JP5032416B2 - 運転支援装置 - Google Patents
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Description
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、運転者の運転操作を適切に支援して利便性を向上させることが可能な運転支援装置を提供することを目的とする。
しかも、進行可能端位置を運転者により調整可能であり、移動予測軌跡の演算に運転者の意思を適切に反映させることができる。
本発明の第8態様に係る運転支援装置によれば、自車両の位置に応じて自車両のサイドミラーの角度を変更することにより、サイドミラーを利用した周辺領域の視認を運転者に容易におこなわせることができ、運転者の運転操作に対する利便性を向上させることができる。
本実施の形態による運転支援装置10は、車両に搭載され、例えば図1に示すように、車両の外界を撮像可能な外界カメラ11と、車両の周辺に存在する物体を検知するためのミリ波レーダ12と、車両状態センサ13と、操作スイッチ14と、表示装置15と、スピーカー16と、サイドミラーアクチュエータ17と、CPUなどを含む電子回路により構成された処理装置18とを備えて構成されている。
操作スイッチ14は、運転者の操作入力に応じた各種の指令信号を出力する。
スピーカー16は、処理装置18の制御により、各種の音声出力および警告音などを出力する。
サイドミラーアクチュエータ17は、車両の左右のサイドミラーML,MRの角度を変更するためのモータ(図示略)などを備え、処理装置18の制御により駆動されて各サイドミラーML,MRの角度を変更する。
この認識枠Mの大きさおよび位置の調整は、例えば図4に示すように、自車両VPおよび自車両VPの周辺に存在する物体(例えば、他車両VRなど)を俯瞰する模式図ZAが表示画面15aに表示された状態において、あるいは、例えば図5に示すように、自車両VPの左側前方部の画像ZB1および右側前方部の画像ZB2および後方部の画像ZB3が表示画面15aに連結表示された状態において実行される。
この線分ULの位置の調整は、例えば図6に示すように、自車両の進行方向前方の所定領域の画像ZCが表示画面15aに表示された状態において実行される。
例えば図7に示すように、自車両の移動予測軌跡ELは、自車両の初期の停止位置での認識枠Mと複数の異なる移動位置毎での外形枠Nと共に、自車両の進行方向前方の所定領域の画像ZC上に重畳表示される。
この図7に示す表示画面15aにおいては、さらに、移動予測軌跡ELおよび認識枠Mおよび外形枠Nとは干渉しない位置に、自車両VPの左側前方部の画像ZB1および右側前方部の画像ZB2が縮小表示されており、例えば表示画面15a上での操作者によるタッチ操作などによって各画像ZB1またはZB2が選択されると、例えば図8に示すように、各画像ZB1およびZB2のみが表示画面15aに拡大表示される。
例えば図9、図10に示す表示画面15aにおいては、移動予測軌跡ELにおいて自車両の直進により自車両の先端位置(例えば、外形枠Nの前方先端位置など)が到達する直進到達端位置が、例えば線分SLなどにより表示され、自車両の位置に応じた外形枠Nと共に、この直進到達端位置までの距離を視覚的に示す図形AR(例えば、矢印など)および数字AQ(例えば、+1.0m、+0.5mなど)が表示される。
さらに、予測軌跡演算部35は、切り返し上限回数(切り返し移動の実行上限回数)および首振り可否(移動するべき進行方向の逆方向への予めの移動の実行可否)などを演算条件としており、切り返し上限回数および首振り可否は、予め所定の初期値が設定されていると共に、運転者の操舵入力などに応じて車両状態センサ13から出力される自車両の車両状態量あるいは操作スイッチ14に対する操作者の入力操作などに応じて操作検知部34から出力される指令信号によって変更可能とされている。
角度制御部37は、例えば予測軌跡演算部35から出力される指令信号に応じて、サイドミラーアクチュエータ17の駆動制御をおこない、例えば車両の切り返し移動に伴う後退時における運転者による車両後側方の視認動作などを支援する。
そして、ステップS02においては、車両状態センサ13から出力される車両状態量を取得する。
