專利名稱：車輛顯示裝置和顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的顯示裝置和顯示方法，所述顯示裝置和顯示方法用于顯示車輛的駕駛員的視野內(nèi)的圖像。
背景技術(shù)：
作為車輛顯示裝置的常規(guī)車輛仰視顯示裝置(HUD，head-Up Display)通過對從車輛駕駛員前方的顯示部發(fā)出的光進行投射來顯示圖像，從而為駕駛員提供多種信息。在常規(guī)HUD中，必須調(diào)節(jié)顯示圖像的位置從而允許駕駛員觀察到顯示圖像，這是由于駕駛員的眼睛的位置會根據(jù)駕駛員的體格、姿勢等而變化。日本專利申請公開第2008-151992號(JP-A-2008-151992)說明了常規(guī)仰視顯示裝置的實例。根據(jù)JP-A-2008-151992，HUD裝置通過使用凹面鏡來顯示駕駛員的視野內(nèi)的圖像，所述凹面鏡反射從顯示器件投射的圖像。此外，顯示裝置使用攝像機來檢測駕駛員的眼睛相對于車輛的位置，并且基于檢測到的眼睛的位置來調(diào)節(jié)凹面鏡的角度，以便在允許駕駛員能適當?shù)赜^察到顯示圖像的位置處顯示圖像。然而，在日本專利申請公開第2008-151992號(JP-A-2008-151992)中說明的HUD 裝置中，即使當駕駛員沒有注視顯示圖像時(例如，當車輛停止時)，也是根據(jù)駕駛員的眼睛的位置的變化來調(diào)節(jié)顯示位置。因此，持續(xù)地將圖像顯示位置調(diào)節(jié)為符合駕駛員眼睛的位置多于必要的話可能會煩擾到駕駛員。此外，由于即使當駕駛員沒有觀察顯示圖像時，對駕駛員的眼睛的位置的檢測和對凹面鏡的角度的調(diào)節(jié)都在繼續(xù)，因此有時不需調(diào)節(jié)顯示位置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種避免煩擾駕駛員并且防止對顯示位置的不必要的調(diào)節(jié)的技術(shù)。本發(fā)明的第一方案涉及一種車輛顯示裝置，包括顯示器件，其用于顯示處在車輛的駕駛員的視野內(nèi)的顯示圖像；眼球位置檢測器件，其用于檢測相對于所述車輛的所述駕駛員的眼球位置；顯示位置調(diào)節(jié)器件，其用于基于由所述眼球位置檢測器件檢測到的所述眼球位置來調(diào)節(jié)所述顯示圖像相對于所述車輛的顯示位置；以及車輛行駛狀態(tài)檢測器件， 其用于檢測車輛行駛狀態(tài)。如果所述行駛狀態(tài)檢測器件檢測到預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)，則所述顯示位置調(diào)節(jié)器件調(diào)節(jié)所述顯示圖像的所述顯示位置。在所述車輛顯示裝置中，檢測相對于所述車輛的所述駕駛員的眼球位置。此外，基于檢測到的所述眼球位置來調(diào)節(jié)所述顯示圖像相對于所述車輛的顯示位置。此處注意到的是，駕駛員是否正在注視顯示圖像看作與車輛行駛狀態(tài)有關(guān)。因此，通過當由車輛行駛狀態(tài)檢測器件檢測到預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)時調(diào)節(jié)顯示圖像的顯示位置，能夠在駕駛員正在注視顯示圖像時調(diào)節(jié)顯示位置。此外，能夠避免當駕駛員沒有注視顯示位置時調(diào)節(jié)顯示位置。也就是說，可以說當車輛行駛狀態(tài)檢測器件沒有檢測到預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)時，不調(diào)節(jié)顯示圖像的顯示位置。這避免了煩擾駕駛員，并且防止了對顯示位置的無用的調(diào)節(jié)。
