JP2007074070A - 車両周辺視認装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の周辺を撮像した映像を表示する際に、任意の領域の輝度値に基づいて表示映像の輝度を修正し得、確実に表示映像を視認することが可能な車両周辺視認装置を提供する。
【解決手段】車両１１に搭載された撮像部１２による撮像映像を複数に分割し、操作入力部１５によって選択された任意の領域に於ける輝度値に基づいて少なくとも選択された領域に適するように自動利得制御部２２及び自動露光制御部２５を制御して撮像を行い表示部１３に表示する。操作入力部１５によって選択された領域が車両１１の移動によって変化したときは、車両信号検出部１６によってその領域を追跡変更して輝度修正を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両周辺視認装置及びそれに関連する技術に関するものである。

従来より、車両の運転者から死角となる領域を撮像装置で撮像し、車室内に設置された表示装置に表示する車両周辺視認装置が実用化されている。

この車両周辺視認装置の撮像映像の明るさは、例えば、撮像装置に内蔵された輝度計算部によって予め定められた領域（例えば、撮像範囲の中央等）の輝度値を計測し、その輝度値を基準としてＡＥＣ（Automatic Exposure Control；自動露光制御）によるシャッタスピードの制御とＡＧＣ（Automatic Gain Control；自動利得制御）による利得の制御を行うことで決定されており、例えば、図７に示すような映像が表示装置に表示されるようにしている。

しかしながら、上述の車両周辺視認装置に於いては、撮像範囲のうち予め定められた領域、例えば、撮像範囲の中央領域を基準として画面全体の輝度調整（ＡＥＣ／ＡＧＣ）を行っているために、中央領域を外れた領域に極端に暗い部分がある場合には、例えば図７に示す如く、画面７１の左上に表示された車庫の内部等の暗部７１Ａが黒く表示されてしまい、車庫の内部を知ることが困難である。

そこで、本発明の課題は、表示映像のうち任意の領域の輝度値に基づいて表示映像の輝度を修正し得、所望領域の表示映像を確実に視認することが可能な車両周辺視認装置を提供することにある。

上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、車両の周辺を撮像した撮像映像を表示する車両周辺視認装置であって、前記車両に搭載され前記車両の周辺を撮像する撮像部と、前記車両の内部に設置され前記撮像部により撮像された撮像映像を表示する表示部と、前記表示部に表示される前記撮像映像を複数の領域に分割し、任意の領域を選択する操作入力部と、前記撮像映像のうち前記操作入力部により選択された領域の輝度値を計算する輝度計算部と、前記輝度計算部によって計算された輝度値に基づいて少なくとも前記選択された領域の表示映像の輝度を修正制御する制御部とを備えるものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両周辺視認装置であって、前記輝度計算部は、前記選択された領域の周辺に位置する領域の輝度値と、前記表示部に表示される前記撮像映像全体の輝度値も合わせて計算し、前記制御部は、前記選択された領域とその周辺に位置する領域及び前記撮像映像全体の各輝度値に基づいて、前記表示映像の輝度を修正制御する領域の範囲を特定するものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両周辺視認装置であって、前記車両の走行状況を検出する車両信号検出部を更に備え、前記制御部は、前記操作入力部により選択された領域を前記車両信号検出部により検出された走行状況に基づいて追跡し、追跡した領域の表示映像の輝度を修正制御するものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車両周辺視認装置であって、前記車両信号検出部は、前記車両の車速を検出する車速センサと、前記車両の操舵角を検出する操舵角センサとで構成されるものである。

請求項１に記載の発明に依れば、操作入力部と、操作入力部によって選択された任意の領域に於ける輝度値を計算する輝度計算部と、輝度計算部によって計算された輝度値に基づいて少なくとも選択された領域の表示映像の輝度を修正制御するので、操作入力部により所望の領域を選択操作することにより少なくともその領域の輝度を修正して確実に表示映像を視認することが可能となる。

