JP3938559B2 - 車両後退支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、車庫入れ駐車や縦列駐車等を行う場合、交通量が少なく、道路幅の狭い三叉路、交差点で進路変更する場合、その運転操作を支援する車両駐車支援装置を含む車両後退支援装置に関するものである。

初心者が、車庫入れ駐車や縦列駐車等を行うのは比較的困難性が高く、特に、初心者は駐車の際の運転操作が苦手であることが多い。そこで、駐車の際にその運転操作を補助するための駐車支援装置が創作されてきた。この種の駐車支援装置としては、例えば、特開平１１−２０８４２０号公報に開示された駐車誘導装置がある。この駐車誘導装置では、目標駐車位置の側方から目標駐車領域を撮像すると共に、この撮像した画像に対して演算により求めた目標駐車位置領域を重畳表示して、当該目標駐車位置に車両を誘導するというものである。

また、前記公報及び特願２００２−０１４７９４は、仮想的な自車両の駐車目標位置を表す表示をカメラ映像に重畳し、当該駐車目標位置を移動することによって、その駐車目標位置表示をディスプレイ上で動かし、駐車目標位置を設定する技術を開示している。そして、この種の駐車誘導装置は、駐車目標位置の設定を行った後、駐車経路の計算を行い、駐車経路に沿って運転者ヘの操作指示、若しくは操舵・制動手段を用いた自動駐車制御を行うものである。
特開平１１−２０８４２０号公報 特願２００２−０１４７９４

しかし、従来の駐車誘導装置のカメラ映像を用いた駐車目標位置の設定においては、駐車の開始位置から駐車の目標位置までの距離が遠く、ディスプレイ上での表示が小さいため、精度よく目標位置を設定できない問題があった。このため、駐車のために車両移動を行って目標位置に接近したときに、運転者が意図しない位置に誘導されてしまう可能性があった。また、この場合、運転者が再度目標位置を設定しようとしても、初期設定された目標位置は自車両と目標位置の相対関係が更新されていないため、駐車目標位置表示の修正移動に手間がかかるという問題もあった。

なお、この駐車目標位置表示の修正移動の手間の問題は、例えば、駐車誘導中の駐車目標位置の修正設定中に、誤って車両が後退したときにも、同様に起こり得ることである。

そこで、本発明は、自車両が移動した場合に、車両の移動位置に合わせて、目標駐車位置を更新表示する車両後退支援装置の提供を課題とするものである。

請求項１にかかる車両後退支援装置は、車両の外部後方を撮像する撮像手段と、前記車両の後退する目標位置を設定する目標位置入力手段と、前記車両の後退移動量を検出する車両移動量検出手段と、前記車両移動量検出手段で検出した車両の現在位置から前記目標位置までの経路を、繰返し計算する経路設定手段と、前記撮像手段で撮像された画像を表示すると共に、前記目標位置と前記車両移動量検出手段が検出した後退移動量に基づき移動させた現在の車両位置に対する目標位置を重畳表示する表示手段とを具備し、前記車両の移動があったか否かを判定し、前記目標位置の設定が確定される前に前記車両の移動があった場合、前記車両の後退移動量に基づき、前記車両と前記目標位置の相対位置を計算して前記撮像対象に対し位置保存して前記目標位置を更新後、該位置保存された目標位置を前記撮像対象に対して重畳表示するものである。

ここで、上記撮像手段は、車両の外部後方を撮像する能力を有しておればよく、広角レンズまたは標準レンズの別なく使用できるが、通常、標準レンズ付のＣＣＤカメラ等が使用される。なお、広角レンズ等を使用した場合には、その補正が必要となる。

上記目標位置入力手段は、車庫入れ駐車、縦列駐車、方向転換等の目的に応じて、前記車両を後退する目標位置を指定し、それをステック操作、キー操作または画面上のタッチ操作等により後退する目標位置を変更可能としている。

上記車両移動量検出手段は、前記車両の後退移動量を検出するもので、現在位置から後退する目標位置までの経路を決定するものであり、進行中の車両が適正な位置にあるか否かを判断するのに使用され、車両の正確なハンドル位置及び車輪の位置が検出できるものが好適である。基本的には、少なくとも、両輪に配設された車速センサがあればよい。

上記経路設定手段は、車両移動量検出手段で検出した車両の現在位置から後退する目標位置までの経路を所定の時間毎または所定の距離毎に繰返し計算するものであり、通常、マイクロコンピュータによって行っているが、車両の現在位置から後退する目標位置までの経路を所定の時間毎または所定の距離毎に繰返し演算できる演算回路であれば、格別限定されるものではない。

上記表示手段は、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ等が使用されるが、具体的には、通常の撮像手段で撮像された画像を表示する機能、その撮像された画像に目標位置入力手段で設定した後退する目標位置情報を重畳表示できる機能を有しておればよい。即ち、目標位置入力手段で設定した目標位置情報は、透明背景に線または面で図を描き、その線または面の図を撮像手段で撮像された画像と重ね合わせればよい。したがって、映像信号のミキサー機能を有する液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ等であればよい。また、映像ミキサー装置と、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイが組合わされたものであっても良い。

請求項２にかかる車両後退支援装置は、前記経路設定手段で設定した車両の現在位置から後退する目標位置までの駐車経路に従って、誘導支援手段で前記後退する目標位置までの誘導を行うものである。この誘導支援手段としては、目標位置と車両移動量検出手段が検出した後退移動量に基づき算出される現在の車両位置に対する目標位置を重畳表示することによる誘導、音声による誘導、または操舵制御とすることができる。

請求項３にかかる車両後退支援装置の前記表示手段は、前記誘導支援手段が前記後退する目標位置までの誘導を行う際に、前記撮像手段で撮像された画像を表示すると共に、前記目標位置を前記車両移動量検出手段が検出した後退移動量に基づき移動させた現在の車両位置に対する目標位置を重畳表示するものである。

請求項４にかかる車両後退支援装置は、前記目標位置入力手段で設定した前記後退する目標位置を再設定する再設定目標位置入力手段を具備し、前記目標位置入力手段で設定した前記後退する目標位置が、後退中に適切でないと判断されたとき、或いは、後退中にキーの操作誤りがあったとき、後退する目標位置をそのときの車両の位置に基づき再設定するものである。

請求項５にかかる車両後退支援装置は、前記経路設定手段で計算した前記車両位置から前記後退する目標位置までの経路を、操舵制御手段で算出された経路に従って操舵制御を行うものである。したがって、自動運転制御により、後退することができる。

請求項６にかかる車両後退支援装置は、前記経路設定手段で計算した前記車両位置から前記後退する目標位置までの経路を、経路設定判別手段で算出された後退する経路に従って移動中に、新たに後退する経路の設定が不能になったとき、後退する経路設定が不能であることを報知するものである。したがって、後退中に新たに後退する経路の設定が不能になったときは、後退する経路が確保できないことを意味することから、警報または表示手段で報知するものである。勿論、操舵制御手段を具備するものは、その後退を停止させる制御をなしてもよい。

請求項７にかかる車両後退支援装置は、前記車両の後退する目標位置を、車両の車庫入れ駐車、縦列駐車等の駐車目標位置としたものである。

請求項１にかかる車両後退支援装置は、目標位置入力手段で車両を後退する目標位置を設定する。そして、車両移動量検出手段で検出した車両の現在位置から後退する目標位置までの経路を経路設定手段で計算する。車両の外部後方を撮像する撮像手段によって撮像した画像を表示手段で表示すると共に、前記撮像した画像に車両移動量検出手段が検出した後退移動量に基づき算出される現在の車両位置に対する目標位置を重畳表示し、車両位置から後退する目標位置までの経路に従って車両を誘導する。必要に応じて自動運転を行う。このとき、車両が後退すると、目標位置を車両の後退移動量に基づき移動させた現在の車両位置に対する目標位置が重畳表示される。つまり、車両の後退移動量に基づき、表示された撮像対象に対して位置保存されるように移動された目標位置が重畳表示される。したがって、目標位置に接近することにより表示手段上でより大きく拡大された映像として目標位置を確認することができる。そして、車両が移動した後に、目標位置を再設定する際においても、その設定のための手間がかからないものとなる。

