(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両前方を赤外線により撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像を運転席前方に表示する表示手段と、
前記撮像手段の赤外線波長に応じた感度を変更する感度変更手段と、
自車両の走行環境を検出する走行環境判定手段と、
前記走行環境に応じて前記感度変更手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、高速道路では自動車に対する感度を高める一方、一般道路では人間に対する感度を高めるように前記感度変更手段を制御することを特徴とする車両の表示装置。
【請求項２】
自車両前方を赤外線により撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像を運転席前方に表示する表示手段と、
前記撮像手段の赤外線波長に応じた感度を変更する感度変更手段と、
自車両の走行環境を検出する走行環境判定手段と、
前記走行環境に応じて前記感度変更手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、高速道路では一般道路に比べて自動車に対する感度を高めるように前記感度変更手段を制御することを特徴とする車両の表示装置。
【請求項３】
自車両前方を赤外線により撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像を運転席前方に表示する表示手段と、
前記撮像手段の赤外線波長に応じた感度を変更する感度変更手段と、
自車両の走行環境を検出する走行環境判定手段と、
前記走行環境に応じて前記感度変更手段を制御する制御手段とを具備し、
前記制御手段は、一般道路では高速道路に比べて人間に対する感度を高めるように前記感度変更手段を制御することを特徴とする車両の表示装置。
【請求項４】
前記制御手段は、自動車及び人間の夫々に対応する輻射温度に対して感度が高くなるようなフィルタ手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両の表示装置。
【請求項５】
前記制御手段は、高速道路であっても、動物の飛び出しの可能性がある道路では、動物に対する感度が過度に低くならないように感度の変更を規制することを特徴とする請求項１又は３に記載の車両の表示装置。
【請求項６】
前記制御手段は、高速道路であっても、事故情報に基づいて自動車に対する感度の変更を規制することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両前方を赤外線により撮像し、その画像をディスプレイに表示させる車両の表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−２３０８０５号公報、特開平６−２４７１８４号公報及び特開昭６０−２３１１９３号公報には、車両前方を赤外線により撮像し、この撮像された画像を運転席前方のディスプレイに表示して夜間や濃霧時の運転支援を行う、所謂ナイトビジョンが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、高速道路や一般道路等の走行環境の違いに応じて主となる検出対象が異なるため、検出対象に応じて赤外線カメラの感度が変更できない場合では対象の判別が難しくなる。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、走行環境に応じて撮像画像の感度を適正化できる車両の表示装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る車両の表示装置は、以下の構成を備える。即ち、
自車両前方を赤外線により撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像を運転席前方に表示する表示手段と、前記撮像手段の赤外線波長に応じた感度を変更する感度変更手段と、自車両の走行環境を検出する走行環境判定手段と、前記走行環境に応じて前記感度変更手段を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、高速道路では自動車に対する感度を高める一方、一般道路では人間に対する感度を高めるように前記感度変更手段を制御する。
【０００６】
また、本発明に係る車両の表示装置は、以下の構成を備える。即ち、
自車両前方を赤外線により撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像を運転席前方に表示する表示手段と、前記撮像手段の赤外線波長に応じた感度を変更する感度変更手段と、自車両の走行環境を検出する走行環境判定手段と、前記走行環境に応じて前記感度変更手段を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、高速道路では一般道路に比べて自動車に対する感度を高めるように前記感度変更手段を制御する。
また、本発明に係る車両の表示装置は、以下の構成を備える。即ち、
自車両前方を赤外線により撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像を運転席前方に表示する表示手段と、前記撮像手段の赤外線波長に応じた感度を変更する感度変更手段と、自車両の走行環境を検出する走行環境判定手段と、前記走行環境に応じて前記感度変更手段を制御する制御手段とを具備し、前記制御手段は、一般道路では高速道路に比べて人間に対する感度を高めるように前記感度変更手段を制御する。
