WO2013168230A1 - 俯瞰画像表示装置 - Google Patents

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display
overhead
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俊徳 江坂
康平 前島
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トヨタ自動車株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60R2300/301—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the type of image processing combining image information with other obstacle sensor information, e.g. using RADAR/LIDAR/SONAR sensors for estimating risk of collision
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    • B60R2300/60—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by monitoring and displaying vehicle exterior scenes from a transformed perspective
    • B60R2300/607—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by monitoring and displaying vehicle exterior scenes from a transformed perspective from a bird's eye viewpoint

Definitions

  • the present invention relates to an overhead image display apparatus.
  • the configuration of the display device becomes complicated.
  • the present invention intends to provide an overhead image display device capable of displaying an overhead image that can easily recognize the distance to the target with a simple configuration that does not involve a distance measuring sensor or the like.
  • the bird's-eye view image display device is mounted on a vehicle and captures an image of the periphery of the vehicle, converts the viewpoint of the captured image of the vehicle periphery, and does not use the position information of the target existing around the vehicle. And an image generation unit that generates an overhead image by compressing an image area around the vehicle to a vehicle side at a predetermined compression rate, and a display unit that displays the generated overhead image.
  • an overhead image is generated by compressing the image area around the vehicle to the vehicle side at a predetermined compression rate without using the position information of the target existing around the vehicle.
  • the positional relationship between the target existing around the vehicle and the vehicle is displayed to some extent accurately on the generated overhead image. Therefore, it is possible to display a bird's-eye view image that can easily recognize the distance to the target with a simple configuration that does not involve a distance measuring sensor or the like.
  • the image generation unit generates an overhead image by compressing the image area around the vehicle to the vehicle side at a predetermined compression rate according to the height of the target existing in a space away from the ground surface. Also good. Thereby, it is possible to display a bird's-eye view image that allows easy recognition of the distance to a target existing on a space away from the ground surface.
  • the bird's-eye view image display device further includes a notifying unit that notifies the degree of proximity to a target existing around the vehicle, and the display unit displays the generated bird's-eye view image when the notifying unit is operating effectively. May be. Thereby, during the display of the bird's-eye view image, the proximity to the target existing around the vehicle is notified. Therefore, even if the distance to the target cannot be displayed completely accurately on the overhead image, the driver can recognize the distance to the target through the proximity notification.
  • the image generation unit may generate an overhead image by compressing the image area around the vehicle to the vehicle side at a different compression ratio depending on the position around the vehicle. Thereby, the situation around the vehicle including the target existing around the vehicle is displayed more accurately.
  • a bird's-eye view image display device that can display a bird's-eye view image that can easily recognize the distance to the target with a simple configuration that does not involve a distance measuring sensor.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an overhead image display apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a problem that occurs when an overhead image is displayed.
  • the bird's-eye view image display device 10 is a device that is mounted on a vehicle and displays a bird's-eye view image that can easily recognize the distance to a target existing around the vehicle.
  • the overhead image display device 10 includes cameras 11 a, 11 b, a display 12, proximity sensors 13 a, 13 b, a notification device 14, and an ECU (Electronic Control Unit) 20.
  • the cameras 11a, 11b ..., the display 12, the proximity sensors 13a, 13b ..., and the notification device 14 are connected to the ECU 20.
  • the proximity sensors 13a, 13b... And the notification device 14 are not essential for displaying a bird's-eye view image in which the distance to the target can be easily recognized. Therefore, it is used as an auxiliary.
  • the cameras 11a, 11b,... Function as an imaging unit that is mounted on a vehicle and configured to image the periphery of the vehicle.
  • the cameras 11a, 11b,... are disposed on the front, rear, and left and right sides of the vehicle, for example.
  • the cameras 11a, 11b,... Supply captured images obtained by capturing the front, rear, and left and right sides of the vehicle to an image memory (not shown).
  • the display 12 functions as a display unit configured to display the generated overhead image.
  • the bird's-eye view image is an image of the periphery of the vehicle including the vehicle from a virtual viewpoint above the vehicle.
  • a display of an in-vehicle navigation device is used as the display 12, but other display devices may be used.
  • the display 12 displays an overhead image generated by the ECU 20 as will be described later.
  • the proximity sensors 13a, 13b... are configured to detect a target existing around the vehicle.
  • the proximity sensors 13a, 13b... For example, ultrasonic sensors are used, but other sensors for proximity detection may be used.
  • the proximity sensors 13a, 13b,... are arranged, for example, at the left and right corners of the front bumper and the left and right corners of the rear bumper of the vehicle.
  • the proximity sensors 13a, 13b,... Detect targets existing in the vicinity of the vehicle, for example, targets existing at a distance of about 1 m from the proximity sensors 13a, 13b,. The result is supplied to the ECU 20.
  • the notification device 14 functions as a notification unit configured to notify the proximity to a target existing around the vehicle.
  • a speaker, an LED, or the like is used, but it may be used in combination with the display 12.
  • the notification device 14 notifies the driver of the proximity status and the degree of proximity (distance, etc.) to the target using light emission, sound, vibration, and the like.
  • the notification device 14 functions as a proximity alarm system or a clearance sonar system together with the proximity sensors 13a, 13b.
  • the ECU 20 includes an image generation unit 21, a notification control unit 22, and a display control unit 23.
  • the ECU 20 mainly includes a CPU, a ROM, and a RAM.
