(57)【要約】【課題】  自動車の周囲の状況を直感的に認識することができるように表示する。【解決手段】  自動車の前方左部位に前方カメラを設け、前方から左側に向かって回転しながら撮影する。自動車の左後方上部に後方カメラを設け、後方から前に向かって回転しながら撮影する。表示装置９は、Ｌ字状に屈曲した表示部９ｂを有し、前方カメラの画像を自動車の前方、斜め前方、左側のそれぞれの撮影画像を表示領域９ｂＦ、９ｂＣ、９ｂＳＵに表示する。後方カメラの画像を自動車の左側面に対応する表示領域９ｂＳＤに表示する。表示方向と画像が一致するので、直感的に認識できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられ車両周囲を移動させて撮影することができるカメラと、
このカメラにより撮影した画像を移動させた方向と対応させて連続的に表示させることができる表示装置とを備えたことを特徴とする周囲情報表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の周囲情報表示装置において、
前記表示装置は、前記撮影範囲に対応して表示画面が曲面に形成されていることを特徴とする周囲情報表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の周囲情報表示装置において、
前記カメラは、前記車両の運転席と反対側の前方から側方にかけた車両周囲及び／又は運転席側の前方から側方にかけた車両周囲を撮影可能に構成されていることを特徴とする周囲情報表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の周囲情報表示装置において、
前記カメラは、車両の異なる位置に設けられた少なくとも第１のカメラと第２のカメラからなり、
前記第１のカメラと前記第２のカメラにより撮影した車両周囲の画像を前記表示装置に表示させることを特徴とする周囲情報表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の周囲情報表示装置において、
前記第２のカメラは、前記第１のカメラで撮影する領域の一部を異なる方向から撮影するように配設されていることを特徴とする周囲情報表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の周囲情報表示装置において、
前記第１および第２のカメラは、前記車両の前後にそれぞれ配置されていることを特徴とする周囲情報表示装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の周囲情報表示装置において、
前記表示装置は、フレキシブルな表示画面を有する構成とされていることを特徴とする周囲情報表示装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の周囲情報表示装置において、
前記カメラは、繰り返し画像を撮影して前に表示した画像をリフレッシュするように構成されていることを特徴とする周囲情報表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の周囲情報表示装置において、
前記カメラは、前記撮影範囲の移動を一方向に回転しながら移動させ、所定角度の範囲にあるときに得られる画像を繰り返し撮影するように構成されていることを特徴とする周囲情報表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
車両の周囲の画像を撮影して表示する周囲情報表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車を運転する上で、車両周囲の状況を認識することは重要な点である。車両に装着されているサイドミラーやバックミラーだけでは死角の位置の認識が難しくなる場合がある。このため自動車の発進時や走行中の車線変更時などにおける周囲の状況確認が遅れる場合も生じてくる。
そこで、従来では、車両周囲の状況を確実に認識することができるように、特に、運転席と反対側の側面についてカメラなどを設置して撮影することにより、ミラーだけでなくその映像情報によっても周囲状況の確認をすることができるようにして安全性の向上を図るようにしたものが考えられている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ディスプレイやディスプレイに映し出されるカメラ映像に遠近感を補助するべく遠近目盛などを距離指標表示部として設け、たとえカメラ映像内の走行車両のその時点での接近情況が把握しづらい場合であっても、この距離指標表示部によって把握し易くし、見え易くすることで、運転者が自分の肉眼で実際に見る肉眼目視による左右確認に加えて、更にこれを補助するカメラ映像による左右確認を一層スピーディーに確実に行えるようにして一層有効利用が図れるようにする車両用カメラ装置を提供している。
