JP2006312439A - 駐車支援装置及び駐車支援方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 比較的広い後退移動を開始させる位置を提示して、容易に目標とする駐車位置に導くことができる駐車支援装置及び駐車支援方法を提供する。
【解決手段】 自車両を後進させて所定の駐車枠内に駐車させる前に、自車両を駐車枠に対向する領域に停止させる運転操作を支援するためのものであって、自車両が最小回転半径で旋回した時の最小旋回軌跡を予め自車最小回転半径記憶部12に記憶しておき、画像処理部11によって、自車両の位置に対する駐車枠の端部位置を検出する。そして、第1の領域設定部13では、検出された駐車枠に対向し、検出された駐車枠の端部位置を接続した線の略中心点から伸びる最小旋回軌跡よりも駐車枠側の領域に、複数回の後退移動と前進移動との繰り返し運転によって、駐車枠内への駐車が可能な第1の後退開始領域を設定して、描画部17によってモニタ3に表示させて運転者に提示する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、自車両が旋回しながら後進して、所定の駐車枠内に駐車させる駐車操作を支援する駐車支援装置及び駐車支援方法に関する。
従来より、自車両を後進させて目標とする駐車位置に駐車させる操作を支援する技術としては、例えば下記の特許文献1に記載された駐車支援装置が知られている。
この駐車支援装置は、駐車枠前方の初期位置に車両を移動させて、当該初期位置から運転者が設定した駐車枠内の目標駐車位置に向かって旋回させながら後退移動させる駐車操作を支援するものである。この駐車支援装置によれば、初期位置から目標駐車位置までの経路を求めて、1回の後退移動では目標駐車位置に駐車できないと判定した場合には、目標駐車位置近傍まで到達する経路を算出して、この経路に沿った移動を支援している。そして、この駐車支援装置は、切り返し支援を行うことで、1回の後退移動で目標駐車位置に駐車させることができない場合であっても、目標駐車位置に確実に車両を導く事ができるとしている。
特開2003−237511号公報
ところで、上述の特許文献1を始めとする後退移動をしながら目標駐車位置に駐車させるためには、後退開始の初期位置をどこに持っていくかにより、駐車枠周辺に停められている車両等の障害物の回避しやすさが左右される。従って、駐車開始位置をどこにするかを提示する技術も考案されている。しかしながら、運転の初心者では、提示した初期位置に車両を移動させることが難しい。特に、駐車枠前のアプローチ空間が狭い場合には、提示される駐車初期位置領域も狭くなり、困難度が増してしまう。
この原因としては、駐車運転の支援を本当に必要とする狭い場所での駐車運転において、1回の後退移動によって目標駐車位置に導く経路の範囲が狭いために初期位置の許容範囲が狭く、当該狭い初期位置に車両を誘導させることが困難である。また、狭い場所での駐車運転において、運転者には、目標駐車位置の周辺に置かれた車両等の障害物への干渉によって心理的な不安があり、車両をコントロールする難しさがある。更に、駐車支援を行うシステムの信頼性に関わる心理的な不安による抵抗があり、障害物と車両が接触する最終的な運転操作に対する責任はシステムではなく、システムを利用した運転者にあるという不安がある。
したがって、より広いエリアで、かつ、目視により自車両の障害物に対する干渉が回避できることを判断できる心理的に余裕のある駐車が望ましく、具体的な方法として、1回の後退駐車の初期位置の提示だけでなく、切り返し(2回目以降の後退駐車)を考慮した初期位置の提示を行うことが望ましい。
これに対し、切り返しの駐車運転を考慮した駐車支援装置として、上述の特許文献1に記載された技術が存在する。しかし、この駐車支援装置は、まず1回後退の駐車を試み、駐車できなかった場合に2回後退の駐車を支援する構成になっている。この駐車支援装置では、1回目の後退移動による運転開始時に、2回目の後退移動による駐車運転に適した初期位置としていないため、1回目の後退移動の運転ミスの仕方によっては初心者にとっては自車両をどのように運転して良いかが理解できないような身動きとれない状態になる可能性がある。従って、初心者には適さないという問題点があり、また、1回目の後退移動時の運転負荷も高くなるという問題点があった。
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、その目的としては、比較的広い後退移動を開始させる位置を提示して、容易に目標とする駐車位置に導くことができる駐車支援装置及び駐車支援方法を提供することにある。
本発明は、自車両を後進させて所定の駐車枠内に駐車させる前に、前記自車両を前記駐車枠に対向する領域に停止させる運転操作を支援するためのものであって、自車両が最小回転半径で旋回した時の最小旋回軌跡を予め記憶しておき、前記自車両の位置に対する前記駐車枠の端部位置を検出する。そして、検出された駐車枠に対向し、検出された駐車枠の端部位置を接続した線の略中心点から伸びると共に該接続した線に直交する線と該中心点において接する最小旋回軌跡よりも駐車枠側の領域に、複数回の後退移動と前進移動との繰り返し運転によって、駐車枠内への駐車が可能な第1の後退開始領域を表示させて、運転者に提示することにより、上述の課題を解決する。
本発明によれば、駐車枠に対向し、検出された駐車枠の端部位置を接続した線の略中心点から伸びると共に該接続した線に直交する線と該中心点において接する最小旋回軌跡よりも駐車枠側の領域に、複数回の後退移動と前進移動との繰り返し運転によって、駐車枠内への駐車が可能な第1の後退開始領域を表示させて、運転者に提示することにより、1回の後退移動を可能とする後退開始領域を表示させるよりも比較的広い後退開始領域を提示することができる。これにより、容易に後退開始領域に車両を移動させて、目標とする駐車位置に導くことができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
本発明は、例えば図1に示すように構成された第1実施形態に係る駐車支援装置に適用される。この駐車支援装置は、道路に駐車枠線が描かれ、当該駐車枠線で定義される目標とする駐車位置に車両を後退移動させる運転操作を支援するものである。このために、駐車支援装置は、後退移動を開始する適切な後退開始位置を提示する。
この駐車支援装置は、後述するが、一対の駐車枠線の一方の駐車枠線に向かうように最大の操舵角で後退させて、他方の駐車枠線に接触する直前で車両を停止させる一度目の後退移動をさせ、その後に、操舵角を中立位置〜一度目の後退移動時とは反対方向の最大の操舵角で前進させて二度目の後退移動をさせることを利用したものである。この運転操作によれば、運転能力が未熟な運転者であっても容易且つスムーズに駐車ができる。
ここで、一度目の後退移動時の車両軌跡は複数存在するが、駐車支援装置では、この複数の軌跡を集めた領域を一度の切り返しによって駐車可能な領域として設定する。また、駐車支援装置は、1回の後退移動によって駐車枠に駐車可能な初期位置と、一度の切り返しによって駐車可能な領域とを同時に表示することを実現するものである。
[駐車支援装置の構成]
この駐車支援装置は、図1に示すように、例えば自車両のインストルメントパネルにコントロールユニットである後退開始位置演算部1が収容される。この後退開始位置演算部1には、自車両周囲を撮像するカメラ2と、運転者から視認可能な位置に表示画面が設けられたモニタ3と、自車両の状態を検出するための車輪速センサ4及びヨーレートセンサ5とが接続されている。
カメラ2は、例えば自車両の車体の前部バンパー等に設置されて、撮像方向が車両前方に規制されて画角等の光学パラメータが設計されている。このカメラ2によって撮像されたカメラ映像は、駐車枠を含み、現在の自車両の位置と駐車枠の位置関係を把握するために使用される。なお、このカメラ2は、前方及び後方を含む角度を撮像方向としたカメラや車両先端に設置されて左右側方方向を撮影する死角提示用カメラを流用しても良く、車両後端に設置され後方を撮影するリヤビュー用カメラを流用しても良い。
このカメラ2は、本例において、自車両が後進しながら所定の駐車枠に駐車する操作を支援するように、自車両が後進を開始する位置に移動する時に車両前方の駐車枠を撮像し、撮像して得たカメラ映像データを後退開始位置演算部1に出力する。このとき、カメラ2は、後退開始位置演算部1によって動作が制御され、所定の起動スイッチが操作された場合に起動するように後退開始位置演算部1によって制御され、カメラ映像データを取得する。
車輪速センサ4は、カメラ2で撮像されたカメラ映像から駐車枠と自車両との位置関係が把握された後に、自車両が移動した場合であっても自車両と駐車枠との位置関係を継続的に把握するため、自車両の移動距離を検出する。
ヨーレートセンサ5は、カメラ2で撮像されたカメラ映像から駐車枠と自車両との位置関係が把握された後に、自車両が移動した場合であっても自車両と駐車枠との位置関係を継続的に把握するため、自車両の移動方向(向き)を検出する。
モニタ3は、例えばナビゲーションシステムに含まれる液晶モニタ3aや、フロントウインドウに形成されたコンバイナに映像を投影するHUD(Head Up Display)3b等で構成されている。このモニタ3は、後退開始位置演算部1を介してカメラ2で撮像したカメラ映像データや、後退開始位置演算部1の処理結果が供給されて、各種情報を運転者に提示する。具体的には、モニタ3は、後退開始位置演算部1の演算結果として、車両前方を撮影したカメラ画像に、描画部17で作成した後退開始領域を重畳表示する。
