JP3695319B2 - 車両周辺モニタ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者にとって死角となる車両周辺の画像情報を撮像装置を用いて取り込み、画像処理したうえで表示装置に表示することで運転者を支援する車両周辺モニタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両はその構造上、車体自体が運転者の視線を遮蔽し、死角を生ずることは避けられない。しかし、障害物の回避や通行者、他車との接触を避けるためには、こうした死角をできる限り低減することが好ましい。
【0003】
死角を低減する方法としては、大型車両などにみられるアンダーミラーなどが知られている。さらに、広い死角範囲をカバーする手法として特開平11−334470号公報に開示されているように、車両本体に設置した撮像装置を用いて死角部分の画像を取得し、これを所定の画像処理を施したうえで車内の表示装置に表示する装置が知られている。こうした装置を用いることで死角部分を効果的に低減して駐車時等の安全性を高めることが可能となる。
【0004】
また、複数の撮像装置を用いて車両周辺の画像情報を取得したうえで、それらを画像処理して同一視点から見た合成画像に変換する装置が知られている(WO00/07373号国際公開公報)。この装置によれば、運転者は車両周辺の情報を視覚的に容易に把握することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この装置では、複数の撮像装置から取得した画像情報をそれぞれ視点変換し、合成して合成画像を生成するため、複数の撮像装置で共通する撮像領域内に立体物があると、これが視点変換の際の誤差を生ぜしめ、合成した際に対象物がボケたり、消失してしまうことがある。こうした立体物が車両の進路近傍にあると車両の進行に伴って衝突、接触を起こすおそれがあることから、むしろ情報を表示する必要性は高い。
【0006】
そこで本発明は、車両周辺の状況を運転者に確実に認知させることの可能な車両周辺モニタ装置を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る車両周辺モニタ装置は、(1)車両の複数の箇所にそれぞれ設置され、外界の画像情報を取り込む撮像装置と、(2)これら撮像装置によって取り込まれた画像を処理する制御装置と、(3)制御装置によって処理された画像を表示する表示装置とを備える車両周辺モニタ装置において、(4)車両周辺に存在する立体物を検出する立体物検出手段をさらに備え、制御装置は複数の撮像装置で取り込んだ画像を基にして所定の視点から車両周辺を見た合成画像を生成するものであって、撮像装置間で撮像範囲が重複する領域内においてこの立体物検出手段により検出された立体物の位置情報に基づいて合成画像の基となる撮像装置またはその組み合わせを特定して区分する境界領域を設定することを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、検出された立体物の位置情報に基づいて、各撮像装置で得られた画像のうち重複している領域を合成処理する際に合成画像の基となる撮像装置またはその組み合わせを特定して区分する境界領域を設定することで、最終的な表示画像中に立体物の存在とその位置を表示することが可能である。例えば、立体物の位置情報に基づいて前記立体物位置付近あるいは立体物から離れた位置で合成画像が不連続となるよう合成処理を行えばよい。立体物から離れた位置で合成画像が不連続となるような合成処理を行えば、立体物の画像を適切に表示することができ、運転者は立体物を容易に認識することができる。一方、立体物付近で合成画像が不連続となるような合成処理を行えば、運転者はこの不連続部分から立体物の位置を推定可能である。この合成処理には例えば視点変換とαブレンディング等を用いることができる。
【0009】
本発明に係る車両周辺モニタ装置は、(1)〜(3)を備える車両周辺モニタ装置において、制御装置は複数の撮像装置で取り込んだ画像を基にして所定の視点から車両周辺を見た合成画像を生成するものであって、前記撮像装置間で撮像範囲が重複する領域内において合成画像の基となる撮像装置またはその組み合わせを特定して区分する境界領域を周期的に変更することを特徴とするものでもよい。