【０００４】
また、特許文献２には、左右方向の死角映像をモニタ表示するに際して画面上の左右の撮像映像を容易に区別して認識できるようにするために、撮影した左右の撮影映像について、それぞれ車両の側窓形状を呈するマスク領域でトリミングした状態で合成画像として作成し、これを表示装置に表示するようにしたものが提供されている。
【特許文献１】特開２００１−３９２３２号公報
【特許文献２】特開平１１−３３８０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような従来構成のものでは、例えば車両の両側面の状況をカメラにより撮影した画像を分離した状態で１つの画面に表示するので、車両周辺の人や物体との間の方向感覚や距離感覚がつかみにくくなり、実際の状況を直感的に把握するのが難しくなる場合がある。
例えば、各カメラで撮影した画像のうちで、それぞれの側窓の状況としては認識できても、その境界領域においては両者の画像の境界部分になることで、実際に見た場合とはずれが生じてくる。この結果、方向感覚や距離感覚が現実の場合からずれてきて、直感的に把握することが難しくなるという状況である。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、車両周囲の状況をカメラを用いて撮影した画像で表示する場合に、運転者が直感的に把握しやすく、方向感覚や距離感覚を損なうことなく表示させることができるようにした周囲情報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】
【０００７】
請求項１の発明によれば、車両に設けたカメラを移動させることで、固定したカメラでは撮影することができない広い範囲の車両外部の状況を撮影し、これを表示装置に方向を対応させた状態で連続的に表示させるので、運転者や使用者が直感的に方向や距離を認識することができるようになり、車両周囲の状況を簡単且つ迅速に把握することができるようになる。
【０００８】
請求項２の発明によれば、上記発明において、表示装置を、撮影範囲に対応して表示画面を曲面に形成してこれにより表示させるようにしたので、表示すべき画像を臨場感を持たせた状態で表示させることができるようになり、周囲状況をより直感的に把握することができるようになる。
請求項３の発明によれば、上記各発明において、カメラを、車両の運転席と反対側の前方から側方にかけた車両周囲及び／又は運転席の前方から側方にかけた車両周囲を撮影可能に構成したので、死角になりやすい車両周囲の状況をひとつのカメラによりカバーすることができるようになる。
【０００９】
請求項４の発明によれば、上記各発明において、カメラを、車両の異なる位置に設けられた少なくとも第１のカメラと第２のカメラとし、第１のカメラと第２のカメラにより撮影した車両周囲の画像を表示装置に表示させるので、ひとつのカメラでは十分にカバーできない領域について少なくとも二つのカメラでこれを補うようにカバーして撮影することで方向や距離などの認識を確実にすることができるようになる。
【００１０】
請求項５の発明によれば、上記請求項４の発明において、第２のカメラを、第１のカメラで撮影する領域の一部を異なる方向から撮影するように配設したので、第１のカメラと第２のカメラとにより異なる方向から同じ領域を撮影することで、死角となりやすい領域について確実に認識することができるようになる。
請求項６の発明によれば、上記請求項５の発明において、第１および第２のカメラを、車両の前と後ろとにそれぞれ配置したので、車両周囲を広くカバーして撮影することができるようになり、安全性の向上を図ることができるようになる。
【００１１】
請求項７の発明によれば、上記各発明において、表示装置を、フレキシブルな表示画面を有する構成としているので、一枚の表示画面により曲面を構成して表示させるようにすることができ、簡単な構成としながら上記した機能を兼ね備えたものを実現することができるようになる。
請求項８の発明によれば、上記各発明において、カメラを、繰り返し画像を撮影して前に表示した画像をリフレッシュするように構成したので、時々刻々と変化する周囲の状況にも対応して確実に認識することができるようになる。
【００１２】
