JP4702437B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の運転者の視界内に表示像を表示するための車両用表示装置に関する。

従来、車両用表示装置として、表示装置から発した光を運転者の前方に映し出して表示像を表示することにより、運転者に対して種々の情報を報知するヘッドアップディスプレイがある。このヘッドアップディスプレイでは、運転者の体格や体勢などに応じて眼の位置が変わるため、運転者から視認できる位置に表示像の表示位置を調整することが求められている。

このようなヘッドアップディスプレイとして、特開２００８−１５１９９２号公報に記載されたヘッドアップディスプレイ装置がある。このヘッドアップディスプレイ装置では、表示手段から投射された表示光を凹面鏡で反射させて、運転者の視界内に表示像を形成している。また、カメラによって車両に対する運転者の眼の位置を検出し、その眼の位置に基づいて凹面鏡の角度を調節することにより、表示像の表示位置が運転者に良好に視認されるような位置となるように調整している。
特開２００８−１５１９９２号公報

しかし、特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイ装置では、たとえば車両が停車していて運転者が表示像に注目していない時でも、運転者の眼の位置の変化に応じて表示位置が調整される。このため、表示位置の調整によって移動する表示像が必要以上に運転者の目に映り、運転者にとって煩わしい場合があった。また、運転者が表示像に注目していない時でも眼の位置検出や凹面鏡の角度調整が行われ、無駄な表示位置の調整が生じる場合があった。

そこで、本発明の課題は、運転者に煩わしさを感じさせることがなく、無駄な表示位置の調整を防止できる車両用表示装置を提供することにある。

上記課題を解決した本発明に係る車両用表示装置は、車両の運転者の視界内に表示像を表示する表示手段と、車両に対する運転者の眼球位置を検出する眼球位置検出手段と、眼球位置検出手段によって検出された眼球位置に基づいて車両に対する表示像の表示位置を調整する表示位置調整手段と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段とを備え、表示位置調整手段は、走行状態検出手段によって車両の直進走行状態が検出された場合に表示像の表示位置を調整するものである。

本発明に係る車両用表示装置では、車両に対する運転者の眼球位置が検出される。また、検出された眼球位置に基づいて車両に対する表示像の表示位置が調整される。ここで、運転者が表示像に注目しているか否かは、車両の走行状態に関係していると考えられる。よって、走行状態検出手段によって所定の走行状態が検出された場合に表示像の表示位置を調整することにより、運転者が表示像に注目している時に表示位置を調整することができる。また、運転者が表示像に注目していない時には、表示位置の調整を行わないようにできる。これによって、運転者に煩わしさを感じさせることがなく、無駄な表示位置の調整を防止できる。車両の直進走行状態とは、車両が略直進して走行している状態をいう。車両が略直進している場合、運転者は進行方向前方に注目しながら運転していると考えられる。ここで、表示像は、運転操作に関連する事項について表示されることが多い。また、表示像は通常、運転者から見て車両進行方向前方に表示される。よって、車両が略直進している状態を検出した場合に表示像の表示位置を調整することにより、運転者が表示像に注目している時に表示位置を調整することができる。

また、眼球位置検出手段は、走行状態検出手段によって車両の直進走行状態が検出された場合に眼球位置を検出する態様とすることができる。

運転者が表示像に注目しているか否かは、車両の走行状態によって異なり、車両の直進走行状態においては、運転者は表示像に注目していると考えられる。よって、走行状態検出手段によって車両の直進走行状態が検出された場合に眼球位置を検出することにより、運転者が表示像に注目している時に眼球位置を検出できる。また、運転者が表示像に注目していない時には眼球位置を検出しないようにできる。このような態様によれば、無駄な眼球位置の検出を防止できる。

