JP2005142657A - 車両周辺表示制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 撮影された車両周辺の画像と自車両の画像とを車載モニタに表示させる画像処理ユニットにおいて、表示させる自車両の画像の形態を変更させることができるようにする。
【解決手段】
画像処理ユニットにおいて、自車両の形態についての車種、全長、全幅、および車両の拡大表示の可否等の設定を受け付け、この受け付けた設定に基づいて前記表示装置に表示させる自車両の画像を生成する。そして、撮影された車両周辺の画像と当該生成した自車両の画像とを車載モニタに表示させる。また、駐車時には、ドアの開いた車両の画像を車載モニタに表示させる。
【選択図】 図3

Description

本発明は、撮影された車両周辺の画像と自車両の画像とを、表示装置に表示させる車両周辺表示制御装置に関する。
従来、このような車両周辺表示制御装置がある(例えば特許文献1、2、3参照)。
特開2002−87160号公報 特開2002−120675号公報 特開2002−321580号公報
しかし、このような車両周辺表示制御装置において、表示させる自車両の画像を実際の自車両の大きさ、形状、ユーザの運転能力等と関係付けて変化させる技術は開示されていない。
本発明は上記点に鑑み、撮影された車両周辺の画像と自車両の画像とを表示装置に表示させる車両周辺表示制御装置において、表示させる自車両の画像の変更を可能とすることを目的とする。
上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、車両周辺の撮影画像および自車両の画像を表示装置に表示させる表示制御手段と、自車両の形態についての設定を受け付け、この受け付けた設定に基づいて前記表示装置に表示させる自車両の画像を特定する設定受付手段と、を備えた車両周辺表示制御装置である。
これによって、撮影された車両周辺の画像と自車両の画像とを表示装置に表示させる車両周辺表示制御装置において、設定受付手段が受け付けた設定に基づいて、表示させる自車両の画像を変更可能とすることができる。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両周辺表示制御装置において、前記設定受付手段が受け付ける前記設定は、自車両の車種の情報を含むことを特徴とする。
これによって、自車両の車種毎に変化する形態に基づいて、表示する車両の画像を変化させることができる。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の車両周辺表示制御装置において、前記設定受付手段が受け付ける前記設定は、自車両の全長および全幅を特定する情報を含むことを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、請求項2または3のいずれか1つに記載の車両周辺表示制御装置において、前記設定受付手段が受け付ける前記設定は、前記表示制御手段が表示させる前記撮影画像の表示縮尺に比べて、自車両の画像の表示縮尺を大きくするか否の情報を含むことを特徴とする。
これによって、例えばドライバーが運転に自信が無い場合等には、表示装置に表示させる自車両の画像を拡大する設定をすることができるようになる。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両周辺表示制御装置において、前記設定受付手段が特定する自車両の画像は、ドアを開いた場合の自車両の画像、およびドアを閉じた場合の自車両の画像の双方であり、前記表示制御手段は、駐車時には前記ドアを開いた場合の自車両の画像を表示することを特徴とする。
これによって、車両の駐車時にはドアが開いた場合の車両が表示されるので、ドライバーは、ドアの開放スペースを一目で判断することができる。
なお、「駐車時には」とは、「少なくとも駐車時には」という意味であって、駐車時以外においてもドアを開いた場合の自車両の画像を表示させるようになっているといないとに関わらない概念である。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両周辺表示制御装置において、前記設定受付手段が特定する自車両の画像は、ドアを開いた場合の自車両の画像、およびドアを閉じた場合の自車両の画像の双方であり、前記表示制御手段は、自車両の乗員の所定の操作に基づいて、前記ドアを開いた場合の自車両の画像を表示することを特徴とする。
