(57)【要約】【課題】表示装置および観察者の位置関係が変動する場合でも、観察者に違和感を与えないようにした車載情報提供システムを提供する。【解決手段】車載情報提供システム１００は、乗員が着座した状態で体圧測定を行い、人体データベース部１０３を検索して乗員の体格および着座姿勢を推定し、人体振動伝達関数を選択する。人体振動伝達関数および車両運動の検出データを用いて、乗員の頭部（とくに眼球）運動の推定値を算出する。車両運動を示す検出データを用いて、画像表示部１０６のピッチ方向の移動量を算出する。推定した眼球位置および画像表示部１０６の位置を用いて、両者の相対変位を求める。ピッチ方向の移動量、ならびに相対変位に起因する画像表示部１０６の動きをキャンセルするように、画像表示部１０６をピッチ方向に移動させる。これにより、乗員にとって表示画面が遠方の静止風景に対応する空間上に停止して見える。【選択図】図１
2004322726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に備えられた情報表示装置と、
前記情報表示装置を並進方向に移動させる並進移動手段と、
車両の動きを検出する車両運動検出手段と、
前記車両運動検出手段によって検出された前記車両の動きを示す情報を用いて、前記車両の動きに伴う前記情報表示装置の並進方向の変位を演算する表示装置変位演算手段と、
前記並進方向の変位に基づいて前記並進移動手段を制御し、車両の動きと前記情報表示装置の画面表示部の変位をリアルタイムでハード的に一致させる制御手段とを備える車載情報提供システム。
【請求項２】
車両の動きを検出する車両運動検出手段と、
画像を表示する表示装置と、
前記車両運動検出手段によって検出された前記車両の動きを示す情報を用いて、前記車両の動きに伴う前記表示装置の並進方向の変位を演算する表示装置変位演算手段と、
前記表示装置を並進方向に移動させる並進移動手段と、
前記表示装置変位演算手段によって演算された前記並進方向の変位をキャンセルするように前記並進移動手段に前記表示装置を移動させる並進移動制御手段とを備えることを特徴とする車載情報提供システム。
【請求項３】
車両の動きを検出する車両運動検出手段と、
乗員の頭部または眼球の動きを実際に検出することによって、あるいは、前記乗員の頭部または眼球の動きを推定することによって前記乗員の頭部または眼球の動きに関する運動値を決定する運動値決定手段と、
画像を表示する表示装置と、
前記車両運動検出手段によって検出された前記車両の動きを示す情報を用いて、前記車両の動きに伴う前記表示装置の並進方向の変位を演算する表示装置変位演算手段と、
前記表示装置を並進方向に移動させる並進移動手段と、
前記表示装置変位演算手段によって演算された前記並進方向の変位を示す情報と、前記運動値決定手段によって決定された前記乗員の頭部または眼球の動きに関する運動値とに基づいて、前記乗員頭部または眼球と前記表示装置との相対変位を演算する相対変位演算手段と、
前記並進方向の変位および前記相対変位をキャンセルするように前記並進移動手段に前記表示装置を移動させる並進移動制御手段とを備えることを特徴とする車載情報提供システム。
【請求項４】
請求項３に記載の車載情報提供システムにおいて、
前記運動値決定手段は、車両の揺動に対する人体振動の応答関数、もしくは数値モデルを用いて前記運動値を決定することを特徴とする車載情報提供システム。
【請求項５】
請求項４に記載の車載情報提供システムにおいて、
前記運動値決定手段は、前記乗員の体格や着座姿勢を推定パラメータとして前記運動値を決定することを特徴とする車載情報提供システム。
【請求項６】
請求項４に記載の車載情報提供システムにおいて、
前記運動値決定手段は、前記乗員が着座した座席上の体圧分布に基づいて前記乗員の着座姿勢および体格を推定し、推定した着座姿勢および体格に対応する人体頭部振動の応答関数、もしくは数値モデルを選択することを特徴とする車載情報提供システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両内で画像などを表示する車載情報提供システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像などを表示する表示装置に関し、観察者が動いた場合に当該観察者に違和感を与えないようにする技術が知られている。特許文献１には、表示装置と観察者との間にフレネルレンズなどの光学素子を配設した表示装置が開示されている。この表示装置では、フレネルレンズによって無限遠に近い位置に投影される虚像を観察者が観察する。観察者がフレネルレンズの法線に対して下側から観察すると法線より上側に、法線に対して上側から観察すると法線より下側に、それぞれ投影像が観察される。
