(57)【要約】【課題】死角領域の映像を視認することが出来なくなってしまう事態を防止することが可能な車両用表示装置を提供する。【解決手段】車両用表示装置１は、車両の天井を支えるＡピラーＰによって生じる運転者の車外の死角領域Ａ１を撮影するピラー死角カメラ１１と、ピラー死角カメラ１１より撮影された映像をＡピラーＰに映し出すために、ピラー死角カメラ１１により撮影された映像に基づく投影光をＡピラーＰに出射するプロジェクタ３０と、ＡピラーＰの運転者側に設けられ、運転者側の反対となる裏面側からの光を運転者側に透過表示するスクリーン４０と、備え、プロジェクタ３０は、投影光をＡピラーＰの内部に出射し、スクリーン４０により投影光を透過表示することにより、死角領域Ａ１の映像を運転者に提供する【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の天井を支えるピラーによって生じる運転者の車外の死角領域を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段より撮影された映像を前記ピラーに映し出すために、前記撮影手段により撮影された映像に基づく投影光を前記ピラーに出射する投影手段と、
前記ピラーの運転者側に設けられ、運転者側の反対となる裏面側からの光を運転者側に透過表示するスクリーンと、備え、
前記投影手段は、前記投影光を前記ピラーの内部に出射し、前記スクリーンにより前記投影光を透過表示することにより、前記死角領域の映像を運転者に提供する
ことを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記ピラーの内部に設けられ、前記投影手段からの投影光を前記スクリーンに向けて反射する反射手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
運転者がサイドミラーを視認した際の視認領域を撮影する第２撮影手段をさらに備え、
前記投影手段は、前記第２撮影手段により撮影された映像に基づく投影光を前記ピラーの内部に出射する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記投影手段は、前記投影光の一部を前記第２撮影手段により撮影された映像に基づく投影光に置き換えて、前記ピラーの内部に出射する
ことを特徴とする請求項３に記載の車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の天井を支えるピラーによって運転者が視認出来なくなる車外の死角領域を撮影し、撮影された映像をピラーに表示させる車両用表示装置が知られている。この車両用表示装置によれば、ピラーにより遮られる死角領域がピラーに表示されることから、運転者はあたかも死角領域を視認出来るような状態となり、運転者に死角領域の状況を認識させることができる。
【０００３】
上記のような車両用表示装置には、車外に設けられたカメラと、運転者の目に近い位置（ルーフ位置）に設けられたプロジェクタとを備え、カメラにより撮影された映像をプロジェクタからピラーの再起性反射面に映し出すことによりピラーの透明化を図るものがある（特許文献１参照）。
【０００４】
また、ドアミラーに設置されたカメラと、インパネ位置に設けられたプロジェクタとを備え、カメラにより撮影された映像をプロジェクタからピラーに映し出すにあたり、運転者の目の位置に基づいて、画像補正を行う車両用表示装置についても提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、車外に設けられたカメラと、フロントガラス左右の上部位置に設けられたプロジェクタを備え、カメラにより撮影された映像をプロジェクタからピラーに映し出すと共に、ピラーはプロジェクタが投影する映像を運転者の視線方向に回折させるホログラフィック光学素子で構成したものの提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許４２８０４８号公報
【特許文献２】特開２００５−１８４２２５号公報
