CN101765527A - 停车辅助装置、停车辅助装置的车辆侧装置、停车辅助方法及停车辅助程序 - Google Patents

停车辅助装置、停车辅助装置的车辆侧装置、停车辅助方法及停车辅助程序 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可使驾驶员容易地掌握车辆与目标停车位置的相对位置关系、并可使车辆高精度地停入车位内的目标停车位置的停车辅助装置。在本发明中，通过车辆侧摄像机(7)对车位(S)内的标记(M)进行拍摄，相对位置计算部(8)基于拍摄到的标记(M)的图像计算车辆与目标停车位置(T)的相对位置关系，倒退轨迹计算部(9)基于该相对位置关系以及由转向角传感器(15)检测出的转向角计算车辆移动时的预想轨迹，并且，通过车位侧摄像机(3)对车位(S)进行拍摄并发送给车辆侧装置(1)，图像合成部(12)将接收到的由车位侧摄像机(3)所拍摄的车位S的图像与由倒退轨迹计算部(9)算出的预想轨迹合成，并在设置于车辆驾驶座处的监视器(14)上进行显示。

Description

停车辅助装置、停车辅助装置的车辆侧装置、停车辅助方法及停车辅助程序
技术领域
本发明涉及停车辅助装置、尤其涉及用于使驾驶员掌握倒退停车时车辆与目标停止位置的相对位置关系的停车辅助装置。
本发明也涉及这种停车辅助装置的车辆侧装置。
进而，本发明还涉及进行这种停车辅助的停车辅助方法以及使计算机执行的停车辅助程序。
背景技术
现有技术中已开发出一种转向辅助装置，该装置通过车载摄像机对车辆后方进行摄像并在监视器上进行显示的同时，根据转向角传感器检测出的转向角相关信息等在监视器上重叠显示车辆倒退时的预想轨迹，以此来辅助驾驶操作。根据这种转向辅助装置，驾驶员可以边看监视器上的预想轨迹边对车辆进行驾驶操作，从而诸如能使车辆并列停入车位。但是，车载摄像机拍摄到的车辆后方的图像会随着车辆的行进而在监视器的屏幕内移动，致使驾驶员难以掌握目标车位与本车的位置关系。
为此，在例如专利文献1至3中披露了一种下述的停车辅助装置，其通过设置在停车场侧的固定摄像机对车位的入口附近进行摄像并向车辆侧发送摄像数据，使其在车辆的显示部上进行显示，同时，计算本车位置至车位内的目标停车位置的引导轨迹并将该轨迹重叠显示在显示部上所显示的摄像数据的图像上。朝目标停车位置倒车的车辆到达车位的入口附近时，本车便会进入到由停车场侧的固定摄像机拍摄到的图像中，于是使本车沿着引导轨迹移动来进行停车。由于固定摄像机拍摄到的图像不管本车的移动均保持固定，因而驾驶员容易掌握目标停车位置与本车的位置关系。
专利文献1：日本特开2007-148472号公报
专利文献2：日本特开2007-161118号公报
专利文献3：日本特开2007-161119号公报
为了像专利文献1至3中那样计算本车位置至目标停车位置的引导轨迹，需要指定本车位置与目标停车位置的相对位置关系。但是，即便要对停车场侧的固定摄像机拍摄到的图像中出现的车辆进行图像识别，由于每部车辆具有不同的外形、大小、色彩等，所以难以高精度地指定本车位置。虽然各车上安装的车牌不管车辆如何均具有共通的矩形形状及大小，但若车牌与其周围的车身为同色等而无法清楚识别车牌的轮廓时，即使以车牌为提示也难以高精度地指定本车位置与目标停车位置的相对位置关系。
因此，导致难以计算出合适的引导轨迹并高精度地将车辆引导至目标停车位置的问题。
并且，在专利文献1的装置中，根据从转向角传感器读入的信号，通过声音等引导用于使车辆对准引导轨迹的方向盘的切角，但若是这样的话便很难掌握实际的切角相对于被引导的切角的过量与不足，从而即使引导轨迹正确也很难高精度地停入车辆。
发明内容
本发明鉴于现有技术中存在的问题点，目的在于提供一种可使驾驶员容易地掌握车辆与目标停车位置的相对位置关系、并可使车辆高精度地停入车位内的目标停车位置的停车辅助装置及停车辅助装置的车辆侧装置。
并且，本发明的目的还在于提供进行这种停车辅助的停车辅助方法以及使计算机执行的停车辅助程序。
本发明涉及的停车辅助装置包括车位侧装置和车辆侧装置，车位侧装置包括：固定目标，相对于车位内的目标停车位置具有规定位置关系地被固定设置，且至少具有一个特征点；车位侧摄像机，用于对车位进行拍摄；以及车位侧通信部，发送由车位侧摄像机拍摄到的图像，车辆侧装置包括：车辆侧摄像机，用于对固定目标进行拍摄；车辆侧通信部，接收从车位侧通信部发送来的图像；监视器，配置在驾驶座处；转向角传感器，检测车辆的转向角；相对位置计算部，基于由车辆侧摄像机拍摄到的固定目标的图像，计算车辆与目标停车位置的相对位置关系；预想轨迹计算部，基于由转向角传感器检测出的转向角，计算车辆移动时的预想轨迹；以及图像合成部，将基于由相对位置计算部计算出的车辆与目标停车位置的相对位置关系以及由预想轨迹计算部计算出的预想轨迹而得到的停车相关信息重叠在基于由车辆侧通信部接收到的图像的背景图像上，并在监视器上进行显示。
并且，也可以构成为车位侧装置包括配置在互为不同的位置上的多个固定目标，相对位置计算部基于由车辆侧摄像机拍摄到的多个固定目标中的任意一个固定目标的图像，计算车辆与目标停车位置的相对位置关系。
还可以使车辆侧装置包括基于由相对位置计算部计算出的车辆与目标停车位置的相对位置关系，在车辆与目标停车位置间的距离大于规定值时选择车辆侧摄像机的图像，而在车辆与目标停车位置间的距离小于等于规定值时选择由图像合成部合成的图像，并分别显示在监视器上的图像选择部、或者使由车辆侧摄像机拍摄到的图像和由图像合成部合成的图像同时显示在监视器上的图像选择部。
车辆侧装置还可以包括与车辆行驶有关的传感器，对于自动转向装置，可以采用基于来自与车辆行驶有关的传感器的检测信号和由停车轨迹计算部计算出的停车轨迹来创建用于使车辆自动转向的转向信号的自动转向装置。
车辆侧装置还可以包括与车辆行驶有关的传感器，对于自动行驶装置，可以采用基于来自与车辆行驶有关的传感器的检测信号和由停车轨迹计算部计算出的停车轨迹来创建用于使车辆自动行驶的行驶信号的自动行驶装置。
本发明涉及的停车辅助装置的车辆侧装置包括：车辆侧摄像机，用于对固定目标进行拍摄；车辆侧通信部，接收从车位侧装置发送来的图像，其中，车位侧装置包括：相对于车位内的目标停车位置具有规定位置关系地被固定设置且至少具有一个特征点的固定目标、用于对车位进行拍摄的车位侧摄像机和发送由车位侧摄像机拍摄到的图像的车位侧通信部；监视器，配置在驾驶座处；转向角传感器，检测车辆的转向角；相对位置计算部，基于由车辆侧摄像机拍摄到的固定目标的图像，计算车辆与目标停车位置的相对位置关系；预想轨迹计算部，基于由转向角传感器检测出的转向角，计算车辆移动时的预想轨迹；以及图像合成部，将基于由相对位置计算部计算出的车辆与目标停车位置的相对位置关系以及由预想轨迹计算部计算出的预想轨迹而得到的停车相关信息重叠在基于由车辆侧通信部接收到的图像的背景图像上，并在监视器上进行显示。
本发明涉及的停车辅助方法通过车位侧摄像机对车位进行拍摄；将由车位侧摄像机拍摄到的车位的图像发送给车辆侧；通过车辆侧摄像机对相对于车位内的目标停车位置具有规定位置关系地被固定设置且至少具有一个特征点的固定目标进行拍摄；基于由车辆侧摄像机拍摄到的固定目标的图像，计算车辆与目标停车位置的相对位置关系；检测车辆的转向角；基于检测出的转向角，计算车辆移动时的预想轨迹；并将基于计算出的车辆与目标停车位置的相对位置关系以及计算出的预想轨迹而得到的停车相关信息重叠显示在基于由车位侧摄像机拍摄到的车位的图像的背景图像上。
