(57)【要約】【課題】ドライバーが障害物の探知にはらう注意力と時間を軽減し、より効果的に車両周囲の状況と、障害物の的確な所在を探知できること。【解決手段】影像取得ユニット、超音波探知ユニット、アラーム・ユニット、表示ユニット、処理ユニットを設け、影像取得ユニットと超音波探知ユニットは車体の外周に設け、摂影と超音波探知手段で車体周囲の影像、車体外状況や障害物との距離を表示する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に車両の後退時の車外影像観測システムにおいて、
車体の外周囲に設置され、車体外の周囲状況を測距探知し、車体後方に存在する障害物の距離情報を処理ユニットに伝送する超音波探知ユニットと、
車体の外周囲に設置され、車体外の周囲影像を取得し、その取得した車体後方の影像を前記処理ユニットに伝送する影像取得ユニットと、
前記超音波探知ユニット、前記影像取得ユニット、及び表示ユニットに連結され、前記障害物の位置決めと影像の座標変換を司どり、各情報を組合わせて前記表示ユニットに伝送する前記処理ユニットと、
出現した影像画面を即時表示して、最良の車両制御効果を達成する前記表示ユニットとを含んだ、車両の影像観測システム。
【請求項２】
前記超音波探知ユニットは、複数個の超音波センサーを含む請求項１に記載の車両の影像観測システム。
【請求項３】
前記処理ユニットには、アラーム・ユニットが接続されていて、車体と障害物の距離が接近しすぎた場合、ドライバーに対して警告する、請求項１に記載の車両の影像観測システム。
【請求項４】
車両の影像観測方法において、
グローバルの座標システムで車体周囲の位置を定義するステップ１と、
車両上に超音波探知ユニットを取り付け、ステップ１による各センサーの位置の座標を決めるステップ２と、
車両上に影像取得ユニットを取り付け、車両外周囲の影像を取得して、表示ユニットに表示し、車体の外周囲影像の範囲を座標で定義するステップ３と、
表示ユニットに表示された影像取得ユニットの取得した影像範囲を、前記超音波探知ユニットが探知した範囲と重畳した部分を選択するステップ４と、
前記超音波探知ユニットを制御して、その中の１つのセンサーで信号を出力し、このセンサーと相隣れるセンサーで、この出力信号を受信するステップ５と、
前記超音波探知ユニット自身が受信した信号で、前記センサーと障害物との間の距離を得、さらに相隣れるセンサーの受信した信号で、前記センサーから障害物を経て、相隣れるセンサーに至る距離を計測するステップ６と、
前記超音波探知ユニットの座標位置と、探知した距離を組合わせて、障害物のＧＰＳにおける座標と、障害物と車体との垂直距離を計測するステップ７と、
ＧＰＳ座標システムと影像座標システムの座標変換により、障害物の実際所在位置を影像中障害物の標示位置に変換し、これを鮮明なマークで影像中の障害物に対応した位置に標示するステップ８と、
障害物と車体との垂直距離と、影像中障害物の位置マークを組合わせて、車体外周囲影像画面上に標示し、障害物の所在位置と距離に関する情報として、前記表示ユニットに即時表示するステップ９と、
障害物と車体が接近しすぎた場合、アラーム・ユニットで警告するステップ１０とを含む、車両の影像観測システムの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の影像観測システム及びその使用方法に関するもので、特に摂影（撮影）と探知により得た障害物の所在位置と、車両周囲の状態とを組み合わせた影像をドライバーに示し、その注意を促がす車両の影像観測システム及びその使用方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在使用されている車両後退時の車外観測補助システムは、主に下記の３つのシステムより構成される。
即ち、カメラ影像表示システム、車両後退レーダー探知システム、及び車両後退レーダー探知による周囲影像の組合せシステムである。以下上記３つの補助システムの機能を略述する。
【０００３】
＜１＞カメラ影像表示システムのカメラ装置１は、その摂影した車両周囲に影像を表示器２に表示する。図１に示したようにこのカメラ装置１は、１６７°範囲内の影像を取得できる。このカメラ影像表示システムの欠点は、表示器２が車両周囲の影像しか表示できず、障害物３の距離を計測できない所にある。
【０００４】
＜２＞車両後退レーダー探知システムの超音波センサー４は、障害物３とセンサーとの間の直線距離を計測できる。図２に示すようにこの直線距離は５０ｃｍと６５ｃｍである。この車両後退レーダー探知システムの欠点は、影像の画面が表示できず、また、障害物３の方位が判断できない所にある。
【０００５】
