JP6573218B2 - 車両用画像表示装置及び設定方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用画像表示装置及び設定方法に係り、特に車両に搭載され、ドライバの運転を支援する車両用画像表示装置及び設定方法に関する。

従来から、車外に設けられたカメラにて車両周囲を撮像し、撮像した画像を車内に設置されたモニタに表示することにより、ドライバの運転を支援する車両用画像表示装置が知られている。この装置は、例えばドライバが駐車を行う際に、カメラにてドライバの死角となる車両周囲を撮像してモニタに表示することによって、ドライバの車両周囲の安全確認を支援している。そのために、カメラは、広い範囲を撮像することができる広角レンズ（魚眼レンズ等）を備えたものが使用されている。

この広角レンズのカメラで撮像された画像は、光軸から離れるほど画像が圧縮されて「歪み」が発生する。この「歪み」により、画像の周辺部の視認が難しかった。この問題を解消するために、広角レンズのカメラで撮像された画像を座標変換し、「歪み」のない平面画像としてモニタに表示する車両用画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１又は２）。

特開２０１６−１４３３８１号公報 特開２０１６−１６７７９２号公報

しかしながら、広角レンズのカメラで撮像された画面を座標変換した平面画像は、画像周辺部が中央部に比べて少ない画素数で構成されているため、光軸から離れた部分に「ぼやけ」が発生する。このため依然としてドライバは周辺部を視認し難いという問題がある。また、車両に対するカメラの設置位置は、車両外観デザインや周辺部品との兼ね合いで決められており、モニタに表示される画像の「ぼやけ」に対する考慮はされていなかった。即ち、ドライバが安全上注視すべき車両周囲がモニタに表示されていても、その部分に「ぼやけ」が発生している場合があり、ドライバが視認し難いという問題があった。また、ドライバは、「ぼやけ」が発生している部分を確認することに気を取られ、ドライバの運転に対する注意力が低下する恐れがあるという問題があった。

従って、本発明は、広角レンズのカメラにより撮像した画像をドライバに表示する際に、ドライバの注意力が低下することを防止し、ドライバの安全運転を支援することができる車両用画像表示装置及び設定方法を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するために、本発明の車両用画像表示装置は、車両に搭載され、ドライバの運転を支援する車両用画像表示装置であって、車両外部の前方部又は後方部に設置されて、広角レンズにより車両の前方又は後方を撮像するカメラと、このカメラにより撮像された広角画像を補正して平面画像を生成する処理部と、ドライバが撮像体を視認するのに適した中央領域と適さない周辺領域を含む平面画像を画面上に表示する表示部と、を有し、広角レンズの光軸は、車両の車両進行側であり且つ設定車速の車両が停止するまでの間の移動区間の路面部分が中央領域に含まれるように、路面部分の所定位置に向けて設定され、車両進行方向における移動区間は、設定車速に基づいて得られる、ドライバが対象物を認知して制動動作を開始するまでの車両進行方向の空走距離とドライバが制動動作を開始してから前記車両が停止するまでの車両進行方向の制動距離とに基づき規定されることを特徴とする。

このように構成された本発明においては、表示部に表示される平面画像にドライバが撮像体を視認するのに適さない「ぼやけ」が発生していても、ドライバが安全上注視すべき路面部分は、「ぼやけ」が発生していない平面画像の中央領域上に表示される。したがって、広角レンズのカメラにより撮像された画像において、ドライバは路面部分を「ぼやけ」がない状態で視認することができ、ドライバの注意力が散乱することを防止し、ドライバの安全運転を支援することができる。
また、本発明において、車両進行方向における移動区間は、設定車速に基づいて得られる、ドライバが対象物を認知して制動動作を開始するまでの車両進行方向の空走距離とドライバが制動動作を開始してから車両が停止するまでの車両進行方向の制動距離とに基づき規定されるので、車両進行方向の路面部分を精度良く定めることができ、路面部分を「ぼやけ」が発生していない平面画像の中央領域に表示することができる。

本発明において、好ましくは、中央領域は、平面画像のコントラスト比が３０パーセント以上の領域である。このように構成された本発明においては、ドライバは路面部分をコントラスト比率が３０パーセント以上の中央領域上で視認することができる。

また、本発明において、好ましくは、更に、広角レンズの光軸は、路面の略中央と交差するように設定されている。このように構成された本発明においては、路面部分を光軸から離れないようにすることができるために、路面部分を「ぼやけ」が発生していない平面画像の中央領域に確実に表示することができる。

本発明において、好ましくは、更に、カメラは、ドライバが運転しているときの前方部又は後方部の死角領域において、この死角領域外に近接する位置に設置されている。このように構成された本発明においては、ドライバの目線の延長線上付近にカメラが設置されているために、カメラを路面部分に確実に向けることができる。

