(57)【要約】【課題】走行道路の傾斜状態が長く続く場合であっても車両後方の所定範囲を正しく表示することができる車両後方表示装置を提供すること。【解決手段】車両後方表示装置１００は、車両後方を撮像するカメラ１０と、カメラ１０によって撮像された車両後方の画像を表示する画像格納部１２、表示対象範囲抽出部１４、表示処理部１６、表示装置１８と、車両の前後方向の傾斜変化を検出する傾斜検出部２０、傾斜判定部２２と、傾斜変化が検出されてから所定範囲を走行中の間、表示装置１８による表示範囲に対応する撮像範囲を上下方向に切り替え、その後傾斜変化がなくなったときに撮像範囲を元に戻す撮像範囲切替部２４とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両後方を撮像するカメラと、
前記カメラによって撮像された車両後方の画像を表示する表示手段と、
車両の前後方向の傾斜変化を検出する傾斜検出手段と、
前記傾斜検出手段によって傾斜変化が検出されてから所定範囲を走行中の間、前記表示手段による表示範囲に対応する撮像範囲を上下方向に切り替え、その後傾斜変化がなくなったときに前記撮像範囲を元に戻す撮像範囲切替手段と、
を備えることを特徴とする車両後方表示装置。
【請求項２】
前記撮像範囲切替手段は、傾斜変化が検出された場合であって、車両の前後方向の向きが上方に変化している場合に前記撮像範囲を上方向に切り替え、車両の前後方向の向きが下方に変化している場合に前記撮像範囲を下方向に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の車両後方表示装置。
【請求項３】
前記撮像範囲切替手段は、車両の前後方向の向きの変化量が大きいほど、前記撮像範囲を上下方向に切り替える程度を大きく設定することを特徴とする請求項２に記載の車両後方表示装置。
【請求項４】
前記所定範囲は、一定距離であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両後方表示装置。
【請求項５】
前記撮像範囲切替手段は、前記傾斜検出手段によって検出された傾斜変化が所定のしきい値に達したときに前記撮像範囲の切り替えを行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両後方表示装置。
【請求項６】
前記撮像範囲切替手段は、前記撮像範囲を徐々に戻すことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両後方表示装置。
【請求項７】
前記傾斜検出手段は、ジャイロまたは加速度センサの出力値に基づいて、前記車両の前後方向の傾斜変化を検出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両後方表示装置。
【請求項８】
前記傾斜検出手段は、地図データベースに記憶されている傾斜情報に基づいて、前記車両の前後方向の傾斜変化を検出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両後方表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両後方をカメラで撮像して表示する車両後方表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の後部にカメラを設置して車両後方を撮像して車内の表示部に表示するとともに、車両の傾斜状態に応じて映像の表示範囲を切り替えるようにした映像表示システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この映像表示システムでは、現在位置の勾配と現在位置から後方に離れた位置の勾配との差分の絶対値が設定値より大きい場合に、映像の表示範囲を切り替えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１３４１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した特許文献１に開示された映像表示システムでは、車両が上り坂に差し掛かって勾配の差分の絶対値が設定値よりも大きくなったときに映像の表示範囲を上側にシフトし、上り坂が終了したときに映像の表示範囲を下側にシフトするようになっており、上り坂が長く続く場合にはその間映像の表示範囲が上側にシフトした状態が維持されてしまい、車両後方を正しく撮像して表示することができないという問題があった。車両が長い下り坂を走行中の場合も同様であり、その間映像の表示範囲が下側にシフトした状態が維持されてしまい、車両後方を正しく撮像して表示することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、走行道路の傾斜状態が長く続く場合であっても車両後方の所定範囲を正しく表示することができる車両後方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】
