画像表示装置
【課題】車両周辺の画像を適切に表示することが可能な「画像表示装置」を提供する。
【解決手段】画像表示装置を適用したナビゲーション装置１００において、カメラ９０は、車両の周辺を撮影して画像データを生成し、俯瞰画像描画部１１４は、画像データに基づいて、車両の上方を視点とし、車両の中心位置を中心とする俯瞰画像を描画し、制御部１０２及び表示領域設定部１１６は、俯瞰画像について、車両が存在する道路と当該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定し、画像合成部１１８は、表示領域内の画像をディスプレイ７０に表示させる。
【解決手段】画像表示装置を適用したナビゲーション装置１００において、カメラ９０は、車両の周辺を撮影して画像データを生成し、俯瞰画像描画部１１４は、画像データに基づいて、車両の上方を視点とし、車両の中心位置を中心とする俯瞰画像を描画し、制御部１０２及び表示領域設定部１１６は、俯瞰画像について、車両が存在する道路と当該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定し、画像合成部１１８は、表示領域内の画像をディスプレイ７０に表示させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の周辺の画像を表示する画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の安全性を確保すべく、車両周辺を監視するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなシステムでは、車両に複数のカメラを取り付け、これら各カメラによって車両周辺を撮影して得られる画像を、車両上方を視点とする俯瞰画像に変換、合成して表示する。運転者は、この俯瞰画像等を見ることで、運転席からの死角をなくし、車両周辺の壁等の障害物の存在を確認することができる。
【特許文献１】特許第３３００３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されたシステムでは、俯瞰画像の表示領域は固定（例えば車両を中心とする矩形領域）であるため、運転者が、道路の幅が狭いために対向車とのすれ違いにおいて道路の全体を把握したいと考える場合や、道路の幅が狭いために両脇の壁等と車両との隙間を把握したいと考える場合等に、適切な表示がされない。
【０００４】
本発明の目的は、上述した問題を解決するものであり、車両周辺の画像を適切に表示することが可能な画像表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る、車両の周辺の画像を表示する画像表示装置は、前記車両の周辺を撮影し、画像データを生成する撮影手段と、前記撮影手段によって生成された前記画像データに基づいて、該車両の上方を視点とし、前記車両の中心位置を中心とする俯瞰画像を描画する画像描画手段と、前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像について、前記車両が存在する道路と該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定する表示領域設定手段と、前記画像描画手段により描画された俯瞰画像のうち、前記表示領域設定手段により設定された前記表示領域内の画像を表示ユニットに表示させる表示処理手段とを有することを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、車両の上方を視点とし、当該車両の中心位置を中心とする俯瞰画像のうち、道路と当該道路の両脇の所定範囲が表示領域となり、その表示領域内の画像が表示される。すなわち、道路を基準として表示領域が定められ、当該道路の全体の画像が両脇の所定範囲の画像とともに表示されることになり、道路の幅が狭いために対向車とのすれ違いにおいて道路の全体を把握したいと考える場合や、両脇の壁等と車両との隙間を把握したいと考える場合等において、適切な表示が可能となる。
【０００７】
また、本発明に係る画像表示装置は、前記車両が存在する道路の幅を取得する道路幅取得手段と、前記道路幅取得手段により取得された前記道路の幅に基づいて、前記車両の中心位置と前記道路の中心位置との距離を取得する距離取得手段とを有し、前記表示領域設定手段は、前記道路幅取得手段により取得された前記道路の幅と、前記距離取得手段により取得された前記車両の中心位置と前記道路の中心位置との距離とに基づいて、前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像について、前記車両が存在する道路の中心位置を中心とする前記表示領域を設定するようにしてもよい。
【０００８】
この構成によれば、車両の中心位置と道路の中心位置との距離に基づいて、俯瞰画像の中心と表示領域の中心との差を把握することができ、更には、当該差と道路の幅とに基づいて、俯瞰画像において、道路の中心位置を中心とする、当該道路と当該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定することにより、道路全体の画像を両脇の所定範囲の画像とともに表示させることが可能となる。
【０００９】
同様の観点から、本発明に係る画像表示装置は、前記道路の幅を含む道路情報を記憶する道路情報記憶手段を有し、前記道路幅取得手段が、前記道路情報記憶手段に記憶された、前記車両が存在する道路に対応する前記道路情報内の前記道路の幅を取得するようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明に係る画像表示装置は、前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像における、前記車両が存在する道路を認識する道路認識手段を有し、前記表示領域設定手段が、前記画像認識手段による前記車両が存在する道路の認識結果に基づいて、前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像について、前記車両が存在する道路と該道路の両脇の所定範囲とを前記表示領域として設定するようにしてもよい。
【００１１】
この構成によれば、俯瞰画像における道路の認識結果に基づいて、当該俯瞰画像における道路と当該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定することにより、道路全体の画像を両脇の所定範囲の画像とともに表示させることが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係る画像表示装置は、前記表示領域設定手段が、前記道路が所定割合以上を占める領域を前記表示領域として設定するようにしてもよい。
【００１３】
この構成によれば、道路の画像を可能な限り大きく表示させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、道路の全体の画像が両脇の所定範囲の画像とともに表示されることにより、車両周辺の画像を適切に表示することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像表示装置を適用したナビゲーション装置の構成を示す図である。
【００１６】
図１に示すナビゲーション装置１００は、車両に搭載されるものであり、本体１０、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２０、操作部３０、通信部４０、ＧＰＳ受信部５０、自律航法センサ６０、ディスプレイ７０、スピーカ８０及びカメラ９０により構成される。
【００１７】
