JP4457690B2 - Driving assistance device - Google Patents
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Description
本発明は、車両に備えられた複数の撮影手段により複数の車両周囲の状況を撮影し、撮影した映像を画像処理して運転者に提示する運転支援装置に関する。 The present invention relates to a driving support apparatus that photographs a situation around a plurality of vehicles by a plurality of photographing means provided in the vehicle, performs image processing on the photographed images, and presents the image to a driver.
車室外にカメラを配置し、カメラで撮影した死角映像を車室内のモニタに広域映像を主画面に、仮想上視点から見下ろした映像に視点変換した映像を子画面に表示し運転を支援していた。 A camera is placed outside the passenger compartment, and the blind spot image captured by the camera is displayed on the monitor in the passenger compartment on the main screen, and the image converted from the viewpoint of the virtual viewpoint is viewed on the sub-screen to support driving. It was.
車両後部を捉えたカメラ映像と車両後部右側、左側を捕らえたカメラ映像とを画面を分割して並べて表示をすると、車両停止時には周囲状況確認や進行方向確認がしやすいが、車両が動くと並べて表示された映像がそれぞれ独立に動き出し、画面に表示されている映像を理解することが困難である。また、複数のカメラで捕らえた映像を1つの仮想視点を設け、視点位置を変換した複数カメラ映像を合成し、表示をする方法がある。この合成した映像は車両移動時に、視点位置が統一されていることから複数画面を同時に表示している場合においても複数画面が独立に動くことなく画面に表示されているので映像を理解しやすい。しかし、この合成された映像は、視点変換の基準面からはなれた位置にある物体にゆがみが生じるため、周囲状況確認や進行方向確認には適さない。 When the camera image that captures the rear of the vehicle and the camera image that captures the right and left sides of the rear of the vehicle are divided and displayed side-by-side, it is easy to check the surrounding situation and the direction of travel when the vehicle is stopped. The displayed video starts to move independently, and it is difficult to understand the video displayed on the screen. In addition, there is a method in which video captured by a plurality of cameras is provided with a single virtual viewpoint, and a plurality of camera videos obtained by converting viewpoint positions are combined and displayed. The synthesized video is easy to understand because the multiple screens are displayed on the screen without moving independently even when multiple screens are displayed at the same time because the viewpoint position is unified when the vehicle moves. However, this synthesized video is not suitable for confirmation of the surrounding situation and confirmation of the traveling direction because an object located at a position away from the reference plane for viewpoint conversion is distorted.
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、車両の動きに応じて画面構成及び、視点位置を連続的に変更することにより、ドライバに理解しやすい映像を提供する運転支援装置に関するものである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and provides a driving assistance device that provides a driver with an easily understandable image by continuously changing the screen configuration and the viewpoint position according to the movement of the vehicle. It is about.
車両に備えられた複数の撮影手段により複数の車両周囲の状況を撮影し、車両の動きに連動して、表示手段に表示する画面の種類を、1つの視点から見たように表示させる1視点映像と、複数の映像を合成した多視点映像とを切り替える。 One viewpoint for photographing a situation around a plurality of vehicles by a plurality of photographing means provided in the vehicle and displaying the type of screen displayed on the display means as seen from one viewpoint in conjunction with the movement of the vehicle. Switch between video and multi-view video composed of multiple videos.
車両の動きに応じて画面構成および、視点位置を連続的に変更することにより、ドライバに理解しやすい映像を提供する。 By continuously changing the screen configuration and the viewpoint position according to the movement of the vehicle, an image that is easy for the driver to understand is provided.
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings described below, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.
先ず、視点変換による映像のゆがみについて述べる。車両周囲に備えられた電子式カメラによって撮影された映像に画像処理を施し、視点位置を仮想的に変更した映像を得る視点変換技術が周知であり、この視点変換を行う基準面に対して実カメラ映像と仮想カメラ映像との対応を取るものである。視点変換技術を用いて複数カメラで撮影した映像のそれぞれの仮想視点を同じ位置とすると、複数映像を並べて表示した際に同一視点から1つのカメラで撮影した映像のように表示されるため車両移動時にもドライバは表示映像を理解しやすい。 First, video distortion due to viewpoint conversion will be described. A viewpoint conversion technique for performing image processing on an image captured by an electronic camera provided around the vehicle to obtain an image in which the viewpoint position is virtually changed is well known. The correspondence between the camera video and the virtual camera video is taken. If the virtual viewpoints of images taken by multiple cameras using the viewpoint conversion technology are the same position, the vehicle moves because the images are displayed as if they were taken by one camera from the same viewpoint when multiple images are displayed side by side. Sometimes the driver can easily understand the displayed video.
