JP6360850B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の周囲画像を表示する画像表示装置に関する。

特許文献１では、表示手段（後側方モニタ）を通じての視認可能領域を運転者の好みに応じて変更可能な運転支援装置を提供することを課題としている（［０００４］、要約）。当該課題を解決するため、特許文献１（要約）において、運転支援装置１０は、車両に設けられ車外の所定領域を撮影可能な外界カメラ１３と、外界カメラ１３が撮影した映像を車両の運転者に視認可能に表示するモニタ１５とを備える。さらに、運転支援装置１０は、外界カメラ１３により撮影された映像の中で前記所定領域より狭い領域を設定する領域設定手段を備える。モニタ１５は、前記領域設定手段により設定された設定領域Ｓ’のみを視認可能とする。

特許文献１では、運転者の眼球の位置（アイポイント）に基づいて設定領域Ｓ’の位置を自動的に変更する（［００３８］〜［００４１］）。

特許文献２では、バックミラーの使用感に近い車両周囲確認用モニタ装置を提供することを目的としている（［０００７］、要約）。当該目的を達成するため、特許文献２（要約）では、車両後方を撮像するバックカメラ１１で撮像された入力画像Ｖｏを処理する画像処理手段１４と、処理された出力画像Ｖａ，Ｖｂを表示する画像表示手段１２と、運転者Ｄ（Ｄａ，Ｄｂ）の頭部の相対的位置を検出する姿勢検出手段１３とを設ける。画像処理手段１４は、姿勢検出手段１３が検出した運転者頭部の相対的位置に基づいて、入力画像Ｖｏの全撮像範囲から一部を切り出して出力画像Ｖａ，Ｖｂとする処理を実行可能である。加えて、画像処理手段１４は、姿勢検出手段１３に検出される運転者頭部の相対的位置の変位量に応じて、その変位方向と逆方向に入力画像Ｖｏの切出し範囲（Ｖａ，Ｖｂ）を移動させる処理を実行可能である。

特開２００８−０１８７６０号公報 特開２０１３−２１６２８６号公報

上記のように、特許文献１では、運転者のアイポイントに基づいて設定領域Ｓ’（モニタ１５の表示領域）を自動的に設定する（［００３８］〜［００４１］）。同様に、特許文献２では、運転者頭部の相対位置に基づいて画像表示手段１２における出力画像Ｖａ，Ｖｂの範囲を設定する（要約）。

例えば、鏡面を有する通常のミラーで確認する視野範囲よりもカメラの撮像範囲が広い場合、運転者がカメラの撮像範囲全体を確認するためには、運転者は、アイポイント、運転者頭部等の基準位置を多く変位させる必要がある。換言すると、カメラの撮像範囲の境界近くの画像を表示させるためには、運転者は、通常のミラーを使用する場合と比較して、自らの基準位置を大きく変位させる必要がある。このことは、カメラの撮像範囲の境界近くの画像を表示させるためには、運転者が不自然な姿勢を取ることになりかねず、利便性が低下する可能性があることを意味している。

本発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、車両の周囲画像の利用に関する運転者の利便性を向上可能な画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像表示装置は、
車両の後方を撮像するカメラと、
表示部に対する運転者の目の相対位置を示す基準位置を検出する基準位置検出部と、
前記カメラの撮像画像の一部を抽出して周囲画像として前記表示部に表示させると共に、前記撮像画像の抽出範囲を前記基準位置に応じて変化させる画像制御部と
を備えるものであって、
前記画像制御部は、前記表示部を通常ミラーに置き換えた場合における前記基準位置の変化量に対する視野範囲の移動量と比較して、前記基準位置の変化量に対する前記抽出範囲の移動量を増加させ、
前記画像制御部は、
前記基準位置が前記通常ミラーに対応する位置閾値を超えない場合、前記基準位置の変化量に対する前記抽出範囲の移動量を、前記通常ミラーにおける前記基準位置の変化量に対する前記視野範囲の移動量と同等とし、
前記基準位置が前記通常ミラーに対応する前記位置閾値を超える場合、前記基準位置の変化量に対する前記抽出範囲の移動量を、前記通常ミラーにおける前記基準位置の変化量に対する前記視野範囲の移動量よりも大きくする
ことを特徴とする。

本発明によれば、表示部を通常ミラーに置き換えた場合における運転者の基準位置の変化量に対する視野範囲の移動量と比較して、基準位置の変化量に対する撮像画像の抽出範囲の移動量を増加させる。これにより、運転者が通常ミラーを用いて確認する車両の後方範囲よりもカメラの撮像範囲が広い又は狭い場合でも、カメラの撮像範囲に応じて周囲画像を表示することが可能となる。従って、車両の周囲画像の利用に関する運転者の利便性を向上することができる。

前記画像制御部は、前記基準位置が前記通常ミラーに対応する位置閾値を超えない場合、前記基準位置の変化量に対する前記抽出範囲の移動量を、前記通常ミラーにおける前記基準位置の変化量に対する前記視野範囲の移動量と同等とする。また、前記画像制御部は、前記通常ミラーに対応する前記基準位置が前記位置閾値を超える場合、前記基準位置の変化量に対する前記抽出範囲の移動量を、前記通常ミラーにおける前記基準位置の変化量に対する前記視野範囲の移動量よりも大きくする。

