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(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】P2024166869
(43)【公開日】2024-11-29
(54)【発明の名称】ヒッチ角算出システム
(51)【国際特許分類】
G01B 11/26 20060101AFI20241122BHJP
【ＦＩ】
G01B11/26 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023083260
(22)【出願日】2023-05-19
(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】100099748
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 克志
(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
(72)【発明者】
【氏名】工藤 信範
【テーマコード（参考）】
2F065
【Ｆターム（参考）】
2F065AA32
2F065AA37
2F065BB28
2F065CC11
2F065FF04
2F065QQ17
2F065QQ31
(57)【要約】
【課題】簡易で汎用性ある構成によってトレーラのヒッチ角を検出する「ヒッチ角算出システム」を提供する。
【解決手段】後方カメラ２１４が撮影した画像中の、牽引車２のリアバンパーの像４１０とトレーラ１のフロントバンパーの像４２０を含む部分に対してエッジ検出を行い、牽引車２のリアバンパーの像のエッジ４１１と、トレーラ１のフロントバンパーの像のエッジ４２１を抽出し、リアバンパーの像のエッジ４１１に最も近似する直線４１２を牽引車２の左右方向と平行な直線として算定し、トレーラ１のフロントバンパーの像のエッジ４２１に最も近似する直線４２２をトレーラ１の左右方向と平行な直線として算定し、直線４１２に対する直線４２２の相対的な角度をトレーラ１のヒッチ角θとして算出する。
【選択図】図４
【解決手段】後方カメラ２１４が撮影した画像中の、牽引車２のリアバンパーの像４１０とトレーラ１のフロントバンパーの像４２０を含む部分に対してエッジ検出を行い、牽引車２のリアバンパーの像のエッジ４１１と、トレーラ１のフロントバンパーの像のエッジ４２１を抽出し、リアバンパーの像のエッジ４１１に最も近似する直線４１２を牽引車２の左右方向と平行な直線として算定し、トレーラ１のフロントバンパーの像のエッジ４２１に最も近似する直線４２２をトレーラ１の左右方向と平行な直線として算定し、直線４１２に対する直線４２２の相対的な角度をトレーラ１のヒッチ角θとして算出する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
牽引車に牽引されるトレーラのヒッチ角を検出するヒッチ角検出システムであって、
前記トレーラのヒッチ角に関わらずに前記トレーラの前部を撮影範囲に含むように、牽引車に備えられたカメラと、
前記カメラが撮影した画像に表れる前記トレーラの左右に延びる前記トレーラの部材の像から前記トレーラの左右方向を算出する左右方向算出手段と、
算出したトレーラの左右方向の前記牽引車の左右方向に対する相対的な角度を、トレーラのヒッチ角として算出するヒッチ角算出手段とを有することを特徴とするヒッチ角検出システム。
前記トレーラのヒッチ角に関わらずに前記トレーラの前部を撮影範囲に含むように、牽引車に備えられたカメラと、
前記カメラが撮影した画像に表れる前記トレーラの左右に延びる前記トレーラの部材の像から前記トレーラの左右方向を算出する左右方向算出手段と、
算出したトレーラの左右方向の前記牽引車の左右方向に対する相対的な角度を、トレーラのヒッチ角として算出するヒッチ角算出手段とを有することを特徴とするヒッチ角検出システム。
【請求項2】
請求項１記載のヒッチ角検出システムであって、
前記トレーラの左右に延びる前記トレーラの部材は、前記トレーラの前縁を形成する部材であり、
前記左右方向算出手段は、前記カメラが撮影した画像に表れる前記トレーラの前縁のラインを近似する直線が延びる方向を前記トレーラの左右方向として算出することを特徴とするヒッチ角検出システム。
前記トレーラの左右に延びる前記トレーラの部材は、前記トレーラの前縁を形成する部材であり、
