JP2021035808A - 電子ミラー装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電子ミラー装置の映像を目視する際の眼の負担を低減するとともに、設置スペースを小さくすることで安全性を向上した電子ミラー装置を提供する。【解決手段】電子ミラー装置100は、表示パネル1および反射ミラー2を備える。表示パネル1は、車両のダッシュボード70の上面に配置されており、車両の後方を撮影した映像を表示する。反射ミラー2は、車両のウインドシールド80の上辺部81における車室内側に配置されており、表示パネル1に表示された映像を車両の運転者の頭部の方向へ反射する。表示パネル1の表示面中心からウインドシールド80で反射し、車両の運転者の頭部へ至る光線のウインドシールド80での入射角がブリュースター角を含む所定範囲内に設定され、前記光線における表示パネル1からの出射光がウインドシールド80を基準としてP偏光である。【選択図】図1
Description
本発明は、車両に搭載する電子ミラー装置に関する。
車両における車室内の中央上部に配置されるインナーミラーは、後部座席の乗員および荷物、後方ウインドシールドへの雨および泥の付着、並びに夜間等の条件によって、視界不良が生じる。視界不良の解決策として、従来の光学ミラーに代えて、概ね同位置に配置した液晶パネル等に後方カメラの画像を表示する電子ミラー装置が普及し始めている。
特許文献1には、後方カメラで撮影した映像を表示する電子ミラー装置が開示されている。この電子ミラー装置は、後方カメラで撮像される車両の後方映像を表示するモニター、およびモニターで表示された後方映像を反射させるミラーを備える。モニターおよびミラーの双方が筐体内に収納されてユニット化されており、筐体は、車室のルーフに設けられ、ミラーで反射される後方映像を車室内に出射させる開口部を有している。
液晶パネル等を従来のインナーミラーと同様の位置に配置した電子ミラー装置は、液晶パネル等の表示面が運転者に近い位置にあるため、運転者が目視するときの眼の焦点位置の変化が大きく、運転者の眼の疲労などが生じる。また、運転者の眼の焦点距離の変動を解消するために、特許文献1のような電子ミラー装置も提案されている。特許文献1に記載の電子ミラー装置では、モニターおよびミラーを収納したユニットが、運転者の上方に配置されており、車室内のスペースを圧迫するとともに、衝撃によってルーフから脱落することなども懸念される。
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電子ミラー装置の映像を目視する際の眼の負担を低減するとともに、設置スペースを小さくすることで安全性を向上した電子ミラー装置を提供することにある。
本発明のある態様の電子ミラー装置は、車両のダッシュボードの上面に配置されており、前記車両の後方を撮影した映像を表示する表示パネルと、前記車両のウインドシールドの上辺部における車室内側に配置されており、前記表示パネルに表示された映像を前記車両の運転者の頭部の方向へ反射する反射ミラーと、を備え、前記表示パネルの表示面中心から前記ウインドシールドで反射し、前記車両の運転者の頭部へ至る光線の前記ウインドシールドでの入射角がブリュースター角を含む所定範囲内に設定され、前記光線における前記表示パネルからの出射光が前記ウインドシールドを基準としてP偏光であることを特徴とする。
本発明の別の態様の電子ミラー装置は、車両のダッシュボードの上面に配置されており、前記車両の後方を撮影した映像を表示する表示パネルと、前記車両のウインドシールドの上辺部における車室内側に配置されており、前記表示パネルに表示された映像を前記車両の運転者の頭部の方向へ反射する反射ミラーと、を備え、前記表示パネルは、前記車両の助手席の前方に設けられており、前記反射ミラーは、前記車両の車幅方向における中央部に設けられており、前記表示パネルに表示された映像を前記車両の運転者の頭部の方向へ反射するように、前記車両の後ろ方向に対して前記車両の運転者の頭部方向へ傾いており、前記表示パネルの前記ウインドシールドでの反射によって生じる虚像の位置が前記車両の助手席側における前記車両の側方に位置するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、電子ミラー装置の映像を目視する際の眼の負担を低減するとともに、設置スペースを小さくすることで安全性を向上させることができる。
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図1から図11を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
(実施形態1)
図1は実施形態1に係る電子ミラー装置100の構成を模式的に示す側面図であり、図2は電子ミラー装置100を後方から見た外観図である。電子ミラー装置100は、表示パネル1、反射ミラー2、外装筐体3および支持部4等を備える。電子ミラー装置100は、車両後方を撮影する後方カメラ(図示略)からの映像信号を表示パネル1に表示し、表示パネル1に表示された映像を反射ミラー2で反射することで、反射ミラー2で反射した映像である虚像を運転者が目視できるように機能する。尚、車両における座標軸は、車幅方向をX軸方向、車高方向をY軸方向、進行方向をZ軸方向とする。また、車幅方向X、車高方向Yおよび進行方向Zなどと適宜記載するものとする。
