JP4785707B2 - 障害物警告装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車が障害物と接触することを防止するための障害物警告装置に関し、特に、自車を発車させるとき駐車場等に設置されたタイヤ止めまたは車輪止め等への接触を防止するための障害物警告装置に関する。

自動車への撮像カメラの搭載率の向上に伴い、撮像データを用いたアプリケーションが急拡大している。このようなアプリケーションの多くは、運転者の運転を支援し、走行時や駐車時の車両の安全性を向上させるものである。例えば、車両周辺の障害物を表示するようなシステムであれば、複数の超広角の撮像カメラを用いて、撮像された撮像データを合成し、自車周辺の３６０°の映像を映し出す。また、撮像データを視点変換後に合成することにより、車両を上部から見下した撮像データをディスプレイに表示することもできる。

特許文献１は、障害物検出装置に関し、車両の下に存在する障害物等を検知し、報知することを目的とする。停車時と発進時に撮像された車両下方の画像を比較することで車両の下に障害物が存在するか否かを判定する。障害物があった場合には、エンジンの始動を禁止し、運転手への警報を行う。運転手は、車両の下に異常が無いかを確認し、確認ボタンを押すことでエンジンを始動することができる。障害物が検出されなかった場合には、エンジンはすぐさま始動される。

特開２００５−１３８７２０号

例えば、図８（ａ）に示すように、広い駐車場１００に車両１０２を頭から駐車し、その後に発車する時、自車の周辺に他の車両が存在していなければ、自車１０２を前進させて頭から抜け出すことが往々にしてある。しかしながら、図８（ｂ）に示すように、駐車場にタイヤ止め１０４が設置されている場合、タイヤ止め１０４が存在していることを忘れて自車を前進させると、タイヤ止め１０４に自車１０２が乗り上げてしまうことがあり、危険であった。

一方、特許文献１のように車両の下方を撮像する専用のカメラを用いて障害物を検出することも可能であるが、専用のカメラの取り付けのためにコストが増加してしまう。

本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、駐車場等に停止させた後に自車を発車させるとき自車が障害物に接触することを防止し、かつそのためのコスト上昇を抑制した障害物警告装置を提供することを目的とする。

本発明に係る障害物警告装置は、少なくとも自車の進行方向を撮像し、撮像データを出力する撮像手段と、自車が駐車する時から一定期間前の撮像データに基づき自車の進行方向に障害物が存在するか否かを検出する検出手段と、前記検出手段による障害物の検出結果を記憶する記憶手段と、自車が駐車するときの進行方向を記憶する進行方向記憶手段と、駐車後に自車の走行が再開されるとき、自車の進行方向が前記進行方向記憶手段に記憶された進行方向と一致するか否かを判定する判定手段と、進行方向が一致すると判定され、かつ前記検出手段により障害物が存在することが検出されているとき、進行方向に障害物が存在することの警告を発する警告手段とを有する。

好ましくは記憶手段は、一定期間前の撮像データを記憶し、警告手段は、記憶手段から一定期間前の撮像データを読み出し、当該撮像データをディスプレイに再生する。さらに警告手段は、進行方向に障害物が存在することを警告する文字またはマーキング等の図形を重ねて表示するようにしてもよいし、音声または警告音を発するようにしてもよい。好ましくは検出手段は、駐車場に設置されたタイヤ止めを障害物として検出する。

本発明に係る障害物警告プログラムは、少なくとも自車の進行方向を撮像し、自車が駐車する時から一定期間前の撮像データに基づき自車の進行方向に障害物が存在するか否かを検出するステップと、自車が駐車するときの進行方向を記憶するステップと、駐車後に自車の走行が再開されるとき、自車の進行方向が前記記憶された自車の進行方向と一致するか否かを判定するステップと、進行方向が一致すると判定され、かつ検出するステップにより障害物が存在することが検出されているとき、進行方向に障害物が存在することの警告を発するステップとを有する。

本発明に係る障害物警告装置によれば、車両に搭載されている既存の撮像手段（撮像カメラ）を用いて、駐車の際に進行方向に障害物があるか否かを検出し、進行方向に障害物が存在すれば発進時にその警告を発するようにしたので、ユーザは、発進前に進行方向の障害物の存在を認識することができ、障害物を回避して自車を発進させることができる。また、車両に搭載された既存の撮像手段を用いて障害物の検出を行うため、コストの上昇を抑制することができる。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例に係る障害物警告装置１０の構成を示すブロック図である。障害物警告装置１０は、少なくとも自車の進行方向を撮像する撮像カメラ１２と、撮像カメラ１２が出力する撮像データを画像処理し自車の進行方向に障害物が存在するか否かを検出する画像処理部１４と、車両の速度やギアポジション等の走行状態を検出しその検出結果を出力する車両状態センサ１６と、ＧＰＳ衛星や自立航法センサに基づき自車位置を算出する自車位置算出部１８と、障害物警告プログラムや撮像カメラ１２により撮像された撮像データ等を記憶するメモリ２０と、ディスプレイ２２と、ディスプレイ２２の表示を制御する表示制御部２４と、スピーカ２６と、スピーカ２６の音声出力を制御する音声出力部２８と、障害物警告プログラムに基づき各部を制御する制御部３０とを含んでいる。