【０００３】
また、特許文献２には、表示装置を観察者の頭部に固定した表示装置が開示されている。この表示装置では、当該観察者の頭部の動きに応じて、表示映像を頭部の動きと逆にスクロールさせることにより、観察者にとって映像があたかも固定されているかのように見える。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−７３７８５号公報
【特許文献２】
特開平８−２２０４７０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の技術では、ディスプレイと観察者との間に光学素子を配設するので、たとえば、車両内に配設されたディスプレイを観察する場合、光学素子用の光路スペースを確保する必要性から小型化が難しくなる。また、ディスプレイおよび観察者間の並進方向の相対変位のみしか考慮されないので、ディスプレイが観察者に対して回転運動する場合には視線方向が変化してしまい、投影像が無限遠に近い空間に固定されているようには見えない。一方、特許文献２の技術では、表示装置を頭部に固定しているので、車両内に取り付けられている表示装置には適さない。
【０００６】
本発明は、表示装置および観察者の位置関係が変動する場合でも、観察者に違和感を与えないようにした車載情報提供システムを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による車載情報提供システムは、車両の動きを検出し、検出情報を用いて車両の動きに伴う情報表示装置の並進方向の変位を演算し、並進方向の変位に基づいて情報表示装置を並進移動させることにより、車両の動きと情報表示装置の画面表示部の変位をリアルタイムでハード的に一致させるものである。
本発明による車載情報提供システムは、車両の動きを検出し、検出情報から車両の動きに伴う表示装置の並進方向の変位を演算し、この変位をキャンセルするように表示装置を並進移動させるものである。
本発明による車載情報提供システムは、乗員の頭部（眼球）の動きを実際に検出、あるいは推定して頭部（眼球）に関する運動値を決定する一方、検出した車両の動きから車両の動きに伴う表示装置の並進方向の変位を演算し、並進方向の変位を示す情報と乗員の頭部（眼球）に関する運動値とに基づいて、表示装置の変位、ならびに乗員頭部（眼球）および表示装置間の相対変位をキャンセルするように表示装置をを並進移動させるものである。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、車両の動きと情報表示装置の画面表示部の変位をリアルタイムでハード的に一致させるように表示装置を並進移動させたので、表示装置および観察者の頭部の位置関係が変動する場合でも、表示画像を観察する乗員に違和感を与えないようにすることが可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第一の実施の形態）
図１は、本発明の第一の実施の形態による車載情報提供システムの概要を示すブロック構成図である。図１において、車載情報提供システム１００は、車両運動検出部１０１と、乗員運動推定部１０４と、座面圧力検出部１０２と、人体データベース部１０３と、制御部１０７と、映像入力部１０５と、画面変位部１０８と、画像表示部１０６とを有する。観察者は、車両内の座席（不図示）に着座して画像表示部１０６に表示される画像を観察する。
【００１０】
車両運動検出部１０１は、車両の並進運動、および車両の回転運動をそれぞれ検出し、検出信号を乗員運動推定部１０４および制御部１０７へそれぞれ出力する。座面圧力検出部１０２は、観察者（この場合は車両の乗員）が着座した座席上の体圧分布を検出し、検出信号を乗員運動推定部１０４へ出力する。人体データベース部１０３は、体圧分布と乗員の体格との関係を示すデータ、体圧分布と乗員の着座姿勢との関係を示すデータ、ならびに車両揺動に対する人体頭部の揺動伝達関数を示すデータをそれぞれ格納する。格納データは、体格が異なる複数の被験者に関してあらかじめ計測し、データベース化したものである。車両揺動は、車両運動の検出値によって示される。
