JP4548322B2 - 駐車支援システム - Google Patents

Description

本発明は、ユーザが自車両を後退させて駐車させる場合の運転を支援する駐車支援システムに関する。

ユーザが自車両を後退させて駐車させる場合の運転を支援する駐車支援システムとして、例えばユーザが自車両の左側後方を駐車目標位置（ユーザが最終的に駐車させたい位置）として設定すると、現在位置から駐車目標位置までの自車両左側前端部の軌跡を算出し、その算出した自車両左側前端部の軌跡を表示する構成が供されている（例えば特許文献１参照）。
特願平１１−３７３２０７号公報

しかしながら、上記した特許文献１に記載されたものでは、ユーザが駐車目標位置を設定する操作が必要となるので、ユーザにとって駐車目標位置を設定する操作が煩雑であり、操作性に劣るという問題があった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザが駐車目標位置を設定する操作を必要とすることなく、ユーザが自車両を後退させて駐車させる場合の運転を適切に支援することができる駐車支援システムを提供することにある。

請求項１に記載した発明によれば、鳥瞰画像作成手段は、撮影手段により撮影された撮影画像を鳥瞰変換して鳥瞰画像を作成し、合成鳥瞰画像作成手段は、鳥瞰画像作成手段により作成された過去の鳥瞰画像または自己により作成された過去の合成鳥瞰画像と鳥瞰画像作成手段により作成された現在の鳥瞰画像とを移動・回転状態検出手段により検出された自車両の移動・回転状態に基づいて合成して合成鳥瞰画像を作成する。そして、制御手段は、自車両を所定方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に途中地点で所定方向とは反対方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の駐車位置側の自車両駐車位置側前端部の軌跡を合成鳥瞰画像作成手段により作成された合成鳥瞰画像に重畳して表示手段に表示させる。

これにより、例えばユーザが自車両を左側後方に駐車させる場合であれば、自車両を右方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に途中地点で左方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の自車両左側前端部の軌跡を合成鳥瞰画像に重畳して表示することで、従来のものとは異なって、ユーザが駐車目標位置を設定する操作を必要とすることなく、自車両左側前端部の軌跡と障害物（例えば駐車車両）との位置関係をユーザに知らせることができ、ユーザが自車両を後退させて駐車させる場合の運転を適切に支援することができる。

すなわち、ユーザは、自車両左側前端部の軌跡が障害物に重ならずに十分に余裕をもって表示されていれば、その時点からステアリングを右方向に最大舵角に旋回させて後退させた後に（切り始めた後に）途中地点でステアリングを左方向に最大舵角に旋回させて後退させれば、自車両を障害物の後方に駐車させることが可能であると判断することができ、一方、自車両左側前端部の軌跡が障害物に重なって表示されていれば、その時点からステアリングを右方向に最大舵角に旋回させて後退させたとしても（切り始めたとしても）、自車両を障害物の後方に駐車させることが不可能であると判断することができる。

また、制御手段は、複数の途中地点に対応する複数の自車両駐車位置側前端部の軌跡に基づく最も外側を結ぶ外周ラインを合成鳥瞰画像作成手段により作成された合成鳥瞰画像に重畳して表示手段に表示させる。これにより、自車両を車幅方向に異なる複数の駐車位置のうちのいずれかに駐車させる場合であっても、全ての場合に対応して自車両駐車位置側前端部の軌跡と障害物との位置関係をユーザに知らせることができる。

請求項２に記載した発明によれば、制御手段は、自車両を所定方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に途中地点で所定方向とは反対方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の駐車位置側とは反対側の自車両反対側前端部の軌跡をも合成鳥瞰画像作成手段により作成された合成鳥瞰画像に重畳して表示手段に表示させる。これにより、例えばユーザが自車両を左側後方に駐車させる場合であれば、自車両左側前端部の軌跡と障害物との位置関係のみでなく、自車両右側前端部の軌跡と障害物との位置関係をもユーザに知らせることができ、自車両左側前端部への注意のみでなく、自車両右側前端部への注意をもユーザに促すことができる。

請求項３に記載した発明によれば、制御手段は、自車両を表す自車両図形を自車両駐車位置側前端部の軌跡または外周ラインにしたがってアニメーション表示で表示手段に表示させる。これにより、例えばユーザが自車両を左側後方に駐車させる場合であれば、自車両が自車両左側前端部の軌跡または外周ラインにしたがって後退する態様をアニメーション表示でユーザに知らせることができる。

