JP3508665B2 - 操舵支援装置 - Google Patents
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Description
の操舵支援装置に係り、特に車両の後方を撮像したモニ
タ画面上に、駐車時のハンドル操作を支援するための表
示を重畳させて表示する装置に関する。
角により目標とする場所が見えなくなった場合に、モニ
タに車両の後方視界を写し出すようにした装置が提案さ
れている。例えば、特公平2−36417号公報には、
車両後方を撮影するテレビカメラと、このテレビカメラ
のとらえた映像を写し出すモニタテレビと、タイヤ操舵
角に係る情報信号を出力するセンサと、このセンサから
の情報信号に応じてマーカー信号を発生し、テレビ画面
上にマーカーを重畳表示させる回路とからなる車両の後
方監視モニタ装置が開示されている。この装置では、タ
イヤの操舵角データとその操舵角に対応する車両の後進
方向に沿ったマーカー位置データがROMに蓄積されて
おり、そのときの操舵角に応じた車両の予想後退軌跡が
マーカーの列としてテレビ画面上にテレビカメラで撮影
された映像に重畳して表示される。
後方の道路状況等の視界と共に操舵角に応じた車両の予
想後退軌跡がモニタテレビの画面上に表示されるため、
運転者は、後方を振り向くことなくテレビ画面を見たま
までハンドルを操作して車両を後退させることができ
る。
従来の装置を駐車操作に適用しようとすると以下のよう
な問題があった。すなわち、従来の予想後退軌跡は、車
両後部から車両後方へ常に決まった距離分に相当する長
さ、例えば車両後方約2.5m分の長さが表示されてい
た。よって、車両の位置が目標駐車スペースから大きく
旋回しているときは、予想後退軌跡もモニタ画面上で大
きく湾曲するため予想後退軌跡の長さが不足し、モニタ
画面上において予想後退軌跡の先端が目標駐車スペース
の手前で終端し、最終的に車両を目標駐車スペースに移
動できるか否かの判断がしにくいといった問題がある。
一方、このような問題を解消しようと、予想後退軌跡の
長さをあまりに長くし過ぎると、今度は、目標駐車スペ
ースに対する車両の旋回量が少ないときには、予想後退
軌跡もモニタ画面上で真っ直ぐになることから、予想後
退軌跡の長さが余ってしまう。よって、予想後退軌跡の
先端近傍が目標駐車スペースを通り越してはみ出し、運
転者にとって感覚的に分かりにくい表示となる問題があ
る。
されたものであり、予想後退軌跡が目標スペースに対す
る車両の位置に応じた適切な長さを有する操舵支援装置
を提供することを目的とする。
め、本発明の操舵支援装置は、車両の後方を撮影するカ
メラと、前記カメラにより撮影された車両後方映像を表
示するモニタと、ハンドルの操舵角を検出する操舵角セ
ンサと、前記操舵角に依存せず長さが一定の基本長さ部
分とそれに付加され長さが前記操舵角の増加に対応して
増加する延長長さ部分とからなる車両軌跡ガイドライン
を導出する軌跡導出手段と、前記車両軌跡ガイドライン
及び前記車両後方映像を前記モニタに重畳表示する表示
制御手段とを備えたことを特徴とする。
車用であり、前記車両軌跡ガイドラインは、最大でも、
車両旋回角度のほぼ90度分の軌跡長さであると好適で
ある。また、目標駐車スペースに対する車両の位置を検
出する車両位置検出手段を更に備え、前記軌跡導出手段
は、車両の位置が前記目標駐車スペースに近づくほど前
記延長長さを短縮すると好適である。また、前記車両位
置検出手段は、ヨーレートセンサであると好適である。
さらに、前記車両軌跡ガイドラインは、車両のほぼ両側
部の軌跡を示す左右一対のラインからなり、車両が目標
駐車スペースに対して所定範囲にある場合、前記左右一
