JPH115488A - 車両周辺状況表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より距離感が得られ、且つ、より広範囲な映
像を見ることができる車両周辺状況表示装置、及び、視
野角調整方法を提供すること。 【解決手段】 前後方向に移動可能なモニター２と、該
モニター及びアイポイント位置検出装置３と、モニター
２上の画像の大きさを自動的に変更する画像サイズ制御
装置４から構成されている。モニター，アイポイント位
置検出装置３は、モニター，アイポイントを撮影する助
手席上部に設置されたＣＣＤカメラ５を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の周辺状況を
モニターに表示する装置に関し、モニター上の画像の大
きさが変更可能な車両周辺状況表示装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】モニターに映し出された車両周辺映像の
大きさを変更して表示するものとしては、以下のような
ものが知られている。 カメラの焦点距離を広角から標準画角まで切換可能
とし、後進時は広角にして後方障害物を確実に確認でき
るようにし、前進時は後方監視の鏡（ドアミラーやルー
ムミラー等）で確認するのと同じ標準画角として、後方
から追従する車のスピード感、距離感を誤らずに安心し
て運転できるようにしているもの（特開平５−１８５８
８７号公報参照）。 前進時、距離感を得ることが必要な領域内に障害物
検知手段により他車両が検知されると、後方視界が狭角
にされて、ドアミラーやルームミラーによる場合と同
じ、あるいは、より近距離に感じられるようにカメラの
焦点距離を変更するもの（特開平６−３２１７５号公報
参照）。 後進時、右目用映像と左目用映像を撮像し、対象物
までの視野角が同じになるように車両前方に虚像を合成
結像し、視線を移動することなく、後方の景色を実視と
同じ距離感及び立体感で表示するもの（特開平５−１３
９２０９号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術のように、ルームミラーやドアミラーと同
様の標準画角で見せた場合（従来技術，）、具体的
には述べられていないが、仮にルームミラーやドアミラ
ーと同等の画像の大きさと仮定すると、実車ではドライ
バーのアイポイントからミラーまでの距離ｄがあるた
め、ドライバーからミラー越しに見える虚像は実像より
も距離ｄの２倍遠くに見え、ミラー越しに見える対象物
の視野角と、ドライバーが直接対象物を見たときの視野
角との間にはわずかながら差がある。例えば、後進時に
車両近辺対象物を見る場合等、対象物が車両に近いほど
その差は大きい。また、モニターについては特に記され
ておらず、仮に固定されたモニターだとすれば、モニタ
ーの大きさがレイアウト上制限されれば、距離感を出す
ために標準画角にした場合、映らない範囲が大きくな
る。そのため、距離感は掴みやすくなる反面、周囲の情
報が得にくくなる可能性がある。

【０００４】また、従来技術では、ドライバーから見
た対象物に対する視野角と同一の視野角で表示してはい
るものの、ドライバーの前後方向のアイポイントの変動
に対しての像の大きさの補正はされていない。また、こ
の従来技術の装置は、頭部に接続する装置であるた
め、実際の運転ではわずらわしいという問題点があっ
た。

【０００５】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、モニター移動及び頭部移動に伴う
アイポイントの変化に関係なく、モニターに表示される
車両周辺対象物画像の視野角を常に実視による視野角と
同一に保ち、より実視に近い距離感を得ることができ、
また、そのような視野角でもモニターをドライバーに近
づけられるようにすることで、広範囲な映像を見ること
が容易にできる、すなわち、より距離感が得られ、且
つ、より広範囲な映像を見ることができる車両周辺状況
表示装置を提供することを目的とする。併せて、視野角
調整方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、請求項１に記載の発明では、前後方向に
移動可能なモニターと、該モニター及びドライバーのア
イポイント位置検出装置と、該検出装置により算出され
たモニター及びアイポイント位置において、モニターに
映っている対象物の視野角と該対象物を実視したときの
対象物の視野角とが常に同一となるように、モニター上
の画像の大きさを自動的に変更する画像サイズ制御装置
とを具備するものとする。

