JP2009214656A

JP2009214656A - 車両の周辺視界支援装置

Info

Publication number: JP2009214656A
Application number: JP2008059272A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Imai; ひろし今井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2008-03-10
Filing date: 2008-03-10
Publication date: 2009-09-24

Abstract

【課題】後方からの接近車両の存在を運転者に違和感なく視覚的に且つ的確に伝えて、一層の安全性の向上に寄与できる周辺視界支援装置を提供する。
【解決手段】車両の左右の後側方の領域を２台のカメラで監視し、それらの画像を左右独立したそれぞれのモニタにリアルタイムで表示する。車両後部に設けたレーダセンサで後方からの接近車両を監視し、車間距離または相対速度あるいはその双方をもって危険な状態と判断された時に、例えば左側のモニタ５の画面のうち右側の一部のスーパーインポーズ表示領域５ａに、接近車両の存在による注意を促すスーパーインポーズ画像Ｐをスーパーインポーズする。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載されてその車両の周辺視界を支援する装置に関し、特に自車両に対して後方から接近してくる車両等の物体がある場合に、その接近物体の存在をモニタ表示をもって運転者に視覚的に告知して視認性を助けるようにした車両の周辺視界支援装置に関するものである。

この種の車両の周辺視界支援装置として例えば特許文献１および特許文献２に記載のものが提案されている。

特許文献１に記載のものでは、車両のドアミラーに車両後方を撮像するカメラを、車体後部にレーダ等の測距センサをそれぞれに設けるとともに、車室内にモニタを設け、通常はカメラが捉えた画像の画角を広角としてモニタに表示する一方、測距センサの検知エリアのみに他車両が存在していて且つ自車両との距離感を得たい所定の条件下ではカメラ画像の画角を狭角に切り換えて、もってドアミラーによる場合と同様の距離感をもってモニタ上にて後方が確認できるようになっている。

他方、特許文献２に記載のものでは、車両の左右から後方を撮像する２台の側部カメラと、車両の後部から車両後方を撮像する後部カメラを設けるとともに、車室内にモニタを設け、ウインカーやステアリングホイールを操作に応じ、車両の進行方向を考慮してモニタに映し出すカメラ画像の広狭や数、さらには面積等を切り換えるようになっている。
特開平６−３２１７５号公報特開２００３−８１０１４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、測距センサを併用していることで自車後方からの急接近車両等は検知できるものの、その告知手段としてはカメラ画像の画角を調整してモニタに映し出すだけであるため、例えば車両後方の泥曲率によっては後方車両をカメラで捉えることができない場合があり、運転者に車両後方の状況を的確に告知する上でなおも改善の余地を残している。

また、特許文献２に記載の技術では、後方カメラが捉えた急接近車両等をモニタに映し出していても、例えば運転者がウインカー等を操作して進路変更しようとすると、それに応じて後方カメラの表示領域が通常時よりも狭くなるように切り換えられるため、映っている接近車両の実画像が小さくなることでかえって運転者への告知効果が弱まり、特許文献１に記載のものと同様になおも改善の余地を残している。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、後方からの接近車両等の物体の存在を運転者に違和感なく視覚的に且つ的確に伝えて一層の安全性の向上に寄与できるようにした車両の周辺視界支援装置を提供するものである。

本発明における車両の周辺視界支援装置は、車両の左右の後側方のうち少なくともいずれか一方を撮像するカメラと、車両の後方から当該車両に対して接近する物体の存在を検知する接近物体検知手段と、車室内に設けられ、前記カメラの画像を表示するモニタ手段と、を備えることを基本とする。その上で、前記接近物体検知手段が接近物体を検知した際に、前記モニタ手段の表示画面のうち当該画面に表示されている左側または右側の後側方画像とは反対側の右側または左側の領域に、後方からの接近物体の存在を告知する情報をスーパーインポーズする機能を備えている。

