JP6684219B2 - 車両用の電子表示による後景を視認するための装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用の電子表示による後景を視認するための装置及び方法に関する。自動車の分野において、後方の景色（後景）は、従来的に中央バックミラー及び一対のサイドミラーによって提供されている。しかしながら、これらの要素を、カメラがスクリーンと連携している電子手段を有する装置に換える方法も知られている。

この装置は、例えば、車両の車室（passenger compartment）を占める同乗者や荷物によって中央バックミラーが見にくくなることを回避するために、又は後部ウィンドウが高価であるため車両から後部ウィンドウを省くために使用することができる。また、後部ウィンドウのデザインやスタイルは制約をもたらす。このため、中央バックミラーが役に立たない場合がある。

一方、サイドミラーは、車幅の無視できない拡大の原因となるとともに、車両全体のデザインやスタイルに対する重大な空気力学的及び音響的影響を与える。したがって、従来のミラーに基づく後景視認システムを、車両の車室の内部に設けられたスクリーンと連携する小型カメラにより支援される後景視認システムに換えることが既に提案されている。また、このようなシステムは、ミラーに基づく後景視認システムに通常存在する盲点を排除することができる。

しかしながら、カメラにより提供される画像の表示という点でスクリーンは多くの欠点を有している。これは、車両内の利用可能なスペースやそのコストによってスクリーンのサイズが制限されているためである。結果として自動車生産者は、典型的には１０ｃｍ未満の幅を有する比較的小型のスクリーンを使用することを余儀なくされてきた。更に、車室における表示装置の位置は、利用可能なスペースや事故に対する安全性に関する規制によって制約されている。これにより、後景視認システムにより提供される視野が限定されるという結果となっている。

より大きい視野を有する外部カメラを使用して、スクリーン上に全景を表示することも可能である。しかしながら、この場合、スクリーン画像が圧縮されて細部が見えなくなってしまうことがある。

したがって、本発明の目的は、運転者に広い視野の後景を視認させ得る電子手段を有する後景視認装置を提供することである。

この目的のために、本発明は、運転者によって運転可能な車両のための後景視認装置であって、前記装置は、少なくとも１つの後景視認画像を受信して前記画像の一部分の表示を可能とするように構成された少なくとも１つの電子手段を備え、表示される前記画像の一部分は、前記運転者の位置に基づいて選択される装置、を提案する。

したがって、運転者は、表示されている画像の一部分を変更して異なる角度の後景を得るために、通常のミラーに基づく後景視認システムの場合と同じく単に位置を変えるだけでよい。本発明によれば、装置は、車幅を大きくする外部後景ミラーを不要にし得る電子手段と動作する。

また、本装置は、より小型のスクリーンの使用を可能とするため、スクリーンを車両に組み込むことがより容易となる。これらの特徴は、後景視認装置のコスト及び重量の削減という観点においても恩恵をもたらす。

個別に又は組み合わせて考慮され得る本発明の異なる実施形態は、以下のものである。
−前記少なくとも１つの電子手段は、前記画像の一部分を選択して当該一部分の表示を可能とするように構成された計算手段と、前記計算手段によって制御される表示手段と、前記計算手段に接続された、前記運転者の位置を検出する少なくとも１つの検出手段と、を備えている。
−前記少なくとも１つの検出手段は、少なくとも２つの検出器を備え、それぞれの検出器は、当該検出器と前記運転者との間の距離、特に前記運転者の頭部との間の距離を計算し、これらの距離を前記少なくとも１つの計算手段に送信するように構成されている。
−前記表示手段は、前記車両に搭載可能であるように適合された少なくとも１つのスクリーンを備えている。
−前記少なくとも１つの計算手段は、前記検出器により提供された前記距離を使用して前記運転者の頭部の位置を決定するように構成されている。
−前記少なくとも１つの表示手段は２つのスクリーンを備え、前記検出器のそれぞれは各スクリーンの位置に実質的に配置されている。
−前記少なくとも１つの検出手段は第３検出器を備え、これにより前記装置は前記運転者の頭部の高さを決定可能である。
−前記装置は、前記画像の一部分を手動で選択するための手動調整手段を備えている。
−前記装置は、画像選択を逆進用に適応させる手段を備えている。
−前記装置は後景視認画像を捕捉するように構成された画像捕捉手段を備え、前記画像は前記少なくとも１つの電子手段に提供される。
−前記画像捕捉手段は、少なくとも１つのカメラを備えている。

