車両用表示装置
【課題】外部操作により入力された指令に従い各種情報を表示手段に表示する車両用表示装置において、運転者に特定の操作をさせることなく、表示装置の操作者が運転者であるか同乗者であるかを判定できるようにし、表示手段への画像表示を適切に制御することを目的とする。
【解決手段】各種情報を表示するための表示部１０が、運転者及び同乗者が視認可能な位置に設置されており、乗員が外部操作によって各種指令を入力するための操作部２０が、表示部１０の表示画面またはその周辺に設けられている。そして、撮像部３０が、操作部２０を操作する乗員の画像を撮像し、操作部２０から指令が入力されると、撮像部３０により撮像された画像に基づき、操作部２０の操作者が運転者であるか、同乗者であるかを判定し、判定結果に応じて、表示部１０への表示制御を実行する。
【解決手段】各種情報を表示するための表示部１０が、運転者及び同乗者が視認可能な位置に設置されており、乗員が外部操作によって各種指令を入力するための操作部２０が、表示部１０の表示画面またはその周辺に設けられている。そして、撮像部３０が、操作部２０を操作する乗員の画像を撮像し、操作部２０から指令が入力されると、撮像部３０により撮像された画像に基づき、操作部２０の操作者が運転者であるか、同乗者であるかを判定し、判定結果に応じて、表示部１０への表示制御を実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転席の前方に配置され、乗員に視認させるための各種情報を表示する車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ナビゲーション装置等において、各種情報（例えば、地図情報や、経路情報や、施設情報等）を運転者に視認させるための表示部（例えば、液晶ディスプレイ等）は、車両のセンターコンソール部に配置されている。また、表示部に表示させる内容の変更、ナビゲーションの設定等を行うための操作部は、表示部の周辺に設けられた操作ボタン、または、表示部と一体に構成されたタッチパネル等からなり、運転席または助手席に着座した人（以下、同乗者ともいう）が、容易に操作することができる。
【０００３】
そして、このような表示部及び操作部等からなる表示装置は、安全性を確保するために、車両の走行中においては、運転者が操作できないようにすることが望ましい。そこで、例えば、車両の走行中は操作部からの入力を受け付けず、運転者がハンドルに設けられた専用のスイッチを操作している間のみ、操作部からの入力を受け付けて、要求された画像を表示部に表示するように構成された表示装置が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開平１１−１９８７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記提案の表示装置においては、表示装置の操作者が、運転者であるか同乗者であるかを、ハンドルに設けられたスイッチが操作されているか否かにより判定し、この判定に応じて操作部からの入力を受け付けて画像を表示するようにしているので、同乗者に表示装置の操作をさせる場合には、運転者は、表示装置の操作者が同乗者であることを示すためにスイッチを操作しなければならず、手間がかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、外部操作により入力された指令に従い各種情報を表示手段に表示する車両用表示装置において、運転者に特定の操作をさせることなく、表示装置の操作者が運転者であるか同乗者であるかを判定できるようにし、表示手段への画像表示を適切に制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明においては、各種情報を表示するための表示手段が、運転者を含む車両乗員が視認可能な位置に設置されており、車両乗員が外部操作によって各種指令を入力するための入力手段が、表示手段の表示画面またはその周辺に設けられている。また、制御手段が、入力手段から入力された指令に従い、表示手段への画像表示を制御する。
【０００７】
そして、撮像手段が、表示手段の表示画面よりも手前で入力手段を操作する乗員を撮像し、入力手段から指令が入力されると、操作者判定手段が、撮像手段により撮像された画像に基づき、入力手段の操作者が運転者であるか、他の乗員であるかを判定し、表示制御変更手段が、操作者判定手段による判定結果に応じて、制御手段による表示制御を変更する。
【０００８】
このように、本発明の車両用表示装置においては、乗員が入力手段を操作すると、操作者判定手段により、撮像手段により撮像された入力手段を操作する乗員の手や腕の画像に基づいて、入力手段の操作者が運転者であるか、他の乗員であるかが判定されるので、運転者に特定の操作をさせることなく、入力手段の操作者が運転者であるか同乗者であるかを判定することができ、表示手段への画像表示を適切に制御することができる。
【０００９】
ところで、操作者判定手段は、撮像手段により撮像された全画像領域を監視し、入力手段の操作者の判定をするようにしてもよいが、処理に時間がかかる。そこで、請求項２に記載のように、操作者判定手段は、撮像手段により撮像される全画像領域のうち、運転者又は他の乗員が入力手段を操作した際に画像が変化するものとして予め設定された判定用画像領域において画像が変化したか否かを判定することにより、入力手段の操作者を判定するように構成するとよい。
【００１０】
このように、請求項２に記載の車両用表示装置においては、例えば、判定用画像領域として、同乗者が入力手段を操作した場合に撮像画像が変化する領域（つまり、表示画面の手前で助手席側の領域）を設定した場合には、操作判定手段により、この領域内において画像が変化したか否かから、入力手段への操作者が同乗者によるものであるかが判定されるので、判定用画像領域内の画像を処理するだけで入力手段への操作者を判定でき、全画像を処理する場合に比べ、処理時間を短縮することができる。
【００１１】
そして、請求項２に記載の車両用表示装置は、請求項３に記載のように、判定用画像領域には、運転者による操作及び他の乗員による操作をそれぞれ判定するために、予め２つの判定用画像領域を設け、操作者判定手段は、各判定用画像領域毎に、画像が変化したか否かを判定することにより、入力手段の操作者が運転者であるか他の乗員であるかを特定するように構成してもよい。
【００１２】
このように構成された請求項３に記載の車両用表示装置によれば、例えば、２つの判定用画像領域として、助手席側の領域と、運転席側の領域とを設定すると、助手席側及び運転席側の各領域において、夫々画像が変化したか否かが判定され、両方の領域における判定結果に基づいて、入力手段の操作者が運転者であるか同乗者であるかが判定されるので、より確実に、入力手段の操作者を判定することができる。
【００１３】
ところで、判定用画像領域内で、画像が変化したか否かを判定することにより、入力手段の操作者を判定してもよいが、このようにすると、例えば、入力手段を操作するためではなく、偶然、乗員の手が判定用画像領域に入ってしまったような場合にも、入力手段の操作者がその乗員であると判定されてしまうおそれがある。
【００１４】
そこで、請求項３に記載の車両用表示装置は、請求項４に記載のように、判定用画像領域内での画像の変化量を演算する画像変化量演算手段を設け、操作者判定手段は、画像変化量演算手段にて演算された画像の変化量が予め設定された閾値を越えると、判定用画像領域内で車両乗員による入力手段の操作があったと判定するように構成するとよい。
【００１５】
つまり、乗員が入力手段への操作を行う場合には判定用画像領域内において必ず手や腕が移動し、画像から一定以上の変化量が算出されるはずであることから、請求項４に記載のように、画像の変化量を演算し、変化量が予め設定された閾値を超えた場合に判定用画像領域内で車両乗員による入力手段の操作があったと判定すれば、より正確に入力手段の操作者が運転者であるか他の乗員であるかを判定することが可能となる。
【００１６】
そして、請求項４に記載の車両用表示装置は、請求項５に記載のように、画像変化量演算手段が、判定用画像領域において画像が変化した領域の面積を変化量として演算するように構成するとよい。
【００１７】
例えば、判定用画像領域において画像が変化した領域が移動した距離や方向から、画像の変化量を求めることも可能であるが、複数の画像を処理する必要があり、処理が複雑となる。一方、乗員が入力手段への操作を行う場合には判定用画像領域内において必ず手や腕が移動し、ある程度の大きさの領域の画像が変化するはずであるから、請求項５に記載のように、変化量として判定用画像領域内において画像が変化した領域の面積を求めれば、単純な計算により、入力手段の操作者が運転者であるか他の乗員であるかを判定することが可能となる。
【００１８】
ところで、判定用画像領域内において画像が変化した領域の面積から変化量を演算した場合には、乗員の指が入力手段まで到達しておらず、実際には入力手段を操作していなくても、判定用画像領域内で腕や手を大きく移動させた場合には、変化量が閾値を超えて、入力手段を操作したと判定されてしまう可能性がある。
【００１９】
そこで、請求項５に記載の車両用表示装置は、請求項６に記載のように、撮像手段を、表示手段の表示画面よりも手前で入力手段を操作する乗員の画像を上方から撮像できるように配置し、判定用画像領域を、複数の領域に分割すると共に、この分割された領域毎に、入力手段側の領域から乗員側の領域にかけて段階的に減少するよう重み係数を設定しておくとよい。そして、この場合には、画像変化量演算手段が、各分割された領域において、画像が変化した領域の面積と、各分割された領域毎に設定された重み係数と、から変化量を演算するように構成すればよい。
【００２０】
そして、このように構成された請求項６に記載の車両用表示装置によれば、入力手段、つまり、表示手段に近い領域の重み係数が大きく、遠い領域の重み係数が小さく設定されているので、判定用画像領域内でも、表示手段から遠いところで移動している場合には、小さい重み係数に基づいて、画像の変化量（つまり、画像が変化した領域の面積）は小さい値が算出され、一方、入力手段の近傍で移動すると、大きい重み係数に基づいて変化量が増大するので、適当な閾値を設定することにより、より確実に入力手段が操作されたか否かを判定することができる。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６に記載の車両用表示装置において、操作者判定手段により入力手段の操作者が運転者であると判定されると、表示制御変更手段が、制御手段による画像表示の制御を予め設定された運転者用の制御に変更し、一方、操作者判定手段により入力手段の操作者が他の乗員であると判定されると、表示制御変更手段が、前記制御手段による画像表示の制御を予め設定された他の乗員用の制御に変更する。
【００２２】
よって、請求項７に記載の車両用表示装置によれば、操作者が運転者である場合と、他の乗員である場合とで、夫々に応じた表示制御を行うことができる。つまり、例えば、ある表示画面において、運転者により入力手段が操作された際は、入力した指令に従い画像を表示させ、他の乗員により入力手段が操作された際は、指令を受け付けないようにすることができ、運転者及び他の乗員の夫々に対して入力の制限を行ったり、特定の操作を許可したりすることができる。
【００２３】
また、例えば、表示手段を、運転席側にはナビ画面、助手席側にはＴＶなどを同時に表示することが可能な公知のデュアルディスプレイにて構成した場合には、入力手段への操作者が運転者であるか同乗者であるかにより、各席側に表示している画面に基づいた表示制御を行うことも可能である。
【００２４】
次に、請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７に記載の発明において、車両が走行中であるか否かを判定する走行判定手段を設け、走行判定手段により車両が走行中であると判定された場合に、操作者判定手段により入力手段の操作者が運転者であると判定されると、表示制御変更手段は、入力手段から入力された指令を無効とし、指令に基づいた表示をしないように構成してもよい。
【００２５】
