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WO2019073909A1 - 牽引支援装置 - Google Patents

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WO2019073909A1
WO2019073909A1 PCT/JP2018/037289 JP2018037289W WO2019073909A1 WO 2019073909 A1 WO2019073909 A1 WO 2019073909A1 JP 2018037289 W JP2018037289 W JP 2018037289W WO 2019073909 A1 WO2019073909 A1 WO 2019073909A1
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WO
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image
vehicle
tow vehicle
angle
unit
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PCT/JP2018/037289
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French (fr)
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渡邊　一矢
欣司 山本
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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Priority to US16/755,225 priority patent/US11491916B2/en
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    • B60R2300/305—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the type of image processing using merged images, e.g. merging camera image with stored images merging camera image with lines or icons

Definitions

  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a traction support system 100 (an example of a traction support device) included in the tow vehicle 10.
  • the ECU 40 in the traction support system 100, the ECU 40, the monitoring device 32, the steering system 38, the steering angle sensor 44, the shift sensor 46, the wheel speed sensor 48, etc. It is connected to the.
  • the in-vehicle network 50 is configured, for example, as a controller area network (CAN).
  • the ECU 40 can control the steering system 38 and the like by transmitting control signals through the in-vehicle network 50. Further, the ECU 40 can receive detection results of the torque sensor 38b, the steering angle sensor 44, the shift sensor 46, the wheel speed sensor 48 and the like, operation signals of the operation input unit 30 and the like, and the like via the in-vehicle network 50.
  • the ECU 40 has, for example, a CPU 40 a (central processing unit), a ROM 40 b (read only memory), a RAM 40 c (random access memory), an SSD 40 d (solid state drive, flash memory) and the like.
  • the CPU 40a can read a program installed and stored in a non-volatile storage device such as the ROM 40b, and execute arithmetic processing according to the program. Further, in this example, an image (rear image) captured by the imaging unit 24 is also input to the CPU 40a.
  • the RAM 40 c temporarily stores various data used in the calculation by the CPU 40 a.
  • the SSD 40d is a rewritable non-volatile storage unit, and can store data even when the power of the ECU 40 is turned off.
  • the CPU 40a, the ROM 40b, the RAM 40c, and the like can be integrated in the same package. Further, the ECU 40 may be configured to use another logical operation processor such as a DSP (digital signal processor) or a logic circuit instead of the CPU 40a. In addition, a hard disk drive (HDD) may be provided instead of the SSD 40d, and the SSD 40d and the HDD may be provided separately from the ECU 40.
  • a DSP digital signal processor
  • HDD hard disk drive
  • the shift sensor 46 is, for example, a sensor that detects the position of a movable portion of a shift operating unit such as a shift lever.
  • the shift sensor 46 can detect the position of a lever, an arm, a button or the like as a movable portion.
  • the shift sensor 46 may include a displacement sensor or may be configured as a switch.
  • the wheel speed sensor 48 is a sensor that detects the amount of rotation of the wheel 14 and the number of rotations per unit time.
  • the wheel speed sensor 48 is disposed at each wheel 14 and outputs a wheel speed pulse number indicating the number of rotations detected by each wheel 14 as a sensor value.
  • the wheel speed sensor 48 can be configured, for example, using a Hall element or the like.
  • the ECU 40 calculates the amount of movement of the tow vehicle 10 based on the sensor value acquired from the wheel speed sensor 48, and executes various controls.
  • the calculation unit 102 calculates angle change information indicating a temporal change of the angle (connection angle ⁇ ) detected by the detection unit 101.
  • the calculation unit 102 calculates the change speed of the connection angle ⁇ detected by the detection unit 101 as the angle change information. More specifically, the calculation unit 102 sets the difference between the latest two connection angles ⁇ detected by the detection unit 101 (the latest connection angle ⁇ the connection angle ⁇ immediately before) as an interval of a predetermined cycle. By dividing by 100 ms, the change speed (angle change information) of the connection angle ⁇ is sequentially calculated.
  • a low pass filter may be applied to the connection angle ⁇ or angle change information (the change speed of the connection angle ⁇ ).
  • the change speed of the connection angle ⁇ is used as the angle change information.
  • the present invention is not limited to this.
  • the acceleration of the change of the connection angle ⁇ may be used as the angle change information.
  • the angle change information may be information indicating a temporal change of the angle detected by the detection unit 101.
  • the output unit 103 outputs an alarm when the angle change information calculated by the calculation unit 102 exceeds the threshold.
  • the output unit 103 outputs an alarm when the change speed of the connection angle ⁇ calculated by the calculation unit 102 exceeds the threshold.
  • the output unit 103 displays an image (rear image) captured by the imaging unit 24 when the change speed of the connection angle ⁇ exceeds the threshold on the display device 26, and information representing an alarm on the image is displayed. It can also be displayed.