本発明において、好ましくは、更に、車幅方向における移動区間は、設定車速及び車両の最大舵角に基づいて得られる、ドライバが対象物を認知して制動動作を開始するまでの車幅方向の空走距離とドライバが制動動作を開始してから車両が停止するまでの車幅方向の制動距離とに基づき規定される。このように構成された本発明においては、車幅方向の路面部分を精度良く定めることができ、路面部分を「ぼやけ」が発生していない平面画像の中央領域に表示することができる。

上述した課題を解決するために、本発明の設定方法は、ドライバの運転を支援する車両用画像表示装置の設定方法であって、車両の設定車速及び最大舵角を設定する工程と、設定車速及び最大舵角に基づき、車両より車両進行方向側であり且つ設定車速の車両が停止するまでの間の移動区間の路面部分を規定する工程と、車両用画像表示装置が有するカメラの広角レンズを介して撮像された広角画像を補正して生成される平面画像において、ドライバが撮像体を視認するのに適した中央領域と適さない周辺領域とを規定する工程と、路面部分が中央領域に含まれるように広角レンズの光軸を向ける路面部分の所定位置を設定する工程を有し、車両進行方向における移動区間は、設定車速に基づいて得られる、ドライバが対象物を認知して制動動作を開始するまでの車両進行方向の空走距離とドライバが制動動作を開始してから前記車両が停止するまでの車両進行方向の制動距離とに基づき規定されることを特徴とする。

このように構成された本発明においては、広角レンズのカメラにより撮像した画像において、ドライバが路面部分を「ぼやけ」がない状態で視認できるようにするための設定方法を提供することができる。
また、本発明において、車両進行方向における移動区間は、設定車速に基づいて得られる、ドライバが対象物を認知して制動動作を開始するまでの車両進行方向の空走距離とドライバが制動動作を開始してから車両が停止するまでの車両進行方向の制動距離とに基づき規定されるので、車両進行方向の路面部分を精度良く定めることができ、路面部分を「ぼやけ」が発生していない平面画像の中央領域に表示することができる。

本発明の車両用画像表示装置及び設定方法は、広角レンズのカメラにより撮像した画像をドライバに表示する際に、ドライバの注意力が低下することを防止し、ドライバの安全運転を支援することができる。

図１（ａ）は、本発明の実施形態の車両用画像表示装置を搭載した車両全体を示す側面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の平面図である。 本発明の実施形態による車両用画像表示装置を示す基本構成図である。 図３（ａ）は、本実施形態による車両用画像表示装置を使用している際の車両状態を表す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の際の液晶画面の表示状態を表す図である。 図４（ａ）は、広角レンズのカメラにより撮像した広角画像のイメージを示す図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の広角画像を補正した平面画像のイメージを示す図である。 「ぼやけ」とコントラスト比との関係を説明するための図である。 本発明の実施形態による車両用画像表示装置の広角レンズの光軸の向きと路面部分について示す側面図である。 図６の平面図である。 本発明の実施形態による車両用画像表示装置の設定方法を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
まず、図１及び２を参照して、本発明の実施形態による車両用画像表示装置の基本構成について説明する。図１（ａ）は車両用画像表示装置を搭載した車両全体を示す側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の平面図である。図２は車両用画像表示装置を示す基本構成図である。

本明細書においては、車両が前進する側を前、車両が後進する側を後、前を向いて車両の車幅方向を左右、鉛直方向を上下と呼んでいる。

図１及び２に示すように、車両用画像表示装置１は、車両２に搭載され、フロントカメラ３、リアカメラ５、左サイドカメラ７、右サイドカメラ９、表示部１１、スイッチ１３、処理部１５を備えている。車両用画像表示装置１は、各種センサから各センサデータを取得する。各種センサは、ギヤポジションセンサ１７、車速センサ１９、ステアリング舵角センサ２１を含む。

図１を参照して、フロントカメラ３は、車両２外部の前方部４で、車両２の前端且つ車幅方向中央に設置される。具体的には、フロントカメラ３は、前方部４の左右ヘッドライトの間に配置されるオーナメントの上方に設置される。フロントカメラ３は、広角レンズを備え、前方且つ下方を向くように設置されている。広角レンズは、例えば魚眼レンズ、超広角レンズ等が用いられ、ドライバの視界の画角より広い画角範囲（約１８０度）の広角画像を撮像可能である。これにより、フロントカメラ３は、広角レンズを介して車両２の前方の車両周囲を広範囲で撮像することができる。また、フロントカメラ３は、処理部１５と通信可能に接続され、撮像した広角画像データを処理部１５に送信する。

リアカメラ５は、車両２外部の後方部６で、車両２の後端且つ車幅方向中央に設置される。具体的には、リアカメラ５は、後方部６の左右バックライトの間に配置されるナンバープレートの上方に設置される。換言すると、リアカメラ５は、リアガラス８の下縁と略同じ高さ位置、即ちドライバがリアガラス８を見たとき死角領域となる後方部６の後端の最上縁（死角領域と死角外領域との境界）付近に設置される。これにより、ドライバがリアガラス８を介して死角領域を視認しているような画像を撮像することができる。また、リアカメラ５は、フロントカメラ３と同じ仕様の広角レンズを備え、後方且つ下方を向くように設置される。これにより、リアカメラ５は、広角レンズを介して車両２の後方の車両周囲を広範囲で撮像することができる。また、リアカメラ５は、処理部１５と通信可能に接続され、撮像した広角画像データを処理部１５に送信する。

