JP4093094B2

JP4093094B2 - Vehicle periphery monitoring system and vehicle periphery monitoring method

Info

Publication number: JP4093094B2
Application number: JP2003082651A
Authority: JP
Inventors: 直樹松本; 孝治井戸垣
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2023-03-25
Also published as: JP2004291663A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の周辺を撮像して、車室内に設置された表示装置に表示させることで監視を行なうための車両周辺監視システム、及び車両周辺監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両周辺監視システムは、例えば後方などの車両の周辺をカメラで撮像し、その映像を車室内のディスプレイに表示させて運転者が監視を行うために使用される。例えば、特許文献１には、１台のカメラを共用し、至近視界を確保すると共に車両距離の検出精度も確保することを目的として、スイッチを操作することでカメラの画角を広角と狭角とに切り替える構成が開示されている。また、特許文献２には、車両の走行速度や走行方向に応じて適切な監視が行なえるように、カメラの向きを右前方、右後方に切替える構成が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３０１０１０号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平９−２９５５３９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらの従来技術は、夫々において技術的課題として認識したものを解決するために成されている。例えば、車両の周辺監視における比較的重要なポイントとして、以下の２点がある。
▲１▼低速走行時において、車両の陰になり極めて視認し難くなる車両の後方側極近傍の領域を監視する。
▲２▼高速走行時において、後続車両の状況を、バックミラーなどから得られる情報よりも広範囲で得る。
【０００６】
そして、これら▲１▼，▲２▼のポイントを同時にクリアするには、夫々の用途に応じて複数のカメラを配置すれば可能であるが、コストの問題から１台のカメラによることを前提とすると、極めて困難となる。
【０００７】
例えば、先ず、▲２▼を満たすことを優先してカメラを略水平に配置しておいた場合、▲１▼を満たすためにカメラの画角を広角に切替えることが考えられる。しかし、その場合、１台のカメラでは、広角表示の一部分でしか極近傍領域を捉えることができない。そして、上記の従来技術では、何れも斯様な問題を解決することは目的とされていない。即ち、特許文献２に開示されているようにカメラの向きを切替えたとしても、上記▲１▼，▲２▼のポイントを同時に満たすことは不可能である。
【０００８】
また、特許文献２のようにカメラの向きを切替えるようにすると、運転者は、現在ディスプレイで見ている画像がどのような方向で撮像されたものかを把握し難くなってしまう場合があり、周辺状況の適切な把握が困難になるという問題がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、１つの撮像装置によって車両周辺の状況をより多様な形態で監視することができる車両周辺監視システムを提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第２の目的は、撮像装置による撮像方向が変化した場合に、その変化を車両の乗員が認識し易くなる車両周辺監視システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の車両周辺監視システムによれば、制御手段は、撮像装置による撮像中心角度を、車両の低速走行時には俯角方向に設定し、車両の高速走行時には略水平方向に設定する。即ち、前者の場合は、低速走行時において車両の陰になり、極めて視認し難くなる車両の後方側極近傍の領域を監視することができる。そして、後者の場合は、高速走行時において後続車両の状況を、バックミラーなどから得られる情報よりも広範囲で得ることができる。従って、車両を運転する場合に安全を確保するため極めて重要な２つの監視態様を、１台の撮像装置を用いて実現することが可能となる。
また、制御手段は、撮像装置による撮像中心角度を変化させることに応じて、表示装置における表示面の角度を変化させる。即ち、撮像装置の角度変化に連動させて表示装置における表示面角度を変化させることで、車両の乗員は、その表示面角度の変化によって撮像装置の撮像中心角度がどのような位置にあるのかを感覚的に把握することができる。従って、表示装置に表示されている画像が、車両の周辺をどのような方向から捉えたものであるのかが容易に判るようになり、監視を容易に行うことができる。
更に、制御手段は、表示装置の表示面に対する運転者の視線方向角度と、表示面に対する撮像装置の撮像方向角度とが対称関係で等しくなるように表示面の角度を調整する。このように調整を行なうと、運転者が表示装置の表示面を見る方向に対して鏡像が形成される方向に、撮像装置の撮像方向角度が向いていることになる（ミラー対称）。従って、運転者は、表示装置に表示されている画像が、車両の周辺をどのような方向から捉えたものであるのかを、その時の表示面角度によって一層容易に把握することが可能となる。
【００１２】
請求項２記載の車両周辺監視システムによれば、制御手段は、撮像装置による撮像中心角度を、車両の後進時にも俯角方向に設定するので、後進時においても安全確認が重要となる車両の後方側極近傍の領域を監視することができる。
【００１４】
請求項３記載の車両周辺監視システムによれば、制御手段は、車両側より与えられる車両情報に基づいて撮像装置による撮像中心角度を変化させると共に、その変化に応じて表示装置における表示面の角度を変化させる。また、制御手段は、表示装置の表示面に対する運転者の視線方向角度と、表示面に対する撮像装置の撮像方向角度とが対称関係で等しくなるように表示面の角度を調整する。従って、請求項１と略同様の作用効果を得ることができる。
【００１５】
請求項４記載の車両周辺監視システムによれば、制御手段は、撮像装置による撮像中心角度を、車両の低速走行時には俯角方向に設定し、車両の高速走行時には略水平方向に設定するので、請求項３の構成において、請求項１と同様の作用効果を得ることができる。
【００１６】
請求項５記載の車両周辺監視システムによれば、制御手段は、撮像装置による撮像中心角度を、車両の後進時にも俯角方向に設定するので、請求項４の構成において、請求項２と同様の作用効果を得ることができる。
【００１８】
請求項６記載の車両周辺監視システムによれば、表示装置を広視野角ディスプレイで構成するので、表示面の角度を変化させた場合でも、車両の乗員は表示されている画像を確実に見ることができる。
【００１９】
請求項７記載の車両周辺監視システムによれば、制御手段は、車両情報の変化に応じて撮像装置による撮像中心角度を略連続的に変化させるので、表示装置に表示される画像の状態が突然切替わることが無く、車両の乗員にとって、撮像方向の変化を把握し易くすることができる。
【００２０】
請求項８記載の車両周辺監視システムによれば、撮像装置を車両の左前方角部に配置する。例えば、右ハンドルの国産車で、特に所謂ＲＶ車のように車高が高い車両の場合、車両の左側前方から後方にかけての視界が極めて得難くなってしまう。従って、撮像装置を車両の左前方角部に配置すれば、上記のような形態の車両において得難い視界を良好に確保することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１実施例）
以下、本発明の第１実施例について図１乃至図５を参照して説明する。車両周辺監視システム全体の構成を示す図１において、車両１の後方側には、後方側の撮像を行なうためにＣＣＤ(Charge Coupled Device)などで構成されるカメラ（撮像装置）２が配置されている。そのカメラ２は、モータなどのアクチュエータを備えて構成されるにカメラ角度調整機構３より、撮像方向が鉛直方向において変更可能となるように構成されている。
【００２２】
カメラ２によって撮像された画像信号は、システムコントローラ４を介して変換され、例えば自発光する素子であるＥＬ(Electronic Luminescence)素子を画素として構成されるディスプレイ（表示装置）５に出力される。ディスプレイ５は、車室内部のインストルメントパネル上に配置されている。このディスプレイ５も、モータなどのアクチュエータを備えて構成されるディスプレイ角度調整機構６によって表示面の角度が鉛直方向において変更可能となるように構成されている。また、ディスプレイ５には、周辺監視システムを動作させるためのスイッチ５Ｓが設けられている。
そして、システムコントローラ４は、車両１側において各種の車両情報を収集すると共に、その情報に基づいて各種の制御を行うＥＣＵ(Electronic Control Unit)２０より送信される車両情報に基づいて、カメラ角度調整機構３とディスプレイ角度調整機構６に対して制御信号を出力することでカメラ２，ディスプレイ５夫々の角度調整を行なうようになっている。
【００２３】
図２は、システムコントローラ４の内部構成を示す機能ブロック図である。システムコントローラ４はマイクロコンピュータで構成されており、図２に示す各機能ブロックはマイコンのハードウエア及びソフトウエアによって実現されるものである。システムコントローラ４は、カメラ２より送信されたＮＴＳＣ形式のデータをカメラ映像データ受信部７で受信すると、映像データ変換部８によりアナログＲＧＢ信号に変換する。そして、変換した信号を、ディスプレイ表示データ送信部９を介してディスプレイ５に出力する。
【００２４】
また、システムコントローラ４は、ＥＣＵ２０より送信される車両情報として、ＡＣＣ信号（ＯＮ／ＯＦＦ）、車両１の走行が前進／後進の何れであるかを示すＦ／Ｒ信号、及び車両速度Ｖを車両データ受信部１０を介して受信して、データ計算部（制御手段）１１に出力する。
【００２５】
データ計算部１１は、車両情報に基づいてカメラ２の角度やディスプレイ５の設定角度を求めると、カメラ，ディスプレイ角度調整データ送信部１２，１３を介してカメラ，ディスプレイ角度調整機構３，６に角度調整信号を出力するようになっている。また、データ計算部１１は、映像データ変換部８に対しても例えばズームアップ、ズームダウンなどを制御するための信号を出力する。
