CN115923660A - 车辆用显示装置、车辆用显示方法以及计算机可读介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆用显示装置、车辆用显示方法及记录有车辆用显示程序的计算机可读介质。控制部将由多个照相机取得的图像数据合成来生成整周俯瞰合成图像，并且将由多个照相机取得的图像数据根据需要而合成来分别生成宽范围后方图像、左后方图像、右后方图像、前方图像及后方图像，计算用于生成宽范围后方图像、左后方图像、右后方图像、前方图像及后方图像各自的图像数据的视场角。另外，控制部将宽范围后方图像、左后方图像、右后方图像、前方图像及后方图像中的任一个显示于车厢内显示装置的第1显示区域，并且将表示与显示于第1显示区域的图像对应的视场角的信息叠加于整周俯瞰合成图像而显示于车厢内显示装置的第2显示区域。

Description

车辆用显示装置、车辆用显示方法以及计算机可读介质
技术领域
本公开涉及车辆用显示装置、车辆用显示方法以及记录有车辆用显示程序的计算机可读介质。
背景技术
公知有一种通过将由分别设置于车辆的前后左右等的多台照相机取得的图像数据中的视点变换为从设定于该车辆的中央上部位置的虚拟照相机位置向下观察的视点、将前后左右等的俯瞰图像合成来生成整周俯瞰合成图像并进行显示的车辆用显示装置。该车辆用显示装置能够将对于该车辆的乘员而言成为死角的区域显示为监视器影像，能够在驻车时等将有效的驾驶辅助信息提供给乘员。
在日本特开2010－166196号公报中公开了一种抑制当生成合成图像时在用于合成的图像间的接缝产生重影并且在车辆用显示装置除了整周俯瞰合成图像之外还显示从本车辆观察的前方、后方、右方、左方或者远方的图像的发明。
然而，在上述日本特开2010－166196号公报所记载的技术中，存在当用户观察显示图像时难以判别该显示图像是从本车辆观察的哪个方向的图像这一问题。
发明内容
本公开提供能够容易地判别显示图像是从本车辆观察的哪个方向的图像的车辆用显示装置。
本公开的第1方式是车辆用显示装置，包括：多个拍摄部，取得本车辆的前方、左侧方、右侧方以及后方各自的图像数据；图像合成部，将由上述多个拍摄部取得的图像数据在变换为从设定于上述本车辆的中央上部位置的虚拟照相机位置向下观察的视点之后进行合成来生成俯瞰了上述本车辆的整周的整周俯瞰合成图像，并且将上述左侧方的图像数据、上述后方的图像数据以及上述右侧方的图像数据合成来生成宽范围后方图像，将上述左侧方的图像数据与上述后方的图像数据合成来生成左后方图像，将上述后方的图像数据与上述右侧方的图像数据合成来生成右后方图像，修整上述本车辆的前方的图像数据来生成前方图像，修整上述本车辆的后方的图像数据来生成后方图像；视场角提取部，计算用于生成上述宽范围后方图像、上述左后方图像、上述右后方图像、上述前方图像以及上述后方图像各自的图像数据在上述宽范围后方图像、上述左后方图像、上述右后方图像、上述前方图像以及上述后方图像中的视场角；以及显示控制部，控制车厢内显示部，以便将上述宽范围后方图像、上述左后方图像、上述右后方图像、上述前方图像以及上述后方图像中的任一个显示于上述车厢内显示部的第1显示区域，并且将表示与被显示于上述第1显示区域的图像对应的视场角的信息叠加于上述整周俯瞰合成图像而显示于上述车厢内显示部的第2显示区域。
本公开的第1方式的车辆用显示装置通过将宽范围后方图像、左后方图像、右后方图像、前方图像以及后方图像中的任一个显示于车厢内显示部的第1显示区域，并且将表示与被显示于第1显示区域的图像对应的视场角的信息叠加于整周俯瞰合成图像重叠而显示于车厢内显示部的第2显示区域，能够容易地判别显示图像是从本车辆观察的哪个方向的图像。
本公开的第2方式是在上述第1方式的基础上完成的，可以具有变更上述第1显示区域的显示的切换部，上述显示控制部可以基于上述切换部的操作来将上述第1显示区域的显示变更为上述宽范围后方图像、上述左后方图像、上述右后方图像、上述前方图像、上述后方图像以及无图像显示。
本公开的第2方式的车辆用显示装置能够通过驾驶员的操作来变更显示图像。
本公开的第3方式是在上述第1方式的基础上完成，上述显示控制部可以根据上述本车辆的方向指示器的操作来将上述左后方图像以及上述右后方图像中的任一个显示于上述第1显示区域，在上述本车辆的变速器被设定为倒挡的情况下，上述显示控制部将后方图像显示于上述第1显示区域。
本公开的第3方式的车辆用显示装置能够根据车辆的行驶状态来切换显示图像。
本公开的第4方式是在上述方式的基础上完成的，在变更了显示于上述第2显示区域的图像时，上述显示控制部可以在显示于上述第2显示区域的上述整周俯瞰合成图像将表示与变更后的图像对应的视场角的信息暂时强调显示。