  • the CPU reads out a program from the ROM and executes the program on the RAM, thereby realizing the functions of the image generation unit 21, the notification control unit 22, and the display control unit 23.
  • the functions of the image generation unit 21, the notification control unit 22, and the display control unit 23 may be realized by two or more ECUs.
  • the image generation unit 21 is configured to generate a bird's-eye view image by superimposing a vehicle periphery image obtained by performing viewpoint conversion on a captured image of the vehicle periphery and a vehicle image.
  • the image generation unit 21 generates a bird's-eye view image under the control of the display control unit 23 based on the captured image read from the image memory or the like, and outputs it to the display 12.
  • An image around the vehicle is an image of the periphery of the vehicle viewed from a virtual viewpoint above the vehicle.
  • a vehicle image (an image showing a vehicle) is an image of the vehicle viewed from a virtual viewpoint above the vehicle, and is stored in advance as an image image of the vehicle and a contour image of the vehicle.
  • the bird's-eye view image is generated as an image in which the periphery of the vehicle including the vehicle is viewed from the virtual viewpoint above the vehicle by superimposing the image around the vehicle and the image of the vehicle.
  • the image generation unit 21 generates a normal (not compressed) overhead image or a compressed overhead image.
  • a normal bird's-eye view image is a bird's-eye view image obtained by converting the viewpoint of a photographed image around the vehicle and overlaying the image of the vehicle.
  • the compressed bird's-eye view image is a bird's-eye view image obtained by subjecting a captured image around the vehicle to viewpoint conversion, compressing the image region around the vehicle toward the vehicle at a predetermined compression rate, and overlaying the vehicle image.
  • an address map is used to generate a normal overhead image.
  • the position of each pixel on the captured image and the position of each pixel on the vehicle image are associated with the position of each pixel on the normal overhead image.
  • a normal overhead view image is generated from the captured image and the vehicle image based on the address map.
  • a target that exists in a space away from the ground surface around the vehicle is located farther from the vehicle than the actual vehicle. May be displayed.
  • the rear bumper A of the front vehicle is captured from obliquely above by the camera 11 disposed on the front surface of the vehicle.
  • the rear bumper A is displayed in front of the position C on the ground surface ahead of the position B immediately below it.
  • the driver may not be able to accurately recognize the distance to the target on the normal bird's-eye view image.
  • the positional relationship between the vehicle and the target is clearly displayed. Therefore, the distance from the target close to the vehicle is easily recognized erroneously.
  • the image generation unit 21 compresses (or draws) the image area around the vehicle to the vehicle side at a predetermined compression rate without using the position information of the target existing around the vehicle.
  • the compressed overhead image is generated without using the detection result of the target by the detection device such as the proximity sensors 13a, 13b.
  • the compressed overhead image is generated by uniformly compressing the image area around the vehicle toward the image area side of the vehicle, for example, toward the center of the image area of the vehicle.
  • the compression rate is determined in advance according to the height (the height above the ground surface) of main targets to be recognized by the driver, for example, front bumpers, rear bumpers, curbs, etc. of other vehicles.
  • the compression rate is determined in advance so that, for example, a target positioned at a predetermined height and located 0.5 m ahead of the vehicle is displayed at a position corresponding to 0.5 m ahead of the vehicle on the compressed overhead image.
  • the compression rate may be determined so as to vary depending on the position around the vehicle.
  • the image area around the vehicle is uniformly compressed, for example, toward the center of the image area of the vehicle, the image area indicating the diagonally forward and diagonally rear of the vehicle is greatly curved.
  • the compression rate is determined so as to vary depending on the position around the vehicle so that the image area indicating the diagonally forward and diagonally rear of the vehicle is not greatly curved.
  • the compressed overhead image is generated directly from the captured image.
  • a dedicated address map is used to generate the compressed overhead image.
  • the position of each pixel on the captured image is associated with the position of each pixel on the compressed overhead image.
  • the position of each pixel on both images is such that the image area around the vehicle is compressed toward the image area of the vehicle at a predetermined compression ratio or a compression ratio that is different depending on the position around the vehicle.
  • the compressed overhead image is generated from the captured image and the vehicle image based on a dedicated address map.
  • the compressed overhead image may be displayed in an enlarged manner so as to show a part of the periphery of the vehicle in an enlarged manner, or may be displayed in an overall manner so as to show the entire periphery of the vehicle.
  • the notification control unit 22 is configured to operate the notification device 14 in accordance with the proximity to a target existing around the vehicle.
  • the notification control unit 22 outputs an operation signal to the notification device 14 when the detection result supplied from the proximity sensors 13a, 13b...
  • the display control unit 23 is configured to control switching of the overhead image display in consideration of the enlarged display condition of the overhead image. As an enlarged display condition of the bird's-eye view image, the operating state of the notification device 14, the speed of the vehicle, and the imaging states of the cameras 11a, 11b. The display control unit 23 determines whether or not the notification device 14 is operating effectively. The operating state of the notification device 14 is determined in consideration of the operating state of the proximity sensors 13a, 13b... And the operating state of the notification control unit 22. Further, the display control unit 23 also determines, for example, whether the speed of the vehicle is less than the speed threshold, whether the cameras 11a, 11b,.
  • the display control unit 23 When satisfying the enlarged display condition of the overhead image, the display control unit 23 permits the enlarged display of the overhead image.
  • the display control unit 23 permits the enlarged display of the overhead image when the driver instructs the enlarged display in a state where all of the enlarged display conditions are satisfied.
