車両運転支援装置
【課題】画面に表示される自車両の走行予測線を容易に認識することができる「車両運転支援装置」を提供すること。
【解決手段】車両運転支援装置は、表示手段と、自車両の周囲の画像を取得する撮像手段と、自車両の画像のデータを予め格納すると共に、撮像手段により取得された画像のデータを格納する記憶手段と、自車両のハンドルの操舵角の情報を取得する舵角センサと、操舵角に応じて前記自車両が動く軌跡を算出し、注意を喚起する態様で軌跡を表示するように画像処理した走行予測線（４４，４５）と自車両の周辺の画像とを合成して表示手段の画面に表示させるよう制御する制御手段とを有する。自車両が動く軌跡は、少なくとも自車両のタイヤ軌跡４４又は自車両の平面投影のうちのバンパーの両端部を示す車体軌跡４５のいずれかであるようにしてもよい。
【解決手段】車両運転支援装置は、表示手段と、自車両の周囲の画像を取得する撮像手段と、自車両の画像のデータを予め格納すると共に、撮像手段により取得された画像のデータを格納する記憶手段と、自車両のハンドルの操舵角の情報を取得する舵角センサと、操舵角に応じて前記自車両が動く軌跡を算出し、注意を喚起する態様で軌跡を表示するように画像処理した走行予測線（４４，４５）と自車両の周辺の画像とを合成して表示手段の画面に表示させるよう制御する制御手段とを有する。自車両が動く軌跡は、少なくとも自車両のタイヤ軌跡４４又は自車両の平面投影のうちのバンパーの両端部を示す車体軌跡４５のいずれかであるようにしてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両運転支援装置に関し、特に駐車場や車庫等において運転者の便宜（駐車支援）を図るのに有用な車両運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自車両のドアミラーやナンバープレート近傍にカメラを設置し、これら複数台のカメラにより自車両周囲の画像を撮影し、この画像を車室内に設置したディスプレイ等の表示装置に表示する技術が実用化されている。かかる技術は特に駐車する際に利用されており、その際、運転者は、表示装置に表示された画像を確認しながら、障害物等の存在を把握することで、衝突等の事故を防ぐことが可能になる。
【０００３】
また、自車両が走行したときに予想されるタイヤの軌跡を走行予測線とし、自車両周囲の画像上に重ねてディスプレイに表示する技術も種々検討されている。これに関連する技術として、特許文献１には、ハンドル操舵角センサからの入力に従って、車両自身の平面投影が動く軌跡が車両の周囲状況画像上に重ね合わせて表示される装置が記載されている。
【特許文献１】特許第３６０８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、車両の走行軌跡を予測する走行予測線が表示されることにより、自車両がどこを走行するかがわかるようになり、バック走行等の際に走行予測線を確認しながら運転することで、他車両との接触等の危険を回避することが可能となる。
【０００５】
しかし、画面には自車両の走行予測線だけが表示されるとは限らず、他の情報が表示されることもある。例えば、自車両の後方画像を表示する際に、自車両から所定の距離（例えば、０．５ｍ、１ｍ、１．５ｍ）に線が表示されたり、補助線として車幅が表示されたりする場合がある。また、走行予測線にも車両自体の軌跡やタイヤの軌跡による線を使用するなど、複数の線が表示される場合がある。
【０００６】
このように複数の走行予測線によって自車両の軌道を詳細に示すことが可能となるが、複数の線が表示されるために、自車両の走行予測線を認識することが困難になり、かえって運転者に混乱を招き、安全駐車に支障をきたすおそれがある。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたものであり、画面に表示される自車両の走行予測線を容易に認識することができる車両運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した従来技術の課題を解決するため、本発明の一形態によれば、表示手段と、自車両の周囲の画像を取得する撮像手段と、前記自車両の画像のデータを予め格納すると共に、前記撮像手段により取得された画像のデータを格納する記憶手段と、前記自車両のハンドルの操舵角の情報を取得する舵角センサと、前記操舵角に応じて前記自車両が動く軌跡を算出し、注意を喚起する態様で当該軌跡を表示するように画像処理した走行予測線と前記自車両の周辺の画像とを合成して前記表示手段の画面に表示させるよう制御する制御手段とを有することを特徴とする車両運転支援装置が提供される。
【０００９】
この形態に係る車両運転支援装置において、前記軌跡は、少なくとも前記自車両のタイヤ軌跡又は前記自車両の平面投影のうちのバンパーの両端部を示す車体軌跡のいずれかであるようにしてもよく、前記制御手段は、前記タイヤ軌跡をタイヤ痕の表示態様で表示して走行予測線とし、前記バンパーの両端部の軌跡を当該自車両の色で表示して走行予測線とするようにしてもよい。
【００１０】
また、この形態に係る車両運転支援装置において、前記制御手段は、駐車スペースに車止めがあると判定したとき、前記タイヤ軌跡による走行予測線を表示させるようにしてもよく、前記制御手段は、駐車スペースの近傍に障害物があると判定したとき、前記車体軌跡による走行予測線を表示させるようにしてもよい。
【００１１】
本発明では、撮像カメラにより撮影された画像から生成される合成画像に自車両の走行予測線を合成して表示するようにしている。この走行予測線としては、例えばタイヤ痕で表示されるタイヤ軌跡と、車両の平面投影のうちのバンパーの両端で表示される車体軌跡とがある。タイヤ軌跡はタイヤ痕で表示され、車体軌跡は車両と同一の色で表示される。これにより、走行予測線が画面に表示される他の線と容易に区別することが可能になり、ユーザにとっての利便性が向上する。ひいては、他車両などの障害物との衝突等の危険を回避でき、安全走行に寄与することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両運転支援装置１０の構成を概略的に示したものである。本実施形態では、本発明に係る車両運転支援装置１０を車載用ナビゲーション装置の一部として組み込んだ場合の構成例を示している。
【００１４】
本実施形態に係る車両運転支援装置１０は、図１に示すように、基本的に、４台の車載カメラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄと、画像処理部１２と、制御部１３と、ディスプレイ装置１４と、マッピングテーブル１５と、記憶部１６と、舵角センサ１７と、操作部１８を備えている。
【００１５】
各車載カメラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄは、それぞれ自車両の前方、後方、左方及び右方の画像を継続的に取得するためのものであり、自車両外部の適当な箇所に設置されている。図２はその設置例を模式的に示したものであり、前方カメラ１１ａは車両の前部に、後方カメラ１１ｂは車両の後部に、左方カメラ１１ｃ及び右方カメラ１１ｄはそれぞれ車両の左側部及び右側部（図示の例では、ドアミラーの下部）に設置されている。
【００１６】
