(57)【要約】      【課題】  転補助情報を提示しつつもその視認性の低下を軽減させる。      【解決手段】  車両の運転操作を補助する情報を提示するものであり、該車両周辺を撮影するカメラと、撮影された映像が表示されるモニタと、該車両の全長方向に沿った中心線を挟んで当該車両がカーブする方向と逆方向に位置する、進行方向の前面における幅方向の端部付近の予想軌跡を算出する予想軌跡算出手段と、算出された予想軌跡を該映像に重ねて表示させる補助情報表示手段とを備える。【選択図】      図２
2005329870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転操作を補助する情報を提示する補助情報提示装置において、
該車両周辺を撮影するカメラと、
撮影された映像が表示されるモニタと、
該車両の全長方向に沿った中心線を挟んで当該車両がカーブする方向と逆方向に位置する、進行方向の前面における幅方向の端部付近の予想軌跡を算出する予想軌跡算出手段と、
算出された予想軌跡を該映像に重ねて表示させる補助情報表示手段と、を備えたこと、を特徴とする補助情報提示装置。
【請求項２】
車両の運転操作を補助する情報を提示する補助情報提示装置において、
該車両周辺を撮影するカメラと、
撮影された映像が表示されるモニタと、
該車両をカーブさせるときに当該車両が描く回転弧の外側の予想軌跡を算出する予想軌跡算出手段と、
算出された予想軌跡を該映像に重ねて表示させる補助情報表示手段と、を備えたこと、を特徴とする補助情報提示装置。
【請求項３】
直進状態に対して車両がカーブしていく方向を判定するカーブ方向判定手段をさらに備え、
前記予想軌跡算出手段は、判定された方向に基づいて前記予想軌跡を算出すること、を特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の補助情報提示装置。
【請求項４】
ステアリングホイールの角度を検出するステアリング角度検出手段をさらに備え、
前記予想軌跡算出手段は、検出された角度に基づいて前記予想軌跡を算出すること、を特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の補助情報提示装置。
【請求項５】
車両の後退を検出する後退検出手段をさらに備え、
前記予想軌跡算出手段は、該車両の後退が検出されたときに前記予想軌跡を算出すること、を特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の補助情報提示装置。
【請求項６】
車両の速度を検出する車速検出手段をさらに備え、
前記予想軌跡算出手段は、検出された速度が所定速度以下のときに前記予想軌跡を算出すること、を特徴とする請求項５に記載の補助情報提示装置。
【請求項７】
前記予想軌跡は、車両カーブ時において外側の回転弧を描く後輪の予想後輪軌跡を該回転弧の外側に向かって所定の値シフトさせたものであること、を特徴とする請求項４または請求項６のいずれかに記載の補助情報提示装置。
【請求項８】
前記所定の値は、前記予想軌跡が車体から０ｃｍから３０ｃｍ離れた軌跡になるように前記予想後輪軌跡をシフトさせる値であること、を特徴とする請求項７に記載の補助情報提示装置。
【請求項９】
前記所定の値は、前記予想軌跡が車体から５ｃｍから２０ｃｍ離れた軌跡になるように前記予想後輪軌跡をシフトさせる値であること、を特徴とする請求項７に記載の補助情報提示装置。
【請求項１０】
前記予想軌跡算出手段は、検出されるステアリングホイールの角度が変更する度に前記予想軌跡を再計算すること、を特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の補助情報提示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の運転操作を補助する情報を提示する補助情報提示装置に関するものであり、特に車両を後退させて駐車させる際の運転操作を補助する情報を提示する補助情報提示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両を後退させるときにその運転操作を補助する情報（以下、運転補助情報と略記）を運転手に提示することができる補助情報提示装置が知られ実用に供されている。このような補助情報提示装置は、車両後方に設置されたカメラや運転手が視認可能なモニタ等を有しており、そのカメラによって撮影された車両後方の映像に例えば車両の予想軌跡を重ね合わせてモニタに表示させることによって運転操作の補助を行っている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−１０４１４９号公報
