JPWO2016060268A1 - 車両用画像表示システム - Google Patents

Abstract

車両用画像表示システム７は、車両に配置し車外を撮影する撮像素子１と、撮像素子１によって撮影された撮影画像に基づき、撮影画像よりも狭い範囲である画像を取得する画像取得手段２と、を有する撮像装置３と、画像取得手段２により取得された取得画像に基づき、表示する画像を生成する画像生成手段４を有する制御装置５と、画像生成手段４により生成された表示画像を表示する画像表示装置６と、を有し、取得画像を撮像装置３から制御装置５へ伝送する。

Description

本発明は、車両用画像表示システムに関する。

ドライブレコーダーや車両周辺監視カメラの普及により、車載カメラは世の中に広く普及を続けている。

一方、サイドミラーやバックミラーと異なる電子ミラーの開発も進められてはいるが、安全性・信頼性・性能の観点では技術的なハードルが高く、世の中への普及は未だ実現されていない。

電子ミラーとしての要求は、車両周辺の画像を安定して供給し続けなければならない。それを実現させるためには、カメラから表示までのシステムで高解像度（高画素）、高コントラスト、高フレームレート、高速処理が要求される。

特許文献１には撮影画像を用いつつも、自車周囲の注意対象物の存在状況をより迅速にかつ直感的に把握することができる技術が知られている。

しかし、特許文献１の技術では、撮影画像の中から必要な画像を表示させるため、表示させない画像のための伝送負荷が大きくなる問題がある。

本発明の車両用画像表示システムは、上記の課題を解決するために、車両に配置し車外を撮影する撮像素子と、前記撮像素子によって撮影された撮影画像に基づき、前記撮影画像よりも狭い範囲である画像を取得する画像取得手段と、を有する撮像装置と、前記画像取得手段により取得された取得画像に基づき、表示する画像を生成する画像生成手段を有する制御装置と、前記画像生成手段により生成された表示画像を表示する画像表示装置と、を有し、前記取得画像を前記撮像装置から前記制御装置へ伝送することを特徴とする。

上記本発明の構成によると、撮像装置により撮影された画像から取得された取得画像を制御装置に伝送するため、伝送量を少なくする事ができる。

図１は、本発明の一実施形態にかかる車両用画像表示システムの全体構成図である。 図２は、本発明の一実施形態にかかる車両用画像表示システムに係るシステム構成図である。 図３は、本発明の一実施形態にかかる車両用画像表示システムの参考比較例としての車両用画像表示システムのシステム構成図である。 図４は、本発明の一実施形態にかかる車両用画像表示システムで用いられる画像の範囲を示す図である。 図５は、本発明の一実施形態にかかる車両用画像表示システムにおける撮像画像とミラーとの関係を示す図である。 図６は、本発明の一実施形態にかかる車両用画像表示システムにおける運転者の動きに応じた画像の位置および範囲の一例を説明する図である。 図７は、本発明の一実施形態にかかる車両用画像表示システムにおいて運転者の動きに応じた画像の位置および範囲の一例を説明する図である。 図８は、本発明の一実施形態にかかる車両用画像表示システムにおける運転者の動きに応じた画像の位置および範囲の他の例を説明する図である。 図９は、本発明の一実施形態にかかる車両用画像表示システムにおける運転者の動きに応じた画像の位置および範囲の他の例を説明する図である。 図１０は、本発明の一実施形態にかかる車両用画像表示システムにおける運転者の動きに応じた画像の位置および範囲のさらに他の例を説明する図である。 図１１は、本発明の一実施形態にかかる車両用画像表示システムにおける運転者の動きに応じた画像の位置および範囲のさらに他の例を説明する図である。

図１は、本発明の実施形態にかかる車両用画像表示システム７の全体構成図である。車両用画像表示システム７は、車両１０１に取り付けられる。車両用画像表示システム７は、自車周囲に設置され自車周囲を撮影し、撮影した撮影画像から必要な範囲の画像を取得する撮像装置３と、撮像装置３により取得された取得画像が、撮像装置３から取得画像伝送部９により伝送される制御装置５と、車両１０１に取り付けられた制御装置５により生成された表示画像を表示する画像表示装置６とを備える。

車室内カメラ１１は、車両１０１内に取り付けられ、運転者１０の顔を常時撮影し続ける。撮像装置３は、車室内カメラ１１が撮像した画像データから運転者１０の視点位置情報を解析し、その結果に基づき撮影画像から、撮影画像よりも狭い範囲である画像を取得する。