後退開始位置演算部1は、例えば図示しないROM(Read Only Memory)に駐車支援プログラムを記憶しておき、当該駐車支援プログラムをCPU(Central Processing Unit)によって実行する後述の各部11〜17を備える。すなわち後退開始位置演算部1は、カメラ2と接続された画像処理部11と、自車最小回転半径記憶部12と、第1段階(first phase)の後退開始領域を設定する第1の領域設定部13と、車輪速センサ4及びヨーレートセンサ5と接続された自車位置検出部14と、駐車可否判断部15と、第2フェーズ(段階)(second phase)の後退開始領域を設定する第2の領域設定部16と、モニタ3と接続された描画部17とを備える。
画像処理部11は、カメラ2で撮影したカメラ画像データに対してエッジ検出処理を行うことによって、路面に描かれた駐車枠線の端部2箇所を検出する。エッジ検出処理は、画像処理部11が、カメラ画像データのエッジ強度やエッジ形状と、予め求めておいた駐車枠線を示すエッジ強度やエッジ形状とを比較してエッジを検出し、自車両の前方の駐車枠線の画像内位置を特定する。また、画像処理部11は、自車両に固定されているカメラ2の固定位置と当該カメラ2の画角や焦点距離からエッジ検出で特定された駐車枠線に該当する画素が自車からどの程度の方角で、どの程度の距離に位置しているのかを特定する。
これにより、画像処理部11は、路面に描かれた2本の駐車枠線の自車両側端部(2ヶ所)と、当該端部位置に対する自車両の距離及び方向とを検出し、当該2個の駐車枠線の端部位置(駐車枠線端部)を示す座標データ、距離データ及び方向データを第1の領域設定部13に出力する。
更に、画像処理部11は、自車両の前方障害物を検出する。具体的には、駐車枠に自車両を誘導するための駐車枠前方の空間を認識するために駐車枠前方の縁石部又は対面に置かれた車両位置を検出する。
自車最小回転半径記憶部12は、自車両のステアリングホイールを右方向又は左方向における最大操舵角にして移動させた場合の最小回転半径情報を記憶している。この自車最小回転半径記憶部12に記憶された情報は、自車両の幅、最大舵角等のステアリングシステムにおける各パラメータに基づいて予め入力された自車両特有の情報であって、必要に応じて第1の領域設定部13に読み込まれる。
この最小回転半径情報としては、後輪の軸の中央部が通過する軌跡のみならず、自車両のステアリングホイールを右方向又は左方向における最大操舵角にして後進させた場合に、車体端部が通過する最も内側の軌跡(最内周軌跡情報)と、最も外側の軌跡(最外周軌跡情報)であっても良い。この最小回転半径情報は、後輪の軸の中央部である車両基準点に対する相対的な座標データの集合である。最小回転半径情報は、左又は右に最大舵角とした場合に後輪の軸の中心位置が基準点から移動する軌跡を示す座標群であり、最内周軌跡情報は、左又は右の最大舵角とした場合に自車内周端が基準点に対して移動する軌跡を示す座標群であり、最外周軌跡情報は、左又は右の最大舵角とした場合に自車外周端が基準点に対して移動する軌跡を示す座標群である。
第1の領域設定部13は、画像処理部11から駐車枠線の端部位置を示す座標データ、距離データ及び方向データが供給されると共に、自車最小回転半径記憶部12から最小回転半径情報を読み出す。そして、第1の領域設定部13は、画像処理部11からの情報と、自車最小回転半径記憶部12からの情報とから、駐車枠線端部の2箇所を基準にして、1度の後退移動によって駐車が可能となる1回駐車用後退開始領域A及び1度の後退移動の後に切り返し移動を行って2度目以降の後退移動によって駐車が可能となる複数回駐車用後退開始領域Bを設定する。なお、この後退開始領域A,Bの設定処理の内容については後述する。
自車位置検出部14は、車輪速センサ4からの車輪速信号から自車両の移動距離を求めると共に、ヨーレートセンサ5からの方向信号から自車両の移動方向を求める。この自車両の移動距離及び移動方向は、画像処理部11で特定した自車両と駐車枠線との位置関係から、自車両が移動することによる自車両と後退開始領域と駐車枠との位置関係の変化を継続的に把握させるために使用される。したがって、自車位置検出部14は、図示しない後退開始位置演算部1の起動スイッチが操作された場合に、車輪速センサ4及びヨーレートセンサ5からの信号を入力して、自車両が進行していることを示す信号(移動距離や移動方向)を駐車可否判断部15に供給開始する。
駐車可否判断部15は、自車両の位置が、第1の領域設定部13から送られた後退開始領域A,B内であるか否かを判断すると共に、自車両の向きが所定の角度以内であるか否かを判断する。そして、駐車可否判断部15は、現在の自車両の位置と後退開始領域A,Bとの位置関係と、自車両の向きとから、駐車枠への駐車が可能か否かを判断する。
第2の領域設定部16は、自車の現在位置からどの方向にどれだけの距離前進した位置から後退を開始すれば、次の後退移動によって駐車が可能となるかを示す後退開始領域を設定する。すなわち、第2の領域設定部16は、最初に駐車枠線に向かって後退移動を行って前進する時に、第2フェーズ(段階)の後退移動を開始すべき後退開始領域を設定する。
描画部17は、第1の領域設定部13で設定された後退開始領域及び第2の領域設定部16で設定された後退開始位置を運転者からの視線から見た風景に変換して後述するモニタ3の液晶モニタ3a又はHUD3bに送信する。このとき、この描画部17は、後退開始位置を提示できる画像を作成する。
このような駐車支援装置は、1度の後退移動で駐車可能な後退開始領域及び2度以上の後退移動で駐車可能な後退開始領域を提示することによって、当該後退開始領域から後退移動を開始すれば、目標となる駐車枠内に駐車可能であることを通知する駐車支援処理を行う。
[駐車支援処理]
つぎに、上述したように構成された駐車支援装置における駐車支援処理について図2を参照して説明する。
この駐車支援処理は、自車両が所望とする駐車枠を右斜め前方又は左斜め前方に視認可能な位置に存在し、当該所望とする駐車枠に後退走行して駐車させようとする場合に、前進走行によって後退開始領域に進行する前に起動スイッチが操作されることによって(ステップS1)、以降の処理を開始する。
次のステップS2において、カメラ2で駐車枠と駐車枠前方の障害物(例えば、縁石や前方駐車車両)を撮影する。画像処理部11は、カメラ2で撮像された画像からエッジ検出を行い、駐車枠線端部(2箇所)を検出し、当該駐車枠端部を、駐車枠側の基準点として設定する。
同時に、画像処理部11は、カメラ2の設置位置とレンズの倍率や焦点距離とから、路面に描かれた駐車枠線に該当する画素までの距離と方向を求め、自車の現在位置と駐車枠線との位置関係とを把握する。同様に、画像処理部11は、駐車枠前方の障害物によって現れた画素に基づいて、自車両と前方障害物までの距離と方向を求め、自車両の現在位置と駐車枠前方の障害物との位置関係とを把握する。
次のステップS3において、第1の領域設定部13により、ステップS2で検出した駐車枠先端部と駐車枠前方の障害物とを基準にして、第1フェーズの領域設定を行って、後述の1回駐車用後退開始領域A、複数回駐車用後退開始領域Bを設定する。第1フェーズの領域設定で設定される領域としては、1回の後退移動で駐車可能な1回駐車用後退開始領域Aと、2回以上の後退移動で駐車可能な複数回駐車用後退開始領域Bとがある。1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bとは、第1の領域設定部13によって、同時に設定される。
次のステップS4において、ステップS3で設定した1回駐車用後退開始領域A、複数回駐車用後退開始領域Bを、描画部17で運転者の視点からの景観に視点変換して、HUD表示させる。このとき、描画部17は、1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bとが運転者によって別々の領域であることが認識されるように、例えば色分けされて表示させる。又は、描画部17は、カメラ2によって撮像された車両前方画像に、1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bとを重畳させて液晶モニタ3aに表示させても良い。これにより駐車支援装置は、運転者に、1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域Bに向かって前進走行させて、1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域B内で後退移動を開始すれば、駐車枠線への移動が可能となることを提示する。
次のステップS5において、自車位置検出部14により、車輪速センサ4とヨーレートセンサ5との出力を監視し、自車両の位置が、目標となる駐車枠線に対して移動したか否かを判断する。そして、移動した場合には、ステップS6に処理を進め、移動していない停止状態である場合には、ステップS5の判定を繰り返す。このとき、1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bとは、モニタ3で表示させた状態を維持する。
次のステップS6において、自車位置検出部14により、車輪速センサ4とヨーレートセンサ5との出力値から、目標となる駐車枠線に対して移動した距離及び方角を特定する。
