(57)【要約】【課題】  本発明は、ユーザによる手動操作を必要とすることなく、表示装置に表示されるカメラ映像の視点を変更することができる車両周辺表示装置の提供を目的とする。【解決手段】  本発明は、車両周辺をカメラにて撮影し、前記カメラからのカメラ映像を車室内の表示装置に表示する車両周辺表示装置において、運転者の着座姿勢に応じて、カメラ映像の視点を変更することを特徴とする。【選択図】  図１
2013055385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両周辺をカメラにて撮影し、前記カメラからのカメラ映像を車室内の表示装置に表示する車両周辺表示装置において、
運転者の着座姿勢に応じて、カメラ映像の視点を変更することを特徴とする、車両周辺表示装置。
【請求項２】
前記カメラ映像の視点を変更することは、カメラ映像の一部を表示する際のカメラ映像における該一部の位置を変更すること、又は、カメラ映像の表示倍率を変更することを含む、請求項１に記載の車両周辺表示装置。
【請求項３】
運転者の着座姿勢が座席から前のめりになった場合、カメラ映像の表示倍率を増加する、請求項１又は２に記載の車両周辺表示装置。
【請求項４】
運転者の重心が左に移動した場合には、カメラ映像の一部を表示する際のカメラ映像における該一部の位置を右方向に移動し、運転者の重心が右に移動した場合には、カメラ映像の一部を表示する際のカメラ映像における該一部の位置を左方向に移動する、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の車両周辺表示装置。
【請求項５】
前記カメラは、車両後方を撮像するカメラである、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の車両周辺表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両周辺をカメラにて撮影し、カメラからのカメラ映像を車室内の表示装置に表示する車両周辺表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両後方をカメラにて撮影し、当該カメラからのカメラ映像を車室内の表示装置に表示する車両後方監視装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、運転者等が車内モニターの操作キーや操作画面上でのカーソル操作等により、視点位置変更手段にアクセスすることで、車内モニターに表示される俯瞰画像の仮想カメラの視点位置を任意に変更する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９‐１００１８０号公報
【特許文献２】特開２０１１‐００４２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に開示される技術では、表示装置に表示されるカメラ映像の視点を変更するために、ユーザは、操作キー等への手動操作を行う必要があり、利便性の観点から改善の余地がある。
【０００６】
そこで、本発明は、ユーザによる手動操作を必要とすることなく、表示装置に表示されるカメラ映像の視点を変更することができる車両周辺表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一局面によれば、車両周辺をカメラにて撮影し、前記カメラからのカメラ映像を車室内の表示装置に表示する車両周辺表示装置において、
運転者の着座姿勢に応じて、カメラ映像の視点を変更することを特徴とする、車両周辺表示装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ユーザによる手動操作を必要とすることなく、表示装置に表示されるカメラ映像の視点を変更することができる車両周辺表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例による車両周辺表示装置に関連するシステム構成図である。
【図２】本システム１００の動作フローの一例を示すフローチャートである。
【図３】ディスプレイ１１１に表示する周辺映像の範囲（表示範囲）を決定するための一手法の説明図である。
【図４】ディスプレイ１１１に表示する周辺映像の範囲（表示範囲）を決定するための一手法の説明図である。
【図５】ディスプレイ１１１に表示する周辺映像の範囲（表示範囲）を決定するための一手法の説明図である。
【図６】運転者の重心の移動に伴う（仮想視点２００の移動に伴う）ディスプレイ１１１の表示映像の変化態様の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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の説明を行う。
【００１１】
