JP6737056B2 - 移動体用表示装置及び移動体用表示システム - Google Patents

Description

本発明は移動体用表示装置及び移動体用表示システムに関する。

従来より、車両に搭載される電子ミラーシステムが供されている。電子ミラーシステムは、自車の側後方を撮影するカメラと、カメラから入力した撮影信号を信号処理して映像信号を生成する信号処理部と、信号処理部から入力した映像信号に含まれる映像を表示する表示装置とを備える。このような電子ミラーシステムは、例えば後続車両の挙動等の車両後方の状況をユーザ（即ちドライバ）に提示することが目的であり、自車と後続車両との大凡の距離をユーザに把握させるべく奥行き感をユーザに与えることが望ましい。ところが、表示装置においては、映像を表示する表示面部が平面であることから、十分な奥行き感をユーザに与えているとは言い難い。このような問題に対し、例えば特許文献１には、表示面部を曲面とし、その曲面の表示面部の前方側（即ちユーザ側）に枠部を配置し、表示面部と枠部の開口部とを位置合わせすることで、奥行き感をユーザに与える技術が開示されている。

特開２０１６−５３７０４号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、ユーザの目の位置と、表示面部と枠部の開口部とが位置合わせされた位置との関係によりユーザが目視可能な範囲が決まる。そのため、特許文献１の技術を電子ミラーシステムの表示装置に適用する構成では、以下に示す不具合が想定される。即ち、表示面部と枠部の開口部とが適切に位置合わせされていないと、ユーザの視界の一部が枠部で遮られ、車両後方の状況を適切にユーザに把握させることができない。又、ユーザの体格（即ち身長や座高等）によりユーザの目の位置が変わるので、例えばユーザが交替してユーザの目の位置が変わると、表示面部と枠部の開口部との位置を合わせ直す必要が生じる。又、ユーザが同じであっても例えば車両を入れ替える等して表示装置及び枠部を旧車から取り外して新車に取り付け直すと、表示面部と枠部の開口部との位置を合わせ直す必要が生じる。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮影部により撮影された映像を表示する構成において、ユーザの視界が遮られることがないと共に煩雑な手間を必要とせず、十分な奥行き感を適切にユーザに与えることができる移動体用表示装置及び移動体用表示システムを提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、移動体の一部を含む範囲を撮影する撮影部（２，３）により撮影された映像を表示する表示面部（１１，３２）と、平面部（１４ａ，２１ａ）を有する形状であり、表示面部からユーザ側に延伸して設けられている立体造形物（１４，２１，３５）と、を備える。表示面部と立体造形物の平面部とが所定角度以下の接続角度で接続され、その接続角度が調整可能に構成される。表示面部に表示されている映像内の移動体の一部と立体造形物とが接続されて一体化される。撮影部の画角が移動体の一部を含む範囲に調整されていれば、移動体の一部を含む映像が表示装置に表示されるので、その映像内の移動体の一部と立体造形物とを接続させて一体化させることで、移動体を立体的に見せることができ、十分な奥行き感をユーザに与えることができる。従来とは異なり、枠部を表示面部の前方側に配置する必要がないので、ユーザの視界の一部が枠部で遮られる事態が発生することがなく、表示面部と枠部の開口部とを位置合わせする手間が発生することもない。これにより、ユーザの視界が遮られることがないと共に煩雑な手間を必要とせず、十分な奥行き感を適切にユーザに与えることができる。

本発明の第１の実施形態を示す機能ブロック図 カメラの配置態様を示す図 表示装置の配置態様を示す図 表示装置及び立体造形物の正面図 表示装置及び立体造形物の平面図 表示装置及び立体造形物の平面図 本発明の第２の実施形態を示す表示装置及び立体造形物の正面図 本発明の第３の実施形態を示し、表示装置及び立体造形物の正面図 表示装置及び立体造形物の平面図 表示装置及び立体造形物の平面図 表示装置及び立体造形物の正面図 表示装置及び立体造形物の平面図 本発明の第４の実施形態を示す機能ブロック図

