JP5098925B2 - 車両用映像表示装置 - Google Patents

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本発明は、車両周辺の外部画像を計器盤又はその近傍において表示する車両用映像表示装置に関するものである。
従来、車両周辺を監視する周辺監視カメラを備え、ナビゲーション装置や、周辺監視カメラからの情報を表示装置に表示するものが特許文献1等で知られている。
また、コンビネーションメータが備える画像表示器に車両後方映像を表示する構成において、計器用マイコンが故障しても車両後方映像表示可能な車両用表示装置が特許文献2で知られている。
この特許文献2は、イグニッションスイッチがONのときには、メータ用マイコンの作動状態如何に依らずパワーサプライに電力が供給されマルチディスプレイ用マイコンが作動している構成としたものである。
これにより、メータ用マイコンが故障した場合であっても、運転者が変速機をリバースギヤに操作すると、液晶表示器上に画像センサにより撮影された自動車の後方映像を表示可能となっている。
更に、サイドアンダーミラーが知られており、これは、トラックやSUV(スポーツ多目的車)に装備されている補助的ミラーである。このサイドアンダーミラーは、目視やバックミラーでも確認できない助手席側直近側方の死角を解消するために用いられ、助手席側のフロントフェンダーに装着されている。
現在の日本において、小型トラック、中型トラックを対象とし、自動車の直前及び左側方(左ハンドル車については右側方)の視界を、ミラー等を用いることなどにより確保する「間接視界基準」の導入がなされている。
そして、同基準では、「自動車の前面及び左側面(左ハンドル車にあっては右側面)に接する高さ1mの円柱を直接的に又はミラー(鏡)、画像等により間接的に視認できること」等が要求されている。
つまり、このサイドアンダーミラーは上記基準が根拠となって設けられている。
特開2007−121798号公報 特開2007−145241号公報
ところが、サイドアンダーミラーは車両外部に突出しているため、見栄え等の要求によりカメラに置き換えることが検討されている。また、このミラーでは視認範囲に限界があるため、任意の視認範囲の外部映像を表示するためには、特許文献1及び2のようなカメラを用いた車両用映像表示装置が好ましい。
また、上記特許文献1及び2の従来技術の延長として、メータ内あるいはメータ外部の乗員が見易い位置におかれたLCD(液晶表示装置)に、ナビゲーション装置や車両後方のバックビュー映像や車両走行のためのドライブインフォメーション、あるいは警報のためのウオーニングアドバイザリーといったものを表示する表示システムが考えられる。
上記ナビゲーション装置は周知のように、図2のような画面で、車両の走行位置案内を行うものである。ドライブインフォメーションは、図3に一例を示すように、現在走行している車両の燃費などを表示するものである。
また、ウオーニングアドバイザリーは、図4及び図5に示されるように、エンジン等の故障時に警告を発するものである。これらは、所望の車両内部の情報を映像化して表示するものであり、内部映像表示と呼ばれる。
そして車両後方を含む車両周辺の情報を映像化して表示するものは外部映像表示と呼ばれる。
そして、表示システムにおいては、通常は、表示装置にて上記内部映像表示を行う。運転者の操作により外部映像表示が要求された場合に、外部映像を表示装置で表示するようにシステムを制御する表示用演算手段となる表示用マイクロコンピュータが必要となる。
よって、サイドアンダーミラーに代わり、カメラにより車両周辺の映像を、計器盤や計器盤周辺に表示させるシステムの構築を考えた場合、通常は内部映像を表示する必要がある。また、運転者の操作により外部映像の表示要求があった場合には、外部映像を表示するようにシステム全体を制御する必要がある。
図9は、従来のシステムに基づいて、上述のような周辺の監視をシステム内に組み入れた状態を示す本発明案出過程(非公知)における回路構成図である。この構成では、外部のカメラ1等からの撮像画像信号5aを周辺監視演算手段を成す周辺監視ECU6が受け取り、外部映像表示信号22を出力している。
