(57)【要約】【課題】縦長形状をなす表示装置を用いた場合であっても、車両周辺の横方向の広い範囲にわたる画像を表示させつつ、その画像の視認性を向上することができる車両周辺画像表示装置を提供する。【解決手段】画像処理装置４は、カメラ２により撮像された車両後方の周辺画像を縦横反転した横向き画像データと、この横向き画像データの下端部分を含む所定の領域をマスクするためのマスク画像データとを合成した合成画像データを生成する。表示装置３は、この合成画像データを表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両周辺を撮像する撮像手段と、画像を表示する縦長形状をなす表示装置とを備えた車両周辺画像表示装置であって、
前記撮像手段により撮像された画像を縦横反転した横向き画像に変換し、この横向き画像の下端部分を含む所定の領域を覆い隠すためのマスク画像を生成し、前記横向き画像と前記マスク画像とを合成した合成画像を生成する画像処理手段を備え、
前記表示装置は、前記合成画像を表示することを特徴とする車両周辺画像表示装置。
【請求項２】
前記撮像手段は、画角の広い広角カメラにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の車両周辺画像表示装置。
【請求項３】
前記撮像手段は、前記車両後方の画像を撮像するように設けられ、
前記画像処理手段は、前記撮像手段により撮像された画像を前記車両の横側から後方を見た画像に変換させることを特徴とする請求項１または２記載の車両周辺画像表示装置。
【請求項４】
車両の側面部から車両周辺に存在する物体までの距離を計測する距離センサを備え、
前記画像処理手段は、前記距離センサにより計測された距離に応じて前記所定の領域の広さを変更することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両周辺画像表示装置。
【請求項５】
前記画像処理手段は、前記距離センサにより計測された距離に応じて前記マスク画像の表示色を変化させることを特徴とする請求項４記載の車両周辺画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両周辺の画像を表示する縦長形状をなす表示装置を備えた車両周辺画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両に搭載したカメラで撮像した画像を車載ディスプレイ（表示装置）に表示することで、見通しの悪い交差点で運転者の死角となる視野範囲を含む車両周辺の状況を確認することや駐車動作を支援することなどが行われている。（例えば、特許文献１参照）。この場合、水平方向（横方向）の広い範囲にわたる画像を表示する必要があるため、上記表示装置としては横長形状のディスプレイが用いられることが多い。しかし、近年では、このディスプレイをメータ内に設けることが行われており、このような場合、スペース上の問題から縦長形状のディスプレイが用いられることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６２４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
縦長形状のディスプレイを用いた場合、横方向の表示領域が狭いため水平方向の広い範囲にわたる画像を表示することが難しくなる。そこで、カメラで撮像した画像を縦横反転させたもの（９０度回転させた画像）をディスプレイに表示させることが考えられる。しかし、このように表示した場合、ディスプレイの下部に空が表示されたり、車両周辺に存在する物体（障害物）が上下逆向きに表示されたりする可能性がある。このような表示が行われるとユーザに違和感を与えてしまい、その結果、表示画像の視認性を低下させてしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、縦長形状をなす表示装置を用いた場合であっても、車両周辺の水平方向の広い範囲にわたる画像を表示させつつ、その画像の視認性を向上することができる車両周辺画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の手段によれば、画像処理手段は、撮像手段により撮像された車両周辺の画像を縦横反転した横向き画像と、この横向き画像の下端部分を含む所定の領域をマスクするためのマスク画像とを合成した合成画像を生成する。この合成画像は、縦長形状をなす表示装置に表示される。このように、縦横反転させた形態の横向き画像を表示する場合、表示装置の下部の領域に空が表示されたり、物体の向きが上下逆さになるなど不自然な表示がなされてしまうおそれがある。しかし、本手段では、横向き画像の下端部分を含む所定の領域をマスク画像により覆い隠すことで、上記不自然な表示がなされることを防止できる。従って、車両周辺の水平方向の広い範囲にわたる画像を表示させつつ、その画像の視認性を向上することができる。
【０００７】
