JP2018514168A - 自動車用の表示装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車（１）用の表示装置（１０）に関し、前記表示装置（１０）は、少なくとも１つのカメラ（１３）により取得された画像（ｌｃ）を表示するための画像生成器（１２）と、前記表示された画像（ｌｃ）から仮想画像（ｌｖ）を作成するための少なくとも１つの不透明ミラー（１１）と、を備える。

Description

本発明は、自動車用の表示装置に関する。また、本発明は、これに関連する表示方法に関する。

本発明は、自動車の分野に特に適用可能であるがこれに限られない。

自動車の分野において、自動車のＣＯ２インプリント及びその空力係数を減少させるために、サイドミラーや中央リアビューミラー（バックミラー）をサイドカメラ（側方視認カメラ）や中央リアビューカメラ（後方視認カメラ）に代えることが可能である。これらのカメラは、自動車の外部環境の画像を獲得して、自動車の内部に配置された単数又は複数の表示スクリーンにこの画像を投射する。

従来技術の１つの欠点は、単数又は複数の表示スクリーンの配置される場所、例えば自動車のダッシュボードに又はバックミラーと同じ高さ位置によって、運転者が、（例えば自動車のフロントガラスを通して外部環境を見る場合の）遠見から（スクリーンを見る場合の）近見に切り替える際に目の焦点を調節しなければならないということである。これにより、運転中の運転者は目の焦点をスクリーンに合わせなければならないため、不都合が生じる。また、これにより、運転者が道路に目を向けない時間が長くなってしまう。

この目的のために、本発明は、自動車用の表示装置であって、前記表示装置は、
‐ 少なくとも１つのカメラにより取得された画像を表示するのに適した画像生成器と、
‐ 表示された前記画像から仮想画像を作成するのに適した少なくとも１つの不透明ミラーと、
を備える表示装置、を提案する。

このように、表示スクリーンを不透明ミラーに代えることにより、仮想画像を介して直接的な視認を間接的な視認とすることが可能となるとともに、自動車の運転者の目の焦点合わせに関する問題を減じることが可能となる。仮想画像は、画像生成器により表示された画像の不透明ミラーにおける反射光から作成される。

非限定的な実施形態によれば、表示装置は以下の１つ以上の追加の特徴を更に備え得る。

非限定的な実施形態によれば、前記カメラは、前記自動車の外部に配置されたカメラである。

非限定的な実施形態によれば、前記カメラはリアカメラである。

非限定的な実施形態によれば、前記カメラはサイドカメラである。

非限定的な実施形態によれば、前記カメラは前記自動車の内部に配置されたカメラである。

非限定的な実施形態によれば、前記ミラーは、前記自動車のフロントガラスの中央且つ頂部に位置する。

非限定的な実施形態によれば、前記表示装置は、少なくとも１つの中間不透明ミラーを更に備える。

非限定的な実施形態によれば、前記不透明ミラーは拡大鏡である。

非限定的な実施形態によれば、前記画像生成器は前記不透明ミラーから距離ｄ１を置いて配置され、前記距離ｄ１は１０ｃｍと５０ｃｍとの間にある。

非限定的な実施形態によれば、前記画像生成器は、前記中間不透明ミラーから、１０ｃｍと８０ｃｍとの間の距離を置いて配置される。

また、自動車用の表示方法であって、前記表示方法は、
‐ 少なくとも１つのカメラにより取得された画像の画像生成器による表示と、
‐ 少なくとも１つの不透明ミラーによる、表示された前記画像からの仮想画像の作成と、
を備える表示方法、が提案される。

本発明及びそのさまざまな適用例は、以下の説明を読み添付図面を見ることでより良く理解されるであろう。

本発明の非限定的な第１実施形態による表示装置であって、不透明ミラーと画像生成器とを備えた表示装置を備えた自動車を示す図。 図１の表示装置の不透明ミラーが配置された自動車のフロントガラスを示す図。 本発明の非限定的な第２実施形態による自動車用の表示装置の説明図。 非限定的な実施形態による図１の表示装置の画像生成器により取得された画像、及び不透明ミラーにより作成された仮想画像の説明図。 図１又は図３の表示装置により実施される表示方法のフロー説明図。

