JP2001055100A - 多機能車載カメラシステムと多機能車載カメラの画像表示方法 - Google Patents

多機能車載カメラシステムと多機能車載カメラの画像表示方法

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JP2001055100A
JP2001055100A JP11231652A JP23165299A JP2001055100A JP 2001055100 A JP2001055100 A JP 2001055100A JP 11231652 A JP11231652 A JP 11231652A JP 23165299 A JP23165299 A JP 23165299A JP 2001055100 A JP2001055100 A JP 2001055100A
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/04—Mounting of cameras operative during drive; Arrangement of controls thereof relative to the vehicle

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安全運転を支援する画像を、運転状況に応じ
た適切なタイミングで、運転者に分かり易い形態で表示
することができる多機能車載カメラシステムを提供す
る。 【解決手段】 車両に搭載された複数のカメラ11〜18
と、カメラの画像を表示するモニタ19〜21とを備える多
機能車載カメラシステムにおいて、カメラの画像を画像
処理する画像処理手段47と、車両の状態を示す信号37〜
41に応じて、画像処理に使用するカメラの画像を指定
し、画像処理手段での画像処理の形態を指定するシステ
ム制御手段42とを設ける。安全運転を支援する画像を、
運転状況に応じた適切なタイミングで、運転者に分かり
易い形態で表示することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、安全運転の支援の
ために、車両に搭載した複数の監視カメラの画像を車内
のモニタに表示する多機能車載カメラシステムと、その
画像表示方法に関し、特に、車外の状況を運転者に分か
り易い画像で、また、運転状況に応じた適切なタイミン
グで提示できるようにしたものである。
【０００２】
【従来技術】従来、自動車の安全運転を支援するため
に、車両に小型カメラを搭載し、運転者の視線が届きに
くい方向を撮影して、その映像を車内のモニタに表示し
たり、道路上の白線を撮影し、その画像内の白線位置に
基づいて運転を誘導、制御する方法などが開発されてい
る。
【０００３】また、特開平７−２１５１３０号公報に
は、図１６に示すように、車両に搭載した複数のカメラ
１、２、３、４の映像を、ウインカー方向検出手段５が
検出するウインカーの方向や、ハンドル方向検出手段６
が検出するハンドルの向き、あるいは、運転者が指示入
力手段７を通じて入力する指示に基づいて、切り換えて
画像表示手段（モニタ）９に表示する車両監視装置が記
載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、自動車では、
モニタに映る画像から瞬時に判断して、事故を回避する
ためのブレーキ操作やハンドル操作が必要になる場合が
有り、そのため、モニタには、運転者が判断に迷った
り、誤判断を招いたりすることが無いように、分かり易
い画像を表示しなければならないが、従来のシステムで
は、そうした面での工夫が十分に行われていない。
【０００５】例えば、車両の右折や左折に合わせて、車
両の前側方に設置したカメラの画像を切り換えて表示す
るような場合でも、その画像が車両の右方向を映したも
のであるのか、左方向を映したものであるのか咄嗟に判
断できないと、機敏な運転操作は不可能である。
【０００６】この場合、その方向を示す「右」「左」の
文字を画像と共に表示する方法も考えられているが、運
転者が文字を認識し、画像の撮影方向を把握する、とい
う２段階の過程を経るまでに時間が掛かるから、一瞬の
事故に間に合わない場合がある。また、運転者によって
は、「右」と「左」とを取り違える虞れもある。
【０００７】また、車両をバックさせて駐車場の空きス
ペースに入れるような場面では、車両の後方に設置した
カメラの画像に切り換えても、既に駐車している他の車
両が邪魔になって、空きスペースの位置がモニタ上に明
確に表示されず、運転者がハンドル操作に迷う場合がし
ばしば発生する。
【０００８】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、安全運転を支援する画像を、運転状況に
応じた適切なタイミングで、運転者に分かり易い形態で
表示することができる多機能車載カメラシステムと、そ
の表示方法とを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、車
両に搭載された複数のカメラと、カメラの画像を表示す
るモニタとを備える多機能車載カメラシステムにおい
て、カメラの画像を画像処理する画像処理手段と、車両
の状態を示す信号に応じて、画像処理に使用するカメラ
の画像を選択し、画像処理手段での画像処理の形態を制
御するシステム制御手段とを設けている。
【００１０】また、本発明における多機能車載カメラシ
ステムの画像表示方法では、車両の状態に応じて、選択
したカメラの画像を画像処理し、モニタに表示するよう
にしている。
【００１１】そのため、安全運転を支援する画像を、運
転状況に応じた適切なタイミングで、且つ、運転者に分
かり易い形態で表示することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態の多機能車載カ
メラシステムでは、図３に示すように、車両の周囲に８
