JP2003212041A

JP2003212041A - 車輌後方表示装置

Info

Publication number: JP2003212041A
Application number: JP2002017729A
Authority: JP
Inventors: Yoshikatsu Kimura; 好克木村; Keiichi Yamada; 啓一山田; Yoshiki Ninomiya; 芳樹二宮
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2003-07-30
Anticipated expiration: 2022-01-25
Also published as: JP3952790B2

Abstract

(57)【要約】【課題】後方移動又は駐車を容易とする車輌後方表示装
置を提供する。【解決手段】車輌後方低位置に広角カメラ１２を備え、
高位置に狭角カメラ１１を備える。又、車輌の状態を検
出する車輌状態検出装置２０、表示切替装置３０、表示
装置４０を設ける。後方駐車において、車輌状態検出装
置２０が車輌の移動量、車速、ブレーキ踏み込み量等か
ら車輌状態を検出し、表示切替装置３０がそれに応じて
必要な画像に切り替える。例えば、移動量から後方駐車
前半では、広角カメラ１２を作動し車輌後方の広域画像
（後方概略）を表示する。後方駐車後半では、狭角カメ
ラ１１を作動し車輌後方の狭域画像（後方詳細）を表示
する。運転者は駐車過程で適切な画像を得ることができ
るので、容易に安心して後方駐車できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車輌後部に取り付
けられた撮像装置で後部周辺状況を表示し、それにより
後方移動、又は後方駐車を容易とする車輌後方表示装置
に関する。特に、車輌状態に合わせて広域画像と狭域画
像に切り替えて表示し、運転者が効率的に後方移動又は
後方駐車を行うことができる車輌後方表示装置に関す
る。本発明は、後方駐車、後方車庫入を容易とする後方
駐車補助装置に適用できる。

【０００２】

【従来の技縮】従来より、撮像装置を利用した車輌後方
表示装置がある。例えば、特開平１１−３３４４７０号
公報に開示の駐車補助装置はその１例である。これは、
車輌後部に撮像カメラを搭載し、車庫入れ、又は縦列駐
車時にリアルタイムに後方を撮像しそれを運転者に表示
するものである。又、この時、同時に撮像画像にステア
リングの角度から後方移動した場合の軌道を重ねること
により、後方車両、隣接車輌との接触可能性、又は駐車
枠との平行度を運転者に提示するものである。これによ
り、現在のステアリング舵角での駐車の可否を判断する
ものである。又、他に特開２００１−１６３１３２号公
報に開示の車輌後方監視装置用画像変換装置がある。こ
れは、車輌後部の低位置に設置されたカメラの実画像
を、仮想的に高位置に配置したカメラの仮想画像に変換
し、それを運転者に表示する例である。又、他に特開平
８−３０１０１０号公報に開示の車載用監視装置があ
る。これは、１台のカメラを共用して後方監視に適した
画角の映像を表示する装置である。後退時には広角画像
に切替え後方の視界を確認でき、前進時では狭角画像で
後方車までの距離を精度よく検出できることを特徴とし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようする課題】しかしながら、特開平１
１−３３４４７０号公報に開示の駐車補助装置は、撮像
カメラを車輌後部に１台搭載し、例えばステアリング舵
角より後方への移動軌跡を後方画像に重畳させて表示す
るのみである。これは、車輌の位置決めの場合は有効で
はない。何故なら、１台のカメラから撮像された画像を
固定した方法で表示した場合は、歪みが生じているため
駐車が困難となったり、距離感が低下するという問題が
生じるからである。

【０００４】又、特開２００１−１６３１３２号公報に
開示の車輌後方監視装置用画像変換装置は、車輌後部の
低位置に設置されたカメラの実画像を、仮想的に高位置
に配置したカメラの仮想画像に変換している。一般に、
実画像を光軸の異なるカメラでの仮想画像に変換する
と、その変換画像には歪みにより立体物が変形するとい
う欠点がある。即ち、瞬時の判断が要求される運転者
は、仮想的な（歪みを有する）変換画像からは後方の立
体物を正確に把握できるものではない。即ち、仮想的に
変換処理された画像は運転者の周辺状況把握にとって常
に有効となるものではない。又、特開平８−３０１０１
０号公報に開示の車輌後方監視装置は、前進時と後退時
で広角と狭角を切り替えて表示する例であって、後退時
の遠距離状況と近距離情報を正確に表示するものではな
い。

