JP6393653B2 - 車両用視認装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両周辺を撮影して撮影画像を表示することにより車両周辺を視認する車両用視認装置に関する。
車両周辺を視認可能にする車両用視認装置としては、例えば、特許文献1に記載の技術が提案されている。
特許文献1では、後方監視レーダにより測定された後続車の位置に応じて、運転者が後続車を確認するバックミラーの領域を判定し、運転者が後方を確認する動作の妨げにならない位置に、位置を変化させながら後続車の情報をプロジェクタによって表示するよう制御する表示制御部を備えることが開示されている。
特開2004−306779号公報
しかしながら、特許文献1では、プロジェクタを用いてミラーに後続車の情報を投影するため、ミラーの調整位置によっては、意図する位置に情報を表示できないことがあり得る。
また、特許文献1では、運転者が後方を確認する動作の妨げにならない位置として、確認対象となる後続車と重ならない位置に後続車の情報や警告を表示している。しかしながら、法規等より視界要件範囲が定められているが、確認対象と重ならない位置であっても視界要件範囲に重なって、視界要件範囲を視認できないことがあるため、改善の余地がある。
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、予め定めた視界要件範囲の妨げになることなく警告表示することを目的とする。
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、車両の後方を撮影する後方撮影部の撮影結果を表示する表示部と、前記撮影結果内に警告対象を検出した場合に、前記撮影結果が表す撮影画像中の予め定めた視界要件範囲外の領域に、予め定めた警告画像を表示するよう前記表示部を制御する制御部と、を備えている。
請求項1に記載の発明によれば、表示部では、車両の後方を撮影する後方撮影部の撮影結果が表示される。これにより、表示部を確認することにより後方を視認することができる。
そして、制御部では、撮影結果内に警告対象を検出した場合に、撮影結果が表す撮影画像中の予め定めた視界要件範囲外の領域に、予め定めた警告画像を表示するよう表示部が制御される。制御部が、例えば、撮影画像内に警告対象として接近車両や障害物等を検出した場合に、警告画像を表示することにより、乗員に警告を行うことができる。また、警告画像を表示する際には、視界要件範囲外の領域に表示するので、視界要件範囲の妨げになることなく警告表示することができる。
なお、制御部は、視界要件範囲外の領域として、撮影画像中の地平線又は消失点より上側の領域に警告画像を表示するよう記表示部を制御してもよい。ここで、地平線の上側の領域に警告画像を表示する場合、地平線は、後方撮影部の取り付け位置から求め、消失点の上側の領域に警告画像を表示する場合、撮影画像から消失点を求めてもよい。このように、地平線又は消失点より上側の領域に警告画像を表示することで、各国の法規毎に異なる視界要件範囲を画像上で定めることなく、視界要件範囲外の領域を容易に求めることができる。
また、制御部は、撮影画像上の警告対象の大きさ及び警告対象までの距離の少なくとも一方に応じて警告画像の大きさを変化させて表示するよう表示部を更に制御してもよい。
なお、車両の後方を撮影する後方撮影部を更に備える構成としてもよい。この場合、後方撮影部が撮影する車両の後方は、後方に限るものではなく、車両の後側方であってもよい。
また、制御部が、乗員と表示部の延長線上の所定領域を少なくとも含む車両周辺を撮影する周辺撮影部の撮影結果から所定領域の明るさを抽出し、抽出した明るさに応じて予め定めた輝度になるよう表示部を更に制御してもよい。これにより、乗員が表示部を確認する際には、乗員の視線の先の明るさに応じた輝度調整が行われることになるので、表示部周辺の明るさに応じた適切な輝度で表示することができる。また、この場合、乗員と表示部の延長線上の所定領域を少なくとも含む車両周辺を撮影する周辺撮影部を更に備える構成としてもよい。
なお、本発明は、車両の後方を撮影する後方撮影部の撮影結果を表示する表示部と、乗員と前記表示部の延長線上の所定領域を少なくとも含む車両周辺を撮影する周辺撮影部の撮影結果から前記所定領域の明るさを抽出し、抽出した明るさに応じて予め定めた輝度になるよう前記表示部を制御する制御部と、を備えた車両用視認装置としてもよい。
