JP4023478B2 - 駐車支援システム - Google Patents

Description

本発明は、自車両が駐車開始位置から後退して途中で操舵を反転して駐車する場合の運転を支援する駐車支援システムに関する。

自車両が駐車開始位置から後退して途中で操舵を反転して駐車する場合の運転を支援する駐車支援システムとして、運転手が操舵反転すべき（切返すべき）ポイントの目安となるマーカを撮影画像上に重畳して表示させ、操舵反転すべきポイントの目安を視覚的に知らせることにより、運転手が自車両を駐車させる場合の運転を支援するものがある（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−３１５６０４号公報

しかしながら、上記した特許文献１に記載されているものは、運転手により予め設定されている駐車位置から逆算して操舵反転すべきポイントを算出しており、つまり、運転手が予め駐車位置を設定することを前提とする構成であるので、運転手にとっては駐車位置
を設定する操作が煩雑であり、操作性に劣るという問題があった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転手が自車両を駐車させる場合の操作性を高めることができると共に、運転を適切に支援することができる駐車支援システムを提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、駐車スペース方向推定手段は、駐車開始位置から所定距離手前の位置での自車両の方向を駐車スペースの方向として推定し、操舵反転目安位置算出手段は、自車両が後退中にあるときに操舵を反転して操舵角を最大にした場合の自車両の予測進路を逐一算出し、その算出された予測進路上にあって自車両の方向が駐車スペース方向推定手段により推定された駐車スペースの方向に対して略平行となる位置を操舵反転目安位置として逐一算出する。そして、表示制御手段は、操舵反転目安位置算出手段により算出された操舵反転目安位置に基づいた車両後端位置を表すマーカを撮影手段により撮影された撮影画像上に重畳して表示手段に逐一表示させる。

すなわち、本発明によれば、自車両が後退中にあるときに操舵を反転して操舵角を最大にした場合（最大操舵した場合）の自車両の予測進路上にあって自車両の方向が駐車スペースの方向に対して略平行となる操舵反転目安位置に基づいた車両後端位置を表すマーカを撮影画像上に重畳して逐一表示することになるので、マーカと駐車スペースとの相対的な位置関係から操舵を反転して操舵角を最大にすべき（最大に切返すべき）タイミングを運転手に認識させることが可能となる。このとき、運転手は、マーカと駐車スペースとが重なったタイミングで操舵を反転して操舵角を最大にすることにより（最大に切返すことにより）、自車両を駐車スペースの方向に対して略平行な状態にして駐車させることができる。これにより、運転手が予め駐車位置を設定することなく自車両を適切な駐車方向で駐車させることができ、運転手が自車両を駐車させる場合の操作性を高めることができると共に、運転を適切に支援することができる。

また、操舵反転目安位置に基づいた車両後端位置を表すマーカを撮影画像上に重畳して逐一表示することになるので、駐車させようとする位置を前後左右に変更する場合、つまり、当初予定していた位置から別の位置へ変更して駐車させようとする場合にも適切に支援することができる。さらに、この場合は、駐車開始位置から所定距離手前の位置での自車両の方向を駐車スペースの方向として推定することになるので、自車両が駐車スペースの方向に対して略平行な状態で駐車開始位置に停止した場合は勿論のこと、自車両が駐車スペースの方向に対して平行から外れた状態で（傾斜した状態で）駐車開始位置に停止した場合であっても、駐車スペースの方向を適切に推定することができる。

請求項２に記載した発明によれば、駐車スペース方向推定手段は、駐車開始位置での自車両の方向を駐車スペースの方向として推定し、操舵反転目安位置算出手段は、自車両が後退中にあるときに操舵を反転して操舵角を最大にした場合の自車両の予測進路を逐一算出し、その算出された予測進路上にあって自車両の方向が駐車スペース方向推定手段により推定された駐車スペースの方向に対して略平行となる位置を操舵反転目安位置として逐一算出する。そして、表示制御手段は、操舵反転目安位置算出手段により算出された操舵反転目安位置に基づいた車両後端位置を表すマーカを撮影手段により撮影された撮影画像上に重畳して表示手段に逐一表示させる。

これにより、上記した請求項１に記載したものと同様にして、自車両が後退中にあるときに操舵を反転して操舵角を最大にした場合の自車両の予測進路上にあって自車両の方向が駐車スペースの方向に対して略平行となる操舵反転目安位置に基づいた車両後端位置を表すマーカを撮影画像上に重畳して逐一表示することになるので、運転手が予め駐車位置を設定することなく自車両を適切な駐車方向で駐車させることができ、運転手が自車両を駐車させる場合の操作性を高めることができると共に、運転を適切に支援することができる。

