JP2021113010A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両周辺が暗くなったときに、電子ミラーの一部を用いて表示される部分画像の視認性を改善することができる画像表示装置を提供すること。【解決手段】画像表示装置１００は、車両の後方を撮像するカメラ５２と、カメラ５２で撮像した後方画像と、明るさが変更可能な警告アイコンとを合成して表示画像を作成する表示画像作成部３６と、表示画像作成部３６によって作成された表示画像を表示する表示処理部２０、表示装置２２と、周囲が暗くなったときに表示画像を暗くするとともに、警告アイコンを明るい色調に変更する周囲明るさ判定部３２、表示画像明るさ設定部３４、警告アイコン明るさ設定部３５とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、カメラで撮像した車両後方の画像を表示する画像表示装置に関する。

従来から、車両天井に取り付けられた照度センサーによって検知した明るさに応じて、光学式のルームミラーの代わりにカメラで撮像した画像を表示部に表示する電子ミラーの輝度を制御するようにした車載用表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この車載用表示装置では、照度センサーによって検知した車両天井の明るさが明るいときに表示部の輝度をあげることで表示部の映像を明るくすることができ、反対に夜間などにおいて車両天井の明るさが暗くなると表示部の映像を暗くして、表示部の映像が必要以上に明るくなることを防止することができる。

特開２０１９−１２９３号公報

上述した特許文献１に開示された電子ミラーを含む多くの電子ミラーでは、光学式のルームミラーに映る鏡像表示と見た目を合わせるために、夜間時などの周囲が暗い環境では画像の輝度を下げる制御が行われる。例えば、液晶ディスプレイとバックライトを用いて電子ミラーを構成している場合には、周囲が暗くなったときにバックライトの輝度を下げて、表示される画像全体が暗くなるように調整している。

ところで、このような電子ミラーでは、表示領域の一部を用いて警告灯等のアイコン（部分画像）を表示することが可能になるが、上述したように周囲が暗くなったときに画像全体を暗くすると、警告灯等のアイコンの表示も暗くなって視認性が悪化するという問題があった。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、車両周辺が暗くなったときに、電子ミラーの一部を用いて表示される部分画像の視認性を改善することができる画像表示装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の画像表示装置は、車両の後方を撮像するカメラと、カメラで撮像した後方画像と、明るさが変更可能な部分画像とを合成して表示画像を作成する表示画像作成手段と、表示画像作成手段によって作成された表示画像を表示する表示手段と、周囲が暗くなったときに、表示画像を暗くするとともに、部分画像を明るい色調に変更する明るさ制御手段とを備えている。

車両周辺が暗くなり、それに伴って電子ミラーの表示画像を暗くした場合であっても、その一部に含まれる部分画像については明るい色調に変更されるため、部分画像の内容把握が容易となって視認性を改善することができる。

また、上述した表示手段は、バックライトを用いて照明する液晶表示装置であり、明るさ制御手段は、周囲が暗くなったときに、バックライトの輝度を下げるとともに、部分画像の色調を明るい側に変更することが望ましい。これにより、バックライトを暗くして表示画像全体の輝度を下げた場合であっても、その一部に含まれる部分画像のみについて視認性を改善することが可能となる。

また、上述した明るさ制御手段は、周囲の明るさに基づいて、予め用意された明るさが異なる複数の部分画像の中から一つを選択することが望ましい。これにより、表示画像を作成する際の処理負担を軽減することができる。

また、上述した明るさ制御手段は、周囲の明るさに基づいて、対応する明るさとなる色調の画素値を演算して前記部分画像を作成することが望ましい。これにより、複数の色調の部分画像を別々に用意しておく必要がなくなるため、あらかじめ用意しておく部分画像の記憶容量を減らすことができる。

