JPWO2011158304A1 - 運転支援装置、運転支援システム、および運転支援カメラユニット - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1に係る運転支援システムの構成を示すブロック図である。図1において、運転支援システムは、運転支援装置であるホストユニット1とカメラユニット2とを含んで構成されている。電子制御ユニット3は車両に搭載された電子機器を電子回路により制御する一般に車両に搭載されているECU(Electric Control Unit)であり、車両情報を検出してホストユニット1に出力する車両情報出力装置である。本実施の形態において車両情報出力装置は特に、車両の変速機の状態(以下、ギア状態と呼ぶ)を変化させる運転者の操作が操作するセレクトバーの位置を示すギア状態情報、車両の速度を示す速度情報、車両の加速度を示す加速度情報、車両情報が検出される1周期での車両の移動距離を示す移動距離情報、サイドブレーキの位置を示すサイドブレーキ情報などの車両情報をホストユニット1に対して出力する。車両は、運転者がクラッチを操作する必要が無いAT(Automatic Transmission)車であるとする。
以下、運転支援装置を構成する各構成要素について、説明する。
(A)取り付け情報。取り付け情報とは、車両に対してカメラがどのように取り付けられているか、すなわちカメラの取り付け位置と取り付け角度とを示す情報である。
(B)画角情報。画角情報とは、カメラユニット2のカメラで撮像される被写体の範囲を示す角度情報、および表示部18での画像表示時における表示範囲を示す表示情報である。角度情報には、カメラの最大水平画角Xaおよび最大垂直画角Yaもしくは対角画角が含まれている。表示情報には、表示部18の最大水平描画ピクセルサイズXpおよび最大垂直描画ピクセルサイズYpが含まれている。
(C)射影情報。射影情報とは、カメラユニット2のカメラに用いられるレンズの射影方式を示す情報である。本実施の形態では、カメラが有する広角レンズとして魚眼レンズを用いているため、射影情報の値としては、立体射影、等距離射影、等立体角射影、および正射影のいずれかをとる。
(D)レンズ歪情報。レンズ歪情報は、レンズによる画像の歪に関するレンズの特性の情報である。
(E)視点情報。視点情報は、カメラがあると想定する別の位置に関する情報である。
(F)ガイド線間隔情報。ガイド線間隔情報とは、駐車幅情報、車両幅情報、および車両後部端からの安全距離、注意距離、警告距離の距離情報である。駐車幅情報とは、車両の幅に所定の余裕幅を加えた駐車幅(例えば駐車区画の幅)を示す情報である。車両後部端からの安全距離、注意距離、警告距離の距離情報とは、車両の後部の端からの後方に対する距離で、例えば、安全距離は車両後部端から1m、注意距離は50cm、警告距離は10cmとして、車両後方における距離の目安を示す。車両後部端からの安全距離、注意距離、警告距離により、車両後方に映る障害物が、車両後部端からどの程度の距離を持つかを運転者が把握することができる。
なお、(C)射影情報、(D)レンズ歪情報、(E)視点情報は、カメラで撮像したカメラ画像を変換するために使用する画像生成用情報でもある。
(u, v)をレンズ歪の影響を受けない正規化座標とし、(um, vm)をレンズ歪の影響を受けた正規化座標とすると、以下の関係が成立する。
um=u + u*(k1*r2+k2*r4)
vm=v + v*(k1*r2+k2*r4)
r2=u2 + u2
ここで、k1およびk2は、放射歪曲によるレンズ歪を多項式で表したときの係数であり、レンズにより固有の定数である。
xm=x + (x - x0)*(k1*r2+k2*r4)
ym=y + (y - y0)*(k1*r2+k2*r4)
r2=(x - x0)2 + (y - y0)2
ここに、(x0, y0)は、レンズ歪の影響を受けていない座標における放射歪曲の中心である主点に対応する路面上の点である。カメラユニット2の取り付け情報から、(x0, y0)を求めておく。なお、レンズ歪関数演算部132と射影関数演算部133では、レンズの光軸は、路面に垂直であり、上記の(x0, y0)を通るものとする。
立体射影 Y=2*f*tan(θ/2)
