(57)【要約】  処理装置は、付属する表示装置を制御する。処理装置は、車両に対して相対的に対象物を検出する対象物検出器から電子信号を受信するための入力手段を含む。さらに処理装置は、未来の時点における車両の位置を予測するための手段と、未来の時点における、対象物に対して相対的なこの予測された位置での車両の画像を付属する表示装置に表示させる第１の信号を生成するための手段と、未来の時点における、対象物に対して相対的な、この予測された位置での車両の画像を、付属する表示装置に表示させるために、付属する表示装置に第１の信号を送信するための出力手段と、を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
付属する表示装置を制御する処理装置であって、前記処理装置は、
車両に対して相対的に対象物を検出する対象物検出器から電子信号を受信するための入力手段と、
未来の時点における前記車両の位置を予測するための手段と、
前記未来の時点における、前記対象物に対して相対的な、予測された前記位置での前記車両の画像を、前記付属する表示装置に表示させるために、第１の信号を生成するための手段と、
前記未来の時点における、前記対象物に対して相対的な、前記予測された位置での前記車両の前記画像を、前記付属する表示装置に表示させるために、前記付属する表示装置に前記第１の信号を送信するための出力手段と、
を含む、
付属する表示装置を制御する処理装置。
【請求項２】
前記予測するための手段は、前記未来の時点における、前記対象物に対して相対的な、前記車両の前記位置を予測する、
請求項１記載の付属する表示装置を制御する処理装置。
【請求項３】
前記予測するための手段は、第２の未来の時点における前記車両の第２の位置を予測し、
前記生成するための手段は、前記第２の未来の時点における、前記対象物に対して相対的な、予測された前記第２の位置での前記車両の画像を、前記付属する表示装置に表示させるために、第２の信号を生成し、
前記出力手段は、前記第２の未来の時点における、前記対象物に対して相対的な、前記予測された第２の位置での前記車両の前記画像を、前記付属する表示装置に表示させるために、前記付属する表示装置に前記第２の信号を送信する、
請求項１記載の付属する表示装置を制御する処理装置。
【請求項４】
前記出力手段は、前記第１の信号および前記第２の信号を、前記付属する表示装置に同時に送信する、
請求項１記載の付属する表示装置を制御する処理装置。
【請求項５】
前記第１の信号を生成するための手段は、前記未来の時点における、前記対象物に対して相対的な、前記予測された位置での、前記車両の鳥瞰図を、前記付属する表示装置に表示させる、
請求項１記載の付属する表示装置を制御する処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の概観に関する。車両の概観および車両の予測された位置の表示に関連した特定の用途があり、特にこのような用途に関連して説明を行う。しかし、本発明が他の用途にも適していることが正しく認識されるだろう。
【背景技術】
【０００２】
車両の前部および／または後部に極めて近い対象物を車両の運転者に警告する車両運転支援システムが知られている。このようなシステムでは、近接センサが、典型的に、前方バンパおよび／または後方バンパ内に取り付けられている。車両の前部または後部の近くで対象物が検出されると、警告音、典型的にビープ音が発せられる。車両が、検出されたこの対象物に近づくにつれて、対象物と車両との距離が所定の距離になるまで警告音の周波数が上昇してよく、対象物と車両との距離が所定の距離になった時点で、連続した警告音が発せられる。
【０００３】
