(57)【要約】【課題】車両と障害物との位置関係を運転者に立体的に認識させることができる車両後方モニタ装置を提供する。【解決手段】本発明に係る車両後方モニタ装置は、車両後方の撮像画像又はこの撮像画像を画像処理した画像にマーカー５０を重畳させた合成画像１６を出力し、マーカー５０には、車両の車幅を表す車幅線５１，５２と、車両からの距離を表す距離線５３ａ，５３ｂ，…と、地面Ｇからの所定高さを表す高さ線５４ａ，５４ｂ，…とが含まれる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されて車両後方を撮像するカメラの撮像画像が入力されるとともに、該撮像画像又は該撮像画像を画像処理した画像にマーカーを重畳させた合成画像を表示手段に出力する車両後方モニタ装置であって、
前記マーカーとして、前記車両の車幅を表す車幅マーカー、前記車両からの距離を表す距離マーカー及び地面からの所定高さを表す高さマーカーを重畳させることを特徴とする車両後方モニタ装置。
【請求項２】
前記車両のステアリングホイールの操舵角に基づいて前記車両の予想進路軌跡を演算する演算手段を有し、該演算手段により演算された予想進路軌跡に沿って前記車幅マーカー、前記距離マーカー及び前記高さマーカーが前記表示手段に表示されるように各マーカーを重畳させることを特徴とする請求項１に記載の車両後方モニタ装置。
【請求項３】
前記距離マーカーにより距離が表される位置における所定高さを表すように前記高さマーカーを重畳させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両後方モニタ装置。
【請求項４】
前記高さマーカーが、地面から所定高さまで高さ方向に延びる線、所定高さで車幅マーカーに沿うように延びる線又は所定高さで距離マーカーに沿うように延びる線からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両後方モニタ装置。
【請求項５】
前記高さマーカーの表示、非表示を切替可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両後方モニタ装置。
【請求項６】
前記所定高さが、前記車両の後輪より後部の最低地上高であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車両後方モニタ装置。
【請求項７】
前記所定高さが、前記車両の全高であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車両後方モニタ装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の車両後方モニタ装置と、該車両後方モニタ装置に接続されるカメラ及び表示手段とを有することを特徴とする車両後方モニタシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両後方の撮像画像又はこれを画像処理した画像にマーカーを重畳させて合成画像を出力する車両後方モニタ装置、及び、この装置を有する車両後方モニタシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両後部に搭載されたカメラ（バックカメラ）により撮像された車両後方の画像を車室内のディスプレイに表示させることによって、安全確認に供する車両後方モニタ装置が急速に普及してきている。このような車両後方モニタ装置では、バックカメラの撮影映像をそのままディスプレイに表示させるだけでは運転者が距離感を掴み難いと感じることがあるので、図１０に示すように、車両の車幅を表す一対の車幅線（車幅マーカー）５１，５２と、車両からの距離を表す複数の距離線（距離マーカー）５３ａ，５３ｂ，…とをバックカメラの撮像画像に重畳させて表示させることがある（図中、符号Ｇは地面を、符号Ｐは駐車エリアを区画する線を表す。）。
【０００３】
また、車幅線や距離線を図１０におけるように単に車両の真後ろ方向に描画するのではなく、ステアリングホイールの操舵角に応じて車両の予想進路軌跡を算出し、図１１に示すようにその予想進路軌跡に合わせて車幅線５１，５２及び距離線５３ａ，５３ｂ，…を表示させる装置も提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３３４４７０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した車両後方モニタ装置では、車幅線５１，５２及び距離線５３ａ，５３ｂ，…があたかも地面Ｇ上にマーキングされているかのように描画されるので、運転者はディスプレイの表示画面に障害物が現れたときにこの障害物と車両との二次元的（平面的）な位置関係は容易に把握することができるものの、障害物と車両との三次元的（立体的）な位置関係を判断することは困難であった。
