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発明の名称 車両用周辺監視装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−339044(P2003−339044A)
公開日 平成15年11月28日(2003.11.28)
出願番号 特願2002−145233(P2002−145233)
出願日 平成14年5月20日(2002.5.20)
代理人 【識別番号】100086450
【弁理士】
【氏名又は名称】菊谷 公男 (外2名)
【テーマコード(参考)】
5B057
5C054
【Fターム(参考)】
5B057 AA16 CA12 CA16 CB12 CD11 CE08 CH18 
5C054 AA01 CF06 EA01 EA05 EA07 FD03 GB15 HA30
発明者 柳井 達美
要約 課題
車両周囲を撮像した映像を車両内部の表示部に表示する車両用周辺監視装置において、運転者が実際の位置関係を即座に認識できるようにする。

解決手段
ドアミラー18の視野よりも広い映像範囲Fcを有するカメラ11をドアミラーの前側に設置する。運転席シート3の位置から求めた運転者2の視点Pとドアミラーの反射角度θから視点変換方向Sを決定し、カメラの撮像映像をドアミラーに映し出される映像と同じ視点の映像に変換して表示部16に表示する。この視点変換映像にはドアミラー輪郭が重ねられる。ドアミラーに映し出される映像と表示部の映像の視点が同じなので、両映像の整合性が保たれ、ドアミラー輪郭を指標として、表示された自車両と他の車両等との相対的な位置関係を即座に容易に認識できる。表示部にはさらにドアミラー輪郭の外側に、ドアミラー18の映像範囲Fmでカバーされない死角領域の映像も表示される。
特許請求の範囲
【請求項1】 車両周囲を撮像可能なカメラと、運転者の視点を検出する視点検出手段と、車両周囲を監視する監視鏡の反射角度を検出する角度検出手段と、前記運転者の視点と監視鏡の反射角度に基づいて、前記カメラにより撮像された映像を運転者が監視鏡を通して見るのに対応した視点からの映像に変換する映像変換手段と、該映像変換手段で変換された映像に前記監視鏡に対応する輪郭画像を重ねて合成する映像合成手段と、車両内に設置され、前記映像合成手段で合成された映像を表示する表示部とを有することを特徴とする車両用周辺監視装置。
【請求項2】 前記カメラの撮像範囲が前記監視鏡に映し出される映像範囲よりも広く設定され、前記表示部には、前記監視鏡に映し出される映像範囲が前記監視鏡に対応する輪郭内に表示されるとともに、前記監視鏡に映し出される映像範囲を越える領域が、前記監視鏡に対応する輪郭の外側に表示されることを特徴とする請求項1記載の車両用周辺監視装置。
【請求項3】 前記視点検出手段は、運転席シートの位置に基づいて前記視点を検出することを特徴とする請求項1または2記載の車両用周辺監視装置。
【請求項4】 前記監視鏡がドアミラー、フェンダーミラーまたはルームミラーであり、前記角度検出手段はドアミラー、フェンダーミラーまたはルームミラーの角度を調整する装置に直接設けた角度センサであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1に記載の車両用周辺監視装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の周囲を撮像してその映像を車両内部の表示部に表示する車両用周辺監視装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両用周辺監視装置としては、特開2002−19523号公報に記載のものが知られる。この車両用周辺監視装置では、車両の周囲を撮像するカメラを車体の周囲に設け、運転者が方向指示器の操作を行うと、操作を行った側の車体後方を撮像するカメラの映像が表示部に表示される。運転者が右左折や車線変更を行う際、表示部に表示された映像を見ることにより安全確認ができる範囲が広がる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の車両用周辺監視装置では、表示部に映し出される対象物の大きさが実際の大きさと異なっており、しかも何らの参考指標もないため、対象物の自車両との相対的な位置関係を即座に判断することが困難であるという問題があった。