JP2022016948A - Electronic rearview system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子後方視界システムを備えた自動車また二輪車における映像表示技術に関するものである。 The present invention relates to an image display technique in an automobile or a two-wheeled vehicle equipped with an electronic rear view system.
近年車両において、後方を撮影するカメラと、その映像を表示するディスプレイによる後方視界システムが考案されているが、これらのシステムでは自車周辺の広範囲の安全状況を確認できるよう比較的広角視野のカメラを用いるものが多くなっている。 In recent years, a rear view system has been devised in a vehicle using a camera that captures the rear and a display that displays the image. These systems have a relatively wide-angle field of view camera so that a wide range of safety conditions around the vehicle can be confirmed. There are many things that use.
また自動車後方の映像を表示する技術としては、自動車後方を撮影するカメラと従来のルームミラーの位置に配置したルームミラー型モニタを備えた電子ミラーシステムにおいて、カメラで撮影した映像の下部領域を上下方向だけや部分的に左右方向にも圧縮した映像を表示することで、距離感を得やすくする技術が知られている。(例えば、特許文献1や2)。
In addition, as a technology for displaying the image behind the vehicle, in an electronic mirror system equipped with a camera that captures the rear of the vehicle and a rear-view mirror type monitor placed at the position of the conventional rear-view mirror, the lower area of the image captured by the camera is moved up and down. A technique is known that makes it easier to obtain a sense of distance by displaying a compressed image only in the direction or partially in the left-right direction. (For example,
また電子後方視界システムの表示装置の表示部表面にハーフミラー(平面鏡)を組み合わせて、ディスプレイに画像を表示するとディスプレイの表示画像がハーフミラーを通して確認でき、ディスプレイの表示を消すとハーフミラー表面の等倍反射像が確認できるようにして、ディスプレイによる広範囲の視界と距離感を得やすくした平面鏡による等倍反射像の双方を選択できるシステムも考案されている。 In addition, when a half mirror (plane mirror) is combined with the display surface of the display device of the electronic rear view system and the image is displayed on the display, the displayed image on the display can be confirmed through the half mirror, and when the display is turned off, the surface of the half mirror, etc. A system has also been devised that allows the double-reflection image to be confirmed and allows the selection of both a wide-range view from the display and a same-magnification reflection image from a plane mirror that makes it easy to obtain a sense of distance.
しかし、広角視野のカメラによる撮影画像では従来のルームミラーやドアミラーなどの平面鏡や凸面鏡による後方視界確認装置に比較して確認したい後続車などが小さく遠くに見えるため距離感を掴みにくい。また、前述の特許文献1や2のように上下方向だけや、それに加えて左右方向の一部の画像のみを圧縮して画像生成して表示すると運転者は咄嗟の場合などにどの部分の画像から距離感を得れば良いのか混乱するという欠点があった。また、これらの欠点を補うために前記ディスプレイとハーフミラー(平面鏡)とを組み合わせたものもあるが、社室内外の明るさの条件によってはハーフミラーの反射像とディスプレイの表示が重なって見にくいという弱点があり、さらに表示装置の大型化やコスト高が問題であった。また、広範囲の視野から平面鏡や凸面鏡の反射像に近似した比較的狭い範囲の視野までをズームレンズを使ったカメラで撮影することも可能であるが、カメラ自体が大きくなり、高額になり、また視野方向を調整するためにカメラの光軸を動かす機構も必要になりシステムが複雑かつ比較的高額なものになってしまう。
However, in the image taken by the camera with a wide-angle field of view, it is difficult to get a sense of distance because the following vehicle that you want to check is smaller than the conventional rear-view mirror such as a rearview mirror or door mirror or a rear-view mirror with a convex mirror. Further, as in the case of the above-mentioned
本発明では、比較的広角のレンズを用いたカメラで撮影した広範囲の後方視界を表示できるようにした電子後方視界システムにおいて、専用の操作ボタンや、あるいはディスプレイ上の特定の位置をタップする、またはディスプレイ上で一連の簡単な操作(例えば表示画面を指でダブルタップするなど)によって、従来のルームミラーやドアミラーなどの平面鏡や凸面鏡で確認できる反射像と大凡同じ範囲の画像を運転者が自身の操作などで設定するか、あるいはあらかじめ表示ドライバー内で設定しておき、これを容易に表示することができるようにしたことを特徴としている。
また専用の操作ボタンや、あるいはディスプレイ上の一連の簡単な操作(例えば表示画面上で指を押し当てスライドするなど)によって表示倍率を維持したまま、カメラで撮影した範囲内で表示範囲を動かすことができる。
The present invention is an electronic rear-view system that can display a wide range of rear-view images taken with a camera using a relatively wide-angle lens, by tapping a dedicated operation button or a specific position on the display, or By a series of simple operations on the display (for example, double-tapping the display screen with your finger), the driver can create an image in the same range as the reflected image that can be confirmed with a conventional plane mirror such as a rear-view mirror or door mirror or a convex mirror. The feature is that it can be set by operation or set in advance in the display driver so that it can be easily displayed.
