WO2000033279A1 - Dispositif d'assistance a la conduite - Google Patents

Description

技術分野

本発明は、 運転者の死角となる車両周辺の情報を撮像装置で取込み、 取込み画 像を車室内モニタ一で表示して、 運転者の視界を補完し、 必要に応じて運転操作 明

の助けとなる補助情報をス一パーインポーズする支援装置に関する。 書

背景技術

自動車は運転者の四囲を囲む車体を持つことから、 運転者の視界が窓部を除く 車体部により遮られる死角部分を生じることは避け難いが、 狭い道路上での特に 背の低い障害物の回避や、 移動する障害物に対する安全の確保上、 死角の解消が 望ましい。 そこで、 こうした死角部分の情報が間接的に得られるように、 車両に は、 従来から、 大型車両のアンダーミラーに代表されるような、'死角解消手段が 設置されている。 また、 近時の映像機器の高性能化と小型化に伴って、 これを禾 IJ 用した装置も種々提案されている。 こうした提案の中で、 特に広い死角範囲を力 バーするに有効と考えられるものに、 特開平 9一 1 4 2 2 1 0号公報に開示の技 術がある。 この従来技術は、 外界の情報を取り込む撮像装置と、 該撮像装置が取 り込む画像を表示するモニタ一とから構成され、 撮像部が車両の後側上方ほぼ中 央部に、 車両の後方直前領域から水平領域までを一画面に取り込むように取り付 けられたものである。 この場合、 車両後端部の一部分 （例えばバンバ） が画面下 方に、 また無限遠方 （水平線） が画面上方に位置する撮像画像が取得される。 ところで、 上記従来技術のように、 撮像装置を車両のほぼ中央に設置する方法 では、 特に乗用車のような車高の低い車両においては、 大型車両のように撮像部 の位置を高く設定することができない。 そのため、 障害物回避に最も重要な車両 角部に関して、 バンパーの角部外縁から地上に下ろした垂線と、 車両中央上部の 撮像部とバンパーの角部外縁とを結ぶ直線とのなす角度が大きくなつてしまい、 得られる画像としては、 バンパーの角部の背景に障害物が重なって見えるものと なってしまう。 この結果、 車両の角部と障害物との間の距離感が一層つかみ辛く なる。 また、 上記の角度が大きいことで、 バンパーの角部のごく近傍に死角部分 が残ってしまうため、 直近の背の低い障害物を確認することができない。

他方、 画像の歪みを少なくして的確な距離感を得るべく、 車両各部に配した個 々の撮像装置により死角部分を別個にカバーし、 車両操作に応じて必要となる各 部の情報を同時あるは必要に応じて適宜選択して取得可能とすることも、 従来見 られる特定の運転操作に応じた専用の各種運転支援装置の組み合わせとして考え られないではない。 しかしながら、 一般に、 モニタ一画面による情報は、 それが 車両のどの方向に对応し、 どのような視点で見たものかを直観的かつ迅速につか むことが容易ではなく、 たとえそれができたとしても、 運転操作による車両の挙 動と画像の変化とがかけ離れている場合、 単に車両各部の情報を取得可能として も、 煩多な運転操作中にそれらが有効に活用されるとは限らない。

本発明は、 こうした事情に鑑みなされたものであり、 運転者の視界に対して、 また運転操作による車両の挙動に対して違和感のない画像を表示し、 比較的広レ、 外界の情報をカバ一しながら、 距離感を容易に把握可能な死角情報を取得する運 転支援装置を提供することを主たる目的とする。 発明の開示

上記の目的を達成するため、 本発明は、 車両に設置され、 外界の情報を取り込 む撮像装置を備える運転支援装置において、 前記撮像装置は、 その取込み画像上 の上側を車両の前方に向け、 かつ垂直下方に光軸を向けた姿勢を基準とし、 車両 に対する配設位置の前後に応じ、 基準の姿勢に対して前後方向に傾斜を付し、 少 なくとも車両の縁部を写し込む姿勢で設置されたことを特徴とする。 この構成では、 撮像装置が車両に対して前側に設置されるか、 後ろ側に設置さ れるかによって、 自車に対する俯瞰方向が取込み画像上で上下逆転するため、 撮 像装置の取込み画像を格別加工処理せずにモニターにそのまま表示することで、 現実の前後方向視界の感覚に沿った映像の取込みが可能となる。

次に本発明は、 車両に設置され、 外界の情報を取り込む撮像装置を備える運転 支援装置において、 前記撮像装置は、 その取込み画像上の上側を車両の前方に向 け、 かつ垂直下方に光軸を向けた姿勢を基準とし、 車両に対する配設位置の左右 に応じ、 基準の姿勢に対して左右方向に傾斜を付し、 少なくとも車両の縁部を写 し込む姿勢で設置されたことを特徴とする。

この構成では、 撮像装置が車両に対して左側に設置されるか、 右側に設置され るかによって、 自車に対する俯瞰方向が取込み画像上で視界感覚と合致するもの となるため、 撮像装置の取込み画像を格別加ェ処理せずにモ二ターにそのまま表 示することで、 現実の左右方向視界の感覚に沿った映像の取込みが可能となる。 更に本発明は、 車両に設置され、 外界の情報を取り込む撮像装置を備える運転 支援装置において、 前記撮像装置は、 その取込み画像上の上側を車両の前方に向 け、 かつ垂直下方に光軸を向けた姿勢を基準とし、 車両に対する配設位置の前後 左右に応じ、 基準の姿勢に対して前後左右方向に傾斜を付し、 少なくとも車两の 縁部を写し込む姿勢で設置されたことを特徴とする。

この構成では、 撮像装置が車両に対して前後左右レ、ずれの側に設置されるかに よって、 自車に対する俯瞰方向が取込み画像上で前後方向については上下逆転し、 左右方向については視界感覚と合致するものとなるため、 撮像装置の取込み画像 を格別加工処理せずにモニタ一にそのまま表示することで、 現実の前後左右方向 視界の感覚に沿った映像の取込みが可能となる。

そして、 運転視点と取込み画像を合わせる意味で、 前記撮像装置は、 その光軸 が、 運転者と撮像装置を結ぶ直線を含む垂直面の方向と実質上同様の方向を向く 姿勢に設置された構成とするのが有効である。 この構成では、 撮像装置の光軸が、 運転者と撮像装置を結ぶ直線を含む垂直面 の方向と実質上同様の方向を向く姿勢に設置されることで、 運転席から見た注視 の対象となる方向と映像上の視界の方向をほぼ一致させた画像の取込みが可能と なる。

更に、 画像上で自車両角部と自車両の向きの把握を容易にする意味で、 前記撮 像装置は、 光軸周りに傾斜を付し、 取込み画像上で、 配設位置の左右に対する逆 側の隅部に車両の角部を写し込む姿勢に設置された構成とするのが有効である。 この構成では、 取込み画像を格別加工処理せずにモニタ一に表示した場合、 画 面上で、 自車両の角部の画像を隅に表示することができるため、 表示画像を見た ときの自車に対する瞬時の左右把握が容易となる。

また、 本発明は、 車両に設置され、 外界の情報を取り込む撮像装置と、 該撮像 装置が取り込む画像を処理する制御装置と、 該制御装置が処理する画像を表示す るモニターとを備える運転支援装置において、 前記撮像装置は、 自車両の角部と、 該角部の少なくとも近傍の外界と、 無限遠方とを一画面内に取り込む方向に光軸 を向けて、 車両の角部における上方に設置されたことを特徴とする。

この構成では、 車両の角部の上方に設置した撮像装置により車両角部を撮像す るため、 車両角部最外縁から地面に下ろした垂線と、 撮像装置と車両角部最外縁 とを結ぶ直線とのなす角度を極めて鋭角にすることができ、 あらゆる車両周辺状 況において、 車両角部と障害物のとの間に、 実質上、 それらが接触するに至るま で、 離隔距離に応じた地面を写し込んだ画像を取得することができる。 そのため、 障害物と自車両の特に角部との距離感の確認が容易となる。 また、 衝突回避に最 も必要な死角情報としての自車の角部とその近傍が表示されるとともに、 位置関 係を直観的に把握するに有効な無限遠方が一画面上に同時に表示されるため、 運 転席から外界を見た状態とほぼ同様の手法での映像からの位置関係判断が可能と なり、 違和感のない情報取得が可能となる。

そして、 取り込む画像としては、 前記無限遠方は、 モニタ一の左右幅全体に表 示される構成とするのが有効である。

この構成では、 無限遠方がモニタ一の左右幅全体に表示されることで、 運転席 から見た視界と映像上の視界を近似させることができるため、 現実の視界により 近いモニタ一映像を得ることができる。

また、 取込み画像を運転視界に近似させる意味で、 前記無限遠方は、 車両の正 面の無限遠方を含み、 該正面の無限遠方は、 モニター上で自車両の角部の上方に 表示される構成とするのが有効である。

この構成では、 無限遠方が車両の正面の無限遠方を含むものとすることで、 自 車の各時点での向きを把握することが容易となり、 一層位置関係の把握が容易と なる。

上記の取込み画像を得る形態として、 前記撮像装置は、 その車両に対する配設 位置の左右に対して光軸周りに逆回りの左右傾斜を付した姿勢に設置された構成 とするのが有効である。

