(57)【要約】【課題】撮像部とセンサ部とを備えて車両に接近する障害物を運転者に認識させることが可能な車両周辺監視装置であって、且つ検知信号と映像信号を個別に伝送する必要がなく取付効率を向上し得る車両周辺監視装置を提供すること。【解決手段】車両１１周辺を撮像する撮像部２１と、車両１１周辺の障害物までの距離を検出するセンサ部２２と、撮像部２１の映像信号にセンサ部２２の検知信号を挿入して混合信号を生成するＤＳＰ２３とを有する撮像・センサユニット部１２を設けて、単一の信号線１３で制御処理部１４に接続する。制御処理部１４内の挿入信号検出部２４ｂは、映像信号に挿入された検知信号を抽出し、距離算出部２４ｃは、検知信号に基づいて障害物までの距離を算出する。画像処理部２４ｄは、算出された距離に基づいて記憶部２４ｅの補助画像を撮像映像に重畳して表示部１５に表示する。【選択図】図２
2007001460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、
前記車両周辺を撮像する撮像部と、
前記車両周辺の障害物を検知するセンサ部と、
前記撮像部の映像信号に前記センサ部の検知信号を挿入して混合信号を生成する信号処理部と
を有する撮像・センサユニットと、
前記撮像・センサユニットに接続されて前記混合信号を伝送するための単一の信号線と、
前記信号線に接続されて前記混合信号から前記検知信号を抽出する制御処理部と、
前記制御処理部により処理された前記映像信号を表示する表示部と
を備えることを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両周辺監視装置であって、
前記信号処理部は、前記検知信号を前記映像信号の表示領域の端部に挿入することを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項３】
請求項１記載の車両周辺監視装置であって、
前記検知信号は、前記障害物までの距離に応じて段階的に映像信号の輝度値を変化させることを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の車両周辺監視装置であって、
前記制御処理部は、前記混合信号から抽出された前記検知信号に基づき、前記車両と前記障害物の距離に関する情報を、前記撮像部での撮像映像に重畳して前記表示部に表示させることを特徴とする車両周辺監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転支援等を目的とする車両周辺監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＣＣＤカメラ等のカメラ装置を車両のバンパ等に取り付けて、車両の死角を撮像し、撮像された画像を車室内の表示装置に表示させる技術がある。
【０００３】
ところで、車両が路上に存在する障害物に接近している際には、障害物をカメラ装置で撮像して表示すると共に、障害物までの距離等の障害物の接近状況を運転者に合わせて報知することが望まれる。
【０００４】
そこで、表示装置に映し出された障害物を運転者に報知するため、例えば、図７に示す如く、車両７１の隅部７２に取り付けられるカメラ装置７３の直近に設置される測距センサ７４が開示されている（特許文献１）。
【０００５】
この測距センサ７４は、カメラ装置７３の監視範囲と略同一の範囲に存在する障害物を監視するセンサであり、障害物を検知した場合にはカメラ装置７３と連動して表示装置（図示省略）に表示すると共に、ブザー（図示省略）を吹鳴して運転者に認識させるものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２６０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、カメラ装置７３と測距センサ７４の監視範囲は略同一であるためこれらを組み合わせて測距センサ付カメラ装置としてユニット化すれば、車両７１への取付効率が向上すると考えられる。
【０００８】
しかしながら、単にこれらをユニット化しただけでは、図８に示す如く、カメラ装置７３からの映像信号と測距センサ７４からの障害物検知信号を個別に映像信号処理部８１及び検知信号処理部８２に伝送した後に表示装置８３に伝送しなくてはならず、各信号を伝送する車両ハーネス８４、８５を個別に配策する手間がかかり、取付効率は従来と殆ど変わらない。
【０００９】
