(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の周辺状況を撮像して画像表示する周辺状況表示装置において、
移動体の周辺の状況を撮像する撮像装置と、
移動体の周辺の障害物までの距離を検出する距離検出装置と、
前記撮像装置で撮像された状況の画像を表示する表示装置と、
前記距離検出装置により検出された前記障害物までの距離に応じて、前記表示装置により表示された画像上において、前記障害物が存在する領域を他の画像領域と区画し得る状態で画像を重畳表示する重畳手段とから成り、
前記重畳手段は、前記領域の境界をぼかして表示し、領域原点からの距離に応じて変調された変調画像を重畳する手段であって、
前記変調画像は、領域原点から遠ざかるに従って明度値が低くなる色画像であることを特徴とする周辺状況表示装置。
【請求項２】
移動体の周辺状況を撮像して画像表示する周辺状況表示装置において、
移動体の周辺の状況を撮像する撮像装置と、
移動体の周辺の障害物までの距離を検出する距離検出装置と、
前記撮像装置で撮像された状況の画像を表示する表示装置と、
前記距離検出装置により検出された前記障害物までの距離に応じて、前記表示装置により表示された画像上において、前記障害物が存在する領域を他の画像領域と区画し得る状態で画像を重畳表示する重畳手段とから成り、
前記重畳手段は、前記領域の境界をぼかして表示し、領域原点からの距離に応じて変調された変調画像を重畳する手段であって、
前記変調画像は、領域原点から遠ざかるに従って明度値が低くなる濃淡画像であることを特徴とする周辺状況表示装置。
【請求項３】
移動体の周辺状況を撮像して画像表示する周辺状況表示装置において、
移動体の周辺の状況を撮像する撮像装置と、
移動体の周辺の障害物までの距離を検出する距離検出装置と、
前記撮像装置で撮像された状況の画像を表示する表示装置と、
前記距離検出装置により検出された前記障害物までの距離に応じて、前記表示装置により表示された画像上において、前記障害物が存在する領域を他の画像領域と区画し得る状態で画像を重畳表示する重畳手段とから成り、
前記重畳手段は、前記領域の境界をぼかして表示し、領域原点からの距離に応じて変調された変調画像を重畳する手段であって、
前記変調画像は、領域原点から遠ざかるに従って明度値が高くなる色画像であることを特徴とする周辺状況表示装置。
【請求項４】
移動体の周辺状況を撮像して画像表示する周辺状況表示装置において、
移動体の周辺の状況を撮像する撮像装置と、
移動体の周辺の障害物までの距離を検出する距離検出装置と、
前記撮像装置で撮像された状況の画像を表示する表示装置と、
前記距離検出装置により検出された前記障害物までの距離に応じて、前記表示装置により表示された画像上において、前記障害物が存在する領域を他の画像領域と区画し得る状態で画像を重畳表示する重畳手段とから成り、
前記重畳手段は、前記領域の境界をぼかして表示し、領域原点からの距離に応じて変調された変調画像を重畳する手段であって、
前記変調画像は、領域原点から遠ざかるに従って明度値が高くなる濃淡画像であることを特徴とする周辺状況表示装置。
【請求項５】
移動体の周辺状況を撮像して画像表示する周辺状況表示装置において、
移動体の周辺の状況を撮像する撮像装置と、
移動体の周辺の障害物までの距離を検出する距離検出装置と、
前記撮像装置で撮像された状況の画像を表示する表示装置と、
前記距離検出装置により検出された前記障害物までの距離に応じて、前記表示装置により表示された画像上において、前記障害物が存在する領域を他の画像領域と区画し得る状態で画像を重畳表示する重畳手段とから成り、
前記重畳手段は、前記領域の境界をぼかして表示し、領域原点からの距離に応じて変調された変調画像を重畳する手段であって、
前記変調画像は、前記領域の内部では一定か、又は、大きく変化せず、前記領域の境界付近で変化が大きい画像であることを特徴とする周辺状況表示装置。
【請求項６】
移動体の周辺状況を撮像して画像表示する周辺状況表示装置において、
移動体の周辺の状況を撮像する撮像装置と、
移動体の周辺の障害物までの距離を検出する距離検出装置と、
前記撮像装置で撮像された状況の画像を表示する表示装置と、
前記距離検出装置により検出された前記障害物までの距離に応じて、前記表示装置により表示された画像上において、前記障害物が存在する領域を他の画像領域と区画し得る状態で画像を重畳表示する重畳手段とから成り、
前記重畳手段は、前記領域の境界をぼかして表示し、領域原点からの距離に応じて変調された変調画像を重畳する手段であって、
