JP2019087909A - 画像表示装置、及び画像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両走行中の運転を、より的確に支援できるようにする。【解決手段】車両２の周囲を俯瞰した画像に、車両２を示す車両アイコン４０を、車両２の位置に合わせて重ねた全周囲俯瞰動画像４を生成し、当該全周囲俯瞰動画像４をモニター装置１４に出力して表示する支援画像表示装置１８において、前記車両２の車速を車速センサ１２Ｃから取得し、車両２が走行している道路に規定されている法定速度をナビゲーション装置１６から取得し、車速と法定速度との差に応じて、前記全周囲俯瞰動画像４における前記車両アイコン４０の位置を変える構成とした。【選択図】図２

Description

本発明は、画像表示装置、及び画像表示システムに関する。

車両の周囲を撮影した車両周囲画像を、所定の仮想視点から俯瞰した俯瞰画像に変換し、車両のイラスト等を俯瞰画像に合成して表示する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この表示により、運転者は、車両と車両周囲の環境との位置関係を的確に把握できる。

特開２０１０−９３５６７号公報

しかしながら、従来の技術は、車両走行中の運転支援の点において改良の余地があった。
本発明は、車両走行中の運転を、より的確に支援できる画像表示装置、及び画像表示システムを提供することを目的とする。

本発明は、車両の周囲を俯瞰した画像に、前記車両を示す車両画像を、前記車両の位置に合わせて重ねた周囲俯瞰画像を生成し、前記周囲俯瞰画像を表示装置に出力して表示する画像表示装置において、前記車両の車速を取得する車速取得部と、前記車両が走行している道路に規定されている規定速度を取得する規定速度取得部と、を備え、前記車速と前記規定速度との差に応じて、前記周囲俯瞰画像における前記車両画像の位置を変えることを特徴とする。

本発明は、上記画像表示装置において、前記車速と前記規定速度との差が所定速度以内である場合、前記周囲俯瞰画像の中央に前記車両画像を位置させ、前記車速が前記規定速度よりも所定速度以上である場合、前記周囲俯瞰画像での前記車両画像の位置を前記車両の進行方向前方に移動し、前記車速が前記規定速度よりも所定速度以下である場合、前記周囲俯瞰画像での前記車両画像の位置を前記車両の進行方向後方に移動することを特徴とする。

本発明は、上記画像表示装置において、車両の周囲を俯瞰した前記画像に、前記規定速度を示す規定速度画像を重ねて前記周囲俯瞰画像を生成することを特徴とする。

本発明は、上記画像表示装置において、車両の周囲を俯瞰した前記画像の道路に、前記車両の走行予定軌跡を示す走行予定軌跡画像を重ねて前記周囲俯瞰画像を生成することを特徴とする。

本発明は、上記画像表示装置において、前記車両の走行シーンごとに、仮想視点を変えた前記周囲俯瞰画像を生成することを特徴とする。

本発明は、上記画像表示装置において、前記車両が走行中から停車に至る停車時の走行シーン、及び前記車両が発進する発進時の走行シーンでは、前記車速が大きくなるほど、前記周囲俯瞰画像における前記車両画像が中央から前記車両の進行方向後方に移動し当該進行方向前方の範囲が広くなる前記周囲俯瞰画像を生成する、ことを特徴とする。

本発明は、上記画像表示装置において、前記車両の停車時の走行シーン、及び前記車両の発進時の走行シーン以外の走行シーンでは、前記車速が設定速度を超えた場合に、前記周囲俯瞰画像における前記車両の進行方向前方の一部の範囲を拡大した前記周囲俯瞰画像を生成する、ことを特徴とする。

本発明は、上記画像表示装置において、後続車両の情報を取得する後続車両情報取得部を備え、前記車両の停車時の走行シーン、及び前記車両の発進時の走行シーン以外の走行シーンでは、後続車両が存在する場合に、前記周囲俯瞰画像での前記車両画像の位置を前記車両の進行方向前方に移動しつつ前記車両画像の前記進行方向後方に、前記後続車両を示す後続車両画像を重ねた周囲俯瞰画像を生成し、かつ前記後続車両画像を前記車両との前記後続車両との車間距離に応じて変えることを特徴とする。

本発明は、車両の周囲を撮影するカメラと、前記車両の周囲を俯瞰した画像に、前記車両を示す車両画像を、前記車両の位置に合わせて重ねた周囲俯瞰画像を、前記カメラが撮影する動画像に基づいて生成する画像表示装置と、前記周囲俯瞰画像を表示する表示装置と、を備えた画像表示システムにおいて、前記画像表示装置は、前記車両の車速を取得する車速取得部と、前記車両が走行している道路に規定されている規定速度を取得する規定速度取得部と、を備え、前記車速と前記規定速度との差に応じて、前記周囲俯瞰画像における前記車両画像の位置を変えることを特徴とする。

本発明によれば、車両走行中の運転を、より的確に支援できる。

本発明の実施形態に係る走行支援ビュー表示システムを模式的に示す図である。 走行支援ビュー表示システムの機能的構成を示すブロック図である。 全周囲俯瞰動画像と仮想視点との関係を示す図である。 全周囲俯瞰動画像の画像変形の説明図である。 制御部によるビュー表示切替処理を示すフローチャートである。 メニュー画面を呼び出すための操作説明図である。 メニュー画面の一例を示す図である。 発進停車時支援モードにおける全周囲俯瞰動画像の表示態様の一例を示す図である。 制御部による発進停車時支援モードの制御処理を示すフローチャートである。 走行時速度支援モードにおける全周囲俯瞰動画像の表示態様の一例を示す図である。 制御部による走行時速度支援モードの制御処理を示すフローチャートである。 制御部による走行時前方支援モードの制御処理を示すフローチャートである。 走行時後方支援モードにおける全周囲俯瞰動画像の表示態様の一例を示す図である。 制御部による走行時後方支援モードの制御処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る走行支援ビュー表示システム１を模式的に示す図である。
走行支援ビュー表示システム１は、車両２に搭載され、全周囲俯瞰動画像４を運転者に提示することで、運転者の運転を支援するシステムである。
全周囲俯瞰動画像４は、車両２の全周囲の状況（例えば障害物の有無など）を運転者が視認可能にする動画像である。具体的には、全周囲俯瞰動画像４は、仮想視点６（図３参照）から車両２の全周囲３を俯瞰した動画像に、車両２を図像化した車両アイコン４０を、この動画像内において車両２が存在する位置に重畳したものである。