したがって本発明は、上記の問題点に鑑み、運転者が実際の位置関係を即座に認識できるようにした車両用周辺監視装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】このため、表示映像の視点を発明者になじみのあるものとし、指標を有するものとするため、本発明は、運転者の視点と、監視鏡の反射角度とを検出し、これらの視点と反射角度に基づいて、カメラにより撮像された映像を運転者が監視鏡を通して見るのに対応した視点からの映像に変換し、この変換された映像に上記監視鏡に対応する輪郭画像を重ねて合成した合成映像を表示部に表示するものとした。
【0005】
【発明の効果】監視鏡に映し出される映像の視点と表示部に表示される映像の視点が対応しているので、両映像の整合性が保たれ、監視鏡の輪郭を指標として、表示部に映し出された自車両と対象物との相対的な位置関係を実際の位置関係に置き換えて即座に容易に認識することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は実施の形態にかかる周辺監視装置の全体構成を示すブロック図、図2は主要部の配置を示すレイアウト図である。周辺監視装置1は、車両進行方向の左後方を撮像するカメラ11、車両運行時に運転者が着座する運転席シート3の位置を検出するシート位置センサ12、車両左側のドアミラー18の反射角度を検出するドアミラー角度センサ13、カメラ11が撮像した映像を視点変換する映像変換部14、映像変換部14によって変換された映像の画像データに後述するドアミラー輪郭Dの画像データを合成する映像合成部15、そして合成された画像データを映像として表示する表示部16から構成される。表示部16には表示スイッチ17が接続されている。
【0007】運転席シート3は、図2に突起Fで示される車両10の進行方向に平行で前後にスライドさせて調整可能となっており、シート位置センサ12は運転席シート3に付設されて、その前後方向位置を検出する。ドアミラー角度センサ13は、ドアミラー18の角度を調整する図示省略の装置に直接取り付けられている。
【0008】とくに図2に示されるように、カメラ11は車両10の進行方向左側の外部で、ドアミラー18より前側に設置されている。カメラ11はその撮像視野19が、ドアミラー18の視野20を包含するばかりでなく、さらにドアミラー18の死角21をも含むように広く設定されている。また、表示部16は車両10の例えばインストルメントパネル上など車室内前部に設置されている。運転者は表示部16に表示される映像と、サイドウインドウ24を通したドアミラー18による映像とを見ることができる。
【0009】映像変換部14は、運転者がドアミラー18を見た時にドアミラー18に映し出される映像と、カメラ11の撮像に基づいて表示部16に映し出される映像の各視点を対応させるよう、カメラ11が撮像した映像の画像データを変換する。映像変換部14は、変換作業のためのデータを一時格納する内部メモリ30を備えている。以下、映像変換部14の機能について説明する。ここでは、まず、ドアミラー18を見るときの運転者の視点を求める。運転者の視点は、個々人の体格等によって異なるので、映像変換部14では、運転席シート3の位置を用いて視点を特定する。
【0010】すなわち、図3に示すように、運転者2の眼は運転席シート3上の前後方向所定位置にあるものとして、シート位置センサ12によって検出した運転席シート3の位置に基づいて、車両10の前後方向に直交する平面Aを特定する。一方、車両幅方向の運転者の視点は運転席シート3を左右に二分する平面B上にあるので、この平面Bと、上記車両の前後方向に直交する平面Aとが交差する線を求める。この線上において運転者の平均的な座高に基づく眼の位置を含む平面との交点を求めると、運転者の視点Pが空間上の点として特定される。
【0011】次に、ドアミラー角度センサ13によって検出したドアミラー18の反射角度θに基づいて、上述のように求めた運転者2の視点Pから見たときのドアミラー18に映し出される映像範囲Fm(視野20)を算出する。ドアミラー18の反射角度θが変化すると、映像範囲Fmも変化する。映像変換部14は、こうして求めた運転者の視点Pとドアミラーの反射角度、より具体的にはドアミラー18に映し出される映像範囲Fmとに基づいて、カメラ11で撮像した映像の画像データの視点変換方向Sを決定し、撮像映像をドアミラー18に映し出される映像と同じ視点の映像に変換する。ここで、カメラ11で撮像した映像とドアミラー18に映し出される映像とは左右が逆になっているので、カメラ11による画像データの視点変換にあたっては、左右方向の反転が行われる。
