JP6268738B2 - 車両用画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用画像表示装置の改良に関する。

従来から、車両用画像表示装置には、車載用インナーミラー本体（ハウジング）の内部に液晶表示装置（ディスプレイ）を設け、車載用カメラにより撮像された画像を液晶表示装置に表示させ、車載用インナーミラー本体の前面に設けられたハーフミラーを通じてドライバーに車両後方を視認可能とした構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１１−５７０２３号公報

ところで、車載用インナーミラーでは、ハーフミラーの向きを変えると、ドライバーに対してハーフミラーにより直接映って見える車両後方の像が変わる。しかしながら、車載用カメラは車体に固定されているため、ハーフミラーの向きを変えても、液晶表示装置の表示画面に映っている画像は変わらない。

このため、ドライバーの好みによって、ドライバーがハーフミラーに直接映って見える像の範囲を変えたとしても、車載用カメラにより撮影された画像をそのディスプレイに表示させたときには、そのハーフミラーによりドライバーに対して直接映って見える像とは異なる画像が表示され、ドライバーに違和感を与える。

本発明に係る車両用画像表示装置は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的は、ハーフミラーの向きに対応させてディスプレイに表示される画像を変更可能とした車両用画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用画像表示装置は、車両後方を視認可能なハーフミラーを有するハウジングと、車両に固定された車載用カメラと、前記ハウジングに内蔵されかつ前記車載用カメラにより撮像された被写体画像を前記ハーフミラーを通じて視認可能なディスプレイとを備える。
前記車載用カメラは、被写体を撮影する撮影光学系と、該撮影光学系により前記被写体画像が形成される撮像素子とを少なくとも備える。
前記撮像素子と前記ディスプレイとの間に前記被写体画像を処理する処理回路と、前記処理回路により処理される前記被写体画像を映像信号に変換して前記ディスプレイに出力するデジタル・アナログ変換回路と、が設けられる。
前記処理回路には、前記被写体画像よりも狭い矩形状領域の画像を切り出す切り出し回路と、前記ハーフミラーの向きに応じてその向きのときに該ハーフミラーによりドライバーに対して直接映って見える像に対応する矩形状領域内の画像が前記ディスプレイに表示されるように、前記被写体画像に対する前記矩形状領域の切り出し箇所を変更する画像切り出し箇所変更部と、前記画像切り出し回路と前記デジタル・アナログ変換回路との間に、前記画像切り出し回路により切り出される切り出し画像を伸長して縦横の所定アスペクト比による伸長画像を作成する画像伸長回路と、が設けられている。
そして、前記デジタル・アナログ変換回路は、前記画像伸長回路からの前記伸長画像を映像信号に変換して前記ディスプレイに出力する。

本発明によれば、ハウジングの姿勢に対応させて、撮像素子に形成された被写体画像について画像の切り出し箇所を変更する構成としたので、ハーフミラーによりドライバーに対して直接映って見える像に対応する矩形状領域内の画像をディスプレイに表示させることができるという効果を奏する。

図１は本発明に係る車両用画像表示装置を備えた車両を上面から目視した平面図である。 図２は図１に示す車両用インナーミラーの要部断面図である。 図３は図１に示す車両用インナーミラーの正面図である。 図４は図３に示すハーフミラーに直接映っている後方車両と遠方車両の一例を示す説明図である。 図５は本発明に係る車両用画像表示装置のブロック回路図である。 図６は図５に示す撮像素子に形成された被写体画像の一例を示す説明図である。 図７は図６に示す被写体画像に対する矩形状領域を示す説明図である。 図８は切り出し画像の伸長の一例を示す説明図である。 図９は図８に示す伸長画像により得られた歪が除去された画像を示す説明図である。 図１０はハーフミラーの姿勢を変更したときにハーフミラーによりドライバーに対して映って見える像の説明図である。 図１１は図１０に示す向きにハーフミラーの姿勢を変更したときにディスプレイに表示される画像の説明図である。

図１は本発明に係る車両用画像表示装置を備えた車両を上面から目視した平面図である。
その図１において、符号１は本発明に係る車両用画像表示装置を備えた車両であり、符号１’は後続車両であり、符号１”は後続車両１’よりも遠くに位置する遠方車両を示している。

車両１にはその後部に車載用カメラ２が設けられている。この車載用カメラ２は信号線を介して車載用インナーミラー３に接続されている。なお、符号４はドライバー、符号５は車内天井を示している。

