(57)【要約】  運転者が車両と目標駐車位置との相対位置関係を把握しやすく、車両を精度よく駐車スペース内の目標駐車位置に駐車させることができる駐車支援装置を提供する。  駐車スペースＳ内のマークＭを車両側カメラ７で撮影し、撮影されたマークＭの画像に基づいて相対位置算出部８が車両と目標駐車位置Ｔとの相対位置関係を算出し、この相対位置関係と操舵角センサ１５で検出された操舵角とに基づいて後退軌跡算出部９が車両移動時の予想軌跡を算出し、駐車スペースＳを駐車スペース側カメラ３で撮影して車両側装置１へ送信し、画像合成部１２が受信された駐車スペース側カメラ３による駐車スペースＳの画像と後退軌跡算出部９で算出された予想軌跡とを合成し、車両の運転席に設置されたモニタ１４に表示する。
2009016925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駐車スペース側装置と車両側装置とを備え、
前記駐車スペース側装置は、
駐車スペース内の目標駐車位置に対して所定の位置関係で固設され且つ少なくとも一つの特徴点を有する固定目標と、
前記駐車スペースを撮影するための駐車スペース側カメラと、
前記駐車スペース側カメラで撮影された画像を送信する駐車スペース側通信部と
を含み、
前記車両側装置は、
前記固定目標を撮影するための車両側カメラと、
前記駐車スペース側通信部から送信された画像を受信する車両側通信部と、
運転席に配置されたモニタと、
車両の操舵角を検出する操舵角センサと、
前記車両側カメラにより撮影された前記固定目標の画像に基づいて前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係を算出する相対位置算出部と、
前記操舵角センサにより検出された操舵角に基づいて車両移動時の予想軌跡を算出する予想軌跡算出部と、
前記車両側通信部で受信された画像に基づく背景映像に前記相対位置算出部により算出された前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係と前記予想軌跡算出部で算出された予想軌跡とに基づいて得られる駐車に関する情報を重畳して前記モニタに表示する画像合成部と
を含むことを特徴とする駐車支援装置。
【請求項２】
前記画像合成部は、前記予想軌跡算出部で算出された予想軌跡を前記駐車スペース側カメラによる撮像画面の座標系の描画データに変換し、これを駐車に関する情報として表示する請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項３】
前記車両側装置は、前記相対位置算出部により算出された前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係と前記予想軌跡算出部で算出された予想軌跡とに基づいて前記目標駐車位置に到達するまでの車両の走行距離を算出する駐車走行距離算出部を含み、
前記画像合成部は、駐車に関する情報として前記駐車走行距離算出部で算出された走行距離を表示する請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項４】
前記車両側装置は、前記相対位置算出部により算出された前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係に基づいて走行可能な範囲を特定する走行可能範囲算出部と、
前記走行可能範囲算出部で算出された走行可能範囲と前記予想軌跡算出部で算出された予想軌跡とに基づいて車両が予想軌跡に沿って走行した際の障害物との干渉の有無を判断する干渉判断部とを含み、
前記画像合成部は、駐車に関する情報として前記干渉判断部により判断された干渉の有無を表示する請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項５】
前記相対位置算出部は、
前記車両側カメラにより撮影された前記固定目標の画像に基づいて前記固定目標の前記特徴点を抽出すると共に前記固定目標の画像上における前記特徴点の２次元座標を認識する画像処理手段と、
前記画像処理手段により認識された２組以上の前記２次元座標に基づいて前記固定目標を基準とした少なくとも２次元座標とパン角とを含む前記車両側カメラの位置パラメータを算出する位置パラメータ算出手段と、
前記位置パラメータ算出手段で算出された前記車両側カメラの位置パラメータと前記目標駐車位置に対する前記固定目標の前記所定の位置関係とに基づいて前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係を特定する相対位置特定手段と
を含む請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項６】
前記固定目標は、２つ以上の特徴点を備え、前記車両側カメラにより撮影された前記固定目標の一つの画像に基づいて前記画像処理手段は２組以上の前記特徴点の前記２次元座標を認識する請求項５に記載の駐車支援装置。
【請求項７】
前記固定目標は、所定形状のマークからなる請求項６に記載の駐車支援装置。
【請求項８】
前記駐車スペース側装置は、互いに異なる位置に配置された複数の前記固定目標を含み、
前記相対位置算出部は、前記車両側カメラにより撮影された前記複数の固定目標のうちいずれかの固定目標の画像に基づいて前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係を算出する請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項９】
前記車両側装置は、
前記相対位置算出部により算出された前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係に基づいて、前記車両と前記目標駐車位置との距離が所定値より大きいときは前記車両側カメラを用いた映像を選択し、所定値以下になると前記画像合成部による映像を選択してそれぞれ前記モニタに表示させる画像選択部をさらに含む請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項１０】
前記車両側装置は、
前記車両側カメラにより撮影された映像と前記画像合成部による映像とを同時に前記モニタに表示させる請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項１１】
前記車両側装置は、
前記車両側カメラにより撮影された映像に前記予想軌跡算出部で算出された予想軌跡を重畳して前記モニタに表示するための第２の画像合成部をさらに含む請求項１０に記載の駐車支援装置。
【請求項１２】
前記駐車スペース側装置は、互いに異なる位置に配置された複数の前記駐車スペース側カメラを含み、
前記車両側装置は、
前記相対位置算出部により算出された前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係に基づき、前記複数の駐車スペース側カメラのうち前記車両と前記目標駐車位置との距離に応じて選択された駐車スペース側カメラによる映像を前記画像合成部に使用させる制御部をさらに含む請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項１３】
前記画像合成部は、前記車両側カメラによる映像と前記駐車スペース側カメラによる映像とを合成して俯瞰映像を作成し、この俯瞰映像を前記背景映像として前記予想軌跡算出部で算出された予想軌跡を重畳して前記モニタに表示する請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項１４】
前記車両側装置は、
前記相対位置算出部により算出された前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係に基づいて前記車両を前記目標駐車位置へ誘導するための駐車軌跡を算出する駐車軌跡算出部と、
前記駐車軌跡算出部により算出された駐車軌跡に沿って走行するための運転操作の案内情報を前記車両の運転者に出力する案内装置と
をさらに含む請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項１５】
前記車両側装置は、
車両走行に係るセンサをさらに含み、
前記案内装置は、車両走行に係る前記センサからの検知信号と前記駐車軌跡算出部により算出された駐車軌跡とに基づいて運転操作の案内情報を作成する案内情報作成部と、前記案内情報作成部で作成された案内情報を出力する案内情報出力部とを含む請求項１４に記載の駐車支援装置。
【請求項１６】
前記車両側装置は、
前記相対位置算出部により算出された前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係に基づいて前記車両を前記目標駐車位置へ誘導するための駐車軌跡を算出する駐車軌跡算出部と、
前記駐車軌跡算出部により算出された駐車軌跡に沿って走行するために前記車両を自動的に操舵する自動操舵装置をさらに含む請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項１７】
前記車両側装置は、
