JP2006235923A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実質的に全ての車種について共通の構成で対応することができるとともに、運転支援動作のための演算処理負担も軽減できる運転支援装置を提供する。
【解決手段】この運転支援装置では、車両後方の撮像画像Ｉ１に合成画像Ｉ２を重畳されて表示される。合成画像Ｉ２中の矢印画像１１及び車両図形画像１３の向き及び表示位置は、ハンドルの切られる向き及び切れ角の大きさに応じて変化され、ハンドル切れ角に対応した撮像画像Ｉ１上における車両の進行方向が、撮像画像矢印画像１１及び車両図形画像１３によって表される。
【選択図】図３

Description

本発明は、運転者に対する画像による運転支援を行う運転支援装置に関する。

従来の運転支援装置としては、カメラにより車両後方を撮像するとともに、ハンドルの切れ角に基づいて車両後退時の経路を予測し、その経路に対応したガイド線画像を撮像画像上に重ね合わせて表示するようにしたものがある（特許文献１、２参照）

特開昭５９−１１４１３９号公報 特開昭６４−１４７００号公報

しかしながら、上述の従来の運転支援装置では、ハンドル切れ角に対応した後退時の軌跡や、車幅等は車種ごとに相違するため、ガイド線画像を作成させるためのプログラムや設定データを車種ごと対応させる必要がある。また、予想経路導出のための演算処理負担が大きいという欠点もある。

そこで、本発明の解決すべき課題は、実質的に全ての車種について共通の構成で対応することができるとともに、運転支援動作のための演算処理負担も軽減できる運転支援装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明では、運転者に対する画像による運転支援を行う運転支援装置であって、車両周囲の所定領域を撮像する撮像手段と、車両のハンドルの切れ角を検出する切れ角検出手段と、車室内に設けられ、画像表示を行う表示手段と、前記切れ角検出手段によって検出された前記切れ角に基づいて、前記撮像手段の撮像画像上における車両の進行方向を表す合成画像を生成し、前記撮像画像上に重ね合わせて表示する制御手段とを備える。

また、請求項２の発明では、請求項１の発明に係る運転支援装置において、前記合成画像には、前記撮像画像上における前記進行方向を指し示す方向案内画像が含まれる。

また、請求項３の発明では、請求項２の発明に係る運転支援装置において、前記方向案内画像は、矢印画像である。

また、請求項４の発明では、請求項１ないし３のいずれかの発明に係る運転支援装置において、前記合成画像には、前記撮像画像上における前記進行方向に向き付けされて表示される車両図形画像が含まれる。

また、請求項５の発明では、請求項２ないし４のいずれかの発明に係る運転支援装置において、前記合成画像には、前記撮像画像上における車両の前後方向を表す縦基準画像と、前記前後方向と直交する水平左右方向を表す横基準画像とが含まれる。

また、請求項６の発明では、請求項５の発明に係る運転支援装置において、前記縦基準画像と前記横基準画像とは、互いに直交して十字線画像を構成しており、前記制御手段は、前記切れ角検出手段が検出した前記切れ角に応じて、前記撮像画像上における前記方向案内画像の向き及び表示位置を、前記十字線画像の交差部を略中心として変化させる。

また、請求項７の発明では、請求項１ないし６のいずれかの発明に係る運転支援装置において、前記制御手段は、前記撮像画像における前記合成画像を重ね合わせる部分の輝度及び色特性のうちの少なくともいずれか一方をその他の部分と異ならせる。

また、請求項８の発明では、請求項１ないし７のいずれかの発明に係る運転支援装置において、前記撮像手段は車両後方側の領域を撮像する。

請求項１に記載の発明によれば、切れ角検出手段の検出結果に基づいて前記撮像手段の撮像画像上における前記進行方向を表す合成画像を生成し、撮像画像上に重ね合わせて表示する構成であり、予想軌跡に対応したガイド線画像を作成する必要がないため、実質的に全ての車種について共通の構成で対応することができるとともに、運転支援動作のための演算処理負担も軽減できる。

