特開 2023-12302 車外風景表示装置

(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】P2023012302

(43)【公開日】2023-01-25

(54)【発明の名称】車外風景表示装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 7/18 20060101AFI20230118BHJP

   H04N 23/695 20230101ALI20230118BHJP

   H04N 23/63 20230101ALI20230118BHJP

   G06T 7/90 20170101ALI20230118BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20230118BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20230118BHJP

   G03B 17/18 20210101ALI20230118BHJP

【ＦＩ】

H04N7/18 U

H04N5/232 990

H04N5/232 930

G06T7/90 A

G06T7/00 650Z

G03B15/00 V

G03B15/00 P

G03B17/18 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021115850

(22)【出願日】2021-07-13

(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】天野 崇

【テーマコード（参考）】

2H102

5C054

5C122

5L096

【Ｆターム（参考）】

2H102AA41

2H102AA45

5C054CA04

5C054CC02

5C054CF06

5C054CG06

5C054FC12

5C054FD07

5C122DA14

5C122EA42

5C122FH07

5C122FH09

5C122FH11

5C122FK23

5C122GD11

5C122HA82

5C122HB01

5L096BA04

5L096DA02

5L096FA35

5L096GA06

5L096GA51

(57)【要約】

【課題】内容に変化を持たせることにより、臨場感があってエンターテイメント性を有する風景画像を提供することができる車外風景表示装置を提供すること。
【解決手段】車外風景表示装置１００は、車両上空を撮像するカメラ１１０と、カメラ１１０によって撮像された上空画像を描画する上空画像描画部１１４と、上空画像描画部１１４によって描画された上空画像を表示する表示処理部１３０、表示装置１４０と、カメラ１１０によって撮像されて表示対象となる上空画像の内容を分析する画像分析部１２０と、この分析結果に基づいて、表示対象となる上空画像の内容が単調か否かを判定する画像判定部１２２と、単調である旨の判定が行われたときにカメラ１１０の撮像範囲を変更するカメラ駆動部１２４とを備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両上空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上空画像を描画する上空画像描画手段と、
前記上空画像描画手段によって描画された上空画像を表示する表示手段と、
前記撮像手段によって撮像されて前記表示手段による表示対象となる上空画像の内容を分析する画像分析手段と、
前記画像分析手段による分析結果に基づいて、表示対象となる上空画像の内容が単調か否かを判定する画像判定手段と、
前記画像判定手段によって単調である旨の判定が行われたときに、前記撮像手段における撮像範囲を変更する撮像範囲変更手段と、
を備えることを特徴とする車外風景表示装置。

【請求項2】

前記撮像範囲変更手段は、前記撮像手段における撮像の向きを変更することを特徴とする請求項１に記載の車外風景表示装置。

【請求項3】

車両上空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上空画像の一部を切り出して描画する上空画像描画手段と、
前記上空画像描画手段によって描画された上空画像を表示する表示手段と、
前記撮像手段によって撮像されて前記表示手段による表示対象となる上空画像の内容を分析する画像分析手段と、
前記画像分析手段による分析結果に基づいて、表示対象となる上空画像の内容が単調か否かを判定する画像判定手段と、
前記画像判定手段によって単調である旨の判定が行われたときに、前記上空画像描画手段による上空画像の切出し範囲を変更する切出し範囲変更手段と、
を備えることを特徴とする車外風景表示装置。

【請求項4】

前記画像分析手段は、上空画像の色味を分析し、
前記画像判定手段は、表示対象となる上空画像の中で色味が同じ領域の割合が所定値以上の場合に単調である旨の判定を行うことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の車外風景表示装置。

【請求項5】

前記画像分析手段は、上空画像を構成する各画素の画素値の分布を分析し、
前記画像判定手段は、表示対象となる上空画像の中で画素値の差が基準値以下の領域の割合が所定値以上の場合に単調である旨の判定を行うことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の車外風景表示装置。

