KR20030005429A - 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법 및 장치 - Google Patents

리어뷰 카메라의 화상 표시 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 운전자가 리어뷰 카메라의 화상을 보면서 차량을 정확하게 후진시켜, 히치를 트레일러측의 결합 부재에 용이하게 연결 가능하게 하는 것을 목적으로 한다. 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 차량(1)에 탑재되는 리어뷰 카메라(2)의 촬상 화상을 운전석으로부터 눈으로 확인 가능한 화면에 표시하는 리어뷰 카메라의 화상 표시에 있어서, 리어뷰 카메라(2)의 촬상 화상에 차량의 직후방향을 나타내는 보조선 화상을 중첩하여 상기 화면에 표시한다. 또한, 차량이 트레일러에 소정 거리 이내로 근접하였을 때, 리어뷰 카메라(2)의 촬상 화상을 가상의 상시점으로부터의 화상으로 변환하여 화면에 표시한다. 이것에 의해, 운전자는 화면 표시를 보면서, 차량 후부의 사각 위치에 있는 히치(3)를 트레일러측의 결합 부재(5)에 일치시키도록 차량을 후진시키는 것이 용이하게 된다.

Description

리어뷰 카메라의 화상 표시 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR IMAGE DISPLAY ON REAR VIEW CAMERA}
차량의 후부에 리어뷰 카메라를 설치하여, 차량을 후진시킬 때에 리어뷰 카메라의 촬상 화상을 운전석의 차량 네비게이션용 화면에 표시시켜, 안전 확인을 할 수 있는 장치를 탑재한 차량이 보급되기 시작하고 있다. 이 리어뷰 카메라는 주차시에 차량을 후진시킬 때의 뒤쪽 장애물과의 충돌을 방지하는 목적으로 광각(廣角) 카메라가 사용되어, 넓은 범위가 1화면내에 수용되도록 하고 있다.
차량에는 트레일러나 캠핑카 등을 뒤쪽에 연결하기 위해 후부에 히치를 설치한 것이 있다. 이 히치에 트레일러 등을 연결할 때, 차량의 히치가 트레일러측의 결합 부재에 일치되도록 차량을 후진시키지만, 운전자에게는 보이지 않는 사각 위치에 설치된 히치를 트레일러측 결합 부재에 일치시키도록 차량을 적확하게 후진시키는 것은 매우 곤란하다.
보조자가 옆에 있는 경우에는 운전자에 대해 차량의 후진을 지시할 수 있지만, 운전자가 한 사람일 때는 히치에 트레일러 등을 연결하는 것은 곤란하다. 그러나, 리어뷰 카메라를 탑재한 차량이면, 이 연결 조작이 가능하게 된다. 그러나, 전술한 바와 같이 리어뷰 카메라는 광각 카메라로 실제보다 왜곡된 화상으로 되기 때문에, 이 리어뷰 카메라의 촬상 화상을 보면서 운전자 한 사람이 정확하게 차량을 후진시켜 연결 작업을 행하기 위해서는 상당한 숙련이 필요로 된다.
본 발명의 목적은 운전자가 차량을 후진시켜 히치로의 트레일러 등의 연결을 한 사람이 용이하게 행하는 것이 가능한 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법 및 그 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명은 차량에 탑재된 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법 및 그 장치에 관한 것이며, 특히 차량을 후진시켜 차량 후부에 설치된 결합 부재(이하, 차량측의 결합 부재를 「히치(hitch)」로 칭함)를 트레일러 등에 연결시킬 때의 운전자의 보조에 적합한 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치를 탑재한 차량과 트레일러 등과의 관계를 보여주는 도면.
도 2는 도 1에 나타낸 리어뷰 카메라의 설치 위치를 변경한 경우를 나타낸 차량과 트레일러 등과의 관계를 보여주는 도면.
도 3은 도 1에 나타낸 히치와 트레일러측 결합 부재와의 연결 상태를 보여주는 도면.
도 4는 도 1에 나타낸 리어뷰 카메라의 촬상 화면예를 보여주는 사진.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치의 구성을 보여주는 도면.
도 6은 도 5에 나타낸 시스템 제어부의 처리 절차를 보여주는 흐름도.
도 7은 보조선 화상만을 리어뷰 카메라의 촬상 화상에 중첩한 화면예를 보여주는 사진.
도 8은 거리 표시가 부가된 보조선 화상을 리어뷰 카메라의 촬상 화상에 중첩한 화면예를 보여주는 사진.
도 9는 주차장으로 후진할 때의 리어뷰 카메라의 촬상 화면에 거리 표시가 부가된 보조선 화상을 중첩한 화면예를 보여주는 사진.
도 10은 도 9의 화상을 가상의 상시점으로부터의 화상으로 변환한 화면예를 보여주는 사진.
도 11은 도 10의 화상을 줌업한 화면예를 보여주는 사진.
도 12는 차량 후단으로부터의 거리가 다른 히치의 리어뷰 카메라로부터의 지면 투영 위치의 차이를 설명하는 도면.
도 13은 차량 후단으로부터의 거리가 다른 히치를 설치하였을 때의 리어뷰 카메라의 촬상 화면예를 보여주는 도면.
도 14는 히치와 상대측 결합 부재가 중첩되었을 때의 리어뷰 카메라로부터 본 양자의 지면 투영 위치를 설명하는 도면.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 화면 표시예를 보여주는 도면.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 화면 표시 장치에서 수평 화상의 일러스트 데이터 표시 위치를 산출할 때의 설명도.