【0010】
合成時の境界領域を周期的に変更することで、合成に伴う立体物の消失やボケ発生が周期中継続して起こることがなくなり、立体物の存在とその位置を運転者が容易に認識することが可能となる。
【0011】
また、本発明に係る車両周辺モニタ装置は、(1)〜(3)を備える車両周辺モニタ装置において、(4')車両挙動から車両の進行方向を予測する進行方向予測手段をさらに備えており、制御装置はこれら複数の撮像装置で取り込んだ画像を基にして所定の視点から車両周辺を見た合成画像を生成するものであって、撮像装置間で撮像範囲が重複する領域内において進行方向予測手段により予測された進行方向に基づいて合成画像の基となる撮像装置またはその組み合わせを特定して区分する境界領域を設定することを特徴とするものでもよい。
【0012】
進行方向に基づいて合成画像合成時の境界領域を設定することで、進行方向に存在する立体物の存在とその位置を優先して表示することができ、接触・衝突の可能性がある立体物を運転者に的確に認識させることができ、車両と死角内の立体物の接触、衝突を効果的に予防することができる。
【0013】
あるいは、本発明に係る車両周辺モニタ装置は、(1)〜(3)を備える車両周辺モニタ装置において、(4")運転者が設定した目標移動位置から適切な車両の進路を設定する進路設定手段をさらに備えており、制御装置はこれら複数の撮像装置で取り込んだ画像を基にして所定の視点から車両周辺を見た合成画像を生成するものであって、撮像装置間で撮像範囲が重複する領域内において進路設定手段により設定された進路に基づいて合成画像の基となる撮像装置またはその組み合わせを特定して区分する境界領域を設定することを特徴とするものでもよい。
【0014】
この場合は、先に運転者が進路を設定することで、目標進路上に存在する立体物の存在とその位置を優先して表示することができ、目標進路を進んだ場合に接触・衝突の可能性がある立体物を運転者に的確に認識させることができ、車両と死角内の立体物の接触、衝突を効果的に予防することができる。
【0015】
ここで、制御装置は、予測手段により予測された進行方向あるいは進路設定手段により設定された進路方向が直進以外の場合には、予測した進行方向あるいは設定された目標進路方向側では車体進行方向あるいは目標進路方向から離れた位置に設定することが好ましい。このように設定すると、操舵しながら進行する際に巻き込みを起こす可能性のある立体物を的確に表示することが可能である。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【0017】
図1は本発明に係る車両周辺モニタ装置の構成を示すブロック図である。この実施形態の車両周辺モニタ装置の制御装置は、全体の制御を行う運転支援ECU10と、画像信号を処理する画像処理ECU11からなる。画像処理ECU11には、車両の複数の箇所、例えば後述する4箇所、に取り付けられているカメラ20a〜20dそれぞれの画像信号が入力される。一方、運転支援ECU10には、運転席に設置されている入出力装置であるタッチパネル31、表示装置32、警報器33が接続されるとともに、システムスイッチ41、ステアリングセンサ42、シフト位置センサ43、各車輪の車輪速センサ44FR、FL、RR、RL、クリアランスソナー45の出力信号が入力される。
【0018】
図2はカメラ20a〜20dの車両への搭載状態を説明する図であり、図3は各カメラ20a〜20dで撮像する領域(以下、撮像領域と称する。)を説明する図である。
【0019】
本実施形態においては、カメラ20a〜20dは、それぞれ車両1の前部、左側面、後部、右側面にそれぞれ1台ずつ配置される広画角カメラである。ここでは、水平画角175度、垂直画角89度のカメラを利用している。なお、カメラの配置は、1箇所に1台ずつに限られるものではなく、各箇所に水平画角90度程度のカメラを2台ずつ組み合わせて配置してもよい。また、車両1の角部分に配置してもよく、角部分と前後および側方の略中央部の双方に配置してもよい。
