JP2019188855A

JP2019188855A - 車両用視認装置

Info

Publication number: JP2019188855A
Application number: JP2018080192A
Authority: JP
Inventors: 直樹野畑; Naoki Nohata
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2018-04-18
Filing date: 2018-04-18
Publication date: 2019-10-31

Abstract

【課題】表示される車両周辺の撮影画像の奥行き感を表現可能な車両用視認装置を提供することを目的とする。【解決手段】光が透過可能な表示面を有し、それぞれの表示面を重ねて配置された複数のモニタ１４と、車両周辺としての後側方の対象物を検出すると共に、対象物までの距離を測定する距離センサ２０と、車両後側方を撮影する後側方カメラ１２と、後側方カメラ１２の撮影結果、及び距離センサ２０によって検出された対象物までの距離の測定結果に基づいて、複数のモニタ１４への後側方撮影画像を表示する表示制御を行う。具体的には、制御装置１８は、撮影画像から検出された対象物を抽出して、対象物までの距離が近いほど乗員に近い側のモニタ１４に検出された対象物を表示する表示制御表示制御を行う。【選択図】図３

Description

本発明は、車両周辺を撮影して撮影画像を表示することにより車両周辺を視認する車両用視認装置に関する。

車両周辺の撮影画像を表示して車両周辺を視認する車両用視認装置としては、例えば、特許文献１に記載の技術が提案されている。

特許文献１では、車両の左右のフロントフェンダの後部にカメラを設けて、カメラの撮影画像をディスプレイに表示することにより、アウターミラーの代わりに車両周辺を視認する装置が提案されている。具体的には、特許文献１の技術では、後方車両に対応する領域に目印を表示して、自車両と後方車両との距離に応じて目印の大きさを変化させて表示することで、後方車両の接近を分かり易くしている。

特開２０１３−２０７７４７号公報

ところで、従来のミラーを用いた車両用視認装置では、鏡を利用しており、虚像を視認させることで、奥行きが表現し易いが、特許文献１のように、撮影画像を表示する場合には、同一平面上に実像が表示されるため、奥行き感が表現し難い。特許文献１では、目印の大きさを変化させて表示することで、後方車両の接近を分かり易くしているものの、同一平面上に実像が表示される構成であるため、奥行き感を表現するためには改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、表示される車両周辺の撮影画像の奥行き感を表現可能な車両用視認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に第１の態様は、光が透過可能な表示面を有し、それぞれの表示面を重ねて配置された複数の表示部と、車両周辺の対象物を検出し、対象物までの距離を検出する検出部と、車両周辺を撮影する撮影部と、前記撮影部の撮影画像及び前記検出部の検出結果に基づいて、前記撮影画像から検出された対象物を抽出して、対象物までの距離が近いほど乗員に近い側の前記表示部に検出された対象物を表示する表示制御を行う制御部と、を備えている。

第１の態様によれば、複数の表示部は、光が透過可能な表示面を有してそれぞれ表示面が重ねて配置されている。光が透過可能な表示面がそれぞれ重ねて配置されているので、各表示面に表示された画像を重ねて視認することができる。

検出部では、車両周辺の対象物が検出されると共に、対象物までの距離が検出され、撮影部では、車両周辺が撮影される。

そして、制御部では、撮影部の撮影画像及び検出部の検出結果に基づいて、撮影画像から検出された対象物を抽出して、対象物までの距離が近いほど乗員に近い側の表示部に検出された対象物を表示する表示制御が行われる。これにより、車両に近い対象物は乗員に近い側のモニタに表示され、車両に遠い対象物は乗員から遠い側のモニタに表示されるので、表示される車両周辺の撮影画像の奥行き感を表現することができる。

なお、制御部は、乗員に近い前記表示部ほど高解像度の画像を表示、または前記複数の表示部が、乗員に近い表示部ほど高解像度としてもよい。これにより、奥行き感をより分かり易くすることが可能となる。

また、制御部が、乗員に近い前記表示部ほど高輝度の画像を表示、または複数の表示部が、乗員に近い表示部ほど高輝度としてもよい。これにより、奥行き感をより分かり易くすることが可能となる。

さらに、制御部は、車速またはシフト位置に応じて、前記複数の表示部のそれぞれに対象物を表示するための予め定めた距離閾値を変更して表示してもよい。これにより、走行に応じた奥行き感を表現することが可能となる。

