JP2009078719A - 視認支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 降雨時や降雪時であったとしても、視認支援装置により提供される表示画像が見難くなることを抑制する。
【解決手段】 車外風景を撮影するカメラ１２を車両の室内（車内）に設ける。このため、雨滴等がカメラ１２のレンズに付着してしまうことを防止することができる。したがって、降雨時や降雪時であったとしても、カメラ１２のレンズには雨滴等が付着されないので、モニタ１４により表示される表示画像が見難くなることを抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の運転者による車外風景の視認を支援する視認支援装置に関する。

視認支援装置としては、車両前方を撮影するカメラを、車両の各ドアミラーの下部にそれぞれ設け、それらカメラの撮影結果を、車内に設けられた表示部に表示するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１８２３４０号公報

しかし、特許文献１に記載の発明では、車外にカメラが配置されているので、降雨時や降雪時には、カメラのレンズに雨滴や雪等の光を遮る媒体（以下、雨滴等という。）が付着してしまう。

このため、雨滴等がカメラのレンズに付着すると、視認支援装置により提供される表示画像（上記表示部に表示される表示画像）には、カメラのレンズに付着した雨滴等が表示されることとなるので、この表示画像は見難いものとなる。

本発明は、上記点に鑑み、降雨時や降雪時であったとしても、視認支援装置により提供される表示画像が見難くなることを抑制することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、車両の運転者による車外風景の視認を支援する視認支援装置であって、車外風景を撮影する撮影手段と、撮影手段による撮影結果を表示する表示手段とを備え、撮影手段は、車両の室内に設けられている。

これによれば、撮影手段が車両の室内（車内）に設けられているので、雨滴等が撮影手段に付着してしまうことを防止することができる。したがって、降雨時や降雪時であったとしても、撮影手段には雨滴等が付着されないので、表示手段により表示される表示画像が見難くなることを抑制することができる。

ところで、撮影手段は、車両のサイドガラスを通して車外風景を撮影するようにしてもよいが、請求項２に記載のように、車両のフロントガラスのうち、ワイパにより払拭可能な払拭可能領域を通して車外風景を撮影するようにされているとよい。

これによれば、降雨時や降雪時にフロントガラスに雨滴等が付着したとしても、払拭可能領域では雨滴等がワイパにより払拭され、撮影手段は、この払拭可能領域を通して車外風景を撮影するので、表示手段により表示される表示画像は、ワイパにより払拭されない領域を通して撮影手段が車外風景を撮影する場合に比べて見やすいものとなる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項３に記載のように、車両の運転席よりも前方に撮影手段が配置されていることが好ましい。
このようにされていれば、撮影手段がフロントガラスを通して撮影可能な領域を、運転者がフロントガラスを通して視認可能な領域よりも広げることができるので、撮影手段は、運転者が車両のフロントガラスを通して視認不可能な車外風景、又は、降雨時や降雪時に運転者が車両のフロントガラスを通して見難い車外風景（すなわち、フロントガラスのうち払拭可能領域以外の領域を通して運転者が見る車外風景）を撮影することができる。

したがって、運転者は、晴天時と同じ視界、延いてはそれ以上の視界を得ることができる。
また、表示手段は、請求項４に記載のように、撮影手段による撮影結果を表示する際に、フロントガラスの前記払拭可能領域と、ワイパにより払拭不可能な領域との境界線を表示するとよい。

このようにすれば、運転者が表示手段の表示画面を見て、どの部分がフロントガラスにおけるワイパの払拭不可能な領域、すなわち降雨時や降雪時に運転者がフロントガラスを通して見難い車外風景であるのかを知ることができる。

また、請求項５に記載の発明では、撮影手段が撮影する向きを変更可能な撮影方向変更手段を備えたことを特徴とする。
これによれば、撮影手段が撮影する向きを変更することができるので、結果的に、運転者が視認支援装置を通して視認可能な領域を広げることができ、視認支援装置の使い勝手を向上させることができる。

