特開 2022-101751 車両用後方画像表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022101751

(43)【公開日】2022-07-07

(54)【発明の名称】車両用後方画像表示装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 7/18 20060101AFI20220630BHJP

【ＦＩ】

H04N7/18 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020216010

(22)【出願日】2020-12-25

(71)【出願人】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103171

【弁理士】

【氏名又は名称】雨貝 正彦

(74)【代理人】

【識別番号】100105784

【弁理士】

【氏名又は名称】橘 和之

(74)【代理人】

【識別番号】100098497

【弁理士】

【氏名又は名称】片寄 恭三

(74)【代理人】

【識別番号】100099748

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 克志

(72)【発明者】

【氏名】谷口 敬大

【テーマコード（参考）】

5C054

【Ｆターム（参考）】

5C054FC12

5C054FD00

5C054FE05

5C054FE06

5C054FE21

5C054HA30

(57)【要約】

【課題】後方画像の表示を遮ることがなく、表示の違和感を防止しつつ距離の把握が容易となる車両用後方画像表示装置を提供すること。
【解決手段】車両用後方画像表示装置１は、車両の後方を撮像する左カメラ１０Ｌ、右カメラ１０Ｒと、撮像された画像に含まれる一部領域に対応する第１の後方画像を生成する左後方前画像生成部３０Ｌ、右後方前画像生成部３０Ｒと、残りの領域に対応する第２の後方画像を第１の後方画像とは異なる表示態様で生成する左後方後画像生成部３２Ｌ、右後方後画像生成部３２Ｒと、第１および第２の後方画像を含む全体後方画像を表示する左表示処理部３６Ｌ、右表示処理部３６Ｒ、左表示部３８Ｌ、右表示部３８Ｒとを備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の後方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像に含まれる一部領域に対応する第１の後方画像を生成する第１の後方画像生成手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像に含まれる残りの領域に対応する第２の後方画像を、前記第１の後方画像とは異なる表示態様で生成する第２の後方画像生成手段と、
前記第１および第２の後方画像を含む全体後方画像を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする車両用後方画像表示装置。

【請求項2】

前記第１および第２の後方画像のそれぞれは、少なくとも一方の色味、色調、明るさの一つあるいは二つ以上を変更することにより表示態様を異ならせることを特徴とする請求項１に記載の車両用後方画像表示装置。

【請求項3】

前記一部領域と前記残りの領域は、自車位置からの距離の遠近に対応して区分けされていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用後方画像表示装置。

【請求項4】

自車位置からの距離が近い側に対応する前記第１の後方画像および前記第２の後方画像のいずれか一方の明るさを他方よりも暗くすることを特徴とする請求項３に記載の車両用後方画像表示装置。

【請求項5】

自車位置からの距離の遠近に対応した前記一部領域と前記残りの領域の区分けは、前記撮像手段によって撮像された画像に含まれる路面に沿った距離に基づいて行うことを特徴とするで請求項３または４に記載の車両用後方画像表示装置。

【請求項6】

前記一部領域と前記残りの領域は、車両を後退させる際の車両の予測軌跡に対応して区分けされていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用後方画像表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に搭載されて後側方を撮像して表示する車両用後方画像表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ドアミラーの反射像に相当する後側方映像のモニタ表示において、距離指標画像を後続車との車間距離の変化を把握し易い位置に表示するようにした車両用後方視界支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置では、後側方映像のモニタ表示に、ポール形状のアイコンや壁形状のアイコンなどで表された距離指標画像が含まれており、後続車までの距離がわかるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－５９７２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に開示された車両用後方視界支援装置では、モニタ表示内で後側方映像に重ねてポール形状や壁形状などの距離指標画像としてのアイコンが表示されるため、これらのアイコンが後側方映像の一部を隠してしまい、利用者に伝える情報量が減少するという問題があった。特に、これらのアイコンを後続車に重ねて表示を行う場合には、アイコンが目立ってしまって、表示に違和感があったり、後続車までの距離が把握しにくいことがある。

【0005】

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、後方画像内の表示物を隠すことがなく、違和感が生まれることを防止しつつ距離の把握が容易となる車両用後方画像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】

【0006】

上述した課題を解決するために、本発明の車両用後方画像表示装置は、車両の後方を撮像する撮像手段と、撮像手段によって撮像された画像に含まれる一部領域に対応する第１の後方画像を生成する第１の後方画像生成手段と、撮像手段によって撮像された画像に含まれる残りの領域に対応する第２の後方画像を、第１の後方画像とは異なる表示態様で生成する第２の後方画像生成手段と、第１および第２の後方画像を含む全体後方画像を表示する表示手段とを備えている。

