JP6375633B2 - 車両周辺画像表示装置、車両周辺画像表示方法 - Google Patents
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Description
これは次のような理由による。先ず、移動体が車載カメラの撮影範囲内にいる場合は、車載カメラの画像を視線変換して俯瞰画像を表示することで、自車両と移動体との位置関係や、位置関係が変化していく様子を正しく表示することができる。
その後、車両が移動したことに伴って移動体が車載カメラの死角に入ると、車載カメラの画像を視線変換した俯瞰画像では移動体を表示することができなくなるので、履歴画像を用いて表示する必要が生じる。ところが、履歴画像は少し前に撮影された画像なので、移動体の正しい位置を表示しているとは限らない。また、履歴画像を用いて表示された移動体の位置は、車両の進行に伴って、車両の進行方向とは反対側に少しずつ移動していくが、車両が移動した分だけ反対方向に移動するだけなので、あたかも移動体が地面に対しては止まっているかのように見えてしまう。このため、実際には移動体が車両の直ぐ近くまで接近していたとしても、移動体が止まっているので車両に接触する虞はないと、運転者に誤解させてしまう可能性がある。
A.装置構成 :
図1には、画像表示装置100を搭載した車両1が示されている。尚、本実施例では、画像表示装置100が、本発明における「車両周辺画像表示装置」に対応する。
図示されるように車両1は、車両1の前方に搭載された車載カメラ10Fと、車両1の後方に搭載された車載カメラ10Rと、車室内に搭載された表示画面11と、画像表示装置100などを備えている。尚、本実施例では、車両1の前方および後方にそれぞれ車載カメラ10F,10Rが搭載されているものとして説明するが、車載カメラ10Fあるいは車載カメラ10Rの何れか一方を搭載した車両1に対しても、本願発明を適用することができる。
画像表示装置100は、車載カメラ10F,10Rで撮影した車両1の周辺の画像を受け取ると、その画像を、車両1の上方から撮影したような俯瞰画像に変換した後、得られた画像を表示画面11に表示する。
尚、これら6つの「部」は、画像表示装置100が車両1の周辺の画像を表示画面11に表示する機能に着目して、画像表示装置100の内部を便宜的に分類した抽象的な概念であり、画像表示装置100が物理的に6つの部分に区分されることを表すものではない。従って、これらの「部」は、CPUで実行されるコンピュータープログラムとして実現することもできるし、LSIやメモリーを含む電子回路として実現することもできるし、更にはこれらを組合せることによって実現することもできる。
撮影俯瞰画像生成部102は、撮影画像取得部101から車載カメラ10F,10Rによる撮影画像を受け取って俯瞰画像を生成する。すなわち、車載カメラ10Fによって得られる撮影画像は、車両1の前方の領域を斜め上方から撮影した画像であるが、この画像に対して後述する視線変換を施すことにより、車両1の上方から撮影したような俯瞰画像を生成する。同様に、車載カメラ10Rによる撮影画像は、車両1の後方の領域を斜め上方から撮影した画像であるが、この画像を、車両1の上方から撮影したような俯瞰画像に変換する。車載カメラ10F,10Rによる撮影画像に視線変換を施して俯瞰画像を生成する方法については後述する。本実施例では、撮影俯瞰画像生成部102が本発明における「撮影俯瞰画像生成手段」に対応する。
撮影俯瞰画像生成部102は、生成した撮影俯瞰画像を、移動体検出部103と、撮影俯瞰画像記憶部104と、表示画像生成部106とに出力する。
尚、本実施例では、移動体検出部103は、撮影俯瞰画像から移動体を検出するものとして説明するが、図中で破線の矢印で示すように、撮影画像取得部101から車載カメラ10F,10Rによる撮影画像を受け取って、撮影画像中の移動体を検出しても良い。本実施例では、移動体検出部103が、本発明における「移動体検出手段」に対応する。
尚、移動体検出部103が、撮影俯瞰画像ではなく、その撮影俯瞰画像が視線変換される前の画像(車載カメラ10F,10Rによる撮影画像)を用いて移動体を検出する場合は、撮影画像中で検出された移動体の位置に対して視線変換を施すことによって、撮影俯瞰画像中での移動体の位置を求めることができる。
移動情報取得部105は、取得した車両1の移動情報を表示画像生成部106に出力する。本実施例では、移動情報取得部105が、本発明における「移動情報取得手段」に対応する。