以上説明したように本発明によれば、予め定めた視界要件範囲の妨げになることなく警告表示することができる、という効果がある。
第1実施形態に係る車両用視認装置の概略構成を示す図である。 第1実施形態に係る車両用視認装置の制御系の構成を示すブロック図である。 欧州法規における視界要件範囲の一例を示す図である。 (A)は視界要件範囲に対応する撮影画像上の領域を示す図であり、(B)は視界要件範囲外に矩形状のバーを警告画像として表示した例を示す図である。 (A)は撮影画像上の消失点を示す図であり、(B)は警告対象の画像上の大きさに応じて矩形状のバーの大きさを変化させた例を示す図である。 第1実施形態に係る車両用視認装置の制御装置で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第2実施形態に係る車両用視認装置の概略構成を示す図である。 第2実施形態に係る車両用視認装置の制御系の構成を示すブロック図である。 第2実施形態に係る車両用視認装置の制御装置で行われる輝度調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る車両用視認装置の概略構成を示す図である。図1に示すように車両用視認装置10は、後方撮影部としての後側方カメラ12、表示部としてのモニタ16、並びに、制御部としての制御装置18が車両の左右に対応してそれぞれ設けられている。
後側方カメラ12は、車両のサイドドア(フロントサイドドア、図示省略)の上下方向中間部の車両前側端に外側に設置されて車両後側方を撮影する。後側方カメラ12は、支持体としての略直方体形箱状の筐体13に設けられており、レンズが車両後側方に向けて配置され、車両の後側方を撮影する。筐体13の車幅方向内側端部は、サイドドアに取付けられており、筐体13がサイドドア(車体側)に車両前後方向に回動可能に支持されている。
モニタ16は、フロントピラーの下端付近の車内側に設けられ、後側方カメラ12の撮影画像を主に表示する。すなわち、アウトサイドミラーの代わりとされ、モニタ16を確認することにより、車両後側方を視認することができる。なお、モニタ16は、音や音声等を発音するためのスピーカ等を含んで構成されてもよい。
制御装置18は、左右のそれぞれに対応して設けられており、左右各々の後側方カメラ12の撮影画像の表示制御を行う。
続いて、本実施形態に係る車両用視認装置10の制御系の構成について説明する。図2は、第1実施形態に係る車両用視認装置10の制御系の構成を示すブロック図である。
制御装置18は、CPU18A、ROM18B、RAM18C、及びI/O(入出力インタフェース)18Dがそれぞれバス18Eに接続されたマイクロコンピュータで構成されている。
ROM18Bには、車両の後側方の撮影画像をモニタ16に表示するためのプログラム等の各種プログラムが記憶されている。ROM18Bに記憶されたプログラムをRAM18Cに展開してCPU18Aが実行することにより、モニタ16への表示制御が行われる。
I/O18Dには、後側方カメラ12、及びモニタ16が接続されていると共に、CAN(Controller Area Network)等の車載ネットワーク22が接続されている。
後側方カメラ12は、車両後側方を撮影することによって後側方撮影画像を得る。撮影によって得られた後側方撮影画像は、後側方カメラ12の撮影結果として制御装置18に出力する。
モニタ16は、後側方カメラ12によって撮影された後側方の撮影画像を表示することにより、アウトサイドミラーの代わりとして機能する。また、モニタ16は、制御装置18の制御によって警告表示が可能とされている。警告表示としては、例えば、接近車両(或いは自車が接近することによる接近車両)等の障害物を検出した場合に、対応する障害物の存在を警告表示する。
また、車載ネットワーク22には、車両の左右に対応して設けられた一対の制御装置18の他方が、相互通信可能なように接続されていると共に、周辺状況監視装置24が接続されている。
