JP2006096312A - 駐車支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】 駐車位置を自動的に検出して駐車支援情報を提供できる駐車支援システムを提供する。
【解決手段】 本発明の駐車支援システムは、車両１の前方を撮像するカメラと、車両１の前方・左右側方を撮像するカメラ６と、車両１の左右側方及び後方の距離情報を各画素毎に取得する赤外線レーザカメラ７と、各カメラ６からの画像情報と赤外線レーザカメラ７からの距離情報とが入力される信号処理部とを少なくとも有し、各カメラ６からの画像情報と赤外線レーザカメラ７からの各画素毎の距離情報に基づいて駐車支援情報を提供する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、駐車位置を自動的に検索して認識することのできる駐車支援システムに関する。

従来から、駐車支援装置には、ステアリング角度（舵角）に基づき演算された走行予想軌跡を演算し、リアカメラにより撮像された車両後方の画像と共にその走行予想軌跡を画面に重ね合わせて表示し、ドライバーが画面上の表示マーカを見ながら駐車位置と車両の位置関係とを把握してハンドル操作を行うようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、駐車支援装置には、主として車庫入れ駐車のための運転操作を行うにあたり、駐車準備停止位置に車両が到達した際に、目標駐車位置を設定することにより、駐車準備停止位置と目標駐車位置とから車両の移動距離及びステアリングの舵角を演算により算出して、駐車支援を行うものも提案されている（特許文献２参照）
特開平１１−３３４４７０号公報 特開２００３−２０５８０６号公報

その特許文献１に開示のものでは、リヤカメラにより撮像された車両後方の画像をドライバーが確認しながら目標駐車位置に走行予想軌跡を表示マーカで合わせて目標駐車位置の設定を行っていたので、ドライバは駐車のたびに目標駐車位置を設定しなければならず、面倒であるという不都合がある。その特許文献２に開示のものでも同様の事情がある。

また、駐車の際のハンドル操作は実際には複雑であり、画面上での走行予想軌跡の表示を見ながらでの操作案内には限界があり、安全に対する配慮も必要である。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、駐車位置を自動的に検出して駐車支援情報を提供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に記載の駐車支援システムは、車両の前方を撮像するカメラと、車両の左側方を撮像するカメラと、車両の右側方を撮像するカメラと、車両の後方を撮像するカメラと、車両の左側方の距離情報を各画素毎に取得する赤外線レーザカメラと、車両の右側方の距離情報を各画素毎に取得する赤外線レーザカメラと、車両の後方の距離情報を各画素毎に取得する赤外線レーザカメラと、前記各カメラからの画像情報と前記赤外線レーザカメラからの距離情報とが入力される信号処理部とを少なくとも有し、前記各カメラからの画像情報と前記赤外線レーザカメラからの各画素毎の距離情報に基づいて駐車支援情報を提供することを特徴とする。

請求項２に記載の駐車支援システムは、車速が一定値以下の場合に、前記各カメラからの画像情報と前記赤外線レーザカメラからの各画素毎の距離情報とを記録媒体に記録し、車両がいったん停止してバックギヤが入れられた時点から駐車支援を開始し、記録された画像情報と記録された距離情報とを逆再生することにより駐車位置を自動的に検索することを特徴とする。

請求項３に記載の駐車支援システムは、駐車位置の自動的検索は、再生画像に含まれている白線を検知すると共に、白線間の間隔又は距離情報に基づく駐車スペースの間隔又は距離情報に基づく障害物の有無を認識して行うことを特徴とする。

請求項４に記載の駐車支援システムは、前記白線の検知は、再生画像を俯瞰画像に変換し、白線が画面上で縦方向となるように画像の回転を行って、画面上で縦方向に相当する方向に輝度積分することにより行うことを特徴とする。

請求項５に記載の駐車支援システムは、自動的に検索された駐車位置に車両を駐車させるために、現在の車両停止位置から駐車位置までの適正な車両走行案内軌跡を算出し、該車両走行案内軌跡を画面に後方画像と共に表示することを特徴とする。

請求項６に記載の駐車支援システムは、現在のハンドル操作に基づく車両走行予想軌跡を演算して前記車両走行案内軌跡に重ねて表示し、前記車両走行案内軌跡と前記車両走行予想軌跡とのずれ量が一定値以上のときに音又は画面表示によりドライバーに報知することを特徴とする。

請求項７に記載の駐車支援システムは、前記ハンドルの中点を車両両側に設けられている赤外線レーザカメラのうちのいずれか一方で測定した前輪の三次元的距離情報に基づいて前輪の曲がり角度を検出し、前輪の曲がり角度とハンドルの舵角とを対応させて決定することを特徴とする。

請求項８に記載の駐車支援システムは、車両の前進走行中に、車両左右両側に設けられているカメラにより撮像された画像と車両左右両側に設けられている赤外線レーザカメラにより得られた距離情報とに基づいて他車両の接近状態を検出することを特徴とする。

請求項９に記載の駐車支援システムは、前記各カメラのうちの少なくとも一つのカメラにより車両走行中に撮像された画像を記録する記録媒体を備え、該記録媒体が車両の走行状態を記録するドライブレコーダとして用いられることを特徴とする。