【0020】
図2に示されるようなカメラ配置を採用すると、それらの撮像領域を車両1の上から見ると、図3に示されるようになる。図3から明らかなように、車両1のごく近傍までの画像情報を取得するためには、各カメラ20a〜20dにはできるだけ水平画角の広いカメラを採用する必要がある。一方で、このように水平画角の広いカメラを用いると、隣り合うカメラ同士(例えば、前方カメラ20aと左側方カメラ20d同士)で重複する撮像領域が生ずる。後述する視点変換においては、この重複撮像領域の処理が問題となる。
【0021】
本実施形態の車両周辺モニタ装置は、各カメラ20a〜20dによって取得した画像から、図3に示すようなあたかも車両1の上方から見ているかのような画像を生成し表示することで、運転者に車両近傍やその進路上にある障害物、レーン等を視覚情報として呈示する装置である。この視点変換処理は画像処理ECU11によって行われる。
【0022】
本実施形態の具体的な動作を説明する前に、この視点変換の原理について図4を参照して簡単に説明する。図4において、実際のカメラの視点をpc、変換先となる仮想視点をpiとする。それぞれの焦点距離をfc、fiとすると、それぞれの画像は、視点から焦点距離だけ離れた平面Pc、Piで交わる点上に結像した投影画像である。例えば、各物体上の任意の点の平面投影Pc上に投影された画像ポイントは、その点と視点とを結んだ線と平面Pcの交点である。
【0023】
ここで、カメラで取得した画像中の画像ポイントXcを仮想画像面Pi上のXiへと変換する場合について考える。このXcに撮像されている物体が実際には地上平面Pw上に存在するとすると、その平面Pw上の位置Xwは、視点pcと平面Pc上の点Xcを結んだ線を延長して平面Pwと交差する点となる。そして、このXwと仮想視点piとを結ぶ線と仮想画面Piとの交点が仮想画面Pi上へと画像ポイントXcを変換した位置Xiである。
【0024】
画像処理ECU11は、さらに、各カメラで取得した画像から視点変換により任意の視点、例えば、車両1の上方から車両の周囲を見た画像をそれぞれ生成し、これらとメモリ等に格納されている車両1のその位置から見た画像とを合成することで、あたかも車両1の上方から撮影したかのような画像を合成して表示装置32へと表示するものである。
【0025】
ここで、実際のカメラで取得した画像情報からは、実際の物体の画面の奥行き方向の位置を判別することはできない。したがって物体がXwではなく、Xwと視点pcを結ぶ線上の例えばXw’位置に存在している場合でも、投影画面Pc上では同じXc上に位置することになる。このため、仮想画面Pi上では、本来ならXi’位置に投影されるべき画像がXwと同じXiに投影されることになる。これが視点変換時に立体物がぼけたり、消失してしまう要因である。
【0026】
例えば、図5に示されるように、車両1の右後方に障害物としてポール5が存在する場合を例に考える。右側方カメラ20dで取得した画像から車両1の上方から見た画像へと視点変換を行うと図6(a)に示されるように、ポール5の画像は斜線の領域5Aに示されるように本来のポール5の位置から斜め後ろに伸びている領域の画像として変換される。一方、後方カメラ20cで取得した画像から車両1の上方から見た画像へと視点変換を行うと図6(b)に示されるように、ポール5の画像は斜線の領域5Bに示されるように本来のポール5の位置から横方向へと斜めに伸びている領域の画像として変換される。
【0027】
これらを重ね合わせて表示画像を生成する際の重複領域の処理方法として従来のように重複領域全体についていわゆるαブレンディングを用いた場合、図6(c)に示されるように両カメラ20c、20dの撮像領域の重複領域7内には、ポール5を変換した画像5A、5Bがそれぞれ映し出されるとともに、輝度が半分になるため、いずれも薄く表示されることから、ぼやけた画像として表示されることになる。従来は、このため、運転者にとって立体物の認識が困難であるという欠点があった。
【0028】
本実施形態においては表示画像中の立体物を運転者が認識しやすいような合成処理を行うことを特徴とする。以下、合成処理の異なる4つの処理手法についてそれぞれ説明する。