また、操作手段12から操作信号13を、インターフェイス11を介して周辺監視ECU6が受け取る。そして、周辺監視ECU6は、第1周辺表示指令25aをハイ信号又はロー信号のいずれか一方により構成して、表示用マイクロコンピュータ15に直接的に入力している。
また、これと並行して、第2周辺表示指令25bを、CAN等からなる車両内ネットワークを構築する多重通信線路7を介して、表示用マイクロコンピュータ15に入力している。
表示用マイクロコンピュータ15は、周辺監視ECU6からの「周辺監視画像を表示せよ」との指令25a、又は25bを受けて、切替IC21を切替えて、外部映像表示信号22を表示装置20に送信し周辺画像を表示させる。
切替手段を成す切替IC21は、通常、表示用マイクロコンピュータ15と描画IC16を介して内部映像表示信号18を表示装置20に送信するものである。この切替IC21では、車両外部の外部映像表示を行うか、車両内部の内部映像表示を行うかの選択を行う。
この切替IC21の切替制御は、本発明開発過程においては、図9のように、表示用マイクロコンピュータ15からの指令で行う。表示用マイクロコンピュータ15が内部映像の表示を指示したときは、描画IC16からの内部映像表示信号18を表示装置20に送る。
表示用マイクロコンピュータ15が外部映像の表示を指示したときは、切替IC21が図中下側に切り替わって、周辺監視ECU6からの外部映像表示信号22を表示装置20に送信する。
ところが、表示用マイクロコンピュータ15が故障したときに、外部映像表示と内部映像表示の切替動作が適切に出来ず、周辺監視画像が表示されないことがあるという場合が考えられる。このため、たとえ表示用マイクロコンピュータ15が故障しても、可能な限り、周辺監視画像を表示出来るようにすることが望ましい。
本発明は、上記の問題点に着目して成されたものであり、その目的は、内部映像が描画手段を介して表示装置に表示される表示用演算手段が、故障した場合においても、カメラ等の撮像手段からの車両の周辺の外部映像表示が必要な場合に、切替手段による内部映像表示から外部映像表示への切替が正しく行える車両用映像表示装置を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、車両の外部の周辺を撮像する撮像手段(1、2、3、4)と、撮像手段(1、2、3、4)に接続されて車両の周辺を監視するために外部映像表示信号(22)と少なくとも単一の周辺表示指令(25a)を生成する周辺監視演算手段(6)と、車両に搭載された車載制御機器(8、9、10)からの車載制御機器信号を多重通信で伝送する多重通信線路(7)と、周辺監視演算手段(6)からの周辺表示指令(25a)が多重通信線路(7)を介さずに伝送される直接的伝送線路(26)と、多重通信線路(7)を介して車載制御機器(8、9、10)からの車載制御機器信号(14)が入力されて必要な画像信号を選択して出力する表示用演算手段(15)と、表示用演算手段(15)からの画像信号を基に内部映像表示信号(18)を生成する描画手段(16)と、描画手段(16)からの内部映像表示信号(18)と外部映像表示信号(22)と少なくとも直接的伝送線路(26)からの周辺表示指令(25a)とが入力されて内部映像表示信号(18)及び外部映像表示信号(22)のいずれか一方の信号を出力する切替手段(21)と、切替手段(21)からの一方の信号により車両内で外部映像表示又は内部映像表示を行う表示装置(20)を備えることを特徴としている。
この請求項1に記載の発明によれば、表示用演算手段(15)を介さずに直接的伝送線路(26)を介して周辺表示指令(25a)が周辺監視演算手段(6)より切替手段(21)に伝送されるから、表示用演算手段(15)が故障しても切替手段(21)を切替えて、表示装置(20)にて車両周辺の映像を表示できるので信頼性が高く、安全である。
次に、請求項2に記載の発明では、切替手段(21)と直接的伝送線路(26)の間に表示用演算手段(15)からの周辺表示指令(25a1)が導かれる選択手段(27)が設けられ、該選択手段(27)は直接的伝送線路(26)からの上記周辺表示指令(25a)又は表示用演算手段(15)からの周辺表示指令(25a1)によって切替手段(21)を切替えることを特徴としている。