また、車両の後方を映すとともに、表示手段の表示画面が裏側に配置されて、この表示画面に表示された画像を透過させるミラーをさらに備え、表示画像作成手段は、部分画像を含み、後方画像が非表示状態の表示画像を作成することが望ましい。これにより、後方画像の表示系統に何らかの異常が生じた際にミラーで鏡像表示を行った場合であっても、視認性を改善した部分画像の表示を維持することが可能となる。

一実施形態の画像表示装置の構成を示す図である。 電子ミラー処理プログラムをＣＰＵによって実行することで動作する電子ミラー処理部の機能ブロック図である。 周囲の明るさの変化に応じて表示画像や警告アイコンの明るさを変化させる電子ミラーの動作手順を示す流れ図である。

以下、本発明を適用した一実施形態の画像表示装置について、図面を参照しながら説明する。

図１は、一実施形態の画像表示装置の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の画像表示装置１００は、表示切替ＳＷ（スイッチ）１０、表示処理部２０、表示装置２２、ＣＰＵ３０、メモリ４０、入出力インタフェース部（Ｉ／Ｏ ＩＦ）５０、カメラ５２、センサ５４を備えている。この画像表示装置１００は、車両の後方を撮像した画像を作成し、ルームミラー２００の鏡像に置き換えて表示する電子ミラーとしての機能を有する。

ルームミラー２００は、車両の運転席と助手席の中央であってフロントガラスの上部に取り付けられている。このルームミラー２００には、裏側に表示画面が備わっており、表示画面に画像が表示されたときに、この表示された画像が鏡面を通して運転者から見えるようになっている。

表示切替ＳＷ１０は、ルームミラー２００によって車両の後方の鏡像を映す第１の状態と、ルームミラー２００を通して表示画面の画像を表示する第２の状態とを切り替えるためのものである。例えば、ルームミラー２００を支持する支持部に設けられたスイッチであり、ルームミラー２００の表面（鏡面）によって車両の後方の鏡像を映す第１の状態においてオフされ、ルームミラー２００の鏡面の裏側に位置する表示画面の画像をルームミラー２００の鏡面を通して表示する第２の状態にするためにルームミラー２００の鏡面を車室内の天井に向けて傾けたときにオンされる。鏡面を天井に向けて傾けることにより、ルームミラー２００の鏡面に車両後方の背景が映り込んで電子ミラーとしての表示画面の視認性が低下することを防止することができる。

表示処理部２０は、車両後方を撮像したカメラ５２の画像（後方画像）の全体あるいは一部を用いて、表示装置２２の表示画面に表示する画像（表示画像）を作成する。この表示画像の所定領域には、必要に応じて警告アイコン（後述する）が含まれる。

表示装置２２は、例えば表示パネル２２Ａとバックライト２２Ｂを組み合わせた液晶表示装置（ＬＣＤ）によって構成されており、表示パネル２２Ａの表面（表示画面）がルームミラー２００の裏側に配置されており、表示画面が暗くなっている状態ではルームミラー２００による鏡像が運転者から見え、表示画面が明るくなっている状態（画像が表示された状態）ではルームミラー２００の鏡面を通して表示画面に表示された表示画像が運転者から見えるようになる。

ＣＰＵ３０は、メモリ４０に格納された所定のプログラムを実行することにより、画像表示装置１００の全体動作（電子ミラー処理）を制御する。また、ＣＰＵ３０は、カメラ５２で撮像した後方画像を用いて表示画像を作成したり、この表示画像を表示する際の表示画面の明るさを周囲の明るさに応じて変更させる制御を行う。

メモリ４０は、ＣＰＵ３０の動作プログラムを格納するとともに、ＣＰＵ３０の動作に必要な各種データを格納する作業領域として用いられる。ＣＰＵ３０によって実行されるプログラム（電子ミラー処理プログラム）には、後方画像に警告アイコンを合成して表示画像を作成したり、周囲の明るさに応じて表示画像や警告アイコンの明るさを変更する動作を行うためのプログラムが含まれる。