【0029】
(第1の処理手法)
この第1の処理手法においては、クリアランスソナー45を用いて、車両近傍にある立体物の位置を検出する。運転ECU10は、検出された立体物の位置情報を基にして最適な合成位置を設定し、画像処理ECU11に指示して画像合成を行う。
【0030】
例えば、重複領域のうち検出した立体物を含む一部の領域のみでαブレンディングを実施し、重複するそれぞれの視点変換画像を用いて合成処理を行う。重複領域のその他の領域では立体物からみてその領域側のカメラで取得した画像から得られた視点変換画像のみを用いて合成を行う。
【0031】
図7(a)は、図5に示される状態をこの第1の処理手法を用いて表示した場合の表示結果の一例を示す図である。この処理手法では立体物5の位置情報を基にして立体物から離れた位置に画像合成の境界71を設定する。そして、境界71より前方側の領域7dについては20dで取得した画像を視点変換した結果を、境界71より後方側の領域7cについてはカメラ20cで取得した画像を視点変換した結果をそのまま表示する。この結果、表示画像中での立体物の消失やぼけが防止されるとともに、境界71における領域7c、7dの画像の不連続性から運転者は立体物の存在を容易に認識し得る。さらに、検出された位置情報を基にして表示画像中に立体物位置を合わせて表示すれば視認性が向上する。
【0032】
図7(b)は、第1の処理手法の変形手法による表示表示結果を示す図である。立体物を含む領域71’では、カメラ20c、20dのそれぞれで取得した画像を視点変換し、その結果をαブレンディングにより重ね合わせて表示する。一方、領域71’を挟む領域7c、7dについては、それぞれカメラ20c、20dで取得した画像を視点変換した結果をそのまま表示する。この結果、立体物は地面に近い部分を除いて消失して表示されることになるが、71’と7c、7dの境界部分の不連続性から運転者は容易に立体物が5x位置にあることを認識し得る。さらに、検出された位置情報を基にして立体物位置を合わせて表示すれば視認性が向上する。
【0033】
(第2の処理手法)
この処理手法は、合成時の境界領域を周期的に切り替えることで、立体物の視認を容易にするものである。ここでは、境界領域の幅がなく、これを重複領域内で周期的に移動させる処理手法について説明するが、境界領域に重複領域の1/2以下の幅を持たせて境界領域内ではαブレンディング等による合成処理を行ってもよい。
【0034】
図8は、この処理方法による表示画面の時間変化を表している。ある時点において、画像合成の境界位置72が図8(a)に示されるように、後方カメラ20cの画角の限界位置近くに位置しているとする。この状態では、境界位置72より後方側の重複領域の大部分の領域7cではカメラ20cで取得した画像から視点変換により得られた画像が用いられ、境界位置72より前方側の領域7dでは、カメラ20dで取得した画像から視点変換により得られた画像が用いられる。この場合、図5に示されるポール5は、領域7c内で車両1に対して右側に延びる領域5cとして表示される。
【0035】
境界位置72をポイント73を中心に回転移動させて後方へと移動させて、図8(b)に示される位置に設定すると、境界位置72より後方の領域7cでは、図8(a)と同様にポール5が車両1に対して右側に延びる領域5cとして表示される。しかし、その延長の境界位置72より先の部分の領域7dではポール5の画像位置が本来異なるため、この境界位置72で画像が分断され、その先では画像として消失したように表示される。
【0036】
さらに境界位置72をポイント73を中心に回転移動させて後方へと移動させると、図8(c)に示されるように今度は、前方の領域7d部分では、ポール5が後方へ伸びる領域5dとして表示され、境界位置72部分で画像が分断されて、その先の領域7cでは消失した形で表示される。
【0037】
図8(d)に示されるように境界位置72を右側方カメラ20dの画角の限界位置近くに位置させると、重複領域内ではほぼ領域7dのみが表示される結果、ポール5が後方へ伸びる領域5dとして表示されることになる。
【0038】