前記左右方向算出手段は、前記カメラが撮影した画像に表れる前記トレーラの前縁のラインを近似する直線が延びる方向を前記トレーラの左右方向として算出することを特徴とするヒッチ角検出システム。
【請求項3】
請求項１または２記載のヒッチ角検出システムであって、
前記カメラは、前記トレーラのヒッチ角に関わらずに前記牽引車の後部と前記トレーラの前部を撮影範囲に含むように牽引車に備えられており、
前記左右方向算定手段は、前記カメラが撮影した画像に表れる前記牽引車の左右に延びる前記牽引車の部材の像から前記牽引車の左右方向を算出し、
前記ヒッチ角算出手段は、前記前記左右方向算定手段が算出したトレーラの左右方向の、前記左右方向算定手段が算出した牽引車の左右方向に対する相対的な角度を、トレーラのヒッチ角として算出することを特徴とするヒッチ角検出システム。
前記カメラは、前記トレーラのヒッチ角に関わらずに前記牽引車の後部と前記トレーラの前部を撮影範囲に含むように牽引車に備えられており、
前記左右方向算定手段は、前記カメラが撮影した画像に表れる前記牽引車の左右に延びる前記牽引車の部材の像から前記牽引車の左右方向を算出し、
前記ヒッチ角算出手段は、前記前記左右方向算定手段が算出したトレーラの左右方向の、前記左右方向算定手段が算出した牽引車の左右方向に対する相対的な角度を、トレーラのヒッチ角として算出することを特徴とするヒッチ角検出システム。
【請求項4】
請求項３記載のヒッチ角検出システムであって、
前記牽引車の左右に延びる前記牽引車の部材は、前記牽引車のリアバンパーであり、
前記左右方向算出手段は、前記カメラが撮影した画像に表れる前記牽引車の部材の後縁のラインを近似する直線が延びる方向を前記牽引車の左右方向として算出することを特徴とするヒッチ角検出システム。
前記牽引車の左右に延びる前記牽引車の部材は、前記牽引車のリアバンパーであり、
前記左右方向算出手段は、前記カメラが撮影した画像に表れる前記牽引車の部材の後縁のラインを近似する直線が延びる方向を前記牽引車の左右方向として算出することを特徴とするヒッチ角検出システム。
【請求項5】
牽引車に牽引されるトレーラのヒッチ角を検出するヒッチ角検出システムであって、
前記トレーラのヒッチ角に関わらずに前記トレーラの前部を撮影範囲に含むように、牽引車に備えられたカメラと、
前記トレーラの前部の前記カメラの撮影範囲内の位置に前記トレーラの左右方向を表すように貼付されたマーカーと、
前記カメラが撮影した画像に表れる前記マーカーの像が表す前記トレーラの左右方向を算出する左右方向算出手段と、
算出したトレーラの左右方向の前記牽引車の左右方向に対する相対的な角度を、トレーラのヒッチ角として算出するヒッチ角算出手段とを有することを特徴とするヒッチ角検出システム。
前記トレーラのヒッチ角に関わらずに前記トレーラの前部を撮影範囲に含むように、牽引車に備えられたカメラと、
前記トレーラの前部の前記カメラの撮影範囲内の位置に前記トレーラの左右方向を表すように貼付されたマーカーと、
前記カメラが撮影した画像に表れる前記マーカーの像が表す前記トレーラの左右方向を算出する左右方向算出手段と、
算出したトレーラの左右方向の前記牽引車の左右方向に対する相対的な角度を、トレーラのヒッチ角として算出するヒッチ角算出手段とを有することを特徴とするヒッチ角検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トレーラのヒッチ角を検出する技術に関するものである。
【背景技術】
【0002】
牽引車のヒッチボールに揺動可能に連結されるトレーラ（被牽引車）の、ヒッチボールの軸回りの回転角であるトレーラのヒッチ角を検出する技術としては、カメラで撮影した牽引車とトレーラの連結箇所の画像から、トレーラのドローバーの中心軸に対応する直線を認識し、認識した直線の牽引車の左右方向についての車両中心軸に対する角度をトレーラのヒッチ角として検出する技術が知られている（たとえば、特許文献１）。
【0003】
また、トレーラのヒッチ角を検出する技術としては、レーザ距離計で、トレーラの左右両端部までの牽引車からの牽引車の前後方向の距離を計測し、左右両端部間の距離と、計測した牽引車の前後方向の距離とからレーラのヒッチ角を算出する技術も知られている（たとえば、特許文献２）。
【0004】
また、トレーラのヒッチ角を検出する技術としては、カメラで撮影した、トレーラのドローバーの上面に貼付したマーカーの画像の傾きからトレーラのヒッチ角を検出する技術も知られている（たとえば、特許文献３）。
