JP2016052867A

JP2016052867A - 運転支援装置

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Publication number: JP2016052867A
Application number: JP2014180405A
Authority: JP
Inventors: 恭平尾崎; Kyohei Ozaki; 丙辰王; Heishin O
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2016-04-14
Anticipated expiration: 2034-09-04
Also published as: JP6287704B2; WO2016035272A1

Abstract

【課題】自車と障害物との間で実際に確保できる距離をより正確に特定して、鳥瞰画像上ではわかりづらい自車と障害物とのより正確な距離をわかりやすくする運転支援装置を提供する。【解決手段】測定結果取得部１５で取得した、レーザレーダユニット６での測定結果をもとに、障害物の高さ位置別の水平方向に広がる形状を特定する障害物形状特定部１６と、自車形状記憶部１７に記憶している自車形状情報から特定できる自車の高さ位置別の水平方向に広がる形状と、障害物形状特定部１６で特定した障害物の高さ位置別の水平方向に広がる形状とをもとに、自車と障害物との同じ高さ位置にある部位間の距離が最も短くなる最短部位間距離を特定する最短部位間距離特定部１８とを備え、表示処理部１９は、自車画像に対して障害物が位置する方向の最短部位間距離に応じた位置にマーカを表示させる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両周辺の状況を撮像してその撮像した画像を鳥瞰変換した鳥瞰画像を表示させる運転支援装置に関するものである。

従来、カメラを用いて車両周辺の状況を撮像し、撮像した車両周辺の画像を鳥瞰変換した鳥瞰画像に自車位置を示す画像を重畳して表示装置に表示させる技術が知られている。しかしながら、画像の鳥瞰変換を行うと、本来地面に立っている障害物が、変換時に生じる歪みのために倒れたように表示されることになり、自車と障害物との距離がユーザにとってわかりにくくなる問題が生じる。

そこで、この問題を解決する手段として、例えば、特許文献１には、距離測定センサから送信した超音波の反射波を受信するまでの伝搬時間から算出した自車から障害物までの距離をもとに、障害物の外縁の位置を検出し、障害物の外縁の位置を示すマーカを鳥瞰画像に重畳表示する技術が開示されている。

特許第４０３９３２１号公報

車両は、バンパやサイドミラーといった特定の部位が突き出た形状となっている。また、障害物の中には、上部が水平方向に突き出していたり、下部が水平方向に突き出していたりするなど、高さ位置によって水平方向に広がる形状が大きく異なるものがある。よって、車両と障害物とのそれぞれ水平方向に突き出した部位の高さ位置や突き出した量によって、車両と障害物とが実際に接近可能な距離は異なる。

これに対して、特許文献１に開示の技術では、単に障害物の外縁の位置を検出するだけであり、自車及び障害物の高さ位置ごとの水平方向に広がる形状を考慮していないので、自車と障害物との間で実際に確保できる距離を正確に特定できない。よって、実際には車両との間に距離を確保できるにもかかわらず、距離の確保が困難であるような位置に障害物の外縁の位置を示すマーカ（以下、単にマーカ）を表示してしまったり、実際には車両との間に距離を確保できない位置にマーカを表示してしまったりするおそれがある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、自車と障害物との間で実際に確保できる距離をより正確に特定して、鳥瞰画像上ではわかりづらい自車と障害物とのより正確な距離をわかりやすくする運転支援装置を提供することにある。

本発明の運転支援装置は、車両で用いられ、自車の周辺を撮像する撮像装置（５）で撮像された画像を鳥瞰変換する画像処理部（１３）と、画像処理部で鳥瞰変換した鳥瞰画像に自車位置を示す自車画像を重畳させて表示装置（７）に表示させる表示処理部（１９）とを備える運転支援装置であって、自車の高さ位置別の水平方向に広がる形状を少なくとも特定できる情報である自車形状情報を記憶している自車形状記憶部（１７）と、自車の所定位置から、自車周辺の障害物における高さ方向及び水平方向に複数並んだ各計測点までの計測点距離をそれぞれ検出する測距センサ（６）で検出した計測点距離を取得する計測点距離取得部（１５）と、計測点距離取得部で取得した計測点距離と所定位置に対する計測点の方向とをもとに、障害物の高さ位置別の水平方向に広がる形状を特定する障害物形状特定部（１６）と、自車形状記憶部に記憶している自車形状情報から特定できる自車の高さ位置別の水平方向に広がる形状と、障害物形状特定部で特定した障害物の高さ位置別の水平方向に広がる形状とをもとに、自車と障害物との同じ高さ位置にある部位間の距離が最も短くなる最短部位間距離を特定する最短部位間距離特定部（１８）とを備え、表示処理部は、鳥瞰画像において、自車画像に対して障害物が位置する方向の、最短部位間距離特定部で特定した最短部位間距離に応じた位置に、障害物の位置を示すマーカを重畳して表示させることを特徴としている。