在上述顯示裝置中，當所述車輛行駛狀態(tài)檢測器件檢測到所述預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)時，眼球位置檢測器件可以檢測眼球位置。駕駛員是否正在注視顯示圖像取決于車輛行駛狀態(tài)而變化?？烧J為在預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)中，駕駛員正在注視顯示圖像。因此，通過當所述車輛行駛狀態(tài)檢測器件檢測到所述預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)時檢測眼球位置，能夠在駕駛員正在注視顯示圖像時檢測眼球位置。此外，也能夠避免在駕駛員沒有注視顯示圖像時檢測眼球位置。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，避免了對眼球位置的不必要檢測。然而，預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)可以是車輛是否處于預(yù)定車速行駛狀態(tài)或直線行駛狀態(tài)。車輛的預(yù)定車速行駛狀態(tài)指的是車輛正在以預(yù)定速度或高于預(yù)定速度行駛的狀態(tài)。此外，車輛的直線行駛狀態(tài)指的是車輛大致直線地行駛的狀態(tài)。當車輛以預(yù)定速度或高于預(yù)定速度行駛時，認為駕駛員是在一邊關(guān)注他/她的駕駛操作一邊駕駛車輛。此外，當車輛正在大致直線地行駛時，認為駕駛員是在一邊沿車輛的行駛方向注視前方一邊駕駛車輛。此處應(yīng)注意的是，顯示圖像所顯示的通常與涉及駕駛操作的事項相關(guān)。此外，顯示圖像通常從駕駛員看來顯示在沿行駛方向的前方。因此，通過當檢測到車輛正在以預(yù)定速度或高于預(yù)定速度行駛的狀態(tài)或者車輛正在大致直線地行駛的狀態(tài)時調(diào)節(jié)顯示圖像的顯示位置，能夠在駕駛員正在注視顯示圖像時調(diào)節(jié)顯示位置。所述顯示位置調(diào)節(jié)器件還可以基于所述眼球位置在預(yù)定時間內(nèi)的移動平均位置來調(diào)節(jié)所述圖像的所述顯示位置。在一些情況中，盡管駕駛員處于駕駛車輛的狀態(tài)中，駕駛員的眼球位置會由于與車輛的駕駛無關(guān)的運動等而暫時地改變。在所述眼球位置在預(yù)定時間內(nèi)的移動平均位置中，眼球位置基于時間的變化在預(yù)定時間幅度內(nèi)平均化，因此減小了暫時變化的影響。因此，由于基于所述眼球位置在預(yù)定時間內(nèi)的移動平均位置而對顯示圖像的顯示位置的調(diào)節(jié)，即使在駕駛員的眼球位置暫時改變時，也可以基于其中暫時改變的影響得到減小的這樣一個位置來調(diào)節(jié)顯示位置。因此，可以良好的精度將顯示位置調(diào)節(jié)到使得駕駛員視覺上容易識別所顯示內(nèi)容的位置。此外，顯示裝置可以進一步包括座椅位置檢測器件，座椅位置檢測器件用于檢測駕駛員就座的座椅位置，如果所述座椅位置檢測器件檢測到所述座椅位置已經(jīng)有一定時間沒有改變，則所述顯示位置調(diào)節(jié)器件可以調(diào)節(jié)所述顯示圖像的所述顯示位置。如果座椅位置已改變，多種情況是可能的，包括駕駛員由其它駕駛員替換的情況， 駕駛員還是同一個人但改變了他/她的姿勢的情況等。然而，如果座椅位置沒有改變，則認為駕駛員已被替換或駕駛員已進行姿勢改變的可能性低，因此駕駛員D的眼球位置的任何改變都是暫時的。因此，如果判定所述座椅位置在預(yù)定時間段沒有改變，則通過基于眼球位置在預(yù)定時間內(nèi)的移動平均位置來調(diào)節(jié)圖像的顯示位置，可以基于其中暫時改變的影響得到減小的這樣一個位置來調(diào)節(jié)顯示位置。因此，可以精確地將顯示位置調(diào)節(jié)到使得駕駛員視覺上容易識別所顯示內(nèi)容的位置，并且便于駕駛員觀察顯示圖像。本發(fā)明的第二方案涉及一種顯示方法，包括檢測車輛的駕駛員的眼球位置；判定所述駕駛員是否正在駕駛所述車輛；如果判定為所述駕駛員正在駕駛所述車輛，則基于檢測到的所述眼球位置來顯示處在所述駕駛員的視野內(nèi)的圖像；檢測所述車輛的行駛狀態(tài)；以及如果檢測到預(yù)定行駛狀態(tài)，則調(diào)節(jié)所述顯示圖像的位置。根據(jù)依照本發(fā)明的車輛顯示裝置和顯示方法，能夠避免煩擾車輛的駕駛員，并且避免對顯示位置的不必要調(diào)節(jié)。


通過下文結(jié)合附圖對示例性實施例的說明，本發(fā)明的上述和進一步的特征和優(yōu)點將變得顯而易見，其中相同的附圖標記用于表示相同的元件，并且其中圖1為表示依照本發(fā)明的實施例的車輛顯示裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為依照本發(fā)明的實施例的車輛顯示裝置的示意性截面圖；圖3為表示由車輛顯示裝置執(zhí)行的程序的流程圖；以及圖4為表示圖3所示的程序的一部分的流程圖。