【００２６】
図３及び図４は、カメラ２とディスプレイ５との初期状態での配置関係を示す側面図及び平面図である。図３において、カメラ２は、鉛直面内において俯角方向にθcv（例えば３０度）の角度で傾けられ、当初は車両の近傍を撮像するように調整されている。また、ディスプレイ５の表示中心を基準とする基準線（水平）に対して、車両１の運転席に着いた運転者の標準的な視点位置は、仰角方向にθuv（例えば２０度）にあるものとする。この場合、ディスプレイ５の表示面の角度θdvは（１）式で設定される。
θdv＝（θcv＋θuv）／２＝２５（度）・・・（１）
【００２７】
また、カメラ２とディスプレイ５は水平方向については変位せず、図４に示す初期状態のままとなる。即ち、カメラ２は車両１の真後ろを向く状態で固定されている（θcｈ＝０度）。そして、ディスプレイ５の表示中心を基準とする基準線に対して、車両１の運転席に着いた運転者の標準的な視点位置は、左方向（図４中の上方向）にθuh（例えば３０度）にあるものとする。この場合、ディスプレイ５の表示面の角度θdhは、（２）式で設定される。
θdh＝（θch＋θuh）／２＝１５（度）・・・（２）
【００２８】
次に、本実施例の作用について図５も参照して説明する。図５は、システムコントローラ４の主にデータ計算部１１による処理内容を示すフローチャートである。データ計算部１１は、ディスプレイ５に配置されているスイッチ５ＳがＯＮされると処理を開始する（スタート）。そして、車両データ受信部１０を介して車両情報を例えば１００ｍｓ毎に受信し（ステップＳ１）、ＡＣＣ信号がＯＮになると（ステップＳ２，「ＹＥＳ」）ステップＳ３に移行して、システム制御を行うために車両情報を受信する。
【００２９】
尚、図５のフローチャートには図示しないが、ディスプレイ表示データ送信部９は、図５の処理に並行して、映像データ変換部８によって変換されたデータを一定周期（例えば周波数６０Ｈｚ）でディスプレイ５に送信するようになっている。
【００３０】
データ計算部１１は、続くステップＳ４において車両情報を受信し、Ｆ／Ｒ信号により車両１の走行方向が後進であるか否かを判断する。そして、後進であれば(「ＹＥＳ」)ステップＳ６に移行し、後進でなければ(「ＮＯ」)ステップＳ５に移行して、車両速度Ｖがしきい値ＶS（例えば２０ｋｍ／ｈ）以下であるか否かを判断する。
【００３１】
ステップＳ５において、車両速度Ｖがしきい値ＶS以下であれば(「ＹＥＳ」)、データ計算部１１はカメラ角度θcvを３０度に設定し（ステップＳ６）、しきい値ＶSを超えていれば(「ＮＯ」)カメラ角度θcvを０度に設定する（ステップＳ７）。そして、何れの場合も、データ計算部１１はカメラ角度調整データ送信部１２を介してカメラ角度調整機構３に角度調整信号を送信する（ステップＳ８）。すると、カメラ角度調整機構３の作用によって、カメラ２の撮像中心角度は、鉛直面内において俯角方向に３０度、又は０度（水平）となるように設定される。
【００３２】
即ち、車両１が後進している場合、又は速度２０ｋｍ／ｈ以下で低速走行している場合はカメラ２の方向が俯角となることで、車両１後方の近傍領域が撮像されてディスプレイ５に表示される。従って、運転者は、上記近傍領域における安全確認を良好に行うことができる。
【００３３】
一方、車両１が速度２０ｋｍ／ｈを超えて高速走行している場合はカメラ２の方向が略水平となることで、運転者がバックミラーを介して後方を確認する場合と同様の撮像状態となり、車両１後方におけるより遠方の領域が撮像されてディスプレイ５に表示される。この場合、運転者は、高速走行時において後続車両の状況を、バックミラーなどから得られる情報よりも広範囲で得ることが可能となる。
【００３４】
次に、データ計算部１１は、ディスプレイ５の角度θdvを設定する（ステップＳ９）。ディスプレイ角度θdvは（１）式で求められるが、本実施例におけるカメラ角度θcvは３０度，０度の何れかであるから、（１）式を演算せずとも、夫々に対応するディスプレイ角度θdv＝２５度，１０度を、例えばメモリから読み出すなどして設定しても良い。
【００３５】
そして、データ計算部１１は、ディスプレイ角度調整データ送信部１３を介してディスプレイ角度調整機構４に角度調整信号を送信する（ステップＳ１０）。すると、ディスプレイ角度調整機構４の作用によって、ディスプレイ５の表示面角度は、鉛直面内において仰角方向に２５度、又は１０度となるように設定される。
【００３６】
それから、データ計算部１１は、ディスプレイ５に配置されたスイッチ５ＳがＯＦＦされたか否かを判断し（ステップＳ１１）、スイッチ５ＳがＯＮであれば(「ＮＯ」)ステップＳ３に戻り以上の処理を繰り返す。また、スイッチ５ＳがＯＦＦであれば(「ＹＥＳ」)ステップＳ１２に移行し、カメラ２及びディスプレイ５夫々の鉛直面内角度を初期位置に復帰させる処理を行なった後（即ち、θcv＝３０度、θdv＝２５度に設定する）、処理を終了する。
【００３７】
以上のように本実施例によれば、システムコントローラ４のデータ計算部１１は、ＥＣＵ２０より与えられる車両情報に基づき、車両１の後方側に配置されたカメラ２による撮像中心角度を、車両１の低速走行時には俯角方向に設定し、車両１の高速走行時には略水平方向に設定するようにした。
【００３８】
従って、車両１を運転する場合に安全を確保するため極めて重要な２つの監視態様を、１台のカメラ２を用いて実現することが可能となる。また、データ計算部１１は、カメラ２による撮像中心角度を車両１の後進時にも俯角方向に設定するので、後進時においても安全確認が重要となる後方側極近傍の領域を監視することができる。
【００３９】
更に、データ計算部１１は、カメラ２による撮像中心角度を変化させることに応じて、ディスプレイ５における表示面の角度を変化させるので、車両１の乗員は、その表示面角度の変化によってカメラ２の撮像中心角度がどのような位置にあるのかを感覚的に把握することができる。従って、現在ディスプレイ５に表示されている画像が、車両１の周辺をどのような方向から捉えたものであるのかが容易に判るようになり、監視を容易に行うことができる。
【００４０】
そして、データ計算部１１は、ディスプレイ５の表示面に対する運転者の視線方向角度と、表示面に対するカメラ２の撮像方向角度とが対称関係で等しくなるように表示面の角度を調整するので、運転者がディスプレイ５の表示面を見る方向に対して鏡像が形成される方向にカメラ２の撮像方向角度が向いていることになり、運転者は、現在ディスプレイ５に表示されている画像が、車両１の周辺をどのような方向から捉えたものであるのかを表示面角度によって一層容易に把握することが可能となる。
【００４１】
加えて、ディスプレイ５を、自発光するＥＬ素子を画素とすることで広視野角での表示が可能となるように構成したので、表示面の角度を変化させた場合でも、運転者は表示されている画像を確実に視認することができる。
【００４２】
（第２実施例）
図６は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分意は同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第２実施例のシステム構成及び作用は基本的に第２実施例と同様であり、カメラ２の取付け位置を、車両１の左前方に変更したものである。
【００４３】
以上のように構成された第２実施例によれば、右ハンドルの国産車で、特に車両１が所謂ＲＶ車のように車高が高い場合、車両１の左側前方から後方にかけての視界が極めて得難くなってしまう。従って、カメラ２を図６に示すように配置すれば、車両１の形態が上記のような場合であっても、得難い視界を良好に確保することができる。
【００４４】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形または拡張が可能である。
第１実施例において、ステップＳ４を削除し、車両速度Ｖのみに基づいて制御を行っても良い。
ステップＳ１２における初期位置復帰処理は、図５の処理開始時に行っても良いし、ステップＳ２で「ＹＥＳ」と判断した場合に行っても良い。
また、システムコントローラ４は、車両１の速度Ｖが０ｋｍ／ｈ〜２０ｋｍ／ｈに変化するのに応じて、カメラ角度θcvが俯角３０度〜０度まで連続的に変化させるようにしても良い。斯様に構成すれば、ディスプレイ５に表示される画像が突然切替わることが無く、車両１の乗員にとって撮像方向の変化を把握し易くすることができる。
【００４５】
しきい値Ｖsは２０ｋｍ／ｈに限ることなく、適当な速度を適宜設定して実施すれば良い。
低速走行時又は後進時におけるカメラ角度θcvは、俯角３０度に限ることなく、個別の設計に応じて適宜変更すれば良い。
また、θuv，θuhも単なる一例であるから、個別の設計に応じて適宜変更すれば良い。
ディスプレイ５の角度をカメラ２の角度に連動して変化させる処理は、必要に応じて行えば良い。
【００４６】
カメラ２の角度を鉛直面内で変化させると共に、その他の車両情報に応じ水平面内で変化させても良い（例えば、車両１の右左折時など）。この場合も、必要に応じてディスプレイ５の角度を連動して変化させれば良い。
また、ディスプレイ５の角度をカメラ２の角度に連動して変化させる場合、カメラ２の角度を変化させるのは必ずしも鉛直面内に限ることなく、水平面内で変化させても良い。更に、撮像装置が撮像するのは少なくとも車両の後方を含む条件は必須ではなく、車両の周辺であれば良い。
ディスプレイ５は、例えばナビゲーション装置に使用されているものを利用して構成しても良い。また、本発明のシステムそのものをナビゲーション装置に組み込んで構成しても良い。
カメラ２の撮像中心方向を変化させるだけでなく、車両情報に応じてカメラ２の画角を変化させても良い。
表示装置は、ＥＬ素子を画素とするディスプレイ５に限らず、その他、ＬＣＤなどで構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例であり、車両周辺監視システムの全体構成を概略的に示す図
【図２】システムコントローラの内部構成を示す機能ブロック図
【図３】カメラとディスプレイとの初期状態での配置関係を示す側面図
【図４】同平面図
【図５】システムコントローラにおいて、主にデータ計算部による処理内容を示すフローチャート
【図６】本発明の第２実施例であり、車両の外観の一部を示す斜視図
【符号の説明】
１は車両、２はカメラ（撮像装置）、３はカメラ角度調整機構、５はディスプレイ（表示装置）、６はディスプレイ角度調整機構、１１はデータ計算部（制御手段）、２０はＥＣＵを示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle periphery monitoring system and a vehicle periphery monitoring method for performing monitoring by imaging the periphery of a vehicle and displaying the image on a display device installed in a vehicle interior.