【0012】映像合成部15はドアミラー輪郭Dの画像データをあらかじめ内部メモリ31に保持しており、映像変換部14で視点変換した画像データにドアミラー輪郭Dの画像データを重ね合わせる。図4は、ドアミラー輪郭Dが重ね合わされた状態を、表示部16における映像として示している。ドアミラー18を左右方向に回動調整して反射角度が変化すると、カメラ11で撮像した映像範囲Fcに対するドアミラー18に映し出される映像範囲Fmの領域が変わるので、これに対応させてドアミラー輪郭Dは例えばD’のように連動して水平方向に変形する。
【0013】一方、ドアミラー輪郭Dの縦方向の寸法Hは、実際のドアミラー18の実寸相当の実寸輪郭dよりも長いイメージに設定してある。これにより、前述のように運転者2の座高を平均的な値と仮定して視点を特定できる。また、縦方向の寸法Hを長くしてあると、走行路面の状態や運転者2の姿勢変更で視点Pが上下方向に変動しても、カメラ11の撮像映像中のドアミラー18に映し出される映像範囲に対応する映像はドアミラー輪郭Dから外れることもない。したがって、ドアミラー18を上下方向に回動させて反射角度を変えた場合には、ドアミラー輪郭Dは上下方向には変形、移動しないように設定してある。
【0014】図5、図6は実施の形態における制御の流れを示すフローチャートである。周辺監視装置1は、運転者2がイグニションスイッチを入れると制御を開始する。まずステップ101において、映像変換部14は、シート位置センサ12から運転席シート3の位置データを取り込んで、映像変換部14の内部メモリ30に格納する。そして、ステップ102で、運転席シート3の位置に基づいて、運転者2の視点Pを算出し、その視点データを上記内部メモリ30に格納する。
【0015】映像変換部14ではさらに、ステップ103において、ドアミラー角度センサ13からドアミラー18の反射角度データを取り込んで、内部メモリ30に格納し、ステップ104で、このドアミラー18の反射角度とステップ102で求めた視点Pとに基づいて視点変換方向Sを算出し、その視点方向データも内部メモリ30に格納する。
【0016】ステップ105では、イグニションスイッチがON(オン)のままの状態であるか否かをチェックし、イグニションスイッチがOFF(オフ)であれば制御は終了し、ONのままであればステップ106へ進む。ステップ106では、シート位置センサ12からの信号を再度取り込み、映像変換部14の内部メモリ30に格納してある位置データと比較して、運転席シート3が調整されてその位置が変更されたか否かをチェックする。変更されていない場合はステップ107へ進む。
【0017】ステップ107では、ドアミラー角度センサ13からの信号を再度取り込み、映像変換部14の内部メモリ30に格納してある反射角度データと比較して、ドアミラー18の反射角度が変更されたか否かをチェックする。変更されていない場合はステップ108へ進む。ステップ108では、映像変換部14にカメラ11からの車両左後方の映像を取り込む。ステップ109では、内部メモリ30にデータを格納した最新の視点変換方向Sをパラメータとして、前ステップで取り込んだカメラ11からの映像の視点方向を変換して、視点変換映像を生成する。
【0018】つぎのステップ110において、映像合成部15では、視点変換映像を取り込み、内部メモリ31に予め格納してあるドアミラー輪郭Dを、視点変換映像に重ねて合成映像を生成する。そしてステップ111で、表示スイッチ17がONしているかどうかをチェックする。表示スイッチ17がONしているときは、ステップ112で、合成映像を表示部16に表示して、ステップ105に戻る。一方、表示スイッチ17がOFFであるときは、そのままステップ105に戻る。
