JPWO2016002204A1 - 車載用電子コンパス装置、携帯型電子コンパス校正装置、携帯型電子コンパス校正装置の制御プログラム、車載用電子コンパス校正システム - Google Patents

車載用電子コンパス装置、携帯型電子コンパス校正装置、携帯型電子コンパス校正装置の制御プログラム、車載用電子コンパス校正システム Download PDF

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Abstract

車載用電子コンパス装置は、車室内のルームミラーの取付位置に設置され、車両の中心線と平行に車両のウインドウシールドに配置された連結体に接続されている。そして、携帯型電子コンパス校正装置から受信する信号に従いコンパス校正用画面を表示する。携帯型電子コンパス校正装置は、コンパス校正用画面と、連結体の撮像画像と、撮像時における電子コンパスの方位とを用いて校正情報を作成し、車載用電子コンパス装置に送信する。車載用電子コンパス装置は、受信した校正情報に基づき車両の進行方向の方位を校正する。

Description

本発明は、方位のずれを校正するための校正情報を受信する機能を有する車載用電子コンパス装置に関する。
従来の校正機能を有する車載用電子コンパス装置として、車両のルームミラー内に磁気センサを配置し、ルームミラーに埋め込まれた表示装置に車両の進行方向の方位を表示するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
車載用電子コンパス装置の磁気センサは、車両の進行方向、車両の幅方向、車両の高さ方向の３方向の磁気成分を検出する。車載用電子コンパス装置は、車両の高さ方向の急激な磁気成分の変化を検出した場合に、磁気ノイズ有と判定し、電子コンパスにより演算される方位と実際の方位とのズレの校正を行っている。
特開２０１０−２７１１３８号公報
本発明は、車両を移動させることなく、車両の進行方向の方位を校正することが可能な車載用電子コンパス装置を提供する。
本発明の車載用電子コンパス装置は、車室内のルームミラーの取付位置に設置され、車両の中心線と平行に車両のウインドウシールドに配置された連結体に接続される。この車載用電子コンパス装置は、通信部と、表示部と、制御部とを有する。通信部は、校正機能を有する電子コンパスを含む携帯型電子コンパス校正装置と通信する。表示部は、車両の進行方向の方位を表示する。制御部は、通信部と表示部を制御する。表示部は、通信部が携帯型電子コンパス校正装置から受信する信号に従いコンパス校正用画面を表示する。通信部は、携帯型電子コンパス校正装置がコンパス校正用画面と、連結体の撮像画像と、携帯型電子コンパス校正装置の校正後の撮像画像の撮像時における電子コンパスの方位とを用いて算出した校正情報を受信する。制御部は、この校正情報に基づき表示部に表示する車両の進行方向の方位を校正する。
一方、本発明の携帯型電子コンパス校正装置は、通信部と、校正機能を有する電子コンパスと、カメラと、表示部と、制御部とを有する。通信部は、車載用電子コンパス装置と通信する。表示部は、カメラが撮像する画像を表示する。制御部は、通信部と、電子コンパスと、カメラと、表示部とを制御する。カメラは、車載用電子コンパス装置が表示するコンパス校正用画面と、車載用電子コンパス装置に接続された車両の中心線と平行に車両のウインドウシールドに配置された連結体とを一つの画像として撮像する。制御部は、この画像と、画像の撮像時における校正後の電子コンパスの出力とに基づき、車載用電子コンパス装置が表示する車両の進行方向の方位を算出する。通信部は、車載用電子コンパス装置にコンパス校正用画面の表示を指示するコマンドと、制御部が算出した方位とを送信する。
なお、ここで車両の進行方向とは、車両の前方、車両の向きと同義である。
本発明の車載用電子コンパス装置は、校正機能を有する電子コンパスを有する携帯型電子コンパス校正装置から校正情報を受信し、受信した校正情報に基づき表示部に表示する車両の進行方向の方位を校正する。
本発明の携帯型電子コンパス校正装置は、所定方向の移動による電子コンパスの校正後、車載用電子コンパス装置のコンパス校正用画面と連結体を一つの画像として撮像する。携帯型電子コンパス校正装置は、撮像した画像と、撮像時の電子コンパスの出力を用いて、車載用電子コンパス装置が表示する車両の進行方向の方位を算出し、車載用電子コンパス装置へ校正情報として送信する。
従って、車載用電子コンパス装置は、車載用電子コンパス装置を移動させることなく、即ち、車両を移動させることなく、車両の進行方向の方位を校正することが可能となる。
