JPWO2013065121A1 - 障害物警報装置 - Google Patents

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Abstract

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は、車両の周囲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、撮影画像に基づいて注目撮影画像を生成する注目撮影画像生成部と、注目撮影画像のうち、車両の周囲の情景の少なくとも一部を非表示にするマスク領域を設定するマスク領域設定部と、注目撮影画像の外側の外側領域に物体が存在するか否かを判定する物体存在判定部と、外側領域の物体が注目撮影画像に対応する領域に進入した場合にマスク領域を強調表示させるマスク領域強調表示部と、を備える。

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に記載の車両の障害物警報装置は、横移動障害物検出手段と、横移動方向検出手段と、横移動情報提供手段とを備えて構成される。横移動障害物検出手段は車両前方において進行方向を横切る方向に移動する障害物を検出する。横移動方向検出手段は横移動障害物検出手段により検出された障害物の横移動方向を検出する。横移動情報提供手段は横移動方向検出手段により検出された障害物の横移動方向に関する情報をドライバーに提供する。この際、横移動情報提供手段は表示部に横移動方向検出手段により検出された横移動方向を表わす矢印をディスプレイに表示する。
特許文献２に記載の車両周囲監視装置は、撮像手段と、障害物検出手段と、表示手段とを備えて構成される。撮像手段は自車両の一部を含む車両周囲を撮像する。障害物検出手段は車両周囲に位置する障害物を検出し、検出した障害物と自車両との距離を算出する。表示手段は撮像手段によって撮像された撮像画像と障害物検出手段によって算出された距離を示す障害物表示画像とを１つの画面に表示する。
特開平１１−１１５６６０号公報 特開２００９−２１７７４０号公報
特許文献１や特許文献２に記載の技術のように車両の周囲の障害物を検出し、当該障害物を明示する情報（矢印等）を画面表示することで運転者に車両の周囲の障害物の存在を報知することが可能である。しかしながら、車両に搭載されるディスプレイ（表示手段）の画面サイズは大きいものではない。このため、ディスプレイに表示される車両の周囲の状況を示す画像上に矢印等を表示すると、車両の周囲の状況が見難くなったり障害物を把握できなくなったりする可能性がある。
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、
車両の周囲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、
前記撮影画像に基づいて注目撮影画像を生成する注目撮影画像生成部と、
前記注目撮影画像のうち、前記車両の周囲の情景の少なくとも一部を非表示にするマスク領域を設定するマスク領域設定部と、
前記注目撮影画像の外側の外側領域に物体が存在するか否かを判定する物体存在判定部と、
前記外側領域の物体が前記注目撮影画像に対応する領域に進入した場合に前記マスク領域を強調表示させるマスク領域強調表示部と、
を備えている点にある。
このような特徴構成とすれば、車両に接近する物体が、車両に備えられる表示装置（例えばモニタ）の画面内に物体が映った場合に物体の視認性を低下させることなく、運転者に車両に接近する物体の存在を明示することができる。したがって、表示装置の画面サイズが小さい場合でも、車両に接近する物体を見逃すことがなくなる。また、マスク領域のみ点滅させるので、運転者が車両の周囲の状況が見難くなることがない。したがって、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（物体）の存在を運転者に明示することが可能となる。
また、前記強調表示は点滅表示であると好適である。
このような構成とすれば、運転者に対して視覚的に障害物の接近を明示することが可能となる。したがって、運転者が障害物の接近をより効果的に認識し易くなる。
また、前記マスク領域は画面上部に設定されると好適である。
このような構成とすれば、画面の上部において強調表示することができるので、運転者が視認し易くなる。したがって、物体が接近したことを効果的に明示できる。