個のカメラを設置している。前方を撮影する前方カメラ
11と、左前側方を撮影する左ラテラルカメラ12と、右前
側方を撮影する右ラテラルカメラ13と、左ドアミラーと
同様の画像を撮影する左ドアミラーカメラ14と、右ドア
ミラーと同様の画像を撮影する右ドアミラーカメラ15
と、左側後方を撮影する左ピラーカメラ16と、右側後方
を撮影する右ピラーカメラ17と、真後ろを撮影するリア
カメラ18との８個である。
【００１３】また、図４に示すように、３個のモニタを
車内に設置している。メインモニタ19はダッシュボード
に埋め込む形で、また、Ｌビューモニタ20及びＲビュー
モニタ21はフロントガラスの上方にそれぞれ設置してお
り、メインモニタ19の画面サイズは、Ｌビューモニタ20
及びＲビューモニタ21のそれに比べて大きい。
【００１４】図１は、このシステムを搭載した車両内の
構成をブロック図で示している。このシステムは、ＣＣ
ＤまたはＣＭＯＳ撮像素子等の固体撮像素子で構成され
た車載カメラ11〜18と、各カメラの映像信号を画像デー
タに変換して送出する画像データ送出部31と、画像デー
タを伝送するビデオバス35と、画像データの解析、編
集、合成等の処理を行う画像処理部47と、この画像処理
の作業領域として使用するメモリ48と、処理された画像
データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部50〜52
と、コードに応じた表示用図形を出力する文字発生器
（キャラクタジェネレータ）46と、キャラクタジェネレ
ータ46の発生図形を制御するキャラクタジェネレータ制
御部45と、Ｄ／Ａ変換部50から出力される映像とキャラ
クタジェネレータ46から出力される図形とを合成する混
合器49と、映像を表示するメインモニタ19、Ｌビューモ
ニタ20及びＲビューモニタ21と、カメラ11〜18の撮影方
向や撮影条件を制御するカメラ制御部43と、アラームを
発生するアラーム発生部44と、運転者が操作部36から入
力する指示や、舵角信号37、車速信号38、ギア情報39、
ウインカー信号40あるいは超音波距離センサー41の信号
に基づいて各部を制御するシステム制御部42とを備えて
いる。
【００１５】また、画像データ送出部31は、カメラの映
像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部32と、画
像データを蓄積するフレームメモリ34と、画像データの
蓄積、送出を制御するフレームメモリ制御部33とを具備
している。
【００１６】なお、カメラ自体の映像信号の出力には、
ＮＴＳＣ、ＰＡＬ等の規格に準拠したもの、または、Ｖ
ＧＡ方式などによるものがある。また、それぞれの規格
に対し、Ｒ・Ｇ・Ｂ出力、Ｙ・Ｕ・Ｖ出力、コンポジッ
ト出力があり、さらに、デジタル出力がある。デジタル
出力の場合、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換は不要となる。
【００１７】このシステムのシステム制御部42には、車
両から、ハンドルの角度を示す舵角信号37や、車輪の回
転速度を示す車速信号38が入力し、また、ギアを入れ替
えたときのギア情報39や、右左折ボタンを押したときの
ウインカー信号40が入力し、さらには、車両の前方また
は後方から隣接車両や障害物までの距離を検出する超音
波距離センサー41の測定データが入力する。
【００１８】システム制御部42は、これらの情報、ある
いは、操作部36から入力する運転者の指示に基づいて、
画像データ送出部31を制御し、選択したカメラ11〜18の
画像データを画像処理部47に出力させ、また、画像処理
部47における画像処理の仕方を制御する。また、このと
き、選択したカメラ11〜18から画像処理に必要な画像デ
ータが得られるように、カメラ制御部43を制御して、カ
メラの撮影方向等の調整を行わせる。
【００１９】画像処理部47は、システム制御部42の指示
に基づいて、入力する画像データを解析し、画像データ
を編集し、合成する。また、必要な解析結果をシステム
制御部42に伝え、システム制御部42は、この解析結果を
基に、必要に応じて、アラーム発生部44を起動し、ま
た、キャラクタジェネレータ制御部45を制御する。
【００２０】キャラクタジェネレータ制御部45は、シス
テム制御部42から指示を受けた場合に、画像処理部47で
処理された画像に重畳する図形をキャラクタジェネレー
タ46から出力させる。
【００２１】モニタ19〜21には、安全運転を支援する画
像が、運転状況に応じた適切なタイミングで、且つ、運
転者に分かり易い形態で表示される。
【００２２】次に、画像処理部47を中心に行われる画像
処理の具体例について説明する。
【００２３】（上視点画像）この画像は、複数の車載カ
メラの画像を解析、合成して得られる、上から見下ろす
視点からの画像である。例えば、車両がバックして駐車
場に入る場合、駐車場を上から見た上視点画像がメイン
モニタ19に表示され、運転者は、この画像から、空きス
ペースの位置を明瞭に認識することができる。なお、こ
の上視点画像の作成方法については、出願人は特願平１
１−１０９９４６号として既に特許出願している。
【００２４】図６には、図５に示すドアミラーカメラ1
4、15、ピラーカメラ16、17及びリアカメラ18の各画像
を用いて、上視点画像を作成する手順について示してい
る。図６では、左ドアミラーカメラ14、左ピラーカメラ
16及びリアカメラ18の各画像から、合成画像の左側及び
中央部分を作成する手順を示している。
【００２５】先ず、左ドアミラーカメラ14、左ピラーカ
メラ16及びリアカメラ18の各画像から路面に投影した画
像を作成する。そのために、各カメラに映る画像の路面
上の領域（図５の各カメラの視野に相当）を決定し、各
カメラの画像をこの領域に座標変換して、路面投影画像
を作成する。次に、この路面投影画像の必要なエリアを
