(57)【要約】  【課題】  車載カメラにより撮像した車両後方の映像に車両の舵角に応じて算出された予想軌跡を重ねてモニタ上に表示する車載カメラ装置において、運転者に予想軌跡内における障害物までの距離感を適正に与えることができ、違和感のない予想軌跡を表示する。  【解決手段】  モニタに重ねて表示されたカメラ映像上の予想軌跡内に障害物が存在する場合、障害物と予想軌跡とを単に重ねて表示すると、障害物が予想軌跡の前方にあるのか、後方にあるのか不明なので、障害物と重なっている部分の予想軌跡表示を、障害物と重なっていない部分の予想軌跡表示とは区別して表示する。【選択図】  図３
2005236540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載カメラにより撮像した車両後方の映像に車両の舵角に応じて算出された予想軌跡を重ねてモニタ上に表示する車載カメラ装置において、前記予想軌跡内に障害物が存在する場合に、前記障害物と重なる前記予想軌跡の部分を前記障害物と重ならない部分と区別して表示することを特徴とする車載カメラ装置。
【請求項２】
前記障害物と重なる前記予想軌跡の部分を消去して表示することを特徴とする請求項１に記載の車載カメラ装置。
【請求項３】
前記障害物と重なる前記予想軌跡の部分を重ならない部分とは異なる立面で表示することを特徴とする請求項１に記載の車載カメラ装置。
【請求項４】
前記障害物と重なる前記予想軌跡の部分を重ならない部分とは異なる線で表示することを特徴とする請求項１に記載の車載カメラ装置。
【請求項５】
前記予想軌跡の前記障害物と重ならない部分を重なる部分とは異なる色で表示することを特徴とする請求項１に記載の車載カメラ装置。
【請求項６】
前記舵角がゼロでない場合の曲線予想軌跡と前記舵角がゼロの場合の直線予想軌跡とを重ね合わせて表示することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の車載カメラ装置。
【請求項７】
車両の後部に搭載されて車両後方を撮像する車載カメラと、前記車載カメラの映像を表示するモニタと、前記車両の後部に搭載されて車両後方の障害物を検出する障害物検出手段と、前記車両後部から前記障害物までの距離を計測する距離計測手段と、前記車両の舵角を検出する舵角検出手段と、前記舵角に対応する車両後方の予想軌跡を算出する予想軌跡算出手段と、前記算出された予想軌跡を作図する作図手段と、前記作図された予想軌跡を前記車載カメラの映像に重ねて前記モニタ上に表示するための画像を合成する画像合成手段と、前記算出された予想軌跡内に前記障害物が存在するかおよび予想軌跡のどの部分が障害物と重なるかを判定する障害物判定手段と、前記算出された予想軌跡内に前記検出された障害物が存在すると判定された場合に、前記障害物と重なる前記予想軌跡の部分を前記障害物と重ならない部分と区別して作図するように前記作図手段に指示する作図制御手段とを備えた請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の車載カメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載したカメラで撮影した車両後方の映像を車室内に取り付けたモニタ上に表示して、車両を後退させる際の安全を確認する車載カメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車載カメラ装置として、車両のシフトレバーを「後退」に入れると、カメラが撮像した車両後方の映像をモニタ上に表示するとともに、そのカメラ映像と予めその駐車位置を撮像した映像とを比較して障害物を検出して運転者に警告するとともに、車両の舵角センサにより検出したハンドルの切れ角から求めた予想後退進路内の物体内のみを障害物とし、その障害物をモニタ画面の映像中に矩形として表示する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、自車両前方または後方の障害物の検出および自車両からその障害物までの距離を検出する技術として、２台のカメラを使用し、そのステレオ画像を用いて三角測量の原理で障害物までの距離を検出したり、光や電波を用いて障害物に当って反射するその反射光の輝度を求めたり、反射波が戻ってくるまでの時間を求めることにより、障害物までの距離を測定する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−１７７５１３号公報
