WO2019163563A1 - 車両用視認装置 - Google Patents

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WO2019163563A1
WO2019163563A1 PCT/JP2019/004619 JP2019004619W WO2019163563A1 WO 2019163563 A1 WO2019163563 A1 WO 2019163563A1 JP 2019004619 W JP2019004619 W JP 2019004619W WO 2019163563 A1 WO2019163563 A1 WO 2019163563A1
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正則 小杉
貴史 長尾
哲也 江川
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株式会社東海理化電機製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicular visual recognition device for visualizing a vehicle periphery by photographing the vehicle periphery and displaying a captured image.
  • a technique is known in which a vehicle visual device for displaying a photographed image around a vehicle and visually recognizing the vehicle periphery is mounted on the vehicle instead of the optical mirror.
  • a rear image is displayed in a relatively large central display area located in the center in the horizontal direction of the image display means with an image size corresponding to the mirror reflection image of the room mirror. Further, the right rear side image and the left rear side image are displayed as images compressed more than the rear image in the outer display region located outside the central display region.
  • the present invention has been made in consideration of the above facts, and an object thereof is to provide a vehicular visual recognition device capable of displaying a wider range while displaying an image similar to an image reflected on an optical mirror.
  • a display unit that displays a captured image of the rear of the vehicle, and a compression ratio in the vehicle width direction gradually increases from the vehicle inner side to the outer side with respect to the captured image.
  • a control unit that performs display control for compressing the image to be displayed on the display unit.
  • the rear of the vehicle since the captured image of the rear of the vehicle is displayed on the display unit, the rear of the vehicle can be visually recognized by the displayed captured image.
  • the control unit performs display control for compressing the captured image so as to gradually increase the compression rate in the vehicle width direction from the inner side of the vehicle toward the outer side and displaying it on the display unit.
  • the control unit compresses the vehicle width direction gradually from the inner river to the outer side so that a wider range can be displayed while displaying an image similar to the image reflected on the optical mirror. it can.
  • a display unit that displays a captured image of the rear of the vehicle, and a display control that compresses a region lateral to the region corresponding to the rear glass of the captured image in the vehicle width direction and displays the compressed image on the display unit.
  • a control unit that controls the display unit.
  • the rear of the vehicle since the captured image of the rear of the vehicle is displayed on the display unit, the rear of the vehicle can be visually recognized by the displayed captured image.
  • control unit display control is performed in which a region lateral to the region corresponding to the rear glass of the photographed image is compressed in the vehicle width direction and displayed on the display unit.
  • the similarity corresponding to the vertical and horizontal scales is maintained for the region corresponding to the rear glass. It is possible to display an image similar to the image shown on the screen.
  • a region on the side of the rear glass is compressed, a wider range can be displayed. Therefore, it is possible to display a wider range while displaying an image similar to the image reflected on the optical mirror.
  • the side area to be compressed may be a side area from the rear pillar adjacent to the rear glass. As a result, since the region corresponding to the rear pillar is not compressed, it is possible to widen the region for suppressing the uncomfortable feeling when switching to the optical mirror.
  • the display control in the second aspect may compress the side area to be compressed so that the compression rate gradually increases from the vehicle inner side toward the outer side.
  • the display control may be performed by gradually increasing the compression rate from the inside of the vehicle toward the outside in accordance with the ratio of the actual apparent size.
  • the display control in the first aspect is performed by compressing the photographed image by gradually increasing the compression rate from the vehicle inner side toward the outer side in accordance with the ratio of the actual apparent size, and displaying the compressed image on the display unit. Also good.
  • the distance from the front to the side of the object in the captured image is L
  • the distance to the virtual screen used when generating the captured image to be displayed on the display unit is d
  • FIG. 1A is a front view of the main part of the interior of the vehicle 12 as viewed from the rear side of the vehicle
  • FIG. 1B is a plan view of the vehicle 12 provided with the vehicle visual recognition device 10 as viewed from above.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the vehicular visual recognition device 10 according to the present embodiment.
  • arrow FR indicates the front side of the vehicle
  • arrow W indicates the vehicle width direction
  • arrow UP indicates the upper side of the vehicle.
  • the vehicle visual recognition device 10 is provided with a rear camera 14 and a door camera 16 (16L, 16R).
  • the rear camera 14 is disposed at the rear of the vehicle such as a trunk, for example, and can capture the rear of the vehicle 12 at a predetermined angle of view (shooting area).
  • the door camera 16L is provided at the left end portion in the vehicle width direction of the vehicle 12, and the door camera 16R is provided at the right end portion in the vehicle width direction of the vehicle 12.
  • the door cameras 16L and 16R can photograph the rear of the vehicle from the side of the vehicle body with a predetermined angle of view (imaging area).
  • the rear camera 14 and the door cameras 16L and 16R photograph the rear of the vehicle as the vehicle periphery. Specifically, a part of the shooting area of the rear camera 14 overlaps with a part of the shooting area of the door cameras 16L and 16R, and the rear camera 14 and the door cameras 16L and 16R allow the rear of the vehicle to be tilted from the right rear side of the vehicle body. It is possible to shoot over a diagonally rear left range. Thereby, the rear side of the vehicle 12 is photographed at a wide angle.
  • An inner mirror 18 is provided in the vehicle compartment of the vehicle 12, and the base portion of the bracket 20 is attached to the vehicle front side of the vehicle interior ceiling surface and in the center in the vehicle width direction.
  • the bracket 20 is provided with a monitor 22 having a long rectangular shape as a display unit.
  • the monitor 22 has a longitudinal direction that is a vehicle width direction and a display surface that faces the rear of the vehicle. It is attached to the lower end. As a result, the monitor 22 is disposed in the vicinity of the upper portion of the front windshield glass on the front side of the vehicle, and a display surface for displaying an image is made visible to the passenger in the vehicle interior.
