(57)【要約】【課題】  雨天時等においてドライバーの前方視界を補助することが可能な車両前方画像表示装置を提供すること。【解決手段】  車両前方画像表示装置１は、車両５の前方を撮像するＣＣＤカメラ２と、車両５の室内に設置されて画像を表示するモニタ３と、モニタ３に表示される画像を切り換える表示画像切換部４とを備え、表示画像切換部４は、ワイパーの作動を指示するためのワイパースイッチ８によってワイパーが一定速度以上で作動する場合は、モニタ３に表示される画像をＣＣＤカメラ２によって取得された画像データに基づく車両５の前方の画像に切り換える。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方を撮像する撮像手段と、前記車両の室内に設置されて画像を表示する画像表示手段と、該画像表示手段に表示される画像を切り換える表示画像切換手段とを備え、
前記表示画像切換手段は、ワイパーの作動を指示するためのワイパー作動指示手段によって前記ワイパーが一定速度以上で作動する場合は、前記画像表示手段に表示される画像を前記撮像手段によって取得された画像データに基づく前記車両前方の画像に切り換えることを特徴とする車両前方画像表示装置。
【請求項２】
前記撮像手段によって撮像された画像をドライバーの視点から見た画像に視点変換する画像視点変換手段をさらに備え、
前記表示画像切換手段は、前記ワイパー作動指示手段によって前記ワイパーが一定速度以上で作動する場合は、前記画像表示手段に表示される画像を前記画像視点変換手段によって視点変換された画像に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の車両前方画像表示装置。
【請求項３】
前記撮像手段によって撮像された画像をドライバーの視点から見た画像に視点変換する画像視点変換手段と、前記撮像手段によって撮像された画像か前記画像視点変換手段によって視点変換された画像かを選択するための画像選択手段とをさらに備え、
前記表示画像切換手段は、前記ワイパー作動指示手段によって前記ワイパーが一定速度以上で作動する場合は、前記画像表示手段に表示される画像を前記画像選択手段によって選択されているいずれかの画像に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の車両前方画像表示装置。
【請求項４】
前記ワイパーは複数の作動速度を有し、前記一定速度は前記作動速度のうち最も速い速度であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車両前方画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に搭載され、ＣＣＤカメラ等により取得された画像データに基づいて車両前方の画像を車室内のモニタに表示する車両前方画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両走行中に、例えば雨が降った場合や他車の走行により撥ね上げられた水しぶき等がフロントガラスにかかった場合等には、運転席から車両前方が見づらくなり危険である。したがって、このような場合は従来、ドライバーがワイパーを作動させることにより車両前方の視界を回復していた。しかしながら、特に豪雨のときや大量の水しぶきがかかったとき等にはワイパー以外にも車両前方の視界を得る手段があればより好適である。
【０００３】
一方、従来より車両周辺を撮像するＣＣＤカメラ等を車両に搭載したものが知られているが（特許文献１及び特許文献２参照）、これらの従来技術は、ＣＣＤカメラ等からの画像に基づいて駐車支援や車線認識を行うものであり、いずれも雨天時等におけるドライバーの前方視界を補助するものではない。
【特許文献１】特開２００３−３００４４３号公報
【特許文献２】特開平５−４６２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の問題に鑑みて為されたもので、雨天時等においてドライバーの前方視界を補助することが可能な車両前方画像表示装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両の前方を撮像する撮像手段と、前記車両の室内に設置されて画像を表示する画像表示手段と、該画像表示手段に表示される画像を切り換える表示画像切換手段とを備え、前記表示画像切換手段は、ワイパーの作動を指示するためのワイパー作動指示手段によって前記ワイパーが一定速度以上で作動する場合は、前記画像表示手段に表示される画像を前記撮像手段によって取得された画像データに基づく前記車両前方の画像に切り換えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記撮像手段によって撮像された画像をドライバーの視点から見た画像に視点変換する画像視点変換手段をさらに備え、前記表示画像切換手段