JP2014004930A - 駐車支援装置、駐車支援方法、及び駐車支援プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】操舵負担を軽減する。
【解決手段】実施形態の駐車支援装置は、車輪毎に舵角を与えるか否かの切り替えによる複数種類の操舵手法を有する車両における、車輪の操舵角を取得する取得部と、前記複数種類の操舵手法の各々に基づいた、前記操舵角による前記車両の複数の移動予想軌跡を、前記車両の外部の環境を示した画像情報に重畳して表示する表示部と、を備える。
【選択図】図4
【解決手段】実施形態の駐車支援装置は、車輪毎に舵角を与えるか否かの切り替えによる複数種類の操舵手法を有する車両における、車輪の操舵角を取得する取得部と、前記複数種類の操舵手法の各々に基づいた、前記操舵角による前記車両の複数の移動予想軌跡を、前記車両の外部の環境を示した画像情報に重畳して表示する表示部と、を備える。
【選択図】図4
Description
本発明の実施形態は、駐車支援装置、駐車支援方法、及び駐車支援プログラムに関する。
車両の駐車を支援する技術として、車両に設置された複数のカメラで、車両の周辺環境として撮像された画像データを運転者に提供する技術が提案されている。その際に、車両の操舵角で将来移動した場合の移動予想軌跡等を表示することで、駐車等を支援する技術が提案されている。
ところで、従来から、車両の操舵手法として、二輪操舵(2 Wheel Steering)や四輪操舵(4 Wheel Steering)などが提案されている。四輪操舵が可能な車両では、二輪操舵と四輪操舵とが切り替え可能であることが多い。四輪操舵は、高速走行の際に安定することに加えて、低速走行時は二輪操舵と比べて小回り性能が向上する。このため、駐車を行う際に、四輪操舵で行えば、より容易に駐車が可能になると考えられる。
しかしながら、四輪操舵と二輪操舵との間の小回り性能が異なることから生じる違和感のため、駐車する際は二輪操舵で行うのが通常である。このため、四輪操舵を支援する技術としては、タイヤの向きの表示等に留まっている。
実施形態の駐車支援装置は、車輪毎に舵角を与えるか否かの切り替えによる複数種類の操舵手法を有する車両における、前記車輪の操舵角を取得する取得部と、前記複数種類の操舵手法の各々に基づいた、前記操舵角による前記車両の複数の移動予想軌跡を、前記車両の外部の環境を示した画像情報に重畳して表示する表示部と、を備える。当該構成により一例として、複数種類の操舵手法の各々に基づく複数の移動予想軌跡を表示することで、どの操舵手法を用いればよいのかをユーザが確認できるので、操舵の負担を軽減できるという効果を奏する。
ここで、実施形態にかかる駐車支援装置において、前記複数種類の操舵手法として、四輪操舵及び二輪操舵を含んでいると好適である。当該構成により一例として、四輪操舵及び二輪操舵のうちどちらの操舵手法を用いれば良いのか確認できるので、操舵の負担を軽減できるという効果を奏する。
また、実施形態にかかる駐車支援装置において、前記表示部は、前記複数の移動予想軌跡のうち2つ以上を同時に、前記画像情報に重畳して表示すると好適である。当該構成により一例として、複数の操舵手法のそれぞれの移動予想軌跡を同時に確認できるので、どちらの操舵手法が適切か判断するのが容易となり、操舵の負担を軽減できるという効果を奏する。
また、実施形態にかかる駐車支援装置において、前記表示部は、前記複数の移動予想軌跡のうちいずれか1つ以上の移動予想軌跡である一方の移動予想軌跡を前記画像情報に重畳して表示し、当該一方の移動予想軌跡を表示した後、操作受付部が受け付けた操作に基づいて、前記複数の移動予想軌跡のうちいずれか1つ以上の移動予想軌跡であり且つ前記一方の移動予想軌跡と異なる、他方の移動予想軌跡に切り替えて前記画像情報に重畳して表示すると好適である。当該構成により一例として、表示される複数種類の操舵手法の移動予想軌跡を切り替えることで、どの操舵手法を用いればよいのかをユーザが確認できるので、操舵の負担を軽減できるという効果を奏する。
また、実施形態にかかる駐車支援装置において、前記表示部は、前記車両に現在設定されている操舵手法に従った移動予想軌跡を重畳して表示すると好適である。当該構成により一例として、車両に現在設定されている操舵手法の場合の移動予想軌跡が確認できるため、操舵の負担を軽減できるという効果を奏する。
また、実施形態にかかる駐車支援装置において、前記表示部は、前記操作受付部が受け付けた操作に基づいて、前記複数の移動予想軌跡のうちいずれか一つによる移動予想軌跡の表示、又は前記複数の移動予想軌跡のうち2つ以上の同時表示を切り替えて表示すると好適である。当該構成により一例として、ユーザの所望する態様で移動予想軌跡の表示ができるため、移動予想軌跡の確認が容易となり、操舵の負担を軽減できるという効果を奏する。
また、実施形態にかかる駐車支援装置において、前記表示部が、前記移動予想軌跡を重畳表示する前記画像情報として、前記車両の後端部から後方向の外部の環境を撮像した画像情報、又は前記車両を基準に俯瞰視点で外部の環境を表した俯瞰画像情報であると好適である。当該構成により一例として、外部の環境を撮像した画像情報、又は車両を基準に俯瞰視点で外部の環境を表した俯瞰画像情報に表示された移動予想軌跡で確認できるため、操舵の負担を軽減できるという効果を奏する。
また、実施形態にかかる駐車支援装置において、前記表示部は、前記車輪の前記操舵角で前記車両を後進させる場合の移動予想軌跡を重畳して表示すると好適である。当該構成により一例として、車両を後進させる場合の移動予想軌跡が確認できるため、操舵の負担を軽減できるという効果を奏する。
また、実施形態にかかる駐車支援装置において、前記外部の環境の物体を検出する検出部を、さらに備え、前記表示部は、前記物体が、前記複数の移動予想軌跡のうちいずれか一つ以上の移動予想軌跡上に存在するか否かを示す情報を表示すると好適である。当該構成により一例として、移動予想軌跡に従って移動すると物体に接触する可能性があるか否かを確認できるため、操舵の負担を軽減できるという効果を奏する。
