JP7441628B2 - 車両のヘッドアップディスプレイシステム - Google Patents

車両のヘッドアップディスプレイシステム Download PDF

Info

Publication number
JP7441628B2
JP7441628B2 JP2019185044A JP2019185044A JP7441628B2 JP 7441628 B2 JP7441628 B2 JP 7441628B2 JP 2019185044 A JP2019185044 A JP 2019185044A JP 2019185044 A JP2019185044 A JP 2019185044A JP 7441628 B2 JP7441628 B2 JP 7441628B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
occupant
vehicle
eyes
projected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019185044A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021059242A5 (ja
JP2021059242A (ja
Inventor
亮太 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Subaru Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Subaru Corp filed Critical Subaru Corp
Priority to JP2019185044A priority Critical patent/JP7441628B2/ja
Priority to CN202011038442.7A priority patent/CN112622762A/zh
Priority to DE102020125708.2A priority patent/DE102020125708A1/de
Priority to US17/060,385 priority patent/US11425364B2/en
Publication of JP2021059242A publication Critical patent/JP2021059242A/ja
Publication of JP2021059242A5 publication Critical patent/JP2021059242A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7441628B2 publication Critical patent/JP7441628B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/366Image reproducers using viewer tracking
    • H04N13/383Image reproducers using viewer tracking for tracking with gaze detection, i.e. detecting the lines of sight of the viewer's eyes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/60Instruments characterised by their location or relative disposition in or on vehicles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/22Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106Processing image signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106Processing image signals
    • H04N13/133Equalising the characteristics of different image components, e.g. their average brightness or colour balance
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/363Image reproducers using image projection screens
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/366Image reproducers using viewer tracking
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/183Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a single remote source
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/20Optical features of instruments
    • B60K2360/33Illumination features
    • B60K2360/334Projection means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/77Instrument locations other than the dashboard
    • B60K2360/785Instrument locations other than the dashboard on or in relation to the windshield or windows
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R2300/00Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle
    • B60R2300/80Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement
    • B60R2300/804Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement for lane monitoring
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0132Head-up displays characterised by optical features comprising binocular systems
    • G02B2027/0134Head-up displays characterised by optical features comprising binocular systems of stereoscopic type
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0138Head-up displays characterised by optical features comprising image capture systems, e.g. camera
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/014Head-up displays characterised by optical features comprising information/image processing systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Description

本発明は、車両のヘッドアップディスプレイシステムに関する。
自動車では、乗員による運転を支援するための技術革新の研究が盛んになされている。
たとえば、自動車のフロントガラスなどに投影像を投影するヘッドアップディスプレイ装置を開示する。ヘッドアップディスプレイ装置は、たとえば自動車の速度情報などを、乗員の前のフロントガラスなどに投影する。これにより、前方に注意を払っている乗員は、その視線を前方から外れるように大きく動かすことなく、自動車の速度などを視認できる。
そして、このような車両のヘッドアップディスプレイ装置では、さらに、自動車の前方の社外の移動体などの物体に対して、たとえば注意喚起マークを重ねて投影することが考えられる。これにより、乗員に、注意喚起マークが重ねられている物体について注意を向けさせることができる。
しかしながら、注意喚起マークが車外の物体と重なるように投影されることにより、乗員が違和感を得たり、気分が悪くなったりすることがある。
たとえば、注意喚起マークが投影されると、乗員は、注意喚起マークに焦点を合わせようとする。しかしながら、注意喚起マークは、実際には車外の物体とは距離感が異なるフロントガラスなどに投影されるものであるため、注意喚起マークが見やすくなる視線の状態と、注意喚起マークにより注意を喚起したい車外の物体が見やすくなる視線の状態とが異なる。このため、乗員は、一方に視線を合わせると他方が見え難くなる。乗員は、そのような状況において双方に視線を合わせようとしてしまう。乗員の意識は、これらの双方に視線を合わせることに向いてしまう。それでもうまく合わないときには、視線を頻繁に動かしたことなどにより、乗員は気分が悪くなる。
特開2017-207551号公報 特開2019-026198号公報
このため、車両のヘッドアップディスプレイ装置では、注意喚起マークを、フロントガラスなどの位置に平面的に投影するのではなく、たとえば視差などを利用して三次元の投影像として投影することが考えられる(特許文献1、2)。
しかしながら、このように注意喚起マークを、三次元の投影像として車外の物体に重ねて投影したり近くに投影したりしたとしても、乗員から見たそれらの距離感にずれが残ると、乗員は、やはり違和感を得て、それらの間で頻繁に動かすようになる。
特許文献1、2では、乗員の体格や乗車姿勢に応じて画像を投影する位置を上下左右で調整する。しかしながら、このように画像の投影位置を上下左右に調整したとしても、三次元の投影像と車外の物体との距離感の違いを好適に解消することはできない。
このように車両のヘッドアップディスプレイ装置には、改善が求められる。
本発明の一実施形態に係る車両のヘッドアップディスプレイシステムは、車両の乗員の前に三次元用画像を投影する投影デバイスを有し、前記乗員の前方の車外の物体についての投影像を投影するヘッドアップディスプレイ装置と、前記車両の前記乗員を撮像する撮像デバイスを有し、前記撮像デバイスの撮像画像に基づいて乗員の視覚についての個人データを生成する乗員監視装置と、を有し、前記乗員監視装置は、前記車両が安全な状態にある際に、前記撮像デバイスにより前記乗員の顔または両目を撮像し、前記乗員の両目を撮像している前記撮像画像における両目の撮像位置に基づいて、前記乗員の右目と左目との距離である瞳孔間距離を判断して、前記瞳孔間距離の情報を生成する、ことにより、前記個人データとして、前記車両における前記乗員の顔の位置情報または両目の位置情報とともに、前記瞳孔間距離の情報を生成し、前記ヘッドアップディスプレイ装置は、前記三次元用画像として、前記投影像を含む右目画像と、前記投影像を含む左目画像とを切り換えて投影するものであり、前記乗員監視装置により生成される前記個人データである前記瞳孔間距離に基づいて、前記右目画像における前記投影像と前記左目画像における前記投影像との位置の差または大きさの差を調整することにより、各前記投影像が車外の物体への右目または左目の視線上に重なるように、前記右目画像における前記投影像の位置および前記左目画像における前記投影像の位置を調整し、前記車両における前記乗員の顔の位置情報または両目の位置情報に基づいて前記三次元用画像における前記投影像を調整した三次元用画像を前記投影デバイスから投影する。
好適には、前記乗員監視装置は、前記撮像デバイスの前記撮像画像に基づいて前記乗員の視覚についての前記個人データとして、前記撮像デバイスによる前記乗員の顔の前記撮像画像に基づく前記乗員の利き目の情報を生成し、前記ヘッドアップディスプレイ装置は、前記三次元用画像としての前記右目画像と前記左目画像との中の、利き目側の画像における前記投影像が、他方の画像における前記投影像と比べて視認し易くなるように、輝度、色、鮮明度を調整する、とよい。
好適には、前記乗員監視装置は、前記撮像デバイスの前記撮像画像に基づいて前記乗員の視覚についての前記個人データとして、前記撮像デバイスによる前記乗員の顔の前記撮像画像に基づく前記乗員の利き目の情報を生成し、前記ヘッドアップディスプレイ装置は、前記三次元用画像としての前記右目画像と前記左目画像との中の、利き目側の画像における前記投影像が、車外の物体と利き目との間の視線を基準とした位置となるように、前記投影像の位置を調整する、とよい。
好適には、前記乗員監視装置は、前記車両が安全な状態にある際に、前記ヘッドアップディスプレイ装置に、利き目判定用の前記投影像を投影させ、利き目判定用の前記投影像を投影している状態での前記乗員の顔または両目を撮像し、前記撮像画像中の両目の状態に基づいて、前記乗員の利き目を判断して、前記乗員の利き目の情報を生成する、とよい。
好適には、前記乗員監視装置は、前記撮像デバイスの前記撮像画像に基づいて前記乗員の視覚についての前記個人データとして、前記撮像デバイスによる前記乗員の両目の前記撮像画像に基づく前記乗員の両目の視力または屈折度の情報を生成し、前記ヘッドアップディスプレイ装置は、前記乗員の両目の視力または屈折度の情報に基づいて、前記三次元用画像としての右目画像における前記投影像と左目画像における前記投影像との位置の差または大きさの差を調整する、とよい。
請求項1から4のいずれか一項記載の、車両のヘッドアップディスプレイシステム。

