CN102933428A - 驾驶支援装置 - Google Patents

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Abstract

能够良好地使驾驶人员一起确认用于开放后背门的空间以及车辆周边的图像的驾驶支援装置，将由车载摄像头拍摄至少包括车辆的后方在内的车辆的周边的情景而得到的拍摄图像视点转换为从车辆的上空观察时的俯瞰图像，并将以从与俯瞰图像相同的视点观察处于开放状态的翻起式后背门时的图形图像重叠在俯瞰图像上并显示在车室内的监视装置上。

Description

驾驶支援装置
技术领域
本发明涉及在后部具有翻起式后背门（back door）的车辆的驾驶支援装置。
背景技术
已知有利用由车载摄像头拍摄而得到的车辆周边的图像来进行该车辆的停车支援的停车支援装置、检测该车辆周边的障碍物等并告知驾驶人员的车辆周边监视装置等驾驶支援装置。在日本特开2007－237857号公报（专利文献1）中，公开了具有在停车时判定是否能够确保开放摇摆式（swingtype）驾驶座车门、副驾驶座车门、后背门（后栏板：Rear gate）等的空间的功能的停车辅助装置。安装了该停车辅助装置的车辆具有检测车辆周边的物体并测定直到该物体为止的距离的雷达（前方传感器及后方传感器）。而且，计算开放车门所需的空间（开放空间）以及开放所需的与物体之间的距离（开放距离），并显示其结果作为引导图像。特别地，在不能开放的情况下，显示警告图像（第26～32、48～52、61～66、70～72段落、图7～图8、图10等）。另外，在日本特开2005－313774号公报（专利文献2）中，公开了将表示在开闭后背门（后拦板：tail gate）时从最外缘部的车辆后端部至车辆后方之间的距离的十字型标记重叠在拍摄车辆后方而得到的图像上来显示的后方确认装置（第21、25段落、图3、图4等）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－237857号公报
专利文献2：日本特开2005－313774号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1中，如该文献的图7～图8、图10示出那样与摄像头映像相邻地显示示意性引导图像。例如，在后背门（后栏板）的情况下，一起显示“后栏板开放界限”或“后栏板开放不可”这样的消息和警告图像来作为示意性引导。但是，由于分别独立地显示摄像头拍摄图像和警告图像，因而在视觉辨认性的方面有改善的余地。另外，不能说驾驶人员等利用人员能够容易掌握开放后背门的感觉。在专利文献2中，如该文献的图3及图4所示，将与进行开放后背门的操作的人站在路面上的位置相对应这样的图像重叠在摄像头的拍摄图像上。因此，不能说容易掌握三维开闭图像，仍然在视觉辨认性的方面有改善的余地。
鉴于上述背景技术，希望提供驾驶人员能够良好地一起确认用于开放后背门的空间以及车辆周边的图像的驾驶支援装置。
用于解决问题的手段
鉴于上述问题的本发明的驾驶支援装置，用于支援在后部具有翻起式后背门的车辆的驾驶，该驾驶支援装置的特征结构在于，具有：拍摄图像获取部，其获取由车载摄像头拍摄至少包括上述车辆的后方在内的上述车辆的周边情景而得到的拍摄图像；视点转换部，其用于将上述拍摄图像视点转换为从上述车辆的上空观察时的俯瞰图像；图形图像生成部，其生成从与上述俯瞰图像相同的视点观察处于开放状态的上述后背门而表示上述后背门的形状的图形图像；显示控制部，其在上述俯瞰图像上重叠上述图形图像并显示在车室内的监视装置上。
根据该特征结构，在从上空观察车辆的俯瞰图像上重叠用于表示开放状态的后背门形状的图形图像，因而驾驶人员能够容易地确认用于开放后背门的空间的有无。基于由车载摄像头拍摄而得到的拍摄图像视点转换而成的俯瞰图像和图形图像并不是独立地显示，而是将两者叠加显示，因而能够得到良好的视觉辨认性。另外，通过利用俯瞰图像，驾驶人员能够容易掌握开闭后背门时的三维图像。这样，根据本特征结构，提供驾驶人员能够良好地一起确认用于开放后背门的空间以及车辆周边的图像的驾驶支援装置。
在此，优选地，上述图形图像为上述后背门的外观图像。在图形图像为后背门的外观图像时，能够对俯瞰图像中的车辆协调地附加开放的后背门。另外，外观图像可以是示意性表现或真实地表现出后背门的外观的插图图像，也可以是实际拍摄后背门的外观而得到的照片图像或映像图像。通过利用外观图像，画面的设计性也良好，并且可具有高的视觉辨认性而能够使驾驶人员确认用于开放后背门的空间。
另外，优选地，上述图形图像为上述后背门的轮廓线。在图形图像为后背门的轮廓线时，能够用少的运算负荷以及少的存储容量来生成图形图像，并在俯瞰图像上重叠该图形图像。另外，因为能够了解到所重叠的图形图像明显与实际的后背门不同，所以能够良好地表示这是引导性显示，而并非实际上开放了后背门。另外，在图形图像为轮廓线时，通过从俯瞰图像的视点观察，不易因开放的后背门而产生成为死角的区域。因此，能够告知驾驶人员用于开放后背门的空间，而不会妨碍周边监视功能。