  • a half mirror (wide mirror) 23 is provided on the display surface of the monitor 22, and when the monitor 22 is not displayed, the rear view through the rear glass and the door glass is displayed on the half mirror 23. Is done.
  • the half mirror 23 may be omitted.
  • the bracket 20 is provided with an inner camera 24, and the inner camera 24 is fixed to the bracket 20 on the upper side of the monitor 22 (the vehicle interior ceiling side).
  • the shooting direction of the inner camera 24 is directed toward the rear of the vehicle, and the inner camera 24 images the vehicle interior and the rear of the vehicle from the front side of the vehicle.
  • the shooting area of the inner camera 24 includes rear glass and door glass of the side door, and shooting of the shooting areas of the rear camera 14 and the door cameras 16L and 16R is possible through the rear glass and the door glass.
  • the imaging area of the inner camera 24 includes a center pillar, a rear pillar, a rear side door, a rear seat, a vehicle interior ceiling, and the like that can be seen in the vehicle interior.
  • the imaging area of the inner camera 24 may include a front seat.
  • the vehicular visual recognition device 10 is provided with a control device 30 as a control unit, and a rear camera 14, door cameras 16L and 16R, a monitor 22 and an inner camera 24 are connected to the control device 30.
  • the control device 30 includes a microcomputer in which a CPU 30A, a ROM 30B, a RAM 30C, a nonvolatile storage medium (for example, EEPROM) 30D, and an I / O (input / output interface) 30E are connected to a bus 30F.
  • Various programs such as a vehicle visual display control program are stored in the ROM 30B and the like.
  • the CPU 30A reads out and executes the program stored in the ROM 30B and the control device 30 causes the monitor 22 to visually recognize the occupant. Display an auxiliary image.
  • the control device 30 generates an outside image by superimposing the outside images taken by the rear camera 14 and the door cameras 16L and 16R. Further, the control device 30 generates a passenger compartment image from the captured image captured by the inner camera 24. Further, the control device 30 performs control so as to superimpose the vehicle exterior image and the passenger compartment image, generate a display image, and display the display image on the monitor 22.
  • the monitor 22 is provided in front of the vehicle from the driver's seat, and the image displayed on the monitor 22 is reversed left and right with respect to the captured image. In the following description, the mirror image conversion process for horizontally reversing the image may be omitted.
  • the viewpoint position of the captured image is different among each of the rear camera 14, the door cameras 16L and 16R, and the inner camera 24.
  • the control device 30 performs viewpoint conversion processing for aligning the viewpoint position with each of the captured images of the rear camera 14, the door cameras 16L and 16R, and the inner camera 24.
  • a virtual viewpoint is set in front of the vehicle with respect to the center position of the monitor 22 (intermediate position in the vehicle width direction and the vertical direction), and the rear camera 14, door camera 16L, door camera 16R, and inner camera 24 are set.
  • Each captured image is converted into an image viewed from a virtual viewpoint.
  • a virtual screen is set behind the vehicle together with the virtual viewpoint.
  • the virtual screen is described as a flat surface in order to simplify the description.
  • the virtual screen may be a curved surface that is convex toward the rear of the vehicle (a curved surface that is concave as viewed from the vehicle 12).
  • the viewpoint conversion processing any method for converting each captured image into an image projected on the virtual screen when viewed from the virtual viewpoint is applied.
  • Each shot image appears to overlap the same object shown in different shot images by performing viewpoint conversion processing using the same virtual viewpoint and virtual screen. That is, when it is assumed that the object reflected through the rear glass and the door glass in the captured image of the inner camera 24 is reflected in the captured images of the rear camera 14 and the door cameras 16L and 16R, the image of the object is Looks like they overlap.
  • the control device 30 performs a trimming process on each of the captured images of the rear camera 14, the door camera 16 ⁇ / b> L, and the door camera 16 ⁇ / b> R that have undergone the viewpoint conversion process, and extracts an image of an area to be displayed on the monitor 22.
  • the control device 30 performs a trimming process on the photographed image of the inner camera 24 to extract an image of an area to be displayed on the monitor 22 as a passenger compartment image. Moreover, in the control apparatus 30, the transmittance
  • the vehicle interior image has a higher transmittance, so that the transparency is increased and the transparency is increased, and the image is lighter (looks thinner) than when the transmittance is low.
  • a transmittance that enables recognition of an image outside the vehicle on the composite image is set as the transmittance set in the passenger compartment image.
  • control device 30 transmits, as the transmittance with respect to the passenger compartment image, the rear pillar image, the upper portion of the rear pillar of the passenger compartment ceiling image, and the image of the other vehicle body portion in the lower portion of the rear pillar of the rear seat image. Is set too low (the image looks dark).
  • the transmittance of the rear glass and door glass images may be 100% (total transmittance), or may be the same transmittance as the image of the vehicle body portion excluding the rear pillar. Further, in the present embodiment, in addition to the rear pillar, an image of the vehicle interior ceiling at the upper part of the rear pillar, an image of the rear side door at the lower part of the rear pillar, and an image of the rear seat are included as the image of the vehicle body part that sets the transmittance low. It is.
  • the half mirror 23 is provided on the display surface of the monitor 22, and it is possible to switch between the rear view by the half mirror 23 and the rear view by the monitor 22. Yes. Moreover, since the captured image displayed on the monitor 22 can display a wider area than the range of the rear view reflected on the half mirror 23 depending on the display method, it is necessary to suppress the uncomfortable feeling when the rear view is switched. is there. In a configuration in which the half mirror 23 is not provided, it is desirable that an image similar to an image reflected on an optical mirror such as the half mirror 23 is displayed.
