(57)【要約】【課題】車両用運転支援装置において、バックミラー代わりに画像を見て車両後方を確認することにある。【解決手段】表示制御手段（１４）は、後方撮像手段（１２）により撮像された後方画像を車両近傍の後方画像に変換する第一の画像変換手段（２４）と、後方撮像手段（１２）により撮像された後方画像を第一の画像変換手段（２４）により変換された画像の領域よりも車両から離れた領域の後方画像に変換する第二の画像変換手段（２５）とを備えて、レンジ位置検出手段（１７）により検出されたレンジ位置が後進レンジである時に第一の画像変換手段（２４）により変換された画像を表示手段（１６）に表示する一方、レンジ位置検出手段（１７）により検出されたレンジ位置が前進レンジである時には第二の画像変換手段（２５）により変換された画像を表示手段（１６）に表示する。【選択図】図１
2011182254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両後方を撮像する後方撮像手段を設け、画像を表示する表示手段を設け、前記後方撮像手段により撮像された自車両の後方画像を前記表示手段に表示させる車両用運転支援装置において、変速機のレンジ位置を検出するレンジ位置検出手段を設け、前記後方撮像手段により撮像された後方画像を車両近傍の後方画像に変換する第一の画像変換手段と、前記後方撮像手段により撮像された後方画像を前記第一の画像変換手段により変換された画像の領域よりも車両から離れた領域の後方画像に変換する第二の画像変換手段とを備えて、前記レンジ位置検出手段により検出されたレンジ位置が後進レンジである時に前記第一の画像変換手段により変換された画像を前記表示手段に表示する一方、前記レンジ位置検出手段により検出されたレンジ位置が前進レンジである時には前記第二の画像変換手段により変換された画像を前記表示手段に表示する表示制御手段を設けたことを特徴とする車両用運転支援装置。
【請求項２】
車両後方を撮像する後方撮像手段を設け、画像を表示する表示手段を設け、前記後方撮像手段により撮像された自車両の後方画像を前記表示手段に表示させる車両用運転支援装置において、車両左側方を撮像する左側方撮像手段を設け、車両に設けられたウインカの作動を検出するウインカ検出手段を設け、前記後方撮像手段により撮像した後方画像及び前記左側方撮像手段により撮像された左側方画像を後方俯瞰画像及び左側方俯瞰画像に変換する俯瞰画像変換手段と、この俯瞰画像変換手段により変換された後方俯瞰画像と左側方俯瞰画像とを合成する画像合成手段とを備えて、前記ウインカ検出手段により車両の左方向への移動意思が検出された時に前記画像合成手段により合成された画像を前記表示手段に表示する表示制御手段を設けたことを特徴とする車両用運転支援装置。
【請求項３】
車両後方を撮像する後方撮像手段を設け、画像を表示する表示手段を設け、前記後方撮像手段により撮像された自車両の後方画像を前記表示手段に表示させる車両用運転支援装置において、車両左側方を撮像する左側方撮像手段を設け、車両に左後側方から接近する物体を検出する接近検出手段を設け、前記後方撮像手段により撮像した後方画像及び左側方撮像手段により撮像された左側方画像を後方俯瞰画像及び左側方俯瞰画像に変換する俯瞰画像変換手段と、この俯瞰画像変換手段により変換された後方俯瞰画像と左側方俯瞰画像とを合成する画像合成手段とを備えて、前記接近検出手段により接近物が検出された時に前記画像合成手段により合成された画像を前記表示手段に表示する表示制御手段を設けたことを特徴とする車両用運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用運転支援装置に係り、特に車両後方を画像で確認できる車両用運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、運転を支援するために、自車両の後方を撮像する後方撮像手段（バックカメラ等）を設け、画像を表示する表示手段を設け、後方撮像手段により撮像された自車両の後方画像（カメラ画像）を表示手段に表示させる車両用運転支援装置を搭載しているものがある。
この車両用運転支援装置においては、画像処理技術により、撮像手段の画像を、歪みを補正した歪み補正画像及び真上から見下ろしたような俯瞰画像に変換して、運転者に提示するシステムが実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平６−９３６号公報
【特許文献２】特開２００６−１２３６７０号公報
【特許文献３】特開２００７−２３５８４２号公報
【特許文献４】特開平７−５０７６９号公報
【０００４】