請求項１０に記載の駐車支援システムは、前記記録手段がドライブレコーダとして用いられるときには、前進走行中に撮像された画像が画像圧縮されると共に電子すかし処理又は暗号化処理されて前記記録媒体に記録されることを特徴とする。

請求項１１に記載の駐車支援システムは、前記記録媒体がドライブレコーダとして用いられるときの暗号化処理は、画像の俯瞰画像変換機能を用いてランダムな画素の入れ替えにより行うことを特徴とする。

請求項１２に記載の駐車支援システムは、前記車両が加速度センサを備え、該加速度センサが一定の閾値以上の加速度を検出した場合にその前後一定時間の画像を前記記録媒体に記録させることを特徴とする。

請求項１３に記載の駐車支援システムは、前記カメラの画像又は前記赤外線レーザカメラの距離情報に基づき危険であると判断されたとき、判断時点をトリガとしてその前後一定時間の画像を前記記録媒体に記録することを特徴とする。

請求項１４に記載の駐車支援システムは、前記記録媒体が水密性を有しかつ非接触で記録可能であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、駐車の際のハンドル操作にドライバーにかかる負担を軽減できるという効果がある。

請求項２に記載の発明によれば、駐車支援が自動的に開始され、駐車位置を自動的に設定できるので、請求項１に記載の効果に加えて、初心者でも不得手な駐車を容易にできるという効果がある。

請求項３に記載の発明によれば、駐車位置の自動検索に際して駐車スペースの間隔、障害物の有無等を判断しつつ検索するので、より安全に駐車支援を行うことができる。

請求項４に記載の発明によれば、画像回転処理と俯瞰画像処理とを行って白線認識により駐車位置を自動的に決定することにしたので、斜め駐車の場合にも駐車位置の決定を容易に行うことができる。

請求項５に記載の発明によれば、画面に適正な走行軌跡を表示させることにし、後方画像と共に重ねて表示させることにしたので、慣れたドライバーにとってもハンドル操作の参考になる。

請求項６に記載の発明によれば、画面に適正な走行案内軌跡を後方画像に重ねて表示させると共に、現在のハンドル操作に基づく走行予想軌跡と走行案内軌跡との差異を報知することにしたので、より一層ドライバーにとって駐車操作が便利となる。

請求項７に記載の発明によれば、ハンドルの舵角のみではハンドルの中点位置の検出が困難であるが、前輪の曲がり具合を検出してハンドルの中点位置を検出することにしたので、走行予想軌跡の演算を正確に行うことができる。

コストの安い舵角センサでは、車両の電源をオフにすると、ハンドルの舵角情報を記憶保持しておくことができず、ハンドルの中点位置の判別が所定距離走行しないとできないものがあるが、この種の舵角センサを搭載した車両でも、ハンドルの中点位置の識別を迅速に行うことができる。

請求項８に記載の発明によれば、車両の走行中に他車両の接近状態を検出できるので、走行中の安全性の向上も期待できる。

請求項９に記載の発明によれば、ドライブレコーダとして機能するので、事故解析に役立てることができる。

請求項１０に記載の発明によれば、画像透かし処理、暗号化処理によって走行中の画像を記録することにしたので、改ざんを防止できると共にプライバシーの保護を図ることができる。

請求項１１に記載の発明によれば、俯瞰画像変換機能を用いて暗号化処理を行うことにしたので、駐車支援システムが有する俯瞰画像変換処理機能を有効に活用できる。

請求項１２に記載の発明によれば、加速度センサが所定の閾値を超えたときに、その前後一定時間の走行中の画像を記録するようにしたので、事故に遭遇しそうな直前直後の画像、事故直前直後の画像を記録できる。

請求項１３に記載の発明によれば、危険状態に遭遇した時点前後の画像を記録できる。

請求項１４に記載の発明によれば、車両が延焼した場合、水没した場合でも走行状態の画像記録を保護できる。

以下に、本発明に係わる駐車支援システムの発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明に係わる駐車支援システムを搭載した車両を示す図であり、この図１において、１は車両である。この車両１には車両前方を撮像するフロントカメラユニット２、車両後方を撮像するリアカメラユニット３、車両左側後方を撮像する左サイドカメラユニット４、車両右側後方を撮像する右サイドカメラユニット５が取り付けられている。

フロントカメラユニット２は、車室内の上部でかつ車幅方向中央位置に設けられ、リヤカメラユニット３は車両後部でかつ車幅方向中央位置に設けられ、サイドカメラユニット４、５はそれぞれドアミラーに設けられている。

各カメラユニット２〜５は、図２に示すように、市販のカラーカメラ６と赤外線レーザカメラ７と赤外線レーザ発光器８とから大略構成されている。その赤外線レーザ発光器８は、各カメラユニットの筐体の正面パネル９にここでは上下左右に間隔を開けて６個設けられている。

その赤外線レーザカメラ７は、画素毎に対象物までの距離を測定するのに用いられる。ここでは、赤外線レーザカメラ７を用いることにしたが、赤外線カメラを用いても良い。また、その赤外線レーザ発光器８を正面パネル９に取り付ける構成として説明しているが、これに限られるものではない。

