車両の後方確認支援装置
【課題】後方確認の際に障害となる障害物が車室内にある場合でも、表示器を装着することなくリアビューミラーを通して良好な後方確認を行えるようにする。
【解決手段】後方確認支援装置１は、車両の後部座席よりも前方の天井部分に設置された後席用モニタ９０の車両前方側面にディスプレイ２０が装着され、後席用モニタ９０を透過した後方領域をリアビューカメラ部１０のリアビューカメラにて撮像してディスプレイ２０に表示する。そして、ディスプレイ２０にて表示する画像の撮像領域を、運転者の体形や姿勢により応じた後席用モニタ９０を透過した後方領域になるように、運転者によるスイッチボックス５０の操作により、リアビューカメラ部１０のリアビューカメラの向きを変えて変更する。
【解決手段】後方確認支援装置１は、車両の後部座席よりも前方の天井部分に設置された後席用モニタ９０の車両前方側面にディスプレイ２０が装着され、後席用モニタ９０を透過した後方領域をリアビューカメラ部１０のリアビューカメラにて撮像してディスプレイ２０に表示する。そして、ディスプレイ２０にて表示する画像の撮像領域を、運転者の体形や姿勢により応じた後席用モニタ９０を透過した後方領域になるように、運転者によるスイッチボックス５０の操作により、リアビューカメラ部１０のリアビューカメラの向きを変えて変更する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両において運転者が後方確認をする際に、リアビューミラーに映り込む障害物が車室内にある場合でも、良好な後方確認を行うことができるようにするための車両の後方確認支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両にて、後部座席に着座した乗員に対してＴＶ画像などの画像情報を提供するための後席用表示装置が知られている。この後席用表示装置は、例えば、図９（ａ）に示す後席用モニタ９０のように、後部座席より前方の車両中央部で、天井に装着されることがある。この場合、図９（ｂ）に示すように、リアビューミラー９２により映される車両後方の画像に、後席用モニタ９０が映りこみ、運転者による後方確認の障害となることが考えられる。
【０００３】
この対策として、撮像機により車両後方を撮像して、その撮像画像をリアビューミラーに取り付けた表示器にて表示することにより、車室内に後方確認の障害物となる後席用表示装置があっても良好な後方確認を行えるようにする後方確認支援装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２９１８１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の後方確認支援装置においては、表示器を取り付けることによりリアビューミラーの重量増加となり、リアビューミラーが外れ易くなることが考えられる。
【０００６】
これに対して、表示器をダッシュボード上などに装着する方法も考えられるが、後方確認をする際に、リアビューミラーに映った画像と、表示器が表示する画像とでは、視線の方向及び画像までの距離が異なるために画像から受ける車両後方の距離間に相違が生じ、車両後方の状態が把握しにくくなることが考えられる。また、後方確認のための画像が２種類あると、後方確認のための作業が繁雑となる。
【０００７】
本発明は、こうした問題点に鑑みなされたものであり、後方確認の際に障害となる障害物が車室内にある場合でも、表示器を装着することなくリアビューミラーを通して良好な後方確認を行えるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の後方確認支援装置においては、表示手段が、運転者が車室内のリアビューミラーを見た際に車室内の障害物が映り込むリアビューミラーの障害物領域に表示画像を投影可能な位置に配置され、表示制御手段が、車両の後方画像を撮像するための撮像手段にて撮像された撮像画像に基づき、リアビューミラーの障害物領域に障害物を透過した後方画像を投影するための表示画像を生成して、表示手段に表示する。
【０００９】
このように、本発明の車両の後方確認支援装置によれば、リアビューミラーの障害物領域に、障害物を透過した後方画像が投影されるため、車室内に障害物がある場合でも、運転者がリアビューミラーを通して障害物が無い場合と同様の後方確認を行うことができる。
【００１０】
尚、表示手段がリアビューミラーに画像を投影する際のリアビューミラーにおける画像の範囲は、リアビューミラーに障害物が映り込む障害物領域の全域に設定することが望ましいが、その投影範囲が障害物領域の一部であっても、本発明の効果を得ることができる。
【００１１】
ところで、リアビューミラーに映って見える領域は、リアビューミラーを見る位置が下がると上方にずれ、右に移ると左にずれるといった具合に、運転者が見る位置によって変わる。このため、運転者のリアビューミラーを見る位置が変わった場合、変わった位置から見たときにリアビューミラーに映って見える障害物を透過した後方画像となるように、表示手段に表示する表示画像を変更できることが望ましい。
【００１２】
そのためには、本発明の車両の後方確認支援装置を、請求項２に記載のように、操作手段にて、表示制御手段が表示手段に表示する表示画像の画像領域の変更指令が外部操作によって入力され、第１画像領域変更手段が、表示制御手段で生成される表示画像の画像領域を、操作手段からの変更指令に従い変更するよう構成すると良い。
【００１３】
つまり、このように構成すると、運転者等による外部操作により、表示手段に表示する表示画像の画像領域を変更することができる。このため、運転者のリアビューミラーを見る位置が変化しても、運転者は、リアビューミラーを見るなどして外部操作を行い、表示手段に表示する表示画像を、障害物を透過した後方画像とすることができる。
【００１４】
尚、第１画像領域変更手段による表示制御手段が表示手段に表示する表示画像の画像領域を変更する方法としては、変更指令に応じて撮像手段の向きを変更できるようにし、撮像される領域を変更することにより、表示画像の画像領域を変える方法や、撮像手段を、表示画像の画像領域よりも広い領域を撮像するものとし、この撮像画像から変更指令に応じた範囲を切り出して表示画像を生成するようにする方法や、これらを組み合わせた方法などがある。
【００１５】
また、請求項２に記載の車両の後方画像支援装置にて、運転者のリアビューミラーを見る位置が変化する度に、表示手段で表示する表示画像を、障害物を透過した後方画像となるように運転者が操作手段で入力しても良いが、いちいち入力操作をしないでも良いように、請求項３のような車両の後方確認支援装置に構成とすると良い。
【００１６】
即ち、請求項３に記載の車両の後方確認支援装置においては、画像領域設定手段が、 車両運転者の目の位置を検出し、検出した目の位置に基づき車両運転者がリアビューミラーを見た際に、リアビューミラーの障害物領域に投影する表示画像の画像領域を、障害物を透過した後方画像となるように設定し、第２画像領域変更手段が、画像領域設定手段にて設定された画像領域の後方画像がリアビューミラーに投影されるように、表示制御手段が表示手段に表示する表示画像の画像領域を変更する。
【００１７】
この結果、本発明（請求項３）の車両の後方確認支援装置によれば、運転者の目の位置に応じて自動的に表示画像の画像領域を変更できるため、運転者がいちいち操作入力することなく、障害物を透過した後方画像を表示手段に表示することができる。
【００１８】
尚、運転者が変わると、リアビューミラーの向きも変えられることがあるため、リアビューミラーの障害物領域に投影する表示画像の画像領域を設定する際に、リアビューミラーの向きを検出して、表示画像の画像領域の設定条件として加えるようにすると良い。
【００１９】
ところで、リアビューミラーに映り込む障害物の一つとして、従来例に記述した後席用表示装置がある。この後席用表示装置を搭載した車両に対して本発明（請求項１〜請求項３）を適用するには、請求項４に記載の車両の後方確認支援装置のように、表示手段を、後席用表示装置の車両前方側の面に配置すると良い。
【００２０】
このようにすると、後席用表示装置が、運転者による後方確認の障害となるという問題が解消される。このため、後席用表示装置の画面を大きくして後部座席の乗員に対して多様な画像情報を提供することが可能になる。
また、請求項１〜請求項４に記載の車両の後方確認支援装置においては、請求項５に記載のように、撮像手段が、車両の後部座席を含む後方画像を撮像できるように、車室内の後部座席よりも前方に配置されると良い。
【００２１】
