JP2011003117A

JP2011003117A - 後方視認支援システム

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Publication number: JP2011003117A
Application number: JP2009147314A
Authority: JP
Inventors: Shingo Ohata; 信吾大畑
Original assignee: Central Motor Co Ltd
Current assignee: Central Motor Co Ltd
Priority date: 2009-06-22
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2011-01-06

Abstract

【課題】右左折時などに運転者が後方視認を容易にでき、接近車両の有無を運転者に警告可能な支援装置を提供する。
【解決手段】フェンダ部７１に撮像方向を変更可能なカメラ２を固定する。カメラ２は後方を撮像し、撮像方向をモータ２２の回動によって変更可能に設ける。蛇角センサ３が蛇角データを検出し、検出した蛇角に見合った分だけモータ２２を回動させ、カメラ２による撮像方向を、直進時の後方側へと移動させる。一方、蛇角データが所定値以上の場合には、比較判断手段４３が、カメラ２の撮像した現在画像データと直前画像データとを入力して、現在画像データに直前画像データよりも大きく撮像された接近部分があるか否かを判断する。比較判断手段４３が、接近部分が有り、且つ、所定値以上の蛇角操作があった場合には、警告信号を出力し、スピーカ６等によって運転者に警告を促す。
【選択図】図１

Description

この発明は、運転者の右左折時の後方視界を確保し、自動車に於ける右左折時の安全性能を向上させる後方視認支援システムに関する。

自動車運転時には、運転者の認識している視野以外の死角が存在し、この死角に例えば他車両が存在した場合などに接触事故等を起こしてしまう。特に、自動車の右左折時、特に左折時には、車両左側後方から近付いてくるオートバイなどの巻き込み事故が多く発生する。

このように、運転者の視界を良くするためにモニターカメラを用いた技術は、従来から多数有る。

例えば、特許文献１がある。特許文献１は、「車載運転支援カメラ装置」であり、車載運転支援カメラ装置１１０の構成を示すブロック図である図７に示されるように、車両の前方左右にカメラユニット１Ｌと１Ｒとが取り付けられている。このカメラユニット１Ｌと１Ｒとは、カメラ制御部１０２によって制御され、前方または前方左右方向の画像信号を出力可能である。

そして、カメラユニット１Ｌとカメラユニット１Ｒとは、各々カメラ制御部１０２によりカメラ動作と撮影方向が制御される。カメラ制御部１０２は、マイクロコンピュータ１０３に接続されており、マイクロコンピュータ１０３から送出される制御信号に基づいてカメラユニット１Ｌ、１Ｒを駆動制御する。カメラユニット１Ｌ、１Ｒで撮影された画像信号は、画像処理ユニット１０４の左右画像合成部１０６と障害物認識部１０５に送出される。そして、画像処理ユニット１０４によって画像処理された画像を表示装置１２０に表示させる。

カメラユニット１Ｌおよび１Ｒは、図８に示すように、カメラ１０１ａを備え、カメラ１０１ａを回動駆動可能とする駆動軸１０１ｃによってカメラ１０１ａの撮像方向を変更可能に回動させるモータ１０１ｂと接続されている。１０１ｄはカメラ取り付け台であり、カメラ１０１ａを駆動軸１０１ｃに固定するための台である。カメラ１０１ａを回動させるモータ１０１ｂは、ステッピングモータやエンコーダを備えたＤＣモータなど、回転角度を制御可能なモータによって構成されている。

このカメラユニット１Ｌと１Ｒとは、ステアリング蛇角センサ１２２から送られる蛇角情報に基づいて行われるカメラ制御部１０２の制御によって、カメラユニット１Ｌ、１Ｒの撮影方向を指示され、該指示によりカメラユニット１Ｌ、１Ｒの撮影方向を変えることが可能である。

従って、特許文献１では、前方を撮像しているカメラユニット１Ｌと１Ｒとを、カメラ制御部１０２がモータ１０１ｂを所望角度回転するように制御することで、カメラユニット１Ｌや１Ｒが撮像する方向を制御可能に構成されている。そして、撮像する方向は、ステアリング蛇角センサ１２２から送信される蛇角情報に基づいて制御可能となっている。

このように、引用文献１では、前方を撮像しているカメラユニット１Ｌやカメラユニット１Ｒの撮像方向をハンドル操作した操舵角に合わせて変更可能であり、進入しようとしているコーナー、例えば左曲がりのコーナーであれば、運転者の視点より、より前方に位置している左右のカメラユニット１Ｌと１Ｒとによって進入するコーナーを撮像し、画像処理ユニット１０４による画像処理を経由して表示装置１２０に表示させる。運転者は表示装置１２０に表示された映像を視認することで、いち早くコーナー先の情報を取得可能にしている。

尚、特許文献１では、マイクロコンピュータ１０３は、車速センサ１２１やカーナビゲーション装置１２３からもそれぞれ情報を取得してカメラユニット１Ｌ、１Ｒの撮像画像の取得の仕方を変更させて、それら撮像情報を表示装置１２０へ表示させて運転者へ伝達している。また、カメラユニット１Ｌ、１Ｒも、車両前方の左右両側だけでなく、車両後方の左右両側へ取り付け車両後方を撮像可能とし、車両を後退させる際の後方視認を容易にさせている。

そして、図９に示すように、車両１３０の後部左右に、それぞれ後方に向けて取り付けられたカメラユニット２Ｌ、２Ｒは、各々車両１３０の左右端に取り付けられているため、その撮影画像は、その取付け位置の差の分だけ位置がずれた画像を撮影する。そこで、取付け位置の差により視差の生じた画像を比較解析して、後方の車両等の距離を算出することができる。これによって、ドライバーが車線変更する際などに、車両後方から接近してくる他の車両を認識して、車両が危険状態の場合は、警告などの注意喚起を行う等して事故回避させることが可能となっている。

