(57)【要約】【課題】  リアウィンドウスクリーンに自車両の前方方向画像と後方方向画像を同時に表示する「リアウィンドウ表示装置」を提供する。【解決手段】  本発明のリアウィンドウ表示装置は、撮像カメラ２６、２８により自車両の前方画像と後方画像を撮影する。これらの画像を表示制御部３８により合成し、投影器を用いてリアウィンドウスクリーン４０の外側（後方）に前方画像と車内方向の面に後方画像を同時に表示する。これにより、後方車両の前方視界、および自車両の後方視界を補正する。またマイクロコントローラ３２は、後方車両との相対的な位置関係より危険を予測し、警告を発することで衝突事故等の危険性を低下させ、安全な走行を提供することができる。【選択図】      図２
2007331506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の前方および後方の画像をリアウィンドウに表示するリアウィンドウ表示装置であって、
自車両の前方および後方を撮像する複数のカメラを含み、複数のカメラより撮像された前方および後方の画像データを出力する撮像手段と、
撮像手段により撮像された前方の画像データをリアウィンドウの車外側の面に、後方の画像データをリアウィンドウの車内側の面に表示する表示手段と、
を有するリアウィンドウ表示装置。
【請求項２】
リアウィンドウ表示装置はさらに、自車両の前方または後方を走行する他車両を検出する車両検出手段と、
車両検出手段の検出結果に基づき、自車両と他車両が接触する危険を予測し、警告情報を作成する危険予測手段とを含み、
表示手段は、警告情報を前記前方または後方の画像データに合成して表示する、請求項１に記載のリアウィンドウ表示装置。
【請求項３】
表示手段は、表示画面を構成するフレームの奇数フィールドに前方または後方の画像データの一方を割り当て、偶数フィールドに他方の画像データを割り当て、前方および後方の画像データを合成して表示する、請求項１に記載のリアウィンドウ表示装置。
【請求項４】
表示手段は、前方および後方の画像データをリアウィンドウに光学的に照射する投影器を含む、請求項１ないし３いずれかひとつに記載のリアウィンドウ表示装置。
【請求項５】
表示手段は、照射された光をリアウィンドウの車外側と車内側に分離する光学機器を含み、投影器から投影された画像を前記光学機器によって分離する、請求項１ないし４いずれかひとつに記載のリアウィンドウ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前方画像および後方画像をリアウィンドウに表示するリアウィンドウ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プライバシーの保護を目的とし、車両の後部座席のサイドウィンドウやリアウィンドウにプライベートガラス等が使用されている。プライベートガラスは、透過率が低く外部から車両内部が観察されることを防ぐものである。しかしながら、プライベートガラスは自車両の後ろを走行している後方車両の前方視界を妨げ、さらには自車両を運転する運転手の後方視界をも妨げる。これにより、プライベートガラスの使用が原因で、自車両と後方車両が接触するような事故が発生する危険性がある。
【０００３】
図１は、走行中の自車両と後方車両を示す図である。例えばリアウィンドウ１２にプライベートガラスを使用している自車両１０がある。その自車両１０の前方車両が急ブレーキにより停止をしようとした場合に、後方車両１４は自車両１０がリアウィンドウ１２にプライベートガラスを使用しているため、前方の車両状況を把握できず、ブレーキ操作が遅れ自車両１０に追突してしまう危険性がある。また、プライベートガラスの使用により自車両１０の後方視界が低下し、後方車両１４の追い越し、車線変更等に気づかず、接触事故等につながる危険性もある。これらの問題点を解決すべく、以下の文献によって後方車両の前方視界、および自車両の後方視界を補うような技術が開示されている。
【０００４】
特許文献１は、後方車両の乗員の前方視界を補うとともに、自車両の乗員の後方視界を補うことができるようにするものである。リアウィンドシールドに自車両の前方、もしくは後方の画像を表示するための表示領域が設けられ、この表示領域に自車両の変速位置に応じて投影する画像を切り替える。自車両が前進する場合には、後方車両の乗員に対し前方の画像を提供し、自車両が後退する場合には、自車両の乗員に対して自車両の後方の画像を提供する。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１７８６２４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１で開示された技術は、車両の変速位置によってリアウィンドウに表示する画像を前方画像、後方画像に切り替えるものであり、前方画像と後方画像が同時にリアウィンドウに表示されるようなものではない。