另外，优选地，上述图形图像半透明。在图形图像透明或半透明时，从俯瞰图像的视点，还能够透过图形图像来显示在开放的后背门的背阴而成为死角的区域。例如即使在路面上存在某种物体的情况下，也不易导致图形图像妨碍对该物体的视觉辨认性。因此，能够告知驾驶人员用于开放后背门的空间，而不会妨碍周边监视功能。另外，因为能够了解到所重叠的图形图像明显与实际的后背门不同，所以能够良好地表示这是引导性显示，而并非实际开放了后背门。
另外，优选地，上述图形图像生成为比开放状态的上述后背门在上述俯瞰图像上的大小更大的范围的图像。通过将表示开放状态的后背门的图形图像显示为大于实际大小，驾驶人员能够从容地驾驶。例如，即使在驾驶人员以基于图形图像要留下能够开放后背门的最低限的空间的方式停车的情况下，也会形成一些富余空间。因此，还能够抑制后背门开放时与其他物体接触等的可能性。
另外，优选地，本发明的驾驶支援装置中，在满足规定的显示条件时，上述显示控制部在上述俯瞰图像上重叠上述图形图像。在俯瞰图像上始终重叠显示表示开放状态的后背门的图形图像时，存在使驾驶支援装置的利用人员（驾驶人员）感到繁杂的情况。如果在满足规定的显示条件的情况下重叠该图形图像，因为能够确保便利性并且不会使利用人员感到繁杂，所以优选该方式。
另外，优选地，本发明的驾驶支援装置中，在由上述车辆的搭乘人员进行了对指示输入部进行了操作时，上述显示控制部判断为满足上述显示条件，其中，上述指示输入部用于指示将上述图形图像重叠在上述俯瞰图像上。由于基于车辆的搭乘人员的指示来重叠图形图像，因而能够在驾驶支援装置的利用人员（驾驶人员等搭乘人员）认为需要时恰当地显示图形图像。因此，能够确保便利性，而不会使利用人员感到繁杂。另外，搭乘人员是指包括驾驶人员在内的能够对指示输入部进行重叠到俯瞰图像上的指示的操作的人。例如，还包括坐在副驾驶座上的人受驾驶人员委托而操作指示输入部的情况。
另外，优选地，本发明的驾驶支援装置还具有停车状态判定部，该停车状态判定部用于判定表示停止上述车辆时的经过状态的停车状态；上述显示控制部根据上述停车状态来判定是否满足上述显示条件。能够开放后背门的空间的有无，对于最终的停车位置起到重要作用。因此，优选地，与车辆的停车状态相对应地重叠显示表示开放状态的后背门的图形图像。根据本结构，通过具有停车状态判定部，能够判定停车状态并基于该判定结果来重叠显示图形图像，因而能够在恰当的时间重叠显示图形图像，从而能够确保高的便利性。
另外，优选地，本发明的驾驶支援装置中，在上述车辆的移动速度在规定的上限速度以下的情况下，上述显示控制部判断为满足上述显示条件。在车辆以比上限速度快的速度移动这样的情况下，驾驶人员优选相比注意后背门的开放空间等更要注意实际的车辆周边的状况，通过设定为在车辆的移动速度在上限速度以下的情况下满足显示条件，能够在保持安全性的基础上提高便利性。另外，能够适宜设定“上限速度以下”、“小于上限速度”等基准值之间的边界条件。
另外，优选地，上述显示控制部以从车辆图像打开了上述后背门的方式重叠上述图形图像，其中，上述车辆图像是指表示从与上述俯瞰图像相同的视点观察的上述车辆的车辆图像。通过这样显示图形图像，能够容易地想象出打开后背门的状态。
另外，优选地，上述俯瞰图像为从上述车辆的上空朝向铅垂方向俯视时的图像。根据这样的结构，一眼就能够视觉辨认后背门开得最大的状态。由此，驾驶人员能够良好地一起确认用于开放后背门的空间以及车辆的周边图像。
附图说明
图1是切开车辆的一部分示出的车辆的立体图。
图2是示出了摄像头的拍摄范围的俯视图。
图3是示意性示出了车辆的系统结构的一个例子的框图。
图4是示出了将拍摄图像及俯瞰图像显示在监视装置上的显示例的图。
图5是示意性示出了驾驶支援装置的功能结构的一个例子的框图。
图6是示出了拍摄图像及重叠图形图像之前的俯瞰图像的显示例的图。
图7是示出了拍摄图像及重叠图形图像之后的俯瞰图像的显示例的图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式中，说明基于车辆所具备的多个摄像头拍摄而得到的拍摄图像来形成从上方俯视车辆的形态的俯瞰图像并显示在监视装置上的驾驶支援装置（停车支援装置及周边监视装置）的例子。通过利用拍摄图像及俯瞰图像，能够进行用于使驾驶人员停止车辆的驾驶操作的支援以及车辆周边的障碍物等的监视支援。因此，驾驶支援装置还发挥停车支援装置及周边监视装置的功能。如图1所示，车辆90至少在其后部具有以上部为摆动轴的翻起式后背门91（掀背（hatchback）式后背门91）。下面，利用在执行停车支援时在俯瞰图像上告知驾驶人员等搭乘人员是否能够确保能够开放后背门91的空间的例子，对本发明的驾驶支援装置的实施方式进行说明。