他の運転支援システムは、車両と検出された対象物の相対的な位置を表示する。このような表示システムでは、予測された軌道によって衝突が生じるか否か、さらに衝突が生じるのであれば、この衝突がいつ生じるのかを評価するために、運転者は画面上の画像を解釈しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述したこれらの問題に対処する新たな、改良された装置および方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ある実施形態では、処理装置は、付属する表示装置を制御する。処理装置は、車両に対して相対的に対象物を検出する対象物検出器から電子信号を受信するための入力手段を含む。さらに処理装置は、未来の時点における車両の位置を予測するための手段と、未来の時点における、対象物に対して相対的な、この予測された位置での車両の画像を、付属する表示装置に表示させるために、第１の信号を生成するための手段と、未来の時点における、対象物に対して相対的な、この予測された位置での車両の画像を、付属する表示装置に表示させるために、付属する表示装置に第１の信号を送信するための出力手段とを含む。
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面に、本発明の実施形態が示されており、これらの実施形態は、上述した本発明の一般的な説明および以降の詳細な説明と共に、本発明の実施形態を例示するために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の原理を示す装置のある実施形態に従った、経路に沿って走行する車両の概要図
【図２】本発明の原理を示す装置のある実施形態に従った、システムの概略図
【図３】本発明の原理を示す装置のある実施形態に従った、車両と、経時的な、予測された位置の概要図
【図４】本発明の原理を示す装置のある実施形態に従った、車両と、経時的な、予測された位置の別の概要図
【図５】本発明の原理を示す装置のある実施形態に従った、車両と、経時的な、予測された位置の別の概要図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１では、経路１２（例えば道路）に沿って走行する車両１０の概観（例えば鳥瞰図）が示されている。ある実施形態では、車両１０は関節式に連結され、第１の部分１０１（例えばトラクタまたは前部）と、第２の部分１０２（例えばトレーラまたは後部）と、第１の部分１０１と第２の部分１０２との間のヒンジ点１４と、を含んでいる。第１の部分１０１と第２の部分１０２とはまとめて車両１０と称される。車両１０の前部１６は一般的に、矢印２０によって示される方向を向いている。しかし、論議のために、車両１０の前部１６が右方向に回転するように、車両のハンドルが回されたと想定する。
【０００８】
対象物１１は、道路１２に沿って示されている。図示された実施形態では、対象物１１は車両１０の前部、かつ右側２２にある。さらに、論議のために、対象物１１が静止していると想定する。しかし、対象物１１が移動している他の実施形態も考えられる。対象物１１が１つだけ示されているが、任意の数の対象物が存在することが想定される。
【０００９】
車両１０は、衝突警告システム３０を含む。図２は、本発明のある実施形態に関連する、このシステム３０の例示的な単純化されたコンポーネント図を示している。
【００１０】
図１および図２では、システム３０は、対象物検出器３２、処理装置３４および表示装置３６（例えば表示手段）を含んでいる。処理装置３４が、対象物検出器３２および表示装置３６の両方と電気的に通信することが考えられる。後述するように、処理装置３４は、予測モデルに従って、車両の予測される位置を求め、経時的な、対象物１１に対して相対的な、車両１０の予測された位置を表示するために、表示装置３６に信号を送信する。ある実施形態では、対象物検出器３２は、車両１０の周りで車両１０に対して相対的に対象物（例えば対象物１１）を検出することができる。図示の実施形態では、対象物検出器３２は、車両１０の外側の周囲に配置されているカメラ３２１，１；１，２；１，３；１，４；２，１；２，２；２，３；２，４；２，５；２，６；２，７（まとめて３２）を含んでいるカメラシステムである。この例では、４つのカメラ３２１，１；１，２；１，３；１，４（まとめて３２１）が、車両の第１の部分１０１の外側の周囲に配置され、７つのカメラ３２２，１；２，２；２，３；２，４；２，５；２，６；２，７（まとめて３２２）が、車両の第２の部分１０２の外側の周囲に配置されている。別の実施形態では、対象物検出器３２は、車両１０の外側の周囲に配置されたセンサを含むレーダーシステムであると考えられる。車両の部分１０１，２の外側の周囲に配置されたカメラ３２またはセンサの数を、より多数またはより少数のカメラ３２またはセンサを含むように容易に変更することができると理解すべきである。図１のイラストが、表示装置３６に表示されると理解すべきである。対象物検出器３２は、車両に対して相対的に対象物を検出するための手段として働く。
