JP3575279B2 - Parking assistance device - Google Patents

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JP3575279B2
JP3575279B2 JP14147498A JP14147498A JP3575279B2 JP 3575279 B2 JP3575279 B2 JP 3575279B2 JP 14147498 A JP14147498 A JP 14147498A JP 14147498 A JP14147498 A JP 14147498A JP 3575279 B2 JP3575279 B2 JP 3575279B2
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俊明 柿並
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/10—Automatic or semi-automatic parking aid systems

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  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の縦列駐車や車庫入れ等の駐車を補助する駐車補助装置に関するものであり、特に、後方画像をカメラにより撮影し車内のモニタディスプレィに後方画像を表示させて駐車時の操作を補助する駐車補助装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、縦列駐車や車庫入れ等の駐車に不慣れな初心者を駐車操作時に補助する方法が知られている。例えば、特開平７−１７３２８号公報では車体の周囲にＣＣＤカメラや距離測定を行う距離センサを設け、車両の周辺の様子を探知し、車両の室内に設けられたディスプレィ上に車両周辺の周辺画像を鳥瞰図的に表示してドライバに周囲の状況を提供している。
【０００３】
また、特開昭５９−２０１０８２号公報においては、ステアリング舵角をステアリングセンサにより検出し、ステアリング操舵角を計算して簡易なディスプレィにより出力し、また、特開平８−２３５７号公報に示されるものでは車両の後方に設けられた物体検知用の測距センサにより、障害物（特に、駐車しようとする駐車スペースの隣りに駐車している車等）との距離をはかり、その距離に応じて最大舵角による転舵開始位置を検出し、転舵開始位置をドライバに報知する方法が知られている。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の方法では様々なセンシング技術を用いて、車両の周辺の障害物を検知することが前提となっており、その処理のためのシステムが複雑になってしまう。また、測距センサ等により近くにある障害物との距離をはかり報知する方法では、駐車スペースの隣りに駐車している車がない場合や人や物等の急な飛び出しに対しての対応が困難で適切に駐車を補助するものではない。
【０００５】
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な方法により駐車を補助し、縦列駐車や車庫入れ等の駐車に対して有用な情報を適切に提供することを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、車両の後方をカメラにより検出し、カメラからの映像を車内に設けられた表示器に後方画像として表示すると共に、ステアリング角度を検出するステアリングセンサを設け、該ステアリングセンサからのステアリング角度により車両の走行する走行予想軌跡を求めて、前記車両の進む方向へと延び車幅に対応した左右一対の走行予想軌跡を表示器に表示することにより運転者の駐車時の操作を補助する駐車補助装置において、駐車時の操作を補助する駐車スイッチを設け、後方画像と、後方画像に対してステアリング角度の応じて可変となり、前記走行予想軌跡の前記車両から進む方向へと延びる長さが制限され、前記車両から延びる長さ制限された前記走行予想軌跡の前記車両から遠ざかった位置に表示される左右先端が互いに結ばれた走行予想軌跡が重ねて表示される画像とを駐車スイッチにより切り換えが行えるものとしたことである。
【０００７】
上記の技術的手段により、駐車時の操作を補助する駐車スイッチを設けて、前記後方画像と、前記後方画像に対してステアリング角度の応じて可変となり前記走行予想軌跡の左右先端が結ばれた走行予想軌跡が重ねて表示される画像とを駐車スイッチにより切り換えが行えるようにしたので、駐車スイッチのスイッチ操作により、駐車操作時に補助が必要な場合には、後方画像にステアリング角度の応じて可変となり、車両から進む方向へと延びる長さが制限され、車両から遠ざかった位置に表示される左右先端が互いに結ばれた走行予想軌跡を重ねて表示させることが可能となる。これは、後方画像に対して走行予想軌跡を重ねて表示させることが必要な場合には、駐車スイッチを操作すれば、後方画像に対して走行予想軌跡が重ねて表示され、簡単な方法により駐車操作が補助され、ドライバは縦列駐車や車庫入れ等の駐車に対して、ステアリング角度に対応した走行予想軌跡を表示器で視覚的に見る事が可能となり、有用な情報が提供される。しかも、車両の後方がどこの位置を通るかといった状態をドライバは予想軌跡を確認しながら、駐車操作時の視認性を確保しつつ、ドライバに対して駐車の補助が行える。
【００１０】
走行予想軌跡はタイヤの通過地点がわかる車両の予想轍、車両周辺との接触が判断できる車幅状の帯、距離認識可能なはしご状表示のいずれかにより表示されるようにすれば、駐車操作時に距離感がわかり視認性が向上する。
【００１１】