カメラ９０は、複数備えられ、それぞれ車両の外部に取り付けられており、当該車両の周辺を撮影して画像データを生成する。図２は、車両におけるカメラ９０の取り付け位置を示す図である。図２において、カメラ９０−１は車両２００の左側面に、カメラ９０−２は右側面に、カメラ９０−３は前部左側に、カメラ９０−４は前部右側に、カメラ９０−５は後部中央にそれぞれ取り付けられている。これらカメラ９０−１乃至９０−５（以下、適宜まとめて「カメラ９０」と称する）は、広角もしくは魚眼レンズ（図示せず）を内蔵し、広い画角を有しており、これらカメラ９０によって車両２００の周辺の全周を撮影可能である。
【００１８】
再び、図１に戻って説明する。ＨＤＤ２０は、ハードディスク２２を搭載しており、当該ハードディスク２２に記録された地図データを読み出す。なお、地図データの記録媒体は、ハードディスク２２に限られず、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等であってもよく、記録媒体に応じたドライブが用意される。地図データは、四隅の経度及び緯度によって特定される矩形領域の複数の図葉毎に、当該図葉に対応する地図の画像データと、当該図葉に含まれる道路の道路情報を含む。
【００１９】
図３は、道路情報の一例を示す図である。図３に示す道路情報は、道路と１対１に対応して設けられるものであり、道路ＩＤ、道路種別、始点ノード、終点ノード及び道路幅により構成される。道路ＩＤは、対応する道路を一意に特定する識別情報である。道路種別は、対応する道路が一般道であるか高速道であるか等を示す情報である。始点ノードは、対応する道路の始点の経度及び緯度を示す情報であり、終点ノードは、対応する道路の終点の経度及び緯度を示す情報である。これら始点ノードと終点ノードとを結んだ直線が道路を示すリンクとなる。道路幅は、対応する道路の幅を示す情報である。
【００２０】
再び、図１に戻って説明する。操作部３０は、図示しない操作ボタンやジョイスティック等を有しており、誘導経路検索時の目的地の設定等において、ユーザによって操作される。通信部４０は、ナビゲーション装置１００に必要な各種情報を取得するために、外部との通信を行う。ＧＰＳ受信部５０は、車両の中心位置の検出に必要なＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信する。自律航法センサ６０は、車両の進行方向を検出するためのジャイロ等と、一定の走行距離毎にパルス（車速パルス）を発生する距離センサとにより構成される。
【００２１】
本体１０は、制御部１０２、バッファメモリ１０４、地図描画部１０６、操作画面・マーク発生部１０８、誘導経路記憶部１１０、誘導経路描画部１１２、俯瞰画像描画部１１４及び表示領域設定部１１６により構成される。
【００２２】
制御部１０２は、ＣＰＵ等によって構成され、ナビゲーション装置１００の全体を制御する。具体的には、制御部１０２は、ＧＰＳ受信部５０によって受信されたＧＰＳ信号や、自律航法センサ６０によって検出された車両の進行方向、車速パルスの出力間隔に基づいて、車両の中心位置及び速度を算出する。また、制御部１０２は、ＨＤＤ２０に対して、ハードディスク２２に記録された地図データの読み出しを指示する。制御部１０２の指示に応じてＨＤＤ２０が読み出した地図データは、バッファメモリ１０４に記憶される。地図描画部１０６は、バッファメモリ１０４に記憶された地図データ内の画像データを読み出し、当該画像データに基づいて地図画像を生成する。
【００２３】
また、制御部１０２は、ユーザによる操作部３０の操作や、ナビゲーション装置１０の動作状態に応じて、操作画面・マーク発生部１０８に画像生成の指示を出す。操作画面・マーク発生部１０８は、この指示に応じて、各種メニュー画面や自車位置マーク、カーソル位置の画像を生成する。
【００２４】
また、制御部１０２は、ユーザによる操作部３０の誘導経路検索のための操作に応じて、バッファメモリ１０４に記憶された地図データを読み出し、当該地図データに基づいて、所定の経路探索アルゴリズムを用いて目的地までの誘導経路を設定する。
【００２５】
また、制御部１０２は、ユーザによる操作部３０のカメラ９０の作動のための操作に応じて、カメラ９０を作動させ、当該カメラ９０の撮影によって得られる画像データを俯瞰画像描画部１１４へ出力する。俯瞰画像描画部１１４は、公知の手法によって、入力した画像データに基づいて、車両上方を視点とし、当該車両の中心位置を中心とする俯瞰画像を描画する。
【００２６】
また、制御部１０２は、バッファメモリ１０４に記憶されている地図データ内の道路情報を読み出し、当該道路情報内の道路幅を、車両が存在する道路の道路幅として取得する。更に、制御部１０２は、取得した道路幅に基づいて、車両の中心位置と道路の中心位置との距離を算出する。表示領域設定部１１６は、俯瞰画像描画部１１４によって描画された俯瞰画像について、車両の中心位置と道路の中心位置との距離と、道路幅とに基づいて、道路と当該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定し、当該表示領域内の俯瞰画像を画像合成部１１８へ出力する。
【００２７】
あるいは、制御部１０２は、俯瞰画像描画部１１４によって描画された俯瞰画像における道路を認識し、当該認識結果に基づいて、俯瞰画像における道路の領域の情報を生成する。表示領域設定部１１６は、この俯瞰画像の領域の情報に基づいて、俯瞰画像描画部１１４によって描画された俯瞰画像について道路の領域を認識し、当該道路と当該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定して、当該表示領域内の俯瞰画像を画像合成部１１８へ出力する。
【００２８】
また、制御部１０２は、ユーザによる操作部３０の操作や、ナビゲーション装置１００の動作状態に応じて、画像合成部１１８に、画像合成を指示する。画像合成部１１８は、この指示に応じて、地図描画部１０６、操作画面・マーク発生部１０８、誘導経路描画部１１２及び表示領域設定部１１６からの各種画像を適宜合成し、得られた画像をディスプレイ７０に表示させる。
【００２９】
また、制御部１０２は、ユーザによる操作部３０の操作や、ナビゲーション装置１００の動作状態に応じて、音声を生成し、スピーカ８０に出力させる。例えば、制御部１０２は、経路誘導中に誘導経路情報に基づいて、交差点を曲がる指示等の案内音声を生成し、スピーカ８０に出力させる。
【００３０】
本実施形態においては、カメラ９０が撮影手段に対応し、俯瞰画像描画部１１４が俯瞰画像描画手段に対応し、制御部１０２及び表示領域設定部１１６が表示領域設定手段に対応し、表示領域設定部１１６及び画像合成部１１８が表示処理手段に対応する。また、制御部１０２が、道路幅取得手段、距離取得手段及び道路認識手段に対応し、バッファメモリ１０４が道路情報記憶手段に対応する。
【００３１】
次に、ナビゲーション装置１００による俯瞰画像表示の詳細についての第１実施例及び第２実施例を説明する。
【００３２】
（第１実施例）
図４は、第１実施例におけるナビゲーション装置１００による俯瞰画像表示の動作を示すフローチャートである。なお、以下において道路は左側通行であるものとする。
【００３３】
制御部１０２は、ユーザによる操作部３０のカメラ９０の作動のための操作に応じて、各カメラ９０を作動させる。各カメラ９０は、当該車両の周辺を撮影して画像データを生成する（Ｓ１０１）。生成された画像データは、制御部１０２へ出力され、更に、俯瞰画像描画部１１４へ出力される。
【００３４】
俯瞰画像描画部１１４は、各カメラによって生成された画像データを入力すると、公知の手法によって、当該画像データに基づいて、車両上方を視点とし、当該車両の中心位置を中心とする俯瞰画像を描画する。図５は、俯瞰画像の一例を示す図である。図５に示す俯瞰画像は、幅Ｋが予め定められた車両の横方向の幅（例えば７ｍ）に対応し、中心が車両中心位置に対応しており、画像縮尺は、俯瞰画像の幅Ｋを予め定められた車両の横方向の幅で除した値となる。この俯瞰画像は、車両２００と、当該車両２００が存在する道路２１０と、当該道路２１０の両脇の壁２２０の各画像からなる。