また走行支援ビュー表示システム１は、走行シーンに応じて、仮想視点６を自動的に切り替えて全周囲俯瞰動画像４を運転者に提示可能に構成されている。この切り替えにより、運転者は、その走行シーンに適した全周囲俯瞰動画像４を視認することで、車両２の全周囲の状況を的確に把握することができる。

図２は、走行支援ビュー表示システム１の機能的構成を示すブロック図である。
同図に示すように、走行支援ビュー表示システム１は、全周囲撮影部１０と、検出部１２と、モニター装置１４と、ナビゲーション装置１６と、支援画像表示装置１８と、を備えている。

全周囲撮影部１０は、車両２の全周囲を撮影した動画像を支援画像表示装置１８に出力するものであり、車両２の前方を撮影する前方カメラ１０Ａと、左側方を撮影する左側方カメラ１０Ｂと、右側方を撮影する右側方カメラ１０Ｃと、後方を撮影する後方カメラ１０Ｄと、を備えている。これら前方カメラ１０Ａ、左側方カメラ１０Ｂ、右側方カメラ１０Ｃ、後方カメラ１０Ｄは、車両２の全周囲に亘る範囲を、死角領域を生じさせることなく撮影可能に当該車両２に取り付けられており、それぞれが動画像をコンポジット信号により支援画像表示装置１８に出力する。

検出部１２は、車両２の挙動（走行状態や運転操作状態などの各種状態）を示す車両情報を検出し、当該車両情報を支援画像表示装置１８に出力する。本実施形態では、検出部１２は、舵角センサ１２Ａと、シフト位置センサ１２Ｂと、車速センサ１２Ｃと、ウィンカーセンサ１２Ｄと、後側方車両検知システム１２Ｅと、を備えている。
舵角センサ１２Ａはステアリングの操舵角を検出するセンサであり、シフト位置センサ１２Ｂは変速機のシフト位置を検出するセンサである。また車速センサ１２Ｃは、車両２の車速を示す車速パルスを検出するセンサであり、ウィンカーセンサ１２Ｄは、ウィンカー（方向指示器）の操作ポジションを検出するセンサである。また後側方車両検知システム１２Ｅは、車両２の走行中に、車両進行方向の後方に存在する他の走行車両（以下、「後続車両」と言う）の情報（具体的には、後続車両の有無、及び車間距離）を検知可能なシステムである。後続車両の検知には、例えばミリ波レーダーや、車両２の後方を撮影した画像に対する画像認識処理などが用いられる。
これら操舵角、シフト位置、車速、ウィンカーの操作ポジション、後続車両の有無、及び後続車両との車間距離が車両情報として検出部１２から支援画像表示装置１８に入力される。

モニター装置１４は、全周囲俯瞰動画像４や、その他の各種情報を表示する表示装置であり、さらにタッチパネル１４Ａを備えている。タッチパネル１４Ａは、運転者などのユーザの操作を受け付ける操作入力部であり、操作入力を支援画像表示装置１８に出力する。なお、表示装置と、操作入力部とは別体の装置であってもよく、また表示装置には例えばヘッドアップディスプレイを用いることもできる。

ナビゲーション装置１６は、モニター装置１４に、地図と、車両２の現在位置と、車両２の走行予定経路と、を表示し、目的などへの経路を案内する装置であり、地図データ１７を記憶し、或いは、インターネット等を通じて取得可能に構成されている。また、ナビゲーション装置１６は、支援画像表示装置１８からの要求に応じて、当該支援画像表示装置１８に地図データ１７や走行予定経路を出力する。
地図データ１７には、道路ごとに法律等で規定されている走行速度（以下、「法定速度」と言う）が格納されており、支援画像表示装置１８は、車両２が走行中の道路の法定速度を、地図データ１７に基づいて特定可能になっている。

支援画像表示装置１８は、全周囲俯瞰動画像４を生成し、モニター装置１４に表示する機能と、全周囲俯瞰動画像４の仮想視点６を自動或いはユーザ操作に応じて切り替えて表示する機能と、を備え、図２に示すように、制御部２０と、メモリ２２と、画像処理部２４と、ＳＤＲＡＭ２６と、を備えている。

制御部２０は、画像処理部２４を制御することで、全周囲俯瞰動画像４の生成、及び表示機能や、全周囲俯瞰動画像４の仮想視点６の切り替え機能などの各種機能を実現するものである。また制御部２０は、検出部１２やナビゲーション装置１６から入力される各種信号やデータに基づいて、車両２の車両情報（シフト位置、車速、法定速度、後続車両の情報、舵角、ウィンカー操作ポジションなど）を取得する車両情報取得部としても機能する。制御部２０は、マイクロプロセッサーなどの各種のプロセッサによって実現されており、プロセッサが所定のコンピュータプログラムを実行することで、上記の制御が行われる。
メモリ２２は、制御部２０の制御の用に供される各種のデータ（コンピュータプログラムや、車両アイコン４０のデータ、後述するマップパターン４２など）を格納する。

画像処理部２４は、制御部２０の制御の下、全周囲撮影部１０の動画像に基づいて全周囲俯瞰動画像４を生成し、モニター装置１４に出力するものであり、例えばＡＳＩＣなどの電気的回路によって実現されている。
ＳＤＲＡＭ２６は、各種データを一時的に記憶する記憶装置であり、画像処理部２４のワークエリアとして機能する。

