JP4314720B2 - バックミラー装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はバックミラー装置に関し、特に自動車事故を防止するためにバックミラーの角度を自動的に変更して運転者による歩行者などの見落としを減少させるバックミラー装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の速度（以下車速）が速い時は、歩行者や2輪車は車両に近づくのを怖がるが、車速が遅い時はさほどの恐怖心を覚えず近づくことができる。従って、バックミラーの視認範囲としては車速が遅い時は車両のより近くを視認できることが望ましく、車速が速い時は車両の外側をより視認できることが望ましい。
【０００３】
そこで本出願人は、特許願2000-47474号において、トレーラと共に連結車両を構成するトラクタの視認性を向上させる為に車速が遅い時にはバックミラーを内側に回動させることによりバックミラーに車両近傍を写し出し、運転者による見落としを減少させたバックミラー装置を提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トラック、トラクタ、バスなどのキャブオーバ型車両では、運転席が高い位置にあり、それに伴ってバックミラーも高い位置に取り付けられているので、バックミラーを内側に回動するだけでは前輪の周辺の見え方は、あまり変化していないことが本発明者の研究で分かった。
【０００５】
そして、前進走行中に旋回する時や、後退しながら旋回する時に、前輪周辺に歩行者などが存在した場合は、見落としやすいと言う問題があった。
さらには、一部の車種には下側を視認するための補助ミラーを設置しているものもあるが、ミラー面積が小さいので見にくく、さらには、主ミラーに何か動く物体が写ると運転者の注目が主ミラーに集中してしまい、補助ミラーの視認がおろそかになるという問題もあった。
【０００６】
一方、実開平2-86839号公報などにおいては、ギヤが後退位置になった時にミラーを下向きに制御することは多数提案されている。このような技術は、後退走行時に後輪の周囲を視認するのが目的であり、前輪近傍の見え方を向上させることができないという問題があった。
【０００７】
従って、本発明は、車速やギヤ位置に拘らずに車両近傍の見え方を減少させたバックミラー装置を実現することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るバックミラー装置は、まず、車両のバックミラーを上下左右に回動させる回動部と、車速検出部と、ギヤ位置検出部と、該車速が一定値以下か又は該ギヤ位置が後退位置の時、該バックミラーが標準位置から所定回動量だけ内向き且つ下向きになるように該回動部を制御する制御部とを備える。
【０００９】
すなわち本発明においては、図1に原理的に示すように、車両（トラクタ1とトレーラ2の連結車両として図示されているが、通常のトラック等でもよい。）のバックミラー3の上下(垂直)視野角βを制御できる構造とし、車速検出部によって検出された車速が一定値以下の低速走行時には制御部が回動部を介してバックミラー3を、同図(1)に示す標準位置から所定回動量だけ下向きに回動させて同図(2)（特に▲２▼）に示す位置になる。
【００１０】
これと同時に、バックミラー3の左右(水平)視野角αも制御できる構造とし、図2に原理的に示すように、上記の低速走行時にはバックミラー3を、同図(1)に示す標準位置から所定回動量だけ内向きに回動させて同図(2)(特に▲２▼)に示す位置になる。
【００１１】
従って、低速走行時にはバックミラー3の下向き回動と内向き回動を同時に行っている。
あるいは、ギヤ位置検出部によって検出されたギヤ位置が後退位置の時には、バックミラー3をやはり、図1及び図2に示すように下向き且つ内向きになるように制御部が回動部を介して回動させることができる。
【００１２】
これにより、低速走行時の車両近傍の見え難い領域における障害物OBSに対する接触事故や巻込み事故を未然に防ぐことが可能となる。
上記の場合、制御部は、車速が該一定値より大きいが別の一定値より小さい時、バックミラー3が図1及び図2(2)▲２▼に示す該所定回動量より小さい図1及び図2(2)▲１▼に示す別の所定回動量だけ下向き且つ内向きになるように回動部を制御することができる。
【００１３】