このように、車両の後退により、前記車両移動量検出手段で検出した車両の現在位置から前記目標位置までの経路を、繰返し計算し、車両が後退する目標位置に近づくに従って撮像手段によって撮像した画像が拡大され、それに応じて後退する目標位置との関係を明確になるから、例えば、車庫入れ駐車、縦列駐車等の目標位置に近づくに従って障害物がある場合には、その発見が容易になり、トラブルを未然に防止することができる。

また、車庫入れ駐車、縦列駐車等の目標位置と撮像手段によって撮像した画像との画像サイズの一致は、後退途中で発生するから、その点で目標位置を再設定すれば、正確に設定され、かつ、その再設定にも手間がかからない。
そして、駐車目標位置の設定の確定前、即ち、設定中に、誤って車両が後退した場合でも、表示手段に表示される目標位置は、車両の後退移動量に基づき移動させた、現在の車両位置に対する目標位置が重畳表示される。即ち、車両の後退移動量に基づき、表示された撮像対象に対して位置保存される様に移動された目標位置が重畳表示される。したがって、引き続き目標位置を設定する場合に少ない操作で済むこととなる。

請求項２にかかる車両後退支援装置は、前記撮像した画像に車両移動量検出手段が検出した後退移動量に基づき算出される現在の車両位置に対する目標位置を重畳表示し、かつ、前記目標位置までの経路を現在の車両位置から更新し、前記車両の目標位置を表示することによる誘導、音声による誘導、または操舵制御とするものであるから、運転者は表示、音声または操舵制御情報によって、的確な運転を行うことができる。

請求項３にかかる車両後退支援装置の前記表示手段は、前記誘導支援手段が前記後退する目標位置までの誘導を行う際に、前記撮像手段で撮像された画像を表示すると共に、前記目標位置を前記車両移動量検出手段が検出した後退移動量に基づき移動させた現在の車両位置に対する目標位置を重畳表示するものであるから、請求項１に記載の効果に加えて、車両の後退移動量に基づき、表示された撮像対象に対して位置保存されるように移動された目標位置が重畳表示されるから、目標位置に接近することにより表示手段上でより大きく拡大された映像として目標位置を確認することができる。また、車両が移動した後に、目標位置を再設定する際においても、その設定のための手間がかからないものとなる。したがって、例えば、車庫入れ駐車、縦列駐車等の目標位置に近づくに従って障害物がある場合には、その発見が容易になり、トラブルを未然に防止することができる。また、車庫入れ駐車、縦列駐車等の目標位置と撮像手段によって撮像した画像との画像サイズの一致は、後退途中で発生するから、その点で目標位置を再設定すれば、正確に設定され、かつ、その再設定にも手間がかからない。

請求項４にかかる車両後退支援装置は、前記目標位置入力手段で設定した前記後退する目標位置を再設定する再設定目標位置入力手段を具備し、前記目標位置入力手段で設定した後退する目標位置が、車両の後退に伴い目標位置と車両との関係が明確になるようにし、後退に不具合が確認されたときには、後退する目標位置を再設定し、その障害を回避することができる。

特に、後退する目標位置を再設定する再設定目標位置入力手段は、車両の後退に伴い目標位置がクローズアップされるが、その時点の目標位置を初期に設定した後退する目標位置として更新し、それを前記撮像した画像に重畳表示するものであるから、容易に位置の再修正が可能となる。

請求項５にかかる車両後退支援装置は、前記経路設定手段で計算した前記車両位置から前記後退する目標位置までの経路を、操舵制御手段で算出された経路に従って操舵制御を行うものである。したがって、前記経路設定手段で計算した前記車両位置から前記後退する目標位置までの経路が繰返し計算され、車両が後退する目標位置に近づくに従って撮像手段によって撮像した画像が拡大され、それに応じて後退する目標位置との関係を明確にでき、自動運転制御においてもその信頼性を高めることができる。

請求項６にかかる車両後退支援装置は、前記経路設定手段で計算した前記車両位置から前記後退する目標位置までの経路を、経路設定判別手段で算出された後退する経路に従って移動中に、新たに後退する経路の設定が不能になったとき、後退する経路設定が不能であることを報知し、後退中に新たに後退する経路の設定が不能になったときとは、後退する経路が確保できないことを意味することから、警報または表示手段で運転者にそれを報知するものである。

請求項７にかかる車両後退支援装置は、前記車両の後退する目標位置を、車両の車庫入れ駐車、縦列駐車等の駐車目標位置としたものである。

したがって、目標位置入力手段が車両を駐車する目標位置を設定し、車両移動量検出手段で検出した車両の現在位置から駐車する目標位置までの経路を経路設定手段で計算する。車両の外部後方を撮像する撮像手段によって得た画像を表示手段で表示すると共に、前記撮像した画像に車両移動量検出手段が検出した後退移動量に基づき算出される現在の車両位置に対する目標位置を重畳表示し、車両位置から後退する目標位置までの経路に従って車両を誘導する。また、必要に応じて自動運転を行う。このとき、車両が後退すると、現在の車両位置に対する目標位置が重畳表示されるため、目標位置に接近することにより表示手段上でより大きく拡大された映像として目標位置を確認することができる。そして、車両が移動した後に、目標位置を再設定する際においても、その設定のための手間が少ないものとなる。

次に、本発明の車両後退支援装置にかかる実施の形態の駐車支援装置について、図を用いて説明する。

図１は本発明の実施の形態の車両後退支援装置を搭載した車両の全体構成概念図、図２は本発明の実施の形態の車両後退支援装置を搭載した車両の演算装置の機能ブロック図である。図３は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置のディスプレイ及びタッチパネルの説明図である。

図において、車両１００の後方に取付けられたＣＣＤカメラからなる後方カメラ１は、本実施の形態の車両１００の外部後方を撮像する撮像手段６０を構成している。また、ディスプレイ２は、後方カメラ１で撮像された画像を、公知の映像信号としての信号処理を経て直接表示すると共に、演算装置（ＥＣＵ）３で信号処理された駐車等の後退する位置情報を後方カメラ１で撮像された画像情報に重畳して出力表示するものであり、演算装置３の演算機能と共に本実施の形態の表示手段７０を構成している。

操舵角センサ４は、ステアリングホイール４ａの回動角度を検出するセンサである。右後輪５ａに配設された右後輪車輪速センサ５及び左後輪６ａに配設された左後輪車輪速センサ６は、車両移動距離及び現在の車両１００の状態及びその後の車両１００の移動推定位置の検出を行うものである。操舵角センサ４、右後輪車輪速センサ５及び左後輪車輪速センサ６と演算装置３の演算機能は、本実施の形態の車両１００の移動を検出する車両移動量検出手段４０を構成している。また、操舵角センサ４は、演算装置３の演算機能と共に、図示しないシフトレバーが後退位置になった直前の所定の距離内または所定の時間内の車両１００の走行軌跡から、その偏向角度が特定の閾値以下のときには、縦列駐車と判断する後退形態判別手段１０を構成する。

即ち、後退形態判別手段１０は、シフトレバーが後退位置になったとき、所定の距離前または所定の時間前の走行状態からシフトレバーが後退位置になったときまでの操舵角の変化が、縦列駐車と判断できる程度に変化が少ないか、車庫入れ駐車と判断されるように変化が大きいかを判断するものであり、常に、走行距離毎または所定時間毎に操舵角を記憶させ、所定の走行距離の範囲内または指定の時間内の操舵角変化の最大変化量をもって、車庫入れ駐車または縦列駐車と判別するものである。このとき、操舵角センサ４と所定の距離毎または所定の時間毎にその操舵角を順次記録する記憶手段は、所定の走行距離以上または所定の時間以上経過した情報を、順次消去できるシフトレジスタを用いるのが好適である。