また、上述の画像処理部２４は、映像入力処理部２８と、座標変換部３０と、映像出力処理部３２と、を備えている。
映像入力処理部２８は、アナログ映像信号をデジタル映像信号に変換する、いわゆるデジタルビデオデコーダであり、Ａ／Ｄ変換回路３４と、デコーダ回路３６とを備え、これらＡ／Ｄ変換回路３４、及びデコーダ回路３６が、全周囲撮影部１０の前方カメラ１０Ａ、左側方カメラ１０Ｂ、右側方カメラ１０Ｃ、及び後方カメラ１０Ｄごとに設けられている。
Ａ／Ｄ変換回路３４は、全周囲撮影部１０が出力するコンポジット信号をアナログ−デジタル変換しデコーダ回路３６に出力する。デコーダ回路３６は、デジタル化されたコンポジット信号を、コンポーネント・デジタルビデオ信号に変換し座標変換部３０に出力する。このコンポーネント・デジタルビデオ信号には、ＲＧＢコンポーネント・デジタルビデオ信号やＹＣｂＣｒコンポーネント・デジタルビデオ信号などが用いられる。

座標変換部３０は、制御部２０の制御の下、映像入力処理部２８のコンポーネント・デジタルビデオ信号に基づいて全周囲俯瞰動画像４を生成し、映像出力処理部３２に出力する。
具体的には、座標変換部３０は、前方カメラ１０Ａ、左側方カメラ１０Ｂ、右側方カメラ１０Ｃ、及び後方カメラ１０Ｄのコンポーネント・デジタルビデオ信号を合成して車両２の全周囲をカバーした全周囲動画像を生成する。次いで、座標変換部３０は、全周囲動画像を座標変換することで車両２の全周囲を所定の仮想視点６から俯瞰した俯瞰動画像を生成する。そして座標変換部３０は、車両２を図像化したイラストである自車両アイコン４０を、俯瞰動画像における車両２の位置に合わせて重畳し、全周囲俯瞰動画像４を生成する。

またメモリ２２には、車両２の全周囲を映す全周囲動画像の各画像の座標点と、全周囲俯瞰動画像４の各画素の座標点の対応関係を規定したデータ（以下、「マップパターン」と言い、符号４２を付す）が予め格納されている。座標変換部３０は、このマップパターン４２を参照して全周囲動画像を座標変換し全周囲俯瞰動画像４を生成する。

映像出力処理部３２は、座標変換部３０からのデジタル映像信号をアナログ映像信号に変換し、モニター装置１４に出力するデジタルビデオエンコーダーであり、エンコーダ回路４８と、Ｄ／Ａ変換回路４９と、を備えている。
エンコーダ回路４８は、座標変換部３０が出力する全周囲俯瞰動画像４のデジタルビデオ信号を、コンポジット・デジタルビデオ信号に変換しＤ／Ａ変換回路４９に出力する。このコンポジット・デジタルビデオ信号には、例えばＲＧＢコンポジット・デジタルビデオ信号やＹＣｂＣｒコンポジット・デジタルビデオ信号などが用いられる。
Ｄ／Ａ変換回路４９は、コンポジット・デジタルビデオ信号をデジタル−アナログ変換し、モニター装置１４に出力する。これにより、全周囲俯瞰動画像４がモニター装置１４に表示される。

図３は、全周囲俯瞰動画像４と仮想視点６との関係を示す図である。
支援画像表示装置１８は、車両２を２次元的、又は３次元的に描いた全周囲俯瞰動画像４を選択的に表示可能に構成されている。
具体的には、図３に示すように、仮想視点６の視線方向Ｄと地面Ｒとが成す角度θ（以下、単に「視線方向Ｄの角度θ」と言う）を９０度に設定することで、車両２が地面Ｒに平行な面で平面視されるので、車両２が２次元的に描かれる全周囲俯瞰動画像４が得られる。一方、視線方向Ｄの角度θを９０度以外に設定することで、車両２を斜視されるので、車両２が３次元的に描かれる全周囲俯瞰動画像４が得られる。

ここで、仮想視点６の位置、又は視線方向Ｄの角度θが変わると、視線方向Ｄが指す箇所Ｐが移動し、この箇所Ｐの移動に伴って、全周囲俯瞰動画像４における車両アイコン４０の位置も変わる。
例えば、図３において、視線方向Ｄが指す箇所Ｐが車両２の進行方向前方Ｇｆに移動すると、全周囲俯瞰動画像４では車両アイコン４０が進行方向後方Ｇｒに移動し、また、これに伴い、車両２の進行方向前方Ｇｆを映し出す範囲が増える。換言すれば、全周囲俯瞰動画像４において、映し出す範囲を拡げる方向（車両アイコン４０の移動方向）に応じた方向に、視線方向Ｄが指す箇所Ｐを移動させることで、当該範囲が広がった全周囲俯瞰動画像４を運転者に提示することができ、当該範囲の状況を運転者が、より詳細に把握できるようになる。

本実施形態では、座標変換部３０が、制御部２０の指示に基づいて、仮想視点６を適宜に切り替えた座標変換を実行することで、車両２を２次元的又は３次元的に描いた全周囲俯瞰動画像４や、車両アイコン４０の位置を移動した全周囲俯瞰動画像４を生成する。また、仮想視点６の位置等が変わることで、仮想視点６から俯瞰したときの車両２の外観形状も変化するため、座標変換部３０は、全周囲俯瞰動画像４の生成の際には、変化後の外観形状に見合った車両アイコン４０を用いる。各外観形状の車両アイコン４０は予めメモリ２２に格納されている。

なお、以下の説明において、車両２が２次元的に描かれた全周囲俯瞰動画像４の表示を「２次元ビュー表示」と言い、車両２が３次元的に描かれた全周囲俯瞰動画像４の表示を「３次元ビュー表示」と言うことにする。
また、異なる仮想視点６の全周囲俯瞰動画像４に表示を切り替えることを「ビュー表示を切り替える」と言うこともある。

図４は、全周囲俯瞰動画像４の画像変形の説明図である。
座標変換部３０は、制御部２０の制御の下、全周囲俯瞰動画像４の拡大や縮小、回転、反転、歪み補正といった各種の画像変形処理を実行可能に構成されており、例えば、図４に示すように、３次元ビュー表示において、全周囲俯瞰動画像４のうち、進行方向前方Ｇｆを含む所定範囲４３を拡大して表示できるようになっている。