また、各車載カメラ１１ａ〜１１ｄは、各々のレンズが若干下方を向くように位置決めされ、図中破線で示すように広角範囲（理想的には１８０°の撮像範囲）で画像を取得できるように設置されている。つまり、各車載カメラ１１ａ〜１１ｄが協働して自車両の全周囲（車両周囲）を撮影できるように配置されている。
【００１７】
各車載カメラ１１ａ〜１１ｄは、例えば、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサを内蔵している。特に図示はしないが、このＣＣＤセンサは、受光部として機能するフォトダイオード（光電変換素子）と、その光電変換された信号（電荷）を転送するためのＣＣＤを有しており、フォトダイオードは２次元に配列され、各フォトダイオード上にマイクロレンズが設けられている。
【００１８】
画像処理部１２は、撮影画像メモリ１９、視点変換部２０、車両・周辺画像生成部２１、走行予測線生成部２２、画像合成部２３、及び表示画像メモリ２４を備えている。
【００１９】
撮影画像メモリ１９は、その記憶媒体として、例えばＨＤＤを使用している。撮影画像メモリ１９（ＨＤＤ内の一部の記憶領域）には、制御部１３からの制御に基づき、各車載カメラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄで継続的に撮影して得られた画像（自車両の前方、後方、左方及び右方の周囲の画像と、自車両の一部の画像）のデータが一画面分（１フレーム）毎に逐次格納されるようになっている。その際、車載用のＨＤＤの記憶容量には限りがあり、今までに取得した撮影画像データをすべて保存しておくことはできないため、ＨＤＤを効率的に運用する観点から、ＨＤＤ内の該当する記憶領域に撮影画像データを順次上書きしながら格納する。
【００２０】
視点変換部２０は、車載カメラ１１ａ〜１１ｄによって撮影された画像を入力し、マッピングテーブル１５に記憶されている変換情報に従って自車両の周囲を上方から見たときの画像を生成する。この画像データは車両周囲の画像のみであり、自車両の画像データは含まれていない。車両・周辺画像生成部２１において、この自車両の上方からの視点に変換した後の車両周囲の画像と、予め記憶部１６に記憶させておいた自車画像とを合成して、俯瞰画像描画データを生成する。
【００２１】
走行予測線生成部２２は、走行予測線計算部２５で算出されたタイヤ軌跡のデータ又は車体軌跡のデータに対して、車両の画像情報を基に加工して、走行予測線を生成する。例えば、タイヤ軌跡に対しては、予め用意して記憶部１６に格納されたタイヤ痕の模様で表示するようにする。また、所定の長さ毎に色を変えて表示するようにしてもよい。また、車体軌跡に対しては、予め登録してある車体の色を記憶部から抽出し、その色で表示するようにする。また、カメラで撮影した車体の色の情報を基に色を合成するようにしてもよい。
【００２２】
画像合成部２３は、走行予測線生成部２２において生成された走行予測線描画データと、車両・周辺画像生成部２１において生成された車両・周辺画像描画データとが入力され、それぞれの描画データを合成する。合成された描画データは表示画像メモリ２４に格納される。
【００２３】
マッピングテーブル１５は、撮影画像の画素データと表示画像の画素データとの対応関係が記述されたテーブルであり、１フレームメモリの各画素毎に、マッピングデータとして、座標の変換規則が記述されている。
【００２４】
表示画像メモリ２４も撮影画像メモリ１９と同様に、記憶媒体として例えばＨＤＤを使用し、撮影画像メモリ１９と異なる記憶領域が割り当てられている。
【００２５】
ディスプレイ装置１４は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等からなり、運転席から表示画面を見ることができるように車室内のセンターコンソールのほぼ中間位置に設置されている。このディスプレイ装置の表示画面には、本発明に関連する情報として、自車両及び自車両周囲の俯瞰画像が表示され、ハンドルの舵角に応じた走行予測線が俯瞰画像の前方画像または後方画像に重畳されて表示される。さらにこの表示画面には、ナビゲーションに係る案内情報（自車の現在位置の周囲の地図、出発地から目的地までの誘導経路、自車の現在位置を示すマーク等）も表示される。
【００２６】
走行予測線計算部２５は、舵角センサ１７からの操舵角情報を基に、自車両がその操舵角のときに走行したと仮定したときの軌跡を計算する。
【００２７】
図３は、自車両の軌跡を計算する一例を示した図である。自車両３０が操舵角θで停車したと仮定する。この状態で、後輪３１ａ、３１ｂの車軸の延長線と、回転するときに外側になる前輪３２ａの車輪方向に対して直角方向に延ばした線との交点を回転中心Ｃとする。このとき、回転中心Ｃから自車両３０の車体の後部中心Ｂまでの距離Ｒは、次式で求められる。
【００２８】
Ｒ＝ｓｑｒｔ（ｒ2＋ＲＯ2）
ここで、ｒ＝Ｗ／ｔａｎ（θ）−Ｔ／２ であり、Ｗはホイールベース、Ｔはリアトレット、ＲＯはリアオーバーハングである。
【００２９】
また、自車両３０が回転中心Ｃを中心に回転したときの回転角φは、次式で求められる。
【００３０】
φ＝（１８０×Ｌ）／（π×Ｒ）
ここで、Ｌは自車両３０の車体後部中心Ｂからの円弧の長さである。
【００３１】
車体後部中心Ｂから各車輪３１ａ，３１ｂ，３２ａ、３２ｂまでの長さは予め記憶しておいた車体情報を基に算出される。また、車体後部中心Ｂからバンパーの両端までの長さも車体情報を基に算出される。
【００３２】
これらのデータから所定の回転角φに対するタイヤ軌跡が算出される。
【００３３】
なお、複数のパターンの操舵角に対応した複数のパターンのタイヤ軌跡を予め計算して保存しておき、舵角センサ１７から操舵角情報が入力された際に操舵角に対応したパターンのタイヤ軌跡を即時に抽出するようにしてもよい。
【００３４】
制御部１４は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成され、車載カメラによる画像の取得及びそれに基づいて変換された画像の表示に係る処理を制御する機能を有している。また、制御部１４は、上述したようにハンドルの操舵角の情報を基に走行予測線計算部２５において自車両の予測される軌跡を算出し、車両の画像データ（例えば、車体の色やタイヤの模様）を用いて算出された軌跡を表示するような画像処理に係る処理を制御する機能を有している。さらに制御部１４は、ナビゲーションに係る種々の処理（ＧＰＳ受信機の出力から自車の現在位置を検出したり、自立航法センサの出力から自車の方位や走行速度を検出したり、地図データベースを参照して設定された探索条件で出発地（自車の現在位置）から目的地までの誘導経路を探索するなど）を制御する機能も有している。
【００３５】
操作部１８は、ユーザが指示した情報を入力するためのものであり、本発明に関連する入力指示として「走行予測線表示」の指示を与えるものである。この操作部１８は、例えば、リモコン送信機の形態を有しており、特に図示はしないが、ディスプレイ装置の画面上の各種メニュー、各種項目等を選択したり、選択したメニュー等を実行させるための各種操作ボタン、ジョイスティックなどが適宜設けられている。
【００３６】