例えば、運転者が車両を停止線よりも前方に停止させてしまうことで、運転者の目で信号機の信号や看板等を視認することができなかった場合に、撮影方向変更手段により撮影手段が撮影する向きを変更させることで、運転者は、視認支援装置の表示手段を通して信号機の信号を視認することができる。

ところで、表示手段は車内であればどこに設置されていてもよいが、例えば運転者の視野の範囲内に表示手段が設置されていた場合には、表示手段により表示される表示画像（撮影手段の撮影画像）が、常に運転者の視野に入ってくるので、運転者によっては、このことが煩わしく感じてしまうことがある。

そこで、表示手段は、請求項６に記載のように、その設置位置が変更可能に設けられていれば、運転者の嗜好に合わせて表示手段を設置することができる。
したがって、例えば運転者の視野の範囲内に表示手段が設置されていた場合に、その表示手段の表示画像が煩わしく感じるのであれば、運転者は、自らが所望する位置に表示手段を設置することで、この煩わしさを解消することができる。

また、撮影手段による撮影結果は、請求項７に記載のように、運転者と撮影手段との位置関係に基づいて、運転者の視点に変換されてから、表示手段に表示されるとよい。
これによれば、運転者は、自らが視認可能な領域及び視認不可能な領域を表示手段の表示画面を見るだけで容易に確認することができる。したがって、運転者は、自らが視認不可能な領域の車外風景（情報）を容易に確認することができるので、車両の安全性を向上させることができる。

また、表示手段は、請求項８に記載のように、撮影手段による撮影結果と共に、少なくとも車両の室内の一部を示す補助表示を行うようにされていれば、運転者は、表示手段に表示されている車外風景（撮影手段による撮影結果）がどの方位の車外風景であるかということを、表示手段の表示画面を一目見るだけで簡単に知ることができる。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（第１実施形態）
１．視認支援装置１の構成
図１は、本実施形態に係る視認支援装置１の構成を表すブロック図である。

視認支援装置１は、車両の運転者による車外風景の視認を支援するためのものであり、この視認支援装置１は、図１に示すように、車外風景を撮影するカメラ１２、各種情報を表示可能なモニタ１４、及び、カメラ１２による撮影結果をモニタ１４に表示させる制御部１６等を有して構成されている。

図２（ａ）は、カメラ１２の配置位置を説明する説明図であり、図２（ｂ）は、カメラ１２の撮影範囲を説明する説明図であり、図３は、モニタ１４の設置位置を説明する説明図である。

カメラ１２は、車両の室内（車内）に設けられており、具体的には、図２（ａ）に示すように、車内において、車両のバックミラー１８よりも前方側（つまり運転席２０よりも前方側）に配置されている。

なお、カメラ１２は、バックミラー１８を支持するミラーマウント２２に取り付けられた柱状の支持部材２４に固定されている。
そして、本実施形態のカメラ１２は、略１８０度の撮影範囲を有する魚眼レンズを有して構成され、このカメラ１２は、図２（ｂ）に示すように、車両のフロントガラス２６のうち、ワイパにより払拭可能な払拭可能領域Ａを通して車外風景を撮影するようにされている。

なお、図２（ｂ）に示す一点鎖線同士のなす角θ１は、運転者が運転席２０からフロントガラス２６を通して視認可能な範囲（角度）を表しており、また、図２（ｂ）に示す点線同士のなす角θ２は、カメラ１２がフロントガラス２６の払拭可能領域Ａを通して撮影可能な範囲（角度）を表している。

モニタ１４は、カメラ１２による撮影結果を表示するためのものである。モニタ１４は、車内に設けられており、本実施形態では、図３に示すように、車両のインストルメントパネル２８の左側（助手席側のドア側）に取り付けられている。

また、モニタ１４は、その設置位置が変更可能に設けられており、具体的には、モニタ１４は、インストルメントパネル２８に対して取り外し可能に構成されており、使用者がモニタ１４をインストルメントパネル２８から取り外して移動させることにより、モニタ１４の設置位置が変更される。

