(57)【要約】【課題】自動車教習所などで教習生の挙動を記録して安全運転指導に役立てるマルチビジョン式の自動車教習装置において、マルチ画面上で安全運転を直感的に容易に確認できるようにする。【解決手段】正面カメラ１１、後方カメラ１２、左サイドカメラ１３、右サイドカメラ１４および運転者カメラ１５で撮影した５種類の画像を合成してマルチ画面に表示するとき、必要に応じてマルチ画面上の各画像を左右反転させる。これにより、正面カメラ１５等が後ろ向きに設置されていても、正面カメラ１５等で撮影した画像をマルチ画面上で左右反転させれば、画像の左右逆転表示が元に戻る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車（４）の前景を撮影する正面カメラ（１１）と、前記自動車の後景を撮影する後方カメラ（１２）と、前記自動車の左後景を撮影する左サイドカメラ（１３）と、前記自動車の右後景を撮影する右サイドカメラ（１４）と、運転者の表情を撮影する運転者カメラ（１５）とを備え、
これら正面カメラ、後方カメラ、左サイドカメラ、右サイドカメラおよび運転者カメラで撮影した５種類の画像を合成してマルチ画面（３０）に表示するマルチビジョン式の自動車教習装置（１）において、
前記マルチ画面上の各画像を左右反転させる画像反転手段（３）を設けたことを特徴とするマルチビジョン式の自動車教習装置。
【請求項２】
各種のセンサ信号をグラフィック表現で前記マルチ画面にスーパーインポーズするスーパーインポーズ手段（３）を設けたことを特徴とする請求項１に記載のマルチビジョン式の自動車教習装置。
【請求項３】
アクセルセンサ（１７）またはブレーキセンサ（１８）として、ペダル（２０）の踏み面（２０ａ）の位置の変化を測定する光センサ（２１）を採用したことを特徴とする請求項２に記載のマルチビジョン式の自動車教習装置。
【請求項４】
各種のセンサ信号に多重化処理および音声変換処理を施して音声波形データに変換する信号処理手段（３）を設け、
この音声波形データを記録する音声データ記録手段（１９）を設けたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のマルチビジョン式の自動車教習装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車教習所などで自動車の教習を受けている運転者（教習生）の挙動を記録し、その記録を教習生に後で見せて自己の運転ぶりを的確に認知させ、もって安全運転指導に役立てることができるマルチビジョン式の自動車教習装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の自動車教習装置としては、例えば特許文献１に開示されているように、正面カメラ、後方カメラ、左サイドカメラ、右サイドカメラおよび運転者カメラとを備え、安全運転が行われているか否かを確認しやすいように、これら正面カメラ等で撮影した５種類の画像を合成してマルチ画面に表示し、さらに車速センサ信号、アクセルペダル踏量センサ信号、ブレーキペダル踏量センサ信号など各種のセンサ信号をスーパーインポーズしてマルチ画面に表示するようにしたものが提案されていた。
【０００３】
また、アクセルペダルやブレーキペダルなどのペダルの踏み込み量を検出するため、図７に示すように、ペダルに連結されたリンク２２にポテンショメータ２３を取り付け、このポテンショメータ２３によってペダル２０の角度を検出していた。
【特許文献１】特開２０００−４７５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、これでは次のような不都合があった。
【０００５】
第１に、正面カメラが運転者の正面を狙って撮影すべく運転席の前方に後ろ向きに取り付けられているため、マルチ画面上では運転者の動作が左右逆転表示されることとなり、マルチ画面上で安全運転を直感的に確認しづらい。例えば、左サイドカメラ、運転者カメラおよび右サイドカメラで撮影した画像がそれぞれマルチ画面の左部、中央部および右部に表示されている場合には、運転者が左後方の安全確認のため左サイドミラーを見たとき、マルチ画面上では運転者が向かって右側、つまり右サイドミラー側へ顔を向ける結果となるので、運転者が右サイドミラーを見ているかのように錯覚してしまう。このことは、後方カメラがバックミラーに映る画像を撮影するのではなく自動車の後景を直接撮影する場合や、左サイドカメラ、右サイドカメラが左サイドミラー、右サイドミラーに映る画像を撮影するのではなく自動車の左右後景を直接撮影する場合においても同様である。
