JP6605396B2 - 車載表示システム - Google Patents

Description

本発明は、自動車のルームミラーを利用して画像を表示する車載表示システムに関するものである。

自動車のルームミラーを利用して画像を表示する車載表示システムとしては、運転席上方に設けたディスプレイからルームミラーに画像を投影して反射させることにより、各種画像を運転者に提示する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。

この技術によれば、ルームミラーの位置に設けたディスプレイに画像を表示する場合に比べて遠視点の表示となるため画像の視認性が向上する。

特開２０１３-１１６６８７号公報

上述した運転席上方に設けたディスプレイと、ルームミラーとを用いて各種画像を運転者に提示する技術によれば、ルームミラーから見たディスプレイの方向とリアウインドウの方向が異なる方向となるため、運転者は、ルームミラーを用いて直接自動車の後方のようすを視認することはできなくなる。

一方、自動車後方を撮影する後方カメラを設け、後方カメラで撮影した画像をディスプレイからルームミラーに投影することにより、運転者がルームミラーを用いて直接自動車の後方のようすを視認できるようにすることはできるが、この場合においても、後方カメラやディスプレイに異常が発生した場合には、運転者が自動車後方のようすを視認できなくなる
そこで、本発明は、画像を自動車のルームミラーに投影して反射させることにより当該画像を運転者に提示する車載表示システムにおいて、運転者が、ルームミラーを用いた自動車後方の実風景の直接の視認を、当該直接の視認が必要なとき、あるいは、当該直接の視認が好適であるときに行える車載表示システムを提供することを課題とする。

前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載される車載表示システムに、前記自動車の後方を撮影するカメラと、前記自動車の運転席の前方上方に、反射面を後方に向けて配置されたルームミラーと、前記カメラが撮影した画像を表示し、当該表示した画像が前記ルームミラーの前記反射面に投影されるように配置されたディスプレイと、前記ルームミラーを回動する回動手段と、前記カメラと前記ディスプレイとのうちの少なくとも一方の異常の発生を検出する異常検出手段と、制御手段とを備えたものである。ここで、制御手段は、前記異常検出手段が前記異常の発生を検出したときに、前記ルームミラーの向きが、当該ルームミラーに前記自動車の後方の実風景が当該自動車の運転者が視認できるように映り込む向きとなるように、前記回動手段に前記ルームミラーを回動させるルームミラー方向変更処理を行う。

このような車載表示システムによれば、カメラやディスプレイの故障時等の、ディスプレイに表示されるカメラの撮影画像から自動車後方のようすを視認できなくなったために、運転者がルームミラーを介して自動車の後方の実風景を直接視認する必要が生じた場合に、自動的にルームミラーの向きを変更し、運転者がルームミラーを介して自動車の後方の実風景を視認できるようにすることができる。

また、前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載される車載表示システムに、前記自動車の後方を撮影するカメラと、前記自動車の運転席の前方上方に、反射面を後方に向けて配置されたルームミラーと、前記カメラが撮影した画像を表示し、当該表示した画像が前記ルームミラーの前記反射面に投影されるように配置されたディスプレイと、前記ルームミラーを回動する回動手段と、現在が夜間であるか否を検出する夜間検出手段と、制御手段とを備えたものである。ここで、制御手段は、前記夜間検出手段が現在が夜間であることを検出したときに、前記ルームミラーの向きが、当該ルームミラーに前記自動車の後方の実風景が当該自動車の運転者が視認できるように映り込む向きとなるように、前記回動手段に前記ルームミラーを回動させるルームミラー方向変更処理を行うと共に、前記夜間検出手段が夜間を検出しなくなったときに、前記ルームミラーの向きが前記ルームミラー方向変更処理の開始時の向きに復帰するように、前記回動手段に前記ルームミラーを回動させるルームミラー方向復帰処理を行う。