  • information prompting deceleration of the tow vehicle 10 an icon indicating “SLOW” in the example of FIG. 5
  • 200 an example of “information indicating an alarm”
  • information indicating an alarm is optional, and for example, as shown in FIG. 6, information prompting for stopping of towing vehicle 10 (an icon indicating “STOP” in the example of FIG. 6) 300 instead of information 200 prompting deceleration. May be displayed.
  • the form of outputting the alarm is not limited to the display output, and may be, for example, an audio output.
  • the output unit 103 can also output a warning sound (sound representing a warning) from the voice output device 28.
  • the output form of the warning sound is arbitrary. For example, when the warning is first output, a single warning sound is output, and thereafter, the continuous warning sound is output until the end condition of the alarm is satisfied. It is also good.
  • voice output can also be combined.
  • the output unit 103 can output an alarm sound as well as displaying the image shown in FIG. 5 on the display device 26.
  • the output unit 103 can display an image shown in FIG. 6 on the display device 26 and can also output a warning sound.
  • angle change information indicating a temporal change of the connection angle ⁇ when the tow vehicle 10 towing the tow vehicle 12 during reverse travel travels backward (this example In this case, it is possible to reduce the influence of the wheel base and the steering angle because the alarm output is determined depending on whether or not the change speed of the connection angle ⁇ exceeds the threshold value. For example, regardless of the wheel base or the steering angle Whether to output an alarm can be determined by the same threshold. Further, in the present embodiment described above, since the alarm is output when the angle change information exceeds the threshold value, it is possible to prevent the vehicle from advancing at a connection angle ⁇ different from the driver's intention (safe driving Can be
  • the output unit 103 outputs an alarm in a state in which the display image including the towed vehicle 12 is displayed, which is generated based on the captured image acquired by the acquisition unit 104.
  • the display image may be displayed even when the angle change information does not exceed the threshold (even when it is not the timing to output an alarm).
