JP5262515B2 - 車両用表示装置および表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用表示装置および表示方法に関する。

従来より、周囲の走行環境をドライバが容易に認識することができるように、周囲映像（例えば、後方映像）を表示する手法が知られている。例えば、特許文献１には、自車と自車周辺を表した画像表示を行う手法が開示されている。かかる手法によれば、自車の外観を表す模擬画像、および、投影画像として自車を路面に垂直に投影した領域の輪郭線と自車の車輪とを表す輪郭画像を用意し、両画像を合成して自車表示画像が生成される。生成した自車表示画像が俯瞰画像上に配置されることにより、表示画像が生成される。この場合、周囲センサが検出している物体の自車までの距離が小さいほど、模擬画像の透明度を上げて投影画像が明瞭に表れるように、両画像の合成特性が制御される。
特開２００７−１５８４２６号公報

ところで、特許文献１に開示された手法によれば、走行環境に拘わらず、投影画像および自車表示画像の表示比率は一定のままとなる。ドライバは表示画像に映し出された後続車両を参照し、車間距離を判断するが、走行シーンに応じて平均的な車間距離が異なるため、車間距離の判断を誤ってしまうという問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、走行シーンに拘わらず、適切に車間距離を判断することができる映像表示を行うことである。

かかる課題を解決するために、本発明は、車両の周囲を撮影した周囲映像を処理対象として、走行シーンに基づいて、周囲映像に関する視点位置の調整が行われる。また、調整された周囲映像の視点位置に応じて、自車両を示すシンボルの表示形態が決定される。調整が行われた周囲映像に、決定された表示形態でシンボルを重畳させた提示映像が表示される。

本発明によれば、ドライバが自車両を示すシンボルと後続車両との距離を相対的に捉えることができるので、後続車両との車間距離を走行シーンによらずに適切に判断することができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる車両用表示装置を概略的に示す構成図である。車両用表示装置は、車両の周囲映像（本実施形態では、車両後方の映像）を表示する装置である。本実施形態において、車両用表示装置は、撮影部１と、操作部２と、表示部３と、情報検出部４と、コントロールユニット１０とを主体に構成されている。撮影部１と、操作部２と、表示部３と、情報検出部４とはコントロールユニット１０に接続されている。

撮影部（撮影手段）１は、イメージセンサ（例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサ等）を内蔵するカメラで構成される。撮影部１は、図２に示すように、カメラ中心ＣＣが水平ラインよりも若干下向きとなるような格好で、車両の後方、例えば、ルーフの後端部に設置されている。後方映像として広範な映像を撮影するために、撮影部１には、広角カメラが用いられる。撮影部１は、車両の周囲、具体的には、車両後方の領域を撮影して、後方映像（周囲映像）をコントロールユニット１０に出力する。

操作部２は、インストルメントパネル、若しくは、ステアリングハンドルに設置されている。操作部２としては、スイッチ類を備える操作パネルやリモコン、タッチパネルなどを用いることができる。操作部２は、乗員に操作されることによって、後方映像の表示開始および表示終了の切り替えを指示する信号をコントロールユニット１０に出力する。

表示部３は、車室内のインストルメントパネルに設置されており、コントロールユニット１０からの出力により、後方映像を表示する。表示部３としては、液晶パネルやＣＲＴなど周知の表示装置を利用することができる。表示部３は、例えば、ナビゲーション情報の表示に使用している表示装置などを流用することも可能である。

情報検出部４は、各種情報を検出する機能を担っており、本実施形態では、環境情報と、車両情報とを検出する。環境情報は、走行速度に影響する車両周囲の走行環境に関する情報であり、自車両が走行している道路の種別や、周囲を走行する車両（他車両）の速度などがこれに該当する。自車両が走行している道路の種別は、図示しないナビゲーション装置から得ることができる。また、他車両の速度は、赤外線センサなどを車両周囲に取り付けておいたり、後方映像をベースに画像処理から演算してもよい。一方、車両情報は、自車両の走行状態に関する情報であり、走行速度がこれに該当する。情報検出部４によって検出された情報は、コントロールユニット１０によって読み込まれる。

コントロールユニット１０としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。このコントロールユニット１０は、撮影部１からの信号と、操作部２からの信号と、情報検出部４からの信号とを入力として、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従い、各種の処理を行い、後方映像（具体的には、後述する提示映像）を表示部３に出力する。コントロールユニット１０は、これを機能的に捉えた場合、制御部１１と、映像調整部１２と、車両シンボル保存部１３と、表示形態決定部１４と、映像合成部１５と、走行シーン判断部１６とで構成される。

制御部１１は、映像調整部１２、表示形態決定部１４、映像合成部１５および走行シーン判断部１６を制御する。具体的には、制御部１１は、走行シーン判断部１６の判断結果に基づいて、映像調整部１２、表示形態決定部１４および映像合成部１５の動作状態を制御する。

