(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体後方の視界を表示画面に表示する移動体の後方視界表示装置であって、
実舵角に対応した第１の後方移動予想軌跡を前記表示画面に重畳表示する第１の表示手段と、
移動体の最大許容舵角（δmax）よりも所定角（β；β＞０）だけ小さい所定の舵角（δ1＝δmax−β）に対応した、修正操舵を行うことが可能な第２の後方移動予想軌跡を前記表示画面に重畳表示する第２の表示手段と、
を備えることを特徴とする移動体の後方視界表示装置。
【請求項２】
移動体後方の視界を表示画面に表示する移動体の後方視界表示装置であって、
実舵角に対応した第１の後方移動予想軌跡を前記表示画面に重畳表示する第１の表示手段と、
移動体の最小旋回半径よりも大きく、移動体の旋回半径を更に小さくすることが許容され、修正操舵を行うことが可能な旋回半径の第２の後方移動予想軌跡を前記表示画面に重畳表示する第２の表示手段と、
を備えることを特徴とする移動体の後方視界表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体の後方視界表示装置に係り、特に、移動体後方の視界を表示画面に表示する移動体の後方視界表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特許番号第２６１０１４６号に開示される如く、車両後方の視界を運転席近傍のモニタ画面に表示する車両の後方視界表示装置が知られている。この装置は、車両後方の視界が表示されているモニタ画面上に、実際の舵角に対応した後進予想軌跡を重畳表示すると共に、車両の最大許容舵角に対応した後進予想軌跡を重畳表示する。このため、上記従来の装置によれば、例えば車庫入れ時等の車輪の切り返しが必要となる場合にも、乗員に車両をあとどの程度まで操舵可能かを判断させることが可能となり、その結果、不慣れな乗員でも適切なステアリング操作を行うことが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両後方の視界を撮影するカメラには焦点距離のバラツキが存在し、また、車体には個体差や部品特性等により上下方向のバラツキ等が存在する。このため、カメラによる車両後方の視界は、車両に対する所望の後方領域のものから僅かにずれている場合がある。この場合、仮に、車両の最大舵角に対応した後進予想軌跡が、モニタ画面に後方視界に重畳して表示されるものとすると、車両が最大舵角でその後進予想軌跡に沿って移動し始めたとしても実際にはその後進予想軌跡からずれることがあり、その後に車両を後進予想軌跡へ軌道修正しようとしてもそれ以上舵角を大きくすることができない事態が生ずる。このように、上記従来の装置では、車両が最大舵角に対応した後進予想軌跡からずれた場合に修正操舵を行うことができない場合があるので、乗員が実際に車両を操舵するうえで好適な予想軌跡が表示されているものとは言い難かった。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、移動体において許容される舵角に対応し、移動体がその軌跡から僅かにずれても修正操舵を行うことが可能となる移動予想軌跡を表示画面に表示し得る移動体の後方視界表示装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、移動体後方の視界を表示画面に表示する移動体の後方視界表示装置であって、
実舵角に対応した第１の後方移動予想軌跡を前記表示画面に重畳表示する第１の表示手段と、
移動体の最大許容舵角（δmax）よりも所定角（β；β＞０）だけ小さい所定の舵角（δ1＝δmax−β）に対応した、修正操舵を行うことが可能な第２の後方移動予想軌跡を前記表示画面に重畳表示する第２の表示手段と、
を備えることを特徴とする移動体の後方視界表示装置により達成される。
【０００６】