また、検出したトレーラのヒッチ角を利用する技術としては、牽引車の後進時に、検出したヒッチ角から牽引車とトレーラとの相対的な位置関係を算出し、算出した位置関係に基づいて、そのまま牽引車を後進させた場合に予想されるトレーラの移動軌跡を求め、求めた移動軌跡をトレーラ後部に設けたカメラで撮影したトレーラ後方の画像に重畳して表示する技術が知られている（たとえば、特許文献４）。
また、検出したトレーラのヒッチ角を利用する技術としては、牽引車の後進時に、検出したヒッチ角から牽引車とトレーラとの相対的な位置関係を算出し、算出した位置関係に基づいて、そのまま牽引車を後進させた場合に予想されるトレーラの移動軌跡を求め、求めた移動軌跡をトレーラ後部に設けたカメラで撮影したトレーラ後方の画像に重畳して表示する技術が知られている（たとえば、特許文献４）。
【0005】
また、検出したトレーラのヒッチ角を利用する技術としては、トレーラの左右側部と後部に設けた３台のカメラで撮影した画像を合成して、牽引車の周辺のようすを広く表すパノラマビュー画像を生成し、生成したパノラマビュー画像中の一部の範囲をドライバに対して表示するシステムにおいて、検出したヒッチ角に応じて、表示するパノラマビュー画像中の範囲を切り替える技術が知られている（たとえば、特許文献５）。
【0006】
また、検出したトレーラのヒッチ角を利用する技術としては、牽引車の後進時に、検出したヒッチ角と牽引車の舵角から、牽引車とトレーラの衝突を予測し、衝突を回避するための処理を行う技術が知られている（たとえば、特許文献６）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２０２０-１６３１号公報
【特許文献2】特開２０２１-１７７１４５号公報
【特許文献3】特開２０１９-１９９１５０号公報
【特許文献4】特開２０１６-１３７８０２号公報
【特許文献5】特表２０２２-５４７０６８号公報
【特許文献6】特開２０１６-８１１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
トレーラのドローバーの形状は直線状のものやＹ字状のものなど様々であり、ドローバーの形状によっては、上述した連結箇所の画像から認識した直線からヒッチ角を検出する技術では、ヒッチ角を正しく検出できない場合がある。
また、レーザ距離計を用いてヒッチ角を検出する技術を適用する場合には、マーカーやレーザ距離計などの特段の装備を牽引車やトレーラに備え、個々にキャリブレーションを行う必要が生じるため簡易性に欠ける。
また、ドローバーの上面に貼付したマーカーを用いてヒッチ角を検出する技術は、ドローバーやドローバーの上面の形状がマーカーの貼付に適していないものである場合には適用することができない。
そこで、本発明は、トレーラのヒッチ角の検出を、より簡易で汎用性ある構成によって実現することを課題とする。
また、レーザ距離計を用いてヒッチ角を検出する技術を適用する場合には、マーカーやレーザ距離計などの特段の装備を牽引車やトレーラに備え、個々にキャリブレーションを行う必要が生じるため簡易性に欠ける。
また、ドローバーの上面に貼付したマーカーを用いてヒッチ角を検出する技術は、ドローバーやドローバーの上面の形状がマーカーの貼付に適していないものである場合には適用することができない。
そこで、本発明は、トレーラのヒッチ角の検出を、より簡易で汎用性ある構成によって実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題達成のために、本発明は、牽引車に牽引されるトレーラのヒッチ角を検出するヒッチ角検出システムに、前記トレーラのヒッチ角に関わらずに前記トレーラの前部を撮影範囲に含むように、牽引車に備えられたカメラと、前記カメラが撮影した画像に表れる前記トレーラの左右に延びる前記トレーラの部材の像から前記トレーラの左右方向を算出する左右方向算出手段と、算出したトレーラの左右方向の前記牽引車の左右方向に対する相対的な角度を、トレーラのヒッチ角として算出するヒッチ角算出手段とを備えたものである。
【0010】
ここで、このヒッチ角検出システムにおいて、前記トレーラの左右に延びる前記トレーラの部材を、前記トレーラの前縁を形成する部材とし、前記左右方向算出手段は、前記カメラが撮影した画像に表れる前記トレーラの前縁のラインを近似する直線が延びる方向を前記トレーラの左右方向として算出してよい。
【0011】