在车辆90设有多个车载摄像头。如图1及图2所示，在车辆90的后部，即后背门91设有后方摄像头1a。在左前部车门92设置的左侧后视镜94的下部设有左侧方摄像头1b，在右前部车门93设置的右侧后视镜95的下部设有右侧方摄像头1c。另外，在车辆90的前部设有前方摄像头1d。在下面的说明中，适宜地将这些摄像头1a～1d统称为摄像头1（车载摄像头）。
摄像头1利用CCD（charge coupled device：电荷耦合元件）或CIS（CMOSimage sensor：互补金属氧化物半导体型图像传感器）等拍摄元件的数码摄像头，以时间序列拍摄每秒15～30帧的二维图像，并进行数码转换来实时输出视频数据（拍摄图像）。摄像头1具有广角透镜。特别地，在本实施方式中，在水平方向上确保140～190°的视角。后方摄像头1a及前方摄像头1d以光轴上形成大约30度左右的俯角的方式设在车辆90上，能够拍摄从车辆90到大约8m左右为止的区域。左侧方摄像头1b及右侧方摄像头1c以向下方朝向光轴的方式设在侧后视镜94、95的底部，能够拍摄车辆90的侧面的一部分和路面（地面）。
如图3所示，利用摄像头1拍摄而得到的图像能够利用具有迭印（superimpose）部2a、图形描画部2b、帧存储器2c等的图像处理模块2来显示在监视装置4上。能够将各帧的二维图像保存到帧存储器2c中，并针对每帧实施图像处理及图形重叠。另外，图像处理模块2还能够通过合成由多个摄像头1拍摄而得到的拍摄图像来生成视野更宽的合成图像，或者通过转换拍摄图像或合成图像的视点来生成俯瞰图像。
在车辆90的前后位置的角部的外方位置形成两个由摄像头拍摄而得到的拍摄图像的重复区域W（参照图2），通过实施使该重复区域W的边界部位不醒目的图像处理来生成合成图像。另外，转换该合成图像的视点，并将车辆90的车顶的外观图像（图形图像）重叠在转换视点后的图像上，从而生成俯瞰图像。该图形图像可以是示意性表现或真实地表现出车辆90的车顶的外观的插图图像，也可以是实际拍摄车辆90的车顶外观而得到的（预先拍摄并存储的）照片图像或映像图像。显然，也可以分别对单个摄像头1的拍摄图像进行视点转换，并合成经视点转换而得到的多个摄像头1的拍摄图像。与多个拍摄图像的合成及图像的视点转换相关的图像处理技术是公知的，因而省略详细说明。由后述的CPU（central processing unit：中央处理单元）5发出对图形描画部2b的描画指示及对迭印部2a的图形重叠指示。
监视装置4例如兼作导航系统的监视装置来使用。如图3所示，监视装置4具有显示部4a、形成在显示部4a上的触摸面板4b及扬声器4c。显示部4a用于显示由图像处理模块2提供的摄像头1的拍摄图像、图形图像、合成这些图像而成的合成图像等。作为一个例子，显示部4a由液晶显示器构成。触摸面板4b与显示部4a一起形成，是能够将基于手指等的接触位置作为定位数据来输出的压力感应式或静电式指示输入装置。在图3中，例示了将扬声器4c设在监视装置4上的情况，但扬声器4c也可以设在车门的内侧等其他位置。扬声器4c根据CPU5的指示来输出由语音处理模块3提供的语音。另外，还存在CPU5简单地通过蜂鸣器8来发出报知音的情况。
CPU5用于进行图像识别及行进路线预想等高级的运算处理，担任驾驶支援装置10的核心作用。CPU5利用保存在程序存储器6中的程序及参数来执行各种运算处理。另外，CPU5根据需要将拍摄图像等暂时保存到工作存储器7中来执行运算。在这里，示出了程序存储器6及工作存储器7是与CPU5独立的单独的存储器的例子，但也可以与CPU5集成在一个封装体内。驾驶支援装置10由CPU5及存储器、其他的周边电路构成，以作为驾驶支援ECU（electronic control unit：电子控制装置）9。在本例中，将CPU5作为核心，但驾驶支援装置10也可以将DSP（digital signal processor：数字信号处理器）等其他逻辑运算处理器或逻辑电路作为核心来构成。
CPU5经由在图3中用附图标记50表示的车内网络以能够通信的方式与各种系统及传感器相连接。在本实施方式中，例示了CAN（controller areanetwork：控制器局域网）50作为车内网络。如图1所示，驾驶支援装置10（CPU5）与车内的动力转向（power steering）系统31及制动器系统37相连接。这些各系统与驾驶支援装置10同样地以CPU等电路为核心而构成，与驾驶支援ECU9同样地以与周边电路一起构成的ECU为核心而构成。
动力转向系统31是电动转向（EPS：electric powersteering）系统或SBW（steer-by-wire：线控）系统。该系统利用促动器41来对由驾驶人员操作的转向盘附加助推扭矩，除此之外，利用促动器41来驱动转向盘及操舵轮，由此进行自动操舵。制动器系统37是用于抑制制动器的锁止（抱死）的ABS（anti lock braking system：防抱死制动系统）或用于抑制转弯时的车辆侧滑的防侧滑装置（ESC：electronic stability control）或具有用于增强制动力的制动助推器等的电动制动器系统或BBW（brake-by-wire：电线制动）系统。制动器系统37能够经由促动器47来对车辆90附加制动力。
