(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用のビジュアルシステム（５０）であって、
車両に搭載され、少なくとも１つの撮像デバイス（５２）を具備する撮像ユニットと、
演算ユニット（５８）と、
表示ユニット（６０）と、
を備え、
前記撮像デバイス（５２）は、
車両（１０）の後方の撮像領域（２１、２２、２３）を撮像するように構成され、前記撮像領域は、少なくとも、（ａ）車両後方の実質的に歪の無い領域であって後方を指向する撮像領域（２１）と、（ｂ）車両後方の領域であって実質的に下方を指向する撮像領域（２２）とを含み、
前記ビジュアルシステム（５０）は、
第１の画像であって前記歪の無い領域（２１）に対応する第１の画像（６１）と、前記下方を指向する撮像領域（２２）に対応する第２の画像（６２）とを前記撮像領域（２１、２２、２３）から抽出し、前記表示ユニット（６０）の上部画像領域（６４）に前記第１の画像（６１）を表示すると共に、前記表示ユニット（６０）の下部画像領域（６６）に前記第２の画像（６２）を表示するように構成され、
前記ビジュアルシステム（５０）は、抽出した前記第１及び第２の画像（６１、６２）の上下方向の大きさを、車両が前進か後進かに応じて変化させ、
後方を指向する前記歪の無い領域（２１）は、水平線方向の視界領域に対応し、
前記ビジュアルシステム（５０）は、前記表示ユニット（６０）に表示された前記上部画像領域及び前記下部画像領域（６４、６６）の大きさを、車両が前進か後進かに応じて変化させる、
ことを特徴とする車両用のビジュアルシステム。
【請求項２】
前記撮像デバイスは、レンズを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用のビジュアルシステム。
【請求項３】
前記撮像デバイスは、非球面レンズを含む、
ことを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１項に記載の車両用のビジュアルシステム。
【請求項４】
前記撮像デバイスは、単一のカメラである、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用のビジュアルシステム。
【請求項５】
後方を指向する前記歪の無い領域（２１）は、車両内のバックミラー（１２）に映る像に実質的に対応する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用のビジュアルシステム。
【請求項６】
前記表示ユニット（６０）は、前記車両の内部であって、車両内の従来のバックミラー（１２）が設置される領域に配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両用のビジュアルシステム。
【請求項７】
前記演算ユニット（５８）は、前記撮像領域（２１、２２、２３）から前記第１及び第２の画像（６１、６２）を抽出する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両用のビジュアルシステム。
【請求項８】
前記ビジュアルシステム（５０）は、抽出した前記第１及び第２の画像（６１、６２）の上下方向の大きさを、車両が前進か後進か及び車両の運転速度に応じて変化させる、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の車両用のビジュアルシステム。
【請求項９】
前記車両が後進しているとき、前記下部画像領域（６６）は前記車両が前進しているときよりも大きく設定され、前記車両が前進しているときは、前記上部画像領域（６４）は前記車両が後進しているときよりも大きく設定される、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の車両用のビジュアルシステム。
【請求項１０】
前記下方を指向する撮像領域（２２）は、前記後方を指向する撮像領域（２１）よりも大きな歪を示す、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の車両用のビジュアルシステム。
【請求項１１】
前記第１の画像（６１）と前記第２の画像（６２）は、それぞれ、前記撮像領域（２１、２２、２３）の部分領域であり、前記第１の画像（６１）と前記第２の画像（６２）は結合されない、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の車両用のビジュアルシステム。
