JP4661917B2 - 駐車支援装置および駐車支援方法 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の駐車時における運転操作を支援する駐車支援装置および駐車支援方法に関する。
従来、車両の駐車時における運転操作を支援する駐車支援装置として、例えば特許文献1に記載されているように、車載カメラで撮影された自車周囲の映像を俯瞰映像に変換するとともに、この俯瞰映像上の自車位置に自車両図形を描画し、自車の運転者が設定した駐車目標位置に駐車枠図形を描画して表示装置に表示することで、自車位置から駐車目標位置までの進路を自車のドライバが容易に把握できるようにするものが知られている。
特開2005−239048号公報
しかしながら、特許文献1に記載されている従来の駐車支援装置では、自車位置から駐車目標位置までの進路を自車のドライバに認識させるのみで、駐車動作中にステアリング操作を行うことなく駐車目標位置に到達できる理想的な駐車開始位置を認識させる構成となっていないため、特に運転に不慣れなドライバに対する運転操作の支援としては不十分であった。
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであって、運転に不慣れなドライバでも駐車を簡便に行えるように、駐車時の運転操作を適切に支援することができる駐車支援装置および駐車支援方法を提供することを目的としている。
本発明は、俯瞰映像と、駐車目標位置に対応した駐車枠図形と、駐車目標位置に自車を駐車する際の駐車開始位置に対応した駐車開始枠図形と、を表示手段に表示させ、駐車開始枠図形の俯瞰画像上の表示位置及び描画形態を、自車のステアリング舵角の変化に対応して変化させることで、上述した課題を解決する。
本発明によれば、どの位置から駐車動作を開始すれば駐車目標位置に容易に到達できるかを自車のドライバに認識させることができ、運転に不慣れなドライバでも駐車を簡便に行えるように、駐車時の運転操作を適切に支援することができる。
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明を適用した駐車支援装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の駐車支援装置は、自車周囲の俯瞰映像を表示しながら自車のドライバの駐車時における運転操作を支援するものであり、図1に示すように、自車に搭載されたフロントカメラ1、リアカメラ2、右サイドカメラ3、左サイドカメラ4の4つの車載カメラが映像処理装置10の入力側に接続され、映像処理装置10の出力側に、自車の車室内に設置された液晶ディスプレイ等の表示装置5が接続された構成とされる。また、映像処理装置10には、自車のドライバによる操作入力を受け付ける操作入力デバイス6や、自車のステアリング舵角を検知する舵角センサ7がそれぞれ接続されている。なお、表示装置5にタッチパネル式の画面を設けて、自車のドライバによる操作入力をこの表示装置5のタッチパネルから行えるようにしてもよい。
フロントカメラ1、リアカメラ2、右サイドカメラ3、左サイドカメラ4の4つの車載カメラは、例えば180度程度の画角を有する広角のCCDカメラ或いはCMOSカメラよりなり、これら4つの車載カメラ1〜4で自車周囲を囲む全ての領域の映像を撮影できるように、自車の適所に搭載されている。具体的には、フロントカメラ1は、図2に示すように、自車のフロントグリルに設置され、自車前方の領域A1の映像を地面に対して斜めに見下ろす方向で撮影する。また、リアカメラ2は、自車のルーフスポイラに設置され、自車後方の領域A2の映像を地面に対して斜めに見下ろす方向で撮影する。また、右サイドカメラ3は、自車の右サイドミラーに設置され、自車右側方の領域A3の映像を地面に対して斜めに見下ろす方向で撮影する。さらに、左サイドカメラ4は、自車の左サイドミラーに設置され、自車左側方の領域A4の映像を地面に対して斜めに見下ろす方向で撮影する。これら4つの車載カメラ1〜4は、それぞれ撮影した映像を映像信号として映像処理装置10に出力する。
映像処理装置10は、所定の処理プログラムに従って動作するマイクロコンピュータやフレームメモリなどを備えて構成され、マイクロコンピュータのCPUで処理プログラムを実行することで、自車のドライバの駐車時における運転操作を支援するための図3に示すような映像を生成して表示装置5に表示させる。この映像処理装置10は、その構成を機能的に捉えると、図4に示すように、映像入力部11と、俯瞰映像生成部12と、映像出力部13と、駐車目標位置設定部14と、駐車開始位置設定部15と、図形描画部16とを備えた構成とされる。なお、映像処理装置10は、マイクロコンピュータの代わりに、各処理機能を回路として組み込んだASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programable Gate Array)などを用いて構成するようにしてもよい。
フロントカメラ1、リアカメラ2、右サイドカメラ3、左サイドカメラ4の4つの車載カメラで撮影された映像は、映像処理装置10の映像入力部11に入力される。映像入力部11には、各車載カメラ1〜4に対応したフレームメモリが設けられており、これら4つの車載カメラ1〜4からの映像信号は、A/D変換された後に、それぞれ1つの映像フレームを構成するデータ単位ごとに、対応するフレームメモリに随時格納される。
俯瞰映像生成部12は、所定の座標変換アルゴリズムに従って、映像入力部11のフレームメモリに格納された4つの車載カメラ1〜4の撮影映像をそれぞれ俯瞰映像に視点変換するとともに、これら4つの車載カメラ1〜4の撮影映像を視点変換して得た俯瞰映像を繋ぎ合せて、自車を中心としてその全周囲を自車上方の仮想視点から見下ろした俯瞰映像を生成する。この俯瞰映像生成部12による俯瞰映像の生成は、所定周期(例えば車載カメラ1〜4の撮影周期)ごとに繰り返し行われ、その映像データが映像出力部13に出力される。
