(57)【要約】【課題】  視認性に優れた予測走行軌跡を表示可能な予測走行軌跡表示装置を提供すること。【解決手段】  コントローラ１１は、ステアリングホイール操舵角を検出するステアリングセンサ２が出力するステアリングホイール操舵角とトランスミッションの前進／後退を検出するシフト位置スイッチ３が出力する前進／後退情報から予測走行軌跡を算出する。パンアクチュエータ６、９およびチルトアクチュエータ７、１０は、コントローラ１１によって算出された予測走行軌跡に基づいて、レーザ発光器５、８をそれぞれ水平方向および垂直方向に関して制御する。レーザ発光器５、８は、地表面に予測走行軌跡を描画する。【選択図】  図１
2006036005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の予測走行軌跡を表示する予測走行軌跡表示装置であって、
前記車両のステアリングホイール操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記検出されたステアリングホイール操舵角に基づいて車両の予測走行軌跡を算出する算出手段と、
前記算出された予測走行軌跡を地表面に表示する表示手段と、
を備える予測走行軌跡表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の予測走行軌跡表示装置であって、
前記表示手段は、レーザ光によって前記予測走行軌跡を前記地表面に描画するレーザ発光器を有する予測走行軌跡表示装置。
【請求項３】
請求項１記載の予測走行軌跡表示装置であって、
前記表示手段は、前記予測走行軌跡を前記地表面に投影する映像投影機を有する予測走行軌跡表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項記載の予測走行軌跡表示装置であって、
前記車両の進行方向を検出する進行方向検出手段を更に備え、
前記表示手段は、前記検出された進行方向に応じて前記表示手段の表示方向を制御する方向制御手段を有する予測走行軌跡表示装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項記載の予測走行軌跡表示装置であって、
前記算出手段は、前記予測走行軌跡として、前記車両に設けられた少なくとも一つのタイヤと路面との接地点の予測軌跡を算出する予測走行軌跡表示装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか一項記載の予測走行軌跡表示装置であって、
前記算出手段は、前記予測走行軌跡として、前記車両の地表面に対する投影面の予測軌跡の輪郭を算出する予測走行軌跡表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行軌跡を予測し、予測した走行軌跡を運転者に提示する予測走行軌跡表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の予測走行軌跡表示装置の一例として、駐車補助装置を制御するコントローラ、車両の後方を撮影するＣＣＤカメラ、ステアリングホイールの操舵角を検出するステアリングセンサ、トランスミッションのシフトレバーのリバース（後退）状態を検出するシフトレバーリバーススイッチ、駐車操作時に駐車アシスト機能を動作させる駐車スイッチ、ディスプレイ等で構成されており、車両の後方のカメラ映像と予測走行軌跡とを重ね合わせてディスプレイに表示するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来の予測走行軌跡表示装置の他の例として、特許文献２の図１に示すように、ステアリングホイール操舵角を検出する操舵角検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記検出されたステアリングホイール操舵角及び車速を用いて車両の走行軌跡を予測する走行軌跡予測手段と、前記予測された走行軌跡を表示する表示手段とで構成されており、表示手段は車両の走行軌跡をフロントウィンドまたはリヤウィンドのいずれかに投影表示するものがあった（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−３３４４７０号公報（第３頁、第１図）
【特許文献２】特開２００２−３６２３９０号公報（第２、３頁、第１図）
【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、上記特許文献１に記載されたような予測走行軌跡表示装置にあっては、運転者は、ディスプレイに表示された映像を確認しつつ、十分な視野を確保するために、実際に目視を行うので、視線の移動を繰り返す必要があり、わずらわしいといった事情があった。
【０００５】
