JPH05139209A - 視覚情報提供装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 視線を移動させることなく後方の景色が見ら
れ、しかも即座に距離感が得られるようにする。 【構成】 左右の目各別に対応して接眼窓250、25
1の前方にハーフミラー210、211と透視窓26
0、261が設けられ、液晶テレビ240、241の画
像がミラー230、231とハーフミラー210、21
1を経由して接眼窓へ導かれる。略眼間距離だけ離して
平行にされ後方に向けられた2機のテレビカメラが液晶
テレビへ個別に接続される。車両の後退時、ハーフミラ
ーが最大反射率にされて接眼窓を覗く目に後方の景色が
立体画像として提示される。前進時はハーフミラーが最
大透過率にされて透視窓からの前方視野が提示される。
れ、しかも即座に距離感が得られるようにする。 【構成】 左右の目各別に対応して接眼窓250、25
1の前方にハーフミラー210、211と透視窓26
0、261が設けられ、液晶テレビ240、241の画
像がミラー230、231とハーフミラー210、21
1を経由して接眼窓へ導かれる。略眼間距離だけ離して
平行にされ後方に向けられた2機のテレビカメラが液晶
テレビへ個別に接続される。車両の後退時、ハーフミラ
ーが最大反射率にされて接眼窓を覗く目に後方の景色が
立体画像として提示される。前進時はハーフミラーが最
大透過率にされて透視窓からの前方視野が提示される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、異なる視覚情報を選
択的に提示する視覚情報提供装置に関する。
択的に提示する視覚情報提供装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種視覚情報提供装置として
は、大型バス等で使われているものがあり、図15に示
されるように、テレビカメラ10とそのモニタ30を備
えている。スイッチ20からオン・オフ信号が入力され
るとテレビカメラ10からの映像が制御装置40により
制御され、モニター30への表示がオンオフされるよう
になっており、この際、モニタ30のテレビ画面には、
図16に示されるように、遠近感を出すために仮想の距
離を示すための距離表示用補助線Sが例えば白線で表示
される。
は、大型バス等で使われているものがあり、図15に示
されるように、テレビカメラ10とそのモニタ30を備
えている。スイッチ20からオン・オフ信号が入力され
るとテレビカメラ10からの映像が制御装置40により
制御され、モニター30への表示がオンオフされるよう
になっており、この際、モニタ30のテレビ画面には、
図16に示されるように、遠近感を出すために仮想の距
離を示すための距離表示用補助線Sが例えば白線で表示
される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の視覚情報提供装置では、画像情報を映し出し
ただけのモニタ30の平面画面をみせるだけであり、距
離感を与える目的の距離表示用補助線Sは、一般に道路
画面に合わせて距離目盛りが設定されているため、前方
に人・車・その他の物が重なると距離情報が読みづらく
なる。とくにいろんな物が多くある複雑な景色では、即
座に遠近感、距離感が得られにくいという欠点がある。
また、前方の景色を見るときは、モニタ30の画面から
目を離し、視線を前方へ移す必要があり、運転者は頭部
と目を頻繁に動かさねばならず煩わしい。
うな従来の視覚情報提供装置では、画像情報を映し出し
ただけのモニタ30の平面画面をみせるだけであり、距
離感を与える目的の距離表示用補助線Sは、一般に道路
画面に合わせて距離目盛りが設定されているため、前方
に人・車・その他の物が重なると距離情報が読みづらく
なる。とくにいろんな物が多くある複雑な景色では、即
座に遠近感、距離感が得られにくいという欠点がある。
また、前方の景色を見るときは、モニタ30の画面から
目を離し、視線を前方へ移す必要があり、運転者は頭部
と目を頻繁に動かさねばならず煩わしい。
【0004】このため、距離情報をわかり易く提示する
目的で、「第6回ヒューマンインターフェイスシンポジ
ューム論文集」(東京大学、広瀬、1990年)には頭
部搭載型の視覚情報提供装置が提案されている。この装
置は、前方の景色の中にコンピュータ画像を重ね合わせ
て提示するものであるが、しかし、提示された前方の景
色とコンピュータ画像とを識別することができないとい
う問題がある。
目的で、「第6回ヒューマンインターフェイスシンポジ
ューム論文集」(東京大学、広瀬、1990年)には頭
部搭載型の視覚情報提供装置が提案されている。この装
置は、前方の景色の中にコンピュータ画像を重ね合わせ
て提示するものであるが、しかし、提示された前方の景
色とコンピュータ画像とを識別することができないとい
う問題がある。
【0005】したがって本発明は、このような従来の問
題点に鑑み、2つの異なった視覚情報を、視線を変える
ことなく、さらに距離を正確に認識できるように、提示
することができる視覚情報提供装置を提供することを目
的とする。さらには、本発明を車両周囲の情報提供に適
用したときに、運転者が見たい方向の情報がとくにその
ための操作なしに即座に提示される視覚情報提供装置を
提供することを目的とする。
題点に鑑み、2つの異なった視覚情報を、視線を変える
ことなく、さらに距離を正確に認識できるように、提示
することができる視覚情報提供装置を提供することを目
的とする。さらには、本発明を車両周囲の情報提供に適
用したときに、運転者が見たい方向の情報がとくにその
ための操作なしに即座に提示される視覚情報提供装置を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に記