  • the display control unit 23 suppresses the enlarged display of the overhead image.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the overhead image display apparatus 10.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an overall display example of the overhead image and an enlarged display example of the overhead image. Note that FIG. 4 shows a case in which the oblique front of the vehicle is mainly enlarged and displayed, but the front, rear, left and right sides, oblique rear and the like of the vehicle may be mainly enlarged and displayed.
  • the overhead image display device 10 repeatedly executes the process shown in FIG. 3 at a processing cycle. Although not shown in FIG. 3, the bird's-eye view image display device 10 captures an image of the periphery of the vehicle for each processing cycle.
  • the display control unit 23 determines whether or not the whole bird's-eye view image is being displayed (step S11). When it is determined that the whole bird's-eye view image is being displayed, the display control unit 23 determines whether or not the notification device 14 is operating effectively (S12). Moreover, when it determines with the alerting
  • the display control unit 23 causes the image generation unit 21 to generate a normal (uncompressed) overhead image based on the captured image of the periphery of the vehicle captured during the processing cycle (S15). 12 is displayed as a whole (S16).
  • FIG. 4A In the whole display of the bird's-eye view image, as shown in FIG. 4A, the entire vehicle periphery is shown together with the vehicle. A lattice pattern drawn on the road surface is shown in the image area Ia around the vehicle. In the entire display, the image area Ia around the vehicle is not compressed to the image area Ib side of the vehicle. For this reason, when a target exists in the space apart from the ground surface around the vehicle, as described with reference to FIG. 2, the target is displayed as if it exists farther from the vehicle. In addition, the whole display of a bird's-eye view image is performed irrespective of the operating condition of the alerting
  • the display control unit 23 causes the image generation unit 21 to generate a compressed bird's-eye view image based on the captured image around the vehicle captured during the processing cycle (S25), and causes the display 12 to display an enlarged view (S26).
  • the corresponding image region on the compressed overhead image is enlarged and displayed with reference to the position designated in the enlarged display instruction.
  • the image area Ia around the vehicle is compressed toward the image area Ib of the vehicle at a predetermined compression rate.
  • the image area Ia around the vehicle is compressed or drawn toward the image area Ib of the vehicle. For this reason, when a target exists in the space apart from the ground surface around the vehicle, the positional relationship between the target and the vehicle is displayed to a certain degree of accuracy.
  • the enlarged display of the overhead image is permitted only when the notification device 14 is operating effectively. This is because, in the enlarged bird's-eye view image (compressed bird's-eye view image), the positional relationship between the vehicle and the target is clearly displayed, so that the distance from the target around the vehicle is easily recognized by mistake. Because. By permitting enlarged display only when the notification device 14 is operating effectively, even if the distance to the target cannot be displayed completely accurately on the compressed overhead image, the target is notified through proximity notification. The distance to the driver can be recognized by the driver.
  • the image area Ia around the vehicle is compressed at different compression ratios depending on the position around the vehicle.
  • the compression ratio corresponding to the position around the vehicle can be seen from the curved state of the lattice pattern shown in the image area Ia around the vehicle.
  • the image area indicating the front of the vehicle is compressed almost uniformly toward the rear of the vehicle as indicated by an arrow C1.
  • the position / arrangement of a stop line or the like existing in front of the vehicle can be accurately displayed to some extent.
  • the image area indicating the left side of the vehicle is compressed substantially uniformly toward the right side of the vehicle as indicated by an arrow C2.
  • the position / arrangement of guide lines and obstacles existing on the side of the vehicle can be displayed to some extent accurately.
  • the image area indicating the left front of the vehicle is compressed so that the image area is not greatly curved, as indicated by an arrow C3. As a result, it is possible to display the situation in the obliquely forward direction of the vehicle where the distance to the target is particularly difficult to recognize, to some extent.
  • the display control unit 23 determines whether the overhead image is being enlarged (S21). When it is determined that the overhead image is being enlarged, the display control unit 23 determines whether or not the notification device 14 is operating effectively (S22). Moreover, when it determines with the alerting
  • the image is taken during the processing cycle. Based on the captured image around the vehicle, the compressed overhead image is generated by the image generation unit 21 (S25), and is enlarged and displayed on the display 12 (S26).
  • the display control unit 23 causes the image generation unit 21 to generate a normal overhead image (not compressed) based on the captured image around the vehicle captured during the processing cycle (S15), and causes the display 12 to The entire screen is displayed (S16).
  • the image area around the vehicle is displayed at the predetermined compression rate without using the position information of the target existing around the vehicle.
  • a bird's-eye view image is generated by compressing to the side.
  • the positional relationship between the target existing around the vehicle and the vehicle is displayed to some extent accurately on the generated overhead image. Therefore, it is possible to display a bird's-eye view image that can easily recognize the distance to the target with a simple configuration that does not involve a distance measuring sensor or the like.
  • the image generation unit 21 generates an overhead image by compressing the image area around the vehicle to the vehicle side at a predetermined compression rate according to the height of a target existing in a space away from the ground surface. May be. Thereby, it is possible to display a bird's-eye view image that allows easy recognition of the distance to a target existing on a space away from the ground surface.
  • the bird's-eye view image display device 10 further includes a notification device 14 that notifies the degree of proximity to a target existing around the vehicle, and the display 12 is generated when the notification device 14 is operating effectively. An image may be displayed. Thereby, during the display of the bird's-eye view image, the proximity to the target existing around the vehicle is notified. Therefore, even if the distance to the target cannot be displayed completely accurately on the overhead image, the driver can recognize the distance to the target through the proximity notification.