この請求項2に記載の発明によれば、切替手段(21)は、直接的伝送線路(26)からの上記周辺表示指令(25a)又は表示用演算手段(15)からの周辺表示指令(25a1)によって制御され、冗長化されているから、表示用演算手段(15)が故障しても切替手段(21)を切替えて表示装置(20)にて車両の外部の周辺の映像を表示できるから、安全である。
次に、請求項3に記載の発明では、選択手段(27)は表示用演算手段(15)を監視して表示用演算手段(15)が故障したときに直接的伝送線路(26)からの周辺表示指令(25a)によって切替手段(21)を切替えることを特徴としている。
この請求項3に記載の発明によれば、選択手段(27)は前記表示用演算手段(15)を監視しているから前記表示用演算手段(15)が故障して誤信号を出力した場合でも、切替手段(21)を直接的伝送線路(26)からの周辺表示指令(25a)で制御できるから、表示装置(20)にて車両の外部の周辺の映像を確実に表示でき、安全である。
次に、請求項4に記載の発明では、周辺監視演算手段(6)からの前記外部映像表示信号(22)が伝送される外部映像信号伝送線路(22a)は、前記多重通信線路(7)とは独立して形成されていることを特徴としている。
この請求項4に記載の発明によれば、多重通信線路(7)が故障した場合でも表示装置(20)にて車両の外部の周辺の映像を表示できるから、安全である。
次に、請求項5に記載の発明では、直接的伝送線路(26)からの周辺表示指令(25a)はロー信号又はハイ信号のうちいずれか一方の信号からなることを特徴としている。
この請求項5に記載の発明によれば、直接的伝送線路(26)からの周辺表示指令(25a)は、単純なロー信号又はハイ信号のうちのいずれか一方から成るから、周辺表示指令(25a)が複雑な回路を経由せずに構成でき、故障が少ない。
なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1乃至図7を用いて詳細に説明する。図1において、周辺監視用の撮像手段となるカメラ1乃至4は、車両周辺の撮像画像信号5a、5b、5c、5d(総称して撮像画像信号5とも言う)を周辺監視演算手段を成す周辺監視ECU6に送信する。
ここで言う車両周辺の撮像画像信号5には、車両後方のいわゆる撮像画像信号(バックビュー信号)及び前述の法規上表示を義務付けられた助手席側直近側方の撮像画像信号を含むものである。
周辺監視ECU6の入出力信号は、CANからなる車載ネットワークの多重通信線路7に接続され、この多重通信線路7には、例えばナビゲーション装置8、エンジンECU9、車両用空調制御装置10などの車載制御機器が接続されている。
周辺監視ECU6には、インターフェイス11を介して操作手段12からの運転者の操作による操作信号13が入力されるようになっている。この操作信号13は、運転者の押しボタンの操作のより、車両後方や助手席側直近側方の画像を撮像・表示を行うことを指示するものである。
また、多重通信線路7には表示用マイクロコンピュータ15が接続されており、周辺監視ECU6からの「周辺監視画像を表示せよ」との第2周辺表示指令25bが多重通信線路7を介して、表示用マイクロコンピュータ15に入力されるようになっている。
また、この表示用マイクロコンピュータ15にはナビゲーション装置8等からの車載制御機器信号14が多重通信線路7を介して入力されている。
表示用マイクロコンピュータ15は、必要な画像信号を選択して、描画手段となる描画IC16等を介して、内部映像表示信号18をLCD(液晶表示装置)から成る表示装置20に送信するようになっている。
ここで、切替IC21は、描画IC16からの内部映像表示信号18と周辺監視ECU6からの外部映像表示信号22とを選択切替するものである。この切替によって、表示装置20で内部映像を表示したり外部映像を表示したりすることが出来る。
