JP2007137171A

JP2007137171A - 駐車支援装置

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Publication number: JP2007137171A
Application number: JP2005331565A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Watanabe; 一矢渡邊; Kosuke Sato; 功祐佐藤; Hiroshi Yamauchi; 博山内
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2007-06-07
Anticipated expiration: 2025-11-16
Also published as: EP1950097B1; KR20080076950A; EP1950097A4; EP1950097A1; US7825828B2; WO2007058246A1; JP4414959B2; CN101360632B; US20090091475A1; CN101360632A; KR101155725B1; DE602006016156D1; KR20100134803A

Abstract

【課題】モニタの表示に基づいて運転者が駐車位置に車体を導入する際に不適正な操作が行われても、駐車位置に適正に導入できる装置を合理的に構成する。
【解決手段】カメラ１２からの撮影画像が表示されるモニタ１０と、車体を駐車位置に導入する支援を行う支援情報出力手段とを備え、車体を駐車位置に導入する際に不適正な運転操作があった場合に適正な状態に修正する補正制御手段３１を備える。この補正制御手段３１はステアリング操作、アクセル操作、ブレーキ操作が不適正な場合には進路を適正にし、停車位置を適正にする制御を行う。
【選択図】図５

Description

本発明は、車体に備えたカメラからの撮像画像を表示するモニタと、駐車を支援するための支援情報を前記モニタに表示する支援情報出力手段とを備えている駐車支援装置に関する。

従来、上記のように構成された駐車支援装置と関連する技術として特許文献１に記載されるものが存在する。この特許文献１では、並列駐車を行う際に、シフトレバーを後進位置に操作することにより、操舵開始ガイドライン、車幅ガイドライン、車両軌跡ガイドラインをカメラによる車両後方位置の映像に重畳させてモニタに表示する。次に、車両を後進させ、操舵開始ガイドラインが目標点に達すると停車させてハンドル操作を行う。このようにハンドル操作を行うことにより、モニタに表示された操舵量ガイドマークが移動し、この操舵量ガイドマークが目標点に達するまで操作した後に、車両を後進させることにより駐車スペースに適正に車両を進入できるようにしている。

上記のように構成された駐車支援装置と関連する技術として、駐車位置に車体を導入する際にステアリング操作の一部を自動的に行うものが特許文献２に記載されている。この特許文献２では、駐車位置を基準にした特定の位置に車体を停車した状態で制御を開始することにより、自動操舵制御によってステアリングホイールが自動的に操作され、ドライバーがクリープ等で車体を前進させることにより、車体が進行方向切り換え位置に送り込まれる。この進行方向切り換え位置で停車した状態で、この前輪は車体を駐車位置に導入する操舵が既に行われた状態にあり、この後、ドライバーは車体を後進させることにより車体を駐車位置に導入できるものになっている。

特開２００１‐５５０９９号公報（段落番号〔００２８〕、図２、図３）特開２０００‐３３５４３６号公報（段落番号〔００２５〕〜〔００２７〕、図１〜図３）

駐車位置に自動車を導入する際の操作を考えると、駐車位置に車体を導入する経路に沿ってできるだけ適正に移動させる必要がある。特に、運転技術が未熟な運転者が導入を行う場合や、駐車位置のスペースが狭い場合には、確実な操作が望まれる。このような課題に対して前述した特許文献１、特許文献２の技術が有用となる。

しかしながら、特許文献１のようにカメラからの画像をモニタに表示し、このモニタに表示した操舵開始ガイドラインが目標点に達したタイミングで停車させてハンドル操作を行う場合でも、停車のタイミングが不適正で、最適な停車位置から外れた位置に車体を停車させた場合には、駐車位置に車体を適正に導入できない場合があり、これと同様に適正な停車位置で停車してもハンドルの操作量が適正でない場合には、駐車位置に車体を適正に導入できないこともある。特に、駐車位置に導入する進路の地面が傾斜している場合には停車すべき位置を通過して車体を停車させることも発生することもあり得る。

特許文献２のように、車体を駐車位置に導入する際の一部の操作を自動的に行うものでは運転者の操作の手間が省けるものとなる。しかしながら、この特許文献２に記載されるものでは、制御を開始する初期段階で車体を適正な位置に設定する必要がある。

運転者からすると、車体を駐車位置に導入する場合には、特許文献１に記載されるようにモニタを介して駐車に必要な情報を取得し、ハンドル操作を適正に行い、停止位置を適正にする必要もあるが、操作を自動制御で行うものでは、初期段階では車体を適正な位置に設定することが必要となり、その設定が困難である。