【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的は車輌後部に広域撮像
手段と狭域撮像手段を設け、車輌状況に応じてそれを切
り替えて遠距離状況と近距離状況の両者を正確に表示す
ることである。そして、それにより運転者の安全で確実
な後方移動を支援することである。又、１台のカメラで
広域表示と狭域表示を可能とし、それにより組み付け工
数を低減させるとともに、そのシステムのコストを低減
させることである。又、歪み補正手段、又は視点変換手
段を用い、運転者にとって違和感のない正確な表示をす
ることである。又、運転者の指示に従って広域画像と狭
域画像を表示し、それにより利便性をさらに向上させる
ことである。尚、上記目的は、個々の発明が個々に達成
する目的であって、個々の発明が全ての上記の目的を達
成するものと解釈されるべきではない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の車輌後
方表示装置は、車輌後方を撮像手段によって撮像し、そ
の撮像画像を運転者に表示して所定位置への後方移動を
容易にする車輌後方表示装置であって、車輌状態を検出
する車輌状態検出手段と、車輌後部に取り付けられ後方
の広域画像を得る広域撮像手段と、車輌後部に取り付け
られ後方の狭域画像を得る狭域撮像手段と、車輌状態検
出装置の出力に基づいてその広域撮像手段と狭域撮像手
段を切り替える表示切替手段とを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】又、請求項２に記載の車輌後方表示装置は
請求項１に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮像
手段は広角カメラであり、狭域撮像手段は狭角カメラで
あることを特徴とする。又、請求項３に記載の車輌後方
表示装置は請求項２に記載の車輌後方表示装置であっ
て、広角カメラは車輌後部の低位置に俯角小で配置さ
れ、狭角カメラは車輌後部の高位置に俯角大で配置され
ることを特徴とする。又、請求項４に記載の車輌後方表
示装置は請求項１に記載の車輌後方表示装置であって、
広域撮像手段と狭域撮像手段は、ズーム機能を有するズ
ームカメラと、そのズームカメラを上下に移動させる移
動手段と、そのズームカメラの姿勢を制御する姿勢制御
手段とから構成されることを特徴とする。

【０００８】又、請求項５に記載の車輌後方表示装置は
請求項１に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮像
手段は広角カメラであり、狭域撮像手段は広角カメラに
よる画像の一部を切り出す画像切り出し手段であること
を特徴とする。又、請求項６に記載の車輌後方表示装置
は請求項５に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮
像手段による広域画像は歪み補正手段によって広域画像
に付随する歪みが補正されることを特徴とする。又、請
求項７に記載の車輌後方表示装置は請求項６に記載の車
輌後方表示装置であって、歪み補正手段は車輌の移動距
離に基づいて歪み補正量を調整することを特徴とする。
又、請求項８に記載の車輌後方表示装置は請求項５乃至
請求項７の何れか１項に記載の車輌後方表示装置であっ
て、狭域撮像手段による狭域画像は広域撮像手段による
広域画像の一部が視点変換手段によって視点変換されて
表示されることを特徴とする。

【０００９】又、請求項９に記載の車輌後方表示装置は
請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表
示装置であって、表示切替手段は車輌の後方駐車の前半
では広域画像を用い、車輌の後方駐車の後半では狭域画
像に切り替えることを特徴とする。又、請求項１０に記
載の車輌後方表示装置は請求項１乃至請求項８の何れか
１項に記載の車輌後方表示装置であって、表示切替手段
は車両の後方駐車開始後、所定距離移動後に狭域画像に
切り替えることを特徴とする。又、請求項１１に記載の
車輌後方表示装置は請求項１乃至請求項８の何れか１項
に記載の車輌後方表示装置であって、表示切替手段は車
輌状態検出装置による車速が所定値以下の場合は狭域画
像とし、車速が所定値以上の場合は広域画像とすること
を特徴とする。

【００１０】又、請求項１２に記載の車輌後方表示装置
は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方
表示装置であって、表示切替手段は車輌状態検出装置に
よるブレーキ踏み込み量が所定値以下の場合は広域画像
とし、ブレーキ踏み込み量が所定値以上の場合は狭域画
像とすることを特徴とする。又、請求項１３に記載の車
輌後方表示装置は請求項１乃至請求項８の何れか１項に
記載の車輌後方表示装置であって、表示切替手段は車輌
状態検出装置に接続された照度センサー又はヘッドラン
プスイッチにより、照度が所定値以下の場合、又はヘッ
ドランプスイッチがオン時には狭域画像とし、照度が所
定値以上の場合、又はヘッドランプスイッチがオフ時に
は広域画像とすることを特徴とする。

【００１１】又、請求項１４に記載の車輌後方表示装置
は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方
表示装置であって、表示切替手段は車輌状態検出装置の
ワイパースイッチにより、ワイパースイッチがオンの場
合は狭域画像とし、ワイパースイッチがオフの場合は広
域画像とすることを特徴とする。又、請求項１５に記載
の車輌後方表示装置は請求項１乃至請求項８の何れか１
項に記載の車輌後方表示装置であって、表示切替手段は
車輌状態検出装置の手動モード切替スイッチにより、適
宜、狭域画像と広域画像が切り替え可能とすることを特
徴とする。

【００１２】

【発明の作用及び効果】請求項１に記載の車輌後方表示
装置によれば、車輌後方移動において先ず車輌状態検出
手段が車輌状態を検出する。車輌状態とは、車輌の移動
距離、車速、ステアリング舵角、ワイパースイッチ状
態、ヘッドランプのオン・オフ状態等で示される車輌の
状態である。そして、その車輌状態に基づいて、表示切
替手段が車輌後部に取り付けられた撮像装置である広域
撮像手段と狭域撮像手段を切り替える。例えば、後退開
始後、移動距離が所定距離以下であれば運転者は後方全
体を把握する必要があるので、広域撮像手段に切り替え
広域画像を表示する。これにより、運転者は後方状況を
概略、把握することができる。そして、移動距離が所定
距離以上となれば、運転者は後方の詳細状況が必要とな
るので、狭域撮像手段に切り替えてその狭域画像を表示
する。これにより、運転者は後方を詳細に把握すること
ができる。運転者は、常に適切な後方画像を得ることが
できるので、安全に確実に、又効率よく車輌を移動させ
ることができる。

