JP6669569B2 - 車両用周辺監視装置 - Google Patents
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Description
図3は、本実施形態に係る車両用周辺監視装置1における各構成部分の位置関係を説明する図である。尚、図3に示す各構成部分の位置関係は、あくまでも説明のための一例であって、これに限定されるものではない。
以下、各要素の位置を表す座標の算出について詳述する。
同様にして、上記の計算式を使用して、仮想ミラーAの4つ角の残りの頂点をそれぞれA2,A3,A4として計算して設定する。
y = (Ey―A1y)・t + A1y
z = (Ez―A1z)・t + A1z
ディスプレイ5の面の垂線が車両の進行方向と逆側になるように取り付けられた場合(車両の後方を撮影)の座標はz = 0 であるので、ディスプレイ5上のA1の投影座標D1 は、t = A1z / (A1z―Ez)にした座標になる。
((Aa, Ab, Ac)はこの面の法線ベクトル)
仮想ミラーA上の頂点A1を通り仮想ミラーAに対して垂直な直線の式は、媒介変数t を使用して下記のようになる。
y = Ab・t + A1y
z = Ac・t + A1z
この垂直な直線と視点Eを通り仮想ミラーA面と平行な面Gの交点Hを計算する。この交点H(Hx, Hy, Hz)を中心として、視点Eの逆側の座標I(Ix, Iy, Iz)が、視点Eから見て仮想ミラーA上の頂点A1を鏡(ミラー)として反射した先の座標となり、下記の式で表される。
Iy = Hy + (Hy−Ey)
Iz = Hz + (Hz−Ez)
この座標と仮想ミラーA上の頂点A1を通る直線が、視点Eから見て仮想ミラーAを鏡(ミラー)として反射した直線の式になる。
ここで、(Ba, Bb, Bc)はこの平面の法線ベクトル、(Bx, By, Bz)はミラー表示面B上の1 点の座標である。
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図6は、ミラー枠Dに対して目盛を付する変形例を説明する図である。
図7は、ミラー枠Dを表示する線に太さを与える変形例を説明する図である。
図8は、ミラー枠Dを湾曲させて表示させる変形例を説明する図である。図8示すように、ミラー枠Dを、凹形あるいは凸形に湾曲させて表示することも好適である。この際、湾曲具合を変えられるようにしてもよい。また、複数のミラー枠Dを用意し、同じ方向を複数の湾曲で表示してもよい。
図9は、ミラー枠Dの傍にレンズを表す枠を表示する変形例を説明する図である。図10は、ミラー枠の傍に拡大率を表す枠を表示する変形例を説明する図である。
ディスプレイ5を3次元ディスプレイにして構成することも好適である。このようなディスプレイ5において、ミラー枠Dの映像を立体的に表示することにより、奥行きが正しい位置に見えるように表示することが可能となる。
運転者の目の位置をリアルタイムで取得して、取得した目の位置に応じて正しい距離にミラー枠Dの映像を表示することも好適である。
運転者の目の位置をリアルタイムで取得して、表示したいミラー表示映像が所定の方向のみを表示する場合、同じ方向を示すためにミラー枠Dの映像の傾きを上下左右に変えてもよい。
図11は、運転者の目の位置が閾値を超えて移動する変形例を説明する図である。
図12は、ディスプレイ5およびミラー表示面Bの配置に係る変形例を説明する図である。
図13は、変形例その10において、車外カメラ2の位置を変更した変形例を説明する図である。
図14は、仮想ミラーAの位置の変形例を説明する図である。図14中、三角形のマークは、道路面に描かれた道路標識の一例を示している。図14に示すように、仮想ミラーAを車外カメラ2の延長線上ではなくして、ミラー表示面Bを決めた距離、位置にし、仮想ミラーAをその位置が表示できるように傾けて、カメラ映像を変換させて表示してもよい。本変形例では、車外カメラ2を例えば魚眼カメラで構成する。
車外カメラ2を2台取り付け、または、深度センサを取り付け、ステレオ視し3次元座標を特定し、見える位置を補正してミラー映像表示してもよい。このとき、左右の目をそれぞれの位置を取得し、3Dディスプレイにミラー映像表示してもよい。また、車外カメラ2を2台ではなく、1台の車外カメラ2と深度センサでもよい。