本発明の目的は、車体を駐車位置に導入するための運転操作が不十分であっても、車体を駐車位置に適正に導入する装置を合理的に構成する点にある。

本発明の特徴は、車体に備えたカメラからの撮像画像を表示するモニタと、駐車を支援するための支援情報を前記モニタに表示する支援情報出力手段とを備えている駐車支援装置において、前記カメラは前方を撮像し、前記支援情報出力手段は、予め設定された駐車位置に車体を導入するための進路を求め、この進路上に目標位置を設定し、前進時に、この目標位置に対応したガイド情報を前記モニタに表示された地面上に表示すると共に、前記車体の現在位置に対応した指標を前記モニタに表示する処理を行い、前記車体を停車位置まで移動させる際に、前記ガイド情報の位置まで前記指標を導くように運転者の運転操作を補助する補助制御手段を備えている点にある。

この構成により、モニタの地面上に表示されたガイド情報と、モニタに表示された指標とを、例えば、重複させるようにステアリングホイールの操作を行って車体を移動させることにより、車体を進路に沿って移動させて駐車位置に導入できる。また、進路に沿って車体を移動させる際に、ステアリングホイールの操作が不適正である場合や、進路上のガイド情報の位置が不正確となる場合等の状況が発生した場合には、補助制御手段が運転操作を修正する。その結果、車体を駐車位置に導入するための運転操作が不適正であっても、車体を駐車位置に適正に導入する装置が合理的に構成された。

本発明は、前記支援情報出力手段は、前記ガイド情報と指標との位置関係、又は、前記目標位置と車体との位置関係から前記進路と車体との位置誤差を求め、この位置誤差に基づき車体の現在位置から前記駐車位置に導入するための進路を新たに求める進路更新手段を備えても良い。

この構成により、ガイド情報と指標との位置関係、又は、目標位置と車体との位置関係から求めた位置誤差に基づいて新たに進路を求めるので、例えば、新たに進路を設定せずに車体の移動を行うもののように誤差を拡大させることがなく、駐車位置に対して適正に車体を導入できる。

本発明は、ステアリングホイールの操作に基づいて車体の操向車輪を駆動操向するステアリングユニットと、前記操向車輪の操向角を計測するステアリングセンサとを備えると共に、前記補助制御手段はステアリングセンサからの操向角が前記進路に基づいて設定された目標値と異なる場合には、補助制御手段がステアリングユニットを制御して前記操向車輪の操向角を適正な方向に補正しても良い。

この構成により、車体の移動時に、ステアリングセンサで計測される操向角と異なる場合には、ステアリングユニットを制御して前記操向車輪の操向角を適正な方向に補正することにより、操向角の過不足を補い、適正な進路上又は適正な進路に近い進路上に車体を移動させることができる。

本発明は、ブレーキペダルの操作に基づいて前記車体の車輪に制動力を作用させるブレーキユニットと、前記ブレーキペダルの操作を検出するブレーキセンサとを備えると共に、前記補助制御手段は、ブレーキペダルが操作状態にあることを前記ブレーキセンサで検出する状況で、前記進路に設定された停車位置に前記車体が接近した場合に、前記ブレーキユニットを制動制御しても良い。

この構成により、停車位置に車体が接近した状況で運転者がブレーキペダルを操作していることをブレーキセンサで検出した場合には、補助制御手段がブレーキユニットを制動制御することにより、車体が停車位置をオーバランする不都合を抑制できる。

本発明は、アクセル操作部材の操作に基づいて車体の走行速度を設定する速度設定ユニットと、前記アクセル操作部材の操作量を計測するアクセルセンサとを備えると共に、前記補助制御手段は、前記進路に設定された停車位置に前記車体が接近した場合に、前記速度設定ユニットを制御して前記アクセル操作部材で設定された走行速度より車体の走行速度を低速化しても良い。

この構成により、停車位置に車体が接近した状況では、補助制御手段が速度設定ユニットを制御することにより、アクセル操作部材で設定された走行速度より車体の走行速度を低速化することになり、車体が停車位置をオーバランする不都合を抑制できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕図１〜図４に示すように、前車輪１（操向車輪の一例）、及び、後車輪２を有した車体Ｂのルーム内に運転座席３とステアリングホイール４を備え、その前部にメータ類を有したパネル５を配置し、前記運転座席３の側部に変速を行うシフトレバー６を配置して自動車が構成されている。

前記ステアリングホイール４は回転操作力を前車輪１に伝えて駆動操向を行うパワーステアリングユニットＰＳと連動している。車体前部にはエンジンＥと、このエンジンＥからの動力を変速して前車輪１に伝えるにトルクコンバータやＣＶＴ等で成る変速機構Ｔ（速度設定ユニットの一例）とを配置している。前記運転座席３の近傍には走行速度を制御するアクセル操作部材としてのアクセルペダル７と、前車輪１と後車輪２とのブレーキ装置ＢＫを操作して前車輪１、後車輪２に制動力を作用させるブレーキペダル８とを並列配置している。