在图3中，作为各种传感器的一个例子，转向传感器21、车轮速度传感器23、换档杆开关25、加速踏板传感器29与CAN50相连接。转向传感器21是用于检测转向盘的操舵量（转动角度）的传感器，例如利用霍尔元件等来构成。驾驶支援装置10从转向传感器21获取驾驶人员的转向盘的操舵量及自动操舵时的操舵量来执行各种控制。
车轮速度传感器23是用于检测车辆90的车轮的转动量及每单位时间的转数的传感器，例如利用霍尔元件等来构成。驾驶支援装置10基于从车轮速度传感器23获取的信息来运算车辆90的移动量等，并执行各种控制。还存在车轮速度传感器23设在制动器系统37的情况。制动器系统37根据左右车轮的转动差等来检测制动器的锁止、车轮的空转、侧滑的前兆等，并执行各种控制。在车轮速度传感器23设在制动器系统37的情况下，驾驶支援装置10经由制动器系统37来获取信息。制动器传感器27是检测制动器踏板的操作量的传感器，驾驶支援装置10经由制动器系统37来获取信息。驾驶支援装置10例如在自动操舵中踩踏了制动器踏板这样的情况下，认为自动操舵处于不妥当的环境中，从而能够进行中断或中止自动操舵的控制。
换档杆开关25是用于检测换档杆的位置的传感器或开关，利用位移传感器等来构成。例如，驾驶支援装置10能够在挡位设在倒退挡的情况下开始执行支援控制，或者从倒退挡变更为前进挡的情况下结束支援控制。
另外，用于检测对转向盘施加的操作扭矩的扭矩传感器22还能够检测驾驶人员是否握住了转向盘。在自动操舵中驾驶人员为了操作转向盘而强力握住的情况等情况下，驾驶支援装置10认为自动操舵处于不妥当的环境中，从而能够进行中断或中止自动操舵的控制。另外，在执行自动操舵时，一般利用基于发动机的怠速运转（idling）的车辆90的慢行（Creeping）。因此，由加速踏板传感器29检测到由驾驶人员操作了油门的情况下，驾驶支援装置10能够认为自动操舵处于不妥当的环境中而进行中断或中止自动操舵的控制。
图3所示的各种系统和传感器以及它们的连接方式只是一个例子，也可以采用其他结构及连接方式。另外，如上所述，传感器可以直接与CAN50相连接，也可以经由各种系统与CAN50相连接。
发挥停车支援装置的功能的驾驶支援装置10如上述那样以CPU5为核心来构成，与保存在程序存储器6中的程序（软件）协同实施用于进行停车支援的各种运算。作为停车支援的类型，具有如下类型等：
（1）简单地在安装在车内的监视器上显示车辆后方的映像；
（2）还有，重叠显示车辆宽度延长线及预想行进路线等引导线；
（3）设定停车目标并利用语音等来指示并引导操舵方向及操舵量、启动及停止等驾驶操作；
（4）还有，驾驶人员只调整速度，利用自动操舵来引导至停车目标。
在（3）及（4）中，设定停车目标，但设定该停车目标时也有各种方法。
例如，有如下方法等：
（a）基于停车支援开始时的车辆的停止位置来设定从车辆算起的规定位置作为停车目标的初始位置；
（b）在通过了停车目标位置时，利用声纳（间隙声纳33）等检测并自动识别空区域，并设定停车目标；
（c）通过图像识别停车框线等目标物来设定停车目标。
这些方法是公知的，因而在这里省略详细说明。在本实施方式中，说明通过如上述（2）例示那样在拍摄图像上重叠引导线来支援驾驶人员的手动操舵停车的驾驶操作的情况的例子。用于执行这些停车支援的具体的控制技术（运算拍摄图像上的引导线的位置的技术）也是公知的，所以在这里省略详细说明。
例如，在执行入库停车的停车支援的情况下，在本实施方式中，在监视装置4上以如图4示出那样的布局显示图像。即，在监视装置4的显示部4a分割显示主显示部4M和副显示部4S。在本实施方式中，在主显示部4M显示由单个摄像头1拍摄而得到的拍摄图像F1，在副显示部4S上显示俯瞰图像F3。在图4中，在主显示部4M上一起显示了由后方摄像头1a拍摄而得到的车辆90后方的拍摄图像F1以及引导线Y（预想行进路线）。
在主显示部4M上进一步分割画面，拍摄图像F1显示在主显示部4M的相对宽大的画面的下部区域4L。在相对狭小的画面的上部区域4U显示摄像头图标G2，该摄像头图标G2表示拍摄了在下部区域4L显示的拍摄图像F1的摄像头1。摄像头图标G2作为示意性示出摄像头1在车辆90上的安装位置和视野V的图形图像（插图图像）被显示。在本实施方式中，将后方摄像头1a拍摄而得到的拍摄图像F1显示在下部区域4L，将设计有车辆90的后部和后方摄像头1a的示意性视野V的摄像头图标G2显示在上部区域4U。另外，在摄像头图标G2上示出的视野V并不需要一定与实际的摄像头1的视野一致。重视视觉辨认性及美观的设计性来设定视野V。