図15は、ミラー枠表示映像の重畳に係る変形例を説明する図である。図15に示すように、ミラー枠を表示する映像の中にミラー枠を表示する映像を重ねて表示してもよい。また、ミラー枠を表示する映像は一つのカメラ映像を表示して、重ねて表示するミラー枠の表示映像は別のカメラ映像を表示してもよい。その際、重畳する方のミラー枠の表示映像は、少し上に配置するなどして重畳していない方のミラー枠の表示映像も表示してもよい。
運転者の正面に仮想ミラーAを配置し上に反射させて、真上に別の仮想ミラーAを配置し真下に反射させてトップビュー表示を行ってもよい。
図16は、車両の透明化に係る変形例を説明する図である。図16に示すように、ミラー枠表示映像の延長線上に車両がある場合、その車両の先の逆側に車外カメラ2を取り付け、車両を透けさせるように表示してもよい。その場合、用意しておいた車両データにより車両を半透明にした表示をしてもよい。
ディスプレイ5を、運転席正面ダッシュボードに組み付けられたインストルメントパネル(計器板)や、車載ヘッドアップディスプレイ(HUD)、あるいはヘッドマウントディスプレイにて構成してもよい。
図17は、運転者によるミラー枠Dの映像の位置や傾きの変更に係る変形例を説明する図である。図17に示すように、ミラー枠Dの映像の位置や傾きをスイッチ(図示せず)などにより手動で変更して、それに連動してカメラ映像を表示してもよい。このとき、手のひらの向きに連動して鏡の向きをかえてもよい。また、指を広げたら拡大表示、指を狭くしたら縮小表示としてもよい。車両の進行方向に対して右を向いているミラーは左手で、左を向いているミラーは右手で向きを変えればよい。
図18、図19は、複数台の車外カメラ2を取り付ける変形例を説明する図である。図18に示すように、車外カメラ2を複数台取り付け、視点Eとミラー表示映像位置関係により、カメラ映像を複数表示してもよい。その場合、それぞれの目に映る車外カメラ2やそのカメラ映像の範囲を変えて立体視表示を行ってもよい。
広い領域のディスプレイ5を用意し、ディスプレイ5上の領域ごとに表示されるミラー映像とその方向をあらかじめ決めておき、視線がディスプレイ5上の特定の領域になったときのみ特定の方向を表示するミラー映像を表示してもよい。
ナビゲーション情報や車両情報や車外の障害物認識結果により、表示と非表示の切り替えや、特定の領域や障害物を追従して表示してもよい。追従する場合は、仮想ミラーAの位置や角度を変更すればよい。
2・・・車外カメラ
3・・・視点検出カメラ
4・・・画像処理部
41・・・視点座標計算部
42・・・環境情報保持部
43・・・ミラー映像計算部
44・・・ミラー枠計算部
45・・・ミラー表示映像作成部
5・・・ディスプレイ
F(Fx, Fy, Fz) ・・・視点検出カメラの位置を表す座標
E(Ex, Ey, Ez) ・・・視点の位置を表す座標
C(Cx, Cy, Cz)・・・車外カメラの位置を表す座標
A・・・仮想ミラー
D・・・ミラー枠
B・・・ミラー表示面
H・・・仮想ミラーA面と平行な面Gの交点
Claims (6)
- 車両外部周辺を撮像する車外カメラと、
映像を表示するディスプレイと、
運転者の視点の位置情報、前記ディスプレイの位置情報、および前記車外カメラで撮像した映像を前記視点から見た映像に幾何変換させる仮想ミラーの位置情報を取得し、
前記視点の位置情報、前記ディスプレイの位置情報および前記仮想ミラーの位置情報と前記車外カメラの映像に基づいて前記仮想ミラーに表示される前記視点から見たミラー枠を含むミラー表示映像を作成する画像処理部と、
前記運転者の視点を検出するためのカメラであって、運転者の視点を含む顔を撮像する視点検出カメラと、を備え、
前記画像処理部は、
前記視点検出カメラから映像を取得して、運転者の視点の座標を計算する視点座標計算部と、
前記車外カメラの車両への取付位置および取付角度の情報、前記ディスプレイの取付位置および取付角度の情報、前記仮想ミラーの位置および角度の情報を保持する環境情報保持部と、
前記視点の座標のデータ、前記環境情報保持部で保持する各位置角度情報のデータに基づいて、前記仮想ミラーに表示されるミラー映像を計算するミラー映像計算部と、
前記視点の座標のデータおよび前記環境情報保持部で保持する各位置角度情報のデータに基づいて、前記ミラー映像の周囲を囲む前記ミラー枠を計算するミラー枠計算部と、
前記ミラー映像の情報および前記ミラー枠の情報に基づいて、前記仮想ミラーに表示する映像を作成するミラー表示映像作成部と、
を備え、
前記ディスプレイには、前記ミラー枠の映像と前記ミラー枠内に表示される前記ミラー映像を表示させる車両用周辺監視装置。 - 車両外部周辺を撮像する車外カメラと、