したがって、前進する自車両の後方視界の低下を改善するのもではなく、後方車両の追い越しや車線変更等による衝突事故等の危険を回避するものではない。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するために成されたものであり、走行中に自車両の後方視界および後方車両の前方視界を補い、また自車両と後方車両の相対的な関係より危険を予測し警告を発するリアウィンドウ表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るリアウィンドウ表示装置は、自車両の前方および後方を撮像する複数のカメラを含み、複数のカメラより撮像された前方および後方の画像データを出力する撮像手段と、撮像手段により撮像された前方の画像データをリアウィンドウの車外側の面に、後方の画像データをリアウィンドウの車内側の面に表示する表示手段とを備えている。
【０００９】
好ましくは、リアウィンドウ表示装置はさらに、自車両の前方または後方を走行する他車両を検出する車両検出手段と、車両検出手段の検出結果に基づき、自車両と他車両が接触する危険を予測し、警告情報を作成する危険予測手段とを含み、表示手段は、警告情報を前記前方または後方の画像データに合成して表示する。車両検出手段は、例えば赤外線センサ、または超音波センサ等からなる。
【００１０】
好ましくは、表示手段は、表示画面を構成するフレームの奇数フィールドに前方または後方の画像データの一方を割り当て、偶数フィールドに他方の画像データを割り当て、前方および後方の画像データを合成して表示する。
【００１１】
好ましくは、表示手段は、前方および後方の画像データをリアウィンドウに光学的に照射する投影器を含む。さらに表示手段は、照射された光をリアウィンドウの車外側と車内側に分離する光学機器を含み、投影器から投影された画像を前記光学機器によって分離する。光学機器は、例えばプリズム、ミラーまたはミラーフィルムおよびリア投影フィルム等からなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のリアウィンドウ表示装置によれば、リアウィンドウに自車両の前方画像と後方画像を同時に表示することにより、後方車両の前方視界および自車両の後方視界を補う。また自車両と後方車両の相対的な関係より危険を予測し、警告を発することで衝突事故等の危険を回避し、安全な走行を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の最良の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
図２は、本発明の実施例に係るリアウィンドウ表示装置の構成を示すブロック図である。リアウィンドウ表示装置２０は、後方車両との車間距離を計測する赤外線センサ２２と、赤外線センサ２２の出力より相対的な速度変化および距離変化を検出するセンサ処理部２４と、自車両の前方方向を撮像する撮像カメラ２６と、自車両の後方方向を撮像する撮像カメラ２８と、撮像カメラ２６、２８により撮像された画像データの画像処理を行う画像処理部３０と、センサ処理部２４と画像処理部３０の出力に基づき、危険予測し、警告および画像表示を指示するマイクロコントローラ３２と、マイクロコントローラ３２の指示によりスピーカ３６から警告音を出力する音声出力部３４と、マイクロコントローラ３２の指示により前方画像および後方画像を合成した表示画像データを作成し、表示制御を行う表示画像制御部３８と、表示画像制御部３８により表示画像データをリアウィンドウスクリーン４２に表示する投影器（プロジェクタ）４０を含んでいる。
【００１５】
図３は、車両に設置された赤外線センサおよび撮像カメラの配置を示す平面図である。赤外線センサ２２は、好ましくは車両後方のバンパー中央付近に取り付けられ、赤外光を発し、後方車両に当たり反射してくる反射光を受光する。センサ処理部２４は、赤外光を発した時間と反射光を受光した時間の時間差より、自車両と後方車両との車間距離と相対的な速度変化または距離変化を検出する。マイクロコントローラ３２は、検出した速度および距離の相対的な変化量を受け取り、それらが一定の範囲内であるか否かを判定する。
【００１６】
撮像カメラ２６は、好ましくは車両前方のバンパー中央付近に取り付けられ、自車両から前方方向を見た画像を撮像する。撮像カメラ２８は、好ましくは車両後方のバンパー中央付近に取り付けられ、自車両から後方方向を見た画像を撮像する。撮像カメラ２６、２８は、ＣＣＤ撮像素子と、少なくとも車両の幅を視野に含む、視野角θ１、θ２を持つ光学系を含む。
【００１７】
画像処理部３０は、撮像カメラ２６が撮像した自車両の前方方向の画像データ（以下、画像データＡという）と、撮像カメラ２８が撮像した自車両の後方方向の画像データ（以下、画像データＢという）からリアウィンドウスクリーン４２に表示しない部分をトリミングし、さらにそれら画像データを拡大、縮小し、適当な画像サイズに調整する。また画像データＡと画像データＢを解析し、接近してくる後方車両等を検出し、検出した結果をマイクロコントローラ３２へ出力する。