また、上記特許文献２に記載されたような予測走行軌跡表示装置にあっては、フロントまたはリヤウィンドに表示するため、運転者の頭の位置が変化すると予想走行軌跡と地表面との対応がずれて誤差を生ずるという事情があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、視認性に優れた予測走行軌跡を表示可能な予測走行軌跡表示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】
本発明の予測走行軌跡表示装置は、車両の予測走行軌跡を表示する予測走行軌跡表示装置であって、前記車両のステアリングホイール操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記検出されたステアリングホイール操舵角に基づいて車両の予測走行軌跡を算出する算出手段と、前記算出された予測走行軌跡を地表面に表示する表示手段と、を備える。
【０００８】
この構成により、予測走行軌跡を地表面に直接表示することで、視認作業のわずらわしさをなくし、誤差を生じることのない、視認性に優れた予測走行軌跡を表示することができる。
【０００９】
また、本発明の予測走行軌跡表示装置において、前記表示手段は、レーザ光によって前記予測走行軌跡を前記地表面に描画するレーザ発光器を有する。
【００１０】
この構成により、レーザ光を地表面に直接描画することで、視認性に優れた予測走行軌跡を表示することができる。
【００１１】
また、本発明の予測走行軌跡表示装置において、前記表示手段は、前記予測走行軌跡を前記地表面に投影する映像投影機を有する。
【００１２】
この構成により、プロジェクタ等の映像投影機によって予測走行軌跡を地表面に直接投影することで、視認性に優れた予測走行軌跡を表示することができる。
【００１３】
また、本発明の予測走行軌跡表示装置において、前記車両の進行方向を検出する進行方向検出手段を更に備え、前記表示手段は、前記検出された進行方向に応じて前記表示手段の表示方向を制御する方向制御手段を有する。
【００１４】
この構成により、前進や後退のいずれの場合にも利用可能な、視認性に優れた予測走行軌跡表示装置を提供することができる。
【００１５】
また、本発明の予測走行軌跡表示装置において、前記算出手段は、前記予測走行軌跡として、前記車両に設けられた少なくとも一つのタイヤと路面との接地点の予測軌跡を算出する。
【００１６】
この構成により、予測走行軌跡として、タイヤと地表面との接地点の予測軌跡を視認性よく表示することができる。
【００１７】
また、本発明の予測走行軌跡表示装置において、前記算出手段は、前記予測走行軌跡として、前記車両の地表面に対する投影面の予測軌跡の輪郭を算出する。
【００１８】
この構成により、予測走行軌跡として、車幅等の、車両の地表面に対する投影面の予測軌跡の輪郭を視認性よく表示することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、視認性に優れた予測走行軌跡を表示可能な予測走行軌跡表示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】
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態を説明するための予測走行軌跡表示装置を示す概略構成図である。図１に示すように、第１の実施形態の予測走行軌跡表示装置１は、ステアリングセンサ２と、シフト位置スイッチ３と、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４と、レーザ発光器５、８と、パンアクチュエータ６、９と、チルトアクチュエータ７、１０と、コントローラ１１とを備える。
【００２１】
ステアリングセンサ２は操舵角検出手段の機能を有し、車両のステアリングホイールの操舵角を検出する。シフト位置スイッチ３は進行方向検出手段の機能を有し、シフトレーバーの位置に基づいてトランスミッションの前進／後退を検出する。車両の進行方向（前進／後退）を検出するためのものである。ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４は、予測走行軌跡表示装置１の作動／停止を切り替える。
【００２２】
コントローラ１１は、算出手段の機能を有するＣＰＵ、メモリ、その他周辺機能で構成される汎用マイコン装置等であり、ステアリングセンサ２から出力されたステアリングホイール操舵角とトランスミッションの前進／後退を検出するシフト位置スイッチ３が出力する前進／後退情報から車両前方または後方の予測走行軌跡を算出する。
【００２３】
レーザ発光器５、８は、コントローラ１１の制御によりレーザ光を出力する。パンアクチュエータ６、９およびチルトアクチュエータ７、１０は、コントローラ１１による制御によって、それぞれレーザ発光器５、８の出力するレーザ光が地表面に予測走行軌跡を描画するよう、レーザ発光器５、８の向きを制御する。なお、パンアクチュエータ６、９およびチルトアクチュエータ７、１０は、例えば、電動モータ、減速機構等を有して構成され、それぞれ、レーザ発光器５、８の向きを水平方向、垂直方向に関して制御する。
【００２４】