前記重畳手段は、前記距離検出装置により検出された距離に応じて、前記変調画像の明度値、明度値の領域原点からの距離に対する変化割合、及び、領域の大きさのうち少なくとも１種を変化させた画像を重畳する手段であることを特徴とする周辺状況表示装置。
【請求項７】
前記重畳手段は、前記距離検出装置により検出された距離に応じて、前記変調画像の領域原点の明度値、明度値の領域原点からの距離に対する変化割合、及び、領域の大きさのうち少なくとも１種を変化させた画像を重畳する手段であることを特徴とする請求項１乃請求項５のいずれか１項に記載の周辺状況表示装置。
【請求項８】
前記重畳手段は、前記距離検出装置により検出された距離に応じて、前記変調画像の色相を変化させた画像を重畳する手段であることを特徴とする請求項１、請求項３、又は、請求項７に記載の周辺状況表示装置。
【請求項９】
前記重畳手段は、前記距離検出装置により検出された距離に応じて、画像の重畳表示をオンオフする周期を変化させて重畳表示する手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の周辺状況表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、移動体の周辺状況を表示する装置、特に、周辺に障害物が存在する場合に、表示画像上においてその障害物が存在する領域を表示するようにしたものに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、移動体である車両の周辺状況を表示する装置として、特開平３−８５０６９号、特開平２−２９９９４４号、特開２０００−１８４３６８号公報に記載された装置が知られている。特開平３−８５０６９号の装置は、車両の後方画像を表示した画面の下領域に障害物までの距離をグラフ表示したものである。特開平２−２９９９４４号の装置は、車両の後方画像において障害物の輪郭を抽出して、その輪郭の幅から障害物の距離を推定すると共に、障害物までの距離に応じて変化する色で障害物を着色するものである。そして、特開２０００−１８４３６８号の装置は、車両の後方画像において、障害物の輪郭画像やシンボル画像を重畳するようにしたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の特開平２−２９９９４４号、特開２０００−１８４３６８号公報の装置は、障害物自体を特定表示するものであり、特開平３−８５０６９号公報の装置は、３個の検出センサのうちで、障害物に最も近いセンサの位置を後方画像の下領域において水平に伸びた短冊状の領域で表示するようにしたものであり、後方画像上において、障害物が内部に存在する領域を表示するようにしたものではない。
ところが、車両に最も接近している障害物を正確に特定することは、現実問題として、困難である場合が多い。
又、後方画像を確認しながら、車両を後退させる場合には、最も接近した障害物を正確に特定するよりは、障害物が内部に存在するおおよその領域を画像上に示す方が良い場合がある。即ち、運転者は、どの辺の領域に注意を向ければ良いかが分かり、障害物に接触する前に、事前に適切な回避動作をすることができる。
さらに、障害物が内部に存在する領域の境界を明確にするのではなく、いわば、危険度を表す明度値が領域原点から周辺に向かって徐々に減衰していくような領域表示をすることで、注意を向ける箇所にウエイトを持たせることができる。このような表示をすることで、危険領域を概略的に把握することができ、画像を見てする車両の操作を容易にすることができる。
【０００４】
本発明は、このような課題に基づき、上記の発想に基づいて成されたものである。
従って、本発明の目的は、移動体の周辺を撮像して得られた画像上において、内部に障害物が存在する領域を他の領域と区画し得る状態で表示することで、接触危険領域をより的確に把握できるようにすることである。
又、他の目的は、その領域を２値的に明確に区画するのではなく、輪郭をぼかした状態とすることで、概略的に接触可能性領域を運転者に知らせることである。そして、これにより、事前に、的確な接触回避動作ができるようにすることである。
又、他の目的は、その領域を表示するに当たり、領域原点から周辺部に向かうにつれて、重畳する画像を連続的に変化させることで、接触危険度を位置の関数として運転者に知らせることである。これにより、運転者が、位置の関数として接触危険度を認識でき、より的確な事前の接触回避を可能とすることである。
又、他の目的は、障害物までの距離の認識を可能とすることである。
