JP4654736B2 - 俯瞰映像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両周囲の俯瞰映像を生成，表示する俯瞰映像表示装置に関する。

従来より、他車両の位置，障害物の存在，センタライン等の自車両の周囲環境を把握することを容易にするために、車両に設置された撮像装置によって車両周囲の映像を撮像し、撮像された映像に対し視点変換（座標変換）処理を施すことにより、車両周囲の俯瞰映像を生成，表示する俯瞰映像表示装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
特開平３−９９９５２号公報

しかしながら、従来の俯瞰映像表示装置は、撮像装置により撮像された映像の中で視点変換する映像範囲（変換率）を撮像装置の焦点距離，設置位置，設置角度等の因子に応じて予め定められた固定値としているために、撮像装置により撮像された映像の中に俯瞰映像上には表示されない領域（俯瞰映像の死角領域）が形成され、この領域内に障害物が存在する場合には、運転者はその障害物を認識することができない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、俯瞰映像の死角領域内に存在する障害物を運転者に認識させることが可能な俯瞰映像表示装置を提供することにある。

上述の課題を解決するために、本発明に係る俯瞰映像表示装置は、車両周囲の障害物を検出し、車両と障害物との間の距離に応じて視点変換処理を施す映像範囲を変更する。

本発明に係る俯瞰映像表示装置によれば、車両と障害物との間の距離に応じて視点変換処理を施す映像範囲を変更するので、俯瞰映像の死角領域が解消され、運転者は俯瞰映像の死角領域内に存在する障害物を認識することができる。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態となる俯瞰映像表示装置の構成について説明する。

〔俯瞰映像表示装置の構成〕
本発明の一実施形態となる俯瞰映像表示装置は、図１に示すように、車両に設置された複数の撮像装置１ａ〜１ｃと、車両周囲に存在する障害物との間の距離αを検出する距離検知システム２と、撮像装置１ａ〜１ｃにより撮像された車両周囲映像に対し視点変換処理を施すことにより車両周囲の俯瞰映像を映像表示装置３に生成，表示するカメラコントロールシステム４とを主な構成要素として備える。なお、上記距離検知システム２としては、車両に設置されたソナーシステムやステレオカメラ等の公知の距離検出装置を適用することができる。

〔俯瞰映像表示処理〕
従来の俯瞰映像表示装置は、図２に示すように、撮像装置により撮像された映像領域Ｂのうち、撮像装置の焦点距離，設置位置，設置角度等の因子に応じて予め定められた車両Ａから距離Ｘの範囲内の映像領域Ｃに対し視点変換処理を施することにより、図３に示すような俯瞰映像を生成，表示していた。しかしながら、このような視点変換処理によれば、映像領域Ｃ以外の映像領域Ｂは視点変換されないために、映像領域Ｃ以外の領域Ｂは運転者にとって死角となり、この領域に障害物が存在する場合、運転者は俯瞰映像からその障害物を認識することはできない。

そこで、本発明の一実施形態となる俯瞰映像表示装置は、以下に示す俯瞰映像表示処理を実行することにより、俯瞰映像の死角領域内に存在する障害物を運転者が認識することを可能にする。以下、図４に示すフローチャートを参照して、俯瞰映像表示処理を実行する際の俯瞰映像表示装置の動作について説明する。

図４に示すフローチャートは、俯瞰映像表示装置の電源がオン状態になるのに応じて開始となり、俯瞰映像表示処理はステップＳ１の処理に進む。

ステップＳ１の処理では、カメラコントロールシステム４が、距離検知システム２の検出結果を参照して、撮像装置１ａ〜１ｃの焦点距離，設置位置，設置角度等の因子に応じて予め定められた車両Ａから距離Ｘの範囲内に障害物が存在するか否かを判別する。そして、判別の結果、車両Ａから距離Ｘの範囲内に障害物が存在しない場合、カメラコントロールシステム４はこの表示処理をステップＳ２の処理に進める。一方、車両Ａから距離Ｘの範囲内に障害物が存在する場合には、カメラコントロールシステム４はこの表示処理をステップＳ３の処理に進める。

ステップＳ２の処理では、カメラコントロールシステム４が、車両Ａからの距離Ｘが俯瞰映像上の距離Ｘ’になるように撮像装置１ａ〜１ｃにより撮像された車両Ａから距離Ｘの範囲内の映像領域Ｃを視点変換し、車両Ａから距離Ｘの範囲の俯瞰映像を生成する（図７（ａ）参照）。これにより、このステップＳ２の処理は完了し、この表示処理はステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ３の処理では、カメラコントロールシステム４が、障害物までの距離αに応じた距離パラメータＹを算出する。そして、カメラコントロールシステム４は、図５に示すように、車両Ａからの距離Ｙが俯瞰映像上の距離Ｘ’になるように撮像装置１ａ〜１ｃにより撮像された車両Ａから距離Ｙの範囲内の映像を視点変換し、図６に示すような車両Ａから距離Ｙの範囲の俯瞰映像を生成する。すなわち、カメラコントローラ４は、障害物までの距離αに応じて視点変換する映像領域を距離範囲Ｘから距離範囲Ｙに拡大する。なお、撮像装置１と距離検知システム２間の距離及び撮像装置１の高さをそれぞれｈ１，ｈ２、車両と障害物との間の距離をαと定義すると、距離パラメータＹは、図７に示す三角形の相似関係からｈ２／ｈ１×α（但し、α＞（ｈ１／ｈ２）×Ｘ）として算出することができる。