进而，本发明涉及的停车辅助程序使以下步骤执行，即、通过车位侧摄像机对车位进行拍摄的步骤；将由车位侧摄像机拍摄到的车位的图像发送给车辆侧的步骤；通过车辆侧摄像机对相对于车位内的目标停车位置具有规定位置关系地被固定设置、且至少具有一个特征点的固定目标进行拍摄的步骤；基于由车辆侧摄像机拍摄到的固定目标的图像，计算车辆与目标停车位置的相对位置关系的步骤；检测车辆的转向角的步骤；基于检测出的转向角计算车辆移动时的预想轨迹的步骤；以及将基于计算出的车辆与目标停车位置的相对位置关系以及计算出的预想轨迹而得到的停车相关信息重叠显示在基于由车位侧摄像机拍摄到的车位的图像的背景图像上的步骤。
根据本发明，驾驶员可容易地掌握车辆与目标停车位置的相对位置关系，并能高精度地将车辆停入车位内的目标停车位置。
附图说明
图1是表示本发明实施方式一涉及的停车辅助装置的结构框图。
图2是表示实施方式一中的相对位置计算部的结构框图。
图3是表示实施方式一中所用标记的示意图。
图4是表示实施方式一的作用流程图。
图5是表示实施方式一中车位与车辆的位置关系平面图。
图6是表示实施方式一中用于计算车辆与目标停车位置的相对位置关系的步骤的作用流程图。
图7是实施方式一中监视器的屏幕示意图。
图8是实施方式一中监视器的屏幕示意图。
图9是表示实施方式二涉及的停车辅助装置的结构框图。
图10是实施方式二中监视器的屏幕示意图。
图11是实施方式三中监视器的屏幕示意图。
图12是表示实施方式四涉及的停车辅助装置的结构框图。
图13是实施方式四中监视器的屏幕示意图。
图14是表示实施方式五涉及的停车辅助装置的结构框图。
图15是表示实施方式六涉及的停车辅助装置的结构框图。
图16是表示实施方式七涉及的停车辅助装置的结构框图。
图17是表示实施方式八中车位与标记的平面图。
图18是表示实施方式八中进行停车操作时车位与车辆关系的平面图。
图19是表示设置有在实施方式八的变形例中所用到的标记的车位示意图。
图20是在实施方式九中用到的标记的示意图。
图21是表示实施方式十中用于显示标记的装置的结构框图。
图22是表示用投影仪显示标记时情形的立体图。
图23是表示用激光扫描器显示标记时情形的立体图。
图24是表示用多个发光体显示标记时情形的平面图。
图25是表示用电子广告牌样的发光装置显示标记时情形的平面图。
图26是表示设置有在实施方式十一中用到的车位侧摄像机的车位平面图。
图27是表示实施方式十二所涉及的停车辅助装置的结构框图。
图28是表示实施方式十三所涉及的停车辅助装置的结构框图。
图29是表示实施方式十三的作用流程图。
图30是表示实施方式十四所涉及的停车辅助装置的结构框图。
图31是表示实施方式十四的作用流程图。
图32是表示实施方式十五所涉及的停车辅助装置的结构框图。
图33是表示实施方式十五中的相对位置计算部的结构框图。
图34是表示实施方式十五中车位与车辆的位置关系平面图。
具体实施方式
下面，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。
实施方式一
图1中示出本发明实施方式一所涉及的停车辅助装置的结构。该停车辅助装置包括：配设在车库等车位S的内部或附近的车位侧装置1以及安装在要停入车位S的车辆上的车辆侧装置2。
车位侧装置1具有配置在车位S里部的车位侧摄像机3，车位侧摄像机3用于对车位S的入口附近进行拍摄，通信部5(车位侧通信部)经由编码器4连接到车位侧摄像机3上。编码器4用于将车位侧摄像机3拍摄到的图像压缩成适于无线传送的格式，通信部5主要用于向车辆侧装置2发送经编码器4压缩后的图像数据。控制部6与车位侧摄像机3和通信部5相连。进而，车位侧装置1还具有安置在车位S的入口附近地面上的标记M(固定目标)。
需要指出的是，将车位侧摄像机3的内部参数(焦距、失真常数等)和外部参数(相对于车位S的相对位置、角度等)设为预先已知。同样，将标记M相对于车位S内的目标停车位置T的相对位置也设为已知。
另一方面，车辆侧装置2具有设置在车辆后部的车辆侧摄像机7，车辆侧摄像机7用于拍摄车辆的后方，在朝着车位S倒退停车时，该车辆侧摄像机7对车位S的标记M进行拍摄。相对位置计算部8连接到车辆侧摄像机7，倒退轨迹计算部9与相对位置计算部8相连。该倒退轨迹计算部9在实施方式一中起到预想轨迹计算部的作用。并且，车辆侧装置2具有与车位侧装置1的通信部5之间进行通信的通信部10(车辆侧通信部)，解码器11连接在该通信部10上。解码器11用于对通信部10接收到的来本车位侧装置1的压缩图像数据进行解码。
图像合成部12与倒退轨迹计算部9和解码器11连接，图像选择部13与图像合成部12和车辆侧摄像机7两者连接，配置在车辆的驾驶座处的监视器14与图像选择部13连接。
此外，检测车辆转向角的转向角传感器15连接在倒退轨迹计算部9上。
并且，控制部16与车辆侧摄像机7、相对位置计算部8以及通信部10连接。
车辆侧摄像机7的内部参数(焦距、失真常数等)和相对于车辆V的相对位置及角度等被设为预先已知。
如图2所示，车辆侧装置2的相对位置计算部8包括依次连接在车辆侧摄像机7和倒退轨迹计算部9之间的图像处理单元17、位置参数计算单元18以及相对位置指定单元19。
并且，车位侧装置1的标记M安置在相对于车位S具有规定位置关系的规定场所，且标记M相对于车位S的规定位置关系被设为预先掌握。作为该标记M，例如如图3所示，可使用四个直角等腰三角形相互抵接的正方形外形的图形。相邻接的直角等腰三角形涂上不同的颜色加以区分，该标记M具有由多条边的交点组成的五个特征点C1至C5。
接着，参照图4的流程，对实施方式一的作用进行说明。
首先，作为步骤S1，如图5所示，使车辆V位于车位S附近的地点A，并使标记M进入车辆侧摄像机7的视野内，在该状态下，车辆侧摄像机7被车辆侧装置2的控制部16启动而进行标记M的拍摄。
由车辆侧摄像机7拍摄到的图像被输入相对位置计算部8，接着，在步骤S2中，相对位置计算部8计算车辆V与车位S的相对位置关系。这时，在相对位置计算部8的内部，按照图6流程所示的步骤S12至S14，如下述这样进行相对位置关系的计算。
即，在步骤S12中，相对位置计算部8的图像处理单元17从车辆侧摄像机7拍摄到的标记M的图像中提取标记M的五个特征点C1至C5，并分别识别及获取图像上的这些特征点C1至C5的二维坐标。
接着，在步骤S13中，位置参数计算单元18基于图像处理单元17所识别的特征点C1至C5各自的二维坐标计算位置参数，该位置参数包括以标记M为基准的车辆侧摄像机7的三维坐标(x，y，z)、倾角(俯角)、转角(pan angle)(方向角)、摆角(旋转角)六个参数。
在此，对位置参数计算单元18的位置参数计算方法进行说明。
首先，以从车辆V的后轴中心相对于路面垂直下落的地面上的点为原点，设想一个以水平方向为x轴及y轴、垂直方向为z轴的路面坐标系，以及设想一个将X轴和Y轴设置在由车辆侧摄像机7拍摄到的图像上的图像坐标系。
图像坐标系上的标记M的特征点C1至C5的坐标值Xm和Ym(m＝1～5)是根据路面坐标系上的标记M的特征点C1至C5的六个位置参数、即坐标值xm、ym和zm及上述的倾角(俯角)、转角(方向角)、摆角(旋转角)这些角度参数kn(n＝1～3)并借助函数F和G，以