[0002]
[Prior art]
The vehicle periphery monitoring system is used, for example, for a driver to monitor the periphery of a vehicle such as behind by using a camera and displaying the image on a display in the passenger compartment. For example, in Patent Document 1, a single camera is shared, and the angle of view of the camera is set to a wide angle and a narrow angle by operating a switch for the purpose of securing a close-up field of view and ensuring the detection accuracy of the vehicle distance. A configuration for switching to and is disclosed. Patent Document 2 discloses a configuration in which the direction of the camera is switched between right front and right rear so that appropriate monitoring can be performed according to the traveling speed and traveling direction of the vehicle.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-301010 [0004]
[Patent Document 2]
JP-A-9-295539 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
These conventional techniques are made to solve what is recognized as a technical problem in each. For example, the following two points are relatively important points in vehicle periphery monitoring.
(1) When driving at low speed, the area near the rear pole of the vehicle that is behind the vehicle and is extremely difficult to see is monitored.
(2) When traveling at high speed, the situation of the following vehicle can be obtained in a wider range than information obtained from a rearview mirror or the like.
[0006]
In order to clear the points (1) and (2) at the same time, it is possible to arrange a plurality of cameras according to their respective uses. However, it is assumed that a single camera is used due to cost problems. Then, it becomes extremely difficult.
[0007]
For example, when the camera is arranged substantially horizontally with priority given to satisfying (2), it is conceivable to switch the angle of view of the camera to a wide angle in order to satisfy (1). In that case, however, a single camera can capture the region near the pole only in a part of the wide-angle display. None of the above prior arts is intended to solve such a problem. That is, even if the direction of the camera is switched as disclosed in Patent Document 2, it is impossible to satisfy the points (1) and (2) at the same time.
[0008]
In addition, when the direction of the camera is switched as in Patent Document 2, the driver may have difficulty in understanding in what direction the image currently viewed on the display is captured, There is a problem that it is difficult to properly grasp the surrounding situation.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object thereof is to provide a vehicle periphery monitoring system that can monitor the state of the vehicle periphery in a variety of forms with a single imaging device. is there.
[0010]
A second object of the present invention is to provide a vehicle periphery monitoring system that makes it easier for a vehicle occupant to recognize the change when the imaging direction of the imaging device changes.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the vehicle periphery monitoring system of the first aspect, the control means sets the imaging center angle by the imaging device in the depression direction when the vehicle is traveling at low speed, and in the substantially horizontal direction when the vehicle is traveling at high speed. That is, in the former case, it is possible to monitor a region in the vicinity of the rear pole of the vehicle that is behind the vehicle during low-speed traveling and is extremely difficult to see. In the latter case, the situation of the following vehicle can be obtained in a wider range than the information obtained from the rearview mirror or the like when traveling at high speed. Therefore, it is possible to implement two monitoring modes that are extremely important for ensuring safety when driving a vehicle, using a single imaging device.
In addition, the control unit changes the angle of the display surface in the display device in response to changing the imaging center angle by the imaging device. In other words, by changing the display surface angle in the display device in conjunction with the change in the angle of the imaging device, the vehicle occupant can determine the position of the imaging center angle of the imaging device due to the change in the display surface angle. Can be grasped sensuously. Therefore, it is possible to easily understand from what direction the image displayed on the display device captures the periphery of the vehicle, and monitoring can be easily performed.