また、実施形態にかかる駐車支援装置において、前記表示部は、前記複数の移動予想軌跡のうちいずれか1つ以上の移動予想軌跡上に前記物体が存在する場合に、前記物体が存在しない前記移動予想軌跡に対応する操舵手法を用いる旨を表示すると好適である。当該構成により一例として、複数種類の操舵手法のうちどちらの操舵手法が好適であるかを確認できるため、操舵の負担を軽減できるという効果を奏する。
また、実施形態にかかる駐車支援方法は、駐車支援装置で実行される駐車支援方法であって、取得部が、車輪毎に舵角を与えるか否かの切り替えによる複数種類の操舵手法を有する車両における、前記車輪の操舵角を取得する取得ステップと、表示部が、前記複数種類の操舵手法の各々に基づいた、前記操舵角による前記車両の複数の移動予想軌跡を、前記車両の外部の環境を示した画像情報に重畳して表示する表示ステップと、を含む。当該処理手順により一例として、表示される複数種類の操舵手法の移動予想軌跡を切り替えることで、どの操舵手法を用いればよいのかをユーザが確認できるので、操舵の負担を軽減できるという効果を奏する。
また、実施形態にかかる駐車支援プログラムは、車輪毎に舵角を与えるか否かの切り替えによる複数種類の操舵手法を有する車両における、前記車輪の操舵角を取得する取得ステップと、前記複数種類の操舵手法の各々に基づいた、前記操舵角による前記車両の複数の移動予想軌跡を、前記車両の外部の環境を示した画像情報に重畳して表示する表示ステップと、をコンピュータに実行させる。当該構成により一例として、表示される複数種類の操舵手法の移動予想軌跡を切り替えることで、どの操舵手法を用いればよいのかをユーザが確認できるので、操舵の負担を軽減できるという効果を奏する。
(第1の実施形態)
本実施形態では、車両1は、例えば、内燃機関(エンジン、図示されず)を駆動源とする自動車(内燃機関自動車)であってもよいし、電動機(モータ、図示されず)を駆動源とする自動車(電気自動車、燃料電池自動車等)であってもよいし、それらの双方を駆動源とする自動車(ハイブリッド自動車)であってもよい。また、車両1は、種々の変速装置を搭載することができるし、内燃機関や電動機を駆動するのに必要な種々の装置(システム、部品等)を搭載することができる。また、車両1における車輪3の駆動に関わる装置の方式や、数、レイアウト等は、種々に設定することができる。
本実施形態では、車両1は、例えば、内燃機関(エンジン、図示されず)を駆動源とする自動車(内燃機関自動車)であってもよいし、電動機(モータ、図示されず)を駆動源とする自動車(電気自動車、燃料電池自動車等)であってもよいし、それらの双方を駆動源とする自動車(ハイブリッド自動車)であってもよい。また、車両1は、種々の変速装置を搭載することができるし、内燃機関や電動機を駆動するのに必要な種々の装置(システム、部品等)を搭載することができる。また、車両1における車輪3の駆動に関わる装置の方式や、数、レイアウト等は、種々に設定することができる。
図1に示されるように、車体2は、乗員(図示されず)が乗車する車室2aを構成している。車室2a内には、乗員としての運転者の座席2bに臨む状態で、操舵部4や、加速操作部5、制動操作部6、変速操作部7等が設けられている。本実施形態では、一例として、操舵部4は、ダッシュボード(インストルメントパネル)から突出したステアリングホイールであり、加速操作部5は、運転者の足下に位置されたアクセルペダルであり、制動操作部6は、運転者の足下に位置されたブレーキペダルであり、変速操作部7は、センターコンソールから突出したシフトレバーであるが、これらには限定されない。
また、車室2a内には、表示装置8(表示出力部)や、音声出力装置9(音声出力部)が設けられている。表示装置8は、例えば、LCD(liquid crystal display)や、OELD(organic electroluminescent display)等である。音声出力装置9は、一例として、スピーカである。また、本実施形態では、一例として、表示装置8は、透明な操作入力部10(例えば、タッチパネル等)で覆われている。乗員等は、操作入力部10を介して表示装置8の表示画面に表示される映像(画像)を視認することができる。また、乗員等は、表示装置8の表示画面に表示される映像(画像)に対応した位置で手指等で操作入力部10を触れたり押したり動かしたりして操作することで、操作入力(指示入力)を実行することができる。また、本実施形態では、一例として、表示装置8や、音声出力装置9、操作入力部10等は、ダッシュボードの車幅方向(左右方向)の中央部に位置されたモニタ装置11に設けられている。モニタ装置11は、スイッチや、ダイヤル、ジョイスティック、押しボタン等の操作入力部(図示されず)を有することができる。また、モニタ装置11とは異なる車室2a内の他の位置に音声出力装置(図示されず)を設けることができるし、モニタ装置11の音声出力装置9と他の音声出力装置から、音声を出力することができる。また、本実施形態では、一例として、モニタ装置11は、ナビゲーションシステムやオーディオシステムと兼用されているが、駐車支援装置用のモニタ装置を、これらシステムとは別に設けてもよい。また、音声出力装置9の他に、ブザー24(図3参照)等の音声出力部から、警報音等が出力されるように構成することができる。
また、図1,2に示されるように、本実施形態では、一例として、車両1は、四輪車(四輪自動車)であり、左右二つの前輪3Fと、左右二つの後輪3Rとを有する。さらに、本実施形態では、これら四つの車輪3は、いずれも操舵されうるように(転舵可能に)構成されている。具体的には、図3に示されるように、車両1は、前輪3Fを操舵する前輪操舵システム12と、後輪3Rを操舵する後輪操舵システム13とを有している。これら前輪操舵システム12および後輪操舵システム13は、駐車支援ECU14(electronic control unit)等によって電気的に制御されて、それぞれのアクチュエータ12a,13aを動作させる。前輪操舵システム12ならびに後輪操舵システム13は、例えば、電動パワーステアリングシステムや、SBW(steer by wire)システム等である。前輪操舵システム12ならびに後輪操舵システム13は、アクチュエータ12a,13aによって操舵部4にトルク(アシストトルク)を付加して操舵力を補ったり、対応する車輪3(前輪3Fまたは後輪3R)を操舵(自動操舵)したりする。アクチュエータ12a,13aは、一つの車輪3を操舵してもよいし、複数の車輪3を操舵してもよい。また、本実施形態では、一例として、二つの前輪3Fは、互いに同相で略平行に転舵され、二つの後輪3Rは、互いに同相で略平行に転舵される。なお、駆動輪は種々に設定可能である。