【0019】先のステップ106のチェックで、運転席シート3の位置が変更されている場合は、ステップ113へ進み、運転席シート3の新たな位置データを映像変換部14の内部メモリ30に格納して更新する。そして、ステップ114において、この新たな運転席シート3の位置に基づいて、運転者2の視点Pを算出し、その視点データを内部メモリ30に格納して更新する。ステップ115では、更新した最新の視点データとステップ103で取り込み格納した反射角度データとから、新たな視点変換方向Sを算出して更新し、それからステップ107へ進む。
【0020】また、ステップ107のチェックで、ドアミラー18の反射角度が変更されている場合は、ステップ116へ進み、新たな反射角度データを映像変換部14の内部メモリ30に格納して更新する。そして、ステップ117において、この新たなドアミラーの反射角度のデータと映像変換部14の内部メモリ30に格納されている最新の視点データとから、新たな視点変換方向Sを算出して更新し、それからステップ108へ進む。
【0021】以上により、フローが繰り返される間、運転席シート3の位置が変更され、あるいはドアミラー18の反射角度が調整されると、それらの変化に応じて、カメラ11による映像が常に運転者2がドアミラー18を覗く視点Pからのもののように表示部16に表示されることになる。
【0022】本実施の形態では、上記フローにおけるステップ101と102、およびステップ106、113、114が発明の視点検出手段を構成し、ステップ103、およびステップ107、116が角度検出手段を、ステップ104、108、109、115、117が映像変換手段を、そして、ステップ110が映像合成手段を構成している。
【0023】以上の構成によって、図7に示すように、自車両の側方近傍を他の隣接車両が走行中の場合、表示部16には図8に示すような映像が表示される。すなわち、ドアミラー18が運転者2へ向けて反射する映像範囲Fmは隣接車両Rの後部の一部しかカバーしないが、表示部16においてはこの映像範囲Fmの範囲に相当する映像がドアミラー輪郭D内に表示されるとともに、ドアミラー輪郭Dの外側に映像範囲Fmでカバーできない隣接車両Rの残部も表示される。これは、カメラ11がドアミラー18の視野20よりもさらに外方の領域を含む広い撮像視野19を撮像して映像範囲Fcの映像を表示するからである。
【0024】実施の形態は以上のように構成され、ドアミラー18に映し出される映像の視点と表示部16に表示される映像の視点が同じなので、両映像の整合性が保たれ、運転者2が表示部16とドアミラー18を同時に見ても違和感を感じることがない。そして、表示部16に映し出された自車両10や隣接車両Rなどの対象物の大きさが実際と異なっても、運転者2はドアミラー輪郭Dを指標として、表示部16に映し出された自車両と対象物との相対的な位置関係を実際の位置関係に置き換えて即座に容易に認識できる。
【0025】また、カメラ11の撮像視野19がドアミラー18に映し出される映像範囲Fmよりも広く設定され、表示部16にはドアミラー18に映し出される映像範囲Fmを越える領域もドアミラー輪郭Dの外側に表示されるので、ドアミラー18の死角21の領域の様子も確実容易に把握することができる。
【0026】さらに、運転者2の視点は運転席シート3を調整した位置に基づいて求めることにより、多くの複雑なセンサ等が不要で低コストで実現される。また、ドアミラー角度センサ13をドアミラー18の角度を調整する装置に直接取り付ける構成とすることにより、部品点数を削減して製造コストの低減が図れると共に、取り付け方法が簡略化できるので取り付けコストの低減も図れる。
【0027】なお、実施の形態では、カメラ11をドアミラー18より前側に設置したものとしたが、カメラ11の撮像映像にドアミラー18が映る場合には、ドアミラー18の鏡をマジックミラーとし、マジックミラーの裏側にカメラ11を設置する構成とすることにより、ドアミラー18の映りを避けることができる。
【0028】また、実施の形態では監視鏡として車両進行方向左側のドアミラー18を選択したが、これに限定されず、必要に応じて車両進行方向右側のドアミラーやフェンダーミラー或いは車内に設置されたルームミラ−、車両前部の監視用あるいは側方から接近する他車両や歩行者監視用の補助ミラー等の近傍にカメラを設置して車両周辺を撮像し、これらによる撮像した映像に対応するミラーの輪郭を重ねて表示することができる。




 

 


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