(57)【要約】【課題】後退時における車両周囲の状況を運転者がより分かりやすく把握できる「走行支援画像表示システム」を提供する。【解決手段】第１の表示パネル４１と第２の表示パネル４２とを備え、第２の表示パネル４２は、第１の表示パネル４１よりも運転席側に、第１の表示パネル４１の視角の範囲外となるように第１の表示パネル４１に対して所定の角度を持って設置する。そして、画像処理部２０において撮像画像から生成した車両後方画像を第１の表示パネル４１に表示させるとともに、トップビュー画像を第２の表示パネル４２に表示させることにより、車両後方画像およびトップビュー画像を共に広い範囲で表示することができるようにするとともに、車両後方画像とトップビュー画像とが縦方向に並んだ状態で立体的に表示されるようにして、運転者が両方の画像を少ない視線移動でほぼ同時に見ることができるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部による撮像画像から車両後方視点の車両後方画像および車両上方視点の俯瞰画像を生成する画像処理部と、
運転席より前方に設置され、上記画像処理部により生成された上記車両後方画像を表示するための第１の表示パネルと、
上記第１の表示パネルよりも運転席側かつ下側で、上記第１の表示パネルの視角の範囲外となるように上記第１の表示パネルに対して所定の角度を持って設置され、上記画像処理部により生成された上記俯瞰画像を表示するための第２の表示パネルと、
上記第１の表示パネルおよび上記第２の表示パネルに対する上記車両後方画像および上記俯瞰画像の表示を制御する表示制御部とを備えたことを特徴とする走行支援画像表示システム。
【請求項２】
上記第１の表示パネルは、車両のダッシュボードのインストルメントパネルに設けられた表示パネルであり、
上記第２の表示パネルは、上記ダッシュボード上で上記インストルメントパネルよりも運転席側の領域に設けられた表示パネルであり、上記第１の表示パネルに対して所定の角度を持って設置されていることを特徴とする請求項１に記載の走行支援画像表示システム。
【請求項３】
上記表示制御部は、上記車両の後方が画面上側となる向きに上記俯瞰画像を表示させることを特徴とする請求項１または２に記載の走行支援画像表示システム。
【請求項４】
車両の操舵角情報に基づいて上記車両の走行軌跡を予測する走行軌跡予測部と、
上記走行軌跡予測部により予測された走行軌跡に基づいて、上記車両後方画像および上記俯瞰画像に表示するための走行予測線を生成する走行予測線生成部とを更に備え、
上記表示制御部は、上記車両後方画像および上記俯瞰画像の双方に、上記走行予測線生成部により生成された走行予測線を表示させることを特徴とする請求項３に記載の走行支援画像表示システム。
【請求項５】
上記画像処理部は、上記車両後方画像に代えて、車両前方視点の車両前方画像を上記撮像画像から生成し、
上記画像処理部により生成された上記車両前方画像を上記第１の表示パネルに表示するとともに、上記俯瞰画像を上記第２の表示パネルに表示するようにしたことを特徴とする請求項１，２または４の何れか１項に記載の走行支援画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行支援画像表示システムに関し、特に、複数の車載カメラによる撮像画像から車両周囲の走行支援画像を生成して表示するシステムに用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、クラスターメータのフルグラフィック化が進んでいる。クラスターメータとは、走行速度、エンジン回転速度、燃料の残量といった車両の走行に必要な各種メータを集合させたユニットのことである。通常、このクラスターメータは、ダッシュボードに組み付けられたインストルメントパネル（以下、インパネという）を利用して構成される。クラスターメータのフルグラフィック化は、このインパネを液晶ディスプレイ等により構成することによって実現されている。
【０００３】
最近では、インパネに設けられた液晶ディスプレイ（以下、インパネディスプレイという）に対し、各種メータ情報を表示することに加え、ナビゲーション装置による走行案内情報を表示するようになされた車両も存在する。また、ギアがリバースポジションに入れられたときに、車載カメラで撮像した車両後方画像をインパネディスプレイに表示させるようになされた車両も知られている。
【０００４】
なお、リバースギヤへの入力時に、前後左右の車載カメラで撮像した車両周囲画像から視点変換画像を生成し、当該視点変換画像を自車両画像と共にディスプレイに表示させる技術も知られている。視点変換画像とは、車両周囲画像を視点変換することにより、自車両の上方の仮想視点から見たときの俯瞰画像である（以下、視点変換画像の中央に自車両画像を合成したものをトップビュー画像という）。