特に記載のない限り、構造又は機能において同一の要素は、異なる図面において同じ参照符号を付されている。

自動車１用の表示装置１０を、図１乃至３を参照して説明する。

図１に示すように、自動車１は、少なくとも１つのカメラ１３と１つの表示装置１０とを備える。

非限定的な実施形態において、カメラ１３はリアカメラ（後方視認カメラ）である。

非限定的な実施形態において、自動車１は、また、サイド・リアビューミラー（後方視認サイドミラー）に代えて２つのサイドカメラ（側方視認カメラ）１３を備える。

第１の非限定的な実施形態において、カメラ１３は、自動車１の外部に配置されたカメラである。この場合、カメラは自動車の外部環境の画像を取得する。非限定的な例において、リアカメラ１３及びサイドカメラ１３が、自動車１の外部に配置される。

第２の非限定的な実施形態において、カメラ１３は、自動車１の内部に配置されたカメラである。この場合、カメラ１３は、自動車１の内部の画像を取得する。このため、内部カメラは、例えば内部の後方の画像を取得することができるであろう。したがって、運転者は、不透明視認ミラー（後述）を介して、後部座席に着席する人を視認することができるであろう。これにより、例えば、運転している大人が自動車の後部に着席している子供を振り返ることなく確認することが可能となる。

第３の非限定的な実施形態において、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせることができる。したがって、非限定的な例において、自動車１は、２つの外部のサイドカメラと、１つの外部のリアカメラと、１つの内部のカメラとを備える。

表示装置１０は、
‐ 少なくとも１つの不透明ミラー１１と、
‐ 画像生成器１２（「映像生成ユニット」と称される）と、
を備える。

図１に示すように、非限定的な実施形態において、表示装置１０は、自動車のドーム１６と呼ばれる領域に設置される。ドーム１６は、自動車の内部の天井に配置され、従来的に車内灯やサンルーフであるルーフ等のための制御部を備える。

他の非限定的な実施形態において、表示装置１０は、より低いダッシュボードの高さに設置される。

図１に示すように、非限定的な実施形態において、表示装置１０は、単独の不透明ミラー１１を備える。

画像生成器１２は、不透明ミラー１１から距離ｄ１を置いて配置される。非限定的な実施形態において、距離ｄ１は、単独ミラーを有するシステムの場合１０センチメートル（ｃｍ）と５０センチメートル（ｃｍ）との間にあり、中間第２ミラー１４（後述）を備える場合には８０ｃｍに達し得る。

非限定的な実施形態において、画像生成器１２は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）、レーザスキャニング、ＤＬＰ（Digital Light Processing：デジタル・ライト・プロセッシング）、又はＬｃｏｓ（Liuqid Crystal on Silicon：液晶オンシリコン）タイプの技術を利用する。画像生成器１２は、単数又は複数のカメラ１３を介してビデオ画像を受信し、カメラからのこのビデオ画像を適当な表示画像ｌｃにフォーマットして、これをスクリーン上に表示するのに適している。非限定的な例において、スクリーンはＴＦＴタイプのスクリーンである。画像生成器１２は、このような画像処理を可能とするコンピュータを備えていることに留意されたい。

不透明ミラー１１は、画像生成器１２により表示される画像ｌｃから仮想画像ｌｖを作成する。仮想画像ｌｖは、画像生成器１２により表示された画像ｌｖの不透明ミラー１１における反射光から作成される。したがって、不透明ミラー１１の機能は、画像生成器１２のスクリーンに表示された画像ｌｃの不透明ミラー１１における反射光である仮想画像１２を投射することである。

このようにして、図１に示すように、不透明ミラー１１の面を越えて存在する仮想画像ｌｖが得られる。

自動車１が、リアカメラのみを備えている場合、不透明ミラー１１により生成される仮想画像ｌｖは、自動車１の後方の外部環境に相当する。

したがって、不透明ミラー１１は、自動車１の運転者にとって視認ミラーである。

このため、不透明ミラー１１と関連付けられたリアカメラ１３を、自動車１の中央リアビューミラーに代えることが可能となる。

したがって、図２に示す非限定的な実施形態において、不透明ミラー１１は、中央リアビューミラーが一般に設置される場所に、すなわち、自動車１のフロントガラス１５の中央の頂部に配置される。この場合、不透明ミラー１１は運転者の頭部から約５０ｃｍの距離を置いて配置されることに留意されたい。したがって、仮想画像ｌｖは、運転者の目（参照符号２）から実質的に５０ｃｍよりかなり大きい距離を置いて存在する、これにより（７０ｃｍを超える）中間見領域に存在する。

