JP5821622B2 - 障害物警報装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に接近する障害物の存在を乗員に明示する障害物警報装置に関する。

車両の周囲には運転者の位置から視認できない死角があり、運転者は車両の運転にあ たり当該車両の周囲に細心の注意を払う必要がある。特に、車両を後退して駐車させる 場合には、駐車自体に苦手意識を持っているユーザも多く、精神的疲労も少なくない。 そこで、従来、車両の周囲の障害物を監視する技術が利用されてきた（例えば特許文献 １及び２）。

特許文献１に記載の車両の車載用視界モニタシステムは、撮像手段と、障害物検知手 段と、合成画像作成手段と、を備えて構成される。撮像手段は、車輌に搭載され当該車 輌の周囲を撮像する。障害物検知手段は、車輌に搭載され当該車輌の周囲に設定された 検知領域において障害物を検知し、合成画像作成手段は、撮像手段の撮像画像に、障害 物検知手段が検知した障害物についての検知情報を表す障害物表示シンボルを、当該障 害物の検知位置に対応する撮像画像上の位置に重畳して表示する。

特許文献２に記載の車両の後方監視装置は、車両の後方の領域を撮るカメラと、当該 カメラが撮らえた映像を車幅ライン及び距離ラインと合成して表示する表示手段と、を 備えて構成され、距離ラインの色を、距離に応じて異ならせて表示する。

特許第３９２２２０１号明細書 特開平１０−１５１９９１号公報

特許文献１に記載の技術では、障害物の検知している位置や検知したものが何かは理 解し易いが、重畳して表示された画像からでは障害物までの距離感がわかり難い。また 、特許文献２に記載の技術では、距離ラインと車幅ラインとを合成して表示しているの で、車両の進行方向に対して距離がつかみ難い。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、車両の周囲の状況を見難くすることなく、車両に 接近する障害物の存在を運転者に明示することが可能な障害物警報装置を提供すること にある。

上記目的を達成するための本発明に係る障害物警報装置の特徴構成は、
車両の後方の情景を撮影した撮影画像を取得する撮影画像取得部と、
前記車両が後退する際の舵角に基づき前記車両の走行経路を予想する走行経路予想部 と、
前記予想された走行経路を示す予想進路線、及び前記車両からの距離に応じて前記予 想進路線内において前記車両から予め設定された距離を示す距離目安線を前記撮影画像 に重畳して描画する予想進路線描画部と、
前記車両の所定点から前記予め設定された距離と等しい距離の位置を示す等距離線を 前記撮影画像に重畳して描画する等距離線描画部と、
前記車両から前記撮影画像のうち表示装置に表示される表示領域に存在する物体まで の距離を算定する距離算定部と、を備え、
前記等距離線描画部は、前記距離目安線のうち、前記算定された物体までの距離より も前記車両側で、且つ、最も前記物体に近い距離目安線に対応する等距離線を描画する 点にある。

このような特徴構成とすれば、予想進路線の外側にも距離目安線と対応して等距離線 が描画されるので、表示画面内において車両からの距離を直感的に認識し易くなる。し たがって、例えば表示画面内に物体が存在する場合には、車両の乗員が車両から物体ま での距離を把握し易くなる。また、物体と車両との間において、最も物体に近い距離目 安線に対応する等距離線のみを描画するので、不要な等距離線の描画を避けることがで きる。したがって、車両の後方の情景が損なわれることを防止できる。

また、前記車両の所定点は、前記車両の後端部における前記車両の幅方向の中央位置 であると好適である。

このような構成とすれば、表示画面に車両の後方の情景を映した際、車両からの距離 を適切に認識することが可能となる。

また、前記車両の幅を延長した車幅延長線を前記撮影画像に重畳して描画する車幅延 長線描画部を備え、前記等距離線描画部は、前記予想進路線と前記車幅延長線とのうち 、最も車両外側に描画される２つの線よりも内側は描画を行わないように構成すると好 適である。

このような構成とすれば、予想進路線及び車幅延長線の内側には等距離線が描画され ないので、予想進路線及び車幅延長線の視認性を確保できる。また、後方の視認性も損 なわれることがない。

