JP2005182305A - 車両走行支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両のフロントピラーに遮られ、ドライバが直視できない場所の様子を画像表示する車両走行支援装置を提供すること。
【解決手段】本車両走行支援装置は、ドライバの視点座標、自車の左右のフロントピラーの位置座標、カメラＡとカメラＢの画角と焦点とを取得し、前述のフロントピラーによってドライバが直視できない領域を、それぞれ算出する。そして、カメラＡ及びカメラＢから取得した撮影画像データから、前述の領域に該当する部分の画像を抽出し、ディスプレイＡ及びディスプレイＢの表示サイズに合わせて拡大・縮小して、表示画像データを生成する。生成された表示画像データの各々は、自車の左右のフロントピラーに設置されたディスプレイＡ及びディスプレイＢへ、それぞれ出力されて表示される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、車両のフロントピラーによってドライバが直視できない領域を画像表示する車両走行支援装置に関する。

従来、自車前方の歩行者や他車両を検出して警告を行う装置が公知である。前述の装置では、自車前方に電波やレーザーを送信するとともに、送信した電波やレーザーの反射波を受信する。そして、送信した電波やレーザーと、受信した反射波との位相差や減衰レベルを算出し、自車前方の歩行者や他車両を検出してドライバに警告を行う。

しかしながら、従来装置では、自車前方の歩行者や他車両に対する警告を行うのみであり、自車前方の歩行者や他車両が、どの辺りにいるのかまでも把握するのは難しい。特に、車両のフロントピラーによって、ドライバが直視できない場所にいる歩行者や自転車に関しては、その把握が一層困難となる。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、車両のフロントピラーに遮られ、ドライバが直視できない場所の様子を画像表示する車両走行支援装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の車両走行支援装置は、車両の周囲を撮影する撮影手段と、車両の周囲の領域のうち、車両のフロントピラーに遮蔽されることによってドライバが直視不可となる領域を算出するとともに、撮影手段の撮影画像から、直視不可となる領域が撮影された部分の画像を抽出する画像処理手段と、画像処理手段によって処理された画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。

このように、本発明の車両走行支援装置では、画像処理手段は、車両のフロントピラーに遮蔽されることによってドライバが直視不可となる領域を算出する。そして、撮影手段の撮影画像から、前述の直視不可となる領域が撮影された部分の画像を抽出し、表示手段に表示させる。これにより、ドライバは、表示手段に表示された画像を一見するだけで、車両のフロントピラーに遮蔽されて直視できない場所の様子までも把握することができる。

請求項２に記載のように、車両のドライバの視点位置から、車両のフロントピラーを目視した際の目視角度を検出する検出手段と、撮影手段の撮影方向を、検出手段が検出した目視角度と一致するよう変更する撮影方向変更手段とを設けることが望ましい。これにより、表示手段に表示される画像は、ドライバが運転席からフロントピラーの方向を目視した場合に眺望できる風景と一致することとなり、ドライバは車両のフロントピラーによって直視できない場所の様子を、あたかも運転席から直視するかのように把握することができる。

請求項３に記載のように、画像処理手段は、直視不可となる領域が撮影された部分の画像に歩行者や車両が写っているか否かを判別するとともに、歩行者や車両が写っていると判別された場合には、警告動作を行うことが望ましい。これにより、ドライバは、車両のフロントピラーによって直視できない領域に歩行者や車両がいることを確実に把握することができる。

請求項４に記載のように、表示手段は、車両のフロントピラーに設置されることが望ましい。これにより、ドライバは、フロントガラスから直視できる風景と、車両のフロントピラーに設置された表示手段に表示される、ドライバが直視できない場所の画像とから、自車の前方の様子をパノラマ映像を見るかのように把握することができる。

請求項５に記載のように、撮影手段は、車両のアウターミラーに設置されることが望ましい。これにより、撮影手段は、車両のフロントピラーによってドライバが直視できない場所を確実に撮影することができる。

請求項６に記載のように、撮影手段は、広角レンズによって車両の周囲を撮影するこが望ましい。これにより、車両の周囲を広い範囲で撮影することができ、車両のフロントピラーによってドライバが直視できない場所を、より確実に撮影することができる。