制御部１６は、視認装置１全体を統括制御するためのものであり、この制御部１６は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等からなるマイクロコンピュータにて構成されている。
２．視認支援装置１の特徴的作動
図４は、本実施形態の制御部１６が実行する処理を表すフローチャートであり、図４に示す制御フローは、視認支援装置１の電源が投入されたときに実行される。

そして、図４に示す制御フローが開始されると、まずカメラ１２による車外風景の撮影結果が取得され（Ｓ１１０）、運転者とカメラ１２との位置関係に基づいて、Ｓ１１０の処理で取得した撮影結果を、運転者の視点に変換する画像変換処理が実行される（Ｓ１２０）。

ここで、Ｓ１２０の処理（画像変換処理）について、図５を用いて具体的に説明する。なお、図５（ａ）は、運転者がフロントガラス２６を通して実際に視認可能な車外風景を説明する説明図であり、図５（ｂ）は、画像変換処理にて変換される画像を説明する説明図である。

Ｓ１２０では、運転者とカメラ１２との位置関係、及び、カメラ１２から所定距離（例えば３０ｍ）前方に設定された二次元の仮想平面等に基づき、カメラ１２の撮影結果を運転者の視点に変換するための二次元の射影変換が、カメラ１２の撮影結果に対して行われる。なお、この射影変換に用いられる各パラメータは、予め設定され、例えば制御部１６のＲＯＭに記憶されている。

続いて、射影変換された画像（撮影結果）と、車内の一部が模式的に表された車内画像とが合成されることにより、図５（ｂ）に示すように、カメラ１２の撮影結果が運転者の視点に変換された視認支援画像１００が生成される。

ここで、車内画像は、例えば制御部１６のＲＯＭに予め記憶されており、この車内画像は、図５（ｂ）に示すように、車内の一部として、インストルメントパネル２８、左右のフロントピラー３０及びフロントガラス２６等の車内前方側が、運転者の視点に合わせて模式的に画像化されている。また、この車内画像には、図５（ｂ）に示すように、フロントガラス２６の払拭可能領域Ａとワイパにより払拭不可能な領域との境界に、境界線Ｌが記載されている。

そして、Ｓ１２０では、図５（ｂ）に示すように、車内画像のうち、フロントガラス２６全体と、左右のフロントピラー３０の部分（図５（ｂ）において点線で囲まれた領域Ｂ）とに、射影変換されたカメラ１２の撮影結果が嵌め込まれることにより、視認支援画像１００が生成される。

そして、Ｓ１２０の処理で運転者の視点に変換された撮影結果（図５（ｂ）に示す視認支援画像１００）は、図４に示す如くモニタ１４に表示され（Ｓ１３０）、Ｓ１１０の処理に戻る。なお、図４に示す制御フローは、視認支援装置１の電源が切れるまでの間繰り返し実行される。

つまり、本実施形態では、図５（ｂ）に示すように、カメラ１２の撮影結果に対して射影変換を行うことにより、カメラ１２の撮影結果を運転者の視点に変換し、その変換されたカメラ１２の撮影結果（すなわち、視認支援画像１００）をモニタ１４に表示する。

３．本実施形態に係る視認支援装置１の特徴
本実施形態では、カメラ１２が車内に設けられているので、雨滴等がカメラ１２のレンズに付着してしまうことを防止することができる。したがって、降雨時や降雪時であったとしても、カメラ１２のレンズには雨滴等が付着されないので、モニタ１４により表示される視認支援画像１００（表示画像）が見難くなることを抑制することができる。

また、本実施形態では、カメラ１２がフロントガラス２６の払拭可能領域Ａを通して車外風景を撮影するので、降雨時や降雪時にフロントガラス２６に雨滴等が付着したとしても、払拭可能領域Ａでは雨滴等がワイパにより払拭され、カメラ１２は、この払拭可能領域Ａを通して車外風景を撮影することとなる。