【０００５】
一般に、トップビュー画像は、車両後方の表示範囲が狭くなる。これは、車載ディスプレイは横長の形状であるのに対し、車両前方から後方までの表示範囲が縦長に広くなるからである。このため、車両後方に障害物がある場合、車両がそれに接近してからでないと、トップビュー画像内に表示されない。そこで、トップビュー画像の後方表示範囲の不足を補うために、トップビュー画像と車両後方画像とを２画面表示するようにした技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１に記載の運転支援装置では、撮像手段で撮像した車両の後方周囲画像から仮想視点画像と後方視点画像とを作成し、仮想視点画像の一部からなる近距離画像と後方視点画像の一部からなる遠距離画像とが上下に表示されるよう画面合成し、運転支援画像として表示手段に表示する。ここで、仮想視点画像の一部からなる近距離画像に関しては、車両後方が画面上側となる向きに表示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２４４２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、横長形状の車載ディスプレイを上下方向に２画面分割し、それぞれの分割画面に対して仮想視点画像と後方視点画像とを表示している。このため、仮想視点画像および後方視点画像のそれぞれについて一部を切り出して表示せざるを得ず、表示範囲が狭くなってしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、車両後方画像とトップビュー画像とをそれぞれ広い表示範囲をもって表示させることができ、後退時における車両周囲の状況を運転者がより分かりやすく把握できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するために、本発明では、第１の表示パネルと第２の表示パネルとの２つの表示パネルを備え、第２の表示パネルは、運転席より前方に設置された第１の表示パネルよりも運転席側かつ下側で、第１の表示パネルの視角の範囲外となるように第１の表示パネルに対して所定の角度を持って設置する。そして、撮像画像から生成した車両後方視点の車両後方画像を第１の表示パネルに表示させるとともに、車両上方視点の俯瞰画像を第２の表示パネルに表示させるようにしている。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように構成した本発明によれば、第１の表示パネルに対して車両後方画像を広い範囲で表示するとともに、第２の表示パネルに対して俯瞰画像を広い範囲で表示することができる。また、車両後方画像と俯瞰画像とが縦方向に並んだ状態で立体的に表示されるため、運転者は両方の画像を少ない視線移動でほぼ同時に見ることができる。このように、本発明によれば、車両後方画像と俯瞰画像とをそれぞれ広い表示範囲をもって表示させることができ、後退時における車両周囲の状況を運転者がより分かりやすく把握することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態による走行支援画像表示システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態による第１の表示パネルおよび第２の表示パネルの具体例を示す図である。
【図３】本実施形態による第１の表示パネルおよび第２の表示パネルを模式的に示した図である。
【図４】他の実施形態に係る走行支援画像表示システムの構成例を示す図である。
【図５】他の実施形態において各表示パネルに表示される車両後方画像およびトップビュー画像の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による走行支援画像表示システムの構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の走行支援画像表示システムは、撮像部１０、画像処理部２０、表示制御部３０および表示部４０を備えて構成されている。
【００１４】
撮像部１０は、車両の周囲を撮像するものであり、車両の異なる場所に設置された複数の車載カメラを備えている。すなわち、撮像部１０は、車両の前方を撮像するためのフロントカメラ１１、車両の左側方を撮像するための左サイドカメラ１２、車両の右側方を撮像するための右サイドカメラ１３および車両の後方を撮像するためのリアカメラ１４により構成されている。
【００１５】