左サイドカメラ７及び右サイドカメラ９は、車両２外部の側方部１２に配置される左右両方のドアミラー１０の下部に設置される。また、左右サイドカメラ７、９は、フロントカメラ３と同じ仕様の広角レンズを備え、外方向且つ下方を向くように設置される。これにより、左右サイドカメラ７、９は、広角レンズを介して車両２の側方の車両周囲を広い範囲で撮像することができる。また、左右サイドカメラ７、９は、処理部１５と通信可能に接続され、撮像した広角画像データを処理部１５に送信する。

表示部１１は、画像を表示する液晶画面を備え、車内前方のダッシュボード上に設置される。この表示部１１は、カーナビゲーションシステム用の液晶画面を兼用してもよい。この液晶画面は、運転席を向いており、運転中のドライバが画面を視認できるように設置される。また、表示部１１は、処理部１５と通信可能に接続され、処理部１５を介して画像データを受信する。各種カメラで撮像された広角画像は、処理部１５により平面画像に変換され液晶画面上に表示される。

ギヤポジションセンサ１７は、複数のギヤを備える変速機構と電気的に接続している。変速機構は、車両２が後進するためのバックギヤと、車両が前進するための複数のドライブギヤとを備えている。運転者が操作レバーを操作して一つギヤを選択すると、選択された車両進行方向及び速度により車両２は走行する。ギヤポジションセンサ１７は、処理部１５と通信可能に接続され、操作レバーの位置を検知し、ギヤ位置のデータを処理部１５に送信する。

車速センサ１９は、車両２の絶対速度を検知する。車速センサ１９は、処理部１５と通信可能に接続され、車両２の絶対速度のデータを処理部１５に送信する。

ステアリング舵角センサ２１は、ステアリングの操舵角を検知する。ステアリング舵角センサ２１は、処理部１５と通信可能に接続され、ステアリングの操舵角のデータを処理部１５に送信する。

スイッチ１３は、表示部１１又は車内の運転席近傍に設置され、表示部１１及び各種カメラを起動又は終了させる電源スイッチ１８と、表示部１１の画像の種類を切り替える画像切替スイッチ２０とを備える。操作レバーがドライブギヤに入っている場合、ドライバは、画像切替スイッチ２０によって、フロントカメラ３により撮像した前方画像又はより広範囲を撮像した前方広域画像又は左右サイドカメラ７、９により撮像した側方画像の何れかを選択して液晶画面上に表示させることができる。操作レバーがバックギヤに入っている場合、ドライバは、画像切替スイッチ２０によって、リアカメラ５により撮像した後方画像又はより広範囲を撮像した後方広域画像の何れかを選択して液晶画面上に表示させることができる。各スイッチは、処理部１５と通信可能に接続され、各スイッチからデータを処理部１５に送信する。

処理部１５は、各信号と各データを統合するＣＭＵ（コネクティビティマスタユニット）又は／及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。処理部１５は、各種カメラにて撮像された広角画像データを受信する。処理部１５は、この広角画像を座標変換して補正を行うことにより平面画像をリアルタイムで生成する。処理部１５は、この平面画像のデータを表示部１１に送信する。これにより、各種カメラにて撮像された広角画像は補正され、平面画像として表示部１１に表示される。更に、処理部１５は、各種センサ、スイッチ１３からの各データに基づいて、表示部１１の液晶画面上に表示する各カメラ画像の種別と内容を制御する。

次いで、図３及び４を参照して、本発明の本実施形態による車両用画像表示装置の基本概念について説明する。図３（ａ）は車両用画像表示装置を使用している際の車両状態を表す図、図３（ｂ）は図３（ａ）の際の液晶画面の表示状態を表す図である。図４（ａ）は広角レンズのカメラにより撮像した広角画像のイメージを示す図、図４（ｂ）は図４（ａ）の広角画像を補正した平面画像のイメージを示す図である。

図３に示すように、車両用画像表示装置１は、例えばドライバが車両２を後進させて駐車を行うときに使用される（図３（ａ）参照）。車両用画像表示装置１は、ドライバが電源スイッチ１８をオンにすることにより起動される。次いで、ドライバが操作レバーをバックギヤに入れると、処理部１５は、リアカメラ５によって撮像された車両２の後方周囲画像を表示部１１に表示させる。表示部１１の液晶画面には、鳥瞰画像表示部２２と、各種平面画像を表示する各方向画像表示部２４と、使用状態を示すアイコン２６と、電源スイッチ１８及び画像切替スイッチ２０とが表示される（図３（ｂ）参照）。