【0007】

第１の後方画像と第２の後方画像の表示態様を変えているだけであるため、全体後方画像の表示自体が遮られることを防止することができる。また、アイコン等を追加するわけではなく、全体後方画像の一部が隠れることもないため、違和感が生まれることを防止しつつ、距離を把握することが容易となる。

【0008】

また、上述した第１および第２の後方画像のそれぞれは、少なくとも一方の色味、色調、明るさの一つあるいは二つ以上を変更することにより表示態様を異ならせることが望ましい。色味、色調、明るさの変更によって表示態様を異ならせる場合には、全体後方画像の内容自体には変更がなく、表示の違和感を最小限に抑えることができる。

【0009】

また、上述した一部領域と残りの領域は、自車位置からの距離の遠近に対応して区分けされていることが望ましい。これにより、全体後方画像に含まれる後方車両等までの距離の把握が容易となる。

【0010】

また、自車位置からの距離が近い側に対応する第１の後方画像および第２の後方画像のいずれか一方の明るさを他方よりも暗くすることが望ましい。車両に近い側の動きの速い後方画像を暗くすることにより、この画像を見ている利用者（運転者）の疲労感を低減することができる。

【0011】

また、自車位置からの距離の遠近に対応した一部領域と残りの領域の区分けは、撮像手段によって撮像された画像に含まれる路面に沿った距離に基づいて行うことが望ましい。これにより、第１の後方画像と第２の後方画像を全体画像内で直線状の境界線で単純に２分割することができ、画像表示処理を簡略化することができる。

【0012】

また、上述した一部領域と残りの領域は、車両を後退させる際の車両の予測軌跡に対応して区分けされていることが望ましい。これにより、車両の後退時に予測軌跡を表示する際に、全体後方画像の表示物が部分的に遮蔽されることを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】一実施形態の車両用後方画像表示装置の構成を示す図である。

【図2】全体左後方画像の一例を示す図である。

【図3】変形例の車両用後方画像表示装置の構成を示す図である。

【図4】図３に示した車両用後方画像表示装置で作成される全体後方画像の一例を示す図である。

【図5】他の変形例の車両用後方画像表示装置の構成を示す図である。

【図6】図５に示した車両用後方画像表示装置で作成される全体後方画像の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明を適用した一実施形態の車両用後方画像表示装置について、図面を参照しながら説明する。

【0015】

図１は、一実施形態の車両用後方画像表示装置の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の車両用後方画像表示装置１は、左カメラ１０Ｌ、右カメラ１０Ｒ、左画像格納部２０Ｌ、右画像格納部２０Ｒ、左後方前画像生成部３０Ｌ、左後方後画像生成部３２Ｌ、右後方前画像生成部３０Ｒ、右後方後画像生成部３２Ｒ、左画像合成部３４Ｌ、右画像合成部３４Ｒ、左表示処理部３６Ｌ、右表示処理部３６Ｒ、左表示部３８Ｌ、右表示部３８Ｒを備えている。

【0016】

左カメラ１０Ｌは、物理的な左側のドアミラーが備わっていると仮定したときに、車両の運転者から見てこのドアミラーに映る領域が撮像範囲に含まれるように車両左側の後側方を撮像する。右カメラ１０Ｒは、物理的な右側のドアミラーが備わっていると仮定したときに、車両の運転者から見てこのドアミラーに映る領域が撮像範囲に含まれるように車両右側の後側方を撮像する。なお、本実施形態の車両には左右のドアミラーは備わっておらず、代わりに、左カメラ１０Ｌと右カメラ１０Ｒの撮像によって得られた画像が表示される。

【0017】

左カメラ１０Ｌによる撮像によって得られた画像は左画像格納部２０Ｌに格納される。また、右カメラ１０Ｒによる撮像によって得られた画像は右画像格納部２０Ｒに格納される。

【0018】

左後方前画像生成部３０Ｌは、左カメラ１０Ｌで撮像されて左画像格納部２０Ｌに格納された画像の中から表示対象となる左画像の前半分（一部領域）を抽出し、この前半分に対応する左後方前画像（第１の後方画像）を生成する。

【0019】

左後方後画像生成部３２Ｌは、左カメラ１０Ｌで撮像されて左画像格納部２０Ｌに格納された画像の中から表示対象となる左画像の後半分（残りの領域）を抽出し、この後半分に対応する左後方後画像（第２の後方画像）を生成する。

