(57)【要約】  乗員室内に取り付けられた複数のディスプレイスクリーンを含む車両用のディスプレイシステムである。カメラは、ディスプレイスクリーンの位置に対応して、車外に取り付けられている。（複数の）センサが、ドライバーの眼の位置をセンシングするために、車両のドライバーに向けて配向されている。ディスプレイシステム用のＥＣＵは、ドライバーの眼の位置を分析し、目線を求める。カメラからの画像が、ドライバーの目線に対応するディスプレイスクリーン上に表示される。この結果、車両はドライバーの視界を妨害するのではなく、ディスプレイシステムは、車体がそこになかったら見られるであろう画像をドライバーに提供する。従って、ディスプレイシステムは、車体の仮想の透明部分を提供し、これによって、ドライバーに提供される視野が広がる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用のディスプレイシステムであって、
ドライバーに見えるように第１の画像を表示するための、前記車両の第１の取り付け位置に取り付けられている第１のディスプレイスクリーンと、
前記第１のディスプレイスクリーンをコントロール可能に、当該第１のディスプレイスクリーンに接続されている電子コントロールユニットと、
車両近傍の領域を記録する、車外に取り付けられているカメラと、
ドライバーシートに向けて配向されている、ドライバーの眼の位置を検出する、乗員室内の少なくとも１つのセンサとを有しており、
記録された画像は、前記電子コントロールユニットへ送信され、
前記電子コントロールユニットは前記眼の位置に基づき、前記第１のディスプレイスクリーンに対して、前記ドライバーの予測される目線を求め、
前記電子コントロールユニットは、前記ドライバーの予測された目線に基づいて、前記記録された画像から前記第１の画像を選択する、
ことを特徴とする、ディスプレイシステム。
【請求項２】
前記予測された目線に関連するカメラによって提供された前記記録された画像の一部を用いて、または、前記予測された目線に関連して記録された画像を提供するようにカメラの視角を変えることによって、前記電子コントロールユニットは、前記第１のディスプレイスクリーン上に表示される第１の画像を決定する、請求項１記載のディスプレイシステム。
【請求項３】
前記第１の取り付け位置は、前記車両のＡピラーである、請求項１記載のディスプレイシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのセンサは、カメラまたは超音波センサである、請求項１記載のディスプレイシステム。
【請求項５】
前記第１のディスプレイスクリーンは、前記第１の取り付け位置に取り付けられた、１つの低密度カラーディスプレイスクリーンまたは複数の低密度カラーディスプレイスクリーンである、請求項１記載のディスプレイシステム。
【請求項６】
前記カメラは魚眼カメラである、請求項１記載のディスプレイシステム。
【請求項７】
車両用のディスプレイシステムであって：
複数のディスプレイスクリーンと、少なくとも１つの電子コントロールユニットと、複数のカメラと、複数のセンサと、複数の画像とを有しており、
前記複数のディスプレイスクリーンは、車両上の複数の取り付け位置に取り付けられており、ドライバーに見えるように複数の画像を表示し、
前記少なくとも１つの電子コントロールユニットは、前記複数のディスプレイスクリーンをコントロール可能に、当該複数のディスプレイスクリーンに接続されており、
前記複数のカメラは車外の画像を提供するために前記取り付け位置で車外に取り付けられており、
当該複数のカメラのための前記複数の取り付け位置は、前記複数のディスプレイスクリーンの前記複数の取り付け位置に対応し、
前記複数のセンサは、乗員室内で、ドライバーシートに向けて配向されて配置されており、
前記複数の画像は、前記複数のディスプレイスクリーン上に表示され、
前記複数のディスプレイスクリーンの各ディスプレイスクリーン上の前記画像は、前記少なくとも１つのセンサからの情報を用いて、前記複数のディスプレイスクリーンの各ディスプレイスクリーンに対する、前記ドライバーの予測された視点に基づいて、前記電子コントロールユニットによって決定される、
ことを特徴とするディスプレイシステム。
【請求項８】
