(57)【要約】【課題】光学ミラーに映る像と同じような撮影画像を表示可能な車両用視認装置、及び車両用視認装置の撮影部の画角設定方法を提供することを目的とする。【解決手段】後方カメラから注目対象までの距離と、ハーフミラーに映る注目対象の大きさに対するモニタに表示された注目対象の大きさの比と、の関係を後方カメラの画角を所定値に固定して求めたときに、当該関係における無限遠における注目対象の大きさが、ハーフミラーに映る注目対象の大きさに対して０．３３倍〜０．５倍の大きさとなるように、後方カメラの画角を設定する。【選択図】図４
2019142335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に設けられて車両後方の撮影画像を表示する表示部と、
車両後部に配置されて前記表示部に表示する前記車両後方の撮影画像を撮影し、かつ前記撮影画像を前記表示部に表示したときに無限遠における注目対象の大きさが、前記表示部の位置に光学ミラーを配置したと仮定した場合に前記光学ミラーに映る前記注目対象の大きさに対して０．３３倍以上の大きさとなる画角に設定された撮影部と、
を備えた車両用視認装置。
【請求項２】
前記撮影部は、前記無限遠における前記注目対象の大きさが前記光学ミラーに映る前記注目対象の大きさに対して０．３３倍〜０．５倍となる画角に設定された請求項１に記載の車両用視認装置。
【請求項３】
車室内に設けられて車両後方の撮影画像を表示する表示部と、車両後部に配置されて車両後方を撮影することにより前記表示部に表示する前記撮影画像を撮影する撮影部と、を備えた車両用視認装置の前記撮影部の画角設定方法であって、
前記表示部の位置に光学ミラーを配置したと仮定した場合に前記光学ミラーに映る注目対象の無限遠における大きさと、無限遠における前記表示部に表示された前記注目対象の大きさとの比に基づいて、前記撮影部の画角を設定する車両用視認装置の撮影部の画角設定方法。
【請求項４】
前記撮影部の画角の設定は、前記撮影部から前記注目対象までの距離と、前記光学ミラーに映る前記注目対象の大きさに対する表示部に表示された前記注目対象の大きさの比との関係を前記撮影部の画角を所定値に固定して求めたときに、当該関係における無限遠における前記注目対象の大きさが、前記光学ミラーに映る前記注目対象に対して０．３３倍以上の大きさとなるように、前記所定値を設定する請求項３に記載の車両用視認装置の撮影部の画角設定方法。
【請求項５】
前記撮影部の画角の設定は、前記撮影部から前記注目対象までの距離と、前記光学ミラーに映る前記注目対象の大きさに対する表示部に表示された前記注目対象の大きさの比との関係を前記撮影部の画角を所定値に固定して求めたときに、当該関係における無限遠における前記注目対象の大きさが、前記光学ミラーに映る前記注目対象に対して０．３３倍〜０．５倍の大きさとなるように、前記所定値を設定する請求項３に記載の車両用視認装置の撮影部の画角設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両周辺を撮影して撮影画像を表示することにより車両周辺を視認する車両用視認装置、及び車両用視認装置の撮影部の画角設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両周辺の撮影画像を表示して車両周辺を視認する車両用視認装置を光学ミラーの代わりとして車両に搭載する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、車両後部に設けられて車両後方を撮影するリアカメラの画像とルームミラーの取付位置近傍に設置され車両後方を撮影するミラーカメラの画像とを切替えて表示する電子ミラー装置が提案されている。具体的には、リアカメラが撮影した注目物体の画像と、ミラーカメラが撮影した注目物体の画像とが等しくなった場合に、表示を切替えることにより、乗員に違和感を与えることなく表示の切り替えを行っている。
【０００４】
また、特許文献２では、撮影画像を表示する表示装置の表示面にハーフミラーを設けて、ハーフミラーによる後方視界と、表示装置による後方視界とを切替え可な画像表示システムが提案されている。具体的には、走行状態に応じて表示を切り替えることにより、車両の状態に適した動作モードに変更することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０４２７３３号パンフレット