請求項２に記載の発明に依れば、選択された領域とその周辺に位置する領域及び撮像映像全体の各輝度値に基づいて表示映像の輝度を修正制御する領域の範囲を決定するので、一の領域を選択することによって一の領域と同様の輝度値をもつ他の領域を自動的に特定でき輝度修正を必要とする領域が複数に亘る場合でも簡単な操作により視認性の良好な映像を表示することが可能となる。

請求項３及び請求項４に記載の発明に依れば、車速センサと操舵角センサ等の車両信号検出部を更に備えているので、操作入力部により選択された領域が車両の移動に伴って変化してもその領域を追跡して輝度修正することが可能となる。

＜構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る車両周辺視認装置を示す図であり、図２は、より詳細に示したブロック図である。図１に示す如く、車両周辺視認装置１０は、例えば、車両１１に設置されて車両１１の周辺を撮像する撮像部１２と、撮像部１２による撮像映像等を表示する表示部１３と、撮像部１２による撮像映像等に予め定められた信号処理を施した後に表示部１３に表示させるカメラ用電子制御ユニット１４と、操作入力部１５と、車両信号検出部１６とを備えて構成されている。

撮像部１２は、例えば、図２に示す如く、レンズ系（図示省略）によって予め定められた範囲からの光線を受光する撮像素子２１と、自動利得制御部２２と、Ａ／Ｄコンバータ２３と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２４と、自動露光制御部２５と、エンコーダ２６とを備えて構成されている。

撮像素子２１は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device；電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor；相補型金属酸化膜半導体）等のイメージセンサが適用され、レンズ系（図示省略）によって集光された光線を受光して映像信号を出力する。

自動利得制御部２２は、後述する測光計算部２８からの制御により撮像素子２１から出力された映像信号の利得を定められたレベルまで増幅制御した後に出力する。

更に、後述する操作入力部１５からの入力信号に基づいた領域の周辺に位置する領域の輝度値が該領域と同様の輝度値である場合には、少なくとも何れか一方の輝度値が最適となるように映像信号の利得を制御することが可能なようになっている。

又、操作入力部１５により選択された領域が後述するように車両信号検出部１６により検出された走行状況に基づいて変更された場合には、変更された領域の輝度値を基準として輝度値が最適となるように映像信号の利得を制御することが可能なようになっている。

Ａ／Ｄコンバータ２３は、自動利得制御部２２で増幅制御されたアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換して出力するものである。

ＤＳＰ２４は、デジタル信号処理部２７と測光計算部２８を備えて構成されており、デジタル映像信号に対する各種の処理を実行する外、自動利得制御部２２及び自動露光制御部２５を制御するものである。

デジタル信号処理部２７は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等が接続された一般的なＣＰＵ内に於いて予め定められたソフトウェアプログラムによって動作する機能要素で、例えば、画素補間、ホワイトバランス調節、彩度調節、階調変換特性調節、ノイズ除去等の処理を実行するものである。

測光計算部２８は、撮像範囲のうち予め定められた領域（例えば、撮像範囲の中心）や、後述するカメラ用電子制御ユニット１４からの選択信号に基づいて選択された領域とその周辺に位置する領域及び撮像映像全体に於ける輝度を計算し、選択された領域の周辺に亘り輝度修正を行う領域の範囲を特定して、当該範囲が予め定められた輝度となるように自動利得制御部２２及び自動露光制御部２５を制御するものである。

輝度修正を行う領域の範囲を特定する具体的な方法は、例えば、選択された領域の輝度値とその周辺に位置するの領域の輝度値を撮像映像全体の輝度値と比較し、撮像映像全体の輝度値に比べ選択された領域の輝度値に近い輝度値を持つ周辺の領域を、選択領域と同様に輝度修正を行うべき領域として、輝度修正を行う領域の範囲を特定する。