走行予想軌跡は、表現方法において操舵状態により表示色を変化させるようにすれば、ステアリングが中立状態にあることを表示色で識別できるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、駐車補助装置１のシステム構成図である。この図において、駐車補助装置１を制御するコントローラ１６には車両の後方を撮影するＣＣＤカメラ（以下、カメラと称す）１７、ステアリングホイール（以下、ステアリングと称す）２１の操舵角を検出するステアリングセンサ２、トランスミッションのシフトレバーのリバース（後退）状態を検出するシフトレバーリバーススイッチ３、駐車操作時に駐車アシスト機能を動作させる駐車スイッチ４、および、従動輪の左右の車輪速度を検出する車輪速センサ５，６からの信号が入力されており、これらの信号を基にコントローラ１６はディスプレィ１３上に、車両の後方画像と後述する走行予想軌跡２０を表示できるようになっており、また、音声合成回路７により音声合成出力がスピーカ８からドライバに対して、音声が発せられるようになっている。
【００１４】
コントローラ１６の内部には制御を司るＣＰＵ１１、ディスプレィ１３にグラフィックスを描画するグラフィックス描画回路１２、グラフィックス信号とカメラ１７からの後方画像を重ね合わせるスーパーインポーズ回路９、カメラ画像から同期信号を抽出してグラフィックス描画回路１２へ供給する同期分離回路１０、カメラ１７からの信号を受けて駐車区画の画像認識を行う駐車区画検出用の画像認識装置１５が設けられている。尚、画像認識装置１５はコントローラ１６に別体で設けることも可能である。
【００１５】
ディスプレィ１３上にはステアリングの舵角状態により点灯状態が変化する舵角状態表示（表示マーカー）１４が設けられ、ステアリング舵角の状態により表示マーカー１４は左右、中央のいずれかが点灯し、ステアリング２１がどちらに転舵されているかが、後方画像と一緒にわかるようになっている。
【００１６】
図２は、駐車補助装置１を車両に取り付けた場合の取付図を示す。後方を撮像するカメラ１７は車両後方のナンバープレートの上中央付近に取り付けられ、光軸を下方に向けて設置される。具体的には、図３に示されるように、車両後方の中央に下方（約３０度）に向けて取り付けられ、カメラ自体は広角レンズにより左右１４０度の視野を確保し、後方８ｍ程度までの領域を撮影できるようになっている。
【００１７】
また、車両の室内のセンターコンソールにはパネル面にディスプレィ１３が備え付けられており、グローブボックス上方にはコントローラ１６が内部に設けられている。更に、駐車を補助する要求を出す駐車スイッチ４は、ドライバが操作し易いセンターコンソール近傍に設けられている。
【００１８】
ここで、ステアリングセンサ２について、図４を参照して説明する。このステアリングセンサ２は市販のものを用い、ステアリング２１の舵角を検出するものである。これは、ステアリングコラムシャフト２３と一体回転するようにスリット板２ａが取付けられており、９０°の位相差がついた２組のフォトインタラプタ２ｃ，２ｂが取付けられている。この構成において、ディスク板２ａに円周状に設けられた複数のスリットの回転により、光を通過または遮断してフォトトランジスタをオン／オフさせることにより、Ａ相、Ｂ相の２つの信号パルスを出力している。これは、ステアリング２１の回転方向によりＡ相に対し、Ｂ相は９０°位相が遅れるか、または、進んで出力されるようになっており、ここでは、ステアリング角度が１°／パルスのものを用いている。
【００１９】
次に、図５を参照してコントローラ１６の処理について説明する。コントローラ１６は電源オン（アクセサリスイッチがオン）で図５に示すプログラムはスタートするようになっている。
【００２０】
ステップＳ１０１ではこの処理に必要なメモリに各種初期値を設定する。その後、ステップＳ１０２でシフトリバーススイッチ３の状態をチャックし、オフ（リバースでない）ならば、ディスプレィ１３の表示をステップＳ１１１で止め、ステップＳ１０２に戻る。一方、シフトリバーススイッチ３がオン（リバースレバーの状態）になるとステップＳ１０３を行う。ステップＳ１０３ではディスプレィ１３をカメラ画像モードに切り換えて、車両後方の画像を生画像として表示できるモードにする。つまり、通常のバックモニタカメラである。
【００２１】
次に、ステップＳ１０４において駐車操作時に駐車を補助する駐車スイッチ４をチェックする。ここで、駐車スイッチ４の状態がオフ（駐車補助要求がない状態）であれば、ディスプレィ１３のグラフィック画面をステップＳ１１２でクリヤし、ディスプレィ１３には後方の生画像表示のみとし、ステップＳ１０２に戻る。一方、ステップＳ１０４において駐車スイッチ４がオン（駐車補助要求がある状態）であるならば、ステップＳ１０５に進み、音声合成回路７に予め決められた音声信号出力をし、スピーカ８より音声出力を行う。即ち、状況に応じて「駐車アシストします。軌跡を希望の位置に合わせて、周囲に注意しながらバックして下さい。」、「ただいまより、駐車ガイドを開始いたします。画面の緑（走行予想軌跡）の表示の先端が、駐車区画に向かうように、ハンドルを回して下さい。」、「右（左）にご注意下さい。」等の予め決められた音声メッセージで、ドライバに対して音声により案内を行う。
【００２２】
次に、ステップＳ１０６においてステアリングセンサ２からステアリングセンサ値Ｎを読み込み、その値を基に駐車操作時の現在の旋回半径Ｒの算出を行う。具体的には、ステアリングセンサ２の読み込みをＡ相信号の立ち上がりエッジ検出時にメインプログラムに割り込みを発生させ、図６に示す割り込み処理を実行する。つまり、図６のステップＳ２０１においてＢ相信号の状態をチェックし、Ｂ相信号がハイ（Ｈ：高電位）なら、ステップＳ２０２においてステアリングカウント値Ｎをインクリメントし、ロー（Ｌ：低電位）ならデクリメントしてその値をメモリに記憶する。この場合、ステアリングカウント値Ｎは、１パルスが１°のため、θ＝Ｎとなる。
【００２３】
しかし、上記に示すステアリング値Ｎのカウントのみではステアリング２１の絶対舵角が不定となってしまうため、図７に示す方法によりステアリング舵角の中立点を検出し、Ｎ＝０として中立点を決める。
【００２４】