ここで、車両1の前方および後方の領域については、車載カメラ10F,10Rの撮影領域なので、車載カメラ10F,10Rによる撮影画像を視線変換した俯瞰画像(撮影俯瞰画像)を表示すればよい。しかし、車両1の右方向および左方向の領域については、車載カメラ10F,10Rの死角領域となるので、車載カメラ10F,10Rによる撮影画像を視線変換しただけでは俯瞰画像は得られない。そこで、撮影俯瞰画像記憶部104に記憶されている過去の撮影俯瞰画像の中から、車両1の移動情報に基づいて該当する部分の画像(履歴画像)を切り出すことによって、車両1の左右方向の領域についての俯瞰画像を生成する。本実施例では、表示画像生成部106が、本発明における「撮影俯瞰画像表示手段」および「履歴画像表示手段」に対応する。
以下では、車両1の左右方向の領域での俯瞰画像を生成する方法について説明するが、その準備として、先ず始めに、車載カメラ10F,10Rによる撮影画像を視線変換して撮影俯瞰画像を生成する方法について説明する。その後、かかる説明を踏まえて、車両1の左右方向の領域での俯瞰画像を生成する方法について説明する。
車両1の車載カメラ10F(あるいは車載カメラ10R)で撮影した地面に、複数の目印が等間隔で格子状に描かれていた場合について考える。
図3(a)には、車両1の前方の地面に等間隔で格子状に描かれた複数の丸い目印を、車両1の上方から見た状態で示されている。図中で、車載カメラ10Fから斜め方向に伸びる2本の一点鎖線は、車載カメラ10Fの撮影領域と死角領域との境界を表している。また、丸い目印が太い実線で表示されているのは、その目印が車載カメラ10Fの撮影領域内にあることを表しており、丸い目印が細い破線で表示されているのは、その目印が車載カメラ10Fの死角領域内にあることを表している。車載カメラ10F(あるいは車載カメラ10R)は、このような地面を斜め上方から撮影する。
このように、車載カメラ10Fの撮影範囲内の地面上の座標と、撮影画像上の座標との間には1対1の対応関係が存在する。従って、この対応関係を利用すれば、図3(b)に例示した撮影画像を、図3(a)に例示したように車両1の上方から地面を見下ろしたような画像(俯瞰画像)に変換することができる。これが、車載カメラ10F(あるいは車載カメラ10R)の撮影画像を視線変換して俯瞰画像を生成する際の考え方である。
そこで、車載カメラ10Fの撮影画像を視線変換して得られた俯瞰画像(撮影俯瞰画像)を記憶しておき、車両1の移動に伴って、過去の撮影俯瞰画像の中から、現在の死角領域に対応する部分の画像(履歴画像)を切り出して表示してやる。こうすれば、車両1の左右方向の領域についても俯瞰画像を表示することが可能となる。以上が、履歴画像を用いて、車両1の左右方向の領域についての俯瞰画像を表示する基本的な考え方である。
図5には、表示画面11に表示される車両1の周辺の俯瞰画像が、車両1の前進に伴って変化する様子が示されている。尚、図5では、車両1の前側の部分が拡大して表示されている。また、理解の便宜から、車両1の前方の地面には、車両1の進行方向と平行に2本の白線が描かれており、その奥側には、車両1の進行方向と直角に1本の白線が描かれているものとする。更に、ここでは、過去に視線変換して生成された撮影俯瞰画像は、まだ記憶されていないものとする。
前述したように撮影俯瞰画像は、車載カメラ10Fで撮影した現在の画像を視線変換した画像だから、撮影俯瞰画像で移動体が白線よりも手前側にあるということは、車載カメラ10Fの撮影画像でも移動体は白線より手前側にあると考えて良い。従って、図5(b)に示した表示画面11では、実際に移動体が存在する位置が正しく表示されていると考えて良い。
また、図5(b)に示した表示画面11では、車両1の左右の死角領域には、図5(a)で表示されていた過去の撮影俯瞰画像の中から該当する部分の画像(履歴画像)が切り出されて表示されている。尚、以下の図5(b)〜図5(d)では、撮影俯瞰画像と履歴画像とを区別するために、履歴画像には斜線を付して表示してある。
もちろん、実際には移動体は、図5(b)の画像を表示した時点からは、更に移動していると考えられる。仮に、移動体の移動方向および移動速度が変わらないとすれば、図5(c)の画像を表示した時点での移動体は、図中に破線で示した白丸の位置に存在する筈である。すなわち、この場合、運転者は、移動体の位置を実際よりも遠くにあると誤解してしまうことになる。
また、移動体が歩行者などの場合には、移動体の移動方向および移動速度が一定であるとは限らない。従って、実際の移動体の位置を推定することも困難となる。
図6および図7には、本実施例の画像表示装置100が実行する画像表示処理のフローチャートが示されている。
