(57)【要約】【課題】撮像装置が撮像した画像と共に表示される画像により運転者の視界が狭められることを抑制した画像表示装置を提供すること。【解決手段】車両の後方を撮像して撮像画像を生成する撮像装置１１と、車両の前方から後方に向かって車室内が撮像された車室内画像を取得する車両内画像取得手段２２と、車両の現在の走行速度を検出する速度検出手段３０と、前記速度検出手段が検出した前記走行速度が大きいほど前記車室内画像の透明度を大きくして前記撮像画像と合成し、合成画像を生成する画像合成手段２４と、前記画像合成手段が合成した前記合成画像を表示装置に出力する画像出力手段２５と、を有することを特徴とする画像表示装置１０を提供する。【選択図】図２
2020052143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後方を撮像して撮像画像を生成する撮像装置と、
車両の前方から後方に向かって車室内が撮像された車室内画像を取得する車両内画像取得手段と、
車両の現在の走行速度を検出する速度検出手段と、
前記速度検出手段が検出した前記走行速度が大きいほど前記車室内画像の透明度を大きくして前記撮像画像と合成し、合成画像を生成する画像合成手段と、
前記画像合成手段が合成した前記合成画像を表示装置に出力する画像出力手段と、
を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記車室内画像の中央部は、少なくとも前記撮像画像を視認できる透明度が前記走行速度に関わらず確保されており、
前記画像合成手段は、前記車室内画像の中央部を囲む領域の透明度を、前記走行速度が大きいほど大きくすることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記画像合成手段は、同じ前記走行速度において、前記車室内画像の上方ほど透明度を大きくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画像合成手段は、前記車室内画像の上方ほど大きな係数が対応付けられた対応情報を参照して、前記車室内画像の画素の高さに応じて前記係数を決定し、
前記係数を車速に乗じた値を定数から減じた値に基づいて前記車室内画像の画素の透明度を決定することを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記車室内画像は、車室内画像の特徴となる輪郭を輪郭線のみで表した画像であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記表示装置は、前記車室内画像を撮像する撮像手段を有し、
前記画像合成手段は、前記撮像手段が撮像した前記車室内画像の透明度を前記走行速度が大きいほど大きくして前記撮像画像と合成し、前記合成画像を生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記画像合成手段は、前記走行速度に関わらず透明度が確保されている前記車室内画像の前記中央部の大きさを、前記走行速度が大きいほど大きくすることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項８】
車両の後方を走行する後方車両との距離を検出する距離検出手段を有し、
前記画像合成手段は、前記距離検出手段が検出した前記距離が大きいほど前記車室内画像の透明度を大きくして前記撮像画像と合成し、合成画像を生成することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記距離検出手段が、前記後方車両を検出できない場合、
前記画像合成手段は、前記車室内画像の全体を透明にして前記撮像画像と合成し、合成画像を生成することを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
撮像装置が、車両の後方を撮像して撮像画像を生成するステップと、
車両内画像取得手段が、車両の前方から後方に向かって車室内が撮像された車室内画像を取得するステップと、
速度検出手段が、車両の現在の走行速度を検出するステップと、
画像合成手段が、前記速度検出手段が検出した前記走行速度が大きいほど前記車室内画像の透明度を大きくして前記撮像画像と合成し、合成画像を生成するステップと、
画像出力手段が、前記画像合成手段が合成した前記合成画像を表示装置に出力するステップと、
を有することを特徴とする画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置、及び、画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のルームミラーをＣＭＳ（カメラモニタリングシステム）で置き換える試みがある。ＣＭＳは撮像装置で撮像した画像をディスプレイに表示する技術である。ＣＭＳが採用されたルームミラーを以下、電子ルームミラーと称する。電子ルームミラーは従来のルームミラーにディスプレイが内蔵された形態となる。従来のルームミラーは、車両の乗員や荷物により後方の視界を遮られる場合があるが、電子ルームミラーは車両後方に設置された撮像装置の映像をルームミラー内のディスプレイに表示するので、後方視界を確保しやすくなる。
【０００３】
しかしながら、従来のルームミラーを電子ルームミラーに置き換えると、撮像装置の取り付け位置や焦点距離などの影響で電子ルームミラーに表示される後方物体の大きさがルームミラーに映る従来の後方物体の大きさと異なるため、後方物体との距離感を運転者が掴みにくいことが知られている。この現象は特に自車両の近傍にある後方物体との距離感で生じやすい。
【０００４】
この不都合を低減するために、車室内を撮像した車室内画像を用意し、車両後方に設置された撮像装置の画像に車室内画像をはめ込む技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、車室内画像を半透明にして車両後方に設置された撮像装置が撮像した画像に重ねる技術が開示されている。
【０００５】
