JP3300341B2 - 監視システムおよびカメラ調整方法 - Google Patents

監視システムおよびカメラ調整方法

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JP3300341B2
JP3300341B2 JP2001529674A JP2001529674A JP3300341B2 JP 3300341 B2 JP3300341 B2 JP 3300341B2 JP 2001529674 A JP2001529674 A JP 2001529674A JP 2001529674 A JP2001529674 A JP 2001529674A JP 3300341 B2 JP3300341 B2 JP 3300341B2
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vehicle
cameras
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angle
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修作 岡本
雅通 中川
森村　　淳
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Panasonic Holdings Corp
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】技術分野 本発明は、車両運転の際の安全確認の補助などに利用さ
れる、カメラを用いた監視システムに有効な技術に関す
る。
【０００２】背景技術 従来、車両の周囲をカメラを用いて実写監視する装置と
して、日本国特許公開公報特開平３−９９９５２号に記
載の装置が知られている。この装置（車両用周囲状況モ
ニタ）は、図２９（ａ）に示すように、複数台の車両用
周囲状況モニタ用のカメラ（ａ〜ｆ）を車両１００の周
囲に取り付け、各カメラにより撮影された部分画像を平
面視変換して平面視部分画像を作成し、これらを合成し
て、図２９（ｂ）に示すような平面視全体画像を作成
し、ディスプレイ（ＴＶモニタ）２００に表示してい
る。
【０００３】ところが、上述の装置では、路面監視用の
カメラは、後方景色までも表示させるようには構成され
ていないので、たとえば後退操作に際して後方景色をデ
ィスプレイに表示させる場合には、図２９（ｃ）に示す
ように、上記路面撮影用のカメラとは別に、後方監視用
のカメラｇを車両１００に別途設けなければならない。
【０００４】発明の開示 本発明は、車両などに利用される監視システムとして、
カメラの設置形態、設置位置などを改善することによっ
て、監視性能を、従来よりも向上させることを目的とす
る。
【０００５】具体的には、本発明は、監視システムとし
て、対をなす第１および第２のカメラからなるツインカ
メラを備え、前記第１および第２のカメラは、撮影範囲
が少なくとも一部重なり、かつ、その光軸同士が、両方
の光軸に平行なカメラ設置平面に投影されたとき所定の
広がり角をなすように、設置されており、前記第１およ
び第２のカメラのうちの少なくとも一方は、当該カメラ
の視野範囲のｕｖ平面をその光軸と直交する基準平面上
に投影したとき、ｕ軸が、当該基準平面と前記カメラ設
置平面との交線に対して、平行とならずかつ直交しない
ように、その光軸周りの回転角が設定されているもので
ある。
【０００６】そして、前記ツインカメラは、車両に、当
該車両の周囲およびその遠方を撮影するように、設置さ
れているのが好ましい。さらに、前記ツインカメラは、
前記広がり角が、５０度以上９０度以下であり、前記回
転角が、前記基準平面上でｕ軸が前記基準平面と前記カ
メラ設置平面との交線に対して平行となるときの角度を
０度としたとき、１０度以上３５度以下になるように、
設置されているのが好ましい。
【０００７】また、前記第１および第２のカメラは、そ
の視野範囲が方形状であるのが好ましい。
【０００８】また、前記本発明に係る監視システムは、
前記ツインカメラを含み、車両の周囲を撮影する複数の
カメラと、前記複数のカメラの撮像画像から仮想視点か
ら見た合成画像を生成する画像処理部とを備えているの
が好ましい。
【０００９】また、前記ツインカメラは、一体型に実装
されているのが好ましい。
【００１０】また、本発明は、車両に設置され、当該車
両の周囲およびその遠方を撮影する対をなすカメラから
なるツインカメラの調整方法として、前記対をなすカメ
ラそれぞれの仰角、方位角、および光軸周りの回転角
を、撮影方向を示す直線における当該カメラに撮される
部分の長さ、車両端部に沿う直線における当該カメラに
撮される部分の長さ、および撮影方向における死角の面
積を指標として、調整するものである。
【００１１】発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説
明する。
【００１２】図１は本発明の各実施形態に係る車両監視
システムとしての車両外部表示装置の機能ブロック図で
ある。図１（ａ）において、車両外部表示装置１０は車
両の複数箇所に設置される複数の撮影手段としてのカラ
ーＣＣＤカメラＣ１〜Ｃｎと、これらのカメラＣ１〜Ｃ
ｎからの撮影画像ＴＰ１〜ＴＰｎを入力し、当該撮影画
像ＴＰ１〜ＴＰｎを加工して、仮想視点画像データＰＰ
＿Ｄとして出力する画像処理装置１１と、データＰＰ＿
Ｄを入力し、仮想視点画像ＰＰを表示する液晶ディスプ
レイ１２とからなる。画像処理装置１１は、撮影画像Ｔ
Ｐ１〜ＴＰｎの加工を、変換テーブルＴＢＬ１〜ＴＢＬ
ｍの何れかを用いて行う。
【００１３】ここで、撮影手段は、典型的にはＣＣＤ，
ＣＭＯＳデバイス等の固体撮像素子をもつカラーまたは
モノクロのデジタルカメラである。また、撮影手段は例
えば、レンズとプリズムまたはミラーとの組み合わせに
よって構成され、レンズ、プリズムまたはミラーへの入
射光が、所定光路を通って撮影手段から離れた位置にあ
る撮像素子に伝達されるように構成されていてもよい。
【００１４】またカメラは、２以上の設置姿勢を持つも
の（向きが変更できるもの）、または撮影範囲をズーム
等により変化させることができるものであってもよい。
カメラの設置姿勢や撮影範囲が変化したとき、画像処理
装置１１は、適宜異なる処理を行うことはいうまでもな
い。
【００１５】また、画像処理装置１１は、車両に搭載さ
れてもよいし、または車両以外の場所に設けられてもよ
い。後者の場合には、撮影手段からの画像データは車外
の画像処理装置にワイヤレスで送信され、当該画像処理
装置は、受信した当該画像データに所定の加工を施した
後、生成した仮想視点画像を車両に搭載したディスプレ
イに送信する。
【００１６】また、ディスプレイは、典型的には液晶デ