これらの１つまたは複数の目的は、個々の発明が達成する目的であって、それぞれの発明が上記の全ての目的を達成するものと認識されるべきではない。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記課題を解決するために、次の構成が採用される。
請求項１乃至請求項６の発明は、次の共通する構成を有する。
移動体の周辺状況を撮像して画像表示する周辺状況表示装置において、移動体の周辺の状況を撮像する撮像装置と、移動体の周辺の障害物までの距離を検出する距離検出装置と、撮像装置で撮像された状況の画像を表示する表示装置と、距離検出装置により検出された障害物までの距離に応じて、表示装置により表示された画像上において、障害物が存在する領域を他の画像領域と区画し得る状態で画像を重畳表示する重畳手段とから成る周辺状況表示装置である。
【０００６】
区画し得る状態で重畳表示するとは、次のことを意味している。第１は、円、楕円、四角、多角形等の任意形状の明確な輪郭線で領域を区画するするように、輪郭線を重畳する方法である。
第２は、その領域をある色に着色したり、その領域の画像の明度値を所定比率倍だけ明るくしたり、その領域の明度値の所定比率倍だけの明度値を画像の明度値に加算したりする方法である。
第３は、後述するように、領域の輪郭を明確に表示させないで、領域を表示する方法である。
このように撮像された移動体の周辺状況の画像上において、障害物が存在する領域を表示するようにしているので、移動体の運転者は障害物が存在し得る領域を概略的に知ることができ、接触前の適切な回避操作が容易となる。
又、対象障害物自体を明確に特定して警告する訳ではないので、障害物までの距離測定の誤差があった場合やさらに近い障害物が検出されなかった場合にも、障害物に対する安全な警報となり得る。
【０００７】
更に、重畳手段は、領域の境界をぼかして表示する手段である。
領域の境界を臨界的に明確に表示するのではなく境界を曖昧にして、障害物を含む領域がどの辺にあるかを全体判断として理解させるようにしている。これにより、移動体の運転者は接触危険領域を概略的に把握できるために、障害物に完全接触する前の接触予備状態を把握でき、接触前に適切に回避操作を行なうことが可能となる。
尚、境界をぼかす具体的な方法としては、以下の方法を採用することが可能である。
【０００８】
更に、重畳手段は、領域原点からの距離に応じて変調された変調画像を重畳する手段である。
重畳すべき画像を領域原点からの距離に応じて変調していることから、いわば接触危険度が場所の関数として分かることになる。この結果、接触前に適切に回避操作を行なうことが可能となる。
【０００９】
上記共通の構成に加えて、請求項１の発明は、変調画像は、領域原点から遠ざかるに従って明度値が低くなる色画像であることを特徴とする。
これにより色明度値が場所の関数となり、領域原点から遠ざかるに連れて、色明度値が低くなる。従って、移動体の運転者は、色明度から接触危険度を概略的に把握することが可能となり、事前に、障害物への接触回避操作を適切に行なうことが可能となる。
【００１０】
上記共通の構成に加えて、請求項２の発明は、変調画像は、領域原点から遠ざかるに従って明度値が低くなる濃淡画像であることを特徴とする。
請求項１の発明が色の明度値を変調するようにしたのに対して、この発明は、濃淡画像（グレイ画像）の明度値（輝度値）を変調するようにしたものである。よって、撮像された周辺画像の色相を変化させることなく、明度変化により領域が表示される。請求項１の発明と同様に、移動体の運転者は、明度値から接触危険度を概略的に把握することが可能となり、事前に、障害物への接触回避操作を適切に行なうことが可能となる。
【００１１】
上記共通の構成に加えて、請求項３の発明は、変調画像は、領域原点から遠ざかるに従って明度値が高くなる色画像であることを特徴とする。
請求項１の発明とは逆に、色画像の明度値が領域原点から外に向けて大きくなるように変調される。よって、請求項１と同様な効果を生じる。
【００１２】
上記共通の構成に加えて、請求項４の発明は、変調画像は、領域原点から遠ざかるに従って明度値が高くなる濃淡画像であることを特徴とする。
請求項２の発明とは逆に、濃淡画像の明度値が領域原点から外に向けて大きくなるように変調される。よって、請求項２と同様な効果を生じる。
【００１３】
上記共通の構成に加えて、請求項５の発明は、変調画像は、領域の内部では一定か、又は、大きく変化せず、領域の境界付近で変化が大きい画像であることを特徴とする。
