JP2006182108A - 車両周辺監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 地上高の低い障害物に接近する際に、この地上高の低い障害物と、車体下部が接触するかを容易に判断することのできる車両周辺監視装置を提供すること。
【解決手段】 自車両の周辺の障害物を検出する車両周辺監視装置であって、自車両の周辺を撮像するカメラ１１０と、このカメラコントロールユニット１００によって、カメラ１１０で撮像された画像に自車両の地上高を示すマーカを重ねた画像を作成し、このカメラ１１０で撮像された画像に自車両の地上高を示すマーカを重ねた画像を表示する車載モニタ１５０と、を備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両周辺の状況を車内の表示装置に表示する車両周辺監視装置に関する。

この種の技術としては、車両後方を撮影するカメラ装置を有し、ディスプレイにカメラ装置の画像と、車両後端から所定距離離れた地面上のマーカと、所定地上高のマーカと、地面上のマーカと所定地上高のマーカとを同一距離上で垂直に結ぶ補助線と、を重ねて表示するようにしているものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−５６２１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来技術にあっては、地上高のある部分を目標に車両を接近させるために、ディスプレイにカメラ装置の画像と、車両後端から所定距離離れた地面上のマーカと、所定地上高のマーカと、地面上のマーカと所定地上高のマーカとを同一距離上で垂直に結ぶ補助線とを重ねて表示する。しかし、上記従来技術を輪止めや道路脇の段差といった地上高の低い障害物を車体の下に潜らせる際に車体下部と障害物とが接触するか否かを判断することに用いる場合、この判断が難しいという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、地上高の低い障害物と車体下部が接触するか否かを容易に判断することができ、運転者が安心して車体下部に障害物を潜り込ませることが可能な障害物車両周辺監視装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明では、自車両の周辺の障害物を検出する車両周辺監視装置であって、自車両の周辺を撮像する撮像手段と、撮像手段で撮像された画像に自車両の地上高を示すマーカを重ねて表示する表示手段と、を備えた。

本発明では、自車両の周辺を撮像する撮像手段と、撮像手段で撮像された画像に自車両の地上高を示すマーカを重ねて表示する表示手段と、を備えたので、地上高の低い障害物と車体下部が接触するか否かを容易に判断することができ、運転者が安心して車体下部に障害物を潜り込ませることができる。

以下、本発明の他車両検出装置を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。

まず、構成を説明する。

図１は本実施例の車両周辺監視装置のシステム構成を示す図である。

車両周辺監視装置は、車両周辺監視装置の制御を行うカメラコントロールユニット１００と、車両周辺の画像を撮影するカメラ（撮像手段）１１０と、車高を検出する車高センサ１２０と、本システムを作動させる低障害物検出スイッチ１３０と、車高センサ１２０で用いる情報を記憶する記憶装置１４０と、カメラ１１０で取得した画像や車体下部と地面とのクリアランス情報等を表示する車載モニタ（表示手段）１５０と、を有する。

カメラ１１０は、車両の後方であって車幅方向略中央部に車両後方周辺を撮影できるように設置される。

記憶装置１４０は、例えば車両に人や物が積載されていないときのサスペンションの状態と、そのときの車体下部と地上とのクリアランス情報と、を記憶する。

車高センサ１２０は、記憶装置１４０に記憶されているサスペンションの状態と、現在のサスペンションの状態とを比較して、記憶装置１４０に記憶されている車体下部と地上とのクリアランス情報から現在のクリアランスZbを推定する。この車高センサ１２０がクリアランスZbとして推定するのは、図２に示すように車両１６０の後輪１６２から車両後方端部１６４までの最低地上高部分と地面とのクリアランスである。

低障害物検出スイッチ１３０は、例えば運転者によりこの低障害物検出スイッチ１３０がONにされると、輪止めや道路脇の段差といった地上高の低い低障害物を検出する本システムを作動させる。