特許文献１に係る自動車用マルチインフォメーション装置は、カメラ映像を映し出すモニタとこのモニタに映し出される映像又はカメラ映像を切り換える映像切換部とを備えるとともに、車両に接近してくる物体を検知する物体検知部を設け、この物体検知部からの検知信号に基づいて物体が車両に対して所定の距離以内に接近すると、映像切換部にカメラ映像切換指令信号を出力して、モニタの映像をカメラ映像に自動的に切り換える映像切換制御部を設けたものである。
特許文献２に係る移動体周辺監視装置は、複数の撮像手段の出力画像情報の何れかを選択し得る構成において、環境情報検出手段と移動体情報検出手段と情報合成手段と障害物検出手段とを備え、これら検出手段からの検出情報に基づいて、画像情報の何れかを選択して表示するものである。
特許文献３に係る車載画像表示システムは、後方撮像手段と右側方撮像手段と左側方撮像手段とを備え、車両周囲の障害物を検知する障害物検知手段の検知結果が変化すると、表示画像作成手段により作成された一の表示画像と他の表示画像とを自動的に切り替えて表示するものである。
特許文献４に係る車両用後側方監視方法は、１台のビデオカメラによる後側景画像を用いて、後続の走行車両や隣接車線を走行中の車両の接近状況について自動的に且つ高速に判定するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来、車両、特にコンテナ車においては、荷台上のコンテナの存在のために、バックミラーによる車両後方の視覚が全く無く、このため、車両後方の確認はドアミラーのみとなり、車両後方で且つ車両付近の確認は、事実上不可能であった。また、左側後方からの接近物は、左ドアミラーでの確認しかなく、接近物がわかりにくかった。
即ち、図１２に示すように、コンテナ１０４を備えた車両１０１においては、運転者は、左側方ウインドから見える左側方視界領域Ｍ１と、左ドアミラーに写されるミラー視界領域Ｍ２とによって車両周辺を確認できるが、左ドアミラーで確認できない車両後方の後方死角領域Ｎ１と車両左後方の左後方死角領域Ｎ２とで、運転者には死角部分が生じていた。
上記の特許文献１は、通常時にバックミラーの代わりに画像表示を行う機能が無く、後方画像と左側方画像とを組み合わせて俯瞰変換した画像表示機能が無く、後退時に特化したガイド線を含んだ画像表示機能が無く、しかも、左ウインカ時の後方画像と左側方画像とを組み合わせて俯瞰変換した画像表示機能が無いものである。
上記の特許文献２は、左側方画像と後方画像とを組み合わせて俯瞰変換した画像表示機能が無く、後退時に特化したガイド線を含んだ画像表示機能が無く、しかも、左ウインカ時の後方画像と左側方画像とを組み合わせて俯瞰変換した画像表示機能が無いものである。
上記の特許文献３は、障害物の接近を検知したことに対して映像が切り替わる機能が無く、左ウインカ時の後方画像と左側方画像とを組み合わせて俯瞰変換した画像表示機能が無いものである。
上記の特許文献４は、通常時にバックミラー代わりに画像表示を行う機能が無く、後方画像と左側方画像とを組み合わせて俯瞰変換した画像表示機能が無く、後退時に特化したガイド線を含んだ画像表示機能が無く、しかも、左ウインカ時の後方画像と左側方画像とを組み合わせて俯瞰変換した画像表示機能が無いものである。
このため、商用コンテナ車においては、特殊な後方撮像手段（カメラ）が販売されているが、注意が必要な方向の画像を自動的に切り替えて表示する撮像システムが望まれていた。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、バックミラー代わりに画像を見て車両後方を確認できる車両用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】
【０００７】
この発明は、車両後方を撮像する後方撮像手段を設け、画像を表示する表示手段を設け、前記後方撮像手段により撮像された自車両の後方画像を前記表示手段に表示させる車両用運転支援装置において、変速機のレンジ位置を検出するレンジ位置検出手段を設け、前記後方撮像手段により撮像された後方画像を車両近傍の後方画像に変換する第一の画像変換手段と、前記後方撮像手段により撮像された後方画像を前記第一の画像変換手段により変換された画像の領域よりも車両から離れた領域の後方画像に変換する第二の画像変換手段とを備えて、前記レンジ位置検出手段により検出されたレンジ位置が後進レンジである時に前記第一の画像変換手段により変換された画像を前記表示手段に表示する一方、前記レンジ位置検出手段により検出されたレンジ位置が前進レンジである時には前記第二の画像変換手段により変換された画像を前記表示手段に表示する表示制御手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の車両用運転支援装置は、車両の前進時には無限遠点（ＦＯＥ）を含んだバックミラー代わりの画像を表示する一方、車両の後進時には車体後端を含んだ後方画像を表示して、バックミラー代わりに画像を見て車両後方を確認でき、運転者が直接目視することのできない車両周囲の状況を運転者に示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は車両用運転支援制御のフローチャートである。（実施例）