映像調整部（調整手段）１２は、撮影部１から出力される後方映像、すなわち、後方映像（動画）を構成する１フレーム相当の撮影画像を処理対象として、以下の処理を行う。具体的には、映像調整部１２は、走行シーン判断部１６の判断結果、具体的には、当該判断結果を受けた制御部１１からの走行シーンの指示に基づいて、後方映像に関する視点位置の調整を行う。映像調整部１２によって行われる後方映像の視点位置の調整は、後方映像において切り出し対象となる映像範囲（以下「切出範囲」という）の位置を調整すること、切出範囲として切り出された後方映像の伸縮率を調整することを含む。なお、映像調整部１２によって行われる処理の詳細については後述する。映像調整部１２によって調整された後方映像（以下「調整映像」という）は、映像合成部１５に出力される。

車両シンボル保存部１３は、自車両に対応するシンボル（以下「車両シンボル」という）を保存している。この車両シンボルは、後方映像に重畳的に表示することにより、自車両の位置を表すためのシンボルである。車両シンボルとしては、自車両を鉛直上方から撮影した画像を用いることができる。

表示形態決定部（決定手段）１４は、走行シーン判断部１６の判断結果、具体的には、当該判断結果を受けた制御部１１からの走行シーンの指示に基づいて、車両シンボルの表示形態を決定する。具体的には、表示形態決定部１４は、映像調整部１２によって調整が行われた周囲映像（調整映像）に関する仮想的な視点位置を特定し、この特定された視点位置から俯瞰される自車両の形態と対応させて、車両シンボルの大きさ、位置および形状を決定する。なお、表示形態決定部１４によって行われる処理の詳細については後述する。表示形態決定部１４によって決定された表示形態は、映像合成部１５に出力される。

映像合成部（合成手段）１５は、映像調整部１２によって調整が行われた映像に、表示形態決定部１４によって決定された表示形態で表示シンボルを重畳させる。これにより、提示映像が作成される。作成された提示映像は、表示部３に対して出力され、提示映像が表示部３に表示される。

走行シーン判断部（判断手段）１６は、情報検出部４によって検出される環境情報または車両情報に基づいて、走行シーンを特定する。走行シーン判断部１６によって判断される走行シーンは、予め設定された基準速度よりも車両の走行速度が速い速度環境である高速シーン（第１のシーン）、または、車両の走行速度が当該基準速度以下の速度環境である低速シーン（第２のシーン）である。高速シーンは、例えば、時速６０ｋｍ／ｈ以上の速度で走行するようなシーンであり、低速シーンは、例えば、時速６０ｋｍ／ｈよりも小さな速度で走行するようなシーンである。例えば、走行シーン判断部１６は、車両情報である自車両の速度に基づいて、走行シーンを判断する。

なお、走行シーン判断部１６は、環境情報である道路の種別、または、他車両の速度に基づいて、走行シーンを判断してもよい。例えば、道路種別が高速道路である場合には、走行シーンを高速シーンと判断し、道路種別が非高速道路（市街地道路）である場合には、走行シーンを低速シーンと判断するといった如くである。走行シーン判断部１６による判断結果は、制御部１１に出力される。これにより、現在の走行シーンに対応する信号が、制御部１１から映像調整部１２、表示形態決定部１４および映像合成部１５に出力される。

図３は、本発明の第１の実施形態にかかる表示方法の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば、乗員の操作に応じて操作部２から出力される後方映像の表示開始を指示する信号をトリガーとして、コントロールユニット１０によって実行される。まず、ステップ１（Ｓ１）において、走行シーン判断部１６は、走行シーンを判断する。

図４は、走行シーンの判断手順を示すフローチャートである。まず、ステップ１０（Ｓ１０）において、走行シーン判断部１６は、平均走行速度を算出する。具体的には、走行シーン判断部１６は、情報検出部４によって検出される自車両の速度を読み込むとともに、この読み込んだ自車両の速度と、従前の処理サイクルにおいて読み込まれた所定回数分の自車両の速度とに基づいて、平均走行速度を算出する。

ステップ１１（Ｓ１１）において、走行シーン判断部１６は、平均走行速度が閾値以上であるか否かを判断する。閾値は高速シーンか低速シーンかを判別するための値であり、最適値が予め決定されている（例えば、時速６０ｋｍ／ｈ）。このステップ１１において肯定判定された場合、ステップ１２（Ｓ１２）に進む。一方、ステップ１１において否定判定された場合、ステップ１３（Ｓ１３）に進む。

ステップ１２において、走行シーン判断部１６は、現在の走行シーンを高速シーンに設定する。一方、ステップ１３において、走行シーン判断部１６は、現在の走行シーンを低速シーンに設定する。

再び図３を参照するに、ステップ２（Ｓ２）において、走行シーン判断部１６は、前回の処理サイクルの実行時に判断された走行シーンと、現在の走行シーンとを比較して、走行シーンが変化したか否かを判断する。このステップ２において肯定判定された場合、ステップ３（Ｓ３）に進む。一方、ステップ２において否定判定された場合、ステップ３の処理をスキップしてステップ４の処理に進む。

ステップ３において、後方映像を表示形態を定義するための表示パラメータが決定される。表示パラメータは、後方映像パラメータと、車両シンボルパラメータとが含まれる。後方映像パラメータは、走行シーンに応じて、後方映像を調整するためのパラメータであり、映像調整部１２によって決定される。これに対して、車両シンボルパラメータは、走行シーンに応じて、車両シンボルの表示形態を決定するためのパラメータであり、表示形態決定部１４によって決定される。

