JP2006199161A - Rear monitoring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の後方確認のために撮像画像をテレビモニタに表示する装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for displaying a captured image on a television monitor for confirming the rear of a vehicle.
従来、車両の後退動作時にドライバーからの死角を少なくして後方確認をし易くするため、車両後方に撮像カメラを搭載し、この撮像カメラで車両後方の視界を撮像し、車両後退時にモニタ画面により後方確認させ、さらに、距離検出手段を用いて、障害物までの超音波又は赤外線の反射往復時間を測定することにより距離検出してこれをドライバーに音声通知するものがある。 Conventionally, in order to make it easier to check the rear by reducing the blind spot from the driver when the vehicle is moving backward, an imaging camera is mounted on the rear of the vehicle, and the field of view behind the vehicle is imaged by this imaging camera. In some cases, the distance is detected by detecting the distance by measuring the ultrasonic or infrared reflection reciprocation time to the obstacle using the distance detection means, and notifying the driver of this by voice.
しかし、ドライバーがモニタ画面上で認めた障害物と、距離検出手段により検出された障害物とは必ずしも一致しない場合があり、また、距離検出手段が検出する障害物は直接車両に接触するほどの高さにないものまでも対象とされ、障害物検知の信頼性を不明朗にしてしまうおそれがあった。
本発明が解決しようとする課題は、ドライバーの目視による認識性を向上させることである。 The problem to be solved by the present invention is to improve the driver's visual recognition.
請求項1に係る後方監視装置は、車両後方の所定範囲を赤外光を感知して撮像する撮像カメラと、車両後方の所定高さに設置して前記撮像カメラの撮像範囲の一部と重なるように赤外光を車両の水平方向に所定の広がりで拡散する赤外光源と、前記撮像カメラの映像信号により画像を表示するとともに前記撮像カメラが感知した所定以上の赤外光反射映像の画像部分に所定の色を与えて表示するテレビモニタと、前記所定以上の赤外光反射映像の画像部分の位置に基づいて車両から赤外光照射対象物までの距離を得る距離計算部とからなることを特徴とするものである。
The rear monitoring apparatus according to
請求項2に係る後方監視装置は、請求項1において、テレビモニタが、距離計算部により得られた車両から赤外光照射対象物までの距離が所定以内の時に、検出された反射光の画像部分に与えられた色を変化させることを特徴とするものである。
The rear monitoring apparatus according to
請求項3に係る後方監視装置は、請求項1又は請求項2のいずれかにおいて、距離計算部により得られた車両から赤外光照射対象物までの距離に応じた警報音を発生する警報音発生手段を備えたことを特徴とするものである。
The rear monitoring apparatus according to
請求項4に係る後方監視装置は、請求項3において、警報音発生手段からの警報音が、音声メッセージであることを特徴とするものである。
The rear monitoring apparatus according to
請求項1に係る後方監視装置によれば、車両後方の所定の高さにある赤外光源から赤外光が車両の水平方向に拡散されるから、赤外光源より低い物について障害物として照射せず、撮像カメラで撮像する車両後方に赤外光源の位置より高い障害物があると、赤外光が照射され、これを撮像カメラで撮像して、所定以上の赤外反射映像信号がある場合にその画像部分に所定の色を与えるから、ドライバーに対して障害物の位置を明確にモニタ上に示すことができ、さらに、その画像部分の位置に基づいて車両から赤外光照射対象物までの距離を得るから、モニタに表示された障害物までの距離を知ることができ、ドライバーに目視による認識性を向上させることができるという利点がある。 According to the rear monitoring apparatus of the first aspect, since infrared light is diffused in the horizontal direction of the vehicle from an infrared light source at a predetermined height behind the vehicle, an object lower than the infrared light source is irradiated as an obstacle. Otherwise, if there is an obstacle higher than the position of the infrared light source behind the vehicle imaged by the imaging camera, infrared light is emitted, and this is imaged by the imaging camera, and there is an infrared reflected video signal that exceeds a predetermined level. In this case, a predetermined color is given to the image portion, so that the position of the obstacle can be clearly shown on the monitor to the driver, and further, the object irradiated with infrared light from the vehicle based on the position of the image portion. Therefore, the distance to the obstacle displayed on the monitor can be known, and the driver can improve the visual recognition.
