JP2007142624A - 車両搭載撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】先行車両の燃費に影響することなく、先行車両に搭載した車両搭載表示画面表示により車両前方の視界が遮られている後続車両の搭乗員が安全運転することを可能にする。
【解決手段】車両前方を撮像する車両搭載撮像カメラ５と、車両に搭載されて撮像カメラ５で撮像した車両前方の光学画像に基づく撮像画像を生成出力する画像処理装置６と、車両後部に搭載されて画像処理装置６からの撮像画像を表示する車両搭載表示画面７とを備えた構成。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両搭載撮像カメラによる車両前方撮像画像を表示画面に表示する車両搭載撮像装置に関するものである。

前方を走行する車両がバス、冷凍車等の大型車両（先行車両）である一方、その先行車両に後続する車両が小型や中型の車両（後続車両）の場合、後続車両は先行車両により前方の視界が遮られ、前方の道路状況が分かりにくい。そのため、前方の道路状況の確認がとれないまま、先行車両を追い越したり追い抜いたりした場合、先行車両直前の歩行者や障害物等の発見が遅れて不測の事態を招来するおそれがある。

そこで、従来技術として、先行車両に対して、第１の反射鏡を車両のルーフ前端部に下向きに取り付けて車両の前方視界を反射しその反射光を車両後部に送り、第２の反射鏡を車両のルーフ後端部に下向きに取り付け、第１の反射鏡からの反射光を下方に送り、第３の反射鏡を車両の後部に斜め上向きに取り付け第２の反射鏡からの反射光を反射して後方斜め下向きに送るようにして、後続車両が第３の反射鏡の鏡像を視認することにより先行車両の前方視界を得ることを可能とした技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
実開昭５８−１４９２３３号公報

上記車両前方の表示では、反射鏡が小さいとその鏡像が小さく歩行者や障害物等の認識性は極めて低くなる。そのため、鏡像を大きくしてその認識性を高めるには、反射鏡サイズを大型にする必要がある。しかしながら、反射鏡の大型化は反射鏡への風圧増大をもたらし車両への空気抵抗が増大化する結果、車両燃費が増大する。また、反射鏡の取り付け姿勢によっては反射鏡の鏡像を認識できる後続車両の走行位置が特定されてしまい、その特定された走行位置外では反射鏡の鏡像を認識することができなくなりその使用効果が損なわれてしまう。さらには、太陽等の逆光条件下では反射鏡からの反射光が強く後続車両運転者が眩惑され、安全面でも課題がある。

本発明に係る車両搭載撮像装置は、車両前方を撮像する車両搭載撮像カメラと、この車両搭載撮像カメラによる撮像画像を表示する車両搭載表示画面とを備え、上記車両搭載表示画面を当該車両に後続する車両側から視認可能な位置に配置したことを特徴とするものである。

本発明に係る車両搭載撮像装置は、車両前方を撮像する車両搭載撮像カメラと、車両搭載撮像カメラで撮像した車両前方の光学画像に基づく撮像画像を生成出力する画像処理装置と、上記撮像画像を表示する車両搭載表示画面とを備え、上記車両搭載表示画面を当該車両に後続する車両側から視認可能な位置に配置したことを特徴とするものである。

本発明では、車両搭載表示画面に車両前方の撮像画像を表示するので、従来のような反射鏡を用いた風圧増大に起因した車両燃費の増大という課題はない。さらに、車両搭載表示画面上の車両前方の撮像画像は多くの後続車両側から視認することができるので使用上の効果が大きい。さらに逆光条件下でも車両搭載表示画面上の車両前方の撮像画像を後続車両運転者は容易に視認することができる。

本発明の好適な一態様は、車両搭載表示画面上の撮像画像が縮小拡大調整可能になっていることである。この態様によれば、歩行者や障害物の認識サイズに合わせて画像サイズを調整することができるから、後続車両運転者はその画像サイズから歩行者までの距離や障害物の大きさ等を認識することができ、後続車両運転者は適切に対応することが可能となる。

本発明の好適な一態様は、車両搭載表示画面の表示輝度が調整可能になっていることである。この態様によれば、車両前方画像中に眩しい被写体画像があっても、表示輝度の最大値を予め調整しておくことで、その被写体画像を眩しくない適正輝度で表示することが可能となる。

