显示控制装置、显示系统、显示控制方法及显示控制程序与流程

文档序号:13742463阅读:126来源:国知局
显示控制装置、显示系统、显示控制方法及显示控制程序与流程

本发明涉及对能将显示物作为立体影像与实际的风景重叠显示的显示装置进行控制的显示控制装置、显示系统、显示控制方法及显示控制程序。



背景技术:

搭载于车辆的hud(headupdisplay:平视显示器)型的显示装置使得驾驶员在驾驶过程中几乎不需要将视线从前景视野移开就能确认需要的信息(例如参照专利文献1)。近年来,提出了在信息的显示位置增加纵深方向从而能显示三维立体影像的hud(例如参照专利文献2)。在该hud中,通过将立体影像的显示物与实际风景的对象物重叠显示,从而消除显示物与对象物的视差,因此驾驶员能更直观地视觉确认信息。此外,例如通过将表示车辆转弯方向的箭头等图形与交叉路口的道路重叠来立体地显示,从而与在驾驶员的前方显示二维平面影像的情况相比,驾驶员能直观地理解下一次转弯的方向和位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2004-302643号公报

专利文献2:日本专利特开2006-31618号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

然而,在不同情况下,视觉确认立体影像的显示物可能会造成驾驶员的负担,作为其一个示例,可以例举如下现象:立体影像的显示物会被看成穿透了实际存在的障碍物。这是在驾驶员与显示物之间存在前方车辆等障碍物的情况下,驾驶员会将本来应在障碍物的背面而无法进行视觉确认的显示物看成是仿佛穿透障碍物而存在的模样的现象。在该状况下,驾驶员对于显示物的视觉确认会感到不适,因此有可能无法直观地理解信息。

上述专利文献1中所涉及的显示装置在发生平面影像的显示物穿透障碍物的情况下,虽然可通过使显示物的显示位置向与障碍物相同程度的纵深方向的位置移动并使显示物与障碍物重叠显示来提高显示物的可视觉确认性,但该显示装置以平面影像的显示物作为显示对象,并未考虑立体影像的显示物发生穿透的情况。因此,仍然存在会发生立体影像的显示物穿透障碍物的现象的问题。

本发明是为了解决上述问题而完成的,因此其目的是:在能显示三维立体影像的显示装置中,预防显示物以穿透障碍物的方式进行显示的现象。

解决技术问题的技术方案

本发明所涉及的显示控制装置对能将显示物作为立体影像与实际风景重叠显示的显示装置进行控制,包括:信息获取部,该信息获取部获取移动体的信息和周边的信息;信息分析部,该信息分析部使用信息获取部所获取到的信息来推定显示障碍物与移动体的相对距离,并判断与实际风景重叠显示的显示物和移动体之间是否存在显示障碍物;显示判断部,该显示判断部在由信息分析部判断为在显示物与移动体之间存在显示障碍物的情况下,根据相对距离的变化量来对显示物的显示方式进行变更;以及显示指示部,该显示指示部指示显示装置以由显示判断部变更后的显示方式对显示物进行显示。

发明效果

根据本发明,在与实际风景重叠显示的显示物与移动体之间存在显示障碍物的情况下,根据显示障碍物与移动体的相对距离的变化量来变更显示物的显示方式,因此在能显示三维立体影像的显示装置中,能预防显示物以穿透显示障碍物的方式进行显示的现象。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1所涉及的显示系统的结构例的框图。

图2是示出hud将显示物作为平面影像或立体影像进行显示时的示例的图。

图3是示出hud将显示物作为平面影像或立体影像进行显示时的另一个示例的图。

图4是示出实施方式1所涉及的显示控制装置的动作的流程图。

图5是说明实施方式1中显示物、车辆及显示障碍物的位置关系的图。

图6是表示实施方式1中变更了显示物的显示方式的示例的图。

图7是表示本车辆的驾驶员看到的图6(a)和图6(b)的显示物的情况的图。

图8是实施方式1所涉及的显示系统的硬件结构图。

图9是示出本发明的实施方式2所涉及的显示系统的结构例的框图。

图10是表示实施方式2中变更了显示物的显示方式的示例的图。

图11是示出实施方式2所涉及的显示控制装置的动作的流程图。

图12是示出本发明的实施方式3所涉及的显示系统的结构例的框图。

图13是示出实施方式3所涉及的显示控制装置的动作的流程图。

图14是表示实施方式3中显示障碍物的种类为上坡时的显示物的显示方式变更例的图。

图15是表示实施方式3中显示障碍物的种类为路边固定物时的显示物的显示方式变更例的图。

图16是表示实施方式3中显示障碍物的种类为车辆时的显示物的显示方式变更例的图。

具体实施方式

以下,为了更详细地说明本发明,对于用于实施本发明的实施方式,参照附图进行说明。

实施方式1

图1是示出本发明的实施方式1所涉及的显示系统的结构例的框图。显示系统搭载在车辆上,包括能将显示物显示为三维立体影像或二维平面影像的hud1、以及控制hud1的显示控制装置10。显示控制装置10连接车内摄像头2、车外摄像头3、gps(globalpositioningsystem:全球定位系统)接收机4、can(controllerareanetwork:控制器局域网)5、导航装置6以及激光雷达7中的至少一个作为周边设备。

hud1根据后述的来自显示控制装置10的指示,将显示物显示为立体影像或平面影像。该hud1例如构成为:通过将显示物的图像显示在高亮度的液晶显示器上,并利用半反射镜反射该液晶显示器的画面,从而使驾驶员视觉确认显示物。半反射镜可以是车辆的前挡风玻璃,也可以是设置于前挡风玻璃与驾驶员之间的合成器等。利用该结构,可通过前挡风玻璃等观察到的实际风景与显示物重叠地被驾驶员看到。

