JP2011151479A - 車両周辺監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置に表示される情報が過多とならず、運転者が直感的に自車と障害物との距離感を把握可能な車両周辺監視装置を提供する。
【解決手段】車両に設けられた撮影装置１２により撮影された車両の周辺画像を取得する画像取得部１と、車両の周辺にある障害物及びその位置を検出する障害物検出部２と、車両の走行状態を検出する走行状態検出部６と、走行状態検出部６で検出した車両の走行状態に基づいて予測進路線を生成する予測進路線生成部４と、予測進路線で規定される予測進路領域に障害物が存在する場合に、予測進路領域のうち障害物を含む一部領域の強調表示を決定する強調表示決定部３と、周辺画像に予測進路線及び強調表示を重畳し、重畳した画像を車両の車室内に設けられた表示装置２０に表示する表示制御部５と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、車室内に設けられた表示装置上で、障害物を強調表示して運転者に注意を促す車両周辺監視装置に関するものである。

従来、この種の装置として特許文献１に示すものが知られている。これは、車両周辺を撮影する撮影装置から得られる信号に基づいて、車両周辺に存在する障害物を抽出して表示装置に表示するものである。障害物の表示方法を、障害物の属性や移動方向等によって定めた危険度ごとに変えることにより、運転者が自車両と障害物との位置関係や危険の度合いを認識できるように構成されている。

特許文献２に記載の車両用周囲情報表示装置は、車両周囲物体検出手段により検出された障害物を、予め設定された模式的な絵表示に危険度情報を付加して表示するものである。この車両用周囲情報表示装置においては、上記障害物を表示する際に背景となる周囲状況を示す基本画の遠近表示レベルを設定することにより、運転者が車両周囲の状況を把握しやすいように構成されている。

特開２００９−４０１０８号公報 特開平７−２２３４８８号公報

特許文献１及び２に記載の装置はいずれも、障害物自体に危険度に関する情報を付加して表示する形態を採用している。したがって、対象範囲に複数の障害物が存在すると、一度に多くの情報が表示画面に表示され、運転者が迅速に周囲の状況を把握するのが困難になるおそれがある。また、自車と障害物との距離以外の要素、例えば障害物の属性や移動方向等も考慮して危険度を定めることにより、画面上に表示される障害物との距離感が把握しづらくなることが考えられる。さらに、周辺画像に障害物を重畳表示するだけでは、障害物をステアリング操作で回避可能か否かを直感的に理解することは難しい。

種々の情報を取得するために運転者が表示画面を注視しすぎると、運転に対する集中力や注意力が削がれ、事故を誘発する危険性が高くなる。このため、表示画面に過多の情報を表示するのは好ましくない。一方、車両と障害物との接触を回避するためには、運転者に自車と障害物との距離感を積極的に認識させる必要がある。本発明は以上の課題に鑑みてなされたもので、表示装置に表示される情報が過多とならず、運転者が直感的に自車と障害物との距離感を把握可能な車両周辺監視装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両周辺監視装置の第１特徴構成は、車両に設けられた撮影装置により撮影された前記車両の周辺画像を取得する画像取得部と、前記車両の周辺にある障害物及びその位置を検出する障害物検出部と、前記車両の走行状態を検出する走行状態検出部と、前記走行状態検出部で検出した前記車両の走行状態に基づいて予測進路線を生成する予測進路線生成部と、前記予測進路線で規定される予測進路領域に前記障害物が存在する場合に、前記予測進路領域のうち前記障害物を含む一部領域の強調表示を決定する強調表示決定部と、前記周辺画像に前記予測進路線及び前記強調表示を重畳し、重畳した画像を前記車両の車室内に設けられた表示装置に表示する表示制御部と、を備えている点にある。