次のステップS7において、描画部17により、ステップS4にて表示させた1回駐車用後退開始領域A、複数回駐車用後退開始領域Bを、ステップS6で特定された移動後の自車両位置からの景観に随時視点変換して、モニタ3に表示させる内容を更新する。
次のステップS8において、駐車可否判断部15により、自車位置検出部14の検出出力と画像処理部11により検出された駐車枠線の端部位置とから、自車両から1回駐車用後退開始領域A、複数回駐車用後退開始領域Bまでの距離が、自車両の最小回転半径の距離以下となったか否かを判断する。ここで、第1フェーズの領域設定処理で設定される領域には、1回の後退移動で駐車が可能な1回駐車用後退開始領域Aと2回の後退移動で駐車が可能な複数回駐車用後退開始領域Bとがあるが、駐車可否判断部15は、それぞれの領域と自車両の位置とを比較して、判断が行われる。そして、自車両と1回駐車用後退開始領域A、複数回駐車用後退開始領域Bとの距離が共に最小回転半径以下である場合には、ステップS9に進め、最小回転半径より大きい場合には、ステップS6に処理を戻して、モニタ3に表示する映像を更新させ続ける。
次のステップS9において、1回駐車用後退開始領域A、複数回駐車用後退開始領域Bとの距離が最小回転半径以下になったことをトリガとして、第2の領域設定部16によって、自車両を1回駐車用後退開始領域A、複数回駐車用後退開始領域Bに進入させるための第2フェーズの領域設定処理を行う。すなわち、第2の領域設定部16は、どの程度の角度で、どの程度の距離だけ自車両を前進移動させれば、自車両の現在位置から1回駐車用後退開始領域A、複数回駐車用後退開始領域B内に自車両を進入させることができるかを表す第2の領域を演算する。第2の領域としては、1回駐車用後退開始領域Aに進入するための領域Aと、複数回駐車用後退開始領域Bに進入するための領域Bとがある。第2フェーズで設定された領域Aと領域Bとは、第2の領域設定部16によって、同時に設定される。なお、このステップS9においては、1回駐車用後退開始領域A、複数回駐車用後退開始領域Bの表示を停止させても良い。
このとき、第2の領域設定部16は、自車位置検出部14からの信号から、自車両の向きと1回駐車用後退開始領域A、複数回駐車用後退開始領域Bとの位置関係を把握しており、1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bとの両方に移動が可能な場合には、両方の後退開始領域A,Bへの移動角度と移動距離を演算して、提示する。一方、1回駐車用後退開始領域A、複数回駐車用後退開始領域Bとの何れかの領域しか移動できない場合には、移動可能な領域のみを第2の領域として演算する。
次のステップS10において、描画部17により、ステップS9で設定された第2の領域を、描画部17で運転者の視点からの景観に視点変換してHUD表示させる。このとき、描画部17は、第2の領域の1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bとが運転者によって別々の領域であることが認識されるように、例えば色分けされて表示させる。又は、描画部17は、カメラ2によって撮像された車両前方画像に、第2の領域の1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bとを重畳させて液晶モニタ3aに表示させても良い。これにより駐車支援装置は、運転者に、第2の領域の1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域Bに向かって前進走行させて、1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域B内で後退移動を開始すれば、駐車枠線への移動が可能となることを提示する。
次のステップS11において、描画部17によって第2の領域を表示させた後に、駐車可否判断部15により、自車位置検出部14からの検出出力を監視して、自車両の走行中にヨーレートセンサ5の出力微分値に変化があるか否かを判定する。これにより、運転者がステアリングホイールを一定操舵角に保持した状態でなく、切増しした又は緩めた(斬り戻し)か否かを判断する。ヨーレートセンサ5の出力微分値に変化がない(=操舵角一定保持)場合には、ステップS9に処理を戻す。一方、ヨーレートセンサ5の微分値に変化が有った(切増し又は緩めた)場合には、ステップS12に処理を進めて、第2の領域設定部16に現在位置から再度の第2の領域の演算をさせる。
次のステップS12において、ステップS11で判断された自車両の位置変化に対し、自車位置検出部14により、車輪速センサ4とヨーレートセンサ5との出力値から、第2の領域に対する移動距離と移動方角を特定する。
次のステップS13において、描画部17は、ステップS12で特定された移動距離及び移動方向が保持されて第2の領域に接近しているとし、当該移動距離及び移動方向に応じた第2の領域の自車両位置からの景観に随時視点変換して、HUD表示させる。
次のステップS14において、駐車可否判断部15により、自車位置検出部14の検出出力から、現在の自車両位置と、ステップS9で設定された第2の領域とを比較して、自車両の現在位置が第2の領域に到達したか否かを判断する。自車両位置が第2の領域に到達した場合はステップS15に処理を進め、第2の領域に到達していない場合はステップS11に処理を戻して、ステアリングホイールが操作されていないかを監視する処理に戻る。
次のステップS15において、描画部17は、自車両が第2の領域に到達しているため、1回の後退移動によって駐車可能であること又は、2回以上の後退移動によって駐車可能な位置に達したことを提示する。このとき、駐車可否判断部15は、1回駐車用後退開始領域Aに対する第2の領域に到達しているか、複数回駐車用後退開始領域Bに対する第2の領域に到達しているかを判定する。そして、描画部17は、1回駐車用後退開始領域Aに対する第2の領域に到達している場合の表示と、複数回駐車用後退開始領域Bに対する第2の領域に到達している場合の表示とを区別して、状態別に提示を行う。
1回駐車用後退開始領域Aに対する第2の領域に到達している場合には、現在位置から後退を開始することで1回の後退移動での駐車が可能であることを提示する。例えば、最小回転半径での旋回しながらの後退移動と直進しながらの後退移動とを組み合わせて1回の後退移動によって駐車可能であることを提示する。
一方、複数回駐車用後退開始領域Bでの第2の領域に到達している場合には、現在位置から後退を開始することで2回以上の後退移動での駐車が可能であることを提示する。
[第1フェーズでの1回駐車用後退開始領域Aの設定処理]
つぎに、上述したような駐車支援処理において、ステップS2で各種情報を検知して、ステップS3で1回駐車用後退開始領域Aを設定する処理について、図3、図4及び図5の説明図、図6のフローチャートを参照して説明する。なお、説明を簡素化のため、上面図で駐車枠線、自車両位置等の説明を行うが、実際はカメラ2の固定された設置位置から駐車線枠と自車両位置との位置関係を把握して設定・提示しても良く、カメラ2の画像を上面からの視点に視点変換を行って提示しても良い。
駐車支援装置は、図6に示すステップS2におけるステップS21において、図3に示すように、カメラ2で撮像された画像から、画像処理部11によって、後退開始領域に至る前に、目標となる駐車枠線101,102の駐車枠線端部101’,102’のカメラ画像内での座標データを取得する。これにより、カメラ画像内での左右一対の駐車枠線端部の位置を示す座標データから、所望とする駐車枠を特定する。
ここで、図3、図4に示すように、駐車枠線101,102が存在する場合に、自車両は、奥行き方向とは逆の方向であって、駐車枠線101,102に対向した対向スペース(駐車枠対向スペース)に位置して、後進を開始するものとする。そして、画像処理部11は、自車両が駐車枠対向スペースに位置する場合のカメラ2からのカメラ画像データ(後方画像データ)を取得して、駐車枠線端部101’,102’の位置を検出する。この駐車枠線端部101’,102’の位置は、駐車枠線101,102の幅方向における内側端部の座標で保持しておいても良く、駐車枠線101,102の幅方向に並ぶ複数の座標からなるものとして保持しておいても良い。なお、自車両の前部のカメラ2のみが使用可能である場合には、自車両が対向スペースに存在する場合には駐車枠線端部101’,102’の検出はできないが、この対向スペースに近づく時に取得したカメラ画像から駐車枠線端部101’,102’の位置を検出することになる。
また、このステップS21においては、画像処理部11により、駐車枠線端部101’,102’を結ぶ直線(端部接続線104)を求め、更に、当該端部接続線104の中点である基準点105の座標を求める。
次のステップS22において、画像処理部11は、図5に示すように、駐車枠線101,102前方の障害物(縁石、駐車車両等)の画像から、後退開始領域が設定される限界線である制限線131を検出する。
次のステップS23においては、第1の領域設定部13により、画像処理部11から駐車枠線端部101’,102’及び基準点105の座標データを入力し、基準点105を通過し、且つ端部接続線104に対して直交する座標群からなる駐車枠中心線106を設定する。