また、前記マスク領域強調表示部は、前記物体が前記注目撮影画像に対応する領域から退出した場合に前記マスク領域の強調表示を中止すると好適である。
このような構成とすれば、車両の運転者に物体が遠ざかったことを明示することが可能となる。
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。 マスク領域の点滅処理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。
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、注目撮影画像生成部１２、外側領域生成部１３、物体存在判定部１４、移動方向判定部１５、合成画像生成部１８、マスク領域設定部１９、マスク領域強調表示部２０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の周囲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（charge 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の後方を略１８０度に亘って、車両１の周囲の情景を撮影することができる。このような撮影範囲は、図２（ａ）の「広視野角」として示される。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）の広視野角に対応する。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。
図１に戻り、注目撮影画像生成部１２は、撮影画像Ｇに基づいて注目撮影画像を生成する。本実施形態では、撮影画像Ｇの撮影範囲は広視野角である。このため、注目撮影画像生成部１２は、撮影画像Ｇの中央部分である狭視野領域Ｎを注目撮影画像として生成する。撮影画像Ｇは上述の撮影画像取得部１１から伝達される。本実施形態では、注目撮影画像は、図２（ｂ）に示される撮影画像Ｇの横方向の中央部分が相当する。このような狭視野領域Ｎは、図１（ａ）の「狭視野角」のような例えば車両１の後方１２０〜１３０度程度の領域とすると好適である。また、狭視野領域Ｎは車両１が後退する際の進行可能範囲に近いので、撮影画像Ｇのうち特に注目すべき領域であることから「注目撮影画像」と称される。このような注目撮影画像は、後述するモニタ５０に表示される表示画像に対応する（図２（ｃ）参照）。なお、本実施形態では、「注目撮影画像」は「狭視野領域」の画像であるとして説明する。
外側領域生成部１３は、注目撮影画像の外側の外側領域Ｏを生成する。すなわち、撮影画像Ｇのうち狭視野領域Ｎの外側の外側領域Ｏを生成する。上述のように、撮影画像Ｇの横方向の中央部分に注目撮影画像生成部１２により狭視野領域Ｎが生成される。外側領域生成部１３はこのような狭視野領域Ｎの横方向の外側に、図２（ｂ）のような外側領域Ｏを生成する。外側領域生成部１３により生成された外側領域Ｏは、後述する物体存在判定部１４に伝達される。
物体存在判定部１４は、外側領域Ｏに物体７が存在するか否かを判定する。外側領域Ｏは、外側領域生成部１３から伝達される。物体７が存在するか否かの判定は、例えばパターンマッチング等の公知の画像認識処理を用いて行うことが可能である。もちろん、パターンマッチング以外の処理により、外側領域Ｏに物体７が存在するか否かを判定することは可能である。物体存在判定部１４の判定結果は、後述する移動方向判定部１５に伝達される。
移動方向判定部１５は、外側領域Ｏの物体７の移動方向を判定する。このような移動方向の判定は、物体存在判定部１４により、外側領域Ｏに物体７が存在すると判定された場合に行われる。特に本実施形態では、移動方向判定部１５により、外側領域Ｏの物体７が狭視野領域Ｎの側に移動するか否かが判定される。狭視野領域Ｎの側に移動するとは、車両１の後方において、車両１の幅方向外側から、車両１の真後ろの方向に移動することを示す。このような判定は、例えば現在の撮影画像Ｇにおける物体７の位置と所定時間前の撮影画像Ｇにおける物体７の位置とを比較して行うことも可能であるし、オプティカルフローを用いるなどの公知の手法を用いて行うこともできる。このような移動方向の判定結果は、後述する明示画像出力部１６に伝達される。