図示されるように、画像表示処理を開始すると、先ず始めに車載カメラ10Fおよび車載カメラ10Rから、車両1の前方および後方の撮影画像を取得する(S100)。
そして、車載カメラ10F,10Rから取得した撮影画像を視線変換して、車両1の前方および後方の撮影領域についての撮影俯瞰画像を生成する(S101)。
そして、移動体が検出されたか否かを判断する(S103)。その結果、移動体が検出されていなかった場合は(S103:no)、前方および後方の撮影俯瞰画像を、撮影タイミングが識別可能な状態で(たとえば、タイムスタンプと共に)メモリーに記憶する(S104)。これに対して、移動体が検出されていた場合は(S103:yes)、撮影俯瞰画像と撮影俯瞰画像中での移動体の位置とを、撮影タイミングが識別可能な状態でメモリーに記憶する(S105)。
たとえば、前方の撮影俯瞰画像で移動体が検出されており、後方の撮影俯瞰画像では移動体が検出されていなかった場合は、前方の撮影俯瞰画像については、撮影俯瞰画像および移動体の位置を記憶し(S105)、後方の撮影俯瞰画像については、撮影俯瞰画像を記憶する(S104)。
その結果、車両1が前進中であった場合は(S109:yes)、車両1の前方に表示した過去の撮影俯瞰画像の中から、車両1の死角領域に対応する画像(履歴画像)を切り出す(S110)。これに対して、車両1が後進中であった場合は(S109:no)、車両1の後方に表示した過去の撮影俯瞰画像の中から、車両1の死角領域に対応する画像(履歴画像)を切り出す(S111)。車両1の移動情報はS107で既に取得しているので、過去の撮影俯瞰画像の中から、現在の車両1の死角領域に該当する部分を決定することができる。
その結果、履歴画像中に移動体が存在していた場合は(図7のS112:yes)、履歴画像中の移動体の表示態様を、通常とは異なる特殊態様に変更する(S113)。例えば、履歴画像中の移動体の色を変更して(例えば赤色に変更して)表示したり、移動体を赤枠や白枠などで囲って表示したり、更には移動体の画像を予め記憶しておいた図形の画像に差し替えて表示したりする。
これに対して、履歴画像中に移動体が存在しない場合は(S112:no)、移動体の表示態様を変更する操作は行わない。
また、車両1の前方および後方の撮影俯瞰画像は、図6のS106で既にフレームメモリーに書き込まれているので、履歴画像が書き込まれることによって、フレームメモリー上では、表示画面11に表示する画像が完成する。
これに対して、車両1が停止中と判断した場合は(S108:no)、履歴画像を書き込む一連の処理(S109〜S114)は行わずに、フレームメモリー上の画像を表示画面11に出力する(S115)。この結果、表示画面11には、車両1の前後に表示される撮影俯瞰画像だけが更新された画像が表示される。また、フレームメモリー上に前に書き込んだ履歴画像が残っている場合には、その履歴画像が、表示画面11上の死角領域に表示される。
尚、車両1が停止してから所定時間の間は、フレームメモリー上に残っている履歴画像を表示画面11の死角領域に表示するが、所定時間が経過した後は、フレームメモリー上の履歴画像を消去して、表示画面11には履歴画像が表示されないようにしても良い。
これに対して、表示を終了すると判断した場合は(図7のS116:yes)、本実施例の画像表示処理を終了する。
図8(c)に示されるように、移動体が死角領域に入って履歴画像で表示されるようになると、本実施例では、移動体が通常とは異なる態様で表示されている。図示した例では、移動体が赤色あるいは黄色などの通常とは異なる色で表示されている。このため運転者は、何が起こったのだろうと思って、表示画面11を介してではなく、移動体を直接目視しようとして車両1の周囲を確認するので、移動体の正しい位置を認識することができる。
図8(d)についても同様に、表示画面11上では移動体が通常とは異なる態様で表示されるので、運転者が移動体を直接目視して確認しようとする結果、移動体の正しい位置を認識する。このため、たとえ表示画面11上では移動体が正しい位置に表示されていなくても、運転者が移動体の位置を誤解してしまうことを回避可能となる。
しかし、図9(c)および図9(d)では、車両1に対して右側の履歴画像中に移動体が存在している。そこで、車両1の右側の履歴画像については、通常とは異なる態様で、例えば赤色がかった色彩で、あるいは黄色がかった色彩で表示する。また、車両1の左側の履歴画像については移動体が存在しないので、通常と同じ態様で表示する。