この発明では、変調画像は、領域の境界付近において色画像の明度値の変化が大きいか、濃淡画像の明度値の変化が大きい画像である。このように、領域の境界付近をぼかすことが可能であり、運転者は障害物との接触可能性のある範囲を概略的に認識でき、事前に適切な接触回避動作を行うことが可能となる。
【００１４】
上記共通の構成に加えて、請求項６の発明は、重畳手段は、距離検出装置により検出された距離に応じて、変調画像の明度値、明度値の領域原点からの距離に対する変化割合、及び、領域の大きさのうち少なくとも１種を変化させた画像を重畳する手段であることを特徴とする。
運転者は、重畳される色画像や濃淡画像の明度値、明度値の勾配、重畳する領域の大きさのうちの少なくとも１種によって、移動体と障害物までの距離を認識することができる。例えば、障害物を含む領域だけが、移動体が障害物に接近するに連れて明るくなったり、明度値の勾配が大きくなって領域の境界が明確なったり、領域が狭くなったりする。これにより、運転者は、移動体が障害物により接近したこを的確に知ることが可能となり、事前の接触回避操作を的確に実行することが可能となる。
尚、一般的には、明度値の勾配を一様に大きくすることは、重畳される変調画像の領域が狭くなることと等価である。また、明度値が変化する幅を狭くすることで、明度値の勾配を大きくすれば、領域の境界がより明確になるようになる。
【００１５】
請求項７の発明は、重畳手段は、距離検出装置により検出された距離に応じて、変調画像の領域原点の明度値、明度値の領域原点からの距離に対する変化割合、及び、領域の大きさのうち少なくとも１種を変化させた画像を重畳する手段であることを特徴とする請求項１乃請求項５のいずれか１項に記載の周辺状況表示装置である。
請求項１を引用する請求項７の発明において、明度勾配を変化させずに、領域原点の明度値を大きくすると、色が付された領域が全体的に明るくなり、領域が拡大されたとの等価となる。又、明度勾配を大きくして領域を狭くすることも可能である。さらに、領域原点の明度値を高くすると共に明度勾配を大きくして領域を狭くすることも可能である。要するに、領域原点からの距離に対する変調特性を変化させることで、領域を狭くしたり、明るくしたり、境界を明確にしたりすることが可能となる。これにより、運転者は、移動体が障害物により接近したことを、領域の表示状態に応じて把握することが可能となり、より適切な接触回避が可能となる。
請求項２を引用する請求項７の発明は、変調画像が濃淡画像となるだけで、上述した色画像の変調画像と同様な作用効果がある。
請求項３を引用する請求項７の発明は、領域の外に色が付けられる。よって、変調された色画像の領域原点の明度値を低くしたり、明度勾配を大きくしたり、両者を採用したりして、領域を狭くすることが可能となる。又、明度勾配を大きくして、領域の境界を明確にすることも可能である。これにより、運転者は、移動体が障害物により接近したことを、領域の表示状態に応じて把握することが可能となり、より適切な接触回避が可能となる。
請求項４を引用する請求項７の発明は、変調画像が濃淡画像となるだけで、上述した色画像の変調画像と同様な作用効果がある。
【００１６】
請求項８の発明は、重畳手段は、距離検出装置により検出された距離に応じて、変調画像の色相を変化させた画像を重畳する手段であることを特徴とする請求項１、請求項３、又は、請求項７に記載の周辺状況表示装置である。
本発明は、変調画像が色画像である場合に、移動体と障害物までの距離に応じて、重畳される画像の色相が変化する。これにより、運転者は、移動体が障害物により接近したことを、領域の表示状態に応じて把握することが可能となり、より適切な接触回避が可能となる。
【００１７】
請求項９の発明は、重畳手段は、距離検出装置により検出された距離に応じて、画像の重畳表示をオンオフする周期を変化させて重畳表示する手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の周辺状況表示装置である。
これにより重畳される変調画像が、移動体と障害物との距離に応じて変化する周期でフラッシュするので、運転者は、移動体が障害物により接近したこと的確に把握することが可能となる。
【００１８】
【望ましい実施の形態】
以下、本発明を望ましい実施の形態に基づいて説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
第１実施形態
本実施形態は、移動体としての車両の後方画像を撮像して、その画像上に障害物が含まれる領域を表示するようにして、運転車に警告を与える装置である。
