JP2015023484A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員に対して、俯瞰画像を表示するモニタ上で、自車両の外部の状態を適切に認識させる車両用表示装置を提供する。
【解決手段】自車両の周囲の情報を取得する取得手段と、取得手段により取得された情報を用いて、仮想視点からみた俯瞰画像を生成する俯瞰画像生成手段と、俯瞰画像を表示するモニタと、モニタの表示画面と所定の平面との間の角度であるモニタ角度を調整するモニタ角度調整手段と、モニタ角度調整手段により調整されたモニタ角度に応じて、俯瞰画像の俯瞰角度を調整する俯瞰角度調整手段とを備える。
【選択図】 図７

Description

本発明は、車両用表示装置に関するものである。

後部座席乗員が所望の映像ソース視聴できる車載表示装置を後部座席用に設置する。乗員が後部座席に着座することによって荷重される重量情報と乗員の視点高度情報とを対応付けて成る視点高度変換テーブル情報をあらかじめ生成して視点高度変換テーブル記憶部に記憶しておく。そして、乗員が後部座席に着座したときに重量センサに荷重される重量を重量検出部にて検出し、検出した重量に対応する乗員の視点高度を視点高度取得部が視点高度変換テーブル情報から取得する。さらに、当該取得した視点高度にある仮想視点に対して最適な視角となるように視角調整部が車載表示装置の角度を調整する車載表示装置の視角調整装置が開示されている（特許文献１）。

特開２０１０−１９５１３０号公報

しかしながら、自車両の外部を示す俯瞰画像を、上記の車載表示装置に表示させた場合には、乗員にとって最適な視角となるように調整された車載表示装置の角度と、俯瞰画像の俯瞰角度が合っていないため、乗員は、自車両の外部の様子を、車載表示装置から適切に認識することができない、という問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、乗員に対して、俯瞰画像を表示するモニタ上で、自車両の外部の状態を適切に認識させる車両用表示装置を提供することである

本発明は、仮想視点からみた俯瞰画像を生成し、モニタ角度を調整し、調整されたモニタ角度に応じて、俯瞰画像の俯瞰角度を調整することによって上記課題を解決する。

本発明は、モニタ角度の調整に合わせて、俯瞰画像の角度を調整することで、モニタをみている乗員が認識する面と、俯瞰画像で表している面とのズレが抑制されるため、乗員に対して、俯瞰画像を表示するモニタ上で、自車両の外部の状態を適切に認識させることができる。

本発明の実施形態に係る車両用表示装置のブロック図である。 図１の車両用表示装置を搭載した車両の平面図である。 図２のモニタの周囲を示す斜視図である。 図２のモニタの表示画面を示す平面図である。 図２のモニタの表示画面を示す平面図である。 図２のモニタの表示画面を示す平面図である。 図１の車両用表示装置のブロック図である。 図２のモニタを傾斜させた状態で、（ａ）は、モニタにトップビューの俯瞰画像を表示した場合の概念図を示し、（ｂ）は０度より大きい俯瞰角度の俯瞰画像を表示した場合の概念図を示す。 モニタ角度と俯瞰角度との対応関係を示す図であり、図２の車両の側面図を示している。 図７の俯瞰角度調整部で調整される俯瞰角度の特性を示すグラフである。 本発明の変形例に係る車両用表示装置において、図７の俯瞰角度調整部で調整される俯瞰角度の特性を示すグラフである。 本発明の他の実施形態に係る車両用表示装置のブロック図である。 図１２の俯瞰角度調整部で調整される加算角度の特性を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

《第１実施形態》
図１は、本発明の実施形態に係る車両用表示装置のブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る車両用表示装置１００は、制御装置１０、自車両の外部に固定された４つのカメラ１ａ〜１ｄ、レーダ２、車速センサ３、操舵角センサ４、加速度センサ５、モニタ６、およびシート位置検出部７を備えている。これらの各装置はＣＡＮ（Controller Area Network）その他の車載ＬＡＮによって接続され、相互に情報の授受を行うことができる。

