車両後方視認装置
【課題】本発明は、ドライバがルームミラーの向きを変更した場合に、その変更に応じて映像表示装置に表示する映像を変更し、ミラーの死角となる領域で、かつ、見落としやすい領域を効果的にドライバに映像表示することのできる車両後方視認装置を提供する。
【解決手段】自車両後方の撮像映像を取得する映像取得手段１１と、ルームミラーの角度情報を取得するミラー角度取得手段１２と、ミラー角度取得手段１２が取得した角度情報に応じて、映像取得手段が取得した映像を変換する映像変換手段１３と、ルームミラーに配置された表示手段１５に映像変換手段１３が生成した変換映像を出力する映像出力手段１４とを備え、映像変換手段１３は、映像取得手段１１が取得した映像から、ルームミラーの角度設定に応じてドライバの死角となる領域の死角映像に変換することを特徴とする。
【解決手段】自車両後方の撮像映像を取得する映像取得手段１１と、ルームミラーの角度情報を取得するミラー角度取得手段１２と、ミラー角度取得手段１２が取得した角度情報に応じて、映像取得手段が取得した映像を変換する映像変換手段１３と、ルームミラーに配置された表示手段１５に映像変換手段１３が生成した変換映像を出力する映像出力手段１４とを備え、映像変換手段１３は、映像取得手段１１が取得した映像から、ルームミラーの角度設定に応じてドライバの死角となる領域の死角映像に変換することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載リアカメラによって車両後方をモニタリングし、駐車時や出庫時に運転席から死角となる領域の映像を提示してドライバを支援する車両後方視認装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、車両の後方を撮影する撮影装置と、車室内にて車両の後方を確認するために、前席の前方の上部のルームミラーの取付け位置に配置された映像表示装置とを備えるとともに、撮影装置によって撮影された映像を、運転席側より見たルームミラーの反射映像と同様な疑似画像に変換する画像変換手段と、疑似画像を映像表示装置に表示する表示制御手段とを備えた車両後方視認装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記の従来技術では、画像変換手段によってドライバが通常のルームミラーを見ているように、視点のずれの少ない又は全くない画像で車両後方を確認することができるので、違和感が少ないという効果がある。また、撮影装置は、例えば車体の後部等の視界が良い場所に取り付けることができるので、従来のルームミラーの様に、後席やピラーなどによって視界が妨げられることがないという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１００１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一般的に車に取り付けられるルームミラーは前方の視界を妨げないようにその大きさが制限されるため、上記のようにルームミラー内に配置される映像表示装置では十分な表示サイズを確保することができない。そのため、車両後方の広い死角領域を表示したとしても解像度が不足してドライバが状況を正しく認識することが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、従来のこのような問題を解決するためになされたもので、ドライバがルームミラーの向きを変更した場合に、表示装置の解像度が低くてもドライバが車両後方の状況を認識しやすい車両後方視認装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両後方視認装置は、自車両後方の撮像映像を取得する映像取得手段と、ルームミラーの角度情報を取得するミラー角度取得手段と、前記ミラー角度取得手段が取得した角度情報に応じて、前記映像取得手段が取得した映像を変換する映像変換手段と、前記ルームミラーに配置された映像表示装置に前記映像変換手段が生成した変換映像を出力する映像出力手段とを備え、前記映像変換手段は、前記映像取得手段が取得した映像から、前記ルームミラーの角度設定に応じてドライバの死角となる領域の死角映像に変換することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両後方視認装置によれば、ドライバがルームミラーの向きを変更した場合に、表示装置の解像度が低くてもドライバが車両後方の状況を認識しやすい車両後方視認装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の車両後方視認装置の構成を示すブロック図
【図２】同図１の要部であるミラー角度取得手段が取得する角度情報をイメージで説明する図
【図３】ルームミラーがピッチ方向に動かされた場合に生じる死角領域についてイメージで説明する図
【図４】ルームミラーがピッチ方向に動かされた場合に同図１の要部である映像変換手段が行う撮像映像の変換処理についてイメージで説明する図
【図５】同図４の場合よりもルームミラーの回転角度が大きい場合に映像変換手段が行う撮像映像の変換処理についてイメージで説明する図
【図６】ルームミラーがヨー方向に動かされた場合に生じる死角領域についてイメージで説明する図
【図７】ルームミラーがヨー方向に動かされた場合に同図１の要部である映像変換手段が行う撮像映像の変換処理についてイメージで説明する図
【図８】ルームミラーが初期位置にあるときのルームミラーの視野の境界をイメージで説明する図
【図９】同図８のルームミラーとドライバの周辺の拡大図
【図１０】ルームミラーがヨー方向に動かされたときのルームミラーの視野の境界をイメージで説明する図
【図１１】図１０のルームミラーの視野の境界の算出方法を説明する図
【図１２】ルームミラーが初期位置にあるときの映像の切り出し領域をイメージで説明する図
【図１３】ルームミラーがヨー方向に動かされたときの映像の切り出し領域をイメージで説明する図
【図１４】撮像映像からの切り出し領域をイメージで説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の車両後方視認装置について、図面を用いて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の車両後方視認装置の構成を示すブロック図である。
【００１２】
図１に示すように、車両後方視認装置は、撮像手段１０と、映像取得手段１１と、ミラー角度取得手段１２と、映像変換手段１３と、映像出力手段１４と、表示手段１５とを備える。
【００１３】
撮像手段１０は、車体後端部に設置されたリアカメラで構成され、自車両後方を撮像する。
【００１４】
映像取得手段１１は、ＣＰＵとメモリで構成され、撮像手段１０に接続される。映像取得手段１１は、撮像手段１０が撮像した自車両の後方映像を取得して、内部で処理できる形式にしてデータを保持する。
【００１５】
ミラー角度取得手段１２は、角度センサで構成され、車室内のルームミラーの少なくとも２軸方向（ピッチ方向、ヨー方向）の角度情報を取得する。この角度情報について図２を用いて説明する。図２は、ミラー角度取得手段１２が取得する角度情報をイメージで説明する図である。図２に示すように、ルームミラー２０は、取り付け軸部分２０Ａと筐体部分２０Ｂとから構成されている。ピッチ方向の回転２１によって、筐体部分２０Ｂを通るＸ軸周りの角度が示される。なお、図２の回転２１は、矢印方向（ルームミラー２０を下向きに動かす方向）が正方向に設定されている。ヨー方向の回転２２によって、取り付