これによって、ドライバーの選択に基づいて、ドアが開いた場合の車両が表示されるので、ドライバーは、ドアの開放スペースを一目で判断することができる。
以下に、本発明を適用した車両周辺表示装置の一実施形態を説明する。本実施形態の基本的なシステム構成を図1に示す。車両周辺表示装置1は、車両cの後部に配置されたカメラ2(例えばCCDカメラ)および画像取り込み装置7と、車内のダッシュボード等に配置された表示装置である車載モニタ3(例えば液晶ディスプレイ)と、画像処理を行う画像処理ユニット5と、車両周辺表示装置1の電源のオン/オフ等の切り替え入力を行うことのできる操作スイッチ群6を備えている。
図2に、画像処理ユニット5の当該車両cに搭載された装置との入出力関係をブロック図として示す。
カメラ2は、車両後方の映像を電気信号に変換して画像取り込み装置7に出力する。
画像取り込み装置7は、カメラ2から入力された信号をデジタル画像データにし、一定時間間隔で画像処理ユニット5にこの撮影画像データを出力する。
シフト位置センサ10は、車両のシフト位置、あるいは車両のドライブレンジ(L、D、R、N、P等)の状態を検知し、それぞれの状態に基づいた信号を画像処理ユニット5に出力する。
画像処理ユニット5は、ECUを主要部とする画像データの処理を行う装置である。この画像処理ユニット5は、図示しないCPU、RAM、ROM、およびフラッシュメモリを有している。
このROMには、このCPUが実行するためのプログラム、および車両形態情報テーブル等の情報があらかじめ記憶されている。車両形態情報テーブルは、車種毎に設けられるエントリを複数有するデータである。各エントリは車種名、当該車種の全長、全幅、ドアの長さ、ドアの取り付け位置、ドアの最大開き角度、および当該車種についての他の詳細な形態情報を要素として有する。他の詳細な形態情報とは、例えば当該車種のガラス、ヘッドライト、ドアミラー等の車両パーツの配置および形状、当該車種の車両タイプ(セダン、ワゴン、ミニバン、2ボックス、SUV等)がある。
このCPUは、ROMから所定のプログラムを読み出して実行することで動作し、その動作の必要に応じてROM、RAM、フラッシュメモリから情報を読み出し、またRAM、フラッシュメモリに対して情報を書き込む。またこのCPUは、その動作中に操作スイッチ群6、画像取り込み装置7、およびシフト位置センサ10から信号の入力を受け、また必要に応じて車載モニタ3に信号を出力する。なお、以下においては、上記CPUによる処理を、画像処理ユニット5による処理であるとして説明する。
本実施形態における画像処理ユニット5は、後述する様に、撮影された車両周辺の画像と自車両の画像とを車載モニタ3に表示させる車両周辺表示制御装置として機能する。そして、この画像処理ユニット5は、車載モニタ3に表示させる車両の画像を特定するための設定プログラムを実行する。この設定プログラムは、例えば画像処理ユニット5の車両cへの取り付け時、車両cのユーザが設定を修正したい時等に、設定を行う者が、操作スイッチ群6に対して所定の操作を行うことで起動する。
図3に、この設定プログラムのフローチャートを示す。まずステップ310では、車種情報が既知であるか否かを判定する。車種情報とは、画像処理ユニット5が搭載されている車両cの車種名をいう。車種情報が既知であるとは、画像処理ユニット5のROM、フラッシュメモリの所定の領域に、車両cの車種名を特定する情報が含まれていることをいう。車種情報が既知であれば処理はステップ380に進み、既知でなければ処理はステップ320に進む。
ステップ320では、車種選択画面を生成する。具体的には、車両cの車種を特定するための入力を設定者に促すための画面表示を、車載モニタ3に行わせる。これによって表示される画面は、画像処理ユニット5のROMが記憶している車両形態情報テーブルの各エントリに含まれている全車種名のリスト表示を含んでいる。そしてこの表示を行った後、車種の特定についての設定者による操作スイッチ群6を用いた入力を待つ。
