【実施例】
【0018】
次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例に係る電子ミラー装置の概略的な分解斜視図である。本実施例の電子ミラー装置100は、運転者によって視認される表面側から順に、低反射ハーフミラー110、液晶ディスプレイ120、高反射ハーフミラー130、バックライトモジュール140、支持基板150を含む。低反射ハーフミラー110、液晶ディスプレイ120、高反射ハーフミラー130およびバックライトモジュールの積層構造は、ミラー部を構成し、当該ミラー部が支持基板150上に固定される。さらに支持基板150の周辺には、ミラー部の水平および垂直方向の角度を検出するピボットセンサー160、運転者の顔の向きを検出する検出カメラ170、外光を検出する外光センサー180が設けられている。
【0019】
低反射ハーフミラー110は、入射した光の大部分を透過させ、その一部を反射する比較的低い反射率の部材から構成される。低反射ハーフミラー110の反射率は、高反射ハーフミラー130の反射率よりも低い。
【0020】
液晶ディスプレイ120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、低反射ハーフミラー110の裏面側に配置される。液晶ディスプレイ120は、ノーマリーブラック型の液晶から構成され、それ故、液晶ディスプレイ120は、電源がオフされたとき、全面が黒くなり、光を透過させない。液晶ディスプレイ120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方向のドライバーによって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120の選択された領域が駆動されなければ(電源オフの状態であれば)、当該選択された領域は、光を透過させない領域となる。さらに、液晶ディスプレイ120は、画像データに基づき各液晶素子を駆動することで所望の画像を表示することができる。
【0021】
高反射ハーフミラー130は、液晶ディスプレイ120の裏面側に配置される。高反射ハーフミラー130は、例えば、液晶ディスプレイ120が透過状態にあるとき、そこから入射される光を完全に反射する全反射ミラーであってもよい。
【0022】
バックライトモジュール140は、高反射ハーフミラー130の裏面側に配置され、例えば、電子ミラー装置100がディスプレイモードにより液晶ディスプレイ120の画像を表示させるとき、バックライトモジュール140が動作される。バックライトモジュール140からの光は、高反射ハーフミラー130を介して液晶ディスプレイ120を裏面側から照射し、液晶ディスプレイに表示された画像の輝度またはコントラストを高める。
【0023】
ピボットセンサー160は、ミラー部の傾きを検出する。検出される傾きは、水平および垂直方向を基準とした3次元の傾きを検出することができる。顔向き検出カメラ170は、運転者の顔を撮像することで、運転者の顔の向きまたは視線方向を検出する。ピボットセンサー160および顔向き検出センサ170の検出結果は、後述する防眩領域を設定する際に利用される。外光センサー180は、ミラー部へ入射する光の輝度を検出し、この検出結果に応じて自動防眩機能が動作される。
【0024】
図2は、電子ミラー装置の電気的な構成を示すブロック図である。電子ミラー装置100は、
図1に示す構成に加えて、後方撮像カメラ190、障害物検出部200、記憶部210、入力部220、および制御部230を備えている。後方撮像カメラ190は、自車の後方を撮像し、その撮像データを制御部230へ提供する。障害物検出部200は、自車周辺に存在する障害物、例えば、自車の後方から接近するような車両などを検出する。障害物検出部200は、例えば、後方撮像カメラ190の撮像データから障害物を検出するが、これ以外の方法、例えば、ミリ波レーダーなどを用いて障害物を検出するようにしてもよい。記憶部210は、種々の情報を記憶することができるが、例えば、障害物が検出されたとき、障害物を識別するための警報枠等の画像データを記憶する。この画像データは、液晶ディスプレイ120によって表示されることになる。入力部220は、ユーザーからの入力を受け取ることができ、例えば、電子ミラー装置100の表示モードの切換えの指示を与えることができる。
【0025】
制御部230は、ピボットセンサー160、顔向き検出カメラ170、外光センサー180、後方撮像カメラ190、障害物検出部200、入力部220からの情報を受け取り、液晶ディスプレイ120の表示やその他の動作を制御する。好ましい態様では、制御部230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は、電子ミラー装置100の表示動作を制御する表示制御プログラムを実行する。また、好ましい態様では、電子ミラー装置100の電子部品を搭載した回路基板等は、支持基板150内に収容することができる。
【0026】
