JP2011046262A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】輪留めとタイヤとの位置関係などを運転者に表示する運転支援装置を低コストにて提供可能とする。
【解決手段】ＣＣＤカメラによって撮影された画像と、車両のタイヤ位置や車体位置などの基準位置を示す画像とを組み合わせた合成画像を生成し、その合成画像上に、目印マーカーを表示する。目印マーカーは、車両が移動したとき、車両の移動方向とは逆方向に、車両の移動距離分だけ合成画像上を移動するように表示される。このため、車両の周囲に輪留めや障害物があった場合に、それらが車体の陰に隠れるなどして、ＣＣＤカメラの撮影範囲外となっても、輪留めや障害物に対応する位置に表示された目印マーカーを用いることにより、合成画像上において、その目印マーカーと車両との基準位置との接近度合を確認することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、自車両周囲の画像を表示することにより、自車両の駐車時等に運転支援を行なう運転支援装置に関する。

上述した運転支援装置として、例えば、特許文献１に記載された装置が知られている。この特許文献１の装置では、自車両の周囲を繰り返し撮像し、現在の画像では自車両の車体の陰になって見えない部分を、過去に撮影した画像で補足するようにしている。そして、補足した画像に自車両の外形とタイヤの外形を表す図形を合成し、合成した画像を表示する。このようにして、車体の陰になって見えないはずの駐車スペースの白線や輪留めを映し出すことを可能としている。

特開２００２−３５４４６７号公報

しかしながら、従来装置では、現在の画像では車体の陰になって見えないはずの部分を過去に撮影した画像で補足するようにしているので、まず、異なる時刻に撮影された画像を保存するための容量を備えたメモリが必要となる。さらに、異なる時刻に撮影された画像を用いて、一枚の合成画像を生成するには、異なる時刻に撮影された画像同士を組み合わせるための適合位置を探索しなければならない。従って、合成画像を生成するための演算処理負荷が高くなり、このような高負荷な演算処理を行なうために高性能なマイコンを使用する必要が生じる。このような理由から、従来装置は、コストが高くなってしまうという問題がある。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、輪留めとタイヤとの位置関係などを運転者に表示する運転支援装置を低コストにて提供可能とすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の運転支援装置は、
自車両周囲の画像を繰り返し撮影する撮像手段と、
撮像手段によって撮影された画像と、撮像手段の撮影範囲外の領域に当たる自車両の基準位置を示す画像とを組み合わせた合成画像を生成する合成画像生成手段と、
合成画像生成手段によって生成された合成画像を表示する表示手段と、
自車両の移動方向及び移動距離を検出する移動状態検出手段と、
移動状態検出手段によって検出された自車両の移動方向及び移動距離に基づき、合成画像生成手段によって生成された合成画像において、自車両の移動方向とは逆方向に、自車両の移動距離分だけ移動する目印マーカーを、合成画像上に表示する目印マーカー表示手段と、を備えることを特徴とする。

上述したように、請求項１の運転支援装置では、撮像手段によって撮影された画像と、自車両のタイヤ位置や車体位置などの基準位置を示す画像とを組み合わせた合成画像を生成し、その合成画像上に、目印マーカーを表示する。換言すれば、従来装置のように、異なる時刻に撮影された画像を保存したり、これらの画像同士を合成する際の適合位置を求めたりする必要がないので、運転支援装置のコストを低減することができる。

ここで、本請求項１の運転支援装置において、目印マーカーは、自車両が移動したとき、自車両の移動方向とは逆方向に、自車両の移動距離分だけ合成画像上を移動するように表示される。この結果、目印マーカーは、自車両が移動して、撮像手段の撮影領域が変化したとき、路面上のある地点に固定されているかのように、合成画像上に表示されることになる。そして、この目印マーカーは、撮影手段によって撮影された画像の範囲のみでなく、合成画像の一部をなす、撮像手段の撮影範囲外の領域に当たる自車両の基準位置を示す画像範囲においても継続して表示される。このため、車両の周囲に例えば輪留めや障害物があった場合に、それらが車体の陰に隠れるなどして、撮像手段の撮影範囲外となっても、輪留めや障害物に対応する位置に表示された目印マーカーを用いることにより、合成画像上において、その目印マーカーと自車両との基準位置との接近度合を確認することができる。これにより、自車両の駐車時や取り回し時の利便性や安全性の向上に貢献することができる。

