JP4536889B2

JP4536889B2 - 車両の運転支援装置

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Publication number: JP4536889B2
Application number: JP2000265150A
Authority: JP
Inventors: 和広崎山; 俊宏清水; 和也佐古
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2020-09-01
Also published as: JP2001191877A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の進行方向を撮像する映像に基づいて、車両の運転者に対して運転支援のための情報を表示する運転支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車などの車両を安全に運転するためには、車両の外部の状況を充分に把握する必要がある。車両の運転者は、主として視覚に基づいて車両外部の状況を認識する。しかしながら、運転者は車両の車体内部の運転席から車体外部を見なければならないので、車体によって視覚が妨げられてしまう。そこで、従来から車体にビデオカメラなどの撮像装置を装着して、車両の外部の映像を運転席近傍で表示し、運転者の支援を行うことについて、提案がなされている。
【０００３】
本件出願人からも、たとえば特願平１０−２８８２５５、特願平１０−３０１２０７、特願平１０−３０１２０８、特願平１０−３５３４２５、特願平１０−３５３４２６および特願平１１−１７９７１８などで、映像に基づく運転支援についての提案が行われている。
【０００４】
車両の運転支援は、特に車両が駐車しようとする際に有用となる。車両の駐車の際の運転支援に関連する先行技術としては、たとえば特開昭６４−１４７００に、車両の後退時に後方または側後方視界の画像と予測軌跡とを画面に表示する構成が開示されている。この先行技術では、後方を撮像した映像に、車両のステアリング角に従って予想される予想軌跡の画像を表示するので、ステアリングの切り角の確認と後方の安全の確認とを合わせて行うことが可能であると期待される。さらに、車両の予測軌跡上に、車両の輪郭線を一括表示して、遠近感などが感覚的に分かりやすくなるように表示する考え方も示されている。また、特開平７−４４７９９には、車両に対して縦列駐車や車庫入れなどを行おうとする際に、各種のセンサを用いて駐車スペースの長さを検出し、駐車可能か否かを報知して運転を支援する先行技術が開示されている。この先行技術では、駐車スペースの位置や車両特性等のデータから、ステアリング等の操作量を演算し、運転支援のための表示あるいは自動制御を行うことも開示されている。
【０００５】
車両の周囲の映像を撮像して車両の運転の支援を行う先行技術は、たとえば実開昭５７−１５００４４、特開平４−２３９４００、特開平５−１４３８９４、特開平６−２５５４２３、特開平７−１９２１９９、特開平１０−２５７４８２および特開平１０−２８３５９２などに開示されている。
【０００６】
実開昭５７−１５００４４には、通常時は選択された情報を表示する映像表示機での表示内容を、異常事態発生時に、通常表示から異常事態に関係する情報を表示する異常表示に切換えて、運転支援を行う先行技術が開示されている。特開平４−２３９４００には、車両の天井に回転雲台を介して水平に３６０°回転可能なカメラを取付け、車両の周囲の所望の方向を撮像し、撮像した各方向の画像を運転者に見やすいように画像処理して表示装置に同時に、かつ適宜分割して表示する先行技術が開示されている。特開平５−１４３８９４には、車両の左前方、前方および右前方の映像を３つのカメラで撮像し、３分割して表示するとともに、ステアリング角に応じて分割表示における左右方向の画像の表示面積を代える先行技術が開示されている。特開平６−２５５４２３には、カメラで撮像した画像を、距離センサで計測する距離に基づく距離目盛とともに表示し、また距離に応じた大きさで障害物付近の映像を拡大して表示して、運転の支援を行う先行技術が開示されている。特開平７−１９２１９９には、ステレオ画像から、障害物を３次元解析して、車両側部の延長線との距離を算出し、車両が狭路を通過する際などに、障害物との隙間を算出して表示する先行技術が開示されている。特開平１０−２５７４８２には、車両の後方画像と、左側方画像および右側方画像とを合成して、１画面にシームレスの状態で表示する先行技術が開示されている。特開平１０−２８３５９２には、カメラで撮像する画像を３次元解析して、自車両と障害物との接触可能性を判断して判断結果を報知し、またその関係を画像表示する先行技術が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
車両の運転支援を映像に基づいて行う際であっても、運転者はあくまでも直接自己の視覚に基づいて状況判断を行い、運転支援のための表示は補助的に利用するのに留まるべきである。また、運転席周辺に配置する表示手段には、大きさの制限もある。このため、運転支援を有効に行うためには、映像ばかりではなく、その映像に対して車両の予想される進路などを表示することが望ましい。予想される進路などは、運転者が直接周囲を見るだけでは絶対に得ることができない情報であるので、非常に有用である。
【０００８】