好適には、前記ヘッドアップディスプレイ装置は、前記車両が安全な状態にある際に、前記ヘッドアップディスプレイ装置に、視力判定用の投影像を投影させ、前記視力判定用の投影像を投影している状態での前記乗員の顔または両目を撮像し、前記撮像画像中の両目の状態に基づいて、前記乗員の両目の視力または屈折度を判断して、前記乗員の両目の視力または屈折度の情報を生成する、とよい。
好適には、前記ヘッドアップディスプレイ装置は、前記視力判定用の投影像をぼけさせてから戻すように変化させて投影し、前記ヘッドアップディスプレイ装置は、ぼけから戻った前記視力判定用の投影像を投影している状態での前記乗員の顔または両目を撮像する、とよい。
本発明では、乗員監視装置は、ヘッドアップディスプレイ装置のために、車両の乗員を撮像する撮像デバイスの撮像画像に基づいて、乗員の視覚についての個人データを生成する。そして、ヘッドアップディスプレイ装置は、乗員監視装置により生成される乗員の視覚についての個人データを用いて、三次元用画像における投影像を調整し、調整した三次元用画像を投影デバイスから投影する。これにより、本発明では、三次元用画像による投影像と、車外の物体との距離感の違いを解消することが可能になる。乗員の前方の車外の物体についての投影像は、乗員から見て、乗員の前方の車外の物体の近くにまたは重ねて存在しているかのように見えるようになり得る。
乗員は、三次元の投影像と車外の物体との間に距離感の違いがあると違和感を得たり、またそれらの間で視線を頻繁に動かして気分が悪くなったりすることがあり得るが、本発明では、そのような事態を効果的に抑制し得る。
図1は、本発明の実施形態に係る自動車の走行状態の説明図である。 図2は、図1の自動車における乗員の着差状態の模式的な説明図である。 図3は、図1の自動車における三次元用画像の投影状態の説明図である。 図4は、図3の三次元用画像における投影像としての注意喚起用の枠マークの投影方法、投影サイズ、投影位置の調整方法の説明図である。 図5は、図3の三次元用画像として生成される右目画像と左目画像との説明図である。 図6は、図1の自動車の制御系の模式的な説明図である。 図7は、図6の乗員監視メモリに記録されている個人データの一例の説明図である。 図8は、図6の乗員監視装置における乗員を登録する処理のフローチャートである。 図9は、図6の乗員監視装置による乗員の認識処理のフローチャートである。 図10は、図6の乗員監視装置による乗員の監視処理のフローチャートである。 図11は、図6のHUD装置による三次元用画像の投影処理のフローチャートである。 図12は、図8のステップST4の瞳孔間距離情報の生成処理の詳細なフローチャートである。 図13は、図8のステップST5の利き目情報の生成処理の詳細なフローチャートである。 図14は、図8のステップST6の視力、屈折度情報の生成処理の詳細なフローチャートである。
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る自動車1の走行状態の説明図である。
図1の自動車1は、車両の一例である。自動車1は、車体2の中央に、乗員が乗る車室3が設けられる。自動車1に乗ったドライバなどの乗員は、自動車1の走行を操作する。これにより、自動車1は、自動運転または手動運転により車線に沿って走行することができる。自動車1は、乗員による走行についての操作に基づいて走行する場合、運転支援を実行してよい。このような自動車1は、自動運転についての走行と、手動運転による走行との双方を支援する。図1には、対向車線を他の自動車1が走行し、路側帯を歩行者が歩行している。
図2は、図1の自動車1における乗員の着差状態の模式的な説明図である。図2は、図1の自動車1の側面からの透視図である。
図2の自動車1の車室3には、乗員が着座するシート4が設けられる。シート4の前側には、ダッシュボード5が設けられる。ダッシュボード5の上には、フロントガラス6が設けられる。乗員は、シート4に着座した状態で、自動車1の前方を、フロントガラス6を通じて視認できる。乗員は、フロントガラス6を通じて、自車の前方にいる他の自動車1や歩行者を視認できる。
図3は、図1の自動車1における三次元用画像の投影状態の説明図である。
図3の三次元用画像は、自動車1に設けられるヘッドアップディスプレイ装置(HUD装置)70の投影デバイス71により、フロントガラス6に投影される。
図3の三次元用画像は、視認可能な車外前方の移動体などの物体それぞれに対して、注意喚起用の枠マーク90を重ねて表示するものである。図1の走行状態である場合、三次元用画像は、他の自動車1に重ねて注意喚起用の枠マーク90を重ねて投影し、歩行者に重ねて注意喚起用の枠マーク90を重ねて投影する。
乗員は、たとえば車外が全体的に暗い場合であっても、注意喚起用の枠マーク90を重ねて投影されていることにより、他の自動車1や歩行者を容易に視認できる。乗員は、注意喚起用の枠マーク90が重ねられている物体について注意を向けることができる。
しかしながら、注意喚起用の枠マーク90が車外の物体と重なるように投影されることにより、乗員が違和感を得たり、気分が悪くなったりすることがある。
たとえば、注意喚起用の枠マーク90が投影されると、乗員は、注意喚起用の枠マーク90に焦点を合わせようとする。しかしながら、注意喚起用の枠マーク90は、実際には車外の物体とは距離感が異なるフロントガラス6に投影されている。このため、乗員から見て、注意喚起用の枠マーク90が見やすくなる視線の状態と、注意を喚起したい車外の物体が見やすくなる視線の状態とは、異なる状態となる。その結果、乗員は、一方に視線を合わせると他方が見え難くなる。乗員は、そのような状況において双方に視線を合わせようとしてしまう。乗員の意識は、これらの双方に視線を合わせることに向いてしまう。それでもうまく合わないときには、視線を頻繁に動かしたことなどにより、乗員は気分が悪くなる。
このように自動車1のHUD装置70には、さらに改善することが求められる。
次に、本実施形態での改善されている、注意喚起用の枠マークなどの投影像の投影方法について説明する。
図4は、図3の三次元用画像における投影像としての注意喚起用の枠マークの投影方法、投影サイズ、投影位置の調整方法の説明図である。
図4では、乗員は、注意喚起用の枠マークが投影されているフロントガラス6を通じて、車外の歩行者を視認する。
この場合、乗員の右目は、フロントガラス6の中央部分を通じて、車外の歩行者を視認する視線となる。乗員の右目により視認させる注意喚起用の枠マーク93は、フロントガラス6において、右目の視線と交わる中央部分に投影される。
乗員の左目は、フロントガラス6の左側部分を通じて、車外の歩行者を視認する視線となる。乗員の左目により視認させる注意喚起用の枠マーク94は、フロントガラス6において、左目の視線と交わる左側部分に投影される。
このように調整した投影とすることにより、右目により視認させる注意喚起用の枠マーク93と、左目により視認させる注意喚起用の枠マーク94とが投影されることにより、乗員は、注意喚起用の枠マーク90を、その実体が車外の歩行者を囲うように重なって存在しているかのように視認し易くなる。
図5は、図3の三次元用画像として生成される右目画像91と左目画像92との説明図である。
図5の三次元用画像は、右目に視認させる右目画像91と、左目で視認させる左目画像92と、を有する。
右目に視認させる右目画像91は、画像の中央部分に注意喚起用の枠マーク93の投影像を有する。それ以外の部分は、透明な画像として投影される。
左目に視認させる左目画像92は、画像の左側部分に注意喚起用の枠マーク94の投影像を有する。それ以外の部分は、透明な画像として投影される。
HUD装置70の投影デバイス71は、たとえばこれらの右目画像91と左目画像92とを切り換えて交互に投影することにより、フロントガラス6に三次元用画像を投影できる。
図6は、図1の自動車1の制御系10の模式的な説明図である。図2には、自動車1の制御系10とともに、その制御系10と通信する交通情報システム100が示されている。
自動車1では、ドライバなどの乗員による運転によらない自動運転中や、乗員による手動運転中に、乗員監視装置60により、乗車した乗員を識別して監視するとよい。
また、自動車1では、HUD装置70により、走行中の自動車1の進行方向前方の社外の移動体などについて、注意喚起用の投影像を投影して、その注意喚起をできるようにするとよい。
これらの技術が有機的に連携することにより、たとえばドライバを特定して、そのドライバに応じた高度な運転支援が実現可能になると考えられる。自動車1の利便性および安全性が高まると期待される。
図6には、自動車1の制御系10を構成する複数の制御装置が、それぞれに組み込まれる制御ECU(Electronic Control Unit)により代表して示されている。