Xm＝F(xm，ym，zm，Kn)+DXm
Ym＝G(xm，ym，zm，Kn)+DYm来表示。在此，DXm和DYm是用函数F和G计算出的特征点C1至C5的X坐标和Y坐标与通过图像处理单元17识别的特征点C1至C5的坐标值Xm和Ym的偏差。
换句话说，通过分别表示五个特征点C1至C5的X坐标和Y坐标，从而相对于六个位置参数(xm，ym，zm，Kn)共创建十个关系式。
因此，求取使偏差DXm和DYm的平方和S＝∑(DXm2+DYm2)最小的位置参数(xm，ym，zm，Kn)。即，解决将S最小化的最优化问题。公知的最优化方法，例如单形法、最速下降法、牛顿法、准牛顿法等可以被采用。
此外，由于创建比要计算出的位置参数(xm，ym，zm，Kn)的个数“6”更多的关系式来确定位置参数，所以可高精度地获得位置参数(xm，ym，zm，Kn)。
虽然在实施方式一中，针对六个位置参数(xm，ym，zm，Kn)，根据五个特征点C1至C5创建十个关系式，但关系式的数量比要计算出的位置参数(xm，ym，zm，Kn)的个数越多越好，若最低根据三个特征点创建六个关系式便可以计算六个位置参数(xm，ym，zm，Kn)。
利用这样计算出的车辆侧摄像机7的位置参数，在步骤S14中，相对位置指定单元19指定车辆V与车位S内的目标停车位置T的相对位置关系。即，基于位置参数计算单元18计算出的位置参数和预先掌握的标记M相对于车位S内的目标停车位置T的规定位置关系来指定车辆侧摄像机7与目标停车位置T的相对位置关系，由于车辆侧摄像机7相对于车辆V的规定位置关系为预先掌握，所以车辆V与目标停车位置T的相对位置关系进而被指定。
像上述这样由相对位置计算部8计算出的车辆V与目标停车位置T的相对位置关系被送入倒退轨迹计算部9，在图4流程的步骤S3中，倒退轨迹计算部9从转向角传感器15输入转向角信号，并基于车辆V与车位S的相对位置关系以及根据转向角信号获取的当前转向角来计算以车辆V倒退时的路面为基准的预想倒退轨迹。该预想倒退轨迹是实施方式一中移动车辆V时的预想轨迹。具体而言，由倒退轨迹计算部9计算用于将预想倒退轨迹绘制在车辆后方路面上的绘图数据。
接着，在步骤S4中，控制部16从通信部10向车位侧装置1发送图像数据的请求信号。
在车位侧装置1中，如果通过通信部5从车辆侧装置2接收到图像数据的请求信号，那么在步骤S5中，车位侧摄像机3被控制部6启动，并对车位S的入口附近进行拍摄。接着，由车位侧摄像机3拍摄到的图像数据通过编码器4压缩成适于无线传送的格式后，被从通信部5发送到车辆侧装置2。
在步骤S6中，如果车辆侧装置2的通信部10从车位侧装置1接收到图像数据，该图像数据被解码器11解码后被送入图像合成部12。
在步骤S7中，图像合成部12基于车位侧摄像机3的参数，将倒退轨迹计算部9计算出的以路面为基准的预想倒退轨迹的绘图数据转换成车位侧摄像机3的摄像画面的坐标系的绘图数据，并将转换后的绘图数据合成在从解码器11送来的车位侧摄像机3的图像数据中。由此，创建将车辆V的预想倒退轨迹重叠在由车位侧摄像机3拍摄到的车位S的入口附近的背景图像上的合成数据。
通过图像合成部12这样创建的合成数据与车辆侧摄像机7拍摄到的车辆后方的图像数据被输入至图像选择部13。
在此，控制部16基于相对位置计算部8计算出的车辆V与目标停车位置T的相对位置关系，在步骤S8中将车辆V的当前位置与目标停车位置T之间的距离L与规定值Lth进行比较，当距离L大于规定值Lth时，在步骤S9中控制部16使图像选择部13选择车辆侧摄像机7的图像数据。由此，在驾驶座的监视器14的屏幕上显示由车辆侧摄像机7拍摄到的车辆后方的图像。
相反，当车辆V的当前位置与目标停车位置T之间的距离L小于等于规定值Lth时，控制部16在步骤S10中使图像选择部13选择由图像合成部12合成的合成数据。由此，在监视器14的屏幕上重叠显示由车位侧摄像机3拍摄到的车位S的入口附近的背景图像和车辆V的预想倒退轨迹。
接着，在步骤S11中判断停车辅助是否结束，步骤S1至S10会被反复执行直至车辆V到达目标停车位置T而停车辅助结束。
此外，对于在步骤S8中用到的规定值Lth，例如在图5中设想一个通过用粗线绘制的墙壁等划分出车位S的两侧部和里部的车库，基于倒退停车过程中车辆V的一部分进入车位侧摄像机3的视野内时车辆V的位置与目标停车位置T之间的距离来设置该规定值Lth即可。
如果这样设置规定值Lth，那么当车辆V如图5的车辆位置A所示还没有进入车位侧摄像机3的视野内时，在监视器14的屏幕上显示由车辆侧摄像机7拍摄到的车辆后方的图像，而当车辆V如车辆位置B所示进入车位侧摄像机3的视野内后，如图7所示，在监视器14的屏幕上重叠显示包括由车位侧摄像机3拍摄到的车辆V的至少一部分在内的车位S的入口附近的背景图像以及车辆V的预想倒退轨迹。
此外，在图7中，预想倒退轨迹包括：随着转向角弯曲的左右一对车宽线E1和E2；以及表示距车辆后端规定距离、诸如0.50m、1.0m、2.0m距离的线段E3至E5。进而，直线倒退时的车宽线E6和E7也同时被重叠显示。
由车位侧摄像机3拍摄到的车位S的入口附近的背景图像不管车辆V的行进相对于监视器14的屏幕是否为固定，如果车辆V行进，如图8所示，在背景图像内只有车辆V在移动。因此，驾驶员通过观看监视器14的屏幕上显示的本车和车位S、甚至预想倒退轨迹便可以容易地掌握车辆V与目标停车位置T的相对位置关系，从而可以高精度地将车辆V停入车位S内的目标停车位置T。
此外，车辆侧装置2的相对位置计算部8、倒退轨迹计算部9、图像合成部12、图像选择部13和控制部16以及车位侧装置1的控制部6可分别由计算机构成，并且，通过将图4的步骤S1至S10的操作作为停车辅助程序记录在记录介质等上，从而可使计算机执行各步骤。
此外，上述实施方式一中，由于对包括以标记M为基准的车辆侧摄像机7的三维坐标(x，y，z)、倾角(俯角)、转角(方向角)、摆角(旋转角)六个参数在内的位置参数进行计算，所以即便是在安有标记M的车位S的地面与车辆V的当前位置的路面之间存在高低不平或倾斜，也能正确指定标记M与车辆V的相对位置关系，从而能进行高精度的停车辅助。
不过，当在安有标记M的车位S的地面与车辆V的当前位置的路面之间不存在倾斜的情况下，如果能计算出至少包括以标记M为基准的车辆侧摄像机7的三维坐标(x，y，z)和转角(方向角)四个参数在内的位置参数便可指定标记M与车辆V的相对位置关系。这时，若根据标记M的最少两个特征点的二维坐标创建四个关系式便能求得四个位置参数，但优选使用更多特征点的二维坐标以最小平方法等高精度地计算四个位置参数。
进而，当标记M与车辆V处于同一平面上，在安有标记M的车位S的地面与车辆V的当前位置的路面之间既不存在高低不平也不存在倾斜的情况下，如果能计算出至少包括以标记M为基准的车辆侧摄像机7的二维坐标(x，y)和转角(方向角)三个参数在内的位置参数便可指定标记M与车辆V的相对位置关系。这时，若根据标记M的最少两个特征点的二维坐标创建四个关系式便能求得三个位置参数，但优选使用更多特征点的二维坐标以最小平方法等高精度地计算三个位置参数。
实施方式二
图9中示出实施方式二所涉及的停车辅助装置的结构。该停车辅助装置在图1所示的实施方式一的装置上将车辆侧摄像机7的图像输入到图像合成部12中。图像合成部12对车辆侧摄像机7的图像和车位侧摄像机3的图像进行合成，从而创建俯瞰图像，并进而将倒退轨迹计算部9计算出的预想倒退轨迹的绘图数据转换成该俯瞰图像的坐标系的绘图数据，并将转换成的绘图数据与俯瞰图像的数据合成。