  • the display image is generated based on the side image of the side to which the towed vehicle 12 is inclined among the first side image and the second side image.
  • the output unit 103 converts the viewpoint of the side image including the towed vehicle 12 captured by the side camera that captures the side of the tow vehicle 10 into an image that looks rearward from the side of the tow vehicle 10 , To generate a display image.

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Abstract

牽引車両が被牽引車両を牽引しながら後退走行するときに安全な運転を促すことが可能な牽引支援装置を提供する。本発明の牽引支援装置は、検知部と算出部と出力部とを備える。検知部は、被牽引車両を牽引する牽引車両が後退走行したときの、牽引車両に対する被牽引車両の傾きを表す角度を所定の周期で検知する。算出部は、検知部により検知された角度の時間的な変化を示す角度変化情報を算出する。出力部は、角度変化情報が閾値を超える場合は警報を出力する。

Description

牽引支援装置
　本発明は、牽引支援装置に関する。
　従来、被牽引車両（トレーラ）を牽引する牽引車両が知られている。従来においては、牽引車両が被牽引車両を牽引しながら直進走行するときに発生する被牽引車両の横揺れを検知し、警告やブレーキ制御を行う技術が知られている。
特開２０１２－１６６６４７号公報 特開平０４－１６９３６６号公報
　しかしながら、従来技術においては、牽引車両が被牽引車両を牽引しながら後退走行するときに安全な運転を促す仕組みは開示されていない。
　本発明の実施形態にかかる牽引支援装置は、例えば、被牽引車両を牽引する牽引車両が後退走行したときの、前記牽引車両に対する前記被牽引車両の傾きを表す角度を所定の周期で検知する検知部と、前記検知部により検知された前記角度の時間的な変化を示す角度変化情報を算出する算出部と、前記角度変化情報が閾値を超える場合は警報を出力する出力部と、を備える。この構成によれば、例えば、牽引車両が後退走行したときの被牽引車両の傾きを表す角度の時間的な変化を示す角度変化情報が閾値を超える場合は警報を出力することにより、牽引車両が被牽引車両を牽引しながら後退走行するときに安全な運転を促すことができる。
　また、実施形態にかかる牽引支援装置は、前記牽引車両の周辺を撮像する撮像部により撮像された前記被牽引車両を含む撮像画像を取得する取得部をさらに備え、前記出力部は、前記角度変化情報が前記閾値を超える場合は、前記撮像画像に基づいて生成され、前記被牽引車両を含む表示用画像を表示する。この構成によれば、例えば角度変化情報が閾値を超える場合は、被牽引車両を含む、牽引車両の周辺の撮像画像に基づく表示用画像を表示することにより、ドライバは、被牽引車両の進行状態を視認できるので、自身の予測とは異なる角度で進行していくことを容易に理解し易くなる。
　また、実施形態にかかる牽引支援装置は、前記取得部は、前記牽引車両の右側の側方向を撮像する第１のサイドカメラにより撮像された画像を示す第１のサイド画像、および、前記牽引車両の左側の側方向を撮像する第２のサイドカメラにより撮像された画像を示す第２のサイド画像を取得し、前記表示用画像は、前記第１のサイド画像および前記第２のサイド画像のうち前記被牽引車両が傾いている側のサイド画像に基づいて生成される。この構成によれば、被牽引車両が傾いている側のサイド画像に基づく表示用画像が表示されるので、ドライバは、被牽引車両の傾き具合を容易に認識することができる。
図１は、第１の実施形態の牽引車両および当該牽引車両に牽引される被牽引車両を示す側面図である。 図２は、第１の実施形態の牽引車両および当該牽引車両に牽引される被牽引車両を示す上面図である。 図３は、第１の実施形態の牽引支援システムの構成を示す図である。 図４は、第１の実施形態の牽引支援システムが有する機能の一例を示す図である。 図５は、撮像部により撮像された画像に、牽引車両の減速を促す情報を重畳した画像の一例を示す図である。 図６は、撮像部により撮像された画像に、牽引車両の停止を促す情報を重畳した画像の一例を示す図である。 図７は、牽引支援システムの動作例を示すフローチャートである。 図８は、後退距離に対して被牽引車両の角度が指数的に増加していく傾向があることを説明するための図である。 図９は、車速と連結角度との関係を示す図である。 図１０は、第２の実施形態の牽引車両および当該牽引車両に牽引される被牽引車両を示す上面図である。 図１１は、第２の実施形態の牽引支援システムが有する機能の一例を示す図である。 図１２は、第２のサイド画像に、牽引車両の減速を促す情報を重畳した画像の一例を示す図である。 図１３は、第２のサイド画像に、牽引車両の停止を促す情報を重畳した画像の一例を示す図である。