つまり、このようにすると、後部座席の乗員も表示手段により表示される後方画像に含まれるようになり、運転者は、後部座席の後席乗員の状態もリアビューミラーにより確認することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
［第１実施例］
以下に本発明の第１実施例を図面と共に説明する。
第１実施例の後方確認支援装置１の車両への装着状態を図１に示し、全体構成のブロック図を図２に示す。
【００２３】
後方確認支援装置１は、図１に示す様に、車内中央の天井から吊るされた後席用モニタ９０の下部側端部に装着されるリアビューカメラ部１０と、後席用モニタ９０の車両前方側面に装着されるディスプレイ２０と、運転席周辺に装着されるスイッチボックス５０と、車両内部に搭載されるカメラ制御ＥＣＵ６０とで構成され、リアビューミラー９２と車両後方との間に後席用モニタ９０がある場合でも、運転者がリアビューミラー９２により車両後方を良好に確認できるようにするための装置である。
【００２４】
尚、本実施例の説明における座標系を、図３（ａ）に示すように車両前後方向をＸ軸、車両上下方向をＹ軸、Ｘ軸に対して水平面で９０度ずれた方向（つまり車両横方向）をＺ軸とし、Ｙ軸に対して車両上方から見て右回りの方向を右回転方向、その反対を左回転方向、Ｘ−Ｚ平面に対して車両の上側への回転方向を上回転方向、その反対を下回転方向と呼ぶ。
【００２５】
また、後席用モニタ９０は、略長方形の厚板形状で、画像を表示するための表示画面を有する液晶ディスプレイなどの表示装置で構成され、表示画面が車両後方に向けられ、後席乗員のためにＴＶ画像や、カーナビ画像などの情報を表示する。そして、後席用モニタ９０は、天井に蝶番状の固定具で固定され、後席用モニタ９０の不使用時には、固定具部分で天井の方向に折れ曲がり、表示画面が天井の面に沿った収納状態になる。また、使用の際には、表示画面を後席乗員に向けて展開した展開状態にて使用される。
【００２６】
また、ディスプレイ２０は、外部からの画像信号により画像を表示する液晶ディスプレイなどの表示装置で構成され、後席用モニタ９０の車両前方側の板面の全面を覆うような大きさの画像を表示する。
また、リアビューカメラ部１０は、図３（ｂ）に示すように、リアビューカメラ１１と、リアビューカメラ１１を上下回転方向に回転可能に保持し、左右回転方向に回転可能に後席用モニタ９０へ装着される箱体１９と、箱体１９に装着されるモータ１２及びギア１４と、後席用モニタ９０に装着されるモータ１５及びギア１７とで構成される。
【００２７】
そして、モータ１２は、ギア１４を介してリアビューカメラ１１と噛合し、モータ１２が回動されるとリアビューカメラ１１が上下回転方向に回動する。また、モータ１５は、ギア１７を介して箱体１９と噛合し、モータ１５が回動されると、ギア１７を介して箱体１９が左右回転方向に回動する。
【００２８】
尚、モータ１２，１５は、入力される電流の方向に応じた方向に回動するＤＣモータなどで構成される。そして、本実施例では、リアビューカメラ１１を上回転方向に回動するようになるモータ１２の回転方向を、モータ１２の正転方向と呼び、リアビューカメラ１１を右回転方向に回動するようになるモータ１５の回転方向を、モータ１５の正転方向と呼ぶ。
【００２９】
また、リアビューカメラ１１は、風景を撮像して画像信号を出力するＣＣＤカメラなどで構成され、撮像した画像信号をディスプレイ２０に出力する。このため、リアビューミラー１１にて撮像された領域の画像がそのままディスプレイ２０に表示される。
【００３０】
そして、リアビューカメラ１１は、ディスプレイ２０及び後席用モニタ９０が透過したとするときに、所定の位置から運転者に見られ、所定方向を向いたリアビューミラー９２に映り込むようになる後席用モニタ９０より後方の後方領域に対して、所定の方向を向けたときの撮像領域がほぼ重なるような視野範囲である。よって、このときリアビューカメラ１１で撮像した画像をディスプレイ２０に表示した状態で、運転者が所定の位置から、所定の方向を向いたリアビューミラー９２を見ると、ディスプレイ２０により投影される画像が、後席用モニタ９０が透過したように見える。
【００３１】
また、スイッチボックス５０には、２つのスイッチ５１，５２が装備されている。そして、スイッチ５１，５２は、１つの共通端子と２つの端子のいずれかとを繋ぐ接点からなるトグルスイッチなどで構成され、トグルから手が離されると接点がいずれにも繋がらない位置に戻る。また、スイッチ５１，５２は、回路の共通端子がそれぞれ接地され、もう一方の端子の端子５１ａ，５１ｂ及び端子５２ａ，５２ｂがカメラ制御ＥＣＵ６０に繋がっている。
【００３２】
また、カメラ制御ＥＣＵ６０は、モータ１２、１５へ駆動電流を供給する駆動電流供給回路６０ａ、６０ｂを有している。そして、駆動電流供給回路６０ａには、スイッチ５１の端子５１ａ，５１ｂが接続され、端子５１ａが接地されると、モータ１２へ正転方向の駆動電流を出力し、端子５１ｂが接地されると、モータ１２へ逆転方向の駆動電流を出力する。そして、駆動電流供給回路６０ｂも同様の構成であり、スイッチ５２の端子５２ａが接地されると、モータ１５へ正転方向の駆動電流を出力し、端子５２ｂが接地されると、モータ１５へ逆転方向の駆動電流を出力する。
【００３３】
ここで、運転者によりスイッチボックス５０が操作されたときの、後方確認支援装置１の動作を次に説明する。
まず、運転者がスイッチボックス５０のスイッチ５１を端子５１ａ側に接続するように押す操作をした場合、端子５１ａが共通端子と繋がり接地される。そして、カメラ制御ＥＣＵ６０の駆動電流供給回路６０ａにて、モータ１２に正転方向の駆動電流を出力し、モータ１２が正転方向に回動して、ギア１４を介してリアビューカメラ１１を、上回転方向に回動する。
【００３４】
これにより、リアビューカメラ１１にて撮像される範囲が上方にずれて、画像領域が上方に移った画像がディスプレイ２０に表示される。
また、同様に、スイッチ５１が端子５１ｂ側に押されると、リアビューカメラ１１を下回転方向に回動し、スイッチ５２が端子５２ａ側に押されると、箱体１９（ひいてはリアビューカメラ１１）を右回転方向へ回動し、スイッチ５２が端子５２ｂ側に押されると、リアビューカメラ１１を左回転方向へ回動する。そして、この時のリアビューカメラ１１の向きの変化に応じて変わった撮像領域の画像が、ディスプレイ２０に表示される。
【００３５】
このように、スイッチ５１，５２が操作されると、ディスプレイ２０により表示される画像の撮像領域が変更される。
以上のように、後方確認支援装置１によれば、後席用モニタ９０が車室内の後部座席よりも前方の天井部分に配置された状況にて、リアビューカメラ１１により撮像した画像をディスプレイ２０に表示して、リアビューミラー９２へ投影することにより、図４に示す様に、運転者が見たリアビューミラー９２に映る画像を、後席用モニタ９０が透過したようにできる。
【００３６】
これにより、運転者は、後席用モニタ９０を使用している展開状態でも、後席用モニタ９０を折りたたんだ収納状態と同様に、リアビューミラー９２により後方確認を行うことができる。
また、運転者がスイッチボックス５０を操作して、ディスプレイ２０に表示する画像の撮像領域を変えることができる。このため、運転者毎の視点の違いや姿勢の変化などにより、リアビューミラー９２に映り込む領域が変化しても、ディスプレイ２０に表示する画像を見ながら、ディスプレイ２０にて表示する画像の撮像領域を変えて、容易に後席用モニタ９０を透過したような画像にできる。
【００３７】
［第２実施例］
以下に本発明の第２実施例を図面と共に説明する。
第２実施例の後方確認支援装置２の車両への装着状態を図５に示し、全体構成をブロック図で図６に示す。
【００３８】
後方確認支援装置２は、第１実施例の後方確認支援装置１と同様の目的の装置であって、その構成は、スイッチボックス５０の代わりに、運転席側フロントピラー上部に装着される眼球検出カメラ３１と、運転席の可動部に装着されるシート位置検出センサ３２と、リアビューミラー９２の可動部に装着されるリアビューミラー角度検出センサ３３とが加えられ、リアビューカメラ部１０をリアビューカメラ１１の向きを検出できるリアビューカメラ部４１とし、カメラ制御ＥＣＵ６０の内部構成を変更したカメラ制御ＥＣＵ６１としたものである。そして、第１実施例同様に、リアビューカメラ部４１のリアビューカメラ１１からの画像信号によりディスプレイ２０が車両後方の画像を表示する。
【００３９】