第１特徴構成によれば、障害物を含むために強調表示される領域は、予測進路線によって規定される予測進路領域の一部であるから、予測進路線を参照することにより、運転者が自車と障害物との距離感を直感的に把握しやすい。また、障害物自体を個々に強調表示するのではなく、障害物が含まれる領域を強調表示するので、障害物が数多く存在する場合には、障害物ごとに強調表示がなされることによる煩わしさを回避できる。さらに、障害物が小さいために表示画面上で視認しにくい場合でも、その障害物を含む領域が強調表示されるので、運転者が障害物の存在を認識しやすくなる。

第２特徴構成は、前記強調表示を、予め前記予測進路領域を少なくとも遠近方向に複数に分割した領域ごとに行う点にある。

第２特徴構成によれば、遠近方向に分割された領域ごとに強調表示を行うので、強調表示された領域と自車との距離感の把握が容易になる。したがって、運転者が障害物までの距離を把握しやすく、障害物を回避するための操作が行いやすくなる。

第３特徴構成は、前記表示制御部は、前記予測進路線の前記撮影装置に近い側に側面部を付して表示する点にある。

第３特徴構成によれば、予測進路線が立体的に表現されるので、予測進路線を参照して、自車と障害物との距離感を把握することが容易となる。

第４特徴構成は、前記表示制御部は、前記予測進路線の前記撮影装置に近い側に影部を付して表示する点にある。

第４特徴構成によれば、予測進路線が立体的に表現されるので、予測進路線を参照して、自車と障害物との距離感を把握することが容易となる。

第５特徴構成は、前記強調表示は、前記一部領域の塗りつぶしによって行われる点にある。

第５特徴構成のごとく、強調表示が領域の塗りつぶしによって行われると、運転者が強調表示を認識しやすくなるので、障害物を見落とす危険性を低減することができる。

第６特徴構成は、前記塗りつぶしは半透明である点にある。

第６特徴構成のごとく、領域の塗りつぶしを半透明で行えば、強調表示の背景となる周辺画像も透けて見えることになる。したがって、強調表示と合わせて、実際に存在している障害物を表示装置上で認識可能となる。その結果、自車と障害物との位置関係が把握しやすく、障害物を回避するための操作を行いやすくなる。

第７特徴構成は、前記塗りつぶしの色を、前記車両と前記障害物との距離によって変更する点にある。

第７特徴構成によれば、例えば塗りつぶしの色を自車との距離が近い領域ほど警告的な意味合いを有する赤系の色、遠いほど緑あるいは青系の色にするといった形態をとれば、自車と障害物との距離を直感的に把握することが容易となる。

第８特徴構成は、前記予測進路線がステアリングの操舵に連動する点にある。

第８特徴構成によれば、予測進路線で規定される予測進路領域もステアリングの操舵に連動することになる。したがって、ステアリングを操舵したことによって障害物が予測進路領域内に含まれるようになった場合にも、当該障害物を含む領域が強調表示されることにより、運転者は新たな障害物の存在を容易に認識可能となる。また、ステアリングの操舵に連動して予測進路領域が移動するので、障害物の回避操作が容易となる。

第９特徴構成は、前記予測進路領域に相対的に近づく前記障害物を強調表示する点にある。

第９特徴構成によれば、車両の操作あるいは障害物の移動によって障害物が相対的に予測進路領域に近づいている時点で、その障害物の存在を運転者が容易に認識することができるので、障害物を回避しやすくなる。

車両の運転席付近を示す模式図である。 車両の主要部分を示す模式図である。 本発明に係る車両周辺監視装置の構成を示すブロック図である。 モニタに表示される周辺画像及び予測進路線の一例を示す図である。 強調表示の一例を示す図である。 強調表示の一例を示す図である。 別の実施形態における強調表示の一例を示す図である。 別の実施形態における強調表示の一例を示す図である。 別の実施形態における強調表示の一例を示す図である。 別の実施形態における強調表示の一例を示す図である。 別の実施形態における強調表示の一例を示す図である。

