JP5360035B2 - 車両用コーナー部周辺表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されて、その車両のコーナー部周辺の画像を表示する車両用コーナー部周辺表示装置に関する。

車両コーナー部にカメラを設置して、そのカメラにより、車両のコーナー部の周辺を撮影し、車室内に設置した表示器に表示する装置が種々知られている（たとえば、特許文献１）。

特許文献１では、カメラの設置位置を、車両コーナー部の中で車両前側、車両後側に変更して、それぞれの設置位置で撮影された画像に基づいて、車両コーナー部の中でもどの位置にカメラを設置するのが最適かを検討している（特許文献１の図６参照）。また、表示器に表示される画像は、車両前後方向が表示器の上下方向、車両幅方向が表示器の左右方向となっている。このように画像が表示されることにより、画像における車両幅方向が実際の車両幅方向と一致することから、画像から実際の方向が把握しやすくなる。

また、一般に、カメラは縦横の画角が異なっている。また、表示器も一般に縦横の画素数が異なっており、横方向の画素数が縦方向の画素数よりも多いことが一般的である。カメラの縦横の画角と表示器の縦横の画素数のこのような関係から、カメラによって撮影された画像は、広い側の画角が表示器の横方向になり、狭い側の画角が表示器の縦方向となるように表示される。

これらのことから、従来の車両用コーナー部周辺表示装置においては、カメラは、広い側の画角（すなわち表示器に表示される画像において横方向となる側）が、車両幅方向となるように設置される。

特開２００７−６９７２０号公報

ところで、縦列駐車など、車両コーナー部周辺でも特に車両側方の状況が問題となる場合には、車両コーナー部周辺表示画像として、車両コーナー部周辺の中でも、車両側方を広く含んでいる画像が表示器に表示されることが望ましい。

しかし、特許文献１のように、カメラの設置位置を検討したとしても、撮影範囲が全体的に車両前後方向に移動するだけである。従って、設置位置を最適化したとしても、ある程度、車両側方を多く含ませることができるだけであり、設置位置の最適化だけでは、車両側方を広く含んだ画像を撮影するには限界があった。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、車両コーナー部周辺の中でも車両側方を広い範囲にわたり確認でき、且つ、表示画像から実際の方向も把握しやすい車両用コーナー部周辺画像表示装置を提供することにある。

その目的を達成するための請求項１記載の発明では、広い側の画角が車両前後方向になるように、カメラを車両のコーナー部に設置している。これにより、従来のように、広い側の画角が車両幅方向となるようにカメラを設置する場合よりも、車両側方部分を広い範囲にわたり撮影することができる。また、信号処理部は、カメラにより撮影された撮影画像をそのままの向き、すなわち、撮影画像の上下方向をそのまま表示画像の上下方向として表示器に表示させるのではなく、従来と同様に、表示画像の車両前後方向が表示器の上下方向、表示画像の車両幅方向が表示器の左右方向となっている車両コーナー部周辺表示画像を表示器に表示させる。よって、車両コーナー部周辺表示画像から実際の方向を把握することも容易である。

また、信号処理部は、カメラによって撮影された撮影画像から一部を切り出して車両コーナー部周辺表示画像とする。また、切り出す画像の縦：横の比を、表示器の横：縦の画素数比としている。このようにすれば、切り出した画像の縦方向を横方向にする処理（たとえば画像を９０°回転させる処理）、および、切り出した画像を縦横に等倍に拡大あるいは縮小する処理を行うことにより、表示器の表示範囲の縦横比率に合った表示画像を作成することができる。

さらに、車両が前進するときは、撮影画像のうちの前方範囲が表示器に表示され、車両が後進するときは、撮影画像のうちの後方範囲が表示器に表示される。よって、車両の前進、後進それぞれに適した表示画像を表示器に表示することができる。