【特許文献２】特開２０００−３２９８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の車載カメラ装置では、カメラで撮像したカメラ映像に車両の予想軌跡を重ねて表示する際に、障害物が予想軌跡内に存在している場合は、予想軌跡が障害物とは無関係に表示されるため、障害物と予想軌跡とが重なって表示され、障害物が予想軌跡の前方にあるのか後方にあるのか距離感が取りづらく、見た目にも違和感があるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、運転者に予想軌跡内における車両後方の障害物までの距離感を適正に与えることができ、違和感のない予想軌跡を表示することのできる車載カメラ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】
【０００６】
本発明の車載カメラ装置は、  車載カメラにより撮像した車両後方の映像に車両の舵角に応じて算出された予想軌跡を重ねてモニタ上に表示する車載カメラ装置において、前記予想軌跡内に障害物が存在する場合に、前記障害物と重なる前記予想軌跡の部分を前記障害物と重ならない部分と区別して表示することを特徴とするものである。
【０００７】
この構成により、予想軌跡内に障害物が存在する場合には、予想軌跡の図形を障害物に重なる部分を重ならない部分と区別して表示することで、運転者に予想軌跡内における車両後方の障害物までの距離感を適正に与えることができ、違和感のない予想軌跡を表示することができる。
【０００８】
また、本発明の車載カメラ装置は、前記障害物と重なる前記予想軌跡の部分を消去して表示することを特徴とする。この構成により、障害物と重なる予想軌跡の部分は消去して表示されるので、障害物と重ならない部分と重なる部分との区別が明確につき、運転者に予想軌跡における車両後方の障害物までの距離感を適正に与えることができ、違和感のない予想軌跡を表示することができる。
【０００９】
また、本発明の車載カメラ装置は、前記障害物と重なる前記予想軌跡の部分を重ならない部分とは異なる立面で表示することを特徴とする。この構成により、障害物と重なる予想軌跡の部分は、あたかも影が投影されているように障害物の面に沿って表示されるので、障害物と重ならない部分と重なる部分との区別が明確につき、運転者に予想軌跡における車両後方の障害物までの距離感を適正に与えることができ、違和感のない予想軌跡を表示することができる。
【００１０】
また、本発明の車載カメラ装置は、前記障害物と重なる前記予想軌跡の部分を重ならない部分とは異なる線で表示することを特徴とする。この構成により、障害物と重なる予想軌跡の部分は、破線、鎖線、波線のような実線以外の線で表示されるので、障害物と重ならない部分と重なる部分との区別が明確につき、運転者に予想軌跡における車両後方の障害物までの距離感を適正に与えることができ、違和感のない予想軌跡を表示することができる。
【００１１】
また、本発明の車載カメラ装置は、前記予想軌跡の前記障害物と重ならない部分を重なる部分とは異なる色で表示することを特徴とする。この構成により、障害物と重なる予想軌跡の部分は、重ならない部分の色とは異なる色で表示されるので、障害物と重ならない部分と重なる部分との区別が明確につき、運転者に予想軌跡における車両後方の障害物までの距離感を適正に与えることができ、違和感のない予想軌跡を表示することができる。
【００１２】
また、本発明の車載カメラ装置は、前記舵角がゼロでない場合の曲線予想軌跡と前記舵角がゼロの場合の直線予想軌跡とを重ね合わせて表示することを特徴とする。この構成により、運転者がハンドルを直進方向に戻したときの後退方向の予想軌跡と車幅とを確認することができる。
【００１３】
また、本発明の車載カメラ装置は、車両の後部に搭載されて車両後方を撮像する車載カメラと、前記車載カメラの映像を表示するモニタと、前記車両の後部に搭載されて車両後方の障害物を検出する障害物検出手段と、前記車両後部から前記障害物までの距離を計測する距離計測手段と、前記車両の舵角を検出する舵角検出手段と、前記舵角に対応する車両後方の予想軌跡を算出する予想軌跡算出手段と、前記算出された予想軌跡を作図する作図手段と、前記作図された予想軌跡を前記車載カメラの映像に重ねて前記モニタ上に表示するための画像を合成する画像合成手段と、前記算出された予想軌跡内に前記障害物が存在するかおよび予想軌跡のどの部分が障害物と重なるかを判定する障害物判定手段と、前記算出された予想軌跡内に前記検出された障害物が存在すると判定された場合に、前記障害物と重なる前記予想軌跡の部分を前記障害物と重ならない部分と区別して作図するように前記作図手段に指示する作図制御手段とを備えた構成を有する。
【００１４】