マスク領域設定部１９は、注目撮影画像のうち、車両１の周囲の情景の少なくとも一部を非表示にするマスク領域Ｍを設定する。本実施形態では、マスク領域Ｍは図２（ｃ）に示されるように、画面上部、すなわち、注目撮影画像内の上側部分に設定される。このマスク領域Ｍは、注目撮影画像の横方向両側に亘って形成される。マスク領域Ｍ内は、車両１の上方の情景が見えないように、例えば黒色で彩色される。もちろん、他の色で彩色しても良い。
マスク領域強調表示部２０は、外側領域Ｏの物体７が注目撮影画像に対応する領域、すなわち狭視野領域Ｎに進入した場合にマスク領域Ｍを強調表示させる。本実施形態では、強調表示とは、点滅表示である。外側領域Ｏの物体７が狭視野領域Ｎに進入したか否かは、移動方向判定部１５により判定される。マスク領域強調表示部２０は、移動方向判定部１５の判定結果に応じて、マスク領域Ｍを点滅させる。これにより、車両１の運転者に、狭視野領域Ｎに物体７が存在することを視覚的に明示することができるので、運転者に注意喚起をすることが可能となる。
また、マスク領域強調表示部２０は、物体７が注目撮影画像に対応する領域、すなわち狭視野領域Ｎから退出した場合にマスク領域Ｍの強調表示を中止する。物体７が狭視野領域Ｎから退出したか否かも、移動方向判定部１５により判定することが可能である。すなわち、移動方向判定部１５は、外側領域Ｏの狭視野領域Ｎ側から外側領域Ｏに進入する物体７があれば、物体７が狭視野領域Ｎから退出したと判定することが可能である。このような判定結果も、マスク領域強調表示部２０に伝達される。また、本実施形態では、強調表示とは点滅表示である。したがって、マスク領域強調表示部２０は、このような判定結果が伝達されると、マスク領域Ｍの点滅を中止する。これにより、車両１の運転者に、狭視野領域Ｎに物体７が存在していないことを視覚的に明示することが可能となる。
図３には、外側領域Ｏから狭視野領域Ｎに物体７（人）が移動した場合に行われるマスク領域Ｍの点滅に係る画像の一例が示される。図３（ａ）に示されるように、物体７が外側領域Ｏ（本例では、右側の外側領域Ｏ）から狭視野領域Ｎに進入すると、図３（ｂ）−（ｆ）に示されるように、マスク領域Ｍが元々の色（例えば「黒」）から他の色（例えば「赤」）に彩色される。
その後、図３（ｇ）−（ｊ）に示されるように、マスク領域Ｍが前記他の色（例えば「赤」）から前記元々の色（例えば「黒」）に戻される。このような元々の色と他の色との彩色は、物体７が狭視野領域Ｎから外側領域Ｏ（本例では左側の外側領域Ｏ）に退出するまで（図３（ｋ）及び（ｌ））繰り返して行われる。これにより、狭視野領域Ｎに物体７がいる場合には、マスク領域Ｍを点滅させることができるので、車両１の運転者に車両１の周囲に物体７がいることを明示し、注意喚起することが可能となる。
次に、障害物警報装置１００が、マスク領域Ｍを点滅させる場合の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、注目撮影画像生成部１２が、取得された撮影画像Ｇの中央部分を注目撮影画像として生成する（ステップ＃２）。また、注目撮影画像においてマスク領域Ｍが設定される（ステップ＃３）。一方、外側領域生成部１３が、取得された撮影画像Ｇの横方向両側部分を外側領域Ｏとして生成する（ステップ＃４）。このように生成された外側領域Ｏに物体７が存在しているか否か、物体存在判定部１４により判定される（ステップ＃５）。
外側領域Ｏに物体７が存在していると判定されると、移動方向判定部１５により当該物体７の移動方向が判定される（ステップ＃６）。物体７の移動方向が、外側領域Ｏから注目撮影画像に対応する狭視野領域Ｎの側へのものである場合、物体７が狭視野領域Ｎに進入したと判定される（ステップ＃７）。係る場合、マスク領域強調表示部２０により注目撮影画像内のマスク領域Ｍが強調表示される（ステップ＃８）。
このように物体７が狭視野領域Ｎに進入した場合に、マスク領域Ｍを点滅させることにより車両１の運転者に車両１の近傍を注視させ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、物体７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、車両１に接近する物体７が、車両１に備えられるモニタ５０の画面内に物体７が映った場合に物体７の視認性を低下させることなく、運転者に車両１に接近する物体７の存在を明示することができる。すなわち、運転者に車両１に接近する物体７の存在を注意喚起することが可能となる。したがって、モニタ５０の画面サイズが小さい場合でも、車両１に接近する物体７を見逃すことがなくなる。また、マスク領域Ｍのみ点滅させるので、運転者が車両１の周囲の状況が見難くなることがない。したがって、車両１の周囲の状況を見難くすることなく、車両１に接近する障害物（物体７）の存在を運転者に明示することが可能となる。