また、以上のヒッチ角検出システムにおいて、前記カメラを、前記トレーラのヒッチ角に関わらずに前記牽引車の後部と前記トレーラの前部を撮影範囲に含むように牽引車に備え、前記左右方向算定手段において、前記カメラが撮影した画像に表れる前記牽引車の左右に延びる前記牽引車の部材の像から前記牽引車の左右方向を算出し、前記ヒッチ角算出手段において、前記前記左右方向算定手段が算出したトレーラの左右方向の、前記左右方向算定手段が算出した牽引車の左右方向に対する相対的な角度を、トレーラのヒッチ角として算出してもよい。
【0012】
また、この場合には、前記牽引車の左右に延びる前記牽引車の部材を、前記牽引車のリアバンパーつぃ、前記左右方向算出手段において、前記カメラが撮影した画像に表れる前記牽引車の部材の後縁のラインを近似する直線が延びる方向を前記牽引車の左右方向として算出してもよい。
【0013】
以上のようなヒッチ角検出システムによれば、トレーラのドローバーの形状によらずに、トレーラのヒッチ角を正しく検出することができる。また、特段の設備を牽引車やトレーラに備えることなく、後進時の後方確認用に広く普及しているバックカメラを、ヒッチ角検出システムのカメラとして用いてトレーラのヒッチ角を検出することができる。
【0014】
また、前記課題達成のために、本発明は、牽引車に牽引されるトレーラのヒッチ角を検出するヒッチ角検出システムに、前記トレーラのヒッチ角に関わらずに前記トレーラの前部を撮影範囲に含むように、牽引車に備えられたカメラと、前記トレーラの前部の前記カメラの撮影範囲内の位置に前記トレーラの左右方向を表すように貼付されたマーカーと、前記カメラが撮影した画像に表れる前記マーカーの像が表す前記トレーラの左右方向を算出する左右方向算出手段と、算出したトレーラの左右方向の前記牽引車の左右方向に対する相対的な角度を、トレーラのヒッチ角として算出するヒッチ角算出手段とを備えたものである。
【0015】
このようにすることにより、ドローバーの上面等に比べ比較的に良好な貼付スペースを確保し易いトレーラ自体にマーカーを貼付するだけで、トレーラの形状、構造に関わらずに、トレーラのヒッチ角θを検出することができるようになる。
【発明の効果】
【0016】
以上のように、本発明によれば、トレーラのヒッチ角の検出を、より簡易で汎用性ある構成によって実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施形態に係る運転支援システムの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施形態に係る牽引車とトレーラを示す図である。
【図3】本発明の実施形態において検出するヒッチ角を示す図である。
【図4】本発明の実施形態に係るヒッチ角の検出例を示す図である。
【図5】本発明の実施形態に係るヒッチ角の他の検出例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１に、本実施形態に係る運転支援システムの構成を示す
ここで、図１に示す運転支援システムは、図２ａ、ｂに示すような、キャンピングトレーラなどのトレーラ１を牽引する牽引車２の運転の支援を行うものである。
図１に戻り、運転支援システムは、トレーラ１に搭載されたトレーラ側システム１１と、牽引車２に搭載された牽引車側システム２１とよりなる。
トレーラ側システム１１は、トレーラ右カメラ１１１、トレーラ後方カメラ１１２、トレーラ左カメラ１１３の３台のカメラと、以上の各カメラで撮影した画像を牽引車側システム２１に無線伝送する送信装置１１４を備えている。
また、牽引車側システム２１は、入力装置２１１、牽引車２の前進/後進の走行状態や牽引車２の舵角等の牽引車２の各種状態を検出する状態センサ２１２、表示装置２１３、後方カメラ２１４、トレーラ側システム１１の送信装置１１４が無線伝送する画像を受信する受信装置２１５、後方カメラ２１４で撮影した画像を用いてトレーラ１のヒッチ角を検出するヒッチ角検出部２１６、受信装置２１５が受信したトレーラ右カメラ１１１、トレーラ後方カメラ１１２、トレーラ左カメラ１１３の画像や、後方カメラ２１４で撮影した画像や、ヒッチ角検出部２１６が検出したヒッチ角などを用いて牽引車２の運転を支援するための各種支援情報を生成し表示装置２１３に表示する支援情報生成部２１７、以上の各部を制御する制御部２１８を備えている。
図１に、本実施形態に係る運転支援システムの構成を示す
ここで、図１に示す運転支援システムは、図２ａ、ｂに示すような、キャンピングトレーラなどのトレーラ１を牽引する牽引車２の運転の支援を行うものである。
