JP2007091157A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装備的かつコスト的な負担を伴う距離測定システムを必要とせずに、車両と路上対象物との間の高さレベルを考慮した運転判断に関する有効な支援を行うことができる運転支援装置を提供する。
【解決手段】車両走行方向の撮影画像をモニタ画面に表示することにより車両の運転を支援する運転支援装置。車両１から一方向に突出する注目部２０の車両走行方向の位置に対応した位置における車幅方向に平行な基準鉛直面３と地面２との交線をベースライン３２としてモニタ画面に表示するとともに、基準鉛直面における注目部の地上高さを示すレベルライン３２をモニタ画面に表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両走行方向の撮影画像をモニタ画面に表示することにより車両の運転を支援する運転支援装置に関し、特に車庫入れ駐車などの後進時の所望位置での停車を容易にする運転支援装置に関する。

車庫入れ駐車時の運転を支援するために、車体の周囲にＣＣＤカメラや距離測定を行う距離センサを設け、車両の周辺の様子を探知し、車両の室内に設けられたモニタ画面上に車両周辺の周辺画像を鳥瞰図的に表示して運転者に周囲の状況を知らせる装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この従来技術では、車両から車両周辺の障害物や目標物などの物体までの距離を正確に測定できることが前提となる。しかし、車両周辺に存在する物体はその都度によって千差万別であり、そのような物体に対する距離を測定するためには複雑な距離測定システムが要求される。しかも、得られた距離情報から鳥瞰図を生成するために要求される演算負荷も大きく、そのような運転支援装置を一般的な車両に採用することは難しい。

また、距離測定システムを省き、駐車走行時にカメラによって取得された後方撮影画像に、ステアリングセンサによって得られたステアリング角度に基づいて求められた車両の走行予想軌跡を重ねて表示する駐車補助装置も知られている（例えば、特許文献２参照。）。この技術によれば、車両が後進時に後方路上のどの位置を通るかを走行予想軌跡で確認できるので、駐車等の運転操作がバックミラーだけに頼る運転に較べ楽になる。しかしながら、空き地や荷捌き場に車両を後進駐車させる時には、駐車走行の奥行き側に壁などの障害物や荷捌き用プラットフォームなどの路上対象物が存在することが多い。よって、車両後部に設けられているドアがそのような路上対象物との干渉なしに開放することができるかどうか、あるいは車両後部から突き出した積荷が路上対象物を乗り越えることができるかどうか、といったような車両と路上対象物との間の高さレベルを考慮した運転判断にはあまり役に立たない。
特開平７−１７３２８号公報（段落番号００１３−００１６、図２） 特開２００４−１４２７４１号公報（段落番号０００６−００１２、図１３）

上記実状に鑑み、本発明の課題は、装備的かつコスト的な負担を伴う距離測定システムを必要とせずに、車両と路上対象物との間の高さレベルを考慮した運転判断に関する有効な支援を行うことができる運転支援装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明による、車両走行方向の撮影画像をモニタ画面に表示することにより車両の運転を支援する運転支援装置では、前記車両から一方向に突出する注目部の前記車両走行方向の位置に対応した位置における車幅方向に平行な基準鉛直面と地面との交線をベースラインとして前記モニタ画面に表示するとともに、前記基準鉛直面における前記注目部の地上高さを示すレベルラインを前記モニタ画面に表示する。

この構成では、例えば後進走行時に注目部として予め定義しておいた車両後部の突出部（車両から一方向に突出するた注目部の一例）の地上高さを後方周辺の撮影画像を映し出しているモニタ画面で確認できるように、車両走行方向の所定位置に立てた車幅方向に平行な基準鉛直面を考える。この基準鉛直面における注目部（突出部）の地上高さを示すラインがレベルラインとして、そして、この基準鉛直面と地面との交線がベースラインとしてモニタ画面に撮影画像に重ね合わせて表示される。例えば、撮影画像において車両の走行先に写っている何らかの対象物（路上対象物）の位置と基準鉛直面の位置が一致すると、その対象物と注目部（突出部）の高さ関係の目安がレベルラインによって示されることになる。その際、ベースラインは対象物の位置と基準鉛直面の位置を一致しているかどうかを確認する指標として用いられる。対象物が直立壁体で、注目部が車両後部から突出した積荷の後端とし、基準鉛直面を積荷の後端位置に設定すると、モニタ画面上において直立壁体の地上設置ラインとベースラインが一致するところが車両に搭載された積荷の後端が直立壁体に接触する位置となるので、その手前で車両を停止することで壁際ぎりぎりの駐車が実現する。さらに重要なことは、その時点でモニタ画面においてレベルラインが直立壁体の頂部の上に表示されているなら、この積荷が直立壁体を乗り越えながら車両がさらに後進できるという目安を得ることができる。注目部を積荷の後端ではなく、バックドアと定義すれば、運転者は直立壁体に対してバックドアが開放可能な駐車位置を容易に知ることができる。つまり、本発明による運転支援装置では、車両から一方向に突出する注目部として定義するもの及びこの注目部に対応する基準鉛直面の位置を適宜選択することで、車両と路上対象物との間の高さレベルを考慮した、後進や前進に関係なく車両走行における運転判断に関する有効な支援を行うことができる。