ィスプレイであるが、プラズマディスプレイ等の他の表
示デバイスを用いることもできる。また、ここで用いる
ディスプレイは、車両搭載型のＧＰＳ端末ディスプレイ
（いわゆるカーナビゲーションシステムのディスプレ
イ）と共用したものであってもよいし、これとは別個に
設けたものであってもよい。
【００１７】画像処理装置１１がどの変換テーブルを使
用するかによって、車両外部表示装置１０の表示モード
が決定される。この表示モードは、手動によりまたは自
動的に切り換えることができる。ここでの加工は、ク
リッピング処理、画像変形処理、クリッピングされ
た部分画像の合成処理（境界処理を含む）である。
【００１８】「クリッピング」とは、仮想視点画像の合
成に必要な部分を撮影画像から切り出す処理を意味す
る。また「境界処理」とは、部分画像同士の境界を隠す
または目立たなくするための処理をいう。境界を隠した
り目立たなくするためには、具体的には例えば、部分画
像同士を境界部分において一部重複させ、重複部分の輝
度、彩度、色相の少なくとも１つについて境界での変化
を滑らかにする手法などを用いればよい。もちろん、部
分画像同士の境界を、区分線によって明示してもかまわ
ない。
【００１９】これらの〜の処理は、それぞれ別々に
なされてもよいし、全部または一部が１つの工程により
なされてもよい。また、撮影された画像の変形処理を行
った後にクリッピングおよび合成処理を行うこともでき
るし、クリッピングを行った後に変形処理および合成処
理を行うこともできる。たとえば、撮像素子がＣＣＤで
ある場合には、撮影画像をフレームバッファに取り込ん
だ後にクリッピングを行うことができるし、撮像素子が
ＣＭＯＳデバイスである場合には、撮影時にクリッピン
グするべき部分を指定し、クリッピングした画像をフレ
ームバッファに取り込むことができる。
【００２０】また、ディスプレイ１２には、コンピュー
タグラフィクスにより作成された車両図形Ｍが表示され
ている。この車両図形Ｍは、仮想視点からみた車両画像
を表したものである。なお、ディスプレイ１２には、常
に仮想視点視車両図形Ｍが表示されるとは限らない。
【００２１】図２は変換テーブルの一例を示す図であ
る。図２では、仮想視点画像ＰＰの画素座標（ｉ，ｊ）
とマッピングデータとの対応関係を示している。
【００２２】変換テーブルは具体的には、部分画像の画
素座標を、仮想視点画像の画素座標に変換するものであ
る。部分画像の画素座標と仮想視点画像の画素座標と
は、仮想視点の位置やカメラの設置位置等によって、１
対１に対応する場合もあれば、複数対１に対応する場合
もある。例えば、部分画像の境界部において境界処理が
行われる場合には、部分画像の画素座標と仮想視点画像
の画素座標とは必ずしも１対１には対応しない。
【００２３】図２において、座標（ｉ１，ｊ１）はカメ
ラＣｐ（ｐは１〜ｎのいずれか）による部分画像が対応
する画素を示しており、これに対応するマッピングデー
タとして、カメラＣｐによる部分画像におけるＸＹ座標
が準備されている。また、座標（ｉ２，ｊ２）はカメラ
Ｃｐによる部分画像とカメラＣｑ（ｑは１〜ｎのいずれ
かでｐ以外）による部分画像とが重なっている境界部分
に相当する画素を示しており、カメラＣｐ，Ｃｑによる
各部分画像のＸＹ座標およびその必要度が、マッピング
データとして準備されている。この場合、座標（ｉ２，
ｊ２）の画素値は例えば、 画素値＝｛（カメラＣｐの座標（５６，８０）の画素値）×０．５ ＋（カメラＣｑの座標（１０，１０）の画素値）×０．３｝ ／（０．５＋０．３） のように表すことができる。
【００２４】図１（ｂ）は画像処理装置１１Ａ内に変換
テーブルＴＢＬ１〜ＴＢＬｍが設けられた場合の構成を
示しており、画像処理装置１１Ａ内の図示しないプロセ
ッサがこれら変換テーブルＴＢＬ１〜ＴＢＬｍの何れか
を参照する。
【００２５】図１に示す変換テーブルＴＢＬ１〜ＴＢＬ
ｍは、具体的には、ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ等の書き込み
・消去可能なＲＯＭを含む）またはＲＡＭに書き込まれ
ている。変換テーブルは、上述した画像処理装置１１内
のプロセッサが変換テーブル・データを計算してＲＡＭ
またはＲＯＭに書き込むことによって生成してもよい
し、たとえば、ファームウェアとして提供される変換テ
ーブル・データを、通信回線やディスクドライブ等のデ
ータ転送手段を用いて上述のＲＡＭまたはＲＯＭに書き
込むことによって生成することも可能である。
【００２６】なお、カメラＣ１〜Ｃｎにより撮影した画
像について、どの範囲をクリッピングするかは予め設定
しておくことができ、このクリッピングの範囲は、クリ
ッピング基準的に基づき、予め決定しておくことができ
る。
【００２７】また、画像処理装置の機能は、その全部ま
たは一部を、専用のハードウェアを用いて実現してもか
まわないし、ソフトウェアによって実現してもかまわな
い。また、画像処理装置の機能の全部または一部をコン
ピュータに実行させるためのプログラムを格納した記録
媒体や伝送媒体を、利用することも可能である。
【００２８】以下、本発明の各実施形態について、説明
する。なお、各図面では、カメラや人等は本来、写真で
示されるべきものであるが、便宜上、イラストで示すも
のとする。
【００２９】（第１の実施形態） 図３は従来の後方監視カメラの設置態様を示す図であ
る。車両後方をより詳細に監視するためには、車両後方
の近傍から遠方までできるだけ広範囲の領域を撮すこと
が望ましい。したがって、近年では、後方監視用の撮影
手段として、画角が１１０度を超えるような非常に広い
視野を持つカメラが用いられつつある。しかしながら、
図３に示すように、いかに広角のカメラといえども、そ
の画角が１８０度よりも小さい限り、車両２１のすぐ後
方の両側に撮影範囲外の死角Ｄが必ず生じてしまう。特
に、死角Ｄの中でも、車幅よりも内側に相当する部分Ｄ
Ｓが見えないと、その部分ＤＳに存在する物体を撮影画
像上認識することができず、車両後退時に安全面で問題
が生じるおそれがある。
【００３０】かかる問題を解決するためには、１８０度
以上の超広視野を持つ、例えば魚眼レンズを用いたカメ
ラを撮影手段として用いる方法が、一般的には考えられ
る。ところがこの方法では、レンズ加工に要求される精
度が極めて高いためにコストがかかる、撮影範囲が広す
ぎるため細かな解像度が得られないなどといった実用化
に向けての課題が多い。一方、左右１８０度の視界を得
るために２台のカメラをペアにして用いることは、コス
ト面でも解像度の面でも、超広視野カメラの利用と比べ
て有効な方法と考えられる。
【００３１】図４は２台のカメラ２３Ｌ，２３Ｒをペア
にして近接配置した態様を示す概念図である。図４で
は、ツインカメラ２３となる２台のカメラ２３Ｌ，２３