請求項２に記載したように、目印マーカー表示手段は、自車両の運転者によって操作される操作手段を備え、当該操作手段から目印マーカーの表示開始が指示される前は、自車両の基準位置に対して一定の位置関係を保って、自車両の移動とともに合成画像上を移動するように目印マーカーとなる表示物を表示しておき、その表示物が運転者にとって注目すべき物体の位置と一致したときに、運転者が操作手段により、目印マーカーの表示の開始を指示すると、その指示された時点の表示物の位置に目印マーカーの表示位置を維持すべく、合成画像において自車両の移動方向とは逆方向に自車両の移動距離分だけ移動する目印マーカーの表示を開始するようにしても良い。このように、目印マーカーとなる表示物を予め表示しておくことにより、運転者は、その表示物が注目すべき物体の位置と一致したときに、目印マーカーの表示開始を指示するだけで良いので、目印マーカーの位置を注目すべき物体に簡単な操作で合わせ込むことができる。

また、請求項３に記載したように、目印マーカー表示手段は、自車両の運転者によって操作される操作手段を備え、当該操作手段は、自車両が停止しているときに、運転者の所定の操作に従って、目印マーカーを任意の位置に表示させることが可能なものでも良い。これにより、目印マーカーを、注目すべき物体に対応する位置に確実に表示することができるようになる。

請求項４に記載したように、撮像手段は、自車両の前方もしくは後方の画像を撮影するものであり、自車両の基準位置を示す画像は、自車両の前輪側のタイヤ位置もしくは後輪側のタイヤ位置を示すものであり、目印マーカー表示手段は、目印マーカーを、自車両の予測進路と交差する車幅方向に伸びる線分として合成画像上に表示することが好ましい。これにより、輪留めが、一方のタイヤのみ、あるいは両方のタイヤに対して設けられているかに係らず、目印マーカーの位置を、輪留めの位置に一致させやすくなる。さらに、左右タイヤ位置と、輪留めとの位置関係も把握しやすくなる。

請求項５に記載したように、目印マーカー表示手段は、目印マーカーとともに、自車両の予測進路も合成画像上に表示するようにしても良い。予測進路を表示することにより、自車両のタイヤが、輪留めからずれずに、正しく輪留めに接する位置に車両を駐車しやすくなるためである。

請求項６に記載したように、撮像手段は、自車両の側方前方の画像を撮影するものであり、自車両の基準位置を示す画像は、自車両の車体側面位置を示すものであり、目印マーカー表示手段は、目印マーカーを、路面を起点とし当該路面から鉛直方向に伸びる線分として合成画像上に表示することが好ましい。

例えば、自車両を、その両側が他車両、壁、建造物、電柱などの障害物で挟まれた狭いエリアに駐車し、その駐車エリアから自車両を右左折方向に前進させて脱出する場合、内輪差によって、自車両の車体側面が障害物に接触してしまう虞が生じる。このような場合、自車両の側方前方の画像に表示されている障害物に一致するように、路面を起点とし当該路面から鉛直方向に伸びる目印マーカーを設定することにより、合成画面上において、障害物と自車両の車体側面との位置関係を表示させることが可能になる。

請求項７に記載したように、目印マーカーと基準位置との距離間隔に応じて警報を発する警報手段を備えるようにしても良い。これにより、目印マーカーが自車両の基準位置に接近したときに、運転者の注意を喚起することができる。

請求項８に記載したように、撮像手段は、自車両前方もしくは後方の画像を撮影するものであり、目印マーカー表示手段は、自車両が前進もしくは後退するときに、自車両の基準位置から所定距離範囲において、複数の目印マーカーを表示するものであっても良い。このように、複数の目印マーカーを表示することにより、運転者が、目印マーカーの表示位置を指示しなくとも、複数の目印マーカーのいずれかが、注目すべき物体の近傍に表示される。従って、注目すべき物体の近傍に表示された目印マーカーに着目して、自車両の基準位置との位置関係を把握することにより、自車両の基準位置との接近度合を認識することができる。

請求項９に記載したように、複数の目印マーカーは、自車両の予測進路と交差する車幅方向に伸びる同じ長さの線分として、一定の距離間隔で、相互に識別可能な態様で合成画面上に表示されることが好ましい。このように、複数の目印マーカーが相互に識別可能な態様で表示されることにより、注目すべき物体の近傍に表示された目印マーカーを判別しやすくなる。また、自車両の予測進路と交差する車幅方向に伸びる同じ長さの線分として、複数の目印マーカーを表示することにより、複数の目印マーカーにより、予測進路を示すことが可能になる。