請求項２に記載の発明によれば、撮像画像上における車両の進行方向を指し示す方向案内画像が撮像画像に重畳されて表示されるため、表示手段の表示画像に基づき、運転者に車両の進行方向及び車両周辺の状況を容易に認識させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、方向案内画像として矢印画像が表示されるため、撮像画像上における車両の進行方向を直感的に表すことができる。

請求項４に記載の発明によれば、撮像画像上における車両の進行方向に向き付けされて表示される車両図形画像が撮像画像に重畳されて表示されるため、運転者が車両図形画像を参照することにより、撮像画像上における車両の進行方向や車両周辺の状況を認識しやすくなる。

請求項５に記載の発明によれば、撮像画像上における車両の前後方向を表す縦基準画像と、その前後方向と直交する水平左右方向を表す横基準画像とが撮像画像上に重畳されて表示されるため、運転者がこれらの縦基準画像及び横基準画像を参照することにより、撮像画像上における車両の進行方向等を認識しやすくなる。

請求項６に記載の発明によれば、運転者が撮像画像上における前後、左右の基準となる十字線画像に対する方向案内画像の表示状態を参照することにより、撮像画像上における車両の進行方向等をさらに認識しやすくなる。

請求項７に記載の発明によれば、撮像画像における合成画像を重ね合わせる部分の輝度及び色特性のうちの少なくともいずれか一方がその他の部分と異ならされるため、撮像画像中に合成画像の背景となる部分を形成できる。

請求項８に記載の発明によれば、車両を後退させる際の運転支援を行うことができる。

＜実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る運転支援装置のブロック図である。この運転支援装置は、図１に示すように、撮像手段である撮像カメラ１と、切れ角検出手段である切れ角センサ３と、表示手段である表示部５と、制御手段である制御部７とを備えており、運転者に対する画像による運転支援を行う。本実施形態では、特に車両を後退させる際の車両後方側の支援画像を提供するようになっている。

撮像カメラ１は、図２に示すように、車両後端部等に設置され、車両後方側の撮像領域Ａ１を撮像する。

切れ角センサ３は、ハンドルの左右への切れ角を検出して制御部７に与える。表示部５は、車室内における運転席の周辺（例えば、インストルメントパネル部等）に設置され、制御部７の制御により画像表示を行う。

制御部７は、運転者によるシフトチェンジ操作に応じて、図３に示すように、撮像カメラ１の撮像画像Ｉ１を表示部５に表示させるとともに、運転支援のための合成画像Ｉ２を作成して撮像画像Ｉ１上に重ね合わせて表示する。

具体的には、制御部７は、切れ角センサ３が検出したハンドルの切れ角に基づいて、撮像カメラ１の撮像画像Ｉ１上における車両の進行方向を案内すための合成画像Ｉ２を生成し、その合成画像Ｉ２を撮像画像Ｉ１上に重ね合わせて表示するようになっている。そして、制御部７は、シフトチェンジ操作部９がリバースポジションに切り替えられたことを検出すると、これに連動して撮像画像Ｉ１及び合成画像Ｉ２による運転支援動作を開始し、シフトチェンジ操作部９がリバースポジションからそれ以外のポジションに切り替えられるのに伴って、その運転支援動作を終了するようになっている。

次に、撮像画像Ｉ１及び合成画像Ｉ２の構成について説明する。撮像画像Ｉ１中の各部の遠近及び左右の関係は、ルームミラーに映る車両後方の景色と一致するように設定されている。すなわち、撮像画像Ｉ１中の上側の部分ほど、車両から後方に離れた領域の画像となっており、撮像画像Ｉ１中の左側の部分は、運転者が車両前方側に向いている状態で車両後方側における運転者の左側の領域の画像となっている。そして、合成画像Ｉ２は、撮像画像Ｉ１の下縁部における中央に重ね合わされて表示されるようになっている。なお、撮像画像Ｉ１中の下側の部分Ｉ１ａには、車両後端部の画像が映り込んでいる。

合成画像Ｉ２には、図３及び図４に示すように、方向案内画像である矢印画像１１、車両図形画像１３、十字線画像１５及び警告メッセージ画像１７が含まれている。

十字線画像１５は、直交する縦基準画像１５ａ及び横基準画像１５ｂにより構成されている。その基準画像１５ａ，１５ｂは、その撮像画像Ｉ１上における車両の前後方向Ｂ１（図２参照）及び車両後方側の直近の水平左右方向Ｂ２（図２参照）をそれぞれ表している。