載の発明は、第1の視覚情報を生成する手段と、前記第
1の視覚情報を第1の画像として表示する第1の表示手
段と、右目用の情報と左目用の情報とからなる第2の視
覚情報を生成する手段と、前記第2の視覚情報を3次元
の第2の画像として表示する第2の表示手段と、前記第
1および第2の画像を単独にまたは重ねて提示可能の提
示手段と、該提示手段において提示する画像の選択切り
替え信号を出力する切り替え信号発生手段と、前記切り
替え信号に基づいて前記提示手段を制御する画像制御装
置とを具備するものとした。
載の発明は、第1の視覚情報を生成する手段と、前記第
1の視覚情報を第1の画像として表示する第1の表示手
段と、右目用の情報と左目用の情報とからなる第2の視
覚情報を生成する手段と、前記第2の視覚情報を3次元
の第2の画像として表示する第2の表示手段と、前記第
1および第2の画像を単独にまたは重ねて提示可能の提
示手段と、該提示手段において提示する画像の選択切り
替え信号を出力する切り替え信号発生手段と、前記切り
替え信号に基づいて前記提示手段を制御する画像制御装
置とを具備するものとした。
【0007】請求項2に記載の発明は、第1の画像を前
方景色とし、側方または後方に向けた1対の撮像手段に
基づいて立体の第2画像を得るとともに、前進か後進か
により両画像の選択切り替えを行なうようにした。
方景色とし、側方または後方に向けた1対の撮像手段に
基づいて立体の第2画像を得るとともに、前進か後進か
により両画像の選択切り替えを行なうようにした。
【0008】また、請求項3に記載の発明は、請求項2
記載のものに加え、操作者の頭部の位置を検出する頭部
位置検出手段と、該頭部位置検出手段で検出された頭部
の位置に対応して、1対の撮像手段を回動させ撮影方向
を制御する位置制御手段を有するものとした。
記載のものに加え、操作者の頭部の位置を検出する頭部
位置検出手段と、該頭部位置検出手段で検出された頭部
の位置に対応して、1対の撮像手段を回動させ撮影方向
を制御する位置制御手段を有するものとした。
【0009】
【作用】請求項1の発明では、2つの異なる視覚情報
が、提示手段において第1の画像と立体の第2の画像と
して選択的に切り替え提示されるから、必要に応じてそ
の一方だけの画像を見ることができるとともに、重ね合
わせて両情報を見ることもできる。この際にも、第2の
画像が立体的に提示されるから異なる視覚情報を識別す
ることができる。
が、提示手段において第1の画像と立体の第2の画像と
して選択的に切り替え提示されるから、必要に応じてそ
の一方だけの画像を見ることができるとともに、重ね合
わせて両情報を見ることもできる。この際にも、第2の
画像が立体的に提示されるから異なる視覚情報を識別す
ることができる。
【0010】請求項2の発明では、例えば後方に向けら
れた1対の撮像手段で撮影された映像が、左右の目各別
に対応したモニタに表示され、進行方向に応じて切り替
え手段により第1の画像とモニタに表示された第2の画
像が選択されて提示されるから、必要に応じ後方の景色
が立体的に提示される。これにより、前方視野も後方の
景色もともに、視線を移動させることなく、進行方向に
したがって自動的に提示される。
れた1対の撮像手段で撮影された映像が、左右の目各別
に対応したモニタに表示され、進行方向に応じて切り替
え手段により第1の画像とモニタに表示された第2の画
像が選択されて提示されるから、必要に応じ後方の景色
が立体的に提示される。これにより、前方視野も後方の
景色もともに、視線を移動させることなく、進行方向に
したがって自動的に提示される。
【0011】請求項3の発明では、操作者の頭部の動き
に対応して撮像手段の向きが制御されるから、見たい方
向に頭を動かすと、他に特別の操作を行う必要なく、自
動的にその方向の景色が提示手段において提示される。
に対応して撮像手段の向きが制御されるから、見たい方
向に頭を動かすと、他に特別の操作を行う必要なく、自
動的にその方向の景色が提示手段において提示される。
【0012】
【実施例】図1は本発明の実施例として、3次元の第2
の画像のための第2の視覚情報を2台のテレビカメラで
生成して車両周囲情報提示装置としたものを示す。2台
のテレビカメラ100、101が車両の室内後部座席の
リアウインドウ上端部に取り付けられている。頭部搭載
型シースルー立体画像提示装置(以下画像提示装置と呼
ぶ)200が、運転席のヘッドレストHに支持されて設
けられている。後述する画像切り替えのための、切り替
えスイッチ300が変速機のシフトレバーノブ部に備え
付けられ、また、ギア位置検出装置400が設けられ
て、切り替えスイッチ300とギア位置検出装置400
からの信号を基に、画像制御装置500が、画像提示装
置200を制御する。
の画像のための第2の視覚情報を2台のテレビカメラで
生成して車両周囲情報提示装置としたものを示す。2台
のテレビカメラ100、101が車両の室内後部座席の
リアウインドウ上端部に取り付けられている。頭部搭載
型シースルー立体画像提示装置(以下画像提示装置と呼
ぶ)200が、運転席のヘッドレストHに支持されて設
けられている。後述する画像切り替えのための、切り替
えスイッチ300が変速機のシフトレバーノブ部に備え
付けられ、また、ギア位置検出装置400が設けられ
て、切り替えスイッチ300とギア位置検出装置400
からの信号を基に、画像制御装置500が、画像提示装
置200を制御する。
【0013】さらに、運転者の頭部の動きを検出する頭
部位置検出装置600が設けられ、その信号を基にテレ
ビカメラ100,101を回転させるカメラ位置制御装
置700が設けられている。画像提示装置200は頭部
位置検出装置600を介してヘッドレストHに支持され
ている。なお、800は他の実施例で説明する照度セン
サである。
部位置検出装置600が設けられ、その信号を基にテレ