これによれば、自車形状記憶部に記憶している自車形状情報から特定できる自車の高さ位置別の水平方向に広がる形状と、障害物形状特定部で特定した障害物の高さ位置別の水平方向に広がる形状とをもとに、自車と障害物との同じ高さ位置にある部位間の距離が最も短くなる最短部位間距離を特定する。ここで、障害物の高さ位置別の水平方向に広がる形状は、自車周辺の障害物における高さ方向及び水平方向に複数並んだ各計測点までの計測点距離と自車の所定位置に対する計測点の方向とをもとに特定したものであるので、自車の高さ位置別の水平方向に広がる形状と、障害物の高さ位置別の水平方向に広がる形状とを、実際の相対位置関係に沿って比較することが可能であり、自車と障害物との間で実際に確保できる距離をより正確に特定することが可能になる。

また、表示処理部は、鳥瞰画像において、自車画像に対して障害物が位置する方向の、最短部位間距離に応じた位置に、障害物の位置を示すマーカを重畳して表示させるので、自車と障害物との間で実際に確保できる距離をより正確にユーザに認識させることが可能になる。よって、鳥瞰画像上ではわかりづらい自車と障害物とのより正確な距離がわかりやすくなる。

運転支援システム１００の概略的な構成を示すブロック図である。最短部位間距離について説明を行うための図である。運転支援ＥＣＵ１での鳥瞰画像表示関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。実施形態１でのマーカの表示位置について説明を行うための図である。実施形態１でのマーカの表示例を示す図である。従来技術でのマーカの表示位置について説明を行うための図である。従来技術でのマーカの表示例を示す図である。実施形態１でのマーカの表示位置について説明を行うための図である。実施形態１でのマーカの表示例を示す図である。実施形態１でのマーカの表示例を示す図である。実施形態１でのマーカの表示例を示す図である。変形例１でのマーカの表示例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

（実施形態１）
＜運転支援システム１００の概略構成＞
図１は、本発明が適用された運転支援システム１００の概略的な構成の一例を示す図である。運転支援システム１００は車両に搭載されるものであり、図１に示すように運転支援ＥＣＵ１、シフトポジションセンサ２、舵角センサ３、車速センサ４、カメラ５、レーザレーダユニット６、及びディスプレイ７を含んでいる。運転支援システム１００を搭載している車両を以降では自車と呼ぶ。

シフトポジションセンサ２は、自車のシフトポジションを検出する。舵角センサ３は、自車の操舵角を検出する。車速センサは、自車の速度を検出する。

カメラ５は、自車に設置されて自車周辺を逐次撮像する。このカメラ５が請求項の撮像装置に相当する。本実施形態では、カメラ５としては、自車前方所定角範囲を撮像する前方カメラと、自車後方所定角範囲を撮像する後方カメラと、自車左側方所定角範囲を撮像する左側方カメラと、自車右側方所定角範囲を撮像する右側方カメラとを用いる場合を例に挙げて説明を行う。カメラ５は、前方カメラ、後方カメラ、左側方カメラ、及び右側方カメラによって自車の全周囲を撮像範囲としている。

レーザレーダユニット６は、レーザレーダ６ａ及び制御ＩＣ６ｂを備える。レーザレーダユニット６が請求項の測距センサに相当する。レーザレーダ６ａは、発光部や受光部などからなる。発光部は、パルス状のレーザ光を、スキャナ及び発光レンズを介して放射するレーザダイオードを備えている。レーザダイオードは、レーザダイオード駆動回路を介して制御ＩＣ６ｂに接続され、制御ＩＣ６ｂからの駆動信号によりレーザ光を放射する。また、スキャナには反射体としてのポリゴンミラーが、モータによって回転駆動可能に設けられている。制御ＩＣ６ｂからの駆動信号がモータ駆動回路に入力されると、モータ駆動回路がそのモータを駆動することにより、ポリゴンミラーを回転させる。このモータの回転位置は、モータ回転位置センサによって検出され、制御ＩＣ６ｂに出力される。

