運転支援装置
【課題】障害物画像および走行予想進路を視認しやすく表示することができる運転支援装置を提供する。
【解決手段】車両後方表示装置１０は、ソナー１７が障害物２０を検出した場合には、進路画像２９の表示を停止し、障害物２０を検出したことを示す障害物画像３０を撮影画像２３ａに重畳して表示するように演算装置１６および描画装置１３によってディスプレイ１２が制御される。障害物２０を検出した場合には、進路画像２９を非表示にすることによって走行予想進路がわからなくなるが、車両の進行を妨げる障害物２０がある場合には、進路画像２９を表示する必要性が低いので、障害物２０を検出したことの方が進路画像２９を表示することよりも優先すべき事項である。このように優先すべき障害物画像３０を表示することによって、障害物画像３０を視認しやすくすることができる。
【解決手段】車両後方表示装置１０は、ソナー１７が障害物２０を検出した場合には、進路画像２９の表示を停止し、障害物２０を検出したことを示す障害物画像３０を撮影画像２３ａに重畳して表示するように演算装置１６および描画装置１３によってディスプレイ１２が制御される。障害物２０を検出した場合には、進路画像２９を非表示にすることによって走行予想進路がわからなくなるが、車両の進行を妨げる障害物２０がある場合には、進路画像２９を表示する必要性が低いので、障害物２０を検出したことの方が進路画像２９を表示することよりも優先すべき事項である。このように優先すべき障害物画像３０を表示することによって、障害物画像３０を視認しやすくすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の周辺状況を表示し、運転者の運転を支援する運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両後方の画像を車内のディスプレイに表示し、この画像にステアリングの舵角の状態により変化する予想進路を重畳して表示することによって、車両後退時の運転操作を補助する技術が知られている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
また特許文献１に記載の距離測定システムでは、車両後方の障害物を検出するソナーを備え、障害物を検出すると障害物画像を表示している。障害物画像を表示するに際して、予想進路内にある障害物と予想進路外にある障害物とで、異なる表示となるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５３９１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の特許文献１に記載の技術では、予想進路を示す画像と障害物画像を同時に表示するため、表示画面に２つの画像が重畳して表示される。これによって運転者は、障害物画像または予想進路が見えにくくなり、利便性が低下するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、障害物画像および走行予想進路を視認しやすく表示することができる運転支援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】
【０００７】
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、車両に搭載され、車両の外界領域を撮影し撮影画像を生成する撮像手段と、
撮像手段によって生成された撮影画像を表示する表示器と、
車両のステアリング角度を検出するステアリング角度検出手段と、
ステアリング角度検出手段によって検出されたステアリング角度に応じた車両の走行予想進路を求める進路演算手段と、
車両の進行を妨げる障害物を検出する障害物検出手段と、
進路演算手段によって求められた走行予想進路を示す進路画像を、撮影画像に重畳して表示器に表示させる表示制御手段と、を含み、
表示制御手段は、障害物検出手段が障害物を検出した場合には、進路画像の表示を停止し、障害物を検出したことを示す障害物画像を撮影画像に重畳して表示するように表示器を制御することを特徴とする運転支援装置である
請求項１に記載の発明に従えば、障害物検出手段が障害物を検出した場合には、進路画像の表示を停止し、障害物を検出したことを示す障害物画像を撮影画像に重畳して表示するように表示制御手段によって表示器が制御される。進路画像の表示を停止（非表示）することによって走行予想進路がわからなくなるが、車両の進行を妨げる障害物がある場合には、進路画像を表示する必要性が低いので、障害物を検出したことの方が進路画像を表示することよりも優先すべき事項である。このように優先度の低い進路画像を非表示にし、優先すべき障害物画像を表示することによって、障害物画像を視認しやすくすることができる。また障害物が検出されるまでは進路画像が表示されるので、運転者は障害物がないことを認識した上で、視認しやすい進路画像に基づいて運転をすることができる。このように本発明によって、障害物画像および進路画像を視認しやすく表示することができる運転支援装置を提供することができる。
【０００９】
また請求項２に記載の発明では、進路画像は、撮影画像上において車両の進行方向に延び、車両の車幅に対応した幅を有する帯状の画像であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明に従えば、進路画像は、車両の進行方向に延び、車両の車幅に対応した幅を有する帯状の画像である。車幅に対応した帯状の画像であるので、進行方向の延びただけの線の進路画像よりも、走行予想進路をより認識しやすくなる。帯状の進路画像であると、障害物画像を重畳した場合には進路画像が視認しにくくなるが、本発明では障害物画像を表示する際には進路画像は非表示にするので、視認しにくくなることを防止することができる。これによって進路画像をさらに視認しやすくすることができる。
【００１１】
また請求項３に記載の発明では、撮像手段は、車両後方の外界領域を撮影し、
障害物検出手段は、車両の後退を妨げる障害物を検出することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明に従えば、車両後方の外界領域を撮影した撮影画像に、当該車両後退を妨げる障害物を示す障害物画像を重畳した画像を表示器に表示する。車両後方にある障害物は、運転者によって視認され難い。本発明のような運転支援装置は、障害物を分かり易く伝えられる当該装置の効果の発揮によって、運転者の運転操作を確実に支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】車両後方表示装置１０の電気的構成を簡略化して示すブロック図である。
【図２】車両後方表示装置１０によって表示される画像の一例を示す図である。
【図３】車両後方表示装置１０によって表示される画像の他の例を示す図である。
【図４】演算装置１６のよって実行されるフローチャートである。
【図５】第２実施形態における車両の動作とディスプレイ１２に表示される画像とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００１５】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図４を用いて説明する。本発明の運転支援装置は、車両の周辺状況を表示し、運転者がこの画面表示を視認することにより、運転操作を支援することができる。運転支援装置の一実施形態である車両後方表示装置１０について説明する。
【００１６】
車両後方表示装置１０は車両後部の周辺状況を表示し、運転者がこの画面表示を視認することにより、駐車時などの後方移動を支援することができる。車両後方表示装置１０における画面表示は、現在の車両後方の実際の画像と、過去の画像信号に基づいて実際の画像と連続するように作成された車両後方の過去の画像と、による合成画像で構成される。これによって運転者に対して、自車の正確な位置を知らせることができる。
【００１７】