또한, 도면중의 부호, 1은 차량; 2는 리어뷰 카메라; 3, 3a, 3b는 히치; 4는 트레일러 등; 5는 트레일러측 결합 부재; 도 6은 초음파 거리 센서; 10은 시스템 제어부; 11은 표시 패턴 기억부; 12는 화상 촬영부; 13은 표시 패턴 설정부; 14는 화상 처리부; 20은 조작부; 30은 보조선 화상; 40은 어댑터(기준 확인 수단); 42는 소정 길이의 돌기; A는 가상 상시점 위치; c, d는 지면 투영 위치; C, D는 수평선 화상이다.
상기 목적은 차량에 탑재되는 리어뷰 카메라의 촬상 화상을 운전석으로부터 눈으로 확인 가능한 화면에 표시하는 리어뷰 카메라의 화상 표시에 있어서, 리어뷰 카메라의 촬상 화상에 차량의 직후방향을 나타내는 보조선 화상을 중첩하여 상기 화면에 표시하는 것으로 구성된다. 이 구성에 의해, 운전자는 화면 표시를 보면서 차량을 직후방으로 후진시키는 것이 용이하게 된다.
바람직하게는 상기에 있어서, 상기 보조선 화상은 차량 후부에 설치된 히치의 위치로부터 연장되고, 또한 상기 보조선 화상은 거리 표시가 부가된다. 이 구성에 의해, 운전자에게 히치까지의 거리를 인식시켜, 보다 적확한 조작을 가능하게 한다.
보다 바람직하게는, 상기 보조선 화상이 후방 장애물과 중첩되는 부분은 표시하지 않고, 또한 상기 보조선 화상을 점멸 표시하는 등 다른 것과 구별화하여 표시한다. 이 구성에 의해, 보조선이 후방 장애물과 중첩되어 보이지 않게 되는 것을 방지할 수 있다.
보다 바람직하게는, 차량과 후방 장애물과의 거리가 소정 거리 이내로 되었을 때, 상기 리어뷰 카메라의 촬상 화상을 상시점(上視点)으로부터의 화상으로 변환하여 상기 화면에 표시하며, 또한 상기 상시점으로부터의 화상에는 상기 보조선 화상을 중첩하여 표시하고, 이 상시점으로부터의 화상은 줌업 가능하게 한다. 이 구성에 의해, 히치와의 거리가 근접하게 되었을 때, 히치와의 위치 관계를 보다 정확하게 파악할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 히치의 화상과 히치 연결 대상의 화상이 소요 거리 이내로 근접하고, 또한 상기 히치의 화상과 상기 보조선 화상이 일치하는 경우에는 이 보조선 화상의 표시를 소정 시간 간격으로 점멸 표시시킨다. 이 구성에 의해, 히치를 향하여 직후방향 후진하는 것을 확인할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 보조선 화상에 대해 수직으로 엇갈리게 상기 히치의 중심을 통과하는 수평선 화상을 일러스트 데이터로 표시한다. 이 구성에 의해, 히치 화상이 그 상측에 오는 연결 대상 화상에 중첩되어 보이지 않게 되는 경우에서도, 히치 위치를 용이하게 확인할 수 있어, 적확하게 히치를 연결 대상에 일치시킬 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 보조선 화상에 대해 수직으로 엇갈리게 상기 히치의 중심을 통과하는 수평선 화상을 상기 상시점으로부터의 화상에 중첩하여 표시한다. 이 구성에 의해, 히치 화상이 그 상측에 오는 연결 대상 화상에 중첩되어 보이지 않게 되는 경우에도, 히치 위치를 용이하게 확인할 수 있어, 적확하게 히치를 연결 대상에 일치시킬 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 수평선 화상의 화면내에서의 상하 위치를 조정할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이 구성에 의해, 수평선 화상의 표시 위치를 운전자가 운전하기 쉬운 위치로 변경할 수 있어, 수평선 화상을 보면서 행하는 차량 운전이 더 용이하게 된다.
보다 바람직하게는, 상기 보조선 화상에 대해 수직으로 엇갈리게 상기 히치의 연결 대상의 연결부의 소정의 위치를 통과하는 연결 대상 수평선 화상을 일러스트 데이터로 표시하여, 상기 연결 대상 수평선 화상과 상기 보조선 화상이 서로 구별될 수 있도록 표시하는 것을 특징으로 한다. 이 구성에 의해, 히치와 연결 대상이 매우 근접하게 되었을 때에도, 화면 표시를 보면서 적확하게 양자가 일치하도록 차량 운전을 행하는 것이 가능하게 된다.
보다 바람직하게는, 소정 길이의 기준축을 갖고 상기 히치에 설치 가능한 기준 확인 수단을 상기 히치에 설치하여, 상기 촬상 수단에 의해 촬상된 촬상 대상의 상기 기준축의 길이와 상기 기준 확인 수단의 상기 소정의 길이와의 차이를 근거하여, 상기 히치의 위치를 산출하는 산출 수단을 갖는 것을 특징으로 한다. 이 구성에 의해, 히치를 다른 히치로 교환하였을 때의 수평선 화상의 표시 위치를 자동으로 구할 수 있어, 운전자의 성가신 작업을 생략하는 것이 가능하게 된다.
보다 바람직하게는, 상기에 있어서 상기 보조선 화상에 대해 수직으로 엇갈리게 상기 히치의 중심을 통과하는 수평선 화상을 일러스트 데이터로 표시할 때, 상기 산출 수단의 산출 결과에 근거하여 상기 수평선 화상의 위치를 조정하는 조정 수단을 갖는 것을 특징으로 한다. 이 구성에 의해, 히치를 빈번하게 교환하여도, 수평선 화상이 히치의 교환에 따라 자동으로 변경하여 표시되어, 운전자에 의한 표시 조정이 불필요하게 되어, 사용하기 편리함이 증가된다.