【請求項１２】
前記表示ユニット（６１）は、前記第１の画像（６１）を前記上部画像領域（６４）に表示する一方、前記第２の画像（６２）を前記下部画像領域（６６）に表示し、前記第１の画像（６１）と前記第２の画像（６２）とを互いに分離して表示する、
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の車両用のビジュアルシステム。
【請求項１３】
前記表示ユニット（６１）は、前記第１の画像（６１）を前記上部画像領域（６４）に、前記第２の画像（６２）を前記下部画像領域（６６）に表示すると共に、第３の画像（６３）を中央画像領域（６５）に表示し、前記第３の画像（６３）は、前記後方を指向する撮像領域（２１）と前記下方を指向する撮像領域（２２）との間であって、これらの領域（２１、２２）に隣接する中間撮像領域（２３）に対応する、
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の車両用のビジュアルシステム。
【請求項１４】
前記後方を指向する撮像領域（２１）は、前記下方を指向する撮像領域（２２）に直接隣接する、
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の車両用のビジュアルシステム。
【請求項１５】
前記下方を指向する撮像領域（２２）は、前記車両の後端部又はバンパーを含む、
ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の車両用のビジュアルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のビジュアルシステムに係り、特に、車両の後部ウィンドウを通して、車両の後方領域をミラーで直接的に或いは間接的に監視することができない商用車、荷物車両、或いは一般車両のビジュアルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、車両用後方監視システム、特に、車両に装着されたカメラで撮像した画像によって、運転中に自車両に近づいてくる他の車両を検出し、運転手に警報信号を提供する車両用後方監視システムを開示している。
【０００３】
後部ウィンドウがある自動車では、車両の内部にバックミラーが通常設けられている。運転席に座る運転者は、このバックミラーによって、後ろを振り向くことなく、車両後方の領域を見ることができる。また、車両をバックさせる時などにおいて、後部ウィンドウを通して、車両後部をバックミラーによらず直接見ることもできる。
【０００４】
一方、後部ウィンドウが設けられていないために、或いは、後部ウィンドウが一時的に塞がれているために、車両後方領域を直接監視することができない商用車、荷物車両、或いは一般車両においても、安全上の理由から、車両後方領域の最適な視覚情報（optimum view）が要望される。しかし、車両後部を通して後方を監視することが困難、或いは不可能である。そこで、可能な範囲で最も良い車両後方の視覚情報を得ることができるように、通常、車両の側部にはサイドミラーが設けられている。
【０００５】
しかしながら、後部ウィンドウのない商用車或いは一般車両においては、車両の外部に設けられているミラーによって車両の後方領域を間接的に監視しても、不十分な視覚情報しか得られないことが多く、また、死角も存在する。
【０００６】
一方、特に、積み込用傾斜プラットフォーム（a loading ramp）に向かって、後部ウィンドウの無い車両を後ろ向き、或いは前向きで移動させる場合や、後部ウィンドウの無い車両をバックで駐車する場合等においては、安全上の観点だけでなく、車両の積み込や排出の作業性の観点や、駐車の操作性の観点から、運転者に対して、車両の後方の良好な視覚情報をいつでも提供できるようにすることが好ましい。このような良好な視覚情報により、運転者が通常の姿勢で運転席に座っている場合においても、車両をバックで移動させることが容易となる。また、運転者に車両後方の最適な視覚情報を提供することで、運転者は、例えば、高い信頼性で、車両後方の領域にある障害物を認識することができる。
【０００７】