ビカメラ100,101を回転させるカメラ位置制御装
置700が設けられている。画像提示装置200は頭部
位置検出装置600を介してヘッドレストHに支持され
ている。なお、800は他の実施例で説明する照度セン
サである。
【0014】テレビカメラ100,101は、図2に示
されるように、車両後方、あるいは必要な監視範囲にし
たがって側方に向けて平行に設置され、一体に回動可能
とされている。テレビカメラ間の距離Dは運転者の眼間
距離と同一か、やや広めに設定されている。これらのテ
レビカメラ100,101による映像信号は、画像制御
装置500を介して画像提示装置200へ送られる。
されるように、車両後方、あるいは必要な監視範囲にし
たがって側方に向けて平行に設置され、一体に回動可能
とされている。テレビカメラ間の距離Dは運転者の眼間
距離と同一か、やや広めに設定されている。これらのテ
レビカメラ100,101による映像信号は、画像制御
装置500を介して画像提示装置200へ送られる。
【0015】次に、画像提示装置200の構成が図3、
図4に示される。図4は、とくに右目対応部分を例にミ
ラーなどの配置角度を示している。右目接眼窓250、
左目接眼窓251の奥に、透過率可変機能を有するハー
フミラー210,211が設けられ、その上方に凸レン
ズ220、221を挟んでミラー230、231が配置
され、ミラー230,231に対向する側面に液晶テレ
ビ240,241が配置されている。
図4に示される。図4は、とくに右目対応部分を例にミ
ラーなどの配置角度を示している。右目接眼窓250、
左目接眼窓251の奥に、透過率可変機能を有するハー
フミラー210,211が設けられ、その上方に凸レン
ズ220、221を挟んでミラー230、231が配置
され、ミラー230,231に対向する側面に液晶テレ
ビ240,241が配置されている。
【0016】液晶テレビ240の映像が横向き(ア)の
方向から下向き(イ)方向へと反射されるよう、ミラー
230がテレビ表示面に対して45°の角度をもって配
置され、次にこの反射映像が、(イ)の方向から接眼窓
250の運転者の目に向かう(ウ)方向へ反射されるよ
うに、45°の角度にハーフミラー210が配置されて
いる。(ウ)の反対方向延長上にはハーフミラー210
を挟んで透視窓260が設けられ、前方視野が(エ)の
ように入ってくる。左目対応部分についても透視窓26
1が設けられており、他も同様である。
方向から下向き(イ)方向へと反射されるよう、ミラー
230がテレビ表示面に対して45°の角度をもって配
置され、次にこの反射映像が、(イ)の方向から接眼窓
250の運転者の目に向かう(ウ)方向へ反射されるよ
うに、45°の角度にハーフミラー210が配置されて
いる。(ウ)の反対方向延長上にはハーフミラー210
を挟んで透視窓260が設けられ、前方視野が(エ)の
ように入ってくる。左目対応部分についても透視窓26
1が設けられており、他も同様である。
【0017】これによる光学系は図5のようになる。接
眼窓の眼球位置から凸レンズ220(221)までの距
離をKとし、凸レンズ220(221)から液晶テレビ
240(241)間の距離をAm,凸レンズ220(2
21)の焦点距離をFmとする。図6のように、液晶テ
レビに映し出される映像の大きさをLdis,実際の画
像提示したい対象物の距離をDobj,その大きさをL
objとし、仮想の画像投影面をDvir、その投影さ
れる大きさをLvirとすると、 Am=Ldis・(Dvir−K)/Lvir, Fm=Am・(Dvir−K)/((Dvir−K)−
Am) の関係が成り立つ。
眼窓の眼球位置から凸レンズ220(221)までの距
離をKとし、凸レンズ220(221)から液晶テレビ
240(241)間の距離をAm,凸レンズ220(2
21)の焦点距離をFmとする。図6のように、液晶テ
レビに映し出される映像の大きさをLdis,実際の画
像提示したい対象物の距離をDobj,その大きさをL
objとし、仮想の画像投影面をDvir、その投影さ
れる大きさをLvirとすると、 Am=Ldis・(Dvir−K)/Lvir, Fm=Am・(Dvir−K)/((Dvir−K)−
Am) の関係が成り立つ。
【0018】これをもとに、具体的な設計数値が得られ
る。例えば、Am=250[mm],k=100[m
m],Dvir=2000[mm]とすれば、Fm=2
87.88[mm]なる凸レンズを用いればよい。Dv
irは、運転中の投影位置としては、1m程度以上が好
ましい。
る。例えば、Am=250[mm],k=100[m
m],Dvir=2000[mm]とすれば、Fm=2
87.88[mm]なる凸レンズを用いればよい。Dv
irは、運転中の投影位置としては、1m程度以上が好
ましい。
【0019】次に画像制御装置について図7により説明
すると、その入力となる切り替えスイッチ300は、変
速機のシフトレバー410のノブ部に設けられたプッシ
ュスイッチで構成され、ギア位置検出装置400は、シ
フトレバー410の機械式リンケージ420により、後
退ポジションRにセレクトされたときオンされるスイッ
チ430で構成されている。スイッチ430がオフのと
きは、後退以外のモードにあることがわかる。
すると、その入力となる切り替えスイッチ300は、変
速機のシフトレバー410のノブ部に設けられたプッシ
ュスイッチで構成され、ギア位置検出装置400は、シ
フトレバー410の機械式リンケージ420により、後
退ポジションRにセレクトされたときオンされるスイッ
チ430で構成されている。スイッチ430がオフのと
きは、後退以外のモードにあることがわかる。
【0020】画像制御装置500は、ギア位置検出装置
400からの信号を基に、後退ポジションRがセレクト
されたときのオン信号の立上がりを検出して、リセット