請求項１記載の発明において、移動体の後方視界が表示される表示画面には、実舵角に対応した第１の後方移動予想軌跡が重畳表示されると共に、移動体の最大許容舵角よりも所定角だけ小さい所定の舵角に対応した修正操舵が可能な第２の後方移動予想軌跡が重畳表示される。このため、仮に移動体が第２の後方移動予想軌跡に沿って移動し始めた後にその軌跡からずれる場合にも、移動体は更に大きな舵角へ修正操舵され得るので、移動体を所望の位置に到達させることが可能となる。
【０００７】
上記の目的は、請求項２に記載する如く、移動体後方の視界を表示画面に表示する移動体の後方視界表示装置であって、
実舵角に対応した第１の後方移動予想軌跡を前記表示画面に重畳表示する第１の表示手段と、
移動体の最小旋回半径よりも大きく、移動体の旋回半径を更に小さくすることが許容され、修正操舵を行うことが可能な旋回半径の第２の後方移動予想軌跡を前記表示画面に重畳表示する第２の表示手段と、
を備えることを特徴とする移動体の後方視界表示装置により達成される。
【０００８】
請求項２記載の発明において、移動体の後方視界が表示される表示画面には、実舵角に対応した第１の後方移動予想軌跡が重畳表示されると共に、移動体の最小旋回半径よりも大きく、該移動体の旋回半径を更に小さくすることが許容される修正操舵が可能な旋回半径の第２の後方移動予想軌跡が重畳表示される。このため、仮に移動体が第２の後方移動予想軌跡に沿って移動し始めた後にその軌跡からずれる場合にも、移動体は更に小さな旋回半径で移動することができるので、移動体を所望の位置に到達させることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例である車両の後方視界表示装置のシステム構成図を示す。本実施例の装置は、バックガイドモニタ用電子制御ユニット（以下、単にＥＣＵと称す）２０を備えており、ＥＣＵ２０により制御される。
【００１６】
ＥＣＵ２０には、ステアリングセンサ２２、ヨーレートセンサ２４、及び、車速センサ２６が接続されている。ステアリングセンサ２２は、乗員が操作するステアリングホイールの操舵角（以下、ステア角θと称す）に応じた信号を発生する。ヨーレートセンサ２４は、車両の重心回りの回転角速度（以下、ヨーレートωと称す）に応じた信号を発生する。また、車速センサ２６は、車速に応じた周期でパルス信号を発生する。
【００１７】
ステアリングセンサ２２の出力信号、ヨーレートセンサ２４の出力信号、及び、車速センサ２６の出力信号は、それぞれＥＣＵ２０に供給されている。ＥＣＵ２０は、ステアリングセンサ２２の出力信号に基づいてステア角θを検出すると共に、そのステア角に基づいて車両（具体的には、車輪）に生ずる舵角δを検出する。また、ヨーレートセンサ２４の出力信号に基づいて車両の重心回りに生じているヨーレートωを検出すると共に、車速センサの出力信号に基づいて車速ＳＰＤを検出する。そして、ＥＣＵ２０は、ステア角θ、ヨーレートω、及び、車速ＳＰＤに基づいて、実際に車両に生じている旋回半径Ｒを推定する。
【００１８】
ＥＣＵ２０には、また、リバースシフトスイッチ２８が接続されている。リバースシフトスイッチ２８は、乗員が操作する変速機レバーが後退位置に位置する場合にオン信号を出力し、それ以外に位置する場合にオフ状態を維持する。ＥＣＵ２０は、リバースシフトスイッチ２８の出力信号に基づいて、車両が後退する状況にあるか否かを判別する。
【００１９】
ＥＣＵ２０には、また、車両の後部中央に配設されたバックモニタカメラ３０、及び、車室内に設けられた表示モニタ３２が接続されている。バックモニタカメラ３０は、車両後方を撮影し、その映像情報をＥＣＵ２０に供給する機能を有している。ＥＣＵ２０は、車両が後退する状況にあると判別する場合に、バックモニタカメラ３０の撮影した映像情報が表示モニタ３２に表示されるように表示モニタ３２に対して指令信号を供給する。
【００２０】