図1は実施形態1に係る電子ミラー装置100の構成を模式的に示す側面図であり、図2は電子ミラー装置100を後方から見た外観図である。電子ミラー装置100は、表示パネル1、反射ミラー2、外装筐体3および支持部4等を備える。電子ミラー装置100は、車両後方を撮影する後方カメラ(図示略)からの映像信号を表示パネル1に表示し、表示パネル1に表示された映像を反射ミラー2で反射することで、反射ミラー2で反射した映像である虚像を運転者が目視できるように機能する。尚、車両における座標軸は、車幅方向をX軸方向、車高方向をY軸方向、進行方向をZ軸方向とする。また、車幅方向X、車高方向Yおよび進行方向Zなどと適宜記載するものとする。
表示パネル1は、例えば液晶パネル、有機ELパネル等を用いた表示装置であり、運転席正面のダッシュボード70の上面に表示面が上方を向くように配置されている。ダッシュボード70には、運転席正面に車速メータ、タコメータ等のインジケータを配置したメータ部71が配置されており、メータ部71上方がメーターフード部72で覆われている。
表示パネル1は、図1の破線M1に示すように運転者から見てメーターフード部72の上縁辺72aの下方に位置しており、表示パネル1全体がメーターフード部72によって遮蔽され、運転者から直接目視できない位置となっている。
反射ミラー2は、従来の光学式のインナーミラーと同様に運転に必要な前方視界を妨げないように、ウインドシールド80の上辺部81における車室内側に配置されている。図2において、反射ミラー2が運転者の正面に位置している例を示す。反射ミラー2によって運転者に視認される画像は後方カメラによって撮影されているので、運転者自身の頭部による遮蔽を考慮する必要はなく、反射ミラー2を運転者の正面に配置しても支障はない。運転者から見る画像は、光学配置上、反射ミラー2を介して図1に示すP1の位置に第1虚像として観察される。この場合、表示パネル1、反射ミラー2および第1虚像が全てYZ平面上に位置することになり、車高方向の軸、即ちY軸のまわりに表示パネル1および反射ミラー2を回転させる必要がない。
反射ミラー2は、運転者の正面だけでなく、ウインドシールド80の上辺部81における車幅方向Xの中央部から運転席側の任意の位置に配置することができる。ウインドシールド80の上辺部81における車幅方向Xの中央部から助手席側の任意の位置に反射ミラー2を配置してもよいが、運転者からは見えにくく、また角度を微調整する際に手が届き難くなる。
反射ミラー2は、表示パネル1と運転者の眼との相対位置関係によって、一義的に傾斜角が定まる。図1に示すように、反射ミラー2のX軸まわりの傾斜角は、ウインドシールド80よりも水平に近い角度となっている。反射ミラー2は、外装筐体3に収容されている。尚、外装筐体3は、本発明における筐体に相当する。
図3は外装筐体3の外観を示す斜視図である。外装筐体3は、箱状であり、運転者側の前面部30に矩形状の開口部30aを有する。天面部31は板状で閉塞しており、内側に反射ミラー2が取り付けられている。外装筐体3の底部32は、矩形状に開口しており開口部32aが形成されている。天面部31と底部32を結ぶ側面部33は板状で閉塞されている。反射ミラー2は、運転者が、開口部30aおよび開口部32aを介して、ダッシュボード70に配置された表示パネル1に表示されている映像が反射面で反射されて目視できるように装着されている。
支持部4は、棒状であり、一端が天井90またはウインドシールド80に固定され、他端に反射ミラー2および外装筐体3が取り付けられる。
また表示パネル1からの出射光である表示面に表示される映像がウインドシールド80に直接当たって反射し、運転者から見てP2の位置に不要な第2虚像が観察される可能性がある。表示パネル1の表示面中心からウインドシールド80で反射し、運転者の眼に至る光線について、ウインドシールド80への入射角φを考える。
図4はウインドシールド80における反射率の偏光依存性の一例を示すグラフである。ウインドシールド80を形成するガラスの表面反射率は、入射する光線の偏光方向に応じて差が生じる。図4に示す例では、P偏光の光線の入射角が53±2〜3度(deg)の範囲内に反射率が0またはほぼ0となるブリュースター角φBが存在する。
表示パネル1の表示面中心からウインドシールド80で反射して運転者の眼に至る光線のウインドシールド80への入射角φを、ブリュースター角φBを含む所定範囲内とし、この光線が、ウインドシールド80を基準として表示パネル1からの出射光がP偏光となるようにする。表示パネル1が例えば液晶表示パネルであれば、液晶表示面の出射偏光方向がウインドシールドを基準としてP偏光となるようにすればよい。