図3は、本実施例の表示制御プログラムの機能的な構成例を示す図である。同図に示すように、表示制御プログラム300は、表示モード決定部310、光源領域推定部320、防眩領域設定部330、警報枠設定部340およびLCD駆動部350を含む。
【0027】
本実施例の電子ミラー装置100は、次の4つの表示モードで動作が可能である。
1)ARミラーモード(昼間);
液晶ディスプレイ120の透過量を上げて高反射ハーフミラー130の反射像を表示させる。液晶ディスプレイ120によって警告が表示される場合には、高反射ハーフミラー130の反射像に警告が重畳される。
2)ARミラーモード(夜間);
液晶ディスプレイ120は、高反射ハーフミラー130の反射量に応じて透過量を制限しながらグラフィック表示する。
(a)反射量が大きいとき、液晶ディスプレイ120の透過量を下げ、低反射ハーフミラー110の反射像を表示させる。液晶ディスプレイ120によって警告が表示される場合には、低反射ハーフミラー110の反射像に警告が重畳される。
(b)反射量が小さいとき、液晶ディスプレイ120の透過量を上げ、高反射ハーフミラー130の反射像を表示させる。液晶ディスプレイ120によって警告が表示される場合には、高反射ハーフミラー130の反射像に警告が重畳される。
(c)反射量がある程度あるとき、液晶ディスプレイ120の透過量を調整し、高反射ハーフミラー130と低反射ハーフミラー110の反射像を表示させる。液晶ディスプレイ120によって警告が表示される場合には、低反射ハーフミラー110および高反射ハーフミラー130の反射像に警告が重畳される。
3)ディスプレイモード;
液晶ディスプレイ120に後方撮像カメラ190によって撮像された映像が表示される。このとき、バックライトモジュール140の照明により、事実上、高反射ハーフミラー130および低反射ハーフミラー110の反射像は無効化される。
4)パッシブモード;
液晶ディスプレイ120の電源をオフにし、液晶ディスプレイ120を非透過にする。これにより、高反射ハーフミラー130が光学的に隔絶され、低反射ハーフミラー110が有効化される。
【0028】
表示モード決定部310は、外光センサー180の検出結果、後方撮像カメラ190の撮像データ、入力部220からの指示等に基づき表示モードを決定することができる。1つ好ましい例では、表示モード決定部310は、外光センサー180により入射された光の輝度が一定以上である場合には、後方車両のヘッドライトが入射していると推定し、ARミラーモード(夜間)であると判定する。あるいは、表示モード決定部310は、後方撮像カメラ190の撮像データに基づき後方車両およびそのヘッドライトを識別し、当該後方車両のヘッドライトの輝度が一定以上であるか、あるいは他の領域よりも輝度が比べて大きい場合には、ARミラーモード(夜間)であると判定することができる。さらに表示モード決定部310は、入力部220からディスプレイモードまたはパッシブモードへの切換え指示があったとき、当該指示に対応する表示モードを決定することができる。
【0029】
光源領域推定部320は、表示モード決定部310によりARミラーモード(夜間)であると決定された場合、後方撮像カメラ190の撮像データに基づき光源領域を推定する。1つの例では、一定以上の輝度を有する画素または相対的に輝度が高い画素が抽出され、その画素を含む領域が光源領域として推定される。さらに光源領域推定部320は、撮像データに基づき後方車両のヘッドライトの位置を識別できるような場合には、輝度に基づく画素の抽出に加えて、当該ヘッドライトの位置を含む光源領域を推定するようにしてもよい。
【0030】
防眩領域設定部330は、光源領域推定部320によって推定された光源領域に基づき防眩領域を設定する。具体的には、防眩領域設定部330は、光源領域推定部320によって推定された光源領域に対応する、液晶ディスプレイ120上の選択された領域を防眩領域に設定する。防眩領域設定部330により設定された情報は、LCD駆動部350へ提供される。
【0031】
警報枠設定部340は、障害物検出部200の検出結果に基づき障害物の位置を識別し、その障害物を識別できるような、例えば、障害物を取り囲む警報枠を設定する。この設定情報は、LCD駆動部350へ提供される。ARミラーモードでは実質的には鏡像を見ているため、距離感を維持したまま、警告表現が可能である。警告は、鏡像に重畳されるが、その表示位置は、運転者の視線とミラーの位置関係から計算されるようにしてもよい。なお、障害物を識別する表示は、必ずしも警報枠に限らず、他の表示態様であってもよい。
【0032】
LCD駆動部350は、表示モード決定部310、防眩領域設定部330および警報枠設定部340の結果に基づき液晶ディスプレイ120を駆動する。LCD駆動部350は、防眩領域設定部330によって防眩領域が設定された場合には、防眩領域の駆動をオフにするか、あるいはその光透過量を他の領域よりも小さくする。これにより、防眩領域と重複する高反射ハーフミラーの反射像が完全にマスキングされるか非常に抑制される。また、LCD駆動部350は、警報枠設定部340によって警報枠が設定された場合には、記憶部210から読み出した画像データに基づき警報枠の画像を表示する。