その車載用インナーミラー３はその車内天井５に図２に示すように支持部材６を介して支持されている。その支持部材６には球状ピボット部７が設けられている。

その車載用インナーミラー３は、その車内用インナーミラー本体としてのハウジング８がその球状ピボット部７を支点にして上下左右に傾動可能とされている。これによりハウジング８の姿勢が変更される。

そのハウジング８には、その前面にハーフミラー９が図２に示すように設けられている。そのハーフミラー９の背面には、図２に示すように液晶表示画面１０ａが設けられている。

その液晶表示画面１０ａの背面にはバックライト照明部１０ｂが設けられ、バックライト照明部１０ｂの背面には電気回路基板部１０ｃが設けられている。

この液晶表示画面１０ａとバックライト照明部１０ｂと電気回路基板部１０ｃとにより公知のディスプレイ１０が構成されている。
そのディスプレイ１０は、車載用カメラ２により撮影された被写体画像がハーフミラー９を通じて視認可能とされている。

また、ディスプレイ１０のバックライト照明部１０ｂをオフしたときには、ハーフミラー９の光の反射によりドライバー４に対して車両後方が直接映って見えるものとされている。

その支持部材６には、図２に示すように、センサ取り付け板１１が設けられている。そのセンサ取付け板１１には、姿勢検出センサとしてのポテンショメータ１２、１３が設けられている。

そのポテンショメータ１２は、図２、図３に示すように、そのハウジング８の水平方向（左右方向）の傾動を検出し、そのポテンショメータ１３はそのハウジング８の垂直方向（上下方向）の傾動を検出する役割を果たす。

ここでは、そのハーフミラー９（ハウジング８）に、例えば、図４に示すように、ハーフミラー９に後続車両１’の像と、遠方車両１”の像とがドライバー４に対して直接映って見えるように、そのハウジング８の姿勢が調整されているものとして説明する。

車載用カメラ２には、ここでは、図５に示すように、被写体を撮影するための撮影光学系１６と、撮影光学系１６により被写体画像が形成される撮像素子１７と、処理回路１８と、デジタル・アナログ変換回路１９とが設けられている。

その撮像素子１７には、図６に示すように、後続車両１’と遠方車両１”とからなる被写体画像が形成されている。その撮像素子１７の縦横のアスペクト比（Ｖ：Ｈ）は３：４であり、これに対して、液晶表示画面１０ａ、ハーフミラー９の縦横のアスペクト比（Ｖ：Ｈ）は１：４である。

処理回路１８は、撮像素子１７とディスプレイ１０との間に配置されて、撮像素子１７から出力される映像信号を処理する機能を果たす。その処理回路１８は、撮像素子１７からの映像信号をデジタル化してフレームメモリ（バッファメモリ）にデジタル画像として一時的に保存する。

その処理回路１８には、図７に示すように、撮像素子１７に結像された被写体画像Ｇ１よりも狭い矩形状領域ＲＥＣの画像（切り出し画像）を切り出す画像切り出し回路１８ａ、画像歪を除去するための画像伸長回路１８ｂ、画像切り出し位置変更部１８ｃが設けられている。画像切り出し回路１８ａについては後述することにし、画像伸長回路１８ａについて先に説明する。

画像伸長回路１８ｂは、図７に示す切り出し画像Ｇ１’を伸長して縦横のアスペクト比（Ｖ：Ｈ）が３：４の伸長画像を作成する機能を有する。
例えば、その画像伸長回路１８ｂは、横方向の一ラインに相当する画像データから同一の画像データの３ライン分を作成する。これにより、図８に示すように、縦方向に間延びした伸長画像Ｇ１”が形成される。

その伸長画像Ｇ１”からなる画像データは、デジタル・アナログ変換１９に入力される。このデジタル・アナログ変換回路１９は、伸長画像Ｇ１”をＮＴＳＣ方式の映像信号に変換してディスプレイ１０に出力する。
これにより、縦方向に間延びした伸長画像Ｇ１”が図９に示すように圧縮されて歪のない画像がディスプレイ１０の表示画面１０ａに表示される。

この切り出し画像Ｇ１’の歪の除去については、例えば、特願２０１３ー２１８９３号にその詳細が記載され、この切り出し画像の歪の除去は、本発明とは直接関係しないので、その詳細な説明は省略する。

