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CN112368999B - 平视显示系统 - Google Patents

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CN112368999B
CN112368999B CN201980044845.1A CN201980044845A CN112368999B CN 112368999 B CN112368999 B CN 112368999B CN 201980044845 A CN201980044845 A CN 201980044845A CN 112368999 B CN112368999 B CN 112368999B
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Maxell Ltd
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Abstract

本发明提供一种平视显示系统。HUD系统(1)包括在车辆的前方显示影像的HUD装置(10)、用于与便携终端(3)连接而进行通信的通信部(31)、用于对驾驶员输出声音的扬声器(32)、用于拾取驾驶员的声音的麦克风(33)、用于分析所拾取的声音的声音识别部(34)、和用于拍摄驾驶员的脸部的车内摄像机(35)。驾驶员能够使用扬声器(32)和麦克风(33)进行使用便携终端3的通话动作。便携终端(3)有来电时，将便携终端的来电画面显示于HUD装置的显示画面(9)，并从扬声器(32)输出来电音，基于由声音识别部(34)对驾驶员发出的声音进行分析的结果，开始或结束便携终端的通话动作。由此驾驶员能够不妨碍安全驾驶而容易地进行使用便携终端的通信操作。

Description

平视显示系统
技术领域
本发明涉及使用车辆中搭载的平视显示装置显示与其连接的便携终端的画面且能够与对方的终端进行通信的平视显示系统。
背景技术
近年来，搭载于车辆的、经由挡风玻璃在前方显示影像信息的平视显示装置(以下称为HUD装置)已经实用化。此时，通过提供面向驾驶员的驾驶辅助信息作为显示的影像信息，能够有助于安全驾驶。另一方面，驾驶员使用带入车内的智能手机等便携终端的情况下，在车辆行驶中进行操作存在安全上的问题，需要经由免提设备等安全地应对。
关于这一点，例如专利文献1中，记载了将智能手机等便携终端与具有能够免提通话的功能的车载装置连接使用的结构。而且，专利文献1中记载的车载装置搜寻位于能够无线通信的区域内的便携终端，用户选择显示的与特定便携终端对应的MAC地址，能够使该便携终端与车载装置连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-100069号公报
发明内容
发明要解决的课题
驾驶员使用带入车内的智能手机等便携终端的情况下，通过经由免提设备等，驾驶员无需用手操作就能够与对方的终端进行通话。但是，现有的免提设备中存在如下所述的易用性上的课题。
在行驶中便携终端有来电的情况下，驾驶员即使能够感觉到来电音等，也不能立即得知通话对方是谁，是不方便的。即，行驶中的驾驶员想要得知通话对方是谁而使视线转向便携终端或免提设备，存在妨碍安全驾驶的风险。进而，连接了多个便携终端或发出声音的车载设备时，驾驶员不能立即判别哪个终端(设备)正在发出声音，是不方便的。结果，存在漏听要优先听取的驾驶引导信息的风险。
