JP2001343212A

JP2001343212A - 相対位置検出装置及びその相対位置検出装置を備えた駐車補助装置

Info

Publication number: JP2001343212A
Application number: JP2000162299A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kakinami; 俊明柿並; Toshiyasu Katsuno; 歳康勝野
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2001-12-14
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: JP4799722B2

Abstract

(57)【要約】【課題】コストを増大させることなく、自車両と基準
物との相対位置を検出することができる相対位置検出装
置及びその相対位置検出装置を備えた駐車補助装置を提
供する。【解決手段】車室内に設けられたモニタ画面１７に
は、カメラ１１により撮影された車両２の後方視界が表
示される。このモニタ画面１７には、自車両２と駐車枠
Ｓの白線３０ｂなどの基準物との横方向の距離を計測す
るｘ軸調整マーカａ、同縦方向の距離を計測するｙ軸調
整マーカｂ及び車両２に対する基準物の角度を計測する
θ軸調整マーカｃが重畳描画されている。これら調整マ
ーカａ〜ｃにより、自車両２と基準物との相対位置が検
出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自車両と基準物と
の相対位置を検出する相対位置検出装置及びその相対位
置検出装置を備えた駐車補助装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自車両と基準物との相対位置を検
出する相対位置検出装置としては、例えば特開昭６３−
１９１９８７号公報や特許公報第２６７６９７１号に記
載されたものが知られている。これら公報記載の装置
は、車両の所定位置に取り付けられた超音波センサやレ
ーザスキャナなどの測距センサ（物体センサ）を用いて
自車両と基準物との相対位置を検出する。

【０００３】また、同様の装置として、例えば車両の進
行方向の視界を画像取得装置（例えば、カメラ等）によ
り撮影して車室内に設けられたモニタ画面に表示し、同
モニタ画面上の基準物（例えば、白線など）を画像認識
して自車両と基準物との相対位置を検出するものも知ら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、これら公報
に記載された相対位置検出装置においては、自車両と基
準物との相対位置を検出するための測距センサ（物体セ
ンサ）を別途、設ける必要があり、コストの増大を余儀
なくされていた。

【０００５】また、モニタ画面上の基準物を画像認識す
る場合においても、そのためのフレームメモリ、認識ア
ルゴリズムなどが必要となり、やはりコストの増大を余
儀なくされていた。

【０００６】本発明の目的は、コストを増大させること
なく、自車両と基準物との相対位置を検出することがで
きる相対位置装置及びその相対位置装置を備えた駐車補
助装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、車両の進行方向の視界
を画像取得手段により撮影して車室内に設けられたモニ
タ画面に表示する表示装置と、入力手段の入力量に基づ
く前記モニタ画面上の移動量に応じて自車両と基準物と
の横方向の距離を計測する横方向距離計測マーカを該モ
ニタ画面に重畳描画する横方向距離計測マーカ出力手段
と、前記入力手段の入力量に基づく前記モニタ画面上の
移動量に応じて自車両と基準物との縦方向の距離を計測
する縦方向距離計測マーカを該モニタ画面に重畳描画す
る縦方向距離計測マーカ出力手段と、前記入力手段の入
力量に基づく前記モニタ画面上の傾斜角度に応じて自車
両と基準物との角度を計測する角度計測マーカを該モニ
タ画面に重畳描画する角度計測マーカ出力手段とを備
え、前記横方向距離計測マーカにより計測された自車両
と基準物との横方向の距離、前記縦方向距離計測マーカ
により計測された自車両と基準物との縦方向の距離、前
記角度計測マーカにより計測された自車両と基準物との
角度に基づき該自車両と基準物との相対位置を検出する
ことを要旨とする。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の相対位置検出装置を備えた駐車補助装置であることを
要旨とする。（作用）請求項１に記載の発明によれば、上記横方向距
離計測マーカにより計測された自車両と基準物との横方
向の距離、前記縦方向距離計測マーカにより計測された
自車両と基準物との縦方向の距離、前記角度計測マーカ
により計測された自車両と基準物との角度に基づき、コ
ストを増大させることなく自車両と基準物との相対位置
が検出される。