具体的には、請求項２記載のように、表示器の横：縦の画素数比が４：３または１６：９である場合、信号処理部は、撮影画像から、表示器の横：縦の画素数比に応じて、縦：横の比が４：３または１６：９の画像を切り出すことになる。

請求項３記載の発明は、カメラが鉛直方向下向きに取り付けられており、撮影中心がカメラの垂直下方となっていることを特徴とする。このようにカメラを取り付けることにより、カメラの光軸が斜めになるように取り付けられており、撮影中心が車両から離れた位置になっている場合に比較して、車両側方の比較的広い範囲を撮影範囲に含ませることができ、且つ、車両の前端或いは後端周辺も撮影範囲に含ませることができる。

請求項４記載の発明は、カメラを車両上下方向に昇降させる昇降装置をさらに備えている。このようにすれば、この昇降装置によりカメラを上昇させることにより、より広い範囲を撮影することができる。また、必ずしも撮影時にカメラを上昇させる必要はなく、用途によっては、カメラを下降させたまま撮影するなど、カメラの高さを用途に応じた高さとして撮影することもできる。

第１実施形態の車両用コーナー部周辺表示装置１の構成を示すブロック図である。 カメラ１０の設置位置を例示する図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は上面図である。 本実施形態のカメラ１０の撮影範囲６０と、従来のカメラの撮影範囲７０とを比較して示す図である。 （Ａ）は撮影範囲６０を撮影した撮影画像、（Ｂ）は撮影範囲７０を撮影した撮影画像である。 （Ａ）は撮影画像（カメラ１０によって撮影された画像）、（Ｂ）は表示器２０の表示範囲に表示される画像である。 第１実施形態において信号処理部４０が行う処理を示すフローチャートである。 （Ａ）は撮影画像から切り出す画像範囲を説明する図、（Ｂ）は後進時に表示器２０に表示される車両コーナー部周辺表示画像、（Ｃ）は前進時に表示器２０に表示される車両コーナー部周辺表示画像である。 昇降装置１３０を介してカメラ１０が車両に取り付けられている例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、第１実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態の車両用コーナー部周辺表示装置１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、車両用コーナー部表示装置１は、カメラ１０、表示器２０、機能選択スイッチ３０、信号処理部４０を備えている。

カメラ１０は、車両コーナー部の所定の位置に設置されており、信号処理部４０からの指示により画像を撮影して、撮影した画像（以下、撮影画像）を示す撮影画像信号を信号処理部４０に出力する。

表示器２０は、車室内の運転席から視認可能な位置に設置されており、横：縦の画素数比が４：３または１６：９となっている。この表示器２０に車両コーナー部周辺表示画像が表示される。機能選択スイッチ３０は、表示器２０に車両コーナー部周辺表示画像を表示させるか否かを選択するスイッチであり、車両の乗員によって操作される。

信号処理部４０は、図示しない内部に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、カメラ１０を制御して車両コーナー部周辺を撮影させ、カメラ１０から撮影画像信号を取得する。そして、その撮影画像信号を処理して、表示器２０に、車両コーナー部周辺表示画像を表示させる。また、機能選択スイッチ３０からの信号や、車内ネットワークを介してシフトポジションを示す信号も取得する。この信号処理部４０が行う処理については後にさらに詳述する。

図２は、このカメラ１０の設置位置を例示する図であって、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は上面図である。この図２に示すように、カメラ１０はたとえば、車両の前バンパー５０の側部に設置される。また、カメラ１０は下向きに取り付けられており、撮影中心がカメラ１０のほぼ垂直下方となっている。よって、カメラ１０は、車両コーナー部周辺を見下ろした画像を撮影することになる。なお、図において、破線は撮影範囲を示している。

また、カメラ１０は、縦横の画角が異なる四角形の撮影範囲を有しており、広い側の画角が車両前後方向となるように設置されている。一方、従来は、広い側の画角が車両幅方向となるように設置されている。図３は、本実施形態のカメラ１０の撮影範囲６０と、従来のカメラの撮影範囲７０とを比較して示す図である。