（第１の実施形態）
以下、本発明を、車両に搭載される電子ミラーシステムの表示装置に適用した第１の実施形態について図１から図６を参照して説明する。電子ミラーシステム１（移動体用表示システムに相当する）は、右側カメラ２（撮影部に相当する）と、左側カメラ３（撮影部に相当する）と、操作スイッチ部４と、表示制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５と、右側表示装置６（移動体用表示装置に相当する）と、左側表示装置７（移動体用表示装置に相当する）とを有する。

右側カメラ２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等から構成され、図２に示すように、車体の右側ドアミラー８の下側に一体的に取り付けられている。右側カメラ２は、車両の右側後方を撮影し、撮影信号を表示制御ＥＣＵ５に出力する。又、右側カメラ２は、画角を調整する駆動部を有しており、表示制御ＥＣＵ５から画角調整信号を入力すると、その入力した画角調整信号により指定された範囲を撮影するように画角を調整する。

左側カメラ３は、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等から構成され、車体の左側ドアミラーの下側に一体的に取り付けられている。左側カメラ３は、車両の左側後方を撮影し、撮影信号を表示制御ＥＣＵ５に出力する。又、左側カメラ３も、画角を調整する駆動部を有しており、表示制御ＥＣＵ５から画角調整信号を入力すると、その入力した画角調整信号により指定された範囲を撮影するように画角を調整する。

操作スイッチ部４は、ユーザ（即ちドライバ）が運転中に操作可能となるように例えばステアリングの周辺等に配置され、ユーザが右側カメラ２及び左側カメラ３の画角を調整するためのスイッチを含んで構成されている。操作スイッチ部４は、ユーザからの右側カメラ２や左側カメラ３の画角を調整する操作を検知すると、そのユーザの操作を示す操作検知信号を表示制御ＥＣＵ５に出力する。

表示制御ＥＣＵ５は、制御部９を有する。制御部９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＩ／Ｏ（Input／Output）を有するマイクロコンピュータにより構成されている。制御部９は、非遷移的実体的記録媒体に格納されているコンピュータプログラムを実行することで、コンピュータプログラムに対応する処理を実行し、電子ミラーシステム１の動作全般を制御する。制御部９は、信号処理部９ａと、画角調整部９ｂとを有する。各部９ａ，９ｂはソフトウェアにより実現されている。

信号処理部９ａは、右側カメラ２から撮影信号を入力すると、その入力した撮影信号を信号処理し、右側カメラ２により撮影された映像を含む映像信号を生成し、その生成した映像信号を右側表示装置６に出力する。又、信号処理部９ａは、左側カメラ３から撮影信号を入力すると、その入力した撮影信号を信号処理し、左側カメラ３により撮影された映像を含む映像信号を生成し、その生成した映像信号を左側表示装置７に出力する。画角調整部９ｂは、操作スイッチ部４から操作検知信号を入力し、その入力した操作検知信号がユーザからの右側カメラ２の画角を調整する信号であると判定すると、画角調整信号を右側カメラ２に出力し、その入力した操作検知信号がユーザからの左側カメラ３の画角を調整する信号であると判定すると、画角調整信号を左側カメラ３に出力する。

右側表示装置６及び左側表示装置７は、図３に示すように、車室内においてそれぞれダッシュボード１０の右端部及び左端部に配置されている。右側表示装置６及び左側表示装置７は、それぞれ表示制御ＥＣＵ５から映像信号を入力すると、その入力した映像信号に含まれる映像を表示する。右側カメラ２の画角が車体の右側後方の一部を含む範囲に調整されていれば、右側表示装置６は、車体の右側後方の一部を含む映像を表示する。又、左側カメラ３の画角が車体の左側後方の一部を含む範囲に調整されていれば、左側表示装置７は、車体の左側後方の一部を含む映像を表示する。