一方、車両周辺監視装置として特許文献２があった。

特許文献２は、後方をカメラにより撮影し、カメラの撮影した画像に基づいて、車両周辺監視装置を搭載した車両の側方における他の車両の存在を推測することができるものである。

特許文献２では車両周辺監視装置２１０が開示されており、図１０および図１１に示すように、車両の前方に、車両前方を撮像する前方カメラ２２２を備え、車両の後方には後方カメラ２２３を備える。

また、これらカメラ２２２，２２３を制御するコントローラとして、カメラコントロール装置２２１を備える。カメラコントロール装置２２１は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段や半導体メモリ等を備えるコンピュータ装置であり、前方カメラ２２２および後方カメラ２２３の撮像をコントロール可能である。

２１１は、ナビゲーション装置である。ナビゲーション装置２１１は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ等のコンピュータとしての機能を備えると共に、各種入出力装置を備え、且つ、表示装置２１７を備え、カメラコントロール装置２２１と通信可能に接続されている。

そして、前方カメラ２２２および後方カメラ２２３は、それぞれカメラコントロール装置２２１によって撮像指示等のコントロールが行われ、前方カメラ２２２および後方カメラ２２３によって撮像された画像は、カメラコントロール装置２２１を経由してナビゲーション装置２１１に送信され、ナビゲーション装置２１１によって画像の処理等の種々の作業が行われ、撮像した画像やナビゲーション装置２１１によって処理された画像が表示装置２１７に表示される。前方カメラ２２２および後方カメラ２２３は、図１１に表すように、前方撮影範囲２２６および後方撮影範囲２２７を撮像可能である。

ナビゲーション装置２１１には位置検出手段２１２が接続されている。位置検出手段２１２は、ＧＰＳ機能やジャイロセンサ、ビーコンセンサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、ウィンカスイッチの動きを検出するウィンカセンサ等の各種センサによって、車両の現在位置、車速、車両の加速度、車両の向いている方位等を検出する。そして、前記ナビゲーション装置２１１は、位置検出手段２１２が検出した車両の現在位置、車速、車両の加速度、車両の向いている方位等に基づいて、ナビゲーション処理を実行可能である。

更に、該ナビゲーション装置２１１にはセンサ信号取得処理装置２１４が接続されている。該センサ信号取得処理装置２１４は、ＣＰＵ等の各手段を備えるコンピュータシステムである。

センサ信号取得処理装置２１４には、自車２２５の走行速度を検出する車速センサ２１５、及び、運転者が操作するステアリングの舵角を検出するステアリングセンサ２１６が接続されている。センサ信号取得処理装置２１４は、車速センサ２１５及びステアリングセンサ２１６から取得した検出信号を処理してナビゲーション装置２１１に送信する
この車両周辺監視装置２１０は、機能の観点から、自車２２５の状況を取得する状況取得装置と、自車２２５の撮影する前方撮影装置として前方を撮影する前方カメラ２２２および後方を撮影する後方カメラ２２３と、自車２２５の側方についての案内を行う案内装置とを有している。そして、状況取得装置には、ナビゲーション装置２１１、位置検出手段２１２、地図情報データベース２１３、センサ信号取得処理装置２１４、車速センサ２１５及びステアリングセンサ２１６が含まれる。また、案内装置には、表示装置２１７及びスピーカ２１８が含まれる。

そして、車両周辺監視装置２１０は、状況取得装置が取得した自車２２５の現在位置の属性に応じ、前方カメラ２２２及び後方カメラ２２３の撮影した画像に基づいて自車２２５の側方における他の車両２３２の存在を推測し、表示装置２１７又はスピーカ２１８に案内を行わせるようになっている。

そして、車両周辺監視装置２１０では、図１１に示すように、前方カメラ２２２および後方カメラ２２３がそれぞれ前方撮影範囲２２６および後方撮影範囲２２７自車２２５の側方における右側車線２３１Ｒは、前方撮影範囲２２６にも後方撮影範囲２２７にも含まれない側方死角範囲２２８に入ってしまう。

そして、例えば自車２２５の側方を他の車両２３２が追い越していく場合には、まず後方カメラ２２３が他車両を撮像し、次いで自車２２５の側方に存在する死角範囲２２８を通過する際には後方カメラ２２３および前方カメラ２２２には撮像されず、死角範囲２２８を通り抜けて自車２２５の前方に出ると前方カメラ２２２によって再び撮像されることとなる。

車両周辺監視装置２１０は、前記のように、他の車両２３２が後方から近づき自車２２５を追い越していく場合を例に取ると、後方カメラ２２３によって撮影され画像中に含まれる車両の認識を行う。この車両の認識は、ナンバープレートの画像を対象に画像マッチングを行って識別して車両の登録を行う。車両周辺監視装置２１０は、この車両の登録を後方カメラ２２３による認識処理を所定時間毎に繰り返して行う。

同様に、車両周辺監視装置２１０は、車両位置の算出を、自車２２５から識別した他の車両２３２までの相対距離を、前記画像マッチングの対象としたナンバープレート等が画像中に占めるサイズよって測定する。