　以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る牽引支援装置の実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態の牽引支援装置を搭載する牽引車両１０および当該牽引車両１０に牽引される被牽引車両（トレーラ）１２を示す側面図である。図１では、紙面左方向を、牽引車両１０を基準とする前方（前進走行方向）とし、紙面右方向を、牽引車両１０を基準とする後方（後退走行方向）としている。図２は、図１に示す牽引車両１０および被牽引車両１２の上面図である。
　牽引車両１０は、例えば、内燃機関（エンジン、図示されず）を駆動源とする自動車（内燃機関自動車）であってもよいし、電動機（モータ、図示されず）を駆動源とする自動車（電気自動車、燃料電池自動車等）であってもよいし、それらの双方を駆動源とする自動車（ハイブリッド自動車）であってもよい。牽引車両１０は図１に示されるようなスポーツ用多目的車両（Sport　Utility　Vehicle：ＳＵＶ）であってもよいし、車両の後ろ側に荷台が設けられている、いわゆる「ピックアップトラック」であってもよい。また、一般的な乗用車であってもよい。牽引車両１０は、種々の変速装置を搭載することができるし、内燃機関や電動機を駆動するのに必要な種々の装置（システム、部品等）を搭載することができる。また、牽引車両１０における車輪１４の駆動に関わる装置の方式や、数、レイアウト等は、種々に設定することができる。
　牽引車両１０のリヤバンパ１６の例えば車幅方向の中央部の下部からは、被牽引車両１２を牽引するための牽引装置１８（ヒッチ）が突出している。牽引装置１８は牽引車両１０の例えばフレームに固定されている。牽引装置１８は、一例として、垂直方向（車両上下方向）に立設された先端部が球状のヒッチボール１９を備え、このヒッチボール１９に、被牽引車両１２に固定された連結部材２０の先端部に設けられたカプラが覆い被さる。その結果、牽引車両１０と被牽引車両１２とが連結されるとともに、牽引車両１０に対して被牽引車両１２が車幅方向に揺動（旋回）可能となっている。つまり、ヒッチボール１９が、被牽引車両１２（連結部材２０）に前後左右の動きを伝え、また加速や減速のパワーを受け止めることになる。
　被牽引車両１２は、例えば、図１に示すように、搭乗空間、居住区間、収納空間等のうち少なくとも１つを含む箱形タイプであってもよいし、荷物（例えば、コンテナやボート等）を搭載する荷台タイプであってもよい。図１に示す被牽引車両１２は、一例として一対のトレーラ車輪２２を備える。図１の被牽引車両１２は、駆動輪や操舵輪を含まない従動輪を備える従動車両である。
　牽引車両１０の後側のリヤハッチ１０ａの下方の壁部には、撮像部２４が設けられている。撮像部２４は、例えば、ＣＣＤ（charge　coupled　device）やＣＩＳ（CMOS　image　sensor）等の撮像素子を内蔵するデジタルカメラであり、牽引車両１０の後退走行方向（後方）を撮像するリアカメラである。撮像部２４は、所定のフレームレートで動画データ（連続する画像）を出力することができる。撮像部２４は、広角レンズまたは魚眼レンズを有し、水平方向には例えば１４０°～２２０°の範囲を撮像することができる。また、撮像部２４の光軸は斜め下方に向けて設定されている。よって、撮像部２４は、牽引車両１０の後端部、連結部材２０および被牽引車両１２の少なくとも前端部を含む領域（例えば、二点鎖線で示す範囲、図１参照）を逐次撮像し、撮像した画像（牽引車両１０の後方を撮像した画像を示すリア画像）を出力する。撮像部２４により撮像された画像（リア画像）は、牽引車両１０に対する被牽引車両１２の傾きを表す角度（以下の説明では「連結角度θ」と称する）の検出に用いることができる。この例では、図２に示すように、連結角度θは、牽引車両１０の中心線Ｃ（牽引車両１０の長手方向に平行な直線）に対する連結部材２０（被牽引車両１２の中心線）の角度で表すことができる。画像から連結角度θを認識する方法としては公知の様々な手法を利用することができる。例えば連結部材２０にマーカーを貼り付けて認識する方法を採用してもよいし、パターンマッチングを利用して認識する方法を採用してもよい。さらに、画像認識に限らず、例えばヒッチボール１９に対して、連結角度θを検出するためのセンサが設けられる形態であってもよい。
　なお、別の実施形態では、牽引車両１０は、当該牽引車両１０の周辺の環境を認識するために、牽引車両１０の側方や前方を撮像する撮像部を複数備えてもよい。また、被牽引車両１２の側方や後方に撮像部を備えてもよい。複数の撮像部で得られた撮像画像データに基づいて演算処理や画像処理を実行し、より広い視野角の画像を生成したり、牽引車両１０を上方から見た仮想的な俯瞰画像（平面画像）を生成したりすることができる。
　図３は、牽引車両１０が備える牽引支援システム１００（牽引支援装置の一例）の構成を示す図である。図３に示すように、牽引支援システム１００は、ＥＣＵ４０、モニタ装置３２、操舵システム３８、舵角センサ４４、シフトセンサ４６、車輪速センサ４８等が、電気通信回線として社内ネットワークを介して電気的に接続されている。車内ネットワーク５０は、例えば、ＣＡＮ（controller　area　network）として構成されている。ＥＣＵ４０は、車内ネットワーク５０を通じて制御信号を送ることで、操舵システム３８等を制御することができる。また、ＥＣＵ４０は、車内ネットワーク５０を介して、トルクセンサ３８ｂ、舵角センサ４４、シフトセンサ４６、車輪速センサ４８等の検出結果や、操作入力部３０等の操作信号等を受け取ることができる。