Ｒを、１８０度の視野が得られ、かつ、カメラ２３Ｌ，
２３Ｒ同士がなるべく近くなり、その光軸が交わるよう
に配置した例を示している。なお、本願明細書において
「ツインカメラ」とは、対をなし、近接して配置された
２個のカメラからなるものをいう。
【００３２】さて、このような態様で構成されたカメラ
を車両に設置する場合には、ペアになる各カメラを、ど
のような向きにすればよいか、ということが問題にな
る。
【００３３】従来のように、１台のカメラのみを後方監
視用撮影手段として設置する場合には、カメラをまず真
後ろに向け、その仰角を用途に応じて調整する、といっ
た単純な方法によって、ほぼ最適な向きを得ることがで
きる。すなわち、カメラが１台の場合には仰角のみを決
めればよいので、その調整は単純である。
【００３４】ところが、ツインカメラの場合、それぞれ
のカメラの向きの調整はカメラ１台のときと比べて複雑
になる。なぜなら、ツインカメラを構成する個々のカメ
ラの向きを独立に調整するのではなく、一方のカメラの
撮影範囲と他方のカメラの撮影範囲とをともに確認しな
がら、それぞれのカメラの最適な向きを調整しなければ
ならないからである。ここで２つのカメラの撮影範囲を
確認するとは、例えば、２台のカメラの両方で撮影され
ている重なり領域が広すぎないかどうか、撮し逃しをし
ている場所がないか、などを確認する、ということであ
る。
【００３５】そこで本実施形態では、図４に示すような
ツインカメラをなすカメラそれぞれの向きの設定方法に
ついて、開示する。
【００３６】まず、準備として、カメラの向きを定義す
る。カメラの向きとしては例えば、図５に示すように、
空間を定義する座標系のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸を中心
とした回転を組み合わせて決める方法が一般的である。
ここでは、Ｘ軸周りの回転を仰角（tilt）、Ｙ軸周りの
回転を方位角（pan）、Ｚ軸周りの回転を回転角（twis
t）と呼ぶ。また、各軸を右ネジの方向に回すときを正
の角度で表し、逆方向に回すときを負の角度で表す。そ
して、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）の順で回転操作が行
われた結果のカメラの向きを（tilt，pan，twist）と表
す。
【００３７】この３種類の角度（tilt,pan,twist）によ
って、座標系におけるカメラの向きを一意に決めること
ができる。逆にいうと、ツインカメラにおいてカメラの
向きを最適に設定するためには、１台のカメラの調整の
ときとは異なり、仰角（tilt）に加えて、２種類の角度
すなわち方位角（pan）および回転角（twist）の調整が
必要になる。
【００３８】図７は図４に示すツインカメラ２３を車両
後端部のトランク上に設置した場合の、撮影範囲および
撮影画像の例を示す図である。
【００３９】ここで、車両後方の監視のために、車両後
方の周囲から遠方までできるだけ広範囲の領域を撮す、
という条件を、カメラ２３Ｌ，２３Ｒの画像を用いて定
性的に表現すると、次の３つの条件が挙げられる。 １．車両の中央線ＢＣＬが、できるだけ後ろまで（でき
れば水平線まで）見えていること ２．車両の後端線ＢＥＬが、車両の側方のできるだけ遠
くまで（できれば水平線まで）見えていること ３．車両後方の死角Ｓができるだけ小さいこと １は車両真後ろの視野を確保するための条件であり、特
にツインカメラとして配置する場合には、中央線ＢＣＬ
がそれぞれのカメラ２３Ｌ，２３Ｒで重複して撮影され
ていなければ、後方画像を合成したときに、後方中央部
分で空白ができてしまい、安全上大きな問題となる。し
たがって、中央線ＢＣＬはいずれのカメラ２３Ｒ，２３
Ｌからもなるべく遠くまで見えていることが望ましい。
なお、２は車両真横の視野を確保するための条件、３は
車両真後ろ直下の視野を確保するための条件である。
【００４０】したがって、上記３つの条件がどの程度満
たされているかを計算によって求めることができれば、
カメラの向きを、効率よく決定することができる。
【００４１】そこでまず、上記３つの項目を数値的に評
価するために、図８に示すような世界座標系を導入す
る。この座標系は、各軸を次のように設定している。
【００４２】Ｘ軸：バンパーが直線であると仮定し、カ
メラから見える路面と車のバンパーの境界を、路面上に
投影した線 Ｙ軸：路面上における、車の縦の中心線 Ｚ軸：路面に垂直で、Ｘ軸とＹ軸の交点を通る線 このように設定した座標系において、上記の３つの項目
は、次のような指標によって定量的に評価することがで
きる。
【００４３】１．原点から後ろ方向に見えている所まで
の距離。図９では、車両中心線ＢＣＬにおけるカメラに
撮された部分Ｐ０−Ｐ１の長さに相当する。
【００４４】２．原点から横方向に見えている所までの
距離。図９では、車両後端線ＢＥＬにおけるカメラに撮
された部分Ｐ０−Ｐ２の距離に相当する。
【００４５】３．車両後方における死角Ｓの面積。 したがって、最初に示した３つの条件項目を定量的に表
すと、「１．Ｐ０−Ｐ１がより長く、かつ、２．Ｐ０−
Ｐ２がより長く、かつ、３．Ｓがより小さくなるよう
に」カメラの向きを決めればよい、ということになる。
この３つの項目を併せて評価するために、例えば評価値
として、 Ｐ０−Ｐ１の長さ × Ｐ０−Ｐ２の長さ × １／Ｓ を導入する。ただし、Ｐ１，Ｐ２が水平線上にあると
き、Ｐ０−Ｐ１およびＰ０−Ｐ２の長さは無限大になる
ため、Ｐ０−Ｐ１、Ｐ０−Ｐ２の長さの上限として、十
分大きな値を定めておく。
【００４６】車両にカメラを設置する場合、車両ボディ
デザインとの兼ね合いなどから、設置位置に自由度はほ
とんどないと仮定できる。したがって、所定の設置位置
において、図５，図６に示したカメラの向き（ｔｉｌ
ｔ，ｐａｎ，ｔｗｉｓｔ）のみに応じて、上記の評価値
を評価すればよい。すなわち、カメラの向きを決める３
種類の角度すなわち仰角（tilt）、方位角（pan）およ
び光軸周りの回転角（twist）を互いに独立に変化させ
て、その際の評価値をそれぞれ計算し、このようにして
得られた評価値から、最適なカメラの向き（tilt,pan,t
wist）を求めることができる。
【００４７】図１０は評価値の計算結果の一例を示す図
である。図１０では、画角が１１０度のカメラが、図７
の世界座標系において、座標（３ｃｍ，２０ｃｍ，−１
ｍ）すなわち原点ＯからＸ軸の正方向に３ｃｍ、Ｙ軸の
正方向に２０ｃｍ、そしてＺ軸の負方向に１ｍ（高さ１
ｍ）の位置に取り付けられたものとしている。図１０で
は、３種類の仰角（tilt）について、方位角（pan）を
５度から４５度まで、カメラの光軸周りの回転角（twis
t）を−３０度から３０度まで変えて評価値を計算した
結果を示いている。
