特開 2023-95701 車両支援装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023095701

(43)【公開日】2023-07-06

(54)【発明の名称】車両支援装置および方法

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/0962 20060101AFI20230629BHJP

   G01C 21/36 20060101ALI20230629BHJP

   G06F 3/04842 20220101ALI20230629BHJP

   G06T 11/80 20060101ALI20230629BHJP

【ＦＩ】

G08G1/0962

G01C21/36

G06F3/0484 120

G06T11/80 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021211735

(22)【出願日】2021-12-25

(71)【出願人】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103171

【弁理士】

【氏名又は名称】雨貝 正彦

(74)【代理人】

【識別番号】100105784

【弁理士】

【氏名又は名称】橘 和之

(74)【代理人】

【識別番号】100098497

【弁理士】

【氏名又は名称】片寄 恭三

(74)【代理人】

【識別番号】100099748

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 克志

(72)【発明者】

【氏名】舩橋 優佑

【テーマコード（参考）】

2F129

5B050

5E555

5H181

【Ｆターム（参考）】

2F129AA03

2F129EE21

2F129EE52

2F129EE78

2F129GG06

2F129GG17

2F129HH12

5B050BA06

5B050BA18

5B050CA07

5B050EA07

5E555AA26

5E555BA24

5E555BB24

5E555BC01

5E555CA01

5E555CA42

5E555CB55

5E555CC22

5E555DB56

5E555FA00

5H181AA01

5H181CC04

5H181FF04

5H181FF21

5H181FF27

5H181FF32

5H181FF39

(57)【要約】

【課題】様々な形状の車両案内線の描画処理を共通の手順で行うことができる車両支援装置および方法を提供すること。
【解決手段】車両支援装置１００は、車両の移動予測軌跡に沿った複数の座標点を取得する案内線テーブル１２２および案内線点列読出し部１２４と、複数の座標点を通る車両案内線を算出する点列間補間部１２６と、車両案内線を車両からの距離に応じて複数の部分線に区分する部分線分割部１２８と、同一区分内が同一太さであって、車両から遠ざかるにつれて細くなるように、複数の部分線のそれぞれを描画する部分線描画部１３０とを備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の移動予測軌跡に沿った複数の座標点を取得する座標点取得手段と、
前記複数の座標点を通る車両案内線を算出する案内線算出手段と、
前記車両案内線を車両からの距離に応じて複数の部分線に区分する部分線分割手段と、
同一区分内が同一太さであって、車両から遠ざかるにつれて細くなるように、前記複数の部分線のそれぞれを描画する部分線描画手段と、
を備えることを特徴とする車両支援装置。

【請求項2】

前記案内線算出手段は、前記複数の座標点を用いた曲線補間演算を行うことにより前記車両案内線の算出を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両支援装置。

【請求項3】

車両のステアリングの舵角を検出する舵角検出手段をさらに備え、
前記座標点取得手段は、前記舵角検出手段によって検出された舵角に対応する前記移動予測軌跡に対応する前記複数の座標点を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の車両支援装置。

【請求項4】

前記部分線描画手段は、前記部分線の太さを規定する画素数を隣接する前記部分線において階段状に変化させることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の車両支援装置。

【請求項5】

前記部分線描画手段は、隣接する前記部分線について描画１画素分づつ太さを変化させることを特徴とする請求項４に記載の車両支援装置。

【請求項6】

前記部分線分割手段は、前記複数の座標点の中で車両からの距離が最も近い座標点と最も遠い座標点の間が、車両から遠ざかる方向に沿ったそれぞれの長さが同じになるように前記複数の部分線を区分することを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の車両支援装置。

【請求項7】

車両の移動予測軌跡に沿った複数の座標点を座標点取得手段によって取得し、
前記複数の座標点を通る車両案内線を案内線算出手段によって算出し、
前記車両案内線を車両からの距離に応じて複数の部分線に部分線分割手段によって区分し、
同一区分内が同一太さであって、車両から遠ざかるにつれて細くなるように、前記複数の部分線のそれぞれを部分線描画手段によって描画する
ことを特徴とする車両支援方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両後方を撮像した画像に重ねて車両案内線を表示する車両支援装置および方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、車両のハンドル舵角に対応する離散的な座標点としての車両案内線データをテーブルに格納しておいて、ハンドル舵角が変更されたときに、対応する車両案内線データを読み出し、座標点間を補間演算して得られた線画像をカメラ画像に合成して車内のＬＣＤに表示するようにしたカメラの画像表示制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この画像表示制御装置では、車両案内線の太さを、車両近傍ほど太い画像データとし、車両から離れるほど細い画像データとすることで、車両案内線がより見やすい画面としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－３３０４２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述した特許文献１に開示された画像表示制御装置では、車両案内線の太さを車両からの距離に応じて変化させることが示されているが、車両案内線はハンドル舵角に応じて傾きや長さ等の形状が変化するため、車両案内線の太さを車両からの距離に応じて変化させる場合の描画内容を各車両案内線毎に決定する必要があり、処理が煩雑になるという問題があった。

