特開 2023-96391 牽引支援装置及び牽引支援方法

(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】P2023096391

(43)【公開日】2023-07-07

(54)【発明の名称】牽引支援装置及び牽引支援方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/26 20060101AFI20230630BHJP

   B60R 11/02 20060101ALI20230630BHJP

   B60R 11/04 20060101ALI20230630BHJP

   B60D 1/24 20060101ALI20230630BHJP

   B62D 53/00 20060101ALI20230630BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20230630BHJP

   H04N 7/18 20060101ALI20230630BHJP

【ＦＩ】

G01B11/26 H

B60R11/02 C

B60R11/04

B60D1/24

B62D53/00 Z

G01B11/00 H

H04N7/18 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021212109

(22)【出願日】2021-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】000001487

【氏名又は名称】フォルシアクラリオン・エレクトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮下 彩乃

【テーマコード（参考）】

2F065

3D020

5C054

【Ｆターム（参考）】

2F065AA03

2F065AA17

2F065AA24

2F065AA32

2F065AA46

2F065AA51

2F065BB28

2F065CC11

2F065DD06

2F065FF04

2F065QQ31

2F065SS13

3D020BA04

3D020BA20

3D020BB06

5C054CA04

5C054CC02

5C054FC12

5C054FC15

5C054FD03

5C054FE14

5C054HA26

(57)【要約】

【課題】折れ角を演算するために必要なパラメータを取得する際、メジャー測定作業やシステムへの手入力作業の手間を省き、システム使用者の負担を軽減すること。
【解決手段】牽引支援装置のパラメータ入力受付部３２は、画像上の連結軸１２０の回転軸位置の情報と、マーカー２２０の中心位置の情報と、を受け付け、画像上のマーカー２２０の外周に合せるように形成された外枠マークＭ３を用いてマーカー２２０の大きさに関する情報を受け付ける。実距離換算部３４は、受け付けた情報を用いて、マーカー２２０の地上からの高さを算出し、車載カメラ１０と連結軸１２０との間の画像上の距離と、連結軸１２０とマーカー２２０の間の画像上の距離と、を算出して、実距離に換算する。記憶部３５は、算出したマーカー２２０の地上からの実際の高さと、車載カメラ１０から連結軸１２０までの第１距離と、連結軸１２０からマーカー２２０までの第２距離と、を保存する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

牽引支援装置であって、
牽引車に設置され、前記牽引車と被牽引車との連結軸と、前記被牽引車に取り付けられたマーカーと、を含む連結部分の画像情報を取得する車載カメラと、
前記車載カメラからの前記連結部分の画像を表示画面に表示する表示部と、
前記表示画面に表示されている前記連結部分への画面入力操作による情報を受け付けるパラメータ入力受付部と、
前記パラメータ入力受付部で受け付けた前記情報を用いて、画像上の距離から実距離へ換算する実距離換算部と、
前記実距離換算部で換算された情報を記憶する記憶部と、
を備え、
前記パラメータ入力受付部は、画面入力操作により、前記画像上の前記連結軸の回転軸位置の情報と、前記マーカーの中心位置の情報と、を受け付け、前記画像上の前記マーカーの外周に合せるように形成された外枠マークを用いて、前記マーカーの大きさに関する情報を受け付け、
前記実距離換算部は、前記パラメータ入力受付部で受け付けた情報を用いて、前記マーカーの地上からの高さを算出し、前記車載カメラと前記連結軸との間の画像上の距離と、前記連結軸と前記マーカーの間の画像上の距離と、を算出して、実距離に換算し、
前記記憶部は、前記実距離換算部で算出した、前記マーカーの地上からの実際の高さと、前記車載カメラから前記連結軸までの第１距離と、前記連結軸から前記マーカーまでの第２距離と、を保存する
ことを特徴とする牽引支援装置。

【請求項2】

請求項１に記載された牽引支援装置において、
前記入力受付部は、第１パラメータ入力受付部と、第２パラメータ入力受付部と、第３パラメータ入力受付部と、を有し、前記連結部分が表示されている前記表示画面に対し、第１画面入力操作と第２画面入力操作と第３画面入力操作とを受け付け、
前記第１画面入力操作は、前記連結軸の回転軸位置マークを指定するタップ操作と、指定した前記回転軸位置マークを連結軸画像の回転軸位置に合わせる微調整操作であり、
前記第２画面入力操作は、前記マーカーの中心位置マークを指定するタップ操作と、指定した前記中心位置マークをマーカー画像の中心位置に合わせる微調整操作であり、
前記第３画面入力操作は、前記マーカーの外枠マークを指定するタップ操作と、指定した前記外枠マークの大きさをマーカー画像の大きさに合わせる調整操作である
ことを特徴とする牽引支援装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載された牽引支援装置において、
画面入力操作による前記連結軸の前記回転軸位置マークと前記マーカーの前記中心位置マークの指定に基づき、前記連結軸の中心軸位置と前記マーカーの中心位置を探索する位置探索部を備え、
前記位置探索部は、
前記連結軸の画像位置を画面入力操作により指定すると、指定位置を中心とする探索処理領域を設定し、領域内での位置探索により前記連結軸の回転軸位置座標を求め、
前記マーカーの画像位置を画面入力操作により指定すると、指定位置を中心とする探索処理領域を設定し、領域内での位置探索により前記マーカーの基準位置座標を求める
ことを特徴とする牽引支援装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３までの何れか一項に記載された牽引支援装置において、
前記パラメータ入力受付部は、前記折れ角の演算に用いる高さパラメータと距離パラメータの書き替え要求があると、要求に応じて前記表示画面への画面入力操作によるパラメータ入力受付処理を実施する
ことを特徴とする牽引支援装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４までの何れか一項に記載された牽引支援装置において、
前記車載カメラで撮影した前記連結部分のカメラ画像を、前記連結部分を上方から視た俯瞰画像に視点変換する視点変換処理部を備え、
前記パラメータ入力受付部は、前記表示画面に表示される前記俯瞰画像に対する画面入力操作によりパラメータ入力を受け付ける
ことを特徴とする牽引支援装置。