【図２】図２は車両用運転支援装置のシステム構成図である。（実施例）
【図３】図３は後方撮像手段と左側方撮像手段とを取り付けた車両の平面図である。（実施例）
【図４】図４は後退時の画像範囲を説明する車両の側面図である。（実施例）
【図５】図５は後退時の画像領域を示す図である。（実施例）
【図６】図６は前進時の画像範囲を説明する車両の側面図である。（実施例）
【図７】図７は前進時の画像領域を示す図である。（実施例）
【図８】図８は左折時及び左方への車線変更時の画像範囲を説明する車両の側面図である。（実施例）
【図９】図９は左折時及び左方への車線変更時の画像領域を示す図である。（実施例）
【図１０】図１０は前進時及び後退時の運転支援状態を説明する図である。（実施例）
【図１１】図１１は左折時及び左方への車線変更時の運転支援状態を説明する図である。（実施例）
【図１２】図１２は車両周辺で運転者の死角領域を説明する図である。（従来例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、バックミラー代わりに画像を見て車両後方を確認させ、運転者が直接目視することのできない車両周囲の状況を運転者に示す目的を、車両の前進時には無限遠点（ＦＯＥ）を含んだバックミラー代わりの画像を表示し、車両の後進時には車体後端を含んだ後方画像を表示して実現するものである。
【実施例】
【００１１】
図１〜図１１は、この発明の実施例を示すものである。
図３において、１は車両である。この車両１は、例えば、コンテナ車であり、車体２と、荷台３と、この荷台３上のコンテナ４と、左前ドア５と、右前ドア６と、左前ドア５の左前ドアミラー（左バックミラー）７と、右前ドア６の右ドアミラー（右バックミラー）８とを備える。
この車両１においては、コンテナ４の存在によって運転者がバックミラーで車両後方を確認できないものである。
そこで、車両１には、車両用運転支援装置９を搭載する。
この車両用運転支援装置９は、車両１のコンテナ４の左後隅部１０の上部に取り付けられた撮像手段１１として、車両後方を撮像する後方撮像手段１２と、車両左側方を撮像する左側方撮像手段１３とを備える。これら後方撮像手段１２と左側方撮像手段１３とは、カメラ等の撮像機器からなる。図３に示すように、後方撮像手段１２は、車両１の後方の後方領域Ｓ１を撮像する。また、左側方撮像手段１３は、車両１の左側且つ後方の左側方領域Ｓ２を撮像する。
また、車両用運転支援装置９は、図２に示すように、後方撮像手段１２及び左側方撮像手段１３に接続する表示制御手段（画像処理装置）１４を備える。また、後方撮像手段１２及び左側方撮像手段１３には、バッテリ１５が接続している。
表示制御手段１４には、表示手段１６が接続する。この表示手段１６としては、車両１にナビゲーションシステムが搭載されている場合には、このナビゲーションシステムのディスプレイであり、車両１にナビゲーションシステムが搭載されていない場合には、モニタ等からなる。表示制御手段１４は、後方撮像手段１２により撮像された自車両の後方画像を表示手段１６に表示させる。
また、表示制御手段１４には、車両１の変速機のレンジ位置（ギアポジション）を検出するレンジ位置検出手段１７と、車両１に設けられた左ウインカ又は左ウインカの作動を検出するウインカ検出手段１８と、車両１に左後側方から接近する物体を検出する接近検出手段１９としての、例えば、後方接近検出手段２０及び左後側方接近検出手段２１とが接続する。
後方接近検出手段２０及び左後側方接近検出手段２１は、撮像手段１１の映像信号をオプティカルフロー等で検出する手段からなり、表示制御手段１４に接続している。
また、後方接近検出手段２０及び左後側方接近検出手段２１には、この後方接近検出手段２０及び左後側方接近検出手段２１が接近する物体を検出したときに、運転者への警報を発する警報音出力装置２２が接続している。
【００１２】