入射角φは、例えば図4に示す特性の場合、入射角φを67度未満、つまりブリュースター角φBの+11度内程度とすれば、表示パネル1の表示面のウインドシールド80での反射率が例えば0.05以下程度に抑制される。また、入射角φを25度〜62度程度、つまりブリュースター角φBの−28度から+9度の範囲内とすることで、表示パネル1の表示面のウインドシールド80での反射率が例えば0.02以下程度に抑制される。さらに、入射角φを39度〜58度内程度、つまりブリュースター角φBの−14度から+5度の範囲内とすることで、表示パネル1の表示面のウインドシールド80での反射率が例えば0.01以下程度に抑制される。
次に電子ミラー装置100の動作について説明する。電子ミラー装置100の表示パネル1は、ダッシュボード70の上に配置されており、従来のヘッドアップディスプレイ(以下、HUDと表す。)に比べて体積容量が小さく、部品搭載位置および車両設計への制約を緩和することができる。また、運転者から見て、表示パネル1がメーターフード部72に遮蔽されており、運転者から表示パネル1の表示面が直接見えることがなく、運転者の視界の妨げとはならない。
反射ミラー2は外装筐体3に収納されており、開口部30aが従来の光学ミラー面に相当する枠として形成されている。反射ミラー2は、開口部30aを介して運転者から視認される構造となっており、運転者はあたかも従来のインナーミラーのように後方を観察することが可能となる。支持部4によって天井90から支持する部分、即ち車室内上部に配置される部分は、表示パネル1を除く、反射ミラー2および外装筐体3となっており、軽量化を図ることができ、設置スペースが小さくなることで安全性を向上することができる。
また、運転者から見る画像は、光学配置上、反射ミラー2を介して図1に示すP1の位置に第1虚像として観察されるため、従来のインナーミラーと全く同じ方向、すなわち運転者の眼とインナーミラー中心を結ぶ光軸の延長上に第1虚像が位置することになる。
このように、運転者にとっては、反射ミラー2までの距離に対し大幅に遠い位置に画像が観察されるので、眼の焦点調整の負担を軽減することができる。また、運転者の視界を制限するのは、外装筐体3の開口部30aの枠部分であり、その後方にある第1虚像との大きな距離差に従い、頭部移動による枠と第1虚像との相対的な位置の変化や、輻輳での距離感も、従来のインナーミラーと同様となるため、視認時の違和感が大幅に軽減される。これらのことから、電子ミラー装置100は、反射ミラー2に映る電子ミラー装置100の映像を目視する際の眼の負担を低減することができる。
さらに、外装筐体3内に反射ミラー2が固定されており、一方、表示パネル1はダッシュボード70に固定されている。このため、運転者が外装筐体3を角度調整すると、調整角θに対し第1虚像が2θ分移動するので、光学ミラーと全く同じ挙動で後方像が変化し、電子ミラーの違和感がこの点でも大幅に軽減される。
表示パネル1のサイズは、反射ミラー2の反射面より遠方にあるため、反射ミラー2のサイズの(L1+L2)/L1倍程度となるが、従来の電子ミラーと異なり吊り下げる構造ではなく、ダッシュボード70に固定されるので落下の危険はない。また、表示パネル1は、ダッシュボード70のメーターフード部72前の領域を利用するので、車両内においてデッドスペースとなっている領域を有効活用できる。
表示パネル1は、横長な1:3程度のアスペクト比であれば、進行方向Zにおける寸法の制約も緩和される。また、表示パネル1は、ある程度の大きさを持った大型のパネルを同一の視野角で使用するので、多用途に用いられる高画素の表示用パネルを用いることで、高精細・高解像度の表示も可能となる。
また、反射ミラー2を通して視認される第1虚像が空間上で傾斜する配置となるが、運転者の眼から一定以上の距離とすることによって、上下端の距離差は比率として小さくなる。例えば、図1に示す例において上下端の距離差は数%となっている。尚、電子ミラー装置では、奥行き方向の情報が欠落していることから、上下端の距離差の影響は少なく、人間の被写界深度内に概ね納まるような設計も可能である。
また、表示パネル1の表示面中心からウインドシールド80で反射して運転者の眼に至る光線のウインドシールド80への入射角φを、ブリュースター角φBを含む所定範囲内とし、この光線が、ウインドシールド80を基準として表示パネル1からの出射光がP偏光となるようにすることで、運転者から第2虚像が見えにくくすることができる。
入射角φは、所望の反射率を例えば0.01以下などのように設定し、ブリュースター角φBを含む入射角φの所定範囲を求め、運転者の頭部およびウインドシールド80との相対位置関係で表示パネル1の配置を定めてもよい。
(実施形態2)
図5は実施形態2に係る電子ミラー装置100を後方から見た外観図であり、図6は電子ミラー装置100の構成を模式的に示す側面図である。実施形態2において、電子ミラー装置100の表示パネル1は、車幅方向Xにおけるダッシュボード70の中央部に配置されている。また反射ミラー2は、ウインドシールド80の上辺部81における車幅方向Xの中央部に配置されている。