本実施形態では、各種の画像変形処理に対応するマップパターン４２、及び、仮想視点６の切り替えごとのマップパターン４２が予めメモリ２２に格納されている。そして、座標変換部３０が、制御部２０の指示に基づいて、座標変換の際に参照するマップパターン４２を切り替えることで、２次元ビュー表示／３次元ビュー表示の切替えや、各種の画像変形が施されたビュー表示が行われる。

また、本実施形態では、制御部２０は、ナビゲーション装置１６の地図データ１７、及び走行予定経路を取得している場合、必要に応じて座標変換部３０を制御して、全周囲俯瞰動画像４に、道路の走行レーン４５や、道路上の走行予定軌跡画像４６等を重畳させる。これにより、図４に示すように、全周囲俯瞰動画像４には、走行レーン４５や、走行予定軌跡画像４６も表示されることとなり、運転支援を、より十分に行うことができる。

なお、座標変換部３０は、制御部２０の指示に応じて、メニュー画面等の各種の表示画面のデジタル映像信号も適宜に生成する。すなわち、メモリ２２は、各種の表示画面を生成するための画像データが格納されており、座標変換部３０が制御部２０の命令に基づいて、適宜に画像データをメモリ２２から読み出し、表示画面のデジタル映像信号を生成し、映像出力処理部３２に出力する。これにより、モニター装置１４には、全周囲俯瞰動画像４の他にも、各種の表示画面が表示される。

次いで、走行支援ビュー表示システム１の動作について詳述する。

走行支援ビュー表示システム１は、車両２のＡＣＣ電源がオンになる等して通電が開始されると、制御部２０が画像処理部２４を制御して全周囲俯瞰動画像４を生成し、モニター装置１４に表示することで、ビュー表示が開始される。このビュー表示における仮想視点６の位置等は初期設定に従う。そして運転者等のユーザが切替操作をすることで、操作に応じてビュー表示が切り替えられる。本実施形態では、このビュー表示の切替操作は、車両２が停車している場合に限り、操作可能になっている。

図５は、制御部２０によるビュー表示切替処理を示すフローチャートである。
制御部２０は、車両２が停車中か否かを車両情報に基づいて判断し（ステップＳａ１）、車両２が停車中でない場合（ステップＳａ１：ＮＯ）、ビュー表示の切り替えは行わないようにするために処理を終了する。一方、車両２が停車中である場合には（ステップＳａ１：ＹＥＳ）、制御部２０は、ビュー表示の切替操作のユーザ入力を待ち受ける（ステップＳａ２）。本実施形態では、車両２の停車は、変速機のシフト位置に基づいて判断されており、シフト位置がパーキング位置（Ｐ）又はニュートラル位置（Ｎ）である場合に、車両２が停車中であると判断される。

また、ビュー表示の切替操作は、図６に示すように、モニター装置１４において、全周囲俯瞰動画像４の車両アイコン４０をユーザがタッチ操作するとことで制御部２０に入力される。
制御部２０は、ビュー表示の切替操作が入力された場合（ステップＳａ２：ＹＥＳ）、ビュー表示を切り替えるためのメニュー画面５１をモニター装置１４に表示する（ステップＳａ３）。

図７は、メニュー画面５１の一例を示す図である。
メニュー画面５１には、ビュー表示のモードとして、次の４つのモードが択一的に選択可能に表示されている。すなわち、発進停車時支援モードＭ１、走行時速度支援モードＭ２、走行時前方支援モードＭ３、及び走行時後方支援モードＭ４である。

発進停車時支援モードＭ１は、車両２の発進時の走行シーン、及び停車時の走行シーンでの運転を適切に支援する態様で全周囲俯瞰動画像４を表示するモードである。走行時速度支援モードＭ２、走行時前方支援モードＭ３、及び走行時後方支援モードＭ４は、車両２の走行中の走行シーン（発進停の走行シーン、及び停車時の走行シーンを除く）の運転を適切に支援する態様で全周囲俯瞰動画像４を表示するモードである。
このように、車両２の走行シーンを、車両２の発進時及び停車時と、それ以外の車両２の走行中とに分け、走行シーンごとに適切な全周囲俯瞰動画像４の表示態様を設定することで、走行シーンに応じた適切な俯瞰動画像を運転者に提供し、より的確に運転を支援できる。
なお、各モードにおける全周囲俯瞰動画像４の表示態様については後述する。

さて、メニュー画面５１において、いずれかのビュー表示モードがユーザによって選択されると（ステップＳａ４）、図５に示すように、制御部２０は、選択されたビュー表示モードにモニター装置１４の表示を切り替え（ステップＳａ５）、処理を終了する。

次いで、上記「発進停車時支援モード」、「走行時前方支援モード」、「走行時後方支援モード」、及び「走行時速度支援モード」について説明する。なお、以下の説明では、法定速度「５０ｋｍ／ｈ」の道路を車両２が走行しているものとする。

＜発進停車時支援モードＭ１＞
図８は、発進停車時支援モードＭ１における全周囲俯瞰動画像４の表示態様の一例を示す図である。
発進停車時支援モードＭ１では、車両２が発進後の走行シーンである場合、車速が上がるにつれて仮想視点６を車両２の進行方向後方Ｇｒへと移動し、仮想視点６の視線方向Ｄが指す箇所Ｐを車両２の進行方向前方Ｇｆに車両２から遠ざけることで、全周囲俯瞰動画像４において車両アイコン４０を中央Ｏから進行方向後方Ｇｒに移動し、進行方向前方Ｇｆの範囲を車速に応じて広く映し出している。これとは逆に、車両２が走行中から停車に至る走行シーンである場合、車速が下げるにつれて、仮想視点６を車両２の進行方向後方Ｇｒから元の位置（本実施形態では車両２の真上）に復帰させることで、全周囲俯瞰動画像４における車両アイコン４０を中央Ｏに復帰させ、全周囲俯瞰動画像４における進行方向後方Ｇｒの範囲を車速に応じて、元の大きさに戻している。