前記運転座席３の近傍のコンソールの上部位置には表示面にタッチパネル１０Ｔを形成したモニタ１０を備え、このモニタ１０のケースにスピーカ１１を備えている（前記スピーカ１１としてパネル５に備えたものや、ドアーの内側に備えたものを用いても良い）。車体Ｂの前端にフロントカメラ１２を備え、車体Ｂの後端にリヤカメラ１３を備えている。前記モニタ１０は、バックライトを備えた液晶式のものであるが、プラズマ表示型のものやＣＲＴ型のものであっても良い。また、タッチパネル１０Ｔは、感圧式のものや静電式のものが使用され、指等の接触位置をロケイトデータとして出力する。尚、前記モニタ１０はＧＰＳ型のナビゲータとして用いるものを兼用しても良い。

前記フロントカメラ１２とリヤカメラ１３とはＣＣＤ型の撮像素子を内蔵するとともに、撮影した情報を動画情報として出力するように構成されている。フロントカメラ１２は車体Ｂの前方の地面を主な撮影領域に設定しており、リヤカメラ１３は車体Ｂの後方の地面を主な撮影領域に設定している。尚、夫々のカメラは、リアルタイムで動画を出力する性能を有するものである。

前記ステアリングホイール４の操作系にはステアリング操作方向と操作量とを計測するステアリングセンサ１４を備え、前記シフトレバー６の操作系にはシフト位置を判別するシフト位置センサ１５を備えている。前記アクセルペダル７の操作系には操作量を計測するアクセルセンサ１６を備え、前記ブレーキペダル８の操作系には操作の有無を検出するブレーキセンサ１７を備えている。

前記変速機構Ｔには駆動系の回転量から車体Ｂの移動量を計測する移動距離センサ１８を備えている。尚、この移動距離センサ１８として、前車輪１と後車輪２との少なくとも一方の回転量を計測するフォトインタラプタ型やピックアップ型のセンサを用いても良い。そして、車体Ｂの中央部には走行制御を行うＥＣＵとして制御ユニット２０（支援情報出力手段の一例）を配置している。

本発明の支援情報出力手段として機能する制御ユニット２０に対する情報の入出力系を図５に示している。この制御ユニット２０は、前記タッチパネル１０Ｔ、フロントカメラ１２、リヤカメラ１３、ステアリングセンサ１４、シフト位置センサ１５、アクセルセンサ１６、ブレーキセンサ１７、移動距離センサ１８夫々からの情報が入力する入力系が形成されると共に、前記モニタ１０、スピーカ１１、前記パワーステアリングユニットＰＳ、変速機構Ｔ、ブレーキ装置ＢＫに制御信号が出力する出力系が形成されている。

この制御ユニット２０は、情報の入出力を行う入出力インタフェース２１を備えると共に、この入出力インタフェース２１からの情報を処理するマイクロプロセッサＣＰＵを備えている。このマイクロプロセッサＣＰＵのデータバスに対して半導体メモリ２２、画像処理手段２３、駐車位置設定手段２４、進路設定手段２５、目標位置設定手段２６、進路情報表示手段２７、ガイダンス出力手段２８、重複判定手段２９、進路判定手段３０、補助制御手段３１、進路更新手段３２夫々を接続している。この制御系では、データバスの他にコントロールバスやアドレスバス等を必要とするものであるが、複雑化を避けるために図面にはコントロールバスやアドレスバス、あるいは、インタフェース類を示していない。

前記画像処理手段２３は、前記フロントカメラ１２又はリヤカメラ１３からの画像情報をリアルタイムで前記モニタ１０に表示する処理を行うと同時に、後述する駐車エリア４５（図８を参照）、バー形状（ライン状）のガイド情報Ｇ（後述する複数のガイド情報の上位概念・図６を参照）、バー形状のガイド情報Ｇが収まるだけの大きさの長方形状の枠で示される指標Ｈ等を合成してモニタ１０に表示する。前記駐車位置設定手段２４は前記タッチパネル１０Ｔに対する人為的な操作、若しくは、車体の移動に基づいて駐車位置Ｐを設定する。前記進路設定手段２５は前記駐車位置Ｐと車体Ｂの現在位置とに基づいて車体Ｂを駐車位置Ｐに導入する進路Ｃを求める。前記目標位置設定手段２６は前記進路Ｃの中間に複数の目標位置を設定する。前記進路情報表示手段２７は前記目標位置に対応したガイド情報Ｇと前記指標Ｈ等の車体Ｂの位置を判別するための情報をモニタ１０に表示する。

前記ガイダンス出力手段２８は車体Ｂを進路Ｃに従って移動させるに必要な情報を出力する。前記重複判定手段２９は前記ガイド情報Ｇと指標Ｈとがモニタ１０において重複する位置関係にあるかを判別する。前記進路判定手段３０は前記移動距離センサ１８と前記ステアリングセンサ１４とからの情報に基づいて車体Ｂと進路Ｃとの位置関係を判別する。補助制御手段３１は車体Ｂを駐車位置Ｐに導入する際に運転者の運転操作を適正な方向に修正する制御を行う。前記進路更新手段３２は停車時にガイド情報Ｇと指標Ｈとの位置関係から進路Ｃと車体Ｂとの誤差の値を求め、この誤差が設定値を超えた場合に現在の停車位置の車体Ｂを前記駐車位置Ｐに導入するための進路を新たに求める処理を行う。そして、図５に示す処理系によって本発明の駐車支援装置が構成されている。