等距離射影 Y=f*θ
等立体角射影 Y=2*f*sin(θ/2)
正射影 Y=f*sinθ
射影関数演算部133は、レンズ歪関数演算部132から出力されるレンズ歪を受けた座標i(P)を、レンズに対する入射角度θに変換し、上記の射影式の何れかに代入して像高Yを計算し、像高Yを座標に戻すことにより、射影歪を受けた座標h(i(P))を演算する。
第1の表示条件で表示される画像は歪を有するが広い範囲が見える画像であるので、第1の表示条件で表示される画像を広角画像と呼ぶ。
表示条件決定部13が認識する車両状態には、以下の状態がある。なお、車両の速度は、後退方向に車両が移動している場合を正とする。
下記が初期状態(JA)である条件のすべてではないが、下記の条件が満足する場合は、初期状態(JA)であると判断できる。下記の条件CJAを、明らかに初期状態である条件と呼ぶ。
CJA=速度Vが負である、または
速度Vが所定速度(Vr1)以上である、または
(速度Vがゼロでなく、かつギア状態がリバース以外である)。
CJB=ギア状態がリバースであり、かつ
移動距離Lがゼロ、かつ
速度Vがゼロである。
CJC=ギア状態がリバースであり、かつ
移動距離Lが正かつ所定距離(L1)未満、かつ
速度Vが正で所定速度(Vr1)未満である。
CJD=ギア状態がリバースであり、かつ
移動距離Lが正かつ所定距離(L1)未満、かつ
速度Vがゼロであり、かつ
サイドブレーキがOFF(効いていない)である。
なお、後退可能状態(JD)でサイドブレーキがON(効いている)になれば、後述する後退停止状態(JM)とする。
CJD=移動距離Lが正かつ所定距離(L1)未満、かつ
速度Vがゼロであり、かつ
ギア状態がリバース以外であり、かつ
リバース以外の継続時間(Tn)が所定時間(Tn1)未満であり、かつ
サイドブレーキがOFFである。
なお、後退不可状態(JE)でサイドブレーキがONになれば、後述する後退停止状態(JM)とする。ギア状態がリバースになれば、後退可能状態(JD)とする。
車両を駐車させる場合に、車両を停止させた後でサイドブレーキをONにする前にギア状態を変更した場合でも後退停止状態(JM)に変化できるように、所定時間(Tn1)までは後退不可状態(JE)として扱うことにしている。
CJF=ギア状態がリバースであり、かつ
移動距離Lが所定距離(L1)以上であり、かつ
速度Vが正で所定速度(Vr1)未満であり、かつ
減速の条件Cgnが成立しない。
Cgn=加速度aが負、かつ
加速度aが負である継続時間(Ta)が所定時間(Ta1)以上である。
CJG=ギア状態がリバースであり、かつ
移動距離Lが所定距離(L1)以上であり、かつ
速度Vが正で所定速度(Vr1)未満であり、かつ
減速の条件Cgnが成立する。
CJH=ギア状態がリバースであり、かつ
サイドブレーキがOFFであり、
移動距離Lが所定距離(L1)以上であり、かつ
速度Vがゼロである。
CJD=移動距離Lが所定距離(L1)以上、かつ
速度Vがゼロであり、かつ
ギア状態がリバース以外であり、かつ
リバース以外の継続時間(Tn)が所定時間(Tn1)未満であり、かつ
サイドブレーキがOFFである。
なお、後退不可状態(JE)でサイドブレーキがONになれば、後述する後退停止状態(JM)とする。ギア状態がリバースになれば、再後退可能状態(JH)とする。
CJL=ギア状態がリバースであり、かつ
速度Vが正で所定速度(Vr1)未満であり、かつ
移動距離Lが所定距離(L1)以上である。
CJM=速度Vがゼロで、かつ
サイドブレーキがONである。
(1)後退準備状態(JB)、後退開始状態(JC)、後退可能状態(JD)および後退不可状態(JE)では、第1の表示条件とする。カメラ画像はカメラで撮像された画像そのままであり、レンズ歪と射影方式による歪を有している。カメラユニット2のカメラのレンズは、180度以上の画角を有するいわゆる魚眼レンズであるため、カメラ画像にはカメラの設置場所の周辺を含んだ広い範囲が表示され、車両周辺の状況が把握しやすく、車両の発進時に車両の周囲に歩行者などがいないかを確認するのに適している。カメラ画像に整合するようにガイド線画像も表示されるので、駐車区画との距離が把握しやすくなる。
