JPS6148098A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野〕 この発明は、特に車庫入れ時、縦列駐車時などにおける
適切な運転操作の確保に寄与し得る車両用表示装置に関
する。

［発明の技術的背景コ 一般に１例えば車庫入れ、縦列駐車の運転操作は、初心
者だけでなく、ベテランの運転者にとっても、自車両周
囲の状況を判断して何度か切返しを行なわなければなら
ず、むずかしいものである。

そこで従来から車庫入れ、縦列駐車などの比較的離しい
運転操作時にＪ３いて適切な運転操作を確保できるよう
な装置の出現が切望されていた。

［発明の目的］ この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
しては、適切な運転操作の確保に寄与し得る車両用表示
装置を提供することにある。

［発明の概要］ 上記目的を達成するために、この発明は、第１図に示す
ごとく、移動距離検出手段１で検出した自車両の移動距
離と、物体距離検出手段３で検出した自車両周辺に存在
する物体までの物体距離とに基づき、自車両の各移動位
置における物体の位置及び物体に対する自車両の現在位
置を位置検出手段５で求めると共に、方向検出手段７に
よって検出した自車両の移動方向に基づき自車両の現在
位置からの自車両の予想移動軌跡を予想移動軌跡検出手
段９によって求め、前記位置検出手段５で求めた自車両
の各移動位置における物体の位置及び物体に対する自車
両の現在位置を表示手段１゛１で表示すると共に、この
表示上にさらに前記予想移動軌跡検出手段９で求めた自
車両の予想移動軌跡を表示するようにしたことを要旨と
する。

［発明の実施例］ 以下、図面を用いてこの発明の一実施例を説明する。

第２図は、この発明の一実施例に係る車両用表示装置の
構成を示すものである。同図において、２１は測距セン
サ、２３はステアリングの操舵角を検出づ゛る操舵角セ
ンナ、２５は自車両の走行距離を検出する走行距離検出
センサ、２７は自車両の前進又は後退を検出する前進・
後退検出装置、２９はこれらセンサあるいは検出装置か
らの信号を適宜読込んで後述する処理を行ない、その処
理結果を表示装置３１に表示出力するマイクロコンピュ
ータなどで構成される制御回路である。測距センサ２１
は、例えばレーザ、超音波などを測距媒体とするレーダ
で構成され、車両の両側面に設けられている。走行距離
センサ２５は、例えば車速センサ（図示せず）から出力
される車速パルスを計数することで走行距離を検出する
ものである。

前進・後退検出装置２７は、例えばシフトレバ−のセッ
ト位置を検出し、この検出した位置に応じて前進あるい
は後退を示す信号を出力する。ずなわち例えばシフトレ
バ−がリバース位置にあれば後退を示す信号を、ローな
いしトップの位置にあれば前進を示す信号をそれぞれ出
力する。操舵角センサ２３は、方向検出手段を構成する
ものであり、ステアリングホイールの切り角を検出する
ものである。

次に、本実施例に係る車両用表示装置の動作原理を第３
図乃至第７図を用いて説明する。

第３図に示す車両３３は、前記第２図に示す車両用表示
装置を搭載しているものであって、前記測距センサ２１
を構成する左側測距センサ２１Ｌ及び右側測距センサ２
１Ｒがそれぞれ車両３３の前方寄り左側部及び右側部に
それぞれ取付けられて示されている。各測距センサ２１
Ｌ及び２１Ｒは、この車両の側部に取付けられた位置か
ら車両の各側部に直角な方向であって車両の外側に向け
て前述したように例えばレーザ又は超音波などを出力し
て、車両の側部直角方向の外側に存在する物体を検出す
ると共に、その物体までの距離を検出するものである。