は、前記ワイパー作動指示手段によって前記ワイパーが一定速度以上で作動する場合は、前記画像表示手段に表示される画像を前記画像視点変換手段によって視点変換された画像に切り換えることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記撮像手段によって撮像された画像をドライバーの視点から見た画像に視点変換する画像視点変換手段と、前記撮像手段によって撮像された画像か前記画像視点変換手段によって視点変換された画像かを選択するための画像選択手段とをさらに備え、前記表示画像切換手段は、前記ワイパー作動指示手段によって前記ワイパーが一定速度以上で作動する場合は、前記画像表示手段に表示される画像を前記画像選択手段によって選択されているいずれかの画像に切り換えることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記ワイパーは複数の作動速度を有し、前記一定速度は前記作動速度のうち最も速い速度であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、表示画像切換手段は、ワイパーの作動を指示するためのワイパー作動指示手段によってワイパーが一定速度以上で作動する場合は、画像表示手段に表示される画像を撮像手段によって取得された画像データに基づく車両前方の画像に切り換えるので、雨や他車の走行により撥ね上げられた水しぶき等によって一定量の水がフロントガラスにかかったときにドライバーがワイパーを一定速度以上で作動させると、これに併せて自動的に撮像手段の撮像した車両前方の画像が画像表示手段に表示される。したがって、車両前方画像表示装置を搭載した車両は、ワイパーで車両前方の視界を回復することができるとともに、画像表示手段の表示によってドライバーの前方視界を補助することが可能となり、車両前方画像表示装置は安全性の向上に寄与することができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、表示画像切換手段は、ワイパー作動指示手段によってワイパーが一定速度以上で作動する場合は、画像表示手段に表示される画像を画像視点変換手段によって視点変換された画像に切り換えるので、雨や他車の走行により撥ね上げられた水しぶき等によって一定量の水が車両のフロントガラスにかかったときには、撮像手段がドライバーの視点の位置に設置されていなくても、ドライバーの視点の位置から見える映像をそのまま提供でき、ドライバーは車両前方の視界をよりリアルなイメージで捉えることが可能となる。したがって、ドライバーがフロントガラスから画像表示手段に視線を移しても、映像の連続性を維持することができ、ドライバーの視認性、利便性に優れる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、表示画像切換手段は、ワイパー作動指示手段によってワイパーが一定速度以上で作動する場合は、画像表示手段に表示される画像を画像選択手段によって選択されているいずれかの画像に切り換えるので、ドライバーは雨天時等に画像表示手段に表示する画像を任意に選択することができ、ドライバーの利便性に優れる。
【００１２】
請求項４の発明によれば、ワイパーは複数の作動速度を有し、一定速度は作動速度のうち最も速い速度としたので、特に豪雨のときや大量の水しぶきがかかったとき等に画像表示手段の画像が車両前方の画像に切り換えられることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本実施例に係る車両前方画像表示装置を説明するための模式的なブロック図である。この車両前方画像表示装置１は、自動車の車両に搭載され、車両前方に設置されたＣＣＤカメラ（撮像手段）２と、画像を表示するモニタ（画像表示手段）３と、このモニタ３の表示画面切換制御を行う表示画像切換部（表示画像切換手段）４とを備えている。
【００１５】
ＣＣＤカメラ２は、図２に示すように、車両５のフロントバンパ６の下方に設置されて、車両５の前方を撮像するようになっている。図２の画像Ａは、ＣＣＤカメラ２によって撮像された車両前方の画像の例を示すものである。なお、ＣＣＤカメラ２の設置位置はフロントバンパ６の下方に限られるものではないが、雨や水しぶき等がかかりにくい位置であることが望ましい。ＣＣＤカメラ２で撮像された画像は、Ａ／Ｄ変換された後に信号処理部（図示略）によって輝度データ・色差データ分離処理、γ補正処理、圧縮処理等の画像信号処理がなされる。そして、ＣＣＤカメラ２によって撮像された画像がこのような画像信号処理を経て画像データとして、後述するように表示画像切換部４に入力されるようになっている。
【００１６】
図１に示すモニタ３は、例えばＬＣＤ等のディスプレイであって、車室内のドライバーが視認しやすい位置、例えばインストルメントパネル等に設置されている。このモニタ３は、ＣＣＤカメラ２からの画像と、ナビゲーション、ＴＶ受信機等の車載装置７からの画像とを切り換えて表示するようになっており、このモニタ３の表示画面の切り換えは表示画像切換部４の制御によって行われる。