この構成により、車載カメラで撮像した車両後方のカメラ映像をモニタ上に表示するとともに、車両の舵角に応じた車両後方の予想軌跡を作図してモニタ上のカメラ映像に重ねて表示し、さらに、予想軌跡内に障害物が存在する場合には、予想軌跡の図形を障害物に重なる部分を重ならない部分と区別して作図することで、運転者に予想軌跡内における車両後方の障害物までの距離感を適正に与えることができ、違和感のない予想軌跡を表示することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、モニタに重ねて表示されたカメラ映像上の予想軌跡内に障害物が存在する場合には、障害物と重なっている部分の予想軌跡表示を、障害物と重なっていない部分の予想軌跡表示とは区別して表示するので、運転者に予想軌跡における車両後方の障害物までの距離感を適正に与えることができ、違和感のない予想軌跡を表示できるという効果を有する車載カメラ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態における車載カメラ装置について、図面を用いて説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における車載カメラ装置の配置状態を示している。図１において、車載カメラ１は、車両の後部中央に後方に向けて設置され、自車両のリヤバンパの一部が映るように車両の後方を撮像する。モニタ２は、車載カメラ１により撮像された映像を表示するもので、車両内のダッシュボード上に設置されている。舵角センサ３は、車両のハンドル操作角を検出する舵角検出手段であり、ハンドル（ステアリングホイール）を支持するステアリングシャフト等に取り付けられている。超音波センサ４は、車両のリヤバンパの両側に真っ直ぐ後方に向けて設置された障害物検出手段であり、検出精度を高めるために同じものが２つ備えられている。超音波センサ４は、送信部から発信した超音波が障害物に当てって反射し、その反射波を受信部で受信し、送信から受信までの時間を計測することで障害物までの距離を計測することができる。この超音波センサ４に代えて、赤外線センサやレーザレーダなどの光を用いて、障害物に当った光の反射強度を測定することで障害物までの距離を測定する装置を用いてもよい。
【００１８】
図２は本実施の形態１における車載カメラ装置の構成を示している。図２において、車載カメラ１は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ撮像素子等で構成され、撮像された映像信号は、同軸ケーブルを通して画像データ送出部５に送られる。画像データ送出部５は、車載カメラ１の映像信号を画像データに変換して送出するもので、車載カメラ１の映像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部６と、Ａ／Ｄ変換された画像データを蓄積するフレームメモリ７と、フレームメモリ７に対する画像データの蓄積および送出を制御するフレームメモリ制御部８とを備えている。カメラ制御部９は、車載カメラ１の撮影条件を制御するもので、システム制御部１０により制御される。システム制御部１０は、運転者が操作部１１から入力される命令、舵角検出手段である舵角センサ３から出力される舵角信号、および障害物検出手段である超音波センサ４の検出信号に基づいて各部を制御するものであり、自車両後部から検出された障害物までの距離を計測する距離計測部１０ａと、舵角センサ３が検出した舵角に対応する車両後方の予想軌跡を算出する予想軌跡算出部１０ｂと、算出した予想軌跡内に障害物が存在するか、および予想軌跡のどの部分が障害物と重なるかを判定する障害物判定部１０ｃ等を備えている。キャラクタジェネレータ制御部１２は作図制御手段であり、作図手段であるキャラクタジェネレータ１３から発生させる図形データを制御する。画像処理部１４は、画像データ送出部５のフレームメモリ７から読み出した画像データの解析、編集、合成等の処理を行う。メモリ１５は、画像処理部１４における画像処理の作業領域として画像データを一時的に記憶するメモリである。Ｄ／Ａ変換部１７は、画像処理部１４で処理された画像データをアナログ信号に変換する。画像合成部１６は、Ｄ／Ａ変換部１７の出力と、キャラクタジェネレータ１３からの図形データとを重ね合わせてその映像をモニタ２に表示する。
【００１９】
なお、車載カメラ１自体の映像信号の出力には、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ等の規格に準拠したもの、またはＶＧＡ方式などによるものがある。また、それぞれの規格に対し、Ｒ・Ｇ・Ｂ出力、Ｙ・Ｕ・Ｖ出力、コンボジット出力などがあり、さらにデジタル出力がある。デジタル出力の場合は、画像データ送出部５におけるＡ／Ｄ変換部６は不要となる。
【００２０】