映像出力部13には、表示装置5に表示させる映像を一時的に格納するフレームメモリが設けられており、俯瞰映像生成部12により生成された俯瞰映像の映像データがこのフレームメモリに随時格納される。そして、このフレームメモリに格納された俯瞰映像に対して、詳細を後述するように、図形描画部16によって自車両図形Vや駐車枠図形F1、駐車開始枠図形F2、駐車経路Lなどの各種の図形が描画され、加工後の映像データがD/A変換されて表示装置5に随時出力される。これにより、表示装置5には、図3に示したような映像が随時更新されながら動画として表示される。
駐車目標位置設定部14は、例えば、自車のドライバによる操作入力デバイス6を用いた操作入力に従って、自車の現在位置周辺の領域に自車の駐車目標となる駐車目標位置を設定する。また、駐車目標位置設定部14は、俯瞰映像生成部12により生成された俯瞰映像を解析することによって、自車の現在位置周辺に自車を駐車することが可能な駐車可能スペースを検出し、この検出した駐車可能スペースを駐車目標位置として設定するようにしてもよい。
駐車開始位置設定部15は、舵角センサ7で検知される自車の現在のステアリング舵角の情報と、駐車目標位置設定部14により設定された駐車目標位置の位置情報とに基づいて、自車が現在のステアリング舵角を維持して進行したときの進路上に、駐車目標位置まで所定のステアリング舵角を維持して到達できる駐車開始位置を設定する。
図5は、駐車開始位置設定部15による駐車開始位置の設定方法の一例を説明する図である。なお、ここでは自車の現在位置の側方に自車の向きとは直交する向きで設定された駐車目標位置まで、ステアリング舵角をフル切り、すなわちドライバが右方向あるいは左方向に操舵可能な最大舵角の状態に維持して到達できる駐車開始位置を設定する場合を例に挙げて説明する。
駐車開始位置設定部15は、まず、舵角センサ7で検知される自車の現在のステアリング舵角の情報をもとに、自車が現在位置から現在のステアリング舵角を維持して進行した場合の進路を求める。図5においては、自車の現在のステアリング舵角が0°(中立状態)のときの進路をT0、ステアリング舵角aのときの進路をTa、ステアリング舵角bのときの進路をTbとして示している。なお、この図5に示す例では、自車の左右の後輪の中間位置を基準点として、この基準点が通る軌跡を自車の進路として計算しているが、自車の内輪側の軌跡を自車の進路として計算してもよいし、自車の車両幅に対応した帯状の軌跡を自車の進路として計算してもよい。
次に、駐車開始位置設定部15は、駐車目標位置の長手方向の向きに対して平行で、且つ、ステアリング舵角をフル切りにして旋回した場合の回転半径Rに相当する距離だけ駐車目標位置から離間した直線Mを求める。そして、この直線M上に中心を持つ半径Rの円弧であって、自車の現在のステアリング舵角に対応した進路に接する円弧を求める。図5においては、直線M上の点P0を中心とし、現在のステアリング舵角が0°のときの進路T0と接する半径Rの円弧をC0、直線M上の点P1を中心とし、ステアリング舵角aのときの進路Taと接する半径Rの円弧をCa、直線M上の点P2を中心とし、ステアリング舵角bのときの進路Tbと接する半径Rの円弧をCbとして示している。なお、点P1は、円弧Caと進路Taとの接点とステアリング舵角aのときの回転中心Paとを結ぶ直線が直線Mと交わる点であり、点P2は、円弧Cbと進路Tbとの接点とステアリング舵角bのときの回転中心Pbとを結ぶ直線が直線Mと交わる点である。
そして、駐車開始位置設定部15は、以上のように求めた円弧と現在のステアリング舵角に対応した進路との接点の位置を、ステアリング舵角をフル切りにして駐車目標位置に到達できる駐車開始位置の基準点とし、この基準点における接線の方向に沿った車両形状の領域を駐車開始位置として設定する。図5においては、現在のステアリング舵角が0°のときの駐車開始位置の基準点をX0、ステアリング舵角aのときの駐車開始位置の基準点をXa、ステアリング舵角bのときの駐車開始位置の基準点をXbとして示している。
駐車開始位置設定部15により以上のように設定される駐車開始位置は、当該駐車開始位置から駐車目標位置への駐車動作を開始することにより、ステアリング舵角を所定の舵角に維持したまま自車を駐車目標位置に駐車させることが可能な位置を示している。つまり、自車の現在のステアリング舵角が0°の場合には、現在のステアリング舵角0°のまま進路T0に沿って進行し、X0を基準点とする駐車開始位置に到達したらシフトチェンジを行うとともにステアリング舵角をフル切り状態とし、ステアリング舵角をフル切り状態のまま駐車目標位置に向かえば、自車を駐車目標位置に適切に駐車することができる。また、自車の現在のステアリング舵角がaの場合には、現在のステアリング舵角aのまま進路Taに沿って進行し、Xaを基準点とする駐車開始位置に到達したらシフトチェンジを行うとともにステアリング舵角をフル切り状態とし、ステアリング舵角をフル切り状態のまま駐車目標位置に向かえば、自車を駐車目標位置に適切に駐車することができる。また、自車の現在のステアリング舵角がbの場合には、現在のステアリング舵角bのまま進路Tbに沿って進行し、Xbを基準点とする駐車開始位置に到達したらシフトチェンジを行うとともにステアリング舵角をフル切り状態とし、ステアリング舵角をフル切り状態のまま駐車目標位置に向かえば、自車を駐車目標位置に適切に駐車することができる。
図形描画部16は、俯瞰映像生成部12により生成された俯瞰映像上に、自車の現在位置を示す自車両図形Vと、駐車目標位置設定部14により設定された駐車目標位置を示す駐車枠図形F1と、駐車開始位置設定部15により設定された駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2と、駐車開始位置から駐車目標位置までの駐車動作時の経路を示す駐車経路Lを描画する。
具体的には、図形描画部16は、俯瞰映像上で自車と同等のサイズとなる車両のコンピュータグラフィックス画像を保持しており、俯瞰映像生成部12により俯瞰映像が生成されると、生成された俯瞰映像の中心位置に、このコンピュータグラフィックス画像を自車両図形Vとして描画する。また、駐車目標位置設定部14により駐車目標位置が設定されると、図形描画部16は、俯瞰映像生成部12により生成された俯瞰映像上の駐車目標位置に相当する座標位置に、俯瞰映像上で自車と同等のサイズとなる矩形の枠を駐車枠図形F1として描画する。また、駐車開始位置設定部15により駐車開始位置が設定されると、図形描画部16は、俯瞰映像生成部12により生成された俯瞰映像上の駐車開始位置に相当する座標位置に、俯瞰映像上で自車と同等のサイズとなる矩形の枠を駐車開始枠図形F2として描画し、さらに、駐車開始位置から駐車目標位置まで所定のステアリング舵角で自車が通る軌跡を駐車経路Lとして描画する。