カメラ１ａ〜１ｄは、自車両の周囲の情報を取得するために自車両の近傍を撮像する車載用のカメラであって、車両の外部の異なる位置に各々設置され、車両周囲の４方向の画像をそれぞれ撮像する。図２に、カメラ１ａ〜１ｄの配置例を示す。たとえば、図２に示すように、フロントグリル近傍などの車両前方の所定位置に設置されたカメラ１ａは、車両前方の所定撮像エリアの画像（フロントビュー画像）を撮像する。左サイドミラーなどの車両左側方の所定位置に設置されカメラ１ｂは、車両左側方の所定撮像エリアの画像（左サイドビュー画像）を撮像する。ルーフスポイラーなどの車両後方の所定位置に設置されたカメラは、車両後方の所定撮像エリアの画像（リアビュー画像）を撮像する。右サイドミラーなどの車両右側方の所定位置に設置されたカメラ１ｄは、車両右側方の所定撮像エリアの画像（右サイドビュー画像）を撮像する。これら４台のカメラ１ａ〜１ｄは所定周期で撮像画像を制御装置１０へ送出する。制御装置１０は、カメラ１ａ〜１ｄから撮像画像をそれぞれ取得する。カメラ１ａ〜１ｄは、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）カメラで構成されている。これらカメラ１ａ〜１ｄは、車両周辺を所定の周期で撮像し、得られた撮像画像を制御装置１０に出力する。

レーダ２は、ミリ波レーダ等の発信し、発信された電波の反射信号を測定する装置であって、車両の外部に対して電波を発信できる位置に設けられている。レーダ２は、自車両の周囲に配置された構造物からの反射波を測定することで、自車両の周囲を走行する他車両、電柱、及び壁等の障害物を検出する。レーダ２は、検出信号を制御装置１０に出力する。これにより、カメラ１ａ〜１ｄ、及びレーダ２は、自車両の近傍の情報を取得するためのセンサとして機能する。

車速センサ３、操舵角センサ４および加速度センサ５は、自車両の走行状態を検出する。具体的には、車速センサ２は、自車両の車速を検出する。また、操舵角センサ４は、自車両のハンドル操舵角を検出する。さらに、加速度センサ５は、自車両の加速度を検出する。なお、車速センサ３、操舵角センサ４および加速度センサ５による、車速の検出、加速度の検出、及び操舵角の検出は所定の周期で繰り返し実行される。そして、車速センサ３、操舵角センサ４および加速度センサ５は、車速信号、加速度信号、および操舵角信号を制御装置１０に出力する。

本実施形態の車両用表示装置１００は、自車両の周囲を、俯瞰画像により表示するモニタ６を備える。モニタ６は、図２及び図３に示すように、ドライバの前方のインストルメントパネルに設けられる。図３は、車室内において、モニタ６の周囲を示す斜視図である。モニタ６は、ドライバの前方に、ハンドル８を介して、前方の位置に設けられている。モニタ６は、ドライバに見やすいように、水平面に対して傾斜することができる。また、モニタ６の水平面に対して傾斜する角度は調整することができる。モニタ６は、タコメータ、スピードメータの表示も兼用可能である。

モニタ６に表示される表示画面を、図４〜図６に示す。図４は自車両及び自車両周囲を見下ろした俯瞰画像を示し、図５は、図４の俯瞰画像に対して、ゼロより大きい俯瞰角度を付けた画像を示し、図６は、図５の俯瞰画像に対して、さらに俯瞰角度を付けた画像である。図４〜６の示す画像は、自車両の周囲を表している。また、図６の俯瞰画像の俯瞰角度は、図５の俯瞰画像の俯瞰角度より大きい。

図４〜６に示すように、モニタ６には、ドライバが自車両の周囲を容易に把握できるように、自車両の周囲が俯瞰画像で表示されている。モニタ６の向きについて、表示画面上で、自車両Ａの後方を示す部分が、ハンドル８側となり、自車両Ａの前方を示す部分がフロントガラス９側になる。また、俯瞰画像の特徴として、自車両の周囲を示している場合でも、俯瞰角度が大きいほど、より遠くの部分を示すことができるが、遠くを示している位置が、画面の下方に向けて下がってくる。言い換えると、俯瞰角度が大きいほど、モニタ６の画面の領域のうち、表示領域が小さくなる。

図１に戻り、視線方向検出装置７は、モニタ６をみるドライバの視線方向（モニタ６を見ている時のドライバの視線方向）を検出する装置である。ドライバの視線方向は、シートポジション、リクライニングシートの角度、又は、ステアリングチルト角度に対応している。そのため、視線方向検出装置は、シートポジション、リクライニングシートの角度、又は、ステアリングチルト角度の少なくとも一つを検出する装置である。例えば、シートポジションの位置が高くなるほど、モニタ６を見るドライバの視線方向と水平方向との間の角度は大きくなる。すなわち、シートポジションと、視線方向とは、相関性を有している。そのため、視線方向検出装置７は、シートポジション（シートの高さ）から、視線方向を検出することができる。リクライニングシートの角度、および、ステアリングチルト角度についても、同様に、視線方向と相関性を有しているため、視線方向検出装置７は、リクライニングシートの角度、および、ステアリングチルト角度から、視線方向を検出することができる。

制御装置１０は、各種プログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）１２と、このＲＯＭ１２に格納されたプログラムを実行する動作回路としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）１３と、を備えている。

