JP4754184B2

JP4754184B2 - 距離マーカ生成方法及び距離マーカ生成プログラム

Info

Publication number: JP4754184B2
Application number: JP2004155522A
Authority: JP
Inventors: 啓二佐藤; 健良清水; 博隆岩野; 悦郎永澤
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-05-26
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2024-05-26
Also published as: JP2005341081A

Description

この発明は、車載モニタの画面にスーパーインポーズされる当該車両からの距離を示した距離マーカを生成する距離マーカ生成方法及び距離マーカ生成プログラムに関する。

近年、車両を後退させるときにその運転操作を補助する為の情報（以下、運転補助情報と略記）を運転手に提示することができる補助情報提示装置が知られ実用に供されている。このような補助情報提示装置は、車両後方に設置されたカメラや運転手が視認可能なモニタ等を有しており、そのカメラによって撮影された車両後方の映像に例えば後輪近傍の予想軌跡や当該車両からの距離を示した距離情報を重ね合わせてモニタに表示させることによって運転操作の補助を行っている（例えば特許文献１）。
特開２００３−１０４１４９号公報

上記特許文献１に示されたような補助情報提示装置では、その図面に示されたように、現在のステアリング角を保って後退した場合の予想軌跡や、誘導エリアに誘導する為のガイドライン等の様々な種類のラインがモニタに表示されている。なお、前記のガイドラインには車両からの距離を示した距離マーカが付されている。運転手は、カメラで撮影された映像に合成して表示された距離マーカを参照することにより、自車両に対して駐車スペースや他の車両などの障害物がどの程度離れて位置しているかを把握することができる。

ここで、車両に対するこのようなカメラの設置位置や設置角度は車種やその経年変化に応じて異なる。また、表示画面内における距離マーカの表示位置はカメラの設置状態によって変位する。この為、上記設置状態が変化したときには、各車両において距離マーカの表示位置を現状の位置から適正な位置に校正する必要がある。このような校正処理を行う方法やシステム又はプログラムには様々なものがあり、例えばカメラの設置状態に関する校正用データをメモリに記憶させるものが知られている。このようなシステムを採用した場合には、校正用データを用いて校正処理された距離マーカがモニタに表示される（例えば特許文献２）。
特開２００１−２４５３２６号公報

例えば経年変化によってカメラの設置状態が変わってしまい、それを適正な設置状態に校正したい場合、当該車両のユーザは、製造メーカに直接依頼するよりも先ず車両販売店やカーディーラ等に依頼することが想定される。しかしながら上述したような距離マーカの表示位置の校正作業は、校正用のシステムを保有したところ（例えば製造メーカの生産ライン）で実施される。この為、車両販売店やカーディーラ等で実施することが比較的容易な校正方法やプログラムが従来より望まれていた。

そこで、本発明は上記の事情に鑑み、車両販売店やカーディーラ等であっても比較的容易に実施可能である、適正位置の距離マーカを生成する距離マーカ生成方法及び距離マーカ生成プログラムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決する本発明の一態様に係る距離データ生成方法は、車載モニタの画面にスーパーインポーズされる当該車両からの距離を示した距離マーカを生成する方法であり、車両からの距離を示した距離情報を含んだチャートを撮影する撮影ステップと、撮影された距離情報を抽出する抽出ステップと、抽出された距離情報を、該車載モニタの画面にスーパーインポーズされる距離マーカとして保存する保存ステップとを含んだ方法である。この抽出ステップは、撮影された距離情報をモニタに表示させる表示ステップと、表示された距離情報を用いて車両からの距離を示すラインのデータを取得するライン取得ステップとを含んだものであっても良い。また、ライン取得ステップは、複数の所定のポイントを取得するポイント取得ステップと、取得した複数の所定のポイントを用いて前記ラインを生成するライン生成ステップとを含んだものであっても良い。ここでいうラインは例えばスプライン曲線である。

また、上記の課題を解決する本発明の一態様に係る距離マーカ生成プログラムは、車載モニタを備えた車載器の制御部によって実行される、当該車載モニタの画面にスーパーインポーズされる当該車両からの距離を示した距離マーカを生成するプログラムであり、車両からの距離を示した距離情報を含んだチャートを撮影し、撮影された距離情報を抽出し、抽出された距離情報を、該車載モニタの画面にスーパーインポーズされる距離マーカとして保存するプログラムである。なお、撮影された距離情報を抽出するときに、その距離情報をモニタに表示させ、表示された距離情報を用いて車両からの距離を示すラインのデータを取得することができる。また、ラインのデータを取得するときに、複数の所定のポイントを取得し、それらを用いて前記ラインを生成することができる。