図5は実施形態2に係る電子ミラー装置100を後方から見た外観図であり、図6は電子ミラー装置100の構成を模式的に示す側面図である。実施形態2において、電子ミラー装置100の表示パネル1は、車幅方向Xにおけるダッシュボード70の中央部に配置されている。また反射ミラー2は、ウインドシールド80の上辺部81における車幅方向Xの中央部に配置されている。
反射ミラー2の角度は、表示パネル1との相対的な位置関係に応じて一義的に定まる。反射ミラー2の角度は、車高方向の軸、即ちY軸まわりの傾斜を伴うが、反射ミラー2を収容する外装筐体3の開口部30aを従来のインナーミラーの反射面と同様の形状および角度配置とすることによって、運転者の違和感を回避することができる。
表示パネル1の表示面中心からウインドシールド80で反射して運転者の眼に至る光線のウインドシールド80への入射角φを、ブリュースター角φBを含む所定範囲内とし、この光線について、ウインドシールド80を基準として表示パネル1からの出射光がP偏光となるようにすることで、運転者から第2虚像が見えにくくすることができる。また、所望の反射率を設定し、ブリュースター角φBを含む入射角φの所定範囲を求め、運転者の頭部およびウインドシールド80との相対位置関係で表示パネル1の配置を定めてもよい。
(実施形態3)
図7は実施形態3に係る電子ミラー装置100の構成を模式的に示す側面図であり、図8は電子ミラー装置100を後方から見た外観図である。電子ミラー装置100は、プロジェクタ5を備え、表示パネル1aは、実施形態1および2における表示パネル1とは異なり、プロジェクタ5から投射される映像を映すスクリーンとなっている。プロジェクタ5は、反射ミラー2と同様にウインドシールド80の上辺部81における車室内側に配置されている。スクリーンである表示パネル1aは、実施形態1および2と同様にダッシュボード70の上に配置されている。
図7は実施形態3に係る電子ミラー装置100の構成を模式的に示す側面図であり、図8は電子ミラー装置100を後方から見た外観図である。電子ミラー装置100は、プロジェクタ5を備え、表示パネル1aは、実施形態1および2における表示パネル1とは異なり、プロジェクタ5から投射される映像を映すスクリーンとなっている。プロジェクタ5は、反射ミラー2と同様にウインドシールド80の上辺部81における車室内側に配置されている。スクリーンである表示パネル1aは、実施形態1および2と同様にダッシュボード70の上に配置されている。
プロジェクタ5は外装筐体3に収容されている。反射ミラー2およびプロジェクタ5は、外装筐体3内に収容し、支持部4によって外装筐体3を支持することで、車室内の上部に配置される装置部分をコンパクト化することができ、設置スペースが小さくなることで安全性を向上することができる。また、実施形態1と同様に、電子ミラー装置100は、反射ミラー2に映る電子ミラー装置100の映像を目視する際の眼の負担を低減することができる。
後方カメラからの映像信号は、ウインドシールド80の上辺部81に配置されたプロジェクタ5によって運転者の前下方に投射され、スクリーンとしての表示パネル1aにより実像となる。プロジェクタ5から表示パネル1aへの投射光の光路は、ウインドシールド80の主面に添ってほぼ平行に延びる。表示パネル1aに投射された映像は、反射ミラー2によって反射されて運転者によって視認される。プロジェクタ5は、例えばレーザスキャン方式等の各種方式の装置を用いることができる。プロジェクタ5にレーザスキャン方式を用いた場合、フォーカスフリーであることから、ウインドシールド80の傾斜や車種ごとの位置の差に対応するためのフォーカスが不要となる。
スクリーンとしての表示パネル1aに表示される映像は、上述の実施形態1および2と同様に、ウインドシールド80に直接当たって反射し、運転者から見てP2の位置に不要な第2虚像が観察される可能性がある。表示パネル1aの表示面中心からウインドシールド80で反射して運転者の眼に至る光線のウインドシールド80への入射角φがブリュースター角φBを含む所定範囲内となるようにする。また、ウインドシールド80へ入射する光線が、ウインドシールド80を基準にしてP偏光となるようにする。
ウインドシールド80へ入射する光線の偏光特性は、表示パネル1aおよびプロジェクタ5の構成で決まる。表示パネル1aは、プロジェクタ5から投射された光を反射する偏光保存型スクリーンとし、プロジェクタ5の出射偏光方向がウインドシールド80を基準としてP偏光となるように定める。プロジェクタ5が液晶方式である場合は、プロジェクタ5の液晶パネルの出射偏光方向の選定により、プロジェクタ5の出射偏光方向がウインドシールド80を基準としてP偏光とする。プロジェクタ5がレーザスキャン方式である場合は、プロジェクタ5の光源であるレーザ光源の偏光の回転方向がウインドシールド80を基準としてP偏光となるように定める。
また表示パネル1aは、プロジェクタ5から投射された光における特定偏向成分を選択的に反射するスクリーンとすることで、ウインドシールド80へ入射する光線の偏光特性を、ウインドシールド80を基準としてP偏光となるようにしてもよい。例えば、プロジェクタ5がDLP(Digital Light Processing)方式である場合、この方式が適切である。