作为合成车辆侧摄像机7的图像和车位侧摄像机3的图像以及创建俯瞰图像的例子，可列举出日本特开平3-99952号公报。此外，在本实施方式二中，由于各摄像机的相对位置关系随着车辆V的当前位置发生改变，所以需要像上述这样求得车辆侧摄像机7与车位侧摄像机3的相对位置关系，并反映在各摄像机的图像的合成以及俯瞰图像的创建上。
像这样地创建将车辆V的预想倒退轨迹重叠在俯瞰图像上的合成数据，如图10所示，可使重叠有车辆V的预想倒退轨迹的俯瞰图像显示在监视器14的屏幕上。
在本实施方式二中，根据车辆侧摄像机7的图像和车位侧摄像机3的图像两者创建俯瞰图像。因此，与只基于车辆侧摄像机的图像创建俯瞰图像的情况相比，死角位置少。并且，如果选择靠近各摄像机的位置等分辨率高的部分来合成两者的图像便能创建整体分辨率高的俯瞰图像。
实施方式三
在上述实施方式一中，对应车辆V的当前位置与目标停车位置T之间的距离L，对由车辆侧摄像机7拍摄到的车辆后方的图像和重叠有由车位侧摄像机3拍摄到的车位S的入口附近的背景图像与车辆V的预想倒退轨迹的图像进行切换显示，但并不限定于此。例如，如图11所示，也可以将监视器14的屏幕一分为二，不管车辆V的当前位置与目标停车位置T之间的距离L，通常显示由车辆侧摄像机7拍摄到的车辆后方的图像和在车位侧摄像机3拍摄到的车位S的入口附近的背景图像上重叠有车辆V的预想倒退轨迹的图像。并且，也可以同时显示这些图像。
此外，也可以不显示在车位侧摄像机3拍摄到的车位S的入口附近的背景图像上重叠有车辆V的预想倒退轨迹的图像，而是连同车辆侧摄像机7拍摄到的车辆后方的图像一道通常显示实施方式二所述这样的重叠有车辆V的预想倒退轨迹的俯瞰图像。
实施方式四
图12中示出实施方式四所涉及的停车辅助装置的结构。该停车辅助装置在图1所示的实施方式一的装置上将第二图像合成部20连接在车辆侧摄像机7与图像选择部13之间，并将倒退轨迹计算部9与该第二图像合成部20连接。倒退轨迹计算部9将以路面为基准的预想倒退轨迹的绘图数据输出给图像合成部12，并将以车辆V为基准的预想倒退轨迹的绘图数据输出给第二图像合成部20。
图像合成部12将由倒退轨迹计算部9计算出的以路面为基准的预想倒退轨迹的绘图数据基于车位侧摄像机3的参数转换成车位侧摄像机3的摄像画面的坐标系的绘图数据，并将转换成的绘图数据与车位侧摄像机3的图像数据合成，从而创建将车辆V的预想倒退轨迹重叠在由车位侧摄像机3拍摄到的背景图像上的合成数据。
另一方面，第二图像合成部20将由倒退轨迹计算部9计算出的以车辆V为基准的预想倒退轨迹的绘图数据基于车辆侧摄像机7的参数转换成车辆侧摄像机7的摄像画面的坐标系的绘图数据，并将转换成的绘图数据与车辆侧摄像机7的图像数据合成，从而创建将车辆V的预想倒退轨迹重叠在由车辆侧摄像机7拍摄到的背景图像上的合成数据。
像这样地由图像合成部12创建的合成数据与由第二图像合成部20创建的合成数据被输入至图像选择部13。
图像选择部13对应车辆V的当前位置与目标停车位置T之间的距离L，切换显示在由车辆侧摄像机7拍摄到的车辆后方的背景图像上重叠有车辆V的预想倒退轨迹的图像以及在由车位侧摄像机3拍摄到的车位S的入口附近的背景图像上重叠有车辆V的预想倒退轨迹的图像。或者，如图13所示，也可以将监视器14的屏幕一分为二，不管车辆V的当前位置与目标停车位置T之间的距离L，通常显示在由车辆侧摄像机7拍摄到的车辆后方的背景图像上重叠有车辆V的预想倒退轨迹的图像以及在由车位侧摄像机3拍摄到的车位S的入口附近的背景图像上重叠有车辆V的预想倒退轨迹的图像。
此外，在本实施方式四中，也可以不显示在车位侧摄像机3拍摄到的车位S的入口附近的背景图像上重叠有车辆V的预想倒退轨迹的图像，而是显示实施方式二所述这样的重叠有车辆V的预想倒退轨迹的俯瞰图像。
实施方式五
图14中示出实施方式五所涉及的停车辅助装置的结构。该停车辅助装置在图1所示的实施方式一的装置上将停车行驶距离计算部47连接在倒退轨迹计算部9与图像合成部12之间。停车行驶距离计算部47基于相对位置计算部8计算出的车辆V与目标停车位置T的相对位置关系以及倒退轨迹计算部9计算出的车辆V的预想倒退轨迹来计算从当前位置到目标停车位置T的车辆V的行驶距离。
图像合成部12创建将停车行驶距离计算部47计算出的车辆V的行驶距离作为停车相关信息重叠在由车位侧摄像机3拍摄到的车位S的入口附近的背景图像上的合成数据。由此，可在监视器14的屏幕上重叠显示由车位侧摄像机3拍摄到的车位S的入口附近的背景图像及到达目标停车位置T的行驶距离。
此外，也可以将图像合成部12构成为使得车辆V的预想倒退轨迹与车位侧摄像机3拍摄到的车位S的入口附近的背景图像和到达目标停车位置T的行驶距离一道被重叠显示。
实施方式六
图15中示出实施方式六所涉及的停车辅助装置的结构。该停车辅助装置在图1所示的实施方式一的装置上使相对位置计算部8和倒退轨迹计算部9分别独立地与图像合成部12相连，而不是使倒退轨迹计算部9介于相对位置计算部8与图像合成部12之间。
倒退轨迹计算部9基于来自转向角传感器15的转向角信号计算对应于当前转向角的以车辆V基准的预想倒退轨迹。图像合成部12基于由相对位置计算部8计算出的车辆V与目标停车位置T的相对位置关系以及车位侧摄像机3的参数，将由倒退轨迹计算部9计算出的以车辆V为基准的预想倒退轨迹的绘图数据转换成车位侧摄像机3的摄像画面的坐标系的绘图数据，并将该转换成的绘图数据合成到从解码器11送来的车位侧摄像机3的图像数据中。由此，创建将车辆V的预想倒退轨迹重叠在由车位侧摄像机3拍摄到的车位S的入口附近的背景图像上的合成数据。
这样，即使将相对位置计算部8和倒退轨迹计算部9分别独立地与图像合成部12相连也能获得与实施方式一相同的作用效果。
实施方式七
图16中示出实施方式七所涉及的停车辅助装置的结构。该停车辅助装置在图1所示的实施方式一的装置上将行驶可能范围计算部48和干涉判断部49串联连接在相对位置计算部8与图像合成部12之间。行驶可能范围计算部48基于由相对位置计算部8计算出的车辆V与目标停车位置T或标记M的相对位置关系指定车辆V的行驶可能范围。而干涉判断部49基于由行驶可能范围计算部48计算出的行驶可能范围和由倒退轨迹计算部9计算出的预想倒退轨迹判断车辆V沿预想倒退轨迹行驶时是否存在障碍物的干涉。
此外，将标记M与车辆V的行驶可能范围的关系设为预先已知。即，通过根据车辆V的行驶可能范围来设置标记M，从而能够预先掌握以标记M为基准的规定范围是可行驶的，并能通过识别标记M的位置来计算可行驶的范围。
图像合成部12创建将以字符、记号等表示由干涉判断部49判断出的有无障碍物干涉的图像作为停车相关信息重叠在由车位侧摄像机3拍摄到的车位S的入口附近的背景图像上的合成数据。由此，将由车位侧摄像机3拍摄到的车位S的入口附近的背景图像和有无障碍物干涉重叠显示在监视器14的屏幕上。
此外，也可以将图像合成部12构成为使得车辆V的预想倒退轨迹与由车位侧摄像机3拍摄到的背景图像和有无干涉一道重叠显示。
甚至，还可以将通过通信部10接收并通过解码器11解码的车位侧摄像机3的图像输入至行驶可能范围计算部48，行驶可能范围计算部48还考虑到车位侧摄像机3的图像对车辆V的行驶可能范围进行计算。
实施方式八
