JP5102795B2 - 運転支援表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載カメラにて撮像した車両後方、又は前方の映像を処理して運転者に提示する運転支援表示装置に関する。

車載カメラを車両のリアトランク部等に後ろ向きに設置し、この車載カメラで撮像した画像を運転者に提示することで、ミラーを見ることなく車両後方の様子を運転者に知らせる運転支援表示装置が普及している。そしてその画像表示方法は、レンズの歪みを補正したり、あたかも任意の仮想視点から撮影したかのような変換など、様々である。

このような運転支援表示装置を示す例として特許文献１が挙げられる。
特開２００３−１０４１４５号公報

前記特許文献１では図３に示すように、車両後方の広い範囲を表示する主画面としての撮像画面１０ａと、車両後方の領域を仮想上視点から見下ろした画像に視点変換した子画面としての撮像画面１１ａとを同時に表示し、かつ撮像画面１０ａと撮像画面１１ａとがそれぞれ画面全体の左右方向中心に表示されている。尚、図３における１２ａは撮像画面１０ａと撮像画面１１ａとの隙間を埋めるマスク描画画面であり、撮像画像はここには表示されないものとする。

図１における１は前記車両を示す自車両であり、２は前記撮像画像を撮像する車載カメラであり、３は図３の合成変換処理画像を表示するモニタである。

尚、前記特許文献１における画像合成変換装置による撮像画像の変換や撮像画像の合成やガイド線の描画等の処理部は、車載カメラ２、またはモニタ３に搭載したものとする。

図３に示す合成変換処理画像において、図２に示す位置関係の場面を撮像した場合の画像イメージが図４〜図６である。尚、７ａは高さ２ｍの立方体で固定位置とし、７ｂは高さ２０ｃｍ、横幅１ｍ、奥行き２５ｃｍの移動する立方体とする。

モニタ３はアスペクト比が１６：９のものがあり横長の特徴があるので、合成変換画像は１６：９で表示した場合を例とする。以降特記無き場合は全て１６：９とする。

しかしながら、前記従来の特許文献１における運転支援表示装置では複数の課題を有していた。

第１の課題は、図４や図６に示す例のように同じ立方体７ｂが２ヶ所に表示されることにある。同じ被写体が２ヶ所に表示され、かつその画面表示位置が離れていることで運転者は視線を変えた２ヶ所で見比べることになり、頭の中で位置関係を考える時間が必要になる。そのため車両操作が滞る可能性があるという課題を有していた。

図５、図６、図４の順番で立方体７ｂが横方向に移動した場合、目線は撮像画面１０ａ上を追いかけることになるが、撮像画面１１ａで見る場合は、撮像画面１０ａから目線を離し改めて撮像画面１１ａの中を探すことになる。車両後方から近づく物体の場合でも同様である。

第２の課題は、図４〜図６の全ての例に示す通り、撮像画面１０ａ、及び撮像画面１１ａの上下方向の表示寸法に大きな制限が出る。モニタ３の表示範囲は限られており、撮像画面１０ａ、及び撮像画面１１ａは互いに表示範囲を分け合う必要が出る。撮像画面１０ａの上下方向の表示範囲を大きくしたい場合は、撮像画面１１ａの上下方向の表示範囲を小さくする必要がある。撮像画面１１ａは特に被写体の縦横の寸法を同じ比率で表示したい場合には、上下方向の表示範囲に合わせて左右方向の表示範囲を小さくする必要が出るため、全体として小さい画面となり見づらいことになる。逆に撮像画面１１ａの上下方向を大きく表示したい場合には、撮像画面１０ａの上下方向を小さくする必要があるが、その場合撮像画面１０ａは横に延びた画像になってしまう。この関係は横長の画面である１６：９のアスペクト比の場合に特に目立った影響となってしまうという課題を有していた。

本発明は、上記課題を解決するために、撮像画像の重複部分を無くし、撮像画像の表示位置関係を実写に近い配置にすることで、目線の移動が容易であり、かつ撮像画像をバランス良く大きく表示する運転支援表示装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するため、
本発明の請求項１に記載の運転支援表示装置は、
車両後方、又は前方の広い範囲を表示する撮像画面と、
車両後方、又は前方の領域を仮想上視点から見下ろした画像に視点変換した撮像画面と、
前記それぞれの撮像画面の隙間を埋めるマスク描画画面と、
を構成する合成変換処理画像において、
前記車両後方、又は前方の広い範囲を表示する撮像画面側は、前記視点変換撮像画面で表示される部分を削り、削った部分に前記視点変換撮像画面を配置し、前記視点変換撮像画面の上、及び左右の辺ごとに色を変えたマスク描画を前記車両後方の広い範囲を表示する撮像画面の削った各辺までつなげる
こととした。