本发明的目的在于提供一种不妨碍安全驾驶地、能够容易地进行使用便携终端的通信操作的平视显示系统。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，本发明的平视显示系统包括：搭载于车辆的平视显示装置(以下称为HUD装置)，其在从驾驶员看的所述车辆的前方显示影像；用于将便携终端与HUD装置连接而进行通信的通信部；用于对驾驶员输出声音的扬声器；用于拾取驾驶员的声音的麦克风；用于分析麦克风所拾取的声音的声音识别部；和用于拍摄驾驶员的脸部的车内摄像机。HUD装置包括对在便携终端与扬声器、麦克风、车内摄像机之间传输的声音信号、图像信号进行信号处理的信号处理部，和控制HUD装置的显示画面中的影像显示的显示控制部，驾驶员能够使用扬声器和麦克风来进行基于便携终端的通话动作。便携终端在有来电时，将便携终端的来电画面显示于HUD装置的显示画面，并从扬声器输出来电音，基于由声音识别部对驾驶员发出的声音进行分析所得到的结果，开始或结束便携终端的通话动作。
发明效果
根据本发明，通过将带入车辆中的便携终端的画面显示在HUD装置的画面中，驾驶员能够不妨碍安全驾驶而容易地进行使用便携终端的通信操作。
附图说明
图1是说明车辆中搭载的HUD系统的概要的图。
图2是表示HUD系统的整体结构的框图。
图3A是表示便携终端的画面中有来电时的显示例的图。
图3B是表示HUD画面的显示例中便携终端来电前的状态的图。
图3C是表示HUD画面的显示例中便携终端来电时的状态的图。
图3D是表示HUD画面的显示例中使用便携终端通话中的状态的图。
图4是表示HUD系统中的便携终端的通话处理的流程图。
图5A是表示便携终端的画面中SNS信息的显示例的图。
图5B是表示在HUD画面中显示了便携终端的SNS画面的状态的图。
图6A是表示区分多个扬声器的图标的例子的图。
图6B是表示在HUD画面中显示了多个声音图标的状态的图。
具体实施方式
对于本发明的平视显示系统(以下称为HUD系统)的实施方式，使用附图进行说明。
图1是说明车辆中搭载的HUD系统的概要的图。HUD系统1从在车辆2的仪表盘的下部设置的平视显示装置(HUD装置)10投射显示用的影像。HUD装置10具有生成并出射影像的影像显示部14和使出射的影像向挡风玻璃4反射的凹面反射镜15。在挡风玻璃4上反射的影像对驾驶员5的眼入射，能够观看影像。此时，驾驶员5观看存在于挡风玻璃4前方的虚像9。以下也将该虚像9称为HUD画面。在HUD画面(虚像)9中与前景叠加地显示行驶信息和车辆信息，对驾驶操作进行辅助。
进而，本实施例的HUD系统1中，采用使用HUD装置10的影像显示功能无需手持地进行带入车内的智能手机、平板终端、笔记本电脑等便携终端3的通信动作的结构。即，在便携终端3与HUD装置10之间进行通信连接，经由HUD画面9、车内设置的扬声器32、麦克风33、车内摄像机35进行便携终端3的通信动作(来电、语音通话、图像收发等)。关于设置场所，例如扬声器32优选驾驶座的头枕，麦克风33优选挡风玻璃4的上部，车内摄像机35优选仪表盘上等，但也能够由驾驶员适当变更。
此时，便携终端3的来电的画面和接收图像的显示，与HUD画面9内的驾驶辅助信息的显示叠加、或者与一部分画面切换地进行。由此，不仅驾驶员5可以无需手持地进行使用便携终端3的通信动作，显示影像的HUD画面9也总是包含在驾驶员的视线范围内。即，驾驶员5无需为了使用便携终端3的通信动作而使视线转向便携终端或其他设备，不存在妨碍安全驾驶的风险。
图2是表示HUD系统的整体结构的框图。HUD系统1是对于投射显示影像的HUD装置10连接若干个外部设备和设备而构成的。
首先，对于与基于车辆信息的驾驶辅助动作相关的结构进行说明。作为用于取得车辆信息20的外部设备，连接车外摄像机(车外监视摄像机)21和GPS(Global PositioningSystem：全球定位系统)天线22。
用车外摄像机21拍摄车辆2的前方和后方等周围的状况，通过用图像分析部23对得到的图像进行分析，而例如取得周边是否存在其他车辆或行人等移动物、道路标志、路面状况等。
用GPS天线22接收GPS信号而取得当前位置信息。用导航单元24通过将位置信息与地图数据对照，而生成表示车辆2的当前位置和行驶方向(右转、左转、直行等)的地图信息，并且根据需要生成对驾驶员的声音引导信息。