これを繰り返すことで、地面上に描かれたライン等については、境界位置72が移動してもその表示画像に変化が起こらないが、立体物、地面より高い位置に存在している物体については表示画像が境界位置72の移動に応じて変化する。したがって、この変化によって運転者は立体物等を容易に認識することができる。
【0039】
この境界位置72の移動は、図8において、(a)→(b)→(c)→(d)→(a)…の順で行っても、(a)→(b)→(c)→(d)→(c)…のように行ってもよい。また、重複領域72全体を走査するのではなく、境界位置として複数の箇所を設定し、これらを周期的に切り換えるようにしてもよい。
【0040】
切り替え、走査のいずれの場合も元の境界位置に復帰するまでの1サイクルの時間は1〜数秒程度に設定することが好ましい。また、画像切替の1サイクルの時間を運転者が任意に設定できるようにしたり、車速に基づいて1サイクルの時間を可変とし、車速が早いほど1サイクルの時間が短くなるように自動調整してもよい。
【0041】
(第3の処理手法)
この処理手法は、車両の進行方向を予測し、その予測進行方向に合わせて合成時の境界位置を設定するものである。図9は、この処理の制御のフローチャートを示している。
【0042】
図9に示される制御は主として運転支援ECU10によって実行されるものであり、この制御ルーチンは車両のイグニッションキーがオンにされてからオフにされるまでの間、所定の間隔で繰り返し実行される。
【0043】
図9に示されるようにまずステップS1では、ステアリングセンサ42と車輪速センサ44の出力値を読み取ることで操舵角、車速を読み込む。そしてステップS2では、これらの情報から車両の進行方向の予測を行う。ステップS3ではこうして予測した進行方向から適切な境界位置の設定を行う。ステップS4では、設定した境界位置に基づいて画像処理ECU11がカメラ20a〜20dで得られた画像の視点変換画像を合成処理し、ステップS5では得られた画像を表示装置32に表示する。
【0044】
図10(a)(b)は、こうして得られた画像の一例を示す図である。いずれも図5に示されるように車両1の右後方に立体物であるポール5が位置している状態から後退する場合であり、図10(a)はポール5側へと右折しながら後退する場合を、図10(b)はポール5と反対側へと左折しながら後退する場合を示している。
【0045】
図10(a)に示されるように、ポール5側へと右折しながら後退する場合、車両の右側後部がポール5へ最も接近し、接触するおそれがある。まず、ステップS2においては各車輪の進路を予測する。この場合、重複領域7に最も入り込むのは右後輪RRであり、その進路は図中8RRで示すように予測される。運転者に対してこの右後輪RRの進路8RR上の障害物等を正確に表示することが望ましいから、進路上の画像情報を取得しているカメラ20c側の画像情報を表示するよう境界位置の設定を行う。すなわち、ステップS3では、境界位置74をこの予測進路から最も離れた位置(カメラ20d側)に設定してステップS4で、図10(a)に示されるような画像を合成する。
【0046】
表示画像中では、立体物であるポール5は境界位置74側で車両側方に延びる領域5cとして表示される。一方、右後輪RRの進路8RR上についてはカメラ20c側で得られた画像を元に生成した視点変換画像が表示されるので、進路8RR上に障害物等がある場合もその位置情報を正確に表示することができ、運転者は障害物を回避するため適切な操舵を行うことができる。
【0047】
逆に、図10(b)に示されるように、ポール5側と反対側へと左折しながら後退する場合、今度は車両の右側前部がポール5へ最も接近し、接触するおそれがある。まず、ステップS2においては同様に各車輪の進路を予測する。この場合、重複領域7に最も入り込むのは右前輪FRであり、その進路は図中8FRで示すように予測される。運転者に対してこの右前輪FRの進路8FR上の障害物等を正確に表示することが望ましいから、進路上の画像情報を取得しているカメラ20d側の画像情報を表示するよう境界位置の設定を行う。すなわち、ステップS3では、境界位置74をこの予測進路から最も離れた位置(カメラ20c側)に設定してステップS4で、図10(b)に示されるような画像を合成する。