前記ディスプレイスクリーン取り付け位置は、前記ドライバー側のＡピラーまたは乗客側のＡピラーまたは前記車両のピラーである、請求項７記載のディスプレイシステム。
【請求項９】
前記センサは、１つのカメラまたは少なくとも１つの超音波センサまたは複数の超音波センサまたは複数のカメラである、請求項７記載のディスプレイシステム。
【請求項１０】
前記複数のディスプレイスクリーンの各々は、前記複数のディスプレイスクリーンの取り付け位置に取り付けられている１つの低密度カラーディスプレイスクリーンまたは複数の低密度カラーディスプレイスクリーンである、請求項７記載のディスプレイシステム。
【請求項１１】
前記複数のカメラは魚眼カメラである、請求項７記載のディスプレイシステム。
【請求項１２】
前記ドライバーの予測された視点に関連する、前記複数のカメラのうちの対応する１つのカメラによって提供された画像の一部を用いて、または、
前記ドライバーの予測された視点に関連して、画像を提供する前記複数のカメラのうちの対応する１つのカメラの視角を変えることによって、
前記電子コントロールユニットは、対応する複数のディスプレイスクリーンの各々に表示される画像を決定する、請求項７記載のディスプレイシステム。
【請求項１３】
車両内で画像を表示する方法であって：
カメラが取り付けられている前記車両の近傍領域の第１の画像を記録し、
前記車両の乗員室内に位置付けされている少なくとも１つのセンサによってドライバーの眼の位置をセンシングし、
前記眼の位置に基づいて、かつ、前記車両の乗員室内に前記ドライバーに見えるように取り付けられたディスプレイスクリーンの位置に相応して、前記ドライバーの目線を求め、
第２の画像を前記ディスプレイスクリーン上に表示し、当該表示された第２の画像は、前記ディスプレイスクリーンの取り付け位置に対して、前記ドライバーの目線に対応している、
ことを特徴とする、車両内で画像を表示する方法。
【請求項１４】
前記第２の画像は、前記ドライバーの眼の位置に基づいて選択された前記第１の画像の一部である、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記ドライバーの眼の位置に基づいて前記第１の画像を記録する際に、異なる視点を得るためにカメラを動かし、
前記ディスプレイスクリーン上の前記第２の画像は、前記カメラによって記録された前記第１の画像と同じである、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の取り付け位置は、前記車両のＡピラーである、請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのセンサは、カメラまたは超音波センサである、請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権
本出願は、２０１１年１０月１４日に出願された米国仮特許出願第６１／５４７，３７４号および２０１２年９月１０日に出願された米国特許本出願第１３／６２２，４３８号に基づく優先権を主張し、ここに本明細書の一部を構成するものとしてこれらの文献に記載された全ての内容を援用する。
【０００２】
技術分野
本出願の開示内容は自動車に関し、より詳細には、自動車用のドライバーアシストデバイスに関する。
【０００３】
背景
車両のドライバーによって見える視野を増すために、ミラーが使用される。このミラーによってドライバーは、背後および近傍に位置している車両を見ることができる。このミラーは典型的に、ドライバーの利便性のために、フロントガラスエリアの上方中心部と、車両の両側に固定される。しかし、ドライバーの視野は、車両から取り外すことのできない構造的な部材（例えば、フロントガラスの両側にあるピラー）によって幾つかの箇所において依然として妨害される。さらにドライバーの視野は、車両の両側にある「死角」において妨げられている。この死角は、ドライバーの直接的な視野の範囲外および標準的なミラー配置におけるミラーの範囲外にある。
【０００４】
本願に記載された背景の説明は、開示内容のコンテキストを一般的に示すことを目的としたものである。この背景の部分において記載された範囲では、現在名前が挙げられている発明者の著作も、その他の点では出願の時点で従来技術としての資格が与ない記載の態様も、本開示内容に反する従来技術として、明確にも暗示的にも認められない。