このように構成された車両運転支援装置１０において、運転者が操作部１８を操作して「走行予測線表示」を選択すると、ハンドルの操舵角に応じた走行予測線が計算され、駐車する場所に応じた走行予測線が生成される。同時に、前方、後方、左方及び右方カメラで撮像された広角画像信号は１フレーム毎に撮影画像メモリ１７に記憶され、マッピングテーブル１５を参照しながら視点変換部２０によって俯瞰画像に変換される。走行予測線がこの俯瞰画像のうちの前方画像または後方画像に重畳されて画像データが生成され、表示画像メモリ２４へ格納する。表示画像メモリ２４に格納された画像データに従って、ディスプレイ装置１４に出力され、走行予測線が重畳された俯瞰画像が表示される。
【００３７】
特に、走行予測線は画面に表示される他の線との区別が容易になるように車両と同一の色で表示したり、タイヤ痕で表示される。
【００３８】
この一連の処理が制御部１４によって制御される。なお、運転者が「走行予測線表示」を選択しない場合であっても、例えば、シフトレバーがバックの位置になったことを検出したときに自動的に、俯瞰画像とともに走行予測線が表示されるようにしてもよい。
【００３９】
以下、本実施形態に係る車両運転支援装置１０において行う走行予測線の表示に係る処理について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、走行予測線表示処理の一例を示すフローチャートである。また、図５は、走行予測線の表示を説明する図である。
【００４０】
本実施形態では、自車両に設置されている車載カメラ１１は、常に自車両の周囲を撮影しているものとする。また、車両運転支援装置１０の制御部１３は、自車両が駐車動作に入ったと判定したものとして説明する。なお、自車両が駐車動作に入ったことは、例えばシフトレバーがバックの位置に入ったことを検出することによって判定する。
【００４１】
まず、最初のステップＳ１１では、制御部１３からの制御に基づき、視点変換部２０において車載カメラ１１で撮影した画像が格納されている撮影画像メモリ１９の画像データを参照し、各方向（自車両の前方、後方、左方及び右方）の画像の視点を車両上方からの視点に変換し、車両・周辺画像生成部２１において、自車両及び自車両の周辺を自車両の上方から見た俯瞰画像を生成する。
【００４２】
次のステップＳ１２では、舵角センサ１７からハンドルの操舵角の情報を取得する。
【００４３】
次のステップＳ１３では、制御部１３の走行予測線計算部２５において、ステップＳ１２で取得した操舵角を基にタイヤ軌跡を算出する。タイヤ軌跡は、舵角センサ１７から取得した自車両のハンドルの操舵角の情報を基に図３で説明した方法を用いて算出する。また、例えば、複数の操舵角毎にそれぞれ対応した複数のタイヤ軌跡を予め算出して記憶部１６に記憶しておき、舵角センサ１７から操舵角情報を取得した際に、この操舵角情報に対応したタイヤ軌跡を抽出するようにしてもよい。
【００４４】
次のステップＳ１４では、ステップＳ１３で算出されたタイヤ軌跡を表示するためのタイヤ軌跡描画データを生成する。この描画データはタイヤの軌跡であることを容易に認識できる態様にする。例えば、図５（ａ）に示すように、車両４１の破線で示された予測されるタイヤ軌跡４２に対して、図５（ｂ）に示すように、タイヤ軌跡４２に沿った所定の幅の線の描画データ４４を生成する。この描画データにおいて、所定の長さ毎に色を変えるようにする。図５（ｂ）の例では走行予測線４４において、黒と白４４ａを交互に表示している。また、図５（ｃ）に示すように、予め用意されたタイヤ痕の模様で表示するようにしてもよい。
【００４５】
なお、タイヤ軌跡は、後輪だけでなく、前輪に対する軌跡を表示するようにしてもよい。
【００４６】
次のステップＳ１５では、タイヤ軌跡とは異なる態様で車体の移動が示される軌跡を算出する。例えば、車両を平面投影したときのバンパーの両端の移動軌跡（車体軌跡とよぶ）で示される走行予測線を算出する。
【００４７】
この車体軌跡も、ハンドルの操舵角に応じて算出される。例えば、ハンドルの操舵角を基に算出されるタイヤ軌跡に対して、予め車両情報として記憶部１６に格納したタイヤと車両のバンパーまでの距離を基にバンパーの両端の位置の軌跡を算出する。
【００４８】
次のステップＳ１６では、ステップＳ１５で算出された車体軌跡の描画データを生成する。この車体軌跡の描画データの生成では、車両の移動軌跡であることを明確にするために、車両と同じ色の描画データを生成する。例えば、図５（ａ）に示すように、車両４１の実線で示された車体軌跡４３に対して、図５（ｂ）に示すように車体軌跡４３に沿って車両と同じ色の描画データ４５を生成する。車両の色は予め車両情報として記憶部１６に格納しておき、走行予測線生成部２２において描画データを生成するときに記憶部１６から抽出する。また、カメラ１１によって撮像された自車両の撮影画像データから自車両の色データを抽出し、描画データ生成時に自車両の色データを合成するようにしてもよい。なお、バンパーは前方、後方のいずれか一方でもよいし、両方のバンパーに対する軌跡を表示するようにしてもよい。
【００４９】
次のステップＳ１７では、ステップＳ１１において生成された車両・周辺画像描画データにステップＳ１４及びステップＳ１６で生成した走行予測線の描画データを合成し、出力画像を格納する表示画像メモリ２４に出力する。例えば、バック走行している場合には、俯瞰画像のうちの後方画像に上記算出された走行予測線を重畳して画像データを生成する。そして、表示画像メモリ２４の画像データに従って、ディスプレイ装置１４の画面に走行予測線が重畳された車両・周辺画像を出力する。
【００５０】
上記処理は所定の時間毎に行われ、ハンドルの操舵角に応じた走行予測線が表示される。
【００５１】
次に、駐車場所の状況に応じた走行予測線の表示について説明する。上記の走行予測線表示処理では、タイヤ軌跡及び車体軌跡の両方の軌跡を表示する場合について説明した。このような両方の軌跡の表示は、駐車しようとしているスペースに車止めがあることがわかり、そのスペースの左右に車両が駐車しているような場合のように、駐車スペースの付近に他車両などの障害物があり、かつ、車両駐車時のタイヤの位置が決められている場合に有効である。
【００５２】
これに対し、駐車スペースに車止めしかなく、駐車範囲を示す線もなく、駐車しようとする場所の左右に車両が駐車していない場合は、タイヤ軌跡が表示されれば運転者にとって必要な情報が得られる。また、例えばタワー型の立体駐車場を使用する場合や、自動洗車機を使用する場合にも、車両駐車時のタイヤの位置が決められている。そのため、運転者にとってはタイヤ軌跡が表示されれば、車両を駐車位置に正確に移動させることが容易になり利便性が向上する。よって、この場合は、車体軌跡を消してタイヤ軌跡だけが表示されるようにする。
【００５３】
一方、駐車スペースに車止めがない場合は、タイヤの軌跡がなくても車体の軌跡が表示されれば運転者にとって必要な情報が得られる。よって、この場合は、タイヤ軌跡を消して車体軌跡だけが表示されるようにする。
【００５４】
図６のフローチャートに沿って、駐車場所の状況に応じた走行予測線の表示処理について説明する。なお、本処理においても、図４を用いて説明した走行予測線表示処理と同様に、車両周辺の画像は常にカメラにより撮像されているものとする。
【００５５】
まず、ステップＳ２１において、自車両及び自車両周辺の俯瞰画像を生成する。
【００５６】
