JP3562335B2 - Parking assistance device - Google Patents

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    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の駐車を補助する駐車補助装置に関するものであり、特に、後方画像をカメラにより撮影し、車内の表示器(モニタディスプレィ)に後方画像を表示させ、駐車操作時にドライバーの駐車操作を補助する駐車補助装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】
従来、縦列駐車や車庫入れ等の駐車に不慣れな初心者を駐車操作時に補助する方法が知られている。例えば、特開平7−17328号公報では車体の周囲にCCDカメラや距離測定を行う距離センサを設け、車両の周辺の様子を探知し、車両の室内に設けられたディスプレィ上に車両周辺の周辺画像を鳥瞰図的に表示してドライバに周囲の状況を提供している。
【0003】
また、特開昭59−201082号公報においては、ステアリング舵角をステアリングセンサにより検出し、ステアリング操舵角を計算して簡易なディスプレィにより出力するもの、また、特開平8−2357号公報に示されるものでは車両の後方に設けられた物体検知用の測距センサにより、障害物(特に、駐車しようとする駐車スペースの隣りに駐車している車等)との距離を測り、その距離に応じて最大舵角による転舵開始位置を検出し、転舵開始位置をドライバに報知する方法が知られている。
【0004】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の方法では様々なセンシング技術を用いて、車両の周辺の障害物を検知することが前提となっており、その処理のためのシステムが複雑になってしまう。また、測距センサ等により近くにある障害物との距離を測り報知する方法では、駐車スペースの隣りに駐車している車がない場合や人や物等の急な飛び出しに対しての対応が困難で、適切に駐車を補助するものではない。
【0005】
そこで、このような問題点を解決するため、簡易な方法により駐車を補助し、駐車操作時にドライバーに対して有用な情報を適切に提供することを目的とした駐車補助装置を、特願平10−141474号において提案した。この装置は車両(自車)の後方を車両後方に設けられたカメラにより検出し、車内の表示器にカメラで撮像した映像を後方画像として表示するものであり、駐車操作時においては、車両のステアリング舵角(操舵角または実舵角)により変化する走行予想軌跡を後方画像に重ねて表示することにより、ドライバーに対して駐車の補助を行うものである。
【0006】
しかしながら、走行予想軌跡を後方画像に重ねて表示するこのような装置は、ドライバーに対して車両がバックで駐車する際、周囲の有益な情報を提供できるという点において利点があるが、実際の使用を考えた場合には、以下に示す点において操作状況がわかりにくく、特に、運転歴が浅い、初心者ドライバーにとっては、ある程度の慣れを必要とする。
【0007】
つまり、(1)バック開始の適切な位置判断が難しい、(2)ステアリングホイール(ステアリング)の切り始め位置および切り量が判別しにくい、(3)駐車区画に入った後にステアリングを戻すタイミングが判別しにくい、(4)駐車区画で最終停止位置の判断がし難いといったことが挙げられる。
【0008】
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、初心者でも安心して駐車操作が行え、駐車操作時の補助が適切になされる駐車補助装置を提供することを技術的課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、駐車操作時に車両の後方をカメラにより撮像し、カメラからの映像を後方画像として車内に設けられた表示器に表示し、後方画像にステアリング舵角の状態により変化する前記車両の走行予想軌跡を重ねて表示する駐車補助装置において、
駐車操作時に、前記ステアリング舵角が所定領域内にある場合には、前記表示器に前記ステアリング舵角を最大としたときの車両軌跡を示す左右の固定軌跡を前記後方画像に重ねて表示し、前記所定領域外になった場合には転舵方向のみの前記固定軌跡を表示するものとした。
【0010】
これによれば、ステアリング舵角を最大にしたときの車両軌跡を示す左右の固定軌跡が、ステアリング舵角が所定領域内にある場合には、後方画像に重なって表示されるので、転舵せずに駐車補助基準位置を決定でき、その後、走行予想軌跡を固定軌跡に一致させるようにドライバーはステアリングの転舵を行えば、ステアリング舵角は所定領域外にとなり、転舵方向のみの固定軌跡に変わるので、ステアリングの切り始め位置および切り量がわかり易くなり、初心者でも安心して駐車操作が行える。
【0011】
具体的には、ステアリング舵角が所定領域内にある場合に表示器に表示される左右の固定軌跡が、後方画面における遠方側の駐車区画(駐車場等での1台分の駐車スペースを指す)の白線の中心よりも前側に接するよう車両をバックさせ、左右の固定軌跡の一方が白線に大体接する程度の位置を駐車補助基準位置とする。駐車補助基準位置になったら、走行予想軌跡を固定軌跡へ合わせるようにステアリングを転舵すると、ステアリング舵角は所定領域外となり、転舵方向のみの固定軌跡に表示が変わるので、走行予想軌跡に一致する舵角でステアリングを保持しながら、駐車区画に接近する位置までバックする。駐車区画に対し車両がまっすぐな状態になったら、ステアリング舵角を直進状態に戻し、表示画面および目視により後方に注意しながらバックして駐車区画に平行な状態で完全に入った位置で停車することで、初心者でも簡単に駐車を行うことが可能となる。
【0012】
この場合、固定軌跡は、駐車操作時における旋回外輪側の車両軌跡とすれば、旋回外輪が通る位置に着目して、旋回外輪が駐車区画の白線にかかるようにすることで駐車補助基準位置の判断をし易くすることが可能である。
【0013】
また、固定軌跡は、ステアリング舵角が中立位置近傍では固定軌跡が左右共に表示されるようにすれば、ステアリング舵角を右または左に最大に切ったときの車両が通る軌跡がわかり、駐車操作時に直進バック状態から右旋回または左旋回する場合のどちらにおいても固定軌跡を駐車区画の白線に合わせ易い。
【0014】
固定軌跡は、駐車操作時に転舵方向のみ表示されるようにすれば、転舵方向のみ固定軌跡が表示されるので、ドライバーはどちらの方向の駐車区画に駐車したいかの意図を読み取った上で、画面上には必要な情報だけを表示させた状態で適切な駐車補助が可能となる。
また、所定領域は、ステアリング舵角の中立位置を含むようにするか、または、ステアリング舵角により範囲が変わるようにすると良い。
【0015】
また、別の技術的手段では、駐車操作時に車両の後方をカメラにより撮像し、該カメラからの映像を後方画像として車内に設けられた表示器に表示し、前記後方画像にステアリング舵角の状態により変化する前記車両の走行予想軌跡を前記後方画像に重ねて表示する駐車補助装置において、
ステアリング舵角を最大としたときの前記車両の車両軌跡を示す固定軌跡を前記後方画像に重ねて表示すると共に、前記車両のバンパー高さの位置で前記バンパーに対しての近接距離の目安を与える注意領域が画面下に表示されるようにした。
走行予想軌跡が表示される画面の画面下に注意領域が表示されるようにすれば、駐車操作時に車両がぶつかり易いところが注意領域として表示されるので、ドライバーはバック時にこの領域を特に注意すれば、車両のぶつかりが防止されるものとなり、安全性が向上する。
【0016】
また、注意領域は、画面下に表示枠が水平表示され、自車に近い側と遠い側で表示形態を変化させるようにすれば、ぶつかる危険度の高い領域をより明確化して表示することが可能となり、安全性がより向上する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【0018】
図1は駐車補助装置1のシステム構成図である。この図において、駐車補助装置1を制御するコントローラ16には車両の後方を撮影するCCDカメラ(以下、カメラと称す)17、ステアリングホイール(ステアリング)21の操舵角(転舵角ともいう)を検出するステアリングセンサ2、トランスミッションのシフトレバーのリバース(後退)状態を検出するシフトレバーリバーススイッチ3、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4、および、従動輪の左右の車輪速度を検出する車輪速センサ5,6からの信号が入力されており、これらの信号を基にコントローラ16はディスプレィ13上に車両の後方画像と後述する走行予想軌跡20等を表示できるようになっている。また、この装置1には音声合成機能が付加されており、音声合成回路7により音声合成出力がなされ、スピーカ8からドライバに対して音声合成による出力が発せられるようになっている。