図１は、本発明の一実施形態における車両走行支援装置の全体構成を示すブロック図である。本実施形態の車両走行支援装置は、車両に搭載されて動作するものである。

図１に示すように、カメラＡ１は、例えばＣＭＯＳカメラであり、自車の右斜前方向を撮影して撮影画像データを出力する。このカメラＡ１は、自車の右側のフロントピラー（以下、右フロントピラーする）によってドライバが直視できない場所までも確実に撮影できるよう、自車の右側に設けられた図示しないアウターミラーの背部に設置される（図２参照）。自車の右斜前方向の撮影に関しては、自車のルーフにＣＣＤカメラを設置し、当該ＣＣＤカメラを利用して撮影することとしても良い。

カメラＢ２は、例えばＣＭＯＳカメラであり、自車の左斜前方向を撮影して撮影画像データを出力する。このカメラＢ２は、自車の左側のフロントピラー（以下、左フロントピラーする）によってドライバが直視できない場所までも確実に撮影できるよう、自車の左側に設けられた図示しないアウターミラーの背部に設置される。自車の左斜前方向の撮影に関しては、前述したＣＣＤカメラを利用することとしても良い。

ディスプレイＡ３は、例えば小型の液晶ディスプレイであり、表示画像データを取得して画像表示を行う。このディスプレイＡ３は、図３に示すように、右フロントピラーを覆うような形をしており、右フロントピラーの車室側に設置される。画像表示に関しては、車載用ヘッドアップディスプレイを用いても良いし、自車に搭載された各種装置が有する表示機器を利用することとしても良い。

ディスプレイＢ４は、表示画像データを取得して画像表示を行う。このディスプレイＢ４は、図３に示すように、左フロントピラーを覆うような形をしており、左フロントピラーの車室側に設置される。画像表示に関しては、前述した車載用ヘッドアップディスプレイや、自車に搭載された各種装置が有する表示機器を利用しても良い。

自車データ記憶器５は、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶素子であり、自車を進行方向及び車幅方向に２等分した２等分線の交点を基準点とした、右フロントピラー及び左フロントピラーの設置場所や、カメラＡ１及びカメラＢ２の設置場所を、３次元座標（位置座標）によって記憶する。さらに、自車データ記憶器４は、後述する視点算出器６の設置場所も３次元座標によって記憶する。また、自車データ記憶器５は、カメラＡ１及びカメラＢ２の焦点や画角を記憶する。

視点算出器６は、例えばステレオカメラを備え、自車の運転席に着座したドライバを撮影するとともに、撮影画像を利用して、ドライバの目線位置までの相対距離及び相対角度を算出する。さらに、自車データ記憶器５から自らの設置場所を示す位置座標を読み出すとともに、算出されたドライバの目線位置までの相対距離及び相対角度から、自車を進行方向及び車幅方向に２等分した２等分線の交点を基準点とした、ドライバの視点の座標（視点座標）を算出する。なお、ドライバの視点座標に関しては、運転席のシート位置及びシートの背もたれの角度を各種センサによって検出し、これに基づいて算出することとしても良い。

撮影方向制御装置Ａ７は、小型の駆動用モータを備え、視点算出器６からドライバの視点座標を取得し、自車データ記憶器５から右フロントピラーの位置座標を取得して、ドライバが右フロントピラーを目視した場合の目視角度を算出し、算出された目視角度と一致するよう、カメラＡ１の撮影方向を変更する。なお、カメラＡ１の撮影方向の変更に関しては、本車両走行支援装置の起動時に行われる。

撮影方向制御装置Ｂ８は、小型の駆動用モータを備え、視点算出器６からドライバの視点座標を取得し、自車データ記憶器５から左フロントピラーの位置座標を取得して、ドライバが左フロントピラーを目視した場合の目視角度を算出し、算出された目視角度と一致するよう、カメラＢ２の撮影方向を変更する。なお、カメラＢ２の撮影方向の変更に関しては、本車両走行支援装置の起動時に行われる。

画像処理装置９は、公知のコンピュータから構成され、右フロントピラー及び左フロントピラーによって遮蔽され、ドライバが運転席から直視できない場所（直視不可領域）の画像を、ディスプレイＡ３及びディスプレイＢ４に出力する。