周辺状況監視装置24は、車両の周辺状況を監視して監視結果を出力する。本実施形態では、車両への接近車両や障害物等の警告対象を監視する。周辺状況監視装置24は、例えば、ミリ波レーダ等を適用することができ、自車両と警告対象との距離を検出して検出結果を出力する。なお、周辺状況監視装置24は、ミリ波レーダに限定されるものではなく、種々のセンサを適用可能である。
ここで、本実施形態に係る車両用視認装置10の制御装置18によるモニタ16への警告表示の制御について説明する。
本実施形態では、制御装置18が、周辺状況監視装置24の監視結果を取得し、監視結果から接近車両や障害物等の警告対象の有無を判断する。そして、制御装置18が、撮影結果から警告対象を検出した場合に、予め定めた警告画像を表示するようモニタ16を制御するようになっている。
例えば、周辺状況監視装置24としてミリ波レーダ等を適用した場合には、障害物との距離及び方向を監視できるので、制御装置18が、監視結果に基づいて接近する車両(例えば、接近速度が所定速度以上の車両等)を含む障害物を警告対象として検出する。また、周辺状況監視装置24の監視結果である障害物の存在する方向と、後側方カメラ12の撮影画像と、に基づいて、撮影画像中の対応する障害物を特定する。そして、撮影画像から警告対象の接近車両等の障害物を検出した場合に警告表示を行う。例えば、本実施形態では、警告する必要がある車両等の障害物の上側に、警告画像(例えば、矩形状のバー等)の表示や点滅表示を行うことにより乗員に注意を促す。警告画像は、例えば、橙色や赤等の目立つ色の表示が好ましい。なお、警告画像を表示する際には、音や音声等による警告を合わせて行ってもよい。
また、警告対象としては、例えば、撮影画像中に車両が一台の場合には、自車が所定速度(例えば、60km)以上の高速走行時に、隣のレーンを走行し、かつ後方から接近してくる車両を適用することができる。また、撮影画像中に複数の車両が存在する場合には、自車が所定速度以上の高速走行時に、隣のレーンに車の一部でも入っており、かつ後方から接近してくる車の中で一番近い車両を適用することができる。或いは、他の予め定めた条件を満たす車両等を適用してもよい。本実施形態では、制御装置18が、周辺状況監視装置24の監視結果からこれらの車両を判断し、撮影画像から警告対象の車両を検出した場合に、モニタ16を制御して警告表示する。
なお、本実施形態では、周辺状況監視装置24の監視結果を用いて接近車両等の警告対象を検出する例を説明するが、警告対象の検出方法はこれに限るものではない。例えば、周辺状況監視装置24の監視結果を用いることなく、後側方カメラ12の撮影結果から車両をパターンマッチング等によって抽出し、車両の画像上の大きさの変化等から接近速度等を求めて、警告対象を検出してもよい。
ところで、車両の後方視界やアウトサイドミラーなどでは、安全性を担保するために、法規等によって視界要件範囲が予め定められている。視界要件範囲の一例としては、例えば、欧州法規では、図3に示すハッチング領域が視界要件範囲として規定されている。なお、図3に欧州法規における視界要件範囲の一例を示すが、視界要件範囲はこれに限るものではなく、各国に対応した範囲を適用可能である。
法規等によって視界要件範囲が定められるので、撮影画像上の視界要件範囲に対応する領域(例えば、図4(A)の点線内のハッチングで示す領域)は、乗員によって視認可能である必要がある。
しかしながら、制御装置18が、警告画像を表示する際に、視界要件範囲に警告画像が重なってしまうと、後方視界の妨げになってしまうことがあり得る。
そこで、本実施形態では、制御装置18が警告画像を表示する際に、予め定めた視界要件範囲外に表示するようモニタ16を制御する。例えば、警告対象の接近車両を警告するために、図4(B)に示すように、予め定めた視界要件範囲外に矩形状のバーBを警告画像として表示する。
視界要件範囲外の領域は、例えば、撮影画像上の視界要件範囲に対応する領域を予め定めることにより、視界要件範囲外の領域を特定してもよい。或いは、撮影画像中から視界要件範囲外であると想定される領域を求めてもよい。撮影画像から視界要件範囲外であると想定される領域の求め方としては、例えば、撮影画像上の消失点又は地平線が視界要件範囲より必ず上側の領域となるので、これを求める。そして、求めた消失点又は地平線の上側の領域を、視界要件範囲外の領域として簡易的に判断してもよい。消失点は、例えば、図5(A)に示すように、撮影画像から車線を検出して車線の交点を求めることにより得られる。一方、地平線は、後側方カメラ12の取り付け位置や、光軸の水平に対する傾き等から求めることが可能であり、後側方カメラ12の取り付け位置から撮影画像中の地平線の位置を求めることができる。