显示控制装置10包括:信息获取部11,其从周边设备获取本车辆和本车辆周边的信息;信息分析部12,其利用信息获取部11获取到的信息对本车辆与显示物以及显示障碍物的位置关系进行分析;显示判断部13,其根据信息分析部12分析出的位置关系对显示物的显示方式进行变更;以及显示指示部14,其指示hud1以显示判断部13变更后的显示方式对显示物进行显示。

显示物是指显示于hud1的影像。显示物例如是导航装置6输出的导航信息等,作为导航信息有表示在下一个引导地点转弯的方向的引导箭头、到下一个引导地点的距离、引导地点的名称、表示高速道路行驶时的停车场或交叉点等的引导标识、以及目的地名称等。显示物还例如是车外摄像头3或激光雷达7检测到的本车辆与前方车辆的车间距离等信息。显示物还是通过can5在车载设备间发送接收的本车辆的速度、转向角、燃油余量、或者警告等can信息。此外,显示物的信息内容不局限于上述示例,只要是能在hud1上显示的内容即可。

显示方式是指显示物的信息内容、显示位置、显示形状、大小、以及影像的维数(平面影像、立体影像)等。

立体影像是指对于驾驶员来说看上去存在纵深的显示物,平面影像是指看上去仅在某个确定的平面上显示的没有纵深的显示物。将显示物作为立体影像显示于hud1时称之为“立体显示物”,将显示物作为平面影像显示于hud1时称之为“平面显示物”。

hud1例如利用使用了右眼用图像和左眼用图像而产生的视错觉,将显示物显示为平面影像或者立体影像。

显示位置是指hud1所显示的显示物被驾驶员视觉确认到的位置。从驾驶员观察时,hud1能在纵深方向、上下方向以及左右方向上对显示物的显示位置进行变更。纵深方向是从驾驶员侧朝向车辆前方的方向。hud1例如利用上述的视错觉,对显示物的显示位置进行变更,或者通过投影仪或半反射镜等的移动对显示物的显示位置进行变更。

显示形状是hud1所显示的显示物的形状。

通过对右眼用图像和左眼用图像中显示物的形状进行变更,从而在hud1显示时,使显示物的仰角变更、或者旋转、或者弯曲。

另外,显示方式的变更方法并非限定于上述示例。

此处,图2(a)中示出将显示物作为平面影像进行显示时的示例。hud1通过在存在前方车辆101的车辆前方的实际风景上重叠显示例如表示前方车辆101正以60km/h行驶的“proceedingvehicle60km/h(前方车辆60km/h)”等平面显示物102a,从而驾驶员几乎无需将视线从前景视野移开就能对平面显示物102a进行视觉确认。然而,如图2(a)的示例所示,在将平面显示物102a的纵深方向的显示位置始终设为固定位置的情况下,根据前方车辆101和本车辆的相对距离,会在前方车辆101和平面显示物102a之间产生视差。

另一方面,图2(b)中示出将显示物作为立体影像进行显示时的示例。hud1根据前方车辆101和本车辆的相对距离来变更显示位置以使立体显示物102b与前方车辆101重叠显示,从而消除前方车辆101与立体显示物102b的视差,因此驾驶员能直观地理解立体显示物102b的内容。

图3(a)中示出将显示物作为平面影像进行显示时的示例,图3(b)中示出将显示物作为立体影像进行显示时的示例。箭头状的平面显示物104a与立体显示物104b是表示本车辆在下一个引导地点转弯的方向的引导箭头。与如图3(a)那样在预先确定的固定位置的平面上所显示的平面显示物104a相比,如图3(b)那样与道路103重叠且立体显示的立体显示物104b更能使驾驶员直观地理解下一次转弯的方向和位置。

接着,对显示控制装置10的详细情况进行说明。

信息获取部11从车内摄像头2、车外摄像头3、gps接收机4、can5、导航装置6以及激光雷达7获取本车辆的信息或者本车辆周边的信息。以下,将本车辆的信息称为“车辆信息”,将本车辆周边的信息称为“周边信息”。

信息分析部12对信息获取部11所获取到的车辆信息和周边信息进行分析,对要显示于hud1的显示物进行判断并输出至显示判断部13。另外,按显示物的种类定义了初始显示方式的初始显示方式信息被预先存储在显示控制装置10中。

信息分析部12对信息获取部11所获取到的车辆信息和周边信息进行分析,对本车辆的状况、本车辆周边的状况、以及本车辆内的驾驶员和同车人员等的状况进行判断。

而且,信息分析部12基于本车辆周边的状况对本车辆周边是否存在显示障碍物进行判断,在存在显示障碍物的情况下,对该显示障碍物与本车辆的相对距离和该显示障碍物的种类进行推定并存储。信息分析部12还从显示判断部13获取显示于hud1的显示物的显示位置的信息,对显示物与本车辆之间是否存在显示障碍物进行判断,并将相对距离和判断结果等输出至显示判断部13。

显示障碍物例如是指存在于本车辆周边的车辆、护栏等路边固定物、或者上坡等,是可能会以显示物穿透的方式进行显示的障碍物。

本车辆的状况例如是指本车辆的速度、转向角、当前位置、或者前进方向等。信息分析部12例如使用车内摄像头2所拍摄到的本车辆内的拍摄图像、车外摄像头3所拍摄到的本车辆周边的拍摄图像、gps接收机4从gps卫星接收到的gps信息、通过can5发送接收到的can信息、或者导航装置6所生成的导航信息等,对本车辆的状况进行判断。

本车辆周边的状况例如是指本车辆周边的其他车辆的位置、护栏等路边固定物的有无及位置、道路的车道数、道路的弯曲度、或者上坡及下坡等道路状况等。信息分析部12例如使用车外摄像头3所拍摄到的本车辆周边的拍摄图像、gps接收机4的gps信息,can5的can信息、导航装置6的地图信息或激光雷达7检测出的三维信息等,对本车辆周边的状况进行判断。