【0019】
コントローラ16の内部には制御を司るCPU11、ディスプレィ13にグラフィックスを描画するグラフィックス描画回路12、グラフィックス信号とカメラ17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9、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12へ供給する同期分離回路10、カメラ17からの信号を受けて駐車区画(駐車スペース)30の画像認識を行う駐車区画検出用の画像認識装置15が設けられている。尚、この画像認識装置15はコントローラ16に別体で設けることも可能である。
【0020】
ディスプレィ13には、ステアリング舵角の状態により点灯状態が変化する舵角表示マーカー14が設けられており、ステアリング舵角の状態により表示マーカー14は左,右,中央のいずれかが点灯し、ステアリング21がどちら方向に転舵されているかが、後方画像と一緒にわかるようになっている。尚、ここでいうステアリング舵角とは、ステアリング21を回したときの中立位置からの操舵角(転舵角)であっても、左右の車輪が進行方向から向く実舵角であっても良い。また、駐車区画30の画像認識および駐車操作時における音声合成については、ここでは説明を省略する。
【0021】
図2は、駐車補助装置1を車両に取り付けた場合の取付図を示す。後方を撮像するカメラ17は車両後方のナンバープレートの上中央付近に取り付けられ、光軸を水平方向から下方に向けて設置される。具体的には、図3に示されるように、車両後方の中央に水平状態からの下方角度θが約30度の状態で取り付けられ、カメラ自体は広角レンズにより左右140度の視野を確保し、後方8m程度までの領域を撮影できる。
【0022】
また、車両の室内のセンターコンソールにはパネル面にディスプレィ13が備え付けられ、グローブボックス上方にはコントローラ16が内部に設けられている。更に、駐車操作時に駐車補助を要求する駐車スイッチ4は、ドライバ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。
【0023】
次に、ステアリングセンサ2について、図4を参照して説明する。このステアリングセンサ2は市販のものを用いており、ステアリング21の操舵角を検出するものである。これは、ステアリングコラムシャフト23と一体回転するようにスリット板2aが取付けられており、90°の位相差がついた2組のフォトインタラプタ2c,2bが取付けられている。この構成において、ディスク板2aに円周状に設けられた複数のスリットの回転により、光を通過または遮断してフォトトランジスタをオン/オフさせることにより、A相、B相の2つの信号パルスを出力している。これは、ステアリング21の回転方向によりA相に対し、B相は90°位相が遅れるか、または、進んで出力されるようになっており、ここでは、ステアリング舵角が1°/パルスのものを用いている。
【0024】
次に、図5を参照してコントローラ16の処理について説明する。コントローラ16は電源オン(アクセサリスイッチがオン)により、図5に示されるプログラムが実行されるようになっている。まず最初のステップS101ではこの処理に必要なメモリに各種初期値を設定し、その後のステップS102においてシフトリバーススイッチ3の状態をチェックする。ここで、シフトリバーススイッチ3がオフ(リバースでない)ならば、ステップS120において表示画面、即ち、ディスプレィ13の画面をオフし、後述する状態変化フラグおよび継続時間タイマ等をクリアして、所定舵角θREFに初期値(=10°)を代入して、ステップS102に戻る。
【0025】
一方、シフトリバーススイッチ3がオン(リバースの状態)になるとステップS103を行う。ステップS103ではディスプレィ13をカメラ画像モードに切り換えて、車両後方の画像を生画像として表示できるモードにする。つまり、この場合には通常のバックモニタとなる。
【0026】
次に、ステップS104において描画を行うグラフィックス画面(ディスプレィ画面)をクリアした後、ステップS105においてステアリングセンサ2からステアリングセンサ値Nを読み込み、その値を基に駐車操作時の現在の旋回半径Rの算出を行う。具体的には、ステアリングセンサ2の読み込みをA相信号の立ち上がりエッジ検出時にメインプログラムに割り込みを発生させ、図6に示す割り込み処理を実行する。つまり、図6のステップS201においてB相信号の状態をチェックし、B相信号がハイ(H:高電位)なら、ステップS202においてステアリングカウント値Nをインクリメントし、ロー(L:低電位)ならデクリメントしてその値をメモリに記憶する。この場合、ステアリングカウント値Nは、1パルスが1°のため、θ=Nとなる。
【0027】
しかし、上記に示すステアリング値Nのカウントのみではステアリング21の絶対舵角が不定となってしまうため、図7に示す中立点処理によりステアリング舵角の中立点を検出し、N=0として中立点を決める。そこで、図7を参照して中立点決定について説明する。この処理では1秒周期のタイマ割り込みで実行される。ここでは、通常、車輪に備えつけられている公知の左右の車輪速センサ5,6からの信号により車体速度も算出する。
【0028】
ステップS301,ステップS302では左右の車輪速センサ5,6からの信号(パルス)はコントローラ内部のCPU11に内蔵されたハードウェアカウンタによりカウントされ、このタイマ割り込みルーチンで左右の車輪速が読み出され、車輪速センサ値が記憶されるメモリのNR,NLに記憶される。読み出しの後、カウンタ自体はクリアされ、NR,NLは1秒毎のパルス数を示すものとなる。
【0029】
次のステップS303においてNR,NLからその平均値(NR+NL)/2を演算し、この値にタイヤの周長を乗算し、公知の方法により容易に車速Vが求められる。次に、ステアリングセンサ2の基準設定であるが、ステップS304からステップS306では車速V、所定速度(10Km/h)以上の時に左右の車輪速センサ5,6のパルス差がほとんどない状態をもって車両が直進状態であるとみなし、ステップS306でステアリングカウンタNを零にしてリセットすることで、ステアリング舵角の中立点が求められる。
【0030】
ステップS105によりステアリング舵角θが求まったら、図5のメインルーチンに戻り、次にステップS106においてステアリング舵角θより直進状態、右旋回、左旋回といった場合分けが行われる。つまり、所定ステアリング舵角をθREF(>0)とし、θREFが負の場合を右旋回、θREFが正の場合を左旋回としたとき、θが−θREF以上であり且つθREF以下の場合(状態1)にはステップS107を実行する。また、ここで右旋回でありθが−θREFよりも小さい場合(状態2)にはステップS112を実行し、左旋回でありθがθREFよりも大きい場合(状態3)にはステップS113を実行する。
【0031】
ステップS106において状態1の場合には、次にステップS107において次に、状態変化フラグがクリアであるか否かがチェックされる。この状態変化フラグは駐車区画30に入った後に固定軌跡26,27を消去するためのものである。ここで、状態変化フラグがセット(状態変化有)されていればステップS111に進むが、状態変化フラグがクリアされていれば、ステップS108において左右両側の固定軌跡26,27の表示をディスプレィ13上の後方画像が表示されている画面上に重ねる。
【0032】
この固定軌跡26,27はステアリング21を右または左に一杯または略一杯近く切ったときの後輪外輪が通る軌跡を基準として表示されるものであって、駐車操作時にドライバーの駐車操作を補助するのに使用される指標である。
【0033】
次のステップS109において、旋回状態の状態変化があってからの継続時間を計数する継続時間タイマをチェックし、ここでは、継続時間タイマが所定時間(ここでは、例えば5sec)経過したかが判定される。継続時間タイマが所定時間(5sec)経過していない場合(状態が変わってから間もない場合)にはステップS111に進むが、所定時間経過した場合にはステップS110において、状態変化フラグをセットし、ステップS111においてθREFに所定舵角(=10°)を代入する。
【0034】
一方、ステップS106においてステアリング舵角がθ<−θREF(右旋回)の場合には右側の固定軌跡26のみを表示させる。また、同様にして、θ>θREF(左旋回)の場合には左側の固定軌跡27のみを表示させ、転舵している方向(右または左)のみの固定軌跡26,27の表示を行う。従って、ステアリング舵角が中立位置近傍(−θREF≦θ≦θREF)では、最初、所定時間の間だけ固定軌跡26,27が左右に表示され、ドライバーはステアリング舵角を右または左に最大に切ったときの車両が通る軌跡がわかる。この場合、ステアリング21を転舵したときには転舵方向のみの固定軌跡26,27のいずれか一方を表示させることによって、ドライバーはどちら方向の駐車区画30に駐車したいかといった意図を読み取った上で、駐車操作状況に応じた駐車補助が可能となる。