目標位置確定キー８３はタッチキーとして機能するもので、インストルメントパネルに装備されたディスプレイ２の表面に重ね合わせるように配設された透明なタッチパネル８０の右側下部にあり、本実施の形態においては、タッチパネル８０が車両１００の運転者付近に配設されたディスプレイ２と一体に構成されているが、本発明を実施する場合には、ディスプレイ２とタッチパネル８０とを分離するものであってもよい。このタッチパネル８０の目標位置確定キー８３は、車両１００を駐車等で後退する目標位置を確定するときに押圧されるもので、演算装置３の演算機能と共に本実施の形態の目標位置入力手段２０を構成している。このタッチパネル８０は、本発明を実施する場合には、独立したステック、タッチキーまたは押釦スイッチ等に置換することができる。

図３に示すように、タッチパネル８０には右側下部にタッチキーを構成する目標位置確定キー８３のエリアがあり、左側下部にも後退する目標位置情報８５を左側上部と右側上部とを繰返し切替えるタッチキーを構成する左右切替キー８４のエリアが設定されている。なお、ディスプレイ２の目標位置情報８５は、平面における後退する目標位置を車両１００の後方カメラ１から撮像した映像に置換した画像である。

また、タッチパネル８０の右側には、後退する目標位置情報８５の画像の邪魔にならない箇所に、タッチキーとして機能するディスプレイ２の画面の上方向に移動させる上方向指示キー９１、右方向に移動させる右方向指示キー９３、下方向に移動させる下方向指示キー９５、左方向に移動させる左方向指示キー９７、更にその間に、右上方向に移動させる右上方向指示キー９２、右下方向に移動させる右下方向指示キー９４、左下方向に移動させる左下方向指示キー９６、左上方向に移動させる左上方向指示キー９８のエリアを有している。

本実施の形態では、目標位置情報８５の画像の前方の基点８５Ｇを回動中心として、連続押圧により１秒に１度毎右回転を、間歇操作毎に１５度右回転を指示する右回転方向指示キー９９Ｒと、連続押圧により１秒に１度毎左回転を、間歇操作毎に１５度左回転を指示する左回転方向指示キー９９Ｌのエリアを有している。なお、本実施の形態では、後退する目標位置情報８５の回転する基点８５Ｇは、後退する目標位置情報８５の画像の前方の中心を回転中心及び移動中心としたが、本発明を実施する場合には、平面画像の中心または後方側の中心または各コーナ等の何れであってもよい。

このタッチパネル８０の少なくとも目標位置確定キー８３並びに上方向指示キー９１、右方向指示キー９３、下方向指示キー９５、左方向指示キー９７、右回転方向指示キー９９Ｒ、左回転方向指示キー９９Ｌは、車両１００を後退する目標位置を設定するときに押圧されるもので、演算装置３の演算機能と共に本実施の形態の後退する目標位置入力手段２０を構成している。

タッチパネル８０の右側最上部にタッチキーを構成するメモリ記憶キー８１のエリアがあり、その直下にタッチキーを構成するメモリ呼出キー８２のエリアが設定されている。また、タッチパネル８０の所望の３箇所の後退する目標位置情報８５が格納できるように「１」、「２」、「３」の３個のメモリ選択キー８６，８７，８８のエリアがある。この書き込みの場合には、「１」、「２」、「３」の３個のメモリ選択キー８６，８７，８８を択一的に押圧した後、メモリ記憶キー８１を押圧することにより、その時点でディスプレィ２に表示されている後退する目標位置情報８５の書き込みが完了する。また、呼び出しの場合には、「１」、「２」、「３」の３個のメモリ選択キー８６，８７，８８を押圧した後、メモリ呼出キー８２を押圧することにより、特定の「１」、「２」、「３」の３個のメモリ選択キー８６，８７，８８に格納した目標位置情報８５の読出しが完了する。

図３のメモリ記憶キー８１及びメモリ呼出キー８２は、タッチパネル８０に設けられており、演算装置３が内蔵する不揮発性メモリ３Ａの特定のメモリ領域に対応付けられている。また、図３のメモリ記憶キー８１及びメモリ呼出キー８２、「１」、「２」、「３」の３個のメモリ選択キー８６，８７，８８は、タッチパネル８０に設けられており、演算装置３が内蔵する不揮発性メモリ３Ａの特定のメモリ領域に対応付けられており、複数のメモリ選択キー８６，８７，８８の択一的な押圧及びメモリ記憶キー８１の押圧により、演算装置３が内蔵する不揮発性メモリ３Ａの特定のエリアに後退する目標位置情報８５が書き込まれる。また、複数のメモリ選択キー８６，８７，８８の択一的な押圧及びメモリ呼出キー８２の押圧により、演算装置３が内蔵する不揮発性メモリ３Ａの特定の領域に格納されている目標位置情報８５が呼び出され、演算に使用すべく設定される。これら、複数のメモリ選択キー８６，８７，８８及びメモリ記憶キー８１及びメモリ呼出キー８２は、演算装置３が内蔵する不揮発性メモリ３Ａと共に、本実施の形態の複数の後退する目標位置情報８５の記憶領域を有し、当該記憶領域を選択して目標位置情報８５を記憶し、必要に応じて前記目標位置情報８５を択一的に呼び出して設定する目標位置記憶手段３０を構成している。

演算装置３は、リバース位置センサ１１が車両１００の後退を検出すると、駐車の形態が車庫入れ駐車であるかまたは縦列駐車であるかを、シフトレバーが後退位置になるまでの所定の距離毎または所定の時間毎の車両の走行軌跡の操舵角センサ４の偏向角度の軌跡から、前記偏向角度が特定の閾値以下のときには、縦列駐車と判断する後退形態判別手段１０と、後退形態判別手段１０で判別された後退する形態に基づき、車両１００の後退する目標位置を設定する目標位置入力手段２０と、後退する目標位置情報８５が記憶でき、かつ、記憶している目標位置情報８５を呼び出して、それを経路設定手段５０に設定可能な機能である目標位置記憶手段３０と、操舵角センサ４、右後輪車輪速センサ５及び左後輪車輪速センサ６と共に、車両１００の移動を検出する機能である車両移動量検出手段４０と、車両移動量検出手段４０で検出した車両１００の現在位置から後退する目標位置までの経路を計算する後退する経路設定手段５０と、後方カメラ１で撮像された画像を表示すると共に、その撮像された画像に後退する目標位置入力手段２０または目標位置記憶手段３０で設定した後退する目標位置に基づき、経路設定手段５０で計算した車両１００の位置から後退する目標位置までの経路をディスプレィ２で重畳表示する機能を有している。

また、演算装置３には、目標位置入力手段２０で設定した後退する目標位置が、車両１００の後退中にその経路が適切でないと判断されたとき、後退する目標位置を再設定する再設定目標位置入力手段９０を有し、目標位置入力手段２０で設定した後退する目標位置を再設定することができる。

なお、リバース位置センサ１１は、シフトレバーの位置を検出するセンサであり、公知のシフトレバーの位置がリバース位置に、またはトランスミッションがリバース位置に入ったことを検出するものである。

また、タッチパネル８０の目標位置確定キー８３及び左右切替キー８４は、目標位置確定キー８３の押圧によって、後述する図１７及び図１８に示すように、タッチパネル８０の目標位置確定キー８３は目標変更キー８３０に変更され、左右切替キー８４は中止キー８４０に変更される。

次に、本実施の形態に係る駐車支援装置の動作について、フローチャート及び動作説明図等を用いて説明する。

図４及び図５は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置の制御動作を行うフローチャートであり、図６は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置の後退形態判別処理ルーチンのフローチャートである。また、図７は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置の縦列駐車の選択画面の説明図である。そして、図８は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置の車庫(車庫入り駐車の例)と車両との関係を示す説明図、図９は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置の座標系変換の説明図、図１０は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置の目標位置設定時の車両の移動を表現する説明図である。

図４乃至図６のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ１でシフトレバーの位置をリバース位置センサ１１で検出し、シフトレバーの位置がリバースレンジにないとき、このルーチンを脱して、他の処理を行う。ステップＳ１でシフトレバーの位置がリバースレンジにあると判断されると、このルーチンの処理に入り、ステップＳ２で後方カメラ１を駆動し、その画像を入力し、それを同時に駆動したディスプレィ２に表示する。