【０００６】
すなわち、例えば図３に示すように車両後方に車止めＳ１，Ｓ２及びブロック体Ｂという３つの立体障害物があった場合に、車幅線５１，５２及び距離線５３ａ，５３ｂ，…が図１２のように表示されるので、車両が車止めＳ１，Ｓ２に至るまでの水平距離及びブロック体Ｂに至るまでの水平距離は距離線５３ｃ及び距離線５３ｄにより把握することができる。また、このような表示画面では車止めＳ１，Ｓ２とブロック体Ｂとの相対的な高さ関係についてもある程度把握することができるものの、それらの絶対的な高さが車両との関係で何ら示されていないので、車両がそれらに接近したときにフロアパネル等が接触するおそれがあるのか否かについては知り得なかった。したがって、運転者が判断に迷うときには、結局、一旦降車する等して、立体障害物の高さを直接目視で確かめなければならないという不都合があった。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、車両と障害物との位置関係を運転者に立体的に認識させることができる車両後方モニタ装置と、この装置を有する車両後方モニタシステムを提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、車両に搭載されて車両後方を撮像するカメラの撮像画像が入力されるとともに、該撮像画像又は該撮像画像を画像処理した画像にマーカーを重畳させた合成画像を表示手段に出力する車両後方モニタ装置であって、前記マーカーとして、前記車両の車幅を表す車幅マーカー、前記車両からの距離を表す距離マーカー及び地面からの所定高さを表す高さマーカーを重畳させることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両後方モニタ装置において、前記車両のステアリングホイールの操舵角に基づいて前記車両の予想進路軌跡を演算する演算手段を有し、該演算手段により演算された予想進路軌跡に沿って前記車幅マーカー、前記距離マーカー及び前記高さマーカーが前記表示手段に表示されるように各マーカーを重畳させることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両後方モニタ装置において、前記距離マーカーにより距離が表される位置における所定高さを表すように前記高さマーカーを重畳させることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車両後方モニタ装置において、前記高さマーカーが、地面から所定高さまで高さ方向に延びる線、所定高さで車幅マーカーに沿うように延びる線又は所定高さで距離マーカーに沿うように延びる線からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の車両後方モニタ装置において、前記高さマーカーの表示、非表示を切替可能であることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車両後方モニタ装置において、前記所定高さが、前記車両の後輪より後部の最低地上高であることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の車両後方モニタ装置において、前記所定高さが、前記車両の全高であることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の車両後方モニタ装置と、該車両後方モニタ装置に接続されるカメラ及び表示手段とを有する車両後方モニタシステムを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、撮像画像又は撮像画像を画像処理した画像に地面からの所定高さを表す高さマーカーが重畳されて表示手段に出力されるので、運転者は表示手段に表示された障害物の絶対的な高さをその高さマーカーにより判断することができ、車両と障害物との位置関係を立体的に認識することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係る車両後方モニタシステムの概略構成を示す。この車両後方モニタシステム１は、バックカメラ２と、表示手段としてのディスプレイ３と、車両後方モニタ装置としての画像重畳装置４とを有する。
【００１９】
バックカメラ２は、図２に示す車両５の後部に設けられ、車両５の後方を撮像する。ディスプレイ３は、その車両５の車室内で運転席から見やすい位置に設けられている。
