JP4445370B2

JP4445370B2 - 車両用周辺監視装置

Info

Publication number: JP4445370B2
Application number: JP2004307028A
Authority: JP
Inventors: 剛湯浅
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2024-10-21
Also published as: JP2006117107A

Description

本発明は、車両周辺の画像を撮像して表示することにより車両の周辺監視を行う車両用周辺監視装置に関する。

従来より、車両に搭載したカメラにより車両周辺の画像を撮像し、その画像を車両内に設置した表示装置に表示させることで、運転者が車両の周辺を監視できるようにした車両用周辺監視装置が開発されている。この装置によれば、例えば、車両をバックさせて駐車操作を行う際、運転者が直接視認することのできない後部状況を表示された画像を用いて確認することにより、所望の駐車位置に安全に車両を駐車させることが可能となる。

ところで、車両周辺の広い範囲を確認するためには、広角レンズを用いるのが一般的である。しかしながら、広角レンズを介して得られる画像は、画像の中心から離れるに従って歪みが大きくなり、特に、画像の下部に位置する後部バンパ近傍の画像が大きく歪んでしまうため、車両が駐車位置に接近した場合の画像が実際の状況から大きく乖離してしまう。

そこで、特許文献１に開示された従来技術では、ズーム機能を有するカメラを車両に搭載し、車両の走行中には、カメラをワイド側に設定し、大きな撮像範囲からなる画像を表示して死角を少なくする一方、車両の停止時には、カメラをテレ側に設定し、撮像範囲を狭めて周辺状況の検出精度を高めるようにしている。

特開２００４−４８２９５号公報

しかしながら、特許文献１では、単にワイド側とテレ側の切り替えを行っているだけであり、表示される画像の中心位置が変わらないため、例えば、車両が駐車位置に接近して停車し、カメラがテレ側に設定された場合、撮像範囲が狭まることで下部に位置する後部バンパ近傍の画像が得られなくなってしまう。この場合、運転者は、駐車位置近傍の画像を確認することができない。また、車両が駐車位置から十分に離れている場合であっても、車両が停止すると画像がテレ側に切り替わるため、広範囲の画像を確認することができない事態に至ってしまう。

本発明は、前記の不具合に鑑みてなされたものであり、目標位置と車両との距離に応じた適切な範囲の画像を表示して運転者の操作を好適に支援することのできる車両用周辺監視装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用周辺監視装置は、車両が到達すべき目標位置と車両の現在位置との距離を算出し、その距離に従って撮像手段による車両周辺画像の撮像対象領域を変更して表示手段に表示する。

この場合、例えば、車両が目標位置から離間しているときには、撮像対象領域が広くなるように撮像手段の状態を変更して画像を撮像し、車両が目標位置に近づいたときには、撮像対象領域が目標位置の近傍の狭い範囲となるように撮像手段の状態を変更して画像を撮像することにより、状況に適した画像を得ることができる。

特に、本発明では、目標位置登録手段を用いて目標位置を登録する。この場合、予め駐車スペースに駐車された前記車両の現在位置を目標位置として登録する。登録された目標位置と車両の現在位置とから距離を算出することができる。

また、撮像対象領域の変更は、距離算出手段によって算出された目標位置と車両の現在位置との距離に応じて、撮像手段による撮像距離を変更することで対応することができる。撮像距離の変更は、撮像手段による撮像方向を距離に応じて上下に変更することで対応することができる。また、撮像対象領域が異なる複数の撮像手段を配設し、目標位置までの距離に応じて撮像手段を切り替えて画像を取得するようにしてもよい。

表示手段に表示される画像には、変更された撮像対象領域に応じて作成した車両の移動領域を表すガイドラインを重畳させて表示させることにより、運転者が目標位置までの進路を確認することができる。

また、表示手段に表示される画像には、変更された撮像対象領域に応じて演算した遮光領域に遮光処理を施すことにより、太陽光の影響を抑制した明瞭な画像を表示させることができる。