【００３５】
再び、図４に戻って説明する。俯瞰画像描画部１１４によって描画された俯瞰画像は、表示領域設定部１１６へ出力される。更に、制御部１０２は、ＧＰＳ受信部５０によって受信されたＧＰＳ信号や、自律航法センサ６０によって検出された車両の進行方向、車速パルスを取得し、これらに基づいて、車両の位置（経度及び緯度）を取得する（Ｓ１０３）。
【００３６】
次に、制御部１０２は、ＨＤＤ２０に対して、Ｓ１０３にて取得した車両位置を中心とする所定範囲に対応する地図データの読み出しを指示する。ここで所定範囲は、車両位置を中心とするものであり、当該所定範囲の外周部の経度及び緯度により特定される。ＨＤＤ２０は、この指示に応じて、所定範囲に重なる矩形領域の図葉に対応する地図データ内の道路情報をハードディスク２２から読み出す。読み出された道路情報は、バッファメモリ１０４に記憶される。更に、制御部１０２は、バッファメモリ１０４に記憶された各道路情報を読み出し、道路情報毎に、当該道路情報内の始点ノード及び終点ノードを結んだリンクを構成する。更に、制御部１０２は、これら構成したリンクのうち、車両位置との距離が最短のリンクを特定する。具体的には、図６に示すように、制御部１０２は、車両位置から各リンクに対する垂線を下ろしたときに、当該垂線の長さＭが最短となるリンクを特定する。更に、制御部１０２は、その特定したリンクに対応する始点ノード及び終点ノードを含む道路情報を、車両が存在する道路に対応する道路情報として特定する（Ｓ１０４）。
【００３７】
次に、制御部１０２は、車両が存在する道路に対応する道路情報内の道路幅を抽出する（Ｓ１０５）。更に、制御部１０２は、抽出した道路幅が所定値（例えば５ｍ）以下であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。道路幅が所定値を超える場合には、制御部１０２は、表示領域設定部１１６に対して、俯瞰画像の出力を指示する。表示領域設定部１１６は、この指示に応じて、俯瞰画像描画部１１４から入力した俯瞰画像をそのまま画像合成部１１８へ出力する。画像合成部１１８は、入力した俯瞰画像をディスプレイ７０の画面（図示せず）の全体、あるいは予め定められた領域に表示させる（Ｓ１０７）。この際、画像合成部１１８は、必要に応じて、俯瞰画像と、地図描画部１０６、操作画面・マーク発生部１０８、誘導経路描画部１１２からの各種画像を適宜合成して得られた画像をディスプレイ７０に表示させるようにしてもよい。
【００３８】
一方、Ｓ１０６において、道路幅が所定値以下であると判定した場合、制御部１０２は、車両中心位置を特定する（Ｓ１０８）。具体的には、制御部１０２は、車両が存在する道路の左端から中心側へ所定距離向かった位置（例えば道路の左端から中心側へ１．２５ｍ向かった位置）を車両中心位置として特定する。
【００３９】
更に、制御部１０２は、Ｓ１０５において抽出した道路幅と、Ｓ１０８において取得した車両中心位置とを表示領域設定部１１６へ出力するとともに、俯瞰画像のうち、ディスプレイ７０に表示させるべき領域（表示領域）の設定を指示する。表示領域設定部１１６は、この指示に応じて、表示領域を設定する（Ｓ１０８）。
【００４０】
図７は、表示領域設定部１１６による表示領域設定の詳細な動作を示すフローチャートである。表示領域設定部１１６は、制御部１０２から入力した道路幅及び車両中心位置に基づいて、車両中心位置と道路中心位置との距離（中心間距離）を算出する（Ｓ２０１）。具体的には、上述したように、車両中心位置は、車両が存在する道路の左端から中心側へ所定距離だけ向かった位置である。従って、道路幅の１／２を、所定距離で差し引いた値が中心間距離となる。
【００４１】
次に、表示領域設定部１１６は、俯瞰画像における、車両中心位置と道路中心位置との距離（画像中心間距離）を算出する（Ｓ２０２）。図５において、俯瞰画像の幅Ｋは予め定められた車両の横方向の幅（例えば７ｍ）に対応している。従って、表示領域設定部１１６は、俯瞰画像の幅Ｋを予め定められた車両の横方向の幅で除した値（画像縮尺）に、Ｓ２０１にて算出した中心間距離を乗ずることによって、俯瞰画像における、車両中心位置と道路中心位置との距離（図５ではＬ）を得ることができる。
【００４２】
次に、表示領域設定部１１６は、俯瞰画像の中心から右側へ画像中心間距離だけずらした位置を表示領域の中心として設定する（Ｓ２０３）。図５に示すように、俯瞰画像の中心は、車両中心位置に対応しており、画像中心間距離Ｌは俯瞰画像における車両中心位置と道路中心位置との距離である。従って、俯瞰画像の中心から右側へ画像中心間距離Ｌだけずらした位置は、道路中心位置に対応する。すなわち、表示領域の中心は、道路中心位置に対応することになる。
【００４３】
次に、表示領域設定部１１６は、道路と当該道路の両脇の所定範囲に対応する幅を、表示領域の幅として設定する（Ｓ２０４）。具体的には、表示領域設定部１１６は、制御部１０２から入力した道路幅に両脇の所定範囲の幅（例えば各３０ｃｍずつ）を加えた値を算出する。この際、表示領域設定部１１６は、算出値に占める道路の幅が所定割合以上（例えば８割以上）となるように、両脇の所定範囲の幅を定める。更に、表示領域設定部１１６は、算出値に、俯瞰画像の幅Ｋを予め定められた車両の横方向の幅で除した値（画像縮尺）を乗ずることによって、表示領域の幅を設定する。このようにして、表示領域は、その道路中心位置を中心とする、道路と当該道路の両脇の所定範囲の領域（図５の領域３００）として設定される。
【００４４】
再び、図４に戻って説明する。次に、表示領域設定部１１６は、俯瞰画像のうち、表示領域に含まれる画像を切り出し、その切り出した画像（切り出し俯瞰画像）を画像合成部１１８へ出力する。画像合成部１１８は、入力した切り出し俯瞰画像をディスプレイ７０の画面の全体、あるいは予め定められた領域に表示させる（Ｓ１１０）。この際、画像合成部１１８は、必要に応じて、切り出し俯瞰画像と、地図描画部１０６、操作画面・マーク発生部１０８、誘導経路描画部１１２からの各種画像を適宜合成して得られた画像をディスプレイ７０に表示させるようにしてもよい。
【００４５】
このように、第１実施例では、ナビゲーション装置１００は、車両が存在する道路の道路情報に含まれる道路幅を取得し、当該道路幅に基づいて、車両中心位置、更には、当該車両中心位置と道路中心位置との距離を算出し、当該距離と道路幅とに基づいて、車両中心位置を中心とする俯瞰画像のうち、車両が存在する道路の道路中心位置を中心し、当該道路と当該道路の両脇の所定範囲である表示領域を設定して、当該表示領域内の画像を表示する。すなわち、車両が存在する道路の幅を基準として表示領域が定められ、当該道路の全体の画像が両脇の所定範囲の画像とともに表示されることになる。
【００４６】
図８及び図９は、従来のディスプレイに表示される俯瞰画像（表示俯瞰画像）と本実施形態における表示俯瞰画像の一例を示す図である。従来は、図８（ａ）及び図９（ａ）に示すように、表示俯瞰画像は、車両２００の中心位置を中心とする固定の領域であるため、例えば、運転者が、道路２１０の幅が狭いために対向車とのすれ違いにおいて道路２１０の全体を把握したいと考える場合や、道路２１０の幅が狭いために両脇の壁２２０と車両２００との隙間を把握したいと考える場合等に、適切な表示がされない。
【００４７】
これに対し、本実施形態では、図８（ｂ）及び図９（ｂ）に示すように、道路２１０の中心位置を中心とする、車両２００が存在する道路２１０の全体と、道路２１０の両脇の壁２２０の所定範囲が表示領域として設定され、当該表示領域内の俯瞰画像が表示される。これにより、図８（ｂ）では図８（ａ）よりも縮小表示がなされて、運転者は、道路２１０の幅が狭い場合に、対向車とのすれ違いにおいて道路２１０の全体を把握することが可能となる。一方、図９（ｂ）では図９（ａ）よりも拡大表示がなされて、運転者は、道路２１０の幅が狭い場合に、両脇の壁２２０と車両２００との隙間を把握しやすくなる。