【００４８】図１０の例を含めた実験結果から、方位角
（pan）はおよそ２５度から４５度くらいの間の範囲
で、また回転角（twist）は−３５度から−１０度くら
いの間の範囲で、高い評価値を示していることが判る。
なお、仰角（tilt）は本願発明者の実験の結果、４０度
付近がピークになることが判っている。
【００４９】ここで、２台のカメラ２３Ｌ，２３Ｒの光
軸に平行な平面を、「カメラ設置平面」として定義す
る。そして、そのカメラ設置平面に２台のカメラ２３
Ｌ，２３Ｒが投影されたとき、その光軸同士がなす角度
を「広がり角」として定義する。この場合、広がり角
は、上述の方位角の２倍の角度に相当する角度となる。
すなわち、広がり角は、５０度以上９０度以下の範囲に
あることが、好ましいといえる。
【００５０】また、カメラの光軸に直交する平面を「基
準平面」と定義し、カメラの視野範囲のｕｖ平面を基準
平面上に投影したときの、そのｕ軸と、当該基準平面と
カメラ設置平面との交線との関係を考える。回転角（tw
ist）の調整を行わないとき、すなわち回転角（twist）
が０度のときは、投影したｕ軸と、当該基準平面とカメ
ラ設置平面との交線とは、平行になる。
【００５１】すなわち、ツインカメラにおいては、カメ
ラの光軸周りの回転角を、基準平面に投影したｕ軸と、
当該基準平面とカメラ設置平面との交線とが、平行にな
らず、ある角度で交わるように、設定するのが好ましい
といえる。なお、カメラの視野範囲のｕｖ座標の取り方
によっては、回転角が０度のときであっても、投影した
ｕ軸と、当該基準平面とカメラ設置平面との交線とが、
直交する場合がある。したがって、厳密に言えば、基準
平面に投影したｕ軸と、当該基準平面とカメラ設置平面
との交線とが、平行にならず、かつ、直交しないよう
に、カメラの光軸周りの回転角を設定するのが好まし
い。
【００５２】さらにいえば、上述の結果から、高い評価
値を示すのは、回転角（twist）が−３５度から−１０
度の間の範囲（もう一方のカメラでいうと１０度から３
５度の間の範囲）にある場合である。これは、投影した
ｕ軸と、当該基準平面とカメラ設置平面との交線とが、
１０度以上３５度以下の角度で交わる状態が、ツインカ
メラの設定としては好ましい、ということに相当する。
【００５３】なお、本実施形態では、上記のような評価
値を用いて向きを決定したが、この評価値は、目的に応
じて他の基準を設けても構わない。例えば、車両後方に
ついては直近だけ見えればよい、という場合には、条件
１の重要度は下がる。この場合には、評価値における
「Ｐ０−Ｐ１の長さ」についての重みを下げるようにす
ればよい。
【００５４】またここでは、車両後方を監視するカメラ
を例にとってその向きの決め方を示したが、車両の側方
や前方などを監視するカメラについても同様の方法によ
ってその向きを決めることができる。すなわち、車両中
央線ＢＣＬの代わりに、撮影方向を示す直線を仮定し、
車両後端線ＢＥＬの代わりに、車両端部に沿う直線を仮
定すれば、本実施形態と同様に評価することによって、
適切な向きを定めることができる。
【００５５】ここで、ツインカメラの向きの調整におい
て、カメラの光軸周りの回転角の設定が重要となる点に
ついて、その理由についての本願発明者の考察結果を説
明する。
【００５６】図１１はカメラの光軸周りの回転によって
視野範囲が変わることを示した概念図であり、（ａ）は
回転角（twist ）０度（すなわち光軸周りの回転な
し）、（ｂ）は回転角（twist ）３３．２度の場合を示
している。カメラは、ツインカメラの一方のカメラ２３
Ｌとし、画角１１１度、位置座標（３ｃｍ，１０ｃｍ，
−１ｍ）、仰角（tilt）４０度、方位角（pan）３０度
としている。
【００５７】図１１（ａ），（ｂ）を比較すると、図１
１（ａ）では、車両後端の真横方向（車両後端線ＢＥ
Ｌ）は１１ｍ、車両中心の真後ろ方向（車両中心線ＢＣ
Ｌ）は４．４ｍしか見えないのに対し、図１１（ｂ）で
は、車両後端の真横方向および車両中心の真後ろ方向が
いずれも、水平線ＨＬに達するところまで見えている。
すなわち、回転角以外の条件が同一であっても、回転角
の設定を変えることのみによって、視野が相当広くなる
ことが分かる。このことは、カメラの視野範囲が、方形
状であることに起因すると考えられる。そして、この視
野の広さの違いは、仮想視点画像を合成した場合に大き
な差となる。
【００５８】図１２は図１１（ａ）に示す回転角０度の
場合の仮想視点画像を示す図、図１３は図１１（ｂ）に
示す回転角３３．２度の場合の仮想視点画像を示す図で
ある。まず図１２に示すように、回転角０度の場合に
は、車両真後ろは車両から４．４ｍの範囲しかカメラに
撮されない。このため、それより後方に立っている人は
仮想視点画像には全く映らない。これに対して図１３に
示すように、回転角３３．２度の場合には真後ろが水平
線ＨＬまでカメラに映るので、車の約５ｍ後方に立って
いる人は、確実に仮想視点画像に映ることになる。
【００５９】このように、カメラの光軸周りの回転角を
調整するか否かによって、視野範囲が大きく変わり、こ
れにより、仮想視点画像として表示される車両周辺の範
囲が、大きく変わることになる。すなわち、ツインカメ
ラでは、カメラの光軸周りの回転角を的確に設定するこ
とが、監視システムの性能を決める非常に重要なポイン
トとなる。
【００６０】また、ツインカメラでは、対をなすカメラ
を近接して配置するが、この場合、その間隔はできるだ
け近い方が好ましい。
【００６１】図１４はツインカメラの撮影画像を用いて
合成した、上から見下ろした仮想視点画像を示す図であ
る。同図中、（ａ）は２台のカメラ２３Ｌ，２３Ｒを近
づけて設置した場合、（ｂ）は２台のカメラ２３Ｌ，２
３Ｒを少し離して設置した場合である。ＶＡＬはカメラ
２３Ｌの画像のみを用いる領域、ＶＡＲはカメラ２３Ｒ
の画像のみを用いる領域、ＶＡＢはカメラ２３Ｌ，２３
Ｒの画像を混合する領域、Ｐは車両の直後にあるポー
ル、ＰＩＬはカメラ２３Ｌの画像から合成されたポール
Ｐの画像、ＰＩＲはカメラ２３Ｒの画像から合成された
ポールＰの画像である。
【００６２】図１４（ａ），（ｂ）では、ポールＰが、
合成画像において領域ＶＡＢに含まれるか否かの違いが
ある。すなわち、図１４（ａ）の場合、それぞれのカメ
ラ２３Ｌ，２３Ｒに映されたポールの画像ＰＩＬ，ＰＩ
Ｒはいずれも、領域ＶＡＢに含まれる。ところが、図１
４（ｂ）の場合、カメラ２３Ｌ，２３Ｒが少し離れて配
置されているため、合成画像においてポールの画像ＰＩ
Ｌ，ＰＩＲが領域ＶＡＬをはみだすことになり、この結
果、合成画像にはポールＰの根元の部分のみが示され、
境界部分の画像が不自然になる。
【００６３】発明者らの研究によれば、カメラのレンズ
の結像点間の間隔が２０ｃｍ以上になると、部分画像を