尚、リアビューカメラ部４１は、リアビューカメラ部１０に対して、図３（ｂ）に点線で示す、リアビューカメラ１１の箱体１９に対する回転角度（即ち、上下回転方向の角度）を検出するリアビューカメラ角度検出センサ１３と、後席用モニタ９０に対する箱体１９の回転角度（即ち、左右回転方向の角度）を検出するリアビューカメラ角度検出センサ１６とを加えた構成である。
【００４０】
そして、リアビューカメラ角度検出センサ１３は、箱体１９に取り付けられ両端に電圧が印加される抵抗体と、これに摺動して接触するようにリアビューカメラ１１に取り付けられた可動接点とで構成され、リアビューカメラ１１の回転角度に応じた電圧となる可動接点での電圧を出力する。また、リアビューカメラ角度検出センサ１６についても同様に、後席用モニタ９０に対する箱体１９の回転角度に応じた電圧を出力する。
【００４１】
また、眼球検出カメラ３１は、ＣＣＤカメラなど、画像信号を出力する撮像機で構成され、運転者の頭部が撮像される方向に向けて固定されている。
また、シート位置検出センサ３２は、記憶された座席の位置及び形状を自動的に変更する電動シート９３における、各可動部の位置を検出するためのポテンショメータなどで構成され、乗員の位置及び姿勢に繋がる座席の状態である電動シート９３のＸ軸方向の位置及び背もたれの角度の信号を出力する。
【００４２】
また、リアビューミラー９２は、外部からの指令に応じて、あらかじめ記憶された情報でリアビューミラー９２の方向を変更するポジションメモリーミラー機能を有する。そして、リアビューミラー角度検出センサ３３は、このポジションメモリーミラー機能のためのポテンショメータなどで構成され、リアビューミラー９２の上下回転方向及び左右回転方向の角度信号を出力する。
【００４３】
また、カメラ制御ＥＣＵ６１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び、Ｉ／Ｏなどからなる周知のマイクロコンピュータ（以降マイコンと呼ぶ）６１ｄと、マイコン６１ｄからの指令に応じてモータ１２，１５へ駆動電流を出力するの駆動電流供給回路６１ａ，６１ｂとで構成され、眼球検出カメラ３１、シート位置検出センサ３２、リアビューミラー角度検出センサ３３、及び、リアビューカメラ角度検出センサ１３，１６の出力を受けて、リアビューカメラ部４１のモータ１２，１５に対する駆動電流を出力する。
【００４４】
ところで、後席用モニタ９０には、後席用モニタ９０が天井の方に折り曲がった収納状態のときに押されて「ＯＮ」になる、リミットスイッチなどからなる後席用モニタ位置スイッチ９１を備えていて、カメラ制御ＥＣＵ６１によりその状態が検出されるようになっている。
【００４５】
ここで、図７のフローチャート図に示すカメラ制御ＥＣＵ６１での処理手順と共に、後方確認支援装置２の動作を説明する。
まず、Ｓ１００にて、後席用モニタ位置スイッチ９１の状態が「ＯＮ」か否かを判別し、後席用モニタ位置スイッチ９１が「ＯＮ」の場合には、後席用モニタ９０が収納状態であり、後方確認支援装置２の動作が不要のためＳ１００を繰り返し、後席用モニタ位置スイッチ９１が「ＯＮ」ではなく「ＯＦＦ」で、後席用モニタ９０が展開状態である場合には、Ｓ１１０へ移行する。
【００４６】
次に、Ｓ１１０にて、眼球検出カメラ３１の画像信号から画像を取得する。
次に、Ｓ１２０にて、シート位置検出センサ３２の出力から電動シート９３のＸ軸方向の位置及び背もたれの角度を取得する。
次に、Ｓ１３０にて、Ｓ１１０での画像信号による画像と、Ｓ１２０で取得した電動シート９３のＸ軸方向の位置及び背もたれの角度を基に、運転手の目の位置であるアイポイント座標を算出する。
【００４７】
尚、アイポイント座標の算出には、例えば次のような方法がある。
まず、眼球検出カメラ３１からの画像に対して、比較的判別しやすい頭部を判別するために、頭部形状を表すいくつかの略円形のパターンでパターンマッチングを行い、パターンが合致した範囲を画像中の運転手の頭部とする。そして、その範囲内で眼球形状を表すいくつかの略円形のパターンでパターンマッチングを行って、合致したパターンの中心位置を画像中の目の位置とする。
【００４８】
次に、シート位置検出センサ３２の出力より、座席のＸ軸方向の位置で、標準的な座高（又はあらかじめ登録された座高）の人を背もたれの角度で傾けた場合の頭部（ひいては目の位置）のＸ軸方向の位置を算出する。
そして、この目のＸ軸方向の位置でのＹ−Ｚ平面と、先に求めた画像中の目の位置により眼球検出カメラ３１の撮像方向に伸ばした１次元の線とが重なる点の３次元座標をアイポイント座標として求める。
【００４９】
次に、Ｓ１４０にて、リアビューミラー角度検出センサ３３の出力を検出してリアビューミラー９２の上下回転方向及び左右回転方向の角度を取得する。
次に、Ｓ１５０にて、Ｓ１３０で算出のアイポイント座標から、Ｓ１４０で取得した角度方向を向いたリアビューミラー９２を見た場合に、ディスプレイ２０及び後席用モニタ９０が透過したとするときに、ディスプレイ２０の表示範囲を通ってリアビューミラー９２に映りこむ領域を算出して、リアビューカメラ１１をこの領域に向けたときのリアビューカメラ１１の上下回転方向の向きである上下指令角度、及び、左右回転方向の向きである左右指令角度を設定する。
【００５０】
次に、Ｓ１６０にて、リアビューカメラ角度検出センサ１３，１６の出力を検出してリアビューカメラ１１の上下回転方向及び左右回転方向の角度を取得する。
次に、Ｓ１７０にて、Ｓ１５０で設定した上下指令角度と、Ｓ１６０にて取得したリアビューカメラ１１の上下回転方向の角度との差分を補正量Ａとし、左右指令角度と、リアビューカメラ１１の左右回転方向の角度との差分を補正量Ｂとして算出する。
【００５１】
次に、Ｓ１８０にて、Ｓ１７０で算出した補正量Ａに比例した駆動電流をモータ１２に、補正量Ｂに比例した駆動電流をモータ１５へ出力して、Ｓ１００へ戻り上記の処理を繰り返す。
尚、補正量Ａが正の値の場合は、リアビューカメラ１１を上回転方向に向ける正転方向の駆動電流、負の値の場合は、リアビューカメラ１１を下回転方向に向ける逆転方向の駆動電流を出力する。同様に、補正量Ｂが正の値の場合は、右回転方向、負の値の場合は左回転方向にリアビューカメラ１１を向ける方向の駆動電流を出力する。このため、補正量Ａ，Ｂが「０」となる方向にリアビューカメラ１１の向きが変わり、上記の処理を行っている間、リアビューカメラ１１は上下指令角度及び左右指令角度の方向に向けられる。
【００５２】
このように、後方確認支援装置２は、眼球検出カメラ３１及びシート位置検出センサ３２の出力から導出した運転者の目の位置から、リアビューミラー角度検出センサ３３で検出した向きのリアビューミラー９２を見た際の、後席用モニタ９０を透過した場合にリアビューミラー９２に映り込む領域を算出して、この領域を撮像するように、カメラ制御ＥＣＵ６１から駆動電流を出力して、リアビューカメラ部４１でリアビューカメラ１１の向きを変えて撮像した画像をディスプレイ２０に表示する。
【００５３】
以上のように、後方確認支援装置２によれば、第１実施例同様に、運転者は、後席用モニタ９０を使用している展開状態でも、後席用モニタ９０を折りたたんだ収納状態と同様に、リアビューミラー９２により後方確認を行うことができる。
【００５４】
また、運転者が変わったり、運転者の姿勢が変化して、運転者が見たリアビューミラー９２に映る画像領域が変わっても、ディスプレイ２０で表示する表示画像の領域を、運転者の目の位置を検出して自動的に調整されるようにでき、運転者による操作を不要にできる。
［第３実施例］
続いて、本発明の第３実施例を図面と共に説明する。
【００５５】
第３実施例の後方確認支援装置３の全体構成をブロック図で図８に示す。
後方確認支援装置３は、第２実施例と同様の機能を実現するものであって、図８に示す様に、第２実施例での後方確認支援装置２に対して、リアビューカメラ１１を、後席用モニタ９０に据付られたリアビューカメラ４５とし、カメラ制御ＥＣＵ６１を、リアビューカメラ４５からの画像信号を入力し、画像信号の処理を行った画像をディスプレイ２０に表示するカメラ制御ＥＣＵ６２とした構成であり、ディスプレイ２０で表示する画像領域を設定するための眼球検出カメラ３１、シート位置検出センサ３２、及び、リアビューミラー角度検出センサ３３は第２実施例の後方確認支援装置２と同じである。
【００５６】
尚、リアビューカメラ４５は、リアビューカメラ１１に対して視野範囲が広く車内後方のほぼ全範囲を撮像する。
また、カメラ制御ＥＣＵ６２は、マイコン６２ｄと、リアビューカメラ４５からの画像信号から所定の範囲の画像を抽出する画像処理を行うための画像処理プロセッサ６２ｅとを装備している。
【００５７】