【００１１】
乗員運動推定部１０４は、車両運動を示す検出信号、ならびに乗員による体圧分布を示す検出信号を用いて、当該乗員の体格および姿勢に類似する人の頭部運動を示す情報を人体データベース部１０３から読み出し、乗員の頭部、とくに眼球の動き（変位）を推定する。推定した眼球の変位を示す情報は、乗員運動推定部１０４から制御部１０７へ送られる。
【００１２】
映像入力部１０５は、外部機器から入力される表示データを画像表示部１０６の入力インターフェイスに応じた表示信号に変換して画像表示部１０６へ送出する。表示データは、画像表示部１０６に表示する画像もしくはテキストのデータである。制御部１０７は、推定した眼球の変位を示す情報、ならびに車両運動を示す検出信号を用いて画面の変位量を決定し、画面変位部１０８へ画像表示部１０６の移動指令を送る。制御部１０７は、画面変位量の決定および画像表示部１０６の移動指令の他に、車載情報提供システム１００の各部を制御するように構成されている。
【００１３】
画面変位部１０８は、たとえば、超音波モータなどによるアクチュエータで構成され、制御部１０７からの指令に基づいて画像表示部１０６を物理的に変位させる。画像表示部１０６の画面の変位量については後述する。画像表示部１０６は、たとえば、液晶表示器などで構成され、入力された表示信号による画像（テキストを含む）を表示する。
【００１４】
本発明は、車両の加減速状態であっても、画像表示部１０６に表示されている画像が乗員にとって空間上に停止して見えるようにするものである。第一の実施の形態では、乗員の頭部（とくに眼球）と画像表示部１０６との相対変位を算出し、画像表示部１０６そのものを相対変位に応じて移動させる。乗員の頭部の運動は、着座時の体圧分布を用いて推定する。
【００１５】
図２は、車室内における画像表示部１０６の設置例を説明する図である。図２において、前席のバックレスト本体２０１に画像表示部２０２が内蔵されている。観察者は、後席（不図示）に着座して画像表示部２０２の画面２０７に表示される画像を観察する。画像表示部２０２には、画像表示および音声再生に関する操作を行うための操作部材２０８が設けられている。
【００１６】
バックレスト２０１は、シートフレーム２０６に対して図２の上下方向に進退移動可能なヘッドレストステー２０５によって支持される。シートフレーム２０６には駆動モータ２０３および送りネジ装置２０４が内蔵されている。駆動モータ２０３が回転すると、送りネジ装置２０４が駆動モータ２０３の回転の向きに応じてヘッドレストステー２０５を上方向に送り出したり、下方向に戻したりする。これにより、バックレスト２０１（すなわち、画像表示部２０２）が上下方向に変位する。ヘッドレストステー２０５、駆動モータ２０３および送りネジ装置２０４は、図１の画面変位部１０８に対応する。
【００１７】
上述した車載情報提供システム１００の制御部１０７で行われる画面変位処理の流れについて、図３のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１０において、制御部１０７は、画像表示部１０６の画面電源がオンされているか否かを判定する。制御部１０７は、画面電源がオンされている場合にステップＳ１０を肯定判定してステップＳ２０へ進み、画面電源がオンされていない場合にステップＳ１０を否定判定し、ステップＳ１０の判定処理を繰り返す。
【００１８】
ステップＳ２０において、制御部１０７は、座面圧力検出部１０２に指令を出力し、乗員が着座している座席上の体圧分布を検出させて（体圧測定）ステップＳ３０へ進む。ステップＳ３０において、制御部１０７は、乗員運動推定部１０４に指令を出力し、乗員の体格および姿勢を推定させてステップＳ４０へ進む。これにより、乗員運動推定部１０４が人体データベース部１０３を検索し、検出された体圧分布に最も近い体圧分布に対応する体格および姿勢を、乗員の体格および姿勢の推定値とする。
【００１９】
ステップＳ４０において、制御部１０７は、車両運動検出部１０１に指令を出力し、車両の運動を検出させて（運動測定）ステップＳ５０へ進む。これにより、車両運動検出部１０１が車両の並進運動および回転運動をそれぞれ検出する。ステップＳ５０において、制御部１０７は、乗員の姿勢変化があるか否かを判定する。制御部１０７は、前回の姿勢推定値と今回の姿勢推定値とを比較し、両者が異なる場合にステップＳ５０を肯定判定してステップＳ６０へ進み、両者が一致する場合にステップＳ５０を否定判定してステップＳ７０へ進む。