Further, the control means adjusts the angle of the display surface so that the driver's line-of-sight direction angle with respect to the display surface of the display device is equal to the imaging direction angle of the imaging device with respect to the display surface in a symmetrical relationship. When the adjustment is performed in this way, the imaging direction angle of the imaging device is oriented in the direction in which a mirror image is formed with respect to the direction in which the driver views the display surface of the display device (mirror symmetry). Therefore, the driver can more easily grasp from what direction the image displayed on the display device captures the periphery of the vehicle from the display surface angle at that time.
[0012]
According to the vehicle periphery monitoring system of the second aspect, since the control means sets the imaging center angle by the imaging device in the depression direction even when the vehicle is moving backward, the safety confirmation is important even when the vehicle is moving backward. The area near the side pole can be monitored.
[0014]
According to the vehicle periphery monitoring system according to claim 3 , the control means changes the imaging center angle by the imaging device based on the vehicle information given from the vehicle side, and the angle of the display surface in the display device according to the change. To change. In addition, the control unit adjusts the angle of the display surface such that the driver's line-of-sight direction angle with respect to the display surface of the display device is equal to the imaging direction angle of the imaging device with respect to the display surface in a symmetrical relationship. Therefore, it is possible to obtain substantially the same effect as claim 1.
[0015]
According to the vehicle periphery monitoring system of the fourth aspect , the control means sets the imaging center angle by the imaging device in the depression direction when the vehicle is traveling at low speed, and in the substantially horizontal direction when the vehicle is traveling at high speed. In the configuration of Item 3, the same effect as that of Claim 1 can be obtained.
[0016]
According to the vehicle periphery monitoring system of the fifth aspect , since the control means sets the imaging central angle by the imaging device to the depression direction even when the vehicle moves backward, the configuration of the fourth aspect is the same as the second aspect. An effect can be obtained.
[0018]
According to the vehicle periphery monitoring system of the sixth aspect, since the display device is configured with a wide viewing angle display, even when the angle of the display surface is changed, the vehicle occupant can surely see the displayed image. Can do.
[0019]
According to the vehicle periphery monitoring system of the seventh aspect , the control means changes the imaging center angle by the imaging device substantially continuously according to the change in the vehicle information, so that the state of the image displayed on the display device suddenly changes. It is possible to make it easier for the vehicle occupant to grasp the change in the imaging direction without switching.
[0020]
According to the vehicle periphery monitoring system of the eighth aspect , the imaging device is arranged at the left front corner of the vehicle. For example, in the case of a right-hand drive domestic vehicle, particularly a vehicle having a high vehicle height such as a so-called RV vehicle, it is very difficult to obtain a view from the left front side to the rear side of the vehicle. Therefore, if the imaging device is arranged at the left front corner of the vehicle, a field of view that is difficult to obtain in the vehicle having the above-described configuration can be secured satisfactorily.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1 showing the configuration of the entire vehicle periphery monitoring system, a camera (imaging device) 2 composed of a CCD (Charge Coupled Device) or the like is disposed on the rear side of the vehicle 1 in order to perform imaging on the rear side. Yes. The camera 2 is configured to include an actuator such as a motor, and the camera angle adjustment mechanism 3 is configured so that the imaging direction can be changed in the vertical direction.
[0022]
An image signal captured by the camera 2 is converted via the system controller 4 and is output to a display (display device) 5 including, for example, EL (Electronic Luminescence) elements that are self-luminous elements. The display 5 is disposed on an instrument panel in the vehicle interior. The display 5 is also configured such that the angle of the display surface can be changed in the vertical direction by a display angle adjusting mechanism 6 configured to include an actuator such as a motor. The display 5 is provided with a switch 5S for operating the periphery monitoring system.