図１は、車両後方表示装置１０の電気的構成を簡略化して示すブロック図である。図２は、車両後方表示装置１０によって表示される画像の一例を示す図である。図３は、車両後方表示装置１０によって表示される画像の他の例を示す図である。車両後方表示装置１０は、車両後方の外界領域を撮像するカメラ１１と、画像が表示されるディスプレイ１２と、ディスプレイ１２に表示する画像を描画する描画装置１３と、カメラ１１からのアナログ信号をデジタル信号に変換し画像信号として描画装置１３に送るデコーダ１４と、画像信号を記憶するメモリ１５と、ディスプレイ１２の画像表示を制御する演算装置１６と、障害物を検出するソナー１７と、車両移動量検出部１８と、車両状態検出部１９とを備える。
【００１８】
カメラ１１は、車両に搭載され、車両の後方領域を撮像して撮影画像２３ａを生成する撮像手段の一部であって、この後方領域を広範囲に亘って撮像できるよう、たとえば１６０度程度、又はそれ以上の画角を備えている。カメラ１１は、車両の後部バンパーよりも上方に、車両の後方を向けて設置されている。カメラ１１の撮影方向の方角は、車両の前後方向に沿っている。また、この撮影方向は、仰角を有し、後方領域の地面側に向けられている。カメラ１１は、撮像した後方領域の映像を、アナログ方式の映像送信規格の一つであるＮＴＳＣ方式で出力する。
【００１９】
デコーダ１４は、撮像手段の一部であって、カメラ１１からのアナログ方式の映像信号（出力信号）を、デジタル方式の情報に変換できる集積回路である。具体的には、デコーダ１４は、カメラ１１から入力された映像信号を、デジタル方式の画像信号に変換する。このようにデコーダ１４で生成された後方画像に基づく画像信号は、描画装置１３に連続的に出力される。デコーダ１４によって変換された画像信号は、描画装置１３を介して、メモリ１５および演算装置１６に入力される。
【００２０】
ソナー１７は、車両の後退を妨げる障害物２０を検出する障害物検出手段であって、障害物２０となる立体物等と自車両との距離も検出する。ソナー１７は、例えば超音波センサであって、車両の後部バンパーに、車両の横方向に所定の間隔を開けて並べられている。ソナー１７は、超音波の送波および受波する部分が後部バンパーから露出するよう、この後部バンパー内に埋め込まれている。ソナー１７は、車両の駐車時にリバースポジションにギアが入り後方に移動していくときに、駐車スペース近傍に設置されている障害物２０、たとえばタイヤ止め、縁石、柵、および壁などを検出する。ソナー１７は、演算装置１６と接続されており、当該演算装置１６に作動が制御されている。ソナー１７は、演算装置１６からの指令に基づいて、車両の後方領域を走査する。ソナー１７の検出範囲内に障害物２０が存在している場合、障害物２０を検出した信号とともに、ソナー１７から障害物２０までの距離に対応した検出結果が、演算装置１６に出力される。
【００２１】
車両移動量検出部１８は、車両が移動した距離を車輪の回転数から検出し、そのときの車両の回転方向をステアリング角から検出し、検出した移動量を示す信号を演算装置１６に送信する。これらの移動量および回転量は、画像を俯瞰変換し、その過去の画像と現在の画像をマッチングして演算することから求めてもよい。
【００２２】
車両状態検出部１９は、車両の様々な状態を示す検出信号を受信するが、ここでは少なくとも、トランスミッションのシフト位置を示す信号を受信し、演算装置１６に送信する機能を有する。また車両状態検出部１９は、ステアリング角度検出手段として機能し、車両のステアリング角度を検出して、ステアリング角度に基づく信号を演算装置１６に送信する。ステアリング角度を検出する方法は、たとえばメカニカルな複数のギアを備え、各ギアの回転数に基づいて自車両のステアリングの操舵角であるステアリング角度を検出する方法があり、他の方法として、赤外線およびレーザを利用してステアリング角度を検出する方法などがある。
【００２３】
メモリ１５には、不揮発性の半導体メモリの一種であるフラッシュメモリが用いられている。メモリ１５には、障害物を検出したことを示す障害物画像３０を画像上に描画するために要する画像信号が予め記憶されている。障害物画像３０は、ソナー１７の検出範囲を模擬した扇状の画像である。またメモリ１５は、描画装置１３と通信を行うようになっている。メモリ１５は、描画装置１３からの求めに応じて、この障害物画像３０に基づく画像信号を描画装置１３に取得させる。
【００２４】
またメモリ１５は、デコーダ１４から送られる画像信号を保存する記憶手段であり、カメラ１１によって撮影された過去の画像信号を履歴データとして記憶する。またメモリ１５には、車両の移動とともに後述する演算装置１６による演算結果が保存され、蓄積される。
【００２５】
またメモリ１５には、予め車両の後部画像２１に基づく画像信号を記憶している。車両の後部画像２１は、撮影画像２３ａに対して正確な位置関係となるように描画された画像である。メモリ１５に予め記憶されている車両の後部画像２１は、車両の後部バンパー等を含む画像であり、ここでは一例として、車両上方の所定位置に設定された所定の視点から見たときのコンピュータグラフィックスによって作成された画像（以下、車両のＣＧ２１ともいう）を用いる。
【００２６】
演算装置１６は、車両移動量検出部１８、車両状態検出部１９および描画装置１３からの信号等を受信して所定の演算を実行し、その演算結果に基づく画像信号を描画装置１３に出力する制御装置である。演算装置１６は、図示はしないが、演算プログラム等が記憶されるロム（Read-Only Memory：略称ＲＯＭ）と、演算の作業領域として機能するラム（Random Access Memory：略称ＲＡＭ）と、を備えている。
【００２７】
演算装置１６は、メモリ１５に記憶されているデコーダ１４から送られた画像信号を読み込み、後述する白線検出方法によって路面表示物等（ここでは駐車枠としての白線）の存在を検出する。
【００２８】
演算装置１６は、検出された白線の座標に基づくデータを履歴データとしてメモリ１５に保存させる。演算装置１６による履歴データを用いた路上物体または路面表示物の検出方法は、様々な方法を採用することができる。演算装置１６は、路面表示物の一例である駐車枠としての白線を検出する場合には、たとえば車両の移動とともにメモリ１５に保存された過去画像に基づく画像信号から、明度分布を作成することにより白線の存在を検出する。
【００２９】
また演算装置１６は、車両状態検出部１９からのステアリング角度に基づいて、ステアリング角度に応じた車両の走行予想進路を求める進路演算手段としても機能する。走行予想進路とは、自車両の車幅に対応する左右一対の軌跡であって、例えば自車両の進行方向側の左右輪（本実施形態の例では左右の後輪）の予想轍であってもよいし、自車両の車幅に沿った左右一対の軌跡であってもよい。走行予想進路の求め方については、周知の方法を用いて求める構成とすればよい。たとえば低速時（たとえば１０ｋｍ／ｈ以下）に自車両後方の車軸の延長線上に存在する旋回中心Ｏ、およびステアリング角度θとホイールベースＬとした場合にＲ＝Ｌ／ｔａｎθという関係式により導かれる旋回半径Ｒをもとに、ステアリング角度に応じた走行予想進路を逐次求める構成とすればよい。また検出したステアリング角度および図示しない車輪速センサで検出した自車両の速度に基づいて自車両最外周の軌跡円弧を算出し、算出した軌跡円弧を、自車両の左後角部と右後角部との各々、もしくは自車両の左後輪と右後輪との各々を通るように配置することによって求める構成としてもよい。さらに、検出したステアリング角度および車輪速センサで検出した自車両の速度に基づいて自車両最外周の軌跡円弧および自車両最内周の軌跡円弧をそれぞれ算出することによって求める構成としてもよい。なお、走行予想進路は、検出したステアリング角度、車輪速センサで検出した自車両の速度、および図示しないヨーレートセンサで検出した自車両のヨーレートに基づいて求める構成としてもよい。
【００３０】
描画装置１３は、画像処理を行うプロセッサ、画像処理に用いられるプログラム等が格納されたＲＯＭ、および演算の作業領域として機能するＲＡＭを有しており、ディスプレイ１２に表示される画像を描画する。描画装置１３からの画像信号は、ディスプレイ１２に連続的に出力される。描画装置１３は、演算装置１６と通信し、シフトレバーの位置がリバース位置にあるという情報を演算装置１６から取得した場合には、履歴表示領域２２および後方画像表示領域２３を有する画像を描画する。後方画像表示領域２３は、デコーダ１４から連続的に出力される撮影画像２３ａを表示するための領域である。履歴表示領域２２は、後方画像表示領域２３に隣接し過去の履歴データを用いて作成された画像を表示するための領域である。
【００３１】
