(57)【要約】      （修正有）【課題】車両周辺の景色を撮像した画像と、車両周辺の障害物から車両までの距離又は障害物の速度とを表示部に重畳表示できる車両周辺監視装置であって、比較的小さい設置スペースで実現できる車両周辺監視装置を提供すること。【解決手段】車両周辺の光を受光することで、車両周辺の景色を撮像する撮像部２０と、車両周辺の障害物で反射されたレーザ光を受光することで、障害物から車両までの距離及び障害物の速度のうち少なくともいずれか１つを検知する障害物検知部１０と、撮像部２０により撮像された車両周辺の景色の画像に、障害物検知部１０により検知された障害物から車両までの距離及び障害物の速度のうち少なくともいずれか１つを示す数字を合成した合成画像を表示する表示部３０と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図２
2008275380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両周辺の光を受光することで、車両周辺の景色を撮像する撮像部と、
車両周辺の障害物で反射されたレーザ光を受光することで、前記障害物から車両までの距離及び前記障害物の速度のうち少なくともいずれか１つを検知する障害物検知部と、
前記撮像部により撮像された車両周辺の景色の画像に、前記障害物検知部により検知された前記障害物と前記車両との前記距離及び前記障害物の前記速度のうち少なくともいずれか１つを示す数字を合成した合成画像を表示する表示部と、
を備えた車両周辺監視装置であって、
前記撮像部は、光を受光する撮像素子を有し、
前記障害物検知部は、レーザ光を出射する発光器と、レーザ光を受光する受光器とを有し、
前記撮像部と前記障害物検知部とは、車両周辺に向けて設置されたレンズと、光及びレーザ光の伝播方向を変更するプリズムとを共有し、
前記プリズムは、前記発光器から出射されたレーザ光を、前記レンズを介して、車両周辺へ出射し、且つ前記障害物で反射されて前記レンズへ入射したレーザ光を前記受光器に結像し、且つ車両周辺から前記レンズへ入射した光を前記撮像素子に結像するように配置されることを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項２】
ステアリングハンドルの操舵角を検知する操舵角センサから出力される操舵角信号、車輪の回転角を検知する速度センサから出力される回転角信号、及び前記障害物検知部により検知された前記障害物から前記車両までの距離に基づき、前記障害物と前記車両との位置関係の軌跡を画像として前記表示部に表示する位置関係表示手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の車両周辺監視装置。
【請求項３】
前記発光器は、レーザ光を出射する２つのレーザ光源を有し、
前記受光器は、レーザ光を受光する２つの受光器を有し、
前記レンズは、車両前方側又は車両後方側における車両の略進行方向又は略後退方向に略直交する左右の２方向に向けて設置された左右一対のレンズからなり、
前記プリズムは、上面視で断面形状が二等辺三角形であり、その頂角側を前記撮像素子の撮像面に向けると共に、その左右のプリズム側面をそれぞれ左右一対の前記レンズの側面に向け、その頂角とは反対側のプリズム底面を前記発光器及び前記受光器に向けて設置され、２つの前記レーザ光源から出射されたレーザ光をそれぞれ左右の前記プリズム側面で屈折して左右一対の前記レンズを介して車両周辺の左右の前記２方向に向けて出射すると共に、車両周辺の左右の前記２方向の障害物で反射されて左右一対の前記レンズに入射したレーザ光をそれぞれ左右の前記プリズム側面で屈折して２つの前記受光素子に結像するように設置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両周辺監視装置。
【請求項４】
前記障害物検知部は、左右一対の前記レンズを介して車両周辺の左右の前記２方向へそれぞれ出射されるレーザ光のうちいずれか一方のレーザ光の直線偏光の偏向方向を回転する光学素子を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の車両周辺監視装置。
【請求項５】
前記発光器は、レーザ光を車両の上下方向に広げて扇型ビームに整形する光学系を更に備えることを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載の車両周辺監視装置。
【請求項６】
