JP2004122844A - 駐車支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両前方コーナー部周辺の画像を運転者に提供し、運転者が不安感なく車の駐車を行うことを可能とする駐車支援システムを提供する。
【解決手段】本発明に係る駐車支援システムは、車両２０に搭載されたカメラ１，２によって撮像された画像を視点変換し、この視点変換により得られた変換画像を画像表示部７に表示するシステムであって、カメラ２は、車両２０の左前方コーナー部２６に設けられたポール２８に設置されている。
【選択図】　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駐車の際に、車両に搭載されたカメラによって撮像された画像を視点変換し、この視点変換した変換画像を車室内のモニタに表示する駐車支援システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、運転者の視界確保を補助するためのシステムして、車両の前部及び後部等にそれぞれカメラが埋設され、これらのカメラによって得られた車両周辺の画像を視点変換した上で車室内のモニタに表示するものが考案されている（例えば、特許文献１又は特願２００１−３１６７１４）。このモニタに表示された映像によって、運転者は自車と周囲との位置関係を認識することができるとともに、例えば車庫入れの際に車両後方の状況を把握し、また見通しが悪い交差点においてもその左右の状況を確認することが可能となる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−９９９５２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば道路の左側に縦列駐車を行うときに、自車の車両左前方コーナー部と自車からみて左前方にある障害物（駐車スペースの右前方の境界となる障害物）との間の距離は運転席から把握しづらく、この障害物に車両左前方コーナー部を接触させてしまうことが少なくない。このため、縦列駐車の際に車両左前方コーナー部周辺をモニタ上で確認することができれば、運転者は接触の不安感なく適切に運転操作ができて望ましいが、上記従来のシステムでは、この車両左前方コーナー部周辺については運転者はモニタ上で確認することができない。
【０００５】
一方、車両左前方コーナー部周辺を撮像するために車両左前方コーナー部のバンパにカメラを設けることが考えられるが、一般にバンパの位置は低いので距離感を得るために上方から撮像したいという要請に応えることができず、車両左前方コーナー部から障害物までの距離を把握しづらいという問題がある。これは視点変換を行う場合においても同様である。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、車両前方コーナー部周辺の画像を運転者に提供し、運転者が不安感なく車の駐車を行うことができる駐車支援システムを提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両に搭載されたカメラによって撮像された画像を視点変換し、この視点変換により得られた変換画像を表示手段に表示する駐車支援システムであって、前記カメラは、前記車両前方コーナー部に設けられたポールに設置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ポールが伸縮することにより前記カメラが昇降することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記車両の現在の位置を示す車両パターンと、前記現在の位置から駐車予測位置に達するまでに前記コーナー部が通る予測経路を示すコーナー部予測経路パターンとを前記変換画像に重ねて表示することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発明において、縦列駐車の際に駐車モードに設定する駐車モード設定スイッチを備え、前記駐車モード設定スイッチによって駐車モードに設定されているときに、前記車両の現在の位置を示す車両パターンと、縦列駐車が完了した際に予測される駐車予測位置を示す駐車予測位置パターンと、前記現在の位置からハンドル切り返し位置を経て前記駐車予測位置に達するまでに前記車両が通る予測経路を示す車両予測経路パターンとを前記変換画像に重ねて表示し、前記車両予測経路パターンにしたがって前記車両が前記ハンドル切り返し位置に達したときにはこれを通知するとともに、前記車両が前記駐車予測位置に達したときにはこれを通知することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