請求項４に記載した発明によれば、制御手段は、自車両駐車位置側前端部の軌跡または外周ラインと障害物検出手段により検出された障害物の位置を表す検出地点とを合成鳥瞰画像作成手段により作成された合成鳥瞰画像に重畳して表示手段に表示させる。これにより、例えばユーザが自車両を左側後方に駐車させる場合であれば、自車両左側前端部の軌跡または外周ラインと障害物の検出地点との位置関係をもユーザに知らせることができ、合成鳥瞰画像上で障害物が不確か（不鮮明）な場合であっても、自車両駐車位置側前端部の軌跡または外周ラインと障害物との位置関係をユーザに知らせることができる。すなわち、ユーザは、合成鳥瞰画像上で障害物が不確かな場合であっても、自車両左側前端部の軌跡または外周ラインが障害物の検出地点に重ならずに十分に余裕をもって表示されていれば、自車両を障害物の後方に駐車させることが可能であると判断することができ、一方、自車両左側前端部の軌跡または外周ラインが障害物に重なって表示されていれば、自車両を障害物の後方に駐車させることが不可能であると判断することができる。

請求項５に記載した発明によれば、制御手段は、自車両を所定方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に途中地点で所定方向とは反対方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の駐車位置側の自車両駐車位置側前端部の軌跡と障害物検出手段により検出された障害物の位置を表す検出地点とを表示手段に表示させる。

これにより、例えばユーザが自車両を左側後方に駐車させる場合であれば、自車両を右方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に途中地点で左方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の自車両左側前端部の軌跡と障害物の検出地点とを表示することで、上記した請求項１に記載したものと同様にして、ユーザが駐車目標位置を設定する操作を必要とすることなく、自車両左側前端部の軌跡と障害物との位置関係をユーザに知らせることができ、ユーザが自車両を後退させて駐車させる場合の運転を適切に支援することができる。

また、制御手段は、複数の途中地点に対応する複数の自車両駐車位置側前端部の軌跡に基づく最も外側を結ぶ外周ラインを表示手段に表示させる。これにより、上記した請求項１に記載したものと同様にして、自車両を車幅方向が異なる複数の駐車位置のうちのいずれかに駐車させる場合に、全ての場合に対応して自車両駐車位置側前端部の軌跡と障害物との位置関係をユーザに知らせることができる。

請求項６に記載した発明によれば、制御手段は、自車両を所定方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に途中地点で所定方向とは反対方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の駐車位置側とは反対側の自車両反対側前端部の軌跡をも表示手段に表示させる。これにより、上記した請求項２に記載したものと同様にして、例えばユーザが自車両を左側後方に駐車させる場合であれば、自車両左側前端部の軌跡と障害物との位置関係のみでなく、自車両右側前端部の軌跡と障害物との位置関係をもユーザに知らせることができ、自車両左側前端部への注意のみでなく、自車両右側前端部への注意をもユーザに促すことができる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。尚、本実施形態では、ユーザが自車両を左側後方に駐車させる場合を説明する。図１は、駐車支援システムの全体構成を機能ブロック図として示している。駐車支援システム１は、制御装置２（本発明でいう鳥瞰画像作成手段、移動・回転状態検出手段、合成鳥瞰画像作成手段、制御手段）、ソナー３ａ〜３ｆ（本発明でいう障害物検出手段）、車載カメラ４（本発明でいう撮影手段）、車速センサ５、ヨーレートセンサ６、ステアリングセンサ７、表示装置８（本発明でいう表示手段）、音声出力装置９及び車両情報データベース１０を備えて構成されている。

制御装置２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＩ／Ｏバスを備えて構成され、駐車支援システム１の動作全般を制御する。ソナー３ａ〜３ｆは、図２に示すように、自車両の左側前端部、右側前端部、左側後端部、中央後端部及び右側後端部に配置されている。これらソナー３ａ〜３ｆは、放射角度を略９０度として超音波を放射することで、略扇形状の検出エリアで障害物が存在しているか否かを検出する。

車載カメラ４は、自車両後部に配置されており、自車両後方を撮影し、その撮影した撮影画像を制御装置２へ出力する。制御装置２は、車載カメラ４から撮影画像が入力されると、その入力された撮影画像を所定の視点変換アルゴリズムに基づいて鳥瞰変換して鳥瞰画像を作成し、また、過去の鳥瞰画像または過去の合成鳥瞰画像と現在の鳥瞰画像とを合成して合成鳥瞰画像を作成する。