【０００３】
上記特許文献１に示されたような補助情報提示装置では、その図面に示されたように、車両の両側面の各々に沿って延出した２本の軌跡及びそれらの軌跡の距離を表した目盛りが、運転補助情報としてモニタに表示されている。このような装置を利用する場合、運転手は、上記２本の軌跡と駐車スペース及び障害物とを見比べて車両を駐車する。すなわち、車両と駐車スペース及び障害物との位置関係を、モニタを通して確認し自身の目で実際に確認することなく当該車両を駐車する運転操作を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上述の如き補助情報提示装置において、モニタに表示される映像は、運転補助情報である上記軌跡の画像が多数表示されたものである為、カメラで撮影された映像が広い領域に渡って隠れてしまいその視認性が低い。加えて、これらの軌跡の画像は、カメラで撮影された映像に合成されたものである為、運転手にとって非常に視認し難いものである。また、上述の如き補助情報提示装置では運転補助情報を生成・表示させる処理による装置に掛かる負担が高かった。
【０００５】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、運転補助情報を提示しつつもその視認性の低下を軽減させた補助情報提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】
【０００６】
上記の課題を解決する本発明の一態様に係る補助情報提示装置は、車両の運転操作を補助する情報を提示するものであり、該車両周辺を撮影するカメラと、撮影された映像が表示されるモニタと、該車両の全長方向に沿った中心線を挟んで当該車両がカーブする方向と逆方向に位置する、進行方向の前面における幅方向の端部付近の予想軌跡を算出する予想軌跡算出手段と、算出された予想軌跡を該映像に重ねて表示させる補助情報表示手段とを備えたものである。
【０００７】
上記の課題を解決する本発明の一態様に係る補助情報提示装置は、車両の運転操作を補助する情報を提示するものであり、該車両周辺を撮影するカメラと、撮影された映像が表示されるモニタと、該車両をカーブさせるときに当該車両が描く回転弧の外側の予想軌跡を算出する予想軌跡算出手段と、算出された予想軌跡を該映像に重ねて表示させる補助情報表示手段とを備えたものである。
【０００８】
また、上記補助情報提示装置は、直進状態に対して車両がカーブしていく方向を判定するカーブ方向判定手段をさらに備えたものであってもよく、この場合、予想軌跡算出手段は、判定された方向に基づいて予想軌跡を算出することができる。
【０００９】
また、上記補助情報提示装置は、ステアリングホイールの角度を検出するステアリング角度検出手段をさらに備えたものであってもよく、この場合、予想軌跡算出手段は、検出された角度に基づいて予想軌跡を算出することができる。
【００１０】
また、上記補助情報提示装置は、車両の後退を検出する後退検出手段をさらに備えたものであってもよく、この場合、予想軌跡算出手段は、該車両の後退が検出されたときに予想軌跡を算出することができる。
【００１１】
また、上記補助情報提示装置は、車両の速度を検出する車速検出手段をさらに備えたものであってもよく、この場合、予想軌跡算出手段は、検出された速度が所定速度以下のときに予想軌跡を算出することができる。
【００１２】
また、上記補助情報提示装置において、予想軌跡は、車両カーブ時において外側の回転弧を描く後輪側の車両後端部予想後輪軌跡を該回転弧の外側に向かって所定の値シフトさせたものであってもよい。この所定の値は、予想軌跡が車体から０ｃｍから３０ｃｍ離れた軌跡になるように車両後端部予想後輪軌跡をシフトさせる値であることが好ましい。また、予想軌跡が車体から５ｃｍから２０ｃｍ離れた軌跡になるように予想後輪軌跡をシフトさせる値であることがより好ましい。
【００１３】