図１は、本発明の一実施例による車両周辺表示装置に関連するシステム構成図である。本システム１００は、車両に搭載される。本システム１００は、重心センサ１０１と、重心検知部１０２と、ユーザモード検知部１０３と、ギア状態検知部１０４と、スイッチ操作検知部１０５と、仮想視点算出部１０６と、カメラ１０７と、カメラ制御部１０８と、周辺映像情報処理部１０９と、表示部１１０と、ディスプレイ（表示装置）１１１とを含む。
【００１２】
尚、重心検知部１０２と、ユーザモード検知部１０３と、ギア状態検知部１０４と、スイッチ操作検知部１０５と、仮想視点算出部１０６と、カメラ制御部１０８と、周辺映像情報処理部１０９と、表示部１１０とは、任意のハードウェア、ソフトウェア又はそれらの組み合わせにより実現されてもよい。例えば、これらの各部は、１つのＥＣＵにより実現されてもよいし、複数のＥＣＵにより協動して実現されてもよい。
【００１３】
重心センサ１０１は、ユーザが着座すると想定される車両の座席（例えば運転者がユーザである場合は、運転席）に設けられる。重心センサ１０１は、座席に着座するユーザの重心位置の算出に必要な情報を取得する。重心センサ１０１は、例えば、座席の支持部や座面に複数個（例えば面直視で前後左右に分散して）設けられる荷重センサ又は圧力センサであってもよい。
【００１４】
重心検知部１０２は、重心センサ１０１からの検出信号に基づいて、ユーザ（本例では、運転者）の重心を検知する。
【００１５】
ユーザモード検知部１０３は、運転者による車両操作状況を監視し、その監視結果を仮想視点算出部１０６及び周辺映像情報処理部１０９等に伝達する。
【００１６】
ギア状態検知部１０４は、運転者のギア操作状況（シフトレバー操作状況）を検知する。
【００１７】
スイッチ操作検知部１０５は、運転者によるコントロールパネルやステアリングスイッチ等の操作内容を検知する。
【００１８】
仮想視点算出部１０６は、重心検知部１０２からの検知結果に基づいて、運転者の重心（又はその移動態様）から運転者の視点（仮想視点）の位置（又はその移動態様）を算出（推定）する。
【００１９】
カメラ１０７は、車両周辺を撮像するカメラであり、車両の適切な部位に設けられる。カメラ１０７は、複数個設けられてもよい。ここでは、一例として、カメラ１０７は、車両後方を含む車両周辺を撮像する複数のカメラを含む。
【００２０】
カメラ制御部１０８は、ユーザ操作に応じてカメラ１０７の向きやレンズの焦点距離などを制御する。尚、カメラ１０７の向きは、水平面内で変更可能であってもよいし、２軸以上で調整可能であってもよい。
【００２１】
周辺映像情報処理部１０９は、カメラ１０７により得られた映像を統合的に合成処理し、仮想的な壁面に展開される１枚のカメラ映像（周辺映像）に合成する。以下、また、周辺映像情報処理部１０９は、仮想視点算出部１０６からの仮想視点（又はその移動態様）に基づいて、合成したカメラ映像のうちの、表示部１１０に表示される映像範囲を切り出す。例えば、重心が前後に移動した場合は、表示映像のズームアップ・ズームアウトが実現されるように、映像範囲を決定して切り出す。また、重心が左又は右に移動した場合は、表示映像（表示範囲）が右又は左にシフト（移動）するように、映像範囲を決定して切り出す（図６参照）。
【００２２】
表示部１１０は、周辺映像情報処理部１０９によって切り出されたカメラ画像の映像範囲をディスプレイ１１１上に表示する。
【００２３】
ディスプレイ１１１は、車室内に設けられる。ディスプレイ１１１は、例えばインストルメントパネルに設けられる液晶ディスプレイであってもよい。
【００２４】
図２は、本システム１００の動作フローの一例を示すフローチャートである。図２の動作フローは、例えば車両のイグニッションスイッチがオンの間、繰り返し実行されてもよい。
【００２５】
本フローは、運転者による車両操作状態を監視することから始まる（ステップ０１）。ここでの処理は、主に、運転者が周辺監視（特に後方監視）を必要とする状況となっているかどうかを判定することを目的とする処理である。運転者が周辺監視（特に後方監視）を必要とする状況としては、例えば、後退走行を伴って駐車を行うような状況がある。
【００２６】
次に、車両操作状態に基づいて、実際に運転者が周辺監視を必要としているか否かを判断する（ステップ０２）。例えば、ギア状態検知部１０４によりシフト位置がリバースに変えられたことが検知された場合や、周辺監視機能を起動するためのスイッチを運転者がオンした場合に、運転者が周辺監視を必要としていると判断してもよい。運転者が周辺監視を必要としていると判断した場合は（ステップ０２：Ｙｅｓ）、ステップ０３に進み、システムの現在の状態を評価する（ステップ０３）。
【００２７】
