JP7004410B2 - 車両用視認装置及び表示制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両周辺を視認するために車両周辺を撮影して撮影画像を表示する車両用視認装置及び表示制御方法に関する。

車両にカメラ等の撮影部及びモニタ等の表示部を搭載して、車両周辺を撮影部で撮影した撮影画像を表示部に表示する車両用視認装置が知られている。

ところで、視度を合わせる技術の一例として、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に記載の技術では、機械的な調整や光学系の調整を行うことなく、画像処理により、仮想的に視度（観者の網膜上の焦点外れ）を補正する技術が提案されている。これにより、眼鏡やコンタクトレンズ等を使用することなく、表示部を見ることが可能となる。

特許第５６０７４７３号公報

車両用視認装置では、運転中に表示部に表示された撮影画像を見る際には、乗員が目の焦点を遠方から表示部までの距離に切り替える必要があり、眼精疲労に繋がっていた。また、老眼や遠視の人は、そもそも近い距離に焦点が合わない人もおり、表示部に焦点が合わないことがあった。

しかしながら、特許文献１の技術は、運転中の焦点を切り替えるものではないため、改善の余地があった。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、乗員が視点を表示部に切替える際に焦点が合わないことを抑制可能な車両用視認装置及び表示制御方法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、車両周辺の撮影画像を表示する表示部と、目の焦点の調整が必要な予め定めた運転状況として運転時間を検出する検出部と、前記表示部に表示された撮影画像に対して画像処理を施すことにより、前記検出部によって検出された運転時間が長いほど、長い焦点距離で、かつ乗員から前記表示部までの距離以上の長い焦点距離になるように仮想的に前記焦点を変更して前記表示部に表示する制御を行う制御部と、を備える。

第１の態様によれば、表示部には、車両周辺の撮影画像が表示されるので、表示部を確認することによって車両周辺を視認できる。また、検出部は、目の焦点の調整が必要な予め定めた運転状況として運転時間を検出する。

そして、制御部では、表示部に表示された撮影画像に対して画像処理を施すことにより、検出部によって検出された運転時間が長いほど、長い焦点距離で、かつ乗員から表示部までの距離以上の長い焦点距離になるように仮想的に焦点を変更して表示部に表示する制御が行われる。これにより、表示部に表示される撮影画像に対して仮想的に焦点の調整が行われるので、乗員が視点を表示部に切替える際に焦点が合わないことを抑制可能となる。

また、第２の態様は、車両周辺の撮影画像を表示する表示部と、目の焦点の調整が必要な予め定めた運転状況として運転者の視線を検出する検出部と、前記検出部によって前記表示部の方向の視線が検出された場合に、前記表示部に表示された撮影画像に対して画像処理を施すことにより、焦点距離が予め定めた遠方距離の焦点距離から徐々に乗員から前記表示部までの距離になるように仮想的に前記焦点を変更して前記表示部に表示する制御を行う制御部と、を備える。

第２の態様によれば、表示部には、車両周辺の撮影画像が表示されるので、表示部を確認することによって車両周辺を視認できる。また、検出部は、目の焦点の調整が必要な予め定めた運転状況として運転者の視線を検出する。そして、制御部では、表示部に表示された撮影画像に対して画像処理を施すことにより、検出部によって表示部の方向の視線が検出された場合に、焦点距離が予め定めた遠方距離の焦点距離から徐々に乗員から前記表示部までの距離になるように仮想的に焦点を変更して表示部に表示する制御が行われる。これにより、表示部に表示される撮影画像に対して仮想的に焦点の調整が行われるので、乗員が視点を表示部に切替える際に焦点が合わないことを抑制可能となる。

なお、検出部が、運転状況として前方車両までの距離を更に検出し、制御部が、検出部によって検出された運転時間が長いほど、長い焦点距離で、検出部によって検出された前方車両までの距離が長いほど、長い焦点距離で、かつ乗員から表示部までの距離以上の長い焦点距離になるように仮想的に焦点を変更してもよい。

さらに、検出部が、運転時間及び前方車両までの距離を運転状況として更に検出し、制御部が、検出部によって表示部の方向の視線が検出された場合に、焦点距離が予め定めた遠方距離の焦点距離から徐々に乗員から前記表示部までの距離になるように仮想的に焦点を変更し、仮想的に焦点を変更する際の変更速度を、検出部によって検出された運転時間及び前方車両までの距離に基づいて変更してもよい。