ここで、駐車開始位置設定部15により設定される駐車開始位置は、上述したように、自車の現在のステアリング舵角に応じて算出されるので、自車のドライバのステアリング操作によってステアリング舵角が変化すると、それに応じて、図形描画部16により描画される駐車開始枠図形F2の俯瞰映像上における位置も変化することになる。例えば、図5に示した例では、ステアリング舵角が0°(中立状態)からaに変化すると、俯瞰映像上で駐車開始枠図形F2が描画される位置が、X0を基準点とした位置からXaを基準点とした位置へと滑らかに変化し、ステアリング舵角がaからbに変化すると、俯瞰映像上で駐車開始枠図形F2が描画される位置が、Xaを基準点とした位置からXbを基準点とした位置へと滑らかに変化する。
また、特に本実施形態では、図形描画部16が俯瞰映像上に駐車開始枠図形F2を描画する際に、最適な駐車開始位置を自車のドライバが一目で把握できるようにするために、自車の現在のステアリング舵角に応じて、より詳しくは、自車の現在のステアリング舵角をもとに設定される駐車開始位置の推奨度合いに応じて、俯瞰映像上に描画する駐車開始枠図形F2の描画形態(例えば描画色)を変化させるようにしている。
図6は、駐車開始枠図形F2の描画形態を決定する手法の具体例を説明する図である。図形描画部16は、例えば図6に示すように、設定された駐車開始位置から駐車目標位置までの経路(駐車経路L)の駐車目標位置幅方向における巻き込み量Sを求めて、この巻き込み量Sが所定値以下となるか否かを判定する。ここで、巻き込み量Sは、自車が駐車目標位置に到達する際の旋回最内周の軌跡と駐車目標位置の幅方向端部との最大離間距離を表す。また、判定の基準となる所定値は、駐車目標位置に隣接する駐車スペースに駐車車両が存在すると仮定した場合の駐車車両までの一般的な離間距離をもとに設定され、例えば0.5m程度とされる。
また、図形描画部16は、設定された駐車開始位置が、駐車目標位置からその長手方向に所定距離D以上離れた領域Eに干渉するか否かを判定する。ここで、所定距離Dは、一般的な駐車場における通路幅をもとに設定され、例えば4m程度とされる。
そして、図形描画部16は、駐車目標位置までの経路の巻き込み量Sが所定値以下となる位置で、且つ、駐車目標位置の長手方向に所定距離D以上離れた領域Eに干渉しない位置に駐車開始位置が設定された場合には、当該駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2を例えば緑色(第1の描画色)で描画し、駐車目標位置までの経路の巻き込み量Sが所定値を越える位置、又は、駐車目標位置の長手方向に所定距離D以上離れた領域Eに干渉する位置に駐車開始位置が設定された場合には、当該駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2を例えば黄色(第2の描画色)で描画する。
例えば、図5に示した例において、ステアリング舵角が0°のときの駐車開始位置は領域Eには干渉しないが巻き込み量Sが所定値を越えることになり、ステアリング舵角bのときの駐車開始位置は巻き込み量Sは所定値以下となるが領域Eに干渉しており、ステアリング舵角aのときの駐車開始位置は巻き込み量Sが所定値以下となり、且つ、領域Eに干渉しないとすると、ステアリング舵角aのときの駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2が緑色で描画され、ステアリング舵角が0°のときの駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2と、ステアリング舵角bのときの駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2は黄色で描画されることになる。なお、緑色で描画される駐車開始枠図形F2は、駐車目標位置への駐車を開始する位置として最も推奨される駐車開始位置を示しており、黄色で描画される駐車開始枠図形F2は、周囲の状況を確認しながら駐車動作を行うことが必要となる駐車開始位置を示している。
また、図形描画部16は、自車の現在のステアリング舵角が中立よりも駐車目標位置に近付く方向のステアリング舵角であり、例えば図7に示すように、駐車目標位置に近付く方向の進路Tc上に駐車開始位置が設定された場合には、当該駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2を例えば赤色(第3の描画色)で描画する。この赤色で描画される駐車開始枠図形F2は、駐車目標位置への適切な移動が困難となるため、変更が求められる駐車開始位置を示している。
本実施形態の駐車支援装置においては、以上のように、俯瞰映像生成部12により生成された俯瞰映像上に、図形描画部16によって自車両図形Vや駐車枠図形F1、駐車開始枠図形F2、駐車経路Lなどの各種の図形が描画された映像が、表示装置5に動画として表示される。したがって、自車のドライバは、この表示装置5に表示される映像を見ることで、所定のステアリング舵角(例えばフル切り)を維持したまま駐車目標位置に到達できる駐車開始位置を認識することができ、駐車時の運転操作を極めて簡便に行うことが可能になる。特に、駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2は、自車のドライバのステアリング操作によるステアリング舵角の変化に応じて俯瞰映像上でその位置が変化するように表示され、さらに、その推奨度合いに応じて色が変化するように表示されるので、自車のドライバは、ステアリングを操作しながら俯瞰映像上の駐車開始枠図形F2を動かして色の変化を確認すことで、最適な駐車開始位置を容易に認識することができる。
ところで、俯瞰映像上の駐車開始枠図形F2は、現在のステアリング舵角に応じた駐車開始位置を自車のドライバに認識させるためのものであるので、自車が駐車開始位置に到達したときには、駐車開始枠図形F2の表示は不要となる。一方、自車が駐車開始位置に到達した際には、自車のドライバがステアリングを操作してステアリング舵角を所定の舵角(例えばフル切り)に変更する必要があるため、ステアリングの操作方向を自車のドライバに認識させることが望まれる。