【０００５】
要約
車両用のディスプレイシステムは、車両の乗員室内に取り付けられている複数のディスプレイを含んでいる。このディスプレイは例えば、より低い車体へと屋根を接続するピラー上にある。複数のカメラが車外に取り付けられており、これらのディスプレイスクリーンの位置に対応した複数の画像を記録する。センサが、車両ドライバーに向けて配向されており、ドライバーの眼の位置をセンシングする。ディスプレイシステム用のＥＣＵは、ドライバーの眼の位置を分析し、目線を特定する。カメラからの画像は、ドライバーの目線に対応するディスプレイスクリーン上に表示される。この結果、車両がドライバーの視野を妨害するのではなく、ディスプレイシステムが、もし車体がそこになかったら見えるであろう画像をドライバーに提供する。従って、このディスプレイシステムは、車体の仮想の透明部分を提供する。これは、ドライバーに対して供される視野を広げる。
【０００６】
車両用のディスプレイシステムは、第１の取り付け位置に取り付けられている、車両用の第１のディスプレイスクリーンと、この第１のディスプレイスクリーンとコントロール可能に接続されているＥＣＵとを含んでいる。カメラは、車両に取り付けられており、車外の画像を提供する。少なくとも１つのセンサが乗員室内に位置付けされ、ドライバーシートの方に向けられている。第１の画像は第１のディスプレイスクリーン上に表示され、第１の画像はＥＣＵによって、少なくとも１つのセンサからの情報を用いて、ドライバーの予測される視点に基づいて定められる。
【０００７】
本開示内容を適用できるさらなる領域は、以降の詳細な説明から明らかになる。この詳細な説明および特定の実施例は、本開示内容の有利な実施形態を示しているが、例として示すためだけのものであり、本開示内容の範囲を制限するものではない、ということを理解されたい。
【０００８】
本発明の開示内容は、詳細な説明および添付図面から、より完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のディスプレイシステムを用いた車両の概略図
【図２】本発明のディスプレイシステムのドライバーの視界の概略図
【図３】乗員室と本発明のディスプレイシステムの概略的な平面図
【図４】車両周辺の領域と、乗員室と、本発明のディスプレイシステムの概略的な平面図
【図５】本発明のディスプレイシステムを用いた装置と方法の概略図
【実施例】
【００１０】
以下の説明は単に例としてのものであり、開示内容、その適用、または使用を制限する意図のものではない。明確にするために、図面において同じ参照番号が類似の部材を識別するために使用される。明細書全体にわたって、相対的な方向、例えば前方領域および後方領域は、車両１０の操車時に、車両１０のドライバーが主に面している方向に関するものである。図１〜図３は、車両１０と本発明のディスプレイシステム１２を示している。ディスプレイシステム１２は、車両１０上の複数のディスプレイ取り付け位置２０Ａ−Ｆに取り付けられている複数のディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆを示している。図示されている実施形態では、ディスプレイ取り付け位置２０Ａ、Ｂは、車両１０用のＡピラーである。Ａピラーは典型的に、ウィンドウガラスを縁取りしている、車体の垂直部分である。ディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆは、車両１０に取り付けられているカメラ１６Ａ−Ｆに接続されており、カメラ１６Ａ−Ｆによって捕らえられたリアルタイムの動画を表示する。ディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆは、低密度カラーディスプレイ、例えばＬＣＤスクリーンである。
【００１１】
少なくとも、第１の取り付け位置２０Ａに取り付けられた第１のスクリーン１４Ａと、第２の取り付け位置２０Ｂに取り付けられた第２のスクリーン１４Ｂとが存在する。しかし各ディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆが、全取り付け位置２０Ａ−Ｆに取り付けられたマルチプルディスプレイの１つのパネルであってよい。第１の取り付け位置２０Ａは、複数のＡピラーのうちの１つであり、第２の取り付け位置２０Ｂは別のＡピラーである。