在上述实施方式一中，如果将标记M设置在车位S的入口附近的地面上，由于位于车位S附近的车辆V与标记M的距离变短，所以更容易认出标记M并识别出其特征点。不过，若执行倒退停车而标记M没有位于车辆侧摄像机7的视野内，那么便无法计算出车辆V与目标停车位置T的相对位置关系，所以如图17所示，也可以将标记M1和M2分别设置在车位S的入口附近的地面以及里部的地面上，使得任意一个标记均可以被使用。这样一来，如图18所示，即使车辆V的一部分已进入车位S内，车位S的入口附近的标记M1从车辆侧摄像机7的视野内消失，也能由车辆侧摄像机7对车位S里部的标记M2进行拍摄，从而来计算车辆V与目标停车位置T的相对位置关系。
进而，如图19所示，也可以将车位S里部的标记M2设置在里面的壁面W上而不是设置在地面上。这样一来，在到达停车结束地点之前可由车辆侧摄像机7对标记M2进行识别。
此外，优选本发明中所用到的标记具有相对于自然界中存在的形状容易被区分的特殊的形状、色彩等，并容易被图像处理单元17中的图像识别发现其存在，并进而容易识别出其内部包含的特征点。
并且，优选标记具有足够的大小，且被设置在车辆V容易识别的场所，以使基于识别出的特征点的二维坐标计算出的车辆V与标记的相对位置关系的精度以及基于该相对位置关系计算出的停车轨迹的精度可达到目标停车精度。
具体而言，可以将标记直接涂在车位S的地面或壁面等规定场所，或者将画有标记的薄片粘贴在规定的场所等来设置标记。
实施方式九
在上述实施方式一至八中，作为车位S的标记M、M1、M2，使用的是四个直角等腰三角形相互抵接而成的正方形外形的图形，但并不限定于此，可以使用诸如图20中示出的各种标记。
图20(a)中示出的标记M3具有将图3所示的标记M的两个三角形向规定方向d延伸的形状，并具有五个特征点C1至C5。如果使该方向d朝着车位S的入口地来将标记M3设置在车位S的地面上，那么在车位S附近的地点用车辆侧摄像机7对位于斜下方的标记M3进行拍摄时，可通过透视图像获得基本接近于正方形形状的图像。因此，容易从标记M3的图像提取出五个特征点C1至C5。
图20(b)中示出的标记M4是通过将图3所示的标记M上侧的两个三角形和下侧的两个三角形的位置相互对调而成，其具有七个特征点C1至C7。
图20(c)中示出的标记M5是通过在图3所示的标记M上再增加两个三角形而成，其具有八个特征点C1至C8。
这些标记M3至M5可与图3的标记M同样地被使用。
实施方式十
在上述实施方式一至九中也可以用光来显示被用作固定目标的标记。例如，如图21所示，将显示控制装置42连接在用光显示标记M的光学显示装置41上，光学显示装置41基于来自显示控制装置42的指令在规定场所显示标记M。
例如，如图22所示，可将投影仪43用作光学显示装置41，通过投影来显示标记M。或者，也可以如图23所示，将激光扫描器44用作光学显示装置41，通过扫描激光来显示标记M。甚至，可以如图24所示，预先在规定场所沿标记M的形状排列并固定多个LED等发光体45，通过显示控制装置42使多个发光体45发光来显示标记M。此外，还可以如图25所示，预先设置通过将多个LED等发光体45埋设在规定区域内而成的所谓电子广告牌状的发光装置46，通过显示控制装置42选择发光装置46内的发光体45并使其发光来显示标记M。在图25中，只有涂黑的发光体45发光，其余发光体45处于非发光状态。
如果如本实施方式十这样用光来显示标记M，那么与用涂料或薄片来显示标记的情况相比，标记形状因标记设置面的污垢或磨擦而受损的可能性小，即使长时间使用标记M也能高精度地检测出车辆V与标记M的相对位置关系。
并且，由于通过显示控制装置42来控制光学显示装置41，所以可容易地改变标记M的显示亮度。由此，可配合白天和夜间等外部环境的亮度而调整发光度，从而使得标记M的显示能够一直容易地被识别。
当将投影仪43或激光扫描器44用作光学显示装置41时，通过显示控制装置42对光学显示装置41进行控制，从而能够容易地改变被显示的标记M的尺寸。因此，当车辆V距标记M较远时，显示大的标记M，而当距标记M较近时，显示小的标记M，因而提高了标记M的特征点的识别精度。值得说明的是，在这种情况下，需要向车辆侧装置2发送与标记M的尺寸相关的信息。
同样，当将投影仪43或激光扫描器44用作光学显示装置41时，通过显示控制装置42对光学显示装置41进行控制，从而能够容易地改变被显示的标记M的位置。因此，当车位S内存在障碍物等而想调整目标停车位置时，可容易改变标记M的位置并使车辆V停在期望的位置。
进而，也可以对应车辆V的位置移动显示的标记M的位置，而不是如图17所示这样在车位S的入口附近的地面和里部的地面等上设置多个标记。能够节省设置多个标记所花费的工夫和费用。
此外，像这样地改变标记M的位置的情况也需要向车辆侧装置2发送与标记M的位置有关的信息。
当将图25所示的电子广告牌样的发光装置46用作光学显示装置41时，也可以在埋设有发光体45的区域内改变上述标记M的尺寸或位置。
若使用投影仪43或激光扫描器44，则可容易地改变标记M的显示颜色。因此，配合外部环境的变化调整显示颜色也可以使得标记M的显示能够一直容易地被识别。
并且，使用投影仪43或激光扫描器44时，也可以将标记M显示在设置于车位S的地面、侧壁等上的屏幕样的平面上。这样一来，即使在车位S的地面、侧壁等上存在凹凸也可无损标记形状地显示标记M，并提高标记M的特征点的识别精度。值得说明的是，屏幕样的平面可通过在设置面上粘贴一柔软的屏幕、或设置一平板部件等选择与设置位置相应的材质和形状来实现。
通过用显示控制装置42对光学显示装置41进行控制，从而能够调制标记M的显示光的亮度、波长(颜色)等，并能对车辆V的摄像机拍摄到的标记M的图像进行解调。这样一来，可排除来自日光、照明光等的噪声的影响，高精度地识别标记M的特征点的位置。并且，通过对标记M的显示光进行调制，从而不但可以将特征点重叠在标记M上，而且还可以在标记M上重叠与车位S自身有关的信息以及/或者与停入车位S的停车方法有关的信息等各种信息。例如，也可以边根据车辆V的位置改变标记M的显示位置，边重叠表示该标记M是到达目标停车位置的通过点的信息、或表示该标记M是停车结束位置的信息。
另外，值得一提的是，标记M的显示光能被车辆V的摄像机识别即可，而且还可以采用红外线、紫外线等非可见光。并且，也可以是通常的人眼不能识别的高速调制的显示光，甚至还可以在人眼能够识别的图像中以人眼无法感觉的非常短的时间来显示标记M，进行所谓的标记M的印记。通过车辆V的摄像机来对像这样地被印记的标记M进行识别，从而检测车辆V与标记M的相对位置关系。同样，也可以将上述各种信息印记在图像或标记M中。
实施方式十一
在上述实施方式一至十中通过配置在车位S里部的一台车位侧摄像机3对车位S的入口附近的图像进行捕捉，但也可以设置多台车位侧摄像机，分别对车位S的附近进行拍摄。例如，如图26所示，除配置在车位S里部的车位侧摄像机3之外，还在车位S的入口附近的两侧部分别设置左侧停车用车位侧摄像机31和右侧停车用车位侧摄像机32，当如实线所示的车辆V这样进行左侧停车时，可通过其中的一个车位侧摄像机31对车辆V进行拍摄，当像虚线所示的车辆V这样进行右侧停车时，可通过另一个车位侧摄像机32对车辆V进行拍摄。
这时，基于相对位置计算部8计算出的车辆V与目标停车位置T的相对位置关系，车辆侧装置2的控制部16通过通信部10对车位侧装置1发出指示，从而对车位S的入口附近的车位侧摄像机31或32和车位S的里部的车位侧摄像机3进行切换即可。