　ＥＣＵ４０は、例えば、ＣＰＵ４０ａ（central　processing　unit）、ＲＯＭ４０ｂ（read　only　memory）、ＲＡＭ４０ｃ（random　access　memory）、ＳＳＤ４０ｄ（solid　state　drive、フラッシュメモリ）等を有している。ＣＰＵ４０ａは、ＲＯＭ４０ｂ等の不揮発性の記憶装置にインストールされ記憶されたプログラムを読み出し、当該プログラムにしたがって演算処理を実行することができる。また、この例では、ＣＰＵ４０ａには、撮像部２４で撮像された画像（リア画像）も入力される。ＲＡＭ４０ｃは、ＣＰＵ４０ａでの演算で用いられる各種のデータを一時的に記憶する。また、ＳＳＤ４０ｄは、書き換え可能な不揮発性の記憶部であって、ＥＣＵ４０の電源がオフされた場合にあってもデータを記憶することができる。なお、ＣＰＵ４０ａや、ＲＯＭ４０ｂ、ＲＡＭ４０ｃ等は、同一パッケージ内に集積されうる。また、ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ４０ａに替えて、ＤＳＰ（digital　signal　processor）等の他の論理演算プロセッサや論理回路等が用いられる構成であってもよい。また、ＳＳＤ４０ｄに替えてＨＤＤ（hard　disk　drive）が設けられてもよいし、ＳＳＤ４０ｄやＨＤＤは、ＥＣＵ４０とは別に設けられてもよい。
　モニタ装置３２は、表示装置２６、音声出力装置２８、操作入力部３０を備え、ダッシュボードの車幅方向（左右方向）の中央部などに配置される。表示装置２６は、ＥＣＵ４０の制御の下、例えば牽引車両１０により被牽引車両１２が後退牽引（押し戻し）される場合（被牽引車両１２を牽引する牽引車両１０が後退走行する場合）に、撮像部２４で撮像された画像を表示可能である。この表示形態の具体的な内容については後述する。表示装置２６は、例えば、ＬＣＤ（liquid　crystal　display）や、ＯＥＬＤ（organic　electroluminescent　display）等である。音声出力装置２８は、一例として、スピーカである。また、本実施形態では、一例として、表示装置２６は、透明な操作入力部３０（例えば、タッチパネル等）で覆われている。ドライバ（利用者）は、操作入力部３０を介して表示装置２６の画面に表示される画像を視認することができる。また、ドライバは、表示装置２６の画面に表示される画像に対応した位置で手指等により操作入力部３０を触れたり押したり動かしたりして操作することで、操作入力（指示入力）を実行することができる。また、本実施形態では、一例として、モニタ装置３２は、ナビゲーションシステムやオーディオシステムと兼用されているが、牽引支援装置用のモニタ装置を、これらシステムとは別に設けてもよい。
　操舵システム３８は、アクチュエータ３８ａと、トルクセンサ３８ｂとを有する。操舵システム３８は、ＥＣＵ４０等によって電気的に制御されて、アクチュエータ３８ａを動作させる。操舵システム３８は、例えば、電動パワーステアリングシステム、またはＳＢＷ（steer　by　wire）システム、等である。操舵システム３８は、アクチュエータ３８ａによって操舵部（例えばステアリングホイール）にトルク、すなわちアシストトルクを付加して操舵力を補ったり、アクチュエータ３８ａによって車輪１４を転舵したりする。この場合、アクチュエータ３８ａは一つの車輪１４を転舵してもよいし、複数の車輪１４を転舵してもよい。また、トルクセンサ３８ｂは、例えば、ドライバが操舵部に与えるトルクを検出する。
　舵角センサ４４は、例えば、ステアリングホイール等の操舵部の操舵量（牽引車両１０の舵角）を検出するセンサである。舵角センサ４４は、例えば、ホール素子などを用いて構成される。ＥＣＵ４０は、ドライバによる操舵部の操舵量や、自動操舵時の各車輪１４の操舵量等を、舵角センサ４４から取得して各種制御を実行する。なお、舵角センサ４４は、操舵部に含まれる回転部分の回転角度を検出する。舵角センサ４４は、角度センサの一例である。
　シフトセンサ４６は、例えばシフトレバーなどの変速操作部の可動部の位置を検出するセンサである。シフトセンサ４６は、可動部としての、レバーや、アーム、ボタン等の位置を検出することができる。シフトセンサ４６は、変位センサを含んでもよいし、スイッチとして構成されてもよい。
　車輪速センサ４８は、車輪１４の回転量や単位時間当たりの回転数を検出するセンサである。車輪速センサ４８は、各車輪１４に配置され、各車輪１４で検出した回転数を示す車輪速パルス数をセンサ値として出力する。車輪速センサ４８は、例えば、ホール素子などを用いて構成されうる。ＥＣＵ４０は、車輪速センサ４８から取得したセンサ値に基づいて牽引車両１０の移動量などを演算し、各種制御を実行する。
　なお、上述した各種センサやアクチュエータの構成や、配置、電気的な接続形態等は、一例であって、種々に設定（変更）することができる。
　図４は、本実施形態の牽引支援システム１００が有する機能の一例を示す図である。説明の便宜上、図４の例では、本発明に関する機能を主に例示しているが、牽引支援システム１００が有する機能はこれらに限られるものではない。図４に示すように、牽引支援システム１００は、検知部１０１と、算出部１０２と、出力部１０３と、を有する。
