JP5761159B2 - 運転支援装置、および運転支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の運転者が路面上の目標に対して位置合わせして停車する操作を支援する技術に関する。

車両の運転では、何らかの目標に対して車両を位置合わせした状態で停車させなければならないことがある。たとえば、駐車場では、区画を示す白線に対して位置合わせした状態で停車させることが通常である。また、電力を用いて走行する電動車両（いわゆる電気自動車やハイブリッド自動車など）の場合には、車両に搭載されたバッテリーに非接触で充電するために、車両の下面に搭載した受電装置を、路面上に設けられた給電装置に対して位置合わせした状態で停車させる必要がある。

このように、何らかの目標に対して位置合わせした状態で車両を停めるための運転支援としては、運転者が目視しづらい範囲（たとえば車両の後方）を車載カメラで撮影してモニター画面に表示することが広く行われている。また、白線や給電装置などの目標が車載カメラの死角に入った後は、車両の動きから推定される目標の位置をモニター画面に表示させることによって、運転者が位置合わせできるようにした技術も提案されている（特許文献１、特許文献２）。

特開２００６−２３８１３１号公報 特開２０１２−１７５７６４号公報

しかし、これらの提案されている技術では、車両を大まかに位置合わせすることは可能であるが、目標に対して精度良く位置合わせすることは難しいという問題があった。

この発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、路面上の目標に対して車両を精度良く位置合わせした状態で容易に停車させることが可能な技術の提供を目的とする。

上述した問題を解決するために本発明の運転支援装置あるいは運転支援方法は、路面上の目標を含んだ周辺の動画像を撮影して、車両の位置合わせに用いる位置合わせ動画像を生成し、得られた位置合わせ動画像を表示モニターに表示する。また、目標の車両に対する相対位置を取得する。そして、表示モニターに表示する位置合わせ動画像の表示態様を、目標の相対位置に応じて、第１表示態様（車両を基準として目標が移動する態様）と、第２表示態様（目標を基準として車両が移動する態様）とに切り換える。

詳細には後述するが、車両を基準として目標が移動する第１表示態様は、実際の態様（路面の上を車両が移動する態様）とは異なっている。このため、第１表示態様で表示される動画像を見ても、目標と車両との大まかな位置関係は把握できるものの、正確な位置関係を直ちに把握できるわけではない。これに対して、目標を基準として車両が移動する第２表示態様は、路面の上を車両が移動するという実際の態様と同じなので、第２表示態様の動画像を見れば、目標と車両との正確な位置関係を直ちに把握できる。このことから、第１表示態様の動画像を見ながら車両を目標の近くまで移動させ、その後、第２表示態様の動画像に切り換えてやれば、目標に対して車両を精度良く位置合わせして停車する操作を容易に行うことが可能となる。

また、上述した本発明の運転支援装置においては、車載カメラで撮影した動画像から、次のようにして位置合わせ動画像を生成することとしてもよい。先ず、車載カメラで撮影した動画像を、車両を上方から見た状態の動画像に変換する。そして、変換した動画像に、車両の輪郭を示す画像（車両輪郭画像）を合成することによって、位置合わせ動画像を生成してもよい。

このような位置合わせ動画像を表示モニターに表示すれば、運転者は、車両と目標との位置関係を容易に把握することができるので、目標に対して車両を位置合わせして停車させることが容易となる。

また、上記のような位置合わせ動画像を表示する本発明の運転支援装置においては、目標が車両の下方（底面側）にある場合には、目標の位置を示す目標画像を車両輪郭画像に合成することによって位置合わせ動画像を生成し、得られた位置合わせ動画像を表示モニターに表示することとしても良い。

こうすれば、目標が車両の下方にある場合でも、目標に対して車両を精度良く位置合わせすることが可能となる。

また、上述した本発明の運転支援装置においては、車載カメラで撮影した動画像に、車両の輪郭を示す車両輪郭画像を合成することによって、位置合わせ動画像を生成することとしてもよい。

こうすれば、車載カメラで撮影した動画像を、車両を上方から見た状態の動画像に変換することなく、位置合わせ動画像を生成することができる。このため、位置合わせ動画像を生成するための処理負担を軽減することが可能となる。

また、上記のような位置合わせ動画像を表示する本発明の運転支援装置においては、車載カメラから見て目標が車両の陰に隠れている場合には、目標の位置を示す目標画像を車両輪郭画像に合成することによって位置合わせ動画像を生成し、得られた位置合わせ動画像を表示モニターに表示することとしても良い。

こうすれば、目標が車両の陰に隠れている場合でも、目標に対して車両を精度良く位置合わせすることが可能となる。

また、車両輪郭画像が合成された位置合わせ画像を表示する上述した本発明の運転支援装置においては、目標に対して車両を位置合わせする際の車両側の目印となる画像（目印画像）を、車両輪郭画像に合成することによって、位置合わせ動画像を生成することとしてもよい。

こうすれば、目印画像を目標に合わせるようにして位置合わせすることができるので、より一層簡単に且つ精度良く、車両を位置合わせすることが可能となる。

また、上述した本発明の運転支援装置においては、目標が車両周辺に設定された所定の切換範囲内にある場合に、第２表示態様の位置合わせ動画像を生成して、表示モニターに表示することとしても良い。

こうすれば、車両を基準として適切な範囲を切換範囲として設定しておくことで、表示モニター上での位置合わせ動画像の表示態様を、第１表示態様と第２表示態様とに適切に切り換えることができる。その結果、目標に対して車両を、より一層簡単に且つ精度良く位置合わせすることが可能となる。

また、上述した本発明の運転支援装置においては、次のようにしても良い。先ず、車両には、車両が走行するための駆動力を発生させる電動機と、電動機に電力を供給するバッテリーと、バッテリーに蓄えられる電力を車両の外部から非接触で受け取る受電装置と設ける。また、路面上には、車両の受電装置に対して非接触で電力を供給する給電装置を設けておく。そして、路面上の給電装置に対して、車両の受電装置を位置合わせするようにしてもよい。