ポリゴンミラーは、回転軸回りの側面に６個の反射面が形成されている。また、ポリゴンミラーにおける各反射面はそれぞれ異なる面倒れ角を有するように形成されている。このため、ポリゴンミラーを所定速度で回転させつつ、レーザダイオードからレーザ光を間欠的に放射させることにより、水平方向及び高さ方向それぞれの所定角度の範囲にレーザ光を掃引照射（つまり、スキャン）することが可能になる。

受光部は、物体に反射されたレーザ光（つまり、反射光）を受光する受光レンズを有し、この受光レンズは、受光した反射光を受光素子に与える。受光素子は、反射光の強度に対応する電圧を出力する。この受光素子の出力電圧は、増幅器にて増幅された後にコンパレータに出力される。コンパレータは増幅器の出力電圧を基準電圧と比較し、出力電圧が基準電圧より大きくなったとき、所定の受光信号を時間計測回路へ出力する。

時間計測回路には、制御ＩＣ６ｂからレーザダイオード駆動回路へ出力される駆動信号も入力されている。この時間計測回路は、駆動信号を出力してから受光信号が発生するまでの時間、すなわちレーザ光を出射した時刻と反射光を受光した時刻との時間差を２進デジタル信号に符号化する。そして、この２進デジタル信号が、計測時間データとして制御ＩＣ６ｂに入力される。

本実施形態では、例えば発光部は、レーザ光を実際に照射する角度範囲（以下、照射エリア）において、０．０８ｄｅｇのビームステップ角でレーザ光を照射する。この場合、照射エリア内の水平方向及び高さ方向の全てを０．０８ｄｅｇのビームステップ角で照射する１周期を１スキャンとする。

発光部が、実際にレーザ光を照射する際には、上述した照射エリア内を２次元的にレーザ光がスキャンするように、制御ＩＣ６ｂから発光部に駆動信号が出力される。このような２次元的なスキャンにより、反射光を受光した場合には、その反射光が得られたレーザ光の照射角度θが一義的に定まる。

制御ＩＣ６ｂは、時間計測回路からレーザ光の出射時刻と反射光の受光時刻との時間差が入力されるごとに、その時間差に基づいてレーザレーダ６ａから物体上の反射点までの距離ｄを逐次算出する。これにより、自車周辺に障害物が存在する場合には、自車のレーザレーダ６ａの設置位置から、障害物における高さ方向及び水平方向に複数並んだ各反射点までの距離をそれぞれ検出することになる。よって、物体上の反射点が請求項の計測点に相当し、距離ｄが請求項の計測点距離に相当する。

そして、制御ＩＣ６ｂは、距離ｄと、反射光が得られたレーザ光の照射角度θとの極座標系のデータを、測定結果として運転支援ＥＣＵ１に送る。一例として、制御ＩＣ６ｂは、照射エリア内を１スキャンして得られた測定結果を、１スキャン分の測定結果として運転支援ＥＣＵ１に送る。

本実施形態では、レーザレーダユニット６は、自車前部、自車左側部、自車後部、自車右側部に設置されて、各々が自車前方所定角範囲、自車左側方所定角範囲、自車後方所定角範囲、自車右側方所定角範囲の障害物を検出する場合を例に挙げて説明を行う。

ディスプレイ７は、運転支援ＥＣＵ１から出力される画像を表示する。このディスプレイ７が請求項の表示装置に相当する。例えばディスプレイ７は、フルカラー表示が可能なものであり、液晶ディスプレイ等を用いて構成することができる。

運転支援ＥＣＵ１は、主にマイクロコンピュータとして構成され、いずれも周知のＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、Ｉ／Ｏ、及びこれらを接続するバスによって構成される。運転支援ＥＣＵ１は、シフトポジションセンサ２、舵角センサ３、車速センサ４、カメラ５、レーザレーダユニット６から入力された各種情報に基づき、各種処理を実行する。この運転支援ＥＣＵ１が、請求項の運転支援装置に相当する。

なお、運転支援ＥＣＵ１が実行する機能の一部又は全部を、一つ或いは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。また、運転支援ＥＣＵ１は必ずしも一つのＥＣＵからなる構成に限らず、複数のＥＣＵからなる構成としてもよい。

＜運転支援ＥＣＵ１の詳細構成＞
図１に示すように、運転支援ＥＣＵ１は、車両移動情報取得部１１、画像記憶部１２、画像処理部１３、過去画像補間処理部１４、測定結果取得部１５、障害物形状特定部１６、自車形状記憶部１７、最短部位間距離特定部１８、及び表示処理部１９を備えている。

