JP3952790B2 - 車輌後方表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌後部に取り付けられた撮像装置で後部周辺状況を表示し、それにより後方移動、又は後方駐車を容易とする車輌後方表示装置に関する。特に、車輌状態に合わせて広域画像と狭域画像に切り替えて表示し、運転者が効率的に後方移動又は後方駐車を行うことができる車輌後方表示装置に関する。本発明は、後方駐車、後方車庫入を容易とする後方駐車補助装置に適用できる。
【０００２】
【従来の技縮】
従来より、撮像装置を利用した車輌後方表示装置がある。例えば、特開平１１−３３４４７０号公報に開示の駐車補助装置はその１例である。これは、車輌後部に撮像カメラを搭載し、車庫入れ、又は縦列駐車時にリアルタイムに後方を撮像しそれを運転者に表示するものである。又、この時、同時に撮像画像にステアリングの角度から後方移動した場合の軌道を重ねることにより、後方車両、隣接車輌との接触可能性、又は駐車枠との平行度を運転者に提示するものである。これにより、現在のステアリング舵角での駐車の可否を判断するものである。
又、他に特開２００１−１６３１３２号公報に開示の車輌後方監視装置用画像変換装置がある。これは、車輌後部の低位置に設置されたカメラの実画像を、仮想的に高位置に配置したカメラの仮想画像に変換し、それを運転者に表示する例である。
又、他に特開平８−３０１０１０号公報に開示の車載用監視装置がある。これは、１台のカメラを共用して後方監視に適した画角の映像を表示する装置である。後退時には広角画像に切替え後方の視界を確認でき、前進時では狭角画像で後方車までの距離を精度よく検出できることを特徴としている。
【０００３】
【発明が解決しようする課題】
しかしながら、特開平１１−３３４４７０号公報に開示の駐車補助装置は、撮像カメラを車輌後部に１台搭載し、例えばステアリング舵角より後方への移動軌跡を後方画像に重畳させて表示するのみである。これは、車輌の位置決めの場合は有効ではない。何故なら、１台のカメラから撮像された画像を固定した方法で表示した場合は、歪みが生じているため駐車が困難となったり、距離感が低下するという問題が生じるからである。
【０００４】
又、特開２００１−１６３１３２号公報に開示の車輌後方監視装置用画像変換装置は、車輌後部の低位置に設置されたカメラの実画像を、仮想的に高位置に配置したカメラの仮想画像に変換している。一般に、実画像を光軸の異なるカメラでの仮想画像に変換すると、その変換画像には歪みにより立体物が変形するという欠点がある。即ち、瞬時の判断が要求される運転者は、仮想的な（歪みを有する）変換画像からは後方の立体物を正確に把握できるものではない。即ち、仮想的に変換処理された画像は運転者の周辺状況把握にとって常に有効となるものではない。
又、特開平８−３０１０１０号公報に開示の車輌後方監視装置は、前進時と後退時で広角と狭角を切り替えて表示する例であって、後退時の遠距離状況と近距離情報を正確に表示するものではない。
【０００５】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的は車輌後部に広域撮像手段と狭域撮像手段を設け、車輌状況に応じてそれを切り替えて遠距離状況と近距離状況の両者を正確に表示することである。そして、それにより運転者の安全で確実な後方移動を支援することである。
又、１台のカメラで広域表示と狭域表示を可能とし、それにより組み付け工数を低減させるとともに、そのシステムのコストを低減させることである。
又、歪み補正手段、又は視点変換手段を用い、運転者にとって違和感のない正確な表示をすることである。
又、運転者の指示に従って広域画像と狭域画像を表示し、それにより利便性をさらに向上させることである。
尚、上記目的は、個々の発明が個々に達成する目的であって、個々の発明が全ての上記の目的を達成するものと解釈されるべきではない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の車輌後方表示装置は、車輌後方を撮像手段によって撮像し、その撮像画像を運転者に表示して所定位置への後方移動を容易にする車輌後方表示装置であって、車輌状態を検出する車輌状態検出手段と、車輌後部に取り付けられ後方の広域画像を得る広域撮像手段と、車輌後部に取り付けられ後方の狭域画像を得る狭域撮像手段と、車輌状態検出装置の出力に基づいてその広域撮像手段と狭域撮像手段を切り替える表示切替手段とを備え、表示切替手段は車両の後方駐車開始時には広域画像を用い、所定距離移動後に狭域画像に切り替えることを特徴とする。
【０００７】