【００４８】
（第２実施例）
図９は、第２実施例におけるナビゲーション装置１００による俯瞰画像表示の動作を示すフローチャートである。Ｓ３０１及びＳ３０２の動作は、図４におけるＳ１０１及びＳ１０２の動作と同様である。Ｓ３０２において描画された俯瞰画像は、表示領域設定部１１６の他に制御部１０２にも出力される。制御部１０２は、この俯瞰画像について、公知の画像認識処理を行い、当該俯瞰画像における道路を認識する（Ｓ３０３）。例えば、制御部１０２は、色彩や道路上の白線等のペイントに基づいて、道路を認識する。
【００４９】
次に、制御部１０２は、道路認識結果に基づいて、俯瞰画像における道路の幅を特定する（Ｓ３０４）。更に、制御部１０２は、特定した俯瞰画像における道路の幅が所定値（例えば俯瞰画像の幅の半分の値）以下であるか否かを判定する（Ｓ３０５）。俯瞰画像における道路の幅が所定値を超える場合には、制御部１０２は、表示領域設定部１１６に対して、俯瞰画像の出力を指示する。表示領域設定部１１６は、この指示に応じて、俯瞰画像描画部１１４から入力した俯瞰画像をそのまま画像合成部１１８へ出力する。画像合成部１１８は、入力した俯瞰画像をディスプレイ７０の画面（図示せず）の全体、あるいは予め定められた領域に表示させる（Ｓ３０６）。
【００５０】
一方、Ｓ３０５において、俯瞰画像における道路の幅が所定値以下であると判定した場合、制御部１０２は、Ｓ３０３における道路認識の結果に基づいて、俯瞰画像における道路の領域の情報を生成し、表示領域設定部１１６へ出力する。ここで、俯瞰画像における道路の領域は、当該俯瞰画像の座標系における座標により特定される。表示領域設定部１１６は、この俯瞰画像の領域の情報に基づいて、俯瞰画像描画部１１４から入力した俯瞰画像における道路の領域を認識する。更に、表示領域設定部１１６は、俯瞰画像における道路と当該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定する（Ｓ３０７）。
【００５１】
その後は、図４のＳ１１０と同様、表示領域設定部１１６は、俯瞰画像のうち、表示領域に含まれる画像を切り出し、その切り出した画像（切り出し俯瞰画像）を画像合成部１１８へ出力する。画像合成部１１８は、入力した切り出し俯瞰画像をディスプレイ７０の画面の全体、あるいは予め定められた領域に表示させる（Ｓ３０８）。この際、画像合成部１１８は、必要に応じて、切り出し俯瞰画像と、地図描画部１０６、操作画面・マーク発生部１０８、誘導経路描画部１１２からの各種画像を適宜合成して得られた画像をディスプレイ７０に表示させるようにしてもよい。
【００５２】
このように、第２実施例では、ナビゲーション装置１００は、俯瞰画像における道路を認識し、その認識結果に基づいて、道路と当該道路の両脇の所定範囲である表示領域内の画像を表示する。これにより、道路の全体の画像が両脇の所定範囲の画像とともに表示されることになる。従って、第１実施例と同様、道路の幅が狭いために対向車とのすれ違いにおいて道路の全体を把握したいと考える場合や、両脇の壁等と車両との隙間を把握したいと考える場合等において、適切な表示が可能となる。
【００５３】
なお、上述した実施形態では、道路が左側通行の場合について説明したが、右側通行の場合には、図４のＳ１０８において、制御部１０２は、車両が存在する道路の右端から中心側へ所定距離向かった位置を車両中心位置として特定する。また、図７のＳ２０３において、表示領域設定部１１６は、俯瞰画像の中心から左側へ画像中心間距離だけずらした位置を表示領域の中心として設定する。また、上述した実施形態では、画像表示装置をナビゲーション装置１００に適用した場合について説明したが、ナビゲーション装置以外の装置に画像表示装置を適用した場合にも、同様に本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上、説明したように、本発明に係る画像表示装置は、車両周辺の画像を適切に表示することが可能であり、画像表示装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態に係る画像表示装置を適用したナビゲーション装置の構成を示す図である。
【図２】車両におけるカメラの取り付け位置を示す図である。
【図３】道路情報の一例を示す図である。
【図４】第１実施例における俯瞰画像表示の動作を示すフローチャートである。
【図５】俯瞰画像の一例を示す図である。
【図６】車両が存在する道路の特定手法を説明する図である。
【図７】表示領域設定の詳細な動作を示すフローチャートである。
【図８】従来の表示俯瞰画像と本実施形態における表示俯瞰画像の第１の例を示す図である。
【図９】従来の表示俯瞰画像と本実施形態における表示俯瞰画像の第２の例を示す図である。
【図１０】第２実施例における俯瞰画像表示の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 本体
２０ ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）
２２ ハードディスク
３０ 操作部
４０ 通信部
５０ ＧＰＳ受信部
６０ 自律航法センサ
７０ ディスプレイ
８０ スピーカ
９０ カメラ
１００ ナビゲーション装置
１０２ 制御部
１０４ バッファメモリ
１０６ 地図描画部
１０８ 操作画面・マーク発生部
１１０ 誘導経路記憶部
１１２ 誘導経路描画部
１１４ 俯瞰画像描画部
１１６ 表示領域設定部
１１８ 画像合成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の周辺の画像を表示する画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の安全性を確保すべく、車両周辺を監視するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなシステムでは、車両に複数のカメラを取り付け、これら各カメラによって車両周辺を撮影して得られる画像を、車両上方を視点とする俯瞰画像に変換、合成して表示する。運転者は、この俯瞰画像等を見ることで、運転席からの死角をなくし、車両周辺の壁等の障害物の存在を確認することができる。
【特許文献１】特許第３３００３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されたシステムでは、俯瞰画像の表示領域は固定（例えば車両を中心とする矩形領域）であるため、運転者が、道路の幅が狭いために対向車とのすれ違いにおいて道路の全体を把握したいと考える場合や、道路の幅が狭いために両脇の壁等と車両との隙間を把握したいと考える場合等に、適切な表示がされない。
【０００４】
本発明の目的は、上述した問題を解決するものであり、車両周辺の画像を適切に表示することが可能な画像表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る、車両の周辺の画像を表示する画像表示装置は、前記車両の周辺を撮影し、画像データを生成する撮影手段と、前記撮影手段によって生成された前記画像データに基づいて、該車両の上方を視点とし、前記車両の中心位置を中心とする俯瞰画像を描画する画像描画手段と、前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像について、前記車両が存在する道路と該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定する表示領域設定手段と、前記画像描画手段により描画された俯瞰画像のうち、前記表示領域設定手段により設定された前記表示領域内の画像を表示ユニットに表示させる表示処理手段とを有することを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、車両の上方を視点とし、当該車両の中心位置を中心とする俯瞰画像のうち、道路と当該道路の両脇の所定範囲が表示領域となり、その表示領域内の画像が表示される。すなわち、道路を基準として表示領域が定められ、当該道路の全体の画像が両脇の所定範囲の画像とともに表示されることになり、道路の幅が狭いために対向車とのすれ違いにおいて道路の全体を把握したいと考える場合や、両脇の壁等と車両との隙間を把握したいと考える場合等において、適切な表示が可能となる。