これら、画像処理手段２３、駐車位置設定手段２４、進路設定手段２５、目標位置設定手段２６、進路情報表示手段２７、ガイダンス出力手段２８、重複判定手段２９、進路判定手段３０、補助制御手段３１、進路更新手段３２夫々は前記半導体メモリ２２等に展開されるソフトウエアを想定しているが、ロジック等のハードウエアで構成することや、ソフトウエアとハードウエアとの組み合わせで構成しても良い。

この車体Ｂを駐車位置Ｐ（図７、図８を参照）に駐車する際には、前記モニタ１０に駐車位置Ｐを表示する位置（前記フロントカメラ１２で撮影する位置）で車体Ｂを停車し、次に、モニタ１０において、運転者が駐車位置Ｐを特定することにより、前記制御ユニット２０が車体Ｂの現在位置と駐車位置Ｐとの位置関係を求めて駐車位置Ｐに車体Ｂを導入するための最適な進路Ｃを算出し、この進路Ｃに沿って車体Ｂを移動させるために必要な支援情報をモニタ１０に表示する。運転者はモニタ１０に表示される支援情報やスピーカ１１からの音声でのメッセージに従って車体Ｂを移動させるだけで車体を進路Ｃに従って移動させて駐車位置Ｐへの駐車を実現する。

前記制御ユニット２０は、車体Ｂを駐車位置Ｐに導入する際に、運転者の操作が不適正である場合には適正な操作を行わせるための補助的な制御を自動的に行い、導入の途中において車体Ｂが不適正な位置に停車した場合には、その位置の車体Ｂを駐車位置Ｐに対して導入するための進路を新たに求めて更新する処理を行う。

このような前記制御ユニット２０による処理の概要を図１４のフローチャートのように示すことが可能である。車庫入れを例に挙げると、図７に示すように、前記モニタ１０に駐車位置Ｐが表示される位置で車体Ｂを停車させる。この状態でモニタ１０には車庫入れボタン４１と、縦列駐車ボタン４２と、中止ボタン４３とが表示され、運転者が車庫入れボタン４１に指を接触させることにより、車庫入れモードが選択される（＃１０１ステップ）。駐車支援を中止する場合には中止ボタン４３に指を接触させることになる。

本発明の駐車支援装置では、車体Ｂの停車姿勢と平行する姿勢で駐車位置Ｐに車体Ｂを導入するモードを縦列駐車と称し、車体Ｂの停車姿勢と直交する姿勢で駐車位置に車体Ｂを導入するモードを車庫入れと称している。尚、縦列駐車ボタン４２を操作した場合にも、駐車位置Ｐに対して車体Ｂを導入するための進路Ｃが設定され、後述する車庫入れモードと同様の処理によりモニタ１０に支援情報が表示され、スピーカ１１から支援情報としてのメッセージが出力され、これらの情報に基づいて車庫入れが可能となる。

前述したように、車庫入れモードが選択された後には、図８に示すように４つのカーソルボタン４４と、駐車位置Ｐを特定する枠状の駐車エリア４５とがモニタ１０に表示される。この表示状態でカーソルボタン４４の何れかに運転者が指を接触させることによって、駐車エリア４５をモニタ１０上において駐車位置Ｐまで移動させ、駐車エリア４５を適正な位置に設定した状態で決定ボタン４６を操作することにより駐車エリア４５の位置が固定され、この駐車エリア４５で取り囲まれる位置が駐車位置Ｐとして設定される（＃１０２ステップ）。この処理は前記駐車位置設定手段２４が実行するものであり、前記駐車エリア４５のサイズは車体Ｂの全長、全幅に基づいて設定されている。また、カーソルボタン４４と駐車エリア４５とは画像処理手段２３がモニタ１０に表示する。

前記フロントカメラ１２は撮像レンズ（図示せず）に広角レンズを用いているため遠近感が誇張され、直線状のものが湾曲して表示されるものであるが、このフロントカメラ１２に使用された撮像レンズは固定焦点であり、撮影方向が車体Ｂに固定され、撮影された地面のレベルが前車輪１、後車輪２夫々の接地レベルと一致するため、モニタ１０に表示された地面の特定の位置と、車体Ｂとの相対距離は画像処理によって取得することが可能である。このような理由から、前記画像処理手段２３に対してモニタ１０の表示位置と車体Ｂからの距離を取得するためのテーブルデータやパラメータ等を設定することにより、前述したように駐車エリア４５を移動させた際の表示形態を撮像レンズによる遠近感と整合するように変形させると共に、車体Ｂを基準にした駐車位置Ｐ（駐車エリア４５）の位置を特定できるものにし、更に、駐車位置Ｐと車体Ｂとの相対的な位置関係や距離を比較的高い精度で取得できるものにしている。尚、リヤカメラ１３もフロントカメラ１２に等しい性能を有したものが用いられている。