上述した課題を解決するために、本発明の車両後方表示装置は、車両後方を撮像するカメラと、カメラによって撮像された車両後方の画像を表示する表示手段と、車両の前後方向の傾斜変化を検出する傾斜検出手段と、傾斜検出手段によって傾斜変化が検出されてから所定範囲を走行中の間、表示手段による表示範囲に対応する撮像範囲を上下方向に切り替え、その後傾斜変化がなくなったときに撮像範囲を元に戻す撮像範囲切替手段とを備えている。これにより、長い下り坂や長い登り坂を走行中の場合に、表示範囲に対応する撮像範囲の位置（上下方向の向き）を戻すため、車両後方の所定範囲を正しく表示することが可能となる。
【０００７】
また、上述した撮像範囲切替手段は、傾斜変化が検出された場合であって、車両の前後方向の向きが上方に変化している場合に撮像範囲を上方向に切り替え、車両の前後方向の向きが下方に変化している場合に撮像範囲を下方向に切り替えることが望ましい。これにより、道路の傾斜に合わせて車両の前後方向が傾く向きに応じて、表示範囲に対応する撮像範囲を適切に切り替えることが可能となる。
【０００８】
また、上述した撮像範囲切替手段は、車両の前後方向の向きの変化量が大きいほど、撮像範囲を上下方向に切り替える程度を大きく設定することが望ましい。これにより、道路の傾斜に合わせて車両の前後方向が傾く程度に応じて、表示範囲に対応する撮像範囲の位置を適切に切り替えることが可能となる。
【０００９】
また、上述した所定範囲は、一定距離であることが望ましい。これにより、一定距離を走行中の間、表示範囲に対応する撮像範囲を切り替えることにより、傾斜変化前の路面の状態を確実に確認することが可能となる。
【００１０】
また、上述した撮像範囲切替手段は、傾斜検出手段によって検出された傾斜変化が所定のしきい値に達したときに撮像範囲の切り替えを行うことが望ましい。これにより、車両の傾斜状態がわずかに変化したときに、表示範囲に対応する撮像範囲が切り替わってしまうことがなく、表示内容が頻繁に変化してしまうことを防止することができる。
【００１１】
また、上述した撮像範囲切替手段は、撮像範囲を徐々に戻すことが望ましい。これにより、傾斜変化がなくなった際に、表示範囲に対応する撮像範囲が急激に変化することがなく、表示内容が急に変化してしまうことを防止することができる。
【００１２】
また、上述した傾斜検出手段は、ジャイロまたは加速度センサの出力値に基づいて、車両の前後方向の傾斜変化を検出することが望ましい。あるいは、上述した傾斜検出手段は、地図データベースに記憶されている傾斜情報に基づいて、車両の前後方向の傾斜変化を検出することが望ましい。これにより、車両の傾斜変化を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態の車両後方表示装置の構成を示す図である。
【図２】カメラの画角と表示対象範囲の関係を示す図である。
【図３】道路の傾斜変化に応じて撮像範囲ｂを変更する動作手順を示す流れ図である。
【図４】道路の傾斜状態と撮像範囲ｂとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した一実施形態の車両後方表示装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、一実施形態の車両後方表示装置の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の車両後方表示装置１００は、カメラ１０、画像格納部１２、表示対象範囲抽出部１４、表示処理部１６、表示装置１８、傾斜検出部２０、傾斜判定部２２、撮像範囲切替部２４を備えている。この車両後方表示装置１００は車両に搭載されており、例えば、電子ミラーの機能を実現することができる。
【００１６】
カメラ１０は、車両後方を所定の画角（視野角）で撮像するためのものであり、例えば車両後部に取り付けられている。なお、車両後方を撮像できる位置であれば、車内に取り付けられていてもよい。画像格納部１２は、カメラ１０によって撮像された画像を格納する。表示対象範囲抽出部１４は、画像格納部１２に格納された画像の中から、表示対象範囲となる部分画像を抽出する。
【００１７】