そこで、図７を参照して中立点決定について説明する。この処理では１秒周期のタイマ割り込みで実行される。ここでは、通常、車輪に備えつけられている公知の左右の車輪速センサ５，６からの信号により車体速度も算出する。ステップＳ３０１，ステップＳ３０２では左右の車輪速センサ５，６からの信号（パルス）はコントローラ内部のＣＰＵ１１に内蔵されたハードウェアカウンタによりカウントされ、このタイマ割り込みルーチンで左右の車輪速が読み出され、車輪速センサ値が記憶されるメモリのＮＲ，ＮＬに記憶される。読み出しの後、カウンタ自体はクリアされ、ＮＲ，ＮＬは１秒毎のパルス数を示すものとなる。
【００２５】
次のステップＳ３０３においてＮＲ，ＮＬからその平均値（ＮＲ＋ＮＬ）／２を演算し、この値にタイヤの周長を乗算し、公知の方法により容易に車速Ｖが求められる。次に、ステアリングセンサ２の基準設定であるが、ステップＳ３０４からステップＳ３０６では車速Ｖ、所定速度（１０Ｋｍ／ｈ）以上の時に左右の車輪速センサ５，６のパルス差がほとんどない状態をもって車両が直進状態であるとみなし、ステップＳ３０６でステアリングカウンタＮを零にしてリセットすることで、ステアリング舵角の中立点が求められる。
【００２６】
一方、図５のメインルーチンでは、ステップＳ１０７において走行予想軌跡２０のパラメータ演算を行い、ステップＳ１０８において後述の方法により求められる走行予想軌跡２０をディスプレィ１３に後方画像と重ねてグラフィック描画する。ステップＳ１０９においては、再度、駐車スイッチ４をチェックし、駐車スイッチ４がオフ（駐車補助要求なし）の場合にはステップＳ１０２に戻りステップＳ１０２からの同じ処理を繰り返すが、オン（駐車補助要求あり）の場合にはステップＳ１１０において、今度はシフトリバーススイッチ３をチェックして、リバース（後進）でない場合にはステップＳ１０２に戻るが、リバース状態の場合にはステップＳ１０６からステップＳ１１０までの同じ処理を繰り返す。つまり、駐車スイッチ４により駐車を補助する要求が出ていれば、繰り返し走行予想軌跡２０が算出され、後方画面に走行予想軌跡２０をステアリング舵角に応じてリアルタイムで可変表示させる（図１３参照）。
【００２７】
次に、走行予想軌跡２０の求め方について説明する。これは、図８に示されるように低速時（ここでは、１０Ｋｍ／ｈ以下とする）の旋回中心Ｏは車両後方の車軸の延長線上に存在し、幾何学的関係によりステアリング操舵角（ステアリング角度）θとホイールベースＬとから、旋回半径Ｒは、Ｒ＝Ｌ／ｔａｎθという関係式により導かれる。尚、この場合、ステアリング舵角θ＝０の場合には、車両は直進している状態であり、Ｒ＝∞となる。
【００２８】
図１０ではカメラ上でのグラフィックス表示座標（ｘ，ｙ）を示し、図示の座標系を使用し、座標変換の方法を図１２に示す。カメラ１７は図１１に示されるように路面から上方Ｈｃの高さで光軸を水平状態から下方にθだけ傾けて取り付けられており、カメラ１７のレンズは広角で焦点深度が深くとられて、路面の画像をＣＣＤデバイスに描画するように構成されている。このため、路面座標系（Ｘ，Ｚ）とディスプレィ上での座標系（ｘ，ｙ）には以下に示すような写像関係が成立するものとなる。
【００２９】
具体的には、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）：路面座標、（ｘ，ｙ）：ＣＣＤ素子面のカメラ座標、ｆ：カメラのレンズ焦点距離、（ｘ’，ｙ’，ｚ’）：レンズ座標、θ：カメラ取付け角度、Ｈｃ：路面からの取付け高さとすると、
ｘ＝ｆ・ｘ’／ｚ’，ｙ＝ｆ・ｙ’／ｚ’・・・（１）
ｘ’＝Ｘ として、
ｙ’＝Ｚｓｉｎθ＋（Ｙ−Ｈｃ）ｃｏｓθ｝ ・・・（２）
ｚ’＝Ｚｃｏｓθ−（Ｙ−Ｈｃ）ｓｉｎθ ・・・（３）
という関係式が成立する。ここで、路面上の座標のみに限定すれば、Ｙ＝０となり、ｘ，ｙを上記の関係式により求めれば、

Figure 0003575279
となる。つまり、路面上の点（Ｘ，Ｚ）をカメラ１７で撮影した場合のディスプレィ上でのグラフィックス画面上での座標（ｘ，ｙ）を（４），（５）の関係式より求めることができる。
【００３０】
上記の方法により求めた（ｘ，ｙ）の走行予想軌跡２０をディスプレィ上に表示する場合、その表示方法は、図９に示されるように各種の方法が考えられる。つまり、（ａ）では車両の左右輪が通過する予想轍による表示する方法、（ｂ）では駐車時に車両が走行する走行エリアをベクトル表示する方法、（ｃ）は一定距離間隔（はしご間隔：５０ｃｍ）がわかるようにしたはしご状に表示する方法等があり、ここでは（ｃ）を用いて、駐車操作時に距離感や各位置での車体の角度が分かり易い方法を採用している。尚、この場合、車両予想軌跡２０の長さｌは固定長（例えば、３ｍ）にしたり、一定の角度分とし、旋回状態（緑色とする）と直進状態（青色とする）で色を変化させたり、更には、予想軌跡先端部のみを区別し易い表示にしたりする方法をとることもできる。
【００３１】
図１３はディスプレィ１３上での表示画面の例であり、ステアリング舵角により走行予想軌跡が変化する状態を示したものであり、これは車両の後方の実画像に駐車スイッチ４がオンしている（駐車補助要求ありの状態）場合にのみ、ステアリング舵角に応じてはしご状になった走行予定軌跡２０が重なり合って表示させるようにしている。この場合、後方画像に走行予想軌跡を表示させることで、ステアリング舵角をどれだけ転舵しているかわかるようにディスプレィ１３の一部に舵角状態を表示する表示マーカー１４を一緒に表示させれば、実際にどれだけ転舵しているかがわかる。
【００３２】
本発明の駐車補助装置１では後方画像に走行予想軌跡２０が表示されるため、ドライバはディスプレィ１３または後方を目視しながらステアリング２１を操舵し、適切な位置に保持しバックすれば良い。その後、駐車スペースの駐車区画内に水平に入った段階でステアリングをまっすぐにし、最後端までバックすれば正しく駐車区画に入ることができ、駐車操作時の適切な補助を行うことができる。
【００３３】
【効果】