スクリーンとしての表示パネル1aの表示面中心からウインドシールド80で反射して運転者の眼に至る光線のウインドシールド80への入射角φを、ブリュースター角φBを含む所定範囲内とし、この光線について、ウインドシールド80を基準として表示パネル1aからの出射光がP偏光となるようにすることで、運転者から第2虚像が見えにくくすることができる。
プロジェクタ5をウインドシールド80の上辺部81に設け、スクリーンとしての表示パネル1aをダッシュボード70上に設けることで、第1虚像を遠方化することができる。また、プロジェクタ5から表示パネル1aへの投射光の光路は、ウインドシールド80の主面に添ってほぼ平行に延びるため、運転者の通常姿勢では光路を遮ることがない。
反射ミラー2を外装筐体3内に固定し、一方、プロジェクタ5を外装筐体3内に収容しつつ独立に傾動可能な構造とすることで、表示パネル1aにおける投射像を固定し、運転者が外装筐体3を角度調整して反射ミラー2の角度を調整し、調整角θに対して虚像を2θ分移動させることができる。調整角θに対して第1虚像が2θ分移動することで、従来のインナーミラーと同じ挙動で後方画像が変化するので、電子ミラーの角度調整時の違和感が軽減される。
プロジェクタ5から表示パネル1aに向かう投射光の往路の光軸は、プロジェクタ5の傾斜角θに対し同じくθ傾斜するが、表示パネル1aから反射ミラー2を経て運転者の眼に至る復路の光軸のなす角は、反射ミラー2の傾斜角θに対して2θ分変化する。表示パネル1a上の像と運転者の視野とを適切に調整するためには、反射ミラー2とプロジェクタ5とを独立に調整するほか、各々θ対2θで連携して傾動する構造とするとよい。
反射ミラー2およびプロジェクタ5を外装筐体3内に収容しつつ、独立に傾動可能な構造としては、例えばギヤ、カムおよびベルト等を用いて1:2の減速比で角度が伝達する機構などの公知技術を用いることができる。また、プロジェクタ5と表示パネル1aとの間は、例えばウインドシールド80の短辺寸法として約1m程度離間しており、光束は従来のインナーミラー領域程度の範囲であることから、数deg程度に指向性を狭めた配光特性とすることが望ましい。
また、反射ミラー2およびプロジェクタ5を隣接させた構造とすれば、表示パネル1a側から見た反射ミラー2およびプロジェクタ5は概ね同一方位にあり、表示パネル1aは、プロジェクタ5からの入射光を再度同一方向に反射するのが好ましい。表示パネル1aは、所謂コーナーキューブ等の構造を用いた再帰性反射構造をスクリーンに適用することで、同一方向への反射に適したスクリーンとすることができる。再帰性反射構造に関しては、標識や安全表示等のほか広い用途で一般に普及し、安価で高性能なものを用いることができる。尚、表示パネル1aは、再帰性ではない特定方向への反射配光を得る非対称の反射構造を用いてもよい。
反射ミラー2およびプロジェクタ5を収容した外装筐体3、並びにスクリーンとしての表示パネル1aの配置は、図7および図8に示す配置に関わらず、実施形態2において説明した配置としてもよい。
(実施形態4)
図9は実施形態4に係る電子ミラー装置100を後方から見た外観図である。表示パネル1は、車幅方向Xにおけるダッシュボード70の助手席正面に配置されている。また反射ミラー2は、ウインドシールド80の上辺部81における車幅方向Xの中央部に配置されている。
図9は実施形態4に係る電子ミラー装置100を後方から見た外観図である。表示パネル1は、車幅方向Xにおけるダッシュボード70の助手席正面に配置されている。また反射ミラー2は、ウインドシールド80の上辺部81における車幅方向Xの中央部に配置されている。
反射ミラー2の角度は、表示パネル1との相対的な位置関係に応じて一義的に定まる。反射ミラー2の角度は、車高方向の軸、即ちY軸まわりの傾斜を伴うが、反射ミラー2を収容する外装筐体3の開口部30aを従来のインナーミラーの反射面と同様の形状および角度配置とすることによって、運転者の違和感を回避することができる。
運転者の眼から見て表示パネル1のウインドシールド80で生じる反射光によって生じる第2虚像の位置P2は、表示パネル1を助手席正面に配置することによって、車両の車幅方向Xにおける助手席側の車両の側方に現れるようにする。第2虚像の位置P2が助手席側の車両の側方に現れることで、運転者の前方視界の端または前方視界の外に第2虚像が配置され、視界の妨げとなることを抑制することができる。
表示パネル1の表示面中心からウインドシールド80で反射して運転者の眼に至る光線のウインドシールド80への入射角φを、ブリュースター角φBを含む所定範囲内とし、この光線について、ウインドシールド80を基準として表示パネル1からの出射光がP偏光となるようにする。これにより、表示パネル1のウインドシールド80で生じる反射光を運転者から見えにくくすることができる。表示パネル1が例えば液晶表示パネルであれば、液晶表示面の出射偏光方向がウインドシールドを基準としてP偏光となるようにすればよい。