이와 같이, 본 발명에서는 차량의 직후방향이 어느 방향인지를 화면상의 보조선 화상에서 눈으로 확인 가능하게 되기 때문에, 운전자는 한 사람이어도 목표물과 보조선과의 상대 관계를 보면서 차량을 목적 위치까지 후진시키는 것이 가능하게 된다. 통상은 이 보조선 화상을 차량 후부의 폭 방향 중앙에 설치되는 히치 위치로부터 연장하도록 함으로써, 차량 후부의 사각 위치에 있는 히치를 적확하게 트레일러 등의 결합 부재에 일치시키도록 차량을 후진시키는 것이 용이하게 된다.
이하, 본 발명의 일실시예에 대해, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 리어뷰 카메라 및 히치를 탑재한 차량과 트레일러 등과의 관계를 나타낸 도면이다. 차량(1)의 후부에는 리어뷰 카메라(2)가 탑재된다. 이 리어뷰 카메라(2)는 차량(1) 후부에 1개 설치되는 것으로도, 또한 2개 설치되고 2개의 카메라의 촬상 화상을 합성하여 운전석의 화면에 표시하는 것으로도 무방하다. 차량(1)의 후부 중앙에는 히치(3)가 고정되어 있고, 차량(10)을 후진시켜 트레일러(4)측의 결합 부재(5)에 이 히치(3)를 연결하도록 한다. 더욱이, 차량(10)의 후부에는 초음파 거리 센서(6)가 설치되어, 후방 장애물까지의 거리가 계측 가능하게 된다.
도 1에 나타낸 예는 리어뷰 카메라(2)의 설치 위치가 제약되기 때문에, 히치(3)의 화상을 리어뷰 카메라(2)의 촬영 화각내에 포착할 수 없는 경우를 나타낸다. 이 경우, 화면에 표시되는 히치(3)의 화상으로서, 후술하는 바와 같이 일러스트 데이터를 이용한다. 그러나, 도 2에 나타낸 예와 같이, 히치(3)를 촬영 화각내에 포착할 수 있는 설치 위치에 리어뷰 카메라(2)를 설치할 수 있는 경우에는,화면에 표시되는 히치(3)의 화상으로서 촬상 화상을 사용할 수 있기 때문에 바람직하다. 이 경우, 보다 바람직하게는 자동차의 후방 화상을 얻기 위해 후부 범퍼도 촬상 화각내에 들어가는 것이 좋다.
도 3은 히치(3)와 트레일러측 연결구(5)와의 연결 상태를 나타내는 도면이고, 이 실시예에서는 아래 방향으로 개구를 갖는 주발 형상(bowl-shaped) 결합 부재(5)내에 히치(3) 헤드부(이하, 히치 볼(hitch ball)로도 칭함)를 삽입하고, 연결구(5)측의 구멍(7)에 핀(8)을 삽입하여, 양자가 빠지지 않도록 한다.
도 3의 상태로 연결 작업을 행하는 경우, 결합 부재(5)에 히치(3)의 헤드부가 일치하도록 차량을 후진시킬 필요가 있다. 그래서, 차량(1)의 후방을 리어뷰 카메라(2)로 촬영하고, 그 촬영 화상을 예를 들어 운전석의 차량 네비게이션용 액정 화면에 표시시킨다. 그러나, 리어뷰 카메라(2)는 광각 카메라이기 때문에, 그 촬상 화상은 도 4에 나타낸 바와 같이 실제보다 크게 왜곡되어, 거리감을 포착하기 어려운 화상으로 된다.
또한, 도 4에 나타낸 화면에서 표시된 히치의 화상은 일러스트 데이터이지만, 도 2에 예시한 설치 위치에 리어뷰 카메라(2)가 있는 경우에는, 히치(3)의 화상은 실제의 촬상 화상으로 된다. 이하, 히치(3)의 화상으로서 일러스트 데이터를 사용한 화면예로 본 실시예를 설명하지만, 히치(3)의 화상으로서 실제의 촬상 화상을 사용하는 경우도 마찬가지로 본 실시예를 적용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치의 구성도이다. 이 표시 장치는 시스템 제어부(10); 표시 패턴 기억부(11); 화상촬영부(12); 표시 패턴 설정부(13); 화상 처리부(14); 영상 신호 생성부(15); 및 표시부(본 실시예에서는 차량 네비게이션용 액정 화면과 겸용; 16)를 구비하고, 조작부(20)로부터의 입력 신호, 예를 들어 운전자에 의해 조작된 시점 변환 모드의 전환 신호나, 히치 연결용의 후술하는 수평선 화상의 표시 위치 미세 조정 지령 신호와, 초음파 거리 센서(6)로부터의 계측 신호와, 도시하지 않은 기어 박스로부터 취득한 기어 정보(21)가 시스템 제어부(10)로 입력된다.
도시한 예에서는 화상 촬영부(12)는 N대(예를 들어, 8대)의 뷰 카메라가 설치되지만, 이것은 차량(도 1을 참조; 1)의 전방측, 차량의 좌측 사이드, 우측 사이드에도 각각 2대의 뷰 카메라를 탑재하기 때문이고, 본 실시예에 따른 리어뷰 카메라(2)는 그 중 1대 또는 2대의 카메라이다. 각 카메라에 대응한 2개의 프레임 메모리(12a, 12b)를 탑재하지만, 이것은 카메라로부터 획득한 화상 데이터의 프레임 메모리로의 기입과, 프레임 메모리에 기입된 화상 데이터를 화상 처리부(14)가 읽어들여 화면 표시하는 처리를 교대로 행하여, 보다 실시간의 화상 표시를 가능하게 한다.