【０００７】請求項２に記載の発明では、前記画像サイ
ズ制御装置は、画像サイズ変更すなわち画像倍率の基準
となる、ある大きさである距離に存在する仮想の基準対
象物をあらかじめデータとして持ち、モニター，アイポ
イントの初期位置における基準対象物のモニター上での
大きさと、該モニター，アイポイントの変位後の位置に
おける基準対象物のモニター上での大きさを、ＣＣＤカ
メラ毎にマップ化又は計算し、それら基準対象物のモニ
ター上での大きさの比率で画像サイズを変更するもので
あることとする。

【０００８】請求項３に記載の発明では、前記基準対象
物は、超音波センサー等で測定された、自車両に最も近
い障害物の距離と同じ距離に存在するものが自動的に選
択設定されることとする。

【０００９】以下、本発明の作用を説明する。請求項１
に記載の発明では、車両進行時、移動可能なモニター及
びアイポイント位置検出装置により、モニター及びアイ
ポイントの位置を計算し、その位置において、モニター
上に表示される対象物の視野角が、実際に目で実物の対
象物を見たときの実視野角と同一となるように、画像サ
イズ制御装置によって画像倍率を変更するため、頭部移
動に伴うアイポイントの変化に関係なく、より実視に近
い距離感を任意のモニター位置で得ることができる。例
えば、アイポイントから車両後方にある対象物を実視し
たときの対象物の見え方は、シートポジションが比較的
前方の人と後方の人とでは、後方の人の方がアイポイン
トが後方にあるため、大きく見える。その対象物の見え
方と同じになるように、モニターの画像も大きくするの
で、実視したときにより近い距離感を得ることができ
る。

【００１０】さらに、モニターは移動可能で、対象物に
ついての視野角を常に実視野角と同じに保つようにした
ので、モニターを目の方に寄せてくれば、距離感を得る
手がかりの一つである視野角は同じであることで、距離
感は同様でありながら、モニターに映し出される映像範
囲は広がり、自車周辺の道路状況をより広範囲に知るこ
とができる。

【００１１】請求項２に記載の発明では、前記画像サイ
ズ制御装置は、画像サイズ変更すなわち画像倍率の基準
となる、ある大きさである距離に存在する仮想の基準対
象物をあらかじめデータとして持ち、モニター，アイポ
イントの初期位置における基準対象物のモニター上での
大きさと、該モニター，アイポイントの変位後の位置に
おける基準対象物のモニター上での大きさを、ＣＣＤカ
メラ毎にマップ化又は計算し、それら基準対象物のモニ
ター上での大きさの比率で画像サイズを変更するように
しているため、簡略的で迅速に画像の倍率変更が可能で
ある。

【００１２】請求項３に記載の発明では、前記基準対象
物は、超音波センサー等で測定された、自車両に最も近
い障害物の距離と同じ距離に存在するものが自動的に選
択設定されることとしているため、障害物に対する距離
感をより正確に掴むことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明による車両周辺状況
表示装置の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明
する。本発明は、車両後進及び前進時の車両周辺状況表
示に関する装置であり、例えば、車庫入れ等の後進走行
やＴ字路での右左折及び通常前進走行に適用される。以
下、特に適用効果のある後進走行にて主に説明する。

【００１４】図１は、本発明による車両周辺状況表示装
置を示した概略図である。まず、構成を説明すると、本
表示装置は、前後方向に移動可能なモニター２と、該モ
ニター及びアイポイント位置検出装置３と、該検出装置
３により算出されたモニター及びアイポイント位置にお
いて、モニター２に映っている対象物の視野角と該対象
物を実視したときの対象物の視野角とが同一となるよう
に、モニター２上の画像の大きさを自動的に変更する画
像サイズ制御装置４から構成されている。尚、モニタ
ー，アイポイント位置検出装置３は、モニター，アイポ
イントを撮影する助手席上部に設置されたＣＣＤカメラ
５を含む。

【００１５】後進時は、基本的に後ろを振り向かなくて
もよく、インスト前方に設置された移動可能モニター２
を見て運転をする。この際、ドライバーのアイポイント
はドライバーによって変わり、また、同一人物でもシー
トポジションを変えれば変わる。