具体的には、画像処理装置９は、視点算出器６からドライバの視点座標を取得し、自車データ記憶器５から右フロントピラー及び左フロントピラーの位置座標を取得する。次に、ドライバの視点座標と、右フロントピラー及び左フロントピラーの輪郭部分の位置座標とを結ぶ複数の直線を引く（図４参照）。さらに、画像処理装置９は、自車データ記憶器５からカメラＡ１及びカメラＢ２の画角と焦点を取得して、カメラＡ１の撮影領域とカメラＢ２の撮影領域とを算出する。そして、算出された各撮影領域における、前述の複数の直線との交点によって囲まれる領域を、ドライバが運転席から直視できない領域であると判別し、当該領域を右側直視不可領域および左側直視不可領域として、それぞれ算出する。最後に、カメラＡ１及びカメラＢ２から取得した撮影画像データから、算出された右側直視不可領域および左側直視不可領域に該当する部分の画像を抽出し、ディスプレイＡ３及びディスプレイＢ４の表示サイズに合わせてそれぞれ拡大・縮小して、表示画像データを生成する。生成された表示画像データの各々は、ディスプレイＡ３及びディスプレイＢ４へ、それぞれ出力されて表示される。

図５は、本実施形態の車両走行支援装置において、自車のフロントピラーによってドライバが直視できない場所を表示する処理に関するフローチャートである。本フローチャートの処理は、図示しない自車のイグニッションスイッチがオンされ、かつ、本車両走行支援装置の電源スイッチがオンされている間、所定時間毎に実行される。

ステップ５０１では、画像処理装置９は、視点算出器６が算出したドライバの視点座標を取得する。ステップ５０２では、自車データ記憶器５から、左フロントピラーおよび右フロントピラーの位置座標を取得する。ステップ５０３では、自車データ記憶器５から、カメラＡ１及びカメラＢ２の画角と焦点とを取得する。ステップ５０４では、カメラＡ１及びカメラＢ２から、それぞれ撮影画像データを取得する。

ステップ５０５では、ステップ５０１で取得したドライバの視点座標、ステップ５０２で取得した左右のフロントピラーの位置座標、ステップ５０３で取得したカメラＡ１及びカメラＢ２の画角と焦点に基づいて、右側直視不可領域および左側直視不可領域を、それぞれ算出する。ステップ５０６では、ステップ５０４で取得したカメラＡ１およびカメラＢ２の撮影画像データから、ステップ５０５で算出された右側直視不可領域および左側直視不可領域の各々に該当する部分の画像を抽出する。

ステップ５０７では、ステップ５０６で抽出した各画像を、ディスプレイＡ３及びディスプレイＢ４の表示サイズに合わせて変換し、表示画像データをそれぞれ生成する。ステップ５０８では、ステップ５０７で生成した表示画像データの各々を、ディスプレイＡ３及びディスプレイＢ４へ送信し、処理を終了する。これにより、ドライバは、自車の左右のフロントピラーによって直視できない場所も含めた、自車前方の様子を、パノラマ映像を見るかのように把握することができる
このように、本実施形態の車両走行支援装置は、カメラＡ１及びカメラＢ２の画角と焦点に基づいて各カメラの撮影領域を算出するとともに、ドライバの視点座標および自車の左右のフロントピラーの位置座標から、前述の各撮影領域における、自車の左右のフロントピラーによってドライバが直視できない領域を算出する。そして、各カメラの撮影画像データから、当該領域に該当する部分の画像を抽出するとともに、抽出した画像をディスプレイＡ３およびディスプレイＢ４のサイズに合わせて変換し、各ディスプレイに表示する。これにより、ドライバは、自車の左右のフロントピラーによって直視できない場所の様子を、各ディスプレイに表示された画像を一見するだけで把握することができる。

次に、本実施形態の変形例における車両走行支援装置について説明する。本変形例の車両走行支援装置は、ディスプレイＡ３及びディスプレイＢ４に表示する表示画像データに歩行者や他車両が写っている場合には、ドライバに対して警告を行う点が前述の実施形態と異なる。

本変形例の画像処理装置９は、前述の実施形態の機能に加え、ディスプレイＡ３及びディスプレイＢ４に表示する表示画像データに歩行者や他車両が写っているか否かを、ニューラルネットワーク等の公知の画像認識手法によって判定し、歩行者や他車両が写っている場合には、図示しないスピーカから警報を発してドライバに警告する（図６参照）。