また、カメラ制御ＥＣＵ６２での処理は、図７に示すフローチャートのカメラ制御ＥＣＵ６１での処理の内、処理手順のＳ１００〜Ｓ１５０までが同じで、Ｓ１６０及びＳ１７０の処理が無く、Ｓ１８０における処理が、Ｓ１５０で算出した後席用モニタ９０を透過してリアビューミラー９２に映り込む領域に対して、画像処理プロセッサ６２ｅにて、この領域の画像をリアビューカメラ４５からの画像信号による画像から選定して、抽出する画像処理を行い画像信号を生成させ、ディスプレイ２０へ出力するようにしたものである。
【００５８】
このように、後方確認支援装置３は、眼球検出カメラ３１及びシート位置検出センサ３２の出力から導出した運転者の目の位置から、リアビューミラー角度検出センサ３３で検出した向きのリアビューミラー９２を見た際に、後席用モニタ９０を透過した場合にリアビューミラー９２に映り込む領域を算出して、この領域の画像をリアビューカメラ４５で撮像した画像から選択して抽出した画像をディスプレイ２０に表示する。
【００５９】
以上のように、後方確認支援装置３においても、リアビューミラー９２に映る画像が、後席用モニタ９０を透過したようなる画像をディスプレイ２０にて表示するため、第２実施例と同様の効果を得ることができる。
また、第１、第２実施例と比べ、リアビューカメラ４５の向きを変える必要が無く駆動部品が無いため、リアビューカメラ４５の装着スペースが少なくて済み実装性に優れる。また、機械部品が少ない構成にできるため、環境性、経年性が良いものにできる。
［本発明との対応関係］
本発明の後方確認支援装置における表示手段が、ディスプレイ２０に相当し、第１実施例において、撮像手段及び表示制御手段が、リアビューカメラ１１に相当し、操作手段がスイッチボックス５０に相当し、第１画像領域変更手段が、カメラ制御部ＥＣＵ６０に相当する。また、第２実施例において、画像領域設定手段が、Ｓ１１０〜Ｓ１５０での処理に相当し、第２画像領域変更手段が、Ｓ１６０〜Ｓ１８０での処理に相当する。また、第３実施例において、撮像手段が、リアビューカメラ４５に相当し、表示制御手段が、カメラ制御ＥＣＵ６２に相当し、第２画像領域変更手段がＳ１８０での処理に相当する。
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されず、このほかにも様々な形態で実施することができる。
【００６０】
例えば、第１、第２実施例では、リアビューカメラ１１の向きを、左右回転方向及び上下回転方向に変えれるよう構成されているが、図２の点線で示すリアビューカメラ１１をＸ軸方向（つまり、前後方向）に移動させるモータ４８、モータ４８へ駆動電流を供給する駆動電流供給回路６０ｃ、及び、スイッチ５３を装着して、スイッチ５３の操作によりリアビューカメラ部１０を前後方向にも移動できるように構成したものでも良い。
【００６１】
このような構成にすると、リアビューミラー９２と目の位置との距離の変化による視野範囲の変化にて生じる、リアビューミラー９２に映る範囲（例えば、リアビューミラー９２から目の位置が離れると、リアビューミラー９２に映りこむ範囲が狭くなる。）と、ディスプレイ２０が表示する範囲とのずれに対する補正もでき（前述の例示の場合、後ろ方向に移動する。）、実際の空間の画像と、ディスプレイ２０にて表示する画像とのずれを少なくし、リアビューミラー９２を見たときの違和感を少なくできて良い。また、このリアビューミラー９２と目の位置との距離の変化に対する補正は、ズーム機能を有するリアビューカメラ１１であれば、ズーム機能により視野範囲を変化させて補正するようにしたものであっても良い。
【００６２】
また、第２、第３実施例での運転者の目の位置を検出する方法として、シート位置検出センサ３２の代わりに、もう一つ眼球検出カメラ３５を眼球検出カメラ３１から離れた位置（例えば、リアビューミラー９２）に装着して、眼球検出カメラ３１，３５の２つの画像を解析して得られた画像上の目の位置の重なりにより、３次元座標での目の位置を導出するようにしたものであっても良い。
【００６３】
また、第３実施例の後方確認支援装置３において、Ｓ１８０の処理でリアビューカメラ４５の画像信号から抽出する画像の範囲の指定を、Ｓ１００〜Ｓ１５０までの処理で設定するのではなく、第１実施例の後方確認支援装置１のように、スイッチボックス５０の操作入力に応じて指定するようにしたものであっても良い。
【００６４】
また、第１実施例のように、リアビューカメラ１１の向きが変更できるようになったものではなく、リアビューカメラ１１とディスプレイ２０とだけで構成され、所定の位置からリアビューミラー９２を見たときに、後席用モニタ９０を透過したようにディスプレイ２０の画像がリアビューミラー９２に投影されるものであっても良い。
【００６５】
また、リアビューカメラ部１０，４１又はリアビューカメラ４５を、後席用モニタ９０にではなく、車両の後端部に装着して、車両の後方領域だけを撮像するようにしたものであっても良い。但し、後席用モニタ９０に装着してあると、ディスプレイ２０に表示される画像に、後席用モニタ９０の陰になる後席乗員も映り込むため、後席乗員の状態もリアビューミラー９２で確認できて良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の車両への装着状態を表す図である。
【図２】第１施例の全体構成を表すブロック図である。
【図３】座標系を説明する図、及び、リアビューカメラ部１０を下方から見た斜視図である。
【図４】第１実施例におけるリアビューミラー９２での画像を説明する図である。
【図５】第２実施例の車両への装着状態を表す図である。
【図６】第２施例の全体構成を表すブロック図である。
【図７】第２実施例のカメラ制御ＥＣＵ６１における処理手順を表すフローチャート図である。
【図８】第３施例の全体構成を表すブロック図である。
【図９】従来の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１，２，３…後方確認支援装置、１０，４１…リアビューカメラ部、１１，４５…リアビューカメラ、１２，１５，４８…モータ、１３，１６…リアビューカメラ角度検出センサ、１４，１７…ギア、１９…箱体、２０…ディスプレイ、３１，３５…眼球検出カメラ、３２…シート位置検出センサ、３３…リアビューミラー角度検出センサ、５０…スイッチボックス、５１，５２…スイッチ、６０，６１，６２…カメラ制御ＥＣＵ、９０…後席用モニタ、９１…後席用モニタ位置スイッチ、９２…リアビューミラー、９３…電動シート。
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両において運転者が後方確認をする際に、リアビューミラーに映り込む障害物が車室内にある場合でも、良好な後方確認を行うことができるようにするための車両の後方確認支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両にて、後部座席に着座した乗員に対してＴＶ画像などの画像情報を提供するための後席用表示装置が知られている。この後席用表示装置は、例えば、図９（ａ）に示す後席用モニタ９０のように、後部座席より前方の車両中央部で、天井に装着されることがある。この場合、図９（ｂ）に示すように、リアビューミラー９２により映される車両後方の画像に、後席用モニタ９０が映りこみ、運転者による後方確認の障害となることが考えられる。
【０００３】
この対策として、撮像機により車両後方を撮像して、その撮像画像をリアビューミラーに取り付けた表示器にて表示することにより、車室内に後方確認の障害物となる後席用表示装置があっても良好な後方確認を行えるようにする後方確認支援装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２９１８１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の後方確認支援装置においては、表示器を取り付けることによりリアビューミラーの重量増加となり、リアビューミラーが外れ易くなることが考えられる。
【０００６】
これに対して、表示器をダッシュボード上などに装着する方法も考えられるが、後方確認をする際に、リアビューミラーに映った画像と、表示器が表示する画像とでは、視線の方向及び画像までの距離が異なるために画像から受ける車両後方の距離間に相違が生じ、車両後方の状態が把握しにくくなることが考えられる。また、後方確認のための画像が２種類あると、後方確認のための作業が繁雑となる。
【０００７】