また、前記予想進路線描画部は、前記距離目安線のうち、前記車両に最も近い位置に ある距離目安線を他の距離目安線と異なる色で描画し、前記等距離線描画部は、前記車 両に最も近い位置にある等距離線を描画する場合には、前記車両に最も近い位置にある 距離目安線と同じ色で描画する構成とすると好適である。

車両の乗員に注意を促すために、最も車両に近い位置ある距離目安線を目立つ色で描 画する場合には、それに合わせて等距離線も描画することにより、乗員に対して注意喚 起することができる。

前記予想進路線描画部は、前記距離目安線の夫々を異なる色で描画し、前記等距離線 描画部は、前記等しい距離を示す距離目安線と同じ色で前記等距離線を描画する構成と すると好適である。

このような構成とすれば、等距離線が車両からの距離に応じて異なる色で描画される ので、等距離線の色が変化したことにより車両と物体との距離が変化したことを直感的 に車両の乗員に明示することができる。

障害物警報装置の構成を模式的に示したブロック図である。 障害物警報装置の処理の一例を示した図である。 合成画像の一例を示した図である。 障害物警報装置の処理を模式的に示した図である。 その他の実施形態に係る合成画像の一例を示した図である。 その他の実施形態に係る合成画像の一例を示した図である。 その他の実施形態に係る合成画像の一例を示した図である。 その他の実施形態に係る合成画像の一例を示した図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明に係る障害物警報装置 １００は、車両に接近する物体がある場合に当該車両の運転者に物体が接近しているこ とを明示する機能を備えている。以下、図面を用いて説明する。

図１は、障害物警報装置１００の構成を模式的に示したブロック図である。図１に示 されるように、障害物警報装置１００は、撮影画像取得部１１、車幅延長線描画部１２ 、走行経路予想部１３、予想進路線描画部１４、等距離線描画部１５、距離算定部１６ 、表示画像生成部１７の各機能部を備えて構成される。各機能部はＣＰＵを中核部材と して車両１の運転者に物体７の接近を明示する種々の処理を行うための上述の機能部が ハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。

撮影画像取得部１１は、車両１の後方の情景を撮影した撮影画像Ｇを取得する。ここ で、車両１にはカメラ５が備えられる。本実施形態におけるカメラ５は、ＣＣＤ（char ge coupled device）やＣＩＳ（CMOS image sensor）などの撮像素子を内蔵するとと もに、撮影した情報を動画情報として出力するデジタルカメラにより構成される。この ようなカメラ５は、図２（ａ）に示されるように、車両１の外側後部に備えられるライ センスプレートの近傍、或いは車両１の外側後部に備えられるエンブレムの近傍等に、 車両１の後方に向けてやや俯角を有して配設される。また、カメラ５は広角レンズ（図 示せず）を備えて構成される。これにより、車両１の後方を広範囲に亘って、車両１の 周囲の情景を撮影することができる。このカメラ５は、リアルタイムで動画を撮影画像 Ｇとして出力する性能を有する。このような撮影画像Ｇは、撮影画像取得部１１に伝達 される。

このような撮影画像Ｇの一例が図２（ｂ）に示される。図２（ｂ）の全幅は、図２（ａ）の撮影範囲に対応する。ここで、撮影画像Ｇは、図２（ａ）に示されるような車両 １から後方を見て左側にいる物体７が、図２（ｂ）に示されるように撮影画像Ｇ内の右 側にいるように鏡像処理が行われる。これは、モニタ５０に車両１の後方の情景を表示 する際、車両１の運転者が撮影画像Ｇに含まれる物体７が車両１の左側にいるのか右側 にいるのかを感覚的に理解し易くするためである。

距離算定部１６は、車両１から撮影画像Ｇのうち表示装置（モニタ５０）に表示され る表示領域に存在する物体７までの距離を算定する。モニタ５０に表示される表示領域 とは、撮影画像Ｇをそのままモニタ５０に表示する場合には、撮影画像Ｇの全領域が相 当する。例えば、撮影画像Ｇのうち所定の領域を切り出してモニタ５０に表示する場合 には、当該切り出された領域が相当する。本実施形態では、撮影画像Ｇをそのままモニ タ５０に表示する例を挙げて説明しているので、表示領域とは撮影画像Ｇの全領域が相 当する。したがって、距離算定部１６は、車両１から撮影画像Ｇに映る物体７までの距 離を算定する。この距離の算定は、公知の画像処理を利用して行うことが可能であるの で、ここでは説明は省略する。