車両が所定距離(L1)を移動した後で後退している後退状態(JF)が、移動中条件が成立した後で車両が移動している状態である移動中状態である。
後退停止移行状態(JG)が、車両が停止し始めていることを検出する所定の停止移行検出条件(この実施の形態では減速の条件Cgn)が成立することを検出している状態である停止移行状態である。再後退可能状態(JH)、後退停止状態(JM)および再後退不可状態(JK)は、停止移行状態の後で車両が停止している状態である停止状態である。
再後退状態(JL)が、停止状態の後で車両が移動している状態である再移動状態である。
S4でCJAが成立しない場合は、S6でSOが初期状態(JA)であるかどうかをチェックする。なお、CJAが成立しない場合は、速度Vがゼロ以上で所定速度(Vr1)未満であり、速度Vがゼロでない場合は、ギア状態はリバースであることになる。
S6でSOが初期状態(JA)である場合は、S7で条件CJBが成立するかどうかをチェックする。CJBが成立する場合は、S8でSNを後退準備状態(JB)とする(図10の矢印t1)。CJBが成立しない場合は、S9でSNを初期状態(JA)とする(図10の矢印t2)。
S17でSOが後退準備状態(JB)であるかどうかをチェックする。
S17でSOが後退準備状態(JB)である場合は、S18で速度Vがゼロかどうかをチェックする。速度Vがゼロでない場合は、S19でSNを後退開始状態(JC)とする(図10の矢印t3)。速度Vがゼロである場合は、S20でギア状態がRであり、かつサイドブレーキがOFFであるかどうかをチェックする。ギア状態がRであり、かつサイドブレーキがOFFである場合は、S21でSNを後退準備状態(JB)とする(図10の矢印t4)。そうでない場合は、S22でSNを初期状態(JA)とし、移動距離L=0とする(図10の矢印t5)。
S17でSOが後退準備状態(JB)でない場合は、S23でSOが後退開始状態(JC)であるかどうかをチェックする。
S23でSOが後退開始状態(JC)である場合は、S24で移動距離Lが所定距離(L1)以上であるかどうか(L≧L1)をチェックする。L≧L1である場合は、S25で後退状態(JF)とする(図10の矢印t6)。L<L1である場合は、S26で速度Vがゼロ(V=0)であるかどうかチェックする。速度Vがゼロでない場合は、S27でSNを後退開始状態(JC)とする(図10の矢印t7)。速度Vがゼロである場合は、S28でSNを後退可能状態(JD)とする(図10の矢印t8)。
S23でSOが後退開始状態(JC)でない場合は、S29でSOが後退可能状態(JD)であるかどうかをチェックする。
S29でSOが後退可能状態(JD)である場合は、S30で速度Vがゼロ(V=0)であるかどうかチェックする。速度Vがゼロでない場合は、S31でSNを後退開始状態(JC)とする(図10の矢印t10)。速度Vがゼロである場合は、S32でサイドブレーキがONであるかどうかをチェックする。サイドブレーキがONである場合は、S33で移動距離LをL1とし(L=L1)、SNを後退停止状態(JM)とする(図10の矢印t11)。サイドブレーキがOFFである場合は、S34でギア状態がRかどうかをチェックする。ギア状態がRである場合は、S35でSNを後退可能状態(JD)とする(図10の矢印t12)。ギア状態がR以外である場合は、S36でSNを後退不可状態(JE)とする(図10の矢印t13)。
S29でSOが後退可能状態(JD)でない場合は、S37でSOが後退不可状態(JE)であるかどうかをチェックする。
S37でSOが後退不可状態(JE)である場合は、S38でサイドブレーキがONであるかどうかをチェックする。サイドブレーキがONである場合は、S39で移動距離LをL1とし(L=L1)、SNを後退停止状態(JM)とする(図10の矢印t14)。サイドブレーキがOFFである場合は、S40でギア状態がRかどうかをチェックする。ギア状態がRである場合は、S41でSNを後退可能状態(JD)とする(図10の矢印t15)。ギア状態がR以外である場合は、S42でギア状態がR以外である継続時間(Tn)が所定時間(Tn1)以上であるかどうかをチェックする。所定時間(Tn1)以上である場合は、S43でSNを初期状態(JA)とし、移動距離L=0とする(図10の矢印t16)。所定時間(Tn1)以上でない場合は、S44でSNを後退不可状態(JE)とする(図10の矢印t17)。