표시 패턴 기억부(11)에는 일러스트 데이터 저장부(11a) 및 매핑 테이블(11b)이 포함된다. 일러스트 데이터 저장부(11a)에는 운전석의 액정 화면에 표시하는 데이터로서, 뷰 카메라의 촬상 데이터를 그대로 표시하기보다는 그 화상을 일러스트 데이터로 변환하여 표시하거나, 또는 뷰 카메라로는 촬상할 수 없는 범위에 있는 화상을 일러스트 데이터로 변환하여 표시하기 위한 화상 데이터가 저장된다. 또한, 이 일러스트 데이터 저장부(11)에는 본 실시예에 따른 보조선 데이터와, 거리 표시 데이터가 저장되고, 시스템 제어부(10)로부터의 지시에 따라 표시 패턴 설정부(13)로 읽어 들여, 카메라의 촬상 화상에 중첩되어 표시된다.
매핑 테이블(11b)은 뷰 카메라의 촬상 화상의 좌표 변환을 행하는 테이블이다. 도 1 또는 도 2에 나타낸 뷰 카메라(2)는 구배 위쪽에서부터 차량(1)의 후방 화상을 촬상하기 때문에, 지면에 대해 상하로 이격된 부재 사이의 화상은 실제보다 이격된 화상으로서 촬상된다. 이 경우, 카메라(2)의 촬상 화상을 도 1 또는 도 2에 나타낸 가상 시점(A)으로부터 바로 아래를 본 화상으로 변환하면, 운전자에게는 보다 보기 쉬운 화상으로 된다.
특히, 본 실시예와 같이 히치(3)와 결합 부재(5)의 중첩 정도를 운전자가 눈으로 확인할 수 있도록 하기 위한 상시점(A)으로부터 본 화상이 바람직하다. 그리고, 이 좌표 변환 화상을 일일이 좌표 변환식에 따라 계산을 하지 않고 완료하도록, 미리 좌표 변환용 매핑 테이블(11b)을 준비해 두고, 카메라의 촬상 화상 데이터를 매핑 테이블(11b)에 따라 다시 매핑하여, 고속으로 가상 시점(A)으로부터 본 화상을 얻을 수 있도록 한다.
표시 패턴 설정부(13)는 시스템 제어부(10)로부터의 지시에 따라 소요 일러스트 데이터나 보조선 데이터 또는 소요 매핑 테이블을 표시 패턴 기억부(11)로부터 읽어 들이고, 이것을 화상 처리부(14)로 송출한다. 그리고, 화상 처리부(14)는 화상 촬영부(12)의 해당 프레임 메모리부터 화상 데이터를 읽어 들이고, 이 화상 데이터중에 표시 패턴 설정부(13)로부터 전송된 일러스트 데이터나 보조선 데이터를 중첩하고, 필요에 따라 프레임 메모리로부터 읽어 들인 화상 데이터를 매핑 테이블에 따라 다시 매핑하며, 영상 신호 생성부(15)는 화상 처리부(14)로부터 전송된 화상 데이터를 영상 신호로 변환하여, 차량 네비게이션용 액정 표시부(16)에 표시한다.
도 6은 도 5에 나타낸 시스템 제어부(10)의 처리 절차를 보여주는 흐름도이다. 시스템 제어부(10)는 제어가 개시되면, 기어 박스로부터 취득하는 기어 정보(21)에 근거하여, 기어가 후진(R)인지의 어떤지를 판정한다(단계 S1). 기어가 후진(R)이 아닌 경우, 차량은 정지 또는 전방을 향하여 진행하기 때문에, 단계 S2로 진행되어, 액정 표시 화면에 차량 네비게이션 화면을 표시시킨다(또한, 이 차량 네비게이션 화면의 표시 시스템에 대해서는 도 4에서 생략한다).
단계 S1에서의 판정 결과, 기어가 후진(R)일 때는 단계 S3으로 진행되어, 거리 센서(6)의 계측 데이터로부터 후방 장애물까지의 거리를 구하고, 그 거리가 3m 이내인지 어떤지를 판정한다. 거리가 3m를 초과하는 경우에는 단계 S4로 진행되어, 리어뷰 카메라(2)의 화상(파노라마 화상: 광각으로 촬상한 화상)에 보조선 화상을 중첩하여 운전석의 액정 화면에 표시한다.
도 7은 단계 S4에서 표시되는 화면예를 나타내는 도면이다. 본 실시예의 경우, 히치(3)의 화상으로부터 차량 후방으로 직선으로 연장되는 보조선 화상(히치(3)가 존재하는 위치의 중심선)을 중첩하여 표시한다. 운전자가 화면에서 이 보조선을 눈으로 확인함으로써, 차량의 직후방이 어느 방향인지를 파노라마 화상으로 판단하는 것이 용이하게 된다.
또한, 이 때 보조선 화상이 보이는 경우도 있기 때문에, 보조선 화상만 다른것과 구별화하고, 예를 들어 적색으로 표시시키거나 점멸 표시시켜도 무방하다. 더욱이, 단계 S4에서의 화면 표시에서 도 8에 나타낸 바와 같이 거리 표시도 중첩시키는 것이 바람직하다.