この後方カメラ２２３に撮像された車両の登録は繰り返し行われると共に、自車２２５と登録された他の車両２３２との相対距離も測定されて記憶されるので、繰り返し行われる登録作業によって、再びこの登録作業を行う際に前回に測定した他の車両２３２との相対距離を比較することで登録されている他の車両２３２が自車２２５に近付いているか否かの判断を行い、自車に近付いているか否かが判断される。そして、繰り返して車両の登録作業が行われる中で、他の車両２３２が自車２２５に近付いている状態と判断されてから、同じ他の車両２３２が登録されなくなると、車両周辺監視装置２１０は、登録側方車両として登録し記憶する。

尚、登録側方車両は、前方カメラ２２２により撮像された画像から、後方カメラ２２３の画像と同様に画像処理が行われて撮像している自車２２５の前方に位置する車両としての登録がなされた登録前方車両に、登録前方車両が存在した場合には、登録側方車両としての登録が解除される。これは、登録側方車両として登録されていた車両は自車２２５を追い越し前方へ抜けていったことによる。

そして、車両周辺監視装置２１０では、図１２に示す、自車２２５の側方に登録側方車両が存在する状態時に、例えば、右移動用のウィンカーを操作すると、ナビゲーション装置２１１がウィンカーＯＮの状態となったことを検知して、登録側方車両の有無を判断し、登録側方車両ありの場合にはビープ音を出力して処理を終了する。また、図１２とは異なり、登録側方車両が無い場合には、ナビゲーション装置２１１ではビープ音を出力せず、特に運転者への警告等は行わない。

このように、特許文献２では、運転者が容易に認識出来ない車両側方の死角に移動してきた他の車両を検知して、ウィンカー操作の有無により、自車が死角に移動している他車両側へ移動しようとしたときに自動的にビープ音を鳴らす等して運転者に他車両が側方に存在することを知らせることができる。

特開２００８−００１１７９号公報特開２００７−０４２０３９号公報

上記特許文献１では、カメラユニットを所望量回転させることで、コーナー等の情報を運転者の視認よりいち早く撮像して表示し、運転者に知らせることが可能となっている。しかしながら、運転者に対しては、いち早く得た画像を提供するだけであり、運転者が提供される画像を視認することが必須であり、これを行わないかぎり運転者にとっての利便性が無いという問題点を有した。

また、車両の後方左右にカメラユニットを設け、両カメラユニットの撮像画像の視差から後方車両等と自車との距離とを算出することで、後方車両等との距離が近接しているときには警告等によって運転者に危険回避を行わせることが可能である。しかしながら、自車が直進から右折あるいは左折する際には、車両の速度は右折あるいは左折に伴い直進時に比べ充分に減速した低速状態であり、後方から近づくオートバイが直進している場合にはこれに対して高速度で移動している。この場合に、車両が直進時に対して大きく角度をもって位置したときに後方を撮像していても、高速で近付くオートバイは後方カメラの撮像範囲から外れてしまい、運転者へオートバイが近付いても巻き込み事故を未然に防止するべく警告等を発生することができないという問題点を有した。

また、上記特許文献２は、自車の側方に位置する他車両を、後方を撮像する後方カメラと前方を撮像する前方カメラによって撮像した画像から、後方から前方へ、あるいは、前方から後方へと移動していくか否かを判断し、いずれかの場合であって、一方のカメラに撮像されて後、撮像されなくなってから再び撮像されて自車の前方あるいは後方に表れるまでは、自車の側方に位置すると識別することで、自車の側方となる運転者からの死角に車両が位置するかいなかを判断して運転者に警告を発することが可能である。しかしながら、自車の側方に他車両が存在しているか否かによる警告は可能であるが、右左折時などに後方から自車に近付いてくるオートバイがある場合などには、自車の側方に位置されるまで警報を出さないので、自車が右左折を行った瞬間に自車の側方に該オートバイが存在しない限り巻き込み事故を防止できないという問題点を有した。

そこでこの発明は、上記問題点に鑑み、車両の右左折時に、直進時に対して大きく角度をもって進入した状態でも、後方から近付く車両等を識別して警告を発することが可能な後方視認支援システムを提供する。

この発明の後方視認支援システムは、車両側面前方に基部を固定し、該基部に対して所望量の回動が可能なモータを設け、該モータによって前記基部に対して回動可能であり車両の後方側を撮像する撮像部を設け、該撮像部が撮像した画像を出力可能なカメラと、前記カメラと接続され、前記カメラの前記撮像部に所定間隔毎に撮像させ、前記撮像部が撮像した画像を入力し、入力した画像を時刻に紐付けて画像データとして出力可能なカメラ制御手段と、前記カメラ制御手段と接続され、前記カメラ制御手段から入力した画像データを時刻毎に記憶可能な記憶手段と、車両の操舵装置に取付けられ、該操舵装置の蛇角を検出して蛇角データを出力する蛇角センサと、前記蛇角センサから出力される蛇角データを入力可能に接続され、入力する蛇角データがカメラ取り付け側への蛇角操作であった場合に、蛇角データに比例したモータ回動データを出力可能であり、入力した蛇角データが所定量以上であるか否かを判断し、所定量以上の場合には警告指示信号を出力可能な蛇角検出手段と、前記蛇角検出手段および前記カメラと通信可能に接続され、前記蛇角検出手段から入力した蛇角データに基づき、前記撮像部が撮像する方向を車両側方から離れる側へあるいはその逆側へずらすよう前記カメラのモータを回動させるモータ制御手段と、蛇角検出手段、および、前記記憶手段と接続され、前記記憶手段から少なくとも異なる２つの時刻に撮像した画像データを入力し、前記２つの画像データを比較し、古い時刻の画像データ中に新しい時刻の画像データより大きく表れる画像部分がある場合には接近している画像部分が有るかいなかを判断し、近接している画像部分が有り、蛇角検出手段から警告指示信号によって所定量以上の蛇角があると判断した場合には、警告信号を出力する比較判断手段と、を備える。