【００１１】
種々のセンサ６０が車両１０に含まれている。センサ６０は、ハンドルが回された角度を求める操舵角センサ、車両１０のホイールが回転する速度を求めるホイールスピードセンサ、ヨーレートセンサ等を含んでいてよい。処理装置３４は、センサ６０と電気的に通信する。センサ６０によって受信され、処理装置３４に送信されたデータは、処理装置３４によって、経時的な車両の位置を予測するために使用される。上述したように、運動および動きを表し、経時的な車両の位置を予測するためにあらゆるモデルが使用されてよい。運動および動きを表すため、かつ経時的な車両（例えば図示された車両１０）の位置を予測するために使用される既知のモデルの１つは、「Ｂｉｃｙｃｌｅ  Ｍｏｄｅｌ（二輪モデル）」として知られている。Ｂｉｃｙｃｌｅ  Ｍｏｄｅｌを上で詳細に説明したが、関節式に連結された車両の運動および動きを表すために、あらゆる他のモデルも使用されてよいと理解すべきである。Ｂｉｃｙｃｌｅ  Ｍｏｄｅｌについては、「Ａｎ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｍｏｄｅｌ−Ｂａｓｅｄ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｏｆ  Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ  Ｂｙ  Ｕｓｉｎｇ  Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ（Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ２３（２００９），９１８頁−９２２頁）」を参照されたい。
【００１２】
画像を表示装置３６上に表示させるために表示装置３６に送信される信号を生成することによって、処理装置３４が、付属する表示装置３６を制御すると理解すべきである。処理装置３４は、対象物検出器３２から電子信号を受信するための入力手段６２を含む。対象物検出器３２は、車両１０に対して相対的に対象物１１を検出する。さらに処理装置３４は、未来の時点における車両の位置を予測するための手段と、未来の時点における、対象物に対して相対的な、この予測された位置での車両の画像を、付属する表示装置３６に表示させるために、第１の信号を生成するための手段と、未来の時点における、対象物１１に対して相対的な、この予測された位置での車両の画像を、付属する表示装置３６に表示させるために、付属する表示装置３６に第１の信号を送信するための出力手段６４と、を含む。ある実施形態では、未来の時点における車両１０の位置を予測するための手段と、未来の時点における、対象物に対して相対的な、この予測された位置での車両の画像を付属する表示装置３６に表示させるために、第１の信号を生成するための手段と、は、処理装置３４内に含まれているソフトウェアであると理解すべきである。
【００１３】
ヒンジ点１４は、車両１０の操舵をより困難にする。その関連で、車両１０の操作者（例えば運転者）は、特に車両１０が旋回する際に、車両の部分１０１，２の長さに沿った複数の点を、対象物との衝突が起こり得るかについて監視しなければならない。本発明のある実施形態では、車両の種々の部分１０１，２が、種々の時間軸において、どこに位置するであろうかを表示装置３６に表示することによって、運転者が車両１０を操舵するのを支援するシステムおよび方法が説明される。
【００１４】