本発明によれば、ステアリングセンサからのステアリング角度により車両の走行予想軌跡を求め、左右先端が結ばれた走行予想軌跡をステアリング舵角に応じて表示器に可変表示するようにしたので、ドライバはステアリング舵角に対応し、左右先端が結ばれた走行予想軌跡を表示器で常に確認しながら駐車が行えるため、表示器を見ればステアリング舵角に対応する走行予想軌跡がわかる。これは、駐車を補助する駐車スイッチを設け、走行予想軌跡はカメラからの後方画像と、後方画像に走行予想軌跡の左右先端が結ばれた走行予想軌跡が重ねて表示された画像とを駐車スイッチのスイッチ操作により切り換えれば、駐車操作時に必要な場合のみ、後方画像に走行予想軌跡を重ねて表示させることができ、駐車スイッチをドライバが操作するという簡単な表示方法で縦列駐車や車庫入れ等の駐車に対して有用な情報が提供できる。
【００３４】
この場合、左右先端が結ばれた走行予想軌跡はカメラからの後方画像に重ねて表示されるので、後方画像にステアリング角度による走行予想軌跡を重ね合わせて状態を確認できる。また、車両が後方のどこの位置を通るかといった左右先端が結ばれた走行予想軌跡によってドライバは同時に確認できるので、駐車操作時の視認性が向上し、駐車操作時の適切な補助ができる。
【００３６】
走行予想軌跡は車両の予想轍、車幅状の帯、距離認識可能なはしご状表示のいずれかにより表示されるようにすれば、駐車操作時に距離感がわかる等の視認性が向上する。
【００３７】
走行予想軌跡は、操舵状態により表示色を変化させるようにすれば、ステアリングの操舵状態が表示色によりわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における駐車補助装置のシステム構成図である。
【図２】本発明の一実施形態における駐車補助装置を車両へ取付けた場合の取付図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるカメラの検出範囲を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるステアリングセンサを示し、（ａ）はステアリングコラムシャフトへ取り付けた場合のステアリングセンサの平面図、（ｂ）はステアリングセンサのスリット板とフォトインタラプタの概要を示した斜視図、（ｃ）はステアリングセンサのＡ相とＢ相の出力を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるコントローラの処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態におけるコントローラのステアリングセンサ信号処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態におけるコントローラのステアリングセンサの中立点処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態における走行予想軌跡の算出に用いる説明図である。
【図９】本発明の一実施形態における走行予想軌跡の表示例を示した図であり、（ａ）は予想轍による表示、（ｂ）は車幅分の走行エリアベルト表示、（ｃ）ははしご状表示を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態におけるカメラおよびディスプレィのグラフィックス表示座標である。
【図１１】本発明の一実施形態における駐車補助装置のカメラを車両へ取り付けた場合の取り付け状態を示した図である。
【図１２】本発明の一実施形態における駐車補助装置の座標変換方法を説明する説明図である。
【図１３】本発明の一実施形態におけるディスプレィの表示画面例である。
【符号の説明】
１ 駐車補助装置
２ ステアリングセンサ
３ シフトレバーリバーススイッチ
４ 駐車スイッチ
５ 右車輪速センサ
６ 左車輪速センサ
１３ ディスプレィ（表示器）
１４ 舵角状態表示（マーカー表示）
１７ ＣＣＤカメラ（カメラ）
２０ 走行予想軌跡[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a parking assist device that assists parking such as parallel parking or garage parking of a vehicle, and particularly, assists a parking operation by photographing a rear image with a camera and displaying the rear image on a monitor display in the vehicle. The present invention relates to a parking assist device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is known a method of assisting a beginner who is not used to parking such as parallel parking or garage parking during a parking operation. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-17328, a CCD camera and a distance sensor for measuring the distance are provided around the vehicle body to detect the surroundings of the vehicle, and a peripheral image around the vehicle is displayed on a display provided inside the vehicle. Is displayed in a bird's-eye view to provide the driver with the surrounding situation.