次に、車両用表示装置１００により、モニタ６に表示される表示画面の制御について説明する。制御装置１０は、表示画像を生成し、生成した画像をモニタ６に表示させるために、撮像画像取得機能と、画像変換機能と、画像生成機能と、モニタ角度調整機能と、俯瞰角度調整機能とを備えている。制御装置１０は、上記各機能を実現するためのソフトウェアと、上述したハードウェアの協働により各機能を実行することができる。

図７は、車両用表示装置のブロック図である。図７では、制御装置１０のうち、上記機能を発揮するための構成を示している。

図７に示すように、制御装置１０は、近傍画像制御部１１０及びモニタ角度調整部１２０とを有している。近傍画像制御部１１０は、カメラ１ａ〜１ｄの撮像画像等に基づき、自車両の近傍を示す近傍画像を生成し、生成した画像をモニタ６に出力することで、自車両の近傍をモニタ６に表示させる。

近傍画像制御部１１０は、近傍画像生成部１１１と俯瞰角度調整部１１２とを有している。近傍画像生成部１１１は、カメラ１ａ〜１ｄの撮像画像、レーダ２の検出値、及び車速センサ３で検出された車速を取得することで、自車両の周囲の情報を取得する。そして、近傍画像生成部１１１は、これらの情報から自車両の近傍画像を生成し、生成した近傍画像に対して、俯瞰角度調整部１１２で設定された俯瞰角度をつけることで、俯瞰画像を生成し、モニタ６に出力する。

近傍画像生成部１１１は、各カメラ１ａ〜１ｄから撮像画像を取得して、自車両上方の仮想視点から自車両および自車両周囲を見下ろした俯瞰画像に変換するとともに、これらを繋ぎ合わせて、一つの合成俯瞰画像を生成する。具体的には、制御装置１０は、異なる位置のカメラ１ａ〜１ｄによって取得された各撮像画像を、各撮像画像の画素アドレスと合成俯瞰画像におけるアドレスとの対応関係を示す変換テーブルを参照して、合成俯瞰画像の座標へ変換する。

また、近傍画像生成部１１１は、合成俯瞰画像の座標へ変換した後に、俯瞰角度調整部１１２で設定された俯瞰角度をつけるように、合成俯瞰画像におけるアドレスを再変換する。俯瞰角度を付ける際の画像変換は、テーブルを参照すればよい。自車両及び自車両周囲を見下ろした俯瞰画像は、俯瞰角度が０度の時の画像に相当する。そのため、近傍画像生成部１１は、俯瞰角度が０度である合成俯瞰画像に対して、俯瞰角度をつけるように、画像変換を行う。

さらに、近傍画像生成部１１１は、レーダ２で検出した構造物を画像で表して、上記で画像変換された俯瞰画像に合成する。これにより、図４〜６に示す俯瞰画像が生成される。カメラ１ａ〜１ｄは、車両の走行中に、所定の周期で撮影を行っている。そして、近傍画像生成部１１１は、撮影周期の間の画像を生成するために、合成した画像が、車速センサ３で検出された車速で、モニタ６上を移動するように、合成画像を生成している。

俯瞰角度調整部１１２は、モニタ角度調整部１２０により調整されたモニタ角度に応じて、モニタ６に表示される俯瞰画像の俯瞰角度を調整する。俯瞰画像調整部１１２で設定された俯瞰角度の情報は、近傍画像生成部１１１に出力される。

モニタ角度調整部１２０は、視線方向検出装置７の検出結果に基づき、モニタ６のモニタ角度を調整する。モニタ角度は、モニタ６の表示画面と水平面との間の角度である。モニタ角度調整部１２０は、ドライバの視線方向に対して、モニタ６の表示画面がドライバに見やすいように、モニタ６の角度を調整する。具体的には、モニタ角度調整部１２０で検出されるドライバの視線方向と、モニタ６の表示画面に沿う面とが鉛直になるように、モニタ角度調整部１２０は、モニタ６の角度を設定する。そして、モニタ角度調整部１２０で設定されたモニタ角度の情報は、俯瞰角度調整部１１２及びモニタ６にそれぞれ出力される。モニタ６は、モニタ角度調整部１２０で設定されたモニタ角度になるよう、モニタ６を傾ける。

次に、モニタ角度調整部１２０により調整されるモニタ角度と、モニタ６に表示される俯瞰画像との関係について、図８を用いて説明する。図８は、モニタ６を傾斜させた状態で、画像を表示させた状態を示しており、（ａ）は自車両の真上から見たときの俯瞰画像（トップビューの画像）の表示状態を示し、（ｂ）は自車両の真上からみた状態に対して、０度より大きい俯瞰角度をつけた状態の俯瞰画像の表示状態を示している。