本実施形態のカメラ１０の撮影範囲６０と、従来のカメラの撮影範囲７０とを比較すると分かるように、本実施形態のカメラ１０の撮影範囲６０は、従来のカメラの撮影範囲７０よりも車両側方かつ車両前コーナー部における車両後方部分を多く含んでいる。よって、本実施形態のカメラ１０は、車両側方かつ車両前コーナー部における車両後方部分を広く撮影できる。

図４は、図３の撮影範囲６０、７０を撮影した撮影画像を示しており、（Ａ）は撮影範囲６０を撮影した撮影画像、（Ｂ）は撮影範囲７０を撮影した撮影画像である。なお、本実施形態のカメラ１０と従来のカメラとでは設置向きが異なっていることから、図４（Ａ）と（Ｂ）とでは車両の幅方向と車両前後方向が入れ替わっている。この図４からも、本実施形態のカメラ１０の撮影範囲６０の方が、車両側方かつ車両前コーナー部における車両後方部分を広く撮影できていることが分かる。なお、図４において、符号８０は、障害物の一例としてのポールである。撮影画像には、車両前バンパー５０（すなわち車両ボディーの一部）も撮影されているので、画像内におけるポール８０と車両前バンパー５０の距離から、車両がポール８０に接触してしまうかどうかが分かる。

ただし、図４からも分かるように、本実施形態の撮影画像は、画角の広い側が車両前後方向であり、画角の狭い側が車両幅方向である。そのため、従来のように、画角の広い側を表示器２０の横方向（画素数が多い方向）として表示してしまうと、画像の車両前後方向が表示器２０の横方向となってしまい、画像から実際の向きが分かりにくくなってしまう。

そこで、信号処理部４０は、撮影画像を９０°回転させる処理を行って、表示器２０に表示させる車両コーナー部周辺表示画像を作成する。図５は、撮影画像（カメラ１０によって撮影された画像）と、表示器２０の表示範囲に表示される画像とを比較して示す図であって、（Ａ）が撮影画像、（Ｂ）が表示器２０に表示される画像である。

図５（Ｂ）においては、表示範囲の左略半分に、車両コーナー部周辺表示画像９０が表示されており、その右側に、撮影範囲図形１００が表示されている。車両コーナー部周辺表示画像９０の作成においては、まず、図５（Ａ）の撮影画像を反時計回りに９０°回転させる回転処理を行う。次に、画像の縦横比を保ったまま、上下方向（回転後は車両前後方向となっている）の長さが表示器２０の上下方向長さとなるように、画像の全範囲を拡大（または縮小）するサイズ変更処理を行う。画像を拡大する場合とは、たとえば、撮影画像の画素数に比べて表示器２０の画素数が大きい場合である。反対に、撮影画像の画素数に比べて表示器２０の画素数が小さい場合には画像を縮小することになる。なお、回転処理の前にサイズ変更処理を行ってもよい。

この車両コーナー部周辺表示画像９０の右に表示されている撮影範囲図形１００は、車両に対する撮影範囲の関係を示した図形であり、破線で示される範囲が撮影範囲である。この撮影範囲図形１００が表示されることにより、車両コーナー部周辺表示画像がどの範囲を撮影した画像かを容易に認識することができる。

図６は、信号処理部４０が行う処理を示すフローチャートである。信号処理部４０は、機能選択スイッチ３０からの信号により、車両コーナー部周辺表示画像を表示することの指示があったと判断した場合に、図６に示す処理を実行する。

まず、ステップＳ１では、カメラ１０から撮影画像を取得する。続くステップＳ２では、ステップＳ１で取得した撮影画像に対して回転処理を行う。さらに、ステップＳ３では、回転処理を行った画像に対してサイズ変更処理を行う。そして、ステップＳ４において、サイズ変更処理後の画像を、車両コーナー部周辺表示画像９０として表示器２０の所定位置に表示させる表示処理を行う。なお、このステップＳ４では、車両コーナー部周辺表示画像９０とともに撮影範囲図形１００も表示器２０に表示させる。