赤外線レーザカメラ７には、太陽光による外乱を防止するために光学フィルターを有するものが用いられる。ここでは、カラーカメラ６と赤外線レーザ７とを併用することにしているが、赤外線レーザカメラ７のみにより映像と距離情報とを取得することもできる。

この車両１には図３に示す駐車支援システムが搭載されている。この駐車支援システムは映像切り替え回路１０、二台のデジタルデコーダ１１、フィールドメモリ１２、画像処理部１３、デジタルエンコーダ１４、メモリ・記録媒体１５、表示モニタ１６、距離認識回路部１７、マイクロコンピュータ１８、インターフェース回路（Ｉ／Ｆ回路）１９、音声案内回路２０、スピーカ２１、カメラ起動スイッチ、駐車位置確定スイッチその他のスイッチ２２を有する。

各カラーカメラ６からの画像信号は、映像切り替え回路１０を介してデジタルデコーダ１１に入力される。デジタルデコーダ１１は、画像情報をデジタルコード化し、デジタルコード化された画像情報は直接画像処理部１３に入力されると共にフィールドメモリ１２を介して画像処理部１３に入力される。

画像処理部１３に直接入力された画像情報はデジタルエンコーダ１４によりエンコードされ、表示モニタ１６に画像表示される。フィールドメモリ１２を介して画像処理部１３に入力された画像情報は２台のカメラ（左サイドカメラとリアカメラ）を合成して表示する場合（図５−１参照）には使用されるデジタル化されたカメラ映像信号は画像圧縮されて、メモリ・記録媒体１５に記録される。

各赤外線レーザカメラ７からの情報は、距離認識回路部１７に入力され、距離認識回路部１７からの距離情報はマイクロコンピュータ１８に入力される。マイクロコンピュータ１８は、カメラ起動スイッチ、駐車位置確定スイッチその他のスイッチ２２により操作される。なお、駐車位置確定スイッチは自動認識による目標駐車位置の確定、手動による駐車位置の確定に用いられる。

そのマイクロコンピュータ１８にはバックギヤ信号Ｓ１、ハンドルの舵角信号Ｓ２、移動距離信号Ｓ３、車速信号Ｓ４、加速度センサからの加速度センサ信号Ｓ５、ＧＰＳデータＳ６、音声入力信号Ｓ７等の各信号がインターフェース回路１９を介して入力され、マイクロコンピュータ１８は必要に応じて音声案内回路２０に向かって音声案内信号を出力し、音声案内信号はスピーカ２１に入力される。また、マイクロコンピュータ１８と画像処理部１３とは信号処理部を構成し、マイクロコンピュータ１８と画像処理部１３との間で画像情報、制御情報等の情報の授受が行われる。

距離認識回路部１７は赤外線レーザ光が射出されてから対象物により反射されて赤外レーザ光が戻って来るまでの反射時間を計測し、これにより赤外線レーザカメラ７の各画素毎に対象物までの距離を演算する。その距離情報は三次元的に測定され、人、車両、自転車等の形状認識、対象物までの距離の変化を検知することが可能である。また、自車両１から対象物までの検出距離を制限し、不要対象物を除去することもできる。例えば、自車両１から対象物までの距離が３ｍ以上のものは検出しないことにして不要な画像として除去する。

その画像処理部１３は画像処理ＡＳＩＣからなっている。その画像処理ＡＳＩＣはカラーカメラ６の画像情報と赤外線レーザカメラ７の距離情報とから対象物を認識する。この画像処理ＡＳＩＣは高速マイクロコンピュータを用いて画像の切り出し、歪み補正、俯瞰処理、画像の圧縮、画像の記録、画像回転処理、白線検知処理、予想軌跡表示、駐車位置表示、距離による色表示、ハンドル操作のずれ量の表示等の各種表示処理を行う。

音声案内回路２０は駐車位置の自動認識又は手動認識後に車両を音声案内するのに用いられ、例えば、ステアリングの舵角の適正舵角からのずれ量の大きさを「ピ、ピ、ピ」という擬声語を用いてその発生間隔に対応させ、適正舵角からのずれ量が大きいときにはその発生間隔を短くし、適正舵角からのずれ量が小さいときにはその発生間隔を長くする処理を行い、ステアリングの舵角による走行予想軌跡とカラーカメラ６により得られた画像とに基づき適正舵角とのずれ量の大きさを音の間隔で知らせる。

サイドカメラユニット４、５のカラーカメラ６には魚眼レンズ等の超広角レンズを用いる。その魚眼レンズには歪みの小さなものを用いる。図４はそのサイドカメラユニット４のカラーカメラ６により撮像された画像Ｇ１を表示モニタ１６の画面１６Ａに表示した状態を示し、符号Ｇ１１は車両左側後方の画像領域、Ｇ１２は車両左真横の画像領域、Ｇ１３は車両左側前方の画像領域を示す。Ｇ１３の画像を切り出して拡大表示すれば、左サイドカメラとして使用することができる（図５−１参照）。なお、図４において、ＧＸは左前輪、ＧＹは左後輪の画像を示している。更に、Ｇ１２を切り出して拡大表示すれば、車両左真横の画像として駐車位置を決めるための白線認識用として使うことができる（図６−１参照）。