また、本実施形態では、一例として、前輪3Fのみが操舵される二輪操舵モード(第一の操舵モード)と、前輪3Fおよび後輪3Rが操舵される四輪操舵モード(第二の操舵モード)とが設定されている。操舵モードは、乗員による操作入力部10の操作や、車室2a内に設けられた操舵モード切替操作部15(例えば、スイッチ等、図3参照)の操作等によって、切り替えられる。また、本実施形態では、一例として、駐車支援に関しては、四輪操舵モードでは、前輪3Fおよび後輪3Rは、逆相で転舵される。なお、前輪3Fは、操舵部4の操作により、機械的に転舵されることができる。
また、本実施形態では、一例として、図2に示されるように、車両1(車体2)には、複数(本実施形態では、一例として四つ)の撮像部16(16a〜16d)が設けられている。撮像部16は、例えば、CCD(charge coupled device)やCIS(CMOS image sensor)等の撮像素子を内蔵するデジタルカメラである。撮像部16は、所定のフレームレートで画像データ(動画データ、フレームデータ)を出力することができる。撮像部16は、それぞれ、広角レンズを有し、水平方向には140°〜190°の範囲(視野角)を撮影することができる。また、撮像部16の光軸は下方(斜め下方)に向けて設定されている。よって、撮像部16は、路面を含む車体2の周辺を撮影することができる。本実施形態では、一例として、撮像部16aは、車体2の前側(車両前後方向の前方側)の端部2c(平面視での端部)に位置され、フロントバンパー等に設けられている。撮像部16bは、車体2の左側(車幅方向の左側)の端部2dに位置され、左側のドアミラー2g(突出部)に設けられている。撮像部16cは、車体2の後側(車両前後方向の後方側)の端部2eに位置され、リヤトランクのドア2hの下方の壁部に設けられている。撮像部16dは、車体2の右側(車幅方向の右側)の端部2fに位置され、右側のドアミラー2g(突出部)に設けられている。駐車支援ECU14は、複数の撮像部16で得られた画像データに基づいて演算処理や画像処理を実行し、より広い視野角の画像を生成したり、車両1(車体2)を上方から見た仮想的な俯瞰画像(平面画像)を生成したりすることができる。また、駐車支援ECU14は、撮像部16の画像から、車両1の周辺に位置され移動する車両1と干渉する可能性がある物体(障害物)を検出(抽出)することができる。よって、撮像部16は、物体検出部の一例である。
また、本実施形態では、一例として、図1,2に示されるように、車両1(車体2)には、複数(本実施形態では、一例として四つ)の測距部17(17a〜17d、探知部)が設けられている。測距部17は、例えば、超音波を発射してその反射波を捉えるソナー(ソナーセンサ、超音波探知器)である。駐車支援ECU14は、測距部17の検出結果により、車両1(車体2)の後方に位置された物体(障害物)の有無や距離を測定することができる。すなわち、測距部17は、物体検出部の一例である。
また、本実施形態では、一例として、図3に示されるように、駐車支援システム100では、駐車支援ECU14や、モニタ装置11、前輪操舵システム12、後輪操舵システム13、操舵モード切替操作部15、測距部17等の他、ブレーキシステム18、舵角センサ19(角度センサ)、アクセルセンサ20、シフトセンサ21、車輪速センサ22等が、車内ネットワーク23(電気通信回線)を介して電気的に接続されている。車内ネットワーク23は、一例としては、CAN(controller area network)として構成されている。駐車支援ECU14は、車内ネットワーク23を通じて制御信号を送ることで、前輪操舵システム12や、後輪操舵システム13、ブレーキシステム18等を制御することができる。また、駐車支援ECU14は、車内ネットワーク23を介して、トルクセンサ12b、舵角センサ13b(後輪3R用)、測距部17、ブレーキセンサ18b、舵角センサ19(前輪3F用)、アクセルセンサ20、シフトセンサ21、車輪速センサ22等の検出結果、ならびに、操作入力部10や、操舵モード切替操作部15等の指示信号(制御信号、切替信号、操作信号、入力信号、データ)を受け取ることができる。
駐車支援ECU14は、一例として、CPU14a(central processing unit)や、ROM14b(read only memory)、RAM14c(random access memory)、表示制御部14d、音声制御部14e、SSD14f(solid state drive、フラッシュメモリ)等を有している。CPU14aは、例えば、表示装置8で表示される画像に関連した画像処理や、車両1の移動予想軌跡の演算、物体との干渉の有無の判断等の各種の演算処理を実行することができる。CPU14aは、ROM14b等の不揮発性の記憶装置に記憶された(インストールされた)プログラムを読み出し、当該プログラムにしたがって演算処理を実行することができる。RAM14cは、CPU14aでの演算で用いられる各種のデータを一時的に記憶する。また、表示制御部14dは、駐車支援ECU14での演算処理のうち、主として、撮像部16で得られた画像データを用いた画像処理や、表示装置8で表示される画像データの画像処理(一例としては合成等)等を実行する。また、音声制御部14eは、駐車支援ECU14での演算処理のうち、主として、音声出力装置9で出力される音声データの処理を実行する。また、SSD14fは、書き換え可能な不揮発性の記憶部であって、駐車支援ECU14の電源がオフされた場合にあってもデータを記憶することができる。なお、CPU14aや、ROM14b、RAM14c等は、同一パッケージ内に集積されることができる。また、駐車支援ECU14は、CPU14aに替えて、DSP(digital signal processor)等の他の論理演算プロセッサや論理回路等が用いられる構成であってもよい。また、SSD14fに替えてHDD(hard disk drive)が設けられてもよいし、SSD14fやHDDは、駐車支援ECU14とは別に設けられてもよい。