図6の自動車1の制御系10には、具体的には、駆動ECU11、操舵ECU12、制動ECU13、自動車1の自動運転または手動運転時の運転支援により走行制御する装置としてドライブECU(自動運転/運転支援ECU14、運転操作ECU15、検出ECU16、乗員監視装置60の乗員監視ECU17、HUD装置70のHUDECU18、外通信ECU19、UIECU20、が示されている。これら複数の制御ECUは、直接的にはケーブル26に接続され、自動車1で採用されるたとえばCAN(Controller Area Network)やLIN(Local Interconnect Network)といった車ネットワーク25により、中継装置としてのセントラルゲートウェイ(CGW)27に接続される。各制御ECUは、送信元である自身のIDと送信先の装置のIDとを付加した暗号化データにより、相互に通信することができる。各制御ECUは、送信先を指定しない暗号化データにより、ブロードキャストのように複数の他の制御ECUへ同時に送信してよい。また、各制御ECUは、自身のIDが送信先である暗号化データを受信し、自身の制御に使用する。なお、制御ECUは、自身以外の特定のIDが送信先である暗号化データについても受信し、自身の制御に使用してよい。セントラルゲートウェイ27は、複数のケーブル26のそれぞれから受信した暗号化データが他のケーブル26に接続される制御ECUへのものである場合、受信した暗号化データを他のケーブル26へ出力する。これにより、図6に示す複数の制御ECUは、相互に暗号化データを送受できる。
駆動ECU11は、車ネットワーク25を通じて暗号化データを受信し、自動車1に設けられる不図示のエンジンまたはモータといった駆動源、トランスミッションを制御する。これにより、自動車1は、加速して走行することができる。
操舵ECU12は、車ネットワーク25を通じて暗号化データを受信し、自動車1に設けられる不図示のステアリング装置を制御する。これにより、自動車1は、進行方向を変えることができる。
制動ECU13は、車ネットワーク25を通じて暗号化データを受信し、自動車1に設けられる不図示のブレーキ装置を制御する。これにより、走行する自動車1は、減速し、停車できる。また、制動ECU13は、車ネットワーク25を通じて駆動ECU11と通信して、駆動源の回転を抑制したり、トランスミッションのギア比を変更したりして、走行する自動車1を減速させてもよい。
運転操作ECU15は、自動車1の走行を操作するためのハンドル31、ブレーキペダル32、アクセルペダル33、シフトレバ34といった操作部材に接続される。運転操作ECU15は、操作された操作部材についての操作情報などを含む暗号データを、車ネットワーク25を通じてドライブECU14などへ出力する。
検出ECU16は、たとえば速度センサ41、加速度センサ42、ステレオカメラ43、ハンズオンセンサ44、に接続される。速度センサ41は、自動車1の速度を検出する。加速度センサ42は、自動車1の加速度を検出する。ステレオカメラ43は、自動車1の外側の周囲を撮像する。ステレオカメラ43は、たとえば自動車1の前方、側方、後方などを撮像してよい。ハンズオンセンサ44は、たとえばハンドル31に設けられ、ハンドル31を操作する乗員の手による静電容量や圧力の変化を検出する。検出ECU16は、接続されているセンサの物理量などを、自動車1の走行について自動車1において検出される物理量として取得し、車ネットワーク25を通じてドライブECU14などへ出力する。また、検出ECU16は、ステレオカメラ43による外の画像を解析して、自動車1の周囲にいる他の移動体の有無を検出し、検出した他の移動体の種類、自車からの相対的な距離および方向についての情報を、車ネットワーク25を通じてドライブECU14、HUDECU18などへ出力してよい。
外通信ECU19は、自動車1の外と通信する。外通信ECU19は、たとえば交通情報システム100の通信中継局101と通信してサーバ装置102との間で、通信データを送受する。外通信ECU19は、この他にもたとえば、自動車1の近くを走行している他の自動車110や歩行者の不図示の携帯端末との間で、たとえばV2X通信により通信データを送受する。外通信ECU19は、これらの通信により、自動車1の目的地までのナビゲーションデータ、交通情報、自動車1の周囲の状況の情報、などを受信すると、車ネットワーク25を通じてドライブECU14などへ出力してよい。
UIECU20には、たとえば表示デバイス51、操作デバイス52、に接続される。
操作デバイス52は、表示デバイス51の表示画面に重ねられるタッチパネル、複数のキーを有してよい。UIECU20は、表示に関する暗号化データを受信すると、表示デバイス51に画像を表示させる。UIECU20は、表示デバイス51の表示に応じた操作デバイス52の操作に基づいて、たとえばナビゲーションデータなどを生成し、車ネットワーク25を通じてドライブECU14などへ出力してよい。
ドライブECU14は、自動車1の走行を、自動運転と運転支援との間で切り替えて制御する。ドライブECU14は、車ネットワーク25を通じて取得する各種の情報に基づいて、自動車1の走行を制御する。たとえば自動運転の場合、ドライブECU14は、ナビゲーションデータにしたがって周囲の安全を確認しながら目的地まで走行するように、駆動ECU11、操舵ECU12、制動ECU13へ制御情報を出力する。運転支援の場合、ドライブECU14は、操作情報に基づいて、その操作量を周囲の安全などに応じて調整した制御情報を、駆動ECU11、操舵ECU12、制動ECU13へ出力する。
乗員監視ECU17は、内カメラ61、赤外線ランプ62、タイマ63、乗員監視メモリ64、に接続される。
内カメラ61は、自動車1の車内を撮像するために車室3に設けられる。内カメラ61は、ステレオ方式のカメラでもよい。内カメラ61は、車室3の内面、たとえば図1に示すように乗員の前にあるダッシュボード5の上に設けられる。これにより、内カメラ61による撮像画像には、自動車1に乗っているドライバなどの乗員が映る。自動車1の車内全体を撮像する場合、内カメラ61は、広角カメラ、または360度カメラとするとよい。内カメラ61は、所定の周期ごとに、車室3の乗員を繰り返し撮像する。
赤外線ランプ62は、ドライバなどの乗員へ向かって赤外線を投光する。赤外線ランプ62の投光周波数は、自然光、外灯に含まれる周波数でもよい。この場合、赤外線ランプ62は、投光強度、投光パターンなどを調整することにより、自然光と区別できるようにしてよい。赤外線ランプ62を投光した状態での内カメラ61の赤外線の画像から、投光していない状態での内カメラ61の赤外線の画像を減算することにより、赤外線ランプ62の投光による赤外線の撮像画像を得ることができる。
タイマ63は、時刻、時間を計測する。
乗員監視メモリ64は、乗員監視のためのプログラム、設定データ、などを記録する。設定データには、後述する事前登録されている乗員のごとの個人データ80が含まれる。
乗員監視ECU17は、乗員監視メモリ64からプログラムを読み込んで実行する。これにより、乗員監視ECU17は、乗員監視装置60の制御部として機能する。
乗員監視装置60の制御部としての乗員監視ECU17は、赤外線ランプ62の投光を制御して、内カメラ61の撮像画像を取得する。
乗員監視ECU17は、取得した撮像画像に基づいて、自動車1に乗車しているドライバを含む乗員を認識して監視する。
乗員監視ECU17は、認識した乗員の視覚についての個人データ80などの設定データを生成して、車ネットワーク25を通じてドライブECU14、HUDECU18などへ出力してよい。
乗員監視ECU17は、認識した乗員の乗車状態を繰り返し撮像される撮像画像に基づいて監視し、乗員の顔や両目についての車内での位置を判断し、判断した情報を車ネットワーク25を通じてHUDECU18などへ出力してよい。
乗員監視ECU17は、内カメラ61がステレオ方式のカメラであっても、それ以外のカメラであっても、車室3におけるカメラの設置位置、向き、画角などに基づいて、自動車1の車室3における乗員の顔や両目についての位置を判断し得る。
図7は、図6の乗員監視メモリ64に記録されている個人データ80の一例の説明図である。
図7の個人データ80は、乗員監視装置60に登録されている複数の乗員の情報を有する。
図7の各行が、各個人に対応する。
各個人の情報には、その個人に発行されたID(識別情報)、内カメラ61により顔などを撮像した登録画像、乗員の視覚についての情報、が含まれる。ここでは、乗員の視覚についての情報として、瞳孔間距離、利き目、両目の視力、両目の屈折度、が記録されている。これらの情報は、登録画像などの撮像画像に基づいて判断したものである。
図6のHUDECU18は、投影デバイス71、HUDメモリ72、に接続される。
投影デバイス71は、図3に示すように、ダッシュボード5において、フロントガラス6へ向けて設けられる。投影デバイス71は、図5に示すように右目画像91と左目画像92とを切り換えて交互にフロントガラス6へ投影する。これにより、投影デバイス71は、自動車1の乗員の前のフロントガラス6に三次元用画像を投影する。フロントガラス6には、乗員の前方の車外の物体についての注意喚起用の枠マーク90が、フロントガラス6を通じて車外の物体を視認する方向の位置に、投影される。なお、投影デバイス71は、車外の物体の近くで、車外の物体へ向く注意喚起用の矢印マークなどの投影像を、フロントガラス6に三次元用画像として投影してよい。
HUDメモリ72は、ヘッドアップディスプレイのためのプログラム、設定データ、などを記録する。設定データには、注意喚起用の枠マーク90、注意喚起用の矢印マーク、が含まれる。
HUDECU18は、HUDメモリ72からプログラムを読み込んで実行する。これにより、HUDECU18は、HUD装置70の制御部として機能する。
HUD装置70の制御部としてのHUDECU18は、検出ECU16から自動車1の前方にいる他の移動体の情報を取得すると、その移動体の種類に基づいて、たとえば注意喚起用の枠マーク90を選択する。