【０００９】請求項２に記載の発明によれば、例えば基
準物として駐車枠の白線などを設定することで、例えば
同駐車枠への駐車のための操作が好適に補助される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図９に従って説明する。図１は、本実施形
態の駐車補助装置１を搭載した車両２を示す概略図であ
る。同図に示されるように、この駐車補助装置１は、画
像取得手段として機能し車両２の後方視界を撮影するカ
メラ（ＣＣＤカメラ）１１、トランスミッションのシフ
トレバー（図示略）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１４、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１５、自車両２
と、例えば水平な路面における基準物との相対位置を検
出するための相対位置検出スイッチ１６、モニタ画面１
７、スピーカ１８及びコントローラ２０を備えている。

【００１１】上記カメラ１１は、例えば車両２の後方の
略中央部において、光軸を下方に向けて設置されてい
る。具体的には、図３に示されるように、カメラ１１は
車両後方の中央において下方に所定角度（例えば、３０
度）、傾けて取り付けられている。そして、図４に示さ
れるように、このカメラ１１自体は広角レンズにより、
例えば左右１４０度の視野を確保し、例えば後方８ｍ程
度までの領域を撮影できるようになっている。

【００１２】上記駐車スイッチ１５は、駐車アシスト機
能を動作させるスイッチであって、例えば運転者が操作
し易いセンターコンソール近傍に設けられている。相対
位置検出スイッチ１６は、例えばモニタ画面１７の操作
パネルに設置されている。この相対位置検出スイッチ１
６は、上記モニタ画面１７上の基準物に基づきｘ軸調整
マーカａ、ｙ軸調整マーカｂ及びθ軸調整マーカｃ（図
６〜図８参照）をそれぞれシフトさせるための３つのモ
ードキー、すなわちｘ軸調整モードキー１６ａ、ｙ軸調
整モードキー１６ｂ及びθ軸調整モードキー１６ｃを備
えている。

【００１３】モニタ画面１７は、例えばセンターコンソ
ール上に設置されている。このモニタ画面１７の図５に
示される表示領域には、上記カメラ１１により撮影され
た車両２の後方画像（生画像）とともに上記各調整マー
カａ，ｂ，ｃ等のグラフィック画像が併せ表示される。

【００１４】上記スピーカ１８からは、駐車動作の各段
階に対応して所要の音声案内が出力（発声）される。上
記コントローラ２０は、例えばインストルメントパネル
内部に設けられており、上記カメラ１１及びスイッチ１
４〜１６からの入力信号に基づき上記モニタ画面１７に
車両２の後方画像及び上記各調整マーカａ，ｂ，ｃ等の
グラフィック画像を表示するとともにスピーカ１８から
所要の音声案内を出力する。

【００１５】図２は、駐車補助装置１のシステム構成図
である。同図に示されるように、駐車補助装置１を制御
するコントローラ２０の内部には、その中枢部となるＣ
ＰＵ（中央演算装置）２１、モニタ画面１７にグラフィ
ックスを描画するグラフィックス描画回路２２、グラフ
ィックス信号とカメラ１１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２３、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２２へ供給する同
期分離回路２４、スピーカ１８から運転者に対して出力
する音声案内を合成する音声合成回路２５が設けられて
いる。

【００１６】次に、運転者から見て左側の駐車枠Ｓに、
例えば並列駐車（車庫入れ）を行う際の自車両２と同駐
車枠Ｓとの相対位置検出態様について図６〜図９に基づ
き説明する。なお、図６〜図８は上記相対位置検出の各
段階に対応してコントローラ２０により出力されるモニ
タ画面１７の画像を示すものである。また、図９は、車
両２と駐車枠Ｓとの実際の位置関係を示す平面図であ
る。同図に示されるように、駐車枠Ｓは、車両２に対し
て手前側の白線３０ａと、同奥側の白線３０ｂとによっ
て区画されている。

【００１７】車両２の停止状態において、運転者は上記
駐車スイッチ１５をオンし、更にシフトレバーをリバー
ス状態にしてシフトレバーリバーススイッチ１４をオン
する。このとき、図６に示されるように、ＣＰＵ２１
は、前記モニタ画面１７にカメラ１１による後方画像に
加えて、ｘ軸調整マーカａを表示する。