【００１３】又、請求項２に記載の車輌後方表示装置は
請求項１に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮像
手段を広角カメラとし狭域撮像手段を狭角カメラとして
いる。即ち、２台のそれぞれのカメラで広域と狭域を撮
像する。即ち、画像処理等の演算処理時間がなくリアル
タイムでそれぞれの画像を正確に運転者に提供すること
ができる。よって、運転者は違和感なく車輌の後方移動
を行うことがでできる。

【００１４】又、請求項３に記載の車輌後方表示装置は
請求項２に記載の車輌後方表示装置であって、広角カメ
ラは車輌後部の低位置に俯角小で配置され、狭角カメラ
は車輌後部の高位置に俯角大で配置される。車輌後部に
低位置に俯角小で配置された広角カメラは、遠方を中心
にして後方状況を広角に捉えることができる。よって、
運転者は車輌後部の概略を広視野で把握することができ
る。又、車輌後部の高位置に俯角大で配置された狭角カ
メラは、略鳥瞰図状に車輌後部を詳細に捉えることがで
きる。この配置により、運転者は車輌後部状況を全体的
に、又部分的に的確に把握することができる。

【００１５】又、請求項４に記載の車輌後方表示装置は
請求項１に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮像
手段と狭域撮像手段は、ズーム機能を有するズームカメ
ラと、そのズームカメラを上下に移動させる移動手段
と、そのズームカメラの姿勢を制御する姿勢制御手段と
から構成されている。これは、１台のカメラで広域撮像
手段と狭域撮像手段を実現する構成である。ズームカメ
ラは倍率を変化させることによって、広域と狭域を撮像
することができる。又、移動手段はカメラ位置を変更す
ることができ、姿勢制御手段はそのカメラの俯角を調整
することができる。例えば、カメラを移動手段で車輌後
部高位置に移動させ、姿勢制御手段で俯角を大として倍
率を上げれば、これは狭域撮像手段となる。又、カメラ
を移動手段で車輌後部低位置に移動させ、姿勢制御手段
で俯角を小として倍率を下げれば、これは広域撮像手段
となる。よって、１台のカメラで請求項１に記載の車輌
後方表示装置を実現することができる。

【００１６】又、請求項５に記載の車輌後方表示装置は
請求項１に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮像
手段は広角カメラである。そして、狭域撮像手段は広角
カメラによる画像の一部を切り出す画像切り出し手段で
ある。広角カメラは、車輌後方を広角に撮像することが
できる。よって、運転者は後方状況の概略を把握するこ
とができる。狭域撮像手段はその広域画像の一部を切り
出し表示する。例えば、後方バンパーの直近を切り出し
て拡大して表示する。例えば、その一部が画面中央にく
るように表示する。これにより、運転者は後方バンパー
と例えば駐車枠との位置関係を的確に把握することがで
きる。又、この時カメラは１台でよい。１台で、広域画
像と詳細な狭域画像を得ることができる。即ち、コスト
効率のよい車輌後方表示装置となる。

【００１７】又、請求項６に記載の車輌後方表示装置は
請求項５に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮像
手段による広域画像は歪み補正手段によって広域画像に
付随する歪みが補正される。歪みが補正されるので、運
転者はより的確に車輌後方状況を把握することができ
る。尚、この歪み補正手段は広域撮像手段に含まれても
よいし、狭域撮像手段に含まれてもよい。又、切り替え
手段に含まれてもよい。その何れかに含まれる。

【００１８】又、請求項７に記載の車輌後方表示装置は
請求項６に記載の車輌後方表示装置であって、歪み補正
手段は車輌の移動距離に基づいて歪み補正量を調整す
る。例えば、広域撮像手段を広角レンズを用いたカメラ
とする場合、駐車前半では後方状況の概略が必要である
ので、敢えて歪み補正を行わない。即ち、歪み補正量は
ゼロとする。しかしながら、駐車後半では例えば停車個
所等の詳細な位置関係が必要となる。この様な場合に
は、歪み補正手段は車輌の移動距離に基づいて歪み補正
量を調整し歪み補正する。これにより、距離感のある的
確な画像を運転者に表示することができる。

【００１９】又、請求項８に記載の車輌後方表示装置は
請求項５乃至請求項７の何れか１項に記載の車輌後方表
示装置であって、広域撮像手段による広域画像の一部が
視点変換手段によって視点変換されて表示される。上記
広域画像は、視点を広域画像の中心とした画像である。
この場合、車輌後方の遠方を中心として後方の概略を把
握する場合には有効である。しかしながら、後部直近、
例えば後部バンパー直近を正確に把握することはできな
い。この場合は、バンパー直近を、車輌後部上方から見
下ろした画像に変換するのが好ましい。即ち、視点変換
手段によって画像を後部上方からの視点に変換して、バ
ンパーが画像中央部に位置するように表示するのが望ま
しい。この視点変換は、例えば所定距離移動前後の２枚
の画像と移動距離から画像各点のｘ、ｙ、ｚ座標を求
め、その画像の各点を例えばｘ軸を回転軸として所定角
だけ回転させる演算で得ることができる。これにより、
運転者はより直感的に、例えばバンパー直近を把握する
ことができる。よって、運転者はより安心して後方移動
することができる。