具體實施例方式首先，參考圖1和圖2，將說明依照該實施例的車輛顯示裝置的結(jié)構(gòu)。圖1為車輛顯示裝置M的結(jié)構(gòu)框圖，并且圖2是車輛顯示裝置M的示意性截面圖。圖1所示的車輛顯示裝置M安裝在車輛中，并且設(shè)置為顯示駕駛員的視野內(nèi)的圖像。如圖1所示，車輛顯示裝置M包括顯示位置調(diào)節(jié)電子控制單元(EOT，Electronic Control Unit) 1、三維(3D，three-dimensional)攝像機2、車速傳感器3、橫擺率傳感器4、 座椅位置傳感器5和仰視顯示裝置(HUD) 6。3D攝像機2、車速傳感器3、橫擺率傳感器4、和座椅位置傳感器5均電連接到顯示位置調(diào)節(jié)E⑶1上。此外，顯示位置調(diào)節(jié)E⑶1電連接到HUD 6上。3D攝像機2獲取物體的立體圖像。3D攝像機2設(shè)置在車廂的前向位置處，并且以預(yù)定時間間隔獲取包含駕駛員的面部在內(nèi)的區(qū)域的圖像并生成圖像信號。此外，在生成圖像信號的同時，3D攝像機2生成關(guān)于圖像獲取物體上相對于3D攝像機2的位置的多個點的位置信號，并且使位置信號與圖像信號相關(guān)聯(lián)。3D攝像機2將具有相關(guān)聯(lián)的位置信號的圖像信號連續(xù)地輸出到顯示位置調(diào)節(jié)E⑶1。車速傳感器3檢測車輛的速度。車速傳感器3包括分別設(shè)置在四個行駛輪上的四個速度傳感器，以便每個速度傳感器測量相應(yīng)的車輪的轉(zhuǎn)速。此外，車速傳感器3基于四個車輪的轉(zhuǎn)速來檢測車速，并且生成表示檢測到的車速的車速信號。車速傳感器3將檢測到的車速輸出給顯示位置調(diào)節(jié)ECU 1。橫擺率傳感器4檢測車輛的橫擺率，并且連接到車輛中的預(yù)定部位。橫擺率傳感器4生成表示檢測到的橫擺率的橫擺率信號，并且將檢測到的橫擺率輸出到顯示位置調(diào)節(jié) ECU I0座椅位置傳感器5檢測駕駛員座椅的位置。座椅位置傳感器5生成表示檢測到的座椅位置的座椅位置信號，并且將檢測到的座椅位置輸出到顯示位置調(diào)節(jié)ECU 1。顯示位置調(diào)節(jié)E⑶1由計算機構(gòu)成，所述計算機包括CPU(中央處理單元)、 R0M(只讀存儲器)、RAM(隨機存取存儲器)等等。顯示位置調(diào)節(jié)E⑶1調(diào)節(jié)圖2所示的在 HUD 6上顯示的圖像的位置。如圖1所示，顯示位置調(diào)節(jié)E⑶1包括眼球位置檢測部11、車輛行駛狀態(tài)檢測部12、座椅位置檢測部13、顯示位置計算部14以及驅(qū)動控制部15。顯示位置調(diào)節(jié)E⑶1獲取來自3D攝像機2、車速傳感器3、橫擺率傳感器4和座椅位置傳感器5的信號，并且通過基于所獲取的信號而執(zhí)行預(yù)定的處理來調(diào)節(jié)顯示圖像的位置。眼球位置檢測部11獲取來自3D攝像機2的圖像信號，并且從通過處理獲取的圖像所獲取的信號來檢測圖2所示的駕駛員D的眼球E的圖像。眼球位置檢測部11還根據(jù)隨附于圖像信號的位置信號來檢測與眼球E的檢測圖像對應(yīng)的駕駛員D的眼球E的位置信號。此外，眼球位置檢測部11將檢測到的眼球E的位置轉(zhuǎn)換為相對于車輛的位置作為基準位置，并且基于轉(zhuǎn)換后的位置生成眼球位置信號。眼球位置由眼球位置檢測部11檢測并且在每個預(yù)定時間間隔執(zhí)行檢測，眼球位置檢測部11儲存每個連續(xù)檢測到的眼球位置。 眼球位置檢測部11可被視為眼球位置檢測器件。車輛行駛狀態(tài)檢測部12從車速傳感器3獲取檢測到的車速，以及從橫擺率傳感器 4獲取檢測到的橫擺率，并且基于檢測到的車速和檢測到的橫擺率來判定車輛行駛狀態(tài)。車輛行駛狀態(tài)檢測部12可以視為車輛行駛狀態(tài)檢測器件。座椅位置判定部13判定駕駛員座椅的位置。座椅位置判定部13從座椅位置傳感器5獲取檢測到的座椅位置，并且連續(xù)地儲存檢測到的座椅位置。座椅位置傳感器13判定座椅位置是否在預(yù)定時間段內(nèi)保持不變。