JP7140498B2 - 表示制御装置及び表示システム - Google Patents
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Description
まず、図1及び図2を用いて、表示制御装置100(図3参照)の概要と、表示制御装置100が適用される道路状態について説明する。表示制御装置100は、例えば片側3車線の車線数を有する道路を自車両10が走行中に動作する。
図2Aは、表示制御装置100を適用した表示システム1を構成するハードウェア要素を示すハードウェアブロック図である。図2Bは、機能ブロックとデータの流れを示す説明図である。
表示制御装置100は、前方画像取得部101と、後側方画像取得部102と、区画線位置算出部103と、表示制御部104と、移動軌跡算出部105と、記憶部106と、マップ生成部107と、を有する。
次に、表示制御装置100で行われる一連の処理の流れを、図3に示すフローチャートと、図5、図6、図7A、図7B、図7C、図7D及び図8に示す説明図とを用いて説明する。
まず、区画線位置算出部103は、記憶部106に記憶されている前方画像に基づき、区画線として例えばレーンマーカLM2(図4)の位置を算出する。なお、区画線の位置を算出する技術は、例えば特開2014-13455号公報等で提案されているなど既に周知であるため詳細な説明は省略するが、実施例1では、前方画像におけるエッジ(輝度値が急激に変わる点)の強度を算出して区画線の位置が算出される。
次に、移動軌跡算出部105は、下記式(1)に示すように、速度ベクトルV(t)を時間積分することで自車両10の移動軌跡P(t)を算出する。なお、速度ベクトルV(t)の算出に必要な情報は、車速センサ70及び操舵角センサ80から出力された情報が必要に応じて使用される。具体的に、速度ベクトルV(t)は、操舵角センサ80から出力された操舵角に基づく回転半径R(図6)と、車速センサ70から出力された車速とに基づいて算出される。
次に、マップ生成部107は、区画線位置算出部103の算出結果と移動軌跡算出部105の算出結果とに基づいて、マップを生成する。図7A,図7B,図7C,図7Dは、自車両10の位置が中心となるように生成されたマップの一例である。各マップM中の三角形T1で示す領域は、前方カメラ20Fで撮像可能な範囲である。各マップM中の三角形T2で示す領域は、左後側方カメラ20Lで撮像可能な範囲である。各マップM中の三角形T3で示す領域は、右後側方カメラ20Rで撮像可能な範囲である。
マップの座標系は、例えば自車両10が起動(エンジンON等)した時点での基準位置が原点となる。基準位置の一例には、後輪車軸の中心等を挙げることができる。自車両10が移動しても、原点の場所は変わらない(世界座標に固定)。座標軸は、例えば左右方向がX軸、前後方向がY軸等のように、起動時の自車両10の方向に合わせて調整される。本実施形態の移動軌跡算出部105における算出結果は、すべてこの座標系での値が使用される。
マップの範囲については概念的に無限大の広さを有する。しかし、実装上無限大の領域は扱えないので、記録対象の範囲は制限される(例、縦30メートル、横30メートル等)。この際、自車両10がマップの中心に位置するように、自車両10の移動に合わせてマップの範囲が切り替えられる。ただし、マップの範囲の切り替えは、例えば平行移動のみで実現され、自車両10に合わせた回転は不要とされる。その理由は、マップ画像の回転が情報劣化をもたらし得るからである。
マップ情報の保持方法については画像情報と同様に取り扱われる。例えば、1画素のサイズを縦1センチ、横1センチと定義した場合、縦30メートル×横30メートルのマップは縦3000ピクセル×横3000ピクセルとなる。
マップに保持する情報については、区画線位置算出部103の算出結果がマップに反映される。マップは画像ゆえ、例えば、初期値を黒、区画線を白と決めた場合、区画線が存在する領域を白で塗るイメージとなる。この場合、その他の情報はマップで保持されない。すなわち、マップに保持される情報は区画線位置のみである。
後続時刻T+1までに自車両10が前進した場合、その前進に伴い、マップ生成部107はマップMを更新する(図7F)。図7F中の点線枠は、時刻T+1のマップ範囲を示す。このとき、マップ生成部107は新しいマップMで範囲外になった部分を破棄する。
そして、マップ生成部107はマップMを自車両10の移動分だけ平行移動させる(図7G)。図7Gは、時刻T+1のマップ情報であって、区画線の位置が反映される前のマップ情報を示している。マップ生成部107は、後続時刻T+1までに自車両10が前進した方向及び距離、自車両10の姿勢の変化を補正するように、マップMを写像変換する(図7G)。
マップ生成部107は新しいマップで拡張された部分に初期値である黒を塗る(図7G)。マップ生成部107は自車両10の移動分に応じて位置合わせを行い、自車両10が前進した方向及び距離、自車両10の姿勢の変化を吸収しながらマップMを更新していく(図7H)。図7Hは、時刻T+1のマップ情報であって、区画線の位置が反映された後のマップ情報を示している。各時刻分のマップMは、それぞれ、区画線位置算出部103の算出結果の瞬間値情報に相当する。したがって、マップ生成部107は各時刻分のマップMを蓄積しなくてもよい。