続くステップＳ５では、車両コーナー部周辺表示画像９０を表示する機能がまだ選択状態であるか否かを判断する。この判断が肯定判断である場合にはステップＳ１へ戻る。一方、否定判断である場合には処理を終了する。

以上、説明した第１実施形態では、広い側の画角が車両前後方向になるように、カメラ１０が車両のコーナー部に設置されているので、車両コーナー部周辺における車両側方部分を広い範囲にわたり撮影することができる。加えて、表示器２０に表示される車両コーナー部周辺表示画像９０は、画像の車両前後方向が表示器２０の上下方向、画像の車両幅方向が表示器２０の左右方向となっているので、車両コーナー部周辺表示画像９０から実際の方向を把握することも容易である。

次に、第２実施形態を説明する。第２実施形態は、ハードウェア構成は第１実施形態と同じであり、信号処理部４０における処理において第１実施形態と相違する。第１実施形態では、撮影画像の全範囲を車両コーナー部周辺表示画像９０として表示していたが、第２実施形態では、撮影画像の一部を切り出して用いる。さらに、車内ネットワークから取得できるシフトポジションが前進ポジション（Ｄ、Ｓ、Lなど。Ｎを含ませてもよい）か後進ポジションかを判断し、前進ポジションの場合と後進ポジションの場合とで、撮影画像から切り出す範囲を異ならせている。

図７の（Ａ）は撮影画像から切り出す画像範囲を説明する図、図７（Ｂ）は後進時に表示器２０に表示される車両コーナー部周辺表示画像、（Ｃ）は前進時に表示器２０に表示される車両コーナー部周辺表示画像である。

第２実施形態では、信号処理部４０は、機能選択状態においてシフトポジションが前進ポジションである場合には、図７（Ａ）に示す前進時切り出し範囲１１０を撮影画像から切り出す。この前進時切り出し範囲１１０は、撮影画像の中で最も車両前方側の範囲であり、特許請求の範囲の前方範囲に相当する範囲である。一方、機能選択状態においてシフトが後進ポジションである場合には、図７（Ａ）に示す後進時切り出し範囲１２０を撮影画像から切り出す。この後進時切り出し範囲１２０は、撮影画像の中で最も車両後方側の範囲であり、特許請求の範囲の後方範囲に相当する範囲である。

前進時切り出し範囲１１０および後進時切り出し範囲１２０は、いずれも、縦：横の比が、表示器２０の表示範囲の横：縦の画素数比となるようにその範囲が定められている。より具体的には、表示器２０の表示範囲の横：縦の画素数比が４：３である場合には、切り出し範囲１１０、１２０の縦：横の比は４：３となっている。なお、撮影画像における縦、横とは、画角の広い側が横、画角の狭い側が縦である。

信号処理部４０は、撮影画像からシフトポジションに基づいて定まる切り出し範囲１１０、１２０を切り出した後、第１実施形態と同様の回転処理、サイズ変更処理を行う。その後、それらの処理を経た画像を車両コーナー部周辺表示画像として表示器２０に表示させる。

これにより、シフトポジションが前進ポジションの場合には、図７（Ｃ）に示すように、車両コーナー部周辺の中でも車両前方の範囲を広く含んでいる画像が表示される。また、シフトポジションが後進ポジションの場合には、図７（Ｂ）に示すように、車両コーナー部周辺の中でも車両後方の範囲を広く含んでいる画像が表示される。なお、第２実施形態では、撮影画像から、表示器２０の横：縦の画素数比に応じた縦：横の比の画像を切り出していることから、表示器２０の表示範囲いっぱいに車両コーナー部周辺表示画像を表示することができる。そのため、第２実施形態では、撮影範囲図形１００は表示しない。