【００１２】
カメラ１６Ａ−Ｆとディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆは、電子コントロールユニット（ＥＣＵ）１８に接続されている（全ての接続が示されているのではない）。ここでこの電子コントロールユニットは、ディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆをコントロールする。さらに、少なくとも１つのセンサ２２が、乗員室２６内に配置されており、車両１０のドライバーの方へ向けられている。センサ２２は、ドライバーの眼の位置を検出して、乗員室２６内の三次元の、ドライバーの眼の位置を提供する。全ての３つの次元におけるより容易な検出のために、マルチプルセンサ２２が使用可能である。従って、センサ２２は、有利にはセンサのアレイである。センサ２２は低解像度カメラ、超音波センサ、またはそれらの組み合わせであってよい。センサ２２は、車両１０内の別のシステムによっても使用される。例えば、センサ２２は、ドライバー監視カメラである、または、占有検出システムによって使用されるセンサであってよい。
【００１３】
ＥＣＵ１８は、センサ２２に基づいて、ドライバーの頭の位置と眼の方向を決める。眼の位置に対する三次元座標を用いて、ＥＣＵ１８はこの時点で、ドライバーに対して予測される目線を同時に計算する。ＥＣＵ１８は、ディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆの取り付け位置２０Ａ−Ｆを通る、ドライバーの予測される見え方を計算する。すなわち、ＥＣＵ１８は、車両１０が取り付け位置２０Ａ−Ｆで視界を妨害していない場合に、ドライバーが見ることができるであろうものを定める。その後、ＥＣＵ１８は、カメラ１６Ａ−Ｆによって捕らえられた動画２４Ａ−Ｆをディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆ上に表示する（１つだけが示されている）。これは、ドライバーの予測された見え方に相当する。複数のディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆは、ドライバーが迅速に見て、どのような対象物２８が車外にあるかを理解するために十分な解像度を有するべきである。
【００１４】
取り付け位置２０Ａ−Ｆで車両１０がドライバーの視界を妨害するのではなく、ディスプレイシステム１２は、車両１０の車体がそこになければ見えるであろう画像２４Ａ−Ｆをドライバーに提供する。従って、取り付け位置２０Ａ−Ｆでディスプレイシステム１２は、車両１０の車体の仮想の透明の部分を提供する。これによって、ドライバーに提供される視野が広がる。
【００１５】
Ａピラーの位置のみにおける、ディスプレイスクリーン１４Ａ、Ｂを示している図４および５を参照されたい。操車している間にドライバーは動くので、ＥＣＵ１８は新たな視点を計算して求め、画像２４Ａ、Ｂを更新する。これらはディスプレイスクリーン１４Ａ、Ｂ上に示され、新たな視点を反映する。例えば、車両１０外にある対象物２８が、カメラ１６Ａ、Ｂのうちの１つによって記録される。図４では、対象物は、第１のカメラ１６Ａによって記録された車である。ＥＣＵ１８は、ドライバーの目線を計算し、車２８の側面を、ディスプレイスクリーン１４Ａ上に表示する。ここで、後ろのコーナーは、ウィンドウガラスを通じて見ることができるだろう。しかし、ドライバーが左側へ移動すると、目線がシフトする。ＥＣＵ１８は新たな目線を計算し、車２８の後ろのコーナーをディスプレイスクリーン１４Ａ上に表示する。ドライバーの頭と目線は常に動いているので、使用されているＥＣＵ１８のタイプは、ドライバーの頭の動きと車外の対象物２６の動きとの間の遅れを最小化するために、より迅速な応答時間を提供すべきである。ＥＣＵ１８は、カメラおよびディスプレイスクリーン１４Ａ、Ｂと有線接続されており（図１に示されている）、これによって遅延が低減され、迅速な応答時間が提供される。付加的に、ディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆの数が上昇すると、マルチプルＥＣＵは、各ディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆに関連して、ドライバーの目線を求めるように要求される。
