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JP4956915B2 - 映像表示装置及び映像表示方法 - Google Patents
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JP4956915B2 - 映像表示装置及び映像表示方法 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば車両を駐車させるに際して、車両周囲の状況を運転者に把握させる映像を表示する映像表示装置及び映像表示方法に関する。
従来より、車体の複数箇所にカメラを設けて、各カメラで撮像した映像を表示することによって、運転者から死角となる方向の状況を把握させる運転操作支援技術が知られている。この運転操作支援技術としては、下記の特許文献1に記載されているように、運転者による選択スイッチの操作に応じて運転者が必要な情報を選択させ、当該選択された情報を表示するものが知られている。また、車両のシフトギアがRレンジに操作されたことを条件として、車両後方の映像を表示させて運転者に把握させる技術も知られている。
特開2000−168475号公報
しかしながら、上述した特許文献1に記載された選択スイッチの操作によって必要な情報を表示する技術では、車両に搭載されるカメラの数が増加して、運転者に提示できる映像の種類が増加すると、映像の選択スイッチの数が増加することが考えられる。また、どの選択スイッチを操作すれば、どの映像を表示できるかを理解することが困難となる虞もある。さらに、現在の運転場面において、多くの映像の中からどの映像を表示させれば容易に周囲状況が把握できて、接触を回避できるのかの判断に困ることも考えられ、結果的に多くの映像を状況に応じて使い切ることができないといった問題が発生する。
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、車両に搭載されて車両周囲を撮像する多くのカメラを用いた場合であっても、簡単な操作で車両周囲の状況を正確に把握させることができる映像表示装置及び映像表示方法を提供することを目的とする。
本発明は、車両周囲の異なる方向を撮像方向とした複数のカメラから取得した複数の映像を用いて、車両周囲の状況を運転者に提示するに際して、前記複数の映像を取得し、当該複数の映像を用いて車両周囲を一覧させる俯瞰映像を作成し、当該俯瞰映像を表示させている時に、運転者に車両周囲の状況を把握させる自車両に対する方向が選択された場合には、前記俯瞰画像から、前記選択された自車両に対する方向における車両周囲の状況を含む映像に切り替えて表示させることにより、上述の課題を解決する。
本発明によれば、複数のカメラ映像を取得し、当該複数のカメラ映像を用いて車両周囲を一覧させる俯瞰映像を作成し、当該俯瞰映像を表示させている時に、運転者に車両周囲の状況を把握させる自車両に対する方向が選択された場合には、俯瞰画像から、選択された自車両に対する方向における車両周囲の状況を含む映像に切り替えて表示させるので、俯瞰映像を表示して、車両周囲の状況と車両部位とを対応付けて運転者に提示した上で、車両周囲の映像を選択できる。したがって、本発明によれば、車両に搭載されて車両周囲を撮像する多くのカメラを用いた場合であっても、簡単な操作で車両周囲の状況を正確に把握させることができ、混乱することなく必要な車両周囲の映像を選択させることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本発明は、例えば図1に示すように構成された運転支援装置に適用される。この運転支援装置は、運転者に車両周囲の状況を示す各種映像を表示する映像表示装置の機能を持ち、運転者が必要としている映像を提示して運転操作を支援するものである。
[運転支援装置の構成]
この運転支援装置は、図1に示すように、自車両の車体に搭載された複数のカメラからなる撮像部1と、自車両の車室内に設けられて表示画面が運転者から視認可能な位置に設置された表示部2とを備える。また、この運転支援装置は、撮像部1で撮像された複数のカメラ映像を用いた映像表示を統括的に制御する制御部3に、映像処理部4と、障害物検知部5と、映像範囲選択部6とが接続されている。