即，当车辆V与目标停车位置T的距离远而车辆V尚未进入车位S里部的车位侧摄像机3的视野内时，车辆侧装置2的控制部16通过通信部10向车位侧装置1发出指示，从而接收车位侧摄像机31或32的图像数据并输入到图像合成部12，随之与倒退轨迹计算部9计算出的预想倒退轨迹的绘图数据进行合成。
然后，当车辆V与目标停车位置T的距离近而车辆V进入到车位S里部的车位侧摄像机3的视野内时，车辆侧装置2的控制部16通过通信部10向车位侧装置1发出指示，从而接收车位侧摄像机3的图像数据并输入到图像合成部12，随之与倒退轨迹计算部9计算出的预想倒退轨迹的绘图数据进行合成。
这样一来，从车辆V还远离车位S的并列停车的初始阶段就可以边观看不管车辆V的移动均相对于监视器14的屏幕固定的背景图像，边进行停车操作。
在本实施方式十一中，将车辆V的预想倒退轨迹重叠显示在由多个车位侧摄像机中的任一个所拍摄到的车位S附近的图像上，但也可以像实施方式二这样，对车辆侧摄像机7的图像和车位侧摄像机的图像进行合成而创建俯瞰图像，并将车辆V的预想倒退轨迹重叠在该俯瞰图像上来使监视器14的屏幕进行显示。这时，也可以基于多个车位侧摄像机各自的图像和车辆侧摄像机7的图像来创建俯瞰图像，或者也可以基于从多个车位侧摄像机中选出的一个摄像机的图像和车辆侧摄像机7的图像来创建俯瞰图像。
实施方式十二
图27中示出实施方式十二所涉及的停车辅助装置的结构。该停车辅助装置在图1所示的实施方式一的装置上将停车轨迹计算部21与相对位置计算部8相连，并将引导装置22与停车轨迹计算部21相连。
停车轨迹计算部21基于相对位置计算部8计算出的车辆V与目标停车位置T的相对位置关系计算用于将车辆V引导至目标停车位置T的停车轨迹，引导装置22将驾驶操作的引导信息输出给车辆V的驾驶员。
引导装置22包括：引导信息创建部23、引导信息输出部24、与引导信息创建部23连接的偏航率传感器(yaw rate sensor)25及车速传感器26。
引导信息创建部23基于来自转向角传感器15、偏航率传感器25以及车速传感器26的检测信号和由停车轨迹计算部21计算出的停车轨迹，创建用于使车辆V沿着停车轨迹行驶的驾驶操作的引导信息。
引导信息输出部24将引导信息创建部23创建的引导信息输出，例如，可由经由驾驶员的听觉以声音、警告音等传递引导信息的扬声器或蜂鸣器构成。此外，也可以将经由视觉以图像、发光等传递引导信息的显示器或灯用作引导信息输出部24。甚至，还可以将经由触觉以振动等传递引导信息的振动器等用作引导信息输出部24。
引导信息创建部23随着车辆V的行驶，反复读取来自转向角传感器15的转向角信号、来自偏航率传感器25的偏航率信号及来本车速传感器26的车速脉冲信号，基于这些信号计算车辆V的转弯半径、转角以及移动距离。由此，计算相对于由相对位置计算部8计算出的车辆V与目标停车位置T的相对位置的位置变化量，从而指定当前的车辆V的位置以及行进方向。引导信息创建部23将这样被指定的车辆V的位置以及行进方向与由停车轨迹计算部21计算出的停车轨迹进行比较，从而创建用于使车辆V沿着停车轨迹行驶的驾驶操作的引导信息。
需要说明的是，在引导信息创建部23中预先设置有相对于转向角的车辆V的转弯半径、偏航率传感器25的增益、每一车速脉冲的移动距离等车辆行驶参数，使用转向角信号、偏航率信号和车速脉冲信号以及这些车辆行驶参数来计算车辆V的转弯半径、转角以及移动距离。
这样创建的驾驶操作的引导信息被从引导信息输出部24输出至车辆V的驾驶员。由此，驾驶员只需按照引导信息进行驾驶操作即可使车辆V沿着停车轨迹行驶，并使车辆V停入车位S的目标停车位置T。
实施方式十三
实施方式十三涉及的停车辅助装置的结构在图28中示出。实施方式十三在图27所示的实施方式十二的装置上将自动转向装置27而不是引导装置22连接在停车轨迹计算部21上。自动转向装置27创建转向信号，以便根据响应驾驶员的刹车操作、加速操作的车辆V的移动自动地操纵方向盘，并且，自动转向装置27将该转向信号发送给电动助力转向装置(EPS)。
本实施方式十三的作用在图29的流程中示出。在步骤S2中由相对位置计算部8计算出车辆V与目标停车位置T的相对位置关系后，接着在步骤S15中由停车轨迹计算单元5计算停车轨迹L，进而在步骤S16中由自动转向装置27自动进行用于使车辆V沿着停车轨迹行驶的转向。因此，驾驶员只需边注意车辆V周围的障碍物等，边进行刹车操作及加速操作便可向车位S的目标停车位置T进行停车。
实施方式十四
实施方式十四涉及的停车辅助装置的结构在图30中示出。本实施方式十四在图27所示的实施方式十二的装置上将自动行驶装置28而不是引导装置22连接在停车轨迹计算部21上。自动行驶装置28将刹车控制信号、加速控制信号、换档控制信号等行驶信号与用于方向盘转向的转向信号一道输出，从而使车辆V自动行驶。
本实施方式十四的作用在图31的流程中示出。在步骤S2中由相对位置计算部8计算出车辆V与目标停车位置T的相对位置关系后，接着在步骤S15中由停车轨迹计算单元5计算停车轨迹L，进而在步骤S17中自动行驶装置28使车辆V沿着停车轨迹自动行驶。因此，驾驶员无需进行任何用于停车的驾驶操作，只需注意车辆V周围的障碍物等便可向车位S的目标停车位置T进行自动停车。
实施方式十五
实施方式十五涉及的停车辅助装置的结构在图32中示出。本实施方式十五在图1所示的实施方式一的装置上构成为辅助车辆的前进停车，而不是辅助车辆的倒退停车。
即，车辆侧装置2具有设置在车辆的前部、用于对车辆的前方进行拍摄的车辆侧摄像机7’，而不是具有用于对车辆的后方进行拍摄的车辆侧摄像机7。当朝着车位S进行前进停车时，由该车辆侧摄像机7’对车位S的标记M进行拍摄。并且，车辆侧装置2具有相对位置计算部8’来取代相对位置计算部8，具有前进轨迹计算部9’来代替倒退轨迹计算部9。该前进轨迹计算部9’起到实施方式十五中的预想轨迹计算部的作用。
如图33所示，实施方式十五中的车辆侧装置2的相对位置计算部8’在图2所示的实施方式一中的相对位置计算部8的基础上包括相对位置指定单元19’以取代相对位置指定单元19。在指定车辆V与车位S内的目标停车位置T的相对位置关系时，图2所示的实施方式一的相对位置指定单元19采用车辆侧摄像机7被设置在车辆V后部的位置关系，而图33所示的实施方式十五的相对位置指定单元19’采用车辆侧摄像机7’被设置在车辆V前部的位置关系。
在本实施方式十五中，如图34所示，使车辆V位于车位S附近的地点A，并使标记M进入车辆侧摄像机7’的视野内，在该状态下，车辆侧摄像机7’被车辆侧装置2的控制部16启动而进行标记M的拍摄。
与实施方式一中描述的图4流程的步骤S3同样，前进轨迹计算部9’从转向角传感器15输入转向角信号，基于车辆V与车位S的相对位置关系以及根据转向角信号获得的当前转向角计算车辆V前进时的以路面为基准的预想前进轨迹。该预想前进轨迹在实施方式十五中是使车辆V移动时的预想轨迹。
根据本实施方式十五的结构，在前进停车时能够获得与倒退停车时通过实施方式一获得的辅助同样的辅助。
此外，在上述的实施方式二至实施方式十四中，也可以构成为包括与实施方式十五同样的车辆侧摄像机7’、相对位置计算部8’以及前进轨迹计算部9’，以代替车辆侧摄像机7、相对位置计算部8以及倒退轨迹计算部9来对车辆的前进停车进行辅助。