前記障害物検知部により検知された前記障害物から前記車両までの前記距離及び前記障害物の前記速度に基づき、前記障害物が前記車両にとって危険であるか否か判定する危険物判定手段と、
前記危険物判定手段により前記障害物が前記車両にとって危険であると判定されたとき、前記撮像部により撮像された前記障害物の方向の景色の画像の枠を強調表示する強調表示手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１〜５いずれか一項に記載の車両周辺監視装置。
【請求項７】
前記障害物検知部により検知された前記障害物から前記車両までの前記距離及び前記障害物の前記速度に基づき、前記障害物が前記車両にとって危険であるか否か判定する危険物判定手段と、
前記危険物判定手段により前記障害物が前記車両にとって危険であると判定されたとき、警報音を出力する警報音出力手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜６いずれか一項に記載の車両周辺監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両周辺の障害物から車両までの距離及び障害物の速度のうち少なくともいずれか１つを検知する車両周辺監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両周辺に向けて、車両の上下方向に広がる扇型ビームを水平方向に走査し、各方向における障害物からの反射波を受信することにより、各方向における障害物から車両までの距離を算出する障害物検知装置が知られている。
【特許文献１】特開平５−１１３４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の構成の障害物検知装置は、障害物から車両までの距離及び方向を算出できるが、車両周辺の景色を撮像できず、運転者が障害物の種類を画像で確認できない。
【０００４】
車両周辺の景色を撮像するには、車両周辺の景色を撮像する撮像装置を別途設置すれば良いが、障害物検知装置と撮像装置とをそれぞれ別途設置すると、設置スペースが大きくなる。特に、障害物検知装置及び撮像装置を車両の意匠面に設置すると、大きな設置スペースを必要とするため、車両の意匠デザインが損なわれる。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車両周辺を撮像した画像と、車両周辺の障害物から車両までの距離又は障害物の速度とを表示部に重畳表示できる車両周辺監視装置であって、比較的小さい設置スペースで実現できる車両周辺監視装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、第１の発明は、車両周辺の光を受光することで、車両周辺の景色を撮像する撮像部と、
車両周辺の障害物で反射されたレーザ光を受光することで、前記障害物から車両までの距離及び前記障害物の速度のうち少なくともいずれか１つを検知する障害物検知部と、
前記撮像部により撮像された車両周辺の景色の画像に、前記障害物検知部により検知された前記障害物と前記車両との前記距離及び前記障害物の前記速度のうち少なくともいずれか１つを示す数字を合成した合成画像を表示する表示部と、
を備えた車両周辺監視装置であって、
前記撮像部は、光を受光する撮像素子を有し、
前記障害物検知部は、レーザ光を出射する発光器と、レーザ光を受光する受光器とを有し、
前記撮像部と前記障害物検知部とは、車両周辺に向けて設置されたレンズと、光及びレーザ光の伝播方向を変更するプリズムとを共有し、
前記プリズムは、前記発光器から出射されたレーザ光を、前記レンズを介して、車両周辺へ出射し、且つ前記障害物で反射されて前記レンズへ入射したレーザ光を前記受光器に結像し、且つ車両周辺から前記レンズへ入射した光を前記撮像素子に結像するように配置されることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明に係る車両周辺監視装置において、ステアリングハンドルの操舵角を検知する操舵角センサから出力される操舵角信号、車輪の回転角を検知する速度センサから出力される回転角信号、及び前記障害物検知部により検知された前記障害物から前記車両までの距離に基づき、前記障害物と前記車両との位置関係の軌跡を画像として前記表示部に表示する位置関係表示手段を更に備えることを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係る車両周辺監視装置において、前記発光器は、レーザ光を出射する２つのレーザ光源を有し、
