專利名稱：車載照明設備、圖像處理設備和圖像顯示系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種進行照明以幫助拍攝車輛周圍圖像的技術。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中已知有這樣一種圖像顯示系統(tǒng)，其安裝在諸如汽車的車輛上，在車廂內提供的顯示器上顯示利用車載攝像機拍攝車輛周圍的圖像所獲得的圖像。通過使用這種圖像顯示系統(tǒng)，駕駛員可以近乎實時地獲知車輛周圍的情況例如，作為駕駛座對側的前擋板的外側區(qū)域容易成為死角，于是駕駛員難以掌握車體與障礙物之間的間隙。與此相反，如果使用了圖像顯示系統(tǒng)，則通過車載攝像機拍攝圖像獲得示出了前擋板外側區(qū)域的圖像，并在車廂內提供的顯示器上顯示所獲得的圖像。于是，即使在向路邊移動的情況下，駕駛員也能夠容易地確認處在駕駛座對側的車體與障礙物之間的間隙。然而，在這種圖像顯示系統(tǒng)中，在周圍環(huán)境黑暗的情況下(例如夜間)，可能無法在圖像拍攝時獲得足夠的曝光量，并且在某些情況下，對于示出了車輛周邊的圖像無法確保足夠的亮度。因此，已經(jīng)提出了在周圍環(huán)境相對較暗的情況下通過發(fā)射輔助光照射要拍攝圖像的區(qū)域來幫助拍攝圖像，以確保圖像的必要亮度(例如專利文獻I)。現(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本專利申請公開第2004-189060號專利文獻2 日本專利第3286306號

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的問題近來已經(jīng)提出一種圖像顯示系統(tǒng)，其使用通過多個車載攝像機拍攝車輛周邊的圖像所獲得的多幅圖像來生成并在顯示器上顯示合成圖像，該合成圖像示出從一個虛擬觀察點(如從車輛正上方或后方)觀看車輛周邊的外觀(例如見專利文獻2)。在這種圖像顯示系統(tǒng)中，還可以在顯示器上顯示示出了車輛整個周邊的圖像。在使用這種圖像顯示系統(tǒng)的情況下，優(yōu)選在周圍環(huán)境較暗時照亮車輛周邊。在這種情況下，可以利用車輛標配的駕駛用照明裝置(頭燈、尾燈等)來照亮車輛的前側或后側。與此相反，利用駕駛用標準照明裝置執(zhí)行的照明難以到達車輛側面區(qū)域，因此必須在從車輛前側到車輛后側的相對較寬范圍內進行輔助光照。一個光源能夠照亮的范圍是有限的，為了照亮從車輛前側到車輛后側的整個側面區(qū)域，必須通過多個光源共同照明。在這種情況下，例如考慮將各個光源安置在從車輛前側到車輛后側的車輛側表面上的多個位置(例如車輛的前端位置、中央位置和后端位置)。不過，如果將光源安置在車輛側表面的多個位置，則必須設置能夠到達該多個光源的各自位置的電源線或控制線，從而需要大量且復雜的工作來將多個光源附接至車輛。由此增大了多個光源的安裝成本，并且增加了圖像顯示系統(tǒng)的安裝成本。在將圖像顯示系統(tǒng)作為改進選項提供給車輛時，簡單、低成本地附接至車輛是必需的條件，從而需要解決類似這種問題的解決方案。因此，考慮到上述情況而提出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供這樣一種技術，使得能夠以低成本簡單地將多個用以協(xié)助圖像拍攝的光源附接至車輛。解決問題的手段
本發(fā)明的目的通過以下構造來實現(xiàn)。(I) 一種車載照明設備，其執(zhí)行照明以協(xié)助進行通過圖像生成設備的多個攝像機拍攝車輛周邊的多幅圖像，該圖像生成設備基于這些圖像生成從一個虛擬觀察點觀看的合成圖像，所述車載照明設備包括照亮車輛側面區(qū)域的多個光源以及殼體，所述殼體將這些光源固定并容納在其中，并使各光源處于各光源的光軸指向彼此不同的方向的狀態(tài)。此外，在該車載照明設備中，所述多個光源包括第一光源、第二光源和第三光源，其中第一光源主要照亮側面區(qū)域中位于車輛前側的前方區(qū)域，第二光源主要照亮側面區(qū)域中位于車輛后側的后方區(qū)域，第三光源主要照亮位于前方區(qū)域和后方區(qū)域之間的區(qū)域。(2)如(I)所述的車載照明設備，其中第一光源的光軸方向和第二光源的光軸方向關于第三光源的光軸方向對稱。(3)如(I)或(2)所述的車載照明設備，還包括光源驅動裝置，其用于將第三光源的光量減小為小于第一光源的光量和第二光源的光量。(4)如(I)至(3)中任一項所述的車載照明設備，其中各個攝像機中拍攝車輛側面區(qū)域圖像的攝像機容納在殼體中。(5)如(I)至(4)中任一項所述的車載照明設備，還包括選擇性地開啟和關閉各光源的控制裝置。(6)如(5)所述的車載照明設備，其中圖像生成設備將示出了車輛周邊至少一部分區(qū)域的圖像輸出至顯示設備以允許顯示設備顯示圖像，其中控制裝置根據(jù)要顯示在顯示設備上的圖像中示出的區(qū)域來在所述多個光源中選擇要被開啟的一個或多個光源。(7)如(5)所述的車載照明設備，還包括輸入裝置，該輸入裝置用于輸入表明在車輛行駛中使用的駕駛用照明裝置的操作狀態(tài)的信號，其中該控制裝置根據(jù)照明裝置的操作狀態(tài)來在所述多個光源中選擇要被開啟的一個或多個光源。(8)如(5)所述的車載照明設備，還包括輸入裝置，該輸入裝置用于輸入車輛的駕駛員想要轉向的方向指示，其中殼體分別提供在車輛的左側和右側，并且其中在輸入了方向指示時，控制裝置在被布置在由該方向指示所指示一側的殼體中所容納的多個光源中選擇要被開啟的一個或多個光源。(9) 一種安裝在車輛上的圖像處理設備，包括圖像生成設備，該圖像生成設備基于通過多個攝像機拍攝的車輛周邊的多幅圖像來生成從虛擬觀察點觀看的合成圖像；和如
(I)至(8)中任一項所述的車載照明設備，其執(zhí)行照明以協(xié)助進行通過圖像生成設備的攝像機拍攝圖像。(10) 一種安裝在車輛上的圖像顯示系統(tǒng)，包括如(9)所述的圖像處理設備；和顯示設備，其對從圖像處理設備輸出的示出了車輛周邊的圖像進行顯示。本發(fā)明的有益效果
根據(jù)(I)或(10)的構造，照亮車輛側面區(qū)域的各光源以其光軸指向彼此不同方向的狀態(tài)容納在殼體中。通過這種構造，各光源通過殼體集成在一起，并且可以低成本且簡單地將寬范圍地照亮車輛側面區(qū)域的多個光源安裝在車輛上。
特別是，根據(jù)(I)的構造，可以照亮從車輛前方到后方的范圍的車輛側面區(qū)域。特別是，根據(jù)(2)的構造，由于集成的各光源可以組合到車輛的左側和右側，從而提高了通用性以降低成本。特別是，根據(jù)(3)的構造，通過將第三光源的光量降低至小于第一光源的光量和第二光源的光量，可以在從車輛前方到車輛后方的范圍內基本上均勻地照亮車輛的側面區(qū)域。特別是，根據(jù)(4)的構造，由于攝像機和用于輔助攝像機拍攝圖像的光源通過殼體集成在一起，因此可以整體容易地將攝像機和多個光源附接至車輛。特別是，根據(jù)(5)的構造，由于可以選擇性地開啟各光源進行照明，因此通過關閉不必要的光源可以降低功耗。特別是，根據(jù)(6)的構造，由于根據(jù)要顯示的圖像中所示的區(qū)域來僅照亮必要區(qū)域，因此可以有效地降低功耗。特別是，根據(jù)(7)的構造，由于不再對通過駕駛用照明裝置照亮的區(qū)域進行進一步照明，因此可以有效地降低功耗。特別是，根據(jù)(8)的構造，由于對駕駛員想要轉向的方向上的側面區(qū)域進行了照明，因此可以僅照亮駕駛員需要注意的區(qū)域。


