JP5309891B2 - 駐車支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の後退移動時に運転者の駐車操作を支援する駐車支援装置に関する。

車両の後退移動時にリアビューカメラの撮像画像をモニタの画面に表示して後方視界を確認し、駐車区画内への進入を容易化する駐車支援装置が知られている。例えば、特許文献１には、リアビューカメラの撮像画像を視点変換した画像を用い、車両後部の存在範囲を警告する警告線をこの変換画像に重ねて表示するようにした技術が開示される。

ところで、図８に示したように、リアビューカメラの後方映像Ｖｒに車体後部の基端部より直状で延出する車幅延長線ＬＢを重畳表示することで、自車両が駐車場の駐車区画（幅方向区画線Ｌ１，Ｌ２）に向かう方向性を比較的容易に確認することが行われている。更に、自車両の現在の操舵角に応じた曲率で延びる予想軌跡線Ｌｑ１，Ｌｑ２を設定し、この予想軌跡線Ｌｑ１，Ｌｑ２を駐車場の映像に合成し、重畳表示することが行われており、その一例を図８に示した。

特開２００２−３１６６０２号公報

このように、リアビューカメラの後方映像Ｖｒに車体後部の基端部ｒｂより操舵角に応じた曲率の予想軌跡線Ｌｑ１，Ｌｑ２を一定長さで延出するよう設定し、その画像を駐車場の映像に重畳表示することで、自車両が現在の操舵角のままで後退走行した場合に達する位置が駐車区画線Ｌ１，Ｌ２に対してどの程度ずれているかを判断できる。

ところで、図９（ａ）に示すように、左右の駐車区画線１０３の先端を結ぶ前しきい線１００に対して車両１０１が比較的大きく離れている場合、車体後部の基端部ｒｂより延出すると共に現在の操舵角に応じた予想軌跡線１０２の先端側は前しきい線１００に接近して重なる。このような場合、一定長さｌｃで湾曲して延出する予想軌跡線１０２が直状の左右駐車区画線１０３に連続的に重なり、連続的なガイド線を成す場合、運転者の後方環境の認識に問題はない。

しかし、図９（ｂ）に示すように、車両１０１が左右駐車区画線１０３に対して傾斜した状態で前しきい線１００上に進入し、間隔がゼロに近い状態となった場合、現在の操舵角に応じた予想軌跡線１０２が一定長さｌｃであるため、その先端側が駐車区画線１０３の側方に交差する部分を有した状態で表示される。
この場合、乗員は、ハンドルを切りすぎていると誤解しやすく、操舵角を不適切なタイミングで戻し修正してしまい、適正な操舵角が保持されず、左右駐車区画線の間に平行な状態で駐車するのに手間取ることとなり、改善が望まれている。なお、このような湾曲する予想軌跡線に関する問題は特許文献１の技術でも解決しない。

本発明は以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、駐車場での車両の後方画像に画像処理により駐車区画域の前しきい線との距離によって予想軌跡線の長さを修正して重畳表示し、常に操舵角を直感的に理解しやすく、ハンドル操作を容易化できる駐車支援装置を提供することにある。

本願請求項１に係る発明は、車両に搭載され駐車場を後退時に撮像する駐車場撮像手段と、前記車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記車両が駐車区画に向けての後退時に前記操舵角に応じた曲率で車体後部の基端部より基準長さだけ延出する予想軌跡線を設定すると共に同予想軌跡線を前記駐車場の映像に合成する画像処理手段と、合成された映像を乗員に表示するモニタ表示手段と、を備えた駐車支援装置において、前記画像処理手段は前記車体後部の基端部より延びた予想軌跡線の基準長さに対し、前記駐車区画の区画線と直交している前しきい線と自車両の相対距離を比較し、該相対距離が前記基準長さを上回る場合は、基準長さの予想軌跡線の全域を認識容易な予想軌跡表示区間と設定し、前記基準長さより短い場合は、前記予想軌跡線を車体側の基端部より同予想軌跡線の接線が前記駐車区画線と平行となる重合位置までを認識容易な表示がなされる予想軌跡表示区間とし、前記基準長さのうちの残り部分を低認識表示がなされる低認識表示区間として設定することを特徴とする。