前記受光器は、レーザ光を受光する２つの受光器を有し、
前記レンズは、車両前方側又は車両後方側における車両の略進行方向又は略後退方向に略直交する左右の２方向に向けて設置された左右一対のレンズからなり、
前記プリズムは、上面視で断面形状が二等辺三角形であり、その頂角側を前記撮像素子の撮像面に向けると共に、その左右のプリズム側面をそれぞれ左右一対の前記レンズの側面に向け、その頂角とは反対側のプリズム底面を前記発光器及び前記受光器に向けて設置され、２つの前記レーザ光源から出射されたレーザ光をそれぞれ左右の前記プリズム側面で屈折して左右一対の前記レンズを介して車両周辺の左右の前記２方向に向けて出射すると共に、車両周辺の左右の前記２方向の障害物で反射されて左右一対の前記レンズに入射したレーザ光をそれぞれ左右の前記プリズム側面で屈折して２つの前記受光素子に結像するように設置されることを特徴とする。
【０００９】
第４の発明は、第３の発明に係る車両周辺監視装置において、前記障害物検知部は、左右一対の前記レンズを介して車両周辺の左右の前記２方向へそれぞれ出射されるレーザ光のうちいずれか一方のレーザ光の直線偏光の偏向方向を回転する光学素子を更に備えることを特徴とする。
【００１０】
第５の発明は、第１〜第４のいずれか１つの発明に係る車両周辺監視装置において、前記発光器は、レーザ光を車両の上下方向に広げて扇型ビームに整形する光学系を更に備えることを特徴とする。
【００１１】
第６の発明は、第１〜第５のいずれか１つの発明に係る車両周辺監視装置において、前記障害物検知部により検知された前記障害物から前記車両までの前記距離及び前記障害物の前記速度に基づき、前記障害物が前記車両にとって危険であるか否か判定する危険物判定手段と、
前記危険物判定手段により前記障害物が前記車両にとって危険であると判定されたとき、前記撮像部により撮像された前記障害物の方向の景色の画像の枠を強調表示する強調表示手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００１２】
第７の発明は、第１〜第６のいずれか１つの発明に係る車両周辺監視装置において、前記障害物検知部により検知された前記障害物から前記車両までの前記距離及び前記障害物の前記速度に基づき、前記障害物が前記車両にとって危険であるか否か判定する危険物判定手段と、
前記危険物判定手段により前記障害物が前記車両にとって危険であると判定されたとき、警報音を出力する警報音出力手段を更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、障害物検知部及び撮像部は、レンズ及びプリズムを共有でき、比較的小さい設置スペースで実現することができ、車両の意匠面に設置されても、車両の意匠デザインの損傷を防止又は抑制することができる。
【００１４】
第２の発明によれば、ステアリングハンドルの操舵角、車輪の回転角、及び障害物から車両までの距離に基づき、専用の装置を必要とすることなく、車両周辺の障害物と車両との位置関係の軌跡を画像として表示部に表示することができ、運転者が駐車可能な空間を把握できる。
【００１５】
第３の発明によれば、プリズムに対して撮像素子とは反対側に発光器及び受光器を設置することにより、プリズムに対して撮像素子と同じ側に発光器及び受光器を設置する場合に比較して、ハーフミラーが不要となり、障害物検知部及び撮像部の設置スペースをより小さくすることができる。
【００１６】
第４の発明によれば、左右一対のレンズを介して車両周辺の左右の２方向に向けてそれぞれ出射されるレーザ光のうちいずれか一方のレーザ光の直線偏光の偏向方向を回転することにより、例えば、左のレンズを介して車両周辺の左方向へ出射したレーザ光が車両周辺で複数回反射されて車両周辺の右方向から右のレンズへ入射した場合を識別することができ、レーザ光の飛行時間をより正確に検知することができ、障害物から車両までの距離及び障害物の速度をより正確に算出することができる。
【００１７】
第５の発明によれば、レーザ光を特定方向に広げて扇型ビームに整形することにより、障害物を安定して検知することができる。また、レーザ光を車両の上下方向に広げることにより、車両周辺の障害物と車両との位置関係の軌跡を俯瞰画像として表示部に表示する際、障害物の座標をより正確に検知することができる。
【００１８】
第６の発明によれば、障害物が車両にとって危険であるか否か判定でき、障害物が車両にとって危険であるかと判定されたとき、障害物の方向の景色を撮像した画像の枠を強調表示することができ、運転者の注意を喚起することができる。