显示一个俯瞰图像F3的副显示部4S分割为多个分割区域。在本实施方式中，利用将副显示部4S的各边二等分的相互正交的两条边界线L来将副显示部4S划分为四个区域。另外，在两条边界线L交叉的位置（在图4的俯瞰图像F3上是中央部）显示车辆90的俯视时的车辆图像G1。该车辆图像G1包含上述车辆90的车顶的外观图像（图形图像），与该外观图像（图形图像）同样地，可以是示意性表现或真实地表现出车辆90的外观的插图图像，也可以是实际拍摄车辆90的外观（预先拍摄并存储的）而得到的照片图像或映像图像。在驾驶人员在划分的某个区域发现如障碍物那样的物体等而需注意的事件时，例如能够通过触摸该区域来将该区域放大显示到副显示部4S整体大小为止。另外，此时，也可以利用间隙声纳（clearance sonor）33及图像识别来检测判定为障碍物那样的物体，并在放大显示的副显示部4S上强调显示。即，驾驶支援装置10还具有周边监视功能，副显示部4S是发挥周边监视装置的功能的驾驶支援装置10的主要的显示部。
在图4中，例示了显示后方摄像头1a的拍摄图像F1的情况，但显然也可以显示其他摄像头1的拍摄图像F1。关于显示哪个摄像头1的拍摄图像F1，可以采用能够选择设在触摸面板4b上的未图示的触摸按钮的结构，也可以采用在车辆90内另行设置选择按钮的结构。另外，也可以并用触摸按钮和选择按钮。另外，例如在切换后方摄像头1a和前方摄像头1d等其他摄像头1的拍摄图像F1时，也可以基于换档杆开关25的检测结果来进行自动切换。即，在换档杆设定在倒退挡位置的情况下，自动显示后方摄像头1a的拍摄图像F1。
在本实施方式中，在换档杆设定在倒退位置以外的情况下，在正常情况下下将导航系统的地图等导航画面显示在监视装置4上。而且，通过操作触摸按钮及选择按钮等，来显示前方摄像头1d、左侧方摄像头1b、右侧方摄像头1c的拍摄图像F1。另外，在此也可以采用还能够选择后方摄像头1a的拍摄图像F1的结构。另一方面，在将换档杆设定在倒退位置时，从导航画面或摄像头1b、1c、1d的拍摄图像F1自动切换显示后方摄像头1a的拍摄图像F1。与换档杆的位置无关地，在显示任一个摄像头1的拍摄图像F1时，在副显示部4S上显示俯瞰图像F3。仅在换档杆设定在倒退位置且后方摄像头1a的拍摄图像F1显示在主显示部4M上时，将包括预想行进路线在内的引导线Y显示在拍摄图像F1（主显示部4M）及俯瞰图像F3（副显示部4S）上。下面，以换档杆设定在倒退位置的情况为例子，对本发明的驾驶支援装置10的实施方式进行说明。
在本实施方式中，作为一个例子，驾驶支援装置10如图5示出那样具有拍摄图像获取部11、图像合成部12、视点转换部13、图形图像生成部14、指示输入接受部15、停车状态判定部16、移动速度判定部17、显示控制部18这样的各功能部。如上所述，驾驶支援装置10由CPU5、存储器及其他的周边电路构成，以作为驾驶支援ECU9。CPU5利用保存在程序存储器6中的程序及参数来执行各种运算处理，由此实现驾驶支援装置10的各功能部。即，驾驶支援装置10的各功能部由硬件和软件协同实现。
拍摄图像获取部11是获取由摄像头1拍摄车辆90的周边情景而得到的拍摄图像的功能部。在本实施方式中，在车辆90上设有四个摄像头1，因而拍摄图像获取部11获取由四个摄像头1拍摄而得到的四种拍摄图像。在车辆90上仅设有一个摄像头1的情况，例如仅具有至少拍摄包含车辆90的后方在内的车辆90的周边情景的摄像头1（后方摄像头1a）的情况下，获取后方摄像头1a的拍摄图像。
图像合成部12是进行如下处理的功能部，即，将由多个摄像头1（在本实施方式中是四个摄像头1）拍摄而得到且各拍摄图像至少与其他的一种拍摄图像之间包括共通部分（图2所示的附图标记W）的多种（四种）拍摄图像合成为一个合成图像的功能部。视点转换部13是进行将合成图像视点转换成从车辆90的上空观察时的俯瞰图像的功能部。在车辆90仅设有一个摄像头1的情况下，不存在合成图像，或者合成图像是与拍摄图像相同的图像。此时，视点转换部13将该一个拍摄图像视点转换成从车辆90的上空观察时的俯瞰图像。另外，合成多个拍摄图像而成的合成图像在广义上也是拍摄图像，所以还能够将视点转换部13称为将一个或多个拍摄图像视点转换成从车辆90的上空观察时的俯瞰图像的功能部。另外，显然也可以由视点转换部13对各拍摄图像进行视点转换来生成单独俯瞰图像，并由图像合成部12合成多个单独俯瞰图像来生成合成俯瞰图像。在单独俯瞰图像中也包含相当于图2所示的附图标记W的共通部分，所以图像合成部12能够利用该共通部分来生成合成俯瞰图像。
图形图像生成部14是在后背门91处于开放状态时生成表示从与俯瞰图像相同的视点观察的后背门91的图形图像的功能部。该图形图像是作为表示后背门91的形状（外形）的图像而被生成的。例如，图形图像为后背门91的外观图像。外观图像可以是让人觉得后背门91实际开放那样的实际拍摄后背门91的外观而得到的照片图像或映像图像，也可以是用线描等示意性表现出后背门91的外观的插图图像（设计图像）。显然，即使是插图图像，只要能够现实地表现后背门91即可。另外，插图图像并不限定于外观图像，也可以是示出后背门91的外缘部的轮廓线或剪影（silhouette）的图像。