【0005】

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、様々な形状の車両案内線の描画処理を共通の手順で行うことができる車両支援装置および方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決するために、本発明の車両支援装置は、車両の移動予測軌跡に沿った複数の座標点を取得する座標点取得手段と、複数の座標点を通る車両案内線を算出する案内線算出手段と、車両案内線を車両からの距離に応じて複数の部分線に区分する部分線分割手段と、同一区分内が同一太さであって、車両から遠ざかるにつれて細くなるように、複数の部分線のそれぞれを描画する部分線描画手段とを備えている。

【0007】

また、本発明の車両支援方法は、車両の移動予測軌跡に沿った複数の座標点を座標点取得手段によって取得し、複数の座標点を通る車両案内線を案内線算出手段によって算出し、車両案内線を車両からの距離に応じて複数の部分線に部分線分割手段によって区分し、同一区分内が同一太さであって、車両から遠ざかるにつれて細くなるように、複数の部分線のそれぞれを部分線描画手段によって描画する。

【0008】

車両案内線を構成する各部分線を同一太さに設定し、隣接する部分線間で太さを異ならせることで、車両からの距離に応じて太さが変化する車両案内線を描画することができ、様々な形状の車両案内線の描画処理を共通の手順で行うことが可能となる。

【0009】

また、上述した案内線算出手段は、複数の座標点を用いた曲線補間演算を行うことにより車両案内線の算出を行うことが望ましい。これにより、車両の移動軌跡に沿った滑らかな曲線形状の車両案内線を描画することが可能となる。

【0010】

また、上述した車両のステアリングの舵角を検出する舵角検出手段をさらに備え、座標点取得手段は、舵角検出手段によって検出された舵角に対応する移動予測軌跡に対応する複数の座標点を取得することが望ましい。これにより、ステアリングの舵角が変化したときに、その変化に対応する形状の車両案内線を描画することが可能となる。

【0011】

また、上述した部分線描画手段は、部分線の太さを規定する画素数を隣接する部分線において階段状に変化させることが望ましい。特に、上述した部分線描画手段は、隣接する部分線について描画１画素分づつ太さを変化させることが望ましい。これにより、隣接する部分線が、車両から遠ざかるにつれて次第に細くなる描画を単純な処理で実現することができ、遠近感のある車両案内線を描画することが可能となる。

【0012】

また、上述した部分線分割手段は、複数の座標点の中で車両からの距離が最も近い座標点と最も遠い座標点の間が、車両から遠ざかる方向に沿ったそれぞれの長さが同じになるように複数の部分線を区分することが望ましい。これにより、車両からの距離に応じて車両案内線の太さを、より自然に変化させることができ、車両案内線を表示した際の違和感をなくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】一実施形態の車両支援装置の構成を示す図である。

【図2】案内線テーブルに格納されたデータの具体例を示す図である。

【図3】ステアリングの操作に応じて形状が変化する車両案内線を表示する動作手順を示す流れ図である。

【図4】車両案内線に対応して読み出される座標データの説明図である。

【図5】曲線補間演算によって算出された車両案内線を示す図である。

【図6】車両案内線を複数の部分線に分割する説明図である。

【図7】各部分線の描画の説明図である。

【図8】車両案内線の表示例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明を適用した一実施形態の車両支援装置について、図面を参照しながら説明する。

【0015】

図１は、一実施形態の車両支援装置の構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の車両支援装置１００は、カメラ１１０、画像格納部１１２、後方画像描画部１１４、舵角検出部１２０、案内線テーブル１２２、案内線点列読出し部１２４、点列間補間部１２６、部分線分割部１２８、部分線描画部１３０、表示処理部１４０、表示装置１４２を備えている。

【0016】

カメラ１１０は、車両後方の所定位置に取り付けられ、魚眼レンズや広角レンズを通して車両後方を撮影する。カメラ１１０による撮像によって得られた画像（後方画像）は画像格納部１１２に格納される。後方画像描画部１１４は、画像格納部１１２に格納された画像を読み出して表示用の後方画像を描画する。

【0017】

舵角検出部１２０は、車両の運転席に備わったステアリング２００の舵角を検出する。案内線テーブル１２２は、ステアリング２００の舵角に対応する車両案内線データを格納する。車両案内線は、車両が後退時に進行する予測軌跡であり、ステアリング２００の舵角が決まればその形状を予め算出することができる。車両案内線データは、車両案内線に沿った複数の座標点のデータであり、様々な蛇角に対応する複数の座標点のデータがテーブルの形式で格納されている。