走行経路予想部１３は、車両１が後退する際の舵角に基づき車両１の走行経路を予想 する。舵角は、車両１が有する操舵輪（図示せず）の直進方向に対する角度である。こ の角度は、ステアリング（図示せず）の回転軸に付設された舵角センサ８による検出結 果に基づき演算することができる。また、車両１には車両１の車速を検出する車速セン サ９が付設される。走行経路予想部１３は、舵角センサ８の検出結果である操舵輪の舵 角と、車速センサ９の検出結果である車速とを用いて車両１が走行する経路を予想する 。この予想は、公知の演算方法に基づき行うことが可能である。よって、本願では説明 は省略する。走行経路予想部１３により予想された走行経路は、後述する予想進路線描 画部１４に伝達される。

予想進路線描画部１４は、予想された走行経路を示す予想進路線６０を撮影画像Ｇに 重畳して描画する。予想された走行経路は、走行経路予想部１３から伝達される。予想 進路線描画部１４は、予想された走行経路を予想進路線６０として撮影画像Ｇに重畳す る。この予想進路線６０は、車両１の舵角と車速とにより演算された車両１が走行する 経路のうち、車両１の外側両端部が通る軌跡を一対の線で示したものである。この予想 進路線６０は、車両１から予め設定された所定の距離の位置まで車両１の進行方向に沿 って延在して示される。これにより、車両１の乗員は車両１がどのような経路を走行す るか予想することが可能となる。

また、予想進路線描画部１４は、車両１からの距離に応じて予想進路線６０内におい て車両１から予め設定された距離を示す距離目安線７０を撮影画像Ｇに重畳して描画す る。予想進路線６０内とは、一対の予想進路線６０で挟まれた領域が相当する。距離目 安線７０は、このような一対の予想進路線６０で挟まれた領域において、車両１からの 距離を示す線が相当する。このような距離目安線７０が示す距離は予め設定されている 。本実施形態では、車両１から０．５ｍ、１．５ｍ、３ｍで設定されているとする。こ のため、予想進路線描画部１４は、一対の予想進路線６０で挟まれた領域において、０ ．５ｍ、１．５ｍ、３ｍの位置を示す距離目安線７０を撮影画像Ｇに描画する。これに より、車両１の乗員は、車両１からの距離を認識し易くなる。

等距離線描画部１５は、車両１の所定点から予め設定された距離と等しい距離の位置 を示す等距離線８０を撮影画像Ｇに重畳して描画する。車両１から予め設定された距離 とは、距離目安線７０が示す位置である。このため、本実施形態では０．５ｍ、１．５ ｍ、３ｍが相当する。本実施形態では、等距離線８０は車両１が有するカメラ５を基点 （車両１の所定点）として中心に描画される。もちろん、車両１の後端部における車両 幅方向（車両１の幅方向）の中央位置を基点として描画することも当然に可能である。 係る場合、仮に車両１の上方から俯瞰した場合には、等距離線８０は当該基点を中心と して描画された円の円弧となる。

ここで、本実施形態では、等距離線描画部１５は、距離目安線７０のうち表示装置（モニタ５０）に算定された物体７までの距離よりも車両１側で、且つ、最も物体７に近 い距離目安線７０に対応する等距離線８０を描画する。すなわち、本実施形態では、距 離目安線７０が示す車両１から０．５ｍ、１．５ｍ、３ｍの位置のうち、物体７よりも 一つ手前の位置に等距離線８０が描画される。

具体的には、車両１から０．５ｍ以上１．５ｍ未満の位置に物体７が存在する場合に は、０．５ｍの位置に等距離線８０が描画される。また、車両１から１．５ｍ以上３ｍ 未満の位置に物体７が存在する場合には、１．５ｍの位置に等距離線８０が描画される 。また、車両１から３ｍ以上離れた位置に物体７が存在する場合には、３ｍの位置に等 距離線８０が描画される。等距離線描画部１５は、このようにして、車両１のカメラ５ から所定の位置を示す等距離線８０を撮影画像Ｇに重畳して描画する。