进而，从未图示的车载的电子控制单元(ECU)输出的包括车速、档位信息、方向盘舵角、ACC(Adaptive Cruise Control：自适应巡航系统)、行驶车道等的车辆信息20经由车载总线25作为CAN(Controller Area Network：控制器局域网)标准的信号输入。
HUD装置10内的图形生成部11基于输入的这些车辆信息20生成各个图形图像，并用影像显示部14显示。另外，声音引导信息从未图示的扬声器输出。显示控制部13进行用图形生成部11生成的图形图像的显示位置、显示大小、多个图像的合成等的控制。
接着，对于关于与带入车内的便携终端3的通信功能的结构进行说明。作为实现与便携终端3的通信功能用的外部设备，具备通信部31、扬声器32、麦克风33、车内摄像机35。即，这些外部设备是为了驾驶员能够无需手持地使用便携终端3，而对便携终端3的通话功能和图像收发功能进行代替的设备。
通信部31是与便携终端3无线连接的设备，例如使用Bluetooth(注册商标)、Wi-Fi(注册商标)等的通信模块。此时，具备能够在便携终端3与对方终端之间实现通话功能(拨打和接听)用的功能(HFP规范)、以及进行图像传输和摄像机控制用的功能(BIP规范)。作为无线通信以外的方案，也可以使用USB线缆(注册商标)等进行连接。
扬声器32输出便携终端3中的来电音(收到的消息)和通话中的对方的声音。另外，HUD装置10中，具备输出来自上述导航单元24的声音引导信息的扬声器的情况下，也可以是将共用的扬声器兼用于两者的功能的结构。
麦克风33不仅在用便携终端3与对方通话时拾取通话中的驾驶员的声音，也在用驾驶员的声音(发声)进行对便携终端3的操作指示时拾取驾驶员的声音。为此，声音识别部34对驾驶员的声音进行分析，判断是怎样的操作指示。
车内摄像机35是构成驾驶员监视系统(DMS)的设备，拍摄驾驶员的脸并发送至便携终端3的通话对方。
通信部31、扬声器32、麦克风33(声音识别部34)、车内摄像机35等外部设备与HUD装置10的信号处理部12连接。信号处理部12进行在便携终端3与扬声器32等各外部设备之间传输的声音信号、图像信号的信号处理。另外，信号处理部13在便携终端3来电时和接收了图像时，将这些接收信息传输至显示控制部13。显示控制部13将来自图形生成部11的驾驶辅助信息、以及从信号处理部12发送来的便携终端3的通信信息经由影像显示部14显示在HUD画面9中。由此，驾驶员能够经由HUD画面9、扬声器32、麦克风33、车内摄像机35等，无需手持地安全地执行便携终端3的通话功能和图像收发功能等基本动作。
接着，分实施例具体地说明本发明的HUD系统1中的通信/显示功能。
实施例1
实施例1中，说明用HUD系统1实现便携终端3的通话功能的情况。使车辆2的点火开关成为ON时，便携终端3与HUD装置10例如通过Bluetooth(注册商标)等的通信部31连接(配对)。然后，便携终端3有来电时，在驾驶员观看的HUD画面9中显示便携终端3的画面。以下示出其显示画面的例子。
图3A表示便携终端3的画面中有来电时的显示例。便携终端3称为来电呼叫模式，在画面中显示通信对方的脸部图像(已登记的情况)3p。
图3B表示HUD画面9的显示例中便携终端3来电前的状态。在HUD画面9中，用图形图像20a显示当前的车速、行驶车道、道路标志等驾驶辅助信息。
图3C表示HUD画面9的显示例中便携终端3有来电的状态。便携终端3有来电时，便携终端3的画面被使用BIP规范传输至HUD装置10。然后，经由信号处理部12和显示控制部13，用影像显示部14显示在HUD画面9中。此时，便携终端3的画面3a与图形生成部11生成的图形图像(驾驶辅助信息)20a的一部分区域叠加地显示。另外，在HUD画面9中也显示便携终端3的通话对方的脸部图像3p。由此，驾驶员不仅能够辨认便携终端3有来电，也能够立即辨认通话对方是谁。与此同时，经由信号处理部12从扬声器32输出来电音、或收到的消息的声音，所以驾驶员能够可靠地得知有来电。
