JP5094597B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転支援装置に係り、詳しくは、車両周辺の複数の画像を切り替えて表示する装置に関する。

乗員は、安全な車両の走行のために、運転状況に応じて、前方はもとより後方や側方を車両のドアミラーやバックミラー等で目視確認する。

しかし、ドアミラーやバックミラーだけでは、車両の側方もしくは後側方の視野範囲は限定され、死角が生ずるおそれがある。

そこで、例えば、車両後退時の安全を図るため、車両後端部近傍にソナーセンサ等を配設し、乗員の死角範囲に存在する障害物等を検知する技術が開発されている。

さらに、死角範囲を視認できるように、車両の周囲を複数のカメラ等の撮影手段で撮影し、撮影した画像を車室内のディスプレイに表示させる技術も開発されている。

このような運転支援にかかる技術は、情報処理技術や映像表示技術等の進展により、種々の応用が図られている。前記したように車両の死角部分にソナーセンサ等が配設され、センサが障害物を検知したとき、現在ディスプレイに表示されている画像からセンサの位置に対応する撮影手段による画像へ画像を切り替える技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

かかる構成は、車両走行の安全性を高めることに貢献している。
特開平１１−２２０７２６号公報（請求項１、図１）

しかしながら、特許文献１に記載された技術は、障害物が検知されると、ディスプレイの画面は、障害物が検知された旨および該当する位置の名称（例えば「Ｒｅａｒ」）を表示するとともに、その位置の画像に突然切り替わる。画面が突然切り替わるため、例えば、前進している車両の乗員は、直感的に切り替わった画面が車両のどの位置から、どの方向を、どのような視線で見ているのか、理解するのに時間がかかるおそれが生ずる。

そこで、本発明は、障害物が検知されたとき、現在ディスプレイに表示されている画像から、検知された位置に対応する撮影手段による画像へ、視点が連続的に移動するように画像を切り替える運転支援装置を提供することを目的とする。

前記問題を解決するため、本発明の一の実施形態は、車両（７０）の周囲を異なる視点位置で撮影する複数の撮影手段（１０）と、撮影された画像を表示する表示手段（２０）と、を備えた運転支援装置であって、互いに隣接する前記撮影手段（１０Ｌ，１０Ｂ）が撮影したそれぞれの画像には、車両の少なくとも一部（ＯＶ１）が互いに重複して含まれており、表示される画像の視点位置が仮想的に一の撮影手段（１０Ｌ）の視点位置から隣接する他の撮影手段（１０Ｂ）の視点位置へ連続的な移動をするように、前記一の撮影手段の画像から前記他の撮影手段の画像へ、表示される画像を変形させて移行させる切替手段（３０）と、車両の周囲の物体を検知する検知手段（４０）と、前記検知手段が車両の周囲に物体（８１）を検知し、一の撮影手段（１０Ｌ）が撮影した表示手段（２０）に表示されている画像が前記物体（８１）を含まないとき、前記表示されている画像から、隣接する他の撮影手段（１０Ｂ）の画像を経由して、前記物体が撮影された撮影手段（１０Ｒ）の画像へ、と前記切替手段（３０）に画像移行を行わせる制御手段（５０）と、をさらに備えている。

また、前記構成に加えて、前記制御手段は、前記物体と前記車両との距離が第１の距離以下となったとき、前記物体の情報を乗員へ報知（６０）するようにしてもよい。

さらに、前記構成に加えて、前記制御手段は、前記物体と前記車両との距離が第２の距離以下となったとき、前記画像移行を行うようにしてもよい。

前記構成によれば、本実施形態にかかる運転支援装置は、障害物等が検知されたとき、現在ディスプレイに表示されている画像から、障害物等が検知された位置に対応する撮影手段による画像へ、視点が連続的に移動するように画像を切り替える。

かかる構成は、車両の周囲に障害物等が検知されたときに、乗員が違和感なくかつ直感的に障害物等の位置を把握することを援助する。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は本実施形態にかかる運転支援装置の全体ブロック図であり、図２は上空から駐車を行う車両を俯瞰した平面図、図３は運転支援装置の作動の一例を表すフロー図である。

本実施形態にかかる運転支援装置は、例えば、図２に示すように、駐車場Ｐの他車８０，８１に挟まれた駐車スペースＳに車両７０が駐車しようとするときに有用となる。

本実施形態にかかる運転支援装置の全体構成を、図１を参照して説明する。本実施形態は、車両の周囲を異なる視点位置で撮影する複数のカメラ１０，・・，１０（撮影手段）と、撮影された画像を表示するディスプレイ２０（表示手段）と、一のカメラ１０の画像から他のカメラ１０の画像へ、表示される画像を移行させる切替装置３０（切替手段）と、車両の周囲の物体を検知する複数のセンサ４０，・・，４０（検知手段）と、センサ４０の検知結果に基づき切替装置３０に画像移行を行わせるＥＣＵ５０（制御手段）と、センサ４０の検知結果や、切替装置３０の画像切替などの情報を報知する報知装置６０（報知手段）を備えている。