　ここでは、検知部１０１、算出部１０２、出力部１０３の機能は、ＣＰＵ４０ａがＲＯＭ４０ｂなどの記憶装置に格納されたプログラムを実行することにより実現される。ただし、これに限らず、例えば上記機能のうちの少なくとも一部が、専用のハードウェア回路で実現される形態であってもよい。この例では、検知部１０１、算出部１０２、出力部１０３の機能は、ＥＣＵ４０が有する機能であると考えることもできるので、ＥＣＵ４０が「牽引支援装置」に相当すると考えてもよい。また、本実施形態のＣＰＵ４０ａが実行するプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよいし、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。また、各種プログラムを、例えばＲＯＭ等の不揮発性の記憶媒体に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
　検知部１０１は、被牽引車両１２を牽引する牽引車両１０が後退走行したときの、牽引車両１０に対する被牽引車両１２の傾きを表す角度（連結角度θ）を所定の周期で検知する。この例では、検知部１０１は、撮像部２４で撮像された画像を所定の周期で取得し、画像を取得するたびに、該取得した画像を用いた画像認識によって連結角度θを検知（認識）する。なお、例えば上述したように、連結角度θを検出するためのセンサがヒッチボール１９に設けられる形態においては、検知部１０１は、該センサから連結角度θを示す情報を所定の周期で取得することにより、連結角度θを検知することもできる。要するに、検知部１０１は、牽引車両１０が後退走行したときの連結角度θを所定の周期で検知する機能を有する形態であればよい。この例では、検知部１０１は、１００ｍｓごとに連結角度θの検知を行うが、上記所定の周期は任意に変更可能である。
　算出部１０２は、検知部１０１により検知された角度（連結角度θ）の時間的な変化を示す角度変化情報を算出する。この例では、算出部１０２は、上記角度変化情報として、検知部１０１により検知された連結角度θの変化速度を算出する。より具体的には、算出部１０２は、検知部１０１により検知された直近の２回の連結角度θの差（最新の連結角度θ－直前の連結角度θ）を、所定の周期の間隔である１００ｍｓで除算することで、連結角度θの変化速度（角度変化情報）を順次に算出する。なお、検知された連結角度θにばらつきがある場合は、連結角度θや角度変化情報（連結角度θの変化速度）に対してローパスフィルタを適用する形態であってもよい。
　なお、この例では、角度変化情報として連結角度θの変化速度を用いているが、これに限らず、例えば連結角度θの変化の加速度を角度変化情報として用いる形態であってもよい。要するに、角度変化情報は、検知部１０１により検知された角度の時間的な変化を示す情報であればよい。
　出力部１０３は、算出部１０２により算出された角度変化情報が閾値を超える場合は警報を出力する。この例では、出力部１０３は、算出部１０２により算出された連結角度θの変化速度が閾値を超える場合は警報を出力する。例えば出力部１０３は、連結角度θの変化速度が閾値を超えたときの、撮像部２４により撮像された画像（リア画像）を表示装置２６に表示するとともに、該画像上に警報を表す情報を表示することもできる。例えば図５に示すように、撮像部２４により撮像された画像に、牽引車両１０の減速を促す情報（図５の例では「ＳＬＯＷ」を示すアイコン）２００（「警報を表す情報」の一例）を重畳した画像を表示装置２６に表示することもできる。また、警報を表す情報は任意であり、例えば図６に示すように、減速を促す情報２００の代わりに、牽引車両１０の停止を促す情報（図６の例では「ＳＴＯＰ」を示すアイコン）３００を表示する形態であってもよい。
　また、警報を出力する形態は表示出力に限らず、例えば音声出力であってもよい。例えば出力部１０３は、算出部１０２により算出された角度変化情報が閾値を超える場合は、警告音（警報を表す音）を音声出力装置２８から出力することもできる。警告音の出力形態は任意であり、例えば最初に警報を出力する場合は単発の警告音を出力し、その後は警報の終了条件を満たすまでの間、連続する警告音を出力する形態であってもよい。なお、上述の表示出力と音声出力を組み合わせることもできる。例えば出力部１０３は、図５に示す画像を表示装置２６に表示するとともに、警告音を出力することもできる。同様に、例えば出力部１０３は、図６に示す画像を表示装置２６に表示するとともに、警告音を出力することもできる。
　なお、警報の終了条件としては、上記閾値よりも低い終了閾値を設定しておき、出力部１０３は、角度変化情報が終了閾値以下になった場合に、警報の出力を停止する形態とすることができる。これにより、警報の出力／停止が頻繁に繰り返されることを防止できる（警報出力のハンチングを防止できる）。
　なお、ここでは、ＥＣＵ４０が「警報を出力する出力部」の機能を有しているが、これに限らず、例えばＥＣＵ４０と、表示装置２６または音声出力装置２８との組み合わせが、「警報を出力する出力部」の機能に相当すると考えてもよいし、例えば、表示装置２６または音声出力装置２８が「警報を出力する出力部」の機能に相当すると考えてもよい。
　図７は、被牽引車両１２を牽引する牽引車両１０が後退走行したときの牽引支援システム１００（ＥＣＵ４０）の動作例を示すフローチャートである。各ステップの具体的な内容は上述したとおりであるので、詳細な説明については適宜省略する。図７に示すように、まず検知部１０１は上述の連結角度θを検知する（ステップＳ１）。次に、算出部１０２は上述の角度変化情報を算出する（ステップＳ２）。上述したように、算出部１０２は、ステップＳ１で検知された連結角度θと、前回検知された連結角度θとの差を、所定の周期（図７に示すフローの繰り返し周期でもある）の間隔である１００ｍｓで除算することで、角度変化情報（この例では連結角度θの変化速度）を算出することができる。