对此，驾驶员说出允许来电的用语(例如“YES”)时，能够与对方通话。另外，驾驶员说出拒绝来电的用语(例如“NO”)时，切断与对方的通话。此时，对于驾驶员的发声用麦克风33拾取，声音识别部34通过与预先登记的说出的用语(“YES”、“NO”等)对照，来判断驾驶员的指示内容(允许、拒绝等)。
图3D表示HUD画面9的显示例中经由便携终端3通话中的状态。在通话中，HUD画面9内的便携终端的画面3a改变为小面积的图标3b且移动至HUD画面9的下方显示。这是为了遵守为了驾驶员的安全行驶而设定的HUD画面中的图像显示率的规定。在关于机动车的规格中，存在HUD画面中显示的图像(内容)的显示率在35％以下这样的规定，是为了满足这一情况。因此，在图3C中成为显示率超过35％的状态的情况下，需要如图3D所示地图标化而用小面积显示。或者，也可以删除驾驶辅助信息20a的一部分(例如道路标志等)。
另一方面，用车内摄像机35拍摄的驾驶员的图像被传输至便携终端3，便携终端3响应通话对方而向对方的终端发送图像。
在通话结束时，驾驶员说出结束通话的用语(例如“OFF”、“FINISH”)时，便携终端的图标化画面3b暂时恢复为图3C的原本尺寸的画面3a，在规定时间后使其删除。然后，与通话对方的终端的通话动作结束。
图4是表示HUD系统1中的便携终端的通话处理的流程的流程图。以下处理主要由信号处理部12控制。在开启车辆的点火钥匙时，HUD装置10与便携终端3经由通信部31连接。
便携终端3有来电时(S101)，在便携终端3上显示如图3A所示的来电画面(S102)。
便携终端3的来电画面被发送至HUD装置10(S103)，在HUD画面9中如图3C所示地显示来电画面3a(S104)。与此同时，从扬声器32输出来电音(或收到的消息的声音)(S105)。
得知有来电的驾驶员用声音进行指示。麦克风33拾取驾驶员的发声(S106)，用声音识别部34分析指示内容(S107)。判断驾驶员的指示内容是否允许来电(S108)。另外，关于是否允许来电，预先登记说出的用语，与其对照而判断。
驾驶员的指示内容是不允许来电的情况下(S108中否)，对便携终端3发送拒绝来电的命令(S109)。然后，将HUD画面9中显示的便携终端的来电画面3a删除(S110)，结束处理。
驾驶员的指示内容是允许来电的情况下(S108中是)，对便携终端3发送允许来电的命令(S111)。然后，如图3D的HUD画面9所示地，使来电画面的尺寸成为缩小的图标3b，移动至HUD画面9的下部显示(S112)。
另一方面，用车内摄像机35拍摄驾驶员的图像，并发送至便携终端3(S113)，便携终端3响应通话对方地发送驾驶员图像(S114)。驾驶员使用麦克风33和扬声器32开始使用便携终端3的通话动作(S115)。
在通话中，用声音识别部34对驾驶员的发声进行分析(S116)，判断是否存在通话结束的指示(例如“OFF”的声音)(S117)。
存在通话结束的指示时(S117中是)，使HUD画面9内的来电画面恢复为原本的尺寸(S118)，对便携终端3发送结束命令(S119)。然后，将HUD画面9内的来电画面删除(S120)，结束通话处理。
这样，根据实施例1，能够用HUD系统1无需手持地安全地执行便携终端3的通话功能。此时，在HUD画面9中显示便携终端3的通话对方的脸部图像3p，所以驾驶员能够立即辨认通话对方是谁。另外，声音识别部34对驾驶员的声音进行分析，判断是怎样的操作指示，所以易用性能够提高。
实施例2
实施例2中，对于图像的接收功能进行说明。例如，是车辆在交通堵塞或事故现场附近行驶时、在HUD画面9中显示SNS(Social Networking Service：社交网络服务)的发布图像等的功能。该功能是对实施例1的通话功能附加的，但也能够作为独立的功能执行。