図1は、本発明に係る後方監視装置の一実施例を説明する図であり、図1(a)は車両と撮像範囲を説明する図、図1(b)は一実施例の機能ブロック図である。図1において、101は車両、102は前記車両101の後方の所定高さに設置して、後方の所定範囲を撮像範囲102aとして撮像する撮像カメラ、103は前記車両101の後方の所定高さ、例えば、車体の最下部にあるリアバンパあるいはナンバープレートの底部に設置して赤外光を車両101の水平方向に所定の広がりで拡散する赤外光源、104は前記車両101の室内のドライバーから見やすい場所に配置されるテレビモニタ、104aは撮像カメラ102からの映像信号データの1画面分をテレビモニタ104の画面位置の1画素部分と1対1に対応して一時的に記憶するフレームメモリ、105は距離計算部、106は前記車両101の室内に設置されるスピーカ、107は警報音発生手段、108は装置全体を制御する演算処理装置である。
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a rear monitoring apparatus according to the present invention, FIG. 1 (a) is a diagram for explaining a vehicle and an imaging range, and FIG. 1 (b) is a functional block diagram of the embodiment. It is. In FIG. 1, 101 is a vehicle, 102 is installed at a predetermined height behind the
撮像カメラ102は、例えばCCDカメラを用い、赤外光を感知するものを用いる。撮像範囲は、左右は撮像カメラ102が搭載される車両101の車幅あるいはそれより若干広くとり、下側は車両101の最後尾、上側は車両101より例えば約2mとする。
赤外光源103は、赤外レーザを用い、円柱レンズを用いて所定の広がりで赤外光を拡散する(図2参照)。図3(a)に示すように、赤外光301の拡散方向は、車両101についての水平方向であり、すなわち、車両101が水平面にあるときは、地表面302と平行に拡散し、撮像カメラ102の撮像範囲102aと重なり、図3(b)に示すように、車両101が斜面にあるときにも、地表斜面303と平行に拡散する、このような方向を水平方向とする。
距離計算部105は、演算部105a、角度テーブル105aあるいは距離テーブル105bを備える。
警報音発生手段107は音声合成手段により構成される。
As the
The
The
The alarm sound generation means 107 is constituted by a voice synthesis means.
次に、この後方監視装置の動作を説明する。
車両101の例えばギアがリバースに入ると演算処理装置108は、赤外光源103を作動して赤外光を発生させるとともに撮像カメラ102を作動して所定の撮像範囲102aを撮影させる。テレビモニタ104は常に動作又はギアがリバースに入ると演算処理装置108の制御により後方監視装置として動作する。
車両101の後方に障害物が存在しない場合は、赤外光は反射されず、撮像カメラ102は障害物を撮影せず、テレビモニタ104に障害物は映し出されない。石のように地面から突出している場合であっても、赤外光源103が設置される位置より低いものであれば、赤外光を反射せず、車両101の車体に衝突しないから、障害物が存在しないものとする。車両101が走行する面が斜面の場合であっても、赤外光の拡散方向は、上述のような車両についての水平方向であるから、障害物として赤外光が照射される物の高さ基準は変化しない。
障害物が存在する場合は、赤外光源103からの赤外光は障害物で反射し、撮像範囲内にある障害物を撮影した撮像カメラ102により感知される。撮像カメラ102の映像信号データは、フレームメモリ104aに送られるとともにテレビモニタ104に送られる。フレームメモリ104aの映像信号データは、演算処理装置108により所定レベル以上の部分があるかを検出され、その部分について例えば赤色を与えられて、テレビモニタ104に表示される。このとき、距離計算部105はフレームメモリ104aについて前記所定レベル以上の映像信号データが格納されている個所を検索し、その個所に対応する画面上の位置に基づいて車両101から障害物すなわち赤外光照射対象物までの距離を得る。
テレビモニタ104の画面は、1/30秒に1画面更新することができるから、距離測定も、この画面変化に同期して順次測定される。得られた距離が所定以内となった場合は、テレビモニタ104の画面上の障害物の赤外光が照射されている部分の色を赤と白を交互に変化させ、距離が近づくに従いその変化を速くする。
警報音発生手段107は、前記距離テーブル105aからの距離データにより、合成音声を読み出し、例えば「障害物です。2m後方にあります。」、「障害物です。1m半の後方にあります。注意してください。」、「障害物です。1m後方にあります。危険です。」とのメッセージと、距離に応じたメッセージに応じた警報音を電子音によりスピーカから出力させる。
Next, operation | movement of this back monitoring apparatus is demonstrated.
For example, when the gear of the
When there is no obstacle behind the
When there is an obstacle, the infrared light from the
Since the screen of the
The alarm sound generation means 107 reads out the synthesized voice based on the distance data from the distance table 105a, for example, “It is an obstacle. It is 2m behind.”, “It is an obstacle. It is behind 1m and a half. Please send a warning sound according to the message “Depending on the distance”.