表示制御手段１４は、画像変換手段２３として、後方撮像手段１２により撮像された後方画像を車両近傍の後方画像（図４及び図５の領域Ｔ１で示す）に変換する第一の画像変換手段（後退用後方画像変換手段）２４と、後方撮像手段１２により撮像された後方画像を第一の画像変換手段２４により変換された画像の領域よりも車両１から離れた領域の後方画像（図６及び図７の領域Ｔ２で示す）に変換する第二の画像変換手段（前進用後方画像変換手段）２５とを備えて、レンジ位置検出手段１７により検出されたレンジ位置が後進レンジ（Ｒ）である時に第一の画像変換手段２４により変換された画像を表示手段１６に表示する一方、レンジ位置検出手段１７により検出されたレンジ位置が前進レンジ（後進レンジ（Ｒ）以外）である時には第二の画像変換手段２５により変換された画像を表示手段１６に表示する。
また、第一の画像変換手段２４及び第二の画像変換手段２５においては、距離感の分かり易い映像に変換する歪除去処理と、上方から視たような映像に変換する視点変換処理と、画像切り出し処理と、つなぎ目がわかりにくいように変換する画像合成処理と、ガイド線の付加処理との５つの機能を適用してカメラ映像を変換する。
即ち、表示制御手段１４は、車両１の通常走行時（前進時）に無限遠点（ＦＯＥ）を含んだバックミラー代わりの映像の表示するとともに（図７参照）、車両１の後退時には車体後端を含んだ後方画像にガイド線Ｇを重畳した映像の表示し（図５参照）、また、車両後方からの車両接近時には警報し、後方及び左側方画像合成領域に接近物が入ったら（図８参照）、警報且つ後方及び左側方合成俯瞰画像の表示し（図９参照）、これらの項目を、車体側情報（後退信号、左ウインカ信号）、後方接近検出手段２０及び左後側方接近検出手段２１からの信号により切り替える機能を備える。
【００１３】
また、表示制御手段１４は、後方撮像手段１２により撮像した後方画像及び左側方撮像手段１３により撮像された左側方画像を後方俯瞰画像及び左側方俯瞰画像に変換する俯瞰画像変換手段２６としての、後方俯瞰画像変換手段（後方ハーフアラウンドビュー用俯瞰変換手段）２７及び左側方俯瞰画像変換手段（左側方ハーフアラウンドビュー用俯瞰変換手段）２８と、この後方俯瞰画像変換手段２７及び左側方俯瞰画像変換手段２８により変換された後方俯瞰画像と左側方俯瞰画像とを合成する画像合成手段（ハーフアラウンドビュー用画像結合処理手段）２９とを備えて、ウインカ検出手段１８により車両１の左方向への移動意思が検出された時に画像合成手段２９により合成された画像を表示手段１６に表示する。
【００１４】
更に、表示制御手段１４は、後方接近検出手段２０及び左後側方接近検出手段２１により接近物が検出された時に（図８参照）、画像合成手段２９により合成された画像を表示手段１６に表示する（図９の領域Ｔ３で示す）。そして、後方接近検出手段２０及び左後側方接近検出手段２１により接近物が検出された時には、表示手段１６では接近物が検知された方向の画像に自動的に切り換えられるとともに、警報音出力装置２２から警報音が発生する。
【００１５】
次に、この実施例に係る運転支援制御について、図１のフローチャートに基づいて説明する。
図１に示すように、表示制御手段１４においてプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、レンジ位置（ギアポジション）が後進レンジ（Ｒ）か否かを判断し（ステップＡ０２）、このステップＡ０２がＹＥＳで、後進レンジ（Ｒ）の場合には、後方撮像手段１２により撮像された後方画像を車両近傍の後方画像（図５参照）に変換する第一の画像変換手段２４により変換された画像を表示手段１６に表示し（ステップＡ０３）、前記ステップＡ０２に戻す。この場合、表示手段１６は、図５に示すように、車体寄りで、歪補正画像とガイド線Ｇとを表示し、歪みの無い、距離の分かり易い画像で、運転者に対して、車両後方の視界を確保する。
このステップＡ０２がＮＯで、後進レンジ（Ｒ）以外で前進レンジの場合には、左ウインカが作動（オン）か否かを判断する（ステップＡ０４）。
このステップＡ０４がＹＥＳで、左ウインカが作動（オン）の場合には、車両１の左方向への移動意思が検出された時と判断して、画像合成手段２９により合成された画像を表示手段１６に表示する（ステップＡ０５）。
しかし、このステップＡ０４がＮＯで、左ウインカが非作動（オフ）の場合には、後方撮像手段１２により撮像された後方画像を第一の画像変換手段２４により変換された画像の領域よりも車両１から離れた領域の後方画像（図７参照）に変換する第二の画像変換手段２５により変換された画像で表示手段１６に表示する（ステップＡ０６）。この場合、表示手段１６は、図７に示すように、歪補正画像を表示し、歪みの無い、距離の分かり易い画像で、運転者に対して、車両後方の視界を確保する。
そして、このステップＡ０６の処理後、又は、前記ステップＡ０５の処理後は、後方接近検出手段２０及び左後側方接近検出手段２１によるオプティカルフロー（２つの画像で対応する点を捜してそれらを結ぶ線）で接近物があるか否かを判断し（ステップＡ０７）、このステップＡ０７がＮＯで、接近物がない場合には、前記ステップＡ０２に戻す。