단계 S3에서의 판정 결과, 후방 장애물(본 예에서는 트레일러)까지의 거리가 3m 이내인 경우에는 다음 단계 S5로 진행되어, 후방 장애물까지의 거리가 2m 이내인지 어떤지를 판정한다. 2m를 초과하는 경우에는 단계 S6으로 진행되어, 보조선 화상으로서 거리가 3m까지의 보조선 화상 및 거리 표시를 카메라 화상에 중첩하여 액정 화면에 표시한다. 이와 같이 하면, 보조선 화상중 트레일러와 중첩된 부분이 표시되지 않기 때문에, 보기 쉬운 화면으로 된다.
단계 S5에서의 판정 결과, 트레일러까지의 거리가 2m 이내인 경우에는 다음 단계 S7로 진행되어, 트레일러까지의 거리가 1m 이내인지 어떤지를 판정한다. 트레일러까지의 거리가 1m를 초과하는 경우에는 단계 S8로 진행되어, 거리가 2m까지의 보조선 화상과 거리 표시를 카메라 화상에 중첩하여 액정 화면에 표시한다.
단계 S7에서의 판정 결과, 트레일러까지의 거리가 1m 이내로 된 경우, 단계 S9로 진행된다. 전술한 바와 같이, 차량의 히치(3)가 트레일러측의 결합 부재(5)에 근접한 경우에는 도 1 또는 도 2의 가상 시점(A)으로부터의 화상을 액정 화면에 표시한 쪽이 운전에게는 알기 쉬운 화상으로 된다. 이 때문에, 본 실시예에서는 자동으로 도 5의 매핑 테이블(11b)로부터 해당 매핑 테이블을 읽어 들여, 카메라 화상이 가상 시점(A)으로부터 본 화상으로 변환되어 액정 화면에 표시된다.
도 9는 주차 위치로 후진할 때의 리어뷰 카메라의 촬상 화상이고, 도 10 및도 11은 도 9의 화상을 바로 위의 가상 시점에서부터 아래를 본 화상으로 변환한 예를 나타낸 화상이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서는 카메라의 촬상 화상중에 거리 표시가 부가된 보조선 화상을 중첩하여 화면에 표시한다. 이 화상을, 마치 카메라가 바로 위에 있는 것으로 가정하였을 때의 상시점 화상으로 변환한 화상이 도 10이다.
그리고, 후방 장애물까지의 거리가 1m의 근거리로 되었을 때 자동으로 줌업(가상 시점 위치를 낮춘 매핑 테이블에 의해 카메라 화상을 변환한 화상 또는 디지털적으로 줌업한 화상)한 상시점 화상이 도 11이다. 이와 같이, 거리가 근거리로 되었을 때, 본 실시예에서는 리어뷰 카메라(2)의 촬상 화상을 가상 시점(A)으로부터의 상시점 화상으로 변환하여 액정 화면에 표시하기 때문에, 히치와 트레일러측 결합 부재(5)의 차이가 화면에서 정확하게 확인될 수 있어, 한 사람이 용이하게 연결 작업을 할 수 있다.
또한, 히치 화상과 보조선 화상이 중첩되어, 한쪽의 화상이 다른쪽의 화상을 보이지 않게 하는 상태로 되었을 경우에는 히치 위치를 눈으로 확인하기 어려운 경우도 있기 때문에, 이 경우에는 자동으로 1초 정도의 소정 시간 간격으로 보조선 화상을 점멸 표시시켜, 보조선이 표시되지 않을 때에 히치 위치를 눈으로 확인하기 쉽게 하는 것이 바람직하다. 또한, 줌업은 자동으로 행하는 것외, 줌업 화상으로 할지 어떨지를 운전자의 조작에 의해 전환되도록 하는 것이 바람직하다.
다음에, 히치를 교환하는 경우에 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 차량에 설치되는 히치(3)는, 예를 들어 견인하는 트레일러 등의 종류가 바뀌는 경우에 교환할 필요가 발생되는 경우가 있다. 예를 들면, 도 12a에 나타낸 바와 같은 히치(3a)에서의 운전에 익숙한 운전자가, 도 12b에 나타낸 바와 같이 차체 후단으로부터의 거리(t)가 길게 되는 히치(3b)로 교환하여 운전하는 경우, 히치(3b) 헤드부의 히치볼의 위치가 도 12a와 다르게 되기 때문에, 히치볼 위치의 경험적 인식 위치가 어긋나게 된다.
예를 들면, 도 12a에서의 촬상 화상중에서의 히치볼 위치는 카메라(2)로부터 지면으로 투영된 c점이지만, 실제의 히치볼 위치는 c점보다 앞에 있다. 이것이 어느 정도의 차이인지를 운전자는 경험적으로 알고 있고, 또한 차량 후방으로부터의 거리도 경험적으로 알고 있기 때문에, 그 경험에 따라 히치를 상대측의 결합 부재에 일치하도록 차량을 후진시키는 것이 가능하게 된다.
촬상 화상중에 히치의 실제 화상이 표시되는 경우는 그 화상을 보면서 실제의 히치 위치를 확인할 수 있지만, 히치 화상의 상측(上側)에 상대측 결합 부재(5)의 화상이 놓여짐으로써 히치 화상이 보이지 않았을 때, 종래는 경험에 의해 히치볼 위치를 추측하도록 하고 있다. 그러나, 히치가 교환되고, 도 12b에 나타낸 바와 같이 차량 후방에서부터 히치(3b)까지의 거리가 다르게 되면, 이 경험은 도움이 되지 않게 된다.