また、本発明は、運転者によって運転可能な車両の後景を視認するための、少なくとも１つの電子手段を有する装置によって利用される方法であって、−少なくとも１つの後景視認画像を受信する工程と、−前記運転者の位置に基づいて画像の一部分を選択する工程と、−スクリーンに表示可能な前記画像の選択された一部分を示す信号を提供する工程と、を備えた方法、に関する。

本発明は、発明を制限する意図のない、理解のガイドとして提供される以下の説明と添付図面に基づいてより良く理解されるであろう。

本発明による後景視認装置の第１実施形態の概略図。 本発明による後景視認装置の第２実施形態の概略図。 本発明による後景視認装置の第３実施形態の概略図。

以下の説明において、「左」及び「右」という用語は、車両の要素を区別するために使用される。しかしながら、これらの用語は、発明を制限するものではなく説明の理解を簡単にするためだけのものである。

図１乃至３は、運転者により運転可能な車両のための後景視認装置１を示す。後景視認装置１は、少なくとも１つの電子手段を備えている。図面において、この手段は複数の電子手段４０、５０、７０、７５、８０、８５であって、少なくとも１つの後景視認画像を受信するとともに、当該画像の一部分を表示可能とするように構成されている。表示される画像の一部分は、運転者の位置に基づいて選択される。

この目的のために、電子手段４０、５０、７０、７５、８０、８５は、少なくとも１つの画像捕捉手段を備えている。図面において、この画像捕捉手段は、後景視認画像を捕捉するように構成された２つの画像捕捉手段４４、５４である。これらの画像捕捉手段は、例えば、車両におけるバックミラーの通常の位置に実質的にそれぞれ配置された２つのカメラ４４、５４であって、例えば左側カメラ４４と右側カメラ５４を有するカメラ４４、５４である。

表示のために、電子手段４０、５０、７０、７５、８０、８５は、表示手段４１、５１を備えている。例えば、表示手段４１、５１は２つのスクリーン、すなわち、車両に搭載可能な左側スクリーン４１と右側スクリーン５１である。各スクリーン４１、５１は、カメラ４４、５４に接続されて、カメラにより捕捉された画像の一部分を表示する。これらのスクリーンは、運転者に見えるように配置されている。

図示しない変形例において、装置１は、内部のバックミラーにおいて形成される画像と同じタイプの画像を提供することが意図された、１つの後景視認画像センサのみを備え得る。この場合、装置は１つのスクリーンのみを備える。

また、電子手段４０、５０、７０、７５、８０、８５は、運転者の位置に基づいて画像の一部分を選択するように構成された計算手段４５、４７、５５、５７を有している。計算手段４５、４７、５５、５７は、各スクリーン４１、５１用の画像生成器４５、５５と、運転者の位置を計算するユニット４７、５７と、を備えている。画像生成器４５、５５は、表示すべき画像の一部分を、スクリーン４１、５１の一方での表示に好適な電子コードにおいて送信する画像処理ユニットである。カメラ４１、５１により捕捉された画像は、ビデオ受信器４６、５６のビデオリンク４９、５９によって、表示すべき画像の一部分を選択する画像生成器４５、５５に送信される。

運転者の頭部１０の位置を推定するために、図示の変形例において、電子手段４０、５０、７０、７５、８０、８５は、検知手段４２、５２、４３、５３を有している。この場合、検知手段４２、５２、４３、５３は２つの検出器であり、それぞれの検出器は、当該検出器と運転者の頭部１０との間の距離を計算するように構成されている。例えば、検出器は、赤外線送信器４２、５２と赤外線受信器４３、５３とを有している。送信器４２、５２が赤外線６１、６２を運転者に向かって送信すると、この赤外線の一部６３、６４が運転者の頭部１０で反射して受信器４３、５３に向かう。反射した赤外線の一部６３、６４は、運転者の頭部１０の位置を計算するために使用できる。