映像調整部１２は、現在の走行シーンに基づいて、後方映像パラメータを決定することにより、後方映像の視点位置を調整する。後方映像パラメータは、後方映像において切り出し対象となる映像範囲（切出範囲）の位置と、切出範囲として切り出された後方映像の伸縮率とを示す。すなわち、映像調整部１２は、後方映像パラメータにしたがって、後方映像に切出範囲の位置を設定し、この切出範囲として切り出された後方映像を伸縮率にしたがって伸縮することにより調整映像を作成する。調整映像は、撮影部１から出力される後方映像とは視点位置を異ならせた仮想的なカメラ（仮想カメラ）によって撮影された俯瞰映像として作成される。

図５は、後方映像パラメータによる映像調整の一例を示す説明図である。同図において、（ａ）は、撮影部１から出力される後方映像を示している。同図（ａ）において破線で示す範囲は切出範囲ＴＡであり、同図（ｂ）は、伸縮率にしたがって切出範囲ＴＡの映像を伸縮した調整映像を示す。同図に示す調整映像を規定する映像パラメータは、走行シーンが低速シーンにおいて用いられる。

本ケースにおいて、切出範囲ＴＡは、撮影部１から出力される後方映像と縦横比が対応し、かつ、後方映像よりも小さなサイズに設定されている。この切出範囲ＴＡは、後方映像において予め設定された位置、具体的には、地平線より上方の領域（空に相当する領域）が、後方映像におけるそれと比較して小さな割合となるような位置に配置される。伸縮率は、この切出範囲ＴＡの映像が、後方映像と対応する映像サイズとなるように設定されている。

このケースでは、切出範囲の後方映像が拡大される方向に調整されるので、調整映像では、切出範囲内の映像が後方映像よりも拡大されて表示される。また、切出範囲ＴＡは、地平線より上方の領域（空に相当する領域）が小さくなるような位置に設定されている。これにより、調整映像では、地平線よりも上方の領域が狭く映し出される。このように、本ケースでは、仮想カメラにより、実際の撮影位置よりも高さ方向（鉛直方向）の位置が高く、かつ、車両よりも前方（進行方向側）に設定された視点位置から撮影された俯瞰映像を得ることができる。

図６は、後方映像パラメータによる映像調整の一例を示す説明図である。同図において、（ａ）は、撮影部１から出力される後方映像を示しており、図５（ａ）の後方映像と同一の映像である。（ｂ）は、伸縮率にしたがって切出範囲ＴＡを伸縮した調整映像を示す。この調整映像は、車両シンボルとともに表示部３に表示される映像に相当する。同図に示す調整映像を規定する映像パラメータは、走行シーンが高速シーンにおいて用いられる。

本ケースにおいて、切出範囲ＴＡは、図５に示すケースと同様に、撮影部１から出力される後方映像と縦横比が対応し、かつ、後方映像よりも小さなサイズに設定されている。この切出範囲ＴＡは、後方映像において予め設定された位置、具体的には、地平線より上方の領域（空に相当する領域）が、後方映像におけるそれと比較して大きな割合となるような位置に配置される。伸縮率は、この切出範囲ＴＡの映像が、後方映像と対応する映像サイズとなるように設定されている。

このケースでは、切出範囲の映像が拡大される方向に調整されるので、調整映像では、切出範囲内の映像が後方映像よりも拡大されて表示される。また、切出範囲ＴＡは、地平線より上方の領域（空に相当する領域）が大きくなるような位置に設定されている。これにより、調整映像では、地平線よりも上方の領域が大きく映し出される。このように、本ケースでは、仮想カメラにより、実際の撮影位置よりも高さ方向（鉛直方向）の位置が高く、かつ、車両よりも前方に設定された視点位置から撮影された俯瞰映像を得ることができる。また、本ケースにおける仮想カメラは、図５に示すケースと比較して、高さ方向の視点位置が低くなるものの、前方のより遠い場所に視点位置が設定された俯瞰映像を得ることができる。

つぎに、表示形態決定部１４は、映像調整部１２によって調整された後方映像（調整映像）に基づいて、車両シンボルパラメータを決定することにより、車両シンボルの表示形態を決定する。車両シンボルパラメータは、上述した調整映像に車両シンボルを重畳する際の、当該車両シンボルの表示形態、すなわち、大きさ、位置および形状を規定するパラメータである。映像調整部１２は、車両シンボルの表示形態を決定するにあたり、制御部１１を通じて、映像調整部１２から調整映像、具体的には、切出範囲の位置および伸縮率を読み込む。

図７は、仮想カメラの位置を示す説明図である。表示形態決定部１４は、調整映像に関する仮想的な視点位置、すなわち、調整映像を撮影することができる仮想カメラの位置を特定する。仮想カメラＣｖは、横方向（車両の幅方向に相当）の位置を車両の中心と対応させるとともに、縦方向（車両の前後方向）と高さ方向とを自車両が映る任意の位置におく。仮想カメラＣｖのカメラ中心ＣＣｖは調整映像の中心に向いているものとし、仮想カメラＣｖは、調整映像の範囲を撮影することができる画角を備えるものとする。また、仮想カメラのレンズモデルは、例えば、Ｆθレンズであると仮定する。これらの情報に基づいて、表示形態決定部１４は、仮想カメラＣｖの位置を決定する。