次のステップＳ２２では、舵角センサからハンドルの操舵角の情報を取得する。
【００５７】
次のステップＳ２３及びステップＳ２７では、表示する走行予測線の選択処理を行う。走行予測線の選択はメニュー画面（不図示）にタイヤ軌跡による走行予測線か車体軌跡による走行予測線のいずれかを選択可能にしておき、運転者が駐車する場所に応じて選択する。また、自車両のカメラで撮像した自車両周囲の画像を解析し、駐車する場所の状況を判定するようにしてもよい。
【００５８】
ステップＳ２３では、走行予測線としてタイヤ軌跡が選択されたか否かを判定する。タイヤ軌跡が選択されたときは、ステップＳ２４に移行し、タイヤ軌跡が選択されていないときは、ステップＳ２７に移行する。なお、自車両が駐車する駐車スペースに車止めがあると判定したときもタイヤ軌跡が選択されたものとする。
【００５９】
次のステップＳ２４では、ステップＳ２２で取得したハンドルの操舵角の情報を基に、タイヤ軌跡を算出する。
【００６０】
次のステップＳ２５では、ステップＳ２４算出されたタイヤ軌跡を基に、タイヤ軌跡描画データを生成する。タイヤ軌跡描画データは、タイヤ痕を想起させる模様で表示したり、所定の色を所定の間隔で交互に表示させるデータとする。
【００６１】
次のステップＳ２６では、ステップＳ２１で生成した車両及び周辺画像描画データとステップＳ２５で生成したタイヤ軌跡描画データを画像合成して、表示画像メモリに格納し、走行予測線が重畳された俯瞰画像を画面に表示する。
【００６２】
一方、ステップＳ２３でタイヤ軌跡が選択されないと判定されたときは、ステップＳ２７に移行し、車体軌跡が選択されたか否かの判定を行う。車体軌跡が選択されたと判定されたときは、ステップＳ２８に移行する。なお、自車両が駐車する駐車スペースの両側に他車両が駐車している等、駐車スペースの近傍に障害物があると判定したときも、車体軌跡が選択されたものとする。
【００６３】
次のステップＳ２８では、ステップＳ２２で取得した操舵角情報を基に、車体軌跡を算出する。この車体軌跡は、舵角情報を基に算出したタイヤ軌跡から算出するようにしてもよい。
【００６４】
次のステップＳ２９では、ステップＳ２８で算出された車体軌跡の描画データを生成する。この描画データは、車体軌跡の線を車両の色と同一の色とする。この色は予め車両の色を記憶部に格納しておき、記憶部から抽出して描画データを生成する。また、カメラで撮影された車両の撮像データから車両の色を合成するようにしてもよい。
【００６５】
次のステップＳ３０では、ステップＳ２１で生成された車両及び車両周辺の俯瞰画像描画データとステップＳ２９で生成された車体描画データとを合成して、表示画面に表示する。
【００６６】
一方、ステップＳ２７において、車体軌跡が選択されなかったときは、ステップＳ３１において走行予測線を表示せずに自車両及び自車両周囲の俯瞰画像が表示される。
【００６７】
上記走行予測線表示処理は、車両が駐車動作を終了したと判定されるまで継続して実施される。駐車動作を終了したか否かは、例えば、車両が所定の車速以上で走行しているか否かで判定してもよいし、運転者が処理の終了を指示するようにしてもよい。
【００６８】
なお、上記処理では、タイヤ軌跡及び車体軌跡が選択されなかったときは、走行予測線を表示しないものとして説明したが、基本的にタイヤ軌跡及び車体軌跡による走行予測線を表示し、タイヤ軌跡が選択されたときは車体軌跡による走行予測線を消し、車体軌跡が選択されたときはタイヤ軌跡による走行予測線を消すようにしてもよい。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態の車両運転支援装置では、ハンドルの操舵角情報を基に走行予測線を算出して、自車及び周辺の俯瞰画像に重畳して表示している。この走行予測線には、タイヤ軌跡を示すものと車体軌跡を示すものがある。タイヤ軌跡を走行予測線として表示する場合は、タイヤの痕を想起させる模様で表示したり、所定の色を交互に表示するようにしている。また、車体軌跡を走行予測線として表示する場合は、車両の色で表示するようにしている。このように画像に重畳されて表示される走行予測線を画像内の他の線と区別して表示するので、自車両の走行予測線を容易に認識することが可能になり、隣接する車両や障害物との接触等の事故を未然に防止することが可能になる。
【００７０】
なお、上記説明では、走行予測線は後方画像に重畳される場合を対象としていたが、これに限らず、前方画像に重畳されるようにしてもよい。例えば、車両が前進する場合であっても所定の速度以下の低速で走行していれば、駐車動作あるいは近傍に障害物がある可能性が高いため、走行予測線を算出して前方画像に走行予測線を重畳させて表示し、他車両等との接触を回避することが可能となる。
【００７１】
また、上記説明では、俯瞰画像に走行予測線を重畳させていたが、俯瞰画像に限らず、後方カメラまたは前方カメラで撮影されたバックビューまたはフロントビューに走行予測線を重畳させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両運転支援装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１の装置における各車載カメラの設置例を模式的に示す図である。
【図３】車両の移動軌跡の算出を説明する図である。
【図４】走行予測線表示処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】走行予測線表示を説明する図である。
【図６】走行予測線の選択を含む走行予測線表示処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１０…車両運転支援装置、
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ…車載カメラ、
１２…画像処理部、
１３…制御部、
１４…ディスプレイ装置、
１５…マッピングテーブル、
１６…記憶部、
１７…舵角センサ、
１８…操作部、
１９…撮影画像メモリ、
２０…視点変換部、
２１…車両・周辺画像生成部、
２２…走行予測線生成部、
２３…画像合成部、
２４…表示画像メモリ、
２５…走行予測線計算部、
４４…タイヤ軌跡、
４５…車体軌跡。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両運転支援装置に関し、特に駐車場や車庫等において運転者の便宜（駐車支援）を図るのに有用な車両運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自車両のドアミラーやナンバープレート近傍にカメラを設置し、これら複数台のカメラにより自車両周囲の画像を撮影し、この画像を車室内に設置したディスプレイ等の表示装置に表示する技術が実用化されている。かかる技術は特に駐車する際に利用されており、その際、運転者は、表示装置に表示された画像を確認しながら、障害物等の存在を把握することで、衝突等の事故を防ぐことが可能になる。
【０００３】
また、自車両が走行したときに予想されるタイヤの軌跡を走行予測線とし、自車両周囲の画像上に重ねてディスプレイに表示する技術も種々検討されている。これに関連する技術として、特許文献１には、ハンドル操舵角センサからの入力に従って、車両自身の平面投影が動く軌跡が車両の周囲状況画像上に重ね合わせて表示される装置が記載されている。