しかしながら、カメラなどで撮像する映像中での予測進路は、車体に対するカメラの取付位置に基づく映像の見え方や、車両のステアリング角、さらには車両の車幅やホイールベースなどによっても変化するはずであり、これらのデータを実際の車両に合わせないと、正確な進路予測を行うことができず、有用な運転支援を行うことはできない。運転支援装置についても、工業製品としての、量産性に考慮すると、多くの種類の車両に搭載可能であることが好ましい。しかも、各車両の仕様に応じて、必要なデータが容易に入力可能であることが好ましい。さらに、進路予測に必要なステアリング角は、現状では、一般の車両に検出用のセンサなどが設けられていることはないので、できるだけ容易に検出可能にすることが望ましい。
【０００９】
本発明の目的は、搭載する車両の仕様の違いを容易に吸収して、精度の高い支援を行うことができる車両の運転支援装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両の周囲をカメラで撮像し、映像とともに運転支援のための情報を表示手段に表示する車両の運転支援装置において、
車両のステアリング角を検出するステアリング角センサと、
ステアリング角センサによって検出されるステアリング角に基づいて、車両の進行経路を予測して、進行予測曲線として算出する進行予測手段と、
車両の複数の仕様について、進行予測手段によって算出される進行予測曲線に沿って車両が進行する際に占める空間に関するデータが、予め格納されるメモリと、
メモリに格納されるデータを、車両の仕様に従って選択するための入力操作を受ける選択操作手段と、
進行予測手段によって算出される進行予測曲線を基準に、選択操作手段に対する入力操作に従って選択されるデータを用い、運転支援のための情報として、車両の進行に伴って通過すると予測される空間に関連する予測進路を算出し、表示手段に表示させるとともに、車両の進行速度を示す信号および車両に搭載される変速機の切換え状態を示す信号が入力される制御手段とを含み、
前記制御手段は、変速機の切換え状態が後進状態であると判断し、さらに車両の進行速度が予め定める速度よりも小さいと判断すると、前記メモリ内に設けられるフラグを所定の値にセットするとともに、カメラによって撮像された車両の後方映像および車両の両側方を延長した状態を表すガイドラインを表示手段に表示させ、さらにステアリング角センサからステアリング角を取得して、予測進路を表示手段に表示させ、変速機の切換え状態が後進状態でないと判断し、さらに前記フラグが前記所定の値にセットされていると判断すると、予め定められた時間だけ、カメラによって撮像された車両の後方映像および予測進路を表示手段に表示させ、かつガイドラインは表示させないことを特徴とする車両の運転支援装置である。
【００１１】
本発明に従えば、車両の周囲の映像とともに運転支援のための情報を表示する車両の運転支援装置は、カメラおよび表示手段とともに、ステアリング角センサと、進行予測手段と、メモリと、選択操作手段と、制御手段とを含む。ステアリング角センサは車両のステアリング角を検出する。進行予測手段は、ステアリング角センサによって検出されるステアリング角に基づいて、車両の進行経路を予測して、進行予測曲線として算出する。メモリは、車両の複数の仕様について、進行予測手段によって算出される進行予測曲線に沿って車両が進行する際に占める空間に関するデータが予め格納される。選択操作手段は、メモリに格納されるデータを、車両の仕様に従って選択するための入力操作を受ける。制御手段は、進行予測手段によって算出される進行予測曲線を基準として、選択操作手段に対する入力操作に従って選択されるデータを用い、運転支援のための情報として、車両の進行に伴って通過すると予測される空間に関連する予測進路を算出して表示手段に表示させる。運転支援のための情報として、車両の仕様に従ってメモリから選択されるデータに基づいて、車両の進行予測曲線に沿って車両が進行するのに伴って通過すると予測される空間に関連する進路が算出される。表示手段に映像とともに表示する際には、予測される進路を表示手段に表示される映像に適合させて表示させ、精度の高い予測進路の表示によって分かりやすい運転支援を行うことができる。予め複数の車両の仕様に対してデータがメモリに格納され、選択操作手段でデータを選択することによって、個別のデータを直接入力するよりも、簡単に高精度な進路予測を行わせることができる。
【００１２】
また本発明で前記メモリには、車両のホイールトレッド、ホイールベース、キングピンオフセット量、または前記カメラの取付高さが前記データとして格納されることを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、メモリには車両のホイールトレッドおよびホイールベースと、カメラの取付け高さとがデータとして格納される。ホイールトレッドから、車軸の両端での車輪の接地面間の距離が分かり、ホイールベースから４輪車の前後の車軸間の距離が分かるので、ステアリング角に基づいて進路を算出して予測することが容易となる。カメラの取付け高さもデータとして与えられるので、カメラによって撮像される地面の状態とカメラの撮像方向との関係から、地面上で算出される進行予測曲線が、カメラの撮像する映像中でどのように見えるかを、容易に算出することができる。必要なデータは、メモリに格納されているデータのうちから選択すればよいので、選択操作を行うだけで、必要なデータを得ることができ、車両の仕様の違いなどに対応させるためのデータを改めて入力するような手間をかけないでも、有効な運転支援を行わせることができる。
【００１４】