撮像カメラ１２は、例えばＣＣＤ撮像素子とレンズを含む光学系により構成され、例えば図２に示すように、撮像カメラ１２ａが車両前部のバンパーに取り付けられる。撮像カメラ１２ａは、車両の前方を視野角θ１で撮像する。また、車両後部のバンパーに撮像カメラ１２ｂが取り付けられ、撮像カメラ１２ｂは、車両の後方を視野角θ２で撮像する。撮像カメラ１２は、このような図２に示す構成に限らず、これよりも多くの撮像カメラを用いて車両周辺を撮像してもよいし、その取り付け位置も必ずしもバンパーに限るものではない。

撮像カメラ１２によって撮像された撮像データは、画像処理部１４を介して表示制御部２４により自車の走行時や駐車時にドライバーの運転支援の目的でディスプレイ２２に表示させることができる。また、後述するように、自車を駐車場等に停車させるとき、制御部３０は、画像処理部１４に障害物の検出を指示し、撮像カメラ１２によって撮像された撮像データが障害物の検出に供される。

画像処理部１４は、パターンマッチングなどの公知の画像処理の手法を用いて障害物を検出する。例えば、予め検出すべき障害物のパターンデータをメモリに蓄積しておき、当該パターンデータと解析された画像データを比較し、両者の照合する度合いに基づき障害物を検出することができる。そして、画像処理部１４は、制御部３０に対して障害物の有無を含む障害物データを出力する。

制御部３０は、車両状態センサ１６および自車位置算出部１８の出力に基づき自車が駐車場に駐車する動作に突入するか否かを判定する。例えば、制御部３０は、自車位置算出部１８の出力と予め用意された地図データ（例えばナビゲーション装置で利用される地図データ）とを比較し、自車が駐車場へ進入する経路を走行しているか否かを判定し、および／または車両状態センサ１６の出力から自車の速度が一定以下になったことやそれに加えてギアポジションが一定のギアになったことを参照して、駐車動作に突入したか否かを判定する。制御部３０は、駐車場に駐車する動作に突入したと判定すると、メモリ２０に記憶された障害物警告プログラムに基づき障害物の検出およびその警告を実行する

次に、本実施例の障害物警告装置における動作について図３の駐車動作および図４のフローチャートを参照して説明する。図３に示すように、駐車場４０には複数の駐車スペース４２（図では１０箇所を表示）が設けられ、それぞれの駐車スペース４２には２つのタイヤ止め４４が一列に設置され、その駐車スペース４２に自車４６を前進して駐車する例を用いる。

制御部３０は、車両状態センサ１６および自車位置算出装置１８の出力を監視し、自車の速度が一定以下となり、かつ自車が駐車場へ向けて走行しているとき駐車動作に突入したと判定する（ステップＳ１０１）。駐車動作の突入と判定すると、制御部３０は、障害物警告プログラムに基づき撮像カメラ１２により撮像された撮像データをディスプレイ２２に表示し（ステップＳ１０２）、これにより自車の進行方向、ここでは自車の前方の映像が表示される。

図５は、図３に示す駐車スペースに自車が前方から進入したときの撮像データの表示例を示している。自車４６が前進して駐車するとき、ディスプレイ２２には駐車スペース４２とその前方に設置されたタイヤ止め４４が映し出される。さらに、前方のタイヤ止め４４との相対的な位置関係を認識し易くするため自車の前部バンパー５０の一部が一緒に映し出されるようにしてもよい。また、自車の進行方向を示す矢印５２を表示するようにしてもよい。ドライバーは、ディスプレイ２２に映し出された撮像データを確認しながら自車を適切な位置に駐車することができる。

制御部３０は、駐車動作に突入すると、画像処理部１４に対して自車の進行方向に障害物が存在するか否かを検出させる（ステップＳ１０３）。画像処理部１４は、上記したように、予め障害物を検出するための障害物のパターンデータを含んでおり、図５に映し出された撮像データを画像解析し、その解析された画像に障害物のパターンデータが含まれているか否かを検出する。本実施例では、画像処理部１４は、タイヤ止め４４を障害物として検出する。

