JP4134862B2 - 移動体の視界支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動体に搭載されたカメラで取り込んだ画像を表示して、ユーザの視界を支援する移動体の視界支援装置に関する。

従来より、見通しの悪い交差点等においてユーザの死角となる範囲を表示する視界支援装置が知られている。このような視界支援装置として、車両の進行方向に対して右方向と左方向を撮影するためのカメラと、右方向と左方向のカメラ画像を一度に表示する画像表示部を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−８４５００号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の装置では、１つの表示部を分割して複数の異なるカメラ映像を表示するため、ユーザの視界とカメラ映像との位置関係がわかりにくい。このため、ユーザが表示部を見てどこに何があるのか一瞬で判断できるまでに慣れを要するという問題がある。また、運転者の視野範囲とカメラによる視野範囲とでカバーできない範囲が存在する場合には死角が発生してしまうため、いろいろな方向を目視でも確認しなければならず、運転者の目視確認範囲は軽減されない。

本発明は上記点に鑑み、ユーザが目視可能な範囲と目視できない範囲との位置関係を容易に把握できるとともに、死角をなくすことが可能な移動体の視界支援装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、移動体に搭載され、ユーザの視野より広い画角で画像を取得可能な画像取得手段（１０）と、画像取得手段（１０）により取得した画像に含まれる画像歪みを補正する歪み補正処理を行う画像補正手段（３２）と、画像補正手段により補正された補正画像を表示可能な表示手段（４０）と、補正画像に基づいて移動物体を検出する移動物体検出手段（３２）とを備え、表示手段（４０）は、補正画像を自動的にスクロールして表示し、移動体検出手段（３２）により、移動体が進行すると想定される移動体進行予定範囲内に存在する移動物体、あるいは移動体進行予定範囲に接近してくる移動物体を検出した場合には、表示手段（４０）は補正画像の自動スクロールを停止するとともに、移動物体を自動追従表示することを特徴としている。このように、ユーザの視野より広い範囲の画像を取り込むことができる画像取得手段を用いることで、ユーザが目視可能な範囲と目視できない範囲との位置関係を容易に把握できるとともに、死角をなくすことが可能となる。

また、表示手段（４０）で補正画像を自動的に拡大スクロール表示することで、画角の小さな表示装置であっても画像全体を表示することが可能となり、表示が小さくなり見にくくなることを防止できる。

また、移動体検出手段（３２）により、移動体が進行すると想定される移動体進行予定範囲内に存在する移動物体、あるいは移動体進行予定範囲に接近してくる移動物体を検出した場合には、表示手段（４０）は補正画像の自動スクロールを停止するとともに、移動物体を自動追従表示することで、移動物体の状態をユーザに視認させることができ、ユーザは表示手段を注視するだけで安全確認が可能となる。ここで、「自動追従表示」とは、表示手段（４０）に移動物体を含む範囲の補正画像を表示することをいう。

また、請求項２に記載の発明のように、移動物体を検出した旨をユーザに報知する報知手段（４０、５０）を備えることで、ユーザに対して移動物体の存在を積極的に知らせることができる。

また、請求項３に記載の発明では、移動物体を検出した旨の移動物体検出情報を移動体の制御を行う制御手段（６０）に送信することを特徴としている。この情報に基づいて制御手段（６０）は移動体の走行等の制御を行うことができ、ユーザの安全運転をより積極的に支援することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の一実施形態について図１〜図５に基づいて説明する。本実施形態の視界支援装置は、移動体としての車両に搭載されて用いられる。この車両には図示しないナビゲーション装置が搭載されているものとする。

図１は、本実施形態の視界支援装置の全体構成を示す概念図である。図１に示すように、視界支援装置は、カメラ１０、操作部２０、制御部３０、表示部４０、音響装置５０を備えている。

図２は、カメラ１０の配置位置およびカメラ１０の視野範囲を示している。図２は、見通しの悪い交差点（三叉路）に車両がさしかかった状態を示している。図２に示すように、カメラ１０は車両前方側のバンパー等に前方に向けて設置されている。カメラ１０は、ユーザとしての車両運転者の視野（通常水平方向１００°程度）より広い範囲の画像を取り込むことができる広角レンズを備えている。本実施形態のカメラ１０は、視野角（画角）が１８０°〜１９０°程度の魚眼レンズを備えたＣＣＤカメラを用いている。図２の破線がカメラ１０の視野範囲を示している。カメラ１０にて撮影された画像は、アナログデータとして後述の制御部３０に出力される。なお、カメラ１０が本発明の画像取得手段を構成している。

図１に戻り、操作部２０は、視界支援装置を作動開始あるいは作動終了させるための切替操作や各種設定を行うためのものである。操作部２０は、例えばユーザが操作するハンドルに設けることができる。操作部２０にて設定可能な内容としては、例えば視界支援装置によるユーザへの警報内容等がある。操作部２０での設定内容は後述の制御部３０に出力され、制御部３０の記憶装置（図示せず）で記憶保持される。