【００２０】
ステップＳ６０において、制御部１０７は、乗員運動推定部１０４に指令を出力し、人体振動伝達関数を選択させてステップＳ７０へ進む。これにより、乗員運動推定部１０４が人体データベース部１０３を検索し、現在推定されている乗員の体格・姿勢、ならびに最新の車両運動の検出値（すなわち、車両振動の強度）に対応する人体振動伝達関数をデータベースより選択する。
【００２１】
ステップＳ７０において、制御部１０７は、乗員運動推定部１０４に指令を出力し、乗員の頭部の運動を推定させてステップＳ８０へ進む。これにより、乗員運動推定部１０４が人体振動伝達関数、ならびに車両運動の検出値を用いて乗員の頭部（とくに眼球）運動の推定値を算出する。ステップＳ８０において、制御部１０７は、車両運動を示す検出信号を用いて、車両の回転運動にともなう画面の上下方向（ピッチ方向）の画面移動量を算出し、ステップＳ９０へ進む。
【００２２】
ステップＳ９０において、制御部１０７は、画像表示部１０６および眼球間の相対変位を算出し、ステップＳ１００へ進む。ステップＳ１００において、制御部１０７は、画面の上下移動量および上記相対変位を用いて、画像表示部１０６に表示されている画像が乗員にとって空間上に揺動無く安定して見えるために必要な画像表示部１０６の移動量を算出し、ステップＳ１１０へ進む。
【００２３】
ステップＳ１１０において、制御部１０７は、画像表示部１０６を上記必要な移動量だけ移動させるように画面変位部１０８へ指令を出力してステップＳ１２０へ進む。これにより、画面変位部１０８が画像表示部１０６を上下方向に変位させる。
【００２４】
ステップＳ１２０において、制御部１０７は、画像表示部１０６へ指令を送り、表示データによる画像を表示させてステップＳ１３０へ進む。ステップＳ１３０において、制御部１０７は、画像表示部１０６の画面電源がオフされたか否かを判定する。制御部１０７は、画面電源がオフされた場合にステップＳ１３０を肯定判定し、図３による処理を終了する。一方、制御部１０７は、画面電源がオフされていない場合にステップＳ１３０を否定判定し、ステップＳ２０へ戻って上述した処理を繰り返す。
【００２５】
画面変位部１０８による画像表示部１０６の移動の詳細について説明する。車両の加減速にともなうピッチ方向の運動について着目する場合、乗員の眼球と画像表示部１０６との相対位置の変位は、次の２つに大別される。
▲１▼車両側に生じるピッチ動に起因するもの
▲２▼乗員側（とくに眼球）に生じるピッチ動に起因するもの
【００２６】
上記▲１▼について、図４（ａ）を参照して説明する。一般に、車両が減速すると車両の前部が沈むノーズダイブ現象が生じる。画像表示部１０６による表示画面が乗員に対して車両の進行方向に位置する場合は、ノーズダイブによって画像表示部１０６にピッチ方向（この場合下向き）の回転運動が生じる。このため、乗員の頭部（とくに眼球）の位置が移動しない場合は、乗員には遠方の静止風景を基準にすると画像表示部１０６が下方に移動するように見える。そこで、制御部１０７は、画像表示部１０６の移動をキャンセルするために必要なピッチ方向（この場合上向き）の移動量を算出し、この移動量だけ画像表示部１０６を移動するように画面変位部１０８へ指令を送る。
【００２７】
図４（ｂ）は、ノーズダイブ時に車両ピッチ動をキャンセルするための画像表示部１０６の移動を説明する図である。図４（ｂ）において、シートフレーム２０６（図２）の下方移動量に応じてヘッドレストステー２０５（図２）が上方向に送り出されることにより、画像表示部１０６が上方へ移動する。この結果、表示画面および眼球間の相対変位が０になり、乗員にとって表示画像が遠方の静止風景に対応する空間上に停止して見える。
【００２８】
車両減速時と反対に、車両が加速すると車両の後部が沈むスクワット現象が生じる。画像表示部１０６による表示画面が乗員に対して車両の進行方向に位置する場合は、スクワットによって画像表示部１０６にピッチ方向（この場合上向き）の回転運動が生じる。このため、乗員の頭部（とくに眼球）の位置が移動しない場合は、乗員には遠方の静止風景を基準に画像表示部１０６が上方に移動するように見える。そこで、制御部１０７は、画像表示部１０６の移動をキャンセルするために必要なピッチ方向（この場合下向き）の移動量を算出し、この移動量だけ画像表示部１０６を移動するように画面変位部１０８へ指令を送る。