次のステップS24において、第1の領域設定部13により、自車最小回転半径記憶部12から自車両の最小回転半径Rを読み出し、基準点105から最小回転半径Rだけ離れた端部接続線104の延長線に幅方向領域設定点107を設定する。このとき、第1の領域設定部13は、自車両が駐車枠線101,102の右側から前方走行した場合には、図3、図4に示すように、駐車枠線101,102から左側に幅方向領域設定点107を設定し、逆に、自車両が駐車枠線101,102の左側から前方走行した場合には、駐車枠線101,102から右側に幅方向領域設定点107を設定する。そして、第1の領域設定部13は、幅方向領域設定点107を通過し、端部接続線104の延長線と直交する幅方向領域設定線108を設定する。
次のステップS25において、第1の領域設定部13により、幅方向領域設定点107を中心とした最小回転半径Rと同じ半径の円弧線109a(以下、総称する場合には、単に「円弧線109」と呼ぶ。)を設定する。この円弧線109aは、基準点105から最小回転半径Rだけ離れた位置に幅方向領域設定点107を設けたので、端部接続線104と幅方向領域設定線108とを接続する線分となる。
次のステップS26において、制限線131と自車両とが干渉しない駐車枠線101,102から最も離れた位置に存在できるときの車両基準点121の集合として曲線134を設定する。
次のステップS27において、第1の領域設定部13により、円弧線109aと駐車枠中心線106と幅方向領域設定線108と曲線134で囲まれた領域を第1の領域の1回駐車用後退開始領域Aに相当する後退開始領域110として設定する。なお、図3において、駐車枠線101,102と対向する1回駐車用後退開始領域Aに相当する後退開始領域110の上限は、制限線131よりも駐車枠線101,102側であり、自車両が駐車枠線101,102内に駐車可能な距離として曲線134で設定させる。
このように、1回駐車用後退開始領域Aは、駐車枠線101,102及び駐車枠前方の障害物位置に応じた制限線131を基準に設定され、この領域まで前進移動するよう、運転者へ指示するものである。
具体的には、1回駐車用後退開始領域Aに相当する後退開始領域110は、後輪車軸の中心点である車両基準点が存在している場合に、自車両の前後方向線と、幅方向領域設定線108を上下移動する最小回転半径Rの円弧線とが接する位置から後退を開始することにより、一度の後退走行で駐車枠への駐車が可能となる領域を示している。したがって、駐車支援装置は、後退開始領域110を表示して、当該領域まで移動するよう、運転者に操作を促すことになる。
なお、一度の後退走行によって駐車枠への駐車を可能とする場合には、図3の円弧線109aと車両前後線とが接している場合には右又は左方向において最大操舵角度で後退走行をさせ、円弧線109aよりも駐車枠から離れた円弧線109nと車両前後線とが接している場合には、一度右又は左方向において最大操舵角度で後退走行をさせて、その後に直線走行をさせることになる。
すなわち、後退開始領域の設定処理では、上述したように後退開始領域110を設定することによって、図3に示すように、自車両120Aの車両基準点121Aが後退開始領域110内に存在し、且つ円弧線109aと、自車両120Aの前後方向線とが接している場合には、操舵角度を最大にして円弧状に後退走行をさせるのみで、自車両120Aの車両基準点121Aを基準点105に合致させた位置とすることができる。また、自車両120Bの車両基準点121Bが後退開始領域110内に存在し、且つ円弧線109nと、自車両120Bの前後方向線とが接している場合には、円弧状に後退走行をさせた後に、車両基準点121Bが駐車枠中心線106上で移動するように直線走行させることによって、車両基準点121Bを基準点105に合致させた位置とすることができる。
したがって、円弧線109の接線に対する車両前後線の角度が、自車両の移動方向が駐車枠に駐車可能な所定の角度以内である場合に、車両基準点121と基準点105又は駐車枠中心線106とを一致させることができることになる。
これに対し、図4に示すように、自車両120の車両基準点121が後退開始領域110内に位置する場合であっても、車両前後線と円弧線109aとが接していない状態であって、円弧線109aと車両前後線とが交差している状態では、操舵角度を最大にしても、車両基準点121を基準点105と一致させることができず、一旦前進させた後に再度後退走行させるという切り返し運転が必要となる。
また、ステップS2では、駐車枠線101,102前方の障害物を検出しているが、これによって、後退開始領域110に制限が発生する。図5の例で車両が制限線131と干渉せずに後退できる車両基準点121Aの軌跡は限界円弧線133となる。このように限界円弧線133上で自車両120Aを後退移動させることによって、制限線131と干渉せずに駐車枠線101,102内への駐車を可能とすることができる。
ここで、後退移動を開始する場合に、制限線131に干渉せずに、自車両が駐車枠線101,102から離れた所で存在できる位置は、前記限界円弧線による境界よりも広くなり、図中の自車両120B(車両基準点121B)の位置で示されるような位置も含み、曲線134が境界線となる。
このように、第1の領域設定部13は、曲線134と円弧線109と駐車枠中心線106と幅方向領域設定線108とにより囲まれた領域で、狭い場所での1回の後退移動駐車可能な1回駐車用後退開始領域Aを定義する。
[複数回駐車用後退開始領域Bの設定処理]
つぎに、上述したような駐車支援処理において、ステップS2で各種情報を検知して、ステップS3で複数回駐車用後退開始領域Bを設定する処理について、図7の説明図、図8のフローチャートを参照して説明する。なお、説明を簡素化のため、上面図で駐車枠線、自車両位置等の説明を行うが、実際はカメラ2の固定された設置位置から駐車線枠と自車両位置との位置関係を把握して設定・提示しても良く、カメラ2の画像を上面からの視点に視点変換を行って提示しても良い。
この複数回駐車用後退開始領域Bは、上述したように、一対の駐車枠線101,102の一方の駐車枠線に向かうように最大の操舵角で後退させて、他方の駐車枠線に接触する直前で車両を停止させる一度目の後退移動をさせ、その後に、操舵角を中立位置〜一度目の後退移動時とは反対方向の最大の操舵角で前進させて、1回駐車用後退開始領域A又は再び複数回駐車用後退開始領域Bに進入させて停止させ、二度目の後退移動を開始させるための領域である。その後、1回駐車用後退開始領域Aから最大の操舵角で後退移動させれば、車両基準点121を駐車枠中心線106上に位置させることができる。複数の後退開始領域に進入した場合には前記操作を繰り返し、1回駐車用後退開始領域Aに車両を進入させることで駐車が可能になる。
このように複数回駐車用後退開始領域Bを設定する処理は、図8に示すように、図6と同様にステップS21〜ステップS25の処理を行う。すなわち、駐車支援装置は、ステップS21において、目標となる駐車枠線101,102の駐車枠線端部101’,102’のカメラ画像内での座標データを取得し、端部接続線104、基準点105の座標を求める。
次にステップS22において、制限線131を検出し、ステップS23において、駐車枠中心線106を設定し、ステップS24において、幅方向領域設定点107、幅方向領域設定線108を設定し、ステップS25において、円弧線109aを設定する。
次に駐車支援装置の第1の領域設定部13は、ステップS31において、基準点105に車両基準点121が存在するときの左右の各後車輪から駐車枠線101,102までの両側方の距離を半径とした、駐車を行う際のマージンとなるマージン円弧線101’’’、マージン円弧線102’’’を描く。このマージン円弧線101’’’、102’’’は、駐車枠中心線106上を車両が通過するときの白線との距離(余裕代)を半径とし、駐車枠線端部101’,102’のそれぞれを中心に描いた円弧である。
次に第1の領域設定部13は、ステップS32において、ステップS25で設定された円弧線109aに沿って車両が移動したときに車両の最内端が描く最内周円弧線142を設定する。
次に第1の領域設定部13は、ステップS33において、ステップS24で設定された幅方向領域設定線108上に、幅方向領域設定点107から自車両の最小回転半径Rの距離にある点141を設ける。
次に第1の領域設定部13は、ステップS34において、ステップS32で設定された最内周円弧線142を、マージン円弧線101’’’(マージン円弧線102’’’)に接したまま移動させたときの、点141の軌跡を示す複数の点144を設定する。具体的には、マージン円弧線101’’’に常に接するように最内周円弧線142を図中下方向及び右方向にずらしていき、円弧線142の幅方向領域設定線108との接点がずれるごとに、相対位置関係を保つように点141を移動させる。これにより、点141の移動軌跡は、複数の点144となる。そして、幅方向領域設定線108と接していた最内周円弧線142の端点が、マージン円弧線101’’’と接する状態となると、点141が図中の最右端の点144の位置まで移動して、曲線の143の終点を設定することができる。この曲線は、第2の領域の複数回駐車用後退開始領域Bを示す駐車枠線101,102側の最近接線となる。
次に第1の領域設定部13は、ステップS35において、最内周円弧線142が最も駐車枠寄りでマージン円弧線101’’’と接した時における点141の移動位置を点144とし、当該点144から端部接続線104と平行に円弧140(=円弧線109a)に接続した直線145を設定する。