【００１８】
表示画像制御部３８は、画像データＡと画像データＢを合成し、２つの画像データを含むリアウィンドウ用表示画像データを作成する。投影器４０は、この表示画像データをリアウィンドウスクリーンに表示する。図４は、リアウィンドウスクリーンに画像を表示する表示方法を示す図である。投影器４０は、車両５０の内部に設置され、リアウィンドウスクリーン４２に表示画像制御部３８によって作成された表示画像データを投影して表示する。リアウィンドウスクリーン４２は表示画像データに基づき、投影器４０から照射された光を分離し、リアウィンドウスクリーン４２の車外方向の面に図４の実線で示す矢印のように自車両の前方方向の画像（画像データＡ）を表示し、リアウィンドウスクリーン４２の車内方向の面に図４の破線で示す矢印のように自車両の後方方向の画像（画像データＢ）を表示する。
【００１９】
次に、本実施例のリアウィンドウ表示装置２０における動作について図５のフローチャートを参照して説明する。まず、車両の走行中、撮像カメラ２６は、自車両の前方方向の画像を撮像する。また撮像カメラ２８は、自車両の後方方向の画像を撮像する（ステップＳ１０１）。次に、画像処理部３０は撮像カメラ２６により撮像された画像データＡと、撮像カメラ２８により撮像された画像データＢの画像処理を行い、表示する必要のない画像データをトリミングする（ステップＳ１０２）。また画像処理部３０は、画像データより他車両等を検出するようにしても良い。
【００２０】
赤外線センサ２２は、後方車両との車間距離を検出し、センサ処理部２４により自車両と後方車両の相対速度変化、相対距離変化等を検出し、マイクロコントローラ３２へ出力する。マイクロコントローラ３２は、これらの変化量が一定の範囲内であるか否かを常に監視する（ステップＳ１０３）。
【００２１】
次に、マイクロコントローラ３２はセンサ処理部２２の出力に基づき、危険性を予測する（ステップＳ１０４）。画像処理部３０によって後方車両の認識を行う場合には、画像処理部３０の出力を参照する。例えば後方車両との相対的速度がしきい値を越えたとき、マイクロコントローラ３２は、急接近により衝突する恐れがあると予測し、表示画像制御部３８は、画像データＡおよび画像データＢに合成する文字や簡単な図形による警告情報を作成する（ステップＳ１０５）。画像処理部３０によって後方車両を認識している場合に、後方車両が追い越し車線に移動した場合にも警告情報を作成してもよい。例えば、画像データＡに合成する警告情報として「急接近」や「追い越し注意」の文字による警告を作成し、画像データＢに合成する警告情報として「接近車両あり」と文字による警告を作成する。また画像処理部３０が、画像データＢに含まれる後方車両を画像認識している場合には、後方車両を認識できるような四角い枠で囲む図形を作成する。
【００２２】
また表示画像制御部３８は、自車両の前方を撮像した画像データＡと後方を撮像した画像データＢを合成し、２つの画像データを含む表示画像データを作成する（ステップＳ１０６）。警告情報が作成されたときは、画像データＡおよびＢにさらに警告情報を合成する。例えば表示画像制御部３８は、画像データＡを表示画像データの走査線奇数番号からなる奇数フィールドに割り当て、画像データＢを走査線偶数番号からなる偶数フィールドに割り当てる。これにより、画像データＡと画像データＢの２つの画像データを含む表示画像用のフレームデータを作成する。
【００２３】
次に、表示画像制御部３８により作成された表示画像データを車内に設置された投影器４０よりウィンドウスクリーン４２に投影し、表示する（ステップＳ１０７）。図６は、表示画像データより画像データＡと画像データＢをリアウィンドウに分離して表示する方法を示す図である。
【００２４】
図６（ａ）はプリズムを用いたときの概略横断面図を示している。リアウィンドウスクリーン４２の車内側（前面）に図面奥行方向に延在するプリズム６０を等間隔で複数配置している。各プリズム６０は、ほぼ４５°に傾斜した反射面５２と反射面５２と直交する反射面５４とを備えている。表示画像データの走査線の奇数番号に割り当てられた画像データＡは、実線で示す矢印のように投影され、プリズム６０の反射面５２により直角に反射され、リアウィンドウスクリーン４２の車外側（後面）に表示される。また走査線の偶数番号に割り当てられた画像データＢは、破線で示す矢印のように投影され、プリズム６０の反射面５４により直角に反射され、リアウィンドウスクリーン４２の車内側（前面）に表示される。
【００２５】
図６（ｂ）はミラーを用いたときの概略横断面図を示している。リアウィンドウスクリーン４２の車内側（前面）に図面奥行方向に延在するミラー６２を等間隔で複数配置している。各ミラー６２は、ほぼ４５°に傾斜した反射面５６と反射面５６と直交する反射面５８とを備えている。表示画像データの走査線の奇数番号に割り当てられた画像データＡは、実線で示す矢印のように投影され、ミラー６２の反射膜５６により直角に反射され、リアウィンドウスクリーン４２の車外側（後面）に表示される。また走査線の偶数番号に割り当てられた画像データＢは、破線で示す矢印のように投影され、ミラー６０の反射面５８により直角に反射され、リアウィンドウスクリーン４２の車内側（前面）に表示される。