この構成では、 取込み画像を格別加工処理せずにモニターに表示することで、 自車両の角部の画像を隅に表示することができるため、 自車に対する瞬時の左右 把握が容易となる。

更に、 取込み画像を加工せずに運転視界に近似させる意味で、 前記撮像装置は、 モニター上の表示で車両の正面の無限遠方が水平となる姿勢に設置された構成と するのが有効である。

この構成では、 モニタ一上の表示で車両の正面の無限遠方が水平となるため、 運転席から見た視界と映像上の視界の近似性が一層向上し、 現実の視界に更に近 いモニター映像を得ることができる。

また、 取込み画像の方向感を運転視界に近似させる意味で、 前記撮像装置は、 その光軸が、 運転者と撮像装置を結ぶ直線を含む垂直面の方向と実質上同様の方 向を向く姿勢に設置された構成とするのが有効である。

この構成では、 撮像装置の光軸が、 運転者と撮像装置を結ぶ直線を含む垂直面 の方向と実質上同様の方向を向く姿勢に設置されることで、 運転席から見た注視 の対象となる方向と映像上の視界の方向をほぼ一致させたモニター映像を得るこ とができる。

更に、 種々の運転操作に对応可能とする意味で、 前記撮像装置の設置位置は、 車両の左右両角部とされた構成とするのが有効である。

この構成では、 車両左右の角部の死角を解消することができる。

また、 特に取込み画像の左右対称性を必要とする場合、 前記撮像装置は、 その 光軸が、 運転者と撮像装置を結ぶ直線を含む垂直面の方向と実質上同様の方向を 向く姿勢に設置された車両の左右一方の角部の撮像装置に対して、 左右他方の角 部の撮像装置は、 車両の前後方向中心軸に対して面対称の姿勢に設置された構成 とするのが有効である。

この構成では、 車両左右角部の取込み画像を対称にすることができるため、 モ 二ター上に組み合わせ表示した場合の違和感をなくすことができる。

次に、 更なる運転支援を行う意味で、 前記制御装置は、 撮像装置により取り込 まれる画像のモニター上の表示に、 ステアリング舵角に応じた車両最外縁の角部 を起点とする該角部の空間上の移動予測軌跡をスーパ一インポーズする予測軌跡 合成手段を備える構成とするのが有効である。

この構成では、 モニター表示上で予め障害物に対する回避可否の予測が可能と なるため、 予測なしの運転操作でしばしば必要となる切返し操作をなく した円滑 な運転が可能となる。

その場合、 前記予測軌跡は、 車両の伝動装置において選択されているレンジが 前進レンジであるか後進レンジであるかに応じて合成される構成とするのが有効 である。

この構成では、 運転者による操作なしで自動的に適切な予測軌跡をモニタ一画 面上に合成させることができるため、 操作ミスによる誤認識を排除して、 表示画 面に応じた適切な予測軌跡を得ることができる。 また、 支援情報を運転操作や道路状況に即応したものに絞る意味で、 前記制御 装置は、 選択されているレンジに基づく前後進の判断、 ステアリング舵角及びナ ビゲーシヨン装置から得られる道路情報の少なくとも何れかに基づく必要性の判 断により、 モニター上に表示させる画面を自動的に切り替える表示画像切替手段 を備える構成とするのが有効である。

この構成では、 運転操作や道路状況に即応した情報が、 運転者による選択操作 なしでモニタ一上に自動的に得られるため、 支援情報を得るための運転者の操作 負担をなくすことができる。

また、 支援情報を緊急性を要するものに絞る意味で、 前記制御装置は、 車両に 対する障害物の距離が所定値以下の範囲で、 障害物に対して接近傾向にある車両 角部に設置した撮像装置の取り込む画像をモニタ一上で自動的に表示させる表示 画像選択手段を備える構成とするのが有効である。

この構成では、 障害物回避上緊急性を要しない情報を排除して、 車両の障害物 に対する態勢変化に応じた各時点での最も必要な情報がモニタ一上に自動的に得 られるため、 より確実な障害物の回避が容易に行われるようになる。

また、 支援情報の混乱を防ぐ意味で、 前記制御装置は、 前記必要性の判断が成 立しなくなったときに画面の自動表示切替を解除する解除手段を備える構成とす るのが有効である。

この構成では、 運転者による操作なしで不要となった表示を解除して、 表示情 報の混乱を防ぐことができる。

また、 画像の歪みによる距離感のつかみにくさを補う意味で、 前記制御装置は、 モニタ一上に表示される画像に応じて、 車両角部からの空間距離を表す目安距離 線を、 モニタ一上にスーパ一インポーズする目安距離合成手段を備える構成とす るのが有効である。

この構成では、 モニター画面に表示される目安距離線と障害物との対比で、 障 害物に対する離隔距離を的確に把握できるようになるため、 画像の歪みによる距 離感把握の難しさを補うことができる。

また、 画像を見やすくする意味で、 前記制御装置は、 モニター上に表示される 画像に応じて、 自車両の輪郭線をモニター上にスーパ ンポーズする輪郭合成 手段を備える構成とするのが有効である。

この構成では、 天候条件等による光量不足、 光の反射によって、 モニタ一画面 上で明暗のコントラストが不足して、 自車両と周辺との識別が困難となるときで も、 輪郭線の合成により自車両と周辺との境界を際立たせて、 画面上の自車両輪 郭を見やすくすることができる。

また、 支援情報の絞込みによる情報漏れを補う意味で、 前記制御装置は、 モニ ター上に表示される画像から得られる情報に含まれない捕助情報を告知する警告 手段を備える構成とするのが有効である。

この構成では、 自動的な支援情報の絞込みによる情報漏れを捕うことができる。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明を適用した運転支援装置の一実施形態における撮像装置の設置 姿勢を示す説明図、 図 2は、 運転支援装置のシステム構成を示すブロック図、 図 3は、 運転支援装置の撮像装置と距離検出装置の車両への配置を模式化して示す 平面図、 図 4は、 車両の各角部に設置した撮像装置の方向とモニター表示画面の 関係を示す説明図、 図 5は、 車両角部に対する撮像装置の具体的配設位置と設置 姿勢を模式化して例示する断面図、 図 6は、 撮像装置の具体的設置位置を例示す る車両正面図、 図 7は、 撮像装置の設置位置の変形例を模式化して示す断面図、 図 8は、 撮像装置の設置位置の他の変形例を模式化して示す断面図、 図 9は、 撮 像装置の設置位置の更に他の変形例を模式化して示す断面図、 図 1 0は、 撮像装 置のライ トカバーへの組付け構造を示す断面図、 図 1 1は、 撮像装置のライトカ バーへの組付け構造の変形例を示す断面図、 図 1 2は、 撮像装置のレンズの汚れ 防止手段を模式化して示す断面図、 図 1 3は、 自車左前角部を表示するモニター 表示画面を例示する画面説明図、 図 1 4は、 運転支援装置のシステム全体の処理 フロー示すフローチャート、 図 1 5は、 縁寄せ操作時のモニター表示画面を車両 各部との位置関係と併せて示す説明図、 図 1 6は、 予測軌跡表示の図形例を対比 して示すイメージ図、 図 1 7は、 ライン表示の図形例を対比して示すイメージ図、 図 1 8は、 縁寄せ操作時の処理フローを示すフローチヤ一卜、 図 1 9は、 障害物 回避操作時のモニター表示画面を詳細に示す画面構成図、 図 2 0は、 目安距離線 をスーパ一^ f ンポーズしたモニタ一表示画面を示す画面構成図、 図 2 1は、 障害 物回避操作時の処理フローを示すフローチャート、 図 2 2は、 障害物回避操作時 の処理フローの分岐部を示すフローチャート、 図 2 3は、 障害物回避操作時の自 動表示処理フローを示すフローチャート、 図 2 4は、 障害物回避操作時の警告表 示画面の一例を示す画面構成図、 図 2 5は、 駐車操作時の各時点における車両の 位置を示す見取り図、 図 2 6は、 駐車操作時の目標駐車スペースのモニタ一表示 画面を示す画面構成図、 図 2 7は、 駐車操作時の目標駐車スペースの位置ずれに よるモニター表示画面の相違を示す画面構成図、 図 2 8は、 駐車操作時の 2画像 同時表示画面を示す画面構成図、 図 2 9は、 駐車操作時の実際の画面変化を示す 説明図、 図 3 0は、 駐車操作時の処理フローを示すフローチャート、 図 3 1は、 ブラインドコーナ一表示におけるモニタ一表；^画面を示す画面構成図、 図 3 2は、 ブラインドコーナー表示の処理フローを示すフローチャート、 図 3 3は、 ブライ ンドコーナー表示における交差点を例示する見取り図、 図 3 4は、 ブラインドコ ーナ一表示におけるモニター表示画面を示す画面構成図、 図 3 5は、 後方死角表 示の処理フロー示すフローヂヤート、 図 3 6は、 白線表示のための付加的な装置 構成を模式化して示す断面図、 図 3 7は、 白線表示時のモニター表示画面を示す 画面構成図、 図 3 8は、 白線表示時の処理フローを示すフローチャートである。 発明を実施するための最良の形態