車室内に配置した本発明の実施の形態における車載用電子コンパス装置の斜視図 車室内に配置した本発明の実施の形態における車載用電子コンパス装置の側面図 本発明の実施の形態における車載用電子コンパス装置の正面と底面とを示す図 本発明の実施の形態における車載用電子コンパス装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態における携帯型電子コンパス校正装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態における車載用電子コンパス装置と携帯型電子コンパス校正装置の動作を説明する図 本発明の実施の形態における携帯型電子コンパス校正装置の動作の一例を示すフローチャート 本発明の実施の形態における車載用電子コンパス装置の動作の一例を示すフローチャート
従来の車載用電子コンパス装置における方位の校正は、車両を任意の方向に１回転させる運転を行うなど、車両を移動させることが必要である。車両の運転前、即ち、車両を移動させる前に方位を校正することは困難である。
以下、本発明の実施の形態にかかる車載用電子コンパス装置について添付図面を参照しながら説明する。
図１Ａ、図１Ｂはそれぞれ、車室内に配置された本実施の形態における車載用電子コンパス装置１００の斜視図と側面図である。車載用電子コンパス装置１００は、車両４００の車室内のルームミラーの取付位置に取付部材（図示せず）により設置されている。車載用電子コンパス装置１００は、取付部材に対し可動調整自在に取り付けられている。
車載用電子コンパス装置１００は、車両に搭載したカメラが撮像した画像を表示する電子ミラーの機能を有している。
車載用電子コンパス装置１００は、車両４００に搭載されたカメラ等、他の機器と車載用電子コンパス装置１００とを接続するケーブルハーネスを格納した連結体３００に接続されている。
連結体３００は、車両の中心線、例えば車軸と平行に車両のウインドウシールドに配置されている。連結体３００は、車両の天井側の部品前面（運転者側）に印刷または凹形状の溝加工による中心線３０１を有している。
車載用電子コンパス装置１００の表示部１０５は、電子ミラーとしてカメラが撮像した画像を表示する領域１０５ａと車両４００の進行方向（以後「車両の進行方向」と「車両の前方」「車両の向き」とは同義として、車両の進行方向を用いる）の方位を表示する領域１０５ｂとが、識別可能に分割されている。
車両４００の進行方向の方位を表示する領域１０５ｂには、北を真上とし車両４００の進行方向の方位が三角形により表示されている。車両４００の進行方向の方位は、画像の焼きつきを防止するために間欠的に、例えば１００ミリ秒の間隔で表示される。
なお、表示部１０５の運転者側にはハーフミラー（図示せず）が配置されており、表示部１０５に表示される画像は、ハーフミラーを介して運転者に認識される。表示部１０５がＯＦＦの場合、または、表示部１０５の画像が表示されない部分はハーフミラーがバックミラーとして機能する。
図２は、車載用電子コンパス装置１００の正面と底面とを示す図である。車載用電子コンパス装置１００の車両４００の底面には、図２に示すように、電子ミラーを操作するための複数のスイッチを含む操作部１０７が設けられている。
また、車載用電子コンパス装置１００の後述する近距離通信部１０４（図３参照）のアンテナが配置されている位置を示すマーク１１７が設けられている。
図３は車載用電子コンパス装置１００の構成を示すブロック図である。車載用電子コンパス装置１００は、図３に示すように後述する携帯型電子コンパス校正装置２００（図４参照）と無線通信を行う通信部として無線通信部１０３と近距離通信部１０４とを有している。無線通信部１０３は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に基づく通信を行い、近距離通信部１０４は、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）に基づく通信を行う。
車載用電子コンパス装置１００は、地磁気を検出する磁気センサ１０１、車載用電子コンパス装置１００の動きを検出する加速度センサ１０２、車両の進行方向の方位及び車両の後方を撮像したカメラ画像５００を表示する表示部１０５、表示部１０５をＯＮ、ＯＦＦ等する操作部１０７、車載用電子コンパス装置１００の動作を制御する制御部１０６を有している。表示部１０５は、例えば液晶ディスプレイにより構成される。
制御部１０６は、動作を制御するＣＰＵ、制御プログラムを格納するＲＯＭ、一時的に保持されるデータや制御データを格納するＲＡＭを有している。
車載用電子コンパス装置１００は、ルームミラーとしても使用されるため、車載用電子コンパス装置１００の向きと車両の向きとは通常異なっている。