　そして、現在において警報を出力中でない場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、出力部１０３は、ステップＳ２で算出した角度変化情報が閾値を超えるか否かを判断する（ステップＳ４）。ステップＳ４の結果が肯定の場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、出力部１０３は警報を出力する（ステップＳ５）。一方、ステップＳ４の結果が否定の場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、処理はステップＳ１に戻る。
　また、ステップＳ３において、警報を出力中の場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、出力部１０３は、ステップＳ２で算出した角度変化情報が終了閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ６）。ステップＳ６の結果が否定の場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、出力部１０３は警報を出力する（ステップＳ５）。つまり、警報出力が継続される。一方、ステップＳ６の結果が肯定の場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、出力部１０３は警報の出力を停止し（ステップＳ７）、処理はステップＳ１に戻る。以上が、牽引車両１０が後退走行したときの牽引支援システム１００（ＥＣＵ４０）の具体的な動作内容となる。
　ここで、被牽引車両１２を牽引する牽引車両１０が後退走行する場合は（牽引後退の場合は）、牽引車両１０の操舵角を一定にしていても、後退距離に対して被牽引車両１２の角度（連結角度θ）が指数的に増加していく傾向がある（図８参照）。図８は、連結角度θと後退距離との関係を示す図である。この傾向は、牽引車両１０のホイールベースと、被牽引車両１２のホイールベース（ヒッチボール１９を覆うカプラから被牽引車両１２の車輪までの長さ）、牽引車両の操舵角などによって変化する。このため、例えば牽引車両１０の走行速度などから警報の閾値を決めることは難しい。
　これに対して、以上に説明した本実施形態では、後退走行時の被牽引車両１２を牽引する牽引車両１０が後退走行したときの連結角度θの時間的な変化を示す角度変化情報（この例では連結角度θの変化速度）が閾値を超えるか否かに応じて警報出力の可否を決めるので、ホイールベースや操舵角の影響を軽減することができ、例えばホイールベースや操舵角によらずに同じ閾値で警報出力の可否を決めることができる。また、以上に説明した本実施形態では、角度変化情報が閾値を超える場合は警報を出力するので、ドライバの意図とは異なる連結角度θで進行していくことを防ぐことができる（安全な運転を促すことができる）。
　ここで、被牽引車両１２を牽引する牽引車両１０の、例えば駐車時の後退走行の挙動はドライバによって異なることが考えられ、図９に示すように、（Ａ）前半の車速が高い場合、（Ｂ）車速が一定の場合、さらに、（Ｃ）後半の車速が高い場合などがあり得る。このように後退走行の挙動がドライバによって異なる場合であっても、以上に説明した本実施形態では、連結角度θの変化速度が閾値を超える場合にのみ警報を出力するので、後退走行の挙動には影響を受けずに（後退走行の挙動がどのような態様であっても）、適切なタイミングで警報を出力することができる。
（第２の実施形態）
　次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、牽引車両１０の周辺を撮像する撮像部により撮像された被牽引車両１２を含む撮像画像に基づいて生成され、被牽引車両１２を含む表示用画像が表示されている状態で、警報を出力する。以下、具体的な内容を説明する。なお、上述の第１の実施形態と共通する部分については適宜に説明を省略する。
　図１０は、本実施形態の牽引車両１０および被牽引車両１２の上面図である。図１０に示すように、牽引車両１０は、牽引車両１０の周辺を撮像する撮像部の一例として、牽引車両１０の側方を撮像するサイドカメラを備えている。サイドカメラとしては、第１のサイドカメラ２５ａと第２のサイドカメラ２５ｂとがある。第１のサイドカメラ２５ａは、車体の右側（車幅方向の右側）の端部に位置し、右側のサイドミラー２６ａに設けられている。また、第２のサイドカメラ２５ｂは、車体の左側（車幅方向の左側）の端部に位置し、左側のサイドミラー２６ｂに設けられている。この例では、第１のサイドカメラ２５ａおよび第２のサイドカメラ２５ｂは、所定のフレームレートで撮像を行う。つまり、第１のサイド画像および第２のサイド画像は、所定のフレームレートで出力される。
　図１１は、本実施形態の牽引支援システム１００が有する機能の一例を示す図である。図１１に示すように、牽引支援システム１００は、取得部１０４をさらに有する。取得部１０４は、牽引車両１０の周辺を撮像する撮像部により撮像された被牽引車両１２を含む撮像画像を取得する。この例では、取得部１０４は、牽引車両１０の右側の側方向を撮像する第１のサイドカメラ２５ａにより撮像された画像を示す第１のサイド画像、および、牽引車両１０の左側の側方向を撮像する第２のサイドカメラ２５ｂにより撮像された画像を示す第２のサイド画像を取得する。この例では、取得部１０４は、第１のサイド画像および第２のサイド画像の各々を所定のフレームレートで取得することができる。その他の構成は、出力部１０３の一部の機能を除いて上述の第１の実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