また、車両に関するデータは、ホイールトレッド、ホイールベース、またはキングピンオフセット量であるので、他の部分が少し異なるような車両の仕様の違いを吸収して、メモリに格納するデータを共用することができ、重複する記憶によって有効に使用可能なメモリの記憶空間が塞がれてしまうのを防ぐことができる。
【００１５】
さらに本発明は、前記制御手段は、車両の進行速度が予め定める速度以上となるときには、表示手段に予測進路を表示させないことを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、表示手段には、予測される予測進路が表示されるので、ステアリング角に基づいて変化する予測進路を分かりやすく表示することができる。さらに、車両の進行速度が予め定める速度以上となるときには、予測進路を表示させないので、車両の運転者は車両の運転のためにのみ視覚を集中させることができる。
【００１７】
さらに本発明は、前記制御手段は、車両の進行速度が予め定める速度以上となるときには、表示手段にガイドラインを表示させないことを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、車両の運転支援のためにガイドラインを表示する。車両の速度が予め定める速度以上となると、ガイドラインを表示させないように切換える。進行速度が予め定める速度以上では、ガイドラインが表示されていない状態で、予測進路を容易に把握することができる。
【００１９】
また本発明で前記制御手段は、前記予め定める速度を、車載機器の使用制限速度に対応させることを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、ガイドラインや予測される進路を表示しないようになる予め定める速度は、車載機器の使用制限速度に対応して決定されるので、車載機器の使用状態と連動して有効な運転支援を行わせることができる。
【００２１】
さらに本発明は、前記制御手段は、車両の進行速度に応じて、表示手段に表示される予測進路の長さまたは色を変化させることを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、車両が予め定める速度よりも低速で進行しているときと、停止しているときとで、予測進路が表示されるときの長さまたは色を変化させるので、車両の進行状態か停止状態かを分かりやすく表示しながら、進行速度に適合した状態で運転支援を行うことができる。
【００２３】
また本発明で前記制御手段は、車両の進行速度に応じて段階的に、表示手段に表示される予測進路の長さおよび色を変化させることを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、車両が進行する速度に応じて段階的に予測進路の長さまたは色を代えるので、車両の進行速度に対応して安全性を向上させることができる。
【００２５】
さらに本発明は、車両の進行方向に存在する障害物を探知する障害物探知手段をさらに含み、
前記制御手段は、表示手段に表示される予測進路の長さまたは色を、障害物探知手段の探知結果に従って変化させることを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、障害物探知手段によって探知される障害物の探知結果に応じて予測進路の長さまたは色を変化させるので、障害物が存在するときに障害物の存在を容易に認識し、障害物までの距離についての情報を得て、障害物の回避について有効な運転支援を行わせることができる。
【００２７】
また本発明で前記障害物探知手段は、探知される障害物までの距離に応じて、予め定める複数段階の探知信号を出力し、前記制御手段は、表示手段に表示される予測進路の長さまたは色を、障害物探知手段から出力される探知信号に応じて、該複数段階で変化させることを特徴とする。
【００２８】
本発明に従えば、予測進路の長さまたは色を、障害物までの距離に応じて変化させるので、障害物への接近などに関する運転支援を分かりやすく行わせることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態としての運転支援装置である駐車アシスト装置１の概略的なシステム構成を示す。本実施形態の駐車アシスト装置１は、駐車場２の白線２ａなどに沿って車両３が行進して駐車しようとする際に、車両３の運転者に対して情報ディスプレイ４を表示手段として、映像による運転支援を行う。情報ディスプレイ４の表示画面上には、車両の予測進路５ａと、車体の延長線であるガイドライン５ｂとが駐車場２の映像とともに表示される。車両３の運転者は、情報ディスプレイ４に表示される後方の映像とともに、予測進路５ａおよびガイドライン５ｂに基づいて、駐車場での運転操作に対する支援を受ける。
【００３４】
情報ディスプレイ４に表示される運転支援のための情報は、車両３に搭載される電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」と略称する）の１つである駐車アシストＥＣＵ６によって作成される。駐車アシストＥＣＵ６には、車両３のステアリングホイール７や変速機８に対する操作結果を表す信号が入力される。また、駐車アシストＥＣＵ６は、スピーカ９によって警告や音声案内なども行う。
【００３５】
情報ディスプレイ４で表示する駐車場２の映像は、カメラユニット１０によって撮像する。カメラユニット１０は、車両３の車体の後方の上部に装着され、その視野１０ａが駐車場２に向けられている。カメラユニット１０からは、たとえばＮＴＳＣ方式で映像信号が出力され、駐車アシストＥＣＵ６に入力される。駐車アシストＥＣＵ６では、カメラユニット１０が撮像する映像に重ねて、予測進路５ａやガイドライン５ｂを表示するような画像処理を行い、ＮＴＳＣ方式の映像信号として情報ディスプレイ４に出力する。