【００１９】
第７の発明によれば、障害物が車両にとって危険であるか否か判定でき、障害物が車両にとって危険であるかと判定されたとき、警報音を出力することができ、運転者の注意を喚起することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００２１】
図１は、本実施例の車両周辺監視装置を車両に搭載した状態を模式的に示した図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は上面視図である。本実施例の車両周辺監視装置は、図１に示すように、車両の後方側の意匠面に設置された障害物検知部１０及び撮像部２０と、車両内の運転席の前方側に設置された表示部３０と、車両周辺監視ＥＣＵ４０（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）とから構成される。障害物検知部１０は、車両後方側における車両の後退方向に略直交する左右の２方向Ａ１、Ａ２に向けてレーザ光を出射し、方向Ａ１、Ａ２内の障害物で反射されたレーザ光を受光する。また、撮像部２０は、２方向Ａ１、Ａ２をそれぞれ含む２方向Ｂ１、Ｂ２からの光を受光する。車両周辺監視ＥＣＵ４０は、２方向Ａ１、Ａ２内の障害物で反射されたレーザ光の飛行時間（Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ）に基づき障害物から車両までの距離を算出し、２方向Ａ１、Ａ２内の障害物で反射されたレーザ光のドップラー効果による周波数シフトから障害物の速度を算出する。また、車両周辺監視ＥＣＵ４０は、撮像部２０から出力される電気信号に基づき、方向Ｂ１、Ｂ２を撮像した画像データを作成し、この作成した画像データに障害物から車両までの距離及び障害物の速度を示す数字を合成し、この合成した合成画像データを表示部３０に表示する。
【００２２】
図２は、本実施例の車両周辺監視装置の障害物検知部１０及び撮像部２０の構成を示した上面視図で、（Ａ）は発光器１１から車両周辺の方向Ａ１、Ａ２へ出射するレーザ光の光路を示した図、（Ｂ）は車両周辺の方向Ａ１、Ａ２から受光器１２ａ、１２ｂへ入射するレーザ光の光路を示した図である。
【００２３】
障害物検知部１０は、図２に示すように、２方向に向けてそれぞれレーザ光を出射する発光器１１と、レーザ光の直線偏光の偏向方向を回転する半波長板等の光学素子１３と、上面視で断面形状が二等辺三角形のプリズム５０と、車両後方側における車両の後退方向に略直交する左右の２方向Ａ１、Ａ２に向けてそれぞれ設置された左右一対のレンズ６０ａ、６０ｂと、レーザ光を受光する２つの受光器１２ａ、１２ｂから構成される。発光器１１から２方向に出射したレーザ光は、図２（Ａ）に示すように、それぞれプリズム５０の側面５０ａ、５０ｂで屈折されてレンズ６０ａ、６０ｂを介して、車両周辺の左右の２方向Ａ１、Ａ２へ出射される。車両周辺の左右の２方向Ａ１、Ａ２内の障害物で反射されたレーザ光は、図２（Ｂ）に示すように、レンズ６０ａ、６０ｂを再び通過し、それぞれプリズム５０の側面５０ａ、５０ｂで屈折されて、受光器１２ａ、１２ｂに結像される。
【００２４】
発光器１１は、２方向にレーザ光を出射する左右一対のレーザ光源（図示せず）と、レーザ光源から出射したレーザ光を車両の上下方向に広げて扇型ビームに整形する光学系（図示せず）とから構成される。
【００２５】
レーザ光源には、例えば、赤外線ＬＥＤを用いる。赤外線は、その波長が可視光の波長領域外であるため、障害物で反射されたレーザ光がプリズム５０の側面５０ａ、５０ｂで反射されて撮像素子２１の撮像面２１ａに結像されても、車両周辺の景色を撮像した画像の白飛びを防止又は抑制することができる。レーザ光源は、後述の車両周辺監視ＥＣＵ４０のタイマによってオン・オフ制御されて、レーザ光をパルス状に出射する。
【００２６】
レーザ光を特定方向に広げて扇型ビームに整形する光学系には、例えば、アナモルフィックレンズ等の公知の光学系を用いる。レーザ光を特定方向に広げて扇型ビームにすることにより、障害物からの反射光を安定して検知できる。また、レーザ光を水平方向ではなく、上下方向に広げることにより、後述の障害物と車両との位置関係の軌跡を示す俯瞰図（図７参照）において、障害物の座標をより正確に検知することができ、障害物の軌跡をより明確に描画することができる。しかしながら、レーザ光の広がり角が広くなり過ぎると、受光器１２ａ、１２ｂが受光するレーザ光の光量が低下する。したがって、扇型ビームの広がり角は、車両周辺の方向Ａ１、Ａ２での上下方向の広がり角が２°〜３°、車両周辺の方向Ａ１、Ａ２での水平方向の広がり角が０．４°〜０．７°が好ましい。