車両cの車種の特定についての入力があると、処理はステップ330に進み、該当車種があるか否かを判定する。具体的には、ステップ320で受け付けた車種の特定についての入力が、当該リスト表示中の車種のいずれか1つを特定するものであるか、あるいは当該リスト表示中の車種のいずれにも該当しないことを示すものであるかを判定する。該当車種があれば処理はステップ380に進み、無ければ処理はステップ340に進む。
ステップ340では、車両cのタイプ、全長、全幅、ドアの長さ、ドアの取り付け位置、ドアの最大開き角度等の車両cの形態を特定する情報の入力画面を生成する。具体的には、車両cの形態を特定する情報の入力を設定者に促すための画面表示を、車載モニタ3に行わせる。そしてこの表示を行った後、これらの情報についての設定者による操作スイッチ群6を用いた入力を待つ。
上記した入力があると、処理はステップ350に進み、入力されたデータを受け付ける。具体的には、入力された車両cのタイプ、全長、全幅、ドアの長さ、ドアの取り付け位置、ドアの最大開き角度等の情報を画像処理ユニット5のRAMの所定の領域に記憶させる。そして処理はステップ380に進む。
ステップ380では、自車両の画像を生成し、生成した画像を画像処理ユニット5のフラッシュメモリに保存する。この自車両の画像の生成は、あらかじめROMまたはフラッシュメモリに記憶されていた車両cの車種名、ステップ320、330で選択を受け付けた車種名、またはステップ340、350で受け付けた車両の形態の情報に基づいて行う。
車種名を受け付けた場合は、車両形態情報テーブルから、当該車種名を含むエントリを抽出し、当該抽出したエントリに含まれる当該車種の全長、全幅、ドアの長さ、ドアの取り付け位置、ドアの最大開き角度、および当該車種についての他の詳細な形態情報に従った形態の車両の画像を生成する。
車両の形態の情報を受け付けた場合は、当該受け付けた全長、全幅、ドアの長さ、ドアの取り付け位置、ドアの最大開き角度等の情報に従った形態の車両の画像を生成する。
生成する車両の画像は、上記形態を有する車両を上方から見た画像である。また生成する車両の画像は、1)ドアを閉じている状態か、開いている状態か、2)車両cの実寸と同じ大きさに見える画像か、車両cの実寸よりやや大きく見える画像か、の2つの項目のそれぞれに対応して4種類生成される。実寸と同じ大きさに見えるとは、画像処理ユニット5が車載モニタ3に表示させる撮影画像の表示縮尺と、自車両の画像の表示縮尺とが同じであることをいう。また、実寸より大きく見えるとは、画像処理ユニット5が車載モニタ3に表示させる撮影画像の表示縮尺に比べて、自車両の画像の表示縮尺が大きいことをいう。また、「やや大きく」とは、例えば長さにして10パーセント増程度をいう。
図4に、このようにして生成された4種類の画像が画像処理ユニット5のフラッシュメモリに記憶されるときの形式を模式的に示す。画像21は、実寸と同じ大きさに見えるドアが閉じた自車両cの画像である。画像22は、実寸と同じ大きさに見えるドアが開いた自車両cの画像である。画像23は、実寸より大きく見えるドアが閉じた自車両cの画像である。画像24は、実寸より大きく見えるドアが開いた自車両cの画像である。
生成されたこれら4種類の画像は、それぞれ他の画像と区別できるように、2つの値の組と関連づけられてフラッシュメモリに保存される。すなわち、それぞれの画像に関連づけられる2つの値を(I、J)とすると、実寸と同じ大きさに見える画像についてはI=0であり、実寸よりやや大きく見える画像についてはI=1である。また、ドアが閉じている画像についてはJ=0であり、ドアが開いている画像についてはJ=1である。
以上のような設定プログラムによって画像処理ユニット5は、自車両cの車種、車両の形態についての設定を受け付け、この受け付けた設定に基づいて車載モニタ3に表示させる自車両の画像を生成することができる。
また、画像処理ユニット5は、上記の設定プログラムによって特定された4つの車両cの画像のうち、実寸より大きい画像(すなわちI=1と関連づけられた画像)と、実寸と同じ画像(すなわちI=0と関連づけられた画像)のどちらを車載モニタ3に表示させるかを決定するための拡大設定プログラムを実行する。