また、この発明では、前記カメラは、車両左右それぞれに設置され、蛇角検出手段は、入力する蛇角データの表す回転方向側に設置された前記カメラのモータを制御する後方視認支援システムを提供する。

更にまた、前記記憶手段および前記蛇角検出手段と通信可能に接続され、前記記憶手段に記憶された画像を表示させる画像データを出力可能な画像処理手段を備え、前記蛇角検出手段は、前記蛇角センサおよび前記画像処理手段と通信可能に接続され、前記蛇角センサから出力される蛇角データを入力可能であり、入力する蛇角データがカメラ取り付け側への蛇角操作であった場合に、蛇角データに比例したモータ回動データを出力可能であり、且つ、入力する蛇角データが予め定める角度以上の場合には、前記蛇角操作側のカメラの画像を表示するよう指示する表示画像指示信号を画像処理手段へ出力する後方視認支援システムを提供する。

従って、この発明によれば、蛇角センサによって検出された蛇角データが、カメラを固定した側への蛇角操作であり、且つ、所定以上の蛇角操作となった場合に、カメラ制御手段が、該蛇角に見合った分モータを回転させて撮像部に車両後方側を撮像させ、撮像部は車両側方から離れる側の車両後方を撮像するので、操舵によって車両が向きを変えても、それまでに撮像していた方向を撮像可能となる。そして、このように撮像した画像とそれ以前に撮像した画像とを比較し、車両に近づく画像部分が存在している場合には、警告信号を出力するので、該信号によって、例えばスピーカから警告を発生させることで運転手にハンドル操作した側に近付いてくる物体があることを警告でき、右左折時に発生する巻き込み事故のような衝突事故を防止可能である。

実施の形態を示すブロック図実施の形態を示す平面説明図実施の形態の部品を示す説明図左折ターン開始時を示す説明図通常直進時を示す説明図深く左折ターンした状態を示す説明図特許文献１を示すブロック図特許文献１を示す部品説明図特許文献１を示す平面説明図特許文献２を示すブロック図特許文献２を示す平面説明図特許文献２を示す平面説明図

以下に、実施の形態を図面に基づき説明する。

１は、この発明にかかる後方視認支援システムである。

後方視認支援システム１は、図１に示すように、カメラ２を備え、更に自動車のハンドル切れ角を検出可能な蛇角センサ３を備え、カメラ２および蛇角センサ３に接続してこれらの制御を行う制御装置４を備える。そして、後方視認支援システム１は、制御装置４から出力される画像を表示可能な表示装置５を備え、更に制御装置４から出力される音声情報を出力するスピーカ６を備える。

カメラ２は、図２に表すように、自動車７のフロントフェンダ部７１に取付けられ、自動車７の後方を撮像可能な向きに設置される。自動車７は乗用自動車であり、カメラ２は、自動車７の運転席横よりも前方に位置されることで、運転者が視認出来る範囲を含めて、自動車７の後方を撮像可能となる。また、カメラ２は、自動車７に備えられているドア部分に取付けられているドアミラー７２よりも下側となっているので、ドアミラー７２によって、後方を撮像する際に、ドアミラー７２が死角とならないように取付けられるのが好ましい。

カメラ２は、図３に表すように、自動車７のフロントフェンダ部７１に固定する基部２１を備える。また、カメラ２は、基部２１に固定され、制御されることで所定量の回動が可能なモータ２２と、モータ２２によって回動される撮像部２３を備える。カメラ２は、基部２１、モータ２２、撮像部２３が、風雨に晒されることになるので、これに耐えられるようにカバーによって保護したり塗装が施される等の対策がなされているが、この実施の形態ではこれらの対策を省いた状態で説明する。また、カメラ２は、自動車７の左右両側に備えるが、左折時の巻き込み事故に対応するためにのみ後方視認支援システム１を用いる場合には、左側のフロントフェンダ部７１にのみ設けてもよい。

基部２１は、この実施の形態では、Ｌ字状に折曲された形状をなしており、略直角に折曲された一方が取付部２１ａを形成し、取付部２１ａと略直角に折曲された他方の載置部２１ｂが略水平な状態となるようにフロントフェンダ部７１へ固定される。このように取付けられた基部２１は、載置部２１ｂがフロントフェンダ部７１から外方へ向けて突出するように固定されている。そして、載置部２１ｂの下部にはモータ２２が固定され、載置部２１ｂの上部には撮像部２３を設置している。

モータ２２は、回転軸（図示せず）を指示される所望量回動可能なパルスモータであるが、エンコーダを備えたＤＣモータやステッピングモータなどでもよく、指示される所定量の回転が可能であれば良い。モータ２２の回転軸（図示せず）は載置部２１ｂを貫通して回動自在に上方へ突出されている。この回動軸（図示せず）は、載置部２１ｂの上部に設置された撮像部２３に固定され、撮像部２３を回動可能に固定されている。

撮像部２３は、カバー２３ａによって撮像するためのレンズ部２３ｂその他の機能部分が覆われており、レンズ部２３ｂが撮像する際の光路が確保されるように開口２３ｃを備える。そして、レンズ部２３ｂは自動車７の後方に向けられている。従って、図３は、自動車７の左側のフェンダ部７１に取付けられている状態を示している。レンズ部２３ｂは、内部に撮像素子等を備えている。レンズ部２３ｂは、モータ２２の回動軸（図示せず）に固定されており、モータの回転に伴って、左右方向へ回動可能である。尚、カメラ２は、制御装置４とケーブル８によって電気的に接続されており、ケーブル８によってカメラ２を動作させるための電源の確保、および、制御信号の通信が可能であり、撮像クロック信号入力することで撮像し画像を出力する。そして、カメラ２が撮像する範囲は、図２に示すように、ドアミラー７２の撮像角βと同じような撮像角αの範囲を撮像可能であるが、ドアミラー７２よりも車両前方に取付けられているので、後方撮像範囲はドアミラー７２よりも広くなる。