【００２９】
図４（ｃ）は、スクワット時に車両ピッチ動をキャンセルするための画像表示部１０６の移動を説明する図である。図４（ｃ）において、シートフレーム２０６（図２）の上方移動量に応じてヘッドレストステー２０５（図２）が下方向に戻されることにより、画像表示部１０６が下方へ移動する。この結果、表示画面および眼球間の相対変位が０になり、乗員にとって表示画像が遠方の静止風景に対応する空間上に停止して見える。
【００３０】
上記▲２▼について、図５（ａ）を参照して説明する。実際の車両減速時・加速時においては、乗員の頭部にもピッチ方向の回転運動がそれぞれ生じる。図５（ａ）において、車両減速時に頭部が前方に回転すると、画像表示部１０６の位置が移動しない場合は、画像表示部１０６に対して乗員の頭部（とくに眼球）の位置が下方へ移動する。そこで、乗員にとって表示画像が遠方の静止風景に対応する空間上に停止して見えるように表示するためには、図５（ｂ）に示すように、乗員の眼球の下方移動量に応じて画像表示部１０６を下方へ移動させる。この場合の画像表示部１０６の移動方向は、スクワット時に車両ピッチ動をキャンセルする図４（ｃ）と同様である。
【００３１】
車両減速時と反対に、車両加速時には頭部が後方に回転すると、画像表示部１０６の位置が移動しない場合は、画像表示部１０６に対して乗員の頭部（とくに眼球）の位置が上方へ移動する。そこで、乗員にとって表示画像が遠方の静止風景に対応する空間上に停止して見えるように表示するためには、乗員の眼球の上方移動量に応じて画像表示部１０６を上方へ移動させる。この場合の画像表示部１０６の移動方向は、ノーズダイブ時に車両ピッチ動をキャンセルする図４（ｂ）と同様である。
【００３２】
第一の実施の形態では、画像表示部１０６および眼球間の相対変位を求め、この相対変位に応じて画像表示部１０６を移動させるので、上記▲１▼および▲２▼の両ピッチ動による影響をキャンセルするように画像表示部１０６が移動される。
【００３３】
上述したピッチ動を周波数で表すと、およそ０．３Ｈｚである。また、ピッチ動の幅は±１０ｍｍ以内である。したがって、バックレスト２０１（図２）が連続して最大振幅で移動されたとしても、この場合には当該席のシートフレーム２０６自体が車両とともに揺動しているので、当該席の乗員がバックレスト２０１の移動による違和感を感じることはない。
【００３４】
以上説明した第一の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）乗員が着座した状態で体圧測定を行い、人体データベース部１０３を検索して乗員の体格および着座姿勢を推定するようにしたので、大人や子供、男性や女性、ならびに着座姿勢にかかわらず、適切な人体振動伝達関数を選択することができる。
【００３５】
（２）上記（１）による人体振動伝達関数と、車両運動の検出データとを用いて、乗員の頭部（とくに眼球）運動の推定値を算出するので、乗員の頭部などに運動検出センサを設けなくても、乗員の眼球位置を得ることができる。乗員に検出センサを取り付けないので、コスト上昇が抑えられる上に、乗員に負担を与えることもない。
【００３６】
（３）車両運動を示す検出データを用いて、車両の回転運動にともなう画像表示部１０６のピッチ方向（上下方向）の移動量を算出するので、画像表示部１０６用に運動検出センサを設けなくても、画像表示部１０６の位置を得ることができる。
【００３７】
（４）上記（２）の眼球位置および上記（３）の画像表示部１０６の位置を用いて両者の相対変位を求めるので、それぞれが異なる運動状態であっても、両者間の変位を得ることができる。
【００３８】
（５）画像表示部１０６のピッチ方向（上下方向）の移動量、ならびに、上記（４）の相対変位の変化に起因する表示画像の動きをキャンセルするように、画像表示部１０６をピッチ方向に移動させたので、乗員にとって表示画像が空間上に停止して見える。この結果、乗員にとって画像が見やすくなる上に、乗員が表示画面を注視している状態で、乗員が得る視覚情報と前庭器（三半規管、耳石）からの情報が一致するので、画像表示部１０６を移動しない場合に比べて、乗員が感じる違和感を低減することができる。
【００３９】