請求項３に記載した発明によれば、鳥瞰画像作成手段は、撮影手段により撮影された撮影画像を視点変換して鳥瞰画像を作成し、表示制御手段は、操舵反転目安位置算出手段により算出された操舵反転目安位置に基づいた車両後端位置を表すマーカを鳥瞰画像作成手段により作成された鳥瞰画像上に重畳して表示手段に逐一表示させる。これにより、マーカを撮影画像が視点変換された鳥瞰画像上に重畳して逐一表示することになるので、マーカと駐車スペースとの相対的な位置関係の視認性を高めることができ、操舵を反転して操舵角を最大にすべきタイミングを運転手に明確に（確実に）認識させることが可能となる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。尚、ここでは、道路上に白線が引かれており、車両１台毎の駐車スペースが白線で区切られている状況を前提として説明する。
図１は、駐車支援システムの全体構成を機能ブロック図として示している。駐車支援システム１は、駐車支援ＥＣＵ２（本発明でいう駐車スペース方向推定手段、操舵反転目安位置算出手段、表示制御手段、駐車車両検出手段、鳥瞰画像作成手段）、エンジンＥＣＵ３、ヨーレートセンサ４、ステアリングセンサ５及びナビゲーションＥＣＵ６が車載ＬＡＮ７に接続されて構成されている。

駐車支援ＥＣＵ２は、ヨーレートセンサ４から入力されるヨーレート検出信号、ステアリングセンサ５から入力されるステアリング検出信号及び車速センサ８からエンジンＥＣＵ３を介して入力される車速検出信号などを解析して駐車支援動作を制御する。操作スイッチ９は、運転席に配置され、運転手が駐車支援動作を起動させるために操作するもので、運転手により操作されると、操作検出信号を駐車支援ＥＣＵ２へ出力し、駐車支援ＥＣＵ２は、操作スイッチ９から操作検出信号が入力されることにより、運転手が駐車支援動作を起動させた旨を検出する。

車載カメラ１０（本発明でいう撮影手段）は、自車両５０（図３〜図７参照）の後部に配置され、自車両５０の後方を撮影するもので、自車両５０の後方の撮影画像を駐車支援ＥＣＵ２へ出力し、駐車支援ＥＣＵ２は、車載カメラ１０から撮影画像が入力されると、その入力された撮影画像を所定の視点変換アルゴリズムに基づいて視点変換して鳥瞰画像を作成する。表示装置１１（本発明でいう表示手段）は、車室内にあって運転手が見易い位置に配置され、駐車支援ＥＣＵ２から表示指示信号が入力されると、駐車支援ＥＣＵ２により作成された鳥瞰画像を表示する。

車速センサ８は、車速を検出し、その検出された車速を表す車速検出信号をエンジンＥＣＵ３へ出力する。エンジンＥＣＵ３は、車速センサ８から車速検出信号が入力されると、その入力された車速検出信号に基づいてエンジンの制御を行うと共に、その入力された車速検出信号を車載ＬＡＮ７を介して駐車支援ＥＣＵ２へ出力する。

ヨーレートセンサ４は、ヨーレートを検出し、その検出されたヨーレートを表すヨーレート検出信号を車載ＬＡＮ７を介して駐車支援ＥＣＵ２へ出力する。ステアリングセンサ５は、ステアリングを検出し、その検出されたステアリングを表すステアリング検出信号を車載ＬＡＮ７を介して駐車支援ＥＣＵ２へ出力する。ナビゲーションＥＣＵ６は、車両に搭載されているナビゲーション装置（図示せず）の動作を制御する。尚、上記した構成において、運転手の操作を操作スイッチ９により受付ける機能や鳥瞰画像を表示装置１１により表示する機能は、ナビゲーション装置の機能により代用されていても良い。

次に、上記した構成の作用について、図２ないし図７を参照して説明する。ここで、図２は、駐車支援ＥＣＵ２が行う処理をフローチャートとして示している。また、この場合、運転手が自車両５０を駐車させようとする駐車スペースの前後には駐車車両６０，７０が既に駐車しているものとして説明する。

駐車支援ＥＣＵ２は、車速センサ８からエンジンＥＣＵ３を介して入力された車速検出信号に基づいて自車両５０が低速前進走行中であるか否か、つまり、車速が予め設定されている閾値以下の状態で前進中であるか否かを監視する（ステップＳ１）。ここで、駐車支援ＥＣＵ２は、車速が閾値以下である旨を検出し、自車両５０が低速前進走行中である旨を検出すると（ステップＳ１にて「ＹＥＳ」）、ヨーレートセンサ４から入力されたヨーレート検出信号に基づいて自車両５０の方向を算出し（ステップＳ２）、その算出された自車両５０の方向を一時的に保存する（記憶する）（ステップＳ３）。