本発明の車両用周辺監視装置では、車両の後部に配設した撮影手段により後方画像を撮影して表示することにより、車両をバックさせて目標位置である所望の駐車位置等に移動させる際に有効である。

本発明の車両用周辺監視装置では、車両に搭載した表示手段に目標位置に対する車両の現在位置にに応じて撮像対象領域を変更した画像を表示させることができ、この画像に基づいて車両を目標位置に適切に移動させることができる。

特に、車両をバックさせて駐車操作を行う場合、車両が所望の駐車位置から離れているときには、広い範囲の画像を表示させて全体の状況把握を容易とし、車両が所望の駐車位置に近づいたときには、後部バンパ近傍の歪みのない画像を表示させて細部の状況の把握を容易とすることができる。

なお、表示手段に対して、車両の移動領域を表すガイドラインを表示させることにより、表示された画像に基づく車両の移動作業を一層容易に行うことができる。また、画像の一部に遮光領域を設定して遮光処理を行うことにより、撮像手段に太陽光が入射する場合であっても、明瞭な画像を表示させることができる。

図１は、本実施形態の車両用周辺監視装置１０の構成ブロック図である。

車両用周辺監視装置１０は、車両の後部中央部に配設され、車両後方の画像を撮像するＣＣＤカメラ等からなる後方監視カメラ１２（撮像手段）と、後方監視カメラ１２を駆動して撮影角度を変更するカメラ角度変更部１４（撮像対象領域変更手段）と、ＧＰＳアンテナ１６により受信した信号に基づいて車両の現在位置を検出するＧＰＳ受信器１８（現在位置検出手段）と、駐車位置等の目標位置を設定するための目標設定部２０（目標位置登録手段）と、車両の現在位置等に関する情報を地図情報に従って搭乗者に案内する機能、及び、後方監視カメラ１２により撮像した後方画像を車両の現在位置に応じて処理して表示する機能を有するナビゲーション装置２２とを備える。

ナビゲーション装置２２は、演算回路２４（距離算出手段）と表示制御回路２６（ガイドライン作成手段、遮光処理手段）とを備える。演算回路２４には、カメラ角度変更部１４、ＧＰＳ受信器１８、目標設定部２０、表示制御回路２６、地図情報記憶部２８及び目標位置記憶部３０が接続される。表示制御回路２６には、演算回路２４、画像記憶部３２及び表示部３４（表示手段）が接続される。

地図情報記憶部２８は、主たるランドマークの位置情報や道路属性情報を含む地図情報を記憶する。目標位置記憶部３０は、目標設定部２０により設定された目標駐車位置等の目標位置を記憶する。演算回路２４は、ＧＰＳ受信器１８により検出された車両の現在位置に対応する地図情報を地図情報記憶部２８より読み出して表示制御回路２６に出力し、あるいは、車両の現在位置と目標位置記憶部３０に記憶された目標位置との距離を演算し、その距離に従ってカメラ角度変更部１４を制御する。

表示制御回路２６は、演算回路２４から供給される地図情報を表示部３４に表示し、あるいは、後方監視カメラ１２により撮像され、画像記憶部３２に記憶されている車両後方の画像に対して所定の処理を施して表示部３４に表示する。

本実施形態の車両用周辺監視装置１０は、基本的には以上のように構成される。次に、車両用周辺監視装置１０の動作につき、図２に示すフローチャート及び図３に示す車両３６の駐車操作を例として説明する。

先ず、運転者は、車両３６を所望の駐車スペース３８に正確に駐車させ、その状態において、目標設定部２０を操作して目標駐車位置Ｐを設定する（ステップＳ１）。この場合、演算回路２４は、ＧＰＳ受信器１８によりＧＰＳアンテナ１６を介して受信した信号に基づいて車両３６の現在位置を検出し（ステップＳ２）、この現在位置を目標駐車位置Ｐとして目標位置記憶部３０に登録する（ステップＳ３）。

