JP2006347213A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 駐車する場所の区別なく、車両の速度を良好に制御して乗員の所望の場所へこの車両を駐車させることのできる運転支援装置を提供する。
【解決手段】 少なくとも車両周辺の情景を車室内に備えられた表示手段２ａに表示して、乗員による車両の運転操作を支援する運転支援装置において、以下の構成を備える。表示手段２ａに表示される画像上において乗員が指定する位置に基づいて、車両を停止させたい場所である到達目標を設定する目標設定手段１１と、車両と到達目標との距離を計測する距離計測手段５と、車両の移動速度を計測する速度計測手段６と、車両の移動速度が、所定の速度を超えないように制御する速度制御手段１３と、車両が到達目標に達したときに車両を停止させる停止手段１４と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両周辺の情景を車室内に備えられた表示手段に表示して、乗員による運転操作を支援する運転支援装置に関し、特に車両を駐車させる際に好適な運転支援装置に関する。

近年、車両の電子制御化がますます進んでいる。このような電子制御化は、従来は、車両の基本機能、即ち、燃料噴射やパワーステアリングなどへの適用が中心であった。しかし、近年の電子制御技術の進歩に伴い、従来は乗員の技量によって行われていた運転操作の一部を電子制御化する、いわゆる運転支援が積極的に行われるようになってきた。例えば、車両を駐車する際の運転操作を支援する、あるいはほぼ自動的に駐車させるような運転支援も行われるようになってきている。

下記に示す特許文献１には、このような駐車の際の運転支援装置の発明が提案されている。これは、路面上の輪留めなど、路面の凹凸形状に応じて車両を自動走行させ、乗員の所望の場所で自動停止させるものである。これによると、乗員は、路面の凹凸形状に応じて路面凹凸パターンを選択する。また、路面の凹凸に対する相対位置として、希望停止位置を設定する。例えば、後輪が輪留めに接する位置が相対位置であり、これを希望停止位置として設定する。設定された路面凹凸パターンや希望停止位置に基づいて、車両のサスペンションのストロークの変化を推定する。そして、車両を自動走行させ、実際のサスペンションのストロークと、推定したストロークとが一致したか否かを判定する。一致すれば、車両が希望停止位置まで移動したと判断し、自動ブレーキを作動させて車両を停止させる。また、路面の凹凸の検出に関しては、サスペンションのストロークではなく、超音波、レーザー、電波等の無線により、車両の直下の路面までの距離を測定した結果を用いる方法も示されている。

また、下記に示す特許文献２には、車両から障害物までの距離を検出し、この距離に応じた制動要求値を出力し、この制動要求値に基づいて動作するブレーキ制御手段を有する補助ブレーキ装置の発明が記載されている。この発明によれば、障害物に接触しないように、障害物と車両との距離に応じて車両の速度を制御する。また、車両を現在の位置から、設定された距離だけ動かしたり、障害物からの距離が設定した距離になるまで動かしたりなど、車両の移動距離に相当する数値を入力することで、運転支援を行うことが可能である。

特開平１１−２０８４３１号公報（第３７〜４９段落、第５６〜５８段落、第４、６図） 特開２００４−５０９２５号公報（第１４３〜１５９段落）

しかし、特許文献１に記載の発明は、当該文献の第４３段落にも記載されているように、車両がほぼ真っ直ぐに進む場合に適用されるものである。従って、ステアリング操作をしながら、車両を大きく旋回させて駐車するような場合には、適用できない。また、車輪の位置決め用の突起や、車輪の位置制限用の輪止め等を有する駐車場であれば、良好に機能するが、平坦な駐車場所であれば適用が困難である。そして、適用可能な駐車場所であっても、乗員が事前にその路面状態を認知していなければ、凹凸パターンを設定することができない。

また、特許文献２に記載の発明は、障害物までの距離に応じて車両を制御するものである。つまり、障害物が存在しないような場合には、距離を測定する対象がないので、駐車の運転操作を支援することができない。また、駐車可能な領域にぎりぎりに駐車したい場合、乗員が正確に距離を指定することは困難である。

本願発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、駐車する場所の区別なく、車両の速度を良好に制御して乗員の所望の場所へこの車両を駐車させることのできる運転支援装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための運転支援装置、特に、少なくとも車両周辺の情景を車室内に備えられた表示手段に表示して乗員による前記車両の運転操作を支援する運転支援装置の特徴は以下の構成を備える点にある。
即ち、前記表示手段に表示される画像上において前記乗員が指定する位置に基づいて、前記車両を停止させたい場所である到達目標を設定する目標設定手段と、前記車両と前記到達目標との距離を計測する距離計測手段と、前記車両の移動速度を計測する速度計測手段と、前記車両の移動速度が、所定の速度を超えないように制御する速度制御手段と、前記車両が前記到達目標に達したときに前記車両を停止させる停止手段と、を備えることを特徴とする。

この特徴構成によれば、表示手段に表示される画像上において乗員が到達目標を指定する。従って、障害物に限らず、平坦な路面に対しても到達目標を設定することができる。また、乗員は、画像上において到達目標を指定するので、駐車場所の路面の状態を知る必要はなく、到達目標までの距離を知る必要もない。そして、車両は、所定の速度を超えないように制御され、到達目標に達すると停止させられる。従って、乗員は、必要なステアリング操作を行うだけで、繊細なアクセル及びブレーキの操作を行うことなく、到達目標まで車両を移動することができる。その結果、駐車する場所の区別なく、車両の速度を良好に制御して乗員の所望の場所へこの車両を駐車させることのできる運転支援装置を提供することができる。