【００２７】
プリズム５０は、図２に示すように、上面視で断面形状が二等辺三角形であり、その頂角側を後述の撮像素子２１の撮像面２１ａに向けると共に、その左右のプリズム側面５０ａ、５０ｂをそれぞれ左右一対のレンズ６０ａ、６０ｂの側面に向け、その頂角とは反対側のプリズム底面５０ｃを発光器１１及び受光器１２ａ、１２ｂに向けて設置される。また、プリズム５０は、２つのレーザ光源から出射されたレーザ光をそれぞれ左右のプリズム側面５０ａ、５０ｂで屈折して左右一対のレンズ６０ａ、６０ｂを介して車両周辺の左右の前記２方向に向けて出射する。また、プリズム５０は、車両周辺の左右の２方向Ａ１、Ａ２内の障害物で反射されて左右一対のレンズ６０ａ、６０ｂに入射したレーザ光をそれぞれ左右のプリズム側面５０ａ、５０ｂで屈折して２つの受光器１２ａ、１２ｂに結像する。
【００２８】
受光器１２ａ、１２ｂには、例えば、レーザドップラー振動計で用いられる受光器を用いる。受光器１２ａ、１２ｂは、車両周辺の左右の２方向Ａ１、Ａ２内の障害物で反射されたレーザ光を受光して、ドップラー効果による周波数シフトに応じた電気信号を出力する。この受光器１２ａ、１２ｂは、障害物から車両までの距離及び障害物の速度を演算する後述の障害物検知手段４１を有する車両周辺監視ＥＣＵ４０に接続されている。
【００２９】
レーザ光の直線偏光の偏向方向を回転する半波長板等の光学素子１３は、図２に示すように、発光器１１とプリズム５０との間に設置され、発光器１１から２方向に出射されたレーザ光のうち、１方向に出射されたレーザ光の直線偏光の偏向方向を９０°回転する。このため、レンズ６０ａ、６０ｂを介して車両周辺の左右の２方向Ａ１、Ａ２へそれぞれ出射したレーザ光が、車両周辺の左右の２方向Ａ１、Ａ２内の障害物で反射されて、同一のレンズ６０ａ、６０ｂを再び通過したか否かを識別することができる。レンズ６０ａ、６０ｂを介して車両周辺の左右の２方向Ａ１、Ａ２へそれぞれ出射したレーザ光が、車両周辺の左右の２方向Ａ１、Ａ２内の障害物で反射されて、異なるレンズ６０ｂ、６０ａを通過する場合、レーザ光が車両周辺で複数回反射されている。したがって、この場合、レーザ光の飛行時間が長くなり、障害物から車両までの距離を正確に演算することができなくなる。レンズ６０ａ、６０ｂを介して車両周辺の左右の２方向Ａ１、Ａ２へそれぞれ出射したレーザ光が、車両周辺の左右の２方向Ａ１、Ａ２内の障害物で反射されて、同一のレンズ６０ａ、６０ｂを再び通過したか否かを識別することにより、障害物から車両までの距離を正確に演算することができる。これは、車両を駐車する場合等、障害物から車両までの距離が短く、レーザ光が車両周辺で複数回反射される場合に、特に有効である。
【００３０】
尚、レーザ光が車両周辺で複数回反射された後、同一のレンズ６０ａ、６０ｂを再び通過する場合、レーザ光の飛行時間が複数得られるが、最短の飛行時間を真値とすることにより、障害物から車両までの距離を正確に演算することができる。
【００３１】
撮像部２０は、図２に示すように、車両後方側における車両の後退方向に略直交する左右の２方向Ａ１、Ａ２に向けて設置された左右一対のレンズ６０ａ、６０ｂと、上面視で断面形状が二等辺三角形のプリズム５０と、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子２１とから構成される。
【００３２】
プリズム５０は、車両周辺の左右の２方向Ｂ１、Ｂ２から左右一対のレンズ６０ａ、６０ｂへ入射した光を、それぞれ左右のプリズム側面５０ａ、５０ｂで反射して撮像素子２１の撮像面２１ａに結像する。
【００３３】
撮像素子２１は、車両周辺の２方向Ｂ１、Ｂ２からの光を受光し受光した光量に応じた電気信号を出力する複数の光学素子を撮像面２１ａに配列して構成される。この撮像素子２１は、後述の車両周辺の２方向Ｂ１、Ｂ２の景色を撮像した２つの画像データを作成する画像作成手段４２を有する車両周辺監視ＥＣＵ４０に接続されている。
【００３４】
このように、本実施例の障害物検知部１０と撮像部２０とは、図２に示すように、プリズム５０、左右一対のレンズ６０ａ、６０ｂを共有している。このため、障害物検知部１０及び撮像部２０を別途設置する場合と比較して、本実施例の障害物検知部１０及び撮像部２０は、小さい設置スペースで実現することができ、車両後方側の意匠面に設置されても、車両の意匠デザインの損傷を防止又は抑制することができる。また、本実施例の障害物検知部１０及び撮像部２０は、プリズム５０、左右一対のレンズ６０ａ、６０ｂを共有しているため、低いコストで実現することができる。