図１は本実施の形態に係る駐車支援システムの構成を示し、図２はその駐車支援システムが用いられた車両を示す。符号１，２は車両２０の周辺を撮像するカメラである。カメラ１は、車両２０のリアウィンドウ２５を通して車両２０の後方を広域にわたって撮像できるように車両２０の後部座席後方の天井部に設けられている。一方、カメラ２は、車両２０の左前方コーナー部２６及びその周辺を撮像できるように車両２０の左前方コーナー部２６に配置されている。より詳しくは、図３（ａ）に示すように、左前方コーナー部２６のバンパ２７にはストッパー２９を介して電動で伸縮するポール２８が設けられており、このポール２８の先端にカメラ２が設置されている。カメラ２は、図４に示すように、やや車両２０の斜め下後方を向くように角度が付けられており、撮像時にはポール２８を伸ばしてカメラ２を上昇させることにより、車両２０の左前方コーナー部２６及びその周辺を高い位置から見下ろすように撮像することができるようになっている。
【００１３】
一方、図３（ｂ）に示すように、撮像の必要がない時はポール２８を縮めてカメラ２を下降させることにより、破損等しないようにカメラ２をバンパ２７上におさめることができるようになっている。
【００１４】
なお、ポールは伸縮しないものであってもよいが、本実施の形態ではポール２８は伸縮自在なものとしたので、上述のように使用しない場合はポール２８を縮めてカメラ２をバンパ２７上におさめることができる。また、左前方コーナー部２６のバンパ２７の一部に凹部を設け、ポール２８を縮めた状態でカメラ２がこの凹部に収納できるようにすること等も可能である。このようにすることで、カメラ２の収納時には、凹部がカメラ２の泥除けの機能を果たすとともに、バンパ２７の表面がフラットになって一体感があるデザインとすることができる。さらに、カメラ２の前面を覆うようにバンパ２７の一部を***させることによっても同様の効果を得られる。
【００１５】
図１において、符号３，４はカメラ１，２から出力される画像信号をデジタル信号に変換するデコーダ、５はカメラ１，２で撮像した２つの画像を基にして車両上方の仮想視点から撮像した画像（俯瞰画像）に視点変換する画像変換部である。この画像変換部５の画像処理は演算によるものでもよく、テーブル変換方式でもよい。この画像変換部５で変換された変換画像信号はエンコーダ６によりアナログ信号に変換されて画像表示部（表示手段）７に俯瞰画像として表示される。
【００１６】
８は自車の描画パターン（車両パターン）を記憶したＲＯＭ、９はＲＯＭ８に記憶された描画パターンに基づいて画像変換部５の変換画像信号に重畳させる自車描画部である。この自車描画部９によって重畳された信号はエンコーダ６を介して画像表示部７に表示される。すなわち、画像表示部７に表示されている俯瞰画像の自車の位置（駐車開始時の車両位置）に自車両を示す自車両画像が重ねて表示される。
【００１７】
１０は車両２０が通る予測経路を示す車両予測経路パターン、左前方コーナー部２６が通る予測経路を示すコーナー部予測経路パターン、駐車予測位置を示す駐車予測位置パターン等の駐車パターンを記憶したＲＯＭ、１１はＲＯＭ１０に記憶された駐車パターンに基づいて画像変換部５の変換画像信号に重畳させる駐車パターン描画部である。この駐車パターン描画部１１によって重畳された信号はエンコーダ６を介して画像表示部７に表示される。すなわち、画像表示部７に表示されている俯瞰画像に自車両画像とともに、車両２０及び左前方コーナー部２６の予測経路を示す予測経路図と、駐車予測位置を示す駐車予測位置画像とが重ねて表示される。
【００１８】
１２は図示を略すハンドルの操舵角を検出する操舵角センサ、１３は駐車開始時の車両位置を基準にして車両の位置を検出する車両位置検出手段である。この車両位置検出手段１３は、例えば角速度センサや車速センサからの検知信号を基にして車両の位置を求めるものである。
【００１９】
ここで、車速Ｖと車両の角速度ΦとはＶ＝ｒΦの関係があることにより、車速センサを用いても車両角度φを検出することができる。これは、駐車開始時の車両と移動後の車両の位置関係を角度を用いず、車両の移動量Ｖｔを用いて表すことと等価である。
【００２０】
そして、車両位置検出手段１３によって車両位置を検知することにより、ハンドルの切り返し位置や駐車予測位置を検知するものであり、また、車両２０の向きも検知するものである。
【００２１】
１４は操舵角センサ１２が検出する検出角度が閾値Ｔを越えたときハンドルが末切りの状態（目一杯にハンドルが切られている状態）になったと判断して画像表示部７に予測経路画像の表示を中止させる信号処理部である。また、この信号処理部１４は、車両位置検出手段１３がハンドル切り返し位置を検出したときや駐車予測位置を検出したときそれを知らせる音声をスピーカ１５から出力させたりする。音声はＲＯＭ１７に記憶された音声信号に基づいてスピーカ１５から出力させるものである。
【００２２】