車両は水平な道路を走行しており、モニタ６は水平面に対して角度Ａで傾斜している、とする。図８に示す平面Ｓが、水平面に相当する。図８（ａ）に示すように、トップビューで示された画像を、角度Ａで傾斜したモニタ６に表示した場合には、モニタ６をみたドライバは、実際には、車両が水平面を走行しているにも関わらず、車両が坂を登っているように、感じてしまう。

一方、図８（ｂ）に示すように、モニタ６のモニタ角度に合わせて、俯瞰画像の俯瞰角度を設定し、設定された俯瞰角度をもつ俯瞰画像をモニタ６に表示した場合には、モニタ６をみたドライバは、トップビューで見ているように認識し、トップビューで自車両の周囲状況を認識することができる。

そのため、本例では、モニタ角度調整部１２０で調整されたモニタ角度に応じて、俯瞰画像の俯瞰角度を調整している。図９を用いて、モニタ６のモニタ角度と、俯瞰画像の俯瞰角度との関係を説明する。図９は、モニタ角度と俯瞰角度との対応関係を説明するための図であり、車両の側面図を示している。図９において、紙面上の横方向を向いた矢印は自車両の進行方向を示している。そして、点線の矢印の方向は、自車両を真上からみた方向を示している。

まず、視線方向検出部装置７によりドライバの視線方向を検出し、モニタ角度調整部１２０は、モニタ６の表示画面と水平面との間の角度がＡになるように、モニタ角度を調整する。

ここで、俯瞰角度について説明する。俯瞰角度は、自車両を真上からみた方向を０度とし、自車両の前方で、より遠くの位置を見る方向に対して、正方向に大きくなる角度で表される。言い換えると、図９において、自車両を真上からみた方向を示す仮想線に対して、時計回りの方向に、正方向の角度が大きくなるよう、俯瞰角度を設定している。

俯瞰角度調整部１１２は、俯瞰角度を、モニタ角度と同じＡに調整し、調整した角度を、近傍画像生成部１１１に出力する。近傍画像生成部１１１は、俯瞰角度Ａになるよう俯瞰画像を生成してモニタ６に出力する。モニタ６は、モニタ角度Ａで傾斜しつつ、表示画面上に、俯瞰角度Ａの俯瞰画像を表示する。これにより、モニタ角度と対応した俯瞰角度をもった俯瞰画像が、モニタ６上に表示される。

また、俯瞰角度調整部１１２は、モニタ角度が所定の範囲内である場合には、モニタ角度と対応するよう俯瞰角度を調整し、モニタ角度が所定の範囲外である場合には、モニタ角度と対応せずに、俯瞰角度を一定の角度に固定している。

図１０は、モニタ角度に対する俯瞰角度の特性を示すグラフである。モニタ角度と俯瞰角度とを対応させる所定の範囲（Ｂ）は、俯瞰角度調整部１１２に予め設定され、モニタ角度により規定されている。所定の範囲の下限値（Ｂ_ｍｉｎ）は、モニタ角度（０度）に設定されている。モニタ角度がマイナスの角度になっている場合には、俯瞰角度もマイナスにすると、モニタ６の表示画像がドライバにとって見にくくなる。そのため、本例は、下限値（Ｂ_ｍｉｎ）を０度に設定している。

また、図６に示すように、俯瞰画像の特徴として、俯瞰角度が大きくなると、モニタ６の画面の領域のうち、表示領域が小さくなる。そのため俯瞰角度の上限値を決めるために、所定の範囲（Ｂ）の上限側にも限界値（Ｂ_ｍａｘ）を設定している。そして、モニタ角度が所定の範囲（Ｂ）であれば、俯瞰角度はモニタ角度と比例している。

図１０に示すように、俯瞰角度調整部１１２は、モニタ角度が所定の範囲（Ｂ）内である場合には、モニタ角度が大きいほど俯瞰角度を大きくする。また、俯瞰角度調整部１１２は、モニタ角度が俯瞰範囲の上限値（Ｂ_ｍａｘ）より大きい場合には、俯瞰角度を、上限値（Ｂ_ｍａｘ）に対応する上限俯瞰角度（Ｃ_ｍａｘ）に設定する。一方、俯瞰角度調整部１１２は、モニタ角度が俯瞰範囲の下限値（Ｂ_ｍｉｎ）より小さい場合には、俯瞰角度を、上限値（Ｂ_ｍｉｎ）に対応する下限俯瞰角度（Ｃ_ｍｉｎ）に設定する。