【００３６】
予測進路５ａは、ステアリングホイール７の操作に対応して、ステアリング軸１１の角度に応じて変化する。ステアリング軸１１からステアリング角を検出するために、ステアリング角検出装置１２がステアリング軸１１が車体外に露出する部分の近傍に設置される。ステアリング角検出装置１２内にはステアリング角センサ１３が設けられ、ステアリング角の検出結果を表す信号が駐車アシストＥＣＵ６に入力される。駐車アシストＥＣＵ６は、ステアリング角センサ１３が検出するステアリング角に基づいて車両３の進行予測曲線を算出し、車両３の前後輪間のホイールベースや、車軸の両端でのタイヤの接地部分間の距離としてのホイールトレッド、および／またはキングピンオフセット量に基づいて、進行予測曲線に沿って車両が進行する際に占める空間を表す予測進路５ａを算出する。
【００３７】
情報ディスプレイ４の表示面上での予測進路５ａの見え方は、カメラユニット１０が取付けられている位置にも関連するので、駐車アシストＥＣＵ６では、カメラユニット１０の取付け位置についての情報も用いて、予測進路５ａを情報ディスプレイ４上に表示する。カメラユニット１０の取付け位置についての情報は、車体の側方を延長した状態を示すガイドライン５ｂを、情報ディスプレイ４上に表示する際にも利用する。ガイドライン５ｂの方向は、カメラユニット１０の視野１０ａに対して固定されているので、カメラユニット１０の取付け位置に応じて変化する。
【００３８】
情報ディスプレイ４での表示は、周囲の明るさに応じて調整される。周囲の明るさは、車両３の照明系の点灯状態などを制御するために用いるコンライトセンサ１４からの出力に基づいて行われる。コンライトセンサ１４が感知する車両３の周囲の明るさに応じて、明るさやコントラストなどが調整され、分かりやすい運転支援が行われるように制御される。
【００３９】
車両３には、ナビゲーション装置１５やオーディオ装置１６などの車載機器も搭載される。特に車両の運転に関連するナビゲーション装置１５には、車両の進行速度に応じて、動作速度に対する制限が設けられている。たとえば１０ｋｍ／ｈが基準速度となって、１０ｋｍ／ｈよりも低速でのみ動作する機能が設けられている。
【００４０】
また、車両３が後退する際に、路面に障害物などが存在するか否かを、バックソナー１７によって探知可能にしている。障実探知手段としてのバックソナー１７は、超音波を用いて、障害物を探知している。本実施形態の駐車アシストＥＣＵ６は、バックソナー１７からの出力も利用して、情報ディスプレイ４での表示状態を変化させている。
【００４１】
駐車アシストＥＣＵ６内には、全体の制御を行うＣＰＵ１８と、情報ディスプレイ４での表示のための画像処理を行う画像処理回路１９とが含まれる。ＣＰＵ１８には、車両３の速度を示す信号や、変速機８の切換え状態を示す信号が、コンライトセンサ１４やバックソナー１７からの信号とともに入力される。ＣＰＵ１８は、これらの信号に基づいて、画像処理回路１９を制御し、情報ディスプレイ４での表示状態を変化させることができる。
【００４２】
図２は、図１の駐車アシストＥＣＵ６内に含まれる画像処理回路１９の電気的構成を示す。画像処理回路１９内での画像処理は、デジタル信号プロセッサ（以下、「ＤＳＰ」と略称する）２０によって行われる。カメラユニット１０が撮像する映像は、ＮＴＳＣ信号の形式でアンプ＋フィルタ回路２２に入力される。この映像入力はアナログ信号であるので、アナログデジタル変換（以下、「ＡＤＣ」と略称する）回路２３で、デジタル信号に変換され、フィールドバッファ回路２４に記憶される。アンプ＋フィルタ回路２２からの映像出力は、同期分離回路２５にも与えられ、水平同期や垂直同期用の同期信号が分離され、ＤＳＰ２０に入力される。
【００４３】
ＤＳＰ２０には、ＡＤＣ２６を介して、ステアリング角センサ１３からのステアリング角検出信号も入力される。ＤＳＰ２０は、プログラムメモリ２７に予め格納されているプログラムに従って画像処理を行う。画像処理の際に、図１に示す予測進路５ａやガイドライン５ｂの表示用の画像も形成する。これらの画像は、データメモリ２８に予め格納されているデータに基づく演算によって作成する。データメモリ２８には、予め複数種類の車両３の使用毎に、車両３の車幅に対応して、車軸の両端での車輪の接地部分間の幅を表すホイールトレッドと、前後の車軸間の距離を表すホイールベースと、キングピンオフセット量と、各車体でカメラユニット１０を取付ける位置とを表すデータが予め格納される。これらのデータは、必ずしも全部必要ではないけれども、全部あれば進路の予測精度を高めることができる。保存メモリ２９は、バッテリで記憶内容がバックアップされ、ＤＳＰ２０が画像処理を行う際に用いるデータやパラメータなどで、保存が必要なデータを記憶しておくことができる。
【００４４】
ＤＳＰ２０による画像処理の結果生成される画像は、スイッチ（以下、「ＳＷ」と略称する）回路３０によって出力が切換え可能な２つのフィールドバッファ回路３１，３２に記憶される。ＳＷ回路３０によって選択された画像信号は、デジタルアナログ変換（以下、「ＤＡＣ」と略称する）回路３３でアナログ信号に変換される。ＤＡＣ回路３３から出力されるアナログ信号は、フィルタ＋アンプ回路３４を介して、情報ディスプレイ４に映像出力として与えられる。画像処理回路１９全体の動作用の電力は、電源３５から供給される。電源３５の投入時などには、リセット回路３６からリセット信号が供給される。ＤＳＰ２０による動作は、ＣＬＫ＋分周回路３７から供給されるクロック信号やこれを分周した信号に同期して行われる。