＜３＞車両後退レーダー探知による周囲影像組合せシステムは、超音波センサー４と障害物３との距離数字と、車両周囲の影像を表示器２に表示することができる。このシステムの欠点は、車両周囲の影像と、障害物３と超音波センサー４の直線距離の数字（５０ｃｍ）を表示器２に表示できるが、障害物３と車両の垂直距離、或いは左後方や右後方に位置する障害物３と、車両との距離は、ドライバーが直接察知できない所にある（図３を参照）。
【０００６】
上述のように、現今の車両観測システムのドライバーに提供できる情報は偏頗なものであり、表示器は車両周囲の影像や、障害物とセンサーとの間の直線距離の数字を表示するのみで、障害物と車両の垂直距離、或いは左後方や右後方に位置する障害物３と車両との距離は、ドライバーには直接察知できず、多大な注意力と時間をかけて、障害物と車両との相対位置を探知しなければならないので、その機能は完全であるとはいえず、なお、改善の余地がある。
【０００７】
本願の発明者は上記の事情に鑑み、これを改善せんがため、日夜苦心研鑽の結果、本発明の車両の影像観測システム及びその使用方法開発の成功を見るに至ったのである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、ドライバーが障害物の探知にはらう注意力と時間を軽減し、より効果的に車両周囲の状況と、障害物の的確な所在を探知できる機能を具備した、車両影像観測システム及びその使用方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明に係る車両の影像観測システムは、１つの影像取得ユニットと１つの超音波探知ユニットと、１つのアラーム・ユニットと、１つの表示ユニットと、１つの処理ユニットとを含み、影像取得ユニットと超音波探知ユニットは車両外周に設け、摂影と超音波探知手段で車体外周の影像、車体外の状況や障害物の距離を表示するものである。
【００１０】
処理ユニットは影像取得ユニット、超音波探知ユニット、アラーム・ユニット及び表示ユニットに連結され、影像取得ユニットから車体後方の影像画面を取得し、超音波探知ユニットから、車体後方に存在する障害物の距離情報を収受し、この超音波距離情報から、障害物実際の所在距離を位置決めし、内蔵のソフト・ウェアーで障害物実際の所在位置を影像中の障害物の位置に変換して１つの鮮明のマークで標示し、障害物距離とこのマークの影像を組合わせて画面に表示し、障害物の位置と距離をドライバーに提供すれば、障害物と車両との相対位置、及び垂直距離は明らかになり、ドライバーは甚大な注意力と時間をはらうことなく、車両周囲の状態や障害物の的確な位置を把握できるのである。また、この車両の影像観測システムの使用方法も提供した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車両の影像観測システム及びその使用方法は、従来の技術と比較して下記の長所を有している。
【００１２】
＜１＞車両の外周囲の影像中の障害物の所在位置は鮮明なマークで標示され、ドライバーに正確な障害物と、車両との相対位置と垂直距離を提供できる。
【００１３】
＜２＞本発明により、ドライバーは車両外周囲の状況と障害物の的確な位置が把握できるので、交通安全の確保のための多大な心労が省ける。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来のカメラ影像表示システムの概観図である。
【図２】従来の車両後退レーダー探知システムの概観図である。
【図３】従来の車両後退レーダー探知による周囲影像組合わせシステムの概観図である。
【図４】本発明に係る車両の影像観測システムのブロック図である。
【図５】本発明に係る車両の影像観測システム及びその使用方法の実施形態図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図４は本発明に係る車両の影像観測システムのブロック図である。
この車両の影像観測システムは、車体の外周に設置され、超音波で車体外の周囲状況を測距探知し、車体後方に存在する障害物の距離情報を処理ユニット５５に伝送する、複数個の超音波センサーを含んだ超音波探知ユニット５１と、車体の外周に設置され、摂影方式で車体外の周囲影像を取得し、その取得した車体後方影像の画面を処理ユニット５５に伝送し、その表示範囲を超音波探知ユニット５１の探知した範囲と重畳させ、処理ユニット５５で前記両範囲の重畳した部分を１区域と設定し、障害物の実在する位置と車両外周囲の影像とをこの内に組合わせる、影像取得ユニット５２と、処理ユニット５５と連結し、車体と障害物との距離が接近しすぎた場合、ドライバーを警告する、アラーム・ユニット５３と、即時取得した影像画面を表示し、使用者がシステムを直接調整設定できる、例えばタッチ・オン式スクリーンのような表示ユニット５４と、前記の超音波探知ユニット５１、影像取得ユニット５２、アラーム・ユニット５３、及び表示ユニット５４に連結され、超音波探知ユニット５１と影像取得ユニット５２から車両後方に存在する障害物の距離情報と車両後方の影像画面を受収し、これらの資料が示す障害物の実際存在位置、車体との垂直距離を内臓したソフト・ウェアで処理し、障害物の実際所在位置を影像中の障害物の位置座標に変換し、鮮明なマークで障害物の位置決めした後、障害物距離と、マークを表示ユニット５４に伝送して障害物の位置と距離とを表示する、処理ユニット５５を含んでいる。