路面上の給電装置から車両の受電装置に対して非接触で効率よく電力を供給するためには、給電装置に対して車両の受電装置を精度良く位置合わせして停車する必要がある。従って、このような車両の位置合わせに対して本発明の運転支援装置を用いれば、給電装置に対して車両の受電装置を精度良く位置合わせして、効率よく電力を供給することが可能となる。

本実施例の運転支援装置を搭載した電動車両の説明図である。 本実施例の運転支援装置のブロック図である。 車両が受電装置を路面上の給電装置に位置合わせして停車する様子を示した説明図である。 本実施例の運転支援装置による停車支援処理のフローチャートである。 運転者が位置合わせモードに設定しないまま車両を停車させた場合に表示モニターに表示される動画像を例示した説明図である。 第１実施例の停車支援処理で目標位置を設定する様子を例示した説明図である。 第１実施例の停車支援処理で路面上の目標に対して車両を位置合わせして停車する様子を例示した説明図である。 第１実施例の変形例で車両を位置合わせして停車する様子を例示した説明図である。 第２実施例で目標位置を設定する様子を例示した説明図である。 第２実施例で周辺画像を車両基準態様で表示しながら目標に接近する様子を例示した説明図である。 第２実施例で周辺画像を路面基準態様で表示しながら車両を位置合わせして停車させる様子を例示した説明図である。 路面基準態様時に周辺画像を撮影する画角を変更する様子を例示した説明図である。 第２実施例の変形例で周辺画像を路面基準態様で表示しながら車両を位置合わせして停車させる様子を例示した説明図である。 第２実施例の変形例で路面基準態様時の画角を変更する様子を例示した説明図である。 第３実施例で周辺画像を車両基準態様で表示しながら目標に接近する様子を例示した説明図である。 第３実施例で周辺画像を路面基準態様で表示しながら車両を位置合わせして停車させる様子を例示した説明図である。

以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために実施例について説明する。
Ａ．装置構成 ：
図１には、本実施例の運転支援装置１００を搭載した車両１０の大まかな構成が示されている。図１に示した車両１０は、電動機１６が発生する駆動力を用いて走行する電動車両（いわゆる電気自動車やハイブリッド自動車など）であり、電動機１６に電力を供給するためのバッテリー１４や、車両制御装置１８や、バッテリー１４に接続された受電装置１２を備えている。受電装置１２にはコイルが内蔵されており、路面上に設けられた給電装置２０に対して受電装置１２が向かい合わせの位置となるようにすることで、給電装置２０から非接触で電力を受け取ってバッテリー１４に充電することができる。
もっとも、給電装置２０に対する受電装置１２の位置合わせ精度が悪いと、電力を効率よく受け取ることが困難となる。そこで、本実施例の車両１０には、受電装置１２が給電装置２０に対して、ちょうど向かい合わせとなる位置に位置合わせして車両１０を停車させることができるように、運転支援装置１００が搭載されている。

本実施例の運転支援装置１００は、図１に示されるように、車両１０の後部に搭載された車載カメラ１３０や、車両１０の前部に搭載された車載カメラ１３２、表示制御部１１０、表示モニター１２０などを備えている。
車載カメラ１３０は、車両１０から後方を見たときの周囲の画像を動画の形態で撮影し、車載カメラ１３２は、車両１０から前方を見たときの周囲の画像を動画の形態で撮影する。また、車載カメラ１３０，１３２で撮影された動画の画像は、表示制御部１１０を介して表示モニター１２０に出力される。表示制御部１１０は、ＣＰＵやメモリーなどを備えたマイクロコンピューターを主にして構成されており、画像を表示する表示モニター１２０の表示画像を制御する。更に、本実施例では、車両１０から左側方あるいは右側方を見たときの周囲の画像を動画の形態で撮影する車載カメラ１３４，１３６も搭載されており、これら車載カメラ１３４，１３６の出力も表示制御部１１０に入力されている。

図２に示されるように本実施例の表示制御部１１０は、画像生成部１１２と、目標位置取得部１１４とを備えている。尚、これら画像生成部１１２および目標位置取得部１１４は、表示制御部１１０が実現する機能を、その目的に着目して便宜的に分類したものであり、画像生成部１１２および目標位置取得部１１４という２つの物理的な実体が存在することに限定されるわけではない。従って、画像生成部１１２および目標位置取得部１１４は、コンピュータープログラムの一部分によって実現することもできるし、ＩＣチップやその他の電子部品によって構成された基板の一部として実現することもできる。

画像生成部１１２は、車載カメラ１３０，１３２，１３４，１３６で撮影した動画の画像（以下、動画像）を受け取ると、表示モニター１２０に表示する動画像を生成する。また、目標位置取得部１１４は、前記動画像に基づいて位置合わせしようとする目標が存在する位置を、車両１０を基準とした相対位置の形態で取得する。詳細には後述するが、目標位置取得部１１４で得られた目標の位置についての情報は、画像生成部１１２に供給されて、表示モニター１２０での動画像の表示態様を切り換えるために使用される。
尚、本実施例では、路面上の給電装置２０に対して、受電装置１２が向かい合わせとなるように車両１０を停車させる場合を想定しているから、位置合わせしようとする目標は路面上の給電装置２０となる。もっとも、位置合わせの目標は給電装置２０に限られるものではなく、たとえば路面上の白線あるいは輪留めに合わせて車両１０を停車させようとする場合には、路面上の白線あるいは輪留めも位置合わせの目標となり得る。

また、車両１０が位置合わせしようとする目標に近付くと、目標が車載カメラ１３０，１３２，１３４，１３６の死角に入ってしまうことがある。このような場合でも、画像生成部１１２は、車両１０の全体の動作を制御する車両制御装置１８から、車両１０のハンドルの操舵角や、車両１０の移動量に関する情報を受け取って目標の位置を推定することにより、表示モニター１２０上に目標の位置を示す画像（目標画像）を表示させることが可能である。
尚、本実施例では、表示モニター１２０に表示される動画像が本発明の「位置合わせ動画像」に対応する。また、画像生成部１１２が本発明の「画像生成手段」に対応し、目標位置取得部１１４が本発明の「取得手段」に対応する。