本発明では、基準鉛直面を正確に設定することが路上対象物との間の高さレベルを正確に把握するために重要である。このため、前記撮影画像内の走行障害物といった地上設置物の地面位置に前記ベースラインを合わせるために前記ベースラインは前記モニタ画面上で位置調整可能とする。この位置調整されたベースラインに基づいて前記レベルラインの位置が調整されるように構成するならば、大きな利益が得られる。基準鉛直面と地上面との交線を表しているベースラインをモニタ画面上で調整することで正確にベースラインを撮影画像中の所望の位置に合わせることで、結果的に基準鉛直面を撮影画像中の所望の対象物の位置に正確に合わせることが可能となるからである。

このようにモニタ画面上でベースラインの位置調整ができれば、モニタ画面で比較的遠くに写っている地上設置物の地面位置にベースラインを合わせることで、レベルラインの位置を修正することができる。その際表示されるレベルラインと地上設置物の頂部を比較することで、地上設置物の高さと車両注目部の高さの関係を予め把握することができるという運転支援にとって非常に有効な利点ももたらす。

より実践的な実施形態の１つとして、前記注目部が車両に設けられている縦軸芯周りで開閉揺動するバックドアの最大後方突出下端部であり、前記ベースラインが前記撮影画像内の路上対象物の地上位置に達した時に運転者によって入力される指令に応答して前記基準鉛直面と前記バックドアの開閉揺動軌跡との交わり位置によって決定されるバックドアの開放限界をサイドラインとして前記モニタ画面に表示する構成が提案される。
この構成では、前記注目部をバックドアの最大後方突出下端部とし、バックドアの開閉軌跡中の最遠端が路上対象物（例えば直立壁体）と衝突する直前、つまりバックドアが全開できる位置まで後進した後、運転者の指令によって、バックドアの開閉角度に応じてさらに後進できる位置が示される。即ち、後進すればするほどバックドアが開放できなくなる度合いを示すことになるサイドラインが表示される。この結果、要求されるバックドアの開閉度を確保するための停車位置を容易に知ることができる。

さらに別な実践的な実施形態の１つでは、前記注目部が車両に設けられている横軸芯周りで開閉揺動するハッチバックドアの最大後方突出下端部であり、
前記ベースラインが前記撮影画像内の路上対象物の地上位置に達した時に運転者によって入力される指令に応答して前記基準鉛直面と前記ハッチバックドアの開閉揺動軌跡との交わり位置によって決定されるハッチバックドアの開閉可能限界位置を前記レベルラインによって表す。
この構成では、前記注目部をハッチバックドアの最大後方突出下端部とする。ハッチバックドアの開閉軌跡中の最遠端が路上対象物（例えば直立壁体）と衝突する直前、つまりハッチバックドアが全開できる位置まで後進した後、運転者の指令によって、ハッチバックドアの開閉角度に応じてさらに後進できる位置が示される。言い換えればその後進位置でハッチバックドアが開放できる範囲がレベルラインによって表示される。このため、要求されるハッチバックドアの開閉度に応じて停車位置を容易に決定することができる。

本発明による運転支援装置では、基準鉛直面におけるベースラインとレベルラインで規定される領域が所定の注目部と任意の地上設置物との間の高さレベルの目安を運転者が把握する際の重要な指標になる。よって、この領域を撮影画像上で明確化するために、前記ベースラインと前記レベルラインを含む半透明平面が前記撮影画像に重ね合わせて表示されるように構成することも提案される。このような半透明平面は、撮影画面が明るい場合は該当領域の明度を下げることで、また撮影画面が暗い場合は該当領域の明度を上げることで簡単に実現できるし、勿論色相等の変更によって実現することも可能である。