The system controller 4 collects various vehicle information on the vehicle 1 side, and adjusts the camera angle based on vehicle information transmitted from an ECU (Electronic Control Unit) 20 that performs various controls based on the information. By outputting a control signal to the mechanism 3 and the display angle adjusting mechanism 6, the angles of the camera 2 and the display 5 are adjusted.
[0023]
FIG. 2 is a functional block diagram showing the internal configuration of the system controller 4. The system controller 4 is composed of a microcomputer, and each functional block shown in FIG. 2 is realized by microcomputer hardware and software. The system controller 4 receives the NTSC format data transmitted from the camera 2 by the camera video data receiving unit 7 and converts it into an analog RGB signal by the video data converting unit 8. Then, the converted signal is output to the display 5 via the display display data transmission unit 9.
[0024]
Further, the system controller 4 uses, as vehicle information transmitted from the ECU 20, an ACC signal (ON / OFF), an F / R signal indicating whether the vehicle 1 is traveling forward / reverse, and a vehicle speed V as a vehicle. The data is received via the data receiver 10 and output to the data calculator (control means) 11.
[0025]
When the data calculation unit 11 obtains the angle of the camera 2 and the set angle of the display 5 based on the vehicle information, the angle is sent to the camera and display angle adjustment mechanisms 3 and 6 via the camera and display angle adjustment data transmission units 12 and 13. An adjustment signal is output. The data calculation unit 11 also outputs a signal for controlling, for example, zoom up and zoom down to the video data conversion unit 8.
[0026]
3 and 4 are a side view and a plan view showing the positional relationship between the camera 2 and the display 5 in the initial state. In FIG. 3, the camera 2 is tilted at an angle of θcv (for example, 30 degrees) in the depression direction in the vertical plane, and is initially adjusted to image the vicinity of the vehicle. The standard viewpoint position of the driver who has arrived at the driver's seat of the vehicle 1 is θuv (for example, 20 degrees) in the elevation angle direction with respect to a reference line (horizontal) with respect to the display center of the display 5. And In this case, the angle θdv of the display surface of the display 5 is set by equation (1).
θdv = (θcv + θuv) / 2 = 25 (degrees) (1)
[0027]
Further, the camera 2 and the display 5 are not displaced in the horizontal direction and remain in the initial state shown in FIG. In other words, the camera 2 is fixed in a state where it faces directly behind the vehicle 1 (θch = 0 degrees). The standard viewpoint position of the driver who has arrived at the driver's seat of the vehicle 1 with respect to a reference line with the display center of the display 5 as a reference is θuh (for example, 30 in the left direction (upward direction in FIG. 4)). Degree). In this case, the angle θdh of the display surface of the display 5 is set by equation (2).
θdh = (θch + θuh) / 2 = 15 (degrees) (2)
[0028]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the processing contents mainly by the data calculation unit 11 of the system controller 4. The data calculator 11 starts processing when the switch 5S arranged on the display 5 is turned on (start). Then, vehicle information is received, for example, every 100 ms via the vehicle data receiving unit 10 (step S1). When the ACC signal is turned on (step S2, “YES”), the process proceeds to step S3 to perform system control. Receive vehicle information.
[0029]
Although not shown in the flowchart of FIG. 5, the display display data transmission unit 9 displays the data converted by the video data conversion unit 8 at a constant period (for example, frequency 60 Hz) in parallel with the processing of FIG. To be sent to.
[0030]
In step S4, the data calculation unit 11 receives the vehicle information, and determines whether or not the traveling direction of the vehicle 1 is backward based on the F / R signal. And if it is reverse ("YES"), it will transfer to step S6, and if it is not reverse ("NO"), it will transfer to step S5, and vehicle speed V will be below threshold value VS (for example, 20 km / h). Determine whether or not.
[0031]