【００１６】図２〜図４は、頭部すなわちアイポイント
の変動を示したものである。図２は基準のアイポイント
位置６を示す。図３はシートポジションを後ろに下げた
ときのアイポイント位置７を示す。場合によっては、図
４のような場合もあるが、この場合は後部に同様の移動
可能モニターを設置することで対応できる。

【００１７】このように、様々な状況によりアイポイン
トは変化するが、アイポイントが変化すれば、車両後方
の対象物の見え方も若干変わる。これらのアイポイント
の位置で後方を振り返って後方対象物を実視したと仮定
して、そのときの後方対象物の見え方を図５、図６に示
す。図２の基準位置では図５のような見え方をしていて
も、図３のような姿勢では、極端に言えば図６のように
大きく見える。

【００１８】本発明の車両周辺状況表示装置は、まず、
このアイポイントの変化に伴う実像に対する視野角の変
化しろを、移動可能なモニター上の画像に対して、以下
の方法で補正するものである。

【００１９】インスト前面には前後方向に移動可能なモ
ニター２が設置されており、この移動可能モニター２に
は、ドアミラー近傍あるいは車両後部あるいはＴ字路走
行用に、車両前部あるいはその他の場所に設置されたＣ
ＣＤカメラで撮影した映像が映し出される。この移動可
能モニター２は、図７に示すように、ａ又はｂ又はｃ等
の位置に設定可能だが、基本的にはａの位置にあるもの
とする。

【００２０】次に、アイポイントを助手席上部に取り付
けられたＣＣＤカメラ５によって撮影する。移動可能モ
ニター２は手動あるいは自動で移動させ、見たい領域の
映像が映る距離にセッティングすることができるように
してある。この移動可能モニター２の位置も、同様に助
手席上部ＣＣＤカメラ５で撮影する。助手席上部ＣＣＤ
カメラ５によって撮影されたアイポイント１０及び移動
可能モニター２を、図８に示す。その後、この画像は、
位置検出装置３に取り込まれ、画像処理によってそれぞ
れの位置が算出される。この場合のアイポイント位置検
出は、カメラ画像処理ではなく、シートスライド量等か
ら検出してもよい。

【００２１】次に、移動可能モニター２に映し出される
画像の大きさについて、図９を用いて説明する。移動可
能モニター２に映し出される画像の大きさつまり倍率
は、画像サイズ制御装置４によって決められる。ここで
は、予め、画像倍率の基準となる基準対象物１１をデー
タとして持っている。基準対象物１１は、ドライバーの
基準位置におけるアイポイント初期位置６から後方に距
離Ｌ、例えば５ｍの距離の位置に高さＸ、例えば１ｍの
棒が立っていると仮定されるものであり、これを実視で
見た場合、θ１の視野角で見えるとする。これをもと
に、アイポイント初期位置６及び移動可能モニター２が
移動モニター初期位置１２のときの基準対象物１１のモ
ニター２上の視野角がθ１になるように、初期画像は設
定される。このときの移動可能モニター２上での基準対
象物１１の大きさは、ｓ１である。また、アイポイント
初期位置６及び室内上部モニター初期位置１２は、予め
任意に設定しておく。

【００２２】次に、アイポイントがｄｅだけ変化した場
合は、基準対象物１１に対する実視野角がθ２となり、
更に、移動可能モニター２がｄｍだけ変化した場合に、
実視野角θ２と同じ視野角で表示するためには、基準対
象物１１の大きさはｓ２となる。すなわち、アイポイン
ト及びモニター変位後の画像倍率をｓ２／ｓ１とすれば
よい。これら各ｄｅ，ｄｍでのｓ２／ｓ１はマップ化し
ておき、ｄｅ，ｄｍの値が分かれば直ちにｓ２／ｓ１が
呼び出されるようにしてもいいし、あるいは、その都度
計算を行ってもよい。ｓ２／ｓ１の求め方を、基準対象
物１１が図９のごとくアイポイントの真後ろにある場合
について、式１に示す。