リアカメラユニット３のカラーカメラ６にも魚眼レンズ等の超広角レンズを用いることにすれば、車両後方左側の画像領域Ｇ１１’、車両略真後ろの画像領域Ｇ１２’、車両後方右側の画像領域Ｇ１３’を撮像することができる（図４−１、図５、図６参照）。

画像処理ＡＳＩＣは、図４に示す点線の枠によって囲まれた画像範囲の切り取りを実行する。画像処理ＡＳＩＣはその切り取りの際に歪みの除去と拡大とを実行する。リアカメラユニット３の場合も同様に画像領域を拡大表示する（図４−１参照）。

ここでは、表示モニタ１６の画面１６Ａ上には、図５に示すように、車両後方左側の画像領域Ｇ１１’の切り取り画像と車両後方右側の画像領域Ｇ１３’の切り取り画像とが並列して表示されている。この図５に示すように、車両後方左側の画像領域Ｇ１１’の画像と車両後方右側の画像領域Ｇ１３’の画像とを画面１６Ａに並列表示する構成とすると、車両１に対して左右、両側から接近する車両を同時に確認できる。また、車両バック時に車両後部の死角の確認にも用いることができる。

更に、図６に示すように、車両の略真後ろを画面１６Ａに拡大表示させることにすれば、車両後方を見やすくすることができる。なお、リアカメラユニット３により撮像された画像と左サイドカメラユニット４（右サイドカメラユニット５）とを画面１６Ａに同時に並列表示するようにしても良い（２画面合成）。

画像処理ＡＳＩＣは、画像中に白線Ｗが存在するときには俯瞰処理を行って白線を認識する。白線Ｗは俯瞰処理を行う前には、図７に示すような画像として表示されているが、俯瞰処理を行うと図８に示すよう画面１６Ａの縦枠１６Ｂに対して平行に表示される。次に、画像処理ＡＳＩＣは水平走査線１６Ｃ毎に縦方向（垂直方向）１６Ｄに輝度積分すると、図９に示すように、輝度の高い部分にピークＰ１、Ｐ２が得られる。

これにより、画像処理ＡＳＩＣは白線Ｗを認識できる。また、このピークＰ１、Ｐ２の幅Ｗ１を演算により求めることにより実際の白線Ｗの間隔Ｗ２を得ることができる。なお、この図８では、画面上の間隔として間隔Ｗ２が示されている。また、駐車場の白線Ｗの間隔Ｗ２はおよそ決まっているので、この白線Ｗの間隔Ｗ２とピークＰ１からピークＰ２までの幅Ｗ１とを対比させることにより、白線Ｗか否かを推定することもできる。

また、斜め駐車を行う場合には、図１０に示すように白線Ｗが画面１６Ａの縦枠１６Ｂに対して傾いて画面１６Ａに表示されるが、このような場合には、白線Ｗを図７に示すように白線Ｗが画面１６Ａの縦枠１６Ｂに対して垂直になるように画像回転させた後、俯瞰処理を行って画像認識する。

夜間等の場合、カメラ６の感度が低下するので、カメラ６による白線認識を行うことがこのままでは困難であるが、この発明の実施の形態では、赤外レーザ光の反射を利用できるので、認識効率が向上する。

赤外線レーザカメラ７は小型のレーザ発光器８から照射された拡散レーザ光の反射時間又は位相を比較することにより画素毎にリアルタイムで距離情報を得ることができる。画像処理ＡＳＩＣはその赤外線レーザカメラ７からの距離情報に基づいて三次元的に対象物を認識できる。

このものでは、赤外レーザカメラ７により障害物が認識できるので、昼夜に拘わらず障害物の移動、対象物の移動を検出することができ、安全性の向上が期待できる。

その赤外線レーザ７にも超広角レンズが用いられ、近接距離の対象物を高精度で認識できるので、画像処理ＡＳＩＣを用いて障害物や対象物の移動を検出でき、従って、図１１に示すように、車両１の後進行方向に対して人Ｍが横切る方向に移動している場合には、これに対応して図１２に示すように画面１６Ａに対象物の車両１への接近を意味する矢印マークＺ１を表示させることにすれば、駐車時の安全運転を有効に確保できる。また、アラーム音で警告することもできる。なお、その図１１において、符号Ｗ３は各カメラユニット３〜５の撮像範囲を示し、この撮像範囲Ｗ３は例えば約１８０度である。

その画像処理ＡＳＩＣは、例えば、図１３に示すように、二台の駐車車両ＳＴ１、ＳＴ２の間に駐車スペースＳＰがある場合、車両１が駐車スペースの真横の位置ＰＯ１に位置したとき、左サイドカメラユニット４により撮像された画像が図１４に示すように画面１６Ａに表示され、更に赤外レーザカメラによる距離情報からＷ４を求めることができるため、駐車スペースＳＰに駐車できるゆとり間隔Ｗ４があるか否かを画像を見ながら判断できる。