車両後部を通して車両後方を直接見ることができないとき、車両後方の最適な視覚情報を提供するために、例えば、分割外部ミラーを用いることができる。分割外部ミラーでは、通常の外部ミラーに加えて、所謂死角領域を監視するための第２のミラー、或いは部分ミラーが用いられている。この第２のミラー、或いは部分ミラーは、通常の外部ミラーよりも小さいことが多く、しばしば、死角領域のうちの比較的小さな領域のみを観察するにすぎない。さらに、これらのミラーは広角であるため、大きな曲率を有している。このため、通常の外部ミラーに比べると像に歪があり、経験の少ない運転者にとっては、像の中の障害物の相対的な位置や距離を正しく推定することが難しく、障害物の認識が困難となる。
【０００８】
このため、車両の後方領域を撮像して、表示器によって撮像画像を運転者に提供する後方監視カメラシステムが知られている。この後方監視カメラシステムでは、車両の後方領域にある死角もカバーされる。
【０００９】
そのような後方監視カメラシステムを、例えば、特許文献２が開示している。特許文献２に記載された後方監視カメラシステムは、車両後方の領域の画像を得るための撮像ユニットを備えている。さらにこのシステムは、画像処理ユニットを備えており、画像処理ユニットによって、撮像ユニットで撮像された画像と、車両の基準画像とを重ね合わせた仮想画像を生成する。そして、表示ユニットによって生成した仮想画像を車両の運転室の中に表示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ドイツ出願公開公報DE 100 17 072 A1
【特許文献２】ドイツ特許公報DE 10 2012 005 277 B3
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来技術の後方監視カメラシステムは、通常、車両後方の近接領域を見るように設計されており、通常、車両後方の遠方にある車両の位置や速度を推定することができない。或いは、遠方にある車両を全く撮像することができないこともある。
【００１２】
そこで、本発明は、車両後方の領域であって、その領域がそれぞれの運転状況に関連する領域を、あらゆる運転状況において（例えば、車両を前方に運転する場合や後方にバックさせる場合において）視認することができる車両用ビジュアルシステムを提供することを目的とする。
【００１３】
本明細書において、車両の方向に関する記載は車両の前進方向を基準とする。したがって、側方方向は、車両の前進方向のベクトルに直交する方向を意味し、左右方向に対応する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題は、請求項１の特徴を有する車両用ビジュアルシステムによって解決される。
【００１５】
本ビジュアルシステムは、車両に搭載され、少なくとも１つの撮像デバイスを具備する撮像ユニットと、演算ユニットと、表示ユニットと、を備え、前記撮像デバイスは、車両の後方の撮像領域を撮像するように構成され、前記撮像領域は、少なくとも、車両後方の実質的に歪の無い領域であって後方を指向する撮像領域と、車両後方の領域であって実質的に下方を指向する撮像領域とを含む。ここで、前記ビジュアルシステムは、第１の画像であって前記歪の無い領域に対応する第１の画像と、前記下方を指向する撮像領域に対応する第２の画像とを前記撮像領域から抽出し、前記表示ユニットの上部画像領域に前記第１の画像を表示すると共に、前記表示ユニットの下部画像領域に前記第２の画像を表示するように構成される。上部と下部の２つの画像領域は分離して表示しても良いし、２つの画像領域の間に中間画像領域を設けても良い。
【００１６】
車両の後方を指向する撮像領域と、実質的に下方を指向する撮像領域とからそれぞれ画像を抽出し、抽出した各画像を表示ユニットに表示することによって、車両の後方を直接目で確認することが不可能な車両であっても、運転者に対して、車両の後部ウィンドウを通して見る像と同等の見慣れた像の印象を与えることができる。同時に、運転者は、車両の直ぐ後ろの領域、即ち、車両後方の近接した領域を見ることができる。特に、抽出した画像を表示しているため、その画像表示を運転者は容易に理解することができる。また、運転者は、接近してくる遠方の車両の位置と距離を正しく推定することができると共に、例えば駐車操作中において、他の車両や障害物との距離を正しく推定することができる。
【００１７】