車載モニタ１５０は、インスメンタルパネル等の車室内前方に運転者が運転中に画面を見ることのできる位置に設置される。

カメラコントロールユニット１００は、カメラ１１０、車高センサ１２０、低障害物検出スイッチ１３０、記憶装置１４０、車載モニタ１５０が接続される。このカメラコントロールユニット１００は、カメラ１１０が取得した画像に車高センサ１２０から得た現在のクリアランスZbの情報等を合成した画像を作成して、この画像を車載モニタ１５０に表示する。

次に、作用を説明する。

図３は、例えば輪止め等の低障害物１７０が備えられている駐車場へ後方駐車する際に車載モニタ１５０に表示される画像の例を示したものである。実際の画面では、カメラ１１０により撮影された画像に、点線で示すマーカ１８０、１８１、１８２が合成されたものが表示される。また、このマーカ１８０、１８１、１８２は点線以外でも良く、例えば半透明の実線で示しても良い。

マーカ１８０、１８１、１８２はそれぞれ車両後方端部１６４から0.5m、1.0m、1.5mの位置における車両のクリアランスZbと車幅を示すものである。

図４はカメラコントロールユニット１００において行われるの車両周辺監視装置の制御の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１０１では、図示しないシフトレンジが後退位置であるかを判断して、後退位置にある場合はステップＳ１０２へ移行して、後退位置にない場合は処理を終了する。

ステップＳ１０２では、低障害物検出スイッチ１３０がONになっているかを判断して、ONになっている場合にはステップＳ１０３へ移行し、OFFになっている場合は処理を終了する。

ステップＳ１０３では、車高センサ１２０より現在の車体下部と地上とのクリアランスZbを推定して、ステップＳ４へ移行する。

ステップＳ１０４では、カメラ１１０が取得した画像に車高センサ１２０から得た現在の車高情報を表示した画像を作成して、この画像を車載モニタ１５０に表示する。

上記の作用により、例えば、図３のように車両後方端部１６４から1.5m後方に低障害物１７０が設けられていた場合、マーカ１８２に示す車両後方端部１６４から1.5mにおけるクリアランス情報Z3が輪止めの高さよりも高い。よって、この低障害物１７０を車体下に潜らせて駐車をしても車体と低障害物１７０とが接触することは無いことを運転者は車載モニタ１５０を見ることで判断できるので、運転者は安心して後輪１６２が低障害物１７０と接触するまで車両１６０を後退させることができる。

上記では、カメラ１１０を車両の後方であって車幅方向略中央部に車両後方周辺を撮影できるように設置するようにしたが、他にも例えば車両の前方であって車幅方向略中央部に車両前方周辺を撮影できるように設置しても良い。また、車両側方であって、車両側方周辺及び、前方又は後方周辺を撮影できるように設置しても良い。

カメラ１１０を車両前方に設置した場合は、車高センサ１２０は現在のクリアランスZfを、カメラ１１０を車両側方に設置した場合は、車高センサ１２０は現在のクリアランスZlを検出する。車高センサ１２０が検出する現在のクリアランスZfは車両１６０の前輪１６１から車両前方端部１６３までの最低地上高部分と地面とのクリアランスである。また、車高センサ１２０が検出する現在のクリアランスZlは車両１６０の最低地上高部分と地面とのクリアランスである。

カメラ１１０を車両前方に設置した場合は、図４のステップＳ１０１における判定は、シフトレンジが前進位置であるかを判定し、カメラ１１０を車両側方に設置した場合は、シフトレンジの位置は関係なくステップＳ１０１の判定を行わない。

カメラ１１０を車両前方に設置した場合は、車載モニタ１５０には図３と同様な画像が表示され、カメラ１１０を車両側方に設置した場合は、車載モニタ１５０には図５のような画像が表示される。