蛇角センサ３は、自動車７の向きを変えるハンドル操作による操作角度である蛇角を検出するセンサであり、検出した蛇角は、蛇角データとして制御装置４へ出力される。従って、この実施の形態では、蛇角センサ３はタイロッドに取付けてタイロッドの回転角度を検出することで蛇角を検出するが、蛇角の検出が行えれば、自動車７の室内に備わるハンドルから前輪までの操舵装置のどの部分に取付けて蛇角検出を行っても良い。蛇角センサ３は、所定時間毎に蛇角の検出を行い、その都度該蛇角を蛇角データとして出力する。蛇角センサ３は、従来から使用されているセンサなので、センサ機能の詳説は省略する。

制御装置４は、自動車７の室内等の適宜位置に設置され、エンジン回り等から発生する電気ノイズの影響を受けないように電気回路が設けられ、また電気ノイズから遮断するような構造であるのが望ましく、適宜設計される。カメラ２を制御して撮像させ、且つ、蛇角センサ３からの蛇角データに基づいてカメラ２のモータ２２を回動させて撮像部２３の撮像する方向を設定する等の制御を行うが、後述する制御装置４による制御方法と共に詳細を説明する。

表示装置５は、液晶ディスプレイからなり、自動車７のダッシュボード部やインストルメントパネル部など、運転者が視認しやすい適宜位置に設置され、入力する画像を表示可能である。表示装置５は、図１に示すように、制御装置４と電気的に接続されており、制御装置４から送信される画像を表示する。尚、表示装置５は、例えばカーナビゲーションシステムが備える液晶ディスプレイであっても良く、この場合には、制御装置４からの指示によりカーナビゲーションシステムの動作を制御して後方視認支援システム１の画像をディスプレイの一部あるいは全体に表示させるように構成すれば足りる。

スピーカ６は、表示装置５と同様に制御装置４と通信可能に接続され、運転者に音による警報等を伝達可能な車内位置に設置される。この実施の形態では、スピーカ６は、表示装置５と一体に設けてある。しかしながら、スピーカ６は、自動車７に標準的に備えられているオーディオ装置（図示せず）に付属するスピーカを用いるように接続されていてもよい。

以下に、制御装置４の詳細を説明しながら、後方視認支援システム１の動作を説明する。

制御装置４は、図１に表すように、カメラ２に撮像させ、撮像した画像の処理を行うカメラ制御手段４１を備え、カメラ制御手段４１の出力した画像を記憶可能な記憶手段４２を備える。

カメラ制御手段４１は、予め定められた時間毎に撮像クロック信号をカメラ２へ出力可能であり、カメラ２に該撮像クロック信号を入力させて撮像させる。撮像クロック信号は、例えば約３３［ｍｓｅｃ］毎等の所定間隔で出力され、表示装置５の表示能力や運転者の視認能力などを勘案して決定すればよい。また、カメラ制御手段４１は、カメラ２の撮像部２３から送信される画像を入力し、撮像時刻と紐付けて出力する。この発明では、カメラ制御手段４１は、制御装置４に備えているが、カメラ２に備えていても良い。

記憶手段４２は、カメラ制御手段４１から出力された画像を入力し、撮像時刻と紐付けて記憶可能である。従って、この実施例では、自動車７の左右両フロントフェンダ部７１にカメラ２を備えるので、両カメラ２が撮像した画像を記憶する。また、記憶した画像は、指示により出力可能である。記憶手段４２は、専用メモリＩＣやこれと同等の機能をもつメモリ・サブシステムなどのフレームメモリを少なくとも２フレーム分備えていれば、何れかのカメラ２で撮像した撮像時刻の異なる２つのフレームデータを記憶可能なので機能するが、この実施の形態では、撮像した画像を表示装置５に常に表示させるので、左右それぞれに少なくとも２フレーム分のメモリを備えている。また、例えば事故後に事故時の状態を検証する場合やドライブ経路を画像記憶しておくためなどに備えて、画像データを記憶する画像記録用のハードディスクを備えてもよい。

更に制御装置４は、比較判断手段４３を備える。比較判断手段４３は、記憶手段４２から画像データを入力可能に接続される。

比較判断手段４３は、左右のカメラ２によって撮像された画像データをそれぞれ少なくとも２フレームデータ分ずつ記憶可能な画像メモリを備え、カメラ制御手段４１から最新の撮像データである現在画像データと、現在画像データに最も近い時刻の直前画像データとを記憶手段４２から入力する。そして、比較判断手段４３は、該メモリに記憶した撮像時刻の異なる２フレームデータの画像を比較する。詳細には、２フレームデータの画像データの画像中に表れる、例えばオートバイの輪郭を画像部分として認識し、認識した輪郭の大きさを比較し、比較対象部分が直前画像データに対して現在画像データの方が大きい場合には接近していると判断し、逆に、直前画像データの比較対象部分の方が大きい場合には遠ざかっていると判断する。そして、別途入力する蛇角データ（詳細は後述する。）によって警告指示の出力が必要であることを指示する警告指示信号を入力して指示され、且つ、比較対象部分が接近していると判断した場合には、警告信号を出力する。