ただし、請求項１０に記載したように、目印マーカー表示手段は、複数の目印マーカーとともに、自車両の予測進路も合成画像上に表示しても良い。

本発明の第１実施形態による運転支援装置の全体構成を示す構成図である。 ＣＣＤカメラの設置位置を説明するための説明図である。 （ａ）〜（ｅ）は、第１実施形態による運転支援装置において、表示される画像の遷移を示す画像遷移図である。 鳥瞰変換及び鳥瞰逆変換を説明するための説明図である。 第１実施形態の運転支援装置における、運転支援のための制御処理を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）は、第２実施形態による運転支援装置において、表示される画像の遷移を示す画像遷移図である。 第２実施形態の運転支援装置における、運転支援のための制御処理を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態による運転支援装置について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による運転支援装置の全体構成を示す構成図である。本実施形態では、運転支援装置が、車両が後退することにより輪留めが設けられた駐車スペースに駐車を行なう際に、後輪タイヤが勢いよく輪留めに当たって、乗員に衝撃が伝わることがないように、駐車支援を行なう例について説明する。

図１に示すように、本実施形態による運転支援装置１００は、ＣＣＤカメラ１、ステアリングセンサ３、車速センサ５、ギア位置センサ７、操作スイッチ９、運転支援ＥＣＵ１０、及び表示装置２０を備えている。

ＣＣＤカメラ１は、図２に示すように、車両の後部、具体的には、車両の後部ドアやトランクに、車両後方の予め定められた範囲を撮影範囲とするように設置される。従って、ＣＣＤカメラ１を車両の後部に設置する際には、実際の撮影範囲が予め定められた撮影範囲に一致するように、ＣＣＤカメラ１の取り付け方向が調整される。

なお、ＣＣＤカメラ１を車両に設置した後、ソフト処理によるキャリブレーション（較正）を実施しても良い。このソフト処理によるキャリブレーションでは、例えば、車両から設置場所までの距離、高さ、方位が予め定められた所定の大きさのボードを用いることができる。ＣＣＤカメラ１の撮影範囲が狙いとする撮影範囲に一致していれば、予め設置場所が定められたボードが映し出される位置は、ＣＣＤカメラ１によって撮影された画像中において、ボードの設置場所や大きさに応じて定まる予定位置となる。換言すれば、ボードが映し出される位置が予定位置と異なっている場合には、ＣＣＤカメラ１の撮影範囲が、狙いとする撮影範囲からずれていることを意味する。このような場合には、ボードが映し出された位置が予定位置となるように、撮影した画像のＸ軸及びＹ軸方向における差異を解消するための変換パラメータを定める。そして、ＣＣＤカメラ１によって撮影された画像を変換パラメータを用いて補正する。これにより、ＣＣＤカメラ１から、予め定められた撮影範囲の画像が得られるようになる。このようなソフト処理によるキャリブレーションは、運転支援ＥＣＵ１０によって実施することができる。なお、ソフト処理によるキャリブレーションを実施する場合、予め定められた撮影範囲は、ＣＣＤカメラ１が撮影可能な最大範囲よりも小さく設定される。

ステアリングセンサ３は、運転者によって操舵されるステアリングホイールの操舵角を検出するものである。車速センサ５は、車両が走行する際の走行速度を検出するものである。運転支援ＥＣＵ１０は、ステアリングセンサ３及び車速センサ５の検出信号から、車両の移動方向及び移動距離を算出する。より詳しくは、車両の移動方向である車両の進路は、車両のトレッド、ホイールベース、ステアリングホイールの操舵角とタイヤの切れ角との関係等の車両緒元を考慮することにより、ステアリングホイールの操舵角に基づいて計算することができる。また、車両の移動距離は、車両の走行速度から計算することができる。

ギア位置センサ７は、車両のトランスミッションにおけるギア位置を検出するものである。操作スイッチ９は、運転者によって操作されるもので、後述する目印マーカーの表示の開始指示を運転支援ＥＣＵ１０に与えるものである。

運転支援ＥＣＵ１０は、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏおよびこれらを接続するためのバスラインなどを備えたマイコンからなる。ただし、図１では、運転支援ＥＣＵ１０が実行する機能を機能ブロック図として表している。図１に示すように、運転支援ＥＣＵ１０は、機能ブロックとして、合成画像生成部１１、目印マーカー生成部１３、及び基準位置画像記憶部１５を備えている。

合成画像生成部１１は、ＣＣＤカメラ１によって撮影されたカメラ画像と、車体の後半部分を示す車体表示部とともにその車体表示部の両側において基準位置となる後輪側のタイヤ位置を示すタイヤ位置表示線を表示する画像（以下、基準位置画像）とを組み合わせた合成画像を生成するものである。基準位置画像は、基準位置画像記憶部１５に記憶されている。図３（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ合成画像生成部１１が生成した合成画像が時間の経過とともに変化する様子を示している。図３（ａ）〜（ｅ）のそれぞれにおいて、ほぼ上半分がカメラ画像であり、ほぼ下半分が、基準位置画像である。