画像処理部２０は、撮像部１０による撮像画像から車両後方視点の車両後方画像および車両上方視点の俯瞰画像（トップビュー画像）を生成するものであり、その機能構成として、画像取得部２１、後方画像生成部２２、俯瞰画像生成部２３、マッピングテーブル記憶部２４および自車両画像記憶部２５を備えている。
【００１６】
なお、上記各機能ブロック２１〜２３は、ハードウェア、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、各機能ブロック２１〜２３は、実際にはコンピュータのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。
【００１７】
画像取得部２１は、複数の車載カメラ１１〜１４によって撮像された複数方向の画像をそれぞれ取得する。後方画像生成部２２は、画像取得部２１により取得された車両後方の撮像画像（リアカメラ１４による撮像画像）から車両後方画像を生成する。すなわち、後方画像生成部２２は、車両後方の撮像画像に対して歪み補正などの処理を行うことにより、車両後方画像を生成する。この車両後方画像は、リアカメラ１４の視点から車両後方を見た画像である。
【００１８】
俯瞰画像生成部２３は、画像取得部２１により取得された複数方向の撮像画像（各方向の車載カメラ１１〜１４による撮像画像）から、車両上方の仮想視点から見た俯瞰画像（トップビュー画像）を生成する。すなわち、俯瞰画像生成部２３は、マッピングテーブル記憶部２４に記憶されているマッピングテーブル（座標変換情報）を用いて、画像取得部２１により取得された各方向の撮像画像に対して視点変換処理を行う。そして、このようにして生成した視点変換画像の中央に、自車両画像記憶部２５に記憶されている自車両画像を合成することにより、自車両を上空の仮想視点から見たトップビュー画像を生成する。
【００１９】
なお、マッピングテーブル記憶部２４は、各車載カメラ１１〜１４により撮像されたカメラ視点による画像の画素データと、自車両上方の仮想視点によるトップビュー画像の画素データとの対応関係を記憶したテーブルであり、車載カメラ１１〜１４により撮像された画像内の各画素が、トップビュー画像のどの画素に対応するかを示す変換情報を記憶している。
【００２０】
本実施形態において、俯瞰画像生成部２３は、車両の後方が画面上側となる向きにトップビュー画像を生成する。例えば、マッピングテーブル記憶部２４に記憶するマッピングテーブルについて、車両後方が画面上側、車両前方が画面下側、車両左側方が画面右側、車両右側方が画面左側となるように変換情報を生成しておき、その変換情報に基づいて生成した視点変換画像の中央に、車両後方が画面上側を向くようにして自車両画像を合成する。
【００２１】
表示制御部３０は、後方画像生成部２２により生成された車両後方画像および俯瞰画像生成部２３により生成されたトップビュー画像を表示部４０に表示させるように制御する。表示部４０は、第１の表示パネル４１および第２の表示パネル４２を備えている。表示制御部３０は、第１の表示パネル４１および第２の表示パネル４２に対する車両後方画像およびトップビュー画像の表示を制御する。具体的には、表示制御部３０は、車両後方画像を第１の表示パネル４１に表示させ、トップビュー画像を第２の表示パネル４２に表示させる。
【００２２】
図２は、第１の表示パネル４１および第２の表示パネル４２の具体例を示す図である。図２に示すように、第１の表示パネル４１は、運転席より前方にある車両のダッシュボードのインストルメントパネルに設けられた表示パネルである。第２の表示パネル４２は、ダッシュボード上でインストルメントパネルよりも運転席側かつ下側の領域に設けられた表示パネルであり、第１の表示パネル４１の視角の範囲外となるように第１の表示パネル４１に対して所定の角度を持って設置されている。すなわち、第２の表示パネル４２は、ダッシュボード上でインストルメントパネルとステアリングとの間の領域に設置されている。
【００２３】
図３は、第１の表示パネル４１および第２の表示パネル４２を模式的に示した図である。上述したように、第１の表示パネル４１には、リアカメラ１４の視点による車両後方画像が表示される。また、第２の表示パネル４２には、車両上方の仮想視点によるトップビュー画像が表示される。ここで、第２の表示パネル４２には、車両の後方が画面上側（第１の表示パネル４１の側）となる向きにトップビュー画像が表示される。
【００２４】
以上のように構成した本実施形態によれば、ダッシュボード上に第２の表示パネル４２を設置して、従来使われていなかったデッドスペースを有効活用し、第１の表示パネル４１に対して車両後方画像を広い範囲で表示するとともに、第２の表示パネル４２に対してトップビュー画像を広い範囲で表示することができる。また、車両後方画像とトップビュー画像とが縦方向に並んだ状態で立体的に表示されるため、運転者は両方の画像を少ない視線移動でほぼ同時に見ることができる。