撮像部1は、図2に示すように、自車両10の前部に設けられた前方カメラ1Fと、自車両10の後部に設けられた後方カメラ1Bと、自車両10に右側方の右ドアミラーに設けられた右側方カメラ1Rと、自車両10の左側方の左ドアミラーに設けられた左側方カメラ1Lとから構成されている。これら前方カメラ1F、後方カメラ1B、右側方カメラ1R、左側方カメラ1Lは、所謂広角カメラであり、180度の画角で光学的に設計されている。これらの前方カメラ1F、後方カメラ1B、右側方カメラ1R、左側方カメラ1Lで同タイミングで撮像された前方カメラ映像、後方カメラ映像、右側方カメラ映像、左側方カメラ映像を取得することにより、運転支援装置は、車両周囲の映像のすべてを取得することできる。
ここで、左側方カメラ1Lで撮像された左側方カメラ映像は、図3に示すように、左側方車体及びタイヤ回りを含む映像となり、後方カメラ1Bで撮像された後方カメラ映像は、図4に示すように、後方車体、駐車枠の白線、隣接する駐車枠に停止した他車両を含む映像となる。このような前方カメラ映像、後方カメラ映像、右側方カメラ映像、左側方カメラ映像は、映像処理部4に出力される。
表示部2は、撮像部1で撮像されて映像処理がなされた表示用の映像を入力とし、運転者の操作、障害物検知部5での障害物検知状況などに応じて、車両周囲の全体を一覧させる俯瞰映像又は車両周囲の状況の一部を含む映像を表示させる。
映像処理部4は、撮像部1で撮像された複数のカメラ映像を取得して、所定の映像処理を施すことによって、車両周囲の一覧して把握させる俯瞰映像を作成する。映像処理部4は、入力した複数のカメラ映像と出力する俯瞰映像との画素配置対応関係を記録した変換テーブルを予め記憶している。映像処理部4は、撮像部1から複数のカメラ映像を入力すると、各カメラ映像を所定の入力メモリに格納する。格納された各カメラ映像は、映像処理部4により、変換テーブルに従って画素単位で読み出されて出力メモリに格納される。これにより、出力メモリには、前方カメラ映像、後方カメラ映像、右側方カメラ映像、左側方カメラ映像から、それぞれ必要な画像領域が切り出されてなる俯瞰映像を展開することができる。そして、映像処理部4は、変換テーブルに従って俯瞰映像の作成を完了すると、当該俯瞰映像を制御部3に出力する。
この映像処理部4で作成された俯瞰映像は、図3のような左側方カメラ映像から左フロントタイヤ近傍を抽出した映像や、図4のような後方カメラ映像から120度程度の角度を切り出した映像など、4種のカメラ映像の仮想視点位置を車両上空で一点に集めたものとなる。このような俯瞰映像は、運転者にとって、自車両10を上空から見下ろしたような形で車両周囲を把握させることができる。
この映像処理部4は、例えば自車両が左斜め方向に後退して所望とする駐車枠に縦列駐車させようとする場面において、図5に示すような俯瞰映像を作成する。図5によれば、自車両CG映像100を画像中心に配置し、当該自車両CG映像100の周囲に、視点変換した車両左前部映像101FL、車両右前部映像101FR、車両左側面映像101L、車両右側面映像101R、車両後部映像101B(以下、総称する場合には、単に「車両部位映像101」と呼ぶ。)を配置して構成する。車両左前部映像101FLと車両右前部映像101FRとのつなぎ目にはマスク線102FL−FRを配置し、車両左前部映像101FLと車両左側面映像101Lとのつなぎ目にはマスク線102FL−Lを配置し、車両右前部映像101FRと車両右側面映像101Rとのつなぎ目にはマスク線102FR−Rを配置し、車両左側面映像101Lと車両後部映像101Bとのつなぎ目にはマスク線102L−Bを配置し、車両右側面映像101Rと車両後部映像101Bとのつなぎ目にはマスク線102R−Bを配置している。なお、マスク線を総称する場合には単に「マスク線102」と称する。
このように映像のつなぎ目にマスク線102を設けることで、俯瞰映像を複数の領域に分割して、車両周囲の一覧として運転者に把握させる。なお、俯瞰映像の分割方法は、図5に示したパターン以外であっても、さらに細分化しても良く、3分割程度であって良い。