座椅位置傳感器13可被視為座椅位置檢測器件。顯示位置計算部14計算在HUD 6上顯示的圖像的位置。顯示位置計算部14基于由眼球位置檢測部11生成的眼球位置信號來計算圖像的顯示位置。顯示位置計算部14生成表示計算出的圖像的顯示位置的顯示位置信號。驅(qū)動控制部15調(diào)節(jié)在HUD 6上顯示的圖像的顯示位置。驅(qū)動控制部15依照由顯示位置計算部14計算出的顯示位置來控制設(shè)置在HUD 6中的驅(qū)動裝置。此外，驅(qū)動控制部 15判定是否已完成顯示位置的初始調(diào)節(jié)。因此，顯示位置計算部14和驅(qū)動控制部15基于由眼球位置檢測部11檢測到的眼球位置來調(diào)節(jié)顯示圖像的位置。顯示位置計算部14和驅(qū)動控制部15可以被視為顯示位置調(diào)節(jié)器件。HUD 6顯示處在駕駛員D的視野內(nèi)的圖像。如圖2所示，HUD 6設(shè)置在儀表板16 內(nèi)，并且包括顯示器61、反射鏡62、驅(qū)動裝置63以及顯示框架64等。HUD 6可被視為顯示器件。此外，HUD 6顯示關(guān)于車輛駕駛操作的信息。HUD 6在顯示圖像V中顯示的信息的實例可以包括車速、發(fā)動機速度、導(dǎo)航信息、關(guān)于駕駛的警告、燃料效率指示計、由外部基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)送的操作輔助信息等。圖2示出了車輛的駕駛員D駕駛車輛同時注視著車輛的前方的情況。車輛設(shè)置有儀表板16，儀表板16中包含有HUD 6。此外，3D攝像機2設(shè)置在車廂的前向位置。3D攝像機2的方向朝向駕駛員D的面部。3D攝像機2連接到顯示位置調(diào)節(jié)E⑶1。顯示位置調(diào)節(jié) E⑶1還連接到HUD 6的驅(qū)動裝置63。在HUD 6中，將圖像V從顯示器61朝向反射鏡62投射，并且將圖像V從反射鏡62 朝向擋風玻璃17反射。此外，將圖像V從擋風玻璃17朝向駕駛員D的眼球E反射，以使圖像V被顯示為在預(yù)定顯示位置處的虛像。顯示在HUD 6上的圖像V的顯示位置可以通過調(diào)節(jié)從顯示器61投射的顯示圖像V的焦點或通過調(diào)節(jié)反射鏡62的角度而調(diào)節(jié)。反射鏡62的角度由驅(qū)動裝置63調(diào)節(jié)。驅(qū)動裝置63由驅(qū)動控制部15控制。通過調(diào)節(jié)反射鏡62的角度，將圖像V的顯示位置調(diào)節(jié)到由顯示位置計算部14計算出的顯示位置。這樣，駕駛員D可以一邊駕駛車輛一邊觀察處在駕駛員D的前方的視野內(nèi)的在預(yù)定顯示位置處顯示的圖像V。此外，在HUD 6中，從顯示器61投射的圖像V通過靠近顯示器61設(shè)置的顯示框架 64并且通過儀表板16的開口被顯示。因此，駕駛員D能夠觀察到顯示圖像V的范圍受限， 所述范圍基于駕駛員D的眼球E的位置、顯示框架64的位置，以及在儀表板16中的開口的位置而確定。圖2示出了適于駕駛員D觀察顯示圖像V的適當范圍F，以及顯示圖像V可以被駕駛員D視覺識別的視覺可識別范圍G。適當范圍F位于沿車輛的行駛方向的前方并且在駕駛員D的視線上。因此，當顯示圖像V在適當范圍F內(nèi)顯示時，駕駛員D能夠一邊在車輛的行駛方向上向前看一邊方便地觀察顯示圖像V。下文將說明如上述構(gòu)造的車輛顯示裝置M的操作。圖3為表示由車輛顯示裝置M 執(zhí)行的程序的流程圖，并且圖4為表示圖3所示的程序的一部分的流程圖。下述程序在從發(fā)動機被起動時起直至發(fā)動機被停止時的期間(即，發(fā)動機運轉(zhuǎn)的時間)內(nèi)以預(yù)定時間間隔執(zhí)行。首先，3D攝像機2和車速傳感器3以及橫擺率傳感器4和座椅位置傳感器5進行預(yù)定檢測(Si)。3D攝像機2以預(yù)定時間間隔捕獲包含駕駛員的面部在內(nèi)的區(qū)域的圖像，并且生成圖像信號和位置信號，并且將連續(xù)生成的每個隨附有位置信號的圖像信號輸出到顯示位置調(diào)節(jié)ECU 1。車速傳感器3和橫擺率傳感器4檢測車速和車輛的橫擺率，并且將車速信號和橫擺率信號輸出到顯示位置調(diào)節(jié)ECU 1。座椅位置傳感器5檢測駕駛員的座椅的位置，并且將檢測到的座椅位置輸出到顯示位置調(diào)節(jié)ECU 1。