【0035】
その後、ステップS114において状態変化フラグのセットを行い、ステップS115においてステアリング舵角の遷移状態を切り換える所定舵角θREFを5°とする。即ち、θREFの値を変化させることで右転舵、中立位置、左転舵へと状態遷移が切りかわり舵角(ここでは±θREFとなる)近傍で頻繁に行われたときのハンチングをヒステリシス特性をもたせることにより防止する。
【0036】
その後、ステップS116において以下に示す走行予想軌跡20の演算を行う。
【0037】
次に、走行予想軌跡20の求め方について、以下に説明する。これは、図8に示されるように低速時(ここでは、10Km/h以下とする)の旋回中心Oは車両後方の車軸の延長線上に存在し、幾何学的関係によりステアリング操舵角(ステアリング舵角)θと車両のホイールベースLとから、旋回半径Rは、R=L/tanθという関係式により求まる。この場合、ステアリング舵角θ=0の場合には、車両は直進している状態であり、R=∞となる。
【0038】
図10ではカメラ上でのグラフィックス表示座標(x,y)を示し、図示の座標系を使用し、座標変換の方法を図12に示す。カメラ17は図11に示されるように路面から上方Hcの高さで光軸を水平状態から下方にθ=30°だけ傾けて取り付けられており、カメラ17のレンズは広角で焦点深度が深くとられて、路面の画像をCCDデバイスに描画するように構成されている。このため、路面座標系(X,Z)とディスプレィ上での座標系(x,y)には以下に示すような写像関係が成立する。
【0039】
具体的には、(X,Y,Z):路面座標、(x,y):CCD素子面のカメラ座標、f:カメラのレンズ焦点距離、(x’,y’,z’):レンズ座標、θ:カメラ取付け角度、Hc:路面からの取付け高さとすると、
x=f・x’/z’,y=f・y’/z’・・・(1)
x’=X として、
y’=Zsinθ+(Y−Hc)cosθ} ・・・(2)
z’=Zcosθ−(Y−Hc)sinθ ・・・(3)
という関係式が成立する。ここで、路面上の座標のみに限定すれば、Y=0となり、x,yを上記の関係式により求めれば、
x=f・X/(Zcosθ+Hc・sinθ) ・・・(4)
y=f・(Zsinθ+Hc・cosθ)/(Zcosθ+Hc・sinθ)・・・(5)
となる。つまり、路面上の点(X,Z)をカメラ17で撮影した場合のディスプレィ上でのグラフィックス画面上での座標(x,y)を(4),(5)の関係式より求めることができる。
【0040】
上記の方法により求めた(x,y)の走行予想軌跡20をディスプレィ上に表示する場合、その表示方法は、図9に示されるように各種の方法が考えられる。つまり、(a)では車両の左右輪が通過する予想轍による表示する方法、(b)では駐車時に車両が走行する走行エリアをベクトル表示する方法、(3)は一定距離間隔(はしご間隔:50cm)がわかるようにしたはしご状に表示する方法等があり、ここでは(c)を用いて、駐車操作時に距離感や各位置での車体の角度が分かり易い方法を採用している。この場合、車両予想軌跡20の長さlは固定長(例えば、3m)にしたり、一定の角度分とし、旋回状態(緑色とする)と直進状態(青色とする)で色を変化させたり、更には、予想軌跡先端部のみを区別し易い表示にしたりする方法をとることもできる。
【0041】
図13はディスプレィ13上での実際の表示画面の例であり、固定軌跡26,27も含め、ステアリング舵角により走行予想軌跡20が変化する状態を示したものである。これは車両後方の実画像に、例えば、ドライバーの好みに応じて、駐車スイッチ4がオンしている(駐車補助要求ありの状態)場合にのみ、はしご状になった走行予定軌跡20が重なり合って表示されるようにすることもできる。この場合、どれだけドライバーがステアリング21を転舵しているかがわかるように、ディスプレィ13の上または下側の一部に舵角の転舵状態を表示する表示マーカー14を一緒に表示することで、実際にどれだけ転舵しているかが視覚的にわかるようになっている。
【0042】
次に、ステップS117においてステップS116で求められた走行予想軌跡20をディスプレィ13上に後方画像と重ねてグラフィック描画し、更に、ステップS118において注意領域28の表示を行う。この注意領域28は後方画像が表示されるディスプレィ表示画面の自車側に表示されるものであって、駐車操作時に車両がぶつかり易いところが走行予想軌跡20とは表示形態が異なる別枠形状で表示される。この注意領域28は車両がぶつかり易い場所へドライバーの注意を促し、安全性を向上させるものである。具体的にこの注意領域28は、例えば長方形状の表示枠において、画面上で自車に近い側28bと遠い側28aで表示形態、特に表示色を異なる(28bの横のラインでは赤色、28aの横のラインでは黄色等で表示する)ようにすれば、自車のバンパー等がぶつかり易い、危険度の高い領域をより明確化して表示することができる。
【0043】
その後、ステップS119において再びシフトリバーススイッチ3の状態をチェックし、リバース(後進)でない場合にはステップS120においてディスプレィ13の表示画面をオフし、この処理に用いるフラグおよびタイマをクリアして、更にθREFに初期値(10°)を代入した後にステップS102に戻るが、シフトレバースイッチ3の状態がリバース状態の場合には、ステップS104に戻り、ステップS104からの上記した処理を繰り返す。つまり、駐車操作時には、固定軌跡26,27がステアリング舵角の状態に応じて表示が制御された状態の基に走行予想軌跡20が算出されて表示され、固定軌跡26,27に対して走行予想軌跡20をステアリング舵角に応じて可変表示されるようになっている(図13参照)。
【0044】
次に、以上のような処理に基づき、本発明における駐車操作時の駐車シーケンスについて、順を追って説明する。(a)では最初に、固定軌跡26,27が遠方側の駐車区画30の白線31に接するように車両をバックさせることにより、車両を駐車補助基準位置を合わせる。この場合、カメラ17は車両後部中央で地面より一定の高さの位置に光軸を下方に向けて後方の路面の様子が映るように設置されており、最初に適切な駐車補助基準位置に設定することにより始まる。まず、白線31の中央よりも前方において固定軌跡27が略かかるようにして、駐車補助基準位置に車両を停車させる。この場合、シフトレバーをリバース状態にしていると(a)に示す画面となる。尚、この場合では、最初舵角が真っ直ぐ(直進状態)になっている場合について一例として説明する。
【0045】
ディスプレィ13の画面には後方の駐車場の生映像(後方画像)と共に駐車予想軌跡20、右側の固定軌跡線26、左側の固定軌跡線27、および、注意領域28が重ねて表示される。固定軌跡線26,27は上記したようにステアリング21を右または左に一杯近く切ったときの車両の後輪軌跡の内、外側ライン(外輪ライン)に対応しており、注意領域28は、後方との近接距離の目安を与えるもので、走行予想軌跡20は一定距離のはしご状表示としていることから、路面上に投影された距離スケールで表示される。この場合、バックして後方の物体が接近した場合、物体の路面からの高さの影響により、例えば、後方車両のバンパーはその高さのために表示上はA’の距離位置であるが、実際はより近いAに接近していることとなる(図11参照)。注意領域28の表示ではその差を解消するために平均的なバンパー高さの位置で表示枠が水平に表示されるものであって、危険度の度合により表示色または表示線の太さを変え、バック時の接触の危険をドライバーに対して伝えるようにしている。
【0046】
(b)において、次にステアリング21を回して、走行予想軌跡20をこの場合では左側の固定軌跡27に合わせるようにする。これは、基本的には停車した状態においてすえ切りを行って走行予想軌跡20線を固定軌跡27に一致させるようにするのであるが、この場合、ステアリング21をドライバーの意図する方向に一定舵角θREF以上に転舵すると、転舵側でない固定軌跡26は表示画面から消え、転舵方向のみの固定軌跡27の表示となる。
【0047】
(c)ではステアリング21を(b)の状態において保持した状態で、ドライバーは画面および直接目視を行って後方または側方の安全確認をしながら車両をバックさせ、駐車区画30へ車両を接近させる。
【0048】
(d)では車両が駐車区画内へ入り、ステアリング21を直進状態に戻すようにする。この場合、注意領域28と駐車区画30の線との水平/垂直度合をドライバーは目視により判断し、ステアリング21を直進状態に戻すと固定軌跡線27の表示は消失する。
