JP2018101311A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】広範な画像表示領域を有する場合においても画像表示に関する処理負荷の高騰を抑えることが可能な車両用表示装置を提供する。【解決手段】車両用表示装置１は、車両搭乗員に対して画像を表示するものであって、車両搭乗員の視線を検出する視線検出部５２と、視線検出部５２により検出された視線方向上の所定領域の画像と、所定領域外の画像との表示状態を異ならせる表示制御部５５とを備えている。表示制御部５５は、視線検出部５２により検出された視線方向上の所定領域内の画像を、所定領域外の画像よりも解像度を高くしたり、視線方向上の所定領域のみの画像を表示させ、所定領域外の画像を非表示としたりする。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。

近年、運転者が運転操作することなく車両が目的地等まで走行される自動運転技術が開発されつつある（例えば特許文献１〜４参照）。

特開２０１６−１８２９０６号公報 特開２０１６−１８２８９１号公報 特開２０１６−１３７８１９号公報 特開２０１６−９５６２７号公報

自動運転において運転者は運転を行う必要がなくなることから、エンターテイメント性の向上のためにウインドシールドの略全域など、広範な範囲に画像表示を行ったとしても問題がない。しかし、このような場合には、広範な画像表示に応じた画像処理を行うこととなり、処理負荷が非常に高くなってしまう。

本発明は、このような課題を解決するものであり、その目的とするところは、広範な画像表示領域を有する場合においても画像表示に関する処理負荷の高騰を抑えることが可能な車両用表示装置を提供することにある。

本発明の車両用表示装置は、車両搭乗員に対して画像を表示する車両用表示装置であって、車両搭乗員の視線を検出する視線検出手段と、前記視線検出手段により検出された視線方向上の所定領域の画像と、前記所定領域外の画像との表示状態を異ならせる表示制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の車両用表示装置によれば、視線方向上の所定領域の画像と、所定領域外の画像との表示状態を異ならせるため、車両搭乗員の視線外の表示状態については処理負荷を抑える処理を行うことができ、広範な画像表示領域を有する場合においても画像表示に関する処理負荷の高騰を抑えることができる。

また、本発明の車両用表示装置において、前記表示制御手段は、前記視線検出手段により検出された視線方向上の所定領域内の画像を、前記所定領域外の画像よりも解像度を高くすることが好ましい。

この車両用表示装置によれば、視線方向上の所定領域の画像を、所定領域外の画像よりも解像度を高くするため、車両搭乗員によって視認され難い所定領域外の画像については解像度を低くすることができ、広範な画像表示領域を有する場合においても画像表示に関する処理負荷の高騰を抑えることができる。

また、本発明の車両用表示装置において、車両搭乗員の画像に対する集中度が所定未満であるかを推定する推定手段をさらに備え、前記表示制御手段は、前記推定手段により集中度が所定未満であると推定された場合、前記視線検出手段により検出された視線方向上の所定領域内の画像であっても、前記所定領域外の画像と同程度の解像度に低下させて表示することが好ましい。

この車両用表示装置によれば、集中度が所定未満であると推定された場合、視線方向上の所定領域の画像であっても、所定領域外の画像と同程度の解像度に低下させて表示するため、車両搭乗員が集中しておらずぼんやりとしていて画像を認識していない可能性がある場合には、所定領域内の画像についても所定領域外の画像と同程度の解像度に低下させて表示して、より一層処理負荷の高騰を抑えることができる。

また、本発明の車両用表示装置において、前記表示制御手段は、前記視線検出手段により検出された視線方向上の所定領域のみの画像を表示させ、前記所定領域外の画像を非表示とすることが好ましい。

この車両用表示装置によれば、視線方向上の所定領域のみの画像を表示させ、所定領域外の画像を非表示とするため、車両搭乗員によって視認され難い所定領域外の画像については表示させないことで、広範な画像表示領域を有する場合においても画像表示に関する処理負荷の高騰を抑えることができる。

本発明によれば、広範な画像表示領域を有する場合においても画像表示に関する処理負荷の高騰を抑えることが可能な車両用表示装置を提供することができる。

本実施形態に係る車両用表示装置を示す車両内配置図である。 図１に示した制御部の詳細を示すブロック図である。 図２に示した視認領域確定部により確定される領域を示す概念図である。 本実施形態に係る車両用表示装置による表示制御方法を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る車両用表示装置による表示制御方法を示すフローチャートである。