がかけられ、出力にオン信号を出すとともに、切り替え
スイッチ300のオン信号の立上がりを検出する度に、
出力をオンからオフに切り替えるシフトレジスタ510
を有する。シフトレジスタ510の出力とギア位置検出
装置400の出力とを入力とするAND回路520が設
けられ、AND回路520の出力がハーフミラー21
0,211および液晶テレビ240,241のための透
過率制御部530、電子スイッチ540に接続されてい
る。
400からの信号を基に、後退ポジションRがセレクト
されたときのオン信号の立上がりを検出して、リセット
がかけられ、出力にオン信号を出すとともに、切り替え
スイッチ300のオン信号の立上がりを検出する度に、
出力をオンからオフに切り替えるシフトレジスタ510
を有する。シフトレジスタ510の出力とギア位置検出
装置400の出力とを入力とするAND回路520が設
けられ、AND回路520の出力がハーフミラー21
0,211および液晶テレビ240,241のための透
過率制御部530、電子スイッチ540に接続されてい
る。
【0021】AND回路520の出力がオンのとき、透
過率制御部530はハーフミラー210,211の駆動
電圧を切って透過率を最小に、反射率を最大にし、AN
D回路の出力がオフのときには、駆動電圧をかけて透過
率が最大に、反射率が最小になるように制御する。あわ
せて、AND回路520の出力のオン・オフに対応し
て、電子スイッチ540は液晶テレビ240,241の
電源をオン・オフする。
過率制御部530はハーフミラー210,211の駆動
電圧を切って透過率を最小に、反射率を最大にし、AN
D回路の出力がオフのときには、駆動電圧をかけて透過
率が最大に、反射率が最小になるように制御する。あわ
せて、AND回路520の出力のオン・オフに対応し
て、電子スイッチ540は液晶テレビ240,241の
電源をオン・オフする。
【0022】これにより、シフトレバー410が後退ポ
ジションRにセレクトされているときには、運転者が切
り替えスイッチ300を操作しない間は、テレビカメラ
100、101で撮影された車両後方の景色が画像提示
装置200において液晶テレビ240、241に表示さ
れ、この表示画像が反射率を最大にされたハーフミラー
210,211によってDvirの位置に投影されて見
える。一方、切り替えスイッチ300を押したり、シフ
トレバー410を他のポジションに動かしたときには、
ハーフミラー210,211の透過率が最大になり、運
転者には透視窓260、261から前方の景色がそのま
ま見られる。この際、液晶テレビ240、241の画面
はオフされる。
ジションRにセレクトされているときには、運転者が切
り替えスイッチ300を操作しない間は、テレビカメラ
100、101で撮影された車両後方の景色が画像提示
装置200において液晶テレビ240、241に表示さ
れ、この表示画像が反射率を最大にされたハーフミラー
210,211によってDvirの位置に投影されて見
える。一方、切り替えスイッチ300を押したり、シフ
トレバー410を他のポジションに動かしたときには、
ハーフミラー210,211の透過率が最大になり、運
転者には透視窓260、261から前方の景色がそのま
ま見られる。この際、液晶テレビ240、241の画面
はオフされる。
【0023】ここで、画像制御装置500は、後方向に
見て右のテレビカメラ101による映像は液晶テレビ2
40に表示してその画像を右目に提示し、左のテレビカ
メラ100による映像は液晶テレビ241に表示してそ
の画像を左目に提示するように制御する。これにより、
運転者が視認する投影画像は3次元立体画像となり、し
かも車両が後退するときには、運転者はあたかも前進す
るかのように後方の景色を見ることができる。
見て右のテレビカメラ101による映像は液晶テレビ2
40に表示してその画像を右目に提示し、左のテレビカ
メラ100による映像は液晶テレビ241に表示してそ
の画像を左目に提示するように制御する。これにより、
運転者が視認する投影画像は3次元立体画像となり、し
かも車両が後退するときには、運転者はあたかも前進す
るかのように後方の景色を見ることができる。
【0024】図8に、頭部位置検出装置600の詳細が
示される。固定部材620にベアリング630が取り付
けられ、このベアリング630を挟んで、上側の抜け止
め部材615と下側の回転部材610が結合され、回転
部材610に画像提示装置200が取り付けられる。ま
た、固定部材620には、抜け止め部材615で駆動さ
れるポテンショメータ640が取り付けられ、この固定
部材620がヘッドレストHに支持されている。画像提
示装置200を装着した運転者の頭部の動きに応じて、
回転部材610が回転し、この回転角度に応じてポテン
ショメータ640から出力電圧650が取り出される。
示される。固定部材620にベアリング630が取り付
けられ、このベアリング630を挟んで、上側の抜け止
め部材615と下側の回転部材610が結合され、回転
部材610に画像提示装置200が取り付けられる。ま
た、固定部材620には、抜け止め部材615で駆動さ
れるポテンショメータ640が取り付けられ、この固定
部材620がヘッドレストHに支持されている。画像提
示装置200を装着した運転者の頭部の動きに応じて、
回転部材610が回転し、この回転角度に応じてポテン
ショメータ640から出力電圧650が取り出される。
【0025】カメラ位置制御装置700は、図9に示さ
れるように、A/D変換器710とマイクロコンピュー
タ720、およびモータドライバ730からなり、ポテ
ンショメータ640の出力電圧650を基に、運転者の
頭部の動きに合わせて、テレビカメラ100、101を
支持する回転ステージ740を制御的に駆動する。A/
D変換器710でポテンショメータの出力電圧650を