【特許文献２】特開２０１７−５８６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のように、表示する画像を切替える構成であれば、乗員に違和感を与えることなく、リアカメラの画像とミラーカメラの画像とを切替えることができる。しかしながら、特許文献２では、ハーフミラーによる後方視界と、撮影画像の表示による後方視界とを切替えた際には、映される注目対象の大きさが異なることにより違和感を与える虞がある。また、ハーフミラー等の光学ミラーがない構成においても光学ミラーに映る像と同じような撮影画像を表示することが望ましい。
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、光学ミラーに映る像と同じような撮影画像を表示可能な車両用視認装置、及び車両用視認装置の撮影部の画角設定方法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】
【０００８】
上記目的を達成するために第１の態様は、車室内に設けられて車両後方の撮影画像を表示する表示部と、車両後部に配置されて前記表示部に表示する前記車両後方の撮影画像を撮影し、かつ前記撮影画像を前記表示部に表示したときに無限遠における注目対象の大きさが、前記表示部の位置に光学ミラーを配置したと仮定した場合に前記光学ミラーに映る前記注目対象の大きさに対して０．３３倍以上の大きさとなる画角に設定された撮影部と、を備える。
【０００９】
第１の態様によれば、表示部は、車室内に設けられて車両後方の撮影画像が表示される。これにより、表示部に撮影画像を表示することにより表示部によって後方を視認することができる。
【００１０】
撮影部は、車両後部に配置されて表示部に表示する車両後方の撮影画像を撮影する。また、撮影部は、撮影画像を表示部に表示したときに無限遠における注目対象の大きさが、表示部の位置に光学ミラーを配置したと仮定した場合に光学ミラーに映る注目対象の大きさに対して０．３３倍以上の大きさとなる画角に設定されている。これにより、光学ミラーに映る像と同じような撮影画像を表示することが可能となる。
【００１１】
なお、撮影部は、無限遠における前記注目対象の大きさが光学ミラーに映る前記注目対象の大きさに対して０．３３倍〜０．５倍となる画角に設定してもよい。
【００１２】
一方、第２の態様は、車室内に設けられて車両後方の撮影画像を表示する表示部と、車両後部に配置されて車両後方を撮影することにより前記表示部に表示する前記撮影画像を撮影する撮影部と、を備えた車両用視認装置の前記撮影部の画角設定方法であって、前記表示部の位置に光学ミラーを配置したと仮定した場合に前記光学ミラーに映る注目対象の無限遠における大きさと、無限遠における前記表示部に表示された前記注目対象の大きさとの比に基づいて、前記撮影部の画角を設定する。
【００１３】
第２の態様によれば、車室内に設けられて車両後方の撮影画像を表示する表示部と、車両後部に配置されて車両後方を撮影することにより表示部に表示する撮影画像を撮影する撮影部と、を備えた車両用視認装置の撮影部の画角を設定する際に、表示部の位置に光学ミラーを配置したと仮定した場合に光学ミラーに映る注目対象の無限遠における大きさと、無限遠における表示部に表示された注目対象の大きさとの比に基づいて、撮影部の画角を設定する。これにより、光学ミラーに映る像と同じような撮影画像を表示することが可能となる。
【００１４】
この場合、撮影部の画角の設定は、撮影部から注目対象までの距離と、光学ミラーに映る注目対象の大きさに対する表示部に表示された注目対象の大きさの比との関係を撮影部の画角を所定値に固定して求めたときに、当該関係における無限遠における注目対象の大きさが、光学ミラーに映る注目対象に対して０．３３倍以上の大きさとなるように、所定値を設定してもよい。
【００１５】
或いは、撮影部の画角の設定は、撮影部から注目対象までの距離と、光学ミラーに映る注目対象の大きさに対する表示部に表示された注目対象の大きさの比との関係を撮影部の画角を所定値に固定して求めたときに、当該関係における無限遠における注目対象の大きさが、光学ミラーに映る注目対象に対して０．３３倍〜０．５倍の大きさとなるように、所定値を設定してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、光学ミラーに映る像と同じような撮影画像を表示可能な車両用視認装置、及び車両用視認装置の撮影部の画角設定方法を提供すること可能となる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）は車両の車室内の主要部を車両後側から見た正面図であり、（Ｂ）は車両用視認装置が設けられた車両を示す上方視の平面図である。