技术方案4中记载的车辆用显示装置能够通过对变更后的视场角进行强调显示来向驾驶员提示图像显示发生了变化这一情况。
本公开的第5方式是在上述第1方式～第3方式的基础上完成的，在变更了显示于上述第2显示区域的图像时，上述显示控制部可以将表示与变更后的图像对应的视场角的信息叠加到显示于上述第2显示区域的上述整周俯瞰合成图像而显示规定时间。
本公开的第5方式的车辆用显示装置由于将视场角的显示限定为仅规定时间，所以能够防止驾驶员感到视场角的显示令人生厌。
本公开的第6方式是在上述方式的基础上完成的，上述显示控制部可以分别以不同的颜色来显示叠加于上述整周俯瞰合成图像的各个视场角，利用与叠加于上述整周俯瞰合成图像的视场角相同的颜色的线包围与显示于第1显示区域的图像各自的视场角对应的区域来进行显示。
本公开的第6方式的车辆用显示装置通过在第2显示区域以不同的颜色显示各个视场角，并且利用与显示于第2显示区域的视场角相同的颜色的线包围与显示于第1显示区域的图像各自的视场角对应的区域来进行显示，能够将显示于第1显示区域的图像和由各个拍摄部取得的图像的视场角的对应关系提示给驾驶员。
本公开的第7的方式是在上述方式的基础上完成的，上述图像合成部可以将从由上述拍摄部取得的图像数据分别提取出的以上述拍摄部的光轴为中心的规定区域合成来分别生成上述宽范围后方图像、上述左后方图像以及上述右后方图像，当在合成而获得的图像的边界未检测到像素的情况下将上述规定区域放大来再合成图像，当在合成而获得的图像的边界检测到表示莫尔条纹的像素值的异常的情况下将上述规定区域缩小来再合成图像。
当在合成图像的边界存在不良状况的情况下，本公开的第7方式的车辆用显示装置通过动态地变更用于合成的图像数据的规定区域来进行再合成，能够消除不良状况。
本公开的第8方式是车辆用显示方法，包括：将由取得本车辆的前方、左侧方、右侧方、以及后方各自的图像数据的多个拍摄部取得的图像数据在变换为从设定于上述本车辆的中央上部位置的虚拟照相机位置向下观察的视点之后进行合成来生成俯瞰了上述本车辆的整周的整周俯瞰合成图像，并且将上述左侧方的图像数据、上述后方的图像数据、上述右侧方的图像数据合成来生成宽范围后方图像，将上述左侧方的图像数据与上述后方的图像数据合成来生成左后方图像，将上述后方的图像数据与上述右侧方的图像数据合成来生成右后方图像，修整上述本车辆的前方的图像数据来生成前方图像，修整上述本车辆的后方的图像数据来生成后方图像的工序；计算用于生成上述宽范围后方图像、上述左后方图像、上述右后方图像、上述前方图像以及上述后方图像各自的图像数据在上述宽范围后方图像、上述左后方图像、上述右后方图像、上述前方图像以及上述后方图像中的视场角的工序；以及控制车厢内显示部，以便将上述宽范围后方图像、上述左后方图像、上述右后方图像、上述前方图像以及上述后方图像中的任一个显示于上述车厢内显示部的第1显示区域，并且将表示与显示于上述第1显示区域的图像对应的视场角的信息叠加于上述整周俯瞰合成图像而显示于上述车厢内显示部的第2显示区域的工序。
本公开的第8方式的车辆用显示方法通过将宽范围后方图像、左后方图像、右后方图像、前方图像以及后方图像中的任一个显示于车厢内显示部的第1显示区域，并且将表示与显示于第1显示区域的图像对应的视场角的信息叠加于整周俯瞰合成图像重叠而显示于车厢内显示部的第2显示区域，能够容易地判别显示图像是从本车辆观察的哪个方向的图像。
本公开的第9方式是记录有车辆用显示程序的计算机可读介质，使计算机作为多个拍摄部、图像合成部、视场角提取部以及显示控制部发挥功能，上述多个拍摄部取得本车辆的前方、左侧方、右侧方以及后方各自的图像数据，上述图像合成部将由上述多个拍摄部取得的图像数据在变换为从设定于上述本车辆的中央上部位置的虚拟照相机位置向下观察的视点之后进行合成来生成俯瞰了上述本车辆的整周的整周俯瞰合成图像，并且将上述左侧方的图像数据、上述后方的图像数据以及上述右侧方的图像数据合成来生成宽范围后方图像，将上述左侧方的图像数据与上述后方的图像数据合成来生成左后方图像，将上述后方的图像数据与上述右侧方的图像数据合成来生成右后方图像，修整上述本车辆的前方的图像数据来生成前方图像，修整上述本车辆的后方的图像数据来生成后方图像，上述视场角提取部计算用于生成宽范围后方图像、上述左后方图像、上述右后方图像、上述前方图像以及上述后方图像各自的图像数据在上述宽范围后方图像、上述左后方图像、上述右后方图像、上述前方图像以及上述后方图像中的视场角，上述显示控制部控制车厢内显示部，以便将上述宽范围后方图像、上述左后方图像、上述右后方图像、上述前方图像以及上述后方图像中的任一个显示于上述车厢内显示部的第1显示区域，并且将表示与显示于上述第1显示区域的图像对应的视场角的信息叠加于上述整周俯瞰合成图像而显示于上述车厢内显示部的第2显示区域。