車両走行に係るセンサをさらに備え、
前記自動操舵装置は、車両走行に係る前記センサからの検知信号と前記駐車軌跡算出部により算出された駐車軌跡とに基づいて前記車両を自動的に操舵するための操舵信号を作成する請求項１６に記載の駐車支援装置。
【請求項１８】
前記車両側装置は、
前記相対位置算出部により算出された前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係に基づいて前記車両を前記目標駐車位置へ誘導するための駐車軌跡を算出する駐車軌跡算出部と、
前記駐車軌跡算出部により算出された駐車軌跡に沿って走行するために前記車両を自動的に走行させる自動走行装置をさらに備えた請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項１９】
前記車両側装置は、
車両走行に係るセンサをさらに備え、
前記自動走行装置は、車両走行に係る前記センサからの検知信号と前記駐車軌跡算出部により算出された駐車軌跡とに基づいて前記車両を自動的に走行させるための走行信号を作成する請求項１８に記載の駐車支援装置。
【請求項２０】
前記固定目標は、光を用いて表示された請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項２１】
前記固定目標は、光の投影またはスキャンにより表示される請求項２０に記載の駐車支援装置。
【請求項２２】
前記固定目標は、自ら発光するものである請求項２０に記載の駐車支援装置。
【請求項２３】
前記車両移動時の前記予想軌跡は、車両後退時の予想後退軌跡であり、
前記予想軌跡算出部は、前記予想後退軌跡を算出する後退軌跡算出部である
請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項２４】
前記車両移動時の前記予想軌跡は、車両前進時の予想前進軌跡であり、
前記予想軌跡算出部は、前記予想前進軌跡を算出する前進軌跡算出部である
請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項２５】
駐車支援装置の車両側装置であって、
固定目標を撮影するための車両側カメラと、
駐車スペース内の目標駐車位置に対して所定の位置関係で固設され且つ少なくとも一つの特徴点を有する固定目標と前記駐車スペースを撮影するための駐車スペース側カメラと前記駐車スペース側カメラで撮影された画像を送信する駐車スペース側通信部とを含む駐車スペース側装置から送信された画像を受信する車両側通信部と、
運転席に配置されたモニタと、
車両の操舵角を検出する操舵角センサと、
前記車両側カメラにより撮影された前記固定目標の画像に基づいて前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係を算出する相対位置算出部と、
前記操舵角センサにより検出された操舵角に基づいて車両移動時の予想軌跡を算出する予想軌跡算出部と、
前記車両側通信部で受信された画像に基づく背景映像に前記相対位置算出部により算出された前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係と前記予想軌跡算出部で算出された予想軌跡とに基づいて得られる駐車に関する情報を重畳して前記モニタに表示する画像合成部と
を含むことを特徴とする駐車支援装置の車両側装置。
【請求項２６】
駐車スペースを駐車スペース側カメラで撮影し、
前記駐車スペース側カメラで撮影された前記駐車スペースの画像を車両側へ送信し、
前記駐車スペース内の目標駐車位置に対して所定の位置関係で固設され且つ少なくとも一つの特徴点を有する固定目標を車両側カメラで撮影し、
前記車両側カメラで撮影された前記固定目標の画像に基づいて前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係を算出し、
車両の操舵角を検出し、
検出された操舵角とに基づいて車両移動時の予想軌跡を算出し、
算出された前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係と算出された予想軌跡とに基づいて得られる駐車に関する情報を前記駐車スペース側カメラで撮影された前記駐車スペースの画像に基づく背景映像に重畳して表示する
ことを特徴とする駐車支援方法。
【請求項２７】
駐車スペースを駐車スペース側カメラで撮影するステップと、
前記駐車スペース側カメラで撮影された前記駐車スペースの画像を車両側へ送信するステップと、
前記駐車スペース内の目標駐車位置に対して所定の位置関係で固設され且つ少なくとも一つの特徴点を有する固定目標を車両側カメラで撮影するステップと、
前記車両側カメラで撮影された前記固定目標の画像に基づいて前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係を算出するステップと、
車両の操舵角を検出するステップと、
検出された操舵角とに基づいて車両移動時の予想軌跡を算出するステップと、
算出された前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係と算出された予想軌跡とに基づいて得られる駐車に関する情報を前記駐車スペース側カメラで撮影された前記駐車スペースの画像に基づく背景映像に重畳して表示するステップと
を実行させることを特徴とする駐車支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駐車支援装置に係り、特に後退駐車時における車両と目標駐車位置との相対位置関係を運転者に把握させるための駐車支援装置に関する。
この発明は、このような駐車支援装置の車両側装置にも関している。
さらに、この発明は、このような駐車支援を行う駐車支援方法及びコンピュータに実行させる駐車支援プログラムにも関している。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両後方を車載カメラで撮像してモニタに表示すると共に操舵角センサにより検出された操舵角に係る情報等に応じて車両後退時の予想軌跡をモニタ上に重畳表示することにより運転操作を支援する操舵支援装置が開発されている。このような操舵支援装置によれば、運転者はモニタ上の予想軌跡を見ながら車両を運転操作することにより、例えば車両を駐車スペースへ並列駐車させることができる。ところが、車載カメラにより撮影された車両後方の映像は、車両の進行に伴ってモニタの画面内で移動するために、運転者にとって、目標となる駐車スペースと自車との位置関係を把握しにくいものであった。【０００３】
そこで、例えば特許文献１〜３には、駐車施設側に設置された固定カメラで駐車スペースの入口付近を撮像し、撮像データを車両側に送信して車両の表示部に表示させると共に、自車位置から駐車スペース内の目標駐車位置までの誘導経路を算出して表示部に表示されている撮像データの画像上に重ねて表示する駐車支援装置が開示されている。目標駐車位置へ向かって後退する車両が駐車スペースの入口付近にまで到達すると、駐車施設側の固定カメラで撮影された映像の中に自車が映し出され、誘導経路に沿って自車を移動させることで駐車が行われる。固定カメラで撮影された映像は自車の移動に関わらずに固定されているため、運転者は目標駐車位置と自車との位置関係を把握しやすくなる。【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１４８４７２号公報
【特許文献２】特開２００７−１６１１１８号公報
【特許文献３】特開２００７−１６１１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１〜３のように、自車位置から目標駐車位置までの誘導経路を算出するためには、自車位置と目標駐車位置との相対位置関係を特定する必要がある。しかしながら、駐車施設側の固定カメラで撮影された映像の中に映った車両を画像認識しようとしても、車両毎に異なった外形、大きさ、色彩等を有しているため、自車位置を精度よく特定することは困難である。各車両に取り付けられるナンバープレートは、車両に関わらずに共通した矩形形状及び大きさを有しているが、ナンバープレートとその周辺の車体とが同色の場合等、ナンバープレートの輪郭を明確に認識することができない場合には、ナンバープレートを目安にしても、自車位置と目標駐車位置との相対位置関係を精度よく特定することが困難となる。【０００６】
このため、適正な誘導経路を算出して高精度に車両を目標駐車位置まで誘導することが難しいという問題があった。
また、特許文献１の装置では、操舵角センサから取り込んだ信号に基づいて、車両を誘導経路に沿わせるためのハンドルの切り角を音声等で案内しているが、これでは案内された切り角に対する実際の切り角の過不足を把握しにくく、誘導経路が適正であったとしても精度よく車両を駐車させることが困難である。【０００７】
この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、運転者が車両と目標駐車位置との相対位置関係を把握しやすく、車両を精度よく駐車スペース内の目標駐車位置に駐車させることができる駐車支援装置及び駐車支援装置の車両側装置を提供することを目的とする。