本発明の好適な一態様は、複数の車両搭載撮像カメラにより車両前方の撮像が可能とされ、それぞれの車両前方の撮像画像が単一ないしは個別の車両搭載表示画面に表示可能になっていることである。この車両前部には車両の前方側の側部であっても車両前部に含む。この態様によれば、前記車両の中央部や中央部から外れて側部寄りに撮像カメラを搭載し、後続車両の走行位置に応じて車両前方撮像画像を表示することができるので、後続車両運転者に対してより自然な撮像画像を提供することができる。

本発明の好適な一態様は、車両搭載表示画面上の車両前方撮像画像のうち特定画像部分の強調表示が可能になっていることである。この態様によれば、撮像画像のうち歩行者画像を認識し、その歩行者画像を例えば重畳表示することにより、例えば先行車両が大型車両であった場合に後続車両が大型の先行車両の陰に歩行者が存在することを容易に認識することができるようになり、早期に危険を予知して大型の先行車両が例えば突然進路を変更しても安全に運転することができる。

本発明の好適な一態様は、撮像範囲が限られる撮像カメラを複数用いる代わりに、撮像カメラとして多方向を撮像することができる撮像カメラを用いることである。撮像カメラには撮像範囲に死角があるため、車両前方に例えば歩行者が存在していても車両搭載表示画面に表示されないことがある。それを回避するため、複数の反射面を有したミラーを撮像レンズの前面に配置し、このミラーで反射した車両前方の複数方向からの光線を撮像レンズで受光して撮像素子に結像させるようにして多方向を撮像可能とすることができる。

本発明によれば、従来のように大型反射鏡を先行車両に設置する必要がないから、反射鏡設置に起因した上述の燃費増大を抑制できる。また、本発明によれば、車両搭載撮像カメラからの車両前方画像を車両搭載表示画面上に表示するものであるから、反射鏡とは異なって歪みが無く認識容易な画像を提供することができ、後続車両運転者は適確に車両前方の道路状況を把握して安全運転を実施することができる。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態に係る車両搭載撮像装置を詳細に説明する。図１を参照して、冷凍車等の大型車両が先行車両１として道路を走行し、その先行車両１に乗用車等の中・小型の車両が後続車両２として走行している。この図１においては、後続車両２の運転者は、先行車両１に遮られてその前方を歩行している歩行者３を認識しづらいかあるいは認識することができない道路状況を示している。実施の形態の車両搭載撮像装置４は、先行車両１に搭載されて、上記図１の道路状況において後続車両２の運転者が先行車両１の前方を歩行する歩行者３やその他を確実に認識することができるようにして安全運転を可能としたものであり、先行車両１の車両前部の車両搭載撮像カメラ５と、車両搭載撮像カメラ５で撮像した車両前方の光学画像に基づいて撮像画像を生成出力する画像処理装置６と、車両後部に搭載されて画像処理装置６からの撮像画像を表示する車両搭載表示画面７とを備える。

車両搭載撮像カメラ５により先行車両１の前方が撮像され、車両搭載撮像カメラ５で撮像された車両前方の光学画像に基づく撮像画像は画像処理装置６により生成処理され、この撮像画像のデータは車両搭載表示画面７に送られる。車両搭載表示画面７により先行車両１の前方視界の撮像画像が表示される。後続車両２の運転者は、先行車両１の後部に配置された車両搭載表示画面７の撮像画像中の歩行者画像３Ａから先行車両１前方の歩行者３を認識することができる。この認識により後続車両２の運転者は先行車両１で車両前方の視界が遮られても、安全運転の実施が可能となる。

図２に示すように車両搭載表示画面７は先行車両１の後部１ａに組み付けられている。車両搭載表示画面７は平面視矩形形状であり、その画面サイズに限定は無いが、後続車両２の運転者の位置から歩行者画像３Ａを目視認識できることが好ましい。