【0033】
次に、本実施例の電子ミラー装置100の各表示モードでの表示例を
図4に示す。ARミラーモード(昼間)では、液晶ディスプレイ120は、全面の光の透過量を上げて、高反射ハーフミラー130の反射像が見えるように表示される。ここで、障害物検出部200によって、追い越し車線等を高速で走行し自車に接近する車両K2が検出された場合、警報枠設定部340による警報枠の設定に応じて、液晶ディスプレイ120には、接近車両K2を取り囲むような警報枠16が表示される。警報枠16の形状や色彩(例えば、赤色)は任意である。その結果、低反射ハーフミラー110には、液晶ディスプレイ120による画像と高反射ハーフミラー130の反射像との重畳が表示され、これが運転者の目に映し出される。
【0034】
ARミラーモード(夜間)では、防眩領域設定部330の設定に応じて液晶ディスプレイ120の選択された領域に防眩領域Sが設定される。例えば、後方車両K1のヘッドライトが電子ミラーに入射されたとき、その反射光によって運転者は眩しさを感じする。光源領域推定部320は、撮像データから後方車両K1の光源領域を推定し、防眩領域設定部330は、推定された光源領域に対応する防眩領域を設定する。LCD駆動部350は、当該設定に応じて防眩領域Sを設定し、防眩領域Sの光透過量を制限するか、あるいは防眩領域Sの駆動をオフにし非透過にする。これにより、高反射ハーフミラー130の反射像が防眩領域Sによって遮蔽される。その結果、低反射ハーフミラー110の防眩領域Sに対応する領域には、輝度が抑制された後方車両K1が映し出され、それ以外の領域は、高反射ハーフミラー130の反射像が映し出される。このため、後方の接近車両K2の存在やそれの警報枠16を高輝度で表示することができ、認知性の低下を抑制することができる。
【0035】
ディスプレイモードでは、液晶ディスプレイ120には、後方撮像カメラ190によって撮像された撮像データと警報枠16とが表示される。また、高反射ハーフミラー130の裏面側に位置するバックライトモジュール140が駆動され、バックライトモジュール140から高輝度の照射が行われる。これにより、高反射ハーフミラー130および低反射ハーフミラー110の反射像は事実上無効化され、運転者の目には、液晶ディスプレイ120によって表示された画像が映し出される。
【0036】
なお、
図4には示されないが、パッシブモードでは、液晶ディスプレイ120の電源がオフされ、液晶ディスプレイ120の全面が非透過となり、高反射ハーフミラー130が隔絶され、低反射ハーフミラー110の反射像が運転者の目に映し出される。万が一、液晶ディスプレイ120が故障したとき、防眩機能を発揮することができなくなるため、パッシブモードが利用される。
【0037】
このように本実施例によれば、反射率の異なる2つのミラー部材の間に、画像表示および光透過量を選択的な領域に設定することができる液晶ディスプレイ120を介在させることで、電子ミラーの一部に防眩機能を持たせつつ、他の領域(例えば、接近車両や警告などの表示)を高輝度に維持し認知性の低下を抑制することができる。
【0038】
次に、本発明の第2の実施例について説明する。
図5は、第2の実施例に係る電子ミラー装置100Aの概略的な分解斜視図である。なお、第1の実施例と同様の構成については同一の参照番号を付してある。電子ミラー装置100Aは、運転者によって視認される表面側から順に、低反射ハーフミラー110、透明有機ELディスプレイ400、高反射ハーフミラー130、支持基板150を含む。低反射ハーフミラー110、有機ELディスプレイ400および高反射ハーフミラー130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150上に固定される。さらに支持基板150の周辺には、電子ミラーの水平・垂直方向の角度を検出するピボットセンサー160、運転者の顔の向きを検出する検出カメラ170、外光を検出する外光センサー180が設けられている。
【0039】
第2の実施例では、第1の実施例で用いた液晶ディスプレイ120の代わりに、有機ELディスプレイ400を用いる。有機ELディスプレイ400は、電源がオフされた状態のとき、全面が光を透過する点で、液晶ディスプレイ120は相違する。また、有機ELディスプレイは、発光素子を有するため、液晶ディスプレイのようにバックライトモジュールは事実上不要である。
【0040】
図6は、第2の実施例の電子ミラー装置100Aの電気的な構成を示すブロック図である。第2の実施例の電子ミラー装置100Aは、有機ELディスプレイ400を含み、それ以外の構成は、第1の実施例のときと同様である。また、
図7は、第2の実施例の表示制御プログラム300Aの機能的な構成を示す図であり、図中、有機EL駆動部350A以外の構成は、第1の実施例のときとほぼ同様である。
【0041】
第2の実施例の電子ミラー装置100Aは、次の4つの表示モードで動作が可能である。
1)ARミラーモード(昼間);
有機ELディスプレイ400の透過量を上げて高反射ハーフミラー130の反射像を表示させる。有機ディスプレイ400によって警告が表示される場合には、高反射ハーフミラー130の反射像に警告が重畳される。