本公开的第9方式的车辆用显示程序通过将宽范围后方图像、左后方图像、右后方图像、前方图像以及后方图像中的任一个显示于车厢内显示部的第1显示区域，并且将表示与显示于第1显示区域的图像对应的视场角的信息叠加于整周俯瞰合成图像而显示于车厢内显示部的第2显示区域，能够容易地判别显示图像是从本车辆观察的哪个方向的图像。
如以上说明那样，本公开的第1方式的车辆用显示装置能够容易地判别显示图像是从本车辆观察的哪个方向的图像。
本公开的第2方式的车辆用显示装置能够通过驾驶员的操作来变更显示图像。
本公开的第3方式的车辆用显示装置能够根据车辆的行驶状态来切换显示图像。
本公开的第4方式的车辆用显示装置能够通过强调显示变更后的视场角来向驾驶员提示图像显示发生了变化这一情况。
本公开的第5方式的车辆用显示装置由于将视场角的显示限定于仅规定时间，所以能够防止驾驶员感到视场角的显示令人生厌。
本公开的第6方式的车辆用显示装置能够将显示于第1显示区域的图像与由各个拍摄部取得的图像的视场角的对应关系提示给驾驶员。
当在合成图像的边界存在不良状况的情况下，本公开的第7方式的车辆用显示装置通过动态地变更用于合成的图像数据的规定区域来进行再合成，能够消除不良状况。
本公开的第8方式的车辆用显示方法能够容易地判别显示图像是从本车辆观察的哪个方向的图像。
本公开的第9方式的记录有车辆用显示程序的计算机可读介质能够容易地判别显示图像是从本车辆观察的哪个方向的图像。
附图说明
基于下图对本发明的示例性实施例详细地进行说明，其中：
图1是表示本实施方式中的车辆用显示装置的结构的一个例子的框图。
图2是表示前方照相机、左侧方照相机、右侧方照相机、左后侧方照相机、右后侧方照相机以及后方照相机各自的在本车辆中的配置与光轴的简图。
图3是表示控制部的CPU的功能构成的框图。
图4是表示本实施方式所涉及的车辆用显示装置的控制部中的处理的一个例子的流程图。
图5是表示显示于车厢内显示装置的整周俯瞰合成图像以及宽范围后方图像的一个例子的简图。
图6的(1)是表示左后方图像的照相机视场角的说明图，图6的(2)是表示右后方图像中的照相机视场角的说明图，图6的(3)是表示后方图像中的照相机视场角的说明图。
具体实施方式
以下，使用图1～图3来对本实施方式中的车辆用显示装置10进行说明。图1所示的车载***40包括总线42，在总线42分别连接有相互进行不同的控制的多个电子控制单元以及多个传感器单元。其中，图1仅示出了车载***40中的与本实施方式关联的一部分。各个电子控制单元是包括CPU、存储器以及非易失性存储部的控制单元，以下称为ECU(Electronic Control Unit)。与总线42连接的多个ECU中包括车辆用显示装置10的控制部32。
在控制部32分别连接有前方照相机12、左侧方照相机14、右侧方照相机16、左后侧方照相机18、右后侧方照相机20、后方照相机22以及车厢内显示装置34。这些控制部32、前方照相机12、左侧方照相机14、右侧方照相机16、左后侧方照相机18、右后侧方照相机20、后方照相机22以及车厢内显示装置34构成车辆用显示装置10。
前方照相机12是取得车辆前方的动态图像的拍摄装置，左侧方照相机14是取得车辆的左侧方的动态图像的拍摄装置，右侧方照相机16是取得车辆的右侧方的动态图像的拍摄装置，左后侧方照相机18是取得车辆的左斜后的动态图像的拍摄装置，右后侧方照相机20是取得车辆的右斜后的动态图像的拍摄装置，后方照相机22是取得车辆后方的动态图像的拍摄装置。
图2是表示前方照相机12、左侧方照相机14、右侧方照相机16、左后侧方照相机18、右后侧方照相机20以及后方照相机22的各自在本车辆50中的配置和光轴12A、14A、16A、18A、20A、22A的简图。前方照相机12、左侧方照相机14、右侧方照相机16、左后侧方照相机18、右后侧方照相机20以及后方照相机22分别是具有大致180度的视场角的对角线鱼眼镜头。在左侧方照相机14以及右侧方照相机16的分辨率高的情况下，可以不具备左后侧方照相机18以及右后侧方照相机20。
如图2所示，前方照相机12设置于本车辆50的前端部，具有与本车辆50的长度方向平行的光轴12A，取得本车辆50的前方的图像。前方照相机12的配置位置只要是能够拍摄本车辆50的前方的位置即可，可以配置于本车辆50的前端部(例如前保险杠附近)，也可以被配置为穿过前挡风玻璃来拍摄本车辆50的前方。