又、請求項２に記載の車輌後方表示装置は請求項１に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮像手段は広角カメラであり、狭域撮像手段は狭角カメラであることを特徴とする。
又、請求項３に記載の車輌後方表示装置は請求項２に記載の車輌後方表示装置であって、広角カメラは車輌後部の低位置に俯角小で配置され、狭角カメラは車輌後部の高位置に俯角大で配置されることを特徴とする。
又、請求項４に記載の車輌後方表示装置は請求項１に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮像手段と狭域撮像手段は、ズーム機能を有するズームカメラと、そのズームカメラを上下に移動させる移動手段と、そのズームカメラの姿勢を制御する姿勢制御手段とから構成されることを特徴とする。
【０００８】
又、請求項５に記載の車輌後方表示装置は請求項１に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮像手段は広角カメラであり、狭域撮像手段は広角カメラによる画像の一部を切り出す画像切り出し手段であることを特徴とする。
又、請求項６に記載の車輌後方表示装置は請求項５に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮像手段による広域画像は歪み補正手段によって広域画像に付随する歪みが補正されることを特徴とする。
又、請求項７に記載の車輌後方表示装置は請求項６に記載の車輌後方表示装置であって、歪み補正手段は車輌の移動距離に基づいて歪み補正量を調整することを特徴とする。
又、請求項８に記載の車輌後方表示装置は請求項５乃至請求項７の何れか１項に記載の車輌後方表示装置であって、狭域撮像手段による狭域画像は広域撮像手段による広域画像の一部が視点変換手段によって視点変換されて表示されることを特徴とする。
【０００９】
又、請求項９に記載の車輌後方表示装置は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装置であって、表示切替手段は、所定距離移動前であっても車輌状態検出装置による車速が所定値以下の場合は狭域画像とすることを特徴とする。
【００１０】
又、請求項１０に記載の車輌後方表示装置は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装置であって、表示切替手段は、所定距離移動前であっても車輌状態検出装置によるブレーキ踏み込み量が所定値以上の場合は狭域画像とすることを特徴とする。
又、請求項１１に記載の車輌後方表示装置は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装置であって、表示切替手段は、所定距離移動前であっても車輌状態検出装置に接続された照度センサー又はヘッドランプスイッチにより、照度が所定値以下の場合、又はヘッドランプスイッチがオン時には狭域画像とすることを特徴とする。
【００１１】
又、請求項１２に記載の車輌後方表示装置は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装置であって、表示切替手段は、所定距離移動前であっても車輌状態検出装置のワイパースイッチにより、ワイパースイッチがオンの場合は狭域画像とすることを特徴とする。
又、請求項１３に記載の車輌後方表示装置は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装置であって、表示切替手段は車輌状態検出装置の手動モード切替スイッチにより、適宜、狭域画像と広域画像が切り替え可能とすることを特徴とする。
【００１２】
【発明の作用及び効果】
請求項１に記載の車輌後方表示装置によれば、車輌後方移動において先ず車輌状態検出手段が車輌状態を検出する。車輌状態とは、車輌の移動距離、車速、ステアリング舵角、ワイパースイッチ状態、ヘッドランプのオン・オフ状態等で示される車輌の状態である。そして、その車輌状態に基づいて、表示切替手段が車輌後部に取り付けられた撮像装置である広域撮像手段と狭域撮像手段を切り替える。例えば、後退開始後、移動距離が所定距離以下であれば運転者は後方全体を把握する必要があるので、広域撮像手段に切り替え広域画像を表示する。これにより、運転者は後方状況を概略、把握することができる。そして、移動距離が所定距離以上となれば、運転者は後方の詳細状況が必要となるので、狭域撮像手段に切り替えてその狭域画像を表示する。これにより、運転者は後方を詳細に把握することができる。運転者は、常に適切な後方画像を得ることができるので、安全に確実に、又効率よく車輌を移動させることができる。