S37でSOが後退不可状態(JE)でない場合は、S45でSOが後退状態(JF)または後退停止移行状態(JG)であるかどうかをチェックする。
図12に示すS45でSOが後退状態(JF)または後退停止移行状態(JG)である場合は、S46で速度Vがゼロ(V=0)であるかどうかチェックする。速度Vがゼロである場合は、S47でSNを再後退可能状態(JH)とする(図10の矢印t18、t19)。速度Vがゼロでない場合は、S48で減速の条件Cgnが成立するかどうかをチェックする。Cgnが成立する場合は、S49でSNを後退停止移行状態(JG)とする(図10の矢印t20、t21)。Cgnが成立しない場合は、S50でSNを後退状態(JF)とする(図10の矢印t22、t23)。
S45でSOが後退状態(JF)または後退停止移行状態(JG)でない場合は、S51でSOが再後退可能状態(JH)であるかどうかをチェックする。
S51でSOが再後退可能状態(JH)である場合は、S52で速度Vがゼロかどうかをチェックする。速度Vがゼロでない場合は、S53でSNを再後退状態(JL)とする(図10の矢印t26)。速度Vがゼロである場合は、S54でサイドブレーキがONであるかどうかをチェックする。サイドブレーキがONである場合は、S55でSNを後退停止状態(JM)とする(図10の矢印t27)。サイドブレーキがOFFである場合は、S56でギア状態がRかどうかをチェックする。ギア状態がRである場合は、S57でSNを再後退可能状態(JH)とする(図10の矢印t28)。ギア状態がR以外である場合は、S58でSNを再後退不可状態(JK)とする(図10の矢印t29)。
S51でSOが再後退可能状態(JH)でない場合は、S59でSOが再後退不可状態(JK)であるかどうかをチェックする。
S59でSOが再後退不可状態(JK)である場合は、S60でサイドブレーキがONであるかどうかをチェックする。サイドブレーキがONである場合は、S61でSNを後退停止状態(JM)とする(図10の矢印t31)。サイドブレーキがOFFである場合は、S62でギア状態がRかどうかをチェックする。ギア状態がRである場合は、S63でSNを再後退可能状態(JH)とする(図10の矢印t32)。ギア状態がR以外である場合は、S64でギア状態がR以外である継続時間(Tn)が所定時間(Tn1)以上であるかどうかをチェックする。所定時間(Tn1)以上である場合は、S65でSNを初期状態(JA)とし、移動距離L=0とする(図10の矢印t33)。所定時間(Tn1)以上でない場合は、S66でSNを再後退不可状態(JK)とする(図10の矢印t34)。
S59でSOが再後退不可状態(JK)でない場合は、S67でSOが再後退状態(JL)であるかどうかをチェックする。
S67でSOが再後退状態(JL)である場合は、S68で速度Vがゼロかどうかをチェックする。速度Vがゼロである場合は、S69でSNを再後退可能状態(JH)とする(図10の矢印t35)。速度Vがゼロでない場合は、S70でSNを再後退状態(JL)とする(図10の矢印t36)。
S66でSOが再後退不可状態(JK)でない場合は、後退停止状態(JM)であることになる。
SOが後退停止状態(JM)である場合は、S71でCJMが成立するかどうかをチェックする。CJMが成立する場合は、S72でSNを後退停止状態(JM)とする(図10の矢印t38)。CJMが成立しない場合は、S73でSNを初期状態(JA)とし、移動距離L=0とする(図10の矢印t39)。
移動中条件が成立した後で車両が移動している状態である移動中状態すなわち後退状態(JF)ではレンズ歪および射影方式による歪を取り除いた画像である無歪画像を表示するので、距離感が把握しやすく、適切な位置まで容易に後退させることができる。
停止状態の後で車両が移動している状態である再移動状態すなわち再後退状態(JL)では、再移動状態になってから所定の移動方向状況確認期間は、魚眼レンズによる歪があるが広い範囲のカメラ画像である広角画像を表示するので、移動再開時に周囲の状況を確認しやすい。移動方向状況確認期間が経過した後は、別視点無歪画像を表示するので、路面における車両の位置関係を把握しやすい。