まず、本発明による運転支援装置の原理を図１に示された模式図を用いて説明する。この模式図では、車両としての自動車１０には、後方確認のために後方を撮影視野としたカメラ１が車両後部に搭載される。車両内部の運転者から見やすい位置にはカメラ１からの撮影画像を表示するモニタ３０が設置されている。前方確認のためには前方を撮影視野としたカメラ１を車両前部に搭載するとよい。この自動車１０は、車両後部に後方に突出した部分を備えており、この後方突出部分をここでは注目部２０と称する。この注目部２０は、構造的に車両後部に形成されている突出部であってもよいし、ピックアップトラックなどの荷台に積み込まれた積荷であってもよい。さらには縦軸芯周りに開閉揺動するバックドアや横軸芯周りに開閉揺動するハッチバック、正確にはそれらの開閉揺動跡もその範疇に入るものである。また、この発明による運転支援装置は、車両走行方向（ここでは後進方向）の撮影画像をモニタ画面に表示することにより車両の運転を支援するために、後進時の注目部２０と路上対象物との干渉をチェックするものである。よって、注目部２０においても特にその最下端で最後端の点（注目点２０ａと呼ぶ）が重要となる。

カメラ１は、その下限として自動車１０のバンパー１２を含む自動車後方の十分離れた地面２を撮影範囲とする画角を持つように設定されている。カメラ１は自動車１０に固定されているので、カメラ１による撮影画像におけるバンパー１２の位置は不変である。このバンパー位置をわかりやすく示す適当な色付けされた（例えば赤）太いラインを撮影画像に重ね合わせ描画してモニタ画面に表示しておくことができる。このバンパー位置を示すラインをバンパーライン３１と呼ぶことにする。

さらに、注目部２０、特にその最下端の最後端である注目点２０ａを通るか、あるいはその注目点２０ａから所定距離離れた点を通り、地面２に対して鉛直で車両横断面に平行な鉛直面（以後これを基準鉛直面と呼ぶ）３を設定する。図１（ａ）に示すように、この基準鉛直面３と地面２との交線をベースライン３２としてモニタ画面に表示する。併せて、この基準鉛直面３における注目部２０、詳しくは注目部２０の注目点２０ａの地上高さを示すレベルライン３３を前記撮影画像に重ね合わせ描画してモニタ画面に表示する。基準鉛直面３が注目点２０ａを通るように設定された場合、ベースライン３２は注目点２０ａの地面２への鉛直投影した位置を示すラインとなる。モニタ画面上に写っている路上対象物（例えば走行障害物）の地上位置にベースライン３２に達した時の車両の位置は、図１（ｂ）で示すように、車両後方突出部として定義されている注目部２０の注目点２０ａと路上対象物とが一致する位置となる。さらに、路上対象物がほぼ直立しているとすれば、この時点のモニタ画面において路上対象物の頂部（最高部）に対してレベルライン３３が上回っていると、注目部２０が路上対象物を乗り越えてさらに後進することが可能であると判断することができる。この場合、バンパーライン３１が路上対象物の地上位置（地面ライン）に達するまで後進することができる。これに対して、路上対象物の頂部に対してレベルライン３３が下回っていると（図１（ｂ）参照）、注目部２０と路上対象物が衝突するのでそれ以上後進することが不可能であると判断することができる。

基準鉛直面３の位置を任意に設定可能とした場合、路上対象物に向かって後進するに先立って路上対象物の高さを判断することができる。図２に示されているように、まずモニタ画面上でベースラインを路上対象物の地上位置（地面ライン）に一致させるように調整する。つまり、基準鉛直面３を路上対象物の位置に設定することで、予め路上対象物と注目部２０の干渉関係をおおまかに知ることができる。

従って、上述した原理に基づく運転支援装置では、自動車１０に定義されている何らかの後部突出部としての注目部２０（より正確には注目点２０ａ）の位置に基づき基準鉛直面３と地面２との交線をベースライン３２としてモニタ画面に表示する。さらに、この基準鉛直面３における注目部２０の地上高さを示すレベルライン３３をモニタ画面に表示することで、走行延長上に存在する路上対象部と車両部分との干渉関係を運転者が容易に把握することが可能となる。

このような運転支援装置を構成するためには、自動車１０の走行方向周辺を撮影するカメラ１とその撮影画像を表示するモニタ３０の装備が前提となる。本発明による運転支援装置の中核部は、図３に示すように、一般に車載パソコンと呼ばれるコントローラ５内にハードウエア又はソフトウエアあるいはその両方で構築される。コントローラ５内には運転支援装置以外の種々の機能のための機能要素が構築される。本発明に特に関係するものとして、運転者による操作指令を可能にする操作入力部５１、自動車１の走行距離を演算する走行距離演算部５２、入出力インタフェース５３を介して送られてきたコマンドやデータに基づいて自動車１における注目部２０の定義設定を行いベースライン３２とレベルライン３３と必要な場合付加的にバンパーライン３１を生成する運転支援モジュール６０、この運転支援モジュール６０から送られてきたベースライン３２とレベルライン３３等の情報に基づいてカメラ１からの撮影画像の適切な位置にベースライン３２とレベルライン３３といった運転支援の指標を重ね合わせる合成部５４、この合成部５４から転送された撮影画像データをビデオ信号に変換してモニタ３０に送り出すビデオ制御部５５などが挙げられる。