比較判断手段４３では、警告が必要な場合に備え、上記のような２フレームデータの比較による接近物体の有無の判断を常に行う。

この実施形態では、カメラ２を左右に設けたので、左右のカメラ２によって撮像した画像データから自動車７に近設している物体があるか否かの判断を瞬時に行うので、左右それぞれのカメラ２用にフレームデータを記憶可能なメモリを用意したが、例えば、左折時のみの後方からの近設物体があるか否かを判断する場合には、少なくとも２フレームデータ分のメモリを備えていれば足りる。

比較判断手段４３による２フレームデータの比較対象部分の抽出は、例えば、予め定める自動車形状や自転車、オートバイの形状データとフレームデータ中の連続する輪郭データとを比較させるなどの手法をとれば良く、これらの手法は、デジタルカメラ技術やデジタルビデオ技術で用いられている人の顔を認識する技術などの輪郭認識の技術を用いるが、他の方法によっても良く、二つのフレームデータ中に存在する物体等の画像から、該物体等の画像が、自動車７に接近しているか否かを判断可能であれば、従来から用いられているどの様な技術を用いてもよい。

更に、制御装置４には、蛇角検出手段４４を備える。蛇角検出手段４４は、蛇角センサ３と接続され、蛇角センサ３から蛇角データを入力し、入力した蛇角データが所定量以上であるか否かを判断し、所定量以上の場合には、警告指示信号を比較判断手段４３へ出力可能である。この予め定める警告指示信号の出力判断を行う所定量は、比較判断手段４３による警告信号を発信させる基準となるので、交差点に進入する際に深くハンドル操作した時の蛇角より小さい蛇角に設定しておく方が安全ではあるが、例えば、蛇角が１°にも満たないのに比較判断手段４３が警報信号を出してスピーカ６から警報音を出すようでは、運転中に隣接車線を走っている車が接近しているだけで警告を促すこととなってしまうので、実験等によって検定される適宜値とすればよい。尚、蛇角検出手段４４は、この実施の形態では、制御装置４に備えたが、蛇角センサ３自体に蛇角検出手段４４の機能を備えて蛇角センサ３と共にタイロッドに取付けられてもよい。更に、蛇角検出手段４４は、所定量以上の蛇角を表す蛇角データを入力した場合に、比較判断手段４３へ警告指示信号を出力するが、警告指示信号は、蛇角データそのものを出力するようにしても良い。この場合には、比較判断手段４３は、入力される蛇角データが警告指示信号であり、蛇角データによって表される蛇角が予め定める所定値以上であるか否かを判断して警告信号を出力する。

また、蛇角検出手段４４は、入力された蛇角データに基づいて、蛇角データの表す回転方向と、モータを回転させる回転角度を表す角度データとを表すモータ回動データを出力可能である。なお、モータ回動データは、蛇角検出手段４４が入力した蛇角データをそのままモータ回動データとして出力してもよい。

更に、蛇角検出手段４４は、警告を発動するか否かの判断基準となる蛇角を検出するのとは別に、表示装置５に特定のカメラ２の撮像した画像を表示させるか否かを判断するための表示画像指示信号を出力可能である。この表示画像指示信号は、入力する蛇角データが、予め定める所定量以上の場合に出力可能である。表示画像指示信号を出力する蛇角は、警告信号を発生する時の蛇角よりも小さな蛇角であり、ハンドル操作下側のカメラ２が撮像した画像を表示装置５へ表示させるための指示信号である。この表示画像指示信号には、操舵された側のカメラが撮像した画像を表示可能とさせる指示信号を含んでいる。

４５は、モータ制御手段である。モータ制御手段４５は、カメラ２のモータ２２と通信可能に接続されると共に蛇角検出手段４４と通信可能に接続される。そして、モータ制御手段４５は、モータ２２の回動を制御可能であり、蛇角検出手段４４から蛇角センサ３が出力した蛇角データに基づき生成されたモータ回動データを入力する。そして、入力したモータ回動データに比例させてモータ２２を回動させる。この時の回動は、ハンドル操作された蛇角の回転方向とは異なる方向へモータ２２を回動させ、撮像部２３に車側から離れる側を撮像させる。

モータ制御手段４５は、入力する蛇角データの回転方向側のフロントフェンダ部７１に備えるカメラ２のモータ２２を回転制御可能であり、左にハンドルを回転させた場合には、左側のフロントフェンダ部７１に備えるカメラ２のモータ２２を回転させ、右にハンドルを切った場合には、右側のフロントフェンダ部７１に備えるカメラ２のモータ２２を回転させる。

即ち、モータ制御手段４５は、図４に示すように、車両が左ターンした場合には、左側のフロントフェンダ部７１に備えるカメラ２が図示するような車両左後方をより広範囲に撮像するようにモータ２２を回転させるのである。

また、左に切ったハンドル操作を戻すときには、ハンドル操作が直進状態の中央位置に戻るまで、左側のフロントフェンダ部７１に備えるカメラ２を制御する。

右側のフロントフェンダ部７１に備えたカメラ２のモータ２２も、左側のカメラ２と同様に動作される。

尚、モータ制御手段４５は、自動車７の直進状態から僅かにハンドルを切っただけでカメラ２が撮像する方向を変更させたのでは、路面が斜めになって僅かにハンドル操作した際にも撮像画像が変化してしまうので好ましくなく、入力された蛇角データが初期設定された最小動作角度以上か否かを判断し、初期設定値以上の場合に動作させるのが望ましい。この初期設定値による動作角度の判断機能は、この実施の形態ではモータ制御手段４５に備えさせたが、蛇角検出手段４４に備えさせ、蛇角検出手段４４が初期設定された最小動作角度以上であった場合に、モータ制御手段４５へ蛇角データを出力するようにしても良い。