障害物検知部5は、車両周囲に存在する障害物の有無及び自車両に対する相対位置(自車両10に対する方向、距離)を検知する。この障害物検知部5は、例えば、超音波センサ又は赤外線センサを使用して障害物を検知するものや、撮像部1で取得したカメラ映像を入力して画像解析等によって障害物を検知するものが挙げられる。この障害物検知部5は、自車両に対する障害物の有無及び相対位置を含む障害物検知情報を制御部3に出力する。
映像範囲選択部6は、車両周囲の前方、左右の側方、後方のうち、運転者に把握させる車両周囲の部位を選択するものである。この映像範囲選択部6は、表示部2の表示画面内にマトリクス状に配置された電極を有して構成され、当該電極に対する触圧位置に応じた抵抗値変化によって表示部2の表示画面内の表示座標を検知するタッチパネル式の接触座標検知機構で構成されていても良く、各車両周囲の部位ごとの専用の選択スイッチであっても良い。映像範囲選択部6は、運転者の操作に応じて、運転者が確認を所望する車両周囲の部位の情報である選択部位情報を制御部3に出力する。
制御部3は、表示部2に表示させる映像を、俯瞰映像と、映像範囲選択部6で選択された車両周囲の部位との間で切り替える。制御部3は、障害物検知部5で作成された障害物の有無及び相対位置を示す障害物検知情報と、映像範囲選択部6からの選択部位情報とを入力する。
制御部3は、障害物検知部5からの障害物検知情報に基づいて、自車両の障害物に対する接触可能性を判定する。この障害物に対する接触可能性の判定は、障害物検知情報から、例えばセンサの感知領域内である所定範囲に障害物が入って近接している場合や、例えば自車両から1m以内という予め設定した領域に障害物が近接した場合に接触可能性があると判定する。また、制御部3は、障害物検知情報の変化により、障害物が自車両に対して接近しているか、離れているかを検知して、所定の範囲に存在する障害物が接近している場合には、接触可能性があると判定しても良い。なお、この接触可能性の判断は、制御部3で行うとしているが、障害物検知部5によって行っても良い。そして、制御部3は、自車両に対する障害物の接触可能性と、選択部位情報とから、表示部2で表示させる映像を、俯瞰映像と、映像範囲選択部6で選択された車両周囲の部位との間で切り替える制御を行う。
[映像指定処理]
つぎに、上述したように構成された運転支援装置において、運転者の操作に応じて映像範囲選択部6で生成する選択部位情報を変更する映像指定処理について説明する。この説明では、第1の映像指定処理と第の映像指定処理とを説明するが、運転支援装置は、何れかの映像切替処理が行えればよい。
第1の映像指定処理は、図5に示す俯瞰映像においてマスク線102で範囲分割された車両周囲の部位ごと割り当てられている車両部位映像101を表示している状態で、分割された何れかの車両部位映像101が選択されたことを検知して、映像範囲選択部6によって選択部位情報を作成する。ここで、映像範囲選択部6がタッチパネル式の接触座標検知機構で構成されている場合には、接触座標と、車両左前部映像101FL、車両右前部映像101FR、車両左側面映像101L、車両右側面映像101R、車両後部映像101Bの表示範囲とをそれぞれ比較して、何れの車両周囲の部位が選択されたかを判断する。
これにより、映像範囲選択部6は、選択された車両部位映像101に対応したカメラ映像を表示部2に表示させることができる。
第2の映像指定処理は、タッチパネル式の接触座標検知機構により、運転者が見たい車両周囲の部位を接触した座標を読み取り、当該座標に対応した自車両の相対位置付近を最も見やすく表示する選択部位情報を作成する。例えば、図6に示すように、自車両10の位置P1から、位置P2、位置P3を経て、所望とする駐車枠12内の目標とする位置P4に縦列駐車させようとする場合、位置P1において、図7の表示画面における自車両CG映像100の左下が接触されるとする。このとき、映像範囲選択部6のタッチパネル式の接触座標検知機構によって、自車両CG映像100の中心座標(0,0)に対する接触位置121の画面内座標(X,Y)を検出して、自車両左後側方が選択されたことを示す選択部位情報を作成することができる。