次に本実施例の車両周辺監視装置の効果を説明する。

（１）車両の車両周辺を撮影するカメラ１１０と、カメラ１１０により撮像された画像に、車体下部と地上とのクリアランス情報から現在のクリアランスを示すマーカ１８０、１８１、１８２を重ねて車載モニタ１５０に表示するようにした。よって、障害物を車体下に潜らせる場合に、車体と障害物とが接触することは無いことを運転者は車載モニタ１５０を見ることで容易に判断することが可能となる。

（２）カメラ１１０は車両の前方周辺を撮影し、カメラ１１０により撮影された画像に、車両１６０の前輪１６１から車両前方端部１６３までの最低地上高部分のクリアランスZfを示すマーカ１８０、１８１、１８２を重ねて車載モニタ１５０に表示するようにした。

また、カメラ１１０は車両の後方周辺を撮影し、カメラ１１０により撮影された画像に、車両１６０の後輪１６２から車両後方端部１６４までの最低地上高部分のクリアランスZbを示すマーカ１８０、１８１、１８２を重ねて車載モニタ１５０に表示するようにした。

よって、運転者は障害物を車体下に潜らせても、障害物と車両１６０の前輪１６１又は後輪１６２とが接触するまでは車体と障害物とが接触することは無いことを車載モニタ１５０を見ることで容易に判断できる。したがって、運転者は例えば前輪１６１又は後輪１６２が輪止め等にと接触するまで安心して車両１６０を進めることができる。

（３）カメラ１１０は車両側方であって、車両側方周辺及び、前方又は後方周辺を撮影できるように設置撮影した。また、カメラ１１０により撮影された画像に、車両１６０の最低地上高部分のクリアランスZlを示すマーカ１８０、１８１、１８２を重ねて車載モニタ１５０に表示するようにした。よって、運転者は障害物を車体側方下部に潜らせても、車載モニタ１５０を見ることで容易に判断できる。

まず、構成を説明する。

図６は本実施例の車両周辺監視装置のシステム構成を示す図である。

車両周辺監視装置は、車両周辺監視装置の制御を行うメインECU２００と、複数の位置から車両周辺の画像を撮影するステレオカメラ２１０と、車高を検出する車高センサ２２０と、車高センサ２２０で用いる情報を記憶する記憶装置２３０と、ステレオカメラ２１０で取得した画像と、車体下部と地面とのクリアランス情報等とを合成するカメラコントロールユニット２４０と、カメラコントロールユニット２４０により合成された画像を表示する車載モニタ２５０と、車両の地上高を調節するアクティブサスペンション（車高調節手段）２６０と、運転者に車体と障害物との接触の可能性があることを報知するブザー２７０と、を有する。

ステレオカメラ２１０は、車両の後方であって車幅方向略中央部に車幅方向、又は上下方向に所定距離離れて２台のカメラが車両後方周辺を撮影できるように設置される。

記憶装置２３０は、例えばアクティブサスペンション２６０により車両の地上高が通常位置であって、車両に人や物が積載されていないときのサスペンションの状態と、そのときの車体下部と地上とのクリアランス情報と、を記憶する。

車高センサ２２０は、記憶装置２３０に記憶されているサスペンションの状態と、現在のサスペンションの状態とを比較して、記憶装置２３０に記憶されている車体下部と地上とのクリアランス情報から現在のクリアランスZbを推定する。この車高センサ１２０がクリアランスZbとして検出するのは、図２に示すように車両１６０の後輪１６２から車両後方端部１６４までの最低地上高部分と地面とのクリアランスである。

カメラコントロールユニット２４０は、ステレオカメラ２１０、車高センサ２２０からの信号により、ステレオカメラ２１０が取得した画像に車高センサ２２０から得た現在のクリアランスZbの情報を表示した画像を作成して、この画像を車載モニタ２５０に表示する。このとき、車載モニタ２５０に表示すステレオカメラ２１０の画像は、２台のうち一方のカメラの画像を使用する。