次に第1の領域設定部13は、ステップS36において、ステップS25で設定された円弧140の内側の領域であり、且つ、曲線143と直線145とに囲まれた領域160を、複数回駐車用後退開始領域Bに設定する。このように設定された複数回駐車用後退開始領域Bには、最内周円弧線142がマージン円弧線101’’’に接した状態で移動したとき、予め設定された移動間隔にて描かれる円弧140が移動した複数の円弧146からなる円弧群を設定することができる。各円弧146は、複数回の後退移動と前進移動の繰り返しで駐車可能な後退軌跡を示し、自車両120がマージン円弧線101’’’に接するように後退する際の軌跡である。
このように複数回駐車用後退開始領域B(領域160)を2回の後退移動によって駐車可能な領域として設定してHUD表示して提示することによって、図7に示すように、自車両120Aの位置から、自車両120Bの位置に導くことができる。そして、車両基準点121Bが、第1の複数回駐車用後退開始領域B内であり、且つ、車両前後方向の中心線が円弧146に接する状態となると、1度の後退移動の後に前進させることによって、自車両を1回駐車用後退開始領域Aに進めることができることを提示する。
[第2フェーズにおける領域設定処理]
つぎに、上述したように第1フェーズで設定した複数回駐車用後退開始領域B、1回駐車用後退開始領域Aに進入して後退を開始するまでの操舵を支援するための第2フェーズにおける後退開始領域A、後退開始領域Bの設定処理について説明する。
この第2フェーズにおける領域設定処理で設定される第2フェーズの後退開始領域は、図9に示すように、自車両120が現在の位置から操舵角度を任意角度に保持して前進した際に、自車両120の車両基準点121を通る前後方向線が、1回駐車用後退開始領域A又は複数回駐車用後退開始領域Bを構成する複数の円弧146,140(最小回転半径で後退する際の車両基準点121の軌跡)の何れかに自車両120の車両基準点121上で接する点の集合で構成される。第2の領域設定部16は、このような点の座標群としてを設定する。
このような第2フェーズの後退開始領域は、駐車枠101,102の端部位置に対する自車両120の位置及び角度と、障害物の位置に対する自車両120の位置及び角度とに基いて、現在の自車両120の位置及び角度から、任意の操舵角度で前進した場合に、後退時に障害物と干渉せず且つ1回駐車用後退開始領域Aに進入可能な第2フェーズの後退開始領域Aと、後退時に障害物と干渉せず且つ複数回駐車用後退開始領域Bに進入可能な第2フェーズの後退開始領域Bである。
したがって、自車両120が現在の車両基準点121の位置から現在の操舵角度を保持して前進した際に、第2フェーズの後退開始領域A,B上に自車両120の車両基準点121が到達した時点で後退を開始すれば、1回の後退走行又は複数回の後退走行と前進走行を行っても、障害物に干渉せずに後退が可能になる。
駐車支援装置は、第2フェーズの後退開始領域A,Bを運転者に提示し、現在の操舵角度を保持して第2フェーズの後退開始領域A,Bに向かって前進し、自車両120の車両基準点121が第2フェーズの後退開始領域A,Bに重なるよう誘導すれば、後退を可能とさせることができる。
この第2フェーズの後退開始領域A,Bは、1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域B内にそれぞれ、1回駐車用後退開始領域Aに進入するための第2フェーズの後退開始領域Aと、複数回駐車用後退開始領域Bに進入するための第2フェーズの後退開始領域Bとで区別されて同時に表示される。
例えば、第2フェーズの後退開始領域Aと第2フェーズの後退開始領域Bとは、青と緑といったように表示色を変える、表示線種を点線と実線といったように変えて表示される。このように第2フェーズの後退開始領域A、B間で表示形態を変えることにより、第2フェーズの後退開始領域Aと後退開始領域Bとが、1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bのどちらの領域に進入できるためのものあるかの判断を容易にさせることができる。
また、自車両120が前進して1回駐車用後退開始領域A又は複数回駐車用後退開始領域B内に進入し、第2フェーズの後退開始領域A、Bの何れかに近づいた場合には、第1フェーズの1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域Bの表示を行わないようにしてもよい。このようにすれば、モニタ3上の表示をシンプルとすることができ、運転者にとって見やすい表示内容とできる。また、第2フェーズの後退開始領域A,Bに車両基準点121が接近してくるに伴って、第2フェーズの後退開始領域A,Bの表示面積が小さく(短く)なり、最後には点となるため、運転者にとってはモニタ3の表示がシンプルになり認識を容易にさせることができる。
ここで、自車両120の位置によっては1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bのどちらの領域にも進入できるが、どちらか一方の領域でしか後退を開始できない場合もある。例えば図10に示すように、自車両120の現在の位置からは1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bの両方に進入できるものの、それぞれの1回駐車用後退開始領域A、複数回駐車用後退開始領域Bに設定された1回の後退、複数回の後退で駐車できるのは、複数回駐車用後退開始領域Bのみである。このような場合、駐車支援装置は、第2フェーズの後退開始領域Aを表示させずに、第2フェーズの後退開始領域Bのみを表示することにより、自車両120が駐車枠101,102の手前にある自車両120の位置において、1回駐車可能なのか、複数回駐車が必要なのか事前に運転者に判断させることができる。
なお、第2フェーズの後退開始領域A,Bは、第2の領域設定部16によって、現在の自車両120の位置及び角度に応じて設定されており、自車両120が移動する際に操舵角度の操作を行えば、その形状(線の角度、曲率等)が時事刻々と変化する。このため、自車両120が駐車枠101,102に接近する段階で操舵角度の操作を行えば、複数回駐車用後退開始領域Bでしか後退開始でないように表示されていたものが1回駐車用後退開始領域Aでも後退開始できるように表示される場合もある。したがって、自車両120の位置及び角度と、駐車枠との位置関係に応じて随時第2フェーズの後退開始領域A,Bを演算することにより、随時変化する第2フェーズの後退開始領域A,Bの表示形態を変化させることができる。また、運転者によって、自車両120の移動中に操舵角度の操作によって第2フェーズの後退開始領域A,Bを意図的に変化させながら前進させることも可能であり、後退を開始させる領域の選択の幅を広げることができる。
また、第1フェーズの1回駐車用後退開始領域A、複数回駐車用後退開始領域Bと同様に、第2フェーズの後退開始領域A,Bを表示させるための構成としては、図示しないナビゲーション装置のデイスプレイ上に、図9や図10で示すような俯瞰画像をそのまま表示する他、ヘッドアップディスプレイでフロントガラス上に1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域B、第2フェーズの後退開始領域A、第2フェーズの後退開始領域B、を表示しても良い。
[1回駐車用後退開始領域A、複数回駐車用後退開始領域Bの他の設定処理]
つぎに、1回駐車用後退開始領域Aの他の設定処理として、駐車枠線101,102に対向した対向スペースが狭い場合に、1回の後退移動によって駐車可能な1回駐車用後退開始領域Aを設定する処理について図9を参照して説明する。この対向スペースが狭いという状況とは、例えば、上述の図5に示した場合よりも対向スペースが狭く、図9に示すように、制限線150と端部接続線104との距離が著しく短いことを指す。
このような状況では、図6のステップS26において設定される曲線134、すなわち、自車両が1回後退可能で制限線150と干渉せずに、最も駐車枠線101,102から遠い位置に位置することができる状態での車両基準点121を結んだ曲線は、図9の曲線142に示すように、図5の曲線134を駐車枠線101,102側に平行移動したような形となる。
従って、1回駐車用後退開始領域Aは、駐車枠中心線106と、曲線142と円弧線109とに囲まれた領域となる。このように設定された領域は、図5の場合と比較して極端に狭くなり、自車両の位置を領域内に位置させる運転操作のみならず、自車両の向きを、車両前後線と円弧線109とが接するように運転操作を考慮すると、運転操作が非常に困難となる可能性がある。
つぎに、複数回駐車用後退開始領域Bの他の設定処理として、駐車枠線101,102に対向した対向スペースが狭い場合に、1回の後退移動によって駐車可能な1回駐車用後退開始領域Aを設定する処理について図10を参照して説明する。
この複数回駐車用後退開始領域Bの設定処理も、1回駐車用後退開始領域Aと同様に、自車両の移動可能範囲が制約されことにより、図8のステップS36で設定される複数回駐車用後退開始領域Bが変化する。