【請求項6】

車載カメラと、牽引車と被牽引車との連結軸と、前記被牽引車に取り付けられたマーカーと、を備える牽引支援方法であって、
前記車載カメラからの前記牽引車と前記被牽引車との連結部分の画像を表示部の表示画面に表示し、
前記表示画面への画面入力操作により、前記画像上の前記連結軸の回転軸位置の情報と、前記マーカーの中心位置の情報と、を受け付け、前記画像上の前記マーカーの外周に合せるように形成された外枠マークを用いて、前記マーカーの大きさに関する情報を受け付け、
受け付けた情報を用いて、前記マーカーの地上からの実際の高さを算出し、前記車載カメラと前記連結軸との間の画像上の距離と、前記連結軸と前記マーカーの間の画像上の距離と、を算出して、実距離に換算し、
前記マーカーの地上からの実際の高さと、前記車載カメラから前記連結軸までの第１距離と、前記連結軸から前記マーカーまでの第２距離と、を保存する
ことを特徴とする牽引支援方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、牽引支援装置及び牽引支援方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、牽引車（トラクタ）と被牽引車（トレーラー）とを連結した連結軸の中心位置である回転中心位置を精度良く設定することで、折れ角を精度よく求める牽引支援装置が知られている。従来の牽引支援装置は、被牽引車が、連結軸の回りの少なくとも３つの回転角度位置にあるときにそれぞれ車載カメラで撮影された画像におけるマーカーの位置に基づいて、連結軸の中心の位置である回転中心の位置を設定する。そして、設定された回転中心の位置と、マーカーの中心の位置と、に基づいて、折れ角を求めている（特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１９９１５０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、牽引車と被牽引車とは、これらを連結する連結軸の中心回りに回転する。そして、牽引車に対する被牽引車の向きの差異を表す折れ角は、被牽引車に取り付けられたマーカーを用い、連結軸の中心回りにマーカーの中心位置が回転する回転角度で求められる。このとき、必要なパラメータである距離パラメータや高さパラメータなどは、使用前にドライバーなどの使用者が測定し、その数値をシステムへ登録しなければならない。よって、距離を測定するためのメジャーを用意しておく必要があるし、メジャーによる測定作業とシステムへの手入力作業を要し、トレーラーアシスト（牽引支援）を気軽に使用できないという課題がある。

【0005】

本発明は、上記課題に着目してなされたもので、折れ角を演算するために必要なパラメータを取得する際、メジャー測定作業やシステムへの手入力作業の手間を省き、システム使用者の負担を軽減することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために本発明は、牽引支援装置であって、車載カメラと、表示部と、パラメータ入力受付部と、実距離換算部と、記憶部と、を備える。パラメータ入力受付部は、画像上の連結軸の回転軸位置の情報と、マーカーの中心位置の情報と、を受け付け、画像上のマーカーの外周に合せるように形成された外枠マークを用いて、マーカーの大きさに関する情報を受け付ける。実距離換算部は、パラメータ入力受付部で受け付けた情報を用いて、マーカーの地上からの高さを算出し、車載カメラと連結軸との間の画像上の距離と、連結軸とマーカーの間の画像上の距離と、を算出して、実距離に換算する。記憶部は、実距離換算部で算出した、マーカーの地上からの実際の高さと、車載カメラから連結軸までの第１距離と、連結軸からマーカーまでの第２距離と、を保存する。

【発明の効果】

【0007】

本発明は、上記構成を採用したため、折れ角を演算するために必要なパラメータを取得する際、メジャー測定作業やシステムへの手入力作業の手間を省き、システム使用者の負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１の牽引支援装置及び牽引支援方法が適用された牽引支援システムを示すブロック図である。

【図2】実施例１の牽引支援装置及び牽引支援方法が適用された牽引車と被牽引車との連結構造を模式的に示す斜視図である。

【図3】図２に示した牽引車と被牽引車との折れ角を示す連結部平面図である。

【図4】被牽引車の被連結部材に取り付けられたマーカーを示す平面図である。

【図5】蛇行走行をすると連結軸の回転軸位置を中心として被連結部材に設けられたマーカー中心位置が円弧上に移動することを模式的に示す平面図である。

【図6】モニタ画面に表示される連結部分の俯瞰画像への画面入力操作を説明する入力受付画面の一例を示すモニタ画面正面図である。

【図7】折れ角演算部による牽引車に対して被牽引車がなす折れ角の演算手法を示す連結部平面図である。

【図8】カメラＥＣＵ（Electronic Control Unit）において実行される高さパラメータ及び距離パラメータの画面入力から保存処理までの動作の流れを示すフローチャートである。

