JP6898053B2 - 電子装置および駐車支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、駐車支援機能を備えた電子装置に関し、駐車するときに撮像画像上に表示される走行予測線の描画に関する。

車両に搭載された撮像カメラの画像を利用した運転支援システムが実用化されている。例えば、サイドビューカメラを用いて車両側方の障害物の警告をしたり、リアビューカメラを用いて車両後方の駐車を支援したり、トップビューシステムにより車両の俯瞰画像を表示して車両周辺の障害物等の警告を行っている。

車載カメラを利用した駐車支援では、車両のバックギアに連動してディスプレイに後方画像を表示し、さらに後方画像上に、ハンドル舵角に連動した走行予測線を描画している。例えば、図１に示すように、後方画像１０には、駐車スペースの境界を示す境界線（ハッチング）２０が表示され、さらに後方画像１０上には、ハンドル舵角に連動する走行予測線３０が描画される。３２は、現在のハンドル舵角をそのまま維持した状態で後進したときの走行予測線である。運転者は、走行予測線３０、３２を境界線２０に一致させるようにハンドル舵角を調整しながら後進することで、駐車スペース内に正確に車両を駐車させることができる。

通常、走行予測線を描画するためには、車両のハンドル舵角と旋回半径の対応関係が既知である必要がある。しかし、そうした対応関係を予め計測することは煩わしいため、特許文献１では、車両後方を撮像した動画像から車両の旋回中心と旋回半径を求め、これにより走行予測線を描画している。

特許第６０２０７３６号公報

しかしながら、従来の駐車支援方法には、次のような課題がある。ハンドル舵角に連動する走行予測線を描画するために、ハンドル舵角と旋回半径との対応関係とを多車種において予め計測することは、非常に労力および時間を要し、煩雑な作業である。それ故、結果として、一部の車種にしか走行予測線の描画を適用することができなくなる。また、特許文献１のように、車載カメラの動画像から旋回中心や旋回半径を推測するシステムでは、車両が停車している間は動画像を得ることができないため、旋回半径を推測することができない。それ故、停車状態でハンドルを回転させても、それに連動した走行予測線を描画させることができないという不便さがあった。

本発明では、上記従来の課題を解決し、従来と比較して、ハンドル舵角に連動する走行予測線の描画を容易にしつつ、停車中であっても走行予測線を描画することができる、駐車支援機能を備えた電子装置および駐車支援方法を提供することを目的とする。

本発明に係る駐車支援機能を備えた電子装置は、車両の周辺を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された動画像に基づき車両の旋回半径を推測する推測手段と、車両のハンドル舵角に関するハンドル舵角情報を取得する取得手段と、前記推測された旋回半径と当該推測されたときのハンドル舵角との関係を記憶する記憶手段と、前記撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された画像上に、ハンドル舵角に連動する走行予測線を描画する描画手段とを有し、前記描画手段は、車両が停車中であるときまたは動画像を得ることができないとき、ハンドル舵角に対応する旋回半径を前記記憶手段から読み出しことにより走行予測線を描画する。

ある実施態様では、前描画出手段は、車両が走行中であるときまたは動画像を得ることができるとき、当該動画像から推測された旋回半径に従い走行予測線を描画する。ある実施態様では、前記表示手段は、車両が後進するとき、前記撮像手段により撮像された後方画像上に前記走行予測線を表示する。前記表示手段は、車両が前進するとき、車両の俯瞰画像上に前記走行予測線を表示する。ある実施態様では、前記記憶手段は、前記推測手段により旋回半径が推測されたとき、旋回半径とハンドル舵角の関係を更新する。

本発明に係る、駐車支援機能を備えた電子装置における駐車支援方法は、自車が停車中か否かを判定し、自車が停車中でないと判定された場合、撮像カメラにより撮像された画像データの動画像に基づき自車の旋回半径を推測し、推測した旋回半径に基づき走行予測線を撮像画像上に描画し、かつ推測された旋回半径とハンドル舵角との関係を記憶手段に記憶し、自車が停車中であると判定された場合、ハンドル舵角を取得し、取得したハンドル舵角に対応する旋回半径を前記記憶手段から取得し、取得した旋回半径に基づき走行予測線を撮像画像上に描画する。

本発明によれば、推測された旋回半径と推測時のハンドル舵角との関係を記憶するようにしたので、車両が停車中には、記憶された旋回半径を読み出して走行予測線を描画することができ、走行中には、動画像から推測された旋回半径に基づき走行予測線を描画することができる。さらに走行予測線の描画を他車種へ展開することが可能になる。