圖I是例示了圖像顯示系統(tǒng)的構造的框圖。圖2是例示了車輛中安裝了車載攝像機的位置的示圖。圖3是例示了側面攝像機單元的外部構造的示圖。圖4是從車輛后方看來的側面攝像機單元的剖視圖。圖5是從車輛左側看來的側面攝像機單元的剖視圖。圖6是例示了三個光源的光軸之間相對車輛的位置關系的示圖。圖7是例示了三個光源的光軸之間相對車輛的位置關系的示圖。圖8是示意性例示了對三個光源供電的電路的示圖。圖9是例示了生成合成圖像的技術的示圖。圖10是例示了圖像顯示系統(tǒng)中的操作模式變換的示圖。圖11是例示了周圍確認模式中虛擬觀察點的位置變換的示圖。圖12是例示了周圍確認模式中的顯示示例的示圖。圖13是例示了前方模式中的顯示模式變換的示圖。圖14是例示了后方模式中的顯示模式變換的示圖。圖15是例示了后視鏡關閉的狀態(tài)的示圖。圖16是例示了照明列表的內容的示圖。圖17是例示了根據(jù)第一實施例的用于選擇光源的處理流程的示圖。圖18是例示了車輛確認模式中的屏幕的狀態(tài)變換的示圖。
圖19是例示了虛擬觀察點的位置變換的示圖。圖20是例示了根據(jù)第二實施例的用于選擇光源的處理流程的示圖。圖21是例示了可以被車輛頭燈照亮的區(qū)域的示圖。圖22是例示了根據(jù)第三實施例的用于選擇光源的處理流程的示圖。
具體實施例方式下面參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明?！碔.第一實施例〉<1-1.系統(tǒng)構造〉圖I是例示了根據(jù)第一實施例的圖像顯示系統(tǒng)120的構造的框圖。該圖像顯示系統(tǒng)120安裝在車輛(在本發(fā)明的實施例中為汽車)中，其具有通過拍攝車輛周邊的多個圖像來生成圖像并在車廂內顯示所生成的圖像的功能。圖像顯示系統(tǒng)120的用戶(典型地為駕駛員)通過使用圖像顯示系統(tǒng)120可以基本上實時地掌握車輛周邊的外觀。如圖I所示，圖像顯示系統(tǒng)120主要包括構造為生成了示出車輛周邊的周邊圖像的圖像處理裝置100，和構造為將各種信息顯示給車輛用戶的導航裝置20。通過圖像處理裝置100生成的周邊圖像被顯示在導航裝置20上。導航裝置20為用戶執(zhí)行導航指導，其包括具有觸摸板功能的諸如液晶顯示器之類的顯示器21、由用戶操作的操作單元22和控制整個裝置的控制單元23。導航裝置20提供在車輛的儀表面板等上，以便用戶識別顯示器21的屏幕。來自用戶的各種指令被操作單元22以及作為觸摸板的顯示器21接收?？刂茊卧?3構造為具有CPU、RAM、ROM等的計算機，在CPU執(zhí)行根據(jù)預定程序的運算處理時實現(xiàn)包括導航功能的各種功能。導航裝置20可通信地連接至圖像處理裝置100，導航裝置20與圖像處理裝置100進行對各種控制信號的發(fā)送和接收，并且接收由圖像處理裝置100生成的周邊圖像。在顯示器21上通常顯示基于導航裝置20的獨立功能的圖像，這些周邊圖像示出了圖像處理裝置100在預定條件下生成的車輛周邊的外觀。由此，導航裝置20還用作對通過圖像處理裝置100生成的周邊圖像進行接收和顯示的顯示裝置。圖像處理裝置100包括主體部分10，其中提供具有生成周邊圖像功能的E⑶(電子控制單元)，圖像處理裝置100設置在車輛的預定位置處。圖像處理裝置100具有用于拍攝車輛周邊圖像的圖像拍攝單元5，并用作生成合成圖像的圖像生成裝置，該合成圖像是基于通過圖像拍攝單元5拍攝車輛周邊圖像所獲得的拍攝圖像從虛擬觀察點觀看的圖像。此夕卜，圖像處理裝置100具有輔助照明單元6，其執(zhí)行照明以協(xié)助通過圖像拍攝單元5進行的圖像拍攝，從而圖像處理裝置100用作執(zhí)行照明以協(xié)助進行通過圖像拍攝單元5拍攝圖像的車載照明設備。圖像拍攝單元5中提供的車載攝像機51、52和53以及輔助照明單元6中提供的光源設置在車輛不同于主體部分10的適當位置處，具體情況見后文描述。
圖像處理裝置100的主體部分10主要包括控制整個裝置的控制單元I、通過對圖像拍攝單元5獲得的拍攝圖像進行處理以生成用于顯示的周邊圖像的圖像生成單元3、以及與導航裝置20通信的導航通信單元42。通過導航裝置20的操作單元22或顯示器21接收的各種來自用戶的指令被導航通信單元42接收并被輸入至控制單元I作為控制信號。此外，圖像處理裝置100包括選擇開關43，其接收指令來切換來自用 戶的顯示內容。指示用戶指令的信號還從選擇開關43輸入至控制單元I。由此，圖像處理裝置100能響應于用戶對導航裝置20的操作以及用戶對選擇開關43的操作這兩者來進行操作。選擇開關43設置在車輛中不同于主體部分10的適當位置處。圖像生成單元3構造為能執(zhí)行各種圖像處理的硬件電路，并包括作為主要功能的拍攝圖像調節(jié)單元31和合成圖像生成單元32。拍攝圖像調節(jié)單元31對通過圖像拍攝單元5獲得的拍攝圖像進行調節(jié)，執(zhí)行對諸如拍攝圖像的亮度和對比度之類的圖像質量的調節(jié)以及失真校正。拍攝圖像調節(jié)單元31參考指示了通過圖像拍攝單元5獲得的拍攝圖像自身的整體亮度的平均亮度，并通過根據(jù)該平均亮度執(zhí)行增益調節(jié)來調節(jié)拍攝圖像的亮度。具體來說，如果拍攝圖像的平均亮度相對較高，則降低增益調節(jié)值，而如果拍攝圖像的平均亮度相對較低，則增大增益調節(jié)值。由此，即使車輛的周圍環(huán)境有些暗，也能夠將拍攝圖像調節(jié)得相對較亮。不過，在車輛周圍環(huán)境非常暗(如夜間等)的情況下，即使執(zhí)行增益調節(jié)可能也無法獲得足夠的顯示圖像亮度，于是需要通過輔助照明單元6進行照明。合成圖像生成單元32基于通過圖像拍攝單元5的車載攝像機51、52和53拍攝的拍攝圖像來生成從車輛周圍的特定虛擬觀察點觀看的合成圖像。后文將對這種通過合成圖像生成單元32生成從虛擬觀察點觀看的合成圖像的技術進行說明。通過拍攝圖像調節(jié)單元31調節(jié)的拍攝圖像或者通過合成圖像生成單元32生成的合成圖像被另外調節(jié)為顯示圖像，然后通過導航通信單元42輸出至導航裝置20。由此，在導航裝置20的顯示器21上顯示示出了車輛周邊的周邊圖像?？刂茊卧狪構造為具有CPU、RAM、ROM等的計算機，在CPU執(zhí)行根據(jù)預定程序的運算處理時實現(xiàn)各種控制功能。圖中示出的圖像控制單元11和照明控制單元12對應于如上所述實現(xiàn)的控制單元I的部分功能。圖像控制單元11控制由圖像生成單元3執(zhí)行的圖像處理。例如，圖像控制單元11對通過合成圖像生成單元32生成合成圖像所需的各種參數(shù)進行指示。照明控制單元12控制輔助照明單元6執(zhí)行的照明。照明控制單元12能夠選擇性地開啟輔助照明單元6中包含的光源60。具體來說，照明控制單元12在多個光源60中選擇要被開啟的光源60，并將僅開啟所選擇的光源60的信號輸出至輔助照明單元6。此外，圖像處理裝置100的主體部分10另外包括連接至控制單元I的非易失性存儲器40、讀卡單元44和信號輸入單元41。