また、カーソルによる設定だけではなく、車体Ｂを移動させることにより、駐車エリア４５と、駐車位置とを合わせても良い。

次に、現在の車体Ｂの停車位置と駐車位置Ｐとの相対距離を取得した後に、取得した情報に基づいて車体Ｂを駐車位置Ｐに導入するために図６に示す進路Ｃを算出し（＃１０３ステップ）、進路Ｃ上に目標位置を設定し、夫々の目標位置における車体Ｂの姿勢を算出する（＃１０４ステップ）。これらの処理は前記進路設定手段２５が実行するものであり、この進路設定手段２５は、車体Ｂの全長、全幅、ホイールベース、旋回特性等のデータに基づいて現在の車体Ｂの位置と、駐車位置Ｐとの相対的な位置関係や距離から、車体Ｂを駐車位置Ｐに導入するために最適な進路Ｃを演算によって算出する。また、進路Ｃは後車輪軸の中心が移動する経路を示している。

このように算出した進路Ｃを俯瞰すると図６に示す形となり、この進路Ｃ上に４つの目標位置が設定され、この４つの目標位置に対してガイド情報Ｇ１〜Ｇ４が設定される。また、このガイド情報Ｇのうち、１番目と２番目とのガイド情報Ｇ１、Ｇ２は車体Ｂの前進時にフロントカメラ１２で撮影した地面上に表示され、３番目と４番目とのガイド情報Ｇ３、Ｇ４はリヤカメラ１３で撮影した地面上に表示される。

前記ガイド情報Ｇ１〜Ｇ４はライン状であり、これらのガイド情報Ｇ１〜Ｇ４のラインの長手方向を車体Ｂの横幅（左右）方向と一致させている。このガイド情報Ｇ１〜Ｇ４のうち、Ｇ１、Ｇ２はモニタ１０上において車体Ｂの前端と一致させ、Ｇ３、Ｇ４はモニタ１０上において車体Ｂの後端と一致させるように、モニタ１０に表示された指標Ｈに重複させて車体Ｂを停車させることで車体Ｂが適正な停車位置において適正な姿勢となる。

これらの処理が終了すると、図９に示すように、目標位置に対応した最初（１番目）のガイド情報Ｇ１がモニタ１０の地面上に赤色で表示されると同時に、モニタ１０の下端位置（車体Ｂに最も近い側）に、ガイド情報Ｇ１を取り囲むように車体Ｂの横幅方向に長い形状となる黄色の枠状の指標Ｈが表示される（＃１０５ステップ）。この処理は前記目標位置設定手段２６が生成したガイド情報Ｇを前記画像処理手段２３がフロントカメラ１２からの画像に合成する処理によって実現する。尚、ガイド情報Ｇ１と指標Ｈとの表示色は異なるものであれば、前述した色相に限るものではない。

前述したように、前記ガイド情報Ｇはモニタ１０の地面上に表示され、このガイド情報Ｇに対して接近する方向に車体Ｂが移動する際には、モニタ１０に表示された地面上のガイド情報Ｇが地面とともに車体Ｂに接近する形態で表示される必要があり、この処理は前記画像処理手段２３が実現する。

前記モニタ１０には進路表示ボタン４７が表示される。この進路表示ボタン４７を運転者が操作した場合には、同図に示す進路Ｃが赤色で地面上に表示される（操作しない場合には進路Ｃは表示されない）。また、この処理では、「赤いライン状の表示が黄色い枠内に入るまで移動して下さい」との音声でのメッセージをスピーカ１１から出力する（＃１０６ステップ）。これらの処理は前記ガイダンス出力手段２８が実行するものであるが、音声によるメッセージの出力と同時に、メッセージをモニタ１０に表示するように出力形態を設定しても良い。

この後に、メッセージに従って車体Ｂを移動させることにより、この移動方向が前記シフト位置センサ１５からの情報によって判別され、前記ステアリングセンサ１４によってステアリング量が取得され、前記移動距離センサ１８によって車体Ｂの移動距離が取得される。このように取得された情報に基づいて、前記進路判定手段３０が前記進路Ｃに沿って車体Ｂの移動が行われているかの判断を行う。この判断の結果、前記補助制御手段３１が前記変速機構Ｔ、パワーステアリングユニットＰＳ、ブレーキ装置ＢＫの少なくとも１つを制御して車体Ｂが適正な進路Ｃに近い位置を走行する補助制御が行われる（＃２００ステップ）。

前記＃２００ステップは補助制御ルーチン（サブルーチン）として設定されたものであり、この補助制御ルーチンでは、ステアリングセンサ１４からの信号と車体Ｂの現在位置における目標ステアリング角とを比較し、ステアリング角が目標とするステアリング角を基準に設定された基準角度領域（不感帯）より小さい場合、あるいは、大きい場合には、制御ユニット２０が目標ステアリング角の方向にパワーステアリングユニットＰＳを作動させる補正制御を行うことにより適正なステアリング角に近似するステアリングを実現する。尚、ステアリング角が目標とするステアリング角を基準に設定した基準領域内である場合には補正制御を行わない（＃２０１〜＃２０４ステップ）。