本願請求項２に係る発明は、請求項１に記載の駐車支援装置において、
前記画像処理手段は予想軌跡線を前記基端部より同予想軌跡線の接線が前記駐車区画線と平行となる重合位置までを認識容易な表示がなされる予想軌跡表示区間とし、前記基準長さのうちの残り部分を低認識表示がなされる低認識表示区間として設定する予想軌跡線処理部と、前記予想軌跡線を駐車場の映像に合成して重畳表示画像を作成する表示画像処理部とを有することを特徴とする。

本願請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の駐車支援装置において、前記画像処理手段は駐車場の映像に前記予想軌跡線に加え直状の車幅延長線を重畳表示することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、車両の後方画像の表示において、車両と駐車区画域の前しきい線との間の距離によって予想軌跡線の長さを修正して重畳表示し、更に、その予想軌跡線のうちの認識容易な予想軌跡表示区間が左右の駐車区画線に連続した状態を確保でき、残り部分を低認識表示がなされる低認識表示区間とするので、運転者がハンドルの切りすぎや過度なハンドル戻しというような誤操作を生じることがなくなり、常に操舵角を直感的に理解しやすく、ハンドル操作を容易化でき、スムーズな駐車を容易に行える。

請求項２の発明によれば、画像処理手段の予想軌跡線処理部と表示画像処理部とが機能することで、予想軌跡線のうちの認識容易な予想軌跡表示区間が左右の駐車区画線に連続した状態を確保でき、残り部分が低認識される表示部を成すという構成を確保できる。

請求項３の発明によれば、予想軌跡線に加え直状の車幅延長線を重畳表示することで現在の操舵角による進行軌跡と直進時の相違を直感的に理解しやすく、より容易にスムーズな駐車を行える。

以下、本発明の一実施形態に係る駐車支援装置について説明する。
図１はこの実施形態に係る駐車支援装置の要部概略構成図を示した。
この駐車支援装置は、車両Ｃの後部の車体外壁に取付けられて車両の後方の視界を撮像するリアビューカメラ１と、合成された映像を乗員に表示するモニタ表示手段の要部を成すモニタ２と、車両の操舵角θｓを検出する操舵角検出手段である操舵角センサ３と、リバース段の判定信号を入力するインヒビタスイッチ８と、メインスイッチＳＷ１と、表示用コントローラ７とを備える。

なお、表示用コントローラ７は後述する様に画像処理手段４及びモニタ制御部７０１としての機能を備える。
ここで、リアビューカメラ１は、車両Ｃの後方の視界に入る後方領域の情景を後方映像Ｖｒ（図５，６参照）として撮像するよう機能する。このカメラは車両Ｃの後向き壁、たとえば、テールゲートｔｇの車幅方向Ｙでの中央位置に組み込まれたＣＣＤカメラからなる。

モニタ表示手段はモニタ２と表示用コントローラ７が有するモニタ制御部７０１からなる。モニタ２は車室内に設けられ、リアビューカメラ１により撮像された後方映像Ｖｒを乗員に向けて表示する。モニタ制御部７０１は後方映像Ｖｒに車幅を保つ一対の直線からなる車幅延長線ＬＢ（２点差線参照）及び操舵角θｓに応じた曲率で延びる予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２を重畳表示する。

操舵角検出手段である操舵角センサ３は、ハンドル操作により変化する操舵角θｓを検出し、同情報を表示用コントローラ７に入力する手段でよく、場合により車両の不図示の走行制御装置が有する操舵角θｓ情報を取り込む回路として設定しても良い。
表示用コントローラ７の要部を成す画像処理手段４は、車両が駐車区画Ｅ０に向けての後退時に操舵角θｓに応じた曲率で車体後部の基端部ｒｂより所定の基準長さＢ０（図１参照）だけ延出する予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２を設定すると共に同予想軌跡線を車両の後方映像Ｖｒ（図２には符号のみを記載）に合成する機能を備える。

画像処理手段４は予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２を車体側の基端部ｒｂより同予想軌跡線の接線が駐車区画線Ｌ１、Ｌ２と平行となる重合位置ｐｒ、ｐｌ（図３（ｂ）、（ｃ）参照）までを認識容易な予想軌跡表示区間ｖ１とし、基準長さＢ０のうちの残り部分を低認識表示区間ｖ２として設定する予想軌跡線処理部５と、予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２を駐車場の後方映像Ｖｒ（図５、６参照）に合成して重畳表示画像を作成する表示画像処理部６との両機能を備える。