本発明は、抽出された領域を表示ユニットに表示することによって、車両の後方領域の表示を運転者に提供するという着想に基づくものである。車両後部の後方（水平線方向）を指向する撮像領域と、車両後部の下方を指向する撮像領域の両方を撮像し抽出することにより、運転者は車両の後方領域の表示を容易に理解することができる。
【００１８】
さらに、各運転状況に実際に関係する領域のみが表示される。即ち、車両をバックさせるときには車両後部に直に近接した領域が表示され、車両を前進させるときには、水平線方向の後方領域を表示する。近接領域は、例えば最大１０メートルまでを上限として、車両の後端から例えば７メートル先まで延びている領域である。一方、水平線方向の後方領域は、１０メートル以上の位置から先の領域、例えば、１５メートルから先の領域である。このことは、２つ領域の中間にある領域、即ち、車両の前進とバック（後進）のいずれにも関係しない領域は表示されないか、或いは、遷移領域（中間領域）として表示されるということを意味しており、この結果、不必要な情報によって運転者を混乱させることがない。
【００１９】
一方、各従属項には好適な実施形態が記載されている。
【００２０】
好適な一実施形態においては、後方を指向する撮像領域は水平線方向の視界領域に対応している。それ故、この撮像領域、及びこれに対応して抽出され表示される第１の画像は、車両の後部が隠されていない車両において車両内部のバックミラーを介して運転者が通常見る領域に対応している。
【００２１】
他の好適な一実施形態においては、撮像デバイス、例えばカメラは、レンズを有している。通常、歪は、画像の端部に向かって大きくなる。これに対して、第１の画像は、車両後方を指向する歪の無い撮像領域から抽出されるため、水平線までの遠距離の視界に対応する歪の無い画像を運転者に提供することができる。この結果、くっきりとした画像が得られ、運転者は、後方にいる車両の距離や速度の推定精度を向上させることができる。
【００２２】
他の好適な一実施形態においては、撮像デバイスは非球面レンズを有する。非球面レンズは、光学的有効形状が球面からずれているレンズであり、多数のパラメータによって撮像誤差を排除することができる。特に、球面収差を補正することができ、画像の端部に向かって増加する歪を補正することができる。請求項１に係る発明において、もし撮像デバイスが実質的に歪の無い、後方を指向する撮像領域を確保したとすると、とりわけ下方を指向する撮像領域において球面収差が発生することになる。一方、非球面レンズを使用することにより、特に下方を指向する撮像領域において、実質的に歪の無い画像を得て表示することができる。この結果、例えば駐車の操作中において、例えば他の車両との距離を正しく推定することができる。
【００２３】
他の好適ないくつかの実施形態においては、撮像デバイスはカメラ、おそらくは広角撮像の構成を有するカメラ、或いは他のイメージセンサを有している。そして、好ましくは常時、即ち、少なくとも車両のエンジンをかけた時から連続的に画像を取得し、取得した画像を演算ユニットに供給する。演算ユニットはその後、第１の画像を表示ユニットの上部画像領域に表示し、第２の画像を表示ユニットの下部画像領域に表示し、そして必要な場合には中間画像領域（遷移領域）を表示ユニットに表示するために、受信した画像データを変換する。表示ユニットにおける表示も、常時かつリアルタイムで行われるのが好ましい。
【００２４】
他の好適な一実施形態においては、車両後方を指向する撮像領域は、実質的に車両内部のバックミラーに映る像に対応する。これにより、運転者は、車両後方の水平線方向の慣れ親しんだ像を得ることができ、その像を瞬時にかつ直感的に理解することができる。
【００２５】
他の好適な一実施形態においては、表示ユニット、例えばディスプレイ装置や投影装置、を従来のバックミラーの領域に配置する。この位置は、車両内部のバックミラーの位置に対応し、運転手が慣れている位置に対応する。つまり、表示ユニットは、運転者の座る位置のバラつきを考慮して、運転席に座った人の眼の位置の９５パーセンタイル値が、フランクフルト水平面（ドイツ水平面）の高さの位置以上となるように車両内に配置される。ここで、フランクフルト水平面とは、外耳道の上縁と眼窩の下縁とを結ぶ仮想的な直線
のことである。
【００２６】
好適な一実施形態によれば、演算ユニットは、撮像デバイスの取得データから、第１の画像と第２の画像を抽出する。したがって、車両内に、追加のデバイスやこれに伴う更なる配置空間を設ける必要が無い。演算ユニットは、基板に実装されるコンピュータとして実現される単独のユニットとして構成してもよいし、表示ユニットや撮像ユニットと一体的に構成してもよい。