以下、本発明に係る車両周辺監視装置の実施形態について図１〜図６を用いて説明する。

図１及び図２は、本実施形態に係る車両周辺監視装置を備えた車両３０の基本構成を示した図である。運転席に備えられたステアリング２４は、パワーステアリングユニット３３と連動し、回転操作力を前輪２８ｆに伝えて車両３０の操舵を行う。車両３０の前部にはエンジン３２と、このエンジン３２からの動力を変速して前輪２８ｆや後輪２８ｒに伝える変速機構３４とが配置されている。車両３０の駆動方式（前輪駆動、後輪駆動、四輪駆動）に応じて、前輪２８ｆ及び後輪２８ｒの双方もしくは何れかに動力が伝達される。

運転席の近傍には走行速度を制御するアクセルペダル２６と、ブレーキ装置３１を介して前輪２８ｆ及び後輪２８ｒに制動力を作用させるブレーキペダル２７とが並列配置されている。運転席の近傍のコンソールの上部位置には、モニタ２０（表示装置）が備えられている。駐車支援装置やナビゲーションシステムを備えた車両３０の場合は、モニタ２０はこれらに利用される表示装置と兼用してもよい。

ステアリング２４の操作系にはステアリングセンサ１４が備えられ、ステアリング２４の操舵方向と操作量とが計測される。シフトレバー２５の操作系にはシフト位置センサ１５が備えられ、シフト位置が判別される。また、アクセルペダル２６の操作系にはアクセルセンサ１６が、ブレーキペダル２７の操作系にはブレーキセンサ１７がそれぞれ備えられ、操作量が計測される。さらに、後輪２８ｒの回転量を計測する車輪速センサ１８が、後輪２８ｒの近傍に設けられている。なお、これらのセンサは上記構成に限られるものではなく、実質的に同じ計測値が得られるのであれば、他の構成であっても構わない。

車両３０の後部の中央部には、車両３０の後方の周辺画像を撮影するカメラ１２（撮影装置）が備えられている。カメラ１２で撮影された周辺画像は、モニタ２０で表示されるように構成されている。車両３０の後部の左右両端部には、車両後方に存在する障害物を検出し、自車と障害物との距離を測定するソナー１３が備えられている。また、車両３０には本発明の車両周辺監視装置の中核であるＥＣＵ（electronic control unit）１０が配設されている。

図３は、本発明に係る車両周辺監視装置の構成例を示すブロック図である。ＥＣＵ１０は、画像取得部１、障害物検出部２、強調表示決定部３、予測進路線生成部４及び表示制御部５を備えて構成されている。ＥＣＵ１０が有する各機能部の機能は、マイクロプロセッサ等のハードウェアとプログラム等のソフトウェアとが協働することにより実現される。各機能部は、機能としての分担を示すものであり、必ずしも物理的に独立して構成される必要はない。

走行状態検出部６は、車両３０の速度や走行方向等の走行状態を検出する機能部であり、上記のステアリングセンサ１４、シフト位置センサ１５、アクセルセンサ１６、ブレーキセンサ１７及び車輪速センサ１８を備えて構成されている。走行状態検出部６の構成はこれに限定されるものではなく、上記各センサの一部のみから構成されてもよいし、他のセンサを備えていてもよい。

画像取得部１は、カメラ１２により撮影された車両３０の周辺画像を取得する機能部である。障害物検出部２は、画像取得部１で取得した周辺画像とソナー１３からの信号とに基づいて、車両３０の周辺に存在する障害物及びその位置を検出する機能部である。なお、障害物検出部２で障害物及びその位置を検出するに際して、必ずしも画像取得部１で取得した周辺画像とソナー１３からの信号との両方を用いる必要はなく、どちらか一方のみを利用するように構成してもよい。

予測進路線生成部４は、走行状態検出部６で検出された走行状態から予測される車両３０の軌跡（以降、予測進路線と称す）を生成する機能部である。強調表示決定部３は、障害物検出部２で検出された障害物の位置が、予測進路線生成部４で生成された予測進路線で規定される予測進路領域に含まれる場合に、当該障害物を含む予測進路領域の一部を強調表示することを決定する機能部である。予測進路線、予測進路領域及び強調表示については後述する。