この構成によって、それぞれの被写体の位置関係が実写に対して大きく変わることなく表示されると共に重複表示が無い。また、削った部分の表示領域を使って前記視点変換撮像画面を表示できる。また、互いの画面の位置関係を示すマスク描画によって、互いの画面の位置関係を関連付けることができる。

本発明の請求項２に記載の運転支援表示装置は、
前記つなぎ目のマスク描画領域を互いの画面の辺の画像で引き延ばした撮像画像でつなげる
こととした。

この構成によって、互いの画面間を移動する被写体が切れることなく表示される。

以上のように、
本発明の請求項１に記載の運転支援表示装置によれば、
撮像画像の表示位置関係が大きく変わることなく表示されるので、視認性が良い。そして重複部分も無いことで目線を２ヶ所で見比べることも無いので、位置関係を考える時間を削減できる。また、削った表示領域を使って互いの画面を表示するため上下表示寸法に影響が無く互いを大きく表示することができる。更に互いの画面の位置関係を示すマスク描画によって位置関係が関連付けられているため、目線移動が容易になる。

本発明の請求項２に記載の運転支援表示装置によれば、
互いの画面間を移動する被写体が途切れることなく表示されるので、目線移動が更に容易になる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における構成図である。

図１において、
１は運転支援表示装置が搭載される自車両であり、
２は撮像画像を撮像する車載カメラであり、
３は合成変換処理画像を表示するモニタである。

尚、車載カメラ２は車両の後方に搭載した図であるが、車両の前方に搭載しても良い。ここでは車両後方に搭載した例として以降説明する。また、車載カメラ２で撮像した画像の変換や画像の合成、およびマスク描画の合成や車幅や距離を示すガイド線の描画等の処理部は、車載カメラ２、またはモニタ３に搭載されているものとする。

画像処理は、撮像例を具体的に示すために図２の撮像例を用いて説明する。

図２において、
４ａは自車両の左右方向中心を示す軸であり、
４ｂは自車両後部のバンパーなどの最後部であり、
５ａ〜５ｄは自車両の左右方向中心から図２に示す距離の位置を示す線であり、
６ａ〜６ｅは自車両の最後部から図２に示す距離の位置を示す線であり、
７ａは移動しない高さ２ｍの立方体であり、
８は自車両後部バンパーである。

図７〜１０は本発明の実施の形態１における合成変換処理画像である。

図７において、
１０ｂは車両後方の広い範囲を表示する撮像画面であり、
１１ｂは車両後方の領域を仮想上視点から見下ろした画像に視点変換した撮像画面であり、
１２ｂは撮像画面１０ｂと撮像画面１１ｂそれぞれの撮像画面の隙間を埋めるマスク描画画面である。尚、マスク描画画面１２ｂは図８〜１０の例に示すように複数色で表現される。

次に、図２に示す撮像例を表示した例を図８〜１０に示す。

図８〜１０において、
９は水平線であり、
７ｂは高さ２０ｃｍ、横幅１ｍ、奥行き２５ｃｍの横方向に移動する立方体である。

立方体７ｂは左方向から移動してくるものとし、それを表示した例として図９、図１０、図８の順となる。

撮像画面１１ｂは自車両１の最後部バンパー付近を底辺とし、車両後方方向１ｍ強、幅２．２ｍ強の領域を仮想上視点から見下ろした画像に視点変換している。

撮像画面１０ｂは撮像画面１１ｂで表示している部分を削り、車両後方の広い範囲を表示している。尚、撮像画面１０ｂはレンズの歪み補正や広い範囲を見やすく補正する画像処理を行うか、補正を行わない撮像画像であっても良い。図８〜１０では補正を行っている例である。

撮像画面１１ｂは撮像画面１０ｂの削った部分に配置している。

マスク描画画面１２ｂにおいて、撮像画面１１ｂの底辺を除く各辺と撮像画面１０ｂの削った各辺に合わせて面で色を変えている。尚、面で色を変えずに、各辺の角とを線でつないだマスク描画画面であっても良い。

撮像画面１０ｂの削る領域は、撮像画面１１ｂの表示領域の端と完全に合わせても良いが、若干重なるようにしても良い。図８〜１０では幅２．２ｍ強付近、及び奥行き１ｍ強付近が互いの画面で表示されている例である。

この図８〜１０に構成された合成変換処理画像によって、車両後方から離れた広い範囲の被写体は撮像画面１０ｂに表示され、例えば立方体７ｂのように車両後方に近づいた場合は撮像画面１０ｂから撮像画面１１ｂに移動する。互いの画面への移動は、互いの画面の端部の近い位置からとなるので、目線の移動が容易となる。

以上のように本実施の形態によれば、
撮像画像の表示位置関係が大きく変わることなく表示されるので、視認性が良い。そして重複部分も無いことで目線を２ヶ所で見比べることも無いので、位置関係を考える時間を削減できる。また、削った表示領域を使って互いの画面を表示するため上下表示寸法に影響が無く互いを大きく表示することができる。更に互いの画面の位置関係を示すマスク描画によって位置関係が関連付けられているため、目線移動が容易になる。