即，图形图像只要是能够良好地示出后背门91在俯瞰图像所占的范围的方式即可，在原则上不限制图像的种类。在俯瞰图像上重叠的图形图像上，如上述那样示出车辆90的车顶。作为一个方式，若是车辆90的车顶和后背门91由相同类型的图像表现的图形图像，则容易理解两者的关联性，并且美观也好，因而优选该方式。但是，虽现实地表现出在俯瞰图像上存在车辆90的情况及车辆90的位置，但大多数情况下存在不会现实地表现出后背门91开放的状态的情况。这是因为在后背门91处于开放的状态下执行用于停车的驾驶的情况极为罕见。因此，作为另一方式，也可以是用其他类型的图像表现出车辆90的车顶和后背门91的图形图像。例如，用照片图像表现处于现实状态的车辆90的车顶，用插图图像表现处于假想状态的后背门91等。这在要求区分现实和假想的情况下有效。
并且，在图形图像为照片图像、映像图像、插图图像（包含外观图像、轮廓线、剪影等）中的任一种图像的情况下，均可将图形图像生成为透明图像或半透明图像。即，只要图形图像至少半透明，则在路面上存在障碍物等的情况下，不会发生该障碍物被表示后背门91的图形图像的背阴隐藏等情况。能够在保持了视觉辨认性的状态下确认后背门91的开放空间，因而还能够良好地保持周边监视功能。另外，如上所述，在用不同的表现方式显示车辆90的车顶和后背门91的图形图像的情况下，也可以用相同类型的图像表现车辆90的车顶和后背门91，而通过将其显示方式设定为不透明和透明（包含半透明）来使表现方式不同。
在用照片图像、映像图像、插图图像（外观图像、剪影）等表现图形图像的情况下，也可以将除了示出最外缘的轮廓线之外的部分设定为透明或半透明。另外，图形图像可以始终是透明或半透明，但也可以根据是否存在障碍物等物体来使显示方式不同。例如，也可以通常显示不透明的图形图像，在利用间隙声纳33等传感器检测出障碍物那样的物体的情况下，变更为透明或半透明。另外，并不限定于间隙声纳33等传感器的检测，也可以利用未图示的图像识别部或图形图像生成部14的图像处理来识别出与均匀的路面不同的情况，从而将图形图像设定为透明或半透明。即，也可以根据图形图像重叠的位置上的俯瞰图像的均匀性（对比度），来变更图形图像的透明度。另外，显然，不需将透明度设定为恒定，也可以根据检测出物体的概率及路面的均匀度、配色等来变动透明度。另外，在根据是否存在障碍物等物体来使显示方式不同的情况下，并不限定于透明或半透明，也可以通过使图形图像闪烁来唤起驾驶人员的注意。
显示控制部18是在俯瞰图像上重叠图形图像并显示在车室内的监视装置4上的功能部。显示控制部18如后述那样基于指示输入接受部15、停车状态判定部16、移动速度判定部17等的处理结果，来判定是否满足显示条件，在满足显示条件的情况下，在俯瞰图像上重叠图形图像并显示在车室内的监视装置4上。即，显示控制部18以从车辆图像G1打开了后背门91那样的方式重叠图形图像G3，其中，上述车辆图像G1表示从与俯瞰图像相同的视点观察的车辆90的外观图像（图形图像）。由此，能够使驾驶人员容易地想象出打开后背门91的状态。
指示输入接受部15是执行如下功能的功能部，即，在驾驶人员等车辆90的搭乘人员对用于指示将图形图像重叠在俯瞰图像上的指示输入部进行了操作时，接受该指示的输入。显示控制部18基于指示输入接受部15所接受到的指示输入，来判定是否满足显示条件，并在满足显示条件的情况下将图形图像重叠在俯瞰图像上。
停车状态判定部16是判定表示车辆90停止时的经过状态的停车状态的功能部。例如，停车状态判定部16基于从转向传感器21获取的操舵角度或从车轮速度传感器23获取的速度等，来利用公知的测程技术等来运算停车时的车辆90的轨迹等停车经过，在车辆90处于直线后退状态的情况下判定为停车的最后阶段。显示控制部18能够基于停车状态判定部16的停车状态的判定结果来判定是否满足显示条件，并且在满足显示条件的情况下将图形图像重叠在俯瞰图像上。
另外，如本实施方式那样，在车辆90具有侧部摄像头1b、1c并且将车辆90停止到描画了分界线K的停车区段的情况下，能够利用两个侧部摄像头1b、1c来拍摄分界线K。并且，停车状态判定部16基于两个侧部摄像头1b、1c的拍摄图像来对分界线K进行图像识别，由此能够运算车辆90相对于停车区段的平行度。例如，与停车初期的图4相比，在停车的最后阶段的图6中，分界线K与车辆90之间的角度变小，大致成为了平行状态。即，在如存在分界线K那样的停车区段停车时，能够求出分界线K和车辆90之间的平行度，并基于该平行度来判定停车状态。并且，停车状态判定部16在车辆90相对于停车区段而在规定范围内处于平行的情况下，能够判定为处于停车的最后阶段。更加具体地，在分界线K和车辆90之间的平行度比规定阈值高时（由分界线K和车辆90形成的角度成为小于规定的阈值时），能够判定为停车状态处于停车最后阶段。能够利用后方摄像头1a的拍摄图像进行图像处理来运算分界线K和车辆90之间的角度，但越接近停车最后阶段，在拍摄图像上分界线K的长度就变得越短，从而存在运算精度下降的可能性。如上述实施方式那样，在具有侧部摄像头1b、1c的情况下，能够通过利用这些侧部摄像头的拍摄图像来进行高精度的运算。
