JP4501778B2 - 車両用情報表示方法及び車両用情報表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の方向を向いて作業する車両の運転者などに各種情報を伝達する車両用情報表示方法及び車両用情報表示装置に関する。

従来より、所定の方向を向いて作業する作業者に対し、当該作業者の視線方向（前景）に映像を重畳させて表示させることの利点としては、（１）表示された映像を視認するために必要な上下左右における視線移動距離の縮小、（２）前景に関連した情報の表示が可能、という２点が挙げられる。

これに対し、作業者の前景に重畳させた映像表示を行う場合の問題としては、映像への視距離と前景への視距離といった視距離が異なるものが同時に視認されることに伴う煩わしさが挙げられる。この煩わしさを感じさせる要因としては、例えば、一方の視認対象から他方の視認対象に視点を移動させる際に生じる焦点調節時間（加齢の影響）、焦点の合っていない視認対象が誘発する焦点調節反応（調節動揺による自動化された反応）、遠方の視認対象（前景）を視認している時に、近方の視認対象（表示映像）が二重に視認されるという二重視、などが挙げられる。

また、作業者の前景に重畳させた映像表示を行う場合の問題としては、表示映像によって前景が遮蔽されるということが挙げられる。

これに対し、視距離が異なることによる煩わしさに対しては、下記の特許文献１に記載されているように、遠方結像によって表示映像と前景との奥行き差を縮小するという手法や、特許文献２に記載されているように、作業者の視野のうち路面を視認する部分に表示するという手法知られている。

また、表示映像によって前景が遮蔽されることに対しては、表示映像を半透明化することが挙げられる。
特開平７−２５７２２８号公報 特開平４−２７８８４８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているように、遠方結像によって前景と表示映像との奥行き差を解消するためには、長い光路や凹面鏡等を含む装置が必要となり、装置の大型化が避けられない。また、歪み補正、二重像対策、虚像位置や表示サイズの変更を行うためには、精度の高い制御が必要であり、コストが高くなる。したがって、例えば車両の運転者の前景に映像を表示させるためには、大型且つ処理能力が高い装置をダッシュボード内に埋め込む必要があり、装置レイアウトの自由度が低かった。そのため、従来では、遠方結像の距離を小さくし、且つ、前景の見える範囲外に表示位置を設けていたのが現状である。

また、特許文献２に記載されているように、作業者の視野のうち路面を視認する部分に表示する場合には、表示できる位置、表示できる情報量が限定されるという問題があった。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、運転者の前景に映像を表示させる場合であっても、当該映像を視認させるに際しての煩わしさを生じさせることなく、映像による情報を伝達することができる車両用情報表示方法及び車両用情報表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用情報表示方法では、車両の運転者に画像を提示することによって情報を伝達するに際して、運転者が視認できる前景範囲のうち、所定の視野中心範囲を除いた範囲の表示位置に、所定の視野中心範囲のみで運転者の輝度コントラスト感度が得られる空間周波数成分を除いた低空間周波数画像を表示させることによって、上述の課題を解決する。

本発明に係る車両用情報表示装置は、車両の運転者に画像を提示することによって情報を伝達するために、運転者に伝達する情報を取得する情報取得手段と、情報取得手段により取得した情報に基づいて、当該情報を伝達するための表示画像を作成する画像作成手段と、画像作成手段で作成された表示画像から、運転者が視認できる前景範囲のうちの所定の視野中心範囲のみで運転者の輝度コントラスト感度が得られるカットオフ空間周波数以上の高空間周波数成分を除いた低空間周波数画像を作成する画像処理手段と、運転者が視認できる前景範囲のうち、所定の視野中心範囲を除いた範囲の表示位置に、画像処理手段で作成された低空間周波数画像を表示させる画像表示手段とを備えることにより、上述の課題を解決する。