【００２０】又、請求項９に記載の車輌後方表示装置は
請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表
示装置であって、表示切替手段は車輌の後方駐車の前半
では広域画像を用い、車輌の後方駐車の後半では狭域画
像に切り替える。車輌の後方駐車の場合、その前半は後
部の広域情報が必要である。よって、表示切替手段は広
域撮像手段による広域画像を表示する。又、後方駐車後
半は車輌後部の、例えば駐車枠と車輌の位置関係の詳細
が必要である。よって、表示切替手段は狭域撮像手段に
よる狭域画像に切り替える。これにより、運転者は安全
に確実に車輌を後方駐車させることができる。

【００２１】又、請求項１０に記載の車輌後方表示装置
は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方
表示装置であって、表示切替手段は車両の後方駐車開始
後、所定距離移動後に狭域画像に切り替えている。後方
駐車の場合は、例えば左後方駐車パターン等の所定パタ
ーンにより移動距離がほぼ確定されている。よって、そ
のパターンに従って、表示切替手段は後方駐車開始直後
は広域撮像手段による広域画像を表示し、所定の距離移
動後は狭域撮像手段による狭域画像に切り替える。移動
距離によって自動的に表示が切り替わるので運転者は効
率的に後退駐車することができる。

【００２２】又、請求項１１に記載の車輌後方表示装置
は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方
表示装置であって、表示切替手段は車輌状態検出装置に
よる車速が所定値以下の場合は狭域画像とし、車速が所
定値以上の場合は広域画像としている。一般に後方駐車
する場合、前半は車速は速く後半は停止するため減速す
る。よって、後半の例えば減速開始時の車速を所定値と
し、車速がこの所定値より大であると後方駐車の前半と
判断し、広域画像を表示する。又、車速がこの所定値に
等しいか、又は小であると駐車後半と判断し、自動的に
狭域画像を表示する。即ち、運転者が指示しなくとも車
速に応じて、表示が自動的に必要な画像に切り替えられ
る。よって、運転者は効率よく後方駐車することができ
る。

【００２３】又、請求項１２に記載の車輌後方表示装置
は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方
表示装置であって、表示切替手段は車輌状態検出装置に
よるブレーキ踏み込み量が所定値以下の場合は広域画像
とし、ブレーキ踏み込み量が所定値以上の場合は狭域画
像とすることを特徴とする。一般に後方駐車する場合、
駐車前半はブレーキ踏み込み量が少なく、後半は停止す
るため踏み込み量は多い。よって、後半の例えば減速開
始時のブレーキ踏み込み量を所定値とし、ブレーキ踏み
込み量が所定値以下であると駐車前半であると判断し、
広域画像を表示する。又、ブレーキ踏み込み量がこの所
定値に等しいか、又は大であると駐車後半と判断し自動
的に狭域画像を表示する。即ち、運転者がいちいち指示
しなくともブレーキ踏み込み量に応じて、表示が自動的
に必要な画像に切り替えられる。これによっても、運転
者は効率よく後方駐車することができる。

【００２４】又、請求項１３に記載の車輌後方表示装置
は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方
表示装置であって、表示切替手段は車輌状態検出装置に
接続された照度センサー又はヘッドランプスイッチによ
り、照度が所定値以下の場合、又はヘッドランプスイッ
チがオン時には狭域画像とし、照度が所定値以上の場
合、又はヘッドランプスイッチがオフ時には広域画像と
する。上記照度センサー又はヘッドランプスイッチは、
外部の明るさを判定するための手段である。即ち、晴天
時には広域画像、狭域画像はともには有効であるが、曇
天時、又は夜間は広域画像は照度不足のため画像が暗く
有効ではない。よって、照度が所定値以下の場合、又は
ヘッドランプスイッチがオン時には全て狭域画像とす
る。これにより、表示領域は狭域に限定されるが、運転
者は曇天時又は夜間でもテールランプを照明源として確
実に後方画像を得ることができる。よって、運転者は安
心して後方駐車することができる。

【００２５】又、請求項１４に記載の車輌後方表示装置
は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方
表示装置であって、表示切替手段は車輌状態検出装置の
ワイパースイッチにより、ワイパースイッチがオンの場
合は狭域画像とし、ワイパースイッチがオフの場合は広
域画像とすることを特徴とする。上記ワイパースイッチ
は、晴天・雨天を判定するための手段である。即ち、晴
天時には広域画像、狭域画像はともには有効であるが、
雨天時は広域画像は照度不足のため画像が暗く有効では
ない。よって、ワイパースイッチがオンの場合は表示は
全て狭域画像とする。これにより、表示領域は狭域に限
定されるが、運転者は雨天時でもテールランプを照明源
として確実に後方画像を得ることができる。よって、運
転者は雨天時でも安心して後方駐車することができる。