以上説明したように本発明によれば、乗員が視点を表示部に切替える際に焦点が合わないことを抑制可能な車両用視認装置を提供できる、という効果がある。

第１実施形態に係る車両用視認装置の概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る車両用視認装置の制御装置の機能を示す機能ブロック図である。 運転者が乗車している様子を示す図である。 画像処理による仮想的な矯正を説明するための図である。 乗員の視線に対するモニタに表示する画像に対する焦点距離の変更を示す図である。 第１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。 第２実施形態に係る車両用視認装置の制御装置の機能を示す機能ブロック図である。 第２実施形態の仮想矯正画像処理部による運転時間に応じた焦点距離の変更例を示す図である。 第２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。 第３実施形態に係る車両用視認装置の概略構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係る車両用視認装置の制御装置の機能を示す機能ブロック図である。 第３実施形態の仮想矯正画像処理部による前方車両までの距離に応じた焦点距離の変更例を示す図である。 第３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。 第４実施形態に係る車両用視認装置の制御装置の機能を示す機能ブロック図である。 焦点距離Ｄを距離ｄ１から徐々に距離ｄ３に変更する際の変更速度を運転時間及び前方車両までの距離の少なくとも一方に応じて変更する例を説明するための図である。 第４実施形態に係る車両用視認装置の制御装置で行われる一部の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の形態の一例を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る車両用視認装置の概略構成を示すブロック図である。

車両用視認装置１０には、後方カメラ１８、及びドアカメラ１６（１６Ｌ、１６Ｒ）が設けられている。後方カメラ１８は、車両後部かつ車幅方向中央部（例えば、トランクまたはリアバンパの車幅方向中央部）に配置され、車両の後方を所定の画角（撮影領域）で撮影可能とされている。また、ドアカメラ１６Ｌは、車両の車幅左側のドアミラーに設けられ、ドアカメラ１６Ｒは、車両の車幅右側のドアミラーに設けられている。ドアカメラ１６Ｌ、１６Ｒは、車体側方から車両後方を所定の画角（撮影領域）で撮影可能とされている。なお、以下では、ドアカメラ１６Ｌ、１６Ｒは、左右を区別しない場合には、ドアカメラ１６として説明する。

後方カメラ１８及びドアカメラ１６は、車両周辺としての車両後方を撮影する。詳細には、後方カメラ１８の撮影領域の一部は、ドアカメラ１６の撮影領域の一部と重複し、後方カメラ１８、及びドアカメラ１６により、車両後方を車体の右斜め後方から左斜め後方の範囲に渡って撮影可能とされている。これにより、車両の後方側が広角に撮影される。

車両の車室内には、インナーミラー２２（図３参照）が設けられており、インナーミラー２２は、車室内天井面の車両前側かつ車幅方向中央部に取付けられている。インナーミラー２２には、表示部としての長尺矩形状とされたモニタ１２が設けられており、モニタ１２は、長手方向が車幅方向とされ、かつ表示面が車両後方に向けられている。これにより、モニタ１２は、車両前側のフロントウインドシールドガラスの上部付近に配置されて、表示面が車室内の乗員に視認可能にされている。

モニタ１２の表示面には、ハーフミラー（ワイドミラー）が設けられており、モニタ１２が非表示の場合に、ハーフミラーには、車室内と共にリアウインドガラス及びドアガラスを通した後方視界が写される。

また、インナーミラー２２の近傍には、インナーカメラ１４が設けられており、撮影方向が車両後方に向けられて、インナーカメラ１４が乗員を撮影する。

また、車両用視認装置１０には、制御装置２０が設けられており、制御装置２０にモニタ１２、インナーカメラ１４、ドアカメラ１６、及び後方カメラ１８が接続されている。制御装置２０には、ＣＰＵ２０Ａ、ＲＯＭ２０Ｂ、ＲＡＭ２０Ｃ、不揮発性記憶媒体（例えば、ＥＰＲＯＭ）２０Ｄ、及びＩ／Ｏ（入出力インタフェース）２０Ｅがそれぞれバス２０Ｆに接続されたマイクロコンピュータが含まれている。ＲＯＭ２０Ｂ等には、車両用視認表示制御プログラム等の各種のプログラムが記憶されており、ＣＰＵ２０ＡがＲＯＭ２０Ｂ等に記憶されるプログラムを読み出して実行することで、制御装置２０がモニタ１２に乗員の視認を補助する画像を表示する。

制御装置２０は、後方カメラ１８、及びドアカメラ１６の各々により撮影された車両周辺の車外撮影画像を重ねて視認用画像を生成し、モニタ１２に表示する制御を行う。なお、モニタ１２は、運転席より車両前側に設けられており、撮影画像に対してモニタ１２に表示される画像が左右反転される。

次に、制御装置２０のＲＯＭ２０Ｂに記憶されたプログラムを実行することにより実現される制御装置２０の機能について説明する。図２は、本実施形態に係る車両用視認装置１０の制御装置２０の機能を示す機能ブロック図である。

