WO2016132849A1 - 運転支援装置及び運転支援方法 - Google Patents

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WO2016132849A1
WO2016132849A1 PCT/JP2016/052523 JP2016052523W WO2016132849A1 WO 2016132849 A1 WO2016132849 A1 WO 2016132849A1 JP 2016052523 W JP2016052523 W JP 2016052523W WO 2016132849 A1 WO2016132849 A1 WO 2016132849A1
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hitch
vehicle
display
superimposed
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PCT/JP2016/052523
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Inventor
後藤　宏明
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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    • B60R2300/808—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement for facilitating docking to a trailer

Definitions

  • This disclosure relates to a driving support technology that performs driving support when connecting a towed vehicle to a towed vehicle.
  • Patent Literature 1 discloses the following driving support device.
  • a rear view camera captures a trajectory prediction line of a hitch (connector for a towing vehicle) attached to the rear portion of the towing vehicle and a trajectory line obtained by vertically projecting the trajectory prediction line on the road surface. Overlay the image.
  • a vertical line indicating the height of the towed vehicle connecting tool to which the hitch is connected is also superimposed on the captured image of the rear view camera.
  • Patent Document 2 discloses the following driving support device.
  • the hitch predicted trajectory guide mark is superimposed and displayed on a captured image of the rear of the tow vehicle including a hitch at the rear of the tow vehicle and a towed vehicle connector connected to the hitch.
  • a pair of left and right planar predicted trajectory guide marks according to steering steering of the tow vehicle is used to image the rear of the tow vehicle so that the hitch moving path is blank. Overlay the image.
  • the hitch trajectory prediction line and the vertical line indicating the height of the towed vehicle connecting tool to which the hitch is connected are superimposed on the image of the towed vehicle connecting tool. To display. Therefore, in the driving assistance apparatus of patent document 1, it is hard to see the coupler of a towed vehicle, and visibility is bad. As a result, the driving support device of Patent Document 1 has a problem in that it is difficult to align the hitch and the towed vehicle connector.
  • the driving support device of Patent Document 2 it is difficult to grasp the height from the road surface only with the planar predicted trajectory guide mark. Therefore, in the driving support device of Patent Document 2, it is difficult to intuitively grasp the positional relationship in the vehicle width direction between the planar predicted trajectory guide mark and the towed vehicle coupler. As a result, the driving support device of Patent Document 2 has a problem that it is difficult to align the hitch and the towed vehicle connector.
  • This disclosure is intended to provide a driving support technology that facilitates the alignment of the hitch and the towed vehicle connector when the towed vehicle is connected to the towed vehicle.
  • the driving support device of the present disclosure is mounted on a tow vehicle provided with a hitch for connecting to a towed vehicle connector.
  • the driving support device of the present disclosure includes an image acquisition unit that acquires a captured image captured by a camera that captures a predetermined range including a hitch behind the tow vehicle, and extends in the vehicle width direction with respect to the predicted course of the tow vehicle.
  • a display processing unit that includes a display processing unit that superimposes a distance guide line representing a guide of the distance from the towing vehicle on the captured image acquired by the image acquisition unit for each separation distance from the towing vehicle and displays the distance on the display device.
  • the distance guide line is divided into left and right parts so that the height of the hitch is displayed partially or entirely. Is displayed in a superimposed manner.
  • the driving support device of the present disclosure superimposes and displays a plurality of distance reference lines for each distance from the towing vehicle on a captured image obtained by imaging a predetermined range including a hitch behind the towing vehicle with a rear camera.
  • the driving support device according to the present disclosure displays the distance guide line in a superimposed manner so that the distance guide line is not superimposed on the region corresponding to the predicted trajectory of the tow vehicle hitch (so that a blank space is generated).
  • the driver operates the tow vehicle so that the region corresponding to the predicted trajectory of the tow vehicle hitch (the blank portion of the image on which nothing is superimposed and displayed) and the towed vehicle connector are aligned. It becomes possible to align the hitch and the towed vehicle connector. Furthermore, in the driving support device according to the present disclosure, nothing is superimposed and displayed in the area corresponding to the predicted hitch trajectory (because it is blank), it is not difficult to see the towed vehicle connector and visibility is good. As a result, in the driving support device according to the present disclosure, it is possible to easily align the hitch and the towed vehicle connector.
  • the driving support device displays the left and right distance guide lines in a superimposed manner so that a part or the whole of the distance guide line represents the height of the hitch of the tow vehicle.
  • the driver can easily grasp the positional relationship between the hitch and the coupling device of the towed vehicle intuitively.
  • the driving support device of the present disclosure it is possible to easily perform alignment between the hitch and the towed vehicle connector.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of the driving support system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a superimposed image in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a connection support image display process executed by the driving support apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a connection support image in which a superimposed image is superimposed on a rear image in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a superimposed image in the modification.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a superimposed image in the modification.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a superimposed image in the modification.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of a driving support system according to a modification.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of a driving support system 100 to which the driving support device according to the present disclosure is applied.
  • the driving support system 100 according to the present embodiment includes a driving support device 1, a rear camera 2, a shift position sensor 3, a rudder angle sensor 4, a distance measuring sensor 5, and a display 6. Mounted on.
  • the towing vehicle mentioned here is a vehicle that pulls a towed vehicle such as a boat trailer or a camping trailer.
  • the tow vehicle connects a hitch (tow vehicle connection tool) provided at the rear of the vehicle to the tow vehicle connection tool and pulls the tow vehicle.
  • the rear camera 2 is installed above the hitch. Further, the rear camera 2 is installed so that the imaging axis faces the road surface. The rear camera 2 installed in this manner photographs the rear of the tow vehicle including the hitch. The rear camera 2 captures an area that extends over a range of a predetermined shooting angle toward the rear of the towing vehicle around the optical axis. The rear camera 2 generates image data of a captured image (hereinafter referred to as “rear image” for convenience), and outputs the generated image data to the driving support device 1.
  • a CCD camera, a CMOS image sensor, a near infrared camera, or the like may be used as the rear camera 2.
  • the shift position sensor 3 detects the shift position (gear position) of the tow vehicle and outputs a detection result (a signal indicating the detected shift position).
  • the steering angle sensor 4 detects the steering angle or turning angle of the tow vehicle. In the present embodiment, the case where the steering angle sensor 4 detects the steering angle will be described as an example.
  • the distance measuring sensor 5 detects the distance from the sensor installation position to the object by transmitting the exploration wave to a predetermined range and receiving the reflected wave of the exploration wave reflected from the object.
  • the distance measuring sensor 5 is installed in the rear part of the towing vehicle. Further, the distance measuring sensor 5 is installed such that the optical axis having directivity faces the rear of the towing vehicle. The distance measuring sensor 5 installed in this way is used to detect the towed vehicle behind the towed vehicle.
  • the distance measuring sensor 5 may be a sensor that uses sound waves or radio waves instead of a sensor that uses light waves.
  • the distance measuring sensor 5 for example, sonar, laser radar, millimeter wave radar, or the like may be used.
  • the display 6 displays an image in a predetermined display area in accordance with an instruction from the driving support device 1.
  • a liquid crystal display capable of full color display may be used as the display 6.
  • the driving support device 1 includes a CPU, a memory (ROM, RAM, etc.), and an I / O, which are connected via a bus.
  • the CPU executes a program stored in the memory.
  • the image display process for assisting connection with a tow vehicle and a towed vehicle is performed.
  • the driving support device 1 the connection support image is displayed on the display 6, and the driving support function when connecting the towed vehicle to the towed vehicle is provided.
  • the driving support apparatus 1 according to the present disclosure may be configured to realize part or all of the functions provided by the execution of the program by one or a plurality of hardware (for example, ICs).
  • the driving support device 1 includes a start determination unit 11, a captured image acquisition unit 12, a distance identification unit 13, a superimposed image generation unit 14, and a display processing unit 15.
  • the start determination unit 11 determines whether or not to start the image display processing of the connection support between the tow vehicle and the towed vehicle.
  • the start determination unit 11 performs image display processing when the shift position detected by the shift position sensor 3 is a reverse instruction position corresponding to a position instructing reverse travel of the vehicle (for example, a reverse “R” position). Determine to start.
  • a reverse instruction position corresponding to a position instructing reverse travel of the vehicle (for example, a reverse “R” position). Determine to start.
  • the start determination unit 11 determines to start the image display process, each process by the captured image acquisition unit 12, the distance specifying unit 13, and the superimposed image generation unit 14 is performed. Executed.
  • each process by the captured image acquisition unit 12, the distance specifying unit 13, and the superimposed image generation unit 14 may be performed before determining whether to start the image display process. Good.
  • a configuration in which the process is executed when it is determined to start the image display process is preferable.