【００１８】ここで、ｘ軸調整マーカａは、図９に示さ
れるように、自車両２の横方向及び縦方向をそれぞれＸ
軸及びＹ軸として、例えば水平な路面におけるＹ軸と平
行な直線Ａを、周知の座標変換（例えば、特開平１１−
３３４４７０号公報に記載された座標変換に準じたも
の）を用いてカメラ１１のＣＣＤ素子位置、すなわちモ
ニタ画面１７の表示位置にリアルタイムで対応させ、同
モニタ画面１７に重畳描画したものである。このｘ軸調
整マーカａは、前記ｘ軸調整モードキー１６ａを操作す
ることによってモニタ画面１７上を横方向（ｘ方向）に
移動する。モニタ画面１７上において、このｘ軸調整マ
ーカａを例えば、白線３０ｂの先端に略一致させてその
操作を停止する。このとき、ｘ軸調整マーカａが所定時
間、停止状態にあると、同ｘ軸調整マーカａの位置が確
定され、同モニタ画面１７上での白線３０ｂの先端の座
標ｘ、すなわち自車両２に対する実際の白線３０ｂの先
端の座標Ｘ（図９参照）が特定される。

【００１９】図７に示されるように、モニタ画面１７上
において上記ｘ軸調整マーカａの位置が確定されるとＣ
ＰＵ２１は、上記モニタ画面１７にカメラ１１による後
方画像及び上記ｘ軸調整マーカａに加えて、ｙ軸調整マ
ーカｂを表示する。

【００２０】ここで、ｙ軸調整マーカｂは、図９に示さ
れるように、例えば水平な路面におけるＸ軸と平行な直
線Ｂを、同様の座標変換を用いてモニタ画面１７の表示
位置に対応させ、同モニタ画面１７に重畳描画したもの
である。このｙ軸調整マーカｂは、前記ｙ軸調整モード
キー１６ｂを操作することによってモニタ画面１７上を
縦方向（ｙ方向）に移動する。モニタ画面１７上におい
て、このｙ軸調整マーカｂを例えば、白線３０ｂの先端
に略一致させてその操作を停止する。このとき、ｙ軸調
整マーカｂが所定時間、停止状態にあると、同ｙ軸調整
マーカｂの位置が確定され、同モニタ画面１７上での白
線３０ｂの先端の座標ｙ、すなわち自車両２に対する実
際の白線３０ｂの先端の座標Ｙ（図９参照）が特定され
る。

【００２１】図８に示されるように、モニタ画面１７上
において上記ｙ軸調整マーカｂの位置が確定されるとＣ
ＰＵ２１は、上記モニタ画面１７にカメラ１１による後
方画像、上記調整マーカａ，ｂに加えて、θ軸調整マー
カｃを表示する。

【００２２】ここで、θ軸調整マーカｃは、図９に示さ
れるように、ＸＹ平面においてＸ軸と角度Θをなす直線
と、例えば水平な路面において平行な直線Ｃを、同様の
座標変換を用いてモニタ画面１７の表示位置に対応さ
せ、同モニタ画面１７に重畳描画したものである。この
θ軸調整マーカｃは、前記θ軸調整モードキー１６ｃを
操作することによって上記確定した座標ｘ，ｙを中心に
モニタ画面１７上を回転する。モニタ画面１７上におい
て、このθ軸調整マーカｃを例えば、白線３０ｂの伸び
る方向と略沿うように回転させてその操作を停止する。
このとき、θ軸調整マーカｃが所定時間、停止状態にあ
ると、同θ軸調整マーカｃの位置が確定され、同モニタ
画面１７上での白線３０ｂの伸びる方向の角度θ、すな
わち自車両２に対する実際の白線３０ｂの伸びる方向
（角度Θ、図９参照）が特定される。

【００２３】以上の操作により、自車両２と白線３０ｂ
の先端との相対位置（座標Ｘ，Ｙ）及び及び同白線３０
ｂの伸びる方向（角度Θ）が検出される。従って、ＣＰ
Ｕ２１は、この白線３０ｂによって定義される駐車枠Ｓ
に対して、例えばその駐車経路とそのときの操作（ステ
アリングホイールの操舵量など）を演算するなどして、
運転者の駐車動作を補助することが可能となる。

【００２４】あるいは、上記駐車枠Ｓに対する運転者の
操作をモニタするなどして、そのときの操作が同駐車枠
Ｓに駐車しうる操作に対応しているのかを判定してもよ
い。そして、そのときの操作の適否を運転者に報知した
りすることも可能となる。具体的には、ＣＰＵ２１は、
例えばその適否をモニタ画面１７に表示し、あるいはス
ピーカ１８から出力する。

【００２５】なお、上記においては運転者から見て左側
の駐車枠Ｓに駐車する場合を説明したが、同右側の駐車
枠に駐車する場合についても同様である。以上詳述した
ように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られ
るようになる。