また、車体Ｂの走行速度を取得し、車体Ｂの現在位置における目標速度と比較し、車体Ｂの走行速度が車体Ｂの現在位置おける目標速度を基準に設定された基準速度領域（不感帯）より高速である場合、あるいは、低速である場合には、制御ユニット２０が前記変速機構Ｔを制御して目標速度の方向に変速する補正制御を行うことにより適正な走行速度を得る。尚、車体Ｂの走行速度が車体Ｂの現在位置における基準速度領域内にある場合には補正制御は行わない（＃２０５〜＃２０８ステップ）。

この速度の制御を行う際の速度変化を図１６のグラフのように示すことが可能である。つまり、目標位置（ガイド情報Ｇ）の位置に近接するほど滑らかに速度を低下させる目標速度Ｖｘが設定され、補正制御を行わない状況では速度Ｖｂとなる場合でも、目標速度Ｖｘに沿う制御を行うことにより、速度Ｖａで示すように目標位置に近づくほど減じ、目標位置で車速を「０」にする。すなわち、目標位置で停車させるように制御形態を設定しており、このように速度制御を行う場合には、ブレーキを制御することにより、車体Ｂの走行速度を目標速度に維持する。また、アクセルペダル７の操作に優先してエンジンＥの回転数と変速機構Ｔとの少なくとも一方を制御することにより、車体Ｂの走行速度を目標速度に維持する制御が実現することも可能である。

このような速度制御に代えて図１７のグラフに示す制御を行うことも可能である。この制御では、目標位置（ガイド情報Ｇ）の位置に近接するほど段階的に速度を低下させる目標速度Ｖｘが設定され、補正制御を行わない状況では速度Ｖｂとなる場合でも、目標速度Ｖｘに沿う制御を行うことにより、速度Ｖａで示すように目標位置に近づくほど減じる。すなわち、目標位置で停車させるように制御形態を設定することを可能にしている。

次に、車体Ｂの現在位置と走行速度とを取得し、この車体Ｂの現在位置と目標速度とを比較し、ブレーキペダル８が操作状態にあることをブレーキセンサ１７からの信号に基づいて判別し、かつ、車体Ｂと目標位置との相対位置に基づいて設定された基準速度領域（不感帯）より高速である場合には、制御ユニット２０がブレーキ装置ＢＫを制動操作する補正制御により、車体Ｂと目標位置との相対位置に基づいた制動力を作用させて適正な走行速度を得る。尚、車体Ｂと目標位置との相対位置に基づいて設定された速度より低速である場合には、補正制御を行わない（＃２０９〜＃２１３ステップ）。

この制動の制御を行う際の速度変化を図１８のグラフのように示すことが可能である。つまり、目標位置（ガイド情報Ｇ）の位置に近接するほど速度を低下する目標速度Ｖｘが設定され、運転者がブレーキペダル８を操作している状態にあり、速度が目標速度Ｖｘを超えている状況で、補正制御を行わない状況では速度Ｖｂとなる場合でも、適切な制動力を作用させることにより、目標位置で速度を「０」にする。すなわち、すなわち、目標位置で停車させるように制御形態を設定することを可能にしている。

このように補正制御を行う場合に、音声により適正な操作を行わせるメッセージを出力することやモニタ１０にメッセージを表示しても良い。また、車体Ｂを最初のガイド情報Ｇ１に移動させる際に補助制御ルーチン（＃２００ステップ）を実行する処理形態を説明しているが、この補助制御ルーチンは駐車位置Ｐに導入するために車体Ｂを移動する際には常に実行されるものである。

次に、車体Ｂを前進させ、図１０に示すように、最初のガイド情報Ｇ１を指標Ｈで取り囲む位置（重複する位置）まで移動させて停車させることにより、指標Ｈで取り囲まれたガイド情報Ｇ１が赤色から緑色に変更された後、モニタ１０から消去され、次（２番目）のガイド情報Ｇ２が新たにモニタ１０に表示され、更に、「左一杯までハンドルを操作して赤いライン状の表示が黄色い枠内に入るまで移動して下さい」との音声でのメッセージをスピーカ１１から出力する（このメッセージをモニタ１０に表示しても良い）（＃１０７〜＃１１２ステップ）。また、車体Ｂが停車した際にはガイド情報Ｇ１と指標Ｈとの相対位置関係から誤差を求め、この誤差が目標駐車位置への影響が少なくなるように、設定された値を超える場合には、新たに進路を求め、次に目標位置を更新する（＃１１１ステップ）。