ブレーキシステム18は、ブレーキのロックを抑制するABS(anti-lock brake system)や、コーナリング時の車両1の横滑りを抑制する横滑り防止装置(ESC:electronic stability control)、ブレーキ力を増強させる(ブレーキアシストを実行する)電動ブレーキシステム、BBW(brake by wire)等である。ブレーキシステム18は、アクチュエータ18aを介して、車輪3(車両1)に制動力を与える。
舵角センサ19は、操舵部4(本実施形態では、一例としてステアリングホイール)の操舵量(回動角度)を検出するセンサであり、一例としては、ホール素子などを用いて構成される。また、舵角センサ13bは、後輪3Rの操舵量(回動角度)を検出するセンサであり、一例としては、ホール素子などを用いて構成される。駐車支援ECU14は、運転者による操舵部4の操舵量や、自動操舵時の各車輪3の操舵量等を、舵角センサ19,13bから取得して各種制御を実行する。なお、トルクセンサ12bは、運転者が操舵部4に与えるトルクを検出する。
車輪速センサ22は、車輪3の回転量や単位時間当たりの回転数を検出するセンサであり、一例としては、ホール素子などを用いて構成される。駐車支援ECU14は、車輪速センサ22から取得したデータに基づいて車両1の移動量などを演算し、各種制御を実行する。車輪速センサ22は、ブレーキシステム18に設けられている場合もある。また、ブレーキシステム18は、左右の車輪3の回転差などからブレーキのロックや、車輪3の空回り、横滑りの兆候等を検出して、各種制御を実行することができる。車輪速センサ22がブレーキシステム18に設けられている場合には、駐車支援ECU14は、ブレーキシステム18を介してデータを取得する。ブレーキセンサ18bは、ブレーキペダルの操作量を検出するセンサであり、駐車支援ECU14は、ブレーキシステム18を介して情報を取得する。駐車支援ECU14は、例えば、自動操舵中に制動操作部6が操作されたような場合に、自動操舵には適さない状況にあるとして自動操舵を中断したり中止したりすることができる。
シフトセンサ21は、一例としては、変速操作部7の可動部(レバーや、アーム、ボタン)の位置を検出するセンサ(スイッチ)であり、変位センサなどを用いて構成される。例えば、駐車支援ECU14は、可動部がリバースにセットされた場合に支援制御を開始したり、リバースから前進に変更された場合に支援制御を終了させたりすることができる。
なお、上述した各種センサやアクチュエータの構成や、配置、電気的な接続形態等は、あくまで一例であって、種々に設定(変更)することができる。
図4は、駐車支援ECU14内に実現される駐車支援部400の構成を示すブロック図である。図4に示す駐車支援部400内の各構成は、図3の駐車支援ECU14として構成されたCPU14aが、ROM14b内に格納されたソフトウェアを実行することで実現される。また、ROM14bは、4WS移動軌跡管理テーブル402と、2WS移動軌跡管理テーブル403と、を記憶している。
駐車支援部400は、ROM14b内に格納されたソフトウェアを実行することで、操作受付部401と、操舵角取得部404と、軌跡取得部405と、障害物検出部406と、接触予想判定部407と、報知イメージ生成部408と、軌跡表示切替部409と、俯瞰画像生成部410と、通常画像生成部411と、画像合成部412と、表示制御部413と、を実現する。そして、本実施形態にかかる駐車支援部400は、車両1が後進して駐車を行う際に、車両1が将来移動した場合の移動予想軌跡を表示することで、運転者の操舵による駐車を支援する。本実施形態にかかる移動予想軌跡は、2種類の操舵手法(4WS及び2WS)の各々に基づき、操舵角取得部404が取得した操舵角で車両1が将来移動した場合に描かれる移動軌跡を表したものとする。
図5は、車両1を後進させて駐車場501に駐車する際の移動予想軌跡を示した図である。図5に示す例では、車両1を後進させて駐車場501に駐車する際、2WS(二輪操舵)の移動予想軌跡502では、障害物504に接触する可能性がある。一方、4WS(四輪操舵)は2WSと比べて低速走行時の小回り性能が高い。このため、4WSの移動予想軌跡503では、障害物504に接触することはない。
そこで、本実施形態にかかる駐車支援部400は、運転者の要求に応じて、2WS及び4WSのいずれか1つ以上の移動予想軌跡を表示することとした。これにより、4WSモード又は2WSモードのどちらを用いた場合に、障害物504に接触することなく、適切に駐車場501に駐車できるか否かを、運転者に対して提示することができる。なお、本実施形態では、並列駐車を例に説明するが、並列駐車を行う場合に制限するものではなく、旋回後進を含む操舵であればよい。例えば、縦列駐車や、斜め枠駐車等であってもよい。
図6は、車両1の2WSモード及び4WSモードの旋回性能を示した図である。図6に示す例では、車両1の2WSモードにおける移動軌跡、及び4WSモードにおける移動軌跡を示している。
車両1が2WSモードの場合、後輪3Rの操舵角が0度となる。そして、2WSモード時の最内点604の移動軌跡601は、前輪3Fの操舵角により、旋回中心点603を中心とした弧を描く。一方、2WSモード時の最外点の移動軌跡602は、旋回中心点603を中心とした弧を描く。