【請求項6】

前記表示手段は、車室内の天井に上空画像を表示することを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の車外風景表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車外を撮像した画像を車内で表示する車外風景表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、車両の外面に設けられたカメラで前方から上方の視野内に含まれる外部景色、空、雲等を撮像し、車内の天井に設けられた表示画面に表示するようにした表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－２０３９４５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、上述した表示装置では、表示する画像の内容によっては、例えば、撮像範囲の全体が青空の場合などでは、景色画像が単調で殺風景なものとなり、臨場感が欠如し、エンターテイメント性が低下するという問題があった。

【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、内容に変化を持たせることにより、臨場感があってエンターテイメント性を有する風景画像を提供することができる車外風景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、本発明の車外風景表示装置は、車両上空を撮像する撮像手段と、撮像手段によって撮像された上空画像を描画する上空画像描画手段と、上空画像描画手段によって描画された上空画像を表示する表示手段と、撮像手段によって撮像されて表示手段による表示対象となる上空画像の内容を分析する画像分析手段と、画像分析手段による分析結果に基づいて、表示対象となる上空画像の内容が単調か否かを判定する画像判定手段と、画像判定手段によって単調である旨の判定が行われたときに、撮像手段における撮像範囲を変更する撮像範囲変更手段とを備えている。

【0007】

撮像範囲に含まれる風景の内容が単調な場合に撮像範囲が変更されるため、表示対象となる上空画像の内容に変化を持たせることができ、臨場感があってエンターテイメント性を有する風景画像を提供することが可能となる。

【0008】

また、上述した撮像範囲変更手段は、撮像手段における撮像の向きを変更することが望ましい。これにより、内容が単調とならない撮像範囲を探すことができる。

【0009】

また、本発明の車外風景表示装置は、車両上空を撮像する撮像手段と、撮像手段によって撮像された上空画像の一部を切り出して描画する上空画像描画手段と、上空画像描画手段によって描画された上空画像を表示する表示手段と、撮像手段によって撮像されて表示手段による表示対象となる上空画像の内容を分析する画像分析手段と、画像分析手段による分析結果に基づいて、表示対象となる上空画像の内容が単調か否かを判定する画像判定手段と、画像判定手段によって単調である旨の判定が行われたときに、上空画像描画手段による上空画像の切出し範囲を変更する切出し範囲変更手段とを備えている。

【0010】

切出し範囲に含まれる風景の内容が単調な場合に切出し範囲が変更されるため、表示対象となる上空画像の内容に変化を持たせることができ、臨場感があってエンターテイメント性を有する風景画像を提供することが可能となる。

【0011】

また、上述した画像分析手段は、上空画像の色味を分析し、画像判定手段は、表示対象となる上空画像の中で色味が同じ領域の割合が所定値以上の場合に単調である旨の判定を行うことが望ましい。あるいは、上述した画像分析手段は、上空画像を構成する各画素の画素値の分布を分析し、画像判定手段は、表示対象となる上空画像の中で画素値の差が基準値以下の領域の割合が所定値以上の場合に単調である旨の判定を行うことが望ましい。このように色味や画素値の差を分析することにより、画像の内容が単調か否かを容易に判定することができる。

【0012】

また、上述した表示手段は、車室内の天井に上空画像を表示することが望ましい。これにより、上空の景色を見上げたときのような臨場感を演出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】一実施形態の車外風景表示装置の構成を示す図である。

【図2】車両上空を撮像して車室内の天井にその画像を表示する車外風景表示装置の動作手順の流れ図である。

【図3】同じ色味の領域の割合が９割以上となる場合の具体例を示す図である。

【図4】同じ色味の領域の割合が９割未満となる場合の具体例を示す図である。

【図5】車外風景表示装置の構成の変形例を示す図である。

【図6】変形例の車外風景表示装置の動作手順の流れ図である。

【図7】画像の切出し範囲を変更する場合の具体例を示す図である。

【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外風景表示装置について、図面を参照しながら説明する。

【0015】

図１は、一実施形態の車外風景表示装置の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の車外風景表示装置１００は、カメラ１１０、画像格納部１１２、上空画像描画部１１４、画像分析部１２０、画像判定部１２２、カメラ駆動部１２４、表示処理部１３０、表示装置１４０を備えている。この車外風景表示装置１００は、車両に搭載されてる。