接下來，車輛顯示裝置M判定是否已完成顯示位置的初始調(diào)節(jié)(S》。驅(qū)動控制部 15存儲自起動發(fā)動機以來已經(jīng)進行的初始調(diào)節(jié)的次數(shù)。如果存儲的初始調(diào)節(jié)的次數(shù)等于 1，則判定已經(jīng)進行了初始調(diào)節(jié)(S2中為是)。在這種情況中，由車輛顯示裝置M執(zhí)行的程序前進到獲取車輛行駛信息和圖像(S4)。然而，如果存儲的初始調(diào)節(jié)的次數(shù)等于0，則判定尚未進行初始調(diào)節(jié)(S2中為否)。如果判定為未完成初始調(diào)節(jié)，則車輛顯示裝置M進行圖像V的顯示位置的初始調(diào)節(jié)(S； )。下面將結(jié)合圖4對顯示位置的初始調(diào)節(jié)進行說明。在顯示位置的初始調(diào)節(jié)中，首先眼球位置檢測部11從3D攝像機2獲取圖像信號 (S31)。圖像信號包括與包含駕駛員D的面部在內(nèi)的區(qū)域的圖像有關(guān)的信息。接下來，檢測眼球位置(S3”。眼球位置檢測部11通過處理所獲取的圖像而從圖像信號中檢測如圖2所示的駕駛員D的眼球E的圖像。眼球位置檢測部11還從所獲取的位置信號檢測與眼球E的檢測圖像對應(yīng)的駕駛員D的眼球E的位置。然后，眼球位置檢測部11將檢測到的眼球E的位置轉(zhuǎn)換為其相對于車輛的位置作為基準位置，并且生成眼球位置信號。接下來，判定駕駛員D是否處于駕駛車輛的狀態(tài)(S33)。眼球位置檢測部11基于檢測到的眼球位置判定駕駛員D是否正在駕駛車輛。例如，如果檢測到的駕駛員的眼球E的位置表明駕駛員D正在向下看，則眼球位置檢測部11判定駕駛員D現(xiàn)在沒有駕駛車輛(S33 中為否)。如果判定駕駛員D現(xiàn)在沒有駕駛車輛，則眼球位置檢測部11返回到步驟S31，在步驟S31中眼球位置檢測部11獲取來自3D攝像機2的圖像信號。另一方面，例如，如果駕駛員D的眼球E的檢測位置表明眼球朝向車輛的行駛方向，則眼球位置檢測部11判定駕駛員D正在駕駛車輛(S33中為是)。如果判定駕駛員D正在駕駛車輛，則計算圖像V的顯示位置(S34)。顯示位置計算部14基于由眼球位置檢測部11檢測到的眼球位置來計算圖像V的顯示位置。顯示位置計算部14基于在眼球位置信號中表示的駕駛員的眼球E的檢測位置、顯示框架64的位置以及儀表板16的開口的位置來計算適于駕駛員D觀察圖像V的適當范圍F作為顯示位置。 顯示位置計算部14還生成表示計算的顯示位置的顯示位置信號。接下來，調(diào)節(jié)圖像V的顯示位置(S35)。驅(qū)動控制部15基于由顯示位置計算部14 計算的顯示位置信號來調(diào)節(jié)圖像V的顯示位置。此處，驅(qū)動控制部15基于計算的顯示位置信號來控制HUD 6的驅(qū)動裝置63。此外，驅(qū)動裝置63由驅(qū)動控制部15控制以調(diào)節(jié)反射鏡 62的角度。在反射鏡62的角度被調(diào)節(jié)時，圖像V的顯示位置豎直地移動，并且被調(diào)節(jié)到由顯示位置計算部14計算出的適當范圍F內(nèi)。因此，甚至是在發(fā)動機起動之后的瞬間，也能通過顯示位置的初始調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)圖像V的顯示位置。此外，如果判定駕駛員D沒有駕駛車輛，則不調(diào)節(jié)圖像V的顯示位置。因此，可以避免對顯示位置的不必要調(diào)節(jié)。隨后，如圖3所示，再次獲取車輛行駛信息和圖像(S4)。車輛行駛狀態(tài)檢測部12 從車速傳感器3獲取檢測到的車速以及從橫擺率傳感器4獲取檢測到的橫擺率。此外，眼球位置檢測部11獲取來自3D攝像機2的圖像信號。接下來，判定車速是否大于或等于預(yù)定速度(S5)。例如，預(yù)定速度可以設(shè)定為 20km/h。車輛行駛狀態(tài)檢測部12基于檢測到的車速來判定車速是否大于或等于20km/h。 如果判定車速低于20km/h，(S5中為否)，則車輛行駛狀態(tài)檢測部12返回到步驟S4，在步驟 S4中車輛行駛狀態(tài)檢測部12獲取車輛行駛信息和圖像。然而，如果判定車速大于或等于20km/h (S5中為是)，則然后判定車輛是否大致直線地行駛(處于直線行駛狀態(tài))(S6)。