デジタル量に変換した後、マイクロコンピュータ720
が図10に示されるフローで動作する。すなわち、ステ
ップ900でA/D変換された値を読み込み、ステップ
901で現在の角度値を原点位置からの差として演算す
る。次いでステップ902で、一定時間前の角度と現在
値との差を演算して、目標角度までの差とする。ステッ
プ903において、目標角度までの差分に応じて、モー
タドライバ730へパルススピードとパルス数を含む作
動指令を出力する。
れるように、A/D変換器710とマイクロコンピュー
タ720、およびモータドライバ730からなり、ポテ
ンショメータ640の出力電圧650を基に、運転者の
頭部の動きに合わせて、テレビカメラ100、101を
支持する回転ステージ740を制御的に駆動する。A/
D変換器710でポテンショメータの出力電圧650を
デジタル量に変換した後、マイクロコンピュータ720
が図10に示されるフローで動作する。すなわち、ステ
ップ900でA/D変換された値を読み込み、ステップ
901で現在の角度値を原点位置からの差として演算す
る。次いでステップ902で、一定時間前の角度と現在
値との差を演算して、目標角度までの差とする。ステッ
プ903において、目標角度までの差分に応じて、モー
タドライバ730へパルススピードとパルス数を含む作
動指令を出力する。
【0026】これにより、運転者が例えば頭部を右に振
ればテレビカメラ100、101が右方向に回動され、
運転者の意思に合わせてその方向の後方景色が撮影され
ることになる。
ればテレビカメラ100、101が右方向に回動され、
運転者の意思に合わせてその方向の後方景色が撮影され
ることになる。
【0027】以上のようにこの実施例によれば、運転者
は画像提示装置200の接眼部250、251を覗くこ
とによって、前進走行中は、透視窓260、261と透
過率が最大にされたハーフミラー210、211を通し
て前方視野を得、後退の際も、そのままの姿勢で視線を
移すことなく、反射率を最大にされたハーフミラーによ
って画像提示装置200中に車両後方の景色を立体的に
視認することができ、直ちに視認物体の距離感が得られ
る。しかもこの際、運転者が見たい方向に頭部を回す
と、その方向の後方景色が即座に投影され、特別の操作
を必要としない利点がある。そしてシフトレバー410
のノブ部に設けた切り替えスイッチ300を押すだけ
で、前方視野と後方の画像を瞬時に交互に切り替えるこ
とができ、車両前後の状況を容易に確認することができ
る。
は画像提示装置200の接眼部250、251を覗くこ
とによって、前進走行中は、透視窓260、261と透
過率が最大にされたハーフミラー210、211を通し
て前方視野を得、後退の際も、そのままの姿勢で視線を
移すことなく、反射率を最大にされたハーフミラーによ
って画像提示装置200中に車両後方の景色を立体的に
視認することができ、直ちに視認物体の距離感が得られ
る。しかもこの際、運転者が見たい方向に頭部を回す
と、その方向の後方景色が即座に投影され、特別の操作
を必要としない利点がある。そしてシフトレバー410
のノブ部に設けた切り替えスイッチ300を押すだけ
で、前方視野と後方の画像を瞬時に交互に切り替えるこ
とができ、車両前後の状況を容易に確認することができ
る。
【0028】なお、光学系としてハーフミラー210、
211の液晶テレビ240、241側に凸レンズ22
0、221を設けた例を示したが、このほか図11のよ
うに、接眼窓の眼球位置からすぐに、接眼凸レンズ22
0’、221’を配置し、ハーフミラー210、211
の前方に凹レンズ225、226を設けて構成すること
もできる。この場合には、図3、図4におけるミラー2
30,231は不要になり、液晶テレビ240,241
はハーフミラー210,211に対向する位置に配置さ
れる。この場合にも、ハーフミラー210,211の透
過率、反射率の切り替えによって、前方視野と、液晶テ
レビ画面による後方の景色画像が選択的に接眼窓25
0、251へ導通される。このほかにも、複数のレンズ
の組み合わせにより種々の光学系が選択可能である。
211の液晶テレビ240、241側に凸レンズ22
0、221を設けた例を示したが、このほか図11のよ
うに、接眼窓の眼球位置からすぐに、接眼凸レンズ22
0’、221’を配置し、ハーフミラー210、211
の前方に凹レンズ225、226を設けて構成すること
もできる。この場合には、図3、図4におけるミラー2
30,231は不要になり、液晶テレビ240,241
はハーフミラー210,211に対向する位置に配置さ
れる。この場合にも、ハーフミラー210,211の透
過率、反射率の切り替えによって、前方視野と、液晶テ
レビ画面による後方の景色画像が選択的に接眼窓25
0、251へ導通される。このほかにも、複数のレンズ
の組み合わせにより種々の光学系が選択可能である。
【0029】また、テレビカメラ100、101の設置
位置は図示例に限定されず、運転者の目の高さに近い場
所であれば、例えばリアウインドウ上部室外やトランク
リッド上などにも取り付けて、現実感のある立体画像を
得ることができる。
位置は図示例に限定されず、運転者の目の高さに近い場
所であれば、例えばリアウインドウ上部室外やトランク
リッド上などにも取り付けて、現実感のある立体画像を
得ることができる。
【0030】さらに、透過率可変機能を有するハーフミ
ラー210,211としては、駆動電圧で透過率を変え
られる液晶シャッターを用いたもののほか、機械式シャ
ッターやエレクトロクロミックスなどが利用できる。
ラー210,211としては、駆動電圧で透過率を変え
られる液晶シャッターを用いたもののほか、機械式シャ
ッターやエレクトロクロミックスなどが利用できる。
【0031】また、頭部位置検出装置600および画像
提示装置200は、ヘッドレストHに支持されるほか、