また、例えば、車両１が図１５に示すように高速道路ＨＷを走行中で車線変更等を行う場合には、方向指示器をオンすることにより右サイドカメラユニット５の作動を開始させることにすれば、画面１６Ａに右側サイドカメラユニット５により撮像された画像が表示され、接近中の他車両２３が存在する場合には、その画像と共に車両までの距離が表示されるので、車線変更を安全にできるかどうか確認できる。

車両１がバックする場合には、ステアリングハンドルＨＤの中点位置の検出には、例えば左前輪（タイヤ）ＧＸの曲がりを用いて判断する。例えば、車両１のバックギヤの操作と同時に、左サイドカメラユニット４の作動を開始させ、図１６に示すように、左サイドカメラユニット４の赤外線レーザカメラ７により車両１の左前方の画像を撮像し、図１７に示すように、その左前方下方の車体部分の画像を切り出して画面１６Ａに表示すると共に、その切り出し画像と左前輪ＧＸまでの画素毎の距離情報とにより左前輪ＧＸの曲がりの程度を識別できる。

ステアリングハンドルＨＤはほぼ２回転でフル状態となり、中点位置と１回回転位置とでは舵角が同じとなるので、舵角センサを用いて識別し難いが、１回転位置と中点位置とではタイヤの曲がりについて画像上で差異を認識することができ、従って、舵角と画像情報とによりステアリングハンドルＨＤの中点位置の認識が可能である。

この駐車支援システムでは、サイドカメラユニット４、５により得られた画像と距離情報とから駐車位置が自動的に認識される。

リアカメラユニット３とサイドカメラユニット４、５との車両への取り付け位置関係、倍率等から画像間での距離関係は予め既知である。従来のサイドカメラは、車両の左前方のみの確認に用いられ、かつ、水平方向の画角が約９０度であり、画角が狭いが、これに対して、この発明の実施の形態に係わるサイドカメラユニット４、５では、魚眼レンズを用いて広範囲の画像が取得できる。

以下、本発明に係わる駐車支援システムの作用について説明する。
（並列駐車の場合の駐車支援）
ここでは、並列駐車の場合には、駐車支援システム左側のスイッチがオンで車速が１０Ｋｍ／時以下であるときに、各カメラユニット３〜５が作動を開始し、車両１の走行画像と距離情報との記録を開始する。

図１３に示す駐車目標位置としての駐車スペースＳＰに駐車するものとすると、符号Ｐ０１を通過しながら矢印Ｆ１で示すように走行して、符号ＰＯ２で示す駐車準備停止位置にいったん停車する。この間の走行中の画像が左サイドカメラユニット４により撮像される。この左サイドカメラユニット４により撮像された走行画像と距離情報とが連続的にメモリ記録媒体１５に記録される。ドライバーがバックギヤを入れると、メモリ記録媒体１５からこれらの一連の画像と距離情報とが逆順に読み出され、駐車支援開始時の走行画像が駐車準備停車位置ＰＯ２においてこの位置ＰＯ２から逆順に再生され、駐車目標位置が検索される。

通常は、５ｍ程度の走行範囲で検索が実行され、駐車処理支援システムは、白線認識処理と距離情報とから駐車位置を検索し、駐車スペースＳＰにゆとりがあるか否かを判断し、駐車目標位置が画面Ｇに表示される。その際、駐車スペースＳＰがほぼ画面の中央に位置するように表示される。

車両１と白線Ｗとの関係が斜めになっている場合には、画像を回転させて俯瞰処理を行い、白線認識処理を実行する。次に、画像を９０度回転させて、奥行き方向の認識を行う。白線Ｗがない場合や白線Ｗの認識ができない場合には、手動により駐車位置確定スイッチを操作して表示マーカを画面１６Ａに表示させ、駐車目標位置を設定する。

更に、赤外線レーザによる距離情報により、車両周辺の障害物までの距離と駐車スペースＳＰを認識し、必要であればドライバーに警告する。

駐車位置の確定は、リヤカメラユニット３により得られた画像と左サイドカメラユニット４により得られた画像とに駐車位置を表示し、その映像をドライバーが確認して確定する（確定スイッチをオンする）。図１８は左サイドカメラユニット４により得られた画像に駐車位置を表示した状態を示し、図１９は、車両１が図１３の駐車準備停止位置ＰＯ２に停車しているときにリヤカメラユニット３により得られた画像に駐車位置を表示した状態を示す。なお、その図１８において、ＳＰ’は確定マークである。

並列駐車の場合、後述の駐車走行予想軌跡をリアカメラユニット３により得られた画像Ｇに重ねて表示する。この画像Ｇは駐車準備停止位置ＰＯ２において撮像された画像である。

この場合、車両１の現在位置である駐車準備停止位置ＰＯ２から駐車目標位置までの距離情報と車両のホィールベースの回転半径等の関係から、図２０に示すように、ベストのハンドル操作による適正な走行案内軌跡Ｔ２を表示する。なお、その図１９、図２０において、符号Ｔ１はハンドル操作が一定の場合の駐車走行予想軌跡を示している。この駐車走行予想軌跡Ｔ１はステアリングハンドルＨＤの操作情報に基づいて演算する。