  • the image generation unit 21 may generate an overhead image by compressing the image area around the vehicle to the vehicle side at a different compression ratio depending on the position around the vehicle. Thereby, the situation around the vehicle including the target existing around the vehicle is displayed more accurately.
  • the above-described embodiment describes the best embodiment of the overhead image display apparatus 10 according to the present invention, and the overhead image display apparatus 10 according to the present invention is limited to the one described in the present embodiment. It is not something.
  • the overhead image display device 10 according to the present invention is a modification of the overhead image display device 10 according to the present embodiment or is applied to other devices without departing from the gist of the invention described in each claim. Also good.
  • the present invention displays an overhead image obtained by compressing the image area around the vehicle to the vehicle side at a predetermined compression rate without using the position information of the target existing around the vehicle according to the method described above.
  • the present invention can be similarly applied to a program or a computer-readable recording medium storing the program.
  • the case where the compressed overhead image is displayed in an enlarged manner has been described, but the entire compressed overhead image may be displayed.
  • the case has been described in which an overhead view image showing the entire periphery of the vehicle is generated based on the captured images of the front, rear, and left and right sides of the vehicle.
  • the bird's-eye view image may be generated as an image showing a part of the periphery of the vehicle based on, for example, one of the captured images of the front, rear, left side, and right side of the vehicle.
  • SYMBOLS 10 Overhead image display apparatus, 11a, 11b ... Camera, 12 ... Display, 13a, 13b ... Proximity sensor, 14 ... Notification apparatus, 20 ... ECU, 21 ... Image generation part, 22 ... Notification control part, 23 ... Display control part .

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Abstract

　俯瞰画像表示装置１０は、車両に搭載されて車両周辺を撮像するカメラ１１ａ、１１ｂと、撮像した車両周辺の撮影画像を視点変換し、さらに車両周辺に存在する物標の位置情報を用いずに予め定めた圧縮率で車両周辺の画像領域を車両の側へ圧縮して俯瞰画像を生成する画像生成部２１と、生成した俯瞰画像を表示するディスプレイ１２とを備える。俯瞰画像表示装置１０によれば、俯瞰画像上では車両周辺に存在する物標と車両との位置関係がある程度正確に表示される。よって、測距センサなどを伴わない簡素な構成によって、物標との距離を認識し易い俯瞰画像を表示できる。

Description