示すαマップに従って各路面投影画像に重みを付け、そ
れらを重ね合わせて画像を合成する。
【００２６】右ドアミラーカメラ15及び右ピラーカメラ
17の画像についても同様の処理を行い、αマップに従っ
て重みを付けた全ての画像を重ね合わせて１枚の合成画
像を作成し、その画像の自車位置に、メモリ48に保持し
ている自動車の図形を配置する。
【００２７】こうして、自車の周囲の状況を上から見下
ろした上視点画像を得ることができる。
【００２８】ここでは、ドアミラーカメラ14、15、ピラ
ーカメラ16、17及びリアカメラ18の各画像を用いて、自
車の後方の上視点画像を作成する場合について説明した
が、左ラテラルカメラ12、左ドアミラーカメラ14、左ピ
ラーカメラ16及びリアカメラ18の画像を用いて、自車周
辺の左側及び左後方を上から見下ろした上視点画像を得
ることができ、また、右ラテラルカメラ13、右ドアミラ
ーカメラ15、右ピラーカメラ17及びリアカメラ18の画像
を用いて、自車周辺の右側及び右後方を上から見下ろし
た上視点画像を得ることができる。これらの上視点画像
は、左縦列駐車または右縦列駐車を支援する有効な画像
情報を提示することができる。
【００２９】また、上視点画像の作成に用いるカメラの
数は、２以下であっても良い。
【００３０】（パノラマ画像）この画像は、複数の車載
カメラの画像を合成して得られる超広角画像であり、通
常の広角画像の視野角が１２０度であるのに対して、パ
ノラマ画像では１６０〜１７０度の視野角の画像が表示
される。
【００３１】このパノラマ画像は、図８に示すように、
例えば、右ドアミラーカメラ15の画像91と右ピラーカメ
ラ17の画像92とを画像解析して、双方の画像に含まれる
同一の絵柄を検出し、それらが重なり合うように両方の
画像を合成して得ることができる。このパノラマ画像を
メインモニタ19に表示する場合には、運転者は、車両周
囲の広い範囲の状況を一目で知ることができるととも
に、狭い範囲の画像と違って、画像に表示されている範
囲と実際の位置との対応を直ちに理解することができ
る。そのため、表示画像から機敏なハンドル操作が求め
られる場合でも、パノラマ画像を見ることによって、戸
惑わずに的確な操作を行うことができる。
【００３２】パノラマ画像を合成する場合には、２つの
カメラの視野が一部で重なるとともに、２つのカメラの
総合した視野角ができるだけ広がるように、それぞれの
カメラの向きを調整する必要がある。そのため、パノラ
マ画像を表示する場合には、システム制御部42は、カメ
ラ制御部43に指示して、パノラマ画像の合成に使用する
カメラ11〜18の向きを調整する。
【００３３】また、３以上のカメラの画像を合成して、
パノラマ画像を生成することも可能である。
【００３４】（全周画像）この画像は、運転者の操作部
36からの指示に基づいて、車両に設置した全てのカメラ
11〜18の画像が次々と繋ぎ合わされ、車両周辺の様子を
連続的に表示する画像として表示される。この操作部36
は、ジョイステックのように、方向の指示が可能であ
り、運転者がある方向を指示すると、システム制御部42
は、指示された方向に近い隣接するカメラの画像、例え
ば、カメラ11の画像とカメラ12の画像とを出力させ、画
像処理部47は、これらの画像をパノラマ画像作成の要領
で繋ぎ合わせる。運転者が指示する方向を反時計回りに
連続的に変えて行くと、カメラ12の画像とカメラ14の画
像、次に、カメラ14の画像とカメラ16の画像、と言うよ
うに、隣り合うカメラの画像が順番に繋ぎ合わされ、ま
た、モニタ画面上で表示画像が一方向に連続的にスクロ
ールするように画像処理が行われる。従って、運転者が
操作部36から全周に渡る表示を指示すると、それに伴っ
て、メインモニタ19に、車両の周辺が連続的に表示され
る。
【００３５】また、この場合も、パノラマ画像の合成の
ときと同様に、カメラ制御部43は、システム制御部42の
指示に基づいて、各カメラ11〜18の向きを最適な全周画
像が得られるように調整する。
【００３６】（結合画像）この画像は、不連続な２つの
画像を、境界を明確にして結合して表示するものであ
り、例えば、速度を落として右折の機会を窺っている場
合に、図９（ａ）に示すように、左ラテラルカメラ12の
画像と右ラテラルカメラ13の画像とが結合画像の形態で
メインモニタ19に表示される。
【００３７】このように、２つの画像を結合して表示す
ることにより、各画像の撮影方向が感覚的に把握でき
る。また、２方向の状況を一目で認識することができる
ため、運転者が首を振って道路の左右の状況を確認して
から行動を起こすよりも、迅速な対応が可能になる。
【００３８】また、図９（ｂ）に示すように、右折をす
る場合には、左ラテラルカメラ12の画像を右ラテラルカ
メラ13の画像よりも大きく、反対に、左折の場合には、
図９（ｃ）に示すように、右ラテラルカメラ13の画像を
左ラテラルカメラ12の画像よりも大きく表示することに
より、運転者は、車両の進行方向と結び付けて、各画像
の撮影方向をより直感的に認識することが可能になる。
また、この場合、車両の曲がる方向との関係で、より注
意が求められる方向の画像が大きく表示されるため、運
転者は、意識しなくても、注意すべき方向の画像に注意
を払うようになる。
【００３９】（視野角限定画像）この画像は、図７に示
すように、ドアミラーカメラ14、15の画像を、走行時
に、実際のドアミラーと同じ程度の視野角に限定して表
示するものである。この処理のため、画像処理部47は、
ドアミラーカメラ14、15の画像データの内、ドアミラー
有効エリアから外れる画像データを廃棄するとともに、
ドアミラー有効エリアの画像が画面一杯に表示されるよ
うに画像データの拡大処理を行う。処理された画像は、
左ドアミラーカメラ14の画像がＬビューモニタ20に、ま
た、右ドアミラーカメラ15の画像がＲビューモニタ21に
表示される。
【００４０】このように、走行時のドアミラーカメラ1