このように構成された請求項８に記載の車両用表示装置においては、車両が走行中である場合に運転者が入力手段を操作すると、操作者が運転者であると判定されて、入力手段から入力した指令が無効にされる。よって、表示手段にはこの操作に基づいた画像が表示されないので、車両の走行中の運転者の入力手段の操作を禁止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用された第１実施形態のナビゲーション装置１の概略構成を示すブロック図であり、図２は、車両内の表示部１０、操作部２０、及び、撮像部３０の配置例を示す説明図である。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、本実施形態のナビゲーション装置１は、車両のセンターコンソール部に設置された表示部１０と、ユーザインタフェースとして機能する操作部２０と、車両内を撮像するための撮像部３０と、撮像部３０にて撮像された画像に基づいて操作部２０の操作者を判定する画像判定部４０と、車両の速度、加速度等に応じた検出信号を出力する車速センサ、加速度センサ等の各種センサ５０と、外部装置と情報のやりとりを行うための外部情報入出力部６０と、各種ガイド用の音声、警告音等を発生するための音声出力部７０と、地図データ等の情報を読み込む地図データ入力部８０と、これら各部に接続されて各種制御処理を実行する制御回路９０と、を備えている。
【００２８】
表示部１０は、カラー表示可能な液晶ディスプレイにて構成されている。そして、この表示部１０の表示画面には、制御回路９０の制御の下に、車両の現在位置周囲の地図や、使用者により指定された目的地までの走行経路等が表示される。
【００２９】
操作部２０は、表示部１０と一体に構成されたタッチパネル及び表示部１０の周囲に設けられたメカニカルなキースイッチ等から構成される。
撮像部３０は、２次元のカラー撮像素子を備えるカメラにより構成されている。そして、撮像部３０は、操作部２０の操作者を上方から撮像できるように、つまり、表示部１０の表示画面よりも手前の領域（図２（ｃ）に示す撮像領域）を撮像できるように設置されている。なお、撮像部３０は、乗員が車両を離れた場合の車両の防犯用として、車室内に設けられたカメラを共用している。
【００３０】
外部情報入出力部６０は、外部装置として道路に敷設されたビーコンとの間で情報のやりとりを行うことにより、情報センタから道路交通情報を取得したり、或いは、車両に搭載された各種制御装置との間で通信を行うことにより車両状態を表す各種情報を取得するものであり、各種通信装置にて構成されている。
【００３１】
音声出力部７０は、スピーカ等から構成されており、制御回路９０による制御の下に、目的地までの経路案内用のガイド音声や、外部情報入出力部を介して取得した道路交通情報を案内するためのガイド音声を出力する。
【００３２】
地図データ入力部８０は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤーＲＯＭ、ハードディスク等の記憶媒体から、位置検出精度向上のためのマップマッチング用データや、経路案内用の音声データ等を含む地図データを読み込み、制御回路９０に入力する。
【００３３】
次に、制御回路９０は、ＣＰＵ９２、ＲＯＭ９４、ＲＡＭ９６、及びこれらを接続するバスライン等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成されている。
そして、ＣＰＵ９２は、ＲＯＭ９４等に記憶されたプログラムに従って、各種センサ５０から入力される各種検出信号と、外部情報入出力部６０を介して取得したＧＰＳ受信機による測位結果とに基づき、車両の走行状態（詳しくは、車両の現在位置、車速、進行方向、傾斜角度等）を検出する走行状態検出処理、地図データ入力部を介して車両の現在位置を含む地図データを記憶媒体から読み取り、その読み取った地図データに基づき、車両の現在位置や走行軌跡を含む道路地図を表示部１０に表示する地図表示処理、操作部２０から入力される指令に従い目的地までの走行経路を設定する走行経路設定処理、走行経路設定処理にて設定された走行経路に従って走行経路案内画像を表示部１０に表示したり走行経路案内用のガイド音声を音声出力部７０から出力させる経路案内処理を実行する。
【００３４】
またＣＰＵ９２は、上記した走行経路の設定だけでなく、操作部２０の操作により入力された指令に従い、ＲＯＭ９４等に記憶された画像（例えば、各種設定用の画面の画像、その他、要求された画面の画像）を読み取り、表示部１０に各種画像を表示する外部入力処理を行い、さらに、車両が走行している間の運転者による操作部２０の操作を禁止するための処理として、運転者により操作部２０に指令が入力された際には、入力された指令を無効にして、表示部１０への画像表示を行う表示制御処理、等の各種処理を実行する。
【００３５】
ここで、表示制御処理は、本発明の車両用表示装置としての機能を実現するためのものであり、表示制御処理は、画像判定部４０における判定結果（操作部２０の操作者が同乗者であるか否か）に基づいて、表示部１０への画像表示を制御するものである。
【００３６】
以下、撮像部３０の撮像画像に基づいて、操作部２０の操作者が同乗者であるか否かを判定する画像判定部４０について説明する。
画像判定部４０は、図１（ｂ）に示すように、撮像部３０の撮像画像を取得して、判定用の画像を生成する画像処理部４２と、判定用画像に基づいて運転者により操作部２０が操作されたか否かを判定するＤ領域動体検出部４４ａと、判定用画像に基づいて、同乗者により操作部２０が操作されたか否かを判定するＰ領域動体検出部４４ｂと、Ｄ領域動体検出部４４ａ及びＰ領域動体検出部４４ｂから出力された信号に基づいて、操作部２０の操作者が運転者であるか同乗者であるかを判定する判定部４６と、から構成されており、運転者または同乗者により操作部２０が操作されたか否かを、撮像画像の変化量（つまり、各乗員の腕や手の動き量）が、予め設定された閾値より大きいか否かに基づいて判定する。
【００３７】
画像処理部４２は、撮像部３０の撮像画像から、上記動き量を算出するために使用される判定用画像を生成する。画像処理部４２は、まず、撮像部３０から画像を取得し、フィールドメモリ等の記憶領域に記憶しておいた、１つ前に取得した画像との差分をとることにより、差分画像を生成する。つまり、図３（ａ）に示す第ｎ画像と、第ｎ−１画像との差分の絶対値をとることにより、図３（ｂ）に示す第ｎ差分画像が生成され、図３（ａ）に示す第ｎ−１画像と、第ｎ−２画像との差分の絶対値をとることにより第ｎ−１差分画像が生成される。ここで、差分画像は、各画像が撮像された間に画像が変化した部分、つまり、腕が移動した部分の領域を示している。
【００３８】
なお、図３（ａ）は、撮像部３０の撮像画像の一例を示す説明図、図３（ｂ）は、画像処理部４２にて生成される差分画像を示す説明図である。ただし、各図共に、同乗者とディスプレイの部分のみの図であり、運転席側の画像や車内の他の装備品についえは省略している。また、実際に撮像部３０にて画像が撮像される速度は非常に速く、第ｎ画像と第ｎ−１画像の間の変化は微少であるが、本図では、説明のために、第ｎ画像と第ｎ−１画像を大きく変化させている。
【００３９】
そして、画像処理部４２は、次に、Ｄ領域動体検出部４４ａ及びＰ領域動体検出部４４ｂが、操作部２０の操作者を判定するために使用する判定用画像を、差分画像から生成する。
【００４０】
判定用画像は、生成した差分画像に、１つ前の判定用画像に減衰係数を乗算した画像を加算することにより生成される。つまり、第ｎ判定用画像を生成する際には、まず、図４に示すように、第ｎ差分画像を構成する各画素に予め設定された画素値（本実施形態では、画素値＝４）を与え、一方、第ｎ−１判定用画像には、第ｎ−１判定用画像を構成する各画素に減衰係数（本実施形態では、減衰係数＝０．５）を乗算する（つまり、画素値が４であった画素は画素値が２となり、画素値が２であった画素は画素値が１となる）。そして、第ｎ差分画像と減衰係数を乗算した第ｎ−１判定用画像とを加えることにより第ｎ判定用画像を生成する。このように、画像処理部４２にて生成された判定用画像は、異なる画素値の画素群から構成されている。
【００４１】
なお、上記のように、最新の差分画像だけでなく以前の差分画像の情報を加えた判定用画像を生成したのは、使用者が操作部２０を操作しようとした場合には、使用者の腕が一定の間、操作部２０付近で移動するはずであることに基づいており、以前の差分画像の情報を動き量に反映させるためであるが、そのまま以前の差分画像の情報を加えてしまうと、最も重要な最新の情報の重要度が薄れてしまうために、以前の差分画像には減衰係数を乗算して最新の画像に加算するようにしている。そして、このように以前の画像の情報を加えることにより、操作部２０を操作するためではなく、単に腕が操作部２０の手前を横切ったような場合を、操作部２０への操作ではないと判定できる。なお、図４は、判定用画像の生成する際の手順を示す説明図であり、画素値が０．５より小さい画像は省略している。
【００４２】
Ｄ領域動体検出部４４ａ及びＰ領域動体検出部４４ｂは、判定用画像から予め各動体検出部４４毎に設定された領域内における動き量を算出し、この動き量が予め設定された閾値より大きいか否かにより、その乗員が操作部２０の操作者であるか否かを判定する。本実施形態においては、図５（ａ）に示すように、撮像部３０により撮像される撮像領域のうち、運転者が操作部２０を操作した際に画像が変化する領域（つまり、運転者の腕が通過する領域）が、Ｄ領域動体検出部４４ａにより動き量が算出される運転席側領域（以下、Ｄ領域ともいう）として設定されており、または、同乗者が操作部２０を操作した際に画像が変化する領域（つまり、同乗者の腕が通過する領域）が、Ｐ領域動体検出部４４ｂにより動き量が算出される助手席側領域（以下、Ｐ領域ともいう）として設定されている。
【００４３】
ここで、Ｄ領域動体検出部４４ａとＰ領域動体検出部４４ｂとで実行される処理は、対象とする領域が異なるのみで他の部分に関しては同じであるため、以下、Ｐ領域動体検出部４４ｂにて実行される処理を動体検出部４４による処理として説明し、Ｄ領域動体検出部４４ａの処理については省略する。なお、図５（ａ）は、撮像領域内のＰ領域及びＤ領域を示す説明図、図５（ｂ）は、Ｐ領域の分割方法と、各領域に設定された領域係数とを示す説明図である。
【００４４】
動体検出部４４にて実行される処理を、図６に示すフローチャートを用いて説明する。なお、画像判定部４０を構成する各部は、実際には全て回路にてハード的に構成されているが、ここでは、各部の動作の理解を容易にするためにフローチャートを用いて説明する。図６は、動体検出部４４の動作を示すフローチャートである。
【００４５】
図６に示すように、動体検出部４４が動作を開始すると、まずＳ２１０にて、画像処理部４２にて生成された判定用画像を構成する各画素のうち、Ｐ領域内の画素の画素値に基づいて動き量を算出する。Ｐ領域は、図５（ｂ）に示すように、台形に設定されており、表示部１０かつ操作部２０であるディスプレイ側から助手席側に向けて、複数の領域（本実施形態においては６領域）に分割されており、各領域にはその領域の重み係数として領域係数が設定されている。そして、領域係数は、ディスプレイ側に最も大きい値（本実施形態では領域６として領域係数１０）を与え、助手席側に向けて段階的に小さい値が設定されている。これは、動き量を算出する際に、ディスプレイ近傍の領域の画像の変化（つまり、乗員の手の動き）の重みを高くし、一方、ディスプレイから離れた領域の画像の変化の重みを低くすることで、同乗者が操作部２０を操作した場合（つまり、同乗者の手が領域６で移動した場合）に動き量が増大するようにし、より確実に操作部２０が同乗者により操作されたことを判定するためのものである。
【００４６】
そして、動き量は、Ｐ領域内の分割された各領域にある画素数に画素値を乗算した値に対して、各領域毎に設定された領域係数を乗算することにより算出される。以下、図７に示すＰ領域の詳細図を用いて、算出方法を説明する。図７は、第ｎ判定用画像のＰ領域のみを示す詳細図である。なお、本実施形態において、領域係数、画素値、及び、後述する閾値等の各種設定値は説明のために単純な数としているが、実際には、操作部２０への操作を判定するために最適な値が設定されるのは言うまでもない。
【００４７】
まず、図７に示すように、領域係数が１０の領域６には画素値４の画素が７０個あるために、領域６の動き量は４×７０×１０により算出され、２８００となる。また、領域係数が７の領域５には画素値４の画素４０個と、画素値２の画素５個とが含まれるため、領域５の動き量は、（４×４０＋２×５）×７により算出され、１１９０となる。また例えば領域係数が１の領域１には画素値４の画素８０個と、画素値２の画素１５個と、画素値１の画素３０個と、画素値０．５の画素１０個とが含まれるため、（４×８０＋２×１５＋１×３０＋０．５×１０）×１により算出され、領域１の動き量は、３８５となる。
【００４８】