図２は、本実施形態の車両用画像表示システム７のシステム構成図である。

撮像装置３は、自車周囲を撮影する撮像素子１と、撮像素子１により撮影された撮影画像から必要な範囲の画像を算出する画像算出手段８と、画像算出手段８により算出された範囲の画像を取得する画像取得手段２とを有する。

画像算出手段８は、車室内カメラ１１が撮像した画像データから運転者１０の視点位置情報を解析し、その結果に基づき必要とされる画像の位置と範囲を算出し、前記位置と範囲情報を撮像素子１、画像取得手段２に伝送する。

撮像素子１は、車両後方を撮影し、撮影した画像データを画像取得手段２へ伝送する。

撮像素子１は、画像算出手段８から受けた必要とされる画像の位置と範囲情報から、撮像可能な全画像領域のうち、一部の画像領域のみを撮像、取込みし画像取得手段２に伝送する。撮像素子１が撮像する一部の画像領域は、水平方向においては撮像可能な全画像領域であり、垂直方向においては撮像可能な全画像領域のうちの一部の画像領域のみであることが好ましい。

画像取得手段２は、画像算出手段８から受けた必要とされる取得画像の位置と範囲情報に応じ、撮像素子１から受けた撮影画像に対してトリミング処理を行い、撮影画像よりも狭い範囲である画像を取得する。これにより、必要とされる位置と範囲の画像のみが、取得画像伝送部９により制御装置５へ伝送される。またその際には、画像算出手段８が算出した「位置と範囲の情報」が、取得画像伝送部９により画像と共に制御装置５へ伝送される。

制御装置５は、撮影装置３から伝送された取得画像に基づき画像算出手段８から受けた必要とされる取得画像の位置と範囲情報に応じ、画像表示装置６に表示する表示画像を生成する画像生成手段４を有する。

本実施形態にかかる車両用画像表示システム７では、撮像装置３に撮影された撮影画像の全範囲の中から、画像算出手段８から受けた必要とされる位置と範囲の取得画像のみを制御装置５に伝送するため、画像データの伝送量を少なくする事ができ、画像処理負荷を小さくし、自車周囲の状況を迅速に表示することができる。

図３は、図２に示した構成を有する本実施形態の効果を説明するための参考比較例としての車両用画像表示システム２７のシステム構成図である。

車両用画像表示システム２７においては、撮像装置２３は自車周囲を撮影する撮像素子２１を有し、撮像装置２３により撮影された撮影画像は、撮像可能な全範囲の画像データが画像伝送部１２により制御装置２５に伝送される。

制御装置２５は、画像算出手段２８と画像生成手段２４とを有する。画像算出手段２８は、車室内カメラ１１が撮像した画像データから運転者１０の視点位置情報を解析し、その結果に基づき必要とされる画像の位置と範囲を算出し、画像生成手段２４に伝送する。

画像生成手段２４は、撮像装置２３から伝送された全範囲の画像データに基づき、画像算出手段２８により算出された必要な位置と範囲情報により、画像表示装置６に表示される画像を生成する。

図３に示す参考比較例では、画像のトリミング処理、すなわち撮影画像よりも狭い範囲である画像を取得する処理を制御装置２５側の画像生成手段２４で行うため、撮像素子２１で撮影した画像データのうち、画像表示装置６で表示に使用しない不要な画像データも含めて、撮像装置２３から制御装置２５に対して画像伝送部１２を用いて伝送することになる。

一方、本実施形態では、撮影画像よりも狭い範囲である画像を取得する処理を撮像装置３側の画像取得手段２で行うため、画像生成手段４で必要とされる画像の位置と範囲のみの取得画像の画像データとなり、撮像装置３から制御装置５に対して取得画像伝送部９を用いて伝送する画像データを最小限にすることができる。

ここで、一般的な車両で使用されているカメラは、画像データ伝送部が数メートルにも及ぶ長いハーネスであることが多く、この画像データ伝送部から発生するノイズが大きな問題となるため、ここを伝送させる画像データ量を削減できることは大きな有効性に繋がる。また図３の参考比較例においては、撮像装置２３により撮影された全範囲の画像データが画像伝送部１２により制御装置２５に伝送されるため、表示させない画像領域のための伝送負荷が無駄になり、自車周囲の状況を迅速に表示することができない。