さらに、前記目標設定手段が、前記画像上において前記乗員が指定する位置を複数箇所受け付け可能であり、前記停止手段が、前記複数箇所の位置の何れかに前記車両が最先に達したときに前記車両を停止すると好適である。

上述したように乗員は、表示手段に表示される画像上において、任意に到達目標となる場所を指定する。しかし、例えば、杭などの立体物を到達目標として指定する場合、杭の根元と杭の先端との何れを指定したかによって、距離計測手段による計測結果に差を生じる場合もある。このような場合、本構成では、複数箇所指定された位置のうち、車両が最先に達した方を到達目標として、停止手段が車両を停止させる。従って、少なくともこのような立体物に対して、乗員の想定以上に接近しすぎたり、接触したりすることを回避することができる。立体物に接近しすぎれば、例えばハッチバックタイプの車両のバックドアの開閉に支障をきたすようなことがあるが、これを回避することができる。

また、前記目標設定手段が、前記車両を停止させたい場所を、前記車両のバンパー部又は前記車両の車輪部を基準として設定すると好適である。

壁面に非常に接近して車両を駐車させたい場合には、車両のバンパー部分が到達する位置を到達目標とするとよい。しかし、例えば、立体駐車場などで、車輪を適正な位置に据えて駐車位置を定めたいような場合、車両のバンパー部分がどの位置に相当するかを対応させる必要がある。乗員が、正確にこの対応をとって到達目標を指示することは非常に困難である。そこで、上記のように、乗員が指示する到達目標が車両のバンパー部基準であるか、車輪部基準であるかを含めて設定できると好適である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
〔システム概要〕
図１は、本発明に係る運転支援装置の構成を模式的に示すブロック図である。図２及び図３は、本発明に係る運転支援装置を搭載する車両１０の一例を示す斜視図である。図１及び図２に示す運転支援ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１は、マイクロコンピュータやＤＳＰ（Digital Signal Processor）などによって構成されており、本発明の運転支援装置の中核をなすものである。運転支援ＥＣＵ１は、カメラ４、距離計測手段の一例としての距離センサ５、速度計測手段の一例としての速度センサ６、シフトレバースイッチ７、操舵角センサ８などから、車両及び車両周辺の種々の情報を得て、乗員による車両１０の運転操作を支援する。モニタ装置（表示手段）２ａやスピーカ２ｂなどは、運転支援ＥＣＵ１からの支援情報を、乗員に提供するための報知装置である。モニタ装置２ａにはボタンが設けられ、又は、その画面がタッチパネルになっている。即ち、モニタ装置２ａは、表示手段であると共に、乗員による指示の入力を受け付ける入力手段でもある。

また、運転支援ＥＣＵ１は、車両１０の他の制御装置、例えばアクセル制御ＥＣＵ３Ａや制動制御ＥＣＵ３Ｂにも支援情報を提供する。アクセル制御ＥＣＵ３Ａは、支援情報に基づいて、バルブを制御し、車両１０を進行させる。制動制御ＥＣＵ３Ｂは、この支援情報に基づいて車両１０の制動装置を制御して車両１０の速度を制御する。より具体的には、速度制御手段１３の演算結果に基づいて車両１０の速度を制限速度以内に保ち、停止手段１４の演算結果に基づいて車両１０を停止させる。つまり、運転支援ＥＣＵ１は、アクセル制御ＥＣＵ３Ａや、制動制御ＥＣＵ３Ｂを介して、車両１０を自動運転する。

図１に示すように、運転支援ＥＣＵ１は、大きくＨＭＩ（Human Machine Interface）部１Ｂと、演算部１Ａとを備えている。ＨＭＩ部１Ｂは、入力指示部１５と、ＧＵＩ（Graphic User Interface）制御部１６と、音響制御部１７とを有している。入力指示部１５は、ＧＵＩ制御部１６を介してモニタ装置２ａに表示された画像上において、乗員が設定する車両１０の到達目標を受け付ける。詳細については後述する。ＧＵＩ制御部１６は、演算部１Ａの演算結果を受けて、車両１０の周辺の情景の画像や、この画像上に文字や線による運転支援情報を重ね合わせた画像をモニタ装置２ａに表示するための制御を行う。また、モニタ装置２ａの画面上のタッチパネルの内容を表示するための制御を行う。

演算部１Ａは、目標設定手段１１と、画像処理手段１２と、速度制御手段１３と、停止手段１４とを有している。
目標設定手段１１は、後述するように、モニタ装置２ａのタッチパネル、入力指示部１５を介して乗員から指示された車両１０を停止させたい場所を到達目標として設定する。
画像処理手段１２は、カメラ４から入力された画像や、距離センサ５、速度センサ６などによる検出結果に基づいて、種々の画像処理を行う。例えば、カメラ４が複数設けられている場合には、その画像を１つに合成する。また、車両１０の移動予想軌跡や、車両１０の前後方向への車幅の延長線などを算出する。
速度制御手段１３は、車両１０と到達目標との関係に基づいて、車両１０の移動速度が所定の速度（制限速度）を超えないように制御する。この制御結果は、車両１０が備える他の制御装置、例えば制動制御ＥＣＵ３Ｂなどに送られる。制動制御ＥＣＵ３Ｂは、運転支援ＥＣＵ１からの制御結果に基づいて、制動装置を制御する。車両１０の移動速度は所定の速度を超えないように保たれる。
停止手段１４は、車両１０が到達目標に達したか否かを判定し、到達目標に達していると判定すれば、車両１０を停止させる。例えば、制動制御ＥＣＵ３Ｂに停止指示を伝達し、制動制御ＥＣＵ３Ｂはこの指示に基づいて制動装置を制御する。尚、運転支援ＥＣＵ１の各部、各手段は、機能としての区別を示すものであり、それぞれが独立して設けられる必要はない。例えば、運転支援ＥＣＵ１が実行するソフトウェアプログラムによって、それぞれの機能が実現されるものであってもよい。