入出力インタフェース部５０は、カメラ５２やセンサ５４を含む各種の入出力機器との間で信号（データ）の入出力処理を行う。

カメラ５２は、車両後方の所定位置（例えば、リヤガラス上部やナンバープレート上部など）に取り付けられ、ルームミラー２００に映る鏡像よりも広い範囲を撮像する。センサ５４は、車両内外の所定位置（例えば、ルームミラー２００や車室内天井など）に設置されており、自車両の周囲の明るさ（例えば、照度）を検出する。

図２は、電子ミラー処理プログラムをＣＰＵ３０によって実行することで動作する電子ミラー処理部３０Ａの機能ブロック図である。この電子ミラー処理部３０Ａは、後方画像作成部３１、周囲明るさ判定部３２、警告アイコン作成部３３、表示画像明るさ設定部３４、警告アイコン明るさ設定部３５、表示画像作成部３６を含んで構成されている。

後方画像作成部３１は、カメラ５２で撮像した画像を用いて、表示装置２２の表示画面に表示する後方画像を作成する。例えば、ルームミラー２００に映る鏡像と同じ範囲あるいはこれよりも広い範囲の後方画像が作成される。

周囲明るさ判定部３２は、センサ５４の検出結果に基づいて、自車両の周囲の明るさを判定する。

警告アイコン作成部３３は、表示画像の所定領域に表示する部分画像としての警告アイコンを作成する。例えば、本実施形態では、自車両の助手席あるいは後部座席の同乗者がシートベルトを装着していない場合に、その旨を知らせる警告アイコンを点灯させるものとする。このような警告アイコンを点灯させるために、運転席以外の各シートにおける同乗者の有無と、各シートにおけるシートベル装着の有無をそれぞれ検出するセンサ（図示せず）が用いられる。警告アイコン作成部３３は、これらの各センサの出力に基づいてシートベルトを未装着の同乗者の有無を判定し、シートベルト未装着の同乗者がいる場合に警告アイコンを作成する。

表示画像明るさ設定部３４は、周囲明るさ判定部３２によって判定された周囲の明るさに基づいて、表示装置２２に表示される画像の明るさを設定する。具体的には、表示画像明るさ設定部３４は、周囲が暗くなったときに、表示処理部２０に指示を送ってバックライト２２Ｂの輝度を下げ（例えば、バックライト２２Ｂに印加する駆動電圧のオンデューティを低くし）、表示画像を暗くする。なお、表示画像の明るさは、周囲の明るさに応じて複数段階変更可能とする場合の他に、周囲の明るさに応じて連続的に変更可能としてもよい。

警告アイコン明るさ設定部３５は、周囲明るさ判定部３２によって判定された周囲の明るさに基づいて、警告アイコン作成部３３によって作成される警告アイコンの明るさを設定する。例えば、形状が同であって明るさが異なる複数の色調の警告アイコンが予め用意されており（例えば、メモリ４０に各警告アイコンを構成する各画素値を含む画像データが格納されている）、警告アイコン明るさ設定部３５は、周囲の明るさに対応する１つの警告アイコンを選択する。具体的には、周囲が明るいときの色調よりも、周囲が暗くなったときの方が明るい色調となるように、一つの警告アイコンが選択される。この選択結果が入力されると、警告アイコン作成部３３は、この選択された警告アイコンに対応する画像データを読み出すことにより、警告アイコンに対応する部分画像を作成する。

表示画像作成部３６は、後方画像作成部３１によって作成された後方画像が含まれる表示画像を作成する。また、表示画像作成部３６は、警告アイコン作成部３３によって警告アイコンが作成された場合には、後方画像とともにこの警告アイコンを含む表示画像を作成する。この表示画像は表示処理部２０に送られ、表示装置２２の画面に表示される。

上述した後方画像作成部３１、警告アイコン作成部３３、表示画像作成部３６が表示画像作成手段に、表示処理部２０、表示装置２２が表示手段に、周囲明るさ判定部３２、表示画像明るさ設定部３４、警告アイコン明るさ設定部３５が明るさ制御手段にそれぞれ対応する。