Ｂ．第１実施例 ：
上述した運転支援装置１００は、車両１０を目標に対して位置合わせして停車させる操作を支援するために以下のような停車支援処理を実行する。尚、以下では、理解の便宜を図るため、図３に示した具体例（駐車場の路面に設けられた給電装置２０に向かって後進しながら、車両１０を位置合わせして停める場合）を用いて説明する。

図３に示した例では、車両１０の一台分の区画が白線２２によって区切られており、それぞれの区画内には、給電装置２０が１つずつ設けられている。車両１０のバッテリー１４に充電する際には、図中に破線の矢印で示しように車両１０を後進させて、受電装置１２が給電装置２０のちょうど真上に来るように車両１０を停車させる。このとき、給電装置２０に対する受電装置１２の位置合わせ精度が悪いと、受電効率が急激に低下するので、精度良く位置合わせする必要がある。そこで、本実施例の運転支援装置１００は、運転者によって車両１０のシフトレバー（図示省略）がリバース位置に設定されると、以下のような停車支援処理を開始する。

Ｂ−１．停車支援処理 ：
図４には、第１実施例の停車支援処理のフローチャートが示されている。図示されるように停車支援処理を開始すると、車両１０の周辺の様子を示す動画像の撮影を開始する（Ｓ１００）。図１を用いて前述したように、本実施例の車両１０には、車両１０の前方および後方に車載カメラ１３０，１３２が搭載されており、更には車両１０の左右の側方にも車載カメラ１３４，１３６が搭載されている。このため、これら車載カメラ１３０，１３２，１３４，１３６を用いて、車両１０の周囲の様子を全周に亘って撮影することができる。

続いて運転支援装置１００は、車両１０の運転者が位置合わせモードに設定しているか否かを判断する（Ｓ１０２）。位置合わせモードとは、運転者が路面上の目標（ここでは給電装置２０）に対して位置合わせして車両１０を停止させようとするときに、運転者によって設定されるモードである。単に停車するのではなく、路面上の目標に車両１０を位置合わせして停める場合には、運転者が操作ボタン（図示は省略）を押して（あるいは、表示モニター１２０がタッチパネル式の場合には、画面上に表示されたボタンを選択することによって）、位置合わせモードに設定する。

その結果、位置合わせモードに設定されていなかった場合は（Ｓ１０２：ｎｏ）、車載カメラ１３０，１３２，１３４，１３６で撮影した動画像の表示態様を車両基準態様に変換して、変換した動画像を表示モニター１２０に表示する（Ｓ１０４）。
ここで「車両基準態様」とは、次のような表示態様である。たとえば、路面上を車両１０が走行する場合、路面の側から車両１０を見れば、路面側は移動せずに車両１０が移動しているように見える。しかし、車両１０の側から路面側を見ると、車両１０は移動せずに路面側が移動しているように見える。車両基準態様とは、車両１０の側から周囲を見たような状態（車両１０は移動せず、路面側が移動する状態）で表示する態様である。車載カメラ１３０，１３２，１３４，１３６で得られる画像は、車両基準態様の画像となっている。また、路面の側から車両１０を見たような状態（路面側は移動せずに車両１０が移動する状態）で表示する態様は、本明細書中では「路面基準態様」と称するものとする。
尚、本実施例では、車両基準態様が本発明の「第１表示態様」に対応し、路面基準態様が本発明の「第２表示態様」に対応する。

また、第１実施例では、表示モニター１２０に動画像を表示する際には、車載カメラ１３０，１３２，１３４，１３６で得られた動画像をそのまま表示するのではなく、座標変換を行うことによって車両１０を上方から見た動画像（トップビュー画像）に変換し、トップビュー画像に車両１０の輪郭を示す画像（車両輪郭画像）を合成した状態で表示するものとする。
Ｓ１０４では、このような動画像（トップビュー画像に車両輪郭画像が合成された動画像）を、車両基準態様で表示モニター１２０に表示する。尚、車載カメラ１３０，１３２，１３４，１３６で得られた動画像をトップビュー画像に変換し、車両輪郭画像を合成する処理は、画像生成部１１２で行われる。

そして、車両１０が停止して運転終了となったか否かを判断する（Ｓ１０６）。運転終了か否かは、車両制御装置１８からの情報によって判断することができる。運転終了でない場合は（Ｓ１０６：ｎｏ）、Ｓ１０２に戻って、位置合わせモードに設定されたか否かを判断する。その結果、位置合わせモードに設定されていない場合は（Ｓ１０２：ｎｏ）、車載カメラ１３０，１３２，１３４，１３６で撮影した動画像（正確には、トップビュー画像に変換して車両輪郭画像を合成した動画像）を、車両基準態様で表示モニター１２０の画面上に表示する（Ｓ１０４）。運転者が位置合わせモードに設定しない場合は（Ｓ１０２：ｎｏ）、車両１０が停車して運転終了となるまで、このようにして、車載カメラ１３０，１３２で撮影した動画像が車両基準態様で表示モニター１２０の画面上に表示される。

図５には、運転者が位置合わせモードに設定しないまま車両１０を停車させた場合に、表示モニター１２０に表示される動画像が例示されている。位置合わせモードに設定されていない場合は、上述したように、表示モニター１２０の動画像は車両基準態様で表示される。このため表示モニター１２０には、図５に例示したように、中央に表示された車両１０の画像は移動せずに、路面側が移動する態様で表示される。
尚、図５に示した例では、路面上の目標（ここでは給電装置２０）が車載カメラ１３０，１３２，１３４，１３６の死角（車両１０の下など）に入った場合には、車両１０の動きから推定される画面上の位置に、予め記憶しておいた目標（ここでは給電装置２０）の画像を合成することによって表示する。図５（ｅ）に示した給電装置２０は、このように画像を合成することによって表示されている。
また、図５に示した例では、車両１０を示す画像（車両輪郭画像）には、窓ガラスの部分や屋根の部分も表示された画像が用いられているが、車両１０の輪郭だけが表示された単純な画像を用いても良い。また、車両１０の画像中に破線で示した小さな矩形は、受電装置１２の位置を表している。本実施例では、この矩形の画像が本発明の「目印画像」に対応する。
更に、表示モニター１２０の左上の部分には、現在の動画像の表示態様が車両基準態様である旨が表示されている。