【００２７】
また、好適な一実施形態によれば、本ビジュアルシステムは、表示ユニットに表示された上部画像領域と下部画像領域の大きさを、運転状況に応じて動的に、かつ適応的に調整するように構成される。動的な調整は、運転速度と、運転方向即ち前進か後進かに応じて行われる。例えば、ａ）前進している場合、ｂ）高速で運転している場合、或いはｃ）高速でかつ前進している場合に、実質的に後方を指向する撮像領域（水平線方向の視界領域）に対応する上部画像領域を、下方を指向する撮像領域に対応する下部画像領域よりも大きく表示する。前進している場合、特に高速で前進している場合には、下方を指向する撮像領域はそれ程重要ではないからである。逆に、後進（バック）しているとき、例えば、バックで駐車操作をしているときや、トラックや小型トラックを積み込用傾斜プラットフォームにバックで接近させるときには、第２の領域（下部画像領域、即ち、下方を指向する撮像領域）を、第１の領域（上部画像領域、即ち、後方を指向する撮像領域）よりも大きく表示する。
【００２８】
また、好適な一実施形態によれば、下方を指向する撮像領域は、後方を指向する撮像領域よりも、大きな歪をもっている。このことにより、正確、シャープ、かつ実質的に歪のない、後方を指向する撮像領域（水平線方向の視界領域）の画像が運転者に提供されるという有利な効果をもたらす。何故なら、水平線方向の視界領域の画像は、遠方の比較的小さな物体を認識することと同様に、後方からの車両の位置と速度を正しく推定するために不可欠であるからである。しかしながら、近接領域においては、その画像は歪を持っていてもよい。何故なら、近接領域が重要となる運転状況（例えば駐車の操作をしているとき）では、第１に、運転速度が遅く、第２に、運転者が歪を認識し、解釈するのが容易であり、また、どちらにせよ、物体が近接していることにより物体が大きく見えるからである。
【００２９】
また、好適な一実施形態によれば、本ビジュアルシステムにおいては、抽出された第１の領域及び第２の領域の大きさは、運転方向及び運転速度の少なくとも一方に応じて適応的に変化する。例えば、車両の駐車操作をしているときや、トラックや小型トラックを積み込用傾斜プラットフォームにバックで接近させるときには、第２の領域（即ち、下方を指向する撮像領域）は、車両を前進させているときよりも大きく抽出される。領域の大きさを適応的に変化させるというのは、領域をより大きくしたり、より小さくしたりすることであり、即ち、より大きな撮像角、或いはより小さな撮像角をもつ視野を構成するということである。
【００３０】
また、好適な一実施形態によれば、第１の画像及び第２の画像は、それぞれ撮像領域の部分画像であり、第１の画像及び第２の画像とは互いに結合されない。この結果、後方を指向する撮像領域と下方を指向する撮像領域との間に位置し、運転操作に関係しない情報を含む中間撮像領域は、運転者に対して表示されない。よって、運転者にとって関係のない情報の表示が回避される。
【００３１】
また、好適な一実施形態によれば、本表示ユニットは、第１の画像を上部画像領域に表示する一方、第２の画像を下部画像領域に表示し、第１の画像と第２の画像とを互いに分離して表示する。これにより、運転者は、表示された情報を容易に理解することができる。第１の画像と第２の画像が分離された表示とは、表示ユニット内において、２つの画像を継ぎ目なく表示する場合、表示された画像がこの領域で連続していないので、異なる画像領域が自動的に生成されて、かつ認識できるということである。より正確に言えば、端部が互いに結合していない２つの画像を、互いに直接隣接させて配置させることであり、これにより、２つの画像を、分離された画像として識別することができる。理解しやすくするために、２つの画像の間に、帯状の領域や線を設けてもよい。表示を分離するための線は、後方を指向する撮像領域と下方を指向する撮像領域とが継ぎ目なく結合する場合においても使用することができる。一方、２つの撮像領域がつながっていない場合は、第１の画像と第２の画像との間に、例えば、黒色の領域のような分離帯を表示ユニットで生成しても良い。
【００３２】
また、好適な一実施形態によれば、表示ユニットにおいて、第１の画像を上部画像領域に、第２の画像を下部画像領域に表示すると共に、第３の画像を中央画像領域に表示する。ここで、第３の画像は、後方を指向する撮像領域と下方を指向する撮像領域との間であって、これらの領域に隣接する中間撮像領域に対応する。この表示により、運転者は、車両後方の領域全体の全部の視界を得ることができる。