驾驶员的状况例如是指驾驶员的视线、或者头部的位置等。信息分析部12使用车内摄像头2所拍摄到的本车辆内的拍摄图像,判断驾驶员的状况,对驾驶员的位置进行推定。

显示判断部13从信息分析部12接收显示于hud1的显示物的信息、显示障碍物与本车辆的相对距离、以及在显示物与本车辆之间是否存在显示障碍物的判断结果等信息。然后,显示判断部13基于这些信息,设定并存储显示物的显示方式,并且输出至显示指示部14。显示判断部13的显示方式的设定方法在后文中阐述。

显示指示部14从显示判断部13接收设定了显示物的显示方式的信息。然后,显示指示部14指示hud1以显示判断部13设定的显示方式对显示物进行显示。

另外,显示指示部14在对显示物的显示方式进行变更时,可以对hud1输出使显示物的显示位置逐渐变化的指示,也可以对hud1输出使显示物的显示位置瞬间变化的指示。同样地,对于显示形状也是同样,可以是使显示物的显示形状逐渐变化的指示,也可以是使显示物的显示形状瞬间变化的指示。

接着,使用图4所示的流程图,对实施方式1的显示控制装置10的动作进行说明。显示控制装置10在从车辆的发动机启动到关闭的期间、或从显示控制装置10或hud1开启到关闭的期间,重复该流程所示的动作。

此外,在以下的说明中,已设为如下状态:信息分析部12经由信息获取部11从周边设备接收显示于hud1的显示物的信息,将显示物的信息输出至显示判断部13,显示判断部13基于该显示物的初始显示方式信息设定显示方式,显示指示部14向hud1发出指示使得hud1以该显示方式对显示物进行显示,例如如图3(b)那样立体显示物104b被显示于本车辆前方的道路103。

信息获取部11从周边设备获取车辆信息和周边信息,并输出至信息分析部12(步骤st101)。

信息分析部12从信息获取部11获取车辆信息和周边信息并进行分析(步骤st102),对前方车辆等显示障碍物与本车辆的相对距离进行推定。此处推定的相对距离例如设为从前方车辆等显示障碍物的后端部到本车辆的前端部的最短距离。

信息分析部12从显示判断部13获取当前显示于hud1的显示物的显示位置的信息,对该显示物与本车辆之间是否存在显示障碍物进行判断(步骤st103)。信息分析部12将显示障碍物与本车辆的相对距离和判断结果等信息输出至显示判断部13。另外,信息分析部12当在本车辆的前方无法识别显示障碍物时,也判断为显示物与本车辆之间不存在显示障碍物。

在上述说明中,在步骤st103中信息分析部12对显示物与本车辆之间是否存在显示障碍物进行判断,也可以对是否存在可能进入到显示物与本车辆之间的显示障碍物进行判断。此外,信息分析部12也可以以显示物与本车辆内的驾驶员之间为基准进行判断,而不以显示物与本车辆之间为基准进行判断。

此处,使用图5对步骤st103中信息分析部12所进行的判断方法进行说明。

在实施方式1中,虽然显示物的显示位置也与显示物的种类有关,但设定为使显示物显示于到本车辆100的前方0m~20m为止的距离a中的任一位置。因而,作为显示物的初始显示方式信息,显示位置被设定在到本车辆100前方0m~20m为止的距离a中的某处。

若在显示于hud1的立体显示物105和本车辆100之间存在前方车辆101a,则会出现显示物以穿透前方车辆101a的方式进行显示的现象。另一方面,由于前方车辆101b存在于立体显示物105的前方,因此不会发生穿透。

为了预防显示物的穿透,需要将显示物的显示位置变更为比前方车辆101a更靠本车辆100侧。因此,在信息分析部12中,对本车辆100与立体显示物105之间是否存在前方车辆101a等显示障碍物进行判断,从而对是否会发生穿透进行判断。另外,信息分析部12也可以对本车辆100的驾驶员与立体显示物105之间是否存在显示障碍物进行判断。在步骤st103的判断中,将从本车辆观察时的显示物的最远侧设为显示物的位置,将显示障碍物的最近侧设为该显示障碍物的位置。

或者,在信息分析部12中,也可以对本车辆100与立体显示物105之间是否有可能存在显示障碍物进行判断。例如,预先将本车辆100前方0m~20m的距离a设为显示方式变更距离,信息分析部12通过判断显示方式变更距离即距离a内是否存在前方车辆101a等显示障碍物,从而对是否可能发生穿透进行判断。

另一方面,在实施方式1中,显示物不显示于到本车辆100的前方20m~40m为止的距离b中。因此,即使在该距离b中存在前方车辆101c,显示物也不会穿透前方车辆101c。然而,在前方车辆101c突然减速等从而导致与本车辆100的相对距离在短时间内大幅变化的情况下,前方车辆101c可能会立即进入距离a。因而,为了更可靠地预防显示物的穿透,作为显示方式变更距离,优选为除了设定本车辆100的前方0m~20m的距离a以外,还设定前方20m~40m的距离b。

另外,图5所示的距离a、b为一个示例,显示方式变更距离并非限定于这些值。

此处,图6中示出显示物的显示方式变更例。如图6(a)所示,在立体显示物105a显示于与作为显示障碍物的前方车辆101重叠的位置的情况下,会发生该立体显示物105a以穿透前方车辆101的方式进行显示的现象。在图7(a)中示出本车辆的驾驶员观察到的立体显示物105a穿透前方车辆101进行显示的现象的情况。

