JP2020061646A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より適切な鳥瞰画像を表示することが可能な車両用表示装置を提供する。【解決手段】車両用表示装置１は、車両の周囲を撮像する複数のカメラ１１〜１４と、複数のカメラ１１〜１４により撮像された画像を座標変換して車両を真上から見た場合の鳥瞰画像を生成するＥＣＵ３０と、ＥＣＵ３０により生成された鳥瞰画像を運転者に対して表示する車両モニタ２０とを備えている。ＥＣＵ３０は、自車両を示す自車両画像を含む鳥瞰画像を生成すると共に、所定条件成立時に自車両画像の形状、又は、自車両画像を囲うガイドライン画像を変化させる。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。

従来、車両の周囲を撮像し、得られた撮像画像を座標変換して車両を真上から見たときの鳥瞰画像を生成して、表示手段に表示させる車両用表示装置が知られている。この車両用表示装置によれば、運転者からは認識し難い他車両や障害物との距離等を鳥瞰画像によって確認することができ、駐車時等において好適に運転支援することができる（例えば特許文献１参照）。

特開２００９−８３７３５号公報

ここで、特許文献１に記載の車両用表示装置は鳥瞰画像を表示するにあたり、自車両を示す自車両画像や自車両画像を囲うガイドライン画像についても表示するようにしている。しかし、自車両画像やガイドライン画像については常に固定の画像であるため、種々の場面において適切な鳥瞰画像を表示しているとはいい難い。

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、より適切な鳥瞰画像を表示することが可能な車両用表示装置を提供することにある。

本発明に係る車両用表示装置は、車両の周囲を撮像する撮像手段と、撮像された画像を座標変換して車両を真上から見た場合の鳥瞰画像を生成する画像生成手段と、生成された鳥瞰画像を運転者に対して表示する表示手段とを備える。画像生成手段は、自車両を示す自車両画像を含む鳥瞰画像を生成すると共に、所定条件成立時に自車両画像の形状、又は、自車両画像を囲うガイドライン画像を変化させる。

本発明に係る車両用表示装置によれば、所定条件成立時に自車両画像の形状、又は、自車両画像を囲うガイドライン画像を変化させるため、場面ごとに応じた自車両画像等を表示させることが可能となり、より適切な鳥瞰画像を表示することができる。

第１実施形態に係る車両用表示装置が搭載される車両を示す上面図である。 第１実施形態に係る車両用表示装置を示す構成図である。 鳥瞰画像の一例を示す図である。 拡張ガイドライン画像を含む鳥瞰画像の一例を示す図である。 第２実施形態に係る車両用表示装置が搭載される車両を示す側面図である。 第２実施形態に係る所定条件成立時における自車両画像の形状変化の様子を示す概念図である。 第３実施形態に係る所定条件成立時における自車両画像の形状変化の様子を示す概念図であり、（ａ）はブームの通常時における自車両画像を示し、（ｂ）はブームの伸長時における自車両画像を示している。

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。

図１は、第１実施形態に係る車両用表示装置が搭載される車両を示す上面図であり、図２は、第１実施形態に係る車両用表示装置を示す構成図である。図１及び図２に示すように本実施形態に係る車両用表示装置１は、車両Ｖの周囲を撮像する複数のカメラ（撮像手段）１１〜１４と、車内に設置されて運転者に画像表示する車両モニタ（表示手段）２０とを備え、カメラ１１〜１４からの撮像画像を鳥瞰画像に変換して車両モニタ２０に表示させるものである。

複数のカメラ１１〜１４は、前カメラ１１、後カメラ１２、左カメラ１３及び右カメラ１４を備えている。前カメラ１１は車両前部に設置されて車両前方を撮像するものである。後カメラ１２は車両後部に設置されて車両後方を撮像するものである。左カメラ１３は車両左側部に設置されて車両左側方を撮像するものである。右カメラ１４は車両右側部に設置されて車両右側方を撮像するものである。