【0049】
(5)では後方に注意しながらバックして停車するのであるが、駐車区画30への最後の接近状態では現在のカメラ取り付けでは駐車白線31を視野内に捕らえることはできず、後端部停止位置の確認ができなくなるが、自車の後方に別の車両が駐車する場合に後の車両のバンパーがあろう位置の高さ((e)の斜線部)に注意領域28が表示されるので、駐車時の衝突および物体と接触しないように、ドライバーに対して注意を促し、駐車を適切に補助することができる。このため、運転歴が浅いドライバーでも駐車基準位置から舵角の切り始め位置および切り量の判断が容易になされ、簡単に駐車を行うことができる。
【0050】
このように駐車補助が行われている場合、音声合成回路7により予め決められた音声信号をスピーカ8より出力し、その時の操作状況に応じて予め決められた音声メッセージをドライバーに対して出力し、音声により駐車操作時の案内を行うことも可能である。
【0051】
【効果】
本発明によれば、駐車操作時に車両の後方をカメラにより撮像し、カメラからの映像を後方画像として車内に設けられた表示器に表示し、後方画像にステアリング舵角の状態により変化する走行予想軌跡を重ねて表示する駐車補助装置において、駐車操作時に、ステアリング舵角を最大としたときの車両軌跡を示す左右の固定軌跡をステアリング舵角が所定領域内の場合に後方画像に重ねて表示するようにしたことにより、ステアリング舵角を最大にしたときの車両軌跡を示す左右の固定軌跡が後方画像に重なって表示され、ステアリング舵角が所定領域外となった場合には転舵方向のみの固定軌跡が表示されるので、走行予想軌跡を左右の固定軌跡のいずれか一方に一致させるようにドライバーはステアリングの転舵を行えば、ステアリングの切り始め位置および切り量がわかり易くなり、初心者でも安心して駐車操作が行える。
【0052】
この場合、固定軌跡は、駐車操作時における旋回外輪側の車両軌跡とすれば、旋回外輪が通る位置に着目して、旋回外輪が駐車区画の白線にかかるようにすることで駐車補助基準位置の判断をし易くなる。
【0053】
また、固定軌跡は、ステアリング舵角が中立位置近傍では固定軌跡が左右共に表示されるようにすれば、ステアリング舵角を右または左に最大に切ったときの車両が通る軌跡がわかり、駐車操作時に直進バック状態から右旋回または左旋回する場合のどちらにおいても固定軌跡を駐車区画の白線に合わせ易い。
【0054】
固定軌跡は、駐車操作時に転舵方向のみ表示されるようにすれば、転舵方向のみ固定軌跡が表示されるので、ドライバーはどちらの方向の駐車区画に駐車したいかの意図を読み取った上で、画面上には必要な情報だけを表示させた状態で適切な駐車補助が行える。
【0055】
走行予想軌跡が表示される画面の自車側には注意領域が更に表示されるようにすれば、駐車操作時に車両がぶつかり易いところが注意領域として表示されるので、ドライバーはバック時にこの領域を特に注意すれば、車両のぶつかりが防止されるものとなり、安全性が向上する。
【0056】
また、注意領域は、自車に近い側と遠い側で表示形態を変化させるようにすれば、ぶつかる危険度の高い領域をより明確化して表示することが可能となり、安全性がより向上するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における駐車補助装置のシステム構成図である。
【図2】本発明の一実施形態における駐車補助装置を車両へ取付けた場合の取付図である。
【図3】本発明の一実施形態におけるカメラの検出範囲を示した図である。
【図4】本発明の一実施形態におけるステアリングセンサを示し、(a)はステアリングコラムシャフトへ取り付けた場合のステアリングセンサの平面図、(b)はステアリングセンサのスリット板とフォトインタラプタの概要を示した斜視図、(c)はステアリングセンサのA相とB相の出力を示す図である。
【図5】本発明の一実施形態におけるコントローラの処理を示すフローチャートである。
【図6】本発明の一実施形態におけるコントローラのステアリングセンサ信号処理を示すフローチャートである。
【図7】本発明の一実施形態におけるコントローラのステアリングセンサの中立点処理を示すフローチャートである。
【図8】本発明の一実施形態における走行予想軌跡の算出に用いる説明図である。
【図9】本発明の一実施形態における走行予想軌跡の表示例を示した図であり、(a)は予想轍による表示、(b)は車幅分の走行エリアベルト表示、(c)ははしご状表示を示す図である。
【図10】本発明の一実施形態におけるカメラおよびディスプレィのグラフィックス表示座標である。
【図11】本発明の一実施形態における駐車補助装置のカメラを車両へ取り付けた場合の取り付け状態を示した図である。
【図12】本発明の一実施形態における駐車補助装置の座標変換方法を説明する説明図である。
【図13】本発明の一実施形態におけるディスプレィの表示画面例である。
【符号の説明】
1 駐車補助装置
2 ステアリングセンサ
3 シフトレバーリバーススイッチ
5 右車輪速センサ
6 左車輪速センサ
13 ディスプレィ(表示器)
17 CCDカメラ(カメラ)
20 走行予想軌跡
21 ステアリングホイール(ステアリング)
26,27 固定軌跡
28 注意領域
30 駐車区画
31 白線
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a parking assist device for assisting parking of a vehicle, and in particular, captures a rear image with a camera, displays the rear image on a display (monitor display) in the vehicle, and performs a parking operation by a driver during a parking operation. The present invention relates to a parking assist device for assisting a vehicle.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is known a method of assisting a beginner who is not used to parking such as parallel parking or garage parking during a parking operation. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-17328, a CCD camera and a distance sensor for measuring the distance are provided around the vehicle body to detect the surroundings of the vehicle, and a peripheral image around the vehicle is displayed on a display provided inside the vehicle. Is displayed in a bird's-eye view to provide the driver with the surrounding situation.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-201082 discloses a method in which a steering angle is detected by a steering sensor, the steering angle is calculated and output by a simple display. In a vehicle, a distance to an obstacle (especially a car parked next to a parking space to be parked) is measured by a distance measuring sensor for detecting an object provided behind the vehicle, and the distance is measured according to the distance. There is known a method of detecting a turning start position based on a maximum steering angle and notifying a driver of the turning start position.
