JP2002049921A

JP2002049921A - 描画装置

Info

Publication number: JP2002049921A
Application number: JP2001151487A
Authority: JP
Inventors: Akira Ishida; 明石田; Atsushi Iizaka; 篤飯阪; Takashi Yoshida; 崇吉田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-05-24
Filing date: 2001-05-21
Publication date: 2002-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】交差道路の様子を確実に表現した表示画像を
作成する描画装置Ｕrnd1を提供することである。【解決手段】描画装置Ｕrnd1において、ワーキングエ
リア３には、車両の走行方向と交わる交差道路の様子を
含む第１の周囲画像が格納される。プロセッサ１は、車
両の走行方向と交差道路とがなす交差角度を算出した
後、算出した交差角度に従って、ワーキングエリア３上
の第１の周囲画像から、交差道路の様子を表す交差道路
画像を切り出す。表示装置１４は、プロセッサ１により
切り出された交差道路画像を含む表示画像を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、描画装置に関し、
より特定的には、車両の周囲画像を表示して、当該車両
の走行を支援する運転支援装置に組み込むことが可能な
描画装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記のような運転支援装置の１つに、特
開平５−２７８５２２号公報に開示された車両用周囲監
視装置がある。図１６（ａ）は、従来の車両用周囲監視
装置の大略的なブロック構成を示している。図１６
（ａ）において、車両用周囲監視装置は、車両Ｖusr
（図１６（ｂ）参照）に設置され、２つの監視カメラ１
０１および１０２と、２つの撮影方向調節機構１０３お
よび１０４と、マイクロコンピュータ（以下、マイコン
と称す）１０５と、ディスプレイ１０６とを備えてい
る。

【０００３】監視カメラ１０１および１０２は、図１６
（ｂ）に示すように、撮影方向調節機構１０３および１
０４を介して、車両Ｖusr の左側のフロントフェンダＦ
l および右側のフロントフェンダＦr の上部に取り付け
られる。監視カメラ１０１は、車両Ｖusr の前方左側に
広がる光景を表す画像を取り込んで、当該光景を表す前
方左側画像Ｓl を生成する。監視カメラ１０２は、前方
右側の光景を表す前方右側画像Ｓr を生成する。

【０００４】マイコン１０５は、撮影方向調節機構１０
３および１０４を駆動して、監視カメラ１０１および１
０２の撮影方向を設定する。ディスプレイ１０６は、監
視カメラ１０１および１０２で生成された前方左側画像
Ｓl および前方右側画像Ｓrを表示する。

【０００５】図１７には、上記構成の車両用周囲監視装
置が設置された車両Ｖusr が交差点（以下、進入交差点
と称す）Ｃに接近する様子が描かれている。この進入交
差点Ｃでは、車両Ｖusr が走行中の基準道路Ｒ1 と、別
の道路（以下、交差道路と称す）Ｒ2 が交わっている。
ここで、説明の便宜のため、基準道路Ｒ1 において、進
入交差点Ｃを境にして、車両Ｖusr が走行している側を
自走道路Ｒ11と称し、逆側を撮影の候補となる観点か
ら、候補道路Ｒ12と称する。また、交差道路Ｒ2におい
て、進入交差点Ｃを境にして車両Ｖusr から見て右側を
候補道路Ｒ21と、その左側を候補道路Ｒ22と称する。

【０００６】マイコン１０５は、車両Ｖusr が進入交差
点Ｃに接近すると、図１８のフローチャートに示す一連
の処理を行って、各監視カメラ１０１および１０２の撮
影方向を制御する。図１８において、マイコン１０５
は、進入交差点Ｃに関連するデータを、図示しないナビ
ゲーションシステムから読み込む。次に、マイコン１０
５は、読み込んだデータに基づいて、自走道路Ｒ11の中
心線と、候補道路Ｒ21、Ｒ12およびＲ22の中心線とがな
す角度φ1 、φ2 およびφ3 （図１７参照）を演算する
（ステップＳ１００１）。ここで、角度φ1 、φ2 およ
びφ3 は、φ1 ＜φ2 ＜φ3 を満たすとする。

【０００７】次に、マイコン１０５は、撮影方向調節機
構１０３および１０４を駆動して、監視カメラ１０１お
よび１０２の撮影方向を設定する（ステップＳ１００
２）。具体的には、監視カメラ１０１の撮影方向は、ス
テップＳ１００１で求めた最大の角度φ3 に設定され
る。また、監視カメラ１０２のそれは、最小の角度φ1
に設定される。監視カメラ１０１の撮影方向を図１７で
は矢印Ａ1 で示し、監視カメラ１０２のそれを矢印Ａ2
で示している。以上の撮影方向の設定により、監視カメ
ラ１０１および１０２は、候補道路Ｒ22およびＲ21と正
対し、当該候補道路Ｒ22およびＲ21上の様子を撮影でき
る状態になる。

【０００８】次に、マイコン１０５は、各監視カメラ１
０１および１０２を動作させる（ステップＳ１００
３）。これに応答して、上述の前方左側画像Ｓl および
前方右側画像Ｓr が監視カメラ１０１および１０２で生
成され、双方はディスプレイ１０６に送信される。ディ
スプレイ１０６は、受信した前方左側画像Ｓl および前
方右側画像Ｓr に従って交差道路Ｒ2 上の様子を表示
し、これによって、ドライバは、交差道路Ｒ2 上を走行
している車両および通行している人を把握することがで
きる。