　本実施形態においては、出力部１０３は、取得部１０４により取得された撮像画像に基づいて生成され、被牽引車両１２を含む表示用画像が表示されている状態で、警報を出力する。なお、表示用画像は角度変化情報が閾値を超えない場合でも（警報を出力するタイミングではない場合でも）表示されてもよい。この例では、表示用画像は、第１のサイド画像および第２のサイド画像のうち被牽引車両１２が傾いている側のサイド画像に基づいて生成される。ここでは、出力部１０３は、牽引車両１０の側方を撮像するサイドカメラにより撮像された被牽引車両１２を含むサイド画像を、牽引車両１０の側方から後方を見る画像に視点変換することで、表示用画像を生成する。
　例えば出力部１０３は、角度変化情報が閾値を超える場合は、取得部１０４により取得された第１のサイド画像および第２のサイド画像のうち被牽引車両１２が傾いている側のサイド画像に基づいて生成される表示用画像を表示する。例えば被牽引車両１２が牽引車両１０の左側に傾いている場合、図１２に示すように、出力部１０３は、第２のサイドカメラ２５ｂにより撮像された第２のサイド画像に基づく表示用画像を表示装置２６に表示するとともに、該表示用画像上に警報を表す情報を表示する制御を行うことができる。図１２に示す表示用画像は、被牽引車両１２を含む第２のサイド画像を、牽引車両１０の側方から後方を見る画像に視点変換して生成された画像である。図１２の例では、出力部１０３は、表示用画像に、牽引車両１０の減速を促す情報（図１２の例では「ＳＬＯＷ」を示すアイコン）５００を重畳した画像を表示装置２６に表示している。なお、併せて警告音を出力してもよいし、警告を表す画像を表示する代わりに警告音を出力してもよい。また、例えば図１３に示すように、減速を促す情報５００の代わりに、牽引車両１０の停止を促す情報（図１３の例では「ＳＴＯＰ」を示すアイコン）６００を表示する形態であってもよい。なお、併せて警告音を出力してもよいし、警告を表す画像を表示する代わりに警告音を出力してもよい。また、例えば上記のような視点変換を行わずに、牽引車両１０の周辺を撮像する撮像部により撮像された被牽引車両１２を含む撮像画像が、図１２、図１３の態様となるように該撮像部を配置する形態であっても構わない。つまり、牽引車両１０の周辺を撮像する撮像部により撮像された被牽引車両１２を含む撮像画像がそのまま表示用画像として採用される形態であってもよい。
　なお、上記に限らず、例えば出力部１０３は、角度変化情報が閾値を超えていない状態でも、取得部１０４により取得された第１のサイド画像および第２のサイド画像のうち被牽引車両１２が傾いている側のサイド画像に基づいて生成される表示用画像を表示してもよい。
　被牽引車両１２を牽引する牽引車両１０が後退走行したときの牽引支援システム１００（ＥＣＵ４０）の動作の流れは図７のフローと同様であるが、ステップＳ５において、本実施形態の出力部１０３は、被牽引車両１２が傾いている側のサイド画像に基づく表示用画像を表示して警報を出力する点のみが上述の第１の実施形態と相異する。以上の本実施形態では、連結角度θが閾値を超える場合は、被牽引車両１２を含む、牽引車両１０の周辺の撮像画像に基づく表示用画像を表示することにより、ドライバは、被牽引車両１２の進行状態を視認できるので、自身の予測とは異なる角度で進行していくことを容易に理解し易くなる。より具体的には、被牽引車両１２が傾いている側のサイド画像に基づく表示用画像を表示するので、ドライバは、被牽引車両１２の傾き具合を容易に認識することができる。
　以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態や変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
１０　　牽引車両
１２　　被牽引車両
１９　　ヒッチボール
２０　　連結部材
１００　牽引支援システム
１０１　検知部
１０２　算出部
１０３　出力部

Claims (3)

  1. 　被牽引車両を牽引する牽引車両が後退走行したときの、前記牽引車両に対する前記被牽引車両の傾きを表す角度を所定の周期で検知する検知部と、
    　前記検知部により検知された前記角度の時間的な変化を示す角度変化情報を算出する算出部と、
    　前記角度変化情報が閾値を超える場合は警報を出力する出力部と、を備える、
    　牽引支援装置。
  2. 　前記牽引車両の周辺を撮像する撮像部により撮像された前記被牽引車両を含む撮像画像を取得する取得部をさらに備え、
    　前記出力部は、前記撮像画像に基づいて生成され、前記被牽引車両を含む表示用画像が表示されている状態で、前記警報を出力する、
    　請求項１に記載の牽引支援装置。
  3. 　前記取得部は、前記牽引車両の右側の側方向を撮像する第１のサイドカメラにより撮像された画像を示す第１のサイド画像、および、前記牽引車両の左側の側方向を撮像する第２のサイドカメラにより撮像された画像を示す第２のサイド画像を取得し、
    　前記出力部は、前記角度変化情報が前記閾値を超える場合は、前記第１のサイド画像および前記第２のサイド画像のうち前記被牽引車両が傾いている側のサイド画像に基づいて生成される前記表示用画像を表示する、
    　請求項２に記載の牽引支援装置。
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