なお、画像表示部１０６と乗員との距離が十分離れている場合は、乗員の頭部回転に伴う乗員の眼球と画像表示部１０６との覚悟変化はわずかで無視できるので、上述したステップＳ７０の処理をスキップしてもよい。この場合は、乗員の眼球位置が固定されているとみなし、眼球および画像表示部１０６間の相対変位を求めればよい。
【００４０】
上述した人体データベース部１０３は、車両揺動に対する人体各部（とくに頭部）の振動の情報として伝達関数を示すデータを格納するようにした。この代わりに、数値モデルをテーブル化して格納してもよい。具体的には、ＬＵＴ（ｌｏｏｋ  ｕｐ  ｔａｂｌｅ）を構成し、車両の揺動を示す値をＬＵＴに入力すると、当該揺動に対応する人体振動を示す値が当該ＬＵＴから出力されるようにする。
【００４１】
以上の説明では、ピッチ方向の回転運動を例にあげて説明したが、車両のロール方向（左右方向）の回転運動についても同様に処理することができる。
【００４２】
上述した説明では、画像表示部１０６を前席のバックレストに内蔵する例を説明したが、画像表示部１０６を前席のヘッドレストステー２０５で直接支持するようにしてもよい。
【００４３】
また、図６に示すように、画像表示部を車室内のルーフに取り付ける構成にしてもよい。図６において、画像表示部本体３０１は、車両ルーフ３０２から図６の下方向に配設される画像表示部ステー３０５によって支持される。画像表示部本体３０１には表示部２０２、内蔵駆動モータ３０３および送りネジ装置３０４が内蔵されている。表示部２０２は図２のものと同様である。駆動モータ３０３が回転すると、送りネジ装置３０４が駆動モータ３０３の回転の向きに応じて画像表示部ステー３０５を上方向に送り出したり、下方向に戻したりする。この結果、画像表示部本体３０１がルーフ３０２から下方に離れる方向、ルーフ３０２へ近づく方向にそれぞれ移動する。画像表示部ステー３０５、駆動モータ３０３および送りネジ装置３０４は、図１の画面変位部１０８に対応する。
【００４４】
また、画像表示部を不図示のインストルメントパネル内に配設するようにしてもよい。この場合には、画面変位部１０８によって画像表示部をインストルメントパネル内でピッチ方向に移動させる。
【００４５】
（第二の実施の形態）
図７は、本発明の第二の実施の形態による車載情報提供システムの概要を説明するブロック構成図である。図７において、車載情報提供システム４００は、車両運動検出部４０１と、頭部運動検出部４０２と、画面振動検出部４０３と、制御部４０５と、映像入力部４０４と、画面変位部４０７と、画像表示部４０６とを有する。観察者は、車両内で、画像表示部４０６に表示される画像を観察する。
【００４６】
車両運動検出部４０１は、車両の並進運動、および車両の回転運動をそれぞれ検出し、検出信号を制御部４０５へ出力する。頭部運動検出部４０２は、たとえば、加速度センサを内蔵したヘッドフォンによって構成され、観察者（この場合は車両の乗員）の頭部の並進運動、および頭部の回転運動をそれぞれ検出し、検出信号を制御部４０５へ出力する。
【００４７】
画面振動検出部４０３は、画像表示部４０６の並進運動、および画像表示部４０６の回転運動をそれぞれ検出し、検出信号を制御部４０５へ出力する。映像入力部４０４は、外部機器から入力される表示データを画像表示部４０６の入力インターフェイスに応じた表示信号に変換して画像表示部４０６へ送出する。制御部４０５は、車両運動を示す検出信号、頭部運動を示す検出信号、ならびに画像表示部４０６の運動を示す検出信号を用いて、画面の変位量を決定し、画面変位部４０７へ画像表示部４０６の移動指令を送る。制御部４０５は、画面変位量の決定および画像表示部４０６の移動指令の他に、車載情報提供システム４００の各部を制御するように構成されている。
【００４８】
画面変位部４０７は第一の実施の形態と同様のアクチュエータなどで構成され、制御部４０５からの指令に基づいて画像表示部４０６を物理的に変位させる。画像表示部４０６は、たとえば、液晶表示器などで構成され、入力された表示信号による画像（テキストを含む）を表示する。
【００４９】
第二の実施の形態では、乗員の頭部（とくに眼球）の運動を頭部運動検出部４０２によって直接検出し、画像表示部４０６の運動を画面振動検出部４０３によって直接検出する。
【００５０】