HUDECU18は、乗員から見て、他の移動体と重なるようにまたは他の移動体の近くにあるように、注意喚起用の枠マークについての右目画像91での位置および大きさ、および左目画像92での位置および大きさを判断して決定する。
HUDECU18は、調整後の注意喚起用の枠マーク93を含む右目画像91と、調整後の注意喚起用の枠マーク94を含む左目画像92とを生成し、投影デバイス71へ出力する。
これにより、投影デバイス71は、右目画像91の注意喚起用の枠マーク93と、左目画像92の注意喚起用の枠マーク94とを、フロントガラス6に投影する。
このように図6のHUD装置70のHUDECU18は、たとえば、車外を撮像するステレオカメラ43および検出ECU16を有する検出装置と、車内の乗員を撮像する内カメラ61および乗員監視ECU17を有する乗員監視装置60とから情報を取得して、それらの情報に基づいて乗員に適した三次元用画像をフロントガラス6に投影する。この場合、自動車1のヘッドアップディスプレイシステムは、少なくとも、検出装置、乗員監視装置60、HUD装置70により構成されることになる。
図8は、図6の乗員監視装置60における乗員を登録する処理のフローチャートである。
乗員監視ECU17は、新たな乗員を登録する場合に、図8の処理を繰り返し実行する。
ステップST1において、乗員監視ECU17は、自動車1が駐停車中であるか否かを判断する。これにより、乗員監視ECU17は、自動車1が安全な状態にあるか否かを判断する。自動車1が駐停車中でない場合、乗員監視ECU17は、図8の処理を終了する。自動車1が駐停車中である場合、乗員監視ECU17は、処理をステップST2へ進める。
ステップST2において、乗員監視ECU17は、新たな乗員のための新たなIDを発行する。
ステップST3において、乗員監視ECU17は、新たな乗員についての登録画像とするために、乗員の顔を撮像する。この場合、乗員監視ECU17は、内カメラ61により、少なくとも乗員の顔を正面から撮像した画像を取得する。乗員監視ECU17は、乗員の顔を正面から撮像した画像とともに、自動車1の前を向いている乗員の横顔を撮像した画像を取得してよい。
ステップST4において、乗員監視ECU17は、新たな乗員についての右目と左目との距離である瞳孔間距離の情報を生成する。乗員監視ECU17は、たとえば、乗員の顔を正面から撮像した画像において右目の撮像位置と左目の撮像位置とを判断し、それらの撮像距離に基づいて瞳孔間距離の情報を生成する。
ステップST5において、乗員監視ECU17は、新たな乗員についての利き目の情報を生成する。乗員監視ECU17は、たとえば、HUD装置70の投影デバイス71に利き目判定用の投影像を投影させ、投影中の撮像画像に基づいて乗員の利き目を判断する。利き目判定用の投影像は、たとえば利き目においては重なって見える前後二本の棒の投影像でよい。
ステップST6において、乗員監視ECU17は、新たな乗員についての両目の視力および屈折度の情報を生成する。乗員監視ECU17は、たとえば、HUD装置70の投影デバイス71に視力判定用の投影像を投影させ、投影中の撮像画像に基づいて乗員の両目の視力および屈折度を判断する。
ステップST7において、乗員監視ECU17は、以上の処理により生成した乗員の視覚についての個人データ80を、発行したIDや登録画像とともに、乗員監視メモリ64に記録する。これにより、図7の個人データ80には、新たな登録ユーザの個人データ80が追加記録される。
図9は、図6の乗員監視装置60による乗員の認識処理のフローチャートである。
乗員監視ECU17は、乗員が自動車1に乗ると、図9の処理を繰り返し実行する。
ステップST11において、乗員監視ECU17は、自動車1に乗員が乗車したか否かを判断する。乗員が乗車していない場合、乗員監視ECU17は、本判断処理を繰り返す。乗員が乗車すると、乗員監視ECU17は、処理をステップST12へ進める。
ステップST12において、乗員監視ECU17は、内カメラ61により、乗車した乗員についての撮像画像を取得したか否かを判断する。撮像画像を取得していない場合、乗員監視ECU17は、本判断処理を繰り返す。撮像画像を取得すると、乗員監視ECU17は、処理をステップST13へ進める。
ステップST13において、乗員監視ECU17は、取得した撮像画像に基づいて、乗員を認識する。乗員監視ECU17は、取得した撮像画像と図7の個人データ80に登録されている複数の登録画像とを比較して登録画像ごとの一致度の値を生成し、最も大きい一致度の値に対応する登録ユーザを乗員として認識する。
ステップST14において、乗員監視ECU17は、認識した登録ユーザの個人データ80を、乗員監視メモリ64の個人データ80から取得して設定送信する。乗員監視ECU17は、図7の視覚に関する個人データ80を、HUDECU18へ送信する。これにより、HUDECU18は、乗車している乗員についての視覚に関する登録済みの情報を取得する。
図10は、図6の乗員監視装置60による乗員の監視処理のフローチャートである。
乗員監視ECU17は、乗員が自動車1に乗ると、図9の処理とは別に、図10の処理を繰り返し実行する。
ステップST21において、乗員監視ECU17は、内カメラ61により新たな撮像画像を取得したか否かを判断する。新たな撮像画像を取得していない場合、乗員監視ECU17は、本判断処理を繰り返す。新たな撮像画像を取得すると、乗員監視ECU17は、処理をステップST22へ進める。
ステップST22において、乗員監視ECU17は、乗員を監視する。乗員監視ECU17は、新たな撮像画像に基づいて乗員の乗車状態を判断し、乗員がたとえば居眠りやわき見の状態にある場合には、それに応じた監視処理を実行する。乗員監視ECU17は、UIECU20を用いて、表示デバイス51に前方注意の画像を表示する。
ステップST23において、乗員監視ECU17は、内カメラ61により新たな撮像画像に基づいて、自動車1における乗員の顔または両目の位置を判断し、これらの位置情報を生成する。
ステップST24において、乗員監視ECU17は、生成した乗員の顔または両目の現在位置の情報を、個人データ80としてHUDECU18へ送信する。
ステップST25において、乗員監視ECU17は、乗員の監視を終了するか否を判断する。たとえば走行していた自動車1が駐停車して乗員が降車した場合、乗員監視ECU17は、乗員の監視を終了すると判断して、図10の処理を終了する。乗員の監視を終了しない場合、乗員監視ECU17は、処理をステップST21へ戻して上述した処理を繰り返す。
図11は、図6のHUD装置70による三次元用画像の投影処理のフローチャートである。
HUDECU18は、乗員が自動車1に乗ると、図11の処理を繰り返し実行する。
ステップST31において、HUDECU18は、自動車1の前方の移動体の情報を取得したか否かを判断する。HUDECU18は、たとえば検出ECU16から、自動車1の前方の移動体の情報を取得する。この場合、HUDECU18は、自動車1の前方の移動体の情報を取得したと判断して、処理をステップST32へ進める。それ以外の場合、HUDECU18は、図11の処理を終了する。
ステップST32において、HUDECU18は、取得した自動車1の前方の移動体の情報に基づいて、その移動体に対応するように投影する投影像を選択する。HUDECU18は、たとえば、HUDメモリ72に記録されている注意喚起用の複数のマークの中から、移動体の種類に応じたマークを、投影する投影像として選択する。
ステップST33において、HUDECU18は、最新の個人データ80を取得する。ここでの最新の個人データ80には、図9のステップST14にて乗員監視ECU17が送信した個人データ80と、図10のステップST24にて乗員監視ECU17が送信した個人データ80とが、含まれ得る。この場合、HUDECU18は、乗員の個人データ80として、登録済みの乗員の瞳孔間距離、利き目、両目の視力、両目の屈折度とともに、現在の乗員の顔または両目の位置の情報を取得できる。
ステップST34において、HUDECU18は、乗員の両目の現在位置に基づいて、三次元用画像としての右目画像91における、注意喚起用のたとえば枠マークの表示位置、表示サイズ、輝度、色などを調整して決定する。また、HUDECU18は、三次元用画像としての左目画像92における、注意喚起用のたとえば枠マークの表示位置、表示サイズ、輝度、色などを調整して決定する。
ステップST35において、HUDECU18は、ステップST34の決定に基づいて、注意喚起用の枠マーク93を含む右目画像91と、注意喚起用の枠マーク94を含む左目画像92とを、三次元用画像として生成する。
ステップST36において、HUDECU18は、生成した三次元用画像を、投影デバイス71へ出力する。これにより、フロントガラス6には、注意喚起用の枠マーク93を所定の位置に含む右目画像91と、注意喚起用の枠マーク94を所定の位置に含む左目画像92とが、たとえば交互に切り替えて表示される。
このようにHUD装置70のHUDECU18は、乗員監視装置60により生成される乗員の視覚についての個人データ80を用いて三次元用画像における投影像の位置、大きさ、輝度、色などを調整して、三次元用画像を投影デバイス71から投影する、