車両移動情報取得部１１は、シフトポジションセンサ２で検出した自車のシフトポジションや、舵角センサ３で検出した自車の操舵角や、車速センサ４で検出した自車の車速といった、自車の移動の状態を特定できる車両移動情報を取得する。

本実施形態では、一例として、車両移動情報取得部１１で取得する車両移動情報のうちの自車の車速が所定値以下である場合にカメラ５及びレーザレーダユニット６が作動する一方、自車の車速が所定値以下でない場合にカメラ５及びレーザレーダユニット６が作動しない構成とする。ここで言うところの所定値とは、駐車時に自車を減速させる程度の車速であって、任意に設定可能な値である。

画像記憶部１２は、カメラ５から入力される、カメラ５で撮像した自車周辺の撮像画像を記憶する。本実施形態の例では、前方カメラ、後方カメラ、左側方カメラ、及び右側方カメラで撮像した直近の撮像画像が画像記憶部１２に記憶される。画像記憶部１２には、前方カメラ、後方カメラ、左側方カメラ、及び右側方カメラの直近の撮像画像を記憶しておくだけでなく、後述の画像処理部１３で得られる鳥瞰画像を例えば過去数回分記憶しておく。画像記憶部１２に記憶しておく過去数回分の鳥瞰画像を以降では履歴画像と呼ぶ。

画像処理部１３は、前方カメラ、後方カメラ、左側方カメラ、及び右側方カメラの各撮像画像を、周知の座標変換式を用いることにより、路地上面を鉛直方向に見下ろした鳥瞰画像へと変換する鳥瞰変換を行って鳥瞰画像を得る。なお、画像処理部１３において、撮像画像にレンズ歪み補正などの必要な画像処理を施してから、鳥瞰変換を行う構成としてもよい。

そして、画像処理部１３は、前方カメラ、後方カメラ、左側方カメラ、及び右側方カメラの各撮像画像を鳥瞰変換して得られた鳥瞰画像を、周知の変換式を用いることによって回転移動及び平行移動させ、一つの座標平面上に配置（つまり、一枚の画像とみなせるように鳥瞰画像を配置）し、各鳥瞰画像を合成した合成画像を生成する。

また、画像処理部１３は、上記合成画像を生成する場合に、運転支援ＥＣＵ１の不揮発性メモリに記憶しておいた自車の画像（例えば自車を表すＣＧの画像など）を読み出して、自車位置に該当する箇所に配置し、各鳥瞰画像とともに合成する。そして、画像処理部１３は、合成した合成画像の描画データを表示処理部１９に送る。

合成画像中での自車位置は、以下のようにして特定すればよい。まず、自車に対するカメラ５の設置位置及び撮像方向が決まれば、撮像画像中での位置とカメラ５の設置位置との対応関係を特定することができる。よって、本実施形態では、自車に対するカメラ５の設置位置及び撮像方向から合成画像中での位置に対するカメラ５の位置を特定する。そして、自車に対するカメラ５の設置位置から、カメラ５の設置位置に対する自車の位置が特定できるので、特定した合成画像中での位置に対するカメラ５の位置から、合成画像における自車の位置を特定する。

過去画像補間処理部１４は、前方カメラ、後方カメラ、左側方カメラ、右側方カメラなどで自車の周囲を撮像できない状況になった場合には、画像記憶部１２から前述の履歴画像を読み出して、画像処理部１３での自車の全周囲の鳥瞰画像の合成を可能にする。

過去画像補間処理部１４は、車両移動情報取得部１１で取得した車両移動情報から特定できる自車の移動の状態に応じて、自車位置に対する履歴画像の配置位置を決定し、決定した配置位置及び履歴画像を画像処理部１３に送る。一例として、自車の操舵角及び車速から特定した自車の走行軌跡をもとに、現在の自車位置に対する履歴画像の配置位置を推定することで自車位置に対する履歴画像の配置位置を決定する。

画像処理部１３では、過去画像補間処理部１４で決定したこの配置位置に従い、過去画像補間処理部１４から送られてくる履歴画像を配置して鳥瞰画像を合成することで合成画像を生成する。

測定結果取得部１５は、レーザレーダユニット６での１スキャン分の測定結果を取得する。この測定結果取得部１５が請求項の計測点距離取得部に相当する。レーザレーダユニット６での測定結果は、前述したように、レーザレーダ６ａから障害物上の反射点までの距離ｄと反射光が得られたレーザ光の照射角度θとの極座標系のデータである。このレーザレーダ６ａの設置位置が請求項の自車の所定位置に相当する。

