(57)【要約】【課題】  周辺車両画像の歪みをなくして視認性を向上させることができる「車両運転支援装置」を提供すること。【解決手段】  車両運転支援装置１００は、自車両から路面を含む周辺を撮影するカメラ１０と、カメラ１０によって撮影された画像に基づいて路面投影を行って路面に投影した画像を生成する路面投影処理部２０と、自車両の周辺に存在する他の車両を検出する画像認識処理部３０と、路面投影処理部２０によって生成された画像に含まれる他の車両の位置に他の車両を上空から見た車両画像を貼りつける画像補正処理部３４と、画像補正処理部３４によって補正された後の画像を自車両の車内において表示する表示処理部５０、表示装置６０とを備えている。【選択図】        図１
2006160192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両から路面を含む周辺を撮影するカメラと、
前記カメラによって撮影された画像に基づいて路面投影を行って路面に投影した画像を生成する路面投影処理手段と、
前記自車両の周辺に存在する他の車両を検出する車両検出手段と、
前記路面投影処理手段によって生成された画像の中で、前記車両検出手段によって検出された前記他の車両の位置に、前記他の車両を上空から見た車両画像を貼りつける画像補正処理を行う画像補正手段と、
前記画像補正手段によって補正された後の画像を前記自車両の車内において表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする車両運転支援装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記車両検出手段は、前記カメラによって撮影された画像に基づいて前記他の車両の検出を行うことを特徴とする車両運転支援装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記車両画像が車種毎に格納された車両画像格納手段をさらに備え、
前記車両検出手段は、前記他の車両の検出とともに、この検出された他の車両の車種を特定し、
前記画像補正手段は、前記車両検出手段によって特定された前記他の車両の車種に対応する前記車両画像を前記車両画像格納手段から読み出して画像補正処理を行うことを特徴とする車両運転支援装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記車両画像格納手段に格納された前記車両画像は、前記他の車両の写真画像であることを特徴とする車両運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両周辺を撮影して画面に表示することにより車両の運転を支援する車両運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車載カメラを用いて車両周辺を撮影し、撮影した画像を表示装置に表示する車両周囲状況提示装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この装置では、撮影された画像に対して路面投影処理を行うことにより、上空から路面を見下ろすような画像が得られ、表示が行われる。運転者は、この表示を見ることにより、車両周辺の道路状況、例えば他の車両の存在やその位置を確認することができる。
【特許文献１】特開２００１−１１４０４７号公報（第２−６頁、図１−１０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した特許文献１に開示された車両周囲状況提示装置では、自車に隣接する位置に他の車両が停車していた場合に、その車両の画像は路面投影処理が行われて歪んだものとなって視認性が低下するという問題点があった。特に、自車から横あるいは斜め方向に他の車両を撮影することになるため、自車とその周辺の車両を上空からみたような画像を得ようとしても、実際に得られる画像には周辺の車両の一部が歪んだ状態で見えるだけであり、違和感を強く感じることになる。しかも、カメラ位置よりも車高が高い車両については車体の上面は一切見えないため、自車の近傍に周辺車両の側面の歪んだ画像が映し出されるだけであり、実際の車両の形状と映し出される周辺車両との形状の差異がかなり大きなものとなる。