一方、車両1が4WSモードの場合、操舵部4の操舵量に応じて後輪3Rの操舵角が変化する。これにより、4WSモードの場合、平面視で前輪3Fと後輪3Rとの間(ホイール間)の部位611が最内点となる。すなわち、部位611が、車両1のうち最も旋回中心612に近い部位となる。平面視とは、車両1の上方から俯瞰して視た視線である。また、4WSモードの場合、旋回中心612も、2WSモードの旋回中心603と比べて、より車両1側に近づく。これにより、4WSモードの最内点611の移動軌跡613は、旋回中心612を中心とした弧を描くことで、2WSモードの最内点604の移動軌跡601よりも小回りすることになる。これにより、2WSモードの時には接触しなかった障害物651と接触する可能性が生じる。また、最外点の移動軌跡614も、旋回中心612を中心とした弧を描く。
2WSモードの最内点604の移動軌跡601と、4WSモードの最内点611の移動軌跡613と、では、差分距離652が生じる。このような差分距離652により、運転者が想定している移動軌跡と、実際の移動軌跡と、の間にずれが生じることになり、運転者が適切な操舵ができなくなる可能性がある。そこで、本実施形態では、運転者に対して移動予想軌跡を提示することで、適切な操舵を実現する。
図4に戻り、操作受付部401は、操作入力部10や、操舵モード切替操作部15等の指示信号(制御信号、切替信号)を受け付ける。操作受付部401は、これら指示信号から、運転者からの操作を受け付けることができる。例えば、操作受付部401は、操舵モードの切り替えを示した指示信号や、移動予想軌跡の表示の切り替えを示した指示信号等を受け付ける。
4WS移動軌跡管理テーブル402は、車両1が4WSモードで移動した場合の移動予想軌跡を管理するテーブルである。4WS移動軌跡管理テーブル402は、4WSモードによる操舵角に対応する移動予想軌跡を記憶している。本実施形態にかかる4WS移動軌跡管理テーブル402が記憶している移動予想軌跡は、車両1の周囲を上方から俯瞰した場合の俯瞰画像データに重畳するための移動予想軌跡、及び撮像部16で撮像された通常画像データに重畳するための移動予想軌跡とする。
2WS移動軌跡管理テーブル403は、車両1が2WSモードで移動した場合の移動予想軌跡を管理するテーブルである。2WS移動軌跡管理テーブル403は、2WSモードによる操舵角に対応する移動予想軌跡を記憶している。本実施形態にかかる2WS移動軌跡管理テーブル403が記憶している移動予想軌跡は、俯瞰画像データに重畳するための移動予想軌跡、及び通常画像データに重畳するための移動予想軌跡とする。
操舵角取得部404は、舵角センサ19から前輪3Fの舵角と、舵角センサ13bから後輪3Rの舵角と、を取得する。
軌跡表示切替部409は、操舵モード切替操作部15で行われた操舵モードの切り替え、及び運転者からの移動予想軌跡の表示の切り替え操作に基づいて、表示制御部413により表示される移動予想軌跡を切り替える制御を行う。本実施形態にかかる軌跡表示切替部409は、軌跡取得部405に対して、取得する移動予想軌跡を切り替える制御を行う。これにより、表示制御部413により表示される移動予想軌跡が切り替わる。
軌跡取得部405は、軌跡表示切替部409により切り替えられた移動予想軌跡を、4WS移動軌跡管理テーブル402及び2WS移動軌跡管理テーブル403のうちいずれか1つ以上から取得する。本実施形態にかかる軌跡取得部405は、操舵角取得部404が取得した操舵角に対応する移動予想軌跡を、4WS移動軌跡管理テーブル402及び2WS移動軌跡管理テーブル403のうちいずれか1つ以上から取得する。
障害物検出部406は、測距部17(17a〜17d)の検出結果に基づいて、車両1周辺に存在する物体を検出する。なお、物体の検出手法は、従来用いられている手法等を用いてもよいため、説明を省略する。
接触予想判定部407は、障害物検出部406により検出された物体と、軌跡取得部405が取得した移動予想軌跡と、に基づいて、車両1が移動予想軌跡に従って移動した場合に、物体と接触する可能性があるか否かを判定する。
報知イメージ生成部408は、駐車案内に関するメッセージを示した画像データを生成する。
俯瞰画像生成部410は、撮像部16により撮像された車両1の外部の環境を表した画像データと、(図示しない)マッピングテーブルに記録されている変換情報と、に基づいて、車両1の周囲外部の環境を上方から俯瞰した場合の俯瞰画像データを生成し、画像合成部412に出力する。
通常画像生成部411は、撮像部16により撮像された画像データに対して車両1の外部の環境を表すための調整を行い、通常画像データを生成した後、通常画像データを画像合成部412に出力する。
画像合成部412は、移動予想軌跡重畳部421と、タイヤ操舵角合成部422と、を備え、俯瞰画像生成部410により入力された俯瞰画像データ、又は通常画像生成部411により生成された通常画像データに対して、表示装置8に表示するための様々な情報(例えば、駐車案内に関するメッセージ)を合成した後、合成された画像データを表示制御部413に出力する。
移動予想軌跡重畳部421は、俯瞰画像生成部410により入力された俯瞰画像データ、又は通常画像生成部411により生成された通常画像データに対して、軌跡取得部405が取得した移動予想軌跡を重畳する。
タイヤ操舵角合成部422は、表示装置8に表示するための画像データに対して、車両1のタイヤの操舵角を表した画像データを合成する。
表示制御部413は、画像合成部412により合成された画像データを、表示装置8に表示する。このように、本実施形態にかかる表示制御部413は、2種類の操舵手法の各々に基づいた、操舵角による車両1の複数の移動予想軌跡を、車両1の外部の環境を示した俯瞰画像データ又は通常画像データに重畳して表示する。なお、本実施形態では、2種類の操舵手法として、4WS(4 Wheel Steering)及び2WS(2 Wheel Steering)を含んでいる場合とするが、その他の操舵手法であっても良い。また、本実施形態は操舵手法を2種類に制限するものではなく、3種類以上であっても良い。
また、表示制御部413は、最初の移動予想軌跡を表示する際に、車両1に現在設定されている操舵手法(2WS又は4WS)に従った移動予想軌跡を、俯瞰画像データ又は通常画像データに重畳して表示する。または、最初に2WSの移動予想軌跡、及び4WSの移動予想軌跡の両方を、俯瞰画像データ又は通常画像データに重畳して表示しても良い。