그래서, 본 실시예에서는 도 13a 및 도 13b에 나타낸 바와 같이, 보조선 화상(30)에 대해 직각으로 엇갈리게 상기 히치의 중심을 통과하는 수평선 화상(C, C')을 일러스트 데이터로 표시한다. 이 수평선 화상은 도 13a에서는 도 12a에서의 히치볼의 지면 투영점(c)의 위치에 표시되고, 도 13b에서는 도 12b에서의 히치볼의지면 투영점(c')의 위치에 표시된다.
이와 같이, 도 13a 및 13b의 수평선 화상(C, C')이 표시됨으로써, 히치 화상이 상대측 결합 부재(5)의 화상에 의해 보이지 않게 된 경우에서도, 운전자는 이 수평선 화상(C, C')을 목표로 차량을 후진시켜 히치와 결합 부재를 적확하게 일치시키는 것이 가능하게 된다.
도 13a 및 13b에서는 히치볼의 중심의 위치에 수평선 화상(C, C')을 표시하였지만, 도 12a 및 12b로부터 알 수 있는 바와 같이, 실제의 히치볼 위치는 히치볼의 화상 위치(투영점(c, c'))와 어긋나게 된다. 운전 초보자는 그 차이를 직감적으로 파악할 수 없는 경우도 있기 때문에, 도 5에 나타낸 조작부(20)를 운전자가 조작하여, 사전에 수평선 화상의 일러스트 데이터 표시 위치를 조정 가능하게 하여, 화상에 표시되는 수평선 화상 위치를 실제의 히치볼 위치와 일치시켜 둔다. 즉, 이 경우는 히치볼 위치와 수평선 화상 위치가 화면상에서 어긋나게 표시된다. 이것에 의해, 운전 초보자이어도 적확하게 히치를 상대측 결합 부재에 일치시키는 것이 가능하게 된다.
도 12, 도 13의 예는 광각 카메라 화상을 그대로 이용하여 운전하는 예, 즉 전술한 실시예에서 상대측 결합 부재에 대해 1m에 근접하기까지의 화상예이다. 1m에 근접하였을 때는 도 10, 도 11에 나타낸 바와 같은 상시점 화상으로 변환되어 화면에 표시되지만, 이 상시점 화상에서도 히치볼 위치에 수평선 화상을 표시하여, 운전자의 운전 조작의 보조로 한다.
상술한 수평선 화상은 히치볼 위치를 인식시키기 위한 것이지만, 상대측 결합 부재의 위치에도 수평선 화상을 일러스트 데이터로 표시하면, 운전자에게는 더 유효하다. 예를 들면, 도 14a에 나타낸 바와 같이, 리어뷰 카메라(2)에 의한 촬상 화상에서 상대측 결합 부재(5)와 히치(3)의 히치볼 위치가 완전히 중첩된 경우, 실제로는 양자 사이에 차이가 발생되어, 히치(3) 헤드부를 결합 부재(5)내로 삽입할 수 없다.
바꿔 말하면, 도 14b에 나타낸 바와 같이 상대측 연결구(5)와 히치(3)의 히치볼 위치가 실제로 완전히 중첩되었을 때, 리어뷰 카메라의 촬상 화상에서는 양자의 화상간(히치볼의 투영점(c)과 상대측 결합 부재(5)의 투영점(d)의 사이)에는 차이가 발생된다. 이것은 양자의 지면으로부터의 높이가 다르기 때문이다.
그래서, 도 15에 나타낸 바와 같이 도 14b에 나타낸 히치볼의 지면 투영점(c)의 위치를 나타내는 수평선 화상(C)과, 상대측 결합 부재(5)의 지면 투영점(d)의 위치를 나타내는 수평선 화상(D)을 표시함으로써, 운전자의 운전 조작의 보조로 할 수 있다. 도 15에 나타낸 예에서는 지면 투영점(c, d)의 위치에 각각 수평선 화상(C, D)을 표시시키기 때문에, 운전자는 수평선 화상(C, D) 사이의 거리가 화면상에서 소정 거리가 되었을 때, 히치(3)의 위치와 상대측 결합 부재(5)의 위치가 실제로 일치한 것을 알 수 있다.
그러나, 수평선 화상(C, D)이 각각 지면 투영점(c, d)의 위치가 아니라, 실제의 히치(3) 헤드부의 위치, 상대측 결합 부재(5)의 위치에 표시되도록 도 5의 조작부(20)로 사전에 미세 조정해 두면, 수평선 화상(C)과 수평선 화상(D)이 화면상에서 일치하였을 때 히치(3) 헤드부와 상대측 결합 부재(5)가 실제로 일치하기 때문에, 직감적인 운전이 가능하게 된다.
상술한 히치 위치나 상대측 결합 부재 위치를 나타내는 수평선 화상은 서로 표시색을 변경하거나, 실선 표시 또는 점선 표시 등 표시 형태를 다르게 함으로써 구별화하여, 운전자가 용이하게 양자를 구별하여 인식할 수 있도록 한다. 이것에 의해, 히치(3)와 상대측 결합 부재(5)가 매우 근접하게 되었을 때에도 양자를 구별하여 인식할 수 있어, 운전 작업을 적확하게 행하는 것이 가능하게 된다. 이 구별 방볍은 차량과 트레일러 사이의 거리가 근접하게 됨에 따라 보조선의 표시 형태를 변경한 도 6의 처리 절차와 마찬가지로, 수평선 화상의 표시 형태를 양자 사이의 거리가 근접하게 됨에 따라 변경함으로써, 운전자에게 더 감각적으로 주의 환기시키는 것이 가능하게 된다.