在信息分析部12判断为显示物与本车辆之间存在显示障碍物的情况下,如图6(a)所示,会发生显示物以穿透显示障碍物的方式进行显示的现象。

或者,在信息分析部12判断为在显示方式变更距离内存在显示障碍物的情况下,若不变更显示物的显示位置,则可能会发生显示物以穿透显示障碍物的方式进行显示的现象。

因此,显示控制装置10进行步骤st104以后的处理,消除穿透并防止再发生穿透,或者预防穿透。

在信息分析部12判断为显示物与本车辆之间存在显示障碍物的情况下,或者在信息分析部12判断为显示方式变更距离内存在显示障碍物的情况下(步骤st103“是”),显示判断部13对显示障碍物与本车辆的相对距离进行存储。此外,显示判断部13对上次存储的显示障碍物与本车辆的相对距离与本次从信息分析部12接收到的显示障碍物与本车辆的相对距离的变化量进行计算,并判断相对距离的变化量是否在预先确定的第一阈值以下(步骤st104)。

在相对距离的变化量是在第一阈值以下的情况下(步骤st104“是”),显示判断部13设定如下显示方式:将hud1所显示的显示物作为立体影像显于比显示障碍物更靠前的预先确定的位置(步骤st106)。这是因为:在相对距离的变化量较小的情况下,显示物与显示障碍物马上重叠的可能性较低,从而尽可能在靠近显示物的初始显示位置、显示障碍物的附近显示更好。并且,由于显示障碍物与本车辆的相对距离急剧变化的可能性较低,因此即使将显示物作为立体影像进行显示,发生穿透现象的可能性也较低。

另外,显示判断部13例如以用于推定相对距离的显示障碍物的位置和预先确定的距离为基准,设定“比显示障碍物更靠前的预先确定的位置”即可。

在图6(b)中示出将立体显示物105b显示于比前方车辆101更靠前的预先确定的位置的示例。图6(a)的立体显示物105a由于显示在与前方车辆101相同的位置,因此会发生穿透现象,但图6(b)的立体显示物105b由于显示在比前方车辆101更靠前的位置,因此不会发生穿透现象。在图7(b)中示出本车辆的驾驶员观察到的立体显示物105b。

在图6(b)、图6(c)、图6(d)中,用相对距离变化量110、111、112的箭头表示前方车辆101与本车辆100的相对距离的变化量。该箭头越长表示相对距离的变化量越大。

另一方面,在显示障碍物与本车辆的相对距离的变化量大于第一阈值的情况下(步骤st104是“否”),显示判断部13对相对距离的变化量是否为预先确定的第二阈值以下进行判断(步骤st105)。第二阈值设为大于第一阈值的值。

在相对距离的变化量在第二阈值以下的情况下(步骤st105“是”),显示判断部13设定如下显示方式:将hud1所显示的显示物作为立体影像显示于本车辆前方的预先确定的位置(步骤st107)。这是因为:在相对距离的变化量较大的情况下,显示物与显示障碍物马上重叠的可能性较高,尽可能在远离显示障碍物的本车辆附近显示更好。通过在远离显示障碍物的位置对显示物进行显示,即使显示障碍物与本车辆的相对距离急剧地发生了变化,出现穿透现象的可能性也较低。

另外,显示判断部13例如以用于推定相对距离的本车辆的位置和预先确定的距离为基准,设定“本车辆前方预先确定的位置”即可。

在图6(c)中示出将立体显示物105c显示于本车辆100前方的预先确定的位置的示例。与图6(a)的立体显示物105a和图6(b)的立体显示物105b相比,立体显示物105c显示于本车辆100的附近。

图6(c)所示的立体显示物105c的显示位置相当于“第一位置”。

另一方面,在显示障碍物与本车辆的相对距离的变化量大于第二阈值的情况下(步骤st105“否”),显示判断部13设定如下显示方式:将hud1所显示的显示物作为平面影像显示于驾驶员前方的预先确定的位置(步骤st108)。这是因为在相对距离的变化量更大的情况下,例如在作为显示障碍物的前方车辆突然减速的情况下,可能无法在显示障碍物与本车辆之间确保用于显示立体影像的足够空间。

另外,显示判断部13例如以用于推定相对距离的本车辆的位置、信息分析部12分析出的驾驶员的位置、以及预先确定的距离为基准,设定“驾驶员前方的预先确定的位置”即可。

在图6(d)中示出将平面显示物105d显示于本车辆100的驾驶员前方的预先确定的位置的示例。一般在hud1中,平面显示物105d显示在驾驶员前方数米左右的位置,因此与显示障碍物不重叠并且不会穿透。

图6(d)所示的平面显示物105d的显示位置相当于“比第一位置更靠近移动体的位置”。

显示判断部13将步骤st106、st107、st108中的任一个步骤中设定的显示方式的信息指示给显示指示部14。

显示指示部14输出下述指示,即:基于由显示判断部13指示的显示方式在hud1对显示物进行显示(步骤st109)。hud1根据显示指示部14的指示,将显示物作为立体影像或平面影像显示在所指示的显示位置。

信息获取部11从在之前的步骤st101中获取到信息的时刻开始等待,直至经过预先确定的时间(例如1秒)为止(步骤st110),之后返回至步骤st101获取新的信息。即,在图4的流程图中,基于显示障碍物与本车辆的相对距离每一秒的变化量,判断是否变更显示物的显示方式。

在首次判定为显示物与本车辆之间存在显示障碍物时,或者首次判定为显示方式变更距离内存在显示障碍物时(步骤st103“是”),由于未存储有上次的显示障碍物与本车辆的相对距离,因此显示判断部13在存储首次的相对距离后,跳过步骤st104~st109,前进至步骤st110的处理。