In step S5, if the vehicle speed V is equal to or less than the threshold value VS (“YES”), the data calculation unit 11 sets the camera angle θcv to 30 degrees (step S6), and if it exceeds the threshold value VS. (“NO”) The camera angle θcv is set to 0 degree (step S7). In either case, the data calculation unit 11 transmits an angle adjustment signal to the camera angle adjustment mechanism 3 via the camera angle adjustment data transmission unit 12 (step S8). Then, by the action of the camera angle adjustment mechanism 3, the imaging center angle of the camera 2 is set to be 30 degrees or 0 degrees (horizontal) in the depression direction in the vertical plane.
[0032]
That is, when the vehicle 1 is moving backward or traveling at a low speed of 20 km / h or less, the direction of the camera 2 becomes a depression angle, so that a region near the rear of the vehicle 1 is imaged and displayed on the display 5. Is done. Therefore, the driver can satisfactorily confirm the safety in the vicinity region.
[0033]
On the other hand, when the vehicle 1 is traveling at a high speed exceeding a speed of 20 km / h, the direction of the camera 2 is substantially horizontal, so that the imaging state is the same as when the driver confirms the rear via the rearview mirror. A farther area behind the vehicle 1 is imaged and displayed on the display 5. In this case, the driver can obtain the situation of the following vehicle in a wider range than the information obtained from the rearview mirror or the like when traveling at high speed.
[0034]
Next, the data calculation unit 11 sets the angle θdv of the display 5 (step S9). The display angle θdv can be obtained from the equation (1). Since the camera angle θcv in this embodiment is either 30 degrees or 0 degrees, the corresponding display angle θdv is calculated without calculating the equation (1). = 25 degrees and 10 degrees may be set by, for example, reading from a memory.
[0035]
And the data calculation part 11 transmits an angle adjustment signal to the display angle adjustment mechanism 4 via the display angle adjustment data transmission part 13 (step S10). Then, the display surface angle of the display 5 is set to be 25 degrees or 10 degrees in the elevation direction in the vertical plane by the action of the display angle adjusting mechanism 4.
[0036]
Then, the data calculation unit 11 determines whether or not the switch 5S arranged on the display 5 is turned off (step S11). If the switch 5S is turned on (“NO”), the process returns to step S3 and the above processing is performed. repeat. On the other hand, if the switch 5S is OFF ("YES"), the process proceeds to step S12, and after performing processing for returning the vertical in-plane angles of the camera 2 and the display 5 to the initial positions (that is, θcv = 30 degrees, θdv = 25 degrees), and the process ends.
[0037]
As described above, according to the present embodiment, the data calculation unit 11 of the system controller 4 determines the imaging center angle of the camera 1 arranged on the rear side of the vehicle 1 based on the vehicle information given from the ECU 20. When the vehicle 1 is traveling at a low speed, it is set in the depression direction, and when the vehicle 1 is traveling at a high speed, it is set in a substantially horizontal direction.
[0038]
Therefore, it is possible to realize two monitoring modes that are extremely important for ensuring safety when driving the vehicle 1 by using one camera 2. Further, since the data calculation unit 11 sets the imaging center angle by the camera 2 in the depression direction even when the vehicle 1 is moving backward, it is possible to monitor the region near the rear side pole where safety confirmation is important even when moving backward. .
[0039]
Furthermore, since the data calculation unit 11 changes the angle of the display surface on the display 5 in response to changing the imaging center angle by the camera 2, the passenger of the vehicle 1 can change the display surface angle of the camera 2 by changing the display surface angle. It is possible to grasp sensibly what position the imaging center angle is. Therefore, it can be easily understood from what direction the image currently displayed on the display 5 captures the periphery of the vehicle 1, and monitoring can be performed easily.
[0040]
And since the data calculation part 11 adjusts the angle of a display surface so that a driver | operator's gaze direction angle with respect to the display surface of the display 5 and the imaging direction angle of the camera 2 with respect to a display surface may become equal by symmetry, driving | operation The imaging direction angle of the camera 2 is oriented in the direction in which the mirror image is formed with respect to the direction in which the driver looks at the display surface of the display 5, and the driver displays that the image currently displayed on the display 5 is the vehicle From what direction the periphery of 1 is captured can be more easily grasped by the display surface angle.