  • an image outside the vehicle is generated by combining the images captured by the three cameras. At this time, if the angle of view of the left and right door cameras 16 is increased or the camera itself is directed outward, a large amount of the side of the vehicle is photographed. Since the image displayed on the monitor 22 is limited to the size of the display surface, all of the captured images cannot be displayed on the monitor 22 or displayed as a whole unless some measures are taken.
  • the image displayed on the monitor 22 has the same appearance as possible in order to switch the display with the half mirror 23 that is an optical mirror in the unlikely event. In other words, it is not desirable that non-linear compression is applied to the photographed image when it is displayed on the monitor 22 or it is displayed extremely small.
  • the vehicle in order to make the region corresponding to the rear glass visible with the half mirror 23 the same as the appearance of the half mirror 23, the vehicle is scaled in the vertical direction and the vehicle width direction to have a similar relationship, and the side from the rear glass is Then, display control is performed so that the compressed image is displayed in the vehicle width direction.
  • display control is performed so that the compressed image is displayed in the vehicle width direction.
  • FIG. 3A shows an example of a display image generated by synthesizing captured images taken by three cameras, the left and right door cameras 16L and 16R and the rear camera 14 provided in the vicinity of the trunk, and further synthesizing the images. Show. FIG. 3A shows an example in which a see-through display is performed so that the rear image, the rear-seat side glass, and the front-seat side glass can be seen as the passenger compartment images.
  • an area corresponding to the side of the rear glass of the photographed image Is supposed to compress.
  • the image on the side of the rear glass may be compressed by compressing the image on the side of the rear glass at a predetermined compression rate.
  • the area may be divided so that the divided area becomes narrower toward the side, and each area may be compressed so that the compression rate increases stepwise toward the side.
  • you may linearly compress so that a compression rate may become high in the side like a reflection image of an aspherical mirror.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a processing flow when an image is displayed on the monitor 22 performed by the control device 30 of the vehicular visual recognition device 10 according to the present embodiment.
  • the process of FIG. 4 is performed by executing a vehicle visual display control program, and starts when an ignition switch (IG) (not shown) is turned on. Further, a switch for switching between display and non-display of the monitor 22 may be provided, and the process may be started when the display is instructed. In this case, when the switch is turned on, the image display on the monitor 22 is started, and when the switch is turned off, the image display on the monitor 22 is finished, and the monitor 22 is moved to the room mirror (half-width). It functions as a mirror 23).
  • IG ignition switch
  • step 100 the CPU 30 ⁇ / b> A captures the vehicle interior with the inner camera 24, so that a captured image in the vehicle interior is read and the process proceeds to step 102.
  • step 102 the CPU 30A performs viewpoint conversion processing (including trimming processing) on the photographed image in the passenger compartment, converts it into a preset transmittance, generates a passenger compartment image, and proceeds to step 104. To do.
  • viewpoint conversion processing including trimming processing
  • step 104 the CPU 30A performs photographing with each of the rear camera 14 and the door cameras 16L and 16R, so that a photographed image outside the vehicle is read and the process proceeds to step 106.
  • step 106 the CPU 30 ⁇ / b> A performs a viewpoint conversion process on the captured image outside the vehicle, performs a captured image extraction process (trimming process), and the like, and proceeds to step 108. That is, viewpoint conversion processing is performed on each captured image, and an image for generating an image outside the vehicle is extracted from the captured images of the rear camera 14 and the door cameras 16L and 16R.
  • step 108 the CPU 30A generates an image outside the vehicle by combining the images extracted by the trimming process, and proceeds to step 110. That is, an image outside the vehicle is generated by synthesizing images extracted from images taken by the three cameras.
  • step 110 the CPU 30A combines the outside image and the passenger compartment image and proceeds to step 112.
  • step 112 the CPU 30A generates a display image by compressing the vehicle width direction of the synthesized image, and proceeds to step 114.
  • the image on the side of the rear glass is compressed. Thereby, about the area
  • step 114 the CPU 30A displays the generated display image on the monitor 22 and proceeds to step 116.
  • step 116 the CPU 30A determines whether or not the display on the monitor 22 is finished. This determination is made as to whether or not the ignition switch has been turned off, or whether or not an instruction for non-display has been given by the switch of the monitor 22. If the determination is negative, the process returns to step 100 and the above processing is repeated. If the determination is affirmative, the series of display processing ends.
  • the area corresponding to the rear glass is displayed without being compressed in the vehicle width direction, and an image similar to the image displayed on the half mirror 23 is displayed by compressing the side from the rear glass.
  • more images can be displayed, and the rear field of view can be widened.
  • the side was compressed rather than the area
  • the area outside the compression target may be increased from the above by compressing the side of the rear pillar adjacent to the rear glass.
  • the image on the side of the portion corresponding to the rear glass is compressed, but in this embodiment, the image is compressed so that the compression rate gradually increases from the vehicle inner side toward the outer side. Is. More specifically, in order to make a wider range naturally recognizable, the compression rate gradually increases from the inside to the outside of the vehicle according to the ratio of the actual apparent size, just like the actual appearance.
  • the compression is performed by changing the compression ratio in the vehicle width direction.
  • the rectangular parts shown in FIG. 5 are all originally the same size, but the width appears narrower as they go to the left and right (to the side). Therefore, as they go to the side as shown in FIG. Increase the compression rate and compress.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining how the eye point looks.
  • the object A looks larger than the object B when looking at the object A in front from the eye point P and when looking at the object B on the side by L from the front. That is, when the lengths of the object A and the object B in the vehicle width direction are the same, the objects A and B can be seen at an apparent angle ⁇ from the eye point. The angle becomes smaller and the object B looks smaller than the object A.