合成した場合に、たとえば境界部分でのずれが大きくな
り、境界部分の画像が不自然になりやすいことが分かっ
た。すなわち、ツインカメラを配置する際には、各カメ
ラの結像点間が２０ｃｍ以上離れないように設置するこ
とが好ましい。さらにいえば、ツインカメラをなす２台
のカメラは、パッケージング化されて、一体型に実装さ
れているのが好ましい。
【００６４】なお、本実施形態は、車両監視システムに
のみ適用されるものではなく、他の用途の監視システム
にも適用できる。すなわち、対をなすカメラからなるツ
インカメラを備えたシステムであれば、本実施形態の技
術的思想は容易に応用可能である。
【００６５】（第２の実施形態） 第２の実施形態では、図１に示す車両外部表示装置１０
の表示モードは、後方広視界景色表示モードに設定され
ているものとする。
【００６６】図１５は車両１とその周囲の様子を示す図
であり、（ａ）は上方からみた平面図、（ｂ）は側方か
らみた図である。図１５において、Ｆｒｏｎｔ＿ｗは車
両１のフロントウィンドウ、Ｒｅａｒ＿Ｂｐはリヤバン
パ、Ｔｒはトランク、３Ａ，３Ｂ，３Ｃは地面上に引か
れた白線である。車両１の後方には歩行者２（幼児）が
立っている。
【００６７】図１５に示すように、車両１の後部には、
対をなす２台のカメラＣ１，Ｃ２がやや斜め下向き、か
つ後方外向きに、近接して配置されている。ＲＣ１はカ
メラＣ１による撮影範囲、ＲＣ２はカメラＣ２による撮
影範囲である。また、Ｌ１はカメラＣ１，Ｃ２の撮影範
囲ＲＣ１，ＲＣ２の重複部分を２等分する直線、Ｌｈは
カメラＣ１，Ｃ２の設置位置から水平に引き出された直
線である。
【００６８】図１５（ｂ）から分かるように、本実施形
態では、カメラＣ１，Ｃ２は、障害物が存在しない平地
に車両があると仮定したときに見える水平線の一部、お
よびリヤバンパＲｅａｒ＿Ｂｐの一部が、その双方の撮
影範囲に含まれるように、設置されている。
【００６９】図１６において、（ａ）はカメラＣ１によ
る撮影画像ＴＰ１を、（ｂ）はカメラＣ２による撮影画
像ＴＰ２を示している。ＲＧＮ＿０１，ＲＧＮ＿０２は
クリッピング領域である。図１６に示すように、クリッ
ピング領域ＲＧＮ＿０１，ＲＧＮ＿０２はそれぞれ、リ
ヤバンパＲｅａｒ＿Ｂｐを含むように設定されている。
【００７０】図１７はディスプレイ１２に表示された仮
想視点画像ＰＰ＿１を示している。図１７の画像では、
仮想視点は、車両１のトランクＴｒ近傍に、後方視野が
広範囲になるように設定されている。
【００７１】本実施形態では、画像処理装置１１が、変
換テーブルＴＢＬ１（後方景色表示用のテーブル）を参
照して、撮影画像ＴＰ１，ＴＰ２のクリッピングによる
部分画像の作成、部分画像の仮想視点画像ＰＰ＿１への
変形処理、各部分画像の合成処理（境界処理を含む）を
同時に行う。これにより、図１７に示すような仮想視点
画像ＰＰ＿１が、ディスプレイ１２に表示される。
【００７２】このように本実施形態では、仮想視点視画
像ＰＰ＿１には、１個の画面に広い視野で後方景色が表
示されるので、車両１の後方の視認性が向上する。な
お、通常走行または高速走行の際には、仮想視点は車両
１のフロントウィンドＦｒｏｎｔ＿ｗの前方やや上方に
設定してもよい。この場合、ルームミラーやサイドミラ
ーとは異なる視点から、車両後方を広い範囲で表示する
ことができ、後続車等の確認が容易になる。
【００７３】（第３の実施形態） 第３の実施形態では、図１に示す車両外部表示装置１０
の表示モードは、後方周囲地面表示モードに設定されて
いるものとする。本実施形態においては、第２の実施形
態において示したカメラＣ１，Ｃ２がそのまま用いられ
る。車両外部表示装置１０の表示モードは、後方広視界
景色表示モードから後方周囲地面表示モードに、あるい
は逆に、後方周囲地面表示モードから後方広視界景色表
示モードに切り換えることもできる。この切り換えは、
手動によって、または自動的に実行可能である。
【００７４】本実施形態では、カメラＣ１，Ｃ２は、任
意のハンドル切り角で車両１が所定距離だけ後退したと
きに占める領域が、その双方の撮影範囲に含まれるよう
に、設置されている。一般的には、この所定距離は、少
なくとも車長のＮ１／Ｎ２（Ｎ１は２以上の整数，Ｎ２
は３以上の整数であり、Ｎ１＜Ｎ２）の距離とするのが
好ましい。本願発明者による反復テストの結果による
と、所定距離を少なくとも３ｍないし車長の２／３の距
離とすると、運転者は快適に、並列駐車、車庫入れ、縦
列駐車等の後退操作を行うことができる。
【００７５】図１８（ａ），（ｂ）は図１６と同様にカ
メラＣ１，Ｃ２による撮影画像ＴＰ１，ＴＰ２を示して
おり、ＲＧＮ＿０３，ＲＧＮ＿０４は本実施形態に係る
クリッピング領域である。
【００７６】図１９はディスプレイ１２に表示された仮
想視点画像ＰＰ＿２を示している。本実施形態では、画
像処理装置１１が、変換テーブルＴＢＬ２（後方周囲地
面表示用のテーブル）を参照して、撮影画像ＴＰ１，Ｔ
Ｐ２のクリッピングによる部分画像の作成、部分画像の
仮想視点画像ＰＰ＿２への変形処理、各部分画像の合成
処理（境界処理を含む）を同時に行う。これにより、図
１９に示すような仮想視点画像ＰＰ＿２がディスプレイ
１２に表示される。なお、図１９では、ディスプレイ１
２の中央に車両図形Ｍが表示されている。
【００７７】なお、２台のカメラＣ１，Ｃ２の撮影範囲
が狭いために、車両１後方周囲の地面を画面に十分に表
示できない場合には、図２０（ａ）に示すように、さら
にもう１台のカメラＣ３を追加し、計３台のカメラＣ
１，Ｃ２，Ｃ３を車両後部に設置してもよい。図２０
（ａ）において、ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３はそれぞれ、
カメラＣ１，Ｃ２，Ｃ３による撮影範囲である。このよ
うにカメラを追加することによって、表示される周囲地
面の範囲を拡張することができる。またこの場合でも、
図２０（ｂ）に示すように、各カメラＣ１，Ｃ２，Ｃ３
を、互いの結像点間の間隔が２０ｃｍ以上にならないよ
うに、設置するのが好ましい。
【００７８】このように本実施形態では、仮想視点が車
両の上方に存在するために、車両１およびその後側の周
囲地面を上方から見渡した仮想視点視画像ＰＰ＿２がデ
ィスプレイ１２に表示されるので、ドライバは、車両１
と、その後方の障害物等との距離間隔を正確に把握する
ことができる。
【００７９】（第４の実施形態） 第４の実施形態では、図１に示す車両外部表示装置１０
の表示モードは、側方周囲地面表示モードに設定されて
いるものとする。
【００８０】図２１は車両１とその周囲を示す平面図で
ある。図２１に示すように、車両１のルーフ１４には４
台のカメラＣ４〜Ｃ７が設置されている。各カメラＣ４
〜Ｃ７はルーフ１４の端縁から２０ｃｍ以内の箇所に、
左後、右後，右前、左前の順で、Ｃ４，Ｃ５が斜め後向