そこで、本実施形態の駐車支援装置では、映像処理装置10において、例えば俯瞰映像上における自車位置と駐車開始位置との一致判定などにより、自車が駐車開始位置に到達したかどうかを判定するようにしている。そして、自車が駐車開始位置に到達したときには、図形描画部16が、駐車開始枠図形F2の描画を終了するとともに、所定のステアリング舵角に変更するためのステアリングの操作方向を指示する方向指示アイコンDを俯瞰映像上に描画することにより、表示装置5に、例えば図8に示すような映像を表示させるようにしている。
具体的には、図形描画部16は、自車が駐車開始位置に到達したときに、舵角センサ7により検知される自車の現在のステアリング舵角と、駐車目標位置まで移動する際の所定のステアリング舵角との関係から、必要なステアリングの操作方向を求める。そして、求めたステアリング操作方向に対応する矢印の図形を、俯瞰映像上の自車両図形Vの近傍に、方向指示アイコンDとして描画する。また、図形描画部16は、俯瞰映像上に方向指示アイコンDを描画している間、舵角センサ7により検知される自車のステアリング舵角を監視して、自車のドライバのステアリング操作により、自車の現在のステアリング舵角が駐車開始位置から駐車目標位置まで移動する際の所定のステアリング舵角と一致したと判定したときに、方向指示アイコンDの描画を終了する。
次に、本実施形態の駐車支援装置の基本動作について、図9および図10を参照しながら説明する。図9は、本実施形態の駐車支援装置が起動されてから自車が駐車開始位置に到達するまでの間、映像処理装置10により所定周期(例えば車載カメラの撮影周期)ごとに実行される一連の処理の流れを示すフローチャートであり、図10は、自車が駐車開始位置に到達してから駐車目標位置に到達するまでの間、映像処理装置10により所定周期(例えば車載カメラの撮影周期)ごとに実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。
例えば自車のドライバによるスイッチ操作などにより駐車支援装置が起動されると、図9に示すように、まず、ステップS11において、フロントカメラ1、リアカメラ2、右サイドカメラ3、左サイドカメラ4の4つの車載カメラで撮影された映像が、映像処理装置10の映像入力部11に入力されてフレームメモリに格納される。次に、ステップS12において、俯瞰映像生成部12により、これら4つの車載カメラの撮影映像を用いて、自車を中心としてその全周囲を自車上方の仮想視点から見下ろした俯瞰映像が生成され、映像出力部13のフレームメモリに格納される。そして、ステップS13において、図形描画部16により、ステップS12で生成された俯瞰映像の中心位置に、自車の現在位置を示す自車両図形Vが描画される。
次に、ステップS14において、自車の駐車目標となる駐車目標位置が駐車目標位置設定部14により設定されたか否かを判断し、駐車目標位置が設定されていなければステップS19に処理を移行して、映像出力部13により、俯瞰映像上に自車両図形Vのみを描画した映像が表示装置5に出力されて、表示装置5に表示される。
一方、駐車目標位置が設定されていれば、次に、ステップS15において、図形描画部16により、ステップS12で生成された俯瞰映像上に、駐車目標位置を示す駐車枠図形F1が描画される。次に、ステップS16において、駐車開始位置設定部15により、自車の現在のステアリング舵角を維持して進行したときの進路上に、駐車目標位置まで所定のステアリング舵角を維持して到達できる駐車開始位置が設定される。そして、ステップS17において、図形描画部16により、設定された駐車開始位置の推奨度合いに応じて駐車開始枠図形F2の描画色が選択され、ステップS12で生成された俯瞰映像上に、駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2が描画される。さらに、ステップS18において、図形描画部16により、ステップS12で生成された俯瞰映像上に、駐車開始位置から駐車目標位置まで所定のステアリング舵角を維持して移動する際の自車の軌跡が、駐車経路Lとして描画される。そして、ステップS19において、映像出力部13により、俯瞰映像上に自車両図形V、駐車枠図形F1、駐車開始枠図形F2、駐車経路Lをそれぞれ描画した映像が表示装置5に出力されて、表示装置5に表示される。
自車が駐車開始位置に到達した後は、図10に示すように、ステップS21において、フロントカメラ1、リアカメラ2、右サイドカメラ3、左サイドカメラ4の4つの車載カメラで撮影された映像が映像入力部11に入力され、ステップS22において、俯瞰映像生成部12により、これら4つの車載カメラの撮影映像から俯瞰映像が生成される。そして、ステップS23において、図形描画部16により、ステップS22で生成された俯瞰映像の中心位置に自車の現在位置を示す自車両図形Vが描画され、ステップS24において、ステップS22で生成された俯瞰映像上に駐車目標位置を示す駐車枠図形F1が描画され、ステップS25において、ステップS22で生成された俯瞰映像上に駐車目標位置までの駐車経路Lが描画される。
次に、ステップS26において、図形描画部16により、後退開始位置におけるステアリング操作が終了しているかどうかが判断され、このステアリング操作が終了していない場合には、ステップS27において、ステップS22で描画された俯瞰映像上に、さらに方向指示アイコンDが描画される。そして、ステップS28において、映像出力部13により、俯瞰映像上に自車両図形V、駐車枠図形F1、駐車経路L、ステアリング操作が終了していない場合はさらに方向指示アイコンDをそれぞれ描画した映像が表示装置5に出力されて、表示装置5に表示される。