これにより、運転者の基準位置が前記通常ミラーに対応する位置閾値を超えない場合、通常ミラーと同等の使用感を実現することができる。また、運転者の基準位置が前記通常ミラーに対応する位置閾値を超える場合、少ない変化量で周囲画像全体を見渡すことが可能となるため、車両の周囲画像の利用に関する運転者の利便性を向上することができる。

前記画像制御部は、前記基準位置の変化量に対する前記抽出範囲の移動量を、前記表示部と前記基準位置との距離に応じて変化させてもよい。これにより、カメラの撮像範囲の境界近くの画像を見るために運転者が基準距離を変化させた場合に基準位置の変化量に対する抽出範囲の変化量を増加させることが可能となる。従って、車両の周囲画像の利用に関する運転者の利便性をさらに向上することが可能となる。

本発明によれば、車両の周囲画像の利用に関する運転者の利便性を向上可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像表示装置を搭載した車両の概略構成図である。 前記実施形態におけるミラー表示制御のフローチャートである。 第１比較例における抽出範囲の設定方法を説明するための説明図である。 第２比較例における抽出範囲の設定方法を説明するための説明図である。 前記第１比較例における運転者の基準位置の変化量と視野範囲の移動量との関係と、前記第２比較例における運転者の基準位置の変化量と抽出範囲の移動量との関係を示す図である。 前記実施形態における抽出範囲の設定方法を説明するための説明図である。 前記実施形態における運転者の基準位置の変化量と抽出範囲の移動量との関係を示す図である。 第１変形例における運転者の基準位置の変化量と抽出範囲の移動量との関係を示す図である。 第２変形例における運転者の基準位置の変化量と抽出範囲の移動量との関係を示す図である。

Ａ．一実施形態
＜Ａ−１．構成＞
［Ａ−１−１．全体構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１２を搭載した車両１０の概略構成図である。図１に示すように、画像表示装置１２は、後方カメラ２０と、側方カメラ２２ａ、２２ｂと、運転者カメラ２４と、後席カメラ２６と、電子ルームミラー２８と、電子制御装置３０（以下「ＥＣＵ３０」という。）とを有する。本実施形態の車両１０は、右ハンドル車である。代わりに、左ハンドル車であっても同様の構成を採用することができる。以下では、後方カメラ２０、側方カメラ２２ａ、２２ｂ、運転者カメラ２４及び後席カメラ２６をカメラ２０、カメラ２２ａ、２２ｂ、２４、２６ともいう。

［Ａ−１−２．後方カメラ２０］
後方カメラ２０は、車両１０後方の画像（以下「後方画像Ｉｒｒ」という。）を撮像するカラーカメラである。後方画像Ｉｒｒは、車両１０が後退する際に電子ルームミラー２８に表示されて運転者１００（図６）の操作を補助すると共に、車両１０の通常走行時に車両１０の後方を運転者１００が確認するためのものである。

後方カメラ２０は、車両１０の後部において車両１０の後方を向いて配置される。より具体的には、後方カメラ２０は、例えばリアバンパに配置される。或いは、後方カメラ２０は、車室内においてリアウィンドウの近傍（例えばルーフ）に配置されてもよい。後方カメラ２０が撮像した後方画像Ｉｒｒのデータは、ＥＣＵ３０に出力される。

［Ａ−１−３．側方カメラ２２ａ、２２ｂ］
側方カメラ２２ａ、２２ｂは、車両１０側方の画像（以下「側方画像Ｉｓｄ」という。）を撮像するカラーカメラである。側方カメラ２２ａ（以下「左側方カメラ２２ａ」ともいう。）は、車両１０の左側方の画像（以下「左側方画像Ｉｌｔ」という。）を撮像する。側方カメラ２２ｂ（以下「右側方カメラ２２ｂ」ともいう。）は、車両１０の右側方の画像（以下「右側方画像Ｉｒｔ」という。）を撮像する。側方画像Ｉｓｄは、車両１０の通常走行時又は後退時に車両１０の側方（後側方を含む。）を運転者１００が確認するためのものである。

側方カメラ２２ａ、２２ｂは、車両１０の側部（例えばサイドミラー）において車両１０の後側方を向いて配置される。側方カメラ２２ａ、２２ｂが撮像した側方画像Ｉｓｄのデータは、ＥＣＵ３０に出力される。

［Ａ−１−４．運転者カメラ２４］
運転者カメラ２４は、運転者１００（図６）の略正面の画像（以下「運転者画像Ｉｄｒ」という。）を撮像するカラーカメラである。運転者画像Ｉｄｒは、運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆを確認するためのものである（詳細は後述する。）。運転者カメラ２４は、運転席（図示せず）の前方（例えば電子ルームミラー２８の近傍）において運転席側を向いて配置される。運転者カメラ２４が撮像した運転者画像Ｉｄｒのデータは、ＥＣＵ３０に出力される。

［Ａ−１−５．後席カメラ２６］
後席カメラ２６は、後席（図示せず）の略正面の画像（以下「後席画像Ｉｒｓ」という。）を撮像するカラーカメラである。後席画像Ｉｒｓは、後席に座っている同乗者を映し出すものである。後席カメラ２６は、後席の前方且つ上方において後席側を向いて配置される。後席カメラ２６が撮像した後席画像Ｉｒｓのデータは、ＥＣＵ３０に出力される。