きに、Ｃ６，Ｃ７が斜め前向きに、設けられている。Ｒ
Ｃ４〜ＲＣ７はそれぞれ、カメラＣ４〜Ｃ７による撮影
範囲、３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは地面に引かれた白線で
ある。
【００８１】図２２（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、カメラ
Ｃ４〜Ｃ７による撮影画像ＴＰ４〜ＴＰ７を示す図であ
る。ＲＧＮ＿０５，ＲＧＮ＿０６，ＲＧＮ＿０７，ＲＧ
Ｎ＿０８はそれぞれ、カメラＣ４〜Ｃ７による撮影画像
ＴＰ４〜ＴＰ７におけるクリッピング領域である。図２
２に示すように、各撮影画像ＴＰ４〜ＴＰ７はそれぞ
れ、車両１の四隅の何れかを含んでいる。
【００８２】図２２（ａ）に示す撮影画像ＴＰ４にはト
ランクＴｒ、リヤウィンドＲｅａｒ＿ｗおよび左サイド
ウィンドＬ＿ｗが含まれており、図２２（ｂ）に示す撮
影画像ＴＰ５にはトランクＴｒ、リヤウィンドＲｅａｒ
＿ｗおよび右サイドウィンドＲ＿ｗが含まれており、図
２２（ｃ）に示す撮影画像ＴＰ６にはボンネットＢｎ、
フロントウィンドＦｒｏｎｔ＿ｗおよび右サイドウィン
ドＲ＿ｗが含まれており、図２２（ｄ）に示す撮影画像
ＴＰ７にはボンネットＢｎ、フロントウィンドＦｒｏｎ
ｔ＿ｗおよび左サイドウィンドウＬ＿ｗが含まれてい
る。
【００８３】本実施形態では、カメラＣ４〜Ｃ７を、車
両１の高い位置すなわちルーフ１４に設けることによっ
て、ディスプレイ１２に表示される、周辺の他の車両、
歩行者、構造物等の立体の歪みが少なくなる。また、ル
ーフ１４の端縁付近にカメラＣ４〜Ｃ７を設けることに
よって、車両１のボディによる死角が少なくなり、周囲
地面を広い範囲でディスプレイ１２に表示することがで
きる。なお、カメラＣ４〜Ｃ７をルーフピラーに設置し
てもよい。
【００８４】本実施形態でも、図１に示す画像処理装置
１１が、変換テーブルＴＢＬ３（側方周囲地面表示用の
テーブル）を参照して、撮影画像ＴＰ４〜ＴＰ７のクリ
ッピングによる部分画像の作成、部分画像の仮想視点画
像への変形処理、各部分画像の合成処理（境界処理を含
む）を同時に行う。これにより、図２３に示すような仮
想視点画像ＰＰ＿３がディスプレイ１２に表示される。
図２３では、ディスプレイ１２の中央に車両図形Ｍが表
示されている。
【００８５】なお、図２３では、車両１の左右両側方に
死角Ｄがある。この死角Ｄは、左側方については、前向
きカメラＣ７と後向きカメラＣ４の画角を広げてそれぞ
れの視野が重なるようにし、右側方については、前向き
カメラＣ６と後向きカメラＣ５の画角を広げてそれぞれ
の視野が重なるようにすることによって、なくすことが
できる。また、本実施形態を、次に述べる第５の実施形
態と組み合わせることによっても、死角を解消すること
ができる。
【００８６】（第５の実施形態） 第５の実施形態では、撮影手段を車両側部の中央付近に
設けることで、たとえば第４の実施形態で示した死角領
域を撮影範囲に含めるものである。第５の実施形態で
は、図１に示す車両外部表示装置１０の表示モードは、
側方周囲地面表示補助モードに設定される。
【００８７】図２４は車両１とその周囲を示す平面図で
ある。図２４に示すように、車両１の左ドアミラー１５
Ａの非可動部にはカメラＣ８，Ｃ９が設けられ、右ドア
ミラー１５Ｂの非可動部にはカメラＣ１０，Ｃ１１が設
けられている。ＲＣ８，ＲＣ９，ＲＣ１０およびＲＣ１
１はそれぞれ、カメラＣ８，Ｃ９，Ｃ１０およびＣ１１
による撮影範囲、３Ａ，３Ｂ，３Ｃおよび３Ｄは地面に
引かれた白線である。
【００８８】図２５（ａ）〜（ｄ）は各カメラＣ８〜Ｃ
１１による撮影画像ＴＰ８〜ＴＰ１１である。図２５に
おいて、ＲＧＮ＿０９，ＲＧＮ＿１０，ＲＧＮ＿１１お
よびＲＧＮ＿１２はクリッピング領域である。
【００８９】図２５（ａ）に示す撮影画像ＴＰ８には左
サイドウィンドＬ＿ｗおよび左サイドドアノブＬ＿ｄｎ
ｂが含まれており、図２５（ｂ）に示す撮影画像ＴＰ９
には左前方ウィンカーＬ＿ｗｎおよび左前方タイヤＬ＿
ｔが含まれており、図２５（ｃ）に示す撮影画像ＴＰ１
０には右サイドウィンドＲ＿ｗおよび右サイドドアノブ
Ｒ＿ｄｎｂが含まれており、図２５（ｄ）に示す撮影画
像ＴＰ１１には右前方ウィンカーＲ＿ｗｎおよび右前方
タイヤＲ＿ｔが含まれている。また図２５（ａ）〜
（ｄ）にはそれぞれ、第３実施形態で示した各カメラＣ
４，Ｃ７，Ｃ５，Ｃ６における死角ＤＣ４，ＤＣ７，Ｄ
Ｃ５，ＤＣ６を斜線で示している。
【００９０】本実施形態では、カメラＣ８〜Ｃ１１を車
両側部のドアミラー１５Ａ，１５Ｂ付近に設けることに
よって、死角を大幅に少なくすることができる。このた
め、本実施形態を上述した第４の実施形態と組み合わせ
ることによって、安全確認のためにドライバーが見えて
いなければならない部分（すなわち車両の直近周囲地
面）が、ほぼ確実に、各カメラＣ４〜Ｃ１１の撮影画像
ＴＰ４〜ＴＰ１１のいずれかに含まれる。したがって、
安全性が高い車両外部表示装置を提供することができ
る。例えば、第４実施形態で示したカメラＣ４〜Ｃ７に
よる撮影画像ＴＰ４〜ＴＰ７と、本実施形態で示したカ
メラＣ８〜Ｃ１１による撮影画像ＴＰ８〜ＴＰ１１とに
ついて、それぞれ所定範囲の部分画像をクリッピングす
ることによって、車両の周囲全範囲にわたる仮想視点画
像を作成することができる。
【００９１】本実施形態でも、図１に示す画像処理装置
１１が、撮影画像ＴＰ８〜ＴＰ１１のクリッピングによ
る部分画像の作成、部分画像の仮想視点画像への変形処
理、各部分画像の合成処理（境界処理を含む）を同時に
行う。これにより、図２６に示すような仮想視点画像Ｐ
Ｐ＿４がディスプレイ１２に表示される。図２６では、
ディスプレイ１２の中央に車両図形Ｍが表示されてい
る。
【００９２】なお、本実施形態では、仮想視点を１個と
し、車両図形Ｍの左側に示すカメラＣ８，Ｃ９から得た
画像も、右側に示すカメラＣ１０，Ｃ１１から得た画像
も、ともに同一の仮想視点に基づき作成されているが、
例えば仮想視点と複数個設定し、車両図形Ｍの左側の画
像は当該カメラＣ８，Ｃ９の真上に設定された仮想視点
に基づいて生成する一方、、右側の画像は当該カメラＣ
１０，Ｃ１１の真上に設定された仮想視点に基づいて生
成してもかまわない。
【００９３】なお、カメラＣ８〜Ｃ１１は、ドアミラー
の非可動部に設置する代わりに、例えば車両の側面、ウ
ィンドバイザーまたはドアノブ取り付け部などに設置し
ても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９４】（第６の実施形態） 図２７は第６の実施形態に係るカメラの設置形態の一例
を示す図である。図２７において、３１はカメラ、３２
は照明手段としてのハロゲンランプ、３３は開閉部であ