カメラ１０は、例えば可視光用のＣＣＤカメラや、夜間でも撮影が可能な赤外線カメラなどが適用されるが、特に限定されない。ただし、少ない台数で広い視野範囲を確保するために広角レンズを備えたカメラ１０が好ましい。カメラ１０の台数と設置位置は、その視野範囲を考慮して、車両７０の周囲をカバーできるように適宜配設される。

ディスプレイ２０は、例えば、カーナビゲーションシステム（以下、「カーナビ」と称す）のディスプレイを兼用することができる。

切替装置３０は、表示される画像の視点位置が仮想的に一の撮影手段の視点位置から隣接する他の撮影手段の視点位置へ連続的な移動をするように、画像を変形させて移行させる。詳細は後記する。

センサ４０は、例えば、ソナーセンサ等が適用される。ソナーセンサは、超音波の発信器と受信器とを備えている。発信された超音波は、対象物に反射されて受信される。このときの時間を計測することにより、対象物までの距離が算定される。

ＥＣＵ５０は、例えば、カーナビのＣＰＵ（中央処理装置；図示せず）を使用することができる。ＥＣＵ５０は、センサ４０の検知結果を基に、カメラ１０によって撮影された画像から、ディスプレイ２０に表示した方がよい、たとえば障害物等が写っている画像を選択し、切替装置３０に画像を切り替える旨の指令を送る。また、乗員の注意を喚起するために、報知装置６０に情報を報知する旨の指令を送ることもできる。

報知装置６０は、視覚的にディスプレイ２０に文字や記号の情報を表示させてもよいし、音響的に警告を音声でガイドしたり、警報を鳴らしてもよく、特に手段を限定されることはない。

図２に示すように、車両７０は、駐車スペースＳに入るため、時計回りに矢印ＢＡＣＫ方向に後退する。乗員は、最初左隣の他車８０の位置関係である領域Ａを確認しながら、車両７０を後退させる。後退が進むにつれて、右隣の他車８１が近づく。以下、図１，２とともに図３を参照して運転支援装置の作動の一例を説明する。

車両７０が後退を始めたとき、ディスプレイ２０は、左隣の他車８０を撮影した領域Ａの画像を表示している（ステップＳ０１）。しかし、後退するにつれて、車両７０と右隣の他車８１と間の近接距離Ｌは小さくなる。近接距離Ｌが所定距離（第１の距離；図３では「０．５ｍ」としている）以下になったことを、センサ４０が検出したとき（ステップＳ０２；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、報知装置６０に指令を出し、報知装置６０は、物体８１の存在に対して乗員に注意を喚起させるために、視覚的な情報（ディスプレイ２０に表示）または音響的な情報（警報、音声ガイド等）を発する（ステップＳ０３）。近接距離Ｌが所定距離以上であるとき（ステップＳ０２；Ｎｏ）は、領域Ａの表示を維持する（ステップＳ０１）。

さらに、車両７０が後退して、近接距離Ｌが所定距離（第２の距離；図３では「０．３ｍ」としている）以下となったことを、センサ４０が検出したとき（ステップＳ０４；Ｙｅｓ）、ＥＣＵ５０は、切替装置３０に領域Ｂの画像に切り替える旨の指令を出し、ディスプレイ２０に領域Ｂが表示される（ステップＳ０５）。ここで、近接距離Ｌが、第１の距離と第２の距離との間であるときは（ステップ０４；Ｎｏ）、ＥＣＵ５０は、報知装置６０に警報等を継続させることできる。

前記フローは一例であり、種々の場面に応じた条件を含めることができることは言うまでもない。例えば、領域Ａ側の近接距離（図示せず）も領域Ｂ側と同時に判断し、要すれば、ディスプレイ２０に領域Ａと領域Ｂの２画像を表示することができる。また、近接距離Ｌの時間差分（近接距離Ｌが大きくなれば正となり、小さくなれば負となる）を算定して、時間差分が正ならば警報等の発生や表示切替を行わないように制御することもできる。

このように、他車８０，８１などの障害物等に相当する対象物と車両７０との距離に応じて、画像の表示と警報等を併用することにより、本実施形態にかかる運転支援装置は、走行状況や周囲の状況に応じた安全運転のための運転支援をすることができる。

次に、図を参照して、画像の表示切替について詳細に説明する。図４は車両が搭載する複数のカメラの配設位置の一例の平面図であり、図５は仮想的なカメラの動きを説明する平面図である。

本実施例の車両７０は、左右のサイドミラー７１，７１の下部に視野を後側方に向けられたカメラ１０Ｌ，１０Ｒが配設されており、後部に視野を後方に向けられたカメラ１０Ｂが配設されている。

それぞれのカメラ１０Ｌ，１０Ｒ，１０Ｂの視野内には車両７０の一部が含まれている。そして、カメラ１０Ｌとカメラ１０Ｂとの視野範囲ＡＬ，ＡＢがオーバーラップした重合領域ＯＶ１と、カメラ１０Ｒとカメラ１０Ｂとの視野範囲ＡＲ，ＡＢがオーバーラップした重合領域ＯＶ２と、が視野範囲に含まれている。