【0048】
表示画像中では、立体物であるポール5は境界位置74側で車両後方に延びる領域5dとして表示される。一方、右前輪FRの進路8FR上についてはカメラ20d側で得られた画像を元に生成した視点変換画像が表示されるので、進路8FR上に障害物等がある場合もその位置情報を正確に表示することができ、運転者は障害物を回避するため適切な操舵を行うことができる。
【0049】
このように車両1の予測進路に応じて境界位置を設定することにより、特に操舵を伴う場合に巻き込みを起こしやすい領域における死角を効果的に低減することが可能である。また、立体物の位置も視認しやすくなる。
【0050】
ここでは、合成時の境界が幅を有しない例について説明してきたが、一定の幅を有する境界領域として設定し、境界領域内ではαブレンディング等の処理を行ってもよい。
【0051】
(第4の処理手法)
この処理手法は、運転者が設定した車両の目標進路に合わせて合成時の境界位置を設定するものである。以下では、縦列駐車の支援を行う場合を例に説明する。図11は縦列駐車を開始する前の駐車位置と車両との関係を説明する図であり、図12は目標駐車位置の設定画面例を示す図である。
【0052】
図11に示されるように既に駐車されている車両1aと1bとの間のスペース9内のスペース9aに自車1を駐車させる場合について説明する。ここで、スペース9内のスペース9aの前方の車両1aとの間のスペース9bは、スペース9a内に車両1を駐車させるための駐車操作を行うためのスペースである。
【0053】
運転者は車両1を駐車させたいスペース9aの右前方に停車させた後、駐車スペース9aの設定を行う。具体的には、タッチパネル31を備える表示装置32上で図12に示されるように駐車目標位置を実際に表示させつつ、そこに駐車スペース9aと前後車両1a、1bとの余裕や駐車操作に必要なスペース9bを含む全体のスペース9を画像処理ECU11により合成して表示させる。そして、運転者はタッチパネル31上に表示されたカーソルキーを利用してこのスペース9を移動させることで目標駐車位置の設定を行う。この目標駐車位置9aと現在の車両位置から運転支援ECU10は、図13に示されるように駐車操作時の目標進路90(ここでは車両重心の移動軌跡として示している)を設定する。
【0054】
図14は、合成処理の制御のフローチャートを示すものであり、この制御は主として運転支援ECU10によって実行され、目標駐車位置の設定が行われてから、実際に駐車操作が終了するまでの間(図13に示される目標進路90の端に到達するまでの間)、所定の間隔で繰り返し実行されるものである。
【0055】
図14に示されるようにまずステップS11では、ステアリングセンサ42と車輪速センサ44、シフト位置センサ43の出力値を読み取ることで操舵角、車速等を読み込む。そしてステップS12では、これらの情報から車両1の位置、姿勢を演算する。ステップS13では、予測した車両1の位置、姿勢が設定された目標進路90上に位置しているか否かを判定する。目標進路90からのずれが大きい場合には、ステップS14へと移行して目標進路90の再設定を行う。ずれが大きいため、切り返し等の運転操作が必要な場合には、表示装置32に適切な運転操作を表示するとともに、警報器33により運転者に注意を促す。
【0056】
ステップS13で目標進路90とのずれが小さいと判定された場合やステップS14で目標進路90の再設定を行った後はステップS15へと移行し、進路上の車両の位置、姿勢に応じて適切な境界位置の設定を行う。ステップS16では、設定した境界位置に基づいて画像処理ECU11がカメラ20a〜20dで得られた画像の視点変換画像を合成処理し、ステップS17では得られた画像を表示装置32に表示する。
【0057】
具体的に上記の縦列駐車時を例に説明すると、図15に示されるように縦列駐車操作の開始当初、つまり車両重心位置が進路90上のA点にある場合は、舵を左に切って後退する操作を行う必要がある。この場合には、車両の後方左側では、左側の画像情報を、後方右側では後方の画像情報が重要となるため、車両の後方左側における左側方カメラ20bと後方カメラ20cの重複領域では後方カメラ20cで取得した画像が優先されるよう境界位置75Lを側方側に設定する。一方、車両の後方右側における後方カメラ20cと右側方カメラ20dとの重複領域では右側方カメラ20dで取得した画像が優先されるよう境界位置75Rを後方側に設定する。