本発明によれば、後方からの接近車両等の物体の存在を運転者に違和感なく視覚的に且つ的確に伝えることができることから、一層の安全性の向上に寄与できる。

図１以下の図面は本発明に係る周辺視界支援装置のより具体的な第１の実施の形態を示す図であり、特に第１図はそのシステムの全体構成を示している。

図１に示すように、車両１のうちアウトサイドミラーである左右のドアミラー２あるいはそのドアミラー２の近傍にはＣＣＤカメラあるいはＣＭＯＳカメラ等のカメラ３または４がそれぞれに装着されていて、左側のカメラ３は自車両１の左側の後側方の領域Ｅｌを、右側のカメラ４は自車両１の右側の後側方の領域Ｅｒをそれぞれ視覚的に捉えて画像（映像）信号として出力するようになっている。これらの各カメラ３，４に対応して、車室内のうち運転者の前方であって且つ視認し易い位置には左右で独立した液晶ディスプレイ等の専用のモニタ５，６が配置されている。そして、左右のカメラ３，４が捉えた画像は各カメラ３，４ごとに独立している画像認識処理回路７，８に取り込まれ、各画像認識処理回路７，８に入力された画像はそのまま画像表示処理回路９に出力されて所定の表示処理がなされた上で、各カメラ３，４ごとに独立している専用のモニタ５，６に表示される。

このように車両１の左右に設けた２台のカメラ３，４にて自車両１の左右の後側方をそれぞれに視覚的に監視して、その画像を左右のカメラ３，４ごとに独立している専用のモニタ５，６にリアルタイムで表示することにより、運転者にとって自車両１周辺の死角が可及的に少なくなるようにその左右の後側方の周辺視界を個別に支援することになる。

各画像認識処理回路７，８では各カメラ３，４の画像出力をもとにパターン認識等の画像認識処理を並行して行い、後側方からの接近車両の有無と自車両１からその接近車両までのおおよその距離を識別・判定するようになっている。そして、各画像認識処理回路７，８では後述する上位の統括制御回路１５と適宜情報交換を行い、後側方からの接近車両の存在を認識した場合であって、且つ自車両１からその接近車両までの距離が危険距離にあると判断した場合には、統括制御回路１５から画像表示処理回路９への指令をもって、例えば該当する側のモニタ３または４の画面の点滅をもって、左側または右側の後側方からの接近車両の存在による危険性を運転者に視覚的に告知することになる。

同時に、車室内には後述するように左右で独立しているステレオ方式のスピーカ１２，１３が配設されていることから、例えば左後側方からの接近車両の存在を認識した場合には、左側のスピーカ１２からの所定の警報音の音声出力をもって、右後側方からの接近車両の存在を認識した場合には、右側のスピーカ１３からの所定の警報音の音声出力をもって、それぞれに後側方からの接近車両の存在による危険性を聴覚的にも運転者に告知することになる。

なお、ここまでに述べた機能またはシステム構成は既に公知の技術である。

また、図１に示すように、車両１の後部中央部には当該車両１に対してそのほぼ後方から接近する車両等の物体の存在を検知する接近物体検知手段として測距センサとしても機能する例えばレーザ式のレーダセンサ１０が装着されている。このレーダセンサ１０は車両１のほぼ真後ろの領域Ｅｃをその検知エリアとしていて、その出力は後述する統括制御回路１５に取り込まれることになる。そして、例えば自車両１に対して後方からの接近車両がある場合、レーダセンサ１０からの出力と自車両１の走行制御系からの速度信号とに基づいて所定の演算を行うことにより、後述するように自車両１と後方からの接近車両との車間距離のほか相対速度を求めることができるようになっている。

なお、上記レーダセンサ１０に代えて左右のカメラ３，４と同様のカメラを採用して、パターン認識等の画像認識処理を行って接近車両の有無と距離を求めるようにしても良い。

先に述べた各画像認識処理回路７，８での画像出力は画像表示処理回路９に取り込まれるようになっており、当該画像表示処理回路９において後述するスーパーインポーズ画像との重畳または合成処理やモニタ５，６への所定の表示処理がなされた後に左右のカメラ３，４ごとに独立して設けられたモニタ５，６にそれぞれに表示される。

ここで、画像表示処理回路９には、後方からの接近車両の存在に基づく危険性を運転者に知らしめる情報手段としてスーパーインポーズすべき所定の画像、例えば車両の俯瞰形状を模した描画画像とその画像を点滅方式にてモニタ画面に重畳表示させるソフトウエアとがいわゆるスーパーインポーズ機能として予めメモリに格納されている。そして、後述するように後方からの接近車両の存在が危険と判断された場合に初めてそのスーパーインポーズ機能が有効に機能することになる。