車載モニタ２５０は、インスメンタルパネル等の車室内前方に運転者が運転中に画面を見ることのできる位置に設置される。

メインECU２００はステレオカメラ２１０、車高センサ２２０、記憶装置２３０、カメラコントロールユニット２４０、アクティブサスペンション２６０、ブザー２７０が接続される。

このメインECU２００は、各装置間の信号の送受信を制御、及びステレオカメラ２１０の情報から車両と障害物との距離や、障害物の地上高等を測定する。また、この推定値に基づきアクティブサスペンション２６０やブザー２７０の制御を行う。なお、メインECU２００とステレオカメラ２１０とは本発明の高さ検出手段を構成し、メインECU２００とアクティブサスペンション２６０とブザー２７０とは本発明の接触回避手段を構成する。

次に、作用を説明する。

図７は、車両１６０が低障害物である低障害物１７０に向かって後退をしている際の車両を側方から見た図である。メインECU２００は２台のカメラからなるステレオカメラ２１０の画像を解析して、車両１６０の車両後方端部１６４から低障害物１７０までの距離xと、低障害物１７０の地上高Z4とを測定する。

図８は、低障害物１７０が備えられている駐車場へ後方駐車する際に車載モニタ２５０に表示される画像の例を示したものである。実際の画面では、ステレオカメラ２１０の一方のカメラにより撮影された画像に、マーカ１９０、１９１、１９２、１９３を合成されたものが表示される。

マーカ１９０は低障害物１７０の地面上の位置を示し、マーカ１９１は低障害物１７０の位置における地面から車体下部までの現在のクリアランスZbを示す。また、マーカ１９２は低障害物１７０と接触しないために必要な地面から車体下部までのクリアランスZ5を示し、マーカ１９３はアクティブサスペンション２６０により調節可能な地面から車体下部までのクリアランスの範囲を示す。なお、マーカ１９２、１９３で示すクリアランスは、車両１６０の後輪１６２から車両後方端部１６４までの最低地上高部分と地面とのクリアランスである。

例えば、図８に示すように現在のクリアランスZbが低障害物１７０の地上高Z4よりも低い場合には、車体下部と低障害物との接触を回避する制御を行う。

具体的には、アクティブサスペンション２６０を制御して、低障害物１７０と接触しないために必要な地面から車体下部までのクリアランスZ5に車高を調節する。

また、低障害物１７０の地上高がアクティブサスペンション２６０により車両の地上高が調節可能な範囲を超えている場合には、ブザー２７０により運転者に危険を報知する。なお、運転者に報知する手段としてはブザー２７０のみならず計器に設けられたランプを点灯させても良いし、車載モニタ２５０にメッセージ等を表示しても良く、特に限定しない。

図９はメインECU２００において行われるの車両周辺監視装置の制御の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ２０１では、図示しないシフトレンジが後退位置であるかを判断して、後退位置にある場合はステップＳ２０２へ移行して、後退位置にない場合は処理を終了する。

ステップＳ２０２では、ステレオカメラ２１０により撮影された映像を基に、輪止め等の地上高の低い低障害物の検出を行い、低障害物が検出されるとステップＳ２０３へ移行して、低障害物が検出されなければ処理を終了する。

ステップＳ２０３では、車高センサ２２０より現在の車体下部と地上とのクリアランスZbを推定して、ステップＳ２０４へ移行する。

ステップＳ２０４では、２台のカメラからなるステレオカメラ２１０の画像を解析して、車両１６０の車両後方端部１６４から低障害物１７０までの距離xと、低障害物の地上高Z4とを測定して、ステップＳ２０５へ移行する。

ステップＳ２０５では、ステレオカメラ２１０の一方のカメラが撮影した画像に、地面上における低障害物の位置を示すマーカ１９０、地面と車両下部の現在のクリアランスZbを示すマーカ１９１、車体と低障害物との非接触のために必要なクリアランスZ5を示すマーカ１９２を合成して、車載モニタ２５０に表示して、ステップＳ２０６に移行する。