【特許文献３】特開２０１１−２１３１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１〜３に記載の車両用表示装置は、プロジェクタが車室内に設けられる関係上、プロジェクタとピラーとの間に障害物がある場合、運転者は死角領域の映像を視認することが出来なくなってしまう。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するものであり、その目的とするところは、死角領域の映像を視認することが出来なくなってしまう事態を防止することが可能な車両用表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両用表示装置は、車両の天井を支えるピラーによって生じる運転者の車外の死角領域を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された映像を前記ピラーに映し出すために、前記撮影手段により撮影された映像に基づく投影光を前記ピラーに出射する投影手段と、前記ピラーの運転者側に設けられ、運転者側の反対となる裏面側からの光を運転者側に透過表示するスクリーンと、備え、前記投影手段は、前記投影光を前記ピラーの内部に出射し、前記スクリーンにより前記投影光を透過表示することにより、前記死角領域の映像を運転者に提供することを特徴とする。
【００１０】
この車両用表示装置によれば、投影光をピラーの内部に出射する構成であるため、投影手段の設置位置はピラー内やインパネ内などの車両構造体の内部となる。また、スクリーンにより投影光を透過表示することにより、死角領域の映像を運転者に提供するため、ピラーの内部に出射された投影光は、車室内を通過することなくスクリーンに到達して表示されることとなる。よって、投影光は車室内の障害物によって遮られることなく、死角領域の映像を視認することが出来なくなってしまう事態を防止することができる。
【００１１】
また、本発明の車両用表示装置において、前記ピラーの内部に設けられ、前記投影手段からの投影光を前記スクリーンに向けて反射する反射手段をさらに備えることが好ましい。
【００１２】
この車両用表示装置によれば、ピラーの内部に設けられ、投影手段からの投影光をスクリーンに向けて反射する反射手段をさらに備える。このため、例えばピラーが薄い場合など、投影光の光路を確保し難い場合であっても、反射手段により投影光を反射させることにより、ピラーに厚みがある状態と同様に、投影光をスクリーンに透過表示させることができる。
【００１３】
また、本発明の車両用表示装置において、運転者がサイドミラーを視認した際の視認領域を撮影する第２撮影手段をさらに備え、前記投影手段は、前記第２撮影手段により撮影された映像に基づく投影光を前記ピラーの内部に出射することが好ましい。
【００１４】
この車両用表示装置によれば、運転者がサイドミラーを視認した際の視認領域を撮影し、撮影された映像に基づく投影光をピラーに出射するため、運転者は死角領域のみならずサイドミラーにより視認すべき視認領域についてもピラーを見ることにより視認可能となる。従って、視認性を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明の車両用表示装置において、前記投影手段は、前記投影光の一部を前記第２撮影手段により撮影された映像に基づく投影光に置き換えて、前記ピラーの内部に出射することが好ましい。
【００１６】
この車両用表示装置によれば、投影光の一部を第２撮影手段により撮影された映像に基づく投影光に置き換えて、ピラーに出射するため、スクリーンには死角領域と視認領域との双方が表示されることとなり、一層視認性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、死角領域の映像を視認することが出来なくなってしまう事態を防止することが可能な車両用表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用表示装置が適用される車両の上面図である。
【図２】車両内の様子を示す概略図であり、運転席から左Ａピラーを視認した状態を示している。
【図３】車両用表示装置の概略構成図である。
【図４】視認領域の表示状態を示す概念図である。
【図５】不表示領域を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。図１は、本発明の実施形態に係る車両用表示装置が適用される車両の上面図である。
【００２０】
図１に示すように、車両用表示装置は、ピラー死角カメラ（撮影手段）１１と、サイドミラーカメラ（第２撮影手段）１２とを備えている。これらカメラ１１，１２は、共にサイドミラーに設けられており、撮影により得られた撮影信号を後述の制御部２０に送信する。
【００２１】
このようなカメラ１１，１２のうち、ピラー死角カメラ１１は、車両Ｖの天井を支えるピラー（Ａピラー）によって生じる運転者の車外の死角領域Ａ１を撮影するものである。また、サイドミラーカメラ１２は、運転者がサイドミラーを視認した際の視認領域Ａ２を撮影するものである。なお、これらカメラ１１，１２は死角領域Ａ１及び視認領域Ａ２を含んで撮影すればよく、これら領域外についても撮影する構成であってもよいし、これら領域の一部が撮影されなくともよい。