車輛行駛狀態(tài)檢測部12基于檢測到的橫擺率來判定車輛是否正在大致直線地行駛。如果判定車輛不是大致直線地行駛(S6中為否)，則車輛行駛狀態(tài)檢測部12返回到步驟S4，在步驟S4中車輛行駛狀態(tài)檢測部12獲取行駛信息和圖像。如果判定車輛正在大致直線地行駛(步驟S6中為是)，那么檢測眼球位置(S7)。 眼球位置檢測部11通過處理所獲取的圖像信息來從所獲取的圖像信號檢測駕駛員D的眼球E的圖像。眼球位置檢測部11還從隨附于圖像信號的位置信號來檢測與眼球E的檢測圖像對應(yīng)的駕駛員D的眼球E的位置信號。此外，眼球位置檢測部11將檢測到的眼球E的位置信號轉(zhuǎn)換為相對于車輛的位置信號作為基準位置，并且生成眼球位置信號。眼球位置檢測部11以預(yù)定時間間隔判定眼球位置，并且眼球位置檢測部11存儲連續(xù)檢測到的眼球位置。駕駛員D是否正在注視顯示圖像V是取決于車輛行駛狀態(tài)而變化的。在預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)中，可以認為駕駛員D正在注視顯示圖像V。在本實施例中的預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)是車輛以預(yù)定速度或高于預(yù)定速度行駛并且大致直線地行駛的狀態(tài)。如果車輛以預(yù)定速度直線行駛，則認為駕駛員D正在注視顯示圖像V。因此，通過當車輛行駛狀態(tài)檢測部12判定車輛以預(yù)定速度直線行駛時來判定眼球位置，能夠在駕駛員D正在注視顯示圖像V時檢測眼球位置。因此，還能夠避免當駕駛員D沒有注視顯示圖像V時檢測眼球位置。根據(jù)上述程序，能夠避免眼球位置的不必要檢測。接下來，判定座椅位置是否在一定時間段內(nèi)已經(jīng)改變(S8)。顯示位置調(diào)節(jié)E⑶1 的座椅位置檢測部13從座椅位置傳感器獲取座椅位置信號。座椅位置檢測部13存儲連續(xù)獲取的每個座椅位置。然而，如果存儲的座椅位置信號所示的座椅位置在預(yù)定時間段內(nèi)沒有改變，則座椅位置檢測部13判定座椅的位置在一定時間內(nèi)沒有改變(S8中為否)。相反，如果存儲的座椅位置信號表示的座椅位置在一定時間內(nèi)改變，則座椅位置檢測部13判定座椅的位置已經(jīng)改變(S8中為是)。如果判定座椅位置已經(jīng)在一定時間段內(nèi)沒有改變(S8中為否)，則計算眼球位置的移動平均位置(S9)。顯示位置計算部14基于由眼球位置檢測部11檢測的眼球位置來計算在預(yù)定時間內(nèi)的移動平均位置并存儲。應(yīng)注意的是，所述預(yù)定時間段為用作座椅位置的改變的標準的一定時間。如果判定座椅的位置已經(jīng)改變(S8中為是)，則計算眼球位置的瞬時位置(SlO)。 顯示位置計算部14計算由眼球位置檢測部11生成的眼球位置信號中的當前眼球位置作為瞬時位置并存儲。接下來，計算圖像V的顯示位置(S11)。顯示位置計算部14基于計算出的移動平均位置或計算出的眼球E的瞬時位置、顯示框架64的位置以及儀表板16的開口的位置來計算適于駕駛員D觀察顯示圖像V的適當范圍F作為顯示位置。然后，顯示位置計算部14 生成表示計算出的顯示位置的顯示位置信號。接下來，調(diào)節(jié)圖像V的顯示位置(S12)。驅(qū)動控制部15基于由顯示位置計算部14 計算出的顯示位置來調(diào)節(jié)圖像V的顯示位置。為了調(diào)節(jié)顯示位置，驅(qū)動控制部15基于計算出的顯示位置信號來控制HUD 6的驅(qū)動裝置63以調(diào)節(jié)反射鏡62的角度。當反射鏡62的角度被調(diào)節(jié)時，圖像V的顯示位置被調(diào)節(jié)到適當范圍F，該適當范圍F是由顯示位置計算部 14計算出的顯示位置。通過上述程序，通過車輛顯示裝置M來調(diào)節(jié)圖像V的顯示位置。因此，當駕駛車輛時駕駛員D可以觀察到在駕駛員的視野內(nèi)的預(yù)定顯示位置處顯示的圖像V。駕駛員D是否正在注視圖像V與車輛行駛狀態(tài)有關(guān)。因此，當由車輛行駛狀態(tài)檢測部12檢測到預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)時，通過調(diào)節(jié)圖像V的顯示位置，能夠當駕駛員D正在注視顯示圖像V時調(diào)節(jié)顯示位置。