ここで、予想軌跡線処理部５は、先ずリヤビュウーカメラ１を介して撮像された後方映像Ｖｒを設定周期毎に順次取得し、記憶エリアにストアする。次いで、例えば、図５、６に示すような後方映像（リヤビュウー画像）Ｖｒ中の、例えば画像信号レベル（輝度）や色相が、その周辺部と大きく異なるような特徴点Ｐｎ（図４参照）を複数抽出する処理Ａ１（図２参照）を行う。その上で、複数抽出された各特徴点Ｐｎの後方映像Ｖｒ中の座標情報に基づき、ハグ（ＨＯＵＧＨ）変換処理することにより、直線候補を複数選択する処理Ａ２（図２参照）を行う。

更に、駐車区画域Ｅ０を囲む互いに直交する３つの直線、即ち、左右の駐車区画線Ｌ１、Ｌ２と前しきい線Ｌ０かを評価し決定する処理Ａ３を行う。即ち、３つの直線をそれぞれ選択し、駐車区画線Ｌ１、Ｌ２は互いに平行状態で、前しきい線Ｌ０は駐車区画線Ｌ１、Ｌ２と直交する、等の条件をクリアしていると、これらを駐車区画域Ｅを囲む３つの区画線として評価し選択し、左右の駐車区画線Ｌ１、Ｌ２と前しきい線Ｌ０を特定する。
更に、予想軌跡線処理部５は前しきい線Ｌ０と自車両の相対距離Ｂ及び、駐車区画線Ｌ１、Ｌ２と自車両の傾斜角α（図３（ａ）参照）を後方映像Ｖｒの座標データより演算する処理Ａ４を行う。

更に、予想軌跡線処理部５は表示規制処理Ａ５（図３（ａ）参照）を行う。
この表示規制処理Ａ５では、車体側の基端部ｒｂより延びた予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２の基準長さＢ０に対して、前しきい線Ｌ０と自車両との相対距離Ｂを比較し、相対距離Ｂが基準長さＢ０を上回るか否か判断する。
図３（ａ）に示すように、相対距離Ｂが基準長さＢ０を上回る場合は、基準長さＢ０の予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２の全域を認識容易な予想軌跡表示区間ｖ１と設定して、そのまま表示する設定を行う。ここでの予想軌跡表示区間ｖ１は比較的太い実線表示と設定する。

一方、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、上回ることがない場合は、車体側の基端部ｒｂより延びた予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２の各接線ｆが左右の駐車区画線Ｌ１、Ｌ２と平行となる重合位置ｐｒ、ｐｌまでを後方映像Ｖｒ中の座標情報に基づき演算し，同部分を認識容易な予想軌跡表示区間ｖ１と設定し、この予想軌跡表示区間ｖ１を比較的太い実線表示区間と設定する。
更に、同重合位置ｐｒ、ｐｌより先の湾曲する延長部分（図３（ｂ）中の符号ｃ１、ｃ２参照）、即ち、基準長さＢ０のうちの残り部分をカットして非表示区間ｖ２と設定するという参考例としての処理を行う。

これに対し、本願の一実施形態としては、この非表示区間ｖ２に代えて、低認識表示区間ｖ２’、例えば、図３（ｃ）中に示すように破線での表示区間とする。あるいは、図３（ｃ）中の破線に代えて同部を比較的低認識表示となるよう線の色を薄いカラー線表示と設定したり、半透明の線での表示区間に設定してもよい。この場合も、運転者の誤認識の防止効果が向上する。
次に、画像処理手段４は表示画像処理部６としての機能を備える。

この表示画像処理部６は予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２をリヤビュウーカメラ１が撮像した駐車場の後方映像Ｖｒ（図５、６参照）に合成し、更に、直状で一定長の車幅延長線Ｌｒ、Ｌｌを合成して重畳表示画像を作成する。この表示画像処理部６で作成された重畳表示画像は、表示用コントローラ７が有するモニタ制御部７０１に送信される。
モニタ制御部７０１は後方映像Ｖｒに車幅を保つ一対の直線からなる車幅延長線ＬＢ（２点差線参照）及び操舵角θｓに応じた曲率で延びる予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２をモニタ２に重畳表示する機能を備える。