今、車両３３が第４図に示すように、道路３５上を矢印
４７で示す方向に進行したとすると、車両３３の進行に
従って各測距センサ２１ｍ及び２１Ｒは車両３３の左右
両側に存在する物体を検出し、その検出した各物体まで
の距離を検出することができるのである。この第４図の
場合においては、車両３３の左側測距センサ２１Ｌはま
ず道路の左側の壁４３を検出した後、すぐに電柱４９を
検出しまた続いて左側の壁４３を検出する。次には、車
庫４１の奥にある壁４１ａを検出した後、また道路の左
側の壁４３を検出する。また、右側測距センサ２１Ｒは
道路の右側の壁４５を検出した後すぐに右側に駐車して
いる車両３９を検出し、続いて右壁４５を検出づる。

その後、また右側に駐車している車両３９を検出した後
、右壁４５を検出する。なおこの図においては、各測距
センサ２１Ｌ及び２１Ｒで検出される各物体、すなわち
測距センサから出力される例えばレーザ、超音波などが
当って反射されてくる各物体の部分を斜線によって示し
ている。

また、車両３３が矢印４７で示す方向に移動しながら各
測距センサによって各物体までの距離を検出する動作は
、この車両３３に搭載されている前記第２図に示す車両
用表示装置の走行距離センサ２５による車両の走行距離
検出動作と共に行なわれる。すなわち、このときには、
車両の各走行距離、すなわち車両の各移動位置に対応し
てまたは同期して各距離センサ２１Ｌ及び２１Ｒからそ
の移動位置における左右両側部方向の物体までの距離を
検出し、この検出した物体までの距離及びその物体を検
出した時点における車両の走行距離すなわち車両の移動
位置情報が前記制御回路２９に逐次対応して又は同期し
て供給される。このため、制御回路２９は、このように
逐次供給される車両の各走行距離すなわち各移動距離と
この各移動距離に対応する車両左右側部に存在する物体
までの距離に関する情報を逐次記憶し、この情報を座標
変換して前記表示装置３１に出力することにより、例え
ば第５図に示Ｊように各物体を表示することができるの
である。この第５図にお°いては、検出した各物体をそ
れぞれの符号に対してダッシュを付した符号ににって実
線で示している。またこの第５図においては車両３３の
現在位置も符号３３′で示されている。

前記走行距離センサ２５からの車両の走行距離すなわち
移動位置は例えば車両の中心部における位置であるが、
前記１ｉ制御回路２９はこの車両の中心位置と共に車両
の外形に関する位置情報及び形状情報を予め記憶してお
くことにより車両の現在位置および形状を符号３３′の
ように表示装置３１上に表示することができるのである
１、車両の運転者は、このように表示された表示装置３
１を見ることにより、自車両の道路上における位置、’
Ｊ−なりち左壁までの位置及び右壁までの位置、さらに
は自車両に対する車庫の位置及び右側に駐工ｐシている
各車両の位置を即座に知ることができるのである。

次に、このように表示装置３１上に表示された画像を見
ながら車庫４１内に車両を後退させながら駐車させる場
合について説明する。この場合、車両を後退させるため
にまず車両のシフトレバ−がリバース位置に操作される
ため、前記前進・後退検出装置２７はこのリバース位置
情報から後退であることを識別し、この後退情報を制御
回路２９に供給づる。ま１ｃ車庫４１内に車両３３を入
れるためにステアリングホイールを回転させるとそのス
テアリングホイールの回転角度が前記操舵角センサ２３
によって検出され、制御回路２９に供給される。制御回
路２９は、１）η記後退情報及びこの操舵角センサ２３
からのステアリングホイールの回転角度に基づき決定さ
れる車両の１！２退走行軌跡を表示′！ｉＡ置３装上に
第６図に示すように表示する。この第６図においては、
車両３３の後左端、後右端及び前右端のそれぞれの軌跡
を符号５１．５３及び５５によって示している。この第
６図に示す車両の各軌跡では、車両３３は壁４３′叩ぶ
つかってしまい車庫４１内にスムーズに入ることができ
ないことがわかるので、運転者は、この車両の各軌跡及
び車庫４１との関係を兄ながらステアリングホイールを
後退走行に伴い適宜操作することにより、車両を道路の
左側壁にぶつけたりすることなく車庫４１内に確実に車
両を入れることかできるのである。第７図は第６図の位
置からさらに車両を車庫４１の方向へ後退させた時の状
態を示しているものである。この図に３３いては車両が
中心になって、車両の周囲の物体が車両の中心を移動す
るように描かれているが、反対に車両の周辺の物体を固
定し、車両を移動させるように表示することも簡単にで
きるものである。