また実施形態3と同様に、プロジェクタ5をウインドシールド80の上辺部81における車幅方向Xの中央部に反射ミラー2とともに配置し、表示パネル1をプロジェクタ5の投射光を反射するスクリーンである表示パネル1aとしてもよい。スクリーンとしての表示パネル1aのウインドシールド80で生じる反射光によって生じる第2虚像の位置P2が助手席側の車両の側方に現れることで、運転者の前方視界の端または前方視界の外に第2虚像が配置され、視界の妨げとなることを抑制することができる。
ウインドシールド80へ入射する光線の偏光特性は、表示パネル1aおよびプロジェクタ5の構成で決まる。表示パネル1aは、プロジェクタ5から投射された光を反射する偏光保存型スクリーンとし、プロジェクタ5の出射偏光方向がウインドシールド80を基準としてP偏光となるように設ける。
また表示パネル1aは、プロジェクタ5から投射された光における特定偏向成分を選択的に反射するスクリーンとすることで、ウインドシールド80へ入射する光線の偏光特性を、ウインドシールド80を基準としてP偏光となるようにしてもよい。
助手席に搭乗した乗員の眼から見て、表示パネル1(または表示パネル1a)のウインドシールド80で生じる反射光が視認できるように構成し、助手席に搭乗した乗員が車両後方の映像を視認することができるようにしてもよい。表示パネル1(または表示パネル1a)の表示面中心からウインドシールド80で反射して助手席に搭乗した乗員の眼に至る光線のウインドシールド80への入射角φが、P偏光となっていると見えにくくなるが、P偏光からずれた偏光特性となっていれば視認可能となる。例えば、助手席に搭乗した乗員の眼に至る光線のウインドシールド80への入射角φをS偏光とすることによって、助手席に搭乗した乗員が表示パネル1に表示された映像をより視認し易くすることができる。
図10は別の電子ミラー装置100を後方から見た外観図であり、図11はさらに別の電子ミラー装置100を後方から見た外観図である。図10に示す電子ミラー装置100では、表示パネル1と運転者の頭部との間に遮蔽体6が設けられている。図11に示す電子ミラー装置100では、位置P2に現れる第2虚像と運転者の頭部との間に遮蔽体6が設けられている。
遮蔽体6は、例えば車室内に設けるディスプレイ装置、ナビゲーション装置の表示画面、ダッシュボード70を隆起させた部分などである。遮蔽体6を設けることで、運転者の頭部の眼から見て、表示パネル1または第2虚像を遮蔽して直視できないようにすることで、運転者の視界の妨げとなることを抑制することができる。
上述の各実施形態において、反射ミラー2の反射面は、平面のみならず曲面であってもよく、凹面鏡とすることによって表示パネル1のサイズを小さくすること、または凸面鏡とすることによって虚像距離を拡張することなどが可能である。
また表示パネル1は、ダッシュボード70上の空間において任意に傾斜させて配置し、ダッシュボード70自体の変形あるいは遮蔽用のフード等の配置によって、運転者の視界から隠蔽すること、および外光を遮蔽することが可能である。また外装筐体3の開口部30aには、光学ミラー(ハーフミラー、アクティブミラーおよびコールドミラー等)を配して反射ミラー2とハイブリッド化してもよい。
次に、実施形態に係る電子ミラー装置100の特徴を説明する。
電子ミラー装置100は、表示パネル1および反射ミラー2を備える。表示パネル1は、車両のダッシュボード70の上面に配置されており、車両の後方を撮影した映像を表示する。反射ミラー2は、車両のウインドシールド80の上辺部81における車室内側に配置されており、表示パネル1に表示された映像を車両の運転者の頭部の方向へ反射する。表示パネル1の表示面中心からウインドシールド80で反射し、車両の運転者の頭部へ至る光線のウインドシールド80での入射角φがブリュースター角φBを含む所定範囲内に設定され、前記光線における表示パネル1からの出射光がウインドシールド80を基準としてP偏光である。これにより、電子ミラー装置100は、車室内上部に配置される部分を軽量化することができ、第2虚像が運転者の視界を妨げることを抑制することができ、映像を目視する際の眼の負担を低減するとともに、設置スペースが小さくなることで安全性を向上することができる。尚、後述するように表示パネル1はスクリーンを用いた表示パネル1aとすることもできる。
電子ミラー装置100は、表示パネル1および反射ミラー2を備える。表示パネル1は、車両のダッシュボード70の上面に配置されており、車両の後方を撮影した映像を表示する。反射ミラー2は、車両のウインドシールド80の上辺部81における車室内側に配置されており、表示パネル1に表示された映像を車両の運転者の頭部の方向へ反射する。表示パネル1の表示面中心からウインドシールド80で反射し、車両の運転者の頭部へ至る光線のウインドシールド80での入射角φがブリュースター角φBを含む所定範囲内に設定され、前記光線における表示パネル1からの出射光がウインドシールド80を基準としてP偏光である。これにより、電子ミラー装置100は、車室内上部に配置される部分を軽量化することができ、第2虚像が運転者の視界を妨げることを抑制することができ、映像を目視する際の眼の負担を低減するとともに、設置スペースが小さくなることで安全性を向上することができる。尚、後述するように表示パネル1はスクリーンを用いた表示パネル1aとすることもできる。