本発明の距離マーカ生成方法及び距離マーカ生成プログラムを採用すると、複雑なシステムや校正用プログラム（例えば校正用データを生成してそれを用いて校正処理を行うようなプログラム）を必要としない為、生産ラインに限らず車両販売店やカーディーラ等でも比較的容易に実施可能である。

図１は、本発明の実施形態の距離マーカ生成システムの構成要素である車載器を備えた車両１００の構成を示したブロック図である。また、図２は、本発明の実施形態の距離マーカ生成システムの構成要素である調整用マットと上記車載器との位置関係を示した図である。図２（ａ）は本発明の実施形態の距離マーカ生成システムを側面側から観察したときの図であり、図２（ｂ）は本発明の実施形態の距離マーカ生成システムを上面側から観察したときの図である。また、図３は、車載器のモニタに表示される映像を示した図である。以下に、図１から図３を参照して、本実施形態の距離マーカ生成システムの構成及び作用について説明する。

本実施形態の車載器は、車両１００をバックさせるとき（特に駐車時）に後輪近傍の予想軌跡や当該車両１００後方からの距離を示した距離マーカ等の運転補助情報を運転手に提示する装置であり、全体の制御を統括的に行う制御部１０と、車両１００の後方に設置されたカメラ１２と、カメラ１２から出力された画像信号を処理してモニタに出力する画像処理回路１４と、運転手がその画面を視認できる位置に設置されたモニタ１６と、各種操作を行う為の操作部１８と、制御部１０から出力される運転補助情報を、カメラ１２によって撮影された映像に重畳させるスーパーインポーズ回路２０と、各構成要素に電源電圧を供給する電源部２２を備えている。また、制御部１０は各種データが記録される不揮発性メモリ１０ａを有している。

カメラ１２は、焦点距離の固定された光学系を有したものであり、例えば車両１００後方数ｍに及ぶ範囲の歪み補正された広角な動画や静止画を撮影することができる。カメラ１２によって取得された画像信号は、画像処理回路１４に入力され、この回路によって所定の処理が施されてビデオ信号に変換され、モニタ１６に出力される。これにより、車両１００後方の映像がモニタ１６に表示される。

操作部１８は、モニタ１６の画面の下側に配置されており、車載器の電源をオン／オフする為のスイッチである電源スイッチ１８ａと、当該画面内において適正位置に表示される距離マーカを生成する距離マーカ生成モードの設定をオン／オフする為のモード設定スイッチ１８ｂと、該モード設定時における選択事項を決定する為の決定ボタン１８ｃと、その決定を取り消す為の取消ボタン１８ｄと、後述のカーソルＣを、画面上方向に移動させる為の上ボタン１８ｅ、画面左方向に移動させる為の左ボタン１８ｆ、画面下方向に移動させる為の下ボタン１８ｇ、画面右方向に移動させる為の右ボタン１８ｈを有している。

また、本実施形態の調整用マット２００は、車両１００後方からの距離を示したチャートが描かれたマットであり、図２に示したようにその一端を成すＭ_０が車両１００の最後端部ＣＢと一致するように設置される。この為、端部Ｍ_０は車両１００後方から０ｍの場所に位置していることになる。

調整用マット２００のチャートは複数の線及び点から成る。調整用マット２００設置時において、線Ｌ_１及び線Ｌ_２は、車両１００後端の幅方向における両端部近傍から車両１００全長方向に沿って延出した線であり、端部Ｍ_０からもう一端近傍に掛けて延出した線である。線Ｌ_１は車両１００右側後端部近傍から延出し、線Ｌ_２は車両１００左側後端部近傍から延出している。なお、車幅方向における線Ｌ_１と線Ｌ_２との間隔は、車両１００の全幅に相当する。また、線Ｍ_１は、車両１００幅方向と平行且つ車両１００後方から０．５ｍ離れて位置した線であり、その一端が線Ｌ_１との交点Ｐ_１であり、もう一端が線Ｌ_２との交点Ｐ_７である。また、その中点として点Ｐ_４を有する。また、線Ｍ_２は、車両１００幅方向と平行且つ車両１００後方から１ｍ離れて位置した線であり、その一端が線Ｌ_１との交点Ｐ_２であり、もう一端が線Ｌ_２との交点Ｐ_８である。また、その中点として点Ｐ_５を有する。また、線Ｍ_３は、車両１００幅方向と平行且つ車両１００後方から２ｍ離れて位置した線であり、その一端が線Ｌ_１との交点Ｐ_３であり、もう一端が線Ｌ_２との交点Ｐ_９である。また、その中点として点Ｐ_６を有する。