車両基準態様では路面側が移動するように表示されるので、図５に示されるように、表示モニター１２０上では路面側の白線２２が刻々と向きを変えながら近付いてくるような動画像が表示される。もちろん、実際には路面側の白線２２に対して車両１０が近付いているのであって、実際とは異なる態様で表示されていることになるが、白線２２が示す区画と車両１０との大まかな位置関係は把握することができる。
しかし、区画内に設けられた給電装置２０に対して、車両１０の受電装置１２を精度良く位置合わせしようとすると、事情は若干異なったものとなる。すなわち、表示モニター１２０に表示される動画像は実際とは異なる態様で表示されるので、表示モニター１２０に表示されている動画像を、運転者が頭の中で実際の態様に読み替えなければならない。その結果、ハンドル操作やブレーキ操作などに僅かな遅れが生じやすくなって、車両１０を精度良く位置合わせすることが困難となる。
そこで、車両１０を精度良く位置合わせする必要がある場合には、運転者は位置合わせモードに設定する。尚、位置合わせモードに設定するタイミングは、車両１０の後進を開始する前であっても良いし、車両１０を後進させている途中であっても構わない。

運転者が位置合わせモードに設定すると、図４に示した停車支援処理のＳ１０２では「ｙｅｓ」と判断される。そして、表示モニター１２０の画面上で目標（ここでは給電装置２０）が写っている位置（目標位置）を取得する（Ｓ１０８）。
目標位置の取得は、最も単純には、図６に例示したように、運転者が表示モニター１２０の画面上でカーソル１２２を動かして、目標が写っている位置を指定することによって実現することができる。あるいは、表示モニター１２０に表示された画像に対して画像認識することによって目標が写っている位置を検出してもよい。更には、目標と無線通信したり、あるいはソナーやレーダーなどを用いて目標を検出したりして、その結果に基づいて、表示モニター１２０上で目標が写っている位置を決定してもよい。

続いて、目標（給電装置２０）の位置が所定の切換範囲内にあるか否かを判断する（図４のＳ１１０）。「切換範囲」とは、表示モニター１２０に表示される動画像の表示態様を切り換えるために設定された範囲であり、車両１０の位置を基準として周囲の所定範囲が切換範囲として予め設定されている。
図７（ａ）には、車両１０の周囲に設定された切換範囲１２４が破線の矩形によって表示されている。図示した例では、目標（給電装置２０）は未だ切換範囲１２４の外にある。従って、この場合は、図４のＳ１１０では「ｎｏ」と判断されて、その結果、表示モニター１２０では、それまでと同様に、車両１０の周囲を撮影したトップビューの動画像が車両基準態様で表示される（Ｓ１１２）。

そして、再び、目標（給電装置２０）が切換範囲内にあるか否かを判断し（Ｓ１１０）、切換範囲内になければ（Ｓ１１０：ｎｏ）、車両１０の周囲の動画像が車両基準態様で表示される状態を継続する（Ｓ１１２）。
尚、目標（給電装置２０）が切換範囲内にあるか否かは、画像生成部１１２が判断できれば良く、運転者は必ずしも判断できなくても良い。従って、表示モニター１２０の画面上では、図７（ａ）のように切換範囲１２４を表示しても良いが、切換範囲１２４は表示しなくても構わない。
第１実施例では、位置合わせモードに設定され、且つ、車両１０の周辺の画像を車両基準態様で表示している間は切換範囲１２４を表示し、路面基準態様で表示している間は切換範囲１２４を表示しないものとする。こうすれば、切換範囲１２４が表示されているか否かによって、車両基準態様あるいは路面基準態様の何れで表示されているのかを、運転者が容易に認識することが可能となる。

このような判断を繰り返しながら、車両１０を後進させて目標（給電装置２０）に近付けていくと、やがて目標が切換範囲１２４内に入ったと判断される（Ｓ１１０：ｙｅｓ）。図７（ｂ）には、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内に入った時点で表示モニター１２０に表示されている画像が示されている。
尚、ここでは、「目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内に入る」とは、目標の全体が切換範囲１２４に含まれる状態となることとしている（図７（ｂ）参照）。しかし、目標の一部が切換範囲１２４に入っている状態、あるいは目標の中心位置が切換範囲１２４に入っている状態となった場合に、目標が切換範囲１２４内に入ったと判断しても良い。

そして、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内にある場合は（Ｓ１１０：ｙｅｓ）、車両１０の周囲を撮影したトップビュー画像を、路面基準態様で表示モニター１２０に表示する（Ｓ１１４）。前述したように路面基準態様とは、路面の側から車両１０を見た場合のように、路面は移動せずに車両１０が移動する表示態様である。また、図２に示したように、トップビュー画像を生成する画像生成部１１２は、車両制御装置１８から、車両１０の移動方向に関する情報（ハンドルの操舵角）や、車両１０の移動量に関する情報（車輪の回転角度）を取得することができる。従って、画像生成部１１２は、車載カメラ１３０，１３２を座標変換して得た車両基準態様のトップビュー画像に対して、更に、車両１０の移動方向や移動量に応じて座標の原点位置を移動させるように座標変換することによって、路面基準態様のトップビュー画像を生成することができる。

こうして、表示モニター１２０に路面基準態様の動画像を表示したら（Ｓ１１４）、停車の完了に伴って運転が終了したか否かを判断する（Ｓ１１６）。運転終了か否かは、車両制御装置１８からの情報によって判断することができる。
その結果、運転終了でなければ（Ｓ１１６：ｎｏ）、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内にあるか否かを判断する（Ｓ１１０）。ここで再び、目標が切換範囲１２４内にあるか否かを判断しているのは、位置合わせに失敗して運転者が車両１０を入れ直す場合を考慮したことによる。

目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内にあれば（Ｓ１１０：ｙｅｓ）、路面基準態様で動画像を表示する（Ｓ１１４）。これに対して、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内になければ（Ｓ１１０：ｎｏ）、表示モニター１２０の表示態様を、車両基準態様に戻した後（Ｓ１１２）、再び、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内にあるか否かを判断する（Ｓ１１０）。
このような処理を繰り返して、最終的に車両１０を位置合わせして停車させることができたら、運転終了と判断されて（Ｓ１１６：ｙｅｓ）、図４の停車支援処理を終了する。

