JP2017117350A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自車両の周辺を撮像するカメラの撮像画像に基づく表示によって、運転者等がカメラの死角を認識しやすくできる表示装置を提供すること。
【解決手段】自車両の周辺を撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像される範囲外となる領域のうち、空中の領域を示す画像と、前記撮像部により撮像される前記自車両の周辺を示す画像又は前記撮像部により撮像される画像を視点変換して生成される仮想視点画像とを合わせて表示する表示画像を生成する画像生成部と、前記表示画像を表示する表示部とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。

従来、車載カメラにより撮像された周辺の画像の自車両が映る部分に、自車両が現在位置に到達する前に撮像された過去画像の対応する部分（自車両で見えない部分）を重ねた合成画像を車体の輪郭線と共に表示する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

かかる技術により、運転者は、車両の陰になって見えない死角領域の状況を把握しながら、運転操作を行うことができる。

特開２００３−２４４６８８号公報

しかしながら、カメラ自体の死角（撮像範囲外）の空中部分等が表示されないため、運転者等が、かかる死角を認識しにくい場合がある。

そこで、上記課題に鑑み、自車両の周辺を撮像するカメラの撮像画像に基づく表示によって、運転者等が死角を認識しやすくできる表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、一実施形態において、車両用表示装置は、
自車両の周辺を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像される範囲外となる領域のうち、空中の領域を示す画像と、前記撮像部により撮像される前記自車両の周辺を示す画像又は前記撮像部により撮像される画像を視点変換して生成される仮想視点画像とを合わせて表示する表示画像を生成する画像生成部と、
前記表示画像を表示する表示部とを備える。

本実施の形態によれば、自車両の周辺を撮像するカメラの撮像画像に基づく表示によって、運転者等が死角を認識しやすくできる表示装置を提供することができる。

本実施形態に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 カメラの撮像範囲を説明する図である。 ベース画像生成処理により生成されるベース画像の一例を示す図である。 撮像される範囲外となる領域の一例を示す図である。 表示画像の第１例を示す図である。 表示画像の第２例を示す図である。 表示画像の第３例を示す図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る表示装置１の構成の一例を示すブロック図である。

表示装置１は、カメラ１０、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２０及びディスプレイ３０を含み、カメラ１０により撮像される自車両（表示装置１が搭載される車両）周辺の様子をディスプレイ３０に表示する。これにより、自車両の運転者は、ディスプレイ３０に表示される自車両周辺の様子を確認しながら、運転操作を行うことができる。

カメラ１０は、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子を含み、自車両周辺を撮像する撮像手段である。カメラ１０は、それぞれ、自車両の前方、後方、左側方及び右側方を撮像するカメラ１０ａ、カメラ１０ｂ、カメラ１０ｃ及びカメラ１０ｄを含む。

カメラ１０ａは、例えば、自車両のフロントグリル中央部に設けられ、自車両の前方を撮像する。

カメラ１０ｂは、例えば、自車両のリアウインドウ上端中央部に設けられ、自車両の後方を撮像する。

カメラ１０ｃは、例えば、自車両左側のドアミラー下部に設けられ、自車両の左側方を撮像する。

カメラ１０ｄは、例えば、自車両右側のドアミラー下部に設けられ、自車両の右側方を撮像する。

カメラ１０ａ〜１０ｄは、それぞれ、一対一の通信線や車載ＬＡＮ等によりＥＣＵ２０と通信可能に接続され、撮像画像は、ＥＣＵ２０に送信される。

ここで、図２を用いて、カメラ１０の撮像範囲について説明する。

図２は、カメラ１０の撮像範囲の一例を表す図である。

なお、図中、カメラ１０ｂ、１０ｄは、自車両の陰になって視認することができない状態である。

図２で図示するように、カメラ１０ａ〜１０ｄは、それぞれ、自車両の前方、後方、左側方及び右側方に隣接する路面部分Ａ１ａ〜Ａ１ｄを撮像可能な撮像範囲を有する。そのため、カメラ１０ａ〜１０ｄは、自車両の室内（以下、車室内と称する。）からは視認できない領域（例えば、比較的車高の高い車両における運転者から見た助手席側のフロントフェンダーに隣接する路面部分等である。）の様子を撮像することができる。

また、路面部分Ａ１ａ〜Ａ１ｄを重ね合わせた路面部分Ａ１は、自車両を取り囲んでいる。すなわち、カメラ１０は、自車両を３６０°取り囲む路面部分Ａ１を撮像可能な撮像範囲を有する。