ステップＳ３で「後退形態判別処理」のルーチンをコールする。この「後退形態判別処理」のルーチンは常に独自に処理されている。即ち、図６に示すように、ステップＳ４０でシフトレバーの位置をリバース位置センサ１１で検出し、シフトレバーの位置がリバースレンジにないとき、ステップＳ４０からステップＳ４４のルーチンを繰り返し実行する。また、図６のステップＳ４０でシフトレバーの位置がリバースレンジにないと判別したとき、ステップＳ４１で所定の走行距離Ｌ以上のタイミングであるか判断し、走行距離Ｌ未満のとき、ステップＳ４０で走行距離Ｌ以上になるのを待つ。ステップＳ４１で走行距離Ｌ以上が確認されると、ステップＳ４２で走行距離Ｌをカウントするカウンタをクリアし、ステップＳ４３でメモリＭN（NはＮ個のメモリの格納領域があることを示す）のアドレスにそのときの操舵角を書き込む。そして、ステップＳ４４でメモリＭ１のメモリの格納領域の操舵角をクリアして、Ｎ個のメモリアドレスの各々をＮ−１とシフトする。即ち、Ｎ個のメモリをシフトして最も古い操舵角情報を消去する。通常、走行距離Ｌが０．３〜１．５ｍ程度に設定され、Ｎ個のメモリ領域が１０〜５０程度に設定される。しかし、本発明を実施する場合には、両者がこの値に限定されるものではない。

ステップＳ４０でシフトレバーの位置をリバース位置センサ１１で検出し、シフトレバーの位置がリバースレンジになったとき、ステップＳ４５からステップＳ４８のルーチンを実行する。まず、ステップＳ４０でシフトレバーの位置がリバース位置センサ１１で検出し、シフトレバーの位置がリバースレンジになったことを確認すると、ステップＳ４５でＮ個のメモリ領域の最大操舵角と最小操舵角の差を計算し、シフトレバーが後退位置になるまでの所定の車両の走行軌跡から、前記偏向角度θを求める。なお、操舵角は中央位置より右側回転を正、左側回転を負のように、左右角度によって正または負を付すものとする。ステップＳ４６で、所定の車両の走行軌跡から偏向角度θが特定の閾値θTH以下であるか判断し、偏向角度θが特定の閾値θTH以下のときには、ステップＳ４７で縦列駐車と判断される。逆に、前記偏向角度θが特定の閾値θTH以下でないと判断されたとき、ステップＳ４８で車庫入れ駐車と判断される。

このように、このルーチンでは、シフトレバーが後退位置になると、その後退方向への移動が縦列駐車のためか、車庫入れ駐車のためかを判定する。因みに、道路幅の狭い三叉路、交差点で進路変更する場合には、通常、道路幅が極端に狭くない限り、車庫入れ駐車と判断される。この車庫入れ駐車または縦列駐車は、通常、車庫入れ駐車用フラグまたは縦列駐車用フラグによって記憶される。

なお、本実施の形態では、走行距離Ｌ毎にアドレス指定して、メモリＭNのアドレスに操舵角を書き込むタイミングとしており、所定の距離毎に操舵角を格納するものである。しかし、本発明を実施する場合には、所定の時間毎に操舵角を格納する構成とすることもできる。走行距離と操舵角の関係からすれば、所定の距離毎に操舵角の操作を格納できる方法の方が、距離を基準として判断できるから、その信頼性が高くできる。

ステップＳ４でステップＳ３の「後退形態判別処理」ルーチンで判断した縦列駐車または車庫入れ駐車等の結果を用いて、その形態に応じた後退する目標位置情報８５を計算する。この後退する目標位置情報８５は、ステップＳ３の縦列駐車と車庫入れ駐車の判定によって一義的に確率的に高い初期設定した後退する目標位置情報８５として、ディスプレィ２の画像の左隅または右隅に設定することができる。或いは運転手の過去の車庫入れ駐車または縦列駐車の習慣から学習して、その後退する目標位置情報８５を決定することができる。

ステップＳ５で目標位置は、平面座標（Ｘ軸とＹ軸）で表現される二次元座標で示されるが、それを車両１００の所定の高さ位置（Ｚ軸）に配設した後方カメラ１で撮像した画像として捕らえ、それをディスプレィ２の画像として後方カメラ１で撮像した画像と同一の画像表現とする必要がある。ステップＳ３のルーチンで処理した結果により、駐車形態が車庫入れ駐車であるときには図３の表示を、縦列駐車であるときには図７の表示を行う。

ディスプレィ２で表示される画像は、次のように処理される。

まず、車両１００の大きさから、車両１００が駐車できる駐車場の広さ（面積）として図８の車庫入り駐車の例に示すように、二次元座標で駐車場の長さをＡ1からＡ4と、Ａ2からＡ3、幅をＡ1からＡ2と、Ａ4からＡ3とする。そこで、後退する目標位置Ｋ0を二次元座標でＸ0，Ｙ0，θ0とする。最終的に目標位置Ｘ0，Ｙ0，θ0に合致させるべく、車両１００の特定されたＫ位置は、二次元座標でＸ1，Ｙ1，θ1にある。車両１００が後方に移動すると車両１００の特定されたＫ位置は、二次元座標でＸ2，Ｙ2，θ2と変化する。この間、経路は繰り返し計算される。縦列駐車においても同様である。

この二次元座標は、公知のように、後方カメラ１で撮影したディスプレィ２の画像（ｘ軸，ｙ軸）となり、二次元画面で表現されている。しかし、本発明の実施の形態は、図８の車庫入り駐車の例に示すように、二次元座標で駐車場と車両１００の関係を把握し、それを用いて車庫入れするものであるが、ディスプレィ２の二次元画面は、車両１００の所定の高さ位置（Ｚ軸）に配設した後方カメラ１の映像であるから、現実には、車庫の情報を示す三次元からなるワールド座標系（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）で位置が決定される。

例えば、図９の地表上のＡ（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）点は、ワールド座標系の描画点として、イメージ座標上の点ａ（ｘｉ，ｙｉ）へ変換するため、次のように演算される。

ただし、前記Ｐはディスプレィ２に対応した３×４の投影変換行列であり、Ｃは後方カメラ１の内部パラメータ、Ｒは回転移動、Ｔは平行移動を表すものである。ここで、後方カメラ１の光軸(中心線)は、ディスプレィ２のイメージ座標上の中心（ｘ0，ｙ0）にある。そこで、ワールド座標系を三次元空間の座標系（Ｘ'軸，Ｙ'軸，Ｚ'軸）のＺ'軸方向に一致して置くことを前提にすれば、Ｚ'軸方向を無視することができる。

このように、数１及び数２のワールド座標系で計算された駐車等の後退する目標表示は、上式によりイメージ座標系の点に変換された後、グラフィック描画にして後方カメラ１で撮影した画像上に重畳表示される。

即ち、ステップＳ４の計算結果を、ステップＳ６で後方カメラ１によって撮像した画像に、後退する目標位置情報８５を重畳してディスプレィ２の画像として表示する。

そして、ステップＳ６で現在の車両１００の位置情報を後方カメラ１で撮像した画像から平面位置として決定し、後退する目標位置情報８５の実際の経路を計算する。

ステップＳ７では、ステップＳ４で入力した後退する目標位置情報８５の変更の必要性をみて、タッチパネル８０の上方向指示キー９１、右上方向指示キー９２、右方向指示キー９３、右下方向指示キー９４、下方向指示キー９５、左下方向指示キー９６、左方向指示キー９７、左上方向指示キー９８または右回転方向指示キー９９Ｒ、左回転方向指示キー９９Ｌにより、修正操作がなされたか判定する。また、ステップＳ８で記憶している後退する目標位置情報８５を読出し、それを設定するかをタッチパネル８０の右側上部のメモリ呼出キー８２の押圧によって判定する。

なお、ステップＳ２１で後退する目標位置情報８５を記憶するが、このときの目標位置情報８５には、車庫入れ駐車または縦列駐車を認識するための、車庫入れ駐車用フラグまたは縦列駐車用フラグも記憶されている。

ステップＳ９では、車両１００の移動をみて、車両１００の移動があったか否かを判定する。車両１００の移動があったときには、ステップＳ１１で車両１００と目標位置の相対位置を再計算し、ステップＳ１２でステップＳ４によって設定された後退目標位置を更新し、ステップＳ５からの処理を繰返す。車両の移動がなかったとき、ステップＳ１０の処理に入る。