在首次判定为显示物与本车辆之间不存在显示障碍物时,或者首次判定为显示方式变更距离内不存在显示障碍物时(步骤st103“否”),接收到该判断结果的显示判断部13向显示指示部14输出使显示物的显示方式恢复到初始显示方式的指示,显示指示部14输出下述指示,即:基于由显示判断部13指示的初始显示方式在hud1对显示物进行显示(步骤st111)。

接着,对于使用图4的流程图进行了说明的处理,以下使用具体示例进行说明。此处设为:从显示控制装置10对hud1进行指示,在本车辆的前方10m的初始显示位置处将表示引导箭头的立体显示物重叠于道路进行显示。

此时,信息分析部12对本车辆前方8m处成为显示障碍物的前方车辆进行识别,并判断为显示方式变更距离内存在显示障碍物(步骤st103“是”)。

显示判断部13从信息分析部12接收相对距离和判断结果,计算上次与本次的相对距离的变化量,判断为相对距离的变化量大于第一阈值(步骤st104“否”)、并且在第二阈值以下(步骤st105“是”),从而设定如下显示方式:在本车辆的前方3m处显示引导箭头的立体影像(步骤st107)。

显示指示部14指示hud1基于由显示判断部13所设定的显示方式,将引导箭头作为立体影像进行显示的位置从本车辆的前方10m处变更为前方3m处(步骤st109)。

之后,返回至步骤st101,进行到步骤st103为止的处理,在本次的步骤st103中信息分析部12判断为上述前方车辆靠近了本车辆(步骤st103“是”)。显示判断部13从信息分析部12接收相对距离和判断结果,对上次与本次的相对距离的变化量进行计算(步骤st104)。

在前方车辆与本车辆的相对距离的变化量大于第一阈值(步骤st104“否”)、并且大于第二阈值的情况下(步骤st105“否”),显示判断部13设定如下显示方式:在本车辆的驾驶员的前方3m处显示引导箭头的平面影像(步骤st108)。显示指示部14指示hud1基于由显示判断部13所设定的显示方式,将引导箭头从立体影像变更为平面影像,并将显示该平面影像的位置从本车辆的前方3m处变更为驾驶员的前方3m处(步骤st109)。

或者,在前方车辆与本车辆的相对距离的变化量在第一阈值以下的情况下(步骤st104“是”),显示判断部13设定如下显示方式:将引导箭头的立体影像显示于上述前方车辆的跟前3m处(步骤st106)。显示指示部14指示hud1基于由显示判断部13所设定的显示方式,将显示引导箭头的立体影像的位置变更为前方车辆的跟前3m处(步骤st109)。

在上述前方车辆超过了显示方式变更距离的情况下(步骤st103“否”),显示判断部13向显示指示部14输出使引导箭头的显示方式恢复的指示(步骤st111)。显示指示部14指示hud1将引导箭头作为立体影像显示于初始显示位置即本车辆的前方10m处。

以上对于本车辆与显示障碍物靠近时的显示方式变更方法进行了说明,相反地在本车辆与显示障碍物远离时也可以如下述那样变更显示方式。

例如,对于相对距离的变化量,预先设定第三阈值、以及小于第三阈值的第四阈值。在将显示物作为立体影像显示于本车辆前方的预先确定的位置时,本车辆与显示障碍物的相对距离的变化量大于第三阈值从而在本车辆前方有足够的显示空间,在此情况下,显示判断部13设定如下显示方式:将hud1所显示的显示物作为立体影像显示于比显示障碍物靠前的预先确定的位置。

此外,在将显示物作为平面影像显示于驾驶员前方的预先确定的位置时,本车辆与显示障碍物的相对距离的变化量为第三阈值以下且大于第四阈值、在本车辆前方有足够的显示空间,在此情况下,显示判断部13设定如下显示方式:将hud1所显示的显示物作为立体影像显示于本车辆前方的预先确定的位置。

另外,显示判断部13也可以仅使用第三阈值和第四阈值中的某一个来判断显示方式变更的必要性。

接着,参照图8,对显示控制装置10的硬件结构例进行说明。在总线40上连接有存储器41、cpu(centralprocessingunit:中央处理器)42、输入装置43和hud1。

搭载于车辆的车外摄像头3等周边设备所输出的信息被输入至输入装置43。输入装置43是信息获取部11。

cpu42通过执行存储在存储器41上的显示控制程序,来实现作为信息分析部12、显示判断部13、以及显示指示部14的功能。

通过将cpu42所输出的信息输入至hud1,hud1根据该信息对显示物进行显示输出,从而向驾驶员呈现该显示物。

如上所述,根据实施方式1,显示系统具备能将显示物作为立体影像与实际风景重叠地显示的hud1、以及对该hud1进行控制的显示控制装置10,显示控制装置10包括:信息获取部11,其获取车辆的信息和周边的信息;信息分析部12,其使用信息获取部11所获取到的信息对显示障碍物与车辆的相对距离进行推定,并对与实际风景重叠显示的显示物与车辆之间是否存在显示障碍物进行判断;显示判断部13,其在由信息分析部12判断为显示物与车辆之间存在显示障碍物的情况下,根据相对距离的变化量来变更显示物的显示方式;以及显示指示部14,其指示hud1以显示判断部13变更后的显示方式对显示物进行显示,因此,在能够显示三维立体影像的hud1中,可预防显示物以穿透显示障碍物的方式进行显示的现象,从而能提高可视性。

另外,信息分析部12也可以对是否存在可能进入到与实际风景重叠显示的显示物与车辆之间的显示障碍物进行判断。由此,能更可靠地预防穿透现象。

根据实施方式1,显示判断部13构成为将相对距离的变化量与第一阈值进行比较,在相对距离的变化量大于第一阈值的情况下,判断为将显示物作为立体影像显示于车辆前方的预先确定的第一位置,因此即使在相对距离大幅地减少的情况下,也能预防显示物以穿透显示障碍物的方式进行显示的现象。

根据实施方式1,显示判断部13构成为将相对距离的变化量与大于第一阈值的第二阈值进行比较,在相对距离的变化量大于第二阈值的情况下,判断为将显示物作为平面影像显示于比第一位置更靠近车辆的位置,因此即使在相对距离急剧地减少的情况下,也能预防显示物以穿透显示障碍物的方式进行显示的现象。

此外,根据实施方式1,显示判断部13构成为在相对距离为预先确定的距离(例如,显示方式变更距离)以上的情况下,恢复显示物的显示方式,因此在不需要变更显示方式的情况下,能以原来的显示方式对显示物进行显示,从而提高可视性。

实施方式2.