ここで、HUDECU18は、たとえば図4に示すように現在の顔の位置と瞳孔間距離とに基づいて、乗員の現在の右目の位置と左目の位置とを特定する。顔の位置が前後左右上下にずれれば、右目の位置と左目の位置とも同様に前後左右上下にずれる。
HUDECU18は、投影像が車外の移動体などの物体への右目または左目の視線上に重なるように、右目画像91での位置と左目画像92での位置とを調整して決定する。HUDECU18は、フロントガラス6についての車外の物体の相対的な距離および方向と、車内でのフロントガラス6に対する顔の現在位置とに基づいて、右目から車外の物体までの右目の視線と、左目から車外の物体までの左目の視線とを、演算し得る。HUDECU18は、たとえば利き目側の投影画像における投影像が、車外の物体と利き目との間の視線上の位置となるように、投影像の位置を調整し、さらに瞳孔間距離に基づいて、利き目ではない側の投影画像での投影像の位置を決定してよい。
HUDECU18は、右目から車外の物体までの距離と左目から車外の物体までの距離との比に基づいて、右目画像91での投影像のサイズと左目画像92での投影像のサイズとを調整して決定する。HUDECU18は、たとえば利き目の側の右目画像91での投影像のサイズを基準として、右目から車外の物体までの距離と左目から車外の物体までの距離との比を用いて、利き目ではない側の左目画像92での投影像のサイズを拡縮する。図4では、車外の物体としての歩行者が左側にいるため、左目画像92での投影像は、右目画像91での投影像より拡大したサイズとなっている。投影像のサイズは、車外の移動体などの物体までの相対距離が長いほど、小さくなる。
これにより、右目画像91における投影像と左目画像92における投影像との位置の差または大きさの差が、調整される。また、利き目において、投影像と車外の物体とが所望の重なり具合となるように、または所望の近さとなるように、視認され得る。
また、HUDECU18は、乗員の両目の視力または屈折度に応じて、三次元用画像としての右目画像91における投影像と左目画像92における投影像との位置の差または大きさの差を調整する。これにより、三次元用画像としての右目画像91と左目画像92とのそれぞれにおける投影像の位置および大きさは、乗員の身体的特徴である両目の視力または屈折度に応じて調整される。投影像は、乗員が視認され易くなるように投影される。
また、HUDECU18は、利き目側の画像における投影像が、利き目ではない側の他方の画像における投影像と比べて、はっきりと視認されるように、その輝度、色、鮮明度を調整する。これにより、利き目において、投影像がはっきりと視認されやすくなる。
次に、図8のステップST4からステップST6の各処理について、詳しく説明する。
図12は、図8のステップST4の瞳孔間距離情報の生成処理の詳細なフローチャートである。
ステップST41において、乗員監視ECU17は、乗員に対して、内カメラ61への正対指示を出力する。乗員監視ECU17は、たとえば、UIECU20に正対指示画面の表示を要求する。UIECU20は、表示デバイス51に、内カメラ61に正対するように乗員に指示する正対指示画面を表示する。
ステップST42において、乗員監視ECU17は、赤外線ランプ62を点灯する。これにより、内カメラ61に正対している乗員の顔へ、赤外線が照射される。
ステップST43において、乗員監視ECU17は、赤外線を照射している間に、内カメラ61を用いて、乗員の顔または両目を撮像する。
ステップST44において、乗員監視ECU17は、乗員の顔または両目を正面から撮像した画像を解析して、右目の撮像位置と左目の撮像位置とに基づいて、図4の乗員の右目と左目との距離である瞳孔間距離を判断する。
ステップST45において、乗員監視ECU17は、赤外線を消灯して、投光を終了する。
以上の処理により、乗員監視ECU17は、登録する乗員の視覚についての情報として、乗員の瞳孔間距離の情報を生成する。生成された乗員の瞳孔間距離の情報は、図7の個人データ80の一部として、乗員監視メモリ64に記録される。
乗員監視ECU17は、自動車1が動いていない安全な状態において撮像したブレのない鮮明な乗員の正面の画像により、乗員の瞳孔間距離の情報を正確に生成できる。
図13は、図8のステップST5の利き目情報の生成処理の詳細なフローチャートである。
ステップST51において、乗員監視ECU17は、利き目判定用の投影を開始する。乗員監視ECU17は、利き目判定用の投影をHUDECU18に指示する。HUDECU18は、投影デバイス71から、利き目判定用の投影像を表示する。この利き目判定用の投影像は、たとえば利き目においては重なって見える前後二本の棒の投影像でよい。このような映像について、利き目ではない目においては前後二本の棒は、左右にずれて見えることになる。
ステップST52において、乗員監視ECU17は、赤外線ランプ62を点灯する。これにより、利き目判定用の投影像を視認している乗員の顔へ、赤外線が照射される。
ステップST53において、乗員監視ECU17は、利き目判定用の投影像を投影している最中に、内カメラ61を用いて、乗員の顔または両目を撮像する。
ステップST54において、乗員監視ECU17は、乗員の顔または両目を撮像した画像を解析して、撮像画像中の両目の状態に基づいて利き目を判断する。乗員監視ECU17は、撮像画像中の両目の状態を解析する代わりに、撮像された乗員の選択操作やジェスチャに基づいて、利き目を判断してもよい。
ステップST55において、乗員監視ECU17は、赤外線を消灯するとともに、HUDECU18による投影を終了する。
以上の処理により、乗員監視ECU17は、内カメラ61による乗員の顔の撮像画像に基づいて、乗員の利き目の情報を生成する。生成された乗員の利き目の情報は、図7の個人データ80の一部として、乗員監視メモリ64に記録される。
乗員監視ECU17は、自動車1が動いていない安全な状態において撮像したブレのない鮮明な乗員の画像により、乗員の利き目の情報を正確に生成できる。
図14は、図8のステップST6の視力、屈折度情報の生成処理の詳細なフローチャートである。
ステップST61において、乗員監視ECU17は、視力判定用の投影を開始する。乗員監視ECU17は、視力判定用の投影をHUDECU18に指示する。HUDECU18は、投影デバイス71から、視力判定用の投影像を表示する。この視力判定用の投影像は、たとえば乗員に向かって前後へ移動するたとえばバルーンの投影像でよい。このような映像が投影されると、乗員は、両目の視線をバルーンの前後位置に合わせるように、両目を動かす。
ステップST62において、乗員監視ECU17は、HUDECU18に対して、投影像をぼかす指示を出力する。HUDECU18は、投影している投影像の輪郭が一時的にぼやけるように、投影像を変形する。
ステップST63において、乗員監視ECU17は、HUDECU18に対して、投影像のぼかしを戻す指示を出力する。HUDECU18は、ぼやかしている投影像の輪郭を元に戻す。
ステップST64において、乗員監視ECU17は、赤外線ランプ62を点灯する。これにより、視力判定用の投影像を視認している乗員の顔へ、赤外線が照射される。
ステップST65において、乗員監視ECU17は、視力判定用の投影像を投影している最中に、内カメラ61を用いて、乗員の顔または両目を撮像する。
ステップST66において、乗員監視ECU17は、乗員の顔または両目を撮像した画像を解析して、撮像画像中の両目の状態に基づいて両目の視力および屈折度を判断する。両目の視力および屈折度は、通常の視力検査において用いられる方法により判断してよい。
ステップST67において、乗員監視ECU17は、赤外線を消灯するとともに、HUDECU18による投影を終了する。
以上の処理により、乗員監視ECU17は、内カメラ61による乗員の顔または両目の撮像画像に基づいて、乗員の両目の視力と屈折度との情報を生成する。生成された乗員の両目の視力と屈折度との情報は、図7の個人データ80の一部として、乗員監視メモリ64に記録される。
乗員監視ECU17は、自動車1が動いていない安全な状態において撮像したブレのない鮮明な乗員の画像により、乗員の両目の視力と屈折度との情報を正確に生成できる。
また、撮像前に投影像の輪郭を一時的にぼやかしているため、撮像の際には乗員の両目はリラックスした状態になった後の計測に良好な状態となる。
以上のように、本実施形態では、乗員監視装置60は、HUD装置70のために、自動車1の乗員を撮像する内カメラ61の撮像画像に基づいて、乗員の視覚についての個人データ80を生成する。そして、HUD装置70は、乗員監視装置60により生成される乗員の視覚についての個人データ80を用いて、三次元用画像における投影像の位置、大きさ、輝度、色などを調整し、調整した三次元用画像を投影デバイス71から投影する。これにより、本実施形態では、三次元用画像による投影像と、車外の物体との距離感の違いを好適に解消できる。乗員の前方の車外の物体について投影する三次元用画像の投影像としての注意喚起用の枠マーク90や注意喚起用の矢印マークといった投影像は、乗員から見て、乗員の前方の車外の物体の近くにまたは重ねて存在しているかのように見えるようになる。
これに対して、仮にたとえば三次元の投影像と車外の物体との間に距離感の違いがあると、乗員は、それらの間に違和感を生じ、また、それらの間で視線を頻繁に動かすことにより気分が悪くなることがある。本実施形態では、それらの事態が発生しないようにできる。