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
車両周囲監視装置では、自走道路Ｒ11に対する候補道路
Ｒ22およびＲ21の角度φ3 およびφ1 を使って、監視カ
メラ１０１および１０２の撮影方向が設定される。つま
り、従来の車両周囲監視装置では、車両Ｖusr のの進行
方向が自走道路Ｒ11の中心線と平行であると想定され、
上述の撮影方法の設定が行われている。しかしながら、
偶然そうなる場合もあるかもしれないが、実際には、図
１９に示すように、車両Ｖusr が自走道路Ｒ11の中心線
と平行にはならない。その結果、それぞれの撮影方向が
角度φ3 およびφ1 に設定されると、カメラ１０１およ
び１０２は、矢印Ａ3 およびＡ4 に示すように、候補道
路Ｒ22およびＲ21と正対しなくなり、ディスプレイ１０
６には、ドライバが欲しい交差道路Ｒ2 上の様子が少し
しか表示されなかったり、全く表示されなかったりする
という問題点があった。

【０００９】それ故に、本発明の目的は、運転支援装置
に組み込め、交差道路の様子を確実に表現した表示画像
を作成する描画装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、車両の走行を支援するための表示画像を作成す
るための描画装置であって、車両の走行方向と交わる交
差道路の様子を含む周囲画像を、当該車両に設置された
撮像装置から受け取る取得部と、車両の走行方向と交差
道路とがなす交差角度を算出する角度算出部と、角度算
出部で算出された交差角度に従って、取得部が受け取っ
た周囲画像から、交差道路の様子を表す交差道路画像を
切り出す切り出し部と、切り出し部により切り出された
交差道路画像に基づいて、表示画像を作成する表示画像
作成部とを備える。

【００１１】上記のように、第１の発明では、車両の走
行方向と交差道路とがなす交差角度に従って、切り出し
部が、周囲画像から交差道路画像を切り出す。したがっ
て、交差道路画像およびそれに基づいて作成される表示
画像は、ドライバが最も欲しい交差道路上の様子を表
す。これによって、交差道路の様子を確実に表現した表
示画像を作成することができる描画装置を提供すること
ができる。

【００１２】第２の発明は第１の発明に従属しており、
描画装置は、交差道路の中心線を検出する中心線検出部
をさらに備える。角度算出部は、車両の走行方向と、中
心線検出部により検出された中心線とがなす交差角度を
算出する。

【００１３】上記のように、第２の発明では、周知技術
である中心線の検出処理が描画装置に適用される。これ
によって、角度算出部は、交差角度を簡単に算出するこ
とができる。

【００１４】第３の発明は、第２の発明に従属してお
り、描画装置は、取得部が受け取った周囲画像に基づい
て、車両の周辺を上方から見たときの視点変換画像を作
成する視点変換画像作成部をさらに備える。中心線検出
部は、視点変換画像作成部により作成された視点変換画
像に基づいて、交差道路の中心線を検出する。

【００１５】上記のように、第３の発明では、中心線検
出部は、車両周辺を上方から見たときの視点変換画像に
基づいて、中心線を検出するので、角度算出部は、正確
な交差角度を算出することができる。

【００１６】第４の発明は、第１の発明に従属してお
り、表示画像作成部は、切り出し部により切り出された
交差道路画像を拡大し、拡大された交差道路画像に基づ
いて、表示画像を作成する。

【００１７】上記のように、第４の発明によれば、表示
画像は、拡大された交差道路画像を含む。これによっ
て、ドライバが交差道路の様子をより把握しやすい表示
画像を作成することができる。

【００１８】第５の発明は、第１の発明に従属してお
り、描画装置は、交差道路のエッジを検出するエッジ検
出部をさらに備える。角度算出部は、車両の走行方向
と、エッジ検出部により検出されたエッジとがなす交差
角度を算出する。

【００１９】上記のように、第５の発明では、周知技術
であるエッジの検出処理が描画装置に適用される。これ
によって、角度算出部は、交差角度を簡単に算出するこ
とができる。

【００２０】第６の発明は、車両の走行を支援するため
の表示画像を作成するための描画方法であって、車両の
走行方向と交わる交差道路を含む周囲画像を、当該車両
に設置された撮像装置から受け取る取得ステップと、車
両の走行方向と交差道路とがなす交差角度を算出する角
度算出ステップと、角度算出ステップで算出された交差
角度に従って、取得ステップで受け取られた周囲画像か
ら、交差道路の様子を表す交差道路画像を切り出す切り
出しステップと、切り出しステップで切り出された交差
道路画像に基づいて、表示画像を作成する表示画像作成
ステップとを備える。

【００２１】第７の発明は、車両の走行を支援するため
の表示画像を作成するためのプログラムが記録された記
録媒体であって、車両の走行方向と交わる交差道路の様
子を含む周囲画像を、当該車両に設置された撮像装置か
ら受け取る取得ステップと、車両の走行方向と交差道路
とがなす交差角度を算出する角度算出ステップと、角度
算出ステップで算出された交差角度に従って、取得ステ
ップで受け取られた周囲画像から、交差道路の様子を表
す交差道路画像を切り出す切り出しステップと、切り出
しステップで切り出された交差道路画像に基づいて、表
示画像を作成する表示画像作成ステップとを備える。