以下、 図面に沿い、 本発明の実施形態を説明する。 本発明の思想を適用した運 転支援装置の概要を、 図 2及び図 3に示す。 図 2にシステム構成をブロックで示 すように、 この装置は、 画像を処理するプログラムを内蔵する制御装置 1を主体 として、 制御に必要な各種情報を取り込む入力装置 2と、 運転者が運転操作のた めに必要とする情報を適宜選択する選択スィッチ 3とから構成され、 更に、 ナビ ゲ一シヨン装置との情報交換が可能なように、 データベース 4とディスプレー 5 とスピーカ一 7とを具備するナビゲーシヨン装置のナビ ECU 6に接続されてい る。 これにより、 本形態では、 ディスプレー 5を本装置の情報表示のためのモ- ターに、 またスピーカー 7を情報告知のための発音に利用している。 なお、 図中 の選択スィッチ 3については、 本装置に専用のものを設けてもよいが、 ナビゲー シヨン装置のディスプレー 5を利用したタツチパネル方式や音声認識装置を用い た音声入力方式としてもよい。

図 3に配置を示すように、 入力装置の 1つを構成する撮像装置として、 図に〇 印で示す CCDカメラ 2 1 (以下、 カメラと略記し、 個々のカメラを区別すると き、 符号に代えて位置を表す添字付きの略号 C_F C_FR. C,n.. CHR. CM... C _MRを付す） 力 車両の 4箇所の角部と左右両側の中央に設置され、 また、 △印で 示す距離検出装置としての障害物検出センサ一 28 (同様に、 略号 S_IM.. S,_R. S,,.. S_RR. SM,.. S、,H， S,M. SR_Mを付す） i カメラ 2 1と同様の位置近傍 に設置されている他、 前後端部の中央にも設置されている。 これら距離検出装置 28は、 超音波センサ一やレーザ一、 ミリ波レーダー等の距離を直接検出する既 知の装置とすることも、 上記複数のカメラ 2 1の取込み画像を制御装置 1内で画 像処理することにより間接的に距離を求める演算手段とすることもできる。

本発明の主題とするところは、 運転上の各種操作を行うときに必要な画像情報 を、 運転者が運転席に座っている状態での視界感覚に一致させるように提供する ことにある。 したがって、 それを実現するために、 撮像装置については、 カメラ 2 1の取付け方法、 より詳しくは、 設置姿勢と設置位置が工夫され、 制御装置に ついては、 画像の表示方法と表示タイミングに工夫が加えてある。 これらの点に ついて、 まず、 カメラ 2 1の設置姿勢から順次説明する。

(撮像装置の設置姿勢）

図 1に示すように、 運転席に座った運転者から物理的に見えない死角範囲は、 点 D , D ,.-,,, D _{li H}， D H !.に囲まれる図に斜線を付した範囲となる。 ただし、 ド ァの窓枠や屋根を支えるビラ一により見えない部分は図示を省略している。 これ に対して、 この見えない範囲をカバーし、 しかも得られる画像情報を運転者の感 覚に一致させるために、 設置姿勢の第 1の工夫として、 各カメラ 2 1は、 その取 込み画像上の上側を車両の前方に向け、 かつ垂直下方に光軸を向けた姿勢を基準 とし、 車両に対する配設位置の前後左右に応じ、 基準の姿勢に対して前後左右方 向に傾斜を付し、 少なくとも車両の縁部、 すなわち前後については前後の端部、 左右については左右側端部を写し込む姿勢で設置する。

この趣旨に沿い、 車両角部に設置する各カメラ 2 1については、 その設置位置 に対応する車両の縁部としての自車体の角部と、 その近傍を含む車両周辺と、 無 P艮遠方を同時に俯瞰するような方向になるように設置する。 この車両の角部につ いて、 特に近時の乗用車等においては、 デザイン上の工夫から丸みを持たせてあ るため、 必ずしも判然としないが、 本発明に言う車両の角部とは、 自車両を平面 で見たときの縁部すなわち最外縁を含むその近傍を意味し、 より具体的には、 車 両の前端及び側端又は後端及び側端が延在する方向が推測できる形状になる範囲、 例えば角部をバンパーとする場合、 バンパーの角の丸みがほぼ直線に近い曲率ま で小さくなることで、 バンパーの前縁及び側縁又は後縁及び側縁の延びる方向か ら、 車両の前端及び側端又は後端及び側端がどのへんの位置となるかを推測でき る範囲を言う。 そのため、 図 4に各角部のカメラの画像例 P _I,. P ,..„. P H ,.. P _IUiを示すように、 各々車体の前後端、 左右端の延長が推測できる形状になる範囲 まで画像に含むように、 各カメラ C ,.し. C ,.- H. C H ,.. C ^の姿勢を設定する。 図 において、 略号 W_U.， W_UIは路面の白線、 W' _{L 1}., W _Uiは映像上の白線、 符号 9 0 ' は映像上の自車角部としてのバンパーを示す。 この場合、 カメラ 2 1の取 付け位置については、 後に詳述するが、 概括的には、 車体の各必要箇所において、 可能な限り高い所に設置し、 広い視界を確保するようにする。

設置姿勢の第 2の工夫として、 カメラ 2 1の水平方向の向きは、 図 1に示すよ うに運転者が運転席に座って、 その必要方向を見るときの視線の方向と概略一致 するような方向、 すなわち、 光軸 Xが、 運転者とカメラ 2 1を結ぶ直線を含む垂 直面の方向と実質上同様の方向を向く姿勢に設置され、 前記第 1の工夫による姿 勢との関係で、 光軸 Xが地面と交わる点は、 図中で点 A _I.. A,.-,,. A_{li L}. A,_{i R}と なる。 これにより、 各々のカメラ 2 1のカバーする上下方向の画角範囲を αド ， ,, 、 横方向の画角範囲を c _{F l}., t F R , « ,.. で示す。 なお、 上記の運転者 とカメラ 2 1を結ぶ直線は、 運転者の体格や好みの姿勢によりシートのスライド 位置やリクライニングの傾きが異なり、 更には各時々の姿勢の変化によっても異 なるため、 厳密には、 それらに伴って向きが変動し、 上記直線を含む垂直面の向 きも変動することになるが、 本発明にいう垂直面の方向と実質上同様の方向とは、 こうした運転者の位置のずれや姿勢の変化に伴う方向のずれを許容する範囲での 同方向であればよく、 例えば、 こうした全ての要素を加味した標準的な位置を統 計的に割り出して運転者の位置を決定する等の手法で、 それに合わせて方向を設 定すればよい。

そして、 このままカメラ 2 1の映像上の横軸が水平になるように設置したので は、 図 4を参照して、 自車のバンバ一角部 9 0 ' は、 例えばカメラ C ,.しについて、 画面の中央下方に位置することになり、 自車両と並行する路面の白線 W_u.が画面 を左下 （又は右下） から右上 （又は左上） 方向に対角線状に横切る映像となって しまう。 そこで、 更に設置姿勢の第 3の工夫として、 カメラ 2 1を光軸 X周りに 傾斜を付した姿勢に設置する。 例えば、 車両に対して左側のカメラについては、 光軸周りに右に捩じることで右回り傾斜を付す。 これにより画面は、 図 4に示す ように前進方向が運転者の感覚に合うような向きとなる。 具体的には、 画像 Ρ は左前角部に設置のカメラ C _I.の画像であり、 右下隅に左前角部 9 0 ' が写し込 まれ、 前進方向への直線状の白線 w' .が画面中央下方から斜め右上方向へ、 概 ね直線で写り、 運転席から実際に自車の左側白線 Wu.を見たときの角度と遠近感 に実感が合うようになる。 更に言えば、 この画像は、 例えば、 前左の画像 P ,, ,.と 前右の画像 P Kを同時に画面の左右に配置した場合に、 そのときの画像 P _{|; |}.上の 自車線左側白線 W， い.と、 画像 P ,: H上の自車線右側白線 w' _Uiが、 あたかも一つ のカメラで前方を撮影したときのように、 無限遠方で交わるように見える配置で ある。 このように画面に与える傾斜は、 右側及び後ろ左右についても同様である。 (撮像装置の設置位置）