上述した車載情報提供システム４００の制御部４０５で行われる画面変位処理の流れについて、図８のフローチャートを参照して説明する。ステップＳ２１０において、制御部４０５は、画像表示部４０６の画面電源がオンされているか否かを判定する。制御部４０５は、画面電源がオンされている場合にステップＳ２１０を肯定判定してステップＳ２２０へ進み、画面電源がオンされていない場合にステップＳ２１０を否定判定し、ステップＳ２１０の判定処理を繰り返す。
【００５１】
ステップＳ２２０において、制御部４０５は、車両運動検出部４０１に指令を出力し、車両の運動を検出させて（運動測定）ステップＳ２３０へ進む。これにより、車両運動検出部４０１が車両の並進運動および回転運動をそれぞれ検出する。ステップＳ２３０において、制御部４０５は、画面振動検出部４０３に指令を出力し、画像表示部４０６の運動を検出させてステップＳ２４０へ進む。画面振動検出部２０３による検出信号は、画像表示部４０６の画面振動を示す。
【００５２】
ステップＳ２４０において、制御部４０５は、頭部運動検出部４０２に指令を出力し、乗員の頭部の運動を検出させてステップＳ２５０へ進む。これにより、頭部運動検出部２０２が乗員の頭部（とくに眼球）の並進運動および回転運動をそれぞれ検出する。ステップＳ２５０において、制御部４０５は、車両運動を示す検出信号を用いて、車両の回転運動にともなう並進方向の画面移動量を算出し、ステップＳ２６０へ進む。この場合の画面移動量は、画像表示部４０６のピッチ方向（上下方向）の移動量である。
【００５３】
ステップＳ２６０において、制御部４０５は、上記検出値を用いて車両および眼球間の相対変位を算出し、ステップＳ２７０へ進む。ステップＳ２７０において、制御部４０５は、上記検出値を用いて車両および画像表示部４０６間の相対変位を算出し、ステップＳ２８０へ進む。ステップＳ２８０において、制御部４０５は、画面の移動量および上記各相対変位を用いて、乗員にとって空間上に揺動無く安定して見えるために必要な画像表示部４０６の移動量を算出し、ステップＳ２９０へ進む。
【００５４】
ステップＳ２９０において、制御部４０５は、画像表示部４０６を上記必要な移動量だけ移動させるように画面変位部４０７へ指令を出力してステップＳ３００へ進む。これにより、画面変位部４０７が画像表示部４０６を上下方向に変位させる。
【００５５】
ステップＳ３００において、制御部４０５は、画像表示部２０７へ指令を送り、表示データによる画像を表示させてステップＳ３１０へ進む。ステップＳ３１０において、制御部４０５は、画像表示部４０６の画面電源がオフされたか否かを判定する。制御部４０５は、画面電源がオフされた場合にステップＳ３１０を肯定判定し、図８による処理を終了する。一方、制御部４０５は、画面電源がオフされていない場合にステップＳ３１０を否定判定し、ステップＳ２２０へ戻って上述した処理を繰り返す。
【００５６】
以上説明した第二の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）頭部運動検出部４０２によって乗員の頭部（とくに眼球）の運動を直接検出するようにしたので、大人や子供、体格や姿勢にかかわらず、乗員の眼球位置を正確に得ることができる。
【００５７】
（２）画面振動検出部４０３によって画像表示部４０６の運動を直接検出するようにしたので、画像表示部４０６が座席のバックレストなどに取り付けられる場合のように、車両の運動とバックレスト（すなわち、画像表示部４０６）の運動とが異なる場合でも、バックレストの振動によって生じる画像表示部４０６の位置を正確に得ることができる。この結果、バックレストの支持剛性を必要以上に高めることが不要になる。
【００５８】
（３）上記（１）の眼球位置および上記（２）の画像表示部４０６の位置を用いることにより、両者の相対変位を考慮して画像表示部４０６を移動させたので、乗員にとって表示画像が空間上に停止して見える。この結果、第一の実施の形態と同様に、乗員にとって画像が見やすくなる上に、乗員が感じる違和感を低減することができる。とくに、バックレストの振動による画面のブレをキャンセルできるので、乗員にとって見やすい情報提供装置が得られる。
【００５９】
上述した頭部運動検出部４０２に加速度センサを内蔵する構成を説明したが、加速度センサの代わりに、ジャイロセンサもしくは磁気位置センサを内蔵してもよい。これら加速度センサ、ジャイロセンサ、磁気位置センサは、車両運動検出部４０１や画面振動検出部４０３に用いてもよい。
【００６０】
また、車載カメラで乗員を撮影し、この撮影画像を解析して乗員の眼球の運動（変位）を得るようにしてもよい。