[0004]
[Problems to be solved by the present invention]
However, the above-described conventional method is based on the assumption that obstacles around the vehicle are detected using various sensing techniques, and a system for processing the obstacles becomes complicated. In addition, the method of measuring and notifying the distance to a nearby obstacle using a distance measurement sensor or the like can be used when there is no car parked next to the parking space or when a person or object suddenly jumps out. It is difficult and does not assist parking properly.
[0005]
In order to solve such a problem, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10 (1998) -108566 proposes a parking assist device for assisting parking by a simple method and appropriately providing useful information to a driver during a parking operation. No. -14474. This device detects the rear of a vehicle (own vehicle) by a camera provided behind the vehicle, and displays an image captured by the camera on a display in the vehicle as a rear image. The vehicle assists the driver in parking by displaying a predicted traveling trajectory that changes according to the steering angle (the steering angle or the actual steering angle) on the rear image.
[0006]
However, such a device that displays the predicted travel trajectory on the rear image has an advantage in that it can provide useful information about the surroundings to the driver when the vehicle is parked in the back. In consideration of the above, the operation situation is difficult to understand in the following points, and in particular, a beginner driver who has a short driving history needs some familiarization.
[0007]
That is, (1) it is difficult to determine the appropriate position for starting the back, (2) it is difficult to determine the turning start position and the turning amount of the steering wheel (steering), and (3) the timing of returning the steering after entering the parking section is determined. (4) It is difficult to determine the final stop position in the parking section.
[0008]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and it is a technical object of the present invention to provide a parking assist device in which even a novice can perform a parking operation with peace of mind and appropriately provide assistance during a parking operation. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The technical measures taken to solve the above-mentioned problem are as follows: during parking operation, an image of the rear of the vehicle is taken by a camera, an image from the camera is displayed as a rear image on a display provided in the vehicle, and the rear image is steered. Varies depending on the steering angleOf the vehicleIn a parking assist device that displays the traveling trajectory in a superimposed manner,
At the time of the parking operation, if the steering angle is within a predetermined area, a left and right fixed trajectory indicating the vehicle trajectory when the steering angle is maximized is displayed on the display so as to overlap the rear image. When the vehicle is outside the predetermined area, the fixed trajectory only in the steering direction is displayed.did.
[0010]
According to this, left and right fixed trajectories indicating the vehicle trajectory when the steering steering angle is maximized are:When the steering angle is within a predetermined area,Since it is displayed superimposed on the rear image, it is possible to determine the parking assist reference position without turning, and then, if the driver turns the steering so that the expected traveling trajectory matches the fixed trajectory,Since the steering angle is outside the predetermined area and changes to a fixed trajectory only in the steering direction,The steering start position and the steering amount can be easily understood, so that even a beginner can perform a parking operation with ease.
[0011]
In particular,When the steering angle is within the specified areaThe vehicle is backed so that the fixed trajectory on the left and right displayed on the display unit is in front of the center of the white line of the parking section on the far side (indicating one parking space in a parking lot or the like) on the rear screen, A position at which one of the left and right fixed trajectories roughly touches the white line is defined as a parking assist reference position. When the parking assist reference position is reached, turn the steering wheel so that the predicted trajectory matches the fixed trajectory.When turning, the steering angle is out of the predetermined area, and the display changes to a fixed locus only in the turning direction.While holding the steering wheel at the steering angle that matches the expected travel trajectory, the vehicle backs up to the position approaching the parking section. When the vehicle is straight with respect to the parking section, return the steering angle to the straight-ahead state, and pay attention to the back of the display screen and visually, paying attention to the back, and stop at the position completely in parallel with the parking section. Thus, even a beginner can easily park.
[0012]
In this case, if the fixed trajectory is the vehicle trajectory on the turning outer wheel side during the parking operation, paying attention to the position through which the turning outer wheel passes, by making the turning outer wheel touch the white line of the parking section, the parking assist reference position is determined. It is possible to make the judgment easier.
[0013]
If the fixed trajectory is displayed on both the left and right sides when the steering angle is near the neutral position, the trajectory of the vehicle when the steering angle is turned to the right or left to the maximum can be determined. Sometimes, it is easy to match the fixed trajectory with the white line of the parking section in both the right turn and the left turn from the straight back state.
[0014]
If the fixed trajectory is displayed only in the steering direction during the parking operation, the fixed trajectory is displayed only in the steering direction, so the driver can read the intention of the parking section in which direction and read the intention. Thus, appropriate parking assistance can be performed while only necessary information is displayed on the screen.
Further, the predetermined area may include a neutral position of the steering angle, or the range may be changed depending on the steering angle.
[0015]
Further, in another technical means, an image of the rear of the vehicle is taken by a camera during a parking operation, an image from the camera is displayed on a display provided in the vehicle as a rear image, and a state of a steering angle is displayed on the rear image. A parking assist device that displays a predicted travel trajectory of the vehicle that changes by overlapping the rearward image,
A fixed trajectory indicating the vehicle trajectory of the vehicle when the steering rudder angle is maximized is superimposed and displayed on the rear image, and a measure of the approach distance to the bumper is given at the position of the bumper height of the vehicle. The attention area is displayed at the bottom of the screen.
On the screen where the predicted travel trajectory is displayedAttention area at the bottom of the screenIf displayed, the area where the vehicle is likely to collide during the parking operation will be displayed as a caution area, so if the driver pays special attention to this area when backing, the collision of the vehicle will be prevented and the safety will be improved I do.
[0016]
The attention area isThe display frame is displayed horizontally at the bottom of the screen,If the display form is changed between the side closer to the own vehicle and the side farther from the own vehicle, it becomes possible to more clearly display the area with a high risk of collision, and the safety is further improved.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a system configuration diagram of the parking assist device 1. In this figure, a controller 16 for controlling the parking assist device 1 detects a CCD camera (hereinafter referred to as a camera) 17 for photographing the rear of the vehicle and a steering angle (also referred to as a turning angle) of a steering wheel (steering) 21. Sensor 2, a shift lever reverse switch 3 for detecting a reverse (reverse) state of a transmission shift lever, a parking switch 4 for operating a parking assist function at the time of a parking operation, and wheels for detecting left and right wheel speeds of driven wheels. Signals from the speed sensors 5 and 6 are input, and based on these signals, the controller 16 can display a rear image of the vehicle, a predicted travel locus 20 described later, and the like on the display 13. Further, the apparatus 1 is provided with a voice synthesizing function. The voice synthesizing circuit 7 outputs a voice synthesizing output, and the speaker 8 outputs a voice synthesizing output to the driver.
[0019]
Inside the controller 16 are a CPU 11 for controlling, a graphics drawing circuit 12 for drawing graphics on a display 13, a superimpose circuit 9 for superimposing a graphics signal and a rear image from the camera 17, and a synchronization signal from a camera image. A synchronization separation circuit 10 that extracts and supplies the extracted signal to the graphics drawing circuit 12 and an image recognition device 15 for detecting a parking section that receives a signal from the camera 17 and performs image recognition of the parking section (parking space) 30 are provided. . The image recognition device 15 can be provided separately from the controller 16.