なお、レーザ光により地表面に予測走行軌跡を描画させるためには上記の構成の他、レーザ光をプリズムを通して地表面に照射するよう構成し、プリズムをパンアクチュエータ６およびチルトアクチュエータ７により水平面と垂直面で動かすよう構成しても同様の効果が得られる。
【００２５】
以上のように構成された予測走行軌跡表示装置１について、図１ないし図５を参照して、その動作を説明する。
【００２６】
図２はレーザ発光器の発光方向の制御を示す説明図である。また、図３は予測走行軌跡描画の一例を示す説明図であり、図３（Ａ）は車両位置の変化を示す図、図３（Ｂ）はタイヤの接地点の軌跡を示す図である。図４は予測走行軌跡描画の別の例を示す説明図であり、図４（Ａ）は車両位置の変化を示す図、図４（Ｂ）は車両の車幅の軌跡を示す図である。
【００２７】
図５は車両に設置された第１の実施形態の予測走行軌跡表示装置から予測走行軌跡を描写した様子を示す図であり、図５（Ａ）は車両前方に予測走行軌跡を描画する場合を示す図、図５（Ｂ）は車両後方に予測走行軌跡を描画する場合を示す図、図５（Ｃ）は予測走行軌跡を示すレーザ工が障害物にあたった場合を示す図である。
【００２８】
ここで、本実施形態では、レーザ発光器５を車両前方用、レーザ発光器８を車両後方用として用いられる場合について説明する。この場合、レーザ発光器５は図５（Ａ）に示される４本の破線が交わる点に、レーザ発光器８は図５（Ｂ）に示される４本の破線が交わる点にそれぞれ配置されている。
【００２９】
まず、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４がオンで、シフト位置スイッチ３の状態が前進の場合について説明する。この場合は、車両が前進することが予測されるので、レーザ発光器５からのレーザ光により予測走行軌跡が描画される。ここで、レーザ発光器５によって描画すべき予測走行軌跡を図２に示す曲線Ａ１およびＡ２とする。
【００３０】
コントローラ１１は、車両前方に描画する予測走行軌跡をステアリングセンサ２の出力するステアリングホイール操舵角から算出する。そして、パンアクチュエータ６およびチルトアクチュエータ７を制御してレーザ発光器５を曲線Ａ１の端点Ｐに向け、レーザ光を発光させるとともに曲線Ａ１に沿って端点Ｑまで向きを移動させる。端点Ｑに到達後、レーザ光の発光を停止して、破線Ｂ１に示すように曲線Ａ２の端点Ｒまで向きを移動させる。端点Ｒに到達すると再びレーザ光を発光させるとともに、曲線Ａ２に沿って端点Ｓまで向きを移動させる。端点Ｓに到達後、レーザ光の発光を停止して、破線Ｂ２に示すように曲線Ａ１の端点Ｐまで向きを移動させる。以下、この動作を繰り返すことで、図５（Ａ）に示すように、地表面にレーザ光を用いて曲線Ａ１およびＡ２を描画することができる。
【００３１】
次に、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４がオンで、シフト位置スイッチ３の状態が後退の場合について説明する。この場合は、車両が後退することが予測されるので、レーザ発光器８からのレーザ光により予測走行軌跡が描画される。コントローラ１１は、車両後方に描画する予測走行軌跡をステアリングセンサ２の出力するステアリングホイール操舵角から算出し、パンアクチュエータ９およびチルトアクチュエータ１０を制御してレーザ発光器８の上述と同様にどうさせることで、図５（Ｂ）に示すように、地表面にレーザ光を用いて曲線Ａ１およびＡ２を描画することができる。
【００３２】
次に、本実施形態の予測走行軌跡表示装置１によって表示される予測走行軌跡の例について説明する。
【００３３】
まず、予測走行軌跡として、タイヤの接地点の軌跡を用いる場合について説明する。図３（Ａ）において、車両がＶ１の位置にあるときのステアリングホイールの操舵角に基づいて算出される車両の位置が、順にＶ２、Ｖ３、Ｖ４へと前進すると予測されるものとする。この場合、タイヤの接地点の予測軌跡はそれぞれ、右前輪については破線ＦＲ、左前輪については破線ＦＬ、右後輪については破線ＲＲ、左後輪については破線ＲＬと表すことができる。
【００３４】
図３（Ｂ）において、曲線Ａ１、Ａ２は、前輪の軌跡のうちレーザ発光器５から地表面に描画可能な軌跡である。したがって、車両がＶ１の位置にあるとき、図３（Ｂ）の位置にあって予測走行軌跡Ａ１、Ａ２を得る。予測走行軌跡は前輪のみではなく後輪についても併せて表示してもよい。また、右前輪および左後輪の予測走行軌跡を表示する等、種々の組合せで表示してもよく、さらに、検出された操舵角に応じて表示するタイヤの予測走行軌跡の組合せを変更してもよい。
【００３５】
次に、予測走行軌跡として、車体の地表面に対する投影面の軌跡の左右の輪郭（車幅の軌跡）を用いる場合について説明する。図３（Ａ）と同様に、車両がＶ１の位置にあるときのステアリングホイールの操舵角に基づいて算出される車両の位置が、順にＶ２、Ｖ３、Ｖ４へと前進すると予測されるものとすると、図４（Ａ）において、車幅の輪郭の予測軌跡は、破線ＢＲ、ＢＬで表される。
【００３６】