［Ａ−１−６．電子ルームミラー２８］
電子ルームミラー２８（以下「電子ミラー２８」又は「ミラー２８」ともいう。）は、車室内において、運転者１００（乗員）から見てフロントウィンドウ（図示せず）の上部の手前（車両１０の進行方向後ろ側）に配置される。ミラー２８は、車両１０の周囲画像Ｉｓｒを表示する表示部５０（図１）を備える。ここでの周囲画像Ｉｓｒは、例えば後方画像Ｉｒｒのみ又は後方画像Ｉｒｒ及び側方画像Ｉｓｄの組合せから生成される。このため、運転者１００は、ミラー２８の表示部５０を介して車両１０の後方及び／又は側方の様子を確認することができる。

本実施形態において、表示部５０は、例えば液晶パネル、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の表示パネルから構成される。或いは、表示部５０は、図示しないプロジェクタの投影画像が投影される投影部であってもよい。

なお、上記のように、後方カメラ２０及び側方カメラ２２ａ、２２ｂは車両１０の外側を向いている。このため、後方画像Ｉｒｒ及び側方画像Ｉｓｄは、車両１０の内部の画像が含まれない。従って、通常の使用状態において、ミラー２８の表示部５０には、車両１０の内部が表示されない。よって、表示部５０に映し出される画像（周囲画像Ｉｓｒ）は、通常のルームミラー１２０（図３）（表面が鏡面加工されているもの）に映し出される像と異なる。

また、図示しないミラー位置調整機構（以下「調整機構」ともいう。）を設け、ミラー２８の位置Ｐ（以下「ミラー位置Ｐｍｒ」又は「表示部位置Ｐｄｐ」という。）を運転者１００の操作により調整可能としてもよい。調整機構は、例えば傾斜角調整機構及び回転角機構を有する。傾斜角調整機構は、車両１０の左右方向（幅方向）、上下方向及び前後方向におけるミラー２８の傾斜角を調整する機構である。回転角調整機構は、ミラー２８の回転角を調整する機構である。傾斜角調整機構及び回転角調整機構は、例えばボールジョイントにより構成される。或いは、調整機構は、ミラー位置Ｐｍｒを３次元的に且つ直線的に変位させる機構（例えばスライダ機構）を有するものであってもよい。

［Ａ−１−７．ＥＣＵ３０］
（Ａ−１−７−１．ＥＣＵ３０の概要）
ＥＣＵ３０は、ミラー２８の表示部５０に映し出す画像を制御するものであり、入出力部７０、演算部７２及び記憶部７４を備える。入出力部７０は信号の入出力を行う。入出力部７０には、アナログ／デジタル変換器及びデジタル／アナログ変換器を含むことができる。演算部７２は、記憶部７４に記憶されたプログラム及びデータを用いて各種の制御を実行する。演算部７２は、中央演算装置（ＣＰＵ）を含む。演算部７２の詳細は後述する。

記憶部７４は、演算部７２が用いるプログラム及びデータを記憶するものであり、ランダム・アクセス・メモリ（以下「ＲＡＭ」という。）を備える。ＲＡＭとしては、レジスタ等の揮発性メモリと、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリとを用いることができる。また、記憶部７４は、ＲＡＭに加え、リード・オンリー・メモリ（以下「ＲＯＭ」という。）を有してもよい。

（Ａ−１−７−２．演算部７２）
図１に示すように、演算部７２は、基準位置検出部８０と、画像制御部８２とを有する。

基準位置検出部８０は、運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆを運転者画像Ｉｄｒに基づいて検出する。基準位置Ｐｒｅｆは、表示部５０に対する運転者１００の目１０４（図６）の相対位置を示すものである。本実施形態において、基準位置Ｐｒｅｆは、運転者１００の頭１０２（図６）の特定位置である。或いは、運転者１００の目１０４（眼球）の位置、鼻の位置、肩の位置等を基準位置Ｐｒｅｆとしてもよい。基準位置Ｐｒｅｆは、後述する抽出範囲Ｒｓｂの設定に用いられる。

画像制御部８２は、カメラ２０、２２ａ、２２ｂ、２４、２６が撮像した画像（以下「撮像画像Ｉｃｐ」ともいう。）を用いて表示部５０に表示する周囲画像Ｉｓｒを制御する。以下では、後方カメラ２０、側方カメラ２２ａ、２２ｂ、運転者カメラ２４及び後席カメラ２６の撮像画像Ｉｃｐをそれぞれ撮像画像Ｉｒｒ、Ｉｌｔ、Ｉｒｔ、Ｉｄｒ、Ｉｒｓともいう。

図１に示すように、画像制御部８２は、抽出範囲設定部９０及び表示制御部９２を有する。抽出範囲設定部９０は、カメラ２０、２２ａ、２２ｂ、２４、２６の撮像画像Ｉｃｐの抽出範囲Ｒｓｂを設定する抽出範囲設定制御を実行する。抽出範囲設定制御の詳細は、図２等を参照して後述する。表示制御部９２は、抽出範囲設定制御で設定された抽出範囲Ｒｓｂを用いて撮像画像Ｉｃｐの一部を抽出して周囲画像Ｉｓｒとして表示部５０に表示させる。