また、この発明は、このような駐車支援を行う駐車支援方法及びコンピュータに実行させる駐車支援プログラムを提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る駐車支援装置は、駐車スペース側装置と車両側装置とを備え、
駐車スペース側装置は、駐車スペース内の目標駐車位置に対して所定の位置関係で固設され且つ少なくとも一つの特徴点を有する固定目標と、駐車スペースを撮影するための駐車スペース側カメラと、駐車スペース側カメラで撮影された画像を送信する駐車スペース側通信部とを含み、
車両側装置は、固定目標を撮影するための車両側カメラと、駐車スペース側通信部から送信された画像を受信する車両側通信部と、運転席に配置されたモニタと、車両の操舵角を検出する操舵角センサと、車両側カメラにより撮影された固定目標の画像に基づいて車両と目標駐車位置との相対位置関係を算出する相対位置算出部と、操舵角センサにより検出された操舵角に基づいて車両移動時の予想軌跡を算出する予想軌跡算出部と、車両側通信部で受信された画像に基づく背景映像に相対位置算出部により算出された車両と目標駐車位置との相対位置関係と予想軌跡算出部で算出された予想軌跡とに基づいて得られる駐車に関する情報を重畳してモニタに表示する画像合成部とを含むものである。【０００９】
また、駐車スペース側装置が互いに異なる位置に配置された複数の固定目標を含み、相対位置算出部が、車両側カメラにより撮影された複数の固定目標のうちいずれかの固定目標の画像に基づいて車両と目標駐車位置との相対位置関係を算出するように構成してもよい。【００１０】
相対位置算出部により算出された車両と目標駐車位置との相対位置関係に基づいて、車両と目標駐車位置との距離が所定値より大きいときは車両側カメラを用いた映像を選択し、所定値以下になると画像合成部による映像を選択してそれぞれモニタに表示させる画像選択部、あるいは、車両側カメラを用いた映像と画像合成部による映像とを同時にモニタに表示させる画像選択部を、車両側装置に含ませることもできる。【００１１】
車両側装置が車両走行に係るセンサをさらに備え、自動操舵装置は、車両走行に係るセンサからの検知信号と駐車軌跡算出部により算出された駐車軌跡とに基づいて車両を自動的に操舵するための操舵信号を作成するものを用いることができる。【００１２】
車両側装置が車両走行に係るセンサをさらに備え、自動走行装置は、車両走行に係るセンサからの検知信号と駐車軌跡算出部により算出された駐車軌跡とに基づいて車両を自動的に走行させるための走行信号を作成するものを用いることができる。【００１３】
この発明に係る駐車支援装置の車両側装置は、固定目標を撮影するための車両側カメラと、駐車スペース内の目標駐車位置に対して所定の位置関係で固設され且つ少なくとも一つの特徴点を有する固定目標と駐車スペースを撮影するための駐車スペース側カメラと駐車スペース側カメラで撮影された画像を送信する駐車スペース側通信部とを含む駐車スペース側装置から送信された画像を受信する車両側通信部と、運転席に配置されたモニタと、車両の操舵角を検出する操舵角センサと、車両側カメラにより撮影された固定目標の画像に基づいて車両と目標駐車位置との相対位置関係を算出する相対位置算出部と、操舵角センサにより検出された操舵角に基づいて車両移動時の予想軌跡を算出する予想軌跡算出部と、車両側通信部で受信された画像に基づく背景映像に相対位置算出部により算出された車両と目標駐車位置との相対位置関係と予想軌跡算出部で算出された予想軌跡とに基づいて得られる駐車に関する情報を重畳してモニタに表示する画像合成部とを含むものである。【００１４】
この発明に係る駐車支援方法は、駐車スペースを駐車スペース側カメラで撮影し、駐車スペース側カメラで撮影された駐車スペースの画像を車両側へ送信し、駐車スペース内の目標駐車位置に対して所定の位置関係で固設され且つ少なくとも一つの特徴点を有する固定目標を車両側カメラで撮影し、車両側カメラで撮影された固定目標の画像に基づいて車両と目標駐車位置との相対位置関係を算出し、車両の操舵角を検出し、検出された操舵角に基づいて車両移動時の予想軌跡を算出し、算出された車両と目標駐車位置との相対位置関係と算出された予想軌跡とに基づいて得られる駐車に関する情報を駐車スペース側カメラで撮影された駐車スペースの画像に基づく背景映像に重畳して表示する方法である。【００１５】
さらに、この発明に係る駐車支援プログラムは、駐車スペースを駐車スペース側カメラで撮影するステップと、駐車スペース側カメラで撮影された駐車スペースの画像を車両側へ送信するステップと、駐車スペース内の目標駐車位置に対して所定の位置関係で固設され且つ少なくとも一つの特徴点を有する固定目標を車両側カメラで撮影するステップと、車両側カメラで撮影された固定目標の画像に基づいて車両と目標駐車位置との相対位置関係を算出するステップと、車両の操舵角を検出するステップと、検出された操舵角に基づいて車両移動時の予想軌跡を算出するステップと、算出された車両と目標駐車位置との相対位置関係と算出された予想軌跡とに基づいて得られる駐車に関する情報を駐車スペース側カメラで撮影された駐車スペースの画像に基づく背景映像に重畳して表示するステップとを実行させるものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、運転者が車両と目標駐車位置との相対位置関係を把握しやすくなり、車両を精度よく駐車スペース内の目標駐車位置に駐車させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施の形態１に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１における相対位置算出部の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１で用いられたマークを示す図である。
【図４】実施の形態１の作用を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１における駐車スペースと車両との位置関係を示す平面図である。
【図６】実施の形態１の車両と目標駐車位置との相対位置関係を算出するステップにおける作用を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１におけるモニタの画面を示す図である。
【図８】実施の形態１におけるモニタの画面を示す図である。
【図９】実施の形態２に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態２におけるモニタの画面を示す図である。
【図１１】実施の形態３におけるモニタの画面を示す図である。
【図１２】実施の形態４に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態４におけるモニタの画面を示す図である。
【図１４】実施の形態５に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】実施の形態６に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】実施の形態７に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】実施の形態８における駐車スペースとマークを示す平面図である。
【図１８】実施の形態８における駐車動作時の駐車スペースと車両の関係を示す平面図である。
【図１９】実施の形態８の変形例で用いられたマークが設置された駐車スペースを示す図である。
【図２０】実施の形態９で用いられたマークを示す図である。
【図２１】実施の形態１０においてマークを表示する装置の構成を示すブロック図である。
【図２２】プロジェクタを用いてマークを表示する様子を示す斜視図である。
【図２３】レーザスキャナを用いてマークを表示する様子を示す斜視図である。
【図２４】多数の発光体を用いてマークを表示する様子を示す平面図である。
【図２５】電光掲示板状の発光装置を用いてマークを表示する様子を示す平面図である。
【図２６】実施の形態１１で用いられた駐車スペース側カメラが設置された駐車スペースを示す平面図である。
【図２７】実施の形態１２に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２８】実施の形態１３に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２９】実施の形態１３の作用を示すフローチャートである。
【図３０】実施の形態１４に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【図３１】実施の形態１４の作用を示すフローチャートである。
【図３２】実施の形態１５に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【図３３】実施の形態１５における相対位置算出部の構成を示すブロック図である。