移動予想軌跡を表示した後、操作受付部401が運転者から移動予想軌跡の表示を切り替える操作を受け付けた場合、当該操作に基づいて、現在表示している移動予想軌跡とは異なる、2種類の移動予想軌跡のうちいずれか一つ以上の移動予想軌跡に切り替えて、俯瞰画像データ又は通常画像データに重畳して表示する。移動予想軌跡を切り替えた際に、表示制御部413は、2種類の移動予想軌跡を重畳表示できる。これにより、運転者は、2種類の操舵手法のうち、どちらの操舵手法が操舵に適切か判断することができる。これにより、運転者の操舵負担を軽減できる。
次に、本実施形態にかかる駐車支援部400における、移動予想軌跡の表示処理について説明する。図7は、本実施形態にかかる駐車支援部400における上述した処理の手順を示すフローチャートである。
まず、操舵角取得部404が、舵角センサ19から前輪3Fの舵角と、舵角センサ13bから後輪3Rの舵角と、を取得する(ステップS701)。次に、軌跡表示切替部409は、操舵モード切替操作部15で行われた操舵モードが、4WSモード又は2WSモードであるかを判定する(ステップS702)。軌跡表示切替部409は、2WSモードであると判定した場合(ステップS702:Yes)、2WSモードの移動予想軌跡を取得するように軌跡取得部405に通知する。
その後、軌跡取得部405が、現在の舵角に応じた2WSモードの移動予想軌跡を、2WS移動軌跡管理テーブル403から取得し、画像合成部412の移動予想軌跡重畳部421が、2WSモードの移動予想軌跡を、画像データに合成(重畳)する(ステップS703)。なお、重畳対象となる画像データは、俯瞰画像生成部410が生成した俯瞰画像データ、又は通常画像生成部411が生成した通常画像データとする。合成の際に、駐車案内に関するメッセージを示した画像データや、タイヤの操舵角を示した画像データも合成する。
そして、表示制御部413は、2WSモードの移動予想軌跡が表された画像データを表示する(ステップS704)。
その後、操作受付部401が、予想軌跡ボタンの押下を受け付けたか否かを判定する(ステップS705)。押下を受け付けていない場合(ステップS705:No)、ステップS704による表示を継続して行う。
一方、ステップS702において、操舵モード切替操作部15で行われた操舵モードが、4WSモードであると判定した場合(ステップS702:No)、または操作受付部401が予想軌跡ボタンの押下を受け付けた場合(ステップS705:Yes)、4WSモードの移動予想軌跡を取得するように軌跡取得部405に通知する。
その後、軌跡取得部405が、現在の舵角に応じた4WSモードの移動予想軌跡を、4WS移動軌跡管理テーブル402から取得し、画像合成部412の移動予想軌跡重畳部421が、4WSモードの移動予想軌跡を、俯瞰画像データ又は通常画像データに合成(重畳)する(ステップS706)。
そして、表示制御部413は、4WSモードの移動予想軌跡が表された画像データを表示する(ステップS707)。
その後、操作受付部401が、予想軌跡ボタンの押下を受け付けたか否かを判定する(ステップS708)。押下を受け付けていない場合(ステップS708:No)、ステップS707による表示を継続して行う。
一方、操作受付部401が予想軌跡ボタンの押下を受け付けた場合(ステップS708:Yes)、2WSモードの移動予想軌跡、及び4WSモードの移動予想軌跡を取得するように軌跡取得部405に通知する。
その後、軌跡取得部405が、現在の舵角に応じた2WSモード及び4WSモードの移動予想軌跡を、2WS移動軌跡管理テーブル403及び4WS移動軌跡管理テーブル402から取得し、画像合成部412の移動予想軌跡重畳部421が、4WSモードの移動予想軌跡と、2WSモードの移動予想軌跡と、を俯瞰画像データ又は通常画像データに合成(重畳)する(ステップS709)。
そして、表示制御部413は、2WSモード及び4WSモードの移動予想軌跡が表された画像データを表示する(ステップS710)。
その後、操作受付部401が、予想軌跡ボタンの押下を受け付けたか否かを判定する(ステップS711)。押下を受け付けていない場合(ステップS711:No)、ステップS710による表示を継続して行う。一方、操作受付部401が予想軌跡ボタンの押下を受け付けた場合(ステップS711:Yes)、ステップS703からの処理を行う。
上述した処理手順により、運転者の予想軌跡ボタンの押下等に応じて、移動予想軌跡の表示を切り替えることができる。なお、図7は、処理手順の一例を示したもので、上述した表示の切り替え等が可能であれば、他の態様でも良い。
図8は、予想軌跡ボタンの押下に応じて切り替わる表示画面の遷移の例を示した図である。図8に示す例では、通常画像生成部411により生成された通常画像データに、移動予想軌跡を重畳している例とする。なお、予想軌跡ボタン801は、モニタ装置11に備え付けられているものとする。
図8に示す例では、後方に移動しながら旋回する際に、表示制御部413が、表示装置8の表示画面に画像データ811、812、及び813を表示する。画像データ811、812、及び813は、撮像部16cが車両1の後端部から後方向の外部の環境を撮像した画像データに対して、通常画像生成部411により調整された後、移動予想軌跡重畳部421により移動予想軌跡を重畳された後の画像データである。
まず、車両1が2WSモードの場合、表示制御部413は、表示装置8に画像データ811を表示する。また、車両1が4WSモードの場合、表示制御部413は、表示装置8に画像データ812を表示する。
2WSモードの画像データ811には、2WSモードの移動予想軌跡を表した線821が表されている。さらに、画像データ811には、後輪3Rの舵角822、さらには接触予想判定部407による判定結果を示した報知イメージ823も表されている。また、タイトル824には、移動予想軌跡が2WSモードであることが表されている。これにより、運転者は、2WSモードにより、現在の舵角で後進すると、他の車両に接触する可能性があることを認識できる。そして、2WSモードの画像データ811が表示されているときに、操作受付部401が予想軌跡ボタン801の押下を受け付けると、駐車支援部400は、4WSモードの画像データ812を表示するための制御を行う。