【００１９】
図１は、実施の形態にかかる周辺状況表装置の構成を示したブロック図であり、図２は、本装置に使用されている撮像装置としてのＣＣＤカメラ、距離検出装置としての超音波センサの車両の取り付け位置を示した斜視図である。
【００２０】
図２において、車両５０のトランクドアの上方に、光軸が路面に向かうように傾斜して、ＣＣＤカメラ１０が後方路面を撮像するように配設されている。ＣＣＤカメラ１０が撮像した後方画像が図５に示されている。図５において、６１〜６５が路面に立っている障害物である。５１が自己の車両のリアバンパである。リアバンパ５１には、車両後方の障害物までの距離を検出する超音波センサＤ１、Ｄ２、Ｄ３が配設されている。超音波センサは、障害物までの距離を超音波の反射により測定するセンサである。超音波センサＤ１、Ｄ２、Ｄ３は、それぞれ、リアバンパ５１の左端、中央、右端に設けられている。そられのセンサは、図５に示すように、それぞれの検出領域Ａ１、Ａ２、Ａ３を有している。そして、それらの検出領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に障害物が存在する場合に、その障害物までの距離が、各超音波センサＤ１、Ｄ２、Ｄ３により測定される。
【００２１】
超音波センサＤ１が障害物６１を検出すると、画像上に円状の領域Ｂ１が表示される。図６に示すように領域原点Ｏ１からの距離Ｌに対して赤色の明度値が減少する変調画像が撮像画像上に重畳れることによって、この領域Ｂ１が表示される。赤色明度値Ｒは、次式で与えられる。
【数１】
Ｒ＝ｋ・ｅｘｐ（−Ｌ／ｒ０  ）                                  （１）
【００２２】
同様に、超音波センサＤ２、Ｄ３が障害物を検出すると、画像上に円状の領域Ｂ２、Ｂ３が、それぞれ、表示される。図６に示すように領域原点Ｏ２、Ｏ３からの距離Ｌに対して、（１）式によって赤色の明度値が減少する変調画像を撮像画像上に重畳れることによって、この領域Ａ２、Ａ３が、それぞれ、表示される。
【００２３】
図１において、超音波センサＤ１、Ｄ２、Ｄ３から出力される距離検出信号は、それぞれ、スイッチ回路２１、２２、２３に入力している。又、パターンメモリ３１、３２、３３には、それぞれ、撮像された画像に重畳する（１）式で赤色の明度値が変化する変調画像がビットマップ形式で記憶されている。パターンメモリ３１、３２、３３は、それぞれ、変調画像を３原色のＲＧＢデータとして記憶している。パターンメモリ３１は超音波センサＤ１が障害物を検出した時に、撮像画像上に重畳表示される変調画像を記憶し、パターンメモリ３２は超音波センサＤ２が障害物を検出した時に、撮像画像上に重畳表示される変調画像を記憶し、パターンメモリ３３は超音波センサＤ３が障害物を検出した時に、撮像画像上に重畳表示される変調画像を記憶している。それぞれの変調画像は、図６（ｂ）に示すように、赤色の円状画像であり、図６（ａ）に示すようにその明度値が原点からの距離に対して指数関数で減少する画像である。
【００２４】
ＣＣＤカメラ１０は、同期回路１１からの同期信号を入力して、３原色のＲＧＢ信号をＡ／Ｄ変換器１２に出力する。Ａ／Ｄ変換器１２は、３つのＲＧＢ信号を個別にＡ／Ｄ変換する３つの変換器で構成されている。Ａ／Ｄ変換器１２の出力するＲＧＢ信号は加算回路１３に入力する。加算回路１３もＲＧＢの各信号毎に３つ設けられている。
【００２５】
一方、超音波センサＤ１、Ｄ２、Ｄ３の出力する障害物までの距離を示す信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、それぞれ、スイッチ回路２１、２２、２３に入力する。又、パターンメモリ３１、３２、３３は、同期回路１１の出力信号に同期して、変調画像データをスイッチ回路２１、２２、２３に、それぞれ、出力する。スイッチ回路２１、２２、２３は、図４に示すように、距離信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に応じて、パターンメモリ３１、３２、３３からの変調画像データを通過させる期間と通過させない期間との周期を変化させる回路である。
【００２６】
スイッチ回路２１、２２、２３を通過したそれぞれの変調画像であるＲＧＢデータは、加算回路１３に入力し、Ａ／Ｄ変換器１２の出力するＲＧＢ信号と加算される。Ｒ、Ｇ、Ｂ毎に加算処理が実行される。そして、加算されたＲＧＢデータは、Ｒ、Ｇ、Ｂデータ毎に設けられた３つのＤ／Ａ変換器１４によりＲ、Ｇ、Ｂ毎にアナログ信号に変換されて、液晶ディスプレイ１５に出力される。表示装置は、Ｄ／Ａ変換器１４、液晶ディスプレイ１５で構成されている。又、重畳手段は、パターンメモリ３１、３２、３３、スイッチ回路２１、２２、２３、加算回路１３で構成されている。