また同時に、カメラコントロールシステム４は、車両Ａからの距離Ｘが俯瞰映像上の距離Ｘ’になるように撮像装置１ａ〜１ｃにより撮像された車両Ａから距離Ｘの範囲内の映像を視点変換し、図８（ａ）に示すような車両Ａから距離Ｘの範囲の俯瞰映像を生成する。これにより、このステップＳ３の処理は完了し、この表示処理はステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ４の処理では、カメラコントロールシステム４が、図８（ｂ）に示すように、車両Ａから距離Ｙの範囲の俯瞰映像から車両Ａから距離α〜距離Ｙの範囲内の映像領域Ｆを切り出す（図６参照）。そして、カメラコントロールシステム４は、切り出された映像領域Ｆを車両Ａから距離Ｘの範囲の俯瞰映像Ｅ（図８（ａ）参照）に合成することにより、図９に示すような合成映像を生成する。上記ステップＳ３の処理において、視点変換する映像領域を距離範囲Ｘから距離範囲Ｙに拡大した場合、俯瞰映像上では障害物を除く自車両周囲の距離関係はα／Ｘ倍に縮小する。従って、映像領域Ｆを車両Ａから距離Ｘの範囲の俯瞰映像Ｅに合成することにより、障害物を除く自車両の位置関係を通常の比率に戻すことができる。これにより、このステップＳ４の処理は完了し、この表示処理はステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ５の処理では、カメラコントロールシステム４が、ステップＳ２又はステップＳ４の処理により生成された俯瞰映像を映像表示装置３に表示する。これにより、このステップＳ５の処理は完了し、一連の俯瞰映像表示処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態となる俯瞰映像表示装置によれば、カメラコントロールシステム４が、距離検知システム２により検出された自車両Ａと障害物との間の距離αに応じて、視点変換する映像領域を拡大するので、俯瞰映像の死角領域が解消され、運転者は俯瞰映像の死角領域内に存在する障害物を認識することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、上記実施形態では、車両Ａから距離Ｘの範囲内に障害物が存在する際に上記ステップＳ３，４の処理を実行したが、障害物までの距離αを予め定め（例えば、α＝２Ｘ等）、カメラコントロールシステム４内にタイマー機能を設け、実行する処理を上記ステップＳ２の処理と上記ステップＳ３，４の処理との間で周期的に切り換えることにより、車両から距離Ｘの範囲内の俯瞰映像と距離αの範囲内の俯瞰映像を周期的に切り換えて表示してもよい。このように、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

本発明の一実施形態となる俯瞰映像表示装置の構成を示すブロック図である。 従来の俯瞰映像表示装置により視点変換される映像領域を示す図である。 図２に示す視点変換処理により生成される俯瞰映像を示す図である。 本発明の一実施形態となる俯瞰映像表示処理の流れを示すフローチャート図である。 車両から距離Ｘの範囲内に障害物が存在する場合に、図１に示す車両用俯瞰表示装置が視点変換する映像領域を示す図である。 図５に示す視点変換処理により生成される俯瞰映像を示す図である。 距離パラメータＹの算出方法を説明するための図である。 図４に示す画像合成処理を説明するための図である。 図４に示す俯瞰映像表示処理により表示される俯瞰映像の一例を示す図である。

符号の説明

１ａ〜１ｃ：撮像装置
２：距離検知システム
３：映像表示装置
４：カメラコントロールシステム

Claims (1)

1. 車両に設置され、車外映像を撮像する撮像手段と、
   前記車外映像より、車両から予め定められた所定距離範囲である車外映像を抽出し、この抽出された車外映像を一定の表示領域へと出力するための拡大圧縮率で、視点変換処理を施した第１の俯瞰映像を生成する第１の俯瞰映像生成手段と、
   車両周囲に存在する障害物と車両との距離を検出する距離検出手段と、
   前記車外映像より、車両から前記距離検出手段により検出された距離の範囲である車外映像を抽出し、この抽出された車外映像を前記一定の表示領域へと出力するための拡大圧縮率で、視点変換処理を施した第２の俯瞰映像を生成する第２の俯瞰映像生成手段と、
   前記第２の俯瞰映像生成手段で生成された第２の俯瞰映像から、前記所定距離範囲から前記距離検出手段で検出された距離までの映像を切り出し、この切り出した映像を前記第１の俯瞰映像に合成し、合成映像を生成する合成映像生成手段と、
   前記表示領域を有すると共に、前記合成映像生成手段で生成された合成映像を表示する表示手段と、
   を備えた俯瞰映像表示装置。
   

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