画像処理部１４は、障害物の検出結果として、障害物に関する障害物データ（例えば、障害物の有無、障害物の形状、種類、位置などを含めても良い）を制御部３０へ出力する。制御部３０は、これに応答して、障害物データをメモリ２０に記憶する（ステップＳ１０４）。制御部３０はさらに、駐車動作への突入と判定された時点から駐車が完了するまでの間に撮像カメラ１２によって撮像された撮像データをメモリ２０に記憶する（ステップＳ１０４）。

さらに制御部３０は、車両状態センサ１６の出力に基づき自車が駐車スペース４２に停止するときの自車の進行方向をメモリ２０に記憶する。進行方向は、好ましくは車両状態センサ１６のギアポジションである。図３に示す駐車であれば、自車４６の進行方向として「前進」が記憶される。

次に、制御部３０は、駐車後にエンジンが再始動されたとき、自車が駐車場から走行を再開すると判定する（ステップＳ１０６）。制御部３０は、車両状態センサ１６の出力に基づき自車の進行方向を検出する。すなわち、自車のギアポジションから前進または後進のいずれかを検出する。そして、制御部３０は、検出された自車の進行方向とメモリ２２に記憶された駐車時の進行方向とが一致するか否かを判定する（ステップＳ１０７）。例えば、図３に示す駐車の例であれば、自車の発進が前進であれば、進行方向が一致することになる。

進行方向が一致すると判定されると、制御部３０は、メモリ２０に記憶された障害物データに基づき障害物が存在しているか否かを判定する（ステップＳ１０９）。進行方向が一致し、かつ障害物が存在していると判定されたとき、制御部３０は、メモリ２０に記憶されている駐車動作突入時から駐車スペース４２に駐車するまでの撮像データを読み出し、当該撮像データを動画としてディスプレイ２２に再生させる。撮像データの再生により、例えば図３に示す駐車の例であれば、駐車スペース４２の前方にタイヤ止め４４が存在していたことを告知し、自車を前進させればタイヤ止め４４に乗り上げることを認識させる。なお、撮像データを再生する場合は、「これは過去の画像です」あるいは「○時×分時点の画像です」というメッセージを合わせて表示することで、ユーザが現在の撮像画像と勘違いするのを防止できる。

一方、進行方向が一致しないとき、例えば図３の駐車の例であれば、自車が後進しようとするとき、あるいは障害物が存在していないと判定されたとき、制御部３０は、進行方向に障害物が存在しないことになるので、障害物の警告を行わない。自車が後進する場合、撮像カメラ１２ｂ（図２を参照）により撮像された自車の後方の撮像データをディスプレイ２２に表示するようにしてもよい。

また、制御部３０は、記憶した撮像データの再生に加えて、例えば、図６（ａ）に示すように、再生された撮像データに、「前方に障害物あり」という警告文字６０を表示し、ユーザの注意をより喚起するようにしてもよい。また、図６（ｂ）に示すように、再生された撮像データに映し出される障害物を特定するようにマーキング６２を重ねて表示し警告を発するようにしてもよい。あるいは記憶した撮像データを再生することなく、警告文字６０のみを表示し、さらに音声や警告音により、ユーザに対して、前方に障害物が存在することの注意を促すような警告であってもよい。

このように本実施例の障害物警告装置は、駐車動作に突入する時点から一定期間の撮像データから自車の進行方向に障害物が存在するか否かを検出して記憶し、自車が発進するとき、進行方向に障害物が存在すれば、警告を発生するようにしたので、障害物を事前に認識し、障害物との接触を回避させることができる。さらに、車両に搭載された前方撮像用カメラや後方撮像用カメラ等の既存の撮像カメラを用いて障害物の検出を行うので、従来の専用カメラを設置する場合と比較して、コスト上昇を抑制することができる。

上記実施例では、駐車場に設置されたタイヤ止めを障害物の例に用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、樹木等の植え込み、側溝、人や動物などを対象にしてもよい。

さらに上記実施例では、自車が駐車動作に突入する時点の判定に、自車位置算出部の出力を利用する例を示したが、必ずしも自車位置算出装置の出力を用いる必要はなく、車両状態センサ１６の出力に基づき駐車突入時点の判定を行うことも可能である。さらに上記実施例では、自車が前進して駐車する例を示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、自車が後進して駐車する場合であってもよい。