従って、上記の低速走行から車速が少しでも上がった時には、車両近傍だけでなく車両外側も視認範囲に含めることが可能となる。さらに上記の制御部は、該車速が停車状態を示しているか又は該別の一定値以上の時、バックミラー3が該標準位置に戻るように該回動部を制御することが可能である。
【００１４】
これにより、停車時や高速走行時においては、車両のより外側を視認することが可能となる。
さらに本発明では、車両がトラクタとトレーラの連結車両であり、図1及び図2に示すように、バックミラー3をトラクタ1に設けると共に、バックミラー3と一緒に回動するように取り付けられてトレーラ2の後側面を撮影するカメラを儲け、該制御部は、該カメラの出力画像を処理してトレーラ2の後側面の後端位置2aを検出し、該後端位置2aが該カメラの画像の所定位置に来るように該回動部を制御した時の該所定位置をバックミラー3の標準位置とするものである。
【００１６】
これにより、トラクタ1及びトレーラ2から成る連結車両において、トレーラ2の連結角やトレーラ後端位置2aを、画像方式やレーダ方式、或いは機械方式などにより検出し、トレーラ2が屈曲した場合もバックミラー3の所定の位置（標準位置）にトレーラ2の後端が常に写るようにバックミラー3の左右角度を制御することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図3は、本発明に係るバックミラー装置の電気的な回路例(1)を示したものである。この回路例では、制御部としての演算部11が、ギヤ位置検出部としてのギヤ位置センサ12及び車速検出部としての車速センサ13からの出力信号を入力するように接続されている。
【００１８】
また、この演算部11は、上下回動用モーターの駆動回路14及び左右回動用モーター駆動回路15に出力信号を与え、上下回動用モーター駆動回路14が上下回動用モーター駆動回路16を介してバックミラー3を上下方向に回動させると共に、左右回動用モーター駆動回路15が左右回動用モーター駆動回路17を介してバックミラー3を左右方向に回動させるように接続されている。
【００１９】
なお、駆動回路14及び15並びにモーター16及び17で回動部を構成している。
図4は、図3に示した回路例における演算部11に格納され且つ実行される制御プログラムのフローチャートを示したものである。
以下、このフローチャートに沿って、図3の実施例の動作を説明する。
【００２０】
ステップ S1：
まず演算部11は、ギヤ位置センサ12の出力信号に基づき、ギヤ位置が後退位置か否かを判定する。この結果、ギヤ位置が後退位置であることが分かった時にはステップS4に進み、後退位置でない時、すなわち前進位置かニュートラル位置の場合には、ステップS2へ進む。
【００２１】
ステップ S2：
車両が停止しているか否かを車速センサ13の出力信号から判定する。この結果、車速が実質的にゼロである停車状態であればステップS9へ進み、停車状態でなければステップS3へ進む。
【００２２】
ステップ S3：
車速が8km/h以下か否かを判定する。これは低速走行時であるか否かを判定するためであり、8km/h以下の時はステップS4へ進み、そうでない時はステップS6へ進む。
【００２３】
ステップ S4：
ギヤ位置が後退位置の時又は車速が8km/h以下の時は、図2(2)▲２▼に示したように、バックミラー3の内向き回動段数を「2段」(例えば10°）に決定する。その後、ステップS5へ進む。
【００２４】
ステップ S5：
バックミラー3の下向き回動量を、図1(2)▲２▼に示したように、「2段」(例えば20°）に決定する。
ステップ S6：
車速が8〜15km/hの範囲にあるか否か、即ちより速い低速走行時であるか否かを判定する。この車速範囲にある時はステップS7に進み、それ以外の場合はステップS9へ進む。
【００２５】
ステップ S7：
バックミラー3の内向き回動量を、図2(2)▲１▼に示したように、「1段」(例えば5°）に決定する。
ステップ S8：
バックミラー3の下向き回動量を、図1(2)▲１▼に示したように、「1段」(例えば10°）に決定する。
【００２６】
ステップ S9：
車両が停車している時、又は車速が15km/h以上の時は、内向き回動段数をゼロ、即ち図2(1)に示したような標準位置に戻してステップS10へ進む。
ステップ S10：
バックミラー3の下向き回動量をゼロ、即ち図1(1)に示したような下向き標準位置に戻す。
【００２７】