このようにして特に駐車時補助の功を上げるのである。
【実施例】
【００１６】
図５に示した本発明の実施例に拠れば超音波探知ユニット９で障害物８の実際所在位置と、障害物８と車体１１との垂直距離を探知し、車両外周の影像中に１つの鮮明なマーク１０で、影像中障害物８の対応した位置に標示し、なお障害物８と車体１１との垂直距離と組合わせて表示ユニット７に表示するのである。
本発明に係る影像観測システムの使用方法には下記のステップが含まれている。
【００１７】
ステップ１：グローバルの座標システムで車体１１周囲の位置を定義する。例えば図５における車体１１後方の横辺をＸ軸とし、車体１１に垂直の方向をＹ軸をする。Ｘ座標で障害物８の車体１１の左右横方向の偏移距離を表し、Ｙ座標で障害物８と車体１１との垂直距離を表す。
【００１８】
ステップ２：車両上に超音波探知ユニット９を取り付け、ステップ１による各センサーの位置の座標を得る。
【００１９】
ステップ３：車両上の影像取得ユニット６を取り付け、車両外周囲の影像を取得して、表示ユニット７標示に、また、車体１１の外周囲影像の範囲を座標で定義する。
【００２０】
ステップ４：表示ユニット７に表示された影像影像取得ユニット６の取得した影像範囲を、超音波探知ユニット９が探知した範囲と重畳した部分を選ぶ。
【００２１】
ステップ５：超音波探知ユニット９を制御して、その中の１つのセンサーで信号を出力し、このセンサーと相隣れるセンサーで、この出力信号を受信する。
【００２２】
ステップ６：超音波探知ユニット９自身が受信した信号で、該センサーと障害物８との間の距離を得、更に相隣れるセンサーの受信した信号で、該センサーから障害物８を経て相隣れるセンサーに至る距離を得る。
【００２３】
ステップ７：超音波探知ユニット９の座標位置と、探知した距離を組合わせて障害物８のＧＰＳにおける座標と、障害物８と車体１１との垂直距離を得る。
【００２４】
ステップ８：ＧＰＳの座標システムと影像座標システムの座標変換により、障害物８の実際所在位置を影像中障害物８の表示位置に変換し、これを鮮明なマーク１０で、影像中の障害物８に対応した位置に標示する。
【００２５】
ステップ９：障害物８と車体１１との垂直距離と、影像中の障害物８の位置マーク１０を組合わせて、車体外周囲影像画面に標示し、障害物８の所在位置と距離に関する情報として、表示ユニット７に即時表示する。
【００２６】
ステップ１０：障害物８と車体１１が接近しすぎた場合、アラーム・ユニットで警告する。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明に係る車両の影像観測システムを装着した車両は、より安全な運転が期待でき、駐車時や後退運転の場合、手間と時間が大幅に節減できるので、この種類の車両の大量生産は確かに期待できる。
【００２８】
本発明は、本発明の技術的思想から逸脱することなく、他の種々の形態で実施することができる。上述の実施例は、あくまでも本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例のみに限定して本発明を狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求の範囲内で色々と変更して実施することができるものである。
【符号の説明】
【００２９】
１：摂影装置                  ２：表示器
３：障害物                    ４：超音波センサー
５１：超音波探知ユニット      ５２：影像取得ユニット
５３：アラーム・ユニット      ５４：表示ユニット
５５：処理ユニット              ６：影像取得ユニット
７：表示ユニット              ８：障害物
９：超音波探知ユニット      １０：マーク
１１：車体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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