そして、ステップS03においては、車両状態センサ13から出力される自車両の車両状態量と、物体検知部31および自車位置検知部32から出力される各検知結果とに基づき、自車両の位置および進行可能端位置の初期値を設定する。
そして、ステップS04においては、画像データと自車両の位置および進行可能端位置の初期値とを表示する。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS05の判定処理を繰り返し実行する。
一方,この判定結果が「YES」の場合には、ステップS06に進む。
そして、ステップS06においては、切り返し上限回数および首振り可否の演算条件を取得する。
そして、ステップS08においては、画像データと共に移動予測軌跡を表示する。
例えば図13に示すように、車庫などの駐車位置から自車両VPを移動させる際に自車両VPの左右および前方に他車両VRが存在する状態において、各1回の直進および旋回のみによって所定の進行方向(例えば、駐車位置から左に屈曲した方向)に移動可能な場合においては、例えば図15(A)に示すように、自車両VPの後輪中心位置Aが直進により到達する位置Fおよび位置Fからの旋回により到達する位置Cを含む移動予測軌跡ELが、認識枠Mおよび外形枠Nと共に表示される。そして、例えば図15(B)に示すように、自車両VPの左側前方部の画像ZB1および右側前方部の画像ZB2の拡大表示の表示画面15aにおいては、旋回時の内輪の軌跡ILのみが重畳表示される。
また、例えば図14に示すように、車庫などの駐車位置から自車両VPを移動させる際に自車両VPの左右および前方に他車両VRが存在する状態において、首振りおよび切り返しの組み合わせによって所定の進行方向(例えば、駐車位置から左に屈曲した方向)に移動可能な場合においては、例えば図16(A)に示すように、自車両VPの後輪中心位置Aが首振りにより到達する位置Fおよび位置Fからの旋回により到達する位置Eおよび位置Eからの切り返しに伴う後退により到達する位置Dおよび位置Dからの旋回により到達する位置Cを含む移動予測軌跡ELが、認識枠Mおよび外形枠Nと共に表示される。そして、例えば図16(B)に示すように、自車両VPの左側前方部の画像ZB1および右側前方部の画像ZB2の拡大表示の表示画面15aにおいては、旋回時の内輪の軌跡ILおよび切り返し移動に伴う後退時の後端位置の軌跡RLが重畳表示される。
この判定結果が「NO」の場合には、ステップS10に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS11に進む。
そして、ステップS10においては、車両状態センサ13から出力される車両状態量を取得し、上述したステップS04に戻る。
また、ステップS11においては、確定した移動予測軌跡と自車両の走行移動時の位置とに応じて、表示装置15での表示およびスピーカー16からの出力およびサイドミラーアクチュエータ17によるサイドミラーML,MRの角度変更などによる運転支援を実行し、エンドに進み、処理を終了する。
先ず、図17に示すステップS21においては、移動するべき進行方向の逆方向への予めの移動を許可する首振り許可が設定されているか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS25に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS22に進む。
そして、ステップS22においては、首振りでの旋回半径(首振り半径Rfo)、例えば首振り半径Rfo=最小回転半径など、を設定する。
そして、ステップS23においては、首振りでの旋回によって自車両の先端位置(例えば、外形枠Nの内輪側前端位置Fi)が到達可能な位置(首振り到達端)HA(HAx,HAy)を設定する。
例えば図18に示すように、自車両VPの認識枠Mの中心位置を含み、自車両VPの前後方向に平行なX軸と、自車両VPの認識枠Mの左右の境界位置LE,REを含み、自車両VPの左右方向に平行なY軸とによる、2次元のXY座標平面において、操作者により進行可能端位置V(Vx,Vy)が設定された状態において、先ず、予め記憶されている首振り半径Rfoの初期値(例えば、自車両VPの最小旋回半径など)および首振り到達端HAyの初期値(例えば、首振り方向での認識枠Mの左右の境界位置LEまたはREのY座標など)が設定され、さらに、運転者の操舵入力や表示画面15a上での操作者によるタッチ操作などに応じて首振り半径Rfoおよび首振り到達端HA(特に、Y座標HAy)が調整された後に確定される。