鳥瞰画像表示部２２には、車両２を空から見下ろしているような視点の画像が表示される。この画像は、フロントカメラ３及びリアカメラ５、左右サイドカメラ７、９によって撮像された画像を処理部１５により合成したものである。鳥瞰画像表示部２２には、車両周囲の合成画像と共に、この画像上に車幅延長線２８が表示される。車幅延長線２８は、ステアリング舵角センサ２１により検知されたステアリングの操舵角に基づき、処理部１５が予測した車幅の延長目安を示す線である。

各方向画像表示部２４には、フロントカメラ３又はリアカメラ５、左右サイドカメラ７、９により撮像され、処理部１５にて補正された平面画像が表示される。更に、この平面画像と共に、車幅延長線２８及び距離目安線３０が表示される。距離目安線３０は、車両２の後端から約１ｍ間隔に引かれた線である。図３（ｂ）の各方向画像表示部２４には後方画像が表示されているが、画像切替スイッチ２０により後方広域画像に切り替えることができる。また、ドライバが操作レバーをドライブギヤに入れると、画像切替スイッチ２０に応じて、前方画像又は前方広域画像又は側方画像の何れかを各方向画像表示部２４に表示することができる。

アイコン２６は、各方向画像表示部２４に表示中の画像を撮像しているカメラを表している。

このように、各種カメラにより撮像したドライバの死角となる車両周囲画像は、表示部１１の液晶画面に表示される。これにより、ドライバは表示部１１の液晶画面により車両周囲の安全を確認しながら車両２を運転することができる。

また、望ましくは、処理部１５は、車速センサ１７が検知する絶対車速が１５ｋｍ／ｈを超えたと判断すると、表示部１１の画面表示を停止する。これにより鳥瞰画像表示部２２と各方向画像表示部２４の画像はオフになる。

図４（ａ）に示すように、車両用画像表示装置１のカメラに用いられるレンズは、広角レンズ、例えば魚眼レンズ、超広角レンズ等であり、撮像された広角画像３１は円形画像で表示される。広角画像３１の周辺部３４は、中心部３２と比べ画像が圧縮されているため、光軸３６から離れるほど「歪み」が生じている。これにより、広角画像３１は、「歪み」が生じている周辺部３４において視認が難しくなっている。

図４（ｂ）に示すように、広角画像３１の「歪み」を解消するために、処理部１５により広角画像３１を座標変換による補正をして平面画像３７を生成する。平面画像３７の周辺領域４０は、中心領域３８に比べ少ない画素数で構成されているため、座標変換による補正をすると画素数が不足する。このため、平面画像３７は、光軸４２から離れるほど「ぼやけ」が生じている。即ち、周辺領域４０は、コントラスト比が３０パーセントより小さく「ぼやけ」が生じているため、ドライバが撮像体を視認するのに適していない領域である。また、平面画像３７の中央領域３８は、コントラスト比が３０パーセント以上であり「ぼやけ」が殆ど生じていないため、ドライバが撮像体を視認するのに適している領域である。

広角画像３１を補正した平面画像３７において、中央領域３８は、ドライバが撮像体を視認するのに適しており、周辺領域４０は、ドライバが撮像体を視認するのに適していない。路面（例えば、道路、車線、白線、縁石等）内でドライバが運転する際に注視すべき路面部分と対象物（例えば、車両、歩行者、障害物等）が中央領域３８に表示されている場合、ドライバは瞬時に視認することができる。しかしながら、それらが周辺領域４０に表示されている場合、「ぼやけ」が生じているため、それらに対する視認性が低下する。このように、路面部分や対象物が周辺領域４０に表示されていると、ドライバは周辺領域４０の確認に気を取られるため、運転に対する注意力が低下する恐れがある。

これに対する設計思想として、従来は、カメラの性能（画素数、画角の広さ等）を向上させることが考えられてきた。しかしながら、高い性能のカメラを採用することは車両全体の製品コストの増加に繋がる。そこで、本発明者らは、駐車時の車速は通常走行時と比べ低く（約５ｋｍ／ｈ以下）、ドライバが運転する際に注視すべき路面部分が狭いことに着目し、その路面部分をドライバに確実に視認させ、それ以外の部分を視認させないようにすれば、ドライバの注意力低下を防止できることを見出した。

次いで、図５を参照して、本実施形態による「ぼやけ」の定義について説明する。図５は「ぼやけ」とコントラスト比との関係を説明するための図である。

「ぼやけ」は、例えばコントラスト比により定義される。コントラスト比は、任意の境界から所定幅範囲内の画素の最小輝度値Ｌ_minを所定幅範囲内の画素の最大輝度値Ｌ_maxで除した値である（コントラスト比（％）＝Ｌ_min/Ｌ_max×100））。図５に示すように、コントラスト比が１００％の場合（図５（ａ））、「ぼやけ」が生じておらず、ドライバは鮮明に撮像体を視認することができる。コントラスト比が５０％の場合（図５（ｂ））、「ぼやけ」が多少生じているが、ドライバが鮮明に撮像体を視認できる限界である。コントラスト比が１０％の場合（図５（ｃ））、「ぼやけ」がかなり生じており、ドライバは撮像体を視認することが難しい。即ち、コントラスト比が３０％以上であれば、ドライバは撮像体を視認するのに適している。