【００２０】
画像重畳装置４は、バックカメラ２から撮影映像のアナログ画像信号が入力される入力インターフェース６と、入力インターフェース６に入力されたＮＴＳＣ信号をＲＧＢ信号にデコードするとともにＡ／Ｄ変換するデコード回路７と、デコード回路７から送出される撮像画像のデジタル画像信号を必要に応じて画像処理する画像処理回路８と、画像処理回路８で得られる画像に後述のマーカー５０を重畳させて合成画像を生成するスーパーインポーズ回路９と、スーパーインポーズ回路９から送出される合成画像のデジタル画像信号をＤ／Ａ変換するとともにＮＴＳＣ信号にエンコードするエンコード回路１０と、エンコード回路１０からのアナログ画像信号をディスプレイ３に出力する出力インターフェース１１と、これらを統合制御する制御回路１２とを備える。この制御回路１２には、運転者がマーカー５０の表示を切り替えるための表示切替装置１３と、シフトレバーがリバースに入れられたことを検出するリバース検出装置１４と、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出装置１５とが接続されている。
【００２１】
スーパーインポーズ回路９において重畳されるマーカー５０には、車両５の車幅を表す車幅線（車幅マーカー）と、車両５からの距離を表す距離線（距離マーカー）と、地面からの所定高さを表す高さ線（高さマーカー）とが含まれる。表示切替装置１３は、制御回路１２が上記各線を表示させない非表示モードと、制御回路１２が上記各線をディスプレイ３の表示画面で車両５の真後ろ方向に表示させる表示モード（以下「表示モードｉ」という。）と、制御回路１２が操舵角検出装置１５により検出された操舵角に基づいて車両５の予想進路軌跡を演算し、上記各線をその予想進路軌跡に合わせて表示させる表示モード（以下「表示モードｉ」という。）とを運転者の選択に応じて切り替える。また、表示切替装置１３では、運転者が表示モードｉ又は表示モードｉを選択した場合に、高さ線を表示させるか否かについても選択することができるようになっている。
【００２２】
例えば図３に示すような画像がバックカメラ２で撮影され、画像処理回路８で特別な画像処理が施されない場合について説明すると、表示モードｉが選択され、かつ、リバース検出装置１４によりシフトレバーがリバースに入れられたことが検出されたときには、制御回路１２はスーパーインポーズ回路９により図４に示すようなマーカー５０を重畳させ、ディスプレイ３には図５に示すような合成画像１６が表示される。
【００２３】
マーカー５０には、車幅線５１，５２と、距離線５３ａ，５３ｂ，…と、高さ線５４ａ，５４ｂ，…とが含まれる。車幅線５１，５２及び距離線５３ａ，５３ｂ，…は、図１０乃至図１２におけると同様に、合成画像１６において地面Ｇ上に描かれる。車幅線５１は車両５の右後端部から後方に向かって延在し、車幅線５２は車両５の左後端部から後方に向かって延在し、これにより車両５の車幅が表される。距離線５３ａ，５３ｂ，…は車両５の後端部から所定距離ごとに描画され、車両５からその描画位置までの距離を表す。各距離線は左右一対の車幅線５１，５２の間に車幅方向に延在するように描画され、ここでは距離線５３ａは車両５から５０ｃｍ後方の位置を表し、距離線５３ｂは車両５から１ｍ後方の位置を表し、距離線５３ｃは車両５から２ｍ後方の位置を表し、距離線５３ｄは車両５から３ｍ後方の位置を表している。
【００２４】
高さ線５４ａ，５４ｂ，…は、距離線５３ａ，５３ｂ，…の描画位置において、予め設定された所定の高さを表すように描画される。ここでは、所定高さとして、車両５の後輪１７より後部の最低地上高ｈ１が設定されている（図２参照）。また、高さ線５４ａ，５４ｂ，…は、距離線５３ａ，５３ｂ，…と車幅線５１との交点から所定高さまでの鉛直線を表す線分５５ａ，５５ｂ，…と、距離線５３ａ，５３ｂ，…と車幅線５２との交点から所定高さまでの鉛直線を表す線分５６ａ，５６ｂ，…と、距離線５３ａ，５３ｂ，…に平行で線分５５ａ，５５ｂ，…の上端と線分５６ａ，５６ｂ，…の上端とを結んでなる線分５７ａ，５７ｂ，…とからなり略コ字状を呈する。
【００２５】
このように表示モードｉが選択された場合には、バックカメラ２の撮像画像に地面からの所定高さを表す高さ線５４ａ，５４ｂ，…が重畳されてディスプレイ３に出力されるので、運転者はディスプレイ３に表示された障害物の絶対的な高さをその高さ線５４ａ，５４ｂ，…により判断することができ、車両５と障害物との位置関係を立体的に認識することができる。図５について具体的にいえば、運転者は車止めＳ１，Ｓ２が距離線５３ｃ上にあるので車両５の後方２ｍの位置にあることがわかり、各車止めの高さがその位置において最低地上高ｈ１を表す高さ線５４ｃよりも低いので、車両５のフロアパネル等が車止めＳ１，Ｓ２と接触することはないと判断することができる。また、ブロック体Ｂは距離線５３ｄ上にあるので車両５の後方３ｍの位置にあるが、このブロック体Ｂの高さは高さ線５４ｄよりも高いので、運転者はもし車両５がブロック体Ｂに接近しすぎると、車両５がブロック体Ｂに衝突してしまうということを認識することができる。