以上のことは、他の実施の形態にもあてはまる。
実施の形態1にかかる運転支援システムでは、車両を後退させて駐車する場合について説明したが、車両を前進させて駐車させる場合もある。前進して駐車させる場合、小型車では運転者が車両の周囲の状況を直接視認できるため運転支援装置は特に必要にならないが、運転席が高い位置に設けられる大型車などでは、車両の前方の状況についても運転席から確認することが難しいため、運転支援装置の必要性が高い。そこで、車両を前進させて駐車する場合に車両の状態を判断し、表示するカメラ画像を切り換えるようにしたのが、実施の形態2にかかる運転支援システムである。また、路面にガイド線画像を表示しないようにしている。
ホストユニット1aは、ガイド線計算部13(ガイド線情報生成部)、線描画部14(ガイド線画像生成部)、画像重畳部17を有しない。そのため、カメラ画像補正部16が出力する画像が表示部18に表示され、カメラ画像補正部16が画像出力部を構成する。
表示条件決定部13が認識する車両状態には、以下の状態がある。なお、車両の速度は、前進方向に車両が移動している場合を正とする。
下記が初期状態(KA)である条件のすべてではないが、下記の条件が満足する場合は、初期状態(KA)であると判断できる。下記の条件CKAを、前進時の明らかに初期状態である条件と呼ぶ。
CKA=速度Vが負である、または
速度Vが所定速度(Vr1)以上である、または
ギア状態が前進ギア以外である。
CKB=ギア状態が前進ギアであり、かつ
移動距離Lがゼロ、かつ
速度Vがゼロである。
CKC=ギア状態が前進ギアであり、かつ
移動距離Lが正かつ所定距離(L1)未満、かつ
速度Vが正で所定速度(Vr1)未満である。
CKD=ギア状態が前進ギアであり、かつ
移動距離Lが正かつ所定距離(L1)未満、かつ
速度Vがゼロであり、かつ
速度Vがゼロである継続時間(Tz)が所定時間(Tz1)未満である。
なお、停止が所定時間(Tz1)以上、経過すれば、初期状態(KA)とする。
速度Vが所定速度(Vr2)以上になることなく所定距離(L1)以上を移動した場合は、所定距離(L1)以上を移動したことを検出してから所定時間(Tv2)までは、前進状態(KE)である。
CKE=ギア状態が前進ギアであり、かつ
移動距離Lが所定距離(L1)以上であり、かつ
速度Vが正で所定速度(Vr1)未満であり、かつ
低速の条件Clwが成立しない。
Clw=速度Vが所定速度(Vr2)未満、かつ
速度Vが所定速度(Vr2)未満の継続時間(Tv)が所定時間(Tv2)以上である。
CKF=ギア状態が前進ギアであり、かつ
移動距離Lが所定距離(L1)以上であり、かつ
速度Vが正で所定速度(Vr1)未満であり、かつ
低速の条件Clwが成立する。
CKG=速度Vがゼロで、かつ
ギア状態が前進ギアであり、かつ
速度Vがゼロである継続時間(Tz)が所定時間(Tz1)未満である。
CKH=ギア状態が前進ギアであり、かつ
速度Vが正で所定速度(Vr1)未満であり、かつ
移動距離Lが所定距離(L1)以上である。
(1)前進準備状態(KB)、前進開始状態(KC)および前進可能状態(KD)では、第1の表示条件とする。カメラ画像はカメラで撮像された画像そのままであり、レンズ歪と射影方式による歪を有している。カメラユニット2のカメラのレンズは、180度以上の画角を有するいわゆる魚眼レンズであるため、カメラ画像にはカメラの設置場所の周辺を含んだ広い範囲が表示され、車両周辺の状況が把握しやすく、車両の発進時に車両の周囲に歩行者などがいないかを確認するのに適している。
車両が所定距離(L1)を移動した後で前進している前進状態(KE)が、移動中条件が成立した後で車両が移動している状態である移動中状態である。
前進停止移行状態(KF)が、車両が停止し始めていることを検出する所定の停止移行検出条件(この実施の形態では低速の条件Clw)が成立することを検出している状態である停止移行状態である。前進停止状態(KG)は、停止移行状態の後で車両が停止している状態である停止状態である。
再前進状態(KH)が、停止状態の後で車両が移動している状態である再移動状態である。
U3でCKAが成立しない場合は、U6でSOが初期状態(KA)であるかどうかをチェックする。なお、CKAが成立しない場合は、速度Vがゼロ以上で所定速度(Vr1)未満であり、ギア状態は前進ギアであることになる。