図７（ｃ）および図７（ｄ）には、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内に入ってから、車両１０の位置合わせが完了するまで、表示モニター１２０の動画像が路面基準態様で表示される様子が例示されている。また、表示態様が路面基準態様に切り換わると、表示モニター１２０の左上の表示態様を表す表示の内容も、図７（ｃ）および図７（ｄ）に示したように、路面基準態様である旨の表示に変更される。

以上に説明したように、第１実施例の停車支援処理では、車両１０が位置合わせしようとする目標（ここでは給電装置２０）に近付くまでは、車両１０の周辺の動画像が車両基準態様で表示モニター１２０に表示される。車両基準態様の表示では、目標と車両１０との位置関係を精度良く且つ直ちに把握できるわけではないが、大まかな位置関係であれば容易に把握することができる。このため運転者は、表示モニター１２０の動画像を見ながら、車両１０を目標に近付けていくことができる（図５（ａ）〜（ｄ）および図７（ａ）を参照）。
そして、目標が、車両１０を基準に設定された切換範囲１２４内まで近付いたら、表示モニター１２０の表示が路面基準態様に切り換わる。路面基準態様は、実際と同様に、路面上を車両１０が移動する状態で表示されるので、運転者は、目標と車両１０との位置関係を精度良く且つ直ちに把握することができる（図７（ｂ）〜（ｄ）を参照）。その結果、現在の車両１０の移動方向が適切であるか否かについても、正確に判断することができるので、路面上の目標に対して車両１０を精度良く位置合わせして停めることが容易となる。

Ｂ−２．第１実施例の変形例 ：
上述した第１実施例では、路面上の目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内に入ったと判断した場合には、表示モニター１２０上で車両１０が表示されている位置はそのままで、動画像の表示態様を車両基準態様から路面基準態様に変更するものとして説明した。しかし、表示態様を車両基準態様から路面基準態様に変更する際に、表示モニター１２０上での車両１０の表示位置を変更してもよい。

図８には、このような第１実施例の変形例で、表示モニター１２０に表示される動画像が例示されている。前述した第１実施例と同様に、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内に入るまでは、表示モニター１２０の動画像は車両基準態様で表示されている（図８（ａ）参照）。その後、車両１０を後進させると、目標（給電装置２０）が車両１０に向かって近付いて行き、やがて、図８（ｂ）に示すように、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内に入る。この段階では、車両１０は、表示モニター１２０の画面のほぼ中央に表示されており、目標（給電装置２０）は、切換範囲１２４の直ぐ内側（従って、表示モニター１２０の画面上では比較的端の位置）に表示されている。
この状態から、表示モニター１２０での表示を路面基準態様に切り換えると、それまでは画面のほぼ中央に表示されていた車両１０が、画面の比較的端の位置に表示された目標（給電装置２０）に向かって移動することになる。結局、運転者は、表示モニター１２０の画面の端の方に写った動画像を視認しながら、車両１０を位置合わせすることになる。

そこで、車両１０を目標（給電装置２０）に位置合わせする際に、表示モニター１２０の画面の端の方を視認しながら位置合わせしなくても良いように、車両１０および目標（給電装置２０）の表示位置を移動させる（図８（ｃ）参照）。
また、このとき、車両１０を目標（給電装置２０）に対して位置合わせすると車両１０の向きが真っ直ぐになるように、画像を回転させてもよい。たとえば、図８（ｂ）では、路面上の白線２２の向きが表示モニター１２０の画面に対して少し傾いているが、図８（ｃ）に示すように、この傾きの分だけ画像を回転させた状態で表示しても良い。

その後は、前述した第１実施例と同様に、表示モニター１２０に路面基準態様で表示された動画像を見ながら、目標（給電装置２０）に対して車両１０を位置合わせする（図８（ｄ）および図８（ｅ）参照）。
こうすれば、表示モニター１２０の画面の中央近くの領域（運転者にとって視認が容易な領域）に車両１０が表示された画像を見ながら、目標に対して車両１０を位置合わせすることができる。また、図８（ｃ）に示すように、画像の向きを修正しておけば、目標と車両１０との位置関係をより一層容易に把握することができるので、車両１０の位置合わせも更に容易となる。

Ｃ．第２実施例 ：
上述した第１実施例では、車両１０を位置合わせするための動画像として、車両１０の周囲を上方から見た状態の画像（トップビュー画像）を使用することとして、トップビュー画像の表示態様を、車両基準態様あるいは路面基準態様に切り換えるものとして説明した。しかし、必ずしもトップビュー画像を用いなくても、表示態様を車両基準態様あるいは路面基準態様に切り換えることができる。
たとえば、図３に示したように、車両１０を後進させながら目標（給電装置２０）に位置合わせするのであれば、車両１０の後方の車載カメラ１３０で撮影した動画像を用いることができる。以下では、このような第２実施例について、前述した第１実施例との相違点を中心として説明する。また、第１実施例と共通の内容については同じ符番を用いることとして、詳細な説明は省略する。

図９（ａ）には、車両１０の後進時に車載カメラ１３０で撮影した動画像が、表示モニター１２０に表示されている様子が示されている。車載カメラ１３０で撮影した動画像は、車両１０は移動せずに路面側が移動する車両基準態様の動画像となっている。
また、車載カメラ１３０には広角レンズが搭載されており、撮影した画像中に車両１０の輪郭の一部（ここではバンパー）が写り込むようになっている。尚、図９（ａ）に示した例では、運転者が、画像中に写った車両１０の輪郭を容易に認識可能とするために、車両１０の輪郭が写った部分には、予め記憶しておいた車両１０の輪郭を示す画像（車両輪郭画像）を合成した状態で表示されている。

そして、表示モニター１２０の画面上で目標（給電装置２０）を容易に認識できる位置まで近付いたら、運転者によって位置合わせモードに設定されて（図４のＳ１０２：ｙｅｓに対応）、目標（給電装置２０）の位置が取得される（図４のＳ１０８に対応）。目標の位置は種々の方法で取得することができるが、最も簡単には、図９（ｂ）に例示したように、運転者が表示モニター１２０の画面上でカーソル１２２を動かすことによって、目標（給電装置２０）の位置を指定することができる。