  • the object shown in FIG. 7 is displayed according to the distance L from the front to the side in order to reflect the appearance of the object A and the object B when displaying the object on the monitor 22.
  • the compression ratio is changed so that the ratio becomes the apparent size ratio.
  • the specific processing flow performed by the control device 30 is basically the same as the processing in FIG. 4 of the above embodiment.
  • the compression is performed by changing the compression ratio to the side so that the ratio of the apparent size described above is obtained.
  • Other processes may be performed in the same manner as in the above embodiment.
  • the second embodiment may be applied to compress the image on the side of the rear glass at a compression ratio that matches the ratio of the actual apparent size. Good.
  • An image outside the vehicle may be obtained by combining the captured images.
  • only the rear camera 14 may be provided, and the captured image of the rear camera 14 may be an image outside the vehicle.
  • the vehicle compartment image is not limited to this.
  • the passenger compartment image a photographed image obtained by photographing the interior of the vehicle in advance at the time of manufacture or shipment of the vehicle in a factory, or a photographed image taken before the vehicle starts running may be used.
  • the vehicle interior image is not limited to the image captured by the camera, and an illustration of the interior of the vehicle interior may be used.
  • the vehicle compartment image may be omitted and displayed.
  • the display image generation order is not limited to this.
  • the three captured images are combined to generate the vehicle exterior image, and the vehicle exterior image and the vehicle interior image are combined to display the display image. It may be generated.
  • an image outside the vehicle may be generated by combining the three captured images, and a display image may be generated by compressing the side of the image outside the vehicle and then combining it with the passenger compartment image.
  • control apparatus 30 has been described as a software process, it is not limited to this.
  • processing may be performed by hardware, or may be processing that combines both hardware and software.
  • control device 30 in the above embodiment may be stored and distributed as a program in a storage medium.

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  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
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Abstract

車両後方の撮影画像を表示するモニタ（２２）と、撮影画像に対して車両内側から外側へ向かって徐々に圧縮率が高くなるように圧縮してモニタ（２２）に表示する表示制御を行う制御装置（３０）と、を備える。

Description

車両用視認装置
　本発明は、車両周辺を撮影して撮影画像を表示することにより車両周辺を視認する車両用視認装置に関する。
　車両周辺の撮影画像を表示して車両周辺を視認する車両用視認装置を光学ミラーの代わりとして車両に搭載する技術が知られている。
　例えば、特開２００９－８１６６４号公報には、映像表示手段の横方向中央に位置する比較的広い中央表示領域に、ルームミラーのミラー反射像に対応した映像サイズで後方映像を表示している。また、中央表示領域の外側に位置する外側表示領域に、右後側方映像と左後側方映像とを後方映像よりも圧縮した映像として表示している。