以上説明したように本発明によれば、表示される車両周辺の撮影画像の奥行き感を表現可能な車両用視認装置を提供できる、という効果がある。

本実施形態に係る車両用視認装置の概略構成を示す図である。本実施形態に係る車両用視認装置のモニタの構成を示す斜視図である。本実施形態に係る車両用視認装置の制御系の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る車両用視認装置の制御装置で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。（Ａ）は後側方カメラの撮影画像の一例を示す図であり、（Ｂ）は近距離に対応する対象物を撮影画像から抽出した一例を示す図であり、（Ｃ）は中距離に対応する対象物を撮影画像から抽出した一例を示す図であり、（Ｄ）は遠距離に対応する対象物を撮影画像から抽出した一例を示す図である。本実施形態の変形例に係る車両用視認装置の制御系の構成を示すブロック図である。（Ａ）は低速、中速、及び高速の各車速域に応じて、各モニタに表示する距離閾値を定めた例を示す図であり、（Ｂ）は前進の場合の距離閾値及び後退の場合の距離閾値の一例を示す図である。本実施形態の変形例に係る車両用視認装置の制御装置で行われる処理の流れの一例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の一例を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る車両用視認装置の概略構成を示す図である。

本実施形態に係る車両用視認装置は、撮影部としての後側方カメラ１２、及び表示部としてのモニタ１４が車両の左右に対応してそれぞれ設けられている。

後側方カメラ１２は、車両のサイドドア（フロントサイドドア、図示省略）の上下方向中間部の車両前側端に外側に設置されて車両後側方を撮影する。後側方カメラ１２は、支持体としての略直方体形箱状の筐体１３に設けられており、レンズが車両後側方に向けて配置され、車両の後側方を撮影する。筐体１３の車幅方向内側端部は、サイドドアに取付けられており、筐体１３がサイドドア（車体側）に車両前後方向に回動可能に支持されている。

モニタ１４は、フロントピラーの下端付近に設けられ、後側方カメラ１２の後側方撮影画像を主に表示する。すなわち、アウターミラーの代わりとされ、モニタ１４を確認することにより、車両後側方を視認することができる。

モニタ１４は、詳細には、図２に示すように、複数（本実施形態では３つ）の近距離用モニタ１４Ａ、中距離用モニタ１４Ｂ、及び遠距離用モニタ１４Ｃを含んで構成されている。各モニタ１４は、それぞれ光が透過可能な表示面を有しており、ケース１５Ａ、１５Ｂ内にそれぞれの表示面を重ねて配置されている。すなわち、光が透過可能な表示面がそれぞれ重ねて配置されているので、各表示面に表示された画像を重ねて視認することができる。各モニタ１４としては、例えば、透明有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイや、液晶ディスプレイ等を適用することが可能である。

続いて、本実施形態に係る車両用視認装置１０の制御系の構成について説明する。図３は、本実施形態に係る車両用視認装置１０の制御系の構成を示すブロック図である。

車両用視認装置１０は、検出部及び制御部としての制御装置１８を備えており、制御装置１８によって後側方カメラ１２によって撮影された撮影画像のモニタ１４への表示を制御する。

制御装置１８は、ＣＰＵ１８Ａ、ＲＯＭ１８Ｂ、ＲＡＭ１８Ｃ、及びＩ／Ｏ（入出力インタフェース）１８Ｄがそれぞれバス１８Ｅに接続されたマイクロコンピュータで構成されている。

ＲＯＭ１８Ｂには、後側方カメラ１２の後側方撮影画像をモニタ１４に表示するための表示制御等を行うための各種プログラムが記憶されている。ＲＯＭ１８Ｂに記憶されたプログラムをＲＡＭ１８Ｃに展開してＣＰＵ１８Ａが実行することにより、モニタ１４への表示制御が行われる。

Ｉ／Ｏ１８Ｄには、後側方カメラ１２、モニタ１４（近距離用モニタ１４Ａ、中距離用モニタ１４Ｂ、及び遠距離用モニタ１４Ｄ）、操作部１６、及び検出部としての距離センサ２０が接続されている。

後側方カメラ１２は、車両後側方を撮影することによって後側方撮影画像を得る。撮影によって得られた後側方撮影画像は、後側方カメラ１２の撮影結果として制御装置１８に出力する。

各モニタ１４は、後側方カメラ１２によって撮影された後側方撮影画像をそれぞれ表示する。なお、後側方撮影画像を各モニタ１４に表示する際には、撮影画像の左右を反転する鏡像変換等の画像処理を行って表示する。また、各モニタ１４への表示制御については詳細は後述する。

