(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後方をカメラにより撮影し、該カメラからの映像を車内に設けられた表示器に後方画像を表示し、ドライバの駐車時の操作を補助する駐車補助装置において、
車両の操舵状態を検出する操舵状態検出手段と、前記カメラからの映像を基に白線で区画され前記車両が駐車する駐車区画を画像認識により認識する駐車区画検出手段と、前記操舵状態検出手段からの操舵情報により前記車両の走行予想軌跡を算出する走行予想軌跡算出手段と、前記駐車区画の中心軸と前記車両の車両中心軸とのなす角度θｍ、前記駐車区画の中心軸の垂直方向において前記カメラの設けられるカメラ位置と前記駐車区画の中心軸との距離Ｌ、前記駐車区間の中心軸の方向において前記白線の車両側の端部と前記カメラ位置までの距離Ｄに基づく前記駐車区画と前記車両との相対位置関係により、前記車両が前記駐車区画に入れる基準半径Ｒ０を求め、該基準半径Ｒ０と前記走行予想軌跡を算出する前記操舵状態に応じた旋回半径Ｒとの比較を行い、比較結果に応じて駐車を補助する修正操舵情報をドライバに提供する報知手段とを備えたことを特徴とする駐車補助装置。
【請求項２】
前記報知手段は、前記表示器に前記走行予想軌跡の表示形態を可変表示する請求項１に記載の駐車補助装置。
【請求項３】
前記報知手段は、音声により操舵タイミング、操舵方向、操舵量の少なくとも１つが報知される請求項１に記載の駐車補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の縦列駐車や車庫入れ等の駐車を補助する駐車補助装置に関するものであり、特に、後方画像をカメラにより撮影し、駐車区画を認識して車内のモニタディスプレィに後方画像と共に走行予想軌跡（誘導路ともいう）を表示させたり、音声出力により駐車時の操作を補助する駐車補助装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、縦列駐車や車庫入れ等の駐車に不慣れなドライバを対象として、駐車操作時に駐車を補助する方法が知られている。例えば、特開平７−１７３２８号公報では車体の周囲にＣＣＤカメラや距離測定を行う距離センサを設け、車両の周辺の様子を探知し、車両の室内に設けられたディスプレィ上に車両周辺の周辺画像を鳥瞰図的に表示してドライバに周囲の状況を提供している。
【０００３】
また、特開昭５９−２０１０８２号公報においては、ステアリング舵角をステアリングセンサにより検出し、検出した自車の位置と予め入力された駐車に関する所定のデータに基づき、駐車操作時のステアリング操舵角を計算して簡易なディスプレィに操舵角と操舵に必要な指示角を表示するものや、特開平８−２３５７号公報に示されるものでは車両の後方に設けられた物体検知用の測距センサにより、障害物（特に、駐車しようとする駐車スペースの隣りに駐車している車等）との距離をはかり、その距離に応じて最大舵角による転舵開始位置を検出し、転舵開始位置をドライバに報知する方法、および、特開平６−２３４３４１号公報においてはＣＣＤエリアセンサやステアリングセンサを用いて自車を誘導する誘導路を算出し、求められた誘導路と現在位置に基づき、ドライバに舵角指示を音声メッセージにより与えるものが知られている。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車両を駐車させる場合には白線等で示される駐車区画に対して、所定位置までステアリングを転舵させ、中央付近で平行になるようにした状態で車両をバックさせることが望ましいが、上記した従来技術ではいずれの場合においても、駐車すべき区画自体を認識した上で駐車操作時に適切な指示をドライバに与えて、車両を正しく駐車させるものとはいえず、適切な状態で駐車を補助するものではない。
【０００５】
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、駐車区画自体を識別した上で、正位置に駐車するよう適切に駐車を補助することを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、車両の操舵状態を検出する操舵状態検出手段と、前記カメラからの映像を基に白線で区画され前記車両が駐車する駐車区画を画像認識により認識する駐車区画検出手段と、前記操舵状態検出手段からの操舵情報により前記車両の走行予想軌跡を算出する走行予想軌跡算出手段と、前記駐車区画の中心軸と前記車両の車両中心軸とのなす角度θｍ、前記駐車区画の中心軸の垂直方向において前記カメラの設けられるカメラ位置と前記駐車区画の中心軸との距離Ｌ、前記駐車区間の中心軸の方向において前記白線の車両側の端部と前記カメラ位置までの距離Ｄに基づく前記駐車区画と前記車両との相対位置関係により、前記車両が前記駐車区画に入れる基準半径Ｒ０を求め、該基準半径Ｒ０と前記走行予想軌跡を算出する前記操舵状態に応じた旋回半径Ｒとの比較を行い、比較結果に応じて駐車を補助する修正操舵情報をドライバに提供する報知手段とを備えたことである。
【０００７】