非易失性存儲器40構造為即使斷電也能夠保存存儲內容的閃速存儲器等。在非易失性存儲器40中存儲針對每個車輛型號的數(shù)據(jù)4a和照明列表4b。針對每個車輛型號的數(shù)據(jù)4a可以是根據(jù)在合成圖像生成單元32生成合成圖像時所需的車輛型號的數(shù)據(jù)。此夕卜，照明列表可以是照明控制單元12在輔助照明單元6的各光源60中選擇要被開啟的光源時所要參考的列表數(shù)據(jù)。讀卡單元44讀取作為便攜式記錄介質的存儲卡MC。讀卡單元44包括可移除地安裝存儲卡MC的卡槽，并且讀取安裝在卡槽中的存儲卡MC上記錄的數(shù)據(jù)。通過讀卡單元44讀取的數(shù)據(jù)輸入至控制單元I。存儲卡MC由能夠存儲各種數(shù)據(jù)的閃存等構成，圖像處理裝置100能使用存儲卡MC中存儲的各種數(shù)據(jù)。例如，通過在存儲卡MC中存儲程序并且從存儲卡MC讀取程序，可以對實現(xiàn)控制單元I的功能的程序(固件)進行更新。此外，通過將與非易失性存儲器40中存儲的針對每個車輛型號的數(shù)據(jù)4a不同的對應于車輛型號的每個車輛型號的數(shù)據(jù)存儲在存儲卡MC中，并且在非易失性存儲器40中讀取和存儲數(shù)據(jù)，可以使圖像顯示系統(tǒng)120對應于不同種類的車輛型號。此外，來自車輛中提供的各種裝置的信號輸入至信號輸入單元41。通過該信號輸入單元41，將圖像顯示系統(tǒng)120外部的信號輸入控制單元I。具體來說，指示來自檔位傳感器81、車速傳感器82、照度傳感器83、發(fā)光控制裝置84、方向指示器85和鏡驅動裝置86的各種信息的信號被輸入至控制單元I。從檔位傳感器81輸入車輛9的變速器的變速桿的操作位置，即檔位“P (駐車)”、“D (前進)”、“N (空檔)”和“R (倒車)”。從車速傳感器82輸入車輛9當時的行駛速度(km/h)。照度傳感器83附接至車輛前風擋或擋板的中央上部，其檢測表示車輛周圍環(huán)境的亮度的照度。從照度傳感器83輸出的作為檢測結果的照度被輸入至控制單元。發(fā)光控制裝置84控制用于在車輛駕駛時使用的駕駛用發(fā)光裝置，這些駕駛用發(fā)光裝置不同于輔助照明單元6，而是車輛上標準提供的。發(fā)光裝置包括前燈(頭燈)、小燈(側光)、尾燈(尾光)、剎車燈(剎車光)和倒車燈(倒車光)。發(fā)光控制裝置84響應于駕駛員的操作打開前燈或小燈，并在打開前燈或小燈時打開尾燈。此外，當駕駛員踩下剎車板時，發(fā)光控制裝置84執(zhí)行操作以打開剎車燈，并且當檔位為“R”時打開倒車燈。駕駛用發(fā)光裝置的各種打開狀態(tài)被輸入至控制單元。基于轉向信號開關的操作將表示轉向方向(即車輛駕駛員想要轉向的方向)的轉向信號從方向指示器85輸入至控制單元。當操作轉向信號開關時，生成轉向信號，并且該轉向信號指示操作方向(向左或向右)。當轉向信號開關處于中間位置時，轉向信號關閉。此外，鏡驅動裝置86響應于駕駛員的操作關閉或打開車輛的后視鏡。從鏡驅動裝置86將后視鏡狀態(tài)(關閉/打開)信號輸入至控制單元。<1-2.圖像拍攝單元和輔助照明單元〉下面將對圖像處理裝置100的圖像拍攝單元5和輔助照明單元6進行詳細說明。圖像拍攝單元5和輔助照明單元6電連接至控制單元I，并且基于來自控制單元I的信號進行操作。圖像拍攝單元5包括車載攝像機，即前攝像機51、后攝像機52和多個側攝像機53。車載攝像機51、52和53具有諸如CXD或CMOS的圖像拾取裝置，并且電子獲取圖像。圖2是例示了車載攝像機51、52和53的安裝位置的示圖。在下面的說明中，在描述朝向和方向時，適當?shù)厥褂萌鐖D所示的三維XYZ正交坐標。XYZ軸相對車輛9是固定的。這里，X軸方向沿著車輛9的左/右方向，Y軸方向沿著車輛9的前/后方向，Z軸方向沿著豎直方向。此外，為了方便起見，假設正X側是車輛9的右側，正Y側是車輛9的后側，正Z側是上側。 前攝像機51提供在車輛9前端處的車牌安裝位置附近，其光軸51a指向車輛9的前進方向(平面中看來的Y軸方向的負Y側)。后攝像機52提供在車輛9后端處的車牌安裝位置附近，其光軸52a指向車輛9的前進方向的反方向(平面中看來的Y軸方向的正Y側)。此外，各側攝像機53提供在左右后視鏡93上，其光軸53a沿著車輛9的左右方向(平面中看來的X軸方向)指向外側。另一方面，盡管優(yōu)選使前攝像機51或后攝像機52的附接位置基本處在車輛中心，但也可以從車輛中心向左右方向略微偏移。 采用魚眼鏡頭作為車載攝像機51、52和53的鏡頭，并且車載攝像機51、52和53具有180度或更大的視角。因此，通過使用四個車載攝像機51、52和53，能夠拍攝車輛9的整個周邊的圖像。再次參照圖I，輔助照明單元6包括執(zhí)行照明以協(xié)助通過圖像拍攝單元5進行的圖像拍攝的六個光源60。每個光源60由發(fā)射作為不可見光的近紅外光的LED構成。由于近紅外光對人眼不可見，因此即使通過輔助照明單元6的光源60照亮車輛9的周邊，也不會對車輛9周邊的行人構成影響。另一方面，車載攝像機51、52和53中采用的圖像拾取裝置對近紅外光具有敏感度。因此，在車輛9的周圍環(huán)境相對較暗的情況下，利用從輔助照明單元6的光源發(fā)出的近紅外光作為輔助光對車輛9的周邊區(qū)域進行照明，能夠在不影響行人的情況下獲得指明該區(qū)域狀態(tài)的具有足夠亮度的圖像。輔助照明單元6照亮車輛9的周邊區(qū)域。輔助照明單元6的六個光源60中的三個設置在車輛9左側，其余三個光源60設置在車輛9右側。車輛9左側的三個光源60以及車輛9左側的側攝像機53共同容納在同一殼體中，以形成側攝像機單元70。按照相同的方式，車輛9右側的三個光源60以及車輛9右側的側攝像機53共同容納在同一殼體中，以形成側攝像機單元70。圖3是例示了左側的側攝像機單元70的外部構造的示圖。由于各側攝像機單元70對稱構造并且設置在車輛9的左側和右側之間，因此以車輛9的左側(與其右側相同)作為示例進行詳細說明。如圖所示，側攝像機單元70通過托架79設置在后視鏡93的下側。圖4是在XZ平面上從車輛9的后方(正Y側)觀看的左側攝像機單元70的剖視圖。此外，圖5是在YZ平面上從車輛9的左側(負X側)觀看的左側攝像機單元70的剖視圖。圖5對應于圖4在V-V位置的剖視圖，圖4對應于圖5在IV-IV位置的剖視圖。如圖所示，側攝像機單元70具有作為外殼的殼體7。在此殼體7中容納了側攝像機53、輔助照明單元6的三個光源60和光源驅動單元69。具體來說，這三個光源60包括主要照亮車輛的前方區(qū)域的前光源61、主要照亮車輛9的后方區(qū)域的后光源62、以及主要照亮位于前光源61和后光源62所照亮區(qū)域之間的區(qū)域的中央光源63。光源驅動單元69通過對光源60供電來使得三個光源60發(fā)光。側攝像機53構造為具備鏡頭531和圖像拾取裝置532。如圖4所示，側攝像機53部分設置在殼體7中，光軸53a指向車輛9的外側。側攝像機53固定至殼體7，使得光軸53a的方向相對豎直方向具有預定角度(例如約45度)。輔助照明單元6的三個光源60設置在側攝像機53的內側(正X側)。三個光源61、62和63的光軸61a、62a和63a指向車輛9的外側，并且它們的方向均相對從車輛9的前/后方向(Y軸方向)看來的豎直方向具有預定角度Θ1。優(yōu)選該預定角度Θ I為30度或更小。此外,如圖5所不，中央光源63設置在殼體7的中央部分,前光源61和后光源62關于殼體7的中央對稱地設置。中央光源63的光軸63a的方向沿著豎直方向(Z軸方向)，前光源61的光軸61a的方向向車輛9的前側(負Y側)傾斜，后光源62的光軸62a的方向向車輛9的后側(正Y側)傾斜。此外，前光源61的光軸61a的方向和后光源62的光軸62a的方向關于中央光源63的光軸63a的方向對稱。也即，中央光源63的光軸63a和前光源61的光軸61a之間的角度與中央光源63的光軸63a和后光源62的光軸62a之間的角度一致，為預定角度Θ2。優(yōu)選該預定角度Θ 2為例如大于等于60度并且小于等于70度。
