JP2019001293A - 車載用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、車両の天井の明るさに応じて輝度制御を行うことができる電子ミラー装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の電子ミラー装置１００は、車両の後方を撮像する撮像部１１０、天井１８０の明るさを検知する照度センサー１２０、表示部１６０、および制御部１７０を有する。表示部１６０は、ハーフミラー１６２、液晶ディスプレイ１６４およびバックライト１６６を含み、制御部１７０は、照度センサー１２０により検知された天井の明るさに基づきバックライト１１６の輝度を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車載用表示装置に関し、特に、車両に搭載される電子ミラー装置の輝度制御に関する。

従来のルームミラーの代替として電子ミラーが提案されている。電子ミラーは、撮像カメラにより車両後方を撮像し、その撮像された映像を液晶等のディスプレイに表示したり、後方の接近車両に対する警告等を表示したり、多彩な表現が可能である。このような電子ミラーを用いることで、光学式のルームミラーの死角や夜間の視認性の悪さを改善することができる。

電子ミラーのディスプレイの輝度制御に関しては、様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１は、車載カメラによって車外の明るさを判定し、当該判定結果に基づき電子ミラーの輝度を制御している。特許文献２は、外部から取得した天候情報や時刻情報に基づき電子ミラーの輝度を調整している。

特開２０１０−１７３３４４号公報 特開２００７−４３５３３号公報

図４（Ａ）は、通常の路面を走行するときの電子ミラーの動作を示している。天井１に電子ミラー２が設置され、電子ミラー２は、例えば、バックライト３、液晶ディスプレイ４およびハーフミラー５を積層して構成される。夜間等の周囲が暗いとき、ハーフミラー５は透過窓として機能し、運転者Ｕは、ハーフミラー５を介して液晶ディスプレイ４に表示された車両後方を撮像画像を見ることができる。また、昼間等の周囲が明るいとき、ハーフミラー５は反射ミラーとしても働き、運転者Ｕは、ハーフミラー５によって反射した車両後方の風景を見ることができ、同時に、液晶ディスプレイ４に表示された警告等の画像を反射像に重畳して見ることができる。通常の路面を走行するとき、昼間であっても、天井１は暗いため、運転者Ｕの後方にある天井１の明るさは、ハーフミラー５には映り込まない。

図４（Ｂ）は、雪道を走行するときの電子ミラーの動作を示している。雪道を走行するとき、太陽光が雪面で反射されると、その反射光が車内に入り込み、運転者Ｕの後方にある天井１が明るくなることがある。天井１が明るくなると、その明るさがハーフミラー５に映り込み、運転者Ｕは、ハーフミラー５の映像を見難くなる。特に、晴天でありながら、残雪がある場合には、太陽光の乱反射が多く、その一部が天井１に強く入射される。このような場合、バックライト３の輝度を上げることで、相対的に天井１側の明るさを暗くし、天井１の光の映り込みを軽減することが可能である。しかしながら、従来の電子ミラーの輝度制御は、イルミネーション信号、あるいは電子ミラー２に内蔵された外光センサーに連動するため、天井１の明るさに対処する輝度制御を行うことはできなかった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、車両の天井の明るさに応じて輝度制御を行うことができる車載用表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車載用表示装置は、運転者の前方上方の車室内に取り付けられ、画像を表示する表示部と、車両の天井の明るさを検知する照度センサーと、前記照度センサーにより検知された明るさに応じて前記表示部の輝度を制御する輝度制御手段と、を有する。

好ましくは前記照度センサーは、前記運転者より後方の車両天井部の明るさを検出する。好ましくは前記輝度制御手段は、前記照度センサーにより検知された明るさが閾値以上であるとき、前記表示部の輝度をさらに上げる制御を行う。好ましくは前記輝度制御手段は、前記照度センサーにより検知された明るさに比例して前記表示部の輝度を制御する。好ましくは前記表示部は、ハーフミラー、液晶ディスプレイ、バックライトを含み、前記輝度制御手段は、前記照度センサーの検知結果に基づき前記バックライトの輝度を制御する。好ましくは前記表示部に表示される画像を制御する画像制御手段を更に含み、前記画像制御手段は、前記車両後方の画像または拡張現実の画像を前記表示部に表示させる。

本発明によれば、照度センサーにより検知された天井の明るさに応じて表示部の輝度を制御するようにしたので、天井の明るさにより表示部の映像が見難くなることを防止することができる。例えば、雪道を走行するとき、残雪等によって太陽光の一部が車内に入り込み、天井が明るくなると、その明るさが表示部に映り込むことで表示部の映像が見難くなるが、そのような場合には表示部の輝度を上げることで、表示部の映像を見易くすることができる。