  • the captured image acquisition unit 12 sequentially acquires rear images captured by the rear camera 2.
  • the captured image acquisition unit 12 outputs the acquired rear image to the display processing unit 15.
  • the captured image acquisition unit 12 functions as an image acquisition unit that acquires a captured image captured by the rear camera 2 that captures a predetermined range including a hitch behind the tow vehicle.
  • the distance specifying unit 13 specifies the distance from the towed vehicle to the towed vehicle (hereinafter referred to as “inter-vehicle distance”) based on the detection signal of the distance measuring sensor 5.
  • the distance specifying unit 13 functions as distance specifying means for specifying the inter-vehicle distance from the towed vehicle to the towed vehicle using the distance measuring sensor 5.
  • the distance measuring sensor 5 detects the presence of an obstacle in the transmission direction of the exploration wave based on the reception intensity of the reflected wave from the object. Therefore, in this embodiment, it is estimated that the obstacle detected behind the tow vehicle that is the transmission direction of the exploration wave is the towed vehicle.
  • the distance specifying unit 13 specifies the distance from the towed vehicle to the towed vehicle based on the time from when the exploration wave is transmitted until the reflected wave reflected from the towed vehicle is received.
  • the superimposed image generation unit 14 generates a superimposed image to be displayed superimposed on the rear image.
  • the superimposed image generation unit 14 outputs the generated superimposed image to the display processing unit 15.
  • the superimposed image generation unit 14 is based on the inter-vehicle distance specified by the distance specifying unit 13 and the steering angle of the tow vehicle detected by the rudder angle sensor 4.
  • a superimposed image including a distance guide line representing a guide of the distance from the towing vehicle is generated.
  • the superimposed image generation unit 14 includes a predicted track line and a distance reference line based on the hitch installation position, the parameters of the rear camera 2 (for example, information on “installation position” and “imaging direction”), and the like. Generate an image.
  • data stored in advance in a predetermined storage area such as a nonvolatile memory provided in the driving support device 1 is used as the hitch installation position and the rear camera 2 parameters.
  • FIG. 2 shows an example of a superimposed image generated by the superimposed image generation unit 14. Specifically, FIG. 2 shows a superimposed image including a course prediction line A and a distance guide line B. Further, in FIG. 2, an end region C representing the height information of the hitch of the tow vehicle is shown in the distance reference line B.
  • the course prediction line A is a trajectory of the vehicle that is predicted to pass the towing vehicle when going backward.
  • the course prediction line A is, for example, a trajectory predicted to pass through the left and right corner portions behind the towing vehicle.
  • the course prediction line A is calculated by the following method.
  • the turning center O existing on the extension line of the rear wheel axle of the towing vehicle, the steering angle ⁇ of the towing vehicle, and the wheel base L of the towing vehicle are expressed by the following relational expression (1):
  • the turning radius R of the tow vehicle is calculated.
  • R L / tan ⁇
  • a pair of left and right course prediction lines A corresponding to the steering angle ⁇ (steering steering) is calculated based on the calculated turning radius R.
  • the method for calculating the course prediction line A is not limited to this.
  • the course prediction line A is calculated based on, for example, the outermost and innermost trajectory arcs of the tow vehicle based on the steering angle ⁇ and the vehicle speed V of the towing vehicle, and the calculated outermost and innermost trajectory arcs.
  • the course prediction line A may be calculated.
  • the calculation method of the course prediction line A may be calculated using a method other than the above.
  • the range of the predicted route A to be calculated is the range of the inter-vehicle distance from the towed vehicle to the towed vehicle.
  • the course prediction line A may be in a range that does not exceed the inter-vehicle distance from the towed vehicle to the towed vehicle. Therefore, the course prediction line A may be a range of distance shorter than the inter-vehicle distance from the towed vehicle to the towed vehicle, for example.
  • the superimposed image generation unit 14 performs perspective conversion of the pair of left and right course prediction lines A of the tow vehicle on the ground plane calculated by the above method using the parameters of the rear camera 2. Accordingly, the superimposed image generation unit 14 converts the pair of left and right track prediction lines A of the tow vehicle as viewed from the viewpoint of the rear camera 2.
  • the distance guide line B is a line representing a guide of the distance from the towing vehicle.
  • the distance guide line B is provided in the superimposed image so as to extend in the vehicle width direction with respect to the course prediction line A.
  • a plurality of distance guide lines B are provided between the pair of left and right course prediction lines A (two lines) at a fixed distance interval (every distance from the towing vehicle) in a direction away from the towing vehicle. ing.
  • a fixed distance interval be every 50 cm, every 1 m, etc., for example.
  • the distance guide line B is not limited to this.
  • the distance guide line B may be provided so as to cross the pair of left and right course prediction lines A and extend outward.
  • the distance guide line B is divided into two left and right line segments so that the distance guide line B is not superimposed on an area corresponding to the predicted trajectory of the tow vehicle hitch (so that a blank is generated).
  • the predicted trajectory of the tow truck hitch is based on the tow truck steering angle ⁇ detected by the rudder angle sensor 4 and the method of calculating the predicted course line A based on the installation position of the tow truck hitch. Can be calculated.
  • the distance reference line B includes the hitch height information of the tow vehicle.
  • two distance segments each having a certain length are provided from the end portions (two end portions) facing each other in each distance guide line B divided on the left and right sides with a blank as a boundary. ing.
  • a certain region (line segment region) represented by these line segments corresponds to an end region C representing the height information of the hitch of the tow vehicle on the distance guide line B.
  • the end region C of the distance reference line B has one end of the line segment as a fulcrum, and the line segment is inclined to the height of the hitch at a gentler angle than vertical in the height direction (hereinafter referred to as “zenith direction” for convenience).
  • each distance guide line B divided into left and right is the distance from the tow vehicle when displayed on the display 6. Make it appear wider as you move away.
  • the width between the opposite ends of the distance guide line B closest to the towing vehicle is approximately the same as the hitch width of the towing vehicle.
  • the driving assistance device 1 according to the present embodiment has a distance (an inter-vehicle distance between the towed vehicle and the towed vehicle) that is easy to correct the positional deviation between the hitch and the towed vehicle connector by the driving operation.
  • the width (blank width) between the opposite ends of the distance guide line B can be shown wide.
  • the distance reference line B is the range of the inter-vehicle distance from the towed vehicle to the towed vehicle.
  • the distance guide line B may be in a range that does not exceed the inter-vehicle distance from the towed vehicle to the towed vehicle. Therefore, the distance reference line B may be a distance range shorter than the inter-vehicle distance from the towed vehicle to the towed vehicle, for example.
  • the superimposed image generation unit 14 also performs perspective transformation on the distance reference line B using the parameters of the rear camera 2. Accordingly, the superimposed image generation unit 14 converts the distance guide line B from the towing vehicle as viewed from the viewpoint of the rear camera 2. As a result, the height of the hitch of the tow vehicle represented by the end region C (the slope of the line segment) of the distance guide line B appears to be higher as the distance guide line B is closer to the tow vehicle.
  • the display form of the distance reference line B may be changed so that the driver can easily recognize, for example, by changing the color of the line closest to the towing vehicle or by blinking.
  • the display processing unit 15 displays the rear image acquired by the captured image acquisition unit 12 on the display 6. At this time, the display processing unit 15 superimposes the superimposed image generated by the superimposed image generation unit 14 on the rear image, and displays the superimposed image on the display 6 as a connection support image.
  • the display processing unit 15 superimposes a distance guide line B extending in the vehicle width direction with respect to the predicted course of the tow vehicle on the captured image for each separation distance from the tow vehicle and displays on the display 6. Functions as a means.
  • connection support image display process executed by the driving support device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 3.
  • the process illustrated in FIG. 3 is executed, for example, when the shift position of the tow vehicle becomes the reverse instruction position and the start determination unit 11 determines to start the connection support image display process.
  • the captured image acquisition unit 12 starts acquiring the rear image from the rear camera 2.
  • the display process part 15 starts the display on the display 6 of the back image acquired by the captured image acquisition part 12 (step S1).
  • the superimposed image generation unit 14 acquires the inter-vehicle distance (the inter-vehicle distance between the towed vehicle and the towed vehicle) specified by the distance specifying unit 13 (step S2).
  • the superimposed image generating unit 14 acquires the steering angle ⁇ of the tow vehicle detected by the rudder angle sensor 4 (step S3).
  • the superimposed image generation unit 14 includes a track prediction line A and a distance guide line B based on the inter-vehicle distance acquired in the process of step S2 and the steering angle ⁇ of the tow vehicle acquired in the process of step S3.
  • An image (see FIG. 2) is generated (step S4).