　また、撮影画像を表示する車両用視認装置では、モニタに映像を表示できない状況が発生すると後方視界を確保できなくなってしまうため、表示面にハーフミラー等の光学ミラーを設けたものなどがある（例えば、特開２０１４－２０００１８号公報）。
　ところで、撮影画像をモニタに表示する車両用視認装置では、車幅方向を多く表示しようとしても画面の大きさに制限され表示される画像に限界がある。
　そこで、特開２００９－８１６６４号公報の技術を用いて、中央表示領域を狭くして双方を圧縮して表示する範囲をより広く表示することが考えられる。
　しかしながら、特開２０１４－２０００１８号公報のように、光学ミラーに切替え可能な場合には、光学ミラーに切替えた際に、表示された画像と光学ミラーの反射像との大きさが異なり、違和感を生じる可能性がある。また、光学ミラーを備えない構成においては、光学ミラーに映る像と同じような画像が表示されることが望ましい。
　本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、光学ミラーに映る像と同じような画像を表示しつつより広い範囲を表示可能な車両用視認装置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、車両後方の撮影画像を表示する表示部と、前記撮影画像に対して車両内側から外側へ向かって徐々に車幅方向の圧縮率が高くなるように圧縮して前記表示部に表示する表示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、車両後方の撮影画像が表示されるので、表示された撮影画像により車両後方を視認できる。
　そして、制御部では、撮影画像に対して車両内側から外側へ向かって徐々に車幅方向の圧縮率が高くなるように圧縮して表示部に表示する表示制御が行われる。一般的に光学ミラーの反射像に映る対象物は、車両側方ほど小さく見える。従って、制御部が、車両内川から外側へ向かって徐々に車幅方向の圧縮率が高くなるように圧縮することで、光学ミラーに映る像と同じような画像を表示しつつより広い範囲を表示できる。
　第２の態様は、車両後方の撮影画像を表示する表示部と、前記撮影画像のリアガラスに対応する領域より側方の領域を車幅方向に圧縮して前記表示部に表示する表示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、車両後方の撮影画像が表示されるので、表示された撮影画像により車両後方を視認できる。
　そして、制御部では、撮影画像のリアガラスに対応する領域より側方の領域を車幅方向に圧縮して表示部に表示する表示制御が行われる。このように、リアガラスに対応する領域は圧縮せずに、当該領域より側方を圧縮することで、リアガラスに対応する領域については、縦横の縮尺に対して相似関係が維持されるので、光学ミラーに映る像と同じような画像を表示することが可能となる。また、リアガラスより側方の領域が圧縮されるのでより広い範囲を表示できる。従って、光学ミラーに映る像と同じような画像を表示しつつより広い範囲を表示できる。
　なお、圧縮する前記側方の領域は、リアガラスに隣接するリアピラーより側方の領域としてもよい。これにより、リアピラーに対応する領域についても圧縮しないので、光学ミラーに切替えた際の違和感を抑制する領域を広くすることが可能となる。
　また、第２の態様における表示制御は、圧縮する側方の領域について、車両内側から外側へ向かって徐々に圧縮率を高くなるように圧縮してもよい。この場合、表示制御は、実際の見かけの大きさの比に合わせて車両内側から外側へ向かって徐々に圧縮率を高くして圧縮してもよい。
　また、第１の態様における表示制御は、実際の見かけの大きさの比に合わせて車両内側から外側へ向かって徐々に圧縮率を高くして撮影画像を圧縮して前記表示部に表示してもよい。
　なお、表示制御は、撮影画像中の正面から物体の側方までの距離をＬ、前記表示部に表示する撮影画像を生成する際に使用する仮想スクリーンまでの距離をｄ、物体の車幅方向の大きさをａとした場合に、θ＝ａｒｃｔａｎ（（ａ／ｄ）／（１＋Ｌ×（Ｌ＋ａ）／ｄ２））の式を満たすように圧縮して前記表示部に表示してもよい。
　以上説明したように本発明によれば、光学ミラーに切替えた際の違和感を抑制しつつより広い範囲を表示可能な車両用視認装置を提供すること可能となる、という効果がある。
車両の車室内の主要部を車両後側から見た正面図である。 車両用視認装置が設けられた車両を示す上方視の平面図である。 本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。 左右のドアカメラとトランク付近に設けた後方カメラの３つのカメラで撮影した撮影画像を合成し、車室内画像と更に合成して生成した表示用画像の例を示す図である。 撮影画像のリアガラスより側方に対応する領域の圧縮を説明するための図である。 本実施形態に係る車両用視認装置の制御装置で行われるモニタに画像を表示する際の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 側方に行くほど車幅方向の圧縮率を上げて圧縮した例を示す模式図である。 アイポイントからの見え方を説明するための模式図である。 ａ＝１、ｄ＝２４ｍとして（１）式をグラフ化したグラフを示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１Ａは、車両１２の車室内の主要部を車両後側から見た正面図であり、図１Ｂは、車両用視認装置１０が設けられた車両１２を示す上方視の平面図である。また、図２は、本実施形態に係る車両用視認装置１０の概略構成を示すブロック図である。なお、各図において、矢印ＦＲは車両前側を示し、矢印Ｗは車幅方向を示し、矢印ＵＰは車両上方を示す。
　車両用視認装置１０には、後方カメラ１４及びドアカメラ１６（１６Ｌ、１６Ｒ）が設けられている。後方カメラ１４は、例えば、トランクなどの車両後部に配置され、車両１２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１２の車幅方向左端部に設けられ、ドアカメラ１６Ｒは、車両１２の車幅方向右端部に設けられている。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。
