JP2012116221A - 運転支援表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の後退または前進による駐車位置合わせの際に、駐車位置合わせに必要な撮像範囲を表示させつつ、車両の正しい幅を認識し易くする運転支援表示装置を提供する。
【解決手段】２０は車両後方の広い範囲を表示する主画面である。２１−３は自車両１の近傍を表示する子画面であり、仮想視点から真下に見下ろした視点変換画像を表示する。子画面２１−３において、下側は撮像された視点変換後のバンパー１３の厚みが適度に表示される程度の表示範囲とし、尚かつ横幅は表示画像の縮尺に対応した車幅までで切り欠いた形状とし、左右側におけるバンパー１３以外の部分においては周辺の撮像画像が十分に表示される表示範囲とする。更に切り欠いた形状の側面は丸みをつける。２２−３は主画面２０と子画面２１−３の隙間を埋めるマスク描画であり、撮像画像はここには表示されない。
【選択図】図１４

Description

本発明は、車載カメラにて撮像した車両後方または前方の画像を処理して運転者に提示する運転支援表示装置に関する。

車載カメラを車両のリアトランク部等、またはフロントグリル等に設置し、その車載カメラで撮像した画像を運転者に提示することで、車両後方または前方の様子を運転者に知らせる運転支援表示装置が普及している。

そしてその画像表示方法は、レンズの歪みを補正した画像表示や、あたかも任意の仮想視点から撮影したかのような変換画像表示など、様々である。

このような運転支援表示装置を示す例として特許文献１が挙げられる。

前記特許文献１では子画面の表示形状が単純な長方形で示されている。その子画面に表示する視点変換画像の表示範囲について２通りの処理画像の例として図１０および図１２に示す。

図１０および図１２において、２０は車両後方の広い範囲を表示する主画面であり、撮像画像から切り出し処理をした画像とする。

図１０における２１−１は、撮像画像から車両の近傍を視点変換した画像の中で、車幅に対して２倍ほどの広い範囲まで表示した子画面である。

図１２における２１−２は、撮像画像から車両の近傍を視点変換した画像の中で、駐車領域の車幅側の白線が表示される程度の範囲まで表示した子画面である。

図１０および図１２において、２２−１、２２−２はそれぞれの主画面と子画面の隙間を埋めるマスク描画であり、撮像画像はここには表示しないものとする。

次にこれらの処理画像の例について、実際に撮像された映像がどのように表示されるか、具体的な撮像条件を例にしながら説明する。

まず撮像手段である車載カメラと、車載カメラが取り付けられる自車両との位置関係を示す。

図４および図５がその例であり、図４は自車両１の後方を上から見た図であり、図５は自車両１の後方を横から見た図である。

被写体は駐車場付近を撮像する場面を例とする。

図６はその駐車場の例であり、同じ寸法の３つの駐車領域からなる白線と、左右にそれぞれ駐車された同じ寸法の隣車両を示している。１７−１および１７−２は隣車両であり、その形状を簡単にするために直方体とし、高さは１．５ｍとする。

図７は図６と自車両１との位置関係を示すもので、自車両１が中央駐車領域１６−３にこれから後退して駐車する場面である。

図７の場面の時、画像処理前の撮像画像は図８に示す画像になるものとする。この例では１台の車載カメラで広い範囲を撮像可能とするため、広角のレンズを使用しているものとし、撮像画像内にイメージサークル１９が現れている。

図８の撮像画像に対して、前記図９を例とした表示画像は図１０のようになる。

図１０の主画面２０には、図８の撮像画像の上下左右を切り取った画像が表示されている。具体的には、下側は自車両１のバンパー１３が適度に映る程度、左側と右側の画角は約１６０°程度、上側は隣車両が適度に映る程度の撮像範囲としている。

図１０における子画面２１−１には、自車両１の近傍を仮想視点から真下に見下ろした視点変換画像が表示されており、左側および右側においては左隣車両１７−１と右隣車両１７−２とが半分程度まで表示されている。