本実施形態では、三次元用画像としての右目画像91と左目画像92とのそれぞれにおける投影像の位置の差を、乗員の身体的特徴である瞳孔間距離と、自動車1における現在の顔または両目の位置とに応じて調整する。これにより、投影像は、乗員から見て、乗員の前方の車外の物体の近くの位置または重なる位置にあるように見えやすくなる。三次元用画像による投影像と、車外の物体との距離感の違いを効果的に抑制できる。
また、本実施形態では、三次元用画像としての右目画像91と左目画像92とのそれぞれにおける投影像の大きさの差を、乗員の身体的特徴である瞳孔間距離と、自動車1における現在の顔または両目の位置とに応じて調整する。たとえば、右目の視野における車外の物体の大きさを基準とした投影像の相対的な大きさと、左目の視野における車外の物体の大きさを基準とした投影像の相対的な大きさとが同じとなるように、瞳孔間距離と顔または両目の位置とに応じて調整する。これにより、投影像は、乗員から見て、乗員の前方の車外の物体に対して左右で同じように見えるようになる。右目の投影像と左目の投影像とが同一物についての像であると認識され易くなる。
これらの視覚的な調整効果により、乗員は、投影像の実体が、車外の物体の近くにあるように、または車外の物体に重なるように存在しているかのように視認し易くなる。乗員は、投影像を、その実体が車外の物体の近くにまたは物体と重なるように存在しているように視認して、これらの間に違和感を得ることが起き難くなる。
以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。
1…自動車(車両)、6…フロントガラス、10…制御系(ヘッドアップディスプレイシステム)、16…検出ECU、17…乗員監視ECU、18…HUDECU、43…ステレオカメラ、60…乗員監視装置、61…内カメラ、62…赤外線ランプ、63…タイマ、64…乗員監視メモリ、70…HUD装置、71…投影デバイス、72…HUDメモリ、80…個人データ、90…注意喚起用の枠マーク(投影像)、91…右目画像、92…左目画像、93…注意喚起用の枠マーク(投影像)、94…注意喚起用の枠マーク(投影像)