図８は、車両シンボルの表示形態に関する説明図である。つぎに、表示形態決定部１４は、特定された視点位置から俯瞰される、すなわち、仮想カメラによって撮影される自車両の形態と対応するように、車両シンボルの表示形態を決定する。具体的には、表示形態決定部１４は、同図（ａ）に示すように、実際のカメラＣａで鉛直上方から自車両を撮影した画像（車両シンボル）Ｐｃを読み込む。表示形態決定部１４は、車両シンボルＰｃについて画素Ｐｔの並べ替えを行うことにより、仮想カメラＣｖから撮影した画像となるような視点変換を行う。この視点変換の結果により、自車両の表示形態が決定される。すなわち、車両シンボルＰｃを視点変換を行うための幾何学的な変換パラメータが、車両シンボルパラメータに相当する。

なお、表示形態決定部１４は、視点変換を行わずとも、車両シンボル保存部１３に、自車両を種々の視点より撮影した画像を複数保存しておくことで、仮想カメラＣｖの位置と対応する画像（車両シンボル）を選択する手法を採用してもよい。

再び図２を参照するに、ステップ４（Ｓ４）において、映像合成部１５は、映像調整部１２から出力される調整映像に、表示形態決定部１４から出力される車両シンボルを重畳することにより、提示映像を作成する。調整映像に車両シンボルを重畳させる場合には、仮想カメラのカメラ中心が互いに一致するように、両者の重ね合わせが行われる。そして、映像合成部１５は、作成された提示映像を表示部３に出力することにより、提示映像をモニタに表示させる。ここで、図９は、提示映像の一例を示す説明図であり、（ａ）は、図５（ａ）に示す後方映像をベースとした低速シーンでの提示映像を示し、（ｂ）は、図６（ａ）に示す後方映像をベースとした高速シーンでの提示映像を示す。

ステップ５（Ｓ５）において、制御部１１は、後方映像の表示を終了するか否かを判断する。具体的には、乗員の操作に応じて操作部２から出力される後方映像の表示終了を指示する信号、または、図示しないイグニッションスイッチから出力されるイグニッションオフを指示する信号を取得した場合には、終了指示を取得したと判断する。このステップ５において肯定判定された場合には、本処理を終了する。一方、ステップ５において否定判定された場合には、再度ステップ１の処理に戻る。

このように本実施形態の車両用表示装置において、映像調整部１２は、撮影部１から出力される後方映像を処理対象として、走行シーンに基づいて、後方映像に関する視点位置の調整を行う。また、表示形態決定部１４は、映像調整部１２による周囲映像の調整に応じて、自車両を示す車両シンボルの表示形態を決定する。映像合成部１５は、調整映像に、決定された表示形態で車両シンボルを重畳させることにより、提示映像を作成し、この提示映像が表示部３に表示される。

ここで、ドライバは、表示部３に映し出される提示映像を参照し、以下に示す観点から、後続車両までの距離を判断している。第１の観点は、車両シンボルの後端位置から、後続車両の先端が映る位置までの地面の長さである。なお、提示映像に車両シンボルが映っていない場合には、提示映像の下端付近に自車両の後端があると考える。第２の観点は、表示部３に映し出される後続車両の大きさである。後続車両が小さく映っている場合は、後続車両が遠くにいると判断し、大きく映っている場合は近くにいると判断する。第３の観点は、表示部３に映し出される自車両の大きさに対する後続車両の大きさの比である。自車両の大きさに対する後続車両の大きさの比が小さくなる程、後続車両が遠くにいると判断する。これに対して、自車両の大きさに対する後続車両の大きさの比が大きい程、後続車両が近くにいると判断する。

本実施形態では、後方映像の視点位置を調整し、この調整された後方映像の視点位置に応じて車両シンボルの表示形態を決定することにより、提示映像から、自車両との相対的な比較で後続車両を捉えることができる。そのため、後続車両までの距離の判断を行い易くなる。また、走行シーンに応じて視点位置を変えることができるので、走行シーンに拘わらず、提示映像から視覚的に判断される後続車両までの距離が、実際の車間距離と異なって映し出されてしまうといった問題を抑制することができる。これにより、走行シーンに拘わらず、ドライバが適切に車間距離を判断することができる。