車室天井から支持されるようにしてもよく、カメラ位置
制御装置700も1平面内の回転に限定されず、首の動
きなどに対応させさらに多自由度をもたせることができ
る。
提示装置200は、ヘッドレストHに支持されるほか、
車室天井から支持されるようにしてもよく、カメラ位置
制御装置700も1平面内の回転に限定されず、首の動
きなどに対応させさらに多自由度をもたせることができ
る。
【0032】次に図12は、本発明の他の実施例を示
し、画像制御装置を、図7の画像制御装置500に対し
て、さらにテレビカメラ100,101からの映像情報
を一時蓄えるイメージメモリ570、571と、これか
ら必要な表示情報を抽出するためのスキャンコンバータ
580、581、およびスイッチャー560を加えた画
像制御装置500’としたものである。また、画像制御
装置500’は、画像提示装置200に取り付けられて
周囲の明るさを検知する照度センサ800からの信号を
受ける透過率制御部530を含んでいる。ここではハー
フミラー210、211はエレクトロクロミックスで構
成され、透過率制御部530はハーフミラー210、2
11の透過率を制御する。
し、画像制御装置を、図7の画像制御装置500に対し
て、さらにテレビカメラ100,101からの映像情報
を一時蓄えるイメージメモリ570、571と、これか
ら必要な表示情報を抽出するためのスキャンコンバータ
580、581、およびスイッチャー560を加えた画
像制御装置500’としたものである。また、画像制御
装置500’は、画像提示装置200に取り付けられて
周囲の明るさを検知する照度センサ800からの信号を
受ける透過率制御部530を含んでいる。ここではハー
フミラー210、211はエレクトロクロミックスで構
成され、透過率制御部530はハーフミラー210、2
11の透過率を制御する。
【0033】スキャンコンバータ580、581は、後
退時すなわちAND回路520からの制御信号がオンの
ときには、イメージメモリ570、571全体をスキャ
ンして全情報を抽出し、液晶テレビ240、241へビ
デオ信号として送り、液晶テレビ画面の全体に表示する
ように設定される。この際前実施例と同様にハーフミラ
ー210、211は反射率最大にされる。
退時すなわちAND回路520からの制御信号がオンの
ときには、イメージメモリ570、571全体をスキャ
ンして全情報を抽出し、液晶テレビ240、241へビ
デオ信号として送り、液晶テレビ画面の全体に表示する
ように設定される。この際前実施例と同様にハーフミラ
ー210、211は反射率最大にされる。
【0034】そして次に前進時、AND回路520から
の制御信号がオフになると、図13のように、イメージ
メモリ570、571の横方向の画像データについて4
点に1点ずつ間引いて抽出し、縦方向の画像についても
4点に1点ずつ間引いて抽出して、液晶テレビ240、
241に送る。ここでは液晶テレビはAND回路520
の出力如何に関わらずオンするように設定され、この結
果16分の1に圧縮された画像が液晶テレビ240、2
41の画面の例えば右上隅に表示される。そして、透視
窓260、261からの前方視野と液晶テレビ240、
241の画像ともに接眼窓250、251の運転者の目
まで導かれるようにされる。これによれば、停車時や前
進走行中は、前方視野に重ねて右上に後方の景色が提示
され、後退時には、視界全体にわたって大きく後方の映
像が提示されることになる。
の制御信号がオフになると、図13のように、イメージ
メモリ570、571の横方向の画像データについて4
点に1点ずつ間引いて抽出し、縦方向の画像についても
4点に1点ずつ間引いて抽出して、液晶テレビ240、
241に送る。ここでは液晶テレビはAND回路520
の出力如何に関わらずオンするように設定され、この結
果16分の1に圧縮された画像が液晶テレビ240、2
41の画面の例えば右上隅に表示される。そして、透視
窓260、261からの前方視野と液晶テレビ240、
241の画像ともに接眼窓250、251の運転者の目
まで導かれるようにされる。これによれば、停車時や前
進走行中は、前方視野に重ねて右上に後方の景色が提示
され、後退時には、視界全体にわたって大きく後方の映
像が提示されることになる。
【0035】この際、前進走行中は、スイッチャー56
0によって、左右のテレビカメラ100,101の映像
信号を反転させてイメージメモリ570、571に入力
させ、スキャンの方向も左右逆にスキャンさせる。これ
により、バックミラーを介して見るのと同じ映像が立体
的に映し出される。
0によって、左右のテレビカメラ100,101の映像
信号を反転させてイメージメモリ570、571に入力
させ、スキャンの方向も左右逆にスキャンさせる。これ
により、バックミラーを介して見るのと同じ映像が立体
的に映し出される。
【0036】後退のときには、反転させず、前述のよう
に後方向に見て右のテレビカメラ101の信号は右目に
対応させ、左のテレビカメラ100の信号は左目に対応
させることにより、、前進するかのように後方の景色が
見られる。
に後方向に見て右のテレビカメラ101の信号は右目に
対応させ、左のテレビカメラ100の信号は左目に対応
させることにより、、前進するかのように後方の景色が
見られる。
【0037】この実施例によれば、前進走行中も常時後
方の様子が前方視野に重ねて提示されるから、後方を確
認するためにルームミラーやドアミラーへ視線を動かす
必要がない。
方の様子が前方視野に重ねて提示されるから、後方を確
認するためにルームミラーやドアミラーへ視線を動かす
必要がない。
【0038】この際、照度センサ800からの信号を受
けて、周囲が明るいときには透過率制御部530がエレ
クトロクロミックスのハーフミラー210、211の透
過率を低くし、周囲が暗いときには透過率を高くする。