本発明に係る車両用情報表示方法及び車両用情報表示装置によれば、運転者が視認できる前景範囲のうち、所定の視野中心範囲を除いた範囲の表示位置に、所定の視野中心範囲のみで運転者の輝度コントラスト感度が得られる高空間周波数成分を除いた低空間周波数映像を表示させるので、運転者の焦点調節反応が低空間周波数に対し感度が低いことを利用して、当該焦点調節反応を誘発させずに、当該映像を視認させるに際しての煩わしさを生じさせることなく、映像による情報を伝達することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

本発明は、観察者としての車両の運転者に映像を提示することによって情報を伝達するために、運転者が視認できる前景範囲のうち、所定の視野中心範囲を除いた範囲（例えば離心角が５度以内の領域）を表示位置に、所定の視野中心範囲のみで運転者の輝度コントラスト感度が得られる高空間周波数成分を除いた低空間周波数映像を表示させて、当該運転者に伝達する情報を表示させる映像表示装置に適用される。これにより、映像表示装置は、運転者の視点が一方から他方に移動させる際に生じる焦点調節時間をなくし、運転者からの距離が異なって焦点の合っていない視認対象に焦点を合わそうと誘発する焦点調節反応を抑える。

この映像表示装置において、運転者に伝達する情報としては、ナビゲーションシステムで案内する経路情報、各種警告、車速等の車両走行状況等の既存の技術で提示している様々な内容が挙げられる。

［映像表示装置で利用している原理］
先ず、本発明を適用した映像表示装置の構成を説明する前に、この映像表示装置で利用している原理について説明する。

例えば、車両の前方ウインドウに表示させた映像と前景との奥行き差によって、表示映像から前景又は前景から表示映像に視点を移動させると、運転者の眼に焦点調節反応が起こり、表示映像又は前景に焦点を合わせようとする反応が発生する。

この焦点調節反応は自律神経系に支配されているために無意識に起こり、潜時は３００−４００ｍｓｅｃの時間を要し、その焦点調節に際しての変化速度は最高で約１０Ｄ／ｓとなる。ある視認対象が網膜上に結象している時の眼球光学系の状態を、当該視認対象までの距離の逆数（ディオプター）で表し眼屈折と呼び、この焦点調節における速度が１０Ｄ／ｓとは、１秒間に１０ディオプターだけ眼屈折が変化することを指す。

すなわち、奥行き差のある２つの視認対象間で視線を移動させると、焦点調節反応が起こり、その結果、焦点があって鮮明な画像が見えるまでには「潜時＋焦点調節反応時間」の時間を要することになる。この焦点調節反応は加齢の影響を受け易く、潜時、速度、調節力は確実にその影響を受ける。このように、奥行き差のある視認対象間で視線移動する際には、焦点調節反応による煩わしさが発生する。

前景と、当該前景に重畳させた表示映像とを見る時の煩わしさのもう１つの原因としては、焦点の合っていない方の視認対象が視線移動及び焦点調節反応を誘発することが挙げられる。人間における眼球光学系の調節状態は常に変動し（調節動揺、約２Ｈｚ）、当該眼球光学系の調節状態の変動による輝度コントラスト変化を手がかりに、焦点調節を維持しようとしている。

従って、前景に表示映像を重畳させた場合には、前景の視線近傍に焦点の合ってない視認対象としての表示映像があり、調節動揺によって輝度コントラスト変化が検出されれば、その視認対象の表示映像に視線を移動して輝度コントラストが上昇する方向に眼屈折を変化させようとする。その結果、この不随意な焦点調節反応によって表示映像を視認してしまう場合には、前景から焦点がずれ、運転者が本来視認しなければならない前景視認行為が阻害されて、それに伴って煩わしさが生じてしまう。

これに対し、本発明を適用した映像表示装置は、運転者の前方ウインドウに表示映像を表示させて、前景に表示映像を重畳させるに際して、ぼかした低周波映像を表示する。上述の焦点調節反応は、低空間周波数に対し感度が低い。これは、低空間周波数の表示パターンにおいては、調節動揺に伴う輝度コントラスト変化が小さいためと考えられる。すなわち、映像表示装置は、ぼやけた画像を表示映像として表示させることにより、前景と奥行き差があっても、焦点調節反応を誘発しないと考えられることを利用して、焦点調節反応によって前景から焦点がずれて前景視認が阻害され、それに伴う煩わしさを生じさせなくする。