移动速度判定部17基于车轮速度传感器23的检测结果，来判定车辆90的移动速度是否在规定的上限速度以内。在完成停车时，车辆90的移动速度下降，所以在移动速度比上限速度快的情况下处于停车驾驶的最后阶段的可能性低，从而优选尽量优先周边监视功能。与此相反地，因为确认能够开放后背门91的空间的必要性低，所以移动速度比上限速度快的情况下，将图形图像重叠在俯瞰图像的必要性也低。例如，显示控制部18能够基于移动速度判定部17的判定结果来在车辆90的移动速度在规定的上限速度以下的情况下判定为满足显示条件，从而将图形图像重叠在俯瞰图像上。
下面，利用图6及图7，说明在俯瞰图像F3上重叠图形图像G3的具体例进行说明。图6是从图4所示的状态开始车辆90继续后退而已接近停车的最后阶段的状态下的监视装置4的显示例。在此，驾驶人员为了在能够开放后背门91的状态下完成停车，确认后背门91的开放空间。具体而言，驾驶人员在触摸面板4b上触摸配置在副显示部4S的下方的触摸按钮4B（“检查后背门空间”）。将驾驶人员对触摸按钮4B（指示输入部）的操作传递至指示输入接受部15。指示输入接受部15将对触摸按钮4B进行的操作作为指示将图形图像G3重叠在俯瞰图像F3上的操作，请求显示控制部18重叠图形图像。显示控制部18根据该请求来判定为满足显示条件。然后，显示控制部18基于该判定结果，来如图7那样在俯瞰图像F3上重叠图形图像G3。由此，驾驶人员能够良好地确认后背门91的开放空间，从而能够在能够开放后背门91的状态下完成停车。
本发明并不限定于在上述实施方式的说明中例示那样的结构，而能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种变形。下面，提示几个那样的变形例。
[1]
在上述实施方式中，通过合成四个摄像头1的拍摄图像来生成包含车辆90的全部周围的俯瞰图像，并在该俯瞰图像上重叠用于表示后背门91的图形图像G3。但是，能够开放后背门91的空间存在于车辆90的后方，因而也可以仅利用后方摄像头1a的图像来生成俯瞰图像。即，也可以将由车载摄像头拍摄至少包括车辆90的后方在内的车辆90的周边情景而得到的拍摄图像视点转换为从车辆90的上空观察时的俯瞰图像，并在该俯瞰图像上重叠图形图像G3。另外，显然也可以利用后方摄像头1a、左侧方摄像头1b、右侧方摄像头1c的拍摄图像来生成包含车辆90的后部周围的俯瞰图像，并在该俯瞰图像上重叠图形图像G3。
[2]
就图形图像G3而言，也可以与照片图像、插图图像、透明、半透明等图像的类型及显示方式等的不同无关地，生成为比开放状态的后背门91在俯瞰图像上的实际大小更大的范围的图像。显然，不仅是后背门91，针对车辆90，也可以生成为比俯瞰图像上的实际大小大的范围的图像。通过将图形图像G3及车辆图像G1显示为大于实际大小，驾驶人员能够从容地驾驶。即使在驾驶人员以要留下最低限的空间的方式停车的情况下，也会形成一些富余空间。因此，也能够抑制后背门91开放时与其他物体接触等的可能性。在生成包括后背门91而将车辆90也稍微放大的图形图像的情况下，优选将包括开放状态的后背门91的外缘在内的车辆90的外缘大概增大10cm左右的尺度来均等地进行放大。
[3]
在利用图6及图7来说明的上述实施方式中，例示了驾驶人员通过操作触摸按钮4B来重叠图形图像G3的情况。即，在满足规定的显示条件时，显示控制部18在俯瞰图像上重叠图形图像G3，但作为该显示条件，说明了显示控制部18经由指示输入接受部15检测到驾驶人员对触摸按钮4B的操作的情况的例子。但是，并不限定于该方式，还能够利用上述停车状态判定部16或移动速度判定部17的判定结果来设定各种“显示条件”。
例如，如上所述，显示控制部18也可以根据由停车状态判定部16判定的停车状态来判定是否满足显示条件。停车状态是指车辆90停止时的经过状态。因为需要在停车最后阶段确认能否开放后背门91，所以显示控制部18能够在停车状态处于停车最后阶段时判定为满足显示条件。另外，显示控制部18也可以根据由移动速度判定部17判定出的车辆90的移动速度来判定是否满足显示条件。在停车最后阶段，车辆90的移动速度下降，所以能够在车辆90速度变成规定的设定速度以下时，判定为满足显示条件。另外，停车状态判定部16也可以基于由移动速度判定部17判定出的车辆90的移动速度，来判定停车状态。即，也可以在由移动速度判定部17判定出车辆90处于规定的设定速度以下时，停车状态判定部16判定为停车状态处于停车最后阶段。
显示控制部18可以与驾驶人员等搭乘人员的指示输入的有无无关地，基于停车状态判定部16及移动速度判定部17的判定结果，来在停车状态处于停车最后阶段时或车辆90处于规定的设定速度以下时，判定为满足显示条件而自动重叠图形图像G3。或者，显示控制部18也可以在停车状态处于停车最后阶段时或车辆90处于规定的设定速度以下时，判定为满足第一显示条件并显示触摸按钮4B，并根据其后的搭乘人员对触摸按钮4B进行的操作来判定为满足第二显示条件，从而显示图形图像G3。例如，也可以在图4中由于处于停车初始而不显示触摸按钮4B，并在如图6那样在停车最后阶段显示触摸按钮4B。