【００２３】

【数１】

【００２４】また、図１０に示したフローチャートを用
いて、画像の倍率変更方法の流れを説明する。アイポイ
ント及びモニターが変位する（ステップＳ１）と、アイ
ポイント及びモニター位置検出装置で位置を検出する
（ステップＳ２）。そして、マップ化されたアイポイン
ト，モニター初期位置での基準対象物のモニター上での
大きさ及びアイポイント，モニター変位後の基準対象物
のモニター上での大きさのデータを呼び出すか、又は計
算する（ステップＳ３）。モニターに表示する像の拡
大、又は縮小率を画像サイズ制御装置にて決定し（ステ
ップＳ４）、画像を前記倍率で拡大又は縮小してモニタ
ーに表示（ステップＳ５）する。

【００２５】以上のように構成することによって、移動
可能モニター２及びアイポイント位置に関係なく、常
に、アイポイントから実際の対象物を見た視野角でモニ
ター上の対象物を見ることができる。

【００２６】次に、移動可能モニター２の機能について
説明する。アイポイントからの実視野角で固定モニター
に対象物を表示すると、大きな倍率であるため、限られ
た大きさのモニター内には見たい画像領域が収まりきら
ない可能性がある。この問題点を解決するために、モニ
ターを移動可能とした。

【００２７】すなわち、図１１に示すように、モニター
位置がインスト寄り、つまり従来のモニターの位置で
は、図１２に示したような映像になり、例えばそこに映
っている人間１３を見たいときでも、モニターに収まり
切らない場合が有る。これに対して、図１３に示すよう
に、人間１３に対する視野角を同一にしながらモニター
位置をドライバー側に寄せれば、モニターがドライバー
の目に近づいているので、図１４に示すように、モニタ
ー中のその人間の大きさは小さくなる。つまり、モニタ
ーに映る景色の範囲が広がる。故に、モニターを近づけ
れば、視野角を変更することなく、より広い映像を見る
ことができる。

【００２８】続いて、基準対象物について説明する。基
準対象物は、ある大きさである距離にあるものを仮想し
たものであり、少なくともこの位置にあるものが正確な
視野角で表示される。基準対象物よりも前方又は後方に
ある対象物は、図１５に示すように、カメラ位置がドラ
イバーの目の付近にない場合は、実視とは異なった視野
角で見えてしまう。

【００２９】例えば図１６に示すように、ｍが基準対象
物だとして、ｍに対しての実視野角とモニター上の視野
角を合わせても、ｎに対しての実視野角とモニター上の
視野角とは、ずれる。このため、アイポイントから遠い
位置にあるカメラで撮像する場合は、どの距離の対象物
を正確な視野角で表示するかを決める必要がある。

【００３０】そこで、図１７に示すように、超音波セン
サー等で測定した自車両に最も近い障害物の距離の基準
対象物が自動的に設定されるようにし、最も距離感が必
要と思われるところの距離感をより正確とすることとし
た。あるいは、図１８に示すように、超音波センサーの
届く範囲、仮に５ｍとして、センサーが反応を示せば５
ｍ先の第１基準対象物が選択されて、センサーが反応し
ないときは２０ｍ先の第２基準対象物に合わせる等、大
きく場合分けしてもよい。又は、車速によって、基準対
象物が切り換わるようにしてもよい。

【００３１】つまり、見たいと思う対象物を決定して、
その対象物のモニター上の視野角が実視と同じ視野角で
見えるように調整することによって、その見たい物の距
離感がより掴めるようになり、より安全な走行が可能と
なる。

【００３２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項１
に記載の発明では、車両進行時、移動可能なモニター及
びアイポイント位置検出装置により、モニター及びアイ
ポイントの位置を計算し、その位置において、モニター
上に表示される対象物の視野角が、実際に目で実物の対
象物を見たときの実視野角と同一となるように、画像サ
イズ制御装置によって画像倍率を変更するため、頭部移
動に伴うアイポイントの変化に関係なく、より実視に近
い距離感を任意のモニター位置で得ることができる。例
えば、アイポイントから車両後方にある対象物を実視し
たときの対象物の見え方は、シートポジションが比較的
前方の人と後方の人とでは、後方の人の方がアイポイン
トが後方にあるため、大きく見える。その対象物の見え
方と同じになるように、モニターの画像も大きくするの
で、実視したときにより近い距離感を得ることができ
る。