車両図形画像１３は、車両の形を模した画像であり、その後方側を撮像画像Ｉ１の上側に向けた状態で、十字線画像１５の交差部に、画像１５上に重ね合わされて表示される。そして、この車両図形画像１３は、撮像画像Ｉ１上における車両の進行方向に向き付けられており、図４の矢印Ｃで示すように、制御部７の制御により、ハンドルが切られる向き及び切れ角の大きさに応じて、その向きが変化されるようになっている。なお、図３は車両を真っ直ぐ後進させるべく、ハンドル切れ角がゼロにされた状態に対応しており、車両図形画像１３の後端側が真上に向けられている。また、図４は車両を左側後方にバックさせるべく、ハンドルが左側に切られた状態に対応しており、車両図形画像１３の後端側が左斜め上に向けられている。そして、図４の状態において、ハンドルの切れ角がさらに大きくなると、それに応じて車両図形画像１３がさらに左側に大きく傾けられて表示されるようになっている。

矢印画像１１は、撮像画像Ｉ１上における車両の進行方向を指し示すためのものであり、車両図形画像１３の後端部の近傍に表示される。そして、上記の車両図形画像１３と同様に、制御部７の制御により、ハンドルの切られる向き及び切れ角の大きさに応じて、十字線画像１５の交差部を略中心として、撮像画像Ｉ１上における矢印画像１１の向き及び表示位置が変化されるようになっている。

警告メッセージ画像１７は、運転者に車両後方を自分の目で見て確認することを促すメッセージ画像、例えば、「車両周辺を直接確認してください」である。

また、合成画像Ｉ２の背景となる部分を形成するために、撮像画像Ｉ１中の合成画像Ｉ２が重畳される部分Ｉ１ｂ（図３の２点鎖線で囲んだ部分）は、制御部７の制御により、輝度及び色特性のうちの少なくともいずれか一方が他の部分と異ならされている。例えば、部分Ｉ１ｂの輝度を他の部分よりも落とすことにより、合成画像Ｉ２を視認しやすくすることができる。

このような構成により、シフトチェンジ操作部９が他のポジションからリバースポジションに切り替えられると、表示部５に撮像画像Ｉ１が表示されるとともに、撮像画像Ｉ１上に合成画像Ｉ２が重畳されて表示される。このとき、合成画像Ｉ２中の矢印画像１１及び車両図形画像１３の向き及び表示位置が、ハンドルの切られる向き及び切れ角の大きさに応じて変化され、ハンドル切れ角に対応した撮像画像Ｉ１上における車両の進行方向が、撮像画像矢印画像１１及び車両図形画像１３によって表されるようになっている。そして、シフトチェンジ操作部９がリバースポジションから他のポジションに切り替えられるのに伴って、撮像画像Ｉ１及び合成画像Ｉ２に基づく運転支援動作が終了されるようになっている。

以上のように、本実施形態によれば、運転支援動作のための予想軌跡に対応したガイド線画像を作成する必要がないため、実質的に全ての車種について共通の構成で対応することができるとともに、運転支援動作のための演算処理負担も軽減できる。

また、車両後方の撮像画像Ｉ１上に重畳されて表示される矢印画像１１及び車両図形画像１３の向き及び表示位置が、切れ角センサ３によって検出したハンドルの切られる向き及び切れ角の大きさに応じて変化され、ハンドル切れ角に対応した撮像画像Ｉ１上における車両の進行方向が、撮像画像矢印画像１１及び車両図形画像１３によって表されるようになっているため、簡易な構成により、表示部５の表示画像に基づき、運転者に後退時の車両の進行方向及び車両周辺の状況を容易に認識させることができる。

また、十字線画像１５に対する撮像画像矢印画像１１及び車両図形画像１３の表示状態を参照することにより、後退時の車両の進行方向等が認識しやすい。

また、撮像画像Ｉ１における合成画像Ｉ２を重ね合わせる部分Ｉ１ｂの輝度及び色特性のうちの少なくともいずれか一方がその他の部分と異ならされるため、撮像画像Ｉ１中に合成画像Ｉ２の背景となる部分を形成できる。