本実施形態において、ドライバの視認に適するコントラスト比の閾値を３０％としたが、閾値は撮像体の大きさ等により変更することができ、例えば小さな撮像体をカメラで撮像する場合には３０％より大きく設定することが望ましい。

次いで、図６及び７を参照して、本発明の本実施形態による車両用画像表示装置の特徴について説明する。図６は車両用画像表示装置の広角レンズの光軸の向きと路面部分について示す側面図、図７は図６の平面図である。

図６、７に示すように、前方部４の車両前端にはフロントカメラ３が設置され、後方部６の車両後端にはリアカメラ５が設置されている。車両２が走行する路面５１には、設定車速の車両２が後進して停止するまでの間に車両２が移動し得る後側移動区間５３と、設定車速の車両２が前進して停止するまでの間に車両２が移動し得る前側移動区間５５が設定されている。更に、車両２が走行する路面５１には、車両２の後端を通り且つ車両中央軸Ｘに対して垂直で左右方向（車幅方向）に延びる基準線５８より後方側（後進方向側）に、後側路面部分５７が設定されている。また、車両２が走行する路面５１には、前側移動区間５５において、車両２の前端を通り且つ車両中央軸Ｘに対して垂直で左右方向（車幅方向）に延びる基準線６０より前方側（前進方向）に、前側路面部分５９が設定されている。

後側移動区間５３又は前側移動区間５５は、後進又は前進中、ドライバが対象物を認知して制動動作を開始してから車両２が停止するまでに車両２が移動する範囲である。後側移動区間５３の後端線５２は、最小舵角と最大舵角の範囲内において、車両２が後進してから停止するまでに後方部６の後端が到達し得る最遠位置である。後側移動区間５３の左端線５４、右端線５６は、左右最大舵角にて、車両２が後進してから停止するまでに側方部１２が到達し得る車幅方向の最遠位置である。これら後端線５２、左端線５４、右端線５６、車両２の外郭線で囲まれた範囲が後側移動区間５３である。後側移動区間５３と同様に、前端線６１、左端線６３、右端線６５、車両２の外郭線で囲まれた範囲が前側移動区間５５である。

後側移動区間５３の車両進行方向の最大距離Ｌ１は、或る基準位置の車両２の後端（基準線５８）から最遠位置（後端線５２）までの車両進行方向の距離である。具体的に、最大距離Ｌ１は、設定車速Ｖで後進中に或る基準位置でドライバが対象物を認識し制動動作を開始してから車両２が停止するまでの間において、車両２の後端が移動する距離である。最大距離Ｌ１は、設定車速Ｖに基づいて得られ、ドライバが対象物を認知して制動動作を開始するまでの車両進行方向の空走距離Ｌ２とドライバが制動動作を開始してから車両２が停止するまでの車両進行方向の制動距離Ｌ３の和により算出される（Ｌ１＝Ｌ２＋Ｌ３）。

設定車速Ｖは、予め規定される固定値であり、駐車する場合を想定して５ｋｍ／ｈと設定される。

空走距離Ｌ２は、ドライバが液晶画面を見てから対象物を認知するまでの時間ｔ１とドライバが対象物を認知してから制動動作を開始するまでの時間ｔ２との和に対して設定車速Ｖを乗じた距離である（Ｌ２＝（ｔ１＋ｔ２）×Ｖ）。ｔ１とｔ２は、予め規定される固定値であり、それぞれ０．５ｓと０．７５ｓと設定される。

制動距離Ｌ３は、設定速度Ｖを、摩擦係係数μに重力加速度Ｇを乗じて二掛けした値によって除した距離である（Ｌ３＝Ｖ/（２×μ×Ｇ））。

後側移動区間５３の車幅方向の最大距離Ｗ１は、車両２の側方部１２の外郭線から最遠位置（左端線５４又は右端線５６）までの車幅方向の距離である。具体的に、最大距離Ｗ１は、設定車速Ｖ及び最大舵角で後進中に或る基準位置でドライバが対象物を認識し制動動作を開始してから車両２が停止するまでの間において、車両２の側方部１２が車幅方向に移動する距離である。最大距離Ｗ１は、設定車速Ｖ及び最大舵角に基づいて得られ、ドライバが対象物を認知して制動動作を開始するまでの車幅方向の空走距離Ｗ２とドライバが制動動作を開始してから車両２が停止するまでの車幅方向の制動距離Ｗ３の和により算出される（Ｗ１＝Ｗ２＋Ｗ３）。

後側路面部分５７は、車両２の後端を通り且つ車両中央軸Ｘに対して垂直で左右方向（車幅方向）に延びる基準線５８より後側（後進方向側）の後側移動区間５３である。換言すると、後側路面部分５７は、後側移動区間５３の後端線５２及び左右端線５４、５６、基準線５８で囲まれる範囲である。車両２を後進させる際に、ドライバは後側路面部分５７の安全確認を最も注意して行う必要がある。