図示しない変形例において、検出器は、例えば、運転者の頭部の位置を認識するためのカメラ及びソフトウェアからなる単一の検出器である。この検出器は、運転者の居眠りの危険を監視するためにも使用できる。

図示のように２つの検出器がある場合、２つの測定距離が計算ユニット４７、５７に送信されるため、計算ユニット４７、５７は運転者の頭部１０の位置を「三角測量」タイプの方法によって推定できる。この位置は、第１平面において、例えば車両に対して水平な平面において計算される。左側計算ユニット４７と右側計算ユニット５７は、運転者の位置を、特にその頭部１０の位置を、検出器により提供される測定結果に基づいて推定する。計算ユニット４７、５７は、運転者の頭部１０の位置を計算するためのデータを互いに送信し合うように、左側送信器４８又は以下に説明する２つの左側送信器４８、７１と、１つ又は２つの右側送信器５８、８１と、通信リンク６０とによって互いに通信する。

運転者の頭部の位置が計算されると、その位置が、画像の一部分を選択する画像生成器４５、５５に提供される。車両の構成や運転者の場所に関するパラメータに基づいて選択が設定される。運転者がスクリーン４１、５１の一方を見るとき、得られる結果は通常のバックミラーのものと同一である。通常のバックミラーにおいて、運転者が頭部１０の位置を変えると（変えることで）、運転者は後景における写角を変更する。

超音波検出器、容量性検出器、磁気検出器、レーダー検出器や、例えば光の移動時間の計測を用いる検出器等の、他のタイプの検出器を使用してもよい。

更にコンパクトな装置を提供するために、各検出器は、有利には、各スクリーン４１、５１の位置に、例えば同一のハウジングにおいて配置される。

検出の原理を以下に述べる。左側の信号が増加した場合、すなわち、運転者が左側スクリーン４１に近づいた場合、且つ同時に右側の信号が減少した場合、すなわち運転者が右側スクリーン５１から遠ざかった場合、これは、運転者がその頭部又は上半身を左方に移動させたことを意味する。

好適な実施形態において、検出手段は、車室において例えば中央バックミラーの通常の位置に配置された第３検出器（図示せず）を備えている。第３検出器は、運転者の頭部と当該検出器との間の第３距離を計測し、計算手段４５、４７、５５、５７が、運転者の頭部の位置を、第２平面において、例えば車両に対して垂直な面において決定することを可能にする。第３検出器も、計算手段４５、４７、５５、５７に接続されている。

有利には、手動調整手段２５、３５が、装置１に追加され得る。これにより、スクリーン４１及び／又は５１に表示すべき画像の一部分を手動で選択することができる。したがって、運転者は、画像の一部分を運転者の所望の写角に合わせて調整することができる。運転者が手動調整手段２５、３５を作動させると、表示される画像が例えば固定されるため、運転者はこの機能をより容易に利用することができる。

別の変形実施形態によれば、装置１は、画像選択を逆進（reversing）用に適応させるための手段２６、３６を備えている。これは、バックするために、運転者に特定の写角が必要となるためである。したがって、ドライバは逆進するために頭の向きを変える必要がない。更に有利には、変速器に配設された検出手段が使用され得る。これにより、バックギアが係合するやいなや自動的にスクリーン４１、５１に表示されている写角が変更されて写角が現況に適応される。調整手段２６、３６は、有利には、スクリーン４１及び／又は５１に表示すべき画像の一部分を、逆進の場合に手動で選択可能とするように構成されている。