なお、矩形状のバーBなどの警告画像を表示する際には、例えば、図5(B)に示すように、警告対象の画像上の大きさに応じて矩形状のバーBの大きさ(左右方向の長さ及び上下方向の長さの少なくとも一方)を変化させてもよい。或いは、警告対象の撮影画像上の大きさ、及び自車両と警告対象の距離の少なくとも一方に応じて矩形状のバーBの長さや大きさを変化させてもよい。
続いて、上述のように構成された本実施形態に係る車両用視認装置10の制御装置18で行われる具体的な処理について説明する。図6は、本実施形態に係る車両用視認装置10の制御装置18で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図6の処理は、例えば、図示しないイグニッションスイッチがオンされた場合に開始し、オフされた場合に終了する。
ステップ100では、制御装置18が、後側方カメラ12の撮影結果を取得し、モニタ16へ表示するよう制御してステップ102へ移行する。
ステップ102では、制御装置18が、周辺状況監視装置24の監視結果を取得してステップ104へ移行する。
ステップ104では、制御装置18が、周辺状況監視装置24の監視結果に基づいて警告対象があるか否かを判定する。該判定は、例えば、予め定めた条件を満たす障害物(例えば、所定速度以上の接近車両等)があるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ106へ移行し、否定された場合にはステップ100に戻って上述の処理が繰り返される。なお、警告対象の有無の判定は、自車が所定速度(例えば、60km)以上の高速走行時に、隣のレーンを走行し、かつ後方から接近してくる車両があるか否かを判定してもよい。或いは、自車が所定速度以上の高速走行時に、隣のレーンに車の一部でも入っており、かつ後方から接近してくる車両があるか否かを判定してもよい。
ステップ106では、制御装置18が、予め定めた視界要件範囲外の領域を特定してステップ108へ移行する。本実施形態では、例えば、撮影画像上の消失点又は地平線等を求めて、消失点や地平線の上側の領域を視界要件範囲外の領域として特定する。なお、消失点及び地平線を共に求めて視界要件範囲外の領域を特定してもよい。
ステップ108では、制御装置18が、ステップ106で特定した視界要件範囲外の領域における警告対象に対応する位置に警告画像表示を行うようモニタ16を制御してステップ110へ移行する。例えば、図5(A)に示すように、制御装置18が、消失点や地平線の上側の警告対象に対応する位置に矩形状のバーB等の警告画像を表示するようモニタ16を制御する。すなわち、消失点や地平線の上側の領域は、常に予め定めた視界要件範囲外の領域となるので、警告画像としての矩形状のバーBは、図5(A)のハッチングで示す予め定めた視界要件範囲外に表示される。従って、警告画像が視界の妨げになることなく、乗員に警告を行うことができる。なお、警告対象の車両が複数台存在する場合には、危険度が最も高い(例えば、一番近い車両等)を警告対象として警告表示してもよいし、予め定めた条件(例えば、接近速度が所定速度以上等)を満たす全ての車両を警告対象として警告表示してもよい。
ステップ110では、制御装置18が、周辺状況監視装置24の監視結果を再び取得してステップ112へ移行する。
ステップ112では、制御装置18が、周辺状況監視装置24の監視結果に基づいて警告対象がなくなったか否かを判定する。すなわち、ステップ104で判定した警告対象がなくなったか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ114へ移行し、否定された場合にはステップ100に戻って上述の処理が繰り返される。
ステップ114では、制御装置18が、ステップ108で表示した警告表示を終了するようモニタ16を制御してステップ100に戻って上述の処理が繰り返される。