図３を参照して、車両搭載撮像カメラ５と、画像処理装置６と、車両搭載表示画面７とは、信号伝送用中継ケーブル８，９で接続されている。車両搭載撮像カメラ５は、ズームレンズ等からなる撮像レンズ５ａと、ＣＭＯＳセンサ等からなり車両前方視界に対応した光学画像を電気的な撮像信号に変換しその撮像信号をリアルタイムに出力する撮像センサ５ｂと、撮像センサ５ｂが出力する撮像信号をエンコードして出力するエンコード回路５ｃとを含む。撮像カメラ５の撮像レンズ５ａや撮像センサ５ｂは、撮像対象である路面の焦点が近傍から遠方まで合焦するように設定されていることが好ましい。画像処理装置６は、エンコード回路５ｃでエンコードされた撮像信号をデコードするデコード回路６ａと、デコード回路６ａでデコードされた撮像信号にノイズ除去、コントラスト調整、ガンマ補正、色補正等の各種画像処理を行って撮像画像を生成する画像処理回路６ｂとを備える。なお、この画像処理回路６ｂの画像処理空間を提供するため、ｅＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ，ＤＤＲ−ＳＤＲＡＭ等のメモリを介在することができる。画像処理回路６ｂにおいては、リサイズ処理、ゲイン調整等を行うことができる。車両搭載表示画面７は、好ましくはＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイなどで構成されており、画像処理装置６から出力される撮像画像を表示する。

以上の構成を備えた車両搭載撮像装置４において、後続車両２は先行車両１によって遮られた車両前方視界の撮像画像を車両搭載表示画面７に表示することができる。図２に示す車両搭載表示画面７の表示例では路面画像３Ｂ、車線を区分する白線画像３Ｃ、左右の障害物画像３Ｄが表示され、その表示内に歩行者画像３Ａが表示されている。後続車両２の運転者は車両搭載表示画面７の画像表示により先行車両１の車両前方を視認して安全運転を実施できる。

図４を参照して車両搭載表示画面７上での歩行者画像３Ａのサイズを説明する。図４（ａ）は後続車両２の運転者の目視による歩行者３の認識サイズを示す。図４（ｂ）（ｃ）は、後続車両２の運転者の目視による車両搭載表示画面７上での歩行者画像３Ａの画像サイズを示す。図４（ａ）と図４（ｂ）とを比較して明らかであるように、図４（ｂ）では認識サイズと比較して画像サイズは小さい。すなわち、認識サイズと画像サイズとが一致しないため後続車両運転者は自車から歩行者３までの距離を把握することが必ずしも容易ではない。また、被写体が歩行者３ではなく障害物の場合、障害物のサイズを認識することも必ずしも容易ではない。

これに対して図４（ａ）と図４（ｃ）とを比較して明らかであるように、図４（ｃ）では歩行者３の認識サイズと歩行者画像３Ａの画像サイズとが一致しており、実際の運転感覚に対応した表示となっているから後続車両運転者は自車から歩行者３までの距離を把握することが容易である。被写体が歩行者３ではなく障害物の場合も、歩行者３に対して定めた基準から後続車両運転者は障害物の大きさを認識することが可能である。

図４（ｃ）の画像を提供する一つの具体例を説明する。後続車両運転者からの歩行者３の認識サイズは、当該運転者から歩行者３までの距離に応じて変化する一方で、当該運転者から歩行者３を画像表示する先行車両１の車両搭載表示画面７までの距離は一定しない。したがって、歩行者画像３Ａの画像サイズの基準を、後続車両２運転者の位置から一定距離離れた歩行者３を認識したときの歩行者サイズに設定する。そして、車両搭載表示画面７上の歩行者画像３Ａの画像サイズが基準の画像サイズより大きい場合は、後続車両２から歩行者３までの距離が一定距離以内であり、歩行者画像３Ａの画像サイズが基準の画像サイズより小さい場合は、後続車両２から歩行者３までの距離が一定距離以上であることが分かる。歩行者３の場合は大きさがほぼ一定であるとして画像サイズを基準化することができる。一方、障害物の場合は、大小各種あるために、歩行者３に対して定めた基準を適用してもよいし、特定の障害物に対して適用してもよい。例えば、その障害物が先行車両１に対してさらに先行する車両（先々行車両）である場合、車両は機種によりサイズが定まるので、普通の乗用車を基準に設定することにより、先々行車両までの距離を認識することができるように車両搭載表示画面７に表示させることが可能である。