U6でSOが初期状態(KA)である場合は、U7で条件CKBが成立するかどうかをチェックする。CKBが成立する場合は、U8でSNを前進準備状態(KB)とする(図14の矢印w1)。CKBが成立しない場合は、U9でSNを初期状態(KA)とし、移動距離L=0とする(図14の矢印w2)。
U17でSOが前進準備状態(KB)であるかどうかをチェックする。
U17でSOが前進準備状態(KB)である場合は、U18で速度Vがゼロかどうかをチェックする。速度Vがゼロである場合は、U19でSNを前進準備状態(KB)とする(図14の矢印w3)。速度Vがゼロでない場合は、U20でSNを前進開始状態(KC)とする(図14の矢印w4)。
U17でSOが前進準備状態(KB)でない場合は、U21でSOが前進開始状態(KC)であるかどうかをチェックする。
U21でSOが前進開始状態(KC)である場合は、U22で移動距離Lが所定距離(L1)以上であるかどうか(L≧L1)をチェックする。L≧L1である場合は、U23でSNを前進状態(KE)とする(図14の矢印w6)。L<L1である場合は、U24で速度Vがゼロ(V=0)であるかどうかチェックする。速度Vがゼロである場合は、U25でSNを前進可能状態(KD)とする(図14の矢印w7)。速度Vがゼロでない場合は、U26でSNを前進開始状態(KC)とする(図14の矢印w8)。
U21でSOが前進開始状態(KC)でない場合は、U27でSOが前進可能状態(KD)であるかどうかをチェックする。
図16に示すU27でSOが前進可能状態(KD)である場合は、U28で速度Vがゼロ(V=0)であるかどうかチェックする。速度Vがゼロでない場合は、U29でSNを前進開始状態(KC)とする(図14の矢印w10)。速度Vがゼロである場合は、U30で速度Vがゼロである経過時間(Tz)が所定値(Tz1)以上であるかどうか(Tz≧Tz1)をチェックする。Tz≧Tz1である場合は、U31でSNを初期状態(KA)とし、移動距離L=0とする(図14の矢印w11)。Tz<Tz1である場合は、U32でSNを前進可能状態(KD)とする(図14の矢印w12)。
U27でSOが前進可能状態(KD)でない場合は、U33でSOが前進不可状態(JE)であるかどうかをチェックする。
U33でSOが前進状態(KE)または前進停止移行状態(KF)である場合は、U34で速度Vがゼロ(V=0)であるかどうかチェックする。速度Vがゼロである場合は、U35でSNを前進停止状態(KG)とする(図14の矢印w13、w14)。速度Vがゼロでない場合は、U36で低速の条件Clwが成立するかどうかをチェックする。Clwが成立する場合は、U37でSNを前進停止移行状態(KF)とする(図14の矢印w15、w16)。Clwが成立しない場合は、U38でSNを前進状態(KE)とする(図14の矢印w17、w18)。
U33でSOが前進状態(KE)または前進停止移行状態(KF)でない場合は、U39でSOが前進停止状態(KG)であるかどうかをチェックする。
U39でSOが前進停止状態(KG)である場合は、U40で速度Vがゼロ(V=0)であるかどうかチェックする。速度Vがゼロでない場合は、U41でSNを再前進状態(KH)とする(図14の矢印w21)。速度Vがゼロである場合は、U42で速度Vがゼロである経過時間(Tz)が所定値(Tz1)以上であるかどうか(Tz≧Tz1)をチェックする。Tz≧Tz1である場合は、U43でSNを初期状態(KA)とし、移動距離L=0とする(図14の矢印w22)。Tz<Tz1である場合は、U44でSNを前進停止状態(KG)とする(図14の矢印w23)。
U39でSOが前進停止状態(KG)でない場合は、再前進状態(KH)であることになる。
SOが再前進状態(KH)である場合は、U45で速度Vがゼロかどうかをチェックする。速度Vがゼロである場合は、U46でSNを前進停止状態(KG)とする(図14の矢印w24)。速度Vがゼロでない場合は、U47でSNを再前進状態(KH)とする(図14の矢印w25)。