この拡大設定プログラムは、ユーザによる操作スイッチ群6の所定の操作があると、画像処理ユニット5により実行される。そして、この実行により、画像処理ユニット5は、まず車両cの拡大表示をするか否かの入力画面の生成処理を行う。具体的には、車両cの拡大表示をするか否かを特定するための入力を設定者に促すための画面表示を、車載モニタ3に行わせる。そしてこの表示を行った後、この拡大表示の可否についての設定者による操作スイッチ群6を用いた入力を待つ。そして、上記した入力があると、入力されたデータを受け付ける。具体的には、上記した入力に従って、拡大表示を行うまたは行わない旨の情報を、画像処理ユニット5のフラッシュメモリ中に記憶させる。なお、車両周辺表示装置1の取り付け時には、フラッシュメモリ中には、拡大表示を行わない旨の情報がデフォルト値として記憶されている。
以上のような拡大設定プログラムの処理によって、画像処理ユニット5は、車両の拡大表示の可否についての設定を受け付け、この受け付けた設定に基づいて車載モニタ3に表示させる自車両の画像を特定することができる。
次に、本実施形態において画像処理ユニット5がROMから読み出して実行する車両周辺表示プログラムについて説明する。図5に、このプログラムのフローチャートを示す。画像処理ユニット5は、操作スイッチ群6に対するユーザの所定の操作に基づき、この車両周辺表示プログラムを読み出して実行する。
まず、ステップ510にて、設定情報をフラッシュメモリから読み込む。この設定情報は、車両周辺表示装置1の製造時にあらかじめフラッシュメモリに記憶されているか、あるいは上述した設定プログラムまたは拡大設定プログラムによってフラッシュメモリに記憶させたものである。この設定情報には、自車両cの画像データ、車両の拡大表示を行うか否かの設定が含まれている。
次にステップ520にて、シフト位置がバック(またはドライブレンジがR)であるか否かを判定する。ここで肯定と判断されると処理はステップ530に進み、一方否定と判断されると処理はステップ525に進む。なお、シフト位置は、シフト位置センサ10からの信号により検出することができる。
ステップ525では、表示させるための画像データを車載モニタ3に出力していれば、その出力を終了する。これによって、車載モニタ3は他の画像、例えば車載モニタ3がカーナビゲーション装置なら地図画像等、を表示するようになる。ステップ525の後、処理はステップ520に戻る。
ステップ530では、画像取り込み装置7から出力された画像、すなわち車両cの周辺の画像を取得する。
次にステップ540では、画像取り込み装置7から入力された画像を鳥瞰図画像に変換して、その変換された画像データを車載モニタ3に出力する。この鳥瞰図画像への変換は、具体的には図6に示すように、地上の画像の位置データを地上gからの高さHにあるカメラ位置Rからの焦点距離fにあるスクリーン平面Tに投影する変換の逆変換である。すなわち、鳥瞰図画像への変換は、カメラ2によって撮影した画像の、カメラ2を視点として投影した地上面座標系のデータへの座標変換である。この変換の技術は、例えば特開平14−087160号公報、特開平10−211849号公報に開示されている。
また、車載モニタ3に出力する画像には、カメラ2の視野の内から外に出た部分についても、その部分の位置を推定して含めるようにする。具体的には、ステップ103〜120の繰り返し処理において画像取り込み装置7から取得する時間的に連続した2つの鳥瞰図画像の間で一致する領域を抽出し、それに基づいて現在のカメラ1の視野から外れる移動領域を抽出する。そして、この一致する領域の鳥瞰図中における移動量だけ、鳥瞰図中のカメラ2の視野以外の部分の画像をずらし、その後移動領域の画像を描画する(合成画像を作成する)。更に、自車両及び視野角を示す逆V字状の線の描画を行う。
以上のステップ540の処理によって、図7の左側の図に示すような地上に引かれた駐車マス用ライン41および車止め94を含む画像データが画像取り込み装置7から入力された場合、その画像が図7右側の図に示すような車両c及び逆V字形状43を更に含む鳥瞰図に変換され、車載モニタ3に表示される。
次にステップ550で、自車両cの拡大表示を行うか否かを判定する。これは、ステップ510で読み込んだ設定のうち、車両の拡大表示を行うか否かの設定を用いて判定する。拡大表示を行う場合、処理はステップ560に進み、画像処理ユニット5のRAMの所定の領域に変数Iの領域を確保し、その変数Iの値を1とする。拡大表示を行わない場合、処理はステップ555に進み、画像処理ユニット5のRAMの所定の領域に変数Iの領域を確保し、その変数Iの値を0とする。