本発明は、こうした問題点に鑑みなされたものであり、後方確認の際に障害となる障害物が車室内にある場合でも、表示器を装着することなくリアビューミラーを通して良好な後方確認を行えるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の後方確認支援装置においては、表示手段が、運転者が車室内のリアビューミラーを見た際に車室内の障害物が映り込むリアビューミラーの障害物領域に表示画像を投影可能な位置に配置され、表示制御手段が、車両の後方画像を撮像するための撮像手段にて撮像された撮像画像に基づき、リアビューミラーの障害物領域に障害物を透過した後方画像を投影するための表示画像を生成して、表示手段に表示する。
【０００９】
このように、本発明の車両の後方確認支援装置によれば、リアビューミラーの障害物領域に、障害物を透過した後方画像が投影されるため、車室内に障害物がある場合でも、運転者がリアビューミラーを通して障害物が無い場合と同様の後方確認を行うことができる。
【００１０】
尚、表示手段がリアビューミラーに画像を投影する際のリアビューミラーにおける画像の範囲は、リアビューミラーに障害物が映り込む障害物領域の全域に設定することが望ましいが、その投影範囲が障害物領域の一部であっても、本発明の効果を得ることができる。
【００１１】
ところで、リアビューミラーに映って見える領域は、リアビューミラーを見る位置が下がると上方にずれ、右に移ると左にずれるといった具合に、運転者が見る位置によって変わる。このため、運転者のリアビューミラーを見る位置が変わった場合、変わった位置から見たときにリアビューミラーに映って見える障害物を透過した後方画像となるように、表示手段に表示する表示画像を変更できることが望ましい。
【００１２】
そのためには、本発明の車両の後方確認支援装置を、請求項２に記載のように、操作手段にて、表示制御手段が表示手段に表示する表示画像の画像領域の変更指令が外部操作によって入力され、第１画像領域変更手段が、表示制御手段で生成される表示画像の画像領域を、操作手段からの変更指令に従い変更するよう構成すると良い。
【００１３】
つまり、このように構成すると、運転者等による外部操作により、表示手段に表示する表示画像の画像領域を変更することができる。このため、運転者のリアビューミラーを見る位置が変化しても、運転者は、リアビューミラーを見るなどして外部操作を行い、表示手段に表示する表示画像を、障害物を透過した後方画像とすることができる。
【００１４】
尚、第１画像領域変更手段による表示制御手段が表示手段に表示する表示画像の画像領域を変更する方法としては、変更指令に応じて撮像手段の向きを変更できるようにし、撮像される領域を変更することにより、表示画像の画像領域を変える方法や、撮像手段を、表示画像の画像領域よりも広い領域を撮像するものとし、この撮像画像から変更指令に応じた範囲を切り出して表示画像を生成するようにする方法や、これらを組み合わせた方法などがある。
【００１５】
また、請求項２に記載の車両の後方画像支援装置にて、運転者のリアビューミラーを見る位置が変化する度に、表示手段で表示する表示画像を、障害物を透過した後方画像となるように運転者が操作手段で入力しても良いが、いちいち入力操作をしないでも良いように、請求項３のような車両の後方確認支援装置に構成とすると良い。
【００１６】
即ち、請求項３に記載の車両の後方確認支援装置においては、画像領域設定手段が、 車両運転者の目の位置を検出し、検出した目の位置に基づき車両運転者がリアビューミラーを見た際に、リアビューミラーの障害物領域に投影する表示画像の画像領域を、障害物を透過した後方画像となるように設定し、第２画像領域変更手段が、画像領域設定手段にて設定された画像領域の後方画像がリアビューミラーに投影されるように、表示制御手段が表示手段に表示する表示画像の画像領域を変更する。
【００１７】
この結果、本発明（請求項３）の車両の後方確認支援装置によれば、運転者の目の位置に応じて自動的に表示画像の画像領域を変更できるため、運転者がいちいち操作入力することなく、障害物を透過した後方画像を表示手段に表示することができる。
【００１８】
尚、運転者が変わると、リアビューミラーの向きも変えられることがあるため、リアビューミラーの障害物領域に投影する表示画像の画像領域を設定する際に、リアビューミラーの向きを検出して、表示画像の画像領域の設定条件として加えるようにすると良い。
【００１９】
ところで、リアビューミラーに映り込む障害物の一つとして、従来例に記述した後席用表示装置がある。この後席用表示装置を搭載した車両に対して本発明（請求項１〜請求項３）を適用するには、請求項４に記載の車両の後方確認支援装置のように、表示手段を、後席用表示装置の車両前方側の面に配置すると良い。
【００２０】
このようにすると、後席用表示装置が、運転者による後方確認の障害となるという問題が解消される。このため、後席用表示装置の画面を大きくして後部座席の乗員に対して多様な画像情報を提供することが可能になる。
また、請求項１〜請求項４に記載の車両の後方確認支援装置においては、請求項５に記載のように、撮像手段が、車両の後部座席を含む後方画像を撮像できるように、車室内の後部座席よりも前方に配置されると良い。
【００２１】
つまり、このようにすると、後部座席の乗員も表示手段により表示される後方画像に含まれるようになり、運転者は、後部座席の後席乗員の状態もリアビューミラーにより確認することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
［第１実施例］
以下に本発明の第１実施例を図面と共に説明する。
第１実施例の後方確認支援装置１の車両への装着状態を図１に示し、全体構成のブロック図を図２に示す。
【００２３】
後方確認支援装置１は、図１に示す様に、車内中央の天井から吊るされた後席用モニタ９０の下部側端部に装着されるリアビューカメラ部１０と、後席用モニタ９０の車両前方側面に装着されるディスプレイ２０と、運転席周辺に装着されるスイッチボックス５０と、車両内部に搭載されるカメラ制御ＥＣＵ６０とで構成され、リアビューミラー９２と車両後方との間に後席用モニタ９０がある場合でも、運転者がリアビューミラー９２により車両後方を良好に確認できるようにするための装置である。
【００２４】
尚、本実施例の説明における座標系を、図３（ａ）に示すように車両前後方向をＸ軸、車両上下方向をＹ軸、Ｘ軸に対して水平面で９０度ずれた方向（つまり車両横方向）をＺ軸とし、Ｙ軸に対して車両上方から見て右回りの方向を右回転方向、その反対を左回転方向、Ｘ−Ｚ平面に対して車両の上側への回転方向を上回転方向、その反対を下回転方向と呼ぶ。
【００２５】
また、後席用モニタ９０は、略長方形の厚板形状で、画像を表示するための表示画面を有する液晶ディスプレイなどの表示装置で構成され、表示画面が車両後方に向けられ、後席乗員のためにＴＶ画像や、カーナビ画像などの情報を表示する。そして、後席用モニタ９０は、天井に蝶番状の固定具で固定され、後席用モニタ９０の不使用時には、固定具部分で天井の方向に折れ曲がり、表示画面が天井の面に沿った収納状態になる。また、使用の際には、表示画面を後席乗員に向けて展開した展開状態にて使用される。
【００２６】
また、ディスプレイ２０は、外部からの画像信号により画像を表示する液晶ディスプレイなどの表示装置で構成され、後席用モニタ９０の車両前方側の板面の全面を覆うような大きさの画像を表示する。
また、リアビューカメラ部１０は、図３（ｂ）に示すように、リアビューカメラ１１と、リアビューカメラ１１を上下回転方向に回転可能に保持し、左右回転方向に回転可能に後席用モニタ９０へ装着される箱体１９と、箱体１９に装着されるモータ１２及びギア１４と、後席用モニタ９０に装着されるモータ１５及びギア１７とで構成される。
【００２７】
そして、モータ１２は、ギア１４を介してリアビューカメラ１１と噛合し、モータ１２が回動されるとリアビューカメラ１１が上下回転方向に回動する。また、モータ１５は、ギア１７を介して箱体１９と噛合し、モータ１５が回動されると、ギア１７を介して箱体１９が左右回転方向に回動する。
【００２８】
尚、モータ１２，１５は、入力される電流の方向に応じた方向に回動するＤＣモータなどで構成される。そして、本実施例では、リアビューカメラ１１を上回転方向に回動するようになるモータ１２の回転方向を、モータ１２の正転方向と呼び、リアビューカメラ１１を右回転方向に回動するようになるモータ１５の回転方向を、モータ１５の正転方向と呼ぶ。
【００２９】
また、リアビューカメラ１１は、風景を撮像して画像信号を出力するＣＣＤカメラなどで構成され、撮像した画像信号をディスプレイ２０に出力する。このため、リアビューミラー１１にて撮像された領域の画像がそのままディスプレイ２０に表示される。