図１に戻り、運転支援システムは、トレーラ１に搭載されたトレーラ側システム１１と、牽引車２に搭載された牽引車側システム２１とよりなる。
トレーラ側システム１１は、トレーラ右カメラ１１１、トレーラ後方カメラ１１２、トレーラ左カメラ１１３の３台のカメラと、以上の各カメラで撮影した画像を牽引車側システム２１に無線伝送する送信装置１１４を備えている。
また、牽引車側システム２１は、入力装置２１１、牽引車２の前進/後進の走行状態や牽引車２の舵角等の牽引車２の各種状態を検出する状態センサ２１２、表示装置２１３、後方カメラ２１４、トレーラ側システム１１の送信装置１１４が無線伝送する画像を受信する受信装置２１５、後方カメラ２１４で撮影した画像を用いてトレーラ１のヒッチ角を検出するヒッチ角検出部２１６、受信装置２１５が受信したトレーラ右カメラ１１１、トレーラ後方カメラ１１２、トレーラ左カメラ１１３の画像や、後方カメラ２１４で撮影した画像や、ヒッチ角検出部２１６が検出したヒッチ角などを用いて牽引車２の運転を支援するための各種支援情報を生成し表示装置２１３に表示する支援情報生成部２１７、以上の各部を制御する制御部２１８を備えている。
【0019】
ただし、トレーラ右カメラ１１１、トレーラ後方カメラ１１２、トレーラ左カメラ１１３の画像はトレーラ側システム１１から有線伝送によって、牽引車側システム２１に伝送してもよく、この場合には、送信装置１１４と受信装置２１５は設けずに、トレーラ右カメラ１１１、トレーラ後方カメラ１１２、トレーラ左カメラ１１３の画像は、直接、支援情報生成部２１７に伝送する
次に、図２ａ、ｂに示すように、トレーラ側システム１１のトレーラ右カメラ１１１はトレーラ１の右側面の前端部から後方を撮影し、トレーラ後方カメラ１１２はトレーラ１の後部の左右方向について中央の位置から後方を撮影し、トレーラ左カメラ１１３はトレーラ１の左側面の前端部から後方を撮影する。
次に、図２ａ、ｂに示すように、トレーラ側システム１１のトレーラ右カメラ１１１はトレーラ１の右側面の前端部から後方を撮影し、トレーラ後方カメラ１１２はトレーラ１の後部の左右方向について中央の位置から後方を撮影し、トレーラ左カメラ１１３はトレーラ１の左側面の前端部から後方を撮影する。
【0020】
また、牽引車側システム２１の後方カメラ２１４は牽引車２の後部の左右方向について中央の位置から後方を広角に撮影する。ここで、牽引車２のリアバンパーなどの牽引車２の後端部分と、トレーラ１のフロントバンパーやシャシーやボディの前端等のトレーラ１の前端部分が撮影した画像に含まれるように後方カメラ２１４の撮影範囲は設定されている。
【0021】
トレーラ１の前端下部からはシャシーに連結するドローバー１２がトレーラ１の前方に延びており、ドローバー１２の前端部に設けたカプラを、牽引車２の後端下部から牽引車２の後方に延びるヒッチメンバ２２の後端部に設けられているヒッチボールに、カプラとヒッチボールの中心軸回りに揺動可能に係合することにより、トレーラ１は牽引車２に連結される。
【0022】
したがって、図３ａ、ｂに示すように、トレーラ１はカプラとヒッチボールの中心軸回りに牽引車２に対して揺動することができ、図中にθで示した、この揺動の角度がトレーラ１のヒッチ角となる。
以下、ヒッチ角検出部２１６が、後方カメラ２１４で撮影した画像を用いて行うトレーラ１のヒッチ角の検出について説明する。
ヒッチ角検出部２１６は、後方カメラ２１４が撮影した画像中の、牽引車２の後端部分の像とトレーラ１の前端部分の像を含む部分を抽出し、画像認識によって、抽出した画像中に表れる牽引車２の後縁のライン等の牽引車２の左右方向に延びるラインと、トレーラ１の前縁のライン等のトレーラ１の左右方向に延びるラインとを識別する。
そして、識別した牽引車２の左右方向に延びるラインに最も近似する第１の直線を牽引車２の左右方向と平行な直線として算定し、識別したトレーラ１の左右方向に延びるラインに最も近似する第２の直線をトレーラ１の左右方向と平行な直線として算定する。
そして、第２の直線の第１の直線に対する相対的な角度をトレーラ１のヒッチ角θとして求める。
すなわち、ヒッチ角の検出を、たとえば、以下のように行う。
いま、リアバンパーを備えた牽引車２とフロントバンパーを備えたトレーラ１の向きの関係が、図４ａ１に示すものある場合、ヒッチ角検出部２１６は、図４ａ２に示すように、後方カメラ２１４が撮影した画像中の、牽引車２のリアバンパーの像４１０とトレーラ１のフロントバンパーの像４２０を含む部分を抽出する。