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態の駐車支援装置によれば、自車の駐車目標となる駐車目標位置が設定されると、自車が現在のステアリング舵角を維持して進行したときの進路上に、駐車目標位置まで所定のステアリング舵角を維持して到達できる駐車開始位置が設定される。そして、自車を中心としてその全周囲を自車上方の仮想視点から見下ろした俯瞰映像上に、自車の現在位置を示す自車両図形Vと、駐車目標位置を示す駐車枠図形F1と、駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2とが描画され、その映像が表示装置5に表示される。このとき、駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2は、自車のステアリング舵角の変化に応じて俯瞰映像上でその位置が変化するように表示され、さらに、駐車開始位置の推奨度合いに応じて色が変化するように表示される。したがって、この駐車支援装置によれば、駐車目標位置に自車を駐車させるための最適な駐車開始位置を自車のドライバに容易且つ的確に認識させることができ、特に運転に不慣れなドライバに対して、駐車時の運転操作を効果的に支援することができる。
また、本実施形態の駐車支援装置によれば、駐車開始位置から駐車目標位置まで移動する際の自車の軌跡が、俯瞰映像上に駐車経路Lとして描画されるので、実際に駐車目標位置に向かう際の自車の進路を事前にドライバに認識させることができ、例えば、俯瞰映像に映し出される障害物などに駐車経路Lが重なる場合には、駐車開始位置を変更するなどの対応を自車のドライバに促すことができる。
また、本実施形態の駐車支援装置によれば、自車が駐車開始位置に到達したときに、当該駐車開始位置で必要となるステアリング操作の方向を指示する方向指示アイコンDが俯瞰映像上にさらに描画されるので、駐車開始位置で必要となるステアリング操作の方向を自車のドライバに容易に認識させることができ、駐車時の運転操作をより効果的に支援することができる。なお、本実施形態では、俯瞰映像上に方向指示アイコンDを描画することによって駐車開始位置で必要となるステアリング操作の方向を自車のドライバに認識させるようにしているが、方向指示アイコンDの描画に代えて、あるいは方向指示アイコンDの描画と併せて、例えば「ステアリングを右に切って下さい」といったメッセージを表示装置5に表示、または音声にて出力することも有効である。
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について、図11および図12を参照しながら説明する。
本実施形態の駐車支援装置は、図11に示すように、自車周囲の障害物を検知する障害物検知装置8を映像処理装置10に接続し、自車の現在のステアリング舵角に応じて設定される駐車開始位置の推奨度合いを、この障害物検知装置8により検知される自車周囲の障害物の情報を用いて判断して切り返し枠図形F2の描画色を変化させるようにしたものである。なお、その他の構成および処理の概要は上述した第1の実施形態と同様であるため、以下では本実施形態に特徴的な部分についてのみ説明し、第1の実施形態と重複する説明は省略する。
障害物検知装置8は、例えば、自車の周囲に超音波を出力してその反射波を検出する超音波センサで構成され、自車周囲の障害物の有無や障害物までの距離および方位を検知して、その情報を障害物情報として映像処理装置10に出力する。
映像処理装置10の図形描画部16は、駐車開始位置設定部15により自車の現在のステアリング舵角をもとに駐車開始位置が設定されると、障害物検知装置8からの障害物情報を用いて駐車時における障害物との干渉可能性を判断し、その結果により駐車開始枠図形F2の描画色を変化させる。
具体的には、図形描画部16は、例えば図12に示すように、障害物検知装置8からの障害物情報を用いて、第1の実施形態で説明した領域Eに相当する位置に駐車している駐車車両VP1,VP2や、駐車目標位置に隣接する駐車スペースに駐車している駐車車両VP3など、自車の周囲に存在する障害物の駐車目標位置に対する相対的な位置関係を把握する。そして、駐車開始位置設定部15により設定された駐車開始位置が、障害物検知装置8により検知された駐車車両VP1,VP2などの障害物に干渉せず、且つ、駐車開始位置から駐車目標位置までの経路(旋回最内周の軌跡)が障害物検知装置8により検知された駐車車両VP3などの障害物に干渉しない場合は、当該駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2を例えば緑色(第1の描画色)で描画する。一方、駐車開始位置設定部15により設定された駐車開始位置が、障害物検知装置8により検知された駐車車両VP1,VP2などの障害物に干渉する場合、又は、駐車開始位置から駐車目標位置までの経路(旋回最内周の軌跡)が障害物検知装置8により検知された駐車車両VP3などの障害物に干渉する場合には、当該駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2を例えば黄色(第2の描画色)で描画する。
また、第1の実施形態と同様に、自車の現在のステアリング舵角が駐車目標位置に近付く方向のステアリング舵角であり、図7に示したように、駐車目標位置に近付く方向の進路Tc上に駐車開始位置が設定された場合には、図形描画部16は、当該駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2を例えば赤色(第3の描画色)で描画する。
以上説明したように、本実施形態の駐車支援装置によれば、映像処理装置10の図形描画部16が、障害物検知装置8により検知された自車周囲の障害物との干渉可能性をもとに、駐車開始位置設定部15により設定される駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2の描画色を変化させるようにしているので、障害物との干渉を回避できる最適な駐車開始位置をより的確に自車のドライバに認識させることができる。
なお、以上の説明では、障害物検知装置8として超音波ソナーを用いる例を例示したが、障害物検知装置8としては自車周囲の障害物の位置を把握できるものであれば何れのものも採用可能である。また、超音波ソナーなどの障害物検知装置8を用いずに、映像処理装置10において、車載カメラ1〜4で撮影された自車周囲の映像から物体を検出する画像処理を行うことで、自車周囲の障害物を検知するようにしてもよい。
[第3の実施形態]
次に、本発明の第3の実施形態について、図13を参照しながら説明する。