駐車時に表示される走行予測線の例を示す図である。 本発明の実施例に係る車載装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例に係る駐車支援プログラムの機能的な構成を示すブロック図である。 動画像から旋回半径を算出する方法を説明する図である。 本発明の実施例に係るハンドル舵角と旋回半径の対応関係を記憶するテーブルの一例である。 本発明の実施例に係る駐車支援動作を説明するフローチャートである。 本発明の実施例に係るハンドル舵角に連動する走行予測線の描画例を示す図である。 本発明の実施例に係るハンドル舵角に連動する走行予測線の描画例を示す図である。

次に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明に係る電子装置は、車両に搭載されるコンピュータ装置、携帯型の情報端末装置（例えば、スマートフォン、ノート型のパーソナルコンピュータ装置）であることができる。本発明に係る電子装置は、少なくとも車載カメラを利用した駐車支援機能を有し、それ以外にも種々の機能を搭載することができ、例えば、ナビゲーション機能、通信機能等を備えるものであってもよい。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図２は、本発明の実施例に係る車載装置の構成を示すブロック図である。本実施例に係る車載装置１００は、入力部１１０、ナビゲーション部１２０、撮像部１３０、走行情報取得部１４０、音声出力部１５０、表示部１６０、通信部１７０、記憶部１８０および制御部１９０を含んで構成される。

入力部１１０は、ユーザからの指示を受け取り、これを制御部１９０へ提供する。ナビゲーション部１２０は、ＧＰＳ信号や自立航法センサ（例えば、ジャイロセンサ、加速度センサなど）に基づき自車位置を算出し、自車位置周辺の道路地図等の案内を行う。また、ナビゲーション部１２０は、地図データに基づき現在地から目的地までの経路を探索し、探索された経路の案内を行う。

撮像部１３０は、少なくとも自車の後方を撮像する１つまたは複数の撮像カメラを含む。さらに撮像部１３０は、自車の前方および側方を撮像する複数の撮像カメラを含むことができる。撮像部１３０によって撮像された画像データは、制御部１９０へ提供され、制御部１９０は、駐車支援モード時に、撮像された画像データを表示部１６０に表示し、駐車支援を行う。

走行情報取得部１４０は、自車の走行に関する情報を取得する。ある実施態様では、走行情報取得部１４０は、車内バスを介して自車のハンドル舵角に関する情報、ギアポジションに関する情報、車速情報などを取得する。これらの情報は、駐車支援の制御に利用される。

音声出力部１５０は、ナビゲーション部１２０の案内を音声出力したり、駐車支援モード時に駐車支援のための音声を出力する。表示部１６０は、ナビゲーション部１２０による道路地図を表示したり、駐車支援モード時に自車の後方画像やトップビュー画像を表示する。

通信部１７０は、外部機器や外部ネットワーク等との間で有線または無線によるデータ通信を可能にする。記憶部１８０は、ナビゲーション部１２０により利用される地図データを記憶したり、車載装置１００に実装可能な機能を実行するためのアプリケーションソフトウエアなどを記憶することができる。

制御部１９０は、車載装置１００の全体の動作を制御し、好ましい実施態様では、制御部１９０は、自車が駐車するときの駐車支援を行う。例えば、制御部１９０は、ＲＯＭ／ＲＡＭ等を含むマイクロコントローラやプロセッサを含み、そこに格納された駐車支援プログラムを実行することで駐車支援を制御する。

図３は、本実施例の駐車支援プログラムの機能的な構成を示すブロック図である。本実施例の駐車支援プログラム２００は、駐車モード判定部２１０、駐車支援画像生成部２２０、ハンドル舵角取得部２３０、旋回半径推測部２４０、走行予測線情報記憶部２５０および走行予測線描画部２６０を含む。

駐車モード判定部２１０は、自車が駐車する動作に遷移したか否かを判定する。具体的には、駐車モード判定部２１０は、走行情報取得部１４０から取得されたギアポジション情報がバックギアであるとき、後退駐車モードであると判定する。また、駐車モード判定部２１０は、走行情報取得部１４０から取得されたギアポジション情報がドライブギアであり、かつ車速が一定速度以下であるとき、前進駐車モードであると判定する。但し、前進駐車モードは、必ずしも必須ではなく任意であってもよい。

駐車モード判定部２１０により後進または前進の駐車モードであると判定された場合、駐車支援画像生成部２２０は、撮像部１３０により撮像された画像データに基づき駐車支援画像を生成する。前進駐車モード時、駐車支援画像は、自車を見下ろすような俯瞰画像であり、後進駐車モード時、駐車支援画像は、自車後方を撮像した後方画像である。生成された駐車支援画像は、表示部１６０に表示される。