表示制御部５は、画像取得部１で得られた車両３０の周辺画像、予測進路線生成部４で生成された予測進路線及び強調表示決定部３で決定された強調表示を重畳して、車室内のモニタ２０に表示させる機能部である。

図４は、モニタ２０に表示される周辺画像及び予測進路線４０の一例を示す図である。本実施形態では、車両３０を後進させて、駐車車両８１，８２の間の駐車空間８４に縦列駐車する状況を想定している。走行車両８３は対向車線を走行する車両である。このような画像は本車両周辺監視装置に利用されるだけでなく、駐車支援装置と兼用することも可能である。

予測進路線４０は、車両３０の予測軌跡を示す左右一対の予測軌跡線４１と距離目安線４２，４３，４４とから構成される。本実施形態では、距離目安線４２，４３，４４は、それぞれ車両３０の後端から０．５ｍ、１．０ｍ、２．２ｍの位置を示すものとする。予測進路線４０は基本的に黄色で描画されるが、距離目安線４２とこれより車両３０側の予測軌跡線４１については、運転者に注意を喚起するため赤色で表示される。なお、予測進路線４０の色や、距離目安線の本数、位置等は上記に限られるものではない。また、予測進路線４０を実線ではなく、点線、破線あるいは鎖線で表示してもよい。

予測軌跡線４１は、本線部４１ａ、側面部４１ｂ及び影部４１ｃから構成される。側面部４１ｂ及び影部４１ｃは、本線部４１ａの車幅方向内側に付されている。同様に、距離目安線４２，４３，４４もそれぞれ、本線部４２ａ，４３ａ，４４ａ、車両３０側に付された側面部４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ及び影部４２ｃ，４３ｃ，４４ｃから構成される。このように、側面部４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ及び影部４１ｃ，４２ｃ，４３ｃ，４４ｃを付すことにより、予測進路線４０が立体的に表示され、運転者が障害物との距離感を直感的に把握しやすくなる。

予測進路線４０は走行状態検出部６で検出された走行状態に応じて変化する。例えば、ステアリング２４を操舵すると、これに連動して予測進路線４０はモニタ２０上で左右に動く。予測進路線４０のうち左右の予測軌跡線４１と車両３０から最も遠方にある距離目安線４４とで規定される領域を予測進路領域５０とし、予測進路領域５０に障害物が存在する場合に、当該障害物を含む一部領域を強調表示する。本実施形態では、予測進路領域５０を距離目安線４２，４３によって遠近方向に３分割した領域５１，５２，５３ごとに強調表示するか否かを判断する。

図５及び図６は、本実施形態における強調表示の例を示したものである。なお、以下の説明において、障害物とは人も含めた概念とする。図５に示すように、領域５１に障害物６１が、領域５３に障害物６２が存在する場合には、領域５１及び領域５３が強調表示される。ここでは、領域５１を半透明の赤色で塗りつぶし、領域５３を半透明の緑色で塗りつぶすことによって、強調表示を行っている。同様に、図６に示す例は、障害物６３，６４が存在している領域５２を半透明の黄色で塗りつぶし、障害物６５，６６が存在している領域５３を半透明の緑色で塗りつぶすことによって、強調表示を行っている。障害物６７は予測進路領域５０の外に存在するので、障害物６７に関連した強調表示は行われない。

強調表示される領域５１，５２，５３は、予測進路線４０によって規定される予測進路領域５０の一部であるから、予測進路線４０を参照することにより、運転者が自車と障害物との距離感を直感的に把握しやすい。また、モニタ２０に表示される予測進路線４０が、ステアリング２４の操舵に連動するので、ステアリング２４の操舵で障害物を回避できるか否かを判断しやすい。