まず、このような低周波映像における映像のぼかし具合を定量的に制御して、焦点調節反応を誘発させないことについて説明する。以下で説明するぼかし具合は、ある画像に含まれる様々な空間周波数成分のうち、所定の空間周波数よりも高い周波数成分を画像から取り除くことによって実現できる。このぼかし具合の基準となる空間周波数を、カットオフ空間周波数と呼び、当該カットオフ周波数よりも高い周波数成分を画像から取り除くことによって、低周波映像を生成する。すなわち、カットオフ空間周波数を低く設定するほど、取り除かれる当該カットオフ周波数よりも高い周波数成分は多くなり、表示映像のぼかし具合は大きくなり、カットオフ周波数を制御することによって、定量的にぼかし具合を調整することができる。

映像表示装置において、表示映像のぼかし具合を、運転者の前景となる所定の視野範囲の中心領域（視野中央１０度）でのみ視認可能な空間周波数成分を取り除くようにするには、視力０．７と仮定した場合、カットオフ空間周波数を約５．２３ＣＰＤとする。

このように、運転者の視力を０．７とし、カットオフ周波数を５．２３ＣＰＤと設定したのは、焦点調節反応時の調節動揺に伴う輝度コントラスト変化を検出するには、当該輝度コントラスト変化する空間周波数成分に対する運転者の感度がなければならず、これに対して、映像表示装置は、調節動揺に伴う輝度コントラスト変化が無い、又は、十分に低くなるようなぼかし具合を表示映像に施す。

また、一般に、運転者前方の中心範囲であって中心視と呼ばれる空間分解能が高い領域は、視野中心の直径５度の領域とみなされているが、図１に示すような視野全体にわたる視力の分布から、比較的視力が高い視野中心領域を直径１０度の領域とする。

図１は、時間周波数が０．５７Ｈｚである場合に、最大の輝度コントラスト感度に対して１０％以上の輝度コントラスト感度を有する視野範囲を空間周波数毎に示している。この図１に示す特性は、時間周波数が０．５７Ｈｚの表示映像を視認させた場合に、視野の部位毎の輝度コントラスト感度を空間周波数の関数として測定した結果を求めて、特定の空間周波数に対する輝度コントラスト感度が、当該輝度コントラスト感度の最大値の１０％以上である範囲を示したものである。この図１における縦軸及び横軸は、視野の垂直軸及び水平軸に対応し、離心角を表している。また、図１における空間周波数の数値は、中心視の視力Ｖａ（視角の分で標記した最小分離値の逆数）に対応した、運転者が視認できる空間周波数Ｆａを１とした時の値である。

ここで、空間周波数Ｆａ＝３０Ｖａ(Visual Acuiy:視力）であるから、視力０．７のときには、運転者が視認できる空間周波数Ｆａ＝２１ｃｐｄ（cycles per degree）となる。なお、図１中における数値が例えば０．０２５である場合には、０．０２５×２１＝０．５３ｃｐｄを表す。また、この図１に示す視野範囲の変化についても、被験者による視野範囲の変化に対する実測定値に基づいており、実測定値のない方位に関しては、隣接する方位間で楕円を回帰させている。

この図１を見ると、上方向の視野において、１０％以上というコントラスト感度が得られる範囲が狭くなっている。この図１から、空間周波数に対する視認可能な視野範囲を推定できる。このように空間周波数（８．４０ＣＰＤ〜０．５３ＣＰＤ）の条件によって、１０％以上の輝度コントラスト感度が得られる視認範囲が変化する。

