WO2003030551A1 - Ecran d'aide a la conduite - Google Patents

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WO2003030551A1 PCT/JP2002/008131 JP0208131W WO03030551A1 WO 2003030551 A1 WO2003030551 A1 WO 2003030551A1 JP 0208131 W JP0208131 W JP 0208131W WO 03030551 A1 WO03030551 A1 WO 03030551A1
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Kazufumi Mizusawa
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a driving support display device that performs image processing on an image behind a vehicle acquired by a vehicle-mounted camera and presents the processed image to a driver.
  • Driving support that installs an in-vehicle camera backwards in the rear trunk of the vehicle and presents the image obtained from the in-vehicle camera to the driver, thereby notifying the driver of the situation behind the vehicle without looking at the mirror Display devices have begun to spread.
  • Some of these driving assistance display devices convert the actual video from the on-board camera into a video as if it were taken from a virtual viewpoint, and display it on the monitor. Used for support purposes.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a general driving support display device.
  • the driving support display device includes a camera 2 installed in a vehicle 1, an image synthesis conversion device 3 for processing an image captured by the camera 2, and a monitor 4 for displaying an image after the image synthesis conversion process. Is done.
  • the camera 2 is installed so as to shoot the rear of the vehicle 1.
  • the image acquired by the camera 2 is used to remove lens distortion by the image synthesis conversion device 3,
  • the video is converted to such an image and displayed on the monitor 4.
  • Fig. 4 shows the input image to camera 2
  • Fig. 5 shows the input image as an image as if a virtual viewpoint was set above vehicle 1 and the vehicle was looking down from behind vehicle 1 This is a converted image.
  • the captured image of the camera 2 which is a wide-angle camera is displayed as it is, so that the rear bumper image 5 which is originally a straight line is a distorted image.
  • Guideline 6 is also superimposed.
  • the guide line 6 includes a vehicle passage guide line 7 indicating a vehicle width (body line) and a distance guide line 8 indicating a distance on a road surface from a rear end of the vehicle.
  • Fig. 5 shows an image obtained by converting the image of Fig. 4 into an image viewed from a virtual upper viewpoint.
  • the guide line 8a is also displayed on the monitor 4 as a straight line image. The driver performs the parking operation by watching the image in Fig. 5 on the monitor. Note that, in the example of FIG. 3, one in-vehicle camera is used, but images from a plurality of cameras can be combined and displayed.
  • the conventional driving support display device uses the same screen to perform all steps from safety confirmation to parking operation.
  • An image with a wide field of view behind the vehicle is suitable for safety confirmation, while an image suitable for different purposes is different for parking assistance, for example, a virtual viewpoint image near the vehicle is appropriate. There are many.
  • an image with a wide field of view is required to guide the vehicle to the parking space and to grasp the overall situation around the vehicle.
  • the optimal image may be different even within the same target operation, such as the need to grasp only a very limited area around the vehicle for positioning.
  • the present invention provides a driving support display device capable of confirming safety behind a vehicle and grasping a very limited area around the vehicle at the end of a parking operation without switching screens.
  • the purpose is to provide.
  • the driving support display device of the present invention is a driving support display device for displaying an image behind the vehicle captured by an imaging unit in a divided manner into a main screen area and a sub-screen area, wherein the main screen area includes:
  • a display control means for displaying the above-mentioned vehicle rear viewpoint conversion image is provided in the small screen area.
  • the display control means superimposes and displays a guide line corresponding to a positional relationship between the main screen area and the sub-screen area, and a center axis of the main screen area. And the center axis of the sub-screen area is made coincident, and the sub-screen area is arranged below the main screen area.
  • the display control means arranges the child screen area at an upper left corner or an upper right corner of the main screen area.
  • the upper left corner and the upper right corner of the main screen area tend to be distorted, but by disposing a sub-screen instead of the distorted image, the discomfort felt by the driver with respect to the distorted image can be eliminated. As a result, the screen can be used effectively.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a display screen according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a display screen according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. It is a schematic configuration diagram of a conventional driving assistance display device
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional display screen.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional display screen after viewpoint conversion.