＜変形例＞
上述の実施形態に係る合成画像Ｉ２の変形例として、図５ないし図８に示すように、車両図形画像１３を省略してもよい。矢印画像１１の形態についても、図５ないし図８の如く、形、大きさ等の点で様々なバリエーションが考えられる。また、図９に示すように、十字線画像１５を省略してもよい。

また、上述の実施形態では、車両後方の撮像画像Ｉ１を用いて運転支援を行うようにしたが、撮像カメラ１で車両前方側の領域、又は車両の左側（又は右側）側面に沿った領域を撮像し、その撮像画像上に合成画像Ｉ２を重畳して表示するようにしてもよい。

また、上述の本実施形態では、方向案内画像として矢印画像１１を用いたが、撮像画像Ｉ１上における車両の進行方向を指し示すことができれば、三角形画像、針状の画像、人差し指状の画像など、種々の画像を採用することができる。

また、上述の本実施形態では、略線状の縦基準画像１５ａ及び横基準画像１５ｂにより十字線画像１５を構成するようにしたが、例えば、矢印画像１１等の表示領域の周囲（例えば、上下左右）に、時計の文字盤の目盛り状の方向基準画像を表示するようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る運転支援装置のブロック図である。 撮像カメラの撮像領域を示す図である。 表示画像を示す図である。 合成画像を示す図である。 合成画像の第１の変形例を示す図である。 合成画像の第２の変形例を示す図である。 合成画像の第３の変形例を示す図である。 合成画像の第４の変形例を示す図である。 合成画像の第５の変形例を示す図である。

符号の説明

１ 撮像カメラ
３ 切れ角センサ
５ 表示部
７ 制御部
９ シフトチェンジ操作部
１１ 矢印画像
１３ 車両図形画像
１５ 十字線画像
１５ａ 縦基準画像
１５ｂ 横基準画像
１７ 警告メッセージ画像
Ａ１ 撮像領域
Ｉ１ 撮像画像
Ｉ２ 合成画像

Claims (8)

1. 運転者に対する画像による運転支援を行う運転支援装置であって、
   車両周囲の所定領域を撮像する撮像手段と、
   車両のハンドルの切れ角を検出する切れ角検出手段と、
   車室内に設けられ、画像表示を行う表示手段と、
   前記切れ角検出手段によって検出された前記切れ角に基づいて、前記撮像手段の撮像画像上における車両の進行方向を表す合成画像を生成し、前記撮像画像上に重ね合わせて表示する制御手段と、
   を備えることを特徴とする運転支援装置。
2. 請求項１に記載の運転支援装置において、
   前記合成画像には、
   前記撮像画像上における前記進行方向を指し示す方向案内画像が含まれることを特徴とする運転支援装置。
3. 請求項２に記載の運転支援装置において、
   前記方向案内画像は、矢印画像であることを特徴とする運転支援装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の運転支援装置において、
   前記合成画像には、
   前記撮像画像上における前記進行方向に向き付けされて表示される車両図形画像が含まれることを特徴とする運転支援装置。
5. 請求項２ないし４のいずれかに記載の運転支援装置において、
   前記合成画像には、
   前記撮像画像上における車両の前後方向を表す縦基準画像と、前記前後方向と直交する水平左右方向を表す横基準画像とが含まれることを特徴とする運転支援装置。
6. 請求項５に記載の運転支援装置において、
   前記縦基準画像と前記横基準画像とは、互いに直交して十字線画像を構成しており、
   前記制御手段は、
   前記切れ角検出手段が検出した前記切れ角に応じて、前記撮像画像上における前記方向案内画像の向き及び表示位置を、前記十字線画像の交差部を略中心として変化させることを特徴とする運転支援装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の運転支援装置において、
   前記制御手段は、
   前記撮像画像における前記合成画像を重ね合わせる部分の輝度及び色特性のうちの少なくともいずれか一方をその他の部分と異ならせることを特徴とする運転支援装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の運転支援装置において、
   前記撮像手段は車両後方側の領域を撮像することを特徴とする運転支援装置。

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