これにより、図6において、位置P1から駐車枠12方向を中心とした拡大映像を制御部3で切り出して、表示部2に表示させることができる。また、この第2の映像指定処理の他の例としては、接触位置121の画面内座標(X,Y)を中心とした俯瞰映像を表示させても良い。
このように映像範囲選択部6で車両周囲の部位が指定されたことに応じた選択部位情報を生成すると、例えば図6において自車両10が位置P1からP2に移動して、運転者が接触可能性のある箇所として領域13B(接触可能性領域)を認識して接触可能性領域13Bの周辺の状況を確認したい場合には、表示部2の表示画面上で図7における接触位置121をタッチしたとする。これにより、制御部3は、車両後方の後側方が視認しやすい映像を表示部2に表示させることができる。
[映像切替処理]
つぎに、上述したような映像指定処理を行うことができる運転支援装置によって表示部2で表示する映像を切り替える処理について説明する。
この映像切替処理は、図6に示すように、自車両10が位置P1から位置P2、位置P3を経て、駐車枠12内の目標とする位置P4に縦列駐車させる場合を例に挙げて説明する。このような縦列駐車を行う場合、位置P2では、自車両10の右前方部分と右手側他車両や壁面(図示せず)との間に接触可能性領域13A、自車両10の後方部分と駐車枠12Aに停車した他車両11Aとの間に接触可能性領域13Bあると考えられる。また、位置P3では、自車両10の左前方部分と他車両11Aとの間に接触可能性領域13C、自車両10の左後方部分と左手側壁面との間に接触可能性領域13Dあると考えられる。このような接触可能性領域13は、自車両10の運転者によって注意を払うべき車両周囲の部位となる。
そこで、運転者によって位置P1において映像範囲選択部6のタッチパネル式の接触座標検知機構のうち任意箇所が操作されると、制御部3は、先ず、映像処理部4で作成された図5のような俯瞰映像を表示させる。これにより、図5のように、俯瞰映像は、駐車枠12Aに相当する駐車枠映像111と、駐車枠12Aに停止した他車両11Aに相当する他車両映像110とを含む映像となる。なお、制御部3は、障害物検知部5で自車両10から数メートル範囲に存在する障害物としての他車両11Aが検知された場合に、自動的に俯瞰映像を表示部2に表示させても良い。
これにより、運転支援装置は、縦列駐車時の初期においては、俯瞰映像によって自車両10周囲の全体状況を把握させる。
次に、自車両10が位置P1から位置P2を経て位置P3に後退して、制御部3は、接触可能性領域13C及び接触可能性領域13Dの接触可能性が判定される場合には、俯瞰映像によって自車両10と他車両11A、側壁との状況を把握させることができる。このように自車両10が位置P3に存在する場合に、運転者の判断によって、接触可能性領域13Cに存在する他車両11Aに注意を払うために、タッチパネル式の接触座標検知機構のうち左前方に相当する箇所が操作されると、制御部3は、左前方を含む前方カメラ1F又は左側方カメラ1Lで撮像した前方カメラ映像又は左側方カメラ映像、又は、前方カメラ映像と左前方カメラ映像とを合成した映像を表示部2に表示させる。これにより、表示部2に表示される映像は、俯瞰映像から、映像範囲選択部6で指定された車両周囲の部位を拡大した映像に切り替えられる。
また、制御部3は、障害物検知部5からの障害物検知情報に基づいて自車両10と他車両11Aとの距離が1メートル程度の近距離になって、接触可能性が高くなったと判定した場合には、俯瞰映像から、自車両10の左側方を拡大した映像に自動的に切り替えても良い。
次に、障害物検知部5で検知された障害物検知情報から、接触可能性領域13Cにおける接触可能性が無くなったことを制御部3で判定した場合、制御部3は、左前方を拡大した映像から、俯瞰映像に表示部2の表示を戻す。これにより、接触可能性領域13Cにおける接触確認をする必要がなくなったことを運転者に把握させ、引き続いて、制御部3は、他の接触可能性領域13の接触確認を含む車両周囲の全体状況の確認を行わせることが可能となる。