１６は駐車モードを設定するための駐車モード切替スイッチ（駐車モード設定スイッチ）である。この駐車モード切替スイッチ１６をオンにすると駐車モードが設定され、信号処理部１４は操舵角センサ１２が検出する検出角度や車両位置検出手段１３が検出した車両位置に基づいて駐車パターン描画部１１を制御する。
【００２３】
ここで、道路の左側に縦列駐車を行うときの縦列駐車モデルの一例について説明する。
【００２４】
いま、図５に示すように、自車である車両２０が実線で示す駐車開始時の車両位置に位置していて、ハンドルは駐車スペースに向けて末切りになっているものとする。そして、車両２０は最小回転半径ｒで旋回していくものとし、車両２０が鎖線位置（ハンドル切り返し位置）へ移動したとき、すなわち車両２０が初期位置から角度θだけ旋回した位置に到達したとき、ハンドルを反対方向へ切り返して反対方向への末切りにした状態で走行するものとする。
【００２５】
また、車両２０が図６に示す実線位置から鎖線位置（駐車予測位置）へ移動したとき、すなわち、車両２０が初期位置の車両２０と平行になったとき（角度θだけ向きを直したとき）、車両２０の移動動作は終了する。
【００２６】
これら車両２０の一連の動作を図７に示す。図７において、θは車両２０の回転角度［ｒａｄ］、ａは駐車開始時の車両位置から駐車予測位置へ車両２０が移動する際の横方向（図７において左右方向）の車両２０の移動量、ｂは同様に縦方向（図７において上下方向）の車両２０の移動量である。また、図７において、２２は車両２０の予測経路を示す予測経路線であり、この予測経路線２２の長さが車両２０の総移動量２Ｌを示す。２３，２４は車両２０の車幅を示す車幅線である。そして、ａ，ｂ，θは次のような関係にある。
【００２７】
ａ＝２ｒ（１−ｃｏｓθ）　…（１）
ｂ＝２ｒ・ｓｉｎθ　…（２）
ここで、ａ，ｂ，θは不定であるが、例えばａの値は縦列駐車の際に車両２０を寄せる量なので、一般的な車両の車幅程度の大きさが最適値となる。このように、３つの不定な変数のうち１つの量について実験的、統計的に最適値が得られたならば、上記の（１），（２）式から他の２つの変数を決定することができる。このようにして得られたａ，ｂの値によって車両２０の駐車予測位置を決定することができる。また、図７から明らかなように、θが決定すれば車両２０の予測経路線２２や車両２０の総移動量２Ｌおよび車幅線２３，２４を決定することができる。さらに、左前方コーナー部２６の予測経路についても決定することができる。
【００２８】
つぎに、上記のように構成される駐車支援システムの動作について図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００２９】
まず、図示を略すメインスイッチを投入すると、カメラ１，２によって車両２０の周辺が撮像されていき、画像変換部５がカメラ１，２で撮像された２つ画像を基にして車両上方の仮想支点から撮像した画像に視点変換し、この視点変換された画像がエンコーダ６を介して画像表示部７に表示されていく。
【００３０】
いま、図５に示すように他車の車両３０，３１が駐車されており、この車両３０，３１間に図６の鎖線で示す位置へ縦列駐車する場合、車両２０を図５に示す実線位置へ停止させる。このとき、画像表示部７には視点変換された画像である他車両画像３０Ａ，３１Ａと自車両２０を示す自車両画像２０Ａとが図９に示すように画像表示部７に表示される。
【００３１】
そして、駐車モード切替スイッチ１６をオンにして駐車モードを設定する。この駐車モードの設定により、ステップＳ１でイエスと判断されてステップＳ２へ進む。駐車モードが設定されていない場合には、ステップＳ１でノーと判断されてステップＳ１へ戻り、駐車モードが設定されるまでステップＳ１で待機することになる。
【００３２】
ステップＳ２では、駐車パターンである予測経路図３２と駐車予測位置画像２０Ｂとを図１０に示すようにスパーインポーズして画像表示部７に重畳表示させる。この予測経路図３２は、車両２０の予測経路を示す車両予測経路線２２Ａと、車両２０の車幅を示す車幅線２３Ａ，２４Ａと、左前方コーナー部２６の予測経路を示すコーナー部予測経路線３３Ａとからなっており、予測経路線２２Ａの長さが車両２０の総移動量２Ｌを示している。また、予測経路図３２は自車両画像２０Ａの位置に合わせて表示される。
【００３３】
このように、画像表示部７に表示されている他車両画像３０Ａ，３１Ａ及び自車両画像２０Ａに予測経路図３２及び駐車予測位置画像２０Ｂが重畳されて表示されるので、実際に駐車を行う際の車両２０の予測経路が分かり、その予測経路からハンドルの切り返し地点を把握することができ、初心者でもその縦列駐車を簡単に行うことができることになる。とくに、コーナー部予測経路線３３Ａが表示されるので、運転者は運転席からは視認しづらい左前方コーナー部２６が他車３０Ａの右後方コーナー部と接触するのではないかという不安感を解消でき、安心して縦列駐車を行うことができる。この場合、駐車予測位置画像２０Ｂを表示しなくても上記効果を得ることができる。
【００３４】