【0058】
車両1がさらに後退して図16に示されるように位置Bに到達したときには、舵を戻しさらに右に切って後退する操作を行う必要がある。この場合には、車両の後方左側では、後方の画像情報を、後方右側では側方の画像情報が重要となるため、車両の後方左側における左側方カメラ20bと後方カメラ20cの重複領域では左側方カメラ20bで取得した画像が優先されるよう境界位置75Lを後方側に設定する。一方、車両の後方右側における後方カメラ20cと右側方カメラ20dとの重複領域では後方カメラ20cで取得した画像が優先されるよう境界位置75Rを側方側に設定する。
【0059】
車両1がさらに後退して図17に示されるように位置Cに到達したときには、舵を戻しまっすぐ後退する操作を行う必要がある。この場合には、車両の後方左右とも側方の画像情報は重要ではないため、いずれの重複領域においても後方カメラ20cで取得した画像が優先されるよう境界位置75L、75Rを側方側に設定する。
【0060】
以上のように進路上の車両の位置および姿勢に応じて画像合成時の境界位置を設定することにより、特に操舵を伴う場合に巻き込みを起こしやすい領域における死角を効果的に低減することが可能である。また、立体物の位置も視認しやすくなる。
【0061】
ここでは、合成時の境界が幅を有しない例について説明してきたが、一定の幅を有する境界領域として設定し、境界領域内ではαブレンディング等の処理を行ってもよい。また、ここでは、縦列駐車の場合を例に説明したが、例えば車庫入れ等の運転操作やクルーズコントロール等にも適用可能である。さらに、操舵を自動化し、駆動操作を運転者が行う自動操舵による駐車支援システムや操舵、駆動とも完全に自動化した自動駐車システムに対しても好適に適用可能である。
【0062】
以上の4つの処理方法の2つ以上を組み合わせて運転操作に対応して切り替えて使用してもよい。また、以上の説明では、各カメラで取得した画像を同一の仮想視点から眺めた画像に変換する合成例を説明してきたが、いわゆるパノラマ画像や展開画像として変換してもよい。
【0063】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数のカメラで取得した画像を基にして視点変換と画像合成によって車両周辺の状況を運転者にとって視認しやすく表示させる車両周辺モニタ装置において、立体物を検出して検出された位置に応じて、あるいは予測した進路や設定された目標進路に応じてカメラ間で撮像範囲が重複する領域内において合成画像の基となる撮像装置またはその組み合わせを特定して区分する境界位置を設定することで立体物の消失やぼけを防ぎ、かつ、重要な画像情報を効果的に運転者に提供することが可能となる。
【0064】
あるいは本発明によれば、車両周辺モニタ装置において、合成時の境界位置を周期的に変更あるいは切り替えることで、運転者が立体物を視認しやすく、かつ、重要な画像情報を効果的に運転者に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車両周辺モニタ装置の構成を示すブロック図である。
【図2】カメラ20a〜20dの車両への搭載状態を説明する図である。
【図3】各カメラ20a〜20dで撮像する撮像領域を説明する図である。
【図4】視点変換の原理を説明する図である。
【図5】車両1と右後方に存在するポール5の関係を示す斜視図である。
【図6】従来の画像合成例を説明する図である。
【図7】第1の処理手法を用いて表示した場合の表示結果の一例を示す図である。
【図8】第2の処理手法を用いて表示した場合の表示結果の一例を示す図である。
【図9】第3の処理手法の制御のフローチャートである。
【図10】第3の処理手法を用いて表示した場合の表示結果の一例を示す図である。
【図11】縦列駐車を開始する前の駐車位置と車両の関係を説明する図である。