ステップＳ２０６では、現在のクリアランスZbと低障害物の地上高Z4を比較して、低障害物の地上高Z4の方が大きく車両１６０と低障害物とが接触する虞がある場合にはステップＳ２０７へ移行する。車両１６０と低障害物とが接触する虞がなければ処理を終了する。

ステップＳ２０７では、アクティブサスペンション２６０により車高を調節した際のクリアランスの範囲を算出して、ステップＳ２０８へ移行する。

ステップＳ２０８では、ステップＳ２０７で算出したアクティブサスペンション２６０により車高を調節した際のクリアランスの範囲をマーカ１９３として車載モニタ２５０に表示する。

低障害物の地上高Z4と、アクティブサスペンション２６０により車高を調節した際のクリアランスの範囲とを比較して、アクティブサスペンション２６０の作動により低障害物と車体との接触の回避が可能であるかを判定する。低障害物と車体との接触の回避が可能であればステップＳ２１０へ移行して、アクティブサスペンション２６０を作動する。低障害物と車体との接触の回避が不可能であればステップＳ２１１へ移行して、ブザー２７０により運転者に危険を報知する。なお、ステップＳ２１０のアクティブサスペンション２６０の作動は、メインECU２００により自動で行っても良いし、運転者の操作で行っても良い。

次に本実施例２の車両周辺監視装置の効果を説明する。

（４）車両１６０の車高を調節可能なアクティブサスペンション２６０を備え、車高を調節した際のクリアランスの範囲をマーカ１９３として車載モニタ２５０に表示するようにした。よって、地上から車体下部までの現在のクリアランスZbでは、低障害物と車体とが接触するような場合でも、運転者はアクティブサスペンション２６０を調節することで、低障害物と車体とが接触することなく低障害物を車体下に潜らせることが可能であることを判断できる。

（５）メインECU２００はステレオカメラ２１０の画像を解析して、低障害物の地上高Z4を検出し、低障害物の地上高Z4と地上から車体下部までの現在のクリアランスZbとを比較する。この比較により低障害物の地上高Z4が地上から車体下部までの現在のクリアランスZbよりも高いと判断すると、メインECU２００は低障害物と車体下部との接触を回避するようにする。よって、低障害物を車体下部に潜りこませる場合に、車体と低障害物との接触を回避できる。

（６）メインECU２００は、低障害物の地上高Z4と、地上から車体下部までの現在のクリアランスZbとを比較する。この比較により低障害物の地上高Z4が地上から車体下部までの現在のクリアランスZbよりも高いと判断すると、ブザー２７０により運転者に危険を報知するようにした。よって、ブザー２７０の報知により運転者は車体と低障害物との接触の虞を認識することができる。

（７）メインECU２００は、低障害物の地上高Z4と、地上から車体下部までの現在のクリアランスZbとを比較する。この比較により低障害物の地上高Z4が地上から車体下部までの現在のクリアランスZbよりも高いと判断すると、アクティブサスペンション２６０を制御して、地上から車体下部までのクリアランスを低障害物の地上高Z4より高くする。よって、低障害物と車体とが接触することなく低障害物を車体下に潜らせることができる。

以上、本発明の車両周辺監視装置を実施例１及び実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加は許容される。

例えば、実施例１においてマーカ１８０、１８１、１８２は車両の現在のクリアランスZbと車幅を示すようにしたが、図１０に示すようにマフラーのように一部のみが低くなっている場合には、その部分が凹状になったマーカ１８０ａ、１８１ａ、１８２ａのように表示しても良い。すなわち、車両横方向における位置に応じた地面とのクリアランス情報を表示しても良い。この構成により、障害物の存在する位置と、その位置における自車両とのクリアランスとを比較して接触を回避することができる。