【０００７】
また、好ましくは、前記制御手段は、自動車及び人間の夫々に対応する輻射温度に対して感度が高くなるようなフィルタ手段を備える。
【０００８】
また、好ましくは、前記制御手段は、高速道路であっても、動物の飛び出しの可能性がある道路では、動物に対する感度が過度に低くならないように感度の変更を規制する。
【０００９】
また、好ましくは、前記制御手段は、高速道路であっても、事故情報に基づいて自動車に対する感度の変更を規制する。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１乃至３の発明によれば、高速道路では自動車に対する感度を高め、一般道路では人間に対する感度を高めることにより、撮像画像を表示する際に高速道路では自動車を、一般道路では人間を強調表示できる。
【００１２】
請求項４の発明によれば、自動車及び人間の夫々に対応する輻射温度に対して感度が高くなるようなフィルタ手段を備えることにより、撮像画像中に含まれる自動車又は人間のうち走行環境に応じて表示すべき対象を強調表示できる。
【００１３】
請求項５の発明によれば、高速道路であっても、動物の飛び出しの可能性がある道路では、動物に対する感度が過度に低くならないように感度の変更を規制することにより、高速道路であっても動物が存在する可能性が高いときには撮像画像中に含まれる動物を表示すべき対象として強調表示できる。
【００１４】
請求項６の発明によれば、高速道路であっても、事故情報に基づいて自動車に対する感度の変更を規制することにより、高速道路であっても人間が存在する可能性が高いときには撮像画像中に含まれる人間を表示すべき対象として強調表示できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る車両の表示装置を、代表的な車両である自動車に搭載した例について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
本実施形態の車両の表示装置は、例えば、自車両前方を赤外線カメラで撮像し、この撮像された画像（以下、撮像画像）を運転席前方の設置されたディスプレイで表示することにより自車両周囲に存在する人などの障害物を乗員に報知する。
［制御ブロック構成］
本実施形態の車両の表示装置の制御ブロック構成について説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態の車両の表示装置の制御ブロック構成図である。
【００１８】
図１に示すように、１０２は、自車両前方の障害物との距離を一般的な手法で検出するＣＣＤ(Charge Coupled Device)カメラ、レーザレーダ、或はミリ波レーダ等の障害物センサである。１０３は、自車両前方の環境を赤外線を用いて撮影する赤外光（赤外線）カメラである。
【００１９】
１０４は、自車両前方の可視光領域の画像を撮影する可視光カメラ、或いは検出面を自車両前方に向けて配設された照度センサである。１０５は、自車両の現在位置を算出する際に使用するＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）信号を人工衛星や地上基地局等から受信するＧＰＳセンサである。
【００２０】
１０６は、自車両周囲の道路（当該道路に設けられた送受信設備）から得られる先行道路情報（例えば、前方の走行路上に障害物（停止車両や散乱した積荷等）が存在する場合等の走行路環境や、先行車両と所定の車間距離を維持して走行する隊列走行を行っているか等の追従走行状態に関する情報等）を受信する路車間通信機である。
【００２１】
１０７は、自車両の車室外の気温を検出する外気温センサである。１０８は、赤外光カメラ１０３により撮影された画像（以下、撮像画像）を表示する液晶表示器またはヘッドアップディスプレイ等のディスプレイである。ここで、ディスプレイ１０８は、自車両の運転席前方であってドライバが前方を凝視したときに大きな視線移動を行わずに容易に撮像画像を見ることができる位置（ダッシュボードの中央位置近傍であってもよい）に配設すると良い。
【００２２】
１０９は、道路地図情報を記憶したＣＤ、ＤＶＤ等の地図データベースである。１１０は、自車両の舵角を検出する舵角センサである。１１５は、自車両の車速を検出する車速センサである。
【００２３】
１１１は、ディスプレイ１０８への撮像画像の表示モードを操作者が切り替え可能なモード切り替えスイッチである。このスイッチにより選択可能な表示モードには、操作者がマニュアルオン・オフスイッチ１１３をオン状態としている間のみディスプレイ１０８に赤外光カメラ１０３による撮像画像を表示させるマニュアルモードと、操作者の操作にかかわらず赤外画像をディスプレイ１０８に常時表示させるオートモードとがある。１１２は、表示制御装置１０１への電源供給を操作者がオン・オフ可能な電源スイッチである。
【００２４】
そして、表示制御装置１０１は、上記の各センサの出力信号（出力信号に相当するデータ）と、検出した各操作スイッチの操作状態とに基づいて、ディスプレイ１０８に赤外光カメラ１０３による撮像画像の表示を制御する（詳細は後述する）。この表示制御装置１０１による表示制御処理は、ＲＡＭ１１０２をワークエリアとして使用しながら、予めＲＯＭ１１０３等に格納されたソフトウエアに従って、ＣＰＵ１１０１により実行される。
［表示制御］