【図9】被牽引車の被連結部材の形状がＩ字形状であるときの連結部分を示す連結部平面図である。

【図10】被牽引車の被連結部材の形状がＹ字形状であるときの連結部分を示す連結部平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明による牽引支援装置及び牽引支援方法を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

【実施例0010】

実施例１の牽引支援装置及び牽引支援方法が適用された牽引支援システムＡは、トレーラー特有のジャックナイフ現象に至るのを未然に防止することを目的とし、折れ角情報を牽引車のドライバーに対して提示するトレーラー向け運転支援システムの一つである。

【0011】

ここで、「ジャックナイフ現象」とは、駐車時の旋回後退走行などにおいて、牽引車と被牽引車とが大きく折れ曲がるトレーラーに特有の現象をいう。また、ドライバーに対する提示は、画面表示とアナウンス音声や警報音などにより視角と聴覚に訴える提示としている。なお、ハンドル振動などによる触覚に訴える提示を加えても良い。

【0012】

まず、図１～図７を参照し、実施例１の牽引支援システムＡの詳しい構成を説明する。

【0013】

図１は、実施例１の牽引支援装置及び牽引支援方法が適用された牽引支援システムＡを示すブロック図である。牽引支援システムＡは、図１に示すように、車載カメラ１０と、カメラＥＣＵ３０と、モニタ９０（表示部）と、を備え、これらはトラクタなどの牽引車１００に搭載されている。

【0014】

図２は、牽引車１００と被牽引車２００とを模式的に示す斜視図、図３は、図２に示した牽引車１００と被牽引車２００との折れ角θを説明する平面図である。

【0015】

牽引車１００は、その後部に、後方に延びた連結部材１１０を備えている。連結部材１１０は、後方側の先端部に鉛直方向に延びた連結軸１２０を備えている。被牽引車２００は、その前部に、前方に延びた被連結部材２１０を備えている。連結軸１２０は、被連結部材２１０の前方側の先端部に形成された連結孔（図示省略）に挿入し、被連結部材２１０と連結部材１１０と、を連結する。そして、連結部材１１０に被連結部材２１０が連結された状態で、被牽引車２００は牽引車１００に連結されて、連結軸１２０の回転軸位置１３０の回りに回転可能な状態で牽引される。

【0016】

被牽引車２００は、図３に示すように、連結軸１２０の回転軸位置１３０の回りに回転することによって、被牽引車２００の向きが牽引車１００の向きに対してずれる。「折れ角θ」とは、被牽引車２００の向きが牽引車１００の向きに対してずれている状態を、連結軸１２０の回転軸位置１３０の回りの角度として表したものをいう。また、「折れ角がゼロ度」とは、牽引車１００と被牽引車２００とが連結して直進しているときの折れ角であり、厳密にゼロ度をいうのではなく、直進走行での横振れによるゼロ度前後の許容角度範囲を含む略ゼロ度となっている状態をいう。

【0017】

図４は被連結部材２１０に設けられたマーカー２２０を示す平面図である。被連結部材２１０の上面には、図４に示すように、マーカー２２０が取り付けられている。マーカー２２０は、略正方形状の外形である。マーカー２２０は、互いに直交するｘ軸及びｙ軸にそれぞれ平行に延びた仮想の直線により、４つの矩形の領域２２１，２２２，２２３，２２４に仕切られている。ｘ軸に平行に延びた仮想の直線とｙ軸に平行に延びた仮想の直線とは、マーカー２２０の中心位置２２５をそれぞれ通過する。なお、水平面上にｘ軸とｙ軸との直交座標で定義された世界座標（ｘｙ座標）の原点は、例えば、車載カメラ１０の中心とする。

【0018】

マーカー２２０の４つの領域２２１～２２４のうち、領域２２１及び領域２２４は白色、領域２２２及び領域２２３は黒色で形成されている。したがって、４つの領域２２１～２２４は、同色の領域がｘ軸方向及びｙ軸方向にそれぞれ隣接しない配置の市松模様（a checkered pattern）状の柄となっている。なお、マーカー２２０の中心位置２２５を特定して検出し得るようなものであれば、市松模様の柄に限定されず、他の模様等を適用することも可能である。

【0019】

車載カメラ１０は、図２に示すように、牽引車１００の後部の、連結部材１１０よりも上方の部位に、その光軸が牽引車１００の後方斜め下方を向いた状態で取り付けられている。これにより、車載カメラ１０は、図２の破線で示すように、連結部材１１０及び被連結部材２１０の上面の略全面を撮影範囲とし、被連結部材２１０の上面に設けられたマーカー２２０も車載カメラ１０により撮影される。即ち、車載カメラ１０は、牽引車１００に設置され、牽引車１００と被牽引車２００との連結軸１２０と、被牽引車２００に取り付けられたマーカー２２０と、を含む連結部分の画像情報を取得する。

【0020】

カメラＥＣＵ３０は、図１に示すように、視点変換処理部３１と、パラメータ入力受付部３２と、位置探索部３３と、実距離換算部３４と、記憶部３５と、を備える。以下、カメラＥＣＵ３０の各構成要素について詳しく説明する。