対のサイドラインのうち旋回内側のサイドラインが表す
距離は、旋回外側のサイドラインが表す距離よりも短い
と好適である。
列駐車に実施した場合の実施の形態について説明する。
両1の後方の視界を撮影するカメラ2が取り付けられて
いる。カメラ2の視界範囲の近接側端部に車両1の後部
バンパー3が入っている。車両1の運転席にはカラータ
イプの液晶ディスプレイからなるモニタ4が配置されて
おり、通常はナビゲーション装置の表示装置として使用
され、運転席に設けられたシフトレバー5が後進位置に
操作されるとカメラ2による映像が表示されるようにな
っている。操舵輪としての前輪6はハンドル7の操作に
より操舵される。前輪6の操舵角はハンドル7の操舵角
に所定の係数を乗じた値として表わされる。
の構成を示す。カメラ2に表示制御手段である画像処理
装置8が接続され、この画像処理装置8にモニタ用コン
トローラ9を介してモニタ4が接続されている。また、
車両1にはシフトレバー5が後進位置に切り換えられた
か否かを検知するリヤ位置スイッチ10が設けられ、こ
のリヤ位置スイッチ10が画像処理装置8に接続されて
いる。さらに、ハンドル7の操舵軸にはハンドル7の操
舵角を検出する操舵角センサ11が取り付けられてお
り、この操舵角センサ11が操舵角演算部12を介して
画像処理装置8に接続されている。さらに、画像処置装
置8には、車両1の位置を検出する車両位置検出手段と
してのヨーレートセンサ130が接続されている。
しないナビゲーション装置からの表示信号を入力してモ
ニタ4に表示させるが、画像処理装置8から表示信号を
入力すると、この画像処理装置8からの表示信号に基づ
いてモニタ4に表示を行う。また、操舵角演算部12
は、操舵角センサ11で検出したハンドル7の操舵角か
ら前輪6の操舵角を演算して画像処理装置8へ出力す
る。
ログラムを記憶したROM14と、カメラ2からの映像
データを処理する画像処理用プロセッサ15と、画像処
理用プロセッサ15で処理された映像データが格納され
る画像メモリ16と、作業用のRAM17とを備えてい
る。
トローラ9、リヤ位置スイッチ10、操舵角センサ11
及び操舵角演算部12により表示制御手段が形成されて
いる。
も機能するものであり、ROM14に記憶された制御プ
ログラムに基づいて動作し、リヤ位置スイッチ10によ
りシフトレバー5が後進位置に切り換えられたことを検
知すると、これより並列駐車が開始されるものとして、
図3に示すように、モニタ4の画面19上に、予想後退
軌跡である車両軌跡ガイドライン20及び車幅ガイドラ
イン140をカメラ2の後方映像に重畳させて表示す
る。
前輪の操舵角を保持したまま、車両1が後退した時の車
両1の予想軌跡と対応しており、CPU13が操舵角演
算部12の出力信号からそのときのハンドル7の操舵角
での後退時の車両1の予想軌跡を演算することによって
得られる。そのため、ハンドル7が例えば右に切られる
と、それに応じて、車両軌跡ガイドライン20も、図4
及び図5に示されるように湾曲する。
イン20は、車両のほぼ両側部の軌跡を表す左右一対の
サイドライン20a,20bと、それらのサイドライン
20a,20bの端部を結ぶ先端ライン20cとを備え
る。サイドライン20aは、最大長さを有する状態で、
ポイントB1からポイントB4までの線分の基本長さ部
分と、ポイントB4からポイントE10までの線分の延
長長さ部分とからなる。また、サイドライン20bは、
最大長さを有する状態で、ポイントB5からポイントB
8までの線分の基本長さ部分と、ポイントB8からポイ
ントE20までの線分の延長長さ部分とからなる。
トB2及びポイントB6を結ぶ線分21、ポイントB3
及びポイントB7を結ぶ線分22、並びにポイントB4