进而，也可以将实施方式一至十四中任一实施方式的结构与实施方式十五的结构相组合。即，车辆侧装置2也可以是包括用于对车辆的后方进行拍摄的车辆侧摄像机7、用于对车辆的前方进行拍摄的车辆侧摄像机7’、相对位置计算部8和8’、倒退轨迹计算部9以及前进轨迹计算部9’的对倒退停车和前进停车两者进行辅助的装置。
这时，车辆侧装置2也可以构成为包括停车模式选择开关，用于选择性地指定倒退停车模式和前进停车模式中任意一种模式，驾驶员操作该停车模式选择开关便可对任意一种模式进行指定。当被指定为倒退停车模式时，车辆侧装置2进行与实施方式一同样的倒退停车辅助，当被指定为前进停车模式时，车辆侧装置2进行与实施方式十五同样的前进停车辅助。
其它实施方式
在上述各实施方式中，如果将超声波传感器等障碍物传感器安装在车辆V上，以对周围障碍物的存在进行识别并发出警报，或进行回避障碍物的操作，则会使得停车辅助更为安全。
此外，还可以将阻轮设备、车库墙壁的图样等本来存在于车位周围的物体用作固定目标，而取代在相对于车位具有预定位置关系的规定场所设置标记，不过，优选其是容易发现其存在并可容易地识别其内部包含的特征点的物体。

Claims (27)

1.一种停车辅助装置，其特征在于：
包括车位侧装置和车辆侧装置，
所述车位侧装置包括：
固定目标，其相对于车位内的目标停车位置具有规定位置关系地被固定设置，且至少具有一个特征点；
车位侧摄像机，用于对所述车位进行拍摄；以及
车位侧通信部，用于发送由所述车位侧摄像机拍摄到的图像，
所述车辆侧装置包括：
车辆侧摄像机，用于对所述固定目标进行拍摄；
车辆侧通信部，用于接收从所述车位侧通信部发送来的图像；
监视器，其配置在驾驶座处；
转向角传感器，用于检测车辆的转向角；
相对位置计算部，其基于由所述车辆侧摄像机拍摄到的所述固定目标的图像，计算所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系；
预想轨迹计算部，其基于由所述转向角传感器检测出的转向角，计算车辆移动时的预想轨迹；以及
图像合成部，其将基于由所述相对位置计算部计算出的所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系以及由所述预想轨迹计算部计算出的预想轨迹而得到的停车相关信息重叠在基于由所述车辆侧通信部接收到的图像的背景图像上，并在所述监视器上进行显示。
2.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述图像合成部将由所述预想轨迹计算部计算出的预想轨迹转换成所述车位侧摄像机的摄像画面的坐标系的绘图数据，并将其作为停车相关信息进行显示。
3.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述车辆侧装置包括停车行驶距离计算部，所述停车行驶距离计算部基于由所述相对位置计算部计算出的所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系以及由所述预想轨迹计算部计算出的预想轨迹，计算到达所述目标停车位置的车辆的行驶距离，
所述图像合成部将由所述停车行驶距离计算部计算出的行驶距离作为停车相关信息进行显示。
4.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述车辆侧装置包括：
行驶可能范围计算部，所述行驶可能范围计算部基于由所述相对位置计算部计算出的所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系，指定可行驶的范围；以及
干涉判断部，所述干涉判断部基于由所述行驶可能范围计算部计算出的可行驶范围以及由所述预想轨迹计算部计算出的预想轨迹，判断车辆沿预想轨迹行驶时有无障碍物的干涉，
所述图像合成部将由所述干涉判断部判断的有无干涉作为停车相关信息进行显示。
5.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述相对位置计算部包括：
图像处理单元，所述图像处理单元基于由所述车辆侧摄像机拍摄到的所述固定目标的图像提取所述固定目标的所述特征点，并识别所述固定目标的图像上的所述特征点的二维坐标；
位置参数计算单元，所述位置参数计算单元基于被所述图像处理单元识别出的两组以上的所述二维坐标，计算所述车辆侧摄像机的位置参数，其中，所述位置参数包括以所述固定目标为基准的至少二维坐标和转角；以及
相对位置指定单元，所述相对位置指定单元基于由所述位置参数计算单元计算出的所述车辆侧摄像机的位置参数以及所述固定目标相对于所述目标停车位置的所述规定位置关系，指定所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系。
6.根据权利要求5所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述固定目标包括两个以上的特征点，所述图像处理单元基于由所述车辆侧摄像机拍摄到的所述固定目标的一个图像识别两组以上的所述特征点的所述二维坐标。
7.根据权利要求6所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述固定目标由规定形状的标记构成。
8.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述车位侧装置包括配置在互为不同的位置上的多个所述固定目标，
所述相对位置计算部基于由所述车辆侧摄像机拍摄到的所述多个固定目标中的任意一个固定目标的图像，计算所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系。
9.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述车辆侧装置还包括图像选择部，所述图像选择部基于由所述相对位置计算部计算出的所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系，在所述车辆与所述目标停车位置间的距离大于规定值时选择使用了所述车辆侧摄像机的图像，而在所述车辆与所述目标停车位置间的距离小于等于规定值时选择由所述图像合成部合成的图像，并分别显示在所述监视器上。
10.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述车辆侧装置将由所述车辆侧摄像机拍摄到的图像和由所述图像合成部合成的图像同时显示在所述监视器上。
11.根据权利要求10所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述车辆侧装置还包括第二图像合成部，所述第二图像合成部用于将所述预想轨迹计算部计算出的预想轨迹重叠在由所述车辆侧摄像机拍摄到的图像上，并在所述监视器上进行显示。
12.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述车位侧装置包括配置在互为不同的位置上的多个所述车位侧摄像机，
所述车辆侧装置还包括控制部，所述控制部基于由所述相对位置计算部计算出的所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系，使所述图像合成部使用所述多个车位侧摄像机中的根据所述车辆与所述目标停车位置的距离选择的车位侧摄像机所拍摄的图像。