本実施形態においては、ＣＣＤカメラ１は、車体の後部に固定されている。このため、カメラ画像と、基準位置画像とをつなぎ合わせる位置は常に一定であり、両画像を合成するための位置を求めるための特別な演算処理は不要である。

マーカー生成部１３は、車両の予測進路とともに、車両の予測進路と交差する車幅方向に伸びる線分として目印マーカーを生成する。生成された予測進路及び目印マーカーは、合成画像生成部１１において、合成画像に重畳表示される。車両の予測進路は、上述したようにステアリングセンサ３によって検出された操舵角に基づいて計算される。そして、予測進路は、車両の車幅に対応する幅を有し、車両の後退方向において、予測進路の方向に伸びる領域として表示される。なお、図３（ａ）〜（ｅ）に示す例では、予測進路の領域全体を特定の色で着色することで、予測進路を表示しているが、予測進路は、車幅方向における両側の最外郭部分のみを２本の線分にて表示するようにしても良い。

マーカー生成部１３は、操作スイッチ９によって目印マーカーの表示開始が指示される以前は、図３（ａ）に示すように、車体後部（タイヤ位置表示線）から一定の距離だけ離れた位置に、車両の移動とともに合成画像上を移動する目印マーカーとなる表示物が表示されるように、目印マーカーとなる表示物の画像を生成する。そして、その表示物が、運転者にとって注目すべき物体である輪留めの位置と一致したときに、運転者が操作スイッチ９により、目印マーカーの表示の開始を指示すると、図３（ｂ）に示すように、その指示された時点の路面位置に目印マーカーの表示位置が維持されるように、目印マーカーの画像を生成する。

このように、目印マーカーとなる表示物を予め合成画像に表示しておくことにより、運転者は、その表示物が輪留めの位置と一致したときに、目印マーカーの表示開始を指示するだけで良いので、簡単な操作で目印マーカーの位置を輪留めに一致させることができる。

本実施形態では、目印マーカーが、車両の車幅よりも長く、かつ車幅方向に平行に伸びる線分として表示される。このため、輪留めが、一方のタイヤのみ、あるいは両方のタイヤに対して設けられているかに係らず、目印マーカーの位置を、輪留めの位置に一致させることが容易となる。さらに、この目印マーカーにより、輪留めと左右タイヤ位置との位置関係も把握しやすくなる。

さらに、本実施形態では、目印マーカーとともに、車両の予測進路も合成画像上に表示するようにしているので、自車両のタイヤが、輪留めからずれずに、正しく輪留めに接する位置に車両を駐車しやすくなる。

ここで、マーカー生成部１３は、合成画像におけるカメラ画像の範囲に目印マーカーあるいは目印マーカーとなる表示物を表示する場合には、カメラ画像を鳥瞰変換した鳥瞰画像において、車両の予測進路及びその予測進路と交差する目印マーカーあるいは目印マーカーとなる表示物を生成し、それを鳥瞰逆変換してカメラ画像上に重畳表示する画像を生成する。

鳥瞰変換は、公知であり、例えば特開平１０−２１１８４９号公報に詳しく説明されているが、簡単に説明すると、図４に示すように、地上面座標系（ｘ、ｙ、ｚ）の画像データを、地上からの高さＨにあるカメラ位置Ｒから焦点距離ｆにあるスクリーン平面Ｔに投影する透視変換を行なうものである。なお、図４では、カメラ１０は、見下ろし角τで下向きに設置されている。

マーカー生成部１３は、上記のスクリーン平面Ｔに相当するビデオメモリを有し、そのビデオメモリ上において、ステアリングセンサ３によって検出された操舵角に基づいて車両の予測進路を描画する。さらに、その予測進路と交差するように目印マーカーあるいは目印マーカーとなる表示物を描画する。目印マーカーとなる表示物は、車両の予測進路と交差しつつ、車体後部（タイヤ位置表示線）から一定の距離だけ離れた位置に表示されるように、スクリーン平面Ｔ上における表示位置が定められる。そして、一旦、目印マーカーの表示開始が運転者の操作によって指示されると、スクリーン平面Ｔ上における目印マーカーの表示位置は、車両の進路方向とは逆方向に、車両が移動した分だけ移動するように定められる。

このようにして、スクリーン平面Ｔ上において、表示位置が定められ描画された車両の予測進路と目印マーカーあるいは目印マーカーとなる表示物は、マーカー生成部１３において、上述した鳥瞰変換とは逆の鳥瞰逆変換が行なわれることにより、図４に示す地上面座標系（ｘ、ｙ、ｚ）における画像データに変換される。その画像データが、合成画像生成部１１において、合成画像におけるカメラ画像上に重畳表示される。