以上のように構成された車載カメラ装置について以下その動作を説明する。システム制御部１０には、舵角センサ３により検出される舵角信号や、障害物を検出する超音波センサ４の測定データが入力される。システム制御部１０は、これらの情報または操作部１１から入力する運転者の指示に基づいて、画像データ送出部５のフレームメモリ制御部８を制御し、車載カメラ１の画像データをフレームメモリ７から画像処理部１４に出力させ、また画像処理部１４における画像処理の仕方を制御する。画象処理部１４は、システム制御部１０からの制御信号に基づいて、車載カメラ１から入力する画像データを解析し、画像データを編集し、合成する。システム制御部１０は、舵角センサ３によって得られた舵角情報から予想軌跡算出部１０ｂが予想軌跡を算出し、超音波センサ４によって得られた障害物検出情報および距離計測部１０ａによって得られた障害物までの距離情報とを基に、障害物判定部１０ｃが、算出された予想軌跡内に障害物が存在するか、および予想軌跡のどの部分が障害物と重なるかを判定し、その判定結果に基づいてキャラクタジェネレータ制御部１２を制御して、画像処理部１４で処理された画像に重畳する予想軌跡の図形をキャラクタジェネレータ１３から出力させる。画像合成部１６は、Ｄ／Ａ変換部１７でアナログ変換された画像処理部１４からの画像データと、キャラクタジェネレータ１３から出力された予想軌跡の図形データとを重畳し、その重畳された画像をモニタ２に表示する。
【００２１】
次に、モニタ２に表示する予想軌跡について図３を用いて説明する。従来の軌跡表示は、図３（ａ）に示すように、自車両の後方に障害物２１（ここでは自動車）が存在してもそれを考慮することなく、直線予想軌跡２２が路面上に沿って自車両のリヤバンパ２３とともに表示されるため、直線予想軌跡２２が障害物２１と重なって表示される。このため、予想軌跡が障害物の前方にあるのか、後方にあるのか分からない。これに対し、本実施の形態１においては、超音波センサ４で自車両の後部から障害物２１までの距離を測定することにより、直線予想軌跡２２と障害物２１までの距離との関係が分かり、直線予想軌跡２２のどの部分が障害物２１と重なるかが分かるので、図３（ｂ）のように、障害物２１と重なる部分の直線予想軌跡２２の部分を消去して表示する。直線予想軌跡２２の中間線２２ａはリヤバンパ２３からの距離の目安を示し、最終線２２ｂは停止位置を示している。または、図３（ｃ）のように、直線予想軌跡２２の障害物２１に重なる部分については、重ならない部分と明確に区別できるように、平面表示でなく立ち上がった立面表示で表示するか、または図３（ｄ）のように、障害物２１と重ならない部分とは異なる線で表示する。ここでは破線で表示しているが、細線、鎖線、波線等でもよい。なお、直線予想軌跡２２の障害物２１に重なる部分の色を、重ならない部分の色とは異なる色で表示してもよい。この場合には、必ずしも図３（ｃ）、図３（ｄ）のような表示ではなく、重なる部分と重ならない部分とを同じ実線を用いて表示してもよい。
【００２２】
次に、予想軌跡が直線でなく曲線の場合について図４を用いて説明する。舵角センサ３によりハンドルが操作されたことを検出すると、その舵角信号がシステム制御部１０に入力される。システム制御部１０の予想軌跡算出部１０ｂでは、舵角信号を基に操舵角を考慮した曲線予想軌跡を算出する。そして、この曲線予想軌跡も上記と同様に、距離計測１０ａで計測した障害物までの距離を基に、障害物判定部１０ｃが、算出された予想軌跡内に障害物が存在するか、および予想軌跡のどの部分が障害物と重なるかを判定し、その判定結果に基づいてキャラクタジェネレータ制御部１２を制御して、画像処理部１４で処理された画像に重畳する予想軌跡の図形をキャラクタジェネレータ１３から出力させ、モニタ２にカメラ映像に重畳して表示させる。曲線予想軌跡２４の表示は、障害物２１と重なる部分を図４（ａ）のように消去して表示するか、または重なる部分については、重ならない部分と区別して図４（ｂ）のように立面表示とするか、または図４（ｃ）のように重ならない部分とは異なる線で表示される。
【００２３】
また、図５に示すように、このような曲線予想軌跡２４の表示とともに、操舵角がゼロのとき、すなわち直進後退するときの直進予想軌跡２２も重ねて表示することにより、運転者が自車両の真後ろの障害物との関係および自車両の幅をより明確に把握することができる。
【００２４】
このように、本実施の形態１の車載カメラ装置によれば、車載カメラ１で撮像した車両後方のカメラ映像をモニタ２上に表示するとともに、舵角センサ３によって得られた舵角情報からシステム制御部１０の予想軌跡算出部１０ｂが予想軌跡を算出し、超音波センサ４によって得られた障害物検出情報およびシステム制御部１０の距離計測部１０ａによって得られた障害物までの距離情報とを基に、システム制御部１０の障害物判定部１０ｃが、算出された予想軌跡内に障害物が存在するか、および予想軌跡のどの部分が障害物と重なるかを判定し、その判定結果に基づいてキャラクタジェネレータ制御部１２を制御し、画像処理部１４で処理されたカメラ映像に重畳する予想軌跡の図形をキャラクタジェネレータ１３から出力させてモニタ２上に表示するので、運転者に予想軌跡内における車両後方の障害物までの距離感を適正に与えることができるとともに、違和感のない予想軌跡を表示することができる。