次に、 撮像装置の設置位置について、 図 5及び図 6に左前角部へのカメラ C _{F 1}. の取付け例を示し、 詳細に説明する。 本例ではカメラ は、 図に示すように前 照灯 9 1と一体構成されたサイドランプ 9 2に組み込む構成となっており、 この 構造により既存の車両にも僅かな改変で安価に取り付け可能としている。 当然の ことながら、 ランプを小さくして、 その余ったスペースに組み込んだり、 ランプ 以外の外板に組み込んだり、 車体表面に直接取り付けることも可能である。 これ によって、 前記のようにカメラ C P L直下の自車体左前角部最外縁 （図では前バン パ一の左角部） 9 0と同時に車両周辺及び無限遠方を取り込むわけであるが、 上 記の諸条件を満足するように、 できるだけ広い範囲を取り込むためには、 車種に よっても異なるが、 上下方向の画角 _{α ι}.. について概ね 9 0 ° 程度からそれより若 干大きく、 左右方向の画角 α についても概ね 9 0 ° 程度からそれより若干大き い程度を確保できる広角レンズのカメラ C ₁が必要となる。 しかしながら、 あま り画角を広くすると、 運転者の見る実体の距離感とのずれが大きくなるので、 自 ずと限界がある。 そのため、 本実施形態では、 一例として、 上下方向の画角 _{α ι}.. を 9 7 ° 、 左右方向の画角 を 1 2 5 ° としたカメラ C .を使用している。 図 7〜図 9にカメラ の取付け方の変形例を示す。 図 7はランプカバ一面 9 2 aに取り付けた例である。 勿論、 車体外板でも同じことである。 また、 図 8は ボンネット 9 3上に取り付けた例であり、 車体上でも同様である。 更に、 図 9は ボンネット （車体を含む） 9 3に組み込んだ例である。 このように各種の取付け 構造が考えられる。 図 7、 図 8の例は、 車体外形形状からのはみ出しが大きくな り、 デザイン上や空気抵抗の面では好ましいとは言いがたいが、 既存の車にその まま取り付けられるという利点を持っている。 これに対して、 図 9の例は、 はみ 出しは小さく抑えられるが、 取付け時に大きな改変を要する。 また、 図 7の例の 場合、 図 5に示す基本配置に比して、 本来のランプ面からのはみ出しが大きくな り、 その結果、 図 5の配置の場合と同じ自車体範囲を取り込もうとすると、 図 5 の場合の画角ひ,.. より大きな画角 _{α ι} ' のカメラ C _Iが必要となる。 画角範囲は 画面の歪みを少なくする上で小さい方が望ましい。 このような理由から図 5の配 置例のようにサイ ドランプ面に組み込む構造が光学面、 空気抵抗の面、 コスト面、 デザイン面等から総合的に勘案して、 比較的適用しやすい構造といえる。 とはい え、 それぞれの車の構造やユーザーの好み等は様々であり、 適宜選択すればよい。 更に、 サイ ドランプカバーに組み込む具体的構造例を図 1 0、 図 1 1に示す。 図 1 0の構造は、 ランプカバー 9 2 aにカメラ用レンズ 2 1 aと C C D回路基板 2 1 b組込み用の筒状部 2 1 cを一体形成したものである。 この構造では、 レン ズ 2 1 a以外の外部及びランプ内からの光の進入を遮断する円筒状の遮光材 2 1 dを筒状部 2 1 cの内面に組み付け又は塗布し、 サイ ドランプの発光装置 9 2 b からの光が C C Dレンズ 2 1 aに直接入らぬように、 ランプカバー 9 2 aの内面 にも別途遮光材 2 1 eを組み付け又は塗布している。 C C Dを搭載した回路基板 2 1 bは、 筒状部 2 1 cの後端に適宜の抜け止めを施して固定している。 一方、 図 1 1の構造では、 ランプカバーの筒状部 2 1 cにはレンズを設けずに単に支持 部として、 カメラ 2 1を組み付けた構成としている。

以上の構造例においては、 いずれもカメラ用レンズ 2 1 aが車体外に露出する 構造となっており、 停車中や走行中にレンズ表面に排ガスや泥等の汚れが付着し、 あるいは水滴が付着して曇り、 更には凍る等して、 画像が写り難くなる可能性が ある。 図 1 2は、 このような問題を解消する 2つの方法を組み合わせて示してい る。 第 1の方法は、 レンズ 2 1 aの外側面に異物付着防止剤 2 1 f を施す方法で ある。 この場合、 直接塗布しても、 塗布した部材を表面を覆うように設置しても どちらでもよレ、。 付着防止剤としては各種考えられるが、 例として自然のェネル ギーである光によって反応する酸化チタン光触媒が挙げられる。 第 2の方法は、 レンズ 2 1 a面に洗浄液 2 1 gをポンプを用いて直接吹き付けて汚れを洗い流す 方法である。 洗浄液 2 1 gの吹出し口 9 0 aは、 図の例ではバンバ一 9 0に設置 している力、 吹出し口 9 0 aの位置を含むこの装置の設置場所は、 レンズ 2 1 a に洗浄液 2 1 g直接吹付けできる位置であれば何処でもよい。

このような設置姿勢と設置位置により本発明の狙いとする自然な画像が得られ る。 図 1 3に自車前左角部のカメラ C .の画像 しの詳細例を示す。 図では、 路 面上に描いた進行方向の白線 W_u.と、 それに直交する白線 W_{l t}の交点の垂直上方 に自車の左前角部を合わせた場合の画像の見え方を表している。 この画面では、 自車のバンパー角部 9 0 ' を基準にして、 自車の進行方向の右側白線 W' _Uiを含 めた自車走行車線 L ' , 、 左隣の車線 L ' _L 、 更に直交する白線 W' _L c 左側方 向までの広い範囲を見渡し、 無限遠方 （図に破線で示す） を、 画面の左右幅全体 に写すことが可能となっている。 そして、 このように左右幅全体に写る無限遠方 の中に、 車両の正面、 すなわち車両の前後方向中心軸の延長上の無限遠方が含ま れ、 この正面の無限遠方は、 モニタ一上で自車両のバンパー角部 9 0 ' の上方に、 水平に表示される。

(制御装置の画像表示方法）

次に、 表示手段としてのモニターは、 本形態では、 ナビゲーシヨン装置のディ スプレー 5を用いている。 こうしたモニタ一は、 運転者の正面のインストウルメ ントパネル近辺に設置されている。 そして、 運転者がこの画面を視くときの感覚 は、 画面上方を物理学的な上と捉えると同時に、 道路上の交通標識や案内図等が 全て表示面の上方が前方を示す表記とされているように、 進行方向の前方と自ず と認識することになる。 画面下方が物理学的な下と捉えると同時に、 後方と認識 されることもまた自然である。 そこで、 本発明の画面表示は、 こうした認識を原 則としてなされている。

実際の方法は、 図 1 3に示す各画像が得られるようにカメラ 2 1の姿勢を設定 する。 具体的には車両後方のカメラ C .， C H Hの向きは、 いわゆる上下逆さに取 り付ける。 即ち、 図 1に示すように、 まず、 運転者が運転席に座った状態の垂直 線に光軸を合わせ、 車体前方が画面上方となるようにして真下を俯瞰する力メラ C„ を仮想して、 その状態から光軸を前方かつ左方に傾け、 更に光軸回りに右に 傾けたのがカメラ C しであり、 同様に光軸を前方かつ右方に傾け、 更に光軸回り に左に傾けたのがカメラ である。 また、 同様にして、 光軸を後方かつ左右に 傾け、 更に光軸回りに左右に捩じったのがカメラ C .. C H Hである。 ただし、 図 には前後方向の傾き及び左右方向の傾きが示され、 光軸回りの捩じりは示されて いない。 このような姿勢に設定すると、 ディスプレ一5にはそのまま表示するだ けで所望の画面が得られる。 この点に関して、 後方をカメラで撮影し、 その画像 情報を左右反転処理してモニターに表示するという、 いわゆるバックミラ一で視 くような鏡像とすることも考えられるが、 システムが複雑化する割に感覚的には 合わないので、 本装置ではこうした形態は採らない。 こうして得られる画像は、 図 4に示すように、 画面上の左右の白線 W' W _Uiが運転者の位置から見た 実際の白線 Wu.， W_Uiの向きに合致するようになる。

こうして得られる画像情報は、 その表示を運転者の要求に応じた必要最小限に 留めることを基本原則として、 場所、 状況等に応じて選択して運転者に提供する ものとしている。 この趣旨に沿って構成されたシステム全体の処理フローを図 1 4に示す。 このシステムは基本的に、 運転者操作の種類に沿って分けられ、 図上 で〇印を付した符号 Aで示す縁寄せ操作、 同じく Bで示す障害物回避操作、 以下 同様に Cで示す駐車操作、 Dで示すブラインドコーナ一操作、 Eの後方死角確認、 及び Fの白線確認をそれぞれ支援する意図で構成されている。