そして、ステップＳ１０で現在の後退する目標位置情報８５でよいと判断し、運転者がタッチパネル８０の右側下部の目標位置確定キー８３の押圧があるか判定する。

即ち、ステップＳ７で修正入力があったとき、またはステップＳ８でメモリ呼出キー８２の押圧によって記憶している後退する目標位置情報８５を呼び出したときに、表示している目標位置情報８５の位置の変更の必要性があれば、ステップＳ１３からの処理に入り、画像上の目標位置の修正がなされる。また、ステップＳ９で車両１００の移動をみて、車両１００の移動がなかったとき、目標位置情報８５の位置の変更の必要性がないとして、目標位置確定キー８３が押圧されると、ステップＳ２０の処理に入る。

このように、ステップＳ１からステップＳ１０のルーチンでは、車庫入れ駐車または縦列駐車を認識し、その表示されたディスプレィ２の後退する目標位置情報８５の画像をそのままとし、または、メモリ呼出キー８２の押圧によって記憶している後退する目標位置情報８５を呼び出したディスプレィ２の後退する目標位置情報８５の画像をそのままとし、車両１００側、即ち、後方カメラ１で撮像した背景画像を移動することができる。また、ステップＳ７及びステップＳ８からステップＳ１３以降のルーチンの処理に移行することにより、後述するようにディスプレィ２の目標位置情報８５の画像の位置変更を行うことができる。

ステップＳ９では、車両１００の移動をみて、ステップＳ１０で現在の後退する目標位置情報８５でよいと判断して、運転者がタッチパネル８０の右側下部の目標位置確定キー８３の押圧があった後に、車両１００の移動があったか否かを判定する。車両１００の移動があったときには、ステップＳ１１で車両１００と目標位置の相対位置を再計算し、ステップＳ１２でステップＳ４によって設定された後退目標位置を更新し、ステップＳ５からの処理を繰返す。車両の移動がなかったとき、ステップＳ２０の処理に入る。

具体的には、ステップＳ７で後退する目標位置情報８５の修正の必要性があり、タッチパネル８０の上方向指示キー９１、右上方向指示キー９２、右方向指示キー９３、右下方向指示キー９４、下方向指示キー９５、左下方向指示キー９６、左方向指示キー９７、左上方向指示キー９８、右回転方向指示キー９９Ｒ、左回転方向指示キー９９Ｌの何れかが操作されると、ディスプレィ２の目標位置情報８５の変更入力があると判断してステップＳ１３からの処理に入る。また、ステップＳ８でタッチパネル８０の右側上部の「１」、「２」、「３」の３個のメモリ選択キー８６，８７，８８の何れかと、メモリ呼出キー８２が押圧されて、記憶している後退する目標位置情報８５の読出しが行われた場合であっても、ディスプレィ２の目標位置情報８５の変更入力があると判断してステップＳ１３からの処理に入る。

逆に、ステップＳ１からステップＳ１０のルーチンでは、車庫入れ駐車または縦列駐車として表示された後退する目標位置情報８５を固定した状態とし、車両１００を移動することができる。

また、目標位置確定キー８３の押圧した後、自車両１００の移動があったとき、自車両１００と目標位置の相対位置を再計算し、ステップＳ４によって決定された後退目標位置を更新し、ステップＳ５からの処理を繰返し、再度の目標位置確定キー８３の押圧により、再度ステップＳ１０で車両１００の移動をみて、設定位置からの車両１００の移動があったか否かを判定し、車両１００の移動があったとき、ステップＳ１１で車両１００と目標位置の相対位置を再計算し、ステップＳ１２でステップＳ４によって決定された後退目標位置を更新し、ステップＳ５からの処理を繰返す。車両１００の移動がなかったときには、ステップＳ２０以降の処理に入る。

このように、ステップＳ９とステップＳ１０の説明から明らかなように、タッチパネル８０の目標位置確定キー８３が押圧されることにより、目標位置情報８５の設定が確定される前においても、車両１００の移動があったときは、車両１００の移動量に基づき移動させた現在の車両１００に対する目標位置情報８５がディスプレイ２に重畳表示される。

ディスプレィ２に表示された目標位置情報８５の位置の修正のためにステップＳ１３に進むと、ステップＳ１３では、前述のステップＳ３の「後退形態判別処理」ルーチンの処理結果と、ステップＳ８のタッチパネル８０の右側上部の「１」、「２」、「３」の３個のメモリ選択キー８６，８７，８８の何れかと、メモリ呼出キー８２が押圧され、記憶している目標位置情報８５の読出し情報の後退する形態が、車庫入れ駐車用フラグまたは縦列駐車用フラグをみて、車庫入れ駐車であるか、縦列駐車であるかを判別する。

即ち、ステップＳ１３で駐車形態が車庫入れのフラグが立っていると判定したとき、ステップＳ７で操作されたのが、タッチパネル８０の上方向指示キー９１、右上方向指示キー９２、右方向指示キー９３、右下方向指示キー９４、下方向指示キー９５、左下方向指示キー９６、左方向指示キー９７、左上方向指示キー９８の何れかであるか、または、右回転方向指示キー９９Ｒ、左回転方向指示キー９９Ｌのいずれかであるか判定し、上方向指示キー９１、右上方向指示キー９２、右方向指示キー９３、右下方向指示キー９４、下方向指示キー９５、左下方向指示キー９６、左方向指示キー９７、左上方向指示キー９８を指示するものであると判定するときには、ステップＳ１６の処理に移行する。

ステップＳ１４で右回転方向指示キー９９Ｒ、左回転方向指示キー９９Ｌの回動を指示するものであると判定するときには、ステップＳ１５の処理に入る。

ステップＳ１５では、ステップＳ３の「後退形態判別処理」ルーチンで、ステップＳ１３で後退する形態が縦列駐車であると判定したとき、図９の地表上のＡ（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）点について、調整量に合わせてワールド座標系で移動を行う。

また、ステップＳ１６では、調整量に合わせてイメージ座標上で駐車目標位置表示の移動を行う。そして、ステップＳ１７で、イメージ座標上で移動された駐車目標位置表示をワールド座標系に変換し、ワールド座標系での駐車目標位置を得る。

そして、ステップＳ１８でイメージ座標上のディスプレィ２の画像上の後退する目標位置情報８５の移動修正を、実際の車両１００の目標位置としてワールド座標系で設定する。そして、更に、そのワールド座標系の目標位置を、ステップＳ１９でワールド座標系からイメージ座標上のディスプレィ２の画像イメージに変換して表示する。そして、ステップＳ５からステップＳ９及びステップＳ１３からステップＳ１９のルーチンを繰返し実行する。

前記ステップＳ５からステップＳ１９のルーチンを繰返し実行することにより、ディスプレィ２の画像上の後退する目標位置情報８５の修正設定が完了すると、運転者はそれを確認し、タッチパネル８０の右側下部の目標位置確定キー８３を押圧する。ステップＳ１０でタッチパネル８０の右側下部の目標位置確定キー８３の押圧が判別され、ステップＳ２０でタッチパネル８０の右側上部の「１」、「２」、「３」の３個のメモリ選択キー８６，８７，８８の何れかと、メモリ記憶キー８１の押圧が判別されると、ステップＳ２１で当該選択された「１」、「２」、「３」の３個のメモリ選択キー８６，８７，８８の何れかに後退する目標位置情報８５を記憶する。当然このときには、後退する目標位置情報８５が車庫入れ駐車であるか、縦列駐車であるかのフラグも操作する。

そして、ステップＳ２０で後退する目標位置情報８５の記憶動作が判別できなかったとき、或いは、ステップＳ２１で後退する目標位置情報８５の記憶動作が完了したとき、ステップＳ２２で駐車誘導開始を音声でガイドを開始し、ステップＳ２３で操舵角センサ４、右後輪車輪速センサ５及び左後輪車輪速センサ６の検出入力を得て、車両１００の移動量を計算する。車両移動量の検出は、図８に示すように平面的に定義され、以下の計算式において車両１００の移動量が検出される。