【００２６】
図６（ｃ）はミラーフィルムおよびリア投影スクリーンを用いたときの概略横断面図を示している。リアウィンドウスクリーン４２の車内側（前面）に図面奥行方向に延在するミラーフィルム６４とリア投影スクリーン６６が等間隔で交互に複数配置されている。各ミラーフィルム６４は、反射面を備え、リア投影スクーン６６は、リア投影スクリーン面を備えている。表示画像データの走査線の奇数番号に割り当てられた画像データＡは、実線で示す矢印のように投影され、リア投影スクリーン６６のリア投影スクリーン面に投影され、リアウィンドウスクリーン４２の車外側（後面）に表示される。また走査線の偶数番号に割り当てられた画像データＢは、破線で示す矢印のように投影され、ミラーフィルム６４の反射面により直角に反射され、リアウィンドウスクリーン４２の車内側（前面）に表示される。
【００２７】
上記実施例は、リアウィンドウスクリーンに文字や簡単な図形による警告情報を追加した表示画像を表示することにより視覚を用いて警告を報知したが、勿論、スピーカ３６を用いて音声出力部３４により音声を用いて警告を報知してもよい。
【００２８】
上記実施例は、車両後方に設置された赤外線センサ２２を用いて後方車両と自車両の相対速度変化等を検出したが、勿論、赤外線センサ２２を車両前方に設置し、前方車両と自車両との相対速度変化等を検出してもよい。そのとき、マイクロコントローラは前方車両との接触等の危険予測も行い、警告を画像データＡに合成する。
【００２９】
上記実施例は、車両検出センサとして赤外線センサ２２を用いて他車両を検出したが、勿論、超音波センサ等の車両検出センサで他車両を検出してもよい。
【００３０】
本発明の実施例の効果は、自車両のリアウィンドウに後方画像および前方画像を表示することで、後方車両の前方視界と自車両の前方視界を補い、警告を報知することで衝突事故等の危険を回避することもできる。
【００３１】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明に係る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本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明に係るリアウィンドウ表示装置は、車両等に搭載されるナビゲーション装置、ナビゲーションシステム、あるいはナビゲーション機能を包含するコンピュータ等の電子装置において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】自車両と後方車両を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係るリアウィンドウ表示装置を示すブロック図である。
【図３】赤外線センサと撮像カメラの設置位置を示す図である。
【図４】リアウィンドウスクリーンに画像を表示する表示方法を示す図である。
【図５】リアウィンドウ表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】図６（ａ）は、プリズムを用いたときのリアウィンドウ概略横断面図である。図６（ｂ）は、ミラーを用いたときのリアウィンドウ概略横断面図である。図６（ｃ）は、ミラーフィルムを用いたときのリアウィンドウ概略横断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
２０：リアウィンドウ表示装置          ２２：赤外線センサ
２４：センサ処理部                    ２６：撮像カメラ
２８：撮像カメラ                      ３０：画像処理部
３２：マイクロコントローラ            ３４：音声出力部
３６：スピーカ                        ３８：表示画像制御部
４０：投影器                          ４２：リアウィンドウスクリーン
５０：自車両                          ５２〜５８：反射面
６０：プリズム                        ６２：ミラー
６４：ミラーフィルム                  ６６：リア投影スクリーン
【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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【図６】
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