すなわち、図10のように複数回駐車用後退開始領域Bが設定された場合、図10の複数回駐車用後退開始領域Bと図9の1回駐車用後退開始領域Aとを比較すると、曲線142と複数回駐車用後退開始領域Bとが重複してしまう。したがって、この場合には、図8におけるステップS36において、図9のように複数回駐車用後退開始領域Bにおける駐車枠よりも遠方の部分を狭くする。すなわち、図7における円弧140(=円弧線109a)に代えて駐車枠線101,102側の円弧170を設定する。このとき、第2の領域設定部13は、図9の1回駐車用後退開始領域Aと図10の複数回駐車用後退開始領域Bとを設定する。
[実施形態の効果]
以上詳細に説明したように、本発明を適用した駐車支援装置によれば、自車両を後進させて所定の駐車枠線101,102内に駐車させる前に、自車両を駐車枠線101,102に対向する領域に停止させる運転操作を支援するために、自車両が最小回転半径で旋回した時の最小旋回軌跡を予め記憶しておき、自車両の位置に対する駐車枠線101,102の端部位置を検出する。そして、駐車枠線101,102に対向し、端部接続線104の略中心点から伸びる円弧線109aよりも駐車枠線101,102側の領域に、複数回の後退移動と前進移動との繰り返し運転によって、駐車枠線101,102内への駐車が可能な複数回駐車用後退開始領域Bを設定して表示させることができる。
したがって、この駐車支援装置によれば、1回の後退移動によって駐車枠線101,102に駐車可能な1回駐車用後退開始領域Aのみを表示する場合と比較して広い後退開始領域を示す複数回駐車用後退開始領域Bを提示することができる。これにより、後退開始領域への移動を容易に行わせることができる。
また、この駐車支援装置によれば、複数回の後退移動と前進移動との繰り返し運転を行って駐車枠線101,102に駐車可能な複数回駐車用後退開始領域Bのみならず、1回の後退移動によって駐車枠線101,102に駐車可能な1回駐車用後退開始領域Aも同時に表示することによって、退開始領域の表示範囲を広くすることができる。これにより、後退開始領域への車両の誘導が行いやすくなる。また、駐車支援装置によれば、1回の後退移動による駐車運転を行うか、無理をせずに2回の後退移動による駐車運転を行うかを、周囲環境や運転者の運転技量に応じて、駐車運転開始前に運転者自身で選択させることができる。更に、駐車支援装置によれば、どのような後退開始領域に停止させれば、駐車運転にとって望ましいのかを認識させる事ができ、運転者とって駐車運転を習得しやすくなる。
更に、この駐車支援装置によれば、駐車枠線101,102とは対向するスペースであって、1回駐車用後退開始領域A、複数回駐車用後退開始領域Bを設定すべき側に他車両等の障害物を検出した場合には、制限線131を設定して、自車両が障害物に干渉しない領域に限定した複数回駐車用後退開始領域Bを設定して表示させることができるので、駐車枠線101,102の対向スペースが狭い場合であっても、障害物に干渉せず且つ駐車枠線101,102への駐車が可能な後退開始領域A,Bを認識させることができる。すなわち、障害物との空間を確保しつつ切り返しにより駐車可能な運転支援を行うことができる。
例えば、最初は1回駐車用後退開始領域Aを選択したが、後退時に障害物との距離に不安を感じて切り返し開始位置への移動のための後退量が不十分な場合にも、余裕代を用いて1回の駐車が可能になる。
更に、この駐車支援装置によれば、複数回駐車用後退開始領域Bに、自車両が最小旋回軌跡で後退走行した場合に、自車両の最内周端が駐車枠線101,102に接するように後退移動させる複数の後退軌跡を設定することによって、複数回駐車用後退開始領域Bで停止させた後に後退移動する軌跡を設定することができる。したがって、当該軌跡に従ってステアリングホイールの操舵トルクを与える動作などを行って、駐車枠線101,102への誘導を行うことができる。
更にまた、この駐車支援装置によれば、基準点105に自車両が存在する場合の駐車枠線101,102と自車両との空間マージンを示すマージン円弧線101’’’、102’’’を設定し、複数回駐車用後退開始領域Bに、自車両が最小旋回軌跡で後退走行した場合に自車両の最内周端が、マージン円弧線101’’’、102’’’に接するように後退移動させる複数の後退軌跡を設定するので、提示された通りの運転ができなかった場合の操作誤差を吸収することができる。また、後退駐車を行うときに、最内周を障害物に寄せることが運転上のポイントであることを利用して、当該軌跡となるように自車両を誘導して、切り返し運転を行わせることができる。更には、切り返し運転を体得しやすくし、運転スキルの習得を促すことができる。
更にまた、この駐車支援装置によれば、駐車枠101,102の端部位置に対する自車両の位置及び角度と、障害物の位置に対する自車両の位置及び角度とに基いて、現在の自車両の位置及び角度から任意の操舵角度で前進した場合に、後退時に前記障害物と干渉せず且つ1回駐車用後退開始領域Aに進入可能な第2フェーズの後退開始領域Aと、後退時に前記障害物と干渉せず且つ複数回駐車用後退開始領域Bに進入可能な第2フェーズの後退開始領域Bとを表示するので、1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域Bに車両基準点121を進入させるための運転操作をより簡単にできる。
更にまた、この駐車支援装置によれば、1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域Bと第2フェーズの後退開始領域A,Bとを表示させているときに、自車両の車両基準点121が第2フェーズの後退開始領域A,Bに接近した時に、第2フェーズの後退開始領域A,Bのみを表示させるので、表示内容を簡単なものとすることができる。
更にまた、この駐車支援装置によれば、第2フェーズの後退開始領域A,Bをそれぞれ異なるものとすることができるので、1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域Bのみならず、第2フェーズの後退開始領域A,Bを表示させた場合であっても、第2フェーズの後退開始領域A,Bを見やすくすることが出きる。
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
すなわち、上述の一例では、先ず、一方の駐車枠線端部102’に接触するように最大操舵角で後退させた後に前進させ、その後に、再度後退させる場合について説明したが、車両の内側後輪が駐車枠先端に近接した状態(一例として前記マージン円弧線内に位置した状態)で前進時と後退時にステアリングホイールの操舵角を反対側に最大操舵角の状態にして前進と後退を繰り返し、車両の向きが駐車枠線101,102と並行になった時点でステアリングホイールを中立に戻して後退することによっても、駐車は可能である。
本実施例において、複数回駐車用後退開始領域Bは駐車枠の先端に車両の側面が接するように後退を支援するものであるので、複数回駐車用後退開始領域Bから後退を行って車両の後部が他方の駐車枠に接触する前に車両の側面が駐車枠の先端に接する場合には、その位置から直進前進を行って車両の内側後輪が駐車枠先端に近接した状態で上記操作を行えば駐車枠内への駐車が可能になる。したがって、上述における2回の後退移動による駐車とは、少なくとも二回以上の後退前進を繰返して駐車可能という意味となることは言うまでもない。
[第2実施形態]
つぎに、本発明を適用した第2実施形態に係る駐車支援装置について説明する。なお、上述した第1実施形態と同様の箇所については、同一符号を付することなどによって、その詳細な説明を省略する。
この第2実施形態に係る駐車支援装置は、1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域Bの表示を行うに際して、全体としての表示内容が煩雑になるのことを抑制するために、1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域Bの表示を同時に行わなくて良い場合には、一方のみを表示することを特徴とするものである。このような駐車支援装置は、駐車枠101,102と障害物の間の距離が第1の所定値よりも大きい場合には、1回駐車用後退開始領域Aを表示し、駐車枠101,102と障害物との距離が第2の所定値よりも小さい場合には複数回駐車用後退開始領域Bを表示することを特徴とするものである。また、この駐車支援装置は、第1の所定値と第2の所定値の範囲内であれば、1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bとの双方を同時に表示させることも特徴とする。
この第1の所定値は、例えば自車両の諸元(全長、全幅、最小回転半径)に応じて設定され、自車両の最小回転半径と車幅との半分の値に、余裕値を加算した値として設定される。この余裕値とは、障害物が存在しても運転者のストレスなく1回駐車用後退開始領域Aに進入することのできる距離であり、例えば実験的に設定しておく値である。なお、この説明では、余裕値として、例えば車幅の半分程度に設定しておく。
また、余裕値は、予め設定しておいた値を使用するのみならず、運転者個人の運転技量を学習することにより変えても良い。余裕値を変更する処理は、駐車時における自車両と障害物との距離を計測して蓄積する手法に限らず、通常の運転時において障害物に対して自車両を近づける機会のある度に、運転者がどの程度まで障害物まで自車両を近接させることができるかを障害物センサ等で測定して記録しておいても良い。例えば、予め設定した距離よりも近くまで接近できる運転者に対しては、余裕値を小さくするようにする。