操作入力部５１は、通常モニタ画面に装着されたタッチパネルによって作り出されるキーマトリックスを用いて、後でその機能は説明される修正ボタン５１ａや方向キー５１ｂやセットボタン５１ｃが構築される。もちろん別個に設置されるハードウエアボタンやコントローラ５のＧＵＩによって作り出されるソフトウエアボタンを採用しても良い。

運転支援モジュール６０には、注目部２０（注目点２０ａ）を定義してそれらの座標位置を入力データに基づいて決定する注目部定義部６１と、定義された注目部２０の座標位置を格納しておく注目部位置情報テーブル６２と、前述した基準鉛直面３を設定する基準鉛直面設定部６３と、設定された基準鉛直面３に基づいてベースライン３２の撮影画面上の位置等を演算してベースライン３２に関する描画情報を生成して合成部５４に与えるベースライン生成部６４と、設定された基準鉛直面３に基づいてレベルライン３３の撮影画面上の位置等を演算してレベルライン３３に関する描画情報を生成して合成部５４に与えるレベルライン生成部６５と、本発明の必須要件ではないがバンパーライン３１に関する描画情報を生成して合成部５４に与えるバンパーライン生成部６６が備えられている。ベースライン生成部６４とレベルライン生成部６５とにはそれぞれ、その中核機能要素として撮影画像におけるベースラインの位置を演算するベースライン位置演算部６４ａと、撮影画像におけるレベルラインの位置を演算するレベルライン位置演算部６５ａが含まれている。ベースライン生成部６４には、モニタ画面上で撮影画像とともに表示されているベースライン３２を動かすことにより基準鉛直面３の設定位置を変更するベースライン調整部６４ｂも含まれている。このため、少なくともベースライン３２は合成部５４において撮影画像に対してレイヤー合成すると都合がよい。

特殊な例として、注目部２０が縦軸芯周りで開閉揺動するバックドアの場合、直立壁体のような路上障害物との距離に応じてバックドアの開閉可能な角度が異なってくる。本装置では、そのようなケースでのバックドアの限界開閉度合いをモニタに表示される２つのサイドラインの動きで示すことができる。そのために、例えば、車両と路上障害物との距離及びドア軌跡データとに基づいてこのサイドラインに関する情報を生成して合成部５４に与えるサイドライン生成部６７をオプショナルな機能として備えることができる。

また、本発明による運転支援時において重要な役割を果たすベースライン３２とレベルライン３３の関係をモニタ画面上で目立たせるために、ベースライン３２を下辺とするとともにレベルライン３３を上辺とする矩形平面領域（矩形形状は一例である）を作成することができる。さらに、この矩形平面領域を半透明化して、つまり撮影画像が見える程度でその他の領域と異なる視覚変化（明度差、色相差など）を作り出すような機能を合成部５４に与えても良い。

次に、本発明による運転支援装置が種々の自動車に適用された実施例を図面を用いて説明する。
〔実施例１〕
この実施例では、本発明が適用されている自動車１は後部に荷台を有するピックアップトラックのようなものであり、荷台より後方に飛び出している積荷の後端の下端部が注目部２０ないしは注目点２０ａとして定義される。このため、この実施例では、注目部２０の位置は荷台の積荷によって異なるため、その都度注目部定義部６１によって再定義される。つまり、荷台から後方に突き出す荷物を積み込む毎に操作入力部５１を通じて入力された注目部情報に基づいて注目部定義部６１が注目部２０の車両における座標位置を決定して注目部位置情報テーブル６２に記録することになる。荷台内に収まる積荷の場合荷台の後端が注目部２０となるので予めメーカサイドで設定されている注目部（荷台後端）位置情報を用いるようにするとよい。