請求項２記載の手段によれば、画角（視野角）の広い広角カメラにより構成された撮像手段を用いるので、車両周辺の水平方向のさらに広い範囲にわたる画像を表示装置に表示することができる。
【０００８】
請求項３記載の手段によれば、車両後方の画像を撮像するように撮像手段を設け、画像処理手段は、撮像された画像を車両の横側から後方を見た画像に変換する。例えば、車両を駐車する際、運転者以外の者（例えば同乗者）が車両の横側から後方を確認しながらその確認状況を運転者に伝達し、駐車動作の支援を行うことがある。本手段によれば、表示装置には、上記した同乗者等の視線で見たような画像が表示される。従って、運転者は、表示装置に表示される画像を見ながら駐車を行うことで、上記した支援が行われる場合と同様に駐車動作をスムーズに行うことができる。
【０００９】
請求項４記載の手段によれば、距離センサが車両の側面部から車両周辺に存在する物体までの距離を計測し、画像処理手段が距離センサにより計測された距離に応じて上記マスク画像により覆い隠す所定の領域の広さを変更する。このような構成により、車両周辺に存在する物体を確実に覆い隠すように所定の領域を設定することが可能となり、車両周辺に存在する物体が上下逆さに表示される不自然な表示を確実に防止できる。
【００１０】
請求項５記載の手段によれば、画像処理手段は、距離センサにより計測された物体までの距離に応じてマスク画像の表示色を変化させる。このような構成により、例えば車両周辺に存在する物体までの距離が近い場合と遠い場合とで表示色を変えることで、運転者は、覆い隠された領域に存在する物体までの距離をおおよそ把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す車両周辺画像表示装置のブロック図
【図２】車両周辺画像表示装置が搭載された車両の上面図
【図３】横向き画像データの一例を示す図
【図４】合成画像データの一例を示す図
【図５】車両周辺画像表示装置による表示制御の内容を示すフローチャート
【図６】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図１〜図５を参照しながら説明する。
図１は、車両周辺画像表示装置の構成を示すブロック図であり、図２は、その車両周辺画像表示装置が搭載された車両を上面から示す図である。図１に示すように、車両周辺画像表示装置１は、カメラ２、表示装置３および画像処理装置４を備えている。
【００１３】
図２に示すように、カメラ２（撮像手段に相当）は車両後方の周辺画像を撮像可能に設けられている。本実施形態において、カメラ２は、車両後方に設けられたナンバープレート（図３および図４に符号Ｎを付して示す）の上方に取り付けられている。なお、カメラ２を取り付ける場所は、車両後方の周辺画像を撮像可能な位置であれば適宜変更可能である。カメラ２には、車両後方を広い範囲にわたって撮像できるように広角レンズが装着されている。これにより、カメラ２は、水平方向に約１８０度の画角（視野角）を持つ広角カメラとして構成されている。なお、カメラ２に取り付けるレンズは広角レンズに限らずともよく、カメラ２は、一般に車両に搭載されるバックカメラ（後方カメラ）と同等の水平画角（例えば１２０度程度）を持つものでもよい。
【００１４】
表示装置３は、図示しないが、インストルメントパネルの運転席側に埋め込まれるようにして設けられたメータの中央部（スピードメータとタコメータとの間の部分）に設けられている。表示装置３は、例えばＴＦＴカラー液晶ディスプレイからなり、やや縦長の比較的小型の画面を有して構成されている。なお、表示装置３は、必ずしもメータ内に配置する必要はなく、縦長形状をなしていれば、センターコンソール内またはダッシュボード上に配置されていてもよい。その場合には比較的大型の画面を有するものでもよい。
【００１５】
画像処理装置４（画像処理手段に相当）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器などを含むマイクロコンピュータを主体として構成されており、その機能的構成として、画像取得部５、画像変換部６、マスク画像生成部７および画像合成部８を備えている。このうち、画像取得部５は、カメラ２から出力されるアナログの映像信号をデジタル信号（画像データ）に変換する処理などを行う。
【００１６】
画像取得部５から出力される画像データは、画像変換部６に与えられる。画像変換部６は、画像データのうち不要な部分（例えば車両から相当離れた部分であり、駐車動作に全く影響のない部分の画像）を取り除く。なお、画像変換部６は、与えられる画像データをそのまま使用して後述する画像処理を行う構成でもよい。
【００１７】
広視野角のカメラ２により撮像された画像は周辺部分が湾曲するなどの歪みが生じている。画像変換部６は、画像処理によりこの歪みを補正する。本実施形態では、駐車支援を行う上で最低限必要となる部分の補正、つまり自車両のバンパー（図３および図４に符号Ｂを付して示す）と駐車位置を示すライン（図３および図４に符号Ｌを付して示す）とにおける歪みを無くす補正を行っている。
【００１８】