描画装置１３は、車両後方の撮影画像２３ａ（生画像）を後方画像表示領域２３に配置するようにディスプレイ１２に出力し、さらに履歴データから抽出された車両後部周辺の路上物体または路面表示物と後部画像２１とを履歴表示領域２２に重畳してディスプレイ１２に出力する。したがって描画装置１３は、履歴表示領域２２の画像と、後方画像表示領域２３の画像とを合成する処理を経て、隣接する２つの領域の画像を一体にして、一体にした画像に基づく画像信号をディスプレイ１２に出力する。
【００３２】
ここで、路上物体は、ソナー１７で検出した他車両、壁および歩行者などであり、路面表示物とは、車両が後方移動しようとするスペースに形成されている溝、段差、縁石などの障害物２０、および白線等の駐車スペースを示す駐車枠等であって、車両後方周辺の目印となり得るものである。また、履歴表示領域２２には、車両の車軸部分２４の位置および車輪２５の少なくとも一方が表示されていることが好ましい。図２および図３に示すように、後方画像表示領域２３は画面上方に配置され、履歴表示領域２２は後方画像表示領域２３に隣接して画面下方に配置される。
【００３３】
次に、履歴表示領域２２に描画される画像に関して説明する。描画装置１３は、後方画像表示領域２３の撮影画像２３ａの歪みを履歴表示領域２２の画像に与え、抽出された路上物体または路面表示物を、後方画像表示領域２３に表示されている路上物体または路面表示物２８に対して連続して表示されるように履歴表示領域２２に描画する。
【００３４】
描画装置１３は、予めメモリ１５に記憶された車両のＣＧ２１に基づく画像信号を読み出し、履歴表示領域２２に前述の所定の視点からみた後部画像２１を描画する。この描画の際には、車両のＣＧ２１に対して、後方画像表示領域２３の撮影画像２３ａの歪みと同様の歪みを与え、敢えて車両のＣＧ２１を歪ませて描画する。また描画装置１３は、メモリ１５に保存した白線２６（路面表示物２８等）に基づく画像信号を読み出し、履歴表示領域２２に、所定の視点からみた白線２６を描画する。この描画では、車両のＣＧ２１と同じ位置の所定の視点で公知の視点変換を行い、さらに、白線２６に対して後方画像表示領域２３の撮影画像２３ａの歪みと同様の歪みを与え、車両のＣＧ２１と同様に敢えて歪ませた白線２６を描画する。
【００３５】
このようにして図２に示すように、後方画像表示領域２３の白線２６を含む撮影画像２３ａと、履歴表示領域２２の白線２７とが２つの領域の境界部において連続して表示されるようになる。このとき履歴表示領域２２の白線２７は、後方画像表示領域２３の白線２６に対して後方画像表示領域２３との境界位置でほぼ同じ太さ、同じ色彩で描画され、一致するように表示される。換言すれば、カメラ１１の視野外に消えている車体周囲の白線２７と、現在撮影されている車両後方の白線２６とが、ディスプレイ１２上に一体的に表示されるようになる。このように、運転者に対して、自車の正確な位置確認にとって有効な目印（白線２７）を表した過去の画像と、現在の画像とをその境界部を明確に表示しつつ、一つの画像として違和感なく見せることができる。したがって、運転者は、車体、車体周囲に描画した路面表示物２８、および現在の後方画像の位置関係を明確かつ正確に把握することができる。
【００３６】
また描画装置１３は、演算装置１６によって演算された走行予想進路に基づく進路画像２９を、後方画像表示領域２３の撮影画像２３ａに重畳して表示するように制御する。進路画像２９は、撮影画像２３ａ上で車両の後退方向に延び、車両の車幅に対応した幅を有する帯状の画像である。
【００３７】
ディスプレイ１２は、たとえば液晶ディスプレイで構成され、ハンドルの前方、またはダッシュボードの中央部に配置された車両の計器表示盤の一部に配置される。また、ディスプレイ１２は、ダッシュボードのフロントガラスに近い側に配置してもよい。この構成によれば、運転者は、視線をハンドル寄りの手前に向けることなく、車両前方を見るような楽な状態で、後方画像を視認することができる。また、ディスプレイ１２は、ダッシュボード上であって車幅方向中央部に起立した姿勢で配置してもよく、カーナビゲーション装置の液晶ディスプレイ上に配置するようにしてもよい。
【００３８】
ディスプレイ１２は、描画装置１３からの画像信号を取得し、運転者が視認できるよう表示する。ディスプレイ１２には描画装置１３から連続的に画像信号が出力されているので、ディスプレイ１２は画像を連続的に表示する。これによりディスプレイ１２は、運転者に後方領域の状況を動画として表示することができる。
【００３９】
次に、後方駐車時の車両後方表示装置１０の動作について図４を用いて説明する。図４は、演算装置１６によって実行されるフローチャートである。図４のフローチャートは、車両後方表示装置１０の作動を制御する制御装置である演算装置１６によって実行される。
【００４０】
図４のフローチャートは、演算装置１６に電源が投入されるとスタートし、ステップ１に移る。ステップ１では、ディスプレイ１２に車両後方画像以外の通常時の画像が表示するように描画装置１３を制御し、ステップ２に移る。車両後方画像以外の通常時の画像は、たとえば地図画像、経路を案内する画像およびオーディオの状況を示す画像などである。
【００４１】
ステップ２では、車両状態検出部１９でトランスミッションのシフト位置がリバースポジションである信号を受信したか否かを判定し、リバースポジションを示す信号を受信するまでステップ２を繰り返す。ステップ２でリバースポジションを示す信号を受信すれば、ステップ３に移る。
【００４２】
ステップ３では、ステップ２で車両が後方移動する信号を受信してから、履歴表示領域２２および後方画像表示領域２３に所定の画像を描画するように描画装置１３を制御し、ステップ４に移る。したがってステップ３にて、ディスプレイ１２にはリアルタイムの後方画像表示領域２３に表示される撮影画像２３ａとこの画像と連続的に描画された履歴表示領域２２に表示される画像とが継続して表示される（図２参照）。
【００４３】
ステップ４では、後方画像表示領域２３の撮影画像２３ａに重畳して車両の予想進路線を示す進路画像２９を描画するように制御し、ステップ５に移る。予想進路線は、車幅およびハンドルの舵角に基づき、後退する車両の走行軌跡を予想した指標である。進路画像２９は、理解を容易にするため図２で斜線を施して示す領域であり、予想進路線に沿って帯状に、路面色とは異なる色で半透明で描画されており、運転者は容易に判別可能である。また進路画像２９は、遠近法によって、その帯状の幅が後退方向に車両５０から離れるにつれて、小さくなる。
【００４４】
ステップ５では、ソナー１７によって障害物２０が検出されたか否かを判定し、障害物２０を検出した場合には、ステップ６に移り、検出していない場合には、ステップ８に移る。またステップ５では、障害物２０の有無ではなく、障害物２０と車両との距離が所定距離以下になったか否かを判断してもよい。
【００４５】
ステップ６では、ソナー１７によって障害物２０が検出されるか、検出される障害物２０との距離が所定距離以下になったので、ディスプレイ１２の画面を広域画像から狭域画像に切り替える（たとえば、図２の広域画像から図３の狭域画像への画面表示の切り替え）ようにし、さらに進路画像２９を描画せずに進路画像２９の表示を停止し（進路画像２９を非表示）、障害物画像３０を表示するように描画装置１３を制御し、ステップ７に移る。したがってディスプレイ１２の後方画像表示領域２３には、進路画像２９がなく障害物画像３０を表示した狭域画像が表示される。このような狭域画像（拡大画像）は、撮影画像２３ａの一部を切り出し、切り出した画像を拡大表示することによって描画装置１３が作成している。
【００４６】
ステップ７では、リバースポジションのシフト位置が解除（ＯＦＦ）されたか否かを判定し、解除された場合には、ステップ１に戻り、解除されていない場合には、ステップ６に戻る。したがってシフト位置が解除（ＯＦＦ）されるまで、ステップ６による処理が繰返され、障害物画像３０が狭域画像に表示される。
【００４７】
ステップ８では、ソナー１７によって検出される障害物２０との距離が所定距離以下になっていないので、リバースポジションのシフト位置が解除（ＯＦＦ）されたか否かを判定し、解除された場合には、ステップ１に戻り、解除されていない場合には、ステップ３に戻る。したがって引き続き画像処理（ステップ３）を実行することにより、車両の移動量に応じて、リアルタイムの後方画像表示領域２３の撮影画像２３ａに対して連続的につながって表示される履歴表示領域２２の画像を描画し、描画した画像をディスプレイ１２上の履歴表示領域２２に出力し続ける。