その他の構成・動作に関しては、前述の実施形態の場合と同様であるため、説明を省略する。

図７は、本変形例の車両走行支援装置において、自車のフロントピラーによってドライバが直視できない場所を表示する処理に関するフローチャートである。本フローチャートの処理は、前述の図５のフローチャートの処理に加え、生成された各表示画像データに歩行者や他車両が写っているか否かを判定するステップと、スピーカから警告を発するステップとを新たに設ける。言い換えれば、ステップ７０９とステップ７１０以外の処理は、前述の図５のフローチャートの処理と同様であるため、説明を省略する。

ステップ７０９では、画像処理装置９は、ステップ７０７で生成した各表示画像データに画像認識処理を施し、歩行者や他車両が写っているか否かを判定する。歩行者や他車両が写っている場合には、ステップ７１０へ進み、スピーカから警報を発してドライバに警告する。これにより、ドライバは自車の左右のフロントピラーによって直視できない場所に歩行者や他車両がいることを確実に把握することができるのである。なお、歩行者や他車両が写っていない場合は、そのまま処理を終了する。

本実施形態および変形例では、カメラＡ１及びカメラＢ２は、自車の左右に設けられたアウターミラーの背部に設置された。しかしながら、カメラＡ１及びカメラＢ２に関しては、自車の左右のフロントピラーの背部に設置することとしても良い。これにより、自車の左右のフロントピラーによってドライバが直視できない場所を、より確実に撮影することが可能となる。

また、本実施形態および変形例では、カメラＡ１及びカメラＢ２は通常の画角を有するレンズを有しており、当該レンズを介して自車の右斜前方向および左斜前方向を撮影した。しかしながら、カメラＡ１及びカメラＢ２に広い画角を有する広角レンズを取り付け、自車の前方を広い範囲で撮影することとしても良い。この場合、撮影画像データに関する抽出処理や変換処理を行わず、そのままディスプレイに表示するだけで、ドライバは自車の左右のフロントピラーによって直視できない領域も含めた、広い範囲の様子を把握することができる。

本発明の一実施形態における車両走行支援装置の全体構成を示すブロック図である。 本実施形態の車両走行支援装置において、自車のアウターミラーに設置されたカメラＡを示す図である。 本実施形態の車両走行支援装置において、自車の左右のフロントピラーに設置されたディスプレイＡ及びディスプレイＢを示す図である。 本実施形態の車両走行支援装置において、カメラＡの撮影領域と、右側直視不可領域との関係を示す図である。 本実施形態の車両走行支援装置において、自車のフロントピラーによってドライバが直視できない場所を表示する処理に関するフローチャートである。 本変形例の車両走行支援装置において、ドライバに対して警告が行われる状況の一例を示す図である。 本変形例の車両走行支援装置において、自車のフロントピラーによってドライバが直視できない場所を表示する処理に関するフローチャートである。

符号の説明

１…カメラＡ
２…カメラＢ
３…ディスプレイＡ
４…ディスプレイＢ
５…自車データ記憶器
６…視点算出器
７…撮影方向制御装置Ａ
８…撮影方向制御装置Ｂ
９…画像処理装置

Claims (6)

1. 車両の周囲を撮影する撮影手段と、
   前記車両の周囲の領域のうち、前記車両のフロントピラーに遮蔽されることによってドライバが直視不可となる領域を算出するとともに、前記撮影手段の撮影画像から、前記直視不可となる領域が撮影された部分の画像を抽出する画像処理手段と、
   前記画像処理手段によって抽出された画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする車両走行支援装置。
2. 前記車両のドライバの視点位置から、前記車両のフロントピラーを目視した際の目視角度を検出する検出手段と、
   前記撮影手段の撮影方向を、前記検出手段が検出した目視角度と一致するよう変更する撮影方向変更手段とを設けることを特徴とする請求項１記載の車両走行支援装置。
3. 前記画像処理手段は、前記直視不可となる領域が撮影された部分の画像に歩行者や車両が写っているか否かを判別するとともに、歩行者や車両が写っていると判別された場合には、警告動作を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両走行支援装置。
4. 前記表示手段は、前記車両のフロントピラーに設置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両走行支援装置。
5. 前記撮影手段は、前記車両のアウターミラーに設置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両走行支援装置。
6. 前記撮影手段は、広角レンズによって前記車両の周囲を撮影することを特徴とする請求項１、３〜５のいずれかに記載の車両走行支援装置。

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