4、15の画像を視野角限定画像に変換する理由の一つ
は、運転者のこれまでの経験で培われた運転感覚を無に
しないことにある。運転者は、今までドアミラーを見て
いたときと同じように、違和感を持たずに、Ｌビューモ
ニタ20及びＲビューモニタ21の表示画面を見ることがで
きる。また、実際、走行時には、ドアミラー有効エリア
以外の画像情報は、運転操作上、それ程有用では無く、
ドアミラー有効エリアの画像をより鮮明に表示する方が
有効性が高いと考えられる。
【００４１】（画像情報の付加）これは、運転者の注意
を喚起したり、画像の理解をし易くするために、画像に
図形を加えたり、画像の一部を変形して表示するもので
あり、次のような画像情報の付加がある。
【００４２】（ａ）接近物体と遠ざかる物体との区別 自車に接近する自転車などの物体には、例えば赤枠を付
加し、遠ざかる車などの物体には緑枠を付加して表示す
る。
【００４３】この場合、画像処理部47は、前方カメラ11
の各フレームごとの画像データを比較して動きベクトル
を検出し、自車から相対的に遠ざかる物体及び接近する
物体の座標位置をシステム制御部42に伝える。システム
制御部42は、キャラクタージェネレータ制御部45に、位
置を指定して赤枠または緑枠の出力を指令し、キャラク
タージェネレータ制御部45は、キャラクタージェネレー
タ46を制御して、指定された図形を、指定された位置に
出力させる。キャラクタージェネレータ46から出力され
た図形は、混合器49により、画像処理部47で処理された
図形に重畳され、メインモニタ19には、自車に接近する
物体が赤枠で囲まれ、遠ざかる物体が緑枠で囲まれた画
像が表示される。
【００４４】また、識別用の図形を付加するのでは無
く、自車に接近する物体そのものを例えば赤色で強調表
示し、遠ざかる物体を緑色で強調表示することも可能で
ある。図１０は、この表示のための画像処理を行う画像
処理部47の機能ブロックを示している。この画像処理部
47は、画像を２値化する２値化部61と、入力した２値化
画像を、メモリ48に保持された１フィールド前の２値化
画像と比較する比較部62と、比較部62の比較結果に基づ
いて画像の平均的な移動量を算出する平均値算出部63
と、画像各部の移動量と平均的な移動量との差分を算出
する減算部64と、移動体を識別する移動体識別部65と、
移動体の画像を切り出す画像切り出し部66とを備えてい
る。
【００４５】ここでは、前方カメラ11がＲＧＢの映像信
号を出力する場合の画像処理について説明する。前方カ
メラ11から出力されたＲＧＢの映像信号の内、Ｇチャン
ネルの映像信号が２値化部61に入力する。２値化部61
は、各画素ごとの信号レベルを予め設定されているスレ
ッショルドレベルと比較して２値化することにより２値
化画像を生成する。この２値化画像はメモリ48と比較部
62とに出力される。比較部62は、メモリ48で保持されて
いる１フィールド前の２値化画像を読み出し、この画像
と２値化部61から入力した２値化画像とを比較して、対
応する画像が表示された各画素の移動量を検出する。平
均値算出部63は、比較部62により検出された各画素の移
動量の平均値を求める。この平均値は、静止している物
体の自車に対する相対的移動量にほぼ相当している。
【００４６】減算部64は、比較部62によって検出された
各画素の移動量から、平均値算出部63によって算出され
た平均値を減算し、各画素における平均移動量からの差
分を算出する。
【００４７】移動体識別部65は、各画素の平均移動量か
らの差分を、予め設定されている「接近物体のスレッシ
ョルドレベル」及び「遠ざかる物体のスレッショルドレ
ベル」と比較して、接近する物体を表示している画素及
び遠ざかる物体を表示している画素を識別し、それを画
像切り出し部66に伝える。
【００４８】画像切り出し部66は、２値化画像から、接
近する物体と遠ざかる物体とを区別して移動物体を切り
分け、切り出した「接近する物体」をＲチャンネルに、
切り出した「遠ざかる物体」をＧチャンネルに出力す
る。
【００４９】画像切り出し部66の出力はカメラ11の画像
信号に重畳されてモニタに出力される。その結果、接近
する物体は赤色に強調表示され、また、遠ざかる物体は
緑色に強調表示される。
【００５０】また、図１１は、前方カメラ11がＮＴＳＣ
コンポジット映像信号を出力する場合の画像処理部47で
の画像処理について示している。この画像処理部47は、
ＮＴＳＣ信号から色信号成分をカットして輝度信号成分
だけを抽出するバンドイリミナネーションフィルタ67を
備えており、２値化部61は、この輝度信号から２値化画
像を生成する。比較部62、平均値算出部63、減算部64及
び移動体識別部65の動作は図１０の場合と変わりがな
い。
【００５１】移動体識別部65から接近する物体の画像及
び遠ざかる物体の画像が伝えられた画像切り出し部66
は、２値化画像からそれらの画像を切り出し、「接近す
る物体」に赤色を、また、「遠ざかる物体」に緑色を色
づけして出力する。
【００５２】画像切り出し部66の出力はカメラ11の画像
信号に重畳されてモニタに出力され、その結果、接近す
る物体は赤色に強調表示され、遠ざかる物体は緑色に強
調表示される。
【００５３】また、前方カメラ11だけでなく、車両の後
方に設置したリアカメラ18の画像を同じように処理し
て、後方から接近する車両と遠ざかる車両とを区別して
表示することも可能である。
【００５４】（ｂ）上視点画像への走行軌跡の表示 バック走行時に表示される上視点画像に、自車の走行軌
跡を重ねて表示する。この場合、画像処理部47は、上視
点画像の作成に用いた画像を解析して自車の走行軌跡の
路面投影図形データを求め、システム制御部42に伝え
る。システム制御部42は、キャラクタージェネレータ制
御部45に、走行軌跡位置を指定してドットを表示するよ
うに指令する。こうして上視点画像上に自車の走行軌跡
を点線で表した画像を表示することができる。