次に、駐車支援制御処理の作動を図７のフローチャートと共に説明する。
メインスイッチＳＷ１のオンに応じてステップｓ１に達すると、ここでは、Ｒレンジがセレクトされているかどうかを、インヒビタスイッチ８のレンジ信号から判断する。Ｒレンジがセレクトされている場合にはステップｓ２へ進み、それ以外の場合にはステップｓ１へ戻る。
ステップｓ２では、リアビューカメラ１をＯＮする。ステップｓ３では、車両の後方映像Ｖｒに直状で一定長の車幅延長線ＬＢを合成し、モニタ２の画面に表示する。

ステップｓ３では、後方映像Ｖｒを取得し、特徴点Ｐｎ（図４参照）を複数抽出する処理Ａ１を行う。
ステップｓ４では、各特徴点Ｐｎの後方映像Ｖｒ中の座標情報に基づき、ハグ（ＨＯＵＧＨ）変換処理により、直線候補を複数選択する処理Ａ２を行う。
ステップｓ５では、駐車区画域Ｅ０を囲む左右の駐車区画線Ｌ１、Ｌ２と前しきい線Ｌ０とを評価し、決定する処理Ａ３を行う。

ステップｓ６では、前しきい線Ｌ０と自車両の相対距離Ｂ及び、駐車区画線Ｌ１、Ｌ２と自車両の傾斜角α（図３（ａ）参照）を後方映像Ｖｒの座標データより演算する処理Ａ４を行う。
ステップｓ７では操舵角θｓが比較的小さいとする設定値θｓ１以下か否か判断し、小さいとステップｓ８に進み、そのまま、基準長さのまま表示する。
ステップｓ７で操舵角θｓが比較的大きいと、ステップｓ９に進む。

ステップｓ９では、車体側の基端部ｒｂより延びた予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２の基準長さＢ０を、前しきい線Ｌ０と自車両の相対距離Ｂｎが上回るか否か判断し、上回る場合はステップｓ８で基準長さＢ０の予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２の全域を認識容易な予想軌跡表示区間ｖ１と設定する。
短い場合はステップｓ１０で、後方映像Ｖｒ中の座標情報に基づき予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２の各接線ｆ（図３（ｂ）参照）が駐車区画線Ｌ１、Ｌ２と平行となる重合位置ｐｒ、ｐｌを演算する。その上で、車体側の基端部ｒｂより重合位置ｐｒ、ｐｌまでを認識容易な予想軌跡表示区間ｖ１と設定し、この予想軌跡表示区間ｖ１を比較的太い実線表示区間と設定する。更に、同重合位置ｐｒ、ｐｌより先の湾曲する延長部分、即ち、基準長さＢ０のうちの残り部分をカットして非表示区間ｖ２と設定するという表示規制処理Ａ５を行う。

ステップｓ８、１０、よりステップｓ１１に達すると、ここでは、予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２をリヤビュウーカメラ１が撮像した後方映像Ｖｒに合成し、更に、直状で一定長の車幅延長線ＬＢを合成し、これらをモニタ２に重畳表示させ、この回の制御を終了し、ステップｓ１にリターンする。
上述のように、図１の駐車支援装置は、予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２の長さを同予想軌跡線の接線ｆが駐車区画域の左右の駐車区画線Ｌ１、Ｌ２と平行となる重合位置ｐｒ、ｐｌ（図３（ｂ）参照）までに設定し、同部を予想軌跡表示区間ｖ１として認識容易な表示域とし、それ以上の先端側の延出部分ｃ１、ｃ２である残り部分をカットして非表示区間ｖ２として表示する参考例としての処理が成される。この参考例としての処理に代えて、本願の一実施形態としては、低認識表示区間ｖ２’に設定しての表示処理を行う。

このように、第一実施形態としての駐車支援装置では、左右の駐車区画線Ｌ１、Ｌ２の延出部分ｇ１、ｇ２である残り部分をカットせずに、図３（ｃ）に示すように、破線表示区間Ｖ２’とし、あるいは、比較的低認識表示となるよう、線色を薄いカラー線表示と設定したり、半透明の線での表示区間に設定した。このため、運転者がハンドルの過度の戻し処理や、切りすぎというような誤操作を生じることが抑制され、常にハンドル操作による最適な操舵角を直感的に理解しやすく、スムーズな駐車を容易に行える。