  • the superimposed image generation unit 14 further reads out data stored in advance in a predetermined storage area, and generates a superimposed image based on the installation position of the tow vehicle hitch and the parameters of the rear camera 2. To do.
  • the display processing unit 15 superimposes the superimposed image generated in the process of step S4 on the rear image displayed in the process of step S1.
  • the display processing unit 15 superimposes and displays the connection support image on the display 6 (step S5).
  • a display example when the superimposed image is superimposed on the rear image and displayed on the display 6 as the connection support image will be described with reference to FIG.
  • the superimposed image including the end region C representing the height information of the hitch D of the tow vehicle is displayed on the route prediction line A, the distance guide line B, and the distance guide line B.
  • the example of a display at the time of being superimposed on the back image containing the connection tool F of the vehicle hitch D, the towed vehicle E, and the towed vehicle E is shown.
  • the route prediction line A is displayed so as to be positioned at the height of the road surface.
  • the distance reference line B the area (line segment area different from the end area C) in contact with the course prediction line A appears to be positioned at the height of the road surface.
  • the end region C of the distance reference line B is displayed so as to represent the height of the hitch D of the towing vehicle by being inclined more gently than the vertical toward the zenith direction.
  • the distance guide line B is displayed separately on the left and right so that the distance guide line B is not superimposed and displayed in the region corresponding to the predicted trajectory of the hitch D of the tow vehicle (so that a blank is generated).
  • course prediction line A and the distance guide line B are displayed in the range of the inter-vehicle distance from the towed vehicle to the towed vehicle E. Accordingly, the route prediction line A and the distance guide line B are displayed so as not to overlap the towed vehicle E beyond the position of the towed vehicle E.
  • the driving support device 1 determines whether or not it is the end timing of the connection support image display process (step S6). As a result, when the driving support device 1 determines that it is the process end timing (step S6: YES), the connection support image display process is ended. On the other hand, if the driving support device 1 determines that it is not the end timing of the process (step S6: NO), the process returns to the process of step S2, and repeats the connection support image display process (continues the process).
  • the end timing of the connection support image display process is, for example, when the tow vehicle ignition power is turned off, or when the shift position is other than the reverse instruction position (other than the reverse “R” position). There is.
  • step S6 when it returns to the process of step S2 instead of the end timing of the process and the connection support image display process is repeated (when a negative determination is made in step S6), for example, An image is displayed.
  • the driving support device 1 generates a new superimposed image according to the steering angle ⁇ detected by the steering angle sensor 4 and the inter-vehicle distance specified by the distance specifying unit 13, and the rear image Is superimposed on the screen.
  • the route prediction line A and the distance guide line B are displayed in the range of the inter-vehicle distance from the towed vehicle to the towed vehicle E. Therefore, in the driving assistance device 1, as the tow vehicle approaches the towed vehicle E (as the inter-vehicle distance becomes shorter), the route prediction line A and the distance guide line B that are far from the tow vehicle are not displayed in order. (Hide).
  • the display processing unit 15 superimposes and displays a plurality of distance guide lines B for each distance from the towing vehicle on the rear image including the hitch D behind the towing vehicle. Thereby, in the driving assistance device 1, the driver can easily recognize the distance between the hitch D of the tow vehicle and the connection tool F of the towed vehicle E.
  • the driving support device 1 prevents the display processing unit 15 from displaying the distance guide line B on the region corresponding to the predicted trajectory of the hitch D of the tow vehicle so that the distance guide line B is not superimposed (blank is displayed).
  • the driver operates the tow vehicle so that the region corresponding to the predicted trajectory of the hitch D of the tow vehicle (the blank portion of the image on which nothing is superimposed and displayed) and the connector F of the towed vehicle E are aligned.
  • the hitch D of the tow vehicle and the connector F of the towed vehicle E can be aligned.
  • the display processing unit 15 does not superimpose anything on the region corresponding to the predicted trajectory of the hitch D of the tow vehicle.
  • the connection tool F of the towed vehicle E is not difficult to see, and the visibility is good. Accordingly, the driver can easily perform alignment between the hitch D of the tow vehicle and the connecting tool F of the towed vehicle E.
  • the driving support device 1 pulls the display processing unit 15 by tilting the end region C of the distance guide line B to the height of the hitch D more gently than vertically toward the zenith direction.
  • the vehicle is superimposed and displayed so as to represent the height of the hitch D of the car.
  • the display processing unit 15 superimposes and displays the route prediction line A and the distance guide line B in the range of the inter-vehicle distance from the towed vehicle to the towed vehicle E.
  • the route prediction line A and the distance guide line B are prevented from being overlaid on the towed vehicle E beyond the position of the towed vehicle E, and the display is complicated. Can be suppressed.
  • the superimposed image representing the height of the hitch D of the towing vehicle is obtained by tilting the end region C of the distance reference line B toward the height of the hitch D at a gentler angle than the vertical toward the zenith direction.
  • the display pattern is given as an example. However, the display pattern of the superimposed image is not limited to this.
  • a route prediction line A and a region in contact with the route prediction line A in the distance guide line B are included.
  • it may be provided at the height of the road surface.
  • the distance reference line B represents the height of the hitch D of the towing vehicle by tilting the end region C of the region not in contact with the course prediction line A vertically to the height of the hitch D toward the zenith direction. You may do it.
  • the display pattern of other superimposed images includes a route prediction line A and a region (a segment region different from the end region C) in contact with the route prediction line A in the distance guide line B.
  • it may be provided at the height of the hitch D of the towing vehicle.
  • the distance reference line B is formed by tilting the end region C vertically toward the road surface in a direction of decreasing height (hereinafter referred to as “road surface direction” for the sake of convenience) with the contact point with the route prediction line A as a fulcrum.
  • the height of the hitch D of the tow vehicle may be expressed. Note that the broken line shown in FIG. 6 may not actually be displayed. As a modification of FIG.
  • the end region C of the distance guide line B from the contact point with the course prediction line A may be inclined toward the road surface at a gentler angle than perpendicular to the road surface direction.
  • the distance reference line B may be configured such that the end region C of the region that is not in contact with the route prediction line A is inclined to the road surface at a gentler angle than vertical or vertical toward the road surface direction.
  • the driving assistance apparatus 1 prevents the distance guide line B from being superimposed and displayed in a region corresponding to the predicted trajectory of the hitch D of the tow vehicle (so that a blank space is generated).
  • a course prediction line A may be provided at the height of the road surface.
  • the distance guide line B is tilted at one end of both ends toward the zenith direction while touching the course prediction line A to a height of hitch D at a gentler angle than vertical, thereby The height of hitch D may be represented.
  • the driving assistance device 1 prevents the distance guide line B from being superimposed and displayed on the region corresponding to the predicted trajectory of the hitch D of the tow vehicle (so that a blank space is generated).
  • the driving support device 1 allows a user (for example, a driver or the like) to display a display pattern to be superimposed and displayed on the rear image from among a plurality of types of display patterns as shown in Modification 1 and Modification 2, for example.
  • a selectable (switchable) configuration (hereinafter referred to as “Modification 3”) may be employed.
  • the driving support system 200 according to the modified example 3 includes a driving support device 1 a, a rear camera 2, a shift position sensor 3, a rudder angle sensor 4, a distance measuring sensor 5, a display 6, and an operation input unit 7. It has.
  • the driving support system 200 according to the modified example 3 is the same as the driving support system 100 according to the above embodiment except that the operation input unit 7 is provided and the driving support device 1a is provided instead of the driving support device 1. It is.
  • the operation input unit 7 receives user operations for performing various settings related to driving support.
  • the operation input unit 7 includes a user interface such as a button or a switch.
  • the user interface provided in the operation input unit 7 may be a hardware interface such as a mechanical button or switch, but may also be a software interface.
  • the operation input unit 7 includes a software interface such as a touch button or a touch switch integrated with the display 6 as a user interface.
  • the driving support device 1 a includes a start determination unit 11, a captured image acquisition unit 12, a distance identification unit 13, a superimposed image generation unit 14 a, a display processing unit 15 a, and a selection unit 16. I have.
  • the driving support device 1a is the driving according to the above embodiment except that the selection unit 16 is provided and that the superimposed image generation unit 14a and the display processing unit 15a are provided instead of the superimposed image generation unit 14 and the display processing unit 15. This is the same as the support device 1.
  • the display processing unit 15a causes the display 6 to display a selection screen for selecting a display pattern to be superimposed and displayed on the rear image from among a plurality of types of superimposed image display patterns. For example, the display processing unit 15a displays the selection screen of the display pattern when the operation input unit 7 receives a user instruction for displaying the selection screen in a state where the power of the driving support device 1a is turned on. You can do it.