映像を表示するディスプレイと、
運転者の視点の位置情報、前記ディスプレイの位置情報、および前記車外カメラで撮像した映像を前記視点から見た映像に幾何変換させる仮想ミラーの位置情報を取得し、
前記視点の位置情報、前記ディスプレイの位置情報および前記仮想ミラーの位置情報と前記車外カメラの映像に基づいて前記仮想ミラーに表示される前記視点から見たミラー枠を含むミラー表示映像を作成する画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、前記仮想ミラーに表示されるミラー映像の周囲を囲む前記ミラー枠の映像を、目盛を付したミラー枠の映像とし、
前記ディスプレイには、前記ミラー枠の映像と前記ミラー枠内に表示される前記ミラー映像を表示させる車両用周辺監視装置。 - 車両外部周辺を撮像する車外カメラと、
映像を表示するディスプレイと、
運転者の視点の位置情報、前記ディスプレイの位置情報、および前記車外カメラで撮像した映像を前記視点から見た映像に幾何変換させる仮想ミラーの位置情報を取得し、
前記視点の位置情報、前記ディスプレイの位置情報および前記仮想ミラーの位置情報と前記車外カメラの映像に基づいて前記仮想ミラーに表示される前記視点から見たミラー枠を含むミラー表示映像を作成する画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、前記仮想ミラーに表示されるミラー映像の周囲を囲む前記ミラー枠の映像を、前記ミラー枠を表示する線に太さを与えたミラー枠の映像とし、
前記ディスプレイには、前記ミラー枠の映像と前記ミラー枠内に表示される前記ミラー映像を表示させる車両用周辺監視装置。 - 車両外部周辺を撮像する車外カメラと、
映像を表示するディスプレイと、
運転者の視点の位置情報、前記ディスプレイの位置情報、および前記車外カメラで撮像した映像を前記視点から見た映像に幾何変換させる仮想ミラーの位置情報を取得し、
前記視点の位置情報、前記ディスプレイの位置情報および前記仮想ミラーの位置情報と前記車外カメラの映像に基づいて前記仮想ミラーに表示される前記視点から見たミラー枠を含むミラー表示映像を作成する画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、前記仮想ミラーに表示されるミラー映像の周囲を囲む前記ミラー枠の映像を、湾曲させたミラー枠の映像とし、
前記ディスプレイには、前記ミラー枠の映像と前記ミラー枠内に表示される前記ミラー映像を表示させる車両用周辺監視装置。 - 車両外部周辺を撮像する車外カメラと、
映像を表示するディスプレイと、
運転者の視点の位置情報、前記ディスプレイの位置情報、および前記車外カメラで撮像した映像を前記視点から見た映像に幾何変換させる仮想ミラーの位置情報を取得し、
前記視点の位置情報、前記ディスプレイの位置情報および前記仮想ミラーの位置情報と前記車外カメラの映像に基づいて前記仮想ミラーに表示される前記視点から見たミラー枠を含むミラー表示映像を作成する画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、前記仮想ミラーに表示されるミラー映像の周囲を囲む前記ミラー枠の映像を、前記ミラー枠の傍に拡大率を表すシンボルを表示させたミラー枠の映像とし、
前記ディスプレイには、前記ミラー枠の映像と前記ミラー枠内に表示される前記ミラー映像を表示させる車両用周辺監視装置。 - 車両外部周辺を撮像する車外カメラと、
映像を表示するディスプレイと、
運転者の視点の位置情報、前記ディスプレイの位置情報、および前記車外カメラで撮像した映像を前記視点から見た映像に幾何変換させる仮想ミラーの位置情報を取得し、
前記視点の位置情報、前記ディスプレイの位置情報および前記仮想ミラーの位置情報と前記車外カメラの映像に基づいて前記仮想ミラーに表示される前記視点から見たミラー枠を含むミラー表示映像を作成する画像処理部とを備え、
前記画像処理部は、前記仮想ミラーに表示されるミラー映像の周囲を囲む前記ミラー枠を作成し、前記ミラー表示映像を特定の領域や物体を追従するように前記仮想ミラーの向きを合わせ、
前記ディスプレイには、前記ミラー枠の映像と前記ミラー枠内に表示される前記ミラー映像を表示させる車両用周辺監視装置。
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