なお、車両の後部画像を表示する場合は、画像全体を左右反転処理した上で表示するのが通常であるが、撮像画像や表示画像の左右の関係を容易に説明するために全て左右反転を行わない画像を例にすることとする。従って、車載カメラ２に対する左右の関係と、表示される左右の関係は同じになるものとする。

特開２００３−１０４１４５号公報

しかしながら、前記従来の特許文献１における子画面の表示形状では図１０の例に示す通り、子画面２１−１の左右の表示範囲が自車両１の幅に対して広く表示されているので、水平地面１４に対して高さがあるバンパー１３は、視点変換画像において自車両１の実際の幅１．８ｍよりも広く中央駐車領域１６−３の幅２．５ｍ以上の幅と感じてしまうように表示されてしまう。

従ってこのまま自車両１を後退させた場合、左隣車両１７−１および右隣車両１７−２に衝突してしまう印象を感じてしまう、という課題を有していた。

本発明は、上記課題を解決するために、駐車位置合わせに必要な撮像範囲を表示させつつ、車両の正しい幅を認識することができる子画面を有する運転支援表示装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するため、本発明の運転支援表示装置は、車両後方または前方の広い範囲を撮像する１つまたは複数の撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像から車両周辺の広い範囲で切り出しまたは補正した画像を表示する主画面を生成し、前記撮像手段で撮像された画像から車両の近傍を仮想視点から真下に見下ろすように視点変換した画像で表示する子画面を生成し、前記主画面と前記子画面とを合成し、隙間をマスク描画する画像処理手段と、前記画像処理手段によって処理された画像を表示する画像表示手段とを備えることとし、前記子画面内には撮像された車両の視点変換画像を表示し、前記車両部分の画像表示幅が、視点変換画像の表示される被写体の縮尺に対応した車幅に相当するように切り欠いた形状とすることとした。

この構成によって、前記子画面において、車両近傍を含む一定の視点変換画像の中の車両部分の画像を用いて、視点変換画像の縮尺に対応した車幅を表現することができる。

本発明の運転支援表示装置は、前記子画面における切り欠いた形状の側面に丸みをつけることとした。

この構成によって、そこに表示される車両を実際の車両の形状に近づけることができる。

以上のように、本発明の運転支援表示装置によれば、前記子画面における車両部分は、実際に撮像された画像が表示されるので、撮像時点の車両の色や明るさで表示され、自車両であることの認識がし易い。その認識し易い車両部分の幅が視点変換画像の表示される被写体の縮尺に対応して表示されているので、車両の大きさを誤認することなく正しく認識できる。

本発明の運転支援表示装置によれば、前記子画面における車両部分として表示されている左右の幅を表す部分に丸みをつけることで、更に車両部分であることが認識し易くなる。

本発明の実施の形態１、２における運転支援表示装置の概略構成図 本発明の実施の形態１、２における運転支援表示装置の概略構成図 本発明の実施の形態１、２における運転支援表示装置の概略構成図 自車両に対する車載カメラの詳細な搭載状態の例を示す図 自車両に対する車載カメラの詳細な搭載状態の例を示す図 被写体の例である駐車領域と周辺車両の寸法を示す図 駐車領域と自車両の位置関係の例を示す図 撮像画像 従来の画像処理後の表示画像 従来の画像処理後の表示画像 本発明の実施の形態１における画像処理後の表示画像 本発明の実施の形態１における画像処理後の表示画像 本発明の実施の形態２における画像処理後の表示画像 本発明の実施の形態２における画像処理後の表示画像

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における構成図である。

図１において、１は運転支援表示装置が搭載される自車両であり、２は広い範囲を撮像する広角のレンズを使用した１つの車載カメラであり、３は車載カメラ２で撮像された画像から、自車両１周辺の広い範囲で切り出しまたは補正した画像を表示する主画面と、自車両１の近傍を仮想視点から真下に見下ろした視点変換画像で表示する子画面と、主画面と子画面の合成および隙間をマスク描画する画像処理部であり車載カメラ２に内蔵されている。４は画像処理部３によって処理された画像を表示するモニタである。