  • the operation input unit 7 performs this operation input when a user's operation input for selecting a display pattern of a superimposed image to be displayed superimposed on the rear image is performed on the displayed selection screen. Accept.
  • the operation input unit 7 outputs information regarding the received operation input to the selection unit 16.
  • the selection unit 16 according to the modification 3 selects (switches) a display pattern to be superimposed and displayed on the rear image from among a plurality of types of superimposed image display patterns in accordance with the operation input received by the operation input unit 7.
  • the selection unit 16 functions as a selection unit that selects a display pattern representing the height of the hitch D of the tow vehicle from a plurality of types of display patterns in accordance with a user operation input.
  • the superimposed image generation unit 14a according to the modified example 3 generates a superimposed image to be superimposed and displayed on the rear image according to the display pattern selected by the selection unit 16 when the connection support image display process is started.
  • the superimposed image generation unit 14a is the same as the superimposed image generation unit 14 according to the first embodiment except that a superimposed image according to the display pattern selected by the selection unit 16 is generated. That is, the superimposed image generation unit 14 a according to the modification 3 generates a superimposed image based on the steering angle ⁇ detected by the steering angle sensor 4 and the inter-vehicle distance specified by the distance specifying unit 13.
  • the display processing unit 15a displays the rear image acquired by the captured image acquisition unit 12 on the display 6 when the connection support image display process is started, as in the above-described embodiment. Further, the display processing unit 15a superimposes the superimposed image generated by the superimposed image generation unit 14a on the rear image, and displays the superimposed image on the display 6 as a connection support image.
  • the user can select the display pattern of the superimposed image, and the preferred superimposed image can be superimposed on the rear image (the favorite connection assistance image can be displayed). It becomes possible.
  • the driving support devices 1 and 1a may be configured to adjust various values as follows, for example. Specifically, the display interval of the distance guide line B in the superimposed image, the width between the opposite ends of the distance guide line B (blank width), and the hitch D of the towing vehicle represented by a part or all of the distance guide line B The height or the like may be adjusted in accordance with a user operation input.
  • the distance specifying unit 13 uses the distance measuring sensor 5 to specify the inter-vehicle distance from the towed vehicle to the towed vehicle E.
  • the method for specifying the inter-vehicle distance between the tow vehicle and the towed vehicle E is not limited to this.
  • the method for specifying the inter-vehicle distance between the towed vehicle and the towed vehicle E may be configured such that the distance specifying unit 13 specifies the inter-vehicle distance based on the captured image captured by the rear camera 2, for example.
  • the distance specifying unit 13 performs predetermined image recognition processing such as edge detection and template matching on the rear image, and detects the towed vehicle E included in the rear image.
  • specification part 13 should just specify distance between vehicles based on the position of the towed vehicle E and the parameter of the rear camera 2 in a back image.
  • the driving support device 1 changes the range in which the route prediction line A and the distance guide line B are displayed based on the inter-vehicle distance between the tow vehicle and the towed vehicle E specified by the distance specifying unit 13.
  • the configuration was shown.
  • the display of the course prediction line A and the distance guide line B is not limited to this.
  • the driving prediction device A does not include the distance specifying unit 13 and the route prediction line A and the distance guide line B are displayed regardless of the distance between the towed vehicle and the towed vehicle E.