次いで、駐車支援ＥＣＵ２は、車速センサ８からエンジンＥＣＵ３を介して入力された車速検出信号に基づいて自車両５０が停止したか否かを監視し（ステップＳ４）、自車両５０が停止した旨を検出すると（ステップＳ４にて「ＹＥＳ」）、運転手による駐車支援動作を起動させるための操作が行われたか否かを監視する（ステップＳ５）。そして、駐車支援ＥＣＵ２は、操作スイッチ９から操作検出信号が入力され、運転手による駐車支援動作を起動させるための操作が行われた旨を検出すると（ステップＳ５にて「ＹＥＳ」）、駐車開始位置から所定距離手前の位置での自車両５０の方向を駐車スペースの方向として推定する（ステップＳ６）。

具体的に説明すると、駐車支援ＥＣＵ２は、図３に示すように、自車両５０が駐車開始位置に停止し、運転手による駐車支援動作を起動させるための操作が行われた旨を検出すると、駐車開始位置から所定距離（図３では「６ｍ」）手前の位置での自車両５０（図３では破線で示す）の方向（図３では矢印「Ａ１，Ａ２」方向）を駐車スペースの方向として推定する。ここで、このように駐車開始位置から所定距離手前の位置での自車両５０の方向を駐車スペースの方向として推定する理由は、縦列駐車する場合には自車両５０が駐車スペースに略平行な状態で走行した後に駐車開始位置に停止するのが一般的であるからである。尚、本実施形態では、所定距離が「６ｍ」として設定されている場合を説明するが、この所定距離は、車種に関係なく一律に決定されても良いし、自車両５０の全長に応じて車種毎に個別に決定されても良い。また、ここでいう駐車スペースの方向は、本実施形態のように道路上の駐車スペースに縦列駐車する場合であれば、道路の延設方向と一致するのが一般的である。

次いで、駐車支援ＥＣＵ２は、自車両５０が後退中にあるときに操舵を反転して操舵角を最大にした場合（最大操舵した場合）の自車両５０の予測進路を算出し（ステップＳ７）、その算出された予測進路上にあって自車両５０の方向が駐車スペースの方向に対して略平行となる位置を操舵反転目安位置として算出する（ステップＳ８）。そして、駐車支援ＥＣＵ２は、車載カメラ１０から入力されている撮影画像を視点変換して鳥瞰画像を作成し、操舵反転目安位置を表すマーカを鳥瞰画像上に重畳して表示装置１１に表示させる（ステップＳ９）。

具体的に説明すると、駐車支援ＥＣＵ２は、図４に示すように、自車両５０が駐車開始位置からステアリングを左方向へ旋回して後退している場合には、その時点で（その瞬間で）ステアリングを左方向から右方向へ旋回して旋回角を最大にした場合（最大に切返した場合）の予測進路（図４中「Ｐ」参照）を算出し、その算出された予測進路上にあって自車両５０の方向が駐車スペースの方向に対して略平行となる位置を操舵反転目安位置（図４中「Ｑ」参照）として算出する。そして、駐車支援ＥＣＵ２は、その算出された操舵反転目安位置を表すマーカ（図４中「Ｒ」参照）を鳥瞰画像上に重畳して表示させる。

ここで、駐車支援ＥＣＵ２が操舵反転目安位置を算出する手順及びマーカを鳥瞰画像上に重畳して表示させる手順について説明すると、駐車支援ＥＣＵ２は、図５に示すように、最初に、自車両５０の車両性能として決定されている後輪の最小回転半径（操舵角を最大にした場合の回転半径）から予測進路（図５中「Ｐ」参照）を算出し、後輪の車輪軸を基準として操舵反転目安位置（図５中「Ｑ」参照）を算出する。そして、駐車支援ＥＣＵ２は、その算出された操舵反転目安位置に対して後輪から車両後端であるバンパーまでの長さ（図５中「Ｓ」参照）を加算してマーカ（図５中「Ｒ」参照）の表示位置を決定し、マーカを当該決定された表示位置に表示させることにより、マーカを鳥瞰画像上に重畳して表示させる。

以上に説明した一連の処理により、駐車支援ＥＣＵ２は、自車両５０が後退中にあるときには操舵反転目安位置を逐一算出することになり、その算出された操舵反転目安位置を表すマーカを鳥瞰画像上に重畳して逐一表示することになる。