一方、合成画像における、基準位置画像は、もともと鳥瞰画像となっている。このため、マーカー生成部１３は、車両が移動して、図３（ｄ）、（ｅ）に示すように、目印マーカーの表示位置がカメラ画像から、基準位置画像へ移動した後には、上述した鳥瞰逆変換を行なわずに、スクリーン平面Ｔ上において描画した目印マーカーをそのまま、合成画像生成部１１に出力する。

すなわち、スクリーン平面Ｔに相当するビデオメモリは、合成画像全体に対応する大きさを有している。このビデオメモリにおいて、カメラ画像に対応する領域の描画像は、鳥瞰逆変換された後に、合成画像生成部１１に出力され、基準位置画像に対応する領域の描画像は、そのまま、合成画像生成部１１に出力される。

表示装置２０は、運転者により視認されるように、車両のインストルメントパネルに装着されている。この表示装置２０は、合成画像生成部１１によって生成された合成画像が表示される。

上述したように、鳥瞰画像に相当するスクリーン平面Ｔ上において目印マーカーの表示位置を、車両の進路方向とは逆方向に、車両が移動した分だけ移動するように変化させることにより、図３（ｂ）〜（ｅ）に示すように、目印マーカーは、車両が移動しても、合成画像において特定の路面位置に固定されたかのように表示される。

目印マーカーの長さは、車体表示部の車幅方向の長さよりも長いので、図３（ｄ）、（ｅ）に示すように、目印マーカーが車体表示部の真下に移動しても、その両側の端部は、車体表示部の両側に表示され続ける。そして、タイヤ位置を示すタイヤ位置表示線も、目印マーカーとは異なる色で、車体表示部の両側に表示されている。このため、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、目印マーカーの表示位置を輪留め位置に一致させておくことにより、輪留めがＣＣＤカメラ１の撮影範囲外となっても、目印マーカーとタイヤ位置表示線との接近度合により、後輪側のタイヤがどの程度輪留めに近づいているかを把握することができる。
従って、後輪側のタイヤが輪留めに強く接触することが防止できるように、運転支援を行なうことが可能になる。

次に、本実施形態による運転支援装置における運転支援のための画像表示処理の流れについて、図５のフローチャートに基づいて説明する。

まず、ステップＳ１１０では、トランスミッションのギアが後退位置に切り替えられたか否かを判定する。ギアが後退位置に切り替えられていない場合、後退位置に切り替えられるまで待機する。

ステップＳ１１０において、ギアが後退位置に切り替えられたと判定されると、ステップＳ１２０に進み、表示装置２０のほぼ上半分にカメラ画像が表示されるように、合成画像を生成するためのビデオメモリの所定領域にカメラ画像を描画する。続く、ステップＳ１３０では、表示装置２０のほぼ下半分に基準位置画像が表示されるように、合成画像を生成するためのビデオメモリの所定領域に基準位置画像を描画する。

続くステップＳ１４０では、運転者によって、目印マーカーを特定の路面位置に固定表示することが指示されたか否かを判定する。このステップＳ１４０において、運転者の指示がないと判定された場合には、ステップＳ１５０に進み、目印マーカーとなる表示物を、スクリーン平面Ｔに相当するビデオメモリ上において、車体後部（タイヤ位置表示線）から一定の距離だけ離れた位置に描画し、鳥瞰逆変換を行なうことにより生成した画像データを、合成画像に重畳表示する。なお、この際、予定進路の描画、鳥瞰逆変換、及び重畳表示も併せて行なう。一方、ステップＳ１４０において、運転者の指示ありと判定された場合には、ステップ１６０に進む。

ステップＳ１６０では、運転者による指示が行なわれた時点からの車両の移動方向及び移動距離を算出する。そして、ステップＳ１７０において、目印マーカーを、スクリーン平面Ｔに相当するビデオメモリ上において、車両の移動方向とは逆方向に、車両が移動した分だけ移動した位置に描画する。その描画位置が、ビデオ画像に対応する領域に含まれている場合には、鳥瞰逆変換を行って合成画像に重畳表示する画像データを生成し、基準位置画像に対応する領域に含まれている場合には、鳥瞰逆変換は行なわず、そのまま合成画像に重畳表示する。なお、この際も、目印マーカーとなる表示部の描画時と同様に、予測進路の描画、鳥瞰逆変換、及び重畳表示も併せて行なわれる。