一方、このステップＡ０７がＹＥＳで、接近物がある場合には、警報音を出力し（ステップＡ０８）、そして、車両１の左後側方に接近物があるか否かを判断し（ステップＡ０９）、このステップＡ０９がＮＯで、接近物がない場合には、前記ステップＡ０２に戻す。
しかし、このステップＡ０９がＹＥＳで、接近物がある場合には、画像合成手段２９により合成された画像を表示手段１６に表示し（ステップＡ１０）、前記ステップＡ０２に戻す。この場合、表示手段１６は、図９に示すように、上方からの画像で左側方の視界を確保し、接近物Ｐを表示する。
即ち、この実施例では、図１０に示すように、車両１の前進時及び後退時に、運転者がバックミラーで確認できない車両後方の後方領域Ｙ１を表示手段１６に表示して運転支援を実施するとともに、図１１に示すように、左折時及び左方への車線変更時には、運転者の死角部分が無くなるように、車両後側方の後側方領域Ｙ２を表示手段１６に表示して運転支援を実施する。
【００１６】
この結果、車両１の前進時には無限遠点（ＦＯＥ）を含んだバックミラー代わりの画像を表示し、車両１の後進時には車体後端を含んだ後方画像を表示することから、運転者が直接目視することのできない車両周囲の状況を運転者に示すことができる。特に、車両１がコンテナ車の場合には、従来、運転者はバックミラーによる後方確認はできず、ドアミラーによる後方確認のみであったが、この実施例においては、運転者は、バックミラーの代わりに画像を見て車両後方を確認することができる。
また、ウインカ検出手段１８により車両１の左方向への移動意思が検出された時に、画像合成手段２９により合成された画像を表示手段１６に表示することから、車両１が左折又は左側の車線に車線変更する時に、運転者にとって目視しづらい左後側方を表示することにより、運転者の運転負荷を軽減することができる。特に、車両１がコンテナ車の場合には、運転者は左後側方を確認しづらいが、この実施例においては、運転者は画像を見て左後側方を確認することができる。また、車両１の左後側方を俯瞰画像にして表示することにより、運転者にとってわかりやすい画像を提供することができる。
更に、車両１の左後側方から接近する接近物がある場合に、運転者にとって目視しづらい左後側方を表示することにより、運転者の運転負荷を軽減することができる。特に、車両１がコンテナ車の場合には、運転者は左後側方を確認しづらいが、この実施例によれば、運転者は画像を見て左後側方を確認することができる。また、車両１の左後側方を俯瞰画像にして表示することにより、運転者にとってわかりやすい画像を提供することができる。更に、運転者は、警報音によって接近物があることを容易に気づくことができる。
【００１７】
なお、この発明において、接近検出手段は、撮像手段の画像信号をオプティカルフロー等の検出手段を用いて検出するだけではなく、別途レーダをカメラの向きと同じ方向に取付ける方法も可能である。
また、車両としては、コンテナ車を例示したが、乗用車の視覚支援機能や、鉄道のドア閉め時の乗降客検出（特にワンマン運転時）にも、この実施例に係る車両用運転支援装置を適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
この発明の車両用運転支援装置は、運転者に適切な画像を提供させるものであり、各種車両に適用できる。
【符号の説明】
【００１９】
１  車両
４  コンテナ
７  左側ドアミラー
９  車両用運転支援装置
１１  撮像手段
１２  後方撮像手段
１３  左側方撮像手段
１４  表示制御手段
１６  表示手段
１７  レンジ位置検出手段
１８  ウインカ検出手段
１９  接近検出手段
２０  後方接近検出手段
２１  左側方接近検出手段
２２  警報音出力装置
２３  画像変換手段
２４  第一画像変換手段
２５  第二画像変換手段
２６  俯瞰画像変換手段
２７  後方俯瞰画像変換手段
２８  左側方俯瞰画像変換手段
２９  画像合成手段
【図１】
2011182254.tif 000003
【図２】
2011182254.tif 000004
【図３】
2011182254.tif 000005
【図４】
2011182254.tif 000006
【図５】
2011182254.tif 000007
【図６】
2011182254.tif 000008
【図７】
2011182254.tif 000009
【図８】
2011182254.tif 000010
【図９】
2011182254.tif 000011
【図１０】
2011182254.tif 000012
【図１１】
2011182254.tif 000013
【図１２】
2011182254.tif 000014