これまでの実施の形態では、車両が移動を停止した後で、再度、移動する場合に、停止する前と同じ方向に移動する場合だけ、運転者を支援している。車両が移動を停止した後で、再度、移動する場合に、停止する前と異なる方向に移動する場合も、運転者を支援するようにしてもよい。
以上のことは、他の実施の形態にもあてはまる。
実施の形態1および2では、ホストユニットは表示部を備えているものとしたが、カメラ画像にガイド線画像が重畳された合成画像を出力する画像出力装置4と、外部の表示装置5例えば車載ナビゲーション装置とを組み合わせて、画像出力装置4が出力する合成画像を表示装置5に表示するように構成することもできる。この実施の形態では、画像出力装置4が運転支援装置である。図17は、実施の形態3に係る運転支援システムの構成を示すブロック図である。図1と同一または対応する構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。図17において、電子制御ユニット3からギア状態情報が車両情報取得部10および表示装置5に出力される。画像出力装置4における電子制御ユニット3との接続インターフェースは一般のナビゲーション装置と同じものになっているので、特別なインターフェースを用意しなくても画像出力装置4と電子制御ユニット3との間で通信を行うことができる。画像出力装置4が出力する画像信号は、表示装置5の外部入力端子に入力される。
実施の形態1においては、ホストユニットで車両状態に基づいて表示条件を決め、カメラユニットから送信されるカメラ画像とガイド線画像とを合成するようにした。カメラユニット内に、車両情報取得部、表示条件決定部、カメラ画像補正部を持たせることもできる。撮像したカメラ画像を基に、車両状態に応じて適切な表示条件での画像を出力するカメラユニットを運転支援カメラユニットと呼ぶ。この実施の形態4では、運転支援カメラユニットと、運転支援カメラユニットが出力する画像を表示する表示装置を組み合わせて、運転支援システムを構成する。
この実施の形態の運転支援カメラユニットは、情報記憶部、ガイド線計算部、線描画部といったガイド線画像を生成するための構成も有し、カメラ画像にガイド線画像が重畳された合成画像を出力する。
2 カメラユニット(カメラ)
2a カメラユニット(運転支援カメラユニット)
3 電子制御ユニット
4 画像出力装置(運転支援装置)
5 表示装置
10 車両情報取得部
11 情報記憶部(ガイド線情報記憶部)
11a 情報記憶部
12,12a 表示条件決定部(車両状態判断部)
13 ガイド線計算部(ガイド線情報生成部)
14 線描画部(ガイド線画像生成部)
15 カメラ画像受信部
16 カメラ画像補正部(画像生成部)
17 画像重畳部
18 表示部(表示装置)
21 撮像部(カメラ)
Claims (9)
- 車両に取り付けられ前記車両が移動する方向の路面を撮像する広角レンズを有するカメラと接続され、前記カメラが撮像した画像であるカメラ画像に基づく画像を表示装置に表示する運転支援装置であって、
前記カメラのレンズ形状による前記カメラ画像の歪を示すレンズ歪情報、前記広角レンズの射影方式による前記カメラ画像の歪を示す射影情報を含む画像生成用情報を記憶する情報記憶部と、
前記車両の変速機の状態であるギア状態と速度とを含む車両情報を取得する車両情報取得部と、
前記車両情報に基づいて、前記車両の状態である車両状態を判断する車両状態判断部と、
前記画像生成用情報を利用して、前記カメラ画像を前記車両状態に応じて処理して前記表示装置に表示する画像を生成する画像生成部とを備え、
前記車両状態判断部が、前記車両状態として、前記車両が移動可能で停止している状態である移動準備状態、移動を開始してから所定の移動中条件が成立するまでで前記車両が移動している状態である移動開始状態、前記移動中条件が成立した後で前記車両が移動している状態である移動中状態を判断し、
前記画像生成部が、前記車両状態が前記移動準備状態または前記移動開始状態である場合に歪を有するが広い範囲が見える画像である広角画像を生成し、前記車両状態が前記移動中状態である場合に前記カメラ画像から前記レンズ形状による歪と前記射影方式による歪を除去した画像である無歪画像を生成することを特徴とする運転支援装置。 - 前記情報記憶部に、前記カメラとは別の位置に存在する視点の位置と前記カメラの取り付け位置との差である平行移動情報と前記視点の向きと前記カメラが取り付けられている向きとの差である回転情報からなる視点情報が記憶され、