左侧方照相机14设置于左车门后视镜(在装备电子后视镜的车中为左照相机支承体)60L的左端并具有向本车辆50的左侧方的稍后方延伸的光轴14A，取得本车辆50的左侧方的图像。
右侧方照相机16设置于右车门后视镜(在装备电子后视镜的车中为右照相机支承体)60R的右端并向具有本车辆50的右侧方的稍后方延伸的光轴16A，取得本车辆50的右侧方的图像。
左后侧方照相机18设置于左车门后视镜60L的左端且比左侧方照相机14靠后方并具有向本车辆50的左侧方的后方延伸的光轴18A，取得本车辆50的左后侧方的图像。
右后侧方照相机20设置于右车门后视镜60R的右端且比右侧方照相机16靠后方并具有向本车辆50的右侧方的后方延伸的光轴20A，取得本车辆50的右后侧方的图像。
后方照相机22设置于本车辆50的后端部，具有与本车辆50的长度方向平行的光轴22A，取得本车辆50的后方的图像。后方照相机22的配置位置只要是能够拍摄本车辆50的后方的位置即可，可以配置于本车辆50的后端部(例如后保险杠附近)，也可以被配置为穿过后挡风玻璃来拍摄本车辆50的后方。
车厢内显示装置34是具备第1显示区域和第2显示区域的使用了液晶面板、等离子显示器以及显像管等中的任一个的显示装置，上述第1显示区域显示由左后侧方照相机18、右后侧方照相机20以及后方照相机22中的至少任1个取得的图像数据或者将这些图像数据合成而生成的图像，上述第2显示区域设置于本车辆50的仪表板等，显示将由前方照相机12、左侧方照相机14、右侧方照相机16以及后方照相机22取得的图像数据合成而生成的整周俯瞰合成图像。通过操作设置于本车辆50的方向盘等的开关，能够切换显示于车厢内显示装置34的图像。
如图1所示，控制部32包括CPU(Central Processing Unit)24、ROM(Read OnlyMemory)26、RAM(Random Access Memory)28以及储存器30。
CPU24是中央运算处理单元，执行各种程序、控制各部。CPU24从ROM26或者储存器30读出程序，将RAM28作为工作区域来执行程序。
图3是表示控制部32的CPU22的功能构成的框图。如图3所示，CPU22具有照相机控制部220、图像取得部230、图像合成部240、视场角提取部250以及显示控制部260。各功能构成通过读出存储于ROM26或者储存器30的执行程序并执行该执行程序来实现。
照相机控制部220分别控制前方照相机12、左侧方照相机14、右侧方照相机16、左后侧方照相机18、右后侧方照相机20以及后方照相机22的光圈值、快门速度以及焦距。
图像取得部230取得由前方照相机12、左侧方照相机14、右侧方照相机16、左后侧方照相机18、右后侧方照相机20以及后方照相机22各个获得的动态图像的数据，输出至作为处理后段的图像合成部240。
图像合成部240将由前方照相机12、左侧方照相机14、右侧方照相机16以及后方照相机22分别取得的图像数据合成来生成整周俯瞰合成图像，并且生成将由左后侧方照相机18、右后侧方照相机20以及后方照相机22分别取得的图像数据合成而得到的图像作为独立于整周俯瞰合成图像而显示于车厢内显示装置34的图像。根据由左后侧方照相机18、右后侧方照相机20以及后方照相机22分别取得的图像数据生成的图像例如是将由左后侧方照相机18、右后侧方照相机20以及后方照相机22分别取得的3个图像合成而成的宽范围后方图像、将由左后侧方照相机18以及后方照相机22分别取得的图像数据合成而成的左后方图像、以及将由右后侧方照相机20以及后方照相机22分别取得的图像数据合成而成的右后方图像。另外，图像合成部240修整(trimming)由前方照相机12取得的图像数据来生成本车辆50的前方图像，修整由后方照相机22取得的图像数据来生成本车辆50的后方图像。而且，图像合成部240将处理后的图像数据输出至视场角提取部250。
视场角提取部250提取将左后侧方照相机18、右后侧方照相机20以及后方照相机22中的至少1个的图像独立于整周俯瞰合成图像而显示于车厢内显示装置34时的视场角。如上述那样，由于前方照相机12、左侧方照相机14、右侧方照相机16、左后侧方照相机18、右后侧方照相机20以及后方照相机22分别具有大致180度的视场角，所以在本实施方式中，由前方照相机12、左后侧方照相机18(或者左侧方照相机14)、右后侧方照相机20(或者右侧方照相机16)以及后方照相机22分别取得的图像数据被修整为比180度窄角的视场角，根据需要由图像合成部240进行图像合成。作为一个例子，视场角提取部250根据由图像合成部240合成了的图像中的由各个照相机取得的图像数据所涉及的区域与原图像的面积比(像素数的比)来计算由各个照相机取得的图像数据的视场角，向作为处理后段的显示控制部260输出计算出的视场角的信息。