運動モデルは、様々な時間軸に対して実行され、第１および第２の車両部分１０１，１０２の種々の予測された位置を生成する。これらの位置は、車両の種々の部分１０１，２に対して計算される。ある実施形態では、カメラ３２２，１；２，３；２，４；２，６は、車両の第２の部分１０２のコーナーに位置し、カメラ３２１，１；１，３；２，２；２，５は、車両の第１および第２の部分１０１，２の長さに沿った中間点に配置されている。このような中間点では、円形コースからの著しい逸脱が生じる（例えば中間点では、直線的な車両セグメントがカーブを横断する）。カメラ３２１，２は、車両の第１の部分１０１の前部の中間点に沿って配置されており、カメラ３２１，４は、車両の第１の部分１０１の後部の中間点に沿って配置されており、カメラ３２２，７は、車両の第２の部分１０２の後部の中間点に沿って配置されている。
【００１５】
３つの各時間軸に対する予測された位置および経路４０１，１；１，２；１，３（まとめて４０１）が、車両の第１の部分１０１の予測された位置として示されている。さらに、３つの各時間軸に対する予測された位置４０２，１；２，２；２，３（まとめて４０２）が、車両の第２の部分１０２の予測された位置として示されている。予測された位置４０１と予測された位置４０２とはまとめて、予測された位置４０と称される。ある実施形態では、３つの時間軸は、０．１秒，０．２秒および０．３秒である。したがって予測された位置４０１，１は、第１の時間軸（例えば０．１秒）後の車両の第１の部分１０１の予測された位置を表し、予測された位置４０１，２は、第２の時間軸（例えば０．２秒）後の車両の第１の部分１０１の予測された位置を表し、予測された位置４０１，３は、第３の時間軸（例えば０．３秒）後の車両の第１の部分１０１の予測された位置を表す。同様に、予測された位置４０２，１は、第１の時間軸（例えば０．１秒）後の車両の第２の部分１０２の予測された位置を表し、予測された位置４０２，２は、第２の時間軸（例えば０．２秒）後の車両の第２の部分１０２の予測された位置を表し、予測された位置４０２，３は、第３の時間軸（例えば０．３秒）後の車両の第２の部分１０２の予測された位置を表す。
【００１６】
ある実施形態では、異なる時間軸における車両の第１および第２の部分１０１，２の各位置が、表示装置３６上で異なって図示される。例示的な実施形態では、３つの各時間軸での車両１０の各予測された位置４０１，１；１，２；１，３；２，１；２，２；２，３は、異なる色を有する線として表示装置３６上に示される。異なる色を有するこれらの線は、各時間軸での車両の部分１０１，１０２の輪郭を示している。例えば第１の時間軸での（例えば０．１秒後の
）車両の部分１０１，１０２の予測された位置を表す予測された位置４０１，１；２，１は赤色に着色され、第２の時間軸での（例えば０．２秒後の）車両の部分１０１，１０２の予測された位置を表す予測された位置４０１，２；２，２は黄色に着色され、第３の時間軸での（例えば０．３秒後の）車両の部分１０１，１０２の予測された位置を表す予測された位置４０１，３；２，３の線は緑色に着色される。
【００１７】
図１に示された実施形態では、予測された位置４０１，１；１，２；１，３；２，１；２，２；２，３の全てが、３つの各色（例えば赤、黄、緑）で、車両の第１および第２の部分１０１，２の種々の点に対して同時に示される。言い換えれば、予測された位置４０１，１；１，２；１，３；２，１；２，２；２，３の全ては一緒に画面上に静止して示される。
【００１８】
図３に示された代替的な実施形態では、予測された位置４０１，１；１，２；１，３；２，１；２，２；２，３が、３つの各色（例えば赤、黄、緑）で、車両の第１および第２の部分１０１，２の様々な点に対して、表示装置３６上に動的に表示されているものとして示される。例えば図３では、車両の第１および第２の部分１０１，２が、時間ｔ＝０で、各現在位置で示される。時間ｔ＝１（例えばｔ＝０から０．１秒後）で、車両の第１および第２の部分１０１，２は、予測された位置４０１，１；２，１で示され、これらは、第１の時間軸（例えば０．１秒）後の、車両の第１および第２の部分１０１，２の予測された位置を表す。時間ｔ＝２（例えばｔ＝１から０．１秒後）で、車両の第１および第２の部分１０１，２は、予測された位置４０１，１；１，２；２，１；２，２で示され、これらは、第１の時間軸（例えば０．１秒）と第２の時間軸（例えば０．２秒）の後の、車両の第１および第２の部分１０１，２の予測された位置を表す。時間ｔ＝３（例えばｔ＝２から０．１秒後）で、車両の第１および第２の部分１０１，２は、予測された位置４０１，１；１，２；１，３；２，１；２，２；２，３で示され、これらは、第１の時間軸（例えば０．１秒）と、第２の時間軸（例えば０．２秒）と、第３の時間軸（例えば０．３秒）の後の、車両の第１および第２の部分１０１，２の予測された位置を表す。