【００３５】
また、本実施例の障害物検知部１０と撮像部２０とは、図２に示すように、撮像素子２１と発光器１１及び受光器１２ａ、１２ｂとが、プリズム５０に対して反対側に設置されている。このため、撮像素子２１と発光器１１及び受光器１２ａ、１２ｂとがプリズム５０に対して同じ側に設置される場合（図３参照）と比較して、本実施例の障害物検知部１０及び撮像部２０は、ハーフミラーが不要である。したがって、本実施例の障害物検知部１０及び撮像部２０は、小さい設置スペースで実現でき、車両後方側の意匠面に設置されても、車両の意匠デザインが損なわれることを防止又は抑制することができる。
【００３６】
車両周辺監視ＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータによって構成されており、例えば、ＣＰＵ、制御プログラムを格納するＲＯＭ、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ、時間を計測するタイマ、演算等の処理の回数を計測するカウンタ、入力インターフェイス、及び出力インターフェイス等を有する。この車両視認ＥＣＵ４０には、図４に示すように、ＣＡＮ等の適当なバスを介して、障害物検知部１０、撮像部２０、変速機の操作レバーの位置を検知するシフト位置センサ７１、ステアリングハンドルの操舵角に応じて発生するパルス信号を検知する操舵角センサ７２、及び車輪の回転角に応じて発生するパルス信号を検知する車速センサ７３、カーオーディオ装置７４が接続されている。
【００３７】
車両周辺監視ＥＣＵ４０は、図４に示すように、障害物から車両までの距離及び障害物の速度を演算する障害物検知手段４１、車両周辺の左右の２方向Ｂ１、Ｂ２の景色を撮像した２つの画像データを作成する画像作成手段４２、車両周辺の左右の２方向Ｂ１、Ｂ２の景色を撮像した２つの画像データに障害物から車両までの距離及び障害物の速度を示す数字を合成した合成画像データを作成する合成画像作成手段４３、合成画像データを表示部３０に表示する合成画像表示手段４４を有する。
【００３８】
障害物検知手段４１は、受光器１２ａ、１２ｂから出力される、ドップラー効果によるレーザ光の周波数シフトに応じた電気信号に基づき、障害物から車両までの距離Ｌ及び障害物の速度Ｖを演算する。障害物から車両までの距離Ｌは、発光器１１から受光器１２ａ、１２ｂまでのレーザ光の飛行時間の逆数を光速（３．０×１０８ｍ／ｓ）で積算して、演算される。レーザ光の飛行時間は、車両周辺監視ＥＣＵ４０のタイマによって計測される。また、障害物の速度Ｖは、発光器１１から出射したレーザ光の周波数ｆ０、受光器１２ａ、１２ｂへ入射したレーザ光の周波数ｆ１、ｆ２、ドップラー効果によるレーザ光の周波数シフトΔｆ１（ｆ１−ｆ０）、Δｆ２（ｆ２−ｆ０）、車両の速度Ｖ０に基づき、公知の方法で演算される。ここで、障害物の速度Ｖの符号は、障害物が車両に接近しつつあるときを正とし、障害物が車両から遠ざかりつつあるときを負とする。
【００３９】
画像作成手段４２は、撮像素子２１から出力される、車両周辺の左右の２方向Ｂ１、Ｂ２からの光の受光量に応じた電気信号に基づき、車両周辺の左右の２方向Ｂ１、Ｂ２の景色を撮像した２つの画像データを作成し、これらの画像データを車両周辺監視ＥＣＵ４０のＲＡＭに格納する。尚、車両周辺の左右の２方向Ｂ１、Ｂ２の景色を撮像した２つの画像データを作成する際、これらの画像データは、運転者の視認性を向上させるべく、それぞれ左右を反転する処理を受ける。
【００４０】
図５は、画像作成手段４２により作成された車両周辺の画像データの一例を模式的に示した図で、（Ａ）は車両周辺の方向Ｂ１を撮像した画像データを模式的に示した図、（Ｂ）は車両周辺の方向Ｂ２を撮像した画像データを模式的に示した図、（Ｃ）は障害物と車両との位置関係を模式的に示した俯瞰図である。図５（Ｃ）に示すように、自車両は駐車空間に前向きで駐車されており、自車両後方側の道路において、車両Ｃは自車両に接近しつつあり、車両Ｄは自車両から遠ざかりつつある。運転者は、表示部３０に合成表示される図５（Ａ）、（Ｂ）の画像で、運転者の死角に潜む車両Ｃ、Ｄの有無を視認でき、自車両を安全に運行できる。
【００４１】
合成画像作成手段４３は、車両周辺監視ＥＣＵ４０のＲＡＭに格納された車両周辺の左右の２方向Ｂ１、Ｂ２の景色を撮像した２つの画像データに、障害物検知手段４１により演算された障害物から車両までの距離Ｌ及び障害物の速度Ｖを示す数字を合成し、この合成画像データを車両周辺監視ＥＣＵ４０のＲＡＭに格納する。