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。

図１は、本実施形態に係る車両用表示装置を示す車両内配置図である。図１に示すように、車両用表示装置１は、車内カメラ１０と、投射器２０と、車外カメラ３０と、脳波センサ４０と、制御部５０とを備えている。

車内カメラ１０は、車両搭乗員の頭部を撮像するカメラであって、例えば運転席の正面に設けられている。車内カメラ１０により撮像された撮像画像の信号は制御部５０に送信される。なお、車内カメラ１０は、後述の眼の位置検出のために複数個設けられていることが好ましいが、特に複数個に限らず１つだけ設けられていてもよい。

投射器２０は、制御部５０の制御に応じて動作し、車両搭乗員に対して表示する画像に対応した光を投射するものである。本実施形態において投射器２０はウインドシールドＷＳに対して光を投射可能となっており、車両用表示装置１はウインドシールドＷＳの全体という広範な画像表示領域ＩＤＡを有したものとなっている。

なお、画像表示領域ＩＤＡは、或る程度広範な大きさ（例えば既存の車両用計器とナビゲーション装置のディスプレイとを加算した程度以上の大きさ）を有するものであれば、ウインドシールドＷＳの全体に限るものではない。さらに、投射器２０は、ウインドシールドＷＳに光を投射する構成に限らず、サイドミラーやピラーに光を投射してもよいし、可能であれば車内の床面やシートに光を投射してもよい。すなわち、投射器２０は、光を投射可能で車両搭乗員が視認可能であれば、車両のどのような箇所に光を投射してもよい。加えて、本実施形態では投射器２０により画像表示を行うが、液晶ディスプレイ等の他の表示手段が、広範な大きさの画像表示領域ＩＤＡを有していてもよい。

車外カメラ３０は、車外を撮像するカメラであって、例えばルームミラーの裏側（運転席側から見て裏側）に設けられて車両前方を撮像するものである。車外カメラ３０により撮像された撮像画像の信号は制御部５０に送信される。

脳波センサ４０は、車両搭乗員の脳波を検出するものである。この脳波センサ４０は、例えばヘッドレストに設けられ、車両搭乗員の頭部がヘッドレストにもたれ掛かると頭部接触するようになっている。また、脳波センサ４０は、運転者の脳波のうちデルタ波、シータ波、アルファ波、及びベータ波のそれぞれの強さに応じた信号を制御部５０に出力する。なお、脳波センサ４０は接触式に限らず非接触により脳波を測定可能なものであってもよい。

制御部５０は、車両用表示装置１の全体を制御するものであって、特に本実施形態においては投射器２０を制御して表示制御を行うようになっている。図２は、図１に示した制御部５０の詳細を示すブロック図である。

図２に示すように、制御部５０は、眼位置検出部５１と、視線検出部（視線検出手段）５２と、視認領域確定部５３と、集中度推定部（推定手段）５４と、表示制御部（表示制御手段）５５とを備えている。

眼位置検出部５１は、車内カメラ１０により撮像された画像から、車両搭乗員の眼の位置を検出するものである。眼の位置は、例えば特開２００４−３２２６８０号公報、特開平８−１５６６４６号公報、及び特開２００９−２９２４０９号公報のように、運転者のシート位置やカメラにより撮像された撮像画像等から検出されるものがある。本実施形態において眼位置検出部５１は、カメラにより撮像された撮像画像から眼の位置を検出するものを採用しているが、シート位置を利用してもよい。特に本実施形態において眼位置検出部５１は、３次元空間上における車両搭乗員の眼の位置を検出可能に構成されている。なお、眼の位置の検出手法は、上記に限られるものではなく、他の公知又は周知の手法などの他の手法が採用されてもよい。

視線検出部５２は、車両搭乗員の視線方向を検出するものである。この視線検出部５２は、車内カメラ１０により撮像された撮像画像上の眼のうち黒目の位置に基づいて、車両搭乗員がどの方向を視認しているかを検出するものである。なお、視線の検出手法は、黒目の位置から求められるものに限らず、他の公知又は周知の手法などの他の手法が採用されてもよい。