制御部１０６は、車両の動きを示す情報６００、例えば舵角センサの情報や、車載用電子コンパス装置１００とは異なる箇所に設置された加速度センサの情報と、車載用電子コンパス装置１００の動きを検出する加速度センサ１０２の情報に基づき、車両と車載用電子コンパス装置１００との位置関係を特定し、磁気センサ１０１が検出した地磁気から車両の進行方向の方位を算出する。
図４は携帯型電子コンパス校正装置２００の構成を示すブロック図である。携帯型電子コンパス校正装置２００は図４に示すように校正機能を有する電子コンパス２０１と、携帯型電子コンパス校正装置２００の動きを検出する加速度センサ２０２と、カメラ２０３と、カメラが撮像する画像等を表示するディスプレイ２０６と、操作コマンド等を入力する入力部２０７と、無線通信部２０４と、近距離通信部２０５と、携帯型電子コンパス校正装置２００の全体を制御する制御部２０８を有している。
電子コンパス２０１は、所定方向の移動、例えば、立体的に８の字を描く移動により検出する方位の校正を行う機能を有している。
無線通信部２０４は、車載用電子コンパス装置１００の無線通信部１０３と、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に基づく通信を行う。また、近距離通信部２０５は車載用電子コンパス装置１００の近距離通信部１０４と、例えばＮＦＣに基づく通信を行う。
制御部２０８は、加速度センサ２０２の出力により携帯型電子コンパス校正装置２００の向きを特定し、電子コンパス２０１が検出した方位を携帯型電子コンパス校正装置２００の向きに応じてディスプレイ２０６に表示する。
制御部２０８は、動作を制御するＣＰＵ、制御プログラムを格納するＲＯＭ、一時的に保持されるデータや制御データを格納するＲＡＭを有する。
次に、本実施の形態における車載用電子コンパス装置１００と携帯型電子コンパス校正装置２００の主な動作の一例を説明する。図５は、車載用電子コンパス装置１００と携帯型電子コンパス校正装置２００の動作を説明する図である。
携帯型電子コンパス校正装置２００は電子コンパス２０１の方位校正後、車載用電子コンパス装置１００が表示するコンパス校正用画面７００と連結体３００の中心線３０１とを一つの画像として撮像する。
コンパス校正用画面７００には、車載用電子コンパス装置１００の携帯型電子コンパス校正装置２００に対する相対位置を携帯型電子コンパス校正装置２００が特定するための図形が表示される。
コンパス校正用画面７００には、例えば、車載用電子コンパス装置１００の中心を示す三角形７０３と三角形７０４とが表示され、両端側には二等辺三角形７０１と二等辺三角形７０２とが表示され、また、二等辺三角形７０１、７０２を結び、上記中心を通る直線７０５が表示される。
携帯型電子コンパス校正装置２００は、撮像したコンパス校正用画面７００における中心から二等辺三角形７０１までの距離と中心から二等辺三角形７０２までの距離の相違、二等辺三角形７０１、７０２の形状の変化を元に車載用電子コンパス装置１００の相対位置を算出する。即ち、車載用電子コンパス装置１００が、携帯型電子コンパス校正装置２００に対しどのような向きにあるのかを特定する。
また、携帯型電子コンパス校正装置２００は、撮像した車両のウインドウシールドに配置された連結体３００の中心線３０１の形状変化を元に携帯型電子コンパス校正装置２００に対する車両の進行方向を特定する。
携帯型電子コンパス校正装置２００は、車載用電子コンパス装置１００の相対位置と携帯型電子コンパス校正装置２００に対する車両の進行方向から、車両の進行方向に対する車載用電子コンパス装置１００の位置を算出する。
携帯型電子コンパス校正装置２００は、画像撮像時の電子コンパス２０１の方位、画像撮像時の携帯型電子コンパス校正装置２００に対する車両の進行方向、および、画像撮像時の車両の進行方向に対する車載用電子コンパス装置１００の位置に基づき、車載用電子コンパス装置１００が表示すべき車両の進行方向の方位を算出する。
携帯型電子コンパス校正装置２００は、算出した方位を無線通信部２０４から車載用電子コンパス装置１００の無線通信部１０３へ送信する。
車載用電子コンパス装置１００は、無線通信部１０３で受信した方位を表示部１０５に表示する。
以後、車載用電子コンパス装置１００は、受信した方位に基づき車両の進行方向の方位を校正し、表示部１０５に構成後の方位を表示する。
図６は、図５を参照しながら説明した携帯型電子コンパス校正装置２００の動作の一例をより詳細に示すフローチャートである。
前述した通り、車載用電子コンパス装置１００の校正データの算出は電子コンパス２０１の方位の校正後に行われる。
電子コンパス２０１の校正後、携帯型電子コンパス校正装置２００は、近距離通信部２０５により車載用電子コンパス装置１００の近距離通信部１０４とＮＦＣに基づく通信により、車載用電子コンパス装置１００とデータの送受信を行う（ステップＳ１０１）。