一方、接触可能性領域13Cの映像を表示させている時に、依然として接触可能性領域13Cに対する接触可能性があると判定される時に、制御部3は、接触可能性領域13Dの接触可能性を障害物検知部5からの障害物検知情報から判定した時、俯瞰映像に表示部2の表示を切り替え、俯瞰映像上で接触可能性が接触可能性領域13Cと接触可能性領域13Dの2箇所存在することを示す。これにより、運転支援装置は、2箇所の接触可能性に注意を払って運転することを把握させることができる。
このように接触可能性領域13Cと接触可能性領域13Dといった2箇所の接触可能性領域13を把握させる時には、制御部3は、接触可能性領域13Cと接触可能性領域13Dとを俯瞰映像において点滅させる、色を変化させる、接触可能性領域13を囲むマスク線を点滅させる等の表示制御処理を行う。また、障害物検知情報によって自車両10に対する障害物の距離が近いほど、又は、接近速度が速いほど、接触可能性領域13の点滅間隔を短くしたり、色を強調色とすることにより、複数の接触可能性領域13のうちで最も注意を払うべき接触可能性領域13を把握させても良い。
[実施形態の効果]
以上詳細に説明したように、本発明を適用した運転支援装置によれば、複数のカメラ映像を取得し、当該複数のカメラ映像を用いて車両周囲を一覧させる俯瞰映像を作成し、当該俯瞰映像を表示させている時に、運転者に車両周囲の状況を把握させる自車両に対する方向が選択された場合には、俯瞰画像から、選択された自車両に対する方向における車両周囲の状況を含む映像に切り替えて表示させるので、俯瞰映像を表示して、車両周囲の状況と車両部位とを対応付けて運転者に提示した上で、車両周囲の映像を選択できる。したがって、この運転支援装置によれば、多数のカメラを使用して運転者に車両周囲の映像を選択させる場合であっても、混乱することなく必要な車両周囲の映像を選択させることができる。
また、この運転支援装置によれば、自車両に近接する障害物が検知され、自車両に対する接触可能性があると判定した場合に、俯瞰画像を表示させるので、自車両の接触可能性を検知して即座に必要な映像を選択することができる。
更に、この運転支援装置によれば、自車両に対する方向が選択されて、当該自車両に対する方向における車両周囲の状況を含む映像に切り替えて表示させている時に、当該自車両に対する方向で自車両に近接する障害物が検知されず、自車両に対する接触可能性がないと判定した場合には俯瞰画像に表示を戻すので、接触可能性が無くなったことを把握させることができると同時に、即座に次に注意を払う必要がある映像を選択させることができる。
更にまた、この運転支援装置によれば、自車両に対する方向が選択されて、当該自車両に対する方向における車両周囲の状況を含む映像に切り替えて表示させている時に、当該自車両に対する方向以外の方向で自車両に近接する障害物が検知されて、自車両に対する接触可能性があると判定した場合には俯瞰画像に表示を戻すので、一方の接触可能性の箇所を表示させている時に、他の接触可能性を把握させることができる。
更にまた、この運転支援装置によれば、選択された前記自車両に対する方向における接触可能性と、当該選択された自車両に対する方向以外の方向における接触可能性とを俯瞰映像で表示することができるので、現在の車両周囲の状況において接触可能性が何カ所存在するかを把握させることができる。
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
本発明を適用した運転支援装置の構成を示すブロック図である。 本発明を適用した運転支援装置を構成する撮像部の構成を示す上面図である。 本発明を適用した運転支援装置の左側方カメラで撮像される映像の一例を示す図である。 本発明を適用した運転支援装置の後方カメラで撮像される映像の一例を示す図である。 本発明を適用した運転支援装置において表示部に表示させる俯瞰映像の一例を示す図である。 本発明を適用した運転支援装置において切替表示させる接触可能性領域について説明するための図である。 本発明を適用した運転支援装置において運転者の操作によって映像を選択する処理を説明するための図である。