俯瞰画像表示装置
　本発明は、俯瞰画像表示装置に関する。
　従来、車両周辺の撮影画像を視点変換し、車両周辺の状況を俯瞰して示す俯瞰画像を生成して表示する表示装置が知られている。ところで、俯瞰画像では、車両周辺の地表面から離れた空間上に存在する物標が実際よりも車両から遠くに存在しているように表示される場合がある。このため、例えば特開２００４－３５４３２６号公報には、測距センサにより物標の外縁を推定し、推定した外縁を俯瞰画像に重ねて表示することにより、物標との距離を認識し易くする技術が記載されている。
特開２００４－３５４３２６号公報
　しかし、物標の外縁を重ねて表示しても、俯瞰画像上では物標が実際よりも車両から遠くに表示されたままであるので、物標との距離に関して運転者に違和感を与えてしまう場合がある。また、物標の外縁など物標の位置を推定するために測距センサなどが必要となるので、表示装置の構成が複雑となってしまう。
　そこで、本発明は、測距センサなどを伴わない簡素な構成によって、物標との距離を認識し易い俯瞰画像を表示できる俯瞰画像表示装置を提供しようとするものである。
　本発明に係る俯瞰画像表示装置は、車両に搭載されて車両周辺を撮像する撮像部と、撮像した車両周辺の撮影画像を視点変換し、さらに車両周辺に存在する物標の位置情報を用いずに予め定めた圧縮率で車両周辺の画像領域を車両の側へ圧縮して俯瞰画像を生成する画像生成部と、生成した俯瞰画像を表示する表示部とを備えて構成される。
　本発明に係る俯瞰画像表示装置によれば、車両周辺に存在する物標の位置情報を用いずに予め定めた圧縮率で車両周辺の画像領域を車両の側へ圧縮して俯瞰画像が生成される。これにより、生成した俯瞰画像上では車両周辺に存在する物標と車両との位置関係がある程度正確に表示される。よって、測距センサなどを伴わない簡素な構成によって、物標との距離を認識し易い俯瞰画像を表示できる。
　また、画像生成部は、地表面から離れた空間上に存在する物標の高さに応じて予め定めた圧縮率で車両周辺の画像領域を車両の側へ圧縮して俯瞰画像を生成してもよい。これにより、地表面から離れた空間上に存在する物標との距離を認識し易い俯瞰画像を表示できる。
　また、俯瞰画像表示装置は、車両周辺に存在する物標との近接度を報知する報知部をさらに備え、表示部は、報知部が有効に作動中である場合に、生成した俯瞰画像を表示してもよい。これにより、俯瞰画像の表示中は、車両周辺に存在する物標との近接度が報知される。よって、俯瞰画像上で物標との距離を完全に正確に表示できなくても、近接度の報知を通じて物標との距離を運転者に認識させることができる。
　また、画像生成部は、車両周辺の位置に応じて異なる圧縮率で車両周辺の画像領域を車両の側へ圧縮して俯瞰画像を生成してもよい。これにより、車両周辺に存在する物標を含む車両周辺の状況がより正確に表示される。
　本発明によれば、測距センサなどを伴わない簡素な構成によって、物標との距離を認識し易い俯瞰画像を表示できる俯瞰画像表示装置を提供することができる。
本発明の実施形態に係る俯瞰画像表示装置の構成を示すブロック図である。 俯瞰画像の表示に際して生じる問題を説明する図である。 俯瞰画像表示装置の動作を示すフローチャートである。 俯瞰画像の全体表示例と俯瞰画像の拡大表示例とを対比して示す図である。
　以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
　まず、図１から図２を参照して、本発明の実施形態に係る俯瞰画像表示装置１０の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る俯瞰画像表示装置１０の構成を示すブロック図である。図２は、俯瞰画像の表示に際して生じる問題を説明する図である。
　俯瞰画像表示装置１０は、車両に搭載され、車両周辺に存在する物標との距離を認識し易い俯瞰画像を表示する装置である。図１に示すように、俯瞰画像表示装置１０は、カメラ１１ａ、１１ｂ…、ディスプレイ１２、近接センサ１３ａ、１３ｂ…、報知装置１４、ＥＣＵ（Electronic　Control　Unit）２０を備えている。カメラ１１ａ、１１ｂ…、ディスプレイ１２、近接センサ１３ａ、１３ｂ…、報知装置１４は、ＥＣＵ２０に接続されている。
　なお、近接センサ１３ａ、１３ｂ…と報知装置１４は、物標との距離を認識し易い俯瞰画像を表示するために必須のものではなく、俯瞰画像の表示とともに物標との近接度を報知するために補助的に用いられるものである。
　カメラ１１ａ、１１ｂ…は、車両に搭載されて車両周辺を撮像するように構成される撮像部として機能する。カメラ１１ａ、１１ｂ…は、例えば、車両の前面、後面、左右側面に配置されている。カメラ１１ａ、１１ｂ…は、車両の前方、後方、左右側方を撮像した撮影画像を不図示の画像メモリなどに供給する。
　ディスプレイ１２は、生成した俯瞰画像を表示するように構成される表示部として機能する。俯瞰画像とは、車両上方の仮想視点から車両を含む車両周辺を見た画像である。ディスプレイ１２としては、例えば車載ナビゲーション装置のディスプレイが用いられるが、他の表示装置が用いられてもよい。ディスプレイ１２は、後述するようにＥＣＵ２０により生成された俯瞰画像を表示する。
　近接センサ１３ａ、１３ｂ…は、車両周辺に存在する物標を検知するように構成される。近接センサ１３ａ、１３ｂ…としては、例えば超音波センサが用いられるが、近接検知用の他のセンサが用いられてもよい。近接センサ１３ａ、１３ｂ…は、例えば、車両のフロントバンパの左右コーナ、リヤバンパの左右コーナに配置されている。近接センサ１３ａ、１３ｂ…は、車両周辺に存在する物標、例えば近接センサ１３ａ、１３ｂ…から１ｍ程度までの距離に存在する物標を検知し、存在する物標との距離を検知し、検知結果をＥＣＵ２０に供給する。