また、表示位置調整手段は、眼球位置の所定時間内の移動平均位置に基づいて表示像の表示位置を調整する態様とすることができる。

運転者の眼球位置は、運転者が運転状態であっても、運転に関係しない動きなどによって一時的に変化することがある。眼球位置の所定時間内の移動平均位置では、眼球位置の経時的変化が所定の時間幅において平均化されるため、一時的な変化の影響が緩和されている。よって、眼球位置の所定時間内の移動平均位置に基づいて表示像の表示位置を調整することにより、運転者の眼球位置が一時的に変化した場合であっても、一時的な変化の影響が緩和された位置に基づいて表示位置を調整することができる。したがって、運転者にとって視認しやすい位置に精度良く表示位置を調整できる。

また、運転者が着座するシートの位置を検出するシート位置検出手段を備え、表示位置調整手段は、シート位置検出手段によってシートの位置が一定時間移動していないことが検出された場合に表示像の表示位置を調整する態様とすることができる。また本発明に係る車両用表示装置は、車両の運転者の視界内に表示像を表示する表示手段と、車両に対する運転者の眼球位置を検出する眼球位置検出手段と、眼球位置検出手段によって検出された眼球位置に基づいて車両に対する表示像の表示位置を調整する表示位置調整手段と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、運転者が着座するシートの位置を検出するシート位置検出手段とを備え、表示位置調整手段は、走行状態検出手段によって所定の走行状態が検出された場合であってシート位置検出手段によってシートの位置が一定時間移動していないことが検出された場合に、眼球位置の所定時間内の移動平均位置に基づいて表示像の表示位置を調整するものである。

シートの位置が移動している場合、運転者が交代したり、同じ運転者であっても体勢が変更されたなどの状況が考えられる。一方、シートの位置が移動していない場合、運転者の交代や、体勢の変更があった可能性は低いと考えられるため、運転者の眼球位置には変化があるとしても一時的なものである。よって、シートの位置が一定時間移動していないことが検出された場合に、眼球位置の所定時間内の移動平均位置に基づいて表示像の表示位置を調整することにより、一時的な変化の影響が緩和された位置に基づいて表示位置を調整することができる。したがって、運転者にとって視認しやすい位置に精度良く表示位置を調整できる。

本発明に係る車両用表示装置によれば、運転者に煩わしさを感じさせることがなく、無駄な表示位置の調整を防止できる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態に係る車両用表示装置について詳細に説明する。また、本実施形態の説明においては、「位置」の基準を車両の位置とする。また、本実施形態における運転者の眼球は、運転者の両眼の眼球とする。

まず、図１および図２を参照しながら、本実施形態に係る車両用表示装置の構成を説明する。図１は車両用表示装置を示すブロック構成図であり、図２は車両用表示装置Ｍの模式的断面図である。

図１に示す車両用表示装置Ｍは、車両内に搭載されて、車両の運転者の視界内に表示像を表示するためのものである。図１に示すように、車両用表示装置Ｍは、表示位置調整ＥＣＵ（electronic control unit）１、３Ｄカメラ（three-dimensional camera）２、車速センサ３、ヨーレートセンサ４、シート位置検出センサ５およびヘッドアップディスプレイ６を備えている。３Ｄカメラ２、車速センサ３、ヨーレートセンサ４、およびシート位置検出センサ５は、それぞれが表示位置調整ＥＣＵ１に電気的に接続されている。また、表示位置調整ＥＣＵ１は、ヘッドアップディスプレイ６に電気的に接続されている。

３Ｄカメラ２は、撮像対象物体を立体的に撮像するものである。３Ｄカメラ２は、車室内の前方に取り付けられて、所定時間ごとに運転者の顔を含む範囲を撮像し、画像信号を生成する。また、３Ｄカメラ２は、画像信号の生成と同時に、３Ｄカメラ２が設けられた位置に対する撮像対象物体上の各点の位置信号を生成し、画像信号に添付する。３Ｄカメラ２は、位置信号を添付した画像信号を、表示位置調整ＥＣＵ１へ逐次出力する。

車速センサ３は、車両の車速を検出するものである。車速センサ３は、４輪にそれぞれ設けられ、各車輪の回転速度を計測する。また、車速センサ３は、各車輪の回転速度に基づいて車両の車速を検出し、検出した車速を示す車速信号を生成する。車速センサ３は、生成した車速信号を表示位置調整ＥＣＵ１へ出力する。