け軸部分２０Ａを通るＺ軸周りの角度が示される。なお、図２の回転２２は、矢印方向（ルームミラー２０を左向きに動かす方向）が正方向に設定されている。ミラー角度取得手段１２は、ルームミラー２０のピッチ方向の回転角度とヨー方向の回転角度に関する情報を取得する。
【００１６】
映像変換手段１３は、映像取得手段１１およびミラー角度取得手段１２と接続する。映像変換手段１３は、ＣＰＵで構成され、ミラー角度取得手段１２から取得したルームミラーの角度情報に応じて、映像取得手段１１から取得した自車両後方の撮像映像を変換処理する。具体的には、映像変換手段１３は、自車両後方の領域のうちルームミラーに映らずに死角となる領域にフォーカスした映像を作成する。映像出力手段１４は、バッファメモリで構成され、映像変換手段１３と接続する。映像出力手段１４は、映像変換手段１３が変換処理した映像を表示手段１５に出力する。表示手段１５は、ルームミラーのミラー面に設けられたディスプレイで構成され、映像出力手段１４から取得した映像を表示する。
【００１７】
次に、以上のように構成された車両後方視認装置の映像変換手段１３による映像処理について詳細に説明する。
【００１８】
まず、ドライバによってルームミラーがピッチ方向に動かされた場合に、映像変換手段１３がどのような変換を行うかについて説明する。
【００１９】
図３は、ルームミラーがピッチ方向に動かされた場合に生じる死角領域についてイメージで説明する図である。なお、以下で説明する「自車両近傍」、「自車両遠方」は、いずれも自車両「外部」についての自車両近傍、自車両遠方を意味する。
【００２０】
図３に示すように、ルームミラー３０の表示面は、鏡で構成されて反射により周囲の像を写すミラー領域３１と、映像出力手段１４によって出力された映像を表示する映像表示領域３２とから構成される。ルームミラー３０がピッチ正方向（ルームミラー３０が下向き）に動かされた場合、ミラー領域３１内に映る自車両後方の外部の像は、ルームミラー３０が動かされる前に比べて自車両近傍の領域を映したものとなる。そのため、ドライバは、ルームミラー３０を動かす前に比べて、自車両近傍についてミラー領域３１を介して視認することができるが、自車両遠方については死角領域が発生して視認することが難しくなる。例えば、ルームミラー３０が動かされる前には、ミラー領域３１Ａにおいて点線領域３３Ａ内の物体を全て視認することができる。しかし、ルームミラー３０がピッチ正方向に動かされた場合、ミラー領域３１Ｂにおいて点線領域３３Ｂ内の物体は一部欠損しており、この物体を全て視認することができない。同様に、ルームミラー３０がピッチ負方向に動かされた場合、自車両遠方についてミラー領域３１を介して視認することができるが、自車両近傍については死角領域が発生して視認することが難しくなる。
【００２１】
そこで、次に、ルームミラー３０がピッチ方向に動かされた場合に、映像変換手段１３が映像表示領域３２に映す映像を作成する処理について説明する。図４は、ルームミラーがピッチ方向に動かされた場合に映像変換手段が行う撮像映像の変換処理についてイメージで説明する図である。
【００２２】
図４に示すように、ルームミラー３０がピッチ正方向（ルームミラー３０が下向き）に動かされた場合に、映像変換手段１３は、映像取得手段１１から取得した映像３２Ａから自車両遠方の領域３４Ａの映像を切り出す。映像変換手段１３は、この切り出された領域３４Ａの映像を拡大した映像３５Ａを映像出力手段１４に出力する。そして、映像表示領域３２には、映像出力手段１４から出力された映像３５Ａが表示される。これによりドライバは自車両近傍についてはミラー領域３１によって確認し、死角領域が発生する自車両遠方については映像表示領域３２によって確認することができる。
【００２３】
一方、図４に示すように、ルームミラー３０がピッチ負方向（ルームミラー３０が上向き）に動かされた場合に、映像変換手段１３は、映像取得手段１１から取得した映像３２Ｂから自車両近傍の領域３４Ｂの映像を切り出す。映像変換手段１３は、この切り出された領域３４Ｂの映像を拡大した映像３５Ｂを映像出力手段１４に出力する。そして、映像表示領域３２には、映像出力手段１４から出力された映像３５Ｂが表示される。これによりドライバは自車両遠方についてはミラー領域３１によって確認し、死角領域が発生する自車両近傍については映像表示領域３２によって確認することができる。
【００２４】
また、映像変換手段１３は、映像取得手段１１から取得した映像から切り出す映像の範囲をルームミラー３０のピッチ角度に応じて変更する。映像変換手段１３は、ルームミラー３０の正方向の角度が大きくなるほど（ルームミラー３０が下向きに動かされるほど）、映像取得手段１１から取得した映像のうち、より遠方の領域に相当する映像を切り出す。
【００２５】
このようなルームミラー３０の回転角度に応じた切り出しについて、図５を用いて説明する。図５は、図４の場合よりもルームミラーの回転角度が大きい場合に映像変換手段が行う撮像映像の変換処理についてイメージで説明する図である。
【００２６】
図５に示すように、ルームミラー３０が図４に示される場合よりもピッチ正方向（ルームミラー３０が下向き）に動かされた場合に、映像変換手段１３は、映像取得手段１１から取得した映像３２Ｃから図４に示される自車両遠方の領域３４Ａよりもさらに遠方の領域３４Ｃの映像を切り出す。映像変換手段１３は、この切り出された領域３４Ｃの映像を拡大した映像３５Ｃを映像出力手段１４に出力する。そして、映像表示領域３２には、映像出力手段１４から出力された映像３５Ｃが表示される。これによりドライバは自車両近傍についてはミラー領域３１によって確認し、死角領域が発生する自車両遠方については映像表示領域３２によって図４に示される場合よりも拡大された状態で確認することができる。
【００２７】
同様に、図５に示すように、ルームミラー３０が図４に示される場合よりもピッチ負方向（ルームミラー３０が上向き）に映像変換手段１３は、映像取得手段１１から取得した映像３２Ｄから図４に示される自車両近傍の領域３４Ｂよりもさらに近傍の領域３４Ｄの映像を切り出す。映像変換手段１３は、この切り出された領域３４Ｄの映像を拡大した映像３５Ｄを映像出力手段１４に出力する。そして、映像表示領域３２には、映像出力手段１４から出力された映像３５Ｄが表示される。これによりドライバは自車両遠方についてはミラー領域３１によって確認し、死角領域が発生する自車両近傍については映像表示領域３２によって図４に示される場合よりも拡大された状態で確認することができる。
【００２８】
次に、ドライバによってルームミラーがヨー方向に動かされた場合に、映像変換手段１３がどのような変換を行うかについて説明する。図６は、ルームミラーがヨー方向に動かされた場合に生じる死角領域についてイメージで説明する図である。
【００２９】
図６に示すように、ルームミラー３０がヨー正方向（ルームミラー３０が右向き）に動かされた場合、ミラー領域３１内に映る自車両後方の外部の像は、ルームミラー３０が動かされる前に比べて自車両右後方の領域を映したものとなる。そのため、ドライバは、ルームミラー３０を動かす前に比べて、自車両右後方についてはミラー領域３１を介して視認することができるが、自車両左後方については死角領域が発生して視認することが難しくなる。例えば、ルームミラー３０が動かされる前には、ミラー領域３１Ｃにおいて点線領域３３Ｃ内の物体を視認することができる。しかし、ルームミラー３０がヨー正方向に動かされた場合、ミラー領域３１Ｄにおいて点線領域３３Ｄ内の物体の左方が一部欠損し
ており、この物体の左右端部を全て視認することができない。同様に、ルームミラー３０がヨー負方向に動かされた場合、自車両左方向についてミラー領域３１を介して視認することができるが、自車両右方向については死角領域が発生して視認することが難しくなる。