右側表示装置６について図４から図６を参照して説明する。尚、これ以降、右側表示装置６について説明するが、左側表示装置７についても同様である。右側表示装置６は、矩形状の平面からなる表示面部１１と、その表示面部１１の上辺部１２ａと右辺部１２ｂと下辺部１２ｃとに跨る枠部１３とを有する。前述したように、右側カメラ２の画角が車体の右側後方の一部を含む範囲に調整されていれば、右側表示装置６は、車体の右側後方の一部を含む映像を表示面部１１に表示する。即ち、右側表示装置６の表示面部１１に表示される映像の左側には、車体の右側後方の一部が左右反転されて映し出される。

ここで、表示面部１１の左辺部１２ｄ（一辺部に相当する）には、その全体に亘って表示面部１１からユーザ側に延伸して立体造形物１４が取り付けられている。立体造形物１４は、矩形の平板形状である。右側表示装置６の表示面部１１に表示される映像の左側に車体の右側後方の一部が左右反転されて映し出されている状況では、その映像内の車体の右側後方の一部と立体造形物１４とが接続されて一体化される。

立体造形物１４は、図５及び図６に示すように、その平面部１４ａと表示面部１１とが所定角度以下の接続角度で接続可能であり、その接続角度が調整可能である。所定角度とは、表示面部１１の面方向に対する垂線と平面部１４ａとがなす角度であり、例えば４０度である。即ち、立体造形物１４が表示面部１１に対して着脱可能な構成であれば、所望の接続角度となるように立体造形物１４を表示面部１１に対して取り付けたり、立体造形物１４を表示面部１１に対して任意の接続角度で取り付けた後に、立体造形物１４を所望の接続角度まで回動させたりすることが可能に構成されている。

このような構成では、ユーザが視線を右側表示装置６に向けると、ユーザの視界に表示面部１１のみでなく立体造形物１４の平面部１４ａも含まれる。そのため、ユーザは、表示面部１１に表示される映像と立体造形物１４の平面部１４ａとを同時に視認することになる。このとき、前述したように、表示面部１１に表示されている映像内の車体の右側後方の一部と立体造形物１４とが接続されて一体化されているので、車体を立体的に見せることができ、十分な奥行き感をユーザに与えることができる。又、従来とは異なり、表示面部１１の前方側に枠部を配置する必要がないので、ユーザの視界の一部が枠部で遮られる事態が発生することがなく、表示面部１１と枠部の開口部とを位置合わせする手間が発生することもない。

尚、立体造形物１４の平面部１４ａは、表示面部１１に表示される映像内の車体の色に対する同系色及び補色や反対色を除く色であることが望ましい。同系色とは色相環で隣り合う色や近い位置にある色であり、補色とは色相環で正反対の位置にある色であり、反対色とは色相環で正反対の位置で隣り合う色や近い位置にある色である。立体造形物１４の平面部１４ａの色が、表示面部１１に表示される映像内の車体の色に対する同系色であると、立体造形物１４の存在が目立たなくなり、ユーザが立体造形物１４の存在に気付かないことが懸念され、十分な奥行き感をユーザに与えられないことが懸念される。又、立体造形物１４の平面部１４ａの色が、表示面部１１に表示される映像内の車体の色に対する補色や反対色であると、立体造形物１４の存在が目立ち過ぎ、ユーザが立体造形物１４の存在を煩わしいと感じることが懸念される。この点に関し、立体造形物１４の平面部１４ａを、表示面部１１に表示される映像内の車体の色に対する同系色及び補色や反対色を除く色とすることで、上記したように想定される様々な問題を未然に回避することができる。例えば表示面部１１に表示される映像内の車体の色が「黒」であれば、立体造形物１４の平面部１４ａの色は「黒」及び「白」を除く色であることが望ましい。