具体的には、携帯型電子コンパス校正装置２００は車載用電子コンパス装置１００へ携帯型電子コンパス校正装置２００のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アドレスと、コンパス校正用画面の表示を指示するコマンドを送信し、車載用電子コンパス装置１００から車載用電子コンパス装置１００のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アドレスを受信する。
携帯型電子コンパス校正装置２００は、車載用電子コンパス装置１００のアドレスを用いて、車載用電子コンパス装置１００とＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に基づく通信を確立する（ステップＳ１０２）。
携帯型電子コンパス校正装置２００は、カメラを起動する（ステップＳ１０３）。
制御部２０８は、カメラが撮像する画像において、車載用電子コンパス装置１００が表示するコンパス校正用画面７００と連結体の中心線３０１を認識できるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。この判定は、コンパス校正用画面７００と連結体の中心線３０１を認識できるまで繰り返される（ステップＳ１０４、ＮＯ）。
コンパス校正用画面７００と連結体の中心線３０１を認識できる場合（ステップＳ１０４、ＹＥＳ）、カメラは画像を撮像し、電子コンパス２０１の撮像時の方位が記憶される（ステップＳ１０５）。
制御部２０８は、撮像画像と撮像時の電子コンパス２０１の方位に基づき、車載用電子コンパス装置１００が表示すべき車両の進行方向の方位を算出する（ステップＳ１０６）。
算出した方位を、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に基づく通信により車載用電子コンパス装置１００へ送信し（ステップＳ１０７）、処理を終了する。
図７は、図５を参照しながら説明した車載用電子コンパス装置１００の動作の一例をより詳細に示すフローチャートである。
図６の説明と重複するステップＳ２０１、ステップＳ２０２の説明は省略する。車載用電子コンパス装置１００は、ＮＦＣにより受信したコンパス校正用画像を表示するコマンドに従い、表示部１０５にコンパス校正用画面７００を表示する（ステップＳ２０３）。
車載用電子コンパス装置１００は、携帯型電子コンパス校正装置２００から校正情報を受信するまでコンパス校正用画面７００を表示する（ステップＳ２０４、ＮＯ）。
校正情報を受信した場合（Ｓ２０４、ＹＥＳ）、受信した校正情報に基づき表示部１０５に表示する車両の進行方向の方位を校正する（ステップＳ２０５）。
車載用電子コンパス装置１００は、表示部１０５の表示をコンパス校正用画面から通常の表示に変え（ステップＳ２０６）、処理を終了する。
通常の表示として、例えば、車両の進行方向の方位とカメラが撮像した画像とを表示する。
以上のように、本実施の形態における車載用電子コンパス装置１００によれば、校正機能を有する電子コンパス２０１を含む携帯型電子コンパス校正装置２００から校正情報を受信し、受信した校正情報に基づき表示部１０５に表示する車両の進行方向の方位を校正するため、車両を移動させることなく、車両の進行方向の方位を校正することが可能となる。
また、表示部１０５は、カメラ画像を表示する領域１０５ａと車両の進行方向の方位を表示する領域１０５ｂとを識別可能に分割し、車両の進行方向の方位を間欠的に表示するよう構成する。これにより、電子ミラーとしての視認性を向上させるとともに、画像の焼き付きを防止することが可能となる。
また、携帯型電子コンパス校正装置２００では、まず所定方向の移動による電子コンパス２０１を校正する。その後、車載用電子コンパス装置１００のコンパス校正用画面と連結体３００とを一つの画像として撮像する。この画像と、撮像時の校正された電子コンパスの出力とを用いて、車載用電子コンパス装置１００が表示する車両の進行方向の方位を算出する。そして、車載用電子コンパス装置１００へ校正情報として送信する。これにより、車両を移動させることなく、車載用電子コンパス装置１００の車両の進行方向の方位を校正することが可能となる。
本発明の車載用電子コンパス装置は、運転開始前に車両の進行方向の方位を正しく表示する運転支援装置として有用である。
１００ 車載用電子コンパス装置
１０１ 磁気センサ
１０２，２０２ 加速度センサ
１０３，２０４ 無線通信部
１０４，２０５ 近距離通信部
１０５ 表示部
１０５ａ，１０５ｂ 領域
１０６，２０８ 制御部