尚、画像処理部３は図２に示されるようにモニタ４に内蔵される構成や、図３に示されるように画像処理装置５に内蔵される構成の何れであっても良い。また、広角のレンズを使用しない車載カメラを使用する場合には、図３に示されるように複数の車載カメラ２−１から２−ｎを使用した構成であっても良い。

図１〜３は、車載カメラ２が車両の後方に搭載された図であるが、車両の前方に搭載しても良い。本発明の実施の形態１および２では車両後方に搭載することとする。

続いて撮像例について図４から図８を用いて説明する。図４および図５は自車両１に対する車載カメラ２の詳細な搭載状態の例を示している。

図４は自車両１の後方を上から見た図である。１２は自車両１の左右中心であり、６は自車両１の後輪であり、７は自車両１の後輪軸であり、８は自車両左右中心１２上にある後輪軸７の左右中心であり、９は自車両左右中心１２上にある車載カメラ２のレンズ位置であり、１０は自車両左右中心１２と平行な車載カメラ２のレンズの光軸であり、１３は自車両１の後方のバンパーであり、１１は自車両左右中心１２上かつバンパー１３上にある車両最後尾である。自車両１の車幅は１．８ｍであり、後輪軸７とレンズ位置９との距離は１．０ｍであり、レンズ位置９と車両最後尾１１との距離は０．１ｍである。

図５は自車両１の後方を横から見た図である。１４は水平な地面である。レンズ位置９は水平地面１４からの高さ０．９ｍであり、光軸１０は水平地面１４とのなす角が４０°であり、車両最後尾１１は水平地面１４から高さ０．６ｍである。

図６は被写体の例である駐車領域と周辺車両の寸法を示す図である。１６−１は左側の駐車領域であり、１６−２は右側の駐車領域であり、１６−３は中央の駐車領域であり、１５は左駐車領域１６−１、右駐車領域１６−２、中央駐車領域１６−３を表すために水平地面１４に引かれた白線である。

左駐車領域１６−１、右駐車領域１６−２、中央駐車領域１６−３は全て同じ寸法であり、白線１５の白線幅の中心から前後長５．０ｍ、横幅２．５ｍである。１７−１は左駐車領域１６−１に駐車された左隣車両であり直方体とする。１７−２は右駐車領域１６−２に駐車された右隣車両であり直方体とする。

左隣車両１７−１、右隣車両１７−２は共に同じ寸法であり、車幅１．８ｍ、前後長４．７ｍ、水平地面１４からの高さ１．５ｍであり、それぞれ駐車領域の中央に駐車されている。

図７は図６に示す駐車領域と自車両１の位置関係の例を示す図である。中央駐車領域１６−３の横幅に対する中央の位置に自車両左右中心１２が位置し、車両最後尾１１は中央駐車領域１６−３の手前の白線１５から０．５ｍに位置する。

図７の位置関係の場合、車載カメラ２によって撮像された画像は図８のようになる。１８は車載カメラ２の前に立体物が無い場合に撮像される地平線であり、１９はレンズの光軸から９０°の方向までが撮像されているものとするイメージサークルである。

次に画像処理部３の処理について説明する。

図１１、図１２は、撮像された画像が画像処理部３によって同一処理され、モニタ４によって表示された表示画像である。

通常、車両後方の撮像画像の表示は画像全体を左右反転した鏡像を表示するのが一般的であるが、本発明の実施の形態１および２では、撮像画像や表示画像の左右の関係を容易に説明するために、全て左右反転をしない画像を例にすることとする。

図１１はモニタ４の表示範囲に対する画像処理部３の処理後の画像配置を示すものである。２０は車両後方の広い範囲を表示する主画面であり、撮像画像から切り出し処理をした画像が表示され、図８の撮像画像の上下左右を切り取った画像としている。具体的には、下側は自車両１のバンパー１３が適度に映る程度、左側と右側の画角は約１６０°程度、上側は隣車両が適度に映る程度の撮像範囲としている。