図５の障害物６２のように比較的小さなものが存在する場合、障害物６２自体を強調表示しても、モニタ２０で見落としてしまう危険性があるが、障害物６２を含む領域５３が強調表示されれば、見落としの危険性は大きく低減される。また、図６に示すように、多くの障害物が存在する場合に、障害物ごとに強調表示するとその数が多くなり見た目が煩わしくなるが、障害物を含む領域ごとに強調表示すれば煩わしさを回避でき、自車と障害物との距離感が把握しやすくなる。

本実施形態のように、障害物が存在する領域を塗りつぶすことによって強調表示を行えば、障害物自体を強調表示する場合と比較して、強調表示される範囲が広くなるので、運転者が障害物の存在をモニタ２０で認識しやすくなる。さらに、塗りつぶしの色を上記のように、車両３０との距離が近い領域５１を警告的な意味合いの強い赤色、車両３０から遠い領域５３を警告色の薄い緑色、中間の領域５２を黄色とすれば、自車と障害物との距離感を直感的に把握することが一層容易となる。さらに、モニタ２０には画像取得部１で取得した周辺画像も表示されるので、塗りつぶしを半透明にすれば、塗りつぶされた領域の背景として周辺画像が見えるようになる。このため、周辺画像に映し出される障害物を、運転者が認識可能となり、障害物の回避操作が行いやすくなる。

車両３０が駐車支援機能を有する場合、予測進路線４０を駐車支援のために表示される指標線と同じものとすることも可能である。このように予測進路線４０を複数の機能で利用することにより、運転者は予測進路線４０に馴染みやすくなり、強調表示された領域の遠近感を、予測進路線４０を参照して把握することが容易となる。

［別の実施形態］
以下、本発明に係る車両周辺監視装置の別の実施形態について図７〜図１１を用いて説明する。

図７は、障害物６８が存在する領域５３の輪郭５５を強調表示した例である。輪郭５５は、距離目安線４３，４４及びこれらの間に亘る予測軌跡線４１の一部からなる。このときの強調表示の方法としては、輪郭５５を特定の色で塗りつぶす、点滅表示する、太い線で表示する等が考えられる。このように領域５３の輪郭５５を強調表示することによって、背景となる周辺画像が見やすくなり、実際の障害物を認識しやすくなる。

予測進路領域５０は予測進路線４０をも含むと考えれば、図８のように予測進路線４０の一部領域５６を強調表示することも可能である。領域５６は、障害物６９を含む領域５２の輪郭をなす予測軌跡線４１の一部のうち、障害物６９に近い側（本例では図８の左側）のものを指す。このような強調表示によれば、障害物６９の遠近方向に関する位置を直感的に把握できるのみならず、車幅方向に関する位置についても直感的な把握が容易となる。このときの強調表示の方法としては、領域５６を特定の色で塗りつぶす、点滅表示する、太い線で表示する等が考えられる。

図９は、予測進路線４０が距離目安線を有さず、予測軌跡線４１のみから構成される例を示す。この場合は、例えば、障害物検出部２で検出された障害物７０，７１の位置から遠近方向に一定距離の幅を有する帯状の領域５７，５８を強調表示することが考えられる。ここでは、領域５７，５８を塗りつぶすことによって強調表示を行っているが、領域５７，５８の輪郭を強調表示してもよい。

図１０は、障害物７２が存在する領域５２の強調表示に加えて、予測進路領域５０に近づいてくる障害物７３を塗りつぶし５９によって強調表示したものである。図１１は、ステアリング２４を右方向に操舵することによって、予測進路線４０すなわち予測進路領域５０が右に旋回し、静止している障害物７４と予測進路領域５０とが近づく場合に、障害物７４を塗りつぶし６０によって強調表示したものである。以上のように、車両３０と障害物７３，７４との距離が相対的に近づいている段階で障害物７３，７４を強調表示することにより、障害物７３，７４の存在を運転者が容易に認識することができ、障害物７３，７４を回避しやすくなる。なお、障害物７３，７４の強調表示は塗りつぶしに限らず、枠で囲む等の他の手段を採用してもよい。