処理回路１８には、ハウジング８の向きに応じてドライバー４に対してハーフミラー９により直接映って見える像と同等の画像が液晶表示画面１０ａに表示されるように、被写体画像Ｇ１に対する矩形状領域ＲＥＣの切り出し箇所を変更する画像切り出し箇所変更部１２ｃが、図５に示すように設けられている。

ここでは、ディスプレイ１０がオフのときには、図４に示すように、ドライバー４には、後続車両１’がハーフミラー９の中央に映って見え、ハーフミラー９の右端側に遠方車両１”の一部が欠けて映って見えている。

ドライバー４が、図１０に示すように、後続車両１’と遠方車両１”との双方が欠けることなく視認できるように、ハウジング８の向きを変更したとする。

すると、ポテンショメータ１２、１３はそのハウジング８の傾きを電気信号に変換して処理回路１８に向かって出力する。処理回路１８の画像切り出し箇所変更部１８ｃには、例えば、テーブルメモリ（図示を略す）が設けられている。

そのテーブルメモリには、ポテンショメータ１２、１３の出力に対応してマトリックス状に矩形状領域ＲＥＣの切り出し箇所が記憶されている。

ハウジング８の向きが変更されたときには、画像切り出し箇所変更部１８ｃは、画像切り出し箇所変更信号を画像切り出し回路１８ａに向かって出力する。

これにより、後続車両１’と遠方車両１”との双方が欠けることなくドライバー４に視認できるように、ハウジング８の向きが外向きに傾けられたときには、図７に実線で示す矩形状領域ＲＥＣが図７に二点鎖線で示す矩形状領域ＲＥＣ’に変更される。

その結果、図１１に示すように、液晶表示画面１０ａに、ハーフミラー９によってドライバー４に直接映って見える像と同等の画像が表示される。

すなわち、ハーフミラー９の向きに応じてその向きのときにこのハーフミラー９によりドライバー４に対して直接映って見える像に対応する矩形状領域ＲＥＣ内の画像がディスプレイ１０に表示される。

この実施例では、処理回路１８が車載用カメラ２に設けられているが本発明はこれに限られるものではない。例えば、処理回路１８は、車載用カメラ２とディスプレイ１０との間に設けられていても良い。

２…車載用カメラ
８…ハウジング
９…ハーフミラー
１０…ディスプレイ
１６…撮影光学系
１７…撮像素子
１８…処理回路
１８ａ…画像切り出し回路
１８ｃ…画像切り出し箇所変更部
ＲＥＣ…矩形状領域

Claims (3)

1. 車両後方を視認可能なハーフミラーを有するハウジングと、車両に固定された車載用カメラと、前記ハウジングに内蔵されかつ前記車載用カメラにより撮像された被写体画像を前記ハーフミラーを通じて視認可能なディスプレイとを備え、
   前記車載用カメラは、被写体を撮影する撮影光学系と、該撮影光学系により前記被写体画像が形成される撮像素子とを少なくとも備え、
   前記撮像素子と前記ディスプレイとの間に前記被写体画像を処理する処理回路と、前記処理回路により処理される前記被写体画像を映像信号に変換して前記ディスプレイに出力するデジタル・アナログ変換回路と、が設けられ、
   前記処理回路には、
   前記被写体画像よりも狭い矩形状領域の画像を切り出す画像切り出し回路と、
   前記ハーフミラーの向きに応じてその向きのときに該ハーフミラーによりドライバーに対して直接映って見える像に対応する矩形状領域内の画像が前記ディスプレイに表示されるように、前記被写体画像に対する前記矩形状領域の切り出し箇所を変更する画像切り出し箇所変更部と、
   前記画像切り出し回路と前記デジタル・アナログ変換回路との間に、前記画像切り出し回路により切り出される切り出し画像を伸長して縦横の所定アスペクト比による伸長画像を作成する画像伸長回路と、が設けられ、
   前記デジタル・アナログ変換回路は、前記画像伸長回路からの前記伸長画像を映像信号に変換して前記ディスプレイに出力する
   ことを特徴とする車両用画像表示装置。
2. 前記処理回路が前記車載用カメラに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用画像表示装置。
3. 前記画像切り出し箇所変更部は、前記ハウジングの姿勢を検出する姿勢検出センサに接続され、該姿勢検出センサは車両用インナーミラーに設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用画像表示装置。