また、車両後方に設置された撮像装置の画像と共に表示される他の映像の透明度を車速に応じて変更する技術が考案されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２には、車両後方に設置された撮像装置の画像の下方に、車速が高いほど透明度を低くした自車両のシンボル画像を表示する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５１１５１３６号公報
【特許文献２】特開２０１７−２１５４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では、比較的車速が大きい場合、撮像装置が撮像した画像と共に表示される画像により運転者の視界が狭められるという問題がある。図１を用いて説明する。
【０００８】
図１は、車室内の画像と車両後方に設置された撮像装置が撮像した画像を合成した場合の課題を説明する図である。図１（ａ）は車室内画像９と車両後方に設置された撮像装置１１が撮像した画像の合成を説明する図である。撮像装置が撮像した画像を以下、撮像画像８という。車室内画像９の中央部は、車室内画像９を少なくとも視認できる程度の透明度が確保されている。例えば、ほぼ完全な透明である。このように透明度が確保されている領域を車室内画像９の透明部３１という。透明部３１の形状は車両のリアガラスの形状と同じか又は模倣されている。つまり、車室内画像９においてリアガラスの部分は透明部３１となっている。
【０００９】
これにより、撮像画像８に車室内画像９を重ねると、図１（ｂ）に示すように、透明部３１に撮像画像８が表示され、撮像画像８の周囲に車室内画像９が表示される。
【００１０】
図１（ｂ）のように、撮像画像８と車室内画像９が合成して表示されることで、運転者は後方車両の大きさを把握しやすくなり、距離感を掴みやすい。
【００１１】
しかし、図１（ｃ）に示すように、車両が高速で移動している場合、後方車両の大きさと距離感の相関が薄れるため、撮像画像８と車室内画像９を合成して表示されることの恩恵が少なくなる。つまり、車速が大きい場合、運転者は周囲のより広い状況を把握すべきであるが、特許文献１に開示された技術では、車室内画像９は車速に関わらず常に半透明に表示されるため、常に視界を妨げてしまう。また、特許文献２に開示された技術では、車速が高いほど自車両のシンボル画像（車室内画像９に相当）が濃く表示されるため、車速が大きいほど運転者の視界を妨げてしまう。このように、従来の技術では車速が大きい場合に広い視界を確保することが考慮されていなかった。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑み、撮像装置が撮像した画像と共に表示される画像により運転者の視界が狭められることを抑制した画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑み、車両の後方を撮像して撮像画像を生成する撮像装置と、車両の前方から後方に向かって車室内が撮像された車室内画像を取得する車両内画像取得手段と、車両の現在の走行速度を検出する速度検出手段と、前記速度検出手段が検出した前記走行速度が大きいほど前記車室内画像の透明度を大きくして前記撮像画像と合成し、合成画像を生成する画像合成手段と、前記画像合成手段が合成した前記合成画像を表示装置に出力する画像出力手段と、を有することを特徴とする画像表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
撮像装置が撮像した画像と共に表示される画像により運転者の視界が狭められることを抑制した画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】車室内の画像と車両後方に設置された撮像装置が撮像した画像を合成した場合の課題を説明する図である。
【図２】電子ルームミラーのディスプレイユニットが表示する撮像画像と車室内画像の表示制御について説明する図の一例である。
【図３】電子ルームミラーの搭載例を示す図である。
【図４】ディスプレイユニットの概略斜視図の一例である。
【図５】ディスプレイユニットの概略構造を示す図の一例である。
【図６】ディスプレイユニットの機能を説明する機能ブロック図の一例である。
【図７】合成処理の一例を説明する図である。
【図８】電子ルームミラーがディスプレイに画像を表示する手順を示すフローチャート図の一例である。
【図９】ディスプレイユニットの機能を説明する機能ブロック図の一例である（実施例２）。
【図１０】後方車両との距離とα値の関係を説明する図の一例である。
【図１１】電子ルームミラーがディスプレイに画像を表示する手順を示すフローチャート図の一例である（実施例２）。
【図１２】車室内画像の高さ方向の透明度の制御について説明する図の一例である。
【図１３】車室内画像の高さＹに応じたα値の決定方法を説明する図の一例である。
【図１４】電子ルームミラーがディスプレイに画像を表示する手順を示すフローチャート図の一例である（実施例３）。
【図１５】車室内画像の輪郭を表す画像について説明する図である。
【図１６】電子ルームミラーが表示する画像の一例を示す図である。
【図１７】ディスプレイユニットの機能を説明する機能ブロック図の一例である（実施例４）。
【図１８】電子ルームミラーがディスプレイに画像を表示する手順を示すフローチャート図の一例である（実施例４）。
【図１９】電子ルームミラーが表示する画像の一例を示す図である。
【図２０】電子ルームミラーがディスプレイに画像を表示する手順を示すフローチャート図の一例である（実施例５）。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態の一例として、電子ルームミラーと電子ルームミラーが行う画像表示方法ついて実施例を挙げながら図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１７】
＜本実施形態の電子ルームミラーの概略＞
図２は、本実施形態の電子ルームミラーのディスプレイユニット１２が表示する撮像画像８と車室内画像９の表示制御について説明する図の一例である。本実施形態の電子ルームミラーは、車速に合わせて車室内画像９の透明度を変更する。
車速  ：  中〜大  →  透明度 低
車速  ：  小〜中  →  透明度 大