車両移動量の検出は、図１０に示すように平面的に定義され、以下の計算式において車両１００の移動量が検出される。

ここで、dsは微小移動距離であり、左右後輪の右後輪車輪速センサ５及び左後輪車輪速センサ６から検出されるタイヤの回転量により求められる。また、Ｒは車両１００の旋回半径であり操舵角センサ４の値より求められる。αは駐車開始位置からの累積移動距離である。

次に、ステップＳ２４で車両の移動量に変化があったか判断し、変化が無いとき、ステップＳ３３で中止キー入力のないのを確認し、ステップＳ３４で後退する目標位置に到達しているのか判断し、後退する目標位置に到達していたときには、このルーチンの処理を終えるが、到達していないとき、ステップＳ２３からのルーチンを繰返し実行する。

ステップＳ２４で車両の移動量に変化があったと判断すると、ステップＳ２５で自車両１００と後退する目標位置情報８５の相対位置を図８のようにワールド座標で計算し、経路を算出する。そしてステップＳ２６で画像に対し、後退する目標位置を重畳表示する。このときには、それまで、線または面で経路表示していた色彩または形状、ドット（画素）等の面積の表現方法の１以上を変更し、同時に表示を行うことが望ましい。この種の表現によって修正箇所が明確になり、運転者の注意を喚起するのに好適となる。

次に、ステップＳ２７で現在設定されている後退する目標位置情報８５の変更の必要性をみて、タッチパネル８０の上方向指示キー９１、右上方向指示キー９２、右方向指示キー９３、右下方向指示キー９４、下方向指示キー９５、左下方向指示キー９６、左方向指示キー９７、左上方向指示キー９８または右回転方向指示キー９９Ｒ、左回転方向指示キー９９Ｌにより、修正操作がなされたか判定する。修正要求が判断されると、目標変更キー８３０の押圧をまって、ステップＳ３１で車両１００と目標位置の相対位置を再計算し、ステップＳ３２でステップＳ４によって設定された後退目標位置を更新し、ステップＳ１３からのルーチンの処理を行う。

修正要求がないとき、ステップＳ２９で後退する経路に対する目標操舵量を計算し、ステップＳ３０でステアリングアクチュエータを制御し、ステップＳ３３で中止キー８４０の押圧のないことを確認して、ステップＳ３４で目標位置に到達したか否かを判断する。ステップＳ３４で目標位置に到達するまで、ステップＳ２３からステップＳ３４のルーチンを処理する。

また、ステップＳ３３で中止キー８４０の押圧が確認されると、この後退支援制御を中断する。

このとき、表示されるディスプレィ２の画像と車庫入れ駐車または縦列駐車の駐車位置との関係は、図１１乃至図１８に示すようになる。

図１１は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置のディスプレイ及びタッチパネルの車庫入れ駐車を行う場合の特定方向に位置修正する画像事例の修正前の説明図、図１２は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置のディスプレイ及びタッチパネルの車庫入れ駐車を行う場合の特定方向に位置修正する画像事例の修正後の説明図、図１３は図１１及び図１２の車庫入れ駐車を行う場合の特定方向に位置修正する画像事例の平面図による説明図、図１４は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置のディスプレイ及びタッチパネルの車庫入れ駐車を行う場合の回動位置修正する画像事例の平面図による説明図である。また、図１５は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置のディスプレイ及びタッチパネルの縦列駐車を行う場合の特定方向に位置修正する画像事例の修正前後の説明図、図１６は図１５の縦列駐車を行う場合の特定方向に位置修正する画像事例の平面図による説明図である。更に、図１７は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置のディスプレイ及びタッチパネルの車庫入れ駐車を行う場合の目標位置に近接した説明図、図１８は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置のディスプレイ及びタッチパネルの車庫入れ駐車を行う場合の目標位置に近接して目標変更した場合の説明図である。

なお、図１７及び図１８において、タッチパネル８０の目標位置確定キー８３及び左右切替キー８４は、ステップＳ９において、目標位置確定キー８３が押圧されたとき、タッチパネル８０の目標位置確定キー８３は目標変更キー８３０に変更され、左右切替キー８４は中止キー８４０に変更される。この実施の形態では、キーの表現を変更しているが、本発明を実施する場合には、例えば、目標位置確定キー８３は修正後もそのままの表示形態であってもよい。

例えば、図１１に示すように、タッチパネル８０の後退する目標位置情報８５の位置が、イメージ座標系で駐車場の特定された目標位置よりも下側に表示されている場合には、画像的に後退する目標位置情報８５を上に移動する必要がある。この場合には、図１２に示すように、タッチパネル８０の上方向指示キー９１を押圧する。それによって、イメージ座標系で後退する目標位置情報８５は過去の目標位置情報８５'から新規位置に上昇する。この目標位置情報８５が過去の目標位置情報８５'から上昇することは、イメージ座標系での操作であり、ワールド座標系においては図１３に示すように、自己の車両１００が駐車場の平面を後方及び左方向への移動することを意味する。具体的な運転は、図１３に示す自己の車両１００が平面上を後方及び左方向へ移動した位置に後退する目標位置情報８５が設定される。

また、右回転方向指示エリア９９Ｒと、左回転方向指示エリア９９Ｌとの回動を指示すると、図１４に示すように、本実施の形態では、後退する目標位置情報８５の前側中央位置が回転移動基点８５Ｇとなり、その回転移動基点８５Ｇを中心に回動する。

なお、後退する目標位置情報８５と過去の目標位置情報８５'の上昇は、過去の目標位置情報８５'の回転する基点８５ｇが基点８５Ｇに上昇することに相当するから、計算及び確認は回転する基点のみを計算しても、その概略の図示を行うことができる。

また、図１５に示すように、縦列駐車の場合には、右上方向指示キー９２、右下方向指示キー９４、左下方向指示キー９６、左上方向指示キー９８及び右回転方向指示キー９９Ｒ、左回転方向指示キー９９Ｌを消去し、上方向指示キー９１、右方向指示キー９３、下方向指示キー９５、左方向指示キー９７のみの表示とする。図１５に示されているタッチパネル８０の後退する目標位置情報８５'の位置が駐車場の本来の目標位置よりも前側に表示されている場合には、上方向指示キー９１を押圧することにより、後退する目標位置情報８５'の位置を上昇させた後退する目標位置情報８５とすることができる。また、この位置は、上方向指示キー９１及び右方向指示キー９３の押圧によって、正規の後退する目標位置情報８５とすることができる。この場合には、図１６に示すように、タッチパネル８０の上方向指示キー９１を押圧することによって、後退する目標位置情報８５は過去の後退する目標位置情報８５'から新規位置に後退する。この後退する目標位置情報８５が過去の後退する目標位置情報８５'からの後退は、ワールド座標系において、自己の車両１００が駐車平面上を後方へ移動することを意味する。具体的な運転は、図１６に示す自己の車両１００が平面上を後方へ移動した位置に後退する目標位置情報８５が設定される。

ところが、図１１及び図１２に示す車庫入れのための後退は、ステップＳ２３からステップＳ３２のルーチンにより、図１７に示すように、後方カメラ１で撮像されたディスプレイ２の画像に対し、現在の車両位置に対する目標位置を重畳表示すると、車両１００が目標位置に到達する直前では、当該目標位置を大きく表示することになる。このとき、ステップＳ９の目標位置情報８５の確定入力が正確でなかったとき等、後退する目標位置に到達する直前に、後方カメラ１で撮像されたディスプレイ２の画像と後退する経路から推定して問題があると判断される場合がある。

この場合には、後退する目標位置情報８５の変更を行うことになる。それを、タッチパネル８０の上方向指示キー９１、右上方向指示キー９２、右方向指示キー９３、右下方向指示キー９４、下方向指示キー９５、左下方向指示キー９６、左方向指示キー９７、左上方向指示キー９８または右回転方向指示キー９９Ｒ、左回転方向指示キー９９Ｌにより、修正操作がなされたか判定し、目標変更キー８３０の押圧によって決定される。