図１〜図３に示すように、カメラ４は、後方カメラ４Ｒ、前方カメラ４Ｆの２つ備えられている。カメラ４は、これに限らず、前方、後方の何れか一方だけ備えられるものであってもよいし、前方、後方のそれぞれ左右に備えられてもよい。カメラ４により撮影された画像は、車両周辺の情景として、モニタ装置２ａに表示される。また、カメラ４により撮影された画像に基づいて、演算部１Ａの画像処理手段１２が車両１０と到達目標との距離（設定距離）を演算する。距離の演算の方法については、後述する。他の方法として、ソナーやレーザレーダなどの距離センサ５を備え、車両周辺の物体との距離を測定してもよい。もちろん、演算部１Ａにおいて、カメラ４により撮影された画像と、距離センサ５の計測結果とを合わせて距離を演算してもよい。本発明の距離計測手段は、カメラ４や画像処理手段１２、距離センサ５など、各部、各手段の協業により構成されるものである。

速度センサ６は、例えば各車輪に備えられた回転センサである。各車輪の回転数を検出することにより、車両１０の速度を計測する。あるいは、速度センサ６（回転センサ）は回転数だけを検出し、運転支援ＥＣＵ１がこの回転数から車両１０の移動速度を演算してもよい。本発明の速度計測手段は、速度センサ６により構成されるものでもよいし、速度センサ６を中核として、運転支援ＥＣＵ１との協業により、構成されるものでもよい。また、運転支援ＥＣＵ１は、回転センサの回転数から移動距離を求め、車両１０と到達目標との残りの距離（＝設定距離−移動距離）を求める。

ステアリング９ａの近傍には、操舵角センサ８が備えられている。この検出結果より、運転支援ＥＣＵ１は車両１０の操舵の状態を把握する。また、シフトレバースイッチ７により、運転支援ＥＣＵ１は、車両１０が前進運転状態であるか、後退運転状態であるかを把握する。そして、運転支援ＥＣＵ１は、車両１０の進行方向や移動軌跡を演算する。つまり、操舵角センサ８及びシフトレバースイッチ７は、進行方向検出手段として機能する。
尚、速度センサ６が回転センサを用いて構成されている場合、この回転センサの回転方向によって、前進運転状態であるか、後退運転状態であるかを検出してもよい。また、回転センサが４輪に備えられていれば、それぞれの車輪の回転数の違いにより、運転支援ＥＣＵ１が操舵角を演算してもよい。このような場合は、速度センサ６（回転センサ）及び運転支援ＥＣＵ１が、進行方向検出手段として機能する。

〔駐車支援への適用例〕
以下、本発明に係る運転支援装置を利用して、駐車場への駐車運転を支援する場合の適用例を説明する。図４に示すように、車両１０は、駐車枠Ｅ１〜Ｅ３を有する駐車場の駐車枠Ｅ２へ、直進後退して進入しようとしている。図４は、車両１０の上方より見た説明図であり、符号Ｗは駐車場に描かれた枠線である。ここで、駐車枠の前後方向に長さの余裕が無いような場合には、車両１０が駐車枠からはみ出すことを防ぐために出来るだけ、ぎりぎりまで車両１０を後退させたい。しかし、本例のように、輪止めが設置されておらず、符号Ｋで示す駐車枠Ｅ１〜Ｅ３の後端が壁面の場合がある。又は、符号Ｋが枠線Ｗであっても路肩部分であって、そのさらに後方の符号Ｓで示す部分が、溝や崖下の場合がある。このような場合、車両１０の後バンパー部が、符号Ｋを超えて、矢印Ａ１方向に移動すれば、車両１０は壁面Ｋに接触する。又は、車両２０の後輪が符号Ｋを超えて矢印Ａ１方向に移動すれば、車両１０は溝Ｓや崖下Ｓに落下する。

このため、乗員は、好ましくは、地面に対して垂直、且つ車両１０の後バンパー部の後方端部に接する面が、符号Ｐ１近傍となるように車両１０を後退させたい。この際、乗員は、車両１０のアクセルペダル及びブレーキペダルを慎重且つ繊細に操作する必要がある。本発明に係る運転支援装置は、この慎重且つ繊細さを要求される運転操作による緊張から乗員を解放し、良好に運転支援を行おうとするものである。尚、符号Ｐ１（Ｐ）は後述するように、本発明の到達目標に相当するものである。

図５は、車両１０が図４に示す位置にある場合に、車室内に設けられたモニタ装置２ａに表示された画面Ｖを示す説明図である。図５では、理解を容易にするためにカメラ４Ｒによって撮影された情景のみを示している。画面Ｖの上方には壁面Ｋが映し出されている。そして、駐車枠Ｅ２のほぼ全景が映しだされ、画面Ｖ下方には、車両１０の後バンパー部の一部が映っている。図６〜図１０は、運転支援の進行に応じて変化するモニタ装置２ａが表示する画面、及びスピーカ２ｂが発する音響を示す説明図である。以下、図６〜図１０に基づいて、運転支援の手順について説明する。