図２（ａ）〜図２（ｃ）は車速が大きいほど、車室内画像９の透明度が大きくなる様子を示している。すなわち、図２（ａ）では車速が小さいので車室内画像９はほぼ不透明である。図２（ｂ）では車速が中程度なので車室内画像９は半透明である。図２（ｃ）では車速が大きいので車室内画像９はほぼ透明である。
【００１８】
したがって、低速では車室内画像９がはっきりと表示されるので、運転者は後方車両との距離感を掴みやすく、車速が大きくなるほど車室内画像９が透明になるので、後方の視界を確保しやすくなる。
【００１９】
＜用語について＞
画像表示装置は、車両に設置された撮像装置１１を用いて撮像された車両の周辺の画像データを表示装置に表示する装置である。車室内画像と合成した撮像画像が表示される装置として電子ルームミラーを例にして説明するが、撮像装置１１と表示装置は車両などの移動体に搭載されていればよい。撮像画像と何らかの画像が合成されればよく、画像表示装置は電子ルームミラーには限られない。なお、電子ルームミラーは電子バックミラー、電子ミラーなどと呼ばれてもよい。
【００２０】
撮像装置は車両以外の移動体に搭載されてよい。例えば、自動二輪車、自転車等の軽車両、車椅子、ロボットなどに搭載されてよい。
【００２１】
＜構成例＞
図３は、電子ルームミラー１０の搭載例を示す図である。図３（ａ）は車室内に設置されるディスプレイユニット１２の一例を示し、図３（ｂ）は撮像装置１１とディスプレイユニット１２の配置例を示す図である。
【００２２】
図３（ａ）に示すように、電子ルームミラー１０のディスプレイユニット１２は従来のルームミラーと同様に、運転席と助手席の間でありフロントガラス内側の上部に固定されている。ディスプレイユニット１２の搭載位置については法令上の明確な指定がない国や地域があり、図示する位置は一例に過ぎない。また、法令上の明確な指定がある国や地域では法令に従った位置に搭載される。ディスプレイユニット１２の数は１つに限らず、複数のディスプレイユニット１２が搭載されてよい。
【００２３】
撮像装置１１は車両１０１の後方に配置されている。従来のルームミラーに入射する光の方向に近い光軸方向で撮像装置１１が撮像することが好ましい。従来のルームミラーはフロントガラスの上方に配置され車両の後方を鏡に映し出すものであるため、撮像装置１１も車両の上方に配置されることが好ましい場合が多い。例えば、ルーフやルーフスポイラーに設置してよい。撮像装置１１の水平方向に関しては車両の中央又は中央付近であることが好ましい。しかし、右端又は左端に設置されても後方の撮像は可能である。右端又は左端に設置された撮像装置１１の画像を中央付近で撮像したように画像処理してもよい。
【００２４】
なお、撮像装置１１の場所は、車種ごとに限らず個別の車両ごとに異なってよい。例えば、ナンバープレートの周辺、車両メーカエンブレムの周辺、リアバンパーの適切な場所などでもよい。
【００２５】
また、従来から車両１０１にはバックカメラが搭載される場合がある。バックカメラは車庫入れなど、車を後進させる際（運転者がシフトレバーをリバースに操作した場合）に、後方の映像を映し出すカメラで、撮像された画像がカーナビゲーションシステムなどのディスプレイに映し出されることが多い。本実施形態では、このバックカメラの画像をディスプレイユニット１２で表示してもよいし、電子ルームミラー１０の撮像装置１１が撮像した画像をバックカメラの画像としてカーナビゲーションシステムなどのディスプレイに表示してもよい。
【００２６】
また、魚眼カメラなど比較的、広角なカメラを電子ルームミラー１０とバックカメラで兼用してしようしてもよい。すなわち、広角カメラが撮像した画像の一部をディスプレイユニット１２で表示し、別の一部（重複してよい）をカーナビゲーションシステムなどのディスプレイで表示する。
【００２７】
なお、撮像装置１１からディスプレイユニット１２までの配線は天井又は床付近などに這わせればよく、配線長や取り回しを考慮して決定される。また、撮像装置１１が例えばディスプレイユニット１２まで無線通信で画像を送信してもよい。
【００２８】
また、ディスプレイユニット１２には車速センサ１９が接続されている。車速センサ１９とは、車両の現在の走行速度を割り出すために、車輪の回転速度に応じたパルス信号を出力するセンサである。車速センサ１９が検出する走行速度は車室内画像９と撮像画像８の合成に利用される。
【００２９】
また、ディスプレイユニット１２には、電源ライン、リバース信号線、ウィンカー信号線、及び、他の撮像装置（サイドカメラ、バックカメラなど）のビデオ入力などが接続されていてよいが、図３では図示が省略されている。例えば、リバース信号線からの信号によりバックカメラの画像をディスプレイユニット１２が表示したり、ウィンカー信号線からの信号によりサイドカメラの画像をディスプレイユニット１２が表示したりすることが可能になる。
【００３０】
図４は、ディスプレイユニット１２の概略斜視図の一例である。ディスプレイユニット１２は、ディスプレイ１５、４つの操作ボタン１〜４、及び、レバー１７を有している。なお、配線のインタフェースなどは省略されている。図示する構成の他、ドライブレコーダのようにメモリカードの挿入部を有していてもよく、形状、ボタン数、ボタンの位置などは一例に過ぎない。
【００３１】
ディスプレイ１５は液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイである。リアプロジェクション型でもよい。後述するようにディスプレイ１５の前面（室内側）にはハーフミラーがディスプレイ１５と重畳するように固定されている。
【００３２】
４つの操作ボタン１〜４は電子ルームミラー１０の設定画面を表示し、ユーザからの操作を受け付けるための入力装置である。簡易的な設定画面を表示する機能としてＯＳＤ（On Screen Display）が知られている。ただし、どのようにユーザインタフェースを表示するかはディスプレイユニット１２のリソースに応じて変更されうる。例えば、後述する基板１４にＯＳ（Operation System）がインストールされている場合、ＯＳがサポートする画面表示の機能を利用できる。
【００３３】
