JP2012001101A - 駐車支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駐車支援装置において、駐車白線の前端・後端を認識して、駐車枠に対する車両位置の演算結果から各画像の切替タイミングを決定し、駐車動作の進行に合わせて適切な車両の後方画像を運転者に自動的に提供する。
【解決手段】表示切換制御手段１１Ｃは、白線端点検出手段１１Ｅにより検出された白線前端と車両との距離に基づいて表示手段１０に表示する画像を後方画像と俯瞰画像とのいずれかに切り換えるとともに、白線端点検出手段１１Ｅにより検出された白線後端と車両との距離に基づいて表示手段１０に表示する俯瞰画像の仮想視点の高さを変える。
【選択図】図１

Description

この発明は、駐車支援装置に係り、特に車両の後部に取り付けた撮像手段（バックカメラ等）により撮像された車両の後方画像を表示手段に表示させる駐車支援装置に関する。

車両には、駐車時の運転を支援するために、駐車支援装置を搭載している。この駐車支援装置は、車両の後方を撮像する撮像手段を設け、画像を表示する表示手段を設け、また、撮像手段により撮像された車両の後方画像を俯瞰画像に変換する画像変換手段と、撮像手段により撮像された車両の後方画像と画像変換手段により変換された俯瞰画像とのいずれかを表示手段に表示させる表示切換制御手段とが備えられた制御手段を設けている。
この駐車支援装置においては、画像処理技術により、超広角の撮影手段（バックカメラ等）の画像を、歪みを補正した歪み補正画像及び真上から見下ろしたような俯瞰画像に変換して、運転者に提示するシステムが実用化されている。
上述の歪み補正画像は、周囲の視野を確保しつつ駐車枠（駐車スペース）の白線が直線として見えるため、駐車枠に接近するときに有効な画像である。また、上述の俯瞰画像は、車両に近接するエリアの距離感が掴みやすいこと、白線と車両との関係が直観的に分かりやすいことから、駐車位置に近づいたときに有効な画像である。
また、駐車支援装置においては、駐車の初期段階では、安全確認をしやすい広視野の画像、駐車動作の終わりに近づくにつれ、俯瞰表示など近接物との距離感をより掴みやすくする画像を提供することが望ましいものである。

特開２００８−１４８１１３号公報 特開２００４−３２４６４号公報

特許文献１に係る運転支援装置は、車両旋回時、中立位置からハンドル操舵角の大きさが大きいほど遠景用投影面と遠景用撮像面による斜め視点映像を俯瞰映像化し、仮想カメラと俯瞰映像化制御による仮想立体投影面及び仮想立体撮像面を用いた視点変換により、つまり、ハンドル操舵角に応じて広視野から斜め俯瞰、頂上俯瞰に切り替え、モニタに映し出すモニタ画像データを生成し、運転場面に応じたモニタ映像の表示変更制御を行うものである。
特許文献２に係る信号処理装置を搭載した車両周囲監視装置は、画像切替手段からの画像切替信号に基づいて複数のルックアップテーブルを選択・参照してそのルックアップテーブルに応じてメモリのどのアドレス情報を用いるのかをメモリに指示した後に、画像重畳部からの重畳処理信号に基づいてエンコーダ部でアナログ出力画像信号を得て、状況に応じて変化する利用者の好みに対して最適な視点変換画像を与えるものである。

ところで、従来、上記の特許文献１では、最後の俯瞰画像への切り替え条件が、ハンドル舵角の零（０）となっており、駐車枠（駐車スペース）に対して、適切に画像切り替えを行うには、改良の余地がある。また、駐車場の入口段階で、既にハンドルが真っ直ぐである場合に、切替タイミングが早くなりすぎるという不都合があった。
また、舵角センサで後退駐車時の画像の切替タイミングを決める場合には、駐車場への進入角度によって、切替タイミングが変わってしまうという不都合があった。

そこで、この発明の目的は、駐車動作の進行に合わせて適切な車両の後方画像を運転者に自動的に提供することにある。

この発明は、車両の後方を撮像する撮像手段を設け、画像を表示する表示手段を設け、 前記撮像手段により撮像された車両の後方画像を俯瞰画像に変換する画像変換手段と、前記撮像手段により撮像された車両の後方画像と前記画像変換手段により変換された俯瞰画像とのいずれかを前記表示手段に表示させる表示切換制御手段とを備えた制御手段を設けた駐車支援装置において、前記制御手段は前記画像変換手段により変換された俯瞰画像から駐車枠の左右の白線を検出する白線検出手段とこの白線検出手段により検出された左右の白線の前後端を検出する白線端点検出手段とを備え、前記表示切換制御手段は、前記白線端点検出手段により検出された白線前端と車両との距離に基づいて前記表示手段に表示する画像を後方画像と俯瞰画像とのいずれかに切り換えるとともに、前記白線端点検出手段により検出された白線後端と車両との距離に基づいて前記表示手段に表示する俯瞰画像の仮想視点の高さを変えることを特徴とする。