輔助照明單元6的三個光源60通過固定部件71固定至殼體7，使其具有上述位置和方向。也即，三個光源60以其光軸指向彼此不同的方向的狀態(tài)固定至殼體。在殼體7的對應于光源60的固定位置下部的部分中，提供發(fā)射近紅外光的發(fā)射部件72。由此，光源60的輔助光可以投射至殼體7外部。圖6和圖7是例示了左側攝像機單元70的三個光源60的光軸之間的位置關系的圖。圖6是頂視圖(從正Z側看)，圖7是側視圖(從負X側看)。如圖所示，三個光源60的光軸61a、62a和63a在X軸方向上相對車輛9的側表面延伸至與后視鏡93上所提供的側攝像機單元70相距500mm的位置處。三個光源60的光軸61a、62a和63a方向彼此不同。具體來說，從平面上看來(見圖6)，中央光源63的光軸63a沿著車輛9的左/右方向(X軸方向)，前光源61的光軸61a指向車輛9的前側(負Y側)，后光源62的光軸62a指向車輛9的后側(正Y側)。此外，從側面看來(見圖7)，中央光源63的光軸63a沿著豎直方向(Z軸方向)，前光源61的光軸61a指向車輛9的前側(負Y側)，后光源62的光軸62a指向車輛9的后側(正Y側)。前光源61的光軸61a的方向和后光源62的光軸62a的方向關于中央光源63的光軸63a的方向對稱。通過這種光軸布置，能夠通過三個光源61、62和63分擔對車輛9側面區(qū)域的照明。作為要照明的側面區(qū)域，設置了相對于車輛9相對固定的預定區(qū)域。具體來說，在車輛的前/后方向(Y軸方向)中，要照明的側面區(qū)域是從車輛9前端的前方約2米的位置直到車輛9的后端位置。此外，在車輛9的左/右方向(X軸方向)中，要照明的側面區(qū)域是從車輛9的側面上的位置直到車輛外側約I米的位置。前光源61主要照亮車輛9的前端前方的區(qū)域(下文中稱作“前方區(qū)域”)FA。后光源62主要照亮車輛9的后門96和后擋板97附近的外側區(qū)域(下文中稱作“后方區(qū)域”)BA。中央光源63主要照亮車輛前擋板94和前門95附近的外側區(qū)域，即處于前方區(qū)域FA和后方區(qū)域BA之間的區(qū)域(下文中稱作“中央?yún)^(qū)域”)CA。如上文所述，在此實施例中，照亮車輛9同一方向上的側面區(qū)域的三個光源60以光軸方向彼此不同的狀態(tài)被固定并容納在同一殼體7中。因此，三個光源60通過殼體7集成到側攝像機單元70中。由此，可以僅通過附接側攝像機單元70而一次附接這些光源60。此外，必須為三個光源60設置能夠到達一個側攝像機單元70的位置的電源線或控制線。由此，能夠以簡單的方式低成本地將用于車輛9側面區(qū)域的寬照明的光源60附接至車輛9。此外，用于拍攝車輛9的側面區(qū)域圖像的側攝像機53與三個光源60 —起容納在側攝像機單元70的殼體7中，從而集成了三個光源60和側攝像機53。因此，通過僅附接側攝像機單元70，即可低成本并容易地地將側攝像機53和光源60整體附接至車輛9。于是，能夠顯著降低將整個圖像顯示系統(tǒng)120附接至車輛9的成本。此外，在側攝像機單元70中，前光源61的光軸61a的方向和后光源62的光軸62a的方向關于中央光源63的光軸63a的方向對稱。由此，即使在將側攝像機單元70設置在左側或右側的情況下，也能夠使三個光源60的光軸相對于車輛9指向相同方向。因此，由于側攝像機單元70可以共通地用 于車輛9的左側和右側，因此不需要在左側或右側提供專用裝置來作為側攝像機單元70，從而降低了制造成本。此外，在通過三個光源60共擔側面區(qū)域照明的情況下，考慮到每個側面區(qū)域部分的亮度取決于執(zhí)行照明的光源60而不同，于是整個側面區(qū)域的亮度變得不均勻。為了解決這個問題，在此實施例中，安裝在同一側攝像機單元70上的三個光源60的光量可被調節(jié)。圖8是示意性例示了側攝像機單元70中提供的光源驅動單元69中為三個光源60供電的電路的示圖。從提供在車輛中的電池B通過電源線691將預定電壓Vc c (例如6V)的電源提供給三個光源60。前光源61和后光源62彼此串聯(lián)，并且通過預定電阻器692連接至電源線691。另一方面，中央光源63通過與前光源61和后光源62的路徑不同的并聯(lián)路徑連接至電源線691，電源線691連接至預定電阻器693。由此，相同的電流Il流至前光源61和后光源62，不同于電流Il的電流I 2流至中央光源63。三個光源61、62和63具有相同的電阻值。此外，串聯(lián)至中央光源63的電阻器693具有大于串聯(lián)至前光源61和后光源62的電阻器692的電阻值的電阻值。由此，流至中央光源63的電流I 2低于流至前光源61和后光源62的電流II。例如，電流I 2優(yōu)選為小于電流Il的30%，更優(yōu)選地小于Il的20%。因為光源60的光量取決于電流，因此前光源61和后光源62具有相同的光量,而中央光源63的光量變得小于前光源61和后光源62的光量。中央光源63照亮相對接近側攝像機單元70的位置(設置三個光源60的位置)的區(qū)域。因此，通過使中央光源63的光量相對小于前光源61和后光源62的光量，能夠均勻地照亮從車輛9前側到后側的整個側面區(qū)域。另一方面,在此實施例中，如果三個光源60設置在同一殼體7中，則光源60的發(fā)熱可能帶來問題。因此，在光源驅動單元69中，優(yōu)選通過將電流II、電流I 2和其它電流(不同于流過各光源60的電流)的總值限制為低于預定值(例如200mA)，來抑制各光源60等的發(fā)熱。這是通過調節(jié)電阻器692和693的值實現(xiàn)的。<1-3.圖像轉換處理〉下面對圖像生成單元3的合成圖像生成單元32基于通過圖像拍攝單元5獲得的拍攝圖像生成從特定虛擬觀察點觀看的表示車輛9周邊外觀的合成圖像的技術進行說明。在生成合成圖像的情況下，使用針對每個預存儲在非易失性存儲器4a中的車輛型號的數(shù)據(jù)。圖9是例示了生成合成圖像的技術的示圖。如果在圖像拍攝單兀5的如攝像機51、后攝像機52和各側攝像機53中冋時執(zhí)打圖像拍攝，則可以獲得示出了車輛9的前、后、左、右側的四幅拍攝圖像Pl至P4。也即，通過圖像拍攝單元5獲得的四幅拍攝圖像Pl至P4包含示出了圖像拍攝時車輛9的整個周邊的信息。然后，四幅拍攝圖像Pl至P4的各個像素被投射到虛擬三維空間的三維(3D)曲面SP上。該3D曲面SP是例如基本上半球形狀(碗形)的，并且其中央部分(碗的底部)被確定為車輛9存在的位置。預先確定了拍攝圖像Pl至P4中包含的各個像素的位置與3D曲面SP的各個像素的位置之間的對應關系。于是，可以基于拍攝圖像Pl至P4中包含的各個像素的值來確定3D曲面SP的各個像素的值。