【００２６】
一方、表示モードｉが選択され、かつ、リバース検出装置１４によりシフトレバーがリバースに入れられたことが検出されたときには、制御回路１２は操舵角検出装置１５により検出された操舵角に基づいて車両５の予想進路軌跡を演算し、車幅線５１，５２、距離線５３ａ，５３ｂ，…及び高さ線５４ａ，５４ｂ，…を図６に示すようにその予想進路軌跡に沿って表示させる。このように表示モードｉが選択された場合にも、運転者はディスプレイ３に映し出される障害物の高さを高さ線５４ａ，５４ｂ，…により判断することができるが、この場合は特に車両５の予想される後退経路に合わせて高さ線５４ａ，５４ｂ，…が表示されるので、運転者は障害物が車両５の真後ろ方向にない早期の段階でも車両５と障害物との接触可能性を把握することができる。
【００２７】
なお、本発明は上述した形態に限られるものではなく、例えば図７に示すように線分５７ａ，５７ｂ，…のみをもって高さ線としてもよい。また、図８に示すように、車幅線５１に平行で線分５５ａ，５５ｂ，…の各上端を結ぶ線分５８と、車幅線５２に平行で線分５６ａ，５６ｂ，…の各上端を結ぶ線分５９とを高さ線に加えてもよく、あるいは、図９に示すように、線分５７ａ，５７ｂ，…と線分５８，５９とにより高さ線を構成してもよい（これらの高さ線の切替えを表示切替装置１３により行うこととしてもかまわない。）。
【００２８】
さらに、所定高さを運転者が自由に設定可能としてもよく、例えば車両５の全高ｈ２（図２参照）やポールアンテナの高さを所定高さに設定することにより、車両５が屋根下に進入しようとするときに車両５の最上部と屋根との接触を容易に回避することができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成したので、車両と障害物との位置関係を運転者に立体的に認識させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態に係る車両後方モニタシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２の車両後方モニタシステムが設けられた車両を示し、（ａ）はその正面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】車両後方の撮像画像例を示す説明図である。
【図４】撮像画像に重畳されるマーカーの例を示す説明図である。
【図５】図３の撮像画像に図４のマーカーが重畳されてなる合成画像を示す説明図である。
【図６】図４のマーカーが予想進路軌跡に沿って重畳された例を示す説明図である。
【図７】高さ線が距離線に沿うように延びる線分からなる場合を示す説明図である。
【図８】高さ線に車幅線に沿うように延びる線分が加えられた場合を示す説明図である。
【図９】高さ線が距離線に沿うように延びる線分及び車幅線に沿うように延びる線分からなる場合を示す説明図である。
【図１０】従来のマーカーを示す説明図である。
【図１１】従来のマーカーの他の例を示す説明図である。
【図１２】障害物が映された撮像画像に従来のマーカーが重畳された例を示す説明図である。
【符号の説明】
１    車両後方モニタシステム
２    バックカメラ（カメラ）
３    ディスプレイ（表示手段）
４    画像重畳装置（車両後方モニタ装置）
５    車両
１２  制御回路（演算手段）
１６  合成画像
１７  後輪
５０  マーカー
５１，５２  車幅線（車幅マーカー）
５３ａ〜５３ｄ  距離線（距離マーカー）
５４ａ〜５４ｄ  高さ線（高さマーカー）
５５ａ〜５５ｄ  線分（地面から所定高さまで高さ方向に延びる線）
５６ａ〜５６ｄ  線分（地面から所定高さまで高さ方向に延びる線）
５７ａ〜５７ｄ  線分（所定高さで距離マーカーに沿うように延びる線）
５８，５９  線分（所定高さで車幅マーカーに沿うように延びる線）
Ｇ    地面
ｈ１    最低地上高
ｈ２    全高
【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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