更に、余裕値は、障害物に自車両を最接近させる前の接近速度を考慮することにより、運転技量の個人差をより正しく反映して設定しても良い。例えば、接近速度は速いが最接近距離が短いほど運転技量が高い運転者であると判断して、余裕値を短く設定することができる。したがって、運転技量の高い運転者の余裕値が小さくなるので、駐車枠101,102と障害物の距離がより小さい時に小さい範囲で1回駐車用後退開始領域Aが表示されることになる。なお、運転技量の学習によって余裕値を予め設定した値から補正する処理は、学習回数が大きくなるほど正確な値になる。
次に第2の所定値について説明する。図13に示すように、駐車枠101,102と障害物位置である制限線150との間の距離が、自車両120の最小回転半径と車幅の半分である場合、1回駐車用後退開始領域Aは大幅に縮小され、複数回駐車用後退開始領域Bに自車両120を移動させることは困難になる。この場合、駐車支援装置は、1回駐車用後退開始領域Aには誘導可能ではあるが、当該1回駐車用後退開始領域Aの表示をせずに、複数回駐車用後退開始領域Bのみを提示しないことが望ましい。したがって、第2実施形態に係る駐車支援装置は、自車両120の最小回転半径と車幅の1/2とを加算した値と障害物との距離を第2の所定値として設定する。つまり、第1の所定値から余裕値を差し引いた値を第2の所定値として設定する。又は、第2の所定値は、自車両の全長の1.5倍といったように、第1の所定値から余裕値を引いた値で設定するのではなく、実験的に求められた値を設定してもよい。
なお、駐車枠101,102と障害物の間の距離が自車両120の幅以下であれば駐車不可能であるので、この場合には駐車不可であることを提示することが望ましい。
このように1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域Bの表示を行う駐車支援装置は、図14に示すように、後退開始位置演算部1内に、自車最小回転半径記憶部12に代えて自車両の最小回転半径情報と全長情報と全幅情報とを記憶した全長・全幅・最小回転半径記憶部1001とし、画像処理部11からの情報を受けて自車両と障害物との最接近距離を学習する自車最接近学習記憶部1002を備える点で、図1に示したものとは異なる。
自車最接近学習記憶部1002は、通常走行における障害物への最接近情報をセンサによる検出値、又は、画像処理部11による画像処理で得られた自車両と障害物との位置関係とを取得して学習して最接近情報を作成する。この自車最接近学習記憶部1002は、学習結果である自車両と障害物との最接近情報に基づく余裕値と、画像処理部11から得られた駐車枠と自車両との位置関係を表す情報とを第1の領域設定部13を送る。
第1の領域設定部13は、自車最接近学習記憶部1002からの余裕値と全長・全幅・最小回転半径記憶部1001からの自車両の全長及び全幅、画像処理部11からの駐車枠と自車両との位置関係により1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bとのいずれを表示するか判断する。このような判断は、図15に示す処理で行われ、図16におけるステップS3の次のステップS60において、第1フェーズの領域表示の判断、すなわち、1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bとの何れか、又は、1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域Bの双方を表示させるかの判断がなされる。
このような1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域Bの表示処理における手順を図15を参照して説明する。
駐車支援装置は、先ずステップS41において、自車両が駐車枠に接近し、駐車支援装置の起動スイッチがオンとされると、ステップS42において、カメラ2で駐車枠と駐車枠前方の障害物(縁石又は駐車他車両)の周囲が撮影され、ステップS43において、画像処理部11によって撮像画像から自車両と障害物との距離及び方向を特定し、ステップS44において、画像処理部11によって撮像画像から自車両と駐車枠との距離及び方向を特定する。このとき、自車最接近学習記憶部1002は、自車両と障害物との距離を画像処理部11から取得して、最接近情報の学習処理を行い、余裕値を求める。
次に、第1の領域設定部13は、ステップS45において、自車最接近学習記憶部1002から余裕値を取得する。また、第1の領域設定部13は、全長・全幅・最小回転半径記憶部1001から自車両の最小回転半径、車幅を取得する。
次に第1の領域設定部13は、ステップS46において、ステップS45で取得した自車両と障害物との距離が、上述の第1の所定値よりも大きいか否かを判定する。この第1の所定値は、上述したように、例えば自車両の最小回転半径と車幅の半分と余裕値とを加算した値としておく。そして、駐車枠と障害物との距離が、自車両の最小回転半径と車幅の半分と余裕値とを加算した値よりも大きい場合にはステップS47に処理を進め、1回駐車用後退開始領域Aのみを表示させるとして、処理を終了する。これによって、図16におけるステップS4においては、図19に示すように、1回駐車用後退開始領域Aのみを表示させる。
一方、ステップS46において、駐車枠と障害物との距離が、第1の所定値よりも大きくない場合にはステップS48に処理を進め、第1の領域設定部13は、駐車枠と障害物との距離が、上述の第2の所定値よりも大きいか否かを判定する。この第2の所定値は、上述したように、例えば自車両の最小回転半径と車幅の1/2とを加算した値と障害物との距離としておく。そして、駐車枠と障害物との距離が、自車両の最小回転半径と車幅の1/2とを加算した値と障害物との距離よりも小さい場合には、ステップS49において、複数回駐車用後退開始領域Bのみを表示させるとして、処理を終了する。これによって、図18におけるステップS4においては、図18に示すように、複数回駐車用後退開始領域Bのみを表示させる。
一方、ステップS48において、駐車枠と障害物との距離が、自車両の最小回転半径と車幅の1/2とを加算した値と障害物との距離よりも小さくないと判定した場合には、ステップS50において、1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域Bの双方を表示させるとして処理を終了する。これによって、図16におけるステップS4においては、図19に示すように、1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域Bの双方を表示させる。
これによって、ステップS4においては、第1の領域設定部13での判断結果によって、1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bの何れか、又は、後退開始位置演算部1と複数回駐車用後退開始領域Bとの双方をHUD表示させる。
このように、第2実施形態に係る駐車支援装置によれば、自車両位置と障害物置関係と駐車枠位置との関係に基づいて、1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bとの何れかを表示させる判断を行うので、障害物と駐車枠の距離が大きく自車両が駐車しやすい状況においては、1回駐車用後退開始領域Aのみを提示し、障害物と駐車枠の距離が小さく駐車が困難な状況では複数回駐車用後退開始領域Bのみを提示することができる。これにより、1回駐車用後退開始領域Aと複数回駐車用後退開始領域Bとを同時に表示する時と比較して、駐車時の表示内容が煩雑とすることを回避でき、運転者へのストレスを軽減できる。
また、この駐車支援装置によれば、予め設定しておいた第1の所定値又は最接近情報に応じて変更した第1の所定値よりも、駐車枠と障害物との距離とが大きい場合には、1回の後退走行で容易に駐車ができる状況であるとして1回駐車用後退開始領域Aのみを表示できる。
更に、この駐車支援装置によれば、予め設定しておいた第2の所定値又は最接近情報に応じて変更した第2の所定値と、駐車枠と障害物との距離とが小さい場合には、1回の後退走行での駐車が困難な状況であるとして複数回駐車用後退開始領域Bのみを表示できる。
更にまた、この駐車支援装置によれば、駐車枠と障害物との距離が、第1の所定値と第2の所定値との間の範囲である場合には、1回駐車用後退開始領域A及び複数回駐車用後退開始領域Bの双方を同時に表示させることができ、運転者に任意の駐車方法を選択させることができる。