【００３０】
そこで、次に、ルームミラー３０がヨー方向に動かされた場合に、映像変換手段１３が映像表示領域３２に映す映像を作成する処理について説明する。図７は、ルームミラーがヨー方向に動かされた場合に映像変換手段が行う撮像映像の変換処理についてイメージで説明する図である。
【００３１】
図７に示すように、ルームミラー３０がヨー正方向（ルームミラー３０が右向き）に動かされた場合に、映像変換手段１３は、映像取得手段１１から取得した映像３２Ｅから自車両左後方の領域３４Ｅの映像を切り出す。映像変換手段１３は、この切り出された領域３４Ｅの映像を拡大した映像３５Ｅを映像出力手段１４に出力する。そして、映像表示領域３２には、映像出力手段１４から出力された映像３５Ｅが表示される。これによりドライバは自車両右後方についてはミラー領域３１によって確認し、死角領域が発生する自車両左後方については映像表示領域３２によって確認することができる。
【００３２】
一方、図７に示すように、ルームミラー３０がヨー負方向（ルームミラー３０が左向き）に動かされた場合に、映像変換手段１３は、映像取得手段１１から取得した映像３２Ｆから自車両右後方の領域３４Ｆの映像を切り出す。映像変換手段１３は、この切り出された領域３４Ｆの映像を拡大した映像３５Ｆを映像出力手段１４に出力する。そして、映像表示領域３２には、映像出力手段１４から出力された映像３５Ｆが表示される。これによりドライバは自車両左後方についてはミラー領域３１によって確認し、死角領域が発生する自車両右後方については映像表示領域３２によって確認することができる。
【００３３】
なお、映像変換手段１３は、ピッチ角のときと同様に、ヨー方向の回転角度が正方向に大きくなるにつれて、映像３４Ｅよりさらに領域を自車両左後方の部分に限定して切り出し、この切り出した映像を拡大して映像出力手段１４に出力する。同様に、映像変換手段１３は、ヨー方向の回転角度が負方向に大きくなるにつれて、映像３４Ｆよりさらに領域を自車両右後方の部分に限定して切り出し、この切り出した映像を拡大して映像出力手段１４に出力する。
【００３４】
このような本発明の車両後方視認装置によれば、ドライバがルームミラー３０の向きを変更した場合に、ミラー角度取得手段１２がその角度情報を検出する。そして、映像変換手段１３が、ミラー角度取得手段１２が検出した角度情報に基づいて、映像取得手段１１が取得した撮像映像をドライバにとって必要な情報となるように処理・変換する。具体的には、映像変換手段１３は、映像取得手段１１が取得した撮像映像から、ルームミラー３０の向きの変更によってミラー領域３１に映る領域外の死角となる領域の映像を切り出して映像表示領域３２に拡大表示する。したがって、解像度の低いルームミラー３０内の映像表示領域３２であっても、ルームミラー３０の位置によらずドライバにとって常に自車両後方の死角領域の情報を提示することができる。
【００３５】
また、死角領域が大きくなるにつれて、全ての死角領域を含んだ映像が解像度の低いルームミラー３０内の映像表示領域３２に映されると、ドライバは視認し難くなる。そこで、ミラー角度取得手段１２が取得した角度情報に応じて、映像変換手段１３は変換映像の拡大率を変更する。これによって、ミラー角度取得手段１２が取得した角度情報の絶対値が大きくなるに伴い死角領域の範囲が大きくなっても、映像変換手段１３は死角領域のうち特に主要な部分と解される領域に絞って拡大するのでドライバにとって見やすい映像に変換することができる。
【００３６】
なお、本実施形態では説明を簡単にするため、車両後方視認装置の構成には、撮像手段１０であるリアカメラ、ミラー角度取得手段１２である角度センサ、表示手段１５であるディスプレイを含めたが、これらを構成に含めなくてもよい。すなわち、１つのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）内に映像取得手段１１、映像変換手段１３、映像出力手段１４を設けて、このＥＣＵを車両後方視認装置としてもよい。この場合、このＥＣＵが、外部のミラー角度取得手段１２から取得したルームミラーの角度情報に基づいて、外部の撮像手段１０から取得した自車両後方の撮像映像を変換処理し、この変換処理した映像を外部の表示手段１５に出力する。
【００３７】
なお、本実施形態では、ミラー角度取得手段１２は角度センサで構成されたが、より具体的な別な構成であってもよい。例えば、ミラー角度取得手段１２は、加速度センサと、ジャイロセンサで構成されてもよい。ミラー角度取得手段１２は、傾斜センサやカーナビゲーションシステムにおける自車位置測位において一般的な公知の技術により、加速度センサを用いて鉛直方向の重力加速度を測定してピッチ方向の回転角度を算出し、ジャイロセンサを用いて検出したヨー方向の旋回角速度成分を積分して回転角度を算出することができる。
【００３８】
また、ミラー角度取得手段１２は、図２に示されるルームミラー２０の取り付け軸部分２０Ａと、筐体部分２０Ｂと、取り付け軸部分２０Ａに設けた図示しない歯車等の機構構造で構成されてもよい。この場合、ミラー角度取得手段１２は、この機構構造による変位情報からピッチ方向、ヨー方向それぞれの回転角度を算出する。
【００３９】
いずれにせよ、ミラー角度取得手段１２は、ルームミラーに接続されてこのルームミラーのピッチ方向、ヨー方向の２軸の回転角度に関するセンサ出力や変位信号を取得して、映像変換手段１３に角度情報を出力できればよい。
【００４０】
次に、映像変換手段１３が切り出す領域の算出手法について詳細に説明する。
【００４１】
図８は、ルームミラーが初期位置にあるときのルームミラーの視野の境界をイメージで説明する図である。図９は、図８のルームミラーとドライバの周辺の拡大図である。図１０は、ルームミラーがヨー方向に動かされたときのルームミラーの視野の境界をイメージで説明する図である。図１１は、図１０のルームミラーの視野の境界の算出方法を説明する図である。
【００４２】
図８〜図１１では、ルームミラーの回転軸の位置が原点を意味する。また、車幅方向の左から右へ向かう方向がＸ軸、車長方向の後ろから前へ向かう方向がＹ軸に設定されている。
【００４３】
図８に示すように、車両１１１に搭載されたルームミラー１１３ａの鏡面がＹ軸負方向に正対しているとき、ルームミラー１１３ａが初期位置にあると設定されている。ルームミラー１１３ａの中心、すなわちＸＹ平面の回動軸がＸＹ平面の原点に設定されている。ルームミラー１１３ａは２Ｍｘのミラー幅を有する。ルームミラー１１３ａのドライバ側端点ＡのＸＹ座標は（Ｍｘ、０）で示される。ドライバの着座位置Ｄ（Ｄｘ、Ｄｙ）は固定値として設定されている。自車両１１１は、ルームミラー１１３ａから車体後端までの車長Ｗ１を有する。自車両１１１は、車体後方に撮像手段１０を備える。このとき、ルームミラー１１３ａの視野範囲１１６ａの境界Ｆ１は、車体後端上に位置する。
【００４４】
図８、図９に示すように、ルームミラー１１３ａのドライバ側端点Ａとドライバの着座位置ＤとによるＹ軸周りの角度θは、この境界Ｆ１のＹ軸周りの角度と等しい。境界Ｆ１
のＸＹ座標は（Ｆｘ１、Ｆｙ１）で示される。このときＦｘ１＝Ｍｘ−Ｗｔａｎθ、Ｆｙ１＝−Ｗ１で示される。ここで、ｔａｎθ＝（Ｄｘ−Ｍｘ）／｜Ｄｙ｜で示される。これにより、Ｆｘ１＝Ｍｘ−Ｗ（Ｄｘ−Ｍｘ）／｜Ｄｙ｜で示される。映像変換手段１３は、このＦｘ１の算出結果を用いて、映像取得手段１１から取得した映像を切り出す。例えば、映像変換手段１３は、自車両後方のうちルームミラー１１３ａの視野範囲１１６ａ外の映像を切り出す。具体的には、映像変換手段１３は、算出したＦｘ１を通って伸びる視野範囲１１６ａの境界線からＸ軸正方向（図８では右方向）の領域の映像を切り出す。