【００２７】
次に、本実施形態の装置の作用について説明する。
車両が後退している時、ＣＣＤカメラ１０により撮像された画像は、液晶ディスプレイ１５の画面上に表示される。この時、超音波センサＤ１〜Ｄ３のいずれもが障害物をリアバンパ５１から１ｍ以内に検出しない時には、スイッチ回路２１〜２３はオフ状態となり、それらから変調画像データは出力されず、０出力の状態となっている。従って、加算回路１３では、ＣＣＤカメラ１０から出力されるＲＧＢ信号がＡ／Ｄ変換器１２によりディジタル信号に変換され、加算回路１３でスイッチ回路２１〜２３の出力である０値が加算されて、Ｄ／Ａ変換器１４に出力される。よって、液晶ディスプレイ１５にはＣＣＤカメラ１０により撮像された画像がそのまま表示される。
【００２８】
次に、超音波センサＤ１〜Ｄ３のいずれかが障害物をリアバンパ５１から１ｍ以内に検出すると、対応するスイッチ回路がアクティブとなる。例えば、超音波センサＤ１が障害物６１をリアバンパ５１から０．５〜１ｍの範囲に検出すると、スイッチ回路２１は図４（ｂ）に示すような周期でオンオフを繰り返す。これにより、パターンメモリ３１からＣＣＤカメラ１０の出力信号に同期して出力される変調画像データが、スイッチ回路２１のオン時間の間だけスイッチ回路２１を通過する。尚、スイッチ回路２１のオン時間は、画像の１フレームの出力時間（１６．７ｍｓｅｃ）よりも遥かに長い時間である。例えば、０．５秒程度である。すると、スイッチ回路２１のオン期間の間だけ、変調画像が撮像画像の上に重畳される。超音波センサＤ１が障害物を検出した時に重畳される変調画像の画像上の位置は、図３（ａ）に示すように、予め決定されている。変調画像は、図６に示すように、赤色の明度値が円周方向には同一で半径方向には領域原点からの距離Ｌに対して指数関数で減衰する特性である。このような円状の変調画像の約１／４領域が、図３（ａ）に示すように、撮像画像上に重畳される。変調画像の明度値は図６（ａ）に示すように変化しているので、領域の境界の位置は明確には存在せずにぼけた状態となる。即ち、図３（ａ）で示すように、撮像画像上の左下の円領域が、半径が大きくなるに従って赤色が薄くなるように着色される。次に、スイッチ回路２１のオフ期間では、変調画像データはスイッチ回路２１からは出力されない。このために、撮像画像上において赤色の領域表示は消滅し、液晶ディスプレイ１５にはＣＣＤカメラ１０が撮像したままの画像が表示される。このような表示が、図４（ｂ）に示すように、繰り返される。即ち、撮像画像上において、赤色の領域表示が点滅する。
【００２９】
さらに、車両が後退して、超音波センサＤ１が障害物６１をリアバンパ５１から０．３〜０．５ｍ以内の範囲に検出すると、スイッチ回路２１は、図４（ｃ）に示す周期でオンオフを繰り返す。これにより、上記の赤色の領域表示が前よりも短周期で点滅する。さらに、車両が後退して、超音波センサＤ１が障害物６１をリアバンパ５１から０．３ｍ以内の範囲に検出すると、スイッチ回路２１は、図４（ｄ）に示す周期でオンオフを繰り返す。これにより、上記の赤色の領域表示が前よりもさらに短周期で点滅する。このように撮像画像上に頂上された変調画像が点滅し、この点滅周期が車両が障害物に接近するに連れて短くなる。これにより運転者は、車両が障害物に対してどの程度接近しているかを認識することが可能となる。
【００３０】
超音波センサＤ２が障害物を検出した場合には、図３（ｂ）に示す位置に変調画像が重畳される。即ち、約１／２円の領域表示が画面中央下で行われる。車両が障害物に接近するに連れて、領域表示の点滅周期が短くなるのは上記と同様である。超音波センサＤ３が障害物を検出した場合には、図３（ｃ）に示す位置に変調画像が重畳される。即ち、約１／４円の領域表示が画面右下で行われる。車両が障害物に接近するに連れて、領域表示の点滅周期が短くなるのは上記と同様である。又、超音波センサＤ１〜Ｄ３のうち、複数のセンサが同時に障害物を検出した場合には、図５に示すように、それぞれの超音波センサに対応する画面上の位置に、障害物までの距離に対応した周期で点滅する領域表示がなされる。
【００３１】