請求項９の発明によれば、上記請求項８の発明において、カメラを、撮影範囲の移動を一方向に回転しながら移動させ、所定角度の範囲にあるときに得られる画像を繰り返し撮影するように構成したので、カメラの撮影範囲の移動を簡単且つ安定した条件で行うことができるようになり、制御性の向上を図りながら確実な撮影を行うことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図３に示すように、自動車１は、例えばワゴンタイプの車両で、運転席は右側に設けられたものを示している。この自動車１には、本発明でいうところの第１および第２のカメラに相当する前方カメラ２および後方カメラ３が配設されている。
前方カメラ２は、自動車１の左前方のサイドミラー１ａの下部あたりの比較的低い位置に取り付けられており、前方から左側方を経由して左後方までの範囲を撮影することができるように、回転可能に設けられている。これは、運転席からは見えにくい範囲を撮影することを意図しており、例えば子供など見落としのないように低い高さから撮影するためである。
【００１４】
後方カメラ３は、自動車１の車体の左後方の上部に下方を見下ろすように取り付けられており、前後の広い範囲を撮影することができるように回転可能に設けられている。この後方カメラ３により、自動車１の後方位置から左側面の画像を撮影するものである。
図４は前方カメラ２の外観を示すもので、カメラ部２ａは、本体部２ｂの下部に位置するように支持されており、本体部２ｂの内部に設けられた回転駆動部４（図６参照）により垂直方向を回転軸としてモータにより一定速度で回転駆動されるようになっている。カメラ部２ａの撮像部分は水平方向を撮影するように光学系２ｃが配設されており、カメラ部２ａの回転に伴って前方から左側方にかけての画像を撮影することができる。この前方カメラ２には、下方に向けて開いた状態のフード５が撮影の視野を妨げないように配設されている。
【００１５】
同様に、図５は後方カメラ３の外観を示すもので、カメラ部３ａは、矩形箱状をなす本体部３ｂの側面に支持されており、本体部３ｂの内部に設けられた回転駆動部６（図６参照）により水平方向を回転軸としてモータにより一定速度で回転駆動されるようになっている。カメラ部３ａの撮像部分は下方を撮影するように光学系３ｃが配設されており、カメラ部３ａの回転に伴って自動車１の左側面の下方領域を撮影することができる。また、この後方カメラ３にも、全体の上部を覆うようにフード７が配設されている。
【００１６】
図２は自動車１の車室内のダッシュボード８部分を示すもので、フロントガラスの視界を制限しない範囲で表示動作ができるように表示装置９が中央部分に配設されている。この表示装置９は、表示画面がハンドル１０が設けられた運転席側に向くように配置されている。
図１は、この表示装置９の外観を示すもので、本体部９ａは、平板状で上部から見るとＬ字状に屈曲された形状に形成されており、その前面部にはフレキシブルな素材を使った表示画面を有する表示部９ｂがＬ字状の表面に沿うように湾曲させた状態に配設されている。本体部９ａの表示部９ｂの下には、電源スイッチ１１、電源ランプ１２および表示灯１３などが配設されている。
【００１７】
上記した表示部９ｂは、連続的に形成された表示画面であるが、表示時の態様に対応してＬ字状部分の右側、角部、左側の各表示領域９ｂＦ、９ｂＣ、９ｂＳに分けた構成とされ、それぞれ、自動車１の前（Ｆｒｏｎｔ）、角部（Ｃｏｒｎｅｒ）、左側（Ｓｉｄｅ）の方向に対応した領域の画像を表示するように設定されている。また、左側の表示領域９ｂＳは、上下に分割されていてそれぞれ上部表示領域９ｂＳＵと下部表示領域９ｂＳＤとに分けられている。
【００１８】
図６は電気的構成を示すもので、制御回路１４はＣＰＵを主体としてＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるもので、あらかじめプログラムが記憶されていて、後述するようにして周囲情報を表示装置９に表示させるようになっている。この制御回路１４には、前述した前方カメラ２および後方カメラ３が接続されると共に、これらのカメラ２、３を回転駆動させるための回転駆動部４、５が接続されている。
【００１９】
制御回路１４は、回転駆動部４、５に駆動信号を与えて前方カメラ２および後方カメラ３をそれぞれ回転駆動させると共に、それぞれから入力されるカメラの位置信号に基づいて回転位置を制御する。また、制御回路１４は、前方カメラ２および後方カメラ３からは、カメラの位置に応じた画像信号を入力するようになっている。