特に本実施形態によれば、映像調整部１２は、走行シーンが高速シーンである場合には、走行シーンが低速シーンである場合と比較して、視点位置が遠くに位置するように周囲映像の調整を行う。一方で、表示形態決定部１４は、映像調整部１２によって調整が行われた後方映像（調整映像）に関する仮想的な視点位置を特定し、この特性された視点位置から俯瞰される自車両の形態と対応させて、車両シンボルの大きさ位置および形状を決定する。図９（ｂ）に示す高速シーンの提示映像では、図９（ａ）に示す低速シーンの提示映像と比較して、仮想カメラの視点が遠い位置に設定されている。そのため、高速シーンでは、車両シンボルが、低速シーンの場合と比較して表示サイズが小さくなる。また、高速シーンでは、空の映し出される領域が大きく設定されているので、仮想カメラのカメラ中心がより水平に近づいた恰好となる。そのため、高速シーンでは、仮想カメラの俯角が弱くなり、表示上の自車両から後続車両までの長さが低速シーンよりも短く映し出される。このような視覚的な効果により、高速シーンでは、低速シーンと比較して、後続車両までの車間距離が近く感じられる表示が行われる。

例えば、高速道路を走行するような高速シーンでは、一般道路を走行する低速シーンと比較して、後続車両までの平均的な車間距離が長い傾向がある。これは、先行車両が急ブレーキをかけた場合であっても、安全に回避することができる程度の車間距離を確保していることが理由の一つとして挙げられる。この場合、走行シーンに拘わらず、視点位置を固定したままの状態では、高速シーンにおいて、提示映像から視覚的に判断される後続車両までの距離が、実際の車間距離よりも遠く感じるように映し出されてしまう。この点、本実施形態では、上述した視覚的な効果により、提示映像から視覚的に判断される後続車両までの距離が、実際の車間距離よりも遠く感じるように映し出されてしまうといった事態を抑制することができる。これにより、走行シーンに拘わらず、ドライバが適切に車間距離を判断することができる。また、ドライバに後続車両の情報を正確に認識することができる。

また、本実施形態によれば、映像調整部１２は、走行シーンに基づいて、切出範囲の位置を調整する。具体的には、映像調整部１２は、走行シーンが高速シーンである場合には、走行シーンが低速シーンである場合と比較して、地平線よりも上方の領域が大きくなるように、切出範囲の位置を調整する。これにより、高速シーンでは、低速シーンの場合と比較して、調整映像の視点位置を遠くに設定することができるので、上記の効果を奏することができる。

なお、本実施形態では、表示形態決定部１４は、自車両を写した画像である車両シンボルを、仮想カメラの視点位置に応じて視点変換することにより、表示形態を決定しているが本発明はこれに限定されない。例えば、車両シンボル保存部１３は、車両を示すシンボルを表す３次元のベクトルデータを保存する。この場合、表示形態決定部１４は、ベクトルデータに基づいて、仮想カメラから俯瞰される自車両の形態と対応するように、車両映像を作成してもよい。

また、走行シーンが変化した場合には、提示画像の表示形態（すなわち、調整映像の視点位置）が大きく変化することにより、ドライバが違和感を憶える可能性もある。そこで、走行シーンが切り替わった場合、一方の走行シーン（例えば、高速シーン）に対応する後方映像の調整から他方の走行シーン（例えば、低速シーン）に対応する後方映像の調整へと、後方映像の調整を段階的に遷移させてもよい。これにより、提示画像の表示形態の変化が小さくなるので、ドライバにとって違和感の少ない表示を行うことができる。

また、本実施形態では、走行シーンに応じて提示画像の表示形態を切り替えているが、操作部２によってドライバが任意に表示形態を切り替えることができるようにしてもよい。さらに、本実施形態では、走行シーンを低速シーンと高速シーンとの二段階に分けているが、さらに多くのシーンに分類してもよい。この場合、映像調整部１２は、走行シーンとして走行速度が速い程、仮想カメラの視点位置を遠方に位置するように後方映像を調整すればよい。

（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態にかかる車両用表示装置およびその表示方法について説明する。本実施形態の特徴の一つは、映像調整部１２による調整映像の作成処理である。車両用表示装置のシステム構成および表示方法は、第１の実施形態のそれと基本的に同一であるため、以下、相違点を中心に説明する。

図１０は、映像調整部１２による映像調整の一例を示す説明図である。同図において、（ａ）は、撮影部１から出力される後方映像を示しており、（ｂ）は、伸縮率にしたがって切出範囲ＴＡを拡大した調整映像を示す。

本ケースにおいて、切出範囲ＴＡは、上述した図５（ａ）に示す切出範囲ＴＡと同様に設定されているが、切出範囲ＴＡの縦方向の幅が下方向に向かって拡大されている。伸縮率は、切出範囲ＴＡの映像が、後方映像と対応する映像サイズとなるように設定されている。本ケースでは、切出範囲ＴＡの縦横比が後方映像のそれと比較して縦方向の比率が大きくなるように設定されているので、伸縮率は、縦方向の拡大率が横方向のそれよりも弱くなるように設定される。

ここで、伸縮率により切出範囲の映像が拡大される方向に調整されるので、調整映像では、切出範囲内の映像が後方映像よりも拡大されて表示される。また、伸縮率により、切出範囲ＴＡの映像は、横方向へと大きく拡大される。これにより、調整映像では、後方映像と比較して、車線を示す白線が横方向へ延びた映像となる。このように、本ケースでは、仮想カメラにより、実際の撮影位置よりも高さ方向（鉛直方向）の位置が低く、かつ、自車両よりも後方（自車両よりも後続車両側）に設定された視点から撮影された俯瞰映像を得ることができる。なお、このケースでは、仮想カメラからの俯瞰映像に自車両が映り込むことがないので、表示形態決定部１４は、車両シンボルを作成しない。そのため、同図（ｂ）に示す調整映像自体が、映像合成部１５によって作成される提示映像となる。