【０００７】
また、本発明に係る画像表示装置は、前記車両が存在する道路の幅を取得する道路幅取得手段と、前記道路幅取得手段により取得された前記道路の幅に基づいて、前記車両の中心位置と前記道路の中心位置との距離を取得する距離取得手段とを有し、前記表示領域設定手段は、前記道路幅取得手段により取得された前記道路の幅と、前記距離取得手段により取得された前記車両の中心位置と前記道路の中心位置との距離とに基づいて、前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像について、前記車両が存在する道路の中心位置を中心とする前記表示領域を設定するようにしてもよい。
【０００８】
この構成によれば、車両の中心位置と道路の中心位置との距離に基づいて、俯瞰画像の中心と表示領域の中心との差を把握することができ、更には、当該差と道路の幅とに基づいて、俯瞰画像において、道路の中心位置を中心とする、当該道路と当該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定することにより、道路全体の画像を両脇の所定範囲の画像とともに表示させることが可能となる。
【０００９】
同様の観点から、本発明に係る画像表示装置は、前記道路の幅を含む道路情報を記憶する道路情報記憶手段を有し、前記道路幅取得手段が、前記道路情報記憶手段に記憶された、前記車両が存在する道路に対応する前記道路情報内の前記道路の幅を取得するようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明に係る画像表示装置は、前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像における、前記車両が存在する道路を認識する道路認識手段を有し、前記表示領域設定手段が、前記画像認識手段による前記車両が存在する道路の認識結果に基づいて、前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像について、前記車両が存在する道路と該道路の両脇の所定範囲とを前記表示領域として設定するようにしてもよい。
【００１１】
この構成によれば、俯瞰画像における道路の認識結果に基づいて、当該俯瞰画像における道路と当該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定することにより、道路全体の画像を両脇の所定範囲の画像とともに表示させることが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係る画像表示装置は、前記表示領域設定手段が、前記道路が所定割合以上を占める領域を前記表示領域として設定するようにしてもよい。
【００１３】
この構成によれば、道路の画像を可能な限り大きく表示させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、道路の全体の画像が両脇の所定範囲の画像とともに表示されることにより、車両周辺の画像を適切に表示することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像表示装置を適用したナビゲーション装置の構成を示す図である。
【００１６】
図１に示すナビゲーション装置１００は、車両に搭載されるものであり、本体１０、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２０、操作部３０、通信部４０、ＧＰＳ受信部５０、自律航法センサ６０、ディスプレイ７０、スピーカ８０及びカメラ９０により構成される。
【００１７】
カメラ９０は、複数備えられ、それぞれ車両の外部に取り付けられており、当該車両の周辺を撮影して画像データを生成する。図２は、車両におけるカメラ９０の取り付け位置を示す図である。図２において、カメラ９０−１は車両２００の左側面に、カメラ９０−２は右側面に、カメラ９０−３は前部左側に、カメラ９０−４は前部右側に、カメラ９０−５は後部中央にそれぞれ取り付けられている。これらカメラ９０−１乃至９０−５（以下、適宜まとめて「カメラ９０」と称する）は、広角もしくは魚眼レンズ（図示せず）を内蔵し、広い画角を有しており、これらカメラ９０によって車両２００の周辺の全周を撮影可能である。
【００１８】
再び、図１に戻って説明する。ＨＤＤ２０は、ハードディスク２２を搭載しており、当該ハードディスク２２に記録された地図データを読み出す。なお、地図データの記録媒体は、ハードディスク２２に限られず、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等であってもよく、記録媒体に応じたドライブが用意される。地図データは、四隅の経度及び緯度によって特定される矩形領域の複数の図葉毎に、当該図葉に対応する地図の画像データと、当該図葉に含まれる道路の道路情報を含む。
【００１９】
図３は、道路情報の一例を示す図である。図３に示す道路情報は、道路と１対１に対応して設けられるものであり、道路ＩＤ、道路種別、始点ノード、終点ノード及び道路幅により構成される。道路ＩＤは、対応する道路を一意に特定する識別情報である。道路種別は、対応する道路が一般道であるか高速道であるか等を示す情報である。始点ノードは、対応する道路の始点の経度及び緯度を示す情報であり、終点ノードは、対応する道路の終点の経度及び緯度を示す情報である。これら始点ノードと終点ノードとを結んだ直線が道路を示すリンクとなる。道路幅は、対応する道路の幅を示す情報である。
【００２０】
再び、図１に戻って説明する。操作部３０は、図示しない操作ボタンやジョイスティック等を有しており、誘導経路検索時の目的地の設定等において、ユーザによって操作される。通信部４０は、ナビゲーション装置１００に必要な各種情報を取得するために、外部との通信を行う。ＧＰＳ受信部５０は、車両の中心位置の検出に必要なＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信する。自律航法センサ６０は、車両の進行方向を検出するためのジャイロ等と、一定の走行距離毎にパルス（車速パルス）を発生する距離センサとにより構成される。
【００２１】
本体１０は、制御部１０２、バッファメモリ１０４、地図描画部１０６、操作画面・マーク発生部１０８、誘導経路記憶部１１０、誘導経路描画部１１２、俯瞰画像描画部１１４及び表示領域設定部１１６により構成される。
【００２２】
制御部１０２は、ＣＰＵ等によって構成され、ナビゲーション装置１００の全体を制御する。具体的には、制御部１０２は、ＧＰＳ受信部５０によって受信されたＧＰＳ信号や、自律航法センサ６０によって検出された車両の進行方向、車速パルスの出力間隔に基づいて、車両の中心位置及び速度を算出する。また、制御部１０２は、ＨＤＤ２０に対して、ハードディスク２２に記録された地図データの読み出しを指示する。制御部１０２の指示に応じてＨＤＤ２０が読み出した地図データは、バッファメモリ１０４に記憶される。地図描画部１０６は、バッファメモリ１０４に記憶された地図データ内の画像データを読み出し、当該画像データに基づいて地図画像を生成する。
【００２３】
また、制御部１０２は、ユーザによる操作部３０の操作や、ナビゲーション装置１０の動作状態に応じて、操作画面・マーク発生部１０８に画像生成の指示を出す。操作画面・マーク発生部１０８は、この指示に応じて、各種メニュー画面や自車位置マーク、カーソル位置の画像を生成する。