また、モニタ角度に対する俯瞰角度の特性は、モニタ角度の上限値（Ｂ_ｍａｘ）又は下限値（Ｂ_ｍｉｎ）の付近で、屈曲しないような特性になっており、上限値（Ｂ_ｍａｘ）以上のモニタ角度、又は、下限値（Ｂ_ｍｉｎ）以下のモニタ角度で、俯瞰角度が徐々に所定値に収束するように、俯瞰角度の特性が設定されている。

上記のように、本例は、モニタ角度調整部１２０で調整されたモニタ角度に応じて、俯瞰画像の俯瞰角度を調整し、調整された俯瞰角度をもつ俯瞰画像をモニタ６に表示させる。これにより、傾斜したモニタ６に対して、俯瞰画像で表す平面を、自車両の外部の水平面に合わせることができるため、モニタ６をみる乗員は、自車両の外部の様子を適切に認識することができる。

また本例は、視線方向検出装置７により検出された乗員の視線方向に応じて、モニタ６の角度を調整する。これにより、モニタ６の角度を、乗員にとって見やすい角度に合わせつつ、モニタの視線方向に対して、俯瞰画像の俯瞰角度を合わせることができる。その結果として、乗員は、見やすい角度をもつモニタ６上で、自車両の外部の様子を適切に認識することができる。

また本例は、モニタ角度が所定の範囲（図１０の範囲Ｂ）内である場合には、モニタ角度が大きいほど、俯瞰角度を大きくする。これにより、俯瞰角度を、モニタ角度に合わせることができるため、モニタ６をみる乗員は、自車両の外部の様子を適切に認識することができる。

また本例は、モニタ角度が所定の範囲の上限値（Ｂ_ｍａｘ）より大きい場合には、俯瞰角度を所定の上限角度（Ｃ_ｍａｘ）に設定する。これにより、モニタ６に表示される俯瞰画像の大きさを確保することができるため、モニタ６の画面上で表現可能な奥行きの距離を所定の距離に保つことができる。

また本例は、モニタ角度が所定の範囲の下限値（Ｂ_ｍｉｎ）より小さい場合には、俯瞰角度を所定の下限角度（Ｃ_ｍｉｎ）に設定する。これにより、モニタ角度が下限値（Ｂ_ｍｉｎ）より小さくなった場合でも、モニタ６で、俯瞰画像が見にくくなることを防ぐ。

また本発明の変形例として、俯瞰角度調整部１１２は、車速センサ３で検出された車速が大きいほど、俯瞰角度が大きくする。車速が大きい場合には、停止必要距離が長くなり、遠くまで見えるように、俯瞰角度を大きくした方がよい。

車速に俯瞰角度を調整するには、例えば、車速が所定の車速閾値より大きい場合には、俯瞰角度調整部１１２は、図１０に示す所定範囲Ｂ内の特性上で、モニタ角度と対応する俯瞰角度に対して、所定の角度を加えた角度を、俯瞰角度に設定する。一方、車速が所定の車速閾値以下である場合には、俯瞰角度調整部１１２は、上記の所定の角度を、モニタ角度に加算しない。あるいは、俯瞰角度調整部１１２は、車速が大きいほど、モニタ角度に対応する俯瞰角度に対して、加算する所定の角度を大きくする。これにより、本例は、車速に応じた停止必要距離に相当する経路を、俯瞰画像で表示することができる。

また、本発明は、車速に応じて、俯瞰角度を変化させる際に、俯瞰角度の増加するときの特性及び俯瞰角度の減少するときの特性がヒステリシス特性になるように、俯瞰角度を調整してもよい。図１１は、車速に対する俯瞰角度の特性を示すグラフである。なお、モニタ角は一定である。

図１１に示すように、車速に応じて調整される俯瞰角度は、Ｃ_１、Ｃ_２、Ｃ_３、及びＣ_４となるように、離散的な角度で設定されている。そして、俯瞰角度にヒステリシスをもたせるために、俯瞰角度は、車速に対して以下のように設定されている。

車速がＶ_１以下である場合には俯瞰角度はＣ_１に設定され、車速がＶ_２以上でＶ_３以下である場合には俯瞰角度はＣ_２に設定され、車速がＶ_４以上でＶ_５以下である場合には俯瞰角度はＣ_３に設定され、車速がＶ_６以上である場合には俯瞰角度はＣ_４に設定されている。車速（Ｖ_１）と車速（Ｖ_２）との間の俯瞰角度の特性はヒステリシス特性になっており、車速がＶ_１以下の状態からＶ_１より大きくなった場合には、車速がＶ_２になるまで、俯瞰角度はＣ_１で維持され、車速がＶ_２以上であれば、俯瞰角度はＣ_２となる。また、車速がＶ_２以上の状態から減少しＶ_２より小さくなった場合には、車速がＶ_１になるまで、俯瞰角度はＣ_２で維持され、車速がＶ_１以下であれば、俯瞰角度はＣ_１となる。車速（Ｖ_３）と車速（Ｖ_４）との間の俯瞰角度の特性、及び、車速（Ｖ_５）と車速（Ｖ_６）との間の俯瞰角度の特性も、同様に、ヒステリシス特性になっている。