ステップＳ１８０では、目印マーカーと基準位置との接近度合を判定する。例えば、ビデオメモリ上における目印マーカーの描画位置と基準位置との間隔が所定距離以下となったとき、目印マーカーは基準位置に接近したと判定し、ステップＳ１９０において、音、音声、警告灯、画像表示などを用いて警告を発する。これにより、目印マーカーが基準位置であるタイヤ位置に接近したときに、運転者の注意を喚起することができる。

ステップＳ２００では、目印マーカーもしくは目印マーカーとなる表示物が重畳表示された合成画像が、表示装置２０に出力され、合成画像の表示が行なわれる。ステップＳ２１０では、車両のイグニッションスイッチがオフされたか否かを判定し、オフされた場合には処理を終了し、オンされている場合には、ステップＳ１１０の処理に戻る。このようにして、車両の駐車が完了するまで、合成画像の表示を継続する。

なお、ステップＳ１４０において、一旦、運転者の指示ありと判定された場合には、運転者によって指示がなされたことが記憶される。これにより、例えば、車両の切り返しのために、ギア位置が後退位置から前進位置に切り替えられたとしても、運転者による指示がなされた時点の路面上の目印マーカーの位置を基準として、車両の移動方向及び移動距離が算出されるので、目印マーカーは、運転者が指示した時点の路面上の位置に固定されたように表示される。

上述した第１実施形態では、運転者による指示がなされる以前から、目印マーカーとなる表示物を合成画像上に表示しておき、その表示物が輪留めに一致した時点で運転者が指示を行うことにより、目印マーカーの表示位置を輪留めの位置に合わせ込むものであった。

しかしながら、操作スイッチとして、例えばジョイスティックやタッチパネルを採用し、車両が駐車エリアの近傍で停止した時点で、ジョイスティックやタッチパネルを用いて、目印マーカーを駐車エリアの輪留めに一致するように移動させて、目印マーカーの表示位置を定めるようにすることも可能である。これにより、目印マーカーを、注目すべき物体である輪留めに対応する位置に確実に表示することができるようになる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による運転支援装置について、図面に基づいて説明する。なお、本実施形態の運転支援装置は、操作スイッチ９が不要であることを除いて、第１実施形態の運転支援装置と同様に構成されるため、構成に関する説明は省略する。

上述した第１実施形態の運転支援装置では、運転者の操作により、目印マーカーを輪留めなどの注目すべき物体の位置に一致させるものであった。本実施形態では、このような運転者の操作を不要としながら、目印マーカーを用いて、輪留めなどの注目すべき物体とタイヤとの接近度合を把握可能としたものである。

このため、第２実施形態による運転支援装置では、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように、
車両の基準位置であるタイヤ位置表示線から車両の後方に向かう所定距離範囲において、複数の目印マーカーを表示する。複数の目印マーカーは、車両の予測進路と交差する車幅方向に伸びる同じ長さの線分として、一定の距離間隔で、相互に識別可能な態様で合成画面上に表示される。さらに、個々の目印マーカーは、車両の移動に伴い、その車両の移動方向とは逆方向に、車両の移動距離分だけ移動するように、合成画面上に表示される。

このため、運転者が、目印マーカーの表示位置を指示しなくとも、図６（ｂ）に示すように、複数の目印マーカーのいずれかが、注目すべき物体である輪留めの近傍に表示される。従って、注目すべき物体である輪留めの近傍に表示された目印マーカーに着目することにより、図６（ｃ）、（ｄ）に示すように、車両の基準位置であるタイヤ位置との位置関係を把握して、自車両の基準位置との接近度合を認識することができる。

特に、本実施形態では、例えば、複数の目印マーカーの表示色を変えることにより、複数の目印マーカーが相互に識別可能な態様で表示される。このため、注目すべき物体である輪留めの近傍に表示された目印マーカーの判別が容易となる。さらに、車両の予測進路と交差する車幅方向に伸びる同じ長さの線分として、複数の目印マーカーを表示することにより、複数の目印マーカーにより、予測進路を示すことが可能になるとの副次的効果も得られる。ただし、第１実施形態と同様に、予測進路を表示しても良い。

次に、本実施形態による運転支援装置における運転支援のための画像表示処理の流れについて、図７のフローチャートに基づいて説明する。

まず、ステップＳ３１０では、トランスミッションのギアが後退位置に切り替えられたか否かを判定する。ギアが後退位置に切り替えられていない場合、後退位置に切り替えられるまで待機する。

ステップＳ３１０において、ギアが後退位置に切り替えられたと判定されると、ステップＳ３２０に進み、表示装置２０のほぼ上半分にカメラ画像が表示されるように、合成画像を生成するためのビデオメモリの所定領域にカメラ画像を描画する。続く、ステップＳ３３０では、表示装置２０のほぼ下半分に基準位置画像が表示されるように、合成画像を生成するためのビデオメモリの所定領域に基準位置画像を描画する。