前記車両状態判断部は、移動している前記車両が停止し始めていることを検出する所定の停止移行検出条件が成立することを検出している状態である停止移行状態を判断し、
前記画像生成部は、前記車両状態が前記停止移行状態である場合に前記カメラ画像から前記レンズ形状による歪と前記射影方式による歪を除去し前記視点から見た画像である別視点無歪画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の運転支援装置。 - 前記車両状態判断部は、前記停止移行状態の後で車両が停止している状態である停止状態を判断し、
前記画像生成部は、前記車両状態が前記停止状態である場合に前記別視点無歪画像を生成することを特徴とする請求項2に記載の運転支援装置。 - 前記車両状態判断部は、前記停止状態の後で前記車両が移動している状態である再移動状態を判断し、
前記画像生成部は、前記車両状態が前記再移動状態になってから所定の移動方向状況確認期間は前記広角画像を生成することを特徴とする請求項3に記載の運転支援装置。 - 前記画像生成部は、前記移動方向状況確認期間の後で前記車両状態が前記再移動状態である場合に前記別視点無歪画像を生成することを特徴とする請求項4に記載の運転支援装置。
- 前記車両状態判断部は、所定の停止確定条件が成立するまでに前記車両が移動している場合に前記再移動状態を判断し、前記停止確定条件が成立した後では前記移動準備状態、前記移動開始状態および前記移動中状態を判断することを特徴とする請求項4または請求項5に記載の運転支援装置。
- 前記車両が移動する方向の路面に設定されるガイド線の間隔に関するガイド線間隔情報、および前記カメラの前記車両への取り付け位置および角度を示す取り付け情報を記憶するガイド線情報記憶部と、
前記ガイド線情報記憶部に記憶された情報に基づいて、前記路面に設定される前記ガイド線の前記画像生成部が生成する画像における位置に関するガイド線情報を生成するガイド線情報生成部と、
前記ガイド線情報に基づいて前記ガイド線を表すガイド線画像を生成するガイド線画像生成部とを備え、
前記画像生成部が生成する画像に前記ガイド線画像が重畳した画像を前記表示装置に表示することを特徴とする請求項1ないし請求項6の何れかに記載の運転支援装置。 - 車両に取り付けられ前記車両が移動する方向の路面を撮像する広角レンズを有するカメラと、
前記カメラに接続され、前記カメラが撮像したカメラ画像に基づく画像を表示装置に表示する請求項1ないし請求項7の何れかに記載の運転支援装置とを備える運転支援システム。 - 車両が移動する方向の路面の画像を撮像して、撮像したカメラ画像に基づく画像を表示装置に表示する運転支援カメラユニットであって、
前記車両に取り付けられ前記路面を撮像する広角レンズを有するカメラと、
前記カメラのレンズ形状による前記カメラ画像の歪を示すレンズ歪情報、前記広角レンズの射影方式による前記カメラ画像の歪を示す射影情報を含む画像生成用情報を記憶する情報記憶部と、
前記車両の変速機の状態であるギア状態と速度とを含む車両情報を取得する車両情報取得部と、
前記車両情報に基づいて、前記車両の状態である車両状態を判断する車両状態判断部と、
前記画像生成用情報を利用して、前記カメラ画像を前記車両状態に応じて処理して前記表示装置に表示する画像を生成する画像生成部とを備え、
前記車両状態判断部が、前記車両状態として、前記車両が移動可能で停止している状態である移動準備状態、移動を開始してから所定の移動中条件が成立するまでで前記車両が移動している状態である移動開始状態、前記移動中条件が成立した後で前記車両が移動している状態である移動中状態を判断し、
前記画像生成部が、前記車両状態が前記移動準備状態または前記移動開始状態である場合に歪を有するが広い範囲が見える画像である広角画像を生成し、前記車両状態が前記移動中状態である場合に前記カメラ画像から前記レンズ形状による歪と前記射影方式による歪を除去した画像である無歪画像を生成することを特徴とする運転支援カメラユニット。
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