視認領域確定部５３は、眼位置検出部５１により検出された３次元空間における車両搭乗員の眼の位置と、視線検出部５２により検出された視線方向とに基づいて、車両搭乗員の視認領域を確定するものである。本実施形態においてはウインドシールドＷＳが画像表示領域ＩＤＡであるため、視認領域確定部５３は、車両搭乗員がウインドシールドＷＳのうちどの領域を視認しているかを確定する。

図３は、図２に示した視認領域確定部５３により確定される領域を示す概念図である。図３に示すように、例えばウインドシールドＷＳは仮想的に３×６の１８の領域Ａ１１〜Ａ１６，Ａ２１〜Ａ２６，Ａ３１〜Ａ３６に分割されている。ここで、視認領域確定部５３は、車両搭乗員の眼の位置と視線方向とに基づいて、ウインドシールドＷＳ上のポイントＰ１を見ていると認識すると（視線がポイントＰ１上を通過していると認識すると）、領域Ａ２５を視線方向上の所定領域として確定する。同様に、視認領域確定部５３は、車両搭乗員の眼の位置と視線方向とに基づいて、ウインドシールドＷＳ上のポイントＰ２を見ていると認識すると（視線がポイントＰ２上を通過していると認識すると）、領域Ａ１３を視線方向上の所定領域として確定する。

なお、視認領域確定部５３は、上記構成に限らず、例えば認識したポイントＰ１，Ｐ２を中心とした周囲の所定面積分の円形領域を、視線方向上の所定領域として確定してもよい。

集中度推定部５４は、車両搭乗員の集中度が所定未満であるかを推定するものである。ここで、集中度はベータ波の強さによって推定可能である。このため、例えば集中度推定部５４は、脳波センサ４０により検出されたベータ波の強さが他の脳波（デルタ波、シータ波、アルファ波）の強さの平均よりも所定値以上大きい場合などに、集中度が所定以上であると推定し、そうでない場合に集中度が所定未満であると推定する。

なお、集中度推定部５４は、ベータ波の強さが他の脳波の強さの平均よりも所定値以上大きくない場合に集中度が所定未満と推定しているが、特に他の脳波の強さの平均に限らず、２番目に強い脳波よりも所定値以上大きくない場合などに集中度が所定未満と推定してもよい。すなわち、集中度推定部５４は、ベータ波と他の脳波との比較に基づいて集中度が所定未満であるかを推定する構成であれば、上記に限られるものではない。

加えて、集中度推定部５４は、脳波センサ４０からの信号に限らず、例えば眼の開度や脈拍などの生体情報に基づいて、集中度が所定未満であるかを推定する構成であってもよい。例えば集中度推定部５４は、初期の眼の開度の所定％未満となると集中度が所定未満であると判断してもよいし、初期の脈拍の所定％未満となると集中度が所定未満であると判断してもよい。

表示制御部５５は、車両搭乗員に対して表示する画像を制御するものであって、本実施形態においては投射器２０を制御するものである。特に、本実施形態に係る表示制御部５５は、視線検出部５２により検出された視線方向上の所定領域の画像と、所定領域外の画像との表示状態を異ならせる。この際、表示制御部５５は、視線方向上の所定領域の画像を、所定領域外の画像よりも解像度を高くする。例えば、表示制御部５５は、視線方向上の所定領域の画像の解像度を通常とし、所定領域外の画像の解像度を低下させる。これにより、表示画像全体として処理負荷を抑える処理を行う。

図３を参照して一例を説明すると、車両搭乗員の視線方向がポイントＰ１を通過する場合、表示制御部５５は、ポイントＰ１を含む領域Ａ２５と、他の領域Ａ１１〜Ａ１６，Ａ２１〜Ａ２４，Ａ２６，Ａ３１〜Ａ３６とで、表示状態を異ならせる。この際、表示制御部５５は、ポイントＰ１を含む領域Ａ２５の解像度を、他の領域Ａ１１〜Ａ１６，Ａ２１〜Ａ２４，Ａ２６，Ａ３１〜Ａ３６の解像度よりも高くする。例えば、表示制御部５５は、他の領域Ａ１１〜Ａ１６，Ａ２１〜Ａ２４，Ａ２６，Ａ３１〜Ａ３６の解像度を低下させて表示画像全体として処理負荷を抑える。この際、ポイントＰ１を含む領域Ａ２５の解像度については、通常状態としても良いし、高めてもよい。また、ポイントＰ１を含む領域Ａ２５の解像度については、他の領域Ａ１１〜Ａ１６，Ａ２１〜Ａ２４，Ａ２６，Ａ３１〜Ａ３６の解像度よりも高い範囲において通常状態よりも低下させてもよい。