続くステップＳ３４０では、ギアが後退位置に切り替えられた時点からの車両の移動方向及び移動距離を算出する。そして、ステップＳ３５０において、複数の目印マーカーを、スクリーン平面Ｔに相当するビデオメモリ上において、車両の移動方向とは逆方向に、車両が移動した分だけ移動した位置に描画する。複数の目印マーカーは、ギアが後退位置に切り替えられた時点で、例えばタイヤ位置から数十ｃｍ程度の間隔で、数メートルの範囲に渡って表示されるように初期表示位置が定められる。ステップＳ３５０では、その初期位置を基準として、車両の移動方向及び移動距離を考慮して、複数の目印マーカーの描画位置を定める。その描画位置が、ビデオ画像に対応する領域に含まれている場合には、鳥瞰逆変換を行って合成画像に重畳表示する画像データを生成し、基準位置画像に対応する領域に含まれている場合には、鳥瞰逆変換は行なわず、そのまま合成画像に重畳表示する。この際、予測進路の描画、鳥瞰逆変換、及び重畳表示も併せて行なわれる。

なお、車両が、複数の目印マーカーの間隔に相当する距離分だけ移動すると、タイヤ位置に最も近い位置に表示されていた目印マーカーが消去され、車両から最も離れた位置に新たな目印マーカーが表示される。このようにして、本実施形態による運転支援装置は、車両が移動しても、常に同じ数の目印マーカーを表示するようにしている。

ステップＳ３６０では、複数の目印マーカーが重畳表示された合成画像が、表示装置２０に出力され、合成画像の表示が行なわれる。ステップＳ３７０では、車両のイグニッションスイッチがオフされたか否かを判定し、オフされた場合には処理を終了し、オンされている場合には、ステップＳ３１０の処理に戻る。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。

例えば、上述した第１、第２実施形態では、ＣＣＤカメラ１が車両後方を撮影し、車両が後退により駐車される場合について説明した。しかしながら、車両が前進により駐車される場合であっても、本発明は同様に適用できる。すなわち、この場合には、ＣＣＤカメラ１が車両前方を撮影するように車両に設置され、前輪のタイヤ位置を基準位置とする基準位置画像を、ＣＣＤカメラ１によって撮影される画像に組み合わせて合成画像を生成すれば良い。

また、上述した第１、第２実施形態では、自車両の車体を示す車体表示部の両側に、タイヤ位置を示すタイヤ位置表示線を表示した。そして、目印マーカーについても、車体の直下に位置する場合には、車体表示部の下に隠れた部分は表示せず、車体表示部から外側に伸びる部分のみ表示するようにした。しかしながら、タイヤ位置の表示、及び目印マーカーの表示方法は、これに限られない。例えば、タイヤを模擬した画像を認識できるように、車体表示部を透過表示するようにしても良い。これにより、運転者は、タイヤを模擬した画像によりタイヤ位置を把握することができる。この場合、車体表示部の下に隠れる目印マーカーも、透過表示された車体表示部を介して、全体が認識できるようにしても良い。また、車体表示部は、実際の車体を模擬した画像ではなく、その輪郭のみを示す画像としても良い。

また、第１、第２実施形態にて説明したように、ＣＣＤカメラ１によって撮影された画像は、そのまま、車両の基準位置（タイヤ位置や車体側面）を示す画像と組み合わして合成画像を生成しても良いが、ＣＣＤカメラ１によって撮影された画像を鳥瞰画像に変換した後に、自車両の基準位置を示す画像と組み合わせて合成画像を生成しても良い。

さらに、上述した第１、第２実施形態では、ＣＣＤカメラ１により車両後方を撮影することで、車両が後退により駐車される際に、後輪タイヤが輪留めに強く接触することを防止できるようにした。しかしながら、ＣＣＤカメラ１が、特に、助手席側の車両の側方前方の画像を撮影するように車両に設置されても良い。この場合、カメラ画像は、車両の基準位置を示す画像として、車両の助手席側の車体側面位置を示す基準位置画像と組み合わされて、合成画像が生成される。そして、マーカー生成部１３は、目印マーカーを、路面を起点とし当該路面から鉛直方向に伸びる線分として合成画像上に表示する。

例えば、車両を、その両側が他車両、壁、建造物、電柱などの障害物で挟まれた狭いエリアに駐車し、その駐車エリアから車両を右左折方向に前進させて脱出する場合、内輪差によって、車両の車体側面に障害物が接触してしまう場合がある。