図４（Ｂ）において、曲線Ａ１、Ａ２は、前輪の軌跡のうちレーザ発光器５から地表面に描画可能な軌跡である。したがって、車両がＶ１の位置にあるとき、図４（Ｂ）の位置にあって予測走行軌跡Ａ１、Ａ２を得る。そのうち図５（Ａ）の位置に設置したレーザ発光器から地表面に描画可能な軌跡をＡ１、Ａ２としたものを図４（Ｂ）に示す。
【００３７】
次に、予測された走行軌跡上に障害物等が存在する場合について説明する。この場合、図５（Ｃ）に示すように、レーザ光が障害物自体に直接照射されることとなる。したがって、運転者は、車両が予測される走行軌跡にて通行可能か否かが高い視認性で確認できる。
【００３８】
このような本発明の第１の実施の形態の予測走行軌跡表示装置によれば、予測走行軌跡をレーザ光により直接地表面に描画する手段を設けることにより、ディスプレイ等を通じて間接的に見るのではなく直視することができるので視野を広く確保することができ、視認性に優れた予測走行軌跡表示装置を提供することができる。
【００３９】
また、車両の前方および後方に予測走行軌跡が描画可能とすることにより、前進後退いずれの場合にも予測走行軌跡を表示することが可能となり、車両の後退時だけでなく、白線などの目印が無い駐車スペースに前から入れる場合や料金所での幅寄せ等、車両の前進時においても使用可能となり、利便性の高い予測走行軌跡表示装置を提供することができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態を説明するための予測走行軌跡表示装置を示す概略構成図である。同図において、第１の実施形態で説明した図１と重複する部分には同一の符号を付す。
【００４１】
図６に示すように、本実施形態の予測走行軌跡表示装置１ａは、ステアリングセンサ２、シフト位置スイッチ３、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４の他に、ステアリングセンサ２から出力されたステアリングホイール操舵角とシフト位置スイッチ３から出力された前進／後退情報とに基づいて車両前方または後方の予測走行軌跡を算出して描画データを出力するコントローラ１１ａと、コントローラ１１ａから出力された描画データをビデオ信号に変換して出力する描画コントローラ１２と、描画コントローラ１２の出力するビデオ信号を映写するプロジェクタ１３、１４とを備える。
【００４２】
ここで、プロジェクタ１３、１４は投写型の表示装置であり、その構成は、例えば「テレビジョン画像情報工学ハンドブック」（映像情報メディア学会編  オーム社刊）の２４４ページに記載されたＣＲＴ投写型、２４６ページに記載された液晶投写型等が適用可能である。なお、本実施形態では、プロジェクタ１３を車両前方用、プロジェクタ１４を車両後方用として用いられる場合について説明する。
【００４３】
以上のように構成された予測走行軌跡表示装置１ａについて、図６および図７を参照して、その動作を説明する。図７は、車両に設置された第２の実施形態の予測走行軌跡表示装置から予測走行軌跡を描写した様子を示す図であり、図７（Ａ）は車両前方に予測走行軌跡を投射する場合を示す図、図７（Ｂ）は車両後方に予測走行軌跡を投射する場合を示す図である。
【００４４】
ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４がオンで、シフト位置スイッチ３の状態が前進のとき、コントローラ１１ａは車両前方の予測走行軌跡をステアリングセンサ２の出力するステアリングホイール操舵角から算出し、描画データを描画コントローラ１２に出力する。描画コントローラ１２は描画データをビデオ信号に変換し、プロジェクタ１３に出力する。プロジェクタ１３がビデオ信号を出力することで、図７（Ａ）に示すように地表面に予測走行軌跡を含んだ映像を投射することができる。
【００４５】
ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４がオンで、シフト位置スイッチ３の状態が後退のとき、コントローラ１１ａは車両後方の予測走行軌跡をステアリングセンサ２の出力するステアリングホイール操舵角から算出し、描画データを描画コントローラ１２に出力する。描画コントローラ１２は描画データをビデオ信号に変換し、プロジェクタ１４に出力する。プロジェクタ１４がビデオ信号を出力することで、図７（Ｂ）に示すように地表面に予測走行軌跡を含んだ映像を投射することができる。
【００４６】
以上のように本発明の第２の実施の形態の予測走行軌跡表示装置によれば、予測走行軌跡をプロジェクタ等により直接地表面に投射する手段を設けることにより、ディスプレイ等を通じて間接的に見るのではなく直視することができるので視野を広く確保することができ、視認性に優れた予測走行軌跡表示装置を提供することができる。
【００４７】
また、車両の前方および後方に予測走行軌跡が描画可能とすることにより、前進後退いずれの場合にも予測走行軌跡を表示することが可能となり、車両の後退時だけでなく、白線などの目印が無い駐車スペースに前から入れる場合や料金所での幅寄せ等、車両の前進時においても使用可能となり、利便性の高い予測走行軌跡表示装置を提供することができる。