【００４５】
なお、切り出す領域には、視野範囲１１６ａ内であって、境界Ｆ１を通る視野範囲１１６ａの境界線に沿った部分を多少含んでもよい。これによって、境界Ｆ１を通る視野範囲１１６ａの境界線沿いの領域で表示映像中の死角を無くすことができる。この点は、以下の説明でも同様なので詳細な説明を省略する。
【００４６】
図１０に示すように、図８の初期位置からヨー角方向に角度αだけルームミラー１１３ｂが回動された状態が示されている。ルームミラー１１３ｂが所定角度回転されると、途中で映像の切り出し領域が切り替わる。すなわち、映像変換手段１３は、ルームミラー１１３ｂが所定角度回転されるまでは映像の右側の領域から所定領域を切り出し、所定角度回転すると映像の左側の領域から所定領域を切り出す。図１０では、ルームミラー１１３ｂがすでにこの所定角度以上回転している。このとき、図８、図９と同様に、ルームミラー１１３ｂの視野範囲１１６ｂの境界Ｆ２は、車体後端上に位置する。境界Ｆ２のＸＹ座標は（Ｆｘ２、Ｆｙ２）で示される。
【００４７】
図１１を用いて、図１０の境界Ｆ２の算出について説明する。図１１では、ルームミラー１１３ｂが角度α回動された場合が示されている。そして、ルームミラー１１３ｂの助手席側の点ＢからＹ軸正方向に下ろした垂線とＸ軸との交点Ｃが示されている。この交点ＣのＸＹ座標は（−Ｍｘｃｏｓα，−Ｍｘｓｉｎα）で示される。境界Ｆ２のＦｘ２＝−Ｍｘｃｏｓα−Ｗ２ｔａｎφ、Ｆｙ２＝−Ｗ１＝−Ｗ２−Ｍｘｓｉｎαで示される。また、図１１に示されるように、点Ｂ周りの角度の関係は、α＋γ＋φ＝π／２−αで示される。換言すると、φ＝π／２−２α−γで示される。このときｔａｎφ＝１／ｔａｎ（２α＋γ）で示される。また、点ＢとドライバＤとの関係から、ｔａｎγ＝（−Ｍｘｓｉｎα−Ｄｙ）／（Ｄｘ＋Ｍｘｃｏｓα）で示される。ｃｏｓαとｔａｎγが求められるので、Ｆｘ２の座標が求められる。
【００４８】
映像変換手段１３は、このＦｘ２の算出結果を用いて、映像取得手段１１から取得した映像を切り出す。例えば、映像変換手段１３は、自車両後方のうちルームミラー１１３ｂの視野範囲１１６ｂ外の映像を切り出す。具体的には、映像変換手段１３は、算出したＦｘ２を通って伸びる視野範囲１１６ｂの境界線からＸ軸負方向（図１１では左方向）の領域の映像を切り出す。このように、ルームミラー１１３ｂの角度設定に応じてドライバの死角となる領域である視野範囲１１６ｂの死角映像が切り出される。
【００４９】
なお、図８〜図１１ではルームミラーをヨー方向に回動させる場合について説明したが、ピッチ方向に回動させる場合についても同様に算出されるため、詳細な説明を省略する。
【００５０】
次に、映像変換手段１３による映像の切り出し方法について、詳細に説明する。図１２は、ルームミラーが初期位置にあるときの映像の切り出し領域をイメージで説明する図である。図１３は、ルームミラーがヨー方向に動かされたときの映像の切り出し領域をイメージで説明する図である。図１４は、撮像映像からの切り出し領域をイメージで説明する図である。
【００５１】
図１２に示すように、ルームミラー１１３ａが初期位置にあるとき、カメラ視野１１７のうち表示境界１１８ａ、１２０ａで挟まれた映像切り出し領域１２１ａが切り出される。表示境界１１８ａは、車体側面から距離Ｌ１だけＸ軸方向に離れている。表示境界１２０ａは、ルームミラー境界１１４ａから所定のマージン１１９ａだけ、ルームミラー境界１１４ａと１１５ａとで挟まれた視野範囲１１６ａ内に位置するよう設定されている。映像切り出し領域１２１ａには、映像中心点１２３ａと映像中心線１２２ａが設定されている。映像中心点１２３ａからＸ軸方向に伸ばした線分が表示境界１１８ａ、１２０ａと交わる交点の距離はそれぞれｄ１で表される。
【００５２】
図１３に示すように、ルームミラー１１３ｂが所定角度αだけ回動した状態にあるとき、カメラ視野１１７のうち表示境界１１８ｂ、１２０ｂで挟まれた映像切り出し領域１２１ｂが切り出される。表示境界１１８ｂは、車体側面から距離Ｌ２だけＸ軸負方向に離れている。図１２では映像切り出し領域１２１ａは視野範囲１１６ａの右側（Ｘ軸正方向側）に示されている。一方、図１３では映像切り出し領域１２１ｂは視野範囲１１６ｂの左側（Ｘ軸負方向側）に示されている。映像切り出し領域１２１ｂには、映像中心点１２３ｂと映像中心線１２２ｂが設定されている。映像中心点１２３ｂからＸ軸方向に伸ばした線分が表示境界１１８ｂ、１２０ｂと交わる交点の距離はそれぞれｄ２で表される。
【００５３】
図１４に示すように、表示映像には、ミラー境界１３１が示されている。表示境界１３２、映像中心点１３３は、実際には表示されないが、切り出し領域の決定の際に用いられる。図１４に示すように、映像中心点１３３の位置は、映像中心点１３３から表示境界１３２までの距離と、映像中心点１３３からミラー境界１３１までの距離とが等しくなる位置に設定される。映像切り出し領域１３４〜１３６は、点線枠で示される。この点線枠は、映像中心点１３３が切り出し中心となるように構成されている。また、この点線枠の大きさは、映像中心点１３３と表示境界１３２との距離に応じて定められる。すなわち、点線枠の横方向の長さは、映像中心点１３３と表示境界１３２とを結ぶ画面横軸に平行な線分の距離の２倍で表される。映像変換手段１３は、点線枠のアスペクト比を所定の固定値に設定している。したがって、映像変換手段１３は、点線枠の横方向の長さを算出し、この算出値に基づいて点線枠の大きさを決定する。
【００５４】
映像中心点１３３と、映像切り出し領域１３４〜１３６とから示されるように、自車両に近い領域ほど切り出される領域は大きくなっている。この切り出される領域の大きさは、例えば自車両からの距離に反比例となるように設定されてもよい。一方、映像切り出し領域１３４〜１３６内の映像は、元の映像サイズになるように拡大される。したがって、映像切り出し領域１３４〜１３６の領域の大きさが小さいほど拡大率は大きくなる。
【００５５】
以上のように、本発明の車両後方視認装置によれば、ドライバがルームミラー１１３ａの向きを変更した場合に、ルームミラー１１３ｂの回動角度に応じて、新たにドライバの死角となった領域を含む視野範囲１１６ｂ外の映像が切り出されるとともに、その切り出し領域の映像が拡大表示される。このため、ルームミラー上に画面サイズが小さく解像度が低い表示装置が設けられても、ドライバが車両後方の状況を死角無しに容易に認識することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の車両後方視認装置は、ドライバがルームミラーの向きを変更した場合に、解像度の低いルームミラーに自車両後方の映像をドライバに提示することのできる車両後方視認装置として有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 撮像手段
１１ 映像取得手段
１２ ミラー角度取得手段
１３ 映像変換手段
１４ 映像出力手段