[0003]
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-201082, a steering angle is detected by a steering sensor, a steering angle is calculated and output by a simple display. In this system, the distance to an obstacle (especially a car parked next to the parking space to be parked) is measured by a distance measuring sensor for object detection provided at the back of the vehicle, and the distance is measured in accordance with the distance. There is known a method of detecting a turning start position based on a steering angle and informing a driver of the turning start position.
[0004]
[Problems to be solved by the present invention]
However, the above-described conventional method is based on the assumption that obstacles around the vehicle are detected using various sensing techniques, and a system for processing the obstacles becomes complicated. In addition, the method of measuring and notifying the distance to a nearby obstacle using a distance measurement sensor or the like can be used when there is no car parked next to the parking space or when a person or object suddenly jumps out. It is difficult and does not assist parking properly.
[0005]
In view of the above, the present invention has been made in view of the above-described problems, and has been made in view of the technical problem of assisting parking by a simple method and appropriately providing useful information for parking such as parallel parking or garage parking. Make it an issue.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The technical measures taken to solve the above-described problems include a steering device that detects the rear of the vehicle with a camera, displays an image from the camera as a rear image on a display provided in the vehicle, and detects a steering angle. A sensor is provided to obtain a predicted traveling trajectory of the vehicle based on a steering angle from the steering sensor, and a pair of left and right predicted traveling trajectories extending in the traveling direction of the vehicle and corresponding to the vehicle width are displayed on a display. In a parking assist device that assists a driver during a parking operation, a parking switch that assists a parking operation is provided, and a rearward image and a rearward image become variable according to a steering angle, and the traveling predicted locus is changed. The length extending in the direction of travel from the vehicle is restricted, and the length of the predicted traveling trajectory extending from the vehicle is limited and the distance from the vehicle is increased. Left and right front end that is displayed in the position is that which is assumed capable of performing switching by the an image parking switch that appears tied predicted traveling locus top of each other.
[0007]
By the above technical means, a parking switch for assisting the operation at the time of parking is provided, and the rearward image and the rearward image are variable according to a steering angle, and the left and right ends of the predicted traveling trajectory are connected. The parking switch is used to switch between the image in which the expected trajectory is superimposed and displayed, so if the parking switch is operated, if parking assistance is required, the rear image will be variable according to the steering angle. In addition, the length extending in the traveling direction from the vehicle is limited, and it is possible to overlap and display the predicted traveling trajectory in which the right and left ends displayed at the position distant from the vehicle are connected to each other . This is because, when it is necessary to display the predicted traveling trajectory on the rear image, if the parking switch is operated, the predicted traveling trajectory is superimposed on the rear image and displayed. The operation is assisted, and the driver can visually see a predicted traveling trajectory corresponding to the steering angle on a display for parking such as parallel parking or garage parking, and useful information is provided. In addition, the driver can assist the driver in parking while ensuring the visibility during the parking operation while checking the expected trajectory as to where the rear of the vehicle passes.
[0010]
If the predicted travel trajectory is displayed by either a predicted track of the vehicle that shows the passing point of the tire, a vehicle-wide band that can determine contact with the surroundings of the vehicle, or a ladder-like display that can recognize the distance, parking operation can be performed. Sometimes the sense of distance is known, and visibility is improved.
[0011]
If the display color of the predicted travel trajectory is changed according to the steering state in the expression method, it is possible to identify the neutral state of the steering by the display color.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a system configuration diagram of the parking assist device 1. In this figure, a controller 16 for controlling the parking assist device 1 includes a CCD camera (hereinafter, referred to as a camera) 17 for photographing the rear of the vehicle, and a steering sensor for detecting a steering angle of a steering wheel (hereinafter, referred to as a steering) 21. 2. A shift lever reverse switch 3 for detecting a reverse (reverse) state of a shift lever of a transmission, a parking switch 4 for operating a parking assist function at the time of a parking operation, and a wheel speed sensor 5 for detecting left and right wheel speeds of driven wheels. , 6 are input, and based on these signals, the controller 16 can display an image behind the vehicle and a predicted travel locus 20 described later on the display 13. 7, a voice is output from the speaker 8 to the driver by the voice synthesis output. It has become the jar.