第１の実施形態に示す図９（ａ）の提示映像と、図１０（ｂ）の提示映像とを比較すると、図９（ａ）の提示映像の方が、図１０（ｂ）の提示映像と比較して、仮想カメラの視点が遠い位置に設定されている。このため、両者の映像を比較すると、表示上の後続車両までの距離は、車両シンボルとの相対比較により、図１０（ｂ）の提示映像よりも、図９（ａ）の提示映像の方が短く感じられる。すなわち、基準となる伸縮率で拡大した調整映像と、この基準の伸縮率に対して縦方向の拡大率を横方向のそれよりも小さく設定した伸縮率で拡大した調整映像とを比較した場合には、提示映像において、前者の方が後続車両までの車間距離が近く感じられる表示が行われる。したがって、高速シーンでは、低速シーンである場合と比較して、縦方向の拡大率を横方向の拡大率よりも大きく調整することにより、後続車両までの実際の距離が同じ場合であっても、高速シーンでは、低速シーンに場合と比較して、後続車両までの車間距離が近く感じられる表示を行うことができる。

図１１は、映像調整部１２による映像調整の一例を示す説明図である。同図において、（ａ）は、撮影部１から出力される後方映像を示しており、（ｂ）は、伸縮率にしたがって切出範囲ＴＡを拡大した調整映像を示す。

本ケースにおいて、切出範囲ＴＡは、上述した図５（ａ）に示す切出範囲ＴＡと同様に設定されているが、縦方向の幅が上方向に向かって縮小されている。伸縮率は、切出範囲ＴＡの映像が、後方映像と対応する映像サイズとなるように設定されている。本ケースでは、切出範囲ＴＡの縦横比が後方映像のそれと比較して縦方向の比率が小さくなるように設定されているので、伸縮率は、縦方向の拡大率が横方向のそれよりも強くなるように設定される。

ここで、伸縮率により切出範囲の映像が拡大される方向に調整されるので、調整映像では、切出範囲内の映像が後方映像よりも拡大されて表示される。また、伸縮率により、切出範囲ＴＡの映像は、縦方向へと大きく拡大される。これにより、調整映像では、後方映像と比較して、車線を示す白線が縦方向へ延びた映像となる。このように、本ケースでは、仮想カメラにより、実際の撮影位置よりも高さ方向（鉛直方向）の位置が高く、かつ、自車両よりも前方に設定された視点から撮影された俯瞰映像を得ることができる。

図１２は、図１１（ｂ）に示す調整映像に車両シンボルを重畳した提示映像を示す説明図である。上述した図９（ａ）の提示映像と、図１２の提示映像とを比較すると、図１２の提示映像の方が、図９（ａ）の提示映像と比較して、仮想カメラの視点が遠い位置に設定されている。このため、両者の映像を比較すると、表示上の後続車両までの距離は、車両シンボルとの相対比較により、図９（ａ）の提示映像よりも、図１２の提示映像の方が短く感じられる。すなわち、基準となる伸縮率で拡大した調整映像と、この基準の伸縮率に対して縦方向の拡大率を横方向のそれよりも大きく設定した伸縮率で拡大した調整映像とを比較した場合には、提示映像において、後者の方が後続車両までの車間距離が近く感じられる表示が行われる。したがって、高速シーンでは、低速シーンである場合と比較して、縦方向の拡大率を横方向の拡大率よりも大きく調整することにより、後続車両までの実際の距離が同じ場合であっても、高速シーンでは、低速シーンに場合と比較して、後続車両までの車間距離が近く感じられる表示を行うことができる。

このように本実施形態において、映像調整部１２は、走行シーンに基づいて、映像範囲として切り出された後方映像の伸縮率を調整する。具体的には、映像調整部１２は、走行シーンが高速シーンである場合には、低速シーンである場合と比較して、映像範囲として切り出された後方映像の縦方向の拡大率を横方向の拡大率よりも大きく調整する。

かかる構成によれば、後方映像の伸縮率を調整することができるので、走行シーンが高速シーンである場合には、走行シーンが低速シーンである場合と比較して、視点位置が遠くに位置するように周囲映像の調整を行うことができる。そのため、高速シーンでは、低速シーンに場合と比較して、後続車両までの車間距離が近く感じられる表示を行うことができる。このような視覚的な効果により、提示映像から視覚的に判断される後続車両までの距離が、実際の車間距離よりも遠く感じるように映し出されてしまうといった事態を抑制することができる。これにより、走行シーンに拘わらず、ドライバが適切に車間距離を判断することができる。また、ドライバに後続車両の情報を正確に認識することができる。

（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態にかかる車両用表示装置およびその表示方法について説明する。本実施形態の特徴の一つは、表示形態決定部１４による車両シンボルの表示形態の決定処理である。車両用表示装置のシステム構成および表示方法は、第１の実施形態のそれと基本的に同一であるため、以下、相違点を中心に説明する。