操作部１６は、モニタ１４に表示される画像の表示位置、すなわち、後側方の視認範囲の変更の指示等を行う。操作部１６は、例えば、視認範囲の車幅方向への変更指示や、車両上下方向への変更指示等を行うためのスイッチやセンサや、視認範囲の拡大や縮小の変更指示を行うスイッチやセンサ、視認範囲を変更する対象のモニタ１４（左または右）を指示するためのスイッチ等を備える。また、操作部１６は、後側方の視認範囲の変更の指示等が乗員によって行われると、変更指示信号を制御装置１８に出力する。操作部１６は、具体的には、左スイッチ、右スイッチ、及び方向指示部等を含む。すなわち、左スイッチまたは右スイッチによって視認範囲を変更するモニタ１４に対応する方向（左または右）を指示し、方向指示部によって視認範囲の変更方向（車幅方向及び車両上下方向）を指示する。なお、視認範囲の変更については音声入力による変更指示を可能としてもよい。

距離センサ２０は、車両周辺としての後側方の対象物の検出と、対象物までの距離の測定とを行うための距離情報を測定する。距離センサ２０は、例えば、超音波レーダや、ミリ波レーダ、レーザレーダなどの各種レーダ、或いは、ステレオカメラなどの距離測定可能なカメラを適用できる。

また、制御装置１８は、後側方カメラ１２の撮影結果、及び距離センサ２０の測定結果に基づいて、対象物を検出すると共に、対象物までの距離を検出する。そして、対象物までの距離に応じて、複数のモニタ１４への後側方撮影画像を表示する表示制御を行う。本実施形態では、制御装置１８は、撮影画像から検出された対象物を抽出して、対象物までの距離が近いほど乗員に近い側のモニタ１３に検出された対象物を表示する表示制御を行う。

また、制御装置１８は、各モニタ１４へ表示する際に、乗員に近い側のモニタ１４ほど高輝度で表示してもよいし、乗員に近い側のモニタ１４ほど高解像度で表示してもよい。或いは、乗員に近い側のモニタ１４ほど高輝度かつ高解像度で表示してもよい。これらにより、奥行き感をより分かり易くすることができる。なお、輝度及び解像度の少なくとも一方は、制御装置１８の制御により変更する形態としてもよいし、モニタ１４の性能が異なるものを用いる形態としてもよい。

また、制御装置１８は、車両の左右に対応して一対設けてもよい。この場合には、それぞれ相互通信可能なようにそれぞれのＩ／Ｏ１８Ｄに他方の制御装置１８が接続される。また、制御装置１８は１つとして、左右のそれぞれの後側方カメラ１２やモニタ１４を制御する形態としてもよい。

続いて、上述のように構成された本実施形態に係る車両用視認装置１０の制御装置１８で行われる具体的な表示制御について説明する。図４は、本実施形態に係る車両用視認装置１０の制御装置１８で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図４の表示制御は、図示しないイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンされた場合に、ＲＯＭ１８Ｂに予め記憶された表示制御プログラムを実行することにより開始する。

ステップ１００では、ＣＰＵ１８Ａが、後側方カメラ１２によって撮影された撮影画像を取得してステップ１０２へ移行する。

ステップ１０２では、ＣＰＵ１８Ａが、距離センサ２０によって測定された距離情報を取得してステップ１０４へ移行する。

ステップ１０４では、ＣＰＵ１８Ａが、後側方カメラ１２の撮影画像、及び距離センサ２０から取得した距離情報に基づいて、対象物を検出し、撮影画像中の対象物を特定してステップ１０６へ移行する。すなわち、距離センサ２０によって検出された対象物に対応する撮影画像中の対象物を特定する。

ステップ１０６では、ＣＰＵ１８Ａが、注目対象物までの距離を距離センサ２０から取得した距離情報に基づいて特定してステップ１０８へ移行する。

ステップ１０８では、ＣＰＵ１８Ａが、注目対象物までの距離が予め定めた近距離であるか否かを判定する。該判定は、注目対象物までの距離が近距離として予め定めた距離範囲内（例えば、数ｍ未満）の近距離であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合には１１０へ移行し、否定された場合にはステップ１１２へ移行する。

ステップ１１０では、ＣＰＵ１８Ａが、乗員に近い側の近距離用モニタ１４Ａに注目対象物を鏡像変換して表示してステップ１１８へ移行する。

ステップ１１２では、ＣＰＵ１８Ａが、注目対象物までの距離が予め定めた中距離であるか否かを判定する。該判定は、注目対象物までの距離が中距離として予め定めた距離範囲内（例えば、数ｍ以上から十数ｍ未満）の中距離であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合には１１４へ移行し、否定された場合には遠距離であると判定してステップ１１６へ移行する。