”ＭＯＤＥ＿ＲＥＡＲ＿ＭＯＮ”
図６に示す画面Ｖ１は、運転支援が可能となったことを乗員に知らせる表示である。運転支援ＥＣＵ１のプログラムの状態（ステータス）は、後退駐車支援可能状態である「ＭＯＤＥ＿ＲＥＡＲ＿ＭＯＮ」である。ここで、乗員が、モニタ装置２ａのタッチパネルに表示された「駐車支援開始」の表示に触れると、スピーカ２ｂより、「支援を開始します。」とのメッセージが発せられ、運転支援が開始される。つまり、乗員がタッチパネルに触れることによって、運転支援モードの起動スイッチ（mode_sw）が、オン状態となり、運転支援ＥＣＵ１のプログラムのステータスが遷移する。

”ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２”
運転支援が開始されると、図７に示すようにモニタ装置２ａの画面Ｖ２には、「駐車支援中止」の表示が現れる。つまり、現時点において運転支援中であることを示し、乗員が運転支援を中止したい場合に、この表示に触れることによって運転支援を中止できることを示している。ここで、スピーカ２ｂより、「目標位置を設定してください。」とのメッセージが発せられ、乗員はタッチパネル上で、図４に示した符号Ｐ１に相当する位置に触れる。これにより、車両１０の到達目標、ここでは車両１０の後バンパーの後端部分が到達すべき目標が設定され、同時に車両１０と到達目標Ｐ１との距離（設定距離）が設定される（set_up）。設定を完了すると、「設定を完了しました。」などのメッセージが発せられるようにしてもよい。駐車支援ＥＣＵ１のプログラムのステータスは、支援制御待ちの状態である「ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２」である。このステータスにおいて、運転支援ＥＣＵ１は、到達目標Ｐ１及び設定距離の設定を行い、乗員によりブレーキが解除されて車両１０が動きはじめることを待つ。

”ＭＯＤＥ＿ＬＯＷ＿ＳＰＤ”
図８は、到達目標Ｐ１が設定され、運転支援が行われている場合に、モニタ装置２ａに表示される画面Ｖ３を示す説明図である。運転支援ＥＣＵ１のプログラムは、「ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２」のステータスにおいて、到達目標Ｐ１が設定されており（set_up）、ブレーキ状態検出手段の検出結果（brake）によりブレーキが解除されていることを確認すると、「ＭＯＤＥ＿ＬＯＷ＿ＳＰＤ」のステータスへと遷移する。このステータスにおいて、運転支援ＥＣＵ１は、車両１０の移動速度が制限速度を越えないように制御しつつ、車両１０を進行させる。また、種々のガイド線を演算し、モニタ装置２ａにカメラ４による撮影画像と合成して表示する。乗員は、アクセルペダル及びブレーキペダルを操作することなく、制限速度以内の低速に保たれた車両１０のステアリング操作だけを行う。尚、図８に示し、下記に説明するような種々のガイド線（符号Ｙ、Ｇ、Ｒ）、及び画像を確認し、乗員はブレーキペダルを操作して車両１０を停止させることができる。例えば、ガイド線の確認により、乗員が自分の所望の位置への駐車運転がなされていないと判断した場合に車両１０を停止させて、目標の設定からやり直すことができる。また、車両１０の進路上に他の人や動物、物体などが進入してきた場合に、乗員の判断により車両を停止させることができる。

図８に示すように、画面Ｖ３上には、設定された到達目標Ｐ１、車両１０の車幅延長線Ｇ、車両１０の予想移動軌跡線Ｙ、注意線Ｒが撮影画像と共に表示されている。また、車両１０の速度規制を実施していることを示す注意Ｃも表示されている。同時にスピーカ２ｂは、車両１０の速度規制を実施していることを示す注意音を発している。画面Ｖ３において、注意線Ｒ、車幅延長線Ｇ、移動予想軌跡Ｙのガイド線は視認性を考慮して、注意線Ｒが赤、車幅延長線Ｇが緑、移動予想軌跡Ｙが黄色で示されている。

ここで、注意線Ｒは、車両１０の後方約５０ｃｍ程度の位置を示すガイド線である。例えば、この注意線Ｒと到達目標Ｐ１とが重なると、到達目標Ｐ１の約５０ｃｍ手前まで後進したことになる。車幅延長線Ｇは、車両１０の車幅の延長線である。本例では、図８に示すように駐車枠Ｅ２のほぼ中央に車幅延長線Ｇが描かれている。従って、車両１０は、この時点における姿勢のまま後進すれば、駐車枠Ｅ２に収まることを示している。移動予想軌跡Ｙは、移動速度や舵角に基づいて運転支援ＥＣＵ１において演算された車両１０の移動軌跡を示すものである。車両１０の車幅の後部の左右端がどのように推移するかによって描かれている。

図８に示した例では、車幅延長線Ｇと移動予想軌跡Ｙとがほぼ重なるように描かれている。図４に示した例では、車両１０がほぼ真っ直ぐに後進することによって駐車枠Ｅ２に駐車できる。従って、操舵角度はゼロ度であり、予想移動軌跡も真っ直ぐな後進方向となる。このため、予想移動軌跡Ｙは、ほぼ車幅延長線Ｇに重なるように描かれる。
図１１に示すように車両１０が斜めに駐車枠Ｅ２に進入する場合には、矢印Ａ２のように移動する。ステアリング９ａは、矢印Ａ２のように移動できるように舵を切られている。従って、図１２に示すように、予想移動軌跡Ｙは、車幅延長線Ｇとは重ならず、到達目標Ｐ１の方向へ向かっている。