【００２２】
図２は、車両内の様子を示す概略図であり、運転席から左Ａピラーを視認した状態を示している。図２に示すように、例えば運転席及び助手席の前方にはフロントガラスとなるウィンドシールドＷが設けられており、その下方にはインパネＩが設けられている。また、ウィンドシールドＷに沿うように、ウィンドシールドＷの側方には車両Ｖの天井を支えるピラー（Ａピラー）Ｐが設けられている。運転席から左ＡピラーＰ側を視認した場合、運転者は左ＡピラーＰに遮られる車外側を視認することができず、死角領域Ａ１が発生してしまう。なお、右ＡピラーＰを視認した場合も同様に死角領域Ａ１が発生してしまう。
【００２３】
図３は、車両用表示装置の概略構成図である。なお、図３においてＡピラーＰは、図２に示す矢印Ｂ方向に見た状態を示しており、図視の関係上、ＡピラーＰの内部構成についても図示している。また、図３において図示の便宜上、左ドアミラーに設けられるカメラ１１，１２のみを図示しているが、車両用表示装置１は図１に示すように右ドアミラーに設けられるカメラ１１，１２についても備えることはいうまでもない。
【００２４】
図３に示すように、車両用表示装置１は、上記のカメラ１１，１２に加えて、制御部２０と、プロジェクタ（投影手段）３０と、スクリーン４０とを備えている。
【００２５】
制御部２０は、ピラー死角カメラ１１から送信される撮影信号に基づいて、プロジェクタ３０が投影光を出射するための投影信号を生成し、プロジェクタ３０に送信するものである。
【００２６】
プロジェクタ３０は、制御部２０からの投影信号に応じた投影光をＡピラーＰに向けて出射するものである。このため、プロジェクタ３０は、ピラー死角カメラ１１により撮影された死角領域Ａ１の映像をＡピラーＰに映し出すこととなる。
【００２７】
スクリーン４０は、ＡピラーＰの運転席側に設けられ、運転席側の反対となる裏面側（ピラー内部側）からの光を運転者側（ピラー表面側）に透過表示するものである。
【００２８】
特に、本実施形態においてプロジェクタ３０は、投影光をＡピラーＰの内部に出射してスクリーン４０により投影光を透過表示することにより、死角領域Ａ１の映像を運転者に提供する構成となっている。具体的に本実施形態においてプロジェクタ３０は、投影光をＡピラーＰの内部に出射する構成であるため、ＡピラーＰ内やインパネ内などの車両構造体の内部に配置されることとなる。
【００２９】
このような構成であるため、ＡピラーＰの内部に出射された投影光は、車室内を通過することなくスクリーン４０に到達して表示されることとなる。よって、投影光は車室内の障害物によって遮られることなく、運転者が死角領域Ａ１の映像を視認することが出来なくなってしまう事態を防止することとなる。
【００３０】
さらに、図３に示すように、本実施形態に係る車両用表示装置１は、折り返しミラー（反射手段）５０と、手元スイッチ６０とを備えている。
【００３１】
折り返しミラー５０は、ＡピラーＰの内部に設けられた平板の表面反射ミラーであって、プロジェクタ３０からの投影光をスクリーン４０に向けて反射するものである。この折り返しミラー５０は、ＡピラーＰの内部のうち車外側に設けられている。また、プロジェクタ３０は、ＡピラーＰの内部の車外側に投影光を出射する。このため、投影光は、折り返しミラー５０に反射されてスクリーン４０に投影されることとなる。
【００３２】
ここで、ＡピラーＰの厚みが小さい場合には、プロジェクタ３０からスクリーン４０までの投影光の光路を確保し難いことがある。しかし、本実施形態のように折り返しミラー５０を備えることで、たとえＡピラーＰが薄く投影光の光路を確保し難い場合であっても、折り返しミラー５０により投影光を反射させることにより、ＡピラーＰに厚みがある状態と同様に、投影光をスクリーン４０に透過表示させることができる。
【００３３】
手元スイッチ６０は、プロジェクタ３０の投影光の出射角度を調整するためのスイッチである。すなわち、運転者等が手元スイッチ６０を操作した場合、その操作に応じて制御部２０がプロジェクタ３０の回動機構Ｍを制御して、プロジェクタ３０の光軸方向を変更することとなる。これにより、運転者によって異なる目の位置（高さ）によって生じる、投影映像と現実物との位置ずれを解消することができる。
【００３４】
なお、本実施形態において手元スイッチ６０は、プロジェクタ３０の投影光の出射角度を調整するものであるが、これに限らず、折り返しミラー５０の角度を調整するものであってもよい。すなわち、投影光の上下位置を調整できればよい。
【００３５】
また、スクリーン４０に対する投影光の投影位置を上下に調整する方法に限らず、ピラー死角カメラ１１の撮影方向（すなわち光軸）を調整するようにしてもよい。この場合、カメラ１１を回動する機構部をカメラマウントに設置して調整することとなる。