図７は、障害物警告装置を適応したナビゲーションシステムの構成例を示すブロック図である。ナビゲーションシステム７０は、障害物警告装置１０に加えて、ユーザからの入力を受ける入力部７２と、自車位置から目的地までの最適な経路の探索等を行うナビゲーション機能部７４を含んでいる。自車が走行しているとき、ディスプレイ２２には、自車位置周辺の道路地図が表示され、かつ、そこに自車位置を示すマークが合成して表示される。

例えば、目的地が駐車場に設定されているとき、自車が駐車場の近傍に到達すると、ナビゲーション機能部７４は、その旨を音声によりアナウンスする。これに応答して、障害物警告プログラムが起動され、制御部３０は、駐車スペースに停止するまでの撮像データを記憶し、かつ進行方向に障害物が存在するか否かを検出するようにしてもよい。

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明に係る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。

本発明に係る障害物警告装置は、車両の発進時の障害物警告システムとして利用することができる。利用態様として、ナビゲーション装置や他のコンピュータ等の電子装置と機能的に結合することが可能である。

本発明の実施例に係る障害物警告装置の構成を示すブロック図である。 車両に取り付けられた撮像カメラの配置を示す平面図である。 本実施例における駐車動作を説明する図である。 本実施例の障害物警告装置の警告動作を説明するフローチャートである。 駐車する一定期間前の撮像データを示す図である。 図６は、警告時の表示例を示す図である。図６（ａ）は、文字による警告の表示例を示し、図６（ｂ）は、マーキングによる警告の表示例を示す図である。 図７は、障害物警告装置を適応したナビゲーションシステムの構成例を示すブロック図である。 図８は、従来の課題を説明する図である。

符号の説明

１０：障害物警告装置 １２：撮像カメラ
１４：画像処理部 １６：車両状態センサ
１８：ＧＰＳセンサ ２０：自車位置算出部
２２：メモリ ２４：マイクロコントローラ
２６：表示制御部 ２８：ディスプレイ
４０：タイヤ止め ４２：駐車場
４６：駐車スペース ５２：前部バンパー
５４：矢印 ６０：警告文字
６２：マーキング ７０：ナビゲーションシステム
７２：入力部 ７４：ナビゲーション機能部

Claims (9)

1. 少なくとも自車の進行方向を撮像し、撮像データを出力する撮像手段と、
   自車が駐車する時から一定期間前の撮像データに基づき自車の進行方向に障害物が存在するか否かを検出する検出手段と、
   前記検出手段による障害物の検出結果を記憶する記憶手段と、
   自車が駐車するときの進行方向を記憶する進行方向記憶手段と、
   駐車後に自車の走行が再開されるとき、自車の進行方向が前記進行方向記憶手段に記憶された進行方向と一致するか否かを判定する判定手段と、
   進行方向が一致すると判定され、かつ前記検出手段により障害物が存在することが検出されているとき、進行方向に障害物が存在することの警告を発する警告手段と、
   を有する障害物警告装置。
2. 前記記憶手段は、前記一定期間前の撮像データを記憶し、前記警告手段は、前記記憶手段から前記一定期間前の撮像データを読み出し、当該撮像データをディスプレイに再生する、請求項１に記載の障害物警告装置。
3. 前記警告手段は、進行方向に障害物が存在することを警告する文字または図形を前記再生された撮像データ上に表示する、請求項２に記載の障害物警告装置。
4. 前記警告手段は、進行方向に障害物が存在することを示す音声または警告音を発する、請求項１ないし３いずれか１つに記載の障害物警告装置。
5. 前記検出手段は、駐車場に設置されたタイヤ止めを障害物として検出する、請求項１ないし４いずれか１つに記載の障害物警告装置。
6. 請求項１ないし５いずれか１つに記載の障害物警告装置と、
   目的地までの経路を案内する機能を備えたナビゲーション機能部とを含む、ナビゲーションシステム。
7. 少なくとも自車の進行方向を撮像し、自車が駐車する時から一定期間前の撮像データに基づき自車の進行方向に障害物が存在するか否かを検出するステップと、
   自車が駐車するときの進行方向を記憶するステップと、
   駐車後に自車の走行が再開されるとき、自車の進行方向が前記記憶された自車の進行方向と一致するか否かを判定するステップと、
   進行方向が一致すると判定され、かつ前記検出するステップにより障害物が存在することが検出されているとき、進行方向に障害物が存在することの警告を発するステップと、
   を有する障害物警告プログラム。
8. 警告を発するステップは、駐車する時から一定期間前の撮像データをディスプレイに再生するステップを含む、請求項７に記載の障害物警告プログラム。
9. 警告を発するステップは、進行方向に障害物が存在することを示す、文字、図形、音声または警告音を発する、請求項７または８に記載の障害物警告プログラム。

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