图5A表示便携终端3的画面中SNS信息的显示例。例如在车辆的行驶路线上存在事故现场等时，便携终端3能够接收从外部的终端发布的SNS图像和道路的拥堵状况等，并显示在便携终端3的画面中。本例中，显示了SNS画面(各种徽标标记)3s。
图5B表示HUD画面9的显示例中、显示了便携终端的SNS画面3s的状态。便携终端3的SNS画面3s被传输至HUD装置10，在HUD画面9中，与驾驶辅助信息20a的一部分区域叠加地显示SNS画面3s。但是，该情况下也为了使HUD画面9内的图像显示率成为规定值以下，而在驾驶辅助信息20a中将优先顺位低的内容删除，或者图标化而较小地显示。本例中，删除了虚线框20b所示的道路标志(80km的限速)。
驾驶员确认HUD画面内的SNS画面，用声音进行指示。驾驶员说出“DELETE”等用语时，用麦克风33和声音识别部34判断为不需要显示，从HUD画面9中删除SNS画面3s。驾驶员说出“NEXT”等用语时，切换为类似的SNS发布图像等显示。驾驶员说出“FINISH”等用语时，使SNS发布图像的显示结束。
根据实施例2，车辆在交通堵塞或事故现场附近行驶时，在HUD画面9中显示与此相关的SNS的发布图像等，所以驾驶员能够无需手持地效率良好地取得行驶路线上的有益的信息。
另外，实施例1、2中，驾驶员为了便携终端的通信指示而说出的用语(“YES”、“NO”、“DELETE”等)是一例，用户能够自由地设定登记。
实施例3
实施例3中，对于对HUD装置10连接了多个便携终端3时识别正在从哪个终端输出声音的方法进行说明。或者，对于识别与HUD装置10连接的设备(例如导航单元24)和带入车内的便携终端3中的哪一者正在输出声音的方法进行说明。兼用作多个终端的扬声器的情况，和个别地具备扬声器的情况下，都通过识别是来自哪个终端的声音而提高易用性。该功能是对实施例1的通话功能附加使用的。
图6A是表示区分多个扬声器(或音源)的声音图标的例子的图。例如，连接了1台便携终端3和导航单元24时，附图标记41是表示便携终端3的扬声器的声音图标，附图标记42是表示导航单元24的扬声器的声音图标。使双方的声音图标形状不同，进而使声音图标的颜色不同，由此能够容易地区分。
图6B表示HUD画面9的显示例中显示了多个声音图标的状态。在HUD画面中，与驾驶辅助信息20a一同并列地显示了图6A中示出的多个扬声器的声音图标41、42。
在驾驶中便携终端3发出了声音时，或者导航单元24发出了声音时，HUD装置10的显示控制部13判断正在从哪个终端输出声音。然后，使对应的扬声器的声音图标闪烁或者高亮显示。本例中，左侧的声音图标41闪烁，显示了便携终端3正在输出声音。由此，驾驶员能够容易地判别哪个终端正在输出声音。
根据实施例3，能够容易地识别正在输出声音的终端，由此也有助于安全监视。例如，在进行安全驾驶方面，与便携终端3的声音相比导航单元24的驾驶指导信息的重要度更高的情况下，驾驶员想要更注意地听取驾驶指导信息，所以漏听的风险减少。
如上所述，根据各实施例，通过将带入车辆中的便携终端的画面显示在HUD装置的画面中，驾驶员能够不妨碍安全驾驶地容易地进行使用便携终端的通信操作。
附图标记说明
1：平视显示系统(HUD系统)，
2：车辆，
3：便携终端，
3b：便携终端的图标，
3s：SNS画面，
4：挡风玻璃，
5：驾驶员，
9：HUD画面(虚像)，
10：平视显示装置(HUD装置)，
11：图形生成部，
12：信号处理部
13：显示控制部，
14：影像显示部，
20：车辆信息，
20a：图形图像(驾驶辅助信息)，
31：通信部，
32：扬声器，
33：麦克风
34：声音识别部，
35：车内摄像机，
41、42：声音图标。

Claims (8)

1.一种能够与便携终端连接而进行通信的平视显示系统，其特征在于，包括：
搭载于车辆的平视显示装置，其在从驾驶员看的所述车辆的前方显示影像；
用于将所述便携终端与所述平视显示装置连接而进行通信的通信部；
用于对所述驾驶员输出声音的扬声器；
用于拾取所述驾驶员的声音的麦克风；