【００１９】
図２および図３において、イラストは累積表示されている。言い換えれば、表示装置３６は、時間ｔ＝０で、各現在位置での車両の第１および第２の部分１０１，２を最初に示す。次に、車両の第１および第２の部分１０１，２と、第１の予測された位置４０１，１；２，１と、が時間ｔ＝１で示される（すなわち、第１の予測された位置４０１，１；２，１が時間ｔ＝１で、車両の第１および第２の部分１０１，２の現在位置に加えられる）。次に、車両の第１および第２の部分１０１，２と各第１の予測された位置４０１，１；２，１と各第２の予測された位置４０１，２；２，２とが時間ｔ＝２で示される（すなわち、第２の予測された位置４０１，２；２，２が時間ｔ＝２で、第１の予測された位置４０１，１；２，１と、車両の第１および第２の部分１０１，２の現在位置と、に加えられる）。次に、車両の第１および第２の部分１０１，２と、第１の予測された位置４０１，１；２，１と、第２の予測された位置４０１，２；２，２と、第３の予測された位置４０１，３；２，３と、が時間ｔ＝３で示される（すなわち、第３の予測された位置４０１，３；２，３が時間ｔ＝３で、第２の予測された位置４０１，２；２，２と、第１の予測された位置４０１，１；２，１と、車両の第１および第２の部分１０１，２の現在位置と、に加えられる）。車両の第１および第２の部分１０１，２と、各予測された位置４０１，１；１，２；１，３；２，１；２，２；２，３のうちの全ての３つが時間ｔ＝３で示された後、表示サイクルが戻り、時間ｔ＝０で車両の第１および第２の部分１０１，２のみが示される。その後、上述したように、３つの予測された位置４０１，１；１，２；１，３；２，１；２，２；２，３の累積表示が繰り返される。ある実施形態では、ｔ＝０での車両の第１および第２の部分１０１，２と、時間ｔ＝１、ｔ＝２およびｔ＝３での３つの各予測された位置４０１，１；１，２；１，３；２，１；２，２；２，３との累積表示のサイクル全体はそれぞれ約０．１秒である。しかし、他のサイクル時間も考えられる。
【００２０】
図２および図４に示された別の実施形態では、時間ｔ＝０で、車両の第１および第２の部分１０１，２が表示装置３６に表示される。次に、時間ｔ＝１、ｔ＝２およびｔ＝３の各時間で、車両の第１および第２の部分１０１，２と、各予測された位置４０１，１；１，２；１，３；２，１；２，２；２，３のみが表示装置３６に表示される。言い換えれば、予測された位置の１つ４０１，１；１，２；１，３と、予測された位置の１つ４０２，１；２，２；２，３のみが、時間ｔ＝０と、３つの時間軸ｔ＝１，ｔ＝２およびｔ＝３で、車両の第１および第２の部分１０１，２に沿って、表示装置３６に個々に示されている。
【００２１】
図３に示された実施形態でも、図４に示された実施形態でも、処理装置３４によって、表示装置３６は、時間ｔ＝０，ｔ＝１，ｔ＝２およびｔ＝３で、上述した表示を繰り返す。上述したように、ある実施形態では、約０．１秒のサイクル時間が使用される。しかし、他の実施形態では、あらゆる他のサイクル時間も考えられる。さらに、図３に示された実施形態と図４に示された実施形態の両方において、ｔ＝１（例えば０．１秒）での時間軸が赤色として示され、ｔ＝２（例えば０．２秒）での時間軸が黄色として示され、ｔ＝３（例えば０．３秒）での時間軸が緑色として示されることも考えられる。したがって、車両１０の運転者には、経時的な、車両１０の予測される位置が明らかである。
【００２２】