次に、Ｓ２２０では、領域１から領域６の各動き量を加算して全動き量を算出し、算出した全動き量が、操作部２０の操作であると判定するために予め設定された閾値（例えば４０００）以上であるか否かを判断する。そして、Ｓ２２０にて、全動き量が閾値以上であると判断した場合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、続くＳ２３０では、領域６の動き量が予め設定された閾値（例えば、１００）より大きいか否かにより、領域６で動きがあったか否かを判断する。そして、領域６で動きがあったと判断した場合には（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、Ｓ２４０にて、領域５で動きがあったか否かを判断し、領域５で動きがあったと判断した場合には（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、さらに、Ｓ２５０にて、領域４で動きがあったか否かを判断し、領域４で動きがあったと判断した場合には（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、続く２６０では、操作部２０が同乗者によって操作されたと判定し、Ｐ側判定信号として、操作部２０が同乗者によって操作されたことを示すオン信号を出力し、当該処理を終了する。
【００４９】
一方、Ｓ２２０にて、全動き量が閾値よりも小さいと判断した場合（Ｓ２２０：ＮＯ）、Ｓ２３０にて、領域６で動きがないと判断した場合（Ｓ２３０：ＮＯ）、領域５で動きがないと判断した場合（Ｓ２４０：ＮＯ）、領域４で動きがないと判断した場合（Ｓ２５０：ＮＯ）には、Ｓ２７０に移行して、操作部２０が同乗者によって操作されていないと判定し、Ｐ側判定信号として、操作部２０が同乗者によって操作されてないことを示すオフ信号を出力し、当該処理を終了する。
【００５０】
つまり、Ｓ２２０では、全動き量が閾値より大きいか否かを判断することで、領域内の画像の変化が人の腕によるものであると判断し、Ｓ２３０では、操作部２０が操作されたことを判断し、Ｓ２４０及びＳ２５０では、操作部２０が同乗者により操作されたことを判断している。ここで、Ｓ２４０及びＳ２５０の処理は、例えば、運転者が領域６に手を伸ばして操作したような場合には、領域５または領域４に運転者の腕が存在することは考え難いことに基づいており、運転者が操作した場合に、同乗者の操作であると誤判定することを防止している。
【００５１】
判定部４６は、Ｄ領域動体検出部４４ａから出力される操作部２０が運転者によって操作されたか否かを示すＤ側判定信号（オン／オフ信号）と、Ｐ領域動体検出部４４ｂから出力される操作部２０が同乗者によって操作されたか否かを示すＰ側判定信号（オン／オフ信号）と、に基づいて、操作部２０の操作者が運転者であるか同乗者であるかの判定を実行する。以下、判定部４６において繰り返し実行される動作を、図８に示す判定部の動作を示すフローチャートを用いて説明する。
【００５２】
判定部４６は、まず、Ｓ３１０にて、Ｄ領域動体検出部４４ａ及びＰ領域動体検出部４４ｂから出力される各判定信号を読み取り、続くＳ３２０では、Ｄ側判定信号がオフであるか否かを判断し、Ｄ側判定信号がオフである場合には（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、Ｓ３３０にて、Ｐ側判定信号がオンであるか否かを判断し、Ｐ側判定信号がオンである場合には（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、Ｓ３４０に移行して、操作者が同乗者であると判定し、操作者判定信号として、操作者が同乗者であると判定したことを示すオン信号を出力し、当該処理を終了する。
【００５３】
一方、Ｓ３２０にて、Ｄ側判定信号がオンであると判断した場合（Ｓ３２０：ＮＯ）、また、Ｓ３３０にてＰ側判定信号がオフであると判断した場合には（Ｓ３３０：ＮＯ）、Ｓ３５０に移行して、操作者が同乗者ではないと判定し、操作者判定信号として、操作者が同乗者ではないと判定したことを示すオフ信号を出力し、当該処理を終了する。
【００５４】
次に、制御回路９０のＣＰＵ９２にて実行される表示制御処理の手順を、図９を用いて説明する。図９は、表示制御処理を示すフローチャートである。
表示制御処理は、操作部２０から指令が入力されることにより開始され、まず、Ｓ４１０にて、走行状態検出処理にて検出された車速に基づいて、車両が走行しているか否かを判断する。そして、車両が走行中である場合には（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、Ｓ４２０に移行して、画像判定部４０から出力された操作者判定信号が、操作者が同乗者であることを示すオン信号であるか否かを判断し、操作者が同乗者である場合には（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、Ｓ４３０に移行する。また、Ｓ４１０にて、車両が走行中でない、つまり、車両が停止していると判断した場合には（Ｓ４１０：ＮＯ）、Ｓ４３０に移行する。
【００５５】
そして、Ｓ４３０では、操作部２０から入力された指令を受け付け、ＲＯＭ９４に記憶されたプログラムに基づいて外部入力処理を実行し、表示部１０への画像表示を制御して、当該処理を終了する。
【００５６】
一方、Ｓ４２０にて、操作者判定信号がオフであり、操作者が同乗者でないと判定した場合、つまり、操作者が運転者である場合には（Ｓ４２０：ＮＯ）、Ｓ４４０に移行して、表示部１０に「走行中は操作できません」といったような警告メッセージを一定時間表示させると共に、音声出力部７０から警告音を発生させ、当該処理を終了する。
【００５７】
このように、本実施形態のナビゲーション装置１においては、各種情報を表示するための表示部１０が、運転者及び同乗者が視認可能な位置に設置されており、車両乗員が外部操作によって各種指令を入力するための操作部２０が、表示部１０の表示画面またはその周辺に設けられている。また、この操作部２０から入力された指令に従い、制御回路９０は外部入力処理を実行し、表示部１０への画像表示を制御する。そして、撮像部３０が、操作部２０を操作する乗員の画像を撮像し、操作部２０から指令が入力されると、制御回路９０は、撮像部３０により撮像された画像に基づき、操作部２０の操作者が運転者であるか、同乗者であるかを判定し、判定結果に応じて、表示制御を変更する。
【００５８】
よって、本実施形態のナビゲーション装置１によれば、運転者または同乗者が操作部２０を操作すると、撮像部３０により撮像された操作部２０を操作する運転者または同乗者の手や腕の画像に基づいて、操作部２０の操作者が運転者であるか、同乗者であるかが判定される。このため、運転者に特定の操作をさせることなく、操作部２０の操作者が運転者であるか同乗者であるかを判定することができ、表示部１０への画像表示を適切に制御することができる。
【００５９】
また、画像判定部４０は、撮像部３０により撮像される撮像領域のうち、運転者又は同乗者が操作部２０を操作した際に画像が変化するものとして予め設定されたＤ領域及びＰ領域において、画像が変化したか否かを判断することにより、操作部２０の操作者を判定するように構成されているので、全撮像領域に渡って画像が変化したか否かを判断する場合に比べ、処理時間を短縮することができる。
【００６０】
さらに、Ｄ領域及びＰ領域の２つの領域を設け、画像判定部４０のＤ領域動体検出部４４ａにおいて、運転者により操作部２０が操作されたか否かを判定し、一方、Ｐ領域動体検出部４４ｂにおいて、同乗者により操作部２０が操作されたか否かを判定し、各動体検出部４４の判定結果に基づいて、操作部２０の操作者が運転者であるか同乗者であるかを最終的に特定するようにしているので、より確実に、操作部２０の操作者の判定をすることができる。
【００６１】
また、各動体検出部４４においては、各領域内での運転手または同乗者の腕や手の動き量を、最新の差分画像だけでなく、以前の差分画像の情報を有する判定用画像における上記領域内の画素数に基づいて算出しているので、操作部２０が操作されたのか、単に、領域内を各乗員の腕が横切ったのかといったことを確実に判別することが可能である。
【００６２】
そして、撮像部３０は、表示部１０の表示画面よりも手前で操作部２０を操作する乗員の画像を上方から撮像できるように設置されており、一方、Ｄ領域及びＰ領域は、複数の領域に分割されていると共に、操作部２０側から運転席側または助手席側の領域にかけて段階的に減少する領域係数が分割された各領域毎に設定されている。また、各動体検出部４４にて、判定用画像における各領域内の画素数と、各分割された領域毎に設定された領域係数と、から動き量を演算するように構成されている。
【００６３】
つまり、操作部２０に近い領域の領域係数が大きく、運転席側または助手席側の領域係数が小さく設定されているので、各領域内でも、操作部２０から遠いところで手や腕が移動している場合には、小さい領域係数に基づいて、動き量としては小さい値が算出され、一方、操作部２０の近傍で手や腕が移動すると、大きい重み係数に基づいて動き量が増大するので、適当な閾値を設定することにより、より確実に操作部２０が操作されたか否かを判定することができる。
【００６４】
また、車両が走行中である場合に運転者が操作部２０を操作した場合には、操作者が運転者であると判定されて、入力手段から入力した指令が無効にされるので、表示部１０にはこの操作に基づいた画像が表示されない。よって、車両の走行中の運転者の操作部２０の操作を禁止することができる。
【００６５】
なお、本実施形態において、同乗者は本発明の他の乗員に相当し、表示部１０は本発明の表示手段に相当し、操作部２０は本発明の入力手段に相当し、撮像部３０は本発明の撮像手段に相当し、運転席側領域及び助手席側領域は本発明の判定用画像領域に相当し、動き量は本発明の変化量に相当し、領域係数は本発明の重み係数に相当し、外部入力処理は本発明の制御手段に相当し、画像判定部４０の処理（つまり、Ｓ２２０からＳ３５０の処理）及びＳ４２０の処理が操作者判定手段に相当し、Ｓ４３０、Ｓ４４０の処理が本発明の表示制御変更手段に相当し、Ｓ２１０の処理が本発明の画像変化量演算手段に相当し、Ｓ４１０の処理が本発明の走行判定手段に相当する。
［第２実施形態］
次に、本発明が適用された第２実施形態のナビゲーション装置について説明する。
【００６６】
第２実施形態のナビゲーション装置は、第１実施形態のナビゲーション装置１と略同様に構成されており、第１実施形態のナビゲーション装置１と異なる点は、表示部１５が、見る方向（つまり、運転席側と助手席側）によって異なる内容を表示できる液晶ディスプレイにより構成されている点、また、制御回路９０のＲＯＭには、運転席側、助手席側に夫々表示している内容に対して入力された指令に従い、表示部１５の運転席側、または、助手席側に要求された画像を表示するための運転席側外部入力処理、助手席側外部入力処理用のプログラムが記憶されている点である。
【００６７】
さらに、第２実施形態のナビゲーション装置においては、運転席側に表示すべき画像と、助手席側に表示すべき画像とを合成して表示部１５に表示するための画像合成処理用のプログラムも、ＲＯＭ９４に記憶されており、このプログラムが実行されることにより、表示部１５には、運転席側の画像と、助手席側の画像が合成された合成画像データが表示される。
【００６８】
表示部１５は、合成画像データを表示するための第１液晶ディスプレイと、この第１液晶ディスプレイの乗員側に配置され、スリット板として作用する第２液晶ディスプレイと、第１液晶ディスプレイの後方（つまり、乗員から最も遠い側）に配置され、第１及び第２ディスプレイを後方から照らすバックライトと、から構成されている。そして、第２液晶ディスプレイは、第１液晶ディスプレイを前方から透かしてみることができない不透過部と、前方から透かしてみることができる透過部とが、一行毎に交互に配列されるように透明電極への電圧印可が制御されている。
【００６９】
また、本実施形態の外部情報入出力部６０は、車両に搭載された制御装置との間で通信を行うことによりテレビの映像データやＤＶＤから読み込んだ映画等の映像データを取得できるように構成されており、制御回路９０のＣＰＵ９２は、画像合成処理を実行して、ナビゲーション用の画像データと、外部情報入出力部６０から取得した映像データとを一行毎に交互に配列させることにより表示部１５に表示するための合成画像データを生成する。
【００７０】