【００３０】
そして、リアビューカメラ１１は、ディスプレイ２０及び後席用モニタ９０が透過したとするときに、所定の位置から運転者に見られ、所定方向を向いたリアビューミラー９２に映り込むようになる後席用モニタ９０より後方の後方領域に対して、所定の方向を向けたときの撮像領域がほぼ重なるような視野範囲である。よって、このときリアビューカメラ１１で撮像した画像をディスプレイ２０に表示した状態で、運転者が所定の位置から、所定の方向を向いたリアビューミラー９２を見ると、ディスプレイ２０により投影される画像が、後席用モニタ９０が透過したように見える。
【００３１】
また、スイッチボックス５０には、２つのスイッチ５１，５２が装備されている。そして、スイッチ５１，５２は、１つの共通端子と２つの端子のいずれかとを繋ぐ接点からなるトグルスイッチなどで構成され、トグルから手が離されると接点がいずれにも繋がらない位置に戻る。また、スイッチ５１，５２は、回路の共通端子がそれぞれ接地され、もう一方の端子の端子５１ａ，５１ｂ及び端子５２ａ，５２ｂがカメラ制御ＥＣＵ６０に繋がっている。
【００３２】
また、カメラ制御ＥＣＵ６０は、モータ１２、１５へ駆動電流を供給する駆動電流供給回路６０ａ、６０ｂを有している。そして、駆動電流供給回路６０ａには、スイッチ５１の端子５１ａ，５１ｂが接続され、端子５１ａが接地されると、モータ１２へ正転方向の駆動電流を出力し、端子５１ｂが接地されると、モータ１２へ逆転方向の駆動電流を出力する。そして、駆動電流供給回路６０ｂも同様の構成であり、スイッチ５２の端子５２ａが接地されると、モータ１５へ正転方向の駆動電流を出力し、端子５２ｂが接地されると、モータ１５へ逆転方向の駆動電流を出力する。
【００３３】
ここで、運転者によりスイッチボックス５０が操作されたときの、後方確認支援装置１の動作を次に説明する。
まず、運転者がスイッチボックス５０のスイッチ５１を端子５１ａ側に接続するように押す操作をした場合、端子５１ａが共通端子と繋がり接地される。そして、カメラ制御ＥＣＵ６０の駆動電流供給回路６０ａにて、モータ１２に正転方向の駆動電流を出力し、モータ１２が正転方向に回動して、ギア１４を介してリアビューカメラ１１を、上回転方向に回動する。
【００３４】
これにより、リアビューカメラ１１にて撮像される範囲が上方にずれて、画像領域が上方に移った画像がディスプレイ２０に表示される。
また、同様に、スイッチ５１が端子５１ｂ側に押されると、リアビューカメラ１１を下回転方向に回動し、スイッチ５２が端子５２ａ側に押されると、箱体１９（ひいてはリアビューカメラ１１）を右回転方向へ回動し、スイッチ５２が端子５２ｂ側に押されると、リアビューカメラ１１を左回転方向へ回動する。そして、この時のリアビューカメラ１１の向きの変化に応じて変わった撮像領域の画像が、ディスプレイ２０に表示される。
【００３５】
このように、スイッチ５１，５２が操作されると、ディスプレイ２０により表示される画像の撮像領域が変更される。
以上のように、後方確認支援装置１によれば、後席用モニタ９０が車室内の後部座席よりも前方の天井部分に配置された状況にて、リアビューカメラ１１により撮像した画像をディスプレイ２０に表示して、リアビューミラー９２へ投影することにより、図４に示す様に、運転者が見たリアビューミラー９２に映る画像を、後席用モニタ９０が透過したようにできる。
【００３６】
これにより、運転者は、後席用モニタ９０を使用している展開状態でも、後席用モニタ９０を折りたたんだ収納状態と同様に、リアビューミラー９２により後方確認を行うことができる。
また、運転者がスイッチボックス５０を操作して、ディスプレイ２０に表示する画像の撮像領域を変えることができる。このため、運転者毎の視点の違いや姿勢の変化などにより、リアビューミラー９２に映り込む領域が変化しても、ディスプレイ２０に表示する画像を見ながら、ディスプレイ２０にて表示する画像の撮像領域を変えて、容易に後席用モニタ９０を透過したような画像にできる。
【００３７】
［第２実施例］
以下に本発明の第２実施例を図面と共に説明する。
第２実施例の後方確認支援装置２の車両への装着状態を図５に示し、全体構成をブロック図で図６に示す。
【００３８】
後方確認支援装置２は、第１実施例の後方確認支援装置１と同様の目的の装置であって、その構成は、スイッチボックス５０の代わりに、運転席側フロントピラー上部に装着される眼球検出カメラ３１と、運転席の可動部に装着されるシート位置検出センサ３２と、リアビューミラー９２の可動部に装着されるリアビューミラー角度検出センサ３３とが加えられ、リアビューカメラ部１０をリアビューカメラ１１の向きを検出できるリアビューカメラ部４１とし、カメラ制御ＥＣＵ６０の内部構成を変更したカメラ制御ＥＣＵ６１としたものである。そして、第１実施例同様に、リアビューカメラ部４１のリアビューカメラ１１からの画像信号によりディスプレイ２０が車両後方の画像を表示する。
【００３９】
尚、リアビューカメラ部４１は、リアビューカメラ部１０に対して、図３（ｂ）に点線で示す、リアビューカメラ１１の箱体１９に対する回転角度（即ち、上下回転方向の角度）を検出するリアビューカメラ角度検出センサ１３と、後席用モニタ９０に対する箱体１９の回転角度（即ち、左右回転方向の角度）を検出するリアビューカメラ角度検出センサ１６とを加えた構成である。
【００４０】
そして、リアビューカメラ角度検出センサ１３は、箱体１９に取り付けられ両端に電圧が印加される抵抗体と、これに摺動して接触するようにリアビューカメラ１１に取り付けられた可動接点とで構成され、リアビューカメラ１１の回転角度に応じた電圧となる可動接点での電圧を出力する。また、リアビューカメラ角度検出センサ１６についても同様に、後席用モニタ９０に対する箱体１９の回転角度に応じた電圧を出力する。
【００４１】
また、眼球検出カメラ３１は、ＣＣＤカメラなど、画像信号を出力する撮像機で構成され、運転者の頭部が撮像される方向に向けて固定されている。
また、シート位置検出センサ３２は、記憶された座席の位置及び形状を自動的に変更する電動シート９３における、各可動部の位置を検出するためのポテンショメータなどで構成され、乗員の位置及び姿勢に繋がる座席の状態である電動シート９３のＸ軸方向の位置及び背もたれの角度の信号を出力する。
【００４２】
また、リアビューミラー９２は、外部からの指令に応じて、あらかじめ記憶された情報でリアビューミラー９２の方向を変更するポジションメモリーミラー機能を有する。そして、リアビューミラー角度検出センサ３３は、このポジションメモリーミラー機能のためのポテンショメータなどで構成され、リアビューミラー９２の上下回転方向及び左右回転方向の角度信号を出力する。
【００４３】
また、カメラ制御ＥＣＵ６１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び、Ｉ／Ｏなどからなる周知のマイクロコンピュータ（以降マイコンと呼ぶ）６１ｄと、マイコン６１ｄからの指令に応じてモータ１２，１５へ駆動電流を出力するの駆動電流供給回路６１ａ，６１ｂとで構成され、眼球検出カメラ３１、シート位置検出センサ３２、リアビューミラー角度検出センサ３３、及び、リアビューカメラ角度検出センサ１３，１６の出力を受けて、リアビューカメラ部４１のモータ１２，１５に対する駆動電流を出力する。
【００４４】
ところで、後席用モニタ９０には、後席用モニタ９０が天井の方に折り曲がった収納状態のときに押されて「ＯＮ」になる、リミットスイッチなどからなる後席用モニタ位置スイッチ９１を備えていて、カメラ制御ＥＣＵ６１によりその状態が検出されるようになっている。
【００４５】
ここで、図７のフローチャート図に示すカメラ制御ＥＣＵ６１での処理手順と共に、後方確認支援装置２の動作を説明する。
まず、Ｓ１００にて、後席用モニタ位置スイッチ９１の状態が「ＯＮ」か否かを判別し、後席用モニタ位置スイッチ９１が「ＯＮ」の場合には、後席用モニタ９０が収納状態であり、後方確認支援装置２の動作が不要のためＳ１００を繰り返し、後席用モニタ位置スイッチ９１が「ＯＮ」ではなく「ＯＦＦ」で、後席用モニタ９０が展開状態である場合には、Ｓ１１０へ移行する。
【００４６】
次に、Ｓ１１０にて、眼球検出カメラ３１の画像信号から画像を取得する。
次に、Ｓ１２０にて、シート位置検出センサ３２の出力から電動シート９３のＸ軸方向の位置及び背もたれの角度を取得する。
次に、Ｓ１３０にて、Ｓ１１０での画像信号による画像と、Ｓ１２０で取得した電動シート９３のＸ軸方向の位置及び背もたれの角度を基に、運転手の目の位置であるアイポイント座標を算出する。
【００４７】