【特許文献１】特許第３６０８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、車両の走行軌跡を予測する走行予測線が表示されることにより、自車両がどこを走行するかがわかるようになり、バック走行等の際に走行予測線を確認しながら運転することで、他車両との接触等の危険を回避することが可能となる。
【０００５】
しかし、画面には自車両の走行予測線だけが表示されるとは限らず、他の情報が表示されることもある。例えば、自車両の後方画像を表示する際に、自車両から所定の距離（例えば、０．５ｍ、１ｍ、１．５ｍ）に線が表示されたり、補助線として車幅が表示されたりする場合がある。また、走行予測線にも車両自体の軌跡やタイヤの軌跡による線を使用するなど、複数の線が表示される場合がある。
【０００６】
このように複数の走行予測線によって自車両の軌道を詳細に示すことが可能となるが、複数の線が表示されるために、自車両の走行予測線を認識することが困難になり、かえって運転者に混乱を招き、安全駐車に支障をきたすおそれがある。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたものであり、画面に表示される自車両の走行予測線を容易に認識することができる車両運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した従来技術の課題を解決するため、本発明の一形態によれば、表示手段と、自車両の周囲の画像を取得する撮像手段と、前記自車両の画像のデータを予め格納すると共に、前記撮像手段により取得された画像のデータを格納する記憶手段と、前記自車両のハンドルの操舵角の情報を取得する舵角センサと、前記操舵角に応じて前記自車両が動く軌跡を算出し、注意を喚起する態様で当該軌跡を表示するように画像処理した走行予測線と前記自車両の周辺の画像とを合成して前記表示手段の画面に表示させるよう制御する制御手段とを有することを特徴とする車両運転支援装置が提供される。
【０００９】
この形態に係る車両運転支援装置において、前記軌跡は、少なくとも前記自車両のタイヤ軌跡又は前記自車両の平面投影のうちのバンパーの両端部を示す車体軌跡のいずれかであるようにしてもよく、前記制御手段は、前記タイヤ軌跡をタイヤ痕の表示態様で表示して走行予測線とし、前記バンパーの両端部の軌跡を当該自車両の色で表示して走行予測線とするようにしてもよい。
【００１０】
また、この形態に係る車両運転支援装置において、前記制御手段は、駐車スペースに車止めがあると判定したとき、前記タイヤ軌跡による走行予測線を表示させるようにしてもよく、前記制御手段は、駐車スペースの近傍に障害物があると判定したとき、前記車体軌跡による走行予測線を表示させるようにしてもよい。
【００１１】
本発明では、撮像カメラにより撮影された画像から生成される合成画像に自車両の走行予測線を合成して表示するようにしている。この走行予測線としては、例えばタイヤ痕で表示されるタイヤ軌跡と、車両の平面投影のうちのバンパーの両端で表示される車体軌跡とがある。タイヤ軌跡はタイヤ痕で表示され、車体軌跡は車両と同一の色で表示される。これにより、走行予測線が画面に表示される他の線と容易に区別することが可能になり、ユーザにとっての利便性が向上する。ひいては、他車両などの障害物との衝突等の危険を回避でき、安全走行に寄与することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両運転支援装置１０の構成を概略的に示したものである。本実施形態では、本発明に係る車両運転支援装置１０を車載用ナビゲーション装置の一部として組み込んだ場合の構成例を示している。
【００１４】
本実施形態に係る車両運転支援装置１０は、図１に示すように、基本的に、４台の車載カメラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄと、画像処理部１２と、制御部１３と、ディスプレイ装置１４と、マッピングテーブル１５と、記憶部１６と、舵角センサ１７と、操作部１８を備えている。
【００１５】
各車載カメラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄは、それぞれ自車両の前方、後方、左方及び右方の画像を継続的に取得するためのものであり、自車両外部の適当な箇所に設置されている。図２はその設置例を模式的に示したものであり、前方カメラ１１ａは車両の前部に、後方カメラ１１ｂは車両の後部に、左方カメラ１１ｃ及び右方カメラ１１ｄはそれぞれ車両の左側部及び右側部（図示の例では、ドアミラーの下部）に設置されている。
【００１６】
また、各車載カメラ１１ａ〜１１ｄは、各々のレンズが若干下方を向くように位置決めされ、図中破線で示すように広角範囲（理想的には１８０°の撮像範囲）で画像を取得できるように設置されている。つまり、各車載カメラ１１ａ〜１１ｄが協働して自車両の全周囲（車両周囲）を撮影できるように配置されている。
【００１７】
各車載カメラ１１ａ〜１１ｄは、例えば、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサを内蔵している。特に図示はしないが、このＣＣＤセンサは、受光部として機能するフォトダイオード（光電変換素子）と、その光電変換された信号（電荷）を転送するためのＣＣＤを有しており、フォトダイオードは２次元に配列され、各フォトダイオード上にマイクロレンズが設けられている。
【００１８】
画像処理部１２は、撮影画像メモリ１９、視点変換部２０、車両・周辺画像生成部２１、走行予測線生成部２２、画像合成部２３、及び表示画像メモリ２４を備えている。
【００１９】
撮影画像メモリ１９は、その記憶媒体として、例えばＨＤＤを使用している。撮影画像メモリ１９（ＨＤＤ内の一部の記憶領域）には、制御部１３からの制御に基づき、各車載カメラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄで継続的に撮影して得られた画像（自車両の前方、後方、左方及び右方の周囲の画像と、自車両の一部の画像）のデータが一画面分（１フレーム）毎に逐次格納されるようになっている。その際、車載用のＨＤＤの記憶容量には限りがあり、今までに取得した撮影画像データをすべて保存しておくことはできないため、ＨＤＤを効率的に運用する観点から、ＨＤＤ内の該当する記憶領域に撮影画像データを順次上書きしながら格納する。
【００２０】
視点変換部２０は、車載カメラ１１ａ〜１１ｄによって撮影された画像を入力し、マッピングテーブル１５に記憶されている変換情報に従って自車両の周囲を上方から見たときの画像を生成する。この画像データは車両周囲の画像のみであり、自車両の画像データは含まれていない。車両・周辺画像生成部２１において、この自車両の上方からの視点に変換した後の車両周囲の画像と、予め記憶部１６に記憶させておいた自車画像とを合成して、俯瞰画像描画データを生成する。
【００２１】
走行予測線生成部２２は、走行予測線計算部２５で算出されたタイヤ軌跡のデータ又は車体軌跡のデータに対して、車両の画像情報を基に加工して、走行予測線を生成する。例えば、タイヤ軌跡に対しては、予め用意して記憶部１６に格納されたタイヤ痕の模様で表示するようにする。また、所定の長さ毎に色を変えて表示するようにしてもよい。また、車体軌跡に対しては、予め登録してある車体の色を記憶部から抽出し、その色で表示するようにする。また、カメラで撮影した車体の色の情報を基に色を合成するようにしてもよい。