【図３４】実施の形態１５における駐車スペースと車両との位置関係を示す平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
この発明の実施の形態１に係る駐車支援装置の構成を図１に示す。この駐車支援装置は、車庫等の駐車スペースＳの内部あるいは近傍に配設される駐車スペース側装置１と、駐車スペースＳへの駐車を行う車両に搭載される車両側装置２とから構成されている。【００１９】
駐車スペース側装置１は、駐車スペースＳの奥部に配置されて駐車スペースＳの入口付近を撮影するための駐車スペース側カメラ３を有しており、駐車スペース側カメラ３にエンコーダ４を介して通信部５（駐車スペース側通信部）が接続されている。エンコーダ４は、駐車スペース側カメラ３で撮影された画像を無線伝送に適した形式に圧縮するためのものであり、通信部５は、主に、エンコーダ４で圧縮された画像データを車両側装置２に向けて送信するためのものである。駐車スペース側カメラ３と通信部５に制御部６が接続されている。さらに、駐車スペース側装置１は、駐車スペースＳの入口付近の床面に固設されたマークＭ（固定目標）を有している。
なお、駐車スペース側カメラ３の内部パラメータ（焦点距離、歪み定数等）と外部パラメータ（駐車スペースＳに対する相対位置、角度等）は予め既知とする。同様に、駐車スペースＳ内の目標駐車位置Ｔに対するマークＭの相対位置も既知とする。【００２０】
一方、車両側装置２は、車両の後部に設置されて車両の後方を撮影するための車両側カメラ７を有しており、駐車スペースＳへの後退駐車時には、この車両側カメラ７により駐車スペースＳのマークＭが撮影される。車両側カメラ７に相対位置算出部８が接続され、相対位置算出部８に後退軌跡算出部９が接続されている。この後退軌跡算出部９は、実施の形態１における予想軌跡算出部として機能する。また、車両側装置２は、駐車スペース側装置１の通信部５との間で通信を行う通信部１０（車両側通信部）を有し、この通信部１０にデコーダ１１が接続されている。デコーダ１１は、通信部１０で受信された駐車スペース側装置１からの圧縮された画像データを復号させるためのものである。【００２１】
後退軌跡算出部９とデコーダ１１に画像合成部１２が接続され、画像合成部１２と車両側カメラ７の双方に画像選択部１３が接続され、画像選択部１３に車両の運転席に配置されたモニタ１４が接続されている。
なお、後退軌跡算出部９には、車両の操舵角を検出する操舵角センサ１５が接続されている。
また、車両側カメラ７、相対位置算出部８及び通信部１０に制御部１６が接続されている。
車両側カメラ７の内部パラメータ（焦点距離、歪み定数等）と車両Ｖに対する相対位置及び角度等は予め既知とする。【００２２】
図２に示されるように、車両側装置２の相対位置算出部８は、車両側カメラ７と後退軌跡算出部９との間に順次接続された画像処理手段１７、位置パラメータ算出手段１８及び相対位置特定手段１９から構成されている。
また、駐車スペース側装置１のマークＭは、駐車スペースＳに対して所定の位置関係を有する所定の場所に固設されており、駐車スペースＳに対するマークＭの所定の位置関係は予め把握されているものとする。このマークＭとしては、例えば図３に示されるように、４つの直角２等辺三角形を互いに当接させた正方形状の外形を有する図形を用いることができる。互いに隣接する直角２等辺三角形が異なる色で塗り分けられており、このマークＭは、複数の辺の交点からなる５つの特徴点Ｃ１〜Ｃ５を有している。【００２３】
次に、図４のフローチャートを参照して実施の形態１の作用について説明する。
まず、ステップＳ１として、図５に示すように駐車スペースＳの近傍の地点Ａに車両Ｖを位置させてマークＭを車両側カメラ７の視野内に入れた状態で、車両側装置２の制御部１６により車両側カメラ７が作動し、マークＭの撮影が行われる。
車両側カメラ７により撮影された画像は相対位置算出部８に入力され、続くステップＳ２で、相対位置算出部８は車両Ｖと駐車スペースＳとの相対位置関係を算出する。このとき、相対位置算出部８の内部では、図６のフローチャートに示されるステップＳ１２〜Ｓ１４に従い、次のようにして相対位置関係の算出が行われる。【００２４】
すなわち、ステップＳ１２で、相対位置算出部８の画像処理手段１７が、車両側カメラ７により撮影されたマークＭの画像からマークＭの５つの特徴点Ｃ１〜Ｃ５を抽出し、画像上におけるこれら特徴点Ｃ１〜Ｃ５の２次元座標をそれぞれ認識し取得する。
次に、ステップＳ１３で、画像処理手段１７により認識された特徴点Ｃ１〜Ｃ５のそれぞれの２次元座標に基づき、位置パラメータ算出手段１８が、マークＭを基準とした車両側カメラ７の３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）、チルト角（伏せ角）、パン角（方向角）、スイング角（回転角）の６個のパラメータからなる位置パラメータを算出する。【００２５】
ここで、位置パラメータ算出手段１８による位置パラメータの算出方法を説明する。
まず、車両Ｖのリヤアクスル中心から路面に対して垂直に下ろした地面上の点を原点Ｏとし、水平方向にｘ軸及びｙ軸、鉛直方向にｚ軸を設定した路面座標系を想定すると共に、車両側カメラ７により撮影された画像上にＸ軸とＹ軸を設定した画像座標系を想定する。
画像座標系におけるマークＭの特徴点Ｃ１〜Ｃ５の座標値Ｘｍ及びＹｍ（ｍ＝１〜５）は、路面座標系におけるマークＭの特徴点Ｃ１〜Ｃ５の６個の位置パラメータすなわち座標値ｘｍ、ｙｍ及びｚｍと上述したチルト角（伏せ角）、パン角（方向角）、スイング角（回転角）の角度パラメータＫｎ（ｎ＝１〜３）から、関数Ｆ及びＧを用いて、
Ｘｍ＝Ｆ（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ，Ｋｎ）＋ＤＸｍ
Ｙｍ＝Ｇ（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ，Ｋｎ）＋ＤＹｍ
で表される。ここで、ＤＸｍ及びＤＹｍは関数Ｆ及びＧを用いて算出された特徴点Ｃ１〜Ｃ５のＸ座標及びＹ座標と画像処理手段１７で認識された特徴点Ｃ１〜Ｃ５の座標値Ｘｍ及びＹｍとの偏差である。【００２６】
つまり５個の特徴点Ｃ１〜Ｃ５のＸ座標及びＹ座標をそれぞれ表すことにより、６個の位置パラメータ（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ，Ｋｎ）に対して計１０個の関係式が作成される。
そこで、偏差ＤＸｍ及びＤＹｍの二乗和
Ｓ＝Σ（ＤＸｍ2＋ＤＹｍ2）
を最小とするような位置パラメータ（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ，Ｋｎ）を求める。すなわちＳを最小化する最適化問題を解く。公知の最適化法たとえばシンプレックス法や、最急降下法、ニュートン法、準ニュートン法などを用いることができる。【００２７】
なお、算出しようとする位置パラメータ（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ，Ｋｎ）の個数「６」より多い関係式を作成して位置パラメータを決定しているので、精度よく位置パラメータ（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ，Ｋｎ）を得ることができる。
この実施の形態１では、６個の位置パラメータ（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ，Ｋｎ）に対して５個の特徴点Ｃ１〜Ｃ５により１０個の関係式を作成したが、関係式の数は算出しようとする位置パラメータ（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ，Ｋｎ）の個数より多ければよく、最低３個の特徴点により６個の関係式を作成すれば、６個の位置パラメータ（ｘｍ，ｙｍ，ｚｍ，Ｋｎ）を算出することができる。【００２８】
このようにして算出された車両側カメラ７の位置パラメータを用いて、ステップＳ１４で、相対位置特定手段１９は、車両Ｖと駐車スペースＳ内の目標駐車位置Ｔとの相対位置関係を特定する。すなわち、位置パラメータ算出手段１８で算出された位置パラメータと、予め把握されている駐車スペースＳ内の目標駐車位置Ｔに対するマークＭの所定の位置関係とに基づいて、車両側カメラ７と目標駐車位置Ｔとの相対位置関係が特定され、車両Ｖに対する車両側カメラ７の所定の位置関係は予め把握されているため、さらに車両Ｖと目標駐車位置Ｔとの相対位置関係が特定される。【００２９】
以上のようにして相対位置算出部８で算出された車両Ｖと目標駐車位置Ｔとの相対位置関係は後退軌跡算出部９に送られ、後退軌跡算出部９は、図４のフローチャートのステップＳ３で、操舵角センサ１５から操舵角信号を入力し、車両Ｖと駐車スペースＳとの相対位置関係と操舵角信号により得られる現在の操舵角とに基づき、車両Ｖを後退させたときの路面を基準とした予想後退軌跡を算出する。この予想後退軌跡は、実施の形態１における、車両Ｖを移動させたときの予想軌跡である。具体的には、後退軌跡算出部９により、予想後退軌跡を車両後方の路面上に描画するための描画データが算出される。【００３０】
次に、ステップＳ４で、制御部１６は、通信部１０から駐車スペース側装置１へ映像データの要求信号を送信する。