図１乃至３のそれぞれは、異なる構成においてグループ化された上述の要素を設けられた、本発明による後景視認装置１を示す。

図１に示す第１構成において、装置１は、２つのアセンブリ４０、５０、例えば左側ハウジング及び右側ハウジングを有している。各アセンブリ４０、５０は、スクリーン４１、５１と、送信器４２、５２と、受信器４３、５３と、計算ユニット４７、５７と、画像生成器４５、５５と、ビデオ受信器４６、５６と、送信器４８、５８と、を含んでいる。一方、２つのアセンブリ４０、５０は、左側ビデオリンク４９及び右側ビデオリンク５９によってカメラ４４、５４の一方にそれぞれ接続される一方、これらのアセンブリ４０、５０は、左側送信器４８と右側送信器５８との間の通信リンク６０によって互いに接続されている。この場合、カメラ以外の他の要素は単一のユニットを形成している。したがって、装置１は、車両の車室において２つの異なる箇所のみに配置される。

図２に示す第２構成において、各アセンブリは、２つのサブアセンブリ７０、７５、８０、８５に分割されている。検出及び表示用の第１サブアセンブリ７５、８５は、スクリーン４１、５１と、送信器４２、５２と、受信器４３、５３と、計算ユニット４７、５７と、送信器４８、５８と、を含んでいる。画像計算用の第２サブアセンブリ７０、８０は、画像生成器４５、５５と、ビデオ受信器４６、５６と、第２ビデオ送信器７１、８１と、を含んでいる。第２ビデオ送信器７１、８１は、各アセンブリの計算ユニット４７、５７と画像生成器４５、５５との間でデータを交換する役割を果たす。

第１サブアセンブリ７５、８５は、計算ユニット４７、５７間でのデータ交換を可能とすべく、左側送信器４８と右側送信器５８との間の通信リンク６０によって接続されている。第２サブアセンブリ７０、８０の画像生成器４５、５５は、第１サブアセンブリ７５、８５のスクリーン４１、５１に接続されている。したがって、第１サブアセンブリ７５、８５及び第２サブアセンブリ７０、８０は、車両において異なる箇所に配置され得るとともに、第１アセンブリ７５、８５のスクリーン４１、５１は運転者に見えなくてはならない。

図３に示す第３構成において、装置１は、第２構成におけるサブアセンブリと同一の表示及び検出用の第１サブアセンブリ７５、８５と、共通の画像計算サブアセンブリ９０と、を備えている。画像計算サブアセンブリ９０は、画像生成器４５、５５と、ビデオ受信器４６、５６と、中央ビデオ送信器９１と、を含んでいる。

共通のサブアセンブリ９０は、一方で中央ビデオ送信器９１と２つの右側送信器５８及び左側送信器４８との間においてリンク６０により、他方で各画像生成器４５、５５とスクリーン４１、５１との間において、第１サブアセンブリ７５、８５に接続されている。第１サブアセンブリ７５、８５は、計算ユニット４７、５７間でのデータ交換を可能とすべく、左側送信器４８と右側送信器５８との間の通信リンク６０によって接続されている。カメラ４４、５４は、左側ビデオ受信器４６と右側ビデオ受信器５６において中央サブアセンブリ９０に接続されている。したがって、共通のサブアセンブリ９０は、車両において一箇所に設置可能であるとともに、第１サブアセンブリは運転者がスクリーン４１、５１を見ることができる箇所に設置可能である。

Claims (10)