及びポイントB8を結ぶ線分23を備える。線分21、
22及び23は、路面上でそのときのリヤバンパの位置
からそれぞれ、1m、1.5m及び2.5mだけ車両1
が後退した場合のリヤバンパの位置を表している。
OM14に記憶された車両1の全幅のデータを基にCP
U13が直進後退時の車両1の両側部の予想位置を示す
ものであり、現在の車両位置のリヤバンパに接して車両
1を仮想的に配置したときの、その仮想的な車両の平面
投影パターンの外形線を描いたものである。車幅ガイド
140の下方の線分141は現在の車両のリヤバンパの
位置を示すバンパラインである。
動作について、車両1をその右後方にある目標駐車スペ
ース33に駐車させる場合を例として説明する。運転者
は、まず、車両後方にある駐車しようとする駐車スペー
ス33の側方を前進で通り過ぎ、駐車スペース33に対
して直角に近い角度で且つ車両後端が駐車スペース33
から2〜3m行き過ぎた位置で停止する。次に、運転者
は、目視で車両後方の安全及び駐車スペース33と自車
との位置関係を確認して、シフトレバー5を後進位置に
操作する。このとき、シフトレバー5の切り換えにより
リヤ位置スイッチ10からの検知信号に基づいて画像処
理装置8は、図3に示されるように、車幅ガイドライン
140および車両軌跡ガイドライン20をカメラ2によ
る車両後方の映像に重畳させて表示する。尚、図3の状
態では、ハンドル7はほぼ中立位置にあるものとし、そ
れにより、車両軌跡ガイドライン20のサイドライン2
0a,20bは、車幅ガイドライン140とほぼ平行で
あり、且つ、車両軌跡ガイドライン20は、基本長さ部
分(図5におけるポイントB1,B4,B8及びB5を
頂点とする範囲)だけが表示されている。
右に切ると、図4に示されるように、車両軌跡ガイドラ
イン20がモニタ画面19上で右側に湾曲すると共に、
車両軌跡ガイドライン20の延長長さ部分も表示される
ようになる。すなわち、車両軌跡ガイドライン20は、
モニタ画面19上で延長長さ部分だけ伸長したように見
える。ここで、図5における車両軌跡ガイドライン20
のポイントB1,E10,E20及びB5を頂点とする
領域は、図4に示されるように車両1がそのままの操舵
角で、車両がほぼ90度分だけ旋回するように後退した
ときの軌跡39を、モニタ19画面上において表現する
ものである。すなわち、本実施の形態では、車両軌跡ガ
イドライン20は、最も延長した状態でも車両がほぼ9
0度分だけ旋回するときの軌跡を示す。車両軌跡ガイド
ライン20がどの程度延長するか、換言すれば基本長さ
部分にどの程度の延長長さ部分が付加されるかは、ハン
ドル7の操舵角によって決定される。よって、運転者が
ハンドル7を操作すると、それに応じて車両軌跡ガイド
ライン20の湾曲量と延長量とが一緒に変化する。
イドライン20の湾曲量及び延長量との関係を概念的に
示す。車両軌跡ガイドライン20は、基本長さ部分40
と延長長さ部分41とからなり、延長長さ部分41の延
長量は、ハンドル7の操舵角が大きくなるほど増加す
る。本実施の形態においては、図4に示されるように、
目標駐車スペース33に対して車両1がほぼ90度旋回
している位置にある状態において、車両1を目標駐車ス
ペース33に移動させるために運転者がハンドル7を操
舵する際の操舵角(本実施の形態では450度)で、車
両がほぼ90度分だけ旋回するように後退したときの軌
跡が示されるように設定されている。よって、従来なら
ば目標駐車スペース33に対して車両1がほぼ90度旋
回している位置にあり、目標駐車スペース33がモニタ
画面19上の横隅部に表示されるため車両軌跡ガイドラ
インが足りなくなるような状態でも、本実施の形態にお