車幅延長線描画部１２は、車両１の幅を延長した車幅延長線９０を撮影画像Ｇに重畳 して描画する。すなわち、車幅延長線９０は、車両１の一対の側部を進行方向に沿って 延在した線である。したがって、ステアリングが中立状態にある場合には、予想進路線 ６０と、当該車幅延長線９０とは一致する。一方、ステアリングが切られた場合には、 車幅延長線９０は予想進路線６０とは、ずれたものとなる。

係る場合、モニタ５０の表示画面において、上述の等距離線８０と、予想進路線６０ 及び車幅延長線９０とが、互いに重複するので、車両１の乗員の視認性が悪化する可能 性がある。そこで、本実施形態では等距離線描画部１５は、予想進路線６０と車幅延長 線９０とのうち、最も車両外側に描画される２つの線よりも内側は描画を行わないよう に構成されている。これにより、予想進路線６０と車幅延長線９０との内側には、等距 離線８０が描画されないので視認性が悪化することがない。

表示画像生成部１７は、撮影画像Ｇと、予想進路線６０、距離目安線７０、等距離線 ８０、及び車幅延長線９０が重畳された撮影画像Ｇをモニタ５０に表示する表示画像と して生成する。これにより、図２（ｃ）に示されるような画像が生成される。このよう に等距離線８０を表示することにより、車両１の乗員に対して当該車両１に接近する物 体７と車両１との位置関係を視覚的に明示することができる。

このような等距離線８０を重畳して表示した表示画像の一例が、図３に示される。図 ３（ａ）では、車両１から物体７までの距離が、距離算定部１６により車両１から３ｍ 以上離れていると算定された場合の表示画像である。係る場合、車両１から３ｍの位置 を示す等距離線８０が描画される。また、図３（ａ）に示される例では、ステアリング が左方向に切られ予想進路線６０が図３（ａ）内において左側に曲がっているように示 される。したがって、予想進路線６０のうち、左側の予想進路線６０Ｌと車幅延長線９ ０のうち右側の車幅延長線９０Ｒとの内側には等距離線８０は描画されず、左側の予想 進路線６０Ｌと右側の車幅延長線９０Ｒとの外側にのみ等距離線８０が描画される。

図３（ａ）に示される物体７が車両１に接近した場合の例が、図３（ｂ）に示される 。特に、図３（ｂ）では、車両１から物体７までの距離が、距離算定部１６により車両 １から１．５ｍ以上３ｍ未満の位置にいると算定された場合の表示画像である。係る場 合、車両１から１．５ｍの位置を示す等距離線８０が描画される。係る場合も、ステア リングが左方向に切られ予想進路線６０が図３（ｂ）内において左側に曲がっているよ うに示されるので、左側の予想進路線６０Ｌと右側の車幅延長線９０Ｒとの内側には等 距離線８０は描画されず、左側の予想進路線６０Ｌと右側の車幅延長線９０Ｒとの外側 にのみ等距離線８０が描画される。

図３（ｂ）に示される物体７が、更に車両１に接近した場合の例が、図３（ｃ）に示 される。特に、図３（ｃ）では、車両１から物体７までの距離が、距離算定部１６によ り車両１から０．５ｍ以上１．５ｍ未満の位置にいると算定された場合の表示画像であ る。係る場合、車両１から０．５ｍの位置を示す等距離線８０が描画される。係る場合 も、ステアリングが左方向に切られ予想進路線６０が図３（ｃ）内において左側に曲が っているように示されるので、左側の予想進路線６０Ｌと右側の車幅延長線９０Ｒとの 内側には等距離線８０は描画されず、左側の予想進路線６０Ｌと右側の車幅延長線９０ Ｒとの外側にのみ等距離線８０が描画される。

次に、障害物警報装置１００が、等距離線８０を撮影画像Ｇに重畳した画像をモニタ ５０に表示する一連の処理について、図４の模式図を用いて説明する。まず、撮影画像 取得部１１が、車両１のカメラ５により撮影された撮影画像Ｇを取得する（ステップ＃ １）。