したがって、モニタ１４により表示される視認支援画像１００は、図５（ａ）に示すように、ワイパにより払拭されない領域（例えば、車両のサイドガラスやフロントガラス２６の払拭可能領域Ａ以外の領域）を通してカメラ１２が車外風景を撮影する場合に比べて、見やすいものとなる。

また、本実施形態では、カメラ１２が車両の運転席２０よりも前方に配置されているので、カメラ１２がフロントガラス２６を通して撮影可能な領域を、運転席２０に座っている状態の運転者がフロントガラス２６を通して視認可能な領域よりも広げることができる。

したがって、カメラ１２は、運転席２０に座っている状態の運転者がフロントガラス２６を通して視認不可能な領域、又は、降雨時や降雪時に運転者がフロントガラス２６を通して見難い車外風景（すなわち、ワイパによる払拭不可能な領域を通して運転者が見る車外風景）を撮影することができる。なお、ワイパによる払拭不可能な領域とは、図５（ａ）の斜線が施された領域のことである。

また、本実施形態では、カメラ１２の撮影結果の中から、運転者がフロントガラス２６全体を通して視認可能な車外風景と、運転者の死角であってフロントピラー３０の先の車外風景とを抽出し、抽出した車外風景を、視認支援画像１００としてモニタ１４に表示するようにしている。

このため、運転者は、モニタ１４に表示された視認支援画像１００を確認することで、運転者にとって見難い車外風景や視認不可能な車外風景の情報を取得することができ、運転者は、晴天時と同じ視界、延いてはそれ以上の視界を得ることができる。

また、本実施形態では、カメラ１２の撮影結果が運転者の視点に変換されてからモニタ１４に表示されるので、運転者は、自らが視認可能な領域及び視認不可能な領域をモニタ１４の表示画面（視認支援画像１００）を見るだけで、容易に確認することができる。

したがって、運転者は、自らが視認不可能な領域の車外風景（情報）を容易に確認することができるので、運転者にとって注意すべき死角の車外風景を知ることができ、車両の安全性を向上させることができる。

また、本実施形態では、カメラ１２による撮影結果と共に、車内の一部を示す車内画像を補助表示するようにしているので、運転者は、モニタ１４に表示されている車外風景（視認支援画像１００）がどの方位の車外風景であるかということを、モニタ１４を一目見るだけで簡単に知ることができる。

また、本実施形態の視認支援画像１００では、払拭可能領域Ａとワイパにより払拭不可能な領域との境界に境界線Ｌが表示されるので、運転者がモニタ１４の表示画面（視認支援画像１００）を見て、どの部分がフロントガラス２６におけるワイパの払拭不可能な領域、すなわち降雨時や降雪時に運転者がフロントガラス２６を通して見難い車外風景であるのかを知ることができる。

また、本実施形態では、モニタ１４の設置位置が変更可能に設けられているので、運転者の嗜好に合わせてモニタ１４の設置位置を変更することができる。したがって、例えば運転者の視野の範囲内にモニタ１４が設置されていた場合に、そのモニタ１４の表示画像が煩わしく感じるのであれば、運転者は、自らが所望する位置にモニタ１４を設置することで、この煩わしさを解消することができる。

４．発明特定事項と実施形態との対応関係
本実施形態では、カメラ１２が特許請求の範囲に記載された撮影手段に相当し、モニタ１４が特許請求の範囲に記載された表示手段に相当する。

（第２実施形態）
第１実施形態では、カメラ１２が車内に固定されていたが、本実施形態では、カメラ１２が撮影する向きを変更させるようにしている。なお、図６は、第２実施形態のカメラ１２を説明する説明図であり、図７は、第２実施形態の作用効果を説明する説明図である。

本実施形態では、図６に示すように、カメラ１２の向きを変位可能な球面モータ３２が支持部材２４の先端側に取り付けられており、カメラ１２は、球面モータ３２を介して支持部材２４に取り付けられている。