【００２６】又、請求項１５に記載の車輌後方表示装置
は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方
表示装置であって、表示切替手段は車輌状態検出装置の
手動モード切替スッイッチにより、適宜、狭域画像と広
域画像が切り替え可能としている。例えば、障害物の出
現等により後方駐車が通常パターンから外れる場合があ
る。又、後方車庫入れの場合、後方遠方が当初より必要
でない場合がある。このような場合は運転者の意志での
画像切り替えが有効である。本発明の車輌後方表示装置
は車輌状態検出装置に運転者からの指示を受ける切替ス
イッチを有している。これにより、運転者はその切替ス
イッチを操作すれば、即座に必要な画像を得ることがで
きる。よって、より利便性に優れた車輌後方表示装置と
なる。

【００２７】

【発明の実施の形態】（第１実施例）図１に、本発明の
車輌後方表示装置を示す。図は、システム構成図であ
る。本発明の車輌後方表示装置は、車輌の後方高位置に
俯角大に設けられた狭域撮像手段である狭角カメラ１
１、後方低位置に俯角小で設けられた広域撮像手段であ
る広角カメラ１２（図２）、車輌状態を検出する車輌状
態検出手段である車輌状態検出装置２０、その車輌状態
検出装置２０の検出結果より画像を切り替える表示切替
手段である表示切替装置３０、そして切り替えられた画
像を表示する表示装置４０から構成される。ここで、狭
角カメラ１１とは、図３に示す車輌後部の狭域画像領域
Ａを撮像するカメラであり、広角カメラ１２とは広域画
像領域Ｂを撮像するカメラである。

【００２８】又、車輌状態検出装置２０は車輌の様々な
状態を検出する装置であって、運転者が指示を与える操
作部２１、ステアリング舵角センサー２２、方向センサ
ー２３、車速センサー２４、ブレーキ踏み込み量を検出
するブレーキＳＷ２５、ワイパースイッチであるワイパ
ーＳＷ２６、ギアのポジションを示すポジションＳＷ２
７、曇天・晴天を検出する照度センサー２８、ヘッドラ
ンプのオン・オフを示すヘッドランプＳＷ２９が接続さ
れており、常時、運転者指示、車速、ステアリング舵
角、ブレーキ状態、晴天・曇天・雨天等を検出する装置
である。尚、上記車輌状態検出装置２０、表示切替装置
３０は図示しないＣＰＵと演算処理プログラムが書かれ
た図示しないＲＯＭ、及びそのプログラム実行時の作業
領域メモリである図示しないＲＡＭ、及びＩ／Ｏインタ
フェースから構成される。即ち、コンピュータ装置で構
成される。又、表示切替装置３０は複数のフレームメモ
リ３１、３２、歪み補正手段である歪み補正装置３３を
有するものとする。

【００２９】次に、本実施例の車輌後方表示装置の動作
を図４に示すフローチャートで説明する。この動作は、
図５、図６に示すように左後方駐車する場合の動作であ
る。尚、図５（ａ）及び図６のａ点は後方駐車の前半を
意味し、図５（ｂ）及び図６のｂ点が後半を意味する。
車輌後方表示装置は、ギア位置を示すポジションＳＷ２
７が後退位置にセットされ、ハンドルが左に切られた場
合、即ちステアリング舵角センサーが所定値を検出した
場合に図４のステップｓ１００から実行される。

【００３０】先ずステップｓ１００では、駐車補助モー
ドか否かが判定される。駐車補助モードは、操作部２１
から運転者による指示のない場合のモードである。駐車
補助モードである場合は、即ちｙｅｓの場合はステップ
ｓ１０１に進む。ステップｓ１０１、即ちａ点では後方
全体確認のため広角カメラ１２を作動し広域画像を取得
し表示する。この時、広角カメラ１２による画像には歪
みが伴うが、運転者は後方の全体領域の情報を必要とす
るため、敢えて歪み補正は行わない。即ち、歪み補正装
置３３への歪み補正量はゼロとする。この時の、即ち図
５（ａ）の状態での後方画像を図７（ａ）に示す。図
中、ｃ、ｄが駐車枠であり、斜線部は自車輌バンパーで
ある。ステップｓ１０２では、この状態で車輌を後退さ
せる。

【００３１】そして、ステップｓ１０３で車輌状態検出
装置２０が、逐次、ステアリング舵角、車速から後方駐
車の後半であるｂ点を判断する。そして、所定位置への
停止のためステップｓ１０４に進み、狭角カメラ１１に
切り替えて後部詳細拡大画像を得る（図７（ｂ））。こ
れにより、例えば自車輌バンパーと駐車枠ｃ、ｄとの位
置関係を得る。従って、運転者は安全に確実に後方駐車
することができる。