【0020】

本実施形態では、上述した一部領域と残りの領域は、自車位置からの距離に対応して区分けされている。例えば、画像に含まれる路面に沿った距離が自車両から１０ｍまでの領域（一部領域）に対応して左後方前画像（第１の後方画像）が生成される。また、１０ｍ以上の領域（残りの領域）に対応して左後方後画像（第２の後方画像）が生成される。

【0021】

また、左後方前画像と左後方後画像は、異なる表示態様で生成される。具体的には、少なくとも一方の画像について、色味、色調、明るさの中の一つあるいは二つ以上を異ならせることで、異なる表示態様が実現される。例えば、左後方後画像は、左カメラ１０Ｌの撮像によって得られた画像の各画素値をそのまま用いて生成される。一方、左後方前画像は、左カメラ１０Ｌの撮像によって得られた画像の各画素値をそのまま用いるのではなく、左後方後画像と左後方前画像との境界が目視により確認できるように、明るさを多少暗くして生成される。

【0022】

左画像合成部３４Ｌは、このようにして生成された左後方後画像と左後方前画像とを合成した全体左後方画像を生成する。左表示処理部３６Ｌは、合成された全体左後方画像を左表示部３８Ｌに表示する処理を行う。例えば、左表示部３８Ｌは、液晶表示装置によって構成されており、ダッシュボードの左側端部近傍に配置されている。

【0023】

このようにして左カメラ１０Ｌによって撮像された画像に基づいて全体左後方画像が表示されるが、全体右後方画像についても同様にして表示が行われる。

【0024】

右後方前画像生成部３０Ｒは、右カメラ１０Ｒで撮像されて右画像格納部２０Ｒに格納された画像の中から表示対象となる右画像の前半分（一部領域）を抽出し、この前半分に対応する右後方前画像（第１の後方画像）を生成する。

【0025】

右後方後画像生成部３２Ｒは、右カメラ１０Ｒで撮像されて右画像格納部２０右に格納された画像の中から表示対象となる右画像の後半分（残りの領域）を抽出し、この後半分に対応する右後方後画像（第２の後方画像）を生成する。

【0026】

上述したように、本実施形態では、上述した一部領域と残りの領域は、自車位置からの距離に対応して区分けされている。例えば、画像に含まれる路面に沿った距離が自車両から１０ｍまでの領域（一部領域）に対応して右後方前画像（第１の後方画像）が生成される。また、１０ｍ以上の領域（残りの領域）に対応して右後方後画像（第２の後方画像）が生成される。

【0027】

また、右後方前画像と右後方後画像は、異なる表示態様で生成される。具体的には、少なくとも一方の画像について、色味、色調、明るさの中の一つあるいは二つ以上を異ならせることで、異なる表示態様が実現される。例えば、右後方後画像は、右カメラ１０Ｒの撮像によって得られた画像の各画素値をそのまま用いて生成される。一方、右後方前画像は、右カメラ１０Ｒの撮像によって得られた画像の各画素値をそのまま用いるのではなく、右後方後画像と右後方前画像との境界が目視により確認できるように、明るさを多少暗くして生成される。

【0028】

右画像合成部３４Ｒは、このようにして生成された右後方後画像と右後方前画像とを合成した全体右後方画像を生成する。右表示処理部３６Ｒは、合成された全体右後方画像を右表示部３８Ｒに表示する処理を行う。例えば、右表示部３８Ｒは、液晶表示装置によって構成されており、ダッシュボードの右側端部近傍に配置されている。

【0029】

図２は、全体左後方画像の一例を示す図である。図２において、Ｓ１は左後方前画像を、Ｓ２は左後方後画像を示している。また、Ｌは左後方前画像Ｓ１と左後方後画像Ｓ２との境界（自車両から１０ｍの位置）を示している。図２に示すように、本実施形態では、利用者（運転者）は、自車両から１０ｍの位置を、距離指標画像としてのアイコンや補助画像を用いることなく、表示態様を異ならせた左後方前画像Ｓ１と左後方後画像Ｓ２の境界Ｌとして認識することができる。

【0030】

このように、本実施形態の車両用後方画像表示装置１では、第１の後方画像（左後方前画像、右後方前画像）と第２の後方画像（左後方後画像、右後方後画像）の表示態様を変えているだけであるため、全体後方画像（全体左後方画像、全体右後方画像）の表示自体が遮られることを防止することができる。また、アイコン等を追加するわけではなく、全体後方画像の一部が隠れることもないため、違和感が生まれることを防止しつつ、距離を把握することが容易となる。特に、色味、色調、明るさの変更によって表示態様を異ならせる場合には、全体後方画像の内容自体には変更がなく、表示の違和感を最小限に抑えることができる。