【００３６】
加えて、上記の調整は手動に限らず、自動化されてもよい。例えば運転者の顔を撮像するカメラを備え、画像処理部により目の位置を検出して、投影光の上下位置を調整してもよい。なお、この場合において調整閾値等にヒステリシスを持たせ、微小な目の位置移動に応じて投影光の上下位置を調整しないようにすることが好ましい。
【００３７】
さらに、本実施形態において制御部２０は、ピラー死角カメラ１１から送信される撮影信号のみならず、サイドミラーカメラ１２から送信される撮影信号についても入力し、この撮影信号に基づいて投影信号を生成し、プロジェクタ３０に送信する。このため、プロジェクタ３０は、サイドミラーカメラ１２により撮影された視認領域Ａ２の映像をＡピラーＰに映し出すために、サイドミラーカメラ１２により撮影された視認領域Ａ２の映像に基づく投影光をＡピラーＰに出射することとなる。
【００３８】
よって、運転者は死角領域Ａ１のみならずサイドミラーにより視認すべき視認領域Ａ２についてもＡピラーＰを見ることにより視認可能となって視認性を向上させることができる。
【００３９】
図４は、視認領域Ａ２の表示状態を示す概念図である。プロジェクタ３０は、視認領域Ａ２をスクリーン４０に表示させる場合、死角領域Ａ１の投影光の一部をサイドミラーカメラ１２により撮影された視認領域Ａ２の投影光に置き換えて、ＡピラーＰの内部に出射する。ここで、置き換えられる投影光の一部は、ＡピラーＰの下方に相当する部分である。このため、図４に示すように、視認領域Ａ２は、スクリーン４０の下方にスーパーインポーズ方式で表示されることとなる（符号Ｓ参照）。これにより、スクリーン４０には死角領域Ａ１（符号Ｄ参照）と視認領域Ａ２との双方が表示されることとなり、一層視認性を向上させることができる。
【００４０】
ここで、図３に示すように、プロジェクタ３０からスクリーン４０に到達する投影光のうち最も長いものは光路長がαとなり最も短いものは光路長がβとなる。このように、投影光には光路長に差がでるため、上記のプロジェクタ３０は、フォーカスフリーのレーザープロジェクタであることが好ましい。なお、プロジェクタ３０はレーザープロジェクタに限らず、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やマイクロミラーアレー方式などのプロジェクタを用いてもよい。また、これらを用いたときにピントボケが問題となる場合には、折り返しミラー５０を曲面構造として補正するようにしてもよい。
【００４１】
さらに、プロジェクタ３０やスクリーン４０の設置位置や角度関係によっては、投影光が台形に歪んで表示されてしまうことが考えられる。さらに、スクリーン４０はＡピラーＰのデザイン形状に合わせて形成されることもあり、平面ではなく湾曲又は自由なデザイン形状となった場合には、これによっても表示が歪んでしまう。よって、プロジェクタ３０からの投影光は、予め歪み分を考慮した逆歪み補正形状として出射することが好ましい。これにより、スクリーン４０に表示された時点で正常な形状とすることができるからである。なお、上記逆歪み補正の演算は制御部２０で行われる。
【００４２】
次に、本実施形態に係る車両用表示装置１の動作等を説明する。まず、ピラー死角カメラ１１は死角領域Ａ１を含んだ領域を撮影し、サイドミラーカメラ１２は視認領域Ａ２を含んだ領域を撮影する。そして、両カメラ１１，１２は、撮影により得られた撮影信号を制御部２０に送信する。
【００４３】
制御部２０は、両カメラ１１，１２からの撮影信号を入力し、撮影信号に基づいてプロジェクタ３０の投影信号を生成する。この際、制御部２０は、死角領域Ａ１の表示に対して視認領域Ａ２の表示をスーパーインポーズさせる投影信号を生成する。また、生成される投影信号は、運転者の目の位置に応じたものであったり、歪みを補正したものであったりしてもよい。そして、制御部２０は、生成した投影信号をプロジェクタ３０に送信する。
【００４４】
プロジェクタ３０は投影信号に基づく投影光をＡピラーＰの内部に出射する。投影光は、折り返しミラー５０により反射されてスクリーン４０に到達し、スクリーン４０にて透過表示される。
【００４５】
また、車両用表示装置１において運転者の目の位置に応じた表示の自動調整機能を備えない場合には、図３に示すように、手元スイッチ６０が装備される。そして、運転者が手元スイッチ６０を操作すると、その操作に応じて制御部２０がプロジェクタ３０の回動機構Ｍを制御して、プロジェクタ３０の光軸を変更して上下位置を調整することとなる。
【００４６】