さらに、車両用表示装置１は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：画像生成手段）３０と、ビュー切替スイッチ４０と、信号変換機５０とを備えている。ＥＣＵ３０は、車両用表示装置１の全体を制御するものである。ビュー切替スイッチ４０は、車両モニタ２０に表示させる表示画像を選択するものであり、例えば前カメラ１１により撮像された画像を表示させる選択を行ったり、後カメラ１２により撮像された画像を表示させる選択を行ったりするものである。さらに、ビュー切替スイッチ４０は、２つ以上のカメラ１１〜１４により撮像された画像を表示画面内に分割表示させる選択を行うことも可能である。信号変換機５０は、ＥＣＵ３０からの信号を車両モニタ２０の表示に適した形式の信号に変換するものである。

また、本実施形態に係るＥＣＵ３０は、複数のカメラ１１〜１４により撮像された画像を座標変換して車両Ｖを真上から見た場合の鳥瞰画像を生成するものとしても機能する。ビュー切替スイッチ４０は、このような鳥瞰画像を車両モニタ２０に表示させる選択も可能となっている。

図３は鳥瞰画像の一例を示す図である。ＥＣＵ３０は、前カメラ１１により撮像された画像を座標変換して、車両Ｖを真上から見た場合の第１分割鳥瞰画像ＤＩ１を生成する。同様に、ＥＣＵ３０は、後カメラ１２、左カメラ１３及び右カメラ１４により撮像された画像を座標変換して、車両Ｖ（図１参照）を真上から見た場合の第２〜第４分割鳥瞰画像ＤＩ２〜ＤＩ４を生成する。さらに、ＥＣＵ３０は、第１〜第４分割鳥瞰画像ＤＩ１〜ＤＩ４を組み合わせると共に、中央に自車両Ｖを示す自車両画像ＶＩ、及び、自車両画像ＶＩを囲うガイドライン画像ＧＩを配置させることで、鳥瞰画像ＢＩを生成する。

さらに、本実施形態においてＥＣＵ３０は、所定条件成立時に自車両画像ＶＩを囲うガイドライン画像ＧＩを変化させて、拡張ガイドライン画像（図４参照）ＥＧＩとする。詳細に説明すると、本実施形態に係る車両Ｖは、車両側面部を上方に向けて開動作することができるあおり戸を有している。ＥＣＵ３０は、所定条件成立時に、あおり戸の可動域に対応する大きさだけ車両側方に突出した拡張ガイドライン画像ＥＧＩを表示させる。

図４は拡張ガイドライン画像ＥＧＩを含む鳥瞰画像ＢＩの一例を示す図である。図４に示すように、拡張ガイドライン画像ＥＧＩは、自車両画像ＶＩを囲うガイドライン画像ＧＩと、ガイドライン画像ＧＩの両側方に接して設けられる２つの可動域画像ＭＩとで構成されている。

ここで、ＥＣＵ３０は、車両Ｖのシフトレバーがバック位置とされた場合、及び、ビュー切替スイッチ４０が操作されて車両モニタ２０に車両後方の画像を表示させる場合の少なくとも一方の場合に上記所定条件が成立したと判断する。よって、ＥＣＵ３０は、これら２つの場合において、鳥瞰画像ＢＩを車両モニタ２０に表示させ（特に後者の場合には車両後方画像と共に鳥瞰画像ＢＩを表示させ）、且つ、鳥瞰画像ＢＩにおける図３に示したガイドライン画像ＧＩを図４に示した拡張ガイドライン画像ＥＧＩに変化させる。

ここで、車両Ｖのシフトレバーがバック位置とされた場合、及び、ビュー切替スイッチ４０が操作されて車両後方の画像を表示させる場合とは、一般に車両Ｖを停車（駐車）させる場合である。よって、第１実施形態に係る車両用表示装置１では、停車（駐車）前にあおり戸を開けるためのスペースが確保されているかを拡張ガイドライン画像ＥＧＩ（可動域画像ＭＩ）によって運転者に確認させることができる。