また、制御装置４には、画像合成手段４６を備える。画像合成手段４６は、画像処理手段であり、記憶手段４２と通信可能に接続されると共に、表示装置５と通信可能に接続され、左右のカメラ２で撮像した画像データを入力して表示装置５で表示可能な１枚のフレームデータとなるように変換して出力可能であり、カメラ２が撮像した画像を常に表示装置５へ表示させる。

画像合成手段４６は、この実施の形態では、運転者に車両の後方の状態を視認させるので、表示装置５に表示させる画像を作るために必要であるが、右左折時に運転者に後方から近付くオートバイ等が有ることを音のみによって警告する場合には必要なく設けずともよい。また、画像合成手段４６は、この実施の形態では、制御装置４に設けたが、表示装置５に内蔵されていても良く、この場合には、制御装置４の記憶手段４２から左右両カメラ２によって撮像された画像データを出力する。

更に、画像合成手段４６は、蛇角検出手段４４と通信可能に接続される。そして、画像合成手段４６は、蛇角検出手段４４が検出した表示画像指示信号を入力する。そして、合成手段４６は、表示画像指示信号を入力すると、表示画像指示信号の指示する側のカメラ２が撮像した画像のみを表示手段５へ表示させる画像データを生成し、表示手段５へ出力可能である。

以下に、実施の形態の作用を説明する。

自動車７の左右に設置されたカメラでは、それぞれが撮像して画像を出力している。この出力制御は、カメラ制御手段４１によって所定間隔毎にフレームデータとして出力され、該データは撮像した撮像時刻に紐付けられて画像データとして記憶手段４２に記憶される。この時記憶される画像データは、撮像したカメラ２を特定出来るようにも紐付けられている。

図５は、通常の直進走行時の状態を示しており、カメラ２は、何れもドアミラー７２同様に通常の車両後方を撮像している。

図５に示す通常走行時には、記憶手段４２に記憶された左右両側のカメラ２によって撮像されたフレームデータが画像合成手段４６により読み出され、画像合成手段４６が表示画像指示信号によって特定の側のカメラ２が撮像した画像を表示するよう指示されるまで、左右両カメラ２によって撮像されたフレームデータを左右に並べた画像に合成して表示装置５が表示可能な画像データを生成し出力する。表示装置５では、該画像データを入力して表示することとなる。

そして、図５に示す直進走行時から、車両を左折させるためにハンドル操作を始めた段階が図４に示す左折ターン開始時である。図４に示す左折ターン開始時では、ハンドル操作がなされ、これに伴い蛇角センサ３がこの蛇角を検出し、蛇角データとして出力する。この時出力された蛇角データは、左側への蛇角操作であり、この方向と操作角度が蛇角データとして出力される。出力された蛇角データは、蛇角検出手段４４へ出力される。

蛇角検出手段４４では、入力した蛇角データをモータ制御手段４５へ出力すると共に、警告指示信号の出力が必要な所定量の蛇角であるか否かを判断し、所定量以上の蛇角であった場合には、比較判断手段４３へ、警告指示信号を出力する。

更に、蛇角検出手段４４は、表示画像指示信号の出力が必要な蛇角であるか否かを入力した蛇角データから判断し、所定量の蛇角以上である場合に、表示画像指示信号を画像合成手段４６へ出力する。この表示画像指示信号には、左右何れの側のカメラ２が撮像した画像データを表示させるかを指示するデータであり、画像合成手段４６に出力される。

蛇角検出手段４４から、蛇角データを入力したモータ制御手段４５では、蛇角データが最小動作角度以上の場合には、蛇角データの示す操舵方向側のモータ２２を、蛇角データの示す角度だけ、蛇角データの示す操舵の方向と異なる方向へ回転するように制御信号を出力する。この制御信号を受領したモータ２２では、該指示に従ってモータ軸を回動させることとなる。すると、該モータ２２によって撮像部２３が回動されることとなる。この回動は、図４に示すように、操舵によりやや斜めとなった自動車７の後方撮像範囲を左側へ移動させて後方の映像を広げる方向へ回動される。撮像部２３では、回動された状態で撮像して画像を出力するので、カメラ２が撮像する後方の画像も同様に広範囲となる。

蛇角センサ３が検知する蛇角データは、図４に示す状態では、蛇角検出手段４４が警告指示信号を出力する蛇角まで達していないので、警告指示信号は出力されない。しかしながら、表示画像指示信号により操舵された側のカメラ２が撮像した画像を画像合成手段４６が表示装置５へ表示させるように指示する角度までは達しているので、蛇角検出手段４４では、表示画像指示信号を画像合成手段４６へ表示画像指示信号を出力する。

画像合成手段４６では、該表示画像指示信号を入力し、表示画像指示信号に含まれる側のカメラ２によって撮像された画像のフレームデータを記憶手段４２から読み出し、該フレームデータが表示装置５へ表示されるように変換し、表示装置５へ出力する。表示装置５では、該変換された画像データを入力し表示する。

この時に表示装置５で表示される画像は、図４に示すように、車両の左側を広く撮像した画像を表示することとなり、運転者はドアミラー７２によって得る車両後方の情報よりも広い範囲の情報を得ることができより安全に車両の方向を変更出来る。