本実施形態の画像表示装置１００はこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。

図３は、周囲の明るさの変化に応じて表示画像や警告アイコンの明るさを変化させる電子ミラーの動作手順を示す流れ図である。

後方画像作成部３２は、表示切替ＳＷ１０がオンされたか否かを判定する（ステップ１００）。オンされない場合は否定判断が行われ、この判定が繰り返される。なお、この状態では、ルームミラー２００に車両後方の背景を内容とする鏡像が映っており、車両の運転者はこの鏡像を見ることで車両後方の様子を確認することができる。

また、表示切替ＳＷ１０がオンされるとステップ１００の判定において肯定判断が行われる。次に、周囲明るさ判定部３２は、センサ５４の出力結果に基づいて車両周囲の明るさを判定する（ステップ１０２）。また、後方画像作成部３１は、カメラ５２によって撮像された画像から、表示対象となる範囲を抽出して後方画像を作成する（ステップ１０４）。

次に、警告アイコン作成部３３は、シートベルト未装着の同乗者がいるか否かを判定する（ステップ１０６）。該当する同乗者が一人もいない場合には否定判断が行われる。次に、表示画像作成部３６は、後方画像作成部３１によって作成された後方画像が含まれる表示画像を作成する（ステップ１１０）。このケースでは、シートベルト未装着の同乗者がおらず警告アイコンが作成されないため、作成される表示画像には警告アイコンが含まれない。そのため、後方画像がそのまま表示画像として用いられる。また、表示画像明るさ設定部３４は、周囲の明るさに基づいてバックライト２２Ｂの輝度（表示画像の明るさ）を設定する（ステップ１１２）。このようにして、バックライト２２Ｂの所定の輝度の下で、作成された表示画像の表示が行われる（ステップ１１４）。

一方、シートベルト未装着の同乗者が一人でもいる場合にはステップ１０６の判定において肯定判断が行われる。次に、警告アイコン明るさ設定部３５は周囲の明るさに対応した明るさ（色調）を有する警告アイコンを選択し、警告アイコン作成部３３はこの選択された警告アイコンの部分画像を作成する（ステップ１０８）。次に、表示画像作成部３６は、後方画像作成部３１によって作成された後方画像と、警告アイコン作成部３３によって作成された警告アイコンが含まれる表示画像を作成する（ステップ１１０）。このケースでは、警告アイコンが作成されたため、後方画像と警告アイコンとが合成された表示画像が作成される。また、表示画像明るさ設定部３４は、周囲の明るさに基づいてバックライト２２Ｂの輝度（表示画像の明るさ）を設定する（ステップ１１２）。このようにして、バックライト２２Ｂの所定の輝度の下で、作成された表示画像の表示が行われる（ステップ１１４）。

このように、本実施形態の画像表示装置１００では、車両周辺が暗くなり、それに伴って電子ミラー（表示装置２２）の表示画像を暗くした場合であっても、その一部に含まれる警告アイコンについては明るい色調に変更されるため、警告アイコンの内容把握が容易となって視認性を改善することができる。

また、表示装置２２がバックライト２２Ｂを用いて照明する液晶表示装置であって、周囲が暗くなったときに、バックライト２２Ｂの輝度を下げるとともに、警告アイコンの色調を明るい側に変更している。これにより、バックライト２２Ｂを暗くして表示画像全体の輝度を下げた場合であっても、その一部に含まれる警告アイコンのみについて視認性を改善することが可能となる。

また、警告アイコンの色調の変更を、周囲の明るさに基づいて、予め用意された明るさが異なる複数の警告アイコンの中から一つを選択することによって行うことにより、表示画像を作成する際の処理負担を軽減することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、予め用意された色調の異なる複数の警告アイコンの中から、周囲の明るさに対応する一つの警告アイコンを選択するようにしたが、警告アイコン明るさ設定部３５によって警告アイコンの明るさを設定し、警告アイコン作成部３３が、設定された明るさとなる色調の画素値を演算して警告アイコンを作成するようにしてもよい。れにより、複数の色調の警告アイコンを別々に用意しておく必要がなくなるため、あらかじめ用意しておく警告アイコン（今回は１種類でよい）の記憶容量を減らすことができる。