【００２４】
また、制御部１０２は、ユーザによる操作部３０の誘導経路検索のための操作に応じて、バッファメモリ１０４に記憶された地図データを読み出し、当該地図データに基づいて、所定の経路探索アルゴリズムを用いて目的地までの誘導経路を設定する。
【００２５】
また、制御部１０２は、ユーザによる操作部３０のカメラ９０の作動のための操作に応じて、カメラ９０を作動させ、当該カメラ９０の撮影によって得られる画像データを俯瞰画像描画部１１４へ出力する。俯瞰画像描画部１１４は、公知の手法によって、入力した画像データに基づいて、車両上方を視点とし、当該車両の中心位置を中心とする俯瞰画像を描画する。
【００２６】
また、制御部１０２は、バッファメモリ１０４に記憶されている地図データ内の道路情報を読み出し、当該道路情報内の道路幅を、車両が存在する道路の道路幅として取得する。更に、制御部１０２は、取得した道路幅に基づいて、車両の中心位置と道路の中心位置との距離を算出する。表示領域設定部１１６は、俯瞰画像描画部１１４によって描画された俯瞰画像について、車両の中心位置と道路の中心位置との距離と、道路幅とに基づいて、道路と当該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定し、当該表示領域内の俯瞰画像を画像合成部１１８へ出力する。
【００２７】
あるいは、制御部１０２は、俯瞰画像描画部１１４によって描画された俯瞰画像における道路を認識し、当該認識結果に基づいて、俯瞰画像における道路の領域の情報を生成する。表示領域設定部１１６は、この俯瞰画像の領域の情報に基づいて、俯瞰画像描画部１１４によって描画された俯瞰画像について道路の領域を認識し、当該道路と当該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定して、当該表示領域内の俯瞰画像を画像合成部１１８へ出力する。
【００２８】
また、制御部１０２は、ユーザによる操作部３０の操作や、ナビゲーション装置１００の動作状態に応じて、画像合成部１１８に、画像合成を指示する。画像合成部１１８は、この指示に応じて、地図描画部１０６、操作画面・マーク発生部１０８、誘導経路描画部１１２及び表示領域設定部１１６からの各種画像を適宜合成し、得られた画像をディスプレイ７０に表示させる。
【００２９】
また、制御部１０２は、ユーザによる操作部３０の操作や、ナビゲーション装置１００の動作状態に応じて、音声を生成し、スピーカ８０に出力させる。例えば、制御部１０２は、経路誘導中に誘導経路情報に基づいて、交差点を曲がる指示等の案内音声を生成し、スピーカ８０に出力させる。
【００３０】
本実施形態においては、カメラ９０が撮影手段に対応し、俯瞰画像描画部１１４が俯瞰画像描画手段に対応し、制御部１０２及び表示領域設定部１１６が表示領域設定手段に対応し、表示領域設定部１１６及び画像合成部１１８が表示処理手段に対応する。また、制御部１０２が、道路幅取得手段、距離取得手段及び道路認識手段に対応し、バッファメモリ１０４が道路情報記憶手段に対応する。
【００３１】
次に、ナビゲーション装置１００による俯瞰画像表示の詳細についての第１実施例及び第２実施例を説明する。
【００３２】
（第１実施例）
図４は、第１実施例におけるナビゲーション装置１００による俯瞰画像表示の動作を示すフローチャートである。なお、以下において道路は左側通行であるものとする。
【００３３】
制御部１０２は、ユーザによる操作部３０のカメラ９０の作動のための操作に応じて、各カメラ９０を作動させる。各カメラ９０は、当該車両の周辺を撮影して画像データを生成する（Ｓ１０１）。生成された画像データは、制御部１０２へ出力され、更に、俯瞰画像描画部１１４へ出力される。
【００３４】
俯瞰画像描画部１１４は、各カメラによって生成された画像データを入力すると、公知の手法によって、当該画像データに基づいて、車両上方を視点とし、当該車両の中心位置を中心とする俯瞰画像を描画する。図５は、俯瞰画像の一例を示す図である。図５に示す俯瞰画像は、幅Ｋが予め定められた車両の横方向の幅（例えば７ｍ）に対応し、中心が車両中心位置に対応しており、画像縮尺は、俯瞰画像の幅Ｋを予め定められた車両の横方向の幅で除した値となる。この俯瞰画像は、車両２００と、当該車両２００が存在する道路２１０と、当該道路２１０の両脇の壁２２０の各画像からなる。
【００３５】
再び、図４に戻って説明する。俯瞰画像描画部１１４によって描画された俯瞰画像は、表示領域設定部１１６へ出力される。更に、制御部１０２は、ＧＰＳ受信部５０によって受信されたＧＰＳ信号や、自律航法センサ６０によって検出された車両の進行方向、車速パルスを取得し、これらに基づいて、車両の位置（経度及び緯度）を取得する（Ｓ１０３）。
【００３６】
次に、制御部１０２は、ＨＤＤ２０に対して、Ｓ１０３にて取得した車両位置を中心とする所定範囲に対応する地図データの読み出しを指示する。ここで所定範囲は、車両位置を中心とするものであり、当該所定範囲の外周部の経度及び緯度により特定される。ＨＤＤ２０は、この指示に応じて、所定範囲に重なる矩形領域の図葉に対応する地図データ内の道路情報をハードディスク２２から読み出す。読み出された道路情報は、バッファメモリ１０４に記憶される。更に、制御部１０２は、バッファメモリ１０４に記憶された各道路情報を読み出し、道路情報毎に、当該道路情報内の始点ノード及び終点ノードを結んだリンクを構成する。更に、制御部１０２は、これら構成したリンクのうち、車両位置との距離が最短のリンクを特定する。具体的には、図６に示すように、制御部１０２は、車両位置から各リンクに対する垂線を下ろしたときに、当該垂線の長さＭが最短となるリンクを特定する。更に、制御部１０２は、その特定したリンクに対応する始点ノード及び終点ノードを含む道路情報を、車両が存在する道路に対応する道路情報として特定する（Ｓ１０４）。
【００３７】
次に、制御部１０２は、車両が存在する道路に対応する道路情報内の道路幅を抽出する（Ｓ１０５）。更に、制御部１０２は、抽出した道路幅が所定値（例えば５ｍ）以下であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。道路幅が所定値を超える場合には、制御部１０２は、表示領域設定部１１６に対して、俯瞰画像の出力を指示する。表示領域設定部１１６は、この指示に応じて、俯瞰画像描画部１１４から入力した俯瞰画像をそのまま画像合成部１１８へ出力する。画像合成部１１８は、入力した俯瞰画像をディスプレイ７０の画面（図示せず）の全体、あるいは予め定められた領域に表示させる（Ｓ１０７）。この際、画像合成部１１８は、必要に応じて、俯瞰画像と、地図描画部１０６、操作画面・マーク発生部１０８、誘導経路描画部１１２からの各種画像を適宜合成して得られた画像をディスプレイ７０に表示させるようにしてもよい。
【００３８】
一方、Ｓ１０６において、道路幅が所定値以下であると判定した場合、制御部１０２は、車両中心位置を特定する（Ｓ１０８）。具体的には、制御部１０２は、車両が存在する道路の左端から中心側へ所定距離向かった位置（例えば道路の左端から中心側へ１．２５ｍ向かった位置）を車両中心位置として特定する。
【００３９】
更に、制御部１０２は、Ｓ１０５において抽出した道路幅と、Ｓ１０８において取得した車両中心位置とを表示領域設定部１１６へ出力するとともに、俯瞰画像のうち、ディスプレイ７０に表示させるべき領域（表示領域）の設定を指示する。表示領域設定部１１６は、この指示に応じて、表示領域を設定する（Ｓ１０８）。
【００４０】
図７は、表示領域設定部１１６による表示領域設定の詳細な動作を示すフローチャートである。表示領域設定部１１６は、制御部１０２から入力した道路幅及び車両中心位置に基づいて、車両中心位置と道路中心位置との距離（中心間距離）を算出する（Ｓ２０１）。具体的には、上述したように、車両中心位置は、車両が存在する道路の左端から中心側へ所定距離だけ向かった位置である。従って、道路幅の１／２を、所定距離で差し引いた値が中心間距離となる。