目標駐車位置Ｐを登録した後、車両３６を通常の状態で走行させる間、ナビゲーション装置２２は、表示部３４にナビ画像を表示する。すなわち、演算回路２４は、ＧＰＳ受信器１８から供給された車両３６の現在位置に対応する地図情報を地図情報記憶部２８から取得し（ステップＳ４）、表示制御回路２６を介して表示部３４に表示させる（ステップＳ５）。

次に、運転者が車両３６をバックギアに接続すると（ステップＳ６）、表示制御回路２６は、後方監視カメラ１２を駆動し、後方画像を取得して画像記憶部３２に記憶させる（ステップＳ７）。演算回路２４は、ＧＰＳ受信器１８から供給された車両３６の現在位置Ｑと、目標位置記憶部３０に記憶されている目標駐車位置Ｐとの間の距離Ｌを算出する（ステップＳ８）。

距離Ｌが１００ｍ以上である場合（ステップＳ９）、演算回路２４は、鉛直線に対する後方監視カメラ１２の光軸の角度θを９０゜とし（ステップＳ１０）、カメラ角度変更部１４を制御して後方監視カメラ１２の光軸を角度θ＝９０゜に調整する（ステップＳ１１）。この場合、後方監視カメラ１２は、図４に示すように、水平方向を光軸とする車両３６の後方の遠方の画像範囲４０を撮像可能な状態に設定される。

また、演算回路２４は、設定された後方監視カメラ１２の光軸の角度θに応じて、画像範囲４０の画像に重畳させて表示する車両３６の車幅に対応したガイドライン４２（図５参照）を作成する（ステップＳ１２）。

さらに、演算回路２４は、設定された後方監視カメラ１２の光軸の角度θに応じて、画像範囲４０の輝度を所定量低下させる遮光領域４４（図５参照）を画像の上部の所定範囲に設定する（ステップＳ１３）。

表示制御回路２６は、画像記憶部３２から読み込んだ画像範囲４０の後方画像に対して、ステップＳ１２で作成したガイドライン４２を重畳させるとともに、ステップＳ１３で設定した遮光領域４４における後方画像の輝度を所定量低下させた画像を表示部３４に表示する（ステップＳ１４）。

この場合、表示部３４には、図５に示すように、後方監視カメラ１２によって撮像された車両３６の後方遠方の広範囲の画像が表示されるため、運転者は、その画像に従い、所望の駐車スペース３８に対して容易に車両３６を接近させることができる。なお、後方画像には、車両３６の車幅に対応したガイドライン４２が表示されているため、例えば、車両３６が縁石等にどの程度近づいているのかを確認することができる。さらに、太陽光が入射するおそれのある後方画像の上部は、輝度を低下させた遮光領域４４とされているため、後方画像の下部の要部画像を明確に認識することができる。

後方画像を確認しながら車両３６をバックさせ、目標駐車位置Ｐまでの距離Ｌが０でなければ（ステップＳ１５）、ステップＳ９からの処理を繰り返す。

車両３６の現在位置Ｑと目標駐車位置Ｐとの間の距離Ｌが１０ｍ≦Ｌ＜１００ｍの範囲となった場合（ステップＳ９、Ｓ１６）、演算回路２４は、鉛直線に対する後方監視カメラ１２の光軸の角度θを６０゜とし（ステップＳ１７）、カメラ角度変更部１４を制御して後方監視カメラ１２の光軸を角度θ＝６０゜に調整する（ステップＳ１１）。

また、演算回路２４は、設定された後方監視カメラ１２の光軸の角度θに応じて、ガイドライン４２を作成するとともに（ステップＳ１２）、遮光領域４４を画像の上部の所定範囲に設定する（ステップＳ１３）。表示制御回路２６は、光軸が鉛直方向に対して角度θ＝６０゜に設定された後方監視カメラ１２により撮像された後方画像を表示部３４に表示する（ステップＳ１４）。