拍攝圖像Pl至P4的各個像素的位置與3D曲面SP的各個像素的位置之間的對應關系取決于車輛9上四個車載攝像機51、52和53的布置(相互距離、距地面高度、光軸角度等)。因此，在存儲于非易失性存儲器40中的針對每個車輛型號的數(shù)據(jù)4a中包含指示該對應關系的列表數(shù)據(jù)。此外，使用包含在針對每個車輛型號的數(shù)據(jù)4a中的指示車體形狀或尺寸的多邊形數(shù)據(jù)，并且虛擬構造作為示出了車輛9的3D形狀的多邊形模型的車輛圖像。所構造的車輛圖像設置在基本半球形狀的中央部分，對應于設置3D曲面SP的3D空間中車輛9位置。此外，在存在3D曲面SP的3D空間中，通過控制單元I來設置虛擬觀察點VP。通過觀察點位置和觀看方向來定義虛擬觀察點VP，在3D空間中將其設置在對應于車輛周邊的特定觀察點位置并指向特定觀看方向。然后根據(jù)所設置的虛擬觀察點VPJf 3D曲面SP上的必要區(qū)域裁剪為圖像。虛擬觀察點VP和3D曲面SP中的必要區(qū)域之間的關系為預定的并且預存儲在非易失性存儲器40中作為列表數(shù)據(jù)。另一方面，相對構造為多邊形的車輛圖像進行呈現(xiàn)(rendering)以對應于所設置的虛擬觀察點VP，且作為呈現(xiàn)結果的二維(2D)車輛圖像重疊在裁剪圖像上。由此，生成了示出車輛9的外觀以及從特定虛擬觀察點觀看的車輛9的周邊的合成圖像。例如，如果設置了虛擬觀察點VP1，其中觀察點的位置基本為車輛9位置中央的正上方的位置，并且觀看方向基本為直接向下觀看車輛9的方向，則生成示出了車輛9的外觀(實際上為車輛圖像)和從車輛9的基本正上方向下觀看車輛9的周邊的合成圖像CP1。此外如圖所示，如果設置了虛擬觀察點VP2，其中觀察點的位置為車輛9的左后方位置，并且觀看方向基本為車輛9的前方，則生成示出了車輛9的外觀(實際上為車輛圖像)和從車輛9的左后方觀看車輛9的整個周邊的合成圖像CP2。另一方面，當實際生成合成圖像時，不需要確定3D曲面SP的全部像素的值，而是根據(jù)拍攝圖像Pl至P4來僅確定與所設置的虛擬觀察點VP相應的必要區(qū)域的像素的值，從而提高了處理速度?！?-4.操作模式〉接下來將描述圖像顯示系統(tǒng)120的操作模式。圖10是示出圖像顯示系統(tǒng)120的操作模式轉換的示圖。圖像顯示系統(tǒng)120具有四種操作模式，包括導航模式MO、周圍確認模式Ml、前方模式M2、和后方模式M3。根據(jù)駕駛員的操作或車輛9的駕駛狀態(tài)通過控制部分I的控制來切換操作模式。導航模式MO是通過導航裝置20的功能在顯示器21上顯示用于導航引導等的地像的操作模式。在導航模式MO中，不使用圖像處理裝置100的功能，而是通過導航裝置20的自身功能來進行各種顯示。因此，如果導航裝置20具有接收和顯示電視廣播的無線電波的功能，則可以顯示電視廣播屏幕而不顯示用于導航引導的地像。與此相反，周圍確認模式Ml、前方模式M2和后方模式M3是通過使用圖像處理裝置100的功能來在顯示器21上實時地顯示呈現(xiàn)出車輛9的周邊情況的顯示圖像的操作模式。 周圍確認模式Ml是執(zhí)行動畫演示以示出向下觀看車輛9時車輛9周圍的道路的操作模式。前方模式M2是顯示主要呈現(xiàn)出車輛9的前方區(qū)域或側面區(qū)域的顯示圖像(其在車輛9前進時是必要的)的操作模式。另外，后方模式M3是顯示主要呈現(xiàn)出車輛9的后方區(qū)域的顯示圖像(其在車輛9倒車時是必要的)的操作模式。
如果圖像顯示系統(tǒng)120啟動，則初始設置周圍確認模式Ml。在周圍確認模式Ml的情況下，如果在執(zhí)行示出車輛9周圍道路的動畫演示之后經(jīng)過了預定時間(例如6秒)，則模式自動切換至前方模式M2。此外，在前方模式M2的情況下，如果在Okm/h的狀態(tài)下(停車狀態(tài))選擇開關43被連續(xù)按下了預定時間，則模式切換為周圍確認模式Ml。另一方面，通過駕駛員的預定指令可以從周圍確認模式Ml切換為前方模式M2。此外，在前方模式M2的情況下，例如，如果駕駛速度變?yōu)橹辽?0km/h，則模切換為導航模式MO。相反，在導航模式MO的情況下，如果從車速傳感器82輸入的駕駛速度變得小于例如10km/h，則模式切換為前方模式M2。 如果車輛9的駕駛速度相對較高，則釋放前方模式M2，以使駕駛員集中注意力駕駛。相反，如果車輛9的駕駛速度相對較低，則駕駛員在駕駛時可能更多地考慮車輛9的周邊情況，例如，車輛正進入視野較差的十字路口、正在改變方向、以及正在向路邊移動。因此，當駕駛速度相對較低時，模式從導航模式M2切換為前方模式M2。另一方面,在模式從導航模式MO切換為前方模式M2的情況下，可以將駕駛員已做出明確操作指令的情況添加到駕駛速度小于10km/h的情況。此外，在導航模式MO或前方模式M2的情況下，如果從檔位傳感器81輸入的變速桿的位置為“R (倒車)”，則導航模式MO或前方模式M2變換為后方模式M3。即當車輛9的變速器被操作為位于“R (倒車)”時，車輛9向后移動，從而操作模式變換為后方模式M3，其主要呈現(xiàn)出車輛9的后方區(qū)域。另一方面，在后方模式M3的情況下，當變速桿的位置為非“R (倒車)”的任何位置，則基于當時的駕駛速度將模式切換為導航模式MO或前方模式M2。也即，如果駕駛速度為10km/h或更高，則模式切換為導航模式MO，而如果駕駛速度小于10km/h，則模式切換為前方模式M2。下面將詳細描述周圍確認模式Ml、前方模式M2和后方模式M3中車輛9周邊的顯示模式。<1-5.周圍確認模式〉首先對周圍確認模式Ml中車輛9周邊的顯示模式進行說明。在周圍確認模式MI中，如圖11所示，虛擬觀察點VP被設置為向下觀看車輛9，并且虛擬觀察點VP連續(xù)移動以繞車輛9盤旋。虛擬觀察點VP初始設置為車輛9的后方，然后繞車輛9順時針盤旋。由此，如果虛擬觀察點VP通過車輛9的左側、前方和右側直到移動至車輛后方，則其直接移動至車輛9上方。在虛擬觀察點VP如上述移動的狀態(tài)下，連續(xù)生成合成圖像。所生成的合成圖像順序輸出至導航裝置20并且連續(xù)顯示在顯示器21上。由此，如圖12所示，執(zhí)行動畫演示，其示出了向下觀看車輛9時繞車輛9盤旋的情況。在圖12的示例中，以STl到ST6的次序順次顯示各合成圖像RP。在每個合成圖像RP中，車輛9都設置在圖像中央附近，并且可以沿著車輛9確認車輛9的周邊模式。通過在周圍確認模式Ml下視覺識別動畫演示，用戶能夠從車輛9前方的觀察點開始確認車輛9整個周邊的情況，并且直觀地掌握車輛整個周邊的障礙物與車輛9之間的位置關系。<1-6.前方模式〉