いては、車両軌跡ガイドライン20が車両の90度旋回
分の軌跡が表示されるため、車両軌跡ガイドライン20
の先端が目標駐車スペース33に届かずにその手前で終
端することがなく、運転者はハンドル7を切った際に車
両軌跡ガイドライン20を観ればその時点での操舵角で
車両1を目標駐車スペース33に移動できるか否かを容
易に判断することができる。
車スペース33に対する車両1の旋回角度が90度より
も小さい位置から駐車を開始する場合には、その分、必
要なハンドル操舵角も小さくてよい。よって、車両軌跡
ガイドライン20はモニタ画面19の上下方向に延長
し、あまり湾曲してないものとなる。したがって、表示
上必要な車両軌跡ガイドライン20の長さは少なくて良
いので、本実施の形態においては、操舵角が小さくなる
分だけ車両軌跡ガイドライン20の延長長さ部分41も
短く表示され、必要以上に長い車両軌跡ガイドライン2
0が表示され、モニタ画面19を見にくくするといった
問題がない。また、実際の並列駐車では、目標駐車スペ
ース33に対する車両1の旋回角度が90度よりも大き
くなるような位置に車両1を停車させて、そこから駐車
を開始することは殆ど考えられないため、車両軌跡ガイ
ドライン20の長さは、操舵角に応じて上限が無く延び
るものではなく、最大でも車両の旋回角度90度分に相
当する軌跡の長さとなるように設定されており、すなわ
ち、ハンドル操舵角が450度が超えると、それ以上ハ
ンドル7を切っても車両軌跡ガイドライン20が延長す
ることはない。
B8を頂点とする車両軌跡ガイドライン20の延長長さ
部分は、画像処理装置8内では、図5に点線で示される
ような延長方向に10段階に分割されて認識されてお
り、図4に示される状態で、実際にモニタ画面19に表
示される車両軌跡ガイドライン20の先端ライン20c
は、ポイントE10と、ポイントE10及びE20の中
点EMと、延長長さ部分の最大長さを示すポイントE2
0から3段階分短い長さにあるポイントE17との3点
を結ぶ屈曲した線分となっている。すなわち、左右一対
のサイドライン20a,20bのうち、旋回内側のサイ
ドライン20bが表す距離は、旋回外側のサイドライン
20aが表す距離よりも短くなっている。これにより、
ポイントB4,E10,E20及びB8を頂点とする延
長長さ部分のすべてをモニタ画面19に表示したなら
ば、旋回内側のサイドライン20bが目標駐車スペース
33の隣に駐車中の車両43(図4参照)と重なってし
まうような場合でも、本実施の形態においては旋回内側
のサイドライン20bが車両43と重ならないようにな
っており、運転者にとってより感覚的に受け入れ易い車
両軌跡ガイドライン20を表示することができるように
なっている。
両軌跡ガイドライン20がモニタ画面19上に表示され
たら、運転者は、図4に示されるように車両軌跡ガイド
ライン20が目標駐車スペース33に適正に到達し且つ
収まるように、モニタ画面19を見ながらハンドル7を
操舵する。そして、運転者は、そのときのハンドル7の
操舵角を維持したまま、車両1を後退させる。また、そ
れと同時に、後退によって変化する車両の旋回角度はヨ
ーレートセンサ130によって検出されており、本実施
の形態においては車両旋回角度が4度変化する毎に、延
長長さ部分は1段階分づつ短縮される。すなわち、最初
に車両の旋回角度が4度変化すると、それまでポイント
E10と、ポイントE10及びE20の中点EMと、ポ
イントE17とを結んでいた車両軌跡ガイドライン20
の先端ライン20cは、図5に一点鎖線で示されるよう
に、ポイントE9と、ポイントE9及びE19の中点
と、ポイントE16とを結ぶ線分となり、以下4度変化
する毎に延長長さ部分は一段階分づつ短くなっていく。