【００２２】第８の発明は、車両の走行を支援するため
の表示画像を作成するためのプログラムであって、車両
の走行方向と交わる交差道路の様子を含む周囲画像を、
当該車両に設置された撮像装置から受け取る取得ステッ
プと、車両の走行方向と交差道路とがなす交差角度を算
出する角度算出ステップと、角度算出ステップで算出さ
れた交差角度に従って、取得ステップで受け取られた周
囲画像から、交差道路の様子を表す交差道路画像を切り
出す切り出しステップと、切り出しステップで切り出さ
れた交差道路画像に基づいて、表示画像を作成する表示
画像作成ステップとを備える。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
る描画装置Ｕrnd1のハードウェア構成を示すブロック図
である。図１において、描画装置Ｕrnd1は、プロセッサ
１、プログラムメモリ２およびワーキングエリア３から
構成される。プログラムメモリ２は、典型的には、ＲＯ
Ｍ(Read Only Memory)である。プログラムメモリ２に
は、プロセッサ１の処理手順を規定するプログラムＰＧ
a が格納される。さらに、プログラムメモリ２には、以
下に説明する車両モデルデータＤmdが格納される。

【００２４】図２（ａ）および（ｂ）は、車両モデルデ
ータＤmdを説明するための図である。図２（ａ）は、路
面上に静止する車両Ｖusr の斜視図である。図２（ａ）
にはさらに、仮想視点Ｐvtl が描かれている。仮想視点
Ｐvtl は、車両Ｖusr の上方に予め設定される。車両モ
デルデータＤmdは、図２（ｂ）に示すように、上述の仮
想視点Ｐvtl から見て路面に投影された車両Ｖusr を、
予め定められた縮小率Ｆscl で縮小した車両の画像Ｓmd
を表す。以降、車両モデルデータＤmdにより表されるも
のを、車両モデル画像Ｓmdと称する。

【００２５】図１において、ワーキングエリア３は、典
型的には、ＲＡＭ(Random Access Memory)であり、プロ
セッサ１がプログラムＰＧa を実行する際に使用され
る。以上の描画装置Ｕrnd1は、典型的には、運転支援装
置Ｕast1に組み込まれる。運転支援装置Ｕast1は、車両
Ｖusr に設置され、描画装置Ｕrnd1の他にも、８台の撮
像装置４〜１１と、表示装置１２とを備えている。

【００２６】撮像装置４〜７は車両Ｖusr に設置され
る。図３は、撮像装置４〜７の設置例を説明するための
図である。図３には、路面上で直進姿勢にある車両Ｖus
r を直上から見たときの姿が描かれている。本実施形態
では、直進姿勢にある車両Ｖusr における２つの前輪の
回転中心を結ぶ線の中点、および２つの後輪間の中点を
通る鉛直面を縦中心面Ｆwcと称する。また、車両Ｖusr
の中心を通る鉛直方向の線を中心として、縦中心面Ｆwc
を９０度回転した面を横中心面Ｆlcと称する。

【００２７】図３にはさらに、第１の３次元座標系ＣＳ
a が描かれている。第１の３次元座標系ＣＳa のＺ軸
は、縦中心面Ｆwcと横中心面Ｆlcの交線に等しい。Ｘ軸
は、横中心面Ｆlcと、路面との交線に等しいとする。Ｙ
軸は、縦中心面Ｆwcと、路面との交線に等しい。

【００２８】撮像装置４は、車両Ｖusr における前端部
分の左隅に埋め込まれ、そのレンズが車両Ｖusr の前方
左側に広がる光景に正対するように固定される。撮像装
置４は視野角β1 を有する。撮像装置４は、前方左側に
広がる光景の内、以上の視野角β1 に含まれる光景を表
す画像を取り込む。以下の説明において、撮像装置４に
より取り込まれる画像を第１の周囲画像Ｓ1 と称する。
撮像装置５は、図３に示すように、車両Ｖusr の前端部
分右隅に、より具体的には、ＹＺ平面（つまり、縦中心
面Ｆwc）を中心として撮像装置４と面対称な位置に埋め
込まれる。これによって、撮像装置５は、車両Ｖusr の
前方右側に広がる光景の内、図示した視野角β2 に含ま
れる光景を表す画像を、第２の周囲画像Ｓ2 として取り
込む。

【００２９】ここで、第１の周囲画像Ｓ1 および第２の
周囲画像Ｓ2 について、より詳細に説明する。今、上述
の撮像装置４および５が設置される車両Ｖusr が、図４
（ａ）に示すように、交差点Ｃに進入する場合を想定す
る。この進入交差点Ｃでは、車両Ｖusr が走行中の基準
道路Ｒ1 に、別の道路（以下、交差道路と称す）Ｒ2が
交わっている。この交差道路Ｒ2 には別の車両Ｂ1 が走
行しており、当該車両Ｂ2 は、車両Ｖusr の左側から交
差点Ｃに接近している。以上のような状況で撮像装置４
が撮影する第１の周囲画像Ｓ1 は、図４（ｂ）に示すよ
うに、交差道路Ｒ2 において、交差点Ｃを境にして、車
両Ｖusr の左側の部分と、それに沿う町並みとを主に表
す。また、撮像装置５により撮影される第２の周囲画像
Ｓ2 は、図４（ｃ）に示すように、交差道路Ｒ2 におい
て、交差点Ｃを境にして、車両Ｖusr の右側の部分と、
それに沿う町並みとを主に表す。