＜Ａ−２．制御＞
［Ａ−２−１．ミラー表示制御］
図２は、本実施形態におけるミラー表示制御のフローチャートである。ミラー表示制御は、ルームミラー２８の表示に関する制御であり、ＥＣＵ３０が実行する。図２のステップＳ１１において、ＥＣＵ３０は、運転者カメラ２４の撮像画像Ｉｃｐを取得する。

ステップＳ１２において、ＥＣＵ３０の基準位置検出部８０は、運転者画像Ｉｄｒに基づいて運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆを検出する。上記のように、基準位置Ｐｒｅｆは、表示部５０に対する運転者１００の目１０４（眼球）の相対位置を示す。本実施形態における基準位置Ｐｒｅｆは、例えば、運転者１００の頭１０２の特定位置である。或いは、運転者１００の目１０４、鼻、肩等の特定位置を基準位置Ｐｒｅｆとすることも可能である。なお、ここにいう目１０４とは、眼球自体に関する位置（アイポイント）であり、瞳孔１０６の位置とは別である。このため、基準位置Ｐｒｅｆは、瞳孔１０６の位置とは異なることに留意されたい。

ステップＳ１３において、ＥＣＵ３０の抽出範囲設定部９０は、基準位置Ｐｒｅｆに応じて抽出範囲Ｒｓｂを設定する。抽出範囲Ｒｓｂの設定方法については、図３〜図７を参照して後述する。

ステップＳ１４において、ＥＣＵ３０の表示制御部９２は、撮像画像Ｉｃｐから周囲画像Ｉｓｒを生成する。その際、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１３で設定した抽出範囲Ｒｓｂを用いて撮像画像Ｉｃｐの一部を抜き出す。例えば、周囲画像Ｉｓｒが後方画像Ｉｒｒのみから抽出される場合、後方カメラ２０の撮像画像Ｉｃｐから周囲画像Ｉｓｒを抽出する。また、周囲画像Ｉｓｒが後方画像Ｉｒｒ及び側方画像Ｉｓｄ（左周囲画像Ｉｓｒ又は右周囲画像Ｉｓｒ）の両方から抽出される場合、ＥＣＵ３０は、後方カメラ２０の撮像画像Ｉｒｒと、側方カメラ２２ａの撮像画像Ｉｌｔ又は側方カメラ２２ｂの撮像画像Ｉｒｔとから周囲画像Ｉｓｒを抽出する。

ステップＳ１５において、ＥＣＵ３０の表示制御部９２は、抽出した周囲画像Ｉｓｒを電子ルームミラー２８の表示部５０に表示させる。

［Ａ−２−２．抽出範囲Ｒｓｂの設定］
（Ａ−２−２−１．第１比較例の視野範囲Ｒｖの概要）
図３は、第１比較例における視野範囲Ｒｖの設定方法を説明するための説明図である。第１比較例では、電子ルームミラー２８の代わりに、通常の又は従来のルームミラー１２０（以下「通常ミラー１２０」ともいう。）を用いる。通常ミラー１２０は、鏡面加工された表面１２２（以下「鏡面１２２」という。）を有する。鏡面１２２は平面であるが、湾曲面であってもよい。図３並びに後述する図４及び図６では、運転者１００の頭１０２、目１０４及び瞳孔１０６が示されている。運転者１００の頭１０２以外の部位は図示を省略している。

図３では、運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆが左右方向（車幅方向）に移動した場合の通常のルームミラー１２０の視野範囲Ｒｖの変化が示されている。図３は、車両１０の上方から下方に向かって見た平面図である。図３において、破線で示す部分が移動前の運転者１００の頭１０２及び視野範囲Ｒｖであり、実線で示す部分が移動後の運転者１００の頭１０２及び視野範囲Ｒｖである。

以下では、図３における移動前の視野範囲Ｒｖを視野範囲Ｒｖ１ともいい、図３における移動後の視野範囲Ｒｖを視野範囲Ｒｖ２ともいう。

図３の場合、運転者１００の頭１０２が右側に移動することで基準位置Ｐｒｅｆも右側に移動する。この際、通常ミラー１２０に写る像及び視野範囲Ｒｖは変化する。具体的には、頭１０２が右側に移動すると、視野範囲Ｒｖは、車両１０の後方から左側方に向かって移動する。このため、図３において、視野範囲Ｒｖは時計回りに移動する。換言すると、移動後の視野範囲Ｒｖ２は、移動前の視野範囲Ｒｖ１に対して時計回りに移動した位置にある。

なお、運転者１００の頭１０２が右側に移動すると、基準位置Ｐｒｅｆは通常ミラー１２０から離間する（又は遠ざかる）ことにもなる。このため、通常ミラー１２０に写る像は小さくなり、視野範囲ＲｖＥＣＵ３４が拡大する。但し、図３では、視野範囲Ｒｖの移動（回転）を分かり易くするため、視野範囲Ｒｖの大きさを変化させていない。

（Ａ−２−２−２．第２比較例の抽出範囲Ｒｓｂの概要）
図４は、第２比較例における抽出範囲Ｒｓｂの設定方法を説明するための説明図である。第２比較例では、本実施形態と同様に電子ルームミラー２８を有するが、以下に述べるように、ミラー２８の表示部５０の表示制御が異なる。

図４では、運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆが左右方向（車幅方向）に移動した場合の抽出範囲Ｒｓｂの変化が示されている。図４は、車両１０の上方から下方に向かって見た平面図である。図４において、破線で示す部分が移動前の運転者１００の頭１０２及び抽出範囲Ｒｓｂであり、実線で示す部分が移動後の運転者１００の頭１０２及び抽出範囲Ｒｓｂである。