制御部３０は、Ａ／Ｄコンバータ３１と画像処理部３２とを備えている。カメラ１０から入力するアナログ形式の画像データはＡ／Ｄコンバータ３１にてデジタル形式に変換される。また、魚眼レンズを含む広角レンズによる画像は広角レンズ特有の画像歪みを含んでいる。具体的には、広角レンズ、特に魚眼レンズによる画像では周辺部で直線が曲線となって表示される。また、魚眼特有の歪により距離感も狂ってしまう。このため、画像処理部３２でカメラ１０により撮影された画像を補正する歪み補正処理を行う。このとき、カメラ１０により撮影した画像のうち上下の不要な範囲も削除する。画像処理部３２では、後述のように画像処理後のカメラ画像の一部を左右方向にスクロールして表示させる自動スクロール表示を行う。さらに画像処理部３２では、カメラ画像を監視して移動物体を検出する処理を行うとともに、移動物体を検出した場合には移動物体を含む範囲のカメラ画像を表示する自動追従表示を行うように構成されている。さらにまた制御部３０では、音響装置５０のブザー音や合成音声の出力を制御する。なお、画像処理部３２が本発明の画像補正手段を構成している。

表示装置４０は、ユーザが通常運転姿勢で視認可能な車室内前方側に設けられ、各種情報を表示可能なものである。表示装置４０には、制御部３０の画像処理部３２にて画像処理されたカメラ画像が表示される。本実施形態では、表示装置４０としてナビゲーション装置のモニターを用いている。なお、表示装置４０が本発明の表示手段を構成している。

図３は、カメラ画像と表示装置４０における表示との関係を示している。図３中の破線が、表示装置４０の表示範囲を示している。図３に示すように、本実施形態の視界支援装置では、表示装置４０でカメラ画像全体を一度に表示するのではなく、カメラ画像の一部を拡大して表示する。表示装置４０による表示範囲を左右方向にスクロールすることで、カメラ画像の全体を表示する。表示装置４０にて画面をスクロールさせる速さは、ユーザが目視で安全確認する場合と同程度の速さとする。本実施形態では、運転者の安全確認動作をシミュレートして、左側通行の場合には、右→正面→左→正面→右と連続的に画面表示を自動的にスクロールさせている。なお、右側通行の場合には、自動スクロールを左→正面→右→正面→左の順で行えばよい。

図１に戻り、音響装置５０は、ブザー音や合成音声を出力してユーザに対して聴覚的に情報を報知可能なものであり、本実施形態ではオーディオ装置のスピーカを用いている。なお、表示部４０および音響装置５０が本発明の報知手段を構成している。

また、制御部３０は車載ＬＡＮに接続されている。車載ＬＡＮには、車両に搭載された複数の車載ＥＣＵ６０が接続されており、これらの車載ＥＣＵ６０として、エンジンの作動を制御するエンジンＥＣＵやブレーキ装置の作動を制御するブレーキＥＣＵ等の制御装置がある。なお、車載ＥＣＵ６０が本発明の走行等の制御手段を構成している。

次に、本実施形態の移動体の視界支援装置の作動について図４のフローチャートに基づいて説明する。視界支援装置の作動条件が満たされている場合に以下の処理を行う。視界支援装置の作動条件とは、（１）オートマチック車の場合にはシフトレバーが「Ｐ」または「Ｒ」以外に位置しており、（２）車速が１０ｋｍ／ｈ以下であり、（３）ナビゲーション装置により自車位置がブラインドコーナ（見通しの悪い交差点等）に接近している場合、あるいは操作部２０からユーザによる視界支援装置の作動開始指示があった場合である。

まず、カメラ１０により取り込んだ画像の歪み補正処理を行うとともに、拡大する画像処理を行う（Ｓ１０）。次に、表示装置４０にてカメラ画像の自動スクロール表示を行う（Ｓ１１）。次に、表示装置４０にて自動スクロールが完了したか、すなわち右→正面→左→正面→右の順でスクロールしてカメラ画像をすべて表示したか否かを判定する（Ｓ１２）。この結果、自動スクロールが完了している場合には、表示部４０の画面を切り替える（Ｓ１３）。本実施形態では、表示装置４０の表示を視界支援装置のカメラ画像からナビゲーション装置の地図画像に切り替える。

一方、自動スクロールが完了していない場合、すなわちスクロールの途中である場合には、カメラ画像のなかに移動物体が存在するか否かを判定する（Ｓ１４）。この結果、移動物体を検出しない場合には上記ステップＳ１１に戻り、移動物体を検出した場合には、ユーザに移動物体が存在する旨の注意報知を行う（Ｓ１５）。この注意報知は、ユーザが予め設定した注意報知条件に従って行われ、表示装置４０による視覚的な報知と音声出力装置５０による聴覚的な報知とを同時に、あるいはいずれ一方のみを行うことができる。表示装置４０による報知としては、例えば移動物体を赤色で表示する等して強調表示することができる。さらに、車内ＬＡＮを介して、車載ＥＣＵ６０に情報を送信することもできる。この情報に基づいて車載ＥＣＵ６０で車両走行制御を行うことができる。