次に、本実施形態において表示制御装置１０１が行う具体的な表示制御処理について説明する。
＜第１実施形態＞
第１実施形態の表示制御処理は、自車両の走行環境に応じて自動車や人間（動物）に対応する輻射温度範囲において感度が高くなるようなフィルタ処理を施して赤外画像を表示するものである。
【００２５】
図２は、第１実施形態に係る車両の表示装置による表示制御処理のフローチャートであり、自車両のイグニッションキースイッチがオンであって、且つ電源スイッチ１１１がオンの期間にＣＰＵ１１０１が実行するソフトウエアの手順を示す。
【００２６】
図２において、ステップＳ１では、モード切り替えスイッチ１１１の操作状態を検出することにより、オートモードが選択されているか否かを判定する。ステップＳ１でオートモードならば（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ２に進み、マニュアルモード（ステップＳ１でＮＯ）ならばステップＳ３に進む。
【００２７】
ステップＳ３では、マニュアルモードが選択されている現在の状態において、マニュアルオン・オフスイッチ１１３がオンに設定されているか否かを判定する。ステップＳ３でマニュアルオン・オフスイッチ１１３がオフならば（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ４でディスプレイ１０８への撮像画像の表示を停止させ、マニュアルオン・オフスイッチ１１３がオンならば（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ２に進む。
【００２８】
ステップＳ２では、ヘッドライト、フォグランプ、スモールランプのいずれかのライトスイッチがオンされているか否かを判定する。ステップＳ２でライトスイッチがオフならば（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ４でディスプレイ１０８への撮像画像の表示を停止させ、ライトスイッチがオンならば（ステップＳ２でＹＥＳ）、夜間や視認性の悪い環境を走行中に撮像画像の表示が必要と判断してステップＳ５に進む。
【００２９】
ステップＳ５では、ＧＰＳによる測位不能状態（例えば、自車両から見える範囲に存在する人工衛星の数が２個以下のとき）、又はＧＰＳによる測位誤差大の状態（例えば、自車両から見て略同じ方向に複数のＧＰＳ信号発信用人工衛星が存在しているとき）か否かを判定する。ステップＳ５で測位不能状態又は測位誤差大の状態ならば（ステップＳ５でＹＥＳ）、ステップＳ１４で赤外光カメラ１０３のフィルタ感度を人間に対応する輻射温度幅において高くなるように設定する。
【００３０】
ステップＳ１６では、赤外光カメラ１０３の撮影画像（即ち、フィルタ処理後の赤外線画像）をディスプレイ１０８へ表示する。
【００３１】
ステップＳ５で測位不能状態又は測位誤差大の状態でないならば（ステップＳ５でＮＯ）、ステップＳ６でＧＰＳ信号から現在位置情報、季節情報、時刻情報を検出すると共に、外気温センサ１０７から外気温を検出する。
【００３２】
ステップＳ７では、季節情報及び時刻情報に基づいて赤外光カメラ１０３のフィルタ感度を自動車、人間（又は動物）に対応する輻射温度幅に設定する。
【００３３】
人間（又は動物）の輻射熱は、一般に図３に示す温度範囲内にあり、外気温に応じて変化することが知られている。そこで、本ステップでは、外気温センサ１０７により検出された外気温に応じて予めＲＯＭ１１０３に基本値として記憶している人間の輻射熱の温度幅を設定すると共に、その設定された基本値を、ＧＰＳセンサ１０５により検出可能な日付・時刻情報に応じて（例えば、春や秋には冬季より高めに、夏季より低めに補正すると共に、外気温が最も上昇する午後２時前後の時間帯には他の時間帯と比較して高めに補正する等）補正する。
【００３４】
また、自動車に関しても、一般に図４に示す温度範囲内にあり、外気温に応じて変化することが知られている。そこで、本ステップでは、外気温センサ１０７により検出された外気温に応じて予めＲＯＭ１１０３に基本値として記憶している自動車の輻射熱の温度幅を設定すると共に、その設定された基本値を、ＧＰＳセンサ１０５により検出可能な日付・時刻情報に応じて（例えば、春や秋には冬季より高めに、夏季より低めに補正すると共に、外気温が最も上昇する午後２時前後の時間帯には他の時間帯と比較して高めに補正する等）補正する。
【００３５】
ステップＳ８では、ＧＰＳ信号から検出された現在位置情報と地図データベース１０９に基づいて走行環境を判定する。
【００３６】
ステップＳ９では、市街地の高速道路を走行中か否かを判定する。ステップＳ９で市街地の高速道路を走行中でないならば（ステップＳ９でＹＥＳ）、ステップＳ１３で一般道路を走行中か否かを判定する。ステップＳ１３で一般道路を走行中ならば（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４に進んで人間に対するフィルタ感度が高くなるように設定する。
【００３７】
また、ステップＳ１３で一般道路を走行中でないならば（ステップＳ１３でＮＯ）、動物の飛び出しの可能性のある市街地ではない高速道路を走行しているので、ステップＳ１５に進んで、動物に対するフィルタ感度が過度に低くならないように、フィルタ感度を自動車と動物の間の輻射温度幅に設定する。
【００３８】
ステップＳ９で市街地の高速道路を走行中ならば（ステップＳ９でＹＥＳ）、ステップＳ１０で路車間通信により走行路前方の道路情報を獲得する。
【００３９】