ハンドル舵角取得部２３０は、走行情報取得部１４０を介して得られた走行情報の中からハンドル舵角に関する情報を取得する。ハンドル舵角は、ハンドルのステアリング角を表す。ハンドルは、通常、片側の方向に約４００度回転可能であり、それ故、両方向で約８００度回転可能である。駐車を行うとき、運転者は、ハンドルの角度を適宜変化させるが、その変化に応じたハンドル舵角に関する情報が取得される。

旋回半径推測部２４０は、自車が移動しているとき、撮像部１３０により撮像された動画像に基づき車両の旋回半径を推測する。図４に示すように、自車Ｍから撮像された画像データ上の車長方向の線分Ｌの端部Ｐ１を決定し、連続する画像データ上での端部Ｐ１、Ｐ２の差分から移動距離ΔＬおよび移動方向Δθを算出し、車長方向に沿う線分Ｌと、端部Ｐ１、Ｐ２とを通る直線とが成す移動方向Δθは、回転中心角Δθに相当し、ΔＬ＝Ｒ・Δθの関係から旋回半径Ｒを算出する。そして、旋回半径Ｒと端部Ｐ１の位置から旋回中心Ｑを算出する。あるいは、自車Ｍとの位置関係から後輪を結ぶ線ＷＲ上に旋回中心Ｑを算出する。なお、算出方法の詳細は、特許文献１にも記載されている。

走行予測線情報記憶部２６０は、旋回半径推測部２４０により推測された旋回半径と、推測されたときのハンドル舵角との関係を記憶する。例えば、図５のテーブルに示すように、ハンドル舵角［°］と旋回半径［ｍ］との関係が記憶される。マイナス符号は、例えば、ハンドル回転方向が反時計方向であり、プラス符号は、ハンドル回転方向が時計方向である。テーブルには初期値は存在せず、動画像から旋回半径が推測される都度、ハンドル舵角と旋回半径との関係が対応テーブルに記憶される。また、ハンドル舵角が重複すれば、最新の対応関係に更新される。例えば、車両に乗員する人数によってタイヤの空気圧が変化すると、旋回半径が変わるため、最新の対応関係に更新することが望ましい。

走行予測線描画部２６０は、自車が動いているとき、つまり動画像を得ることができる場合には、旋回半径推測部２４０により推測された旋回半径に基づく走行予測線を、駐車支援画像生成部２２０により生成された駐車支援画像上に描画する。この場合、旋回中心は、旋回半径推測部２４０により算出されたものを用いても良いし、自車との位置関係から求めるようにしてもよい。他方、自車が停止しているとき、つまり動画像を得ることがでない場合には、ハンドル舵角取得部２３０により取得された現在のハンドル舵角をキーとして、走行予測線情報記憶部２６０により作成されたテーブル（図５）から旋回半径を読出し、読出した旋回半径に基づく走行予測線を駐車支援画像上に描画する。なお、この場合の旋回中心は、自車との位置関係から求めることができる。

次に、本実施例の駐車支援動作を図６のフローチャート参照して説明する。先ず、駐車モード判定部２１０により駐車支援モードであるか否かが判定される（Ｓ１００）。例えば、ギアポジションがバックギアでれば、後進駐車モードであると判定され、他方、ギアポジションがドライブギアであり、かつ車速が低速であれば、前進駐車モードであると判定される。前進駐車モードの判定には、前方車載カメラの画像データに駐車枠等が撮像されていることを判定の条件に加えるようにしてもよい。

駐車モードであると判定されると、駐車支援画像生成部２２０は、撮像部１３０から提供された画像データに基づき駐車支援画像を生成し、これを表示部１６０に表示させる（Ｓ１０２）。後進駐車モードであれば、表示部１６０には、自車後方を撮像した画像が表示され、前進駐車モードであれば、表示部１６０には、自車周辺の俯瞰画像が表示される。

次に、走行予測線描画部２６０は、自車が停車中か否かを判定する（Ｓ１０４）。例えば、走行情報取得部１４０から取得される車速情報がゼロであるとき、ギアポジションがパーキングギアであるとき、サイドブレーキがオンであるとき、停車中と判定される。停車中でないと判定されたとき、つまり自車が移動していると判定したとき、走行予測線描画部２６０は、旋回半径推測部２４０に動画像から旋回半径を推測させ、推測された旋回半径に基づき走行予測線を駐車支援画像に描画する（Ｓ１０６）。

図７に、後進駐車モード時の走行予測線の一例を示す。同図に示すように、表示部１６０には、例えば、自車後方を撮像した駐車支援画像３００が表示され、駐車支援画像３００には、駐車区画を示す白線３１０が表示されている。駐車支援画像３００には、走行予測線描画部２６０によって描画された走行予測線３２０が表示され、走行予測線３２０は、ハンドル舵角を変化させると、それに応じて変化する。走行予測線３２０は、必ずしも自車の後端部を表す線３２２を含む必要はなく、後輪の走行を表す２本の予測線だけでもよい。図８は、前進駐車モード時に走行予測線の一例を示す。表示部１６０には、俯瞰画像４００と自車前方を撮像した画像４１０とを含む駐車支援画像が表示され、駐車支援画像には、注釈位置を示す白線４２０が表示され、さらに走行予測線描画部２６０によって描画された走行予測線４３０が表示される。