その後は、車載カメラ１３０で撮影した動画像を車両基準態様で表示しながら、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内に入ったか否かを判断する（図４のＳ１１０に対応）。前述した第１実施例と同様に、切換範囲１２４は車両１０を基準として所定範囲内の領域が予め設定されている。その結果、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内に入っていなければ（図４のＳ１１０：ｎｏに対応）、車両基準態様での動画像の表示を継続する（図４のＳ１１２に対応）。

図１０には、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内に入るまでの間、表示モニター１２０に表示される動画像が例示されている。尚、前述した第１実施例と同様に、第２実施例においても、切換範囲１２４が表示モニター１２０の画面上に表示されるものとして説明するが、必ずしも切換範囲１２４は表示しなくてもよい。また、図１０では、車両１０に遮られて車載カメラ１３０の死角となる領域よりも外側に切換範囲１２４が設定されているものとしているが、車載カメラ１３０の死角となる領域を切換範囲１２４として設定しても良い。

図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示されるように、車両基準態様で表示しながら車両１０を目標（給電装置２０）に近付けていくと、表示モニター１２０の画面上では、停まっている車両１０に向かって目標（給電装置２０）が近付いてくるような動画像が表示される。そして、やがては図１０（ｃ）に示したように、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内に入り込む。

すると、図１１に示されるように、表示モニター１２０の動画像の表示態様が路面基準態様に切り換わる（図４のＳ１１４に相当）。路面基準態様では、表示モニター１２０の画面上で目標（給電装置２０）が表示されている位置は移動せずに、車両１０の輪郭を示す画像（車両輪郭画像）が、目標に向かって移動する態様で表示される。
更に、図１１（ｂ）に示すように、目標（給電装置２０）が車両１０に遮られて、車載カメラ１３０で撮影できなくなった後は、実際に撮影した目標（給電装置２０）の画像の代わりに、予め記憶しておいた目標（給電装置２０）の画像を合成して表示モニター１２０の画面上に表示する。そして、車両制御装置１８から、車両１０の移動方向および移動量に関する情報を取得して、目標（給電装置２０）の画像の表示位置を移動させる。

また、車両１０が目標（給電装置２０）に近付くに従って、表示モニター１２０の画面上では、車両１０を示す部分（図１１中で細かい斜線が付された部分）が画面上を上方に移動して行く。そしてやがては、車両１０に搭載された受電装置１２の位置を示す画像が、表示モニター１２０の画面上に表示されるようになる。図１１（ｂ）には、受電装置１２の位置を示す画像が、粗い斜線を付して表示されている。
尚、この画像（受電装置１２の位置を示す画像）は、車載カメラ１３０が実際に撮影している画像ではなく、予め記憶しておいた画像である。受電装置１２の位置を示す画像は、車両１０の受電装置１２を目標（給電装置２０）に対して位置合わせする際の目印となるように、車両１０の輪郭に対して適切な位置に予め対応付けられている。従って、第２実施例では、受電装置１２の位置を示す画像が本発明の「目印画像」に対応する。

車両１０の運転者は、表示モニター１２０の画面上に表示された受電装置１２の位置を示す画像（目印画像）が、目標（給電装置２０）に重なるように、車両１０を後進させていく。そして、図１１（ｃ）に示すように、受電装置１２の位置を示す目印画像が、目標（給電装置２０）に重なったら、位置合わせが完了したものと判断して、車両１０の運転を終了する。尚、図１１（ｃ）で白線２２の一部が破線で表示されているのは、白線２２が車両１０の透過画像として表示されていることを表している。
このような第２実施例においても、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内に入るまでは車両基準態様で動画像を表示し、切換範囲１２４内に入ったら動画像の表示態様が路面基準態様に切り換わる。このため運転者は、車両１０の受電装置１２を目標（給電装置２０）に対して精度良く位置合わせすることが可能となる。

尚、図１１に示したように、路面基準態様では、車両１０の周囲は移動しない態様で表示される。しかし、周囲を撮影している車載カメラ１３０は車両１０に搭載されているので、車載カメラ１３０が実際に撮影する動画像は、車両１０が目標（給電装置２０）に近付くに伴って、周囲の物体がより大きく見えるような動画像となっている。この動画像をそのまま表示したのでは、周囲が近付いてくるように見えてしまうので、路面基準態様の動画像とはならない。
そこで、第２実施例では、路面基準態様で表示する場合には、車載カメラ１３０で撮影した画像の中で表示モニター１２０に表示する画角を、車両１０の移動に従って変更することにより、路面基準態様での表示を可能としている。

図１２には、車載カメラ１３０で撮影した画像の画角を変更することによって、路面基準態様での表示が可能となる理由が示されている。たとえば、表示モニター１２０に表示されている画像が、車載カメラ１３０からの画角がθ１の範囲の画像であったとする（図１２（ａ）参照）。この状態から車両１０が後進すると、同じ範囲を表示モニター１２０に表示するための車載カメラ１３０の画角は広くなる（図１２（ｂ）および（ｃ）参照）。逆に言えば、車両１０を後進させても、画角を広くすれば、表示モニター１２０には同じ範囲を表示させておくことができる。そして、車両１０が後進しているにも拘わらず、表示モニター１２０には車両１０の後方の同じ範囲の画像が写っていれば、運転者は、周囲は動かずに車両１０が移動しているものと感じるようになる。
尚、車載カメラ１３０の画角は、焦点距離を連続的に変更可能な光学系（いわゆる望遠レンズ）を採用することによって変更することも可能であるが、最も簡単には、広角レンズを用いて初めから広い画角で撮影しておき、その中から必要な画角の画像だけを取り出して、表示モニター１２０に表示させることとしてもよい。
第２実施例では、このような原理を利用して、路面基準態様で表示する場合には車両１０の移動と共に車載カメラ１３０の画角を変更することによって、車載カメラ１３０で撮影した動画像から路面基準態様の動画像を生成している。