また、上記各モニタ５，６への表示と連動して所定の警報音等の音声を発するように音声処理回路１１が用意されており、例えば上記スーパーインポーズ機能に適した所定の警報音が予めメモりに格納されており、スーパーインポーズ機能の作動時にその音声出力は例えば車載音響装置と共用化しているステレオ方式の左右のスピーカ１２，１３にて再生される。

ここで、車内には車内ＬＡＮ設備としてディジタル信号を集中制御するためのＣＡＮ１４が構築されているとともに、先に述べた画像認識処理回路７，８や画像表示処理回路９さらには音声処理回路１１等の上位に位置付けられてそれらのシステム全体を統合制御する統括制御回路１５が用意されている。これにより、少なくとも画像表示処理回路９と音声処理回路１１および統括制御回路１５は、先に述べたスーパーインポーズ機能を実現するための制御手段を構成している。

なお、左右のモニタ５，６の配置位置としては運転者が視線を大きく動かすことなく容易に視認することができる位置、例えば左側のモニタ５はルームミラーのほぼ直下位置とし、右側のモニタ６も左側のものと同等高さ位置とする。また、図１の符号２０はステアリングホイールを示している。

図２は図１の要部の詳細を示し、また図３は図２のシステムでの処理手順のフローチャートを示している。

ここで、本実施の形態では、先にも述べたように車両１に設けた２台のカメラ３，４にて自車両１の左右の後側方をそれぞれに視覚的に監視して、その画像を左右のカメラ３，４ごとに独立している専用のモニタ５，６にリアルタイムで表示することにより、運転者にとって自車両周辺の死角が可及的に少なくなるようにその左右の後側方の周辺視界を支援している。そして、左右の後側方からの接近車両の有無と自車両１からその接近車両までのおおよその距離を識別・判定して、自車両１からその接近車両までの距離が危険距離にあると判断した場合には、例えば該当する側のモニタ５または６の画面の点滅と音声とをもって、左側または右側の後側方からの接近車両の存在による危険性を運転者に視覚的且つ聴覚的に告知するようになっていることは先に述べた通りである。

これらの機能とは別に、レーダセンサ１０の出力をもって例えば自車両１の後方からの接近車両の存在が確認された場合には、後方からの接近車両の存在による危険性を先に述べたいわゆるスーパーインポーズ画像のモニタ表示をもって運転者に告知する。この場合において、図２に示すように、自車両１の左側の後側方の画像を映し出している左側のモニタ５では、そのモニタ５の画面のうち右側の一部の領域をスーパーインポーズ表示領域５ａとして当該部分５ａにいわゆるスーパーインポーズ画像をスーパーインポーズするものとし、逆に自車両１の右側の後側方の画像を映し出している右側のモニタ６では、そのモニタ６の画面のうち左側の一部の領域をスーパーインポーズ表示領域６ａとして当該部分６ａにスーパーインポーズ画像をスーパーインポーズするものとする。これにより、自車両１の左右の後側方の視界をモニタ表示にて支援するというシステム本来の機能を損なうことなく、双方のモニタ５，６の画面のうち運転者により近い位置にて、後方からの接近車両の存在による危険性を視覚的に告知することができることから、運転者が接近車があることに気づき易くなる。

上記システムでのいわゆるスーパーインポーズ機能の一連の処理手順を図２，３を参照しながら順を追って説明する。ただし、ここでは左側のカメラ３およびモニタ５を例にとって説明する。

図１，２の統括制御回路１５はＣＡＮ１４を経由して自車両１の走行制御系側からシフトポジションの信号を受け取り、そのシフトポジションが前進速（例えば、５速オートマチック車場合には、Ｐ（パーキング）、Ｎ（ニュートラル）、Ｒ（リバース）以外のシフトポジション）にあるか否か判定する（図３のステップＳ１）。シフトポジションが前進速のいずれかである場合には、前進走行中と判断して、左側のカメラ３の出力画像を同じく左側のモニタ５に映し出すようにＣＡＮ１４を通じて同じく左側のカメラ３用の画像認識処理回路７に指令を与え、上記左側のカメラ３の出力画像を左側のモニタ５に表示する（図３のステップＳ２）。他方、シフトポジションが前進速以外のいずれかである場合には、モニタ５に画像表示する必要がないものとみなして画像表示はしないことになる（図３のステップＳ３）。