  • 1 denotes own vehicle
  • 2 denotes an on-vehicle camera
  • 3 denotes an image synthesis conversion device (display control means)
  • 4 denotes a monitor
  • 10 denotes a main screen
  • 11 denotes a sub-screen
  • 13 and 1 3a is a rear bumper image
  • 14 is another vehicle image
  • 15 and 15a are vehicle passing guide line images
  • 16 and 16a are distance guide line images.
  • the configuration of the driving support display device is the same as the configuration in FIG. 3, a camera 2 installed in a vehicle 1, and an image synthesis conversion for processing an image captured by the camera 2. It comprises a device (display control means) 3 and a monitor 4 for displaying the video after the image synthesis conversion processing.
  • FIG. 1 is a screen configuration diagram of a monitor display according to the first embodiment of the present invention.
  • the image synthesizing and converting apparatus 3 of the present embodiment displays an image of a wide area behind the vehicle 1 on a main screen 10 arranged in advance in a setting display screen, and a child provided in an upper right corner of the main screen 10.
  • the screen 11 displays an image obtained by converting the rear area near the vehicle 1 into an image looking down from the virtual upper viewpoint.
  • the main screen 10 and the sub-screen 11 are displayed as one screen, and the driver can view both the screens 10 and 11 simultaneously.
  • the wide-angle image captured by the camera 2 is obliquely looked down behind the vehicle 1 so that the rear bumper image 13 appears, and the images 14 of other vehicles existing around the image appear.
  • the viewpoint is converted to such a wide range of images, and the converted image is displayed so that straight lines in real space are displayed as straight lines.
  • a guide line composed of a vehicle passage guide line image 15 and a distance guide line image 16 similar to the guide line 6 described in FIGS. 4 and 5 is superimposed and displayed.
  • the vehicle passage guide line 15 and the distance guide line 16 are displayed.
  • the image of the area near the rear of the vehicle 1 is displayed.
  • the image displayed on the child screen 11 is an image obtained by cutting out an image of the area near the rear of the vehicle 1 from the wide-angle image captured by the camera 2 and converting it into an image looking down from a virtual upper viewpoint. For this reason, the images of the rear pampa and the guidelines are also converted from the images 13, 15, and 16 displayed on the main screen 10 to the sub-screens 11. 16 a.
  • the main screen 10 is suitable mainly for use in confirming the safety of the surroundings and for guiding the vehicle in the initial stage of the parking operation.
  • the child screen 11 is suitable for use mainly in adjusting the position of the vehicle at the final stage of the parking operation.
  • the guide lines 15, 15 a, 16, 16 a, etc. are common to the main screen 10 and the sub-screen 11, the guide lines 15, 15 a, 16, 16
  • the display of a and the relative positional relationship with the landmark image can be visually recognized on a single screen.
  • the vehicle 1 can easily understand whether or not the on-street landmark image has entered the child screen 11.
  • the child screen 11 is a virtual upper viewpoint image, it is possible to accurately grasp the relative positional relationship between the own vehicle 1 and the road mark by using the display screen of the child screen 11. For this reason, the parking operation is the final stage, and when the road mark image is displayed in the sub-screen 11, the driver simply moves his / her gaze from the main screen 10 to the sub-screen 11. By itself, it is possible to finely adjust the degree of turning of the vehicle 1 with respect to the parking space, the distance to the rear mark, and the like based on the image display of the sub-screen 11.
  • the driver can select an image suitable for the purpose simply by moving his / her gaze.
  • the parking operation can be performed smoothly without interruption.
  • the sub-screen 11 is provided at the upper right corner of the main screen 10 in order to use the screen effectively. Since the image displayed on the main screen 10 is an image whose viewpoint has been converted, the farther the image, that is, the larger the image displayed in the upper left corner or upper right corner, the larger the image. When displayed as a sharply distorted image, some drivers may feel uncomfortable. Therefore, in the present embodiment, a sub-screen 11 is provided instead of displaying the image of the main screen 10 in the upper right corner. (Second embodiment)
  • FIG. 2 is a screen configuration diagram of a monitor display according to the second embodiment of the present invention.
  • the position where the sub-screen 11 is provided is different from that of the first embodiment.