　報知装置１４は、車両周辺に存在する物標との近接度を報知するように構成される報知部として機能する。報知装置１４としては、スピーカ、ＬＥＤなどが用いられるが、ディスプレイ１２と併用してもよい。報知装置１４は、物標との距離が閾値未満になると、発光、音、振動などを用いて、物標との近接状況、近接度（距離など）を運転者に報知する。報知装置１４は、近接センサ１３ａ、１３ｂ…とともに近接警報システムまたはクリアランスソナーシステムとして機能する。
　ＥＣＵ２０は、画像生成部２１、報知制御部２２、表示制御部２３を備えている。ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを主体とし、ＣＰＵは、ＲＯＭなどからプログラムを読み出してＲＡＭ上で実行することにより、画像生成部２１、報知制御部２２、表示制御部２３の機能を実現する。なお、画像生成部２１、報知制御部２２、表示制御部２３の機能は、２つ以上のＥＣＵにより実現されてもよい。
　画像生成部２１は、撮像した車両周辺の撮影画像を視点変換して得られる車両周辺の画像と、車両の画像とを重ねて俯瞰画像を生成するように構成される。画像生成部２１は、画像メモリなどから読み出される撮影画像に基づいて、表示制御部２３の制御下で俯瞰画像を生成し、ディスプレイ１２に出力する。
　車両周辺の画像（車両周辺を示す画像）は、車両上方の仮想視点から車両周辺を見た画像であり、例えば車両の前方、後方、左右側方の撮影画像を視点変換して合成することにより生成される。車両の画像（車両を示す画像）は、車両上方の仮想視点から車両を見た画像であり、車両のイメージ画像、車両の輪郭画像として予め記憶されている。俯瞰画像は、車両周辺の画像と車両の画像とを重ねることにより、車両上方の仮想視点から車両を含む車両周辺を見た画像として生成される。
　画像生成部２１は、（圧縮していない）通常の俯瞰画像または圧縮した俯瞰画像を生成する。通常の俯瞰画像とは、車両周辺の撮影画像を視点変換し、車両の画像と重ねた俯瞰画像である。一方、圧縮した俯瞰画像とは、車両周辺の撮影画像を視点変換し、さらに予め定めた圧縮率で車両周辺の画像領域を車両の側へ圧縮し、車両の画像と重ねた俯瞰画像である。
　ここで、通常の俯瞰画像の生成には、例えばアドレスマップが用いられる。アドレスマップでは、撮影画像上の各画素の位置および車両の画像上の各画素の位置と、通常の俯瞰画像上の各画素の位置とが関連付けられている。そして、通常の俯瞰画像は、アドレスマップに基づいて、撮影画像と車両の画像から生成される。
　ところで、通常の俯瞰画像では、例えば図２（ａ）に示すような状況において、車両周辺の地表面から離れた空間上に存在する物標が実際よりも車両から遠くに存在しているように表示されることがある。図２（ａ）に示す例では、車両の前面に配置されたカメラ１１により、前方車両のリヤバンパＡが斜め上方から捉えられている。この場合、図２（ｂ）に示す通常の俯瞰画像Ｉでは、リヤバンパＡがその直下の位置Ｂよりも前方の地表面の位置Ｃの前方に表示されてしまう。これにより、運転者が通常の俯瞰画像上で物標との距離を正確に認識できなくなることがあり、特に通常の俯瞰画像を拡大表示する場合、車両と物標との位置関係が明瞭に表示されるので、車両に近接する物標との距離が誤って認識され易くなる。
　このため、画像生成部２１は、車両周辺に存在する物標の位置情報を用いずに予め定めた圧縮率で車両周辺の画像領域を車両の側へ圧縮して（または引き寄せて）俯瞰画像を生成する。つまり、圧縮した俯瞰画像は、近接センサ１３ａ、１３ｂ…などの検知装置による物標の検知結果を用いずに生成される。圧縮した俯瞰画像は、車両周辺の画像領域を車両の画像領域の側、例えば車両の画像領域の中心へ向けて一律に圧縮して生成される。
　圧縮率は、運転者による認識の対象となる主要な物標、例えば他の車両のフロントバンパ、リヤバンパ、縁石などの高さ（地表面上の高さ）に応じて予め定められる。圧縮率は、例えば、所定の高さで車両の前方０．５ｍに位置する物標が、圧縮した俯瞰画像上で車両の前方０．５ｍに相当する位置に表示されるように予め定められる。
　また、圧縮率は、車両周辺の位置に応じて異なるように定められてもよい。車両周辺の画像領域を、例えば車両の画像領域の中心へ向けて一律に圧縮すると、車両の斜め前方、斜め後方を示す画像領域が大きく湾曲してしまう。このため、圧縮率は、車両の斜め前方、斜め後方を示す画像領域が大きく湾曲しないように、車両周辺の位置に応じて異なるように定められる。
　ここで、圧縮した俯瞰画像は、撮影画像から直接生成される。圧縮した俯瞰画像の生成には、例えば専用のアドレスマップが用いられる。専用のアドレスマップでは、撮影画像上の各画素の位置と、圧縮した俯瞰画像上の各画素の位置とが関連付けられている。両方の画像上の各画素の位置は、車両周辺の画像領域を予め定めた圧縮率、または車両周辺の位置に応じて異なるように定めた圧縮率で、車両の画像領域の側へ圧縮するように関連付けられている。そして、圧縮した俯瞰画像は、専用のアドレスマップに基づいて、撮影画像と車両の画像から生成される。
　なお、圧縮した俯瞰画像は、車両周辺の一部を拡大して示すように拡大表示されてもよく、車両周辺の全体を示すように全体表示されてもよい。以下では、物標との距離を運転者に認識させるために、圧縮した俯瞰画像において車両周辺の一部を拡大表示する場合について説明する。
　報知制御部２２は、車両周辺に存在する物標との近接度に応じて報知装置１４を作動させるように構成される。報知制御部２２は、近接センサ１３ａ、１３ｂ…から供給される検知結果が距離閾値未満になると、作動信号を報知装置１４に出力する。