【0021】

視点変換処理部３１は、車載カメラ１０で撮影した連結部分のカメラ画像を、連結部分を上方から平面視で視たと想定される俯瞰画像に変換する視点変換処理を行う。そして、視点変換処理部３１において視点変換処理された俯瞰画像は、モニタ９０のモニタ画面９１（表示画面）に表示される。モニタ画面９１は、画面に指を接触させるタッチ操作を、カメラＥＣＵ３０への入力操作として受け付けるタッチパネル式ディスプレイである。

【0022】

パラメータ入力受付部３２は、折れ角θがゼロ度での停車中、モニタ画面９１に表示されている連結部分への画面入力操作（画面タッチ操作）による情報を受け付ける。パラメータ入力受付部３２は、俯瞰画像による連結部分が表示されているモニタ画面９１に対する画面入力操作の受け付け部として、第１パラメータ入力受付部３２ａと第２パラメータ入力受付部３２ｂと第３パラメータ入力受付部３２ｃとを有する。なお、画面入力操作を受け付けるパラメータ入力受付画面には、図６に示すように、第１パラメータ入力受付画面として、連結部分の俯瞰画像に連結軸１２０の回転軸位置マークＭ１を重畳させた画像が表示される。また、第２パラメータ入力受付画面として、連結部分の俯瞰画像にマーカー２２０の中心位置マークＭ２を重畳させた画像が表示される。また、第３パラメータ入力受付画面として、連結部分の俯瞰画像にマーカー２２０の外枠マークＭ３を重畳させた画像が表示される。

【0023】

第１パラメータ入力受付部３２ａは、第１パラメータ入力受付画面に対する第１画面入力操作を受け付ける。第１画面入力操作とは、図６に示すように、連結軸１２０の回転軸位置マークＭ１を指定するタップ操作と、指定した回転軸位置マークＭ１を連結軸画像の回転軸位置１３０に合わせる微調整操作とをいう。ここで、第１パラメータ入力受付画面には、回転軸位置マークＭ１と共に十字キー９２が表示される。よって、回転軸位置マークＭ１の位置微調整操作は、十字キー９２へのタッチ操作により、指定した回転軸位置マークＭ１の位置を４方向への移動方向のうち何れかの方向に調整移動させることで行われる。

【0024】

第２パラメータ入力受付部３２ｂは、第２パラメータ入力受付画面に対する第２画面入力操作を受け付ける。第２画面入力操作とは、図６に示すように、マーカー２２０の中心位置マークＭ２を指定するタップ操作と、指定した中心位置マークＭ２をマーカー画像の中心位置２２５に合わせる微調整操作とをいう。ここで、第２パラメータ入力受付画面には、中心位置マークＭ２と共に十字キー９２が表示される。よって、中心位置マークＭ２の位置微調整操作は、十字キー９２へのタッチ操作により、指定した中心位置マークＭ２の位置を調整移動させることで行われる。

【0025】

第３パラメータ入力受付部３２ｃは、第３パラメータ入力受付画面に対する第３画面入力操作を受け付ける。第３画面入力操作とは、図６に示すように、マーカー２２０の外枠マークＭ３を指定するタップ操作と、指定した外枠マークＭ３の大きさをマーカー画像の大きさに合わせる調整操作とをいう。ここで、第３パラメータ入力受付画面には、外枠マークＭ３と共に拡大/縮小ボタン９３が表示される。よって、外枠マークＭ３の大きさ調整操作は、拡大/縮小ボタン９３へのタッチ操作により、外枠マークＭ３の大きさを拡大、又は、縮小することによりマーカー画像の大きさに合わせる調整が行われる。なお、拡大/縮小ボタン９３は、プラスボタン部９３ａが外枠マークＭ３を拡大操作ボタンであり、マイナスボタン部９３ｂが外枠マークＭ３の縮小操作ボタンである。

【0026】

ここで、画面入力操作を受け付ける入力受付画面には、図６に示すように、パラメータ入力受け付け操作が開始されると画面入力操作を段階的に実施するため、１つの画面入力操作が終了する毎に押下する入力完了ボタン９４が表示されている。よって、回転軸位置マークＭ１に対する第１画面入力操作を行い、操作終了を確認して入力完了ボタン９４を押下すると、中心位置マークＭ２に対する第２画面入力操作へ移行する。続いて、中心位置マークＭ２に対する第２画面入力操作を行い、操作終了を確認して入力完了ボタン９４を押下すると、外枠マークＭ３に対する第３画面入力操作へ移行する。続いて、外枠マークＭ３に対して第３画面入力操作を行い、操作終了を確認して入力完了ボタン９４を押下すると、入力受け付け操作終了へと移行する。

【0027】

位置探索部３３は、連結軸１２０とマーカー２２０の画像位置情報の取得に基づく探索により、連結軸１２０の回転軸位置座標［Ｐｃ（ｘｃ，ｙｃ）］とマーカー２２０の基準位置座標［Ｐｏ（ｘｏ，ｙｏ）］を求める。具体的に位置探索部３３は、連結軸１２０の画像位置の第１画面入力操作を完了すると、回転軸位置マークＭ１を中心として連結軸１２０の周りが含まれる最小限域の範囲による探索処理領域を設定する。そして、探索処理領域内での位置探索により連結軸１２０の回転軸位置座標［Ｐｃ（ｘｃ，ｙｃ）］を求める。また、マーカー２２０の画像位置の画面入力操作を完了すると、中心位置マークＭ２を中心としてマーカー２２０の周りが含まれる最小限域の範囲による探索処理領域を設定する。そして、探索処理領域内での位置探索によりマーカー２２０の基準位置座標［Ｐｏ（ｘｏ，ｙｏ）］を求める。なお、位置探索は、探索処理領域を走査し、形状を特定するエッジ検出により行われる。