制御装置２０は、図２に示すように、視認用画像生成部３０、処理部３６、制御部としての仮想矯正画像処理部３４、及び検出部としての視線抽出部３６の機能を備えている。

視認用画像生成部３０は、後方カメラ１８及びドアカメラ１６の撮影画像をそれぞれ取得して、それぞれの撮影画像を合成して視認用画像を生成する。

処理部３６は、視認用画像生成部３０によって生成された視認用画像に対して、画像情報以外の入力に基づいて、各種補正等の処理を行う。

視線抽出部３６は、インナーカメラ１４によって撮影された撮影画像から、モニタ１２に表示された視認用画像に対して目の焦点の調整が必要な予め定めた運転状況として乗員（運転者）の視線を抽出する。具体的には、視線抽出部３６は、乗員の視線を抽出して、乗員の視線がモニタ１２付近の方向であるか、或いはモニタ１２以外の方向であるかを検出する。

仮想矯正画像処理部３４は、視線抽出部３６の検出結果に基づいて、処理部３６により処理された視認用画像に対して、仮想的に矯正する画像処理を施すことで、仮想的に目の焦点を変更する処理を行い、モニタ１２に視認用画像を表示する。なお、仮想矯正画像処理部３４は、例えば、特許文献１として挙げた特許第５６０７４７３号公報に記載の視度補正の技術を用いて、画像処理により仮想的な焦点調整を行うことができる。或いは、Fu-Chung Huang、他３名、”Eyeglasses-free Display”、[online]、[平成２９年１１月１３日検索]、インターネット（URL: http://web.media.mit.edu/~gordonw/VisionCorrectingDisplay/）に記載の技術を用いてもよい。また、モニタ１２に視認用画像を表示する際には、鏡像変換処理を行って左右を反転して表示するが、鏡像変換処理は、視認用画像生成部３０、処理部３２、及び仮想矯正画像処理部３４の何れで行ってもよい。以下の説明では、説明を簡略化するために鏡像変換については省略して説明する場合がある。

ここで、仮想矯正画像処理部３４によって行われる画像処理による仮想的な矯正について説明する。図３は、運転者が乗車している様子を示す図であり、図４は、画像処理による仮想的な矯正を説明するための図である。

図３に示すように、運転者が前方方向を見ている場合には、前方の距離ｄ１に焦点があるように運転している。一方、光学式のインナーミラー２２を使った場合は、後方の距離ｄ２に目の焦点があるように運転している。ここで、ｄ１、ｄ２は、５ｍ以上の距離であり、運転状況によっては１００ｍ以上になり、運転者とインナーミラー２２との距離ｄ３に比べて遠方の距離である。

インナーミラー２２は、物理的には、距離ｄ３に位置する。光学式のインナーミラー２２を用いた場合は反射した像に焦点を合わせるため、距離ｄ３に意識することなく、焦点距離Ｄ＝ｄ２で距離ｄ２離れた点の後方を見る。一方、モニタ１２を見る場合、モニタ１２に映る後方画像を見る必要があるため、目の焦点距離を距離ｄ３に合わせて後方視界を見ることになる。

図４（Ａ）に示すように、距離ｄ３のモニタ１２に焦点距離Ｄを合わせて見ている場合、ぼけることなく正常に見える。一方、図４（Ｂ）に示すように、目の焦点距離Ｄが距離ｄ１に合っている状態では、距離ｄ３のモニタ１２はぼけて見えてしまうが、仮想矯正画像処理部３４によって仮想的な矯正を画像処理で行うことにより、距離ｄ３に位置するモニタ１２上の画像に対する仮想的な焦点距離Ｄを距離ｄ１にすることではっきり見えるようになる。つまり、焦点距離Ｄを距離ｄ１から距離ｄ３に戻すことなく、モニタ１２の画像（後方視界）を見ることができる。なお、距離ｄ１を前方の５ｍ以上の距離としたが、距離ｄ１（但し、ｄ１＞ｄ３）を老眼（遠視）の人が見えることができる最も近い距離とした場合は、目の能力として見えない部分である距離ｄ３にあるモニタ１２の画像も見ることができる。

本実施形態では、視線抽出部３６が、インナーカメラ１４の撮影画像から運転者の視線を検出して、モニタ１２を目視しているか否かを判断する。モニタ１２以外を見ている場合は、前方を見ていると考えられるため、図５に示すように、仮想矯正画像処理部３４がモニタ１２に表示する画像に対して焦点距離Ｄが距離ｄ１になるように仮想的に変更する。すなわち、距離ｄ１離れたところに目の焦点があった状態で、モニタ１２を見ると仮想的に矯正されて表示された画像がはっきり見える。