  • the respective central axes of the main screen 10 and the sub-screen 11 coincide with the central axes in the backward traveling direction of the vehicle 1, and the sub-screen 11 is disposed below the main screen 10. are doing.
  • the display image in the main screen 10 moves from the upper side of the screen to the position of the bumper image 13 on the lower side of the screen. For this reason, the driver's line of sight when performing the parking operation while confirming the image display on the main screen 10 mainly moves in the vertical direction. Similarly, when the image of the sub-screen 11 is checked, the direction in which the driver's line of sight flows is the vertical direction.
  • the screen configuration of the present embodiment is configured in consideration of such driver's line-of-sight movement.
  • the center axes of the main screen 10 and the sub-screen 11 are made coincident, and the direction in which the line of sight flows is displayed on both screens 10.
  • the burden on the driver is reduced.
  • the driver can operate the vehicle while paying attention to each of the screens 10 and 11 without cutting the line of sight during the parking operation, or from the main screen 10 to the sub-screen 11 or the sub-screen. It is possible to move the line of sight smoothly from 11 to the main screen 10.
  • the main screen and the sub-screen in one screen can be selectively used according to the purpose, and the image suitable for the purpose can be confirmed in the same screen without switching the screen display, and the driving operation can be performed. Can be suitably assisted.

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Description

明 細 書
<技術分野 >
本発明は、 車載カメラにより取得した車両後方の映像を画像処理して運転者に 提示する運転支援表示装置に関する。
<背景技術 >
車載カメラを車両のリアトランク部等に後ろ向きに設置し、 この車載カメラか ら得られた画像を運転者に提示することで、 ミラーを見ることなく車両後方の様 子を運転者に知らせる運転支援表示装置が普及し始めている。 この運転支援表示 装置には、 車載カメラの実写映像をあたかも仮想視点から撮影したかのような映 像に変換して、 モニタに表示するものもあり、 主として、 車両後退時の安全確認 と、 駐車支援を目的として使用される。
図 3は、 一般的な運転支援表示装置の概略構成図である。 この運転支援表示装 置は、 車両 1に設置されたカメラ 2と、 カメラ 2の撮像画像を処理する画像合成 変換装置 3と、 画像合成変換処理後の映像を表示するモニタ 4とを備えて構成さ れる。