障害物形状特定部１６は、測定結果取得部１５で取得したレーザレーダユニット６での１スキャン分の測定結果、すなわち、距離ｄと照射角度θとの極座標系のデータをもとに、障害物の３次元形状（以下、障害物形状）を特定する。この照射角度θが請求項の計測点の方向に相当する。
一例としては、以下のようにして障害物形状を特定する。

まず、障害物形状特定部１６は、自車の中心位置に対するレーザレーダ６ａの相対位置をもとに、レーザレーダ６ａの自車への設置位置を原点とする極座標（ｄ、θ）を、自車の中心位置を原点（０、０、０）とする３次元の直交座標系の座標に変換する。自車の中心位置に対するレーザレーダ６ａの相対位置は、運転支援ＥＣＵ１の不揮発性メモリに記憶されているものを用いる構成とすればよい。障害物形状特定部１６は、レーザレーダユニット６での１スキャン分の極座標（ｄ、θ）を３次元の直交座標系の座標に変換した座標の集合を、障害物形状として特定する。

レーザレーダユニット６でのスキャンは、高さ方向について０．０８ｄｅｇのビームステップ角で行われるので、実際には、障害物形状として、障害物の高さ位置別の水平方向に広がる形状を特定することになる。

自車形状記憶部１７は、サイドミラーやバンパなどの突出した部分も含む比較的詳細な自車の輪郭を示す自車形状を記憶している。自車形状は、例えば自車中心を原点とした３次元の直交座標系における自車の輪郭を示す座標点の集合で表すものとする。この自車の輪郭を示す座標点の集合の情報が請求項の自車形状情報に相当する。

最短部位間距離特定部１８は、自車形状記憶部１７に記憶している自車形状と、障害物形状特定部１６で特定した障害物形状とをもとに、自車と障害物との同じ高さ位置にある部位間のうち、お互いの間の距離が最も短くなる部位間の距離（以下、最短部位間距離）を特定する。言い換えると、自車形状記憶部１７に記憶している自車の高さ位置別の水平方向に広がる形状と、障害物形状特定部１６で特定した障害物の高さ位置別の水平方向に広がる形状とをもとに、最短部位間距離を特定する。

一例としては、自車の中心位置を原点（０、０、０）とする３次元の直交座標系において、高さ別に、自車形状としての各座標点と障害物形状としての各座標点との距離を算出し、算出された距離のうちの最短の距離を最短部位間距離と特定すればよい。

ここで、図２を用いて最短部位間距離について説明を行う。図２のＨＶが自車、Ｏｂが自車後方の障害物、Ａが最短部位間距離、Ｂが自車と障害物とのそれぞれからお互いに向けて最も突き出している部位同士の距離を示している。障害物Ｏｂは、下部に比べ上部が自車側に突き出した形状をしている。最短部位間距離Ａは、自車と障害物とのそれぞれからお互いに向けて最も突き出している部位同士の高さがずれている場合には、距離Ｂよりも大きい値となる、自車と障害物とで実際に接触する可能性のある部位同士の距離である。

表示処理部１９は、画像処理部１３で生成した合成画像をディスプレイ７に表示させる。また、必要に応じて、合成画像の最短部位間距離特定部１８で特定した最短部位間距離に応じた位置にマーカを重畳させてディスプレイ７に表示させる。このマーカは、自車が障害物に接近可能な境界を示すものである。表示処理部１９での合成画像にマーカを重畳させて表示させる処理の詳細については後述する。

他にも、表示処理部１９は、車両移動情報取得部１１で取得した車両移動情報をもとに、合成画像に自車の予想軌跡線などといったガイドを重畳させてディスプレイ７に表示させてもよい。一例として、シフトポジションが後退位置である場合には自車の後方に予想軌跡線を表示させたり、シフトポジションが前進位置である場合には自車の前方に予想軌跡線を表示させたりすればよい。予想軌跡線については、自車の操舵角と車速とから予想すればよい。

＜鳥瞰画像表示関連処理＞
ここで、運転支援ＥＣＵ１での鳥瞰画像表示関連処理について図３のフローチャートを用いて説明を行う。鳥瞰画像表示関連処理は、自車周辺の撮像画像を鳥瞰変換した鳥瞰画像をディスプレイ７に表示させる処理に関連する処理である。図３のフローチャートは、一例として、自車のイグニッション電源がオンになったときに開始される。