【００４８】
したがってステップ７またはステップ８にて、リバースポジションのシフト位置が解除されたと判定されるまで、ディスプレイ１２にはリアルタイムの後方画像表示領域２３の撮影画像２３ａとこの画像と連続的に描画された履歴表示領域２２の画像と障害物画像３０または進路画像２９が継続して表示される。駐車が完了するとイグニッションスイッチがＯＦＦされるので、演算装置１６への電源ＯＦＦとともに本フローチャートは終了する。
【００４９】
このように演算装置１６は、シフトレバーの位置がリバース位置に切り替えられたという信号を車両状態検出部１９から取得すると、ソナー１７を作動させ、障害物２０の検出を開始させるとともに、障害物２０がソナー１７によって検出された場合、障害物画像３０を表示し、進路画像２９を非表示にするように描画装置１３を制御する。
【００５０】
以上説明したように本実施形態の車両後方表示装置１０は、障害物検出手段であるソナー１７が障害物２０を検出した場合には、進路画像２９を表示を停止し、障害物２０を検出したことを示す障害物画像３０を撮影画像２３ａに重畳して表示するように表示制御手段である演算装置１６および描画装置１３によって表示器であるディスプレイ１２が制御される。進路画像２９を非表示にすることによって走行予想進路がわからなくなるが、車両の進行を妨げる障害物２０がある場合には、進路画像２９を表示する必要性が低いので、障害物２０を検出したことの方が進路画像２９を表示することよりも優先すべき事項である。このように優先度の低い進路画像２９を非表示にし、優先すべき障害物画像３０を表示することによって、障害物画像３０を視認しやすくすることができる。また障害物２０が検出されるまでは進路画像２９が表示されるので、運転者は障害物２０がないことを認識した上で、視認しやすい進路画像２９に基づいて運転をすることができる。このように本実施形態の車両後方表示装置１０によって、障害物画像３０および進路画像２９を視認しやすく表示することができる運転支援装置を提供することができる。
【００５１】
さらに本実施形態では、進路画像２９は、撮影画像２３ａ上において車両の進行方向である後退方向に延び、車両の車幅に対応した幅を有する帯状の画像である。車幅に対応した帯状の画像であるので、後退方向の延びた単なる線だけの進路画像よりも、走行予想進路をより認識しやすくなる。帯状の進路画像２９であると、障害物画像３０を重畳した場合には進路画像２９が視認しにくくなるが、本実施形態では障害物画像３０を表示する際には進路画像２９は非表示にするので、視認しにくくなることを防止することができる。これによって進路画像２９をさらに視認しやすくすることができる。
【００５２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図５を用いて説明する。図５は、第２実施形態における車両の動作とディスプレイ１２に表示される画像とを示す図である。本実施形態では、ディスプレイ１２に表示される画像が第１実施形態とは異なる。
【００５３】
図５に示すように、本実施形態では、カメラ１１の画像を単に表示するのではなく、車両後退時に、車両５０の４方に設けられたカメラ（図示せず）が撮影し生成した画像を座標変換することにより、車両５０の上方に想定される仮想視点から見た鳥瞰図画像４０を生成して表示する。図５では、仮想線で示す長方形領域４１内の画像が、その長方形領域４１の長辺がディスプレイ１２の上下方向に沿った状態でディスプレイ１２に表示される。演算装置１６は、車両５０の四方の４つのカメラおよびデコーダ１４が生成した画像をそれぞれ幾何変換によって鳥瞰図画像４０に変換し、４つの画像を合成して車両５０の全周の鳥瞰図画像４０をディスプレイ１２に表示させている。これによって車両５０の全周の状況を上空から見た映像として運転者に提示することができる。
【００５４】
図５に示すように、演算装置１６は、車両５０の駐車時における白線２６へのアプローチおよび切り戻しのときには鳥瞰図画像４０に進路画像２９を重畳し、障害物２０（図５で斜線を施して示す）を検出した場合には、進路画像２９を非表示にし、障害物画像３０を表示するように描画装置１３を制御している。このような鳥瞰図画像４０をディスプレイ１２に表示する場合であっても、障害物画像３０を非表示にすることによって、前述の第１実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。
【００５５】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００５６】
前述の第１実施形態では、運転支援装置の一例として車両後方表示装置１０を説明しているが、この形態に限定されるものではない。例えば、駐車等のスペースに向けて車両前方から前進する場合に、車両周辺として車両の前方領域が表示される形態の運転支援装置であってもよい。
【００５７】
前述の第１実施形態では、駐車時にディスプレイ１２に表示される画像は、１つのカメラ１１によって撮像される画像であるが、第２実施形態のように複数のカメラによって撮像した画像を組み合わせて表示するようにしてもよい。撮像手段としての構成は、カメラ１１に限定されるものではなく、種々の撮像手段を用いることができる。
【００５８】
前述の第１実施形態では、画像を表示する表示器として液晶ディスプレイ１２を例に説明したが、液晶ディスプレイ１２に限るものではなく、カメラ１１による画像を表示可能なものであればよく、たとえば、有機電解発光（Electroluminescence：略称ＥＬ）パネルおよびプラズマパネル等を用いてもよい。
【００５９】
前述の第１実施形態では、進路画像２９は帯状の画像であるが、このような画像に限るものではなく、線だけで表示してもよく、マークだけで表示してもよい。また進路画像２９は、帯状ではあるが、その幅は一定であってもよく、また帯状の色彩も半透明でなく、非透明の色彩を施しても良い。また障害物画像３０は、第１実施形態ではソナー１７の検出範囲を模擬した画像であるが、このような画像に限るものではなく、障害物２０を表示するために画面全体を赤くする障害物画像であってもよく、障害物２０そのものを模擬した画像であってもよい。
【００６０】
前述の第１実施形態では、車両が後退するときに、自動的に車両の後方を表示する車両後方表示装置１０であったが、自動的に表示する構成に限るものではなく、運転者が操作するスイッチ、たとえばハザードスイッチによって車両の後方を表示するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０…車両後方表示装置（運転支援装置）
１１…カメラ（撮像手段）
１２…ディスプレイ（表示器）
１３…描画装置（表示制御手段）
１４…デコーダ（撮像手段）
１５…メモリ
１６…演算装置（表示制御手段、進路演算手段）
１７…ソナー（障害物検出手段）
１８…車両移動量検出部
１９…車両状態検出部（ステアリング角度検出手段）
２０…障害物
２３ａ…撮影画像
２９…進路画像
３０…障害物画像
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の周辺状況を表示し、運転者の運転を支援する運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両後方の画像を車内のディスプレイに表示し、この画像にステアリングの舵角の状態により変化する予想進路を重畳して表示することによって、車両後退時の運転操作を補助する技術が知られている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