ここで、システムが既に後方監視モードを継続している場合は（ステップ０３：Ｙｅｓ）、そのまま次のステップに進む。一方、後方監視モードになっていなかった場合は（ステップ０３：Ｎｏ）、ディスプレイ１１１にカメラ映像（周辺映像）を表示するよう動作する（ステップ０４）。この際、ディスプレイ１１１に表示されるカメラ画像の映像範囲は、デフォルトの映像範囲であってよいし、前回の表示時の映像範囲であってもよい。
【００２８】
次に、本システム１００は、重心検知部１０２において、座席に設置された重心センサ１０１から運転者の重心を算出し、仮想視点算出部において、仮想視点の位置を決定する（ステップ０７）。そして、ステップ０７で決定された仮想視点に基づいて、周辺映像情報処理部１０９において、ディスプレイ１１１で表示すべき表示範囲を決定する（ステップ０８）。この具体的な方法について後述する。周辺映像情報処理部１０９において、表示範囲が決定されると、カメラ画像が、決定された表示範囲で切り出され、切り出されたカメラ画像の表示範囲が、表示部１１０によりディスプレイ１１１に出力（表示）される。
【００２９】
一方、ステップ０２にて、運転者が周辺監視を必要としていないと判断した場合（ステップ０２：Ｎｏ）、ディスプレイ１１１に周辺映像が表示されているか否かを判断し（ステップ０５）、ディスプレイ１１１に周辺映像が表示されている場合は（ステップ０５：Ｙｅｓ）、ディスプレイ１１１に表示されている周辺映像を非表示にする（ステップ０６）。
【００３０】
次に、図２のステップ０８の処理に関連して、仮想視点に基づく表示範囲決定方法について説明する。
【００３１】
図３乃至図５は、ディスプレイ１１１に表示する周辺映像の範囲（表示範囲）を決定するための一手法の説明図である。
【００３２】
本手法では、計算上、仮想的な空間を想定し、そこに運転者の目線である仮想視点２００と、カメラ映像の表示可能な映像全体領域を示す仮想映像面２０２と、仮想視点２００及び仮想映像面２０２の間にあるディスプレイ１１１を想定した仮想窓２０１と、を配置する。図３乃至図５では、仮想的な空間を上面視で示す。ここで、仮想視点２００から仮想映像面２０２上のカメラ映像は、仮想窓２０１を通してしか見えないものとし、その映像は実際の物理的な光の挙動に応じて決まるものとする。そのように想定すると、仮想視点２００が正面にある場合の仮想窓２０１を通して見える映像範囲は、図３に示すようなる。ユーザの姿勢変化（重心変化）に伴い仮想視点２００が移動すると、それに伴って映像範囲は、図４及び図５に示すように変化する。具体的には、図４に示すように、図３に示す位置から仮想視点２００が右に移動すると、表示範囲は、図３に示す位置から左にシフト（移動）する。同様に、図示しないが、図３に示す位置から仮想視点２００が左に移動すると、表示範囲は、図３に示す位置から右にシフト（移動）する。また、図５に示すように、図３に示す位置から仮想視点２００が前方（ディスプレイ１１１に近づく方向）に移動すると、表示範囲は、図３に示す状態から左右方向に拡大する（即ち左右方向に増加する）。即ちディスプレイ１１１上の表示映像がズームアップする。同様に、図示しないが、図３に示す位置から仮想視点２００が後方（ディスプレイ１１１から離れる方向）に移動すると、表示範囲は、図３に示す状態から左右方向に縮小する（即ち左右方向に減少する）。即ちディスプレイ１１１上の表示映像がズームダウンする。
【００３３】
尚、これらの仮想視点２００の左右の動きと前後の動きは組み合わせで実現されることができる。例えば、仮想視点２００が右前の方向に移動すると、それに伴って、表示範囲は、図３に示す位置から左にシフトしつつ、左右方向に拡大する。また、仮想映像面２０２の範囲を越えるような仮想視点２００の動きに対しては、それ以上の映像範囲の変化は生じないようにしてよい。例えば、図４に示す仮想視点２００の位置から更に仮想視点２００が右に移動しても、表示範囲は、図４に示す範囲のまま留まることとしてよい。
【００３４】
このような仮想視点に基づく表示範囲決定方法は、光の物理的な挙動を基にしているので、運転者の直感性が保たれ、違和感の無い態様でカメラ映像の視点（表示範囲）を変化させることができる。
【００３５】
尚、図３乃至図５では、仮想視点２００の左右前後の２次元の動きに応じた表示範囲の変更態様が示されているが、仮想視点２００の上下方向の動きも同様に考慮されてもよい。例えば、図３及び図４の左右方向を上下方向として置き換えることで、仮想視点２００の上下方向の動きに応じた表示範囲の変更が実現されてもよい。
【００３６】
図６は、運転者の重心の移動に伴う（仮想視点２００の移動に伴う）ディスプレイ１１１の表示映像の変化態様の一例を示す図である。
【００３７】
運転者がディスプレイ１１１の表示映像よりも右側の部分を見たいと思った場合、運転者はディスプレイ１１１の表示映像に対して左側から右を覗きこむような姿勢をとる。これに伴い、重心を左に移動する。これに伴って、仮想視点２００が左に移動して、図６（Ａ）に示すように、ディスプレイ１１１上の表示映像が右にシフトする（矢印Ｙ１参照）。
【００３８】