ベストのハンドル操作と現在のハンドル操作との間にずれ量が大きい場合には、音声又は画面表示によりドライバーにずれ量の大きさを定性的に報知する。画面上でそのずれ量を表示するには、バーグラフ表示等が考えられる。ここで、ベストの走行案内軌跡とは、ハンドル操作の回数が一番少ない走行案内軌跡をいう。

車両１が駐車スペースに進入したときには、停止位置をドライバーの判断又は赤外線レーザーにより得られた距離情報とに基づき停止させる。駐車中に、人、車、自転車等の障害物が接近してきた場合には、危険を報知する警告音を発生させると共に、画面上に障害物接近中マーカを表示させる。なお、車両に対してどの程度の範囲に障害物が接近したときに警告開始を行わせるかの警告レベルは、ドライバーが選択設定することも可能である。

この駐車支援システムでは、警告音により障害物を報知することにした場合には、駐車時には、画面を見なくても、ハンドル操作に専念して駐車を行うことができる。

駐車場に、壁等の障害物があるときには、壁までの距離を色による距離表示、又は、数値による距離表示をすることもできる。更に、この駐車支援装置では、対象物を立体的に認識できるので、対象物の高さ、大きさ等を取得して画面上に表示できる。従って、従来の輝度の変化で対象物の動きを検知するのに較べて、風の影響や影の影響を受けて認識を誤る確率を低減でき、従って、認識精度の向上を期待できる。

なお、ハンドル操作を車両制御と連動させることにすれば、自動駐車も可能である。
（縦列駐車の場合の駐車支援）
縦列駐車の場合、図２１に示すように、駐車スペースＳＰの真横を通過し、例えば、駐車準備停止位置ＰＯ２にいったん車両１を停車させる。

バックギヤを入れると、記録画像と距離情報とが逆再生され、駐車スペースＳＰの位置の画像が検索される。そして、図２２に示すように、画面１６Ａ上に駐車スペースＳＰの画像が表示される。図２２の画像を俯瞰処理して、図２３に示す画像を得て、白線処理を実行することにより白線を認識する。

次に、図２４に示すように、リアカメラユニット３により得られている画像と図２３に示す画像とを確認し、駐車位置を決定し、駐車位置確定スイッチをオンにして縦列駐車支援を開始する。

縦列駐車と並列駐車とでは、ハンドルの切り返しを行なわなければならない点が存在することにあり、ハンドル切り返しの切り返しポイントは駐車準備停止位置ＰＯ２と目標駐車位置との位置関係から演算により求められる。

ドライバーには音声と画面表示とにより切り返しポイントを報知する。また、駐車スペースＳＰの前後の車両ＳＴ１、ＳＴ２と自車両１との位置関係は左サイドカメラユニット４とリアカメラユニット３とを用いて距離情報を取得することにより把握する。そして、駐車スペースＳＰの前後の車両ＳＴ１、ＳＴ２に衝突しないように誘導する。

この場合、車両１の左前方が車両１の前方側に駐車している駐車車両と接近するので、車両１と駐車車両との間隔に注意して駐車することが必要である。前方に存在する駐車車両と自車両１との間の間隔は、画面に表示されている駐車車両のみを見たのでは把握できないが、距離情報を取得して駐車車両を立体的に検出しているので、前方に存在する駐車車両と自車両１との間隔を測定でき、その間隔が小さくなるに伴って「ピ、ピ、ピ」音を断続音から連続音に変化させる、間隔を画面に表示する、画面に表示されている色の変化により間隔を視覚化して画面上に表示するようにすることができる。

駐車が完了したら、終了ボタンを操作して駐車支援システムの作動を停止させる。

この駐車支援システムでは、画像の記録再生機能を用いて、車両１の走行中は事故原因解析用のドライブレコーダとして機能させることができる。

車両１の走行中に用いるカメラユニットには、フロントカメラユニット２とリアカメラユニット３とを用いるのが特に好ましいが、車両１の走行状態に応じて、サイドカメラユニット４、５に切り替えて使用することもでき、記録画像メモリが大きい場合には、全てのカメラユニット２〜５を車両１の走行中の画像記録に用いることができる。

カメラユニットにより撮像された画像は、画像処理部１３で画像圧縮される。画像圧縮技術には、ＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４等の圧縮技術が知られているが、記録画像の改ざん等を防止するため、電子透かし技術、暗号化技術を用いる。ここでは、記録画像の暗号化を図るため、俯瞰画像のマッピング技術を用いる。

俯瞰画像はＲＯＭデータにより画像信号をマッピングするのに用いるもので、ＲＯＭデータを用いることにより画像の暗号化を行う。従って、メモリ記録媒体１５のみを取り外して、他の画像再生装置で再生しても、画像が暗号化されているので、画像を正しく再生できず、画像の改ざんを防止できる。本来の画像を復元するには、ＲＯＭデータを用いて逆演算を行う。

外部の音を同時に記録することにより、例えば、ブレーキ音、衝突音、踏み切り、救急車のサイレン音等を記録して、その音を認識することによりドライバーに適切な指示、警告を与えることができる。

車両の走行データの記録は、車速信号Ｓ４、ＧＰＳデータＳ６、ＣＡＮ−ＢＵＳデータＳ３を使って記録する。その他、ブレーキ信号等も記録すれば、ドライバーの操作が適切であったか等も判別できる。この走行データも暗号化し、改ざんを防止する。