以下、ヒッチ角検出部２１６が、後方カメラ２１４で撮影した画像を用いて行うトレーラ１のヒッチ角の検出について説明する。
ヒッチ角検出部２１６は、後方カメラ２１４が撮影した画像中の、牽引車２の後端部分の像とトレーラ１の前端部分の像を含む部分を抽出し、画像認識によって、抽出した画像中に表れる牽引車２の後縁のライン等の牽引車２の左右方向に延びるラインと、トレーラ１の前縁のライン等のトレーラ１の左右方向に延びるラインとを識別する。
そして、識別した牽引車２の左右方向に延びるラインに最も近似する第１の直線を牽引車２の左右方向と平行な直線として算定し、識別したトレーラ１の左右方向に延びるラインに最も近似する第２の直線をトレーラ１の左右方向と平行な直線として算定する。
そして、第２の直線の第１の直線に対する相対的な角度をトレーラ１のヒッチ角θとして求める。
すなわち、ヒッチ角の検出を、たとえば、以下のように行う。
いま、リアバンパーを備えた牽引車２とフロントバンパーを備えたトレーラ１の向きの関係が、図４ａ１に示すものある場合、ヒッチ角検出部２１６は、図４ａ２に示すように、後方カメラ２１４が撮影した画像中の、牽引車２のリアバンパーの像４１０とトレーラ１のフロントバンパーの像４２０を含む部分を抽出する。
【0023】
そして、抽出した図４ａ２の画像中に対してエッジ検出を行い、検出したエッジの内から、エッジの位置や向き等に基づいて、図４ａ３に示すように、牽引車２のリアバンパーの後縁に対応するエッジ４１１と、トレーラ１のフロントバンパーの前縁に対応するエッジ４２１を抽出する。
そして、回帰分析等によって、図４ａ４に示すように、リアバンパーの後縁に対応するエッジ４１１に最も近似する直線４１２を牽引車２の左右方向と平行な直線として算定し、トレーラ１のフロントバンパーの前縁に対応するエッジ４２１に最も近似する直線４２２をトレーラ１の左右方向と平行な直線として算定する。
そして、回帰分析等によって、図４ａ４に示すように、リアバンパーの後縁に対応するエッジ４１１に最も近似する直線４１２を牽引車２の左右方向と平行な直線として算定し、トレーラ１のフロントバンパーの前縁に対応するエッジ４２１に最も近似する直線４２２をトレーラ１の左右方向と平行な直線として算定する。
【0024】
そして、図示するように直線４１２の角度をθ１、直線４２２の角度をθ２とした場合にθ２-θ１によって表される直線４１２に対する直線４２２の相対的な角度をトレーラ１のヒッチ角θとして算出する。
また、同様に、リアバンパーを備えた牽引車２とフロントバンパーを備えたトレーラ１の向きの関係が、図４ｂ１に示すものある場合、ヒッチ角検出部２１６は、図４ｂ２に示すように、後方カメラ２１４が撮影した画像中の、牽引車２のリアバンパーの像４１０とトレーラ１のフロントバンパーの像４２０を含む部分を抽出する。
また、同様に、リアバンパーを備えた牽引車２とフロントバンパーを備えたトレーラ１の向きの関係が、図４ｂ１に示すものある場合、ヒッチ角検出部２１６は、図４ｂ２に示すように、後方カメラ２１４が撮影した画像中の、牽引車２のリアバンパーの像４１０とトレーラ１のフロントバンパーの像４２０を含む部分を抽出する。
【0025】
そして、抽出した図４ｂ２の画像中に対してエッジ検出を行い、検出したエッジの内から、エッジの位置や向き等に基づいて、図４ｂ３に示すように、牽引車２のリアバンパーの後縁に対応するエッジ４１１と、トレーラ１のフロントバンパーの前縁に対応するエッジ４２１を抽出する。
そして、回帰分析等によって、図４ｂ４に示すように、リアバンパーの後縁に対応するエッジ４１１に最も近似する直線４１２を牽引車２の左右方向と平行な直線として算定し、トレーラ１のフロントバンパーの前縁に対応するエッジ４２１に最も近似する直線４２２をトレーラ１の左右方向と平行な直線として算定する。
そして、回帰分析等によって、図４ｂ４に示すように、リアバンパーの後縁に対応するエッジ４１１に最も近似する直線４１２を牽引車２の左右方向と平行な直線として算定し、トレーラ１のフロントバンパーの前縁に対応するエッジ４２１に最も近似する直線４２２をトレーラ１の左右方向と平行な直線として算定する。
【0026】
そして、図示するように直線４１２の角度をθ１、直線４２２の角度をθ２とした場合にθ２-θ１によって表される直線４１２に対する直線４２２の相対的な角度をトレーラ１のヒッチ角θとして算出する。