次に、取得された撮影画像Ｇからモニタ５０への表示に適した画像を生成する（ステ ップ＃２）。一方、舵角センサ８により舵角情報が取得される（ステップ＃３）。また 、車速センサ９により車速情報が取得される（ステップ＃４）。走行経路予想部１３は 、これらの舵角情報及び車速情報から車両１の走行経路が演算される（ステップ＃５） 。予想進路線描画部１４は、演算された走行経路を示す予想進路線６０及び距離目安線 ７０を描画する（ステップ＃６）。

また、車幅延長線描画部１２は、車幅延長線９０を描画する（ステップ＃７）。一方 、距離算定部１６は、車両１から撮影画像Ｇ内の物体７までの距離を算定する（ステッ プ＃８）。等距離線描画部１５は、予想進路線６０、車幅延長線９０、及び距離算定部 １６により算定された車両１から物体７までの距離に基づき、等距離線８０を描画する （ステップ＃９）。

表示画像生成部１７は、ステップ＃２において生成された撮影画像Ｇ、ステップ＃６ において描画された予想進路線６０及び距離目安線７０、ステップ＃７において描画さ れた車幅延長線９０、及びステップ＃９において描画された等距離線８０を、合成して 表示画像を生成する（ステップ＃１０）。生成された表示画像は、モニタ５０に表示さ れる（ステップ＃１１）。このように車両１に接近する物体７に応じて、モニタ５０に 等距離線８０を撮影画像Ｇに重畳して表示することにより車両１の乗員に車両１の周囲 に存在する物体７の車両１からの距離を明示することが可能となる。したがって、車両 １の周囲の状況を把握させることができると共に、障害物が接近していることを明示す ることが可能となる。

このように本発明に係る障害物警報装置１００によれば、予想進路線６０の外側にも 距離目安線７０と対応して等距離線８０が描画されるので、表示画面内において車両１ からの距離を直感的に認識し易くなる。したがって、例えば表示画面内に物体７が存在 する場合には、車両１の乗員が車両１から物体７までの距離を把握し易くなる。

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、等距離線描画部１５は、距離目安線７０のうち、距離算定部１６ により算定された物体７までの距離よりも車両１側で、且つ、最も物体７に近い距離目 安線７０に対応する等距離線８０を描画するとして説明した。しかしながら、本発明の 適用範囲はこれに限定されるものではない。例えば、図５に示されるように、全ての距 離目安線７０に対して対応する等距離線８０を描画する構成とすることも当然に可能で ある。係る場合、上記実施形態のように、距離目安線７０が０．５ｍ、１．５ｍ、３ｍ で描画される場合には等距離線８０も０．５ｍ、１．５ｍ、３ｍで描画される。

上記実施形態では、等距離線描画部１５は、予想進路線６０と車幅延長線９０とのう ち、最も車両外側に描画される２つの線よりも内側には等距離線８０を描画を行わない として説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。 例えば、図６に示されるように、予想進路線６０と車幅延長線９０とのうち、最も車両 外側に描画される２つの線の内側にも等距離線８０を描画する構成とすることも当然に 可能である。

また、予想進路線描画部１４は、距離目安線７０のうち、車両１に最も近い位置にあ る距離目安線７０Ａを他の距離目安線７０Ｂと異なる色で描画し、等距離線描画部１５ は、車両１に最も近い位置にある等距離線８０を描画する場合には、車両１に最も近い 位置にある距離目安線７０Ａと同じ色で描画すると好適である。このように描画した例 が、図７に示される。図７に示されるように、車両１に最も近い距離目安線７０Ａが他 の距離目安線７０Ｂとは異なる色（例えば赤色）で描画されている。等距離線８０を車 両１に最も近い距離目安線７０Ａと対応して描画する場合には、等距離線８０も当該距 離目安線７０Ａと同じ色（赤色）で描画する。これにより、車両１の乗員に対して、よ り強い注意喚起を行うことが可能となる。