また、制御回路１４には、表示装置９も接続されると共に、表示装置９に設けられた電源スイッチ１１、電源ランプ１２、表示灯１３なども接続されている。表示装置９は、制御回路１４から与えられる表示信号により、表示部９ｂの各表示部９ｂＦ、９ｂＣ、９ｂＳＵ、９ｂＳＤのそれぞれに画像を表示するようになっている。
【００２０】
次に、本実施形態の作用について図７ないし図１０も参照しながら説明する。
ここでは、自動車１の周囲の状況について、図３に示したような場面を想定して説明する。すなわち、自動車１は、道路１５の横断歩道１６の手前で停車している状態で、自動車１の直前を歩行者（子供）Ａが通行し、横断歩道１６を歩行者（子供）Ｂが横断し、左側の歩道１７を歩行者（子供）Ｃが遊び道具で遊んでいるといった状況である。
【００２１】
まず、前方カメラ２による撮影では、制御回路１４により、回転駆動部４に対して回転駆動信号を与えて図４に矢印Ｒで示すように回転駆動させる。これにより、図７に示すように、前方カメラ２の位置を回転中心として前方領域Ｅｆ、角部領域Ｅｃ、側部領域Ｅｓの三方に渡って順次移動していくように撮影する。
この場合、前方カメラ２は、一方向に回転しているので、制御回路１４は、自動車１の車体に向かって撮影範囲を移動している状態では、撮影画像を取り込まないようにカメラの撮影方向を検出するための位置信号をチェックしている。このようにして撮影された画像は、例えば図８に示すようなものとして得ることができる。ここでは、前方領域Ｅｆに歩行者Ａが存在し、角部領域Ｅｃに歩行者Ｂが存在し、側部領域Ｅｓに歩行者Ｃが存在している状況が連続的に撮影されている。
【００２２】
次に、後方カメラ３による撮影では、制御回路１４により、回転駆動部６に対して図５中矢印Ｎで示すように回転駆動させ、図９（ａ）（前方から見た図），（ｂ）（側方から見た図），（ｃ）（後方から見た図）に示すように、自動車１の左側方の前後に沿った領域の部分について撮影画像として取り込むようになる。このようにして撮影された画像は、例えば図１０に示すようなものとして得ることができる。
【００２３】
図１０において、撮影範囲は破線で示す長方形状の領域となるが、制御回路１４は、このうち、図中点Ｑ１，点Ｑ２，点Ｑ３で指定される矩形状の範囲を抽出して合成処理に用いる。この場合、抽出範囲の設定は、自動車１の左前に設けられたサイドミラー１ａよりも後方の位置点Ｑ１を前端部としている。このため、例えばサイドミラー１ａを画像処理により輪郭抽出などで取り出して基準物体とすることで点Ｑ１の位置を設定するなどしている。
【００２４】
点Ｑ２の位置は、例えば、自動車１の左側において直径３０センチ程度で高さ１メートル程度の物体や人物などが十分入るような範囲として設定されるものである。また、このようにして設定した抽出範囲により、前方カメラ２の撮影画像との合成において自然な状態で行うことができるようになる。
制御回路１４は、それぞれのカメラ２，３から入力した画像情報を合成する処理を行う際に、前方カメラ２により撮影した図８に示した画像の大部分を表示装置９の表示部９ｂに表示することを前提とし、その一部に後方カメラ３による撮影画像のうちの前述した抽出範囲の画像を合成する。
【００２５】
前方カメラ２の撮影画像は、水平方向に回転して撮影しているから、平面的に表示すると方向感覚がつかみにくくなるが、この表示装置９のようにＬ字状に屈曲した表示部９ｂに表示させることで、撮影した方向に対応した部位に表示することができるようになる。前方、角部、左側部の各撮影範囲Ｅｆ、Ｅｃ、Ｅｓに対応して表示画面９ｂの前方９ｂＦ、角部９ｂＣ、側部９ｂＳＵに表示させるようになっている。また、後方カメラ３の撮影画像のうちの抽出範囲の画像は、表示部９ｂの左側部の下部９ｂＳＤに合成して表示させる。
【００２６】
このとき、制御回路１４は、前方カメラ２の各画面を合成したり、後方カメラ３との画像を合成する場合に、表示の境界部分があまり意識されないように（わからないように）自然に結合させた状態に見えるように合成処理をする。これにより、表示装置９を見ると、直感的に各方向に対応して撮影された画像を見ることができ、迅速且つ正確に自動車１の周囲の状況を把握することができるようになる。また、特に自動車１の左側部分については、前方カメラ２により前方から見た画像と、後方カメラ３により後方の上部から見た画像とを同時に見ることができるので、見落としをすることなく確実に認識することができるようになり、運転者の死角となりやすい部分を簡単に見ることができるようになる。
【００２７】