ＥＣＵ２０は、また、上記の如く推定された旋回半径Ｒに基づいて車両の外側後輪が移動すると予想される軌跡（以下、第１の予想移動軌跡と称す）を演算すると共に、車両が後退する過程においてその第１の予想移動軌跡が車両後方の映像情報に重畳して表示されるように表示モニタ３２に対して指令信号を供給する。ＥＣＵ２０は、更に、仮に車両が許容されている車両の最大許容舵角δｍａｘに比して所定角β（＞０）だけ小さい舵角δ１（＝δｍａｘ−β）で移動したものとした場合の軌跡（以下、第２の予想移動軌跡と称す）を演算すると共に、その第２の予想移動軌跡が車両後方の映像情報に重畳して表示されるように表示モニタ３２に対して指令信号を供給する。尚、所定角βは、個体差や部品特性による車体の上下方向のバラツキやバックモニタカメラ３０の焦点距離のバラツキ等を考慮した微小な値に設定されている。
【００２１】
次に、本実施例の後方視界表示装置の使用方法について説明する。
【００２２】
図２（Ａ）乃至図５（Ａ）は、車両５０が２本の白線５２間に車庫入れされる際の状況を時系列順に並べた図である。また、図２（Ｂ）乃至図５（Ｂ）は、それぞれ、同図（Ａ）に示す状況における表示モニタ３２の画面３２ａを模式的に表した図である。尚、図２乃至図５には、第１の予想移動軌跡Ｘが実線で、第２の予想移動軌跡Ｙが破線で、それぞれ示されている。
【００２３】
本実施例において、車両５０が後退しつつ白線５２間に車庫入れされる場合は、乗員は、まず、右操舵時及び左操舵時における第２の予想移動軌跡Ｙのうち白線５２間に向いている第２の予想移動軌跡Ｙが、２本の白線５２のうち車両５０から遠くに位置する白線５２にほぼ重なるまで車両５０を後退させる。そして、図２（Ｂ）に示す如く第２の予想移動軌跡Ｙが白線５２にほぼ重なった場合、図３（Ｂ）に示す如く第１の予想移動軌跡Ｘが第２の予想移動軌跡に一致するまでステアリング操作を行い、そのステア角θを維持しつつ車両５０を後退させる。そして、図４（Ｂ）に示す如く後退途中の適当な時期にステアリングホイールを戻し始め、車両５０の向きが白線５２に対して平行になった場合にステア角θを中立位置にして車両５０を図５（Ｂ）に示す如く所望の位置まで後退させる。
【００２４】
図６（Ａ）乃至図９（Ａ）は、車両５０が第１車両６０と第２車両６２との間に縦列駐車される際の状況を時系列順に並べた図である。また、図６（Ｂ）乃至図９（Ｂ）は、それぞれ、同図（Ａ）の状況における表示モニタ３２の画面３２ａを模式的に表した図である。尚、図９には、第１の予想移動軌跡Ｘが実線で示されている。
【００２５】
本実施例においては、車両５０が第１車両６０と第２車両６２との間に縦列駐車される状況下で所定条件が成立する場合、車両５０に対して所定の相対位置関係にある鉛直ポールＺ、及び、現時点でのステア角θが確保された場合に車両が移動し得る縦列駐車可能スペース枠Ｓが表示モニタ３２に表示される。尚、この鉛直ポールＺは、車両５０が最大許容舵角で操舵された場合、すなわち、最小旋回半径で移動した場合に到達し得るか否かを区別する境界位置として車両５０の斜め後方の位置に設定される。
【００２６】
車両５０が縦列駐車される状況下において図６（Ｂ）に示す状況が実現されている場合は、乗員は、まず、右操舵時及び左操舵時における鉛直ポールＺのうち所望の駐車位置側に位置する鉛直ポールＺが第１車両６０の後端部に重なるまで車両５０を後退させる。そして、図７（Ｂ）に示す如く鉛直ポールＺが第１車両６０の後端部に重なった場合、車両５０を停止させた後にステアリング操作を行うことにより、図８（Ｂ）に示す如く縦列駐車可能スペース枠Ｓを所望の駐車位置に合わせる。そして、車両５０の停止を解除し、車両５０を後退させる。この際、表示モニタ３２の画面３２ａには、図９（Ｂ）に示す如く、縦列駐車可能スペース枠Ｓに代わって、第１の予想移動軌跡Ｘが表示される。そして、後退途中の適当な時期にステアリングホイールを戻し始め、車両５０の向きが路肩に対して平行になった場合にステア角θを中立位置にして車両５０を所望の駐車位置まで後退させる。
【００２７】
このように、本実施例の後方視界表示装置は、表示モニタ３２に車両後方の映像情報に第１及び第２の予想移動軌跡等を重畳して表示することにより、車庫入れ時や縦列駐車時等の車両後退時において乗員に対してステアリング操作の支援を行う。このため、かかる装置によれば、車両後退時に不慣れな乗員でも適切なステアリング操作を行うことが可能となっている。
【００２８】