１５ 表示手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載リアカメラによって車両後方をモニタリングし、駐車時や出庫時に運転席から死角となる領域の映像を提示してドライバを支援する車両後方視認装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、車両の後方を撮影する撮影装置と、車室内にて車両の後方を確認するために、前席の前方の上部のルームミラーの取付け位置に配置された映像表示装置とを備えるとともに、撮影装置によって撮影された映像を、運転席側より見たルームミラーの反射映像と同様な疑似画像に変換する画像変換手段と、疑似画像を映像表示装置に表示する表示制御手段とを備えた車両後方視認装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記の従来技術では、画像変換手段によってドライバが通常のルームミラーを見ているように、視点のずれの少ない又は全くない画像で車両後方を確認することができるので、違和感が少ないという効果がある。また、撮影装置は、例えば車体の後部等の視界が良い場所に取り付けることができるので、従来のルームミラーの様に、後席やピラーなどによって視界が妨げられることがないという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１００１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、一般的に車に取り付けられるルームミラーは前方の視界を妨げないようにその大きさが制限されるため、上記のようにルームミラー内に配置される映像表示装置では十分な表示サイズを確保することができない。そのため、車両後方の広い死角領域を表示したとしても解像度が不足してドライバが状況を正しく認識することが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、従来のこのような問題を解決するためになされたもので、ドライバがルームミラーの向きを変更した場合に、表示装置の解像度が低くてもドライバが車両後方の状況を認識しやすい車両後方視認装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両後方視認装置は、自車両後方の撮像映像を取得する映像取得手段と、ルームミラーの角度情報を取得するミラー角度取得手段と、前記ミラー角度取得手段が取得した角度情報に応じて、前記映像取得手段が取得した映像を変換する映像変換手段と、前記ルームミラーに配置された映像表示装置に前記映像変換手段が生成した変換映像を出力する映像出力手段とを備え、前記映像変換手段は、前記映像取得手段が取得した映像から、前記ルームミラーの角度設定に応じてドライバの死角となる領域の死角映像に変換することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両後方視認装置によれば、ドライバがルームミラーの向きを変更した場合に、表示装置の解像度が低くてもドライバが車両後方の状況を認識しやすい車両後方視認装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の車両後方視認装置の構成を示すブロック図
【図２】同図１の要部であるミラー角度取得手段が取得する角度情報をイメージで説明する図
【図３】ルームミラーがピッチ方向に動かされた場合に生じる死角領域についてイメージで説明する図
【図４】ルームミラーがピッチ方向に動かされた場合に同図１の要部である映像変換手段が行う撮像映像の変換処理についてイメージで説明する図
【図５】同図４の場合よりもルームミラーの回転角度が大きい場合に映像変換手段が行う撮像映像の変換処理についてイメージで説明する図
【図６】ルームミラーがヨー方向に動かされた場合に生じる死角領域についてイメージで説明する図
【図７】ルームミラーがヨー方向に動かされた場合に同図１の要部である映像変換手段が行う撮像映像の変換処理についてイメージで説明する図
【図８】ルームミラーが初期位置にあるときのルームミラーの視野の境界をイメージで説明する図
【図９】同図８のルームミラーとドライバの周辺の拡大図
【図１０】ルームミラーがヨー方向に動かされたときのルームミラーの視野の境界をイメージで説明する図
【図１１】図１０のルームミラーの視野の境界の算出方法を説明する図
【図１２】ルームミラーが初期位置にあるときの映像の切り出し領域をイメージで説明する図
【図１３】ルームミラーがヨー方向に動かされたときの映像の切り出し領域をイメージで説明する図
【図１４】撮像映像からの切り出し領域をイメージで説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の車両後方視認装置について、図面を用いて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の車両後方視認装置の構成を示すブロック図である。
【００１２】
図１に示すように、車両後方視認装置は、撮像手段１０と、映像取得手段１１と、ミラー角度取得手段１２と、映像変換手段１３と、映像出力手段１４と、表示手段１５とを備える。
【００１３】
撮像手段１０は、車体後端部に設置されたリアカメラで構成され、自車両後方を撮像する。
【００１４】
映像取得手段１１は、ＣＰＵとメモリで構成され、撮像手段１０に接続される。映像取得手段１１は、撮像手段１０が撮像した自車両の後方映像を取得して、内部で処理できる形式にしてデータを保持する。
【００１５】
ミラー角度取得手段１２は、角度センサで構成され、車室内のルームミラーの少なくとも２軸方向（ピッチ方向、ヨー方向）の角度情報を取得する。この角度情報について図２を用いて説明する。図２は、ミラー角度取得手段１２が取得する角度情報をイメージで説明する図である。図２に示すように、ルームミラー２０は、取り付け軸部分２０Ａと筐体部分２０Ｂとから構成されている。ピッチ方向の回転２１によって、筐体部分２０Ｂを通るＸ軸周りの角度が示される。なお、図２の回転２１は、矢印方向（ルームミラー２０を下向きに動かす方向）が正方向に設定されている。ヨー方向の回転２２によって、取り付
け軸部分２０Ａを通るＺ軸周りの角度が示される。なお、図２の回転２２は、矢印方向（ルームミラー２０を左向きに動かす方向）が正方向に設定されている。ミラー角度取得手段１２は、ルームミラー２０のピッチ方向の回転角度とヨー方向の回転角度に関する情報を取得する。
【００１６】
映像変換手段１３は、映像取得手段１１およびミラー角度取得手段１２と接続する。映像変換手段１３は、ＣＰＵで構成され、ミラー角度取得手段１２から取得したルームミラーの角度情報に応じて、映像取得手段１１から取得した自車両後方の撮像映像を変換処理する。具体的には、映像変換手段１３は、自車両後方の領域のうちルームミラーに映らずに死角となる領域にフォーカスした映像を作成する。映像出力手段１４は、バッファメモリで構成され、映像変換手段１３と接続する。映像出力手段１４は、映像変換手段１３が変換処理した映像を表示手段１５に出力する。表示手段１５は、ルームミラーのミラー面に設けられたディスプレイで構成され、映像出力手段１４から取得した映像を表示する。
【００１７】
次に、以上のように構成された車両後方視認装置の映像変換手段１３による映像処理について詳細に説明する。
【００１８】
まず、ドライバによってルームミラーがピッチ方向に動かされた場合に、映像変換手段１３がどのような変換を行うかについて説明する。
【００１９】
図３は、ルームミラーがピッチ方向に動かされた場合に生じる死角領域についてイメージで説明する図である。なお、以下で説明する「自車両近傍」、「自車両遠方」は、いずれも自車両「外部」についての自車両近傍、自車両遠方を意味する。
【００２０】