この場合、表示部３４には、後方監視カメラ１２の光軸の角度θを９０゜に設定した場合よりも車両３６の後部に近い画像が表示されるため、運転者は、より車両３６に近い後方画像に従い、所望の駐車スペース３８に車両３６を接近させることができる。なお、ガイドライン４２は、後方監視カメラ１２により撮像される画像範囲４０が角度θ＝９０゜の場合よりも下方向に設定されるため、図５に示す場合よりも、上方が開いた状態の直線として表示される。また、遮光領域４４は、太陽光が入射する範囲が狭くなるため、図５に示す場合よりも範囲が狭く設定される。

距離Ｌが０でなければ（ステップＳ１５）、ステップＳ９、Ｓ１６、Ｓ１８の判断処理を行い、距離Ｌが３ｍ≦Ｌ＜１０ｍである場合（ステップＳ１８）、後方監視カメラ１２の光軸の角度θを４５゜に設定し（ステップＳ１９）、ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理を同様にして繰り返す。

車両３６の現在位置Ｑと目標駐車位置Ｐとの距離ＬがＬ＜３ｍとなると（ステップＳ１８）、演算回路２４は、後方監視カメラ１２の光軸の角度θを３０゜とし（ステップＳ２０）、カメラ角度変更部１４を制御して後方監視カメラ１２の光軸を鉛直方向から角度θ＝３０゜に調整する（ステップＳ１１）。また、角度θに応じて、ガイドライン４２を作成するとともに遮光領域４４を設定する（ステップＳ１２、Ｓ１３）。

この場合、後方監視カメラ１２は、図６に示すように、車両３６の後部バンパ４６を含む後部直近の画像範囲４８を撮像可能な状態に設定される。そこで、表示制御回路２６は、画像記憶部３２から読み込んだ画像範囲４８の後方画像に対して、ガイドライン４２を重畳させるとともに遮光領域４４に対する処理を行い、図７に示す後方画像を表示部３４に表示する（ステップＳ１４）。なお、画像範囲４８には、太陽光が入射する可能性が少ないため、角度θ＝３０゜に設定した場合、遮光処理を省略して明確な画像が表示されるようにしてもよい。

以上のようにして、運転者は、表示部３４に表示された車両３６の後方画像を確認しながら、駐車スペース３８の所望の位置に車両３６を駐車することができる。この場合、後方監視カメラ１２の角度θを変更しているだけであり、表示部３４に表示された後方画像が撮像位置によって歪むことがなく、実際の状況に則して忠実に表示された画像に基づいて正確な駐車操作を行うことができる。

なお、上述した実施形態では、目標駐車位置Ｐまでの距離Ｌに従い、後方監視カメラ１２の角度θを段階的に変更するようにしているが、距離Ｌに従って角度θを連続的に変更するようにしてもよい。

図８は、他の実施形態に係る車両用周辺監視装置４９の構成ブロック図を示す。なお、図１に示す車両用周辺監視装置１０と同一構成要素には、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

車両用周辺監視装置４９は、車両３６の後部に配設される第１後方監視カメラ５０及び第２後方監視カメラ５２を備える。第１後方監視カメラ５０は、車両３６の後部遠方の画像範囲４０（図４参照）の画像を撮像するように設定され、第２後方監視カメラ５２は、車両３６の後部バンパ４６近傍の画像範囲４８（図６参照）の画像を撮像するように設定される。

演算回路２４は、車両３６の現在位置Ｑと目標駐車位置Ｐとの距離Ｌが離れている場合、カメラ切替部５４により第１後方監視カメラ５０を選択する。第１後方監視カメラ５０によって撮像された画像範囲４０の後方画像は、画像記憶部３２に記憶された後、表示制御回路２６によって表示部３４に表示される。一方、目標駐車位置Ｐが車両３６に近づいた場合、カメラ切替部５４は、第２後方監視カメラ５２を選択する。第２後方監視カメラ５２によって撮像された画像範囲４８の後方画像は、表示制御回路２６によって表示部３４に表示される。運転者は、これらの後方画像に従い、容易且つ正確に駐車操作を行うことができる。