車速センサ５は、車速を検出し、その検出した車速を表す車速検出信号を制御装置２へ出力する。ヨーレートセンサ６は、ヨーレートを検出し、その検出したヨーレートを表すヨーレート検出信号を制御装置２へ出力する。ステアリングセンサ７は、ステアリングの旋回角度を検出し、その検出したステアリングの旋回角度を表すステアリング検出信号を
制御装置２へ出力する。制御装置２は、これら車速センサ５から入力された車速検出信号、ヨーレートセンサ６から入力されたヨーレート検出信号及びステアリングセンサ７から入力されたステアリング検出信号を解析して自車両の移動・回転状態を検出する。

表示装置８は、ユーザが表示画面を見易い位置に配置され、制御装置２から表示指示信号が入力されると、その表示指示信号に基づいて表示画面を表示する。音声出力装置９は、ユーザが音声を聞き易い位置に配置され、制御装置２から音声出力指示信号が入力されると、その音声出力指示信号に基づいて音声を出力する。

車両情報データベース１０は、自車両を所定方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に途中地点で所定方向とは反対方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の自車両駐車位置側前端部の軌跡を記憶していると共に、複数の途中地点に対応する複数の自車両駐車位置側前端部の軌跡に基づく最も外側を結ぶ外周ラインを記憶している。

具体的には、車両情報データベース１０は、図３に示すように、自車両を右方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に第１の途中地点で左方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の自車両左側前端部の軌跡（図３中「Ｂ−Ｂ´」参照）、自車両を右方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に第２の途中地点で左方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の自車両左側前端部の軌跡（図３中「Ｃ−Ｃ´」参照）及び自車両を右方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に第３の途中地点で左方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の自車両左側前端部の軌跡（図３中「Ｄ−Ｄ´」参照）を記憶していると共に、それら３本の自車両左側前端部の軌跡に基づく最も外側を結ぶ外周ライン（図３中「Ｌ」参照）を記憶している。尚、これらの軌跡及び外周ラインは車両特性に応じて決定されるものである。

また、本実施形態では、ステアリングを反転させる途中地点を３点として計算した外周ラインを記憶している場合を説明したが、ステアリングを反転させる途中地点を４点以上として計算した外周ラインを記憶していても良い。さらに、自車両が左側後方に駐車される場合のみならず、自車両が右側後方に駐車される場合もあり得ることから、これらと左右対称な軌跡及び外周ラインを記憶していても良い。尚、図３から明らかなように、現在位置から途中地点までの距離が長くなるにしたがって（ステアリングを反転させるタイミングが遅れるにしたがって）、現在位置から駐車位置までの長さが長くなる（現在位置から離れる）。また、上記した構成において、駐車支援システム１は、その機能の一部（例えば表示機能）がナビゲーションシステムの機能により代用されていても良い。

次に、上記した構成の作用について、図４ないし図１０を参照して説明する。ここで、図４は、制御装置２が行う処理をフローチャートとして示している。
制御装置２は、ユーザが駐車支援動作を起動させる操作を行ったか否かを監視しており（ステップＳ１）、ユーザが駐車支援動作を起動させる操作を行うと（ステップＳ１にて「ＹＥＳ」）、車載カメラ４から自車両後方が撮影された撮影画像を入力し（取込み）（ステップＳ２）、その入力された撮影画像を所定の視点変換アルゴリズムに基づいて視点変換して鳥瞰画像を作成し（ステップＳ３）、過去の鳥瞰画像と現在の鳥瞰画像とを合成して合成鳥瞰画像を作成する（ステップＳ４）。そして、制御装置２は、車両情報データベース１０から外周ラインを読出し、図６に示すように、その車両情報データベース１０から読出した外周ラインを合成鳥瞰画像に重畳して表示装置８に表示させる（ステップＳ５）。

これにより、自車両左側前端部の軌跡と駐車車両との位置関係がユーザに知らされることになる。すなわち、図５（ａ）に示すように、例えば自車両が駐車車両よりも前方に位置しており、外周ラインが駐車車両に重なる状況では、図６（ａ）に示すように、外周ラインが駐車車両に重なって表示装置８に表示されることになるので、ユーザは、外周ラインが駐車車両に重なっている旨を確認することで、その時点からステアリングを右方向に最大舵角に旋回させて後退させたとしても（切り始めたとしても）、自車両を駐車車両の後方に駐車させることが不可能であると判断することができる。一方、図５（ｂ）に示すように、例えば自車両が駐車車両よりも後方に位置しており、外周ラインが駐車車両に重なっていない状況では、図６（ｂ）に示すように、外周ラインが駐車車両に重ならずに表示装置８に表示されることになるので、ユーザは、外周ラインが駐車車両に重なっていない旨を確認することで、その時点からステアリングを右方向に最大舵角に旋回させて後退させた後に（切り始めた後に）途中地点でステアリングを左方向に最大舵角に旋回させて後退させれば、自車両を駐車車両の後方に駐車させることが可能であると判断することができる。