したがって、運転手は、自車両５０が後退するに追従してマーカの表示位置が鳥瞰画像上で変動する旨を視認することができ、マーカが駐車スペースから外れて（マーカの全体と駐車スペースとが重ならずに）表示されている状況（図４に示す状況）では、そのタイミングで操舵を反転しても駐車スペースに駐車させることができない、つまり、操舵を反転するタイミングではないと判断することができ、これに対して、マーカが駐車スペースから外れずに（マーカの全体と駐車スペースとが重なって）表示されている状況（図６に示す状況）では、そのタイミングで操舵を反転すれば駐車スペースに駐車させることができる、つまり、操舵を反転するタイミングであると判断することができる。

そして、運転手は、操舵を反転するタイミングを認識した直後に操舵を反転して操舵角を最大にする（最大に切返す）ことにより、図７に示すように、自車両５０の方向を駐車スペースの方向に対して略平行な状態にして自車両５０を駐車させることができ、自車両５０を駐車スペースに適切に駐車させることができる。

尚、駐車支援ＥＣＵ２は、自車両５０の方向と駐車スペースの方向との差分を算出することにより、自車両５０が操舵反転目安位置に接近したか否か、つまり、自車両５０と操舵反転目安位置との距離が閾値以下であるか否かを監視し（ステップＳ１０）、自車両５０と操舵反転目安位置との距離が閾値以下である旨を検出し、自車両５０が操舵反転目安位置に接近した旨を検出すると（ステップＳ１０にて「ＹＥＳ」）、図７に示すように、
駐車停止時の視認性を高めるために操舵反転目安位置を表すマーカを消去させ、鳥瞰画像のみを表示させる（ステップＳ１１）。尚、上記した図３，４，６，７において「Ｘ」は鳥瞰画像と共に表示される自車両５０に対応する自車両図形である。

以上に説明したように本実施形態によれば、駐車支援システム１において、自車両５０が後退中にあるときに操舵を反転して操舵角を最大にした場合の自車両５０の予測進路を算出し、その算出された予測進路上にあって自車両５０の方向が駐車スペースの方向に対して略平行となる操舵反転目安位置を表すマーカを鳥瞰画像上に重畳して表示するように構成したので、マーカと駐車スペースとの相対的な位置関係から操舵を反転して操舵角を最大にすべきタイミングを運転手に認識させることが可能となり、運転手は、マーカの全体と駐車スペースとが重なったタイミングで操舵を反転して操舵角を最大にすることにより、自車両５０を駐車スペースの方向に対して略平行な状態にして駐車させることができる。これにより、運転手が予め駐車位置を設定することなく自車両５０を適切な駐車方向で駐車させることができ、運転手が自車両５０を駐車させる場合の操作性を高めることができると共に、運転を適切に支援することができる。

また、操舵反転目安位置を表すマーカを鳥瞰画像上に重畳して逐一表示するように構成したので、駐車させようとする位置を前後左右に変更する場合、つまり、当初予定していた位置から別の位置へ変更して駐車させようとする場合にも適切に支援することができる。さらに、この場合は、駐車開始位置から所定距離手前の位置での自車両５０の方向を駐車スペースの方向として推定するように構成したので、自車両５０が駐車スペースの方向に対して略平行な状態で駐車開始位置に停止した場合は勿論のこと、自車両５０が駐車スペースの方向に対して平行から外れた状態で（傾斜した状態で）駐車開始位置に停止した場合であっても、駐車スペースの方向を適切に推定することができる。

本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
駐車開始位置から所定距離手前での位置での自車両５０の方向を駐車スペースの方向として推定する構成に限らず、駐車開始位置での自車両５０の方向を駐車スペースの方向として推定する構成であっても良い（請求項２記載の発明）。車載カメラ１０により撮影された撮影画像を画像解析して例えば道路上に引かれている駐車用の白線やロープなどの方向から駐車スペースの方向を推定する構成であっても良い（請求項３記載の発明）。

車載カメラ１０により撮影された撮影画像やソナーやレーダ（図示せず）の検出結果から駐車スペースの前後に駐車車両６０，７０が存在しているか否か検出し、駐車スペースの前後に駐車車両６０，７０が存在していれば、その駐車車両６０，７０の方向を駐車スペースの方向として推定する構成であっても良い（請求項４記載の発明）。ナビゲーション装置と連携し、ナビゲーション装置で利用可能な地図情報と自車両５０の方向とから駐車スペースの方向を推定する構成であっても良い（請求項５記載の発明）。また、これらの撮影画像を画像解析する方法、撮影画像やソナーやレーダにより駐車車両６０，７０を検出する方法及びナビゲーション装置の地図情報を利用する方法のうちいずれかを組み合わせて駐車スペースの方向を推定する構成であっても良い。