カメラ 2は、 車両 1の後方を撮影するように設置され、 カメラ 2で取得された 映像は、 画像合成変換装置 3によりレンズ歪みが除去されたり、 また、 あたかも 任意の仮想視点から撮影したかのような映像に変換され、モニタ 4に表示される。 図 4は、 カメラ 2への入力画像であり、 図 5は、 入力画像を、 車両 1の上方に 仮想視点を設定し、 あたかも車両 1の上方から車両後方を見下ろしているかのよ うな映像へと変換した画像である。 図 4に示す画像は、 広角カメラであるカメラ 2の撮像画像をそのまま表示しているため、 本来は直線となる後部バンパー画像 5は歪んだ画像となっている。また、同時にガイ ドライン 6も重畳表示している。 このガイ ドライン 6は、 車幅 （ボディライン） を示す車両通過ガイ ド線 7と、 車 両後端からの路面上での距離を示す距離ガイ ド線 8からなる。 この図 4の画像を仮想上視点から見た画像に視点変換した画像が図 5であり、 後部バンパー画像は直線画像 5 aに変換され、 ガイ ドライン 6 aの車両通過ガイ ド線 7 aや距離ガイ ド線 8 aも直線画像としてモニタ 4に表示される。運転者は、 図 5の映像をモニタで見ることにより、 駐車操作を行うことになる。 尚、 図 3の 例では、 車載カメラを 1台としたが、 複数台のカメラの画像を合成して表示する ことも可能である。
従来の運転支援表示装置では、 同一画面を用いて、 安全確認から駐車操作の全 てを実施する構成になっている。 安全確認には、 車両後方の広い視野をもつ画像 が適しており、 一方、 駐車支援には、 例えば、 車両近傍の仮想上視点画像が適し ているというように、 目的によって適した画像が異なることが多い。
また、 駐車支援の場合でも、 駐車操作の初期段階では車両を駐車スペースへと 誘導するために、 大局的な車両の周囲状況を把握するために広い視野の画像が必 要となるが、 駐車操作の終了段階では、 位置合わせのために、 車両周辺のごく限 られた領域のみの把握が必要になるなど、 同一の目的操作内でも、 最適な画像が 異なる場合がある。
車両周辺のごく限られた領域の把握が必要なときに、 広い視野の画像を運転者 に提示すると、 画像の周縁部において、 視点変換処理に起因する立体物の歪みが 大きくなり、 駐車操作時に違和感を覚えたり、 立体物そのものを認識できないな ど、 実用的でない。
このため、 例えば駐車操作に限定しても、 従来は、 駐車の初期段階に要求され る広い視野の画像を、 必要なときに車両近辺のごく限られた領域の画像に切り換 えて表示している。 しかし、 駐車操作の一連の流れの中で画面切換が途中で行わ れると、 駐車操作中の運転者は画面切換前後での両画像間の対応付けを考え理解 する必要が生じ、 あまり好ましいとはいえない。
本発明は、 上記の問題点を解決するために、 車両後方の安全確認と駐車操作の 終了段階での車両周辺のごく限られた領域の把握を画面切換することなく可能と する運転支援表示装置を提供することを目的とする。 く発明の開示 > 本発明の運転支援表示装置は、 撮像手段で撮影した車両後方の映像を主画面領 域と子画面領域とに分割表示するための運転支援表示装置であって、 前記主画面 領域には、 前記車両後方広域画像を表示するとともに、 前記子画面領域には、 前 記車両後方視点変換画像を表示する表示制御手段を備えたことを特徴とする。 この構成により、 目的に応じた 2種類の画像を、 同一画面内の主画面領域、 子 画面領域に使い分けて表示させることが可能となり、 運転者は同一画面で 2種類 の目的に適した画像を同時に確認でき、 画面切換操作が不要となり、 スムースな 運転操作の補助ができる。
上記において、 好適には、 前記表示制御手段は、 前記主画面領域と前記子画面 領域とに、 それそれの位置関係が対応するガイ ドラインを重畳表示し、 また、 前 記主画面領域の中心軸と前記子画面領域の中心軸とを一致させ、 更にまた、 前記 主画面領域の下方に前記子画面領域を配置することを特徴とする。
この構成により、 同じガイドラインが主画面領域と子画面領域に表示されるた め主画面領域と子画面領域との相対位置関係が直感的に把握することができる。 更に、 主画面領域と子画面領域の中心軸が一致しているため、 主画面と子画面と の対応関係も直感的に把握し理解することができ、 車両の進行方向と、 主画面、 子画面間の視線移動方向とがー致するため、 運転中に画面内で視線の流れが大き く遮られることがなく、 運転操作のし易い表示画面となる。
また、 上記において、 好適には、 前記表示制御手段は、 前記主画面領域の左上 隅または右上隅に前記子画面領域を配置することを特徴とする。 主画面領域の左 上隅や右上隅は歪みがちであるが、 当該歪んだ画像の代わりに子画面を配置する ことによって、歪んだ画像に対して運転者が感じる違和感をなくすことができる。 結果として、 画面を有効活用できる。 <図面の簡単な説明 >