これにより、例えば昼間は前方景色が暗くされて液晶テ
レビの映像がよく見えるようにされ、夜間は前方の景色
がよく見えるようにされる。
けて、周囲が明るいときには透過率制御部530がエレ
クトロクロミックスのハーフミラー210、211の透
過率を低くし、周囲が暗いときには透過率を高くする。
これにより、例えば昼間は前方景色が暗くされて液晶テ
レビの映像がよく見えるようにされ、夜間は前方の景色
がよく見えるようにされる。
【0039】なお、ハーフミラーの透過率を変えるかわ
りに、図12に破線で示されるように、液晶テレビ24
0、241の画面の輝度を制御する輝度制御部530’
を設け、照度センサからの信号を受けて、周囲が暗いと
きには液晶テレビの輝度を低めて前方の景色がよく見え
るようにし、周囲が明るいときには輝度を高めて液晶テ
レビの映像がよく見えるようにしてもよい。
りに、図12に破線で示されるように、液晶テレビ24
0、241の画面の輝度を制御する輝度制御部530’
を設け、照度センサからの信号を受けて、周囲が暗いと
きには液晶テレビの輝度を低めて前方の景色がよく見え
るようにし、周囲が明るいときには輝度を高めて液晶テ
レビの映像がよく見えるようにしてもよい。
【0040】なおまた、前進走行中に後方景色を提示す
る領域としては、隅部だけに限らず、例えば図14に示
されるように、縦方向8ライン毎に1ライン抽出して上
下方向に8分の1に圧縮した映像を液晶テレビ240、
241の画面の上端あるいは下端部に表示して提示する
ようにしてもよい。
る領域としては、隅部だけに限らず、例えば図14に示
されるように、縦方向8ライン毎に1ライン抽出して上
下方向に8分の1に圧縮した映像を液晶テレビ240、
241の画面の上端あるいは下端部に表示して提示する
ようにしてもよい。
【0041】また、本発明は上述した車両周囲情報提示
装置とするほか、道路案内、道路情報、あるいは各種付
加価値情報などの提示に適用して、3次元像として立体
的に提示することができる。この場合にも、第2の視覚
情報生成手段としては、カメラに代えて、左右の目それ
ぞれに対応する情報を視差を考慮して生成すればよく、
提供する情報を受信したり加工するため高速ベクトル演
算機能に優れ座標変換が容易なコンピュータが用いられ
る。
装置とするほか、道路案内、道路情報、あるいは各種付
加価値情報などの提示に適用して、3次元像として立体
的に提示することができる。この場合にも、第2の視覚
情報生成手段としては、カメラに代えて、左右の目それ
ぞれに対応する情報を視差を考慮して生成すればよく、
提供する情報を受信したり加工するため高速ベクトル演
算機能に優れ座標変換が容易なコンピュータが用いられ
る。
【0042】さらに、照度センサを用いての周囲の明る
さに応じた透過率あるいは画面輝度の制御は、第2の視
覚情報を圧縮したり特定の部分位置に表示する例で説明
したが、これに限定されることなく、第1の画像と第2
の画像が全部重ねて表示される場合にも実施可能であ
る。
さに応じた透過率あるいは画面輝度の制御は、第2の視
覚情報を圧縮したり特定の部分位置に表示する例で説明
したが、これに限定されることなく、第1の画像と第2
の画像が全部重ねて表示される場合にも実施可能であ
る。
【0043】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、2つの異なる
視覚情報が、提示手段において第1の画像と立体の第2
の画像として選択的に切り替え提示されるから、必要に
応じてその一方だけの画像を、あるいは重ね合わせて両
画像を見ることができ、その際視線を移動させる必要が
ない。また両画像が重ね合わされたときにも、第2の画
像が立体的に提示されるから異なる視覚情報を容易に識
別することができる。
視覚情報が、提示手段において第1の画像と立体の第2
の画像として選択的に切り替え提示されるから、必要に
応じてその一方だけの画像を、あるいは重ね合わせて両
画像を見ることができ、その際視線を移動させる必要が
ない。また両画像が重ね合わされたときにも、第2の画
像が立体的に提示されるから異なる視覚情報を容易に識
別することができる。
【0044】さらに請求項2の発明では、例えば後方に
向けられた1対の撮像手段で撮影された映像が、左右の
目各別に対応したモニタに表示され、進行方向に応じて
切り替え手段により第1の画像とモニタに表示された第
2の画像が選択されて提示されるから、必要に応じ後方
の景色が立体的に提示される。これにより、前方視野も
後方の景色もともに、視線を移動させることなく、進行
方向にしたがって自動的に提示される。
向けられた1対の撮像手段で撮影された映像が、左右の
目各別に対応したモニタに表示され、進行方向に応じて
切り替え手段により第1の画像とモニタに表示された第
2の画像が選択されて提示されるから、必要に応じ後方
の景色が立体的に提示される。これにより、前方視野も
後方の景色もともに、視線を移動させることなく、進行
方向にしたがって自動的に提示される。
【0045】さらにまた請求項3の発明では、頭部位置
検出手段で検出された頭部の位置に対応して、撮像手段
を回動させるようにしたから、操作者は見たい方向に頭
を動かすだけで提示手段内にその方向の景色が見られ、
撮像手段操作のためのスイッチを探したりその操作を行
なう手間なしに迅速に後方や側方の情報が得られゆとり
を持って運転などの操作を行なうことができる利点があ
る。
検出手段で検出された頭部の位置に対応して、撮像手段
を回動させるようにしたから、操作者は見たい方向に頭
を動かすだけで提示手段内にその方向の景色が見られ、
撮像手段操作のためのスイッチを探したりその操作を行
なう手間なしに迅速に後方や側方の情報が得られゆとり
を持って運転などの操作を行なうことができる利点があ
る。
【図1】本発明の実施例を示すレイアウト図である。