図３に示すように、ルームミラー３０の表示面は、鏡で構成されて反射により周囲の像を写すミラー領域３１と、映像出力手段１４によって出力された映像を表示する映像表示領域３２とから構成される。ルームミラー３０がピッチ正方向（ルームミラー３０が下向き）に動かされた場合、ミラー領域３１内に映る自車両後方の外部の像は、ルームミラー３０が動かされる前に比べて自車両近傍の領域を映したものとなる。そのため、ドライバは、ルームミラー３０を動かす前に比べて、自車両近傍についてミラー領域３１を介して視認することができるが、自車両遠方については死角領域が発生して視認することが難しくなる。例えば、ルームミラー３０が動かされる前には、ミラー領域３１Ａにおいて点線領域３３Ａ内の物体を全て視認することができる。しかし、ルームミラー３０がピッチ正方向に動かされた場合、ミラー領域３１Ｂにおいて点線領域３３Ｂ内の物体は一部欠損しており、この物体を全て視認することができない。同様に、ルームミラー３０がピッチ負方向に動かされた場合、自車両遠方についてミラー領域３１を介して視認することができるが、自車両近傍については死角領域が発生して視認することが難しくなる。
【００２１】
そこで、次に、ルームミラー３０がピッチ方向に動かされた場合に、映像変換手段１３が映像表示領域３２に映す映像を作成する処理について説明する。図４は、ルームミラーがピッチ方向に動かされた場合に映像変換手段が行う撮像映像の変換処理についてイメージで説明する図である。
【００２２】
図４に示すように、ルームミラー３０がピッチ正方向（ルームミラー３０が下向き）に動かされた場合に、映像変換手段１３は、映像取得手段１１から取得した映像３２Ａから自車両遠方の領域３４Ａの映像を切り出す。映像変換手段１３は、この切り出された領域３４Ａの映像を拡大した映像３５Ａを映像出力手段１４に出力する。そして、映像表示領域３２には、映像出力手段１４から出力された映像３５Ａが表示される。これによりドライバは自車両近傍についてはミラー領域３１によって確認し、死角領域が発生する自車両遠方については映像表示領域３２によって確認することができる。
【００２３】
一方、図４に示すように、ルームミラー３０がピッチ負方向（ルームミラー３０が上向き）に動かされた場合に、映像変換手段１３は、映像取得手段１１から取得した映像３２Ｂから自車両近傍の領域３４Ｂの映像を切り出す。映像変換手段１３は、この切り出された領域３４Ｂの映像を拡大した映像３５Ｂを映像出力手段１４に出力する。そして、映像表示領域３２には、映像出力手段１４から出力された映像３５Ｂが表示される。これによりドライバは自車両遠方についてはミラー領域３１によって確認し、死角領域が発生する自車両近傍については映像表示領域３２によって確認することができる。
【００２４】
また、映像変換手段１３は、映像取得手段１１から取得した映像から切り出す映像の範囲をルームミラー３０のピッチ角度に応じて変更する。映像変換手段１３は、ルームミラー３０の正方向の角度が大きくなるほど（ルームミラー３０が下向きに動かされるほど）、映像取得手段１１から取得した映像のうち、より遠方の領域に相当する映像を切り出す。
【００２５】
このようなルームミラー３０の回転角度に応じた切り出しについて、図５を用いて説明する。図５は、図４の場合よりもルームミラーの回転角度が大きい場合に映像変換手段が行う撮像映像の変換処理についてイメージで説明する図である。
【００２６】
図５に示すように、ルームミラー３０が図４に示される場合よりもピッチ正方向（ルームミラー３０が下向き）に動かされた場合に、映像変換手段１３は、映像取得手段１１から取得した映像３２Ｃから図４に示される自車両遠方の領域３４Ａよりもさらに遠方の領域３４Ｃの映像を切り出す。映像変換手段１３は、この切り出された領域３４Ｃの映像を拡大した映像３５Ｃを映像出力手段１４に出力する。そして、映像表示領域３２には、映像出力手段１４から出力された映像３５Ｃが表示される。これによりドライバは自車両近傍についてはミラー領域３１によって確認し、死角領域が発生する自車両遠方については映像表示領域３２によって図４に示される場合よりも拡大された状態で確認することができる。
【００２７】
同様に、図５に示すように、ルームミラー３０が図４に示される場合よりもピッチ負方向（ルームミラー３０が上向き）に映像変換手段１３は、映像取得手段１１から取得した映像３２Ｄから図４に示される自車両近傍の領域３４Ｂよりもさらに近傍の領域３４Ｄの映像を切り出す。映像変換手段１３は、この切り出された領域３４Ｄの映像を拡大した映像３５Ｄを映像出力手段１４に出力する。そして、映像表示領域３２には、映像出力手段１４から出力された映像３５Ｄが表示される。これによりドライバは自車両遠方についてはミラー領域３１によって確認し、死角領域が発生する自車両近傍については映像表示領域３２によって図４に示される場合よりも拡大された状態で確認することができる。
【００２８】
次に、ドライバによってルームミラーがヨー方向に動かされた場合に、映像変換手段１３がどのような変換を行うかについて説明する。図６は、ルームミラーがヨー方向に動かされた場合に生じる死角領域についてイメージで説明する図である。
【００２９】
図６に示すように、ルームミラー３０がヨー正方向（ルームミラー３０が右向き）に動かされた場合、ミラー領域３１内に映る自車両後方の外部の像は、ルームミラー３０が動かされる前に比べて自車両右後方の領域を映したものとなる。そのため、ドライバは、ルームミラー３０を動かす前に比べて、自車両右後方についてはミラー領域３１を介して視認することができるが、自車両左後方については死角領域が発生して視認することが難しくなる。例えば、ルームミラー３０が動かされる前には、ミラー領域３１Ｃにおいて点線領域３３Ｃ内の物体を視認することができる。しかし、ルームミラー３０がヨー正方向に動かされた場合、ミラー領域３１Ｄにおいて点線領域３３Ｄ内の物体の左方が一部欠損し
ており、この物体の左右端部を全て視認することができない。同様に、ルームミラー３０がヨー負方向に動かされた場合、自車両左方向についてミラー領域３１を介して視認することができるが、自車両右方向については死角領域が発生して視認することが難しくなる。
【００３０】
そこで、次に、ルームミラー３０がヨー方向に動かされた場合に、映像変換手段１３が映像表示領域３２に映す映像を作成する処理について説明する。図７は、ルームミラーがヨー方向に動かされた場合に映像変換手段が行う撮像映像の変換処理についてイメージで説明する図である。
【００３１】
図７に示すように、ルームミラー３０がヨー正方向（ルームミラー３０が右向き）に動かされた場合に、映像変換手段１３は、映像取得手段１１から取得した映像３２Ｅから自車両左後方の領域３４Ｅの映像を切り出す。映像変換手段１３は、この切り出された領域３４Ｅの映像を拡大した映像３５Ｅを映像出力手段１４に出力する。そして、映像表示領域３２には、映像出力手段１４から出力された映像３５Ｅが表示される。これによりドライバは自車両右後方についてはミラー領域３１によって確認し、死角領域が発生する自車両左後方については映像表示領域３２によって確認することができる。
【００３２】
一方、図７に示すように、ルームミラー３０がヨー負方向（ルームミラー３０が左向き）に動かされた場合に、映像変換手段１３は、映像取得手段１１から取得した映像３２Ｆから自車両右後方の領域３４Ｆの映像を切り出す。映像変換手段１３は、この切り出された領域３４Ｆの映像を拡大した映像３５Ｆを映像出力手段１４に出力する。そして、映像表示領域３２には、映像出力手段１４から出力された映像３５Ｆが表示される。これによりドライバは自車両左後方についてはミラー領域３１によって確認し、死角領域が発生する自車両右後方については映像表示領域３２によって確認することができる。
【００３３】
なお、映像変換手段１３は、ピッチ角のときと同様に、ヨー方向の回転角度が正方向に大きくなるにつれて、映像３４Ｅよりさらに領域を自車両左後方の部分に限定して切り出し、この切り出した映像を拡大して映像出力手段１４に出力する。同様に、映像変換手段１３は、ヨー方向の回転角度が負方向に大きくなるにつれて、映像３４Ｆよりさらに領域を自車両右後方の部分に限定して切り出し、この切り出した映像を拡大して映像出力手段１４に出力する。