本実施形態は、上述した第2の実施形態の変形例であり、駐車開始位置から駐車目標位置までの経路(旋回最内周の軌跡)が障害物検知装置8により検知された障害物に干渉する場合に、干渉を回避する位置に駐車目標位置および駐車開始位置を再設定して、再設定した駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2を第1の描画色で描画するようにしたものである。
図13は、駐車目標位置および駐車開始位置を再設定する方法を説明する図である。なお、ここでは簡単のために、自車の現在のステアリング舵角が0°であり、駐車開始位置からステアリング舵角をフル切りの状態に維持して駐車目標位置に到達する経路が、障害物検知装置8により検知された駐車車両VP3に干渉しないように、駐車目標位置および駐車開始位置を再設定する場合を例に挙げて説明する。
自車の現在のステアリング舵角が0°の場合、第1の実施形態で図5を用いて説明したように、駐車目標位置までステアリング舵角をフル切りの状態に維持して到達できる駐車開始位置は、ステアリング舵角0°の場合の進路T0と、点P0を中心とする半径R(フル切りの場合の回転半径)の円弧C0との接点X0を基準点とする位置となる。ここで、駐車開始位置から駐車目標位置までの経路(旋回最内周の軌跡)は、点P0を中心とし、フル切りの場合の回転半径Rから車幅の略半分の長さを引いた値を半径とする円弧として求められるので、この円弧状の軌跡が、障害物検知装置8により検知された駐車車両VP3に干渉するかどうかを判定する。そして、円弧状の軌跡が駐車車両VP3と干渉する場合には、点P0を進路T0に沿って干渉を回避できる点P0’まで平行移動し、点P0から点P0’までの移動に合わせて、駐車目標位置を進路T0に沿って平行移動して、この位置を新たな駐車目標位置として再設定する。また、点P0から点P0’までの移動に合わせて、接点X0を接点X0’に平行移動して、この接点X0’を基準点とする位置に駐車開始位置を再設定する。
駐車目標位置および駐車開始位置を以上のように再設定すれば、駐車開始位置から駐車目標位置までの経路(旋回最内周の軌跡)が駐車車両VP3に干渉しなくなるので、映像処理装置10の図形描画部16は、再設定した駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2を、例えば緑色(第1の描画色)で俯瞰映像上に描画する。
以上説明したように、本実施形態の駐車支援装置によれば、駐車開始位置から駐車目標位置までの経路(旋回最内周の軌跡)が障害物検知装置8により検知された障害物に干渉する場合に、干渉を回避する位置に駐車目標位置および駐車開始位置を再設定して、再設定した駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2を第1の描画色で描画するようにしているので、自車の周囲に障害物が存在する状況であっても、障害物との干渉を回避できる最適な駐車開始位置を自車のドライバに確実に認識させることができ、駐車目標位置までの駐車動作をより適切に支援することができる。
[第4の実施形態]
次に、本発明の第4の実施形態について、図14および図15を参照しながら説明する。
第1の実施形態では、自車が駐車開始位置から駐車経路Lに沿って駐車目標位置に移動することを前提として、自車が駐車開始位置に到達したら、駐車開始枠図形F2の描画を終了するようにしている。しかしながら、実際の駐車動作においては、突発的な要因でドライバがステアリング操作を行ったり、無意識のうちにステアリング操作を行っていたりすることも想定され、自車の進路が駐車経路Lからずれて、駐車目標位置に正確に到達できない事態も生じうる。このような場合には、それまでの駐車動作を一旦中断し、駐車目標位置に正確に到達できる位置に自車を移動させて改めて駐車動作を再開する必要が生じる場合もある。そこで、本実施形態では、自車が駐車開始位置から駐車目標位置にまで移動する過程で、自車の駐車動作が中断したと判断したときに、駐車開始位置の設定および駐車開始枠図形F2の描画を再開するようにしている。
本実施形態の駐車支援装置においては、例えば、駐車目標位置に到達する前の自車の停止やシフトチェンジなどから駐車動作の中断を判断する機能が、映像処理装置10に付加されている。そして、自車の駐車動作が中断したときに、駐車開始位置設定部15が、そのときの自車のステアリング舵角に応じた駐車開始位置の設定を再開するとともに、図形描画部16が、新たに設定された駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2の描画を再開する。
具体的な例を挙げて説明すると、自車が例えば図8に示した状態から駐車経路Lに沿って駐車目標位置に移動する過程で、何らかの要因によりステアリング舵角が変化して、図14に示すように、自車の進路が駐車経路Lからずれたとする。このとき、自車のドライバが自車を停止させてシフトチェンジを行うと、映像処理装置10にその情報が入力されて自車の駐車動作が中断したと判断される。そして、駐車開始位置設定部15により現在のステアリング舵角に応じた駐車開始位置が設定され、当該駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2が、図形描画部16によって俯瞰映像上に描画される。
すなわち、駐車開始位置設定部15は、自車の駐車動作が中断したと判断されると、舵角センサ7で検知される自車の現在のステアリング舵角の情報をもとに、自車が現在のステアリング舵角を維持して進行したときの進路上に、駐車目標位置まで所定のステアリング舵角を維持して到達できる駐車開始位置を設定する。そして、図形描画部16が、俯瞰映像生成部12により生成された俯瞰映像上に、駐車開始位置設定部15により設定された駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2を描画する。なお、この場合においても、図形描画部15は、第1の実施形態で説明したように、自車の現在のステアリング舵角に応じて設定される駐車開始位置の推奨度合いに応じて、俯瞰映像上に描画する駐車開始枠図形F2の描画形態(例えば描画色)を変化させる。