图9是示出本发明的实施方式2所涉及的显示控制装置10的结构例的框图。在图9中,对于与图1相同或者相当的部分标注相同标号并省略说明。实施方式2的显示控制装置10的信息分析部22与显示判断部23与图1所示的实施方式1的显示控制装置10的信息分析部12与显示判断部13的不同点在于其追加了新的功能。

在实施方式2中,在将显示物的显示方式设定为平面影像时,不仅考虑显示障碍物与本车辆的相对距离的变化量,还考虑相对距离的值本身。

图10中示出实施方式2的显示物的显示方式的变更例。如图10(a)所示,在作为显示障碍物的前方车辆201与本车辆200的相对距离变化量210大于第一阈值且为第二阈值以下的情况下,引导箭头即立体显示物202a作为立体影像显示于本车辆前方。例如,在由于红灯信号导致车辆停止时或者堵车时等相对距离缓慢地减小、从而前方车辆与本车辆之间没有显示立体影像的空间的情况下,仅根据相对距离变化量210设定显示方式有可能导致图10(a)所示那样立体显示物202a穿透前方车辆201。因此,如图10(b)所示那样,在前方车辆201与本车辆200的相对距离较小的情况下,通过将引导箭头的显示方式从立体显示物202a切换成平面显示物202b,能预防显示物以穿透显示障碍物的方式进行显示的现象。

信息分析部22进行与上述实施方式1的信息分析部12相同的处理。除此以外,信息分析部22将从信息获取部11接收到的相对距离与预先确定的相对距离阈值进行比较,并将相对距离是否小于相对距离阈值的判断结果输出至显示判断部23。相对距离阈值优选为在将显示物作为立体影像显示于本车辆前方时显示物不会穿透显示障碍物的距离。显示物根据种类的不同显示的大小会不同,因此可以按显示物的种类来决定不同的相对距离阈值。

显示判断部23除了从信息分析部22接收显示于hud1的显示物的信息、显示障碍物与本车辆的相对距离、以及显示物与本车辆之间是否存在显示障碍物的判断结果等信息以外,还接收相对距离是否小于相对距离阈值的判断结果的信息。在信息分析部22中判断为显示障碍物与本车辆的相对距离小于相对距离阈值的情况下,显示判断部23设定如下显示方式:将hud1所显示的显示物作为平面影像显示于驾驶员前方的预先确定的位置。另一方面,在判断为显示障碍物与本车辆的相对距离为相对距离阈值以上的情况下,显示判断部23与上述实施方式1相同地根据相对距离设定显示方式。

接着,使用图11所示的流程图,对实施方式2的显示控制装置10的动作进行说明。另外,图11所示的步骤st101~st111与实施方式1的图4所示的流程图相同,因此省略说明。

信息分析部22在步骤st102中分析车辆信息和周边信息,在本车辆的前方识别到显示障碍物的情况下,信息分析部22在步骤st201中推定该显示障碍物与本车辆的相对距离,并对相对距离是否小于相对距离阈值进行判断。在相对距离小于相对距离阈值的情况下(步骤st201“是”),显示判断部23设定如下显示方式:将hud1所显示的显示物作为平面影像显示于驾驶员前方的预先确定的位置(步骤st108)。

另一方面,在相对距离为相对距离阈值以上的情况下(步骤st201“否”),信息分析部22对显示物与本车辆之间是否存在显示障碍物进行判断,或者对显示方式变更距离内是否存在显示障碍物进行判断(步骤st103)。信息分析部22中在本车辆前方没有识别出显示障碍物的情况下,也判断为相对距离为相对距离阈值以上。

步骤st103之后的处理与上述实施方式1相同,因此省略说明。

此外,在图11所示的流程图中,虽然在进行了步骤st201的处理后进行步骤st103的处理,但是也可以先进行步骤st103的处理。

对于使用图11的流程图进行了说明的处理,以下使用具体示例进行说明。此处设为:在显示判断部23中,判断为作为显示障碍物的前方车辆与本车辆的相对距离的变化量大于第一阈值(步骤st104“否”)、并且为第二阈值以下(步骤st105“是”),显示方式被设定为在本车辆的前方3m处显示引导箭头的立体影像(步骤st107),并且hud1根据该设定对显示物进行显示。

之后,返回至步骤st101,进行到步骤st201为止的处理,在本次的步骤st201中信息分析部22判断为上述前方车辆靠近到本车辆的前方3m处,相对距离3m小于预先确定的相对距离阈值4m(步骤st201“是”)。

接收到该判断结果的显示判断部23设定如下显示方式:在本车辆的驾驶员的前方3m处显示引导箭头的平面影像,而与本车辆与前方车辆的相对距离的变化量无关(步骤st108)。

显示指示部14指示hud1基于由显示判断部23设定的显示方式,将引导箭头从立体影像变更为平面影像,将显示该平面影像的位置从本车辆的前方3m处变更为驾驶员的前方3m处(步骤st109)。

如上所述,根据实施方式2,构成为信息分析部22对相对距离是否小于相对距离阈值进行判断,显示判断部23在由信息分析部22判断为相对距离小于相对距离阈值的情况下,将显示物作为平面影像显示在比第一位置更靠近本车辆的位置,而与相对距离的变化量无关,因此能够考虑显示障碍物与本车辆的相对距离,在没有用于显示立体影像的空间时显示平面影像。由此,能更为可靠地预防显示物以穿透显示障碍物的方式进行显示的现象,从而能提高可视性。

实施方式3.