一方、前方を見ている運転者が、モニタ１２付近に視線を変えた場合は、図５に示すように、視線を変えた瞬間はモニタ１２に表示する画像における仮想的な焦点距離Ｄは距離ｄ１のままだが、仮想矯正画像処理部３４が、徐々に距離ｄ３になるように変化させる。視線がモニタ１２以外に外れた場合は、仮想矯正画像処理部３４が、モニタ１２に表示される画像における仮想的な焦点距離Ｄを距離ｄ１に戻す。

２０代の若者などは目の焦点距離を合わせる能力が高く、遠方の距離ｄ１の元を見ていて急に近場の距離ｄ３の物を見たとしても、瞬時に双方の距離に焦点を合わせることができる。しかしながら、年齢を重ねるにつれて目の焦点を合わせる能力が低くなり、瞬時に焦点を変えることが難しくなる。そこで、目の焦点移動にかかる時間に呼応させて、モニタ１２に表示する画像に対する焦点距離も変えれば、目の負担を軽減しつつ、見えやすくなる。また、年齢に限らず、長時間運転などによっても焦点を合わせる能力が低くなるが、この場合も同様に、仮想矯正画像処理部３４が仮想的に矯正を行う画像処理を行うことで、目の負担を軽減しつつ、見えやすくなる。なお、仮想矯正画像処理部３４は、図５に示すように、モニタ１２付近の視線が検出された場合に、徐々に焦点距離を変更するが、その時間は、例えば、１秒から３０秒の範囲で、乗員の目の能力に応じて設定を変更可能としてもよい。

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２０で行われる具体的な処理について説明する。図６は、本実施形態に係る車両用視認装置１０の制御装置２０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６の処理は、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開始する。或いは、モニタ１２の電源をオンする指示が行われた場合に開始してもよい。

ステップ１００では、ＣＰＵ２０Ａが、カメラの撮影画像を取得開始してステップ１０２へ移行する。すなわち、視認用画像生成部３０が、後方カメラ１８、ドアカメラ１６、及びインナーカメラ１４のそれぞれによって撮影された撮影画像を取得して、それぞれの撮影画像を合成して視認用画像を生成する。

ステップ１０２では、ＣＰＵ２０Ａが、後方視認用画像をモニタ１２に表示してステップ１０４へ移行する。すなわち、視認用画像生成部３０によって生成され、処理部３６によって各種補正が行われた視認用画像が仮想矯正画像処理部３４を介してモニタ１２に表示される。このとき、仮想矯正画像処理部３４は、焦点距離Ｄを距離ｄ１として視認用画像に対して画像処理を施してモニタ１２に表示する。

ステップ１０４では、ＣＰＵ２０Ａが、インナーカメラ１４によって撮影された撮影画像から乗員の視線を検出してステップ１０６へ移行する。すなわち、視線抽出部３６がインナーカメラ１４の撮影画像から乗員の視線を抽出して、乗員の視線がモニタ１２付近であるか、モニタ１２以外であるかを検出する。

ステップ１０６では、ＣＰＵ２０Ａが、乗員の視線がモニタ１２付近であるか否かを判定する。該判定は、仮想矯正画像処理部３４が、視線抽出部３６によって抽出された視線の方向に基づいて、乗員の視線がモニタ１２付近で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１０８へ移行し、否定された場合にはステップ１０４に戻って上述の処理を繰り返す。

ステップ１０８では、ＣＰＵ２０Ａが、モニタ１２に表示する画像に対する焦点距離Ｄを距離ｄ１から距離ｄ３に徐々に変更してステップ１１０へ移行する。すなわち、仮想矯正画像処理部３４が、視認用画像に対して仮想的に焦点距離Ｄを距離ｄ１から距離ｄ３に徐々に変更してモニタ１２に表示する。これにより、仮想的に矯正されて、モニタ１２に表示された後方画像が見易くなる。

ステップ１１０では、ＣＰＵ２０Ａが、ステップ１０４と同様に、インナーカメラ１４によって撮影された撮影画像から乗員の視線を検出してステップ１１２へ移行する。

ステップ１１２では、ＣＰＵ２０Ａが、乗員の視線がモニタ１２以外に移動したか否かを判定する。該判定は、仮想矯正画像処理部３４が、視線抽出部３６によって抽出された視線の方向に基づいて、乗員の視線がモニタ１２以外で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１１４へ移行し、否定された場合にはステップ１１０に戻って上述の処理を繰り返す。

ステップ１１４では、ＣＰＵ２０Ａが、モニタ１２に表示する画像に対して仮想的に焦点距離Ｄを距離ｄ１に変更してステップ１１６へ移行する。すなわち、仮想矯正画像処理部３４が、視認用画像に対する仮想的な焦点距離Ｄを距離ｄ１に戻してモニタ１２に表示する。