【０００６】
第２に、ペダルの踏み込み量を検出するためにポテンショメータ２３を取り付けるリンク２２は、車種によって設計が大きく異なるため、車種ごとにポテンショメータ２３の取付位置を検討し、その取付位置を必要に応じて変更する必要がある。
【０００７】
第３に、各種のセンサ信号をコンピュータグラフィック画像としてスーパーインポーズ画像とすることは、視覚的に優れた方法であるが、そのデータを後で利用しようとすると、合成画像から解析しなければならず、その作業は困難である。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、マルチ画面上で安全運転を直感的に確認することが容易で、すべての車種に共通してペダルの踏み込み量を検出することができ、各種のセンサ信号に基づくデータを後で容易に利用することが可能なマルチビジョン式の自動車教習装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
まず、本発明のうち請求項１に係る発明は、自動車（４）の前景を撮影する正面カメラ（１１）と、前記自動車の後景を撮影する後方カメラ（１２）と、前記自動車の左後景を撮影する左サイドカメラ（１３）と、前記自動車の右後景を撮影する右サイドカメラ（１４）と、運転者の表情を撮影する運転者カメラ（１５）とを備え、これら正面カメラ、後方カメラ、左サイドカメラ、右サイドカメラおよび運転者カメラで撮影した５種類の画像を合成してマルチ画面（３０）に表示するマルチビジョン式の自動車教習装置（１）において、前記マルチ画面上の各画像を左右反転させる画像反転手段（３）を設けて構成される。
【００１０】
また、本発明のうち請求項２に係る発明は、各種のセンサ信号をグラフィック表現で前記マルチ画面にスーパーインポーズするスーパーインポーズ手段（３）を設けて構成される。
【００１１】
また、本発明のうち請求項３に係る発明は、アクセルセンサ（１７）またはブレーキセンサ（１８）として、ペダル（２０）の踏み面（２０ａ）の位置の変化を測定する光センサ（２１）を採用して構成される。
【００１２】
さらに、本発明のうち請求項４に係る発明は、各種のセンサ信号に多重化処理および音声変換処理を施して音声波形データに変換する信号処理手段（３）を設け、この音声波形データを記録する音声データ記録手段（１９）を設けて構成される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のうち請求項１に係る発明によれば、正面カメラ、後方カメラ、左サイドカメラまたは右サイドカメラが後ろ向きに設置されていても、正面カメラ等で撮影した画像をマルチ画面上で左右反転させることにより、画像の左右逆転表示が元に戻るため、マルチ画面上で安全運転を直感的に確認しやすくなる。
【００１４】
また、本発明のうち請求項２に係る発明によれば、グラフィック表現のスーパーインポーズにより、マルチ画面の表示が視覚的に優れたものになる。
【００１５】
また、本発明のうち請求項３に係る発明によれば、すべての車種に共通してペダルの踏み込み量を検出することができる。
【００１６】
さらに、本発明のうち請求項４に係る発明によれば、各種のセンサ信号に基づくデータを後で容易に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明に係るマルチビジョン式の自動車教習装置の一実施形態を示す模式図である。
【００１９】
このマルチビジョン式の自動車教習装置１は、図１および図２に示すように、自動車４に搭載されて使用されるものであり、本体ケース２を有している。本体ケース２内にはフレーム合成回路３、スーパーインポーズ用のＣＰＵ（中央演算処理装置）５、ビデオ出力部６、フレームバッファ７、５個のビデオ−デジタル変換部８、フォトカプラ９およびアナログ部１０が組み込まれている。ここで、ＣＰＵ５、ビデオ出力部６、フレームバッファ７および各ビデオ−デジタル変換部８はフレーム合成回路３に接続されており、フォトカプラ９およびアナログ部１０はＣＰＵ５に接続されている。
【００２０】