用于分析所述麦克风所拾取的声音的声音识别部；和
用于拍摄所述驾驶员的脸部的车内摄像机，
所述平视显示装置包括对在所述便携终端与所述扬声器、所述麦克风、所述车内摄像机之间传输的声音信号、图像信号进行信号处理的信号处理部，和控制所述平视显示装置的显示画面中的影像显示的显示控制部，
所述驾驶员能够使用所述扬声器和所述麦克风来进行基于所述便携终端的通话动作，
在所述便携终端有来电时，将该便携终端的来电画面显示于所述平视显示装置的显示画面，并从所述扬声器输出来电音，
基于由所述声音识别部对所述驾驶员发出的声音进行分析所得到的结果，开始或结束所述便携终端的通话动作，
所述显示控制部，
在所述便携终端有来电时，将所述便携终端的画面显示在所述平视显示装置的显示画面的规定位置，
在所述便携终端的通话动作开始时，使在所述平视显示装置的显示画面的规定位置所显示的所述便携终端的画面变化为小面积的图标，并将其移动至平视显示装置的显示画面的下方显示，并且
在所述便携终端的通话动作结束时，使变化为所述图标的画面恢复为所述便携终端的画面的显示，并在规定时间后将其删除。
2.如权利要求1所述的平视显示系统，其特征在于：
所述声音识别部预先登记用于开始或结束所述便携终端的通话动作的用语，通过与该登记的用语进行对照来判断所述驾驶员的指示内容。
3.如权利要求1所述的平视显示系统，其特征在于：
所述信号处理部，在所述便携终端的通话动作开始时，通过所述便携终端将用所述车内摄像机拍摄到的驾驶员的脸部图像发送至通话对方。
4.如权利要求1所述的平视显示系统，其特征在于：
在所述平视显示装置连接有多个便携终端的情况下，或者当存在所述平视显示装置所具有的其他扬声器时，
所述显示控制部在所述平视显示装置的显示画面中显示多个声音图标，使与正在输出声音的终端对应的声音图标闪烁地显示。
5.一种能够与便携终端连接而进行通信的平视显示系统，其特征在于，包括：
搭载于车辆的平视显示装置，其在从驾驶员看的所述车辆的前方显示影像；
用于将所述便携终端与所述平视显示装置连接而进行通信的通信部；
用于对所述驾驶员输出声音的扬声器；
用于拾取所述驾驶员的声音的麦克风；
用于分析所述麦克风所拾取的声音的声音识别部；和
用于拍摄所述驾驶员的脸部的车内摄像机，
所述平视显示装置包括对在所述便携终端与所述扬声器、所述麦克风、所述车内摄像机之间传输的声音信号、图像信号进行信号处理的信号处理部，和控制所述平视显示装置的显示画面中的影像显示的显示控制部，
所述驾驶员能够使用所述扬声器和所述麦克风来进行基于所述便携终端的通话动作，
在所述便携终端有来电时，将该便携终端的来电画面显示于所述平视显示装置的显示画面，并从所述扬声器输出来电音，
基于由所述声音识别部对所述驾驶员发出的声音进行分析所得到的结果，开始或结束所述便携终端的通话动作，
所述信号处理部，在所述车辆正在靠近交通堵塞或事故现场的道路上行驶时所述便携终端接收到从外部的终端发布的图像的情况下，所述显示控制部在所述平视显示装置的显示画面中叠加地显示接收到的图像，并以显示画面内的图像显示率成为规定值以下的方式删除其他显示图像而优先显示接收到的图像。
6.如权利要求5所述的平视显示系统，其特征在于：
所述声音识别部预先登记用于开始或结束所述便携终端的通话动作的用语，通过与该登记的用语进行对照来判断所述驾驶员的指示内容。
7.如权利要求5所述的平视显示系统，其特征在于：
所述信号处理部，在所述便携终端的通话动作开始时，通过所述便携终端将用所述车内摄像机拍摄到的驾驶员的脸部图像发送至通话对方。
8.如权利要求5所述的平视显示系统，其特征在于：
在所述平视显示装置连接有多个便携终端的情况下，或者当存在所述平视显示装置所具有的其他扬声器时，
所述显示控制部在所述平视显示装置的显示画面中显示多个声音图标，使与正在输出声音的终端对应的声音图标闪烁地显示。
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