13.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述图像合成部合成所述车辆侧摄像机所拍摄的图像和所述车位侧摄像机所拍摄的图像来创建俯瞰图像，并将该俯瞰图像作为所述背景图像，将由所述预想轨迹计算部计算出的预想轨迹重叠在所述俯瞰图像上并在所述监视器上进行显示。
14.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述车辆侧装置还包括：
停车轨迹计算部，所述停车轨迹计算部基于由所述相对位置计算部计算出的所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系，计算用于将所述车辆引导至所述目标停车位置的停车轨迹；以及
引导装置，所述引导装置将用于沿着由所述停车轨迹计算部计算出的停车轨迹行驶的驾驶操作的引导信息输出给所述车辆的驾驶员。
15.根据权利要求14所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述车辆侧装置还包括与车辆行驶有关的传感器，
所述引导装置包括：引导信息创建部，其基于来自与车辆行驶有关的所述传感器的检测信号和由所述停车轨迹计算部计算出的停车轨迹，创建驾驶操作的引导信息；以及引导信息输出部，其输出由所述引导信息创建部创建的引导信息。
16.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述车辆侧装置还包括：
停车轨迹计算部，所述停车轨迹计算部基于由所述相对位置计算部计算出的所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系，计算用于将所述车辆引导至所述目标停车位置的停车轨迹；以及
自动转向装置，为了沿着由所述停车轨迹计算部计算出的停车轨迹行驶，所述自动转向装置自动地使所述车辆转向。
17.根据权利要求16所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述车辆侧装置还包括与车辆行驶有关的传感器，
所述自动转向装置基于来自与车辆行驶有关的所述传感器的检测信号和由所述停车轨迹计算部计算出的停车轨迹，创建用于使所述车辆自动转向的转向信号。
18.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述车辆侧装置还包括：
停车轨迹计算部，所述停车轨迹计算部基于由所述相对位置计算部计算出的所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系，计算用于将所述车辆引导至所述目标停车位置的停车轨迹；以及
自动行驶装置，为了沿着由所述停车轨迹计算部计算出的停车轨迹行驶，所述自动行驶装置使所述车辆自动行驶。
19.根据权利要求18所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述车辆侧装置还包括与车辆行驶有关的传感器，
所述自动行驶装置基于来自与车辆行驶有关的所述传感器的检测信号和由所述停车轨迹计算部计算出的停车轨迹，创建用于使所述车辆自动行驶的行驶信号。
20.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于：
用光显示所述固定目标。
21.根据权利要求20所述的停车辅助装置，其特征在于：
通过光的投影或扫描显示所述固定目标。
22.根据权利要求20所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述固定目标自身发光。
23.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述车辆移动时的所述预想轨迹是车辆倒退时的预想倒退轨迹，
所述预想轨迹计算部是计算所述预想倒退轨迹的倒退轨迹计算部。
24.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于：
所述车辆移动时的所述预想轨迹是车辆前进时的预想前进轨迹，
所述预想轨迹计算部是计算所述预想前进轨迹的前进轨迹计算部。
25.一种停车辅助装置的车辆侧装置，其特征在于包括：
车辆侧摄像机，用于对固定目标进行拍摄；
车辆侧通信部，其接收从车位侧装置发送来的图像，其中，所述车位侧装置包括：相对于车位内的目标停车位置具有规定位置关系地被固定设置且至少具有一个特征点的固定目标、用于对所述车位进行拍摄的车位侧摄像机和发送由所述车位侧摄像机拍摄到的图像的车位侧通信部；
监视器，其配置在驾驶座处；
转向角传感器，用于检测车辆的转向角；
相对位置计算部，其基于由所述车辆侧摄像机拍摄到的所述固定目标的图像，计算所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系；
预想轨迹计算部，其基于由所述转向角传感器检测出的转向角，计算车辆移动时的预想轨迹；以及
图像合成部，其将基于由所述相对位置计算部计算出的所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系以及由所述预想轨迹计算部计算出的预想轨迹而得到的停车相关信息重叠在基于由所述车辆侧通信部接收到的图像的背景图像上，并在所述监视器上进行显示。
26.一种停车辅助方法，其特征在于：
通过车位侧摄像机对车位进行拍摄；
将由所述车位侧摄像机拍摄到的所述车位的图像发送给车辆侧；
通过车辆侧摄像机对相对于所述车位内的目标停车位置具有规定位置关系地被固定设置且至少具有一个特征点的固定目标进行拍摄；
基于由所述车辆侧摄像机拍摄到的所述固定目标的图像，计算所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系；
检测车辆的转向角；
基于检测出的转向角，计算车辆移动时的预想轨迹；以及
将基于计算出的所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系以及计算出的预想轨迹而得到的停车相关信息重叠显示在基于由所述车位侧摄像机拍摄到的所述车位的图像的背景图像上。
27.一种停车辅助程序，其特征在于，使以下步骤执行：即、
通过车位侧摄像机对车位进行拍摄的步骤；
将由所述车位侧摄像机拍摄到的所述车位的图像发送给车辆侧的步骤；
通过车辆侧摄像机对相对于所述车位内的目标停车位置具有规定位置关系地被固定设置且至少具有一个特征点的固定目标进行拍摄的步骤；
基于由所述车辆侧摄像机拍摄到的所述固定目标的图像，计算所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系的步骤；
检测车辆的转向角的步骤；
基于检测出的转向角，计算车辆移动时的预想轨迹的步骤；以及
将基于计算出的所述车辆与所述目标停车位置的相对位置关系以及计算出的预想轨迹而得到的停车相关信息重叠显示在基于由所述车位侧摄像机拍摄到的所述车位的图像的背景图像上的步骤。
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