  • the line B may be displayed.
  • the driving assistance device 1 may be configured to display the route prediction line A and the distance guide line B in a range up to a predetermined distance from the towing vehicle.
  • the course prediction line A may not be displayed. In this case, instead of displaying the pair of left and right course prediction lines A, the driving support device 1 displays the position of the course prediction line A so that the driver can recognize the position based on the width of the distance guide line B. Also good.
  • driving support devices 1 and 1a of the present disclosure are not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the technical scope of the present disclosure. Further, the driving assistance devices 1 and 1a of the present disclosure also include embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the above-described embodiments, and are included in the technical scope of the present disclosure.

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Abstract

運転支援装置（１，１ａ）は、牽引車後方のヒッチ（Ｄ）を含む範囲を撮像するリアカメラ（２）で撮像した後方画像を取得する撮像画像取得部（１２）と、撮像画像取得部（１２）で取得した後方画像に、左右一対の進路予測線（Ａ）と、牽引車からの離間距離ごとに設けられた複数の距離目安線（Ｂ）とを重畳させて、ディスプレイ（６）に表示させる表示処理部（１５）とを備える。表示処理部（１５）は、ヒッチ（Ｄ）の予測軌跡にあたる領域に距離目安線（Ｂ）が重畳表示されないように、距離目安線（Ｂ）を左右に分けて重畳表示させるとともに、左右の距離目安線（Ｂ）の端部領域（Ｃ）を天頂方向に向けて、ヒッチ（Ｄ）の高さまで傾けることにより、牽引車のヒッチ（Ｄ）の高さを表すように重畳表示させる。

Description

運転支援装置及び運転支援方法
　本開示は、被牽引車に牽引車を連結する際の運転支援を行う運転支援技術に関する。
　従来では、被牽引車に牽引車を連結する際の運転支援を行う運転支援装置が知られている。例えば、特許文献１には、次のような運転支援装置が開示されている。特許文献１の運転支援装置では、牽引車の後部に取り付けられているヒッチ（牽引車の連結具）の軌跡予測線と、軌跡予測線を路面に垂直投影した軌跡線とを、リアビューカメラの撮像画像に重畳表示させる。さらに、特許文献１の運転支援装置では、ヒッチの連結先となる被牽引車の連結具の高さを示す垂直線も、リアビューカメラの撮像画像に重畳表示させる。
　特許文献２には、次のような運転支援装置が開示されている。特許文献２の運転支援装置では、ヒッチの予測軌跡ガイドマークを、牽引車後部のヒッチとヒッチに連結される被牽引車の連結具とを含む牽引車後方の撮像画像に重畳表示させる。具体的には、特許文献２の運転支援装置では、牽引車のステアリング操舵に応じた左右一対の面状の予測軌跡ガイドマークを、ヒッチの移動経路が空白となるように、牽引車後方の撮像画像に重畳表示させる。
特開２００２－３０８０２９号公報 国際公開第２０１２／１１７６９３号パンフレット
　しかしながら、特許文献１の運転支援装置では、ヒッチの軌跡予測線と、ヒッチの連結先となる被牽引車の連結具の高さを示す垂直線とを、被牽引車の連結具の画像に重ねて表示する。そのため、特許文献１の運転支援装置では、被牽引車の連結具が見にくく、視認性が悪い。その結果、特許文献１の運転支援装置では、ヒッチと被牽引車の連結具との位置が合わせにくいという問題が生じる。
　特許文献２の運転支援装置の場合には、面状の予測軌跡ガイドマークだけでは路面からの高さが把握しづらい。そのため、特許文献２の運転支援装置では、面状の予測軌跡ガイドマークと被牽引車の連結具との車幅方向の位置関係も直感的に把握しづらい。その結果、特許文献２の運転支援装置では、ヒッチと被牽引車の連結具との位置が合わせにくいという問題が生じる。
　本開示は、被牽引車に牽引車を連結する際のヒッチと被牽引車の連結具との位置合わせを容易にする運転支援技術を提供することを目的とする。
　本開示の運転支援装置は、被牽引車の連結具と連結するためのヒッチが後部に設けられた牽引車に搭載される。本開示の運転支援装置は、牽引車後方のヒッチを含む所定の範囲を撮像するカメラで撮像した撮像画像を取得する画像取得手段と、牽引車の予測進路に対して車幅方向に伸びた、牽引車からの距離の目安を表す距離目安線を、画像取得手段で取得した撮像画像に、牽引車からの離間距離ごとに重畳させ、表示装置に表示させる表示処理手段とを備え、表示処理手段は、ヒッチの予測軌跡にあたる領域に距離目安線が重畳表示されないように、距離目安線を左右に分けて重畳表示させるとともに、左右の距離目安線の一部又は全体がヒッチの高さを表すように重畳表示させる。
　本開示の運転支援装置は、牽引車後方のヒッチを含む所定の範囲を後方カメラで撮像した撮像画像に、牽引車からの距離ごとに複数の距離目安線を重畳表示する。これにより、本開示の運転支援装置では、ヒッチと被牽引車の連結具との距離を運転者が認識しやすい。また、本開示の運転支援装置は、牽引車のヒッチの予測軌跡にあたる領域に距離目安線が重畳表示されないように（空白が生じるように）、距離目安線を左右に分けて重畳表示する。これにより、運転者は、牽引車のヒッチの予測軌跡にあたる領域（何も重畳表示されていない画像の空白部分）と被牽引車の連結具とが合わさるように、牽引車を運転操作することで、ヒッチと被牽引車の連結具との位置合わせを行うことが可能になる。さらに、本開示の運転支援装置では、ヒッチの予測軌跡にあたる領域に、何も重畳表示されていないので（空白なので）、被牽引車の連結具が見にくくならず、視認性がよい。その結果、本開示の運転支援装置では、ヒッチと被牽引車の連結具との位置合わせを容易に行うことが可能になる。また、本開示の運転支援装置は、左右の距離目安線の一部又は全体が牽引車のヒッチの高さを表すように重畳表示する。これにより、牽引車のヒッチの高さを表していない場合に比べて、運転者は、ヒッチと被牽引車の連結具との位置関係が直感的に把握しやすい。この点からも、本開示の運転支援装置では、ヒッチと被牽引車の連結具との位置合わせを容易に行うことが可能になる。
図１は、実施形態１に係る運転支援システムの概略構成の一例を示すブロック図である。 図２は、実施形態１における重畳画像の一例を示す図である。 図３は、実施形態１に係る運転支援装置で実行する連結支援の画像表示処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図４は、実施形態１において後方画像に重畳画像を重畳させた連結支援画像の一例を示す図である。 図５は、変形例における重畳画像の一例を示す図である。 図６は、変形例における重畳画像の一例を示す図である。 図７は、変形例における重畳画像の一例を示す図である。 図８は、変形例に係る運転支援システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
　（実施形態１）
　＜運転支援システムの概略構成＞
　以下、本開示の運転支援装置における実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、本開示の運転支援装置が適用された運転支援システム１００の概略構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る運転支援システム１００は、運転支援装置１、リアカメラ２、シフトポジションセンサ３、舵角センサ４、測距センサ５、及びディスプレイ６を備え、牽引車に搭載される。
　ここで言う牽引車とは、ボートトレーラやキャンピングトレーラ等の被牽引車を牽引する車両である。牽引車は、車両後部に設けられたヒッチ（牽引車の連結具）を、被牽引車の連結具に連結し、被牽引車を牽引する。
　リアカメラ２は、ヒッチよりも上方に設置されている。さらに、リアカメラ２は、撮像軸が路面を向くように設置されている。このように設置されたリアカメラ２は、ヒッチを含む牽引車後方を撮影する。リアカメラ２は、光軸を中心に牽引車後方に向かって所定の撮影角度の範囲に亘って広がる領域を撮像する。リアカメラ２は、撮像画像（以下便宜上「後方画像」という）の画像データを生成し、生成した画像データを、運転支援装置１に出力する。なお、本実施形態では、リアカメラ２として、例えばＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳイメージセンサ、近赤外線カメラ等を用いてもよい。
　シフトポジションセンサ３は、牽引車のシフトポジション（ギアポジション）を検出し、検出結果（検出したシフトポジションを示す信号）を出力する。舵角センサ４は、牽引車の操舵角又は転舵角を検出する。なお、本実施形態では、舵角センサ４が操舵角を検出する場合を例に挙げて説明を行う。