ステップ１１４では、ＣＰＵ１８Ａが、中距離用モニタ１４Ｂに注目対象物を鏡像変換して表示してステップ１１８へ移行する。

ステップ１１６では、ＣＰＵ１８Ａが、乗員から遠い側の遠距離用モニタ１４Ｃに注目対象物を鏡像変換して表示してステップ１１８へ移行する。

ステップ１１８では、ＣＰＵ１８Ａが、他の注目対象物があるか否かを判定する。該判定は、距離センサ２０によって検出された対象物が現在の注目対象物の他にあるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ１０６に戻って他の注目対象物に対して上述の処理を繰り返す。一方、判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理を繰り返す。

このように処理を行うことで、例えば、後側方カメラ１２の撮影画像が、図５（Ａ）に示す撮影画像の場合、近距離に対応する対象物を撮影画像から抽出すると、図５（Ｂ）に示すようになり、抽出された対象物が乗員に近い側の近距離用モニタ１４Ａに表示される。また、中距離に対応する対象物を撮影画像から抽出すると、図５（Ｃ）に示すようになり、抽出された対象物が中距離用モニタ１４Ｂに表示される。そして、遠距離に対応する対象物を撮影画像から抽出すると、図５（Ｄ）に示すようになり、抽出された対象物が後方の遠距離用モニタ１４Ｃに表示される。このように後側方カメラ１２の撮影画像に対して対象物を検出し、対象物までの距離に応じて異なるモニタ１４に表示することにより、対処物までの距離が近いほど乗員に近いモニタ１４に対象物が表示されるので、奥行き感を表現できる。

次に、本実施形態に係る車両用視認装置１０の変形例について説明する。図６は、本実施形態の変形例に係る車両用視認装置の制御系の構成を示すブロック図である。

変形例に車両用視認装置１１は、図６に示すように、上記実施形態に係る車両用視認装置１０に対して、車速センサ２２を更に備えている。

上記の実施形態では、各モニタ１４に表示する対象物までの距離に対する距離閾値（閾値範囲）を固定とした例を説明したが、変形例では、車速に応じて距離閾値を変更するようになっている。具体的には、上記の実施形態における近距離、中距離、遠距離の距離閾値範囲を車速に応じて変更する。例えば、各モニタ１４に表示する近距離、中距離、遠距離の距離閾値を車速毎に予め定めて、車速に応じて変更する。

一例としては、図７（Ａ）に示すように、低速（例えば、０〜３０ｋｍ／ｈ未満）、中速（例えば、４０〜８０ｋｍ／ｈ未満）、高速（例えば、８０ｋｍ／ｈ以上）のように、車速を複数段階に定義する。そして、各車速域に応じて、各モニタ１４に表示する距離閾値（近距離閾値、中距離閾値、及び遠距離閾値）を定める。図７（Ａ）の例では、低速の場合は、０〜５ｍ未満を近距離、５〜１０ｍ未満を中距離、１０ｍ以上を遠距離としている。また、中速の場合は、０〜１０ｍ未満を近距離、１０〜２０ｍ未満を中距離、２０ｍ以上を遠距離としている。そして、高速の場合は、０〜１５ｍ未満を近距離、１５〜４０ｍ未満を中距離、４０ｍ以上を遠距離としている。なお、図７（Ａ）の近距離閾値、中距離閾値、及び遠距離閾値は、一例であってこれに限定されるものではない。また、車速についても低速、中速、及び高速は、これに限定されるものではない。

なお、車速センサ２２の代わりに、図６の点線で示すように、シフトポジションセンサ２４を設けて、シフト位置に応じて各モニタ１４に表示する距離閾値を変更してもよい。例えば、前進の場合の距離閾値と、後退の場合の距離閾値を異なる距離閾値としてもよい。具体的には、図７（Ｂ）に示すように、前進の場合には、０〜１０ｍ未満を近距離、１０〜２０ｍ未満を中距離、２０ｍ以上を遠距離とし、後退の場合には、０〜５ｍ未満を近距離、５〜１０ｍ未満を中距離、１０ｍ以上を遠距離とする。また、前進と後退の判別は、シフトポジションセンサ２４の代わりに後退スイッチ等の後退を検出するスイッチを用いて判別してもよい。

続いて、本実施形態の変形例に係る車両用視認装置１１の制御装置１８で行われる具体的な表示制御について説明する。図８は、本実施形態の変形例に係る車両用視認装置１１の制御装置１８で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図８の表示制御は、図示しないイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンされた場合に、ＲＯＭ１８Ｂに予め記憶された表示制御プログラムを実行することにより開始する。また、図４と同一処理については同一符号を付して説明する。