図１３は、映像合成部１５によって作成される提示映像を示す説明図である。第１の実施形態に示すように、映像合成部１５は、映像調整部１２によって作成された調整映像に、表示形態決定部１４によって作成された車両シンボルを重畳することにより、提示映像を作成する。この場合、表示形態決定部１４は、仮想カメラで撮影した際に、撮影映像に映る自車両の形態に基づいて、車両シンボルを作成する。

ドライバは、自車両から後続車両までの距離を判断する場合、表示部３に映し出される自車両の大きさに対する後続車両の大きさの比を考慮する。同図（ａ）から（ｃ）は、同一の調整映像に対して、サイズの異なる車両シンボルを表示しており、具体的には、（ａ）から（ｃ）にかけて、車両シンボルのサイズが小さく表示されている。同図から分かるように、車両シンボルのサイズが大きい程、自車両から後続車両までの距離が近くなるような視覚効果を得ることができる。

このように、本実施形態では、表示形態決定部１４は、高速シーンである場合、仮想カメラの視点から得られる車両シンボルを作成し、これをさらに拡大修正する。これにより、高速シーンでは、低速シーンの場合と比較して、後続車両までの車間距離が近く感じられる表示を行うことができる。このような視覚的な効果により、提示映像から視覚的に判断される後続車両までの距離が、実際の車間距離よりも遠く感じるように映し出されてしまうといった事態を抑制することができる。このため、走行シーンに拘わらず、ドライバが適切に車間距離を判断することができる。また、ドライバに後続車両の情報を正確に認識することができる。

なお、視覚的な効果は相対的な関係であるため、表示形態決定部１４は、低速シーンである場合、仮想カメラの視点から得られる車両シンボルを作成し、これをさらに縮小修正してもよい。

図１４は、映像合成部１５によって作成される提示映像を示す。ドライバは、自車両から後続車両までの距離を判断する場合、表示部３において自車両の後端であると判断する位置から、後続車両の先端が映る位置までの地面の長さを考慮する。同図（ａ）から（ｃ）は、同一の調整映像に対して、表示位置の異なる車両シンボルを表示しており、具体的には、（ａ）から（ｃ）にかけて、車両シンボルの位置が前方向に表示されている。同図から分かるように、車両シンボルが後方に位置する程、自車両から後続車両までの距離が近い視覚効果を得ることができる。

このように、本実施形態では、表示形態決定部１４は、高速シーンである場合、仮想カメラの視点から得られる車両シンボルを作成し、この位置をさらに後方にずらして表示する。これにより、高速シーンでは、低速シーンに場合と比較して、後続車両までの車間距離が近く感じられる表示を行うことができる。このような視覚的な効果により、提示映像から視覚的に判断される後続車両までの距離が、実際の車間距離よりも遠く感じるように映し出されてしまうといった事態を抑制することができる。このため、走行シーンに拘わらず、ドライバが適切に車間距離を判断することができる。また、ドライバに後続車両の情報を正確に認識することができる。

なお、視覚的な効果は相対的な関係であるため、表示形態決定部１４は、低速シーンである場合、仮想カメラの視点から得られる車両シンボルを作成し、これをさらに前方にずらして表示してもよい。

第１の実施形態にかかる車両用表示装置を概略的に示す構成図 撮影部１の撮影範囲を示す説明図 第１の実施形態にかかる表示方法の手順を示すフローチャート 走行シーンの判断手順を示すフローチャート 後方映像パラメータによる映像調整の一例を示す説明図 後方映像パラメータによる映像調整の一例を示す説明図 仮想カメラの位置を示す説明図 車両シンボルの表示形態に関する説明図 提示映像の一例を示す説明図 映像調整部１２による映像調整の一例を示す説明図 映像調整部１２による映像調整の一例を示す説明図 図１１（ｂ）に示す調整映像に車両シンボルを重畳した提示映像を示す説明図 映像合成部１５によって作成される提示映像を示す説明図 映像合成部１５によって作成される提示映像を示す説明図

符号の説明

１…撮影部
２…操作部
３…表示部
４…情報検出部
１０…コントロールユニット
１１…制御部
１２…映像調整部
１３…車両シンボル保存部
１４…表示形態決定部
１５…映像合成部
１６…走行シーン判断部

Claims (14)