ヨーレートセンサ４は、車両のヨーレートを検出するものであり、車両の一部に取り付けられている。ヨーレートセンサ４は、車両のヨーレートを検出し、検出したヨーレートを示すヨーレート信号を生成する。ヨーレートセンサ４は、生成したヨーレート信号を、表示位置調整ＥＣＵ１へ出力する。

シート位置検出センサ５は、運転者が着座するシートの位置を検出するものである。シート位置検出センサ５は、シートの位置を検出し、検出したシートの位置を示すシート位置信号を生成する。シート位置検出センサ５は、生成したシート位置信号を、表示位置調整ＥＣＵ１へ出力する。

表示位置調整ＥＣＵ１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびＲＡＭ（Random AccessMemory）などを含むコンピュータから構成されている。表示位置調整ＥＣＵ１は、図２に示すヘッドアップディスプレイ６による表示像の表示位置を調整するものである。図１に示すように、表示位置調整ＥＣＵ１は、眼球位置検出部１１、走行状態検出部１２、シート位置検出部１３、表示位置算出部１４および駆動制御部１５を備えている。表示位置調整ＥＣＵ１は、３Ｄカメラ２、車速センサ３、ヨーレートセンサ４およびシート位置検出センサ５のそれぞれから出力される信号を取得し、取得した各信号に基づいて所定の処理を行うことにより、表示像の表示位置を調整する。

眼球位置検出部１１は、運転者の眼球位置を検出する。眼球位置検出部１１は、３Ｄカメラ２から出力された画像信号を取得し、取得した画像信号に画像処理を施すことにより、画像信号の中から図２に示す運転者Ｄの眼球Ｅの画像を検出する。また、眼球位置検出部１１は、画像信号に添付された位置信号の中から、検出した運転者Ｄの眼球Ｅの画像に対応する眼球Ｅの位置を検出する。

さらに、眼球位置検出部１１は、検出した眼球Ｅの位置を、車両を基準とした位置に変換し、眼球位置信号を生成する。眼球位置検出部１１による眼球位置の検出は所定時間ごとに行われており、眼球位置検出部１１は、生成した眼球位置信号を逐次記憶する。眼球位置検出部１１は、眼球位置検出手段に相当する。

走行状態検出部１２は、車両の走行状態を検出する。走行状態検出部１２は、車速センサ３から出力された車速信号およびヨーレートセンサ４から出力されたヨーレート信号を取得し、取得した各信号に基づいて、車両の走行状態を検出する。走行状態検出部１２は、走行状態検出手段に相当する。

シート位置検出部１３は、運転者Ｄが着座するシートの位置を検出する。シート位置検出部１３は、シート位置検出センサ５から出力されたシート位置信号を取得し、取得したシート位置信号を逐次記憶する。シート位置検出部１３は、シートの位置が一定時間移動していないか否かを判断する。シート位置検出部１３は、シート位置検出手段に相当する。

表示位置算出部１４は、ヘッドアップディスプレイ６による表示像の表示位置を算出する。表示位置算出部１４は、眼球位置検出部１１によって生成された眼球位置信号に基づいて、表示像の表示位置を算出する。表示位置算出部１４は、算出した表示像の表示位置を示す表示位置信号を生成する。

駆動制御部１５は、ヘッドアップディスプレイ６による表示像の表示位置を調整する。駆動制御部１５は、表示位置算出部１４で生成された表示位置信号に基づいて、ヘッドアップディスプレイ６に備えられた駆動装置を制御する。また、駆動制御部１５は、表示位置の初期調整が済んだか否かを判断する。

このように、表示位置算出部１４および駆動制御部１５は、眼球位置検出部１１によって検出された眼球位置に基づいて、表示像の表示位置を調整する。表示位置算出部１４および駆動制御部１５は、表示位置調整手段に相当する。