Claims (7)

  1. 車両の乗員の前に三次元用画像を投影する投影デバイスを有し、前記乗員の前方の車外の物体についての投影像を投影するヘッドアップディスプレイ装置と、
    前記車両の前記乗員を撮像する撮像デバイスを有し、前記撮像デバイスの撮像画像に基づいて乗員の視覚についての個人データを生成する乗員監視装置と、
    を有し、
    前記乗員監視装置は、
    前記車両が安全な状態にある際に、前記撮像デバイスにより前記乗員の顔または両目を撮像し、
    前記乗員の両目を撮像している前記撮像画像における両目の撮像位置に基づいて、前記乗員の右目と左目との距離である瞳孔間距離を判断して、前記瞳孔間距離の情報を生成する、ことにより、
    前記個人データとして、前記車両における前記乗員の顔の位置情報または両目の位置情報とともに、前記瞳孔間距離の情報を生成し、
    前記ヘッドアップディスプレイ装置は、
    前記三次元用画像として、前記投影像を含む右目画像と、前記投影像を含む左目画像とを切り換えて投影するものであり、
    前記乗員監視装置により生成される前記個人データである前記瞳孔間距離に基づいて、前記右目画像における前記投影像と前記左目画像における前記投影像との位置の差または大きさの差を調整することにより、各前記投影像が車外の物体への右目または左目の視線上に重なるように、前記右目画像における前記投影像の位置および前記左目画像における前記投影像の位置を調整し、
    前記車両における前記乗員の顔の位置情報または両目の位置情報に基づいて前記三次元用画像における前記投影像を調整した三次元用画像を前記投影デバイスから投影する、
    車両のヘッドアップディスプレイシステム。
  2. 前記乗員監視装置は、前記撮像デバイスの前記撮像画像に基づいて前記乗員の視覚についての前記個人データとして、前記撮像デバイスによる前記乗員の顔の前記撮像画像に基づく前記乗員の利き目の情報を生成し、
    前記ヘッドアップディスプレイ装置は、
    前記三次元用画像としての前記右目画像と前記左目画像との中の、利き目側の画像における前記投影像が、車外の物体と利き目との間の視線を基準とした位置となるように、前記投影像の位置を調整する、
    請求項1記載の、車両のヘッドアップディスプレイシステム。
  3. 前記乗員監視装置は、前記撮像デバイスの前記撮像画像に基づいて前記乗員の視覚についての前記個人データとして、前記撮像デバイスによる前記乗員の顔の前記撮像画像に基づく前記乗員の利き目の情報を生成し、
    前記ヘッドアップディスプレイ装置は、
    前記三次元用画像としての前記右目画像と前記左目画像との中の、利き目側の画像における前記投影像が、他方の画像における前記投影像と比べて視認し易くなるように、輝度、色、鮮明度を調整する、
    請求項2記載の、車両のヘッドアップディスプレイシステム。
  4. 前記乗員監視装置は、
    前記車両が安全な状態にある際に、前記ヘッドアップディスプレイ装置に、利き目判定用の前記投影像を投影させ、
    利き目判定用の前記投影像を投影している状態での前記乗員の顔または両目を撮像し、
    前記撮像画像中の両目の状態に基づいて、前記乗員の利き目を判断して、前記乗員の利き目の情報を生成する、
    請求項2または3記載の、車両のヘッドアップディスプレイシステム。
  5. 前記乗員監視装置は、前記撮像デバイスの前記撮像画像に基づいて前記乗員の視覚についての前記個人データとして、前記撮像デバイスによる前記乗員の両目の前記撮像画像に基づく前記乗員の両目の視力または屈折度の情報を生成し、
    前記ヘッドアップディスプレイ装置は、
    記乗員の両目の視力または屈折度の情報に基づいて、前記三次元用画像としての右目画像における前記投影像と左目画像における前記投影像との位置の差または大きさの差を調整する、
    請求項から4のいずれか一項記載の、車両のヘッドアップディスプレイシステム。
  6. 前記ヘッドアップディスプレイ装置は、
    前記車両が安全な状態にある際に、前記ヘッドアップディスプレイ装置に、視力判定用の投影像を投影させ、
    前記視力判定用の投影像を投影している状態での前記乗員の顔または両目を撮像し、
    前記撮像画像中の両目の状態に基づいて、前記乗員の両目の視力または屈折度を判断して、前記乗員の両目の視力または屈折度の情報を生成する、
    請求項5記載の、車両のヘッドアップディスプレイシステム。
  7. 前記ヘッドアップディスプレイ装置は、前記視力判定用の投影像をぼけさせてから戻すように変化させて投影し、
    前記ヘッドアップディスプレイ装置は、ぼけから戻った前記視力判定用の投影像を投影している状態での前記乗員の顔または両目を撮像する、
    請求項6記載の、車両のヘッドアップディスプレイシステム。
JP2019185044A 2019-10-08 2019-10-08 車両のヘッドアップディスプレイシステム Active JP7441628B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019185044A JP7441628B2 (ja) 2019-10-08 2019-10-08 車両のヘッドアップディスプレイシステム
CN202011038442.7A CN112622762A (zh) 2019-10-08 2020-09-28 车辆的平视显示器系统
DE102020125708.2A DE102020125708A1 (de) 2019-10-08 2020-10-01 Headup-anzeigesystem für ein fahrzeug
US17/060,385 US11425364B2 (en) 2019-10-08 2020-10-01 Head-up display system for vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019185044A JP7441628B2 (ja) 2019-10-08 2019-10-08 車両のヘッドアップディスプレイシステム