【００３４】
このような本発明の車両後方視認装置によれば、ドライバがルームミラー３０の向きを変更した場合に、ミラー角度取得手段１２がその角度情報を検出する。そして、映像変換手段１３が、ミラー角度取得手段１２が検出した角度情報に基づいて、映像取得手段１１が取得した撮像映像をドライバにとって必要な情報となるように処理・変換する。具体的には、映像変換手段１３は、映像取得手段１１が取得した撮像映像から、ルームミラー３０の向きの変更によってミラー領域３１に映る領域外の死角となる領域の映像を切り出して映像表示領域３２に拡大表示する。したがって、解像度の低いルームミラー３０内の映像表示領域３２であっても、ルームミラー３０の位置によらずドライバにとって常に自車両後方の死角領域の情報を提示することができる。
【００３５】
また、死角領域が大きくなるにつれて、全ての死角領域を含んだ映像が解像度の低いルームミラー３０内の映像表示領域３２に映されると、ドライバは視認し難くなる。そこで、ミラー角度取得手段１２が取得した角度情報に応じて、映像変換手段１３は変換映像の拡大率を変更する。これによって、ミラー角度取得手段１２が取得した角度情報の絶対値が大きくなるに伴い死角領域の範囲が大きくなっても、映像変換手段１３は死角領域のうち特に主要な部分と解される領域に絞って拡大するのでドライバにとって見やすい映像に変換することができる。
【００３６】
なお、本実施形態では説明を簡単にするため、車両後方視認装置の構成には、撮像手段１０であるリアカメラ、ミラー角度取得手段１２である角度センサ、表示手段１５であるディスプレイを含めたが、これらを構成に含めなくてもよい。すなわち、１つのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）内に映像取得手段１１、映像変換手段１３、映像出力手段１４を設けて、このＥＣＵを車両後方視認装置としてもよい。この場合、このＥＣＵが、外部のミラー角度取得手段１２から取得したルームミラーの角度情報に基づいて、外部の撮像手段１０から取得した自車両後方の撮像映像を変換処理し、この変換処理した映像を外部の表示手段１５に出力する。
【００３７】
なお、本実施形態では、ミラー角度取得手段１２は角度センサで構成されたが、より具体的な別な構成であってもよい。例えば、ミラー角度取得手段１２は、加速度センサと、ジャイロセンサで構成されてもよい。ミラー角度取得手段１２は、傾斜センサやカーナビゲーションシステムにおける自車位置測位において一般的な公知の技術により、加速度センサを用いて鉛直方向の重力加速度を測定してピッチ方向の回転角度を算出し、ジャイロセンサを用いて検出したヨー方向の旋回角速度成分を積分して回転角度を算出することができる。
【００３８】
また、ミラー角度取得手段１２は、図２に示されるルームミラー２０の取り付け軸部分２０Ａと、筐体部分２０Ｂと、取り付け軸部分２０Ａに設けた図示しない歯車等の機構構造で構成されてもよい。この場合、ミラー角度取得手段１２は、この機構構造による変位情報からピッチ方向、ヨー方向それぞれの回転角度を算出する。
【００３９】
いずれにせよ、ミラー角度取得手段１２は、ルームミラーに接続されてこのルームミラーのピッチ方向、ヨー方向の２軸の回転角度に関するセンサ出力や変位信号を取得して、映像変換手段１３に角度情報を出力できればよい。
【００４０】
次に、映像変換手段１３が切り出す領域の算出手法について詳細に説明する。
【００４１】
図８は、ルームミラーが初期位置にあるときのルームミラーの視野の境界をイメージで説明する図である。図９は、図８のルームミラーとドライバの周辺の拡大図である。図１０は、ルームミラーがヨー方向に動かされたときのルームミラーの視野の境界をイメージで説明する図である。図１１は、図１０のルームミラーの視野の境界の算出方法を説明する図である。
【００４２】
図８〜図１１では、ルームミラーの回転軸の位置が原点を意味する。また、車幅方向の左から右へ向かう方向がＸ軸、車長方向の後ろから前へ向かう方向がＹ軸に設定されている。
【００４３】
図８に示すように、車両１１１に搭載されたルームミラー１１３ａの鏡面がＹ軸負方向に正対しているとき、ルームミラー１１３ａが初期位置にあると設定されている。ルームミラー１１３ａの中心、すなわちＸＹ平面の回動軸がＸＹ平面の原点に設定されている。ルームミラー１１３ａは２Ｍｘのミラー幅を有する。ルームミラー１１３ａのドライバ側端点ＡのＸＹ座標は（Ｍｘ、０）で示される。ドライバの着座位置Ｄ（Ｄｘ、Ｄｙ）は固定値として設定されている。自車両１１１は、ルームミラー１１３ａから車体後端までの車長Ｗ１を有する。自車両１１１は、車体後方に撮像手段１０を備える。このとき、ルームミラー１１３ａの視野範囲１１６ａの境界Ｆ１は、車体後端上に位置する。
【００４４】
図８、図９に示すように、ルームミラー１１３ａのドライバ側端点Ａとドライバの着座位置ＤとによるＹ軸周りの角度θは、この境界Ｆ１のＹ軸周りの角度と等しい。境界Ｆ１
のＸＹ座標は（Ｆｘ１、Ｆｙ１）で示される。このときＦｘ１＝Ｍｘ−Ｗｔａｎθ、Ｆｙ１＝−Ｗ１で示される。ここで、ｔａｎθ＝（Ｄｘ−Ｍｘ）／｜Ｄｙ｜で示される。これにより、Ｆｘ１＝Ｍｘ−Ｗ（Ｄｘ−Ｍｘ）／｜Ｄｙ｜で示される。映像変換手段１３は、このＦｘ１の算出結果を用いて、映像取得手段１１から取得した映像を切り出す。例えば、映像変換手段１３は、自車両後方のうちルームミラー１１３ａの視野範囲１１６ａ外の映像を切り出す。具体的には、映像変換手段１３は、算出したＦｘ１を通って伸びる視野範囲１１６ａの境界線からＸ軸正方向（図８では右方向）の領域の映像を切り出す。
【００４５】
なお、切り出す領域には、視野範囲１１６ａ内であって、境界Ｆ１を通る視野範囲１１６ａの境界線に沿った部分を多少含んでもよい。これによって、境界Ｆ１を通る視野範囲１１６ａの境界線沿いの領域で表示映像中の死角を無くすことができる。この点は、以下の説明でも同様なので詳細な説明を省略する。
【００４６】
図１０に示すように、図８の初期位置からヨー角方向に角度αだけルームミラー１１３ｂが回動された状態が示されている。ルームミラー１１３ｂが所定角度回転されると、途中で映像の切り出し領域が切り替わる。すなわち、映像変換手段１３は、ルームミラー１１３ｂが所定角度回転されるまでは映像の右側の領域から所定領域を切り出し、所定角度回転すると映像の左側の領域から所定領域を切り出す。図１０では、ルームミラー１１３ｂがすでにこの所定角度以上回転している。このとき、図８、図９と同様に、ルームミラー１１３ｂの視野範囲１１６ｂの境界Ｆ２は、車体後端上に位置する。境界Ｆ２のＸＹ座標は（Ｆｘ２、Ｆｙ２）で示される。
【００４７】
図１１を用いて、図１０の境界Ｆ２の算出について説明する。図１１では、ルームミラー１１３ｂが角度α回動された場合が示されている。そして、ルームミラー１１３ｂの助手席側の点ＢからＹ軸正方向に下ろした垂線とＸ軸との交点Ｃが示されている。この交点ＣのＸＹ座標は（−Ｍｘｃｏｓα，−Ｍｘｓｉｎα）で示される。境界Ｆ２のＦｘ２＝−Ｍｘｃｏｓα−Ｗ２ｔａｎφ、Ｆｙ２＝−Ｗ１＝−Ｗ２−Ｍｘｓｉｎαで示される。また、図１１に示されるように、点Ｂ周りの角度の関係は、α＋γ＋φ＝π／２−αで示される。換言すると、φ＝π／２−２α−γで示される。このときｔａｎφ＝１／ｔａｎ（２α＋γ）で示される。また、点ＢとドライバＤとの関係から、ｔａｎγ＝（−Ｍｘｓｉｎα−Ｄｙ）／（Ｄｘ＋Ｍｘｃｏｓα）で示される。ｃｏｓαとｔａｎγが求められるので、Ｆｘ２の座標が求められる。
【００４８】