【0018】

図２は、案内線テーブル１２２に格納されたデータの具体例を示す図である。図２では、ステアリング２００の舵角がある値に固定された状態において、Ｌが車両後退時の車両の左側位置に対応する左案内線を、Ｒが車両後退時の車両の右側位置に対応する右案内線をそれぞれ示している。案内線テーブル１２２には、左案内線Ｌを示すデータとしてこの左案内線Ｌに沿った複数の座標点（図２に示す例では５点ｐ１～ｐ５）の座標データが格納されており（右案内線Ｒについても同様）、舵角を指定することで、対応する左案内線Ｌと右案内線Ｒの各５点の座標データを読み出すことができる。

【0019】

案内線点列読出し部１２４は、舵角検出部１２０によって検出された舵角に対応する左右の車両案内線を示す左右５点ずつの座標データを読み出す。点列間補間部１２６は、左右それぞれの車両案内線に対応する複数の座標点を通る車両案内線を曲線補間演算によって算出する。例えば、図２に示す左案内線Ｌの場合には、５個の座標点ｐ１～ｐ５を通るように曲線補間演算が行われて、左案内線Ｌが算出される。なお、正確に５個の座標点ｐ１～ｐ５を通る場合に限定されず、５個の座標点ｐ１～ｐ５との距離が最小となる曲線を決定するようにしてもよい。

【0020】

部分線分割部１２８は、点列間補間部１２６によって算出された車両案内線を、車両からの距離に応じて複数の部分線に区分する。部分線描画部１３０は、同一区分（同一部分線）内が同一太さであって、車両から遠ざかるにつれて各部分線の太さが次第に細くなるように、各部分線（各部分線によって構成される車両案内線）を描画する。

【0021】

表示処理部１４０は、車両後退時に、後方画像描画部１１４によって描画された後方画像を表示装置１４２の画面に表示する。また、部分線描画部１３０によって車両案内線が描画された場合には、表示処理部１４０は、後方画像上にこの車両案内線を重ねて、表示装置１４２の画面に表示する。

【0022】

上述した案内線テーブル１２２、案内線点列読出し部１２４が座標点取得手段に、点列間補間部１２６が案内線算出手段に、部分線分割部１２８が部分線分割手段に、部分線描画部１３０が部分線描画手段に、舵角検出部１２０が舵角検出手段にそれぞれ対応する。

【0023】

本実施形態の車両支援装置１００はこのような構成を有しており、次に、その動作を説明する。

【0024】

図３は、ステアリング２００の操作に応じて形状が変化する車両案内線を表示する動作手順を示す流れ図である。図３に示す動作手順は、一定の時間間隔で繰り返し実施される。また、この動作手順と並行して、カメラ１１０による車両後方の撮像動作や後方画像描画部１１４による後方画像の描画動作が行われている。

【0025】

まず、舵角検出部１２０は、ステアリング２００の舵角を検出する（ステップ１００）。案内線点列読出し部１２４は、検出された舵角に対応する左右の車両案内線を示す５点ずつの座標データを案内テーブル１２２から読み出す（ステップ１０２）。

【0026】

図４は、車両案内線に対応して読み出される座標データの説明図である。図４において、車両案内線Ａは、左案内線Ｌあるいは右案内線Ｒを示している。案内線点列読出し部１２４は、その時点の舵角に対応する車両案内線Ａの５つの座標点ａ１～ａ５の５つの座標データを読み出す。

【0027】

次に、点列間補間部１２６は、読み出された座標データを用いて、これら５つの座標点を通る車両案内線Ａを曲線補間演算によって算出する（ステップ１０４）。

【0028】

図５は、曲線補間演算によって算出された車両案内線を示す図である。図５に示す例では、車両に最も近い座標点ａ１から最も遠い座標点ａ５までの間を曲線補間演算によって求めて車両案内線Ａとしている。

【0029】

次に、部分線分割部１２８は、ステップ１０４で算出した車両案内線Ａを複数の部分線に分割する（ステップ１０６）。

【0030】

図６は、車両案内線を複数の部分線に分割する説明図である。図６に示す例では、車両案内線を描画する際に、最も太い部分の幅が１０画素（１０ｐｘ（ピクセル））で、最も細い部分の幅が５画素（５ｐｘ）の場合を想定している。最も太い部分から最も細い部分に向けて１画素ずつ太さを減じる場合には、太さの画素数を１０→９→８→７→６→５の順に変化させる必要があり、太さが階段状に６段階変化するため、部分線の数が「６」に設定される。図６では、ｗ１～ｗ６がこれら６つの部分線の区分を示している。また、これら６つの区分ｗ１～ｗ６のそれぞれは、複数の座標点ａ１～ａ５の中で車両からの距離が最も近い座標点ａ１と最も遠い座標点ａ５の間が、車両から遠ざかる方向に沿ったそれぞれの長さが同じになるように、区分ｗ１～ｗ６のそれぞれの幅（車両から遠ざかる向きの座標系に沿った長さ）が同じになるように設定されている。