次に、第１実施形態に係る車両用表示装置１による表示制御方法を説明する。まず、ＥＣＵ３０は、所定条件が成立しているかを判断する。ここで、ＥＣＵ３０は、車両Ｖが町中や高速道路を走行している場合等所定条件が成立していないと判断した場合には、現在が鳥瞰画像ＢＩを表示させる状態であるかを判断する。ＥＣＵ３０は、鳥瞰画像ＢＩを表示させる状態であると判断した場合、例えば図３に示すガイドライン画像ＧＩを有する鳥瞰画像ＢＩを車両モニタ２０に表示させる。

一方、ＥＣＵ３０は所定条件が成立していると判断した場合、例えば図４に示した拡張ガイドライン画像ＥＧＩを有する鳥瞰画像ＢＩを車両モニタ２０に表示させる。なお、鳥瞰画像ＢＩを車両モニタ２０に表示させる場合には、車両モニタ２０の画面全体に鳥瞰画像ＢＩを表示させる場合に限らず、車両モニタ２０の画面を分割した一部に鳥瞰画像ＢＩを表示させるようにしてもよい。

このようにして、第１実施形態に係る車両用表示装置１によれば、所定条件成立時に自車両画像ＶＩの形状、又は、自車両画像ＶＩを囲うガイドライン画像ＧＩを変化させるため、場面ごとに応じた自車両画像等を表示させることが可能となり、より適切な鳥瞰画像ＢＩを表示することができる。

また、車両Ｖのシフトレバーがバック位置とされた場合、又は、車両モニタ２０に車両後方の画像を表示させる場合に、ガイドライン画像ＧＩを、あおり戸の可動域に対応する大きさだけ車両側方に突出した拡張ガイドライン画像ＥＧＩに変化させる。ここで、あおり戸は車両停車（駐車）後に開けられることから、停車前にあおり戸を開けるためのスペースが確保されているかを拡張ガイドライン画像ＥＧＩによって表すことができる。従って、より適切な鳥瞰画像ＢＩを表示することができる。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る車両用表示装置は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第２実施形態について第１実施形態との相違点を中心に説明する。

図５は、第２実施形態に係る車両用表示装置１が搭載される車両Ｖを示す側面図である。まず、第１実施形態において車両用表示装置１はあおり戸を有する車両Ｖに搭載されていた。これに対して第２実施形態において車両用表示装置１は、図５に示すように、タイヤやエンジン等の駆動機構を含む車両本体ＶＭと、車両本体ＶＭの上部に取り付けられる上部機構ＵＭを有する作業車両ＷＶに搭載されている。上部機構ＵＭは、運転席ＤＳ及びブームＢＭを有している。また、上部機構ＵＭは、運転席ＤＳに搭乗した運転者の操作によって車両本体ＶＭに対して本体平面に回転可能（すなわち作業車両ＷＶが水平面に位置する場合において水平方向に回転可能）となっている。

第２実施形態に係るＥＣＵ３０は、ブームＢＭが車両本体ＶＭに対して回転した場合に所定条件が成立したと判断し、所定条件成立時に自車両画像ＶＩの形状を変化させるようになっている。なお、ブームＢＭが車両本体ＶＭに対して回転したか否かについては、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）通信により、運転席ＤＳでの運転操作の情報、上部機構ＵＭの回転を検知する回転角センサからの信号、及び、複数のカメラ１１〜１４の撮像によって得られるブームＢＭの位置情報等を受信することで判断することができる。

図６は、第２実施形態に係る所定条件成立時における自車両画像ＶＩの形状変化の様子を示す概念図である。なお、図６では上部機構ＵＭが１回転した場合の自車両画像ＶＩの形状変化の様子を示している。

まず、符号Ａに示すように、車両本体ＶＭに対する上部機構ＵＭの回転角が０°であるとする。この場合、ＥＣＵ３０は、車両本体画像ＶＭＩに対して運転席画像ＤＳＩとブーム画像ＢＭＩとを含む上部機構画像ＵＭＩの回転角が０°である自車両画像ＶＩ（符号Ａ）を表示させる。