また、図形描画部16は、駐車開始位置設定部15により新たな駐車開始位置が設定されると、この新たな駐車開始位置から駐車目標位置まで所定のステアリング舵角を維持して移動する場合の新たな駐車経路Lを俯瞰映像上に描画する。これにより、表示装置5には、例えば図15に示すように、俯瞰映像上に自車両図形V、駐車枠図形F1、駐車開始枠図形F2、駐車経路Lがそれぞれ描画された映像が再度表示されることになり、自車のドライバは、この表示装置5に表示される映像を見ながら最適な駐車開始位置を容易に把握することができ、駐車目標位置への駐車動作を簡便に行うことができる。
以上説明したように、本実施形態の駐車支援装置によれば、自車の駐車動作が中断したときに、駐車開始位置設定部15が駐車開始位置の設定を再開し、図形描画部16が、新たに設定された駐車開始位置を示す駐車開始枠図形F2を俯瞰映像上に描画するようにしているので、何らかの要因によりステアリング舵角が変化して駐車目標位置に向かう自車の進路が駐車経路Lからずれた場合であっても、どの位置に移動して駐車動作を再開させれば駐車目標位置に容易に到達できるかを自車のドライバに認識させることができ、駐車時の運転操作をさらに効果的に支援することができる。
[第5の実施形態]
次に、本発明の第5の実施形態について、図16を参照しながら説明する。
本実施形態の駐車支援装置は、映像処理装置10の図形描画部16が俯瞰映像上に描画する自車両図形Vの向きを、自車の現在のステアリング舵角に応じて変化させるようにしたものである。なお、その他の構成および処理の概要は上述した第1の実施形態と同様であるため、以下では本実施形態に特徴的な部分についてのみ説明し、第1の実施形態と重複する説明は省略する。
映像処理装置10の図形描画部16は、上述したように、俯瞰映像生成部12により俯瞰映像が生成されると、その俯瞰映像の中心位置にコンピュータグラフィックス画像よりなる自車両図形Vを描画する。ここで、特に本実施形態では、駐車目標位置設定部14により駐車目標位置が設定され、駐車開始位置設定部15により自車の現在のステアリング舵角に応じた駐車開始位置が設定されると、図形描画部16が描画する自車両図形Vの向きを、自車の現在のステアリング舵角を維持して駐車開始位置に到達したときの自車の向き、つまり、俯瞰映像上における駐車開始枠図形F2の向きと一致するように変化させる。例えば、図16に示すように、駐車開始枠図形F2が自車の現在位置における向きに対して角度θで傾いているとすると、図形描画部16は、俯瞰映像上に描画する自車両図形Vの向きを自車の向きに対して角度θで傾くように描画する。
以上のように、本実施形態の駐車支援装置によれば、駐車目標位置および駐車開始位置が設定されると、図形描画部16が俯瞰映像上に描画する自車両図形Vの向きを、駐車開始枠図形F2の向きと一致するように、自車の現在のステアリング舵角に応じて変化させるようにしているので、現在のステアリング舵角を維持して進行すれば俯瞰映像上に駐車開始枠図形F2として表示されている駐車開始位置に到達することを、より直感的に自車のドライバに認識させることができ、駐車時の運転操作をさらに効果的に支援することができる。
以上、本発明を適用した駐車支援装置の具体例として第1乃至第5の実施形態を例示して説明したが、以上の各実施形態は本発明の一適用例であり、本発明の技術的範囲が以上の各実施形態で説明した内容に限定されることを意図するものではない。つまり、本発明の技術的範囲は、以上の各実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、この開示から容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。
例えば、以上の各実施形態では、駐車開始位置の推奨度合いに応じて変化させる駐車開始枠図形F2の描画形態として描画色を例示しているが、描画色の変化に代えて、或いは描画色の変化と併せて、駐車開始枠図形F2の線の太さや線種など、他の描画形態を変化させるようにしてもよい。具体的には、例えば、上述した各実施形態において緑色で描画していた駐車開始枠図形F2を太線、黄色で描画していた駐車開始枠図形F2を中太線、赤色で描画していた駐車開始枠図形F2を細線で描画するといったように、駐車開始位置の推奨度合いに応じて駐車開始枠図形F2の線の太さを変化させたり、上述した各実施形態において緑色で描画していた駐車開始枠図形F2を実線、黄色で描画していた駐車開始枠図形F2を点線、赤色で描画していた駐車開始枠図形F2を一点鎖線で描画するといったように、駐車開始位置の推奨度合いに応じて駐車開始枠図形F2の線種を変化させるようにしても、同様の効果を得ることができる。
また、以上の各実施形態では、駐車開始位置から駐車目標位置まで自車のステアリング舵角をフル切りの状態に維持して移動することを前提として駐車開始位置を設定するようにしているが、駐車開始位置から駐車目標位置までの自車のステアリング舵角は特にフル切りに限定されるものではなく、任意の舵角に設定することが可能である。
また、以上の各実施形態では、自車の現在位置から駐車開始位置までの移動や駐車開始位置での切り返し動作、駐車開始位置から駐車目標位置までの移動を自車のドライバの運転操作により行うものとして説明したが、エンジンECUやブレーキアクチュエータ、ステアリングアクチュエータなどに制御指令を出力する機能を付加して、自車の移動や切り返しの動作を全自動で行うようにすることも可能である。
駐車支援装置の概略構成を示すブロック図である。 4つの車載カメラの取り付け位置及び各車載カメラが撮影する領域を説明する図である。 表示装置に表示される映像の一例を示す図である。 映像処理装置の機能構成を示すブロック図である。 駐車開始位置を設定する手法の一例を説明する図である。 駐車開始枠図形の描画形態を決定する手法の具体例を説明する図である。 駐車開始枠図形の描画形態を決定する手法の具体例を説明する図である。 自車が駐車開始位置に到達したときに表示装置に表示される映像の一例を示す図である。 駐車支援装置が起動されてから自車が駐車開始位置に到達するまでの間、映像処理装置により所定周期ごとに実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。 自車が駐車開始位置に到達してから駐車目標位置に到達するまでの間、映像処理装置により所定周期ごとに実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。 障害物検知装置が付加された駐車支援装置の概略構成を示すブロック図である。 障害物検知装置からの障害物情報を用いて自車の周囲に存在する障害物の駐車目標位置に対する相対的な位置関係を把握する様子を示す模式図である。 駐車開始位置から駐車目標位置までの経路が自車周囲の障害物に干渉する場合に、駐車目標位置および駐車開始位置を再設定する方法の一例を説明する図である。 駐車動作中に自車の進路が駐車経路からずれた様子を説明する図であり、その際に表示装置に表示されている映像の一例を示す図である。 自車が駐車動作を中断したときに表示装置に表示される映像の一例を示す図である。 俯瞰映像上に描画する自車両図形の向きを自車の現在のステアリング舵角に応じて変化させる例を説明する図である。