[0014]
Inside the controller 16 are a CPU 11 for controlling, a graphics drawing circuit 12 for drawing graphics on a display 13, a superimpose circuit 9 for superimposing a graphics signal and a rear image from the camera 17, and a synchronization signal from a camera image. A synchronization separation circuit 10 that extracts and supplies the extracted signals to the graphics drawing circuit 12 and an image recognition device 15 for detecting parking sections that receives a signal from the camera 17 and performs image recognition of the parking sections are provided. The image recognition device 15 can be provided separately from the controller 16.
[0015]
On the display 13, a steering angle state display (display marker) 14 whose lighting state changes according to the steering angle state of the steering wheel is provided. Either the left, right or center of the display marker 14 is illuminated according to the steering angle state. Which of the wheels 21 is steered can be recognized together with the rear image.
[0016]
FIG. 2 is a mounting diagram when the parking assist device 1 is mounted on a vehicle. A camera 17 for imaging the rear is mounted near the upper center of the license plate at the rear of the vehicle, and is installed with the optical axis directed downward. More specifically, as shown in FIG. 3, the camera is mounted downward (about 30 degrees) at the center of the rear of the vehicle, and the camera itself secures a field of view of 140 degrees left and right by a wide-angle lens, and extends up to about 8 m behind. The area can be photographed.
[0017]
A display 13 is provided on a panel surface of a center console in a vehicle, and a controller 16 is provided above the glove box. Further, the parking switch 4 for issuing a request to assist parking is provided near the center console which is easy for the driver to operate.
[0018]
Here, the steering sensor 2 will be described with reference to FIG. This steering sensor 2 is a commercially available one and detects the steering angle of the steering 21. The slit plate 2a is attached so as to rotate integrally with the steering column shaft 23, and two sets of photo interrupters 2c and 2b having a phase difference of 90 ° are attached. In this configuration, two A-phase and B-phase signal pulses are generated by turning on / off the phototransistor by passing or blocking light by rotating a plurality of slits provided on the disk plate 2a in a circumferential shape. Output. This is because the phase B is delayed by 90 ° or advanced ahead of the phase A depending on the rotation direction of the steering 21. In this case, the steering angle is 1 ° / pulse. Used.
[0019]
Next, the processing of the controller 16 will be described with reference to FIG. When the controller 16 is turned on (accessory switch is turned on), the program shown in FIG. 5 is started.
[0020]
In step S101, various initial values are set in a memory required for this processing. Thereafter, the state of the shift reverse switch 3 is checked in step S102, and if it is off (not reverse), the display on the display 13 is stopped in step S111, and the process returns to step S102. On the other hand, when the shift reverse switch 3 is turned on (reverse lever state), step S103 is performed. In step S103, the display 13 is switched to the camera image mode to set a mode in which an image behind the vehicle can be displayed as a raw image. That is, it is a normal back monitor camera.
[0021]
Next, in step S104, the parking switch 4 for assisting parking during the parking operation is checked. Here, if the parking switch 4 is off (there is no parking assistance request), the graphic screen of the display 13 is cleared in step S112, and only the display of the rear raw image is displayed on the display 13, and the process returns to step S102. . On the other hand, if the parking switch 4 is turned on (there is a state where a parking assistance request is made) in step S104, the process proceeds to step S105, where a predetermined sound signal is output to the sound synthesis circuit 7 and sound is output from the speaker 8. . In other words, depending on the situation, "Parking assist. Adjust the trajectory to the desired position and back while paying attention to the surroundings.", "The parking guide will start now. Turn the steering wheel so that the tip of the display of the trajectory points toward the parking space. "," Please be careful on the right (left). " Give guidance.
[0022]
Next, in step S106, the steering sensor value N is read from the steering sensor 2, and the current turning radius R at the time of the parking operation is calculated based on the steering sensor value N. Specifically, when the reading of the steering sensor 2 is detected at the time of detecting the rising edge of the A-phase signal, an interrupt is generated in the main program, and the interrupt processing shown in FIG. 6 is executed. That is, the state of the B-phase signal is checked in step S201 of FIG. 6, and if the B-phase signal is high (H: high potential), the steering count value N is incremented in step S202; if low (L: low potential), it is decremented. And stores the value in the memory. In this case, the steering count value N is θ = N because one pulse is 1 °.
[0023]
However, since the absolute steering angle of the steering wheel 21 is indeterminate only by counting the steering value N shown above, the neutral point of the steering angle is detected by the method shown in FIG. 7 and the neutral point is determined by setting N = 0. .
[0024]
Therefore, the neutral point determination will be described with reference to FIG. This process is executed by a timer interrupt having a one-second cycle. Here, the vehicle speed is also normally calculated from signals from the known left and right wheel speed sensors 5 and 6 provided on the wheels. In steps S301 and S302, the signals (pulses) from the left and right wheel speed sensors 5 and 6 are counted by a hardware counter built in the CPU 11 in the controller, and the left and right wheel speeds are read out by this timer interrupt routine. The speed sensor value is stored in NR and NL of the memory where it is stored. After reading, the counter itself is cleared, and NR and NL indicate the number of pulses per second.