【００６１】
（第三の実施の形態）
画像表示部に書類などを保持するホルダを設けてもよい。図９は、ホルダを有する画像表示部の設置例を説明する図であり、前席シートを背面から（後席側から）見た図である。図１０は図９の側面図である。図９、図１０において、前席のバックレスト本体２０１に画像表示部２０２が内蔵される点、およびバックレスト２０１がシートフレーム２０６に対して図９の上下方向に進退移動可能なヘッドレストステー２０５によって支持される点は、それぞれ図２と同様である。
【００６２】
ホルダ２０９は、画像表示部２０２の画面と平行に書類などを挟持するように構成される。ホルダ２０９には、本、地図、パンフレットなどを挟むことが可能である。図１１は、ホルダ２０９で地図を挟持させる例を示す図である。第一の実施の形態と同様に駆動モータ２０３を回転させると、駆動モータ２０３の回転の向きに応じてバックレスト２０１が上下方向に変位する。この結果、乗員が地図を見ている場合には、地図が遠方の静止風景に対応する空間上に停止して見えるようになるので見やすくなる。さらに、乗員が地図を注視している状態で乗員が得る視覚情報と前庭器（三半規管、耳石）からの情報が一致するので、乗員が感じる違和感を低減することができる。
【００６３】
書類などを保持するホルダを画像表示部に設ける例を説明したが、車両の運動にともなう並進方向の移動量をキャンセルするようにしたバックレストなどに、ホルダを直接設けるようにしてもよい。
【００６４】
特許請求の範囲における各構成要素と、発明の実施の形態における各構成要素との対応について説明する。車両運動検出手段は、たとえば、車両運動検出部１０１（４０１）によって構成される。表示装置は、たとえば、画像表示部１０６（４０６）によって構成される。並進方向の変位は、たとえば、画像表示部移動量が対応する。表示装置変位演算手段、制御手段、並進移動制御手段および相対変位演算手段は、たとえば、制御部１０７（４０５）によって構成される。並進移動手段は、たとえば、ヘッドレストステー２０５、駆動モータ２０３および送りネジ装置２０４によって構成される。運動値決定手段は、たとえば、頭部運動検出部４０２、あるいは、乗員運動推定部１０４によって構成される。応答関数は、たとえば、伝達関数が対応する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態による車載情報提供システムの概要を示すブロック構成図である。
【図２】車室内における画像表示部の設置例を説明する図である。
【図３】制御部で行われる画面変位処理の流れを説明するフローチャートである。
【図４】（ａ）車両側に生じるピッチ動に起因する画面位置の変位を説明する図である。
（ｂ）ノーズダイブ時に車両ピッチ動をキャンセルするための画像表示部移動を説明する図である。
（ｃ）スクワット時に車両ピッチ動をキャンセルするための画像表示部移動を説明する図である。
【図５】（ａ）乗員側に生じるピッチ動に起因する画面位置の変位を説明する図である。
（ｂ）頭部前方回転時に頭部（とくに眼球）のピッチ動をキャンセルための画像表示部移動を説明する図である。
【図６】画像表示部を車室内のルーフに取り付ける構成を説明する図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態による車載情報提供システムの概要を示すブロック構成図である。
【図８】制御部で行われる画面変位処理の流れを説明するフローチャートである。
【図９】ホルダを有する画像表示部の設置例を説明する前席シートの背面図である。
【図１０】図９の側面図である。
【図１１】ホルダで地図を挟持した例を示す図である。
【符号の説明】
１００（４００）…車載情報提供システム、１０１（４０１）…車両運動検出部、
１０２…座面圧力検出部、            １０３…人体データベース部、
１０４…乗員運動推定部、            １０５（４０４）…映像入力部、
１０６（４０６）…画像表示部、      １０７（４０５）…制御部、
１０８（４０７）…画面変位部、      ４０２…頭部運動検出部、
４０３…画面振動検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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