操舵反転目安位置を表すマーカを鳥瞰画像上に重畳して表示する構成に限らず、操舵反転目安位置を表すマーカを（視点変換する前の）撮影画像上に重畳して表示する構成であっても良い。道路上の駐車スペースに縦列駐車する場合に適用することに限らず、例えばスーパーマーケットなどの駐車場の駐車スペースに縦列駐車する場合に適用しても良い。マーカの形状は、他の形状であっても良い。

本発明の一実施形態を示すものであって、駐車支援システムの全体を示す機能ブロック図 フローチャート 自車両が駐車する態様及び鳥瞰画像の表示を時系列的に示す図（その１） 自車両が駐車する態様及び鳥瞰画像の表示を時系列的に示す図（その２） 駐車支援ＥＣＵが操舵反転目安位置を算出する手順及びマーカを鳥瞰画像上に重畳して表示させる手順を示す図 自車両が駐車する態様及び鳥瞰画像の表示を時系列的に示す図（その３） 自車両が駐車する態様及び鳥瞰画像の表示を時系列的に示す図（その４）

符号の説明

図面中、１は駐車支援システム、２は駐車支援ＥＣＵ（駐車スペース方向推定手段、操舵反転目安位置算出手段、表示制御手段、駐車車両検出手段、鳥瞰画像作成手段）、１０は車載カメラ（撮影手段）、１１は表示装置（表示手段）、５０は自車両、６０，７０は駐車車両である。

Claims (4)

1. （ａ）自車両が駐車開始位置から後退して途中で操舵を反転して駐車する場合の運転を支援する駐車支援システムであって、
   （ｂ）駐車開始位置から所定距離手前の位置での自車両の方向を駐車スペースの方向として推定する駐車スペース方向推定手段と、
   （ｃ）自車両が後退中にあるときに操舵を反転して操舵角を最大にした場合の自車両の予測進路を逐一算出し、その算出された予想進路上にあって自車両の方向が前記駐車スペース推定手段により算出された駐車スペースに対して略水平となる位置を操舵反転目安位置として逐一算出する操舵反転目安位置算出手段と、
   （ｄ）自車両後方を撮影する撮影手段と、
   （ｅ）前記操舵反転目安位置算出手段により算出された操舵反転目安位置に基づいた車両後端位置を表すマーカを前記撮影手段により撮影された撮影画像上に重畳して表示手段に逐一表示させる表示制御手段と、
   を備えたことを特徴とする駐車支援システム。
2. （ａ）自車両が駐車開始位置から後退して途中で操舵を反転して駐車する場合の運転を支援する駐車支援システムであって、
   （ｂ）駐車開始位置時点での自車両の方向を駐車スペースの方向として推定する駐車スペース方向推定手段と、
   （ｃ）自車両が後退中にあるときに操舵を反転して操舵角を最大にした場合の自車両の予測進路を逐一算出し、その算出された予想進路上にあって自車両の方向が前記駐車スペース推定手段により算出された駐車スペースに対して略水平となる位置を操舵反転目安位置として逐一算出する操舵反転目安位置算出手段と、
   （ｄ）自車両後方を撮影する撮影手段と、
   （ｅ）前記操舵反転目安位置算出手段により算出された操舵反転目安位置に基づいた車両後端位置を表すマーカを前記撮影手段により撮影された撮影画像上に重畳して表示手段に逐一表示させる表示制御手段と、
   を備えたことを特徴とする駐車支援システム。
3. 請求項１又は２に記載した駐車支援システムにおいて、
   前記撮影手段により撮影された撮影画像を視点変換して鳥瞰画像を作成する鳥瞰画像作成手段を備え、
   前記表示制御手段は、前記操舵反転目安位置算出手段により算出された操舵反転目安位置に基づいた車両後端位置を表すマーカを前記鳥瞰画像作成手段により作成された鳥瞰画像上に重畳して表示手段に逐一表示させることを特徴とする駐車支援システム。
4. 請求項３に記載した駐車支援システムにおいて、
   前記表示制御手段は、前記操舵反転目安位置算出手段により算出された操舵反転目安位置に対して後輪から車両後端であるバンパーまでの長さを加算して前記車両後端位置を表すマーカの表示位置を決定することを特徴とする駐車支援システム。

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