加えて、本実施形態に係る表示制御部５５は、集中度推定部５４により集中度が所定未満であると推定された場合、視線検出部５２により検出された視線方向上の所定領域内の画像であっても、所定領域外の画像と同程度の解像度に低下させて表示する。

図３を参照して一例を説明すると、車両搭乗員の視線方向がポイントＰ１を通過する場合において集中度推定部５４により集中度が所定未満であると推定されたとき、表示制御部５５は、ポイントＰ１を含む領域Ａ２５の画像を、他の領域Ａ１１〜Ａ１６，Ａ２１〜Ａ２４，Ａ２６，Ａ３１〜Ａ３６の画像と同程度の解像度に低下させて表示する。これにより、車両搭乗員が集中しておらずぼんやりとしていて画像を認識していない可能性がある場合には、より一層処理負荷を抑えることができる。

なお、上記において表示画像は、映画やテレビ放送などの種々のものを採用し得る。ここで、本実施形態においては車外カメラ３０を備えていることから、車外の景色等の位置を制御部５０にて検出することが可能であり、ウインドシールドＷＳの画像表示については車外の景色等に重畳表示させることもできる。例えば、車外の道路に海面の画像を重ね合わせて海面上を走行するように演出したり、車外の道路にジェットコースターのレール等の画像を重ね合わせて車両がジェットコースターであるかのような演出をしたりすることができる。

次に、本実施形態に係る車両用表示装置１による表示制御方法を説明する。図４は、本実施形態に係る車両用表示装置１による表示制御方法を示すフローチャートである。まず、図４に示すように、眼位置検出部５１は、車内カメラ１０により撮像された画像から、車両搭乗員の眼の位置を検出する（Ｓ１）。このとき、眼位置検出部５１は、３次元空間上における車両搭乗員の眼の位置を検出する。

次に、視線検出部５２は、車両搭乗員の視線方向を検出する（Ｓ２）。この際、視線検出部５２は、車内カメラ１０により撮像された撮像画像上の眼のうち黒目の位置に基づいて、車両搭乗員がどの方向を視認しているかを検出する。

次いで、視認領域確定部５３は、眼位置検出部５１により検出された３次元空間における車両搭乗員の眼の位置と、視線検出部５２により検出された視線方向とに基づいて、車両搭乗員の視認領域を確定する（Ｓ３）。これにより、視認領域確定部５３は、車両搭乗員がウインドシールドＷＳのうちどの領域を視認しているかを確定する。

その後、集中度推定部５４は、車両搭乗員の集中度が所定以上であるかを推定する（Ｓ４）。例えば集中度推定部５４は、脳波センサ４０により検出されたベータ波の強さが他の脳波の強さの平均よりも所定値以上大きい場合に、集中度が所定以上であると推定する。

その後、表示制御部５５は、ステップＳ４により推定結果に基づいて、集中度が所定上であるかを判断する（Ｓ５）。集中度が所定以上であると判断した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、表示制御部５５は、ステップＳ３にて検出された所定領域外の画像の解像度を、所定領域内の画像よりも低下させて表示する（Ｓ６）。この際、所定領域内の画像の解像度は高められてもよいし、所定領域外の画像の解像度よりも高くなる範囲において低められてもよいし、通常のままとされてもよい。その後、図４に示す処理は終了する。

一方、集中度が所定以上でないと判断した場合（Ｓ５：ＮＯ）、表示制御部５５は、ステップＳ３にて検出された所定領域内の画像の解像度であっても、所定領域外の画像と同程度まで低下させて表示する。すなわち、表示制御部５５は、表示画像の全体の解像度を低下させることとなる（Ｓ７）。その後、図４に示す処理は終了する。

このようにして、本実施形態に係る車両用表示装置１によれば、視線方向上の所定領域の画像と、所定領域外の画像との表示状態を異ならせるため、車両搭乗員の視線外の表示状態については処理負荷を抑える処理を行うことができ、広範な画像表示領域ＩＤＡを有する場合においても画像表示に関する処理負荷の高騰を抑えることができる。