ところで、バックモニタカメラ３０には焦点距離のバラツキが存在し、また、車両においては個体差や部品特性または乗車人員等により車高が変動する。このため、バックモニタカメラ３０による後方の映像情報は、車両に対する所望の後方領域のものから僅かにずれている場合がある。この場合、仮に、車両５０の最大許容舵角に対応した予想移動軌跡が表示モニタ３２に表示されるものとすると、車両５０が最大許容舵角でその予想移動軌跡に沿って移動し始めたとしても実際にはその予想移動軌跡に沿って移動できなくなることがあるため、その後に車両をその予想移動軌跡へ軌道修正しようとしても舵角を更に大きくすることはできないので、かかる場合には車両を予想移動軌跡へ軌道修正することができなくなってしまう。
【００２９】
これに対して、本実施例においては、表示モニタ３２に、車両の最大許容舵角δｍａｘに比して所定角βだけ小さい舵角δ１に対応した車両５０の予想移動軌跡（第２の予想移動軌跡）が、後方の映像情報に重畳して表示される。このため、仮に車両５０が第２の予想移動軌跡に沿って移動し始めた後にその軌跡からずれる場合にも、車両５０は更に所定角βだけ大きな舵角で操舵されることができることとなる。このように、本実施例によれば、バックモニタカメラ３０による車両後方の映像情報が車両に対する所望の後方領域のものからずれていることに起因して、車両５０が第２の予想移動軌跡から僅かにずれてしまう場合にも、車両５０の修正操舵を行うことが可能であるので、車両５０を所望の軌跡に沿って移動させ、所望の位置に到達させることが可能となる。
【００３０】
図１０は、ステア角θと、乗員がステアリングホイールに作用させるべき必要操舵力Ｆとの関係を表した図を示す。尚、図１０においては、右操舵時のステア角θを正の値とし、左操舵時のステア角θを負の値とし、また、右操舵時における必要操舵力を正の値としている。図１０に示す如く、右操舵時及び左操舵時共にステア角θが所定の値を超えると、そのステア角θを維持するために乗員がステアリングホイールに作用させるべき操舵力Ｆが増大する。特に、ステア角θが最大ステア角θｍａｘ近傍に達した場合は、その操舵力Ｆはかなり大きな値となる（Ｆ＝Ｆｍａｘ）。
【００３１】
本実施例においては、車両後退時、表示モニタ３２に、車両の最大許容舵角δｍａｘに比して所定角βだけ小さい舵角δ１に対応した車両５０の第２の予想移動軌跡が後方の映像情報に重畳して表示される。乗員が、車両５０がその第２の予想移動軌跡に沿って移動するようにステアリング操作を行うこととすると（図１０においてステア角θ１）、乗員はステアリングホイールに大きな操舵力Ｆを作用させる必要はなくなり（Ｆ＝Ｆ１＜Ｆｍａｘ）、車両５０が最大許容舵角δｍａｘで後退する頻度は少なくなる。このため、本実施例によれば、車両後退時に乗員の負担を軽減することが可能となると共に、ステアリング操作において車両５０の動力を用いてパワーアシストが行われている場合にはそのアシスト量を小さくすることができ、車両５０の燃費の悪化を防止することが可能となっている。
【００３２】
ところで、上記図２〜図９に示す如く、表示モニタ３２には、第１及び第２の予想移動軌跡Ｘ，Ｙ、鉛直ポールＺ、及び、縦列駐車可能スペース枠Ｓが線として表されている。上述の如く、バックモニタカメラ３０の焦点距離のバラツキや個体差や乗車人員等に起因する車高のバラツキ等が存在するため、それらの線が車両後方の映像情報に重畳して表示されると、表示モニタ３２の画面３２ａ上における車体に対するそれらの位置が現実のものと異なっている場合がある。この場合、それらの線を基準にして乗員が車両を後退させるものとしても、実際には車両が所望の軌跡に沿って移動することができない等の事態が生じる。従って、第１及び第２の予想移動軌跡Ｘ，Ｙ、鉛直ポールＺ、及び、縦列駐車可能スペース枠Ｓを線として表示する必要はなく、所定幅が付け加えられた帯状にして表示することとしても何ら問題は生じない。
【００３３】
図１１は、第１の予想移動軌跡Ｘを帯状にした際の、図４（Ａ）に示す状況における表示モニタ３２の画面３２ａを模式的に表した図を示す。図１２は、鉛直ポールＺを帯状にした際の、図７（Ａ）に示す状況における表示モニタの画面を模式的に表した図を示す。また、図１３は、縦列駐車可能スペース枠Ｓを帯状にした際の、図８（Ａ）に示す状況における表示モニタ３２の画面３２ａを模式的に表した図を示す。更に、図１４は、図１１に示す画面３２ａ上の線分Ａ１−Ａ２間における帯状ラインの色の濃度を表した図を示す。