【００３３】
また、好適な一実施形態によれば、後方を指向する撮像領域は、下方を指向する撮像領域に直接隣接する。つまり、中間撮像領域の撮像角γは０°になる。この場合、中央画像領域、即ち、第３の画像は除外され、運転者に対して、画像領域全体の解釈が簡素化される。
【００３４】
また、好適な一実施形態によれば、下方を指向する撮像領域は、車両の基準部を含み、好ましくは、車両の後端部を含む領域である。下方を指向する撮像領域が車両の後端部を含むことによって、バック（後進）しているときに、車両と障害物との間の距離を容易に推定することができる。これに換えて、下方を指向する撮像領域に対応する第２の画像上に、車両後端部の仮想的な像を表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
以下、添付図面に基づいて、本発明を単なる例示として説明する。
【図１】本発明の一実施形態に係るビジュアルシステムを備えた車両を示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係るビジュアルシステムの概略図。
【図３】ビジュアルシステムの表示ユニットの概略図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、本発明に係るビジュアルシステム５０を具備する車両１０を示す図である。ビジュアルシステム５０は、車両１０の後方領域２０を監視する。図１に示す車両１０とは異なるが、実施形態のビジュアルシステム５０は、運転室から車両の後方領域２０を通常直接見ることができない商用車に好適に使用することができる。
【００３７】
ビジュアルシステム５０は、車両の後方領域２０を撮像する１つの撮像デバイス５２、例えば、カメラやイメージセンサ、を具備している。後方領域２０は、概ね後側を指向する後方撮像領域２１、概ね下側を指向する下方撮像領域２２、及び後方撮像領域２１と下方撮像領域２２との間に位置する中間撮像領域２３から成っており、これらの各撮像領域はそれぞれ隣り合っている。
【００３８】
後方撮像領域２１は水平線方向の視界領域を有している。また、下方撮像領域２２は、クローズアップ視界領域とみなすことができ、車両のバンパーを撮像できる領域であることが好ましい。
【００３９】
図１に示すように、撮像デバイス５２は、３つの異なる撮像領域２１、２２、２３を得るように構成されている。撮像デバイス５２は、例えば、広角カメラによって実現される。この種の撮像ユニットでは、垂直軸を基準とするカメラの視角は、車両の上のカメラ、即ち撮像デバイス５２の配置にも依存するが、概ね７０°から１２０°の程度の範囲を取り得る。また、この種の撮像ユニットでは、水平軸を基準とするカメラの視角は、概ね７０°から１６０°程度の範囲を取り得る。
【００４０】
垂直軸を基準として、後方撮像領域２１の撮像角（視角）αは１５°から６０°の範囲であり、下方撮像領域２２の撮像角βは３０°から９０°の範囲である。また、中間撮像領域２３の撮像角γは０°から６０°の範囲である。撮像角γが０°のとき、後方撮像領域２１と下方撮像領域２２は、継ぎ目なく結合することになる。
【００４１】
それぞれの撮像角に依存するが、下方撮像領域２２は、走行方向における道路上において、車両後端から２メートル乃至１０メートルまでの範囲の距離を取り得る。ここで、望ましい範囲は、車両後端から２メートル乃至５メートルまでの範囲である。また、後方撮像領域２１は、走行方向における道路上において、車両の後方の１０メートル又はそれ以上の位置から先の距離を取り得る。また、下方撮像領域２２の撮像角βは、車両の基準、例えば、車両１０の後端１８を含むように選択するのが好ましい。
【００４２】
ビジュアルシステム５０は画像処理ユニット５８をさらに備え、撮像ユニットのデータが入力される。そして、画像処理ユニット５８（或いは演算ユニット５８）は、撮像デバイス５２で生成された画像をそれぞれ処理する。撮像デバイス５２で生成される画像は、後方撮像領域２１、下方撮像領域２２、及び中間撮像領域２３の画像を含むものである。
【００４３】
画像処理ユニット５８の処理によって、３つの画像６１、６２、及び６３が生成される。これらの画像６１、６２、及び６３は、ビジュアルシステム５０の一部である表示ユニット６０に表示される。