このため、運転席側から表示部１５の表示画面を見た場合には、第２液晶ディスプレイの不透過部により第１液晶ディスプレイに表示された映画等の映像は遮蔽されて、透過部を介してナビゲーション画像のみを見ることができ、助手席側から表示画面を見た場合には、第２液晶ディスプレイの不透過部により第１液晶ディスプレイに表示されたナビゲーション画像が遮蔽されて、透過部を介して映画等の映像のみを見ることができる。
【００７１】
また、運転席側と助手席側との両方に同じ画像を表示させることもでき、同じ画像を表示させるか、異なる画像をデュアル表示させるか、また、表示させる画像の種類は、外部から入力された指令に従い、切り換えることが可能に構成されている。
【００７２】
そして、第２実施形態のナビゲーション装置では、第１実施形態の表示制御処理の代わりに、図１０に示す表示制御処理を実行することで、操作部２０の操作者が運転者である場合には、運転席側外部入力処理を実行することにより、運転者が入力した指令に基づいた画像の表示を行い、操作者が同乗者である場合には、助手席側外部入力処理を実行することにより、同乗者が入力した指令に基づいた画像の表示を行うようにされている。なお、第２実施形態では、第１実施形態の画像判定部４０から判定部４６を削除し、この判定部４６の処理は、ＣＰＵ９２にて実行される表示制御処理にて行う。
【００７３】
以下、ＣＰＵ９２にて実行される第２実施形態の表示制御処理を、図１０に示すフローチャートに沿って説明する。
表示制御処理は、操作部２０から指令が入力されることにより開始され、Ｓ５１０にて、Ｄ領域動体検出部４４ａから出力されるＤ側判定信号がオンであるか否かを判断し、Ｄ側判定信号がオンである場合には（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、Ｓ５２０にて、Ｐ領域動体検出部４４ｂから出力されるＰ側判定信号がオンであるか否かを判断し、Ｐ側判定信号がオフである場合には（Ｓ５２０：ＮＯ）、操作部２０の操作者が運転者であると判定して、Ｓ５３０に移行し、表示部１５がデュアル表示中であるか否かを判断する。
【００７４】
そして、Ｓ５３０にてデュアル表示中であると判断した場合には（Ｓ５３０：ＹＥＳ）、続くＳ５４０では、操作されたボタンが運転席側の画像に関して有効なボタンであるか否かを判断する。これは、操作部２０を構成するタッチパネル及びスイッチの各操作ボタンのうち、一部のボタンは、運転席側の画像、助手席側の画像の両方に有効なボタン、つまり、例えば、ボタンが操作された場合に運転席側外部入力処理においては、目的地設定指令として受け付けられ、助手席側外部入力処理においては、コントラスト調整指令として受け付けられるようなボタンであり、他の一部のボタンは、運転席側の画像にのみに有効なボタンで、助手席側外部入力処理においては処理が実行されないボタンであり、また他のボタンは、助手席側の画像のみに有効なボタンで、運転席側外部入力処理においては処理が実行されないボタンであるために、運転席側の画像に関して無効なボタンである場合には、入力自体が無効であるとして、当該処理を終了するための処理である。
【００７５】
次に、Ｓ５４０にて、操作されたボタンが運転席側の画像に関して有効なボタンであると判断した場合には（Ｓ５４０：ＹＥＳ）、続くＳ５５０にて、車両が走行中であるか否かを判断する。そして、Ｓ５５０にて、車両が走行中であると判断した場合には（Ｓ５５０：ＹＥＳ）、Ｓ５６０に移行し、表示部１５の運転席側に「走行中は操作できません」といったような警告メッセージを一定時間表示させると共に、音声出力部７０から警告音を発生させ、当該処理を終了する。一方、Ｓ５５０にて、車両が走行中でない、つまり、車両が停止していると判断した場合には（Ｓ５５０：ＮＯ）、Ｓ５７０に移行して、運転席側外部入力処理を実行することにより、運転席側の指令に基づいた画像の表示を行い、当該処理を終了する。
【００７６】
また、Ｓ５２０にて、Ｐ側判定信号がオンである場合には（Ｓ５２０：ＹＥＳ）、Ｐ側判定信号及びＤ側判定信号が共にオンであるため、誤判断であるとして、Ｓ５６０に移行する。
【００７７】
一方、Ｓ５１０にて、Ｄ側判定信号がオフであると判断した場合には（Ｓ５１０：ＮＯ）、Ｓ５８０に移行して、Ｐ側判定信号がオンであるか否かを判断し、Ｐ側判定信号がオンである場合には（Ｓ５８０：ＹＥＳ）、操作部２０の操作者が同乗者であるとして、Ｓ５９０に移行し、Ｓ５９０では、表示部１５がデュアル表示中であるか否かを判断する。
【００７８】
そして、Ｓ５９０にてデュアル表示中であると判断した場合には（Ｓ５９０：ＹＥＳ）、続くＳ６００では、操作されたボタンが助手席側の画像に関して有効なボタンであるか否かを判断し、操作されたボタンが運転席側の画像に関して有効なボタンである場合には（Ｓ６００：ＹＥＳ）、Ｓ６１０に移行する。一方、Ｓ５９０でデュアル表示中でないと判断した場合には（Ｓ５９０：ＮＯ）、Ｓ６１０に移行する。
【００７９】
そして、Ｓ６１０では、助手席側外部入力処理を実行することにより、助手席側の指令に基づいた画像の表示を行い、当該処理を終了する。一方、Ｓ６００にて、操作されたボタンが有効でないと判断した場合には（Ｓ６００：ＮＯ）、Ｓ６２０に移行し、表示部１５に「操作無効なボタンです」といったような警告メッセージ表示させ、当該処理を終了する。また、Ｓ５８０にて、Ｐ側判定信号がオンでないと判断した場合には（Ｓ５８０：ＮＯ）、運転者も同乗者も操作部２０を操作しておらず、操作部２０からの入力は誤検出であるとして、当該処理を終了する。
【００８０】
このように、本実施形態のナビゲーション装置においては、操作部２０の操作者が運転者であると判定されると、ＲＯＭ９４に予め記憶された運転席側外部入力処理を実行して、表示部１５の運転席側の画像表示を制御し、一方、操作部２０の操作者が同乗者であると判定されると、ＲＯＭ９４に予め記憶された助手席側外部入力処理を実行して、表示部１５の助手席側の画像表示を制御する。
【００８１】
よって、第２実施形態のナビゲーション装置によれば、第１実施形態で得られる効果と共に、操作者が運転者である場合と、同乗者である場合とで、夫々に応じた表示制御を行うことができる。
【００８２】
また、操作部２０の操作者が運転者であるか同乗者であるかを判定できることから、１つのボタンで運転席側からの指令及び助手席側からの指令を受け付けることができる。つまり、例えば、運転席側にナビゲーション画像、助手席側に映画等の映像を表示しているときに操作ボタンが操作された場合に、操作者が運転者であると判定した場合には、運転席側外部入力処理を実行して、例えば入力された指令を目的地設定指令として受け付けて画像を表示し、操作者が同乗者であると判定した場合には、助手席側外部入力処理を実行して、例えば入力された指令をコントラスト調整指令として受け付けて画像を表示することが可能である。
【００８３】
なお、本実施形態において、表示部１５は本発明の表示手段に相当し、運転席側外部入力処理は、本発明の運転者用の制御方法に相当し、助手席側外部入力処理は、本発明の他の乗員用の制御方法に相当し、Ｓ５１０、Ｓ５２０、Ｓ５８０の処理は、本発明の表示制御変更手段に相当する。
【００８４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
上記実施形態においては、天井に設けられたカメラを撮像部３０として使用したが、表示部の表示画面よりも手前で操作部を操作する乗員の画像を撮像できるカメラであれば、カメラは車両の設置位置はどこでもよい。
【００８５】
また、上記実施形態においては、車両に搭載されて運転者に対する走行案内を行うナビゲーション装置に車両用表示装置としての機能を組み込んだものについて説明したが、本発明の車両用表示装置は、ナビゲーション装置とは別に設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】第１実施形態のナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】車両内の表示部、操作部、及び、撮像部の配置例を示す説明図である。
【図３】撮像部の撮像画像及び差分画像の一例を示す説明図である。
【図４】判定用画像の生成する手順を示す説明図である。
【図５】撮像領域内に設定されたＰ領域及びＤ領域を示す説明図である。
【図６】動体検出部の動作を示すフローチャートである。
【図７】第ｎ判定用画像のＰ領域のみを示す詳細図である。
【図８】判定部の動作を示すフローチャートである。
【図９】第１実施形態の表示制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態の表示制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１…ナビゲーション装置、１０…表示部、１５…表示部、２０…操作部、３０…撮像部、４０…画像判定部、４２…画像処理部、４４…動体検出部、４４ａ…Ｄ領域動体検出部、４４ｂ…Ｐ領域動体検出部、４６…判定部、５０…各種センサ、６０…外部情報入出力部、７０…音声出力部、８０…地図データ入力部、９０…制御回路、９２…ＣＰＵ、９４…ＲＯＭ、９６…ＲＡＭ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転席の前方に配置され、乗員に視認させるための各種情報を表示する車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ナビゲーション装置等において、各種情報（例えば、地図情報や、経路情報や、施設情報等）を運転者に視認させるための表示部（例えば、液晶ディスプレイ等）は、車両のセンターコンソール部に配置されている。また、表示部に表示させる内容の変更、ナビゲーションの設定等を行うための操作部は、表示部の周辺に設けられた操作ボタン、または、表示部と一体に構成されたタッチパネル等からなり、運転席または助手席に着座した人（以下、同乗者ともいう）が、容易に操作することができる。
【０００３】
そして、このような表示部及び操作部等からなる表示装置は、安全性を確保するために、車両の走行中においては、運転者が操作できないようにすることが望ましい。そこで、例えば、車両の走行中は操作部からの入力を受け付けず、運転者がハンドルに設けられた専用のスイッチを操作している間のみ、操作部からの入力を受け付けて、要求された画像を表示部に表示するように構成された表示装置が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開平１１−１９８７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記提案の表示装置においては、表示装置の操作者が、運転者であるか同乗者であるかを、ハンドルに設けられたスイッチが操作されているか否かにより判定し、この判定に応じて操作部からの入力を受け付けて画像を表示するようにしているので、同乗者に表示装置の操作をさせる場合には、運転者は、表示装置の操作者が同乗者であることを示すためにスイッチを操作しなければならず、手間がかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、外部操作により入力された指令に従い各種情報を表示手段に表示する車両用表示装置において、運転者に特定の操作をさせることなく、表示装置の操作者が運転者であるか同乗者であるかを判定できるようにし、表示手段への画像表示を適切に制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明においては、各種情報を表示するための表示手段が、運転者を含む車両乗員が視認可能な位置に設置されており、車両乗員が外部操作によって各種指令を入力するための入力手段が、表示手段の表示画面またはその周辺に設けられている。また、制御手段が、入力手段から入力された指令に従い、表示手段への画像表示を制御する。
【０００７】
そして、撮像手段が、表示手段の表示画面よりも手前で入力手段を操作する乗員を撮像し、入力手段から指令が入力されると、操作者判定手段が、撮像手段により撮像された画像に基づき、入力手段の操作者が運転者であるか、他の乗員であるかを判定し、表示制御変更手段が、操作者判定手段による判定結果に応じて、制御手段による表示制御を変更する。
【０００８】
このように、本発明の車両用表示装置においては、乗員が入力手段を操作すると、操作者判定手段により、撮像手段により撮像された入力手段を操作する乗員の手や腕の画像に基づいて、入力手段の操作者が運転者であるか、他の乗員であるかが判定されるので、運転者に特定の操作をさせることなく、入力手段の操作者が運転者であるか同乗者であるかを判定することができ、表示手段への画像表示を適切に制御することができる。