図 1は、 本発明の第 1の実施の形態に係る表示画面の構成図であり、 図 2は、 本発明の第 2の実施の形態に係る表示画面の構成図であり、 図 3は、 従来の運転ま援表示装置の概略構成図であり、
図 4は、 従来の表示画面の説明図であり、 図 5は、 従来の視点変換した表示画面の説明図である。
なお、 図中の符号、 1は自車両、 2は車載カメラ、 3は画像合成変換装置 （表 示制御手段） 、 4はモニタ、 1 0は主画面、 1 1は子画面、 1 3 , 1 3 aは後部 バンパー画像、 1 4は他車両画像、 1 5， 1 5 aは車両通過ガイ ド線画像、 1 6， 1 6 aは距離ガイ ド線画像である。
<発明を実施するための最良の形態 >
以下、 本発明の一実施の形態について、 図面を参照して説明する。
(第 1の実施の形態）
本発明の第 1の実施の形態に係る運転支援表示装置の構成は、 図 3の構成と同 じであり、 車両 1に設置されたカメラ 2と、 カメラ 2の撮像画像を処理する画像 合成変換装置 （表示制御手段） 3と、 画像合成変換処理後の映像を表示するモニ 夕 4とを備えて構成される。
カメラ 2は、 車両 1の後方を撮影するように設置され、 カメラ 2で取得された 映像は、 画像合成変換装置 3によりレンズ歪みが除去されたり、 また、 あたかも 任意の仮想視点から撮影したかのような映像に変換され、モニタ 4に表示される。 図 1は、 本発明の第 1の実施の形態に係るモニタ表示の画面構成図である。 本 実施形態の画像合成変換装置 3は、 予め設定表示画面内に配置された主画面 1 0 に、 車両 1の後方の広い範囲の映像を表示させ、 主画面 1 0の右上隅に設けた子 画面 1 1に、 車両 1近辺の後方領域をその仮想上視点から見下ろした画像に変換 した画像を表示させる。 モニタ 4には、 主画面 1 0と子画面 1 1とが一画面とし て表示され、 運転者は両画面 1 0、 1 1を同時に視認可能となる。
主画面 1 0には、 カメラ 2で撮像した広角の撮像画像を、 車両 1の後方を後部 バンパー画像 1 3が映るように斜めに見下ろし、 且つ、 周囲に存在する他車両画 像 1 4が映るような広い範囲の映像に視点変換し、 更に、 実空間上での直線が直 線として表示される様に変換した画像を表示している。 また、 同時に、 図 4、 図 5で説明したガイ ドライン 6と同様の車両通過ガイ ド線画像 1 5と距離ガイ ド線 画像 1 6で成るガイ ドラインを重畳表示している。
子画面 1 1には、 車両通過ガイ ド線 1 5と距離ガイ ド線 1 6とが表示される程 度の車両 1後部近辺領域の画像を表示している。 この子画面 1 1に表示する画像 は、 カメラ 2で撮像した広角の撮像画像の中から、 車両 1後部近辺領域の画像を 切り出し仮想上視点から真下を見下ろした画像に変換した画像である。このため、 後部パンパの画像やガイドラインの画像も、 主画面 1 0に表示された画像 1 3、 1 5、 1 6をそれそれ子画面 1 1用に変換した画像 1 3 a、 1 5 a、 1 6 aとな つている。
主画面 1 0は、 主として周囲の安全確認、 並びに、 駐車操作の初期段階での車 両誘導で使用するのに好適である。 また、 子画面 1 1は、 主として駐車操作の最 終段階での車両の位置調整で使用するのに好適である。 このような画面構成とす ることにより、 駐車操作の初期段階では、 主画面 1 0を確認しながら、 周囲の安 全を確認したり、 自車両 1を駐車スペースへと誘導操作したりする。
このとき、 ガイ ドライン 1 5、 1 5 a、 1 6、 1 6 a等が主画面 1 0と子画面 1 1で共通であることから、ガイ ドライン 1 5、 1 5 a、 1 6、 1 6 aの表示や、 駐車スペースにペイン卜されている図示しない駐車区分線などの路上目印画像と の相対位置関係を一画面内で視認でき、 車両 1を後退させたとき、 路上目印に自 車両 1が近づき路上目印画像が子画面 1 1内に入ってきたか否かを容易に理解す ることができる。
また、子画面 1 1は仮想上視点画像であるため、子画面 1 1の表示画面により、 自車両 1と路上目印との相対位置関係を正確に把握することが可能となる。 この ため、 駐車操作が最終段階となり、 子画面 1 1内に路上目印画像が表示されるよ うになつた段階で、 運転者は単に主画面 1 0から子画面 1 1へと視線を移動させ るだけで、 駐車スペースに対する自車両 1の曲がり具合や、 後方の目印までの距 離等を子画面 1 1の画像表示に基づいて細かく調整することができる。