4WSモードの画像データ812には、4WSモードの移動予想軌跡を表した線831が表されている。さらに、画像データ812には、後輪3Rの舵角832も表されている。また、タイトル833には、移動予想軌跡が4WSモードであることが表されている。画像データ812は、画像データ811で表されていた報知イメージ823が表示されていないことから、運転者は4WSモードにより、現在の舵角で後進すると他の車両に接触する可能性がないことを認識できる。そして、4WSモードの画像データ812が表示されているときに、操作受付部401が予想軌跡ボタン801の押下を受け付けると、駐車支援部400は、2WSモード及び4WSモードの画像データ813を表示するための制御を行う。
2WSモード及び4WSモードの画像データ813には、2WSモードの移動予想軌跡を示した線821と4WSモードの移動予想軌跡を表した線831の両方が表されている。さらに、画像データ812に示す例では、4WSモードの後輪3Rの舵角841が表されているが、2WSモードの後輪の舵角が表示されても良い。また、タイトル843には、移動予想軌跡が2WSモード及び4WSモードであることが表されている。
また、本実施形態では、2WSモードの移動予想軌跡を示した線821と4WSモードの移動予想軌跡を表した線831との両方を表示する際に、線821と線831との間の線の色、種別などの表示態様を異ならせる。これにより、視覚的に認識することが容易となる。
2WSモード及び4WSモードの画像データ813では、2WSモードの移動予想軌跡を示した線821と4WSモードの移動予想軌跡を表した線831との両方が表示されるため、運転者は操舵モードの違いに基づく移動軌跡の違いを認識することができる。さらには、2WSモードの移動予想軌跡を示した線821の上方に報知イメージ842が表示されるため、2WSモードの場合に接触する可能性があることを認識できる。
さらに、2WSモード及び4WSモードの場合、表示制御部413は、推奨する操舵モードを表示してもよい。画像データ813では、推奨する操舵モードが4WSモードであることを示すメッセージ844が含まれている。当該メッセージ844は接触予想判定部407の判定結果に基づいて、報知イメージ生成部408が生成したメッセージとする。
このように本実施形態にかかる表示制御部413は、複数種類の操舵手法のうち、いずれか1つ以上の操舵手法の移動予想軌跡上に障害物が存在する場合、当該障害物に接触しない他の操舵手法を用いることを推奨するメッセージを表示する。当該メッセージにより、運転者は4WSモードで操舵した方がより容易に駐車できることを認識できる。
そして、2WSモード及び4WSモードの画像データ813が表示されているときに、操作受付部401が予想軌跡ボタン801の押下を受け付けると、駐車支援部400は、2WSモードの画像データ811を表示するための制御を行う。画像データ811は上述しているため、説明を省略する。
このように、運転者からの予想軌跡ボタン801の押下で、移動予想軌跡が表示される操舵モードが切り替わることで、車両1に現在設定されている操舵モードを変更することなく、どの操舵モードが適切であるのか認識することができる。これにより、車両1の操舵モードを切り替えるというロスを生じさせることなく、各操舵モードによる移動予想軌跡の違いを認識できる。
これにより操作者は、2WSモードと4WSモードのうち、どちらが適切な操舵モードであるかを認識できる。図8では、通常画像データが切り替わる例について説明したが、他の態様であっても良い。そこで、俯瞰画像データの場合について説明する。
図9は、予想軌跡ボタンの押下に応じて切り替わる表示画面の遷移の例を示した図である。図9に示す例では、俯瞰画像生成部410により生成された俯瞰画像データに、移動予想軌跡を重畳している例とする。
まず、車両1が2WSモードの場合、表示制御部413は、俯瞰画像を含む画像データ911を表示する。また、車両1が4WSモードの場合、表示制御部413は、俯瞰画像を含む画像データ912を表示する。
2WSモードの画像データ911には、俯瞰画像領域921と、バックカメラ画像と、が含まれている。バックカメラ画像については説明を省略する。俯瞰画像領域921には、2WSモードの移動予想軌跡を表した線922が表されている。さらに、俯瞰画像領域921には、接触予想判定部407による判定結果を示した報知イメージ923も表されている。また、タイトル924には、移動予想軌跡が2WSモードであることが表されている。これにより、運転者は、2WSモードにより、現在の舵角で後進すると、障害物に接触する可能性があることを認識できる。そして、2WSモードの画像データ911が表示されているときに、操作受付部401が予想軌跡ボタン801の押下を受け付けると、駐車支援部400は、4WSモードの画像データ912を表示するための制御を行う。
4WSモードの画像データ912には、俯瞰画像領域931と、バックカメラ画像と、が含まれている。俯瞰画像領域931には、4WSモードの移動予想軌跡を表した線932が表されている。また、タイトル933には、移動予想軌跡が4WSモードであることが表されている。そして、4WSモードの画像データ912が表示されているときに、操作受付部401が予想軌跡ボタン801の押下を受け付けると、駐車支援部400は、2WSモード及び4WSモードの画像データ913を表示するための制御を行う。
2WSモード及び4WSモードの画像データ913には、俯瞰画像領域941と、バックカメラ画像と、が含まれている。俯瞰画像領域941には、2WSモードの移動予想軌跡を示した線922と4WSモードの移動予想軌跡を表した線932の両方が表されている。これにより、運転者は操舵モードの違いに基づく移動軌跡の違いを認識することができる。さらに、俯瞰画像領域941には、接触予想判定部407による判定結果を示した報知イメージ944も表されている。また、タイトル943には、移動予想軌跡が2WSモード及び4WSモードであることが表されている。