ステップＳ１１では、ステップＳ１０で獲得した道路情報から走行路前方に事故車や故障者等の停止車両があるか否かを判定する。ステップＳ１１で停止車両がないならば（ステップＳ１１でＮＯ）、ステップＳ１２で自動車に対応したフィルタ感度に設定する。
【００４０】
また、ステップＳ１１で停止車両があるならば（ステップＳ１１でＹＥＳ）、道路に人間が存在する可能性が高いのでステップＳ１４に進んで、自動車に対応したフィルタ感度への設定を規制して人間に対応するフィルタ感度に設定する。。
【００４１】
以上のように、第１実施形態によれば、人間が存在する可能性の低い市街地の高速道路等では自動車に対するフィルタ感度を高める一方、動物が飛び出す可能性がある地方の高速道路等では動物に対するフィルタ感度が過度に低くならないように感度の変更を規制できる。また、人間が存在する可能性の高い一般道路等では人間に対するフィルタ感度を高めることができる。よって、走行環境に応じた適切な赤外線画像を表示することができる。
＜第２実施形態＞
次に、第１の実施形態に係る車両の表示装置を基本とした第２の実施形態の表示処理ついて説明する。
【００４２】
第２実施形態の表示処理は、第１実施形態の表示処理に加えて、ＧＰＳ信号により自車両の位置及び進行方向に対する太陽の位置を検出し、赤外線画像中から太陽光成分を除去して表示するものである。自車両の位置及び進行方向に対する太陽の位置は、ＧＰＳ信号に含まれるカレンダ情報及び時計情報と自車両の現在位置情報及び自車両の進行方向とから一般的な手法により求めることができる。
【００４３】
図５は、第２実施形態に係る車両の表示装置による表示制御処理のフローチャートである。図６は、自車両に対する太陽の向きを説明する図である。図７は、赤外光カメラへの入射角を説明する図である。図８は、太陽の向きと路面反射量との関係を示す路面反射特性マップである。図９は、赤外光カメラへの入射角と路面反射量との関係を示す路面反射特性マップである。図１０は、日照データと車体反射量との関係を示す車体反射特性マップである。
【００４４】
図５に示すように、図２で説明したステップＳ１２又はＳ１４又はＳ１５の処理を行った後、ステップＳ２１では、ＧＰＳ信号の時刻情報及び緯度情報、自車両の進行方向から自車両に対する太陽の向きと赤外光カメラへの入射角を検出する（図６及び図７参照）。
【００４５】
ステップＳ２２では、可視光カメラ（又は照度センサ）１０４から検出信号を入力して、図８及び図９に示す路面反射特性データと日照データから路面反射分を推定する。ステップＳ２２で推定される路面反射分は、図８から求まる路面反射分と図９から求まる路面反射分とを加算して求められる。
【００４６】
ステップＳ２３では、図１０に示す車体反射特性データと日照データから車体反射分を推定する。
【００４７】
ステップＳ２４では赤外画像から路面反射分及び車体反射分を除去し、ステップＳ２５では路面反射分及び車体反射分を除去した画像を表示する。
【００４８】
第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、図１１に示す太陽光による路面反射分と車体反射分とを含む赤外画像から、図１２に示すように反射成分を除去して表示画像をより見やすくできる。
【００４９】
尚、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の車両の表示装置の制御ブロック構成図である。
【図２】第１実施形態に係る車両の表示装置による表示制御処理のフローチャートである。
【図３】外気温と人間の輻射熱の温度範囲との関係を示す図である。
【図４】外気温と自動車の輻射熱の温度範囲との関係を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る車両の表示装置による表示制御処理のフローチャートである。
【図６】自車両に対する太陽の向きを説明する図である。
【図７】赤外光カメラへの入射角を説明する図である。
【図８】太陽の向きと路面反射量との関係を示す路面反射特性マップである。
【図９】赤外光カメラへの入射角と路面反射量との関係を示す路面反射特性マップである。
【図１０】日照データと車体反射量との関係を示す車体反射特性マップである。
【図１１】太陽光による路面反射分と車体反射分とを除去する前の赤外画像である。
【図１２】太陽光による路面反射分と車体反射分とを除去した後の赤外画像である。
【符号の説明】
１０２  障害物センサ
１０３  赤外光カメラ
１０４  可視光カメラ／照度センサ
１０６  路車間通信機
１０７  外気温センサ
１０８  ディスプレイ
１１０  舵角センサ
１１１  モード切り替えスイッチ
１１２  電源スイッチ
１１３  マニュアルオン・オフスイッチ
１１５  車速センサ
【図１】
0003912472.tif 000002
【図２】
0003912472.tif 000003
【図３】
0003912472.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003912472.tif 000006
【図６】
0003912472.tif 000007
【図７】
0003912472.tif 000008
【図８】
0003912472.tif 000009
【図９】
0003912472.tif 000010
【図１０】
0003912472.tif 000011
【図１１】
0003912472.tif 000012
【図１２】
0003912472.tif 000013