車速の変化に対して、俯瞰角度を連続的に変化した場合には、例えば車速の加速中に、表示画面が変化することになってしまうため、モニタ６の表示画面が、かえって見づらくなる。そのため、本例は、車速に対する俯瞰角度を離散値で設定することで、車速の増減に対して、表示画面が連続的に変化することを防ぐ。

また、例えば、車速Ｖ_２を境にして、俯瞰角度が変化する場合には、車速がＶ_２の付近で増減を繰り返した場合には、モニタ６の表示画面でハンチング現象が生じてしまう。そのため、本例では、ハンチング現象を防ぐために、俯瞰角度の特性にヒステリシスをもたせている。

また、本発明の変形として、制御装置１０は、カメラ１ａ〜１ｄの画像から、自車両が走行する走行車線を検出し、俯瞰角度調整部１１２は、検出された走行車線の道幅が狭いほど、俯瞰角度を小さくする。自車両の走行車線の道幅が狭い場合には、俯瞰角度を小さくした方が、自車両の近傍の画像をモニタ６上で大きく表示されるため、車幅感覚が分かりやすくなる。

車幅に応じて俯瞰角度を調整するには、例えば、車幅が所定の車幅閾値より短い場合に、俯瞰角度調整部１１２は、図１０に示す所定範囲Ｂ内の特性上で、モニタ角度に対応する俯瞰角度から所定の角度を引いた角度を、俯瞰角度に設定する。一方、車幅が所定の車幅閾値以上である場合には、俯瞰角度調整部１１２は、上記の所定の角度を、モニタ角度から減算しない。あるいは、俯瞰角度調整部１１２は、車幅が狭いほど、モニタ角度に対応する俯瞰角度から減算する所定の角度を大きくする。これにより、本例は、自車両の走行車線の車幅が狭くなった場合には、俯瞰角度を小さくして、トップビューに近づけることで、自車両の横方向（水平面上で、自車両の進行方向に対して垂直な方向）への距離の余裕を、モニタ６上で容易に確認することができる。

また本発明の変形例として、制御装置１０は、レーダ２の検出値から、自車両の前方又は後方に位置する障害物を検出し、俯瞰角度調整部１１２は、自車両と障害物との間の距離が短いほど、俯瞰角度を小さくする。障害物と自車両との距離が近い場合には、俯瞰角度を小さくした方が、自車両の近傍の画像がモニタ６上で大きく表示されるため、モニタ６上で障害物までの距離感覚を掴みやすい。

自車両と障害物までの距離に応じて俯瞰角度を調整するには、例えば、障害物までの距離が所定の距離閾値より短い場合に、俯瞰角度調整部１１２は、図１０に示す所定範囲Ｂ内の特性上で、モニタ角度から所定の角度を引いた角度を、俯瞰角度に設定する。一方、障害物までの距離が所定の距離閾値以上である場合には、俯瞰角度調整部１１２は、上記の所定の角度を、モニタ角度から減算しない。あるいは、俯瞰角度調整部１１２は、障害物までの距離が短いほど、モニタ角度から減算する所定の角度を大きくする。これにより、本例は、障害物までの距離が短くなった場合には、俯瞰角度を小さくして、トップビューに近づけることで、自車両から場外物までの距離の余裕を、モニタ６上で容易に確認することができる。

また、本例は、走行車線の車幅に応じて俯瞰角度を調整する際に、または、自車両と障害物との間の距離に応じて俯瞰角度を調整する際に、俯瞰角度の増加特性と減少特性がヒステリシス特性になるようにしてもよい。また本例は、モニタ角度調整部により調整されるモニタ角に応じて俯瞰角度を調整する際に、俯瞰角度の特性がヒステリシス特性になるようにしてもよい。

なお、モニタ角度調整部１２０で調整されるモニタ角度は、必ずしもドライバの視線方向と、モニタ６の表示画面に沿う面とが鉛直になるような角度にする必要はない。例えば、モニタ角度調整部１２０が、ユーザの好み等に応じて、ユーザによりモニタ角度を調整できる場合には、ユーザにより設定されたモニタ角度を、モニタ角度調整部１２０により調整されるモニタ角度とすればよい。