（実施の形態２）
図１１〜１４は本発明の実施の形態２における合成変換処理画像である。

図１１において、
１０ｃは車両後方の広い範囲を表示する撮像画面であり、
１１ｃは車両後方の領域を仮想上視点から見下ろした画像に視点変換した撮像画面であり、
１３は撮像画面１１ｃの底辺を除く各辺と撮像画面１０ｃの削った各辺が同じ撮像位置に相当する部分同士でつなげるように引き延ばした撮像画面である。

１２ｃは撮像画面１０ｃ、撮像画面１１ｃ、及び撮像画面１３が表示される以外の隙間を埋めるマスク描画画面である。尚、撮像画面１０ｃ、撮像画面１３、撮像画面１１ｃの境目は線を描画することで、各画面の区別を明確にする。

尚、撮像画面１０ｃの削る位置は撮像画面１１ｃの表示位置と完全に一致させることが望ましい。

図１２〜１４は図８〜１０同様図２に示す撮像例を表示した例である。

特に図１４にあるように、撮像画面１０ｃと撮像画面１１ｃとを跨る立方体７ｂは撮像画面１３によって途切れることなく表示される。

以上のように本実施の形態によれば、
互いの画面間を移動する被写体が切れることなく表示されるので、目線移動が更に容易になる。

本発明にかかる運転支援表示装置は、
撮像画像の重複部分を無くし、撮像画像の表示位置関係を実写に近い配置にすることで、目線の移動が容易であり、かつ撮像画像をバランス良く大きく表示する
運転支援表示装置として幅広く有用である。

本発明の実施の形態１，２における運転支援表示装置の概略構成図 撮像例の位置関係を示す図 従来の合成変換処理画像 従来の撮像例を示す合成変換処理画像 従来の撮像例を示す合成変換処理画像 従来の撮像例を示す合成変換処理画像 本発明の実施の形態１における合成変換処理画像 本発明の実施の形態１における撮像例を示す合成変換処理画像 本発明の実施の形態１における撮像例を示す合成変換処理画像 本発明の実施の形態１における撮像例を示す合成変換処理画像 本発明の実施の形態２における合成変換処理画像 本発明の実施の形態２における撮像例を示す合成変換処理画像 本発明の実施の形態２における撮像例を示す合成変換処理画像 本発明の実施の形態２における撮像例を示す合成変換処理画像

１ 自車両
２ 車載カメラ
３ モニタ
４ａ 自車両の左右方向中心
４ｂ 自車両の最後部
５ａ〜５ｄ 自車両の左右方向中心から図２に示す距離の位置
６ａ〜６ｅ 自車両の最後部から図２に示す距離の位置
７ａ，７ｂ 立方体
８ 自車両後部バンパー
９ 水平線
１０ａ〜１０ｃ 撮像画面
１１ａ〜１１ｃ 撮像画面
１２ａ〜１２ｃ マスク描画画面
１３ 撮像画面

Claims (2)

1. 車両後方、又は前方の広い範囲を表示する撮像画面と、
   車両後方、又は前方の領域を仮想上視点から見下ろした画像に視点変換した撮像画面と、
   前記それぞれの撮像画面の隙間を埋めるマスク描画画面と、
   を構成する合成変換処理画像において、
   前記車両後方、又は前方の広い範囲を表示する撮像画面側は、前記視点変換撮像画面で表示される部分を削り、削った部分に前記視点変換撮像画面を配置し、前記視点変換撮像画面の上、及び左右の辺ごとに色を変えたマスク描画を前記車両後方、又は前方の広い範囲を表示する撮像画面の削った各辺までつなげる合成変換処理画像を表示する
   ことを特徴とする運転支援表示装置。
2. 車両後方、又は前方の広い範囲を表示する撮像画面と、
   車両後方、又は前方の領域を仮想上視点から見下ろした画像に視点変換した撮像画面と、
   前記それぞれの撮像画面の隙間を埋めるマスク描画画面と、
   前記撮像画面の辺の撮像画像を引き延ばした撮像画面と、
   を構成する合成変換処理画像において、
   前記車両後方、又は前方の広い範囲を表示する撮像画面側は、前記視点変換撮像画面で表示される部分を削り、削った部分に前記視点変換撮像画面を配置し、前記視点変換撮像画面の上、及び左右の辺に現れる撮像位置と、前記広い範囲を表示する撮像画面の削った各辺に現れる撮像位置とが互いに同じ撮像位置に相当する部分同士でつながるように、撮像画像を引き延ばした撮像画面で各辺同士をつなげる合成変換処理画像を表示する
   ことを特徴とする運転支援表示装置。