図２は、カメラ１０の画角と表示対象範囲の関係を示す図である。図２に示すように、例えば車両Ｇの後部にカメラ１０が取り付けられており、その画角をａとする。表示対象範囲ｂは、この画角ａの一部であって、電子ミラーとして必要な撮像範囲ｂに一致する。
【００１８】
表示処理部１６は、表示対象範囲抽出部１４によって抽出された部分画像を表示装置１８に表示する。表示装置１８は、ＬＣＤや有機ＥＬなどを用いて構成され、車両のセンターコンソールやダッシュボード、あるいはルームミラーに対応する位置に設置されている。
【００１９】
傾斜検出部２０は、自車両の前後方向の傾斜角度（水平に対する角度）を検出する。この傾斜検出部２０は、例えば、ジャイロ（センサ）や加速度センサを用いて構成することができる。傾斜判定部２２は、傾斜検出部２０の出力値（検出された傾斜角度）に基づいて、傾斜変化の有無と、傾斜変化がある場合の変化量とを判定する。傾斜変化の有無判定は、例えば、傾斜変化の量が所定のしきい値を超えたか否かを調べることにより行うことが考えられる。
【００２０】
撮像範囲切替部２４は、傾斜判定部２２によって傾斜変化有りの判定がなされてから自車両が所定範囲を走行中の間、表示装置１８による表示範囲に対応する撮像範囲ｂ（図２に示す表示対象範囲ｂ、表示対象範囲抽出部１４によって抽出する部分画像の範囲）を上下方向に切り替え、その後傾斜変化がなくなったときに撮像範囲ｂを元に戻す。この所定範囲は、例えば一定距離であり、所定の走行距離ごとに出力される車速パルスを用いてこの一定距離を判定したり、カメラ１０を用いて撮像された画像に基づいて一定距離を判定する場合などが考えられる。
【００２１】
上述した画像格納部１２、表示対象範囲抽出部１４、表示処理部１６、表示装置１８が表示手段に、傾斜検出部２０、傾斜判定部２２が傾斜検出手段に、撮像範囲切替部２４が撮像範囲切替手段にそれぞれ対応する。
【００２２】
次に、道路の傾斜変化に応じて、表示装置１８による表示範囲に対応する撮像範囲ｂを変更する動作について説明する。
【００２３】
図３は、道路の傾斜変化に応じて撮像範囲ｂを変更する動作手順を示す流れ図である。なお、この動作手順とは別に（並行して）、カメラ１０によって撮像された画像の中から撮像範囲ｂ（図２）に対応する表示対象範囲の部分画像を抽出して表示装置１８に表示する動作が所定の時間間隔（１／３０秒間隔）で行われる。
【００２４】
車両が走行を開始した直後から、撮像範囲切替部２４は、傾斜変化ありか否かを判定する（ステップ１００）。傾斜変化がない場合には否定判断が行われ、この判定が繰り返される。また、傾斜変化があった場合（変化量が所定のしきい値を超えている場合）ににはステップ１００の判定において肯定判断が行われる。
【００２５】
次に、撮像範囲切替部２４は、傾斜変化後の車両の前後方向の向き（傾斜）が傾斜変化前に比べて上方に変化しているか否かを判定する（ステップ１０２）。上方に変化している場合とは、平坦な道路から登り坂に進入した場合や、下り坂から平坦な道路に進入した場合などである。これらの場合には肯定判断が行われる。次に、撮像範囲切替部２４は、傾斜変化の変化量に応じて、撮像範囲ｂを上方向に切り替える（ステップ１０４）。
【００２６】
また、傾斜変化後の車両の前後方向の向き（傾斜）が傾斜変化前に比べて下方に変化している場合にはステップ１０２の判定において否定判断が行われる。下方に変化している場合とは、平坦な道路から下り坂に進入した場合や、登り坂から平坦な道路に進入した場合などである。次に、撮像範囲切替部２４は、傾斜変化の変化量に応じて、撮像範囲ｂを下方向に切り替える（ステップ１０６）。
【００２７】
ステップ１０４、１０６において撮像範囲ｂが切り替えられると、次に、撮像範囲切替部２４は、傾斜変化がなくなったか否かを判定する（ステップ１０８）。傾斜変化が継続している場合には否定判断が行われ、ステップ１０２に戻って傾斜変化の向きを判定する動作以降の各動作が繰り返される。
【００２８】
また、傾斜変化がなくなった場合にはステップ１０８の判定において肯定判断が行われる。次に、撮像範囲切替部２４は、傾斜変化がなくなってから一定距離走行したか否かを判定する（ステップ１１０）。一定距離に達していない場合には否定判断が行われ、この判定が繰り返される。
【００２９】
また、一定距離に達するとステップ１１０の判定において肯定判断が行われる。次に、撮像範囲切替部２４は、それまで上方向（ステップ１０４）あるいは下方向（ステップ１０６）に切り替えられていた撮像範囲ｂを元に戻す（ステップ１１２）。以後、ステップ１００に戻って、傾斜変化の有無判定以降の動作が繰り返される。
【００３０】