前側移動区間５５の車両進行方向の最大距離Ｌ４は、或る基準位置の車両２の前端（基準線６０）から最遠位置（前端線６１）までの車両進行方向の距離である。具体的に、最大距離Ｌ４は、設定車速Ｖで前進中に或る基準位置でドライバが対象物を認識し制動動作を開始してから車両２が停止するまでの間において、車両２の前方部４の前端が移動する距離である。最大距離Ｌ４は、設定車速Ｖに基づいて得られ、ドライバが対象物を認知して制動動作を開始するまでの進行方向の車両空走距離Ｌ５とドライバが制動動作を開始してから車両２が停止するまでの進行方向の車両制動距離Ｌ６の和により算出される（Ｌ４＝Ｌ５＋Ｌ６）。

設定車速Ｖは、予め規定される固定値であり、駐車する場合を想定して５ｋｍ／ｈと設定される。

空走距離Ｌ５は、ドライバが液晶画面を見てから対象物を認知するまでの時間ｔ１とドライバが対象物を認知してから制動動作を開始するまでの時間ｔ２との和に対して設定車速Ｖを乗じた距離である（Ｌ５＝（ｔ１＋ｔ２）×Ｖ）。ｔ１とｔ２は、予め規定される固定値であり、それぞれ０．５ｓと０．７５ｓと設定される。

制動距離Ｌ６は、設定速度Ｖを、摩擦係係数μに重力加速度Ｇを乗じて二掛けした値によって除した距離である（Ｌ６＝Ｖ/（２×μ×Ｇ））。

前側移動区間５５の車幅方向の最大距離Ｗ４は、車両２の側方部１２の外郭線から最遠位置（左端線６３又は右端線６５）までの車幅方向の距離である。具体的に、最大距離Ｗ４は、設定車速Ｖ及び最大舵角で前進中に或る基準位置でドライバが対象物を認識し制動動作を開始してから車両２が停止するまでの間において、車両２の側方部１２が車幅方向に移動する距離である。最大距離Ｗ４は、設定車速Ｖ及び最大舵角に基づいて得られ、ドライバが対象物を認知して制動動作を開始するまでの車幅方向の空走距離Ｗ５とドライバが制動動作を開始してから車両２が停止するまでの車幅方向の制動距離Ｗ６の和により算出される（Ｗ４＝Ｗ５＋Ｗ６）。

前側路面部分５９は、車両２の前端を通り且つ車両中央軸Ｘに対して垂直で左右方向（車幅方向）に延びる基準線６０より前側（前進方向側）の前側移動区間５５である。また、前側路面部分５９は、前側移動区間５５の前端線６１及び左右端線６３、６５、基準線６０で囲まれる範囲である。車両２を前進させる際に、ドライバは前側路面部分５９の安全確認を最も注意して行う必要がある。

リアカメラ５の広角レンズの光軸６２は、表示装置１１に表示される平面画像３７において、後側路面部分５７の全面が、ドライバが撮像体を視認するのに適した中央領域３８に含まれるように、鉛直線に対して所定角度α傾けて、後側路面部分５７の所定位置に向けて設定されている。これにより、後側路面部分５７は、平面画像３７の中央領域３８に表示され、周辺領域４０には表示されない。また、中央領域３８は、コントラスト比が３０パーセント以上で構成されており、ドライバが撮像体を視認するのに適している。更に、リアカメラ５の広角レンズの光軸６２は、後側路面部分５７における車両進行方向（前後方向）及び車幅方向（左右方向）の略中央の中央部分６６と交差するように、後方且つ下方を向くように設定されている。

フロントカメラ３の広角レンズの光軸６４は、表示装置１１に表示される平面画像３７において、前側路面部分５９の全面が、ドライバが撮像体を視認するのに適した中央領域３８に含まれるように、鉛直線に対して所定角度β傾けて、前側路面部分５９の所定位置に向けて設定されている。これにより、前側路面部分５９は、平面画像３７の中央領域３８に表示され、周辺領域４０には表示されない。中央領域３８は、コントラスト比が３０パーセント以上で構成されており、ドライバが撮像体を視認するのに適している。更に、フロントカメラ３の広角レンズの光軸６４は、前側路面部分５９における車両進行方向（前後方向）及び車幅方向（左右方向）の略中央の中央部分６８と交差するように、前方且つ下方を向くように設定されている。

次いで、図８を参照して本発明の実施形態による車両用画像表示装置の設定方法のフローについて説明する。図８は車両用画像表示装置の設定方法を示すフローチャートである。図８において、Ｓは各工程を示す。

広角レンズのカメラで撮像した画像を表示部１１に表示することにより運転を支援する車両用画像表示装置１においては、カメラを車両２に取り付ける前に、電子計算機等（図示せず）を使用することによって広角レンズの光軸６２、６４の向きを予め設定する。