そして、周辺監視ECU6からの「周辺監視画像を表示せよ」との第2周辺表示指令25bとは別の、周辺監視ECU6からの第1周辺表示指令25aが、表示用マイクロコンピュータ15に入力されるように構成されている。
この第1周辺表示指令25aは、多重通信線路7を介さず、直接的にハイ信号またはロー信号(外部映像表示への切替をHi信号、内部映像表示への切替もしくは現状維持をLo信号とする)として送信される。
このハイ信号またはロー信号は、直接的伝送線路26(直線(じかせん)とも呼ばれる)を介して、選択手段を成す選択回路27にも送信されている。この構成によれば、直接的伝送線路26からの周辺表示指令25aは、単純なロー信号又はハイ信号のうちのいずれか一方から成るから、周辺表示指令25aが複雑な回路を経由せずに構成でき、故障が少ない。
このように、万一、表示用マイクロコンピュータ15が故障した場合のために、上記直接的伝送線路26が選択回路27を介して切替IC21に第1周辺表示指令25aを入力するように構成されているのである。
この選択回路27は、この第1実施形態においては、表示用マイクロコンピュータ15の出力をモニターして、表示用マイクロコンピュータ15が正常に作動しているかどうかを監視する機能を持っている。
そして、表示用マイクロコンピュータ15が故障した場合には、表示用マイクロコンピュータ15からの周辺表示指令25a1ではなく、上記直接的伝送線路26からの第1周辺表示指令25aを、切替IC21に直接的に入力するように選択回路27が作動する。
また、選択回路27は、表示用マイクロコンピュータ15が故障せず、正常に作動している場合には、表示用マイクロコンピュータ15からの周辺表示指令25a1を切替IC21に入力するようにしている。
このように、周辺表示指令は表示用マイクロコンピュータ15を介する線路からの周辺表示指令25a1と、直接的伝送線路26からの第1周辺表示指令25aのいずれかが切替IC21に送信される。
そしてこの両方の線路で送信されることによって冗長化設計がなされ、表示用マイクロコンピュータ15が故障した場合においても、直接的伝送線路26からの第1周辺表示指令25aによって切替IC21が切替られるようになっているのである。
なお、この第1実施形態の変形例として、選択回路27は、表示用マイクロコンピュータ15の正常異常を判別する機能のないものであっても良い。即ち、選択回路27を単なるOR回路で構成しても良い。
この場合は、表示用マイクロコンピュータ15からの周辺表示指令25a1、あるいは直接的伝送線路26からの第1周辺表示指令25aを切替IC21に送信することになる。
そして、通常は描画IC16により、図2乃至図5のような内部映像を表示装置20に表示している。図2はナビゲーション装置の映像、図3はドライブインフォメーションとしての表示であり、航続可能距離:100km、平均燃費:7.6km/L、瞬間燃費:10.0km/hのように表示される。また図4はウオーニングアドバイザリー表示の一例であり、エンジンのチェックを要求している。
更に、図5はウオーニングアドバイザリー表示の他の例であり、これらは通常のウオーニング表示に加えて、補助となる絵、文言を表示装置20に表示するものである。例えば、「エンジンシステム異常、車を安全な場所に止め、エンジンを切り、近くのディーラーへ連絡して下さい」等と表示する。
また、図6、図7は外部映像表示の一例であり、図6は助手席側直近側方をカメラ1で撮像して表示する周辺監視映像の一例を示す。この図6では、画面側方上部に、車両の平面摸式画像40と表示対象となる側方表示エリヤ41が表示される。また画面中央には、実際のカメラ1で取り込んだ助手席側直近側方の撮像画像42を表示している。
これにより、従来の機械的乃至光学的なサイドアンダーミラーに代わり、映像を表示装置20で表示させることが出来る。つまり、サイドアンダーミラーによる目視ではなく、表示装置20単独で、あるいは、サイドアンダーミラーと表示装置20を併用して、周辺状況を把握することが出来る。
また、図7はカメラ2で撮像した車両後方のバックビュー映像45である。なお、図1において、分岐点60で第1周辺表示指令25aが分岐され、表示用マイクロコンピュータ15にも入力されている。