ステップ１１６では、ＣＰＵ２０Ａが、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がオフされたか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０４に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合には一連の処理を終了する。なお、ステップ１１６の処理は、モニタ１２の電源をオフする指示が行われたか否かを判定してもよい。

このように、視線応じて、モニタ１２に表示する画像に対して仮想的に焦点距離を変更することで、モニタ１２に表示された後方画像を視認し易くすることができる。従って、乗員が視点を表示部に切替える際に運転状況の変化により焦点が合わないことを抑制できる。

（第２実施形態）
続いて、第２実施形態に係る車両用視認装置について説明する。図７は、第２実施形態に係る車両用視認装置の制御装置２０の機能を示す機能ブロック図である。なお、車両用視認装置の構成は第１実施形態と基本的に同一のものを適用可能であるため、詳細な説明は省略する。

第１実施形態では、乗員の視線に応じて、モニタ１２に表示する画像に対して仮想的に目の焦点を変更する例を説明したが、本実施形態では、運転時間に応じて目の焦点を仮想的に変更するようにしたものである。

本実施形態における制御装置２０は、図７に示すように、第１実施形態の視線抽出部３６の代わりに、検出部としてタイマ部３８を備えている点が異なり、その他は同一の機能を有する。なお、本実施形態では、視線抽出部３６の機能がないので、インナーカメラ１４は省略してもよい。

タイマ部３８は、運転状況として運転時間を計測し、計測した時間を仮想矯正画像処理部３４に出力する。運転時間の計測は、例えば、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンされてからの時間を計測する。

そして、仮想矯正画像処理部３４が、運転時間に応じて、モニタ１２に表示する画像に対して仮想的に焦点を変更する。具体的には、イグニッションスイッチのオン直後であれば、疲労は少なく目の焦点を合わせる能力が高いと考えられるため、仮想矯正画像処理部３４が、モニタ１２に表示する画像に対する仮想的な焦点距離Ｄを距離ｄ３とする。つまり、仮想的な矯正を行うことなく、モニタ１２に視認用画像を表示する。一方、運転時間が長くなると疲労が多くなり、目の焦点を合わせる能力が低下すると考えられるため、仮想矯正画像処理部３４が、モニタ１２に表示する画像に対する仮想的な焦点距離Ｄを距離ｄ１にする。本実施形態では、図８に示すように、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンされて直ぐは、焦点距離Ｄを距離ｄ３にとし、運転時間が長くなるに従って、徐々に、焦点距離Ｄを長くして、距離ｄ１にする。

眼精疲労が少ないと、目の焦点を合わせる能力が高く、遠方の距離ｄ１の物を見ていて急に距離ｄ３の物を見たとしても、瞬時に双方の距離に焦点を合わせることができる。しかし、疲労が増すにつれて目の焦点を合わせる能力が低くなり、瞬時に焦点を変えることが難しくなる。そこで、目の疲労に呼応させて、モニタ１２に表示する画像に対する仮想的な焦点距離を変更していけば、目の負担を軽減しつつ、見易くなる。なお、図８に示すように、運転時間に応じて徐々に焦点距離を変更するが、その時間は、例えば、１分から１０時間の範囲で、乗員の目の能力に応じて設定を変更可能としてもよい。

眼精疲労は、運転時間に依存するためイグニッションスイッチのオンオフに合わせればよいが、昼と夜とでは目の能力が異なる人がいるので、眼精疲労の少ない場合の代わりに、朝から夕方を運転直後を適用し、運転経過後の眼精疲労が多い場合の代わりに、夕方から深夜（朝方まで）を運転する場合を適用してもよい。

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の制御装置２０で行われる具体的な処理について説明する。図９は、本実施形態に係る車両用視認装置の制御装置２０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９の処理は、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開始する。或いは、モニタ１２の電源をオンする指示が行われた場合に開始してもよい。また、図６の処理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１００では、ＣＰＵ２０Ａが、カメラの撮影画像を取得開始してステップ１０２へ移行する。すなわち、視認用画像生成部３０が、後方カメラ１８、及びドアカメラ１６のそれぞれによって撮影された撮影画像を取得して、それぞれの撮影画像を合成して視認用画像を生成する。なお、本実施形態では、インナーカメラ１４の撮影画像は不要であるので、インナーカメラ１４の撮影画像の取得は省略する。

ステップ１０２では、ＣＰＵ２０Ａが、後方視認用画像をモニタ１２に表示してステップ１０３へ移行する。すなわち、視認用画像生成部３０によって生成され、処理部３６によって各種補正が行われた視認用画像が仮想矯正画像処理部３４を介してモニタ１２に表示される。イグニッションオン直後であるので、仮想矯正画像処理部３４は、焦点距離Ｄを距離ｄ３として視認用画像に対して画像処理を施してモニタ１２に表示する。