乗員は、このようなモニタ装置２ａの表示を参考にして、速度制御手段１３により自動的に速度制御されて進行する車両１０に対して適宜ステアリング９ａを操作を行う。そして、指定された到達目標に車両１０が達すると、停止手段１４により車両１０が停止させられる。尚、上述したように、乗員は、この間においてブレーキペダルを操作して車両１０を停止させることができる。車両１０は充分低速に速度制御されており、乗員もアクセルペダルからブレーキペダルへの踏み替えを必ずしも必要としないので、踏み替え時間差を生じない。従って、迅速な制動結果が得られる。

車両１０を自動的に進行させる時の制限速度は、例えば、図１３に示すように定められている。到達目標Ｐと車両１０とが距離Ｌ１以上離れている場合には、速度Ｖ１を上限とする。これ以降、到達目標Ｐに近づくに従って速度の上限を低下させる。そして、到達目標Ｐにおいて、つまり車両１０と到達目標Ｐとの距離がゼロにおいて、速度がゼロとなるようにする。つまり、速度制御手段１３は、到達目標Ｐにおいて、車両１０を停止させることができるようにアクセル制御ＥＣＵ３Ａや制動制御ＥＣＵ３Ｂを速度制御する。車両１０が到達目標Ｐに達すると、停止手段１４によって車両１０は停止させられる。この際の停止を円滑に行うため、速度制御手段１３は到達目標Ｐにおいて速度がゼロとなるように速度制御する。尚、本例では役割（機能）の分担をより明確にするために、速度制御手段１３と、停止手段１４とを別々の手段として説明した。しかし。上述したように速度制御手段１３は、制動制御ＥＣＵ３Ｂも制御の対象とするので、例えば速度制御手段１３に停止手段１４の機能を含ませても、もちろん構わない。

尚、速度Ｖ１は、適宜定めればよいが、一例として時速１．５ｋｍ程度である。また、速度Ｖ１から順次速度を低下させる距離Ｌ１は、例えば１ｍである。

また、車両１０と到達目標Ｐとの距離に応じて設定された速度は、図１３に示した特性に限定されるものではない。例えば、図１４に示すように、距離Ｌ１から、階段状に遷移してもよい。速度制御される際の車両１０の速度は、非常に低速である。従って、図１４に示すようにステップ応答のように速度が変化しても、乗員は体感として違和感を覚えない。

”ＭＯＤＥ＿ＳＴＯＰＰＩＮＧ”
車両１０が、到達目標Ｐに達したと停止手段１４が判定すると、制動制御ＥＣＵ３Ｂを介して車両１０が停止させられる。運転支援ＥＣＵ１のプログラムのステータスは、「ＭＯＤＥ＿ＬＯＷ＿ＳＰＤ」から、「ＭＯＤＥ＿ＳＴＯＰＰＩＮＧ」に遷移する。このとき、車両１０は到達目標Ｐに達しているため、図９に示すようにモニタ装置２ａの画面Ｖ４ほぼ全面に壁面Ｋを表示している。スピーカ２ｂは、車両１０の速度規制を実施している場合とは異なる注意音を発する。または、「目標位置に到着しました。」という音声ガイドを発してもよい。

”ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ”
車両１０が、十分な位置に達したと乗員が判断した場合には、乗員により確認のためにブレーキペダルが操作される。これにより、運転支援ＥＣＵ１のプログラムのステータスは、「ＭＯＤＥ＿ＳＴＯＰＰＩＮＧ」から、「ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ」に遷移する。車両１０は到達目標Ｐに達して停止しているため、図９と同様、図１０に示すようにモニタ装置２ａの画面Ｖ５はほぼ全面に壁面Ｋを表示している。運転支援ＥＣＵ１は、「ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ」に遷移した後、所定時間（例えば１秒）を経過すると、スピーカ２ｂより「支援を終了します」とメッセージを流し、運転支援を終了する。
尚、「ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２」のステータスにおいて、到達目標Ｐが設定されずに（set_up = not completed）、ブレーキが解除されたことをブレーキ状態検出手段の検出結果（brake）により確認した場合も、「ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ」のステータスへと遷移する。また、速度センサ６の検出結果（speed）から車両１０が動き始めたことを検出してもよい。

〔他の実施形態１〕
図１５及び図１６は、「ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２」のステータスにおいて、到達目標を指示する他の例を示す説明図である。上述したように、モニタ装置２ａには、種々のガイド線（図８参照）が表示される。そこで、これらのガイド線のうち、例えば注意線Ｒが最終的にどの位置に達すればよいかを設定することによって、到達目標Ｐとしてもよい。例えば、図１５に示す到達目標Ｐを設定する画面Ｖ６は、図７に示す画面Ｖ２と同様の場面である。このとき、注意線Ｒ１（Ｒ）は、画面Ｖ６に図示のように表示される。また、画面Ｖ６のタッチパネルには、カーソルボタンＴとして、直線カーソルＴ１と回転カーソルＴ２とが表示されている。このカーソルボタンＴを乗員が操作することによって、注意線Ｒ０を注意線Ｒ１の位置まで矢印Ａ３のように移動する。この注意線Ｒ１が到達目標Ｐとなる。

図１６に示すモニタ装置２ａの画面Ｖ７は、図１１及び図１２に示すように斜め方向から駐車枠Ｅ２に進入する場合の例である。この場合にも、画面Ｖ７のタッチパネルに表示された直線カーソルＴ１と回転カーソルＴ２を用いて、注意線Ｒ０を注意線Ｒ１の位置まで矢印Ａ４のように移動することができる。そして、この注意線Ｒ１が到達目標Ｐとなる。