【００３４】
かかる変形例において、ＥＣＵ１０は、第１の予想移動軌跡Ｘを線として演算した後、車両に対して所定の相対位置関係にある鉛直ポールＺを線として演算した後、及び、現時点でのステア角θが確保された場合に車両が移動し得る縦列駐車可能スペース枠Ｓを線として演算した後、その演算結果としての基準線に対して左右に所定幅ΔＬずつ付け加えた帯状ラインが車両後方の映像情報に重畳して表示されるように、表示モニタ３２に対して指令信号を供給する。
【００３５】
この際、帯状ラインの所定幅ΔＬは、バックモニタカメラ３０の焦点距離のバラツキや個体差や乗車人員等に起因する車高のバラツキ等を考慮して設定される。また、帯状ラインは、表示モニタ３２の画面３２ａ上において、図１４に示す如く、上記の基準線からの幅方向距離に応じて色の濃淡が変化するように、すなわち、上記の基準線から幅方向に遠ざかるに従って色が薄くなるように彩色されて表示されると共に、その背後の映像情報が乗員に視認されるように透過表示される。尚、帯状ラインの色は、上記の基準線から幅方向に遠ざかるに従って一律に薄くするのではなく、例えば車両が到達する可能性が高い地点では濃く、その可能性が低い地点では薄くすることとしてもよい。
【００３６】
このように、第１の予想移動軌跡Ｘ、鉛直ポールＺ、及び縦列駐車可能スペース枠Ｓが図１１〜図１３に示す如く帯状ラインで表示される場合は、乗員が厳密に軌跡等を一致させる必要はないため、それらが線で表示される場合に比して乗員の負担を軽減することが可能となると共に、乗員にバックモニタカメラ３０の焦点距離のバラツキや個体差や乗車人員等に起因する車高のバラツキ等が生じることを認識させつつ車両後退時のステアリング操作を行わせることが可能となる。
【００３７】
また、この変形例においては、第１の予想移動軌跡Ｘ、鉛直ポールＺ、及び縦列駐車可能スペース枠Ｓについての帯状ラインは、上述の如く、その演算結果としての基準線から幅方向に遠ざかるに従って色が薄くなるように彩色表示されるので、表示モニタ３２の画面３２ａ上において帯状ラインにおける元の基準線の位置が明確となり、その元の基準線を乗員に認識させることが可能となっている。また、帯状ラインは、上述の如く透過表示されるので、その背後が死角になることはなく、その背後の映像情報を乗員に視認させることが可能となっている。尚、上記の実施例においては、車両５０が特許請求の範囲に記載した「移動体」に、表示モニタ３２の画面３２ａが特許請求の範囲に記載した「表示画面」に、第１の予想移動軌跡Ｘが特許請求の範囲に記載した「第１の後方移動予想軌跡」に、第２の予想移動軌跡Ｙが特許請求の範囲に記載した「第２の後方移動予想軌跡」に、ＥＣＵ１０が演算した第１の予想移動軌跡Ｘ、鉛直ポールＺ、及び縦列駐車可能スペース枠Ｓが特許請求の範囲に記載した「所定の基準線」に、それぞれ相当している。
【００３８】
また、上記の実施例においては、ＥＣＵ１０が、第１及び第２の予想移動軌跡Ｘ，Ｙが表示モニタ３２の画面３２ａに重畳表示されるように表示モニタ３２に対して指令信号を供給することにより特許請求の範囲に記載した「第１の表示手段」及び「第２の表示手段」が、演算結果としての第１の予想移動軌跡Ｘ、鉛直ポールＺ、及び縦列駐車可能スペース枠Ｓに対して左右に所定幅ΔＬずつ付け加えた帯状ラインが重畳表示されるように表示モニタ３２に対して指令信号を供給することにより特許請求の範囲に記載した「表示手段」が、それぞれ実現されている。
【００３９】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１及び２記載の発明によれば、移動体において許容される舵角に対応し、移動体がその軌跡から僅かにずれても修正操舵を行うことが可能となる移動予想軌跡を表示画面に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である移動体の後方視界表示装置のシステム構成図である。