[0020]
The display 13 is provided with a steering angle display marker 14 whose lighting state changes according to the state of the steering angle. The left, right, or center of the display marker 14 lights up depending on the state of the steering angle. The direction in which the wheel 21 is steered can be recognized together with the rear image. Here, the steering angle may be a steering angle (steering angle) from a neutral position when the steering wheel 21 is turned, or an actual steering angle in which the left and right wheels face from the traveling direction. . The description of the image recognition of the parking section 30 and the speech synthesis at the time of the parking operation is omitted here.
[0021]
FIG. 2 is a mounting diagram when the parking assist device 1 is mounted on a vehicle. A camera 17 for imaging the rear is mounted near the upper center of the license plate at the rear of the vehicle, and is installed with the optical axis directed downward from the horizontal direction. Specifically, as shown in FIG. 3, the camera is attached to the rear center of the vehicle at a downward angle θ of about 30 degrees from the horizontal state, and the camera itself secures a field of view of 140 degrees left and right by a wide-angle lens, An area up to about 8 m behind can be photographed.
[0022]
A display 13 is provided on a panel surface of a center console in a vehicle, and a controller 16 is provided above the glove box. Further, the parking switch 4 for requesting the parking assistance at the time of the parking operation is provided near the center console which is easy for the driver to operate.
[0023]
Next, the steering sensor 2 will be described with reference to FIG. The steering sensor 2 is a commercially available one and detects the steering angle of the steering 21. The slit plate 2a is attached so as to rotate integrally with the steering column shaft 23, and two sets of photo interrupters 2c and 2b having a phase difference of 90 ° are attached. In this configuration, two A-phase and B-phase signal pulses are generated by turning on / off the phototransistor by passing or blocking light by rotating a plurality of slits provided on the disk plate 2a in a circumferential shape. Output. This is because the phase B is output with a phase delay of 90 ° or ahead of the phase A depending on the rotation direction of the steering 21, and here, the steering angle is 1 ° / pulse. Is used.
[0024]
Next, the processing of the controller 16 will be described with reference to FIG. The controller 16 executes the program shown in FIG. 5 when the power is turned on (the accessory switch is turned on). First, in step S101, various initial values are set in a memory required for this processing, and in step S102, the state of the shift reverse switch 3 is checked. If the shift reverse switch 3 is off (not reverse), the display screen, that is, the screen of the display 13 is turned off in step S120, and a state change flag, a duration timer, and the like, which will be described later, are cleared, and a predetermined steering angle is set. The initial value (= 10 °) is substituted for θREF, and the process returns to step S102.
[0025]
On the other hand, when the shift reverse switch 3 is turned on (reverse state), step S103 is performed. In step S103, the display 13 is switched to the camera image mode to set a mode in which an image behind the vehicle can be displayed as a raw image. That is, in this case, a normal back monitor is used.
[0026]
Next, after clearing the graphics screen (display screen) for drawing in step S104, the steering sensor value N is read from the steering sensor 2 in step S105, and the current turning radius R at the time of the parking operation is determined based on the value. Perform the calculation. Specifically, when the reading of the steering sensor 2 is detected at the time of detecting the rising edge of the A-phase signal, an interrupt is generated in the main program, and the interrupt processing shown in FIG. 6 is executed. That is, the state of the B-phase signal is checked in step S201 of FIG. 6, and if the B-phase signal is high (H: high potential), the steering count value N is incremented in step S202; if low (L: low potential), it is decremented. And stores the value in the memory. In this case, the steering count value N is θ = N because one pulse is 1 °.
[0027]
However, since the absolute steering angle of the steering 21 is undefined only by counting the steering value N shown above, the neutral point of the steering angle is detected by the neutral point processing shown in FIG. Decide. Therefore, the neutral point determination will be described with reference to FIG. This process is executed by a timer interrupt having a one-second cycle. Here, the vehicle speed is also normally calculated from signals from the known left and right wheel speed sensors 5 and 6 provided on the wheels.
[0028]
In steps S301 and S302, the signals (pulses) from the left and right wheel speed sensors 5 and 6 are counted by a hardware counter built in the CPU 11 in the controller, and the left and right wheel speeds are read out by this timer interrupt routine. The speed sensor value is stored in NR and NL of the memory where it is stored. After reading, the counter itself is cleared, and NR and NL indicate the number of pulses per second.
[0029]
In the next step S303, the average value (NR + NL) / 2 is calculated from NR and NL, and this value is multiplied by the circumference of the tire, so that the vehicle speed V can be easily obtained by a known method. Next, the reference setting of the steering sensor 2 is performed. In steps S304 to S306, when the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined speed (10 Km / h), the vehicle is driven in a state where there is almost no pulse difference between the left and right wheel speed sensors 5 and 6. Assuming that the vehicle is in the straight traveling state, the steering counter N is reset to zero in step S306, and the neutral point of the steering angle is obtained.
[0030]
When the steering angle θ is determined in step S105, the process returns to the main routine of FIG. 5, and then, in step S106, the cases of straight running, right turn, and left turn are performed based on the steering angle θ. That is, when the predetermined steering angle is θREF (> 0), when θREF is negative, right turning is performed, and when θREF is positive, left turning is set, when θ is −θREF or more and θREF or less (state In step 1), step S107 is executed. If the vehicle is turning right and θ is smaller than −θREF (state 2), step S112 is executed. If the vehicle is turning left and θ is larger than θREF (state 3), step S113 is executed. I do.
[0031]
In the case of state 1 in step S106, it is next checked in step S107 whether the state change flag is clear. This state change flag is for deleting the fixed trajectories 26 and 27 after entering the parking section 30. If the state change flag is set (the state change is present), the process proceeds to step S111. If the state change flag is cleared, the display of the fixed trajectories 26 and 27 on the left and right sides is displayed on the display 13 in step S108. On the screen on which the rear image of is displayed.
[0032]
The fixed trajectories 26 and 27 are displayed on the basis of the trajectory through which the rear outer wheel passes when the steering wheel 21 is fully or almost fully turned to the right or left, and assist the driver in the parking operation during the parking operation. This is the index used for
[0033]
In the next step S109, a duration timer for counting the duration after the turning state is changed is checked. Here, it is determined whether the duration timer has passed a predetermined time (here, for example, 5 seconds). You. If the duration timer has not elapsed the predetermined time (5 seconds) (if the status has just changed, the process proceeds to step S111). If the predetermined time has elapsed, the status change flag is set in step S110. In step S111, a predetermined steering angle (= 10 °) is substituted for θREF.
[0034]
On the other hand, if the steering angle is θ <−θREF (right turn) in step S106, only the right fixed trajectory 26 is displayed. Similarly, when θ> θREF (turn left), only the fixed trajectory 27 on the left side is displayed, and the fixed trajectories 26 and 27 only in the turning direction (right or left) are displayed. Therefore, when the steering angle is near the neutral position (−θREF ≦ θ ≦ θREF), first, the fixed trajectories 26 and 27 are displayed on the left and right only for a predetermined time, and the driver turns the steering angle to the maximum right or left. You can see the trajectory of the vehicle when passing. In this case, when the steering wheel 21 is turned, either one of the fixed trajectories 26 and 27 only in the turning direction is displayed, so that the driver can read the intention to park in the parking section 30 in which direction. Parking assistance according to the parking operation status becomes possible.
[0035]
Thereafter, a state change flag is set in step S114, and in step S115, the predetermined steering angle θREF for switching the transition state of the steering angle is set to 5 °. That is, by changing the value of θREF, the state transition is switched to the right turning, the neutral position, and the left turning, and the hunting when frequently performed near the steering angle (here, ± θREF) is performed in a hysteresis characteristic. To prevent this.
[0036]
Thereafter, in step S116, the following predicted travel locus 20 is calculated.