図８に示すように、まず、Ｓ１では、各初期条件を設定する。具体的に、電子計算機は、車両２の駐車の際の設定車速Ｖ（例えば５ｋｍ／ｈ）及び車両２の最大舵角、カメラを車両に取り付ける位置（上下方向の高さ、車幅方向の位置、車両進行方向の位置）、ドライバが液晶画面を見てから対象物を認知するまでの時間ｔ１、ドライバが対象物を認知してから制動動作を開始するまでの時間ｔ２を読み込む。

次いで、Ｓ２では、電子計算機は、Ｓ１で読み込まれた各初期条件（設定車速Ｖ及び最大舵角等）に基づき、車両進行方向及び車幅方向の空走距離と制動距離を算出し、ドライバが対象物を認知してから車両２が停止するまでの間の後側移動区間５３又は前側移動区間５５を規定する。更に、車両２の後端（基準線５８）より後側（後進方向側）の後側移動区間５３を後側路面部分５７として規定する。また、車両２の前端（基準線６０）より前側（前進方向側）の前側移動区間５５を前側路面部分５９として規定する。

Ｓ３では、電子計算機は、広角レンズを備えたリアカメラ５又はフロントカメラ３により撮像され、処理部１５により補正された平面画像３７において、ドライバが撮像体を視認するのに適している中央領域３８とドライバが撮像体を視認するのに適していない周辺領域４０とを規定する。中央領域３８は、平面画像３７のコントラスト比が３０パーセント以上の領域であるのが好ましい。

次いで、Ｓ４では、電子計算機は、表示装置１１の液晶画面に表示される平面画像３７において路面部分５７、５９の全面が中央領域３８に表示されように、広角レンズの光軸６２、６４を向ける路面部分５７、５９の所定位置を設定する。これで車両用画像表示装置の設定方法のフローを完了する。

なお、液晶画面に表示される路面部分５７、５９は、その外周縁が中央領域３８の外周縁と完全一致するように表示される必要はなく、中央領域３８の外周縁に対して所定幅だけ小さく表示してもよい。

次いで、本実施形態の（作用）効果について説明する。
本実施形態の車両用画像表示装置１は、車両２外部の前方部４の前端又は後方部６の後端に設置され広角レンズにより車両２の前方又は後方を撮像するカメラ３、５と、このカメラ３、５により撮像された広角画像３１を座標変換により補正して平面画像３７を生成する処理部１５と、ドライバが撮像体を視認するのに適した中央領域３８と適さない周辺領域４０を含む平面画像３７を液晶画面上に表示する表示部１１を有する。車両２の前端又は後端（基準線５８、６０）より前側又は後側（車両進行方向側）であり且つ設定車速Ｖの車両２が停止するまでの間の移動区間５３、５５の路面部分５７、５９が中央領域３８に表示されるように、広角レンズの光軸６２、６４は路面部分５７、５９の所定位置に向けて設定される。

このような本実施形態においては、表示部１１の平面画像３７にドライバが撮像体を視認するのに適さない「ぼやけ」が発生していても、ドライバが安全上注意すべき路面部分５７、５９は、「ぼやけ」が発生していない平面画像３７の中央領域３８上に表示される。したがって、広角レンズのカメラにより撮像された画像において、ドライバは路面部分５７、５９を「ぼやけ」がない状態で視認することができ、ドライバの注意力が散乱することを防止し、ドライバの安全運転を支援することができる。

また、本実施形態において、好ましくは、中央領域３８は、平面画像３７のコントラスト比が３０パーセント以上の領域である。このような本実施形態においては、ドライバは路面部分５７、５９をコントラスト比が３０パーセント以上の中央領域３８上で視認することができる。

本実施形態において、好ましくは、更に、広角レンズの光軸６２、６４は、路面部分５７、５９の略中央の中央部分６６、６８と交差するように設定されている。このような本実施形態においては、路面部分５７、５９を広角レンズの光軸６２、６４から離れないようにすることができるために、路面部分５７、５９を「ぼやけ」が発生していない平面画像３７の中央領域３８に確実に表示することができる。

また、本実施形態において、好ましくは、更に、カメラ３、５は、ドライバが運転しているときの前方部４又は後方部６の死角領域において、この死角領域外に近接する位置（前方部４の前端又は後方部６の後端の最上縁付近）に設置されている。このような本実施形態においては、ドライバの目線の延長線上付近にカメラ３、５が設置されているために、カメラ３、５を路面部分５７、５９に確実に向けることができる。

本実施形態において、好ましくは、車両進行方向における移動区間５３、５５は、設定車速Ｖに基づいて得られる、ドライバが対象物を認知して制動動作を開始するまでの車両進行方向の空走距離Ｌ２、Ｌ５とドライバが制動動作を開始してから車両２が停止するまでの車両進行方向の制動距離Ｌ３、Ｌ６に基づき規定される。このような本実施形態においては、車両進行方向の路面部分５７、５９を精度良く定めることができる。また、路面部分５７、５９を「ぼやけ」が発生していない平面画像３７の中央領域３８に精度良く表示することができる。