[0025]
In the next step S303, the average value (NR + NL) / 2 is calculated from NR and NL, and this value is multiplied by the circumference of the tire, so that the vehicle speed V can be easily obtained by a known method. Next, the reference setting of the steering sensor 2 is performed. In steps S304 to S306, when the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined speed (10 Km / h), the vehicle is driven in a state where there is almost no pulse difference between the left and right wheel speed sensors 5 and 6. Assuming that the vehicle is in the straight traveling state, the steering counter N is reset to zero in step S306, and the neutral point of the steering angle is obtained.
[0026]
On the other hand, in the main routine of FIG. 5, in step S107, the parameter calculation of the predicted travel locus 20 is performed, and in step S108, the predicted travel locus 20 obtained by a method described later is graphically drawn on the display 13 so as to overlap the rear image. In step S109, the parking switch 4 is checked again. If the parking switch 4 is off (no parking assistance request), the process returns to step S102 and the same processing from step S102 is repeated, but on (the parking assistance request is present). In step S110, the shift reverse switch 3 is checked this time. If it is not reverse (reverse), the process returns to step S102. If it is in the reverse state, the same processing from step S106 to step S110 is repeated. . That is, if a request to assist parking is issued by the parking switch 4, the predicted traveling trajectory 20 is repeatedly calculated, and the predicted traveling trajectory 20 is variably displayed on the rear screen according to the steering angle (see FIG. 13). .
[0027]
Next, a method of obtaining the predicted traveling locus 20 will be described. This is because, as shown in FIG. 8, the turning center O at low speed (here, 10 km / h or less) exists on an extension of the axle behind the vehicle, and the steering angle (steering angle) ) From θ and the wheel base L, the turning radius R is derived by the relational expression of R = L / tan θ. In this case, when the steering angle θ is 0, the vehicle is traveling straight and R = 直.
[0028]
FIG. 10 shows graphics display coordinates (x, y) on the camera, and FIG. 12 shows a method of coordinate transformation using the illustrated coordinate system. As shown in FIG. 11, the camera 17 is mounted at a height of Hc above the road surface with the optical axis inclined downward by θ from the horizontal state, and the lens of the camera 17 is wide-angled and has a large depth of focus. It is configured to draw an image of a road surface on a CCD device. Therefore, the following mapping relationship is established between the road surface coordinate system (X, Z) and the coordinate system (x, y) on the display.
[0029]
Specifically, (X, Y, Z): road surface coordinates, (x, y): camera coordinates of the CCD element surface, f: lens focal length of the camera, (x ′, y ′, z ′): lens coordinates , Θ: camera mounting angle, Hc: mounting height from the road surface,
x = f · x ′ / z ′, y = f · y ′ / z ′ (1)
x '= X,
y ′ = Zsin θ + (Y−Hc) cos θ｝ (2)
z ′ = Zcos θ− (Y−Hc) sin θ (3)
Holds. Here, if it is limited to only the coordinates on the road surface, Y = 0, and if x and y are obtained by the above relational expression,
Figure 0003575279
It becomes. That is, when the point (X, Z) on the road surface is photographed by the camera 17, the coordinates (x, y) on the graphics screen on the display can be obtained from the relational expressions of (4) and (5). it can.
[0030]
When the (x, y) predicted travel locus 20 obtained by the above method is displayed on the display, various display methods are conceivable as shown in FIG. In other words, (a) shows a method of displaying the predicted track through which the left and right wheels of the vehicle pass, (b) shows a vector of the traveling area where the vehicle travels during parking, and ( c ) shows a fixed distance interval (ladder interval: 50 cm). ) Can be displayed in a ladder-like manner so that the user can easily understand the sense of distance and the angle of the vehicle body at each position during the parking operation using (c). In this case, the length l of the predicted vehicle trajectory 20 is set to a fixed length (for example, 3 m) or a fixed angle, and the color is changed between a turning state (green) and a straight traveling state (blue). Alternatively, it is also possible to adopt a method in which only the tip of the expected trajectory is displayed so that it is easy to distinguish.
[0031]
FIG. 13 is an example of a display screen on the display 13 and shows a state in which the predicted traveling trajectory changes according to the steering angle, and the parking switch 4 is turned on to a real image behind the vehicle. Only when (parking assistance request is present), the ladder-like traveling trajectories 20 are displayed in an overlapping manner according to the steering angle. In this case, by displaying the predicted traveling trajectory in the rear image, a display marker 14 for displaying the steering angle state can be displayed together with a part of the display 13 so that the user can know how much the steering angle is being turned. You can tell how much you actually steer.
[0032]
In the parking assist device 1 of the present invention, since the predicted traveling trajectory 20 is displayed in the rear image, the driver only has to steer the steering wheel 21 while looking at the display 13 or the rear, hold the wheel at an appropriate position, and back it. Thereafter, when the vehicle enters the parking space of the parking space horizontally, the steering is straightened, and if the vehicle is backed up to the rearmost end, the vehicle can enter the parking space properly, and appropriate assistance can be provided during the parking operation.