以下では、図４における移動前の抽出範囲Ｒｓｂを抽出範囲Ｒｓｂ１ともいい、図４における移動後の抽出範囲Ｒｓｂを抽出範囲Ｒｓｂ２ともいう。

上記のように、後方画像Ｉｒｒ及び側方画像Ｉｓｄは、車両１０の内部の画像を含んでいないため、表示部５０に映し出される画像（周囲画像Ｉｓｒ）は、通常ミラー１２０（図３）に映し出される像と異なる。換言すると、図４では、抽出範囲Ｒｓｂ１、Ｒｓｂ２それぞれが車両１０内にも及んでいるが、実際の周囲画像Ｉｓｒは、車両１０の内部の画像が含まれない。

図４の場合、運転者１００の頭１０２が右側に移動することで基準位置Ｐｒｅｆも右側に移動する。この際、ＥＣＵ３４は、通常ミラー１２０と同様となるように、基準位置Ｐｒｅｆの移動に応じて周囲画像Ｉｓｒを変化させる。具体的には、頭１０２が右側に移動すると、ＥＣＵ３４は、抽出範囲Ｒｓｂを後方画像Ｉｒｒの範囲を少なくすると共に左側方画像Ｉｓｄの範囲を増やす。このため、ＥＣＵ３４は、図４において、抽出範囲Ｒｓｂを時計回りに移動させる。換言すると、移動後の抽出範囲Ｒｓｂ２は、移動前の抽出範囲Ｒｓｂ１に対して時計回りに移動した位置にある。

図３と比較して、図４では、右側への頭１０２の移動量が多い。このため、図３における視野範囲Ｒｖ１に対する視野範囲Ｒｖ２の移動量（回転量）よりも、図４における抽出範囲Ｒｓｂ１に対する抽出範囲Ｒｓｂ２の移動量（回転量）の方が多いことに留意されたい。

なお、運転者１００の頭１０２が右側に移動すると、基準位置Ｐｒｅｆはミラー２８から離間する（又は遠ざかる）ことにもなる。このため、ＥＣＵ３４は、周囲画像Ｉｓｒの倍率を小さくするように演算する。これに伴い、抽出範囲Ｒｓｂは拡大されることとなる。但し、図４では、抽出範囲Ｒｓｂの移動（回転）を分かり易くするため、抽出範囲Ｒｓｂの大きさを変化させていない。

（Ａ−２−２−３．第１比較例における視野範囲Ｒｖの変化及び第２比較例における抽出範囲Ｒｒｅｆの詳細）
図５は、第１比較例における運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆと視野範囲Ｒｖの移動量ΔＲｖとの関係と、第２比較例における運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆと抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂｃとの関係を示す図である。図５では、第１比較例の移動量ΔＲｖをΔＲｖ１で示し、第２比較例の移動量ΔＲｓｂｃをΔＲｓｂｃ１１、ΔＲｓｂｃ１２で示している。すなわち、図５の場合、第２比較例の移動量ΔＲｓｂｃは、ΔＲｓｂｃ１１とΔＲｓｂｃ１２を組み合わせたものである。

上記のように、第１比較例は、電子ルームミラー２８の代わりに、鏡面１２２を有する通常ミラー１２０を用いる。図５の領域２００が通常ミラー１２０に対応する。第２比較例は、電子ルームミラー２８を用いるが、領域２００における抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂｃ（すなわちΔＲｓｂｃ１１）は、通常ミラー１２０の移動量ΔＲｖ（すなわちΔＲｖ１）と同等である。

但し、第２比較例の場合、後方カメラ２０の画角が広いため又は側方カメラ２２ａ、２２ｂの側方画像Ｉｌｔ、Ｉｒｔを付加することができるため、通常ミラー１２０の場合よりも広い範囲を抽出範囲Ｒｓｂとすることができる。図５の領域２０２は、第２比較例の電子ルームミラー２８を用いることにより領域２００から拡大した領域を示す。換言すると、領域２００、２０２が第２比較例に対応する。矢印２２０、２２２は、領域２００から領域２０２が拡大している様子を示している。

このように、第２比較例では、第１比較例（通常ミラー１２０）の場合よりも広い範囲を抽出範囲Ｒｓｂとすることができる。従って、第１比較例（図３）の場合と比較して、第２比較例（図４）では、運転者１００が抽出範囲Ｒｓｂの境界近くの画像を確認しようとする場合、運転者１００は、基準位置Ｐｒｅｆ（頭１０２等）の移動量を増やす必要がある。このことは、周囲画像Ｉｓｒの境界近くの画像を表示させるためには、運転者１００が不自然な姿勢を取ることになりかねず、利便性が低下する可能性があることを意味している。

（Ａ−２−２−４．本実施形態における抽出範囲Ｒｓｂの概要）
図６は、本実施形態における抽出範囲Ｒｓｂの設定方法を説明するための説明図である。本実施形態では、第２比較例と同様に電子ルームミラー２８を有するが、以下に述べるように、ミラー２８の表示部５０の表示制御が異なる。