このように制御装置18が制御を行うことにより、予め定めた視界要件範囲外の領域に警告画像が表示されるので、警告画像によって視界要件範囲の視界が妨げられるのを確実に防止することができる。また、警告表示が視界の妨げになることがないので、安全性を向上することができる。
また、予め定めた視界要件範囲外の領域として、消失点や地平線の撮影画像の上側の領域を求めることにより、各国の法規毎に視界要件範囲を求める必要がなく、容易に視界要件範囲外の領域を特定することができる。
(第2実施形態)
続いて、第2実施形態に係る車両用視認装置について説明する。図7は、本実施形態に係る車両用視認装置の概略構成を示す図である。なお、先の実施形態と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施形態では、モニタ16に表示する際の輝度を自動的に調整するための構成を先の実施形態に追加したものとなっている。
具体的には、先の実施形態に対して、本実施形態に係る車両用視認装置では、図7に示すように、周辺撮影部としての周辺カメラ14及びセンタモニタ装置20を更に備えている。なお、本実施形態では、周辺カメラ14の撮影結果をセンタモニタ装置20に表示する例を説明するが、モニタ16に表示してもよい。この場合にはセンタモニタ装置20は省略してもよい。
周辺カメラ14は、後側方カメラ12と同一の筐体13に設けられて車両周辺を撮影する。周辺カメラ14は、魚眼レンズが設けられ、車両下側方向に向けて配置されている。すなわち、周辺カメラ14は、魚眼レンズによって車両周辺である車両の前後方向及び側方方向が撮影される。周辺カメラ14は、乗員とモニタ16の延長線上の車両前方側に対応する所定領域を少なくとも含む、後側方撮影画像よりも撮影範囲が広い領域を撮影する。
センタモニタ装置20は、周辺カメラ14の撮影画像から車両を中心とした俯瞰画像を生成して表示したり、車載機器(例えば、ナビゲーション装置やエアコン、オーディオ等)の操作パネル等の表示が可能とされている。
また、本実施形態では、制御装置18が、周辺カメラ14によって撮影された画像から、乗員とモニタ16の延長線上の車両前方側に対応する所定領域の明るさを抽出して、抽出した所定領域の明るさに応じてモニタ16の輝度を調整する機能を有している。
続いて、本実施形態に係る車両用視認装置の制御系の構成について説明する。図8は、本実施形態に係る車両用視認装置の制御系の構成を示すブロック図である。なお、先の実施形態と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
上述したように、本実施形態に係る車両用視認装置11は、先の実施形態に対して、周辺カメラ14及びセンタモニタ装置20を更に備えている。
周辺カメラ14は、制御装置18のI/O18Dに接続されて、車両周辺である車両の前後方向及び側方方向を撮影することによって周辺撮影画像を得る。撮影によって得られた周辺撮影画像は、周辺カメラ14の撮影結果として制御装置18に出力する。なお、周辺カメラ14の撮影結果は、センタモニタ装置20にも出力されるようになっている。
センタモニタ装置20は、上述したように、周辺カメラ14の周辺撮影画像から俯瞰画像を生成して表示する。また、上述したように、センタモニタ装置20は、車載機器(例えば、エアコンや、ナビゲーション装置、オーディオ等)の操作パネル等の表示を行う。なお、センタモニタ装置20は、図示は省略するが、制御装置18と同様に、CPU、ROM、RAM、及びI/Oがそれぞれバスに接続されたマイクロコンピュータを含んで構成されている。
上述のように構成された本実施形態に係る車両用視認装置11においても、先の実施形態で説明した警告画像の表示が行われるが、警告画像の表示については、上述の図6の処理が実行されるので、詳細な説明を省略する。
また、本実施形態では、制御装置18は、上述のように、モニタ16に撮影画像を表示する場合に輝度調整を行うようになっている。以下では、輝度調整を行う際の制御装置18で行われる具体的な処理について説明する。図9は、本実施形態に係る車両用視認装置11の制御装置18で行われる輝度調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図9の処理は、例えば、上述の図6のステップ100で撮影画像を表示する場合等に行われる。或いは、予め定めた時間毎に行う処理としてもよい。