【００２５】
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態２における車載カメラ装置は、図６に示すように、車両後方の障害物までの距離を測定するために、光軸を平行にした２台の車載カメラ２０ａ、２０ｂからなるステレオカメラ２０を用いたものであり、これにより、実施の形態１における超音波センサ４が不用となる。ステレオカメラ２０は、車両の後部中央に所定の間隔を空けて、自車両のリヤバンパの一部が映るように設置されている。ステレオカメラ２０による距離測定は、前記した特許文献２に詳しく記載されているので、ここでは省略する。本実施の形態２における基本的な構成は実施の形態１と同様であるので、実施の形態１と同様な構成要素には同様な符号を付して構成についての重複した説明は省略する。
【００２６】
本実施の形態２における動作についても基本的には実施の形態１と同様である。すなわち、ステレオカメラ２０を用いて、車両後方の映像を撮像し、２枚のステレオ映像を合成してモニタ２に表示するとともに、後方に障害物がある場合にその障害物までの距離をシステム制御部１０の距離計測部１０ａで算出する。この計算は画像処理部１４で行ってもよい。システム制御部１０の予想軌跡算出部１２０ｂは、舵角センサ３からの舵角情報を基に予想軌跡を算出し、システム制御部１０の障害物判定部１０ｃは、算出された予想軌跡内に障害物が存在するか、および予想軌跡のどの部分が障害物と重なるかを判定し、その判定結果に基づいてキャラクタジェネレータ制御部１２を制御し、画像処理部１４で処理されたカメラ映像に重畳する予想軌跡の図形をキャラクタジェネレータ１３から出力させてモニタ２上に図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のように表示する。または、図４に示すように曲線予想軌跡を表示し、また図５に示すように曲線予想軌跡と直線予想軌跡の２重表示を行う。本実施の形態２においても、実施の形態１と同様な効果を有する。
【００２７】
以上のように、本発明に係る車載カメラ装置は、モニタに重ねて表示されたカメラ映像上の予想軌跡内に障害物が存在する場合には、障害物と重なっている部分の予想軌跡表示を、障害物と重なっていない部分の予想軌跡表示とは区別して表示するので、運転者に予想軌跡における車両後方の障害物までの距離感を適正に与えることができ、違和感のない予想軌跡を表示できるという効果を有し、車両に搭載したカメラで撮影した車両後方の映像を車室内に取り付けたモニタ上に表示して、車両を後退させる際の安全を確認する車載カメラ装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１における車載カメラ装置の配置状況を示す車両の平面模式図
【図２】本発明の実施の形態１における車載カメラ装置の構成を示す機能ブロック図
【図３】（ａ）  従来例における予想軌跡表示例を示す画面図  （ｂ）  本発明の実施の形態１における予想軌跡表示例を示す画面図  （ｃ）  本発明の実施の形態１における別の予想軌跡表示例を示す画面図  （ｄ）  本発明の実施の形態１における別の予想軌跡表示例を示す画面図
【図４】（ａ）  本発明の実施の形態１における別の予想軌跡表示例を示す画面図  （ｂ）  本発明の実施の形態１における別の予想軌跡表示例を示す画面図  （ｃ）  本発明の実施の形態１における別の予想軌跡表示例を示す画面図
【図５】本発明の実施の形態１における別の予想軌跡表示例を示す画面図
【図６】本発明の実施の形態２における車載カメラ装置の構成を示す機能ブロック図
【符号の説明】
【００２９】
１  車載カメラ
２  モニタ
３  舵角センサ
４  超音波センサ
５  画像データ送出部
６  Ａ／Ｄ変換部
７  フレームメモリ
８  フレームメモリ制御部
９  カメラ制御部
１０  システム制御部
１０ａ  距離計測部
１０ｂ  予想軌跡算出部
１０ｃ  障害物判定部
１１  操作部
１２  キャラクタジェネレータ制御部
１３  キャラクタジェネレータ
１４  画像処理部
１５  メモリ
１６  画像合成部
１７  Ｄ／Ａ変換部
２０  ステレオカメラ
２１  障害物
２２  直線予想軌跡
２３  リヤバンパ
２４  曲線予想軌跡
【図１】
2005236540.tif 000003
【図２】
2005236540.tif 000004
【図３】
2005236540.tif 000005
【図４】
2005236540.tif 000006
【図５】
2005236540.tif 000007
【図６】
2005236540.tif 000008