る。カメラ３１はリトラクタブルに設置されており、開
閉部３３は閉状態のときは車両のボディの一部をなす。
【００９５】カメラ３１を使用しない場合には、図２７
（ａ）に示すように、カメラ３１は収納状態にある。一
方、カメラ３１を使用する場合には、図２７（ｂ）に示
すように、開閉部３３が開くことによってカメラ３１は
車両外部に迫り出す。
【００９６】すなわち、本実施形態では、リトラクタブ
ル方式を採用することによって、カメラの迫出し・収納
を可能にしている。これにより、カメラ収納持には、車
両の空力特性が低下することはなく、また車体デザイン
を損なうことはない。一方、カメラを、塵埃や水滴から
保護することもできる。
【００９７】また、リトラクタブル方式を採用する代わ
りに、カメラを、その撮影方向前面に設けられた例えば
シャッターのような開閉自在な部材とともに、設置して
もかまわない。この場合は、カメラは、車両のボディに
常時収納されたままとなる。その部材の開閉状態は、カ
メラの使用時は開状態になり、不使用時は閉状態になる
ように、制御すればよい。
【００９８】図２８は車のリアウイング４２に設置した
開閉式カメラ４１を示す図である。図２８（ａ）は車を
含めた全体の外観を、図２８（ｂ），（ｃ）はドア式の
開閉自在な部材によってカメラを防御する構成を、図２
８（ｄ），（ｅ）はスライド式の開閉自在な部材によっ
てカメラを防御する構成を、それぞれ示している。ドア
式の場合、シャッター（保護蓋）４３は蓋開閉モーター
４４によって、ドアが開閉するのと同様に、その開閉状
態が制御される（（ｂ）が閉状態、（ｃ）が開状態）。
一方、スライド式の場合、シャッター（保護蓋）４５
は、蓋開閉モーター４６がこれをスライドさせることに
よって、その開閉状態が制御される（（ｄ）が閉状態、
（ｅ）が開状態）。
【００９９】なお、説明の簡略化のために、１台のカメ
ラを設置した状態を図示しているが、もちろんツインカ
メラの場合であっても、同様の開閉機構は適用可能であ
る。また、ここでは２通りのシャッター開閉機構を説明
したが、もちろん他の機構によって開閉動作を実現して
もかまわない。
【０１００】このような開閉機構を用いると、リトラク
タブル式の採用による効果に加えて、さらに、カメラの
物理的な位置の変化がないので、カメラのずれを抑える
ことができる、という効果が得られる。またこの場合、
カメラを、所望の視野が得られる位置に設置する必要が
ある。例えば車両後方直下の監視用にカメラを設ける場
合には、図２８（ａ）に示すように、リアウイング４２
の内部に下向きに取り付ける、などの方法が好ましい。
この位置では、特に目立つこともなく、かつリアウイン
グ４２がすでに後方に出っぱっているので、視野を確保
するためにわざわざカメラを迫出させる必要もなく、所
望の視野の確保が容易にできる。ただし、このような開
閉機構を導入する場合には、開状態において、カメラの
視野が開いたシャッターの全体または一部によって妨げ
られることがないよう、開閉機構やシャッターの形状を
設計することが必要になる。
【０１０１】さらには、カメラは、車両のボディに収納
された状態に設置し、その撮影方向前面に設けられた例
えばガラスのような透明な部材を設けてもよい。
【０１０２】また図２７では、カメラ３１は、そのカメ
ラの撮影範囲に向けて光を照射するハロゲンランプ３２
に対応して設置されている。そして、カメラ３１とハロ
ゲンランプ３２とは一体に構成されており、迫出し・収
納が併せて実行可能になっている。もちろん、照明手段
をカメラと別個に設けて、そのカメラの撮影範囲に光を
照射するようにしてもかまわない。
【０１０３】また、撮影手段として、赤外光検知型の撮
像機能を有するカメラを用いてもよい。この場合、照明
手段は赤外光源とすることができる。たとえば、テール
ランプ部分に赤色発光ダイオードを取り付けたり、ある
いはテールランプ自体を赤色発光ダイオードとしてもよ
い。このような構成により、車両の周囲が暗い場合であ
っても、撮影範囲に存在する人間、構造物等に対する視
認性を向上させることができる。
【０１０４】カメラ３１の迫出し／収納の制御は、当該
車両のギヤ設定や、走行速度に応じて、自動的に行うこ
とができる。
【０１０５】例えば本実施形態に係るカメラ３１を、第
３の実施形態で示したような車両の後端に設置されたカ
メラとして用いる場合には、例えば、車両のエンジンが
かかっており、かつギヤがバックに設定されたときに迫
り出し、ギヤがバック以外に設定されたときに収納され
るようにすればよい。
【０１０６】また本実施形態に係るカメラ３１を、第２
の実施形態で示したようなカメラとして用いる場合に
は、例えば、通常走行時に所定速度（例えば５０ｋｍ／
ｈ）以上で一定時間以上連続走行したときに迫り出し、
所定速度（例えば３０ｋｍ／ｈ）以下で一定時間以上連
続走行したときに収納されるようにすればよい。もちろ
ん、カメラ３１の迫出し・収納は手動で行うようにして
もかまわない。
【０１０７】なお、本発明において車両とは、普通自動
車、軽自動車、貨物自動車、バス等を含む。また、本発
明の技術思想が適用されうるものであれば、クレーン
車、シャベルカー等の特殊車両も本発明の車両とするこ
とができる。
【０１０８】また、本発明に係る監視システムは、車両
に適用するものとしたが、車両以外の移動体、例えば飛
行機や船舶などであっても、同様に適用することができ
る。また、移動体以外の監視対象、例えば店舗、住居、
ショールームなどにカメラを設置してもよい。
【０１０９】また、複数のカメラの設置位置や台数は、
ここで示したものに限られるものではない。 ［図面の簡単な説明］
【図１】（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の各実施形態
に係る車両監視システムの構成を示す図である。
【図２】図１のシステムで用いられる変換テーブルを説
明するための図である。
【図３】従来の後方監視カメラの設置態様を示す図であ
る。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るツインカメラの
設置態様を示す図である。
【図５】カメラの向きを表す仰角、方位角および回転角
と、空間を定義する座標系のＸＹＺ軸との関係を示す図
である。
【図６】カメラの向きを表す仰角、方位角および回転角
を定めるための回転操作を表す図である。
【図７】図４に示すツインカメラを車両後部トランク上
に設置した場合の撮影範囲および撮影画像の例を示す図
である。
【図８】カメラ設置における世界座標系を示す図であ
る。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る評価値を説明す
るための図である。