　表示制御部２３は、俯瞰画像の拡大表示条件を考慮して、俯瞰画像の表示の切替えを制御するように構成される。俯瞰画像の拡大表示条件としては、報知装置１４の作動状態、車両の速度、カメラ１１ａ、１１ｂ…の撮像状態が考慮される。表示制御部２３は、報知装置１４が有効に作動中であるか否かを判定する。報知装置１４の作動状態は、近接センサ１３ａ、１３ｂ…の作動状態と報知制御部２２の作動状態も考慮して判定される。また、表示制御部２３は、例えば車両の速度が速度閾値未満であるか否か、カメラ１１ａ、１１ｂ…が車両周辺を適切に撮像しているか否かなども判定する。
　俯瞰画像の拡大表示条件を満たす場合、表示制御部２３は、俯瞰画像の拡大表示を許可する。表示制御部２３は、拡大表示条件の全てが満たされる状態で、運転者が拡大表示を指示した場合、俯瞰画像の拡大表示を許可する。一方、拡大表示条件の少なくとも一部が満たされない場合、表示制御部２３は、俯瞰画像の拡大表示を抑制する。
　つぎに、図３から図４を参照して、俯瞰画像表示装置１０の動作について説明する。図３は、俯瞰画像表示装置１０の動作を示すフローチャートである。図４は、俯瞰画像の全体表示例と俯瞰画像の拡大表示例とを対比して示す図である。なお、図４では、車両の斜め前方を主に拡大表示する場合を示しているが、車両の前方、後方、左右側方、斜め後方などを主に拡大表示してもよい。
　俯瞰画像表示装置１０は、図３に示す処理を処理周期で繰り返し実行する。なお、図３には示されていないが、俯瞰画像表示装置１０では、処理周期毎に車両周辺が撮像される。
　図３に示すように、表示制御部２３は、俯瞰画像を全体表示中であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。俯瞰画像を全体表示中であると判定した場合、表示制御部２３は、報知装置１４が有効に作動中であるか否かを判定する（Ｓ１２）。また、表示制御部２３は、Ｓ１２にて報知装置１４が有効に作動中であると判定した場合、他の拡大表示条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１３）。また、表示制御部２３は、Ｓ１３にて他の拡大表示条件を満たすと判定した場合、拡大表示が指示されたか否かを判定する（Ｓ１４）。なお、拡大表示の指示は、例えば、ディスプレイ１２に表示されている俯瞰画像上の任意の位置に指などを接触させて指定することにより行われる。
　そして、Ｓ１２にて報知装置１４が有効に作動中であると判定しなかった場合、またはＳ１３にて他の拡大表示条件を満たすと判定しなかった場合、またはＳ１４にて拡大表示が指示されたと判定しなかった場合、表示制御部２３は、処理周期中に撮影した車両周辺の撮影画像に基づいて、（圧縮していない）通常の俯瞰画像を画像生成部２１に生成させ（Ｓ１５）、ディスプレイ１２に全体表示させる（Ｓ１６）。
　俯瞰画像の全体表示では、図４（ａ）に示すように、車両とともに車両周辺の全体が示されている。車両周辺の画像領域Ｉａには、路面に描かれた格子模様が示されている。全体表示では、車両周辺の画像領域Ｉａが車両の画像領域Ｉｂの側に圧縮されていない。このため、車両周辺の地表面から離れた空間上に物標が存在する場合、図２で説明したように、この物標が実際よりも車両から遠くに存在しているように表示される。なお、俯瞰画像の全体表示は、報知装置１４の作動状況に係らずに行われる。
　図３の説明に戻って、Ｓ１２にて報知装置１４が有効に作動中であると判定し、Ｓ１３にて他の拡大表示条件を満たすと判定し、Ｓ１４にて拡大表示が指示されたと判定した場合、表示制御部２３は、処理周期中に撮像した車両周辺の撮影画像に基づいて、圧縮した俯瞰画像を画像生成部２１に生成させ（Ｓ２５）、ディスプレイ１２に拡大表示させる（Ｓ２６）。なお、拡大表示では、拡大表示の指示に際して指定された位置を基準として、圧縮した俯瞰画像上の対応する画像領域が拡大表示される。
　俯瞰画像の拡大表示では、図４（ｂ）に示すように、車両とともに、例えば車両の前方、左前方、左側方が示されている。拡大表示では、車両周辺の画像領域Ｉａが予め定めた圧縮率で車両の画像領域Ｉｂの側へ圧縮されている。特に、図４（ｂ）に示す例では、車両周辺の画像領域Ｉａが車両の画像領域Ｉｂの側へ圧縮され、または引き寄せられている。このため、車両周辺の地表から離れた空間上に物標が存在する場合、この物標と車両との位置関係がある程度正確に表示される。
　ここで、俯瞰画像の拡大表示は、報知装置１４が有効に作動している場合にのみ許可される。これは、拡大表示された俯瞰画像（圧縮した俯瞰画像）では、車両と物標との位置関係が明瞭に表示されるので、車両周辺に存在する物標との距離が誤って認識され易くなるためである。報知装置１４が有効に作動している場合にのみ拡大表示を許可することにより、圧縮した俯瞰画像上で物標との距離を完全に正確に表示できなくても、近接度の報知を通じて物標との距離を運転者に認識させることができる。
　また、俯瞰画像の拡大表示では、車両周辺の画像領域Ｉａが車両周辺の位置に応じて異なる圧縮率で圧縮されている。車両周辺の位置に応じた圧縮率は、車両周辺の画像領域Ｉａに示された格子模様の湾曲状態から見てとることができる。
　図４（ｂ）に示す例では、車両の前方を示す画像領域は、矢印Ｃ１で示すように、車両の後方向に向けてほぼ一様に圧縮されている。これにより、例えば、車両前方に存在する停止線などの位置・配置をある程度正確に表示できる。また、車両の左側方を示す画像領域は、矢印Ｃ２で示すように、車両の右方向に向けてほぼ一様に圧縮されている。これにより、例えば、車両側方に存在する誘導線、障害物の位置・配置をある程度正確に表示できる。また、車両の左前方を示す画像領域は、矢印Ｃ３で示すように、画像領域が大きく湾曲しないように圧縮されている。これにより、特に物標との距離が認識し難くなる、車両の斜め前方の状況をある程度正確に表示できる。