このようにして、本実施形態では、赤色の明度値が半径方向に沿って減少する変調画像が撮像画像上に重畳されて、障害物を含む領域が表示される。この領域は、領域原点から遠ざかるに連れて赤色の明度値が低くなるために、領域の境界がぼけたように見える。そして、運転者は、障害物の周辺も接触可能性があり、その危険度を赤色の明度により認識することが可能となる。これにより、車両が障害物に接触する前に的確な回避動作を行うことが可能となる。
【００３２】
尚、上記実施例では、障害物を含む領域を赤色で表示したが、その表示色は任である。
【００３３】
次に、第２実施形態について説明する。
本実施形態は、コンピュータシステムによって構成されている。距離方位測定装置７５は、レーダ、レーザレーダ等で、反射により障害物までの距離と方位を測定する装置である。この距離方位測定装置７５は、距離と方位のディジタルデータを出力する。このデータは、インタフェース７８を介して、ＣＰＵ７０に入力される。ＣＣＤカメラ７６は、ＣＣＤ制御装置７７により走査されて、１画素毎のＲＧＢ値がフレームメモリＡ７１に記憶される。このフレームメモリＡ７１に記憶されている１フレームの画像データに基づいて、ＤＳＰ（ジィジタルシグナルプロセッサ）７３により、液晶ディスプレイ７４に、撮像画像がリアルタイムで表示される。ＣＰＵ７０は距離方位測定装置７５の出力する距離方位から重畳すべき変調画像を生成する。この変調画像はインタフェース７９を介してフレームメモリＢ７２に記憶される。ＤＳＰ７３は、アリルタイムで、その瞬間に記憶されているフレームメモリＡ７１に記憶されている撮像画像とフレームメモリＢ７２に記憶されている変調画像とを加算して、加算画像を液晶ディスプレイ７４に表示する。この構成により、撮像画像に変調画像を重畳するのに、同期をとる必要がなく、変調画像の生成周期は、ＣＣＤカメラ７６の出力する１フレームの画像生成周期に比べて、十分に長い周期とすることができる。
【００３４】
次に、ＣＰＵ７０の処理手順を図８のフローチャートに基づいて説明する。ステップ１００において、距離方位測定装置７５から障害物までの距離ｚと方位θのデータが入力される。次に、ステップ１０２において、距離ｚと方位θから、障害物が車両の後退方向上の所定範囲に存在するか否かが判定される。この所定範囲は、運転者に警報を与える必要があると判断される範囲である。所定範囲に障害物が存在しないと判定された場合には、ステップ１１０でフレームメモリＢ７２がクリアされて、ステップ１００に戻り、距離方位測定装置７５から次のタイミングでの距離方位データが入力される。
【００３５】
次に、ステップ１０４において、距離ｚと方位θとから、障害物の撮像画像上の位置Ｏが決定される。次に、ステップ１０６に移行して、次式により変調画像が生成される。
【数２】
Ｉ＝Ａ（ｚ）・ｅｘｐ〔−Ｌ／ｒ（ｚ）〕                        （２）
尚、Ｌは、上記の特定された障害物の位置Ｏからの距離であり、Ａ（ｚ）、ｒ（ｚ）は、障害物までの距離ｚにより変化する定数である。
【００３６】
図９に示すように、明度値は、領域原点からの距離Ｌに対して指数関数で減少する。そして、車両と障害物間の距離ｚが小さくなるほど、領域原点の明度値Ａ（ｚ）は大きくなり、減衰距離ｒ（ｚ）は小さくなる。よって、撮像画像上に表示される領域は障害物までの距離ｚが小さくなるほど、小さくなり、且つ、領域原点の明度値が高くなる。従って、距離Ｌに対する明度値の勾配が大きくなる。このような変調画像を生成することで、車両が障害物に接近するに連れて、領域の明度値が高く、領域範囲は狭く、領域境界をより明確にすることができる。これにより、運転者は車両の障害物への接近の制度をより正確に認定することが可能となる。
【００３７】
ステップ１０８では、このようにして生成された変調画像が、フレームメモリＢ７２に出力されることで、撮像画像と変調画像の重畳が実現する。
【００３８】
このような処理の繰り返しにより、障害物が所定範囲内に存在する場合には、変調画像が生成され、撮像画像上に重畳される。この変調画像は撮像画像の生成とは同期をとる必要がないため、変調画像の生成の自由度が向上する。所定領域内に複数の障害物が検出された場合には、それぞれの障害物を含むそれぞれの変調画像を生成するようにしても良い。即ち、撮像画像上に複数の領域が表示される。又、ステップ１０８において、障害物までの距離ｚに応じた周期で、フレームメモリＢ７２へのステップ１０６で得られた変調画像の出力と、フレームメモリＢ７２のクリアとを繰り返すようにしても良い。このようにすることで、障害物までの距離ｚに応じて変調画像が変化すると共に、距離ｚに応じた周期で領域が点滅することになる。これにより、運転者は、車両の障害物への接近をより的確に認識することが可能となる。