Ｃ−１．第２実施例の変形例 ：
上述した第２実施例では、車載カメラ１３０で撮影した画像の画角を変えることによって、周囲は動かないまま車両１０が移動するような動画像を生成した（図１１参照）。しかし、車載カメラ１３０で撮影した画像の中から切り出す画角を、上下方向に変更してやれば、あたかも車載カメラ１３０が上下方向に撮影方向を変更しているかのような動画像を得ることができる。従って、車両１０が目標（給電装置２０）に近付くほど、車載カメラ１３０が下方向に首を振って目標（給電装置２０）を上方から撮影しているような動画像を、表示モニター１２０に表示させることも可能である。

図１３には、このような第２実施例の変形例において、目標（給電装置２０）が車両１０の下方に入り込む動きに合わせて、あたかも車載カメラ１３０が下方向に首を振って撮影したかのような動画像を表示する様子が示されている。また、図１４には、このような動画像を表示するために、車載カメラ１３０の画像から切り出す画角を上下方向に変更する様子が示されている。

たとえば、図１３（ａ）に示されるように、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内に入って、表示モニター１２０での表示が路面基準態様に切り換わったものとする。この図１３（ａ）の画像は、車載カメラ１３０で撮影した画像の中から、図１４（ａ）中の画角θａの範囲の画像を切り出すことによって表示されている。尚、図１４（ａ）中の画角θｏは、車載カメラ１３０が撮影している真の画角を示している。

その後、車両１０が目標（給電装置２０）に近付いた結果、表示モニター１２０には、図１３（ｂ）に示すように、斜線を付した車両１０の画像が目標（給電装置２０）を覆った画像が表示される。この画像は、図１４（ｂ）中に示した画角θｂの範囲の画像を切り出すことによって表示される。
図１４（ａ）と図１４（ｂ）とを比較すれば明らかなように、車両１０が目標（給電装置２０）に近付くに従って、切り出す画角の範囲が下向きに移動している。また、切り出す画角の大きさも、車両１０が目標（給電装置２０）に近付くに従って小さくなっている。これは、図１３に示されるように、車両１０が目標（給電装置２０）に近付くと、表示モニター１２０の画面の下側の車両１０が表示される範囲が大きくなって、周辺の画像が表示される範囲が小さくなるためである。

更に、車両１０が目標（給電装置２０）に近付いて、受電装置１２が給電装置２０のほぼ真上に来ると、表示モニター１２０には、図１３（ｃ）に示すような画像が表示される。この画像は、図１４（ｃ）中に示した画角θｃの範囲の画像を切り出すことによって表示される。
図１４（ｃ）で画像を切り出す画角は、図１４（ｂ）で画像を切り出す画角よりも、更に下向きに移動している。このように、車載カメラ１３０が撮影した画角の中から画像を切り出す画角を下向きに移動させれば、あたかも車載カメラ１３０が下向きに首を振って撮影方向を変えているかのような画像を表示させることができる。

尚、図１３に示した変形例では、画像を切り出す画角を下向きに移動させることに合わせて、表示モニター１２０に表示する目標（給電装置２０）の画像を、上方から見た画像に変更している。このため、より一層自然な画像を表示することが可能である。

Ｄ．第３実施例 ：
上述した第１実施例では、車両１０を位置合わせするために用いる動画像としてトップビュー画像を使用し、トップビュー画像の表示態様を車両基準態様と路面基準態様とに切り換えた。また、上述した第２実施例では、車両１０を位置合わせするために用いる動画像として、後方の車載カメラ１３２で撮影した動画像を使用し、車載カメラ１３２で撮影した動画像の表示態様を車両基準態様と路面基準態様とに切り換えた。
これに対して、表示態様が車両基準態様であるか、路面基準態様であるかに応じて、トップビュー画像と後方の車載カメラ１３２で撮影した画像とを切り換えても良い。たとえば、車両基準態様で表示する場合には、後方の車載カメラ１３２で撮影した画像を使用し、路面基準態様で表示する場合には、トップビュー画像を使用してもよい。もちろん、これとは逆に、車両基準態様で表示する場合には、トップビュー画像を使用し、路面基準態様で表示する場合には、後方の車載カメラ１３２で撮影した画像を使用してもよい。
以下では、このような第３実施例について、前述した第１実施例および第２実施例との相違点を中心として簡単に説明する。また、第１実施例および第２実施例と共通の内容については同じ符番を用いることとして、詳細な説明は省略する。

図１５には、第３実施例において、車載カメラ１３２で車両１０の後方を撮影した動画像を表示モニター１２０に表示しながら、目標（給電装置２０）に近付いていく様子が例示されている。図１５（ａ）〜（ｃ）に示されるように、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内に入るまでは、車載カメラ１３２で撮影した動画像を、車両基準表示で表示モニター１２０に表示する。
また、図１５に示した例では、表示モニター１２０の左上隅には、小さな補助画面１２６が設けられており、補助画面１２６には、車両１０の後側のトップビュー画像が小さく表示されている。ここで、車両１０の後側のトップビュー画像が表示されているのは、図３を用いて前述したように、ここでは車両１０を後進させて目標（給電装置２０）に位置合わせする場合を想定していることによる。従って、車両１０を前進させて目標（給電装置２０）に位置合わせする場合には、車両１０の前側のトップビュー画像を補助画面１２６に表示する。また、図１５に示した例では、補助画面１２６のトップビュー画像の表示態様も、補助画面１２６以外の部分（以下では、表示モニター１２０の主画面と呼ぶ）での表示態様と同様に車両基準態様で表示されているものとしている。しかし、補助画面１２６については、表示モニター１２０の主画面とは異なる表示態様（従って、ここでは路面基準態様）で表示しても良い。

そして、図１５（ｃ）に例示したように、切換範囲１２４内に目標（給電装置２０）が入り込んだら、表示モニター１２０の主画面には、車両１０の後方のトップビュー画像を路面基準態様で表示する。また、補助画面１２６には、車載カメラ１３２で車両１０の後方を撮影した動画像を表示する。尚、このときに補助画面１２６での表示態様は、表示モニター１２０の主画面と同じ路面基準態様としても良いし、車体基準態様としても良い。