映像変換手段１３は、このＦｘ２の算出結果を用いて、映像取得手段１１から取得した映像を切り出す。例えば、映像変換手段１３は、自車両後方のうちルームミラー１１３ｂの視野範囲１１６ｂ外の映像を切り出す。具体的には、映像変換手段１３は、算出したＦｘ２を通って伸びる視野範囲１１６ｂの境界線からＸ軸負方向（図１１では左方向）の領域の映像を切り出す。このように、ルームミラー１１３ｂの角度設定に応じてドライバの死角となる領域である視野範囲１１６ｂの死角映像が切り出される。
【００４９】
なお、図８〜図１１ではルームミラーをヨー方向に回動させる場合について説明したが、ピッチ方向に回動させる場合についても同様に算出されるため、詳細な説明を省略する。
【００５０】
次に、映像変換手段１３による映像の切り出し方法について、詳細に説明する。図１２は、ルームミラーが初期位置にあるときの映像の切り出し領域をイメージで説明する図である。図１３は、ルームミラーがヨー方向に動かされたときの映像の切り出し領域をイメージで説明する図である。図１４は、撮像映像からの切り出し領域をイメージで説明する図である。
【００５１】
図１２に示すように、ルームミラー１１３ａが初期位置にあるとき、カメラ視野１１７のうち表示境界１１８ａ、１２０ａで挟まれた映像切り出し領域１２１ａが切り出される。表示境界１１８ａは、車体側面から距離Ｌ１だけＸ軸方向に離れている。表示境界１２０ａは、ルームミラー境界１１４ａから所定のマージン１１９ａだけ、ルームミラー境界１１４ａと１１５ａとで挟まれた視野範囲１１６ａ内に位置するよう設定されている。映像切り出し領域１２１ａには、映像中心点１２３ａと映像中心線１２２ａが設定されている。映像中心点１２３ａからＸ軸方向に伸ばした線分が表示境界１１８ａ、１２０ａと交わる交点の距離はそれぞれｄ１で表される。
【００５２】
図１３に示すように、ルームミラー１１３ｂが所定角度αだけ回動した状態にあるとき、カメラ視野１１７のうち表示境界１１８ｂ、１２０ｂで挟まれた映像切り出し領域１２１ｂが切り出される。表示境界１１８ｂは、車体側面から距離Ｌ２だけＸ軸負方向に離れている。図１２では映像切り出し領域１２１ａは視野範囲１１６ａの右側（Ｘ軸正方向側）に示されている。一方、図１３では映像切り出し領域１２１ｂは視野範囲１１６ｂの左側（Ｘ軸負方向側）に示されている。映像切り出し領域１２１ｂには、映像中心点１２３ｂと映像中心線１２２ｂが設定されている。映像中心点１２３ｂからＸ軸方向に伸ばした線分が表示境界１１８ｂ、１２０ｂと交わる交点の距離はそれぞれｄ２で表される。
【００５３】
図１４に示すように、表示映像には、ミラー境界１３１が示されている。表示境界１３２、映像中心点１３３は、実際には表示されないが、切り出し領域の決定の際に用いられる。図１４に示すように、映像中心点１３３の位置は、映像中心点１３３から表示境界１３２までの距離と、映像中心点１３３からミラー境界１３１までの距離とが等しくなる位置に設定される。映像切り出し領域１３４〜１３６は、点線枠で示される。この点線枠は、映像中心点１３３が切り出し中心となるように構成されている。また、この点線枠の大きさは、映像中心点１３３と表示境界１３２との距離に応じて定められる。すなわち、点線枠の横方向の長さは、映像中心点１３３と表示境界１３２とを結ぶ画面横軸に平行な線分の距離の２倍で表される。映像変換手段１３は、点線枠のアスペクト比を所定の固定値に設定している。したがって、映像変換手段１３は、点線枠の横方向の長さを算出し、この算出値に基づいて点線枠の大きさを決定する。
【００５４】
映像中心点１３３と、映像切り出し領域１３４〜１３６とから示されるように、自車両に近い領域ほど切り出される領域は大きくなっている。この切り出される領域の大きさは、例えば自車両からの距離に反比例となるように設定されてもよい。一方、映像切り出し領域１３４〜１３６内の映像は、元の映像サイズになるように拡大される。したがって、映像切り出し領域１３４〜１３６の領域の大きさが小さいほど拡大率は大きくなる。
【００５５】
以上のように、本発明の車両後方視認装置によれば、ドライバがルームミラー１１３ａの向きを変更した場合に、ルームミラー１１３ｂの回動角度に応じて、新たにドライバの死角となった領域を含む視野範囲１１６ｂ外の映像が切り出されるとともに、その切り出し領域の映像が拡大表示される。このため、ルームミラー上に画面サイズが小さく解像度が低い表示装置が設けられても、ドライバが車両後方の状況を死角無しに容易に認識することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の車両後方視認装置は、ドライバがルームミラーの向きを変更した場合に、解像度の低いルームミラーに自車両後方の映像をドライバに提示することのできる車両後方視認装置として有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 撮像手段
１１ 映像取得手段
１２ ミラー角度取得手段
１３ 映像変換手段
１４ 映像出力手段
１５ 表示手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両後方の撮像映像を取得する映像取得手段と、
ルームミラーの角度情報を取得するミラー角度取得手段と、
前記ミラー角度取得手段が取得した角度情報に応じて、前記映像取得手段が取得した映像を変換する映像変換手段と、
前記ルームミラーに配置された表示手段に前記映像変換手段が生成した変換映像を出力する映像出力手段とを備え、
前記映像変換手段は、前記映像取得手段が取得した映像から、前記ルームミラーの角度設定に応じてドライバの死角となる領域の死角映像に変換することを特徴とする車両後方視認装置。
【請求項２】
自車両後方を撮像し前記映像取得手段に撮像映像を出力する撮像手段と、
前記映像出力手段が出力した変換映像を表示する表示手段とをさらに備えた請求項１に記載の車両後方視認装置。
【請求項３】
前記映像変換手段は、前記ミラー角度取得手段が取得した角度情報に応じて変換映像の拡大率を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両後方視認装置。
【請求項１】
自車両後方の撮像映像を取得する映像取得手段と、
ルームミラーの角度情報を取得するミラー角度取得手段と、
前記ミラー角度取得手段が取得した角度情報に応じて、前記映像取得手段が取得した映像を変換する映像変換手段と、
前記ルームミラーに配置された表示手段に前記映像変換手段が生成した変換映像を出力する映像出力手段とを備え、
前記映像変換手段は、前記映像取得手段が取得した映像から、前記ルームミラーの角度設定に応じてドライバの死角となる領域の死角映像に変換することを特徴とする車両後方視認装置。
【請求項２】
自車両後方を撮像し前記映像取得手段に撮像映像を出力する撮像手段と、
前記映像出力手段が出力した変換映像を表示する表示手段とをさらに備えた請求項１に記載の車両後方視認装置。
【請求項３】
前記映像変換手段は、前記ミラー角度取得手段が取得した角度情報に応じて変換映像の拡大率を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両後方視認装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−１９５６３４（Ｐ２０１２−１９５６３４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５６１２６（Ｐ２０１１−５６１２６）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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