図１７は再設定を必要とする画像例であり、それを修正する場合には、この機能を使用する。また、図１８は、先に表示していた後退する目標位置情報８５"と新規に設定した目標位置情報８５は、線または面で経路表示していた色彩または形状、ドット（画素）等の面積の表現方法を変更し、同時にそれを表示すると運転者に修正する変量が把握でき、修正箇所が明確になり、運転者の注意を喚起するのに好適となる。

即ち、後方カメラ１で撮像されたディスプレイ２の画像に対し、現在の車両位置に対する目標位置を重畳表示し、当該目標位置が大きく表示されるに伴って、正確に設定されていたかを確認し、再設定を許容することができる。勿論、当該目標位置に近づいていることから、ディスプレイ２の画像及び／または音声のみの支援の場合には、それを無視してハンドル操作を行うこともできる。しかし、再設定を行うことにより、正確で、安全な自動操舵制御を行うことができる。

このように、本実施の形態の駐車支援装置から理解できるように、本実施の形態の車両後退支援装置は、車両１００の外部後方を撮像する後方カメラ１からなる撮像手段６０と、車両１００の後退により、ステップＳ３（ステップＳ４０乃至ステップＳ４８）のルーチンで後退する形態が車庫入れ駐車であるかまたは縦列駐車であるか等を決定する後退形態判別手段１０と、車両１００を駐車する後退する目標位置情報８５をステップＳ４の処理で設定する後退する目標位置入力手段２０と、必要に応じて後退する目標位置情報８５が記憶自在で、当該記憶している目標位置情報８５を呼び出して設定するステップＳ８並びにステップＳ２０及びステップＳ２１の処理からなる目標位置記憶手段３０と、車両１００の移動を検出するステップＳ２３の処理からなる車両移動量検出手段４０と、車両移動量検出手段４０で検出した車両１００の現在位置から後退する目標位置情報８５までの経路を、車両１０の移動に伴って繰返し計算するステップＳ６及びステップＳ１１及びステップＳ３１の処理からなる経路設定手段５０と、撮像手段６０で撮像された画像を表示すると共に、前記撮像された画像に後退する目標位置入力手段２０または後退する目標位置記憶手段３０で設定した目標位置情報８５に基づき、前記経路設定手段５０で計算した車両１００の位置から後退する目標位置情報８５までの経路を重畳表示し、車両１００の後退する目標位置情報８５を誘導すべく表示するステップＳ５からステップＳ３４の処理からなる表示手段７０とを具備するものである。

また、必要に応じて、目標位置入力手段２０で設定した後退する目標位置が、車両１００の後退中にその経路が適切でないと判断されたとき、ステップＳ２７及びステップＳ２８、ステップＳ３１及びステップＳ３２からなる後退する目標位置を再設定する再設定目標位置入力手段９０を有し、目標位置入力手段２０で設定した後退する目標位置を再設定することができる。

このように、後退形態判別手段１０は後退する形態が車庫入れ駐車であるかまたは縦列駐車であるか、方向転換であるかを決定し、その決定に基づき目標位置入力手段２０は車両１００を後退する目標位置情報８５を経路設定手段５０に設定し、経路設定手段５０は車両移動量検出手段４０で検出した車両１００の現在位置から後退する目標位置情報８５までの経路を、車両の移動に応じてまたは所定の時間毎に計算する。同時に、車両１００の外部後方を撮像する撮像手段６０によって得た撮像した画像を表示手段７０で表示すると共に、前記撮像した画像に、目標位置入力手段２０で設定した後退する目標位置情報８５を重畳表示し、車両位置から後退する目標位置情報８５までの経路に従って車両１００を誘導する。また、必要に応じて自動運転を行うものである。このとき、車両の移動に伴って、車両１００の位置から目標位置の間の距離が短くなり、後方カメラ１からなる撮像手段６０が撮像する画像は大きくなり、それに合致させるように経路を示すものであるから、信頼性が向上する。

また、自宅の車庫、職場の駐車場等に対しては、同一の後退の開始位置から目標位置情報８５を繰返し設定するものであるから、このような駐車条件下では、目標位置記憶手段３０に後退する目標位置情報８５を予め記憶しておき、必要に応じて、当該記憶している目標位置情報８５を呼び出して目標位置記憶手段３０に記憶されていた目標位置情報８５を経路設定手段５０に設定し、車両移動量検出手段４０で検出した車両１００の現在位置から後退する目標位置情報８５までの経路を、車両１００の移動に伴って繰返し経路設定手段５０で計算する。そして、車両１００の外部後方を撮像する撮像手段６０によって得た画像を表示手段７０で表示すると共に、前記画像に目標位置記憶手段３０に記憶されていた後退する目標位置情報８５を重畳表示し、車両位置から後退する目標位置情報８５までの経路に従って後退を誘導する。このように、自宅の車庫、職場の駐車場等の限られた空間でも、車両の移動に伴って、車両１００の位置から目標位置の間の距離が短くなり、後方カメラ１からなる撮像手段６０が撮像する画像は大きくなり、それに合致させるように経路を示すものであるから、信頼性が向上する。

そして、運転者は後退を行うシフトレバーの操作で、車室内のディスプレイ２の画面には後方カメラ１の映像とともに、後退する目標位置を表す目標位置情報８５が重畳表示される。この目標位置表示８５の形状及び大きさは、後方カメラ１の映像に映るワールド座標系において、自己の車両１００と約同寸のサイズにて計算される。重畳表示においては、ワールド座標系からイメージ座標系への投影変換を行い表示位置が計算される。後退する目標位置情報８５の位置設定においては、初期設定または呼び出された目標表示情報８５を基に、タッチパネル８０の画面上の上下左右及び回転方向を任意に移動させて、後方カメラ１の目標とする実際の駐車区画に合わせることにより、それを設定する。しかし、運転者は車室内のディスプレイ２の画面で後退する目標位置を特定するものであるから、人為的誤差が介在する可能性がある。そこで、縦列駐車、車庫入れ駐車、方向転換等に応じて後退する目標位置情報８５を呼び出すことができ、特に、同一の駐車開始位置となる駐車条件においては、過去の後退する目標位置情報８５を呼び出すことにより、駐車支援装置の操作回数を低減し、その使い勝手を向上することができる。また、不都合が発生したときには、ステップＳ２７及びステップＳ２８、ステップＳ３１及びステップＳ３２からなる後退する目標位置を再設定する再設定目標位置入力手段９０により、正確な位置に訂正することができ、信頼性が向上する。

特に、目標位置記憶手段３０は、複数の後退する目標位置情報８５の記憶領域を有し、当該記憶領域を選択して後退する目標位置情報８５を記憶し、必要に応じて前記記憶した目標位置情報８５を択一的に呼び出して設定自在であるから、自宅の車庫、職場の駐車場等のように、同一の駐車開始位置、同一の後退する目標位置情報８５となる駐車条件においては、或いはスーパーのように複数の駐車位置を予め記憶させることにより、選択した目標位置情報８５に応じて記憶した目標位置情報８５を択一的に呼び出して設定することができ、車両後退支援装置の操作回数を低減し、その使い勝手を向上することができる。

上記実施の形態においては、不揮発性メモリ３Ａに格納されている後退する目標位置情報８５は学習により、確立分布により所定の範囲内で確立の高い値を設定値とすることができ、運転者の運転の特徴に合致した後退する目標位置情報８５を設定できる。

また、上記各実施の形態の車両後退支援装置は、ステップＳ２９で経路に対する目標操舵量を計算し、ステップＳ３０でステアリングアクチュエータを制御し、ステップＳ３４で目標位置に到達したか否かを判断するものであり、運転を自動化するものであるが、本発明を実施する場合には、画像のみのガイド、音声ガイドと画像ガイドとの組み合わせ、それらと自動運転制御との組み合わせとして実施することができる。

ところで、上記各実施の形態の車両後退支援装置は、目標位置記憶手段３０に記憶されていた目標位置情報８５を目標位置入力手段２０と同様に、経路設定手段５０に設定するものであるが、本発明を実施する場合には、後退形態判別手段１０、目標位置記憶手段３０の何れかまたは両者を省略する構成とすることができる。