図５を参照して先行車両１と後続車両２とが前方の太陽等の逆光（強い光線）に向け走行している逆光条件下での車両搭載表示画面７上での表示を説明する。逆光条件下での走行の場合、車両搭載撮像カメラの露光条件が追従しきれず、車両前方を適正に撮像することができない。図５（ａ）は後続車両２の車両搭載表示画面７上に車両前方の視界として歩行者画像３Ａと太陽画像８とが表示されている。太陽は非常に眩しいため後続車両２の運転者は車両搭載表示画面７が見づらくなる。そこで、画像処理装置６においては、車両搭載撮像カメラの撮像画面を複数のブロックに分割し、逆光で高輝度となっているブロックではその輝度を下げるように自動輝度調整を行う。この場合、画像処理装置６は、例えば図５（ｂ）で示すように、画像処理装置６に対する逆光が入射しているブロック内における撮像画像の入力輝度が閾値Ｂｉ以上に達すると、撮像画像の出力輝度を閾値Ｂｏに制限する。これにより、車両搭載表示画面７上での表示画像の輝度は全体として一定以上には大きくならずに済み、後続車両２の運転者は車両搭載表示画面７から受ける太陽画像８に眩惑されずに車両搭載表示画面７上の歩行者画像３Ａを確認して車両前方に歩行者３が存在することを予想して安全運転を実施することが可能となる。なお、車両がトンネル内の暗い場所に入った場合では、逆に、輝度不足を来たすので、画像処理装置６は輝度を高くする輝度調整を行うことができるようにしてもよい。

図６を参照して先行車両１に複数の撮像カメラを搭載して後続車両２の走行位置に応じて適正に車両前方を車両搭載表示画面７上に表示可能とした例を説明する。すなわち、図６（ａ）で示すように先行車両１の前部左側、前部中央側、前部右側のそれぞれに３台の撮像カメラ５ａ，５ｂ，５ｃを搭載する。前部左側撮像カメラ５ａは先行車両１の左前方を走行する車両３ａを撮像し、前部中央側撮像カメラ５ｂは先行車両１の左前方を走行する車両３ｂを撮像し、前部右側撮像カメラ５ｃは先行車両１の左前方を走行する車両３ｃを撮像する。撮像カメラ５ａ，５ｂ，５ｃそれぞれの撮像範囲は９ａ，９ｂ，９ｃである。図６（ｂ）で示すように車両搭載表示画面７では、撮像カメラ５ａ，５ｂ，５ｃそれぞれの車両３ａ，３ｂ，３ｃの画像３ａ１，３ｂ１，３ｃ１を画像処理装置６で合成して車両搭載表示画面７に表示させる。これにより、先行車両１の右側後方を走行している後続車両２ａの搭乗員は、中央側撮像カメラ５ｂのみでは表示されなかった先行車両１の左側前方の車両３ａの画像３ａ１が車両搭載表示画面７上に表示され、先行車両１の左側後方を走行している後続車両２ｃの運転者は、中央側撮像カメラ５ｂのみでは表示されなかった先行車両１の右側前方の車両３ｃの画像３ｃ１が車両搭載表示画面７上に表示されることになり、それぞれの運転者は安全運転を実施することができる。この車両搭載表示画面７は単一画面構成でもそれぞれの撮像カメラ５ａ，５ｂ，５ｃに個別画面構成でもよい。

この車両搭載表示画面７表示例では、先行車両１に対して後続車両２が走行する位置関係に応じて先行車両１の車両前方を表示することができるので、後続車両２の運転者に対してより自然な画像を提供することが可能となる。

図７を参照して先行車両１の車両前方の視界のうち、特定の被写体を強調表示させる例を説明する。図７（ａ）では特定の被写体として歩行者３が先行車両１の前方を歩行しており、車両搭載表示画面７に歩行者画像３Ａを強調表示することにより、後続車両２の運転者がより歩行者画像３Ａを認識することができるようになり、安全運転を図る上で好ましい。強調表示としては歩行者画像３Ａを点線３Ｅで囲む重畳処理を行い（ＯＳＤ：オンスクリーン車両搭載表示画面処理）、囲んだ領域を点滅表示させたり、輝度や色差を変更する等がある。