2WSモード及び4WSモードの場合、表示制御部413は、推奨する操舵モードを表示してもよい。画像データ913では、推奨する操舵モードが4WSモードであることを示すメッセージ944が含まれている。当該メッセージ944は接触予想判定部407の判定結果に基づいて、報知イメージ生成部408が生成したメッセージとする。当該メッセージ944により、運転者は4WSモードで操舵した方がより容易に駐車できることを認識できる。
そして、2WSモード及び4WSモードの画像データ913が表示されているときに、操作受付部401が予想軌跡ボタン801の押下を受け付けると、駐車支援部400は、2WSモードの画像データ911を表示するための制御を行う。画像データ911は上述しているため、説明を省略する。このように、運転者からの操作に応じて、移動予想軌跡の表示が切り替わることで、2WSと4WSのどちらが適切な操舵モードであるかを認識できる。
本実施形態では、車両1に駐車支援部400が搭載される例について説明した。この駐車支援部400は、車両1に予め搭載されていても良いし、車両1に別途取り付けたものでもよい。ただし、車両1の移動予想軌跡を適切に認識するためには、車種毎にそれぞれ異なる対応をする必要がある。そこで、車両1に別途購入した駐車支援部400を含んだ駐車支援ECU14を取り付ける場合には、運転者が駐車支援ECU14に対して、取り付け先の車両1の車種を設定する必要がある。さらに、より正確な支援を行うために、タイヤ径を設定可能としても良い。
また、本実施形態で示した移動予想軌跡は、車両1の後端部の移動予想軌跡であっても良いし、車両1の最内点及び最外点による移動予想軌跡であってもよい。さらには、後端部、車両1の最内点又は最外点についてマージンを含めた移動予想軌跡であってもよい。
本実施形態では、操舵手法として、4WSや2WSを用いた例について説明したが、他の操舵手法であっても良く、例えば四輪独立操舵などを用いても良い。
このように、第1の実施形態の駐車支援部400によれば、運転者に対して移動予想軌跡を提示することで、車両1の操舵の負担を軽減することができる。
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…車両、100…駐車支援システム、400…駐車支援部、401…操作受付部、402…4WS移動軌跡管理テーブル、403…2WS移動軌跡管理テーブル、404…操舵角取得部、405…軌跡取得部、406…障害物検出部、407…接触予想判定部、408…報知イメージ生成部、409…軌跡表示切替部、410…俯瞰画像生成部、411…通常画像生成部、412…画像合成部、413…表示制御部、421…移動予想軌跡重畳部、422…タイヤ操舵角合成部
Claims (12)
- 車輪毎に舵角を与えるか否かの切り替えによる複数種類の操舵手法を有する車両における、前記車輪の操舵角を取得する取得部と、
前記複数種類の操舵手法の各々に基づいた、前記操舵角による前記車両の複数の移動予想軌跡を、前記車両の外部の環境を示した画像情報に重畳して表示する表示部と、
を備える駐車支援装置。 - 前記複数種類の操舵手法として、四輪操舵及び二輪操舵を含んでいる、
請求項1に記載の駐車支援装置。 - 前記表示部は、前記複数の移動予想軌跡のうち2つ以上を同時に、前記画像情報に重畳して表示する、
請求項1又は2に記載の駐車支援装置。 - 前記表示部は、前記複数の移動予想軌跡のうちいずれか1つ以上の移動予想軌跡である一方の移動予想軌跡を前記画像情報に重畳して表示し、当該一方の移動予想軌跡を表示した後、操作受付部が受け付けた操作に基づいて、前記複数の移動予想軌跡のうちいずれか1つ以上の移動予想軌跡であり且つ前記一方の移動予想軌跡と異なる、他方の移動予想軌跡に切り替えて前記画像情報に重畳して表示する、
請求項1乃至3のいずれか1つに記載の駐車支援装置。 - 前記表示部は、前記車両に現在設定されている操舵手法に従った移動予想軌跡を重畳して表示する、
請求項1乃至4のいずれか一つに記載の駐車支援装置。 - 前記表示部は、前記操作受付部が受け付けた操作に基づいて、前記複数の移動予想軌跡のうちいずれか一つによる移動予想軌跡の表示、又は前記複数の移動予想軌跡のうち2つ以上の同時表示を切り替えて表示する、
請求項4に記載の駐車支援装置。 - 前記表示部が、前記移動予想軌跡を重畳表示する前記画像情報として、前記車両の後端部から後方向の外部の環境を撮像した画像情報、又は前記車両を基準に俯瞰視点で外部の環境を表した俯瞰画像情報である、
請求項1に記載の駐車支援装置。 - 前記表示部は、前記車輪の前記操舵角で前記車両を後進させる場合の移動予想軌跡を重畳して表示する、
請求項1乃至7のいずれか一つに記載の駐車支援装置。 - 前記外部の環境の物体を検出する検出部を、さらに備え、
前記表示部は、前記物体が、前記複数の移動予想軌跡のうちいずれか一つ以上の移動予想軌跡上に存在するか否かを示す情報を表示する、
請求項1乃至7のいずれか一つに記載の駐車支援装置。 - 前記表示部は、前記複数の移動予想軌跡のうちいずれか1つ以上の移動予想軌跡上に前記物体が存在する場合に、前記物体が存在しない前記移動予想軌跡に対応する操舵手法を用いる旨を表示する、
請求項1乃至9のいずれか一つに記載の駐車支援装置。 - 駐車支援装置で実行される駐車支援方法であって、
取得部が、車輪毎に舵角を与えるか否かの切り替えによる複数種類の操舵手法を有する車両における、前記車輪の操舵角を取得する取得ステップと、
表示部が、前記複数種類の操舵手法の各々に基づいた、前記操舵角による前記車両の複数の移動予想軌跡を、前記車両の外部の環境を示した画像情報に重畳して表示する表示ステップと、
を含む駐車支援方法。 - 車輪毎に舵角を与えるか否かの切り替えによる複数種類の操舵手法を有する車両における、前記車輪の操舵角を取得する取得ステップと、
前記複数種類の操舵手法の各々に基づいた、前記操舵角による前記車両の複数の移動予想軌跡を、前記車両の外部の環境を示した画像情報に重畳して表示する表示ステップと、
をコンピュータに実行させるための駐車支援プログラム。
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