こうすれば、表示画面11上で車両1の右側の履歴画像が通常とは異なる態様で表示されるので、何が起こったのだろうと思って、車両1の右側の領域を直接目視によって確認する。その結果、移動体の正しい位置を認識することが可能となる。
しかし、移動体が存在する側の死角領域全体を通常とは異なる態様で表示してもよい。このようにしても、移動体が存在する側の履歴画像が通常とは異なる態様で表示され、更に、移動体自体も通常とは異なる態様で表示される。その結果、運転者が直接目視によって移動体を確認しようとするので、移動体の正しい位置を認識することが可能となる。
10R…車載カメラ、 11…表示画面、 12…操舵角センサー、
13…車速センサー、 14…シフト位置センサー、 100…画像表示装置、
101…撮影画像取得部、 102…撮影俯瞰画像生成部、
103…移動体検出部、 104…撮影俯瞰画像記憶部、
105…移動情報取得部、 106…表示画像生成部。
Claims (4)
- 車載カメラを用いて車両(1)の周辺領域を撮影した画像を、表示画面(11)上に表示する車両周辺画像表示装置(100)であって、
前記車載カメラによって得られた撮影画像に対して、該車載カメラに写った前記周辺領域を前記車両の上方から撮影した画像に変換する視線変換を施すことによって、撮影俯瞰画像を生成する撮影俯瞰画像生成手段(102)と、
前記撮影俯瞰画像または前記撮影画像から移動体を検出する移動体検出手段(103)と、
前記撮影俯瞰画像を記憶すると共に、該撮影俯瞰画像に前記移動体が存在する場合には該撮影俯瞰画像中での該移動体の位置も記憶する撮影俯瞰画像記憶手段(104)と、
前記表示画面上で、前記車載カメラが撮影した前記周辺領域に対応する位置に前記撮影俯瞰画像を表示する撮影俯瞰画像表示手段(106)と、
前記車両の移動量に関する移動情報を取得する移動情報取得手段(105)と、
前記車両の周辺領域の中で前記車載カメラの死角となる死角領域については、前記車両が現在の位置に達する前に生成されて前記撮影俯瞰画像記憶手段に記憶された前記撮影俯瞰画像の中から該死角領域を撮影した部分の画像である履歴画像を、前記移動情報に基づいて切り出して、前記表示画面上の該死角領域に対応する位置に表示する履歴画像表示手段(106)と
を備え、
前記履歴画像表示手段は、前記履歴画像中に前記移動体が存在する場合には、該履歴画像を、前記撮影俯瞰画像表示手段が表示する態様とは異なる態様で表示する手段である
車両周辺画像表示装置。 - 請求項1に記載の車両周辺画像表示装置であって、
前記車載カメラは、前記車両の前方または後方の少なくとも一方に搭載されている
車両周辺画像表示装置 - 請求項2に記載の車両周辺画像表示装置であって、
前記履歴画像表示手段は、
前記車両の右側方に存在する前記死角領域と、該車両の左側方に存在する前記死角領域のそれぞれについて前記履歴画像を表示しており、
前記履歴画像中に前記移動体が存在する場合には、該移動体が存在する側の前記履歴画像を、該移動体が存在しない側の前記履歴画像とは異なる態様で表示する手段である
車両周辺画像表示装置。 - 車載カメラを用いて車両の周辺領域を撮影した画像を、表示画面上に表示する車両周辺画像表示方法であって、
前記車載カメラによって得られた撮影画像に対して、該車載カメラに写った前記周辺領域を前記車両の上方から撮影した画像に変換する視線変換を施すことによって、撮影俯瞰画像を生成する撮影俯瞰画像生成工程(S101)と、
前記撮影俯瞰画像または前記撮影画像から移動体を検出する移動体検出工程(S102)と、
前記撮影俯瞰画像を記憶すると共に、該撮影俯瞰画像に前記移動体が存在する場合には該撮影俯瞰画像中での該移動体の位置も記憶する撮影俯瞰画像記憶工程(S104、S105)と、
前記表示画面上で、前記車載カメラが撮影した前記周辺領域に対応する位置に前記撮影俯瞰画像を表示する撮影俯瞰画像表示工程(S106)と、
前記車両の移動量に関する移動情報を取得する移動情報取得工程(S107)と、
前記車両の周辺領域の中で前記車載カメラの死角となる死角領域については、前記車両が現在の位置に達する前に記憶された前記撮影俯瞰画像の中から該死角領域を撮影した部分の画像である履歴画像を、前記移動情報に基づいて切り出して、前記表示画面上の該死角領域に対応する位置に表示する履歴画像表示工程(S110、S111、S113、S114)と
を備え、
前記履歴画像表示工程は、前記履歴画像中に前記移動体が存在する場合には、該履歴画像を、前記撮影俯瞰画像が表示される態様とは異なる態様で表示する工程である
車両周辺画像表示方法。
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