　測距センサ５は、探査波を所定の範囲に送信し、物体から反射される探査波の反射波を受信することで、センサの設置位置から物体までの距離を検出する。測距センサ５は、牽引車の後部に設置されている。さらに、測距センサ５は、指向性を有する光軸が牽引車後方を向くように設置されている。このように設置された測距センサ５は、牽引車後方の被牽引車を検出するのに用いられる。なお、本実施形態に係る測距センサ５は、光波を用いるセンサではなく、音波又は電波を用いるセンサであってもよい。また、本実施形態では、測距センサ５として、例えばソナー、レーザレーダ、ミリ波レーダ等を用いてもよい。
　ディスプレイ６は、運転支援装置１からの指示に従って、画像を所定の表示領域に表示する。なお、本実施形態では、ディスプレイ６として、例えばフルカラー表示が可能な液晶ディスプレイ等を用いてもよい。
　本実施形態に係る運転支援装置１は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭやＲＡＭ等）、及びＩ／Ｏを備え、これらがバスを介して接続されている。運転支援装置１では、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行する。これにより、本実施形態に係る運転支援装置１では、牽引車と被牽引車との連結を支援するための画像表示処理が実行される。その結果、運転支援装置１では、ディスプレイ６に連結支援画像が表示され、被牽引車に牽引車を連結する際の運転支援機能が提供される。なお、本開示の運転支援装置１では、上記プログラムの実行により提供される機能の一部又は全部を、１又は複数のハードウェア（例えばＩＣ等）により実現する構成としてもよい。
　＜運転支援装置１の概略構成＞
　図１に示すように、本実施形態に係る運転支援装置１は、開始判定部１１、撮像画像取得部１２、距離特定部１３、重畳画像生成部１４、及び表示処理部１５を備えている。
　開始判定部１１は、牽引車と被牽引車との連結支援の画像表示処理を開始するか否かを判定する。開始判定部１１は、シフトポジションセンサ３で検出されたシフトポジションが、車両の後進を指示する位置（例えばリバース「Ｒ」の位置）に相当する後進指示位置であった場合に、画像表示処理を開始すると判定する。本実施形態に係る運転支援装置１では、開始判定部１１により、画像表示処理を開始すると判定された場合に、撮像画像取得部１２、距離特定部１３、及び重畳画像生成部１４による各処理が実行される。
　なお、本実施形態では、画像表示処理を開始するか否かを判定する前から、撮像画像取得部１２、距離特定部１３、及び重畳画像生成部１４による各処理が実行されている構成としてもよい。しかし、運転支援装置１の消費電力低減や処理負荷低減の観点からは、画像表示処理を開始すると判定された場合に、処理が実行される構成が好ましい。
　撮像画像取得部１２は、リアカメラ２で撮像された後方画像を逐次取得する。撮像画像取得部１２は、取得した後方画像を表示処理部１５に出力する。撮像画像取得部１２は、牽引車後方のヒッチを含む所定の範囲を撮像するリアカメラ２で撮像した撮像画像を取得する画像取得手段として機能する。
　距離特定部１３は、測距センサ５の検出信号に基づいて、牽引車から被牽引車までの距離（以下「車間距離」という）を特定する。距離特定部１３は、測距センサ５を用いて、牽引車から被牽引車までの車間距離を特定する距離特定手段として機能する。測距センサ５は、物体からの反射波の受信強度に基づいて、探査波の送信方向に障害物が存在することを検出する。よって、本実施形態では、探査波の送信方向である牽引車後方に検出された障害物が被牽引車であると推定される。距離特定部１３は、探査波を送信してから、被牽引車から反射された反射波を受信するまでの時間に基づいて、牽引車から被牽引車までの距離を特定する。
　重畳画像生成部１４は、後方画像に重畳して表示させる重畳画像を生成する。重畳画像生成部１４は、生成した重畳画像を表示処理部１５に出力する。重畳画像生成部１４は、距離特定部１３で特定された車間距離、及び、舵角センサ４で検出された牽引車の操舵角等に基づいて、牽引車の左右一対の進路予測線、及び、牽引車からの距離の目安を表す距離目安線を含む重畳画像を生成する。さらに、重畳画像生成部１４は、ヒッチの設置位置、及び、リアカメラ２のパラメータ（例えば「設置位置」や「撮像方向」に関する情報）等に基づいて、進路予測線及び距離目安線を含む重畳画像を生成する。なお、本実施形態では、ヒッチの設置位置やリアカメラ２のパラメータとして、運転支援装置１が備える不揮発性メモリ等の所定の記憶領域に予め記憶しておいたデータを用いる構成とする。
　図２には、重畳画像生成部１４が生成する重畳画像の一例が示されている。具体的には、図２には、進路予測線Ａ、及び、距離目安線Ｂを含む重畳画像が示されている。さらに、図２には、距離目安線Ｂにおいて、牽引車のヒッチの高さ情報を表す端部領域Ｃが示されている。
　進路予測線Ａは、後進時に牽引車が通ると予測される車両の軌跡である。進路予測線Ａは、例えば、牽引車後方の左右コーナ部が通ると予測される軌跡とする。進路予測線Ａは、次のような方法によって算出する。本実施形態では、例えば、牽引車の後輪車軸の延長線上に存在する旋回中心Ｏ、牽引車の操舵角θ、及び牽引車のホイールベースＬとした場合に、下記関係式（１）により、牽引車の旋回半径Ｒを算出する。
Ｒ＝Ｌ／ｔａｎθ…（１）
そして、本実施形態では、算出した旋回半径Ｒに基づいて、操舵角θ（ステアリング操舵）に応じた左右一対の進路予測線Ａを算出する。なお、進路予測線Ａの算出方法については、この限りでない。進路予測線Ａは、例えば、牽引車の操舵角θ及び車速Ｖに基づいて、牽引車の最外周及び最内周の軌跡円弧を算出し、算出した最外周及び最内周の軌跡円弧に基づいて、進路予測線Ａを算出してもよい。進路予測線Ａの算出方法は、上記以外の方法を用いて算出してもよい。
　本実施形態では、算出する進路予測線Ａの範囲を、牽引車から被牽引車までの車間距離の範囲とする。なお、進路予測線Ａは、牽引車から被牽引車までの車間距離を越えない範囲であればよい。よって、進路予測線Ａは、例えば、牽引車から被牽引車までの車間距離よりも短い距離の範囲としてもよい。
　重畳画像生成部１４は、上記方法により算出した、地表平面上における牽引車の左右一対の進路予測線Ａを、リアカメラ２のパラメータを用いて透視変換する。これにより、重畳画像生成部１４は、リアカメラ２の視点から見た、牽引車の左右一対の進路予測線Ａに変換する。
　距離目安線Ｂは、牽引車からの距離の目安を表す線である。距離目安線Ｂは、進路予測線Ａに対して車幅方向に伸びるように重畳画像に設けられている。また、距離目安線Ｂは、左右一対の進路予測線Ａ（２本線）の間に、牽引車から遠ざかる方向に向けて一定の距離間隔で（牽引車からの離間距離ごとに）複数本設けられている。なお、一定の距離間隔は、例えば、５０ｃｍごとや１ｍごと等とすればよい。図２に示すように、本実施形態では、距離目安線Ｂが左右一対の進路予測線Ａから車幅方向に伸びるように重畳画像に設けられている場合を例に挙げた。しかし、距離目安線Ｂの設け方は、この限りでない。距離目安線Ｂは、例えば、左右一対の進路予測線Ａと交わって外側に伸びるように設けてもよい。
　また、距離目安線Ｂは、牽引車のヒッチの予測軌跡にあたる領域に当該距離目安線Ｂが重畳表示されないように（空白が生じるように）、左右２本の線分に分けて設けられている。なお、牽引車のヒッチの予測軌跡は、舵角センサ４で検出された牽引車の操舵角θ、及び、牽引車のヒッチの設置位置に基づいて、進路予測線Ａの算出方法と同様の方法によって算出できる。
　さらに、距離目安線Ｂは、牽引車のヒッチの高さ情報を含んでいる。本実施形態では、空白を境に左右に分かれたそれぞれの距離目安線Ｂにおいて、お互いに向かい合った端部（２つの端部）から、それぞれ一定の長さを有する２本の線分が設けられている。これらの線分で表される一定の領域（線分領域）が、距離目安線Ｂにおいて、牽引車のヒッチの高さ情報を表す端部領域Ｃに相当する。距離目安線Ｂの端部領域Ｃは、線分の一端を支点とし、高さ方向（以下便宜上「天頂方向」という）に向けて垂直よりも緩やかな角度で、ヒッチの高さまで線分を傾けることにより、牽引車のヒッチの高さを表す。なお、端部領域Ｃの線分の傾きの基準とするヒッチの高さは、牽引車のヒッチの設置位置に基づいて特定すればよい。
　左右に分かれたそれぞれの距離目安線Ｂの向かい合った端部の間の幅（距離目安線Ｂの２本の線分の間の空白幅）は、ディスプレイ６に表示させた場合に、牽引車から遠ざかるほど幅が広がって見えるようにする。なお、牽引車に最も近い距離目安線Ｂの向かい合った端部の間の幅は、牽引車のヒッチの幅と同程度とする。これにより、本実施形態に係る運転支援装置１は、運転操作により、ヒッチと被牽引車の連結具との位置ずれの修正が行いやすい距離（牽引車と被牽引車との車間距離）ほど、距離目安線Ｂの向かい合った端部の間の幅（空白幅）を広く見せることができる。その結果、本実施形態に係る運転支援装置１では、ヒッチと被牽引車の連結具との位置ずれの修正をどの程度行えばよいのかを運転者が把握することが可能になる。
　本実施形態では、距離目安線Ｂを、牽引車から被牽引車までの車間距離の範囲とする。なお、距離目安線Ｂは、牽引車から被牽引車までの車間距離を越えない範囲であればよい。よって、距離目安線Ｂは、例えば、牽引車から被牽引車までの車間距離よりも短い距離の範囲としてもよい。
　重畳画像生成部１４は、距離目安線Ｂについても、リアカメラ２のパラメータを用いて透視変換する。これにより、重畳画像生成部１４は、リアカメラ２の視点から見た、牽引車からの距離目安線Ｂに変換する。その結果、距離目安線Ｂの端部領域Ｃ（線分の傾き）で表す牽引車のヒッチの高さは、牽引車に近い距離目安線Ｂになるほど高くなっているように見える。なお、距離目安線Ｂは、例えば、牽引車に最も近い線の色を変更したり、点滅させたりする等、運転者が認識しやすいように表示形態を変更してもよい。