しかしながら、この技術によって視点位置を変更した映像では図1に示すように周辺物体がゆがむことがある。例えば、地面を基準面に取った場合、視点変換された仮想カメラ映像では、基準面上にある駐車枠などの白線101はゆがまないが、車両の車輪102等はゆがんだ状態で表現される。このように、視点変換を施した映像は基準面上にある白線などと、車両との位置関係を示すのには適しているが、車両周囲や車両進行方向にある障害物などの把握には適していない。
However, in the image in which the viewpoint position is changed by this technique, the peripheral object may be distorted as shown in FIG. For example, when the ground is taken as the reference plane, in the virtual camera image converted from the viewpoint, the
また、視点変換を施さない映像では、複数カメラで撮影した映像を同時に並べて表示すると、表示されている映像にゆがみが発生しないため車両周囲にある障害物などの把握に適している。しかしながら、車両が移動したときに、表示されている複数の映像が別々に動くため、ドライバには周囲状況が理解しにくい。 In addition, for images that are not subjected to viewpoint conversion, if images taken by a plurality of cameras are displayed side by side, the displayed images are not distorted, which is suitable for grasping obstacles around the vehicle. However, when the vehicle moves, a plurality of displayed images move separately, which makes it difficult for the driver to understand the surrounding situation.
本発明の第1の実施の形態では、車両移動時に視点変換を用いて複数カメラで撮像した映像を1視点映像に変換し、ドライバに理解しやすく提供するメリットと、視点変換を施さない映像のゆがみのない、車両周囲状況を確認しやすい多視点映像をドライバに提供するメリットとを両立させた実施の形態を説明する。 In the first embodiment of the present invention, a video captured by a plurality of cameras is converted into a single viewpoint video using viewpoint conversion when the vehicle is moving, and a merit for providing easy-to-understand to the driver, and a video that is not subjected to viewpoint conversion. An embodiment in which the advantage of providing a driver with a multi-view video that is easy to check the situation around the vehicle without distortion will be described.
本発明の第1の実施の形態について、図2〜7を用いて説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図2は第1の実施の形態の構成を示すブロック図であり、本第1の実施の形態の構成について図2を用いて説明する。撮影手段201は複数の電子式カメラ(図3(a)における301a、301b、301cであり、以後電子式カメラをカメラと略記する)から成り、車両周囲の状況の映像を取得する。映像処理手段202は制御手段203からの指示により、撮影手段201からの複数の映像を1つの視点から見たように表示させる1視点映像や、複数の映像を合成した多視点映像に変換し、表示手段204に出力し、表示手段204では1視点映像や多視点映像を表示する。映像選択操作手段206は撮影手段201の複数のカメラの映像の内、いずれかのカメラの映像を表示手段204に表示するか、または、いずれかのカメラの映像を1視点映像や多視点映像に使用するか選択し、制御手段203に指示する。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment. The configuration of the first embodiment will be described with reference to FIG. The photographing
運転状況把握手段205は車両が停止しているか、どの程度の速度で動いているか等の車両の状況を把握し、車両の状況を制御手段203に知らせる。制御手段203は映像選択操作手段206からの指示や、運転状況把握手段205の知らせに基づき、映像処理手段202に1視点映像や多視点映像の作成等を指示する。
The driving state grasping means 205 grasps the vehicle state such as whether the vehicle is stopped or at what speed, and notifies the control means 203 of the vehicle state. The
次に図3を用いてカメラの車両への実装例と撮影範囲及び、1視点映像、多視点映像における各カメラの表示手段204での表示領域を説明する。図3(a)は本第1の実施の形態においてカメラ(撮影装置)を車両302の両側面(301b、301c)と後面(301a)にそれぞれ1つずつ計3つ配し、それぞれの撮像範囲を示している。なお、後面のカメラ301aはほぼ180度の撮影範囲を有する超広角カメラである。また、車両の右後ろ、左後ろには2つのカメラ(301aと301b及び301aと301c)の撮影範囲がオーバーラップして映像を取る領域が存在する。
Next, an example of mounting a camera on a vehicle, a shooting range, and a display area on the
図3(b)は多視点映像表示時のカメラ301a、301b、301cの表示手段204に表示する領域を示し、カメラ301b、301cの表示領域は図3(a)で示した撮影領域と同じであるが、カメラ301aの表示領域は図3(b)のように狭めている。図3(c)は1視点映像表示時のカメラ301a、301b、301cの表示領域を示しており、側面のカメラ301b、301cの表示領域はカメラ301aで表示できる後方領域部分を表示しない。
FIG. 3B shows an area to be displayed on the display means 204 of the
次に図4〜図7を用いて本第1の実施の形態の動作について、並列駐車を行う場合を例にして説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 7 by taking the case of performing parallel parking as an example.