ステップ555、560の後、処理はステップ570に進み、車両cが駐車しているか否かを判定する。車両cが駐車しているか否かは、画像認識によって駐車マス用ライン41の車両に対する相対位置を特定し、ステップ510で読み込んだ車両cの画像に基づいてその駐車マス用ライン41内に自車両cの全体が入っているかを判定し、自車両cの全体が駐車マス用ライン41内に入っていれば、自車両が駐車していると判定する。
また、車両cが駐車しているか否かは、画像処理ユニット5が図2に示さないイグニッション線からの信号が入力されるようになっており、この入力によって車両のキースイッチの位置がオフまたはACCになっているときに、車両cが駐車していると判定するようになっていてもよい。また更に、車両が駐車しているか否かは、シフト位置センサ10からの信号が、車両のドライブレンジがPにあることで判定してもよい。
車両が駐車している場合は、処理はステップ580に進み、画像処理ユニット5のRAMの所定の領域に変数Jの領域を確保し、その変数Jの値を1とする。車両が駐車していない場合は、処理はステップ575に進み、画像処理ユニット5のRAMの所定の領域に変数Jの領域を確保し、その変数Jの値を0とする。
ステップ575、580の後、処理はステップ590に進み、自車両cの画像を描画する。具体的には、ステップ540で車載モニタ3に出力した鳥瞰図に、この鳥瞰図として描画された車両周辺に対して車両cが存在する位置に車両cが重なるよう、車両cの画像を車載モニタ3に出力する。なお、表示する車両cの画像としては、図3のステップ380でフラッシュメモリに保存された4つの画像のうち、ステップ550〜580において特定された変数の組(I、J)の値に対応する画像を用いる。
図8に、車両cを車両c周辺の撮影画像に重ねた画像の具体例を示す。この例においては、車両cは、2つの車止め94を備えた駐車マス95に駐車されようとしている。
そしてステップ590の後、処理はステップ520に戻る。
以上のような画像処理ユニット5および車両周辺表示プログラムの処理の、ステップ540および590の繰り返しによって、車両cがバックしている間は、車両周辺の画像に車両c(すなわち自車両)の画像が重なることで合成された画像が車載モニタ3に表示される。そして、表示される車両cの画像は、設定プログラムによって受け付けた車両cの形態の設定に従ったものとなる。したがって撮影された車両c周辺の画像と自車両cの画像とを車載モニタ3に表示させる画像処理ユニット5において、受け付けた設定に基づいて、表示させる自車両cの画像を変更可能とすることができる。
そして、自車両cの形態の設定としては、車種、全長、全幅、ドアの長さ、ドアの取り付け位置、ドアの最大開き角度、および当該車種についての他の詳細な形態情報があり、このような形態情報に基づいて生成された自車両の画像が表示されることで、車載モニタ3の表示において、自車両と車両周辺との位置関係が詳細になる。
また、自車両cの形態の設定としては、表示させる撮影画像の表示縮尺に比べて、自車両cの画像の表示縮尺を大きくするか否の情報を含んでいる。そして、ステップ550、555、560によって、この設定に基づいて、表示する自車両cの画像の大きさが特定され、ステップ590によってその特定された画像が表示される。
このようになっていることで、例えば駐車や車両cの取り回しに自信が無い等、ドライバーが運転に自信が無い場合等には、他の車両等の障害物に接触する恐れを低減するよう、表示装置に表示させる自車両の画像を実際よりも拡大することができる。
また、ステップ570、575、580の処理によって、画像処理ユニット5は、駐車時にはドアを開いた場合の自車両の画像を表示する。これによって、車両cの駐車時にはドアが開いた場合の車両cの画像が表示されるので、ドライバーは、ドアの開放スペースを一目で判断することができる。したがって、車両cのドライバーは、障害物に当たらないようドアの開き程度を調整したり、障害物にドアが当たらないような間隔で駐車を行ったりすることが容易となる。
なお、上記した実施形態においては、画像処理ユニット5が、設定プログラム、拡大設定プログラム、および車両周辺表示プログラムのステップ550、555、560、570、575、580を実行することにより、車両周辺の撮影画像および自車両の画像を表示装置に表示させる表示制御手段を実現する。