下面對在前方模式M2中車輛9周邊的顯示模式進行說明。圖13是示出前方模式M2中的顯示模式轉換的示圖。前方模式M2包括三種顯示模式，即駕駛向下觀看模式M21、車輛確認模式M22、以及側面攝像機模式M23，這些顯示模式具有不同的顯示類型。在這些顯示模式的屏幕上，顯示指示各個顯示模式中的視野范圍的視野引導90，并且指示相對用戶顯示了車輛9周邊的哪個區(qū)域。每當駕駛員按下選擇開關43時，則在控制部分I的 控制下依次切換駕駛向下觀看模式M21、車輛確認模式M22、和側面攝像機模式M23。如果在側面攝像機模式M23中按下選擇開關43，則模式再次返回駕駛向下觀看模式M21。駕駛向下觀看模式M21是在顯示器21上并排顯示包括由前方攝像機51進行拍攝而獲得的前方圖像FP2和表示從車輛9正上方的虛擬觀察點VP觀察到的車輛9外觀的合成圖像FPl的屏幕的顯示模式。也即，在駕駛向下觀看模式M21中，在同一屏幕上顯示兩個圖像，即顯示車輛9整個周邊的合成圖像FPl和顯示車輛9前方的前方圖像FP2。在駕駛向下觀看模式M21中，由于可以讀取兩個圖像FPl和FP2，因此用戶能夠一眼確認作為車輛9駕駛方向的前方的情況以及車輛9的整個周邊。駕駛向下觀看模式M21可以是用于直線駕駛期間高度通用于各種情況的顯示模式。此外，車輛確認模式M22是用于在顯示器21上并排顯示包含前方圖像FP3和合成圖像FP4的屏幕的顯示模式，前方圖像FP3是通過前攝像機51拍攝的，合成圖像FP4示出了從車輛9后方的虛擬觀察點VP觀看的車輛9的外觀。也即在車輛確認模式M22中，在同一屏幕上示出前方圖像FP3和合成圖像FP4兩個圖像，其中前方圖像FP3示出了車輛9的前方，合成圖像FP4示出了車輛9的側面。車輛確認模式M22中的前方圖像FP3相比駕駛向下觀看模式M21中的前方圖像FP2在左右方向上具有較寬的觀看范圍。因此，當車輛進入視野較差的十字路口時，處于容易成為盲區(qū)的車輛9前端前方以及左右方向的物體可以被確認。此外，根據(jù)車輛確認模式M22中的合成圖像FP4，由于虛擬觀察點VP的位置相比駕駛向下觀看模式M21中的合成圖像FPl移動至車輛9的后方，因此示出了車輛9后方的區(qū)域變窄，但容易確認車輛9的側面。因此，當對面駛來的車輛彼此經(jīng)過時，容易確認與對面行駛來的車輛之間的間隙。由于可以在車輛確認模式M22中讀取兩個圖像FP3和FP4，因此用戶可以在需要謹慎駕駛的情況下一眼確認要確認區(qū)域的情況，例如在車輛進入視野較差的十字路口或者對面車輛彼此經(jīng)過的情況。此外，側面攝像機模式M23是用于在顯示器21上并排顯示包含通過左側、右側攝像機53拍攝的側面圖像FP5和FP6的屏幕的顯示模式。側面圖像FP5和FP6僅示出容易成為駕駛員座位的盲區(qū)的前擋板94的外側。由于可以在側面攝像機模式M23中讀取兩幅圖像FP3和FP4，因此用戶在向路邊移動的情況下容易確認要確認區(qū)域的情況?！?-7.后方模式〉下面對后方模式M3中車輛9周邊的顯示模式進行說明。圖14是例示了后方模式M3中的顯示模式變換的示圖。后面模式M3包括停車向下觀看模式M31和后視鏡模式M32兩種顯示模式，這些顯示模式具有不同的顯示類型。在這些顯示模式的屏幕上，對表示各個顯示模式中的視野范圍的視野引 導90進行顯示，并且指示對用戶顯示車輛9周邊的哪個區(qū)域。根據(jù)從鏡驅動裝置86輸入的后視鏡93的狀態(tài)，在控制單元I的控制下對這些顯示模式進行切換。具體來說，如果后視鏡93打開以處在通常狀態(tài)，則顯示模式變?yōu)橥＼囅蛳掠^看模式M31，而如果后視鏡93關閉，則顯示模式變?yōu)楹笠曠R模式M32。停車向下觀看模式M31是用于在顯示器21上并排顯示包含合成圖像BPl和后方圖像BP2的屏幕的顯示模式，其中合成圖像BPl示出了從車輛9正上方的虛擬觀察點VP觀看到的車輛9的外觀，后方圖像BP2是通過后攝像機52拍攝得到的。也即，在停車向下觀看模式M31中，在同一屏幕上顯示合成圖像BPl和后方圖像BP2兩個圖像，其中合成圖像BPl示出了車輛9的整個周邊，后方圖像BP2示出了車輛9的后方。在停車向下觀看模式M31中，由于可以讀取兩個圖像BP I和BP2，因此用戶可以一眼確認作為車輛9駕駛方向的反方向的后方以及車輛9整個周邊的情況。停車向下觀看模式M31可以是通用于車輛9倒車期間的各種情景的顯示模式。此外，后視鏡模式M32是用于在顯示器21上并排顯示包含通過左、右側攝像機53拍攝得到的側面圖像BP3和BP4的屏幕的顯示模式。側面圖像BP3和BP4幾乎表現(xiàn)出與后視鏡中所反映的范圍相同的范圍，具體來說當后視鏡93打開時示出車輛9的側面區(qū)域的后方。如圖15所示，各側攝像機53提供在各后視鏡93上，如果后視鏡93處于關閉狀態(tài)，則光軸53a的方向指向車輛9的后方。在這種狀態(tài)下，無法通過側攝像機53獲得示出了車輛9整個側面的圖像，并且難以生成從特定虛擬觀察點觀看的合成圖像。不過，由于光軸53a移向車輛9的后方，因此可以針對車輛9側面區(qū)域的后方獲得失真較低的拍攝圖像。在后視鏡模式M32中，使用通過側攝像機53獲得的拍攝圖像來生成并顯示示出了車輛9側面區(qū)域后方的兩幅圖像BP3和BP4。由于可以在后視鏡模式M32中讀取兩幅圖像BP3和BP4，所以即使在由于停車環(huán)境而關閉后視鏡的狀態(tài)下，用戶也可以確認幾乎與后視鏡93中所反映的相同的范圍?！?-8.光源的選擇〉在上述圖像顯示系統(tǒng)120中，如果以各種顯示模式在顯示器21上示出了車輛9周邊的外觀，并且由于相對較暗的周圍環(huán)境而未確保示出了車輛9周邊的圖像的亮度，則通過輔助照明單元6進行照明。不過，如果以相同方式開啟輔助照明單元6的全部光源60，則會產(chǎn)生不必要的功耗。例如，由于在側面攝像機模式M23中僅示出了前擋板94的外側，因此可以通過僅對圖6所示中央?yún)^(qū)域CA進行照明來獲得必要的圖像，而前方區(qū)域FA和后方區(qū)域BA的照明需求很少。因此，在圖像顯示系統(tǒng)120中，照明控制單元12根據(jù)該時刻的顯示模式來選擇輔助照明單元6的光源中要被開啟的光源60，并且僅開啟所選擇的光源60。由此，根據(jù)此時顯示在顯示器21上的車輛9的周邊區(qū)域來選擇光源60，并且僅主要照亮需要顯示的區(qū)域。這種顯示模式與通過照明控制單元12選擇的光源60之間的對應關系是預定的并且在存儲于非易失性存儲器40中的照明列表4b中給出。圖16是示出了照明列表4b的內容的示意圖。如圖所示，在照明列表4b中，針對每個顯示模式描述了要開啟前光源61、中央光源63和后光源62中的哪個。在照明列表4b中，要開啟的光源60指示為“ON”，不開啟的光源60指示為“OFF”。在周圍確認模式Ml中，前光源61、中央光源63和后光源62均不出為要開啟的光源60。由于周圍確認模式Ml是用于確認車輛9整個周邊的情況的顯示模式，因此優(yōu)選照亮盡可能寬的范圍。于是，將全部光源60選擇為要開啟的光源60。在駕駛向下觀看模式M21中，前光源61、中央光源63和后光源62均示出為要開啟的光源60。由于在駕駛向下觀看模式M21中示出了表示車輛9整個周邊的合成圖像FP 1，因此優(yōu)選照亮盡可能寬的范圍。于是，將全部光源60選擇為要開啟的光源60。在車輛確認模式M22中，前光源61和中央光源63示出為要開啟的光源60。當車輛進入視野較差的十字路口或者當對面車輛經(jīng)過彼此時使用車輛確認模式M22。由此，為了喚起用戶對駕駛員應當注意的車輛9前方的注意，僅將前光源61和中央光源63選擇為要開啟的光源60，而不選擇后光源62。