さらに、目標設定部２０により目標駐車位置Ｐを設定して目標位置記憶部３０に記憶させる代わりに、目標駐車位置Ｐに発振器を設置し、前記発振器からの信号をナビゲーション装置２２によって受信することで、車両３６と目標駐車位置Ｐとの距離Ｌを算出して後方監視カメラ１２を制御するようにしてもよい。

本実施形態の車両用周辺監視装置の構成ブロック図である。本実施形態の車両用周辺監視装置の動作を説明するフローチャートである。本実施形態の車両用周辺監視装置を搭載した車両と駐車スペースとの位置関係の説明図である。本実施形態の車両用周辺監視装置を搭載した車両が駐車スペースから離れている場合における撮像手段による画像範囲の説明図である。図４に示す状態に設定された撮像手段により撮像され表示された後方画像の説明図である。本実施形態の車両用周辺監視装置を搭載した車両が駐車スペースに接近している場合における撮像手段による画像範囲の説明図である。図６に示す状態に設定された撮像手段により撮像され表示された後方画像の説明図である。他の実施形態の車両用周辺監視装置の構成ブロック図である。

符号の説明

１０、４９…車両用周辺監視装置１２…後方監視カメラ
１４…カメラ角度変更部１８…ＧＰＳ受信器
２０…目標設定部２２…ナビゲーション装置
２４…演算回路２６…表示制御回路
２８…地図情報記憶部３０…目標位置記憶部
３２…画像記憶部３４…表示部
３６…車両３８…駐車スペース
４０、４８…画像範囲４２…ガイドライン
４４…遮光領域４６…後部バンパ
５０…第１後方監視カメラ５２…第２後方監視カメラ
５４…カメラ切替部

Claims

車両に配設され、車両周辺の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された前記画像を表示可能な表示手段と、前記車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、前記現在位置検出手段により検出された前記現在位置と前記車両が到達すべき目標位置との距離を算出する距離算出手段と、前記距離算出手段により算出された距離に従い、前記撮像手段による前記画像の撮像対象領域を変更する撮像対象領域変更手段と、を備えた車両用周辺監視装置において、
前記車両が到達すべき前記目標位置を登録する目標位置登録手段を備え、
前記目標位置登録手段は、予め駐車スペースに駐車された前記車両の現在位置を目標位置として登録し、
前記距離算出手段は、前記現在位置検出手段にて検出された前記現在位置と登録された前記目標位置との距離を算出し、
前記撮像対象領域変更手段は、前記距離算出手段により算出された距離に従い、前記撮像手段による撮像距離を変更することを特徴とする車両用周辺監視装置。
請求項１記載の装置において、
前記撮像対象領域変更手段は、前記距離算出手段によって算出された距離に従い、前記撮像手段による撮像方向を上下に変更する撮像方向変更手段からなることを特徴とする車両用周辺監視装置。
請求項１記載の装置において、
異なる前記撮像対象領域を撮像する複数の前記撮像手段を有し、前記撮像対象領域変更手段は、前記距離算出手段により算出された距離に従い、前記各撮像手段を切り替えて画像を取得することを特徴とする車両用周辺監視装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置において、
前記車両の移動領域を表すガイドラインを作成し、前記画像に重畳させて前記ガイドラインを前記表示手段に表示するガイドライン作成手段を備え、
前記ガイドライン作成手段は、前記撮像対象領域変更手段によって変更された前記撮像対象領域に応じた前記ガイドラインを作成することを特徴とする車両用周辺監視装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置において、
前記撮像対象領域における前記画像の遮光領域を演算し、前記表示手段に表示される前記画像の一部を遮光処理する遮光処理手段を備え、
前記遮光処理手段は、前記撮像対象領域変更手段によって変更された前記撮像対象領域に応じて前記遮光領域を演算することを特徴とする車両用周辺監視装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置において、
前記撮像手段は、前記車両の後部に配設され、前記車両の後方画像を撮像することを特徴とする車両用周辺監視装置。