次に、車両が所定の進行方向に進行した場合に車両が通過する車両通過予定範囲（移動体進行予定範囲）内に移動物体が存在する、あるいは移動物体が車両通過予定範囲内に接近中であるか否かを判定する（Ｓ１６）。車両の進行方向は、ハンドルの角度やウィンカー等から判断することができる。図５は、車両通過予定範囲を示す説明図である。例えば車両が右折する場合には、図５中の破線で示すように正面から右側にかけて車両通過予定範囲となる。

この結果、移動物体を検出しない場合には、上記ステップＳ１１に戻る。一方、車両通過予定範囲内に移動物体が存在あるいは接近している場合には、運転者に対して車両通過予定範囲内に移動物体が存在する旨の警告表示を行う（Ｓ１７）。車両通過予定範囲内に移動物体が存在あるいは接近している場合にそのまま車両を進行させると、車両が移動物体に衝突する可能性があるので、警告表示は上記注意報知に対してより重要度の高い報知として行われる。この警告報知は、ユーザが予め設定した警告報知条件に従って行われ、表示装置４０による視覚的な報知と音響装置５０による聴覚的な報知とを同時に、あるいはいずれ一方のみを行うことができる。さらに、車載ＬＡＮを介して、車載ＥＣＵ６０に情報を送信することもできる。この情報に基づいて車載ＥＣＵ６０で車両制御を行うことができる。例えば、ユーザがアクセルを踏み込んで車両を加速させようとした場合には、車両の走行を制限するように走行制御を行うことができる。

次に、表示装置４０では自動スクロールを停止し（Ｓ１８）、移動物体に自動追従を行う（Ｓ１９）。これにより、ユーザに対して移動物体の状態を視認させることができる。その後上記ステップＳ１６に戻る。移動物体が車両進行予定範囲内から遠ざかるかあるいは停止した場合、すなわち車両が移動物体に衝突する可能性がなくなり安全になったと判断したら、ステップＳ１１の自動スクロール処理に復帰する。

以上のように、移動体の視界支援装置において、ユーザの視野より広い範囲の画像を取り込むことができる広角レンズを備えたカメラ１０を用いることで、ユーザが目視可能な範囲と目視できない範囲との位置関係を容易に把握できるとともに、死角をなくすことが可能となる。また、表示装置４０の大きさの制約から画角の大きいカメラ画像全体を一度に表示すると、表示内容が小さくなり見にくくなるため、本実施形態のようにカメラ画像の一部を拡大してスクロール表示させることで、ユーザに見やすくすることができる。また、表示装置４０の画面スクロールをユーザの安全確認動作と同様にすることで、違和感を生じさせることなくユーザの安全確認を支援することができる。これにより、ユーザは表示装置４０を注視するだけで安全確認が可能で、見落としや死角による事故を減し安全運転を支援できる。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、表示装置４０をナビゲーション装置のモニターと兼用するように構成したが、これに限らず、他の装置のモニターと兼用してもよく、あるいは視界支援装置専用のモニターを設けてもよい。

また、上記実施形態では、車載ＬＡＮを介して車載ＥＣＵ６０に情報を送信するように構成したが、これに限らず、視界支援装置の制御部３０が車載ＥＣＵ６０と車載ＬＡＮを介さず直接接続されている場合には、制御部３０から車載ＥＣＵ６０に直接情報を送信するように構成できる。

移動体の視界支援装置の全体構成を示す概念図である。 カメラの配置位置およびカメラの視野範囲を示す説明図である。 カメラ画像と表示装置における表示との関係を示す説明図である。 移動体の視界支援装置の作動を示すフローチャートである。 右折時の車両通過予定範囲（移動体通過予定範囲）を示す説明図である。

符号の説明

１０…カメラ、２０…操作部、３０…制御部、４０…表示装置、５０…音声出力装置、６０…車載ＥＣＵ。

Claims (3)

1. 移動体に搭載され、ユーザの視野より広い画角で画像を取得可能な画像取得手段（１０）と、
   前記画像取得手段（１０）により取得した画像に含まれる画像歪みを補正する歪み補正処理を行う画像補正手段（３２）と、
   前記画像補正手段により補正された補正画像を表示可能な表示手段（４０）と、
   前記補正画像に基づいて移動物体を検出する移動物体検出手段（３２）とを備え、
   前記表示手段（４０）は、前記補正画像を自動的にスクロールして表示し、
   前記移動体検出手段（３２）により、前記移動体が進行すると想定される移動体進行予定範囲内に存在する移動物体、あるいは前記移動体進行予定範囲に接近してくる移動物体を検出した場合には、前記表示手段（４０）は前記補正画像の自動スクロールを停止するとともに、前記移動物体を自動追従表示することを特徴とする移動体の視界支援装置。
2. 前記移動物体を検出した旨をユーザに報知する報知手段（４０、５０）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の移動体の視界支援装置。
3. 前記移動物体を検出した旨の移動物体検出情報を前記移動体の制御を行う制御手段（６０）に送信することを特徴とする請求項１または２に記載の移動体の視界支援装置。

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