次いで、制御装置２は、このようにして外周ラインを合成鳥瞰画像に重畳して表示装置８に表示させた後では、ステアリングの旋回角度が規定角度（最大角度に極めて近い角度）未満になったか否かを判定し（ステップＳ６）、ステアリングの旋回角度が規定角度未満になった旨を検出すると（ステップＳ６にて「ＹＥＳ」）、自車両の移動量が規定量以上になったか否かを判定する（ステップＳ７）。そして、制御装置２は、自車両の移動量が規定量以上になった旨を検出すると（ステップＳ７にて「ＹＥＳ」）、外周ラインを消去させ（ステップＳ８）、音声出力装置９から警告音声を出力させる（ステップＳ９）。これは、上記した一連の処理がステアリングの旋回角度が最大にされた場合（最大舵角の場合）を想定していることから、ステアリングの旋回角度が最大にされていない状態で自車両が規定量以上移動した場合に駐車支援を速やかに中止させるためである。

ところで、制御装置２は、図７に示すように、自車両を表す自車両図形を外周ラインにしたがってアニメーション表示（自車両図形を時間経過と共に移動させて表示）で表示装置８にさせることも可能である。また、制御装置２は、図８及び図９に示すように、ソナー３ａ〜３ｆにより検出された駐車車両の位置を表す検出地点をも合成鳥瞰画像に重畳して表示装置８に表示させることが可能である。さらに、制御装置２は、図１０に示すように、自車両左側前端部の軌跡のみならず、自車両左側前端部とは反対側の自車両右側前端部の軌跡（図１０中「Ｌ´」参照）をも合成鳥瞰画像に重畳して表示装置８に表示させることが可能である。

尚、以上は、ユーザが自車両を左側後方に駐車させる場合を説明したものであるが、ユーザが自車両を右側後方に駐車させる場合も、左右方向（車幅方向）の関係が反対になるのみであり、これと同様の原理で実施することができる。

以上に説明したように本実施形態によれば、駐車支援システム１において、例えばユーザが自車両を左側後方に駐車させる場合であれば、自車両を右方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に途中地点で左方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の自車両左側前端部の軌跡を合成鳥瞰画像に重畳して表示するように構成したので、ユーザが駐車目標位置を設定する操作を必要とすることなく、自車両左側前端部の軌跡と駐車車両との位置関係をユーザに知らせることができ、ユーザが自車両を後退させて駐車させる場合の運転を適切に支援することができる。

また、この場合、３点の途中地点に対応する３本の自車両左側前端部の軌跡に基づく最も外側を結ぶ外周ラインを合成鳥瞰画像に重畳して表示するように構成したので、自車両を車幅方向に異なる複数の駐車位置のうちのいずれかに駐車させる場合であっても、全ての場合に対応して自車両左側前端部の軌跡と駐車車両との位置関係をユーザに知らせることができる。

また、例えばユーザが自車両を左側後方に駐車させる場合であれば、自車両を右方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に途中地点で左方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の自車両右側前端部の軌跡をも合成鳥瞰画像に重畳して表示するように構成すれば、自車両左側前端部の軌跡と障害物との位置関係のみでなく、自車両右側前端部の軌跡と障害物との位置関係をもユーザに知らせることができ、自車両左側前端部への注意のみでなく、自車両右側前端部への注意をもユーザに促すことができる。

さらに、ソナー３ａ〜３ｆにより検出された駐車車両の位置を表す検出地点をも合成鳥瞰画像に重畳して表示するように構成すれば、自車両左側前端部の軌跡と駐車車両の検出地点との位置関係をもユーザに知らせることができ、合成鳥瞰画像上で障害物が不確かな場合であっても、外周ラインと障害物との位置関係をユーザに知らせることができる。

本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形または拡張することができる。
例えばユーザが自車両を左側後方に駐車させる場合に、自車両左側前端部の軌跡を合成鳥瞰画像に重畳して表示する構成に限らず、合成鳥瞰画像を採用することなく、単に自車両左側前端部の軌跡と駐車車両の位置を表す検出地点とを表示する構成であっても良い。