以上説明したように第１の実施形態によれば、次に示す効果を得ることができる。
電子ミラーシステム１の右側表示装置６において、表示面部１１からユーザ側に延伸して立体造形物１４が設けられ、表示面部１１に表示されている映像内の車体の右側後方の一部と立体造形物１４とが接続されて一体化されるようにした。映像内の車体の右側後方の一部と立体造形物１４とを接続させて一体化させることで、車体を立体的に見せることができ、十分な奥行き感をユーザに与えることができる。従来とは異なり、枠部１３とは異なる枠部を表示面部１１の前方側に配置する必要がないので、ユーザの視界の一部が枠部で遮られる事態が発生することがなく、表示面部１１と枠部の開口部とを位置合わせする手間が発生することもない。これにより、ユーザの視界が遮られることがないと共に煩雑な手間を必要とせず、十分な奥行き感を適切にユーザに与えることができる。

又、右側表示装置６において、表示面部１１と立体造形物１４の平面部１４ａとが所定角度以下の接続角度で接続されるようにした。立体造形物１４の視差を強調することができ、十分な奥行き感をより適切にユーザに与えることができる。又、右側表示装置６において、表示面部１１と立体造形物１４の平面部１４ａとの接続角度を調整可能にした。表示面部１１と立体造形物１４の平面部１４ａとの接続角度を調整することで、ユーザに与えられる奥行き感の程度を自在に変更することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図７を参照して説明する。尚、前述した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第１の実施形態は、表示面部１１の左辺部１２ｄの全体に亘って表示面部１１からユーザ側に延伸して立体造形物１４が取り付けられている構成であるが、第２の実施形態は、表示面部１１の左辺部１２ｄの一部に亘って表示面部１１からユーザ側に延伸して立体造形物１４が取り付けられている構成である。

第１の実施形態で説明した図４に示したように、表示面部１１に表示されている映像内の車体の右側後方の一部が上辺部１２ａまで達していないと、映像内の車体の右側後方の一部と立体造形物１４とが接続されるだけでなく、上辺部１２ａと左辺部１２ｄとが交差する付近、即ち、表示面部１１の上側左隅部でも表示面部１１に表示されている映像内の車体以外と立体造形物１４とが接続される。この点に関し、表示面部１１の左辺部１２ｄの一部に亘って、即ち、車体の右側後方の一部が表示されている箇所だけに亘って表示面部１１からユーザ側に延伸して立体造形物２１が取り付けられている。

このような構成でも、ユーザが視線を右側表示装置６に向けると、ユーザの視界に表示面部１１のみでなく立体造形物２１の平面部２１ａも含まれる。そのため、ユーザは、表示面部１１に表示される映像と立体造形物２１の平面部２１ａとを同時に視認することになる。このときも、表示面部１１に表示されている映像内の車体の右側後方の一部と立体造形物２１とが接続されて一体化されているので、車体を立体的に見せることができ、十分な奥行き感を適切にユーザに与えることができる。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。又、車体の右側後方の一部が表示されている箇所だけに亘って表示面部１１からユーザ側に延伸して立体造形物２１が取り付けられていることで、ユーザに違和感を与えてしまう事態を回避することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図８から図１２を参照して説明する。尚、前述した第１の実施形態と同一部分については説明を省略し、異なる部分について説明する。第１の実施形態は、表示面部１１及び枠部１３が可撓性を有しない構成であるが、第３の実施形態は、表示面部及び枠部が可撓性を有する構成である。

右側表示装置３１は、矩形状の平面からなる表示面部３２と、その表示面部３２の上辺部３３ａと右辺部３３ｂと下辺部３３ｃとに跨る枠部３４とを有する。表示面部３２の左辺部３３ｄ（一辺部に相当する）には、その全体に亘って表示面部３２からユーザ側に延伸して立体造形物３５が取り付けられている。立体造形物３５は、第１の実施形態で説明した立体造形物１４と同等の構成である。右側表示装置３１は、表示面部３２及び枠部３４が左右方向に可撓性を有することで、任意の箇所で一体的に左右方向に折り曲げ可能に構成されており、図９及び図１０に示すように、その折り曲げ角度が調整可能に構成されている。即ち、例えば表示面部３２に表示されている映像内の消失点（図８中、Ｐで示す地点）を含む上下方向を折り曲げ箇所として折り曲げることが可能に構成されている。