图12是示出本发明的实施方式3所涉及的显示控制系统10的结构例的框图。在图12中,对于与图1相同或者相当的部分标注相同标号并省略说明。实施方式3的显示控制装置10的信息分析部32与显示判断部33与图1所示的实施方式1的显示控制装置10的信息分析部12和信息分析部12的不同点在于其追加了新的功能。

在实施方式3中,不仅预防显示物以穿透显示障碍物的方式进行显示的现象,还以与显示障碍物的种类相对应的显示方式进行显示,由此能使驾驶员更直观地理解显示物的信息。

接着,使用图13所示的流程图,对实施方式3的显示控制装置10的动作进行说明。另外,图13所示的步骤st101~st111与实施方式1的图4所示的流程图相同,因此省略说明。

信息分析部32对信息获取部11所接收到的周边信息进行分析,对显示障碍物的种类和形状等进行判断,并将该信息输出至显示判断部33(步骤st301)。显示判断部33根据从信息分析部32所接收到的显示障碍物的种类和形状等信息,对显示物的显示方式进行变更(步骤st302~st304)。

此处,作为显示障碍物的种类,列举上坡、护栏等路边固定物以及车辆这3种作为示例来进行说明。

另外,信息分析部32基于车外摄像头3的拍摄图像、导航装置6的地图信息、或者激光雷达7的三维信息等来判断显示障碍物的形状。另外,在显示障碍物的种类为车辆的情况下,信息分析部32基于车外摄像头3的拍摄图像、或者激光雷达7的三维信息等,对成为显示障碍物的车辆所在的位置进行判断。而且,信息分析部32在显示障碍物的种类为车辆的情况下,基于导航装置6的导航信息,对本车辆在下个引导地点右转这样的与前进方向相关的信息进行判断。

在显示障碍物的种类是上坡的情况下(步骤st301“上坡”),显示判断部33设定如下显示方式:将hud1所显示的显示物作为立体影像,并且增大显示物的仰角,使显示物朝向上方(步骤st302)。

图14示出显示障碍物的种类为上坡时的显示物的显示方式变更例。如图14(a)所示,在本车辆300的前方存在上坡301的情况下,若使引导箭头等平面显示物302a显示于本车辆300前方的预先确定的位置,则平面显示物302a可能会穿透上坡301。因此,如图14(b)所示,通过将引导箭头作为立体显示物302b来显示,并且使立体显示物302b的仰角朝上方变更,从而预防穿透。此外,由于立体显示物302b以沿着上坡301的显示形状进行显示,因此驾驶员能直观地理解开上上坡301这样的导航引导的内容。

此外,本车辆300与上坡301的相对距离的变化量越大、即进入上坡301的进入速度越大,显示判断部33可以将立体显示物302b的仰角设得越大。由此,立体显示物302b以穿透上坡301的方式进行显示的现象更加难以发生。

在显示障碍物的种类是路边固定物的情况下(步骤st301“路边固定物”),显示判断部33将显示方式设定成将hud1所显示的显示物作为立体影像,并且使显示物的显示形状沿着路面固定物(步骤st303)。

图15示出显示障碍物的种类为路边固定物时的显示物的显示方式变更例。如图15(a)所示,在本车辆300的前方存在护栏等路边固定物303的情况下,若以初始显示方式使引导箭头等立体显示物304a显示于本车辆300前方的预先确定的位置,则立体显示物304a可能会穿透路边固定物303。因此,如图15(b)或图15(c)所示,通过变更引导箭头的显示位置和显示形状,采用立体显示物304b、304c那样的显示方式,从而预防穿透。此外,由于立体显示物304b、304c以沿着路边固定物303的显示形状进行显示,因此驾驶员能直观地理解前进方向。

在显示障碍物的种类是车辆的情况下(步骤st301“车辆”),显示判断部33设定成如下显示方式:将hud1所显示的显示物作为立体影像,并且使显示物的显示位置向左或右的方向移动(步骤st304)。此时,显示判断部33可以基于显示物的内容来判断使显示位置向左方向移动还是向右方向移动。

图16中示出显示障碍物的种类为车辆时的显示物的显示方式变更例。

例如,在显示物是表示在下个引导地点右转的向右的引导箭头的立体显示物307a的情况下,若是原来,则该立体显示物307a显示在本车辆300正在行驶的车道上并且显示在本车辆300的前方。然而,如图16(a)所示在本车辆300正在行驶的车道的前方存在作为显示障碍物的前方车辆305的情况下,立体显示物307a有可能与前方车辆305重叠显示并穿透前方车辆305。因此,显示判断部33使立体显示物307a的显示位置向右边的相邻车道移动,作为立体显示物307b进行显示。由此,本车辆300的驾驶员能在原来的显示位置的右侧视觉确认引导箭头,能直观地理解前进方向。

此外,显示判断部33也可以基于显示物的内容来判断显示位置的移动方向,以使向右的引导箭头向右方向移动,使向左的引导箭头向左方向移动。

如图16(b)所示,在不仅本车辆300正在行驶的车道存在前方车辆305,相邻的车道也存在前方车辆306的情况下,显示判断部33可以将本车辆300的前方存在能显示立体显示物307a的空间的方向设定成显示位置的移动对象,并作为立体显示物307c进行显示。