ヘッドアップディスプレイ６は、車両の運転者Ｄの視界内に表示像を表示するものである。図２に示すように、ヘッドアップディスプレイ６は、ダッシュボード１６内に設けられており、表示器６１、ミラー６２、駆動装置６３および表示枠６４などを備えている。ヘッドアップディスプレイ６は、表示手段に相当する。

また、ヘッドアップディスプレイ６は、運転操作に関する情報を表示する。たとえば、ヘッドアップディスプレイ６が表示像Ｖに表示する情報としては、車両の速度やエンジン回転数、ナビゲーション情報、運転に関する警告、エコノミーインジケータ、外部インフラから発信される運転支援情報などが挙げられる。

図２では、車両の運転者Ｄが車両前方を見ながら車両を運転する様子を示している。車両にはダッシュボード１６が設けられており、ダッシュボード１６には、ヘッドアップディスプレイ６が収納されている。また、車室内の前方には、３Ｄカメラ２が設けられている。３Ｄカメラ２は、運転者Ｄの顔に向けて配置されている。３Ｄカメラ２は、表示位置調整ＥＣＵ１に接続されている。また、表示位置調整ＥＣＵ１は、ヘッドアップディスプレイ６の駆動装置６３に接続されている。

ヘッドアップディスプレイ６では、表示器６１からミラー６２へ向けて表示像Ｖが投射され、その表示像Ｖがミラー６２でウインドシールド１７に向けて反射される。さらに、その表示像Ｖがウインドシールド１７で運転者Ｄの眼球Ｅ方向へ反射されることにより、表示像Ｖが所定の表示位置に虚像として表示される。

ヘッドアップディスプレイ６による表示像Ｖの表示位置は、表示器６１から投射される表示像Ｖの焦点や、ミラー６２の角度を調整することによって調整される。ミラー６２の角度は、駆動制御部１５によって駆動装置６３が制御され、制御された駆動装置６３がミラー６２を駆動することにより調整される。ミラー６２の角度が調整されると、表示像Ｖの表示位置が、表示位置算出部１４で算出された表示位置に調整される。こうして、運転者Ｄは、車両を運転しながら、前方の視界内における所定の表示位置に表示された表示像Ｖを視認することができる。

また、ヘッドアップディスプレイ６では、表示器６１から投射された表示像Ｖは、表示器６１近傍に設けられた表示枠６４と、ダッシュボード１６の開口部とを経て表示される。そのため、運転者Ｄが表示像Ｖを視認し得る範囲は、運転者Ｄの眼球Ｅの位置と、表示枠６４やダッシュボード１６の開口部の位置とに基づいて決められる限られた範囲となる。図２には、運転者Ｄにとって表示像Ｖの視認に適した範囲である適正範囲Ｆ、および、運転者Ｄにとって表示像Ｖを視認可能である視認可能範囲Ｇを示している。適正範囲Ｆは、車両進行方向前方であって運転者Ｄの視線上に位置している。このため、表示像Ｖが適正範囲Ｆに表示されると、運転者Ｄは、車両進行方向前方に注目しながらであっても、表示像Ｖを良好に視認することができる。

以上の構成を備える車両用表示装置Ｍの動作について、以下に説明する。図３は車両用表示装置Ｍによる処理の手順を示すフローチャートであり、図４は図３に示す処理手順の一部を示すフローチャートである。また、以下の処理は、エンジンが始動されてから停止されるまでの間、繰り返し実行される。

まず、３Ｄカメラ２、車速センサ３、ヨーレートセンサ４およびシート位置検出センサ５が、所定の検出を行う（Ｓ１）。３Ｄカメラ２は、所定時間ごとに運転者Ｄの顔を含む範囲を撮像し、画像信号および位置信号を生成して、位置信号を添付した画像信号を表示位置調整ＥＣＵ１へ逐次出力する。また、車速センサ３およびヨーレートセンサ４は、車両の車速およびヨーレートを検出し、車速信号およびヨーレート信号を表示位置調整ＥＣＵ１へ出力する。シート位置検出センサ５は、シートの位置を検出し、シート位置信号を表示位置調整ＥＣＵ１へ出力する。