【０００９】
ところで、操作者判定手段は、撮像手段により撮像された全画像領域を監視し、入力手段の操作者の判定をするようにしてもよいが、処理に時間がかかる。そこで、請求項２に記載のように、操作者判定手段は、撮像手段により撮像される全画像領域のうち、運転者又は他の乗員が入力手段を操作した際に画像が変化するものとして予め設定された判定用画像領域において画像が変化したか否かを判定することにより、入力手段の操作者を判定するように構成するとよい。
【００１０】
このように、請求項２に記載の車両用表示装置においては、例えば、判定用画像領域として、同乗者が入力手段を操作した場合に撮像画像が変化する領域（つまり、表示画面の手前で助手席側の領域）を設定した場合には、操作判定手段により、この領域内において画像が変化したか否かから、入力手段への操作者が同乗者によるものであるかが判定されるので、判定用画像領域内の画像を処理するだけで入力手段への操作者を判定でき、全画像を処理する場合に比べ、処理時間を短縮することができる。
【００１１】
そして、請求項２に記載の車両用表示装置は、請求項３に記載のように、判定用画像領域には、運転者による操作及び他の乗員による操作をそれぞれ判定するために、予め２つの判定用画像領域を設け、操作者判定手段は、各判定用画像領域毎に、画像が変化したか否かを判定することにより、入力手段の操作者が運転者であるか他の乗員であるかを特定するように構成してもよい。
【００１２】
このように構成された請求項３に記載の車両用表示装置によれば、例えば、２つの判定用画像領域として、助手席側の領域と、運転席側の領域とを設定すると、助手席側及び運転席側の各領域において、夫々画像が変化したか否かが判定され、両方の領域における判定結果に基づいて、入力手段の操作者が運転者であるか同乗者であるかが判定されるので、より確実に、入力手段の操作者を判定することができる。
【００１３】
ところで、判定用画像領域内で、画像が変化したか否かを判定することにより、入力手段の操作者を判定してもよいが、このようにすると、例えば、入力手段を操作するためではなく、偶然、乗員の手が判定用画像領域に入ってしまったような場合にも、入力手段の操作者がその乗員であると判定されてしまうおそれがある。
【００１４】
そこで、請求項３に記載の車両用表示装置は、請求項４に記載のように、判定用画像領域内での画像の変化量を演算する画像変化量演算手段を設け、操作者判定手段は、画像変化量演算手段にて演算された画像の変化量が予め設定された閾値を越えると、判定用画像領域内で車両乗員による入力手段の操作があったと判定するように構成するとよい。
【００１５】
つまり、乗員が入力手段への操作を行う場合には判定用画像領域内において必ず手や腕が移動し、画像から一定以上の変化量が算出されるはずであることから、請求項４に記載のように、画像の変化量を演算し、変化量が予め設定された閾値を超えた場合に判定用画像領域内で車両乗員による入力手段の操作があったと判定すれば、より正確に入力手段の操作者が運転者であるか他の乗員であるかを判定することが可能となる。
【００１６】
そして、請求項４に記載の車両用表示装置は、請求項５に記載のように、画像変化量演算手段が、判定用画像領域において画像が変化した領域の面積を変化量として演算するように構成するとよい。
【００１７】
例えば、判定用画像領域において画像が変化した領域が移動した距離や方向から、画像の変化量を求めることも可能であるが、複数の画像を処理する必要があり、処理が複雑となる。一方、乗員が入力手段への操作を行う場合には判定用画像領域内において必ず手や腕が移動し、ある程度の大きさの領域の画像が変化するはずであるから、請求項５に記載のように、変化量として判定用画像領域内において画像が変化した領域の面積を求めれば、単純な計算により、入力手段の操作者が運転者であるか他の乗員であるかを判定することが可能となる。
【００１８】
ところで、判定用画像領域内において画像が変化した領域の面積から変化量を演算した場合には、乗員の指が入力手段まで到達しておらず、実際には入力手段を操作していなくても、判定用画像領域内で腕や手を大きく移動させた場合には、変化量が閾値を超えて、入力手段を操作したと判定されてしまう可能性がある。
【００１９】
そこで、請求項５に記載の車両用表示装置は、請求項６に記載のように、撮像手段を、表示手段の表示画面よりも手前で入力手段を操作する乗員の画像を上方から撮像できるように配置し、判定用画像領域を、複数の領域に分割すると共に、この分割された領域毎に、入力手段側の領域から乗員側の領域にかけて段階的に減少するよう重み係数を設定しておくとよい。そして、この場合には、画像変化量演算手段が、各分割された領域において、画像が変化した領域の面積と、各分割された領域毎に設定された重み係数と、から変化量を演算するように構成すればよい。
【００２０】
そして、このように構成された請求項６に記載の車両用表示装置によれば、入力手段、つまり、表示手段に近い領域の重み係数が大きく、遠い領域の重み係数が小さく設定されているので、判定用画像領域内でも、表示手段から遠いところで移動している場合には、小さい重み係数に基づいて、画像の変化量（つまり、画像が変化した領域の面積）は小さい値が算出され、一方、入力手段の近傍で移動すると、大きい重み係数に基づいて変化量が増大するので、適当な閾値を設定することにより、より確実に入力手段が操作されたか否かを判定することができる。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６に記載の車両用表示装置において、操作者判定手段により入力手段の操作者が運転者であると判定されると、表示制御変更手段が、制御手段による画像表示の制御を予め設定された運転者用の制御に変更し、一方、操作者判定手段により入力手段の操作者が他の乗員であると判定されると、表示制御変更手段が、前記制御手段による画像表示の制御を予め設定された他の乗員用の制御に変更する。
【００２２】
よって、請求項７に記載の車両用表示装置によれば、操作者が運転者である場合と、他の乗員である場合とで、夫々に応じた表示制御を行うことができる。つまり、例えば、ある表示画面において、運転者により入力手段が操作された際は、入力した指令に従い画像を表示させ、他の乗員により入力手段が操作された際は、指令を受け付けないようにすることができ、運転者及び他の乗員の夫々に対して入力の制限を行ったり、特定の操作を許可したりすることができる。
【００２３】
また、例えば、表示手段を、運転席側にはナビ画面、助手席側にはＴＶなどを同時に表示することが可能な公知のデュアルディスプレイにて構成した場合には、入力手段への操作者が運転者であるか同乗者であるかにより、各席側に表示している画面に基づいた表示制御を行うことも可能である。
【００２４】
次に、請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７に記載の発明において、車両が走行中であるか否かを判定する走行判定手段を設け、走行判定手段により車両が走行中であると判定された場合に、操作者判定手段により入力手段の操作者が運転者であると判定されると、表示制御変更手段は、入力手段から入力された指令を無効とし、指令に基づいた表示をしないように構成してもよい。
【００２５】
このように構成された請求項８に記載の車両用表示装置においては、車両が走行中である場合に運転者が入力手段を操作すると、操作者が運転者であると判定されて、入力手段から入力した指令が無効にされる。よって、表示手段にはこの操作に基づいた画像が表示されないので、車両の走行中の運転者の入力手段の操作を禁止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用された第１実施形態のナビゲーション装置１の概略構成を示すブロック図であり、図２は、車両内の表示部１０、操作部２０、及び、撮像部３０の配置例を示す説明図である。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、本実施形態のナビゲーション装置１は、車両のセンターコンソール部に設置された表示部１０と、ユーザインタフェースとして機能する操作部２０と、車両内を撮像するための撮像部３０と、撮像部３０にて撮像された画像に基づいて操作部２０の操作者を判定する画像判定部４０と、車両の速度、加速度等に応じた検出信号を出力する車速センサ、加速度センサ等の各種センサ５０と、外部装置と情報のやりとりを行うための外部情報入出力部６０と、各種ガイド用の音声、警告音等を発生するための音声出力部７０と、地図データ等の情報を読み込む地図データ入力部８０と、これら各部に接続されて各種制御処理を実行する制御回路９０と、を備えている。
【００２８】
表示部１０は、カラー表示可能な液晶ディスプレイにて構成されている。そして、この表示部１０の表示画面には、制御回路９０の制御の下に、車両の現在位置周囲の地図や、使用者により指定された目的地までの走行経路等が表示される。
【００２９】
操作部２０は、表示部１０と一体に構成されたタッチパネル及び表示部１０の周囲に設けられたメカニカルなキースイッチ等から構成される。
撮像部３０は、２次元のカラー撮像素子を備えるカメラにより構成されている。そして、撮像部３０は、操作部２０の操作者を上方から撮像できるように、つまり、表示部１０の表示画面よりも手前の領域（図２（ｃ）に示す撮像領域）を撮像できるように設置されている。なお、撮像部３０は、乗員が車両を離れた場合の車両の防犯用として、車室内に設けられたカメラを共用している。
【００３０】
外部情報入出力部６０は、外部装置として道路に敷設されたビーコンとの間で情報のやりとりを行うことにより、情報センタから道路交通情報を取得したり、或いは、車両に搭載された各種制御装置との間で通信を行うことにより車両状態を表す各種情報を取得するものであり、各種通信装置にて構成されている。
【００３１】
音声出力部７０は、スピーカ等から構成されており、制御回路９０による制御の下に、目的地までの経路案内用のガイド音声や、外部情報入出力部を介して取得した道路交通情報を案内するためのガイド音声を出力する。
【００３２】
地図データ入力部８０は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤーＲＯＭ、ハードディスク等の記憶媒体から、位置検出精度向上のためのマップマッチング用データや、経路案内用の音声データ等を含む地図データを読み込み、制御回路９０に入力する。
【００３３】
次に、制御回路９０は、ＣＰＵ９２、ＲＯＭ９４、ＲＡＭ９６、及びこれらを接続するバスライン等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成されている。
そして、ＣＰＵ９２は、ＲＯＭ９４等に記憶されたプログラムに従って、各種センサ５０から入力される各種検出信号と、外部情報入出力部６０を介して取得したＧＰＳ受信機による測位結果とに基づき、車両の走行状態（詳しくは、車両の現在位置、車速、進行方向、傾斜角度等）を検出する走行状態検出処理、地図データ入力部を介して車両の現在位置を含む地図データを記憶媒体から読み取り、その読み取った地図データに基づき、車両の現在位置や走行軌跡を含む道路地図を表示部１０に表示する地図表示処理、操作部２０から入力される指令に従い目的地までの走行経路を設定する走行経路設定処理、走行経路設定処理にて設定された走行経路に従って走行経路案内画像を表示部１０に表示したり走行経路案内用のガイド音声を音声出力部７０から出力させる経路案内処理を実行する。
【００３４】
またＣＰＵ９２は、上記した走行経路の設定だけでなく、操作部２０の操作により入力された指令に従い、ＲＯＭ９４等に記憶された画像（例えば、各種設定用の画面の画像、その他、要求された画面の画像）を読み取り、表示部１０に各種画像を表示する外部入力処理を行い、さらに、車両が走行している間の運転者による操作部２０の操作を禁止するための処理として、運転者により操作部２０に指令が入力された際には、入力された指令を無効にして、表示部１０への画像表示を行う表示制御処理、等の各種処理を実行する。
【００３５】
ここで、表示制御処理は、本発明の車両用表示装置としての機能を実現するためのものであり、表示制御処理は、画像判定部４０における判定結果（操作部２０の操作者が同乗者であるか否か）に基づいて、表示部１０への画像表示を制御するものである。
【００３６】
以下、撮像部３０の撮像画像に基づいて、操作部２０の操作者が同乗者であるか否かを判定する画像判定部４０について説明する。