【００２２】
画像合成部２３は、走行予測線生成部２２において生成された走行予測線描画データと、車両・周辺画像生成部２１において生成された車両・周辺画像描画データとが入力され、それぞれの描画データを合成する。合成された描画データは表示画像メモリ２４に格納される。
【００２３】
マッピングテーブル１５は、撮影画像の画素データと表示画像の画素データとの対応関係が記述されたテーブルであり、１フレームメモリの各画素毎に、マッピングデータとして、座標の変換規則が記述されている。
【００２４】
表示画像メモリ２４も撮影画像メモリ１９と同様に、記憶媒体として例えばＨＤＤを使用し、撮影画像メモリ１９と異なる記憶領域が割り当てられている。
【００２５】
ディスプレイ装置１４は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等からなり、運転席から表示画面を見ることができるように車室内のセンターコンソールのほぼ中間位置に設置されている。このディスプレイ装置の表示画面には、本発明に関連する情報として、自車両及び自車両周囲の俯瞰画像が表示され、ハンドルの舵角に応じた走行予測線が俯瞰画像の前方画像または後方画像に重畳されて表示される。さらにこの表示画面には、ナビゲーションに係る案内情報（自車の現在位置の周囲の地図、出発地から目的地までの誘導経路、自車の現在位置を示すマーク等）も表示される。
【００２６】
走行予測線計算部２５は、舵角センサ１７からの操舵角情報を基に、自車両がその操舵角のときに走行したと仮定したときの軌跡を計算する。
【００２７】
図３は、自車両の軌跡を計算する一例を示した図である。自車両３０が操舵角θで停車したと仮定する。この状態で、後輪３１ａ、３１ｂの車軸の延長線と、回転するときに外側になる前輪３２ａの車輪方向に対して直角方向に延ばした線との交点を回転中心Ｃとする。このとき、回転中心Ｃから自車両３０の車体の後部中心Ｂまでの距離Ｒは、次式で求められる。
【００２８】
Ｒ＝ｓｑｒｔ（ｒ2＋ＲＯ2）
ここで、ｒ＝Ｗ／ｔａｎ（θ）−Ｔ／２ であり、Ｗはホイールベース、Ｔはリアトレット、ＲＯはリアオーバーハングである。
【００２９】
また、自車両３０が回転中心Ｃを中心に回転したときの回転角φは、次式で求められる。
【００３０】
φ＝（１８０×Ｌ）／（π×Ｒ）
ここで、Ｌは自車両３０の車体後部中心Ｂからの円弧の長さである。
【００３１】
車体後部中心Ｂから各車輪３１ａ，３１ｂ，３２ａ、３２ｂまでの長さは予め記憶しておいた車体情報を基に算出される。また、車体後部中心Ｂからバンパーの両端までの長さも車体情報を基に算出される。
【００３２】
これらのデータから所定の回転角φに対するタイヤ軌跡が算出される。
【００３３】
なお、複数のパターンの操舵角に対応した複数のパターンのタイヤ軌跡を予め計算して保存しておき、舵角センサ１７から操舵角情報が入力された際に操舵角に対応したパターンのタイヤ軌跡を即時に抽出するようにしてもよい。
【００３４】
制御部１４は、例えば、マイクロコンピュータ等により構成され、車載カメラによる画像の取得及びそれに基づいて変換された画像の表示に係る処理を制御する機能を有している。また、制御部１４は、上述したようにハンドルの操舵角の情報を基に走行予測線計算部２５において自車両の予測される軌跡を算出し、車両の画像データ（例えば、車体の色やタイヤの模様）を用いて算出された軌跡を表示するような画像処理に係る処理を制御する機能を有している。さらに制御部１４は、ナビゲーションに係る種々の処理（ＧＰＳ受信機の出力から自車の現在位置を検出したり、自立航法センサの出力から自車の方位や走行速度を検出したり、地図データベースを参照して設定された探索条件で出発地（自車の現在位置）から目的地までの誘導経路を探索するなど）を制御する機能も有している。
【００３５】
操作部１８は、ユーザが指示した情報を入力するためのものであり、本発明に関連する入力指示として「走行予測線表示」の指示を与えるものである。この操作部１８は、例えば、リモコン送信機の形態を有しており、特に図示はしないが、ディスプレイ装置の画面上の各種メニュー、各種項目等を選択したり、選択したメニュー等を実行させるための各種操作ボタン、ジョイスティックなどが適宜設けられている。
【００３６】
このように構成された車両運転支援装置１０において、運転者が操作部１８を操作して「走行予測線表示」を選択すると、ハンドルの操舵角に応じた走行予測線が計算され、駐車する場所に応じた走行予測線が生成される。同時に、前方、後方、左方及び右方カメラで撮像された広角画像信号は１フレーム毎に撮影画像メモリ１７に記憶され、マッピングテーブル１５を参照しながら視点変換部２０によって俯瞰画像に変換される。走行予測線がこの俯瞰画像のうちの前方画像または後方画像に重畳されて画像データが生成され、表示画像メモリ２４へ格納する。表示画像メモリ２４に格納された画像データに従って、ディスプレイ装置１４に出力され、走行予測線が重畳された俯瞰画像が表示される。
【００３７】
特に、走行予測線は画面に表示される他の線との区別が容易になるように車両と同一の色で表示したり、タイヤ痕で表示される。
【００３８】
この一連の処理が制御部１４によって制御される。なお、運転者が「走行予測線表示」を選択しない場合であっても、例えば、シフトレバーがバックの位置になったことを検出したときに自動的に、俯瞰画像とともに走行予測線が表示されるようにしてもよい。
【００３９】
以下、本実施形態に係る車両運転支援装置１０において行う走行予測線の表示に係る処理について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は、走行予測線表示処理の一例を示すフローチャートである。また、図５は、走行予測線の表示を説明する図である。
【００４０】
本実施形態では、自車両に設置されている車載カメラ１１は、常に自車両の周囲を撮影しているものとする。また、車両運転支援装置１０の制御部１３は、自車両が駐車動作に入ったと判定したものとして説明する。なお、自車両が駐車動作に入ったことは、例えばシフトレバーがバックの位置に入ったことを検出することによって判定する。
【００４１】
まず、最初のステップＳ１１では、制御部１３からの制御に基づき、視点変換部２０において車載カメラ１１で撮影した画像が格納されている撮影画像メモリ１９の画像データを参照し、各方向（自車両の前方、後方、左方及び右方）の画像の視点を車両上方からの視点に変換し、車両・周辺画像生成部２１において、自車両及び自車両の周辺を自車両の上方から見た俯瞰画像を生成する。
【００４２】
次のステップＳ１２では、舵角センサ１７からハンドルの操舵角の情報を取得する。
【００４３】
次のステップＳ１３では、制御部１３の走行予測線計算部２５において、ステップＳ１２で取得した操舵角を基にタイヤ軌跡を算出する。タイヤ軌跡は、舵角センサ１７から取得した自車両のハンドルの操舵角の情報を基に図３で説明した方法を用いて算出する。また、例えば、複数の操舵角毎にそれぞれ対応した複数のタイヤ軌跡を予め算出して記憶部１６に記憶しておき、舵角センサ１７から操舵角情報を取得した際に、この操舵角情報に対応したタイヤ軌跡を抽出するようにしてもよい。