又、表示切替手段は車両の後方駐車開始時には広域画像を用い、所定距離移動後に狭域画像に切り替えている。後方駐車の場合は、例えば左後方駐車パターン等の所定パターンにより移動距離がほぼ確定されている。よって、そのパターンに従って、表示切替手段は後方駐車開始直後は、後部の広域情報を得るために広域撮像手段による広域画像を表示し、所定の距離移動後は、例えば駐車枠と車輌の位置関係の詳細狭細を得るために域撮像手段による狭域画像に切り替える。移動距離によって自動的に表示が切り替わるので運転者は効率的に後退駐車することができる。
【００１３】
又、請求項２に記載の車輌後方表示装置は請求項１に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮像手段を広角カメラとし狭域撮像手段を狭角カメラとしている。即ち、２台のそれぞれのカメラで広域と狭域を撮像する。即ち、画像処理等の演算処理時間がなくリアルタイムでそれぞれの画像を正確に運転者に提供することができる。よって、運転者は違和感なく車輌の後方移動を行うことがでできる。
【００１４】
又、請求項３に記載の車輌後方表示装置は請求項２に記載の車輌後方表示装置であって、広角カメラは車輌後部の低位置に俯角小で配置され、狭角カメラは車輌後部の高位置に俯角大で配置される。車輌後部に低位置に俯角小で配置された広角カメラは、遠方を中心にして後方状況を広角に捉えることができる。よって、運転者は車輌後部の概略を広視野で把握することができる。又、車輌後部の高位置に俯角大で配置された狭角カメラは、略鳥瞰図状に車輌後部を詳細に捉えることができる。この配置により、運転者は車輌後部状況を全体的に、又部分的に的確に把握することができる。
【００１５】
又、請求項４に記載の車輌後方表示装置は請求項１に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮像手段と狭域撮像手段は、ズーム機能を有するズームカメラと、そのズームカメラを上下に移動させる移動手段と、そのズームカメラの姿勢を制御する姿勢制御手段とから構成されている。
これは、１台のカメラで広域撮像手段と狭域撮像手段を実現する構成である。ズームカメラは倍率を変化させることによって、広域と狭域を撮像することができる。又、移動手段はカメラ位置を変更することができ、姿勢制御手段はそのカメラの俯角を調整することができる。例えば、カメラを移動手段で車輌後部高位置に移動させ、姿勢制御手段で俯角を大として倍率を上げれば、これは狭域撮像手段となる。又、カメラを移動手段で車輌後部低位置に移動させ、姿勢制御手段で俯角を小として倍率を下げれば、これは広域撮像手段となる。よって、１台のカメラで請求項１に記載の車輌後方表示装置を実現することができる。
【００１６】
又、請求項５に記載の車輌後方表示装置は請求項１に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮像手段は広角カメラである。そして、狭域撮像手段は広角カメラによる画像の一部を切り出す画像切り出し手段である。
広角カメラは、車輌後方を広角に撮像することができる。よって、運転者は後方状況の概略を把握することができる。狭域撮像手段はその広域画像の一部を切り出し表示する。例えば、後方バンパーの直近を切り出して拡大して表示する。例えば、その一部が画面中央にくるように表示する。これにより、運転者は後方バンパーと例えば駐車枠との位置関係を的確に把握することができる。又、この時カメラは１台でよい。１台で、広域画像と詳細な狭域画像を得ることができる。即ち、コスト効率のよい車輌後方表示装置となる。
【００１７】
又、請求項６に記載の車輌後方表示装置は請求項５に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮像手段による広域画像は歪み補正手段によって広域画像に付随する歪みが補正される。歪みが補正されるので、運転者はより的確に車輌後方状況を把握することができる。尚、この歪み補正手段は広域撮像手段に含まれてもよいし、狭域撮像手段に含まれてもよい。又、切り替え手段に含まれてもよい。その何れかに含まれる。
【００１８】
又、請求項７に記載の車輌後方表示装置は請求項６に記載の車輌後方表示装置であって、歪み補正手段は車輌の移動距離に基づいて歪み補正量を調整する。例えば、広域撮像手段を広角レンズを用いたカメラとする場合、駐車前半では後方状況の概略が必要であるので、敢えて歪み補正を行わない。即ち、歪み補正量はゼロとする。しかしながら、駐車後半では例えば停車個所等の詳細な位置関係が必要となる。この様な場合には、歪み補正手段は車輌の移動距離に基づいて歪み補正量を調整し歪み補正する。これにより、距離感のある的確な画像を運転者に表示することができる。