以上、本実施形態ではプロジェクタ３０がＡピラーＰの下方のインパネ内部に設けられているため、投影光は、車室内を通過することなくスクリーン４０に到達して表示されることとなる。よって、投影光は車室内の障害物によって遮られることがない。さらに、本実施形態に係る車両用表示装置１では以下のようにスクリーン４０上に不表示領域ができ難いという利点もある。
【００４７】
図５は、不表示領域を説明する概念図である。例えば従来のように投影光が車室内を通過する表示装置である場合、プロジェクタ１３０の位置とＡピラーＰの形状によっては不表示領域が存在してしまう。まず、図５に示すように、運転者の視点からＡピラーＰを視認できる領域をａ１で示す。また、ＡピラーＰは通常表面が平面でなくある程度の曲面を有している。また、プロジェクタ１３０は、運転者の視点位置と異なる位置から投影光を出射する。
【００４８】
このような事情から、プロジェクタ１３０により出射される投影光はＡピラーＰの領域ａ２にしか到達せず、領域ａ１の全体に到達しないことから、一部が不表示領域ａ３となってしまう。これにより、運転者に対してＡピラーＰが透明化している感覚を与えることができず、非常に違和感が大きい表示となってしまう。
【００４９】
しかし、本実施形態ではＡピラーＰの内部から投影光を出射するため、その構造上、不表示領域ａ３が発生し難くなる。よって、運転者に対してＡピラーＰが透明化している感覚を与えやすくなり、違和感の低減することとなる。
【００５０】
このようにして、本実施形態に係る車両用表示装置１によれば、投影光をＡピラーＰの内部に出射する構成であるため、プロジェクタ３０の設置位置はＡピラーＰ内やインパネＩ内などの車両構造体の内部となる。また、スクリーン４０により投影光を透過表示することにより、死角領域Ａ１の映像を運転者に提供するため、ＡピラーＰの内部に出射された投影光は、車室内を通過することなくスクリーン４０に到達して表示されることとなる。よって、投影光は車室内の障害物によって遮られることなく、死角領域Ａ１の映像を視認することが出来なくなってしまう事態を防止することができる。
【００５１】
また、ＡピラーＰの内部に設けられ、プロジェクタ３０からの投影光をスクリーン４０に向けて反射する折り返しミラー５０をさらに備える。このため、例えばＡピラーＰが薄い場合など、投影光の光路を確保し難い場合であっても、折り返しミラー５０により投影光を反射させることにより、ＡピラーＰに厚みがある状態と同様に、投影光をスクリーン４０に透過表示させることができる。
【００５２】
また、運転者がサイドミラーを視認した際の視認領域Ａ２を撮影し、撮影された映像に基づく投影光をＡピラーＰに出射するため、運転者は死角領域Ａ１のみならずサイドミラーにより視認すべき視認領域Ａ１についてもＡピラーＰを見ることにより視認可能となる。従って、視認性を向上させることができる。
【００５３】
また、投影光の一部をサイドミラーカメラ１２により撮影された映像に基づく投影光に置き換えて、ＡピラーＰに出射するため、スクリーン４０には死角領域Ａ１と視認領域Ａ２との双方が表示されることとなり、一層視認性を向上させることができる。
【００５４】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、本実施形態において車両用表示装置１は、ＡピラーＰの透明化を図るものであるが、これに限らず、他の位置に設けられるピラーの透明化を図るものであってもよい。
【００５５】
また、本実施形態に係る車両用表示装置１は、死角領域Ａ１の表示に対して視認領域Ａ２の表示をスーパーインポーズさせているが、これに限らず、死角領域Ａ１の表示のみと視認領域Ａ２の表示のみとを切り替えて表示する機能を有していてもよい。
【００５６】
さらに、本実施形態においてプロジェクタ３０はＡピラーＰの下方に設けられているが、これに限らず、例えばインパネＩ内などの車両構造体の内部に設けられ、ＡピラーＰ外に設けられるミラーを介して、ＡピラーＰの内部に投影光を導くようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１…車両用表示装置
１１…ピラー死角カメラ（撮影手段）
１２…サイドミラーカメラ（第２撮影手段）
２０…制御部
３０…プロジェクタ（投影手段）
４０…スクリーン
５０…折り返しミラー（反射手段）
６０…手元スイッチ
Ｉ…インパネ
Ｐ…Ａピラー
Ｍ…回動機構
Ｖ…車両
Ｗ…ウィンドシールド
【図１】
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【図２】
2015085879.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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