或いは、予想進路線描画部１４は、距離目安線７０の夫々を異なる色で描画し、等距 離線描画部１５は、等しい距離を示す距離目安線７０と同じ色で等距離線８０を描画す る構成とすることも可能である。このように描画した例が、図８に示される。図８に示 されるように、距離目安線７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃが全て異なる色で描画される。等距 離線８０を描画する際には、夫々の距離目安線７０Ａ，７０Ｂ、７０Ｃと対応する色で 等距離線８０を描画する。これにより、車両１の乗員に対して物体７の位置を視覚的に 明示することが可能となる。

上記実施形態では、ステアリングが左方向に切られている場合には、予想進路線６０ のうち、左側の予想進路線６０Ｌと車幅延長線９０のうち右側の車幅延長線９０Ｒとの 内側には等距離線８０は描画されず、左側の予想進路線６０Ｌと右側の車幅延長線９０ Ｒとの外側にのみ等距離線８０が描画されるとして説明した。これは単なる一例であり 、ステアリングが右方向に切られている場合には、予想進路線６０のうち、右側の予想 進路線６０と車幅延長線９０のうち左側の車幅延長線９０との内側には等距離線８０は 描画されず、右側の予想進路線６０と左側の車幅延長線９０との外側にのみ等距離線８ ０が描画されることは当然である。

上記実施形態では、等距離線８０は、車両１の後端部における車両１の幅方向の中央 位置を基点として描画されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれ に限定されるものではない。車両１の後端部における車両１の幅方向の中央位置からず れた位置を基点として等距離線８０を描画することも可能であるし、車両１の後端部以 外の位置、例えば車両１の中心部や前端部等を基点として描画することも当然に可能で ある。更には、車両１の幅方向の両端部を基点として、夫々等距離線を描画する形態と することも当然に可能である。

本発明は、車両に接近する障害物の存在を乗員に明示する障害物警報装置に関する。

１：車両
７：物体
１１：撮影画像取得部
１２：車幅延長線描画部
１３：走行経路予想部
１４：予想進路線描画部
１５：等距離線描画部
１６：距離算定部
６０：予想進路線
７０：距離目安線
８０：等距離線
９０：車幅延長線
１００：障害物警報装置
Ｇ：撮影画像

Claims (5)

1. 車両の後方の情景を撮影した撮影画像を取得する撮影画像取得部と、
   前記車両が後退する際の舵角に基づき前記車両の走行経路を予想する走行経路予想部と、
   前記予想された走行経路を示す予想進路線、及び前記車両からの距離に応じて前記予想進路線内において前記車両から予め設定された距離を示す距離目安線を前記撮影画像に重畳して描画する予想進路線描画部と、
   前記車両の所定点から前記予め設定された距離と等しい距離の位置を示す等距離線を前記撮影画像に重畳して描画する等距離線描画部と、
   前記車両から前記撮影画像のうち表示装置に表示される表示領域に存在する物体までの距離を算定する距離算定部と、を備え、
   前記等距離線描画部は、前記距離目安線のうち、前記算定された物体までの距離よりも前記車両側で、且つ、最も前記物体に近い距離目安線に対応する等距離線を描画する障害物警報装置。
2. 前記車両の所定点は、前記車両の後端部における前記車両の幅方向の中央位置である請求項１に記載の障害物警報装置。
3. 前記車両の幅を延長した車幅延長線を前記撮影画像に重畳して描画する車幅延長線描画部を備え、
   前記等距離線描画部は、前記予想進路線と前記車幅延長線とのうち、最も車両外側に描画される２つの線よりも内側は描画を行わない請求項１又は２に記載の障害物警報装置。
4. 前記予想進路線描画部は、前記距離目安線のうち、前記車両に最も近い位置にある距離目安線を他の距離目安線と異なる色で描画し、
   前記等距離線描画部は、前記車両に最も近い位置にある等距離線を描画する場合には、前記車両に最も近い位置にある距離目安線と同じ色で描画する請求項１から３のいずれか一項に記載の障害物警報装置。
5. 前記予想進路線描画部は、前記距離目安線の夫々を異なる色で描画し、
   前記等距離線描画部は、前記等しい距離を示す距離目安線と同じ色で前記等距離線を描画する請求項１から４のいずれか一項に記載の障害物警報装置。

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