【0031】

また、第１の後方画像と第２の後方画像は、自車位置からの距離の遠近に対応して区分けされているため、全体後方画像に含まれる後方車両等までの距離の把握が容易となる。また、自車位置からの距離が近い側に対応する第１の後方画像の方が、この画像に含まれる後方車両などの動きが速くなるため、この第１の後方画像の明るさを第２の後方画像の明るさよりも暗くすることにより、この画像を見ている利用者（運転者）の疲労感を低減することができる。また、この距離を路面に沿った距離とすることにより、図２に示すように、全体画像内で直線状の境界Ｌで単純に第１の後方画像と第２の後方画像を２分割することができ、画像表示処理を簡略化することができる。

【0032】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、第１の後方画像と第２の後方画像の少なくとも一方について色味、色調、明るさを変更したが、これらの変更を後方画像全体に対して行うのではなく、２つの後方画像の境界近傍のみを変更したり、グラデーションをつけて徐々に変更するようにしてもよい。

【0033】

また、上述した実施形態では、一例として、第１の後方画像と第２の後方画像との区分けを、自車位置からの距離が路面に沿って１０ｍの位置で行うことを説明したが、後方車両の３次元位置を検出し、自車位置からの所定距離（例えば１０ｍ）を三次元空間内の距離で判定するようにしてもよい。

【0034】

図３は、変形例の車両用後方画像表示装置の構成を示す図である。図３に示す車両用後方画像表示装置１Ａは、左カメラ１０Ｌ、右カメラ１０Ｒ、左画像格納部２０Ｌ、右画像格納部２０Ｒ、左後方前画像生成部３０ＬＡ、左後方後画像生成部３２Ｌ、右後方前画像生成部３０ＲＡ、右後方後画像生成部３２Ｒ、左画像合成部３４Ｌ、右画像合成部３４Ｒ、左表示処理部３６Ｌ、右表示処理部３６Ｒ、左表示部３８Ｌ、右表示部３８Ｒ、三次センサ４０Ｌ、４０Ｒを備えている。この車両用後方画像表示装置１Ａは、図１に示した車両用後方画像表示装置１に対して、三次元センサ４０Ｌ、４０Ｒを追加するとともに、左後方前画像生成部３０Ｌを左後方前画像生成部３０ＬＡに、右後方前画像生成部３０Ｒを右後方前画像生成部３０ＲＡに変更したものである。

【0035】

三次元センサ４０Ｌは、車両の左後方に存在する後方車両等の障害物の三次元位置を検出する。左後方前画像生成部３０ＬＡは、左カメラ１０Ｌで撮像されて左画像格納部２０Ｌに格納された画像の中から表示対象となる左画像の前半分（一部領域）を抽出し、この前半分に対応する左後方前画像（第１の後方画像）を生成するという動作は左後方前画像生成部３０Ｌと基本的に同じであるが、三次元センサ４０Ｌによって検出された自車両からの距離が所定値（例えば１０ｍ）未満の障害物の画像も第１の後方画像に含まれる。

【0036】

同様に、三次元センサ４０Ｒは、車両の右後方に存在する後方車両等の障害物の三次元位置を検出する。右後方前画像生成部３０ＲＡは、右カメラ１０Ｒで撮像されて右画像格納部２０Ｒに格納された画像の中から表示対象となる右画像の前半分（一部領域）を抽出し、この前半分に対応する右後方前画像（第１の後方画像）を生成するという動作は右後方前画像生成部３０Ｒと基本的に同じであるが、三次元センサ４０Ｒによって検出された自車両からの距離が所定値（例えば１０ｍ）未満の障害物の画像も第１の後方画像に含まれる。

【0037】

図４は、図３に示した車両用後方画像表示装置１Ａで作成される全体後方画像の一例を示す図である。図４に示す例では、障害物として検出された後方車両Ｃの前側の一部までの距離が所定値未満であり、その部分画像が第１の後方画像に含まれる。自車両からの距離が、部分的に所定値未満である障害物について、その３次元形状を反映した表示とすることにより、違和感が生まれることを防止することができる。

【0038】

また、上述した実施形態では、自車両からの距離に着目して一部領域と残りの領域（第１の後方画像と第２の後方画像）を区分けしたが、距離以外に着目してこれらの区分けを行うようにしてもよい。例えば、一部領域として、車両を後退させる際の車両の予測軌跡に対応して一部領域（第１の後方画像）を設定し、それ以外に対応して残りの領域（第２の後方画像）を設定するようにしてもよい。