【0016】

カメラ１１０は、自車両の所定位置に取り付けられ、自車両上空を撮像する。例えば、カメラ１１０は、車両のルーフ上に設置されている。カメラ１１０による撮像によって得られた画像は画像格納部１１２に格納される。上空画像描画部１１４は、画像格納部１１２に格納された画像を読み出して表示用の上空画像を描画する。

【0017】

画像分析部１２０は、カメラ１１０によって撮像されて画像格納部１１２に格納された画像の内容を分析する。例えば、画像分析部１２０は、画像格納部１１２に格納された画像の色味を分析する。あるいは、画像分析部１２０は、画像格納部１１２に格納された画像を構成する各画素の画素値の分布を分析する。

【0018】

画像判定部１２２は、画像分析部１２０による分析結果に基づいて、表示対象となる上空画像の内容が単調か否かを判定する。例えば、画像判定部１２２は、画像分析部１２０による分析結果に基づいて、表示対象となる上空画像の中で色味が同じ領域の割合が所定値（例えば９割）以上の場合に単調である旨の判定を行う。あるいは、画像判定部１２２は、画像分析部１２０による分析結果に基づいて、表示対象となる上空画像の中で画素値の差が基準値以下の領域の割合が所定値（例えば９割）以上の場合に単調である旨の判定を行う。

【0019】

カメラ駆動部１２４は、画像判定部１２２によって単調である旨の判定が行われたときに、カメラ１１０の撮像範囲を変更する。例えば、カメラ１１０の向きを前後左右に所定の範囲で物理的に変更する駆動機構（図示せず）が備わっており、カメラ駆動部１２４によってカメラ１１０の撮像の向きが変更される。

【0020】

表示処理部１３０は、上空画像描画部１１４によって描画された上空画像を表示装置１４０の画面に表示する。表示装置１４０としては、車室内の天井をスクリーンとして上空画像を投影するプロジェクタを用いることが望ましい。

【0021】

上述したカメラ１１０が撮像手段に、上空画像描画部１１４が上空画像描画手段に、表示処理部１３０、表示装置１４０が表示手段に、画像分析部１２０が画像分析手段に、画像判定部１２２が画像判定手段に、カメラ駆動部１２４が撮像範囲変更手段にそれぞれ対応する。

【0022】

本実施形態の車外風景表示装置１００はこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。

【0023】

図２は、車両上空を撮像して車室内の天井にその画像を表示する車外風景表示装置１００の動作手順の流れ図である。カメラ１１０によって車両上空の所定の撮像範囲が撮像され、その画像が画像格納部１１２に格納されると（ステップ１００）、画像分析部１２０は、この格納された画像を用いて撮像範囲内の色合いを分析する（ステップ１０２）。また、画像判定部１２２は、その分析結果に基づいて、撮像範囲内で色味が同じ領域の割合が所定値（例えば９割）以上か否かを判定する（ステップ１０４）。

【0024】

図３は、同じ色味の領域の割合が９割以上となる場合の具体例を示す図である。この例では、快晴の夜空で月（Ｍ）が出ているが、撮像範囲には月が含まれない場合（図３（Ａ））を示している。この状態で撮像した上空画像を表示すると、図３（Ｂ）に示すように、撮像範囲に月が含まれない一面暗闇の上空画像となってしまう。昼に雲がほとんどない快晴の空を撮像し、その撮像範囲に太陽が含まれないような場合についても同様に、同じ色味の領域の割合が９割以上となる。このような場合には、ステップ１０４の判定において肯定判断が行われる。次に、カメラ駆動部１２４は、カメラ１１０の撮像範囲（向き）を所定方向（例えば、最初は前後方向に沿って）に所定量（例えば、初期状態で真上を向いているものとして傾斜角を１０°）変更する（ステップ１０６）。その後、ステップ１００に戻ってカメラ１１０による撮像以降の動作が繰り返される。