　後方カメラ１４及びドアカメラ１６Ｌ、１６Ｒ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１４の撮影領域の一部は、ドアカメラ１６Ｌ、１６Ｒの撮影領域の一部と重複し、後方カメラ１４及びドアカメラ１６Ｌ、１６Ｒ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１２の後方側が広角に撮影される。
　車両１２の車室内には、インナーミラー１８が設けられており、インナーミラー１８は、ブラケット２０の基部が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。ブラケット２０には、表示部としての長尺矩形状とされたモニタ２２が設けられており、モニタ２２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ブラケット２０の下端部に取付けられている。これにより、モニタ２２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、画像を表示する表示面が車室内の乗員に視認可能にされている。
　モニタ２２の表示面には、ハーフミラー（ワイドミラー）２３が設けられており、モニタ２２が非表示の場合に、ハーフミラー２３には、車室内と共にリアガラス及びドアガラスを通した後方視界が写される。なお、ハーフミラー２３は省略してもよい。
　ブラケット２０には、インナーカメラ２４が設けられており、インナーカメラ２４がモニタ２２の上側（車室内天井側）においてブラケット２０に固定されている。インナーカメラ２４は、撮影方向が車両後方に向けられており、インナーカメラ２４が車両前側から車室内及び車両後方を撮影する。
　インナーカメラ２４の撮影領域には、リアガラス、サイドドアのドアガラスが含まれており、リアガラス及びドアガラスを通して後方カメラ１４及びドアカメラ１６Ｌ、１６Ｒの撮影領域の撮影が可能とされている。また、インナーカメラ２４の撮影領域には、車室内に見えるセンターピラー、リアピラー、リアサイドドア、後席、及び車室内天井等が含まれる。なお、インナーカメラ２４の撮影領域には、前席が含まれてもよい。
　一方、車両用視認装置１０には、制御部としての制御装置３０が設けられており、制御装置３０に後方カメラ１４、ドアカメラ１６Ｌ、１６Ｒ、モニタ２２及びインナーカメラ２４が接続されている。制御装置３０には、ＣＰＵ３０Ａ、ＲＯＭ３０Ｂ、ＲＡＭ３０Ｃ、不揮発性記憶媒体（例えば、ＥＥＰＲＯＭ）３０Ｄ、及びＩ／Ｏ（入出力インタフェース）３０Ｅがそれぞれバス３０Ｆに接続されたマイクロコンピュータが含まれている。ＲＯＭ３０Ｂ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、ＣＰＵ３０ＡがＲＯＭ３０Ｂ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３０がモニタ２２に乗員の視認を補助する画像を表示する。
　制御装置３０は、後方カメラ１４及びドアカメラ１６Ｌ、１６Ｒの各々により撮影された車外の撮影画像を重ねて車外画像を生成する。また、制御装置３０は、インナーカメラ２４により撮影された撮影画像から車室画像を生成する。さらに、制御装置３０は、車外画像と車室画像とを重ねて、表示用画像を生成し、表示用画像をモニタ２２に表示するように制御する。なお、モニタ２２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２２に表示される画像が左右反転される。また、以下では、画像を左右反転する鏡像変換処理を省略して説明する場合がある。
　ここで、後方カメラ１４、ドアカメラ１６Ｌ、１６Ｒ及びインナーカメラ２４の各々の間では、撮影画像の視点位置が異なっている。ここから、制御装置３０は、後方カメラ１４、ドアカメラ１６Ｌ、１６Ｒ及びインナーカメラ２４の各々の撮影画像に対して視点位置を合わせる視点変換処理を行う。視点変換処理では、例えば、モニタ２２の中心位置（車幅方向及び上下方向の中間位置）よりも車両前側に仮想視点が設定され、後方カメラ１４、ドアカメラ１６Ｌ、ドアカメラ１６Ｒ、及びインナーカメラ２４の各々の撮影画像が、仮想視点から見た画像に変換される。視点変換処理を行う場合、仮想視点と共に、車両後方に仮想スクリーンが設定される。仮想スクリーンは、本実施形態では説明を簡略化するために平面として説明するが、車両後方に凸状とされた湾曲面（車両１２から見て凹状とされた湾曲面）としてもよい。視点変換処理は、撮影画像の各々を仮想視点から見て仮想スクリーン上に投影された画像に変換する任意の手法が適用される。
　各撮影画像は、同一の仮想視点及び仮想スクリーンを用いて視点変換処理を行うことで、異なる撮影画像に映っている同一の対象物が重なって見える。すなわち、インナーカメラ２４の撮影画像においてリアガラス及びドアガラス越しに映っている対象物が、後方カメラ１４及びドアカメラ１６Ｌ、１６Ｒの撮影画像に映っていると仮定したときに、その対象物の画像が重なるように見える。制御装置３０は、視点変換処理を行った後方カメラ１４、ドアカメラ１６Ｌ、及びドアカメラ１６Ｒの各々の撮影画像に対してトリミング処理を行って、モニタ２２に表示する領域の画像を抽出する。
　制御装置３０は、インナーカメラ２４の撮影画像に対してトリミング処理を行うことで、モニタ２２に車室画像として表示する領域の画像を抽出する。また、制御装置３０では、車室画像に対して透過率が設定されており、車室画像が設定された透過率となるように画像変換が行われる。車室画像は、透過率が高くなることで、透明度が増して透過性が高くなり、透過率が低い場合に比べて画像が淡くなる（薄く見える）。制御装置３０には、車室画像に設定される透過率として、合成画像上で車外画像が認識可能となる透過率が設定されている。また、制御装置３０には、車室画像に対する透過率として、リアピラーの画像、車室内天井の画像のリアピラーの上側部分、及び後席の画像のリアピラーの下側部分において他の車体部分の画像よりも低く設定されている（画像が濃く見える）。
　なお、リアガラス及びドアガラスの画像の透過率は、１００％（全透過）であってもよいし、リアピラーを除く車体部分の画像と同様の透過率であってもよい。また、本実施の形態では、透過率を低く設定する車体部品の画像としてリアピラーに加え、リアピラーの上側部分の車室内天井の画像、及びリアピラーの下側部分のリアサイドドア、後席の画像が含まれる。
　ところで、本実施形態に係る車両用視認装置１０では、モニタ２２の表示面にハーフミラー２３が設けられて、ハーフミラー２３による後方視界と、モニタ２２による後方視界とを切替えることが可能とされている。また、モニタ２２に表示する撮影画像は、表示の仕方によってはハーフミラー２３に映る後方視界の範囲より広範囲の領域を表示することができるので、後方視界を切替えた場合の違和感を抑制する必要がある。また、ハーフミラー２３を設けない構成においては、ハーフミラー２３等の光学ミラーに映る像と同じような画像が表示されることが望ましい。