そして、最初の状態から28度変化すると7段階分短縮
され、車両軌跡ガイドライン20の先端ラインは、図5
に一点鎖線で示されるように、ポイントE3と、ポイン
トE3及びE13の中点と、ポイントB8とを結ぶ線分
となる。したがって、後退が進んで車両1が目標駐車ス
ペース33に近づいた場合に、最初の状態と同じ長さの
車両軌跡ガイドラインを表示し続けた場合には、車両軌
跡ガイドラインが目標駐車スペース33からはみ出すこ
とも考えられるが、本実施の形態においては、図7に示
されるように、徐々に車両軌跡ガイドラインの長さが短
くなるのでそのような問題も起こらない。
から32度変化すると、車両軌跡ガイドライン20の延
長長さ部分は8段階分短縮され、先端ラインは、図5に
一点鎖線で示されるように、ポイントE2と、ポイント
E2及びE12の中点と、ポイントB8とを結ぶ線分と
なる。すなわち、先端ラインの両端位置の差はそれまで
の3段階分から2段階分に減少し、先端ラインの屈曲
は、より緩やかになる。これにより、車両軌跡ガイドラ
イン20が短く且つその先端がモニタ画面19上のより
中央部に表示されるようになっても、車両後方映像に対
してより自然な表示状態となり、運転者にとって感覚的
に受け入れ易くなっている。
から36度変化すると、車両軌跡ガイドライン20の延
長長さ部分は9段階分短縮され、先端ラインは、図5に
一点鎖線で示されるように、ポイントE1と、ポイント
E1及びE11の中点と、ポイントB8とを結ぶ線分と
なり、更に、40度変化すると、延長長さ部分がすべて
無くなり、すなわち、車両軌跡ガイドライン20は基本
長さ部分のみとなり、その先端ラインはポイントB4と
ポイントB8とを結ぶ直線的な線分となる。
ドライン140と目標駐車スペース33とが相互に平行
になったら、運転者はハンドル7を中立位置に戻し、そ
れにより図9に示されるように車両軌跡ガイドライン2
0が目標駐車スペース33と平行になった状態で、車両
1を真っ直ぐ後退させる。以上のようにして、並列駐車
が完了する。
置は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、以
下のように改変して実施することも可能である。すなわ
ち、上記実施の形態では、車両軌跡ガイドライン20の
延長長さ部分は、旋回角度4度刻みで変化するように構
成されたいたが、これに限らず、例えば3度刻み、ある
いは2度刻みであっても良く、逆に4度以上の幅で変化
するようになっていてもよい。また、延長長さ部分は、
10段階に分割されていることに限定されず、9段階以
下あるいは11段階以上であってもよい。
置が特定できるので、車両が適当な位置に到達するごと
に、音声ガイドを出したり、モニタ画面19上に文字ガ
イドを表示したりすることも可能である。さらに、ヨー
レートセンサに代えて、車両の後退距離を計測して、か
かる距離と操舵角とから車両の旋回位置を特定するよう
に構成することもできる。
本発明の操舵支援装置によれば、車両軌跡ガイドライン
は操舵角に基づいて決定された延長長さ部分を有するの
で、駐車目標スペースに対する車両の旋回量が大きい位
置でも、車両軌跡ガイドラインの長さが不足して当該ガ
イドラインが駐車目標スペースに到達せずに終端するこ
とがなく、且つ、駐車目標スペースに対する車両の旋回
量が小さい位置では、車両軌跡ガイドラインの長さが余
って当該ガイドラインが目標駐車スペースからはみ出す
ことがない。
必要ならば車両旋回角度のほぼ90度分の軌跡が表示さ
れるため、駐車目標スペースに対する車両の旋回量が大
きい位置でも、車両軌跡ガイドラインの長さが不足する
ことはない。また、並列駐車における実用域の問題とし
て、車両旋回角度の90度分以上の軌跡のニーズは殆ど