You can also move the display range within the range shot by the camera while maintaining the display magnification by using a dedicated operation button or a series of simple operations on the display (for example, pressing and sliding your finger on the display screen). Can be done.
これにより広角カメラと表示ドライバーとディスプレイのシンプルかつ比較的安価な基本構成のシステムで、自車周辺の広範囲の安全状況を確認できることに加え、これまでに見慣れてきた平面鏡や凸面鏡の反射像から得られるものに近似した距離感で後続車などのを認識することができ、車両の進路変更をする際などにおける安全性が向上する。 This makes it possible to check a wide range of safety conditions around the vehicle with a simple and relatively inexpensive basic configuration system consisting of a wide-angle camera, display driver, and display. It is possible to recognize the following vehicle with a sense of distance that is close to that of the vehicle, and the safety when changing the course of the vehicle is improved.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、これらの実施形態は本発明の一例であり、これらの実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, these embodiments are examples of the present invention, and are not limited to these embodiments.
図1は、本発明の実施形態に係る機能構成を示すブロック図である。電子後方視界システムは自動車や2輪車に搭載されており、図のようにカメラ1、表示ドライバー2、ディスプレイ3と必要に応じて操作ボタンスイッチ4や各種車両の状態を示すセンサー出力5などを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration according to an embodiment of the present invention. The electronic rear view system is installed in automobiles and two-wheeled vehicles, and as shown in the figure, it has a
図2は、本発明の実施形態におけるカメラ撮影画像の中から拡大画像をディスプレイに左右反転して表示するイメージを簡略化して表したものである。各モードは仮称であり、一例として表している。それぞれについて説明すると、広視野モードはカメラによる撮影画像の水平方向のほぼ全幅領域であるディスプレイ表示画像範囲DWを切り出し、左右反転してディスプレイに表示する。一般的に車両による安全確認領域は水平方向に広いため表示ディスプレイの表示画面も横長である場合が多く、その場合には広視野モードであっても図に表すように上下方向の端末領域は切り取られて表示されることになる。任意拡大モードや凸面鏡モードさらに平面鏡モードでは上記広視野モードよりも狭い範囲であるそれぞれのディスプレイ表示画像範囲 DN、ディスプレイ表示画像範囲 DT、ディスプレイ表示画像範囲 DSを切り出し、左右反転して表示する。 FIG. 2 is a simplified representation of an image in which an enlarged image is flipped left and right on a display from the images taken by the camera according to the embodiment of the present invention. Each mode is a tentative name and is shown as an example. Explaining each of them, in the wide field mode, the display display image range DW, which is an almost full width area in the horizontal direction of the image captured by the camera, is cut out and displayed on the display by flipping left and right. In general, the safety confirmation area by the vehicle is wide in the horizontal direction, so the display screen of the display is often horizontally long. In that case, the terminal area in the vertical direction is cut off as shown in the figure even in the wide field of view mode. Will be displayed. In the arbitrary magnifying mode, the convex mirror mode, and the plane mirror mode, each display display image range DN, display display image range DT, and display display image range DS, which are narrower than the wide field of view mode, are cut out and displayed in reverse.