例えば図19に示すように、2次元のXY座標平面において、首振り半径Rfoを有する適宜の中心位置J(Jx,Jy)による円は、例えば下記数式(1)に示すように記述される。なお、中心位置J(Jx,Jy)は、例えば自車両VPが停止状態から首振り半径Rfoにて旋回する場合には、既知である後輪中心位置Aの座標および首振り半径Rfoにより記述される。
また、首振り到達端HA(HAx,HAy)を含む中心位置J(Jx,Jy)による円は、自車両VPの外形枠Nの内輪側前端位置Fiが首振り到達端HA(HAx,HAy)に一致することに応じて、例えば下記数式(2)に示すように記述される。なお、下記数式(2)においては、例えば図3に示すように、後輪中心位置Aと内輪側後輪位置Wiとの間の長さC1と、内輪側前端位置Fiと内輪側後輪位置Wiとの間の長さC2と、後輪中心位置Aと内輪側前端位置Fiとの間の長さC3とに対して、三平方の関係式(C12+C22=C32)が成立する。そして、下記数式(2)により、首振り到達端HAのX座標(HAx)は、下記数式(3)に示すように記述される。
そして、内輪側後輪位置Wi(Wix,Wiy)と首振り到達端HA(HAx,HAy)との間の長さC2は、例えば下記数式(5)に示すように記述される。
これにより、自車両VPが停止状態から首振り半径Rfoにて旋回して位置F(Fx,Fy)に到達する首振り円軌跡が算出される。
例えば図20に示すように、2次元のXY座標平面において、首振りにより到達した位置F(Fx,Fy)から、移動するべき進行方向に向かう旋回での旋回半径Rの軌跡(進行可能端到達円軌跡)に対する中心位置P(Px,Py)は、位置F(Fx,Fy)および中心位置J(Jx,Jy)と同一の直線上に配置され、例えば旋回半径R=最小回転半径=首振り半径Rfoとすれば、例えば下記数式(8),(9)に示すように記述される。
また、自車両VPが最小回転半径にて旋回するときの外輪側後輪位置Wo(Wox,Wo)の回転軌跡は、例えば下記数式(11)に示すように記述され、この回転軌跡に対する接線は、例えば下記数式(12)に示すように記述される。
また、位置E(Ex,Ey)を含み、旋回半径Rを有する中心位置P(Px,Py)による円は、例えば下記数式(14)に示すように記述される。
そして、外輪側後輪位置Wo(Wox,Woy)と位置E(Ex,Ey)(つまり、自車両の後輪中心位置A)との間の長さC1は、例えば下記数式(15)に示すように記述される。
これにより、自車両VPが首振りにより到達した位置F(Fx,Fy)から、移動するべき進行方向に向かう旋回によって到達する位置E(Ex,Ey)までの進行可能端到達円軌跡が算出される。
この判定結果が「YES」の場合には、エンドに進み、処理を終了する。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS27に進む。
そして、ステップS27においては、切り返しの実行回数が切り返し上限回数に到達したか否かを判定する。
この判定結果が「YES」の場合には、エンドに進み、処理を終了する。
一方、この判定結果が「NO」の場合には、ステップS28に進む。
そして、ステップS28においては、自車両VPが移動するべき進行方向に向かう旋回によって到達した位置E(Ex,Ey)から、切り返しによる旋回後退によって到達可能な位置、つまり自車両VPの後端位置が到達可能な後退可能端位置(例えば、図8に示す軌跡RLなど)に到達した際に自車両の後輪中心位置Aが到達する位置D(Dx,Dy)までの軌跡(後退可能端到達円軌跡)を算出し、上述したステップS25に戻る。
下記数式(19)において、位置D(Dx,Dy)のX座標Dxは既知であることから、位置D(Dx,Dy)のY座標Dyも既知となる。
これにより、自車両VPが移動するべき進行方向に向かう旋回によって到達した位置E(Ex,Ey)から、切り返しによる旋回後退によって到達する位置D(Dx,Dy)までの後退可能端到達円軌跡が算出される。
この数式(20)から、例えば下記数式(21)に示すように記述される中心位置U(Ux,Uy)のY座標Uyは既知となる。
この位置C(Cx,Cy)は、例えば下記数式(22),(23)に示すように記述されることから、例えば下記数式(24)に示すように記述される進行可能端位置VのY座標Vyが既知となる。