図６では、運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆが左右方向（車幅方向）に移動した場合の抽出範囲Ｒｓｂの変化が示されている。図６は、車両１０の上方から下方に向かって見た平面図である。図６において、破線で示す部分が移動前の運転者１００の頭１０２及び抽出範囲Ｒｓｂであり、実線で示す部分が移動後の運転者１００の頭１０２及び抽出範囲Ｒｓｂである。

以下では、図６における移動前の抽出範囲Ｒｓｂを抽出範囲Ｒｓｂ３ともいい、図６における移動後の抽出範囲Ｒｓｂを抽出範囲Ｒｓｂ４ともいう。

上記のように、後方画像Ｉｒｒ及び側方画像Ｉｓｄは、車両１０の内部の画像を含んでいないため、表示部５０に映し出される画像（周囲画像Ｉｓｒ）は、通常ミラー１２０（図３）に映し出される像と異なる。換言すると、図６では、抽出範囲Ｒｓｂ３、Ｒｓｂ４それぞれが車両１０内にも及んでいるが、実際の周囲画像Ｉｓｒは、車両１０の内部の画像が含まれない。

図６の場合、運転者１００の頭１０２が右側に移動することで基準位置Ｐｒｅｆも右側に移動する。この際、ＥＣＵ３４は、基準位置Ｐｒｅｆの移動に応じて周囲画像Ｉｓｒを変化させる。具体的には、頭１０２が右側に移動すると、ＥＣＵ３４は、抽出範囲Ｒｓｂを後方画像Ｉｒｒの範囲を少なくすると共に左側方画像Ｉｓｄの範囲を増やす。このため、ＥＣＵ３４は、図６において、抽出範囲Ｒｓｂを時計回りに移動させる。換言すると、移動後の抽出範囲Ｒｓｂ４は、移動前の抽出範囲Ｒｓｂ３に対して時計回りに移動した位置にある。

図３と比較して、図６では、右側への頭１０２の移動量が図３と同等であり、図４よりも少ない。それにもかかわらず、図６における抽出範囲Ｒｓｂ３に対する抽出範囲Ｒｓｂ４の移動量ΔＲｓｂ（回転量）は、図４における抽出範囲Ｒｓｂ１に対する抽出範囲Ｒｓｂ２の移動量ΔＲｓｂｃ（回転量）と同等である。換言すると、図６における抽出範囲Ｒｓｂ３に対する抽出範囲Ｒｓｂ４の移動量ΔＲｓｂ（回転量）は、図３における視野範囲Ｒｖ１に対する視野範囲Ｒｖ２の移動量ΔＲｖ（回転量）よりも多い。

これは、第１比較例及び第２比較例と比較して、本実施形態では、運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂを大きくしているためである（詳細は図７を参照して後述する。）。

なお、運転者１００の頭１０２が右側に移動すると、基準位置Ｐｒｅｆはミラー２８から離間する（又は遠ざかる）ことにもなる。このため、ＥＣＵ３４は、周囲画像Ｉｓｒの倍率を小さくするように演算する。これに伴い、抽出範囲Ｒｓｂは拡大されることとなる。但し、図６では、抽出範囲Ｒｓｂの移動（回転）を分かり易くするため、抽出範囲Ｒｓｂの大きさを変化させていない。

（Ａ−２−２−５．本実施形態における抽出範囲Ｒｒｅｆの詳細）
図７は、本実施形態における運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆと抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂとの関係を示す図である。図７では、本実施形態の移動量ΔＲｓｂをΔＲｓｂ１で示している。また、図７では、図５における第１比較例の移動量ΔＲｖ１、第２比較例の移動量ΔＲｓｂｃ１１、ΔＲｓｂｃ１２及び領域２００、２０２を示している。さらに、領域２０４は、本実施形態の電子ルームミラー２８を用いることにより拡大した領域を示す。換言すると、領域２００、２０４が本実施形態に対応する。上記のように、領域２００は、通常ミラー１２０に対応する。矢印２２４は、領域２００から領域２０４が拡大している様子を示している。

第２比較例の図４と本実施形態の図６を比較してわかるように、本実施形態では、運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆ（頭１０２等）の変化量ΔＰｒｅｆが少ないにもかかわらず、抽出範囲Ｒｓｂは、第２比較例と同等となっている。これは、本実施形態では、基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂを増加させているためである。換言すると、図７において、第２比較例の抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂｃ（ΔＲｓｂｃ１１、ΔＲｓｂｃ１２）を示す直線よりも、本実施形態の抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂ（ΔＲｓｂ１）を示す直線の方が傾きが大きい。

＜Ａ−３．本実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態によれば、表示部５０を通常ミラー１２０に置き換えた場合（図３及び図５の第１比較例）における運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する視野範囲Ｒｖの移動量ΔＲｖと比較して、基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する撮像画像Ｉｃｐの抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂを増加させる（図６及び図７）。これにより、運転者１００が通常ミラー１２０を用いて確認する車両１０の後方範囲よりも後方カメラ２０（及び側方カメラ２２ａ、２２ｂ）の撮像範囲Ｒｃｐが広い場合でも、後方カメラ２０（及び側方カメラ２２ａ、２２ｂ）の撮像範囲Ｒｃｐに応じて周囲画像Ｉｓｒを表示することが可能となる。従って、車両１０の周囲画像Ｉｓｒの利用に関する運転者１００の利便性を向上することができる。