　そこで、以下の本実施形態では、光学ミラーに映る像と同じような画像を表示しつつ、モニタ２２に表示する後方視界の範囲をより広域にする方法を説明する。
（第１実施形態）
　本実施形態では、上述してように、３つのカメラの撮影画像を合成して車外画像を生成する。この時、左右のドアカメラ１６の画角を大きくしたり、カメラ自体を外側に向けると車両の側方が多く撮影される。モニタ２２に表示する画像は表示面のサイズに限定されるため、何らかの工夫をしないと撮影した画像全てをモニタ２２に表示できないか、全体が小さく表示されてしまう。
　他方、モニタ２２に表示される画像は、万一の場合に光学ミラーであるハーフミラー２３と表示を切替えるため、見栄えがなるべく同じようにすることが望ましい。つまり、モニタ２２に表示する時に非線形の圧縮が撮影画像に施されていたり、極端に小さく表示されるのでは望ましくない。
　そこで、本実施形態では、ハーフミラー２３で見えるリアガラスに対応する領域はハーフミラー２３の見え方と同じにすべく、車両上下及び車幅方向に縮尺して相似な関係にし、リアガラスより側方は、車幅方向に圧縮して表示するように表示制御を行う。これにより、リアガラス部分については、ハーフミラー２３に映る像と同じような画像を表示してハーフミラー２３に切替えても違和感を抑制することができる。また、リアガラスより側方については、車幅方向に圧縮されるので、より多くの撮影画像を表示することが可能となる。
　図３Ａには、左右のドアカメラ１６Ｌ、１６Ｒとトランク付近に設けた後方カメラ１４の３つのカメラで撮影した撮影画像を合成し、車室内画像と更に合成して生成した表示用画像の例を示す。なお、図３Ａでは、車室画像としてリアガラス、後席サイドガラス、及び前席サイドガラスのそれぞれのガラス越しに見えるようにシースルー重畳表示した例を示す。
　本実施形態では、図３Ａに示すように、３つの撮影画像を単に合成しただけでは、モニタ２２に表示しきれないので、図３Ｂに示すように、撮影画像のリアガラスより側方に対応する領域を圧縮するようになっている。リアガラスより側方の画像の圧縮は、予め定めた圧縮率でリアガラスより側方の画像を圧縮してもよい。或いは、図３Ｂの点線で示すように、側方ほど分割領域が狭くなるように分割して、側方ほど圧縮率が段階的に高くなるように各領域を圧縮してもよい。或いは、アスフェリカルミラーの反射像のように、側方ほど圧縮率が高くなるように線形的に圧縮してもよい。
　続いて、本実施形態に係る車両用視認装置１０の制御装置３０で行われる具体的な処理について説明する。図４は、本実施形態に係る車両用視認装置１０の制御装置３０で行われるモニタ２２に画像を表示する際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４の処理は、車両用視認表示制御プログラムを実行することにより行われ、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。また、モニタ２２の表示または非表示を切り替えるスイッチが設けられて、表示が指示された場合に開始してもよい。この場合は、スイッチがオン操作されることで、モニタ２２への画像表示が開始され、スイッチがオフ操作されることで、モニタ２２への画像表示が終了されて、モニタ２２がルームミラー（ハーフミラー２３）として機能する。
　ステップ１００では、ＣＰＵ３０Ａが、インナーカメラ２４により車室内の撮影を行うことで、車室内の撮影画像が読み込まれてステップ１０２へ移行する。
　ステップ１０２では、ＣＰＵ３０Ａが、車室内の撮影画像に対して、視点変換処理（トリミング処理を含む）を行うと共に、予め設定された透過率に変換し、車室画像を生成してステップ１０４へ移行する。
　ステップ１０４では、ＣＰＵ３０Ａが、後方カメラ１４及びドアカメラ１６Ｌ、１６Ｒの各々により撮影を行うことで、車外の撮影画像が読み込まれてステップ１０６へ移行する。
　ステップ１０６では、ＣＰＵ３０Ａが、車外の撮影画像に対して視点変換処理を行うと共に、撮画像抽出処理（トリミング処理）等を行ってステップ１０８へ移行する。すなわち、各撮影画像に対して視点変換処理を行って、車外画像を生成するための画像を、後方カメラ１４、及びドアカメラ１６Ｌ、１６Ｒの各々の撮影画像から抽出する。
　ステップ１０８では、ＣＰＵ３０Ａが、トリミング処理によって抽出された画像を合成して車外画像を生成してステップ１１０へ移行する。すなわち、３つのカメラの撮影画像から抽出した画像を合成して車外画像を生成する。
　ステップ１１０では、ＣＰＵ３０Ａが、車外画像と車室画像とを合成してステップ１１２へ移行する。
　ステップ１１２では、ＣＰＵ３０Ａが、合成した画像の車幅方向を圧縮して表示用画像を生成してステップ１１４へ移行する。本実施形態では、上述したように、リアガラスより側方の画像を圧縮する。これにより、リアガラスに対応する領域については、ハーフミラー２３に映る像と同じような画像を表示してハーフミラー２３に切替えても違和感を抑制でき、リアガラスより側方について圧縮するので、側方をより多く表示することが可能となる。
　ステップ１１４では、ＣＰＵ３０Ａが、生成した表示用画像をモニタ２２に表示してステップ１１６へ移行する。
　ステップ１１６では、ＣＰＵ３０Ａが、モニタ２２への表示終了であるか否かを判定する。該判定は、イグニッションスイッチがオフされたか否か、或いは、モニタ２２のスイッチにより非表示にする指示が行わ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１００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表示処理を終了する。
　このように、本実施形態では、リアガラスに対応する領域は車幅方向に圧縮せずに表示し、リアガラスより側方を圧縮することで、ハーフミラー２３に映る像と同じような画像を表示しつつ、より多くの画像を表示でき、後方視界を広くすることが可能となる。
　なお、上記の実施形態では、リアガラスに対応する領域より側方を圧縮するようにしたが、これに限るものではない。例えば、リアガラスに隣接するリアピラーより側方を圧縮して圧縮対象外の領域を上記より増やしてもよい。
（第２実施形態）