また、上記補助情報提示装置において、予想軌跡算出手段は、検出されるステアリングホイールの角度が変更する度に予想軌跡を再計算することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の補助情報提示装置では、運転手にとって必要性の高い車両の回転弧の外側の予想軌跡を算出して表示し、運転手にとって必要性の低い車両の回転弧の内側の予想軌跡を算出しない。この為、運転補助情報によって隠れてしまうカメラで撮影された映像の領域が減少し、その視認性が従来に比べて高くなる。また、運転補助情報を生成・表示させる制御部１０の処理の負担が従来に比べて減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の実施形態の補助情報提示装置を備えた車両１００の構成を示したブロック図である。以下に、図１を参照して、本実施形態の補助情報提示装置の構成及び作用について説明する。
【００１６】
本実施形態の補助情報提示装置は、車両１００をバックさせるとき（特に駐車時）に運転補助情報を運転手に提示するものであり、装置全体の制御を統括的に行う制御部１０と、車両１００の後方に設置されたカメラ１２と、カメラ１２から出力された画像信号を処理してモニタに出力する画像処理回路１４と、運転手がその画面を視認できる位置に設置されたモニタ１６と、ステアリングホイールの角度を検出するステアリング角度検出センサ１８と、図示しないシフトレバーがいずれのギアにセットされているかを検出するシフトレバーセンサ２０と、車両１００右側の車輪の回転速度を検出する右側車輪速度センサ２２と、車両１００左側の車輪の回転速度を検出する左側車輪速度センサ２４と、制御部１０から出力される運転補助情報を、カメラ１２によって撮影された映像に重畳させるスーパーインポーズ回路２６と、各構成要素に電源電圧を供給する電源部２８を備えている。
【００１７】
カメラ１２は、焦点距離の固定された光学系を有したものであり、例えば車両１００後方数ｍに及ぶ範囲の歪み補正された広角な動画を撮影することができる。カメラ１２によって取得された画像信号は、画像処理回路１４に入力され、この回路によって所定の処理が施されて映像信号に変換され、モニタ１６に出力される。これにより、車両１００後方の映像がモニタ１６に表示される。
【００１８】
ステアリング角度検出センサ１８は、例えばロータリエンコーダであり、図示しないステアリングホイールの操作量及びその回転方向に応じて変化する車両１００の直進状態に対する回転角度を検出して制御部１０に出力するものである。なお、この直進状態とは、前輪の向きが車両１００の全長方向と平行であり、当該車両１００が直進可能な状態である。本実施形態では、例えば右側車輪速度センサ２２や左側車輪速度センサ２４等が検出した回転速度が所定の速度以上であるとき、車両１００は直進状態にあるとみなされる。
【００１９】
車両１００が直進状態にあるとき、制御部１０は所定のカウント値を取得する。ここで、ステアリングホイールを右回りに回転させた場合、ステアリング角度検出センサ１８は、カウント値をプラスさせるパルス信号を制御部１０に出力する。また、ステアリングホイールを左回りに回転させた場合、ステアリング角度検出センサ１８は、カウント値をマイナスさせるパルス信号を制御部１０に出力する。ステアリングホイールが直進状態より右に回転されたとき（すなわち車両１００が右にカーブしていく状態にあるとき）、制御部１０は、その回転角度に応じたカウント値であって、上記所定のカウント値より大きいカウント値を取得する。また、ステアリングホイールが直進状態より左に回転されたとき（すなわち車両１００が左にカーブしていく状態にあるとき）、制御部１０は、その回転角度に応じたカウント値であって、上記所定のカウント値より小さいカウント値を取得する。このように制御部１０は、所定のカウント値に対する、取得したカウント値の大小により、直進状態に対するステアリングホイールの回転方向を検知し、取得したカウント値そのものによってステアリングホイールの回転角度を検知する。
【００２０】
右側車輪速度センサ２２は車両１００右側の従動輪（ここでは後輪）の回転速度をパルス信号で検出して制御部１０に出力し、左側車輪速度センサ２４は車両１００左側の従動輪の回転速度をパルス信号で検出して制御部１０に出力する。
【００２１】
図２は、本実施形態で実施される処理であって、運転補助情報を運転手に提示する運転補助情報提示処理を示したフローチャートである。また、図３及び図４は、図２のフローチャートを説明する為の図である。図３は、図２のフローチャートの処理が実施される際の車両１００周辺の状況を示した図であって、車両１００と、車両１００を駐車する駐車スペース２００及び駐車時の障害物と成り得る車両１１０並びに車両１２０との位置関係を概略的に示した図である。また、図４は、図２のフローチャートの処理が実施される際にモニタ１６に表示される内容を示した図である。以下に、図２から図４を参照して、本実施形態の運転補助情報提示処理について説明する。