显示控制部260控制车厢内显示装置34，以便显示由图像合成部240生成的宽范围后方图像、左后方图像、右后方图像、前方图像以及后方图像，并且将由视场角提取部250计算出的各个拍摄装置所涉及的视场角与整周俯瞰合成图像重叠来进行显示。另外，显示控制部260根据开关操作、方向指示器的操作以及变速器的操作来变更显示于车厢内显示装置34的图像。
图4是表示本实施方式所涉及的车辆用显示装置10的控制部32中的处理的一个例子的流程图。在步骤100中，取得前方照相机12、左侧方照相机14、右侧方照相机16、左后侧方照相机18、右后侧方照相机20以及后方照相机22各个所涉及的图像数据。
在步骤102中，根据所取得的前方照相机12、左侧方照相机14、右侧方照相机16、左后侧方照相机18、右后侧方照相机20以及后方照相机22各自的图像数据来生成显示于车厢内显示装置34的整周俯瞰合成图像、宽范围后方图像、左后方图像、右后方图像、前方图像以及后方图像。如上述那样，由于前方照相机12、左侧方照相机14、右侧方照相机16、左后侧方照相机18、右后侧方照相机20以及后方照相机22分别是具有大致180度的视场角的对角线鱼眼镜头，所以位于镜头的前方的物体的大致全部成为被拍摄体。在本实施方式中，提取拍摄了宽范围的图像数据的最佳区域来生成整周俯瞰合成图像、宽范围后方图像、左后方图像、右后方图像、前方图像以及后方图像。
图5是表示显示于车厢内显示装置34的整周俯瞰合成图像110以及宽范围后方图像120的一个例子的简图。通过将由前方照相机12、左侧方照相机14、右侧方照相机16以及后方照相机22分别取得的图像数据中的视点变换为从设定于本车辆50的中央上部位置的虚拟照相机位置向下观察的视点并进行合成来生成整周俯瞰合成图像110。
从由左后侧方照相机18、右后侧方照相机20以及后方照相机22分别取得的图像数据提取以各个照相机的光轴18A、20A、22A为中心的规定区域，将提取到的区域的图像数据合成来生成宽范围后方图像120。作为一个例子，由各个照相机取得的图像数据中的规定的区域被设定为由左后侧方照相机18取得的图像数据与由后方照相机22取得的图像数据重叠、而且由后方照相机22取得的图像数据与由右后侧方照相机20取得的图像数据重叠。图像数据彼此重叠的区域可以是合成而获得的图像不产生像素的空白的程度的所需最小限度的大小。提取规定区域而获得的图像数据例如以通过边缘强调等轮廓提取处理来检测被拍摄体并使相互的图像数据中的同一被拍摄体重合的方式进行图像数据彼此的合成的定位来将相互的图像数据合成。
从由左后侧方照相机18以及后方照相机22分别取得的图像数据提取以各个照相机的光轴18A、22A为中心的规定的区域并将提取到的区域的图像数据合成来生成左后方图像。另外，从由右后侧方照相机20以及后方照相机22分别取得的图像数据提取以各个照相机的光轴20A、22A为中心的规定的区域并将提取到的区域的图像数据合成来生成右后方图像。在左后方图像以及右后方图像各自中，规定的区域也被设定为由各个照相机取得的图像数据重叠，以使相互的图像数据的重叠的区域中的同一被拍摄体重合的方式进行图像数据彼此的合成的定位来将相互的图像数据合成。
在左侧方照相机14以及右侧方照相机16各自的分辨率高等的情况下，不需要左后侧方照相机18以及右后侧方照相机20，但在该情况下，根据由左侧方照相机14取得的图像数据和由后方照相机22取得的图像数据来生成左后方图像，根据由右侧方照相机16取得的图像数据与由后方照相机22取得的图像数据来生成右后方图像。
在进行图像数据彼此的合成的定位来将相互的图像数据合成的情况下，也有可能在图像合成的边界产生被拍摄体的重复投影或者被拍摄体的消失等。在本实施方式中，通过动态地变更与图像合成时的视场角相当的规定区域的范围来在图像合成的边界消除被拍摄体的重复投影或者被拍摄体的消失等。例如，当在图像合成的边界未检测到像素的情况下判断为被拍摄体消失，将各个图像的规定区域放大来再合成各个图像。另外，当在合成图像的边界检测到表示莫尔条纹(moiré)等的像素值的异常的情况下判断为重复投影，将各个图像的规定区域缩小来再合成各个图像。
在步骤104中，提取分别生成宽范围后方图像、左后方图像、右后方图像、前方图像以及后方图像时的照相机视场角(angles of view)。作为一个例子，照相机视场角是图5的整周俯瞰合成图像110所示的左后侧方照相机视场角112、后方照相机视场角114以及右后侧方照相机视场角116。由于各个照相机视场角表示以拍摄装置的光轴为中心的拍摄方向和拍摄范围，所以能够容易地判别显示图像是从本车辆50观察的哪个方向的图像。照相机视场角可以是与上述的规定的区域对应的以照相机的光轴18A、20A、22A为中心的范围的角度，也可以根据通过图像合成而获得的宽范围后方图像、左后方图像、右后方图像、前方图像以及后方图像中的各个照相机所涉及的图像数据的区域的大小来导出各个照相机视场角。