このように、 本実施形態では、 目的に応じた 2種類の画像を一画面内に同時に 表示する構成のため、 運転者は単に視線を移動させるだけで目的に適した画像を 選択でき、一連の駐車運転操作を中断することなくスムースに行うことができる。 尚、 本実施形態では、 子画面 1 1を主画面 1 0の右上隅に設けているが、 これ は画面を有効に利用するためである。 主画面 1 0に表示する画像は視点変換した 画像であるため、 遠方の画像ほど、 即ち、 左上隅や右上隅に表示する画像ほど大 きく歪んだ画像となりこれを表示すると運転者によっては違和感を感じる場合が ある。そこで、本実施形態では、右上隅に主画面 1 0の画像を表示する代わりに、 子画面 1 1を設けている。 (第 2の実施の形態）
図 2は、 本発明の第 2の実施の形態に係るモニタ表示の画面構成図である。 本 実施形態の運転支援表示装置では、 第 1の実施の形態に比べて、 子画面 1 1を設 ける位置が異なっている。 本実施形態では、 主画面 1 0及び子画面 1 1の各中心 軸を、 自車両 1の後方進行方向に対する中心軸に一致させ、 且つ、 子画面 1 1を 主画面 1 0の下側に配置している。
自車両 1が駐車操作によって後退する場合、主画面 1 0内における表示画像は、 画面上方から画面下側のバンパー画像 1 3の位置へと移動する。 このため、 主画 面 1 0の画像表示を確認しながら駐車操作を実施する時の運転者の視線は、 主と して上下方向に移動することになる。子画面 1 1の画像を確認する場合も同様に、 運転者の視線の流れる方向は上下方向となる。
本実施形態の画面構成は、 斯かる運転者の視線移動を考慮した構成となってお り、 主画面 1 0と子画面 1 1の中心軸を一致させ、 視線の流れる方向を両画面 1 0、 1 1で一致させることで、運転者の負担を軽減させている。即ち、運転者は、 駐車操作の途中で視線の流れを切ることなく、 各画面 1 0、 1 1に着目して運転 操作したり、 主画面 1 0から子画面 1 1へ、 あるいは、 子画面 1 1から主画面 1 0へとスムースに視線を移動させることが可能となる。
主画面 1 0と子画面 1 1との位置関係が 2次元的に途切れる構成にした場合、 運転初心者は画面間を視線移動させたとき各画面 1 0、 1 1間の対応関係を瞬時 に理解することができないことがあるが、 本実施形態の様に、 主画面 1 0と子画 面 1 1とを一次元的に連続的に見ることができる構成にすれば、 視線移動に煩わ しさを感じることがなくなり、 両画面間の対応関係も直感的に把握可能となる。 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、 本発明の精神と範 囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にと つて明らかである。 本出願は、 2001年 9月 28日出願の日本特許出願（特願 2001-300283) に基づ くものであり、 その内容はここに参照として取り込まれる。
<産業上の利用可能性 >
本発明によれば、 一画面内の主画面、 子画面を目的に応じて使い分けることが でき、 画面表示の切り替えを行うことなく、 目的に適した画像を同一画面内で確 認でき、 運転操作を好適に補助することが可能となる。
また、 主画面と子画面の中心軸を一致させる画面構成とすることで、 主画面と 子画面との対応関係が容易に理解可能となり、 自車両の進行方向と、 主画面と子 画面間の視線移動方向とがー致するため、 運転操作のし易い表示画面を提供する ことができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 撮像手段で撮影した車両後方の映像を主画面領域と子画面領域とに分 割表示するための運転支援表示装置であって、 前記主画面領域には、 前記車両後 方広域画像を表示するとともに、 前記子画面領域には、 前記車両後方視点変換画 像を表示する表示制御手段を備えたことを特徴とする運転支援表示装置。
2 . 前記表示制御手段は、 前記主画面領域と前記子画面領域とに、 それそ れの位置関係が対応するガイ ドラインを重畳表示することを特徴とする請求の範 囲第 1項記載の運転支援表示装置。
3 . 前記表示制御手段は、 前記主画面領域の中心軸と前記子画面領域の中 心軸とを一致させることを特徴とする請求の範囲第 1項または第 2項記載の運転
4 . 前記表示制御手段は、 前記主画面領域の下方に前記子画面領域を配置 することを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 3項のいずれかに記載の運転支援 表示装置。
5 . 前記表示制御手段は、 前記主画面領域の左上隅または右上隅に前記子 画面領域を配置することを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 3項のいずれかに
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