次に、表示位置の初期調整が済んだか否かを判断する（Ｓ２）。駆動制御部１５は、エンジンが始動されてからの初期調整の回数を記憶しており、記憶されている回数が１回である場合には、初期調整が済んだと判断する（Ｓ２；ＹＥＳ）。この場合、車両用表示装置Ｍによる処理は走行情報および画像の取得（Ｓ４）に移行する。また、駆動制御部１５は、記憶されている初期調整の回数が０回である場合には、初期調整が済んでいないと判断する（Ｓ２；ＮＯ）。

初期調整が済んでいないと判断した場合、表示像Ｖの表示位置の初期調整を行う（Ｓ３）。表示位置の初期調整については、図４を参照しながら説明する。

表示位置の初期調整では、まず、画像を取得する（Ｓ３１）。眼球位置検出部１１は、３Ｄカメラ２から出力された画像信号を取得する。この画像信号には、運転者Ｄの顔を含む範囲の画像が含まれている。

次に、眼球位置を検出する（Ｓ３２）。眼球位置検出部１１は、取得した画像信号に画像処理を施すことにより、画像信号の中から図２に示す運転者Ｄの眼球Ｅの画像を検出する。また、眼球位置検出部１１は、取得した位置信号の中から、検出した運転者Ｄの眼球Ｅの画像に対応する眼球Ｅの位置を検出する。さらに、眼球位置検出部１１は、検出した眼球Ｅの位置を、車両を基準とした位置に変換し、眼球位置信号を生成する。

次に、運転者Ｄは運転状態であるか否かを判断する（Ｓ３３）。眼球位置検出部１１は、生成した眼球位置信号に基づいて、運転者Ｄは運転状態にあるか否かを判断する。ここでは、たとえば、眼球位置信号に示される運転者Ｄの眼球Ｅの位置が下を向いている位置にある場合、眼球位置検出部１１は、運転者Ｄは運転状態ではないと判断する（Ｓ３３；ＮＯ）。眼球位置検出部１１は、運転者Ｄは運転状態ではないと判断した場合、ステップＳ３１に戻り、画像を取得する。一方、眼球位置信号に示される運転者Ｄの眼球Ｅの位置が、たとえば車両進行方向を向いている位置にある場合、眼球位置検出部１１は、運転者Ｄは運転状態であると判断する（Ｓ３３；ＹＥＳ）。

運転者Ｄは運転状態であると判断した場合、表示像Ｖの表示位置を算出する（Ｓ３４）。表示位置算出部１４は、眼球位置検出部１１によって生成された眼球位置信号に基づいて、表示像Ｖの表示位置を算出する。表示位置算出部１４は、眼球位置検出部１１によって生成された眼球位置信号に示される運転者Ｄの眼球Ｅの位置と、表示枠６４やダッシュボード１６の開口部の位置とに基づいて、運転者Ｄにとって表示像Ｖの視認に適した範囲である適正範囲Ｆを表示位置として算出する。また、表示位置算出部１４は、算出した表示位置を示す表示位置信号を生成する。

次に、表示像Ｖの表示位置を調整する（Ｓ３５）。駆動制御部１５は、表示位置算出部１４で生成された表示位置信号に基づいて、表示像Ｖの表示位置を調整する。ここで、駆動制御部１５は、表示位置算出部１４で生成された表示位置信号に基づいて、ヘッドアップディスプレイ６の駆動装置６３を制御する。また、駆動装置６３は、駆動制御部１５によって制御されることにより、ミラー６２を駆動し、ミラー６２の角度を調整する。ミラー６２の角度が調整されると、表示像Ｖの表示位置は上下方向に移動されて、表示位置算出部１４で算出された表示位置である適正範囲Ｆに調整される。

このように、表示位置の初期調整を行うことにより、エンジンの始動直後であっても表示像Ｖの表示位置を調整できる。また、運転者Ｄが運転状態ではないと判断される場合には表示像Ｖの表示位置を調整しないため、無駄な表示位置の調整を防止できる。