ステップ200では、制御装置18が、周辺カメラ14の撮影結果を取得してステップ202へ移行する。
ステップ202では、制御装置18が、周辺カメラ14の撮影画像から、乗員とモニタ16の延長線上の所定領域の明るさを抽出してステップ204へ移行する。所定領域は、例えば、車両前側方の予め定めた範囲の領域として、乗員の体格差によるアイポイント位置やシート位置が変化しても許容する予め定めた範囲を適用することができる。
ステップ204では、制御装置18が、ステップ202で抽出した所定領域の明るさに応じて予め定めた値となるように、モニタ16の輝度を設定してステップ206へ移行する。
ステップ206では、制御装置18が設定した輝度となるようモニタ16を制御して一連の処理をリターンする。
このようにモニタ16の輝度調整を行うことにより、乗員がモニタ16を確認する際には、乗員の視線の先の明るさに応じた輝度調整が行われることになるので、モニタ周辺の明るさに応じた適切な輝度で表示することができる。
なお、上記の第2実施形態において、センタモニタ装置20の輝度調整を行う際には、モニタ16の輝度調整と同じように輝度調整してもよい。すなわち、乗員とセンタモニタ装置20の延長線上の前方の領域の明るさを抽出して、抽出した明るさに応じて予め定めた輝度になるようにセンタモニタ装置20の輝度調整を行ってもよい。
また、上記の第1実施形態では、後側方カメラ12によって撮影結果をモニタ16に表示する例を説明したが、これに限るものではない。例えば、後方カメラによって車両の後方を撮影し、撮影結果をモニタに表示する構成を適用してもよい。この場合には、後方の撮影画像を表示するモニタとして第2実施形態のセンタモニタ装置20を適用してもよい。
また、上記の各実施形態における制御装置18で行われる処理は、ソフトウエアの処理として説明したが、これに限るものではない。例えば、ハードウエアで行う処理としてもよいし、ハードウエアとソフトウエアの双方を組み合わせた処理としてもよい。
また、上記の実施形態における制御装置18で行われる処理は、プログラムとして記憶媒体に記憶して流通させるようにしてもよい。
さらに、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
10 車両用視認装置
12 後側方カメラ
14 周辺カメラ
16 モニタ
18 制御装置
24 周辺状況監視装置

Claims (7)

  1. 車両の後方を撮影する後方撮影部の撮影結果を表示する表示部と、
    前記撮影結果内に警告対象を検出した場合に、前記撮影結果が表す撮影画像中の予め定めた視界要件範囲外の領域に、予め定めた警告画像を表示するよう前記表示部を制御する制御部と、
    を備えた車両用視認装置。
  2. 前記制御部は、前記視界要件範囲外の領域として、前記撮影画像中の地平線又は消失点より上側の領域に前記警告画像を表示するよう前記表示部を制御する請求項1に記載の車両用視認装置。
  3. 前記地平線の上側の領域に前記警告画像を表示する場合、地平線は、前記後方撮影部の取り付け位置から求め、前記消失点の上側の領域に前記警告画像を表示する場合、前記撮影画像から消失点を求める請求項2に記載の車両用視認装置。
  4. 前記制御部は、前記撮影画像上の前記警告対象の大きさ及び前記警告対象までの距離の少なくとも一方に応じて前記警告画像の大きさを変化させて表示するよう前記表示部を更に制御する請求項1〜3の何れか1項に記載の車両用視認装置。
  5. 車両の後方を撮影する後方撮影部を更に備えた請求項1〜4の何れか1項に記載の車両用視認装置。
  6. 前記制御部が、乗員と前記表示部の延長線上の所定領域を少なくとも含む車両周辺を撮影する周辺撮影部の撮影結果から前記所定領域の明るさを抽出し、抽出した明るさに応じて予め定めた輝度になるよう前記表示部を更に制御する請求項1〜5の何れか1項に記載の車両用視認装置。
  7. 乗員と前記表示部の延長線上の所定領域を少なくとも含む車両周辺を撮影する周辺撮影部を更に備えた請求項6に記載の車両用視認装置。
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