また、視線方向上の所定領域の画像を、所定領域外の画像よりも解像度を高くするため、車両搭乗員によって視認され難い所定領域外の画像については解像度を低くすることができ、広範な画像表示領域ＩＤＡを有する場合においても画像表示に関する処理負荷の高騰を抑えることができる。

また、集中度が所定未満であると推定された場合、視線方向上の所定領域の画像であっても、所定領域外の画像と同程度の解像度に低下させて表示するため、車両搭乗員が集中しておらずぼんやりとしていて画像を認識していない可能性がある場合には、所定領域内の画像についても所定領域外の画像と同程度の解像度に低下させて表示して、より一層処理負荷の高騰を抑えることができる。

次に本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る車両用表示装置は第１実施形態のものと同様であるが、構成及び処理内容の一部が第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態との相違点について説明する。

まず、第２実施形態に係る車両用表示装置１は脳波センサ４０を備えていない。このため、２実施形態に係る車両用表示装置１は制御部５０内に集中度推定部５４を備えていない。

さらに、第２実施形態において表示制御部５５は、視線方向上の所定領域の画像を、所定領域外の画像よりも解像度を高くする処理に代えて、視線方向上の所定領域の画像を表示させ、所定領域外の画像を非表示とする処理を行う。すなわち、第２実施形態において表示制御部５５は、広範な画像表示領域ＩＤＡのうち、視線方向上の所定領域のみが画像表示され、他の部分が画像表示されないこととなる。

図５は、第２実施形態に係る車両用表示装置１による表示制御方法を示すフローチャートである。なお、図５に示すステップＳ１〜Ｓ３の処理は、図４に示すものと同じであるため、説明を省略する。

ステップＳ１４において表示制御部５５は、ステップＳ３にて検出された所定領域内の画像を表示し、所定領域外の画像を非表示とする（Ｓ１４）。その後、図５に示す処理は終了する。

このようにして、第２実施形態に係る車両用表示装置１によれば、第１実施形態と同様に、車両搭乗員の視線外の表示状態については処理負荷を抑える処理を行うことができ、広範な画像表示領域ＩＤＡを有する場合においても画像表示に関する処理負荷の高騰を抑えることができる。

また、視線方向上の所定領域のみの画像を表示させ、所定領域外の画像を非表示とするため、車両搭乗員によって視認され難い所定領域外の画像については表示させないことで、広範な画像表示領域ＩＤＡを有する場合においても画像表示に関する処理負荷の高騰を抑えることができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。

例えば上記実施形態において表示制御部５５は、所定領域内の画像と所定領域外の画像との表示状態について、解像度を異ならせたり、表示及び非表示を異ならせているが、これに限らず、例えば表示の輝度を異ならせたりコマ数（１秒間の画像数、すなわち画像の表示時間）を異ならせたりなど、他の表示状態を異ならせるようにしてもよい。

１ ：車両用表示装置
１０ ：車内カメラ
２０ ：投射器
３０ ：車外カメラ
４０ ：脳波センサ
５０ ：制御部
５１ ：眼位置検出部
５２ ：視線検出部（視線検出手段）
５３ ：視認領域確定部
５４ ：集中度推定部（推定手段）
５５ ：表示制御部（表示制御手段）
ＩＤＡ ：画像表示領域
ＷＳ ：ウインドシールド

Claims (4)

1. 車両搭乗員に対して画像を表示する車両用表示装置であって、
   車両搭乗員の視線を検出する視線検出手段と、
   前記視線検出手段により検出された視線方向上の所定領域の画像と、前記所定領域外の画像との表示状態を異ならせる表示制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記表示制御手段は、前記視線検出手段により検出された視線方向上の所定領域内の画像を、前記所定領域外の画像よりも解像度を高くする
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 車両搭乗員の画像に対する集中度が所定未満であるかを推定する推定手段をさらに備え、
   前記表示制御手段は、前記推定手段により集中度が所定未満であると推定された場合、前記視線検出手段により検出された視線方向上の所定領域内の画像であっても、前記所定領域外の画像と同程度の解像度に低下させて表示する
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 前記表示制御手段は、前記視線検出手段により検出された視線方向上の所定領域のみの画像を表示させ、前記所定領域外の画像を非表示とする
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。

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