[0041]
In addition, since the display 5 is configured to be able to display at a wide viewing angle by using EL elements that emit light spontaneously as pixels, the driver is displayed even when the angle of the display surface is changed. It is possible to visually recognize the image that is displayed.
[0042]
(Second embodiment)
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. The same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Only different parts will be described below. The system configuration and operation of the second embodiment are basically the same as those of the second embodiment, and the mounting position of the camera 2 is changed to the left front of the vehicle 1.
[0043]
According to the second embodiment configured as described above, a right-hand drive domestic car, particularly when the vehicle 1 has a high vehicle height such as a so-called RV car, the field of view from the left front side to the rear side of the vehicle 1 is extremely high. It becomes difficult to obtain. Therefore, if the camera 2 is arranged as shown in FIG. 6, even if the form of the vehicle 1 is as described above, it is possible to secure a field of view that is difficult to obtain.
[0044]
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
In the first embodiment, step S4 may be deleted and control may be performed based only on the vehicle speed V.
The initial position return process in step S12 may be performed at the start of the process of FIG. 5, or may be performed when “YES” is determined in step S2.
Further, the system controller 4 may continuously change the camera angle θcv from a depression angle of 30 degrees to 0 degrees as the speed V of the vehicle 1 changes from 0 km / h to 20 km / h. If comprised in this way, the image displayed on the display 5 will not switch suddenly, and it can make it easy for the passenger | crew of the vehicle 1 to grasp | ascertain the change of an imaging direction.
[0045]
The threshold value Vs is not limited to 20 km / h, and an appropriate speed may be set as appropriate.
The camera angle θcv during low-speed traveling or reverse travel is not limited to the depression angle of 30 degrees, and may be changed as appropriate according to the individual design.
Further, θuv and θuh are merely examples, and may be appropriately changed according to individual designs.
Processing for changing the angle of de Isupurei 5 in conjunction with the angle of the camera 2 may be performed as needed.
[0046]
While changing the angle of the camera 2 in the vertical plane, it may be changed in the horizontal plane according to other vehicle information (for example, when the vehicle 1 turns right or left). Also in this case, the angle of the display 5 may be changed in conjunction with each other as necessary.
When the angle of the display 5 is changed in conjunction with the angle of the camera 2, the angle of the camera 2 is not necessarily changed in the vertical plane, but may be changed in the horizontal plane. Furthermore, it is not essential that the imaging device captures an image including at least the rear of the vehicle, and it may be in the vicinity of the vehicle.
The display 5 may be configured using, for example, a display used in a navigation device. Further, the system of the present invention itself may be incorporated in a navigation device.
In addition to changing the imaging center direction of the camera 2, the angle of view of the camera 2 may be changed according to vehicle information.
The display device is not limited to the display 5 using EL elements as pixels, but may be composed of an LCD or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an overall configuration of a vehicle periphery monitoring system according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a functional block diagram illustrating an internal configuration of a system controller. FIG. 4 is a side view showing an arrangement relationship in an initial state. FIG. 5 is a flowchart showing processing contents mainly performed by a data calculation unit in the system controller. FIG. 6 is a second embodiment of the present invention. Perspective view showing a part of the exterior of the vehicle 【Explanation of symbols】
1 is a vehicle, 2 is a camera (imaging device), 3 is a camera angle adjustment mechanism, 5 is a display (display device), 6 is a display angle adjustment mechanism, 11 is a data calculation unit (control means), and 20 is an ECU.