続いて、図３に戻り、再び走行情報および画像を取得する（Ｓ４）。走行状態検出部１２は、車速センサ３から出力された車速信号およびヨーレートセンサ４から出力されたヨーレート信号を取得する。また、眼球位置検出部１１は、３Ｄカメラ２から出力された画像信号を取得する。

次に、車速が所定の速度以上（所定速度走行状態）か否かを判断する（Ｓ５）。ここで、所定の速度は、たとえば２０ｋｍ／ｈとする。走行状態検出部１２は、取得した車速信号に基づいて、車速が２０ｋｍ／ｈ以上か否かを判断する。車速が２０ｋｍ／ｈ未満と判断（Ｓ５；ＮＯ）した場合、走行状態検出部１２は、ステップＳ４に戻り、走行情報および画像を取得する。

また、車速が２０ｋｍ／ｈ以上であると判断（Ｓ５；ＹＥＳ）した場合、車両が略直進している（直進走行状態）か否かを判断する（Ｓ６）。走行状態検出部１２は、取得したヨーレート信号に基づいて、車両が略直進して走行しているか否かを判断する。車両が略直進して走行していないと判断（Ｓ６；ＮＯ）した場合、走行状態検出部１２は、ステップＳ４に戻り、走行情報および画像を取得する。

車両が略直進して走行していると判断（Ｓ６；ＹＥＳ）した場合、眼球位置を検出する（Ｓ７）。眼球位置検出部１１は、取得した画像信号に画像処理を施すことにより、画像信号の中から運転者Ｄの眼球Ｅの画像を検出する。また、眼球位置検出部１１は、画像信号に添付された位置信号の中から、検出した運転者Ｄの眼球Ｅの画像に対応する眼球Ｅの位置を検出する。さらに、眼球位置検出部１１は、検出した眼球Ｅの位置を、車両を基準とした位置に変換し、眼球位置信号を生成する。眼球位置検出部１１は、この眼球位置の検出を所定時間ごとに行い、生成した眼球位置信号を逐次記憶する。

運転者Ｄが表示像Ｖに注目しているか否かは、車両の走行状態によって異なり、所定の走行状態においては、運転者Ｄは表示像Ｖに注目していると考えられる。ここで、本実施形態における所定の走行状態は、車両が所定の速度以上で走行している状態かつ車両が略直進している状態である。所定速度走行状態かつ直進走行状態においては、運転者Ｄは表示像Ｖに注目していると考えられる。よって、走行状態検出部１２によって所定速度走行状態かつ直進走行状態が検出された場合に眼球位置を検出することにより、運転者Ｄが表示像Ｖに注目している時に眼球位置を検出できる。また、運転者Ｄが表示像Ｖに注目していない時には眼球位置を検出しないようにできる。このような処理によれば、無駄な眼球位置の検出を防止できる。

次に、シートの位置が一定時間移動していないか否かを判断する（Ｓ８）。シート位置検出部１３は、シート位置検出センサ５から出力されたシート位置信号を取得する。シート位置検出部１３は、取得したシート位置信号を逐次記憶する。また、シート位置検出部１３は、記憶したシート位置信号に示されるシートの位置が一定時間変化していない場合、シートの位置が一定時間移動していないと判断する（Ｓ８；ＮＯ）。一方、シート位置検出部１３は、記憶したシート位置信号に示されるシートの位置が一定時間内に変化している場合、シートの位置が移動したと判断する（Ｓ８；ＹＥＳ）。

シートの位置が一定時間移動していないと判断した場合（Ｓ８；ＮＯ）、眼球位置の移動平均位置を算出する（Ｓ９）。表示位置算出部１４は、眼球位置検出部１１によって生成され、記憶されている眼球位置信号に基づいて、所定時間内の移動平均位置を算出する。ここで、所定時間として、シート位置移動の判断基準となる一定時間を用いている。

また、シートの位置が移動したと判断した場合（Ｓ８；ＹＥＳ）、眼球位置の瞬時位置を算出する（Ｓ１０）。表示位置算出部１４は、眼球位置検出部１１によって生成され、記憶されている眼球位置信号のうち、最新の眼球位置を瞬時位置として算出する。