上記のカメラ１ａ〜１ｄが本発明の「取得手段」に相当し、近傍画像生成部１１１が本発明の「俯瞰画像生成手段」に相当し、俯瞰角度調整部１１２が本発明の「俯瞰角度調整手段」に相当し、モニタ角度調整部１２０が「モニタ角度調整手段」に相当し、視線方向検出装置７が本発明の「視線角度検出手段」に相当し、車速センサ３が本発明の「車速検出手段」に相当する。また、カメラ１ａ〜１ｄの撮像画像から走行車線を検出する場合には、カメラ１ａ〜１ｄは、本発明の「走行車線検出手段」にも相当する。また、レーダ２は本発明の「障害物検出手段」に相当する。

《第２実施形態》
図１２は、発明の他の実施形態に係る車両用表示装置１００のブロック図である。図１２では、運転支援装置１００の構成の一部を示している。本例では上述した第１実施形態に対して、傾斜センサ２０を設ける点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであるため、その記載を適宜、援用する。

図１２に示すように、本例の運転支援装置１００は、カメラ１ａ〜１ｄ等の他に、傾斜センサ２０を備えている。傾斜センサ２０は、自車両の走行車線の勾配の角度を検出するセンサであって、水平面に対するタイヤの接地面の角度を検出する。傾斜センサ２０の検出値の情報は、制御装置１０に送信される。

モニタ角度調整部１２０は、傾斜センサ２０により検出された走行車線の勾配に応じて、俯瞰角度を調整している。例えば、傾斜したモニタ６に、自車両の走行車線を表示する際に、自車両が坂道を登っている場合には、ドライバは、モニタ６の表示画面から、坂道の傾斜を認識しづらいことがある。そのため、本例では、モニタ６に表示される俯瞰画像の俯瞰角度を調整することで、モニタ６の表示画面上で、傾斜が目立つようにしている。

まず、モニタ角度調整部１１２で調整されるモニタ角度が設定されると、俯瞰角度調整部１１２は、モニタ角度と対応するよう、俯瞰角度を設定する。そして、俯瞰角度調整部１１２は、モニタ角度に基づいて設定された俯瞰角度に対して、勾配に対応する角度を加算することで、調整用の俯瞰角度に設定する。調整用の俯瞰角度は、モニタ６に表示される俯瞰画像の俯瞰角度となる。

勾配に対応する角度、すなわち、モニタ角度に応じて設定された俯瞰角度に加算される角度（以下、加算角度と称す。）の特性を、図１３に示す。なお、横軸で示す勾配は、傾斜センサ２０で検出される傾斜角に相当する。

勾配の角度が勾配の下限値（Ｄ_ｍｉｎ）より小さい場合には、加算角度はゼロである。勾配の角度が下限値（Ｄ_ｍｉｎ）以上で上限値（Ｄ_ｍｉｎ）以下である場合には、加算角度は道路勾配に比例して大きくなる。また、勾配の角度が勾配の上限値（Ｄ_ｍａｘ）より大きい場合には、加算角度は上限加算角度（Ｅ_ｍａｘ）で一定値となる。

俯瞰角度調整部１１２は、傾斜センサの検出値で示される勾配の角度が下限値（Ｄ_ｍｉｎ）より小さい場合には、加算角度を０度にすることで、勾配に応じた俯瞰角度の調整を禁止しつつ、モニタ角度に応じた俯瞰角度を、俯瞰画像の俯瞰角度に設定する。

また、俯瞰角度調整部１１２は、勾配の角度が下限値（Ｄ_ｍｉｎ）以上で上限値（Ｄ_ｍｉｎ）以下である場合には、図１３に示す特性により、勾配の角度に対応する加算角度を特定し、モニタ角度に応じた俯瞰角度に加算角度を加えた角度を、俯瞰画像の俯瞰角度に設定する。また、俯瞰角度調整部１１２は、勾配の角度が上限値（Ｄ_ｍａｘ）より大きい場合には、モニタ角度に応じた俯瞰角度に、上限加算角度（Ｅ_ｍａｘ）を加えた角度を、俯瞰画像の俯瞰角度に設定する。

上記のように、本例は、傾斜センサ２０により検出された走行車線の勾配に応じて、俯瞰角度を調整する。これにより、モニタ８に、勾配をもつ走行車線の俯瞰画像を表示した場合に、乗員による道路勾配の錯覚を防ぐことができる。

また、本例は、走行車線の勾配の角度が０度を含む所定の範囲内（図１３において、勾配の角度が０度からＤ_ｍｉｎまでの範囲内に相当）である場合には、勾配に応じた俯瞰角度の調整を禁止し、走行車線の勾配の角度が当該所定の範囲外である場合には、勾配に応じて俯瞰角度を調整する。これにより、本例は、勾配の角度が０度付近である場合には、俯瞰角度が調整されないため、平坦な道路、又は、傾斜の緩い道路を走行している場合に、俯瞰角度が変化して、モニタ６の表示画面がちらつくことを防ぐ。