本発明の実施例に係る電子ミラー装置の構成および車内配置を示す図である。 本発明の実施例に係る電子ミラー装置の動作を説明するフローである。 本発明の実施例に係る電子ミラー装置の他の動作を説明するフローである。 図４（Ａ）は、通常の路面走行時の従来の電子ミラーの動作を説明する図、図４（Ｂ）は、雪道走行時の従来の電子ミラーの動作を説明する図である。

次に、本発明の実施の形態について説明する。本発明の車載用表示装置は、好ましい態様では、自動車等の車両に設置されたルームミラーまたはバックミラー等の電子ミラー装置として機能するものである。好ましい態様では、本発明の電子ミラー装置は、液晶ディスプレイと、液晶ディスプレイの前面に配置されたハーフミラーとを含み、液晶ディスプレイに車両後方の撮像映像を表示したりあるいは拡張現実用の画像を表示することで、多彩な情報を運転者に提供する。

図１は、本発明の実施例に係る電子ミラー装置の構成を示す図である。本実施例の電子ミラー装置１００は、撮像部１１０、照度センサー１２０、モード切替用情報取得部１３０、ＬＣＤ駆動部１４０、バックライト駆動部１５０、表示部１６０および制御部１７０を含んで構成される。また、ここには示されないが、電子ミラー装置１００は、拡張現実を表示するための画像データ等を格納するメモリを含むものであってもよい。

撮像部１１０は、車両の後方を撮像し、撮像した映像データを制御部１７０へ提供する。制御部１７０は、撮像した映像データを表示部１６０に表示させたり、映像データを画像処理することで、そこに映された後方車両等の物体の検出をすることが可能である。

照度センサー１２０は、図１（Ｂ）に示すように、車両の天井またはその近傍に設置され、車両の天井の明るさを検知する。好ましくは、照度センサー１２０は、表示部１６０のハーフミラー１６２に天井１８０の光が映り込む可能性がある位置に設置される。例えば、表示部１６０を挟んで運転者Ｕと反対側にある範囲Ｌ１は、ハーフミラー１６２に天井１８０の光が映り込む可能性が無いため、照度センサー１２０の配置位置として好ましくない。照度センサー１２０は、天井１８０の光がハーフミラー１６２に映り込む可能性がある領域Ｌ２に配置される。さらに好ましくは、照度センサー１２０は、領域Ｌ２の範囲内であって、かつ、運転者の後方にある天井１８０に配置される。例えば、リアウィンドウから入射する反射光が、運転者の後方にある天井１８０を照射する。照度センサー１２０により検知された照度情報（例えば、単位ルクスで表すことできるデータ）は、制御部１７０へ提供され、制御部１７０は、天井１８０の明るさに基づき表示部１６０の輝度を制御する。

モード切替用情報取得部１３０は、例えば、電子ミラー装置１００が複数のモードを有するとき、どのモードで動作するかを決定するための情報を取得する。１つの例では、モード切替用情報取得部１３０は、電子ミラー装置１００に内蔵された外光センサーの検出情報を取得したり、車両のライトの点灯または消灯を示すイルミネーション信号を取得する。制御部１７０は、外光センサーの検出情報やイルミネーション信号に基づきモードの選択または切替えを行うことができる。

表示部１６０は、運転者によって視認される表面側から順に、ハーフミラー１６２、液晶ディスプレイ１６４、バックライト１６６および支持基板（図示省略）を含む。ハーフミラー１６２、液晶ディスプレイ１６４およびバックライト１６６の積層構造は、ミラー部を構成し、当該ミラー部が支持基板上に固定される。支持基板の周辺には、外光を検出する外光センサーを設けるようにしてもよい。

ハーフミラー１６２は、入射した光の一部を透過させ、残りを反射する。反射率と透過率とは、必ずしも等しくなくても良い。ハーフミラー１６２は、明るい側からは鏡（反射鏡）として機能し、暗い側からは半透明窓として機能する。従って、例えば、昼間の走行時に運転席側が明るければ、ハーフミラー１６２は、車両後方の風景を光学的に反射するミラーとして機能することが可能であり、このとき、液晶ディスプレイ１６４に画像を表示すれば、その画像をハーフミラー１６２の反射像に重畳させることができる。１つの例では、自車に接近する後方車両が検出されたとき、液晶ディスプレイ１６４には、後方車両を囲む警告枠のような拡張現実（ＡＲ：Augmented Reality）のグラフィックが表示される。後方車両の検出は、例えば、後方を撮像した撮像データの差分から検出される。また、夜間の走行時に運転席側が暗ければ、液晶ディスプレイ１６４に生成された画像の一部がハーフミラー１６２を透過し、運転者Ｕは、この画像を見ることができる。このとき、液晶ディスプレイ１６４には、撮像部１１０によって撮像された車両後方の画像データが表示され、この際、ハーフミラー１６２は、後方車両のヘッドライト光に対する防眩機能の役割を担うことができる。