また、上述した実施形態では、ルームミラー２００を通して表示装置２２の表示画面の画像を表示する第２の状態において、周囲の明るさに応じて警告アイコンの明るさ（色調）を変更したが、ルームミラー２００によって車両の後方の鏡像を映す第１の状態において、同様にして周囲の明るさに応じて警告アイコンの明るさ（色調）を変更するようにしてもよい。この場合には、表示画像作成部３６は、警告アイコンを含み、後方画像が非表示状態の表示画像を作成する。例えば、カメラ５２が故障した場合や、カメラ５２が接続された配線が断線した場合、後方画像作成部３１が正常に動作しない場合など、後方画像の表示系統に何らかの異常が生じた際にルームミラー２００で鏡像表示を行った場合であっても、周囲が暗くなった際に、視認性を改善した警告アイコンの表示を維持することが可能となる。

また、上述した実施形態では、車両のルームミラー２００を電子ミラーとした場合について本発明を適用したが、左右のドアミラーを電子ミラーとし、その表示画像に警告アイコンを含ませる場合についても本発明を適用することができる。

上述した実施形態では、電子ミラーに警告アイコンを表示する場合について説明したが、警告アイコン以外の部分画像を表示する場合についても本発明を適用して部分画像の視認性を改善するようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、表示装置２２の画面に後方画像を表示したときにルームミラー２００を通してこの後方画像が見え、後方画像の表示を停止（終了）したときにルームミラー２００による鏡像が見えるようにしたが、ルームミラー２００に液晶シャッターを組み合わせ、液晶シャッターのオン／オフ（あるいは透過率や反射率の切り替え）を行うことにより画像表示と鏡像表示を切り替えるようにしてもよい。

上述したように、本発明によれば、車両周辺が暗くなり、それに伴って電子ミラーの表示画像を暗くした場合であっても、その一部に含まれる部分画像については明るい色調に変更されるため、部分画像の内容把握が容易となって視認性を改善することができる。

１００ 画像表示装置
２２ 表示装置
２２Ａ 表示パネル
２２Ｂ バックライト
３０ ＣＰＵ
３０Ａ 電子ミラー処理部
３１ 後方画像作成部
３２ 周囲明るさ判定部
３３ 警告アイコン作成部
３４ 表示画像明るさ設定部
３５ 警告アイコン明るさ設定部
３６ 表示画像作成部
４０ メモリ
５２ カメラ
５４ センサ

Claims (5)

1. 車両の後方を撮像するカメラと、
   前記カメラで撮像した後方画像と、明るさが変更可能な部分画像とを合成して表示画像を作成する表示画像作成手段と、
   前記表示画像作成手段によって作成された表示画像を表示する表示手段と、
   周囲が暗くなったときに、前記表示画像を暗くするとともに、前記部分画像を明るい色調に変更する明るさ制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像表示装置。
2. 前記表示手段は、バックライトを用いて照明する液晶表示装置であり、
   前記明るさ制御手段は、周囲が暗くなったときに、前記バックライトの輝度を下げるとともに、前記部分画像の色調を明るい側に変更することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記明るさ制御手段は、周囲の明るさに基づいて、予め用意された明るさが異なる複数の前記部分画像の中から一つを選択することを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
4. 前記明るさ制御手段は、周囲の明るさに基づいて、対応する明るさとなる色調の画素値を演算して前記部分画像を作成することを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
5. 車両の後方を映すとともに、前記表示手段の表示画面が裏側に配置されて、この表示画面に表示された画像を透過させるミラーをさらに備え、
   前記表示画像作成手段は、前記部分画像を含み、前記後方画像が非表示状態の表示画像を作成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像表示装置。

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