また、ディスプレイ１５の周辺（図では上部）に車室内撮像装置１８が設置されている。車室内撮像装置１８はディスプレイユニット１２（車両前方）から車両後方の車室内を撮像する撮像装置である。車室内撮像装置１８はリアルタイムに車室内を撮像できるので、リアリティが高い車室内画像９をディスプレイ１５に表示できる。一方、車室の後席等に乗員がいる場合、視界を遮るおそれもあるので、必ずしもリアルタイムに撮像する必要はなく、車室内撮像装置１８は乗員の乗車前に１枚以上の車室内画像９を撮像しておけばよい。乗員の乗車前に１枚以上の車室内画像９を撮像しておくという点では、運転者等が可搬型のカメラで１枚以上の車室内画像９を撮像しておいてもよい。この車室内画像９を記憶したメモリカードがディスプレイユニット１２に装着されれば、ディスプレイユニット１２が車室内画像９を撮像画像８と合成できる。また、カーナビゲーションシステムがサーバから車室内画像９をダウンロードしてもよい。したがって、車室内撮像装置１８はなくてもよい。
【００３４】
各操作ボタンの機能は例えば次のようになる。
操作ボタン１：メニュー表示（輝度、コントラスト、色温度、言語、表示領域の設定など）
操作ボタン２：ある方向の選択（右移動、上移動、右回転、増大など）
操作ボタン３：別の方向の選択（左移動、下移動、左回転、減少など）
操作ボタン４：決定
運転者は輝度、コントラスト、色温度、言語などの設定、撮像画像の回転、及び、表示領域の移動などを行うことができる。
【００３５】
レバー１７は電子ルームミラー１０の電源ＯＮと電源ＯＦＦを切り替えるための入力装置である。電源ＯＮの場合、ディスプレイユニット１２は撮像装置１１が撮像した画像を出力し、電源ＯＦＦ場合、ディスプレイユニット１２は撮像装置１１が撮像した画像を表示しない。このため、ハーフミラーにより外光が反射され、ディスプレイユニット１２は通常の鏡と同様に室内を映し出す鏡となる。図５を用いて説明する。
【００３６】
図５は、ディスプレイユニット１２の概略構造を示す図の一例である。図５（ａ）は電源ＯＮの状態のハーフミラー１６の作用を示し、図５（ｂ）は電源ＯＦＦの状態のハーフミラー１６の作用を示す。例えば、ハーフミラー１６の透明度がＴ％（例えば５０〜９５％）であるとすると、電源ＯＮの状態では、ディスプレイ１５のＴ％の光がハーフミラー１６を通過する。Ｔ％の光しか通過しなくてもディスプレイ１５の明るさは車室内より明るいので、運転者はディスプレイ１５が表示する画像を目視できる。
【００３７】
電源ＯＦＦの状態ではディスプレイ１５が光を照射しないので、ハーフミラーの内側は暗くなっている。ハーフミラーの内側よりも車室内の光の方が強いため、ハーフミラー１６が反射する光の強度も大きい。この結果、ハーフミラー１６の内側からの透過光は、車室側の明るい反射光にかきけされてしまうため、車室側から鏡のように見える。したがって、運転者はレバーを前方又は後方に揺動する操作でディスプレイ１５により表示される画像と通常の鏡による室内光の反射とを簡単に切り替えることができる。例えば、西日などで車両後方からの入射光が強く、ディスプレイ１５の視認性が低下した際などに、通常のミラーに切り替えるといった使い方が可能になる。
【００３８】
なお、図５に示すように、ディスプレイユニット１２は基板１４を有しており、この基板１４により撮像装置１１の制御と撮像画像８から表示領域を切り取るなどの画像処理を行っている。基板１４は、一般的なコンピュータの機能を有し、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、及び、入出力Ｉ／Ｆなどを有している。
【００３９】
＜ディスプレイユニットの機能＞
図６を用いてディスプレイユニット１２が有する機能について説明する。図６はディスプレイユニット１２の機能を説明する機能ブロック図の一例である。ディスプレイユニット１２は、画像取得部２１、車室内画像取得部２２、画像切り取り部２３、画像合成部２４、画像出力部２５、及び、車速取得部３０を有する。これらディスプレイユニット１２が有する各機能は、ディスプレイユニット１２の基板１４が有するＣＰＵがプログラムを実行して実現させる機能又は手段である。
【００４０】
なお、基板１４は撮像装置１１の一般的な制御を行っている。例えば、基板１４は画像が適正な明るさとなるようにシャッター速度及び感度（ゲイン量）の少なくとも一方を制御する露出制御を行う。また、オートホワイトバランス制御（ＡＷＢ制御）と呼ばれる、Ｒ、Ｇ，Ｂのそれぞれの比率を同程度にすることで、光源の色温度により被写体の白色部及び彩色部の色彩が変化してしまうことを低減する処理を行う。また、撮像素子が適切なタイミングで撮像動作を行えるように駆動信号を生成したり、Ａ/Ｄ変換器にクロック信号を供給したりする。この他、ノイズを除去したり、エッジ成分のみを抽出・強調して画像のシャープネスを調整したりする処理なども行ってよい。
【００４１】
画像取得部２１は、撮像装置１１から所定のフレームレートで順次、画像データを取得する。このように画像は動画であることが想定されるが、画像は静止画でもよい。本実施形態ではこの画像データを撮像画像８と称する。
【００４２】
車室内画像取得部２２は、車室内画像記憶部２６に記憶されている車室内画像９、又は、車室内撮像装置１８が撮像した車室内画像９を取得する。車室内画像記憶部２６は上記のメモリカード又は基板１４が有するフラッシュメモリなどである。
【００４３】
画像切り取り部２３は、撮像画像８から表示領域を切り取る。表示領域とは、画像データのうちディスプレイ１５が表示する領域である。これは撮像画像のサイズ（画素数）の方がディスプレイ１５のサイズ（画素数）よりも大きいために行われる。表示領域はディスプレイ１５のサイズとほぼ同じサイズの画像データである。切り取る処理をトリミングという場合がある。
【００４４】
車速取得部３０は車速センサ１９から現在の走行速度（車速）を周期的又は繰り返し取得する。車速センサ１９は車速を推測できればよく、車速取得部３０は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）が検出する位置情報の差分から車速を推定してもよい。
【００４５】