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、周辺車両画像の歪みをなくして視認性を向上させることができる車両運転支援装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明の車両運転支援装置は、自車両から路面を含む周辺を撮影するカメラと、カメラによって撮影された画像に基づいて路面投影を行って路面に投影した画像を生成する路面投影処理手段と、自車両の周辺に存在する他の車両を検出する車両検出手段と、路面投影処理手段によって生成された画像の中で、車両検出手段によって検出された他の車両の位置に、他の車両を上空から見た車両画像を貼りつける画像補正処理を行う画像補正手段と、画像補正手段によって補正された後の画像を自車両の車内において表示する表示手段とを備えている。これにより、自車両の周囲に存在する他の車両に対応する路面投影された歪んだ画像の代わりに、予め用意された車両画像が用いられるため、周辺車両画像の歪みが全くなく、これにより視認性を向上させることができる。特に、他の車両の一部しか撮影範囲に含まれない場合であっても、この他の車両全体の画像が用いられるため、自車両周辺の状況把握が容易となる。
【０００６】
また、上述した車両検出手段は、カメラによって撮影された画像に基づいて他の車両の検出を行うことが望ましい。これにより、他の車両を検出するために専用の構成を追加する必要がなくなるため、装置構成の簡略化およびこれに伴う低コスト化が可能になる。
【０００７】
また、上述した車両画像が車種毎に格納された車両画像格納手段をさらに備え、車両検出手段は、他の車両の検出とともに、この検出された他の車両の車種を特定し、画像補正手段は、車両検出手段によって特定された他の車両の車種に対応する車両画像を車両画像格納手段から読み出して画像補正処理を行うことが望ましい。これにより、他の車両の車種毎に実際の外観形状に近い車両画像を用いることができるため、リアルな表示を行うことによる視認性の向上が可能になる。
【０００８】
また、上述した車両画像格納手段に格納された車両画像は、他の車両の写真画像であることが望ましい。これにより、車種毎にさらに正確な車両画像を用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した一実施形態の車両運転支援装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態の車両運転支援装置の構成を示す図である。図１に示す車両運転支援装置１００は、カメラ１０、撮影画像格納部１２、路面投影処理部２０、投影画像格納部２２、画像認識処理部３０、車両特徴ＤＢ（データベース）３２、画像補正処理部３４、車両写真ＤＢ３６、表示処理部５０、表示装置６０を含んで構成されている。
【００１０】
カメラ１０は、自車両の周囲を撮影してサイドビュー画像を生成する。図２は、カメラ１０の設置状態を示す図である。自車両である車両２００の前後左右の４箇所にカメラ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）が設置されている。車両２００の前部に設置されたカメラ１０ａは、車両２００の前方端部よりも前側全体を含むほぼ１８０度の視野角を有する広角レンズを通して、車両２００の前方周辺を撮影する。同様に、車両２００の後部に設置されたカメラ１０ｂは、車両２００の後方端部よりも後側全体を含むほぼ１８０度の視野角を有する広角レンズを通して、車両２００の後方周辺を撮影する。車両２００の右側面部に設置されたカメラ１０ｃは、車両２００の右側面部よりも右側全体を含むほぼ１８０度の視野角を有する広角レンズを通して、車両２００の右側周辺を撮影する。車両２００の左側面部に設置されたカメラ１０ｄは、車両２００の左側面部よりも左側全体を含むほぼ１８０度の視野角を有する広角レンズを通して、車両２００の左側周辺を撮影する。このように、車両２００の前後左右に４つのカメラ１０ａ〜１０ｄを設置することにより、車両２００の周囲３６０度の範囲の路面と路面上に存在する車両等を撮影することが可能になる。各カメラ１０ａ〜１０ｄによって撮影されたサイドビュー画像データは、撮影画像格納部１２に格納される。
【００１１】
路面投影処理部２０は、撮影画像格納部１２に格納されたサイドビュー画像に基づいてトップビュー画像を生成する視点変換処理を行う。この視点変換処理は、カメラ１０の広角レンズ近傍にある視点位置に対応するサイドビュー画像を、路面の上空にある視点位置に対応するトップビュー画像に変換する処理である。サイドビュー画像のみでは、路面上に存在する他の車両等の各物体の高さ情報がわからないため、全て高さ０の物体が路面上に存在するものとしてトップビュー画像が生成される。したがって、実際に高さのある他の車両の画像については、この車両の上部にいくにつれて実際よりも横方向に広がる歪みが発生する。生成されたトップビュー画像データは、投影画像格納部２２に格納される。