図5における自車両501が位置501aで停止しているとする。停止している状態でドライバは映像選択操作手段206に実装されている映像表示・オン/オフスイッチ(図示せず)でスイッチをオンし車両周囲の映像を要求する(図4におけるS401)。その際、車両周囲状況の確認及び、進行方向の障害物の確認に図6に示すような多視点映像から成る画面を提示する(自車両501が停止しているので、S402からS403へ)。図6では、車外に取り付けられたカメラ301aで撮影したリアビューの映像601Bと、カメラ301cで撮影した後席左ドア後方の映像601L、カメラ301bで撮影した後席右ドア後方の映像601Rとを並べた多視点映像に合成して表示している。この映像はカメラを用いて撮影した映像をそのまま表示するため、画像処理による映像のゆがみがなく、車両周囲状況の確認や進行方向の障害物の確認に適している。車両周囲状況を確認し、進行方向に障害物がないことを確認した後、自車両501が位置501aから位置501bに向けて移動を開始する。自車両501が移動を開始しても図6に示す多視点映像に合成された映像を提示していると、並べて表示された映像601B、601L、601Rが独立に移動するためドライバは周囲状況が理解しにくい。そこで、車両が移動し始める(S402でNoの場合)と図7に示すような、視点位置を仮想の視点位置に変更し合成した1視点映像に変更して表示する(S404)。その際、図6から図7へ、すなわち画面の種類を多視点映像から1視点映像に表示を変更する場合に多視点映像の視点から一気に1視点映像の視点に移行せず、例えば図8(a)に示すように、カメラ301aの視点0a、カメラ301bの視点0b、カメラ301cの視点0cから1視点映像時の視点位置801(車両の上方で運転席・助手席の間付近)に1a→2a→3a、1b→2b→3b、1c→2c→3cの様に各カメラの出力映像を連続して視点位置を変更し、それらの視点位置から見た視点変換を施した映像を連続して表示していくことにより、表示される画面の種類の変化が、例えば図8(b)に示すように表示されている各映像の縁の変化だけを見れば802で示すように変化し、連続的な画面の変化として実現できる。
Assume that the host vehicle 501 in FIG. 5 stops at a
このように1視点映像に合成された図7に示す映像では、各カメラの仮想視点位置が同一になっており、あたかも単一のカメラで撮影した映像のように理解しやすく車両周囲状況を把握することができる。この1視点映像では図1に示したように周囲にある他車両などはゆがみを生じてしまうため、車両周囲状況の確認などには適さないが、地面上に描かれている駐車スペースの駐車枠などはゆがみが生じないため、自車両501の位置関係を把握し、目的の駐車位置に自車両501を誘導するのに適している。更に画面の種類の変化を連続的な画面の変化を用いで実現できるため、停車状態から車両が動き出すときに、表示されている画面の移り変わりがわかりやすい。 In the video shown in FIG. 7 synthesized into one viewpoint video in this way, the virtual viewpoint position of each camera is the same, and it is easy to understand the situation around the vehicle as if it was a video shot with a single camera. can do. In this one-viewpoint image, as shown in FIG. 1, other vehicles in the surrounding area are distorted, so this is not suitable for checking the vehicle surroundings, but the parking frame of the parking space drawn on the ground Therefore, it is suitable for grasping the positional relationship of the host vehicle 501 and guiding the host vehicle 501 to the target parking position. Further, since the change of the screen type can be realized by using the continuous change of the screen, it is easy to understand the change of the displayed screen when the vehicle starts moving from the stopped state.