2)ARミラーモード(夜間);
有機ELディスプレイ400は、高反射ハーフミラー130の反射量に応じて透過量を制限しながらグラフィック表示する。
(a)反射量が大きいとき、有機ELディスプレイ400の透過量を下げ、低反射ハーフミラー110の反射像を表示させる。有機ELディスプレイ400によって警告が表示される場合には、低反射ハーフミラー110の反射像に警告が重畳される。
(b)反射量が小さいとき、有機ELディスプレイ400の透過量を上げ、高反射ハーフミラー130の反射像を表示させる。有機ELディスプレイ400によって警告が表示される場合には、高反射ハーフミラー130の反射像に警告が重畳される。
(c)反射量がある程度あるとき、有機ELディスプレイ400の透過量を調整し、高反射ハーフミラー130と低反射ハーフミラー110の反射像を表示させる。有機ELディスプレイ400によって警告が表示される場合には、低反射ハーフミラー110および高反射ハーフミラー130の反射像に警告が重畳される。
3)ディスプレイモード;
有機ELディスプレイ400に後方撮像カメラ190によって撮像された映像が表示される。このとき、有機ELディスプレイ400の発光により、事実上、高反射ハーフミラー130および低反射ハーフミラー110の反射像は無効化される。
4)パッシブモード;
有機ELディスプレイ400の電源をオフにし、有機ELディスプレイ400を全透過にする。これにより、高反射ハーフミラー130が有効になる。
【0042】
このように第2の実施例によれば、反射率の異なる2つのミラー部材の間に、画像表示および光透過量を選択的な領域に設定することができる有機ELディスプレイ400を介在させることで、電子ミラーの一部に防眩機能を持たせつつ、他の領域(例えば、接近車両や警告などの表示)の認知性の低下を抑制することができる。
【0043】
次に、第2の実施例の変形例について説明する。有機ELディスプレイ400が故障等により電源がオフされたとき、全面が光を透過するため、その裏面側の高反射ハーフミラー130が有効になる。この場合、電子ミラー装置100Aでは防眩機能を発揮させることができず、例えば、後方の車両K1のヘッドライトが運転者の目に入ることになる。そこで、変形例では、パッシブモードでの防眩機能を実現させるため、高反射ハーフミラー130の角度を変化させ、低反射ハーフミラー110を有効にさせる。高反射ハーフミラーの角度可変機構は、運転者が手動により行うものであってもよいし、あるいはアクチュエータ等により自動で行うものであってもよい。仮に、アクチュエータによって角度可変機構を駆動させる場合には、有機ELディスプレイの電源がオフされた状態(パッシブモード)であり、かつ外光センサー180により一定以上の輝度が検出されたとき、制御部230は、アクチュエータを介して高反射ハーフミラー130の角度を可変させ、低反射ハーフミラー110を有効にする。
【0044】
次に、第1および第2の実施例における防眩領域設定部の好ましい例について説明する。眩光は、後方の強い光源がミラーを経由して運転者の目に照射される光であるため、その光路は、光源位置とミラーの位置および角度、そして運転者の目の位置の物理的位置関係から推定することができる。また、電子ミラー装置に設置された外光センサー180による輝度が所定の値を超えた場合に、その時点のカメラ映像からミラー画角領域を特定のうえ、高輝度ピクセルを抽出し、その分布状態と物体認識を組み合わせて光源を推定する(例えば、車両のロービーム/ハイビーム等)。推定された光源の特長および光学的環境を踏まえて、ある程度マージンを持たせて防眩領域を決定する。
【0045】
図8は、防眩領域の設定動作を説明するフローである。表示モード決定部310は、外光センサー180により検出された輝度が防眩作動レベルを超えるか否かを判定し、超える場合には、防眩機能を発揮させるARミラーモード(夜間)であると決定する(S100)。防眩領域設定部330は、ARミラーモード(夜間)の決定に応じて、ミラー画角領域を抽出する(S100)。すなわち、後方撮像カメラ190によって撮像された領域と、電子ミラーの画角とは必ずしも一致しないため、実用上、問題が生じないようにするため、撮像領域の中から電子ミラーにより映し出される領域が抽出される。
【0046】
次に、光源領域推定部320は、抽出された撮像データの中から高輝度ピクセルを抽出する(S120)。高輝度ピクセルか否かは、予め設定されたしきい値と比較することにより行われる。次に、光源領域推定部320は、高輝度ピクセルに一定のマージンを加えた光源領域を推定する(S130)。次に、防眩領域設定部330は、光源領域推定部320によって推定された領域に対応する、液晶ディスプレイ120上の選択された領域を防眩領域に設定する(S140)。そして、LSC駆動部350は、設定された防眩領域の光透過量を制限し、あるいは非透過にする。
【0047】
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。