駐車スペース側装置１では、車両側装置２から映像データの要求信号を通信部５で受信すると、ステップＳ５で、制御部６によって駐車スペース側カメラ３が作動され、駐車スペースＳの入口付近の撮影が行われる。そして、駐車スペース側カメラ３で撮影された映像データがエンコーダ４で無線伝送に適した形式に圧縮された後、通信部５から車両側装置２に向けて送信される。【００３１】
ステップＳ６で、車両側装置２の通信部１０により駐車スペース側装置１から映像データが受信されると、この映像データは、デコーダ１１で復号された後、画像合成部１２に送られる。
画像合成部１２は、ステップＳ７で、駐車スペース側カメラ３のパラメータに基づいて後退軌跡算出部９により算出された路面を基準とする予想後退軌跡の描画データを駐車スペース側カメラ３による撮像画面の座標系の描画データに変換し、この変換された描画データを、デコーダ１１から送られてきた駐車スペース側カメラ３による映像データに合成する。これにより、駐車スペース側カメラ３により撮影された駐車スペースＳの入口付近の背景映像に車両Ｖの予想後退軌跡が重畳された合成データが作成される。
このようにして画像合成部１２で作成された合成データと車両側カメラ７で撮像された車両後方の映像データとが画像選択部１３に入力される。【００３２】
ここで、制御部１６は、相対位置算出部８で算出された車両Ｖと目標駐車位置Ｔとの相対位置関係に基づき、ステップＳ８で、車両Ｖの現在位置と目標駐車位置Ｔとの距離Ｌを所定値Ｌｔｈと比較し、距離Ｌが所定値Ｌｔｈより大きいときは、ステップＳ９で、画像選択部１３に車両側カメラ７による映像データを選択させる。これにより、運転席のモニタ１４の画面上に車両側カメラ７で撮像された車両後方の映像が表示される。
一方、車両Ｖの現在位置と目標駐車位置Ｔとの距離Ｌが所定値Ｌｔｈ以下のときは、制御部１６は、ステップＳ１０で、画像選択部１３に画像合成部１２による合成データを選択させる。これにより、駐車スペース側カメラ３で撮影された駐車スペースＳの入口付近の背景映像と車両Ｖの予想後退軌跡とがモニタ１４の画面上に重畳表示される。
そして、ステップＳ１１で、駐車支援が終了したか否かが判定され、車両Ｖが目標駐車位置Ｔに到達して駐車支援は終了すると判定されるまで、ステップＳ１〜Ｓ１０が繰り返し実行される。【００３３】
なお、ステップＳ８で用いられる所定値Ｌｔｈは、例えば、図５において、太線で描かれた駐車スペースＳの両側部と奥部とが壁面等で仕切られた車庫を想定し、駐車スペース側カメラ３の視野内に後退駐車中の車両Ｖの一部が入り始めるときの車両Ｖの位置と目標駐車位置Ｔとの距離を基準に設定すればよい。
このように所定値Ｌｔｈを設定すれば、図５の車両位置Ａのように、車両Ｖが駐車スペース側カメラ３の視野内に入っていないときには、モニタ１４の画面上に車両側カメラ７で撮像された車両後方の映像が表示され、車両位置Ｂのように、車両Ｖが駐車スペース側カメラ３の視野内に入ってからは、図７に示されるように、モニタ１４の画面上に駐車スペース側カメラ３で撮影された車両Ｖの少なくとも一部を含む駐車スペースＳの入口付近の背景映像と車両Ｖの予想後退軌跡とが重畳表示されることになる。【００３４】
なお、図７において、予想後退軌跡は、操舵角に応じて湾曲する左右一対の車幅線Ｅ１及びＥ２と、車両後端から所定距離、例えば０．５０ｍ、１．０ｍ、２．０ｍの距離を表す線分Ｅ３〜Ｅ５を有している。さらに、直進後退したときの車幅線Ｅ６及びＥ７も併せて重畳表示されている。
駐車スペース側カメラ３で撮影された駐車スペースＳの入口付近の背景映像は、車両Ｖの進行に関わらずに、モニタ１４の画面に対して固定されており、車両Ｖが進行すると、図８に示されるように、背景映像内で車両Ｖのみが移動することとなる。このため、運転者は、モニタ１４の画面に映し出される自車と駐車スペースＳ、さらには予想後退軌跡を見ることで、車両Ｖと目標駐車位置Ｔとの相対位置関係を把握しやすくなり、車両Ｖを精度よく駐車スペースＳ内の目標駐車位置Ｔに駐車させることが可能となる。【００３５】
なお、車両側装置２の相対位置算出部８、後退軌跡算出部９、画像合成部１２、画像選択部１３及び制御部１６、並びに駐車スペース側装置１の制御部６は、それぞれコンピュータから構成することができ、図４のステップＳ１〜Ｓ１０の動作を駐車支援プログラムとして記録媒体等に記録することにより、各ステップをコンピュータに実行させることが可能となる。【００３６】
なお、上述した実施の形態１では、マークＭを基準とした車両側カメラ７の３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）、チルト角（伏せ角）、パン角（方向角）、スイング角（回転角）の６個のパラメータからなる位置パラメータを算出しているので、マークＭが配置されている駐車スペースＳの床面と車両Ｖの現在位置の路面との間に段差や傾きが存在しても、マークＭと車両Ｖの相対位置関係を正確に特定して精度の高い駐車支援を行うことができる。【００３７】
ただし、マークＭが配置されている駐車スペースＳの床面と車両Ｖの現在位置の路面との間に傾きが存在しない場合には、少なくともマークＭを基準とした車両側カメラ７の３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）とパン角（方向角）の４個のパラメータからなる位置パラメータを算出すればマークＭと車両Ｖの相対位置関係を特定することができる。この場合には、マークＭの最低２個の特徴点の２次元座標により４個の関係式を作成すれば、４個の位置パラメータを求めることができるが、より多くの特徴点の２次元座標を用いて最小二乗法等により精度よく４個の位置パラメータを算出することが好ましい。【００３８】
さらに、マークＭと車両Ｖとが同一平面上にあり、マークＭが配置されている駐車スペースＳの床面と車両Ｖの現在位置の路面との間に段差も傾きも存在しない場合には、少なくともマークＭを基準とした車両側カメラ７の２次元座標（ｘ，ｙ）とパン角（方向角）の３個のパラメータからなる位置パラメータを算出すればマークＭと車両Ｖの相対位置関係を特定することができる。この場合にも、マークＭの最低２個の特徴点の２次元座標により４個の関係式を作成すれば、３個の位置パラメータを求めることができるが、より多くの特徴点の２次元座標を用いて最小二乗法等により精度よく３個の位置パラメータを算出することが好ましい。【００３９】
実施の形態２
図９に実施の形態２に係る駐車支援装置の構成を示す。この駐車支援装置は、図１に示した実施の形態１の装置において、画像合成部１２に車両側カメラ７による映像を入力させたものである。画像合成部１２は、車両側カメラ７による映像と駐車スペース側カメラ３による映像とを合成することにより、俯瞰映像を作成し、さらに、後退軌跡算出部９により算出された予想後退軌跡の描画データをこの俯瞰映像の座標系の描画データに変換し、この変換された描画データを、俯瞰映像のデータに合成する。
車両側カメラ７による映像と駐車スペース側カメラ３による映像との合成及び俯瞰映像の作成の例としては、特開平３−９９９５２号公報が挙げられる。なお、この実施の形態２においては各カメラの相対位置関係が車両Ｖの現在位置に応じて変化するため、上述のように車両側カメラ７と駐車スペース側カメラ３との相対位置関係を求め、各カメラの映像の合成及び俯瞰映像の作成に反映する必要がある。【００４０】
このようにして俯瞰映像に車両Ｖの予想後退軌跡が重畳された合成データが作成され、図１０に示されるように、車両Ｖの予想後退軌跡が重畳された俯瞰映像をモニタ１４の画面に表示させることができる。
この実施の形態２では、車両側カメラ７による映像と駐車スペース側カメラ３による映像との両者から俯瞰映像を作成する。このため、車両側カメラによる映像のみに基づいて俯瞰映像を作成する場合に比べ、死角となる箇所が少なくなる。また、各カメラに近い位置といったように解像度が高い部分を選択して両者の映像を合成すれば、全体的に解像度の高い俯瞰映像を作成することができる。【００４１】
実施の形態３
上記の実施の形態１では、車両Ｖの現在位置と目標駐車位置Ｔとの距離Ｌに応じて、車両側カメラ７で撮像された車両後方の映像の表示と、駐車スペース側カメラ３で撮影された駐車スペースＳの入口付近の背景映像と車両Ｖの予想後退軌跡との重畳表示とを切り替えたが、これに限るものではない。例えば、図１１に示されるように、モニタ１４の画面を二分し、車両Ｖの現在位置と目標駐車位置Ｔとの距離Ｌに関わらず、車両側カメラ７で撮像された車両後方の映像と、駐車スペース側カメラ３で撮影された駐車スペースＳの入口付近の背景映像に車両Ｖの予想後退軌跡を重畳させたものとを常時表示してもよい。また、これらを同時に表示してもよい。
なお、駐車スペース側カメラ３で撮影された駐車スペースＳの入口付近の背景映像に車両Ｖの予想後退軌跡を重畳させたものの代わりに、実施の形態２で示したような車両Ｖの予想後退軌跡が重畳された俯瞰映像を、車両側カメラ７で撮像された車両後方の映像と併せて常時表示することもできる。【００４２】
実施の形態４