【0025】

一方、同じ色味の領域の割合が所定値未満の場合にはステップ１０４の判定において否定判断が行われる。次に、表示処理部１３０は、表示画面全体の明るさの調整などの画像処理を行って表示用の上空画像を生成し（ステップ１０８）、表示装置１４０はこの上空画像を車室内の天井に表示する（ステップ１１０）。

【0026】

図４は、同じ色味の領域の割合が９割未満となる場合の具体例を示す図である。この例では、図３に示したカメラ１１０の向きが変更されて、カメラ１１０の撮像範囲に月（Ｍ）が含まれている（図４（Ａ））。この場合には、図４（Ｂ）に示すような一部に月が含まれる上空画像が表示される。

【0027】

このように、本実施形態の車外風景表示装置１００では、撮像範囲に含まれる風景の内容が単調な場合に撮像範囲が変更されるため、表示対象となる上空画像の内容に変化を持たせることができ、臨場感があってエンターテイメント性を有する風景画像を提供することが可能となる。

【0028】

特に、カメラ１１０の撮像の向きを変更することにより、内容が単調とならない撮像範囲を容易に探すことが可能となる。

【0029】

また、上空画像の色味を分析し、表示対象となる上空画像の中で色味が同じ領域の割合が所定値以上の場合に単調である旨の判定を行うことにより、画像の内容が単調か否かを容易に判定することができる。なお、上空画像を構成する各画素の画素値の分布を分析し、表示対象となる上空画像の中で画素値の差が基準値以下の領域の割合が所定値以上の場合に単調である旨の判定を行うことによっても、同様の効果が得られる。

【0030】

また、車室内の天井に上空画像を表示することにより、上空の景色を見上げたときのような臨場感を演出することが可能となる。

【0031】

ところで、上述した実施形態では、撮像した画像の内容が単調であった場合にカメラ１１０の向きを変更するようにしたが、カメラ１１０の撮像範囲を広く設定し、その一部を切り出して上空画像として表示するとともに、この切出した上空画像の内容が単調であった場合には切出し範囲を変更するようにしてもよい。

【0032】

図５は、車外風景表示装置の構成の変形例を示す図である。図５に示す車外風景表示装置１００Ａは、図１に示した車外風景表示装置１００に対して、カメラ１１０を撮像範囲が広いカメラ１１０Ａに変更するとともに、画像切出し部１１３を追加し、カメラ駆動部１２４を切出し範囲変更部１２６に置き換えた点が異なっている。上述した画像切出し部１１３、上空画像描画部１１４が上空画像描画手段に、切出し範囲変更部１２６が切出し範囲変更手段にそれぞれ対応する。

【0033】

画像切出し部１１３は、カメラ１１０Ａで撮像されて画像格納部１１２に格納された画像の一部を、表示対象の上空画像の候補として切り出す。この切出された画像に対する画像分析部１２０による分析や画像判定部１２２による判定の内容については図１に示したものと同じである。

【0034】

切出し範囲変更部１２６は、画像判定部１２２によって単調である旨の判定が行われたときに、画像切出し部１１３に画像の切出し範囲の変更を指示する。画像切出し部１１３は、この変更指示を受け取ると、画像格納部１１２に格納された画像の切出し範囲を変更し、新たな表示対象の上空画像の候補を切り出す。