　表示処理部１５は、撮像画像取得部１２で取得された後方画像をディスプレイ６に表示する。このとき、表示処理部１５は、重畳画像生成部１４で生成された重畳画像を後方画像に重畳し、連結支援画像としてディスプレイ６に重畳表示する。表示処理部１５は、牽引車の予測進路に対して車幅方向に伸びた距離目安線Ｂを、撮像画像に対して、牽引車からの離間距離ごとに重畳させ、ディスプレイ６に表示させる表示処理手段として機能する。
　＜連結支援の画像表示処理＞
　続いて、本実施形態に係る運転支援装置１で実行される連結支援の画像表示処理の流れについて、図３を用いて説明する。図３に示す処理は、例えば、牽引車のシフトポジションが後進指示位置となり、開始判定部１１で連結支援の画像表示処理を開始すると判定された場合に実行される。
　本実施形態に係る運転支援装置１では、撮像画像取得部１２が、リアカメラ２からの後方画像の取得を開始する。そして、運転支援装置１では、表示処理部１５が、撮像画像取得部１２で取得された後方画像のディスプレイ６への表示を開始する（ステップＳ１）。
　運転支援装置１では、重畳画像生成部１４が、距離特定部１３で特定された車間距離（牽引車と被牽引車との車間距離）を取得する（ステップＳ２）。重畳画像生成部１４は、舵角センサ４で検出された牽引車の操舵角θを取得する（ステップＳ３）。重畳画像生成部１４は、ステップＳ２の処理で取得された車間距離、及び、ステップＳ３の処理で取得された牽引車の操舵角θに基づいて、進路予測線Ａ及び距離目安線Ｂを含む重畳画像（図２参照）を生成する（ステップＳ４）。このとき、重畳画像生成部１４は、さらに、所定の記憶領域に予め記憶しておいたデータを読み出し、牽引車のヒッチの設置位置、及び、リアカメラ２のパラメータに基づいて、重畳画像を生成する。
　運転支援装置１では、表示処理部１５が、ステップＳ１の処理で表示させた後方画像に、ステップＳ４の処理で生成された重畳画像を重畳する。その結果、表示処理部１５は、連結支援画像としてディスプレイ６に重畳表示する（ステップＳ５）。ここで、後方画像に重畳画像を重畳し、連結支援画像としてディスプレイ６に重畳表示させた場合の表示例について、図４を用いて説明する。具体的には、図４には、進路予測線Ａ、距離目安線Ｂ、及び、距離目安線Ｂにおいて、牽引車のヒッチＤの高さ情報を表す端部領域Ｃを含む重畳画像が、牽引車のヒッチＤ、被牽引車Ｅ、及び被牽引車Ｅの連結具Ｆを含む後方画像に重畳された場合の表示例が示されている。
　後方画像に重畳画像が重畳表示された画像では、進路予測線Ａが路面の高さに位置して見えるように表示される。距離目安線Ｂは、進路予測線Ａに接する領域（端部領域Ｃと異なる線分領域）が路面の高さに位置して見える。一方、距離目安線Ｂの端部領域Ｃは、天頂方向に向けて垂直よりも緩やかに傾くことにより、牽引車のヒッチＤの高さを表すように表示される。また、距離目安線Ｂは、牽引車のヒッチＤの予測軌跡にあたる領域に当該距離目安線Ｂが重畳表示されないように（空白が生じるように）、左右に分けて表示される。さらに、進路予測線Ａ及び距離目安線Ｂは、牽引車から被牽引車Ｅまでの車間距離の範囲に表示される。これより、進路予測線Ａや距離目安線Ｂは、被牽引車Ｅの位置を越えて、当該被牽引車Ｅに重ならないように表示される。
　図３の説明に戻る。運転支援装置１では、連結支援の画像表示処理の終了タイミングか否かを判定する（ステップＳ６）。その結果、運転支援装置１では、処理の終了タイミングであると判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、連結支援の画像表示処理を終了する。一方、運転支援装置１では、処理の終了タイミングではないと判定した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ２の処理に戻って、連結支援の画像表示処理を繰り返す（処理を継続する）。なお、連結支援の画像表示処理の終了タイミングとしては、例えば、牽引車のイグニッション電源がオフになったときや、シフトポジションが後進指示位置以外（リバース「Ｒ」の位置以外）となったとき等がある。
　ステップＳ６の処理において、処理の終了タイミングではなく、ステップＳ２の処理に戻って、連結支援の画像表示処理が繰り返される場合（ステップＳ６で否定判定された場合）には、例えば、次のような画像が表示される。運転支援装置１は、処理が繰り返されるたびに、舵角センサ４で検出された操舵角θ、及び、距離特定部１３で特定された車間距離に応じて、新しい重畳画像を生成し、後方画像に重畳表示する。この場合も、進路予測線Ａ及び距離目安線Ｂは、牽引車から被牽引車Ｅまでの車間距離の範囲に表示する。そのため、運転支援装置１では、牽引車が被牽引車Ｅに近づくにつれ（車間距離が短くなるにつれ）、牽引車からの距離が遠方の進路予測線Ａや距離目安線Ｂを、順に表示しないようにする（非表示にする）。
　＜実施形態１のまとめ＞
　本実施形態に係る運転支援装置１は、表示処理部１５が、牽引車後方のヒッチＤを含む後方画像に、牽引車からの距離ごとに複数の距離目安線Ｂを重畳表示する。これにより、運転支援装置１では、牽引車のヒッチＤと被牽引車Ｅの連結具Ｆとの距離を運転者が認識しやすい。
　また、本実施形態に係る運転支援装置１は、表示処理部１５が、距離目安線Ｂを、牽引車のヒッチＤの予測軌跡にあたる領域に当該距離目安線Ｂが重畳表示されないように（空白が生じるように）、左右に分けて重畳表示する。これにより、運転者は、牽引車のヒッチＤの予測軌跡にあたる領域（何も重畳表示されていない画像の空白部分）と被牽引車Ｅの連結具Ｆとが合わさるように、牽引車を運転操作することで、牽引車のヒッチＤと被牽引車Ｅの連結具Ｆとの位置合わせを行うことができる。
　さらに、本実施形態に係る運転支援装置１は、表示処理部１５が、牽引車のヒッチＤの予測軌跡にあたる領域に、何も重畳表示しない。その結果、運転支援装置１では、被牽引車Ｅの連結具Ｆが見にくくならず、視認性がよい。これにより、運転者は、牽引車のヒッチＤと被牽引車Ｅの連結具Ｆとの位置合わせを容易に行うことができる。
　また、本実施形態に係る運転支援装置１は、表示処理部１５が、距離目安線Ｂの端部領域Ｃを、天頂方向に向けて垂直よりも緩やかにヒッチＤの高さまで傾けることにより、牽引車のヒッチＤの高さを表すように重畳表示する。これにより、運転支援装置１では、牽引車のヒッチＤの高さを表していない場合に比べて、ヒッチＤと被牽引車Ｅの連結具Ｆとの位置関係が直感的に把握しやすい。この点からも、運転者は、牽引車のヒッチＤと被牽引車Ｅの連結具Ｆとの位置合わせを容易に行うことができる。
　また、本実施形態に係る運転支援装置１は、表示処理部１５が、進路予測線Ａ及び距離目安線Ｂを、牽引車から被牽引車Ｅまでの車間距離の範囲に重畳表示する。これにより、運転支援装置１では、進路予測線Ａや距離目安線Ｂが、被牽引車Ｅの位置を越えて、当該被牽引車Ｅに重なって見えてしまうことを防ぎ、表示の煩雑さを抑えることができる。
　（変形例１）
　上記実施形態では、距離目安線Ｂの端部領域Ｃを、天頂方向に向けて垂直よりも緩やかな角度で、ヒッチＤの高さまで傾けることにより、牽引車のヒッチＤの高さを表す重畳画像の表示パターンを例に挙げた。しかし、重畳画像の表示パターンは、これに限らない。
　例えば、図５に示すように、他の重畳画像の表示パターンとしては、進路予測線Ａと、距離目安線Ｂにおける進路予測線Ａに接する領域（端部領域Ｃと異なる線分領域）とを、路面の高さに設けるようにしてもよい。さらに、距離目安線Ｂは、進路予測線Ａと接していない領域の端部領域Ｃを、天頂方向に向けて垂直にヒッチＤの高さまで傾けることにより、牽引車のヒッチＤの高さを表すようにしてもよい。
　また、図６に示すように、他の重畳画像の表示パターンとしては、進路予測線Ａと、距離目安線Ｂにおける進路予測線Ａに接する領域（端部領域Ｃと異なる線分領域）とを、牽引車のヒッチＤの高さに設けるようにしてもよい。さらに、距離目安線Ｂは、進路予測線Ａとの接点を支点とし、端部領域Ｃを、高さが低くなる方向（以下便宜上「路面方向」という）に向けて垂直に路面まで傾けることにより、牽引車のヒッチＤの高さを表すようにしてもよい。なお、図６に示す破線は実際には表示させなくてもよい。また、図６の変形例としては、進路予測線Ａとの接点から距離目安線Ｂの端部領域Ｃを、路面方向に向けて垂直よりも緩やかな角度で路面まで傾けるようにしてもよい。また、距離目安線Ｂは、進路予測線Ａに接していない領域の端部領域Ｃを、路面方向に向けて垂直や垂直よりも緩やかな角度で路面まで傾けるようにしてもよい。いずれの例でも、運転支援装置１では、牽引車のヒッチＤの予測軌跡にあたる領域に距離目安線Ｂが重畳表示されないように（空白が生じるように）する。
　（変形例２）
　また、図７に示すように、他の重畳画像の表示パターンとしては、進路予測線Ａを、路面の高さに設けるようにしてもよい。さらに、距離目安線Ｂは、両端のうちの一方の端部を、進路予測線Ａに接しながら天頂方向に向けて垂直よりも緩やかな角度で、ヒッチＤの高さまで傾けることにより、牽引車のヒッチＤの高さを表すようにしてもよい。この例でも、運転支援装置１では、牽引車のヒッチＤの予測軌跡にあたる領域に距離目安線Ｂが重畳表示されないように（空白が生じるように）する。
　（変形例３）
　また、運転支援装置１は、例えば、変形例１及び変形例２等で示したような複数種類の表示パターンの中から、後方画像に重畳表示させる表示パターンを、ユーザ（例えば運転者等）が選択可能（切り換え可能）な構成（以下「変形例３」という）としてもよい。
　以下では、変形例３について図面を用いて説明を行う。なお、説明の便宜上、変形例３の説明において、これまでに説明を行った（図示した）部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
　図８に示すように、変形例３に係る運転支援システム２００は、運転支援装置１ａ、リアカメラ２、シフトポジションセンサ３、舵角センサ４、測距センサ５、ディスプレイ６、及び操作入力部７を備えている。変形例３に係る運転支援システム２００は、操作入力部７を備える点と、運転支援装置１の代わりに運転支援装置１ａを備える点とを除けば、上記実施形態に係る運転支援システム１００と同様である。