【００１７】
表示画像切換部４には、ＣＣＤカメラ２が撮像した画像の画像データ及び車載装置７からの画像データがそれぞれ入力されるようになっている。また、ハンドルの側方に設けられたワイパースイッチ８からワイパー（図示略）のオン／オフ及びその作動速度を示す信号が入力されるようになっている。なお、ワイパーは複数段階にその作動速度が切り換えられるようになっており、ドライバーがワイパースイッチ８によってこのワイパーのオン／オフ及び作動速度を選択することができるようになっている。
【００１８】
この車両前方画像表示装置１では、通常は車載装置７からの画像をモニタ３に表示する一方、雨や他車の走行により撥ね上げられた水しぶき等によって一定量の水がフロントガラスにかかったときは、ドライバーの前方の視界を補助するために、ＣＣＤカメラ２の撮像した車両前方の画像をモニタ３に自動的に表示するようになっている。
【００１９】
具体的には、車両前方画像表示装置１の表示画像切換部４が図３に示すようにモニタ３の表示画面の切換制御を行う。まず、イグニッションがオン状態になると（又はアクセサリがオン状態になると）、表示画像切換部４はワイパースイッチ８からの信号に基づいてワイパーがオン状態にあるか否かを判断する（Ｓ１）。
【００２０】
ステップＳ１において、ワイパーがオン状態にあると判断した場合は、つぎに表示画像切換部４はワイパーの作動速度が一定速度以上か否かを判断する（Ｓ２）。なお、この一定速度は予め設定されて車両前方画像表示装置１内に記録されている。本実施例ではワイパーの切換可能な複数段階の作動速度のうち最も速い段階の速度が設定されており、ステップＳ２において、表示画像切換部４は、ワイパースイッチ８からの信号に基づいてワイパーの作動速度がこの最も速い速度か否かを判断する。
【００２１】
そして、ステップＳ２において、ワイパーの作動速度が最も速い速度である（ワイパーの作動速度が一定速度以上である）と判断した場合は、一定量の水がフロントガラスにかかったとしてドライバーの前方の視野を補助するために、表示画像切換部４はモニタ３がＣＣＤカメラ２で撮像された画像を表示するように制御する（Ｓ３）。ＣＣＤカメラ２で撮像された画像はＣＣＤカメラ２からの画像データが伸長処理されることによって得られる。
【００２２】
一方、ステップＳ１において、ワイパーがオン状態にないと判断した場合、又はステップＳ２において、ワイパーの作動速度が最も速い速度でない（ワイパーの作動速度が一定速度未満である）と判断した場合は、通常の状態として、表示画像切換部４はモニタ３が車両装置７からの画像を表示するように制御する（Ｓ４）。
【００２３】
そして、イグニッションがオフ状態になるまで（又はアクセサリがオフ状態になるまで）、表示画像切換部４はステップＳ１〜ステップＳ４の制御を繰り返す。
【００２４】
本実施例に係る車両前方画像表示装置１では、表示画像切換部４は、ワイパーが一定速度以上で作動する場合は、モニタ３に表示される画像をＣＣＤカメラ２によって撮像された車両前方の画像に切り換えるようになっているので、雨や他車の走行により撥ね上げられた水しぶき等によって一定量の水がフロントガラスにかかったときにドライバーがワイパーを一定速度以上で作動させると、これに併せて自動的にＣＣＤカメラ２の撮像した車両前方の画像がモニタ３に表示される。したがって、ワイパーで車両前方の視界を回復することができるとともに、モニタ３の表示によってドライバーの前方視界を補助することが可能となり、安全性の向上を図ることができる。
【実施例２】
【００２５】
図４は本実施例に係る車両前方画像表示装置を説明するための模式的なブロック図である。この車両前方画像表示装置２１は、図１に示す実施例１に係る車両前方画像表示装置１にさらに画像視点変換部（画像視点変換手段）２２を備えたもので、実施例１と同一の部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２６】
この車両前方画像表示装置２１の画像視点変換部２２には、ＣＣＤカメラ２が撮像した画像の画像データが入力されるようになっている。画像視点変換部２２は、この画像データに基づいてＣＣＤカメラ２によって撮像された画像をドライバーの視点から見た画像に視点変換する。なお、この画像の視点変換については、例えば特開２００３−１０２００２号公報に開示されている画像変換技術等従来の技術を用いることによって行う。
【００２７】