另外，左后方图像中的照相机视场角如图6的(1)所示，右后方图像中的照相机视场角如图6的(2)所示。左后方图像以及右后方图像中的左后侧方照相机视场角112、后方照相机视场角114以及右后侧方照相机视场角116分别与图5所示的整周俯瞰合成图像110相同。
图6的(3)是代替宽范围后方图像120而仅将由后方照相机22取得的图像显示于车厢内显示装置34的情况下的后方照相机视场角118。如图6的(3)所示，通过使后方照相机视场角118大于宽范围后方图像120等中的照相机视场角，能够不需要图像合成处理就将本车辆50的后方的宽范围的图像显示于车厢内显示装置34。如后方照相机视场角114与后方照相机视场角118那样，各个照相机的视场角不被固定为恒定值，可以根据状况来动态地变更。
在步骤106中，对整周俯瞰合成图像110叠加照相机视场角的范围。如上述那样，在图5所示的整周俯瞰合成图像110中示出了左后侧方照相机视场角112、后方照相机视场角114以及右后侧方照相机视场角116。通过这样将照相机视场角的范围叠加于整周俯瞰合成图像110，能够直观地掌握显示于车厢内显示装置34的图像是从以本车辆50为中心的位置拍摄了哪个方向而得到的图像。另外，通过如图5所示那样将左后侧方照相机视场角112、后方照相机视场角114以及右后侧方照相机视场角116分别与整周俯瞰合成图像110叠加来显示，能够将位于宽范围后方图像120的边缘的车辆相对于本车辆50的位置提示给作为用户的驾驶员。对于与整周俯瞰合成图像110叠加而显示的照相机视场角而言，可以用红、黄、蓝或者绿等容易目视确认的颜色来显示图5所示的单点划线，也可以用与其他区域不同的颜色来显示由单点划线围起的区域。另外，可以在第2显示区域中分别用不同的颜色显示各个照相机的照相机视场角，利用与对应的照相机视场角相同的颜色的线将与显示于第1显示区域的图像各自的照相机视场角对应的区域包围来进行显示。
在步骤108中，将叠加了照相机视场角的整周俯瞰合成图像110、宽范围后方图像120、左后方图像、右后方图像、前方图像或者后方图像显示于车厢内显示装置34并结束处理。驾驶员通过操作被设置于本车辆50的方向盘等的开关，能够将车厢内显示装置34的显示选择为宽范围后方图像120、基于图6的(1)所示的照相机视场角的左后方图像、基于图6的(2)所示的照相机视场角的右后方图像、基于图6的(3)所示的照相机视场角的后方图像、前方图像、以及图像显示的关闭。例如，设置于方向盘等的开关是一种拨动式开关，可以按每个开关操来切换为宽范围后方图像120、左后方图像、右后方图像、后方图像、前方图像、图像显示的关闭。
车厢内显示装置34的显示除了根据开关操作而变更以外，也可以根据本车辆50的行驶状态来变更。例如，在本车辆50左转的情况下显示基于图6的(1)所示的照相机视场角的左后方图像，在本车辆50右转的情况下显示基于图6的(2)所示的照相机视场角的右后方图像，在本车辆50倒退的情况下显示基于图6的(3)所示的照相机视场角的后方图像。具体而言，根据方向指示器的操作来显示左后方图像或者右后方图像，在变速器被设定为倒挡的情况下显示后方图像。
通过对设置于本车辆50的方向盘或者仪表板等的开关进行操作来选择是根据本车辆50的行驶状态自动地变更显示图像、还是驾驶员通过开关操作来变更显示图像。
另外，可以是通常根据本车辆50的行驶状态来切换显示图像，在驾驶员操作了设置于方向盘等的图像切换的开关的情况下，将基于开关操作的图像显示规定时间(几秒左右)。
在切换了显示于车厢内显示装置34的图像时，通过进行使叠加于整周俯瞰合成图像110的照相机视场角的显示暂时(几秒钟)闪烁、或者将照相机视场角的显示暂时(几秒钟)变更为红色等显眼的颜色等强调显示来将切换了照相机视场角这一情况提示给驾驶员。
照相机视场角的显示可以总是叠加于整周俯瞰合成图像110来显示，但在通过驾驶员的开关操作切换了图像的情况下、或者在根据行驶状态切换了图像的情况下，可以叠加于整周俯瞰合成图像110仅显示规定时间(几秒左右)。
如以上说明那样，根据本实施方式，通过与整周俯瞰合成图像110叠加来显示宽范围后方图像120等所涉及的照相机视场角，能够获得可容易地判别显示图像是从本车辆50观察的哪个方向的图像的车辆用显示装置10。
驾驶员基于叠加于整周俯瞰合成图像110而显示的照相机视场角还能够掌握本车辆50与本车辆50周边的车辆的位置关系，有助于安全驾驶。