画像合成部２４は、車速に応じて車室内画像９と撮像画像８を合成する。すなわち、車速が大きいほど、車室内画像９の透明度を大きくして撮像画像８と合成する。車室内画像９と撮像画像８とが合成された画像を合成画像という。
【００４６】
画像出力部２５は合成画像をディスプレイ１５に送出してディスプレイ１５に表示させる。
【００４７】
＜合成処理について＞
図７を用いて合成処理の一例を説明する。図７（ａ）は車室内画像９と撮像画像８の合成を説明する図の一例である。手前側に車室内画像９、その奥に撮像画像８の順に重ねて合成される。車室内画像９は、常に透明な透明部３１と、透明部３１を囲む領域として、車速に応じてほぼ完全な不透明からほぼ完全な透明まで変化する透明度可変部３２とを有する。
【００４８】
車室内画像９が予め用意される場合、車両のリアガラスの形状を模倣した透明部３１が予め車室内画像９の中央部に設定されている。すなわち、リアガラスの形状に対応する画素のα値に０が設定されている。α値については次述する。車室内画像９がリアルタイムに撮像される場合、車両のリアガラスの形状に対応する画素が予め決まっており、ディスプレイユニット１２が車室内画像９のうちリアガラスの形状に対応する画素のα値を０に設定する。車両のリアガラスの形状に対応する画素は、運転者などが任意に設定しておいてもよいし、リアガラスの輝度が他よりも明るいことを利用して車室内画像取得部２２が設定してもよい。
【００４９】
車室内画像９が予め用意される場合、車室内画像９はディスプレイユニット１２が搭載される車両と同一の車両で撮像された画像であることが好ましいが、一般的な車両の車室内画像９が用意されてもよい。
【００５０】
本実施形態では透明度可変部３２の透明度をアルファ値（α値）で表す。α値はコンピュータが扱う画像データにおいて、各画素に設定された透明度情報である。α値は、０が完全な透明(無色)を表し、２５５（８ｂｉｔの場合）が完全な不透明を表す。したがって、透明部３１のα値は常に０であり（あるいは透明と見なせる程度の小さい値）、透明度可変部３２のα値は２５５〜０の値を取る。
【００５１】
図７（ｂ）は、透明度可変部３２のα値と車速との関係の一例を示す。車速Ｖ＝Ｖｍａｘで透明度可変部３２が完全な透明になるように、α値が設定されている。Ｖｍａｘは距離感よりも視野の広さが優先される車速として予め設定されていてよい。また、運転者が所望の車速（Ｖｍａｘ）をＯＳＤから設定してもよい。例えば、Ｖｍａｘ＝３０ｋｍ/ｈ〜８０ｋｍ/ｈとすることが考えられるが、この値には限られない。
【００５２】
図７（ｂ）に示すように車速が決まればα値が一意に決まるため、画像合成部２４は撮像画像８と車室内画像９とを合成できる。車速とα値の関係は直線１１０でもよいし、曲線１２０でもよいし、曲線１３０でもよい。また、テーブルにより対応付けられていてもよい。また、車速Ｖｍａｘで車室内画像９を完全に透明にするのでなく、わずかに不透明にしておくこともできる。同様に、車速０で車室内画像９を完全に不透明にするのでなく、わずかに透明にしておくこともできる。
【００５３】
画像合成部２４は、以下のように撮像画像８と車室内画像９とを合成する。このようにα値を用いて合成することをアルファブレンドという。合成は画素ごとに行われる。
・α＝０の場合
撮像画像８の画素のみを描画
・α＝２５５の場合
車室内画像９のみを描画
・α＝２５４〜１の場合
下式で算出した画素値を描画
「｛α×車室内画像９の画素値＋（２５５−α）×撮像画像８の画素値｝/２５６」                                                                      …（１）
撮像画像８と車室内画像９とを合成することで、車速が大きくなると徐々に車室内画像９が透けて、撮像画像８が見えるようになる。
【００５４】
＜動作手順＞
図８は、電子ルームミラーがディスプレイ１５に画像を表示する手順を示すフローチャート図の一例である。図８の処理は電子ルームミラーの電源がＯＮの間、繰り返し実行される。
【００５５】
まず、画像取得部２１は、撮像装置１１から画像データ（撮像画像８）を取得する（Ｓ１０）。撮像装置１１からは次々と撮像画像８が送信される。
【００５６】
画像切り取り部２３は撮像画像８から表示領域を切り取る（Ｓ２０）。表示領域の切り取りは合成後に行われてもよい。この場合、撮像画像８から表示領域を特定する処理が必要になるため合成前に表示領域を切り取っておくことが好しい場合が多い。
【００５７】
次に、車室内画像取得部２２は車室内画像９を取得する（Ｓ３０）。車室内画像９は車室内画像記憶部２６に記憶されていても、車室内撮像装置１８が撮像したものでもよい。車室内画像記憶部２６に記憶されている車室内画像９にはα値が０の領域（透明部３１）と２５５〜０まで変化する領域（透明度可変部３２）が予め設定されている。車室内撮像装置１８が撮像した場合は、車室内画像取得部２２が車室内画像９の画素ごとに、α値が０の領域と２５５〜０まで変化する領域とを車室内画像９に設定する。
【００５８】
車速取得部３０は現在の車速を車速センサ１９から取得する（Ｓ４０）。車速の変動が車室内画像９の透明度に直接影響して、車室内画像９を点滅させないため車速の移動平均を使ってもよい。
【００５９】
次に、画像合成部２４は車速に応じて透明度可変部３２のα値を決定する（Ｓ５０）。透明部３１のα値は０（一定）である。
【００６０】
画像合成部２４はα値で撮像画像８と車室内画像９を合成して合成画像を生成する（Ｓ６０）。画像出力部２５は合成画像をディスプレイ１５に表示する（Ｓ７０）。
【００６１】
＜まとめ＞
以上説明したように、本実施形態の電子ルームミラー１０は、低速では車室内画像９をはっきりと表示するので運転者は後方車両との距離感を掴みやすく、車速が大きくなるほど車室内画像９を透明にするので、後方の視界を確保しやすくなる。
【実施例２】
【００６２】
実施例１では車速に応じて透明度を変更したが、本実施例では後方車両との距離に応じて透明度を変更する電子ルームミラーについて説明する。一般に、後方車両との距離が短い場合は車速も小さく、後方車両との距離が長い場合は車速も大きいという関係があるため、後方車両との距離を車速の代わりに使用できる。
【００６３】
＜ディスプレイユニットの機能について＞