図3は、本発明の実施形態1に係る車両後方撮影用のカメラとカメラの撮影画像をもとに表示ドライバーで加工した画像を運転者に向けて表示するディスプレイの配置の一例を示し、カメラ撮影画像から平面鏡の等倍反射像に近似した画像の切り出す方法を示す図である。カメラ1を車室内後方部リヤウインドウ付近に設置して、ディスプレイ3の表示部を通常のルームミラー鏡面と同様の大きさ形状にて、ルームミラーと同様の位置に設置した場合を示している。ここでディスプレイ3の表示部を平面鏡に置き換えたと仮定して、アイポイントHからの等倍反射像の水平方向視野角をMとして、接近する後続車などを確認する頻度が高い距離をターゲット想定位置(例えば車両後方に適当な車間距離を想定すると10m~30m以上後方の位置)とすると、この位置における水平方向の視野範囲がWとなる。カメラ撮影画像の水平方向画角 Cから上記視野範囲Wに相当する水平方向画角Dにてカメラ撮影画像の中央部付近の一部画像を切り出して左右反転した画像をディスプレイ3の水平方向表示幅に合わせてカメラ撮影画像を拡大表示する。このようにして、これまでのルームミラーによる平面鏡等倍反射像に近似した撮影画像を表示することができ運転者は距離感を掴みやすくなる。
FIG. 3 shows an example of the arrangement of the camera for rearward shooting of the vehicle according to the first embodiment of the present invention and the display for displaying the image processed by the display driver toward the driver based on the captured image of the camera. It is a figure which shows the method of cutting out the image which is close to the same-magnification reflection image of a plane mirror from a photographed image. The case where the
図4は、実施形態1におけるディスプレイ3の表示部を平面鏡に置き換えたと仮定したときのアイポイントHと平面鏡の位置関係から得られる等倍反射像の水平方向視野角Mを表した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a horizontal viewing angle M of a 1x reflection image obtained from the positional relationship between the eye point H and the plane mirror when it is assumed that the display unit of the
図5は、通常の車両における凸面鏡を用いたドアミラーを使用した場合の反射像の水平方向画角M2、および接近する後続車などを確認する頻度が高い距離をターゲット想定位置(例えば車両後方に適当な車間距離を想定した10m~30m以上後方の位置)とした場合の水平方向の視野範囲W2を表した図である。 FIG. 5 shows a target assumed position (for example, suitable for the rear of the vehicle) at a distance where the horizontal angle of view M2 of the reflected image when a door mirror using a convex mirror in a normal vehicle is used and the approaching following vehicle are frequently confirmed. It is a figure showing the horizontal field of view W2 in the case of (the position behind 10m to 30m or more assuming a large inter-vehicle distance).
図6は実施形態2に係る車両後方撮影用のカメラとカメラの撮影画像をもとに表示ドライバーで加工した画像を運転者に向けて表示するディスプレイの配置の一例を示し、カメラ撮影画像から凸面鏡の反射像に近似した画像の切り出し方を示す図である。カメラ11を通常のドアミラー設置位置付近に設置して、ディスプレイ33の表示部を車室内のメーター部とフロントウインドウ下部の中間部でかつ運転者の正面よりカメラ11寄り側に設置した場合を示している。広視野モードではカメラ撮影画像横方向範囲 C2そのままか、それに近い広範囲をディスプレイに表示するが、凸面鏡モードでは図5で説明したようにディスプレイ33の表示部と同様の外形形状でかつ同等大きさの凸面鏡をカメラ11の設置部に置いたと仮定して、アイポイントHからの反射像の水平方向視野角をM2として、接近する後続車を確認する頻度が比較的高いターゲット想定位置(例えば車両後方に適当な車間距離を想定すると10m~30m以上後方の位置における水平方向の視野範囲W2となり、カメラ撮影画像水平方向画角 C2から上記視野範囲W2に相当する水平方向画角D2にて撮影画像の中央部付近の画像を切り出してディスプレイ33の水平方向表示幅に合わせてカメラ撮影画像を拡大表示する。このようにして、これまでのドアミラーによる凸面鏡反射像に近似した撮影画像を表示することができ運転者は距離感を掴みやすくなる。
FIG. 6 shows an example of the arrangement of the camera for rearward shooting of the vehicle according to the second embodiment and the display for displaying the image processed by the display driver based on the captured image of the camera toward the driver, and the convex mirror from the image captured by the camera. It is a figure which shows the method of cutting out the image which is close to the reflection image of. The case where the camera 11 is installed near the normal door mirror installation position and the display unit of the
本発明の実施形態1および実施形態2におけるカメラ撮影画像から切り出して拡大表示した画像は、あらかじめ車両におけるカメラやディスプレイの配置やディスプレイの大きさなどを考慮して表示ドライバーに設定する方法か、あるいは運転者が簡単な操作で任意に拡大した画像を設定できるか、あるいはその両方の手段で設定できるようにして、設定された部分拡大画像を自動的に、あるいは簡単な操作で複数をメモリーでき、さらにこれらの部分拡大画像を簡単な操作で呼び出すことができる。 The image cut out from the images taken by the cameras in the first and second embodiments of the present invention and enlarged and displayed may be set in the display driver in advance in consideration of the arrangement of the camera and the display in the vehicle, the size of the display, and the like. The driver can set an arbitrarily enlarged image with a simple operation, or can set it by both means, and the set partially enlarged image can be stored automatically or multiple times with a simple operation. Furthermore, these partially enlarged images can be called up with a simple operation.