画像判定部４０は、図１（ｂ）に示すように、撮像部３０の撮像画像を取得して、判定用の画像を生成する画像処理部４２と、判定用画像に基づいて運転者により操作部２０が操作されたか否かを判定するＤ領域動体検出部４４ａと、判定用画像に基づいて、同乗者により操作部２０が操作されたか否かを判定するＰ領域動体検出部４４ｂと、Ｄ領域動体検出部４４ａ及びＰ領域動体検出部４４ｂから出力された信号に基づいて、操作部２０の操作者が運転者であるか同乗者であるかを判定する判定部４６と、から構成されており、運転者または同乗者により操作部２０が操作されたか否かを、撮像画像の変化量（つまり、各乗員の腕や手の動き量）が、予め設定された閾値より大きいか否かに基づいて判定する。
【００３７】
画像処理部４２は、撮像部３０の撮像画像から、上記動き量を算出するために使用される判定用画像を生成する。画像処理部４２は、まず、撮像部３０から画像を取得し、フィールドメモリ等の記憶領域に記憶しておいた、１つ前に取得した画像との差分をとることにより、差分画像を生成する。つまり、図３（ａ）に示す第ｎ画像と、第ｎ−１画像との差分の絶対値をとることにより、図３（ｂ）に示す第ｎ差分画像が生成され、図３（ａ）に示す第ｎ−１画像と、第ｎ−２画像との差分の絶対値をとることにより第ｎ−１差分画像が生成される。ここで、差分画像は、各画像が撮像された間に画像が変化した部分、つまり、腕が移動した部分の領域を示している。
【００３８】
なお、図３（ａ）は、撮像部３０の撮像画像の一例を示す説明図、図３（ｂ）は、画像処理部４２にて生成される差分画像を示す説明図である。ただし、各図共に、同乗者とディスプレイの部分のみの図であり、運転席側の画像や車内の他の装備品についえは省略している。また、実際に撮像部３０にて画像が撮像される速度は非常に速く、第ｎ画像と第ｎ−１画像の間の変化は微少であるが、本図では、説明のために、第ｎ画像と第ｎ−１画像を大きく変化させている。
【００３９】
そして、画像処理部４２は、次に、Ｄ領域動体検出部４４ａ及びＰ領域動体検出部４４ｂが、操作部２０の操作者を判定するために使用する判定用画像を、差分画像から生成する。
【００４０】
判定用画像は、生成した差分画像に、１つ前の判定用画像に減衰係数を乗算した画像を加算することにより生成される。つまり、第ｎ判定用画像を生成する際には、まず、図４に示すように、第ｎ差分画像を構成する各画素に予め設定された画素値（本実施形態では、画素値＝４）を与え、一方、第ｎ−１判定用画像には、第ｎ−１判定用画像を構成する各画素に減衰係数（本実施形態では、減衰係数＝０．５）を乗算する（つまり、画素値が４であった画素は画素値が２となり、画素値が２であった画素は画素値が１となる）。そして、第ｎ差分画像と減衰係数を乗算した第ｎ−１判定用画像とを加えることにより第ｎ判定用画像を生成する。このように、画像処理部４２にて生成された判定用画像は、異なる画素値の画素群から構成されている。
【００４１】
なお、上記のように、最新の差分画像だけでなく以前の差分画像の情報を加えた判定用画像を生成したのは、使用者が操作部２０を操作しようとした場合には、使用者の腕が一定の間、操作部２０付近で移動するはずであることに基づいており、以前の差分画像の情報を動き量に反映させるためであるが、そのまま以前の差分画像の情報を加えてしまうと、最も重要な最新の情報の重要度が薄れてしまうために、以前の差分画像には減衰係数を乗算して最新の画像に加算するようにしている。そして、このように以前の画像の情報を加えることにより、操作部２０を操作するためではなく、単に腕が操作部２０の手前を横切ったような場合を、操作部２０への操作ではないと判定できる。なお、図４は、判定用画像の生成する際の手順を示す説明図であり、画素値が０．５より小さい画像は省略している。
【００４２】
Ｄ領域動体検出部４４ａ及びＰ領域動体検出部４４ｂは、判定用画像から予め各動体検出部４４毎に設定された領域内における動き量を算出し、この動き量が予め設定された閾値より大きいか否かにより、その乗員が操作部２０の操作者であるか否かを判定する。本実施形態においては、図５（ａ）に示すように、撮像部３０により撮像される撮像領域のうち、運転者が操作部２０を操作した際に画像が変化する領域（つまり、運転者の腕が通過する領域）が、Ｄ領域動体検出部４４ａにより動き量が算出される運転席側領域（以下、Ｄ領域ともいう）として設定されており、または、同乗者が操作部２０を操作した際に画像が変化する領域（つまり、同乗者の腕が通過する領域）が、Ｐ領域動体検出部４４ｂにより動き量が算出される助手席側領域（以下、Ｐ領域ともいう）として設定されている。
【００４３】
ここで、Ｄ領域動体検出部４４ａとＰ領域動体検出部４４ｂとで実行される処理は、対象とする領域が異なるのみで他の部分に関しては同じであるため、以下、Ｐ領域動体検出部４４ｂにて実行される処理を動体検出部４４による処理として説明し、Ｄ領域動体検出部４４ａの処理については省略する。なお、図５（ａ）は、撮像領域内のＰ領域及びＤ領域を示す説明図、図５（ｂ）は、Ｐ領域の分割方法と、各領域に設定された領域係数とを示す説明図である。
【００４４】
動体検出部４４にて実行される処理を、図６に示すフローチャートを用いて説明する。なお、画像判定部４０を構成する各部は、実際には全て回路にてハード的に構成されているが、ここでは、各部の動作の理解を容易にするためにフローチャートを用いて説明する。図６は、動体検出部４４の動作を示すフローチャートである。
【００４５】
図６に示すように、動体検出部４４が動作を開始すると、まずＳ２１０にて、画像処理部４２にて生成された判定用画像を構成する各画素のうち、Ｐ領域内の画素の画素値に基づいて動き量を算出する。Ｐ領域は、図５（ｂ）に示すように、台形に設定されており、表示部１０かつ操作部２０であるディスプレイ側から助手席側に向けて、複数の領域（本実施形態においては６領域）に分割されており、各領域にはその領域の重み係数として領域係数が設定されている。そして、領域係数は、ディスプレイ側に最も大きい値（本実施形態では領域６として領域係数１０）を与え、助手席側に向けて段階的に小さい値が設定されている。これは、動き量を算出する際に、ディスプレイ近傍の領域の画像の変化（つまり、乗員の手の動き）の重みを高くし、一方、ディスプレイから離れた領域の画像の変化の重みを低くすることで、同乗者が操作部２０を操作した場合（つまり、同乗者の手が領域６で移動した場合）に動き量が増大するようにし、より確実に操作部２０が同乗者により操作されたことを判定するためのものである。
【００４６】
そして、動き量は、Ｐ領域内の分割された各領域にある画素数に画素値を乗算した値に対して、各領域毎に設定された領域係数を乗算することにより算出される。以下、図７に示すＰ領域の詳細図を用いて、算出方法を説明する。図７は、第ｎ判定用画像のＰ領域のみを示す詳細図である。なお、本実施形態において、領域係数、画素値、及び、後述する閾値等の各種設定値は説明のために単純な数としているが、実際には、操作部２０への操作を判定するために最適な値が設定されるのは言うまでもない。
【００４７】
まず、図７に示すように、領域係数が１０の領域６には画素値４の画素が７０個あるために、領域６の動き量は４×７０×１０により算出され、２８００となる。また、領域係数が７の領域５には画素値４の画素４０個と、画素値２の画素５個とが含まれるため、領域５の動き量は、（４×４０＋２×５）×７により算出され、１１９０となる。また例えば領域係数が１の領域１には画素値４の画素８０個と、画素値２の画素１５個と、画素値１の画素３０個と、画素値０．５の画素１０個とが含まれるため、（４×８０＋２×１５＋１×３０＋０．５×１０）×１により算出され、領域１の動き量は、３８５となる。
【００４８】
次に、Ｓ２２０では、領域１から領域６の各動き量を加算して全動き量を算出し、算出した全動き量が、操作部２０の操作であると判定するために予め設定された閾値（例えば４０００）以上であるか否かを判断する。そして、Ｓ２２０にて、全動き量が閾値以上であると判断した場合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、続くＳ２３０では、領域６の動き量が予め設定された閾値（例えば、１００）より大きいか否かにより、領域６で動きがあったか否かを判断する。そして、領域６で動きがあったと判断した場合には（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、Ｓ２４０にて、領域５で動きがあったか否かを判断し、領域５で動きがあったと判断した場合には（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、さらに、Ｓ２５０にて、領域４で動きがあったか否かを判断し、領域４で動きがあったと判断した場合には（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、続く２６０では、操作部２０が同乗者によって操作されたと判定し、Ｐ側判定信号として、操作部２０が同乗者によって操作されたことを示すオン信号を出力し、当該処理を終了する。
【００４９】
一方、Ｓ２２０にて、全動き量が閾値よりも小さいと判断した場合（Ｓ２２０：ＮＯ）、Ｓ２３０にて、領域６で動きがないと判断した場合（Ｓ２３０：ＮＯ）、領域５で動きがないと判断した場合（Ｓ２４０：ＮＯ）、領域４で動きがないと判断した場合（Ｓ２５０：ＮＯ）には、Ｓ２７０に移行して、操作部２０が同乗者によって操作されていないと判定し、Ｐ側判定信号として、操作部２０が同乗者によって操作されてないことを示すオフ信号を出力し、当該処理を終了する。
【００５０】
つまり、Ｓ２２０では、全動き量が閾値より大きいか否かを判断することで、領域内の画像の変化が人の腕によるものであると判断し、Ｓ２３０では、操作部２０が操作されたことを判断し、Ｓ２４０及びＳ２５０では、操作部２０が同乗者により操作されたことを判断している。ここで、Ｓ２４０及びＳ２５０の処理は、例えば、運転者が領域６に手を伸ばして操作したような場合には、領域５または領域４に運転者の腕が存在することは考え難いことに基づいており、運転者が操作した場合に、同乗者の操作であると誤判定することを防止している。
【００５１】
判定部４６は、Ｄ領域動体検出部４４ａから出力される操作部２０が運転者によって操作されたか否かを示すＤ側判定信号（オン／オフ信号）と、Ｐ領域動体検出部４４ｂから出力される操作部２０が同乗者によって操作されたか否かを示すＰ側判定信号（オン／オフ信号）と、に基づいて、操作部２０の操作者が運転者であるか同乗者であるかの判定を実行する。以下、判定部４６において繰り返し実行される動作を、図８に示す判定部の動作を示すフローチャートを用いて説明する。
【００５２】
判定部４６は、まず、Ｓ３１０にて、Ｄ領域動体検出部４４ａ及びＰ領域動体検出部４４ｂから出力される各判定信号を読み取り、続くＳ３２０では、Ｄ側判定信号がオフであるか否かを判断し、Ｄ側判定信号がオフである場合には（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、Ｓ３３０にて、Ｐ側判定信号がオンであるか否かを判断し、Ｐ側判定信号がオンである場合には（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、Ｓ３４０に移行して、操作者が同乗者であると判定し、操作者判定信号として、操作者が同乗者であると判定したことを示すオン信号を出力し、当該処理を終了する。
【００５３】
一方、Ｓ３２０にて、Ｄ側判定信号がオンであると判断した場合（Ｓ３２０：ＮＯ）、また、Ｓ３３０にてＰ側判定信号がオフであると判断した場合には（Ｓ３３０：ＮＯ）、Ｓ３５０に移行して、操作者が同乗者ではないと判定し、操作者判定信号として、操作者が同乗者ではないと判定したことを示すオフ信号を出力し、当該処理を終了する。
【００５４】
次に、制御回路９０のＣＰＵ９２にて実行される表示制御処理の手順を、図９を用いて説明する。図９は、表示制御処理を示すフローチャートである。
表示制御処理は、操作部２０から指令が入力されることにより開始され、まず、Ｓ４１０にて、走行状態検出処理にて検出された車速に基づいて、車両が走行しているか否かを判断する。そして、車両が走行中である場合には（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、Ｓ４２０に移行して、画像判定部４０から出力された操作者判定信号が、操作者が同乗者であることを示すオン信号であるか否かを判断し、操作者が同乗者である場合には（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、Ｓ４３０に移行する。また、Ｓ４１０にて、車両が走行中でない、つまり、車両が停止していると判断した場合には（Ｓ４１０：ＮＯ）、Ｓ４３０に移行する。