【００３２】又、後方確認を手動で行いたい場合があ
る。このような場合は、操作部２１の図示しない手動モ
ード切替スイッチをオンにする。手動モードは操作部２
１の図示しない手動モード切替スイッチにより交互に広
域画像と狭域画像に切り替わるものとする。この場合
は、ステップｓ１００でｎｏが判断されステップｓ１１
１に進む。ステップｓ１１１では、先ず全体的な車輌後
方の確認が必要であるので、広角カメラで広域画像を得
る（図７（ａ））。次に、ステップｓ１１２に進み、車
輌を後退させる。そして、ステップｓ１１３で表示切
替スイッチを押圧し、ステップｓ１１４で自車輌バンパ
ー近傍の狭域画像、駐車枠ｃ、ｄの画像を得る（図７
（ｂ））。このように、運転者は、その状況に応じて、
適宜、車両後方を広域画像と狭域画像で得ることができ
る。よって、より確実により安全に車輌を左後方から例
えば隣車間に駐車させることができる。上述したよう
に、本実施例の場合は駐車補助モードでも手動モードで
も、的確に車輌後方の画像を表示するため、運転者は安
心して左後方駐車をすることができる。尚、図１におい
て表示切替装置３０の図示しないＣＰＵは例えば移動距
離に応じて歪み補正量を決定し、それを歪み補正装置３
３に与えて、広角カメラ１２の歪みを補正してもよい。
これにより距離感のある画像としてもよい。

【００３３】（第２実施例）図８に本発明の第２実施例
の車輌後方表示装置を示す。第１実施例は、２台のカメ
ラ（広角カメラと狭角カメラ）を用いて、車輌後方の広
域画像と狭域画像を得る例であった。本実施例は１台の
広角カメラから車輌後方の広域画像と狭域画像を得る例
である。そのため、本実施例では第１実施例の狭角カメ
ラ１１を省略し、第１実施例の表示切替装置３０に代え
て、入力メモリ５１、出力メモリ５２、切り出し枠設定
のための座標変換テーブル５３、座標変換器５４を有し
た表示切替装置５０を備えている。即ち、広域撮像手段
は広角カメラ１２、入力メモリ５１、出力メモリ５２か
ら構成され、画像切り出し手段である狭域撮像手段が広
角カメラ１２、入力メモリ５１、座標テーブル５３、座
標変換器５４、出力メモリ５２から構成される。尚、広
角カメラ１２は第１実施例、同様に車輌後部低位置に俯
角小で取り付けられる（図９）。

【００３４】次に、広角レンズ１２ａと撮像素子１２ｂ
からなる広角カメラ１２を用いて、狭域画像を得る方法
を説明する。例えば、第１実施例に示したように、広角
カメラ１２で車輌後方を撮像すると図１０（ａ）で示す
湾曲した画像が入力メモリ５１に得られる。これは広角
カメラ１２に付随する歪みである。この歪みを緩和する
ため、表示切替装置５０の座標変換器５４にこの画像の
バンパー端を含んで一部を切り出すような画像変換テー
ブル５３を設定する（図８）。これにより、図１０
（ａ）に示す広域画像に鎖線枠Ｓで示す狭域が指定され
る。そして、その指定枠の画像を切り出して出力メモリ
５２に送出する。フローチャートで云えば、図１１のス
テップｓ１２４、ステップｓ１３４において、ｂ点で広
角カメラ画像から視野角小で狭域画像を取得する。これ
により、図１０（ａ）の鎖線枠Ｓ内の画像が図１０
（ｂ）に示すように拡大されて表示器４０に表示され
る。これは、焦点距離が短くなったことに相当し、又周
辺部の歪みも広域画像に比べて緩和される。このように
することで距離感が向上し、又、区画線の歪みも緩和さ
れ第１実施例と同等な効果を得ることができる。

【００３５】（第３実施例）図１２、図１３に本発明の
第３実施例を示す。第１実施例では２つのカメラ（広角
カメラ、狭角カメラ）を車輌後部の高位置と低位置に設
けた。第３実施例は、１つのカメラを車輌後方高位置と
低位置に移動させて、それらと同等の機能を実現する例
である。本実施例の車輌後方表示装置は、車輌の後方高
位置に設けられたズームカメラ６２、そのズームカメラ
の姿勢を制御する姿勢制御手段である姿勢制御装置６
３、それらの移動装置６４、そして第１実施例と同等の
車輌状態検出装置２０、表示切替装置３０、表示装置４
０から構成される。

【００３６】例えば、表示切替装置３０が移動手段であ
る移動装置６４を制御し、車輌後部低位置に移動させ、
姿勢制御装置６３でカメラ姿勢を俯角小とする。又、ズ
ームカメラ６２に指令を出し倍率を低倍率にする。これ
により、第１実施例の広域撮像手段が実現できる。又、
逆に表示切替装置３０が移動装置６４を制御し、ズーム
カメラ６２を車輌後部高位置に移動させ、姿勢制御装置
６３でカメラ姿勢を俯角大とする。又、ズームカメラに
指令を出し倍率を高倍率とする。これにより、第１実施
例の狭域撮像手段が実現できる。このように、２台のカ
メラに代えて、ズームカメラ６２を移動させその姿勢と
倍率を制御する様にして、広域画像と狭域画像を得ても
よい。第１実施例と同等の効果を得ることができる。

【００３７】（変形例）以上、本発明を表わす１実施例
を示したが、他にさまざまな変形例が考えられる。例え
ば、第１実施例乃至第３実施例では左後方駐車の場合で
示したが、勿論、図示しない右後方駐車用のアルゴリズ
ムを作動させれば右後方駐車にも対応できる。

【００３８】又、第１実施例、第２実施例では車輌状態
検出装置２０は、車速センサー２４、ステアリング舵角
センサー２２の出力に基づいて車輌の移動距離を算出
し、その移動距離に基づいて広域画像と狭域画像を切り
替えたが、検出するセンサーは勿論、これらに限定する
ものではない。例えば、ステアリング舵角センサー１２
に代えて方向センサー１３を用いてもよい。同等の効果
がある。