このように、ＣＣＤカメラ２によって撮像された画像をドライバーの視点から見た画像に視点変換することによって、ドライバーは車両前方の視界をよりリアルなイメージで捉えることが可能となる。すなわち、図２及び図５で示すように、ＣＣＤカメラ２は車両５のフロントバンパ６の下方に設置されているため、運転席にいるドライバーの視点の位置２４よりも下方且つ前方から車両前方を撮像することになる。したがって、例えば図２の画像Ａと図５で示すドライバーの視点の位置から見た車両前方の映像の例である映像Ｂとを比較すると分かるように、ＣＣＤカメラ２で撮像した車両前方の画像と実際にドライバーが運転席から見える映像とではその視点の位置の違いから乖離が生じる。この乖離を解消してドライバーの視点の位置からフロントガラス越しに見える映像をそのままモニタ３に表示するために、画像視点変換部２２はＣＣＤカメラ２によって撮像された画像を画像視点変換部２２によって視点変換するようになっている。そして、画像視点変換部２２は、その視点変換された画像の画像データを表示画像切換部４に入力する。
【００２８】
この車両前方画像表示装置２１では、通常は車載装置７からの画像をモニタ３に表示する一方、雨や他車の走行により撥ね上げられた水しぶき等によって一定量の水がフロントガラスにかかったときは、ドライバーの前方の視界を補助するために、ＣＣＤカメラ２の撮像した車両前方の画像をドライバーの視点から見た画像に視点変換して、この変換画像をモニタ３に自動的に表示するようになっている。
【００２９】
具体的には、実施例１の車両前方画像表示装置１と同様に、車両前方画像表示装置２１の表示画像切換部４がモニタ３の表示画面の切換制御を行う。図６はその制御の流れを示したものであり、ステップＳ１及びステップＳ２は実施例１の場合と同様であり、表示画像切換部４は、ステップＳ１においてワイパースイッチ８からの信号に基づいてワイパーがオン状態にあるか否かを判断し、つぎにステップＳ２においてワイパーの作動速度が一定速度以上か否かを判断する。
【００３０】
そして、ステップＳ２において、ワイパーの作動速度が最も速い速度である（ワイパーの作動速度が一定速度以上である）と判断した場合は、表示画像切換部４はＣＣＤカメラ２で撮像された画像ではなく、画像視点変換部２２において視点変換された変換画像をモニタ３が表示するように制御する（Ｓ３’）。
【００３１】
一方、ステップＳ１において、ワイパーがオン状態にないと判断した場合、又はステップＳ２において、ワイパーの作動速度が最も速い速度でない（ワイパーの作動速度が一定速度未満である）と判断した場合は、ステップＳ４において、モニタ３が車両装置７からの画像を表示するように制御するのは実施例１の場合と同様である。
【００３２】
本実施例に係る車両前方画像表示装置２１では、表示画像切換部４は、ワイパーが一定速度以上で作動する場合は、モニタ３に表示される画像を画像視点変換部２２において視点変換された変換画像に切り換えるようになっているので、雨や他車の走行により撥ね上げられた水しぶき等によって一定量の水がフロントガラスにかかったときには、ＣＣＤカメラ２がドライバーの視点の位置に設置されていなくても、ドライバーの視点の位置から見える映像をそのまま提供でき、ドライバーは車両前方の視界をよりリアルなイメージで捉えることが可能となる。したがって、ドライバーがフロントガラスからモニタ３に視線を移しても、映像の連続性を維持することができ、ドライバーの視認性、利便性に優れる。
【実施例３】
【００３３】
図７は本実施例に係る車両前方画像表示装置を説明するための模式的なブロック図である。この車両前方画像表示装置３１は、図４に示す実施例２に係る車両前方画像表示装置２１にさらに画像選択スイッチ（画像選択手段）３３を備えたもので、実施例１及び実施例２と同一の部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３４】
この車両前方画像表示装置３１の画像選択スイッチ３３は、一定量の水がフロントガラスにかかったときにモニタ３に表示する画像を、ＣＣＤカメラ２で撮像された画像又は画像視点変換部２２で視点変換された変換画像のいずれにするかをドライバーが選択するためのスイッチである。この画像選択スイッチ３３からいずれの画像が選択されたかを示す信号が表示画像切換部４に入力されるようになっており、ドライバーが画像選択スイッチ３３によって、ＣＣＤカメラ２で撮像された画像又は画像視点変換部２２で視点変換された変換画像を選択することにより、雨天等のときはその選択されているいずれかの画像がモニタ３に表示されるようになっている。
【００３５】
この車両前方画像表示装置３１では、通常は車載装置７からの画像をモニタ３に表示する一方、雨や他車の走行により撥ね上げられた水しぶき等によって一定量の水がフロントガラスにかかったときは、ドライバーの前方の視界を補助するために、ＣＣＤカメラ２によって撮像された画像又は画像視点変換部２２で視点変換された変換画像のうち、ドライバーが画像選択スイッチ３３によって選択したいずれかの画像をモニタ３に自動的に表示するようになっている。
【００３６】