図４に示す状態からハンドル操作を戻し再び図５に示す状態とする時には、蛇角センサ３の検出する蛇角が徐々に浅くなっていくので、蛇角検出手段４４が検出する蛇角も浅くなり、やがて、画像合成手段４６へ出力していた表示画像指示信号の出力も終了される。これに伴い、画像合成手段４６も、左右両カメラ２によって撮像された画像を合成処理して表示手段５へ出力することとなる。

一方、図４に示す状態から更に深くハンドル操作して蛇角が大きくなる左折時などには、図６に示すように、直進していたときに比べて自動車７の角度が更に大きくなる。

この場合には、蛇角センサ３は更に深く回転された蛇角を検出して出力する。

この時後方視認支援システム１では、蛇角センサ３から出力された蛇角に基づいて、図４に示した場合と同様の動作が行われ、図６に示すように、左側のフロントフェンダ部７１に設置されたカメラ２によって撮像される範囲は、図４に示す状態よりも更に広くなり、直進状態時と同じ後方視界を撮像している。また、比較判断手段４３では、図４に示した状態時とは異なり、蛇角が警告指示信号の出力を要するまで大きくなったと判断し、警告指示信号を比較判断手段４３へ出力する。

比較判断手段４３では、記憶手段４２から直近時刻の２つのフレームデータを入力しており、接近物体の有無の判断を常にしているので、警告指示信号を入力した際に、近接物体有りと判断していれば、警告信号をスピーカ６へ出力する。

スピーカ６では、警報信号を入力することで、所定の警報音、例えば、「接近車あり」などの音声による警報を運転者に与える。この音声データは、比較判断手段４３が出力しても良く、あるいは、比較判断手段４３からは指示信号のみを出力し、スピーカ６と比較判断手段４３との間に別途設ける音声案内手段（図示せず）によって増幅してスピーカ６から発生するようにしても良い。音声案内手段（図示せず）は、カーナビゲーションシステムに備えるような従来から行われている手法によれば足りる。

なお、この実施の形態では、比較判断手段４３から出力する警告信号は、スピーカ６から音声による案内を出力するようにしたが、該警告信号を画像合成手段４６へも出力し、画像合成手段４６が、警告信号を入力したことで警告を与えるような派手な色などによる表示画像を画像合成手段４６に備える記憶領域などに予め用意しておき、音声案内と合わせて表示手段５へ表示させるようにしても良い。

この発明は、車両後方の視認性を向上させると共に左折時などの巻き込み事故を未然に防止できるので、乗用あるいは貨物運搬用の車両に適用することができる。

１後方視認支援システム
２カメラ
２１基部
２１ａ取付部
２１ｂ載置部
２２モータ
２３撮像部
２３ａカバー
２３ｂレンズ部
２３ｃ開口
３蛇角センサ
４制御装置
４１カメラ制御手段
４２記憶手段
４３比較判断手段
４４蛇角検出手段
４５モータ制御手段
４６画像合成手段
５表示装置
６スピーカ
７自動車
７１フェンダ部
７２ドアミラー

Claims

車両側面前方に基部を固定し、該基部に対して所望量の回動が可能なモータを設け、該モータによって前記基部に対して回動可能であり車両の後方側を撮像する撮像部を設け、該撮像部が撮像した画像を出力可能なカメラと、
前記カメラと接続され、前記カメラの前記撮像部に所定間隔毎に撮像させ、前記撮像部が撮像した画像を入力し、入力した画像を時刻に紐付けて画像データとして出力可能なカメラ制御手段と、
前記カメラ制御手段と接続され、前記カメラ制御手段から入力した画像データを時刻毎に記憶可能な記憶手段と、
車両の操舵装置に取付けられ、該操舵装置の蛇角を検出して蛇角データを出力する蛇角センサと、
前記蛇角センサから出力される蛇角データを入力可能に接続され、入力する蛇角データがカメラ取り付け側への蛇角操作であった場合に、蛇角データに比例したモータ回動データを出力可能であり、入力した蛇角データが所定量以上であるか否かを判断し、所定量以上の場合には警告指示信号を出力可能な蛇角検出手段と、
前記蛇角検出手段および前記カメラと通信可能に接続され、前記蛇角検出手段から入力した蛇角データに基づき、前記撮像部が撮像する方向を車両側方から離れる側へあるいはその逆側へずらすよう前記カメラのモータを回動させるモータ制御手段と、
蛇角検出手段、および、前記記憶手段と接続され、前記記憶手段から少なくとも異なる２つの時刻に撮像した画像データを入力し、前記２つの画像データを比較し、古い時刻の画像データ中に新しい時刻の画像データより大きく表れる画像部分がある場合には接近している画像部分が有るかいなかを判断し、近接している画像部分が有り、蛇角検出手段から警告指示信号によって所定量以上の蛇角がると判断した場合には、警告信号を出力する比較判断手段と、
を備える後方視認支援システム。
前記カメラは、車両左右それぞれに設置され、
蛇角検出手段は、入力する蛇角データの表す回転方向側に設置された前記カメラのモータを制御する請求項１の後方視認支援システム。
前記後方視認支援システムには、前記記憶手段および前記蛇角検出手段と通信可能に接続され、前記記憶手段に記憶された画像を表示させる画像データを出力可能な画像処理手段を備え、
前記蛇角検出手段は、前記蛇角センサおよび前記画像処理手段と通信可能に接続され、前記蛇角センサから出力される蛇角データを入力可能であり、入力する蛇角データがカメラ取り付け側への蛇角操作であった場合に、蛇角データに比例したモータ回動データを出力可能であり、且つ、入力する蛇角データが予め定める角度以上の場合には、前記蛇角操作側のカメラの画像を表示するよう指示する表示画像指示信号を画像処理手段へ出力する請求項１または請求項２の後方視認支援システム。