さて、制御回路１４は、上述したような表示動作を前方カメラ２および後方カメラ３が回転移動して繰り返し同じ領域を撮影する毎に表示装置９に対して表示画像を書き換えるように表示信号を更新して出力するようになる。そして、この頻度は、カメラ２，３の回転速度が高まるほど高くなり、表示のリフレッシュ回数が高くなることで、より安全性の向上を図ることができるようになる。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態によれば、前方カメラ２および後方カメラ３を回転可能に設けてその画像をＬ字状に屈曲形成された表示装置９に表示させるようにしたので、運転者や同乗者は、直感的に自動車１の周囲の状況を認識することができるようになり、安全性の向上を図ることができるようになる。
本発明は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
【００２９】
上記実施形態においては、フレキシブルタイプの表示部９ｂを備えた表示装置９を用いた構成としたが、これに限らず、平面タイプの表示部を複数並べて曲面のように配置して構成する表示装置を用いても良い。
表示装置９の位置はダッシュボード８の中央に限らず、他の適切な部分に設けることができる。この場合、運転のための視界を妨げない範囲内に位置を設定することが有効である。
【００３０】
表示装置９を１個設ける構成としているが、例えば、左側に対応した表示装置９に加えて右側に対応した表示装置を設ける構成としても良いし、さらに他の表示装置を設ける構成とすることを妨げない。
表示装置９の表示部９ｂは、液晶や無機ＥＬ、有機ＥＬなどフレキシブルな画面を構成することができるものであれば良い。また、上記したように平面を連ねて曲面状に構成する場合には、平面タイプの表示部を有するものを用いることもできる。
【００３１】
周囲を撮影するためのカメラは、前方カメラ２および後方カメラ３としたが、適宜の位置に配置して撮影するように構成できる。また、これら２つのカメラ２，３以外にも、自動車１の右側や後部の適宜の位置に設けて撮影することもできる。
カメラの撮影の際に必要な光学系としてのレンズを広角レンズあるいは魚眼レンズにすることで、広範囲を撮影することができるようにすることができ、これによってカメラの移動範囲を少なくすることもできる。なお、広角レンズや魚眼レンズを用いた場合には、撮影した画像を画像処理することで歪みを是正した画像として表示させることもできる。
【００３２】
カメラによる撮影領域の設定は、実施形態に示した範囲以外にも適宜の範囲を設定することができる。
表示装置９の表示部９ｂの前面部分にタッチパネルを設ける構成として、画面をタッチするとその領域の画面を詳細に表示するように構成することもできる。また、タッチパネルをタッチした状態で移動させると画面が移動するような構成とすることもできる。
【００３３】
前方カメラ２および後方カメラ３は、回転駆動させる構成としているが、撮影範囲の移動をカメラの往復動によりカバーする構成とすることもできる。
カメラの回転速度は適宜設定すれば良い。この場合、速く移動するようにすれば表示した画像のリフレッシュの頻度を高めることができるので、より迅速な画面表示動作が行えるので、安全性の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態を示す表示装置の外観斜視図
【図２】車内の表示装置の配設状態を示す図
【図３】自動車の外観斜視図と作用を説明するための状況を示す図
【図４】前方カメラの外観斜視図
【図５】後方カメラの外観斜視図
【図６】電気的構成図
【図７】前方カメラおよび後方カメラによる撮影範囲を示す図（平面図）
【図８】前方カメラで撮影した画像の例を示す図
【図９】後方カメラで撮影する場合の撮影範囲を示す図（前面、側面、背面）
【図１０】後方カメラで撮影した画像の例を示す図
【符号の説明】
【００３５】
図面中、１は自動車（車両）、２は前方カメラ（第１のカメラ）、３は後方カメラ（第２のカメラ）、４，６は回転駆動部、５，７はフード、８はダッシュボード、９は表示装置、９ｂは表示部、１０はハンドルである。
【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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【図７】
2005178508.tif 000009
【図８】
2005178508.tif 000010
【図９】
2005178508.tif 000011
【図１０】
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