ステップ１０３では、ＣＰＵ２０Ａが、運転時間の計測を開始してステップ１０５へ移行する。すなわち、タイマ部３８が、イグニッションスイッチがオンされてからの時間の計測を開始する。

ステップ１０５では、ＣＰＵ２０Ａが、モニタ１２に表示する画像に対する焦点距離を運転時間に応じた焦点距離に変更してモニタ１２に表示してステップ１１６へ移行する。すなわち、仮想矯正画像処理部３４が、タイマ部３８によって計測された運転時間に応じて予め定めた焦点距離になるように、視認用画像に対して目の焦点を仮想的に矯正する。これにより、目の焦点を合わせる能力が経時変化しても、目に負担をかけることなくクリアな後方視界を提供できる。

ステップ１１６では、ＣＰＵ２０Ａが、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がオフされたか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０５に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合には一連の処理を終了する。なお、ステップ１１６の処理は、モニタ１２の電源をオフする指示が行われたか否かを判定してもよい。

このように、運転時間応じて、モニタ１２に表示する画像に対する目の焦点を仮想的に変更することで、経時的な眼精疲労による焦点を調整する能力が低下してもモニタ１２に表示された後方画像を視認し易くすることができる。従って、本実施形態においても乗員が視点を表示部に切替える際に運転状況の変化により焦点が合わないことを抑制できる。

（第３実施形態）
続いて、第３実施形態に係る車両用視認装置について説明する。図１０は、第３実施形態に係る車両用視認装置の概略構成を示すブロック図である。また、図１１は、第３実施形態に係る車両用視認装置の制御装置２０の機能を示す機能ブロック図である。

本実施形態では、第１実施形態に対して、図１０に示すように、検出部として前方監視部２４を更に備えており、Ｉ／Ｏ２０Ｅに接続されている。

前方監視部２４は、前方の障害物や車両等を監視し、監視結果を制御装置２０に出力する。前方監視部２４は、例えば、超音波レーダ、レーザレーダ等の各種レーダを適用してもよいし、ステレオカメラ等の距離測定が可能なカメラを適用してもよい。

制御装置２０は、図１１に示すように、第１実施形態の視線抽出部３６の代わりに、車両抽出部４０の機能を有する。

車両抽出部４０は、前方監視部２４の監視結果から前方車両を抽出すると共に、前方車両までの距離を運転状況として検出する。

そして、仮想矯正画像処理部３４が、車両抽出部４０によって検出された前方車両までの距離に応じて、モニタ１２に表示する画像に対して仮想的に目の焦点を変更する。例えば、図１２に示すように、前方車両までの距離が遠くなるに従って、焦点距離Ｄを距離ｄ３から遠い距離に変更する。

すなわち、本実施形態では、前方監視部２４により前方の車両を監視し、複数の前方車両があれば、自車両に最も近い１台までの距離を車両抽出部４０が検出する。そして、仮想矯正画像処理部３４が、前方車両までの距離に応じて、モニタ１２に表示する画像に対して仮想的に目の焦点を変更する。例えば、前方車両までの距離が３ｍ程度、つまり渋滞等で停車しているなど、目の前に車両がある場合は、仮想矯正画像処理部３４による仮想矯正の焦点距離Ｄを距離ｄ３程度まで近づける。元々、目の前の車両を見ているため、目の焦点が近くにあり、このように制御することで、車室内のモニタ１２の位置を見たとしてもそれほど目の焦点が劇的に変らず目が疲れ難くなる。

一方、前方の車両がない場合は、かなり遠方を見ているため、仮想矯正画像処理部３４が、仮想矯正の焦点距離Ｄを、例えば、１００ｍ程度まで遠ざける。車室内のモニタ１２を見た場合の焦点変化を最小限に抑えることで、目が疲れにくくなる。

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の制御装置２０で行われる具体的な処理について説明する。図１３は、本実施形態に係る車両用視認装置の制御装置２０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１３の処理は、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開始する。或いは、モニタ１２の電源をオンする指示が行われた場合に開始してもよい。また、図６の処理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１００では、ＣＰＵ２０Ａが、カメラの撮影画像を取得開始してステップ１０２へ移行する。すなわち、視認用画像生成部３０が、後方カメラ１８、及びドアカメラ１６のそれぞれによって撮影された撮影画像を取得して、それぞれの撮影画像を合成して視認用画像を生成する。なお、本実施形態では、インナーカメラ１４の撮影画像は不要であるので、インナーカメラ１４の撮影画像の取得は省略する。