図１に示すように、空間分解能の視野部位による変化は、視野の方位（上下左右）により異なるが、運転中に運転者が注意を向けることが多い左右方向と下方向のうち、左右方向よりも離心角５度において空間解像度が低い下方向のカットオフ空間周波数は、下記の式１で求めることができる。なお、ぼかし具合が大きいほど焦点調節反応を誘発しにくいため、より解像度の低い下方向を採用しておく。

Ｆｓ＝0.040039−0.092879×ｌｎ（−ｌｎ（１−Ｓ）） （式１）
この式１において、右辺の第１項及び第２項はフィッティング係数、ｌｎは常用対数、輝度コントラスト感度Ｓは最大輝度コントラスト感度のピークの１０％の輝度コントラスト感度を示す０．１とする。この空間周波数は中心視視力Ｖａで標準化してあるため、通常の単位（ｃｙｃｌｅｓ／ｄｅｇ：ＣＰＤ）における空間周波数Ｆは、
Ｆ＝Ｆｓ×３０×Ｖａ （式２）
なる演算式で求められる。ここで、運転者の最低視力は免許取得条件から０．７とみなすことができるから、カットオフ空間周波数Ｆを５．２３ＣＰＤとする。このように、表示映像のぼかし具合が大きいほど焦点調節反応を誘発しにくいために、最低視力の０．７を採用して、カットオフ空間周波数を求める。

ここで、このカットオフ周波数５．２３ＣＰＤという値は、運転者の視力を０．７とした時、焦点調節反応を誘発させずに表示映像を視認させることができる限界値である。したがって、運転者の視力が高い場合には、カットオフ周波数をより高くしても、焦点調節反応を抑制できることになる。

また、図２に、時間周波数の変化によって、１０％以上の輝度コントラスト感度が得られる視認可能な範囲である離心角がどのように変化するかを空間周波数ごとに推定した結果を示す。この図２において、横軸は時間周波数であり、縦軸は離心角である。この図２より、空間周波数が低下するに従ってコントラスト感度が得られる離心角が大きくなることが分かり、空間周波数が低いほど離心角のピーク値に相当する最適な時間周波数が高くなる傾向があるが、時間周波数の約１〜３Ｈｚの範囲内に離心角のピーク値が存在する。

そして、図２において、輝度コントラスト感度が得られる運転者の中心視野からの離心角が最も広くなる最適時間周波数である１〜３Ｈｚから±０．５ｌｏｇｕｎｉｔの範囲に相当する範囲の０．５５〜５．４７Ｈｚは、視覚系が安定した感度を有する時間周波数範囲と定義できる。したがって、映像表示装置は、運転者の視野範囲の任意の部位において、上述のように決定した視力に対するカットオフ周波数よりも低い空間周波数の映像を表示開始又は表示停止するに際して、輝度コントラストの立ち上がり又は立ち下がりの変化を、０．５５〜５．４７Ｈｚ相当の９１〜９０９ｍｓｅｃの時間に亘って行う。これにより、表示映像の表示開始又は表示停止を行っても、視線移動を誘発させない。

このように、映像表示装置は、表示映像を運転者の前景に重畳させて表示させている最中には、低空間周波数とすることによって焦点調節反応を誘発させず、表示映像の表示開始時及び表示停止時には、輝度コントラストの立ち上がり及び立ち下がりを次第に上昇及び下降させて視線移動の誘発を防止することができる。

［映像表示装置の具体的な構成］
つぎに、上述したように低空間周波数の表示映像を運転者の前景に重畳させて表示させ、且つ、当該表示映像の表示開始時及び表示停止時の輝度コントラストの立ち上がり及び立ち下がりの時間周波数を制御して、各種情報を運転者に伝達する具体的な映像表示装置の構成について説明する。

この映像表示装置は、図３に示すように、運転者の視力情報、運転者に伝達すべき情報を取得する表示制御部１と、運転者に伝達する情報を作成する画像作成部２と、運転者に伝達する情報を上述の空間周波数及び時間周波数の条件を満たすように画像処理を行う画像処理部３と、実際に表示映像を運転者の前景に重畳させて表示させる画像表示部４とを有する。