尚、予め定められた領域（例えば、撮像範囲の中心）の輝度値は、例えば撮像開始時など操作入力部１５による領域選択が行われていない状態での表示画面全体の輝度調整を行うために使用される。

自動露光制御部２５は、測光計算部２８からの制御により撮像素子２１の露光を制御可能となっている。

エンコーダ２６は、デジタル信号処理部２７によって処理されたデジタル映像信号をＮＴＳＣ信号に変換して後述するカメラ用電子制御ユニット１４に送出するものである。

表示部１３は、例えば、車両１１の内部に設置されて従来のカーナビゲーション装置に用いられるＬＣＤ（Liquid Crystal Display；液晶表示装置）等が適用されて撮像部１２により撮像された撮像映像等を表示するものである。

カメラ用電子制御ユニット１４は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等が接続された一般的なＣＰＵ内に於いて予め定められたソフトウェアプログラムによって動作する機能要素であり、例えば、エンコーダ２６によって符号化されたデジタル映像信号を復号化して表示部１３に表示するよう制御する機能を有する外、操作入力部１５や車両信号検出部１６から入力された選択信号に応じて、ＤＳＰ２４内に設けられた測光計算部２８を制御することが可能となっている。

又、カメラ用電子制御ユニット１４は、表示部１３の表示画面を複数領域（例えば、４×４のマトリクス領域）に分割した情報３１（図３参照）を記憶しており、分割された領域毎の利得を制御することが可能となっている。

具体的には、例えば、撮像範囲のうち車庫等の暗部の輝度を調節すべく測光計算部２８が自動利得制御部２２及び自動露光制御部２５を制御して撮像した撮像映像は、局所的に視認が困難な領域が生じる可能性がある。そこで、カメラ用電子制御ユニット１４は、測光計算部２８によって特定された輝度修正を行う領域の範囲以外の領域を、輝度修正が行われる前の輝度で表示されるように利得を制御した後に表示部１３に表示することが可能となっている。

このようにして、カメラ用電子制御ユニット１４は、操作入力部１５からの入力信号に基づいて選択された領域と、その周辺に位置する領域で且つ選択された領域と同程度の輝度で表示された領域を特定してこれらの領域に対し、所定時間だけ輝度修正を行えるようデジタル信号処理部２７を制御する。

尚、輝度値を修正する所定の時間が経過した後には、再び予め定められた領域（例えば、撮像範囲の中心）の輝度値を基準として露光を制御するよう自動露光制御部２５に命令する。

尚、カメラ用電子制御ユニット１４には、表示部１３に表示される画面上の座標に対応する地面の位置までの車両１１からの方向及び距離を対応付ける参照データも合わせて格納されている。

操作入力部１５は、例えば、押し釦やタッチパネル等により構成され、図３に示す如く、表示部１３の表示画面を複数に分割した表示映像のうち乗員が視認性を向上させたい、つまり、輝度修正を希望する領域を選択する選択信号をカメラ用電子制御ユニット１４に入力するものである。

車両信号検出部１６は、例えば、車速センサ１６Ａと、操舵角センサ１６Ｂとを備えて構成されている。車速センサ１６Ａは、走行速度を検出して車速信号を出力するものであり、操舵角センサ１６Ｂは、ステアリングの回転角を検出して操舵角信号を出力するものであって、これらの信号に基づいて車両１１の走行状況、即ち車両１１の進行速度及び進行方向を検出可能となっている。

操作入力部１５により選択された領域が車両１１の走行に伴って表示部１３の表示画面中で移動した場合には、カメラ用電子制御ユニット１４に於いて、上記車速センサ１６Ａと操舵角センサ１６Ｂと、カメラ用電子制御ユニット１４に格納された参照データに基づき選択された領域の画面上での移動位置を追跡可能となっている。

尚、測光計算部２８によって計算された輝度値に基づく領域毎の利得の制御は、必ずしも、カメラ用電子制御ユニット１４に於いて実行される必要はなく、デジタル信号処理部２７に於いて実行されても良い。又は撮像部１２と別体の映像信号処理部（図示省略）を更に設けて、この映像信号処理部（図示省略）に於いて利得の制御を実行するようにしても良い。