在側面攝像機模式M23中，僅將中央光源63選擇為要開啟的光源60。由于在側面攝像機模式M23中僅示出了前擋板94的外側，因此僅將中央光源63選擇為要開啟的光源60，而不選擇前光源61和后光源62。在停車向下觀看模式M31中，前光源61、中央光源63和后光源62均示出為要開啟的光源60。由于在停車向下觀看模式M31中示出了表示車輛9整個周邊的合成圖像FP1，因此優(yōu)選照亮盡可能寬的范圍。于是，將全部光源60選擇為要開啟的光源60。此外，在后視鏡模式M32中，僅將中央光源63選擇為要開啟的光源60。在后視鏡模式M32中示出了車輛9側面區(qū)域的后方。不過在這種情況下，后視鏡93關閉，因此三個光源60的光軸的方向移向車輛9的后方。由此，僅將光軸指向車輛9側面區(qū)域后方的中央光源63選擇為要開啟的光源60，而不選擇前光源61和后光源62。<1-9.處理過程〉下面對上述選擇要開啟的光源60的處理過程進行說明。圖17是例示了通過照明控制單元12選擇要開啟的光源60的處理過程的示圖。該處理通過照明控制單元12反復執(zhí)行。首先確定當前狀態(tài)是否是將車輛9的周邊圖像顯示在顯示器21上的狀態(tài)(步驟Sn).具體來說，確定當前操作狀態(tài)是否為除了導航模式MO以外的操作模式(操作模式是否為周圍確認模式Ml、前方模式M2或后方模式M3)。如果操作模式為導航模式MO (步驟Sll中的“否”)，則不必通過輔助照明單元6進行照明，因此全部光源關閉(步驟S17)。此外，如果操作模式是不同于導航模式MO的操作模式(步驟Sll中的“是”)，則確定周圍環(huán)境是否暗至需要通過輔助照明單元6進行照明的程度(步驟S12)。具體來說，確定從照度傳感器83輸入的表示車輛9周圍環(huán)境亮度的照度是否低于預定閾值。如果來自照度傳感器83的照度高于預定閾值(步驟S12中的“否”)，則不必通過輔助照明單元6進行照明，因此全部光源關閉(步驟S17)。此外，如果來自照度傳感器83的照度低于預定閾值(步驟S12中的“是”)，則確定通過圖像拍攝單元5所實際獲取的拍攝圖像的亮度是否暗至需要通過輔助照明單元6進行照明的程度(步驟S13)。具體來說，從拍攝圖像調節(jié)單元31將拍攝圖像的平均亮度輸入控制單元1，并且確定所拍攝圖像的平均亮度是否低于預定閾值。如果拍攝圖像的平均亮度高于預定閾值(步驟S13中的“否”)，則不必通過輔助照明單元6進行照明，因此全部光源關閉(步驟S17)。另一方面，如果拍攝圖像的平均亮度低于預定閾值(步驟S13中的“是”)，則獲取此時的顯示模式(步驟S14)。然后參照存儲在非易失性存儲 器40中的照明列表，根據(jù)顯示模式選擇要開啟的光源60 (步驟S15)。然后將信號從照明控制單元12輸出至輔助照明單元6，從而開啟所選擇的光源60。因此，根據(jù)顯示模式來開啟所選擇的光源60 (步驟S16)。如上文所述，在此實施例中，由于可以選擇性開啟輔助照明單元6中的光源60，因此不必需的光源60不被開啟，從而降低功耗。此外，由于是根據(jù)顯示器21上顯示的區(qū)域來選擇要開啟的光源60，因此僅照亮顯示所需的區(qū)域，從而可以有效降低功耗?！?.第二實施例〉下面對第二實施例進行說明。由于根據(jù)第二實施例的圖像顯示系統(tǒng)的構造和處理與根據(jù)第一實施例的基本相同，因此僅對其區(qū)別于根據(jù)第一實施例的部分進行說明，這些實施例之間的差別將在后文描述。在根據(jù)第二實施例的車輛確認模式M22中，響應于駕駛員對方向指不器85的轉向信號開關的操作，合成圖像FP4的虛擬觀察點VP的觀察點位置發(fā)生移動。圖18是例示了車輛確認模式中的屏幕的狀態(tài)變換的示圖，圖19是例示了虛擬觀察點的位置變換的示圖。如果從方向指示器85輸入的轉向信號處于關閉狀態(tài)，S卩如果不存在方向指示，則虛擬觀察點VP的觀察點位置基本處在車輛9后方的左側和右側的中心VPC(見圖19)，視野方向設置為車輛9的正前方向。由此，如圖18中的狀態(tài)STC所示，在顯示器21上顯示基本均勻地包括車輛9左側和右側的側面區(qū)域的合成圖像FP4。另一方面，如果從方向指不器85輸入的轉向信號處于開啟狀態(tài)，即如果存在方向指示，則視野相對虛擬觀察點VP的方向處于向前方向，并且觀察點位置移至轉向信號所指示的方向。具體來說，如果轉向信號指示左側，則虛擬觀察點VP的觀察點位置設置為車輛9左側的位置VPL (見圖19)。由此，如圖18中的狀態(tài)STL所示，在顯示器21上顯示合成圖像FP4，其中如方向指示器85的轉向信號所指示的左側的側面區(qū)域顯示得大于右側的側面區(qū)域。此外，如果轉向信號指示右側，則虛擬觀察點VP的觀察點位置設置為車輛9右側的位置VPR(見圖19)。由此，如圖18中的狀態(tài)STR所示，在顯示器21上顯示合成圖像FP4，其中如方向指示器85的轉向信號所指示的右側的側面區(qū)域顯示得大于左側的側面區(qū)域。在方向指示器85所指示的方向上，在執(zhí)行方向改變或移至路邊的情況下，車輛9有較高的可能移向并碰觸物體。因此，通過以較大尺寸示出由方向指示器85所指示方向的側面區(qū)域，能夠將用戶(通常為駕駛員)的注意力吸引至可能與車輛9碰觸的物體上，從而有效避免車輛9與物體碰觸。另一方面，如果解除了方向指示，如圖18中的狀態(tài)STC所示，則顯示返回到對基本均勻地包括車輛9左側和 右側的側面區(qū)域的合成圖像FP4進行顯示的狀態(tài)。此外，在第二實施例中，如果存在這種方向指示，則在設置在該方向指示所指示的方向中的殼體7中容納的三個光源60中選擇要開啟的光源60。
圖20是例示了根據(jù)第二實施例的通過照明控制單元12選擇要開啟的光源60的處理過程的示圖。圖20所示的步驟S21至S25中的處理與圖19所示的步驟Sll至S15的處理相同。因此，在完成步驟S25時，根據(jù)顯示模式選擇了要開啟的光源60。如果完成了步驟S25，則確定顯示模式是否為車輛確認模式M22以及是否存在方向指示(步驟S26)。基于轉向信號來確定方向指示的存在。如果顯示模式為車輛確認模式M22或者即使在車輛確認模式M22下也不存在方向指示(步驟S26中的“否”)，則控制開啟在步驟S25中選擇的光源60 (步驟S28)。 另一方面，如果顯示模式為車輛確認模式M22并且存在方向指示(步驟S26中的“是”)，則在步驟S25中選擇的光源60中僅選擇設置在由方向指示所指方向上的光源60，并且解除對設置在與該方向指示相反方向上的光源60的選擇(步驟S27)。此外，僅控制開啟設置在由方向指示所指示方向上的光源60 (步驟S28)。通過如上文所述僅開啟設置在由方向指示所指示方向上的光源60，能夠將用戶(通常為駕駛員)的注意力吸引至由方向指示器85所指示的方向的側面區(qū)域。另一方面，在第二實施例中，僅在車輛確認模式M22的情況下才基于由方向指示所指示的方向來選擇要開啟的光源60。不過，即使在其它顯示模式下，也可以按照相同方式僅開啟設置在由方向指示所指示的方向上的光源60。〈3.第三實施例〉下面對第三實施例進行說明。由于根據(jù)第三實施例的圖像顯示系統(tǒng)的構造和處理與根據(jù)第一實施例的基本相同，因此僅對其區(qū)別于根據(jù)第一實施例的部分進行說明，這些實施例之間的差別將在后文描述。如圖6所示，三個光源60設置在一個側攝像機單元70中，其照亮前方區(qū)域FA、中央?yún)^(qū)域CA和后方區(qū)域BA。其中可以通過作為標準提供在車輛9中的頭燈來照亮前方區(qū)域FA。圖21是例示了可以通過車輛9的頭燈98照亮的區(qū)域的示圖。在圖中，以陰影線區(qū)域表示可以通過頭燈98進行照明以達到可以獲得足夠亮度(例如O. 5勒克斯或更高)的圖像的程度的區(qū)域HA。因此在開啟頭燈98的情況下，對前方區(qū)域進行照明的需要較低。