しかし、上述した構成を採用して、ＣＣＤカメラ１によって車両の側方前方の画像を撮影し、その画像に表示されている障害物に一致するように、路面を起点とし当該路面から鉛直方向に伸びる目印マーカーを設定すれば、合成画像上において、障害物と車両の基準位置との接近度合を確認することができる。すなわち、車両が移動して障害物がＣＣＤカメラ１の撮影範囲外となっても、目印マーカーが、車両の車体側面位置を示す基準位置画像上に継続して表示されるので、目印マーカーを用いて、障害物と車両の基準位置との位置関係を把握することができる。これにより、自車両の取り回し時の利便性や安全性の向上に貢献することができる。

１ ＣＣＤカメラ
３ ステアリングセンサ
５ 車速センサ
７ ギア位置センサ
９ 操作スイッチ
１０ 運転支援ＥＣＵ
１１ 合成画像生成部
１３ マーカー生成部
１５ 基準位置画像記憶部
２０ 表示装置

Claims (10)

1. 自車両周囲の画像を繰り返し撮影する撮像手段と、
   前記撮像手段によって撮影された画像と、前記撮像手段の撮影範囲外の領域に当たる自車両の基準位置を示す画像とを組み合わせた合成画像を生成する合成画像生成手段と、
   前記合成画像生成手段によって生成された合成画像を表示する表示手段と、
   自車両の移動方向及び移動距離を検出する移動状態検出手段と、
   前記移動状態検出手段によって検出された自車両の移動方向及び移動距離に基づき、前記合成画像生成手段によって生成された合成画像において、前記自車両の移動方向とは逆方向に、前記自車両の移動距離分だけ移動する目印マーカーを、前記合成画像上に表示する目印マーカー表示手段と、を備えることを特徴とする運転支援装置。
2. 前記目印マーカー表示手段は、
   自車両の運転者によって操作される操作手段を備え、当該操作手段から前記目印マーカーの表示開始が指示される前は、前記自車両の基準位置に対して一定の位置関係を保って、前記自車両の移動とともに前記合成画像上を移動するように前記目印マーカーとなる表示物を表示しておき、その表示物が運転者にとって注目すべき物体の位置と一致したときに、運転者が前記操作手段により、前記目印マーカーの表示の開始を指示すると、その指示された時点の前記表示物の位置に目印マーカーの表示位置を維持すべく、前記合成画像において前記自車両の移動方向とは逆方向に前記自車両の移動距離分だけ移動する前記目印マーカーの表示を開始することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記目印マーカー表示手段は、
   自車両の運転者によって操作される操作手段を備え、当該操作手段は、自車両が停止しているときに、運転者の所定の操作に従って、前記目印マーカーを任意の位置に表示させることが可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の運転支援装置。
4. 前記撮像手段は、前記自車両の前方もしくは後方の画像を撮影するものであり、
   前記自車両の基準位置を示す画像は、前記自車両の前輪側のタイヤ位置もしくは後輪側のタイヤ位置を示すものであり、
   前記目印マーカー表示手段は、前記目印マーカーを、自車両の予測進路と交差する車幅方向に伸びる線分として前記合成画像上に表示することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の運転支援装置。
5. 前記目印マーカー表示手段は、前記目印マーカーとともに、自車両の予測進路も前記合成画像上に表示することを特徴とする請求項４に記載の運転支援装置。
6. 前記撮像手段は、前記自車両の側方前方の画像を撮影するものであり、
   前記自車両の基準位置を示す画像は、前記自車両の車体側面位置を示すものであり、
   前記目印マーカー表示手段は、前記目印マーカーを路面を起点とし、当該路面から鉛直方向に伸びる線分として前記合成画像上に表示することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の運転支援装置。
7. 前記目印マーカーと前記基準位置との距離間隔に応じて警報を発する警報手段を備えることを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれかに記載の運転支援装置。
8. 前記撮像手段は、前記自車両前方もしくは後方の画像を撮影するものであり、
   前記目印マーカー表示手段は、前記自車両が前進もしくは後退するときに、前記自車両の基準位置から所定距離範囲において、複数の目印マーカーを表示することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
9. 前記複数の目印マーカーは、自車両の予測進路と交差する車幅方向に伸びる同じ長さの線分として、一定の距離間隔で、相互に識別可能な態様で前記合成画面上に表示されることを特徴とする請求項７に記載の運転支援装置。
10. 前記目印マーカー表示手段は、前記複数の目印マーカーとともに、自車両の予測進路も前記合成画像上に表示することを特徴とする請求項９に記載の運転支援装置。

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