続いて、統括制御回路１５はＣＡＮ１４を経由してレーダセンサ１０の出力を受け取り、格納されている危険度判定プログラムに基づいて自車両１に対する後方からの接近車両の存在による危険度合いを判定する。ここでは、先ずレーダセンサ１０が捉えている接近車両があるか否か判定し（図３のステップＳ４）、接近車両がある場合には例えばレーダセンサ１０からの出力と先に述べた自車両１の走行制御系からの車速信号とに基づいて、自車両１と後方からの接近車両との車間距離と相対速度を演算して求めた上でパラメータＴＴＣ（ＴｉｍｅｔｏＣｏｌｌｓｉｏｎ）として［接近車間距離／接近相対速度］を算出する。

そして、先に［接近車間距離／接近相対速度］として算出した値と予め定めてある閾値とを比較して、自車両１に対する後方からの接近車両の存在による危険度合いを判定する（図３のステップＳ５）。例えば上記算出値が閾値以下である場合には、自車両１に対して後方からの危険度の高い接近車両があり、運転者に告知すべき危険状態にあると判定する。

この場合において、［接近車間距離／接近相対速度］を算出することなく、接近車間距離が所定値以下となったとき、あるいは接近相対速度が所定値以上となったときに、自車両１に対して後方からの危険度の高い接近車両があり、運転者に告知すべき危険状態にあると判定するようにしても良い。

こうして、自車両１に対して後方からの危険度の高い接近車両があると判定された場合には、図１，２の統括制御回路１５は指令として画像制御コマンドを画像表示処理回路９に、音声制御コマンドを音声処理回路１１にそれぞれ出力する。これらのコマンド指令を受けて、画像表示処理回路９ではメモリに予め格納されているスーパーインポーズすべき画像、例えば先に述べたように車両の俯瞰形状を模した描画画像を読み出した上で画像認識処理回路７からの画像に重畳した画像を生成した上で左側のモニタ５に出力して、そのモニタ５の画面のうち右側のスパーインポーズ表示領域５ａに点滅させながら表示する（図３のステップＳ６）。他方、図３のステップＳ５での算出値が閾値以下でない場合には、いわゆるスーパーインポーズ画像の表示は行わない（図３のステップＳ７）。これにより、スーパーインポーズ画像を必要な時にのみ表示するため、不快感を与えることがない。

より具体的には、いわゆるスーパーインポーズ画像（図柄）であるところの後方からの接近車両をイメージさせる画像として、例えば車両の俯瞰形状を模した描画画像に緊急度を示す赤色や黄色の彩色を施したものをモニタ５の画面のうち右側のスパーインポーズ表示領域５ａにスーパーインポーズをもって表示し、これを一定周期で点滅表示させる。あるいは、図４に示すように、車両の俯瞰形状を模した描画画像に加えて注意喚起のための特定のアイコンを併用してスーパーインポーズ画像Ｐとし、車両の描画画像およびアイコンの色と背景の色を一定周期で入れ換えることで点滅方式と同様の効果を得るようにする。

この場合において、図５に示すように車両の俯瞰形状を模した描画画像のほかその描画画像に矢印形状の一部あるいは全部を加えたものをスパーインポーズ画像Ｐとして予め複数枚用意しておき、これらの画像を一定周期で且つ一定の順番で入れ換えて表示することにより、その表示した描画画像に動的効果を加えることもできる。

このようないわゆるスーパーインポーズ画像の表示と同時に、音声処理回路１１は音声制御コマンド指令を受けて、そのメモリに記憶されている所定の警報音を読み出し、スピーカ１２，１３に出力して再生する。これにより、画像表示とともに音声をもって後方からの接近車両の存在による危険性を運転者に告知する。

この場合において、ステレオ方式のスピーカ１２，１３の機能を有効利用して、例えば警報音が車両の後方から聞こえて、なおかつその音量が段階的に大きくなるような音響効果を加えることが好ましい。