そして、表示用マイクロコンピュータ15内では、多重通信線路7を介した第2周辺表示指令25bと、第1周辺表示指令25aとのいずれかに基づいて演算が行われる冗長設計を行っている。
また、周辺監視ECU6からの外部映像表示信号22が伝送される外部映像信号伝送線路22aは、多重通信線路7とは独立して形成されている。これにより、多重通信線路7に故障が有った場合でも外部映像表示信号22を送信できる。
(第2実施形態)
以下第2実施形態について説明する。なお、上述の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。
上記第1実施形態では、図1の切替IC21を切替えるための周辺表示指令を、表示用マイクロコンピュータ15を介する線路の周辺表示指令25a1と、直接的伝送線路26からの第1周辺表示指令25aという2つの線路からの指令により、選択手段27を介して切替IC21に入力している。
しかし、この第2実施形態は、図8のように、直接的伝送線路26からの第1周辺表示指令25aのみを切替IC21に入力するものである。
この構成によれば、カメラ1で撮像した撮像画像信号5aを周辺監視ECU6が取り込んでいる状態において、操作手段12からの操作信号13がインターフェイス11を介して周辺監視ECU6に入力されたとき、直接的伝送線路26を介して切替IC21に周辺表示指令25aが送信されるので、切替IC21が切り替わる。
従って、たとえ表示用マイクロコンピュータ15が故障している場合においても、外部映像表示信号22を表示装置20に送信することが出来る。
なお、この第2実施形態では、第2周辺表示指令25bはなくてもよく、多重通信線路7から表示用マイクロコンピュータ15には、ナビゲーション装置8等からの車載制御機器信号等が伝送される。
上記第2実施形態の作動を説明する。通常は、図8の回路にて、例えば、ナビゲーション装置8からの信号によって多重通信線路7と表示用マイクロコンピュータ15を介して描画IC16に信号が送られ、この描画IC16は表示装置20に図2のような走行位置案内を表示する。
また、エンジンECU9等からのウオーニング表示指令が出された場合は、図4及び図5のように表示する。
この場合、エンジンECU9等からの信号が多重通信線路7と表示用マイクロコンピュータ15を介して描画IC16に入力される。描画IC16では必要な内部映像表示信号18を生成して、この内部映像表示信号18が切替IC21を介して表示装置20に伝送される。
また、表示用マイクロコンピュータ15は運転者からの操作に応じて、多重通信線路7を介して操作信号を受け取り、図3のようなドライブインフォメーション画像を表示装置20に表示させる。
ここで、運転者が車両発進の場合等において、車両側方の周辺画像を表示させたいとして操作手段12の操作ボタンスイッチを操作した場合は、この操作信号13がインターフェイス11を介して周辺監視ECU6に送られ、この周辺監視ECU6は、操作信号13に基づく「周辺監視画像を表示せよ」との周辺表示指令25aを図8の直接的伝送線路26を通して切替IC21に入力する。
これにより、切替IC21は外部映像表示信号22側に切替動作を行う。即ち、多重信号線路7や表示用マイクロコンピュータ15といった複雑な回路または線路を介さずに、単純なハイ信号、ロー信号(Hi、Lo)信号により切替IC21を確実に切替え、表示装置20で周辺監視画像を確認することが出来る。
また、周辺監視ECU6からの外部映像表示信号22が伝送される外部映像信号伝送線路22aは、前記多重通信線路7とは独立して形成されている。
(その他の実施形態)
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の第1実施形態では、第1周辺表示指令25aを分岐点60で分岐し、表示用マイクロコンピュータ15内で、多重通信線路7を介した第2周辺表示指令25bと、第1周辺表示指令25aとのいずれかに基づいて演算が行われるようにしている。
しかし、分岐点60を設けず、表示用マイクロコンピュータ15が多重通信線路7を介した第2周辺表示指令25bのみを受け取るようにしても良い。