まず、ステップＳ１では、車両移動情報取得部１１が車両移動情報を取得する。具体的には、車速センサ４で検出した自車の車速を取得する。ステップＳ２では、Ｓ１で取得した自車の車速が所定値以下であった場合（Ｓ２でＹＥＳ）には、ステップＳ３に移る。一方、自車の車速が所定値以下でなかった場合（Ｓ２でＮＯ）には、ステップＳ９に移る。ステップＳ３では、画像処理部１３が、カメラ５で撮像した自車周辺の撮像画像を鳥瞰変換した鳥瞰画像と自車画像とを合成した合成画像を生成する。

ステップＳ４では、表示処理部１９が、測定結果取得部１５で取得したレーザレーダユニット６での１スキャン分の測定結果をもとに、自車から所定距離内に障害物があるか否かを判定する。ここで言うところの所定距離は、任意に設定可能な距離であって、例えば数ｍ程度とすればよい。

一例としては、１スキャン分のレーザレーダ６ａから障害物上の反射点までの距離ｄのうちに、所定距離以下のものが存在する場合は、自車から所定距離内に障害物があると判定し、所定距離以下のものが存在しない場合は、自車から所定距離内に障害物がないと判定する。そして、自車から所定距離内に障害物があると判定した場合（Ｓ４でＹＥＳ）には、ステップＳ５に移る。一方、自車から所定距離内に障害物がないと判定した場合（Ｓ４でＮＯ）には、ステップＳ８に移る。

ステップＳ５では、障害物形状特定部１６が、測定結果取得部１５で取得したレーザレーダユニット６での１スキャン分の測定結果をもとに、障害物形状を特定する。ステップＳ６では、Ｓ５で特定した障害物形状と、自車形状記憶部１７に記憶している自車形状とをもとに、最短部位間距離特定部１８が前述の最短部位間距離を特定する。

ステップＳ７では、表示処理部１９が、Ｓ３で生成した合成画像のＳ６で特定した最短部位間距離に応じた位置に、マーカを重畳させてディスプレイ７に表示させる。一例として、合成画像における、自車の部位のうちの障害物が位置する方向に最も突き出た部位（以下、突出部位）から障害物が位置する方向に最短部位間距離だけ離れた位置に、マーカを重畳させてディスプレイ７に表示させる。例えばマーカは、障害物側に向いた自車の面に沿った方向に伸びる直線で示せばよい。自車の面は、例えば、前面、左側面、後面、右側面の４種のいずれかとすればよい。

突出部位は、自車形状記憶部１７に記憶している自車形状と、障害物形状特定部１６で特定した障害物形状とをもとに特定すればよい。例えば、自車形状としての各座標点と障害物形状としての各座標点とについて、高さ位置が全て同じと仮定した上で、自車形状と障害物形状との座標間の距離が最短となる座標同士を特定する。そして、特定した座標同士のうちの、自車側の座標を突出部位と特定すればよい。また、特定した座標同士のうちの自車側の座標から、特定した座標同士のうちの障害物側の座標に向かう方向を、障害物が位置する方向とすればよい。

ここで、図４及び図５を用いて、マーカの表示例についての説明を行う。まず、図４を用いてマーカの表示位置についての説明を行う。図４のＨＶが自車、Ｏｂが自車後方の障害物、Ｐｒが突出部位、Ａが最短部位間距離、ＭＰがマーカの位置を示している。障害物Ｏｂは、下部に比べ上部が自車側に突き出した形状をしている。マーカの位置は、突出部位Ｐｒから障害物Ｏｂが位置する方向に最短部位間距離Ａだけ離れた位置ＭＰに相当する合成画像上の位置となる。

続いて、図５を用いて合成画像に重畳されるマーカの表示例について説明を行う。図５のＰｉが合成画像、ＨＶＰが合成画像中の自車画像、ＯｂＰが合成画像中の自車後方の障害物の画像、ＰｒＰが突出部位の画像、Ａが最短部位間距離、Ｍａがマーカを示している。マーカＭａは、突出部位Ｐｒから障害物Ｏｂが位置する方向に最短部位間距離Ａだけ離れた位置に表示されるので、実際に自車が接近可能な境界にあたる位置に表示される。

ステップＳ８では、表示処理部１９が、Ｓ３で生成した合成画像をディスプレイ７に表示させる。Ｓ８では、Ｓ７とは異なり、合成画像にマーカを重畳させないことになる。

ステップＳ９では、鳥瞰画像表示関連処理の終了タイミングである場合（Ｓ９でＹＥＳ）には、鳥瞰画像表示関連処理を終了する。また、鳥瞰画像表示関連処理の終了タイミングでない場合（Ｓ９でＮＯ）には、Ｓ１に戻って処理を繰り返す。鳥瞰画像表示関連処理の終了タイミングとしては、自車のイグニッション電源がオフになったときなどがある。