另外，在通过图像合成来生成整周俯瞰合成图像110、宽范围后方图像120等时，当有可能在图像合成的边界产生被拍摄体的重复投影或者被拍摄体的消失等的情况下，通过在图像合成时动态地变更与视场角相当的规定区域的范围，能够在图像合成的边界消除被拍摄体的重复投影或者被拍摄体的消失等。
其中，在上述各实施方式中CPU读入软件(程序)而执行的处理可以由CPU以外的各种处理器执行。作为该情况下的处理器，可例示FPGA(Field－Programmable Gate Array)等在制造后能够变更电路结构的具有PLD(Programmable Logic Device)以及ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等为了执行特定的处理而设计成专用的电路结构的处理器亦即专用电路等。另外，处理可以由这些各种处理器中的1个执行，也可以由同种类或者不同种类的2个以上的处理器的组合(例如多个FPGA、以及CPU与FPGA的组合等)来执行。另外，这些各种处理器的硬件构造更具体是组合了半导体元件等电路元件的电路。
另外，在上述各实施方式中，对程序被预先存储(安装)于储存器30等的方式进行了说明，但并不限定于此。程序也可以以存储于CD－ROM(Compact Disk Read OnlyMemory)、DVD－ROM(Digital Versatile Disk Read Only Memory)、以及USB(UniversalSerial Bus)存储器等非暂时性(non－transitory)存储介质的方式来提供。另外，程序也可以是经由网络从外部装置下载的方式。
(附记项1)
一种车辆用显示装置，包括存储器和与上述存储器连接的至少1个处理器，
上述处理器构成为：
取得本车辆的前方、左侧方、右侧方以及后方各自的图像数据，
将所取得的图像数据在变换为从设定于上述本车辆的中央上部位置的虚拟照相机位置向下观察的视点之后合成来生成俯瞰了上述本车辆的整周的整周俯瞰合成图像，并且将上述左侧方的图像数据、上述后方的图像数据以及上述右侧方的图像数据合成来生成宽范围后方图像，将上述左侧方的图像数据与上述后方的图像数据合成来生成左后方图像，将上述后方的图像数据与上述右侧方的图像数据合成来生成右后方图像，修整上述本车辆的前方的图像数据来生成前方图像，修整上述本车辆的后方的图像数据来生成后方图像，
计算用于生成上述宽范围后方图像、上述左后方图像、上述右后方图像、上述前方图像以及上述后方图像各自的图像数据的上述宽范围后方图像、上述左后方图像、上述右后方图像、上述前方图像以及上述后方图像中的视场角，
控制车厢内显示部，以便将上述宽范围后方图像、上述左后方图像、上述右后方图像、上述前方图像以及上述后方图像中的任一个显示于上述车厢内显示部的第1显示区域，并且将表示与被显示于上述第1显示区域的图像对应的视场角的信息叠加于上述整周俯瞰合成图像而显示于上述车厢内显示部的第2显示区域。

Claims (9)

1.一种车辆用显示装置，其中，包括：
多个拍摄部，取得本车辆的前方、左侧方、右侧方、以及后方各自的图像数据；
图像合成部，将由所述多个拍摄部取得的图像数据在变换为从设定于所述本车辆的中央上部位置的虚拟照相机位置向下观察的视点之后进行合成来生成俯瞰了所述本车辆的整周的整周俯瞰合成图像，并且将所述左侧方的图像数据、所述后方的图像数据以及所述右侧方的图像数据合成来生成宽范围后方图像，将所述左侧方的图像数据与所述后方的图像数据合成来生成左后方图像，将所述后方的图像数据与所述右侧方的图像数据合成来生成右后方图像，修整所述本车辆的前方的图像数据来生成前方图像，修整所述本车辆的后方的图像数据来生成后方图像；
视场角提取部，计算用于生成所述宽范围后方图像、所述左后方图像、所述右后方图像、所述前方图像以及所述后方图像各自的图像数据在所述宽范围后方图像、所述左后方图像、所述右后方图像、所述前方图像以及所述后方图像中的视场角；以及
显示控制部，控制车厢内显示部，以便将所述宽范围后方图像、所述左后方图像、所述右后方图像、所述前方图像以及所述后方图像中的任一个显示于所述车厢内显示部的第1显示区域，并且将表示与显示于所述第1显示区域的图像对应的视场角的信息叠加于所述整周俯瞰合成图像而显示于所述车厢内显示部的第2显示区域。
2.根据权利要求1所述的车辆用显示装置，其中，
所述车辆用显示装置具有变更所述第1显示区域的显示的切换部，
所述显示控制部基于所述切换部的操作来将所述第1显示区域的显示变更为所述宽范围后方图像、所述左后方图像、所述右后方图像、所述前方图像、所述后方图像以及无图像显示。