【００４２】
尚、障害物から車両までの距離Ｌが所定値Ｌａ以上の場合、又は障害物の速度Ｖが所定値Ｖａ以下の場合、障害物と車両とが衝突又は接触する恐れがないので、合成画像作成手段４３は、障害物から車両までの距離Ｌ及び障害物の速度Ｖを示す数字を車両周辺の左右の２方向Ｂ１、Ｂ２を撮像した２つの画像に合成せずとも良い。
【００４３】
図６は、合成画像作成手段４３により合成された合成画像データの一例を模式的に示した図で、図６の（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ、図５の（Ａ）〜（Ｃ）に対応する。図６（Ａ）では、車両Ｃが所定値Ｖａ超の速度で自車両に接近しつつあるため、障害物の速度を示す数字が合成されている。図６（Ｂ）では、車両Ｄが所定値Ｖａ以下の速度で自車両から遠ざかりつつあるため、障害物の速度を示す数字が合成されていない。運転者は、表示部３０に表示される図６（Ａ）の画像で、運転者の死角に潜む車両Ｃが接近していることを確認でき、自車両を安全に運行できる。
【００４４】
合成画像表示手段４４は、公知の方法で、合成画像作成手段４３により作成された合成画像データを表示部３０に転送し、表示部３０に合成画像を表示する。
【００４５】
表示部３０は、運転者が見やすい位置、例えば、運転席前方のコンソール部に設置され、表示部３０には、例えば、車載のカーナビゲーション装置のディスプレイを用いる。表示部３０は、運転者が変速機の操作レバーの位置を後退に操作したことがシフト位置センサ７１を介して検知されると、車両周辺の左右の２方向Ｂ１、Ｂ２の景色を撮像した２つの画像データの表示を開始する。また、表示部３０は、運転者が変速機の操作レバーの位置を前進に操作したことがシフト位置センサ７１を介して検知されると、車両周辺の左右の２方向Ｂ１、Ｂ２の景色を撮像した２つの画像データの表示を解除し、通常の画像（例えば、車両周辺の地図）を表示する。表示部３０は、表示部３０の画面の左半分に車両周辺の方向Ｂ１を撮像した画像（図６（Ａ））を、表示部３０の画面の右半分に車両周辺の方向Ｂ２を撮像した画像（図６（Ｂ））をそれぞれ表示する。
【００４６】
また、車両周辺監視ＥＣＵ４０は、障害物と車両との位置関係の軌跡を俯瞰図として表示部３０に表示する位置関係表示手段４５を更に備えていても良く、車両周辺監視ＥＣＵ４０には、位置関係表示手段４５による障害物と車両との位置関係の軌跡の表示部３０への表示をオン・オフする位置関係表示モード・スイッチ７５が接続されていても良い。運転者が位置関係表示モード・スイッチ７５をオンに操作すると、位置関係表示手段４５は、ステアリングハンドルの操舵角、車輪の回転角、障害物から車両までの距離に基づき、障害物と車両との位置関係の軌跡を表示部３０に表示する。ここで、ステアリングハンドルの操舵角は、操舵角センサ７２により検知したパルス信号に基づき演算される。同様に、車輪の回転角は、速度センサにより検知したパルス信号に基づき演算される。尚、障害物と車両との位置関係の軌跡の演算の詳細については、後述する。
【００４７】
図７は、位置関係表示手段４５により表示部３０に表示される障害物と車両との位置関係の軌跡の一例を模式的に示した図である。車両の軌跡は、車両の座標（後輪軸中心位置の座標）を連続的に曲線で結ぶことにより描く。車両の座標は、ステアリングハンドルの操舵角に基づき演算された車両の操舵方向と、後輪２輪の回転角に基づき演算された車両の移動距離とに基づき演算される。車両の座標は、座標の演算を開始した時点を基準座標（０，０）とする。また、現時点の車両の座標には、図７に示すように、車両の外形を描画して良い。障害物の軌跡は、障害物の座標を連続的に曲線で結ぶことにより描く。障害物の座標は、各時点の車両の座標を基準として、後輪軸中心位置から車両後方側の意匠面までの距離、及び障害物から車両までの距離Ｌ１、Ｌ２とに基づき、算出される。このように、表示部３０に障害物と車両との位置関係の軌跡が表示されるため、運転者は、駐車可能な空間を把握できる。
【００４８】
また、車両周辺監視ＥＣＵ４０は、障害物が車両にとって危険であるか否か判定する危険物判定手段４６、危険物判定手段４６により障害物が車両にとって危険であると判定されたとき、撮像部２０により撮像された障害物の方向の景色の画像の枠を強調表示する強調表示手段４７を更に備えていても良い。
【００４９】