なお、ここまでの一連の処理は、左側のモニタ５についてだけでなく、右側のモニタ６に着いても並行して行われる。ただし、左側のモニタ５ではその画面のうち右側の一部のスーパーインポーズ表示領域５ａにスーパーインポーズ画像が表示されるのに対して、図２に示すように右側のモニタ６ではその画面のうち左側の一部のスーパーインポーズ表示領域６ａにスーパーインポーズ画像が表示されることになる。

このように本実施の形態によれば、自車両１の左右の後側方の視界をモニタ表示にて支援するというシステム本来の機能を損なうことなく、双方のモニタ５，６の画面のうち運転者により近い位置にて、後方からの接近車両の存在による危険性を視覚的にも聴覚的にも的確に告知することができることになる。また、後方からの接近車両の存在に基づく危険性告知に際して、左右の後側方の視界支援のためのモニタ５，６を使用することにより、少なくとも後方監視のための専用のモニタは必要でなくなる。

ここで、本実施の形態では２台のカメラ３，４ごとにモニタ５，６が左右独立している場合を例にとって説明したが、２台のカメラ３，４が単一のモニタを共有していて、その単一のモニタの画面を二分割してそれぞれのカメラ５，６の画像を表示するタイプのものでも良い。さらに、カメラおよびモニタ共に左側または右側だけのタイプのものであっても良い。ただし、モニタが一台の場合には、運転者の視認性を考慮して、そのモニタはルームミラーのほぼ下方位置に配置することが望ましい。

本発明に係る視界周辺視界支援装置の第１の実施の形態としてそのシステム構成を示す概略説明図。図１の要部の詳細を示す構成説明図。図１，２のシステムでの処理手順を示すフローチャート。スーパーインポーズ画像の一例を示す説明図。スーパーインポーズ画像の別の例を示す説明図。

符号の説明

１…車両
３…カメラ
４…カメラ
５…モニタ
５ａ…スーパーインポーズ表示領域
６…モニタ
６ａ…スーパーインポーズ表示領域
７…画像認識処理回路
８…画像認識処理回路
９…画像表示処理回路
１０…レーダセンサ（接近物体検知手段）
１１…音声処理回路
１２…スピーカ
１３…スピーカ
１５…統括制御回路

Claims

車両の左右の後側方のうち少なくともいずれか一方を撮像するカメラと、
車両の後方から当該車両に対して接近する物体の存在を検知する接近物体検知手段と、
車室内に設けられ、前記カメラの画像を表示するモニタ手段と、
を備えているとともに、
前記接近物体検知手段が接近物体を検知した際に、前記モニタ手段の表示画面のうち当該画面に表示されている左側または右側の後側方画像とは反対側の右側または左側の領域に、後方からの接近物体の存在を告知する情報をスーパーインポーズする機能を備えていることを特徴とする車両の周辺視界支援装置。
前記接近物体検知手段がレーダ手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両の周辺視界支援装置。
前記接近物体検知手段によって検知された接近物体と自車両のなす距離が所定値以下、または検知された接近物体と自車両の相対速度が所定値以上のときに、後方からの接近物体の存在を告知する情報を前記モニタ手段の表示画面にスーパーインポーズするようになっていることを特徴とする請求項２に記載の車両の周辺視界支援装置。
前記接近物体検知手段が接近物体を検知した際に、後方からの接近物体の存在を告知する警報音を発するとともに、後方からの接近物体の存在を告知する情報をスーパーインポーズして表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両の周辺視界支援装置。
後方からの接近物体の存在を告知する情報として、予め用意してある図柄を動的に表示するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両の周辺視界支援装置。
前記モニタ手段は、インサイドミラーに下側に配置されるものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車両の周辺視界支援装置。
車室内に設けられたモニタに車両の周囲の視覚情報を表示するようにした周辺視界支援装置において、
前記モニタには、車両の左右の後側方のうち少なくともいずれか一方をカメラにて撮像した画像を表示するとともに、
車両の後方から接近する接近車を後方接近車検知手段が検知した際に、その接近車の情報を前記モニタに重畳表示する制御手段を備えたことを特徴とする車両の周辺視界支援装置。