図４は、道路の傾斜状態と撮像範囲ｂ（図２）との関係を示す図である。図４（Ａ）において、Ｇ１、Ｇ４、Ｇ５は、平坦な道路を走行中の車両を、Ｇ２、Ｇ３は上り坂を走行中の車両を示している。また、図４（Ｂ）は、撮像範囲ｂの変化の状態（変化量）を示しており、「＋」は撮像範囲ｂが上向きに切り替わることを、「−」は撮像範囲ｂが下向きに切り替わることを示している。
【００３１】
図４（Ａ）に示すように、車両が平坦な道路から上り坂に差し掛かると（Ｇ１→Ｇ２）、図４（Ｂ）に示すように、表示対象範囲としての撮像範囲ｂが水平方向から上向きに変更される。その後、上り坂を走行中は、この撮像範囲ｂが水平方向（車両の向きを基準とした場合の水平方向）に戻される。次に、車両が登り坂から平坦な道路に差し掛かると（Ｇ３→Ｇ４）、表示対象範囲としての撮像範囲ｂが水平方向から下向きに変更される。その後、平坦な道路を走行中（Ｇ５）は、この撮像範囲ｂが水平方向に戻される。
【００３２】
このように、本実施形態の車両後方表示装置１００では、長い下り坂や長い登り坂を走行中の場合に、表示装置１８の表示範囲に対応する撮像範囲ｂの位置（上下方向の向き）を戻すため、車両後方の所定範囲を正しく表示することが可能となる。この場合に、車両の前後方向の向きが上方に変化している場合に撮像範囲ｂを上方向に切り替え、車両の前後方向の向きが下方に変化している場合に撮像範囲ｂを下方向に切り替えることにより、道路の傾斜に合わせて車両の前後方向が傾く向きに応じて、表示範囲に対応する撮像範囲ｂを適切に切り替えることが可能となる。
【００３３】
また、車両の前後方向の向きの変化量が大きいほど、撮像範囲ｂを上下方向に切り替える程度を大きく設定しているため、表示範囲に対応する撮像範囲ｂの位置を適切に切り替えることが可能となる。
【００３４】
また、一定距離を走行中の間、表示範囲に対応する撮像範囲ｂを切り替えることにより、傾斜変化前の路面の状態を確実に確認することが可能となる。
【００３５】
また、検出（判定）された傾斜変化が所定のしきい値に達したときに撮像範囲ｂの切り替えを行うことにより、車両の傾斜状態がわずかに変化したときに、表示範囲に対応する撮像範囲ｂが切り替わってしまうことがなく、表示内容が頻繁に変化してしまうことを防止することができる。
【００３６】
また、上述した撮像範囲切替手段は、撮像範囲を徐々に戻すことにより、傾斜変化がなくなった際に、表示範囲に対応する撮像範囲ｂが急激に変化することがなく、表示内容が急に変化してしまうことを防止することができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、車両後部に取り付けられたカメラ１０で車両後方を撮像する場合について説明したが、左右のドアミラーを電子ミラーで実現する場合等においては、車両の左右側面のそれぞれにカメラを取り付けるようにしてもよい。また、電子ミラーの機能を実現する場合だけに限らず、ルームミラーやドアミラーとは別にカメラ１０を用いて車両後方を撮像して表示装置１８に表示する場合について本発明を適用することができる。
【００３８】
また、上述した実施形態では、車両に取り付けられた傾斜検出部２０を用いて自車両の前後方向の傾斜角度を検出して傾斜変化の有無と変化量を判定するようにしたが、地図データベースに記憶されている傾斜情報に基づいて、これらの検出、判定を行うようにしてもよい。例えば、地図データベースに道路の傾斜情報を記憶しておいて（地図データベース自体は車両に搭載してもよいし、通信で接続可能なサーバ等に搭載するようにしてもよい）、自車位置検出部によってＧＰＳ等を利用して自車位置を検出し、傾斜情報読出部によって自車位置近傍の道路の傾斜情報を地図データベースから読み出し、この読み出された傾斜情報に基づいて傾斜判定部２２によって車両の前後方向の傾斜変化を判定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
上述したように、本発明によれば、長い下り坂や長い登り坂を走行中の場合に、表示範囲に対応する撮像範囲の位置（上下方向の向き）を戻すため、車両後方の所定範囲を正しく表示することが可能となる。
【符号の説明】
【００４０】
１０  カメラ
１２  画像格納部
１４  表示対象範囲抽出部
１６  表示処理部
１８  表示装置
２０  傾斜検出部
２２  傾斜判定部
２４  撮像範囲切替部
１００  車両後方表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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