【００２２】
なお、図２のフローチャートに示した運転補助情報提示処理は、補助情報提示装置の電源部２８がオフ、若しくはシフトレバーがリア以外のギアにセットされると終了する。
【００２３】
本実施形態の補助情報提示装置の電源部２８がオンされると、制御部１０は、シフトレバーがリアにセットされているか否かを判定する（ステップ１、以下、ステップを「Ｓ」と略記）。シフトレバーがリアにセットされていると判定した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、制御部１０は、右側車輪速度センサ２２及び左側車輪速度センサ２４の出力を監視して車両１００の速度が所定の速度以下か否かを判定する（Ｓ２）。車両１００の速度が所定の速度以下と判定した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、車両１００はバックで駐車される為、制御部１０は、カメラ１２を起動させ（Ｓ３）、モニタ１６に電源電圧が供給されているか否かを判定する（Ｓ４）。また、シフトレバーがリアにセットされていないと判定した場合（Ｓ１：ＮＯ）、制御部１０は、所定のタイミング後に再びＳ１の判定処理を行う。また、車両１００の速度が所定の速度より速いと判定した場合（Ｓ２：ＮＯ）、制御部１０は、所定のタイミング後に再びＳ１の判定処理を行う。
【００２４】
モニタ１６に電源電圧が供給されていると判定した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、モニタ１６には周知のカーナビゲーションシステムによる経路案内情報やテレビジョン放送などの他の映像が表示されている為、制御部１０は、これらの表示を切り替え（Ｓ５）、カメラ１２によって撮影された映像をモニタ１６に表示させる（Ｓ７）。また、モニタ１６に電源電圧が供給されていないと判定した場合（Ｓ４：ＮＯ）、制御部１０は、電源部２８によってモニタ１６に電源電圧を供給し（Ｓ６）、カメラ１２によって撮影された映像をモニタ１６に表示させる（Ｓ７）。
【００２５】
カメラ１２による映像がモニタ１６に表示されると、制御部１０は、次に、所定のカウント値に対する、取得したカウント値の大小によって直進状態に対するステアリングホイールの回転方向を判定する（Ｓ８）。ステアリングホイールの回転方向が直進状態より左であると判定した場合（Ｓ８：左）、制御部１０は、回転弧の外側となる車両１００右側の予想後輪軌跡を演算する（Ｓ１１）。なお、この予想後輪軌跡は、ステアリングホイール角度検出センサ１８によって検出されたステアリング角度（別の言い方をすると前輪の回転角度）、車両１００のホイールベース長などのパラメータを用いて算出される。
【００２６】
実際に必要とされる予想軌跡は、回転弧の最外径を描く部分の軌跡であり、例えば車両１００の後端部を成す部分のボディ（例えばバンパーの角部）の軌跡である。別の言い方をすると、この予想軌跡は、車両１００全長方向に沿った中心線ＣＬ（図３に示された一点鎖線）を挟んで当該車両１００がカーブする方向と逆方向に位置する、進行方向の前面（前進時は車両前面であり、後退時は車両背面である）における幅方向の端部を成すボディの軌跡である。図３では車両１００は左にカーブしている為、この予想軌跡は、車両１００リアバンパーの右側角部の軌跡となる。
【００２７】
ここで、設計値の予想軌跡は、所定の値を加算することによって予想後輪軌跡をリアバンパーの角部の軌跡に変換したものであればよい。しかしながらボディ形状やタイヤの空気圧などは、設計値に対して誤差を含んでいる為、後輪軌跡を変動させる要因となる。また、搭乗者数によって車両１００の重心が変位する為、これも後輪軌跡を変動させる要因となる。また、カメラ１２の取付角度によってモニタ１６に表示される車両１００後方の映像と予想後輪軌跡との位置関係が変化する。すなわちカメラ１２の取付角度は、車両１００後方の映像に対する予想後輪軌跡の表示位置を変動させる要因となる。
【００２８】
本実施形態では、他の車両などの障害物との接触を回避するように上述の変動要因を加味した予想軌跡を生成する必要がある。ここでは、上述した変動が実際に発生した場合であっても車両１００が障害物と接触しないように、マージンとして、上記加算値よりもさらに大きい加算値を予想後輪軌跡に加算する（Ｓ１２）。例えば前記のＳ１２の処理では、図３に示したように、車両１００のリアバンパーの右側角部から外側に僅かに離れた点１０２の軌跡を、車両１００右側の予想軌跡として算出している。なお、点１０２は、例えば車両１００のリアバンパーの右側角部から外側に０ｃｍから３０ｃｍ程度離れて位置したものである。また、より好ましくは、点１０２は、前記の角部から外側に５ｃｍから２０ｃｍ程度離れて位置したものである。