【図１０】評価値の計算結果の一例を示す図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）はカメラの光軸周りの回転に
よって視野範囲が変わることを示した概念図である。
【図１２】図１１（ａ）に示す回転角０度の場合の仮想
視点画像を示す図である。
【図１３】図１１（ｂ）に示す回転角３３．２度の場合
の仮想視点画像を示す図である。
【図１４】ツインカメラの撮影画像を用いて合成した、
上から見下ろした仮想視点画像を示す図である。
【図１５】本発明の第２および第３の実施形態を説明す
るための図であり、（ａ）は車両とその周囲の平面図、
（ｂ）は側方からみた図である。
【図１６】（ａ），（ｂ）は図１５に示す各カメラによ
る撮影画像を示す図である。
【図１７】図１６の撮影画像から生成された仮想視点画
像である。
【図１８】（ａ），（ｂ）は本発明の第３の実施形態を
説明するための図であり、図１５に示す各カメラによる
撮影画像を示す図である。
【図１９】図１８の撮影画像から生成された仮想視点画
像である。
【図２０】本発明の第３の実施形態において、３台のカ
メラが設置された状態を示す図である。
【図２１】本発明の第４の実施形態を説明するための図
であり、車両とその周囲を示す平面図である。
【図２２】（ａ）〜（ｄ）は図２１に示す各カメラによ
る撮影画像を示す図である。
【図２３】図２２の撮影画像から生成された仮想視点画
像である。
【図２４】第５の実施形態を説明するための図であり、
車両とその周囲を示す平面図である。
【図２５】図２４に示す各カメラによる撮影画像を示す
図である。
【図２６】図２５の撮影画像から生成された仮想視点画
像である。
【図２７】（ａ），（ｂ）は本発明の第６の実施形態に
係るカメラの設置形態の一例であり、リトラクタブル方
式が採用された構成を示す図である。
【図２８】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第６の実施形態に
係るカメラの設置形態の一例であり、開閉機構が採用さ
れた構成を示す図である。
【図２９】（ａ）〜（ｃ）は従来の技術を説明するため
の図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−214213（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−117343（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−48198（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−59068（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−323590（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−50041（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−47572（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−18876（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−291747（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−150875（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−144239（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 7/18 B60R 1/00,21/00 G08G 1/16 G06T 1/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 対をなす第１および第２のカメラからな
    るツインカメラを備え、 前記第１および第２のカメラは、 撮影範囲が少なくとも一部重なり、かつ、その光軸同士
    が、両方の光軸に平行なカメラ設置平面に投影されたと
    き所定の広がり角をなすように、設置されており、 前記第１および第２のカメラのうちの少なくとも一方
    は、 当該カメラの視野範囲のｕｖ平面をその光軸と直交する
    基準平面上に投影したとき、ｕ軸が、当該基準平面と前
    記カメラ設置平面との交線に対して、平行とならず、か
    つ、直交しないように、その光軸周りの回転角が設定さ
    れている ことを特徴とする監視システム。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の監視システムにおいて、 前記ツインカメラは、 車両に、当該車両の周囲およびその遠方を撮影するよう
    に、設置されている ことを特徴とする監視システム。
  3. 【請求項３】 請求項２記載の監視システムにおいて、 前記ツインカメラは、 前記広がり角が、５０度以上９０度以下であり、 前記回転角が、前記基準平面上でｕ軸が前記基準平面と
    前記カメラ設置平面との交線に対して平行となるときの
    角度を０度としたとき、１０度以上３５度以下になるよ
    うに、設置されている ことを特徴とする監視システム。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の監視システムにおいて、 前記第１および第２のカメラは、その視野範囲が、方形
    状である ことを特徴とする監視システム。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の監視システムにおいて、 前記ツインカメラを含み、車両の周囲を撮影する複数の
    カメラと、 前記複数のカメラの撮像画像から、仮想視点から見た合
    成画像を生成する画像処理部とを備えた ことを特徴とする監視システム。
  6. 【請求項６】 請求項１記載の監視システムにおいて、 前記ツインカメラは、一体型に実装されている ことを特徴とする監視システム。
  7. 【請求項７】 車両に設置され、当該車両の周囲および
    その遠方を撮影する対をなすカメラからなるツインカメ
    ラの調整方法であって、 前記対をなすカメラそれぞれの仰角、方位角、および光
    軸周りの回転角を、撮影方向を示す直線における当該カ
    メラに撮される部分の長さ、車両端部に沿う直線におけ
    る当該カメラに撮される部分の長さ、および撮影方向に
    おける死角の面積を指標として、調整する ことを特徴とするカメラ調整方法。
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