また特許文献１に記載の距離測定システムでは、車両後方の障害物を検出するソナーを備え、障害物を検出すると障害物画像を表示している。障害物画像を表示するに際して、予想進路内にある障害物と予想進路外にある障害物とで、異なる表示となるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５３９１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の特許文献１に記載の技術では、予想進路を示す画像と障害物画像を同時に表示するため、表示画面に２つの画像が重畳して表示される。これによって運転者は、障害物画像または予想進路が見えにくくなり、利便性が低下するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、障害物画像および走行予想進路を視認しやすく表示することができる運転支援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】
【０００７】
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、車両に搭載され、車両の外界領域を撮影し撮影画像を生成する撮像手段と、
撮像手段によって生成された撮影画像を表示する表示器と、
車両のステアリング角度を検出するステアリング角度検出手段と、
ステアリング角度検出手段によって検出されたステアリング角度に応じた車両の走行予想進路を求める進路演算手段と、
車両の進行を妨げる障害物を検出する障害物検出手段と、
進路演算手段によって求められた走行予想進路を示す進路画像を、撮影画像に重畳して表示器に表示させる表示制御手段と、を含み、
表示制御手段は、障害物検出手段が障害物を検出した場合には、進路画像の表示を停止し、障害物を検出したことを示す障害物画像を撮影画像に重畳して表示するように表示器を制御することを特徴とする運転支援装置である
請求項１に記載の発明に従えば、障害物検出手段が障害物を検出した場合には、進路画像の表示を停止し、障害物を検出したことを示す障害物画像を撮影画像に重畳して表示するように表示制御手段によって表示器が制御される。進路画像の表示を停止（非表示）することによって走行予想進路がわからなくなるが、車両の進行を妨げる障害物がある場合には、進路画像を表示する必要性が低いので、障害物を検出したことの方が進路画像を表示することよりも優先すべき事項である。このように優先度の低い進路画像を非表示にし、優先すべき障害物画像を表示することによって、障害物画像を視認しやすくすることができる。また障害物が検出されるまでは進路画像が表示されるので、運転者は障害物がないことを認識した上で、視認しやすい進路画像に基づいて運転をすることができる。このように本発明によって、障害物画像および進路画像を視認しやすく表示することができる運転支援装置を提供することができる。
【０００９】
また請求項２に記載の発明では、進路画像は、撮影画像上において車両の進行方向に延び、車両の車幅に対応した幅を有する帯状の画像であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明に従えば、進路画像は、車両の進行方向に延び、車両の車幅に対応した幅を有する帯状の画像である。車幅に対応した帯状の画像であるので、進行方向の延びただけの線の進路画像よりも、走行予想進路をより認識しやすくなる。帯状の進路画像であると、障害物画像を重畳した場合には進路画像が視認しにくくなるが、本発明では障害物画像を表示する際には進路画像は非表示にするので、視認しにくくなることを防止することができる。これによって進路画像をさらに視認しやすくすることができる。
【００１１】
また請求項３に記載の発明では、撮像手段は、車両後方の外界領域を撮影し、
障害物検出手段は、車両の後退を妨げる障害物を検出することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明に従えば、車両後方の外界領域を撮影した撮影画像に、当該車両後退を妨げる障害物を示す障害物画像を重畳した画像を表示器に表示する。車両後方にある障害物は、運転者によって視認され難い。本発明のような運転支援装置は、障害物を分かり易く伝えられる当該装置の効果の発揮によって、運転者の運転操作を確実に支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】車両後方表示装置１０の電気的構成を簡略化して示すブロック図である。
【図２】車両後方表示装置１０によって表示される画像の一例を示す図である。
【図３】車両後方表示装置１０によって表示される画像の他の例を示す図である。
【図４】演算装置１６のよって実行されるフローチャートである。
【図５】第２実施形態における車両の動作とディスプレイ１２に表示される画像とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００１５】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図４を用いて説明する。本発明の運転支援装置は、車両の周辺状況を表示し、運転者がこの画面表示を視認することにより、運転操作を支援することができる。運転支援装置の一実施形態である車両後方表示装置１０について説明する。
【００１６】
車両後方表示装置１０は車両後部の周辺状況を表示し、運転者がこの画面表示を視認することにより、駐車時などの後方移動を支援することができる。車両後方表示装置１０における画面表示は、現在の車両後方の実際の画像と、過去の画像信号に基づいて実際の画像と連続するように作成された車両後方の過去の画像と、による合成画像で構成される。これによって運転者に対して、自車の正確な位置を知らせることができる。
【００１７】
図１は、車両後方表示装置１０の電気的構成を簡略化して示すブロック図である。図２は、車両後方表示装置１０によって表示される画像の一例を示す図である。図３は、車両後方表示装置１０によって表示される画像の他の例を示す図である。車両後方表示装置１０は、車両後方の外界領域を撮像するカメラ１１と、画像が表示されるディスプレイ１２と、ディスプレイ１２に表示する画像を描画する描画装置１３と、カメラ１１からのアナログ信号をデジタル信号に変換し画像信号として描画装置１３に送るデコーダ１４と、画像信号を記憶するメモリ１５と、ディスプレイ１２の画像表示を制御する演算装置１６と、障害物を検出するソナー１７と、車両移動量検出部１８と、車両状態検出部１９とを備える。
【００１８】
カメラ１１は、車両に搭載され、車両の後方領域を撮像して撮影画像２３ａを生成する撮像手段の一部であって、この後方領域を広範囲に亘って撮像できるよう、たとえば１６０度程度、又はそれ以上の画角を備えている。カメラ１１は、車両の後部バンパーよりも上方に、車両の後方を向けて設置されている。カメラ１１の撮影方向の方角は、車両の前後方向に沿っている。また、この撮影方向は、仰角を有し、後方領域の地面側に向けられている。カメラ１１は、撮像した後方領域の映像を、アナログ方式の映像送信規格の一つであるＮＴＳＣ方式で出力する。
【００１９】
デコーダ１４は、撮像手段の一部であって、カメラ１１からのアナログ方式の映像信号（出力信号）を、デジタル方式の情報に変換できる集積回路である。具体的には、デコーダ１４は、カメラ１１から入力された映像信号を、デジタル方式の画像信号に変換する。このようにデコーダ１４で生成された後方画像に基づく画像信号は、描画装置１３に連続的に出力される。デコーダ１４によって変換された画像信号は、描画装置１３を介して、メモリ１５および演算装置１６に入力される。
【００２０】
ソナー１７は、車両の後退を妨げる障害物２０を検出する障害物検出手段であって、障害物２０となる立体物等と自車両との距離も検出する。ソナー１７は、例えば超音波センサであって、車両の後部バンパーに、車両の横方向に所定の間隔を開けて並べられている。ソナー１７は、超音波の送波および受波する部分が後部バンパーから露出するよう、この後部バンパー内に埋め込まれている。ソナー１７は、車両の駐車時にリバースポジションにギアが入り後方に移動していくときに、駐車スペース近傍に設置されている障害物２０、たとえばタイヤ止め、縁石、柵、および壁などを検出する。ソナー１７は、演算装置１６と接続されており、当該演算装置１６に作動が制御されている。ソナー１７は、演算装置１６からの指令に基づいて、車両の後方領域を走査する。ソナー１７の検出範囲内に障害物２０が存在している場合、障害物２０を検出した信号とともに、ソナー１７から障害物２０までの距離に対応した検出結果が、演算装置１６に出力される。
【００２１】
車両移動量検出部１８は、車両が移動した距離を車輪の回転数から検出し、そのときの車両の回転方向をステアリング角から検出し、検出した移動量を示す信号を演算装置１６に送信する。これらの移動量および回転量は、画像を俯瞰変換し、その過去の画像と現在の画像をマッチングして演算することから求めてもよい。