カメラ１０Ｌが撮影した画像から、カメラ１０Ｂが撮影した画像への移行について、図５を参照して説明する。

一の視点において撮影した画像から、他の視点において撮影した画像へ、視点が移動していくように、連続的に画像を移行させる手法としては、必要な画像をすべて記録する方法、ある視点位置における周囲の映像情報を全周パノラマ画像として記録しておき、観察者の視点方向に応じて変形させて、切り出していく方法などがある。しかし、これらの方法では膨大な量の画像を記憶させる必要がある。

一方、いわゆる「モーフィング」という手法は、一の画像と、この一の画像と共通する部分を含んだ他の画像と、があった場合に、共通する部分を対応づけて、それぞれの画像のピクセルとサイズを線形補間し、一の画像から他の画像へと徐々に変形させるように中間画像を生成することができる。

図５に示すように、カメラ１０Ｌが撮影した画像とカメラ１０Ｂが撮影した画像には重合領域ＯＶ１が含まれており、重合領域ＯＶ１は前記の共通する部分となりうる。また、車載されたカメラと車両の車体との位置関係は予め分かっており、カメラ１０Ｌの画像とカメラ１０Ｂの画像との対応付けは困難とはならない。

かかる状況において、「モーフィング」手法を適用することによって、カメラ１０Ｌの画像から、図５の矢印方向に移動する仮想カメラ１１の画像が生成され、カメラ１０Ｂの画像へ移行させることができる。なお、カメラ１０Ｌからカメラ１０Ｒに切り替える際には、カメラ１０Ｂを経由することによって、視点が移動する連続的な画像を得ることができる。

かかる構成によって、障害物等が検知されたとき、表示される画像が視点を移動させるように連続的に移行させるため、乗員は直感的に障害物の位置を掴むことが容易となる。

さらに、画像内に、常に車両の一部が含まれていることにより、車両と車両周辺との位置関係が把握しやすくなる。

なお、表示される画像の正像、鏡像の切替については、乗員が運転している感覚を保持するために、ドアミラーより前方の領域か、後方の領域かを境界として切り替えることが好ましい。

以上、本発明について好適な実施形態を説明した。本発明は、図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で設計変更が可能である。例えば、画像移行の手法の一例として「モーフィング」を揚げたが、この手法に限定されることはない。画像処理技術の進展により、種々の画像補間方法が開発されており、ＣＰＵの能力や撮影された画像の質や量に応じて適宜選択することができる。

実施形態にかかる運転支援装置の全体ブロック図である。 上空から駐車を行う車両を俯瞰した平面図である。 本実施形態にかかる運転支援装置の作動の一例を表すフロー図である。 車両が搭載する複数のカメラの配設位置の一例の平面図である。 仮想的なカメラの動きを説明する平面図である。

符号の説明

１０ カメラ
１１ 仮想カメラ
２０ ディスプレイ
３０ 切替装置
４０ センサ
５０ ＥＣＵ
６０ 報知装置
７０ 車両
８０，８１ 他車
Ａ，Ｂ 領域
ＡＬ，ＡＲ，ＡＢ 領域（視野）
ＯＶ 重合領域
Ｌ 近接距離
Ｐ 駐車場
Ｓ 駐車スペース

Claims (3)

1. 車両に設置され車両の周囲を異なる視点位置で撮影する複数の撮影手段と、
   撮影された画像を表示する表示手段と、を備えた運転支援装置であって、
   互いに隣接する前記撮影手段が撮影したそれぞれの画像には、前記車両の少なくとも一部が互いに重複して含まれており、
   前記撮像手段の画像に基づき、前記車両の周囲を当該車両に沿って移動する仮想的な撮像手段の仮想的な撮像画像であって前記車両の一部が含まれる仮想画像を生成する仮想画像生成手段と、
   前記表示手段に表示される表示画像の視点位置が、一の撮影手段の視点位置から隣接する他の撮影手段の視点位置へ連続的に移動するように、前記表示画像を、前記一の撮影手段の画像から前記他の撮影手段の画像まで、前記仮想画像を経由して連続的に変化するように切り替える切替手段と、
   車両の周囲の物体を検知する検知手段と、
   前記検知手段が車両の周囲に物体を検知し、一の撮影手段が撮影した表示手段に表示されている画像が前記物体を含まないとき、前記表示されている画像から前記物体が撮影された撮影手段の画像へと、前記切替手段に画像移行を行わせる制御手段と、
   をさらに備えた運転支援装置。
2. 前記制御手段は、前記物体と前記車両との距離が第１の距離以下となったとき、前記物体の情報を乗員へ報知する請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記制御手段は、前記物体と前記車両との距離が第２の距離以下となったとき、前記画像移行を行う請求項１または請求項２に記載の運転支援装置。

Images