本発明の実施形態1および実施形態2におけるディスプレイ表示画像はカメラによる撮影画像の範囲内で上下方向や左右方向に専用の操作ボタンや、あるいはディスプレイ上の一連の簡単な操作(例えば表示画面上で指を押し当てスライドするなど)によって表示倍率を維持したまま表示範囲を動かすことができ、さらにその動かした位置をメモリーすることも可能とする。図7は図2の凸面鏡モードを例に表示画像を動かしたときのイメージを表した。 The display display image in the first and second embodiments of the present invention may be a dedicated operation button in the vertical or horizontal direction within the range of the image captured by the camera, or a series of simple operations on the display (for example, on the display screen). You can move the display range while maintaining the display magnification by pressing and sliding your finger, etc., and you can also memorize the moved position. FIG. 7 shows an image when the displayed image is moved by taking the convex mirror mode of FIG. 2 as an example.
上記実施形態1や実施形態2においてターゲット想定位置が変化すると鏡面による反射像の画角MやM2とカメラ撮影画像から切り出して表示する画角DやD2との比率すなわちカメラの撮影画像から表示画像を切り出す倍率も変化する。また実施形態1のようにカメラとディスプレイの位置が車両の前後方向に大きく離れていると、その変化は顕著になる。そのため例えばミリ波レーダーなどのセンサーにより連続的に後続車などとの距離を検出して、その距離を基に表示ドライバー内で演算してカメラ撮影画像から表示画像を切り出すときの拡大倍率をできるだけ連続的に変化させることで鏡面による反射像により近づける機能を付加した実施形態1および実施形態2の電子後方視界システム。 When the assumed target position changes in the first and second embodiments, the ratio of the angles of view M and M2 of the reflected image by the mirror surface to the angles of view D and D2 cut out from the image captured by the camera, that is, the image displayed from the image captured by the camera. The magnification of cutting out also changes. Further, when the positions of the camera and the display are greatly separated in the front-rear direction of the vehicle as in the first embodiment, the change becomes remarkable. Therefore, for example, a sensor such as a millimeter-wave radar continuously detects the distance to the following vehicle, etc., and the display driver calculates based on that distance to continuously increase the magnification when cutting out the displayed image from the image taken by the camera. The electronic rear view system of the first embodiment and the second embodiment, which is provided with a function of bringing the reflected image closer to the mirror surface by changing the image.
本発明に係る電子後方視界システムは、カメラが撮像する車両の後方画像に対して画像処理を行いディスプレイに表示する車両用の後方視界システムに適用できる。 The electronic rear view system according to the present invention can be applied to a rear view system for a vehicle that performs image processing on a rear image of a vehicle captured by a camera and displays it on a display.
1 カメラ中央
11 カメラ右
111 カメラ左
2 表示ドライバー(表示画像処理装置)
3 ディスプレイ中央(表示装置)
22 ディスプレイ右(表示装置)
222 ディスプレイ左(表示装置)
4 操作ボタン、スイッチなど
5 車両の状態(センサー入力など)
H アイポイント(運転者視点位置)
DMR ドアミラー右
DML ドアミラー左
1 Camera center 11 Camera right 111 Camera left 2 Display driver (display image processing device)
3 Center of display (display device)
22 Display right (display device)
222 Display left (display device)
4 Operation buttons, switches, etc. 5 Vehicle status (sensor input, etc.)
H eye point (driver's viewpoint position)
DMR door mirror right
DML door mirror left
Claims (3)
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JP2020119959A JP2022016948A (en) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | Electronic rearview system |
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