画像記録、音の記録は、オーバライト方式でかつスキップバック方式による記録とする。

スキップバック記録方式による記録は、常時一定時間記録し、事故等があった場合に、その衝撃を加速度センサの加速度センサ信号Ｓ５により検出して、例えばトリガー前の２０秒とトリガー後の１５秒との間、記録を行い、記録時間は任意に設定できるが、重要なデータを消去できないようにする。

加速度センサを用いて車両の運転状態を監視できるので、危険な運転又はいねむり状態に落ちいったときに、警告を与えることもできる。また、ＧＰＳの位置データを使うので、危険な場所を事前に報知することも可能である。また、車両１の走行中に、走行状態の記録を手動で行わせることもできる。その他、画像認識や赤外線レーザによる距離情報に基づき危険が予測される状態であれば、記録のトリガーとして使用できる。

図２５は車両進行走行中に、走行支援システムをドライブレコーダとしての機能を実行させるための概念図であって、図２５において、図３に示す構成要素と同一構成要素については同一符号を付してその詳細な説明機能の説明は省略する。

画像処理部１３’は電子透かし処理プログラム又は暗号化処理プログラムを有する。画像処理部１３’はこの処理プログラムにより電子透かし処理又は暗号化処理を行った後、画像圧縮、音声付加処理を行った後、記録媒体１５に記録する。

記録媒体１５には、ハードディスク、ＳＤカード、フラッシュメモリ等を用いる。非接触方式で記録データや電力を伝送することにより完全防水構造、耐火構造とすることができ、車両１の火災や水没等の事態が生じた場合でも、データの記録を保護することができる。

電磁誘導を用いて記録用電源電力とデータとを電送し、耐熱ケース材を用いて耐火性とすると共に水密的構造を採用することにより防水性を確保できる。

また、事故などで電源が遮断されたときでも、一定時間事故直前直後の記録画像を外部メモリに転送するため、記録媒体１５の内部に電池に相当する電源、例えば、電気キャパシタを設ける。これらの制御方法を工夫することによりセキュリティを確保できる。記録媒体１５のみでは、簡単に誰でも見ることができないものとなるので、プライバシーの保護にも貢献できる。なお、もちろん、記録媒体１５を有線を用いて直接接続することもできる。

図２６はその完全防水耐火構造の記録媒体の概念図を示すもので、この図２６において、符号２４は非接触型書き込み読み出し装置である。この非接触型書き込み読み出し装置は、メモリ制御回路２５、電磁誘導回路２６、誘導コイル２７、内蔵電池２８を有し、記録媒体１５は、誘導コイル２９、誘導回路３０、ＩＣメモリ３１、ハードディスク３２を有する。記録媒体１５の筐体は完全防水構造とされ筐体内には石綿等の断熱材料が充填されている。

記録画像の再生は、正常動作の場合、そのまま画像を再生でき、事故等で故障したとき、記録媒体１５を取り外し、非接触型の読み出し装置を用いて記録媒体１５に記録されている画像情報を読み取り、パーソナルコンピュータ等を用いて画像情報を再生する。

非接触式でない場合には、記録媒体１５を従来通りパーソナルコンピュータに接続して画像情報を再生することができる。これらの場合、暗号化されている画像については、暗号解除鍵を用いて暗号を解除する。更に、専用のソフトウエアプログラムを用いて電子透かしを検出し、改ざんされているかいないかを確認する。

本発明に係わる駐車支援システムを搭載した車両の平面図である。 図１に示すカメラユニットの正面図である。 本発明に係わる駐車支援システムの概要を示すブロック回路図である。 本発明に係わる左サイドカメラユニットにより撮像された画像の一例を示す図である。 リヤカメラにより撮像された画像の一例を示す図である。 リヤカメラにより撮像された画像の合成の一例を示す図である。 左サイドカメラによる画像を切り出して画面を拡大して表示した状態を示す図である。 リヤカメラによる車両後方の画像を示す図である。 リヤカメラによる画像の真後ろの画像を切り出して拡大表示した状態を示す図である。 駐車位置の白線のみを画面に表示した状態を示す図である。 図７に示す画像を俯瞰処理して画面に表示した状態を示す説明図である。 図７に示す画像を用いて白線検出処理を行った場合の説明図である。 斜め駐車の場合に得られる白線のみを画面に表示した状態を示す図である。 車両に対象物が接近している状態を示す説明図である。 図１１に示す対象物をリアカメラユニットにより撮像された画像と共に画面に表示した状態を示す図である。 並列駐車の場合の駐車支援システムの一例を説明するための図である。 並列駐車の場合に左サイドカメラユニットにより撮像された画像の画面への表示状態の一例を示す図である。 高速道路走行中の車両接近検知の一例を示す説明図である。 ステアリングハンドルの中点位置検出の一例を示す説明図である。 図１６に示す左サイドカメラユニットにより撮像された左前方下方の画像を表示した状態を示す図である。 駐車スペース確定時の白線の俯瞰処理画像の表示状態の一例を示す説明図である。 駐車スペース確定時のリア画像に駐車スペース確定時の白線位置を重ねて画面に表示した状態を示す図である。 ハンドル操作が一定の場合の走行予想軌跡とベストの駐車走行案内軌跡とを画面に重ねて表示した状態を示す説明図である。 縦列駐車の場合の駐車支援システムの一例を説明するための図である。 図２１に示す左サイドカメラユニットにより撮像された画像を画面に表示した状態を示す説明図である。 図２１に示す白線を俯瞰処理して画面に表示した状態を示す説明図である。 縦列駐車の場合のハンドル操作が一定の場合の走行予想軌跡とベストの駐車走行案内軌跡とを画面に重ねて表示した状態を示す説明図である。 本発明に係わる駐車支援システムをドライブレコードとして用いる場合の概念図である。 図２５に示す記録媒体と非接触式書き込み読み取り装置の関係を説明するためのブロック回路図である。