＜動作＞
上記構成の車両周辺視認装置の動作を説明する。まず、図２に示す如く、車両１１周辺の映像としてレンズ系（図示省略）によって集光された光線を撮像素子２１によって受光し、映像信号を自動利得制御部２２によって増幅して利得を制御した後にＡ／Ｄコンバータ２３でデジタル信号に変換して、デジタル信号処理部２７に出力する。

デジタル信号処理部２７は、入力されたデジタル信号に対して画素補間、ホワイトバランス調節、彩度調節、階調変換特性調節、ノイズ除去等の処理を実行してエンコーダ２６に出力し、符号化されたデジタル信号をカメラ用電子制御ユニット１４に送出する。

カメラ用電子制御ユニット１４は、エンコーダ２６から送出されたＮＴＳＣ信号を、図４に示す如く、撮像映像４１を表示部１３に表示する。この場合、測光計算部２８によって、撮像範囲のうちの所定領域（例えば、撮像範囲の中心）の輝度値が計算され、その輝度値に基づいて、自動露光制御部２５や自動利得制御部２２を介し、表示部１３に表示される撮像映像全体の輝度調整が同時に行われることになる。尚、撮像映像４１を１６分割している分割線４２は、本実施の形態を説明するために付されたものであり、必ずしも実際に表示される必要はない。

ここで、乗員が、例えば、１６分割された撮像映像４１のうち、左上の領域４１Ａ又は領域４１Ｂの視認性を向上させたいときには、操作入力部１５を操作して領域４１Ａ又は領域４１Ｂの何れかを選択することによって選択信号を入力する。

選択信号は、カメラ用電子制御ユニット１４を介してＤＳＰ２４に送出され、測光計算部２８によって選択された領域とその周辺領域及び撮像映像全体の輝度値が計算される。例えば領域４１Ａが選択された場合は、選択された領域４１Ａとその周辺に位置する領域４１Ｂ〜４１Ｄ及び撮像映像４１全体に於ける各輝度値を計算し、計算結果に基づいて選択された領域の輝度が予め定められた輝度となるように自動利得制御部２２及び自動露光制御部２５を各々制御する。

こうして撮像された撮像映像は、カメラ用電子制御ユニット１４に送出されて、例えば、図５に示す如く、領域５１Ａ、５１Ｂについての視認性を高めるべく輝度修正がなされた表示映像５１を表示され、領域５１Ａ、５１Ｂ以外の領域を輝度修正が行われる前の輝度で表示するよう領域毎に利得を制御した後に表示部１３に所定時間だけ表示される。

表示映像５１を表示させた状態で車両１１が移動した場合には、車速センサ１６Ａと操舵角センサ１６Ｂ及びカメラ用電子制御ユニット１４に格納された参照データに基づいて輝度修正する領域が追跡変更されて新たな選択信号がカメラ用電子制御ユニット１４に入力され、追跡変更された領域に於ける測光計算部２８の計算結果に基づいて追跡変更された領域の輝度修正を行い表示部１３に表示する。

上記輝度修正を行ってから所定の時間が経過した後には、再び予め定められた領域（例えば、撮像範囲の中心）を基準として自動利得制御部２２及び自動露光制御部２５による画面全体の輝度調整がなされ、図４に示す如く、撮像映像４１を表示部１３に表示する。

以上のように、操作入力部１５によって選択された任意の領域に於ける輝度値を計算する測光計算部２８を設け、測光計算部２８によって計算された輝度値に基づいて選択された領域の表示映像の輝度を修正制御するので、所望の領域の表示映像を確実に視認することが可能となる。