次いで、上部機構ＵＭが車両本体ＶＭに対して３０°回転したとする（鳥瞰視で反時計回り３０°回転したとする）。この場合、ＥＣＵ３０は、運転席画像ＤＳＩとブーム画像ＢＭＩとを含む上部機構画像ＵＭＩを反時計回り３０°回転させた自車両画像ＶＩ（符号Ｂ）を表示させる。

その後、上部機構ＵＭが車両本体ＶＭに対して更に６０°回転したとする（鳥瞰視で反時計回り６０°回転したとする）。この場合、ＥＣＵ３０は、運転席画像ＤＳＩとブーム画像ＢＭＩとを含む上部機構画像ＵＭＩを反時計回り６０°回転させた自車両画像ＶＩ（符号Ｃ）を表示させる。

次に、ＥＣＵ３０は、上部機構ＵＭの回転量に併せて、運転席画像ＤＳＩとブーム画像ＢＭＩとを含む上部機構画像ＵＭＩを反時計回りに回転させた自車両画像ＶＩ（符号Ｄ，Ｅ）を表示させることとなる。

このようにして、第２実施形態に係る車両用表示装置１によれば、第１実施形態と同様に、より適切な鳥瞰画像ＢＩを表示することができる。

また、ブームＢＭが車両本体ＶＭに対して回転した場合、自車両画像ＶＩの形状をブーム回転前の状態からブーム回転後の状態に変化させるため、ブームＢＭの回転位置が変わった場合にこれを反映した自車両画像ＶＩを表示することができ、移動時にブームＢＭが他車両や障害物に接触するか否かが分かり易くなり、より適切な鳥瞰画像ＢＩを表示することができる。

次に、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態に係る車両用表示装置は第２実施形態のものと同様であるが、一部構成が異なっている。以下、第３実施形態について第２実施形態との相違点を中心に説明する。

第３実施形態に係る車両用表示装置１は第２実施形態に示した作業車両ＷＶ（図５参照）に搭載されている。この作業車両ＷＶにおいてブームＢＭは伸縮可能となっている。第３実施形態に係るＥＣＵ３０は、ブームＢＭが伸縮して長さが変化した場合に所定条件が成立したと判断し、所定条件成立時に自車両画像ＶＩの形状を変化させるようになっている。この際、ＥＣＵ３０は、ブームＢＭの長さ変化前の状態から、ブームＢＭの長さ変化後の状態となるように、自車両画像ＶＩの形状を変化させる。なお、ブームＢＭが伸縮したか否かについては、例えばＣＡＮ通信により、運転席ＤＳでの運転操作の情報、及び、複数のカメラ１１〜１４の撮像によって得られるブームＢＭの長さ情報等を受信することで判断することができる。

図７は、第３実施形態に係る所定条件成立時における自車両画像ＶＩの形状変化の様子を示す概念図であり、（ａ）はブームＢＭの通常時における自車両画像ＶＩを示し、（ｂ）はブームＢＭの伸長時における自車両画像ＶＩを示している。

まず、作業車両ＷＶのブームＢＭが伸長していない状態であるとする。この場合、ＥＣＵ３０は、所定条件が成立していないと判断し、図７（ａ）に示すようにブーム画像ＢＭＩが伸長していない状態の自車両画像ＶＩを表示させる。

その後、作業車両ＷＶのブームＢＭが伸長したとする。この場合、ＥＣＵ３０は、所定条件が成立したと判断し、図７（ｂ）に示すようにブーム画像ＢＭＩを伸長させた状態の自車両画像ＶＩを表示させる。

加えて、本実施形態においてはブームＢＭの先端にマーク画像（図７に示す例においては×マークの画像）Ｍを表示することで、運転者が車両モニタ２０を見たときにブーム画像ＢＭＩの先端位置の視認性を高めるようにしている。

なお、図７においてはブームＢＭの伸長時における自車両画像ＶＩの変化を説明したが、これに限らず、ブームＢＭの収縮時における自車両画像ＶＩの変化も同様である。

このようにして、第３実施形態に係る車両用表示装置１によれば、第２実施形態と同様に、より適切な鳥瞰画像ＢＩを表示することができる。

また、ブームＢＭが伸縮した場合、自車両画像ＶＩの形状をブーム伸縮前の状態からブーム伸縮後の状態に変化させるため、ブームＢＭの長さが変わった場合にこれを反映した自車両画像ＶＩを表示することができ、移動時にブームＢＭが他車両や障害物に接触するか否かが分かり易くなり、より適切な鳥瞰画像ＢＩを表示することができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、実施形態同士の技術や公知・周知技術を組み合わせてもよい。