1. 運転者（１０）によって運転可能な車両のための後景視認装置（１）であって、
   前記装置（１）は、少なくとも１つの後景視認画像を受信して前記画像の一部分の表示を可能とするように構成された少なくとも１つの電子手段（４０、５０、７０、７５、８０、８５）を備え、表示される前記画像の一部分は、前記運転者（１０）の位置に基づいて選択され、
   前記少なくとも１つの電子手段（４０、５０、７０、７５、８０、８５、９０）は、前記画像の一部分を選択して当該一部分の表示を可能とするように構成された計算手段（４５、４７、５５、５７）と、前記計算手段（４５、４７、５５、５７）によって制御される表示手段（４１、５１）と、前記計算手段（４５、４７、５５、５７）に接続され、前記運転者（１０）の位置を検出する少なくとも１つの検出手段（４２、４３、５２、５３）と、を備え、
   前記少なくとも１つの検出手段は、赤外線送信器（４２，５２）と赤外線受信器（４３，５３）とを有する検出器（４２、４３、５２、５３）を少なくとも２つ備え、
   それぞれの検出器は、当該検出器（４２、４３、５２、５３）と前記運転者（１０）の頭部（１０）との間の距離を計算し、これらの距離を前記少なくとも１つの計算手段（４５、４７、５５、５７）に送信するように構成されており、
   前記少なくとも１つの表示手段（４１、５１）は２つのスクリーン（４１、５１）を備え、前記検出器のそれぞれは各スクリーン（４１、５１）と同一のハウジングに配置されており、
   前記検出器（４２、４３、５２、５３）は、前記赤外線送信器（４２，５２）から向かって送信され、前記運転者の頭部で反射して前記赤外線受信器（４３，５３）に向かう赤外線を使用して、前記運転者の頭部（１０）との間の距離を計算し、
   前記距離に基づいて前記運転者の頭部（１０）の位置が決定される、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記表示手段（４１、５１）は、前記車両に搭載可能であるように適合された少なくとも１つのスクリーン（４１、５１）を備えている、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記少なくとも１つの計算手段（４５、４７、５５、５７）は、前記検出器（４２、４３、５２、５３）により提供された前記距離を使用して前記運転者の頭部（１０）の位置を決定するように構成されている、
   請求項１に記載の装置。
4. 前記少なくとも１つの検出手段（４２、４３、５２、５３）は第３検出器を備え、これにより前記装置（１）は前記運転者の頭部（１０）の高さを決定可能である、
   請求項１に記載の装置。
5. 前記画像の一部分を手動で選択するための手動調整手段（２５、３５）を備えている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
6. 画像選択を逆進用に適応させる手段（２６、３６）を備えている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
7. 後景視認画像を捕捉するように構成された画像捕捉手段（４４、５４）を備え、
   前記画像は、前記少なくとも１つの電子手段（４０、５０、７０、７５、８０、８５、９０）に提供される、
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記画像捕捉手段（４４、５４）は、少なくとも１つのカメラ（４４、５４）を備えている、
   請求項７に記載の装置。
9. 運転者（１０）によって運転可能な車両の後景を視認するための、少なくとも１つの電子手段（４０、５０、７０、７５、８０、８５、９０）を有する装置（１）によって利用される方法であって、
   −少なくとも１つの後景視認画像を受信する工程と、
   −前記運転者の位置に基づいて前記画像の一部分を選択する工程と、
   −スクリーンに表示可能な前記画像の選択された一部分を示す信号を提供する工程と、
   を備え、
   前記少なくとも１つの電子手段（４０、５０、７０、７５、８０、８５、９０）は、前記画像の一部分を選択して当該一部分の表示を可能とするように構成された計算手段（４５、４７、５５、５７）と、前記計算手段（４５、４７、５５、５７）によって制御される表示手段（４１、５１）と、前記計算手段（４５、４７、５５、５７）に接続され、前記運転者（１０）の位置を検出する少なくとも１つの検出手段（４２、４３、５２、５３）と、を備え、
   前記少なくとも１つの検出手段は、赤外線送信器（４２，５２）と赤外線受信器（４３，５３）とを有する検出器（４２、４３、５２、５３）を少なくとも２つ備え、
   それぞれの検出器は、当該検出器（４２、４３、５２、５３）と前記運転者（１０）の頭部（１０）との間の距離を計算し、これらの距離を前記少なくとも１つの計算手段（４５、４７、５５、５７）に送信するように構成されており、
   前記少なくとも１つの表示手段（４１、５１）は２つのスクリーン（４１、５１）を備え、前記検出器のそれぞれは各スクリーン（４１、５１）と同一のハウジングに配置されており、
   前記検出器（４２、４３、５２、５３）は、前記赤外線送信器（４２，５２）から向かって送信され、前記運転者の頭部で反射して前記赤外線受信器（４３，５３）に向かう赤外線を使用して、前記運転者の頭部（１０）との間の距離を計算し、
   前記距離に基づいて前記運転者の頭部（１０）の位置が決定される、
   ことを特徴とする方法。
10. 前記画像の選択された一部分を表示する工程を更に備えている、
    ことを特徴とする請求項９に記載の方法。

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