【００５５】また、システム制御部42は、画像処理部47
から取得した走行軌跡のデータと、舵角信号37とを用い
て、そのままバックを続けた場合の走行軌跡を算出し、
その軌跡形状を、キャラクタージェネレータ制御部45を
通じて上視点画像上に表示させることも可能である。運
転者は、この軌跡形状から、車両を巧く空きスペースに
入れることができるかどうかを判断することができる。
【００５６】また、この舵角信号37に基づく軌跡形状と
上視点画像の空きスペースの図形とを照合して、軌跡形
状が空きスペースの入口のどの位置にどのような角度で
達するかを調べることにより、運転者にハンドルの切り
方をモニタ画面上で、あるいは、アラーム発生部44から
音声で誘導することができる。この場合、軌跡形状が空
きスペースの入口の中央に、直角に近い角度で達するよ
うに誘導する。
【００５７】次に、システム制御部42がこれらの合成画
像をどのようなタイミングで表示させるか、という点に
ついて説明する。
【００５８】図２は、このシステム制御部42の動作の一
例を示すフロー図である。
【００５９】ステップ１：ギア情報39がバックであるか
どうかを確認し、バックであるときは、 ステップ２：運転者が操作部36から駐車支援の選択を行
っている場合には、 ステップ３：左ピラーカメラ16、右ピラーカメラ17及び
リアカメラ18の画像による上視点画像をメインモニタ19
に表示する。
【００６０】ステップ４：運転者が操作部36から縦列駐
車支援を選択している場合には、 ステップ５：左縦列駐車の場合には、左ドアカメラ14、
左ピラーカメラ16及びリアカメラ18の画像による上視点
画像をメインモニタ19に表示する。
【００６１】ステップ６：右縦列駐車の場合には、右ド
アカメラ15、右ピラーカメラ17及びリアカメラ18の画像
による上視点画像をメインモニタ19に表示する。
【００６２】図１２には、上視点画像を表示する場合の
システムのブロック構成を示している。画像処理部47
は、カメラの画像を選択する画像選択部72と、選択され
たカメラの画像から上視点画像を生成する上視点画像変
換部78と、ドアミラーカメラ14、15の視野角を変換する
視野角変換部75とを具備し、システム制御部42は、ギア
情報、ウインカー情報及び舵角情報に基づいて車両の状
態を検出する位置情報検出部71を具備している。ギアが
バックに入ると、システム制御部42の位置情報検出部71
は、画像処理部47の上視点画像変換部78に対して上視点
画像の生成を指示し、また、画像選択部72に対して、駐
車アシストの場合にはカメラ16、17、18を選択するよう
に、縦列駐車アシストの場合には、ウインカー情報や舵
角情報が左縦列駐車を示していればカメラ14、16、18を
選択し、ウインカー情報や舵角情報が右縦列駐車を示し
ていればカメラ15、17、18を選択するように指示する。
また、視野角変換部75に対して、ドアミラーカメラ14、
15で撮影された画像のドアミラー有効エリアの画像部分
を拡大表示するように指示する。
【００６３】視野角変換部75で処理された左ドアミラー
カメラ14の画像は、選択部76を経て、Ｌビューモニタ20
に表示され、視野角変換部75で処理された右ドアミラー
カメラ15の画像は、選択部77を経て、Ｒビューモニタ21
に表示され、また、上視点画像変換部78で生成された上
視点画像は、メインモニタ19に表示される。
【００６４】また、図２のフロー図において、システム
制御部42は、ステップ１で、ギアがバックでないとき、 ステップ７：車速信号38が８ｋｍ以下の車速を示してい
るかどうかを確認し、 ステップ15：車速が８ｋｍ以下の場合は、前側方確認中
であると判断し、左ラテラルカメラ12及び右ラテラルカ
メラ13の画像の結合画像をメインモニタ19に表示する。
【００６５】図１３は、結合画像を表示するときのシス
テムのブロック構成を示している。画像処理部47は、画
像選択部72及び視野角変換部75の他に、結合画像を生成
する画像合成割合制御部73を具備している。システム制
御部42の位置情報検出部71は、車速情報が８ｋｍ以下を
示しているとき、画像処理部47の画像選択部72に対し
て、カメラ12及びカメラ13の画像を選択するように指示
し、画像合成割合制御部73に対して、これらの画像の結
合画像を生成するように指示する。このとき、位置情報
検出部71は、操作部から、表示サイズが異なる画像を結
合表示するように指令されている場合には、ギア情報に
基づいて、拡大表示すべき画像を画像合成割合制御部73
に指示する。画像合成割合制御部73は、この指示に基づ
いて、合体する画像の表示割合を変えて結合画像を生成
する。
【００６６】また、システム制御部42の位置情報検出部
71は、視野角変換部75に対して、ドアミラーカメラ14、
15で撮影された画像をそのまま表示するように指示す
る。
【００６７】左ドアミラーカメラ14の広角画像は、選択
部76を経て、Ｌビューモニタ20に表示され、右ドアミラ
ーカメラ15の広角画像は、選択部77を経て、Ｒビューモ
ニタ21に表示され、また、画像合成割合制御部73で生成
された結合画像は、メインモニタ19に表示される。
【００６８】また、図２のフロー図において、システム
制御部42は、ステップ７で、車速が８ｋｍより速い場
合、 ステップ８：ドアミラーカメラ14、15の視野角をドアミ
ラー有効エリアに限定する。
【００６９】ステップ９：車速信号38が５０ｋｍ以上の
車速を示しているかどうかを確認し、車速が５０ｋｍ以
上であって、 ステップ10：ウインカー信号が出ているときは、レーン
変更が行われるものと識別し、 ステップ11：そのウインカー信号の左または右に応じ
て、 ステップ12：左のときは、左ピラーカメラ16及びリアカ
メラ18の画像によるパノラマ画像をメインモニタ19に表
示し、 ステップ13：右のときは、右ピラーカメラ17及びリアカ
メラ18の画像によるパノラマ画像をメインモニタ19に表
示する。