【００２５】
また、本実施形態によれば、トップビュー画像の後方の延長線上に車両後方画像が表示される形態となるので、従来のように車両後方画像とトップビュー画像とを横に並べて２画面表示する場合と異なり、運転者の視線方向が一致し、違和感を低減することができる。また、トップビュー画像および車両後方画像は共に、画面上側が自車両後方の向きとなるため、ハンドル操作時に表示画像の曲がる方向が同じとなり、運転者が混乱せずに状況を認識しやすくなる。
【００２６】
このように、本実施形態によれば、後退時における車両周囲の状況を運転者がより分かりやすく把握することができるようになる。
【００２７】
図４は、他の実施形態に係る走行支援画像表示システムの構成例を示す図である。図４に示すように、他の実施形態に係る走行支援画像表示システムでは、画像処理部２０は、走行軌跡予測部２６および走行予測線生成部２７を更に備えている。また、表示制御部３０に代えて表示制御部３０’を備えている。
【００２８】
走行軌跡予測部２６は、図示しない舵角センサにより検出される車両の操舵角情報に基づいて、車両の走行軌跡を予測する。走行予測線生成部２７は、走行軌跡予測部２６により予測された走行軌跡に基づいて、車両後方画像およびトップビュー画像に表示するための走行予測線を生成する。表示制御部３０’は、車両後方画像およびトップビュー画像の双方に、走行予測線生成部２７により生成された走行予測線を重畳して表示させる。なお、走行軌跡の予測および走行予測線の生成は、公知の技術を用いることが可能である。
【００２９】
図５は、表示制御部３０’により表示される車両後方画像およびトップビュー画像の一例を示す図である。上述したように、トップビュー画像の後方の延長線上に車両後方画像が表示される形態で、かつ、トップビュー画像および車両後方画像は共に画面上側が自車両後方の向きとなるため、ハンドル操作時に表示画像の曲がる方向は同じとなる。このような状態のトップビュー画像および車両後方画像の双方に走行予測線を表示させると、トップビュー画像に表示された走行予測線５１の先に、車両後方画像に表示された走行予測線５２が存在するように見える。
【００３０】
これにより、他の実施形態によれば、後退時における車両周囲の状況を運転者が分かりやすく把握することができることに加え、現在のハンドル操舵角で予測される走行軌跡もより分かりやすく把握することができるようになる。
【００３１】
なお、上記実施形態では、第１の表示パネル４１をインストルメントパネルに設けるとともに、その手前のダッシュボード上に第２の表示パネル４２を設ける例について説明したが、本発明はこれに限定されない。第１の表示パネル４１よりも運転席側で、第１の表示パネル４１の視角の範囲外となるように第１の表示パネル４１に対して所定の角度を持って第２の表示パネル４２を設置する関係であれば、上記実施形態とは異なる他の場所に第１の表示パネル４１および第２の表示パネル４２を設置してよい。例えば、第１の表示パネル４１を車両中央寄りのダッシュボード上に設けるとともに、その手前のセンターコンソール上に第２の表示パネル４２を設けるようにしてもよい。
【００３２】
また、上記実施形態では、トップビュー画像と車両後方画像との組み合わせを表示する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１の表示パネル４１に車両前方画像を表示するとともに、第２の表示パネル４２にトップビュー画像を表示するようにしてもよい。この場合、第２の表示パネル４２には、車両の前方が画面上側となる向きにトップビュー画像を表示する。
【００３３】
また、上記実施形態では、俯瞰画像生成部２３により車両の後方が画面上側となる向きにトップビュー画像を生成し、これを表示制御部３０が第２の表示パネル４２に表示させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、俯瞰画像生成部２３により車両の前方が画面上側となる向きにトップビュー画像を生成し、これを表示制御部３０が上下左右を反転させた状態で第２の表示パネル４２に表示させるようにしてもよい。
【００３４】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  撮像部
２０  画像処理部
２１  画像取得部
２２  後方画像生成部
２３  俯瞰画像生成部
２６  走行軌跡予測部
２７  走行予測線生成部
３０，３０’  表示制御部
４１  第１の表示パネル
４２  第２の表示パネル
【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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