図９は、本実施例のディスプレイユニット１２の機能を説明する機能ブロック図の一例である。図９の説明に関し、図６において同一の符号を付した構成要素は同様の機能を果たすので、主に本実施例の主要な構成要素についてのみ説明する場合がある。
【００６４】
本実施例のディスプレイユニット１２は距離推定部２７を有し、車速取得部３０を有さない。したがって、車速センサ１９とディスプレイユニット１２を接続する配線が不要になる。距離推定部２７は、撮像画像８から後方車両を認識して、後方車両がどの位の大きさで撮像されているかにより後方車両との距離を推定する。後方車両の認識には例えば機械学習が利用され、予め機械学習により後方車両を識別する識別モデルが生成されているものとする。機械学習によりおよその車種の判断も可能である。距離推定部２７は車種ごとに、後方車両の撮像サイズ（撮像画像における後方車両の外接矩形の対角線の長さ、面積など）と距離が対応付けられたテーブルを有しており、テーブルを参照することで後方車両との距離を推定する。距離情報は画像合成部２４に送出される。
【００６５】
なお、このような画像処理により後方車両との距離を推定するのでなく、ミリ波レーダやＬｉｄａｒ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）により後方車両との距離を測定してもよい。
【００６６】
画像合成部２４は距離情報に応じてα値を決定し、撮像画像８と車室内画像９とを合成する。その他の機能は実施例１と同様でよい。
【００６７】
＜後方車両との距離に応じたα値の決定＞
図１０は後方車両との距離とα値の関係を説明する図の一例である。車速Ｌ＝Ｌｍａｘで透明度可変部３２が完全な透明になるように、α値が設定されている。Ｌｍａｘは距離感よりも視野の広さが優先される距離として予め設定されていてよい。また、運転者が所望の距離をＯＳＤから設定してもよい。例えば、Ｌｍａｘ＝３０ｍ〜５０ｍとすることが考えられるが、この値には限られない。
【００６８】
図１０に示すように距離が決まればα値が一意に決まるため、画像合成部２４は撮像画像８と車室内画像９とを合成できる。距離とα値の関係は直線１１０でもよいし、曲線１２０でもよいし、曲線１３０でもよい。
【００６９】
なお、距離推定部２７が後方車両を検出できない場合（後方車両が存在しない場合）、運転者が距離感を掴む必要性が低いので、車室内画像９の透明度可変部３２は透明でよい。これにより、後方車両が検出されない場合は後方視界を確保しやすくなる。
【００７０】
＜動作手順＞
図１１は、電子ルームミラーがディスプレイ１５に画像を表示する手順を示すフローチャート図の一例である。なお、図１１の説明では主に図８との相違を説明する。ステップＳ１１０〜１３０の処理は図８のステップＳ１０〜Ｓ３０と同様でよい。
【００７１】
ステップＳ１３０で車室内画像９を取得すると、距離推定部２７が撮像画像８を画像処理して後方車両との距離を推定する（Ｓ１４０）。なお、距離の検出は周期的に又は繰り返し実行されている。距離推定部２７は、後方車両を検出した場合は後方車両との距離を画像合成部２４に送出し、後方車両を検出しなかった場合はその旨を画像合成部２４に送出する。
【００７２】
画像合成部２４は後方車両との距離を推定するプロセスで、後方車両を検出できたか否かを距離推定部２７からの通知に基づいて判断する（Ｓ１５０）。
【００７３】
ステップＳ１５０の判断がＮｏの場合、画像合成部２４は透明度可変部３２のα値を０に設定する（Ｓ１９０）。これにより、透明度可変部３２が透明になり後方車両が検出されない場合は後方視界を確保しやすくなる。
【００７４】
ステップＳ１５０の判断がＹｅｓの場合、画像合成部２４は後方車両との距離に応じて、透明度可変部３２のα値を決定する（Ｓ１６０）。ステップＳ１７０〜１８０の処理は図８のステップＳ６０〜Ｓ７０と同様でよい。
【００７５】
＜まとめ＞
本実施例では車速センサ１９を用いることなく画像処理により、実施例１と同様の効果を奏することができる。
【実施例３】
【００７６】
実施例１，２では車室内画像９の全体を車速又は後方車両との距離に応じて透明にしたが、距離感を掴むためには車室内画像９の下側が表示されていることが有効であると知られている。そこで、本実施例では車室内画像９の高さ方向に応じて透明度を制御できる電子ルームミラーについて説明する。
【００７７】
＜本実施例の電子ルームミラーの表示例＞
図１２は、車室内画像９の高さ方向の透明度の制御について説明する図の一例である。図１２（ａ）は車速が低（例えば０）の場合の車室内画像９の透明度を、図１２（ｂ）は車速が中程度の場合の車室内画像９の透明度を、図１２（ｃ）は車速が大（Ｖｍａｘ）の場合の車室内画像９の透明度をそれぞれ示している。作図の都合上、図１２では網掛けの濃度で透明度可変部３２の透明度を示している。すなわち、網掛けの濃度が濃いことは透明度が低いこと（α値が大きい）を意味し、網掛けの濃度が薄いことは透明度が高いこと（α値が小さい）を意味する。
【００７８】
図１２（ａ）の車室内画像９では、車速が低いため、透明度可変部３２の透明度は高さ方向で変化がなく低くなっている（例えば、車速０でα値が２５５）。
【００７９】
図１２（ｂ）の車室内画像９では、車速が中程度のため透明度可変部３２の透明度が、上方ほど高く下方ほど小さくなっている。例えば、上端でα値が小、中断でα値が中、下端でα値が大となっている。このように同じ車速において、車室内画像９の上方ほど、透明度可変部３２の透明度が大きくなっている。
【００８０】
図１２（ｃ）の車室内画像９では、車速が大きい（Ｖｍａｘ）ため透明度可変部３２の上方はほぼ透明であり、下方にのみ車室内画像９が残っている。また、下方の車室内画像９の透明度は図１２（ｂ）の下方よりも高くなっている（α値が小）。
【００８１】
このように車速に対し、車室内画像９の上方を下方よりも大きな透明度で表示することで、車室内画像９の下方のみが強調され、距離感を掴みやすいまま、視界を確保できるようになる。
【００８２】
＜車室内画像の高さＹに応じたα値の決定方法＞
次に、図１３を用いて車室内画像９の高さＹに応じたα値の決定方法について説明する。なお、本実施例ではα値の決定方法が異なるだけなので、図６の機能ブロック図を援用して説明する。
【００８３】