符号の説明

１…車両
６…カメラ
７…赤外線レーザカメラ

Claims (14)

1. 車両の前方を撮像するカメラと、車両の左側方を撮像するカメラと、車両の右側方を撮像するカメラと、車両の後方を撮像するカメラと、車両の左側方の距離情報を各画素毎に取得する赤外線レーザカメラと、車両の右側方の距離情報を各画素毎に取得する赤外線レーザカメラと、車両の後方の距離情報を各画素毎に取得する赤外線レーザカメラと、前記各カメラからの画像情報と前記赤外線レーザカメラからの距離情報とが入力される信号処理部とを少なくとも有し、前記各カメラからの画像情報と前記赤外線レーザカメラからの各画素毎の距離情報に基づいて駐車支援情報を提供することを特徴とする駐車支援システム。
2. 車速が一定値以下の場合に、前記各カメラからの画像情報と前記赤外線レーザカメラからの各画素毎の距離情報とを記録媒体に記録し、車両がいったん停止してバックギヤが入れられた時点から駐車支援を開始し、記録された画像情報と記録された距離情報とを逆再生することにより駐車位置を自動的に検索することを特徴とする請求項１に記載の駐車支援システム。
3. 駐車位置の自動的検索は、再生画像に含まれている白線を検知すると共に、白線間の間隔又は距離情報に基づく駐車スペースの間隔又は距離情報に基づく障害物の有無を認識して行うことを特徴とする請求項２に記載の駐車支援システム。
4. 前記白線の検知は、再生画像を俯瞰画像に変換し、白線が画面上で縦方向となるように画像の回転を行って、画面上で縦方向に相当する方向に輝度積分することにより行うことを特徴とする請求項３に記載の駐車支援システム。
5. 自動的に検索された駐車位置に車両を駐車させるために、現在の車両停止位置から駐車位置までの適正な車両走行案内軌跡を算出し、該車両走行案内軌跡を画面に後方画像と共に表示することを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の駐車支援システム。
6. 現在のハンドル操作に基づく車両走行予想軌跡を演算して前記車両走行案内軌跡に重ねて表示し、前記車両走行案内軌跡と前記車両走行予想軌跡とのずれ量が一定値以上のときに音又は画面表示によりドライバーに報知することを特徴とする請求項５に記載の駐車支援システム。
7. 前記ハンドルの中点を車両両側に設けられている赤外線レーザカメラのうちのいずれか一方で測定した前輪の三次元的距離情報に基づいて前輪の曲がり角度を検出し、前輪の曲がり角度とハンドルの舵角とを対応させて決定することを特徴とする請求項６に記載の駐車支援システム。
8. 車両の前進走行中に、車両左右両側に設けられているカメラにより撮像された画像と車両左右両側に設けられている赤外線レーザカメラにより得られた距離情報とに基づいて他車両の接近状態を検出することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の駐車支援システム。
9. 前記各カメラのうちの少なくとも一つのカメラにより車両走行中に撮像された画像を記録する記録媒体を備え、該記録媒体が車両の走行状態を記録するドライブレコーダとして用いられることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の駐車支援システム。
10. 前記記録手段がドライブレコーダとして用いられるときには、前進走行中に撮像された画像が画像圧縮されると共に電子すかし処理又は暗号化処理されて前記記録媒体に記録されることを特徴とする請求項９に記載の駐車支援システム。
11. 前記記録媒体がドライブレコーダとして用いられるときの暗号化処理は、画像の俯瞰画像変換機能を用いてランダムな画素の入れ替えにより行うことを特徴とする請求項１０に記載の駐車支援システム。
12. 前記車両が加速度センサを備え、該加速度センサが一定の閾値以上の加速度を検出した場合にその前後一定時間の画像を前記記録媒体に記録させることを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載の駐車支援システム。
13. 前記カメラの画像又は前記赤外線レーザカメラの距離情報に基づき危険であると判断されたとき、判断時点をトリガとしてその前後一定時間の画像を前記記録媒体に記録することを特徴とする請求項９ないし請求項１２のいずれか１項に記載の駐車支援システム。
14. 前記記録媒体が水密性を有しかつ非接触で記録可能であることを特徴とする請求項９ないし請求項１４のいずれか１項に記載の駐車支援システム。

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