しかも、自車両の実舵角に係る舵角状態量(例えば、実舵角(転舵角)あるいは操舵角(運転者が入力した操舵角度の方向と大きさ)など)に基づき、自車両の後輪の移動予測軌跡を自車両の周辺領域の画像上に重畳表示することにより、移動予測軌跡において障害物と自車両との接触の有無を運転者に容易に認識させることができ、運転者の運転操作に対する利便性を向上させることができる。
しかも、自車両の位置および進行可能端位置を運転者により調整可能であり、自車両の位置の精度を向上させることができると共に、移動予測軌跡の演算に運転者の意思を適切に反映させることができる。
さらに、自車両の位置に応じて自車両のサイドミラーの角度を変更することにより、サイドミラーを利用した周辺領域の視認を運転者に容易におこなわせることができ、運転者の運転操作に対する利便性を向上させることができる。
11 外界カメラ(撮像手段)
14 操作スイッチ(選択手段)
15 表示装置(表示手段、報知手段、第1調整手段、第2調整手段)
16 スピーカー(報知手段)
17 サイドミラーアクチュエータ(角度変更手段)
22 舵角センサ(舵角状態量検出手段、第1調整手段、第2調整手段)
33 表示制御部(自車位置重畳手段、進行可能端位置重畳手段、第1調整手段、第2調整手段)
35 予測軌跡演算部(演算手段)
Claims (8)
- 自車両が停止位置から進行方向を変更して移動する際に、移動するべき進行方向の軌跡を表示する運転支援装置であって、
自車両の進行方向前方の周辺領域を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段と、
前記表示手段により表示された前記画像上に自車両の位置を重畳表示する自車位置重畳手段と、
前記表示手段により表示された前記画像上に自車両の進行可能端位置を重畳表示する進行可能端位置重畳手段と、
前記進行可能端位置を調整可能な第1調整手段と、
前記自車両の位置と前記進行可能端位置とに基づき、自車両の移動予測軌跡を演算する演算手段と、
前記表示手段により表示された前記画像上に前記移動予測軌跡を重畳表示する表示制御手段と
を備えることを特徴とする運転支援装置。 - 自車両の実舵角に係る舵角状態量を検出する舵角状態量検出手段を備え、
前記表示制御手段は、前記舵角状態量検出手段により検出された前記舵角状態量に基づき、自車両の後輪の前記移動予測軌跡を前記表示手段により表示された前記画像上に重畳表示することを特徴とする請求項1に記載の運転支援装置。 - 前記表示制御手段は、前記移動予測軌跡が自車両の切り返し移動による後退軌跡を含む場合に、前記後退軌跡での自車両の後端位置を前記表示手段により表示された前記画像上に重畳表示することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の運転支援装置。
- 前記自車両の位置を調整可能な第2調整手段を備えることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1つに記載の運転支援装置。
- 前記自車両の位置および前記移動予測軌跡に応じて所定運転操作の実行を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1つに記載の運転支援装置。
- 自車両の側方に存在する物体を検知可能な側方物体検知手段と、
前記側方物体検知手段により検知された前記物体と自車両との相対位置に基づき、前記移動するべき進行方向の逆方向への予めの移動の実行要否を操作者の入力操作により選択可能とする選択手段を備えることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1つに記載の運転支援装置。 - 前記切り返し移動の実行上限回数を設定する上限回数設定手段を備え、
前記演算手段は、前記実行上限回数に応じて前記移動予測軌跡を演算することを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1つに記載の運転支援装置。 - 前記自車両の位置に応じて自車両のサイドミラーの角度を変更する角度変更手段を備えることを特徴とする請求項1から請求項7の何れか1つに記載の運転支援装置。
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