【００３０】撮像装置６は、図３に示すように、ＺＸ平
面（つまり、横中心面Ｆlc）を中心として、撮像装置４
と実質的に面対称な位置に埋め込まれる。撮像装置６
は、図示した視野角β3 に含まれる光景を表す第３の周
囲画像Ｓ3 を取り込む。また、撮像装置７は、ＹＺ平面
（つまり、縦中心面Ｆwc）を中心として、撮像装置６と
実質的に面対称な位置に埋め込まれ、図示した視野角β
4 に含まれる光景を表す第４の周囲画像Ｓ4 を取り込
む。

【００３１】撮像装置８〜１１もまた、撮像装置４〜７
と同様に車両Ｖusr に設置される。図５は、撮像装置８
〜１１の設置例を説明するための図である。撮像装置８
は、図５に示すように、車両Ｖusr の左端部分（典型的
には、左側のドアミラーの先端部分）に埋め込まれ、図
示した視野角β5 に含まれる光景を表す第５の周囲画像
Ｓ5 を取り込む。撮像装置９も、車両Ｖusr の左端部分
に埋め込まれる点で、撮像装置８と同様であるが、視野
角β6 に含まれる光景を表す第６の周囲画像Ｓ6 を取り
込む点で相違する。また、撮像装置１０および１１は、
車両Ｖusr の右端部分（典型的には、右側のドアミラー
の先端部分）に埋め込まれ、視野角β7に含まれる光景
を表す第７の周囲画像Ｓ7 、および視野角β8 に含まれ
る光景を表す第８の周囲画像Ｓ8 を取り込む。

【００３２】また、図１において、表示装置１２は、典
型的には液晶ディスプレイである。次に、以上の運転支
援装置Ｕast1の動作について説明する。図４（ａ）に示
すように、車両Ｖusr が前進走行中に交差点Ｃに近づい
た時、プロセッサ１は、プログラムＰＧa の実行を開始
する。ここで、図６は、プログラムＰＧa に記述されて
いるプロセッサ１の処理手順を示すフローチャートであ
る。図６において、まず、プロセッサ１は、車両モデル
データＤmdをプログラムメモリ２からワーキングエリア
３に読み出す（ステップＳ１）。

【００３３】次に、プロセッサ１は、撮像指示信号Ｉcp
t を生成し、全ての撮像装置４〜１１に送信する（ステ
ップＳ２）。撮像指示信号Ｉcpt は、各撮像装置４〜１
１に撮像を指示するための信号である。各撮像装置４〜
１１は、受信指示信号Ｉcptに応答して、上述の第１の
周囲画像Ｓ1 〜第８の周囲画像Ｓ8 を取り込み、ワーキ
ングエリア３に格納する（ステップＳ３）。

【００３４】次に、プロセッサ１は、ステップＳ３で格
納された第１の周囲画像Ｓ1 〜第８の周囲画像Ｓ8 に画
像処理を行って、視点変換画像Ｓcvt を作成する（ステ
ップＳ４）。以上のステップＳ４の処理は、周知技術で
あるため、ここでは、その詳細な説明を省略し、視点変
換画像Ｓcvt を中心に説明する。視点変換画像Ｓcvt
は、ワーキングエリア３上に予約された一時記憶領域３
１上で作成される。一時記憶領域３１には、図７に示す
ように、Ｕ軸とＶ軸とを有する第１の２次元座標系ＣＳ
b が定義される。Ｕ軸およびＶ軸は、長方形状の視点変
換画像Ｓcvt における水平方向および垂直方向を規定す
る。第１の２次元座標系ＣＳb には、後で説明するステ
ップＳ５で車両モデル画像Ｓmdが合成される領域（以
下、車両合成領域と称する）Ｒvhc が予め設定されてい
る。より詳しく述べると、車両合成領域Ｒvhc は、少な
くとも、車両モデル画像Ｓmdの縦中心線Ｌwc（点線参
照）がＶ軸に平行になるように設定される。以上の一時
記憶領域３１に作成される視点変換画像Ｓcvt は、図８
に示すように、前述の仮想視点Ｐvtl から見た車両Ｖus
rの周囲の光景が路面上に投影された画像の内、車両合
成領域Ｒvhc の周辺に相当する部分をである。さらに、
視点変換画像Ｓcvt が表す光景は、図２を参照して説明
した縮小率Ｆscl で、実際の光景を縮小したものであ
る。