尚、上記の実施形態において、変調画像の色は任意である。又、ＲＧＢ値の明度値を調整することで、変調画像をグレイ画像とすることも可能である。
又、距離方位測定装置７５として、第１実施形態で使用した超音波センサＤ１〜Ｄ３を用いることも可能である。
又、第２実施形態では、撮像装置は、ＣＣＤカメラ７６とＣＣＤ制御装置７７、距離検出装置は距離方位測定装置７５、表示装置は液晶ディスプレイ７４で実現されている。又、重畳手段は、ＣＰＵ７０、フレームメモリＡ７１、フレームメモリＢ７２、ＤＳＰ７３で構成されている。
【００３９】
変形例
上記の全ての実施形態において、次の変形例を採用することが可能である。
１）変調画像の領域原点からの距離Ｌに対する明度値は、図１０に示すように、境界付近でのみ変化させるようにしても良い。
２）障害物を含む領域には色を付けずに、他の領域に色を付けるようにしても良い。即ち、図９に示す特性とは逆に、図１１の曲線ａ１に示す特性で変調画像を生成しても良い。障害物を含む領域は撮像画像となり、障害物から遠ざかるにつれて、色の付された画像となる。又、障害物までの距離ｚに応じて、領域外の飽和明度値、明度値の勾配、領域の大きさを変化させても良い。図１０に示す特性とは、逆に、図１１の曲線ａ２で変調画像を生成しても良い。
３）障害物までの距離ｚに応じて、変調画像の色相を変化させても良い。
４）障害物までの距離ｚに応じて、変調画像の明度値を変化させても良い。
これを実現する場合の装置構成が図１２に示されている。図１と同一構成部分には同一番号が付されている。テーブル８１、８２、８３には、障害物までの検出距離ｚに応じて図１３のように重みｗが変化する特性が記憶されている。そして、超音波センサＤ１、Ｄ２、Ｄ３の検出する検出距離ｚから重みｗが求められ、パターンメモリ３１、３２、３３の出力する明度値に重みｗが乗算される。そして、その乗算値が加算回路１３において、ＣＣＤカメラ１０から出力される輝度Ｙに加算される。これにより、検出距離ｚに応じた明度変調が行なわれる。色差信号Ｉ，Ｑは、そのままＤ／Ａ変換器１４に出力されるので、色差の変調は行なわれない。このようにして、明度変調を行なっても良い。
５）車両の後方の撮像でなく、前方や側方を撮像しても良い。
６）距離検出装置は、障害物までの距離や方位を超音波やレーダの反射で直接測定する装置で構成したが、撮像装置で得られた画像から、特開平２−２９９９４４号公報のように障害物の輪郭の幅から障害物までの距離を測定するものであっても良い。さらに、２眼によるステレオ画像を撮像して、画像解析により障害物までの距離や方位を測定するようにしても良い。
７）移動体として、車両、特に、自動車等、任意の移動体に本件発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる周辺状況表示装置を示した構成図。
【図２】同実施形態におけるＣＣＤカメラ、超音波センサの設置位置を示した斜視図。
【図３】同実形態における変調画像の撮像画像上への重畳位置を示した説明図。
【図４】同実施形態における領域の点滅方法を示したタイミングチャート。
【図５】同実施形態の撮像画像及び変調画像を撮像画像上に重畳して得られた領域表示を示す説明図。
【図６】同実施形態の変調画像を生成するための領域原点からの距離に対する明度値の変化を示した特性図。
【図７】第２実施形態にかかる周辺状況表示装置を示した構成図。
【図８】同実施形態のＣＰＵの処理手順を示したフローチャート。
【図９】同実施形態の変調画像を生成するための領域原点からの距離に対する明度値の変化を示した特性図。
【図１０】変形例にかかる周辺状況表示装置による変調画像を生成するための領域原点からの距離に対する明度値の変化を示した特性図。
【図１１】他の変形例にかかる周辺状況表示装置による変調画像を生成するための領域原点からの距離に対する明度値の変化を示した特性図。
【図１２】他の変形例にかかる周辺状況表示装置を示した構成図。
【図１３】同実施例装置による明度変調の特性を示した特性図。
【符号の簡単な説明】
Ｄ１〜Ｄ３…超音波センサ
１０…ＣＣＤカメラ
３１〜３２…パターンメモリ
２１〜２３…スイッチ回路
１３…加算回路
１５…液晶ディスプレイ
７０…ＣＰＵ
７１，７２…フレームメモリ
７５…距離方位測定装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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