他の非限定的な実施形態において、不透明ミラー１１は、フロントガラス１５の中央の底部に配置される。

更に、非限定的な実施形態において、リアカメラ１３は、自動車１のテールゲートの頂部に、すなわち自動車１のリアガラスの頂部に配置される。

図１に示す例示的かつ非限定的な実施形態において、自動車１は、１つのリアカメラと、外部のリアビューミラーに代わる２つのサイドカメラとを備える。

この場合、第１の非限定的な実施形態において、仮想画像ｌｖは、２つのサイドカメラ１３により取得された画像ｌｃ、及びリアカメラ１３により取得された画像ｌｃをそれぞれ表示する３つの領域を備え得る。

第２の非限定的な実施形態において、非限定的な例ではボタンであるアクチュエータが、不透明ミラー１１に、２つのサイドカメラ１３により取得された画像ｌｃと、リアカメラ１３により取得された画像ｌｃとを交互に表示するために使用される。

自動車のＣＯ_２インプリントを減少させ且つその空力係数を改善するように、自動車製造業者は、サイド・リアビューミラーをなくすだけでなくリアガラスの面積を縮小することを検討してきた。このような面積縮小により、運転者が中央リアビューミラーを使用する際の視界が縮小することとなる。中央リアビューミラーをリアカメラ１３及び不透明ミラー１１に代えることにより、自動車の後方における外部環境の視界を改善して、これにより自動車１の運転の際の高い安全性を提供することが可能となる。

不透明ミラー１１の使用により、投射された画像ｌｖに深さ（遠さ）を与えることが可能となる。したがって、運転者が前方の道路と不透明ミラー１１における仮想画像ｌｖとを交互に見るときに、目の焦点を合わせるという苦労が削減される。

運転者の目から画像が最短で７０ｃｍの距離（中間見）にあるとき、一般的に焦点合わせが迅速に行われることを想起されたい。したがって、本発明の非限定的な場合において、不透明ミラー１１は頭部から、すなわち運転者の目から略５０ｃｍの距離（近見）に設置されているけれども、投射された仮想画像ｌｖは７０ｃｍを超える距離に存在するため、迅速に焦点合わせが行われる。

非限定的な実施形態において、不透明ミラー１１は、運転者の頭部に向かって配向されているため、運転者は容易に仮想画像ｌｖを見ることができる。

図１に示すように、画像ｌｃを表示するように画像生成器１２が発した光線の不透明ミラー１１における反射光の光路は、上述の距離ｄ１により規定される。

第１の非限定的な実施形態において、不透明ミラー１１は平面鏡である。この場合、仮想画像は、不透明ミラー１１の面から距離ｄ１を置いて位置する。したがって、不透明ミラー１１の面から距離ｄ１を置いて存在する表示画像ｌｃと、不透明ミラー１１の面の反対側において、不透明ミラー１１の面から同じ距離ｄ１を置いて存在する仮想画像ｌｖとの間には対称性がある。

第２の非限定的な実施形態において、不透明ミラー１１は拡大鏡である。これにより、画像生成器１２が発した画像のサイズよりも大きい仮想画像ｌｖを形成することが可能となる。

第２実施形態の非限定的な変形実施形態において、ミラーは湾曲している。この場合、仮想画像ｌｖは、上述の距離ｄ１より大きい距離を置いて存在する。

図３に示す非限定的な実施形態において、表示装置１０は、少なくとも１つの中間不透明ミラー１４も備えている。これにより、光路を折り返すことでコンパクトなドーム１６を得ることができる。光路は、本例において、（画像生成器１２と中間不透明ミラー１４との間の）距離ｄ１と、（中間不透明ミラー１４と視認不透明ミラー１１との間の）距離ｄ２とを加算した距離によって規定される。

非限定的な実施形態において、距離ｄ２は、５ｃｍと４０ｃｍとの間にある。

中間不透明ミラー１４により、仮想画像ｌｖの深い（遠い）感覚が向上する。したがって、距離ｄ１＋ｄ２が大きいほど、仮想画像ｌｖは不透明ミラー１１の平面を越えて遠くに存在するようになる。このため、非限定的な実施形態において、不透明ミラー１１の平面に対して仮想画像ｌｖが存在する距離は、ｄ１＋ｄ２に等しい。