Ｂ．変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。

＜Ｂ−１．搭載対象＞
上記実施形態では、画像表示装置１２を車両１０に搭載した（図１）。しかしながら、例えば、運転者１００（ユーザ）の基準位置Ｐｒｅｆに応じて抽出範囲Ｒｓｂを変化させる観点からすれば、これに限らない。例えば、船舶、航空機等の移動物体に画像表示装置１２を適用してもよい。或いは、画像表示装置１２をクレーン等の可動装置に用いることもできる。

＜Ｂ−２．表示部５０＞
上記実施形態では、表示部５０を電子ルームミラー２８に配置したが（図１）、車両１０又はその他の対象の周囲画像Ｉｓｒ（抽出画像）を表示する表示部５０であれば、これに限らない。例えば、車両１０のサイドミラー（ドアミラー）又は図示しないナビゲーション装置に表示部５０を配置することが可能である。或いは、ヘッド・アップ・ディスプレイ（ＨＵＤ）として表示部５０をフロントウィンドウ等に配置してもよい。

＜Ｂ−３．後方カメラ２０及び側方カメラ２２ａ、２２ｂ＞
上記実施形態では、後方カメラ２０及び側方カメラ２２ａ、２２ｂをカラーカメラとしたが、車両１０の周囲画像Ｉｓｒに用いられる撮像画像Ｉｃｐを取得するものであれば、これに限らない。例えば、夜間等に使うことを想定してモノクロカメラ又は近赤外線カメラを後方カメラ２０及び側方カメラ２２ａ、２２ｂの一部又は全部として用いてもよい。

上記実施形態では、後方カメラ２０及び側方カメラ２２ａ、２２ｂの撮像画像Ｉｃｐを周囲画像Ｉｓｒとして用いた（図２）。しかしながら、例えば、通常ミラー１２０の場合（図３及び図５の第１比較例）と比較して、基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂを増加又は減少させる観点からすれば、これに限らない。例えば、後方カメラ２０又は側方カメラ２２ａ、２２ｂの一方のみ撮像画像Ｉｃｐを用いてもよい。或いは、これらに加えて又はこれらに代えて、後席カメラ２６の撮像画像Ｉｃｐを用いることも可能である。

＜Ｂ−４．抽出範囲Ｒｓｂの設定＞
上記実施形態では、基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂを図７に示す特性とした。しかしながら、通常ミラー１２０の場合（図３及び図５の第１比較例）と比較して、基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂを増加又は減少させる観点からすれば、これに限らない。

図８は、第１変形例における運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆと抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂとの関係を示す図である。図８では、第１変形例の移動量ΔＲｓｂをΔＲｓｂ２１、ΔＲｓｂ２２で示している。上記実施形態（図７）では、第１比較例及び第２比較例と比較して直線の傾きを大きくした。これに対し、第１変形例の抽出範囲設定部９０（画像制御部）（図１）は、図８のような特性を用いる。

すなわち、抽出範囲設定部９０は、運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆが位置閾値ＴＨｐｒｅｆ（又は領域２００）を超えない場合、基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂ（ΔＲｓｂ２１）の変化を通常ミラー１２０（ΔＲｖ１）と同等とする（換言すると、直線の傾きを同等とする。）。また、抽出範囲設定部９０は、運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆが位置閾値ＴＨｐｒｅｆ（又は領域２００）を超える場合、基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂ（ΔＲｓｂ２２）の変化を通常ミラー１２０（ΔＲｖ１）よりも大きくする（換言すると、直線の傾きを急にする）。

図８の領域２００は、図５の領域２００と同じであり、通常ミラー１２０（第１比較例）に対応する。図８の領域２０２は、図５の領域２０２と同じであり、第２比較例の電子ミラー２８による拡大領域を示す。図８の領域２０６は、第１変形例の電子ルームミラー２８を用いることにより拡大した領域を示す。換言すると、領域２００、２０６が第１変形例に対応する。矢印２２６は、領域２０２から領域２０６が縮小している様子を示している。矢印２２８は、領域２００から領域２０６が拡大している様子を示している。

第１変形例によれば、運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆが位置閾値ＴＨｐｒｅｆを超えない場合、通常ミラー１２０と同等の使用感を実現することができる。また、運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆが位置閾値ＴＨｐｒｅｆを超える場合、少ない変化量ΔＰｒｅｆで周囲画像Ｉｓｒ全体を見渡すことが可能となるため、車両１０の周囲画像Ｉｓｒの利用に関する運転者１００の利便性を向上することができる。

図９は、第２変形例における運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆと抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂとの関係を示す図である。図９では、第２変形例の移動量ΔＲｓｂをΔＲｓｂ３１、ΔＲｓｂ３２で示している。第２変形例の抽出範囲設定部９０（画像制御部）（図１）は、基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂを、表示部５０と運転者１００の基準位置Ｐｒｅｆとの距離Ｄに応じて変化させる。

図９において、移動量ΔＲｓｂ３１は、距離Ｄが距離閾値ＴＨｄを上回るＤ１である場合の特性であり、通常ミラー１２０（ΔＲｖ１）と同等である。移動量ΔＲｓｂ３２は、距離Ｄが距離閾値ＴＨｄを下回り且つＤ１よりも小さいＤ２である場合の第２変形例の移動量ΔＲｓｂであり、通常ミラー１２０よりも傾きが急である。