また、本実施形態において、好ましくは、更に、車幅方向における移動区間５３、５５は、車両２の設定車速Ｖ及び最大舵角に基づいて得られる、ドライバが対象物を認知して制動動作を開始するまでの車幅方向の空走距離Ｗ２、５とドライバが制動動作を開始してから車両２が停止するまでの車幅方向の制動距離Ｗ３、６とに基づき規定される。このような本実施形態においては、車幅方向の路面部分５７、５９を精度良く定めることができる。また、路面部分５７、５９を「ぼやけ」が発生していない平面画像３７の中央領域３８に精度良く表示することができる。

本実施形態の設定方法は、ドライバの運転を支援する車両用画像表示装置１の設定方法であって、車両２の設定車速Ｖ及び最大舵角を設定する工程と、設定車速Ｖ及び最大舵角に基づき、車両２の前端より前側又は後端より後側であり且つ設定車速Ｖの車両２が停止するまでの間の移動区間５３、５５の路面部分５７、５９を規定する工程と、車両用画像表示装置１が有する広角レンズを介して撮像された広角画像３１を補正して生成された平面画像３７において、ドライバが撮像体を視認するのに適した中央領域３８と適さない周辺領域４０とを規定する工程と、路面部分５７、５９が中央領域３８に含まれるように広角レンズの光軸６６、６８を向ける路面部分５７、５９の所定位置を設定する工程を有する。

このような本実施形態においては、広角レンズのカメラ３、５により撮像した画像において、ドライバが路面部分５７、５９を「ぼやけ」がない状態で視認できるようにするための設定方法を提供することができる。

本発明の上述した実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。

１ 車両用画像表示装置
２ 車両
３ フロントカメラ
５ リアカメラ
１１ 表示部
１５ 処理部
３１ 広角画像
３７ 平面画像
３８ 中央領域
４０ 周辺領域
５３ 後側移動区間
５５ 前側移動区間
５７ 後側路面部分
５９ 前側路面部分
６２、６４ 広角レンズの光軸
６６、６８ 中央部分

Claims (6)

1. 車両に搭載され、ドライバの運転を支援する車両用画像表示装置であって、
   前記車両外部の前方部又は後方部に設置されて、広角レンズを介して前記車両の前方又は後方を撮像するカメラと、
   このカメラにより撮像された広角画像を補正して平面画像を生成する処理部と、
   ドライバが撮像体を視認するのに適した中央領域と適さない周辺領域を含む前記平面画像を画面上に表示する表示部と、を有し、
   前記広角レンズの光軸は、前記車両より車両進行方向側であり且つ設定車速の前記車両が停止するまでの間の移動区間の路面部分が前記中央領域に含まれるように、前記路面部分の所定位置に向けて設定され、
   車両進行方向における前記移動区間は、前記設定車速に基づいて得られる、ドライバが対象物を認知して制動動作を開始するまでの車両進行方向の空走距離とドライバが制動動作を開始してから前記車両が停止するまでの車両進行方向の制動距離とに基づき規定される、ことを特徴とする車両用画像表示装置。
2. 前記中央領域は、前記平面画像のコントラスト比が３０パーセント以上の領域である、請求項１に記載の車両用画像表示装置。
3. 前記広角レンズの光軸は、前記路面部分の略中央と交差するように設定されている、請求項１又は２に記載の車両用画像表示装置。
4. 前記カメラは、ドライバが運転しているときの前記前方部又は前記後方部の死角領域において、この死角領域外に近接する位置に設置されている、請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用画像表示装置。
5. 車幅方向における前記移動区間は、前記設定車速及び前記車両の最大舵角に基づいて得られる、ドライバが対象物を認知して制動動作を開始するまでの車幅方向の空走距離とドライバが制動動作を開始してから前記車両が停止するまでの車幅方向の制動距離とに基づき規定される、請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両用画像表示装置。
6. ドライバの運転を支援する車両用画像表示装置の設定方法であって、
   車両の設定車速及び最大舵角を設定する工程と、
   前記設定車速及び前記最大舵角に基づき、前記車両より車両進行方向側であり且つ前記設定車速の前記車両が停止するまでの間の移動区間の路面部分を規定する工程と、
   前記車両用画像表示装置が有するカメラの広角レンズを介して撮像された広角画像を補正して生成される平面画像において、ドライバが撮像体を視認するのに適した中央領域と適さない周辺領域とを規定する工程と、
   前記路面部分が前記中央領域に含まれるように前記広角レンズの光軸を向ける前記路面部分の所定位置を設定する工程を有し、
   車両進行方向における前記移動区間は、前記設定車速に基づいて得られる、ドライバが対象物を認知して制動動作を開始するまでの車両進行方向の空走距離とドライバが制動動作を開始してから前記車両が停止するまでの車両進行方向の制動距離とに基づき規定される、ことを特徴とする設定方法。