【００１９】
又、請求項８に記載の車輌後方表示装置は請求項５乃至請求項７の何れか１項に記載の車輌後方表示装置であって、広域撮像手段による広域画像の一部が視点変換手段によって視点変換されて表示される。
上記広域画像は、視点を広域画像の中心とした画像である。この場合、車輌後方の遠方を中心として後方の概略を把握する場合には有効である。しかしながら、後部直近、例えば後部バンパー直近を正確に把握することはできない。この場合は、バンパー直近を、車輌後部上方から見下ろした画像に変換するのが好ましい。即ち、視点変換手段によって画像を後部上方からの視点に変換して、バンパーが画像中央部に位置するように表示するのが望ましい。この視点変換は、例えば所定距離移動前後の２枚の画像と移動距離から画像各点のｘ、ｙ、ｚ座標を求め、その画像の各点を例えばｘ軸を回転軸として所定角だけ回転させる演算で得ることができる。これにより、運転者はより直感的に、例えばバンパー直近を把握することができる。よって、運転者はより安心して後方移動することができる。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
又、請求項９に記載の車輌後方表示装置は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装置であって、表示切替手段は、所定距離移動前であっても車輌状態検出装置による車速が所定値以下の場合は狭域画像としている。
一般に後方駐車する場合、前半は車速は速く後半は停止するため減速する。よって、後半の例えば減速開始時の車速を所定値とし、車速がこの所定値に等しいか、又は小であると駐車後半と判断し、自動的に狭域画像を表示する。即ち、運転者が指示しなくとも車速に応じて、表示が自動的に必要な画像に切り替えられる。よって、運転者は効率よく後方駐車することができる。
【００２３】
又、請求項１０に記載の車輌後方表示装置は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装置であって、表示切替手段は、所定距離移動前であっても車輌状態検出装置によるブレーキ踏み込み量が所定値以上の場合は狭域画像とすることを特徴とする。
一般に後方駐車する場合、駐車前半はブレーキ踏み込み量が少なく、後半は停止するため踏み込み量は多い。よって、後半の例えば減速開始時のブレーキ踏み込み量を所定値とし、ブレーキ踏み込み量がこの所定値に等しいか、又は大であると駐車後半と判断し自動的に狭域画像を表示する。即ち、運転者がいちいち指示しなくともブレーキ踏み込み量に応じて、表示が自動的に必要な画像に切り替えられる。これによっても、運転者は効率よく後方駐車することができる。
【００２４】
又、請求項１１に記載の車輌後方表示装置は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装置であって、表示切替手段は、所定距離移動前であっても車輌状態検出装置に接続された照度センサー又はヘッドランプスイッチにより、照度が所定値以下の場合、又はヘッドランプスイッチがオン時には狭域画像とする。
上記照度センサー又はヘッドランプスイッチは、外部の明るさを判定するための手段である。即ち、晴天時には広域画像、狭域画像はともには有効であるが、曇天時、又は夜間は広域画像は照度不足のため画像が暗く有効ではない。よって、照度が所定値以下の場合、又はヘッドランプスイッチがオン時には全て狭域画像とする。これにより、表示領域は狭域に限定されるが、運転者は曇天時又は夜間でもテールランプを照明源として確実に後方画像を得ることができる。よって、運転者は安心して後方駐車することができる。
【００２５】
又、請求項１２に記載の車輌後方表示装置は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装置であって、表示切替手段は、所定距離移動前であっても車輌状態検出装置のワイパースイッチにより、ワイパースイッチがオンの場合は狭域画像とする。
上記ワイパースイッチは、晴天・雨天を判定するための手段である。即ち、晴天時には広域画像、狭域画像はともには有効であるが、雨天時は広域画像は照度不足のため画像が暗く有効ではない。よって、ワイパースイッチがオンの場合は表示は全て狭域画像とする。これにより、表示領域は狭域に限定されるが、運転者は雨天時でもテールランプを照明源として確実に後方画像を得ることができる。よって、運転者は雨天時でも安心して後方駐車することができる。
【００２６】