次に、第８図の処理フローを用いてこの実施例の作用を
説明する。

第８図において、車両用表示装置の作動スイッチをＯＮ
にすると、予め記憶した自車両の形状を表示装置３１上
に表示する（ステップ１１０．１２０）。この位置にお
いて、測距センサ２１で検出した物体までの距離を読込
み、この読込ｌυだ物体位置を例えばｘ−ｙ座標に変換
する（ステップ１３０．１４０＞。

このｘ−ｙ座標の考え方は、第９図に示すように、車両
３３が矢印３４で示１゛方向に移動づる場合において、
車両の中心、すなわち前部の左右車輪の中心と後部の左
右車輪の中心を結ぶ線と左側のホイールベースの中心及
び右側のホイールベースの中心を結ぶ線との交点である
車両の中心をＸ−Ｙ座標の原点０　（０，０）とする。

そして、この原点Ｏから車両の右側方向を正とする×軸
、ル両の進行方向を正方向とするｙ軸を設定すると、車
両の左右側部に取ｆ１けられた測距センサ２１Ｌ及び２
１Ｒのそれぞれの位置は原点○からｙ軸方向に距ＰＪｉ
ｄ、ｘ軸方向に距離−〇及び距１）ｌｌｆｃの位置にあ
り、これらの各測距センサ２１１−及び２１Ｒから左右
側部方向に距離す及びａの地点に存在する点ｐｂ及びｐ
ａの座標はそれぞれ（−ｂ−ｃ、ｄ）及び（ａ　＋ｃ　
、　ｄ　）となるのである。このようにして、ｘ−ｙ座
標の位置に変換されて検出された各物体の距離に関する
データはメモリに記憶される（ステップ１５０〉。メモ
リにおいては例えば１つの座標に関するデータを２バイ
トで記憶し、１バイトでＸ座標、残りの１バイトでｙ座
標を表わし、さらに右側測距センサ２１Ｒで検出した物
体の座標をメモリ領域上の例えば１００Ｈ番地から２Ｆ
ＦＨ番地までに記憶し、左側測距センサ２１Ｌで検出し
た物体の座標を例えば３００　Ｈ番地から４ＦＦＨ番地
に記憶する。そして、各測距センサで検出した順に左側
の物体に対しては１００Ｈ，１０１）（番地から及び右
側の物体に関しては３００Ｈ１３０１Ｈ番地から順次記
憶されていく。

このようにしてメモリ上に記憶された物体の座標データ
は、表示装置３１上に前記ステップ１２０において表示
された自車両の中心であるｘ　−ｙ座標の原点○を中心
に該当する座標位置に点として表示される（ステップ１
６０）。次に、ステップ１７０において走行距離センサ
２５から車速パルスを検出する。車速パルスは例えば車
両が５ｃｍ走行する毎に１つのパルスが出力されるもの
で必り、上述したステップ１３０ないし１６０における
動作はこの車速パルスが１個発生する毎に、すなわち車
両が５ｃｍ走行する毎に行なわれ、これによって車両の
走行距離５ｃｍ毎に検出された各物体の位置が座標に変
換されて記憶されると共に、表示装置上に点の集合とし
て例えば第５図に示すように表示されるのである。次に
、操舵角センサ２３から例えばステアリングホイールの
回転角に対応するデータを入力しくステップ１８０）、
さらに前進・後退検出装置２７から車両の航進状態又は
後退状態を識別する（ステップ１９０）。

次に、前記ステップ１７０において車速パルスを検出し
たことによって車両が移動し、この車両の移動によって
ｘ−ｙ座標の原点の位置が変更になったわけであるから
、この原点の移動による前記座標データの修正を行なう
（ステップ２００〉。