また、画像処理ユニット5が、車両周辺表示プログラムのステップ590を実行することにより、自車両の形態についての設定を受け付け、この受け付けた設定に基づいて表示装置に表示させる自車両の画像を特定する設定受付手段を構成する。
また、上記した実施形態では、車両cが駐車したときにドアを開いた自車両cの画像を表示するようになっているが、必ずしもこのようになっている必要はなく、例えば、車両cの乗員が操作スイッチ群6に対して所定の操作を行ったときに、ドアを開いた自車両cの画像を表示するようになっていてもよい。また、駐車時、および乗員の所定の操作時の両方においてドアを開いた自車両cの画像を表示するようになっていてもよい。
また、図3に示した設定プログラムのステップ380においては、ステップ310〜370までに受け付けた設定に基づいて自車両の画像を生成しているが、必ずしも画像の生成を行わなくともよい。例えば、画像処理ユニット5のROMに各車種毎の車両の画像データがあらかじめ保存されており、ステップ330で自車両cの車種が特定された場合、その特定された車種に対応する画像を、車載モニタ3に表示させる画像として特定するようになっていればよい。すなわち、設定に基づいて車載モニタ3に表示させる画像が特定されるようになっていれば足りる。
また、上記した実施形態において、専用の画像処理ユニット5として本発明を実現しているが、例えば車載の後方カメラから映像信号の入力を受けるカーナビゲーション装置の一機能として、画像処理ユニット5の上記した機能が実現されていてもよい。
本発明の実施形態における主要なシステム構成を示す図である。 画像処理ユニット5の当該車両cに搭載された装置との入出力関係を示すブロック図である。 設定プログラムのフローチャートである。 設定プログラムによって生成される車両cの画像の一例を示す図である。 車両周辺表示プログラムのフローチャートである。 図5のステップ540における鳥瞰図画像への変換を説明する図である。 図5のステップ540における鳥瞰図画像への変換前後の画像の一例を示す図である。 図5のステップ590の処理によって合成された画像の一例を示す図である。
符号の説明
1…車両周辺表示装置、2…カメラ、3…車載モニタ、5…画像処理ユニット、
6…操作スイッチ群、7…画像取り込み装置、10…シフト位置センサ、
21〜24…自車両cの画像、41…駐車マス用ライン、94…車止め、
95…駐車マス。

Claims (6)

  1. 車両周辺の撮影画像および自車両の画像を表示装置に表示させる表示制御手段と、
    自車両の形態についての設定を受け付け、この受け付けた設定に基づいて前記表示装置に表示させる自車両の画像を特定する設定受付手段と、を備えた車両周辺表示制御装置。
  2. 前記設定受付手段が受け付ける前記設定は、自車両の車種の情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の車両周辺表示制御装置。
  3. 前記設定受付手段が受け付ける前記設定は、自車両の全長および全幅を特定する情報を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の車両周辺表示制御装置。
  4. 前記設定受付手段が受け付ける前記設定は、前記表示制御手段が表示させる前記撮影画像の表示縮尺に比べて、自車両の画像の表示縮尺を大きくするか否の情報を含むことを特徴とする請求項2または3のいずれか1つに記載の車両周辺表示制御装置。
  5. 前記設定受付手段が特定する自車両の画像は、ドアを開いた場合の自車両の画像、およびドアを閉じた場合の自車両の画像の双方であり、
    前記表示制御手段は、駐車時には前記ドアを開いた場合の自車両の画像を表示することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両周辺表示制御装置。
  6. 前記設定受付手段が特定する自車両の画像は、ドアを開いた場合の自車両の画像、およびドアを閉じた場合の自車両の画像の双方であり、
    前記表示制御手段は、自車両の乗員の所定の操作に基づいて、前記ドアを開いた場合の自車両の画像を表示することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両周辺表示制御装置。
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