又、図１１及び図１２に示すように、折り曲げ箇所を挟む一方側の面の曲率半径と他方側の面の曲率半径とが異なるように折り曲げ可能に構成されていても良い。即ち、表示面部３２に表示されている映像内の消失点に対し、左側では曲率半径が相対的に小さく、右側では曲率半径が相対的に大きくなりように折り曲げ可能に構成されていても良い。

第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。又、表示面部３２及び枠部３４が横方向に可撓性を有することで、右側表示装置３１の表示面部３２自体に物理的な視差を付与することができ、表示面部３２自体でも奥行き感を適切にユーザに与えることができる。即ち、映像内の車体の右側後方の一部と立体造形物３５とが接続されて一体化されることに加え、表示面部３２自体で物理的な視差を付与することができ、十分な奥行き感をより適切にユーザに与えることができる。又、表示面部３２に表示されている映像内の消失点を折り曲げ箇所として折り曲げられることで、更に絵画的な視差を付与することもでき、自然な奥行き感をユーザに与えることができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について図１３を参照して説明する。第３の実施形態は、ユーザが表示面部３２及び枠部３４を任意の箇所で一体的に折り曲げ可能な構成、即ち、折り曲げ箇所を手動で調整する構成であるが、第４の実施形態は、映像解析の手法を用い、表示面部に表示される映像内で消失点をソフトウェアを用いて特定し、その特定した消失点で表示面部及び枠部を一体的に折り曲げる制御を行うことで、折り曲げ箇所を自動で調整する構成である。

電子ミラーシステム４１は、右側カメラ２と、左側カメラ３と、操作スイッチ部４と、表示制御ＥＣＵ４２と、右側表示装置４３（表示装置に相当する）と、左側表示装置４４（表示装置に相当する）とを有する。右側表示装置４３は、第３の実施形態で説明した右側表示装置３１と同様に可撓性を有すると共に、折り曲げ駆動部を有し、表示制御ＥＣＵ４２から駆動信号を入力すると、その入力した駆動信号により指定された折り曲げ箇所で表示面部及び枠部を一体的に折り曲げる制御を行う。左側表示装置４４も同様である。

表示制御ＥＣＵ４２は、制御部４５を有する。制御部４５は、信号処理部４５ａと、画角調整部４５ｂと、消失点特定部４５ｃと、折り曲げ制御部４５ｄとを有する。信号処理部４５ａ及び画角調整部４５ｂは、それぞれ第１の実施形態で説明した信号処理部９ａ及び画角調整部９ｂと同様の構成である。消失点特定部４５ｃは、右側カメラ２から撮影信号を入力すると、右側カメラ２により撮影された映像を周知の映像解析の手法を用いて解析し、右側表示装置４３に表示される映像内で消失点を特定する。又、消失点特定部４５ｃは、左側カメラ３から撮影信号を入力すると、左側カメラ３により撮影された映像を周知の映像解析の手法を用いて解析し、左側表示装置４４に表示される映像内で消失点を特定する。折り曲げ制御部４５ｄは、消失点特定部４５ｃによる消失点の特定結果を用い、折り曲げ箇所を特定し、その特定した折り曲げ箇所を含む駆動信号を右側表示装置４３や左側表示装置４４に出力する。

第４の実施形態によれば、第３の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。又、映像内で消失点を特定して折り曲げる制御を行うことで、ユーザが折り曲げる操作を行わなくとも、表示面部自体での物理的な視差及び絵画的な視差を付与することができ、自然な奥行き感をユーザに与えることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記した実施形態で例示したものに限定されることなく、その範囲を逸脱しない範囲で任意に変形又は拡張することができる。
カメラがドアミラーの下側に一体的に取り付けられている構成を例示したが、カメラがドアミラーとは別体で取り付けられていても良い。又、ドアミラーが取り付けられていない車両に適用しても良い。
立体造形物の平面部と表示面部との接続角度を手動で調整する構成を例示したが、接続角度を電気的に制御することで、接続角度を自動で調整する構成としても良い。例えばユーザが接続角度を調整するためのスイッチと、接続角度を調整するための駆動部とが設けられ、ユーザがスイッチを操作することで、接続角度を調整する構成でも良い。