尚、アイポイント座標の算出には、例えば次のような方法がある。
まず、眼球検出カメラ３１からの画像に対して、比較的判別しやすい頭部を判別するために、頭部形状を表すいくつかの略円形のパターンでパターンマッチングを行い、パターンが合致した範囲を画像中の運転手の頭部とする。そして、その範囲内で眼球形状を表すいくつかの略円形のパターンでパターンマッチングを行って、合致したパターンの中心位置を画像中の目の位置とする。
【００４８】
次に、シート位置検出センサ３２の出力より、座席のＸ軸方向の位置で、標準的な座高（又はあらかじめ登録された座高）の人を背もたれの角度で傾けた場合の頭部（ひいては目の位置）のＸ軸方向の位置を算出する。
そして、この目のＸ軸方向の位置でのＹ−Ｚ平面と、先に求めた画像中の目の位置により眼球検出カメラ３１の撮像方向に伸ばした１次元の線とが重なる点の３次元座標をアイポイント座標として求める。
【００４９】
次に、Ｓ１４０にて、リアビューミラー角度検出センサ３３の出力を検出してリアビューミラー９２の上下回転方向及び左右回転方向の角度を取得する。
次に、Ｓ１５０にて、Ｓ１３０で算出のアイポイント座標から、Ｓ１４０で取得した角度方向を向いたリアビューミラー９２を見た場合に、ディスプレイ２０及び後席用モニタ９０が透過したとするときに、ディスプレイ２０の表示範囲を通ってリアビューミラー９２に映りこむ領域を算出して、リアビューカメラ１１をこの領域に向けたときのリアビューカメラ１１の上下回転方向の向きである上下指令角度、及び、左右回転方向の向きである左右指令角度を設定する。
【００５０】
次に、Ｓ１６０にて、リアビューカメラ角度検出センサ１３，１６の出力を検出してリアビューカメラ１１の上下回転方向及び左右回転方向の角度を取得する。
次に、Ｓ１７０にて、Ｓ１５０で設定した上下指令角度と、Ｓ１６０にて取得したリアビューカメラ１１の上下回転方向の角度との差分を補正量Ａとし、左右指令角度と、リアビューカメラ１１の左右回転方向の角度との差分を補正量Ｂとして算出する。
【００５１】
次に、Ｓ１８０にて、Ｓ１７０で算出した補正量Ａに比例した駆動電流をモータ１２に、補正量Ｂに比例した駆動電流をモータ１５へ出力して、Ｓ１００へ戻り上記の処理を繰り返す。
尚、補正量Ａが正の値の場合は、リアビューカメラ１１を上回転方向に向ける正転方向の駆動電流、負の値の場合は、リアビューカメラ１１を下回転方向に向ける逆転方向の駆動電流を出力する。同様に、補正量Ｂが正の値の場合は、右回転方向、負の値の場合は左回転方向にリアビューカメラ１１を向ける方向の駆動電流を出力する。このため、補正量Ａ，Ｂが「０」となる方向にリアビューカメラ１１の向きが変わり、上記の処理を行っている間、リアビューカメラ１１は上下指令角度及び左右指令角度の方向に向けられる。
【００５２】
このように、後方確認支援装置２は、眼球検出カメラ３１及びシート位置検出センサ３２の出力から導出した運転者の目の位置から、リアビューミラー角度検出センサ３３で検出した向きのリアビューミラー９２を見た際の、後席用モニタ９０を透過した場合にリアビューミラー９２に映り込む領域を算出して、この領域を撮像するように、カメラ制御ＥＣＵ６１から駆動電流を出力して、リアビューカメラ部４１でリアビューカメラ１１の向きを変えて撮像した画像をディスプレイ２０に表示する。
【００５３】
以上のように、後方確認支援装置２によれば、第１実施例同様に、運転者は、後席用モニタ９０を使用している展開状態でも、後席用モニタ９０を折りたたんだ収納状態と同様に、リアビューミラー９２により後方確認を行うことができる。
【００５４】
また、運転者が変わったり、運転者の姿勢が変化して、運転者が見たリアビューミラー９２に映る画像領域が変わっても、ディスプレイ２０で表示する表示画像の領域を、運転者の目の位置を検出して自動的に調整されるようにでき、運転者による操作を不要にできる。
［第３実施例］
続いて、本発明の第３実施例を図面と共に説明する。
【００５５】
第３実施例の後方確認支援装置３の全体構成をブロック図で図８に示す。
後方確認支援装置３は、第２実施例と同様の機能を実現するものであって、図８に示す様に、第２実施例での後方確認支援装置２に対して、リアビューカメラ１１を、後席用モニタ９０に据付られたリアビューカメラ４５とし、カメラ制御ＥＣＵ６１を、リアビューカメラ４５からの画像信号を入力し、画像信号の処理を行った画像をディスプレイ２０に表示するカメラ制御ＥＣＵ６２とした構成であり、ディスプレイ２０で表示する画像領域を設定するための眼球検出カメラ３１、シート位置検出センサ３２、及び、リアビューミラー角度検出センサ３３は第２実施例の後方確認支援装置２と同じである。
【００５６】
尚、リアビューカメラ４５は、リアビューカメラ１１に対して視野範囲が広く車内後方のほぼ全範囲を撮像する。
また、カメラ制御ＥＣＵ６２は、マイコン６２ｄと、リアビューカメラ４５からの画像信号から所定の範囲の画像を抽出する画像処理を行うための画像処理プロセッサ６２ｅとを装備している。
【００５７】
また、カメラ制御ＥＣＵ６２での処理は、図７に示すフローチャートのカメラ制御ＥＣＵ６１での処理の内、処理手順のＳ１００〜Ｓ１５０までが同じで、Ｓ１６０及びＳ１７０の処理が無く、Ｓ１８０における処理が、Ｓ１５０で算出した後席用モニタ９０を透過してリアビューミラー９２に映り込む領域に対して、画像処理プロセッサ６２ｅにて、この領域の画像をリアビューカメラ４５からの画像信号による画像から選定して、抽出する画像処理を行い画像信号を生成させ、ディスプレイ２０へ出力するようにしたものである。
【００５８】
このように、後方確認支援装置３は、眼球検出カメラ３１及びシート位置検出センサ３２の出力から導出した運転者の目の位置から、リアビューミラー角度検出センサ３３で検出した向きのリアビューミラー９２を見た際に、後席用モニタ９０を透過した場合にリアビューミラー９２に映り込む領域を算出して、この領域の画像をリアビューカメラ４５で撮像した画像から選択して抽出した画像をディスプレイ２０に表示する。
【００５９】
以上のように、後方確認支援装置３においても、リアビューミラー９２に映る画像が、後席用モニタ９０を透過したようなる画像をディスプレイ２０にて表示するため、第２実施例と同様の効果を得ることができる。
また、第１、第２実施例と比べ、リアビューカメラ４５の向きを変える必要が無く駆動部品が無いため、リアビューカメラ４５の装着スペースが少なくて済み実装性に優れる。また、機械部品が少ない構成にできるため、環境性、経年性が良いものにできる。
［本発明との対応関係］
本発明の後方確認支援装置における表示手段が、ディスプレイ２０に相当し、第１実施例において、撮像手段及び表示制御手段が、リアビューカメラ１１に相当し、操作手段がスイッチボックス５０に相当し、第１画像領域変更手段が、カメラ制御部ＥＣＵ６０に相当する。また、第２実施例において、画像領域設定手段が、Ｓ１１０〜Ｓ１５０での処理に相当し、第２画像領域変更手段が、Ｓ１６０〜Ｓ１８０での処理に相当する。また、第３実施例において、撮像手段が、リアビューカメラ４５に相当し、表示制御手段が、カメラ制御ＥＣＵ６２に相当し、第２画像領域変更手段がＳ１８０での処理に相当する。
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されず、このほかにも様々な形態で実施することができる。
【００６０】
例えば、第１、第２実施例では、リアビューカメラ１１の向きを、左右回転方向及び上下回転方向に変えれるよう構成されているが、図２の点線で示すリアビューカメラ１１をＸ軸方向（つまり、前後方向）に移動させるモータ４８、モータ４８へ駆動電流を供給する駆動電流供給回路６０ｃ、及び、スイッチ５３を装着して、スイッチ５３の操作によりリアビューカメラ部１０を前後方向にも移動できるように構成したものでも良い。
【００６１】
このような構成にすると、リアビューミラー９２と目の位置との距離の変化による視野範囲の変化にて生じる、リアビューミラー９２に映る範囲（例えば、リアビューミラー９２から目の位置が離れると、リアビューミラー９２に映りこむ範囲が狭くなる。）と、ディスプレイ２０が表示する範囲とのずれに対する補正もでき（前述の例示の場合、後ろ方向に移動する。）、実際の空間の画像と、ディスプレイ２０にて表示する画像とのずれを少なくし、リアビューミラー９２を見たときの違和感を少なくできて良い。また、このリアビューミラー９２と目の位置との距離の変化に対する補正は、ズーム機能を有するリアビューカメラ１１であれば、ズーム機能により視野範囲を変化させて補正するようにしたものであっても良い。
【００６２】