このような映像表示装置は、図４に示すように、自車両が交差点に差し掛かり、ナビゲーションシステムにより生成した情報を表示して経路誘導を行う時に、自車両の進行方向を示す低空間周波数映像である表示映像１００を自車両のフロントウインドウ１０１に投影する。

このような映像表示装置において、表示制御部１は、図示しないナビゲーションシステムから、運転者に伝達する情報としての交差点形状信号及び自車両の進行方向信号を入力すると、当該信号と共に、表示映像１００をフロントウインドウ１０１に表示させる旨の命令を画像作成部２に出力する。ここで、交差点形状信号としては、交差点形状が十字型、Ｔ字型、Ｙ字型等が挙げられる。

画像作成部２は、表示制御部１からの交差点形状信号及び自車両の進行方向信号及び命令を入力すると、予め設定された複数の表示パターンのうち、交差点形状及び進行方向を表示させるための一又は複数の表示パターンを選択する。このとき、画像作成部２は、図４に示すように、Ｔ字路を右折する場合には、当該Ｔ字路を表示させるための表示パターンと、自車両が右折する進行方向を表示させるための表示パターンとを選択する。また、画像作成部２で選択される表示パターンは、上述の低空間周波数のみならず、画像エッジを表示させるための高周波数成分を含んだ画像となっている。

次に、画像作成部２は、選択した表示パターンを合成して、図３に示したように、Ｔ字路の表示パターンと右折する表示パターンとを組み合わせて、自車両がＴ字路を右折することを示す合成画像を作成して、画像処理部３に出力する。

画像処理部３は、予め設定されたカットオフ周波数以上の空間周波数を取り除くローパスフィルタリング処理を合成画像に対して施して、低空間周波数画像に変換して画像表示部４に出力する。ここで、画像処理部３は、予め設定された視力で焦点調節反応を誘発させるようなカットオフ周波数以上の空間周波数を合成画像から除去しても良く、表示制御部１で取得した視力に基づいてカットオフ周波数を計算し、当該カットオフ周波数以上の空間周波数を合成画像から除去しても良い。

画像表示部４は、画像処理部３で画像処理が施された低空間周波数画像を入力して、当該低空間周波数画像を、運転者の前景におけるフロントウインドウ１０１のうち、運転者が前景を見ている時の前景範囲のうち、所定の視野中心範囲（例えば離心角５度以内の領域）を除いた範囲を表示位置として表示させる（図４）。ここで、画像処理部３で画像処理が施された低空間周波数画像は、所定の視野中心範囲のみで運転者の輝度コントラスト感度が得られる高空間周波数成分が除かれているので、画像表示部４が低空間周波数画像を表示させる表示位置に視線が移動しても焦点調節反応を誘発させることがない。

すなわち、画像表示部４は、低空間周波数画像を表示させたときに、運転者の前景を遮蔽する効果を最小化するために、運転者が前景を見る時の標準的な位置を避けて、当該標準的な位置の近傍である中心視点からの離心角５度以上の領域に、交差点形状及び進行方向を含む表示映像１００を表示させる。

画像表示部４は、図５に示すように、インストルメントパネル１０２内であってフロントウインドウ１０１の下方に位置する液晶ディスプレイ１０３を備え、当該液晶ディスプレイ１０３からの映像が投影されるフロントウインドウ１０１箇所がハーフミラー部１０１ａとなっている。

このハーフミラー部１０１ａは、運転者がシートに着座した状態における標準的なアイポイント（中心視点）から所定の距離だけ離れて視認可能な位置のフロントウインドウ１０１下部に形成されている。このハーフミラー部１０１ａは、車外からの光を減衰させるニュートラルフィルタとしての機能と、表示映像光の反射効率を上昇させるミラーとしての機能とを有する。また、このハーフミラー部１０１ａは、液晶ディスプレイ１０３からの表示映像光を、運転者のアイポイントに反射させる位置に形成されている。