このような車載表示システムによれば、カメラの撮影画像の品質が劣化し、ディスプレイに表示されるカメラの撮影画像から自動車後方のようすを良好に視認できなくなり易いために、運転者がルームミラーを介して自動車の後方の実風景を直接視認する方が好適な夜間には、自動的にルームミラーの向きを変更し、運転者がルームミラーを介して自動車の後方の実風景を視認できるようにすることができる。

なお、以上のような車載表示システムにおいては、前記制御手段において、前記制御手段は、前記ルームミラー方向変更処理の開始時の前記ルームミラーの回動角と、前記ルームミラーに前記ディスプレイに表示された画像が投影される方向と、前記自動車のリアウインドウを介して自動車後方の実風景が前記ルームミラーに投影される方向とに基づいて、前記ルームミラーに前記自動車の後方の実風景が当該自動車の運転者が視認できるように映り込む当該ルームミラーの向きを算出するようにしてもよい。

また、前記課題達成のために、本発明は、自動車に搭載される車載表示システムに、前記自動車の後方を撮影するカメラと、前記自動車の運転席の前方上方に、反射面を後方に向けて配置されたルームミラーと、前記カメラが撮影した画像を表示し、当該表示した画像が前記ルームミラーの前記反射面に投影されるように配置されたディスプレイと、前記ルームミラーを回動する回動手段と、前記自動車の後進の有無を検出する後進検出手段と、制御手段とを備えたものである。ここで、制御手段は、前記後進検出手段が前記自動車の後進を検出したときに、前記ルームミラーの向きが、当該ルームミラーに前記ディスプレイに表示された画像が当該自動車の運転者が視認できるように映り込む向きとなるように、前記回動手段に前記ルームミラーを回動させるルームミラー方向変更処理を行うと共に、前記後進検出手段が後進を検出しなくなったときに、前記ルームミラーの向きが前記ルームミラー方向変更処理の開始時の向きに復帰するように、前記回動手段に前記ルームミラーを回動させるルームミラー方向復帰処理を行う。

なお、このような車載表示システムにおいて、前記制御手段は、前記ルームミラー方向変更処理の開始時の前記ルームミラーの回動角と、前記自動車のリアウインドウを介して自動車後方の実風景が前記ルームミラーに投影される方向と、前記ルームミラーに前記ディスプレイに表示された画像が投影される方向とに基づいて、前記ルームミラーに前記ディスプレイに表示された画像が当該自動車の運転者が視認できるように映り込む当該ルームミラーの向きを算出するようにしてもよい。

このような車載表示システムでは、車体で遮られる事無く後方を良好に観察できるカメラで撮影した画像で後方を視認することが望ましい後進時には、自動的にルームミラーの向きを変更し、運転者がルームミラーを介してカメラで撮影した自動車後方の映像をルームミラー上で視認することができるようにする。一方、後進時以外は、運転者の所望の向きに維持されることとなる。

よって、走行時に、ルームミラーを介して実風景を直接視認することが好適であると考える運転者は、通常走行時には、ルームミラーを介して自動車の後方の実風景を直接視認することができるようになる。

以上のように、本発明によれば、画像を自動車のルームミラーに投影して反射させることにより当該画像を運転者に提示する車載表示システムにおいて、運転者は、ルームミラーを用いた自動車後方のようすの直接の視認を、当該直接の視認が必要なとき、あるいは、当該直接の視認が好適であるときに行えるようになる。

本発明の第１実施形態に係る車載表示システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るディスプレイとルームミラーの配置を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る車載表示システムの表示の例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るルームミラー表示制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るルームミラー表示制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る車載表示システムの表示の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
図１ａに、本第１実施形態に係る車載表示システムの構成を示す。
車載表示システムは自動車に搭載されているシステムであり、図示するように、車載表示システムは、ディスプレイ１、ルームミラー２、揺動機構３、角度センサ４、角度調整スイッチ５、バックカメラ６、異常検出装置７、夜間検出センサ８、後進検出センサ９、以上の各部を制御する制御装置１０を備えている。