積荷の後端の下端部が注目部２０として定義されるケースでの本運転支援装置の作用を図４の模式的説明図と図５のフローチャートを用いて説明する。
まず、注目部２０が定義されているかどうかチェックし（＃０１）、定義されていない場合注目部２０に関する情報、例えば積荷の荷台後端からの突出量などを入力する（＃０２）。入力された注目部２０に関する情報に基づいて注目部位置情報が注目部位置情報テーブル６２に記録される（＃０３）。車庫入れ駐車等の目的で、後進走行に入ると、モニタ３０に車両後方の撮影画像を表示するために後方周辺を撮影するカメラ１が作動する（＃０４）。ここでは、まず、注目部位置情報テーブル６２から読み出された位置情報を用いて基準鉛直面設定部６３が注目部２０である積荷後端の下端部を通る基準鉛直面３を設定するので、この基準鉛直面３の設定情報を用いてベースライン位置演算部６４ａがベースライン３２の位置を演算し（＃０５）、レベルライン位置演算部６５ａがレベルライン３３の位置を演算する（＃０６）。この各ライン位置の演算はカメラ１によって取得される撮影画像座標において車両からの所定距離だけ離れた地面上の点がどの位置にくるかという演算であり、これは図４の模式図から明らかなようにカメラパラメータやカメラ光軸における地面までの距離などによって規定される射影行列を用いて簡単に演算できる。ベースライン位置とレベルライン位置が求められると、ベースライン生成部６４とレベルライン生成部６５はそれぞれベースライン３２やレベルライン３３の幅や長さや色などの属性値を付与して合成部５４に送ることにより、撮影画像に重ね合わせた状態でベースライン３２とレベルライン３３がモニタ３０に表示される（＃０７）。なお、この運転支援装置にはバンパーライン生成部６６が備えられているので、バンパーライン３１もモニタ３０に表示される。

運転者は、このモニタ３０のモニタ画面で後方の様子をチェックしながら車両を後進させる。その後進走行方向の延長上に障害物や荷捌きプラットフォームといった路上対象物が存在する場合、その路上対象物の直前に車両の後端である注目部２０が位置するように車両を停止する必要がある。このため注目部２０の投影地上位置としてのベースライン３２が路上対象物（図４のモニタ画面において二点鎖線で示されている）の地上位置の直前にくるまで後進してから、停車する（＃０８）。モニタ画面上での路上対象物と注目部２０の高さレベルを正確にするためには、ベースライン３２を路上対象物の地上位置に正確に合わせる必要がある。熟練していない運転者にとって停止位置がばらつくのは避けられないので、その停止位置のソフト的な修正のためにベースライン調整部６４ｂの機能が利用される。つまり、ベースライン３２と路上対象物の地上位置がずれていると判断した場合（＃０９Yes分岐）、ベースライン３２の調整を通じての基準鉛直面３の移動修正を操作入力部５１に用意されている修正ボタン５１ａによって開始する。ベースライン３２の位置調整は方向キー５１ｂの操作によってモニタ画面上で移動するベースライン３２を見ながらベースライン３２と路上対象物の地上位置が一致するまで行う。これにより、ベースライン３２の位置が修正される（＃１０）。基準鉛直面設定部６３が基準鉛直面３の設定位置を変更し、それに対応したレベルライン３３の位置をレベルライン位置演算部６５ａが再演算して、更新されたレベルライン情報を合成部３４に送り出すので、モニタ画面には正確に路上対象物の前面に立てられた基準鉛直面３における注目部２０の高さレベルがレベルライン３３として表示される（＃１１）。これにより、注目部２０と路上対象物との高さレベルの比較を容易に把握することが可能となる。

このモニタ画面でレベルライン３３が路上対象物の頂部を下回っている場合（図４（ｂ））（＃１２No分岐）、さらなる後進は注目部２０と路上対象物との衝突を引き起こすので、その位置で駐車する（＃１３）。逆に、レベルライン３３が路上対象物の頂部を上回っている場合（図４（ｃ））（＃１２Yes分岐）、注目部２０が路上対象物を乗り越えのでさらなる後進が可能となる。例えば路上対象物の地上位置にバンパーライン３１を合わせるぎりぎりの駐車位置まで後進することができる（＃１４）。

上述した説明では、ベースラインの調整（結果的には基準鉛直面３の移動）は、路上対象物の地上位置にベースライン３２を合わせる停止精度のばらつきを補償するために用いられていたが、この機能は遠くにある路上対象物と注目部２０との高さ比較の目安を得るために用いることも可能である。つまり、上記ステップ＃０７でのベースライン３２の表示に続いて、運転者が操作入力部５１に用意されている目安ボタン（図示されていない；修正ボタン５１ａと兼用してもよい）を押すことで目安モードに入って、方向キー５１ｂを操作して、ベースライン３２を遠く離れた路上対象物の地上位置にもっていき、その際表示されるレベルライン３３と路上対象物の頂部を比較することで注目部２０が路上対象物に干渉するかどうかの目安を予め知ることができる（図６参照）。目安を知った後、通常のモードに切り換えて、ステップ＃０８以後の後進を行うならば、運転者は余裕をもって自動車１０を後進させることができる。