図１６には、第３実施例において、表示モニター１２０の主画面に、車両１０の後方のトップビュー画像を路面基準で表示しながら、目標（給電装置２０）に近付いていく様子が例示されている。また、表示モニター１２０の左上隅の補助画面１２６には、車載カメラ１３２で車両１０の後方を撮影した動画像が表示されている。
尚、第３実施例では、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内に入ると、表示モニター１２０の表示が、図１５に例示したような後方を撮影した動画像から、図１６に例示したようなトップビュー画像に切り換わる。そこで、画像の表示を切り換える前に、表示が切り換わる旨を予告する画面を表示モニター１２０に表示させてもよい。

このような第３実施例においても、目標（給電装置２０）が切換範囲１２４内に入るまでの間は、少なくとも表示モニター１２０の主画面では、車両基準態様で動画像が表示され、切換範囲１２４内に入ったら動画像の表示態様が路面基準態様に切り換わる。このため運転者は、車両１０の受電装置１２を目標（給電装置２０）に対して精度良く位置合わせすることが可能となる。

以上、各種の実施例および変形例について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。
たとえば、上記の実施例および変形例では、車両１０が電動車両であり、電動車両の受電装置１２を、路面上の給電装置２０に対して位置合わせする場合を例に用いて説明した。しかし、車両１０は電動車両である必要はなく、また位置合わせする目標は、車両の停止位置を示す白線や、輪留めなど、給電装置２０以外のものであっても構わない。

また、上述した実施例および変形例では、車載カメラ１３０，１３２を用いて車両１０の前後方向の画像を撮影し、車載カメラ１３４，１３６を用いて車両１０の左右方向の画像を撮影して、これらを合成して車両１０の全周に亘るトップビュー画像を表示するものとして説明した。しかし、車載カメラ１３０，１３２を用いて撮影した車両１０の前後方向の画像から、車両１０の全周に亘るトップビュー画像を表示することとしても良い。すなわち、車載カメラ１３４，１３６で画像を撮影する部分（車両１０から見て左右方向）は、車両１０の進行方向を撮影する車載カメラ（前進の場合は車載カメラ１３０、後進の場合は車載カメラ１３２）によって既に撮影されている。そこで、車載カメラ１３４，１３６で撮影した画像の代わりに、車載カメラ１３０あるいは車載カメラ１３２で既に撮影した画像（過去画像）に対して座標変換した画像を用いて、車両１０の全周に亘るトップビュー画像を生成しても良い。

１０…車両、 １２…受電装置、 １４…バッテリー、
１６…電動機、 １８…車両制御装置、 ２０…給電装置、
２２…白線、 １１０…表示制御部、 １１２…画像生成部、
１１４…目標位置取得部、 １２０…表示モニター、 １２２…カーソル、
１２４…切換範囲、 １３０…車載カメラ、 １３２…車載カメラ、
１００…運転支援装置。

Claims (9)

1. 車両の運転者が路面上の目標に位置合わせして車両を停止させるための運転支援装置であって、
   前記目標を含んだ前記車両周辺の動画像を撮影する車載カメラと、
   前記車両の位置合わせに用いる位置合わせ動画像を、前記車載カメラで撮影した前記動画像に基づいて生成する画像生成手段と、
   前記位置合わせ動画像を表示する表示モニターと、
   前記目標の前記車両に対する相対位置を取得する取得手段と
   を備え、
   前記画像生成手段は、前記車両を基準として前記目標が移動する第１表示態様の前記位置合わせ動画像と、前記目標を基準として前記車両が移動する第２表示態様の前記位置合わせ動画像とを、前記目標の相対位置に応じて切り換えて生成する手段である運転支援装置。
2. 請求項１に記載の運転支援装置であって、
   前記画像生成手段は、前記車載カメラで撮影した前記動画像を、前記車両を上方から見た状態の動画像に変換し、該変換した動画像に該車両の輪郭を示す車両輪郭画像を合成することによって、前記位置合わせ動画像を生成する手段である運転支援装置。
3. 請求項２に記載の運転支援装置であって、
   前記画像生成手段は、前記目標が前記車両の下方にある場合には、該目標の位置を示す目標画像を前記車両輪郭画像に合成することによって、前記位置合わせ動画像を生成する手段である運転支援装置。
4. 請求項１に記載の運転支援装置であって、
   前記画像生成手段は、前記車載カメラで撮影した前記動画像に、前記車両の輪郭を示す車両輪郭画像を合成することによって、前記位置合わせ動画像を生成する手段である運転支援装置。
5. 請求項４に記載の運転支援装置であって、
   前記画像生成手段は、前記車載カメラから見て前記目標が前記車両の陰に隠れている場合には、該目標の位置を示す目標画像を前記車両輪郭画像に合成することによって、前記位置合わせ動画像を生成する手段である運転支援装置。
6. 請求項２ないし請求項５の何れか一項に記載の運転支援装置であって、
   前記画像生成手段は、前記目標に対して位置合わせする際の前記車両側の目印を示す目印画像を、前記車両輪郭画像に合成することによって、前記位置合わせ動画像を生成する手段である運転支援装置。
7. 請求項１ないし請求項６の何れか一項に記載の運転支援装置であって、
   前記画像生成手段は、前記目標が、前記車両周辺に設定された所定の切換範囲内にある場合には、前記第２表示態様の前記位置合わせ動画像を生成する手段である運転支援装置。
8. 請求項１ないし請求項７の何れか一項に記載の運転支援装置であって、
   前記車両は、
   前記車両が走行するための駆動力を発生させる電動機と、
   前記電動機に電力を供給するバッテリーと、
   前記バッテリーに蓄えられる電力を前記車両の外部から非接触で受け取る受電装置と
   を備えており、
   前記目標は、前記受電装置に対して非接触で電力を供給する給電装置である運転支援装置。
9. 車両の運転者が路面上の目標に位置合わせして車両を停止させるための運転支援方法であって、
   前記目標を含んだ前記車両周辺の動画像を撮影する工程と、
   前記目標の前記車両に対する相対位置を取得する工程と
   前記車両周辺の動画像を表示モニターに表示する際の態様として、前記車両が固定されて前記目標が移動する第１表示態様、または前記目標が固定されて前記車両が移動する第２表示態様の何れかを、前記目標の相対位置に応じて選択する工程と、
   前記車両周辺の動画像を前記選択された表示態様に変換して、前記表示モニターに表示する工程と
   を備える運転支援方法。

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