液晶ディスプレイ１６４は、光の透過量の制御および画像表示を行う表示媒体であり、ハーフミラー１６２の裏面側に配置される。液晶ディスプレイ１６４は、公知のように、複数の液晶素子を２次元的に配列し、Ｘ方向およびＹ方向から各液晶素子を駆動することで、画面全体、あるいは選択された領域の光の透過量を可変することができる。例えば、液晶ディスプレイ１６４の選択された領域を反射領域にしたり、液晶ディスプレイ１６４にＡＲ画像を表示させたり、あるいは撮像部１１０により撮像された映像を表示させることができる。好ましくは、液晶ディスプレイ１６４は、ノーマリーブラックであり、電源がオフされたとき、光を透過せず、ハーフミラー１６２からの光を反射する。

バックライト１６６は、液晶ディスプレイ１６４の裏面側に配置され、例えば、液晶ディスプレイ１６４に画像を表示させるとき、バックライト１６４が動作される。バックライト１６４は、例えば、白色光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み、バックライト１６４からの光は、液晶ディスプレイ１６４を裏面側から照射し、液晶ディスプレイ１６４に表示された画像の輝度またはコントラストを高める。

制御部１７０は、照度センサー１２０やモード切替用情報取得部１３０からの情報に基づき、ＬＣＤ駆動部１４０を介して液晶ディスプレイ１６４の画像表示を制御し、かつバックライト駆動部１５０を介してバックライト１６６の輝度制御を行う。制御部１７０は、好ましい態様では、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含むマイクロコントローラ等から構成され、ＲＯＭまたはＲＡＭに格納されたプログラムを実行することで電子ミラー装置１００の全体の動作を制御する。

次に、本実施例の電子ミラー装置１００の動作を図２のフローを参照して説明する。電子ミラー装置１００が所定のモードで動作される（Ｓ１００）。制御部１７０は、例えば、イルミネーション信号がオフのとき（車両のライトが消灯のとき）、電子ミラー装置１００を昼モードで動作させることが可能である。昼モードでは、運転者側が明るいためハーフミラー１６２が反射ミラーとして機能し、運転者は、液晶ディスプレイ１６４に表示された警告等のＡＲ画像をハーフミラー１６２の反射像に重畳させて見ることができる。イルミネーション信号がオンのとき（車両のライトが点灯のとき）、制御部１７０は、電子ミラー装置１００を夜モードで動作させることが可能である。夜モードでは、運転者側が暗いためハーフミラー１６２が透過窓として機能し、運転者は、液晶ディスプレイ１６４に表示された撮像部１１０で撮像された車両後方の映像を見ることができる。制御部１７０は、イルミネーション信号以外にも、モード切替用情報取得部１３０に含まれる情報、例えば、表示部１６０に内蔵されている外光センサーの検知結果を利用して昼モードや夜モードの切替制御を行うことも可能である。さらには、制御部１７０は、昼モードや夜モード以外のモードで動作することも可能である。

液晶ディスプレイ１６４に画像や映像を表示させるとき、制御部１７０は、バックライト１６６の輝度を制御する。例えば、制御部１７０は、昼モードで液晶ディスプレイ１６４に表示させるとき、運転席側が明るいためバックライト１６６の輝度を幾分高くし、夜モードで液晶ディスプレイ１６４に表示させるとき、運転席側が暗いためバックライトの輝度を幾分低くする。また、動作モードに加えて、制御部１７０は、表示部１６０に内蔵された外光センサーの検出情報に基づきバックライト１６６の輝度を制御してもよい。例えば、昼モードのときに、外光センサーにより光量の低下が検出された場合には、制御部１７０は、バックライト１６６の輝度を幾分低下させ、夜モードのときに、外光センサーにより一定以上の光量が検出された場合には、バックライト１６６の輝度が幾分高くするような制御を行うことも可能である。