一方、本体ケース２外には正面カメラ１１、後方カメラ１２、左サイドカメラ１３、右サイドカメラ１４、運転者カメラ１５、車速センサ１６、アクセルセンサ１７、ブレーキセンサ１８およびビデオ録画装置１９が設置されている。ここで、正面カメラ１１は、運転席の上方に前向きに取り付けられており、自動車４の前景を撮影することができる。また、後方カメラ１２は後部座席の上方に後ろ向きに取り付けられており、自動車４の後景を撮影することができる。また、左サイドカメラ１３は、運転席の左方に斜め前向きに取り付けられており、自動車４の左サイドミラーに映る画像を撮影することができる。また、右サイドカメラ１４は、運転席の右方に斜め前向きに取り付けられており、自動車４の右サイドミラーに映る画像を撮影することができる。さらに、運転者カメラ１５は、運転席の前方に後ろ向きに取り付けられており、運転者の表情をその正面から撮影することができる。
【００２１】
そして、図２に示すように、正面カメラ１１、後方カメラ１２、左サイドカメラ１３、右サイドカメラ１４および運転者カメラ１５は各ビデオ−デジタル変換部８に接続されており、車速センサ１６はフォトカプラ９に接続されている。また、アクセルセンサ１７およびブレーキセンサ１８はともにアナログ部１０に接続されており、ビデオ録画装置１９はビデオ出力部６に接続されている。
【００２２】
また、図３に示すように、自動車４のペダル２０には光センサ２１が踏み面２０ａの位置の変化を測定しうるように設置されており、この光センサ２１がアクセルセンサ１７およびブレーキセンサ１８として用いられている。
【００２３】
マルチビジョン式の自動車教習装置１は以上のような構成を有するので、正面カメラ１１、後方カメラ１２、左サイドカメラ１３、右サイドカメラ１４および運転者カメラ１５のカメラ画像信号は、各ビデオ−デジタル変換部８を経てフレーム合成回路３に入力され、フレーム合成回路３は、各カメラ画像信号から得たデータに基づき、図４（ａ）に示すように、正面カメラ１１、後方カメラ１２、左サイドカメラ１３、右サイドカメラ１４および運転者カメラ１５で撮影した５種類の画像３１、３２、３３、３４、３５を任意に配置してマルチ画面３０を作成し、このマルチ画面３０を一旦フレームバッファ７に書き込む。
【００２４】
このとき、フレーム合成回路３は、必要に応じて、図４（ｂ）に示すように、マルチ画面３０上の５種類の画像３１、３２、３３、３４、３５のうち運転者カメラ１５で撮影した画像３５のみを左右反転させる。すると、運転者の動作の左右逆転表示が元に戻るため、マルチ画面３０上で安全運転を直感的に確認しやすくなる。すなわち、運転者が左後方の安全確認のため左サイドミラーを見たときを考えると、運転者カメラ１５で撮影した画像３５をマルチ画面３０上で左右反転させていない場合は、図４（ａ）に示すように、マルチ画面上では運転者が向かって右側、つまり右サイドカメラ１４で撮影した画像３４側へ顔を向ける結果となるので、運転者が右サイドミラーを見ているかのように錯覚してしまうのに対し、運転者カメラ１５で撮影した画像３５をマルチ画面３０上で左右反転させた場合は、図４（ｂ）に示すように、マルチ画面３０上では運転者が向かって左側、つまり左サイドカメラ１３で撮影した画像３３側へ正しく顔を向けることになるので、マルチ画面３０上で安全運転を直感的に確認しやすくなるのである。
【００２５】
一方、車速センサ１６、アクセルセンサ１７およびブレーキセンサ１８のセンサ信号は、フォトカプラ９およびアナログ部１０を経てＣＰＵ５に入力されるので、ＣＰＵ５は、これらのセンサ信号をフレーム合成回路３に出力する。
【００２６】
すると、フレーム合成回路３は、フレームバッファ７からマルチ画面３０を読み出し、このマルチ画面３０に各センサ信号から得たデータをグラフィック表現でスーパーインポーズしてスーパーインポーズ画像３６を付加した後、このマルチ画面３０をビデオ出力部６を介してビデオ録画装置１９に出力して記録する。
【００２７】
さらに、フレーム合成回路３は、図６に示すように、各センサ信号を多重化処理で合成してシリアルデータ化し、これを音声変換処理で変調して音声波形データに変換した後、この音声波形データをビデオ出力部６を介してビデオ録画装置１９に出力して記録する。したがって、ビデオ録画装置１９に記録された音声波形データを読み出すことにより、各種のセンサ信号に基づくデータを後で容易に利用することができる。
【００２８】
また、アクセルセンサ１７およびブレーキセンサ１８としては光センサ２１が用いられているので、車種ごとにアクセルセンサ１７およびブレーキセンサ１８の取付位置を変更する必要がなく、すべての車種に共通してアクセルペダルやブレーキペダルの踏み込み量を検出することができる。
【００２９】