【００４８】
（第３の実施形態）
図８は、本発明の第３の実施形態を説明するための予測走行軌跡表示装置を示す概略構成図である。同図において、第１の実施形態で説明した図１と重複する部分には同一の符号を付す。
【００４９】
図８に示すように、本実施形態の予測走行軌跡表示装置１ｂは、ステアリングセンサ２、シフト位置スイッチ３、ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４、レーザ発光器５、パンアクチュエータ６の他に、ステアリングセンサ２から出力されたステアリングホイール操舵角とシフト位置スイッチ３から出力された前進／後退情報とに基づいて車両前方または後方の予測走行軌跡を算出するコントローラ１１ｂと、レーザ発光器５の出力するレーザ光が地表面に予測走行軌跡を描画するようコントローラ１１ｂの制御によりレーザ発光器５の向きを垂直方向に関して動かすチルトアクチュエータ７ｂとを備える。
【００５０】
以上のように構成された予測走行軌跡表示装置１ｂについて、図８および図９を参照して、その動作を説明する。図９は、車両に設置された第３の実施形態の予測走行軌跡表示装置から予測走行軌跡を描写した様子を示す図である。
【００５１】
ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４がオンで、シフト位置スイッチ３の状態が前進のとき、コントローラ１１ｂはレーザ発光器５が車両前方を向くよう、チルトアクチュエータ７ｂを制御する。以降の動作は、第１の実施形態と同様である。
【００５２】
ＯＮ／ＯＦＦスイッチ４がオンで、シフト位置スイッチ３の状態が後退のとき、コントローラ１１ｂはレーザ発光器５が車両後方を向くようチルトアクチュエータ７ｂを制御する。以降の動作は、第１の実施形態と同様である。なお、この場合、レーザ発光器５が第１の実施形態のレーザ発光器８に、パンアクチュエータ６がパンアクチュエータ９に、チルトアクチュエータ７ｂがチルトアクチュエータ１０にそれぞれ対応する。
【００５３】
このような本発明の第３の実施の形態の予測走行軌跡の表示装置によれば、すなわち、シフト位置スイッチ３において車両の進行方向を検出し、検出された進行方向に応じてレーザ発光器の方向を制御することにより、前後方向の表示手段を共用することができ、安価で、前進後退いずれの場合にも利用可能な視認性に優れた予測走行軌跡の表示装置を提供することができる。
【００５４】
なお、第３の実施形態では、予測走行軌跡を表示する手段としてレーザ発光器を用いた例について説明したが、第２の実施形態のようにプロジェクタを用いても同様に実施可能である。また、レーザ発光器５をチルトアクチュエータを用いて前後に回動させる方法を説明したが、レーザ発光器５をパンアクチュエータを用いて水平面で１８０度回動させても同様に実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、視認性に優れた予測走行軌跡を表示可能なを有し、予測走行軌跡表示装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための予測走行軌跡表示装置を示す概略構成図
【図２】レーザ発光器の発光方向の制御を示す説明図
【図３】予測走行軌跡描画の一例を示す説明図
【図４】予測走行軌跡描画の別の例を示す説明図
【図５】車両に設置された第１の実施形態の予測走行軌跡表示装置から予測走行軌跡を描写した様子を示す図
【図６】本発明の第２の実施形態を説明するための予測走行軌跡表示装置を示す概略構成図
【図７】車両に設置された第２の実施形態の予測走行軌跡表示装置から予測走行軌跡を描写した様子を示す図
【図８】本発明の第３の実施形態を説明するための予測走行軌跡表示装置を示す概略構成図
【図９】車両に設置された第３の実施形態の予測走行軌跡表示装置から予測走行軌跡を描写した様子を示す図
【符号の説明】
【００５７】
１、１ａ、１ｂ  予測走行軌跡表示装置
２  ステアリングセンサ
３  シフト位置スイッチ
４  ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
５、８  レーザ発光器
６、９  パンアクチュエータ
７、７ｂ、１０  チルトアクチュエータ
１１、１１ａ、１１ｂ  コントローラ
１２  描画コントローラ
１３、１４  プロジェクタ
【図１】
2006036005.tif 000003
【図２】
2006036005.tif 000004
【図３】
2006036005.tif 000005
【図４】
2006036005.tif 000006
【図５】
2006036005.tif 000007
【図６】
2006036005.tif 000008
【図７】
2006036005.tif 000009
【図８】
2006036005.tif 000010
【図９】
2006036005.tif 000011