図２および図５では、対象物１１に対して相対的な、車両の第１および第２の部分１０１，２の運動における不確実性が、予測された経路エッジ５２（例えば４０１，１）でのぼやけ５０（例えばシェーディングまたはグラデーション）として表示装置３６に示されている。さらに、ミラーや、著しく幅が広い積荷等の、対象物１１と衝突する車両セグメントの突起部５４の予測が示されてよい。対象物検出器３２を使用することによって、車両１０のあらゆる突起部５４を含めて、車両１０の全ての部分の所定の距離（例えば２フィート）内にあると予測される対象物１１が識別可能である。ある実施形態では、対象物１１の所定の距離（例えば２フィート）内にあると予測される、車両１０のあらゆる突起部５４を含めた、車両１０の全ての部分が表示装置３６上で強調して（例えば優先して）表示されてよく、これは、より太い線、異なる色、点滅、記号、高い彩度、優先的なボケ除去、色付け、パルス化等を使用して行われる。このようにして、対象物１１に衝突することが予測される車両１０の部分（複数の部分）が強調して表示される。さらに、側方のぼやけまたはシェーディング５０を使用して、車両１０のどちらの側が（予測された位置４０１，１；１，２；１，３；２，１；２，２；２，３内で）、側方で、対象物１１により近いのかを示すことができる。一般的に、車両１０の予測された位置の所定の距離内に対象物が存在することを示すために、側方のシェーディング５０が使用されてよい。
【００２３】
再び図２および図５では、表示装置３６内の分割されたスクリーンまたはスクリーン挿入部分が、側方で、（予測された位置４０１，１；１，２；１，３；２，１；２，２；２，３に対して）対象物１１により近い車両１０の側面の拡大図を示してもよい。ある実施形態では、この拡大図は自動的に表示される。分割スクリーンまたは挿入部分に示されたこれらの領域は、極めて困難な環境での細かい操舵をさらに支援するために使用され得ると理解されるべきである。
【００２４】
ある実施形態では、側方のシェーディング５０は、対象物が車両１０の予測された位置の所定の距離内にあると予測される各時間軸の間、あらゆる予測された位置４０と共に使用される。例えば対象物が、第３の時間軸の間に、車両の第２の部分１０２の予測された位置の所定の距離内にあるが、第１の時間軸の間にも第２の時間軸の間にも、車両の第２の部分１０２の予測された位置の所定の距離内にないと予測された場合、予測された位置４０２，３のみが側方のシェーディングを含む。
【００２５】
ある実施形態では、夜間または光の少ない状況の間、予測された位置４０と側方のシェーディング５０とのうちの少なくとも１つに対して異なる（例えばより落ち着いた）色のセットが使用される。予測された位置４０と側方のシェーディング５０とのうちの少なくとも１つにおいて、差し迫った衝突およびその予測される位置を示すために、色付け、点滅等を使用することも考えられる。
【００２６】
時間軸が変更可能であり、個々の車両運転者に合わせて個人化されてよいことも考えられる。例えば比較的早期の警告を好む運転者の場合、この運転者は時間軸を短くしてよい。例えば時間軸を短くすると、第１の時間軸が０．１秒から０．０５秒に短縮され、第２の時間軸が０．２秒から０．１秒に短縮され、第３の時間軸が０．３秒から０．２秒に短縮されてよい。この場合、第１の予測された位置４０１，１；２，１は０．０５秒後の車両１０の予測された位置を表示し、第２の予測された位置４０１，２；２，２は、（０．２秒後の代りに）０．１秒後の車両１０の予測された位置を表示し、第３の予測された位置４０１，３；２，３は、（０．３秒後の代りに）０．２秒後の車両１０の予測された位置を表示する。択一的に、比較的遅い警告を好む別の運転者の場合、この運転者は時間軸を長くすることができる。
【００２７】
本発明を、本発明の実施形態の説明によって例示し、これらの実施形態をかなり詳細に記載したが、出願人は、添付の特許請求の範囲をそのような詳細に制限または限定するつもりは少しもない。さらなる利点および変更は、当業者には容易に明らかであろう。したがって本発明は、そのより広範な態様において、図示および説明された特定の詳細、代表的な装置および実例に限定されない。したがって出願人の全般的な発明コンセプトの精神または範囲から逸脱することなく、そのような詳細からの変更を行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2018523194.tif 000009
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