〔他の実施形態２〕
図１７に示すように、杭などの立体物を到達目標Ｐとして指定する場合、杭の根元Ｐ１と杭の先端Ｐ２との何れを指定したかによって、距離の計測結果に差を生じる場合がある。このような場合に対応するため、複数箇所指定された目標位置のうち、車両１０が最先に達した方を到達目標Ｐとして、停止手段１４が車両１０を停止させる。車両１０が最先に達した方の位置で車両１０を停止させるので、このような立体物に対して、乗員の想定以上に接近しすぎたり、接触したりすることが回避される。尚、乗員によって複数の目標位置が指定された時点で、目標設定手段１１が、最も近いものを到達目標Ｐとして選択するようにしてもよい。演算部１Ａは、１つの到達目標Ｐに対する演算のみで速度制御、及び停止制御ができるので演算負荷が軽減される。ただし、車両１０が指定された位置に近づくほど、距離計測の精度は高くなるので、演算能力に余裕がある場合には、停止手段１４が複数の目標に対して、車両１０が目標に達したか否かを判定してもよい。また、目標設定手段１１において１つの目標を選択し、選択された目標を仮の到達目標として速度制御手段１３が速度制御を行い、複数の目標に対して停止手段１４が判定を行うようにしてもよい。

〔他の実施形態３〕
上記説明においては、車両１０の後バンパー部を基準として、到達目標Ｐを設定したが、車両１０が前進する場合には、勿論、前バンパー部を基準としてよい。また、立体駐車場などで、車両１０を昇降機の中央部分に乗せる必要がある場合などでは、車輪部を基準とした方が好ましい場合がある。従って、車輪部、つまり、車輪の接地箇所（回転中心部）を基準として、到達目標Ｐを設定してもよい。基準をどこにするかについては、ＨＭＩ部１Ｂを介して、演算部１Ａに伝達可能とすればよい。例えば図７に示した到達目標Ｐの指示画面において選択可能にすればよい。

〔他の実施形態４〕
また、上記説明においては、モニタ装置２ａに表示される画像上において乗員が指定する位置に基づいて到達目標Ｐを設定したが、これに限ることはない。車両１０の外部に誘導員がいるような場合、又は表示による誘導がなされているような場合、現在の場所からの距離によってその誘導がなされることがある。この場合、乗員は、その距離がモニタ装置２ａに示される画面Ｖの上でどの位置に当たるのか、正確に知ることができない。そこで、移動距離や移動方向が明らかな場合には、これらを数値として入力してもよい。

〔他の実施形態５〕
また、運転支援中において、モニタ装置２ａが、到達目標Ｐと車両１０との距離に応じて表示する画像を変更してもよい。例えば、運転支援の初期には、広角よりの画像を表示し、車両１０が到達目標Ｐに近づくと、画角を狭くし、到達目標Ｐを拡大表示するようにしてもよい。このように表示すれば、到達目標Ｐ近傍において、乗員は、より正確なステアリング操作や確認が可能となる。

〔運転支援ＥＣＵ１のプログラムのステータス遷移の例〕
以下、図１８〜２０の状態遷移図に基づいて、上述した運転支援における運転支援ＥＣＵ１のプログラムのステータス遷移について説明する。図１８は、上記にて図４〜図１２に基づいて説明したものと同様、後退運転による駐車の際の状態遷移図である。
通常運転中において、運転支援ＥＣＵ１のプログラムのステータスは、ＭＯＤＥ＿ＮＯＮ（＃０）である。このステータスにおいて、シフトレバースイッチ７がリバースを検出した場合（shift = R）、ＭＯＤＥ＿ＲＥＡＲ＿ＭＯＮ（＃１２）に遷移する。このステータスにおいて、例えば、図６に示すように車両１０の後方の情景がモニタ装置２ａに表示される。ここで、シフトレバースイッチ７がリバース以外を検出した場合、ＭＯＤＥ＿ＮＯＮのステータスに戻る。

ＭＯＤＥ＿ＲＥＡＲ＿ＭＯＮのステータスにおいて、図６に基づいて説明したように駐車支援開始の指示を受けると（mode_sw = on）、ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２のステータス（＃２２）に遷移する。尚、より安全を期するために、ブレーキペダルが踏まれていること（brake = on）、車両１０の速度がゼロであること（speed = 0）なども遷移条件とするとよい。図７に基づいて説明したように、運転支援ＥＣＵ１は、このステータスにおいて到達目標Ｐを設定し、車両１０が動き出すまで待機する。ここで、「駐車支援中止」が乗員により指示されると、再びＭＯＤＥ＿ＲＥＡＲ＿ＭＯＮのステータスへ戻る。

ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２のステータスにおいて、到達目標Ｐが設定（set_up = completed）された後、ブレーキペダルが解除され、車両１０が動き始めると、ステータスは、ＭＯＤＥ＿ＬＯＷ＿ＳＰＤ（＃３）に遷移する。図８に基づいて説明したように、運転支援ＥＣＵ１（速度制御手段１３）は車両１０を制限速度以下に維持しながら、自動的に走行させる。車両１０が到達目標Ｐに達すると、運転支援ＥＣＵ１（停止手段１４）により制動制御ＥＣＵ３Ｂが制御され、車両１０は停止させられる。この停止により、ステータスは、ＭＯＤＥ＿ＳＴＯＰＰＩＮＧ（＃４）に遷移する。

ＭＯＤＥ＿ＳＴＯＰＰＩＮＧにおいて、乗員により確認のためにブレーキペダルが操作され（brake = on）、又はシフトレバーがニュートラル（shift = N）やパーキング（shift = P）などに操作されると、ステータスは、ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ（＃５）に遷移する。運転支援ＥＣＵ１は、タイマ（不図示）を備えており、ステータスがＭＯＤＥ＿ＥＮＤに遷移してからの時間（pass_t）を計測する。運転支援ＥＣＵ１は、ステータスがＭＯＤＥ＿ＥＮＤに遷移した後、例えば約１秒が経過すると（pass_t > 1sec）、運転支援を終了し、通常走行状態のステータスＭＯＤＥ＿ＮＯＮ（＃０）に遷移する。
尚、ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２のステータスにおいて、到達目標Ｐが設定されずに（set_up = not completed）、車両１０が動き始めた（brake = off）場合も、ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ（＃５）のステータスへと遷移する。