また、画像変換部６は、画像データを助手席側（横側）の車両側方から後方を見た画像に変換する。画像変換部６は、このような変換後の横向き画像データ（横向き画像）を画像合成部８に出力する。この横向き画像データの一例を図３に示す。この図３に示す横向き画像データにおいては、その下部に空が表示されていたり、隣の車両Ｃが上下逆向きに表示されるといった不自然な表示が存在している。なお、この変換については、単にカメラ２により撮像された画像を縦横反転する（９０度回転する）だけでもよい。
【００１９】
マスク画像生成部７は、上記横向き画像データの下端部分を含む所定の領域を覆い隠すためのマスク画像データ（マスク画像）を生成する。このマスク画像データは、図２に示すように、カメラ２の視野範囲におけるハッチングで示す領域Ａを覆い隠すためのものである。本実施形態では、自車両の助手席側の側面部から所定距離ｄ（例えば５０ｃｍ）だけ離れた位置に自車両の側面部と平行の仮想ラインＸを引き、この仮想ラインＸよりも自車両から離れた領域Ａをマスク画像により覆い隠すようにしている。マスク画像生成部７は、このようにして生成したマスク画像データを画像合成部８に出力する。
【００２０】
画像合成部８は、与えられた横向き画像データとマスク画像データとを合成し、合成画像データ（合成画像）を生成する。この合成画像データの一例を図４に示す。この図４に示す合成画像データにおいては、図３に示した横向き画像データにおいて存在していた不自然な表示がマスク画像により覆い隠されている。画像合成部８は、このような合成画像データを表示装置３に表示可能な映像信号に変換して表示装置３に出力する。
【００２１】
画像処理装置４には、車両のシフトレバーのシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ（図示せず）からシフト検出信号が与えられている。画像処理装置４は、このシフト検出信号に基づいてシフトポジションがリバース「Ｒ」にある場合に上記した一連の画像処理を実行する。また、カメラ２にもシフト検出信号が与えられており、シフトポジションが「Ｒ」にある場合に撮像動作を行う。従って、シフトポジションが「Ｒ」にある場合に、表示装置３に合成画像が表示される。すなわち、車両周辺画像表示装置１は、車両が後退する際にカメラ２により撮像される車両後方の周辺画像を車室内の表示装置３に表示することで、運転者による駐車動作の支援を行うようになっている。
【００２２】
次に、上記構成の車両周辺画像表示装置１による駐車動作支援のための表示制御について、図５に示すフローチャートに従って説明する。運転者の操作によりシフトポジションが「Ｒ」に変更されると（スタート）、カメラ２が撮像動作を開始するとともに画像処理装置４による一連の画像処理が行われる（ステップＳ１〜Ｓ５）。すなわち、画像取得部５は、カメラ２により撮像された車両後方の周辺画像を示す映像信号を画像データに変換する（ステップＳ１）。画像変換部６は、この画像データの歪みを補正するとともに横向き画像データに変換する（ステップＳ２）。マスク画像生成部７は、マスク画像データを生成する（ステップＳ３）。画像合成部８は、横向き画像データとマスク画像データとを合成し（ステップＳ４）、合成画像を表示装置３に表示させる（ステップＳ５）。
【００２３】
シフトポジションが「Ｒ」にある間（ステップＳ６で「ＹＥＳ」）は、上記した一連の画像処理（ステップＳ１〜Ｓ５）が繰り返し実行される。この間、表示装置３には、自車両の後方周辺を車両側方の助手席側から見た映像（合成画像）が表示されている。そして、運転者の操作によりシフトポジションが「Ｒ」以外（例えば「Ｄ」）に変更されると（ステップＳ６で「ＮＯ」）、カメラ２による撮像動作が停止されるとともに、画像処理装置４による一連の画像処理動作が停止される（エンド）。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果が得られる。
画像処理装置４は、カメラ２により撮像された車両後方の周辺画像を縦横反転した横向き画像データと、この横向き画像データの下端部分を含む所定の領域Ａをマスクするためのマスク画像データとを合成した合成画像データを生成する。横向き画像データにおいては、その下部に空が表示されていたり、隣の車両が上下逆向きに表示されるといった不自然な表示が存在するが、これにマスク画像データを合成することにより、合成画像データにおいては、このような不自然な表示が存在しない。従って、本実施形態のように、縦長形状の表示装置３を用いた場合であっても、車両後方の広い範囲にわたる周辺画像を表示させつつ、その表示画像の視認性を向上することができる。
【００２５】
画像処理装置４において、画像変換部６は、画像データを自車両の側方の助手席側から後方を見た横向き画像データに変換している。車両を駐車する際、運転者以外の者（例えば同乗者）が自車両の横側から後方を確認しながらその確認状況を運転者に伝達し、駐車動作の支援を行うことがある。上記構成によれば、表示装置３には、上記した同乗者等の視線で見たような映像（画像）が表示される。従って、運転者は、表示装置３に表示される映像を見ながら駐車を行うことで、上記した支援が行われる場合と同様に駐車動作をスムーズに行うことができる。また、カメラ２は、水平方向に約１８０度の画角（視野角）を持つ広角カメラとして構成されているので、車両後方の水平方向のさらに広い範囲にわたる周辺画像を表示装置３に表示することができる。