また、1視点映像が複数カメラ映像を同一仮想視点からの映像に視点変換した1視点映像の合成映像でなくとも、単一のカメラで取得した映像も視点位置が1つの映像であるから、単一のカメラ映像(ここでは後方カメラ301aの映像601B)を、その表示領域を図3(a)に示すカメラ301aの左右のオーバーラップ領域まで拡張した状態、すなわち図9に示す表示領域で表示することにより、1視点映像として用いることができる。この1視点映像表示では車両の移動時に自車両501の位置を確認しやすい映像をカメラ301aの映像を表示するという簡単な制御で提供できる。
In addition, even if a single viewpoint video is not a composite video of a single viewpoint video obtained by converting the viewpoints of a plurality of camera videos into a video from the same virtual viewpoint, the video acquired by a single camera is also a video with a single viewpoint position. One camera image (here, the
駐車中に周辺確認をするために車両を停止させたとき(図5の502bの位置で停止させた場合)には再度車両周囲状況を確認するのに適した図6の映像を提示してもよい。図6の映像を提示するタイミングは、車両が停止したときすぐに切り替えても良いし、車両停止後数秒間の遅れのあとに切り替えても良い。図4のフローチャートでは車両停止時に図6の映像を示すフローチャート(S402→S403)を示している。次に、映像表示・オン/オフスイッチをオフ(キャンセルボタンが押された)し映像表示がキャンセルされたか、あるいは車速が所定車速より大きくなると、映像表示を終了する(S406)。 When the vehicle is stopped to check the surroundings during parking (when stopped at the position 502b in FIG. 5), the video shown in FIG. 6 suitable for checking the surroundings of the vehicle may be presented again. Good. The timing of presenting the video in FIG. 6 may be switched immediately when the vehicle stops, or may be switched after a delay of several seconds after the vehicle stops. The flowchart of FIG. 4 shows a flowchart (S402 → S403) showing the image of FIG. 6 when the vehicle is stopped. Next, when the video display / on / off switch is turned off (the cancel button is pressed) and the video display is canceled or when the vehicle speed exceeds the predetermined vehicle speed, the video display is terminated (S406).
以上説明したように、本発明では車両の動きに応じた適切な映像を提示することができる。すなわち、自車両501が停車時には自車両501の周囲状況確認や進行方向確認に適した多視点映像を表示し、自車両501の移動時には自車両501の位置を確認しやすい1視点映像を提供できる。 As described above, in the present invention, it is possible to present an appropriate video corresponding to the movement of the vehicle. In other words, when the host vehicle 501 stops, a multi-viewpoint video suitable for checking the surrounding state of the host vehicle 501 and confirming the traveling direction is displayed, and when the host vehicle 501 moves, a one-viewpoint video that makes it easy to check the position of the host vehicle 501 can be provided. .
次に図10、11を用いて第2の実施の形態を説明する。本第2の実施の形態では車両が駐車予定位置に駐車する際に、ハンドル操作を支援する駐車アシストシステムを有している場合について述べる。 Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, a case will be described in which the vehicle has a parking assist system that assists the steering operation when the vehicle is parked at the planned parking position.
図10は第2の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図10は図2に駐車位置指示手段1001が追加されている点が異なる。駐車位置指示手段1001は駐車アシストシステムを始動するために駐車開始を指示する駐車開始ボタン(図示せず)、表示手段204に表示された映像上でドライバが駐車予定位置を指示できる機能等を有しており、その指示された駐車予定位置に車両を駐車させるように制御手段203が車両をコントロールし、駐車のハンドル操作を支援する。その他の構成は図2と同じであり、説明は省略する。 FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment. FIG. 10 is different from FIG. 2 in that a parking position instruction means 1001 is added. The parking position instruction means 1001 has a parking start button (not shown) for instructing the start of parking in order to start the parking assist system, and a function that allows the driver to indicate the planned parking position on the image displayed on the display means 204. Then, the control means 203 controls the vehicle so as to park the vehicle at the instructed parking scheduled position, and assists the steering wheel operation of parking. Other configurations are the same as those in FIG.