図９は、制御部２０による発進停車時支援モードＭ１の制御処理を示すフローチャートである。
制御部２０は、車両情報に基づいて車両２が走行中であるか否かを判断する（ステップＳｂ１）。本実施形態では、車両２の走行中か否かは、変速機のシフト位置に基づいて判断されており、シフト位置がドライブ位置（Ｄ）である場合に、車両２が走行中であると判断される。そして車両２が走行中である場合（ステップＳｂ１：ＹＥＳ）、制御部２０は、車両２の車速に応じて、仮想視点６の視線方向Ｄが指す箇所Ｐを移動する。本実施形態では、前掲図８に示すように、車速を「低速度」、「中速度」、及び「通常速度」の３段階に分け、段階ごとに視線方向Ｄが指す箇所Ｐを変化させている。

具体的には、制御部２０は、車速パルスを取得して車速を判断する（ステップＳｂ２）。
車速が「低速度」である場合（ステップＳｂ３：ＹＥＳ）、モニター装置１４のビュー表示を低速度用ビュー表示に切り替える（ステップＳｂ４）。
本実施形態では、「１０ｋｍ／ｈ」未満の車速が低速度に分類される。また低速度用ビュー表示には、図８に示すように、２次元ビュー表示において、全周囲俯瞰動画像４の略中央Ｏに車両アイコン４０を配置した表示（２次元トップビュー表示）が用いられている。制御部２０は、この低速度用ビュー表示（２次元トップビュー表示）に対応するマップパターン４２を座標変換部３０に指示して全周囲俯瞰動画像４を生成させ、これにより、モニター装置１４の表示が低速度用ビュー表示に切り替えられる。

一方、車速が「中速度」である場合（ステップＳｂ５：ＹＥＳ）、制御部２０は、モニター装置１４のビュー表示を中速度用ビュー表示に切り替え（ステップＳｂ６）、車速が「通常速度」である場合（ステップＳｂ７）、制御部２０は、モニター装置１４のビュー表示を通常速度用ビュー表示に切り替える（ステップＳｂ８）。

本実施形態では、「１０ｋｍ／ｈ」以上「２５ｋｍ／ｈ」未満の車速が中速度に分類され、「２５ｋｍ／ｈ」以上「４０ｋｍ／ｈ」未満の車速が通常速度に分類される。
中速度用ビュー表示、及び通常速度用ビュー表示は、図８に示すように、３次元ビュー表示である。また通常速度用ビュー表示は、中速度用ビュー表示に比べて、車両アイコン４０が中央Ｏから進行方向後方Ｇｒに移動することで、当該車両アイコン４０の進行方向前方Ｇｆの範囲が広く映し出されている。

これらステップＳｂ１〜ステップＳｂ８の処理は、車両２が走行中の間、繰り返し実行され、車両２が停車した場合に（ステップＳｂ９：ＹＥＳ）、制御部２０は処理を終了する。なお、車両２の停車時には車速が低速になるため、ビュー表示は低速度用ビュー表示（２次元トップビュー）に切り替えられることとなる。

このように、発進停車時支援モードＭ１では、車両２の発進時には車速が上がるにつれて、全周囲俯瞰動画像４において進行方向前方Ｇｆの範囲が広くなるように映し出され、また車両２の停車時には車速が下がるにつれて、全周囲俯瞰動画像４において進行方向後方Ｇｒの範囲の広さが元に戻るように映し出される。
これにより、運転者は、発進時及び停車時には車両２の進行方向前方Ｇｆ及び進行方向後方Ｇｒの障害物を、車速に応じた適切な範囲で確認することができる。したがって、車両２の周辺の危険な障害物（人や自転車など）を、車速に応じた適切なタイミングで気付くことができ、運転が的確に支援されることとなる。

＜走行時速度支援モードＭ２＞
図１０は、走行時速度支援モードＭ２における全周囲俯瞰動画像４の表示態様の一例を示す図である。
走行時速度支援モードＭ２では、同図に示すように、全周囲俯瞰動画像４における車両アイコン４０の表示位置が、車両２の車速と、道路の法定速度との相対値に応じて移動する。この移動により、運転者が車両２の速度状況を的確に把握できるようになっている。

図１１は、制御部２０による走行時速度支援モードＭ２の制御処理を示すフローチャートである。
制御部２０は、車両情報に基づいて車両２が走行中であるか否かを判断する（ステップＳｃ１）。本実施形態では、車両２の走行中か否かは、上述の通り、変速機のシフト位置に基づいて判断されており、シフト位置がドライブ位置（Ｄ）である場合に、車両２が走行中であると判断される。そして車両２が走行中である場合（ステップＳｃ１：ＹＥＳ）、制御部２０は、車両２の車速と、当該車両２が走行中の道路の法定速度との相対値に応じて、全周囲俯瞰動画像４における車両アイコン４０の位置を移動する。本実施形態では、前掲図１０に示すように、車速と法定速度との相対値に応じて、車速を「低速度」、「速度不足」、及び「速度過多」の３段階に分け、段階ごとに車両アイコン４０の位置を変えている。

具体的には、制御部２０は、ナビゲーション装置１６の地図データ１７に基づいて、走行中の道路の法定速度を取得し（ステップＳｃ２）、車速パルスに基づいて車速を判断する（ステップＳｃ３）。そして、制御部２０は、車速と法定速度との相対値に基づいて、車速が「適正速度」、「速度不足」、及び「速度過多」のどれに該当するかを判断する（ステップＳｃ４、Ｓｃ５、Ｓｃ６）。本実施形態では、車速と法定速度との差が所定速度以内（例えば±１０ｋｍ／ｈ）である場合を「適正速度」とし、これに対して、車速が法定速度よりも所定速度以下の場合を「速度不足」とし、車速が法定速度よりも所定速度以上の場合を「速度過多」としている。