　上記の実施形態では、リアガラスに対応する部分より側方の画像を圧縮するようにしたが、本実施形態では、車両内側から外側へ向かって徐々に圧縮率を高くなるように圧縮するようにしたものである。より詳細には、より広い範囲を自然に認識可能とするため、実際の見え方と同じように、実際の見かけの大きさの比に合わせて車両内側から外側へ向かって徐々に圧縮率が高くなるように車幅方向の圧縮率を変化させて圧縮する。
　例えば、図５に示す矩形部分は、本来は全て同じ大きさであるが、左右に行くほど（側方ほど）幅が狭く見えるため、図５に示すように側方に行くほど車幅方向の圧縮率を上げて圧縮する。
　図６を用いてより具体的に説明する。図６は、アイポイントからの見え方を説明するための模式図である。
　アイポイントＰから正面の物体Ａを見る場合と、正面からＬ分だけ側方の物体Ｂを見る場合とでは、物体Ａの方が物体Ｂより大きく見える。すなわち、物体Ａと物体Ｂの車幅方向の長さが同じ場合、物体Ａ、Ｂはそれぞれアイポイントから見かけ上の角度θの大きさで見えることになるが、この角度θは、側方ほど小さい角度となり、物体Ａより物体Ｂの方が小さく見える。
　ここで、アイポイントＰの正面から物体の側方までの距離をＬとし、モニタ２２の映像を投影する仮想スクリーンまでの距離をｄとし、物体の車幅方向の大きさをａとした場合、物体の見かけ上の角度θは、以下の（１）式で表させる。
　θ＝ａｒｃｔａｎ（（ａ／ｄ）／（１＋Ｌ×（Ｌ＋ａ）／ｄ２））　　・・・（１）
　物体が正面、すなわち、Ｌ＝０の時に見かけ上の角度θは最大になる。Ｌ＝０で、ある条件の時、例えば、θ＝３°で、モニタ２２に表示可能な角度が６０°分を移せるとすると、モニタ２２の幅の１／２０だけ物体が中央に表示されることなる。この条件のまま、正面から側方への距離Ｌを可変した結果、θ＝１°だとすれば、距離Ｌ分だけ離れた点の物体はＬ＝０の時と比べて、１／３に車幅方向に圧縮されて１／６０に表示される。ここで、ａ＝１、ｄ＝２４ｍで（１）式をグラフ化したものを図７に示す。図７は、Ｌ＝０の時のθを１として、距離Ｌだけ離れた時のθの割合を示している。なお、図７では仮想スクリーンまでのｄを除いて示す。
　そこで、本実施形態では、モニタ２２に物体を表示する際に物体Ａと物体Ｂの見え方を反映させて表示するために、正面から側方への距離Ｌに応じて、図７に示す物体の見かけの大きさの比となるように、圧縮率を変化させて圧縮して表示する。これにより、実際の見え方と同じような画像をモニタ２２に表示することが可能となり、ハーフミラー２３に切替えた際の違和感を抑制することが可能となる。
　本実施形態において制御装置３０で行われる具体的な処理の流れは、上記の実施形態の図４の処理と基本的には同じ処理が行われる。詳細には、上記の実施形態におけるステップ１１２において、画像の車幅方向の圧縮を行う際に、上述した見かけ上の大きさの比となるように、側方への圧縮率を変化して圧縮し、他の処理については上記の実施形態と同様に処理すればよい。
　なお、第１実施形態の側方の圧縮する部分について、第２実施形態を適用して、実際の見かけの大きさの比に合わせた圧縮率で、リアガラスより側方の画像を圧縮してもよい。
　また、上記の実施形態では、ドアカメラ１６Ｌ、１６Ｒ及び後方カメラ１４の３つの撮影画像を合成して車外画像を生成する例を説明したが、車外画像はこれに限るものではなく、２つのカメラの撮影画像を合成したものを車外画像としてもよい。或いは、後方カメラ１４のみを設けて、後方カメラ１４の撮影画像を車外画像としてもよい。
　また、上記の実施形態では、車室画像としてインナーカメラ２４の撮影画像（動画像）を用いる例を説明したが、車室画像はこれに限るものではない。例えば、車室画像としては、工場における車両の製造時や出荷時等において予め車室内を撮影した撮影画像や、車両の走行開始前に撮影した撮影画像を用いてもよい。また、車室画像としては、カメラの撮影画像に限らず、車室内を描画したイラストなどを用いてもよい。或いは、車室画像を省略して表示してもよい。
　また、上記の実施形態では、３つの撮影画像を合成して車外画像を生成してから車室画像と合成した後に、車幅方向の圧縮を行って表示用画像を生成する例を説明したが、表示用画像の生成順は、これに限るものではない。例えば、ドアカメラ１６の撮影画像について側方の車幅方向の圧縮を行ってから３つの撮影画像を合成して車外画像を生成し、車外画像と車室画像とを合成して表示用画像を生成してもよい。或いは、３つの撮影画像を合成して車外画像を生成し、車外画像の側方を圧縮してから車室画像と合成して表示用画像を生成してもよい。
　また、上記の実施形態における制御装置３０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３０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。
　２０１８年２月２０日に出願された日本国特許出願２０１８－０２７７６３号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。

Claims (7)

  1. 　車両後方の撮影画像を表示する表示部と、
    　前記撮影画像に対して車両内側から外側へ向かって徐々に車幅方向の圧縮率が高くなるように圧縮して前記表示部に表示する表示制御を行う制御部と、
    　を備えた車両用視認装置。
  2. 　車両後方の撮影画像を表示する表示部と、
    　前記撮影画像のリアガラスに対応する領域より側方の領域を車幅方向に圧縮して前記表示部に表示する表示制御を行う制御部と、
    　を備えた車両用視認装置。
  3. 　圧縮する前記側方の領域は、リアガラスに隣接するリアピラーより側方の領域である請求項２に記載の車両用視認装置。
  4. 　前記表示制御は、圧縮する前記側方の領域について、車両内側から外側へ向かって徐々に圧縮率を高くなるように圧縮する請求項２又は請求項３に記載の車両用視認装置。
  5. 　前記表示制御は、実際の見かけの大きさの比に合わせて車両内側から外側へ向かって徐々に圧縮率を高くして圧縮する請求項４に記載の車両用視認装置。
  6. 　前記表示制御は、実際の見かけの大きさの比に合わせて車両内側から外側へ向かって徐々に圧縮率を高くして前記撮影画像を圧縮して前記表示部に表示する請求項１に記載の車両用視認装置。
  7. 　前記表示制御は、撮影画像中の正面から物体の側方までの距離をＬ、前記表示部に表示する撮影画像を生成する際に使用する仮想スクリーンまでの距離をｄ、物体の車幅方向の大きさをａとした場合に、
    θ＝ａｒｃｔａｎ（（ａ／ｄ）／（１＋Ｌ×（Ｌ＋ａ）／ｄ２））の式を満たすように圧縮して前記表示部に表示する請求項１～６の何れか１項に記載の車両用視認装置。
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