ここで、揺動機構３は、ルームミラー２を回動するモータなどを備えており、制御装置１０の制御に従って、少なくとも自動車の左右方向の軸まわりのルームミラー２の角度を調整する。

また、角度センサ４は、ルームミラー２の少なくとも自動車の左右方向の軸まわりの角度を検出するセンサである。
また、バックカメラ６は、図１ｂに示すように自動車の後部に配置された、自動車後方のようすを撮影するカメラである。
また、異常検出センサは、バックカメラ６の故障、ディスプレイ１の故障、バックカメラ６のレンズへの曇りや水滴付着などの、撮影や表示の障害を引き起こす事象を異常として検出する。

また、夜間検出センサ８は、照度や自動車のライトのオンなどに応じて、現在夜間であるかどうかを検出する。
また、後進検出センサ９は、自動車のギヤのシフト状態より自動車の後進を検出する。
次に、図２ａに示すように、ディスプレイ１は運転席の情報の天井に、表示面を前方斜め下を向けて配置されており、ルームミラー２の角度を適切に設定することにより、ディスプレイ１に表示された画像は、ルームミラー２で反射し、運転者によって視認されるようになる。

さて、このような車載表示装置において、制御装置１０は、車載表示システムが起動されるとルームミラー表示制御処理を開始する。
図３に、このルームミラー表示制御処理の手順を示す。
図示するように、制御装置１０は、ルームミラー表示制御処理を開始すると、まず、角度センサ４から、現在のルームミラー２の角度を取得し標準ルームミラー角に設定する（ステップ３０２）。

そして、バックカメラ６で撮影された自動車後方のようすを表す画像であるバックカメラ画像のディスプレイ１への表示を開始する（ステップ３０４）。
ここで、このようにしてディスプレイ１への表示が開始されたバックカメラ画像は、図２ａにしめすようにルームミラー２の角度がディスプレイ１の画像のルームミラー２による反射像が運転者によって視認されるように角度に適切に設定されている場合、図４ａに示すように、ルームミラー２上の画像として運転者に視認される。

次に、制御装置１０は、角度調整スイッチ５の操作によるユーザのルームミラー角調整操作の発生（ステップ３０６）と、異常検出装置７による異常の検出の発生（ステップ３０８）とを監視し、ルームミラー角調整操作が発生したならば、ルームミラー角調整操作の内容に従って、揺動機構３を制御してルームミラー２の角度を変更し（ステップ３１０）、変更後のルームミラー２の角度に標準ルームミラー角を更新する（ステップ３１２）。そして、ステップ３０６、３０８の監視に戻る。

ここで、この時点においてディスプレイ１へのバックカメラ６が撮影した画像の表示が行われているので、運転者は、必要に応じてルームミラー角調整操作を行って、ルームミラー２の角度をディスプレイ１が表示した画像を視認するのに適した角度に設定する。

一方、異常検出装置７による異常の検出が発生した場合には（ステップ３０８）、ディスプレイ１にエラーの発生を通知するメッセージを表示する（ステップ３１４）。
そして、運転者がルームミラー２を介して直接後方の実風景を視認するのに適したルームミラー角を算出し（ステップ３１６）、揺動機構３を制御して、算出したルームミラー角にルームミラー２の角度を調整する（ステップ３１８）。

ここで、ステップ３１６における運転者がルームミラー２を介して直接後方の実風景を視認するのに適したルームミラー角の算出は、標準ルームミラー角とルームミラー２にディスプレイ１の画像が投影される方向とに基づいて、ルームミラー２から見た運転者の目の方向を算出すると共に、算出した目の方向と、自動車のリアウインドウを介してルームミラー２に自動車後方の実風景が投影される方向とより、運転者の目の方向にルームミラー２に投影される自動車後方の実風景が反射されることとなるルームミラー角を求めることにより行う。