なお、後方カメラ２１４の状態（位置や向きや画角）が固定されている期間中は、後方カメラ２１４の撮影した画像中に現れるリアバンパーの像の位置は変化しないので、この期間においては、リアバンパーの後縁に対応するエッジ４１１に最も近似する直線４１２を初回のみ後方カメラ２１４が撮影した画像より算出すると共に、ヒッチ角θを算出する各回において、初回に算出した直線４１２を用いてヒッチ角θを算出してよい。
なお、後方カメラ２１４の状態（位置や向きや画角）が固定されている期間中は、後方カメラ２１４の撮影した画像中に現れるリアバンパーの像の位置は変化しないので、この期間においては、リアバンパーの後縁に対応するエッジ４１１に最も近似する直線４１２を初回のみ後方カメラ２１４が撮影した画像より算出すると共に、ヒッチ角θを算出する各回において、初回に算出した直線４１２を用いてヒッチ角θを算出してよい。
【0027】
または、後方カメラ２１４が撮影する画像中における牽引車２の左右方向の角度を予め求めて固定的に設定しておき、ヒッチ角θを算出する各回において、設定されている角度を、直線４１２の角度θ１に代えて用いてヒッチ角θを算出してよい。
図１に戻り、支援情報生成部２１７は、制御部２１８の制御に従って、牽引車２の後進時に、ヒッチ角検出部２１６が検出したヒッチ角θから牽引車２とトレーラ１との相対的な位置関係を算出し、算出した位置関係に基づいて、そのまま牽引車２を後進させた場合に予想されるトレーラ１の移動軌跡を求め、求めた移動軌跡をトレーラ右カメラ１１１やトレーラ後方カメラ１１２やトレーラ左カメラ１１３で撮影した画像に重畳して表示装置２１３に表示する処理や、牽引車２の後進時に、ヒッチ角検出部２１６が検出したヒッチ角θと状態センサ２１２で検出した牽引車２の舵角から、牽引車２とトレーラ１の衝突を予測し、衝突を回避するための案内を表示装置２１３に表示する処理や、ヒッチ角検出部２１６が検出したヒッチ角θを用いて、後方カメラ２１４とトレーラ右カメラ１１１とトレーラ後方カメラ１１２とトレーラ左カメラ１１３で撮影した画像を、牽引車２の周辺のようすを牽引車２の後部の視点から広く観察した一つの画像に合成して表示装置２１３に表示する処理等を行う。
図１に戻り、支援情報生成部２１７は、制御部２１８の制御に従って、牽引車２の後進時に、ヒッチ角検出部２１６が検出したヒッチ角θから牽引車２とトレーラ１との相対的な位置関係を算出し、算出した位置関係に基づいて、そのまま牽引車２を後進させた場合に予想されるトレーラ１の移動軌跡を求め、求めた移動軌跡をトレーラ右カメラ１１１やトレーラ後方カメラ１１２やトレーラ左カメラ１１３で撮影した画像に重畳して表示装置２１３に表示する処理や、牽引車２の後進時に、ヒッチ角検出部２１６が検出したヒッチ角θと状態センサ２１２で検出した牽引車２の舵角から、牽引車２とトレーラ１の衝突を予測し、衝突を回避するための案内を表示装置２１３に表示する処理や、ヒッチ角検出部２１６が検出したヒッチ角θを用いて、後方カメラ２１４とトレーラ右カメラ１１１とトレーラ後方カメラ１１２とトレーラ左カメラ１１３で撮影した画像を、牽引車２の周辺のようすを牽引車２の後部の視点から広く観察した一つの画像に合成して表示装置２１３に表示する処理等を行う。
【0028】
以上、本発明の実施形態について説明した。
本実施形態によれば、トレーラ１のドローバー１２の形状によらずに、トレーラ１のヒッチ角を正しく検出することができる。また、特段の設備を牽引車２やトレーラ１に備えることなく、後進時の後方確認用に広く普及している後方カメラ２１４を用いてトレーラ１のヒッチ角を検出することができる。
本実施形態によれば、トレーラ１のドローバー１２の形状によらずに、トレーラ１のヒッチ角を正しく検出することができる。また、特段の設備を牽引車２やトレーラ１に備えることなく、後進時の後方確認用に広く普及している後方カメラ２１４を用いてトレーラ１のヒッチ角を検出することができる。
【0029】
ここで、以上の実施形態では、ヒッチ角検出部２１６において、後方カメラ２１４が撮影した画像から識別した、トレーラ１の前縁のラインから、トレーラ１の左右方向を求めてヒッチ角を算出したが、これは、トレーラ１の後方カメラ２１４によって撮影される位置にトレーラ１の左右方向を表すようにマーカーを貼付しておき、ヒッチ角検出部２１６において、後方カメラ２１４が撮影した画像からマーカーを識別すると共に、識別したマーカーからトレーラ１の左右方向を求めてヒッチ角を算出してもよい。
【0030】