【００４４】
次のステップＳ１４では、ステップＳ１３で算出されたタイヤ軌跡を表示するためのタイヤ軌跡描画データを生成する。この描画データはタイヤの軌跡であることを容易に認識できる態様にする。例えば、図５（ａ）に示すように、車両４１の破線で示された予測されるタイヤ軌跡４２に対して、図５（ｂ）に示すように、タイヤ軌跡４２に沿った所定の幅の線の描画データ４４を生成する。この描画データにおいて、所定の長さ毎に色を変えるようにする。図５（ｂ）の例では走行予測線４４において、黒と白４４ａを交互に表示している。また、図５（ｃ）に示すように、予め用意されたタイヤ痕の模様で表示するようにしてもよい。
【００４５】
なお、タイヤ軌跡は、後輪だけでなく、前輪に対する軌跡を表示するようにしてもよい。
【００４６】
次のステップＳ１５では、タイヤ軌跡とは異なる態様で車体の移動が示される軌跡を算出する。例えば、車両を平面投影したときのバンパーの両端の移動軌跡（車体軌跡とよぶ）で示される走行予測線を算出する。
【００４７】
この車体軌跡も、ハンドルの操舵角に応じて算出される。例えば、ハンドルの操舵角を基に算出されるタイヤ軌跡に対して、予め車両情報として記憶部１６に格納したタイヤと車両のバンパーまでの距離を基にバンパーの両端の位置の軌跡を算出する。
【００４８】
次のステップＳ１６では、ステップＳ１５で算出された車体軌跡の描画データを生成する。この車体軌跡の描画データの生成では、車両の移動軌跡であることを明確にするために、車両と同じ色の描画データを生成する。例えば、図５（ａ）に示すように、車両４１の実線で示された車体軌跡４３に対して、図５（ｂ）に示すように車体軌跡４３に沿って車両と同じ色の描画データ４５を生成する。車両の色は予め車両情報として記憶部１６に格納しておき、走行予測線生成部２２において描画データを生成するときに記憶部１６から抽出する。また、カメラ１１によって撮像された自車両の撮影画像データから自車両の色データを抽出し、描画データ生成時に自車両の色データを合成するようにしてもよい。なお、バンパーは前方、後方のいずれか一方でもよいし、両方のバンパーに対する軌跡を表示するようにしてもよい。
【００４９】
次のステップＳ１７では、ステップＳ１１において生成された車両・周辺画像描画データにステップＳ１４及びステップＳ１６で生成した走行予測線の描画データを合成し、出力画像を格納する表示画像メモリ２４に出力する。例えば、バック走行している場合には、俯瞰画像のうちの後方画像に上記算出された走行予測線を重畳して画像データを生成する。そして、表示画像メモリ２４の画像データに従って、ディスプレイ装置１４の画面に走行予測線が重畳された車両・周辺画像を出力する。
【００５０】
上記処理は所定の時間毎に行われ、ハンドルの操舵角に応じた走行予測線が表示される。
【００５１】
次に、駐車場所の状況に応じた走行予測線の表示について説明する。上記の走行予測線表示処理では、タイヤ軌跡及び車体軌跡の両方の軌跡を表示する場合について説明した。このような両方の軌跡の表示は、駐車しようとしているスペースに車止めがあることがわかり、そのスペースの左右に車両が駐車しているような場合のように、駐車スペースの付近に他車両などの障害物があり、かつ、車両駐車時のタイヤの位置が決められている場合に有効である。
【００５２】
これに対し、駐車スペースに車止めしかなく、駐車範囲を示す線もなく、駐車しようとする場所の左右に車両が駐車していない場合は、タイヤ軌跡が表示されれば運転者にとって必要な情報が得られる。また、例えばタワー型の立体駐車場を使用する場合や、自動洗車機を使用する場合にも、車両駐車時のタイヤの位置が決められている。そのため、運転者にとってはタイヤ軌跡が表示されれば、車両を駐車位置に正確に移動させることが容易になり利便性が向上する。よって、この場合は、車体軌跡を消してタイヤ軌跡だけが表示されるようにする。
【００５３】
一方、駐車スペースに車止めがない場合は、タイヤの軌跡がなくても車体の軌跡が表示されれば運転者にとって必要な情報が得られる。よって、この場合は、タイヤ軌跡を消して車体軌跡だけが表示されるようにする。
【００５４】
図６のフローチャートに沿って、駐車場所の状況に応じた走行予測線の表示処理について説明する。なお、本処理においても、図４を用いて説明した走行予測線表示処理と同様に、車両周辺の画像は常にカメラにより撮像されているものとする。
【００５５】
まず、ステップＳ２１において、自車両及び自車両周辺の俯瞰画像を生成する。
【００５６】
次のステップＳ２２では、舵角センサからハンドルの操舵角の情報を取得する。
【００５７】
次のステップＳ２３及びステップＳ２７では、表示する走行予測線の選択処理を行う。走行予測線の選択はメニュー画面（不図示）にタイヤ軌跡による走行予測線か車体軌跡による走行予測線のいずれかを選択可能にしておき、運転者が駐車する場所に応じて選択する。また、自車両のカメラで撮像した自車両周囲の画像を解析し、駐車する場所の状況を判定するようにしてもよい。
【００５８】
ステップＳ２３では、走行予測線としてタイヤ軌跡が選択されたか否かを判定する。タイヤ軌跡が選択されたときは、ステップＳ２４に移行し、タイヤ軌跡が選択されていないときは、ステップＳ２７に移行する。なお、自車両が駐車する駐車スペースに車止めがあると判定したときもタイヤ軌跡が選択されたものとする。
【００５９】
次のステップＳ２４では、ステップＳ２２で取得したハンドルの操舵角の情報を基に、タイヤ軌跡を算出する。
【００６０】
次のステップＳ２５では、ステップＳ２４算出されたタイヤ軌跡を基に、タイヤ軌跡描画データを生成する。タイヤ軌跡描画データは、タイヤ痕を想起させる模様で表示したり、所定の色を所定の間隔で交互に表示させるデータとする。
【００６１】
次のステップＳ２６では、ステップＳ２１で生成した車両及び周辺画像描画データとステップＳ２５で生成したタイヤ軌跡描画データを画像合成して、表示画像メモリに格納し、走行予測線が重畳された俯瞰画像を画面に表示する。
【００６２】
一方、ステップＳ２３でタイヤ軌跡が選択されないと判定されたときは、ステップＳ２７に移行し、車体軌跡が選択されたか否かの判定を行う。車体軌跡が選択されたと判定されたときは、ステップＳ２８に移行する。なお、自車両が駐車する駐車スペースの両側に他車両が駐車している等、駐車スペースの近傍に障害物があると判定したときも、車体軌跡が選択されたものとする。
【００６３】
次のステップＳ２８では、ステップＳ２２で取得した操舵角情報を基に、車体軌跡を算出する。この車体軌跡は、舵角情報を基に算出したタイヤ軌跡から算出するようにしてもよい。
【００６４】
次のステップＳ２９では、ステップＳ２８で算出された車体軌跡の描画データを生成する。この描画データは、車体軌跡の線を車両の色と同一の色とする。この色は予め車両の色を記憶部に格納しておき、記憶部から抽出して描画データを生成する。また、カメラで撮影された車両の撮像データから車両の色を合成するようにしてもよい。
【００６５】
次のステップＳ３０では、ステップＳ２１で生成された車両及び車両周辺の俯瞰画像描画データとステップＳ２９で生成された車体描画データとを合成して、表示画面に表示する。
【００６６】