又、選択された領域とその周辺に位置する領域及び撮像映像全体の各輝度値に基づいて表示映像の輝度を修正制御する領域の範囲を特定するので、一の領域を選択することによって一の領域と同様の輝度値を持つ他の領域が自動的に特定でき、輝度修正を必要とする領域が複数に亘る場合でも簡単な操作により視認性の良好な映像を表示することが可能となる。

又、車速センサ１６Ａと操舵角センサ１６Ｂ等の車両信号検出部１６を備えているので、操作入力部１５により選択された領域が車両１１の移動に伴って変化してもその領域を追跡して輝度修正することが可能となる。

尚、上記実施形態に於いては、図５に示す如く、選択された領域及びその周辺の特定された領域５１Ａ、５１Ｂだけそれらの輝度値に基づいて輝度修正を行い、他の領域については通常の輝度調整（即ち、撮像範囲の中心に於ける輝度値に基づいた輝度調整）を引き続き行うようにしているが、例えば、図６に示す如く、選択された領域及びその周辺の特定された領域６１Ａ、６１Ｂの輝度値に基づいて、全ての領域について（画面全体に亘り）輝度修正を行うようにしても良い。勿論、輝度修正を行うための周辺の領域を特定することなく、選択された領域についてのみその輝度値に基づいて輝度修正を行うようにしても良い。

本発明の実施の形態に係る車両周辺視認装置を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る車両周辺視認装置をより詳細に示したブロック図である。 本発明の実施の形態に係る車両周辺視認装置の記憶装置が記憶する情報を示す図である。 本発明の実施の形態に係る車両周辺視認装置の撮像映像を示す図である。 本発明の実施の形態に係る車両周辺視認装置の表示映像の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る車両周辺視認装置の表示映像の例を示す図である。 従来の車両周辺視認装置に於ける表示映像を示す図である。

符号の説明

１０ 車両周辺視認装置
１１ 車両
１２ 撮像部
１３ 表示部
１４ カメラ用電子制御ユニット
１５ 操作入力部
１６ 車両信号検出部
１６Ａ 車速センサ
１６Ｂ 操舵角センサ
２１ 撮像素子
２２ 自動利得制御部
２３ Ａ／Ｄコンバータ
２４ ＤＳＰ
２５ 自動露光制御部
２６ エンコーダ
２７ デジタル信号処理部
２８ 測光計算部

Claims (4)

1. 車両の周辺を撮像した撮像映像を表示する車両周辺視認装置であって、
   前記車両に搭載され前記車両の周辺を撮像する撮像部と、
   前記車両の内部に設置され前記撮像部により撮像された撮像映像を表示する表示部と、
   前記表示部に表示される前記撮像映像を複数の領域に分割し、任意の領域を選択する操作入力部と、
   前記撮像映像のうち前記操作入力部により選択された領域の輝度値を計算する輝度計算部と、
   前記輝度計算部によって計算された輝度値に基づいて少なくとも前記選択された領域の表示映像の輝度を修正制御する制御部と
   を備えることを特徴とする車両周辺視認装置。
2. 請求項１に記載の車両周辺視認装置であって、
   前記輝度計算部は、前記選択された領域の周辺に位置する領域の輝度値と、前記表示部に表示される前記撮像映像全体の輝度値も合わせて計算し、
   前記制御部は、前記選択された領域とその周辺に位置する領域及び前記撮像映像全体の各輝度値に基づいて、前記表示映像の輝度を修正制御する領域の範囲を特定することを特徴とする車両周辺視認装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両周辺視認装置であって、
   前記車両の走行状況を検出する車両信号検出部を更に備え、
   前記制御部は、前記操作入力部により選択された領域を前記車両信号検出部により検出された走行状況に基づいて追跡し、追跡した領域の表示映像の輝度を修正制御することを特徴とする車両周辺視認装置。
4. 請求項３に記載の車両周辺視認装置であって、
   前記車両信号検出部は、
   前記車両の車速を検出する車速センサと、
   前記車両の操舵角を検出する操舵角センサと
   で構成されることを特徴とする車両周辺視認装置。