〔実施例２〕
この実施例では、本発明が適用されている自動車１は後部に縦軸周りの観音開き式バックドアを有するＲＶ車のようなものである。バックドアを閉めた状態では車両後端部はバンパー１２もしくはバックドアとなるが、バックドアの開閉を考慮すると、車両後端部は開放されたバックドアとなる。このため、ここでは、開放により最大に後方に突出したバックドアの下端部が基本的な注目部２０ないしは注目点２０ａとして定義される。このため、この実施例では、注目部２０の位置等はバックドアの設計値によって決まるため、注目部２０は予め注目部定義部６１で定義されている。しかしながら、バックドアの後方突出量は開閉角度によって異なるため、注目部位置情報テーブル６２にはそのドア軌跡データが記録されており、必要に応じて、そのドア軌跡データによって規定されるバックドアの下端部の位置が特別な注目部２０ないしは注目点２０ａとして定義される。

縦軸周りの観音開き式バックドアの下端部が注目部２０として定義されるケースでの本運転支援装置の作用を図７、８の模式的説明図と図９のフローチャートを用いて説明する。
このケースでは、注目部２０は予めメーカサイドで定義されているので注目部２０に関する情報を入力する必要がないので、実施例１の説明に用いられた図５によるフローチャートのステップ＃０１〜＃０３は省略される。車庫入れ駐車等の目的で、後進走行に入ると、モニタ３０に車両後方の撮影画像を表示するために後方周辺を撮影するカメラ１が作動する（＃２１）。同時に、注目部位置情報テーブル６２から読み出されたドア軌跡データに基づき最大に後方に突出するバックドアの下端部を注目部２０として、基準鉛直面設定部６３が注目部２０であるバックドアの下端部を通る基準鉛直面３を設定する。この基準鉛直面３の設定情報を用いてベースライン位置演算部６４ａがベースライン３２の位置を演算し（＃２２）、レベルライン位置演算部６５ａがレベルライン３３の位置を演算する（＃２３）。これにより、図７（ａ）に示されるように、モニタ画面に撮影画像とともに表示されるベースライン３２とレベルライン３３を見ながら（＃２４）、路上対象物の地上位置にベースライン３２を合わせるように停車する（＃２５）。その後、必要に応じて行われるベースライン３２の調整作業は、実施例１と同様に、ベースライン３２と路上対象物の地上位置がずれていると判断した場合に行われる（＃２６Yes分岐）。修正ボタン５１ａの操作をトリガーとして行われるこのベースライン調整作業では、運転者の方向キー５１ｂのマニュアル操作によりベースライン３２の位置が調整される（＃２７）。これによって基準鉛直面設定部６３が基準鉛直面３の設定位置を変更し、それに対応したレベルライン３３の位置をレベルライン位置演算部６５ａが再演算して、更新されたレベルライン情報を合成部３４に送り出すので、モニタ画面には正確に路上対象物の前面に立てられた基準鉛直面３における注目部２０の高さレベルがレベルライン３３として表示される（＃２８）。この時点で、注目部２０の高さレベルを表すレベルライン３３と路上対象物との高さレベルの正確な比較を行うことになるので、最初からレベルライン３３をベースライン３２と同時にモニタ表示するのではなく、ベースライン調整作業の後、又はベースライン調整が不必要な場合セットボタン５１ｃのような別なボタンの操作によって初めてレベルライン３３を表示するようにしてもよい。

いずれにしても、モニタ画面上で路上対象物の地上位置とベースライン３３２が一致している停車位置はバックドアを完全開閉可能なだけのスペースを路上対象物との間に設けた位置である。また、その際のレベルライン３３と路上対象物の頂部の比較で、バックドアの完全開閉を保証しながらさらに後進できる可能性、つまりバックドアが路上対象物を乗り越えることで自由に開閉できる可能性を把握することができる。
例えば、このモニタ画面でレベルライン３３が路上対象物の頂部を上回っている場合（＃２９Yes分岐）、バックドアの開閉が路上対象物によって妨げられることなしにさらなる後進が可能となるので、例えば路上対象物の地上位置にバンパーライン３１を合わせるぎりぎりの駐車位置まで後進することができる（＃３０）。