図１２に実施の形態４に係る駐車支援装置の構成を示す。この駐車支援装置は、図１に示した実施の形態１の装置において、車両側カメラ７と画像選択部１３との間に第２の画像合成部２０を接続し、この第２の画像合成部２０に後退軌跡算出部９を接続したものである。後退軌跡算出部９は、路面を基準とした予想後退軌跡の描画データを画像合成部１２に出力すると共に、車両Ｖを基準とした予想後退軌跡の描画データを第２の画像合成部２０に出力する。
画像合成部１２は、後退軌跡算出部９により算出された路面を基準とする予想後退軌跡の描画データを駐車スペース側カメラ３のパラメータに基づいて駐車スペース側カメラ３による撮像画面の座標系の描画データに変換し、この変換された描画データを駐車スペース側カメラ３による映像データに合成することにより、駐車スペース側カメラ３により撮影された背景映像に車両Ｖの予想後退軌跡が重畳された合成データを作成する。
一方、第２の画像合成部２０は、後退軌跡算出部９により算出された車両Ｖを基準とする予想後退軌跡の描画データを車両側カメラ７のパラメータに基づいて車両側カメラ７による撮像画面の座標系の描画データに変換し、この変換された描画データを車両側カメラ７による映像データに合成することにより、車両側カメラ７により撮影された背景映像に車両Ｖの予想後退軌跡が重畳された合成データを作成する。【００４３】
このようにして画像合成部１２で作成された合成データと第２の画像合成部２０で作成された合成データが画像選択部１３に入力される。
画像選択部１３は、車両Ｖの現在位置と目標駐車位置Ｔとの距離Ｌに応じて、車両側カメラ７で撮像された車両後方の背景映像と車両Ｖの予想後退軌跡との重畳表示と、駐車スペース側カメラ３で撮影された駐車スペースＳの入口付近の背景映像と車両Ｖの予想後退軌跡との重畳表示とを切り替える。あるいは、図１３に示されるように、モニタ１４の画面を二分し、車両Ｖの現在位置と目標駐車位置Ｔとの距離Ｌに関わらず、車両側カメラ７で撮像された車両後方の背景映像に車両Ｖの予想後退軌跡を重畳させたものと、駐車スペース側カメラ３で撮影された駐車スペースＳの入口付近の背景映像に車両Ｖの予想後退軌跡を重畳させたものとを常時表示してもよい。
なお、この実施の形態４においても、駐車スペース側カメラ３で撮影された駐車スペースＳの入口付近の背景映像に車両Ｖの予想後退軌跡を重畳させたものの代わりに、実施の形態２で示したような車両Ｖの予想後退軌跡が重畳された俯瞰映像を表示してもよい。【００４４】
実施の形態５
図１４に実施の形態５に係る駐車支援装置の構成を示す。この駐車支援装置は、図１に示した実施の形態１の装置において、後退軌跡算出部９と画像合成部１２との間に駐車走行距離算出部４７を接続したものである。駐車走行距離算出部４７は、相対位置算出部８で算出された車両Ｖと目標駐車位置Ｔとの相対位置関係と後退軌跡算出部９で算出された車両Ｖの予想後退軌跡とに基づいて現在位置から目標駐車位置Ｔに到達するまでの車両Ｖの走行距離を算出するものである。【００４５】
画像合成部１２は、駐車スペース側カメラ３で撮影された駐車スペースＳの入口付近の背景映像に、駐車に関する情報として、駐車走行距離算出部４７で算出された車両Ｖの走行距離が重畳された合成データを作成する。これにより、駐車スペース側カメラ３で撮影された駐車スペースＳの入口付近の背景映像と目標駐車位置Ｔに到達するまでの走行距離とをモニタ１４の画面上に重畳表示することができる。
なお、駐車スペース側カメラ３で撮影された背景映像と目標駐車位置Ｔに到達するまでの走行距離と共に、車両Ｖの予想後退軌跡をも併せて重畳表示するように画像合成部１２を構成することもできる。【００４６】
実施の形態６
図１５に実施の形態６に係る駐車支援装置の構成を示す。この駐車支援装置は、図１に示した実施の形態１の装置において、相対位置算出部８と画像合成部１２との間に後退軌跡算出部９を介在させる代わりに、相対位置算出部８と後退軌跡算出部９とをそれぞれ別個に画像合成部１２に接続したものである。
後退軌跡算出部９は、操舵角センサ１５からの操舵角信号に基づいて、現在の操舵角に対応すると共に車両Ｖを基準とした予想後退軌跡を算出する。画像合成部１２は、相対位置算出部８で算出された車両Ｖと目標駐車位置Ｔとの相対位置関係と駐車スペース側カメラ３のパラメータに基づいて後退軌跡算出部９により算出された車両Ｖを基準とする予想後退軌跡の描画データを駐車スペース側カメラ３による撮像画面の座標系の描画データに変換し、この変換された描画データを、デコーダ１１から送られてきた駐車スペース側カメラ３による映像データに合成する。これにより、駐車スペース側カメラ３により撮影された駐車スペースＳの入口付近の背景映像に車両Ｖの予想後退軌跡が重畳された合成データが作成される。
このように、相対位置算出部８と後退軌跡算出部９とをそれぞれ別個に画像合成部１２に接続しても、実施の形態１と同様の作用効果が得られる。【００４７】
実施の形態７
図１６に実施の形態７に係る駐車支援装置の構成を示す。この駐車支援装置は、図１に示した実施の形態１の装置において、相対位置算出部８と画像合成部１２との間に走行可能範囲算出部４８と干渉判断部４９とを直列に接続したものである。走行可能範囲算出部４８は、相対位置算出部８により算出された車両Ｖと目標駐車位置ＴあるいはマークＭとの相対位置関係に基づいて車両Ｖの走行可能な範囲を特定するものである。また、干渉判断部４９は、走行可能範囲算出部４８で算出された走行可能範囲と後退軌跡算出部９で算出された予想後退軌跡とに基づいて車両Ｖが予想後退軌跡に沿って走行した際の障害物との干渉の有無を判断する。
なお、マークＭと車両Ｖの走行可能な範囲との関係が予め認識されているものとする。すなわち、車両Ｖの走行可能な範囲に応じてマークＭを設置することにより、マークＭを基準にした所定の範囲が走行可能であることを予め把握することができ、マークＭの位置を認識することで走行可能な範囲を算出することができる。【００４８】
画像合成部１２は、駐車スペース側カメラ３で撮影された駐車スペースＳの入口付近の背景映像に、駐車に関する情報として、干渉判断部４９で判断された障害物との干渉の有無を文字、記号等で表したものが重畳された合成データを作成する。これにより、駐車スペース側カメラ３で撮影された駐車スペースＳの入口付近の背景映像と障害物との干渉の有無とがモニタ１４の画面上に重畳表示される。
なお、駐車スペース側カメラ３で撮影された背景映像と干渉の有無と共に、車両Ｖの予想後退軌跡をも併せて重畳表示するように画像合成部１２を構成することもできる。
さらに、通信部１０で受信され且つデコーダ１１で復号された駐車スペース側カメラ３による画像を走行可能範囲算出部４８に入力し、走行可能範囲算出部４８が駐車スペース側カメラ３による画像をも加味して車両Ｖの走行可能な範囲を算出してもよい。【００４９】
実施の形態８
上記の実施の形態１において、マークＭを駐車スペースＳの入口付近の床面に設置すれば、駐車スペースＳの近傍に位置する車両ＶとマークＭとの距離が短くなるので、マークＭを認知してその特徴点を認識しやすくなる。ただし、後退駐車が進行して車両側カメラ７の視野内にマークＭが存在しなくなると、車両Ｖと目標駐車位置Ｔとの相対位置関係を算出することができなくなるので、図１７に示されるように、駐車スペースＳの入口付近の床面と奥部の床面にマークＭ１及びＭ２をそれぞれ設置し、いずれかのマークを用いるようにすることもできる。このようにすれば、図１８に示されるように、車両Ｖの一部が駐車スペースＳ内に入って、車両側カメラ７の視野内から駐車スペースＳの入口付近のマークＭ１が外れても、駐車スペースＳの奥部のマークＭ２を車両側カメラ７で撮影することにより、車両Ｖと目標駐車位置Ｔとの相対位置関係を算出することが可能となる。【００５０】
さらに、図１９に示されるように、駐車スペースＳの奥部のマークＭ２を、床面ではなく、奥の壁面Ｗに設置してもよい。このようにすれば、駐車完了地点まで車両側カメラ７によってマークＭ２を認知することができる。【００５１】
なお、この発明において用いられるマークは、自然界に存在する形状に対して判別しやすい、特異な形状、色彩等を具備し、画像処理手段１７における画像認識により、その存在を認知しやすいものであり、さらに内部に含んでいる特徴点を認識しやすいものが望ましい。
また、マークは、認識された特徴点の２次元座標に基づいて算出される車両Ｖとマークとの相対位置関係の精度と、その相対位置関係に基づいて算出される駐車軌跡の精度とが、目標とする駐車精度を実現し得るように、十分な大きさを有し且つ車両Ｖから認知しやすい場所に設置されることが望まれる。
具体的には、マークは、駐車スペースＳの床面や壁面等の所定の場所に直接ペイントする、あるいは、マークが描かれたシートを所定の場所に貼付する等により設置することができる。【００５２】
実施の形態９
上記の実施の形態１〜８では、駐車スペースＳのマークＭ、Ｍ１、Ｍ２として、４つの直角２等辺三角形を互いに当接させた正方形状の外形を有する図形を用いたが、これに限るものではなく、例えば図２０に示されるような各種のマークを用いることができる。
図２０（ａ）に示されるマークＭ３は、図３に示したマークＭの二つの三角形を所定の方向ｄに伸ばした形状を有し、５つの特徴点Ｃ１〜Ｃ５を備えている。この方向ｄを駐車スペースＳの入口に向けてマークＭ３を駐車スペースＳの床面に設置すれば、駐車スペースＳの近傍の地点で車両側カメラ７により斜め下方に位置するマークＭ３を撮影したときに、遠近映像によりほぼ正方形に近い形状の画像を得ることができる。このため、マークＭ３の画像から５つの特徴点Ｃ１〜Ｃ５を抽出しやすくなる。【００５３】