【００７０】ステップ10において、ウインカー信号が出
ていないときは、 ステップ14：通常の走行中であると判断し、左ピラーカ
メラ16、リアカメラ18及び右ピラーカメラ17の画像によ
るパノラマ画像をメインモニタ19に表示する。
【００７１】また、ステップ９で、車速が５０ｋｍ以下
であり、 ステップ16：ウインカー信号が出ているときは、巻き込
み事故を防ぐため、 ステップ17：そのウインカー信号の左または右に応じ
て、 ステップ18：左折のときは、左ドアミラーカメラ14及び
左ピラーカメラ16の画像によるパノラマ画像をメインモ
ニタ19に表示し、 ステップ19：右折のときは、右ドアミラーカメラ15及び
右ピラーカメラ17の画像によるパノラマ画像をメインモ
ニタ19に表示する。
【００７２】また、ステップ16において、ウインカー信
号が出ていないときは、 ステップ14：左ピラーカメラ16、リアカメラ18及び右ピ
ラーカメラ17の画像によるパノラマ画像をメインモニタ
19に表示する。
【００７３】図１４は、パノラマ画像を表示するときの
システムのブロック構成を示している。画像処理部47
は、画像選択部72及び視野角変換部75の他に、パノラマ
画像を生成するパノラマ画像変換部74を具備している。
システム制御部42の位置情報検出部71は、車速情報が５
０ｋｍ以上を示し、ウインカー情報または舵角情報が左
レーンへの変更を示しているときには、画像処理部47の
画像選択部72に対して、カメラ16、18の画像を選択する
ように指示し、ウインカー情報または舵角情報が右レー
ンへの変更を示しているときには、カメラ17、18の画像
を選択するように指示する。また、位置情報検出部71
は、車速情報が８〜５０ｋｍを示し、ウインカー情報ま
たは舵角情報が左折を示しているときには、画像選択部
72に対して、カメラ14、16の画像を選択するように指示
し、ウインカー情報または舵角情報が右折を示している
ときには、カメラ15、17の画像を選択するように指示す
る。また、位置情報検出部71は、車速情報が８ｋｍ以上
を示し、ウインカー情報や舵角情報が直進状態を示して
いるときには、画像選択部72に対して、カメラ16、17、
18の画像を選択するように指示する。
【００７４】また、位置情報検出部71は、パノラマ画像
変換部74に対して、画像選択部72が選択した画像のパノ
ラマ画像を生成するように指示する。
【００７５】また、位置情報検出部71は、画像処理部47
の視野角変換部75に対しては、ドアミラーカメラ14、15
で撮影された画像のドアミラー有効エリアの画像部分を
拡大表示するように指示する。
【００７６】視野角変換部75で処理された左ドアミラー
カメラ14の画像は、選択部76を経て、Ｌビューモニタ20
に表示され、視野角変換部75で処理された右ドアミラー
カメラ15の画像は、選択部77を経て、Ｒビューモニタ21
に表示され、また、パノラマ画像変換部74で生成された
パノラマ画像は、メインモニタ19に表示される。
【００７７】このように、舵角信号37、車速信号38、ギ
ア情報39、ウインカー信号40などに応じて画像の表示形
態を切り換えることにより、安全運転を助ける画像を、
適切なタイミングで運転者に提示することができる。
【００７８】また、図１５は、運転者の指示に基づいて
全周画像を表示する場合のシステムのブロック構成を示
している。システム制御部42の位置情報検出部71は、画
像処理部47の画像選択部72に対して、運転者がジョグコ
ントローラで指示する方向のカメラの画像を選択するよ
うに指示し、画像合成割合制御部73に対して、選択され
た画像の合成を指示する。運転者がジョグコントローラ
の指示方向を変えると、それに応じて、画像選択部72で
選択されるカメラの画像が変更され、選択された画像の
合成が画像合成割合制御部73により行われる。画像合成
割合制御部73で生成された合成画像は、Ｌビューモニタ
20、Ｒビューモニタ21及びメインモニタ19のそれぞれに
表示される。
【００７９】また、車両を止めて降車する場合、後方か
らの車両の接近に気づかずに車から出て事故に遇うケー
スがある。車内センサーやカメラによって搭乗者の有無
を確認し、搭乗者がいる間は、キーを切ってもドアミラ
ーカメラ14、15の画像がＬビューモニタ20及びＲビュー
モニタ21に表示されるように構成することによって、こ
うした事故を未然に防ぐことができる。
【００８０】なお、実施形態では、８個の車載カメラを
車両に搭載する場合について説明したが、車載カメラの
数は、８個より多くても、あるいは少なくてもよい。
【００８１】また、本発明のシステムにおいて、車両の
状態と表示する画像との関係は、図２で示す関係だけに
限る訳では無く、種々の変更が可能である。
【００８２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の多機能車載カメラシステム及びその画像表示方法で
は、安全運転を支援する画像を、運転状況に応じた適切
なタイミングで、また、運転者に分かり易い形態で表示
することができる。
【００８３】運転者は、この画像を見ることによって、
負担を伴わずに、周囲の状況に注意を払うことができ、
事故やトラブルを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における多機能車載カメラシ
ステムの構成図、
【図２】実施形態のシステムの動作手順を示すフロー
図、
【図３】実施形態のシステムにおける車載カメラの設置
状況を示す図、
【図４】実施形態のシステムにおけるモニタの設置状況
を示す図、
【図５】実施形態のシステムにおいて上視点画像の作成
に用いるカメラを示す図、
【図６】実施形態のシステムにおいて上視点画像の作成
手順を示す図、
【図７】実施形態のシステムにおいてドアミラーカメラ
の視野角限定の状況を示す図、
【図８】実施形態のシステムにおいて作成するパノラマ
画像を説明する図、