図１３は、車室内画像９の高さＹに応じたα値の決定方法を説明する図の一例である。図１３（ａ）は車室内画像９の上下方向と高さＹの関係を示している。図１３（ａ）に示すように、車室内画像９の上方向にいくほど高さＹが大きくなるものとする。
【００８４】
図１３（ｂ）はα値を求める係数Ｋと高さＹの関係の一例を示す図である。図１３（ｂ）の直線１５０に示すように、係数Ｋ（絶対値）は高さＹが大きくなるほど大きくなる。なお、Ｙ＝０でＫ＝０にならないように係数Ｋは切片を持っている。なお、図１３（ｂ）は対応情報の一例である。
【００８５】
図１３（ｃ）は高さＹに応じた車速Ｖとα値の関係を説明する図の一例である。本実施例ではα値が以下のように算出される。
α ＝ ２５５−Ｋ×Ｖ
すなわち、定数２５５から係数Ｋと車速Ｖの積を減じた値がα値である。このように係数Ｋは車速Ｖとα値の比例係数である。Ｋが大きいほど車速が大きくなった場合にα値が小さくなる。Ｋは高さＹが大きいほど大きいので、車速が大きくなると車室内画像９の上方ほど早く透明になる。
【００８６】
係数Ｋは、例えば高さＹ＝Ｙｍａｘの場合に、車速Ｖ＝Ｖｍａｘでα値が０になるように設定される（Ｋ＝２５５/Ｖｍａｘ）。こうすると、車室内画像９の上方は車速Ｖ＝Ｖｍａｘで完全に透明になるが、車室内画像９の下方は車速Ｖ＝Ｖｍａｘでも完全には透明にならないので、車速が大きくても運転者が距離感を掴みやすくなる。
【００８７】
なお、図１３（ｂ）に示すように、高さＹに対し係数Ｋをどのように変化させるかにより、車室内画像９の上方と下方で透明感を調整できる。例えば、車室内画像９の上方をより低い車速で透明にしたければ高さＹに対し係数Ｋが大きい点線１７０のように係数Ｋを求めればよい。車室内画像９の下方をより高い車速で不透明にしたければ高さＹに対し係数Ｋが小さい点線１６０のように係数Ｋを求めればよい。この他、係数Ｋはどのように決定してもよい。
【００８８】
＜動作手順＞
図１４は、電子ルームミラーがディスプレイ１５に画像を表示する手順を示すフローチャート図の一例である。なお、図１４の説明では、主に図８との相違を説明する。図１４ではステップＳ５０−２の処理が図８と異なっている。
【００８９】
ステップＳ５０−２において、画像合成部２４は高さＹごとに係数Ｋを決定する。なお、高さＹが同じならば係数Ｋは定数なので（変化しないので）予め決定しておいてよい。次に、画像合成部２４は透明度可変部３２の画素ごとに、この画素の高さＹにより決定した係数Ｋと車速Ｖに基づいてα値を算出する。以降の処理は図８と同様でよい。
【００９０】
＜まとめ＞
以上説明したように、本実施例の電子ルームミラーは、同じ車速において、車室内画像９の上方の透明度を下方よりも大きくすることで、車室内画像９の下方を表示したまま上方を透明にできるので、距離感を掴むことと視界の確保を両立しやすくなる。
【００９１】
なお、本実施例では車速に対し透明度を決定したが、後方車両との距離に対して透明度を決定してもよい。
【実施例４】
【００９２】
実施例１〜３では車室内画像９と撮像画像８とを合成したが、本実施例では車室内画像９の輪郭を表す画像と撮像画像８を合成する電子ルームミラー１０について説明する。
【００９３】
＜車室内画像の輪郭を表す画像＞
図１５を用いて車室内画像９の輪郭を表す画像について説明する。車室内画像９の輪郭を表す画像を以下、輪郭画像という。図１５（ａ）は車室内画像９を示し、図１５（ｂ）は輪郭画像を示す。図示するように、輪郭画像は車室内画像９の特徴となる輪郭を白黒の輪郭線１８０のみで表した画像である。
【００９４】
例えば、リアガラスの位置と形状、その他、車室内の構造を表す特徴的な形状のみが輪郭線１８０で描画された輪郭画像である。輪郭線１８０がない部分は常に透明となる。すなわち本実施例では輪郭線１８０がない部分が透明部３１である。また、輪郭線１８０は車速に応じて透明度が変更されるため、本実施例の透明度可変部３２である。したがって、運転者は輪郭画像により後方車両との距離感を掴むことができ、輪郭画像の透明な部分により視界を確保できる。
【００９５】
＜電子ルームミラーが表示する画像の一例＞
図１６は、本実施形態の電子ルームミラーが表示する画像の一例を示す。本実施例の電子ルームミラーは、実施例１と同様に車速に合わせて輪郭画像の透明度を変更する。輪郭線以外の部分（透明部３１）は常に透明である。
車速  ：  中〜大  →  透明度 低
車速  ：  小〜中  →  透明度 大  
図１６（ａ）〜図１６（ｃ）は車速が大きいほど、輪郭画像の透明度が大きくなる様子を示している。すなわち、図１６（ａ）では車速が小さいので輪郭画像の輪郭線１８０はほぼ不透明である。図１６（ｂ）では車速が中程度なので輪郭画像の輪郭線１８０は半透明である。図１６（ｃ）では車速が大きいので車室内画像９はほぼ透明である。
【００９６】
したがって、車室内画像９のようなリアリティは少なくなるが、後方の視界の確保を優先しながら、後方車両との距離感を掴みやすくなる。
【００９７】
なお、透明度を制御するのでなく輪郭画像を切り替えてもよい。予め、輪郭線１８０の太さが異なるいくつかの輪郭画像を用意しておき、画像合成部２４は車速に応じて輪郭画像を切り替える。この場合、アルファブレンドで合成するのでなく、単に、撮像画像８に輪郭画像を重ねればよい。したがって、合成処理が不要になり、基板１４のＣＰＵの処理負荷を低減できる。
【００９８】
＜ディスプレイユニットの機能について＞
図１７は、本実施例のディスプレイユニット１２の機能を説明する機能ブロック図の一例である。なお、図１７の説明では主に図６との相違を説明する。図１７のディスプレイユニット１２は輪郭画像記憶部２９を有している。輪郭画像記憶部２９は上記の輪郭画像を予め記憶している。ただし、実施例１のように車室内撮像装置１８が撮像した車室内画像９から車室内画像取得部２２が輪郭画像を生成してもよい。輪郭線１８０は画像のエッジに対応するのでエッジを検出する等の処理で輪郭画像を動的に生成することができる。
【００９９】
画像合成部２４は輪郭画像の輪郭線のα値を実施例１と同様に、車速に応じて変更する。すなわち、図７（ｂ）のように車速に応じてα値を決定し、撮像画像８のうち輪郭線１８０と重なる画素について、式（１）を用いて輪郭線１８０と合成する。その他の機能は図６と同様でよい。