【0039】

図５は、他の変形例の車両用後方画像表示装置の構成を示す図である。図５に示す車両用後方画像表示装置１Ｂは、左カメラ１０Ｌ、右カメラ１０Ｒ、左画像格納部２０Ｌ、右画像格納部２０Ｒ、左予測軌跡画像生成部３０ＬＢ、左後方画像生成部３２ＬＢ、右予測軌跡画像生成部３０ＲＢ、右後方画像生成部３２ＲＢ、左画像合成部３４Ｌ、右画像合成部３４Ｒ、左表示処理部３６Ｌ、右表示処理部３６Ｒ、左表示部３８Ｌ、右表示部３８Ｒ、ステアリングセンサ４２を備えている。この車両用後方画像表示装置１Ｂは、図１に示した車両用後方画像表示装置１に対して、ステアリングセンサ４２を追加するとともに、左後方前画像生成部３０Ｌを左予測軌跡画像生成部３０ＬＢに、右後方前画像生成部３０Ｒを右予測軌跡画像生成部３０ＲＢに、左後方後画像生成部３２Ｌを左後方画像生成部３２ＬＢに、右後方後画像生成部３２Ｒを右後方画像生成部３２ＲＢに変更したものである。

【0040】

ステアリングセンサ４２は、車両後退時にステアリングの操舵角を検出する。左予測軌跡画像生成部３０ＬＢは、車両後退時にステアリングが左に切られたときに、左カメラ１０Ｌで撮像されて左画像格納部２０Ｌに格納された画像の中から、後退時の車両の軌跡に対応する一部領域を抽出し、この一部領域に対応する部分画像（第１の後方画像）を生成する。左後方画像生成部３２ＬＢは、左カメラ１０Ｌで撮像されて左画像格納部２０Ｌに格納された画像の中から表示対象となる左画像（第２の後方画像）を生成する。第２の後方画像は、後退時の車両の軌跡に対応する一部領域を除く残りの領域に対応する。左画像合成部３４Ｌは、このようにして左後方画像生成部３２ＬＢによって生成された左画像に、左予測軌跡画像生成部３０ＬＢによって生成された部分画像を合成する。

【0041】

同様に、右予測軌跡画像生成部３０ＲＢは、車両後退時にステアリングが右に切られたときに、右カメラ１０Ｒで撮像されて右画像格納部２０Ｒに格納された画像の中から、後退時の車両の軌跡に対応する一部領域を抽出し、この一部領域に対応する部分画像（第１の後方画像）を生成する。右後方画像生成部３２ＲＢは、右カメラ１０Ｒで撮像されて右画像格納部２０Ｒに格納された画像の中から表示対象となる右画像（第２の後方画像）を生成する。第２の後方画像は、後退時の車両の軌跡に対応する一部領域を除く残りの領域に対応する。右画像合成部３４Ｒは、このようにして右後方画像生成部３２ＲＢによって生成された右画像に、右予測軌跡画像生成部３０ＲＢによって生成された部分画像を合成する。

【0042】

図６は、図５に示した車両用後方画像表示装置１Ｂで作成される全体後方画像の一例を示す図である。図６に示す例では、車両後退時に車両が進行する予測軌跡を示す予測軌跡画像Ｓ３（第１の後方画像）とそれ以外の後方画像Ｓ４（第２の後方画像）とが全体後方画像に含まれており、これら予測軌跡画像Ｓ３と後方画像Ｓ４の表示態様が異なっている（図６に示す例では、予測軌跡画像Ｓ３の明るさが後方画像Ｓ４よりも暗くなっているが、色味や色調を変更するようにしてもよい）。このように、車両の後退時に予測軌跡を表示する場合であっても、補助線などを追加する必要がないため、全体後方画像の表示を部分的に妨げることを防止することができる。

【産業上の利用可能性】

【0043】

上述したように、本発明によれば、後方画像の表示において、第１の後方画像と第２の後方画像の表示態様を変えることにより、全体後方画像の表示自体が遮られることを防止することができる。第１の後方画像と第２の後方画像とで表示態様を変えているだけであってアイコン等を追加することもないため、全体後方画像の一部が隠れることもなく、違和感が生まれることを防止しつつ距離の把握が容易となる。

【符号の説明】

【0044】

１ 車両用後方画像表示装置
１０Ｌ 左カメラ
１０Ｒ 右カメラ
２０Ｌ 左画像格納部
２０Ｒ 右画像格納部
３０Ｌ 左後方前画像生成部
３０Ｒ 右後方前画像生成部
３２Ｌ 左後方後画像生成部
３２Ｒ 右後方後画像生成部
３４Ｌ 左画像合成部
３４Ｒ 右画像合成部
３６Ｌ 左表示処理部
３６Ｒ 右表示処理部
３８Ｌ 左表示部
３８Ｒ 右表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】