また、運転者がディスプレイ１１１の表示映像よりも左側の部分を見たいと思った場合、運転者はディスプレイ１１１の表示映像に対して右側から左を覗きこむような姿勢をとる。これに伴い、重心を右に移動する。これに伴って、仮想視点２００が右に移動して、図６（Ｂ）に示すように、ディスプレイ１１１上の表示映像が左にシフトする（矢印Ｙ２参照）。
【００３９】
また、運転者がディスプレイ１１１の表示映像を拡大して見たいと思った場合、運転者はディスプレイ１１１の表示映像に近づいて凝視するような姿勢（前のめりの姿勢）をとる。これに伴い、重心を前方に移動する。これに伴って、仮想視点２００が前方に移動して、図６（Ｃ）に示すように、ディスプレイ１１１上の表示映像がズームアップする（矢印Ｙ３参照）。
【００４０】
以上説明した本実施例の車両周辺表示装置によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が奏される。
【００４１】
上述の如く、座席に座っている運転者の重心を検知し、運転者の覗き込み動等に伴う重心変化に応じてディスプレイ１１１で表示されるカメラ映像の視点（表示範囲）を変化させることができる。これにより、ユーザは、例えばディスプレイ１１１上の矢印ボタンのタッチ操作や操作ボタンの操作のような手動操作を行うことなく、直感的な動作（姿勢変化）によりカメラ映像の視点（表示範囲）を変化させることができ、利便性が向上する。尚、本実施例においても、ディスプレイ１１１上の矢印ボタンや他の操作ボタンが追加的に設けられてもよく、ユーザによる手動操作によっても、カメラ映像の視点が変化できるように構成されてもよい。
【００４２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４３】
例えば、上述した実施例では、ディスプレイ１１１上に表示されるカメラ映像は、複数のカメラを含むカメラ１０７の画像の合成から形成されているが、ディスプレイ１１１上に表示されるカメラ映像は、単一のカメラからのカメラ映像であってもよい。即ち、カメラ１０７は、１つのカメラからなる構成であってもよい。
【００４４】
また、上述した実施例では、仮想視点の位置は、必ずしも絶対位置で算出される必要はなく、基準の視点位置からの視点変化方向（即ち基準時点からの重心の移動方向）に応じて、カメラ映像の視点（表示範囲）を変化させることとしてもよい。この場合、基準の視点位置（基準時点）は、運転者の基本的な姿勢を基準として決定されてもよい。例えば、基準の視点位置（基準時点）は、運転者の重心変化が一定時間無いときを基準時点として、その基準時点の仮想視点の位置であってもよいし、基準の視点位置は、運転者の重心の変化履歴から算出される仮想視点の平均位置であってもよい。
【００４５】
また、上述した実施例では、重心から仮想視点２００を求め、該仮想視点２００からディスプレイ１１１に表示する周辺映像の範囲（カメラ映像の視点）を決定しているが、重心からダイレクトにディスプレイ１１１に表示する周辺映像の範囲を決定してもよい。いずれにしても、図６を参照して説明したような体の動き（重心の動き）とディスプレイ１１１に表示される周辺映像の範囲（カメラ映像の視点）との関係は、ユーザの直感に適合するように試験等により適合されてもよい。また、個々のユーザにより感覚が異なりうることを考慮して、これらの関係は、キャリブレーション機能により調整可能とされてもよい。
【００４６】
また、上述した実施例では、運転者の重心（及びそれに基づく仮想視点）は、重心センサ１０１からの情報に基づいて判断されているが、それに加えて、車室内カメラで撮像した運転者の画像を画像処理することで得られる運転者の視点位置情報が利用されてもよい。
【００４７】
また、上述した実施例では、カメラ１０７の光軸方向を固定しつつ、カメラ映像の視点を変化させているが、カメラ１０７の光軸方向を可変できる構成である場合は、運転者の着座姿勢に応じてカメラ１０７の光軸方向を変化させることで、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１００    システム
１０１    重心センサ
１０２    重心検知部
１０３    ユーザモード検知部
１０４    ギア状態検知部
１０５    スイッチ操作検知部
１０６    仮想視点算出部
１０７    カメラ
１０８    カメラ制御部
１０９    周辺映像情報処理部
１１０    表示部
１１１    ディスプレイ
２００    仮想視点
２０１    仮想窓
２０２    仮想映像面
【図１】
2013055385.tif 000003
【図２】
2013055385.tif 000004
【図３】
2013055385.tif 000005
【図４】
2013055385.tif 000006
【図５】
2013055385.tif 000007
【図６】
2013055385.tif 000008