一方、ステップＳ２７において、車体軌跡が選択されなかったときは、ステップＳ３１において走行予測線を表示せずに自車両及び自車両周囲の俯瞰画像が表示される。
【００６７】
上記走行予測線表示処理は、車両が駐車動作を終了したと判定されるまで継続して実施される。駐車動作を終了したか否かは、例えば、車両が所定の車速以上で走行しているか否かで判定してもよいし、運転者が処理の終了を指示するようにしてもよい。
【００６８】
なお、上記処理では、タイヤ軌跡及び車体軌跡が選択されなかったときは、走行予測線を表示しないものとして説明したが、基本的にタイヤ軌跡及び車体軌跡による走行予測線を表示し、タイヤ軌跡が選択されたときは車体軌跡による走行予測線を消し、車体軌跡が選択されたときはタイヤ軌跡による走行予測線を消すようにしてもよい。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態の車両運転支援装置では、ハンドルの操舵角情報を基に走行予測線を算出して、自車及び周辺の俯瞰画像に重畳して表示している。この走行予測線には、タイヤ軌跡を示すものと車体軌跡を示すものがある。タイヤ軌跡を走行予測線として表示する場合は、タイヤの痕を想起させる模様で表示したり、所定の色を交互に表示するようにしている。また、車体軌跡を走行予測線として表示する場合は、車両の色で表示するようにしている。このように画像に重畳されて表示される走行予測線を画像内の他の線と区別して表示するので、自車両の走行予測線を容易に認識することが可能になり、隣接する車両や障害物との接触等の事故を未然に防止することが可能になる。
【００７０】
なお、上記説明では、走行予測線は後方画像に重畳される場合を対象としていたが、これに限らず、前方画像に重畳されるようにしてもよい。例えば、車両が前進する場合であっても所定の速度以下の低速で走行していれば、駐車動作あるいは近傍に障害物がある可能性が高いため、走行予測線を算出して前方画像に走行予測線を重畳させて表示し、他車両等との接触を回避することが可能となる。
【００７１】
また、上記説明では、俯瞰画像に走行予測線を重畳させていたが、俯瞰画像に限らず、後方カメラまたは前方カメラで撮影されたバックビューまたはフロントビューに走行予測線を重畳させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両運転支援装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１の装置における各車載カメラの設置例を模式的に示す図である。
【図３】車両の移動軌跡の算出を説明する図である。
【図４】走行予測線表示処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】走行予測線表示を説明する図である。
【図６】走行予測線の選択を含む走行予測線表示処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７３】
１０…車両運転支援装置、
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ…車載カメラ、
１２…画像処理部、
１３…制御部、
１４…ディスプレイ装置、
１５…マッピングテーブル、
１６…記憶部、
１７…舵角センサ、
１８…操作部、
１９…撮影画像メモリ、
２０…視点変換部、
２１…車両・周辺画像生成部、
２２…走行予測線生成部、
２３…画像合成部、
２４…表示画像メモリ、
２５…走行予測線計算部、
４４…タイヤ軌跡、
４５…車体軌跡。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示手段と、
自車両の周囲の画像を取得する撮像手段と、
前記自車両の画像のデータを予め格納すると共に、前記撮像手段により取得された画像のデータを格納する記憶手段と、
前記自車両のハンドルの操舵角の情報を取得する舵角センサと、
前記操舵角に応じて前記自車両が動く軌跡を算出し、注意を喚起する態様で当該軌跡を表示するように画像処理した走行予測線と前記自車両の周辺の画像とを合成して前記表示手段の画面に表示させるよう制御する制御手段とを有することを特徴とする車両運転支援装置。
【請求項２】
前記軌跡は、少なくとも前記自車両のタイヤ軌跡又は前記自車両の平面投影のうちのバンパーの両端部を示す車体軌跡のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の車両運転支援装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記タイヤ軌跡をタイヤ痕の表示態様で表示して走行予測線とし、前記バンパーの両端部の軌跡を当該自車両の色で表示して走行予測線とすることを特徴とする請求項２に記載の車両運転支援装置。
【請求項４】
前記制御手段は、駐車スペースに車止めがあると判定したとき、前記タイヤ軌跡による走行予測線を表示させることを特徴とする請求項２に記載の車両運転支援装置。
【請求項５】
前記制御手段は、駐車スペースの近傍に障害物があると判定したとき、前記車体軌跡による走行予測線を表示させることを特徴とする請求項２に記載の車両運転支援装置。
【請求項１】
表示手段と、
自車両の周囲の画像を取得する撮像手段と、
前記自車両の画像のデータを予め格納すると共に、前記撮像手段により取得された画像のデータを格納する記憶手段と、
前記自車両のハンドルの操舵角の情報を取得する舵角センサと、
前記操舵角に応じて前記自車両が動く軌跡を算出し、注意を喚起する態様で当該軌跡を表示するように画像処理した走行予測線と前記自車両の周辺の画像とを合成して前記表示手段の画面に表示させるよう制御する制御手段とを有することを特徴とする車両運転支援装置。
【請求項２】
前記軌跡は、少なくとも前記自車両のタイヤ軌跡又は前記自車両の平面投影のうちのバンパーの両端部を示す車体軌跡のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の車両運転支援装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記タイヤ軌跡をタイヤ痕の表示態様で表示して走行予測線とし、前記バンパーの両端部の軌跡を当該自車両の色で表示して走行予測線とすることを特徴とする請求項２に記載の車両運転支援装置。
【請求項４】
前記制御手段は、駐車スペースに車止めがあると判定したとき、前記タイヤ軌跡による走行予測線を表示させることを特徴とする請求項２に記載の車両運転支援装置。
【請求項５】
前記制御手段は、駐車スペースの近傍に障害物があると判定したとき、前記車体軌跡による走行予測線を表示させることを特徴とする請求項２に記載の車両運転支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２３２３３１（Ｐ２００９−２３２３３１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７７３７５（Ｐ２００８−７７３７５）
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
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