上記の A〜Fの支援内容を実現すべく、 最初のステップ S— 1では、 図 2のシ ステムを構成する入力装置 2からデータ読込みを行う。 そして、 次のステップ S 一 2で、 速度域により安全性、 必要性を考慮して、 作動する機能を分ける。 すな わち、 車速センサー 2 5の入力から低車速域の判断が成立するときは、 次のステ ップ S— 3で、 選択 S W (スィッチ） のオン判断を行い、 これが成立するときに は、 Aの縁寄せ操作、 Bの障害物回避操作、 Cの駐車操作又は Dのブラインドコ —ナー操作の選択に応じた画面表示を行う。 一方、 ステップ S— 2の低車速域の 判断が不成立の中高車速域のときは、 Eの後方死角確認、 Fの白線確認の表示処 理を行う。 なお、 詳細な速度域については、 それぞれの機能毎に異なる基準が必 要であるが、 それらの具体的な設定は試験評価等により、 個別に設定すればよい。 次に、 低車速の場合に A〜Dの何れかのスィッチ選択がなされたときに、 その 選択 S Wに対応した機能が作動する。 これらの機能は、 基本的には独立した別目 的の機能なので、 複数選択はできないように構成している。 なお、 スィッチが選 択されてない場合でも、 Aの縁寄せ操作、 Bの障害物回避操作、 Dのブラインド コーナー操作の表示機能については安全性を考慮して、 当初のステップ S— 1で 読込んだナビ情報に基づく以下の判断で自動的に作動するようにシステムを構成 している。 すなわち、 ステップ S— 4により現在位置が細街路か否かの判断を行 う。 この判断が成立する場合、 次にステップ S— 6の交差点であるか否かの判断 により Dのブラインドコーナー操作と Aの縁寄せ操作の峻別を行う。 一方、 ステ ップ S— 4による判断が不成立の場合には、 次のステップ S— 5で現在位置が駐 車場内であるか否かの判断を行い、 成立の場合には、 Bの障害物回避操作の表示 を行う。 これらについて、 図中に〇印を付した符号 Α、 Β ' 、 D ' で示している。 また、 中高速域の場合には、 ステップ S— 2により Fの白線確認の機能から Eの 後方死角確認の機能に繋がって行く。 以下にこれら個別の機能について説明する。 (縁寄せ操作）

縁寄せ操作における表示方法は、 図 1 5に示すように、 車両の最外側ライン W

W_{B H}を地面に垂直に下ろし、 そのラインを車両前後方向に延長したライン (車両中心軸に平行） L_in.， L_{i i}を画面上に重ねて表示することを基本とする。 この場合、 最外側ライン L_BI.， L_{i i}の代わりにタイヤの外側ラインを表示しても よい。 更に、 これら外側延長ラインは、 必ずしも厳密な車両の最外側あるいはタ ィャの最外側に合わせる必要はなく、 それらの最外側から 20 cmぐらいまでの マージンを持たせたラインとすることも可能である。 別の方法として、 図 16に 示すようにステアリング舵角量に对応し車両の最外側ライン又はタイヤの外側ラ インの予測軌跡 Lns, L_TSを図の （1) 又は （2) に示すように表示する方法も 考えられる。 この予測軌跡を表示する方法については、 障害物回避操作のところ で詳細に説明する。 表示ラインの絵柄については、 図 15に示すように単一の直 線、 あるいは 10 cm間隔程度の複数のラインとしたり、 図 1 7 (1) に示すよ うにタイヤの絵 T, を付けてタイヤ外側ライン L_TI,をイメージさせたり、 図 1 7 (2) に示すように地面 、 車両 9の外側面 B, をイメージできるように立体 的な表現にする等の様々な形態が考えられる。

次に表示を行う条件は、 図 2に示す選択 SWにより、 運転者が縁寄せ、 左寄せ 又は右寄せを選択するか、 あるいはナビ情報により、 現在位置細街路で交差点以 外であることを条件とする。 この場合のスィッチ選択による処理フローを図 18 に示す。 縁寄せ操作は低車速のみとし、 高車速では作動させない。 何故なら、 高 速走行時はこのような縁寄せ操作は危険であり、 また、 画像情報そのものが運転 者の注意力を分散させる可能性があるからである。 まず、 前進走行中に左側にあ る溝にできるだけ寄せて停車することを意図する場合、 運転者は左寄せ SWを選 択する。 この選択は、 ステップ S A— 1で判定される。 その状態であらかじめ設 定した車速以下になると、 ステップ S A— 2の判断により前進走行中が成立する ので、 ステップ SA— 4の処理画像 P _I.が表示される。 そこで、 運転者は画面上 の溝を目標に、 スーパーインポーズされる自車の最左外側ライン Lm.を合わせる ように運転操作することで、 容易に縁寄せができる。 縁寄せが終わり、 シフトレ バーを "P" レンジポジションに入れれば、 それによるポジション SW (スイツ チ） 23の入力がステップ S A— 1 1で判断されて、 ステップ SA— 12で選択 SWが解除され、 縁寄せ支援は完了する。 この解除条件は、 他に、 シフトレバー 力 S "N" レンジポジションで車両停止一定時間以上、 ブレーキ SW (スィッチ） オンで車両停止一定時間以上、 あるいは、 エンジン停止等も考えられる。 縁寄せ 操作の途中、 状況により後進する必要がある場合には、 シフトレバ一を "R" レ ンジポジションにすると、 ポジション SW (スィッチ） 23の入力によるステツ プ SA— 2の判断で、 ステップ SA— 5により画像が Ρ_ΗΙ.に替わり、 後進支援画 面となる。 特に、 後進の場合は、 車両の前左角部が左右に振れるので、 図 18の 右上に示すように画像 P し， P .を同時に表示する表示方法を採るのが有効であ る。 なお、 以上の説明は、 一般的な前輪ステアリング機構を前提にしているが、 一部の車に採用されている 4輪ステアリング機構の場合には、 前進時にも、 図 1 8右上に示すように 2画像同時表示とするのが有効である。

一方、 状況により、 車両を右側に寄せたい場合には、 お寄せ SWの選択により ステップ SA— 1の右寄せ判断が成立し、 ステップ SA— 3の前後進判断に応じ てステップ SA— 6又はステップ SA— 7の画面表示となる。 また、 狭い道です れ違う時や障害物等で狭くなっている所を通過するとき等は、 縁寄せ中央 SWを 選択すれば、 ステップ SA— 1、 ステップ SA— 8による判断で、 前，後進いず れかの左右画像をステップ S A— 9又はステップ S A— 10により一画面に同時 に表示することができ、 運転操作に合った支援を行うことができる。 なお、 図 1 8における左縁寄せ画面以外は、 取込み画像を一部省略して画面を簡略化して示 したもので、 実際の表示画面は、 左縁寄せ画面と同様に撮像画像を含むものとな る。

なお、 ナビ情報による自動表示の場合は、 図 18に示すステップ SA— 1のス ィツチ判断をステアリング舵角による判断に置き換え、 ステップ S A— 2以下は スィツチ選択の場合と同様のフローにより画面表示がなされる。 細街路でのすれ 違いを趣旨とするこの処理では、 スィッチ選択による場合と異なり、 車速の上昇 により表示が解除されることになる。

(障害物回避操作）

障害物回避操作の場合の表示方法は、 図 1 9 (左前コーナーの画像で前に駐車 中の車を避ける例） に示すように、 ステアリング舵角に応じた左前角部の通過予 測軌跡 L_BSを表示する。 当然のことながら、 前進時の予測軌跡 L_LISI: と後進時の 予測軌跡 L_BSII とで区別して表示する。 この場合の予測軌跡 LBSは、 縁寄せ操作 の場合のような地面上の想定線ではなく、 左角部最外側を基点としてラインを表 示する。 この理由は、 図 19に示すように障害物 N' を避けるのが目的であり、 運転者に分かり易くするためである。 この画面の場合、 図 20に示すように、 間 隔の目安となる距離線 L_K を表示する方法も考えられる。 また、 車外が暗い場合、 自車体の色が暗色系の場合、 逆に太陽や照明灯の光で、 路面に自車体や他物体の 影が映る場合等々には、 自車体の輪郭を判別することが困難になる場合がある。 このような場合のために、 図 19に示すように、 自車体 90' の最外縁に重ねて、 自車体の輪郭線 （自車の最外緣線） L _Fを画面上にスーパ一^ Tンポーズすると非 常に解りやすくなる。 これは他の機能の場合も同様である。

この場合の表示を行う条件は、 図 14に示す処理フローに従い、 縁寄せ操作の 場合と同じく低車速時に限定する。 そして選択 SWの障害物回避が選択されると、 以下 Bの処理に行く。 図 21に示すように、 このフローでは、 当初ステップ SB — 1によりデーターの初期化 （d = 0) を行う。 次に、 ステップ SB— 2により 注意喚起の表示を行う。 これは、 本システムは、 運転席から直接見えない微妙な 障書物との間隔を、 ドライバーに画像情報として提供し、 支援するシステムであ り、 したがって、 ドライバ一が障害物と自車との間隔を直接把握できる間は、 そ ちらで確認して貰うようにする主旨の表示である。 次のステップ SB— 3は、 障 害物回避 SWの前後を判断するものである。 この判断が前の場合には、 ステップ SB— 4により、 シフトポジション SWの読込み情報から前後進の判断を行う。 こうして前進の判断が成り立つと、 ステップ SB— 5のステアリング舵角判断 により表示画像を設定する。 左ならば、 ステップ S B— 6でそれを意味するフラ グ （d = 2) を設定する。 この場合、 前方障害物を避けるとき、 自車の右前コー ナ一が最も障害物に近づくので、 ステップ S B— 8により右前コーナー設置の C CDカメラ画像 PFH (図 4参照） を表示し、 その画像上にステアリング舵角に応 じた車体右角部の予測軌跡をスーパーインポーズする。 このとき、 自車体の挙動 から、 左側の卷き込みによる他の障害物への接触が生じる可能性があるので、 同 —画面上に注意を喚起する文字やテロップを重ねる。 なお、 注意喚起に関する別 の方法としては、 図の右下に例示すように、 画面上に自車を表す図形と注意箇所 を表示する方法もある。 この例では注意箇所の表示を光の点滅としている。 更に 他の方法としては、 図 3に示すように各箇所に設けた距離センサー Sで周辺障害 物を検出し、 基準距離内で近づきつつある箇所に対応する部位を図の図形上で警 告色の点滅により表示する方法もある。 また、 音声や音で注意喚起する方法もあ る。