図２０（ｂ）に示されるマークＭ４は、図３に示したマークＭの上側の二つの三角形と下側の二つの三角形の位置を互いに入れ替えたもので、７つの特徴点Ｃ１〜Ｃ７を備えている。
図２０（ｃ）に示されるマークＭ５は、図３に示したマークＭにさらに二つの三角形を追加したもので、８つの特徴点Ｃ１〜Ｃ８を備えている。
これらのマークＭ３〜Ｍ５を、図３のマークＭと同様に使用することができる。【００５４】
実施の形態１０
上記の実施の形態１〜９において、固定目標として使用されたマークを、光によって表示することもできる。例えば、図２１に示されるように、光を利用してマークＭを表示するための光学的表示装置４１に表示制御装置４２を接続し、表示制御装置４２からの指令に基づいて光学的表示装置４１により所定の場所にマークＭが表示される。【００５５】
例えば、図２２に示されるように、光学的表示装置４１としてプロジェクタ４３を用いてマークＭを投影により表示することができる。あるいは、図２３に示されるように、光学的表示装置４１としてレーザスキャナ４４を用いてレーザ光をスキャンし、マークＭを表示してもよい。さらに、図２４に示されるように、予め所定の場所にマークＭの形状に沿って多数のＬＥＤ等の発光体４５を配列固定しておき、表示制御装置４２により多数の発光体４５を発光させてもマークＭを表示することができる。また、図２５に示されるように、所定の領域内を多数のＬＥＤ等の発光体４５で埋め尽くした、いわゆる電光掲示板状の発光装置４６を予め設置し、表示制御装置４２により発光装置４６内の発光体４５を選択して発光させることによりマークＭを表示してもよい。図２５では、黒く塗られた発光体４５のみが発光し、他の発光体４５は非発光状態にある。【００５６】
この実施の形態１０のように、光を利用してマークＭを表示すれば、ペイントまたはシートによりマークを表示した場合に比べて、マーク設置面の汚れまたは擦れによりマーク形状が損なわれるおそれが少なく、長期間マークＭを使用しても、車両ＶとマークＭとの相対位置関係を精度よく検出することができる。
また、表示制御装置４２で光学的表示装置４１を制御することにより、マークＭの表示光度を容易に変更することができる。このため、昼間と夜間等、周辺雰囲気の明るさに合わせて光度を調整することで、常時認識しやすいマークＭを表示することが可能となる。【００５７】
光学的表示装置４１としてプロジェクタ４３あるいはレーザスキャナ４４を使用する場合には、表示制御装置４２で光学的表示装置４１を制御することにより、表示されるマークＭのサイズを容易に変更することができる。このため、車両ＶがマークＭから遠いときは、大きなマークＭを表示し、マークＭに近づいたら、小さなマークＭを表示することで、マークＭの特徴点の認識精度が向上する。なお、この場合、マークＭのサイズに関する情報を車両側装置２へ伝達する必要がある。【００５８】
同様に、光学的表示装置４１としてプロジェクタ４３あるいはレーザスキャナ４４を使用する場合には、表示制御装置４２で光学的表示装置４１を制御することにより、表示されるマークＭの位置を容易に変更することができる。このため、駐車スペースＳ内の障害物の存在等に応じて目標駐車位置を調整したいときに、マークＭの位置を容易に変更して車両Ｖを所望の位置に駐車させることが可能となる。
さらに、図１７に示したように、駐車スペースＳの入口付近の床面と奥部の床面等に複数のマークを設置する代わりに、車両Ｖの位置に応じて表示されるマークＭの位置を移動させてもよい。複数のマークを設置する手間と費用を省くことができる。
なお、このようにマークＭの位置を変更する場合も、マークＭの位置に関する情報を車両側装置２へ伝達する必要がある。【００５９】
図２５に示した電光掲示板状の発光装置４６を光学的表示装置４１として使用した場合においても、発光体４５で埋め尽くされた領域内で上述したマークＭのサイズあるいは位置の変更が可能となる。
プロジェクタ４３あるいはレーザスキャナ４４を使用する場合には、マークＭの表示色を容易に変更することができる。このため、周辺雰囲気の変化に合わせて表示色を調整することで、常時認識しやすいマークＭを表示することもできる。
また、プロジェクタ４３あるいはレーザスキャナ４４を使用する場合には、駐車スペースＳの床面、側壁等に設置されたスクリーン様の平面上にマークＭを表示してもよい。このようにすれば、駐車スペースＳの床面、側壁等に凹凸が存在しても、マーク形状を損うことなくマークＭを表示して、マークＭの特徴点の認識精度を向上させることができる。なお、スクリーン様の平面は、設置面に柔軟なスクリーンを貼り付ける、平板部材を設置する等により、設置箇所に応じた材質や形状を選択して実現することができる。【００６０】
表示制御装置４２で光学的表示装置４１を制御することによりマークＭの表示光の輝度、波長（色）等を変調し、車両Ｖのカメラで撮影したマークＭの画像を復調することもできる。このようにすれば、日光、照明光等によるノイズの影響を排除して、マークＭの特徴点の位置を精度よく認識することができる。また、マークＭの表示光の変調により、マークＭに特徴点だけでなく、駐車スペースＳ自体に関する情報及び／または駐車スペースＳへの駐車方法に関する情報等の各種の情報を重畳させることができる。例えば、車両Ｖの位置に応じてマークＭの表示位置を変更させながら、このマークＭは目標駐車位置への通過点であるという情報、あるいは、このマークＭは駐車完了位置であるという情報を重畳させることもできる。【００６１】
なお、マークＭの表示光は、車両Ｖのカメラで認識可能なものであればよく、赤外線、紫外線等の非可視光を用いることもできる。また、通常の人間の目では認識できないような高速変調された表示光でもよく、さらに、人間の目で認識し得る映像の中に人間の目では認識できないような非常に短い時間でマークＭを表示して、いわゆるマークＭのすり込みを行うこともできる。このようにしてすり込まれたマークＭを車両Ｖのカメラで認識することにより、車両ＶとマークＭとの相対位置関係が検出される。同様にして、上述した各種の情報を映像あるいはマークＭの中にすり込むこともできる。【００６２】
実施の形態１１
上記の実施の形態１〜１０では、駐車スペースＳの奥部に配置された１台の駐車スペース側カメラ３で駐車スペースＳの入口付近の映像を捉えたが、複数の駐車スペース側カメラを設置して、それぞれ駐車スペースＳの近傍を撮影することもできる。例えば、図２６に示されるように、駐車スペースＳの奥部に配置された駐車スペース側カメラ３に加えて、駐車スペースＳの入口付近の両側部にそれぞれ左側駐車用の駐車スペース側カメラ３１及び右側駐車用の駐車スペース側カメラ３２を設置し、実線で表した車両Ｖのように左側駐車を行う場合には、一方の駐車スペース側カメラ３１で車両Ｖを撮影し、破線で表した車両Ｖのように右側駐車を行う場合には、他方の駐車スペース側カメラ３２で車両Ｖを撮影することができる。【００６３】
このとき、相対位置算出部８により算出された車両Ｖと目標駐車位置Ｔとの相対位置関係に基づき、車両側装置２の制御部１６が通信部１０を介して駐車スペース側装置１に指示を出すことによって駐車スペースＳの入口付近の駐車スペース側カメラ３１または３２と駐車スペースＳの奥部の駐車スペース側カメラ３とを切り替えればよい。
すなわち、車両Ｖと目標駐車位置Ｔとの距離が大きくて車両Ｖがまだ駐車スペースＳの奥部の駐車スペース側カメラ３の視野内に入らない場合には、車両側装置２の制御部１６が通信部１０を介して駐車スペース側装置１に指示を出すことによって駐車スペース側カメラ３１または３２による映像データを受信し、画像合成部１２に入力させて後退軌跡算出部９により算出された予想後退軌跡の描画データと合成させる。【００６４】
その後、車両Ｖと目標駐車位置Ｔとの距離が小さくなり、車両Ｖが駐車スペースＳの奥部の駐車スペース側カメラ３の視野内に入った場合には、車両側装置２の制御部１６が通信部１０を介して駐車スペース側装置１に指示を出すことによって駐車スペース側カメラ３による映像データを受信し、画像合成部１２に入力させて後退軌跡算出部９により算出された予想後退軌跡の描画データと合成させる。
このようにすれば、車両Ｖがまだ駐車スペースＳから離れている並列駐車の初期段階から、車両Ｖの移動に関わらずにモニタ１４の画面に対して固定した背景映像を見ながら駐車操作を進めることができる。【００６５】
この実施の形態１１では、複数の駐車スペース側カメラのいずれかで撮影された駐車スペースＳの近傍の映像に車両Ｖの予想後退軌跡を重畳表示したが、実施の形態２のように、車両側カメラ７による映像と駐車スペース側カメラによる映像とを合成して俯瞰映像を作成すると共に、この俯瞰映像に車両Ｖの予想後退軌跡を重畳してモニタ１４の画面に表示させることもできる。この場合、複数の駐車スペース側カメラによるそれぞれの映像と車両側カメラ７による映像とに基づいて俯瞰映像を作成することもでき、あるいは、複数の駐車スペース側カメラのうち選択されたいずれか１つによる映像と車両側カメラ７による映像とに基づいて俯瞰映像を作成することもできる。【００６６】