次に、区画線位置算出部103は、記憶部106に記憶されているマップMに基づき、ステップS1と同様の処理を行い、例えばレーンマーカLM1~LM4の各位置を算出する。
次に、表示制御部104は、マップMの二次元座標系をカメラ座標系の三次元座標に変換する。この変換方法は、例えば画像を拡大または縮小または回転するアフィン変換等により既に周知である。そのため、詳細な説明は省略する。
次に、表示制御部104は、マップ生成部107により生成されたマップM(レーンマーカLM2,LM3,LM4の各位置)に基づいて、レーンマーカLM2,LM3,LM4にそれぞれ対応した擬似区画線像I2,I3,I4を後側方画像BIに対応付けて重畳させた合成画像SI(図8)を表示装置30に表示する。擬似区画線像I2,I3,I4は、それぞれ、レーンマーカLM2,LM3,LM4をイラスト化した画像である。
図9Aは、実施例2に係る表示制御装置200を適用した表示システム2を構成するハードウェア要素を示すハードウェアブロック図である。図9Bは、機能ブロックとデータの流れを示す説明図である。
次に、表示制御装置200で行われる一連の処理の流れを、図10に示すフローチャートと、図7C及び図8に示す説明図とを用いて説明する。
10・・・自車両(車両)
16・・・後続車両
20・・・追越車線(走行車線)
20B・・・後側方カメラ
20F・・・前方カメラ
20L・・・左後側方カメラ
20R・・・右後側方カメラ
22・・・走行車線(隣接車線)
24・・・走行車線(隣々接車線)
30・・・表示装置
100、200・・・表示制御装置
101・・・前方画像取得部
103・・・区画線位置算出部
104・・・表示制御部
105・・・移動軌跡算出部
107・・・マップ生成部
108・・・旋回意思検出部
109・・・後続車両存在判断部
BI・・・後側方画像
I2、I3、I4・・・擬似区画線像
LM1、LM2、LM3、LM4・・・レーンマーカ(区画線)
Claims (6)
- 走行車線を走行する車両の前方を撮像する前方カメラにより時系列順に撮像して得られた前方画像を取得する前方画像取得部と、
前記前方画像に基づいて、前記走行車線と前記走行車線に隣接する隣接車線とを仕切る区画線の位置を算出する区画線位置算出部と、
前記車両の速度ベクトルに基づいて、前記車両の移動軌跡を算出する移動軌跡算出部と、
前記区画線位置算出部の算出結果と前記移動軌跡算出部の算出結果とに基づいて、区画線位置を保持したマップを生成するマップ生成部と、
前記マップ生成部により生成された前記マップに基づいて、前記区画線に対応した擬似区画線像を前記車両の後側方を撮像する後側方カメラにより撮像して得られた後側方画像に対応付けて重畳させた合成画像を表示部に表示する表示制御部と、を有することを特徴とする表示制御装置。 - 請求項1に記載の表示制御装置において、
前記車両が前記隣接車線に移動するか否かを判断する移動判断部を備え、
前記表示制御部は、前記移動判断部により前記車両が前記隣接車線に移動すると判断された場合、前記擬似区画線像を目立つ色で前記後側方画像に対応付けて重畳させた合成画像を前記表示部に表示することを特徴とする表示制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の表示制御装置において、
前記車両のドライバが前記車両を旋回させようとする旋回意思を検出する旋回意思検出部を備え、
前記表示制御部は、前記旋回意思検出部により前記旋回意思が検出された場合、前記擬似区画線像を目立つ色で前記後側方画像に対応付けて重畳させた合成画像を前記表示部に表示することを特徴とする表示制御装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の表示制御装置において、
前記隣接車線を前記車両に後続して走行する後続車両が存在するか否かを判断する後続車両存在判断部を備え、
前記表示制御部は、前記後続車両存在判断部により前記後続車両が存在すると判断された場合、前記擬似区画線像を目立つ色で前記後側方画像に重畳させた合成画像を前記表示部に表示することを特徴とする表示制御装置。 - 請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の表示制御装置において、
前記表示制御部は、前記区画線位置算出部により算出された前記区画線の位置に基づいて、前記隣接車線と前記隣接車線に前記走行車線と反対側に隣接する隣々接車線とを仕切る区画線に対応した擬似区画線像を、前記走行車線と前記走行車線に隣接する隣接車線とを仕切る区画線に対応した擬似区画線像とは異なる色で前記表示部に表示することを特徴とする表示制御装置。 - 請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の表示制御装置と、
前記表示部と、
前記車両の車速を検出する車速センサと、
前記車両の操舵角を検出する操舵角センサと、を有することを特徴とする表示システム。
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