【００２９】
また、ステアリングホイールの回転方向が直進状態より右であると判定した場合（Ｓ８：右）、制御部１０は、回転弧の外側となる車両１００左側の予想後輪軌跡を演算する（Ｓ２１）。そして制御部１０は、Ｓ１２の処理と同様に、予想後輪軌跡に上記マージンを加味した加算値を加算した予想軌跡を算出する（Ｓ２２）。
【００３０】
算出された予想軌跡にマージンが加味されると、制御部１０は、予想軌跡に目盛りを付加する（Ｓ３１）。この目盛りは、例えば車両１００の後端から５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、３ｍ離れた位置に付けられる。
【００３１】
目盛りが付加されると、運転補助情報である予想軌跡は、制御部１０からスーパーインポーズ回路２６に出力され、この回路によってカメラ１２によって撮影された映像に重畳されて図４の如くモニタ１６に表示される（Ｓ３２）。図４では運転補助情報として、車両１００リアバンパーの右側角部近傍の予想軌跡Ｌと、車両１００後端から５０ｃｍ離れた位置を示した目盛りＭ１、１ｍ離れた位置を示した目盛りＭ２、２ｍ離れた位置を示した目盛りＭ３、３ｍ離れた位置を示した目盛りＭ４がモニタ１６に表示されている。
【００３２】
運転補助情報がモニタ１６に表示されると、制御部１０は、ステアリング角度検出センサ１８からパルス信号が出力されたか、すなわちステアリングホイールの角度が変化したか否かを判定する（Ｓ３３）。ステアリングホイールの角度が変化したと判定した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、予想軌跡が変化する為、制御部１０は、Ｓ８の処理に戻って予想軌跡を再計算する。また、ステアリングホイールの角度が変化していないと判定した場合（Ｓ３３：ＮＯ）、制御部１０は、所定のタイミング後に再びＳ３３の判定処理を行う。なお、本フローチャートの処理において車両１００が直進状態となったとき、制御部１０は、直前に表示されている側の予想軌跡を表示し続ける。
【００３３】
上述した運転補助情報提示処理では、回転弧の外側となる車両１００後端側角部の予想軌跡の情報は、直視やサイドミラーで確認しても障害物との位置関係が把握し難い情報であり、運転手にとって必要性の高い運転補助情報である為、算出されてモニタ１６に表示されている。そして回転弧の内側となる車両１００後端側角部の予想軌跡の情報は、直視やサイドミラーで確認したときに障害物との位置関係が把握し易い情報であり、モニタ１６を通して確認する必要性が低く運転手が直接確認した方が正確に車両１００を駐車させることができる情報である為、積極的に算出されていない。すなわち上述の処理では、回転弧の外側となる車両１００後端側角部の予想軌跡のみをモニタ１６に表示し、回転弧の内側となる車両１００後端側角部の予想軌跡を表示していない。この為、運転補助情報によって隠れてしまうカメラで撮影された映像の領域が減少し、その視認性が従来に比べて高くなる。また、運転補助情報を生成・表示させる制御部１０の処理の負担が従来に比べて減少する。
【００３４】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態の補助情報提示装置を備えた車両の構成を示したブロック図である。
【図２】運転補助情報を運転手に提示する運転補助情報提示処理を示したフローチャートである。
【図３】図２のフローチャートの処理が実施される際の車両周辺の状況を示した図であって、車両と、駐車スペース及び駐車時の障害物と成り得る車両との位置関係を概略的に示した図である。
【図４】図２のフローチャートの処理が実施される際にモニタに表示される内容を示した図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  制御部
１２  カメラ
１４  画像処理回路
１６  モニタ
１８  ステアリング角度検出センサ
２０  シフトレバーセンサ
２２  右側車輪速度センサ
２４  左側車輪速度センサ
２６  スーパーインポーズ回路
２８  電源部
１００  車両
【図１】
2005329870.tif 000003
【図２】
2005329870.tif 000004
【図３】
2005329870.tif 000005
【図４】
2005329870.tif 000006