【0035】

図６は、変形例の車外風景表示装置１００Ａの動作手順の流れ図である。カメラ１１０Ａによって車両上空の所定の撮像範囲が撮像され、その画像が画像格納部１１２に格納されると（ステップ２００）、画像切出し部１１３はその一部を表示対象の上空画像の候補として切り出す（ステップ２０２）。また、画像分析部１２０は、この切り出された範囲内の画像を用いて色合いを分析する（ステップ２０４）。また、画像判定部１２２は、その分析結果に基づいて、色味が同じ領域の割合が所定値（例えば９割）以上か否かを判定する（ステップ２０６）。色味が同じ領域の割合が所定値以上の場合には肯定判断が行われる。

【0036】

次に、切出し範囲変更部１２６は、画像切出し部１１３に画像の切出し範囲の変更を指示し、画像切出し部１１３は、この変更指示を受け取ると、画像格納部１１２に格納された画像の切出し範囲を変更する（ステップ２０８）。その後、ステップ２０２に戻って、新たな切出し範囲についての画像の切出し動作以降が繰り返される。

【0037】

一方、同じ色味の領域の割合が所定値未満の場合にはステップ２０６の判定において否定判断が行われる。次に、表示処理部１３０は、切出された画像全体の明るさの調整などの画像処理を行って表示用の上空画像を生成し（ステップ２１０）、表示装置１４０はこの上空画像を車室内の天井に表示する（ステップ２１２）。

【0038】

図７は、画像の切出し範囲を変更する場合の具体例を示す図である。カメラ１１０Ａによって広い画角での撮像が行われ（図７（Ａ））、月（Ｍ）を含む夜空全体の画像が得られる（図７（Ｂ））。最初の切出し範囲Ｃ１とすると、その中には月が含まれていないため、画像分析部１２０によって色味が同じ領域の割合が所定値以上である旨の判定が行われる（図６のステップ２０６にの判定において肯定判断）。この判定結果を受けて、切出し範囲変更部１２６は、切出し範囲をＣ１からＣ２に変更する。この場合には、切出し範囲Ｃ２内に月が含まれるので、画像分析部１２０によって色味が同じ領域の割合が所定値未満である旨の判定が行われる（図６のステップ２０６にの判定において否定判断）。その結果、図７（Ｃ）に示すような一部に月が含まれる上空画像が表示される。

【0039】

このように、変形例の車外風景表示装置１００Ａでは、切出し範囲に含まれる風景の内容が単調な場合に切出し範囲が変更されるため、表示対象となる上空画像の内容に変化を持たせることができ、臨場感があってエンターテイメント性を有する風景画像を提供することが可能となる。

【0040】

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、カメラ１１０、１１０Ａを車両のルーフ上に設定するようにしたが、ダッシュボード上に設置してフロントガラスを通して上空を撮像するようにしてもよい。

【0041】

また、上述した実施形態では、表示装置１４０として車室内の天井をスクリーンとして上空画像を投影するプロジェクタを用いる場合を説明したが、表示装置１４０として、天井に設置した液晶表示装置や有機ＥＬディスプレイなどを用いるようにしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0042】

上述したように、本発明によれば、撮像範囲に含まれる風景の内容が単調な場合に撮像範囲が変更されるため、表示対象となる上空画像の内容に変化を持たせることができ、臨場感があってエンターテイメント性を有する風景画像を提供することが可能となる。また、切出し範囲に含まれる風景の内容が単調な場合に切出し範囲が変更されるため、表示対象となる上空画像の内容に変化を持たせることができ、臨場感があってエンターテイメント性を有する風景画像を提供することが可能となる。

【符号の説明】

【0043】

１００、１００Ａ 車外風景表示装置
１１０、１１０Ａ カメラ
１１２ 画像格納部
１１３ 画像切出し部
１１４ 上空画像描画部
１２０ 画像分析部
１２２ 画像判定部
１２４ カメラ駆動部
１２６ 切出し範囲変更部
１３０ 表示処理部
１４０ 表示装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】