【００２２】
車両状態検出部１９は、車両の様々な状態を示す検出信号を受信するが、ここでは少なくとも、トランスミッションのシフト位置を示す信号を受信し、演算装置１６に送信する機能を有する。また車両状態検出部１９は、ステアリング角度検出手段として機能し、車両のステアリング角度を検出して、ステアリング角度に基づく信号を演算装置１６に送信する。ステアリング角度を検出する方法は、たとえばメカニカルな複数のギアを備え、各ギアの回転数に基づいて自車両のステアリングの操舵角であるステアリング角度を検出する方法があり、他の方法として、赤外線およびレーザを利用してステアリング角度を検出する方法などがある。
【００２３】
メモリ１５には、不揮発性の半導体メモリの一種であるフラッシュメモリが用いられている。メモリ１５には、障害物を検出したことを示す障害物画像３０を画像上に描画するために要する画像信号が予め記憶されている。障害物画像３０は、ソナー１７の検出範囲を模擬した扇状の画像である。またメモリ１５は、描画装置１３と通信を行うようになっている。メモリ１５は、描画装置１３からの求めに応じて、この障害物画像３０に基づく画像信号を描画装置１３に取得させる。
【００２４】
またメモリ１５は、デコーダ１４から送られる画像信号を保存する記憶手段であり、カメラ１１によって撮影された過去の画像信号を履歴データとして記憶する。またメモリ１５には、車両の移動とともに後述する演算装置１６による演算結果が保存され、蓄積される。
【００２５】
またメモリ１５には、予め車両の後部画像２１に基づく画像信号を記憶している。車両の後部画像２１は、撮影画像２３ａに対して正確な位置関係となるように描画された画像である。メモリ１５に予め記憶されている車両の後部画像２１は、車両の後部バンパー等を含む画像であり、ここでは一例として、車両上方の所定位置に設定された所定の視点から見たときのコンピュータグラフィックスによって作成された画像（以下、車両のＣＧ２１ともいう）を用いる。
【００２６】
演算装置１６は、車両移動量検出部１８、車両状態検出部１９および描画装置１３からの信号等を受信して所定の演算を実行し、その演算結果に基づく画像信号を描画装置１３に出力する制御装置である。演算装置１６は、図示はしないが、演算プログラム等が記憶されるロム（Read-Only Memory：略称ＲＯＭ）と、演算の作業領域として機能するラム（Random Access Memory：略称ＲＡＭ）と、を備えている。
【００２７】
演算装置１６は、メモリ１５に記憶されているデコーダ１４から送られた画像信号を読み込み、後述する白線検出方法によって路面表示物等（ここでは駐車枠としての白線）の存在を検出する。
【００２８】
演算装置１６は、検出された白線の座標に基づくデータを履歴データとしてメモリ１５に保存させる。演算装置１６による履歴データを用いた路上物体または路面表示物の検出方法は、様々な方法を採用することができる。演算装置１６は、路面表示物の一例である駐車枠としての白線を検出する場合には、たとえば車両の移動とともにメモリ１５に保存された過去画像に基づく画像信号から、明度分布を作成することにより白線の存在を検出する。
【００２９】
また演算装置１６は、車両状態検出部１９からのステアリング角度に基づいて、ステアリング角度に応じた車両の走行予想進路を求める進路演算手段としても機能する。走行予想進路とは、自車両の車幅に対応する左右一対の軌跡であって、例えば自車両の進行方向側の左右輪（本実施形態の例では左右の後輪）の予想轍であってもよいし、自車両の車幅に沿った左右一対の軌跡であってもよい。走行予想進路の求め方については、周知の方法を用いて求める構成とすればよい。たとえば低速時（たとえば１０ｋｍ／ｈ以下）に自車両後方の車軸の延長線上に存在する旋回中心Ｏ、およびステアリング角度θとホイールベースＬとした場合にＲ＝Ｌ／ｔａｎθという関係式により導かれる旋回半径Ｒをもとに、ステアリング角度に応じた走行予想進路を逐次求める構成とすればよい。また検出したステアリング角度および図示しない車輪速センサで検出した自車両の速度に基づいて自車両最外周の軌跡円弧を算出し、算出した軌跡円弧を、自車両の左後角部と右後角部との各々、もしくは自車両の左後輪と右後輪との各々を通るように配置することによって求める構成としてもよい。さらに、検出したステアリング角度および車輪速センサで検出した自車両の速度に基づいて自車両最外周の軌跡円弧および自車両最内周の軌跡円弧をそれぞれ算出することによって求める構成としてもよい。なお、走行予想進路は、検出したステアリング角度、車輪速センサで検出した自車両の速度、および図示しないヨーレートセンサで検出した自車両のヨーレートに基づいて求める構成としてもよい。
【００３０】
描画装置１３は、画像処理を行うプロセッサ、画像処理に用いられるプログラム等が格納されたＲＯＭ、および演算の作業領域として機能するＲＡＭを有しており、ディスプレイ１２に表示される画像を描画する。描画装置１３からの画像信号は、ディスプレイ１２に連続的に出力される。描画装置１３は、演算装置１６と通信し、シフトレバーの位置がリバース位置にあるという情報を演算装置１６から取得した場合には、履歴表示領域２２および後方画像表示領域２３を有する画像を描画する。後方画像表示領域２３は、デコーダ１４から連続的に出力される撮影画像２３ａを表示するための領域である。履歴表示領域２２は、後方画像表示領域２３に隣接し過去の履歴データを用いて作成された画像を表示するための領域である。
【００３１】
描画装置１３は、車両後方の撮影画像２３ａ（生画像）を後方画像表示領域２３に配置するようにディスプレイ１２に出力し、さらに履歴データから抽出された車両後部周辺の路上物体または路面表示物と後部画像２１とを履歴表示領域２２に重畳してディスプレイ１２に出力する。したがって描画装置１３は、履歴表示領域２２の画像と、後方画像表示領域２３の画像とを合成する処理を経て、隣接する２つの領域の画像を一体にして、一体にした画像に基づく画像信号をディスプレイ１２に出力する。
【００３２】
ここで、路上物体は、ソナー１７で検出した他車両、壁および歩行者などであり、路面表示物とは、車両が後方移動しようとするスペースに形成されている溝、段差、縁石などの障害物２０、および白線等の駐車スペースを示す駐車枠等であって、車両後方周辺の目印となり得るものである。また、履歴表示領域２２には、車両の車軸部分２４の位置および車輪２５の少なくとも一方が表示されていることが好ましい。図２および図３に示すように、後方画像表示領域２３は画面上方に配置され、履歴表示領域２２は後方画像表示領域２３に隣接して画面下方に配置される。
【００３３】
次に、履歴表示領域２２に描画される画像に関して説明する。描画装置１３は、後方画像表示領域２３の撮影画像２３ａの歪みを履歴表示領域２２の画像に与え、抽出された路上物体または路面表示物を、後方画像表示領域２３に表示されている路上物体または路面表示物２８に対して連続して表示されるように履歴表示領域２２に描画する。
【００３４】
描画装置１３は、予めメモリ１５に記憶された車両のＣＧ２１に基づく画像信号を読み出し、履歴表示領域２２に前述の所定の視点からみた後部画像２１を描画する。この描画の際には、車両のＣＧ２１に対して、後方画像表示領域２３の撮影画像２３ａの歪みと同様の歪みを与え、敢えて車両のＣＧ２１を歪ませて描画する。また描画装置１３は、メモリ１５に保存した白線２６（路面表示物２８等）に基づく画像信号を読み出し、履歴表示領域２２に、所定の視点からみた白線２６を描画する。この描画では、車両のＣＧ２１と同じ位置の所定の視点で公知の視点変換を行い、さらに、白線２６に対して後方画像表示領域２３の撮影画像２３ａの歪みと同様の歪みを与え、車両のＣＧ２１と同様に敢えて歪ませた白線２６を描画する。
【００３５】