同様にして右舵角の場合には、 ステップ S B— 7で右舵角を意味するフラグ (d = 1 ) を設定し、 ステップ S B— 1 0で画像 P,..,.を表示する。 また、 舵角が 直進か基準値以下の場合は、 ステップ S B— 9により左右両画面を同時に表示す る。 この場合の図示表示画面は、 右角画像の左半分 Pn^.と、 左角画像の右半分

Pr_L— Hである。

上記制御の解除条件は、 基準車速以下、 回避 SWのオン後の時間が基準値以上、 基準舵角以上での移動距離が基準以上、 ドライバーが回避 S Wを解除したときの いずれかとする。 そのため、 ステップ S B— 1 5で低車速判断を行い、 ステップ S B- 1 6で回避 SWオン時間判断を行い、 ステップ S B— 1 7で基準舵角以上 での移動距離判断を行っている。 これらの判断により解除条件が成り立つときは、 ステップ S B— 1 9により回避 SWをオフとし、 ステップ S B— 1 8で既に回避 SWオフのときは、 そのままステップ S B— 2 0の処理でフラグ dを初期化 （d = 0) し、 最初に戻る。 一方、 ステップ S B— 4の判断で、 回避 S Wが前でポジション S Wが後進の場 合には、 基本的には、 避けたい障害物は前にあり、 切返し等の必要性から運転者 が後進を望んだと想定されるので、 舵角に関係なく前進時に選択されていた画像 をそのまま表示する。 この意味で、 前進時に設定されたフラグ dによりステップ S B - 1 1で舵角判断を行う。 この場合の予測軌跡と注意内容は、 図示のように 後進に対応させている。 これは上記のように前方障害物回避中に回避不可とみて 切返し等のために後進にした場合を適合させたものである。 なお、 回避操作開始 前に不可とみて後進してから回避操作に入る場合が考えられるが、 この場合はフ ラグ設定が解除状態の d = 0であるので、 ステップ S B— 1 3に図示のように、 左右 2画面同時表示となる。

回避 S Wが後ろの場合は、 ステップ S B— 3から B , のフローに移行する。 後 ろの場合も前と同様に、 後ろの左右角の画像を舵角により個別に表示しても良い 力 後進の場合は舵角に対する車体角の方向変動が少ないことと、 もともと死角 になりやすい位置でもあることから、 左右の画像を同時に表示する方法を採る。 この場合も、 予測軌跡と注意内容は舵角に対応させている。 具体的には、 図 2 2 に示すように、 ステップ S B— 2 1でシフトポジション S Wの読込み情報から前 後進の判断を行う。 そして、 この判断がいずれの場合でもステップ S B— 2 2又 はステップ S B— 2 3で画面 P _lu— κ， P i - iの表示を行い、 併せて前後進に応じ た予測軌跡をスーパーインポーズする。 更に、 後進の場合は、 ステップ S B— 2 4の舵角判断に基づく注意喚起を行う。 この場合の解除条件は、 先の Bのフロー の場合と同様である。

また、 図 1 4に示す選択スィッチオンの判断が不成立で、 駐車場内の判断が成 立の自動表示の場合には、 ステップ S— 5の判断で B ' に進み、 図 2 3に示すス テツプ S B— 3 1の判断で、 各角部の距離センサー 2 8の検出距離が一つ以上基 準値以下になり、 ステップ S B— 3 2の判断で、 更にその距離が近付きつつある 場合に、 ステップ S B— 3 3により、 該当する角部の画像を表示するとともにス テツプ S B— 3 4により運転者に警告する。 その場合の表示画面の一例を図 2 4 に示す。 図では前左角部を例に取り、 自車の絵 の前左角部を警戒色で表示し たり、 点滅させて該当する位置に前左角部の画像 Ρ ι.を表示する。 警告は更に、 音声、 音で行ってもよい。 当然のことながら該当する角部は、 複数の場合もある ので、 その場合は図 2 4の画面中に複数の画像及び警告を加えればよい。 この場 合も、 ステアリング舵角センサー 2 6の入力を基に、 ステアリング舵角、 前後進 に対応した車体角部の予測軌跡 L _{B S} i.. ， L S H を併せて表示する。 この表示は、 ステップ S B— 3 1又は S B— 3 2の判断が不成立になることで終了する。 (駐車操作）

ここでは図 2 5を参照して、 駐車操作で最も難しいといわれる後退駐車の場合 を例として説明する。 この操作では、 ①の位置で目標とする駐車スペースを確認 し、 ②の駐車操作開始位置まで前進し、 後進により③の位置を経て、 ④の駐車位 置に停止することになる。 このときに手際よく駐車するポイントは、 ②の駐車操 作開始位置をどう判断するかということと、 ③の過程で何を目標にするかという ことである。 原則的には②の位置で、 その車両の最小回転半径 Rよりも目標とす る駐車スペース Uが内側 （図上で上方） に入り込んでいると、 一度で駐車するこ とができず、 切り返し操作が必要となる。 一般的な目安としては、 通常の乗用車 の最小回転半径が 5 m前後なので、 駐車スペースの 2台隣の車 L一 2 (なければ 想定した位置） を目標にする等の方法が使われている。 大半の運転者は慣れと感 に頼って②の位置を決めており、 切返し操作なしで④の位置に納めることは難し レ、。

そこで、 この場合の表示方法は、 カメラ 2 1により取り込まれる画像のモニタ 一上の表示に、 ハンドルを最大舵角にしての後進により到達した場合に車両左右 に必要とする余裕スペース分を含む駐車所要スペースの左右側のうちのいずれか 近い側 （左後方への後退駐車の場合は車両から見て左側、 右後方への後退駐車の 場合は車両から見て右側） を境とする駐車可能範囲をスーパーィンポーズする。 これを左後方への後退駐車の場合について具体的に説明すると、 駐車操作開始位 置②では、 図 2 6に示すように左後画像に駐車スペース範囲 Z , を表示する。 こ の駐車スペース範囲 は、 上記のように、 図 2 5の目標駐車スペース Uに、 駐 車操作開始位置②からステアリングを最大に切って④の姿勢 （②に対して直角の 姿勢） に納めたときに、 車両左右に余裕を持たせることができる可能な領域とし て設定するもので、 図 2 6に示す横方向の境界線は車両側面に対して所定のマー ジンを持った左側限界 （この限界の概念を、 仮に実際の表示の位置から車両後退 開始時の位置まで逆上って表した場合、 図に想像線で示すようになる。 ） 、 縦方 向の境界線は④の姿勢になって車両前方に所定のマージンを取り得る限界を示す ものとする。 具体的には、 図 2 7に示すように画面に映る目標駐車スペース U ' (これ自体、 駐車位置において車両の前後左右に所定の間隙を残すように設定さ れている） の白線 W' を基準に表示形状が合うように設定する。 設定方法は実 験によるか、 車両諸元やカメラの諸元、 カメラの車両への取付け諸元、 ディスプ レー諸元、 あるいは駐車場の設計基準等から計算によるものとする。 実際の運転 では、 駐車操作開始位置②で画面と見たときに、 図 2 6に示すように駐車スぺー ス範囲 に目標駐車スペース U ' が余裕を持って入れば、 運転操作も余裕を持 つてできることになり、 図 2 7に示すように白線 W' の縦横に対して駐車スぺ ース範囲 Z , の縦横境界がほぼ一致していれば、 ステアリングを最大に切っての 後進で、 辛うじて所定の位置及び傾きのない姿勢に納められることになる。 した がって、 図 2 7に示す位置からの駐車スペース範囲 Z , の下方へのずれは、 駐車 操作開始位置②が後方過ぎることを表し、 左方へのずれは、 駐車操作開始位置が 左側に寄り過ぎていることを表す。

次に、 駐車操作開始位置②から、 途中③の位置を経て、 駐車位置④に至るとき は、 図 2 8に示すように後方左右の画像を一画面に同時に写す。 図のように左側 には左後方の画像 P .、 右側には右後方の画像 を配置し、 各々に図 1 5の画 面 Ρ ,. κ, P H と同様に最外側ライン L _{L¾ L}.， L _{B LI}を表示する。 このラインはステア リング舵角に応じて予測軌跡 L _{li S K} を表示するようにしても良い。 左右の画像の 表示間隔は運転者に実感が沸くように設定するが、 試験評価して決めればよい。 図 2 8に示す画像の並べ方は、 画像 P _l .. P iは、 それぞれ独立な画像であるが、 各々が自車体角部と無限遠方を俯瞰するという広角レンズを持っているため、 図