ただし、ルームミラー２から見た運転者の目の方向は、車内に運転者を撮影するカメラを設け、当該カメラで撮影した画像を画像認識して運転者の目の位置を識別して、ルームミラー２から見た運転者の目の方向を求めるようにしてもよい。

なお、制御装置１０において、運転者がルームミラー２を介して直接後方の実風景を視認するのに適したルームミラー角の設定を、予めユーザから受け付けて設定しておき、ステップ５１２では、この設定しておいたルームミラー角を算出したルームミラー角として用いるようにしてもよい。

さて、ステップ３１８のようにルームミラー角を調整することにより、図２ｂに示すように、ルームミラー２の角度は、自動車後方の実風景がルームミラー２で反射して運転者に視認される角度となり、図４ｂに示すように、自動車後方のようすが、ルームミラー２上の実風景として運転者に視認される。

さて、次に、算出したルームミラー角にルームミラー２の角度を調整したならば（ステップ３１８）、ディスプレイ１へのバックカメラ画像の表示を停止し（ステップ３２０）、異常検出装置７によって異常が検出されなくなる状態の発生を監視する（ステップ３２２）。

そして、異常検出装置７によって異常が検出されなくなる状態が発生したならば（ステップ３２２）、揺動機構３を制御して、標準ルームミラー角にルームミラー２の角度を調整し（ステップ３２４）、ステップ３０４からの処理に戻る。

以上、本発明の第１実施形態について説明した。
以上のように、本第１実施形態によれば、バックカメラ６やディスプレイ１の故障時等の、ディスプレイ１に表示されるカメラの撮影画像から自動車後方のようすを視認できなくなったために、運転者がルームミラー２を介して自動車の後方の実風景を直接視認する必要が生じた場合に、自動的にルームミラー２の向きを変更し、運転者がルームミラー２を介して自動車の後方の実風景を視認できるようにすることができる。

ところで、夜間は、露出不足または露出不足解消ためのフレームレートの低下や、ノイズの増加や、照明光によるサチュレーションの発生等の、撮影障害が発生し易いので、以上の第１実施形態におけるルームミラー表示制御処理は、夜間センサが現在夜間であることを検出している期間中は、無条件に、ルームミラー２の角度を図２ｂ、図４ｂに示すように、自動車後方の実風景がルームミラー２で反射して運転者に視認される角度に制御する処理としてもよい。なお、この場合には、夜間センサが現在夜間であることを検出しなくなったならば、ルームミラー２の角度を、前回夜間センサが夜間であることを検出してルームミラー２の角度を変更する前の元の向きに復帰するようにする。

以下、本発明の第２の実施形態について説明する。
本第２実施形態は、制御装置１０が行うルームミラー表示制御処理のみが上述した第１実施形態と異なる。
図５に、本第２実施形態に係るルームミラー表示制御処理の手順を示す。
図示するように、本第２実施形態において制御装置１０は、ルームミラー表示制御処理を開始すると、まず、まず、角度センサ４から、現在のルームミラー２の角度を取得し標準ルームミラー角に設定する（ステップ５０２）。

次に、制御装置１０は、角度調整スイッチ５の操作によるユーザのルームミラー角調整操作の発生（ステップ５０４）と、後進センサによる自動車の後進の検出の発生（ステップ５０６）とを監視し、ルームミラー角調整操作が発生したならば、ルームミラー角調整操作の内容に従って、揺動機構３を制御してルームミラー２の角度を角度に変更し（ステップ５０８）、変更後のルームミラー２の角度に標準ルームミラー角を更新する（ステップ５１０）。そして、ステップ５０４、５０６の監視に戻る。

ここで、この時点においてディスプレイ１への画像の表示は行っていないので、運転者は、必要に応じてルームミラー角調整操作を行って、ルームミラー２の角度をルームミラー２を介して直接後方の実風景を視認するのに適した角度に設定する。