ステップＳ３では、ハンドルが末切りになっているか否かが判断され、ノーであればステップＳ３に戻り、イエスであればステップＳ４へ進む。すなわち、ハンドルが末切りになるまでステップＳ３で待機することになる。
【００３５】
ステップＳ４では、表示パターンの重畳表示が中止される。つまり、予測経路図３２および駐車予測位置画像２０Ｂの表示が消され、画像表示部７には他車両画像３０Ａ，３１Ａと自車両画像２０Ａのみが表示されることになる。また、このとき、別途カメラ２によって撮像される左前方コーナー部２６及びその周辺の画像が視点変換されて、画像表示部７の画面の左上に俯瞰画像として表示される。
【００３６】
ステップＳ５では、車両位置検出手段１３が検出する車両角度φを０［ｒａｄ］にセットする。これは、車両位置検出手段１３により駐車開始時を基準にして車両角度φを検出するためである。
【００３７】
この後車両２０が移動していくと、画像表示部７には車両２０の移動にしたがってカメラ１，２が捉える画像に基づく俯瞰画像が順次表示されていく。
【００３８】
このように、画像表示部７には左前方コーナー部２６及びその周辺の画像が視点変換されて俯瞰画像として表示され、かつ、車両２０の移動に伴ったリアルタイムの俯瞰画像が順次表示されていくので、運転者は視認しづらい左前方コーナー部２６と他車３０Ａの右後方コーナー部との間の距離を把握することができ、安心して縦列駐車を行うことができる。とくに、図１１に示すように、駐車スペースが図１０に示す場合より狭い場合は、縦列駐車を行う運転者は右前方コーナー部２６が他車３０Ａ’の右後方コーナー部と接触しないように相当の注意を払う必要が生じる。図１１に示すハンドル切り返し位置を過ぎた付近に車両２０がいる場合では、カメラ１の撮像領域Ａでは他車３０Ａ’を捉えきれないが、カメラ２の撮像領域Ｂは他車３０Ａ’の右後方コーナー部周辺をカバーしているため、運転者は画像表示部７を見ることによって、たとえ左前方コーナー部２６と他車３０Ａ’の右後方コーナー部との間の距離があまり離れていないとしても接触するか否かを容易に確認することができる。したがって、駐車スペースが狭い場合でも、運転者は障害物との接触を避けて容易に縦列駐車を行うことができる。
【００３９】
ステップＳ６では、車両２０が駐車予測位置へ移動していくときの車両位置検出手段１３が検出する車両角度φがθになったか否かが判断され、ノーであればステップＳ６へ戻り、車両角度φがθになるまでステップＳ６で待機することになる。
【００４０】
車両２０の移動により車両角度φがθになると、ステップＳ６でイエスと判断されてステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、車両２０がハンドル切り返し位置に到達したことを知らせる。この知らせは、スピーカ１５から音声を出力して行うとともに画像表示部７の画像表示によっても行うが、どちらか一方でもよい。
【００４１】
ステップＳ８では、車両位置検出手段１３が検出する車両角度φがゼロになったか否かが判断され、ノーであればステップＳ８へ戻り、車両角度φがゼロになるまでステップＳ８で待機することになる。車両角度φがゼロになるとイエスと判断されてステップＳ９へ進む。
【００４２】
ステップＳ９では、車両２０が駐車予測位置に到達したことをスピーカ１５から音声を出力して知らせる。この場合も画像表示部７の画像表示によっても行うが、どちらか一方でもよい。
【００４３】
運転者は、車両２０が駐車予測位置に到達したことの通知を受けたら、車両２０の移動を停止させる。これにより、車両２０を駐車予測位置に停止させることができることになる。
【００４４】
ステップＳ９で運転者に車両２０が駐車予測位置に到達したことを知らせて駐車モードは終了し、通常の走行モードに復帰する。
【００４５】
このように、車両２０がハンドル切り返し位置に到達すると、ハンドル切り返し位置であることが通知されるので、ハンドルの切り返し地点すなわちハンドルの切り返しタイミングが分かり、また、車両２０が駐車予測位置に到達すると、このことが運転者に通知されるので、初心者でも縦列駐車を確実にしかも簡単に行うことができる。
【００４６】
この実施の形態では、ハンドルの切り返し位置および駐車予定位置を車両位置検出手段１３が検出する車両角度φから求めているが、図５に実線で示す車両２０の位置、すなわちハンドルが末切りになった車両２０の位置を基準にして、この位置からの車両の移動距離Ｖｔを求め、この移動距離Ｖｔが設定移動距離Ｌになったときハンドル切り返し位置であると判断する。また、その移動距離Ｖｔが設定移動距離Ｌの２倍になったとき駐車予測位置であると判断する。車両２０の移動距離Ｖｔは、車速センサが検出する速度を移動距離演算手段により積分して求める。この場合、車速センサと移動距離演算手段とで車両位置検出手段１３が構成されることになる。
【００４７】