【００３５】ところで、撮像装置４〜１１の設置位置の
関係上、第１の周囲画像Ｓ1 〜第８の周囲画像Ｓ8 には
車両Ｖusr はほとんど写らない。ゆえに、図８に示すよ
うに、プロセッサ１は、車両合成領域Ｒvhc に当該車両
Ｖusr を描くことができない。しかし、視点変換画像Ｓ
cvt において仮想視点Ｐvtl および縮小率Ｆscl は、車
両モデル画像Ｓmd（図２参照）のそれぞれと同じであ
る。したがって、車両合成領域Ｒvhc の形状は、車両モ
デル画像Ｓmdの外形と一致する。プロセッサ１は、ステ
ップＳ４の次に、ワーキングエリア３上の車両モデルデ
ータＤmdを処理して、車両モデル画像Ｓmdを視点変換画
像Ｓcvt の車両領域Ｒvhc に合成、つまり貼り付ける。
これによって、図９に示すような車両合成画像Ｓvhc が
作成される（ステップＳ５）。

【００３６】次に、プロセッサ１は、ハフ変換を行っ
て、ステップＳ５で作成された車両合成画像Ｓvhc か
ら、基準道路Ｒ1 と最大の角度γmax で交差する交差道
路Ｒ2 （図４参照）の中心線Ｌcnt （図９参照）を検出
する（ステップＳ６）。ステップＳ６の具体的な処理に
ついては、特開平０５−３４７０００号公報に開示され
ているので、ここではその説明を省略する。ステップＳ
６で注意を要するのは、プロセッサ１は、基準道路Ｒ1
（図４参照）の中心線を消去後、ハフ変換を行う。

【００３７】次に、プロセッサ１は、中心線方向ベクト
ルｎ（ａ，ｂ）を算出する（ステップＳ７）。中心線方
向ベクトルｎ（ａ，ｂ）は、ステップＳ６で検出した中
心線Ｌcnt の方向を規定しており、第１の２次元座標系
ＣＳb 上の値を有する。

【００３８】プロセッサ１は、以下に説明する交差角θ
を算出する（ステップＳ８）。まず、車両モデル画像Ｓ
mdは上述のように合成位置は決まっているので、車両Ｖ
usrの進行方向は、例えば、第１の２次元座標系ＣＳb
上で、進行方向ベクトルｍ（０，１）として定義でき
る。交差角θとは、上述の中心線方向ベクトルｎと進行
方向ベクトルｍとがなす角度である。これら交差角θ、
中心線方向ベクトルｎおよび進行方向ベクトルｍの間に
は、ｎ・ｍ＝｜ｎ｜・｜ｍ｜ｃｏｓθが成立する。ここ
で、ｎ・ｍは、中心線方向ベクトルｎと進行方向ベクト
ルｍとの内積である。従って、交差角θは、次式（１）
から算出される。 θ＝ａｒｃｃｏｓ｛ｂ／√（ａ² ＋ｂ² ）｝…（１）

【００３９】次に、プロセッサ１は、撮像装置４の仮想
視点方向ベクトルＬl および撮像装置５の仮想視点方向
ベクトルＬr を算出する（ステップＳ９）。仮想視点方
向ベクトルＬl および仮想視点方向ベクトルＬr は、次
のステップＳ１０で決定される切り出し領域Ｒlp1 およ
びＲlp2 の基礎となる。これら２つのベクトルＬl およ
びＬr を算出するために、プロセッサ１は、予め定めら
れている基準ベクトルＬl0およびＬr0を使う。基準ベク
トルＬl0は、図１０に示すように、第１の２次元座標系
ＣＳb における車両モデル画像Ｓmdのフロント側の左隅
（撮像装置４の代表位置に相当する）を開始点Ｐl0と
し、その成分は（−ｃ，０）である。一方、基準ベクト
ルＬr0は、車両モデル画像Ｓmdにおける撮像装置５の代
表位置に相当する位置を開始点Ｐr0とし、成分は（ｃ，
０）である。

【００４０】プロセッサ１は、以上の基準ベクトルＬl0
を、開始点Ｐl0を中心として（π／２−θ−α）だけ回
転させて、仮想視点方向ベクトルＬl を算出する。以降
の説明において、基準ベクトルＬl0の回転方向を正方向
と称し、図１０において矢印Ａ6 で示す。さらに、プロ
セッサ１は、以上の基準ベクトルＬr0 を、開始点Ｐr0
を中心として（π／２−θ＋α）だけ、逆方向に回転さ
せて、仮想視点方向ベクトルＬr を算出する。ここで、
αは、予め定められた角度であって、４０°程度に選ば
れることが好ましい。なお、αが４０°程度に選ばれる
理由については後述する。以上のように算出された仮想
視点方向ベクトルＬl は、交差道路Ｒ2（図４（ａ）参
照）において、車両Ｖusr の左方向から交差点Ｃに入っ
てくる部分を、当該車両Ｖusr の前端左隅から、見ると
きの最良の視線を規定する。逆に、仮想視点方向ベクト
ルＬr は、車両Ｖusr の前端右隅から、交差道路Ｒ2 に
おいて右側部分を見るときの最良の視線を規定する。