また、以上説明してきた実施形態において領域を塗りつぶす際に、障害物の輪郭を画像処理等で検出し、その輪郭の内部は塗りつぶしを行わないようにしてもよい。このほかにも、図１１のように障害物を枠で検出し、当該枠の内部は塗りつぶしを行わないようにしてもよい。さらに、上記輪郭や枠の内部においては、予測進路線４０を部分的に表示しないようにしてもよい。これらの構成によれば、運転者がモニタ２０上で障害物を認識するのが一層容易となる。

さらに他の実施形態として、予測進路領域５０を左右方向（車幅方向）に分割することも可能であるし、予測進路線４０は必ずしもステアリング２４の操舵に連動する必要はなく、ある時点における状態で固定してもよい。また、車両３０の前部にカメラ１２やソナー１３を取り付け、車両３０の前方に存在する障害物との距離感を運転者が直感的に把握できる車両周辺監視装置として構成することも可能である。さらに、車両３０の左右の少なくとも一方の側方部にカメラ１２やソナー１３を取り付け、車両３０の側方に存在する障害物との距離感を運転者が直感的に把握できる車両周辺監視装置として構成することも可能である。

障害物が予測進路領域５０に含まれる場合に、視覚的な強調表示に加えて、車室内に設けたスピーカーから警告音を発したり、ステアリング２４に振動を発生させたりすることも可能である。このとき、警告音やステアリング２４の振動を段階的に変化させることによって、障害物との距離感を直感的に把握可能なように構成すると好ましい。

車室内に設けられた表示装置上で、障害物を強調表示して運転者に注意を促す車両周辺監視装置に適用できる。

１ 画像取得部
２ 障害物検出部
３ 強調表示決定部
４ 予測進路線生成部
５ 表示制御部
６ 走行状態検出部
１２ カメラ（撮影装置）
２０ モニタ（表示装置）
３０ 車両
４０ 予測進路線
５０ 予測進路領域
５１，５２，５３ （遠近方向に複数に分割した）領域

Claims (9)

1. 車両に設けられた撮影装置により撮影された前記車両の周辺画像を取得する画像取得部と、
   前記車両の周辺にある障害物及びその位置を検出する障害物検出部と、
   前記車両の走行状態を検出する走行状態検出部と、
   前記走行状態検出部で検出した前記車両の走行状態に基づいて予測進路線を生成する予測進路線生成部と、
   前記予測進路線で規定される予測進路領域に前記障害物が存在する場合に、前記予測進路領域のうち前記障害物を含む一部領域の強調表示を決定する強調表示決定部と、
   前記周辺画像に前記予測進路線及び前記強調表示を重畳し、重畳した画像を前記車両の車室内に設けられた表示装置に表示する表示制御部と、
   を備えた車両周辺監視装置。
2. 前記強調表示を、予め前記予測進路領域を少なくとも遠近方向に複数に分割した領域ごとに行う請求項１に記載の車両周辺監視装置。
3. 前記表示制御部は、前記予測進路線の前記撮影装置に近い側に側面部を付して表示する請求項１又は２に記載の車両周辺監視装置。
4. 前記表示制御部は、前記予測進路線の前記撮影装置に近い側に影部を付して表示する請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両周辺監視装置。
5. 前記強調表示は、前記一部領域の塗りつぶしによって行われる請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両周辺監視装置。
6. 前記塗りつぶしは半透明である請求項５に記載の車両周辺監視装置。
7. 前記塗りつぶしの色を、前記車両と前記障害物との距離によって変更する請求項５又は６に記載の車両周辺監視装置。
8. 前記予測進路線がステアリングの操舵に連動する請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両周辺監視装置。
9. 前記予測進路領域に相対的に近づく前記障害物を強調表示する請求項８に記載の車両周辺監視装置。

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