本発明を適用した第1実施形態に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。 本発明を適用した第1実施形態に係る駐車支援装置における駐車支援処理の全体の処理手順を示すフローチャートである。 第1フェーズの領域設定処理において、1回駐車用後退開始領域Aを設定する様子を説明するための図である。 第1フェーズの領域設定処理において、1回駐車用後退開始領域Aを設定した場合に、1回駐車ができない状況を示す図である。 第1フェーズの領域設定処理において、1回駐車用後退開始領域Aを設定する様子を説明するための他の図である。 第1フェーズの領域設定処理において、1回駐車用後退開始領域Aを設定する処理手順を示すフローチャートである。 第1フェーズの領域設定処理において、複数回駐車用後退開始領域Bを設定する様子を説明するための図である。 第1フェーズの領域設定処理にいて、複数回駐車用後退開始領域Bを設定する処理手順を示すフローチャートである。 第2フェーズの後退開始領域を設定して表示することを説明するための図である。 複数回駐車用後退開始領域のみを表示させるときに、第2フェーズの後退開始領域を表示させる処理を説明するための図である。 駐車枠線の対向スペースが狭い場合に、1回駐車用後退開始領域Aを設定する様子を説明するための図である。 駐車枠線の対向スペースが狭い場合に、複数回駐車用後退開始領域Bを設定する様子を説明するための図である。 本発明を適用した第2実施形態に係る駐車支援装置において、第2の所定値について説明するための図である。 本発明を適用した第2実施形態に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。 本発明を適用した第2実施形態に係る駐車支援装置において、1回駐車用後退開始領域、複数回駐車用後退開始領域の表示判断処理の処理手順を示すフローチャートである。 本発明を適用した第2実施形態に係る駐車支援装置における駐車支援処理の全体の処理手順を示すフローチャートである。 1回駐車用後退開始領域のみを表示する時の説明図である。 複数回駐車用後退開始領域のみを表示する時の説明図である。 1回駐車用後退開始領域及び複数回駐車用後退開始領域の双方を表示する時の説明図である。
符号の説明
1 後退開始位置演算部
2 カメラ
3 モニタ
3a 液晶モニタ
3b HUD
4 車輪速センサ
5 ヨーレートセンサ
11 画像処理部
12 自車最小回転半径記憶部
13 第1の領域設定部
14 自車位置検出部
15 駐車可否判断部
16 第2の領域設定部
17 描画部
101 マージン円弧線
101’ 駐車枠線端部
101,102 駐車枠線
101’’’、102’’’ マージン円弧線
102 駐車枠線端部
104 端部接続線
105 基準点
106 駐車枠中心線
107 幅方向領域設定点
108 幅方向領域設定線
109 円弧線
110 後退開始領域(1回駐車用後退開始領域A)
120 自車両
121 車両基準点
142 最内周円弧線
131,150 制限線
160 領域(複数回駐車用後退開始領域B)
1001 全長・全幅・最小回転半径記憶部
1002 自車最接近学習記憶部

Claims (17)

  1. 自車両を後進させて所定の駐車枠内に駐車させる前に、前記自車両を前記駐車枠に対向する領域に停止させる運転操作を支援する駐車支援装置において、
    前記自車両が最小回転半径で旋回した時の最小旋回軌跡を予め記憶しておく記憶手段と、
    前記自車両の位置に対する前記駐車枠の端部位置を検出する駐車枠検出手段と、
    前記検出された駐車枠に対向し、前記検出された駐車枠の端部位置を接続した線の略中心点から伸びると共に該接続した線に直交する線と該中心点において接する最小旋回軌跡よりも前記駐車枠側の領域に、複数回の後退移動と前進移動との繰り返し運転によって、前記駐車枠内への駐車が可能な第1の後退開始領域を表示させる後退開始領域提示手段と
    を備えることを特徴とする駐車支援装置。
  2. 前記後退開始領域提示手段は、前記駐車枠検出手段で検出された駐車枠に対向する領域であって、前記自車両が前記記憶手段に記憶された最小旋回軌跡で後退走行した後に、直進して後退走行することよって、1回の後退移動の運転によって前記駐車枠内への駐車が可能な第2の後退開始領域を、前記第1の後退開始領域と同時に表示させることを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。
  3. 前記自車両が駐車する駐車枠に対向するスペースに存在する障害物を検出する障害物検出手段を更に備え、
    前記後退開始領域提示手段は、前記障害物検出手段より障害物が検出された場合に、前記検出された駐車枠の端部位置を接続した線の中心点から伸びる最小旋回軌跡よりも前記障害物側の領域を、当該障害物側の領域に自車両が存在する場合に自車両が障害物に干渉しない領域に限定した第2の後退開始領域を設定することを特徴とする請求項2に記載の駐車支援装置。
  4. 前記自車両が駐車する駐車枠に対向するスペースに存在する障害物を検出する障害物検出手段を更に備え、
    前記後退開始領域提示手段は、前記障害物検出手段より障害物が検出された場合に、前記検出された駐車枠の端部位置を接続した線の中心点から伸びる最小旋回軌跡よりも前記駐車枠側の領域を、当該障害物側の領域に自車両が存在する場合に自車両が障害物に干渉しない領域に限定した第1の後退開始領域を設定することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の駐車支援装置。
  5. 前記後退開始領域提示手段は、前記第1の後退開始領域に、前記自車両が前記記憶手段に記憶された最小旋回軌跡で後退走行した場合に、前記自車両の最内周端が、前記駐車枠の端部位置に接するように後退移動させる複数の後退軌跡を設定することを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の駐車支援装置。
  6. 前記後退開始領域提示手段は、前記駐車枠の端部位置を接続した線の略中心点に自車両が存在する場合の前記駐車枠と自車両との空間マージンを示す領域を設定し、前記第1の後退開始領域に、前記自車両が前記記憶手段に記憶された最小旋回軌跡で後退走行した場合に、前記自車両の最内周端が、前記空間マージンを示す領域に接するように後退移動させる複数の後退軌跡を設定することを特徴とする請求項5に記載の駐車支援装置。
  7. 前記自車両が駐車する駐車枠に対向するスペースに存在する障害物を検出する障害物検出手段を更に備え、
    前記後退開始領域提示手段は、自車両位置と障害物置関係と駐車枠位置との関係に基づいて、前記第1の後退開始領域と前記第2の後退開始領域との何れかを表示させる判断を行うことを特徴とする請求項2に記載の駐車支援装置。
  8. 前記後退開始領域提示手段は、自車両位置と障害物置関係と駐車枠位置との関係に基づいて、前記駐車枠と障害物との距離が第1の所定値よりも大きい場合には、1回の後退移動の運転によって前記駐車枠内への駐車が可能な第2の後退開始領域を表示させることを特徴とする請求項7に記載の駐車支援装置。
  9. 前記後退開始領域提示手段は、自車両と障害物との最近接距離に基づいて、前記第1の所定値を変更することを特徴とする請求項8に記載の駐車支援装置。
  10. 前記後退開始領域提示手段は、自車両位置と障害物置関係と駐車枠位置との関係に基づいて、前記駐車枠と障害物との距離が第2の所定値よりも小さい場合には、複数回の後退移動と前進移動との繰り返し運転によって、前記駐車枠内への駐車が可能な第1の後退開始領域を表示させることを特徴とする請求項7に記載の駐車支援装置。
  11. 前記後退開始領域提示手段は、自車両と障害物との最近接距離に基づいて、前記第2の所定値を変更することを特徴とする請求項10に記載の駐車支援装置。
  12. 前記後退開始領域提示手段は、自車両位置と障害物置関係と駐車枠位置との関係に基づいて、前記駐車枠と障害物との距離が第1の所定値と第2の所定値との間の範囲内である場合には、前記第1の後退開始領域と前記第2の後退開始領域との双方を同時に表示させることを特徴とする請求項7に記載の駐車支援装置。
  13. 前記自車両が駐車する駐車枠に対向するスペースに存在する障害物を検出する障害物検出手段を更に備え、
    前記後退開始領域提示手段は、前記駐車枠の端部位置に対する自車両の位置及び角度と、前記障害物の位置に対する自車両の位置及び角度とに基いて、現在の自車両の位置及び角度から任意の操舵角度で前進した場合に、後退時に前記障害物と干渉せず且つ前記第1の後退開始領域に進入可能な第1領域と、後退時に前記障害物と干渉せず且つ前記第2の後退開始領域に進入可能な第2領域とを表示することを特徴とする請求項2に記載の駐車支援装置。
  14. 前記後退開始領域提示手段は、前記第1の後退開始領域及び前記第2の後退開始領域と同時に、前記第1領域と前記第2領域とを表示させることを特徴とする請求項13に記載の駐車支援装置。
  15. 前記後退開始領域提示手段は、前記第1の後退開始領域及び前記第2の後退開始領域と、前記第1領域と前記第2領域とを表示させている時に、自車両が前記第1領域及び前記第2領域に接近した場合には、前記第1領域及び前記第2領域のみを表示させることを特徴とする請求項14に記載の駐車支援装置。
  16. 前記後退開始領域提示手段は、前記第1領域と前記第2領域との表示形態を異なるものとして表示させることを特徴とする請求項13に記載の駐車支援装置。
  17. 自車両を後進させて所定の駐車枠内に駐車させる前に、前記自車両を前記駐車枠に対向する領域に停止させる運転操作を支援する駐車支援方法において、
    前記自車両が最小回転半径で旋回した時の最小旋回軌跡を予め記憶しておき、
    前記自車両の位置に対する前記駐車枠の端部位置を検出し、
    前記検出された駐車枠に対向し、前記検出された駐車枠の端部位置を接続した線の略中心点から伸びると共に該接続した線に直交する線と該中心点において接する最小旋回軌跡よりも前記駐車枠側の領域に、複数回の後退移動と前進移動との繰り返し運転によって、前記駐車枠内への駐車が可能な第1の後退開始領域を表示させること
    を特徴とする駐車支援方法。
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