図４は、本実施形態にかかる車両用画像表示システム７で用いられる画像の範囲を示す図である。

撮影画像１５は、撮像装置３が有する撮像素子１により撮影された画像である。

取得画像１４は、撮像装置３が有する画像算出手段８により算出された範囲の画像を、画像取得手段２により取得された画像である。

算出画像１３は、画像算出手段８により算出された表示手段へ表示すべき画像位置、範囲である。

制御装置５が有する画像生成手段４は、取得画像１４に基づき、算出画像１３に対応する画像位置、範囲を、画像表示装置６に表示される表示画像として生成する。

前記取得画像１４は、撮影画像１５よりも狭い範囲であって、前記画像算出手段８で算出された算出画像１３よりも同じか広い範囲の画像であり、前記算出画像１３は前記取得画像１４よりも同じか狭い範囲である。

撮影された全範囲の撮影画像１５に比べて取得画像１４は範囲が狭いため、撮影画像１５に比べるとデータ容量を小さくすることができ、そのため、制御装置５へ取得画像１４を伝送するにあたり、伝送負荷を小さくすることができる。

また取得画像１４は、実際に表示する算出画像１３よりも同じか広い範囲であるため、画像生成手段４が画像表示装置６に表示する表示画像として適正な表示範囲を決定する際に、ある程度の範囲から表示範囲を選択することができ、撮像装置３により再度撮影をする必要がない。

図５は、撮影画像とミラーとの関係を示す図である。撮像装置３により撮影された撮影画像１５をミラーの代わりとして使用する場合、図５に示すように、本来のミラーの垂直方向の画像の位置とそれを基準とする範囲Ｂよりも、撮影画像１５の垂直方向の位置とそれを基準とする範囲Ａの方が広くなければならない。

図６および図７は、本実施形態の車両用画像表示システム７における運転者の動きに応じた画像の位置および範囲の一例を説明する図である。図６および図７の位置Ｃに示す被写体を運転者１０が見たいと判断した場合、運転者１０は運転者１０ａのように視点位置を移動させる行動Ｄが、ミラーを使用して後方を確認する場合の行動として一般的である。したがって、撮像装置３により撮影された撮影画像１５をミラーの代わりとして使用する場合でも、行動Ｄにより、図６および図７の位置Ｃに示す被写体を見たいものである。

撮像装置３により撮影された撮影画像１５をミラーの代わりとして使用する場合、図５の垂直画像の位置とそれを基準とする範囲Ａのように広い画像の位置と範囲の画像を画像表示装置６に表示してしまうと、安全な運転に悪影響を与える不必要な情報までも運転者１０に与えてしまうため、運転者１０の位置に視点があるときは図６の画像の位置とそれを基準とする範囲Ｅ、運転者１０ａの位置に視点があるときは図６の画像の位置とそれを基準とする範囲Ｆで画像表示装置６に画像が表示されるべきである。

運転者１０の位置に視点がある場合、画像算出手段８は、車室内カメラ１１が撮像した画像データから運転者１０の視点位置情報を解析し、その結果に基づき、必要とされる画像の範囲として範囲Ｅを算出する。画像取得手段２は、撮影画像１５の中から、算出された範囲Ｅを含む取得画像１４を取得する。そして、画像生成手段４は、取得画像１４と範囲Ｅを示す範囲情報とに基づき、画像表示装置６に表示される画像として範囲Ｅの表示画像を生成する。これにより、運転者１０の位置に視点がある場合、画像表示装置６に範囲Ｅの画像が表示される。

その後、運転者１０が運転者１０ａのように視点位置を移動させた場合、画像算出手段８は、車室内カメラ１１が撮像した画像データから運転者１０の視点位置情報を解析し、その結果に基づき、必要とされる画像の範囲として範囲Ｆを算出する。画像取得手段２は、撮影画像１５の中から、算出された範囲Ｆを含む取得画像１４を取得する。そして、画像生成手段４は、取得画像１４と範囲Ｆを示す範囲情報とに基づき、画像表示装置６に表示される画像として範囲Ｆの表示画像を生成する。これにより、運転者１０が運転者１０ａの位置に視点位置を移動させると、画像表示装置６に範囲Ｆの画像が表示される。

図８および図９は、本実施形態の車両用画像表示システム７における運転者の動きに応じた画像の位置および範囲の他の例を説明する図である。図８および図９の位置Ｇに示す被写体を運転者１０が見たいと判断した場合、運転者１０は運転者１０ｂのように視点位置を移動させる行動Ｉが、ミラーを使用して後方を確認する場合の行動として一般的である。したがって、撮像装置３により撮影された撮影画像１５をミラーの代わりとして使用する場合でも、行動Ｉにより、図８および図９の位置Ｇに示す被写体を見たいものである。