但し、カメラ１０ａ〜１０ｄは、路面部分Ａ１の内側（自車両側）の路面部分Ａ２を撮像することができない。つまり、カメラ１０は、自車両周辺のうち、自車両に隣接する死角（撮像範囲外の領域）を有する場合がある。例えば、自車両の前端は、平面視で、ある程度の曲率を有する曲線で左右側面部分と繋がる外観形状を有するため、左右端に近づくほどカメラ１０ａの撮像範囲から離れる傾向にある。そのため、カメラ１０ａの死角は、自車両前端の中央部の前方に隣接する路面部分よりも、左右端部の前方に隣接する路面部分で広くなり、かかる路面部分に存在する障害物をカメラ１０ａで撮像することができない場合がある。

図１に戻り、ＥＣＵ２０は、表示装置１における主たる制御処理を実行する電子制御ユニットである。ＥＣＵ２０は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成され、ＲＯＭに格納される各種制御プログラムをＣＰＵ上で実行することにより各種制御処理を実現する。具体的には、カメラ１０ａ〜１０ｄから受信する各撮像画像に基づき、ディスプレイ３０（表示領域３０ａ）に表示する表示画像を生成する。ディスプレイ３０に表示する表示画像は、自車両から見た全方位の様子を表す画像であってもよいし、自車両から見た特定の方位角範囲の様子を表す画像であってもよい。すなわち、ＥＣＵ２０は、カメラ１０ａ〜１０ｄにより撮像される画像の一部又は全部を用いて、表示画像を生成する。ＥＣＵ２０は、じか線や車載ＬＡＮ等によりディスプレイ３０と通信可能に接続され、生成される表示画像（に対応する画像信号）は、ディスプレイ３０に送信される。

なお、表示画像として、特定の方位角範囲の様子をディスプレイ３０に表示可能な場合、運転者等によって、ディスプレイ３０に表示させる方位角範囲の設定が可能な操作手段が設けられてよい。

ディスプレイ３０は、カメラ１０により撮像される自車両周辺の様子を表示する表示手段であり、例えば、液晶パネル等を含む。ディスプレイ３０は、ＥＣＵ２０から送信される画像信号に基づき、表示画像を自身の表示領域３０ａ（例えば、１６：９のアスペクト比を有する長方形領域）に表示させる。

なお、ディスプレイ３０は、車室内における運転者等が視認容易な任意の位置に設置されてよく、例えば、インパネのセンタースタック上部等に設けられる。

次に、ＥＣＵ２０による表示画像の生成処理について説明する。

まず、ＥＣＵ２０は、カメラ１０（１０ａ〜１０ｄ）から受信する撮像画像に対する既知の視点変換処理を施し、あらかじめ定められる車室内の仮想視点から見た画像（仮想視点画像）を生成する。仮想視点としては、例えば、統計上、標準的な運転者の体格に対応するアイポイント（目の位置）を設定してよい。

なお、本実施形態における視点変換処理は、カメラ１０（１０ａ〜１０ｄ）の撮像画像の各座標（の画素）を仮想視点から見た座標系の座標に変換する処理を意味し、ベース画像を生成する処理（ベース画像生成処理）を含まない。但し、実装上、ベース画像生成処理は、視点変換処理の一部として実現されてよい。

続いて、ＥＣＵ２０は、生成される仮想視点画像とカメラ１０（１０ａ〜１０ｄ）の死角領域を表す画像（死角領域画像）を合成して、表示画像のベースとなるベース画像を生成する処理（ベース画像生成処理）を行う。

ここで、図３は、ベース画像生成処理により生成されるベース画像ＢＰの一例を示す図である。

なお、本例では、自車両の左前方に対応する方位角範囲の様子（右ハンドル車の運転席から死角になる左側のフロントフェンダー横の路面部分を含む方位角範囲）を表す表示画像をディスプレイ３０に表示させる場合のベース画像ＢＰを表している。

図３を参照するに、ベース画像ＢＰは、自車両が停車している駐車場の駐車区画線や駐車場内の歩行者等を映す仮想視点画像ＶＰに、死角領域画像ＢＳＰ１、ＢＳＰ２を合成することにより生成される。死角領域画像ＢＳＰ１は、自車両に接近する側におけるカメラ１０ａ及び１０ｃの死角領域（撮像範囲外の領域）に相当する。また、ベース画像ＢＰのうち、死角領域画像ＢＳＰ２は、自車両から離れる側におけるカメラ１０ｃの死角領域（撮像範囲外の領域）に相当する。