【０１００】
＜動作手順＞
図１８は、電子ルームミラーがディスプレイ１５に画像を表示する手順を示すフローチャート図の一例である。なお、図１８の説明では、主に図８との相違を説明する。図１８ではステップＳ３０、Ｓ６０で車室内画像９が輪郭画像に変更されている。これ以外の処理は図８と同様でよい。
【０１０１】
＜まとめ＞
以上説明したように、本実施例の電子ルームミラーは、車室内画像９の輪郭を表す輪郭画像を撮像画像８と合成するので、後方の視界の確保を優先しながら、後方車両との距離感を掴みやすくなる。
【０１０２】
なお、本実施例では車速に対し透明度を決定したが、後方車両との距離に対して透明度決定してもよい。
【０１０３】
また、本実施例に実施例３を適用してもよい。すなわち、車速が大きくなった場合に、輪郭画像の上方を下方よりも早く透明にする。こうすることで、後方車両との距離感を掴みやすいまま、更に視界を確保しやすくなる。
【実施例５】
【０１０４】
本実施例では車室内画像９の透明部３１を車速に応じて大きくする電子ルームミラーについて説明する。
【０１０５】
＜電子ルームミラーが表示する画像の一例＞
図１９は、本実施形態の電子ルームミラーが表示する画像の一例を示す。本実施例の電子ルームミラーは、車速が大きいほど常に透明な透明部３１を大きくする。
車速  ：  中〜大  →  透明部３１  小
車速  ：  小〜中  →  透明部３１  大  
図１９（ａ）〜図１９（ｃ）は車速が大きいほど、透明部３１が大きくなる様子を示している。すなわち、図１９（ａ）では車速が小さいので透明部３１は小さい。図１９（ｂ）では車速が中程度なので透明部３１がやや大きくなっている。図１９（ｃ）では車速が大きいので透明部３１が最大になる。
【０１０６】
したがって、車速が小さい場合には車室内画像９が大きな面積を占めるので後方車両との距離を掴みやすく、車速が大きい場合には車室内画像９が占める面積が少なくなるので後方の視界を確保しやすくなる。
【０１０７】
＜動作手順＞
図２０は、電子ルームミラーがディスプレイ１５に画像を表示する手順を示すフローチャート図の一例である。なお、図２０の説明では、主に図８との相違を説明する。図２０ではステップＳ５０−３で、画像合成部２４が車速に応じて車室内画像９の透明部３１を広狭する。
【０１０８】
車室内画像９の透明部３１を広狭する方法としては以下のような方法がある。
(i) 車室内画像９の中心を基準に拡大又は縮小する。車速に応じて拡大率が決まっており、ディスプレイのサイズを超えた部分は削除される。
(ii) 車室内画像９の透明度可変部３２の画素に対応付けて閾値が設定されたテーブルが用意される。画素ごとにこのテーブルの閾値と現在の車速を比較して、車速が閾値よりも大きければ画素のα値を０に、車速が閾値以下であれば画素のα値を２５５にする。この場合、透明度可変部３２の画素のうち透明部３１に近い画素ほど小さい閾値が設定されている。
(iii) 透明部３１の大きさが異なる複数の車室内画像９を用意しておき、車速に応じて撮像画像８と合成する車室内画像９を切り替える。
【０１０９】
このような方法により、車速が大きいほど透明部３１を大きくすることができる。これ以外の処理は図８と同様でよい。
【０１１０】
＜まとめ＞
本実施例によれば、車速に応じて透明部３１を大きくすることで、車速が小さい場合には後方車両との距離感を掴みやすく、車速が大きい場合には後方の視界を確保しやすくなる。
【０１１１】
なお、本実施例では車速に対し透明度を決定したが、後方車両との距離に対して透明部３１の大きさを決定してもよい。
【０１１２】
また、実施例１と組み合わせて、車速が大きいほど透明度可変部３２の透明度を変更してもよい。更に、実施例３と組み合わせてもよい。
【０１１３】
＜その他の適用例＞
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１１４】
例えば、図６などの構成例は、電子ルームミラー１０による処理の理解を容易にするために、主な機能に応じて分割したものである。処理単位の分割の仕方や名称によって本願発明が制限されることはない。電子ルームミラー１０の処理は、処理内容に応じて更に多くの処理単位に分割することもできる。また、１つの処理単位が更に多くの処理を含むように分割することもできる。
【０１１５】
なお、車室内画像取得部２２は車両内画像取得手段の一例であり、車速取得部３０は速度検出手段の一例であり、画像合成部２４は画像合成手段の一例であり、画像出力部２５は画像出力手段の一例であり、距離推定部２７は距離検出手段の一例であり、車室内撮像装置１８は撮像手段の一例である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０      電子ルームミラー
１１      撮像装置
１２      ディスプレイユニット
１４      基板
１５      ディスプレイ
【図１】
2020052143.tif 000003
【図２】
2020052143.tif 000004
【図３】
2020052143.tif 000005
【図４】
2020052143.tif 000006
【図５】
2020052143.tif 000007
【図６】
2020052143.tif 000008
【図７】
2020052143.tif 000009
【図８】
2020052143.tif 000010
【図９】
2020052143.tif 000011
【図１０】
2020052143.tif 000012
【図１１】
2020052143.tif 000013
【図１２】
2020052143.tif 000014
【図１３】
2020052143.tif 000015
【図１４】
2020052143.tif 000016
【図１５】
2020052143.tif 000017
【図１６】
2020052143.tif 000018
【図１７】
2020052143.tif 000019
【図１８】
2020052143.tif 000020
【図１９】
2020052143.tif 000021
【図２０】
2020052143.tif 000022