Claims

An imaging device that images at least the rear side of the vehicle and is installed so that the imaging direction can be changed;
A display device installed in a passenger compartment and displaying an image captured by the imaging device;
Control means for controlling to change the imaging angle by the imaging device based on vehicle information given from the vehicle side,
The control means sets the imaging center angle by the imaging device to the depression direction when the vehicle is traveling at low speed, and is set to the substantially horizontal direction when the vehicle is traveling at high speed ,
The display device is also configured so that the angle of the display surface can be changed,
The control means changes the angle of the display surface of the display device in accordance with the change of the imaging center angle by the imaging device, the driver's gaze direction angle with respect to the display surface of the display device, and the display A vehicle periphery monitoring system , wherein an angle of the display surface is adjusted so that an imaging direction angle of the imaging device with respect to a surface is equal in a symmetrical relationship .

2. The vehicle periphery monitoring system according to claim 1, wherein the control unit sets an imaging center angle by the imaging device to a depression angle direction even when the vehicle moves backward.

An imaging device that images the periphery of the vehicle and is installed so that the imaging direction can be changed;
A display device that is installed in a vehicle interior and configured to change an angle of a display surface, and that displays an image captured by the imaging device;
A control means for changing an imaging center angle by the imaging device based on vehicle information given from the vehicle side, and changing an angle of a display surface in the display device according to the change,
The control means adjusts the angle of the display surface so that a driver's line-of-sight direction angle with respect to the display surface of the display device and an imaging direction angle of the imaging device with respect to the display surface are equal in a symmetrical relationship. A vehicle periphery monitoring system characterized by this.

4. The vehicle periphery monitoring system according to claim 3, wherein the control means sets an imaging center angle by the imaging device in a depression angle direction when the vehicle travels at a low speed and in a substantially horizontal direction when the vehicle travels at a high speed. .

5. The vehicle periphery monitoring system according to claim 4, wherein the control means sets an imaging center angle by the imaging device to a depression angle direction even when the vehicle moves backward .

6. The vehicle periphery monitoring system according to claim 1, wherein the display device includes a wide viewing angle display .

The control means, a vehicle surroundings monitoring system according to any one of claims 1 to 6, wherein Rukoto substantially continuously changing the image pickup center angle by the imaging device in accordance with a change in the vehicle information.

The vehicle periphery monitoring system according to claim 1, wherein the imaging device is arranged at a left front corner of the vehicle.

Imaging at least the rear side of the vehicle with an imaging device installed so that the imaging direction can be changed,
An image captured by the imaging device is displayed on a display device installed in the passenger compartment,
According to the vehicle information given from the vehicle side, the imaging center angle by the imaging device is set to the depression direction when the vehicle is traveling at low speed, and is set to the substantially horizontal direction when the vehicle is traveling at high speed,
When the display device is also configured so that the angle of the display surface can be changed, the angle of the display surface in the display device is changed according to the change of the imaging center angle by the imaging device,
The angle of the display surface is adjusted so that the driver's line-of-sight direction angle with respect to the display surface of the display device and the imaging direction angle of the imaging device with respect to the display surface are equal in a symmetrical relationship. Perimeter monitoring method.

The vehicle periphery monitoring method according to claim 9, wherein the imaging center angle by the imaging device is set in the depression direction even when the vehicle is moving backward.

The periphery of the vehicle is imaged by an imaging device installed so that the imaging direction can be changed,
Is installed in the passenger compartment, and displays the image captured by the imaging device to a display device angle Ru is configured to be able change the display surface,
Change the imaging angle by the imaging device based on vehicle information given from the vehicle side , and according to the change, change the angle of the display surface in the display device,
The angle of the display surface is adjusted so that a driver's line-of-sight direction angle with respect to the display surface of the display device and an imaging direction angle of the imaging device with respect to the display surface are equal in a symmetrical relationship. Perimeter monitoring method.

12. The vehicle periphery monitoring method according to claim 11, wherein an imaging center angle by the imaging device is set in a depression direction when the vehicle is traveling at a low speed, and is set in a substantially horizontal direction when the vehicle is traveling at a high speed .

The vehicle periphery monitoring method according to claim 12, wherein an imaging center angle by the imaging device is set in a depression direction even when the vehicle moves backward .

The vehicle periphery monitoring method according to claim 9, wherein a wide viewing angle display is used as the display device .

15. The vehicle periphery monitoring method according to claim 9, wherein an imaging center angle by the imaging device is changed substantially continuously according to a change in the vehicle information.

The vehicle periphery monitoring method according to claim 9, wherein the imaging device is arranged at a left front corner of the vehicle.