次に図11を用いて、第2の実施の形態の動作を説明する。駐車アシストシステムを始動するために自車両1101が位置1101aに停車中にドライバが駐車開始ボタンを押すと、周囲状況を確認するために図11のAのような周囲を確認するために多視点映像を表示手段204を用いて提示する(図6の多視点映像に相当)。自車両1101周辺の安全確認を行った後、駐車予定位置を決定する際にはBのような車両上空から俯瞰する映像(即ち視点を上方無限遠にとった1視点映像といえる)を提示する。駐車予定位置は駐車位置指示手段1001で、Bの映像の画面上で目標駐車位置マーク1105を駐車予定位置に動かし設定することで決定する。駐車予定位置を決定した後、駐車アシストシステムがハンドル操作を支援し、駐車枠1110に対して移動を開始する。移動時(位置1101b)にはCのような俯瞰映像(第1の1視点映像)を表示する。駐車予定位置の駐車地点前端に近づくか、途中で停止すると(位置1101c)、Dのように後方の障害物を確認するためにリア通常映像を表示する(単一映像からなる1視点映像。第2の1視点映像)。後方の障害物がないことを確認した後、駐車目標位置(位置1101d)まで移動する。その際にはEのような俯瞰映像(第1の1視点映像)を表示し、駐車を完了する最終位置をドライバが判断する。
Next, the operation of the second embodiment will be described with reference to FIG. When the driver presses the parking start button while the host vehicle 1101 is stopped at the
以上述べたようにハンドル操作を支援する駐車アシストシステムを備えた場合にも、ドライバは自車両1101が停止している場合には多視点映像を表示するため、周囲状況が判断しやすく、駐車アシスト中で自車両1101が動いている場合には1視点映像を表示し、駐車枠が確認しやすい。 As described above, even when the parking assist system that supports the steering wheel operation is provided, the driver displays a multi-viewpoint image when the host vehicle 1101 is stopped. When the host vehicle 1101 is moving, one viewpoint video is displayed and the parking frame is easily confirmed.
204 表示手段
301a、301b、301c 電子式カメラ
302 車両
204 Display means 301a, 301b, 301c
Claims (2)
車両の動きに連動して、表示手段に表示する画面の種類を、1つの視点から見たように表示させる1視点映像と、複数の前記撮影装置により撮像された複数の前記映像を合成した多視点映像とを切り替え、
前記車両が駐車する際に、ハンドル操作を支援する駐車アシストシステムを有し、前記1視点映像は、地面を真上から見下ろす視点変換を施した俯瞰映像である第1の1視点映像と、前記車両の後方を撮影する単一の画面からなる第2の1視点映像からなり、前記駐車アシストシステムが起動中で前記車両が停止時は前記多視点映像を表示し、前記車両が駐車行動中は前記第1の1視点映像を表示するとともに、前記車両が前記駐車地点前端に到達した時点で、前記第1の1視点映像から前記第2の1視点映像に表示を切り替える
ことを特徴とする運転支援装置。 In a driving support device for photographing a situation around a plurality of vehicles by a plurality of photographing devices provided in the vehicle and providing the photographed images to the driver,
In combination with the movement of the vehicle, a single viewpoint video that displays the type of screen displayed on the display means as seen from one viewpoint and a plurality of the videos that are captured by a plurality of the imaging devices are combined. Switch to viewpoint video ,
A parking assist system for assisting a steering operation when the vehicle is parked, wherein the one-viewpoint image is a first one-viewpoint image that is a bird's-eye view image that has undergone a viewpoint conversion to look down on the ground from directly above; It consists of a second one-viewpoint video that consists of a single screen that captures the back of the vehicle, and displays the multi-viewpoint video when the parking assist system is activated and the vehicle is stopped, while the vehicle is in a parking action The first one-view image is displayed, and the display is switched from the first one-view image to the second one-view image when the vehicle reaches the front end of the parking spot.
A driving support device characterized by that .
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