ステップ１０４では、ＣＰＵ１８Ａが、後側方カメラ１２の撮影画像、及び距離センサ２０から取得した距離情報に基づいて、対象物を検出し、撮影画像中の対象物を特定してステップ１０５Ａへ移行する。すなわち、距離センサ２０によって検出された対象物に対応する撮影画像中の対象物を特定する。

ステップ１０５Ａでは、ＣＰＵ１８Ａが、車速センサ２２の検出結果を取得することにより、車速を検出してステップ１０５Ｂへ移行する。なお、上述したように、車速センサ２２の代わりにシフトポジションセンサ２４を備える場合には、当該処理は、シフトポジションセンサ２４の検出結果を取得することによりシフト位置を検出する。

ステップ１０５Ｂでは、ＣＰＵ１８Ａが、検出した車速に応じて、近距離、中距離、及び遠距離の各距離閾値を設定してステップ１０６へ移行する。すなわち、検出した車速が、低速、中速、または高速の何れに該当するか判断し、図７（Ａ）に示す各距離閾値を設定することにより、以降のステップ１０８及びステップ１１２の判定を行うための距離閾値を設定する。

ステップ１０８では、ＣＰＵ１８Ａが、注目対象物までの距離がステップ１０５Ｂで設定された距離閾値に基づく近距離であるか否かを判定する。該判定は、注目対象物までの距離が近距離として設定された距離範囲内の近距離であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合には１１０へ移行し、否定された場合にはステップ１１２へ移行する。

ステップ１１２では、ＣＰＵ１８Ａが、注目対象物までの距離がステップ１０５Ｂで設定された距離閾値に基づく中距離であるか否かを判定する。該判定は、注目対象物までの距離が中距離として設定された距離範囲内の中距離であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合には１１４へ移行し、否定された場合には遠距離であると判定してステップ１１６へ移行する。

このように、車速に応じて、各モニタ１４に表示する距離閾値を変更することにより、走行速度に合わせた表示が可能となり、走行に応じた奥行き感を表現することが可能となる。また、車速が高くなるに従って、距離閾値の範囲を広くすることで、乗員に近い側のモニタ１４に表示された対象物が直ぐに、後方のモニタ１４に表示されて、結果として奥行き感が損なわれることを抑制できる。

また、シフト位置に応じて、各モニタ１４に表示する距離閾値を変更しても、前進と後退に応じた表示が可能となり、走行に応じた奥行き感を表現することが可能となる。

なお、上記の実施の形態では、モニタ１４をフロントピラーの下端付近に設けた例を説明したが、モニタ１４の位置はこれに限るものではない。例えば、インナーミラーの位置に設けてもよい。或いはコンビネーションメータ内に設けてもよい。或いは、センターコンソールに設けてもよい。或いは、フロントウインドシールドガラスの上部付近または天井の車両前方部に設けたインナーミラーに設けてもよい。

また、上記の実施形態における制御装置１８で行われる処理は、ソフトウエアの処理として説明したが、これに限るものではない。例えば、ハードウエアで行う処理としてもよいし、ハードウエアとソフトウエアの双方を組み合わせた処理としてもよい。

また、上記の実施形態における制御装置１８で行われる処理は、プログラムとして記憶媒体に記憶して流通させるようにしてもよい。

さらに、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０、１１車両用視認装置
１２後側方カメラ
１４モニタ
１４Ａ近距離用モニタ
１４Ｂ中距離用モニタ
１４Ｃ遠距離用モニタ
１８制御装置
２０距離センサ
２２車速センサ
２４シフトポジションセンサ

Claims

光が透過可能な表示面を有し、それぞれの表示面を重ねて配置された複数の表示部と、
車両周辺の対象物を検出し、対象物までの距離を検出する検出部と、
車両周辺を撮影する撮影部と、
前記撮影部の撮影画像及び前記検出部の検出結果に基づいて、前記撮影画像から検出された対象物を抽出して、対象物までの距離が近いほど乗員に近い側の前記表示部に検出された対象物を表示する表示制御を行う制御部と、
を備えた車両用視認装置。
前記制御部が、乗員に近い前記表示部ほど高解像度の画像を表示、または前記複数の表示部が、乗員に近い表示部ほど高解像度とされている請求項１に記載の車両用視認装置。
前記制御部が、乗員に近い前記表示部ほど高輝度の画像を表示、または前記複数の表示部が、乗員に近い前記表示部ほど高輝度とされている請求項１又は請求項２に記載の車両用視認装置。
前記制御部は、車速またはシフト位置に応じて、前記複数の表示部のそれぞれに対象物を表示するための予め定めた距離閾値を変更して表示する請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用視認装置。