即ち、本実施の形態にかかる車両後退支援装置は、車両１００の外部後方を撮像する後方カメラ１からなる撮像手段６０と、車両１００を駐車する後退する目標位置情報８５をステップＳ４の処理で設定する後退する目標位置入力手段２０と、車両１００の移動を検出するステップＳ２０の処理からなる車両移動量検出手段４０と、車両移動量検出手段４０で検出した車両１００の現在位置から後退する目標位置情報８５までの経路を、車両１００の後退に伴って計算するステップＳ６及びステップＳ２３の処理からなる経路設定手段５０と、撮像手段６０で撮像された画像を表示すると共に、前記撮像された画像に後退する目標位置入力手段２０で設定した目標位置情報８５を重畳表示し、車両１００の後退する目標位置情報８５を誘導すべく表示するステップＳ５からステップＳ３４の処理からなる表示手段７０とを具備するものである。

このように、目標位置入力手段２０は車両１００を後退する目標位置情報８５を経路設定手段５０に設定し、経路設定手段５０は車両移動量検出手段４０で検出した車両１００の現在位置から後退する目標位置情報８５までの経路を計算する。同時に、車両１００の外部後方を撮像する撮像手段６０によって得た撮像した画像を表示手段７０で表示すると共に、前記撮像した画像に目標位置入力手段２０で設定した目標位置情報８５に基づき、経路設定手段５０で計算した車両位置から後退する目標位置情報８５までの経路を、撮像手段６０で得られた画像に同期する経路表現によって重畳表示し、車両位置から後退する目標位置情報８５までの経路に従って車両１００を誘導する。また、必要に応じて自動運転を行うことができる。

また、上記各実施の形態の車両後退支援装置は、ステップＳ２９で経路に対する目標操舵量を計算し、ステップＳ３０でステアリングアクチュエータを制御し、ステップＳ３４で目標位置に到達したか否かを判断するものであり、運転を自動化するものであるが、本発明を実施する場合には、画像のみのガイド、音声ガイドと画像ガイドとの組み合わせ、それらと自動運転制御との組み合わせとして実施することができる。

このように、上記実施の形態の車両後退支援装置は、経路設定手段５０で計算した車両位置から後退する目標位置までの経路を、算出された経路に従って移動している間に、新たに後退する経路の設定が不能になったとき、例えば、音声または画像でガイドしていたときに、案内経路から離れて後退し過ぎたとき、経路設定が不能であることを報知する経路設定判別手段配設すると、運転者は設定された経路から逸脱していることが認識でき、車両１００を運転制御する対応を早くすることができる。

そして、上記各実施の形態の車両後退支援装置は、経路設定手段５０で計算した車両１０の位置から後退する目標位置までの経路によって図示しない操舵制御手段が、算出された経路に従ってステップＳ３０で操舵制御を行うことにより、自動運転支援を行うことができる。即ち、経路設定手段５０で車両１０の位置から後退する目標位置までの経路が算出されているから、その経路に応じて操舵制御を行えばよいから、画像ガイド、音声ガイドに限定されることなく、操舵制御という形態で車両後退運転支援を行うこともできる。

本発明は、車庫入れ駐車や縦列駐車等を行う際に、その運転操作を支援する駐車支援装置として説明したが、狭い三叉路で方向転換を行う場合等の車両後退支援装置または直線後退する場合の車両後退支援装置としても使用できる。即ち、基本的に駐車支援装置にせよ、車両後退支援装置にせよ後退する場合の支援装置としての概念に入るものである。

機能的には、駐車支援装置と車両後退支援装置は相違するものではなく、使途のみの違いにすぎない。

図１は本発明の車両後退支援装置を搭載した車両の全体構成概念図である。 図２は本発明の実施の形態の車両後退支援装置を搭載した車両の演算装置の機能ブロック図である。 図３は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置のディスプレイ及びタッチパネルの説明図である。 図４は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置の制御動作を行う一部のフローチャートである。 図５は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置の制御動作を行う残りの一部のフローチャートである。 図６は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置の後退形態判別処理ルーチンのフローチャートである。 図７は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置の縦列駐車の選択画面の説明図である。 図８は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置の車庫(車庫入り駐車の例)と車両との関係を示す説明図である。 図９は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置の座標系変換の説明図である。 図１０は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置の目標位置設定時の車両の移動を表現する説明図である。 図１１は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置のディスプレイ及びタッチパネルの車庫入れ駐車を行う場合の特定方向に位置修正する画像事例の修正前の説明図である。 図１２は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置のディスプレイ及びタッチパネルの車庫入れ駐車を行う場合の特定方向に位置修正する画像事例の修正後の説明図である。 図１３は図１１及び図１２の車庫入れ駐車を行う場合の特定方向に位置修正する画像事例の平面図による説明図である。 図１４は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置のディスプレイ及びタッチパネルの車庫入れ駐車を行う場合の回動位置修正する画像事例の平面図による説明図である。 図１５は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置のディスプレイ及びタッチパネルの縦列駐車を行う場合の特定方向に位置修正する画像事例の修正前後の説明図である。 図１６は図１５の縦列駐車を行う場合の特定方向に位置修正する画像事例の平面図による説明図である。 図１７は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置のディスプレイ及びタッチパネルの車庫入れ駐車を行う場合の目標位置に近接した説明図である。 図１８は本発明の実施の形態に係る車両後退支援装置のディスプレイ及びタッチパネルの車庫入れ駐車を行う場合の目標位置に近接して目標位置を変更した場合の説明図である。

符号の説明

３ 演算装置（ＣＰＵ）
４ 操舵角センサ
５ 右後輪車輪速センサ
６ 左後輪車輪速センサ
１１ リバース位置センサ
１０ 後退形態判別手段
２０ 目標位置入力手段
３０ 目標位置記憶手段
４０ 車両移動量検出手段
５０ 経路設定手段
６０ 撮像手段
７０ 表示手段
９０ 再設定目標位置入力手段

Claims (7)

1. 車両の外部後方を撮像する撮像手段と、
   前記車両の後退する目標位置を設定する目標位置入力手段と、
   前記車両の後退移動量を検出する車両移動量検出手段と、
   前記車両移動量検出手段で検出した車両の現在位置から前記目標位置までの経路を、繰返し計算する経路設定手段と、
   前記撮像手段で撮像された画像を表示すると共に、前記目標位置と前記車両移動量検出手段が検出した後退移動量に基づき移動させた現在の車両位置に対する目標位置を重畳表示する表示手段とを具備し、
   前記車両の移動があったか否かを判定し、前記目標位置の設定が確定される前に前記車両の移動があった場合、前記車両の後退移動量に基づき、前記車両と前記目標位置の相対位置を計算して前記撮像対象に対し位置保存して前記目標位置を更新し、前記目標位置を前記撮像対象に対して重畳表示することを特徴とする車両後退支援装置。
2. 前記車両後退支援装置は、前記経路設定手段で設定した車両の現在位置から前記後退する目標位置までの駐車経路に従って、前記後退する目標位置までの誘導を行う誘導支援手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の車両後退支援装置。
3. 前記表示手段は、前記誘導支援手段が前記後退する目標位置までの誘導を行う際において、前記撮像手段で撮像された画像を表示すると共に、前記目標位置を前記車両移動量検出手段が検出した後退移動量に基づき移動させた現在の車両位置に対する目標位置を重畳表示することを特徴とする請求項２に記載の車両後退支援装置。
4. 前記車両後退支援装置は、前記目標位置入力手段で設定した前記後退する目標位置を再設定する再設定目標位置入力手段を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の車両後退支援装置。
5. 前記車両後退支援装置は、前記経路設定手段で計算した前記車両位置から前記後退する目標位置までの経路を、算出された経路に従って操舵制御を行う操舵制御手段を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の車両後退支援装置。
6. 前記車両後退支援装置は、前記経路設定手段で計算した前記車両位置から前記後退する目標位置までの経路を、算出された後退する経路に従って移動中に、新たに後退する経路の設定が不能になったとき、後退する経路設定が不能であることを報知する経路設定判別手段を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１に記載の車両後退支援装置。
7. 前記車両の後退する目標位置は、車両の駐車目標位置としたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載の車両後退支援装置。

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