又、請求項１３に記載の車輌後方表示装置は請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装置であって、表示切替手段は車輌状態検出装置の手動モード切替スッイッチにより、適宜、狭域画像と広域画像が切り替え可能としている。例えば、障害物の出現等により後方駐車が通常パターンから外れる場合がある。又、後方車庫入れの場合、後方遠方が当初より必要でない場合がある。このような場合は運転者の意志での画像切り替えが有効である。
本発明の車輌後方表示装置は車輌状態検出装置に運転者からの指示を受ける切替スイッチを有している。これにより、運転者はその切替スイッチを操作すれば、即座に必要な画像を得ることができる。よって、より利便性に優れた車輌後方表示装置となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（第１実施例）
図１に、本発明の車輌後方表示装置を示す。図は、システム構成図である。本発明の車輌後方表示装置は、車輌の後方高位置に俯角大に設けられた狭域撮像手段である狭角カメラ１１、後方低位置に俯角小で設けられた広域撮像手段である広角カメラ１２（図２）、車輌状態を検出する車輌状態検出手段である車輌状態検出装置２０、その車輌状態検出装置２０の検出結果より画像を切り替える表示切替手段である表示切替装置３０、そして切り替えられた画像を表示する表示装置４０から構成される。ここで、狭角カメラ１１とは、図３に示す車輌後部の狭域画像領域Ａを撮像するカメラであり、広角カメラ１２とは広域画像領域Ｂを撮像するカメラである。
【００２８】
又、車輌状態検出装置２０は車輌の様々な状態を検出する装置であって、運転者が指示を与える操作部２１、ステアリング舵角センサー２２、方向センサー２３、車速センサー２４、ブレーキ踏み込み量を検出するブレーキＳＷ２５、ワイパースイッチであるワイパーＳＷ２６、ギアのポジションを示すポジションＳＷ２７、曇天・晴天を検出する照度センサー２８、ヘッドランプのオン・オフを示すヘッドランプＳＷ２９が接続されており、常時、運転者指示、車速、ステアリング舵角、ブレーキ状態、晴天・曇天・雨天等を検出する装置である。
尚、上記車輌状態検出装置２０、表示切替装置３０は図示しないＣＰＵと演算処理プログラムが書かれた図示しないＲＯＭ、及びそのプログラム実行時の作業領域メモリである図示しないＲＡＭ、及びＩ／Ｏインタフェースから構成される。即ち、コンピュータ装置で構成される。又、表示切替装置３０は複数のフレームメモリ３１、３２、歪み補正手段である歪み補正装置３３を有するものとする。
【００２９】
次に、本実施例の車輌後方表示装置の動作を図４に示すフローチャートで説明する。この動作は、図５、図６に示すように左後方駐車する場合の動作である。尚、図５（ａ）及び図６のａ点は後方駐車の前半を意味し、図５（ｂ）及び図６のｂ点が後半を意味する。車輌後方表示装置は、ギア位置を示すポジションＳＷ２７が後退位置にセットされ、ハンドルが左に切られた場合、即ちステアリング舵角センサーが所定値を検出した場合に図４のステップｓ１００から実行される。
【００３０】
先ずステップｓ１００では、駐車補助モードか否かが判定される。駐車補助モードは、操作部２１から運転者による指示のない場合のモードである。駐車補助モードである場合は、即ちｙｅｓの場合はステップｓ１０１に進む。ステップｓ１０１、即ちａ点では後方全体確認のため広角カメラ１２を作動し広域画像を取得し表示する。この時、広角カメラ１２による画像には歪みが伴うが、運転者は後方の全体領域の情報を必要とするため、敢えて歪み補正は行わない。即ち、歪み補正装置３３への歪み補正量はゼロとする。この時の、即ち図５（ａ）の状態での後方画像を図７（ａ）に示す。図中、ｃ、ｄが駐車枠であり、斜線部は自車輌バンパーである。ステップｓ１０２では、この状態で車輌を後退させる。
【００３１】
そして、ステップｓ１０３で車輌状態検出装置２０が、逐次、ステアリング舵角、車速から後方駐車の後半であるｂ点を判断する。そして、所定位置への停止のためステップｓ１０４に進み、狭角カメラ１１に切り替えて後部詳細拡大画像を得る（図７（ｂ））。これにより、例えば自車輌バンパーと駐車枠ｃ、ｄとの位置関係を得る。従って、運転者は安全に確実に後方駐車することができる。
【００３２】
又、後方確認を手動で行いたい場合がある。このような場合は、操作部２１の図示しない手動モード切替スイッチをオンにする。手動モードは操作部２１の図示しない手動モード切替スイッチにより交互に広域画像と狭域画像に切り替わるものとする。この場合は、ステップｓ１００でｎｏが判断されステップｓ１１１に進む。ステップｓ１１１では、先ず全体的な車輌後方の確認が必要であるので、広角カメラで広域画像を得る（図７（ａ））。次に、ステップｓ１１２に進み、車輌を後退させる。