【００３９】又、第１実施例、第２実施例では移動距離
に基づいて画像を切り替えたが、車速センサー２４の出
力に基づいて判定することもできる。何故なら、後方駐
車パターンは概略前半と後半に分けられ、前半と後半で
は車速が異なるからである。即ち、後半は車輌停止のた
め車速は小であるが、前半は車速は大となる。即ち、車
速が所定値より大である場合は広域画像とし、車速が所
定位置より小の場合は狭域画像とする。同等の効果が得
られる。

【００４０】更に、上記車速に代えて、ブレーキ踏み込
み量をブレーキＳＷ２５から検出してもよい。何故な
ら、後方駐車において前半と後半ではブレーキ踏み込み
量が異なるからである。即ち、後半は車輌停止のためブ
レーキ踏み込み量が大きく（車速小）、前半はブレーキ
踏み込み量が小さい（車速大）。よって、このブレーキ
ＳＷ２５からもほぼ同等の判定ができ、自動的に広域画
像と狭域画像を切り替えることができる。

【００４１】又、車輌状態検出装置２０は、他にワイパ
ーＳＷ２６を検出してもよい。これは、雨天か否かを判
定する場合に有効である。雨天時は、照度が上昇せず広
域画像の視認が困難となる。よって、この場合は表示切
替装置３０、５０はテールランプが有効となる狭域画像
のみを表示する。これにより雨天でも、運転者は確実に
後方を確認することができる。又、車輌状態検出装置２
０は、他にヘッドランプＳＷ２９を検出してもよい。こ
れは、夜間駐車の場合有効である。夜間は、照度不足と
なり広域画像での視認が困難となる。よって、この場合
も表示切替装置３０、５０は狭域画像のみを表示するこ
とが望ましい。これにより、運転者は夜間でも確実に後
方を確認することができる。又、この場合ヘッドランプ
ＳＷに代えて、照度センサー２８を用いてもよい。同等
の効果が得られる。

【００４２】又、第２実施例では、広域画像の一部を切
り取りそれを拡大して表示することによりそれを狭域画
像とした。この場合、焦点距離によっては歪みが残存す
る場合がある。よって、その歪みをなくす為、図１４に
示すフローチャートのステップｓ１４４とステップｓ１
５４において、上記広域画像のデータを所定の歪み変換
テーブルを用いて座標変換し、その後狭域画像を取得し
てそれを拡大表示してもよい。例えば、図８の座標変換
テーブル５３に焦点距離（倍率）に応じて広角レンズ１
２ａの歪みを補正する歪み補正量を記載し、それに基づ
いて車輌バンパーを含む鎖線枠Ｓ内の画素を座標変換器
５４で変換する。これにより、例えば図１０（ａ）の後
方画像は図１５（ａ）に変換される。そして、第２実施
例同様、鎖線枠Ｓ内を拡大表示する（図１５（ｂ））。
これにより、駐車枠ｃ、ｄ、縁石ｅ等が距離感に優れて
把握される。

【００４３】又、第２実施例では、広域画像の視点と狭
域画像の視点はカメラの光軸方向となり同等である。こ
れに代えて、上記広域画像のデータを用いて、視点変換
してもよい。視点変換する視点変換手段は、表示切替器
５０の図示しないＣＰＵと入力メモリ５１、座標変換器
５４、出力メモリ５２から構成される。例えば、広域画
像の一部を車輌後部上方から見た画像に変換するため、
所定距離移動前後の（歪み補正された）広域画像を取得
する。そして、２枚の画像と移動距離とから画像各点の
ｘ，ｙ，ｚ座標を算出する。次に、その画像の横方向に
ｘ軸をとり、そのｘ軸を回転軸として画像の各点を所定
角度回転させる演算を行う。これにより、各点が回転さ
れ視点が変換される。例えば、車輌後部上方からバンパ
ーを含んで見下ろした視点に変換される。変換された画
像は、運転者にとってより距離感のある画像となる。こ
のような座標変換を行うこともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る車輌後方表示装置のシステム
構成図。