実施の形態１２
図２７に実施の形態１２に係る駐車支援装置の構成を示す。この駐車支援装置は、図１に示した実施の形態１の装置において、相対位置算出部８に駐車軌跡算出部２１を接続すると共に駐車軌跡算出部２１に案内装置２２を接続したものである。
駐車軌跡算出部２１は、相対位置算出部８により算出された車両Ｖと目標駐車位置Ｔとの相対位置関係に基づき、車両Ｖを目標駐車位置Ｔへ誘導するための駐車軌跡を算出し、案内装置２２は、運転操作の案内情報を車両Ｖの運転者に出力する。
案内装置２２は、案内情報作成部２３と、案内情報出力部２４と、案内情報作成部２３に接続されたヨーレートセンサ２５及び車速センサ２６から構成されている。【００６７】
案内情報作成部２３は、操舵角センサ１５、ヨーレートセンサ２５及び車速センサ２６からの検知信号と、駐車軌跡算出部２１により算出された駐車軌跡とに基づいて、車両Ｖを駐車軌跡に沿って走行させるための運転操作の案内情報を作成するものである。
案内情報出力部２４は、案内情報作成部２３で作成された案内情報を出力するもので、例えば、音声、警告音等、運転者の聴覚を通して案内情報を伝達するスピーカやブザーから構成することができる。この他、画像、発光等、視覚を通して案内情報を伝達するディスプレイやランプを案内情報出力部２４として用いてもよい。さらに、振動等、触覚を通して案内情報を伝達するバイブレーター等を案内情報出力部２４として用いることもできる。【００６８】
案内情報作成部２３は、車両Ｖの走行に伴って操舵角センサ１５からの操舵角信号とヨーレートセンサ２５からのヨーレート信号と車速センサ２６からの車速パルス信号を繰り返し取り込み、これらの信号に基づいて車両Ｖの旋回半径、旋回角及び移動距離を算出する。これにより、相対位置算出部８により算出された車両Ｖと目標駐車位置Ｔとの相対位置からの位置の変化量が算出され、現在の車両Ｖの位置及び進行方向が特定される。案内情報作成部２３は、このようにして特定された車両Ｖの位置及び進行方向と駐車軌跡算出部２１により算出された駐車軌跡とを比較することにより、車両Ｖを駐車軌跡に沿って走行させるための運転操作の案内情報を作成する。【００６９】
なお、予め案内情報作成部２３には、操舵角に対する車両Ｖの旋回半径、ヨーレートセンサ２５のゲイン、車速パルス１パルスあたりの移動距離等の車両走行パラメータが設定されており、車両Ｖの旋回半径、旋回角及び移動距離は、操舵角信号、ヨーレート信号及び車速パルス信号とこれらの車両走行パラメータとを用いて算出される。
このようにして作成された運転操作の案内情報が案内情報出力部２４から車両Ｖの運転者に出力される。これにより、運転者は、案内情報に従って運転操作を行うだけで、車両Ｖを駐車軌跡に沿って走行させて駐車スペースＳの目標駐車位置Ｔに駐車させることが可能となる。【００７０】
実施の形態１３
実施の形態１３に係る駐車支援装置の構成を図２８に示す。この実施の形態１３は、図２７に示した実施の形態１２の装置において、案内装置２２の代わりに自動操舵装置２７を駐車軌跡算出部２１に接続したものである。自動操舵装置２７は、運転者のブレーキ操作、アクセル操作による車両Ｖの移動に対応させてハンドルを自動的に操舵するように操舵信号を作成し、電気式パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に送出するものである。
この実施の形態１１の作用を図２９のフローチャートに示す。ステップＳ２で、相対位置算出部８により車両Ｖと目標駐車位置Ｔとの相対位置関係が算出されると、続くステップＳ１５で、駐車軌跡算出手段５により駐車軌跡Ｌが算出され、さらにステップＳ１６で自動操舵装置２７により駐車軌跡に沿って車両Ｖを走行させるための操舵が自動的に行われる。したがって、運転者は、車両Ｖの周辺の障害物等に注意を払いながらブレーキ操作及びアクセル操作を行うだけで駐車スペースＳの目標駐車位置Ｔへの駐車を行うことが可能となる。【００７１】
実施の形態１４
実施の形態１４に係る駐車支援装置の構成を図３０に示す。この実施の形態１４は、図２７に示した実施の形態１２の装置において、案内装置２２の代わりに自動走行装置２８を駐車軌跡算出部２１に接続したものである。自動走行装置２８は、ハンドル操舵のための操舵信号と併せてブレーキ制御信号、アクセル制御信号、シフト制御信号等の走行信号を出力して車両Ｖを自動走行させるものである。
この実施の形態１２の作用を図３１のフローチャートに示す。ステップＳ２で、相対位置算出部８により車両Ｖと目標駐車位置Ｔとの相対位置関係が算出されると、続くステップＳ１５で、駐車軌跡算出手段５により駐車軌跡Ｌが算出され、さらにステップＳ１７で自動走行装置２８により駐車軌跡に沿って車両Ｖが自動走行される。したがって、運転者は、駐車のための運転操作を何ら行うことなく、車両Ｖの周辺の障害物等に注意を払うだけで、駐車スペースＳの目標駐車位置Ｔへの自動駐車を行うことが可能となる。【００７２】
実施の形態１５
実施の形態１５に係る駐車支援装置の構成を図３２に示す。この実施の形態１５は、図１に示した実施の形態１の装置において、車両の後退による駐車ではなく車両の前進による駐車を支援する構成としたものである。
すなわち、車両側装置２は、車両の後方を撮影するための車両側カメラ７の代わりに、車両の前部に設置されて車両の前方を撮影するための車両側カメラ７’を有する。駐車スペースＳへの前進駐車時には、この車両側カメラ７’により駐車スペースＳのマークＭが撮影される。また、車両側装置２は、相対位置算出部８の代わりに相対位置算出部８’を有し、後退軌跡算出部９の代わりに前進軌跡算出部９’を有する。この前進軌跡算出部９’は、実施の形態１５における予想軌跡算出部として機能する。【００７３】
図３３に示されるように、実施の形態１５における車両側装置２の相対位置算出部８’は、図２に示す実施の形態１における相対位置算出部８において、相対位置特定手段１９の代わりに相対位置特定手段１９’を有するものである。車両Ｖと駐車スペースＳ内の目標駐車位置Ｔとの相対位置関係を特定する際に、図２に示す実施の形態１の相対位置特定手段１９は、車両Ｖの後部に車両側カメラ７が設置されるという位置関係を用いたが、図３３に示す実施の形態１５の相対位置特定手段１９’は、車両Ｖの前部に車両側カメラ７’が設置されるという位置関係を用いる。【００７４】
この実施の形態１５においては、図３４に示すように、駐車スペースＳの近傍の地点Ａに車両Ｖを位置させてマークＭを車両側カメラ７’の視野内に入れた状態で、車両側装置２の制御部１６により車両側カメラ７’が作動し、マークＭの撮影が行われる。
前進軌跡算出部９’は、実施の形態１において説明される図４のフローチャートのステップＳ３と同様にして、操舵角センサ１５から操舵角信号を入力し、車両Ｖと駐車スペースＳとの相対位置関係と操舵角信号により得られる現在の操舵角とに基づき、車両Ｖを前進させたときの路面を基準とした予想前進軌跡を算出する。この予想前進軌跡は、実施の形態１５における、車両Ｖを移動させたときの予想軌跡である。
この実施の形態１５の構成によれば、後退駐車の際に実施の形態１によって得られる支援と同様の支援を、前進駐車の際に得ることができる。【００７５】
なお、上述の実施の形態２〜１４のいずれにおいても、車両側カメラ７、相対位置算出部８、および後退軌跡算出部９に代えて実施の形態１５と同様の車両側カメラ７’、相対位置算出部８’、および前進軌跡算出部９’を備え、車両の前進による駐車を支援する構成とすることもできる。【００７６】
さらに、実施の形態１〜１４のいずれかの構成と、実施の形態１５の構成とを組み合わせてもよい。すなわち、車両側装置２は、車両の後方を撮影するための車両側カメラ７と、車両の前方を撮影するための車両側カメラ７’と、相対位置算出部８および８’と、後退軌跡算出部９と、前進軌跡算出部９’とを備え、後退駐車および前進駐車の双方を支援する装置であってもよい。
この場合、車両側装置２は、後退駐車モードおよび前進駐車モードのいずれかを選択的に指定するための駐車モード選択スイッチを備え、運転者がこの駐車モード選択スイッチを操作していずれかのモードを指定できるように構成されてもよい。後退駐車モードが指定された場合には、車両側装置２は実施の形態１と同様の後退駐車支援を行い、前進駐車モードが指定された場合には、車両側装置２は実施の形態１５と同様の前進駐車支援を行うことができる。【００７７】
その他の実施の形態
上記の各実施の形態において、車両Ｖに超音波センサ等の障害物センサを搭載し、周辺の障害物の存在を認識して警報を発したり、障害物を回避する操作を行えば、より安全な駐車支援となる。
駐車スペースに対して所定の位置関係を有する所定の場所にマークを設置する代わりに、輪留め、車庫の壁面の模様等、駐車スペースの周辺に元々存在するものを固定目標として用いることもできる。ただし、その存在を認知しやすいものであり、内部に含まれる特徴点を認識しやすいものが望まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【国際調査報告】
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