【図９】実施形態のシステムにおいて作成する結合画像
を説明する図、
【図１０】実施形態のシステムにおいて、ＲＧＢ信号を
出力するカメラの画像に対して、接近する物体と遠ざか
る物体とを区別して表示するための画像処理を行う画像
処理部の構成を示すブロック図、
【図１１】実施形態のシステムにおいて、ＮＴＳＣ信号
を出力するカメラの画像に対して、接近する物体と遠ざ
かる物体とを区別して表示するための画像処理を行う画
像処理部の構成を示すブロック図、
【図１２】実施形態のシステムにおいて、上視点画像を
表示するときの構成を示すブロック図、
【図１３】実施形態のシステムにおいて、結合画像を表
示するときの構成を示すブロック図、
【図１４】実施形態のシステムにおいて、パノラマ画像
を表示するときの構成を示すブロック図、
【図１５】実施形態のシステムにおいて、全周画像を表
示するときの構成を示すブロック図、
【図１６】従来の車載カメラシステムの構成を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
１〜４ カメラ ５ ウインカー方向検出手段 ６ ハンドル方向検出手段 ７ 運転者が指示入力手段 ８ 切り換え制御手段 ９ 画像表示手段 11〜18 車載カメラ 19 メインモニタ 20 Ｌビューモニタ 21 Ｒビューモニタ 31 画像データ送出部 32 Ａ／Ｄ変換部 33 フレームメモリ制御部 34 フレームメモリ 35 ビデオバス 37 舵角信号 38 車速信号 39 ギア情報 40 ウインカー信号 41 超音波距離センサー 42 システム制御部 43 カメラ制御部 44 アラーム発生部 45 キャラクタジェネレータ制御部 46 キャラクタジェネレータ 47 画像処理部 48 メモリ 49 混合器 50〜52 Ｄ／Ａ変換部 61 ２値化部 62 比較部 63 平均値算出部 64 減算部 65 移動体識別部 66 画像切り出し部 67 クロマカットフィルタ 71 位置情報検出部 72 画像選択部 73 画像合成割合制御部 74 パノラマ画像変換部 75 視野角変換部 76、77 選択部 78 上視点画像変換部 91、92 画像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｃ ６２６Ｇ ６２８Ｚ (72)発明者 増田 悟 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5C054 CE11 CH10 FB05 FD02 FD03 FE02 FE09 FE12 FE14 FE17 FE18 FE26 HA30

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両に搭載された複数のカメラと、カメ
    ラの画像を表示するモニタとを備える多機能車載カメラ
    システムにおいて、 前記カメラの画像を画像処理する画像処理手段と、 車両の状態を示す信号に応じて、画像処理に使用するカ
    メラの画像を選択し、前記画像処理手段での画像処理の
    形態を制御するシステム制御手段とを備えることを特徴
    とする多機能車載カメラシステム。
  2. 【請求項２】 画像処理された前記画像に図形を重畳す
    る図形重畳手段を備え、前記システム制御手段が、前記
    図形重畳手段によって重畳される図形の種類及び重畳位
    置を制御することを特徴とする請求項１に記載の多機能
    車載カメラシステム。
  3. 【請求項３】 前記カメラとして、車両の後方を撮影す
    るリアカメラ、車両の側後方を撮影する左右のピラーカ
    メラ、ドアミラーの写像方向を撮影する左右のドアミラ
    ーカメラ、側前方を撮影する左右のラテラルカメラ、及
    び前方を撮影する前方カメラの少なくとも２以上を備え
    ることを特徴とする請求項１に記載の多機能車載カメラ
    システム。
  4. 【請求項４】 前記モニタとして、左側モニタ、右側モ
    ニタ及び中央モニタを備え、前記左側モニタに左ドアミ
    ラーカメラの画像を、前記右側モニタに右ドアミラーカ
    メラの画像を表示することを特徴とする請求項１に記載
    の多機能車載カメラシステム。
  5. 【請求項５】 前記画像処理手段が、複数のカメラの画
    像から、上から見下ろした状態を示す上視点画像を生成
    することを特徴とする請求項１に記載の多機能車載カメ
    ラシステム。
  6. 【請求項６】 前記画像処理手段が、複数のカメラの画
    像を合成してパノラマ画像を生成することを特徴とする
    請求項１に記載の多機能車載カメラシステム。
  7. 【請求項７】 前記画像処理手段が、複数のカメラの画
    像を１画面に合体した結合画像を生成することを特徴と
    する請求項１に記載の多機能車載カメラシステム。
  8. 【請求項８】 前記画像処理手段が、車両に搭載された
    すべてのカメラの画像を順次結合して車両の周囲を連続
    的に表示する全周画像を生成することを特徴とする請求
    項１に記載の多機能車載カメラシステム。
  9. 【請求項９】 前記画像処理手段が、前記カメラの画像
    データの一部のデータのみから成る画像を生成すること
    を特徴とする請求項１に記載の多機能車載カメラシステ
    ム。
  10. 【請求項１０】 前記画像処理手段が、車両に接近する
    物体または車両から遠ざかる物体を異なる色で強調表示
    する画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の
    多機能車載カメラシステム。
  11. 【請求項１１】 前記システム制御手段が、前記車両の
    状態を示す信号として、舵角信号、車速信号、ギア情報
    及びウインカー情報の少なくとも１つに基づいて、前記
    画像処理に使用するカメラの画像を指定し、前記画像処