ステップ１０２では、ＣＰＵ２０Ａが、後方視認用画像をモニタ１２に表示してステップ１０７へ移行する。すなわち、視認用画像生成部３０によって生成され、処理部３６によって各種補正が行われた視認用画像が仮想矯正画像処理部３４を介してモニタ１２に表示される。イグニッションオン直後であるので、仮想矯正画像処理部３４は、焦点距離Ｄを距離ｄ３として視認用画像に対して画像処理を施してモニタ１２に表示する。

ステップ１０７では、ＣＰＵ２０Ａが、前方車両までの距離を計測してステップ１０９へ移行する。すなわち、前方監視部２４の監視結果に基づいて、車両抽出部４０が前方車両を検出すると共に、前方車両までの距離を検出する。

ステップ１０９では、ＣＰＵ２０Ａが、モニタ１２に表示する画像に対する焦点距離を前方車両までの距離に応じた焦点距離に変更してモニタ１２に表示してステップ１１６へ移行する。すなわち、仮想矯正画像処理部３４が、車両抽出部４０によって検出された前方車両までの距離に応じて予め定めた焦点距離になるように、視認用画像に対して目の焦点を仮想的に矯正する。これにより、車室内のモニタ１２を見た際の焦点変化を最小限に抑えることができ、目が疲れ難くなる。

ステップ１１６では、ＣＰＵ２０Ａが、イグニッションスイッチ（ＩＧ）がオフされたか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０７に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合には一連の処理を終了する。なお、ステップ１１６の処理は、モニタ１２の電源をオフする指示が行われたか否かを判定してもよい。

このように、前方車両までの距離に応じて、モニタ１２に表示する画像に対して仮想的に焦点を変更することで、室内のモニタ１２を見た際の焦点変化を最小限に抑えることができ、目の疲れを抑制する。また、焦点変化を最小限に抑えることできるので、モニタ１２に表示された後方画像を視認し易くすることができる。従って、本実施形態においても乗員が視点を表示部に切替える際に運転状況の変化により焦点が合わないことを抑制できる。

（第４実施形態）
続いて、第３実施形態に係る車両用視認装置について説明する。第４実施形態は、第１実施形態の変形例である。全体構成は、図１０に示す第３実施形態のものを適用可能であるため、詳細な説明は省略する。図１４は、本実施形態に係る車両用視認装置の制御装置２０の機能を示す機能ブロック図である。

本実施形態における制御装置２０の機能は、図１４に示すように、第１～３実施形態の制御装置２０の機能を組み合わせた機能を有する。すなわち、制御装置２０は、視認用画像生成部３０、処理部３６、仮想矯正画像処理部３４、視線抽出部３６、タイマ部３８、及び車両抽出部４０を備えている。

本実施形態では、第１実施形態おける仮想矯正画像処理部３４が、モニタ１２に表示する画像に対する焦点距離Ｄを距離ｄ１から徐々に距離ｄ３に変更する際の変更速度を運転時間及び前方車両までの距離の少なくとも一方に応じて変更するようにしたものである。

具体的には、本実施形態では、運転時間が長くなるほど、焦点距離Ｄを距離ｄ１から距離ｄ３に変更する時間を長くし、前方車両までの距離が長くなるほど、焦点距離Ｄを距離ｄ１から距離ｄ３に変更する時間を長くする。すなわち、図１５の点線、一点鎖線、及び実線で示すように、距離ｄ１から距離ｄ３へ徐々に変更する際の傾きを変更する。具体的には、運転時間及び前方車両までの距離に対する焦点距離Ｄを予め定めて記憶しておき、仮想矯正画像処理部３４が、運転時間と、前方車両までの距離に対応する焦点距離Ｄを読み出して、焦点距離Ｄを変更してモニタ１２に表示する。

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の制御装置２０で行われる具体的な処理について説明する。図１６は、本実施形態に係る車両用視認装置の制御装置２０で行われる一部の処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図１６の処理は、図６における第１実施形態のステップ１０８の代わりに行われる。

ステップ２００では、ＣＰＵ２０Ａが、運転時間を計測してステップ２０２へ移行する。すなわち、タイマ部３８が、イグニッションスイッチがオンされてからの時間を計測する。

ステップ２０２では、ＣＰＵ２０Ａが、前方車両までの距離を計測してステップ２０４へ移行する。すなわち、車両抽出部４０が前方監視部２４の監視結果に基づいて前方車両を検出すると共に、前方車両までの距離を検出する。

ステップ２０４では、ＣＰＵ２０Ａが、運転時間及び前方車両までの距離に応じた焦点距離の変更速度を設定してステップ２０６へ移行する。

ステップ２０６では、ＣＰＵ２０Ａが、設定された焦点距離の変更速度で、モニタ１２に表示する画像に対する仮想的な焦点距離Ｄを距離ｄ１から距離ｄ３に徐々に変更して、一連の処理をリターンして、図６のステップ１１０へ移行する。