【0031】

なお、車両案内線の太さを規定する画素数は、車両案内線を描画する画素数、すなわち、表示装置１４２の表示画面の画素数に対応しているため、解像度が高い表示画面の場合には車両案内線の最も太い部分の画素数が１０画素以上になることもある。また、太さの変化に応じて階段状に変化させる画素数は、１画素ずつ変化させる場合に限らず、２画素あるいはそれ以上の画素数を変化させるようにしてもよい（特に、解像度が高い場合）。

【0032】

次に、部分線描画部１３０は、それぞれの区分（分割領域）内が均一の太さとなるように、かつ、車両に最も近い側の区分の太さが最も太く、車両から遠ざかるについて各区分の太さが１画素分ずつ細くなるように、各部分線を描画する（ステップ１０８）。

【0033】

図７は、各部分線の描画の説明図である。区分ｗ１については、部分線の太さが１０画素で描画される。区分ｗ２については、部分線の太さが９画素で描画される。区分ｗ３については、部分線の太さが８画素で描画される。区分ｗ４については、部分線の太さが７画素で描画される。区分ｗ５については、部分線の太さが６画素で描画される。区分ｗ６については、部分線の太さが５画素で描画される。

【0034】

このようにして車両案内線の描画処理が終了すると、表示処理部１４０は、並行して描画された後方画像上に車両案内線を重ねる画像合成を行い（ステップ１１０）、車両案内線が含まれる後方画像が表示装置１４２の画面に表示される（ステップ１１２）。

【0035】

図８は、車両案内線の表示例を示す図である。なお、図８では、車両案内線とともに描画されている後方画像は省略されている。

【0036】

図８（Ａ）は、車両のステアリング２００を左右に回転させずに車両をまっすぐ後退させた場合の車両案内線を示している。左案内線Ｌと右案内線Ｒのそれぞれは、車両に近いほど太く、遠ざかるほど細く描かれて表示される。また、図８（Ｂ）は、車両のステアリング２００を時計回り方向に回転した状態で車両を後退させた場合の車両案内線を示している。内輪差があるため、左案内線Ｌと右案内線Ｒは長さが異なるが、左案内線Ｌと右案内線Ｒのそれぞれは、車両に近いほど太く、遠ざかるほど細く描かれて表示される。

【0037】

このように、本実施形態の車両支援装置１００では、車両案内線を構成する各部分線を同一太さに設定し、隣接する部分線間で太さを異ならせることで、車両からの距離に応じて太さが変化する車両案内線を描画することができ、様々な形状の車両案内線の描画処理を共通の手順で行うことが可能となる。

【0038】

また、複数の座標点を用いた曲線補間演算によって車両案内線の算出を行うことにより、車両の移動軌跡に沿った滑らかな曲線形状の車両案内線を描画することが可能となる。

【0039】

また、ステアリング２００の舵角を検出し、この検出された舵角に対応する移動予測軌跡に対応する複数の座標点のデータを案内線テーブル１２２から読み出しており、ステアリング２００の舵角が変化したときに、その変化に対応する形状の車両案内線を描画することが可能となる。

【0040】

また、車両案内線を構成する各部分線を描画する際に、各部分線の太さを規定する画素数を、隣接する部分線において階段状に（望ましくは１画素分ずつ太さが異なるように）変化させることにより、隣接する部分線が、車両から遠ざかるにつれて次第に細くなる描画を単純な処理で実現することができ、遠近感のある車両案内線を描画することが可能となる。

【0041】

また、複数の座標点ａ１～ａ５（図６）の中で車両からの距離が最も近い座標点ａ１と最も遠い座標点ａ５の間が、車両から遠ざかる方向に沿ったそれぞれの長さが同じになるように６つの部分線を区分しており、車両からの距離に応じて車両案内線の太さを、より自然に変化させることができ、車両案内線を表示した際の違和感をなくすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0042】

上述したように、本発明によれば、車両案内線を構成する各部分線を同一太さに設定し、隣接する部分線間で太さを異ならせることで、車両からの距離に応じて太さが変化する車両案内線を描画することができ、様々な形状の車両案内線の描画処理を共通の手順で行うことが可能となる。

【符号の説明】

【0043】

１００ 車両支援装置
１１０ カメラ
１１２ 画像格納部
１１４ 後方画像描画部
１２０ 舵角検出部
１２２ 案内線テーブル
１２４ 案内線点列読出し部
１２６ 点列間補間部
１２８ 部分線分割部
１３０ 部分線描画部
１４０ 表示処理部
１４２ 表示装置
２００ ステアリング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】