このような液晶ディスプレイ１０３は、運転者に表示映像１００を視認させるに際して、上述したように空間周波数が設定された表示映像１００である低空間周波数画像データが画像処理部３から供給され、当該低空間周波数画像データの表示光を出射する。

また、画像表示部４の他の例としては、図６に示すように、インストルメントパネル１０２内に表示映像光を出射するプロジェクタ１０４を備え、当該プロジェクタ１０４から出射された表示映像光をフロントウインドウ１０１に形成された透明スクリーン部１０１ｂに投影するように構成されていても良い。この透明スクリーン部１０１ｂは、運転者による前景の視認性を損なわない程度の拡散性を有する領域となる。

これにより、画像表示部４は、図３に示したように、運転者の正面となる所定の視野中心範囲から約１０度離れたフロントウインドウ１０１上に、交差点形状と進行方向を示す矢印とからなる映像をぼやけた状態で表示することができる。

また、この映像表示装置において、自車両が交差点の数十メートル前まで走行して、右左折する案内として図３のような表示映像１００を表示開始させるタイミング、又は、自車両が右左折を完了して図３のような表示映像１００を表示停止させるタイミングとなると、表示制御部１にその旨の情報が供給される。これに応じ、表示制御部１は、表示開始又は表示停止させる命令を画像表示部４に供給して、液晶ディスプレイ１０３又はプロジェクタ１０４による輝度コントラストの立ち上がり又は立ち下がりを次第に行わせる。

このように、輝度コントラストの立ち上がり又は立ち下がりを次第に行わせると、運転者は直ぐに輝度コントラストの変化に気付くが、眼球運動は誘発されず、自発的に視線を移動させて表示映像１００で示された進行方向を確認して、再び視線を前方に戻させることができる。このとき、表示映像１００を視認したことによる焦点調節反応を誘発させないので、運転者が本来視認すべき前景の視認行為が妨げられることはなく、前景から表示映像１００、表示映像１００から前景という連続的な視認行為をさせることができる。

更に、この映像表示装置において、表示制御部１で視力値を取得してカットオフ周波数を変更する場合には、上述の中心視視力Ｖａの値に運転者の視力値を代入することによって、運転者の視力値に応じたカットオフ周波数を求めて画像処理部３に出力する。これにより、画像処理部３は、視力値に応じたカットオフ周波数以上の周波数成分を除去するローパスフィルタリング処理を行って、視力値が高いほど、ぼかし具合を小さくした表示映像１００を表示させることができる。また、表示制御部１で視力値を入力した場合において、入力した視力値が最低値０．７から高くなるほど、表示映像１００の表示面積を小さくしても良く、例えば（０．７／入力した視力値）倍の表示映像１００の表示面積とする。

更にまた、この映像表示装置において、表示制御部１によって自車両の車速信号を入力して、当該自車両の車速に応じて、フロントウインドウ１０１に表示させる表示映像１００のぼかし具合を調整しても良い。表示制御部１は、車速信号が０以上の所定値（例えば５ｋｍ／ｈ）以上である場合には自車両が走行中であると判定し、車速信号が所定値より低い場合には自車両が停止中であると判定する。表示制御部１によって自車両が走行中である場合には、運転者の視線移動及び焦点調節反応の誘発を防止するために、低空間周波数画像を表示させ、表示制御部１によって自車両が停止中である場合には、運転者の見ている対象物が近距離にあり、且つ、フロントウインドウ１０１の表示映像１００を読み取る時間に余裕があるため、高空間周波数成分を含む鮮明な表示映像１００を表示させる。そして、運転者がアクセルを踏んで自車両が動き始めると同時に、表示映像１００を再びぼやけた表示映像とする。