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、マスク領域強調表示部２０は、物体７が狭視野領域Ｎから退出した場合にマスク領域Ｍの強調表示を中止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。マスク領域強調表示部２０は、物体７が外側領域Ｏから狭視野領域Ｎに進入してから所定時間経過後にマスク領域Ｍの強調表示を中止するよう構成することも当然に可能である。更に、マスク領域強調表示部２０は、物体７が狭視野領域Ｎから退出後、所定時間経過後にマスク領域Ｍの強調表示を中止するよう構成することも当然に可能である。
上記実施形態では、強調表示は点滅表示であるとして説明した。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。強調表示として、単にマスク領域Ｍの彩色を変更するだけでも良い。
上記実施形態では、物体７が存在するか否かの判定は、例えばパターンマッチング等の公知の画像認識処理を用いて行うことが可能であるとして説明した。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、ソナー等で検出することも当然に可能である。
上記実施形態では、注目撮影画像生成部１２は、撮影画像Ｇの中央部分である狭視野領域Ｎを注目撮影画像として生成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、狭視野領域Ｎに対応した狭視野角を持つカメラ５で撮影画像Ｇを取得した場合には、当該撮影画像Ｇをそのまま注目撮影画像として用いることも当然に可能である。係る場合、外側領域Ｏに物体７が存在するか否かの判定は、上記のように、例えばソナー等で検出すると好適である。
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用いることが可能である。
１：車両
７：物体
１１：撮影画像取得部
１２：注目撮影画像生成部
１４：物体存在判定部
１９：マスク領域設定部
２０：マスク領域強調表示部
１００：障害物警報装置
Ｇ：撮影画像
Ｍ：マスク領域
Ｏ：外側領域
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、
車両の周囲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、
前記撮影画像の中央部分を注目撮影画像として生成する注目撮影画像生成部と、
前記撮影画像に基づいて注目撮影画像を生成する注目撮影画像生成部と、
前記注目撮影画像のうち、前記車両の周囲の情景の少なくとも一部を非表示にするマスク領域を設定するマスク領域設定部と、
前記注目撮影画像の外側の外側領域に物体が存在するか否かを判定する物体存在判定部と、
前記外側領域の物体が前記注目撮影画像に対応する領域に進入した場合に前記マスク領域を強調表示させるマスク領域強調表示部と、
を備えている点にある。

Claims (4)

  1. 車両の周囲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、
    前記撮影画像に基づいて注目撮影画像を生成する注目撮影画像生成部と、
    前記注目撮影画像のうち、前記車両の周囲の情景の少なくとも一部を非表示にするマスク領域を設定するマスク領域設定部と、
    前記注目撮影画像の外側の外側領域に物体が存在するか否かを判定する物体存在判定部と、
    前記外側領域の物体が前記注目撮影画像に対応する領域に進入した場合に前記マスク領域を強調表示させるマスク領域強調表示部と、
    を備える障害物警報装置。
  2. 前記強調表示は点滅表示である請求項１に記載の障害物警報装置。
  3. 前記マスク領域は画面上部に設定される請求項１又は２に記載の障害物警報装置。
  4. 前記マスク領域強調表示部は、前記物体が前記注目撮影画像に対応する領域から退出した場合に前記マスク領域の強調表示を中止する請求項１から３の何れか一項に記載の障害物警報装置。
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