【図２】本実施形態に係る車両用視認装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】車両の模式的な上視図である。
【図４】後方カメラの画角を固定して車両から遠ざかった際に撮影できる物体の大きさをハーフミラーに映る大きさと比べた結果を示す図である。
【図５】本実施形態に係る車両用視認装置の制御装置で行われるモニタに画像を表示する際の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１（Ａ）は、車両１２の車室内の主要部を車両後側から見た正面図であり、図１（Ｂ）は、車両用視認装置１０が設けられた車両１２を示す上方視の平面図である。また、図２は、本実施形態に係る車両用視認装置１０の概略構成を示すブロック図である。なお、各図において、矢印ＦＲは車両前側を示し、矢印Ｗは車幅方向を示し、矢印ＵＰは車両上方を示す。
【００１９】
車両用視認装置１０には、撮影部としての後方カメラ１４が設けられており、後方カメラ１４は、例えば、トランクなどの車両後部に配置され、車両１２の後方を所定の画角（撮影領域）で撮影可能とされている。
【００２０】
また、車両１２の車室内には、インナーミラー１８が設けられており、インナーミラー１８は、ブラケット２０の基部が車室内天井面の車両前側かつ車幅方向中央部に取付けられている。ブラケット２０には、表示部としての長尺矩形状とされたモニタ２２が設けられており、モニタ２２は、長手方向が車幅方向とされ、かつ表示面が車両後方に向けられてブラケット２０の下端部に取付けられている。これにより、モニタ２２は、車両前側のフロントウインドシールドガラスの上部付近に配置されて、画像を表示する表示面が車室内の乗員に視認可能にされている。
【００２１】
モニタ２２の表示面には、ハーフミラー（ワイドミラー）２３が設けられており、モニタ２２が非表示の場合に、ハーフミラー２３には、車室内と共にリアウインドガラス及びドアガラスを通した後方視界が写される。
【００２２】
一方、車両用視認装置１０には、制御装置３０が設けられており、制御装置３０に後方カメラ１４、及びモニタ２２が接続されている。制御装置３０には、ＣＰＵ３０Ａ、ＲＯＭ３０Ｂ、ＲＡＭ３０Ｃ、不揮発性記憶媒体（例えば、ＥＥＰＲＯＭ）３０Ｄ、及びＩ／Ｏ（入出力インタフェース）３０Ｅがそれぞれバス３０Ｆに接続されたマイクロコンピュータが含まれている。ＲＯＭ３０Ｂには、車両用視認表示制御プログラム等の各種のプログラムが記憶されており、ＣＰＵ３０ＡがＲＯＭ３０Ｂに記憶されるプログラムを読み出して実行することで、制御装置３０がモニタ２２に乗員の視認を補助する画像を表示する。
【００２３】
制御装置３０は、後方カメラ１４によって撮影された撮影画像を表示用画像としてモニタ２２に表示する処理を行う。例えば、後方カメラ１４によって撮影された撮影画像から予め定めた範囲の領域を切り出して表示用画像を生成する。また、モニタ２２が、運転席より車両前側に設けられているので、制御装置３０が、撮影画像に対してモニタ２２に表示される画像を左右反転する鏡像変換処理を行って表示する。なお、以下では、鏡像変換処理を省略して説明する場合がある。また、撮影画像から予め定めた範囲の領域を切り出すことなく撮影画像全体を表示用画像として用いてもよい。
【００２４】
ところで、本実施形態に係る車両用視認装置１０では、モニタ２２の表示面にハーフミラー２３が設けられて、ハーフミラー２３による後方視界と、モニタ２２による後方視界とを切替えることが可能とされている。そのため、ハーフミラー２３による後方視界と、モニタ２２による後方視界とを切替える際に見える像に違和感がないようにするためには、後方カメラ１４の画角を適切に定める必要がある。そこで、以下では、後方カメラ１４の画角の設定方法について説明する。
【００２５】
図３には、車両の模式的な上視図を示す。図３に示すように、ハーフミラー２３からは車両後方のリアガラスを通して見える部分しか見えないので、角度Ｂで後方を視認できる。一方、後方カメラ１４は任意の画角Ａで撮影でき、撮影画像をモニタ２２に出力可能である。つまり、角度Ａは任意である一方で、角度Ｂは車両構造で決まる固定値である。
【００２６】
モニタ２２の故障等によって撮影画像を表示できない場合にはハーフミラー２３に切替えるため、人が目視するミラーの大きさは光学ミラーであれ、電子ミラーであれ物理的に同じ大きさとなる。従って、ハーフミラー２３による後方視界とモニタ２２による後方視界とを切替えた際には同じ像が映ることが望ましい。