【００４４】
表示ユニット６０上には、上部画像領域６４、中央画像領域６５、及び下部画像領域６６が設けられている。上部画像領域６４には、後方撮像領域（水平視界）２１に対応する第１の画像６１が表示される。中央画像領域６５には、中間撮像領域２３に対応する第３の画像６３が表示される。下部画像領域６６には、下方撮像領域（クローズアップ視界）２２に対応する第２の画像６２が表示される。３つの画像６１、６３、６２を、各画像領域６４、６５、６６にそれぞれ継ぎ目なく表示することによって、運転者は、画像領域の全体を視認することができる。
【００４５】
上記に換えて、上部画像領域６４と下部画像領域６６を分離して表示する、即ち、中央画像領域６５或いは第３の画像を表示させないようにしても良い。
【００４６】
ここで、中間撮像領域２３の撮像角γを０°に設定しても良い。このとき、後方撮像領域２１と下方撮像領域２２は継ぎ目なく結合されることになり、中間撮像領域２３は存在しないことになる。言い換えれば、運転の状況にあまり関係のない中間撮像領域２３、即ち、第３の画像６３或いは中央画像領域６５の表示が省略され、運転者にとって不必要な情報の表示が回避される。
【００４７】
一方、中間撮像領域２３が存在する場合には、画像領域６４と画像領域６６、或いは第１の画像６１と第２の画像６２とを、それぞれの画像自体の異なる描画に基づいて分離し、例えば、付加的に黒色の線で分離して表示しても良い。或いは、中央画像領域６５を、黒で塗りつぶして表示しても良い。
【００４８】
演算ユニット５８は、車両のどの位置に配置してもよい。例えば、演算ユニット５８を、撮像ユニット、或いは表示ユニット６０と一体的に形成してもよい。
【００４９】
図１に示すように、表示ユニット６０のスクリーンは、車両内において通常従来のバックミラーがある位置に装着される。即ち、スクリーンは、フランクフルト水平面（ドイツ水平面とも呼ばれる。眼窩の下縁と外耳道の上縁とを結ぶ仮想的な直線）の９５パーセンタイル順位の位置、或いはそれより高い位置に装着される。それ故、運転者に対して人間工学的環境を提供することができる。何故なら、運転者は、車両内のバックミラー１２の従来の位置に関して自分の位置を確認することができ、また、スクリーンは、バックミラーによって後方を見たとしたとき、そこに映るであろう像と同じ画像を運転者に対して提供するからである。
【００５０】
表示ユニット６０の、スクリーン、ディスプレイ、投射面等は、車両１０の運転室内に配置されるのが好ましく、また、運転者が、各自の自分の眼の位置に対して見えやすい位置に微調できるように、ある回転中心周りに調整可能であることが好ましい。
【００５１】
表示ユニット６０は、個別のスクリーンやディスプレイを具備するモニタ装置であってもよいが、これに限定されるものではない。車両本体の内部部品上に設けられる投影器であってもよい。
【００５２】
撮像デバイス５２（カメラ５２）は、車両の後部に取り付けられ、好ましくは、図１に示すように車両後部の上端部に取り付けられ、後方に向けて概略水平に位置調整されるのがよい。
【００５３】
撮像デバイス５２（カメラ５２）は光学レンズを有しており、図１に示されるように、光学レンズの光軸５４は、後方撮像領域２１の略中心に位置し、撮像角αの２等分線に対応する。
【００５４】
大きな撮像角をもつ広角レンズでは、一般に、撮像角の端部において球面収差が発生する。従来型のレンズ、即ち球面レンズを用いた場合、水平線方向の視野部分に歪が発生し、運転者が遠方の物体を認識するのが困難となる場合がある。しかしながら、光軸５４が後方撮像領域２１の略中心に位置しているという事実により、この部分は実質的には歪が無いように表示され、後方にいる車両の位置や速度を正しく推定することができ、また、遠くにある物体をはっきりと見ることもできる。
【００５５】
上記の球面レンズに換えて、撮像デバイス５２（カメラ５２）は非球面レンズを具備することもできる。非球面レンズは、光学的有効形状が球面からずれているレンズである。非球面レンズにより上述した球面収差が補正される。特に、今のケースでは、下方撮像領域２２に対応する撮像角の端部領域に発生する球面収差が補正される。非球面レンズによって、上記の歪が修正され、運転者は、下方撮像領域２２（視角領域）の画像を容易に認識することができ、起こり得る運転者の苛立ちに関して、画質を高めることができる。
【００５６】