도 12a 및 12b에서 설명한 바와 같이, 차량 후방에서부터 히치까지의 거리가 다른 경우, 히치 화상의 크기나 화면상에서의 히치 화상의 위치 등이 다르게 된다. 그래서, 히치 위치의 차이에 의한 수평선 화상의 표시 위치를 높은 정밀도로 산출하는 방법을 설명한다.
도 16에 나타낸 바와 같이, 기준 확인 수단으로서의 어댑터(40)를 준비한다. 이 어댑터(40)는 히치(3)를 덮을 수 있는 컵 형상 부재(41)와, 컵 형상 부재(41)의 상부에 돌출된 소정 길이 "L"의 돌기(42)로 이루어진다. 도 16의 좌측에는 이 어댑터(40)를 차량(1)의 후방으로부터 근거리에 설치된 히치(3a)를 덮은 상태와, 차량(1)의 후방으로부터 원거리에 설치된 히치(3b)를 덮은 상태의 2가지 상태를 병기한다.
차량(1)의 후부에 설치된 리어뷰 카메라(2)의 촬영 화각(시야)의 상단(43)과 하단(44) 사이의 투영면(45)에 투영된 것이 촬상 화상으로서 포착된다. 이 촬상 화상의 화면(46)을 도 16의 우측에 모식적으로 나타낸다. 히치(3a)와 히치(3a)에 끼워진 어댑터(40)의 화상(3A)의 위치에 대해, 히치(3b)와 히치(3b)에 끼워진 어댑터(40)의 화상(3B)의 위치는 화면(46)상에서 높이가 다르게 된다. 화면(46)의 하단(시야 하단(43) 위치)에서부터 화상(3A)의 선단(돌기(42)의 선단 위치)까지의 거리(H1), 돌기(42) 부분의 화상 길이(L1)에 대해, 화상(3B)에서는 각각 거리(H2), 길이(L2)로 된다.
운전자가 차량에 설치되는 히치를 히치(3a)로부터 히치(3b)로 변경할 때, 우선 히치(3a)에 어댑터(40)를 끼우고 상기의 데이터(거리(H1, 길이(L1))를 도 5의 시스템 제어부(10)에 입력한다. 다음에, 히치를 히치(3b)로 교환하고, 히치(3b)에 어댑터(40)를 끼우고 상기 데이터(거리(H2), 길이(L2))를 마찬가지로 시스템 제어부(10)에 입력한다.
시스템 제어부(10)의 내부에 구비된 산출부는 돌기(42)의 실제 길이 "L"와 화면(46)상에서 계측되는 길이(L1, L2)와의 차이나, 화면 표시 위치(H1, H2)로부터 히치(3a)일 때에 표시된 수평선 화상의 위치를 히치(3b)로 변경한 후, 어느 위치에 표시하면 되는지를 산출하고, 시스템 제어부(10)의 내부에 구비된 표시 조정부는 산출부가 산출한 위치에 수평선 화상의 일러스트 데이터를 자동으로 표시한다. 이것에 의해, 운전자는 히치를 트레일러에 맞게 변환할 때, 히치에 어댑터(40)를 끼우고 데이터를 시스템 제어부(10)에 입력하는 것뿐이고, 수평선 화상의 표시 위치를 수동 조정할 필요가 없게 된다.
또한, 본 실시예에서는 변경한 히치의 위치를 계산하기 위해 어댑터(40)를 히치에 설치하였지만, 트레일러 등이 변경되었을 때에는 상대측 결합 부재(5)에 기준 어댑터를 설치하여 위치 데이터를 취득하고, 상기와 마찬가지로 상대측 결합 부재(5)의 위치를 나타내는 수평선 화상의 표시 위치를 자동적으로 계산하도록 하는 것이 좋다.
또한, 상술한 실시예의 어댑터(40)는 수직 방향으로 돌출되는 길이 "L"의 돌기(42)를 갖지만, 수평 방향으로도 돌기되는 소정 길이의 돌기를 설치하고, 화면의 깊이 방향의 위치 데이터도 취득함으로써, 보다 높은 정밀도의 위치 계산이 가능하게 된다.
본 발명을 상세하게 또한 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게는 명백하다.
본 출원은 2001년 3월 29일에 출원된 일본 특허출원 제 2001-96360호, 및 2002년 3월 19일에 출원된 일본 특허출원 제 2002-76467호에 근거한 것이고, 그 내용은 여기서 참조로서 포함된다.
본 발명에 의하면, 리어뷰 카메라의 파노라마 화상에 의해 차량의 직후방향이 용이하게 눈으로 확인할 수 때문에, 히치에 트레일러 등을 연결할 때의 차량의 후진을 운전자 한 사람이 용이하게 행하는 것이 가능하게 된다.

Claims (30)

  1. 차량에 탑재되는 리어뷰 카메라의 촬상 화상을 운전석으로부터 눈으로 확인 가능한 화면에 표시하는 리얼 카메라의 화상 표시 방법에 있어서:
    리어뷰 카메라의 촬상 화상에 차량의 직후방향을 나타내는 보조선 화상을 중첩하여 상기 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 보조선 화상은 차량 후부에 설치된 히치의 위치로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 보조선 화상은 거리 표시가 부가된 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법.
  4. 제 2 또는 3항에 있어서, 상기 보조선 화상이 후방 장애물과 중첩되는 부분은 표시하지 않는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법.