＜実施形態１のまとめ＞
実施形態１の構成によれば、自車と障害物との同じ高さ位置にある部位間の距離が最も短くなる最短部位間距離を特定するので、自車と障害物との間で実際に確保できる距離をより正確に特定することが可能になる。また、実施形態１の構成によれば、鳥瞰画像と自車画像とを合成した合成画像において、自車の部位のうちの障害物が位置する方向に最も突き出た部位から障害物が位置する方向に最短部位間距離だけ離れた位置にマーカを重畳して表示させる。よって、自車と障害物との間で実際に確保できる距離をより正確にユーザに認識させることが可能になる。その結果、鳥瞰画像上ではわかりづらい自車と障害物とのより正確な距離がわかりやすくなる。

ここで、本発明における作用効果について、具体的に図４〜図７を用いて説明を行う。まず、図６及び図７を用いて、特許文献１に開示されているような従来技術について述べる。

従来技術では、障害物Ｏｂの自車ＨＶ側に最も突出した外縁にあたる位置ＭＰに相当する合成画像上の位置にマーカＭａを表示させる（図６及び図７参照）。しかしながら、障害物Ｏｂの外縁よりもさらに障害物Ｏｂ側に自車が接近可能な場合、図７に示すように、マーカＭａが示す位置は、自車と障害物との間で実際に確保できる距離（つまり、最短部位間距離）よりも短い距離しか確保できないことを表す表示となってしまう。

これに対して、実施形態１の構成によれば、図４及び図５に示すように、自車と障害物との間で実際に確保できる距離をより正確に示すマーカを表示させることができ、自車と障害物との間で実際に確保できる距離をより正確にユーザに認識させることが可能になる。

なお、図４及び図５では、下部に比べ上部が自車側に突き出した形状をしている障害物を対象とした場合の例について説明を行ったが、例えば図８に示す傾斜のように、上部に比べて下部が自車側に突き出した形状をしている障害物を対象とした場合にも適用できる。図８に示した場合でも、マーカの位置は、突出部位Ｐｒから障害物Ｏｂが位置する方向に最短部位間距離Ａだけ離れた位置ＭＰに相当する合成画像上の位置となる。そして、図９に示すように、マーカＭａは、突出部位Ｐｒから障害物Ｏｂが位置する方向に最短部位間距離Ａだけ離れた位置に表示されるので、実際に自車が接近可能な境界にあたる位置に表示される。本実施形態では、図９に示すように、マーカＭａの位置が合成画像上の障害物の位置に重なる場合には、障害物に重ねてマーカＭａを表示させる。

他にも、図１０及び図１１に示すように、自車が縦列駐車を行う場合にも適用することができる。なお、図１０、１１の記号は図５の記号と同様の対象を示している。また、図１０、１１のＳｉＰは、自車ＨＶのサイドミラーの画像を示している。

例えば、縦列駐車において、障害物Ｏｂとの間で実際に確保できる距離が最も短い自車ＨＶの部位が自車ＨＶの側面である場合は、自車ＨＶの側面から障害物Ｏｂが位置する方向に最短部位間距離Ａだけ離れた位置にマーカＭａが表示される（図１０参照）。一方、自車が移動して、障害物Ｏｂとの間で実際に確保できる距離が最も短い自車ＨＶの部位が自車ＨＶのサイドミラーとなった場合は、自車ＨＶのサイドミラーから障害物Ｏｂが位置する方向に最短部位間距離Ａだけ離れた位置にマーカＭａが表示されることになる（図１１参照）。このように、自車が縦列駐車を行う場合にも、実際に自車が接近可能な境界にあたる位置にマーカＭａが表示される。

また、実施形態１の構成によれば、鳥瞰画像の合成画像を表示させる場合に常にＳ５及びＳ６の処理を行うのでなく、Ｓ４で自車から所定距離内に障害物がないと判定した場合には、Ｓ５及びＳ６の処理を行わないことになる。よって、鳥瞰画像の合成画像を表示させる場合にも、必要に応じてＳ５及びＳ６の処理を行うことになり、運転支援ＥＣＵ１の処理負荷を軽減することが可能になる。

（変形例１）
実施形態１では、突出部位から障害物が位置する方向に最短部位間距離離れた位置にマーカを表示させる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、突出部位から最短部位間距離離れた位置よりも自車位置側に所定距離ずれた位置にマーカを表示させる構成（以下、変形例１）としてもよい。ここで言うところの所定距離とは、任意に設定可能な値であって、例えばレーザレーダユニット６での距離の測定誤差程度の値とすればよい。