無いものと思われるので、車両が駐車目標スペースに対
してどんなに旋回量の大きな位置にあっても、不要に長
い車両軌跡ガイドラインがモニタ画面上に表示され画面
を見にくくするといった問題を防ぐことができる。
車両が目標駐車スペースから遠い場合には、車両軌跡ガ
イドラインが十分な延長長さ部分を有しているため、車
両軌跡ガイドラインの先端が目標駐車スペースの手前で
終端し、最終的に車両を目標駐車スペースに移動できる
か否かの判断がしにくいといった問題が生じるのを防ぐ
ことができ、一方、車両が目標駐車スペースに近づいた
際には、車両軌跡ガイドラインは短縮されるため、予想
後退軌跡の先端近傍が目標駐車スペースを通り越しては
み出したりする問題が生じるのを防ぐことができる。
車両位置検出手段として専用に開発したものではなく既
存のヨーレートセンサを用いて、車両の位置を旋回角度
して把握することができる。また、車両の旋回角度に基
づいて音声ガイドや文字ガイドの出力タイミングも容易
に設定することができる。
車両軌跡ガイドラインの先端が先細るように表示される
ため、表示上、旋回内側のサイドラインが既存の駐車車
両と重なって見えたりすることがなく、また、遠近感に
則した自然な表示を実現することが可能となり、運転者
にとって感覚的に分かりやすい操舵支援を行うことがで
きる。
載した車両を示す側面図である。
すブロック図である。
置とモニタ画面とを模式的に示す図である。
置とモニタ画面とを模式的に示す図であって、図3の次
の段階を示す図である。
の構成を説明する図である。
両軌跡ガイドラインの湾曲量及び延長量との関係を概念
的に示す図である。
置とモニタ画面とを模式的に示す図であって、図4の次
の段階を示す図である。
置とモニタ画面とを模式的に示す図であって、図7の次
の段階を示す図である。
置とモニタ画面とを模式的に示す図であって、図8の次
の段階を示す図である。
CPU、20…車両軌跡ガイドライン、20a,20b
…サイドライン、33…目標駐車スペース、130…ヨ
ーレートセンサ。
Claims (5)
- 【請求項1】 車両の後方を撮影するカメラと、 前記カメラにより撮影された車両後方映像を表示するモ
ニタと、 ハンドルの操舵角を検出する操舵角センサと、前記操舵角に依存せず長さが 一定の基本長さ部分とそれ
に付加され長さが前記操舵角の増加に対応して増加する
延長長さ部分とからなる車両軌跡ガイドラインを導出す
る軌跡導出手段と、 前記車両軌跡ガイドライン及び前記車両後方映像を前記
モニタに重畳表示する表示制御手段とを備えたことを特
徴とする操舵支援装置。 - 【請求項2】 前記車両軌跡ガイドラインは並列駐車用
であり、 前記車両軌跡ガイドラインは、最大でも、車両旋回角度
のほぼ90度分の軌跡長さであることを特徴とする請求
項1に記載の操舵支援装置。 - 【請求項3】 目標駐車スペースに対する車両の位置を
検出する車両位置検出手段を更に備え、 前記軌跡導出手段は、車両の位置が前記目標駐車スペー
スに近づくほど前記延長長さを短縮することを特徴とす
る請求項1又は2に記載の操舵支援装置。 - 【請求項4】 前記車両位置検出手段は、ヨーレートセ
ンサであることを特徴とする請求項3に記載の操舵支援
装置。 - 【請求項5】 前記車両軌跡ガイドラインは、車両のほ
ぼ両側部の軌跡を示す左右一対のラインからなり、 車両が目標駐車スペースに対して所定範囲にある場合、
前記左右一対のサイドラインのうち旋回内側のサイドラ
インが表す距離が、旋回外側のサイドラインが表す距離
よりも短いことを特徴とする請求項3又は4に記載の操
舵支援装置。
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