第1実施形態における車両用映像表示装置の全体回路構成図である。 上記実施形態において、ナビゲーション装置からの車両走行案内表示の一例を示す内部映像表示の摸式図である。 上記実施形態において、ドライブインフォメーションの一例を示す内部映像表示の摸式図である。 上記実施形態において、ウオーニングアドバイザリー表示の一例を示す内部映像表示の摸式図である。 上記実施形態において、ウオーニングアドバイザリー表示の他の例を示す内部映像表示の摸式図である。 上記実施形態において、車両周辺の監視画像の一例を示す外部映像表示の摸式図である。 上記実施形態において、車両後方のバックビュー画像の一例を示す外部映像表示の摸式図である。 第2実施形態における車両用映像表示装置の全体回路構成図である。 本発明案出過程における車両用映像表示装置の全体回路構成図である。
符号の説明
1、2、3、4…撮像手段となる周辺監視用のカメラ
5a、5b、5c、5d…撮像画像信号
6…周辺監視演算手段を成す周辺監視ECU
7…多重通信線路
8、9、10…車載制御機器
11…インターフェイス
12…操作手段
13…操作信号
14…車載制御機器信号
15…表示用演算手段となる表示用マイクロコンピュータ
16…描画手段となる描画IC
18…内部映像表示信号
21…切替手段となる切替IC
22…外部映像表示信号
25a…第1周辺表示指令
25b…第2周辺表示指令

Claims (5)

  1. 車両の外部の周辺を撮像する撮像手段(1、2、3、4)と、
    前記撮像手段(1、2、3、4)に接続されて前記車両の周辺を監視するために外部映像表示信号(22)と少なくとも単一の周辺表示指令(25a)を生成する周辺監視演算手段(6)と、
    前記車両に搭載された車載制御機器(8、9、10)からの車載制御機器信号を多重通信で伝送する多重通信線路(7)と、
    前記周辺監視演算手段(6)からの前記周辺表示指令(25a)が前記多重通信線路(7)を介さずに伝送される直接的伝送線路(26)と、
    前記多重通信線路(7)を介して車載制御機器(8、9、10)からの車載制御機器信号(14)が入力されて必要な画像信号を選択して出力する表示用演算手段(15)と、
    前記表示用演算手段(15)からの前記画像信号を基に内部映像表示信号(18)を生成する描画手段(16)と、
    前記描画手段(16)からの前記内部映像表示信号(18)と前記外部映像表示信号(22)と少なくとも前記直接的伝送線路(26)からの前記周辺表示指令(25a)とが入力されて前記内部映像表示信号(18)及び前記外部映像表示信号(22)のいずれか一方の信号を出力する切替手段(21)と、
    前記切替手段(21)からの前記一方の信号により前記車両内で外部映像表示又は内部映像表示を行う表示装置(20)を備えることを特徴とする車両用映像表示装置。
  2. 前記切替手段(21)と前記直接的伝送線路(26)の間に前記表示用演算手段(15)からの周辺表示指令(25a1)が導かれる選択手段(27)が設けられ、該選択手段(27)は前記直接的伝送線路(26)からの前記周辺表示指令(25a)又は前記表示用演算手段(15)からの周辺表示指令(25a1)によって前記切替手段(21)を切替えることを特徴とする請求項1に記載の車両用映像表示装置。
  3. 前記選択手段(27)は前記表示用演算手段(15)を監視して前記表示用演算手段(15)が故障したときに前記直接的伝送線路(26)からの前記周辺表示指令(25a)によって前記切替手段(21)を切替えることを特徴とする請求項2に記載の車両用映像表示装置。
  4. 前記周辺監視演算手段(6)からの前記外部映像表示信号(22)が伝送される外部映像信号伝送線路(22a)は、前記多重通信線路(7)とは独立して形成されていることを特徴とする請求項1乃至3に記載の車両用映像表示装置。
  5. 前記直接的伝送線路(26)からの前記周辺表示指令(25a)はロー信号又はハイ信号のうちいずれか一方の信号からなることを特徴とする請求項1乃至4に記載の車両用映像表示装置。
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