図１９は、前進運転による駐車の際の状態遷移図である。基本的な状態遷移は後退運転の場合と同様である。後退運転の場合は、一般的に前進運転の状態より、一旦停止したのち、シフトレバー９ｂをリバースに切り替えて後退する。しかし、前進の場合には必ずしもこのようなシフトレバー９ｂの操作が発生するとは限らない。このため、ＭＯＤＥ＿ＮＯＮ（＃０）からの遷移条件に、車両１０の速度が加味されている。例えば、シフトレバースイッチ７が前進を示し（shift = D）、車両１０の速度が時速６ｋｍ以下の場合に、ステータスが、ＭＯＤＥ＿ＦＲＯＮＴ＿ＭＯＮ（＃１１）に遷移する。このステータスにおいて、モニタ装置２ａに映し出される情景が車両１０の前方であることを除けば、図６に示したものと同様の画面Ｖがモニタ装置２ａに表示される。このステータスにおいて、車両１０の速度が例えば時速１０ｋｍ以上となると、再びＭＯＤＥ＿ＮＯＮに戻る。

ＭＯＤＥ＿ＦＲＯＮＴ＿ＮＯＮのステータスにおいて、後退運転時と同様に乗員により運転支援が指示されると、ステータスは、ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ１（＃２１）に遷移する。そして、このステータスにおいて、後退運転時と同様の条件によって、次のステータスであるＭＯＤＥ＿ＬＯＷ＿ＳＰＤ（＃３）に遷移する。以降、ＭＯＤＥ＿ＳＴＯＰＰＩＮＧ（＃４）、ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ（＃５）、ＭＯＤＥ＿ＮＯＮ（＃０）の各ステータスへの遷移についても同様である。尚、ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ１（＃２１）からＭＯＤＥ＿ＥＮＤへの遷移についても同様である。

図２０は、図１８及び図１９に基づいて説明した前進運転と後退運転とを統合した場合の状態遷移図である。理解を容易にするために、図１８及び図１９を利用して前進運転の場合と後退運転の場合とを別々に説明した。しかし、通常は、この図２０に示した状態遷移図に基づいて、運転支援ＥＣＵ１のプログラムが実行されている。つまり、実際の制御においては、前進運転と後退運転とが、相互に遷移可能に制御される。例えば、ＭＯＤＥ＿ＦＲＯＮＴ＿ＭＯＮ（＃１１）に遷移していても、シフトレバー９ｂがリバースに操作されると、ＭＯＤＥ＿ＲＥＡＲ＿ＭＯＮ（＃１２）に移行する。ここで、再び、シフトレバー９ｂがリバース以外に操作されると、ＭＯＤＥ＿ＮＯＮ（＃０）に戻り、シフトレバー９ｂが前進に操作されていれば、ＭＯＤＥ＿ＦＲＯＮＴ＿ＭＯＮ（＃１１）に遷移する。また、ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ１（＃２１）や、ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２（＃２２）に遷移した後であっても、シフトレバー９ｂの操作によっては、互いに前進及び後進を遷移可能である。尚、シフトレバー９ｂが、いわゆるロー、トップ、オーバートップなどの何れであったとしても、シフトレバースイッチ７は前進（shift = D）として検出してよい。

また、図１８〜図２０において、特に図示してはいないが、各ステータスにおいて、運転支援を必要としないとする条件が入力された場合には、ＭＯＤＥ＿ＮＯＮに戻るように制御されている。例えば、シフトレバースイッチ７が、後退（shift = R）や前進（shift = D）以外の、パーキング（shift = P ）やニュートラル（shift = N）を検出した場合である。

〔乗員による画面上での指示に基づき到達目標及び設定距離を設定する方法〕
図２１は、モニタ装置に表示される画面Ｖ上において、到達目標Ｐ及び設定距離を設定する方法を示す説明図である。図に示すようにカメラ４は、路面の様子を良好に撮影できるように、やや下向きの角度を設けて設置されている。水平方向に真っ直ぐの角度から、下方へ向けた角度は、図に示すように水平線と、カメラ４の光軸Ｘ（水平方向の光軸ＸＵ）とがなす角度θ１である。このようにカメラ４を設置することにより、カメラ４の垂直方向の画角θ２に収まる範囲の画像が、モニタ装置２ａの画面Ｖとして表示される。尚、モニタ装置２ａには、図に示す二重線Ｄに投影した画像が表示される。画面Ｖにおいて、カメラ４の垂直方向の画角θ２に収まる画像範囲は、座標０〜Ｈである。同様にカメラ４の水平方向の画角(不図示)に収まる画像範囲は、座標０〜Ｕである。従って、モニタ装置２ａに表示される二次元画像の座標は、（０，０）〜（Ｕ，Ｈ）で示される。

画面Ｖ上において、垂直方向の光軸ＸＨと水平方向の光軸ＸＵとが交差する点Ｏが光軸Ｘ、即ち光軸中心である。説明を容易にするため、到達目標Ｐとなる点が、垂直方向の光軸ＸＨ上で乗員より指示されたとする。画面Ｖ上において、光軸中心Ｏと到達目標Ｐとは、画素数でＴ［dots］離れている。光学中心から垂直方向の画角の最遠方部までは、画面の垂直方向の半分であるからＨ／２[dots]である。従って、到達目標Ｐとなる点を通る光路ＸＰと、光軸Ｘ（ＸＵ）とのなす角度θ３は、以下の式により求められる。