このように、停車している時にバックミラー3を標準位置の戻すのは、例えば路肩に停車しており、走行路本線に入るためにバックミラーで後方を見ている時などの場合には、車両近傍だけでなく、より外側の方向も見えないと走行車線を走行して来る他の車両が視認できないので危険だからである。これは、高速走行時も同様に適用される。
【００２８】
ステップ S11：
バックミラー3の内向き回動段数が、ステップS4、S7、又はS9で決定された段数になるように、演算部11は左右回動用モーター駆動回路15を介して左右回動用モーター17に対して制御信号を与えることにより、バックミラー3を左右方向に回動してステップS12へ進む。
【００２９】
ステップ S12：
バックミラー3の上下方向回動段数が、ステップS5、S8、又はS10で決定された段数になるように、演算部11は、上下回動用モーター駆動回路14を介して上下回動用モーター16に制御信号を与えることにより、バックミラー3を上下方向に回動する。
【００３０】
ここで、図3及び4に示した実施例においては、図1及び図2に示したように、車両がトラック、又は屈曲状態にない連結車両に適用されるような実施例について説明したが、実際には、トラクタ1とトレーラ2は何らかの屈曲角を持って走行することが多いので、このような状況に対応するため、図5及び図6に示した実施例が用いられる。
【００３１】
すなわち、図5の回路例(2)に示すように、連結角検出装置18を用い、この出力信号を演算部11に与える点が図3に示した実施例と異なっている。また、図6に示したフローチャートにおいては、図4に示したフローチャートのステップS1の前に、ステップS0を設けた点が異なっている。
【００３２】
このようなステップS0においては、連結角検出装置18においてトラクタ1とトレーラ2との連結角を検出した時、これを受けた演算部11はこの連結角に対応してバックミラー3の標準位置を決定する。
そして、ステップS1〜S10は図4の実施例と同様に実施されるが、ステップS11においては、ステップS0で決定されたバックミラーの左右角度を標準位置として、決定された段数に相当する角度だけ左右にバックミラーを回動させることになる。
【００３３】
従って、ステップS12は図4と同様に実行される。
なお、連結角によるミラー制御は、例えば特開平10-81174号公報に示された公知技術を用いればよい。
上記の実施例におけるステップS0では、トラクタとトレーラの連結角を検出してバックミラーの角度を標準位置に制御しているが、本発明者に係る特許願2000-3351号に記載の如く、連結角を検出することなくバックミラーの角度を標準位置に制御する方法も可能である。
【００３４】
すなわち、この実施例においては、カメラを用い、その出力画像を処理してトレーラの後端位置を検出すると共に、この後端位置が常にカメラの画像の所定位置に来るようにトラクタのバックミラーを回動させている。
カメラはトレーラの後側面を撮影するようにバックミラーと一緒に取り付けられているので、バックミラーが回動することにより、カメラも回動してその画像の所定位置にトレーラの後端位置が来るようになる。
【００３５】
これを図7に示した原理図により具体的に説明する。
まず、連結車両が同図(1)に示すような屈曲ゼロ(直進走行)の状態の場合、カメラ4の視野角αとミラー3の視野角βとが図示のような関係にあるとする。
このような状態から、同図(2)に示すような屈曲角θで旋回するような場合、制御部(図示せず)は、カメラ4の出力画像からトレーラ2の後端位置2aを検出し、この後端位置2aが画像内の所定位置に来るように回動部(図示せず)を制御してバックミラー3を回動させる。
【００３６】
バックミラー3が回動するとカメラ4一緒に回動するのでカメラ4の画像中のトレーラ2の後端位置2aは所定位置(図8に示す追従ラインL1)＝標準位置に一致する。
図7(2)の状態から更に屈曲角が増して同図(3)の状態(屈曲角θ')に変化した場合も同様にしてカメラ4の出力画像に基づきバックミラー3が回動させられることによりカメラ4も回動させられる結果、図8に示すようにトレーラ2の後端位置2aが追従ラインL2に一致制御されることとなる。
【００３７】
このようにして、トレーラ2に構成部品を取り付けることなく、トレーラ2の後端位置2aが常にカメラ画像のウィンドウ、すなわちバックミラーの所定位置に来るように制御することが可能となる。
また、この場合では、該カメラ画像の所定位置を、該画像の横軸座標の中央とすることができる(図8の例)。
【００３８】
これにより、例えばバックミラー3とカメラ4の視野角が同じであれば、運転席からはトレーラ2の後端位置2aが常にバックミラー3の中央に見えることとなる。なお、この中央位置は、左右にオフセットさせてもよい。