【００５５】
そして、Ｓ４３０では、操作部２０から入力された指令を受け付け、ＲＯＭ９４に記憶されたプログラムに基づいて外部入力処理を実行し、表示部１０への画像表示を制御して、当該処理を終了する。
【００５６】
一方、Ｓ４２０にて、操作者判定信号がオフであり、操作者が同乗者でないと判定した場合、つまり、操作者が運転者である場合には（Ｓ４２０：ＮＯ）、Ｓ４４０に移行して、表示部１０に「走行中は操作できません」といったような警告メッセージを一定時間表示させると共に、音声出力部７０から警告音を発生させ、当該処理を終了する。
【００５７】
このように、本実施形態のナビゲーション装置１においては、各種情報を表示するための表示部１０が、運転者及び同乗者が視認可能な位置に設置されており、車両乗員が外部操作によって各種指令を入力するための操作部２０が、表示部１０の表示画面またはその周辺に設けられている。また、この操作部２０から入力された指令に従い、制御回路９０は外部入力処理を実行し、表示部１０への画像表示を制御する。そして、撮像部３０が、操作部２０を操作する乗員の画像を撮像し、操作部２０から指令が入力されると、制御回路９０は、撮像部３０により撮像された画像に基づき、操作部２０の操作者が運転者であるか、同乗者であるかを判定し、判定結果に応じて、表示制御を変更する。
【００５８】
よって、本実施形態のナビゲーション装置１によれば、運転者または同乗者が操作部２０を操作すると、撮像部３０により撮像された操作部２０を操作する運転者または同乗者の手や腕の画像に基づいて、操作部２０の操作者が運転者であるか、同乗者であるかが判定される。このため、運転者に特定の操作をさせることなく、操作部２０の操作者が運転者であるか同乗者であるかを判定することができ、表示部１０への画像表示を適切に制御することができる。
【００５９】
また、画像判定部４０は、撮像部３０により撮像される撮像領域のうち、運転者又は同乗者が操作部２０を操作した際に画像が変化するものとして予め設定されたＤ領域及びＰ領域において、画像が変化したか否かを判断することにより、操作部２０の操作者を判定するように構成されているので、全撮像領域に渡って画像が変化したか否かを判断する場合に比べ、処理時間を短縮することができる。
【００６０】
さらに、Ｄ領域及びＰ領域の２つの領域を設け、画像判定部４０のＤ領域動体検出部４４ａにおいて、運転者により操作部２０が操作されたか否かを判定し、一方、Ｐ領域動体検出部４４ｂにおいて、同乗者により操作部２０が操作されたか否かを判定し、各動体検出部４４の判定結果に基づいて、操作部２０の操作者が運転者であるか同乗者であるかを最終的に特定するようにしているので、より確実に、操作部２０の操作者の判定をすることができる。
【００６１】
また、各動体検出部４４においては、各領域内での運転手または同乗者の腕や手の動き量を、最新の差分画像だけでなく、以前の差分画像の情報を有する判定用画像における上記領域内の画素数に基づいて算出しているので、操作部２０が操作されたのか、単に、領域内を各乗員の腕が横切ったのかといったことを確実に判別することが可能である。
【００６２】
そして、撮像部３０は、表示部１０の表示画面よりも手前で操作部２０を操作する乗員の画像を上方から撮像できるように設置されており、一方、Ｄ領域及びＰ領域は、複数の領域に分割されていると共に、操作部２０側から運転席側または助手席側の領域にかけて段階的に減少する領域係数が分割された各領域毎に設定されている。また、各動体検出部４４にて、判定用画像における各領域内の画素数と、各分割された領域毎に設定された領域係数と、から動き量を演算するように構成されている。
【００６３】
つまり、操作部２０に近い領域の領域係数が大きく、運転席側または助手席側の領域係数が小さく設定されているので、各領域内でも、操作部２０から遠いところで手や腕が移動している場合には、小さい領域係数に基づいて、動き量としては小さい値が算出され、一方、操作部２０の近傍で手や腕が移動すると、大きい重み係数に基づいて動き量が増大するので、適当な閾値を設定することにより、より確実に操作部２０が操作されたか否かを判定することができる。
【００６４】
また、車両が走行中である場合に運転者が操作部２０を操作した場合には、操作者が運転者であると判定されて、入力手段から入力した指令が無効にされるので、表示部１０にはこの操作に基づいた画像が表示されない。よって、車両の走行中の運転者の操作部２０の操作を禁止することができる。
【００６５】
なお、本実施形態において、同乗者は本発明の他の乗員に相当し、表示部１０は本発明の表示手段に相当し、操作部２０は本発明の入力手段に相当し、撮像部３０は本発明の撮像手段に相当し、運転席側領域及び助手席側領域は本発明の判定用画像領域に相当し、動き量は本発明の変化量に相当し、領域係数は本発明の重み係数に相当し、外部入力処理は本発明の制御手段に相当し、画像判定部４０の処理（つまり、Ｓ２２０からＳ３５０の処理）及びＳ４２０の処理が操作者判定手段に相当し、Ｓ４３０、Ｓ４４０の処理が本発明の表示制御変更手段に相当し、Ｓ２１０の処理が本発明の画像変化量演算手段に相当し、Ｓ４１０の処理が本発明の走行判定手段に相当する。
［第２実施形態］
次に、本発明が適用された第２実施形態のナビゲーション装置について説明する。
【００６６】
第２実施形態のナビゲーション装置は、第１実施形態のナビゲーション装置１と略同様に構成されており、第１実施形態のナビゲーション装置１と異なる点は、表示部１５が、見る方向（つまり、運転席側と助手席側）によって異なる内容を表示できる液晶ディスプレイにより構成されている点、また、制御回路９０のＲＯＭには、運転席側、助手席側に夫々表示している内容に対して入力された指令に従い、表示部１５の運転席側、または、助手席側に要求された画像を表示するための運転席側外部入力処理、助手席側外部入力処理用のプログラムが記憶されている点である。
【００６７】
さらに、第２実施形態のナビゲーション装置においては、運転席側に表示すべき画像と、助手席側に表示すべき画像とを合成して表示部１５に表示するための画像合成処理用のプログラムも、ＲＯＭ９４に記憶されており、このプログラムが実行されることにより、表示部１５には、運転席側の画像と、助手席側の画像が合成された合成画像データが表示される。
【００６８】
表示部１５は、合成画像データを表示するための第１液晶ディスプレイと、この第１液晶ディスプレイの乗員側に配置され、スリット板として作用する第２液晶ディスプレイと、第１液晶ディスプレイの後方（つまり、乗員から最も遠い側）に配置され、第１及び第２ディスプレイを後方から照らすバックライトと、から構成されている。そして、第２液晶ディスプレイは、第１液晶ディスプレイを前方から透かしてみることができない不透過部と、前方から透かしてみることができる透過部とが、一行毎に交互に配列されるように透明電極への電圧印可が制御されている。
【００６９】
また、本実施形態の外部情報入出力部６０は、車両に搭載された制御装置との間で通信を行うことによりテレビの映像データやＤＶＤから読み込んだ映画等の映像データを取得できるように構成されており、制御回路９０のＣＰＵ９２は、画像合成処理を実行して、ナビゲーション用の画像データと、外部情報入出力部６０から取得した映像データとを一行毎に交互に配列させることにより表示部１５に表示するための合成画像データを生成する。
【００７０】
このため、運転席側から表示部１５の表示画面を見た場合には、第２液晶ディスプレイの不透過部により第１液晶ディスプレイに表示された映画等の映像は遮蔽されて、透過部を介してナビゲーション画像のみを見ることができ、助手席側から表示画面を見た場合には、第２液晶ディスプレイの不透過部により第１液晶ディスプレイに表示されたナビゲーション画像が遮蔽されて、透過部を介して映画等の映像のみを見ることができる。
【００７１】
また、運転席側と助手席側との両方に同じ画像を表示させることもでき、同じ画像を表示させるか、異なる画像をデュアル表示させるか、また、表示させる画像の種類は、外部から入力された指令に従い、切り換えることが可能に構成されている。
【００７２】
そして、第２実施形態のナビゲーション装置では、第１実施形態の表示制御処理の代わりに、図１０に示す表示制御処理を実行することで、操作部２０の操作者が運転者である場合には、運転席側外部入力処理を実行することにより、運転者が入力した指令に基づいた画像の表示を行い、操作者が同乗者である場合には、助手席側外部入力処理を実行することにより、同乗者が入力した指令に基づいた画像の表示を行うようにされている。なお、第２実施形態では、第１実施形態の画像判定部４０から判定部４６を削除し、この判定部４６の処理は、ＣＰＵ９２にて実行される表示制御処理にて行う。
【００７３】
以下、ＣＰＵ９２にて実行される第２実施形態の表示制御処理を、図１０に示すフローチャートに沿って説明する。
表示制御処理は、操作部２０から指令が入力されることにより開始され、Ｓ５１０にて、Ｄ領域動体検出部４４ａから出力されるＤ側判定信号がオンであるか否かを判断し、Ｄ側判定信号がオンである場合には（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、Ｓ５２０にて、Ｐ領域動体検出部４４ｂから出力されるＰ側判定信号がオンであるか否かを判断し、Ｐ側判定信号がオフである場合には（Ｓ５２０：ＮＯ）、操作部２０の操作者が運転者であると判定して、Ｓ５３０に移行し、表示部１５がデュアル表示中であるか否かを判断する。
【００７４】
そして、Ｓ５３０にてデュアル表示中であると判断した場合には（Ｓ５３０：ＹＥＳ）、続くＳ５４０では、操作されたボタンが運転席側の画像に関して有効なボタンであるか否かを判断する。これは、操作部２０を構成するタッチパネル及びスイッチの各操作ボタンのうち、一部のボタンは、運転席側の画像、助手席側の画像の両方に有効なボタン、つまり、例えば、ボタンが操作された場合に運転席側外部入力処理においては、目的地設定指令として受け付けられ、助手席側外部入力処理においては、コントラスト調整指令として受け付けられるようなボタンであり、他の一部のボタンは、運転席側の画像にのみに有効なボタンで、助手席側外部入力処理においては処理が実行されないボタンであり、また他のボタンは、助手席側の画像のみに有効なボタンで、運転席側外部入力処理においては処理が実行されないボタンであるために、運転席側の画像に関して無効なボタンである場合には、入力自体が無効であるとして、当該処理を終了するための処理である。
【００７５】
次に、Ｓ５４０にて、操作されたボタンが運転席側の画像に関して有効なボタンであると判断した場合には（Ｓ５４０：ＹＥＳ）、続くＳ５５０にて、車両が走行中であるか否かを判断する。そして、Ｓ５５０にて、車両が走行中であると判断した場合には（Ｓ５５０：ＹＥＳ）、Ｓ５６０に移行し、表示部１５の運転席側に「走行中は操作できません」といったような警告メッセージを一定時間表示させると共に、音声出力部７０から警告音を発生させ、当該処理を終了する。一方、Ｓ５５０にて、車両が走行中でない、つまり、車両が停止していると判断した場合には（Ｓ５５０：ＮＯ）、Ｓ５７０に移行して、運転席側外部入力処理を実行することにより、運転席側の指令に基づいた画像の表示を行い、当該処理を終了する。
【００７６】
また、Ｓ５２０にて、Ｐ側判定信号がオンである場合には（Ｓ５２０：ＹＥＳ）、Ｐ側判定信号及びＤ側判定信号が共にオンであるため、誤判断であるとして、Ｓ５６０に移行する。
【００７７】
一方、Ｓ５１０にて、Ｄ側判定信号がオフであると判断した場合には（Ｓ５１０：ＮＯ）、Ｓ５８０に移行して、Ｐ側判定信号がオンであるか否かを判断し、Ｐ側判定信号がオンである場合には（Ｓ５８０：ＹＥＳ）、操作部２０の操作者が同乗者であるとして、Ｓ５９０に移行し、Ｓ５９０では、表示部１５がデュアル表示中であるか否かを判断する。
【００７８】
そして、Ｓ５９０にてデュアル表示中であると判断した場合には（Ｓ５９０：ＹＥＳ）、続くＳ６００では、操作されたボタンが助手席側の画像に関して有効なボタンであるか否かを判断し、操作されたボタンが運転席側の画像に関して有効なボタンである場合には（Ｓ６００：ＹＥＳ）、Ｓ６１０に移行する。一方、Ｓ５９０でデュアル表示中でないと判断した場合には（Ｓ５９０：ＮＯ）、Ｓ６１０に移行する。
【００７９】