図４は、本実施形態で実施される処理であって、モニタ１６の画面内において適正位置に表示される距離マーカを生成する距離マーカ生成処理を示したフローチャートである。以下に、図４を参照して、本実施形態の距離マーカ生成処理について説明する。

なお、図４のフローチャートに示した距離マーカ生成処理は、車載器の電源スイッチ１８ａがオフ若しくは距離マーカ生成モードの設定がオフされると、その処理が途中であっても終了する。

本実施形態の距離マーカ生成処理を実施する際には、作業者は、その準備として、先ず、調整用マット２００を図２に示したように車両１００の後方に設置し、車載器の電源スイッチ１８ａをオンしてその全体像が図３（ａ）に示したようにモニタ１６に表示されているか否かを確認する。このとき調整用マット２００が例えば一部分でも画面から外れて表示されていたり明らかに傾いて表示されていたりした場合、作業者は、表示映像が図３（ａ）の如き映像となるように手動でカメラの設置状態を調整する必要がある。そしてモード設定スイッチ１８ｂをオンすると、本実施形態の距離マーカ生成処理が開始される。なお、広角である為に、カメラ１２では多少のディストーションを含んだ映像が撮影されてしまう。この為、各線Ｍ_１からＭ_３及びＬ_１並びにＬ_２は、図３（ａ）の如く多少歪んで撮影される。

本実施形態の距離マーカ生成処理が開始されると、制御部１０は、スーパーインポーズ回路２０を介してモニタ１６に所定の信号を出力する。このとき制御部１０から出力された信号に含まれた情報が、スーパーインポーズ回路２０の作用によってモニタ１６にスーパーインポーズされ、十字マークで示されたカーソルＣ及び９つのポイントマーカＰ’_１からＰ’_９として当該モニタ１６に表示される（ステップ１、以下、ステップを「Ｓ」と略記）。

カーソルＣなどが表示されると、作業者は、操作部１８を操作し、調整用マット２００のチャートに描かれた距離情報の画面上における座標を取得する為の作業を行う。具体的には、作業者は、先ず、４つの方向ボタン１８ｅから１８ｈを操作してカーソルＣを移動させてポイントマーカＰ’_１に重ね合わせる。そしてその状態において決定ボタン１８ｃを押す。これにより、ポイントマーカＰ’_１は、決定ボタン１８ｃ又は取消ボタン１８ｄが押されない限り、カーソルＣと重なった状態で共に移動する状態になる。さらに方向ボタン１８ｅから１８ｈを操作し、カーソルＣ及びポイントマーカＰ’_１を移動させて点Ｐ_１に重ね合わせる。そしてその状態において決定ボタン１８ｃを押す。これにより、ポイントマーカＰ’_１は、点Ｐ_１と重なった状態となり、この位置で固定される。この一連の作業を他のポイントマーカＰ’_２からＰ’_９に関しても行う。この結果、画面上側に一列に整列していた各ポイントマーカＰ’_１からＰ’_９の各々は、モニタ１６に表示された対応する各点Ｐ_１からＰ_９に移動される。なお、カーソルＣといずれかのポイントマーカとが重なった状態にあるときに取消ボタン１８ｄを押すと、当該ポイントマーカは、カーソルＣと相対的に固定された状態を解除されて画面上側の初期位置に戻る。

９つのポイントマーカＰ’_１からＰ’_９全てを移動させて画面内のいずれかの位置で固定させると、制御部１０は、これらポイントマーカの各々が対応する各点Ｐ_１からＰ_９上に固定されたか否かを判定する（Ｓ２）。この判定処理を行う為に、制御部１０は、各ポイントマーカの適正位置への移動（すなわち対応する各点Ｐ_１からＰ_９への移動）が完了したか否かをユーザに選択させる情報（完了した場合は「ＣＯＭＰＬＥＴＥ」を、完了しなかった場合は「ＩＮＣＯＭＰＬＥＴＥ」を選択させる情報）を画面上に表示させる。「ＣＯＭＰＬＥＴＥ」が選択された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、制御部１０は、各ポイントマーカＰ’_１からＰ’_９が位置する座標のデータを取得する（Ｓ３）。また、「ＩＮＣＯＭＰＬＥＴＥ」が選択された場合（Ｓ２：ＮＯ）、制御部１０は、全てのポイントマーカＰ’_１からＰ’_９を画面上側の初期位置に戻して、ユーザにもう一度上述の処理を行わせる。