【0028】

実距離換算部３４は、パラメータ入力受付部３２での入力受け付け操作が終了すると、マーカー２２０の高さパラメータＨ（地面からマーカー位置までの高さ：図２を参照）を実際の高さに換算して推定し、記憶部３５に保存する。そして、位置探索部３３からの連結軸１２０の回転軸位置座標［Ｐｃ（ｘｃ，ｙｃ）］に基づいて、車載カメラ１０から連結軸１２０までの第１距離パラメータＬ１を、画像上の距離から実距離への換算により計算する。また、位置探索部３３からのマーカー２２０の基準位置座標［Ｐｏ（ｘｏ，ｙｏ）］に基づいて、連結軸１２０の位置からマーカー２２０までの第２距離パラメータＬ２を、画像上の距離から実距離への換算により計算する。

【0029】

ここで、第１距離パラメータＬ１と第２距離パラメータＬ２の画像上の距離から実距離への換算処理について説明する。まず、マーカー２２０の大きさは既知であるので、記憶部３５にマーカー２２０の大きさを保存しておくと、俯瞰画像上のマーカーの大きさも既知である。また、俯瞰画像の特性上、１ｐｉｘ（画像上の距離）＝Ｘｍｍ（実距離）と換算することができる。よって、俯瞰画像上のマーカーの大きさが既知の大きさになるように、外枠マークＭ３の大きさ調整操作によりマーカー２２０の高さパラメータＨを調整することで、第１距離パラメータＬ１と第２距離パラメータＬ２を、画像上の距離から実距離へ換算できる。また、画像上の距離から実距離へ換算する理由は、第１距離パラメータＬ１と第２距離パラメータＬ２と地面からマーカー２２０までの高さパラメータＨは、実距離、実高さとして手入力されることを前提として構築されたカメラＥＣＵ３０のロジックを変えないでパラメータ入力受付部３２を導入していることによる。

【0030】

記憶部３５は、パラメータ入力受付部３２及び実距離換算部３４で取得された折れ角θの演算に用いる位置情報と距離情報を記憶しておく。記憶部３５に記憶される位置情報は、連結軸１２０の回転軸位置１３０を表す回転軸位置座標［Ｐｃ（ｘｃ，ｙｃ）］と、折れ角θがゼロ度でのマーカー２２０の中心位置２２５を表す基準位置座標［Ｐｏ（ｘｏ，ｙｏ）］である。記憶部３５に記憶される距離情報は、車載カメラ１０から連結軸１２０の回転軸位置１３０までの第１距離パラメータＬ１と、回転軸位置１３０からマーカー２２０の中心位置２２５までの第２距離パラメータＬ２と、地面からマーカー２２０までの高さパラメータＨである。なお、第２距離パラメータＬ２は、図５に示すように、マーカー２２０の中心位置２２５が、連結軸１２０の回転軸位置１３０を中心とする円弧上の移動軌跡を描く回転半径に相当する。

【0031】

ここで、パラメータ入力受付部３２は、被牽引車２００の変更などにより折れ角θの演算に用いる位置情報と距離情報の書き替え要求があると、要求に応じてモニタ画面９１への画面入力操作による位置情報と距離情報の取得を受け付ける情報取得処理を実施する。そして、パラメータ入力受付部３２、位置探索部３３及び実距離換算部３４で取得された位置情報と距離情報を記憶部３５に書き替え保存する。

【0032】

なお、折れ角θの演算は、運転中に取得されるマーカー２２の中心位置座標［Ｐｎ（ｘｎ，ｙｎ）］に基づいて、牽引車１００と被牽引車２００とがなす折れ角θを演算する。折れ角θを演算するとき、連結軸１２０の回転軸位置１３０を表す回転軸位置座標［Ｐｃ（ｘｃ，ｙｃ）］と、折れ角θがゼロ度でのマーカー２２０の中心位置２２５を表す基準位置座標［Ｐｏ（ｘｏ，ｙｏ）］と、を記憶部３５から読み出す。即ち、折れ角θは、図７に示すように、回転軸位置座標［Ｐｃ（ｘｃ，ｙｃ）］と、基準位置座標［Ｐｏ（ｘｏ，ｙｏ）］と、中心位置座標［Ｐｎ（ｘｎ，ｙｎ）］と、を用いて演算される。

【0033】

次に、実施例１のカメラＥＣＵ３０による動作を説明する。図８は、カメラＥＣＵ３０において実行される高さパラメータＨ及び距離パラメータＬ１，Ｌ２の画面入力から保存処理までの動作の流れを示すフローチャートである。
パラメータ入力受付を開始すると（Ｓ０）、第１パラメータ入力受付画面を表示する（Ｓ１）。そして、ユーザーが入力完了ボタン９４を押下したか否かが判断される（Ｓ２）。ＮＯ（押下無し）と判断されている間はＳ１へ戻り、第１パラメータ入力受付画面の表示が維持される。ＹＥＳ（押下有り）と判断されると、第２パラメータ入力受付画面を表示する（Ｓ３）。そして、ユーザーが入力完了ボタン９４を押下したか否かが判断される（Ｓ４）。ＮＯ（押下無し）と判断されている間はＳ３へ戻り、第２パラメータ入力受付画面の表示が維持される。ＹＥＳ（押下有り）と判断されると、第３パラメータ入力受付画面を表示する（Ｓ５）。そして、ユーザーが入力完了ボタン９４を押下したか否かが判断される（Ｓ６）。ＮＯ（押下無し）と判断されている間はＳ５へ戻り、第３パラメータ入力受付画面の表示が維持される。ＹＥＳ（押下有り）と判断されると、Ｓ７以降へ進む。