【００１６】
上述した実施形態は、Ａピラー上の、ディスプレイスクリーン１４Ａ、Ｂ用の取り付け位置２０Ａ、Ｂを示しているが、ディスプレイシステム１２は、車両を中心とした別の位置を使用することができる。例えば、ディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆを、典型的な「ブラインドスポット」領域の視界であるリアビュー等を提供するために、取り付けることもできる。
【００１７】
図１〜３を参照すると、カメラ１６Ａ−Ｆは、車両１０外に位置付けされている。ディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆは取り付け位置２０Ａ−Ｆで車両の内側に配置されており、カメラ１６Ａ−Ｆは取り付け位置２０Ａ−Ｆで車両１０外に配置されている。カメラ１６Ａ−Ｆは車両１０から外側に向かって配置されており、車両１０近傍の領域を記録する。カメラ１６Ａ−Ｆは、ドライバーシートからそこへと続く典型的なドライバーの目線と類似するカメラ視角を提供するように位置付けされるべきである。しかし、上述したように、ドライバーの目線はドライバーの動きに応じて変化する。付加的に、異なるドライバーは異なる目線を有し、カメラ１６Ａ−Ｆに対して異なる視角を要求する。視角の領域に対するこの要求を受け入れるために、カメラ１６Ａ−Ｆは魚眼レンズまたは広角カメラであり得、取り付け位置２０Ａ−Ｆで車両１０に近い領域の大きい区画を記録する。ＥＣＵ１８がドライバーに対する目線を求めた後、ＥＣＵ１８は記録された画像の一部を選択し、ディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆ上に示す。この、選択された、記録された画像の部分は、ドライバーの目線に対応する部分になるだろう。異なる目線によって、選択される、記録された画像の部分は異なってくるだろう。カメラ１６Ａ−Ｆは固定された位置を有していてもよく、これによってＥＣＵ１８は迅速に、どの、記録された画像の部分が目線に対応するのかを迅速に処理すし、ディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆ用の画像を選択することができる。
【００１８】
択一的に、カメラ１６Ａ−Ｆは、車両１０に可動に取り付けられていてもよい。ＥＣＵ１８が目線を求めた後、カメラ１６Ａ−Ｆが動かされ、目線に対応するであろう画像を記録する。ＥＣＵ１８はカメラをコントロールして、正しい視角を得るために、回転させるまたは並進させる。カメラ１６Ａ−Ｆが動くことが可能であることによって、使用可能な視角の数が増える。しかし、ＥＣＵ１８がドライバーの目線を求め、カメラ１６Ａ−Ｆを動かした後、ＥＣＵ１８は依然として、選択された、記録された画像の部分をディスプレイスクリーン１４Ａ−Ｆに示すのに使用されるためだけに必要とされる。
【００１９】
図５は、ディスプレイシステム１２の概略図を示す。センサ２２は、乗員室２６内のドライバーの位置を検出する。（複数の）カメラ１６Ａ、１６Ｂは、車両１０近傍の外側領域を記録する。（複数の）センサ２２と（複数の）カメラ１６Ａ、１６Ｂからの情報は、ＥＣＵ１８によって分析される。ＥＣＵ１８はドライバーの目線を求め、適切な画像２４Ａ、２４Ｂをディスプレイスクリーン１４Ａ、１４Ｂ上に示す。ＥＣＵ１８は、ドライバーの目線を継続的に分析し、ドライバーが動くと車両１０で画像を更新する。
【００２０】
本発明を実施するための最適な様式を詳細に述べたが、本発明が関連する技術に通じている当業者は、添付された特許請求の範囲内で本願を実現するために種々の択一的な設計と実施形態を認識するので、開示内容の本来の範囲は、これによって制限されない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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