一方、後方撮像領域２１は、車両内部のバックミラーに映る像に実質的に対応している。そして、この後方撮像領域２１は撮像ユニット６０の上部画像領域６４に配置される。このため、運転者は、表示された画像を直ちに、かつ容易に視認することができる。
【００５７】
本実施形態に係るビジュアルシステム５０では、表示ユニット６０の上部画像領域６４と下部画像領域６６とに表示されるそれぞれの画像の大きさ、或いは表示位置を、運転状況に合わせて動的かつ適応的に変化させている。動的かつ適応的な変化は、運転速度と運転方向（即ち、前進運転と後進運転）の双方に依存して実行される。
【００５８】
したがって、前方に高速で運転する場合には、第１の画像６１に描出される撮像領域の部分は、前方に低速で運転する場合に比べて小さくする。何故なら、高速運転中に運転者が最も注視する領域は水平線に近づくからである。
【００５９】
一方、バック（後進）するとき、即ち、車両１０を駐車操作する期間、或いは、トラックや小型トラックを、積み込用傾斜プラットフォーム等に向かってバックで移動させるときは、第２の画像６２に描出される撮像領域の部分は、車両を前進させるときに比べて大きくする。
【００６０】
ここで、撮像角α、βは、後方撮像領域２１と下方撮像領域２２とが継ぎ目なく結合されるように（即ち、撮像角γが存在しないように）選定することもできる。このことは、表示される第１及び第２の画像６１、６２にそれぞれ対応する後方撮像領域２１と下方撮像領域２２の撮像角α、βが変化することを意味しており、また、撮像角γも変化することを意味している。撮像角γがゼロの時には、前述したように、第１の画像６１と第２の画像６２との間に分離用の境界を配置するのが有効かもしれない。
【００６１】
加えて、例えば、撮像デバイス５２を回転中心周りに回転させることにより、光軸５４を下方撮像領域２２の略中心に設定して撮像角βの２等分線に対応させてもよい。これによって、下方撮像領域２２の描出を補正することができる。
【００６２】
上記に換えて、或いは上記に加えて、上部画像領域６４と下部画像領域６６の大きさを、それぞれ変えてもよい。例えば、車両を前進させているとき、上部画像領域６４を、バックさせているときよりも表示ユニット６０上に大きく表示させる。或いは、車両を前進させているとき、上部画像領域６４を下部画像領域６６よりも大きく表示させる。或いは、車両を前進させているとき、上部画像領域６４をバックさせているときよりも大きく表示すると共にさらに下部画像領域６６よりも大きく表示させる。一方、車両をバックさせているとき、下部画像領域６６を、前進させているときよりも大きく表示させる。或いは、車両をバックさせているとき、下部画像領域６６を上部画像領域６４よりも大きく表示させる。或いは、車両をバックさせているとき、下部画像領域６６を前進させているときよりも大きく表示すると共に、さらに上部画像領域６４よりも大きく表示させる。そして、中間撮像領域２３が描出されているか否かににもよるが、もし描画されているとすると、上記に対応させて、中央画像領域６５の大きさを変化させても良い。
【００６３】
上述したように、本ビジュアルシステムは、車両の運転方向および運転速度の少なくとも一方に応じて、抽出された第１の領域と第２の領域の大きさを調整する。つまり、本ビジュアルシステムは、後方撮像領域２１の撮像角α、下方撮像領域２２の撮像角β、及び中間撮像領域２３の撮像角γを、お互いにそれぞれ対応させて選択することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０  車両
１２  車両内のバックミラー
１８  車両の後端
２０  車両の後方領域
２１  後方撮像領域（水平線方向視界領域）
２２  下方撮像領域（クローズアップ視界領域）
２３  中間撮像領域
５０  ビジュアルシステム
５２  撮像デバイス
５４  光軸
５８  演算ユニット（画像処理ユニット）
６０  表示ユニット
６１  第１の画像
６２  第２の画像
６３  第３の画像
６４  上部画像領域
６５  中央画像領域
６６  下部画像領域
α  （水平線方向視界領域の）撮像角
β  （クローズアップ視界領域の）撮像角
γ  （中間撮像領域の）撮像角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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