ここで、図１２を用いて、変形例１におけるマーカの表示例についての説明を行う。なお、図１２の記号は図５の記号と同様の対象を示している。また、図１２のＸは、突出部位Ｐｒから最短部位間距離Ａだけ離れた位置ＭＰよりも自車ＨＶ位置側にずれた所定距離を示している。図１２に示すように、変形例１では、マーカＭａの表示される位置は、突出部位Ｐｒから障害物Ｏｂが位置する方向に最短部位間距離Ａだけ離れた位置ＭＰよりも自車ＨＶ位置側に所定距離Ｘずれた位置となる。

（変形例２）
実施形態１では、自車周辺の障害物における高さ方向及び水平方向に複数並んだ各計測点までの計測点距離をそれぞれ検出する測距センサとして、レーザレーダ６ａを用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。測距センサとして、例えばミリ波レーダや超音波センサなどを用いる構成としてもよいし、ステレオカメラや単眼のカメラ等のカメラを用いる構成としてもよい。

（変形例３）
実施形態１では、マーカを、障害物側に向いた自車の面に沿った方向に伸びる直線で示す構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、自車側に面した障害物の外縁に沿った方向に伸びる直線で示す構成としてもよいし、点や曲線など他の形状を用いて示す構成としてもよい。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１運転支援ＥＣＵ（運転支援装置）、５カメラ（撮像装置）、６レーザレーダユニット（測距センサ）、７ディスプレイ（表示装置）、１３画像処理部、１５測定結果取得部（計測点距離取得部）、１６障害物形状特定部、１７自車形状記憶部、１８最短部位間距離特定部、１９表示処理部

Claims

車両で用いられ、
自車の周辺を撮像する撮像装置（５）で撮像された画像を鳥瞰変換する画像処理部（１３）と、
前記画像処理部で鳥瞰変換した鳥瞰画像に自車位置を示す自車画像を重畳させて表示装置（７）に表示させる表示処理部（１９）とを備える運転支援装置であって、
自車の高さ位置別の水平方向に広がる形状を少なくとも特定できる情報である自車形状情報を記憶している自車形状記憶部（１７）と、
自車の所定位置から、自車周辺の障害物における高さ方向及び水平方向に複数並んだ各計測点までの計測点距離をそれぞれ検出する測距センサ（６）で検出した前記計測点距離を取得する計測点距離取得部（１５）と、
前記計測点距離取得部で取得した前記計測点距離と前記所定位置に対する前記計測点の方向とをもとに、前記障害物の高さ位置別の水平方向に広がる形状を特定する障害物形状特定部（１６）と、
前記自車形状記憶部に記憶している自車形状情報から特定できる自車の高さ位置別の水平方向に広がる形状と、前記障害物形状特定部で特定した前記障害物の高さ位置別の水平方向に広がる形状とをもとに、自車と前記障害物との同じ高さ位置にある部位間の距離が最も短くなる最短部位間距離を特定する最短部位間距離特定部（１８）とを備え、
前記表示処理部は、前記鳥瞰画像において、前記自車画像に対して前記障害物が位置する方向の、前記最短部位間距離特定部で特定した前記最短部位間距離に応じた位置にマーカを重畳して表示させることを特徴とする運転支援装置。
請求項１において、
前記表示処理部は、前記鳥瞰画像において、自車にとっての前記障害物が位置する方向に最も突き出た部位から前記障害物が位置する方向に前記最短部位間距離だけ離れた位置に、マーカを表示させることで、前記自車画像に対して前記障害物が位置する方向の、前記最短部位間距離特定部で特定した前記最短部位間距離に応じた位置にマーカを重畳して表示させることを特徴とする運転支援装置。
請求項１において、
前記表示処理部は、前記鳥瞰画像において、自車にとっての前記障害物が位置する方向に最も突き出た部位から前記障害物が位置する方向に前記最短部位間距離だけ離れた位置よりも自車位置側に所定距離ずれた位置に、マーカを表示させることで、前記自車画像に対して前記障害物が位置する方向の、前記最短部位間距離特定部で特定した前記最短部位間距離に応じた位置にマーカを重畳して表示させることを特徴とする運転支援装置。
請求項１〜３のいずれか１項において、
前記表示処理部は、前記マーカの前記鳥瞰画像上での表示位置が前記鳥瞰画像上の前記障害物に重なる場合に、前記障害物に重ねて前記マーカを表示させることを特徴とする運転支援装置。