【００４１】次に、プロセッサ１は、算出した仮想視点
方向ベクトルＬl およびＬr を基礎として、第１の周囲
画像Ｓ1 （図４（ｂ）参照）および第２の周囲画像Ｓ2
（図４（ｃ）参照）から切り出される領域（以下、切り
出し領域と称する）Ｒlp1 およびＲlp2 を決定する（ス
テップＳ１０）。具体的には、プロセッサ１は、図１１
に示すように、仮想視点方向ベクトルＬl を、開始点Ｐ
l0を中心として、角度γだけ正方向および負方向に回転
させた領域指定ベクトルＬlsおよびＬleを算出する。こ
こで、角度γは、γ≦α、γ≦β1 ／２、かつγ≦β2
／２を満足する値に選ばれる。ここで、β1 およびβ2
は、撮像装置４および５の視野角である。なお、図１１
には、γ＝αの場合が示されている。プロセッサ１は、
切り出し領域Ｒlp1 として、領域指定ベクトルＬlsおよ
びＬleで区切られる領域の内、角度２γを有する側を設
定する。また、プロセッサ１は、仮想視点方向ベクトル
Ｌr を、開始点Ｐr0を中心として、角度γだけ正方向お
よび負方向に回転させた領域指定ベクトルＬrsおよびＬ
reを算出する。プロセッサ１は、切り出し領域Ｒlp2 と
して、領域指定ベクトルＬrsおよびＬreで区切られる領
域の内、角度２γを有する側を設定する。

【００４２】ステップＳ１０の次に、プロセッサ１は、
ステップＳ３でワーキングエリア３に格納された第１の
周囲画像Ｓ1 から切り出し領域Ｒlp1 に属する部分を切
り出して、図１２（ａ）に示すような交差道路画像Ｓlp
1 をワーキングエリア３上で作成する。同様に、プロセ
ッサ１は、第２の周囲画像Ｓ2 から切り出し領域Ｒlp2
に属する部分を切り出して、図１２（ｂ）に示すような
交差道路画像Ｓlp2 をワーキングエリア３上で作成す
る。ここで、交差道路画像Ｓlp1 は、交差道路Ｒ2 にお
いて、交差点Ｃを境にして車両Ｖusr の左側の道路上の
様子を表す。逆に、交差道路画像Ｓlp2 は、車両Ｖusr
を基準として、交差道路Ｒ2 における右側の道路上の様
子を表す。次に、プロセッサ１は、ワーキングエリア３
に予約されているフレームメモリに、上述の交差道路画
像Ｓlp1 およびＳlp2 とを合成して、図１３に示すよう
な表示画像Ｓdsp を作成する（ステップＳ１１）。

【００４３】次に、プロセッサ１は、フレームメモリ上
の表示画像Ｓdsp を表示装置１４に転送する（ステップ
Ｓ１２）。表示装置１４は、受信表示画像Ｓdsp を自身
の画面上に表示する。次に、プロセッサ１は、図６の処
理を終了するか否かを判断する（ステップＳ１３）。終
了判断の方法はいろいろあるが、その一例として、プロ
セッサ１は、車両Ｖusr の走行速度が予め定められた基
準速度に達したか否かをチェックする。基準速度に達し
ていれば、プロセッサ１は、車両Ｖusr が交差点を通過
したとみなして、図６の処理を終了する。逆に走行速度
が基準速度に達していなければ、新しい表示画像Ｓdsp
を作成するために、ステップＳ２に戻る。

【００４４】以上の表示画像Ｓdsp を表示装置１４上で
見ることにより、ドライバは、交差道路Ｒ2 上を走行し
ている車両および通行している人を把握することがで
き、交差点Ｃを安全に通過できるかどうかを確認するこ
とができる。以上の一般的な運転支援装置が有する技術
的効果に加え、本運転支援装置Ｕast1は、以下のような
特有の技術的効果を奏する。また、従来の車両用周囲監
視装置（図１６参照）では、監視カメラ１０１および１
０２の撮影方向は、自走道路Ｒ11に対する候補道路Ｒ22
およびＲ21の角度φ3 およびφ1 に設定される。それに
対して、プロセッサ１は、車両Ｖusr の進行方向（進行
方向ベクトルｍ）と、交差道路Ｒ2 の中心線とがなす交
差角度θを基礎として、切り出し領域Ｒlp1 およびＲlp
2 を決定する。かかる車両Ｖusr の進行方向を基準とす
る交差角度θを使うことにより、第１の周囲画像Ｓ1 お
よび第２の周囲画像Ｓ2 からは、ドライバが欲しい交差
道路Ｒ2 上の様子を含む交差道路画像Ｓlp1 と交差道路
画像Ｓlp2 が切り出される。その結果、表示装置１４
に、交差道路Ｒ2 を走行している車両および通行してい
る人が少ししか表示されなかったり、全く表示されなか
ったりするという、従来の車両用周囲監視装置が抱えて
いた問題点を解消することができる。

【００４５】また、上述のステップＳ９の説明におい
て、αが４０°程度に選ばれる理由について、図１４お
よび図１５を参照して説明する。まず、αが、α≪４０
°に選ばれると、図１４（ａ）に示すように、仮想視点
方向ベクトルＬl は交差道路Ｒ2 と平行になるような関
係に近づく。その結果、交差道路画像Ｓlp1 には、図１
４（ｂ）に示すように、交差道路Ｒ2 において、交差点
Ｃからかなり遠方の方まで映し出されてしまう。かかる
交差道路画像Ｓlp1 が表示されると、ドライバは、実際
には車両Ｖusr の左側から交差点Ｃに接近する他の車両
Ｂ2 が、あたかも、当該車両Ｖusr の正面から近づいて
くるように錯覚してしまうという弊害がある。