非限定的な実施形態において、中間不透明ミラー１４は拡大鏡である。非限定的な変形実施形態において、拡大鏡は湾曲している。

拡大視認不透明ミラー１１と拡大中間不透明ミラー１４とを、単独で又は組み合わせて有し得ることに留意されたい。

したがって、表示装置１０により、図５に示す自動車１用のＭＴＨ表示方法を実施することが可能となる。

ＭＴＨ表示方法は、
‐ 少なくとも１つのカメラ１３により取得された画像ｌｃの画像生成器１２による表示（ＤＩＳＰとして示されるステップ（１２、ｌｃ、１３））と、
‐ 少なくとも１つの不透明ミラー１１による、表示された前記画像ｌｃからの仮想画像ｌｖの作成（ＣＲＥＡＴとして示されるステップ（１１、ｌｖ、ｌｃ））と
を備える。

非限定的な実施形態において、上述のように、表示された前記画像ｌｃからの仮想画像ｌｖの作成は、不透明ミラー１１と、少なくとも１つの中間不透明ミラー１４とを介することで実施され得る。

本発明の説明が、上述の適用、実施形態及び例に制限されないことが明らかである。

したがって、非限定的な実施形態において、不透明ミラー１１に代えて、不透明ミラー１１により作成される仮想画像に深い（遠い）という印象を与え得るレンズ又は他の装置が使用され得る。

これにより、非限定的な実施形態において、仮想画像ｌｖは、前記画像ｌｃに関する情報全てではなくカメラ１３により取得された画像の一部のみを備える。したがって、カメラにより獲得された情報の一部は切り捨てられて表示されないか、又は表示可能なサイズという観点から縮小される。

このため、例えば図４に示すように（可能な調整が垂直方向及び水平方向の二重矢印で図示されている）、運転者が視界を調整することが可能となる。

本明細書の記載において、「備える」という語は他の要素を排除せず、単数の冠詞（が付された名詞）は複数を排除しない。

したがって、本明細書に記載の発明は、特に以下の利点を提供する。
‐ 本発明により、運転者が（フロントガラス上の）遠見から（不透明ミラー上の）中間見に視線を切り替える際に焦点合わせの調整が必要ないため、焦点合わせに関する問題が減じられる。
‐ 本発明により、表示される情報の綿密な画像が提供される。
‐ 本発明により、自動車の内部における臨界域をカメラで完全に安全な態様で監視することができる。
‐ 本発明により、自動車の後方の外部領域に関する運転者の視界が広がり、これにより事故の危険性が減少する。
‐ 本発明は、例えば、視界の妨げとなり得るフレームを有する２つの後部ドアを備えた小型のバンタイプの自動車にも有用である。

Claims (11)

1. 自動車（１）用の表示装置（１０）であって、前記表示装置（１０）は、
   ‐ 少なくとも１つのカメラ（１３）により取得された画像（ｌｃ）を表示するのに適した画像生成器（１２）と、
   ‐ 表示された前記画像（ｌｃ）から仮想画像（ｌｖ）を作成するのに適した少なくとも１つの不透明ミラー（１１）と、
   を備える表示装置（１）。
2. 前記カメラ（１３）は、前記自動車（１）の外部に配置されたカメラである、請求項１に記載の表示装置（１０）。
3. 前記カメラ（１３）はリアカメラである、請求項１又は２に記載の表示装置（１０）。
4. 前記カメラ（１３）はサイドカメラである、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表示装置（１０）。
5. 前記カメラ（１３）は、前記自動車（１）の内部に配置されたカメラである、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示装置（１０）。
6. 前記ミラー（１１）は、前記自動車（１）のフロントガラスの中央且つ頂部に位置する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の表示装置（１０）。
7. 前記表示装置（１０）は、少なくとも１つの中間不透明ミラー（１４）を更に備える、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の表示装置（１０）。
8. 不透明ミラー（１１、１４）は拡大鏡である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の表示装置（１０）。
9. 前記画像生成器（１２）は前記不透明ミラー（１１）から距離ｄ１を置いて配置され、前記距離ｄ１は１０ｃｍと５０ｃｍとの間にある、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示装置（１０）。
10. 前記画像生成器（１２）は、前記中間不透明ミラー（１４）から、１０ｃｍと８０ｃｍとの間の距離を置いて配置される、請求項７乃至９のいずれか一項に記載の表示装置（１０）。
11. 自動車（１）用の表示方法（ＭＴＨ）であって、前記表示方法（ＭＴＨ）は、
    ‐ 少なくとも１つのカメラ（１３）により取得された画像（ｌｃ）の画像生成器（１２）による表示と、
    ‐ 少なくとも１つの不透明ミラー（１１）による、表示された前記画像（ｌｃ）からの仮想画像（ｌｖ）の作成と、
    を備える表示方法（ＭＴＨ）。

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