尚、本実施例では切り出し処理を表示させることとしたが、広い範囲を表示するために、補正処理をした画像を表示させても良い。

２１−２は自車両１の近傍を表示する子画面であり、仮想視点から真下に見下ろした視点変換画像が表示される。子画面２１−２における、下側は撮像された視点変換後のバンパー１３の厚みが適度に表示される程度の表示範囲とし、尚かつ横幅は表示画像の縮尺に対応した車幅までで切り欠いた形状とし、左右側におけるバンパー１３以外の部分においては周辺の撮像画像が十分に表示される表示範囲とする。２２−２は主画面２０と子画面２１−２の隙間を埋めるマスク描画であり、撮像画像はここには表示されない。

以上の様な画像処理部３の処理にて、図８の撮像画像を処理した場合、図１２のように表示される。このようにバンパー１３が隣の駐車領域まで表示されなければ、左隣車両１７−１および右隣車両１７−２に衝突してしまうという印象は感じない。

以上のように本実施の形態によれば、前記子画面における車両部分は、実際に撮像された画像が表示されるので、撮像時点の車両の色や明るさで表示され、自車両であることの認識がし易い。その認識し易い自車両部分の幅が視点変換画像の表示される被写体の縮尺に対応して表示されているので、自車両の大きさを誤認することなく正しく認識できる。

（実施の形態２）
図１３、図１４は、図１１、図１２の子画面における切り欠いた形状の側面に丸みをつけた画像である。

図１３における２０は本発明の実施の形態１と同様の処理画像である主画面である。２１−３は子画面２１−２に対し、切り欠いた形状の側面に丸みをつけた子画面である。２２−３は主画面２０と子画面２１−３の隙間を埋めるマスク描画であり、撮像画像はここには表示されない。

以上の様な画像処理部３の処理にて、図８の撮像画像を処理した場合、図１４のように表示される。

以上のように本実施の形態によれば、前記子画面における車両部分として表示されている左右の幅を表す部分に丸みをつけることで、更に自車両部分であることが認識し易くなる。

本発明にかかる運転支援表示装置は、駐車位置合わせに必要な撮像範囲を表示させつつ、車両の正しい幅を認識し易くすることによって、より円滑な駐車を支援する運転支援表示装置として幅広く有用である。

１ 自車両
２ 車載カメラ
２−１〜２−ｎ 車載カメラ
３ 画像処理部
４ モニタ
５ 画像処理装置
６ 後輪
７ 後輪軸
８ 後輪軸左右中心
９ レンズ位置
１０ 光軸
１１ 車両最後尾
１２ 自車両左右中心
１３ バンパー
１４ 水平地面
１５ 白線
１６−１ 左駐車領域
１６−２ 右駐車領域
１６−３ 中央駐車領域
１７−１ 左隣車両
１７−２ 右隣車両
１８ 地平線
１９ イメージサークル
２０ 主画面
２１−１，２１−２，２１−３ 子画面
２２−１，２２−２，２２−３ マスク描画

Claims (2)

1. 車両後方または前方の広い範囲を撮像する１つまたは複数の撮像手段と、
   前記撮像手段で撮像された画像から車両周辺の広い範囲で切り出しまたは補正した画像を表示する主画面を生成し、前記撮像手段で撮像された画像から車両の近傍を仮想視点から真下に見下ろすように視点変換した画像で表示する子画面を生成し、前記主画面と前記子画面とを合成し、隙間をマスク描画する画像処理手段と、
   前記画像処理手段によって処理された画像を表示する画像表示手段と
   を備えた運転支援表示装置であって、
   前記子画面内には撮像された車両の視点変換画像を表示し、
   前記車両部分の画像表示幅が、視点変換画像の表示される被写体の縮尺に対応した車幅に相当するように切り欠いた形状とする
   ことを特徴とする運転支援表示装置。
2. 前記子画面における切り欠いた形状の側面に丸みをつける
   ことを特徴とする請求項１に記載の運転支援表示装置。

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