また、同様に、以上の実施形態では、ヒッチ角検出部２１６において、後方カメラ２１４が撮影した画像から識別した、牽引車２の後縁のラインから、牽引車２の左右方向を求めてヒッチ角を算出したが、これは、牽引車２の後方カメラ２１４によって撮影される位置に牽引車２の左右方向を表すようにマーカーを貼付しておき、ヒッチ角検出部２１６において、後方カメラ２１４が撮影した画像からマーカーを識別すると共に、識別したマーカーから牽引車２の左右方向を求めてヒッチ角を算出してもよい。
【0031】
たとえば、牽引車２の左右方向は以上の実施形態と同様に求め、トレーラ１の左右方向をトレーラ１に貼付したマーカーを用いて求めてヒッチ角θを算定する場合には、図５ａに示すトレーラ１の前面に、図５ｂ１に示すように、直線状のマーカー４３をトレーラ１の左右方向と平行となるように貼付する。
【0032】
そして、図５ｂ２に示すように後方カメラ２１４によって撮影された画像中から、図５ｂ３に示すように牽引車２のリアバンパーの像のエッジ４１１と、マーカー４３の像の領域４３１とを識別する。
そして、図５ｂ４に示すように、リアバンパーの像のエッジ４１１に最も近似する直線４１２と、マーカー４３の像の領域４３１が長手方向と平行な直線４３２を算定する。
そして、直線４３２の直線４１２に対する相対的な角度をトレーラ１のヒッチ角θとして算出する。
または、この場合には、たとえば、図５ａに示すトレーラ１の前面に、図５ｃ１に示すように、複数のマーカー４３をトレーラ１の左右方向に並ぶように貼付する。
そして、図５ｃ２に示すように後方カメラ２１４によって撮影された画像から、図５ｃ３に示すように、牽引車２のリアバンパーの像のエッジ４１１と、マーカー４３の像の領域４３１とを識別する。
そして、図５ｃ４に示すように、リアバンパーの像のエッジ４１１に最も近似する直線４１２と、複数のマーカー４３の像の領域４３１が並んでいる方向と平行な直線４３２を算定する。
そして、直線４３２の直線４１２に対する相対的な角度をトレーラ１のヒッチ角θとして算出する。
なお、牽引車２の左右方向を牽引車２に貼付したマーカー４３を用いて求める場合には、牽引車２のリアバンパー等にマーカー４３を貼付して、以上のトレーラ１の場合と同様にして牽引車２の左右方向を求める。
これらのようにすることにより、ドローバー１２の上面等に比べ比較的に良好な貼付スペースを確保し易い、牽引車２やトレーラ１自体にマーカー４３を貼付するだけで、牽引車２の後端部の形状、構造や、トレーラ１の前端部の形状、構造に関わらずに、トレーラ１のヒッチ角θを検出することができるようになる。
そして、図５ｂ４に示すように、リアバンパーの像のエッジ４１１に最も近似する直線４１２と、マーカー４３の像の領域４３１が長手方向と平行な直線４３２を算定する。
そして、直線４３２の直線４１２に対する相対的な角度をトレーラ１のヒッチ角θとして算出する。
または、この場合には、たとえば、図５ａに示すトレーラ１の前面に、図５ｃ１に示すように、複数のマーカー４３をトレーラ１の左右方向に並ぶように貼付する。
そして、図５ｃ２に示すように後方カメラ２１４によって撮影された画像から、図５ｃ３に示すように、牽引車２のリアバンパーの像のエッジ４１１と、マーカー４３の像の領域４３１とを識別する。
そして、図５ｃ４に示すように、リアバンパーの像のエッジ４１１に最も近似する直線４１２と、複数のマーカー４３の像の領域４３１が並んでいる方向と平行な直線４３２を算定する。
そして、直線４３２の直線４１２に対する相対的な角度をトレーラ１のヒッチ角θとして算出する。
なお、牽引車２の左右方向を牽引車２に貼付したマーカー４３を用いて求める場合には、牽引車２のリアバンパー等にマーカー４３を貼付して、以上のトレーラ１の場合と同様にして牽引車２の左右方向を求める。
これらのようにすることにより、ドローバー１２の上面等に比べ比較的に良好な貼付スペースを確保し易い、牽引車２やトレーラ１自体にマーカー４３を貼付するだけで、牽引車２の後端部の形状、構造や、トレーラ１の前端部の形状、構造に関わらずに、トレーラ１のヒッチ角θを検出することができるようになる。
【符号の説明】
【0033】
１…トレーラ、２…牽引車、１１…トレーラ側システム、１２…ドローバー、２１…牽引車側システム、２２…ヒッチメンバ、４３…マーカー、１１１…トレーラ右カメラ、１１２…トレーラ後方カメラ、１１３…トレーラ左カメラ、１１４…送信装置、２１１…入力装置、２１２…状態センサ、２１３…表示装置、２１４…後方カメラ、２１５…受信装置、２１６…ヒッチ角検出部、２１７…支援情報生成部、２１８…制御部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