因此在第三實施例中，如果開啟了頭燈98，則不將前光源61選擇為要開啟的光源60。圖22是例示了根據(jù)第三實施例通過照明控制單元12選擇要開啟的光源60的處理過程的示圖。圖22所示的步驟S31至S35與圖19所示的步驟Sll至S15的處理相同。因此，在完成步驟S35時，根據(jù)顯示模式選擇了要開啟的光源60。如果完成了步驟S35，則確定頭燈98是否開啟(步驟S36)。基于來自發(fā)光控制裝置84的信號來確定頭燈98的開啟狀態(tài)。如果頭燈98關閉(步驟S36中的“否”)，則控制開啟在步驟S35中選擇的光源60 (步驟S38)。另一方面，如果頭燈98開啟，則在步驟S35中選擇的光源60中選擇除了前光源61之外的光源，并且釋放對前光源61的選擇(步驟S37)。然后，僅控制開啟除了前光源61之外的所選擇光源60 (步驟S38)。如上文所述，由于不再對通過頭燈98照亮的區(qū)域進行照明，因此不執(zhí)行不必要的照明，從而可以有效地降低功耗。在第三實施例中，僅在驅動發(fā)光裝置中考慮頭燈98的發(fā)光狀態(tài)。不過，可以考慮到諸如尾燈、剎車燈等的驅動發(fā)光裝置的開啟狀態(tài)來選擇要開啟的光源60。<4.變型例 >盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的實施例，但本發(fā)明不限于上述實施例，而是可以做出各種變型。下面對這些變型例進行描述。包括上述實施例中描述的形式以及下文將要描述的形式的全部形式可以適當?shù)亟M合。例如，作為要開啟的光源60的選擇條件，可以考慮諸如檔位和行駛速度之類的車輛駕駛狀態(tài)。例如，考慮如果檔位為“D(前進)”，則將前光源61選擇為要開啟的光源60，如果檔位為“R (倒車)”，則將后光源62選擇為要開啟的光源60。此外，如果行駛速度大于等于預定速度，則僅將前光源61選擇為要開啟的光源60，以使得駕駛員集中注意力于行駛方向，而如果行駛速度低于預定速度，則可以要求確認車輛的周邊，并且考慮選擇全部光源60作為要開啟的光源60。在上述實施例中，圖像處理裝置100和導航裝置20提供為彼此不同的裝置。不過圖像處理裝置100和導航裝置20也可以構造為設置在同一殼體中的集成裝置。此外，在上述實施例中，對通過圖像處理裝置100生成的圖像進行顯示的顯示裝置為導航裝置20。不過，該顯示裝置也可以是不具有任何特殊功能(如導航功能)的一般顯
示裝置。此外，在上述實施例中，由圖像處理裝置100的控制單元I實現(xiàn)的功能的一部分可以通過導航裝置20的控制單元23實現(xiàn)。此外，在上述實施例中，通過信號輸入單元41輸入到圖像處理裝置100的控制單元I的信號的部分或全部可以被輸入到導航裝置20。在這種情況下，優(yōu)選通過導航通信單元42將信號輸入到圖像處理裝置100的控制單元I。此外，在上述實施例中，從方向指示器83輸入車輛9的駕駛員想要的方向指示。不過，也可以通過其它手段輸入方向指示。例如，可以從駕駛員的眼睛圖像中檢測出駕駛員觀察點的移動，并且可以根據(jù)該檢測結果輸入駕駛員想要的方向指示。此外，在上述實施例中，通過CPU根據(jù)程序的運算操作來通過軟件實現(xiàn)各種功能。不過，這些功能的一部分也可以通過電子硬件電路來實現(xiàn)。相對地，通過硬件電路實現(xiàn)的功能的一部分也可以通過軟件實現(xiàn)。本發(fā)明要求2009年11月16日在日本專利局提交的日本專利申請第2009-260699號的優(yōu)先權，其內容通過弓I用并入本文。對參考標號的說明I :控制單元 12:照明控制單元21 :顯示器3:圖像生成單元32:合成圖像生成單元4b:照明列表53:側攝像機
6:輔助照明 單元61 :前光源62 :后光源63:中央光源7 :外殼70 :側攝像機單元93 :后視鏡
權利要求
1.一種車載照明設備，其執(zhí)行照明以協(xié)助進行通過圖像生成設備的多個攝像機拍攝車輛周邊的多幅圖像，所述圖像生成設備基于這些圖像生成從一個虛擬觀察點觀看的合成圖像，所述車載照明設備包括 照亮車輛側面區(qū)域的多個光源；以及 殼體，其將光源固定并容納在其中，使得各光源處于光源的光軸指向彼此不同的方向的狀態(tài)， 其中所述多個光源包括 第一光源，其主要照亮側面區(qū)域中位于車輛前側的前方區(qū)域； 第二光源，其主要照亮側面區(qū)域中位于車輛后側的后方區(qū)域；和 第三光源，其主要照亮位于前方區(qū)域和后方區(qū)域之間的區(qū)域。
2.如權利要求I所述的車載照明設備，其中第一光源的光軸方向和第二光源的光軸方向關于第三光源的光軸方向對稱。
3.如權利要求I或2所述的車載照明設備，還包括光源驅動裝置，所述光源驅動裝置用于將第三光源的光量減少為小于第一光源的光量和第二光源的光量。
4.如權利要求I至3中任一項所述的車載照明設備，其中所述多個攝像機中的拍攝車輛側面區(qū)域圖像的攝像機容納在所述殼體中。
5.如權利要求I至4中任一項所述的車載照明設備，還包括選擇性地開啟和關閉所述多個光源的控制裝置。
6.如權利要求5所述的車載照明設備， 其中圖像生成設備將示出了車輛周邊至少一部分區(qū)域的圖像輸出至顯示設備以允許顯示設備顯示該圖像， 其中控制裝置根據(jù)要顯示在顯示設備上的圖像中示出的區(qū)域來在所述多個光源中選擇要被開啟的一個或多個光源。
7.如權利要求5所述的車載照明設備，還包括輸入裝置，所述輸入裝置用于輸入表示在車輛行駛中使用的駕駛用照明裝置的操作狀態(tài)的信號， 其中所述控制裝置根據(jù)所述照明裝置的操作狀態(tài)來在所述多個光源中選擇要開啟的一個或多個光源。
8.如權利要求5所述的車載照明設備，還包括輸入裝置，所述輸入裝置用于輸入車輛的駕駛員想要轉向的方向指示， 其中所述殼體分別提供在車輛的左側和右側， 并且其中在存在方向指示時，控制裝置在被布置在由所述方向指示所指示一側的殼體中所容納的光源中選擇要開啟的一個或多個光源。
9.一種安裝在車輛上的圖像處理設備，包括 圖像生成設備，其基于通過多個攝像機拍攝的車輛周邊的多幅圖像來生成從虛擬觀察點觀看的合成圖像；和 如權利要求I至8中任一項所述的車載照明設備，其執(zhí)行照明以協(xié)助圖像生成設備的攝像機拍攝圖像。
10.一種安裝在車輛上的圖像顯示系統(tǒng)，包括 如權利要求9所述的圖像處理設備；和顯示設備，其對從圖像處理設備輸 出的示出了車輛周邊的圖像進行顯示。
全文摘要
低成本、簡單地將用于協(xié)助進行圖像拍攝的多個光源安裝至車輛。將照亮車輛同一方向的側面區(qū)域的三個光源(60)放置在單個殼體(7)中，其中三個光源(60)被固定為其各自的光軸指向彼此不同的方向的狀態(tài)。由此，這三個光源(60)集成在一起作為側攝像機單元(70)。因此，通過僅安裝該側攝像機單元(70)，就能夠同時將多個光源(60)安裝到車輛上。從而可以低成本并且簡單地將用于廣泛照亮車輛(9)的側面區(qū)域的多個光源(60)安裝到車輛上。
文檔編號B60R1/00GK102639360SQ20108005184
公開日2012年8月15日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權日2009年11月16日
發(fā)明者山田正博 申請人:富士通天株式會社