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2021059242A JP2021059242A (ja) 2021-04-15
JP2021059242A5 JP2021059242A5 (ja) 2022-09-29
JP7441628B2 true JP7441628B2 (ja) 2024-03-01

Family

ID=74876031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019185044A Active JP7441628B2 (ja) 2019-10-08 2019-10-08 車両のヘッドアップディスプレイシステム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11425364B2 (ja)
JP (1) JP7441628B2 (ja)
CN (1) CN112622762A (ja)
DE (1) DE102020125708A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114043932A (zh) * 2021-11-17 2022-02-15 中汽创智科技有限公司 一种车辆平视显示器的控制方法、装置、设备及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005301144A (ja) 2004-04-15 2005-10-27 Denso Corp 虚像表示装置およびプログラム
JP2011133508A (ja) 2009-12-22 2011-07-07 Topcon Corp 走査型表示装置光学系、立体表示装置及びヘッドアップディスプレイ装置
JP2017185988A (ja) 2016-04-01 2017-10-12 株式会社デンソー 車両用装置、車両用プログラム、フィルタ設計プログラム
JP2018058544A5 (ja) 2016-10-07 2018-10-18
JP2019061088A (ja) 2017-09-27 2019-04-18 株式会社Jvcケンウッド 虚像表示装置、虚像表示方法および虚像表示プログラム
JP2019120888A (ja) 2018-01-11 2019-07-22 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. 画像表示装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011114564A1 (ja) * 2010-03-18 2011-09-22 富士フイルム株式会社 立体画像表示装置およびその制御方法
TWI531495B (zh) * 2012-12-11 2016-05-01 Automatic Calibration Method and System for Vehicle Display System
JP2017207551A (ja) 2016-05-16 2017-11-24 株式会社デンソー 表示位置調整ユニット及びヘッドアップディスプレイ装置
JP6756228B2 (ja) * 2016-10-07 2020-09-16 株式会社デンソー 車載表示制御装置
JP2019026198A (ja) 2017-08-03 2019-02-21 マクセル株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置とそのためのドライバ視点検出方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005301144A (ja) 2004-04-15 2005-10-27 Denso Corp 虚像表示装置およびプログラム
JP2011133508A (ja) 2009-12-22 2011-07-07 Topcon Corp 走査型表示装置光学系、立体表示装置及びヘッドアップディスプレイ装置
JP2017185988A (ja) 2016-04-01 2017-10-12 株式会社デンソー 車両用装置、車両用プログラム、フィルタ設計プログラム
JP2018058544A5 (ja) 2016-10-07 2018-10-18
JP2019061088A (ja) 2017-09-27 2019-04-18 株式会社Jvcケンウッド 虚像表示装置、虚像表示方法および虚像表示プログラム
JP2019120888A (ja) 2018-01-11 2019-07-22 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. 画像表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US11425364B2 (en) 2022-08-23
CN112622762A (zh) 2021-04-09
US20210105457A1 (en) 2021-04-08
DE102020125708A1 (de) 2021-04-08
JP2021059242A (ja) 2021-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11492017B2 (en) Information presentation device and information presentation method
CN107444263B (zh) 车辆用显示装置
JP5742937B2 (ja) 車両用視界支援装置
KR101544524B1 (ko) 차량용 증강현실 디스플레이 시스템 및 차량용 증강현실 디스플레이 방법
CN107408349B (zh) 信息提示装置以及信息提示方法
JP6361988B2 (ja) 車両用表示装置
CN109484343B (zh) 车辆上安装的车辆控制设备和用于控制车辆的方法
CN107284356A (zh) 车辆视镜替代系统
JP2010143411A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP2019112062A (ja) 車両の視線誘導装置
KR101732263B1 (ko) 차량 운전 보조장치 및 이를 포함하는 차량
JP7441628B2 (ja) 車両のヘッドアップディスプレイシステム
KR101916426B1 (ko) 차량용 디스플레이 장치
JP6361987B2 (ja) 車両用表示装置
JP7130688B2 (ja) 車両用表示装置
JP2021059242A5 (ja)
JP6415968B2 (ja) 通信装置、警告装置、表示装置、制御方法、プログラム、及び記憶媒体
JP6459071B2 (ja) 車両用表示装置
JP6638291B2 (ja) 状態判定装置
WO2022176267A1 (ja) 表示制御装置および表示制御方法
US20230054104A1 (en) Image processing apparatus, display system, image processing method, and recording medium
JP2019038372A (ja) 画像表示装置
JP2022037773A (ja) 運転支援装置
JP2024015573A (ja) 車両の運転支援システム
CN116788158A (zh) 乘员状态监视装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220920

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220920

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20221223

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230822

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230905

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231102

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240123

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7441628

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150