この座標データの修正により、表示上は、前記第７図に
示Ｊように、自車両を中心とした物体の位置変化が出力
される。また、前記ステップ１８０で検出した操舵角情
報及び前記ステップ１９０で検出した前進又は後退情報
に基づき車両がこれから走行しようとづる予想進路すな
わち車両の予想移動軌跡を決定し、この予想移動軌跡を
表示装置上に表示する（ステップ２１０）。

なお、前記ステップ２００においてメモリに記憶された
各物体の位置に関する座標データを車両の移動に伴って
修正する場合の座標修正の考え方を第１０図及び第１１
図を参照して説明する。車両が移動する方向としては、
前方直進方向、後方直進方向、前方左回転、前方右回転
、後方左回転、後方右回転の６つの方向が考えられるが
、まず−例として第１０図に示ずように車両３３が前方
へ左回転で進行する場合について考える。

一般に、車両の前輪の実操舵角をδ、車両が回転する場
合のその回転中心に対する車両の移動の回転角をθ、単
位移動距離をＤ、ホイールベースを丈、車両の回転半径
Ｒとすると、回転角θは次式のようになる。

そこで、次に第１０図に承りように車両３３ずなわち車
両３３の中心点又はｘ−ｙ座標の原点Ｏ（０，０）が回
転半径Ｒだけ離れた位置にある回転中心Ｒｅを中心に角
度θだけ左回転した場合について考えると、点ｐｃ及び
ｐｄＴ″示さねろ物体は角度θだけ右回転することにな
る。この場合、上式かられかるように、矢印５７で示す
車両の中心点Ｏの移動距離はＲθであり、矢印５９及び
６１で示ず点ｐｃ及びＰｄの移動距離はそれぞれθ（Ｒ
＋Ｘｃ　）及びθ（Ｒ＋Ｘｄ　）である。ここで、この
ｉ１０図においてカッコ内で承り２つのデータはＸ座標
及びｙ座標１）′Ｌ置を承りものである。点ｐｃが矢印
５９で示す距離移動して点ＰＣ′で示す位置に変位した
場合において、点ｐｃのＸ軸方向及びｙｌＮ１方向の変
位は、第１１図かられかるように、Ｘ方向に０　（Ｒ＋
Ｘｃ　）　−５ｉｎ　　（θＣ−θ／２）であり、ｙ方
向にθ（Ｒ＋Ｘｃ　）・ｃｏｓ（θＧ−θ／２）である
。ここにおいて、θＣ＝角θだけ右回転した場合にお（
ブる新たな点ＰＣ′（Ｘｃ’　、Ｙｃ’　　）は、次式
のように表わされる。

ここにＪ３いて、θ＝　−’Ｘ　δであるので、点ＰＣ
′（ＸＣ’　、ＹＣ’　）は次のようになる。

以上の式は、車両が左回転で前進する場合の式であるが
、この式は右回転で後退する場合にも成立つものである
。

一方、車両が右回転で前進する場合にも同様にして求め
ることができ、この場合の座標位置は次式のようになる
。

この式は左回転で後退する時にも成立つものである。

また、前方へ直進する場合には、車両のｙ方向への変位
の負の賄が物体の変位となるので、新たな座標位置は次
の式のようになる。

ＸＣ’＝ＸＣ Ｙｃ　’　＝Ｙｃ　−Ｄ 後方へ直進する場合には次式のようになる。

ｘｃ’＝Ｘｃ ＹＣ′＝ＹＣ＋Ｄ さらに、車両の進路表示、？ｌなわら車両の予想移動軌
跡は、前述したように操舵角センサからの操舵角及び前
進又は後）昆情報かられかるものであるが、この場合に
８３いて車両の中心が描く回転半径Ｒはホイールベース
吏を実操舵角δで割った値、ずなわちＲ−１／δにより
求められるものである。