前述したようにガイド情報Ｇと指標Ｈとの重複の判定は、車体Ｂの移動距離等と進行方向とから常時相対位置を演算して行い、その結果に応じてフロントカメラ１２の画像上にガイド線Ｇ１の描画や消去を行う。ガイド情報Ｇ１の消去とガイド情報Ｇ２の新たな表示は前記ガイダンス出力手段２８が行う。また、図１０では、モニタ１０においてガイド情報Ｇ１と指標Ｈとが一致した状態で、進路Ｃが表示された状態を示しているが、これらは同時に表示されるものではなく、表示の順序としては、ガイド情報Ｇ１と指標Ｈとが一致した後にガイド情報Ｇ１が消去され、この消去の直後に進路Ｃが表示される。この表示の順序は後述する図１１、図１３においても同様に設定されている。

また、前述した＃１０７〜＃１１２ステップに基づいた処理が最後（４番目）のガイド情報Ｇ４を指標Ｈで取り囲むように車体Ｂを移動させるまで継続する。この連続した処理におけるモニタ１０の表示内容を図１０〜図１３にように示しており、この処理形態を以下に説明する。

つまり、前記２番目のガイド情報Ｇ２が表示された後に、この２番目のガイド情報Ｇ２を指標Ｈで取り囲む位置（重複する位置）まで車体Ｂを移動させて停車した場合には、図１１に示すように指標Ｈで取り囲まれたガイド情報Ｇ２が赤色から緑色に変更された後、モニタ１０から消去され、同図に示すように、「シフトレバーを後進にセットして下さい」とのメッセージをスピーカ１１から出力する（これと同時にメッセージをモニタ１０に表示しても良い）。

また、シフトレバー６を後進位置にセットすることにより図１２に示すように、前記リヤカメラ１３からの画像がモニタ１０に表示され、このモニタ１０に対して次（３番目）のガイド情報Ｇ３が表示され、「右一杯までハンドルを操作し、赤いライン状の表示が黄色い枠内に入るまで移動して下さい」とのメッセージをスピーカ１１から出力する（これと同時にメッセージをモニタ１０に表示しても良い）。

次に、メッセージに従ってステアリングホイール４を操作しながら車体Ｂを後進させることにより、図１３に示すように、モニタ１０に表示された次のガイド情報Ｇ３を指標Ｈで取り囲む位置（重複する位置）に達し、このタイミングで車体Ｂを停車させることになる。このような状態で車体Ｂを停車させた場合には、「ハンドルを直進に戻し、赤いライン状の表示が黄色い枠内に入るまで移動して下さい」とのメッセージをスピーカ１１から出力する（これと同時にメッセージをモニタ１０に表示しても良い）。

メッセージに従ってステアリングホイール４を操作して車体Ｂを後進させることにより、モニタ１０に表示された最後（４番目）のガイド情報Ｇ４を指標Ｈで取り囲む位置（重複する位置）に達する（図示せず）。このように最後のガイド情報Ｇ４と指標Ｈとを重複させた場合には、「駐車完了です」とのメッセージをスピーカ１１から出力し（これと同時にメッセージをモニタ１０に表示しても良い）、駐車が終了する。尚、このように駐車が完了すると、車体Ｂはモニタ１０に表示された駐車エリア４５内に存在することになる。

このように車体Ｂを駐車位置Ｐに導入する途中において、運転者が不適切な操作を行うことにより、不適切な位置で車体Ｂを停車することもある。このように不適切な位置に車体Ｂを停車させた場合には、進路更新手段３２が前述した＃１１１ステップで示した処理を実行することにより、新たな進路Ｃを求め、この進路Ｃに対して新たに目標位置を設定する。

具体的な例を挙げると、例えば、ブレーキペダル８の操作が遅れた場合には図１９に示す如く、最初のガイド情報Ｇ１の位置を少し通過した位置で車体Ｂが停車することもある。このような状況では、ガイド情報Ｇと指標Ｈとの位置の誤差と、車体Ｂの姿勢の誤差を画像処理によって把握することにより、適正な進路Ｃに代えて新たに進路Ｃ’を求め、この進路Ｃ’に対して新たに目標位置を設定し、この目標位置に対応してガイド位置Ｇ２’Ｇ３’を設定する。このように新たにガイド位置Ｇ２’、Ｇ３’に対しても必要な場合にはメッセージが与えられる。従って、車体Ｂを駐車位置に導入する際に、不適正な位置に車体Ｂを停車させても、この後に、モニタ１０に表示される情報と、スピーカ１１から出力されるメッセージとに従って操作を行うだけで、車体Ｂを駐車位置Ｐに導入できるのである。

このように、本発明によると、フロントカメラ１２で撮影した画像が表示されるモニタ１０において、運転者が駐車位置Ｐを特定する操作を行い、駐車モードを選択した後には、車体Ｂを駐車位置Ｐに導入させる進路Ｃが自動的に求められ、その進路Ｃ上に複数の目標位置と、この目標位置における車体Ｂの姿勢が設定される。そして、車体Ｂを駐車位置Ｐに導入する際には、複数の目標位置が設定されていても、車体Ｂの移動目標とする目標位置に対応してライン状のガイド情報Ｇだけがモニタ１０の地面上に表示されると同時に、モニタ１０に枠状の指標Ｈが表示され、車体Ｂの移動に必要なメッセージが音声や文字情報として出力されるので、運転者はメッセージに従ってライン状のガイド情報Ｇを枠状の指標Ｈで取り囲む位置（重複する位置）まで車体Ｂを移動させる単純な操作形態での移動が可能となる。