制御部２０は、車速が「適正範囲」である場合（ステップＳｃ４：ＹＥＳ）、座標変換部３０を制御し、図１０に示すように、周囲俯瞰動画像４における車両アイコン４０の位置を、車両２の進行方向の中央Ｏに配置する（ステップＳｃ７）。一方、車速が「速度不足」である場合（ステップＳｂ５：ＹＥＳ）、座標変換部３０を制御し、図１０に示すように、全周囲俯瞰動画像４における車両アイコン４０の位置を、中央Ｏから進行方向後方Ｇｒにずれた位置に配置する（ステップＳｃ８）。これとは逆に、車速が「速度過多」である場合（ステップＳｂ６：ＹＥＳ）、座標変換部３０を制御し、図１０に示すように、全周囲俯瞰動画像４における車両アイコン４０の位置を、中央Ｏから進行方向前方Ｇｆにずれた位置に配置する（ステップＳｃ９）。

本実施形態では、全周囲俯瞰動画像４における車両アイコン４０の移動は、仮想視点６を変えずに行われており、全周囲俯瞰動画像４において、全周囲の俯瞰動画像は車速にかかわらずに共通し、車両アイコン４０の位置だけが車速と法定速度との相対値に応じて変化するようになっている。
すなわち、ステップＳｃ７、Ｓｃ８、Ｓｃ９のいずれにおいても、座標変換部３０は、同じマップパターン４２を参照して座標変換を行って全周囲の俯瞰動画像を生成した後、この俯瞰動画像に車両アイコン４０を、車速と法定速度との相対値に応じた位置に重畳して全周囲俯瞰動画像４を生成している。このとき参照されるマップパターン４２は、２次元ビュー表示、及び３次元ビュー表示のいずれでもよいが、車両２の位置が中央Ｏになる（仮想視点６の視線方向Ｄが指す箇所Ｐが車両２である）ものが用いられる。車両アイコン４０の中央Ｏからの移動量は、車速と法定速度との相対値に応じて増減してもよい。

また、座標変換部３０は、制御部２０の制御の下、全周囲の俯瞰動画像に、法定速度を示す画像である速度表示アイコン４７を重畳しており、全周囲俯瞰動画像４において速度表示アイコン４７が適宜の位置（本実施形態では道路脇）に表示される。

これらステップＳｃ１〜ステップＳｃ９の処理は、車両２が走行中の間、繰り返し実行され、車両２が停車した場合に（ステップＳｃ１０：ＹＥＳ）、制御部２０は処理を終了する。

このように、走行時速度支援モードＭ２では、全周囲俯瞰動画像４において、車両２の車速と、道路の法定速度との相対値に応じた位置に車両アイコン４０が表示される。この表示により、運転者は、車両２の速度状況を簡単、かつ的確に判断できる。また、全周囲俯瞰動画像４には、速度表示アイコン４７が表示されることで、運転者が法定速度を容易に確認できる。これに加え、全周囲俯瞰動画像４には、走行予定軌跡画像４６や走行レーン４５も表示されるので、より効果的に運転を支援できる。

＜走行時前方支援モードＭ３＞
走行時前方支援モードＭ３は、車両２が走行中の間、車速に応じて、例えば前掲図４に示すように、３次元ビュー表示において車両２の進行方向前方Ｇｆを拡大表示することで、車両２の進行方向前方Ｇｆの障害物を運転者が認識し易くするものである。

図１２は、制御部２０による走行時前方支援モードＭ３の制御処理を示すフローチャートである。
制御部２０は、車両情報（本実施形態ではシフト位置）に基づいて車両２が走行中であるか否かを判断する（ステップＳｄ１）。車両２が走行中である場合（ステップＳｄ１：ＹＥＳ）、制御部２０は、車速が設定速度を超えているときに、ビュー表示において進行方向前方Ｇｆを拡大して表示する。

具体的には、制御部２０は、ナビゲーション装置１６の地図データ１７に基づいて、車両２が走行中の道路の法定速度を特定し（ステップＳｄ２）、また、車速パルスに基づいて車速を特定する（ステップＳｄ３）。次いで、制御部２０は、車速が設定速度以下か否かを判断する（ステップＳｄ４）。本実施形態では、この設定速度は、法定速度に応じて適宜に設定することができ、本実施形態では、法定速度から所定速度（例えば１０ｋｍ／ｈ）以下の速度に設定されている。

車速が設定速度以下である場合（ステップＳｄ４：ＹＥＳ）、制御部２０は、座標変換部３０を制御して、走行時前方支援モードＭ３における通常のビュー表示に切り替える（ステップＳｄ５）。このビュー表示では、前掲図４に示すように、車両２の進行方向後方Ｇｒから当該車両２を斜めに俯瞰した全周囲俯瞰動画像４が表示される。
そして、車速が設定速度を超えている場合（ステップＳｄ４：ＮＯ）、制御部２０は、画像処理部２４を制御して、通常のビュー表示において進行方向前方Ｇｆを拡大したビュー表示に切り替える（ステップＳｄ６）。

これらステップＳｄ１〜ステップＳｄ６の処理は、車両２が走行中の間、繰り返し実行され、車両２が停車した場合に（ステップＳｄ７：ＹＥＳ）、制御部２０は処理を終了する。

このように、走行時前方支援モードＭ３においては、車速に応じて進行方向前方の表示が拡大されるので、進行方向前方の障害物（駐車車両や歩行者等）の有無を運転者が把握し易くなる。これにより、運転者は、走行中に、これから起こり得ることの予測が容易となり、安心感が与えられる。

＜走行時後方支援モードＭ４＞
図１３は、走行時後方支援モードＭ４における全周囲俯瞰動画像４の表示態様の一例を示す図である。
走行時後方支援モードＭ４では、同図に示すように、車両２の走行中において、後続車両が存在する場合、全周囲俯瞰動画像４において、車両アイコン４０の進行方向後方Ｇｒに、後続車両を示す画像である後続車両アイコン５０が表示される。さらに、車両２と後続車両との車間距離に応じて、後続車両アイコン５０の表示態様が変化する。