本発明の一実施形態を示す機能ブロック図 ソナーの配置態様を概略的に示す図 自車両左側前端部の軌跡及び外周ラインを概略的に示す図 フローチャート 自車両と駐車車両との位置関係を概略的に示す図 外周ラインが表示される態様を示す図 自車両図形がアニメーション表示される態様を示す図 自車両と駐車車両と検出地点との位置関係を概略的に示す図 外周ライン及び検出地点が表示される態様を示す図 外周ライン及び自車両右側前端部の軌跡が表示される態様を示す図

符号の説明

図面中、１は駐車支援システム、２は制御装置（鳥瞰画像作成手段、移動・回転状態検出手段、合成鳥瞰画像作成手段、制御手段）、３ａ〜３ｆはソナー（障害物検出手段）、４は車載カメラ（撮影手段）、８は表示装置（表示手段）である。

Claims (6)

1. ユーザが自車両を後退させて駐車させる場合の運転を支援する駐車支援システムであって、
   自車両後方を撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段により撮影された撮影画像を鳥瞰変換して鳥瞰画像を作成する鳥瞰画像作成手段と、
   自車両の移動・回転状態を検出する移動・回転状態検出手段と、
   前記鳥瞰画像作成手段により作成された過去の鳥瞰画像または自己により作成された過去の合成鳥瞰画像と前記鳥瞰画像作成手段により作成された現在の鳥瞰画像とを前記移動・回転状態検出手段により検出された自車両の移動・回転状態に基づいて合成して合成鳥瞰画像を作成する合成鳥瞰画像作成手段と、
   自車両を所定方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に途中地点で所定方向とは反対方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の駐車位置側の自車両駐車位置側前端部の軌跡を前記合成鳥瞰画像作成手段により作成された合成鳥瞰画像に重畳して表示手段に表示させる制御手段とを備え、
   前記制御手段は、複数の途中地点に対応する複数の自車両駐車位置側前端部の軌跡に基づく最も外側を結ぶ外周ラインを前記合成鳥瞰画像作成手段により作成された合成鳥瞰画像に重畳して前記表示手段に表示させることを特徴とする駐車支援システム。
2. 請求項１に記載した駐車支援システムにおいて、
   前記制御手段は、自車両を所定方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に途中地点で所定方向とは反対方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の駐車位置側とは反対側の自車両反対側前端部の軌跡をも前記合成鳥瞰画像作成手段により作成された合成鳥瞰画像に重畳して前記表示手段に表示させることを特徴とする駐車支援システム。
3. 請求項１に記載した駐車支援システムにおいて、
   前記制御手段は、自車両を表す自車両図形を自車両駐車位置側前端部の軌跡または外周ラインにしたがってアニメーション表示で前記表示手段に表示させることを特徴とする駐車支援システム。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載した駐車支援システムにおいて、
   自車両の周辺に障害物が存在しているか否かを検出する障害物検出手段を備え、
   前記制御手段は、自車両駐車位置側前端部の軌跡または外周ラインと前記障害物検出手段により検出された障害物の位置を表す検出地点とを前記合成鳥瞰画像作成手段により作成された合成鳥瞰画像に重畳して前記表示手段に表示させることを特徴とする駐車支援システム。
5. ユーザが自車両を後退させて駐車させる場合の運転を支援する駐車支援システムであって、
   自車両の周辺に障害物が存在しているか否かを検出する障害物検出手段と、
   自車両を所定方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に途中地点で所定方向とは反対方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の駐車位置側の自車両駐車位置側前端部の軌跡と前記障害物検出手段により検出された障害物の位置を表す検出地点とを表示手段に表示させる制御手段とを備え、
   前記制御手段は、複数の途中地点に対応する複数の自車両駐車位置側前端部の軌跡に基づく最も外側を結ぶ外周ラインを前記表示手段に表示させることを特徴とする駐車支援システム。
6. 請求項５に記載した駐車支援システムにおいて、
   前記制御手段は、自車両を所定方向への最大舵角で現在位置から後退させた後に途中地点で所定方向とは反対方向への最大舵角で進行方向が現在位置での進行方向と略同じ方向となる駐車位置まで後退させたと仮定した場合の駐車位置側とは反対側の自車両反対側前端部の軌跡をも前記表示手段に表示させることを特徴とする駐車支援システム。

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