【００２７】
以下、ある構造の車両を例に画角の設定方法について詳細に説明する。図４は、後方カメラ１４の画角を固定して車両から遠ざかった際に撮影できる物体の大きさをハーフミラー２３に映る大きさと比べた結果を示す図である。
【００２８】
ハーフミラー２３に映る大きさは基準なので、車両からの距離に関わらず、１倍なら１倍のままである。これに対して、後方カメラ１４で撮影した場合注目対象が車両の直近ではハーフミラー２３よりも対象物が近いためハーフミラー２３に映る像より大きく映る。一方、注目対象が遠くのものは、例えば、ハーフミラー２３の画角（角度Ｂ）と後方カメラ１４の画角（角度Ａ）が交わる位置（図３の距離ｄ）より遠方になると、映る範囲がハーフミラー２３よりも後方カメラ１４の方が広くなる。このため、モニタ２２には注目対象が遠方になるほど小さく映るが、光学ミラー（ハーフミラー２３）で映る物の大きさの１／ｎ（ｎは１以上）の固定値に近づく。図４に示すようなグラフになるのはハーフミラー２３と後方カメラ１４の位置に差異があるために生じる。後方カメラ１４から十分遠い位置（例えば、１００ｍ）では、ハーフミラー２３と後方カメラ１４の位置の差が無視できる程度に小さくなり、ハーフミラー２３に映る像と後方カメラ１４で撮影したものの大きさが１／ｎで一定となる。換言すれば、無限遠におけるハーフミラーに映る注目対象の大きさと、無限遠におけるモニタ２２に表示された注目対象の大きさとの比が１／ｎの固定値に収束する。そこで、本実施形態では、無限遠におけるハーフミラーに映る注目対象の大きさと、無限遠におけるモニタ２２に表示された注目対象の大きさとの比に基づいて、後方カメラ１４の画角を設定するようにした。
【００２９】
ここで、１／ｎを１に近づけるように画角を設定することで、十分遠方のものについては、ハーフミラー２３による後方視界と、モニタ２２による後方視界とを切替える際に見える像に違和感がなくなる。しかしながら、車両の直近のものについては、固定値の１／ｎを１に近づけるほど、モニタ２２による後方視界に切替えた際に像が大きくなり、切替え時の違和感が発生する。例えば、図４の有効画角が６８．４°の場合には、後方カメラ１４からの距離が１ｍで約１．４倍となり、有効画角が５０．９°の場合は、後方カメラ１４からの距離が１ｍで約２倍となる。１ｍで１倍となる画角に近づけるに従ってモニタ２２に表示される注目対象の大きさが、ハーフミラー２３に映る注目対象の大きさより大きくなってしまい、違和感を与える。
【００３０】
一方、車両法規では、間接視界に関する協定規則（第４６号）によると、「クラス１（インナーミラー）の場合、倍率係数の平均値は０．３３倍を下回らないこと」とある。これより、電子ミラーにおいてもハーフミラー２３に映る注目対象の大きさに対してモニタ２２に表示された注目対象の大きさが、０．３３倍以上となるように後方カメラ１４の画角を設定することが望ましい。
【００３１】
そこで、ハーフミラー２３による後方視界と、モニタ２２による後方視界とを切替える際に見える像に違和感がないようにするために、上記の１／ｎが０．３３倍以上となる画角を選択する。また、本実施形態では、予め定めた主観評価により、車両直近（例えば、１ｍ）で２倍程度を許容するものとし、１／ｎが０．５倍を上限として採用した。すなわち、図４の例では、５０．９°〜６８．４°の画角を選択する。これにより、後方の道路等は十分遠いと考えられるため、ハーフミラー２３による後方視界と、モニタ２２による後方視界とを切替えた場合であっても、見え方は０．３３倍〜０．５倍以内の差に納まり、かつ相似な図形であれば、切替え時に見える像の違和感が抑制される。
【００３２】
すなわち、本実施形態では、後方カメラ１４から注目対象までの距離と、ハーフミラー２３に映る注目対象の大きさに対するモニタ２２に表示された注目対象の大きさの比と、の関係を後方カメラ１４の画角を所定値に固定して求めたときに、当該関係における無限遠における注目対象の大きさが、ハーフミラー２３に映る注目対象の大きさに対して０．３３倍〜０．５倍の大きさとなるように、後方カメラ１４の画角を設定している。これにより、ハーフミラー２３による後方視界と、モニタ２２による後方視界とを切替えた際の違和感を抑制可能な適切な画角を設定できる。
【００３３】
なお、後方カメラ１４の画角の設定は、後方カメラ１４に備えた光学系の画角を設定してもよいし、後方カメラ１４の撮影画像から切り出す際の画角を設定してもよい。
【００３４】