【００４５】
なお、データメモリ２８に予め格納されている車両の使用に応じたデータの切換えは、選択操作手段としてのＤＩＰスイッチ３８のスイッチを操作して行うことができる。データメモリ２８は、たとえばフラッシュメモリなど、電気的に書込みが可能な不揮発性メモリで構成され、駐車アシスト装置１を装着可能な車両３についての必要な仕様について、データが仕様毎に予め作成されて格納されている。ＤＩＰスイッチ３８の設定状態と使用との関係は、データの作成者が準備する。ＤＩＰスイッチ３８の設定は、サービス向上などで、駐車アシスト装置１のユーザが、使用する車両３を決定した後で行う。ＤＩＰスイッチ３８に代えて、ジャンパなどを用いることもできる。
【００４６】
図３は、図１の実施形態での駐車アシストＥＣＵ６による概略的な制御手順を示す。ステップａ０で電源が投入されると、動作が開始される。ステップａ１では、変速機８が後進状態に投入されているか否かを示すリバース信号の状態を判断する。リバース信号がＯＮであれば、ステップａ２で、車両３の後退速度が１０ｋｍ／ｈよりも小さいか否かが判断される。後退速度が１０ｋｍ／ｈ未満であると判断されるときには、ステップａ３で、駐車アシストＥＣＵ６内のメモリに設けられるフラグであるＯＮＦｌａｇを１にセットする。次にステップａ４で、カメラユニット１０が撮像する後方映像を情報ディスプレイ４に表示させる。この際にガイドライン５ｂも表示させる。
【００４７】
ステップａ５では、ウインカ信号の状態を判断する。ウインカ信号がＯＦＦであれば、ステップａ６でステアリング角センサ１３からの出力に基づいて、ステアリング舵角取得を行う。ステップａ７では、バックソナー１７からの入力の判断を行う。バックソナー１７は、予め設定される距離よりも近い位置に障害物を検出すると、連続するビープ音で障害物の存在を知らせる。このビープ音を検出すると、ステップａ８で、図４で示すような第１の進路予測の表示を行う。ステップａ７で、バックソナー１７が、予め定める距離の範囲内に障害物を探知していないときには、連続したビープ音は発生されないので、ステップａ９に移る。ステップａ９では、車両３の後退速度が、０よりも大きい、すなわち車両が停止していないで走行中であるか否かが判断される。車両が停止していないときには、ステップａ１０で、図５に示すような第２の進路予測表示を行う。ステップａ９で、車両が停止していると判断されるときには、図６に示すような第３の進路予測表示を行う。ステップａ８、ステップａ１０またはステップａ１１の後は、ステップａ１に戻る。
【００４８】
ステップａ１で、リバース信号がＯＦＦであると判断されるときには、ステップａ１２に移り、ＯＮＦｌａｇが１となっているか否かを判断する。ＯＮＦｌａｇが１となっていれば、駐車アシストＥＣＵ６内のタイマを、一定時間、たとえば１秒間セットする。次にステップａ１４で、情報ディスプレイ４上に、カメラユニットによって撮像される後方映像の表示を行う。ただしこの場合には予測進路５ａを表示するけれども、ガイドライン５ｂは表示しない。この後方映像表示は、ステップａ１３でタイマにセットした時間だけ行う。タイマにセットした時間が経過した後、またはステップａ２で、速度が１０ｋｍ／ｈ以上であると判断されるときには、ステップａ１５で、情報ディスプレイ４の画面表示を、運転支援のための情報の前に表示していた状態、たとえばナビゲーション装置１５での経路案内用の画面などに復帰させる。次にステップａ１６で、ＯＮＦｌａｇを０にリセットする。ステップａ１６の終了後、またはステップａ１２でＯＮＦｌａｇが１にセットされていないと判断されるとき、ステップａ１７で、動作手順を終了する。
【００４９】
本実施形態では、ステップａ５で、ウインカ信号を判断している。ウインカ信号がＯＮであると判断されるときには、ステップａ１８で、ＯＮになっているのが左右のいずれであるかを判断する。左側がＯＮになっていると判断されるときには、ステップａ１９で、左側に縦列駐車を行う際のガイドラインを表示する。ステップａ１８で、印加のうちの右側がＯＮになっていると判断されるときには、ステップａ２０で、右側に縦列駐車を行うための縦列駐車用ガイドラインを表示する。これらの縦列駐車用のガイドラインの表示も、図２のプログラムメモリ２７に格納されているプログラムと、データメモリ２８に格納されているデータとに基づいて行うことができる。
【００５０】
図４は、図３のステップａ８で表示される第１の予測進路についての表示状態を示す。情報ディスプレイ４の表示画面上に表示される映像４０は、カメラユニット１０の撮像する画像に予測進路４１やガイドライン４２が重ね合わされて形成される。ガイドライン４２には、距離目盛４３も合わせて表示される。映像４０の一部には、直接の目視確認を促すための注意表示４４も行われる。図５は、図３のステップａ１０で表示される第２の予測進路の表示状態を示す。また図６は、図３のステップａ１１で表示される第３の予測進路の表示状態を示す。
【００５１】
図４、図５、図６に示す映像４０での予測進路４１は、長さと色とを変化させている。予測進路４１は、ステアリング角および車両についてのデータに基づいて、随時書換えられ、左右の車幅線と車両後端部から５ｍまでで囲われた範囲が表示される。図４に示す状態では、障害物が近くに存在しているので、予測進路４１を赤色で表示し、かつ長さもたとえば０．５ｍ程度に短く表示する。図６に示す状態では、車両３が停止しているので、予測進路４１はたとえば水色で表示し、長さも５ｍまで長く表示する。図５は、図４と図６との中間の状態であり、予測進路４１はたとえばオレンジ色で表示し、長さも２ｍ程度の中間の長さとなる。