この発明の駐車支援装置は、駐車白線を認識することで、駐車場に対する車両位置を演算し、適切な切替タイミングで運転者に車両の後方画像を提供し、つまり、駐車白線の前端・後端を認識して、駐車枠（駐車スペース）に対する車両位置の演算結果から各画像の切替タイミングを決定し、駐車動作の進行に合わせて適切な車両の後方画像を運転者に自動的に提供できる。

図１は駐車支援装置のシステム構成図である。（実施例） 図２は車両及び駐車枠を示す平面図である。（実施例） 図３は通常動作時の処理のフローチャートである。（実施例） 図４は車速が高い状態で駐車場に進入した場合の動作のフローチャートである。（実施例） 図５は後退開始時の車両の動作を示す図である。（実施例） 図６は第１の広視野な歪取り画像の図である。（実施例） 図７は第２の広視野な歪取り画像の図である。（実施例） 図８は第３の広視野な歪取り画像の図である。（実施例） 図９は駐車枠内に進入する時の車両の動作を示す図である。（実施例） 図１０は第１の頂上俯瞰画像（高）の図である。（実施例） 図１１は第２の頂上俯瞰画像（高）の図である。（実施例） 図１２は第３の頂上俯瞰画像（高）の図である。（実施例） 図１３は駐車枠内で駐車する車両の動作を示す図である。（実施例） 図１４は第１の頂上俯瞰画像（低）の図である。（実施例） 図１５は第２の頂上俯瞰画像（低）の図である。（実施例） 図１６は第３の頂上俯瞰画像（低）の図である。（実施例）

この発明は、駐車動作の進行に合わせて適切な車両の後方画像を運転者に自動的に提供する目的を、駐車白線の前端・後端を認識して、駐車枠に対する車両位置の演算結果から各画像の切替タイミングを決定して実現するものである。

図１〜図１６は、この発明の実施例を示すものである。
図２において、１は車両、２は駐車場、３はこの駐車場２の駐車枠（駐車スペース）である。この駐車枠３は、車両１の駐車範囲を区画する白線として、所定長さで平行な左右の白線４・５で形成される。また、この駐車枠３には、後方部で、輪止めとして、左右の輪止め６・７が直列で且つ左右の白線４・５に対して直角方向に向いて配設されている。
車両１には、駐車支援装置８が搭載される。
この駐車支援装置８は、図１に示すように、車両１の後方を撮像する超広角の撮影手段（バックカメラ等）９と、画像を表示する表示手段１０と、撮像手段９により撮像された車両１の後方画像（カメラ画像）を表示手段１０に表示させる制御手段１１とを備えている。
撮像手段９は、車両１の後部に取り付けた超広角のバックカメラ等の撮像機器からなる。
表示手段１０は、車両１の車室内に配置されたカーナビゲーションシステムのモニター等の表示機器からなる。

制御手段１１は、撮像手段９により撮像された後方画像の歪み（車両の傾き、ずれ等）を補正して歪み補正画像にする歪み補正手段１１Ａと、撮像手段９により撮像された車両１の後方画像を俯瞰画像に変換する画像変換手段１１Ｂと、撮像手段９により撮像された車両１の後方画像と画像変換手段１１Ｂにより変換された俯瞰画像とのいずれかを表示手段１０に表示させる表示切換制御手段１１Ｃと、画像変換手段１１Ｂにより変換された俯瞰画像から駐車枠３の左右の白線４・５を検出する白線検出手段１１Ｄと、この白線検出手段１１Ｄにより検出された左右の白線４・５の前端４Ｆ・５Ｆ及び左右の白線４・５の後端４Ｂ・５Ｂを検出する白線端点検出手段１１Ｅとを備える。

表示切換制御手段１１Ｃは、白線端点検出手段１１Ｅにより検出された左右の白線４の前端４Ｆ・白線５の前端５Ｆと車両１との距離に基づいて表示手段１０に表示する画像を後方画像と俯瞰画像とのいずれかに切り換えるとともに、白線端点検出手段１１Ｅにより検出された左右の白線４・５の後端４Ｂ・５Ｂと車両１との距離に基づいて表示手段１０に表示する俯瞰画像の仮想視点の高さを変える。

また、表示切換制御手段１１Ｃは、車速を検出する車速検出手段１２に連絡し、この車速検出手段１２により検出された車速が予め設定された車速である設定値Ｖｈよりも大きい時に、車両１の後方画像を表示手段１０に表示する。