車両101から障害物までの距離データの取得について説明する。
(1.角度テーブル)
図4のように、障害物401が、撮像カメラ102からの垂線から角度θに位置あるものとすると、車両101から障害物401までの距離Lは、撮像カメラ102の地面からの取付位置の高さをH、赤外光源103の地面からの取付位置の高さをdとすると、
L=(H−d)tanθ (1)
である。従って、角度θが分かれば式(1)より距離Lが分かる。
そして、撮像カメラ102から角度θで延ばした線が赤外光と交わる個所と、その個所を映した図1におけるテレビモニタ104の画面上の個所は、対応するから、テレビモニタ104の画面上の個所は角度θに対応付けることができる。そこで、予めサンプル点についてその点が表示される画面位置と角度θとを求め、さらにサンプル点以外についてはサンプル点を参考にして例えば補間法により角度θを計算して、それらの点に対応する画面位置のフレームメモリをアドレスとして角度θを角度テーブルに記録しておく(図5(a)参照)。前述のように、演算処理装置108が検出した所定レベル以上の映像信号データの部分の画面位置をフレームメモリ104aから得て、そのフレームメモリ104aのアドレスから角度テーブルを引いて対応する角度θを得て、その角度θに基づいて上記式(1)の計算により距離を得る。
(2.距離テーブル)
あるいは、角度テーブルに代えてあるいは角度テーブルとともに次のように距離テーブルを作成して、直接、距離データを得ても良い。
(2.1角度テーブルに代わる距離テーブル)
距離テーブル105aの距離データについて説明する。
フレームメモリ104aはテレビモニタ104の画素毎に対応したアドレスに映像信号データが記録され、距離テーブル105aは、フレームメモリ104aの各アドレスに対応して距離データが予め記録されている。
図4のように、車両101の所定高さに設置された撮像カメラ102の撮像範囲について、車両101から障害物に照射する赤外光までの距離は、画面位置によって異なり、撮像範囲と赤外光が拡散する高さが一定であるから、画面位置が同じならば被写体である背景(地面、道路等)が異なっても同じである。そこで、予めサンプル点についてその点が表示される画面位置と距離とを求め、さらにサンプル点以外についてはサンプル点を参考にして例えば補間法により距離を計算して、それらの点に対応する画面位置のフレームメモリをアドレスとして距離を記録しておく(図5(b)参照)。前述のように、演算処理装置108が検出した所定レベル以上の映像信号データの部分の画面位置をフレームメモリ104aから得て、そのフレームメモリ104aのアドレスから距離テーブルを引いて対応する距離を得る。
(2.2角度テーブルとともに用いる距離テーブル)
距離テーブルには、前記(1)式により予め角度θに応じて計算された距離のデータが格納され、角度θをアドレスとして参照することができるようにする(図5(c)参照)。前述のように、演算処理装置108が検出した所定レベル以上の映像信号データの部分の画面位置をフレームメモリ104aから得て、そのフレームメモリ104aのアドレスから角度テーブルを引いて対応する角度θを得て、さらにこの角度θをアドレスとする距離テーブルを引いて対応する距離を得る。
Acquisition of distance data from the
(1. Angle table)
As shown in FIG. 4, when the
L = (H−d) tan θ (1)
It is. Therefore, if the angle θ is known, the distance L can be found from the equation (1).
1 corresponds to the portion where the line extending from the
(2. Distance table)
Alternatively, instead of the angle table or together with the angle table, a distance table may be created as follows to directly obtain the distance data.
(2.1 Distance table instead of angle table)
The distance data of the distance table 105a will be described.
In the
As shown in FIG. 4, in the imaging range of the
(2.2 Distance table used with angle table)
The distance table stores distance data calculated in advance according to the angle θ according to the equation (1) so that the angle θ can be referred to as an address (see FIG. 5C). As described above, the screen position of the portion of the video signal data of the predetermined level or higher detected by the
上述例では、フレームメモリ104aの映像信号データに、所定レベル以上の部分がある場合、その部分について赤色を与えて、テレビモニタ104に表示したが、赤色を与えられた障害物相当個所は、赤と青の交互に変化するようにしても良く、さらには、色を与えるほかに予め作成した障害物を表示するマークをデータ格納装置から読み出し障害物が位置する画面部分に貼り付けるようにしても良い。
In the above example, when the video signal data of the
また、赤外光源103をリアバンパに1個設置するものを説明したが、たとえば2個の赤外光を同一の高さで適当な間隔を開けて設置して、拡散範囲を互いに補うようにしても良い。
In addition, although one infrared
101…車両、101a…リアバンパ、102…撮像カメラ、102a…撮像範囲、103…赤外光源、104…テレビモニタ、105…距離計算部、106…スピーカ、107…警報音発生手段、108…演算処理装置。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
車両後方の所定高さに設置して前記撮像カメラの撮像範囲の一部と重なるように赤外光を車両の水平方向に所定の広がりで拡散する赤外光源と、
前記撮像カメラの映像信号により画像を表示するとともに前記撮像カメラが感知した所定以上の赤外光反射映像の画像部分に所定の色を与えて表示するテレビモニタと、
前記所定以上の赤外光反射映像の画像部分の位置に基づいて車両から赤外光照射対象物までの距離を得る距離計算部
とからなることを特徴とする後方監視装置。 An imaging camera that senses infrared light and captures a predetermined range behind the vehicle;
An infrared light source that diffuses infrared light with a predetermined spread in the horizontal direction of the vehicle so as to overlap a part of the imaging range of the imaging camera installed at a predetermined height behind the vehicle;
A television monitor that displays an image according to a video signal of the imaging camera and displays a predetermined color on an image portion of an infrared light reflected video that is detected by the imaging camera, and a predetermined color or more;
A rear monitoring apparatus comprising: a distance calculation unit that obtains a distance from the vehicle to an infrared light irradiation object based on a position of an image portion of the infrared light reflection image that is greater than or equal to the predetermined value.
4. The rear monitoring apparatus according to claim 3, wherein the warning sound from the warning sound generating means is a voice message.
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