具体的には、実施例２の車両前方画像表示装置２１と同様に、車両前方画像表示装置３１の表示画像切換部４がモニタ３の表示画面の切換制御を行う。図８はその制御の流れを示したものであり、ステップＳ１及びステップＳ２は実施例１及び実施例２の場合と同様であり、表示画像切換部４は、ステップＳ１においてワイパースイッチ８からの信号に基づいてワイパーがオン状態にあるか否かを判断し、つぎにステップＳ２においてワイパーの作動速度が一定速度以上か否かを判断する。
【００３７】
そして、ステップＳ２において、ワイパーの作動速度が最も速い速度である（ワイパーの作動速度が一定速度以上である）と判断した場合は、表示画像切換部４は画像選択スイッチ３３からの信号により、画像視点変換部２２で視点変換された変換画像が選択されているか否かを判断する（Ｓ５）。そして、ステップＳ５において、変換画像が選択されていると判断した場合は、表示画像切換部４は変換画像をモニタ３に表示するように制御する（Ｓ３’）。一方、ステップＳ５において、変換画像が選択されていないと判断した場合は、表示画像変換部４はＣＣＤカメラ２で撮像された画像をモニタ３に表示するように制御する（Ｓ３）。
【００３８】
なお、ステップＳ１において、ワイパーがオン状態にないと判断した場合、又はステップＳ２において、ワイパーの作動速度が最も速い速度でない（ワイパーの作動速度が一定速度未満である）と判断した場合は、ステップＳ４において、モニタ３が車両装置７からの画像を表示するように制御するのは実施例１及び実施例２の場合と同様である。
【００３９】
本実施例に係る車両前方画像表示装置３１では、表示画像切換部４は、ワイパーが一定速度以上で作動する場合は、モニタ３に表示される画像を画像選択スイッチ３３によって選択されているＣＣＤカメラ２で撮像された画像又は画像視点変換部２２で視点変換された変換画像のいずれかに切り換えるようになっているので、ドライバーはモニタ３に表示する画像を任意に選択することができ、ドライバーの利便性に優れる。
【００４０】
なお、本発明は上述した実施例に限られるものではなく、例えば車両前方画像表示装置１、車両前方画像表示装置２１及び車両前方画像表示装置３１では、一定速度をワイパーの作動速度のうち最も速い速度として説明したが、これに限られず、必要に応じて任意の速度とすることができる。ただし、上記実施例では、一定速度を最高速度としてので、特に豪雨のときや大量の水しぶきがかかったとき等にモニタ３の画像が車両前方の画像に切り換えられることとなる。
【００４１】
また、上記実施例では、ワイパースイッチ８がワイパーのオン／オフ及びその作動速度を示す信号を表示画像切換部４に入力するものとしたが、これに限られず、例えば車両前方画像表示装置がワイパーのオン／オフ及び作動速度を検知するワイパー作動検知部を備え、その検知結果によってモニタ３の表示画面の切換制御を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例１に係る車両前方画像表示装置を説明するための模式的なブロック図である。
【図２】ＣＣＤカメラにより撮像された車両前方の画像の例を示す図である。
【図３】実施例１の表示画像切換部によるモニタの表示画面の切換制御の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施例２に係る車両前方画像表示装置を説明するための模式的なブロック図である。
【図５】ドライバーの視点の位置から見た車両前方の映像の例を示す図である。
【図６】実施例２の表示画像切換部によるモニタの表示画面の切換制御の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施例３に係る車両前方画像表示装置を説明するための模式的なブロック図である。
【図８】実施例３の表示画像切換部によるモニタの表示画面の切換制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１、２１、３１      車両前方画像表示装置
２                  ＣＣＤカメラ（撮像手段）
３                  モニタ（画像表示手段）
４                  表示画像切換部（表示画像切換手段）
５                  車両
８                  ワイパースイッチ（ワイパー作動指示手段）
２２                画像視点変換部（画像視点変換手段）
３３                画像選択スイッチ（画像選択手段）
【図１】
2005247139.tif 000003
【図２】
2005247139.tif 000004
【図３】
2005247139.tif 000005
【図４】
2005247139.tif 000006
【図５】
2005247139.tif 000007
【図６】
2005247139.tif 000008
【図７】
2005247139.tif 000009
【図８】
2005247139.tif 000010