更に、制御手段１１は、輪止め６・７を検出する輪止め検出手段１１Ｆを備えている。そして、表示切換制御手段１１Ｃは、輪止め検出手段１１Ｆにより検出された輸止め６・７と車両１との距離に基づいて表示手段１０に表示する俯瞰画像の仮想視点の高さを変える。

制御手段１１は、表示切換制御手段１１Ｃに連絡して各種認識結果を記憶する記憶手段（メモリ）１１Ｇを備えている。そして、表示切換制御手段１１Ｃには、車両１の前進・後進状態を検出するギヤ位置検出手段１３と音声出力手段１４とが連絡している。

次に、車両１の通常動作の処理について、図３のフローチャートに基づいて説明する。
図３に示すように、制御手段１１のプログラムがスタートし（ステップＡ０１）、後退にギヤが入り、運転者による車両（自車）１の後退動作が開始すると（ステップＡ０２）（図５参照）、広視野（最大視野）な後方画像（歪取り画像又は歪み有り画像）を表示し（ステップＡ０３）（図６〜図８参照）、駐車白線認識を開始し（ステップＡ０４）、さらに、左右の白線４・５の前端４Ｆ・５Ｆを検出するとともに、車両１の後端１Ｂとの距離を演算する（ステップＡ０５）。
そして、車両１が駐車枠３内に進入する際に（図９参照）、車両１の後退動作を左右の白線４・５の前端４Ｆ・５Ｆと車両１の後端１Ｂとの距離が、距離≦設定値Ｌｆか否かを判断し（ステップＡ０６）、このステップＡ０６がＮＯの場合には、前記ステップＡ０５に戻す。
このステップＡ０６がＹＥＳの場合には、画像を頂上俯瞰画像（高）に切り替えて表示し（ステップＡ０７）（図１０〜図１２参照）、左右の白線４・５の後端４Ｂ・５Ｂを検出するとともに、車両１の後端１Ｂとの距離を演算する（ステップＡ０８）。この場合、左右の白線４・５の後端４Ｂ・５Ｂの代わりに、左右の輪止め６・７を認識した結果を用いることも可能である。
そして、車両１が駐車枠３内に進入して車両１が左右の白線４・５の前端４Ｆ・５Ｆに入った際に（図１３参照）、左右の白線４・５の後端４Ｂ・５Ｂと車両１の後端１Ｂとの距離が、距離≦設定値Ｌｒか否かを判断し（ステップＡ０９）、このステップＡ０９がＮＯの場合には、前記ステップＡ０８に戻す。
このステップＡ０８がＹＥＳで、左右の白線４・５の後端４Ｂ・５Ｂ（若しくは左右の輪止め６・７）を検出した場合には、画像を頂上俯瞰画像（低）に切り替えて表示し（ステップＡ１０）（図１４〜図１６参照）、運転者による停車動作を行い（ステップＡ１１）、プログラムをエンドとする（ステップＡ１２）。

このように、表示切換制御手段１１Ｃは、白線端点検出手段１１Ｅにより検出された左右の白線４・５の前端４Ｆ・５Ｆと車両１との距離に基づいて表示手段１０に表示する画像を後方画像と俯瞰画像とのいずれかに切り換えるとともに、白線端点検出手段１１Ｅにより検出された左右の白線４・５の後端４Ｂ・５Ｂ（若しくは左右の輪止め６・７）と車両１との距離に基づいて表示手段１０に表示する俯瞰画像の仮想視点の高さを変える。これにより、駐車動作の進行に合わせて、適切な画像を運転者に自動で提供することができる。
また、表示切換制御手段１１Ｃは、輪止め検出手段１１Ｆにより検出された左右の輸止め６・７と車両１との距離に基づいて表示手段１０に表示する俯瞰画像の仮想視点の高さを変える。これにより、画像の切換タイミングの精度を向上することができる。