また表示パネル1は液晶表示パネルであり、液晶表示パネルの出射偏光方向がウインドシールド80を基準としてP偏光となるように設けられている。これにより、電子ミラー装置100は、液晶表示パネルを用いて第2虚像が運転者の視界を妨げることを抑制することができる。
またウインドシールド80の上辺部81における車室内側に配置されており、表示パネル1へ車両の後方を撮影した映像を投射するプロジェクタ5を備え、表示パネル1は、プロジェクタ5から投射された光を反射する偏光保存型スクリーンである。プロジェクタ5の出射偏光方向がウインドシールド80を基準としてP偏光となるように設けられている。これにより、電子ミラー装置100は、プロジェクタ5の偏光によって第2虚像が運転者の視界を妨げることを抑制することができる。
またウインドシールド80の上辺部81における車室内側に配置されており、表示パネル1へ車両の後方を撮影した映像を投射するプロジェクタ5を備え、表示パネル1は、プロジェクタ5から投射された光における特定偏光成分を選択的に反射するスクリーンである。スクリーンの出射偏光方向がウインドシールド80を基準としてP偏光となるように設けられている。これにより、電子ミラー装置100は、スクリーンとしての表示パネル1の偏光性によって第2虚像が運転者の視界を妨げることを抑制することができる。
電子ミラー装置100は、表示パネル1および反射ミラー2を備える。表示パネル1は、車両のダッシュボード70の上面に配置されており、車両の後方を撮影した映像を表示する。反射ミラー2は、車両のウインドシールド80の上辺部81における車室内側に配置されており、表示パネル1に表示された映像を車両の運転者の頭部の方向へ反射する。表示パネル1は、車両の助手席の前方に設けられている。反射ミラー2は、車両の車幅方向Xにおける中央部に設けられており、表示パネル1に表示された映像を車両の運転者の頭部の方向へ反射するように、車両の後ろ方向に対して車両の運転者の頭部方向へ傾いている。表示パネル1のウインドシールド80での反射によって生じる第2虚像の位置が車両の助手席側における車両の側方に位置するようにした。これにより、電子ミラー装置100は、第2虚像の位置P2が助手席側の車両の側方に現れることで、運転者の視界の妨げとなることを抑制することができ、映像を目視する際の眼の負担を低減するとともに、設置スペースが小さくなることで安全性を向上することができる。
また表示パネル1は液晶表示パネルであり、液晶表示パネルの出射偏光方向がウインドシールド80を基準としてP偏光となるように設けられている。これにより、電子ミラー装置100は、第2虚像の位置P2を助手席側の車両の側方としつつ、ウインドシールド80での反射を低減し、運転者の視界の妨げとなることを抑制することができる。
またウインドシールド80の上辺部81における車室内側に配置されており、表示パネル1aへ車両の後方を撮影した映像を投射するプロジェクタ5を備える。表示パネル1aは、プロジェクタ5から投射された光を反射する偏光保存型スクリーンである。プロジェクタ5の出射偏光方向がウインドシールド80を基準としてP偏光となるように設けられている。これにより、電子ミラー装置100は、プロジェクタ5の偏光によって第2虚像が運転者の視界を妨げることを抑制することができる。
また表示パネル1に表示された映像をウインドシールド80での反射によって車両の助手席側で視認可能とした。これにより、電子ミラー装置100は、助手席に搭乗した乗員が車両後方の映像を視認することができる。
また表示パネル1に表示される映像の偏光方向がウインドシールド80を基準としてS偏光となるように設けられている。これにより、電子ミラー装置100は、助手席に搭乗した乗員が表示パネル1に表示された映像をより視認し易くすることができる。
また表示パネル1と運転者の頭部との間に遮蔽体6が設けられている。これにより、電子ミラー装置100は、運転者から見て表示パネル1を遮蔽して直視できないようにすることで、運転者の視界の妨げとなることを抑制することができる。
また第2虚像と運転者の頭部との間に遮蔽体6が設けられている。これにより、電子ミラー装置100は、運転者から見て第2虚像を遮蔽して直視できないようにすることで、運転者の視界の妨げとなることを抑制することができる。
以上、本発明の実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。
1,1a 表示パネル、 2 反射ミラー、 5 プロジェクタ、 6 遮蔽体、
70 ダッシュボード、 80 ウインドシールド、
81 上辺部、 100 電子ミラー装置。
70 ダッシュボード、 80 ウインドシールド、
81 上辺部、 100 電子ミラー装置。
Claims (9)
- 車両のダッシュボードの上面に配置されており、前記車両の後方を撮影した映像を表示する表示パネルと、
前記車両のウインドシールドの上辺部における車室内側に配置されており、前記表示パネルに表示された映像を前記車両の運転者の頭部の方向へ反射する反射ミラーと、を備え、