【００５２】
各図でのガイドライン４２は、情報ディスプレイ４の中央部に固定した状態で左右対称に表示する。車両の後端部から０．５ｍ離れた位置から５ｍまでの距離に相当する部分がガイドライン４２として表示される。ガイドライン４２に合わせて、距離を表す距離目盛４３も表示する。これらの予測進路４１およびガイドライン４２の表示に合わせて、カメラユニット１０では、車両後方の死角も含めた範囲での障害物確認を可能とするため、広角タイプのレンズを用いる。
【００５３】
図７は、本発明の実施の他の形態として、図４、図５および図６に示すような予測進路４１の長さと色との変化を、速度のみに対応させる場合の制御手順を示す。ただし、本実施形態では、図３のステップａ５、ステップａ１８〜ステップａ２０の制御は行わない。本実施形態で、ステップｂ０からステップｂ４までの各ステップ、ステップｂ６、ステップｂ８、ステップｂ１０〜ステップｂ１７までの各ステップは、図３のステップａ０〜ステップａ４、ステップａ６、ステップａ８、ステップａ１０からステップａ１７までの各ステップとそれぞれ同等である。本実施形態では、ステップｂ６でステアリング舵角を取得した後、ステップｂ７で、速度が予め定める第２段階の速度、たとえば５ｋｍ／ｈを超えているか否かを判断する。速度が５ｋｍ／ｈを超えていると判断されるときには、ステップｂ８で第１段階の予測進路４１の表示を行う。ステップｂ７で、速度が５ｋｍ／ｈを超えていないと判断されるときには、ステップｂ９で、速度が０より大きい、すなわち速度が５ｋｍ／ｈ以下でかつ０より大きいか否かを判断する。停止していないと判断されるときには、ステップｂ１０で第２の予測進路の表示を行い、停止していると判断されるときにはステップｂ１１で第３の予測進路の表示を行う。
【００５４】
図８は、本発明の実施のさらに他の形態として、バックソナー１７が障害物の探知を行った後、ビープ音の連続とビープ音の断続とで、障害物までの距離の違いに応じた動作を行う場合の制御手段を示す。バックソナー１７は、障害物までの距離が所定値以下になるとビープ音を連続的に発生させる。距離が所定値よりも離れていれば、ビープ音は断続的に発生される。本実施形態では、図４と図５に示す表示状態をそれぞれ対応させて、障害物が全く探知されないときに図６に示すような表示状態として、バックソナー１７のみに表示状態の変化を対応させる。図８のステップｃ７およびステップｃ９で、バックソナー１７からの信号の違いに応じて進行予測曲線の表示モードを代える動作を除いて、本実施形態は図７に示す実施形態に類似し、ステップｃ０からステップｃ６、ステップｃ８、ステップｃ１０からステップｃ１７までの各ステップは、図７のステップｂ０からステップｂ６、ステップｂ８、ステップｂ１０からステップｂ１７までの各ステップとそれぞれ同等である。
【００５５】
以上で説明した実施形態では、車速や障害物までの距離に応じて、予測進路４１やガイドライン４２の長さと色とを変化させているけれども、一方のみを変化させてもよい。また車速や距離に応じて連続的に変化させてもよい。いずれにしても、運転者に、状況の変化を認識させることができる。
【００５６】
図９は、図１に示すステアリング角検出装置１２の構成を分解した状態で示す。ステアリング角検出装置１２は、車体に取付けられる取付用ブラケット５０によって支えられる。ステアリング軸１１には、軸用歯車５１が装着される。軸用歯車５１は、２分割可能であり、ステアリング軸１１の側方から装着することができる。軸用歯車５１にステアリング軸１１から伝達される角変位は、ステアリング角センサ１３の回転軸に取付けられる検出歯車５２に伝達される。ステアリング角センサ１３は、検出歯車５２が軸用歯車５１と噛合するように、取付用ブラケット５０に取付けられる。軸用歯車５１は、ステアリング軸１１の外径が違っても取付可能となるように、スペーサ５３を介して取付けられる。車両３の車種の違いによるステアリング軸１１の外径の違いは、スペーサ５３の厚さの違いによって調整される。取付用ブラケット５０に取付けられるステアリング角センサ１３や検出歯車５２と、ステアリング軸１１に装着される軸用歯車５１とは、ユニットカバー５４，５５を組合わせて形成される空間内に収容される。ユニットカバー５４，５５間は、結合ねじ５６によって結合される。また、分割可能な軸用歯車５１は、締付ねじ５７によって締付けられ、ステアリング軸１１に装着される。取付用ブラケット５０は、取付ナット５８によって、車体から出ているボルトに取付けられる。取付用ブラケット５０の基端側には、取付部５９が形成され、ボルトが挿通される取付孔６０が設けられている。
【００５７】
図１０は、図９に示すステアリング角検出装置１２で、ステアリング角を検出する部分の構成を示す。軸用歯車５１の歯数は、検出歯車５２の歯数よりも多くなるように形成される。噛合している軸用歯車５１が１回転する間に、検出歯車５２はたとえば２．５回転する。軸用歯車５１は、ラバーなどの弾性体によるスペーサ５３を介してステアリング軸１１に取付けられる。取付けの際には、ステアリング角が０°、すなわち中立状態となるようにしておく。軸用歯車５１をステアリング軸１１に取付け、検出歯車５２が軸用歯車５１と噛合する状態でステアリング角センサ１３を取付ブラケットに取付けた後ではステアリング角センサ１３は、ステアリング角に対応した電圧を出力する。出力電圧が０Ｖのときには、中立位置を表す。ステアリング角の方向に応じて±の符号が変化し、角度の増大に応じて出力電圧の絶対値が増大する。
【００５８】