更にまた、この映像表示装置において、表示制御部１は、前景における空と路面との明るさの差異を検出し、当該明るさが高いほど高くなる表示映像１００の視認難易度の変動によって表示映像１００の輝度を変更しても良い。このような映像表示装置は、表示制御部１により図示しない照度計からの信号を入力し、照度値によって表示映像１００の輝度を変更するように液晶ディスプレイ１０３又はプロジェクタ１０４から出射する表示映像光の輝度を変更させる。具体的には、表示映像１００の表示位置によって背景の反射率を、例えば空と路面のように２段階で推定し、当該背景の反射率ごとに、
背景輝度＝照度×反射率／π
なる演算を行って、空、路面ごとの背景輝度を推定する。そして、表示映像１００の輝度と、空の背景輝度又は路面の背景輝度のうちの高い方の背景輝度との輝度コントラストが、予め設定された値（例えば０．２）以上となるように、表示映像１００の輝度を調整させる。更に、照度計で実際の照度を測定して、自車両周囲の外界の明るさを、例えば晴れた昼、曇りの昼、薄暮、夜といった段階的に推定して、外界の物体の彩度が低下する薄暮や夜、白っぽい昼の空と重畳させて表示映像１００を表示させるときには、画像表示部４から有彩色の表示映像１００を表示させても良い。

［実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本発明を適用した映像表示装置によれば、車両の運転者に情報を伝達するに際して、運転者が視認できる前景範囲のうち、所定の視野中心範囲を除いた範囲の表示位置に、所定の視野中心範囲のみで運転者の輝度コントラスト感度が得られる高空間周波数成分を除いた低空間周波数映像を表示させるので、運転者の焦点調節反応が低空間周波数に対し感度が低いことを利用して、当該焦点調節反応を誘発させないように、運転者に伝達すべき情報を運転者の前景に表示させることができる。したがって、この映像表示装置によれば、フロントウインドウ１０１に情報を表示させて、フロントウインドウ１０１と前景との間で奥行き差があっても、焦点調節反応によって前景から焦点がずれて前景視認が阻害されたり、焦点調節反応を誘発したことに伴う煩わしさを感じさせることを低減できる。

また、この映像表示装置によれば、遠方結像させることによって表示と前景との奥行き差を解消するような技術のように長い光路や凹面鏡等を含む装置の大型化を招いたり、画像処理において歪み補正、二重像対策、虚像位置やサイズの変更に精度の高い制御を招くことなく、低コスト、レイアウトの自由度の向上を図ることができる。また、映像表示装置は、予め固定したフロントウインドウ１０１上の箇所に低空間周波数画像を表示させるようにしているので、晶ディスプレイ１０３又はプロジェクタ１０４からフロントウインドウ１０１への投影距離が変化することなく表示位置が限定されず、前景の物体に直接情報を表示させる技術のように情報の種類が限定されないという利点もある。

また、この映像表示装置によれば、表示映像の表示開始時及び表示停止時には、輝度コントラスト感度を有する視野が最も広くなる最適時間周波数から±０．５ｌｏｇｕｎｉｔの範囲に相当する時間に亘って、表示映像の輝度コントラストを次第に上昇又は下降させるので、当該表示映像の表示開始及び表示停止に際しての視線移動を誘発させることを防止できる。

更に、この映像表示装置によれば、運転者の視力値に応じて、当該視力値が高いほど、カットオフ空間周波数を高く設定して、当該カットオフ空間周波数以上の空間周波数成分を除いた低空間周波数画像を作成するので、視力値が高い運転者に対してはぼかし具合を小さくした低空間周波数画像を表示でき、更に焦点調節反応の誘発を抑制できる一方で、視力値が低い運転者に対しては、焦点調節反応を誘発させないぼかし具合で情報を確実に伝達できる。

更にまた、この映像表示装置によれば、車両が停止している時には、低空間周波数画像ではないエッジを含む鮮明な画像を表示させ、車両が走行している時には、低空間周波数画像を表示させるので、停止時に限っては鮮明な画像を表示させ、運転中には焦点調節反応を誘発させないように情報伝達を行うことができる。