【００４６】逆に、αが、α≫４０°に選ばれると、図
１５（ａ）に示すように、仮想視点方向ベクトルＬl は
基準道路Ｒ1 に平行になるような位置関係に近づく。そ
の結果、交差道路画像Ｓlp1 には、図１５（ｂ）に示す
ように、交差道路Ｒ2 において、交差点Ｃから近い部分
しか映し出されない。かかる交差道路画像Ｓlp1 が表示
されると、実際には交差道路Ｒ2 において交差点Ｃのす
ぐ間近を走行している他の車両Ｂ2 （図１５（ａ）参
照）をドライバは表示装置１４で視認できない。さら
に、ついさっきまでは表示装置１４で視認できなかった
他の車両Ｂ2 が、次の瞬間には、図１５（ｃ）に示すよ
うに、表示装置１４上に表示されてしまうため、ドライ
バが驚いてしまうという弊害がある。以上の２つの弊害
を解消し、自然な表示画像Ｓdsp を作成するため、描画
装置Ｕrnd1では、αは４０°程度に選ばれている。自然
な表示画像Ｓdsp とは、上述の他の車両Ｂ2 が自車両Ｖ
usr の横方向から交差点Ｃに接近していることをドライ
バが直感的に理解できる画像を意味する。

【００４７】なお、以上の実施形態では、プロセッサ１
は、ステップＳ８において、車両Ｖusr の進行方向と、
撮影道路の中心線とがなす角度θを算出していた。しか
し、これに限らず、プロセッサ１は、ステップＳ７にお
いて、交差道路Ｒ2 のエッジを検出し、ステップＳ８に
おいて、車両Ｖusr の進行方向と、検出されたエッジと
がなす角度を算出し、さらに、算出した角度を基礎し
て、上述のような切り出し領域Ｒlp1 およびＲlp2 を決
定してもよい。なお、交差道路のエッジ検出技術は周知
であり、例えば、特開平０４−１０６７００に開示され
ている。

【００４８】また、ステップＳ１１において、交差道路
画像Ｓlp1 および交差道路画像Ｓlp2 は、フレームメモ
リのサイズが許す範囲で拡大されることが好ましい。こ
れにより、表示画像Ｓdsp は、さらに見やすいものにな
る。

【００４９】また、以上の実施形態では、車両Ｖusr の
進行方向は進行方向ベクトルｎとして予め定められてい
たが、これに限らず、ジャイロコンパス等を使って、車
両Ｖusr の進行方向を検出するようにしてもよい。

【００５０】また、以上の実施形態では、８台の撮像装
置４〜１１が車両Ｖusr に固定されるとして説明した
が、これに限らず、少なくとも、交差道路Ｒ2 の様子を
撮像できる個数の撮像装置が車両Ｖusr に固定されてい
ればよい。

【００５１】また、以上の実施形態では、車両Ｖusr が
前進しながら交差点Ｃに接近する場合について説明し
た。しかし、以上の実施形態の概念は、車両Ｖusr が後
退する際、例えば、自宅の駐車場から道路に後退させな
がら出る場合にも同様に適用できる。

【００５２】また、以上の実施形態で算出された交差角
度θに従って、特開平５−２７８５２２に開示された車
両用周囲監視装置の監視カメラ１０１および１０２（図
１６参照）の撮影方向を制御してもよい。

【００５３】また、以上の実施形態では、基準ベクトル
Ｌl0およびＬr0は、第１の２次元座標系ＣＳb 上で表現
されていたが、これに限らず、３次元座標系で表されて
もよい。この場合、仮想視点方向ベクトルＬl およびＬ
r も３次元座標系で表現される。

【００５４】また、以上の実施形態では、プログラムＰ
Ｇa は、描画装置Ｕrnd1に格納されていた。しかし、こ
れに限らず、プログラムＰＧa は、ＣＤ−ＲＯＭに代表
される記録媒体に記録された状態で頒布されてもよい
し、インターネットに代表される通信ネットワークを通
じて頒布されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る描画装置Ｕrnd1を組み込
んだ運転支援装置Ｕast1の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１に示す車両モデルデータＤmdを説明するた
めの図である。