前記表示パネルの表示面中心から前記ウインドシールドで反射し、前記車両の運転者の頭部へ至る光線の前記ウインドシールドでの入射角がブリュースター角を含む所定範囲内に設定され、前記光線における前記表示パネルからの出射光が前記ウインドシールドを基準としてP偏光であることを特徴とする電子ミラー装置。 - 前記表示パネルは、液晶表示パネルであり、
前記液晶表示パネルの出射偏光方向が前記ウインドシールドを基準としてP偏光となるように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電子ミラー装置。 - 前記ウインドシールドの上辺部における車室内側に配置されており、前記表示パネルへ前記車両の後方を撮影した映像を投射するプロジェクタを備え、
前記表示パネルは、前記プロジェクタから投射された光を反射する偏光保存型スクリーンであり、
前記プロジェクタの出射偏光方向が前記ウインドシールドを基準としてP偏光となるように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電子ミラー装置。 - 前記ウインドシールドの上辺部における車室内側に配置されており、前記表示パネルへ前記車両の後方を撮影した映像を投射するプロジェクタを備え、
前記表示パネルは、前記プロジェクタから投射された光における特定偏光成分を選択的に反射するスクリーンであり、
前記スクリーンの出射偏光方向が前記ウインドシールドを基準としてP偏光となるように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電子ミラー装置。 - 車両のダッシュボードの上面に配置されており、前記車両の後方を撮影した映像を表示する表示パネルと、
前記車両のウインドシールドの上辺部における車室内側に配置されており、前記表示パネルに表示された映像を前記車両の運転者の頭部の方向へ反射する反射ミラーと、を備え、
前記表示パネルは、前記車両の助手席の前方に設けられており、
前記反射ミラーは、前記車両の車幅方向における中央部に設けられており、前記表示パネルに表示された映像を前記車両の運転者の頭部の方向へ反射するように、前記車両の後ろ方向に対して前記車両の運転者の頭部方向へ傾いており、
前記表示パネルの前記ウインドシールドでの反射によって生じる虚像の位置が前記車両の助手席側における前記車両の側方に位置するようにしたことを特徴とする電子ミラー装置。 - 前記表示パネルは、液晶表示パネルであり、
前記液晶表示パネルの出射偏光方向が前記ウインドシールドを基準としてP偏光となるように設けられていることを特徴とする請求項5に記載の電子ミラー装置。 - 前記ウインドシールドの上辺部における車室内側に配置されており、前記表示パネルへ前記車両の後方を撮影した映像を投射するプロジェクタを備え、
前記表示パネルは、前記プロジェクタから投射された光を反射する偏光保存型スクリーンであり、
前記プロジェクタの出射偏光方向が前記ウインドシールドを基準としてP偏光となるように設けられていることを特徴とする請求項5に記載の電子ミラー装置。 - 前記表示パネルに表示された映像を前記ウインドシールドでの反射によって前記車両の助手席側で視認可能としたことを特徴とする請求項5に記載の電子ミラー装置。
- 前記表示パネルに表示される映像の偏光方向が前記ウインドシールドを基準としてS偏光となるように設けられていることを特徴とする請求項5または8に記載の電子ミラー装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019158023A JP2021035808A (ja) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | 電子ミラー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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JP2019158023A Pending JP2021035808A (ja) | 2019-08-30 | 2019-08-30 | 電子ミラー装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2021035808A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024034331A1 (ja) * | 2022-08-10 | 2024-02-15 | マレリ株式会社 | 表示装置 |
-
2019
- 2019-08-30 JP JP2019158023A patent/JP2021035808A/ja active Pending
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WO2024034331A1 (ja) * | 2022-08-10 | 2024-02-15 | マレリ株式会社 | 表示装置 |
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