一方、後進センサによる後進の検出が発生した場合には（ステップ５０６）、運転者がルームミラー２を介してディスプレイ１に表示される画像を視認するのに適したルームミラー角を算出し（ステップ５１２）、揺動機構３を制御して、算出したルームミラー角にルームミラー２の角度を調整する（ステップ５１４）。

ここで、ステップ５１２における運転者がルームミラー２を介してディスプレイ１に表示される画像を視認するのに適したルームミラー角の算出は、標準ルームミラー角と、自動車のリアウインドウを介して自動車後方の実風景がルームミラー２に投影される方向とに基づいて、ルームミラー２から見た運転者の目の方向を算出すると共に、算出した目の方向と、ディスプレイ１からルームミラー２に画像が投影される方向とより、運転者の目の方向にディスプレイ１からルームミラー２に投影される画像が反射されることとなるルームミラー角を求めることにより行う。

ただし、ルームミラー２から見た運転者の目の方向は、車内に運転者を撮影するカメラを設け、当該カメラで撮影した画像を画像認識して運転者の目の位置を識別して、ルームミラー２から見た運転者の目の方向を求めるようにしてもよい。

なお、制御装置１０において、運転者がルームミラー２を介してディスプレイ１に表示される画像を視認するのに適したルームミラー角の設定を、予めユーザから受け付けて設定しておき、ステップ５１２では、この設定しておいたルームミラー角を算出したルームミラー角として用いるようにしてもよい。

そして、算出したルームミラー角にルームミラー２の角度を調整したならば（ステップ５１４）、ディスプレイ１への後進支援画像の表示を開始する（ステップ５１６）。
結果、このようにディスプレイ１への表示が開始された後進支援画像は、以降、図６に示すように、運転者によってルームミラー２上の画像として運転者に視認されることとなる。

なお、図６は、後進支援画像を、バックカメラ６で撮影した自動車後方の画像６０１と、バックカメラ６で撮影した自動車後方の画像を視点変換して生成した、自動車後方のようすを上方より観察した画像６０２とを含むものとした場合について示している。なお、後進支援画像は、バックカメラ６で撮影した自動車後方の画像６０１のみを表示するものとしてもよい。

そして、次に、後進センサによって後進が検出されなくなる状態の発生を監視し（ステップ５１８）、後進が検出されなくなったならば、後進支援画像の表示を停止し（ステップ５２０）、揺動機構３を制御して、標準ルームミラー角にルームミラー２の角度を調整し（ステップ５２２）、ステップ５０４からの処理に戻る。

以上、本発明の第２実施形態において制御装置１０が行うルームミラー表示制御処理について説明した。
以上、本発明の第２実施形態について説明した。
本第２実施形態によれば、車体で遮られる事無く後方を良好に観察できるバックカメラ６で撮影した画像で後方を視認することが望ましい後進時には、自動的にルームミラー２の向きを変更し、運転者がルームミラー２を介してバックカメラ６で撮影した自動車後方の映像をルームミラー２上で視認することができるようにする。一方、後進時以外は、運転者の所望の向きに維持し、走行時に、ルームミラー２を介して実風景を直接視認することが好適であると考える運転者が、通常走行時には、ルームミラー２を介して自動車の後方の実風景を直接視認することができるようにしている。

１…ディスプレイ、２…ルームミラー、３…揺動機構、４…角度センサ、５…角度調整スイッチ、６…バックカメラ、７…異常検出装置、８…夜間検出センサ、９…後進検出センサ、１０…制御装置。

Claims (5)