【0034】

Ｓ６にてユーザーが入力完了ボタン９４を押下すると、マーカー２２０の高さパラメータＨを推定し（Ｓ７）、高さパラメータＨを保存する（Ｓ８）。Ｓ７でのマーカー高さ推定に続き、車載カメラ１０と連結軸１２０との間の第１距離パラメータＬ１を計算し（Ｓ９）、続いて、回転半径（第２距離パラメータＬ２）を計算する（Ｓ１０）。そして、第１距離パラメータＬ１と第２距離パラメータＬ２を保存する（Ｓ１１）。Ｓ１０の回転半径計算を終えると、パラメータ入力受付終了（Ｓ１２）へと進む。

【0035】

このように、パラメータ入力受付を終了し、保存された距離パラメータＬ１，Ｌ２と高さパラメータＨに基づいて演算された折れ角θは、モニタ９０に出力されてのモニタ画面９１に表示される。また、折れ角θが所定角より大きくなったり、折れ角θの上昇変化速度が所定速度以上になったりすると、アナウンス音声や警報音が加えられる。これにより、運転者が被牽引車２００を牽引した牽引車１００を運転する際（特に、駐車のために旋回しながら後退する際）に、モニタ９０に表示された折れ角θを考慮し、大きな折れ角θに移行するのを未然に防止する運転操作を行うことができる。

【0036】

図９は、被牽引車の被連結部材の形状がＩ字形状であるときの連結部分を示す連結部平面図である。図１０は、被牽引車の被連結部材の形状がＹ字形状であるときの連結部分を示す連結部平面図である。以下、背景技術の課題、及び、課題を解決する必要なパラメータの入力作用を説明する。

【0037】

折れ角情報を取得するために用いられるトレーラーのマーカーを検出するために必要とされるパラメータは、使用前にドライバーなどの使用者が測定し、その数値をシステムへ登録しなければならない。このとき、距離を測定するためのメジャーを用意しておく必要があるし、メジャーによる測定作業と測定した数値をシステムへ入力する手入力作業を要する。

【0038】

よって、マーカー位置などの各種認識に必要なパラメータを、使用者が測定し、その数値をシステムへ手入力する手間を無くしたい、という要求がある。ここで、各種認識に必要なパラメータを例示すると、主に下記の３種類である。
(a) 車載カメラから連結軸までの第１距離パラメータ
(b) 連結軸からマーカーまでの第２距離パラメータ
(c) 地面からマーカーまでの高さパラメータ

【0039】

例えば、図９に示すように、被牽引車の被連結部材の形状がＩ字形状である場合、第１距離パラメータがＬ１、第２距離パラメータがＬ２、高さパラメータがＨであるとする。図９に示す牽引車はそのままで、被牽引車を被連結部材の形状がＹ字形状である図１０に示す被牽引車に変更した場合、第１距離パラメータはＬ１のままで変わらないが、第２距離パラメータがＬ２からＬ２’に変わり、高さパラメータがＨからＨ’に変わる。よって、図９に示す被牽引車から図１０に示す被牽引車に変更された場合には、これらのパラメータ（Ｌ１，Ｌ２’，Ｈ’）を、システムへ書き替え登録するため、メジャーによる測定作業と測定した数値をシステムへ入力する手入力作業を要する。

【0040】

これに対し、図９に示す被牽引車から図１０に示す被牽引車に変更された場合、例えば、被牽引車変更後の最初に走行する前の停車中にパラメータ入力ボタンをタップ操作により選択する。この選択操作によって図８のフローチャートに沿って、パラメータ入力受付開始からパラメータ入力受付終了まで進む。

【0041】

このように、メジャーにより測定する代わりに、モニタ画面９１に表示されているマークＭ１，Ｍ２，Ｍ３に対してタップと微調整によるタッチ入力操作を行うと、微調整後のタッチ座標情報に基づく位置探索と実距離換算により、必要なパラメータが推測される。そして、Ｓ８とＳ１１において、第１距離パラメータＬ１，第２距離パラメータＬ２’，高さパラメータＨ’が、手入力ではなく自動で記憶部３５に書き替え保存される。

【0042】

このため、折れ角θを演算するために必要なパラメータを取得する際、メジャー測定作業やシステムへの手入力作業の手間が省かれ、システム使用者の負担を軽減することができる。このとき、探索処理領域の設定により、連結軸１２０とマーカー２２０の位置探索負担も軽減される。そして、手間となっていたパラメータの入力作業が省かれた結果、トレーラー運転をアシストする牽引支援システムＡを気軽に使用できる。