[0033]
【effect】
According to the present invention, the predicted travel trajectory of the vehicle is obtained from the steering angle from the steering sensor, and the predicted travel trajectory connecting the left and right ends is variably displayed on the display according to the steering steering angle. According to the steering angle, parking can be performed while always checking the predicted running trajectory where the left and right ends are connected on the display, so that the predicted running trajectory corresponding to the steering steering angle can be understood from the display. This is provided with a parking switch for assisting parking, and the predicted driving trajectory is a parking switch that switches between a rear image from the camera and an image in which a predicted driving trajectory in which the left and right ends of the predicted driving trajectory are connected to the rear image is superimposed. If the switch is operated by the switch, it is possible to superimpose the predicted trajectory on the rear image only when it is necessary at the time of parking operation, and parallel parking or parking in a simple display method where the driver operates the parking switch Useful information can be provided for parking lots.
[0034]
In this case, the predicted travel trajectory with the left and right ends connected is displayed in a superimposed manner on the rear image from the camera. Therefore, the state can be confirmed by superimposing the predicted travel trajectory based on the steering angle on the rear image. In addition, since the driver can simultaneously check the predicted running trajectory connecting the left and right ends, such as where the vehicle passes behind, the visibility at the time of the parking operation is improved, and appropriate assistance at the time of the parking operation can be performed.
[0036]
If the predicted traveling trajectory is displayed by any of a predicted track of the vehicle, a vehicle-width band, and a ladder-like display capable of recognizing a distance, visibility such as a sense of distance can be improved at the time of parking operation.
[0037]
If the display color of the predicted travel trajectory is changed according to the steering state, the steering state of the steering can be known from the display color.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a parking assist device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a mounting diagram when the parking assist device according to the embodiment of the present invention is mounted on a vehicle.
FIG. 3 is a diagram illustrating a detection range of a camera according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B show a steering sensor according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A is a plan view of the steering sensor when attached to a steering column shaft, and FIG. 4B shows an outline of a slit plate and a photo interrupter of the steering sensor. FIG. 3C is a diagram illustrating output of the A-phase and the B-phase of the steering sensor.
FIG. 5 is a flowchart illustrating processing of a controller according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing steering sensor signal processing of a controller according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a neutral point process of the steering sensor of the controller according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram used for calculating a predicted traveling trajectory according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a display example of a predicted traveling trajectory according to an embodiment of the present invention, where (a) is a display based on predicted tracks, (b) is a traveling area belt display for a vehicle width, and (c) is a display. It is a figure showing a ladder display.
FIG. 10 shows graphics display coordinates of a camera and a display according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating an attached state when the camera of the parking assist device according to the embodiment of the present invention is attached to a vehicle.
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a coordinate conversion method of the parking assist device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a display screen example of a display according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 parking assist device 2 steering sensor 3 shift lever reverse switch 4 parking switch 5 right wheel speed sensor 6 left wheel speed sensor 13 display (display)
14 Steering angle status display (marker display)
17 CCD camera (camera)
20 predicted running trajectory

Claims (3)

車両の後方をカメラにより検出し、該カメラからの映像を車内に設けられた表示器に後方画像として表示すると共に、ステアリング角度を検出するステアリングセンサを設け、該ステアリングセンサからのステアリング角度により車両の走行する走行予想軌跡を求めて、前記車両の進む方向へと延び車幅に対応した左右一対の走行予想軌跡を前記表示器に表示することにより運転者の駐車時の操作を補助する駐車補助装置において、
駐車時の操作を補助する駐車スイッチを設け、前記後方画像と、前記後方画像に対してステアリング角度に応じて可変となり、前記走行予想軌跡の前記車両から進む方向へと延びる長さが制限され、前記車両から延びる長さ制限された前記走行予想軌跡の前記車両から遠ざかった位置に表示される左右先端が互いに結ばれた走行予想軌跡が重ねて表示される画像とを前記駐車スイッチにより切り換えが行えることを特徴とする駐車補助装置。The rear of the vehicle is detected by a camera, an image from the camera is displayed as a rear image on a display provided in the vehicle, and a steering sensor for detecting a steering angle is provided, and the steering angle of the vehicle is determined by the steering angle from the steering sensor. A parking assist device that obtains a predicted traveling locus for traveling , extends in the traveling direction of the vehicle, and displays a pair of left and right predicted traveling loci corresponding to the vehicle width on the display, thereby assisting the driver in parking the vehicle. At
Providing a parking switch that assists the operation at the time of parking, the rear image, the rear image is variable according to the steering angle with respect to the rear image, the length of the predicted traveling trajectory extending in the direction of travel from the vehicle is limited, The parking switch can be used to switch between an image in which a predicted traveling trajectory in which left and right ends connected to each other are displayed at a position distant from the vehicle on the predicted traveling trajectory having a limited length extending from the vehicle and displayed in a superimposed manner. A parking assist device characterized by the above-mentioned. 前記走行予想軌跡は、車両の走行する予想轍、車幅状の帯、距離認識可能なはしご状表示のいずれかにより表示されることを特徴とする請求項１に記載の駐車補助装置。2. The parking assist device according to claim 1, wherein the predicted traveling trajectory is displayed by any one of a predicted track on which the vehicle travels, a vehicle-width band, and a ladder-like display capable of recognizing a distance. 3. 前記走行予想軌跡は、ステアリング角度に応じて表示色を変化させる請求項１または請求項２に記載の駐車補助装置。The parking assist device according to claim 1, wherein the predicted travel locus changes a display color according to a steering angle.
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