以上、説明した第２実施形態によれば、シフトポジションが前進ポジションのときは、撮影画像のうちの最も車両前方側の範囲の前進時切り出し範囲１１０が車両コーナー部周辺表示画像として表示され、シフトポジションが後進ポジションのときは、撮影画像のうちの最も車両後方側の範囲の後進時切り出し範囲１２０が車両コーナー部周辺表示画像として表示される。よって、車両の前進、後進それぞれに適した車両コーナー部周辺表示画像を表示器２０に表示することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

たとえば、前述の実施形態では、カメラ１０は車両に対して移動不能に固定されていたが、図８に示すように、カメラ１０を昇降装置１３０を介して車両に取り付けてもよい。図８の例では、カメラ１０は昇降装置１３０の先端に取り付けられている。この昇降装置１３０の具体的機構としては、たとえば、車両において、使用時のみ伸びるラジオ受信用のアンテナと同じ機構を用いる。

この昇降装置１３０によりカメラ１０を上昇させることにより、より広い範囲を撮影することができる。ただし、必ずしも撮影時にカメラ１０を上昇させる必要はなく、用途によっては、カメラ１０を下降させたまま撮影してもよい。

また、前述の実施形態では、カメラ１０は、車両前側のコーナー部に設置されていたが、車両後側のコーナー部に設置してもよい。なお、コーナー部とは、前述の実施形態のカメラ１０の設置位置からも分かるように、車両前（あるいは後）端面と車両側面とが交差する交差部分のみではなく、その交差部分の周囲を含み、上記交差部分あるいはその近傍が撮影できるような設置範囲であれば、カメラ１０の設置は実施形態で示された位置に限られない。

１：車両用コーナー部周辺表示装置、 １０：カメラ、 ２０：表示器、 ３０：機能選択スイッチ、 ４０：信号処理部、 ５０：前バンパー、 ６０：本実施形態の撮影範囲、 ７０：従来の撮影範囲、 ８０：ポール（障害物）、 ９０：車両コーナー部周辺表示画像、 １００：撮影範囲図形、 １１０：前進時切り出し範囲（前方範囲）、 １２０：後進時切り出し範囲（後方範囲）、 １３０：昇降装置

Claims (4)

1. 縦横の画角が異なるカメラであって、広い側の画角が車両前後方向になるように車両のコーナー部に設置されたカメラと、
   前記車両の車室内に設置された表示器と、
   前記カメラによって撮影された撮影画像を処理して、画像の車両前後方向が表示器の上下方向、画像の車両幅方向が表示器の左右方向となっている車両コーナー部周辺表示画像を前記表示器に表示させる信号処理部とを備え、
   前記信号処理部は、
   前記カメラによって撮影された撮影画像から一部を切り出して前記車両コーナー部周辺表示画像とするようになっており、撮影画像から切り出す画像の縦：横の比が、前記表示器の横：縦の画素数比となっており、
   前記車両のシフト位置が前進ポジションである場合には、撮影画像から前方範囲を切り出す一方、シフト位置が後進ポジションである場合には、撮影画像から後方範囲を切り出し、前記後方範囲は車両の前端面および車両の側面を含んでおり、前記前方範囲は前記車両の前端面を含んでおり、且つ、前記後方範囲よりも車両前方の範囲を広く含んでいることを特徴とする車両用コーナー部周辺表示装置。
2. 請求項１において、
   前記表示器の横：縦の画素数比が４：３または１６：９であり、
   前記信号処理部は、前記撮影画像から、前記表示器の横：縦の画素数比に応じて、縦：横の比が４：３または１６：９の画像を切り出すことを特徴とする車両用コーナー部周辺表示装置。
3. 請求項１または２において、
   前記カメラは、鉛直方向下向きに取り付けられており、撮影中心がカメラの垂直下方となっていることを特徴とする車両用コーナー部周辺表示装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記カメラを車両上下方向に昇降させる昇降装置をさらに備えていることを特徴とする車両用コーナー部周辺表示装置。

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