【0043】

以上説明したように、実施例１の牽引支援装置及び牽引支援方法にあっては、下記に列挙する効果が得られる。

【0044】

（１）牽引支援装置であって、車載カメラ１０と、表示部（モニタ９０）と、パラメータ入力受付部３２と、実距離換算部３４と、記憶部３５と、を備える。パラメータ入力受付部３２は、画像上の連結軸１２０の回転軸位置の情報と、マーカー２２０の中心位置の情報と、を受け付け、画像上のマーカー２２０の外周に合せるように形成された外枠マークＭ３を用いて、マーカー２２０の大きさに関する情報を受け付ける。実距離換算部３４は、パラメータ入力受付部３２で受け付けた情報を用いて、マーカー２２０の地上からの高さを算出し、車載カメラ１０と連結軸１２０との間の画像上の距離と、連結軸１２０とマーカー２２０の間の画像上の距離と、を算出して、実距離に換算する。記憶部３５は、実距離換算部３４で算出した、マーカー２２０の地上からの実際の高さと、車載カメラ１０から連結軸１２０までの第１距離と、連結軸１２０からマーカー２２０までの第２距離と、を保存する。即ち、モニタ画面９１に表示される連結部分の画像上の距離と、連結部分の実距離とが対応関係にある点に着目し、測定作業や数値入力作業を無くす代わりに、モニタ画面９１への画面入力操作によって必要なパラメータの取得を受け付ける構成を採用した。このため、折れ角θを演算するために必要なパラメータを取得する際、メジャー測定作業やシステムへの手入力作業の手間が省かれ、システム使用者の負担を軽減する牽引支援装置を提供することができる。この結果、トレーラー運転をアシストする牽引支援システムＡを気軽に使用できる。

【0045】

（２）パラメータ入力受付部３２は、第１パラメータ入力受付部３２ａと、第２パラメータ入力受付部３２ｂと、第３パラメータ入力受付部３２ｃと、を有する。連結部分が表示されている表示画面（モニタ画面９１）に対し、画面入力操作として、第１画面入力操作と第２画面入力操作と第３画面入力操作とを受け付ける。第１画面入力操作は、連結軸１２０の回転軸位置マークＭ１を指定するタップ操作と、指定した回転軸位置マークＭ１を連結軸画像の回転軸位置１３０に合わせる微調整操作である。第２画面入力操作は、マーカー２２０の中心位置マークＭ２を指定するタップ操作と、指定した中心位置マークＭ２をマーカー画像の中心位置２２５に合わせる微調整操作である。第３画面入力操作は、マーカー２２０の外枠マークＭ３を指定するタップ操作と、指定した外枠マークＭ３の大きさをマーカー画像の大きさに合わせる調整操作である。即ち、画面入力操作は、３つのマークＭ１，Ｍ２，Ｍ３のそれぞれを指定するタップ操作と、３つのマークＭ１，Ｍ２，Ｍ３の位置や大きさを画像に合わせる微調整操作又は調整操作としている。このため、簡単な画面入力操作としながら、折れ角θを演算するために必要なパラメータを取得することができる。

【0046】

（３）画面入力操作による連結軸１２０の回転軸位置マークＭ１とマーカー２２０の中心位置マークＭ２の指定に基づき、連結軸１２０の中心軸位置とマーカー２２０の中心位置を探索する位置探索部３３を備える。位置探索部３３は、連結軸１２０の画像位置を画面入力操作により指定すると、指定位置を中心とする探索処理領域を設定し、領域内での位置探索により連結軸１２０の回転軸位置座標［Ｐｃ（ｘｃ，ｙｃ）］を求める。マーカー２２０の画像位置を画面入力操作により指定すると、指定位置を中心とする探索処理領域を設定し、領域内での位置探索によりマーカー２２０の基準位置座標［Ｐｏ（ｘｏ，ｙｏ）］を求める。このため、３つの画面入力操作により、高さパラメータＨと距離パラメータＬ１，Ｌ２の取得に加え、連結軸１２０の回転軸位置座標［Ｐｃ（ｘｃ，ｙｃ）］と、マーカー２２０の基準位置座標［Ｐｏ（ｘｏ，ｙｏ）］とを取得することができる。

【0047】

（４）パラメータ入力受付部３２は、折れ角θの演算に用いる高さパラメータＨと距離パラメータＬ１，Ｌ２の書き替え要求があると、要求に応じて表示画面（モニタ画面９１）への画面入力操作によるパラメータ入力受付処理を実施する。このため、運転を開始する毎にパラメータ入力受付部３２での情報取得処理を実施する場合に比べ、画面入力操作の頻度が減少して画面入力操作の負担を軽減できる。なお、書き替え要求は、牽引車に対して連結する被牽引車を変更するとき、マーカーを新しいマーカーに交換するとき、連結軸を新しい連結軸に交換するときなど、折れ角の演算に用いる位置情報や距離情報の変更が予測されるときにおいて要求が出される。

【0048】

（５）車載カメラ１０で撮影した連結部分のカメラ画像を、連結部分を上方から視た俯瞰画像に視点変換する視点変換処理部３１を備える。パラメータ入力受付部３２は、表示画面（モニタ画面９１）に表示される俯瞰画像に対する画面入力操作により、パラメータ入力を受け付ける。例えば、車載カメラ１０で撮影した斜めからのカメラ画像を用いて画像位置情報の取得を受け付けると、取得される座標データに対し座標変換処理を行う必要がある。これに対し、カメラ画像そのものを俯瞰画像に視点変換処理すると、俯瞰画像に描かれるｘ軸とｙ軸による二次元座標面で位置や距離を特定できる。このため、パラメータ入力受付部３２において、表示画面（モニタ画面９１）に表示される俯瞰画像に対する画面入力操作を容易に行うことができると共に、連結軸１２０の画像位置とマーカー２２０の画像位置を容易に把握することができる。