次に、表示像Ｖの表示位置を算出する（Ｓ１１）。表示位置算出部１４は、算出した運転者Ｄの眼球Ｅの移動平均位置または瞬時位置と、表示枠６４やダッシュボード１６の開口部の位置とに基づいて、運転者Ｄにとって表示像Ｖの視認に適した範囲である適正範囲Ｆを表示位置として算出する。また、表示位置算出部１４は、算出した表示位置を示す表示位置信号を生成する。

次に、表示像Ｖの表示位置を調整する（Ｓ１２）。駆動制御部１５は、表示位置算出部１４で生成された表示位置信号に基づいて、表示像Ｖの表示位置を調整する。ここで、駆動制御部１５は、表示位置算出部１４で生成された表示位置信号に基づいて、ヘッドアップディスプレイ６の駆動装置６３を制御する。また、駆動装置６３は、駆動制御部１５によって制御されることにより、ミラー６２を駆動し、ミラー６２の角度を調整する。ミラー６２の角度が調整されると、表示像Ｖの表示位置は、表示位置算出部１４で算出された表示位置である適正範囲Ｆに調整される。

以上の一連の処理によって、車両用表示装置Ｍによって表示像Ｖの表示位置が調整される。このようにして、運転者Ｄは、車両を運転しながら、前方の視界内における所定の表示位置に表示された表示像Ｖを視認することができる。

運転者Ｄが表示像Ｖに注目しているか否かは、車両の走行状態に関係しているため、走行状態検出部１２によって所定の走行状態が検出された場合に表示像Ｖの表示位置を調整することにより、運転者Ｄが表示像Ｖに注目している時に表示位置を調整することができる。また、運転者Ｄが表示像Ｖに注目していない時には、表示位置の調整を行わないようにできる。よって、本実施形態に係る車両用表示装置Ｍによれば、運転者Ｄに煩わしさを感じさせることがなく、無駄な表示位置の調整を防止できる。

また、車両が所定の速度以上で走行している場合、運転者Ｄは運転操作に注意しながら運転していると考えられる。また、車両が略直進している場合、運転者Ｄは進行方向前方に注目しながら運転していると考えられる。ここで、表示像Ｖは、運転操作に関連する事項について表示される。また、表示像Ｖは、運転者Ｄから見て車両進行方向前方に表示される。よって、上述の処理によれば、運転者Ｄが表示像Ｖに注目している時に表示位置を調整することができる。

また、運転者Ｄの眼球位置は、運転者Ｄが運転状態であっても、運転に関係しない動きなどによって一時的に変化することがある。眼球位置の所定時間内の移動平均位置では、眼球位置の経時的変化が所定の時間幅において平均化されるため、一時的な変化の影響が緩和されている。よって、眼球位置の所定時間内の移動平均位置に基づいて表示像Ｖの表示位置を調整することにより、運転者Ｄの眼球位置が一時的に変化した場合であっても、一時的な変化の影響が緩和された位置に基づいて表示位置を調整することができる。したがって、運転者Ｄにとって視認しやすい位置に精度良く表示位置を調整できる。

また、シートの位置が移動した場合、運転者が交代したり、同じ運転者であっても体勢が変更されたなどの状況が考えられる。一方、シートの位置が移動していない場合、運転者の交代や、体勢の変更があった可能性は低いと考えられるため、運転者Ｄの眼球位置には変化があるとしても一時的なものである。よって、シートの位置が一定時間移動していないことが検出された場合に、眼球位置の所定時間内の移動平均位置に基づいて表示像Ｖの表示位置を調整することにより、一時的な変化の影響が緩和された位置に基づいて表示位置を調整することができる。したがって、運転者Ｄにとって視認しやすい位置に精度良く表示位置を調整できる。