1. 自動車に搭載される車載表示システムであって、
   前記自動車の後方を撮影するカメラと、
   前記自動車の運転席の前方上方に、反射面を後方に向けて配置されたルームミラーと、
   前記カメラが撮影した画像を表示し、当該表示した画像が前記ルームミラーの前記反射面に投影されるように配置されたディスプレイと、
   前記ルームミラーを回動する回動手段と、
   前記カメラと前記ディスプレイとのうちの少なくとも一方の異常の発生を検出する異常検出手段と、
   制御手段とを有し、
   当該制御手段は、前記異常検出手段が前記異常の発生を検出したときに、前記ルームミラーの向きが、当該ルームミラーに前記自動車の後方の実風景が当該自動車の運転者が視認できるように映り込む向きとなるように、前記回動手段に前記ルームミラーを回動させるルームミラー方向変更処理を行うことを特徴とする車載表示システム。
2. 自動車に搭載される車載表示システムであって、
   前記自動車の後方を撮影するカメラと、
   前記自動車の運転席の前方上方に、反射面を後方に向けて配置されたルームミラーと、
   前記カメラが撮影した画像を表示し、当該表示した画像が前記ルームミラーの前記反射面に投影されるように配置されたディスプレイと、
   前記ルームミラーを回動する回動手段と、
   前記自動車の後進の有無を検出する後進検出手段と、
   制御手段とを有し、
   当該制御手段は、前記後進検出手段が前記自動車の後進を検出したときに、前記ルームミラーの向きが、当該ルームミラーに前記ディスプレイに表示された画像が当該自動車の運転者が視認できるように映り込む向きとなるように、前記回動手段に前記ルームミラーを回動させるルームミラー方向変更処理を行うと共に、前記後進検出手段が後進を検出しなくなったときに、前記ルームミラーの向きが前記ルームミラー方向変更処理の開始時の向きに復帰するように、前記回動手段に前記ルームミラーを回動させるルームミラー方向復帰処理を行うことを特徴とする車載表示システム。
3. 自動車に搭載される車載表示システムであって、
   前記自動車の後方を撮影するカメラと、
   前記自動車の運転席の前方上方に、反射面を後方に向けて配置されたルームミラーと、
   前記カメラが撮影した画像を表示し、当該表示した画像が前記ルームミラーの前記反射面に投影されるように配置されたディスプレイと、
   前記ルームミラーを回動する回動手段と、
   現在が夜間であるか否を検出する夜間検出手段と、
   制御手段とを有し、
   当該制御手段は、前記夜間検出手段が現在が夜間であることを検出したときに、前記ルームミラーの向きが、当該ルームミラーに前記自動車の後方の実風景が当該自動車の運転者が視認できるように映り込む向きとなるように、前記回動手段に前記ルームミラーを回動させるルームミラー方向変更処理を行うと共に、前記夜間検出手段が夜間を検出しなくなったときに、前記ルームミラーの向きが前記ルームミラー方向変更処理の開始時の向きに復帰するように、前記回動手段に前記ルームミラーを回動させるルームミラー方向復帰処理を行うことを特徴とする車載表示システム。
4. 請求項１または３記載の車載表示システムであって、
   前記制御手段は、前記ルームミラー方向変更処理の開始時の前記ルームミラーの回動角と、前記ルームミラーに前記ディスプレイに表示された画像が投影される方向と、前記自動車のリアウインドウを介して自動車後方の実風景が前記ルームミラーに投影される方向とに基づいて、前記ルームミラーに前記自動車の後方の実風景が当該自動車の運転者が視認できるように映り込む当該ルームミラーの向きを算出することを特徴とする車載表示システム。
5. 請求項２記載の車載表示システムであって、
   前記制御手段は、前記ルームミラー方向変更処理の開始時の前記ルームミラーの回動角と、前記自動車のリアウインドウを介して自動車後方の実風景が前記ルームミラーに投影される方向と、前記ルームミラーに前記ディスプレイに表示された画像が投影される方向とに基づいて、前記ルームミラーに前記ディスプレイに表示された画像が当該自動車の運転者が視認できるように映り込む当該ルームミラーの向きを算出することを特徴とする車載表示システム。