図９の領域２００は、図５の領域２００と同じであり、通常ミラー１２０（第１比較例）に対応する。図９の領域２０２は、図５の領域２０２と同じであり、第２比較例の電子ミラー２８による拡大領域を示す。図９の領域２１０は、第２変形例において距離ＤがＤ２のときの領域を示す。換言すると、領域２００、２１０が距離Ｄ２のときの第２変形例に対応する。矢印２３２は、領域２００から領域２１０が拡大している様子を示している。

第２変形例によれば、後方カメラ２０（及び側方カメラ２２ａ、２２ｂ）の撮像範囲Ｒｃｐの境界近くの撮像画像Ｉｃｐを見るために運転者１００が基準位置Ｐｒｅｆを変化させた場合に基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂを増加又は減少させることが可能となる。従って、車両１０の周囲画像Ｉｓｒの利用に関する運転者１００の利便性をさらに向上することが可能となる。

また、第２変形例では、距離Ｄが距離閾値ＴＨｄ以下の場合、基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する移動量ΔＲｓｂの変化量（変化割合）を変化させる。通常ミラー１２０（第１比較例）の場合、距離Ｄが短いほど、基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する視野範囲Ｒｖの移動量ΔＲｖが大きくなる。また、電子ミラー２８の抽出範囲Ｒｓｂは、通常ミラー１２０の視野範囲Ｒｖよりも広い。このため、視野範囲Ｒｖの移動量ΔＲｖが大きくなる場合に基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する移動量ΔＲｓｂの変化量（変化割合）を通常ミラー１２０よりも大きくすることで、抽出範囲Ｒｓｂ全体を有効活用することが可能となる。

なお、距離Ｄが距離閾値ＴＨｄ「以上」の場合に基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する移動量ΔＲｓｂの変化量（変化割合）を変化させることもできる。通常ミラー１２０（第１比較例）の場合、距離Ｄが長いほど、視野範囲Ｒｖの移動量ΔＲｖに対する基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆが小さくなる。換言すると、距離Ｄが長くなるほど、基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆを大きくしないと、所望の視野範囲Ｒｖの移動量ΔＲｖを実現できない。距離Ｄが距離閾値ＴＨｄ以上の場合に基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する移動量ΔＲｓｂの変化量（変化割合）を変化させる場合、そのような事態に対応し易くなる。

なお、第２変形例（図９）に関し、移動量ΔＲｓｂ３１を距離Ｄ２に対応させ、移動量ΔＲｓｂ３２を距離Ｄ１に対応させてもよい。また、第２変形例（図９）では、距離閾値ＴＨｄとの比較に応じて移動量ΔＲｓｂ３１、ΔＲｓｂ３２を切り替えたが、基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する移動量ΔＲｓｂの変化量を、距離Ｄに応じて段階的に（又は比例的に）変化させてもよい。

上記実施形態、第１変形例及び第２変形例では、左右方向における抽出範囲Ｒｓｂの設定について説明した（図６〜図９等）。しかしながら、通常ミラー１２０の場合（図３及び図５の第１比較例）と比較して、基準位置Ｐｒｅｆの変化量ΔＰｒｅｆに対する抽出範囲Ｒｓｂの移動量ΔＲｓｂを増加又は減少させる観点からすれば、これに限らない。例えば、前後方向及び上下方向における抽出範囲Ｒｓｂの設定にも本発明を適用可能である。

１０…車両 １２…画像表示装置
２０…後方カメラ（カメラ） ２２ａ…左側方カメラ（カメラ）
２２ｂ…右側方カメラ（カメラ） ５０…表示部
８０…基準位置検出部 ８２…画像制御部
１００…運転者 １０４…目
１２０…通常ミラー １２２…鏡面
Ｉｃｐ…撮像画像 Ｉｓｒ…周囲画像
Ｐｒｅｆ…基準位置 Ｒｓｂ…抽出範囲
ＴＨｐｒｅｆ…位置閾値 ΔＰｒｅｆ…基準位置の変化量
ΔＲｓｂ…抽出範囲の移動量

Claims (2)

1. 車両の後方を撮像するカメラと、
   表示部に対する運転者の目の相対位置を示す基準位置を検出する基準位置検出部と、
   前記カメラの撮像画像の一部を抽出して周囲画像として前記表示部に表示させると共に、前記撮像画像の抽出範囲を前記基準位置に応じて変化させる画像制御部と
   を備える画像表示装置であって、
   前記画像制御部は、前記表示部を通常ミラーに置き換えた場合における前記基準位置の変化量に対する視野範囲の移動量と比較して、前記基準位置の変化量に対する前記抽出範囲の移動量を増加させ、
   前記画像制御部は、
   前記基準位置が前記通常ミラーに対応する位置閾値を超えない場合、前記基準位置の変化量に対する前記抽出範囲の移動量を、前記通常ミラーにおける前記基準位置の変化量に対する前記視野範囲の移動量と同等とし、
   前記基準位置が前記通常ミラーに対応する前記位置閾値を超える場合、前記基準位置の変化量に対する前記抽出範囲の移動量を、前記通常ミラーにおける前記基準位置の変化量に対する前記視野範囲の移動量よりも大きくする
   ことを特徴とする画像表示装置。
2. 請求項１に記載の画像表示装置において、
   前記画像制御部は、前記基準位置の変化量に対する前記抽出範囲の移動量を、前記表示部と前記基準位置との距離に応じて変化させる
   ことを特徴とする画像表示装置。

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