【００２６】（１）本実施形態では、ｘ軸調整マーカａ
により計測された自車両２と白線３０ｂの先端との横方
向の距離、ｙ軸調整マーカｂにより計測された自車両２
と白線３０ｂの先端との縦方向の距離、θ軸調整マーカ
ｃにより計測された自車両２に対する白線３０ｂの伸び
る方向に基づき、コストを増大させることなく自車両２
と白線３０ｂとの相対位置を検出することができる。

【００２７】（２）本実施形態では、駐車枠Ｓへの駐車
のための操作を好適に補助することができる。なお、本
発明の実施の形態は上記実施形態に限定されるものでは
なく、次のように変更してもよい。このような変更を加
えても、前記実施形態と同様の効果が得られるようにな
る。

【００２８】・前記実施形態においては、入力手段とし
てモニタ画面１７の操作パネルに設置された相対位置検
出スイッチ１６（調整モードキー１６ａ〜１６ｃ）を採
用したが、例えばモニタ画面１７に重畳描画されたタッ
チパネル、ステアリングホイール、ジョイスティック若
しくはスイッチなどを採用してもよい。

【００２９】・前記実施形態においては、基準物として
駐車枠Ｓの白線３０ｂを設定したが、例えばガイドレー
ルや縁石などに設定してもよい。特に、基準物として駐
車車両などの障害物を設定した場合には、同障害物との
接触の有無を判定するなどしてもよい。

【００３０】・前記実施形態においては、車両２の横方
向及び縦方向に対応させて水平な路面における基準物の
実際の座標Ｘ、Ｙ及び角度Θを検出するようにした。こ
れに対して、例えば車両２から縦方向に所定距離（例え
ば、１ｍ）だけ離隔された位置での基準物の実際の横方
向及び高さ方向の座標及び角度を検出するようにしても
よい。また、例えば車両２から横方向に所定距離（例え
ば、１ｍ）だけ離隔された位置での基準物の実際の縦方
向及び高さ方向の座標及び角度を検出するようにしても
よい。

【００３１】・前記実施形態においては、車両２の後方
にカメラ１１を設け、車両２を後退させて駐車する場合
の駐車補助装置として説明した。これに対して、車両２
の前方にカメラを設け、車両２を前進させて駐車する場
合の駐車補助装置であってもよい。

【００３２】・前記各実施形態においては、駐車補助装
置に本発明を適用したが、これは一例である。次に、以
上の実施形態から把握することができる請求項以外の技
術的思想を以下に記載する。

【００３３】（イ）車両の進行方向の視界をカメラによ
り撮影して車室内に設けられたモニタ画面に表示する表
示装置と、入力手段の入力量に基づく前記モニタ画面上
の移動量に応じて自車両と基準物との横方向の距離を計
測する横方向距離計測マーカを該モニタ画面に重畳描画
する横方向距離計測マーカ出力手段と、前記入力手段の
入力量に基づく前記モニタ画面上の移動量に応じて自車
両と基準物との高さ方向の距離を計測する高さ方向距離
計測マーカを該モニタ画面に重畳描画する高さ方向距離
計測マーカ出力手段と、前記入力手段の入力量に基づく
前記モニタ画面上の傾斜角度に応じて自車両と基準物と
の角度を計測する角度計測マーカを該モニタ画面に重畳
描画する角度計測マーカ出力手段とを備え、前記横方向
距離計測マーカにより計測された自車両と基準物との横
方向の距離、前記高さ方向距離計測マーカにより計測さ
れた自車両と基準物との高さ方向の距離、前記角度計測
マーカにより計測された自車両と基準物との角度に基づ
き該自車両と基準物との相対位置を検出することを特徴
とする相対位置検出装置。同構成によれば、上記横方向
距離計測マーカにより計測された自車両と基準物との横
方向の距離、前記高さ方向距離計測マーカにより計測さ
れた自車両と基準物との高さ方向の距離、前記角度計測
マーカにより計測された自車両と基準物との角度に基づ
き、コストを増大させることなく自車両と基準物との相
対位置が検出される。