還能夠避免當駕駛員D沒有注視顯示圖像V時調(diào)節(jié)眼球位置。因此，根據(jù)車輛顯示裝置M，對駕駛員的煩擾和對顯示位置的不必要調(diào)節(jié)這二者均能夠避免。如果車輛以預(yù)定速度或高于預(yù)定速度行駛，則認為駕駛員D在一邊關(guān)注他/她的駕駛操作一邊駕駛車輛。此外，如果車輛正在大致直線地行駛，則認為駕駛員D在一邊視覺地關(guān)注車輛的前方區(qū)域一邊駕駛車輛。此處應(yīng)注意的是，顯示圖像V所顯示的與涉及駕駛操作的事項相關(guān)。此外，在從駕駛員D來看的沿車輛的行駛方向上的前方顯示圖像V。因此，根據(jù)上述程序，能夠在駕駛員注視顯示圖像V的同時調(diào)節(jié)顯示位置。在一些情況中，即使駕駛員正在駕駛車輛，駕駛員D的眼球位置也會由于與車輛的駕駛無關(guān)的運動等而暫時改變。在眼球位置于預(yù)定時間段內(nèi)的移動平均位置中，眼球位置的基于時間的變化在預(yù)定的時間跨度內(nèi)被平均化，因此減小了由暫時改變帶來的影響。 因此，由于基于眼球位置在預(yù)定時間內(nèi)的移動平均位置來調(diào)節(jié)圖像V的顯示位置，因此即使當駕駛員D的眼球位置暫時改變時，也可以基于其中暫時改變的影響得以減小的這一位置來調(diào)節(jié)顯示位置。因此，可以良好的精度調(diào)節(jié)顯示位置，以便于駕駛員D容易地觀察顯示圖像。此外，在駕駛員的座椅位置已移動的情況下，可想到多種情況，包括駕駛員由其它駕駛員代替的情況，以及駕駛員保持相同但改變了他/她的姿勢的情況。然而，如果座椅的位置沒有改變，則認為駕駛員由另一個駕駛員代替或駕駛員進行姿勢改變的可能性低，因此，如果有眼球位置的改變，駕駛員D的眼球位置的改變是暫時的。因此，如果判定座椅的位置已經(jīng)在一定時間內(nèi)沒有改變，則通過基于眼球位置在預(yù)定時間段內(nèi)的移動平均位置來調(diào)節(jié)圖像V的顯示位置，可以基于其中暫時改變的影響得以減小的這一位置來調(diào)節(jié)顯示位置。因此，可以精確地調(diào)節(jié)顯示位置，從而便于駕駛員D對顯示圖像進行視覺識別。此外，當座椅的位置已經(jīng)改變時，將當前眼球位置計算為瞬時位置，并且基于瞬時位置而調(diào)節(jié)顯示位置。因此，能夠通過隨著駕駛員的更換或與駕駛員姿勢的改變保持一致而調(diào)節(jié)圖像V的顯示位置。盡管結(jié)合本發(fā)明的示例性實施例對本發(fā)明進行了說明，但本發(fā)明不局限于所述實施例。例如，盡管適當范圍F被計算為所述實施例的顯示圖像V的顯示位置，不過視覺可識別范圍G也可計算為顯示位置。此外，盡管眼球的位置是在檢測到車輛的預(yù)定車速行駛狀態(tài)和車輛的直線行駛狀態(tài)時檢測的，但也能夠在檢測到這些狀態(tài)中任一個狀態(tài)時進行眼球位置的檢測。此外，當檢測到不同于檢測到的車輛的預(yù)定車速行駛狀態(tài)或車輛的直線行駛狀態(tài)的狀態(tài)時，也可以檢測眼球的位置。例如，可以通過換檔位置的檢測等來檢測車輛行駛狀態(tài)。在上述實施例中，盡管用于計算眼球位置的移動平均位置的預(yù)定時間為用作座椅位置的改變的存在/不存在的標準的一定時間，但也可以基于被認為是引起眼球位置的波動的其它外部因素來設(shè)定預(yù)定時間。此外，盡管在實施例中基于兩個眼球的位置來確定駕駛員D的眼球位置，但還可以僅基于駕駛員的一個眼球的位置來確定駕駛員的眼球位置。此外，盡管結(jié)合使用3D攝像機2的情況說明了上述實施例，但3D攝像機可以由任意裝置替代，只要該裝置能夠生成關(guān)于駕駛員D的面部的圖像信號和位置信號。例如，可以采用單目攝像機和距離傳感器來代替3D攝像機2。此外，盡管結(jié)合采用了橫擺率傳感器 4的情況說明了上述實施例，但橫擺率傳感器4可由任意傳感器代替，只要該傳感器等能夠檢測車輛的直線行駛狀態(tài)。例如，傳感器可以是轉(zhuǎn)向角傳感器等。
權(quán)利要求