    理手段での画像処理の形態を指定することを特徴とする
    請求項１に記載の多機能車載カメラシステム。
  12. 【請求項１２】 前記図形重畳手段が、車両に接近する
    物体または車両から遠ざかる物体を区別する図形を、前
    記画像に重畳することを特徴とする請求項２に記載の多
    機能車載カメラシステム。
  13. 【請求項１３】 車両に搭載された複数のカメラと、カ
    メラの画像を表示するモニタとを備える多機能車載カメ
    ラシステムの画像表示方法において、車両の状態に応じ
    て、選択したカメラの画像を画像処理してモニタに表示
    することを特徴とする多機能車載カメラシステムの画像
    表示方法。
  14. 【請求項１４】 前記車両に、車両の後方を撮影するリ
    アカメラ、車両の側後方を撮影する左右のピラーカメ
    ラ、ドアミラーの写像方向を撮影する左右のドアミラー
    カメラ、側前方を撮影する左右のラテラルカメラ、及び
    前方を撮影する前方カメラの少なくとも２以上を搭載
    し、複数の前記カメラの画像を画像処理してモニタに表
    示することを特徴とする請求項１３に記載の多機能車載
    カメラシステムの画像表示方法。
  15. 【請求項１５】 車両がバックで駐車場に入るとき、少
    なくとも前記リアカメラ及び前記左右のピラーカメラの
    画像を用いて、上から見下ろした状態を示す上視点画像
    を生成して表示することを特徴とする請求項１４に記載
    の多機能車載カメラシステムの画像表示方法。
  16. 【請求項１６】 車両がバックで道路の左側に縦列駐車
    するとき、少なくとも前記リアカメラ、前記左のピラー
    カメラ及び前記左のドアミラーカメラの画像を用いた上
    視点画像を生成して表示することを特徴とする請求項１
    ４に記載の多機能車載カメラシステムの画像表示方法。
  17. 【請求項１７】 車両がバックで道路の右側に縦列駐車
    するとき、少なくとも前記リアカメラ、前記右のピラー
    カメラ及び前記右のドアミラーカメラの画像を用いた上
    視点画像を生成して表示することを特徴とする請求項１
    ４に記載の多機能車載カメラシステムの画像表示方法。
  18. 【請求項１８】 車両が左折するとき、巻き込み事故を
    防止するため、前記左のドアミラーカメラ及び前記左の
    ピラーカメラの画像を合成したパノラマ画像を生成して
    表示することを特徴とする請求項１４に記載の多機能車
    載カメラシステムの画像表示方法。
  19. 【請求項１９】 車両が右折するとき、巻き込み事故を
    防止するため、前記右のドアミラーカメラ及び前記右の
    ピラーカメラの画像を合成したパノラマ画像を生成して
    表示することを特徴とする請求項１４に記載の多機能車
    載カメラシステムの画像表示方法。
  20. 【請求項２０】 走行中の車両が左側のレーンにレーン
    変更するとき、前記左のピラーカメラ及び前記リアカメ
    ラの画像を合成したパノラマ画像を生成して表示するこ
    とを特徴とする請求項１４に記載の多機能車載カメラシ
    ステムの画像表示方法。
  21. 【請求項２１】 走行中の車両が右側のレーンにレーン
    変更するとき、前記右のピラーカメラ及び前記リアカメ
    ラの画像を合成したパノラマ画像を生成して表示するこ
    とを特徴とする請求項１４に記載の多機能車載カメラシ
    ステムの画像表示方法。
  22. 【請求項２２】 左側モニタ及び右側モニタを設け、前
    記左のドアミラーカメラの画像を前記左側モニタに、前
    記右のドアミラーカメラの画像を前記右側モニタに表示
    することを特徴とする請求項１４に記載の多機能車載カ
    メラシステムの画像表示方法。
  23. 【請求項２３】 車両の走行時に、前記ドアミラーカメ
    ラの画像をドアミラーの視野角に限定して表示すること
    を特徴とする請求項２２に記載の多機能車載カメラシス
    テムの画像表示方法。
  24. 【請求項２４】 車両の通常走行時に、前記左右のピラ
    ーカメラ及びリアカメラの画像を合成したパノラマ画像
    を生成して表示することを特徴とする請求項１４に記載
    の多機能車載カメラシステムの画像表示方法。
  25. 【請求項２５】 前側方を確認するために車両が徐行ま
    たは停止しているとき、前記左右のラテラルカメラの画
    像を合体した結合画像を生成して表示することを特徴と
    する請求項１４に記載の多機能車載カメラシステムの画
    像表示方法。
  26. 【請求項２６】 前記車両が左折を予定している場合に
    は、前記右のラテラルカメラの画像を大きく、前記車両
    が右折を予定している場合には、前記左のラテラルカメ
    ラの画像を大きく表示することを特徴とする請求項２５
    に記載の多機能車載カメラシステムの画像表示方法。
  27. 【請求項２７】 前記画像の中で、車両に接近する物体
    または車両から遠ざかる物体を異なる色で強調表示する
    ことを特徴とする請求項１３乃至２６のいずれかに記載
    の多機能車載カメラシステムの画像表示方法。
  28. 【請求項２８】 車両に接近する物体または車両から遠
    ざかる物体を区別する図形を前記画像に重畳して表示す
    ることを特徴とする請求項１３乃至２６のいずれかに記
    載の多機能車載カメラシステムの画像表示方法。
  29. 【請求項２９】 車内に搭乗者が居る間は、前記ドアミ
    ラーカメラの画像の表示を停止しないことを特徴とする
    請求項２２に記載の多機能車載カメラシステムの画像表
    示方法。
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