【００３３】さらに、モニターは移動可能で、対象物に
ついての視野角を常に実視野角と同じに保つようにした
ので、モニターを目の方に寄せてくれば、距離感を得る
手がかりの一つである視野角は同じであることで、距離
感は同様でありながら、モニターに映し出される映像範
囲は広がり、自車周辺の道路状況をより広範囲に知るこ
とができる。

【００３４】請求項２に記載の発明では、前記画像サイ
ズ制御装置は、画像サイズ変更すなわち画像倍率の基準
となる、ある大きさである距離に存在する仮想の基準対
象物をあらかじめデータとして持ち、モニター，アイポ
イントの初期位置における基準対象物のモニター上での
大きさと、該モニター，アイポイントの変位後の位置に
おける基準対象物のモニター上での大きさを、ＣＣＤカ
メラ毎にマップ化又は計算し、それら基準対象物のモニ
ター上での大きさの比率で画像サイズを変更するように
しているため、簡略的で迅速に画像の倍率変更が可能で
ある。

【００３５】請求項３に記載の発明では、前記基準対象
物は、超音波センサー等で測定された、自車両に最も近
い障害物の距離と同じ距離に存在するものが自動的に選
択設定されることとしているため、障害物に対する距離
感をより正確に掴むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車両周辺状況表示装置の概略図で
ある。

【図２】アイポイント変動状況を示す図である。

【図３】アイポイント変動状況を示す図である。

【図４】アイポイント変動状況を示す図である。

【図５】車両後方対象物を実視したときの見え方を示す
図である。

【図６】車両後方対象物を実視したときの見え方を示す
図である。

【図７】移動可能モニター設置位置を示す図である。

【図８】助手席上部ＣＣＤカメラの映像を示す図であ
る。

【図９】基準対象物の視野角と大きさを示す図である。

【図１０】画像倍率変更フローを示す図である。

【図１１】モニター位置を示す図である。

【図１２】各モニター位置での画像の見え方を示す図で
ある。

【図１３】モニター位置を示す図である。

【図１４】各モニター位置での画像の見え方を示す図で
ある。

【図１５】アイポイントと車両周辺状況撮影用ＣＣＤカ
メラの設置位置を示す図である。

【図１６】基準対象物以外の対象物の視野角を示す図で
ある。

【図１７】基準対象物の選定方法を示す図である。

【図１８】基準対象物の選定方法を示す図である。

【符号の説明】

１ 車両周辺状況表示装置 ２ 移動可能モニター ３ モニター，アイポイント位置検出装置 ４ 画像サイズ制御装置 ５ 助手席上部ＣＣＤカメラ ６ アイポイント初期位置 ７ シートポジション変更後のアイポイント位置 １０ アイポイント １１ 基準対象物 １２ 移動可能モニター初期位置 １３ 対象物（人間）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両進行時に、車両に設置されたＣＣＤ
   カメラで撮影した車両周辺映像を室内モニターに拡大又
   は縮小して表示する車両周辺状況表示装置において、 前後方向に移動可能なモニターと、該モニター及びドラ
   イバーのアイポイント位置検出装置と、該検出装置によ
   り算出されたモニター及びアイポイント位置において、
   モニターに映っている対象物の視野角と該対象物を実視
   したときの対象物の視野角とが常に同一となるように、
   モニター上の画像の大きさを自動的に変更する画像サイ
   ズ制御装置とを有することを特徴とする車両周辺状況表
   示装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両周辺状況表示装置
   において、 前記画像サイズ制御装置は、画像サイズ変更すなわち画
   像倍率の基準となる、ある大きさである距離に存在する
   仮想の基準対象物をあらかじめデータとして持ち、モニ
   ター，アイポイントの初期位置における基準対象物のモ
   ニター上での大きさと、該モニター，アイポイントの変
   位後の位置における基準対象物のモニター上での大きさ
   を、ＣＣＤカメラ毎にマップ化又は計算し、それら基準
   対象物のモニター上での大きさの比率で画像サイズを変
   更することを特徴とする車両周辺状況表示装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の車両周辺状況
   表示装置において、 前記基準対象物は、超音波センサー等で測定された、自
   車両に最も近い障害物の距離と同じ距離に存在するもの
   が自動的に選択設定されることを特徴とする車両周辺状
   況表示装置。