【図12】目標駐車位置の設定画面例を示す図である。
【図13】設定された目標進路を説明する図である。
【図14】第4の処理方法の制御のフローチャートである。
【図15】第4の処理方法を用いて表示した場合の表示結果の一例を示す図である。
【図16】図15の続きを示す図である。
【図17】図16の続きを示す図である。
【符号の説明】
1…車両、5…立体物(ポール)、10…運転支援ECU、11…画像処理ECU、20…カメラ、31…タッチパネル、32…表示装置、
Claims (7)
- 車両の複数の箇所にそれぞれ設置され、外界の画像情報を取り込む撮像装置と、前記撮像装置によって取り込まれた画像を処理する制御装置と、該制御装置によって処理された画像を表示する表示装置とを備える車両周辺モニタ装置において、
車両周辺に存在する立体物を検出する立体物検出手段をさらに備え、前記制御装置は前記複数の撮像装置で取り込んだ画像を基にして所定の視点から車両周辺を見た合成画像を生成するものであって、前記撮像装置間で撮像範囲が重複する領域内において前記立体物検出手段により検出された立体物の位置情報に基づいて合成画像の基となる撮像装置またはその組み合わせを特定して区分する境界領域を設定することを特徴とする車両周辺モニタ装置。 - 前記制御装置は、前記立体物の位置情報に基づいて前記立体物から離隔した位置で合成画像が不連続となるよう合成処理を行う請求項1記載の車両周辺モニタ装置。
- 前記制御装置は、前記立体物の位置情報に基づいて前記立体物位置付近で合成画像が不連続となるよう合成処理を行う請求項1記載の車両周辺モニタ装置。
- 車両の複数の箇所にそれぞれ設置され、外界の画像情報を取り込む撮像装置と、前記撮像装置によって取り込まれた画像を処理する制御装置と、該制御装置によって処理された画像を表示する表示装置とを備える車両周辺モニタ装置において、
前記制御装置は前記複数の撮像装置で取り込んだ画像を基にして所定の視点から車両周辺を見た合成画像を生成するものであって、前記撮像装置間で撮像範囲が重複する領域内において合成画像の基となる撮像装置またはその組み合わせを特定して区分する境界領域を周期的に変更することを特徴とする車両周辺モニタ装置。 - 車両の複数の箇所にそれぞれ設置され、外界の画像情報を取り込む撮像装置と、前記撮像装置によって取り込まれた画像を処理する制御装置と、該制御装置によって処理された画像を表示する表示装置とを備える車両周辺モニタ装置において、
車両挙動から車両の進行方向を予測する進行方向予測手段をさらに備えており、前記制御装置は前記複数の撮像装置で取り込んだ画像を基にして所定の視点から車両周辺を見た合成画像を生成するものであって、前記撮像装置間で撮像範囲が重複する領域内において前記予測手段により予測された進行方向に基づいて合成画像の基となる撮像装置またはその組み合わせを特定して区分する境界領域を設定することを特徴とする車両周辺モニタ装置。 - 車両の複数の箇所にそれぞれ設置され、外界の画像情報を取り込む撮像装置と、前記撮像装置によって取り込まれた画像を処理する制御装置と、該制御装置によって処理された画像を表示する表示装置とを備える車両周辺モニタ装置において、
運転者が設定した目標移動位置から適切な車両の目標進路を設定する進路設定手段をさらに備えており、前記制御装置は前記複数の撮像装置で取り込んだ画像を基にして所定の視点から車両周辺を見た合成画像を生成するものであって、前記撮像装置間で撮像範囲が重複する領域内において前記進路設定手段により設定された目標進路に基づいて合成画像の基となる撮像装置またはその組み合わせを特定して区分する境界領域を設定することを特徴とする車両周辺モニタ装置。 - 前記制御装置は、前記進行方向予測手段により予測された進行方向あるいは前記進路設定手段により設定された目標進路方向が直進以外の場合には、予測された進行方向あるいは設定された目標進路方向側では車体進行方向あるいは目標進路方向から離れた位置に前記合成画像合成時の境界領域を設定することを特徴とする請求項5または6のいずれかに記載の車両周辺モニタ装置。
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