1.一種車輛顯示裝置，包括顯示器件，其用于顯示處在車輛的駕駛員的視野內(nèi)的圖像；眼球位置檢測器件，其用于檢測相對于所述車輛的所述駕駛員的眼球位置；顯示位置調(diào)節(jié)器件，其用于基于檢測到的所述眼球位置來調(diào)節(jié)所述圖像相對于所述車輛的顯示位置；以及行駛狀態(tài)檢測器件，其用于檢測車輛行駛狀態(tài)，其中，如果所述行駛狀態(tài)檢測器件檢測到預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)，則所述顯示位置調(diào)節(jié)器件調(diào)節(jié)所述圖像的所述顯示位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛顯示裝置，其中當所述行駛狀態(tài)檢測器件檢測到所述預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)時，所述眼球位置檢測器件檢測所述眼球位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛顯示裝置，其中當檢測到所述預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)時，基于檢測到的所述眼球位置來調(diào)節(jié)所述圖像的所述顯示位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的車輛顯示裝置，其中所述預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)是所述車輛的預(yù)定車速行駛狀態(tài)以及所述車輛的直線行駛狀態(tài)中的至少一個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的車輛顯示裝置，其中所述顯示位置調(diào)節(jié)器件基于所述眼球位置在預(yù)定時間內(nèi)的移動平均位置來調(diào)節(jié)所述圖像的所述顯示位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛顯示裝置，進一步包括座椅位置檢測器件，其用于檢測駕駛員的座椅位置，其中如果所述座椅位置檢測器件檢測到所述座椅位置已經(jīng)有一定時間沒有改變，則所述顯示位置調(diào)節(jié)器件調(diào)節(jié)所述圖像的所述顯示位置。
7.一種顯示方法，包括檢測車輛的駕駛員的眼球位置；判定所述駕駛員是否正在駕駛所述車輛；如果判定為所述駕駛員正在駕駛所述車輛，則基于檢測到的所述眼球位置來顯示處在所述駕駛員的視野內(nèi)的圖像；檢測車輛行駛狀態(tài)；以及如果檢測到預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)，則調(diào)節(jié)所述圖像的顯示位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示方法，其中如果檢測到所述預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)，則檢測所述眼球位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示方法，其中當檢測到所述預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)時，基于檢測到的所述眼球位置來調(diào)節(jié)所述圖像的所述顯示位置。
全文摘要
在本發(fā)明的車輛顯示裝置中，由于當由行駛狀態(tài)檢測部(12)檢測到預(yù)定的車輛行駛狀態(tài)時由顯示位置計算部(14)和驅(qū)動控制部(15)來調(diào)節(jié)顯示圖像的顯示位置，因此所述顯示位置在駕駛員注視顯示圖像的同時被調(diào)節(jié)。此外，當所述駕駛員沒有注視所述顯示圖像時，可以避免對所述顯示位置的調(diào)節(jié)。因此，避免了所述顯示裝置煩擾到所述駕駛員，并且避免了對所述顯示位置的不必要調(diào)節(jié)。圖像的顯示位置基于檢測到的眼球位置來調(diào)節(jié)。
文檔編號G02B27/01GK102224443SQ200980146735
公開日2011年10月19日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者久門仁 申請人:豐田自動車株式會社