このように、仮想視点画像ＶＰに、カメラ１０（１０ａ、１０ｃ）の死角領域を表す死角領域画像ＢＳＰ１、ＢＳＰ２等を合成すると、カメラ１０により撮像される自車両周辺の自車両に接近する側と離れる側に死角領域が存在することを運転者等に認識させることができる。

図４は、撮像される範囲外となる領域の一例を示す図である。図示するように、撮像される範囲外となる領域、すなわち、死角領域は、空中にも存在する場合が多い。具体的には、図示する例では、撮像される範囲外となる領域のうち、空中の部分を含む領域は、領域ＤＰ等である。この領域ＤＰが表示画像において平面的に表示されると、運転者等は、空中の部分に死角があることを認識しにくい。そこで、表示画像は、例えば、以下に説明する画像を表示する。

図５は、表示画像の第１例を示す図である。図５（Ａ）は、撮像画像に基づいて生成される自車両から見た全方位の様子を示す画像と、領域ＤＰを示す画像とを合成して生成した表示画像の例である。この例は、自車両の周辺を示す画像と、領域ＤＰをバリケード状の印等で立体的に示す画像とを合成して表示画像が生成された例である。このような表示画面が表示されると、運転者は、空中部分にも死角があることを認識できる。

また、表示画像は、仮想視点画像と、領域ＤＰを示す画像とを合成して生成されてもよい。具体的には、表示画像は、図５（Ｂ）のような画像であってもよい。

図６は、表示画像の第２例を示す図である。表示画像は、図６に示すような画像であってもよい。具体的には、自車両の周辺を示す画像と、領域ＤＰをバリケード状の印で示す画像とを合成して生成される表示画像は、図６（Ａ）のような画像でもよい。図５（Ａ）と比較すると、図６（Ａ）に示す表示画像では、領域ＤＰのうち、中央部分ＤＰＣが省略されて表示される点が異なる。このように、領域ＤＰは、一部が省略されて表示されてもよい。このように、領域ＤＰのうち、角の部分だけが表示されると、運転者等が煩わしさを感じるのを少なくできる。

また、図６（Ｂ）に示すように、仮想視点画像と、領域ＤＰを示す画像とを合成して生成される表示画像において、図６（Ａ）と同様に、領域ＤＰは、一部が省略されて表示されてもよい。

図７は、表示画像の第３例を示す図である。表示画像は、図７に示すような画像であってもよい。具体的には、自車両の周辺を示す画像と、領域ＤＰをバリケード状の印で示す画像とを合成して生成される表示画像は、図７（Ａ）のような画像でもよい。図６（Ａ）と比較すると、図７（Ａ）に示す表示画像では、領域ＤＰが透過処理されて表示される点が異なる。このように、領域ＤＰは、透過処理されて表示されてもよい。このように、領域ＤＰが透過処理されて表示されると、運転者等が煩わしさを感じるのを少なくできる。

また、図７（Ｂ）に示すように、仮想視点画像と、領域ＤＰを示す画像とを合成して生成される表示画像において、図７（Ａ）と同様に、領域ＤＰは、透過処理されて表示されてもよい。

なお、各画像は、例えば、撮像された画像から生成され、ＥＣＵ２０の内部メモリ等にあらかじめ格納されている。そのため、ＥＣＵ２０は、仮想視点画像ＶＰとして表示する自車両から見た方位角範囲及びクリアランスソナー等の検出情報に応じて決定される画像を内部メモリ等から読み出すことで、表示画像を生成することができる。

図５乃至図７に示すような形式で表示画像が表示されると、運転者等は、死角エリアを立体的に認識することができる。

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる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本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

例えば、上述した実施形態では、仮想視点画像ＶＰに、カメラ１０の死角領域（領域ＤＰ）を表す画像を合成して図５乃至図７に示す表示画像を生成するが、かかる態様には、限定されない。すなわち、カメラ１０により撮像された画像そのものに、カメラ１０の死角領域を表す画像を合成して表示画像を生成してもよい。これにより、上述した実施形態と同様の作用・効果（運転者等がカメラの死角を認識しやすくできる。）を奏する。

１ 表示装置
１０、１０ａ〜１０ｄ カメラ（撮像部）
２０ ＥＣＵ（画像生成部）
３０ ディスプレイ（表示部）
３０ａ 表示領域

Claims (1)

1. 自車両の周辺を撮像する撮像部と、
   前記撮像部によって撮像される範囲外となる領域のうち、空中の領域を示す画像と、前記撮像部により撮像される前記自車両の周辺を示す画像又は前記撮像部により撮像される画像を視点変換して生成される仮想視点画像とを合わせて表示する表示画像を生成する画像生成部と、
   前記表示画像を表示する表示部と
   を備える車両用表示装置。