危険物判定手段４６は、障害物から車両までの距離Ｌ及び障害物の速度Ｖに基づき、障害物が車両にとって危険であるか否か判定する。危険物判定手段４６は、例えば、障害物から車両までの距離Ｌを障害物の速度Ｖで除して、障害物と車両とが衝突又は接触するまでの時間ｔを予測することで、障害物が車両にとって危険か否か判定する。危険物判定手段４６は、時間ｔが所定値ｔａ以下のとき、障害物が車両にとって危険であると判定し、時間ｔが所定値ｔａ超のとき、障害物が車両にとって危険でないと判定する。
【００５０】
強調表示手段４７は、危険物判定手段４６により障害物が車両にとって危険であると判定されたとき、画像作成手段４２により作成された画像データの枠を強調表示する。強調表示は、画像データの枠を比較的太い線、蛍光色、又は強い輝度で強調して生成される。例えば、図６（Ｃ）の車両Ｃと自車両とが衝突又は接触するまでの時間ｔが所定値ｔａ以下の場合、危険物判定手段４６は車両Ｃが自車両にとって危険であると判定し、強調表示手段４７は車両Ｃの方向の景色を撮像した図６（Ａ）の枠を強調表示する。このため、表示部３０の画面の左半分に表示された図６（Ａ）の画像に運転者の注意を喚起することができる。
【００５１】
また、車両周辺監視ＥＣＵ４０は、危険物判定手段４６により障害物が車両にとって危険であると判定されたとき、警報音を出力する警報音出力手段４８を更に備えていても良い。
【００５２】
警報音出力手段４８は、危険物判定手段４６により障害物が車両にとって危険であると判定されたとき、カーオーディオ装置７３に警報音を出力させる指示内容の信号を送信して、カーオーディオ装置７３のスピーカから警報音を出力させる。このため、運転者は、車両にとって危険な障害物が運転者の死角に潜むことを聴覚で認識できる。
【００５３】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００５４】
例えば、本実施例の車両周辺監視装置は、障害物検知部１０及び撮像部２０を車両後方の意匠面に設置したが、車両前方の意匠面に設置しても良い。車両前方の意匠面に設置することにより、運転者の前方の視野の死角に潜む危険物を検知できる。
【００５５】
また、本実施例の車両周辺監視装置は、ドップラー効果によるレーザ光の周波数シフトΔｆに基づき障害物の速度Ｖを演算したが、レーザ光の飛行時間に基づき演算された障害物から車両までの距離Ｌを時間微分することにより、障害物の速度Ｖを演算しても良い。
【００５６】
また、本実施例の車両周辺監視装置は、車両周辺の左右の２方向Ｂ１、Ｂ２の景色を撮像した画像データに障害物から車両までの距離及び障害物の速度を示す数字を合成した合成画像データを表示部３０に表示したが、障害物が車両にとって危険か否かを運転者が判断できる限り、障害物から車両までの距離及び障害物の速度を示す数字を合成する代わりに、例えば、障害物と車両とが衝突又は接触するまでの予測時間を示す数字を合成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施例の車両周辺監視装置を車両に搭載した状態を模式的に示した図である。
【図２】本実施例の車両周辺監視装置の障害物検知部１０及び撮像部２０の構成を示した上面視図である。
【図３】車両周辺監視装置の障害物検知部１０及び撮像部２０の構成の別の例を示した上面視図である。
【図４】本実施例の車両周辺監視及びその周辺装置の構成を示したブロック図である。
【図５】画像作成手段４２により作成された車両周辺の画像データの一例を模式的に示した図である。
【図６】合成画像作成手段４３により合成された合成画像データの一例を模式的に示した図である。
【図７】位置関係表示手段４５により表示部３０に表示される障害物と車両との位置関係の軌跡を示す俯瞰図の一例を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０    障害物検知部
１１    発光器
１２ａ、１２ｂ    受光器
１３    光学素子
２０    撮像部
２１    撮像素子
４０    車両周辺監視ＥＣＵ
４５    位置関係表示手段
４６    危険物判定手段
４７    強調表示手段
４８    警告音出力手段
５０    プリズム
５０ａ、５０ｂ  プリズム側面
５０ｃ  プリズム底面
６０    レンズ
【図１】
2008275380.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008275380.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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