【0049】

（６）車載カメラ１０と、牽引車１００と被牽引車２００との連結軸１２０と、被牽引車２００に取り付けられたマーカー２２０と、を備える牽引支援方法であって、車載カメラ１０からの牽引車１００と被牽引車２００との連結部分の画像を表示部（モニター９０）の表示画面（モニター画面９１）に表示する。表示画面への画面入力操作により、画像上の連結軸１２０の回転軸位置の情報と、マーカー２２０の中心位置の情報と、を受け付け、画像上のマーカー２２０の外周に合せるように形成された外枠マークＭ３を用いて、マーカー２２０の大きさに関する情報を受け付ける。受け付けた情報を用いて、マーカー２２０の地上からの実際の高さを算出し、車載カメラ１０と連結軸１２０との間の画像上の距離と、連結軸１２０とマーカー２２０の間の画像上の距離と、を算出して、実距離に換算する。マーカー２２０の地上からの実際の高さと、車載カメラ１０から連結軸１２０までの第１距離と、連結軸１２０からマーカー２２０までの第２距離と、を保存する。このため、折れ角θを演算するために必要なパラメータを取得する際、メジャー測定作業やシステムへの手入力作業の手間が省かれ、システム使用者の負担を軽減する牽引支援方法を提供することができる。

【0050】

以上、本発明の牽引支援装置及び牽引支援方法を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではない。特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加などは許容される。

【0051】

実施例１では、パラメータ入力受付部３２として、停車中に取得される連結軸１２０の回転軸位置マークＭ１とマーカー２２０の中心位置マークＭ２のタッチ位置座標情報を、必要なパラメータを取得情報として用いる以外に、折れ角θの演算情報として用いる例を示した。しかし、入力受付部としては、実施例１に限られるものではない。つまり、停車中に取得される連結軸の回転軸位置マークとマーカーの中心位置マークのタッチ位置座標情報を、必要なパラメータを取得情報としてのみ用いる例としても良い。この場合、タッチ位置座標情報を取得する条件として、折れ角がゼロ度での停車中という条件が緩和され、折れ角がゼロ度以外での停車中にもタッチ位置座標情報の取得が許容される。

【0052】

実施例１では、記憶部３５として、折れ角がゼロ度での停車中に取得される連結軸１２０の回転軸位置マークＭ１のタッチ位置座標情報を、連結軸１２０の回転軸位置１３０を表す回転軸位置座標［Ｐｃ（ｘｃ，ｙｃ）］として記憶保存する例を示した。しかし、記憶部としては、実施例１に限られるものではない。つまり、入力受付部とは別に連結軸の回転軸位置算出処理部を設け、先行技術のように少なくとも３つの回転角度位置にあるときのマーカー位置に基づいて連結軸の回転軸位置を表す回転軸位置座標を設定する例としても良い。また、所定時間蛇行走行しているときに取得される多数の座標データに基づいて連結軸の回転軸位置を表す回転軸位置座標を設定する例としても良い。

【0053】

実施例１では、記憶部３５として、折れ角がゼロ度での停車中に取得されるマーカー２２０の中心位置マークＭ２のタッチ位置座標情報を、マーカー２２０の中心位置２２５を表すマーカー基準位置座標［Ｐｏ（ｘｏ，ｙｏ）］として記憶保存する例を示した。しかし、記憶部としては、実施例１に限られるものではない。つまり、入力受付部とは別にマーカー中心位置算出処理部を設け、所定時間直進走行しているときに取得される多数の座標データに基づいて折れ角がゼロ度でのマーカーの中心位置を表すマーカー基準位置座標を設定する例としても良い。

【0054】

実施例１では、パラメータ入力受付部３２として、ドライバーのボタン操作などによる情報書き替え要求があると、要求に応じてモニタ画面９１への画面入力操作による位置情報と距離情報の取得を受け付ける情報取得処理を実施する例を示した。しかし、入力受付部としては、ドライバー要求により画面入力操作による位置情報と距離情報の取得を受け付ける情報取得処理を実施する例に限られない。例えば、被牽引車の変更を検出すると処理状態フラグを書き替え、システム要求により自動的に画面入力操作による位置情報と距離情報の取得を受け付ける情報取得処理を実施する例としても良い。

【0055】

実施例１では、牽引支援装置及び牽引支援方法を、一般にトレーラーと呼ばれる牽引自動車に搭載した牽引支援システムＡに適用する例を示した。しかし、本発明の牽引支援装置及び牽引支援方法は、牽引車と被牽引車とが軸連結された車両であれば、例えば、カーゴトラック、コンテナトラック、トレーラーを牽引する乗用車などにおいても適用することができる。

【符号の説明】

【0056】

１０ 車載カメラ
３０ カメラＥＣＵ
１００ 牽引車
１２０ 連結軸
１３０ 回転軸位置
２００ 被牽引車
２２０ マーカー
２２５ 中心位置
θ 折れ角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】