図１１は、取付用ブラケット５０の形状を示す。取付用ブラケット５０は、車両の使用に応じてたとえば図１１（ａ）に示すような取付用ブラケット５０ａや図１１（ｂ）に示すような取付用ブラケット５０ｂのように使い分ける。取付用ブラケット５０ａ，５０ｂは、たとえば２ｍｍ厚程度の鉄板を加工して、取付部５９、取付孔６０、ステアリング軸挿通部６１、ステアリング角センサ取付部６２などを形成する加工を行う。図１１（ｂ）に示す取付用ブラケット５０ｂでは、さらに段差部６３が形成される。
【００５９】
図１２は、取付用ブラケット５０を取付けるための車体側の構成を示す。取付用ブラケット５０は、ステアリング軸１１が露出しているステアリング軸露出部６４の近傍に取付ける。ステアリング軸露出部６４は、ステアリング軸を支持するステアリングコラムチューブ６５を車体６６に支持するための支持ボルト６７を利用して取付ける。支持ボルト６７のねじ部に取付部５９の取付孔６０を挿入し、図９に示す取付ナット５８で固定する。
【００６０】
図１３は、車種によって異なるステアリング軸露出部６４近傍の状況を示す。図１３（ａ）や図１３（ｂ）に示すように、ステアリングコラムチューブ６５が比較的短い車種に対しては、図１１（ａ）に示すような取付用ブラケット５０ａを用いる。図１３（ｃ）に示すように、ステアリングコラムチューブ６５が比較的長い車種に対しては、図１１（ｂ）に示すように段差部６３を有する取付用ブラケット５０ｂを用いる。
【００６１】
以上説明した実施形態では、車両が駐車する際の運転支援を行っているけれども、車両が前進する場合の運転支援も予測進路を表示して同様に行うことができる。車両の前方は、運転者が直接視認することができるけれども、ステアリング角に応じた進路の予測は、比較的経験を積んだ運転者でないと正確に行うことができない。本発明を適用すれば、ステアリング角に応じた予測進路を正確に表示することができ、分かりやすい運転支援を行わせることができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、メモリに予め格納されるデータを選択して、カメラの撮像する映像とともに表示する車両の進行予測曲線に沿った予測進路の算出に用いることができるので、複数の異なる仕様の車両に搭載する場合であっても、予めメモリにデータを格納しておくことによって、同一構成の装置で有効な運転支援を行わせることができる。
【００６３】
また本発明によれば、進路の算出のために用いるデータは、車両のホイールトレッド、ホイールベース、キングピンオフセット量、またはカメラの取付け高さで構成されるので、外観上は異なる車種であっても、ホイールトレッド、ホイールベース、キングピンオフセット量またはカメラの取付け高さが同一になる車種では、異なるデータとする必要がなく、細かい仕様の違いなどがあっても、共通なデータとしてメモリに格納されるデータで、多くの車種などに対して対応させることができる。
【００６４】
さらに本発明によれば、車体の現在の向きとステアリング角とに基づく予測進路を表示することができる。車両の進行速度が予め定める速度以上となると、予測進路の表示を行わないので、車両の運転者は表示手段の表示内容に注意をそらされないで、車両の周囲についての視覚による観察に注意力を集中させることができ、安全性を向上させることができる。
【００６５】
さらに本発明によれば、車両の両側方を延長した状態を示すガイドラインをカメラの撮像する映像中に表示して、車両の向きや距離などを案内することができきる。車両が予め定める速度以上で進行するときにはガイドラインを表示しないので、車両の運転者は直接周囲の状況を確認する方に注意力を集中させることができる。
【００６６】
また本発明によれば、運転支援のためにガイドラインや予測進路を表示しなくなる予め定める速度を、車載機器の使用制限速度に対応して決定するので、車載機器と合わせて、低速での運転支援を効率的に行うことができる。車速が高くなるときには、表示手段に表示する情報よりも、外部の状況を視覚によって確認する方が好ましいので、表示手段で運転者の注意をさらすことがないようにして、安全性の向上を図ることができる。
【００６７】
また本発明によれば、予測進路の長さまたは色を、車両の進行速度に応じて変化させるので、車両の進行状態に応じて適切な運転を行わせることができる。
【００６８】
また本発明によれば、予測進路の長さと色とを、車両の進行速度に応じて段階的に変化させるので、速度に応じて安全性を高めた状態で運転支援を行わせることができる。
【００６９】
さらに本発明によれば、車両の予測進路の長さまたは色は、障害物の探知結果に基づいて変化させるので、車両の進路上に障害物が存在するときに、障害物までの接近状態に応じて分かりやすい表示を行い、安全性を高めることができる。
【００７０】
また本発明によれば、障害物探知手段が障害物を検知するときには距離に応じて予め定める複数段階の探知信号を出力し、表示手段に表示する予測進路の長さまたは色を探知信号の出力に応答して変化させるので、障害物探知手段の探知結果と予測進路の表示とを対応させて、障害物への接近についての注意を集中しやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の運転支援装置としての駐車アシスト装置１の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【図２】図１の駐車アシストＥＣＵ６内に設けられる画像処理回路１９の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図１の駐車アシストＥＣＵ６による制御手順を示すフローチャートである。