【図２】第１実施例に係る車輌後方表示装置のカメラ配
置図。

【図３】第１、第２実施例、変形例に係る広域画像領域
と狭域画像領域説明図。

【図４】第１実施例に係る左後方駐車時の動作を表すフ
ローチャート。

【図５】本発明の第１実施例に係る左後方駐車パターン
説明図。

【図６】本発明の第１実施例に係る左後方駐車における
画像切替点説明図。

【図７】本発明の第１実施例に後方表示装置に係る広域
画像例（ａ）、狭域画像例（ｂ）。

【図８】本発明の第２実施例に係る車輌後方表示装置の
システム構成図。

【図９】本発明の第２実施例に係る車輌後方表示装置の
カメラ配置図。

【図１０】本発明の第２実施例の車輌後方表示装置に係
る広域画像例（ａ）、狭域画像例（ｂ）。

【図１１】第２実施例に係る車輌後方表示装置の動作を
示すフローチャート。

【図１２】本発明の第３実施例に係る車輌後方表示装置
のシステム構成図。

【図１３】本発明の第３実施例に係る車輌後方表示装置
の車輌搭載説明図。

【図１４】第２実施例の変形例に係る車輌後方表示装置
の動作を示すフローチャート。

【図１５】第２実施例の変形例に係る歪み補正された広
域画像例（ａ）、狭域画像例（ｂ）。

【符号の説明】

１１…狭角カメラ１２…広角カメラ２０…車輌状態検出装置２１…操作部２２…ステアリング舵角センサー２３…方向センサー２４…車速センサー２５…ブレーキＳＷ２６…ワイパーＳＷ２７…ポジションＳＷ３０…表示切替装置３１、３２…フレームメモリ３３…歪み補正装置４０…表示装置６２…ズームカメラ６３…姿勢制御装置６４…移動装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｒ 21/00 Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２１Ｍ６２６６２６Ｇ６２８６２８ＤＨ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｃ 7/18 7/18 Ｊ (72)発明者二宮芳樹愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内Ｆターム(参考） 5C022 AA04 AB61 AB62 AB66 AC27 AC69 5C054 AA01 CA04 CE16 CF05 CG02 CG07 CH02 EA01 EA05 ED07 FD03 FF07 HA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輌後方を撮像手段によって撮像し、表示
装置で該撮像画像を運転者に表示して所定位置への後方
移動を容易にする車輌後方表示装置であって、車輌状態を検出する車輌状態検出手段と、前記車輌後部に取り付けられ、後方の広域画像を得る広
域撮像手段と、前記車輌後部に取り付けられ、後方の狭域画像を得る狭
域撮像手段と、前記車輌状態検出装置の出力に基づいて、前記広域撮像
手段と前記狭域撮像手段を切り替える表示切替手段とを
備えたことを特徴とする車輌後方表示装置。
【請求項２】前記広域撮像手段は広角カメラであり、前
記狭域撮像手段は狭角カメラであることを特徴とする請
求項１に記載の車輌後方表示装置。
【請求項３】前記広角カメラは前記車輌後部の低位置に
俯角小で配置され、前記狭角カメラは前記車輌後部の高
位置に俯角大で配置されることを特徴とする請求項２に
記載の車輌後方表示装置。
【請求項４】前記広域撮像手段と前記狭域撮像手段は、
ズーム機能を有するズームカメラと、該ズームカメラを
上下に移動させる移動手段と、該ズームカメラの姿勢を
制御する姿勢制御手段とから構成されることを特徴とす
る請求項１に記載の車輌後方表示装置。
【請求項５】前記広域撮像手段は広角カメラであり、前
記狭域撮像手段は前記広角カメラによる画像の一部を切
り出す画像切り出し手段であることを特徴とする請求項
１に記載の車輌後方表示装置。
【請求項６】前記広域撮像手段による広域画像は、歪み
補正手段によって広域画像に付随する歪みが補正される
ことを特徴とする請求項５に記載の車輌後方表示装置。
【請求項７】前記歪み補正手段は、前記車輌の移動距離
に基づいて歪み補正量を調整することを特徴とする請求
項６に記載の車輌後方表示装置。
【請求項８】前記狭域撮像手段による狭域画像は、前記
広域撮像手段による前記広域画像の一部が視点変換手段
によって視点変換されて表示されることを特徴とする請
求項５乃至請求項７の何れか１項に記載の車輌後方表示
装置。
【請求項９】前記表示切替手段は、前記車輌の後方駐車
の前半で前記広域画像を用い、前記車輌の後方駐車の後
半で前記狭域画像に切り替えることを特徴とする請求項
１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装
置。
【請求項１０】前記表示切替手段は、前記車両の後方駐
車開始後、所定距離移動後に、前記狭域画像に切り替え
ることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項
に記載の車輌後方表示装置。
【請求項１１】前記表示切替手段は、前記車輌状態検出
装置による車速が所定値以下の場合は前記狭域画像に切
り替え、前記車速が所定値以上の場合は前記広域画像と
することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１
項に記載の車輌後方表示装置。
【請求項１２】前記表示切替手段は、前記車輌状態検出
装置によるブレーキ踏み込み量が所定値以下の場合は前
記広域画像とし、前記ブレーキ踏み込み量が所定値以上
の場合は前記狭域画像に切り替えることを特徴とする請
求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示
装置。
【請求項１３】前記表示切替手段は、前記車輌状態検出
装置の照度センサー、又はヘッドランプスイッチにより
照度が所定値以下の場合、又はヘッドランプスイッチの
オン時には前記狭域画像とし、前記照度が所定値以上の
場合、又はヘッドランプスイッチのオフ時には前記広域
画像とすることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何
れか１項に記載の車輌後方表示装置。
【請求項１４】前記表示切替手段は、前記車輌状態検出
装置のワイパースイッチにより、前記ワイパースイッチ
がオンの場合は前記狭域画像とし、前記ワイパースイッ
チがオフの場合は前記広域画像とすることを特徴とする
請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表
示装置。
【請求項１５】前記表示切替手段は、前記車輌状態検出
装置の手動モード切替スイッチにより、適宜、前記狭域
画像と前記広域画像が切り替え可能とすることを特徴と
する請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後
方表示装置。