図9は、図7及び図8の原理を実現するバックミラー装置の電気的な回路例(3)を示したものであり、この回路例ではカメラとしてCCDカメラを用い、このCCDカメラ4の出力画像を画像メモリ6aに記憶し、この画像メモリ6aに記憶したデータに基づいて画像処理部6bが微分処理、エッジ処理、二値化処理などを行ってこの処理結果を演算部6cに与える。
【００３９】
演算部6cでは、後述するようにトレーラの後側面の形状を判定すると共に、その後端位置の座標を検出し、この後端位置と所定の位置との関係を判定してその結果をステップモーター駆動回路7aに与える。ステップ駆動回路7aはステップモーター7bを回動させ、これによってカメラ4及びミラー3が一緒に回動することとなる。
【００４０】
なお、図9における画像メモリ6aと画像処理部6bと演算部6cとで制御部を構成し、ステップモーター駆動回路7aとステップモーター7bとで回動部を構成している。
図10は、図9に示した演算部6cで実行される演算処理の実施例(1)を示したフローチャートであり、以下、このフローチャートを参照して図9の実施例の動作を説明する。
【００４１】
まず演算部6cは、画像処理部6bで微分処理、エッジ抽出及び二値化処理などを行って出力されたカメラ4の画像からトレーラ2の後側面を検出しているか否かを判定する(ステップS21)。
このトレーラ2の後側面検出に関しては、特開平5-313736号公報、同8-320999号公報、同9-16782号公報、及び同10-97699号公報等を参照することができる。
【００４２】
すなわち、カメラ画像からエッジ検出を行い、図11に示すようにエッジ検出した形状を、予め記憶しておいた口の開いたコの字型の形状と比較する。
この比較の結果、両者が一致していると判定した時には、トレーラ2aの後側面2bを検出したと判断すると共に、その内の垂直エッジのX軸座標Xtを後端位置2aとして検出する(ステップS22)。
【００４３】
この後、座標Xtが予め設定されている-XaとXaとの間にあるか否かを判定する(ステップS23)。
すなわち、図11に示すように、この実施例では、垂直エッジである後端位置2aを画像の中央位置（標準位置）であるX軸座標“0”に来るように制御するものであるが、ステップモーター7bの頻繁な回動を防ぐため、中央座標“0”に対して上記のように-Xa〜Xaの許容範囲を設け、座標Xtがこの範囲内にあるときはカメラ4を回動させないようにしている。なお、この-Xa 〜Xaは±5°に設定することができる。
【００４４】
ステップS23において、座標Xtが上記の範囲内にある時はこのフローチャートを出るが、座標Xtがその範囲内にない時はステップS24に進む。
ステップS24では、座標Xtの位置がプラス側(外向き)に外れているのか、マイナス側(内向き)に外れているのかを判定する。
【００４５】
この結果、プラス側に外れている時(Xt>Xa)は、ステップS25においてステップモーター7bを1ステップだけ外側に回動させてステップS26へ進む。
ステップS26では、カメラ画像内での座標Xtを検出し、ステップS27に進む。
ステップS27では、座標Xtが“0”になったか否かを判定する。この場合、Xt=0になっていない時はステップS25へ戻り、Xt=0になるまでステップS25〜S27を繰り返す。一方、Xt=0になったら、このフローチャートから出る。
【００４６】
ステップS24において、内側に外れていることが分かった時(Xt<-Xa)には、ステップS25〜S27と同様にステップS28〜S30を実行することにより、ステップモーター7bを今度は内向きに回動させる。
ステップS21に戻って、トレーラ2の後側面2bが検出されていないことが分かった時には、ステップS31に進みステップモーター7bを最も外向きの最大ステップ位置に回動させてステップS32に進む。
【００４７】
ステップS32ではステップモーター7bを1ステップだけ内向きに回動させてステップS33に進む。
ステップS33ではカメラ4がトレーラ2の後側面2bを検出したか否かを判定し、ステップS21と同様にトレーラ2の後側面2bが検出されていればステップS22に進むが、検出されなければステップS34に進む。
【００４８】
ステップS34ではステップモーター7bが最も内向きの位置(ステップ数ゼロ)に達したか否かを判定し、まだ最も内側の位置でなければステップS32に戻り、ステップモーター7bをさらに1ステップだけ内向きに回動させる。