【図４】図１の情報ディスプレイ４で表示される映像の一例を示す図である。
【図５】図１の情報ディスプレイ４で表示される情報の他の例を示す図である。
【図６】図１の情報ディスプレイ４で表示される情報のさらに他の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の他の形態として、図１の駐車アシストＥＣＵによる制御手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施のさらに他の形態として、図１の駐車アシストＥＣＵ６による制御手順を示すフローチャートである。
【図９】図１のステアリング角検出装置１２の構成を分解して示す斜視図である。
【図１０】図９で、ステアリング角を検出する部分の構成を示す簡略化した斜視図である。
【図１１】図９の取付用ブラケット５０の形状を示す斜視図である。
【図１２】図９のステアリング角検出装置１２を取付けるステアリング軸露出部６４の一例を示す図である。
【図１３】ステアリング軸露出部６４が車種によって異なることを示す図である。
【符号の説明】
１駐車アシスト装置
２駐車場
３車両
４情報ディスプレイ
５ａ，４１予測進路
５ｂ，４２ガイドライン
６駐車アシストＥＣＵ
７ステアリングホイール
８変速機
９スピーカ
１０カメラユニット
１１ステアリング軸
１２ステアリング角検出装置
１３ステアリング角センサ
１７バックソナー
１８ＣＰＵ
１９画像処理回路
２０ＤＳＰ
２７プログラムメモリ
２８データメモリ
３８ＤＩＰスイッチ
４０映像
５０，５０ａ，５０ｂ取付用ブラケット
５１軸用歯車
５２検出歯車
６４ステアリング軸露出部
６５ステアリングコラムチューブ
６６車体
６７支持ボルト

Claims

車両の周囲をカメラで撮像し、映像とともに運転支援のための情報を表示手段に表示する車両の運転支援装置において、
車両のステアリング角を検出するステアリング角センサと、
ステアリング角センサによって検出されるステアリング角に基づいて、車両の進行経路を予測し、進行予測曲線として算出する進行予測手段と、
車両の複数の仕様について、進行予測手段によって算出される進行予測曲線に沿って車両が進行する際に占める空間に関するデータが、予め格納されるメモリと、
メモリに格納されるデータを、車両の仕様に従って選択するための入力操作を受ける選択操作手段と、
進行予測手段によって算出される進行予測曲線を基準に、選択操作手段に対する入力操作に従って選択されるデータを用い、運転支援のための情報として、車両の進行に伴って通過すると予測される空間に関連する予測進路を算出し、表示手段に表示させるとともに、車両の進行速度を示す信号および車両に搭載される変速機の切換え状態を示す信号が入力される制御手段とを含み、
前記制御手段は、変速機の切換え状態が後進状態であると判断し、さらに車両の進行速度が予め定める速度よりも小さいと判断すると、前記メモリ内に設けられるフラグを所定の値にセットするとともに、カメラによって撮像された車両の後方映像および車両の両側方を延長した状態を表すガイドラインを表示手段に表示させ、さらにステアリング角センサからステアリング角を取得して、予測進路を表示手段に表示させ、変速機の切換え状態が後進状態でないと判断し、さらに前記フラグが前記所定の値にセットされていると判断すると、予め定められた時間だけ、カメラによって撮像された車両の後方映像および予測進路を表示手段に表示させ、かつガイドラインは表示させないことを特徴とする車両の運転支援装置。
前記メモリには、車両のホイールトレッド、ホイールベース、キングピンオフセット量、または前記カメラの取付高さが前記データとして格納されることを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援装置。
前記制御手段は、車両の進行速度が予め定める速度以上となるときには、表示手段に予測進路を表示させないことを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援装置。
前記制御手段は、車両の進行速度が予め定める速度以上となるときには、表示手段にガイドラインを表示させないことを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援装置。
前記制御手段は、前記予め定める速度を、車載機器の使用制限速度に対応させることを特徴とする請求項３または４記載の車両の運転支援装置。
前記制御手段は、車両の進行速度に応じて、表示手段に表示される予測進路の長さまたは色を変化させることを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援装置。
前記制御手段は、車両の進行速度に応じて段階的に、表示手段に表示される予測進路の長さまたは色を変化させることを特徴とする請求項６記載の車両の運転支援装置。
車両の進行方向に存在する障害物を探知する障害物探知手段をさらに含み、
前記制御手段は、表示手段に表示される予測進路の長さまたは色を、障害物探知手段の探知結果に従って変化させることを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援装置。
前記障害物探知手段は、探知される障害物までの距離に応じて、予め定める複数段階の探知信号を出力し、前記制御手段は、表示手段に表示される予測進路の長さまたは色を、障害物探知手段から出力される探知信号に応じて、該複数段階で変化させることを特徴とする請求項８記載の車両の運転支援装置。