図１４は、制御部２０による走行時後方支援モードＭ４の制御処理を示すフローチャートである。
制御部２０は、車両情報（本実施形態ではシフト位置）に基づいて車両２が走行中であるか否かを判断する（ステップＳｅ１）。車両２が走行中である場合（ステップＳｃ１：ＹＥＳ）、制御部２０は、車両２と後続車両との車間距離に基づいて全周囲俯瞰動画像４の表示を制御するために、次の処理を実行する。

すなわち、制御部２０は、車両情報に基づいて後続車両の車間距離を取得する（ステップＳｅ２）。本実施形態では、後続車両の有無、及び車間距離は、後側方車両検知システム１２Ｅによって検知されている。
後続車両がいない場合（ステップＳｅ３：ＹＥＳ）、制御部２０は、座標変換部３０を制御し、図１３に示すように、周囲俯瞰動画像４における車両アイコン４０の位置を、中央Ｏよりも進行方向後方Ｇｒに移動した位置に配置する（ステップＳｅ４）。
一方、後続車両が検知された場合（ステップＳｅ３：ＮＯ）、制御部２０は、座標変換部３０を制御し、図１３に示すように、周囲俯瞰動画像４における車両アイコン４０の位置を中央Ｏに配置し、車両アイコン４０の進行方向後方Ｇｒに後続車両アイコン５０を配置する（ステップＳｅ５）。

次いで、制御部２０は、車両２と後続車両との車間距離に応じて後続車両アイコン５０の表示態様を変えるべく、車間距離が「長距離」、「中距離」、「近距離」、及び「異常接近」のどれに該当するかを判断する（ステップＳｅ６、Ｓｅ７、Ｓｅ８、Ｓｅ９）。なお、これら「長距離」、「中距離」、「近距離」、及び「異常接近」における距離は適宜に設定される。
本実施形態では、後続車両アイコン５０は、図１０に示すように、車体を模した車体部５０Ａと、バンパーを模したバンパー部５０Ｂと、を備え、バンパー部５０Ｂの表示色が車間距離に応じて変化するようになっている。

具体的には、制御部２０は、車間距離が「長距離」である場合（ステップＳｅ６：ＹＥＳ）、後続車両アイコン５０のバンパー部５０Ｂを緑色にする（ステップＳｅ１０）。また、制御部２０は、車間距離が「中距離」である場合には（ステップＳｅ７：ＹＥＳ）、後続車両アイコン５０のバンパー部５０Ｂを黄色にし（ステップＳｅ１１）、車間距離が「近距離」である場合には（ステップＳｅ８：ＹＥＳ）、後続車両アイコン５０のバンパー部５０Ｂを赤色にし（ステップＳｅ１２）、車間距離が「異常接近」である場合には（ステップＳｅ１３）、後続車両アイコン５０のバンパー部５０Ｂを赤色と白色の交互点滅で表示する（ステップＳｅ１３）。

これらステップＳｅ１〜ステップＳｅ１３の処理は、車両２が走行中の間、繰り返し実行され、車両２が停車した場合に（ステップＳｅ１４：ＹＥＳ）、制御部２０は処理を終了する。

このように、走行時後方支援モードＭ４では、後続車両アイコン５０によって後続車両の有無、及び車間距離が示されるので、運転者は、後続車両の状況を的確に判断できる。

なお、走行時後方支援モードＭ４において、検出対象の後続車両は、車両２と同一の走行レーンを走行している車両に限らない。例えば運転者が車線変更の運転操作を行っている場合には、車線変更先の走行レーンを走行している車両を後続車両として検出してもよい。これにより、車両の走行レーン変更中においても、車線変更先の後続車両を運転者に把握させることができる。なお、車両２の車線変更、及び車線変更先の走行レーンは、例えば、舵角センサ１２Ａが検出するステアリングの操舵角や、ウィンカーセンサ１２Ｄが検出するウィンカーポジションの変化等に基づいて特定可能である。

上述した実施形態によれば、次のような効果を奏する。

本実施形態では、車速と法定速度との差に応じて、全周囲俯瞰動画像４での車両アイコン４０の位置が変わるので、運転者は、車両２の周囲の状況のみならず、車速も合わせて把握することができ、より効果的に運転を支援できる。

本実施形態では、車速と法定速度との大小に応じて、全周囲俯瞰動画像４の中で車両アイコンの位置が車両２の進行方向前方Ｇｆ又は進行方向後方Ｇｒに移動するので、運転者は車速の大小を一瞥しただけで直感的に把握できる。

本実施形態では、法定速度を示す速度表示アイコン４７を重ねて全周囲俯瞰動画像４を生成する。これにより、全周囲俯瞰動画像４に映った速度標識が不鮮明であった場合でも、運転者に法定速度を確実に把握させることができる。

本実施形態では、車両２の走行予定軌跡を示す走行予定軌跡画像４６を重ねて全周囲俯瞰動画像４を生成するので、運転者は、車両２の周囲のうち車両２の走行予定の箇所の状況を意識的に把握することができる。

本実施形態では、車両２の走行シーンごとに、仮想視点６を変えた全周囲俯瞰動画像４を生成するので、走行シーンごとに適切な全周囲俯瞰動画像４によって、運転者の運転をより的確に支援できる。

本実施形態では、車両２が走行中から停車に至る停車時の走行シーン、及び車両２が発進する発進時の走行シーンでは、車速が大きくなるほど、全周囲俯瞰動画像４において車両アイコン４０が中央Ｏから車両２の進行方向前方Ｇｆに移動し当該進行方向前方Ｇｆの範囲が広くなるようにした。
これにより、運転者は、車両２の周囲の状況に加え、発進時においては車両２の進行方向前方Ｇｆの状況を、より的確に把握でき、また停車時においては車両２の進行方向後方Ｇｒの状況を、より的確に把握できる。

本実施形態では、車両２の停車時の走行シーン、及び車両２の発進時の走行シーン以外の走行シーンでは、車速が設定速度を超えた場合に、全周囲俯瞰動画像４における車両２の進行方向前方Ｇｆの一部の所定範囲４３を拡大する。
これにより、車両２が比較的高速で走行している間は、車両２の進行方向前方Ｇｆの状況の視認性が高められるので、高速走行時の走行シーンにおける運転者の運転を、より的確に支援できる。