なお、上述の実施形態においては、図４に示すように、正面カメラ１１で撮影した画像３１をマルチ画面３０の上部に表示するとともに、後方カメラ１２、左サイドカメラ１３、右サイドカメラ１４および運転者カメラ１５で撮影した４種類の画像３２、３３、３４、３５をマルチ画面３０の下部に横並びで表示し、さらに、画像３１の下部にスーパーインポーズ画像３６を重ねて表示した場合について説明したが、これら５種類の画像３１、３２、３３、３４、３５およびスーパーインポーズ画像３６の配置はこれに限るわけではない。例えば、図５に示すように、後方カメラ１２で撮影した画像３２と運転者カメラ１５で撮影した画像３５とを上下に配置して表示することもできる。
【００３０】
また、上述の実施形態においては、運転者カメラ１５で撮影した画像３５をマルチ画面３０上で左右反転させる場合について説明したが、後方カメラ１２で撮影した画像３２をマルチ画面３０上で左右反転させるようにしても構わない。すなわち、一般に、自動車４の後景を撮影するには、後方カメラ１２をバックミラーに向けて取り付け、バックミラーに映る画像を撮影する方法が考えられるが、この方法では、後方カメラ１２自身が画像に写り込まないように、かつ実際に運転者が確認している後方像と同じ撮影を行えるように配置するのが極めて難しいことから、後方カメラ１２を後ろ向きに取り付けて自動車４の後景を直接撮影する方法を採用することが多い。この場合、運転者カメラ１５と同様、後方カメラ１２は後ろ向きに取り付けざるを得ないため、マルチ画面３０上で左右が逆転して表示されるが、後方カメラ１２で撮影した画像３２をマルチ画面３０上で左右反転させれば、この左右逆転表示が元に戻るため、マルチ画面３０上で安全運転を直感的に確認しやすくなる。同様に、自動車４の左右後景を撮影するには、上述したとおり、左サイドカメラ１３、右サイドカメラ１４を左サイドミラー、右サイドミラーに向けて取り付け、左サイドミラー、右サイドミラーに映る画像を撮影する方法が考えられるが、この方法では、特にトラックなどにおいて左サイドミラー、右サイドミラーが運転席から離れているため、左サイドミラー、右サイドミラーを狙って左サイドカメラ１３、右サイドカメラ１４を設置するのが難しいことから、左サイドカメラ１３、右サイドカメラ１４を左サイドミラー、右サイドミラーに抱き合わせる形で後ろ向きに取り付けて自動車４の左右後景を直接撮影する方法を採用することがある。この場合も、左サイドカメラ１３、右サイドカメラ１４は後ろ向きに取り付けざるを得ないため、マルチ画面３０上で左右が逆転して表示されるが、左サイドカメラ１３、右サイドカメラ１４で撮影した画像３３、３４をマルチ画面３０上で左右反転させれば、この左右逆転表示が元に戻るため、マルチ画面３０上で安全運転を直感的に確認しやすくなる。
【００３１】
さらに、上述の実施形態においては、ビデオ録画装置１９を備えたマルチビジョン式の自動車教習装置１について説明したが、このビデオ録画装置１９に代えてＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）レコーダなどを使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るマルチビジョン式の自動車教習装置の一実施形態を示す模式図である。
【図２】図１に示す自動車教習装置の制御ブロック図である。
【図３】図１に示す自動車教習装置におけるペダル踏み込み量の検出方法を示す模式図である。
【図４】マルチ画面の第１例を示す図であって、（ａ）は運転者が左を向いている場合の図、（ｂ）は運転者が右を向いている場合の図である。
【図５】マルチ画面の第２例を示す図である。
【図６】図１に示す自動車教習装置におけるセンサ信号の記録方法を示す模式図である。
【図７】従来のペダル踏み込み量の検出方法を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
１……マルチビジョン式の自動車教習装置
３……フレーム合成回路（画像反転手段、スーパーインポーズ手段、信号処理手段）
４……自動車
１１……正面カメラ
１２……後方カメラ
１３……左サイドカメラ
１４……右サイドカメラ
１５……運転者カメラ
１７……アクセルセンサ
１８……ブレーキセンサ
１９……ビデオ録画装置（音声データ記録手段）
２０……ペダル
２０ａ……踏み面
３０……マルチ画面
【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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