画像処理装置６は、撮像カメラ５からの映像信号を処理するに際して、被写体の各種情報（形状情報や色情報等）をテーブル化して記憶している。そして撮像カメラ５からの映像信号の処理の過程で被写体が歩行者３であるときは車両搭載表示画面７上の歩行者画像３Ａを強調表示する。なお、こうした歩行者画像３Ａはリアルタイムで画像処理する必要があるので、被写体の状態に応じた特徴量を計測することにより行うことができる。特徴量とは、例えば、被写体の色や輝度レベルをいう。計測は、被写体の形状を分析する分析処理や輝度レベルの反射率による計測等によって行われる。動きのある被写体については、動く被写体を静止している背景の画像と分離することによって検出することができる。例えば、動画を構成する個々のフレーム画像を時系列に並べ、前のフレーム画像と後のフレーム画像とで被写体の位置の差分を検出し、生じた差分を出力し、この出力に基づいて特定の被写体を検出することができる。あるいは、赤外線を先行車両１前方から被写体に照射し、熱情報から特定の被写体を画像認識させることもできる。

本発明は、先行車両１の後部１ａに車両搭載表示画面７を搭載するのではなく、先行車両１に搭載した撮像カメラ５による撮像信号を先行車両１から無線で後続車両２に送信し、後続車両２においては、この撮像信号を受信し、自車に搭載しているナビゲーンション装置の車両搭載表示画面に表示可能にしてもよい。例えば無線通信で受信した撮像信号をカーナビゲーション制御部の画像処理部で処理し、カーナビゲーション装置の車両搭載表示画面に表示することができる。こうすれば、先行車両１の直後を走行する１台ないしは数台の後続車両２だけでなく、多数の後続車両２に対して先行車両１前方の道路状況を一度に認識させることができるようになる。本発明は、先行車両１に搭載されている実施の形態の車両搭載撮像装置４のシステムＯＮの操作を先行車両１の運転者が任意操作や先行車両１搭載の歩行者センサの検知による自動システムＯＮとしてもよい。

本発明は、先行車両により後続車両が車両前方の視界を遮られても、車両前方の道路状況を把握することができる車両搭載撮像装置を提供する。

図１は本発明の実施の形態に係る車両搭載撮像装置の構成を示す図である。 図２は図１の先行車両の後部に搭載された車両搭載表示画面を示す図である。 図３は車両搭載撮像装置の構成を示す図である。 図４（ａ）は被写体である歩行者を示す図、図４（ｂ）は図４（ａ）の歩行者を車両搭載表示画面に表示している例を示す図、図４（ｃ）は、図４（ａ）の歩行者を車両搭載表示画面に表示している例を示す図である。 図５（ａ）は太陽の逆光が表示されている車両搭載表示画面の表示例を示す図、図５（ｂ）は図５（ａ）の逆光時の輝度調整を示す図である。 図６（ａ）は複数の撮像カメラで撮像している例を示す図、図６（ｂ）は図６（ａ）の場合の車両搭載表示画面の表示例を示す図である。 図７（ａ）は歩行者を強調表示する例を説明するための図、図７（ｂ）は図７（ａ）の歩行者を車両搭載表示画面上に強調表示している例を示す図である。

符号の説明

１ 先行車両
２ 後続車両
３ 歩行者
４ 車両搭載撮像装置
５ 車両搭載撮像カメラ
６ 画像処理装置
７ 車両搭載表示画面

Claims (6)

1. 車両前方を撮像する車両搭載撮像カメラと、この車両搭載撮像カメラによる撮像画像を表示する車両搭載表示画面とを備え、上記車両搭載表示画面を当該車両に後続する車両側から視認可能な位置に配置した、ことを特徴とする車両搭載撮像装置。
2. 車両前方を撮像する車両搭載撮像カメラと、車両搭載撮像カメラで撮像した車両前方の光学画像に基づく撮像画像を生成出力する画像処理装置と、上記撮像画像を表示する車両搭載表示画面とを備え、上記車両搭載表示画面を当該車両に後続する車両側から視認可能な位置に配置した、ことを特徴とする車両搭載撮像装置。
3. 上記車両搭載表示画面上の車両前方撮像画像が縮小拡大調整可能になっている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両搭載撮像装置。
4. 上記車両搭載表示画面の表示輝度が調整可能になっている、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両搭載撮像装置。
5. 複数の車両搭載撮像カメラにより車両前方の撮像が可能とされ、それぞれの車両前方撮像画像が単一ないしは個別の車両搭載表示画面に表示可能になっている、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両搭載撮像装置。
6. 車両搭載表示画面に表示している車両前方画像のうち特定の画像部分が強調表示可能になっている、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の車両搭載撮像装置。

Images