この場合において、車両全体の形状の移動については車
両の形状の特異点、例えば第１２図に示すように通常の
四角形どして考えた場合には各角点Ｍａ　、Ｍｂ　、Ｍ
Ｏ、Ｍｄに対する座標を予め記憶しておくことにより、
車両の中心Ｏが半径Ｒで回転する場合に、点Ｍａが回転
半径、ｒ畳７ｄテ丁〒−）’−＋−１ゝ−１点Ｍｌｌが
回転半径ＩＴ正Ｔ丁丁Ｔ］了］、点ＭＣｏａｏ転半径（
Ｔ”Ｗ璽）了−ｙ］−］コ１２　、　点Ｍｃｌ　ｌｆｉ
回’Ｅ’ｊ半径１Ｆ］百７−丁子）２（１２で回転する
ため、この回転半径の円をその予想移動軌跡として表示
装置上に描くことができるのである。

このように前述した如く、検出した各物体に対する座標
データを車両の移動に伴って変更するβ正動作を前記ス
テップ２００で行なうと同時に、各物体の座標データを
書込むメモリ上のアドレスを車両の移動と共に２番地ず
つシフトし、車両に一番近い側が小さい番地、すなわち
１００Ｈ１１０１８番地及び３００１−１，３０１８番
地となり、車両から遠い側ずなわち既に通過してきた側
が大きい番地、すなわち２ＦＥＨ，２ＦＥＨ番地及び４
ＦＥＨ，４ＦＥＨ番地となり、この最後の一番大きい番
地から古い座標データは逐次消滅し、そのかわり一番小
さい最初の番地から車両の進行に伴う新しい座標データ
が逐次入力されてくるのである。そして、これらの一連
の動作、すなわちステップ１３０ないし２１０で示す一
連の動作は、ステップ１７０で示す１つの車速パルスを
検出する毎に、すなわち車両が例えば５ｃｍ移動する毎
に行なわれ、この６ｃｍ毎に検出された各物体の点が集
合されて第５図に示ずように表示装置上に表示される。

そして、駐車時等には、操舵角データからの回転半径に
基づき車両の予想移動軌跡が１６図及び第７図に示すよ
うに表示装置上に表示されるのである。

上記実施例においては、測距センサ２１を車両の左右側
部前方寄りの部分に１個ずつ設ける場合について説明し
たが、これらの位置及び数に限定されるものでないこと
は言うまでもないことである。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、自車両の各移
動位置にＪ５ける自車両周辺の物体の位置及び物体に対
する自車両の現在位置を表示することができると共に、
この表示の上にさらに自車両の予想移動軌跡を表示する
ことができるようになっているので、自車両の周囲の物
体、例えば障害物などの位置と自車両の現在位置との関
係を確認しながら自車両を移動でき、例えば車庫入れや
縦列駐車時などにおいて適切な運転操作を確保する上で
有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図はこの発明
の一実施例を示す車両用表示装置のブロック図、第３図
乃至第７図はこの発明の詳細な説明するための図、第８
図は第２図の車両用表示装置の作用を示すフローチャー
ト、第９図乃至第１２図は第８図のフローチャートで使
用する物体の座標位置を説明するための図である。 １・・・移動距離検出手段、３・・・物体距離検出手段
、５・・・位置検出手段、７・・・方向検出手段、９・
・・予想移動軌跡検出手段、１１・・・表示手段。 代理人　　弁理士　　三　好　　保　男１瞑雪 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 ｒ４５′ 第８図 第１１図　　　　　第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　自車両の移動距離を検出する移動距離検出手段と、 自車両周辺に存在する物体までの距離を検出する物体距
   離検出手段と、 前記自車両の移動距離及び前記物体距離から自車両の各
   移動位置における物体の位置及び物体に対する自車両の
   現在位置を求める位置検出手段と、自車両の移動方向を
   検出する方向検出手段と、検出した自車両の移動方向に
   基づき自車両の現在位置からの自車両の予想移動軌跡を
   求める予想移動軌跡演算手段と、 求めた自車両の各移動位置における物体の位置及び物体
   に対する自車両の現在位置を表示すると共に、自車両の
   予想移動軌跡を表示する表示手段と、 を有することを特徴とする車両用表示装置。