【００４１】
次に、表示領域設定部１１６は、俯瞰画像における、車両中心位置と道路中心位置との距離（画像中心間距離）を算出する（Ｓ２０２）。図５において、俯瞰画像の幅Ｋは予め定められた車両の横方向の幅（例えば７ｍ）に対応している。従って、表示領域設定部１１６は、俯瞰画像の幅Ｋを予め定められた車両の横方向の幅で除した値（画像縮尺）に、Ｓ２０１にて算出した中心間距離を乗ずることによって、俯瞰画像における、車両中心位置と道路中心位置との距離（図５ではＬ）を得ることができる。
【００４２】
次に、表示領域設定部１１６は、俯瞰画像の中心から右側へ画像中心間距離だけずらした位置を表示領域の中心として設定する（Ｓ２０３）。図５に示すように、俯瞰画像の中心は、車両中心位置に対応しており、画像中心間距離Ｌは俯瞰画像における車両中心位置と道路中心位置との距離である。従って、俯瞰画像の中心から右側へ画像中心間距離Ｌだけずらした位置は、道路中心位置に対応する。すなわち、表示領域の中心は、道路中心位置に対応することになる。
【００４３】
次に、表示領域設定部１１６は、道路と当該道路の両脇の所定範囲に対応する幅を、表示領域の幅として設定する（Ｓ２０４）。具体的には、表示領域設定部１１６は、制御部１０２から入力した道路幅に両脇の所定範囲の幅（例えば各３０ｃｍずつ）を加えた値を算出する。この際、表示領域設定部１１６は、算出値に占める道路の幅が所定割合以上（例えば８割以上）となるように、両脇の所定範囲の幅を定める。更に、表示領域設定部１１６は、算出値に、俯瞰画像の幅Ｋを予め定められた車両の横方向の幅で除した値（画像縮尺）を乗ずることによって、表示領域の幅を設定する。このようにして、表示領域は、その道路中心位置を中心とする、道路と当該道路の両脇の所定範囲の領域（図５の領域３００）として設定される。
【００４４】
再び、図４に戻って説明する。次に、表示領域設定部１１６は、俯瞰画像のうち、表示領域に含まれる画像を切り出し、その切り出した画像（切り出し俯瞰画像）を画像合成部１１８へ出力する。画像合成部１１８は、入力した切り出し俯瞰画像をディスプレイ７０の画面の全体、あるいは予め定められた領域に表示させる（Ｓ１１０）。この際、画像合成部１１８は、必要に応じて、切り出し俯瞰画像と、地図描画部１０６、操作画面・マーク発生部１０８、誘導経路描画部１１２からの各種画像を適宜合成して得られた画像をディスプレイ７０に表示させるようにしてもよい。
【００４５】
このように、第１実施例では、ナビゲーション装置１００は、車両が存在する道路の道路情報に含まれる道路幅を取得し、当該道路幅に基づいて、車両中心位置、更には、当該車両中心位置と道路中心位置との距離を算出し、当該距離と道路幅とに基づいて、車両中心位置を中心とする俯瞰画像のうち、車両が存在する道路の道路中心位置を中心し、当該道路と当該道路の両脇の所定範囲である表示領域を設定して、当該表示領域内の画像を表示する。すなわち、車両が存在する道路の幅を基準として表示領域が定められ、当該道路の全体の画像が両脇の所定範囲の画像とともに表示されることになる。
【００４６】
図８及び図９は、従来のディスプレイに表示される俯瞰画像（表示俯瞰画像）と本実施形態における表示俯瞰画像の一例を示す図である。従来は、図８（ａ）及び図９（ａ）に示すように、表示俯瞰画像は、車両２００の中心位置を中心とする固定の領域であるため、例えば、運転者が、道路２１０の幅が狭いために対向車とのすれ違いにおいて道路２１０の全体を把握したいと考える場合や、道路２１０の幅が狭いために両脇の壁２２０と車両２００との隙間を把握したいと考える場合等に、適切な表示がされない。
【００４７】
これに対し、本実施形態では、図８（ｂ）及び図９（ｂ）に示すように、道路２１０の中心位置を中心とする、車両２００が存在する道路２１０の全体と、道路２１０の両脇の壁２２０の所定範囲が表示領域として設定され、当該表示領域内の俯瞰画像が表示される。これにより、図８（ｂ）では図８（ａ）よりも縮小表示がなされて、運転者は、道路２１０の幅が狭い場合に、対向車とのすれ違いにおいて道路２１０の全体を把握することが可能となる。一方、図９（ｂ）では図９（ａ）よりも拡大表示がなされて、運転者は、道路２１０の幅が狭い場合に、両脇の壁２２０と車両２００との隙間を把握しやすくなる。
【００４８】
（第２実施例）
図９は、第２実施例におけるナビゲーション装置１００による俯瞰画像表示の動作を示すフローチャートである。Ｓ３０１及びＳ３０２の動作は、図４におけるＳ１０１及びＳ１０２の動作と同様である。Ｓ３０２において描画された俯瞰画像は、表示領域設定部１１６の他に制御部１０２にも出力される。制御部１０２は、この俯瞰画像について、公知の画像認識処理を行い、当該俯瞰画像における道路を認識する（Ｓ３０３）。例えば、制御部１０２は、色彩や道路上の白線等のペイントに基づいて、道路を認識する。
【００４９】
次に、制御部１０２は、道路認識結果に基づいて、俯瞰画像における道路の幅を特定する（Ｓ３０４）。更に、制御部１０２は、特定した俯瞰画像における道路の幅が所定値（例えば俯瞰画像の幅の半分の値）以下であるか否かを判定する（Ｓ３０５）。俯瞰画像における道路の幅が所定値を超える場合には、制御部１０２は、表示領域設定部１１６に対して、俯瞰画像の出力を指示する。表示領域設定部１１６は、この指示に応じて、俯瞰画像描画部１１４から入力した俯瞰画像をそのまま画像合成部１１８へ出力する。画像合成部１１８は、入力した俯瞰画像をディスプレイ７０の画面（図示せず）の全体、あるいは予め定められた領域に表示させる（Ｓ３０６）。
【００５０】
一方、Ｓ３０５において、俯瞰画像における道路の幅が所定値以下であると判定した場合、制御部１０２は、Ｓ３０３における道路認識の結果に基づいて、俯瞰画像における道路の領域の情報を生成し、表示領域設定部１１６へ出力する。ここで、俯瞰画像における道路の領域は、当該俯瞰画像の座標系における座標により特定される。表示領域設定部１１６は、この俯瞰画像の領域の情報に基づいて、俯瞰画像描画部１１４から入力した俯瞰画像における道路の領域を認識する。更に、表示領域設定部１１６は、俯瞰画像における道路と当該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定する（Ｓ３０７）。
【００５１】
その後は、図４のＳ１１０と同様、表示領域設定部１１６は、俯瞰画像のうち、表示領域に含まれる画像を切り出し、その切り出した画像（切り出し俯瞰画像）を画像合成部１１８へ出力する。画像合成部１１８は、入力した切り出し俯瞰画像をディスプレイ７０の画面の全体、あるいは予め定められた領域に表示させる（Ｓ３０８）。この際、画像合成部１１８は、必要に応じて、切り出し俯瞰画像と、地図描画部１０６、操作画面・マーク発生部１０８、誘導経路描画部１１２からの各種画像を適宜合成して得られた画像をディスプレイ７０に表示させるようにしてもよい。
【００５２】
このように、第２実施例では、ナビゲーション装置１００は、俯瞰画像における道路を認識し、その認識結果に基づいて、道路と当該道路の両脇の所定範囲である表示領域内の画像を表示する。これにより、道路の全体の画像が両脇の所定範囲の画像とともに表示されることになる。従って、第１実施例と同様、道路の幅が狭いために対向車とのすれ違いにおいて道路の全体を把握したいと考える場合や、両脇の壁等と車両との隙間を把握したいと考える場合等において、適切な表示が可能となる。
【００５３】