【図３】図１に示す撮像装置４〜７の設置例を示す図で
ある。

【図４】図１に示す撮像装置４および５が取り込む第１
の周囲画像Ｓ1 および第２の周囲画像Ｓ2 を示す図であ
る。

【図５】図１に示す撮像装置８〜１１の設置例を示す図
である。

【図６】図１のプログラムＰＧa による処理手順を示す
フローチャートである。

【図７】ワーキングエリア３内に予約される一時記憶領
域３１を示す図である。

【図８】図６のステップＳ４で作成される視点変換画像
Ｓcvt を示す図である。

【図９】図６のステップＳ８で算出される交差角度θを
説明するための図である。

【図１０】図６のステップＳ９で導出される仮想視点方
向ベクトルＬl およびＬr を説明するための図である。

【図１１】図６のステップＳ１０で決定される切り出し
領域Ｒlp1 およびＲlp2 を説明するための図である。

【図１２】図６のステップＳ１１で切り出される交差道
路画像Ｓlp1 およびＳlp2 を示す図である。

【図１３】図６のステップＳ１１で作成される表示画像
Ｓdsp を示す図である。

【図１４】図６のステップＳ９で使われる角度αがα≪
４０°の場合の弊害を説明するための図である。

【図１５】図６のステップＳ９で使われる角度αがα≫
４０°の場合の弊害を説明するための図である。

【図１６】従来の車両用周囲監視装置の大略的な構成を
示す図である。

【図１７】図１６に示す車両Ｖusr が進入する交差点Ｃ
の一例を示す図である。

【図１８】図１７のマイクロコンピュータ１０５の処理
手順を示すフローチャートである。

【図１９】従来の車両用周囲監視装置の問題点を説明す
るための図である。

【符号の説明】

Ｕast1…運転支援装置Ｕrnd1…描画装置１…プロセッサ２…プログラムメモリ３…ワーキングエリア４〜１１…撮像装置１２…表示装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年９月１９日（２００１．９．１
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１７】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１８】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２８Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２８ＦＧ０６Ｔ 1/00 ３３０Ｇ０６Ｔ 1/00 ３３０Ａ 7/00 ２５０ 7/00 ２５０Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 ＣＨ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｊ (72)発明者吉田崇大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5B057 AA13 AA16 BA11 CA12 CA16 CB13 CB19 CE09 CF04 CH01 CH11 CH14 DA08 DA11 DA17 DC08 DC09 DC16 DC36 5C054 AA01 AA05 CA04 CC02 CH01 EA00 EH00 FA04 FC12 FE00 GB16 HA30 5H180 AA01 CC04 FF33 LL01 LL04 LL15 5L096 AA09 BA04 CA05 DA01 EA35 EA45 FA03 FA62 FA67 FA69 HA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の走行を支援するための表示画像を
作成するための描画装置であって、前記車両の走行方向と交わる交差道路の様子を含む周囲
画像を、当該車両に設置された撮像装置から受け取る取
得部と、前記車両の走行方向と前記交差道路とがなす交差角度を
算出する角度算出部と、前記角度算出部で算出された交差角度に従って、前記取
得部が受け取った周囲画像から、前記交差道路の様子を
表す交差道路画像を切り出す切り出し部と、前記切り出し部により切り出された交差道路画像に基づ
いて、前記表示画像を作成する表示画像作成部とを備え
る、描画装置。
【請求項２】前記交差道路の中心線を検出する中心線
検出部をさらに備え、前記角度算出部は、前記車両の走行方向と、前記中心線
検出部により検出された中心線とがなす交差角度を算出
する、請求項１に記載の描画装置。
【請求項３】前記取得部が受け取った周囲画像に基づ
いて、前記車両の周辺を上方から見たときの視点変換画
像を作成する視点変換画像作成部をさらに備え、前記中心線検出部は、前記視点変換画像作成部により作
成された視点変換画像に基づいて、前記交差道路の中心
線を検出する、請求項２に記載の描画装置。
【請求項４】前記表示画像作成部は、前記切り出し部
により切り出された交差道路画像を拡大し、拡大された
交差道路画像に基づいて、前記表示画像を作成する、請
求項１に記載の描画装置。
【請求項５】前記交差道路のエッジを検出するエッジ
検出部をさらに備え、前記角度算出部は、前記車両の走行方向と、前記エッジ
検出部により検出されたエッジとがなす交差角度を算出
する、請求項１に記載の描画装置。
【請求項６】車両の走行を支援するための表示画像を
作成するための描画方法であって、前記車両の走行方向と交わる交差道路の様子を含む周囲
画像を、当該車両に設置された撮像装置から受け取る取
得ステップと、前記車両の走行方向と前記交差道路とがなす交差角度を
算出する角度算出ステップと、前記角度算出ステップで算出された交差角度に従って、
前記取得ステップで受け取られた周囲画像から、前記交
差道路の様子を表す交差道路画像を切り出す切り出しス
テップと、前記切り出しステップで切り出された交差道路画像に基
づいて、前記表示画像を作成する表示画像作成ステップ
とを備える、描画方法。
【請求項７】車両の走行を支援するための表示画像を
作成するためのプログラムが記録された記録媒体であっ
て、前記車両の走行方向と交わる交差道路の様子を含む周囲
画像を、当該車両に設置された撮像装置から受け取る取
得ステップと、前記車両の走行方向と前記交差道路とがなす交差角度を
算出する角度算出ステップと、前記角度算出ステップで算出された交差角度に従って、
前記取得ステップで受け取られた周囲画像から、前記交
差道路の様子を表す交差道路画像を切り出す切り出しス
テップと、前記切り出しステップで切り出された交差道路画像に基
づいて、前記表示画像を作成する表示画像作成ステップ
とを備える、プログラムを記録した記録媒体。
【請求項８】車両の走行を支援するための表示画像を
作成するためのプログラムであって、前記車両の走行方向と交わる交差道路の様子を含む周囲
画像を、当該車両に設置された撮像装置から受け取る取
得ステップと、前記車両の走行方向と前記交差道路とがなす交差角度を
算出する角度算出ステップと、前記角度算出ステップで算出された交差角度に従って、
前記取得ステップで受け取られた周囲画像から、前記交
差道路の様子を表す交差道路画像を切り出す切り出しス
テップと、前記切り出しステップで切り出された交差道路画像に基
づいて、前記表示画像を作成する表示画像作成ステップ
とを備える、プログラム。