また、近年高まりつつある環境問題や燃費問題の観点から車両を軽量化することが求められ、車両ハーネスを増やすことなく映像信号と障害物検知信号を伝送し得る技術が求められる。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、撮像部とセンサ部とを備えて車両に接近する障害物を運転者に認識させることが可能な車両周辺監視装置であって、且つ検知信号と映像信号を個別に伝送する必要がなく軽量化、省スペース化及び取付効率を向上し得る車両周辺監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決すべく、請求項１記載の発明は、車両に搭載され、前記車両周辺を撮像する撮像部と、前記車両周辺の障害物を検知するセンサ部と、前記撮像部の映像信号に前記センサ部の検知信号を挿入して混合信号を生成する信号処理部とを有する撮像・センサユニットと、前記撮像・センサユニットに接続されて前記混合信号を伝送するための単一の信号線と、前記信号線に接続されて前記混合信号から前記検知信号を抽出する制御処理部と、前記制御処理部により処理された前記映像信号を表示する表示部とを備えるものである。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両周辺監視装置であって、前記信号処理部は、前記検知信号を前記映像信号の表示領域の端部に挿入するものである。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の車両周辺監視装置であって、前記検知信号は、前記障害物までの距離に応じて段階的に映像信号の輝度値を変化させるものである。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の車両周辺監視装置であって、前記制御処理部は、前記混合信号から抽出された前記検知信号に基づき、前記車両と前記障害物の距離に関する情報を、前記撮像部での撮像映像に重畳して前記表示部に表示させるものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明に依れば、撮像部の映像信号にセンサ部の検知信号を挿入して混合信号として伝送するので、映像信号及び検知信号を伝送するための信号線が１本で済み、車両の軽量化、省スペース化及び取付効率を向上することが可能となる。
【００１６】
請求項２記載の発明に依れば、検知信号を表示領域の端部に挿入して伝送するので、撮像部による映像信号のうち表示領域のみを抽出して所定の処理を行うような他のアプリケーションによって検知信号カットがされる虞がない。
【００１７】
請求項３記載の発明に依れば、検知信号が障害物までの距離に応じて段階的に映像信号の輝度値を変化させることによって伝送されるので、映像信号と異なる検知信号を容易に映像信号中に挿入することが可能となる。
【００１８】
請求項４記載の発明に依れば、障害物の距離に関する情報を撮像映像に重畳して表示するので、運転者が障害物の接近状況をより正確に認識可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る車両周辺監視装置を示す平面図である。この車両周辺監視装置１０は、例えば、車両１１の前端中央部に設置され予め定められた範囲１２Ａに存在する障害物の有無を検知すると共に範囲１２Ａを撮像する撮像・センサユニット１２と、撮像・センサユニット１２に接続された単一の信号線１３と、信号線１３に接続された制御処理部１４と、制御処理部１４に接続された表示部１５とを備えている。
【００２０】
撮像・センサユニット１２は、図２に示す如く、車両１１の周辺を撮像する撮像部２１と、車両１１の周辺の障害物を検知するセンサ部２２と、信号処理部であるＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ；ディジタル信号処理プロセッサ）２３と、を備えている。
【００２１】
撮像部２１は、予め定められた範囲１２Ａからの光線をレンズ系によりＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ；電荷結合素子）等の撮像素子上に結像させて撮像して映像信号をＤＳＰ２３に伝送するようになっている。
【００２２】
尚、映像信号は、例えば、１フレームの画素数が６４０行×２４０列、輝度値が８ビット（２５６色）によって表され、それらのフレームが３０回／秒程度の頻度で伝送されている。
【００２３】