レベルライン３３が路上対象物の頂部を下回っている場合（図７（ｂ））（＃１２No分岐）、これ以上の後進はバックドアの開放角度が路上対象物によって制限されることを意味する。図８に示されているように、この更なる後進とバックドアの限界開放角度の関係を運転者が容易に把握できるように、モニタ画面にサイドライン３４が表示される。このサイドライン３４の表示に際して、図８に示された模式図から理解できるように、ベースライン３２を路上対象物の地上位置に合わせた後の車両の移動距離に合わせて基準鉛直面３を移動させる（＃３１）。この車両移動距離情報は走行距離演算部５２から得られる。設定し直された基準鉛直面３とバックドアの開閉軌跡との交わり部をサイドライン３４のための注目部としてサイドライン生成部６７で演算し、サイドライン３４に関する描画情報を合成部５４に送り、モニタ画面にサイドライン３４を表示する（＃３２）。ここでサイドラインによって示されるバックドアの開閉度にまだ十分に満足できる場合（図８（ａ）、＃３３Yes分岐）、さらに後進する（＃３４）。このバックドアの開閉度をチェックしながらの後進は、サイドライン３４によって順次変化するバックドアの開閉度に満足できる限り、バンパーライン３１が路上対象物の地上位置に一致するまで続けることができる。車両の後退に際して、モニタ画面上ではサイドラインが路上対象物の両縁部に近づいていく。この両者が一致した位置が後退限界位置である。バックドアの開閉度が所望限界に達した場合（＃３３No分岐）又はバンパーライン３１が路上対象物の地上位置に一致した場合（＃３５Yes分岐）、その位置で駐車することになる（＃３６）。

〔実施例３〕
この実施例では、本発明が適用されている自動車１は後部に横軸周りに開閉するハッチバックドアを有するものである。ハッチバックドアを閉めた状態では車両後端部はバンパー１２もしくはハッチバックドアとなるが、ハッチバックドアの開閉を考慮すると、車両後端部は開放されたハッチバックドアとなる。このため、ここでは、開放により最大に後方に突出した開閉位置でのハッチバックドアの下端部が基本的な注目部２０ないしは注目点２０ａとして定義される。このため、この実施例でも、実施例２と同様に、注目部２０の位置等はバハッチックドアの設計値によって決まるため、注目部２０は予め注目部定義部６１で定義されている。ハッチバックドアの後方突出量も開閉角度によって異なるため、注目部位置情報テーブル６２にはそのドア軌跡データが記録されており、必要に応じて、そのドア軌跡データによって規定されるハッチバックドアの下端部の位置が特別な注目部２０ないしは注目点２０ａとして定義される。

横軸周りに開閉するハッチバックドアの下端部が注目部２０として定義されるケースでの本運転支援装置の作用を図１０、１１の模式的説明図と図１２のフローチャートを用いて説明する。
このケースは、実施例２のケースと類似しているので、異なっている点を説明する。ベースライン３２をモニタ表示する過程、ベースラインを路上対象物の地上位置に合わせる過程、及び必要に応じて行われるベースラインの調整過程は、実施例２と同様であり、図１２のフローチャートにおいても同じステップ番号を付与して、その説明は省略する。なお、図１０から明らかなように、注目部位置情報テーブル６２から読み出されたドア軌跡データに基づき最大に後方に突出するハッチバックドアの下端部を最初の注目部２０としているので、基準鉛直面設定部６３は初期段階においてこの注目部２０であるハッチバックドアの下端部を通る基準鉛直面３を設定している。

必要に応じて実行されるベースライン調整も終えた段階では、図１０（ｂ）に示されているように、ベースライン３２は路上対象物の地上位置に一致した状態でモニタ表示されている。ここまで位置関係では、注目部２０である水平に開放されたハッチバックドアの後端部を示すレベルライン３３はモニタ画面を外れるているので表示されない。もしレベルライン３３がモニタ画面内に入っている場合でもこの段階まではレベルライン３３の必要性は余りないので、あえて表示させなくてもよい。

いずれにしても、モニタ画面上で路上対象物の地上位置とベースライン３３２が一致している停車位置はハッチバックドアを完全開閉可能なだけのスペースを路上対象物との間にあけた位置である。この位置よりさらに後進した場合、路上対象物の頂部の高さに応じてハッチバックドアが開閉可能な角度、つまり開閉度が制限されることになる。このため、セットボタン５１ｃのような別なボタンの操作をトリガーとして、後進に伴って変化するこの路上対象物の頂部の高さとハッチバックドアの開閉度の関係を運転者が容易に把握できるように、基準鉛直面３を路上対象物の地上位置に合わせて設定し、その基準鉛直面３とハッチバックドアの開閉軌跡との交わり部を注目部２０として求められたレベルライン３３がモニタ画面に表示されることがこの実施例の重要な点である。なお、求められたレベルライン３３の表示位置がモニタ画面から外れている場合にも９、図１１（ａ）に示すように、モニタ画面の最上部に仮表示させておく。