電子ミラー装置１００が所定のモードで動作されるとき、制御部１７０は、逐次、照度センサー１２０の照度情報を取得し（Ｓ１０２）、天井１８０の明るさを検知する。制御部１７０は、天井の明るさが閾値以上であるか否かを判定し（Ｓ１０４）、閾値以上であると判定した場合には、バックライト１６６の現在の輝度をさらに上げる制御を行う（Ｓ１０６）。バックライト１６６の輝度をさらに高くすることで、天井の明るさが相対的に暗くなり、それ故、天井１８０の光がハーフミラー１６２に映り込み、液晶ディスプレイ１６４の画像が見難くなることが抑制される。

本実施例によれば、例えば雪道を走行しているとき、太陽光が雪面に反射してその一部が車内の天井１８０に入射されると、天井１８０の光がハーフミラー１６２に映り込んだり、あるいはその明るさで液晶ディスプレイ１６４の画像が見難くなってしまうが、バックライト１６６の輝度を高めることで、天井の明るさが相対的に暗くなり、天井の光の映り込みによる悪影響を抑制することができる。

上記の例では、天井１８０の明るさを１つの閾値により２段階のレベルで判定したが、これは一例であり、天井１８０の明るさを複数の閾値により複数のレベルで判定し、そのレベルに応じてバックライト１６６の輝度を制御してもよい。

次に、本実施例の電子ミラー装置１００の他の動作例について図３のフローを参照して説明する。電子ミラー装置１００が所定のモードで動作され（Ｓ１１０）、その間、制御部１７０は、照度センサー１２０から照度情報を取得する（Ｓ１１２）。制御部１７０は、取得した照度情報に基づき最適なバックライトの輝度を算出し（Ｓ１１４）、算出した輝度に従いバックライト１６６の輝度を制御する（Ｓ１１６）。算出される輝度は、照度センサー１２０により検知された天井の明るさと比例関係にあり、天井が明るくなれば、それに比例して算出される輝度が大きくなる。また、最適な輝度とは、例えば、ハーフミラー１６２に映り込んだ天井１８０の光を無効化または軽減化することができる輝度である。最適な輝度の算出方法は、例えば、天井１８０の明るさ（照度センサー１２０により検知された照度）とバックライトの輝度との関係を規定した関数、あるいはそのような関係を規定したルックアップテーブルを参照して行うことができる。

上記実施例では、表示部１６０が液晶ディスプレイを備える構成を示したが、表示部１６０は、液晶ディスプレイに限らず、例えば、有機ＥＬディスプレイのような表示媒体であってもよい。有機ＥＬディスプレイを用いた場合、バックライトは不要であり、制御部１７０は、照度センサー１２０により検知された天井の明るさに応じて有機ＥＬディスプレイの輝度を制御する。

さらに上記実施例では、表示部１６０がハーフミラー１６２を備える構成を示したが、表示部１６０は、必ずしもハーフミラーを備えることを要しない。ハーフミラーを備えていない表示部１６０であっても、天井１８０が明るくなったときに、表示部１６０の輝度を高くすることで表示部１６０の画像の見易さを改善することができるのであれば、本発明は、そのような電子ミラー装置にも適用することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲において、種々の変形、変更が可能である。

１００：電子ミラー装置 １１０：撮像部
１２０：照度センサー １３０：モード切替用情報取得部
１４０：ＬＣＤ駆動部 １５０：バックライト駆動部
１６０：表示部 １６２：ハーフミラー
１６４：液晶ディスプレイ １６６：バックライト
１７０：制御部 １８０：天井

Claims (6)

1. 運転者の前方上方の車室内に取り付けられ、画像を表示する表示部と、
   車両の天井の明るさを検知する照度センサーと、
   前記照度センサーにより検知された明るさに応じて前記表示部の輝度を制御する輝度制御手段と、
   を有する車載用表示装置。
2. 前記照度センサーは、前記運転者より後方の車両天井部の明るさを検出する、
   請求項１記載の車載用表示装置。
3. 前記輝度制御手段は、前記照度センサーにより検知された明るさが閾値以上であるとき、前記表示部の輝度をさらに上げる制御を行う、請求項１または２に記載の車載用表示装置。
4. 前記輝度制御手段は、前記照度センサーにより検知された明るさに比例して前記表示部の輝度を制御する、請求項１ないし３いずれか１つに記載の車載用表示装置。
5. 前記表示部は、ハーフミラー、液晶ディスプレイ、バックライトを含み、
   前記輝度制御手段は、前記照度センサーの検知結果に基づき前記バックライトの輝度を制御する、請求項１ないし４いずれか１つに記載の車載用表示装置。
6. 前記表示部に表示される画像を制御する画像制御手段を更に含み、
   前記画像制御手段は、前記車両後方の画像または拡張現実の画像を前記表示部に表示させる、請求項１ないし５いずれか１つに記載の車載用表示装置。
   

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