【図２】図２（Ａ）は、車両が白線間に車庫入れされる際の状況を示した図である。また、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す状況における表示モニタの画面を模式的に表した図である。
【図３】図３（Ａ）は、車両が白線間に車庫入れされる際の状況を示した図である。また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す状況における表示モニタの画面を模式的に表した図である。
【図４】図４（Ａ）は、車両が白線間に車庫入れされる際の状況を示した図である。また、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す状況における表示モニタの画面を模式的に表した図である。
【図５】図５（Ａ）は、車両が白線間に車庫入れされる際の状況を示した図である。また、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す状況における表示モニタの画面を模式的に表した図である。
【図６】図６（Ａ）は、車両が縦列駐車される際の状況を示した図である。また、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す状況における表示モニタの画面を模式的に表した図である。
【図７】図７（Ａ）は、車両が縦列駐車される際の状況を示した図である。また、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す状況における表示モニタの画面を模式的に表した図である。
【図８】図８（Ａ）は、車両が縦列駐車される際の状況を示した図である。また、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示す状況における表示モニタの画面を模式的に表した図である。
【図９】図９（Ａ）は、車両が縦列駐車される際の状況を示した図である。また、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示す状況における表示モニタの画面を模式的に表した図である。
【図１０】ステア角θと、乗員がステアリングホイールに作用させるべき必要操舵力との関係を表した図である。
【図１１】本発明の変形例において、図４（Ａ）に示す状況における表示モニタの画面を模式的に表した図である。
【図１２】本発明の変形例において、図７（Ａ）に示す状況における表示モニタの画面を模式的に表した図である。
【図１３】本発明の変形例において、図８（Ａ）に示す状況における表示モニタの画面を模式的に表した図である。
【図１４】図１１に示す表示モニタの画面上の線分Ａ１−Ａ２間における帯状軌跡の色の濃度を表した図である。
【符号の説明】
２０  バッグガイドモニタ用電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３０  バックモニタカメラ
３２  表示モニタ
Ｘ  第１の予想移動軌跡
Ｙ  第２の予想移動軌跡
Ｚ  鉛直ポール
Ｓ  縦列駐車可能スペース枠
【図１】
0003619753.tif 000002
【図２】
0003619753.tif 000003
【図３】
0003619753.tif 000004
【図４】
0003619753.tif 000005
【図５】
0003619753.tif 000006
【図６】
0003619753.tif 000007
【図７】
0003619753.tif 000008
【図８】
0003619753.tif 000009
【図９】
0003619753.tif 000010
【図１０】
0003619753.tif 000011
【図１１】
0003619753.tif 000012
【図１２】
0003619753.tif 000013
【図１３】
0003619753.tif 000014
【図１４】
0003619753.tif 000015