図１２は他の実施の形態に係る駐車支援システムの構成を示したものであり、ここでは車両位置検出手段１３の代わりにＧＰＳ受信機４０を用いている。
【００４８】
この実施の形態では、操舵角センサ１２がハンドルの末切り状態を検出した時点の車両２０の位置を基準位置にし、この基準位置からの車両２０の移動変化量をＧＰＳ受信機４０が検知する位置から演算して求める。この演算は信号処理部１４で行う。この信号処理部１４で演算した移動変化量がＬに達したか否かでハンドル切り返し位置を検知し、その移動変化量が２Ｌに達したか否かで駐車予測位置を検知するものである。
【００４９】
信号処理部１４で演算した移動変化量がＬや２Ｌに達したとき、上記と同様にスピーカ１５から音声でハンドル切り返し位置であることや駐車予測位置であることを知らせる。この場合も、上記と同様に画像表示部７にそのことを画像表示して通知するようにしてもよい。
【００５０】
なお、本発明は上述した形態に限られるものではなく、例えば本実施の形態では道路の左側に縦列駐車を行うことを想定して車両２０の左前方コーナー部２６にカメラ２を配置するものとしたが、道路の右側に縦列駐車を行う等の要請がある場合には、右前方コーナー部にカメラが設けられていてもよい。また、車両２０の左前方コーナー部２６に設けられたカメラ２以外にカメラを１台備えたものとして説明したが、カメラの個数は必要に応じて適宜個数とすることができる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明に係る駐車支援システムは、以上説明したように構成したので、車両前方コーナー部周辺の画像を運転者に提供し、運転者が不安感なく車の駐車を行うことを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る駐車支援システムの構成を示すブロック図である。
【図２】駐車支援システムが搭載された車両を示す図である。
【図３】カメラの取り付け状態を説明する図で、（ａ）はカメラを使用するときの状態を示す図であり、（ｂ）はカメラを使用しないときの状態を示す図である。
【図４】カメラを使用するときの状態を左側面から見た図である。
【図５】縦列駐車を行う際、駐車開始からハンドルの切り返し位置までの車両の予測経路を示す説明図である。
【図６】ハンドル切り返し位置から駐車予測位置までの車両の予測経路を示す説明図である。
【図７】駐車開始から駐車予測位置までの車両の予測経路を示す説明図である。
【図８】駐車支援システムの動作を示すフローチャートである。
【図９】駐車開始時に画像表示部に表示される画像を示す説明図である。
【図１０】画像表示部の車両画像に予測経路図が重畳されて表示された状態を示した説明図である。
【図１１】縦列駐車を行う際のカメラの撮像領域を説明する図である。
【図１２】他の実施の形態に係る駐車支援システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、２　　　　カメラ
７　　　　　　画像表示部（表示手段）
１６　　　　　　駐車モード切替スイッチ（駐車モード設定スイッチ）
２０　　　　　　車両
２６　　　　　　左前方コーナー部（前方コーナー部）
２８　　　　　　ポール

Claims (4)

1. 車両に搭載されたカメラによって撮像された画像を視点変換し、この視点変換により得られた変換画像を表示手段に表示する駐車支援システムであって、
   前記カメラは、前記車両前方コーナー部に設けられたポールに設置されていることを特徴とする駐車支援システム。
2. 前記ポールが伸縮することにより前記カメラが昇降することを特徴とする請求項１に記載の駐車支援システム。
3. 前記車両の現在の位置を示す車両パターンと、前記現在の位置から駐車予測位置に達するまでに前記コーナー部が通る予測経路を示すコーナー部予測経路パターンとを前記変換画像に重ねて表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駐車支援システム。
4. 縦列駐車の際に駐車モードに設定する駐車モード設定スイッチを備え、
   前記駐車モード設定スイッチによって駐車モードに設定されているときに、前記車両の現在の位置を示す車両パターンと、縦列駐車が完了した際に予測される駐車予測位置を示す駐車予測位置パターンと、前記現在の位置からハンドル切り返し位置を経て前記駐車予測位置に達するまでに前記車両が通る予測経路を示す車両予測経路パターンとを前記変換画像に重ねて表示し、
   前記車両予測経路パターンにしたがって前記車両が前記ハンドル切り返し位置に達したときにはこれを通知するとともに、前記車両が前記駐車予測位置に達したときにはこれを通知することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の駐車支援システム。

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