この場合、運転者１０の位置に視点があるときは図８の画像の位置とそれを基準とする範囲Ｅ、運転者１０ｂの位置に視点があるときは図８の画像の位置とそれを基準とする範囲Ｈで画像表示装置６に画像が表示されるべきである。本実施形態の車両用画像表示システム７によれば、運転者１０の位置に視点がある場合は、画像表示装置６に範囲Ｅの画像を表示させ、運転者１０が運転者１０ｂの位置に視点位置を移動させると、画像表示装置６に範囲Ｈの画像を表示させることができる。

図１０および図１１は、本実施形態の車両用画像表示システム７における運転者の動きに応じた画像の位置および範囲のさらに他の例を説明する図である。図１０の範囲Ｅで示すミラーに運転者１０が近づいて見たいと判断した場合、図１１に示す運転者１０は運転者１０ｃのように視点位置を移動させる行動Ｋが一般的である。したがって、撮像装置３により撮影された撮影画像１５をミラーの代わりとして使用する場合でも、行動Ｋにより、ミラーを大きく見たいものである。

この場合、運転者１０の位置に視点があるときは図１０の画像の位置とそれを基準とする範囲Ｅ、運転者１０ｃの位置に視点があるときは図１０の画像の位置とそれを基準とする範囲Ｊで画像表示装置６に画像が表示されるべきである。本実施形態の車両用画像表示システム７によれば、運転者１０の位置に視点がある場合は、画像表示装置６に範囲Ｅの画像を表示させ、運転者１０が運転者１０ｃの位置に視点位置を移動させると、画像表示装置６に範囲Ｊの画像を表示させることができる。

このように、撮像装置３により撮影された撮影画像１５をミラーの代わりとして使用する場合、運転者の視点位置に応じて、画像表示装置６に表示する画像の位置と範囲を変更することが重要と考えられる。

特許第４９４１７６０号公報

【０００１】
技術分野
［０００１］
本発明は、車両用画像表示システムに関する。
背景技術
［０００２］
ドライブレコーダーや車両周辺監視カメラの普及により、車載カメラは世の中に広く普及を続けている。
［０００３］
一方、サイドミラーやバックミラーと異なる電子ミラーの開発も進められてはいるが、安全性・信頼性・性能の観点では技術的なハードルが高く、世の中への普及は未だ実現されていない。
［０００４］
電子ミラーとしての要求は、車両周辺の画像を安定して供給し続けなければならない。それを実現させるためには、カメラから表示までのシステムで高解像度（高画素）、高コントラスト、高フレームレート、高速処理が要求される。
［０００５］
特許文献１には撮影画像を用いつつも、自車周囲の注意対象物の存在状況をより迅速にかつ直感的に把握することができる技術が知られている。
発明の概要
発明が解決しようとする課題
［０００６］
しかし、特許文献１の技術では、撮影画像の中から必要な画像を表示させるため、表示させない画像のための伝送負荷が大きくなる問題がある。
課題を解決するための手段
［０００７］
本発明の車両用画像表示システムは、上記の課題を解決するために、車両の外を撮影する撮像素子と、前記撮像素子によって撮影された撮影画像に基づき、前記撮影画像よりも狭い範囲である画像を取得する画像取得手段と、を有する撮像装置と、前記画像取得手段により取得された取得画像に基づき、前記取得画像よりも狭い範囲である画像を生成する画像生成手段を有する制御装置と、前記画像生成手段により生成された表示画像を表示する画像表示装置と、を有し

Claims (3)

1. 車両に配置し車外を撮影する撮像素子と、
   前記撮像素子によって撮影された撮影画像に基づき、前記撮影画像よりも狭い範囲である画像を取得する画像取得手段と、
   を有する撮像装置と、
   前記画像取得手段により取得された取得画像に基づき、表示する画像を生成する画像生成手段を有する制御装置と、
   前記画像生成手段により生成された表示画像を表示する画像表示装置と、
   を有し、
   前記取得画像を前記撮像装置から前記制御装置へ伝送することを特徴とする車両用画像表示システム。
2. 前記画像表示装置へ表示すべき画像位置および範囲を算出する画像算出手段を有し、
   前記取得画像は前記画像算出手段で算出された画像位置および範囲の算出画像よりも同じか広い範囲の画像であり、前記表示画像は前記取得画像よりも同じか狭い範囲であることを特徴とする請求項１に記載の車両用画像表示システム。
3. 前記画像算出手段は、前記撮像装置に設けられることを特徴とする請求項２に記載の車両用画像表示システム。

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