なお、上述した実施形態では、道路が左側通行の場合について説明したが、右側通行の場合には、図４のＳ１０８において、制御部１０２は、車両が存在する道路の右端から中心側へ所定距離向かった位置を車両中心位置として特定する。また、図７のＳ２０３において、表示領域設定部１１６は、俯瞰画像の中心から左側へ画像中心間距離だけずらした位置を表示領域の中心として設定する。また、上述した実施形態では、画像表示装置をナビゲーション装置１００に適用した場合について説明したが、ナビゲーション装置以外の装置に画像表示装置を適用した場合にも、同様に本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上、説明したように、本発明に係る画像表示装置は、車両周辺の画像を適切に表示することが可能であり、画像表示装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態に係る画像表示装置を適用したナビゲーション装置の構成を示す図である。
【図２】車両におけるカメラの取り付け位置を示す図である。
【図３】道路情報の一例を示す図である。
【図４】第１実施例における俯瞰画像表示の動作を示すフローチャートである。
【図５】俯瞰画像の一例を示す図である。
【図６】車両が存在する道路の特定手法を説明する図である。
【図７】表示領域設定の詳細な動作を示すフローチャートである。
【図８】従来の表示俯瞰画像と本実施形態における表示俯瞰画像の第１の例を示す図である。
【図９】従来の表示俯瞰画像と本実施形態における表示俯瞰画像の第２の例を示す図である。
【図１０】第２実施例における俯瞰画像表示の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 本体
２０ ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）
２２ ハードディスク
３０ 操作部
４０ 通信部
５０ ＧＰＳ受信部
６０ 自律航法センサ
７０ ディスプレイ
８０ スピーカ
９０ カメラ
１００ ナビゲーション装置
１０２ 制御部
１０４ バッファメモリ
１０６ 地図描画部
１０８ 操作画面・マーク発生部
１１０ 誘導経路記憶部
１１２ 誘導経路描画部
１１４ 俯瞰画像描画部
１１６ 表示領域設定部
１１８ 画像合成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周辺の画像を表示する画像表示装置であって、
前記車両の周辺を撮影し、画像データを生成する撮影手段と、
前記撮影手段によって生成された前記画像データに基づいて、該車両の上方を視点とし、前記車両の中心位置を中心とする俯瞰画像を描画する画像描画手段と、
前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像について、前記車両が存在する道路と該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定する表示領域設定手段と、
前記画像描画手段により描画された俯瞰画像のうち、前記表示領域設定手段により設定された前記表示領域内の画像を表示ユニットに表示させる表示処理手段とを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記車両が存在する道路の幅を取得する道路幅取得手段と、
前記道路幅取得手段により取得された前記道路の幅に基づいて、前記車両の中心位置と前記道路の中心位置との距離を取得する距離取得手段と、
前記表示領域設定手段は、前記道路幅取得手段により取得された前記道路の幅と、前記距離取得手段により取得された前記車両の中心位置と前記道路の中心位置との距離とに基づいて、前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像について、前記車両が存在する道路の中心位置を中心とする前記表示領域を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記道路の幅を含む道路情報を記憶する道路情報記憶手段を有し、
前記道路幅取得手段は、前記道路情報記憶手段に記憶された、前記車両が存在する道路に対応する前記道路情報内の前記道路の幅を取得することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像における、前記車両が存在する道路を認識する道路認識手段を有し、
前記表示領域設定手段は、前記画像認識手段による前記車両が存在する道路の認識結果に基づいて、前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像について、前記車両が存在する道路と該道路の両脇の所定範囲とを前記表示領域として設定することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記表示領域設定手段は、前記道路が所定割合以上を占める領域を前記表示領域として設定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項１】
車両の周辺の画像を表示する画像表示装置であって、
前記車両の周辺を撮影し、画像データを生成する撮影手段と、
前記撮影手段によって生成された前記画像データに基づいて、該車両の上方を視点とし、前記車両の中心位置を中心とする俯瞰画像を描画する画像描画手段と、
前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像について、前記車両が存在する道路と該道路の両脇の所定範囲とを表示領域として設定する表示領域設定手段と、
前記画像描画手段により描画された俯瞰画像のうち、前記表示領域設定手段により設定された前記表示領域内の画像を表示ユニットに表示させる表示処理手段とを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記車両が存在する道路の幅を取得する道路幅取得手段と、
前記道路幅取得手段により取得された前記道路の幅に基づいて、前記車両の中心位置と前記道路の中心位置との距離を取得する距離取得手段と、
前記表示領域設定手段は、前記道路幅取得手段により取得された前記道路の幅と、前記距離取得手段により取得された前記車両の中心位置と前記道路の中心位置との距離とに基づいて、前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像について、前記車両が存在する道路の中心位置を中心とする前記表示領域を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記道路の幅を含む道路情報を記憶する道路情報記憶手段を有し、
前記道路幅取得手段は、前記道路情報記憶手段に記憶された、前記車両が存在する道路に対応する前記道路情報内の前記道路の幅を取得することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像における、前記車両が存在する道路を認識する道路認識手段を有し、
前記表示領域設定手段は、前記画像認識手段による前記車両が存在する道路の認識結果に基づいて、前記画像描画手段により描画された前記俯瞰画像について、前記車両が存在する道路と該道路の両脇の所定範囲とを前記表示領域として設定することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記表示領域設定手段は、前記道路が所定割合以上を占める領域を前記表示領域として設定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２７５７６（Ｐ２００９−２７５７６Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９０３９７（Ｐ２００７−１９０３９７）
【出願日】平成１９年７月２３日（２００７．７．２３）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２３日（２００７．７．２３）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
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