  5. 제 2 내지 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조선 화상을 다른 것과 구별화하여 표시하는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 보조선 화상을 점멸 표시하는 것을 특징으로 하는 리열뷰 카메라의 화상 표시 방법.
  7. 제 2 내지 6항중 어느 한 항에 있어서, 차량과 후방 장애물의 거리가 소정 거리 이내로 되었을 때, 상기 리어뷰 카메라의 촬상 화상을 상시점으로부터의 화상으로 변환하여 상기 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 상시점으로부터의 화상에는 상기 보조선 화상을 중첩하여 표시하는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법.
  9. 제 7 또는 8항에 있어서, 상기 상시점으로부터의 화상을 줌업하여 표시하는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법.
  10. 제 2 내지 9항중 어느 한 항에 있어서, 상기 히치의 화상과 상기 히치의 연결 대상의 화상이 소요 거리 이내로 근접하고, 또한 상기 히치의 화상과 상기 보조선 화상이 중첩되어 표시되는 경우에는 상기 보조선 화상의 표시를 소정 시간 간격으로 점멸 표시시키는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법.
  11. 차량에 탑재되는 리어뷰 카메라의 촬상 화상을 운전석으로부터 눈으로 확인가능한 화면에 표시하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치에 있어서:
    리어뷰 카메라의 촬상 화상에 차량의 직후방향을 나타내는 보조선 화상을 중첩하여 상기 화면에 표시하는 표시 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 보조선 화상은 차량 후부에 설치된 히치의 위치로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 보조선 화상은 거리 표시가 부가되는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
  14. 제 12 또는 13항에 있어서, 상기 보조선 화상이 후방 장애물과 중첩되는 부분은 표시되지 않는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
  15. 제 12 내지 14항중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조선 화상을 다른 것과 구별화하여 표시하는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 보조선 화상을 점멸 표시하는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
  17. 제 12 내지 16항중 어느 한 항에 있어서, 차량과 후방 장애물의 거리가 소정 거리 이내로 되었을 때, 상기 리어뷰 카메라의 촬상 화상을 상시점으로부터의 화상으로 변환하여 상기 화상에 표시하는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 상시점으로부터의 화상에는 상기 보조선 화상을 중첩하여 표시하는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
  19. 제 17 또는 18항에 있어서, 상기 상시점으로부터의 화상을 줌업하여 표시하는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
  20. 제 12 내지 19항중 어느 한 항에 있어서, 상기 히치의 화상과 상기 히치의 연결 대상이 소요 거리 이내로 근접하고, 또한 상기 히치의 화상과 상기 보조선 화상이 중첩되어 표시되는 경우에는 상기 보조선 화상의 표시를 소정 시간 간격으로 점멸 표시시키는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
  21. 제 2 내지 6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조선 화상에 대해 수직으로 엇갈리게 상기 히치의 중심을 통과하는 수평선 화상을 일러스트 데이터로 표시하는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법.
  22. 제 7 내지 10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조선 화상에 대해 수직으로 엇갈리게 상기 히치의 중심을 통과하는 수평선 화상을 상기 상시점으로부터의 화상에 중첩하여 표시하는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법.
  23. 제 21 또는 22항에 있어서, 상기 수평선 화상의 화면내에서의 상하 위치를 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법.
  24. 제 2 내지 10항중 어느 한 항, 또는 제 21 내지 23항중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조선 화상에 대해 수직으로 엇갈리게 상기 히치의 연결 대상의 결합 부재의 소정의 위치를 통과하는 연결 대상 수평선 화상을 일러스트 데이터로 표시하여, 상기 연결 대상 수평선 화상과 상기 보조선 화상을 서로 구별될 수 있도록 표시되는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 방법.
  25. 제 12 내지 16항중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조선 화상에 대해 수직으로 엇갈리게 상기 히치의 중심을 통과하는 수평선 화상을 일러스트 데이터로 표시하는 표시 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
  26. 제 17 내지 20항중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조선 화상에 대해 수직으로 엇갈리게 상기 히치의 중심을 통과하는 수평선 화상을 상기 상시점으로부터의 화상에 중첩하여 표시하는 표시 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
  27. 제 25 또는 26항에 있어서, 상기 수평선 화상의 화면내에서의 상하 위치를 조정하기 위한 조작 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
  28. 제 12 내지 20항중 어느 한 항, 또는 제 25 내지 27항중 어느 한 항에 있어서, 상기 보조선 화상에 대해 수직으로 엇갈리게 상기 히치의 연결 대상의 결합 부재의 소정의 부위를 통과하는 연결 대상 수평선 화상을 일러스트 데이터로 표시하여, 상기 연결 대상 수평선 화상과 상기 보조선 화상을 서로 구별될 수 있도록 표시되는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
  29. 제 12 내지 20항중 어느 한 항, 또는 제 25 내지 28항중 어느 한 항에 있어서, 소정 길이의 기준축을 갖고 상기 히치에 설치 가능한 기준 확인 수단을 상기 히치에 설치하여 상기 촬상 수단에 의해 촬상된 촬상 화상의 상기 기준축의 길이와 상기 기준 확인 수단의 상기 소정의 길이의 차이를 근거하여, 상기 히치의 위치를 산출하는 산출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 보조선 화상에 대해 수직으로 엇갈리게 상기 히치의중심을 통과하는 수평선 화상을 일러스트 데이터로 표시할 때, 상기 산출 수단의 산출 결과에 근거하여 상기 수평선 화상의 위치를 조정하는 조정 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 리어뷰 카메라의 화상 표시 장치.
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