　変形例３に係る操作入力部７は、運転支援に関する各種設定を行うためのユーザ操作を受け付ける。操作入力部７は、例えば、ボタンやスイッチ等のユーザインタフェースを備える。操作入力部７が備えるユーザインタフェースは、メカニカルなボタンやスイッチ等のハードウェアインタフェースでもよいが、ソフトウェアインタフェースであってもよい。なお、変形例３では、操作入力部７が、ディスプレイ６と一体となったタッチボタンやタッチスイッチ等のソフトウェアインタフェースをユーザインタフェースとして備えているものとして以降の説明を行う。
　図８に示すように、変形例３に係る運転支援装置１ａは、開始判定部１１、撮像画像取得部１２、距離特定部１３、重畳画像生成部１４ａ、表示処理部１５ａ、及び選択部１６を備えている。運転支援装置１ａは、選択部１６を備える点と、重畳画像生成部１４及び表示処理部１５の代わりに重畳画像生成部１４ａ及び表示処理部１５ａを備える点を除けば、上記実施形態に係る運転支援装置１と同様である。
　変形例３に係る表示処理部１５ａは、複数種類の重畳画像の表示パターンの中から、後方画像に重畳表示させる表示パターンを選択するための選択画面を、ディスプレイ６に表示させる。表示処理部１５ａは、例えば、運転支援装置１ａの電源がオンになった状態において、操作入力部７により選択画面表示のユーザ指示を受け付けた場合に、表示パターンの選択画面の表示が行われるようにすればよい。
　変形例３に係る操作入力部７は、表示された選択画面に対して、後方画像に重畳表示させる重畳画像の表示パターンの選択を行うユーザの操作入力が行われた場合に、この操作入力を受け付ける。操作入力部７は、受け付けた操作入力に関する情報を、選択部１６に出力する。変形例３に係る選択部１６は、操作入力部７で受け付けられた操作入力に従って、複数種類の重畳画像の表示パターンの中から、後方画像に重畳表示させる表示パターンを選択する（切り換える）。選択部１６は、複数種類の表示パターンの中から、ユーザ操作入力に従って、牽引車のヒッチＤの高さを表す表示パターンを選択する選択手段として機能する。
　変形例３に係る重畳画像生成部１４ａは、連結支援の画像表示処理が開始された場合に、選択部１６で選択された表示パターンに従って、後方画像に重畳表示させる重畳画像を生成する。重畳画像生成部１４ａは、選択部１６で選択された表示パターンに従った重畳画像を生成する点を除けば、上記実施形態１に係る重畳画像生成部１４と同様である。つまり、変形例３に係る重畳画像生成部１４ａは、舵角センサ４で検出された操舵角θ及び距離特定部１３で特定された車間距離に基づいて、重畳画像を生成する。
　変形例３に係る表示処理部１５ａは、連結支援の画像表示処理が開始された場合に、上記実施形態と同様に、撮像画像取得部１２で取得された後方画像を、ディスプレイ６に表示する。また、表示処理部１５ａは、重畳画像生成部１４ａで生成された重畳画像を後方画像に重畳し、連結支援画像としてディスプレイ６に重畳表示する。
　変形例３に係る運転支援装置１ａでは、上記構成によって、重畳画像の表示パターンをユーザが選択でき、好みの重畳画像を後方画像に重畳表示させること（好みの連結支援画像を表示させること）が可能になる。
　（変形例４）
　また、上記実施形態及び上記変形例に係る運転支援装置１，１ａは、例えば、次のような各種値を調整できるようにしてもよい。具体的には、重畳画像における距離目安線Ｂの表示間隔、距離目安線Ｂの向かい合った端部の間の幅（空白幅）、距離目安線Ｂの一部又は全部で表す牽引車のヒッチＤの高さ等を、ユーザの操作入力に従って調整できるようにしてもよい。
　（変形例５）
　上記実施形態では、測距センサ５を用いて、距離特定部１３が、牽引車から被牽引車Ｅまでの車間距離を特定する構成を示した。しかし、牽引車と被牽引車Ｅとの車間距離の特定方法は、これに限らない。牽引車と被牽引車Ｅとの車間距離の特定方法は、例えば、リアカメラ２で撮像された撮像画像に基づいて、距離特定部１３が、車間距離を特定する構成としてもよい。この場合、距離特定部１３は、エッジ検出やテンプレートマッチング等の所定の画像認識処理を後方画像に対して行い、後方画像に含まれる被牽引車Ｅを検出する。そして、距離特定部１３は、後方画像における被牽引車Ｅの位置とリアカメラ２のパラメータとに基づいて、車間距離を特定すればよい。
　（変形例６）
　上記実施形態では、運転支援装置１が、距離特定部１３で特定された牽引車と被牽引車Ｅとの車間距離に基づいて、進路予測線Ａや距離目安線Ｂを表示させる範囲を変更する構成を示した。しかし、進路予測線Ａ及び距離目安線Ｂの表示は、これに限らない。進路予測線Ａ及び距離目安線Ｂの表示は、例えば、運転支援装置１が距離特定部１３を備えず、牽引車と被牽引車Ｅとの車間距離に関わらず、進路予測線Ａや距離目安線Ｂを表示させる構成としてもよい。この場合、運転支援装置１は、牽引車からの所定の距離までの範囲に、進路予測線Ａ及び距離目安線Ｂを表示させる構成とすればよい。
　（変形例７）
　また、進路予測線Ａは、表示させない構成としてもよい。この場合、運転支援装置１は、左右一対の進路予測線Ａを表示させる代わりに、距離目安線Ｂの幅によって、進路予測線Ａの位置を、運転者が認識可能なように表示させる構成としてもよい。
　なお、本開示の運転支援装置１，１ａは、上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的範囲で種々の変更が可能である。また、本開示の運転支援装置１，１ａは、上記実施形態で開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本開示の技術的範囲に含まれる。
１，１ａ…運転支援装置、２…リアカメラ（カメラ）、５…測距センサ、６…ディスプレイ（表示装置）、１１…開始判定部、１２…撮像画像取得部、１３…距離特定部、１５，１５ａ…表示処理部、１６…選択部、１００，２００…運転支援システム

Claims (10)

  1. 　被牽引車の連結具と連結するためのヒッチが後部に設けられた牽引車に搭載される運転支援装置（１，１ａ）であって、
    　前記牽引車後方の前記ヒッチを含む所定の範囲を撮像するカメラ（２）で撮像した撮像画像を取得する画像取得手段（１２）と、
    　前記牽引車の予測進路に対して車幅方向に伸びた、前記牽引車からの距離の目安を表す距離目安線を、前記画像取得手段で取得した撮像画像に、前記牽引車からの離間距離ごとに重畳させ、表示装置（６）に表示させる表示処理手段（１５，１５ａ）とを備え、
    　前記表示処理手段は、前記ヒッチの予測軌跡にあたる領域に前記距離目安線が重畳表示されないように、前記距離目安線を左右に分けて重畳表示させるとともに、左右の前記距離目安線の一部又は全体が前記ヒッチの高さを表すように重畳表示させる、運転支援装置。
  2. 　前記ヒッチの高さの表し方が異なる重畳表示の表示パターンを複数有し、
    　複数の前記表示パターンの中から、ユーザの操作入力に従って、前記ヒッチの高さを表す前記表示パターンを選択する選択手段（１６）を備え、
    　前記表示処理手段は、前記選択手段で選択された前記表示パターンに従って、前記後方画像への前記重畳画像の重畳表示を行うことで、前記ヒッチの高さを表す、請求項１に記載の運転支援装置。
  3. 　前記表示処理手段は、左右の前記距離目安線の端部領域を同じ高さ方向に傾けることで、前記ヒッチの高さを表す、請求項１又は２に記載の運転支援装置。
  4. 　前記表示処理手段は、左右の前記距離目安線の全体を同じ高さ方向に傾けることで、前記ヒッチの高さを表す、請求項１又は２に記載の運転支援装置。
  5. 　左右の前記距離目安線の向かい合った端部の間の幅は、前記牽引車から遠ざかるほど幅が広がって見えるように、前記表示装置に表示される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の運転支援装置。
  6. 　前記距離目安線で表される前記ヒッチの高さは、前記牽引車に近い前記距離目安線になるほど高くなって見えるように、前記表示装置に表示される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の運転支援装置。
  7. 　前記表示処理手段は、前記画像取得手段で取得した前記撮像画像に、前記牽引車の予測進路を示す左右一対の進路予測線を重畳表示させる、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の運転支援装置。
  8. 　センサを用いて前記牽引車から前記被牽引車までの距離を特定する距離特定手段（１３）を備え、
    　前記表示処理手段は、前記画像取得手段で取得した前記撮像画像に対する前記距離目安線の重畳表示を、前記距離特定手段で特定した前記距離までの範囲とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の運転支援装置。
  9. 　前記表示処理手段は、前記距離特定手段で特定した前記距離が短くなるにつれ、前記画像取得手段で取得した前記撮像画像に対する前記距離目安線の重畳表示を、前記距離特定手段で特定した前記距離までの範囲となるように、前記牽引車からの距離が遠方のものから順に非表示とする、請求項８に記載の運転支援装置。
  10. 　被牽引車の連結具と連結するためのヒッチが後部に設けられた牽引車に搭載される運転支援装置（１，１ａ）の運転支援方法であって、
    　前記牽引車後方の前記ヒッチを含む所定の範囲を撮像するカメラ（２）で撮像した撮像画像を取得する画像取得工程（１２）と、
    　前記牽引車の予測進路に対して車幅方向に伸びた、前記牽引車からの距離の目安を表す距離目安線を、前記画像取得工程で取得した撮像画像に、前記牽引車からの離間距離ごとに重畳させ、表示装置（６）に表示させる表示処理工程（１５，１５ａ）とを含み、
    　前記表示処理工程は、前記ヒッチの予測軌跡にあたる領域に前記距離目安線が重畳表示されないように、前記距離目安線を左右に分けて重畳表示させるとともに、左右の前記距離目安線の一部又は全体が前記ヒッチの高さを表すように重畳表示させる、運転支援方法。
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