1. 車両の周囲映像を表示する車両用表示装置において、
   車両の周囲を撮影して、周囲映像を出力する撮影手段と、
   車両の走行シーンを判断する判断手段と、
   前記撮影手段から出力される周囲映像を処理対象として、前記判断手段によって判断された走行シーンに基づいて、周囲映像に関する視点位置の調整を行う調整手段と、
   前記調整手段によって調整された周囲映像の視点位置に応じて、前記自車両を示すシンボルの表示形態を決定する決定手段と、
   前記調整手段によって調整が行われた周囲映像に、前記決定手段によって決定された表示形態で前記シンボルを重畳させることにより、提示映像を作成する合成手段と、
   前記合成手段によって作成された提示映像を表示する表示手段と、を有し、
   前記調整手段は、前記走行シーンに基づいて、前記周囲映像において切り出し対象となる映像範囲の位置を調整することを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記調整手段は、前記走行シーンが第１のシーンである場合には、前記走行シーンが前記第１のシーンよりも速度環境が遅い第２のシーンである場合と比較して、視点位置が遠くに位置するように周囲映像の調整を行うことを特徴とする請求項１に記載された車両用表示装置。
3. 前記調整手段は、前記走行シーンが第１のシーンである場合には、前記走行シーンが前記第１のシーンよりも速度環境が遅い第２のシーンである場合と比較して、地平線よりも上方の領域が大きくなるように、前記周囲映像において切り出し対象となる映像範囲の位置を調整することを特徴とする請求項１に記載された車両用表示装置。
4. 前記調整手段は、前記走行シーンに基づいて、前記映像範囲として切り出された周囲映像の伸縮率を調整することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載された車両用表示装置。
5. 前記調整手段は、前記走行シーンが第１のシーンである場合には、前記走行シーンが前記第１のシーンよりも速度環境が遅い第２のシーンである場合と比較して、前記映像範囲として切り出された周囲映像の縦方向の拡大率を横方向の拡大率よりも大きく調整することを特徴とする請求項４に記載された車両用表示装置。
6. 前記決定手段は、前記調整手段によって調整が行われた周囲映像に関する仮想的な視点位置を特定し、当該特性された視点位置から俯瞰される自車両の形態と対応させて、前記シンボルの大きさ、位置および形状を決定することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載された車両用表示装置。
7. 前記決定手段は、前記決定されたシンボルの位置、または、前記決定されたシンボルの大きさを、前記走行シーンに基づいてさらに修正することを特徴とする請求項６に記載された車両用表示装置。
8. 前記決定手段は、前記走行シーンが第１のシーンである場合には、前記走行シーンが前記第１のシーンよりも速度環境が遅い第２のシーンである場合と比較して、前記決定されたシンボルの位置を後方にずらす、または、前記決定されたシンボルの大きさを拡大することを特徴とする請求項７に記載された車両用表示装置。
9. 前記調整手段は、前記走行シーンが切り替わった場合、一方の走行シーンに対応する周囲映像の調整から他方の走行シーンに対応する周囲映像の調整へと、周囲映像の調整を段階的に遷移させることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載された車両用表示装置。
10. 前記判断手段は、車両の走行速度または当該走行速度に影響する走行環境に基づいて、走行シーンを判断することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載された車両用表示装置。
11. 車両の周囲映像を表示する車両用表示装置において、
    車両の周囲を撮影して、周囲映像を出力する撮影手段と、
    車両の走行シーンを判断する判断手段と、
    前記撮影手段から出力される周囲映像を処理対象として、前記判断手段によって判断された走行シーンに基づいて、周囲映像の調整を行う調整手段と、
    前記調整手段によって調整された周囲映像に応じて、前記自車両を示すシンボルの表示形態を決定する決定手段と、
    前記調整手段によって調整が行われた周囲映像に、前記決定手段によって決定された表示形態で前記シンボルを重畳させることにより、提示映像を作成する合成手段と、
    前記合成手段によって作成された提示映像を表示する表示手段と、を有し、
    前記調整手段は、前記走行シーンが第１のシーンである場合には、前記走行シーンが前記第１のシーンよりも速度環境が遅い第２のシーンである場合と比較して、予め設定した位置よりも上方の領域が大きくなるように、前記周囲映像の位置を調整することを特徴とする車両用表示装置。
12. 車両の周囲映像を表示する車両用表示装置において、
    車両の周囲を撮影して、周囲映像を出力する撮影手段と、
    車両の走行シーンを判断する判断手段と、
    前記撮影手段から出力される周囲映像を処理対象として、前記判断手段によって判断された走行シーンに基づいて、周囲映像の調整を行う調整手段と、
    前記調整手段によって調整された周囲映像に応じて、前記自車両を示すシンボルの表示形態を決定する決定手段と、
    前記調整手段によって調整が行われた周囲映像に、前記決定手段によって決定された表示形態で前記シンボルを重畳させることにより、提示映像を作成する合成手段と、
    前記合成手段によって作成された提示映像を表示する表示手段と、を有し、
    前記調整手段は、前記走行シーンが第１のシーンである場合には、前記走行シーンが前記第１のシーンよりも速度環境が遅い第２のシーンである場合と比較して、前記自車両のシンボルを大きくするか、或いは、自車両のシンボルを後方へずらすように、前記周囲映像を調整することを特徴とする車両用表示装置。
13. 前記撮像手段は、自車両の後方映像を撮影することを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載された車両用表示装置。
14. 車両の周囲映像を表示する表示方法において、
    車両の周囲を撮影した周囲映像を処理対象として、車両の走行シーンに基づいて前記周囲映像において切り出し対象となる周囲映像の映像範囲位置の調整を行うとともに、
    当該周囲映像の調整に応じて前記自車両を示すシンボルの表示形態を決定することにより、前記調整が行われた周囲映像に、前記決定された表示形態で前記シンボルを重畳表示することを特徴とする表示方法。

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