センサ部２２は、センサ部２２の検出面の法線方向を中心として出射した超音波ビームが障害物に反射された反射波を受波し、この受波レベルが所定の基準レベル以上になった場合に、障害物の接近を検出するようになっている。また、超音波ビームを出射してから反射波を受波するまでの時間に基づいて、障害物までの距離を導出可能となっている。このセンサ部２２は、例えば、障害物が５０ｃｍ程度以上に接近した場合に、その旨を検出して検知信号をＤＳＰ２３に伝送することが可能な程度に設定されている。
【００２４】
尚、センサ部２２に於いて検知信号を伝送する頻度は、必ずしも断続的である必要はなく、連続的に伝送しても良いが、演算処理を低減するために断続的（例えば、２回／秒程度の頻度）に伝送することが望ましい。
【００２５】
ＤＳＰ２３は、撮像部２１により撮像された映像をディジタルの映像信号として処理して信号線１３に伝送する一般的なディジタル信号処理機能を有すると共に、障害物判定部２３ａと検知信号挿入部２３ｂとを備えている。
【００２６】
障害物判定部２３ａは、センサ部２２の検知信号に基づき障害物の有無を検出すると共に、障害物までの距離を求める。
【００２７】
検知信号挿入部２３ｂは、障害物判定部２３ａにより障害物が検出されて障害物までの距離が求められると、その距離に応じて予め定められた輝度値（本実施形態に於いては３段階の輝度値）に変換した後に、その輝度値により表された検知信号（障害物の存在及び障害物までの距離を表す検知信号）を、映像信号を表す６４０行×２４０列のうち２４０列目に挿入して混合信号を生成する。
【００２８】
ＤＳＰ２３は、このようにして生成された混合信号を、信号線１３を介して制御処理部１４に伝送する。
【００２９】
尚、本実施の形態に於いては撮像・センサユニット１２を車両１１の前端中央部に１つ設置したが、例えば、車両１１の左右位置や後端中央部等に、１個又は複数個設置しても良い。
【００３０】
制御処理部１４は、例えば、撮像部２１での撮像映像と、カーナビゲーション装置（図示省略）の画面とを選択して切換表示する切換部２４ａと、信号線１３により伝送される混合信号に挿入された検知信号を検出する挿入信号検出部２４ｂと、挿入信号検出部２４ｂによって検出された検知信号に基づいて障害物までの距離を算出する距離算出部２４ｃと、距離算出部２４ｃによって算出された距離に基づいて予め定められた画像処理を施す画像処理部２４ｄと、撮像映像に重畳する補助画像を格納する記憶部２４ｅとを備えている。
【００３１】
具体的には、挿入信号検出部２４ｂは、信号線１３を介して伝送されてくる混合信号中の検知信号を検出して抽出する。
【００３２】
切換部２４ａは、挿入信号検出部２４ｂにより検知信号が検出されると、表示部１５に表示する画像をカーナビゲーション装置の画面から撮像部２１からの撮像映像に切り換える一方、検知信号が検出されないときにはカーナビゲーション装置の画面を表示部１５に表示するように制御する。
【００３３】
距離算出部２４ｃは、挿入信号検出部２４ｂにより検知信号が検出されて抽出されると、その検知信号に基づいて障害物までの距離（本実施形態に於いては３段階の輝度値に応じた３段階の距離値）を算出する。
【００３４】
画像処理部２４ｄは、挿入信号検出部２４ｂにより検知信号が検出されると、抽出された検知信号に基づいて記憶部２４ｅに格納された補助画像を撮像映像に重畳して表示部１５に表示するよう制御する。この場合、表示部１５に表示する際に、検知信号が挿入された２４０列目は、例えば、黒色に表示するように画像処理する。
【００３５】
尚、記憶部２４ｅに格納される補助画像としては、例えば、図３に示す如く、表示部１５の画面３１の中央に重畳される半透明の円３２と、半透明の円３２の中心に重畳されてセンサ部２２が検知した障害物と車両１１の距離を示す数値３３（例えば、５０ｃｍ）等が考えられる。
【００３６】
表示部１５は、例えば、カーナビゲーション装置の画面を表示するためのＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ；液晶表示ディスプレイ）等が兼用され、制御処理部１４内の切換部２４ａによって、カーナビゲーション装置の画面と、撮像部２１に於いて撮像された撮像映像が切り換えられるようになっている。
【００３７】
＜動作＞
次に、車両周辺監視装置１０を搭載した車両１１が、図４に示す如く、他車両４１の後端部に接近する場合を例に説明する。
【００３８】
今、車両周辺監視装置１０を搭載した車両１１が、既に前方に駐車している他車両４１に向かって低速で近付いているものとする。この時点では、前方の他車両４１に対して障害物と認識されるまでには未だ接近した状態ではないため、センサ部２２は他車両４１を検知しておらず、従って、車両１１内の表示部１５には、切換部２４ａでの選択により、図示省略のカーナビゲーション装置の画面が表示されている。