そして、ステップｓ１１３で表示切替スイッチを押圧し、ステップｓ１１４で自車輌バンパー近傍の狭域画像、駐車枠ｃ、ｄの画像を得る（図７（ｂ））。このように、運転者は、その状況に応じて、適宜、車両後方を広域画像と狭域画像で得ることができる。よって、より確実により安全に車輌を左後方から例えば隣車間に駐車させることができる。上述したように、本実施例の場合は駐車補助モードでも手動モードでも、的確に車輌後方の画像を表示するため、運転者は安心して左後方駐車をすることができる。
尚、図１において表示切替装置３０の図示しないＣＰＵは例えば移動距離に応じて歪み補正量を決定し、それを歪み補正装置３３に与えて、広角カメラ１２の歪みを補正してもよい。これにより距離感のある画像としてもよい。
【００３３】
（第２実施例）
図８に本発明の第２実施例の車輌後方表示装置を示す。第１実施例は、２台のカメラ（広角カメラと狭角カメラ）を用いて、車輌後方の広域画像と狭域画像を得る例であった。本実施例は１台の広角カメラから車輌後方の広域画像と狭域画像を得る例である。そのため、本実施例では第１実施例の狭角カメラ１１を省略し、第１実施例の表示切替装置３０に代えて、入力メモリ５１、出力メモリ５２、切り出し枠設定のための座標変換テーブル５３、座標変換器５４を有した表示切替装置５０を備えている。即ち、広域撮像手段は広角カメラ１２、入力メモリ５１、出力メモリ５２から構成され、画像切り出し手段である狭域撮像手段が広角カメラ１２、入力メモリ５１、座標テーブル５３、座標変換器５４、出力メモリ５２から構成される。尚、広角カメラ１２は第１実施例、同様に車輌後部低位置に俯角小で取り付けられる（図９）。
【００３４】
次に、広角レンズ１２ａと撮像素子１２ｂからなる広角カメラ１２を用いて、狭域画像を得る方法を説明する。例えば、第１実施例に示したように、広角カメラ１２で車輌後方を撮像すると図１０（ａ）で示す湾曲した画像が入力メモリ５１に得られる。これは広角カメラ１２に付随する歪みである。この歪みを緩和するため、表示切替装置５０の座標変換器５４にこの画像のバンパー端を含んで一部を切り出すような画像変換テーブル５３を設定する（図８）。これにより、図１０（ａ）に示す広域画像に鎖線枠Ｓで示す狭域が指定される。そして、その指定枠の画像を切り出して出力メモリ５２に送出する。フローチャートで云えば、図１１のステップｓ１２４、ステップｓ１３４において、ｂ点で広角カメラ画像から視野角小で狭域画像を取得する。これにより、図１０（ａ）の鎖線枠Ｓ内の画像が図１０（ｂ）に示すように拡大されて表示器４０に表示される。これは、焦点距離が短くなったことに相当し、又周辺部の歪みも広域画像に比べて緩和される。このようにすることで距離感が向上し、又、区画線の歪みも緩和され第１実施例と同等な効果を得ることができる。
【００３５】
（第３実施例）
図１２、図１３に本発明の第３実施例を示す。第１実施例では２つのカメラ（広角カメラ、狭角カメラ）を車輌後部の高位置と低位置に設けた。第３実施例は、１つのカメラを車輌後方高位置と低位置に移動させて、それらと同等の機能を実現する例である。本実施例の車輌後方表示装置は、車輌の後方高位置に設けられたズームカメラ６２、そのズームカメラの姿勢を制御する姿勢制御手段である姿勢制御装置６３、それらの移動装置６４、そして第１実施例と同等の車輌状態検出装置２０、表示切替装置３０、表示装置４０から構成される。
【００３６】
例えば、表示切替装置３０が移動手段である移動装置６４を制御し、車輌後部低位置に移動させ、姿勢制御装置６３でカメラ姿勢を俯角小とする。又、ズームカメラ６２に指令を出し倍率を低倍率にする。これにより、第１実施例の広域撮像手段が実現できる。又、逆に表示切替装置３０が移動装置６４を制御し、ズームカメラ６２を車輌後部高位置に移動させ、姿勢制御装置６３でカメラ姿勢を俯角大とする。又、ズームカメラに指令を出し倍率を高倍率とする。これにより、第１実施例の狭域撮像手段が実現できる。このように、２台のカメラに代えて、ズームカメラ６２を移動させその姿勢と倍率を制御する様にして、広域画像と狭域画像を得てもよい。第１実施例と同等の効果を得ることができる。
【００３７】
（変形例）
以上、本発明を表わす１実施例を示したが、他にさまざまな変形例が考えられる。例えば、第１実施例乃至第３実施例では左後方駐車の場合で示したが、勿論、図示しない右後方駐車用のアルゴリズムを作動させれば右後方駐車にも対応できる。
【００３８】
又、第１実施例、第２実施例では車輌状態検出装置２０は、車速センサー２４、ステアリング舵角センサー２２の出力に基づいて車輌の移動距離を算出し、その移動距離に基づいて広域画像と狭域画像を切り替えたが、検出するセンサーは勿論、これらに限定するものではない。例えば、ステアリング舵角センサー１２に代えて方向センサー１３を用いてもよい。同等の効果がある。