本実施形態では、後続車両が存在する場合に、全周囲俯瞰動画像４での車両アイコン４０の位置を車両２の進行方向前方Ｇｆに移動しつつ車両アイコン４０の進行方向後方Ｇｒに、後続車両を示す後続車両アイコン５０を重ねて表示し、かつ後続車両アイコン５０の表示態様を車両２との後続車両との車間距離に応じて変えるようにした。
これにより、運転者は、車両２の周囲の状況に加え、後続車両の有無、及び、車間距離を容易に把握することができる。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示したものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。

上述した実施形態において、座標変換部３０は、マップパターン４２を参照して座標変換を実行したが、これに限らない。すなわち、座標変換部３０は、所定の座標変換演算をリアルアイムに実行して、座標変換を実行してもよい。

上述した実施形態において、車速や法定速度、後続車両の情報といった各種の車両情報を検出する手段は、上述した検出部１２やナビゲーション装置１６に限らず、任意の手段を用いることができる。

走行時速度支援モードＭ２において、車速と法定速度との相対値に応じた移動量で車両アイコン４０を無段階に移動してもよい。

１ 走行支援ビュー表示システム（画像表示システム）
２ 車両
４ 全周囲俯瞰動画像（周囲俯瞰画像）
６ 仮想視点
１０ 周囲撮影部
１０Ａ 前方カメラ
１０Ｂ 左側方カメラ
１０Ｃ 右側方カメラ
１０Ｄ 後方カメラ
１２ 検出部
１２Ａ 舵角センサ
１２Ｂ シフト位置センサ
１２Ｃ 車速センサ
１２Ｄ ウィンカーセンサ
１２Ｅ 後側方車両検知システム
１４ モニター装置（表示装置）
１４Ａ タッチパネル
１６ ナビゲーション装置
１７ 地図データ
１８ 支援画像表示装置（画像表示装置）
２０ 制御部（車速取得部、規定速度取得部、後続車両情報取得部）
２４ 画像処理部
３０ 座標変換部
４０ 車両アイコン（車両画像）
４２ マップパターン
４３ 所定範囲
４６ 走行予定軌跡画像
４７ 速度表示アイコン（規定速度画像）
５０ 後続車両アイコン（後続車両画像）
５１ メニュー画面
Ｄ 視線方向
Ｇｆ 進行方向前方
Ｇｒ 進行方向後方
Ｏ 中央

Claims (9)

1. 車両の周囲を俯瞰した画像に、前記車両を示す車両画像を、前記車両の位置に合わせて重ねた周囲俯瞰画像を生成し、前記周囲俯瞰画像を表示装置に出力して表示する画像表示装置において、
   前記車両の車速を取得する車速取得部と、
   前記車両が走行している道路に規定されている規定速度を取得する規定速度取得部と、を備え、
   前記車速と前記規定速度との差に応じて、前記周囲俯瞰画像における前記車両画像の位置を変える
   ことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記車速と前記規定速度との差が所定速度以内である場合、前記周囲俯瞰画像の中央に前記車両画像を位置させ、
   前記車速が前記規定速度よりも所定速度以上である場合、前記周囲俯瞰画像での前記車両画像の位置を前記車両の進行方向前方に移動し、
   前記車速が前記規定速度よりも所定速度以下である場合、前記周囲俯瞰画像での前記車両画像の位置を前記車両の進行方向後方に移動する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 車両の周囲を俯瞰した前記画像に、前記規定速度を示す規定速度画像を重ねて前記周囲俯瞰画像を生成する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
4. 車両の周囲を俯瞰した前記画像の道路に、前記車両の走行予定軌跡を示す走行予定軌跡画像を重ねて前記周囲俯瞰画像を生成する
   ことを特徴とする請求項１−３のいずれかに記載の画像表示装置。
5. 前記車両の走行シーンごとに、仮想視点を変えた前記周囲俯瞰画像を生成する
   ことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の画像表示装置。
6. 前記車両が走行中から停車に至る停車時の走行シーン、及び前記車両が発進する発進時の走行シーンでは、前記車速が大きくなるほど、前記周囲俯瞰画像における前記車両画像が中央から前記車両の進行方向後方に移動し当該進行方向前方の範囲が広くなる前記周囲俯瞰画像を生成する、ことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
7. 前記車両の停車時の走行シーン、及び前記車両の発進時の走行シーン以外の走行シーンでは、前記車速が設定速度を超えた場合に、前記周囲俯瞰画像における前記車両の進行方向前方の一部の範囲を拡大した前記周囲俯瞰画像を生成する、
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の画像表示装置。
8. 後続車両の情報を取得する後続車両情報取得部を備え、
   前記車両の停車時の走行シーン、及び前記車両の発進時の走行シーン以外の走行シーンでは、後続車両が存在する場合に、前記周囲俯瞰画像での前記車両画像の位置を前記車両の進行方向前方に移動しつつ前記車両画像の前記進行方向後方に、前記後続車両を示す後続車両画像を重ねた周囲俯瞰画像を生成し、かつ前記後続車両画像を前記車両との前記後続車両との車間距離に応じて変える
   ことを特徴とする請求項５−７のいずれかに記載の画像表示装置。
9. 車両の周囲を撮影するカメラと、
   前記車両の周囲を俯瞰した画像に、前記車両を示す車両画像を、前記車両の位置に合わせて重ねた周囲俯瞰画像を、前記カメラが撮影する動画像に基づいて生成する画像表示装置と、
   前記周囲俯瞰画像を表示する表示装置と、を備えた画像表示システムにおいて、
   前記画像表示装置は、
   前記車両の車速を取得する車速取得部と、
   前記車両が走行している道路に規定されている規定速度を取得する規定速度取得部と、を備え、
   前記車速と前記規定速度との差に応じて、前記周囲俯瞰画像における前記車両画像の位置を変える
   ことを特徴とする画像表示システム。

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