このようにして図２に示すように、後方画像表示領域２３の白線２６を含む撮影画像２３ａと、履歴表示領域２２の白線２７とが２つの領域の境界部において連続して表示されるようになる。このとき履歴表示領域２２の白線２７は、後方画像表示領域２３の白線２６に対して後方画像表示領域２３との境界位置でほぼ同じ太さ、同じ色彩で描画され、一致するように表示される。換言すれば、カメラ１１の視野外に消えている車体周囲の白線２７と、現在撮影されている車両後方の白線２６とが、ディスプレイ１２上に一体的に表示されるようになる。このように、運転者に対して、自車の正確な位置確認にとって有効な目印（白線２７）を表した過去の画像と、現在の画像とをその境界部を明確に表示しつつ、一つの画像として違和感なく見せることができる。したがって、運転者は、車体、車体周囲に描画した路面表示物２８、および現在の後方画像の位置関係を明確かつ正確に把握することができる。
【００３６】
また描画装置１３は、演算装置１６によって演算された走行予想進路に基づく進路画像２９を、後方画像表示領域２３の撮影画像２３ａに重畳して表示するように制御する。進路画像２９は、撮影画像２３ａ上で車両の後退方向に延び、車両の車幅に対応した幅を有する帯状の画像である。
【００３７】
ディスプレイ１２は、たとえば液晶ディスプレイで構成され、ハンドルの前方、またはダッシュボードの中央部に配置された車両の計器表示盤の一部に配置される。また、ディスプレイ１２は、ダッシュボードのフロントガラスに近い側に配置してもよい。この構成によれば、運転者は、視線をハンドル寄りの手前に向けることなく、車両前方を見るような楽な状態で、後方画像を視認することができる。また、ディスプレイ１２は、ダッシュボード上であって車幅方向中央部に起立した姿勢で配置してもよく、カーナビゲーション装置の液晶ディスプレイ上に配置するようにしてもよい。
【００３８】
ディスプレイ１２は、描画装置１３からの画像信号を取得し、運転者が視認できるよう表示する。ディスプレイ１２には描画装置１３から連続的に画像信号が出力されているので、ディスプレイ１２は画像を連続的に表示する。これによりディスプレイ１２は、運転者に後方領域の状況を動画として表示することができる。
【００３９】
次に、後方駐車時の車両後方表示装置１０の動作について図４を用いて説明する。図４は、演算装置１６によって実行されるフローチャートである。図４のフローチャートは、車両後方表示装置１０の作動を制御する制御装置である演算装置１６によって実行される。
【００４０】
図４のフローチャートは、演算装置１６に電源が投入されるとスタートし、ステップ１に移る。ステップ１では、ディスプレイ１２に車両後方画像以外の通常時の画像が表示するように描画装置１３を制御し、ステップ２に移る。車両後方画像以外の通常時の画像は、たとえば地図画像、経路を案内する画像およびオーディオの状況を示す画像などである。
【００４１】
ステップ２では、車両状態検出部１９でトランスミッションのシフト位置がリバースポジションである信号を受信したか否かを判定し、リバースポジションを示す信号を受信するまでステップ２を繰り返す。ステップ２でリバースポジションを示す信号を受信すれば、ステップ３に移る。
【００４２】
ステップ３では、ステップ２で車両が後方移動する信号を受信してから、履歴表示領域２２および後方画像表示領域２３に所定の画像を描画するように描画装置１３を制御し、ステップ４に移る。したがってステップ３にて、ディスプレイ１２にはリアルタイムの後方画像表示領域２３に表示される撮影画像２３ａとこの画像と連続的に描画された履歴表示領域２２に表示される画像とが継続して表示される（図２参照）。
【００４３】
ステップ４では、後方画像表示領域２３の撮影画像２３ａに重畳して車両の予想進路線を示す進路画像２９を描画するように制御し、ステップ５に移る。予想進路線は、車幅およびハンドルの舵角に基づき、後退する車両の走行軌跡を予想した指標である。進路画像２９は、理解を容易にするため図２で斜線を施して示す領域であり、予想進路線に沿って帯状に、路面色とは異なる色で半透明で描画されており、運転者は容易に判別可能である。また進路画像２９は、遠近法によって、その帯状の幅が後退方向に車両５０から離れるにつれて、小さくなる。
【００４４】
ステップ５では、ソナー１７によって障害物２０が検出されたか否かを判定し、障害物２０を検出した場合には、ステップ６に移り、検出していない場合には、ステップ８に移る。またステップ５では、障害物２０の有無ではなく、障害物２０と車両との距離が所定距離以下になったか否かを判断してもよい。
【００４５】
ステップ６では、ソナー１７によって障害物２０が検出されるか、検出される障害物２０との距離が所定距離以下になったので、ディスプレイ１２の画面を広域画像から狭域画像に切り替える（たとえば、図２の広域画像から図３の狭域画像への画面表示の切り替え）ようにし、さらに進路画像２９を描画せずに進路画像２９の表示を停止し（進路画像２９を非表示）、障害物画像３０を表示するように描画装置１３を制御し、ステップ７に移る。したがってディスプレイ１２の後方画像表示領域２３には、進路画像２９がなく障害物画像３０を表示した狭域画像が表示される。このような狭域画像（拡大画像）は、撮影画像２３ａの一部を切り出し、切り出した画像を拡大表示することによって描画装置１３が作成している。
【００４６】
ステップ７では、リバースポジションのシフト位置が解除（ＯＦＦ）されたか否かを判定し、解除された場合には、ステップ１に戻り、解除されていない場合には、ステップ６に戻る。したがってシフト位置が解除（ＯＦＦ）されるまで、ステップ６による処理が繰返され、障害物画像３０が狭域画像に表示される。
【００４７】
ステップ８では、ソナー１７によって検出される障害物２０との距離が所定距離以下になっていないので、リバースポジションのシフト位置が解除（ＯＦＦ）されたか否かを判定し、解除された場合には、ステップ１に戻り、解除されていない場合には、ステップ３に戻る。したがって引き続き画像処理（ステップ３）を実行することにより、車両の移動量に応じて、リアルタイムの後方画像表示領域２３の撮影画像２３ａに対して連続的につながって表示される履歴表示領域２２の画像を描画し、描画した画像をディスプレイ１２上の履歴表示領域２２に出力し続ける。
【００４８】
したがってステップ７またはステップ８にて、リバースポジションのシフト位置が解除されたと判定されるまで、ディスプレイ１２にはリアルタイムの後方画像表示領域２３の撮影画像２３ａとこの画像と連続的に描画された履歴表示領域２２の画像と障害物画像３０または進路画像２９が継続して表示される。駐車が完了するとイグニッションスイッチがＯＦＦされるので、演算装置１６への電源ＯＦＦとともに本フローチャートは終了する。
【００４９】
このように演算装置１６は、シフトレバーの位置がリバース位置に切り替えられたという信号を車両状態検出部１９から取得すると、ソナー１７を作動させ、障害物２０の検出を開始させるとともに、障害物２０がソナー１７によって検出された場合、障害物画像３０を表示し、進路画像２９を非表示にするように描画装置１３を制御する。
【００５０】
以上説明したように本実施形態の車両後方表示装置１０は、障害物検出手段であるソナー１７が障害物２０を検出した場合には、進路画像２９を表示を停止し、障害物２０を検出したことを示す障害物画像３０を撮影画像２３ａに重畳して表示するように表示制御手段である演算装置１６および描画装置１３によって表示器であるディスプレイ１２が制御される。進路画像２９を非表示にすることによって走行予想進路がわからなくなるが、車両の進行を妨げる障害物２０がある場合には、進路画像２９を表示する必要性が低いので、障害物２０を検出したことの方が進路画像２９を表示することよりも優先すべき事項である。このように優先度の低い進路画像２９を非表示にし、優先すべき障害物画像３０を表示することによって、障害物画像３０を視認しやすくすることができる。また障害物２０が検出されるまでは進路画像２９が表示されるので、運転者は障害物２０がないことを認識した上で、視認しやすい進路画像２９に基づいて運転をすることができる。このように本実施形態の車両後方表示装置１０によって、障害物画像３０および進路画像２９を視認しやすく表示することができる運転支援装置を提供することができる。
【００５１】
さらに本実施形態では、進路画像２９は、撮影画像２３ａ上において車両の進行方向である後退方向に延び、車両の車幅に対応した幅を有する帯状の画像である。車幅に対応した帯状の画像であるので、後退方向の延びた単なる線だけの進路画像よりも、走行予想進路をより認識しやすくなる。帯状の進路画像２９であると、障害物画像３０を重畳した場合には進路画像２９が視認しにくくなるが、本実施形態では障害物画像３０を表示する際には進路画像２９は非表示にするので、視認しにくくなることを防止することができる。これによって進路画像２９をさらに視認しやすくすることができる。