更に、予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２に加え直状の車幅延長線ＬＢを重畳表示することで現在の操舵角θｓによる進行軌跡と直進時の相違を直感的に理解しやすく、より容易にスムーズな駐車を行える。
更に、画像処理手段の予想軌跡線処理部５と表示画像処理部６とが機能することで、延出部分ｒが排除された予想軌跡線Ｌｑ１、Ｌｑ２を駐車場の後方映像Ｖｒに合成して重畳表示させる処理を容易に行える。

以上、本発明の駐車支援装置を説明したが、具体的な構成については、実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

本発明の一実施形態としての駐車支援装置を備えた車両の概略構成図である。 図１の駐車支援装置の制御機能部を表すブロック図である。 図１の変速操作装置で用いるシフト部材のアーム部とシフトレールの突起部との作動説明図で、（ａ）は予想軌跡線長さが相対距離を上回る場合を、（ｂ）は下回る場合の参考例を、（ｃ）は下回る場合の実施形態例を示す。 図１の駐車支援装置で用いる後方映像中の特徴点説明図である。 は図１の駐車支援装置で用いる後方映像の例で、予想軌跡線長さが相対距離とほぼ一致する長い状態を示す。 は図１の駐車支援装置で用いる後方映像Ｖｒの例で、予想軌跡線長さが比較的短くなった場合を示す。 図１の駐車支援装置で用いる駐車支援制御フローチャートのである。 従来の操舵角に応じた予想軌跡線を駐車場の映像に合成し、重畳表示する一例を示す。 従来の操舵角に応じた予想軌跡線を表示した場合の駐車軌跡説明図で、（ａ）は駐車挙動に問題ない場合、（ｂ）は駐車挙動に問題を生じる場合を表示する。

符号の説明

１ リアビューカメラ
２ モニタ（モニタ表示手段）
３ 操舵角センサ
４ 画像処理手段
５ 予想軌跡線処理部
８ インヒビタスイッチ、
ｐｒ、ｐｌ 重合位置
ｒｂ 基端部
θｓ 操舵角
Ｂ 相対距離
Ｂ０ 基準長さ
Ｃ 車両
Ｅ０ 駐車区画
Ｌ０ 前しきい線
Ｌ１、Ｌ２ 駐車区画線
Ｌｑ１、Ｌｑ２ 予想軌跡線
Ｖｒ 後方映像
ｖ１ 予想軌跡表示区間
Ｖ２ 非表示区間
Ｖ２’ 破線、薄いカラー線表示あるいは半透明の表示区間

Claims (3)

1. 車両に搭載され駐車場を後退時に撮像する駐車場撮像手段と、
   前記車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
   前記車両が駐車区画に向けての後退時に、前記操舵角に応じた曲率で車体後部の基端部より基準長さだけ延出する予想軌跡線を設定すると共に同予想軌跡線を前記駐車場の映像に合成する画像処理手段と、
   合成された映像を乗員に表示するモニタ表示手段と、
   を備えた駐車支援装置において、
   前記画像処理手段は前記車体後部の基端部より延びた予想軌跡線の基準長さに対し、前記駐車区画の区画線と直交している前しきい線と自車両の相対距離を比較し、該相対距離が前記基準長さを上回る場合は、基準長さの予想軌跡線の全域を認識容易な予想軌跡表示区間と設定し、前記基準長さより短い場合は、前記予想軌跡線を車体側の基端部より同予想軌跡線の接線が前記駐車区画線と平行となる重合位置までを認識容易な表示がなされる予想軌跡表示区間とし、前記基準長さのうちの残り部分を低認識表示がなされる低認識表示区間として設定することを特徴とする駐車支援装置。
2. 請求項１に記載の駐車支援装置において、前記画像処理手段は予想軌跡線を前記基端部より同予想軌跡線の接線が前記駐車区画線と平行となる重合位置までを認識容易な表示がなされる予想軌跡表示区間とし、前記基準長さのうちの残り部分を低認識表示がなされる低認識表示区間として設定する予想軌跡線処理部と、前記予想軌跡線を駐車場の映像に合成して重畳表示画像を作成する表示画像処理部とを有することを特徴とする駐車支援装置。
3. 請求項１又は２に記載の駐車支援装置において、
   前記画像処理手段は駐車場の映像に前記予想軌跡線に加え直状の車幅延長線を重畳表示することを特徴とする駐車支援装置。

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