このようにして、トレーラ2の後側面2bが検出されるまでステップS32〜S34を繰り返し、トレーラ2の後側面2bが検出された時点でステップS22に進む。
【００４９】
ステップS34において、ステップモーター7bが最も内向きの位置に達したと判定された時はステップS35に進む。
ステップS35では、ステップモーター7bを最も内向きの位置に保持させてステップS36へ進む。なお、この最も内向きの位置は、バックミラー3の回動制御を行わない通常のミラー調整位置（図7(1)参照）である。
【００５０】
ステップS36では、トラクタ1の反対側にバックミラー3及び回動部と共に設置したカメラ(図示せず)がトレーラ2の後側面2bを検出しているか否かを判定し、検出していればトレーラ2が反対側に屈曲していることになり異常ではないのでこのフローチャートを出るが、そうでない時は装置に異常に発生したと判断してステップS37で故障ウォーニングを発生する。
【００５１】
このようにして、図8に示したように、トレーラ2の後端位置2aが追従ラインとしての中央線L1に制御されることになる。
なお、上記のステップS36で、反対側に設けたカメラにより後側面2bが検出されたときには、ステップS21〜 S30を同様に実行すればよい。
【００５２】
本実施例では、このようにして、図6のステップS0の変形例を実行した後、同様のステップS1〜S12を実行することになる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るバックミラー装置によれば、前進走行時の車速が低い時、又は後退走行時に、前輪周辺の見え方を大きく向上させる事ができ、従って、運転者が歩行者などを見落とす可能性を大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバックミラー装置の動作原理を説明するための側面図である。
【図２】本発明に係るバックミラー装置の動作原理を説明するための平面図である。
【図３】本発明に係るバックミラー装置の電気的な回路例(1)を示したブロック図である。
【図４】図3に示した回路例における演算部に格納され且つ実行される制御プログラムのフローチャート図である。
【図５】本発明に係るバックミラー装置に応用される電気的な回路例(2)を示したブロック図である。
【図６】図5に示した回路例における演算部に格納され且つ実行される制御プログラムのフローチャート図である。
【図７】本発明に係るバックミラー装置のさらに別の実施例の原理を説明するための平面図である。
【図８】図７に示す実施例によって制御された最終的なカメラ画像におけるトレーラの後側面を示した図である。
【図９】本発明に係るバックミラー装置の電気的な回路例(3)を示したブロック図である。
【図１０】図9に示す回路例における演算部に格納され且つ実行される制御プログラムのフローチャート図である。
【図１１】図9に示す回路例におけるカメラ画像とトレーラ後側面との関係を示した図である。

Claims (3)

1. 車両のバックミラーを上下左右に回動させる回動部と、
   車速検出部と、
   ギヤ位置検出部と、
   該車速が一定値以下か又は該ギヤ位置が後退位置の時、該バックミラーが標準位置から所定回動量だけ内向き且つ下向きになるように該回動部を制御する制御部と、
   を備え、該車両がトラクタとトレーラで構成された連結車両であり、該バックミラーを該トラクタに設けると共に、該バックミラーと一緒に回動するように取り付けられて該トレーラの後側面を撮影するカメラを儲け、
   該制御部は、該カメラの出力画像を処理して該トレーラの後側面の後端位置を検出し、該後端位置が該カメラの画像の所定位置に来るように該回動部を制御した時の該所定位置を該バックミラーの標準位置とすることを特徴とするバックミラー装置。
2. 請求項１において、
   該制御部は、該車速が該一定値より大きいが別の一定値より小さい時、該バックミラーが該所定回動量より小さい別の所定回動量だけ内向き且つ下向きになるように該回動部を制御することを特徴としたバックミラー装置。
3. 請求項１又は２において、
   該制御部は、該車速が停車状態を示しているか又は該別の一定値以上の時、該バックミラーが該標準位置になるように該回動部を制御することを特徴としたバックミラー装置。

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