3.根据权利要求1所述的车辆用显示装置，其中，
所述显示控制部根据所述本车辆的方向指示器的操作来将所述左后方图像以及所述右后方图像中的任一个显示于所述第1显示区域，
在所述本车辆的变速器被设定为倒挡情况下，所述显示控制部将后方图像显示于所述第1显示区域。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆用显示装置，其中，
在变更了显示于所述第2显示区域的图像时，所述显示控制部在显示于所述第2显示区域的所述整周俯瞰合成图像将表示与变更后的图像对应的视场角的信息暂时强调显示。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆用显示装置，其中，
在变更了显示于所述第2显示区域的图像时，所述显示控制部将表示与变更后的图像对应的视场角的信息叠加到显示于所述第2显示区域的所述整周俯瞰合成图像而显示规定时间。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的车辆用显示装置，其中，
所述显示控制部分别以不同的颜色来显示叠加于所述整周俯瞰合成图像的各个视场角，利用与叠加于所述整周俯瞰合成图像的视场角相同的颜色的线来包围与显示于第1显示区域的图像各自的视场角对应的区域而进行显示。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的车辆用显示装置，其中，
所述图像合成部将从由所述拍摄部取得的图像数据分别提取出的以所述拍摄部的光轴为中心的规定区域合成来分别生成所述宽范围后方图像、所述左后方图像以及所述右后方图像，
当在合成而获得的图像的边界未检测到像素的情况下将所述规定区域放大来再合成图像，
当在合成而获得的图像的边界检测到表示莫尔条纹的像素值的异常的情况下将所述规定区域缩小来再合成图像。
8.一种车辆用显示方法，其中，包括：
将由取得本车辆的前方、左侧方、右侧方以及后方各自的图像数据的多个拍摄部取得的图像数据在变换为从设定于所述本车辆的中央上部位置的虚拟照相机位置向下观察的视点之后进行合成来生成俯瞰了所述本车辆的整周的整周俯瞰合成图像，
并且，将所述左侧方的图像数据、所述后方的图像数据以及所述右侧方的图像数据合成来生成宽范围后方图像，将所述左侧方的图像数据与所述后方的图像数据合成来生成左后方图像，将所述后方的图像数据与所述右侧方的图像数据合成来生成右后方图像，修整所述本车辆的前方的图像数据来生成前方图像，修整所述本车辆的后方的图像数据来生成后方图像，
计算用于生成所述宽范围后方图像、所述左后方图像、所述右后方图像、所述前方图像以及所述后方图像各自的图像数据在所述宽范围后方图像、所述左后方图像、所述右后方图像、所述前方图像以及所述后方图像中的视场角，
控制车厢内显示部，以便将所述宽范围后方图像、所述左后方图像、所述右后方图像、所述前方图像以及所述后方图像中的任一个显示于所述车厢内显示部的第1显示区域，并且将表示与显示于所述第1显示区域的图像对应的视场角的信息叠加于所述整周俯瞰合成图像而显示于所述车厢内显示部的第2显示区域。
9.一种计算机可读介质，其中，
所述计算机可读介质记录有用于使计算机作为图像合成部、视场角提取部以及显示控制部发挥功能的车辆用显示程序，
所述图像合成部将由取得本车辆的前方、左侧方、右侧方以及后方各自的图像数据的多个拍摄部所取得的图像数据在变换为从设定于所述本车辆的中央上部位置的虚拟照相机位置向下观察的视点之后进行合成来生成俯瞰了所述本车辆的整周的整周俯瞰合成图像，并且，将所述左侧方的图像数据、所述后方的图像数据以及所述右侧方的图像数据合成来生成宽范围后方图像，将所述左侧方的图像数据与所述后方的图像数据合成来生成左后方图像，将所述后方的图像数据与所述右侧方的图像数据合成来生成右后方图像，修整所述本车辆的前方的图像数据来生成前方图像，修整所述本车辆的后方的图像数据来生成后方图像，
所述视场角提取部计算用于生成所述宽范围后方图像、所述左后方图像、所述右后方图像、所述前方图像以及所述后方图像各自的图像数据在所述宽范围后方图像、所述左后方图像、所述右后方图像、所述前方图像以及所述后方图像中的视场角，
所述显示控制部控制车厢内显示部，以便将所述宽范围后方图像、所述左后方图像、所述右后方图像、所述前方图像以及所述后方图像中的任一个显示于所述车厢内显示部的第1显示区域，并且将表示与显示于所述第1显示区域的图像对应的视场角的信息叠加于所述整周俯瞰合成图像而显示于所述车厢内显示部的第2显示区域。
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