[0037]
Next, a method of obtaining the predicted traveling locus 20 will be described below. This is because, as shown in FIG. 8, the turning center O at a low speed (here, 10 km / h or less) exists on an extension of the axle behind the vehicle, and the steering angle (steering angle) From the angle) θ and the wheel base L of the vehicle, the turning radius R is obtained by a relational expression of R = L / tan θ. In this case, when the steering angle θ is 0, the vehicle is traveling straight, and R = ∞.
[0038]
FIG. 10 shows graphics display coordinates (x, y) on the camera, and FIG. 12 shows a method of coordinate transformation using the illustrated coordinate system. As shown in FIG. 11, the camera 17 is mounted at a height Hc above the road surface with the optical axis inclined downward from the horizontal by θ = 30 °. The lens of the camera 17 has a wide angle and a large depth of focus. Then, an image of the road surface is drawn on the CCD device. Therefore, the following mapping relationship is established between the road surface coordinate system (X, Z) and the coordinate system (x, y) on the display.
[0039]
Specifically, (X, Y, Z): road surface coordinates, (x, y): camera coordinates on the CCD element surface, f: lens focal length of the camera, (x ′, y ′, z ′): lens coordinates , Θ: camera mounting angle, Hc: mounting height from the road surface,
x = f · x ′ / z ′, y = f · y ′ / z ′ (1)
x '= X,
y ′ = Zsin θ + (Y−Hc) cos θ} (2)
z ′ = Zcos θ− (Y−Hc) sin θ (3)
Holds. Here, if it is limited to only the coordinates on the road surface, Y = 0, and if x and y are obtained by the above relational expression,
x = f · X / (Zcos θ + Hc · sin θ) (4)
y = f · (Z sin θ + Hc · cos θ) / (Zcos θ + Hc · sin θ) (5)
It becomes. That is, when the point (X, Z) on the road surface is photographed by the camera 17, the coordinates (x, y) on the graphics screen on the display can be obtained from the relational expressions of (4) and (5). it can.
[0040]
When the (x, y) predicted travel locus 20 obtained by the above method is displayed on the display, various display methods are conceivable as shown in FIG. That is, (a) shows a method of displaying a predicted track through which the left and right wheels of the vehicle pass, (b) shows a vector of a traveling area where the vehicle travels when parking, and (3) shows a constant distance interval (ladder interval: 50 cm). ) Can be displayed in a ladder-like manner so that the user can easily understand the sense of distance and the angle of the vehicle body at each position during the parking operation using (c). In this case, the length l of the predicted vehicle trajectory 20 is a fixed length (for example, 3 m), or a fixed angle, and the color is changed between a turning state (green) and a straight traveling state (blue). Further, it is also possible to adopt a method in which only the leading end of the expected trajectory is displayed so that it can be easily distinguished.
[0041]
FIG. 13 is an example of an actual display screen on the display 13 and shows a state in which the predicted traveling trajectory 20 including the fixed trajectories 26 and 27 changes depending on the steering angle. This is because the ladder-like traveling scheduled trajectory 20 overlaps the actual image behind the vehicle only when the parking switch 4 is turned on (in a state where there is a parking assistance request) according to the driver's preference, for example. It can also be displayed. In this case, a display marker 14 for indicating the steering state of the steering angle is displayed together on a part of the upper or lower side of the display 13 so that it is possible to know how much the driver is steering the steering 21. In addition, it is possible to visually recognize how much the vehicle is actually turning.
[0042]
Next, in step S117, the predicted traveling trajectory 20 obtained in step S116 is graphically drawn on the display 13 so as to be superimposed on the rear image, and further, the attention area 28 is displayed in step S118. The attention area 28 is displayed on the own vehicle side of the display screen on which the rear image is displayed, and a place where the vehicle is likely to collide during the parking operation is displayed in a different frame shape having a display form different from that of the predicted travel locus 20. You. The caution area 28 is to alert the driver to a place where the vehicle is likely to collide with the driver, thereby improving safety. Specifically, in the attention area 28, for example, in a rectangular display frame, the display form, particularly the display color, differs between the side 28b closer to the vehicle and the side 28a farther from the vehicle on the screen (red in the line next to 28b, If the horizontal line is displayed in yellow or the like), it is possible to more clearly display the high-risk area where the bumper or the like of the own vehicle is likely to collide.
[0043]
Then, in step S119, the state of the shift reverse switch 3 is checked again. If it is not reverse (reverse), the display screen of the display 13 is turned off in step S120, the flag and timer used for this processing are cleared, and θREF is further set. After the initial value (10 °) is substituted into step S102, the process returns to step S102. If the shift lever switch 3 is in the reverse state, the process returns to step S104, and the above-described processing from step S104 is repeated. That is, at the time of the parking operation, the predicted travel trajectory 20 is calculated and displayed based on the state in which the display of the fixed trajectories 26 and 27 is controlled according to the state of the steering angle. The trajectory 20 is variably displayed according to the steering angle (see FIG. 13).
[0044]
Next, the parking sequence at the time of the parking operation in the present invention will be described step by step based on the above processing. In (a), first, the vehicle is backed such that the fixed trajectories 26 and 27 are in contact with the white line 31 of the parking section 30 on the far side, thereby adjusting the vehicle to the parking assist reference position. In this case, the camera 17 is installed at a position at a certain height from the ground at the rear center of the vehicle so that the optical axis is directed downward so as to show the state of the rear road surface, and is initially set to an appropriate parking assistance reference position. Start by doing. First, the vehicle is stopped at the parking assist reference position such that the fixed trajectory 27 substantially extends ahead of the center of the white line 31. In this case, when the shift lever is in the reverse state, the screen shown in FIG. In this case, a case where the steering angle is initially straight (straight traveling state) will be described as an example.
[0045]
On the screen of the display 13, a predicted parking trajectory 20, a fixed trajectory line 26 on the right side, a fixed trajectory line 27 on the left side, and a caution area 28 are displayed together with a live image (rear image) of the rear parking lot. The fixed trajectory lines 26 and 27 correspond to the outer line (outer wheel line) of the rear wheel trajectory of the vehicle when the steering wheel 21 is fully turned to the right or left as described above. The estimated travel distance 20 is displayed as a ladder-like display at a constant distance, and is displayed on a distance scale projected on the road surface. In this case, when an object behind and approaching behind is approached by the influence of the height of the object from the road surface, for example, the bumper of the rear vehicle is on the display at a distance position of A 'due to its height, In fact, it is closer to A (see FIG. 11). In the display of the attention area 28, the display frame is horizontally displayed at an average bumper height position to eliminate the difference, and the display color or the thickness of the display line is changed depending on the degree of danger. The driver is informed of the danger of back contact.
[0046]
In (b), the steering wheel 21 is then turned so that the predicted traveling trajectory 20 matches the fixed trajectory 27 on the left side in this case. Basically, the vehicle is stationary when the vehicle is stopped so that the predicted traveling trajectory line 20 coincides with the fixed trajectory 27. In this case, the steering wheel 21 is moved in a direction intended by the driver by a constant steering angle. When the vehicle turns beyond θREF, the fixed trajectory 26 that is not on the turning side disappears from the display screen, and the fixed trajectory 27 only in the turning direction is displayed.
[0047]
In (c), with the steering wheel 21 held in the state shown in (b), the driver looks back at the screen and directly and confirms the safety of the rear or side, backs the vehicle, and approaches the parking section 30. .
[0048]
In (d), the vehicle enters the parking space, and the steering 21 is returned to the straight traveling state. In this case, the driver visually determines the horizontal / vertical degree between the caution area 28 and the line of the parking section 30, and the display of the fixed trajectory line 27 disappears when the steering 21 is returned to the straight traveling state.