そして、Ｓ６１０では、助手席側外部入力処理を実行することにより、助手席側の指令に基づいた画像の表示を行い、当該処理を終了する。一方、Ｓ６００にて、操作されたボタンが有効でないと判断した場合には（Ｓ６００：ＮＯ）、Ｓ６２０に移行し、表示部１５に「操作無効なボタンです」といったような警告メッセージ表示させ、当該処理を終了する。また、Ｓ５８０にて、Ｐ側判定信号がオンでないと判断した場合には（Ｓ５８０：ＮＯ）、運転者も同乗者も操作部２０を操作しておらず、操作部２０からの入力は誤検出であるとして、当該処理を終了する。
【００８０】
このように、本実施形態のナビゲーション装置においては、操作部２０の操作者が運転者であると判定されると、ＲＯＭ９４に予め記憶された運転席側外部入力処理を実行して、表示部１５の運転席側の画像表示を制御し、一方、操作部２０の操作者が同乗者であると判定されると、ＲＯＭ９４に予め記憶された助手席側外部入力処理を実行して、表示部１５の助手席側の画像表示を制御する。
【００８１】
よって、第２実施形態のナビゲーション装置によれば、第１実施形態で得られる効果と共に、操作者が運転者である場合と、同乗者である場合とで、夫々に応じた表示制御を行うことができる。
【００８２】
また、操作部２０の操作者が運転者であるか同乗者であるかを判定できることから、１つのボタンで運転席側からの指令及び助手席側からの指令を受け付けることができる。つまり、例えば、運転席側にナビゲーション画像、助手席側に映画等の映像を表示しているときに操作ボタンが操作された場合に、操作者が運転者であると判定した場合には、運転席側外部入力処理を実行して、例えば入力された指令を目的地設定指令として受け付けて画像を表示し、操作者が同乗者であると判定した場合には、助手席側外部入力処理を実行して、例えば入力された指令をコントラスト調整指令として受け付けて画像を表示することが可能である。
【００８３】
なお、本実施形態において、表示部１５は本発明の表示手段に相当し、運転席側外部入力処理は、本発明の運転者用の制御方法に相当し、助手席側外部入力処理は、本発明の他の乗員用の制御方法に相当し、Ｓ５１０、Ｓ５２０、Ｓ５８０の処理は、本発明の表示制御変更手段に相当する。
【００８４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
上記実施形態においては、天井に設けられたカメラを撮像部３０として使用したが、表示部の表示画面よりも手前で操作部を操作する乗員の画像を撮像できるカメラであれば、カメラは車両の設置位置はどこでもよい。
【００８５】
また、上記実施形態においては、車両に搭載されて運転者に対する走行案内を行うナビゲーション装置に車両用表示装置としての機能を組み込んだものについて説明したが、本発明の車両用表示装置は、ナビゲーション装置とは別に設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】第１実施形態のナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】車両内の表示部、操作部、及び、撮像部の配置例を示す説明図である。
【図３】撮像部の撮像画像及び差分画像の一例を示す説明図である。
【図４】判定用画像の生成する手順を示す説明図である。
【図５】撮像領域内に設定されたＰ領域及びＤ領域を示す説明図である。
【図６】動体検出部の動作を示すフローチャートである。
【図７】第ｎ判定用画像のＰ領域のみを示す詳細図である。
【図８】判定部の動作を示すフローチャートである。
【図９】第１実施形態の表示制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態の表示制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１…ナビゲーション装置、１０…表示部、１５…表示部、２０…操作部、３０…撮像部、４０…画像判定部、４２…画像処理部、４４…動体検出部、４４ａ…Ｄ領域動体検出部、４４ｂ…Ｐ領域動体検出部、４６…判定部、５０…各種センサ、６０…外部情報入出力部、７０…音声出力部、８０…地図データ入力部、９０…制御回路、９２…ＣＰＵ、９４…ＲＯＭ、９６…ＲＡＭ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者を含む車両乗員が視認可能な位置に設置され、各種情報を表示する表示手段と、
該表示手段の表示画面またはその周辺に設けられ、車両乗員が外部操作によって各種指令を入力するための入力手段と、
該入力手段から入力された指令に従い、前記表示手段への画像表示を制御する制御手段と、
を備えた車両用表示装置であって、
前記表示手段の表示画面よりも手前で前記入力手段を操作する乗員を撮像する撮像手段と、
前記入力手段から指令が入力されると、前記撮像手段により撮像された画像に基づき、前記入力手段の操作者が運転者であるか、他の乗員であるかを判定する操作者判定手段と、
前記操作者判定手段による判定結果に応じて、前記制御手段による表示制御を変更する表示制御変更手段と、
を備えたことを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記操作者判定手段は、
前記撮像手段により撮像される全画像領域のうち、運転者又は他の乗員が前記入力手段を操作した際に画像が変化するものとして予め設定された判定用画像領域において、画像が変化したか否かを判定することにより、前記入力手段の操作者を判定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。
【請求項３】
前記判定用画像領域には、運転者による操作及び他の乗員による操作をそれぞれ判定するために、予め２つの判定用画像領域が設定されており、
前記操作者判定手段は、各判定用画像領域毎に、画像が変化したか否かを判定することにより、前記入力手段の操作者が運転者であるか他の乗員であるかを特定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。
【請求項４】
前記操作者判定手段は、
前記判定用画像領域内での画像の変化量を演算する画像変化量演算手段を備え、
該画像変化量演算手段にて演算された画像の変化量が予め設定された閾値を越えると、前記判定用画像領域内で車両乗員による入力手段の操作があったと判定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記画像変化量演算手段は、前記判定用画像領域において画像が変化した領域の面積を変化量として演算することを特徴とする請求項４に記載の車両用表示装置。
【請求項６】
前記撮像手段は、前記表示手段の表示画面よりも手前で前記入力手段を操作する乗員の画像を上方から撮像できるように配置され、
前記判定用画像領域は、複数の領域に分割されていると共に、該分割された各領域毎に、前記入力手段側の領域から乗員側の領域にかけて段階的に減少するよう重み係数が設定されており、
前記画像変化量演算手段は、各分割された領域において、画像が変化した領域の面積と、各分割された領域毎に設定された重み係数と、から変化量を演算することを特徴とする請求項５に記載の車両用表示装置。
【請求項７】
前記表示制御変更手段は、前記操作者判定手段により前記入力手段の操作者が運転者であると判定されると、前記制御手段による画像表示の制御を予め設定された運転者用の制御に変更し、前記操作者判定手段により前記入力手段の操作者が他の乗員であると判定されると、前記制御手段による画像表示の制御を予め設定された他の乗員用の制御に変更することを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載の車両用表示装置。
【請求項８】
車両が走行中であるか否かを判定する走行判定手段を備え、
前記表示制御変更手段は、前記走行判定手段により車両が走行中であると判定された場合に、前記操作者判定手段により前記入力手段の操作者が運転者であると判定されると、前記入力手段から入力された指令を無効とすることを特徴とする請求項１〜請求項７の何れかに記載の車両用表示装置。
【請求項１】
運転者を含む車両乗員が視認可能な位置に設置され、各種情報を表示する表示手段と、
該表示手段の表示画面またはその周辺に設けられ、車両乗員が外部操作によって各種指令を入力するための入力手段と、
該入力手段から入力された指令に従い、前記表示手段への画像表示を制御する制御手段と、
を備えた車両用表示装置であって、
前記表示手段の表示画面よりも手前で前記入力手段を操作する乗員を撮像する撮像手段と、
前記入力手段から指令が入力されると、前記撮像手段により撮像された画像に基づき、前記入力手段の操作者が運転者であるか、他の乗員であるかを判定する操作者判定手段と、
前記操作者判定手段による判定結果に応じて、前記制御手段による表示制御を変更する表示制御変更手段と、
を備えたことを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記操作者判定手段は、
前記撮像手段により撮像される全画像領域のうち、運転者又は他の乗員が前記入力手段を操作した際に画像が変化するものとして予め設定された判定用画像領域において、画像が変化したか否かを判定することにより、前記入力手段の操作者を判定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。
【請求項３】
前記判定用画像領域には、運転者による操作及び他の乗員による操作をそれぞれ判定するために、予め２つの判定用画像領域が設定されており、
前記操作者判定手段は、各判定用画像領域毎に、画像が変化したか否かを判定することにより、前記入力手段の操作者が運転者であるか他の乗員であるかを特定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。
【請求項４】
前記操作者判定手段は、
前記判定用画像領域内での画像の変化量を演算する画像変化量演算手段を備え、
該画像変化量演算手段にて演算された画像の変化量が予め設定された閾値を越えると、前記判定用画像領域内で車両乗員による入力手段の操作があったと判定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記画像変化量演算手段は、前記判定用画像領域において画像が変化した領域の面積を変化量として演算することを特徴とする請求項４に記載の車両用表示装置。
【請求項６】
前記撮像手段は、前記表示手段の表示画面よりも手前で前記入力手段を操作する乗員の画像を上方から撮像できるように配置され、
前記判定用画像領域は、複数の領域に分割されていると共に、該分割された各領域毎に、前記入力手段側の領域から乗員側の領域にかけて段階的に減少するよう重み係数が設定されており、
前記画像変化量演算手段は、各分割された領域において、画像が変化した領域の面積と、各分割された領域毎に設定された重み係数と、から変化量を演算することを特徴とする請求項５に記載の車両用表示装置。
【請求項７】
前記表示制御変更手段は、前記操作者判定手段により前記入力手段の操作者が運転者であると判定されると、前記制御手段による画像表示の制御を予め設定された運転者用の制御に変更し、前記操作者判定手段により前記入力手段の操作者が他の乗員であると判定されると、前記制御手段による画像表示の制御を予め設定された他の乗員用の制御に変更することを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載の車両用表示装置。
【請求項８】
車両が走行中であるか否かを判定する走行判定手段を備え、
前記表示制御変更手段は、前記走行判定手段により車両が走行中であると判定された場合に、前記操作者判定手段により前記入力手段の操作者が運転者であると判定されると、前記入力手段から入力された指令を無効とすることを特徴とする請求項１〜請求項７の何れかに記載の車両用表示装置。
【図１】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−２１２３４２（Ｐ２００７−２１２３４２Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３８７９（Ｐ２００６−３３８７９）
【出願日】平成１８年２月１０日（２００６．２．１０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１０日（２００６．２．１０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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