例えば上記実施形態に係る車両用表示装置１はあおり戸を有する車両Ｖや作業車両ＷＶに搭載されているが、これに限らず、一般車両に搭載されていてもよい。この場合、例えば所定条件を第１実施形態と同じとし、車両ドアの可動域に応じた大きさの可動域画像ＭＩを表示するようにしてもよい。同様に、ガルウィング車両に適用してもよい。

さらに、上記実施形態における所定条件は上記したものに限らず、他のものであってもよい。加えて、車両用表示装置１が搭載される車両Ｖはあおり戸を有するものや作業車両ＷＶに限らず、単なる貨物自動車であってもよい。

さらに、ＥＣＵ３０は、マイクロＳＤカード等の記録媒体や通信を利用してソフトウェアのアップデートを行うことができるようになっていてもよい。

また、第３実施形態においてはブームＢＭの伸長時及び収縮時のいずれか一方において自車両画像ＶＩを変化させるようにしてもよい。

加えて、第１実施形態においてはガイドライン画像ＧＩを変化させているが、第２及び第３実施形態においてガイドライン画像ＧＩを変化させるようにしてもよい。また、第２及び第３実施形態においては自車両画像ＶＩを変化させているが、第１実施形態において自車両画像ＶＩを変化させるようにしてもよい。

１ ：車両用表示装置
１１〜１４ ：カメラ（撮像手段）
２０ ：車両モニタ（表示手段）
３０ ：ＥＣＵ（画像生成手段）
４０ ：ビュー切替スイッチ
５０ ：信号変換機
ＢＩ ：鳥瞰画像
ＢＭ ：ブーム
ＢＭＩ ：ブーム画像
ＥＧＩ ：拡張ガイドライン画像
ＧＩ ：ガイドライン画像
ＭＩ ：可動域画像
Ｖ ：車両、自車両
ＶＩ ：自車両画像
ＶＭ ：車両本体
ＶＭＩ ：車両本体画像

Claims (4)

1. 車両の周囲を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像を座標変換して車両を真上から見た場合の鳥瞰画像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段により生成された前記鳥瞰画像を運転者に対して表示する表示手段と、を備えた車両用表示装置であって、
   前記画像生成手段は、自車両を示す自車両画像を含む前記鳥瞰画像を生成すると共に、所定条件成立時に前記自車両画像の形状、又は、前記自車両画像を囲うガイドライン画像を変化させる
   ことを特徴とする車両用表示装置。
2. 車両側面部を上方に向けて開動作するあおり戸を有する車両に搭載された請求項１に記載の車両用表示装置であって、
   前記画像生成手段は、車両のシフトレバーがバック位置とされた場合、又は、前記表示手段に車両後方の画像を表示させる場合に、前記ガイドライン画像を、前記あおり戸の可動域に対応する大きさだけ車両側方に突出した拡張ガイドライン画像に変化させる
   ことを特徴とする車両用表示装置。
3. 車両本体と前記車両本体に対して回転可能なブームを有した作業車両に搭載された請求項１に記載の車両用表示装置であって、
   前記画像生成手段は、前記ブームが前記車両本体に対して回転した場合、前記自車両画像の形状を前記ブームの回転前の状態から前記ブームの回転後の状態に変化させる
   ことを特徴とする車両用表示装置。
4. 車両本体と前記車両本体に取り付けられ伸縮することで長さが変化するブームを有した作業車両に搭載された請求項１に記載の車両用表示装置であって、
   前記画像生成手段は、前記ブームの長さが変化した場合、前記自車両画像の形状を前記ブームの長さ変化前の状態から前記ブームの長さ変化後の状態に変化させる
   ことを特徴とする車両用表示装置。

Images