また、第２、第３実施例での運転者の目の位置を検出する方法として、シート位置検出センサ３２の代わりに、もう一つ眼球検出カメラ３５を眼球検出カメラ３１から離れた位置（例えば、リアビューミラー９２）に装着して、眼球検出カメラ３１，３５の２つの画像を解析して得られた画像上の目の位置の重なりにより、３次元座標での目の位置を導出するようにしたものであっても良い。
【００６３】
また、第３実施例の後方確認支援装置３において、Ｓ１８０の処理でリアビューカメラ４５の画像信号から抽出する画像の範囲の指定を、Ｓ１００〜Ｓ１５０までの処理で設定するのではなく、第１実施例の後方確認支援装置１のように、スイッチボックス５０の操作入力に応じて指定するようにしたものであっても良い。
【００６４】
また、第１実施例のように、リアビューカメラ１１の向きが変更できるようになったものではなく、リアビューカメラ１１とディスプレイ２０とだけで構成され、所定の位置からリアビューミラー９２を見たときに、後席用モニタ９０を透過したようにディスプレイ２０の画像がリアビューミラー９２に投影されるものであっても良い。
【００６５】
また、リアビューカメラ部１０，４１又はリアビューカメラ４５を、後席用モニタ９０にではなく、車両の後端部に装着して、車両の後方領域だけを撮像するようにしたものであっても良い。但し、後席用モニタ９０に装着してあると、ディスプレイ２０に表示される画像に、後席用モニタ９０の陰になる後席乗員も映り込むため、後席乗員の状態もリアビューミラー９２で確認できて良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の車両への装着状態を表す図である。
【図２】第１施例の全体構成を表すブロック図である。
【図３】座標系を説明する図、及び、リアビューカメラ部１０を下方から見た斜視図である。
【図４】第１実施例におけるリアビューミラー９２での画像を説明する図である。
【図５】第２実施例の車両への装着状態を表す図である。
【図６】第２施例の全体構成を表すブロック図である。
【図７】第２実施例のカメラ制御ＥＣＵ６１における処理手順を表すフローチャート図である。
【図８】第３施例の全体構成を表すブロック図である。
【図９】従来の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１，２，３…後方確認支援装置、１０，４１…リアビューカメラ部、１１，４５…リアビューカメラ、１２，１５，４８…モータ、１３，１６…リアビューカメラ角度検出センサ、１４，１７…ギア、１９…箱体、２０…ディスプレイ、３１，３５…眼球検出カメラ、３２…シート位置検出センサ、３３…リアビューミラー角度検出センサ、５０…スイッチボックス、５１，５２…スイッチ、６０，６１，６２…カメラ制御ＥＣＵ、９０…後席用モニタ、９１…後席用モニタ位置スイッチ、９２…リアビューミラー、９３…電動シート。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後方画像を撮像するための撮像手段と、
車両運転者が表示画像を確認可能な位置に配置された表示手段と、
前記撮像手段にて撮像された撮像画像に基づき、運転者が後方確認するための表示画像を生成して、該表示画像を前記表示手段に表示する表示制御手段と、
を備えた車両の後方確認支援装置であって、
前記表示手段は、運転者が車室内のリアビューミラーを見た際に車室内の障害物が映り込むリアビューミラーの障害物領域に、表示画像を投影可能な位置に配置され、
前記表示制御手段は、前記撮像画像に基づき、前記リアビューミラーの障害物領域に前記障害物を透過した後方画像を投影するための表示画像を生成して、前記表示手段に表示することを特徴とする車両の後方確認支援装置。
【請求項２】
前記表示制御手段が前記表示手段に表示する表示画像の画像領域の変更指令を外部操作によって入力するための操作手段と、
前記表示制御手段で生成される表示画像の画像領域を、前記操作手段からの変更指令に従い変更する第１画像領域変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の車両の後方確認支援装置。
【請求項３】
車両運転者の目の位置を検出し、該検出した目の位置に基づき車両運転者が前記リアビューミラーを見た際に、該リアビューミラーの障害物領域に投影する表示画像の画像領域を、前記障害物を透過した後方画像となるように設定する画像領域設定手段と、
該画像領域設定手段にて設定された画像領域の後方画像が前記リアビューミラーに投影されるように、前記表示制御手段が前記表示手段に表示する表示画像の画像領域を変更する第２画像領域変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の後方確認支援装置。
【請求項４】
前記障害物は、車両の後部座席に着座した乗員に対して画像情報を提供するために、車室内の後部座席よりも前方の天井部分に設置された後席用表示装置であり、
前記表示手段は、該後席用表示装置の車両前方側の面に配置されたことを特徴とする請求項１〜請求項３何れか記載の車両の後方確認支援装置。
【請求項５】
前記撮像手段は、車両の後部座席を含む後方画像を撮像できるように、車室内の後部座席よりも前方に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４何れか記載の車両の後方確認支援装置。
【請求項１】
車両の後方画像を撮像するための撮像手段と、
車両運転者が表示画像を確認可能な位置に配置された表示手段と、
前記撮像手段にて撮像された撮像画像に基づき、運転者が後方確認するための表示画像を生成して、該表示画像を前記表示手段に表示する表示制御手段と、
を備えた車両の後方確認支援装置であって、
前記表示手段は、運転者が車室内のリアビューミラーを見た際に車室内の障害物が映り込むリアビューミラーの障害物領域に、表示画像を投影可能な位置に配置され、
前記表示制御手段は、前記撮像画像に基づき、前記リアビューミラーの障害物領域に前記障害物を透過した後方画像を投影するための表示画像を生成して、前記表示手段に表示することを特徴とする車両の後方確認支援装置。
【請求項２】
前記表示制御手段が前記表示手段に表示する表示画像の画像領域の変更指令を外部操作によって入力するための操作手段と、
前記表示制御手段で生成される表示画像の画像領域を、前記操作手段からの変更指令に従い変更する第１画像領域変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の車両の後方確認支援装置。
【請求項３】
車両運転者の目の位置を検出し、該検出した目の位置に基づき車両運転者が前記リアビューミラーを見た際に、該リアビューミラーの障害物領域に投影する表示画像の画像領域を、前記障害物を透過した後方画像となるように設定する画像領域設定手段と、
該画像領域設定手段にて設定された画像領域の後方画像が前記リアビューミラーに投影されるように、前記表示制御手段が前記表示手段に表示する表示画像の画像領域を変更する第２画像領域変更手段と、
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の後方確認支援装置。
【請求項４】
前記障害物は、車両の後部座席に着座した乗員に対して画像情報を提供するために、車室内の後部座席よりも前方の天井部分に設置された後席用表示装置であり、
前記表示手段は、該後席用表示装置の車両前方側の面に配置されたことを特徴とする請求項１〜請求項３何れか記載の車両の後方確認支援装置。
【請求項５】
前記撮像手段は、車両の後部座席を含む後方画像を撮像できるように、車室内の後部座席よりも前方に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４何れか記載の車両の後方確認支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００４−３３０８７３（Ｐ２００４−３３０８７３Ａ）
【公開日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００３−１２９２５０（Ｐ２００３−１２９２５０）
【出願日】平成１５年５月７日（２００３．５．７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年５月７日（２００３．５．７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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