続いて、本実施形態に係る車両用視認装置１０の制御装置３０で行われる具体的な処理について説明する。図５は、本実施形態に係る車両用視認装置１０の制御装置３０で行われるモニタ２２に画像を表示する際の処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図５の処理は、車両用視認表示制御プログラムを実行することにより行われ、図示しないイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンされた場合に開始する。また、モニタ２２の表示または非表示を切り替えるスイッチが設けられて、表示が指示された場合に開始してもよい。この場合は、スイッチがオン操作されることで、モニタ２２への画像表示が開始され、スイッチがオフ操作されることで、モニタ２２への画像表示が終了されて、モニタ２２がルームミラー（ハーフミラー２３）として機能する。
【００３５】
ステップ１００では、ＣＰＵ３０Ａが、後方カメラ１４により撮影を行うことで、撮影画像が読み込まれてステップ１０２へ移行する。
【００３６】
ステップ１０２では、ＣＰＵ３０Ａが、表示画像を生成してステップ１０４へ移行する。すなわち、後方カメラ１４の撮影画像に対して予め定めた領域を抽出する等の処理を行って、画像の左右を反転する鏡像変換処理を施して表示用画像を生成する。
【００３７】
ステップ１０４では、ＣＰＵ３０Ａが、生成した表示用画像をモニタ２２に表示してステップ１０６へ移行する。
【００３８】
ステップ１０６では、ＣＰＵ３０Ａが、モニタ２２への表示終了であるか否かを判定する。該判定は、イグニッションスイッチがオフされたか否か、或いは、モニタ２２のスイッチにより非表示にする指示が行われたか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合には一連の表示処理を終了する。
【００３９】
ここで、スイッチ等によってモニタ２２への表示を終了した場合、ハーフミラー２３によって後方視界が映し出される。本実施形態では、上述したように、光学ミラーで見える大きさとモニタ２２で見える大きさの比（１／ｎ）が、無限遠において０．３３倍〜０．５倍となる画角を設定している。これにより、ハーフミラーによる後方視界と、モニタ２２による後方視界とを切替える際の違和感を抑制できる。
【００４０】
また、無限遠における注目対象の大きさがハーフミラー２３に映る注目対象の大きさに対して０．３３倍以上の大きさとなる画角に設定しているので、光学ミラーとして定められた法規要件を満たすことができる。
【００４１】
なお、上記の実施形態では、後方カメラ１４の撮影画像のみをモニタ２２に表示する形態を説明したが、これに限るものではない。例えば、車室画像を後方カメラ１４の撮影画像に合成してハーフミラー２３に映る像と同じように表示してもよい。この場合、車室画像は、車室内を撮影するカメラの撮影画像（動画像）を用いてもよい。或いは、工場における車両の製造時や出荷時等において予め車室内を撮影した撮影画像や、車両の走行開始前に撮影した撮影画像を用いてもよい。或いは、車室画像は、カメラの撮影画像に限らず、車室内を描画したイラストなどを用いてもよい。
【００４２】
また、上記の実施形態では、モニタ２２の表示面にハーフミラー２３を設けた例を説明したが、ハーフミラー２３は省略した形態としてもよい。ハーフミラー２３を省略した形態でも上記の実施形態のように後方カメラ１４の画角を設定することにより、光学ミラーに映る像と同じような撮影画像をモニタ２２に表示することが可能となる。
【００４３】
また、上記の実施形態における制御装置３０で行われる処理は、ソフトウエアの処理として説明したが、これに限るものではない。例えば、ハードウエアで行う処理としてもよいし、ハードウエアとソフトウエアの双方を組み合わせた処理としてもよい。
【００４４】
また、上記の実施形態における制御装置３０で行われる処理は、プログラムとして記憶媒体に記憶して流通させるようにしてもよい。
【００４５】
さらに、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４６】
１０    車両用視認装置
１４    後方カメラ
２２    モニタ
２３    ハーフミラー
３０    制御装置
【図１】
2019142335.tif 000003
【図２】
2019142335.tif 000004
【図３】
2019142335.tif 000005
【図４】
2019142335.tif 000006
【図５】
2019142335.tif 000007