また、実施例１ではマーカ１８０、１８１、１８２は長方形状に表示されているが、地面から車体下までの現在のクリアランスZbを示す直線のみで表示しても良い。

また、実施例２では車幅方向、又は上下方向に所定距離離して２台のカメラ設けたが、１台のカメラが車幅方向、又は上下方向に移動して少なくとも、異なる２点からカメラが撮影を行えるようにしても良い。

また、実施例２では車両と低障害物との距離や、低障害物の地上高を計測するために、ステレオカメラ２１０が取得した画像をメインECU２００により画像解析していたが、レーザ等を用いても良い。

実施例１に係る、本発明の車両周辺監視装置のシステム図である。 実施例１に係る、地面から車体下部までのクリアランスを説明する図である。 実施例１に係る、車載モニタの表示画面の例を示す図である。 実施例１に係る、カメラコントロールユニットにおいて行われるの車両周辺監視装置の制御の流れを示すフローチャートである。 実施例１に係る、カメラを車両側方に設置した場合の車載モニタの表示画面の例を示す図である。 実施例２に係る、本発明の車両周辺監視装置のシステム図である。 実施例２に係る、車両の後方端部から低障害物までの距離を説明する図である。 実施例２に係る、車載モニタの表示画面の例を示す図である。 実施例２に係る、カメラコントロールユニットにおいて行われるの車両周辺監視装置の制御の流れを示すフローチャートである。 車両下部の一部のみが低くなっている場合の車載モニタの表示画面の例を示す図である。

符号の説明

１００ カメラコントロールユニット
１１０ カメラ
１２０ 車高センサ
１５０ 車載モニタ
１８０、１８１、１８２ マーカ
１９０、１９１、１９２ マーカ
２００ メインECU
２１０ ステレオカメラ
２２０ 車高センサ
２５０ 車載モニタ
２６０ アクティブサスペンション
２７０ ブザー

Claims (7)

1. 自車両の周辺の障害物を検出する車両周辺監視装置であって、
   前記自車両の周辺を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段で撮像された画像に前記自車両の地上高を示すマーカを重ねて表示する表示手段と、
   を備えることを特徴とする車両周辺監視装置。
2. 請求項１に記載の車両周辺監視装置において、
   前記撮像手段は自車両前方又は自車両後方を撮像し、
   前記表示手段は自車両前後方向において、撮像された側の車輪位置から撮影された側の自車両端部までの間における地上高を示す前記マーカを表示することを特徴とする車両周辺監視装置。
3. 請求項１に記載の車両周辺監視装置において、
   前記撮像手段は自車両側方を撮像し、
   前記表示手段は、前記自車両の最低地上高を示すマーカを表示することを特徴とする車両周辺監視装置。
4. 請求項１乃至は請求項３のいずれかに記載の車両周辺監視装置において、
   前記自車両の地上高を調節する車高調節手段を有し、
   前記表示手段は、前記自車両の地上高を調節できる範囲を示すマーカを表示することを特徴とする車両周辺監視装置。
5. 請求項１乃至は請求項４のいずれかに記載の車両周辺監視装置において、
   前記画像内の前記障害物の高さを検出する高さ検出手段と、
   前記障害物の高さと、前記自車両の地上高と、を比較する比較手段と、
   前記比較手段で、前記障害物の高さが前記自車両の地上高よりも高いと判断されたときに、前記自車両と前記障害物との接触を回避する接触回避手段と、
   を備えることを特徴とする車両周辺監視装置。
6. 請求項５に記載の車両周辺監視装置において、
   前記接触回避手段は、運転者に警告する報知を行うことを特徴とする車両周辺監視装置。
7. 請求項５に記載の車両周辺監視装置において、
   前記接触回避手段は、前記車高調節手段により車高を調節して、前記自車両の地上高を前記障害物の高さより高くすることを特徴とする車両周辺監視装置。
   

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