各座標のデータが取得されると、制御部１０は、ポイントマーカＰ’_１とＰ’_４とＰ’_７の座標データを用いてポイントマーカＰ’_４上を通過しポイントマーカＰ’_１及びＰ’_７の各々を端部とするスプライン曲線を算出し、ポイントマーカＰ’_２とＰ’_５とＰ’_８の座標データを用いてポイントマーカＰ’_５上を通過しポイントマーカＰ’_２及びＰ’_８の各々を端部とするスプライン曲線を算出し、ポイントマーカＰ’_３とＰ’_６とＰ’_９の座標データを用いてポイントマーカＰ’_６上を通過しポイントマーカＰ’_３及びＰ’_９の各々を端部とするスプライン曲線を算出する（Ｓ４）。さらに、ポイントマーカＰ’_１とＰ’_２とＰ’_３の座標データを用いてポイントマーカＰ’_２上を通過しポイントマーカＰ’_１及びＰ’_３の各々を端部とするスプライン曲線を算出し、ポイントマーカＰ’_７とＰ’_８とＰ’_９の座標データを用いてポイントマーカＰ’_８上を通過しポイントマーカＰ’_７及びＰ’_９の各々を端部とするスプライン曲線を算出する（Ｓ４）。

各スプライン曲線が算出されると、制御部１０は、算出結果に基づいてスプライン曲線の描画データを作成し、作成した描画データをスーパーインポーズ回路２０を介してモニタ１６に出力する。これにより、図３(ｂ）に示したような複数のスプライン曲線が距離マーカとしてモニタ１６に表示される（Ｓ５）。具体的には、ポイントマーカＰ’_１とＰ’_４とＰ’_７の座標データを用いて作成されたスプライン曲線は、線Ｍ_１すなわち車両１００後方から０．５ｍ離れて位置した線に該当するスプライン曲線Ｍ’_１（図中点線）である。また、ポイントマーカＰ’_２とＰ’_５とＰ’_８の座標データを用いて作成されたスプライン曲線は、線Ｍ_２すなわち車両１００後方から１ｍ離れて位置した線に該当するスプライン曲線Ｍ’_２（図中点線）である。また、ポイントマーカＰ’_３とＰ’_６とＰ’_９の座標データを用いて作成されたスプライン曲線は、線Ｍ_３すなわち車両１００後方から２ｍ離れて位置した線に該当するスプライン曲線Ｍ’_３（図中点線）である。また、ポイントマーカＰ’_１とＰ’_２とＰ’_３の座標データを用いて作成されたスプライン曲線は、線Ｌ_１すなわち車両１００右側後端部近傍から延出した線に該当するスプライン曲線Ｌ’_１（図中実線）である。また、ポイントマーカＰ’_７とＰ’_８とＰ’_９の座標データを用いて作成されたスプライン曲線は、線Ｌ_２すなわち車両１００左側後端部近傍から延出した線に該当するスプライン曲線Ｌ’_２（図中実線）である。

各スプライン曲線が表示されると、制御部１０は、所望のスプライン曲線を得ることができたか否かを判定する（Ｓ６）。この判定処理を行う為に、それをユーザに選択させる情報（得ることができた場合は「ＯＫ」を、得ることができなかった場合は「ＣＡＮＣＥＬ」を選択させる情報）を画面上に表示させる。「ＯＫ」が選択された場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、制御部１０は、取得したスプライン曲線のデータを制御部１０が有した不揮発性メモリ１０ａに保存し（Ｓ７）、本処理は終了する。また、「ＣＡＮＣＥＬ」が選択された場合（Ｓ６：ＮＯ）、制御部１０は、Ｓ２の処理に戻り、全てのポイントマーカＰ’_１からＰ’_９を画面上側の初期位置に戻して上述した処理を再び行う。

以上の如き処理は、複雑なシステムや校正用プログラム（例えば校正用データを生成してそれを用いて校正処理を行うようなプログラム）を必要としないものである為、生産ラインに限らず車両販売店やカーディーラ等でも比較的容易に実施可能である。

以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。

なお、距離情報のチャートは、本実施形態では便宜上厚みが数ｃｍ程度のある調整用マット２００上に描かれているが、できる限り薄いものに描かれた方がより望ましい。また、このようなチャートを床に描くことも望ましい。