1の Rで示す範囲を重ねて見ることができる。 したがって、 二つの画像の間隙を とる力 \ または内側をカットして並べる等の極めて簡単な処理により、 後方の疑 似合成画像を構成することができる。 実際の例を図 2 9に示す。

また、 図 2 8に示すように目標駐車基準線 を表示することにより解りやす くなる。 この基準線 W i は車両を標準的な駐車スペースに、 きれいに駐車した場 合の駐車スペース形状を画面上にスーパーィンポーズしたものである。 すなわち、 図 2 9に示すように駐車操作中に目標駐車スペース Uに目標駐車基準線 を合 わせるように操作すれば、 駐車操作完了時に自車体の目標駐車スペース Uに対し て、 左右の間隙、 前後の位置、 及び傾きが明確に把握でき、 未熟な運転者でも、 きれいに駐車が可能となる。 運転者はこの基準線 W , を画面上に写っている目標 駐車スペース U， に合わせるように運転操作をする。 また、 これ の表示に加え て、 図 3に示す車両の前後左右の障害物センサー 2 8とカメラ 2 1により、 接触 しそうな場合に、 Bの障害物回避操作の場合と同様に、 警報を発し、 画像表示す るようにすれば、 より安全性を高めることができる。 この駐車操作支援技術は、 縦列駐車、 突っ込み駐車の場合にも同様に適用できるが、 ここでは説明を省略す る。

この場合の表示を行う条件は、 図 3 0に示す操作の処理フローに従う。 この場 合も前記 2操作と同様に低車速時のみ支援するものとする。 このフローは、 図 4 に示す駐車 S Wを運転者が選択することで開始する。 図 2 6に示す左後ろ駐車の 場合は、 運転者は S W P ,. を、 また右後ろ駐車の場合は S W P H を選択すること になる。 この選択に応じたステップ S C— 1の判断により左後ろ駐車の場合で説 明すると、 ステップ S C— 2の判断がポジションスィッチ 2 3の入力で前進時は、 ステップ SC— 4により （1 ) の左後ろ画像 P_KIに図 2 8で説明した駐車枠範囲 Ζ , をスーパーインポーズし、 運転者がこの範囲 Ζ , に実際の目標駐車スペース U， が入るように運転操作すると、 図 2 6で説明した②の位置に車両をもって行 くことができる。 運転者がこの状態を確認して後進にシフトレバーを入れると、 ステップ SC— 5により後ろの二つの画像 P_H1.， P ,を同時に画面表示し、 各々 の角部にステアリング舵角に応じた予測軌跡線 L_liSli をスーパーインポーズする。 運転者はこれを参考にして、 画面に映っている実際の目標駐車スペース U' に入 るように運転操作をする。 この過程を図 2 9に示す。 図中②、 ③、 ④は図 2 5に 対応している。 このフローは、 ステップ S C— 8のパーキングレンジへのシフ ト 判断によるステップ SC— 9のスイツチ解除で終了させる。

(ブラインドコーナー）

ブラインドコーナーの場合の表示方法は、 図 ₃ 1 (前方左方向ブラインドの場 合の画像 P,._L例） に示すように、 ブラインド部の画像を写し、 その上に自車から の地面上の目安距離目盛りを距離線 L_K として表示する。 前右、 後ろ左右も同様 である。 この場合、 図 3 2の画面 （1 ) 又は （2) に示すように、 前後進に応じ て左右の画像を同時に表示してもよい。 そして、 このように左右画像の同時表示 の場合の左右の対称性を考慮して、 当初に説明したカメラの姿勢に関して、 若干 の変更を加え、 カメラ 2 1の光軸 Xに関して、 運転者とカメラ 2 1を結ぶ直線を 含む垂直面内に含まれる姿勢に設置された車両の左右一方の角部のカメラ 2 1

(例えば、 C .) に対して、 左右他方の角部のカメラ 2 1 (例えば、 C ) を、 車両の中心軸に対して面対称の姿勢に設置するのも一法である。 そのときの画面 中央に前後に対応するように自車の絵 をスーパーインポーズすると、 一層解 りやすくなる。

この場合の表示を行う条件は、 図 3 2に示すブラインドコーナー表示の概略処 理フローに従う。 このフローは、 前記メインフローで説明したように、 低車速時 のみ作動するものとする。 そして、 図 2に示すブラインド SW (障害物回避） 選択されていることを図 1 4に示すステップ S— 3の判断が成立することを条件 として、 ステップ S D— 2のポジションスィツチ 2 3の入力判断による前 ·後進 に応じて、 図 3 1に示す片側画面若しくは図の画面 （1 ) 又は （2 ) を表示する。 画面 （1 ) の場合で説明すると、 前左画像 P .と前右画像 Ρ ,, Ηを自車の絵 M , と 対応させる位置に配置し、 図 3 1のように距離標 L _K をスーパ一^ Tンポーズする。 そして、 この距離標 L _K は運転者の注視方向をも示しており、 注視時のポイント が解りやすくなつている。 なお、 図において符号 N ' は視界障害物を示す。

ステップ S— 3の判断で、 ブラインド S Wが選択されていない場合でも、 デー タベース 4に基づくナビ情報により信号の無い交差点に入ることを判断したとき は、 同様に画像表示をして運転を支援する。 この場合、 D ' の処理を実行し、 ス テツプ S D— 1で、 障害物センサー 2 8の検出距離が基準値以下の場合も見通し が悪いと判断し、 以下 Dの処理に従い画像を表示する。

ところで、 交差点は直交するばかりでなく、 図 3 3の例のように、 自車の方向 Oに対して交差する道路の方向 Pが斜めになる場合も多くあり、 このような場合 は、 図 3 4に示すように左右の画像それぞれに交差角に応じた距離標 L κ を表示 すると、 より解りやすくなる。 図の例は交差角度が の場合の距離標 L _{K li}の表示 方向 13 β " を直交交差点での距離標を示す 1点鎖線 L _K との対比で示してい る。 この値はナビゲーシヨンのデータから解る j3と、 カメラ 2 1の諸元や車体へ の搭載諸元等から一義的に決定されるものである。 この場合の説明は交差する道 路を直線としているが、 曲がっていたり、 折れていたりすることがあるが、 その 状況に合わせて距離標 L _K の表示方向と表示距離を設定する。 この場合、 車に搭 載されているジャイロ、 コンパス等の方向センサ一 2 9 (図 2参照） で自車の向 きを精度良く検出すれば、 データベース 4 (図 2参照） の地図データ一と組み合 わせて距離標 L _K の方向を精度良く表示できる。 運転者はこの画像を参考にして 左右の安全を確認、し、 前進することができる。

(後方死角確認） 図 3 5に後方死角確認の表示の流れを示す。 この表示は、 設定車速以上で、 ナ ビ情報から解るステップ S E— 1の判断で片側 2車線以上、 更にステップ S E— 2の判断で交差点近くでない所で走行中に、 ステップ S E— 3によるウィンカー 操作が判断された場合に、 追い越し、 又は割り込みと判断することで実行し、 該 当する後方画像をステップ S E— 4又はステップ S E— 5で表示する。 運転者は この画像を参考にして運転操作をする。 車線判断に関しては、 後に述べる白線検 出技術を用いて、 走行している道路の車線数、 自車の走行している車線等は容易 に解る。 また、 主要道路に設置されている光ビーコンの信号を用いても、 同じこ とが容易に可能となる。 これらの情報を用いるだけでもウィン力一操作と組み合 わせて追い越し又は割り込みの判断は容易にできる。 勿論、 ナビ情報と組み合わ せれば、 更に情報精度が高まるのは当然である。

(白線確認）

夜間降雨時に白線が見えないのは、 図 3 6に示すように、 対向車等の光が路面 Gの水膜 Hに反射されてしまうことが大きな原因である。 この場合、 白線 W_{L L} からの反射光も運転者の目に届いてはいるが、 水膜 Hからの反射光と比べて、 圧 倒的に弱いため、 眩惑されて見えないのである。 このような時でも自車間近なら ば見ることが可能だが、 自車のボンネットに邪魔されたり、 どうしても先行車や 対向車が気になり、 視線が前方に行きがちで、 結局白線 W_u.は見えない。 本発明 は、 このようなときに自車間近の白線 Wい.を写し、 運転者に走行レーン上の自車 位置を認識するため画像情報を提供する。

図 3 6は、 車両の左側の白線 W_u.を写す場合の撮像部の装置構成を模式化して 示す。 この場合、 撮像装置としては、 図 1に示す車両前左部の角部のカメラ を使う。 更に、 同じく車両前左部の角部に、 左横方向及び左前方の地面を照射す るランプ 9 2 ' を設けて （車両にサイドランプ 9 2が既装備の場合は、 該ランプ を用いる） 、 白線 W_u.を照明すると、 より鮮明に白線 Wu.を視認することができ る。 このようにすると対向車のヘッドライ トの光に眩惑されることなく、 白線 W の視認可能となる。