【図2】テレビカメラの配置を示す図である。
【図3】画像提示装置を示す一部破断斜視図である。
【図4】画像提示装置の断面図である。
【図5】画像提示装置における光学系を示す図である。
【図6】画像提示装置における光学系を示す図である。
【図7】画像制御装置を示すブロック図である。
【図8】頭部位置検出装置を示す分解斜視図である。
【図9】カメラ位置制御装置を示すブロック図である。
【図10】カメラ位置制御装置の動作を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図11】画像提示装置における光学系の他の例を示す
図である。
図である。
【図12】本発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図13】画像データの抽出と画像提示の関係を示す説
明図である。
明図である。
【図14】他の画像データの抽出と画像提示の関係例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図15】従来例を示す図である。
【図16】従来例におけるモニター画面を示す図であ
る。
る。
10 テレビカメラ 20 スイッチ 30 モニタ 40 制御装置 100、101 テレビカメラ 200 画像提示装置 210、211 ハーフミラー 220、221 凸レンズ 230、231 ミラー 240、241 液晶テレビ 250、251 接眼窓 260、261 透視窓 300 切り替えスイッチ 400 ギア位置検出装置 410 シフトレバー 430 スイッチ 500、500’ 画像制御装置 510 シフトレジスタ 520 AND回路 530 透過率制御部 530’ 輝度制御部 540 電子スイッチ 560 スイッチャー 570、571 イメージメモリ 580、581 スキャンコンバータ 600 頭部位置検出装置 610 回転部材 615 抜け止め部材 620 固定部材 630 ベアリング 640 ポテンショメータ 700 カメラ位置制御装置 710 A/D変換器 720 マイクロコンピュータ 730 モータドライバ 740 回転ステージ 800 照度センサ S 距離表示用補助線 H ヘッドレスト
Claims (7)
- 【請求項1】 第1の視覚情報を生成する手段と、前記
第1の視覚情報を第1の画像として表示する第1の表示
手段と、右目用の情報と左目用の情報とからなる第2の
視覚情報を生成する手段と、前記第2の視覚情報を3次
元の第2の画像として表示する第2の表示手段と、前記
第1および第2の画像を単独にまたは重ねて提示可能の
提示手段と、該提示手段において提示する画像の選択切
り替え信号を出力する切り替え信号発生手段と、前記切
り替え信号に基づいて前記提示手段を制御する画像制御
装置とを具備することを特徴とする視覚情報提供装置。 - 【請求項2】 前方の景色を第1の視覚情報とし、前記
前方の景色をそのまま第1の画像とする透視窓を有する
第1の表示手段と、眼間距離に略対応させた離間距離を
もって側方または後方に向けて設置され、第2の視覚情
報を出力する1対の撮像手段と、該1対の撮像手段の出
力する第2の視覚情報を3次元の第2の画像として表示
する左右の目に各々対応して設けられたモニタを有する
第2の表示手段と、前記第1および第2の画像を単独に
または重ねて提示可能の提示手段と、前進しているのか
後退しているのかを検知する進行方向検知手段と、該進
行方向検知手段の出力信号に基づいて前記提示手段にお
いて提示する画像の選択切り替え信号を出力する切り替
え信号発生手段と、前記切り替え信号に基づいて前記提
示手段を制御する画像制御装置とを具備することを特徴
とする視覚情報提供装置。 - 【請求項3】 前方の景色を第1の視覚情報とし、前記
前方の景色をそのまま第1の画像とする透視窓を有する
第1の表示手段と、眼間距離に略対応させた離間距離を
もって側方または後方に向けて設置され、第2の視覚情
報を出力する1対の撮像手段と、該1対の撮像手段の出
力する第2の視覚情報を3次元の第2の画像として表示
する左右の目に各々対応して設けられたモニタを有する
第2の表示手段と、前記第1および第2の画像を単独に
または重ねて提示可能の提示手段と、前進しているのか
後退しているのかを検知する進行方向検知手段と、該進
行方向検知手段の出力信号に基づいて前記提示手段にお
いて提示する画像の選択切り替え信号を出力する切り替
え信号発生手段と、前記切替信号に基づいて前記提示手
段を制御する画像制御装置と、操作者の頭部の位置を検
出する頭部位置検出手段と、該頭部位置検出手段が検出
した頭部の位置に対応して前記1対の撮像手段を回動さ
せ撮像方向を制御する位置制御手段とを具備することを
特徴とする視覚情報提供装置。 - 【請求項4】 前記提示手段は、シャッター付きのハー
フミラーあるいは透過率可変機能を有するミラーよりな
ることを特徴とする請求項1,2または3に記載の視覚
情報提供装置。 - 【請求項5】 前記画像制御装置は、前記第1の視覚情
報の明るさを検出する手段と、その検出結果に応じ前記
第2の表示手段を制御して前記第2の画像の輝度を変化
させる手段とを有することを特徴とする請求項1,2ま
たは3に記載の視覚情報提供装置。 - 【請求項6】 前記画像制御装置は、前記第2の表示手
段を制御して前記第2の画像の大きさまたは前記第2の
画像の表示位置を変化させる手段を有することを特徴と
する請求項1,2または3に記載の視覚情報提供装置。 - 【請求項7】 前記画像制御装置は、前記第2の視覚情
報中右目用の情報と左目用の情報とを左右入れ替えて前
記表示手段に表示させる手段を有することを特徴とする
請求項1,2または3に記載の視覚情報提供装置。
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