【００１２】
画像認識処理部３０は、撮影画像格納部１２に格納されたサイドビュー画像に基づいて車両２００の周辺に存在する他の車両を検出する。例えば、画像認識処理部３０は、サイドビュー画像に含まれる部分画像と車両特徴ＤＢ３２に格納された車両特徴画像とのパターン比較を行い、特徴が一致する車両特徴画像を抽出し、この抽出した車両特徴画像に対応する車種を特定する。車両特徴ＤＢ３２には、車種毎に各車両に対応する複数の車両特徴画像が格納されている。例えば、１つの車種について、車両の前後左右を撮影した画像や、製造メーカーや車種そのものを示すエンブレム形状など、その車種を特定するために使用可能な各種の画像が車両特徴画像として車両特徴ＤＢ３２に格納されている。画像認識処理部３０は、サイドビュー画像の中にこれらの車両特徴画像に一致する部分がある場合には、その一致する部分にこの車両特徴画像に対応する車種の他の車両が存在するものとしてこの車両の車種が特定される。なお、広角レンズ付きのカメラ１０を用いて他の車両を撮影すると歪んだ車両形状になるため、この歪みによる変形分を考慮して一致判定を行う必要がある。
【００１３】
画像補正処理部３４は、画像認識処理部３０によって特定された他の車両の車種に対応する車両画像（写真画像）を車両写真ＤＢ３６から読み出して、投影画像格納部２２から読み出したトップビュー画像の該当箇所に貼り付ける画像補正処理を行う。例えば、トップビュー画像の該当箇所は、他の車両のタイヤを抽出し、さらにタイヤと路面とが接触する位置を基準にして知ることができる。車両２００の周辺で２台以上の他の車両が検出された場合には、それぞれの他の車両について上述した画像補正処理が行われる。
【００１４】
表示処理部５０は、画像補正処理部３４によって画像補正処理された後のトップビュー画像データを所定形式の映像信号（例えばＮＴＳＣ方式の映像信号）に変換する。この映像信号は表示装置６０に向けて出力され、その画面上に画像補正処理が行われた後のトップビュー画像が表示される。表示装置６０は、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）を用いて構成されており、運転者が容易に目視可能な車室内位置に設置されている。
【００１５】
上述した路面投影処理部２０が路面投影処理手段に、画像認識処理部３０、車両特徴ＤＢ３２が車両検出手段に、画像補正処理部３４が画像補正手段に、車両写真ＤＢ３６が車両画像格納手段に、表示処理部５０、表示装置６０が表示手段にそれぞれ対応する。
【００１６】
本実施形態の車両運転支援装置１００はこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。図３は、車両運転支援装置１００の動作手順を示す流れ図であり、駐車時にトップビュー画像を表示する場合の動作手順が示されている。
【００１７】
車両運転支援装置１００の全体動作を制御する制御部（図示せず）によって、駐車動作開始か否かが判定されており（ステップ１００）、駐車動作が開始されるまで否定判断が行われてこの判定が繰り返される。一方、駐車動作が始まった場合には肯定判断が行われる。例えば、変速器のレバーをＲ（リバース）位置に入れたときに駐車動作が開始されたものとしてステップ１００において肯定判断が行われる。
【００１８】
次に、カメラ１０による車両２００の周辺の撮影が行われ（ステップ１０１）、得られたサイドビュー画像データが撮影画像格納部１２に格納される。路面投影処理部２０は、撮影画像格納部１２に格納されたサイドビュー画像を用いて路面投影処理（視点変換処理）を行ってトップビュー画像を生成する（ステップ１０２）。生成されたトップビュー画像データは投影画像格納部２２に格納される。
【００１９】
また、上述したトップビュー画像の生成動作と並行して、画像認識処理部３０は、車両２００の周辺に他の車両が存在するか否かをサイドビュー画像データに基づいて判定する（ステップ１０３）。他の車両（周辺車両）が存在する場合には肯定判断が行われ、次に、画像認識処理部３０は、周辺車両を特定する（ステップ１０４）。次に、画像補正処理部３４は、この特定された周辺車両の車種に対応する写真画像を読み出して（ステップ１０５）、ステップ１０２の動作において生成されたトップビュー画像に貼り付ける画像補正処理を行う（ステップ１０６）。画像補正処理後のトップビュー画像は、表示処理部５０によって表示装置６０に表示される（ステップ１０７）。その後、制御部によって駐車終了か否かの判定が行われる（ステップ１０８）。終了していない場合には否定判断が行われ、ステップ１０１に戻って車両２００周辺の撮影動作以降が繰り返される。また、駐車終了の場合には肯定判断が行われて、一連の動作を終了する。