符号の説明
1 フロントカメラ
2 リアカメラ
3 右サイドカメラ
4 左サイドカメラ
5 表示装置
7 舵角センサ
8 障害物検知装置
10 映像処理装置
12 俯瞰映像生成部
14 駐車目標位置設定部
15 駐車開始位置設定部
16 図形描画部
V 自車両図形
F1 駐車枠図形
F2 駐車開始枠図形
D 方向指示アイコン

Claims (12)

  1. 自車周囲の映像を撮影する複数の車載カメラと、
    前記複数の車載カメラにより撮影された複数の映像を繋ぎ合わせて、車両上方から見下ろした俯瞰映像を生成する俯瞰映像生成手段と、
    前記生成された俯瞰映像と、駐車目標位置に対応した駐車枠図形と、前記駐車目標位置に自車を駐車する際の駐車開始位置に対応した駐車開始枠図形とを表示する表示手段と、 を備え、
    前記駐車開始枠図形は、自車のステアリング舵角の変化に対応して、前記俯瞰画面上の表示位置と描画形態とが変化することを特徴とする駐車支援装置。
  2. 前記駐車開始枠図形は、前記自車のステアリング舵角の変化に対応して、表示位置と描画色とが変化することを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。
  3. 前記駐車開始枠図形は、前記自車のステアリング舵角をもとに設定される前記駐車開始位置の推奨度合いに対応して、描画形態が変化することを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。
  4. 前記駐車開始枠図形は、前記駐車目標位置までの経路の前記駐車目標位置幅方向における巻き込み量が所定値以下となる位置で、且つ、前記駐車目標位置からその長手方向に所定距離以上離れた領域に干渉しない位置に前記駐車開始位置が設定された場合に第1の描画形態で描画され、前記駐車目標位置までの経路の前記駐車目標位置幅方向における巻き込み量が所定値を越える位置、又は、前記駐車目標位置からその長手方向に所定距離以上離れた領域に干渉する位置に前記駐車開始位置が設定された場合に、前記第1の描画形態とは異なる第2の描画形態で描画されることを特徴とする請求項3に記載の駐車支援装置。
  5. 自車周囲の障害物を検知する障害物検知手段をさらに備え、
    前記駐車開始枠図形は、前記駐車開始位置が前記障害物検知手段により検知された障害物に干渉せず、且つ、前記駐車開始位置から前記駐車目標位置までの経路が前記障害物検知手段により検知された障害物に干渉しない場合に第1の描画形態で描画され、前記駐車開始位置が前記障害物検知手段により検知された障害物に干渉する場合、又は、前記駐車開始位置から前記駐車目標位置までの経路が前記障害物検知手段により検知された障害物に干渉する場合に、前記第1の描画形態とは異なる第2の描画形態で描画されることを特徴とする請求項3に記載の駐車支援装置。
  6. 前記駐車開始位置から前記駐車目標位置までの経路が前記障害物検知手段により検知された障害物に干渉する場合は、前記駐車目標位置が変更されるとともに、変更後の駐車目標位置に合わせて前記駐車開始位置が再設定され、
    前記駐車開始枠図形は、前記駐車開始位置の再設定によって当該駐車開始位置から前記駐車目標位置までの経路が前記障害物検知手段により検知された障害物に干渉しなくなった場合は、前記第1の描画形態で描画されることを特徴とする請求項5に記載の駐車支援装置。
  7. 前記駐車開始枠図形は、前記自車のステアリング舵角が前記駐車目標位置に近付く方向であって当該ステアリング舵角に対応した進路上に前記駐車開始位置が設定された場合は、前記第1および第2の描画形態とは異なる第3の描画形態で描画されることを特徴とする請求項4に記載の駐車支援装置。
  8. 前記表示手段は、前記自車が前記駐車開始位置に到達したときに、当該駐車開始位置におけるステアリング操作方向を指示する方向指示アイコンを表示することを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。
  9. 前記駐車開始枠図形の描画は、前記自車が前記駐車開始位置に到達したときに終了することを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。
  10. 前記自車が前記駐車開始位置から前記駐車目標位置へと移動する際の駐車動作の中断を判定する駐車中断判定手段をさらに備え、
    前記駐車中断判定手段により駐車動作が中断したと判定されたときに、前記駐車開始位置の設定および前記駐車開始枠図形の描画が再開されることを特徴とする請求項9に記載の駐車支援装置。
  11. 前記表示手段は、前記俯瞰映像上における前記自車の位置を示す自車両図形を表示し、
    前記自車両図形は、前記自車のステアリング舵角の変化に対応して向きが変化することを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。
  12. 複数の車載カメラで撮影された複数の自車周囲の映像を繋ぎ合わせて車両上方から見下ろした俯瞰映像を生成し、生成した俯瞰映像と、駐車目標位置に対応した目標駐車枠図形と、前記駐車目標位置に自車を駐車させる際の駐車開始位置に対応した駐車開始枠図形とを表示手段に表示し、前記駐車開始枠図形の表示位置と描画形態とを前記自車のステアリング舵角の変化に対応して変化させることを特徴とする駐車支援方法。
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