また、本例は、モニタ６のモニタ角度に、勾配に対応する角度を加えた角度を、俯瞰角度に設定する。これにより、例えば、勾配の角度が徐々に増加又は減少する道路の走行中に、乗員は、モニタ６に表示される俯瞰画像の変化から、走行車両の勾配の変化を容易に把握することができる。

なお、本例では、勾配の角度を傾斜角センサ８で検出したが、他のセンサで勾配の角度を検出してもよく、例えば、加速度センサ５の検出値に基づいて勾配の角度を検出してもよい。

上記の傾斜角センサ８が本発明の勾配検出手段に相当する。

１ａ〜１ｄ…車速センサ
２…レーダ
３…車速センサ
６…モニタ
７…視線方向検出装置
１０…制御装置
１１０…近傍画像制御部
１１１…近傍画像生成部
１１２…俯瞰画像調整部
１２０…モニタ角度調整部

Claims (12)

1. 自車両の周囲の情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された情報を用いて、仮想視点からみた俯瞰画像を生成する俯瞰画像生成手段と、
   前記俯瞰画像を表示するモニタと、
   前記モニタの表示画面と所定の平面との間の角度であるモニタ角度を調整するモニタ角度調整手段と、
   前記モニタ角度調整手段により調整された前記モニタ角度に応じて、前記俯瞰画像の俯瞰角度を調整する俯瞰角度調整手段とを備える
   ことを特徴とする車両用表示装置。
2. 請求項１記載の車両用表示装置であって、
   乗員の視線方向を検出する視線方向検出手段をさらに備え、
   前記モニタ角度調整手段は、前記視線方向検出手段により検出された視線方向に応じて、前記モニタ角度を調整する
   ことを特徴とする車両用表示装置。
3. 請求項１又は２記載の車両用表示装置であって、
   前記俯瞰角度は前記自車両を真上から見下ろす方向に対する角度を示し、
   前記所定の平面は水平面を示し、
   前記俯瞰角度調整手段は、前記モニタ角度が第１の所定の範囲内である場合には、前記モニタ角度が大きいほど、前記俯瞰角度を大きくする
   ことを特徴とする車両用表示装置。
4. 請求項３に記載の車両用表示装置であって、
   前記俯瞰角度調整手段は、前記モニタ角度が前記第１の所定の範囲の上限値より大きい場合には、前記俯瞰角度を所定の上限角度に設定する
   ことを特徴とする車両用表示装置。
5. 請求項３又は４に記載の車両用表示装置であって、
   前記俯瞰角度調整手段は、前記モニタ角度が前記第１の所定の範囲の下限値より小さい場合には、前記俯瞰角度を所定の下限角度に設定する
   ことを特徴とする車両用表示装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用表示装置であって、
   前記自車両の走行車線の勾配を検出する勾配検出手段をさらに備え、
   前記俯瞰角度調整手段は、前記勾配検出手段により検出された勾配に応じて前記俯瞰角度を調整する
   ことを特徴とする車両用表示装置。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用表示装置であって、
   前記俯瞰角度調整手段は、
   前記勾配の角度が０度を含む第２の所定の範囲内である場合には、前記勾配に応じた前記俯瞰角度の調整を禁止し、
   前記勾配の角度が前記第２の所定の範囲外である場合には、前記勾配に応じて前記俯瞰角度を調整する
   ことを特徴とする車両用表示装置。
8. 請求項６又は７に記載の車両用表示装置であって、
   前記俯瞰角度調整手段は、前記モニタ角度に、前記勾配に対応する角度を加えた角度を、前記俯瞰角度に設定する
   ことを特徴とする車両用表示装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両用表示装置であって、
   前記自車両の車速を検出する車速検出手段をさらに備え、
   前記俯瞰角度調整手段は、前記車速検出手段により検出された前記車速が大きいほど、前記俯瞰角度を大きくする
   ことを特徴とする車両用表示装置。
10. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両用表示装置であって、
    前記自車両の走行車線を検出する走行車線検出手段をさらに備え、
    前記俯瞰角度調整手段は、前記走行車線検出手段により検出された前記走行車線の道幅が狭いほど、前記俯瞰角度を小さくする
    ことを特徴とする車両用表示装置。
11. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両用表示装置であって、
    前記自車両の前方又は後方に位置する障害物を検出する障害物検出手段をさらに備え、
    前記俯瞰角度調整手段は、前記障害物検出手段により検出された前記障害物と前記自車両と間の距離が短いほど、前記俯瞰角度を小さくする
    ことを特徴とする車両用表示装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の車両用表示装置であって、
    前記俯瞰角度が増加するときの特性及び前記俯瞰角度が減少するときの特性がヒステリシス特性である
    ことを特徴とする車両用表示装置。

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