次いで、車速が高い状態で車両１が駐車枠３内に進入した場合の処理を、図４にフローチャートに基づいて説明する。
図４に示すように、制御手段１１のプログラムがスタートし（ステップＢ０１）、後退にギヤが入り、運転者による車両１の後退動作が開始すると（ステップＢ０２）（図５参照）、広視野（最大視野）な後方画像（歪取り画像又は歪み有り画像）を表示し（ステップＢ０３）（図６〜図８参照）、駐車白線認識を開始し（ステップＢ０４）、左右の白線４・５の前端４Ｆ・５Ｆを検出するとともに、車両１の後端１Ｂとの距離を演算する（ステップＢ０５）。
そして、車両１が駐車枠３内に進入する際に（図９参照）、左右の白線４・５の前端４Ｆ・５Ｆと車両１の後端１Ｂとの距離が、距離≦設定値Ｌｆか否かを判断し（ステップＢ０６）、このステップＢ０６がＮＯの場合には、前記ステップＢ０５に戻す。
このステップＢ０６がＹＥＳの場合には、車両１の速度が、車速≦設定値Ｖｈか否かを判断し（ステップＢ０７）、このステップＢ０７がＮＯで、車速が設定値Ｖｈよりも高い場合には、画像を頂上俯瞰画像（高）に切り替えず、初期の広視野（最大視野）な後方画像（歪取り画像又は歪み有り画像）（図６〜図８参照）を表示し続けつつ、この判断を継続する。
このステップＢ０７がＹＥＳで、車速が設定値Ｖｈ以下になった場合には、画像を頂上俯瞰画像（高）に切り替えて表示し（ステップＢ０８）（図１０〜図１２参照）、左右の白線４・５の後端４Ｂ・５Ｂを検出するとともに、車両１の後端１Ｂとの距離を演算する（ステップＢ０９）。この場合、左右の白線４・５の後端４Ｂ・５Ｂの代わりに、左右の輪止め６・７を認識した結果を用いることも可能である。
そして、車両１が駐車枠３内に進入した際に（図１３参照）、左右の白線４・５の後端４Ｂ・５Ｂと車両１の後端１Ｂとの距離が、距離≦設定値Ｌｒか否かを判断し（ステップＢ１０）、このステップＢ１０がＮＯの場合には、前記ステップＢ０９に戻す。
このステップＢ１０がＹＥＳの場合には、左右の白線４・５の後端４Ｂ・５Ｂ（若しくは左右の輪止め６・７）を検出した場合には、画像を頂上俯瞰画像（低）に切り替えて表示し（ステップＢ１１）（図１４〜図１６参照）、運転者による停車動作を行い（ステップＢ１２）、プログラムをエンドとする（ステップＢ１３）。

このように、表示切換制御手段１１Ｃは、車速検出手段１２により検出された車速が予め設定された車速（設定値）より大きい時に、後方画像を表示手段１０に表示する。これにより、車速が高い場合には単位時間当たりの車両の移動距離が大きいので、広視野の画像を表示することにより、運転しやすくすることができる。
なお、この発明においては、車両１の切り返し等の前進時にも画像情報を運転者に提供する場合に、頂上俯瞰画像（低）から頂上俯瞰画像（高）、広視野（最大視野）な後方画像（歪取り画像又は歪み有り画像）へと、逆方向で表示手段１０での画像の表示を切り替えることも可能である。

この発明の駐車支援装置は、運転者に適切な画像を提供させるものであり、各種車両に適用できる。

１ 車両
２ 駐車場
３ 駐車枠（駐車スペース）
４ 駐車枠の左側の白線
５ 駐車枠の右側の白線
６ 駐車枠の左側の輪止め
７ 駐車枠の右側の輪止め
８ 駐車支援装置
９ 撮像手段
１０ 表示手段
１１ 制御手段
１１Ｂ 画像変換手段
１１Ｃ 表示切換制御手段
１１Ｄ 白線検出手段
１１Ｅ 白線端点検出手段
１１Ｆ 輪止め検出手段
１１Ｇ 記憶手段
１２ 車速検出手段
１３ ギヤ位置検出手段

Claims (3)

1. 車両の後方を撮像する撮像手段を設け、画像を表示する表示手段を設け、前記撮像手段により撮像された車両の後方画像を俯瞰画像に変換する画像変換手段と、前記撮像手段により撮像された車両の後方画像と前記画像変換手段により変換された俯瞰画像とのいずれかを前記表示手段に表示させる表示切換制御手段とを備えた制御手段を設けた駐車支援装置において、前記制御手段は前記画像変換手段により変換された俯瞰画像から駐車枠の左右の白線を検出する白線検出手段とこの白線検出手段により検出された左右の白線の前後端を検出する白線端点検出手段とを備え、前記表示切換制御手段は、前記白線端点検出手段により検出された白線前端と車両との距離に基づいて前記表示手段に表示する画像を後方画像と俯瞰画像とのいずれかに切り換えるとともに、前記白線端点検出手段により検出された白線後端と車両との距離に基づいて前記表示手段に表示する俯瞰画像の仮想視点の高さを変えることを特徴とする駐車支援装置。
2. 前記表示切換制御手段は、車速を検出する車速検出手段に連絡し、この車速検出手段により検出された車速が予め設定された車速よりも大きい時に、車両の後方画像を前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
3. 前記制御手段は輪止めを検出する輪止め検出手段を備え、前記表示切換制御手段は、前記輪止め検出手段により検出された輸止めと車両との距離に基づいて前記表示手段に表示する俯瞰画像の仮想視点の高さを変えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駐車支援装置。

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