従って、この基準鉛直面３は、図１１に示された模式図から理解できるように、車両の移動距離に合わせて移動することになるので、基準鉛直面３の移動にともなって注目部２０の位置も見直される（＃４１）。この車両移動距離情報は走行距離演算部５２から得られる。この注目部２０の高さレベルを示すレベルライン３３の位置はレベルライン位置演算部６５ａで演算される。レベルライン３３に関する描画情報を合成部５４に送り、モニタ画面にレベルライン３３を表示する（＃４２）。ここでレベルライン３３によって示されるハッチバックドアの開閉度にまだ満足できる場合（＃４３Yes分岐）、さらに後進する（＃４４）。このハッチバックドアの開閉度をチェックしながらの後進は、ハッチバックドアの開閉度に満足できる限り、バンパーライン３１が路上対象物の地上位置に一致するまで続けることができる。バックドアの開閉度が所望限界に達した場合（＃４３No分岐）又はバンパーライン３１が路上対象物の地上位置に一致した場合（＃４５Yes分岐）、その位置で駐車することになる（＃４６）。

上述したように、本発明による運転支援装置を自動車等の車両に搭載されているカメラ−モニタシステムは、駐車時などの走行において気になる車両部分を注目部として前もってあるいはその都度設定するとともに、カメラ１の視野内における地面２に基準鉛直面３である演算用仮想面を立てるという考えを導入するしたものである。本システムであれば、その注目部の地上位置と高さレベルを表すベースラインとレベルラインの座標位置が簡単に演算して求められ、そのベースラインとレベルラインがモニタ画面上で撮影画像に重ね合わせて表示されるので、運転者は注目部と路上対象物の立体的な位置関係を簡単にかつ正確に把握することができる。

本発明による運転支援装置における基本原理を説明する模式図 本発明による運転支援装置における基準鉛直面の移動に関する基本原理を説明する模式図 本発明による運転支援装置のための機能ブロック図 本発明による運転支援装置の第１実施例の説明図 本発明による運転支援装置の第１実施例における運転支援の流れを示すフローチャート 本発明による運転支援装置の第１実施例における基準鉛直面の移動の説明図 本発明による運転支援装置の第２実施例の説明図 本発明による運転支援装置の第２実施例におけるバックドア開閉限界を表すサイドライン表示の説明図 本発明による運転支援装置の第２実施例における運転支援の流れを示すフローチャート 本発明による運転支援装置の第３実施例の説明図 本発明による運転支援装置の第３実施例におけるハッチバックドア開閉限界を表すレベルラインの説明図 本発明による運転支援装置の第３実施例における運転支援の流れを示すフローチャート

符号の説明

１：車両（自動車）
２：地面
３：基準鉛直面
１０：カメラ
２０：注目部
３０：モニタ
３１：バンパーライン
３２：ベースライン
３３：レベルライン
３４：サイドライン
５４：合成部
６１：注目部定義部
６２：注目部位置情報テーブル
６３：基準鉛直面設定部
６４：ベースライン生成部
６５：レベルライン生成部

Claims (5)

1. 車両走行方向の撮影画像をモニタ画面に表示することにより車両の運転を支援する運転支援装置において、
   前記車両から一方向に突出する注目部の前記車両走行方向の位置に対応した位置における車幅方向に平行な基準鉛直面と地面との交線をベースラインとして前記モニタ画面に表示するとともに、
   前記基準鉛直面における前記注目部の地上高さを示すレベルラインを前記モニタ画面に表示することを特徴とする運転支援装置。
2. 前記撮影画像内の路上対象物の地上位置に前記ベースラインを合わせるために前記ベースラインは前記モニタ画面上で位置調整可能であり、この位置調整されたベースラインに基づいて前記レベルラインの位置が調整されることを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記注目部が車両に設けられている縦軸芯周りで開閉揺動するバックドアの最大後方突出下端部であり、
   前記ベースラインが前記撮影画像内の路上対象物の地上位置に達した時に運転者によって入力される指令に応答して前記基準鉛直面と前記バックドアの開閉揺動軌跡との交わり位置によって決定されるバックドアの開放限界をサイドラインとして前記モニタ画面に表示することを特徴とする請求項１又は２に記載の運転支援装置。
4. 前記注目部が車両に設けられている横軸芯周りで開閉揺動するハッチバックドアの最大後方突出下端部であり、
   前記ベースラインが前記撮影画像内の路上対象物の地上位置に達した時に運転者によって入力される指令に応答して前記基準鉛直面と前記ハッチバックドアの開閉揺動軌跡との交わり位置によって決定されるハッチバックドアの開閉可能限界位置を前記レベルラインによって表すことを特徴とする請求項１又は２に記載の運転支援装置。
5. 前記ベースラインと前記レベルラインを含む半透明平面が前記撮影画像に重ね合わせて表示されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の運転支援装置。

Images