また、ライン状のガイド情報Ｇを枠状の指標Ｈで取り囲む位置（重複する位置）まで車体Ｂを移動させる操作を行うだけで、モニタ１０に対して新たにガイド情報Ｇが表示されるため、誤った目標を認識する不都合を回避しながら車体Ｂを適正な進路Ｃに沿って移動させ、駐車位置Ｐに導入できる。特に、車体Ｂを駐車位置Ｐに導入する際には、ステアリング操作、アクセル操作、ブレーキ操作が多少不適正であっても、補正制御によって車体Ｂを進路Ｃから大きく外れる不都合を回避できるものにしている。また、車体Ｂが進路Ｃから外れた場合でも、車体Ｂを停車させた際に新たに進路Ｃ’を求め、このように求めた進路Ｃ’に対応したガイド情報をモニタ１０に表示することにより、車体Ｂを適正に駐車位置Ｐに導入できる。

自動車の一部を切り欠いた斜視図車体前部の斜視図運転座席の前方部位を示す図車体の概略的な構造を示す平面図制御系のブロック回路図車体を駐車位置に導入する進路とガイド情報の位置を示す図駐車位置をモニタに表示した図駐車位置を設定する際のモニタの表示を示す図最初のガイド情報を表示したモニタを示す図最初のガイド情報と指標との重複状態を表示したモニタを示す図２番目のガイド情報と指標との重複状態を表示したモニタを示す図３番目のガイド情報を表示したモニタを示す図３番目のガイド情報と指標との重複状態を表示したモニタを示す図駐車支援処理のフローチャート補助制御ルーチンのフローチャート補正制御時の目標速度と変速による速度変化とを示す図補正制御時の目標速度と変速による速度変化とを示す図補正制御時の目標速度と制動による速度変化とを示す図初期の進路と新たに設定された進路とを示す図

符号の説明

１操向車輪（前車輪）
４ステアリングホイール
７アクセル操作部材（アクセルペダル）
８ブレーキペダル
１０モニタ
１１スピーカ
１２カメラ
１５ステアリングセンサ
１７ブレーキセンサ
２０支援情報出力手段（制御ユニット）
３１補助制御手段
３２進路更新手段
Ｂ車体
Ｃ進路
Ｇガイド情報
Ｈ指標
Ｐ駐車位置
Ｔ速度設定ユニット（変速機構）
ＰＳステアリングユニット

Claims

車体に備えたカメラからの撮像画像を表示するモニタと、駐車を支援するための支援情報を前記モニタに表示する支援情報出力手段とを備えている駐車支援装置であって、
前記カメラは前方を撮像し、前記支援情報出力手段は、予め設定された駐車位置に車体を導入するための進路を求め、この進路上に目標位置を設定し、前進時に、この目標位置に対応したガイド情報を前記モニタに表示された地面上に表示すると共に、前記車体の現在位置に対応した指標を前記モニタに表示する処理を行い、
前記車体を停車位置まで移動させる際に、前記ガイド情報の位置まで前記指標を導くように運転者の運転操作を補助する補助制御手段を備えている駐車支援装置。
前記支援情報出力手段は、前記ガイド情報と指標との位置関係、又は、前記目標位置と車体との位置関係から前記進路と車体との位置誤差を求め、この位置誤差に基づき車体の現在位置から前記駐車位置に導入するための進路を新たに求める進路更新手段を備えている請求項１記載の駐車支援装置。
ステアリングホイールの操作に基づいて車体の操向車輪を駆動操向するステアリングユニットと、前記操向車輪の操向角を計測するステアリングセンサとを備えると共に、前記補助制御手段はステアリングセンサからの操向角が前記進路に基づいて設定された目標値と異なる場合には、前記ステアリングユニットを制御して前記操向車輪の操向角を適正な方向に補正する請求項１又は２記載の駐車支援装置。
ブレーキペダルの操作に基づいて前記車体の車輪に制動力を作用させるブレーキユニットと、前記ブレーキペダルの操作を検出するブレーキセンサとを備えると共に、前記補助制御手段は、ブレーキペダルが操作状態にあることを前記ブレーキセンサで検出する状況で、前記進路に設定された停車位置に前記車体が接近した場合に、前記ブレーキユニットを制動制御する請求項１又は２記載の駐車支援装置。
アクセル操作部材の操作に基づいて車体の走行速度を設定する速度設定ユニットと、前記アクセル操作部材の操作量を計測するアクセルセンサとを備えると共に、前記補助制御手段は、前記進路に設定された停車位置に前記車体が接近した場合に、前記速度設定ユニットを制御して前記アクセル操作部材で設定された走行速度より車体の走行速度を低速化する請求項１又は２記載の駐車支援装置。