次に、走行予測線情報記憶部２５０は、推測された旋回半径とハンドル舵角との関係をテーブルに記憶または更新する（Ｓ１０８）。

一方、自車が停車中であると判定された場合、走行予測線描画部２６０は、ハンドル舵角取得部２３０を介して現在のハンドル舵角を取得し（Ｓ１２０）、取得したハンドル舵角をキーとしてテーブルからハンドル舵角に対応する旋回半径を読出し（Ｓ１２２）、読み出した旋回半径に基づき走行予測線を駐車支援画像上に描画する（Ｓ１２４）。もし、ハンドル舵角に対応する旋回半径が記憶されていなければ、走行予測線描画部２６０は、走行予測線を描画しない。但し、取得したハンドル舵角と、テーブルに記憶されたハンドル舵角との差が許容範囲内である場合、言い換えれば、旋回半径の差によって描画される走行予測線の差が許容範囲内である場合には、その旋回半径に従う走行予測線を描画するようにしてもよい。さらに、テーブルに情報がない場合であっても、前後のデータ（必ずしも隣り合う必要はない）があれば、補完によりデータを生成し、走行予測線を描画することも可能である。例えば、３００°のハンドル舵角のデータ（旋回半径）がなく、２９０°と３１０°のハンドル舵角のデータ（旋回半径）があれば、両者から３００°の旋回半径を線形補完し、ハンドル舵角が３００°の旋回半径の走行予測線を描画することができる。

このように本実施例によれば、自車が動いているときは、動画像から推測された旋回半径に基づき走行予測線を描画し、このとき、検出したハンドル舵角と旋回半径との関係をテーブルに記憶するようにしたので、停車中には、検出したハンドル舵角に対応する旋回半径をテーブルから読み出すことで走行予測線を描画することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１００：車載装置 １１０：入力部
１２０：ナビゲーション部 １３０：撮像部
１４０：走行情報取得部 １５０：音声出力部
１６０：表示部 １７０：通信部
１８０：記憶部 １９０：制御部
２００：駐車支援プログラム ２１０：駐車モード判定部
２２０：駐車支援画像生成部 ２３０：ハンドル舵角取得部２３０
２４０：旋回半径推測部 ２５０：走行予測線情報記憶部
２６０：走行予測線描画部

Claims (6)

1. 駐車支援機能を備えた電子装置であって、
   車両の周辺を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された動画像に基づき車両の旋回半径を推測する推測手段と、
   車両のハンドル舵角に関するハンドル舵角情報を取得する取得手段と、
   前記推測された旋回半径と当該推測されたときのハンドル舵角との関係を記憶する記憶手段と、
   前記撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段と、
   前記表示手段に表示された画像上に、ハンドル舵角に連動する走行予測線を描画する描画手段とを有し、
   前記描画手段は、車両が停車中であるときまたは動画像を得ることができないとき、ハンドル舵角に対応する旋回半径を前記記憶手段から読み出しことにより走行予測線を描画する、電子装置。
2. 前描画出手段は、車両が走行中であるときまたは動画像を得ることができるとき、当該動画像から推測された旋回半径に従い走行予測線を描画する、請求項１に記載の電子装置。
3. 前記表示手段は、車両が後進するとき、前記撮像手段により撮像された後方画像上に前記走行予測線を表示する、請求項１または２に記載の電子装置。
4. 前記表示手段は、車両が前進するとき、車両の俯瞰画像上に前記走行予測線を表示する、請求項１または２に記載の電子装置。
5. 前記記憶手段は、前記推測手段により旋回半径が推測されたとき、旋回半径とハンドル舵角の関係を更新する、請求項１に記載の電子装置。
6. 駐車支援機能を備えた電子装置における駐車支援方法であって、
   自車が停車中か否かを判定し、
   自車が停車中でないと判定された場合、撮像カメラにより撮像された画像データの動画像に基づき自車の旋回半径を推測し、推測した旋回半径に基づき走行予測線を撮像画像上に描画し、かつ推測された旋回半径とハンドル舵角との関係を記憶手段に記憶し、
   自車が停車中であると判定された場合、ハンドル舵角を取得し、取得したハンドル舵角に対応する旋回半径を前記記憶手段から取得し、取得した旋回半径に基づき走行予測線を撮像画像上に描画する、駐車支援方法。

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