Ｔ ： Ｈ／２ ＝ θ３ ： θ２／２
θ３ ＝ （Ｔ／Ｈ） × θ２

そして、バンパー部から到達目標Ｐまでの水平距離Ｚは、カメラ４が設置される路面からの高さｈと、カメラ４とバンパー部との水平距離Ｂと、上記で求めた角度θ３とにより、以下の式で求められる。

ｔａｎ（θ１−θ３） ＝ ｈ／（Ｂ＋Ｚ）
ｔａｎ（９０［deg］ − （θ１−θ３）） ＝ （Ｂ＋Ｚ）／ｈ
θ４ ＝ θ１ − θ３
Ｚ ＝ ｈ × ｔａｎ（９０−θ４）−Ｂ

以上、説明したようにして、乗員によって画面Ｖ上に与えられた指示に基づいて、車両１０のバンパー部と到達目標Ｐとの水平距離Ｚ（設定距離に相当）を計算することができる。尚、カメラ４とバンパー部との水平距離Ｂや、カメラ４の取り付けの高さｈは、車両１０にカメラ４を取り付けた際に既知の値として、運転支援ＥＣＵ１に与えられる。また、同様に車両１０の寸法情報として、バンパー部から後輪の車軸までの水平距離Ｍも既知の値として、運転支援ＥＣＵ１に与えられる。これにより、例えば、車輪までの距離によって停止位置が設定された場合には、運転支援ＥＣＵ１は、到達目標Ｐまでの設定距離を上述のＺにＭを加えた値とする。また、図示は、省略したが、前輪や、前バンパー部からの水平距離なども同様に既知の値として運転支援ＥＣＵ１に与えられる。

尚、乗員による到達目標Ｐの指示が、垂直方向の光軸ＸＨ上以外であった場合も、水平距離については同様に計算できる。また、同様の計算を水平方向に関しても実施すれば、左右方向のズレを考慮した直線距離も計算できる（設定距離に相当）。これらは、上記説明に基づき、幾何学的に明らかであるので、説明を省略する。運転支援ＥＣＵ１は、このようにして求めた到達目標Ｐに対して運転支援を実行する。

以上、本発明によって、駐車する場所の区別なく、車両の速度を良好に制御して乗員の所望の場所へこの車両を駐車させることのできる運転支援装置を提供することができる。

本発明に係る運転支援装置の構成を模式的に示すブロック図 本発明に係る運転支援装置を搭載する車両の一例を示す斜視図(後方視) 本発明に係る運転支援装置を搭載する車両の一例を示す斜視図（前方視） 本発明に係る運転支援装置により駐車運転を支援する場合の適用例を示す説明図 車両が図４に示す位置にある場合に、モニタ装置に表示される画面を示す説明図 運転支援の進行に応じて変化する表示画面及びスピーカが発する音響を示す説明図（１） 運転支援の進行に応じて変化する表示画面及びスピーカが発する音響を示す説明図（２） 運転支援の進行に応じて変化する表示画面及びスピーカが発する音響を示す説明図（３） 運転支援の進行に応じて変化する表示画面及びスピーカが発する音響を示す説明図（４） 運転支援の進行に応じて変化する表示画面及びスピーカが発する音響を示す説明図（５） 本発明に係る運転支援装置により駐車運転を支援する場合の他の適用例を示す説明図 図１０の場合に表示手段に表示される表示画面の一例を示す説明図 車両と到達目標との距離と、車両の速度との関係の一例を示すグラフ 車両と到達目標との距離と、車両の速度との関係の他の例を示すグラフ 到達目標を指示する他の例１を示す説明図 到達目標を指示する他の例２を示す説明図 到達目標を指示する他の例３を示す説明図 後退運転時の運転支援の一例を示す状態遷移図 前進運転時の運転支援の一例を示す状態遷移図 前進及び後退運転時の運転支援の一例を示す状態遷移図 モニタ装置に表示される画面上において到達目標及び設定距離を設定する方法を示す説明図

符号の説明

１ 運転支援ＥＣＵ
２ａ モニタ装置（表示手段）
２ｂ スピーカ
３Ａ アクセル制御ＥＣＵ
３Ｂ 制動制御ＥＣＵ
４ カメラ
５ 距離センサ（距離計測手段）
６ 速度センサ（速度計測手段）
１０ 車両
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２ 到達目標

Claims (3)

1. 少なくとも車両周辺の情景を車室内に備えられた表示手段に表示して、乗員による前記車両の運転操作を支援する運転支援装置において、
   前記表示手段に表示される画像上において前記乗員が指定する位置に基づいて、前記車両を停止させたい場所である到達目標を設定する目標設定手段と、
   前記車両と前記到達目標との距離を計測する距離計測手段と、
   前記車両の移動速度を計測する速度計測手段と、
   前記車両の移動速度が、所定の速度を超えないように制御する速度制御手段と、
   前記車両が前記到達目標に達したときに前記車両を停止させる停止手段と、を備える運転支援装置。
2. 前記目標設定手段は、前記画像上において前記乗員が指定する位置を複数箇所受け付け可能であり、前記停止手段は、前記複数箇所の位置の何れかに前記車両が最先に達したときに前記車両を停止する請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記目標設定手段は、前記車両を停止させたい場所を、前記車両のバンパー部又は前記車両の車輪部を基準として設定する請求項１又は２に記載の運転支援装置。

Images