【００３９】
又、第１実施例、第２実施例では移動距離に基づいて画像を切り替えたが、車速センサー２４の出力に基づいて判定することもできる。何故なら、後方駐車パターンは概略前半と後半に分けられ、前半と後半では車速が異なるからである。即ち、後半は車輌停止のため車速は小であるが、前半は車速は大となる。即ち、車速が所定値より大である場合は広域画像とし、車速が所定位置より小の場合は狭域画像とする。同等の効果が得られる。
【００４０】
更に、上記車速に代えて、ブレーキ踏み込み量をブレーキＳＷ２５から検出してもよい。何故なら、後方駐車において前半と後半ではブレーキ踏み込み量が異なるからである。即ち、後半は車輌停止のためブレーキ踏み込み量が大きく（車速小）、前半はブレーキ踏み込み量が小さい（車速大）。よって、このブレーキＳＷ２５からもほぼ同等の判定ができ、自動的に広域画像と狭域画像を切り替えることができる。
【００４１】
又、車輌状態検出装置２０は、他にワイパーＳＷ２６を検出してもよい。これは、雨天か否かを判定する場合に有効である。雨天時は、照度が上昇せず広域画像の視認が困難となる。よって、この場合は表示切替装置３０、５０はテールランプが有効となる狭域画像のみを表示する。これにより雨天でも、運転者は確実に後方を確認することができる。
又、車輌状態検出装置２０は、他にヘッドランプＳＷ２９を検出してもよい。これは、夜間駐車の場合有効である。夜間は、照度不足となり広域画像での視認が困難となる。よって、この場合も表示切替装置３０、５０は狭域画像のみを表示することが望ましい。これにより、運転者は夜間でも確実に後方を確認することができる。又、この場合ヘッドランプＳＷに代えて、照度センサー２８を用いてもよい。同等の効果が得られる。
【００４２】
又、第２実施例では、広域画像の一部を切り取りそれを拡大して表示することによりそれを狭域画像とした。この場合、焦点距離によっては歪みが残存する場合がある。よって、その歪みをなくす為、図１４に示すフローチャートのステップｓ１４４とステップｓ１５４において、上記広域画像のデータを所定の歪み変換テーブルを用いて座標変換し、その後狭域画像を取得してそれを拡大表示してもよい。例えば、図８の座標変換テーブル５３に焦点距離（倍率）に応じて広角レンズ１２ａの歪みを補正する歪み補正量を記載し、それに基づいて車輌バンパーを含む鎖線枠Ｓ内の画素を座標変換器５４で変換する。これにより、例えば図１０（ａ）の後方画像は図１５（ａ）に変換される。そして、第２実施例同様、鎖線枠Ｓ内を拡大表示する（図１５（ｂ））。これにより、駐車枠ｃ、ｄ、縁石ｅ等が距離感に優れて把握される。
【００４３】
又、第２実施例では、広域画像の視点と狭域画像の視点はカメラの光軸方向となり同等である。これに代えて、上記広域画像のデータを用いて、視点変換してもよい。視点変換する視点変換手段は、表示切替器５０の図示しないＣＰＵと入力メモリ５１、座標変換器５４、出力メモリ５２から構成される。例えば、広域画像の一部を車輌後部上方から見た画像に変換するため、所定距離移動前後の（歪み補正された）広域画像を取得する。そして、２枚の画像と移動距離とから画像各点のｘ，ｙ，ｚ座標を算出する。次に、その画像の横方向にｘ軸をとり、そのｘ軸を回転軸として画像の各点を所定角度回転させる演算を行う。これにより、各点が回転され視点が変換される。例えば、車輌後部上方からバンパーを含んで見下ろした視点に変換される。変換された画像は、運転者にとってより距離感のある画像となる。このような座標変換を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係る車輌後方表示装置のシステム構成図。
【図２】第１実施例に係る車輌後方表示装置のカメラ配置図。
【図３】第１、第２実施例、変形例に係る広域画像領域と狭域画像領域説明図。
【図４】第１実施例に係る左後方駐車時の動作を表すフローチャート。
【図５】本発明の第１実施例に係る左後方駐車パターン説明図。
【図６】本発明の第１実施例に係る左後方駐車における画像切替点説明図。
【図７】本発明の第１実施例に後方表示装置に係る広域画像例（ａ）、狭域画像例（ｂ）。
【図８】本発明の第２実施例に係る車輌後方表示装置のシステム構成図。
【図９】本発明の第２実施例に係る車輌後方表示装置のカメラ配置図。
【図１０】本発明の第２実施例の車輌後方表示装置に係る広域画像例（ａ）、狭域画像例（ｂ）。
【図１１】第２実施例に係る車輌後方表示装置の動作を示すフローチャート。