このように、上述のステップ１０８の代わりに図１６の処理を行うことにより、焦点距離Ｄを距離ｄ１から距離ｄ３に徐々に変更する際の変更速度を、運転時間及び前方車両までの距離に応じて変更することができる。これにより、眼精疲労や、前方車両までの距離などの様々な運転状況に合わせて、モニタ１２を見易くすることができる。従って、本実施形態においても乗員が視点を表示部に切替える際に運転状況の変化により焦点が合わないことを抑制できる。

なお、上記の第２実施形態及び第３実施形態を組み合わせた形態としてもよい。すなわち、仮想矯正画像処理部３４が、運転時間及び前方車両までの距離に応じて、モニタ１２に表示する画像に対する仮想的な焦点距離を変更してもよい。例えば、図１２に示す前方車両までの距離と焦点距離の関係を示すマップ等を運転時間毎に予め定める。すなわち、前方車両までの距離が長いほど長い焦点距離Ｄとされ、運転時間が長いほど長い焦点距離Ｄとされたマップを予め定めて、運転時間及び前方車両までの距離に対応する焦点距離Ｄを読み出して、モニタ１２に表示する画像に対して焦点距離を仮想的に変更する。

また、上記の各実施形態では、複数のカメラ（後方カメラ１８及びドアカメラ１６）の各々の撮影画像を合成してモニタ１２に表示する例を説明するが、これに限るものではない。単一のカメラ（例えば、後方カメラ１８）の撮影画像をモニタ１２に表示する形態としてもよい。

また、上記の各実施形態では、表示部の一例としてインナーミラー２２に設けたモニタ１２を適用し、モニタ１２に車両周辺の撮影画像を表示する例を説明したが、これに限るものではなく、インナーミラー２２に設けたモニタ１２以外の表示部を適用してもよい。表示部の他の例としては、例えば、ヘッドアップディスプレイや、ナビゲーション装置等のディスプレイ等を適用してもよい。

また、上記の各実施形態では、運転状況に応じて、撮影画像に画像処理を施すことにより仮想的に目の焦点を変更を変更する例を説明したが、これに限るものではない。例えば、運転状況に関係なく、予め定めた焦点になるように撮影画像に対して画像処理を行って焦点を変更してモニタ１２に表示してもよい。

また、上記の実施形態における制御装置２０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２０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 車両用視認装置
１２ モニタ
１４ インナーカメラ
１６ ドアカメラ
１８ 後方カメラ
２０ 制御装置
２４ 前方監視部
３０ 視認用画像生成部
３４ 仮想矯正画像処理部
３６ 視線抽出部
３８ タイマ部
４０ 車両抽出部

Claims (4)

1. 車両周辺の撮影画像を表示する表示部と、
   目の焦点の調整が必要な予め定めた運転状況として運転時間を検出する検出部と、
   前記表示部に表示された撮影画像に対して画像処理を施すことにより、前記検出部によって検出された運転時間が長いほど、長い焦点距離で、かつ乗員から前記表示部までの距離以上の長い焦点距離になるように仮想的に前記焦点を変更して前記表示部に表示する制御を行う制御部と、
   を備えた車両用視認装置。
2. 車両周辺の撮影画像を表示する表示部と、
   目の焦点の調整が必要な予め定めた運転状況として運転者の視線を検出する検出部と、
   前記検出部によって前記表示部の方向の視線が検出された場合に、前記表示部に表示された撮影画像に対して画像処理を施すことにより、焦点距離が予め定めた遠方距離の焦点距離から徐々に乗員から前記表示部までの距離になるように仮想的に前記焦点を変更して前記表示部に表示する制御を行う制御部と、
   を備えた車両用視認装置。
3. 前記検出部が、前記運転状況として前方車両までの距離を更に検出し、
   前記制御部が、前記検出部によって検出された運転時間が長いほど、長い焦点距離で、前記検出部によって検出された前方車両までの距離が長いほど、長い焦点距離で、かつ乗員から前記表示部までの距離以上の長い焦点距離になるように仮想的に前記焦点を変更する請求項１に記載の車両用視認装置。
4. 前記検出部が、運転時間及び前方車両までの距離を前記運転状況として更に検出し、
   前記制御部が、前記検出部によって前記表示部の方向の視線が検出された場合に、焦点距離が予め定めた遠方距離の焦点距離から徐々に乗員から前記表示部までの距離になるように仮想的に前記焦点を変更し、仮想的に前記焦点を変更する際の変更速度を、前記検出部によって検出された前記運転時間及び前記前方車両までの距離に基づいて変更する請求項２に記載の車両用視認装置。

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