【００３９】
次に、車両１１が進行し、図５に示す如く、前方の他車両４１の後端部が、進行する車両１１のセンサ部２２の検知範囲１２Ａに入り、センサ部２２により障害物の存在が検知される。このセンサ部２２からの検知信号はＤＳＰ２３によって撮像部２１の映像信号を表す６４０行×２４０列のうち２４０列目に挿入されて混合信号として信号線１３を介し制御処理部１４に伝送される。
【００４０】
制御処理部１４に混合信号が伝送されてくると、挿入信号検出部２４ｂが検知信号を検出して抽出する。これに連動して、切換部２４ａは、カーナビゲーション画面に換えて撮像部２１から与えられた撮像映像を選択して表示部１５に表示する。また、距離算出部２４ｃが検知信号に基づき障害物までの距離を検出し、画像処理部２４ｄがその距離に関する情報を撮像映像に重畳して表示部１５に表示する。
【００４１】
このときの表示部１５での表示画面の一例を図６に示す。同図に示す如く、撮像部２１で撮像された撮像映像上に障害物としての他車両４１が映し込まれ、センサ部２２により検出された車両１１と他車両４１の距離を示す数値３３を、画面３１上の中央に重畳された半透明の円３２の中央に表示する。これにより、運転者に対して他車両４１までの距離を視覚的に表示して障害物への注意を促すことが可能となる。
【００４２】
以上のように、撮像部２１の映像信号にセンサ部２２の検知信号を挿入して混合信号として伝送するので、映像信号及び検知信号を伝送するため信号線１３が１本で済み、車両１１の軽量化、省スペース化及び取付効率を向上することが可能となる。
【００４３】
また、検知信号を表示領域の端部（６４０行×２４０列のうち２４０列目）に挿入して伝送するので、撮像部２１による映像信号のうち表示領域のみを抽出して所定の処理を行うような他のアプリケーションによって検知信号がカットされる虞がない。
【００４４】
更に、検知信号が他車両４１のような障害物までの距離に応じて段階的に映像信号の輝度値を変化させることによって伝送されるので、映像信号と異なる検知信号を容易に映像信号中に挿入することが可能となる。
【００４５】
更に、他車両４１のような障害物までの距離が認識可能な補助画像を撮像映像に重畳して表示部１５に表示するので、運転者が他車両４１のような障害物の接近状況をより正確に認識可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両周辺監視装置を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る車両周辺監視装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る車両周辺監視装置の記憶部が格納する補助画像のパターンの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る車両周辺監視装置が車両に組み付けられて障害物検知を行っている動作を示す平面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る車両周辺監視装置が車両に組み付けられて障害物検知を行っている動作を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る車両周辺監視装置の表示画面を示す図である。
【図７】従来の車両に取り付けられる車両周辺監視装置を示す図である。
【図８】従来の車両に取り付けられる車両周辺監視装置の提案例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  車両周辺監視装置
１１  車両
１２  撮像・センサユニット
１３  信号線
１４  制御処理部
１５  表示部
２１  撮像部
２２  センサ部
２３  ＤＳＰ
２３ａ  障害物判定部
２３ｂ  検知信号挿入部
２４ａ  切換部
２４ｂ  挿入信号検出部
２４ｃ  距離算出部
２４ｄ  画像処理部
２４ｅ  記憶部
【図１】
2007001460.tif 000003
【図２】
2007001460.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007001460.tif 000008
【図７】
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【図８】
2007001460.tif 000010