[0049]
In (5), the driver stops backing while paying attention to the rear, but in the last approaching state to the parking section 30, the parking white line 31 cannot be captured in the field of view with the current camera attached, and the rear end stop. Although the position cannot be confirmed, when another vehicle is parked behind the own vehicle, the caution area 28 is displayed at the height (the shaded portion of (e)) where the bumper of the following vehicle will be located. Therefore, the driver can be alerted to avoid collision during parking and contact with an object, and can appropriately assist parking. For this reason, even a driver who has a short driving history can easily determine the start position and the amount of turning of the steering angle from the parking reference position, and can easily park.
[0050]
When the parking assistance is performed in this manner, a predetermined voice signal is output from the speaker 8 by the voice synthesis circuit 7, and a predetermined voice message is output to the driver according to the operation state at that time. It is also possible to provide guidance at the time of a parking operation by voice.
[0051]
【effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the image of the back of a vehicle is imaged by a camera at the time of a parking operation, the image from a camera is displayed on a display provided in the vehicle as a rear image, and the running prediction that changes according to the state of the steering angle in the rear image. In a parking assist device that superimposes and displays tracks,During parking operation,Left and right fixed trajectories that indicate the vehicle trajectory when the steering steering angle is maximizedWhen the steering angle is within the specified rangeThe left and right fixed trajectories, which indicate the vehicle trajectory when the steering angle is maximized, are displayed so as to overlap with the rear image by superimposing it on the rear image.When the steering angle is out of the predetermined range, a fixed locus only in the steering direction is displayed.Therefore, if the driver turns the steering so that the expected traveling locus coincides with one of the left and right fixed locus, the starting position and the amount of turning of the steering can be easily understood, and even a beginner can perform the parking operation with peace of mind.
[0052]
In this case, if the fixed trajectory is the vehicle trajectory on the turning outer wheel side during the parking operation, paying attention to the position through which the turning outer wheel passes, the turning outer wheel is placed on the white line of the parking section, so that the parking assist reference position is determined. Makes judgment easier.
[0053]
If the fixed trajectory is displayed on both the left and right sides when the steering angle is near the neutral position, the trajectory of the vehicle when the steering angle is turned to the right or left to the maximum can be determined. Sometimes, it is easy to match the fixed trajectory with the white line of the parking section in both the right turn and the left turn from the straight back state.
[0054]
If the fixed trajectory is displayed only in the steering direction during the parking operation, the fixed trajectory is displayed only in the steering direction, so the driver should read the intention of the parking section in which direction to park and then read In addition, appropriate parking assistance can be performed while only necessary information is displayed on the screen.
[0055]
If a caution area is further displayed on the own vehicle side of the screen on which the predicted traveling trajectory is displayed, a place where the vehicle is likely to collide during the parking operation is displayed as a caution area. If care is taken, collision of the vehicle is prevented, and safety is improved.
[0056]
Also, if the display area is changed between the near side and the far side of the own vehicle, it is possible to more clearly display the area where the risk of collision is high, thereby improving safety. It becomes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram of a parking assist device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a mounting diagram when the parking assist device according to the embodiment of the present invention is mounted on a vehicle.
FIG. 3 is a diagram illustrating a detection range of a camera according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B show a steering sensor according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A is a plan view of the steering sensor when attached to a steering column shaft, and FIG. 4B shows an outline of a slit plate and a photo interrupter of the steering sensor. FIG. 3C is a diagram illustrating output of the A-phase and the B-phase of the steering sensor.
FIG. 5 is a flowchart illustrating processing of a controller according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing steering sensor signal processing of a controller according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a neutral point process of the steering sensor of the controller according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram used for calculating a predicted traveling trajectory according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 9A and 9B are diagrams showing display examples of a predicted traveling locus in one embodiment of the present invention, wherein FIG. 9A shows a display based on predicted ruts, FIG. 9B shows a traveling area belt corresponding to a vehicle width, and FIG. It is a figure showing a ladder display.
FIG. 10 shows graphics display coordinates of a camera and a display according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating an attached state when the camera of the parking assist device according to the embodiment of the present invention is attached to a vehicle.
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a coordinate conversion method of the parking assist device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a display screen example of a display according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 parking assist device
2 Steering sensor
3 Shift lever reverse switch
5 Right wheel speed sensor
6 Left wheel speed sensor
13 Display (display)
17 CCD camera (camera)
20 predicted running trajectory
21 Steering wheel (steering)
26, 27 fixed trajectory
28 Attention area
30 parking lot
31 White Line

Claims (6)

駐車操作時に車両の後方をカメラにより撮像し、該カメラからの映像を後方画像として車内に設けられた表示器に表示し、前記後方画像にステアリング舵角の状態により変化する前記車両の走行予想軌跡を前記後方画像に重ねて表示する駐車補助装置において、
駐車操作時に、前記ステアリング舵角が所定領域内にある場合には、前記表示器に前記ステアリング舵角を最大としたときの車両軌跡を示す左右の固定軌跡を前記後方画像に重ねて表示し、前記所定領域外になった場合には転舵方向のみの前記固定軌跡を表示することを特徴とする駐車補助装置。
An image of the rear of the vehicle is taken by a camera at the time of parking operation, an image from the camera is displayed as a rear image on a display provided in the vehicle, and the predicted traveling trajectory of the vehicle changes depending on the state of the steering angle in the rear image. In the parking assist device that is displayed superimposed on the rear image,
At the time of the parking operation, if the steering angle is within a predetermined area, a left and right fixed trajectory indicating the vehicle trajectory when the steering angle is maximized is displayed on the display so as to overlap the rear image. The parking assist device displays the fixed trajectory only in the steering direction when the vehicle is outside the predetermined area.
前記固定軌跡は、駐車操作時における旋回外輪側の車両軌跡である請求項1に記載の駐車補助装置。The parking assist device according to claim 1, wherein the fixed locus is a vehicle locus on a turning outer wheel side during a parking operation. 前記所定領域は、前記ステアリング舵角の中立位置を含む請求項2に記載の駐車補助装置。The parking assist device according to claim 2, wherein the predetermined area includes a neutral position of the steering angle. 前記所定領域は、前記ステアリング舵角により範囲が変わる請求項3に記載の駐車補助装置。The parking assist device according to claim 3, wherein a range of the predetermined area changes according to the steering angle. 駐車操作時に車両の後方をカメラにより撮像し、該カメラからの映像を後方画像として車内に設けられた表示器に表示し、前記後方画像にステアリング舵角の状態により変化する前記車両の走行予想軌跡を前記後方画像に重ねて表示する駐車補助装置において、
前記ステアリング舵角を最大としたときの前記車両の車両軌跡を示す固定軌跡を前記後方画像に重ねて表示すると共に、前記車両のバンパー高さの位置で前記バンパーに対しての近接距離の目安を与える注意領域が画面下に表示されることを特徴とする駐車補助装置。
An image of the rear of the vehicle is taken by a camera at the time of parking operation, an image from the camera is displayed as a rear image on a display provided in the vehicle, and the predicted traveling trajectory of the vehicle changes depending on the state of the steering angle in the rear image. In the parking assist device that is displayed superimposed on the rear image,
A fixed trajectory indicating the vehicle trajectory of the vehicle when the steering rudder angle is maximized is superimposed and displayed on the rear image, and the approximate distance to the bumper at the bumper height of the vehicle is estimated. A parking assistance device characterized in that a given attention area is displayed at the bottom of the screen.
前記注意領域は、画面下に表示枠が水平表示され、自車に近い側と遠い側で表示形態を変化させる請求項5に記載の駐車補助装置。The parking assist device according to claim 5, wherein a display frame of the attention area is horizontally displayed at a lower portion of a screen, and a display form is changed between a side closer to the vehicle and a side farther from the vehicle.
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