そして、例えば、図６（ａ）に示すように、カメラ１２の向きを左側に所定角度変位させた場合には、カメラ１２には、フロントガラス２６及びサイドガラス３４を通した車外風景が撮影され、図６（ｂ）に示すように、フロントガラス２６及びサイドガラス３４を通して撮影された車外風景は、上述した第１実施形態と同様に、モニタ１４に表示される。

以上説明したような本実施形態によれば、球面モータ３２にてカメラ１２の向きを変えることで、カメラ１２の撮影範囲を変更することができるので、結果的に、運転者が視認支援装置１のモニタ１４を通して視認可能な領域を広げることができ、視認支援装置１の使い勝手を向上させることができる。

例えば、図６に示すように、カメラ１２の向きを左側に所定角度変位させた場合には、運転者にとって死角となるフロントピラー３０の先に見える車外風景がモニタ１４に表示されるので、車両の安全性を向上させることができる。

また、本実施形態では、降雨時や降雪時以外でも、例えば、運転者が車両を停止線よりも前方に停止させてしまうことで、運転者の目で信号機の信号や看板等を視認することができなかった場合に、球面モータ３２を作動させることでカメラ１２の向きを変更させる（例えば上方に向ける）ことで、運転者は、モニタ１４を通して信号機の信号や看板等を視認することができる。

なお、本実施形態では、球面モータ３２が特許請求の範囲に記載された撮影方向変更手段に相当する。
（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、カメラ１２がフロントガラス２６を通して車外風景を撮影するようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラ１２は、サイドガラス３４を通して車外風景を撮影するようにしてもよいし、車両のリアガラスを通して車外風景を撮影するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、車内の一部を示す補助表示として、模式的に表された車内画像を用いていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、事前に、車内の一部（例えば、車内前方側）の映像を、運転者の視点に合わせてカメラ等で撮影しておき、その撮影結果を、補助表示として用いるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、カメラ１２が一つ設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラ１２は複数設けられていてもよい。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

第１実施形態に係る視認支援装置の構成を表すブロック図である。 同実施形態のカメラの配置位置及び撮影範囲を説明する説明図である。 同実施形態のモニタの設置位置を説明する説明図である。 同実施形態の制御部が実行する処理を表すフローチャートである。 同実施形態の画像変換処理を説明する説明図である。 第２実施形態のカメラを説明する説明図である。 同実施形態の作用効果を説明する説明図である。

符号の説明

１…視認支援装置、１２…カメラ、１４…モニタ、１６…制御部、１８…バックミラー、２０…運転席、２２…ミラーマウント、２４…支持部材、２６…フロントガラス、２８…インストルメントパネル、３０…フロントピラー、３２…球面モータ、３４…サイドガラス、１００…視認支援画像、Ａ…払拭可能領域、Ｌ…境界線。

Claims (8)

1. 車両の運転者による車外風景の視認を支援する視認支援装置であって、
   前記車外風景を撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段による撮影結果を表示する表示手段とを備え、
   前記撮影手段は、前記車両の室内に設けられていることを特徴とする視認支援装置。
2. 前記撮影手段は、前記車両のフロントガラスのうち、ワイパにより払拭可能な払拭可能領域を通して車外風景を撮影することを特徴とする請求項１に記載の視認支援装置。
3. 前記撮影手段は、車両の運転席よりも前方に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の視認支援装置。
4. 前記表示手段は、前記撮影手段による撮影結果を表示する際に、前記フロントガラスの前記払拭可能領域と、前記ワイパにより払拭不可能な領域との境界線を表示することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の視認支援装置。
5. 前記撮影手段が撮影する向きを変更可能な撮影方向変更手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の視認支援装置。
6. 前記表示手段は、その設置位置が変更可能に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載の視認支援装置。
7. 前記撮影手段による撮影結果は、前記運転者と前記撮影手段との位置関係に基づいて、前記運転者の視点に変換されてから、前記表示手段に表示されることを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の視認支援装置。
8. 前記表示手段は、前記撮影手段による撮影結果と共に、少なくとも前記車両の室内の一部を示す補助表示を行うことを特徴とする請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の視認支援装置。