立体造形物が矩形の平板形状である構成を例示したが、立体造形物が例えば半円の平板形状であり、曲線部がユーザ側に向くように表示面部に取り付けられる構成でも良い。
第３の実施形態で説明した表示面部及び枠部と同様に立体造形物が可撓性を有する構成であり、折り曲げ可能な構成でも良い。このように構成すれば、立体造形物の平面部自体にも物理的な視差を付与することができ、平面部自体でも奥行き感を適切にユーザに与えることができる。

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、更には、それらに一要素のみ、それ以上、或いはそれ以下を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

図面中、１，４１は電子ミラーシステム（移動体用表示システム）、２，３はカメラ（撮影部）、６，７，３１，４３，４４は表示装置（移動体用表示装置）、１１，３２は表示面部、１２ｄ，３３ｄは左辺部（一辺部）、１４，２１，３５は立体造形物、１４ａ，２１ａは平面部、９ａ，４５ａは信号処理部、４５ｃは消失点特定部、４５ｄは折り曲げ制御部である。

Claims (8)

1. 移動体の一部を含む範囲を撮影する撮影部（２，３）により撮影された映像を表示する表示面部（１１，３２）と、
   平面部（１４ａ，２１ａ）を有する形状であり、前記表示面部からユーザ側に延伸して設けられている立体造形物（１４，２１，３５）と、を備え、
   前記表示面部と前記立体造形物の前記平面部とが所定角度以下の接続角度で接続され、その接続角度が調整可能に構成され、
   前記表示面部に表示されている映像内の前記移動体の一部と前記立体造形物とが接続されて一体化される移動体用表示装置（６，７，３１，４３，４４）。
2. 請求項１に記載した移動体用表示装置において、
   前記移動体の一部が前記表示面部の一辺部（１２ｄ，３３ｄ）の一部又は全体に亘って表示され、
   前記立体造形物は、前記表示面部の一辺部の一部又は全体からユーザ側に延伸して設けられている移動体用表示装置。
3. 請求項１又は２に記載した移動体用表示装置において、
   前記表示面部は、可撓性を有し、折り曲げ可能に構成されている移動体用表示装置（３１，４３，４４）。
4. 請求項３に記載した移動体用表示装置において、
   前記表示面部の折り曲げ角度が調整可能に構成されている移動体用表示装置。
5. 請求項３又は４に記載した移動体用表示装置において、
   前記表示面部は、折り曲げ箇所を挟む一方側の曲率半径と他方側の曲率半径とが異なるように折り曲げ可能に構成されている移動体用表示装置。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載した移動体用表示装置において、
   前記立体造形物は、ユーザが目視する箇所が、前記表示面部に表示される移動体の一部の色に対する同系色を除く色である移動体用表示装置。
7. 請求項１から６の何れか一項に記載した移動体用表示装置において、
   前記立体造形物は、ユーザが目視する箇所が、前記表示面部に表示される移動体の一部の色に対する補色や反対色を除く色である移動体用表示装置。
8. 移動体の一部を含む範囲を撮影する撮影部（２，３）と、
   前記撮影部から入力した撮影信号を信号処理し、当該撮影部により撮影された映像を含む映像信号を生成する信号処理部（９ａ，４５ａ）と、
   前記信号処理部から入力した映像信号に含まれる映像を表示し、可撓性を有し、折り曲げ可能に構成されている表示面部（１１，３２）と、
   前記表示面部からユーザ側に延伸して設けられている立体造形物（１４，２１，３５）と、
   前記表示面部に表示される映像内において消失点を特定する消失点特定部（４５ｃ）と、
   前記表示面部を前記消失点で折り曲げる折り曲げ制御部（４５ｄ）と、を備え、
   前記表示面部に表示されている映像内の前記移動体の一部と前記立体造形物とが接続されて一体化される移動体用表示システム（１，４１）。

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