【００５２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に関して、図５を用いて説明する。図５は、第２実施形態における車両の動作とディスプレイ１２に表示される画像とを示す図である。本実施形態では、ディスプレイ１２に表示される画像が第１実施形態とは異なる。
【００５３】
図５に示すように、本実施形態では、カメラ１１の画像を単に表示するのではなく、車両後退時に、車両５０の４方に設けられたカメラ（図示せず）が撮影し生成した画像を座標変換することにより、車両５０の上方に想定される仮想視点から見た鳥瞰図画像４０を生成して表示する。図５では、仮想線で示す長方形領域４１内の画像が、その長方形領域４１の長辺がディスプレイ１２の上下方向に沿った状態でディスプレイ１２に表示される。演算装置１６は、車両５０の四方の４つのカメラおよびデコーダ１４が生成した画像をそれぞれ幾何変換によって鳥瞰図画像４０に変換し、４つの画像を合成して車両５０の全周の鳥瞰図画像４０をディスプレイ１２に表示させている。これによって車両５０の全周の状況を上空から見た映像として運転者に提示することができる。
【００５４】
図５に示すように、演算装置１６は、車両５０の駐車時における白線２６へのアプローチおよび切り戻しのときには鳥瞰図画像４０に進路画像２９を重畳し、障害物２０（図５で斜線を施して示す）を検出した場合には、進路画像２９を非表示にし、障害物画像３０を表示するように描画装置１３を制御している。このような鳥瞰図画像４０をディスプレイ１２に表示する場合であっても、障害物画像３０を非表示にすることによって、前述の第１実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。
【００５５】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００５６】
前述の第１実施形態では、運転支援装置の一例として車両後方表示装置１０を説明しているが、この形態に限定されるものではない。例えば、駐車等のスペースに向けて車両前方から前進する場合に、車両周辺として車両の前方領域が表示される形態の運転支援装置であってもよい。
【００５７】
前述の第１実施形態では、駐車時にディスプレイ１２に表示される画像は、１つのカメラ１１によって撮像される画像であるが、第２実施形態のように複数のカメラによって撮像した画像を組み合わせて表示するようにしてもよい。撮像手段としての構成は、カメラ１１に限定されるものではなく、種々の撮像手段を用いることができる。
【００５８】
前述の第１実施形態では、画像を表示する表示器として液晶ディスプレイ１２を例に説明したが、液晶ディスプレイ１２に限るものではなく、カメラ１１による画像を表示可能なものであればよく、たとえば、有機電解発光（Electroluminescence：略称ＥＬ）パネルおよびプラズマパネル等を用いてもよい。
【００５９】
前述の第１実施形態では、進路画像２９は帯状の画像であるが、このような画像に限るものではなく、線だけで表示してもよく、マークだけで表示してもよい。また進路画像２９は、帯状ではあるが、その幅は一定であってもよく、また帯状の色彩も半透明でなく、非透明の色彩を施しても良い。また障害物画像３０は、第１実施形態ではソナー１７の検出範囲を模擬した画像であるが、このような画像に限るものではなく、障害物２０を表示するために画面全体を赤くする障害物画像であってもよく、障害物２０そのものを模擬した画像であってもよい。
【００６０】
前述の第１実施形態では、車両が後退するときに、自動的に車両の後方を表示する車両後方表示装置１０であったが、自動的に表示する構成に限るものではなく、運転者が操作するスイッチ、たとえばハザードスイッチによって車両の後方を表示するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０…車両後方表示装置（運転支援装置）
１１…カメラ（撮像手段）
１２…ディスプレイ（表示器）
１３…描画装置（表示制御手段）
１４…デコーダ（撮像手段）
１５…メモリ
１６…演算装置（表示制御手段、進路演算手段）
１７…ソナー（障害物検出手段）
１８…車両移動量検出部
１９…車両状態検出部（ステアリング角度検出手段）
２０…障害物
２３ａ…撮影画像
２９…進路画像
３０…障害物画像
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、前記車両の外界領域を撮影し撮影画像を生成する撮像手段と、
前記撮像手段によって生成された撮影画像を表示する表示器と、
前記車両のステアリング角度を検出するステアリング角度検出手段と、
前記ステアリング角度検出手段によって検出された前記ステアリング角度に応じた前記車両の走行予想進路を求める進路演算手段と、
前記車両の進行を妨げる障害物を検出する障害物検出手段と、
前記進路演算手段によって求められた前記走行予想進路を示す進路画像を、前記撮影画像に重畳して前記表示器に表示させる表示制御手段と、を含み、
前記表示制御手段は、前記障害物検出手段が前記障害物を検出した場合には、前記進路画像の表示を停止し、前記障害物を検出したことを示す障害物画像を前記撮影画像に重畳して表示するように前記表示器を制御することを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
前記進路画像は、前記撮影画像上において前記車両の進行方向に延び、前記車両の車幅に対応した幅を有する帯状の画像であることを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記撮像手段は、前記車両後方の外界領域を撮影し、
前記障害物検出手段は、前記車両の後退を妨げる前記障害物を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の運転支援装置。
【請求項１】
車両に搭載され、前記車両の外界領域を撮影し撮影画像を生成する撮像手段と、
前記撮像手段によって生成された撮影画像を表示する表示器と、
前記車両のステアリング角度を検出するステアリング角度検出手段と、
前記ステアリング角度検出手段によって検出された前記ステアリング角度に応じた前記車両の走行予想進路を求める進路演算手段と、
前記車両の進行を妨げる障害物を検出する障害物検出手段と、
前記進路演算手段によって求められた前記走行予想進路を示す進路画像を、前記撮影画像に重畳して前記表示器に表示させる表示制御手段と、を含み、
前記表示制御手段は、前記障害物検出手段が前記障害物を検出した場合には、前記進路画像の表示を停止し、前記障害物を検出したことを示す障害物画像を前記撮影画像に重畳して表示するように前記表示器を制御することを特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
前記進路画像は、前記撮影画像上において前記車両の進行方向に延び、前記車両の車幅に対応した幅を有する帯状の画像であることを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記撮像手段は、前記車両後方の外界領域を撮影し、
前記障害物検出手段は、前記車両の後退を妨げる前記障害物を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の運転支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２３５０５（Ｐ２０１２−２３５０５Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５９０３２（Ｐ２０１０−１５９０３２）
【出願日】平成２２年７月１３日（２０１０．７．１３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１３日（２０１０．７．１３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【Ｆターム（参考）】
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