１０７ 操作部
１１７ マーク
２００ 携帯型電子コンパス校正装置
２０１ 電子コンパス
２０３ カメラ
２０６ ディスプレイ
２０７ 入力部
３００ 連結体
３０１ 中心線
４００ 車両
５００ カメラ画像
６００ 情報
７００ コンパス校正用画面
７０１，７０２ 二等辺三角形
７０３，７０４ 三角形
７０５ 直線
以後、車載用電子コンパス装置１００は、受信した方位に基づき車両の進行方向の方位を校正し、表示部１０５に校正後の方位を表示する。
また、表示部１０５は、カメラ画像を表示する領域１０５ａと車両の進行方向の方位を表示する領域１０５ｂとに識別可能に分割され、車両の進行方向の方位を間欠的に表示するよう構成する。これにより、電子ミラーとしての視認性を向上させるとともに、画像の焼き付きを防止することが可能となる。

Claims (6)

  1. 車室内のルームミラーの取付位置に設置され、車両の中心線と平行に車両のウインドウシールドに配置された連結体に接続された車載用電子コンパス装置であって、
    校正機能を有する電子コンパスを含む携帯型電子コンパス校正装置と通信する通信部と、
    前記車両の進行方向の方位を表示する表示部と、
    前記通信部と前記表示部を制御する制御部と、を備え、
    前記表示部は、前記通信部が前記携帯型電子コンパス校正装置から受信する信号に従いコンパス校正用画面を表示し、
    前記通信部は、前記携帯型電子コンパス校正装置が前記コンパス校正用画面と、前記連結体の撮像画像と、前記携帯型電子コンパス校正装置の校正後の前記撮像画像の撮像時における電子コンパスの方位とを用いて算出した校正情報を受信し、
    前記制御部は、前記校正情報に基づき前記表示部に表示する車両の進行方向の方位を校正する、
    車載用電子コンパス装置。
  2. 前記表示部は、前記連結体により接続され、前記車両に搭載したカメラが撮像した画像を表示する、
    請求項１に記載の車載用電子コンパス装置。
  3. 前記表示部は、前記カメラが撮像した前記画像を表示する領域と、前記車両の進行方向の方位を表示する領域とを識別可能に分割し、前記車両の進行方向の方位を間欠的に表示する、
    請求項２に記載の車載用電子コンパス装置。
  4. 車載用電子コンパス装置と通信する通信部と、
    校正機能を有する電子コンパスと、
    カメラと、
    前記カメラが撮像する画像を表示する表示部と、
    前記通信部と、前記電子コンパスと、前記カメラと、前記表示部とを制御する制御部と、を備え、
    前記カメラは、前記車載用電子コンパス装置が表示するコンパス校正用画面と、前記車載用電子コンパス装置に接続された車両の中心線と平行に前記車両のウインドウシールドに配置された連結体とを一つの画像として撮像し、
    前記制御部は、前記画像と、前記画像の撮像時における校正後の前記電子コンパスの出力とに基づき、前記車載用電子コンパス装置が表示する前記車両の進行方向の方位を算出し、
    前記通信部は、前記車載用電子コンパス装置に前記コンパス校正用画面の表示を指示するコマンドと前記制御部が算出した方位とを送信する、
    携帯型電子コンパス校正装置。
  5. 校正機能を有する電子コンパスを備えた携帯型電子コンパス校正装置の制御プログラムであって、
    車室内のルームミラーの取付位置に設置され、車両の中心線と平行に前記車両のウインドウシールドに配置された連結体に接続された車載用電子コンパス装置にコンパス校正用画面の表示を指示するステップと、
    カメラが撮像する一つの画像において、前記車載用電子コンパス装置が表示するコンパス校正用画面と、前記車載用電子コンパス装置に接続された前記車両の中心線と平行に前記車両のウインドウシールドに配置された連結体とを認識するステップと、
    認識された前記コンパス校正用画面と、前記連結体とを一つの画像として撮像するステップと、
    前記画像と、前記画像の撮像時における校正後の前記電子コンパスの出力に基づき、前記車載用電子コンパス装置が表示する車両の進行方向の方位を算出するステップと、
    算出した前記方位を前記車載用電子コンパス装置に送信するステップと、を携帯型電子コンパス校正装置に備えたコンピュータに実行させる、
    携帯型電子コンパス校正装置の制御プログラム。
  6. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車載用電子コンパス装置と、
    請求項４に記載の携帯型電子コンパス校正装置と、を備えた、
    車載用電子コンパス校正システム。
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