また、本実施形態では４つの方向ボタン１８ｅから１８ｈを操作してカーソルＣを移動させているが、別の実施形態ではタッチパネル方式のモニタを使用してペンなどでカーソルＣを移動させるようにしても良い。

また、本実施形態では３点を用いてスプライン曲線を算出しているが、別の実施形態では例えば４点などのより多数のサンプルを用いてスプライン曲線を算出するようにしても良い。

また、本実施形態ではスプライン曲線で距離マーカを描画しているが、別の実施形態ではベジェ曲線で距離マーカを描画しても良い。

また、本実施形態では車幅方向における線Ｌ_１と線Ｌ_２との間隔を車両１００の全幅に相当するとしているが、別の実施形態では調整用マット２００の幅そのものを車両１００の全幅にしても良い。また、単一のマットで複数車種に対応できるように上記間隔（例えば１．８ｍ、１．９ｍ、２ｍ）が複数描かれたマットを採用しても良い。このとき各間隔を成す線をそれぞれ異なった線種や色で描くとなお良い。

また、本実施形態では作業者の操作によって取得された画面内の各点の座標を用いてスプライン曲線のデータを取得しているが、別の実施形態では画像認識によって各線Ｍ_１からＭ_３及びＬ_１並びにＬ_２のデータを取得するようにしても良い。

本発明の実施形態の車載器を備えた車両の構成を示したブロック図である。本発明の実施形態の調整用マットと車載器との位置関係を示した図である。本発明の実施形態の車載器のモニタに表示される映像を示した図である。本発明の実施形態のモニタの画面内の適正位置に表示される距離マーカを生成する距離マーカ生成処理を示したフローチャートである。

符号の説明

１０制御部
１２カメラ
１４画像処理回路
１６モニタ
１８操作部
２０スーパーインポーズ回路
２２電源部
１００車両
２００調整用マット

Claims

車両に搭載されている車載モニタの画面にスーパーインポーズされる、当該車両から一定の距離だけ離れた路面上の位置を示した距離マーカを生成する距離マーカ生成方法であって、
３本の互いに平行な第１、第２及び第３の直線がこの順番で且つ該第１の直線と該第２の直線との間隔が該第２の直線と該第３の直線との間隔より短くなるように定められ、また該第１、第２及び第３の直線上に夫々３つずつ点が表示されているチャートを、該第１、第２及び第３の直線が車両幅方向と平行となり且つこの順番で該車両から遠ざかるように路面上に設けるチャート設置ステップと、
前記チャートを前記車両に搭載されている車載カメラによって撮影する撮影ステップと、
前記撮影ステップにて撮影されたチャートの画像を前記車載モニタに表示させるチャート表示ステップと、
前記車載モニタに表示されているチャートの画像中の前記点の座標を指定する座標指定ステップと、
前記座標指定ステップにて指定された前記点の座標に基づいて第１、第２及び第３の直線の夫々の上に定められた３つの点を前記撮影されたチャートの画像中で結ぶスプライン曲線を作成する、曲線作成ステップと、
前記曲線作成ステップにて作成されたスプライン曲線を前記距離マーカとして保存する保存ステップと、を含んだこと、を特徴とする距離マーカ生成方法。
前記第１の直線と前記第２の直線との間隔が、該第２の直線と前記第３の直線との間隔の半分であることを特徴とする請求項１に記載の距離マーカ生成方法。
前記座標指定ステップは、
前記チャートの画像中の座標の、車両に搭載されているポインティングデバイスを介した入力を受け付ける座標入力受付ステップと、
前記車載モニタに表示されたチャートの画像の、前記座標入力受付ステップにて入力された座標にポイントマーカを重畳表示するポイントマーカ表示ステップと、
前記点の全てに前記ポイントマーカが重畳表示されたかどうかの入力を受け付ける判定入力受付ステップと、
前記点の全てにポイントマーカが重畳表示されたことを示す入力が前記判定入力受付ステップにあった時に、該ポイントマーカの座標を該点の座標とする座標決定ステップと
を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の距離マーカ生成方法。
前記チャートには、前記第１、第２及び第３の直線及び、該第１、第２及び第３の直線と直交する第４、第５及び第６の直線が表示されており、
前記点は、前記第１、第２及び第３の直線と、前記第４、第５及び第６の直線との交点である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の距離マーカ生成方法。
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の距離マーカ生成方法をコンピュータに実行させるための距離マーカ生成プログラム。