另外,在本车辆300的前方没有能显示立体显示物307a的空间的情况下,显示判断部33也可以不使立体显示物307a移动。在该情况下,可根据本车辆300与前方车辆305的相对距离的变化量来变更立体显示物307a的前后方向的显示位置。

并且,本车辆300与前方车辆305、306的相对距离的变化量越大、即接近前方车辆305、306的接近速度越大,显示判断部33可以将立体显示物307b、307c的左右方向的移动距离设得越大。在图16中,用相对距离变化量310的箭头表示前方车辆305与本车辆300的相对距离的变化量。

此外,在显示障碍物的种类为车辆的情况下,显示判断部33可以接收信息分析部32对车外摄像头3的拍摄图像或导航装置6的地图信息进行分析得到的道路的车道信息,并基于车道信息将显示物的显示位置变更为左右的任一方向。作为车道信息,包含本车辆正在行驶的道路的车道数和本车辆正在行驶的车道位置的信息,并且还可以包含用于识别左转或右转专用车道等的信息。

例如,在本车辆正在行驶的道路在交叉路口周边被分成多个车道并且在该交叉路口要右转的情况下,本车辆为了右转而需要移动至右侧的车道或者右转专用车道。此时,显示判断部33通过使显示物的显示位置移动至右侧的车道或右转专用车道,从而在预防显示物以穿透前方车辆的方式进行显示的现象的同时,能使驾驶员直观地理解前进方向。

步骤st104之后的处理与上述实施方式1相同,因此省略说明。

另外,虽然省略了说明,但在本车辆300的前方存在多个种类的显示障碍物的情况下,显示判断部33可以组合步骤st302~st304的显示方式。

此外,在步骤st302~st304中根据显示障碍物的种类变更了显示方式从而显示物不会穿透显示障碍物的情况下,显示判断部33可以跳过考虑了显示障碍物与本车辆的相对距离的变化量的显示方式变更处理(步骤st104~st108),前进至步骤st109的处理。

例如,在步骤st302~st304之后,信息分析部32对显示方式变更后的显示物的显示位置与显示障碍物的位置进行比较,若本车辆与显示物之间没有显示障碍物则判断为不会发生穿透,并前进至步骤st109的处理。另一方面,若本车辆与显示物之间存在显示障碍物,则信息分析部32判断为会发生穿透,从而前进至步骤st104的处理。

在图13所示的流程图中,先进行基于显示障碍物的种类的显示方式变更处理(步骤st301~st304),之后再进行基于显示障碍物与本车辆的相对距离的变化量的显示方式变更处理(步骤st104~st108),但也可以先进行步骤st104~st108的处理。

由此,根据实施方式3,构成为信息分析部32判断显示障碍物的种类,显示判断部33根据显示障碍物的种类变更将显示物作为立体影像进行显示时的显示方式,因此能抑制显示物以穿透显示障碍物的方式进行显示的现象发生。能使驾驶员直观地理解显示物的内容。

根据实施方式3,在显示障碍物的种类为上坡的情况下,显示判断部33构成为使作为立体影像进行显示的显示物的仰角朝上,因此能抑制显示物以穿透上坡的方式进行显示的现象发生。能使驾驶员直观地理解要开上上坡这一情况。

根据实施方式3,在显示障碍物的种类为路边固定物的情况下,显示判断部33构成为使作为立体影像进行显示的显示物的形状与路边固定物的形状相匹配,因此能抑制显示物以穿透上坡的方式进行显示的现象发生。此外,能使驾驶员直观地理解本车辆的前进方向。

根据实施方式3,在显示障碍物的种类为车辆的情况下,显示判断部33构成为将作为立体影像进行显示的显示物的位置设成上述车辆的左边或右边的位置,因此即使在本车辆的前方没有将显示物作为立体影像进行显示的空间的情况下,也能在左边或右边的位置以不会穿透的方式进行显示。

根据实施方式3,显示判断部33构成为基于本车辆所行驶的道路的车道信息,判断将作为立体影像进行显示的显示物的位置变更为左边的位置还是右边的位置,因此能在与本车辆的前进方向相同的方向上使显示物移动来进行显示,并能使驾驶员直观地理解本车辆的前进方向。

在本发明的各实施方式中,对将具备hud1和显示控制装置10的显示系统搭载于车辆上的示例进行了说明,但并不限定于车辆,也可以搭载于包含人、铁路、船舶、或者飞机等的移动体。显示控制装置10可以是搭载于移动体的设备,也可以是带进移动体内的移动信息终端。显示装置并不限定于hud1,只要是例如hmd(headmounteddisplay:头戴式显示器)那样的能显示立体影像和平面影像的显示装置即可。而且,车内摄像头2等周边设备可以使用搭载于移动体的设备,也可以使用显示控制装置10、hud1或hmd中的任一个所具备的设备。

在上述说明以外,本发明在其发明的范围内,能进行各实施方式的自由组合、进行各实施方式的任意的构成要素的变形、或者省略各实施方式的任意的构成要素。

工业上的实用性

本发明的显示控制装置能够预防显示物以穿透显示障碍物的方式进行显示的现象,因此适合用于对hud或hmd等能显示立体影像的显示装置进行控制的显示控制装置。

标号说明

1hud(显示装置)

2车内摄像头

3车外摄像头

4gps接收机

5can

6导航装置

7激光雷达

10显示控制装置

11信息获取部

12、22、32信息分析部

13、23、33显示判断部

14显示指示部

40总线

41存储器

42cpu

43输入装置

100、200、300本车辆

101、101a、101b、101c、201、305、306前方车辆

102a、104a、105d、202b、302a平面显示物

102b、104b、105、105a~105c、202a、302b、304a~304c、307a~307c立体显示物

103道路

110~112、210、310相对距离变化量

301上坡

303路边固定物

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