【図１２】本発明の第３実施例に係る車輌後方表示装置のシステム構成図。
【図１３】本発明の第３実施例に係る車輌後方表示装置の車輌搭載説明図。
【図１４】第２実施例の変形例に係る車輌後方表示装置の動作を示すフローチャート。
【図１５】第２実施例の変形例に係る歪み補正された広域画像例（ａ）、狭域画像例（ｂ）。
【符号の説明】
１１…狭角カメラ
１２…広角カメラ
２０…車輌状態検出装置
２１…操作部
２２…ステアリング舵角センサー
２３…方向センサー
２４…車速センサー
２５…ブレーキＳＷ
２６…ワイパーＳＷ
２７…ポジションＳＷ
３０…表示切替装置
３１、３２…フレームメモリ
３３…歪み補正装置
４０…表示装置
６２…ズームカメラ
６３…姿勢制御装置
６４…移動装置

Claims (13)

1. 車輌後方を撮像手段によって撮像し、表示装置で該撮像画像を運転者に表示して所定位置への後方移動を容易にする車輌後方表示装置であって、
   車輌状態を検出する車輌状態検出手段と、
   前記車輌後部に取り付けられ、後方の広域画像を得る広域撮像手段と、
   前記車輌後部に取り付けられ、後方の狭域画像を得る狭域撮像手段と、
   前記車輌状態検出装置の出力に基づいて、前記広域撮像手段と前記狭域撮像手段を切り替える表示切替手段と
   を備え、
   前記表示切替手段は、前記車両の後方駐車開始時には前記広域画像を用い、所定距離移動後に、前記狭域画像に切り替えることを特徴とする車輌後方表示装置。
2. 前記広域撮像手段は広角カメラであり、前記狭域撮像手段は狭角カメラであることを特徴とする請求項１に記載の車輌後方表示装置。
3. 前記広角カメラは前記車輌後部の低位置に俯角小で配置され、前記狭角カメラは前記車輌後部の高位置に俯角大で配置されることを特徴とする請求項２に記載の車輌後方表示装置。
4. 前記広域撮像手段と前記狭域撮像手段は、ズーム機能を有するズームカメラと、該ズームカメラを上下に移動させる移動手段と、該ズームカメラの姿勢を制御する姿勢制御手段とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の車輌後方表示装置。
5. 前記広域撮像手段は広角カメラであり、前記狭域撮像手段は前記広角カメラによる画像の一部を切り出す画像切り出し手段であることを特徴とする請求項１に記載の車輌後方表示装置。
6. 前記広域撮像手段による広域画像は、歪み補正手段によって広域画像に付随する歪みが補正されることを特徴とする請求項５に記載の車輌後方表示装置。
7. 前記歪み補正手段は、前記車輌の移動距離に基づいて歪み補正量を調整することを特徴とする請求項６に記載の車輌後方表示装置。
8. 前記狭域撮像手段による狭域画像は、前記広域撮像手段による前記広域画像の一部が視点変換手段によって視点変換されて表示されることを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れか１項に記載の車輌後方表示装置。
9. 前記表示切替手段は、
   前記所定距離移動前であっても前記車輌状態検出装置による車速が所定値以下の場合は前記狭域画像に切り替えることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装置。
10. 前記表示切替手段は、
    前記所定距離移動前であっても前記車輌状態検出装置による前記ブレーキ踏み込み量が所定値以上の場合は前記狭域画像に切り替えることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装置。
11. 前記表示切替手段は、
    前記所定距離移動前であっても前記車輌状態検出装置の照度センサー、又はヘッドランプスイッチにより照度が所定値以下の場合、又はヘッドランプスイッチのオン時には前記狭域画像とすることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装置。
12. 前記表示切替手段は、
    前記所定距離移動前であっても前記車輌状態検出装置のワイパースイッチにより、前記ワイパースイッチがオンの場合は前記狭域画像とすることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装置。
13. 前記表示切替手段は、前記車輌状態検出装置の手動モード切替スイッチにより、適宜、前記狭域画像と前記広域画像が切り替え可能とすることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車輌後方表示装置。

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