[4]
在上述内容中，说明了满足显示条件时的具体例，但即使在满足这些各种显示条件的情况下，也可以设定用于禁止重叠显示的条件（显示禁止条件）。显示控制部18仅在不满足显示禁止条件的情况下，根据其他条件的成立来判定为满足显示条件。例如，如上所述，显示控制部18能够基于移动速度判定部17的判定结果来在车辆90的移动速度在规定的上限速度（例如6km/h左右）以下的情况下，判定为满足显示条件。换言之，在车辆90的移动速度超过规定的上限速度时，能够“满足显示禁止条件”。在显示禁止条件成立的情况下，即使触摸触摸面板4b或车辆90与分界线K平行，而判定为处于停车最后阶段，显示控制部18也不判定为满足显示条件。驾驶人员比参照图形图像G3更进行基于实际拍摄图像或直接目视的确认。因此，在车辆90的移动速度超过规定的上限速度时，显示控制部18不判定为满足显示条件，而优选仅在移动速度在规定的上限速度以下的情况下，判定为满足显示条件。
[5]
由驾驶人员或其他搭乘人员指示图形图像G3的显示的指示输入部，并不限定于触摸按钮4B。也可以是设在车室内的机械式开关或语音识别装置。
[6]
在上述内容中，示出了在进行伴随后退的停车时将表示后背门91的图形图像G3重叠在俯瞰图像上的例子。但是，与显示在主显示部4M上的拍摄图像不同地，显示在副显示部4S上的俯瞰图像在前进时也显示车辆90的全方位的情景，因而在前进时也可以通过对触摸按钮4B的指示等来将图形图像G3重叠在俯瞰图像上。
[7]
在上述内容中，说明了俯瞰图像F3是从车辆90的上空观察拍摄图像时的图像。例如，作为这样的俯瞰图像F3，优选是从车辆90的上空朝向铅垂方向俯视该车辆90时的图像。此时，一眼就能够视觉辨认后背门91开得最大的状态。由此，驾驶人员能够更加良好地一起确认用于开放后背门91的空间和车辆90的周边图像。
以上，如进行说明的那样，根据本发明，驾驶人员能够良好地一起确认用于开放后背门的空间以及车辆周边的图像。
产业上的可利用性
本发明能够利用与在后部具有翻起式后背门的车辆的驾驶支援装置。
附图标记的说明
1：摄像头（车载摄像头）
1a：后方摄像头（车载摄像头）
1b：左侧方摄像头（车载摄像头）
1c：右侧方摄像头（车载摄像头）
1d：前方摄像头（车载摄像头）
4：监视装置
4B：触摸按钮（指示输入部）
10：驾驶支援装置
11：拍摄图像获取部
13：视点转换部
16：停车状态判定部
18：显示控制部
90：车辆
91：后背门
F1：拍摄图像
F3：俯瞰图像
G3：图形图像

Claims (11)

1.一种驾驶支援装置，用于支援在后部具有翻起式后背门的车辆的驾驶，该驾驶支援装置的特征在于，具有：
拍摄图像获取部，其获取由车载摄像头拍摄至少包括所述车辆的后方在内的所述车辆的周边情景而得到的拍摄图像；
视点转换部，其用于将所述拍摄图像视点转换为从所述车辆的上空观察时的俯瞰图像；
图形图像生成部，其生成从与所述俯瞰图像相同的视点观察处于开放状态的所述后背门而表示所述后背门的形状的图形图像；
显示控制部，其在所述俯瞰图像上重叠所述图形图像并显示在车室内的监视装置上。
2.如权利要求1所述的驾驶支援装置，其特征在于，所述图形图像为所述后背门的外观图像。
3.如权利要求1所述的驾驶支援装置，其特征在于，所述图形图像为所述后背门的轮廓线。
4.如权利要求1至3中任一项所述的驾驶支援装置，其特征在于，所述图形图像半透明。
5.如权利要求1至4中任一项所述的驾驶支援装置，其特征在于，所述图形图像生成为比开放状态的所述后背门在所述俯瞰图像上的大小更大的范围的图像。
6.如权利要求1至5中任一项所述的驾驶支援装置，其特征在于，在满足规定的显示条件时，所述显示控制部在所述俯瞰图像上重叠所述图形图像。
7.如权利要求6所述的驾驶支援装置，其特征在于，在由所述车辆的搭乘人员进行了对指示输入部进行了操作时，所述显示控制部判断为满足所述显示条件，其中，所述指示输入部用于指示将所述图形图像重叠在所述俯瞰图像上。
8.如权利要求6所述的驾驶支援装置，其特征在于，
具有停车状态判定部，该停车状态判定部用于判定表示所述车辆停止时的经过状态的停车状态；
所述显示控制部根据所述停车状态来判定是否满足所述显示条件。
9.如权利要求6至8中任一项所述的驾驶支援装置，其特征在于，在所述车辆的移动速度在规定的上限速度以下的情况下，所述显示控制部判断为满足所述显示条件。
10.如权利要求1至9中任一项所述的驾驶支援装置，其特征在于，所述显示控制部以从车辆图像打开了所述后背门的方式重叠所述图形图像，其中，所述车辆图像是指表示从与所述俯瞰图像相同的视点观察的所述车辆的车辆图像。
11.如权利要求1至9中任一项所述的驾驶支援装置，其特征在于，所述俯瞰图像为从所述车辆的上空朝向铅垂方向俯视时的图像。
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