　図３の説明に戻って、Ｓ１１にて俯瞰画像を全体表示中であると判定しなかった場合、表示制御部２３は、俯瞰画像を拡大表示中であるか否かを判定する（Ｓ２１）。俯瞰画像を拡大表示中であると判定した場合、表示制御部２３は、報知装置１４が有効に作動中であるか否かを判定する（Ｓ２２）。また、表示制御部２３は、Ｓ２２にて報知装置１４が有効に作動中であると判定した場合、他の拡大表示条件を満たすか否かを判定する（Ｓ２３）。また、表示制御部２３は、Ｓ２３にて他の拡大表示条件を満たすと判定した場合、全体表示が指示されたか否かを判定する（Ｓ２４）。なお、全体表示の指示は、例えば、ディスプレイ１２に表示されている所定のアイコンの位置に指などを接触させることにより行われる。
　そして、Ｓ２２にて報知装置１４が有効に作動中であると判定し、Ｓ２３にて他の拡大表示条件を満たし、Ｓ２４にて全体表示が指示されたと判定しなかった場合、処理周期中に撮影した車両周辺の撮影画像に基づいて、圧縮した俯瞰画像を画像生成部２１に生成させ（Ｓ２５）、ディスプレイ１２に拡大表示させる（Ｓ２６）。
　一方、Ｓ２２にて報知装置１４が有効に作動中であると判定しなかった場合、またはＳ２３にて他の拡大表示条件を満たすと判定しなかった場合、またはＳ２４にて全体表示が指示されたと判定した場合、表示制御部２３は、処理周期中に撮像した車両周辺の撮影画像に基づいて、（圧縮していない）通常の俯瞰画像を画像生成部２１に生成させ（Ｓ１５）、ディスプレイ１２に全体表示させる（Ｓ１６）。
　以上説明したように、本発明の実施形態に係る俯瞰画像表示装置１０によれば、車両周辺に存在する物標の位置情報を用いずに予め定めた圧縮率で車両周辺の画像領域を車両の側へ圧縮して俯瞰画像が生成される。これにより、生成した俯瞰画像上では車両周辺に存在する物標と車両との位置関係がある程度正確に表示される。よって、測距センサなどを伴わない簡素な構成によって、物標との距離を認識し易い俯瞰画像を表示できる。
　また、画像生成部２１は、地表面から離れた空間上に存在する物標の高さに応じて予め定めた圧縮率で車両周辺の画像領域を車両の側へ圧縮して俯瞰画像を生成してもよい。これにより、地表面から離れた空間上に存在する物標との距離を認識し易い俯瞰画像を表示できる。
　また、俯瞰画像表示装置１０は、車両周辺に存在する物標との近接度を報知する報知装置１４をさらに備え、ディスプレイ１２は、報知装置１４が有効に作動中である場合に、生成した俯瞰画像を表示してもよい。これにより、俯瞰画像の表示中は、車両周辺に存在する物標との近接度が報知される。よって、俯瞰画像上で物標との距離を完全に正確に表示できなくても、近接度の報知を通じて物標との距離を運転者に認識させることができる。
　また、画像生成部２１は、車両周辺の位置に応じて異なる圧縮率で車両周辺の画像領域を車両の側へ圧縮して俯瞰画像を生成してもよい。これにより、車両周辺に存在する物標を含む車両周辺の状況がより正確に表示される。
　なお、前述した実施形態は、本発明に係る俯瞰画像表示装置１０の最良な実施形態を説明したものであり、本発明に係る俯瞰画像表示装置１０は、本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る俯瞰画像表示装置１０は、各請求項に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲で本実施形態に係る俯瞰画像表示装置１０を変形し、または他のものに適用したものであってもよい。
　また、本発明は、前述した方法に従って、車両周辺に存在する物標の位置情報を用いずに予め定めた圧縮率で車両周辺の画像領域を車両の側へ圧縮した俯瞰画像を表示するためのプログラム、または当該プログラムを記憶しているコンピュータ読取可能な記録媒体にも同様に適用することができる。
　例えば、前述した実施形態では、圧縮した俯瞰画像を拡大表示する場合について説明したが、圧縮した俯瞰画像を全体表示してもよい。また、前述した実施形態では、車両の前面、後面、左右側面の撮影画像に基づいて、車両周辺の全体を示す俯瞰画像を生成する場合について説明した。しかし、俯瞰画像は、例えば車両の前面、後面、左側面、右側面のいずれかの撮影画像に基づいて、車両周辺の一部を示す画像として生成されてもよい。
　１０…俯瞰画像表示装置、１１ａ、１１ｂ…カメラ、１２…ディスプレイ、１３ａ、１３ｂ…近接センサ、１４…報知装置、２０…ＥＣＵ、２１…画像生成部、２２…報知制御部、２３…表示制御部。

Claims (4)

  1. 　車両に搭載されて車両周辺を撮像する撮像部と、
    　撮像した前記車両周辺の撮影画像を視点変換し、さらに前記車両周辺に存在する物標の位置情報を用いずに予め定めた圧縮率で前記車両周辺の画像領域を前記車両の側へ圧縮して俯瞰画像を生成する画像生成部と、
    　生成した前記俯瞰画像を表示する表示部と、
    　を備える俯瞰画像表示装置。
  2. 　前記画像生成部は、地表面から離れた空間上に存在する物標の高さに応じて予め定めた前記圧縮率で前記車両周辺の画像領域を前記車両の側へ圧縮して前記俯瞰画像を生成する、請求項１に記載の俯瞰画像表示装置。
  3. 　前記車両周辺に存在する物標との近接度を報知する報知部をさらに備え、
    　前記表示部は、前記報知部が有効に作動中である場合に、生成した前記俯瞰画像を表示する、請求項１または２に記載の俯瞰画像表示装置。
  4. 　前記画像生成部は、前記車両周辺の位置に応じて異なる圧縮率で前記車両周辺の画像領域を前記車両の側へ圧縮して俯瞰画像を生成する、請求項１～３のいずれか一項に記載の俯瞰画像表示装置。
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