【００３４】（ロ）車両の進行方向の視界をカメラによ
り撮影して車室内に設けられたモニタ画面に表示する表
示装置と、入力手段の入力量に基づく前記モニタ画面上
の移動量に応じて自車両と基準物との縦方向の距離を計
測する縦方向距離計測マーカを該モニタ画面に重畳描画
する縦方向距離計測マーカ出力手段と、前記入力手段の
入力量に基づく前記モニタ画面上の移動量に応じて自車
両と基準物との高さ方向の距離を計測する高さ方向距離
計測マーカを該モニタ画面に重畳描画する高さ方向距離
計測マーカ出力手段と、前記入力手段の入力量に基づく
前記モニタ画面上の傾斜角度に応じて自車両と基準物と
の角度を計測する角度計測マーカを該モニタ画面に重畳
描画する角度計測マーカ出力手段とを備え、前記縦方向
距離計測マーカにより計測された自車両と基準物との縦
方向の距離、前記高さ方向距離計測マーカにより計測さ
れた自車両と基準物との高さ方向の距離、前記角度計測
マーカにより計測された自車両と基準物との角度に基づ
き該自車両と基準物との相対位置を検出することを特徴
とする相対位置検出装置。同構成によれば、上記縦方向
距離計測マーカにより計測された自車両と基準物との縦
方向の距離、前記高さ方向距離計測マーカにより計測さ
れた自車両と基準物との高さ方向の距離、前記角度計測
マーカにより計測された自車両と基準物との角度に基づ
き、コストを増大させることなく自車両と基準物との相
対位置が検出される。

【００３５】（ハ）請求項１、上記（イ）、（ロ）のい
ずれかに記載の相対位置検出装置において、前記入力手
段は前記モニタ画面の操作パネルに設置されたモードキ
ー、該モニタ画面に重畳描画されたタッチパネル、ステ
アリングホイール、ジョイスティック及びスイッチのい
ずれかを使用することが可能であり、操作入力のし易い
ものを使用することができる。

【００３６】上記した実施形態において、駐車補助装置
は車両内で完結するシステムについて説明を行ったが、
これに限定されるものではなく、車両外部から駐車に係
わる外部信号を得て、外部信号に基づいて駐車補助を行
うシステムにも適用が可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、コストを増大させることなく、自車両と
基準物との相対位置を検出することができる。

【００３８】請求項２に記載の発明によれば、駐車枠へ
の駐車のための操作を好適に補助することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を搭載した車両を示す概略
図。

【図２】同実施形態のシステム構成図。

【図３】同実施形態のカメラの取付状態を示す側面図。

【図４】同実施形態のカメラの検出範囲を示す平面図。

【図５】同実施形態のカメラ及びモニタ画面の表示領域
を示す図。

【図６】相対位置検出の各段階に対応するモニタ画面の
表示状態を示す図。

【図７】相対位置検出の各段階に対応するモニタ画面の
表示状態を示す図。

【図８】相対位置検出の各段階に対応するモニタ画面の
表示状態を示す図。

【図９】同実施形態において、駐車枠に縦列駐車すると
きの車両の配置を示す平面図。

【符号の説明】

１駐車補助装置２車両１１カメラ１６相対位置検出スイッチ１７モニタ画面２０コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｊ (72)発明者勝野歳康愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA06 AA07 AA20 AA37 BB12 BB27 CC11 CC40 DD00 FF04 FF61 FF63 JJ03 JJ26 LL10 PP01 QQ28 SS02 SS13 SS15 5B057 AA16 BA02 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CC01 CE08 DA07 DB02 DB09 DC03 DC08 5C054 AA01 FC15 FE13 FE19 HA30 5L096 AA06 BA04 CA02 CA14 FA66 FA67 FA69

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の進行方向の視界を画像取得手段
により撮影して車室内に設けられたモニタ画面に表示す
る表示装置と、入力手段の入力量に基づく前記モニタ画面上の移動量に
応じて自車両と基準物との横方向の距離を計測する横方
向距離計測マーカを該モニタ画面に重畳描画する横方向
距離計測マーカ出力手段と、前記入力手段の入力量に基づく前記モニタ画面上の移動
量に応じて自車両と基準物との縦方向の距離を計測する
縦方向距離計測マーカを該モニタ画面に重畳描画する縦
方向距離計測マーカ出力手段と、前記入力手段の入力量に基づく前記モニタ画面上の傾斜
角度に応じて自車両と基準物との角度を計測する角度計
測マーカを該モニタ画面に重畳描画する角度計測マーカ
出力手段とを備え、前記横方向距離計測マーカにより計測された自車両と基
準物との横方向の距離、前記縦方向距離計測マーカによ
り計測された自車両と基準物との縦方向の距離、前記角
度計測マーカにより計測された自車両と基準物との角度
に基づき該自車両と基準物との相対位置を検出すること
を特徴とする相対位置検出装置。
【請求項２】請求項１に記載の相対位置検出装置を
備えたことを特徴とする駐車補助装置。