【００２６】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図６を参照しながら説明する。図６は、第１の実施形態における図１相当図であり、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。本実施形態の車両周辺画像表示装置１１は、車両周辺画像表示装置１に対し、距離センサ１２を備えている点と、画像処理装置４に代えて画像処理装置１３を備えている点とが異なる。この画像処理装置１３（画像処理手段に相当）は、画像処理装置４に対し、マスク画像生成部７に代えてマスク画像生成部１４を備えている点と、距離取得部１５を備えている点とが異なる。
【００２７】
距離センサ１２は、例えばコーナーソナーであり、自車両の側面部からその付近に存在する物体までの距離を計測する。距離センサ１２の計測値は、画像処理装置１３の距離取得部１５に与えられている。距離取得部１５は、与えられた計測値に基づいて、自車両の側面部から付近の物体（障害物）までの距離のうち、最も近い距離の計測値をマスク画像生成部１４に出力する。
【００２８】
マスク画像生成部１４は、距離取得部１５から与えられた最も近い距離の計測値と、前述した所定距離ｄ（例えば５０ｃｍ）とを比較する。その結果、所定距離ｄのほうが小さい場合には、マスク画像生成部７と同様の手法でマスク画像を生成する。これに対し、距離の計測値のほうが小さい場合には、所定距離ｄに代えてその計測値を用いてマスク画像を生成する。すなわち、マスク画像生成部１４は、車両の付近に存在する物体までの距離に応じてマスク画像により覆い隠す所定の領域Ａの広さを変更する。
【００２９】
また、マスク画像生成部１４は、マスク画像の表示色を以下のように変更する。すなわち、所定距離ｄを用いて生成したマスク画像の表示色は水色とする。距離の計測値を用いてマスク画像を生成した場合、その計測値が例えば３０ｃｍ以上であれば黄色で表示し、例えば３０ｃｍ未満であれば赤色で表示する。マスク画像生成部１４は、図５に示すステップＳ３において、上記した手法に基づいてマスク画像を生成する。
【００３０】
上記したマスク画像の生成手法を変更した本実施形態の車両周辺画像表示装置１１によっても、第１の実施形態と同様の作用および効果が得られる。また、車両の側面部から車両周辺に存在する物体（障害物）までの距離の計測値に応じてマスク画像により覆い隠す所定の領域Ａの広さを変更するので、表示装置３に表示される合成画像において車両周辺に存在する物体をマスク画像により確実に覆い隠すことが可能となる。このため、車両周辺に存在する物体が上下逆さに表示される不自然な表示を確実に防止できる。さらに、距離センサ１２により計測された車両周辺に存在する物体までの距離の計測値に応じてマスク画像の表示色を変化させるので、運転者は、マスク画像により覆い隠された領域に存在する物体までの距離をおおよそ把握することができる。
【００３１】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
図５のステップＳ６において、シフトポジションが「Ｒ」以外になってから所定時間が経過してから一連の画像処理を停止するように変更してもよい。駐車の際、一回の後進でうまく駐車できなかった場合には、通常は前進および後進を繰り返し行うことになる。上記変更を行えば、このような場合にも車両後方の映像が表示装置３に表示され続けることになり利便性が向上する。
カメラ２は、車両の前方や側方の周辺画像を撮像可能な位置に取り付けてもよい。車両の前方を撮像する場合、カメラ２の撮像動作および画像処理装置４の画像処理動作は、シフトポジションが「Ｄ」「２」「Ｌ」のいずれかにある場合に実行すればよい。また、この場合、車両の走行速度に応じて上記各動作を実行するようにしてもよい。例えば、見通しの悪い交差点で運転者の死角となる視野範囲を含む車両周辺の状況を確認する用途で用いる場合、車両が徐行しているまたは停車していると判断できる走行速度のときに上記各動作を実行すればよい。
画像変換部６による歪みの補正は必要に応じて行えばよい。
表示装置３は、カーナビゲーション装置のディスプレイであってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
図面中、１、１１は車両周辺画像表示装置、２はカメラ（撮像手段、広角カメラ）、３は表示装置、４、１３は画像処理装置（画像処理手段）、１２は距離センサを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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