なお、焦点調節反応の誘発を抑制するためには、上述したようにぼやけた低空間周波数画像を表示させる必要があるが、低空間周波数画像で伝達することで読み取りができなくなる詳細な小さな文字や記号、細かな地図情報などの表示パターンを表示しても、表示として機能しない。これに対し、低空間周波数画像として表示しても読み取れる大きな文字や記号、大まかな地図情報などの表示パターンに関しては、低空間周波数画像として表示することによって画像としての鮮明さは失われるが、当該表示によって伝達する情報には変わりはない。このようなことから、本発明を適用した映像表示装置では、画像を鮮明に表示させても読み取りに時間を要して、運転中に見る車載表示として不適切であり、詳細な表示パターンを表示できない点は欠点とはならないものと言える。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

特定の空間周波数に対するコントラスト感度を有する範囲について説明するための図である。 時間周波数に対する離心角を空間周波数ごとに示す図である。 本発明を適用した映像表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明を適用した映像表示装置において、フロントウインドウに対する表示映像の表示例を示す図である。 本発明を適用した映像表示装置における画像表示部の構成を示す図である。 本発明を適用した映像表示装置における画像表示部の他の構成を示す図である。

符号の説明

１ 表示制御部
２ 画像作成部
３ 画像処理部
４ 画像表示部
１００ 表示映像
１０１ フロントウインドウ
１０３ 液晶ディスプレイ
１０４ プロジェクタ

Claims (6)

1. 車両の運転者に画像を提示することによって情報を伝達する車両用情報表示方法であって、
   前記運転者が視認できる前景範囲のうち、所定の視野中心範囲を除いた範囲の表示位置に、前記所定の視野中心範囲のみで運転者の輝度コントラスト感度が得られる高空間周波数成分を除いた低空間周波数画像を表示させて、当該運転者に伝達する情報を表示させることを特徴とする車両用情報表示方法。
2. 前記画像の表示開始時又は表示停止時には、前記輝度コントラスト感度が得られる前記運転者の中心視野からの離心角が最も広くなる最適時間周波数から±０．５ｌｏｇ ｕｎｉｔの範囲に相当する時間に亘って、前記画像の輝度コントラストを次第に上昇又は下降させることを特徴とする請求項１に記載の車両用情報表示方法。
3. 前記運転者の視力値を取得し、
   当該取得した視力値が高いほど、前記所定の視野中心範囲のみで運転者の輝度コントラスト感度が得られる空間周波数成分を高く設定して、当該空間周波数以上の高空間周波数成分を除いた低空間周波数画像を作成すること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用情報表示方法。
4. 車両の運転者に画像を提示することによって情報を伝達する車両用情報表示装置であって、
   運転者に伝達する情報を取得する情報取得手段と、
   前記情報取得手段により取得した情報に基づいて、当該情報を伝達するための表示画像を作成する画像作成手段と、
   前記画像作成手段で作成された表示画像から、前記運転者が視認できる前景範囲のうちの所定の視野中心範囲のみで運転者の輝度コントラスト感度が得られるカットオフ空間周波数以上の高空間周波数成分を除いた低空間周波数画像を作成する画像処理手段と、
   前記運転者が視認できる前景範囲のうち、所定の視野中心範囲を除いた範囲の表示位置に、前記画像処理手段で作成された低空間周波数画像を表示させる画像表示手段と
   を備えることを特徴とする車両用情報表示装置。
5. 前記運転者の視力値を取得する視力値取得手段を更に備え、
   前記画像処理手段は、前記視力値取得手段により取得した視力値が高いほど、前記カットオフ空間周波数を高く設定して、当該カットオフ空間周波数以上の高空間周波数成分を除いた低空間周波数画像を作成することを特徴とする請求項４に記載の車両用情報表示装置。
6. 車速を取得する車速取得手段を更に備え、
   前記車速取得手段により取得した車速に基づいて車両が停止していると判定できる場合には、前記画像表示手段は、前記画像作成手段で作成された表示画像を表示させ、
   前記車速取得手段により取得した車速に基づいて車両が走行していると判定できる場合には、前記画像表示手段は、前記画像処理手段で作成された低空間周波数画像を表示させること
   を特徴とする請求項４又は請求項５に記載の車両用情報表示装置。