【００２０】
図４は、表示の一例を示す図である。車両２００が駐車動作を開始した時点でカメラ１０によって周辺車両の一部が撮影されるため周辺車両の車種の特定が可能になり、図４に示すような表示が開始される。表示されるトップビュー画像には、自車両である車両２００の周囲に、路面に描かれた白線２１０と周辺の他の車両３１０、３１２が配置されている。トップビュー画像は、路面上にある高さ０の物体は歪まずに描画されるため、白線２１０は歪みのない画像となる。一方、他の車両３１０、３１２のそれぞれについては、歪んだ画像の代わりに車両写真ＤＢ３６から読み出された写真画像が用いられるため、歪みのない画像となる。
【００２１】
このように、本実施形態の車両運転支援装置１００では、自車両の周囲に存在する他の車両の歪んだ画像の代わりに、予め用意された車両画像が用いられるため、歪みが全くなく、これにより視認性を向上させることができる。特に、他の車両の一部しか撮影範囲に含まれない場合であっても、この他の車両全体の画像が用いられるため、自車両周辺の状況把握が容易となる。
【００２２】
また、カメラによって撮影された画像に基づいて他の車両の検出を行うことにより、他の車両を検出するために専用の構成を追加する必要がなくなるため、装置構成の簡略化およびこれに伴う低コスト化が可能になる。
【００２３】
また、上述した車両画像（写真画像）が車種毎に格納された車両写真ＤＢ３６を備えており、車両の車種が特定されたときにこの車両写真ＤＢ３６から対当する車両写真を読み出して画像補正処理を行っており、他の車両の車種毎に実際の外観形状に近い車両画像（車両写真）を用いることができるため、車種毎にリアルな表示を行うことによる視認性の向上が可能になる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。上述した実施形態では、駐車時に車両周辺を撮影した結果を表示したが、それ以外のタイミングで車両周辺を撮影して表示を行うようにしてもよい。例えば、幅員が狭い道で対向車とすれちがう際に表示を行う場合に本発明を適用することができる。
【００２５】
また、上述した実施形態では、周辺車両の車種の特定を、カメラ１０の撮影によって得られたサイドビュー画像に基づいて行ったが、車々間通信で周辺車両から直接車種情報を取得するなどの他の方法で車種を特定するようにしてもよい。また、車種を特定してその車種に対応する車両写真を車両写真ＤＢ３６から読み出して画像補正処理に用いたが、車両写真のかわりに、コンピュータ等を用いて作製した車両画像を用いるようにしてもよい。
【００２６】
また、周辺車両の車種を特定する代わりに、サイドビュー画像に基づいて車両の形状（セダン、１ボックスカー、ハッチバック等）を特定し、各形状毎に用意された車両画像を用いて画像補正処理を行うようにしてもよい。
【００２７】
また、上述した実施形態では、一例として変速器のレバーをＲ位置に入れたときにカメラ１０による撮影を行うようにしたが、図５に示すように、駐車スペースに接近する時点でカメラ１０による撮影を開始し、周辺車両の車種の特定を行うようにしてもよい。この場合には、車両２００の走行速度が所定値以下になったときや、運転者が所定のスイッチを操作したときなどに、ステップ１００の判定（駐車動作開始か否かの判定）において肯定判断を行うようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一実施形態の車両運転支援装置の構成を示す図である。
【図２】カメラの設置状態を示す図である。
【図３】車両運転支援装置の動作手順を示す流れ図である。
【図４】表示の一例を示す図である。
【図５】カメラによる他の撮影タイミングを示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  カメラ
１２  撮影画像格納部
２０  路面投影処理部
２２  投影画像格納部
３０  画像認識処理部
３２  車両特徴ＤＢ（データベース）
３４  画像補正処理部
３６  車両写真ＤＢ
５０  表示処理部
６０  表示装置
１００  車両運転支援装置
【図１】
2006160192.tif 000003
【図２】
2006160192.tif 000004
【図３】
2006160192.tif 000005
【図４】
2006160192.tif 000006
【図５】
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