さらに、シートの位置が移動した場合には、最新の眼球位置を瞬時位置として算出し、この瞬時位置に基づいて位置調整を行っている。このため、運転者の交代や、運転者の体勢の変更に追随して表示像Ｖの表示位置を調整することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、適正範囲Ｆを表示像Ｖの表示位置として算出したが、視認可能範囲Ｇを表示位置として算出してもよい。また、上記実施形態では、車両の所定速度走行状態および直進走行状態の両方を検出した場合に眼球位置の検出を行ったが、いずれか一方の状態を検出した場合に眼球位置の検出を行ってもよい。また、車両の所定速度走行状態や直進走行状態に限らず、シフト位置などの検出によって車両の走行状態を検出してもよい。

また、上記実施形態では、眼球位置の移動平均位置算出における所定時間として、シート位置移動有無の判断基準となる一定時間を用いたが、所定時間は、眼球位置の変動を招くと考えられる他の外部要因に基づいて決めてもよい。また、上記実施形態では、眼球位置検出部１１によって検出される運転者Ｄの眼球は、運転者Ｄの両眼の眼球Ｅとしたが、運転者Ｄの左右いずれかの眼球であってもよい。

また、上記実施形態では、３Ｄカメラ２を用いる場合について説明したが、運転者Ｄの顔の画像信号および位置信号を生成できる装置であればいかなるものでもよく、たとえば単眼カメラおよび距離センサであってもよい。また、上記実施形態では、ヨーレートセンサ４を用いる場合について説明したが、車両の直進状態を検出できるセンサであればいかなるものでもよく、たとえば操舵角センサなどであってもよい。

本発明の実施形態に係る車両用表示装置を示すブロック構成図である。 本発明の実施形態に係る車両用表示装置の模式的断面図である。 車両用表示装置による処理手順を示すフローチャートである。 図３に示す処理手順の一部を示すフローチャートである。

符号の説明

６…ヘッドアップディスプレイ（表示手段）、１１…眼球位置検出部（眼球位置検出手段）、１２…走行状態検出部（走行状態検出手段）、１３…シート位置検出部（シート位置検出手段）、１４…表示位置算出部（表示位置調整手段）、１５…駆動制御部（表示位置調整手段）、Ｄ…運転者、Ｅ…眼球、Ｍ…車両用表示装置、Ｖ…表示像。

Claims (5)

1. 車両の運転者の視界内に表示像を表示する表示手段と、
   前記車両に対する前記運転者の眼球位置を検出する眼球位置検出手段と、
   前記眼球位置検出手段によって検出された前記眼球位置に基づいて前記車両に対する前記表示像の表示位置を調整する表示位置調整手段と、
   前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段とを備え、
   前記表示位置調整手段は、前記走行状態検出手段によって前記車両の直進走行状態が検出された場合に前記表示像の表示位置を調整することを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記眼球位置検出手段は、前記走行状態検出手段によって前記車両の直進走行状態が検出された場合に前記眼球位置を検出する請求項１に記載の車両用検出装置。
3. 前記表示位置調整手段は、前記眼球位置の所定時間内の移動平均位置に基づいて前記表示像の表示位置を調整する請求項１または２に記載の車両用表示装置。
4. 前記運転者が着座するシートの位置を検出するシート位置検出手段を備え、
   前記表示位置調整手段は、前記シート位置検出手段によって前記シートの位置が一定時間移動していないことが検出された場合に前記表示像の表示位置を調整する請求項３に記載の車両用表示装置。
5. 車両の運転者の視界内に表示像を表示する表示手段と、
   前記車両に対する前記運転者の眼球位置を検出する眼球位置検出手段と、
   前記眼球位置検出手段によって検出された前記眼球位置に基づいて前記車両に対する前記表示像の表示位置を調整する表示位置調整手段と、
   前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
   前記運転者が着座するシートの位置を検出するシート位置検出手段とを備え、
   前記表示位置調整手段は、前記走行状態検出手段によって所定の走行状態が検出された場合であって前記シート位置検出手段によって前記シートの位置が一定時間移動していないことが検出された場合に、前記眼球位置の所定時間内の移動平均位置に基づいて前記表示像の表示位置を調整することを特徴とする車両用表示装置。

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