図 3 8に白線確認の処理フローを示す。 条件としては、 ある一定車速以上で、 ステップ S F— 1によるへッドライ ト点灯判断が成立し、 ステップ S F— 2によ るワイパー作動判断が成り立つ時を夜間、 雨の中を走行中と判断し、 ステップ S F— 4によりサイドランプを点灯し、 左側面から前方の路面を照射し、 ステップ S F— 5により図 3 7の画面を表示する。 なお、 上記のフローにおいて、 夜間、 雨中の判断が不成立のときは、 前記後方死角確認の処理フローに移り、 上記両判 断が成立のときでも、 ウィンカー作動時は、 後方死角確認のフローの判断要件を 跳ばして後方死角画面を表示することになる。 また、 サイ ドランプ点灯は、 必ず しも必要条件ではない。 それは、 対向車等の前照灯の方向に対して、 前左右の力 メラ C . C ,. _L¾の光軸方向は大きく異なるため、 対向車の光が水膜に鏡面反射し てきても、 カメラの C C Dには入らず、 眩惑されることはなく、 白線からの反射 光は乱反射であるため、 C C Dで捉えることが可能であるためである。 したがつ て、 対向車や後続の車、 隣の車、 更には自車等の照明を使って自車の横から、 や や前方まで充分に検出可能である。 このように、 サイドランプ点灯は更に見えや すくするためのものである。

表示画面としては、 図 3 7に示すように同一ディスプレー上に前左角部のカメ ラ C _|: と前右角部のカメラ C _1; Hの画像を写す。 このとき運転者に実感がわくよう に左右の白線 W' W の相対関係が一つのカメラで撮影したときと同じに なるように設定するのが望ましい。 また、 自車体の色が暗い場合には、 画像内の 自車体が見えにくくなるので、 自車の輪郭線 L ,をスーパーインポーズしておく と、 路面との判別が容易になる。

(白線の検出）

なお、 本実施形態の運転支援装置は、 白線の検出にも使用することができる。 白線検出の具体的手法については、 周知であるので説明を省略するが、 それらの 多くは、 カメラを車室内のフロントガラス近辺に専用に設置している。 それに対 して、 本装置では、 前記のように死角検出用に設けた車両前左右角部の二つの力 メラを用いて白線検出を行わせることができる。 こうすることによって、 本運転 支援装置の特徴である横方向の視界の広さを利用した自車近辺の横の白線の検出 で、 自車体との相対位置関係を精度良く検出できるとともに、 前記の白線の表示 で説明したように、 夜間降雨時や霧の時にも検出可能である等の利点が得られる。 しかも、 他の機能と兼用のため安価となる。

以上、 本発明の技術思想の理解の便宜のために、 一実施形態を基に若干の変形 例を挙げて説明したが、 本発明は、 例示の実施形態や変形例に限定されるもので はなく、 特許請求の範囲の個々の請求項に記載の事項の範囲内で、 種々に具体的 な構成を変更して実施することができるものである。 産業上の利用可能性

以上のように、 本発明に係る運転支援装置は、 特に設置条件が制約される乗用 車への適用が可能なものであるため、 他の各種の自動車に適用して利用可能なも のである。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 車両に設置され、 外界の情報を取り込む撮像装置を備える運転支援装置にお いて、

前記撮像装置は、 その取込み画像上の上側を車両の前方に向け、 かつ垂直下方 に光軸を向けた姿勢を基準とし、 車両に対する配設位置の前後に応じ、 基準の姿 勢に対して前後方向に傾斜を付し、 少なくとも車両の縁部を写し込む姿勢で設置 されたことを特徴とする運転支援装置。

2 . 車両に設置され、 外界の情報を取り込む撮像装置を備える運転支援装置にお いて、

前記撮像装置は、 その取込み画像上の上側を車両の前方に向け、 かつ垂直下方 に光軸を向けた姿勢を基準とし、 車両に対する配設位置の左右に応じ、 基準の姿 勢に対して左右方向に傾斜を付し、 少なくとも車両の縁部を写し込む姿勢で設置 されたことを特徴とする運転支援装置。

3 . 車両に設置され、 外界の情報を取り込む撮像装置を備える運転支援装置にお いて、

前記撮像装置は、 その取込み画像上の上側を車両の前方に向け、 かつ垂直下方 に光軸を向けた姿勢を基準とし、 車両に対する配設位置の前後左右に応じ、 基準 の姿勢に対して前後左右方向に傾斜を付し、 少なくとも車両の縁部を写し込む姿 勢で設置されたことを特徴とする運転支援装置。

4 . 前記撮像装置は、 その光軸が、 運転者と撮像装置を結ぶ直線を含む垂直面の 方向と実質上同様の方向を向く姿勢に設置された、 請求の範囲 1、 2又は 3記載 の運転支援装置。

5 . 前記撮像装置は、 光軸周りに傾斜を付し、 取込み画像上で、 配設位置の左右 に対する逆側の隅部に車両の角部を写し込む姿勢に設置された、 請求の範囲 1〜 4のいずれか 1項記載の運転支援装置。

6 . 車両に設置され、 外界の情報を取り込む撮像装置と、 該撮像装置が取り込む 画像を処理する制御装置と、 該制御装置が処理する画像を表示するモニタ一とを 備える運転支援装置において、

前記撮像装置は、 自車両の角部と、 該角部の少なくとも近傍の外界と、 無限遠 方とを一画面内に取り込む方向に光軸を向けて、 車両の角部における上方に設置 されたことを特徴とする運転支援装置。

7 . 前記無限遠方は、 モニターの左右幅全体に表示される、 請求の範囲 6記載の

8 . 前記無限遠方は、 車两の正面の無限遠方を含み、 該正面の無限遠方は、 モニ タ一上で自車両の角部の上方に表示される、 請求の範囲 6又は 7記載の運転支援 装置。

9 . 前記撮像装置は、 その車两に対する配設位置の左右に対して光軸周りに逆回 りの左右傾斜を付した姿勢に設置された、 請求の範囲 6、 7又は 8記載の運転支

1 0 . 前記撮像装置は、 モニター上の表示で車両の正面の無限遠方が水平となる 姿勢に設置された、 請求の範囲 6〜 9のいずれか 1項記載の運転支援装置。

1 1 . 前記撮像装置は、 その光軸が、 運転者と撮像装置を結ぶ直線を含む垂直面 の方向と実質上同様の方向を向く姿勢に設置された、 請求の範囲 6〜1 0のいず れか 1項記載の運転支援装置。

1 2 . 前記撮像装置の設置位置は、 車両の左右両角部とされた、 請求の範囲 1〜 1 1のいずれか 1項記載の運転支援装置。

1 3 . 前記撮像装置は、 その光軸が、 運転者と撮像装置を結ぶ直線を含む垂直面 の方向と実質上同様の方向を向く姿勢に設置された車両の左右一方の角部の撮像 装置に対して、 左右他方の角部の撮像装置は、 車両の前後方向中心軸に対して面 対称の姿勢に設置された、 請求の範囲 1 2記載の運転支援装置。

1 4 . 前記制御装置は、 撮像装置により取り込まれる画像のモニター上の表示に、 ステアリング舵角に応じた車両最外縁の角部を起点とする該角部の空間上の移動 予測軌跡をスーパーインポーズする予測軌跡合成手段を備える、 請求の範囲 7〜 1 3のいずれか 1項記載の運転支援装置。

1 5 . 前記予測軌跡は、 車両の伝動装置において選択されているレンジが前進レ ンジであるか後進レンジであるかに応じて合成される、 請求の範囲 1 4記載の運

1 6 . 前記制御装置は、 選択されているレンジに基づく前後進の判断、 ステアリ ング舵角及びナビゲーシヨン装置から得られる道路情報の少なくとも何れかに基 づく必要性の判断により、 モニター上に表示させる画面を自動的に切り替える表 示画像切替手段を備える、 請求の範囲 7〜1 5のいずれか 1項記載の運転支援装 置。

1 7 . 前記制御装置は、 車両に対する障害物の距離が所定値以下の範囲で、 障害 物に対して接近傾向にある車両角部に設置した撮像装置の取り込む画像をモニタ 一上で自動的に表示させる表示画像選択手段を備える、 請求の範囲 7〜1 5のい ずれか 1項記載の運転支援装置。

1 8 . 前記制御装置は、 前記必要性の判断が成立しなくなったときに画面の自動 表示切替を解除する解除手段を備える、 請求の範囲 1 6又は 1 7記載の運転支援

1 9 . 前記制御装置は、 モニタ一上に表示される画像に応じて、 車両角部からの 空間距離を表す目安距離線を、 モニター上にスーパーインポーズする目安距離合 成手段を備える、 請求の範囲 7〜1 8のいずれか 1項記載の運転支援装置。

2 0 . 前記制御装置は、 モニター上に表示される画像に応じて、 自車両の輪郭線 をモニター上にスーパーインポーズする輪郭合成手段を備える、 請求の範囲 7〜

1 9のいずれか 1項記載の運転支援装置。

2 1 . 前記制御装置は、 モニター上に表示される画像から得られる情報に含まれ ない補助情報を告知する警告手段を備える、 請求の範囲 1 6〜1 8のいずれか 1 項記載の運転支援装置。