符号の説明
1 撮像部
2 表示部
3 制御部
4 映像処理部
5 障害物検知部
6 映像範囲選択部
10 自車両
12 駐車枠
13 接触可能性領域
100 自車両CG映像
101 車両部位映像
102 マスク線
110 他車両映像
111 駐車枠映像
121 接触位置

Claims (4)

  1. 車両周囲の異なる方向を撮像方向とした複数のカメラから取得した複数の映像を用いて、車両周囲の状況を運転者に提示する映像表示装置において、
    前記複数の映像を取得し、当該複数の映像を用いて、複数の映像範囲を区分するマスク線を含む車両周囲を一覧させる俯瞰映像を作成する映像処理手段と、
    運転者の操作に応じて、運転者に前記複数の映像範囲のうち何れかの映像範囲に対応した車両周囲の状況を把握させる自車両に対する方向を選択する選択手段と、
    前記映像処理手段で作成された俯瞰映像を表示させている時に、前記選択手段で前記自車両に対する方向が選択された場合に、前記映像処理手段で作成された俯瞰画像から、前記選択手段で選択された前記自車両に対する方向における車両周囲の状況を含む映像に切り替えて表示させる表示手段と、
    自車両に近接する障害物を検知し、自車両の障害物に対する接触可能性を判定する障害物検知手段とを備え、
    前記表示手段は、前記選択手段で自車両に対する第1方向が選択されて、当該自車両に対する第1方向における車両周囲の状況を含む映像に切り替えて表示させている時に、当該選択された第1方向における前記接触可能性が有り、且つ、当該選択された前記第1方向に対応した第1映像範囲とは異なる第2映像範囲に対応した第2方向において前記接触可能性が有る場合には、前記映像処理手段で作成された俯瞰画像に表示を戻して、前記俯瞰映像上で接触可能性がある箇所が前記第1映像範囲と前記第2映像範囲との2箇所存在することを示し、自車両に対する接触可能性がない場合に、前記映像処理手段で作成された前記俯瞰画像に表示を戻して、前記俯瞰映像上で接触可能性がないことを示すことを特徴とする映像表示装置。
  2. 前記表示手段は、前記俯瞰映像上で接触可能性がある箇所が2箇所存在することを示すときに、当該前記俯瞰映像上で接触可能性がある箇所に対応する表示領域の表示形態を、他の表示領域とは異なる表示形態とすることを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。
  3. 前記選択手段は、前記表示手段の表示画面に内蔵されたタッチパネル式の接触座標検知機構からなることを特徴とする請求項1又は請求項に記載の映像表示装置。
  4. 車両周囲の異なる方向を撮像方向とした複数のカメラから取得した複数の映像を用いて、車両周囲の状況を運転者に提示する映像表示方法において、
    前記複数の映像を取得し、当該複数の映像を用いて、複数の映像範囲を区分するマスク線を含む車両周囲を一覧させる俯瞰映像を作成し、
    当該俯瞰映像を表示させている時に、運転者に前記複数の映像範囲のうち何れかの映像範囲に対応した車両周囲の状況を把握させる自車両に対する方向が運転者の操作に応じて選択された場合には、前記俯瞰画像から、前記選択された自車両に対する方向における車両周囲の状況を含む映像に切り替えて表示させ、
    前記自車両に対する第1方向が選択されて、当該自車両に対する第1方向における車両周囲の状況を含む映像に切り替えて表示させている時に、当該選択された第1方向における前記接触可能性が有り、且つ、当該選択された前記第1方向に対応した第1映像範囲とは異なる第2映像範囲に対応した第2方向において前記接触可能性が有る場合には、前記俯瞰画像に表示を戻して、前記俯瞰映像上で接触可能性がある箇所が前記第1映像範囲と前記第2映像範囲との2箇所存在することを示し、自車両に対する接触可能性がない場合に、前記俯瞰画像に表示を戻して、前記俯瞰映像上で接触可能性がないことを示すことを特徴とする映像表示方法。
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