上記の技術的手段により、カメラからの映像を基に白線で区画され車両が駐車する駐車区画を画像認識により検出し、操舵状態検出手段からの情報により車両の走行予想軌跡求め、走行予想軌跡と駐車区画の情報から、正しく駐車できるか否かを判断した上で、駐車を補助する情報を提供することが可能になる。
【０００８】
この場合、駐車区画は、駐車区画を構成する白線を認識するようにすれば、画像認識により容易に検出される。
【０００９】
また、駐車区画と車両との相対位置関係は、駐車区画の中心軸に対する車両中心軸の傾斜角度θｍ、カメラ位置と駐車区画の中心軸との距離Ｌ、駐車区画入口までの距離Ｄより表現でき、駐車区画と車両との相対位置の関係が正確に求まる。より具体的には、駐車区画と車両との相対位置関係は、駐車区画の中心軸と車両の車両中心軸とのなす角度θｍ、駐車区画の中心軸の垂直方向においてカメラの設けられるカメラ位置と駐車区画の中心軸との距離Ｌ、駐車区間の中心軸の方向において白線の車両側の端部とカメラ位置までの距離Ｄより表現できる。
【００１１】
表示器にはカメラからの後方画像と走行予想軌跡が重ねて表示されるようにすれば、周囲の状況が正確に察知でき、舵角に対応した走行予想軌跡が後方画像のどこを通るかが適切にわかる。
【００１２】
走行予想軌跡は駐車区画との相対位置関係により、走行予想軌跡の表示形態を表示器上で可変表示させるようにすれば、走行予想軌跡の表示形態（表示色等）の変化により、所定の駐車区画に対し駐車可能か否かが判断し易くなる。
報知手段は、特に音声により操舵タイミング、操舵方向、操舵量の少なくとも１つが報知されるようにすれば、ドライバに対して駐車に関する情報を、後方を目視しながらでも提供することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、駐車補助装置１のシステム構成図である。この図において駐車補助装置１を制御するコントローラ１６には車両の後方を撮影するＣＣＤカメラ（以下、カメラと称す）１７、ステアリングホイール（以下、ステアリングと称す）２１の操舵角を検出するステアリングセンサ２、トランスミッションのシフトレバーのリバース（後退）状態を検出するシフトレバーリバーススイッチ３、駐車操作時に駐車アシスト機能を動作させる駐車スイッチ４、および、従動輪の左右の車輪速度を検出する車輪速センサ５，６からの信号が入力され、これらの信号を基にコントローラ１６はディスプレィ１３上に車両の後方画像と後述する走行予想軌跡２０を重ねて表示できるようになっている。また、この装置１では音声合成回路７により音声合成出力がスピーカ８からドライバに対して、音声が発せられ駐車操作時の補助を行えるようになっている。
【００１５】
コントローラ１６の内部には制御を司るＣＰＵ１１、ディスプレィ１３にグラフィックスを描画するグラフィックス描画回路１２、グラフィックス信号とカメラ１７からの後方画像を重ね合わせるスーパーインポーズ回路９、カメラ画像から同期信号を抽出してグラフィックス描画回路１２へ供給する同期分離回路１０、カメラ１７からの画像信号を受けて駐車区画３０（特に、白線３１）の画像認識を行う駐車区画検出用画像認識装置１５等が具備されている。
【００１６】
ディスプレィ１３上にはステアリング２１の舵角状態により点灯状態が変化する舵角状態表示（表示マーカー）１４が左右対称に設けられ、ステアリング舵角が大きいときに表示マーカー１４は転舵している方向に多く点灯したり、中立点では中央のマーカー１４のみが点灯するようになっており、ステアリング２１がどれだけ転舵されているかが後方画像と共ににわかるようになっている。つまり、表示マーカー１４は駐車操作時の操舵タイミング、操舵方向、操舵量が表示され、ドライバに対して知らせることができる。
【００１７】
図２は、駐車補助装置１を車両に取り付けた場合の取付図を示す。後方を撮像するカメラ１７は車両後方のナンバープレートの上中央付近に取り付けられ、光軸を下方に向けて設置される。具体的には、図３および図１４に示されるように、車両後方の中央に下方（約３０度）に向けて取り付けられ、カメラ自体は広角レンズにより左右１４０度の視野を確保し、後方８ｍ程度までの領域を撮影できるようになっている。
【００１８】
また、車両の室内のセンターコンソールにはパネル面にディスプレィ１３が備え付けられ、グローブボックス上方にはコントローラ１６が内部に取り付けられている。更に、駐車を補助する要求を出す駐車スイッチ４は、ドライバが操作し易いセンターコンソール近傍に設けられる。
【００１９】
ここで、ステアリングセンサ２について図４を参照して説明する。ステアリングセンサ２はステアリング２１を転舵した場合の舵角（ステアリング舵角）を検出するものである。これはステアリングコラムシャフト２３と一体回転するようにスリット板２ａが取付けられており、９０°の位相差がついた２組のフォトインタラプタ２ｃ，２ｂが取付けられている。この構成において、ディスク板２ａに円周状に設けられた複数のスリットの回転により、光を通過または遮断してフォトトランジスタをオン／オフさせることにより、Ａ相、Ｂ相の２つの信号パルス（図４の（ｃ）参照）を出力している。これは、ステアリング２１の回転方向によりＡ相に対し、Ｂ相は９０°位相が遅れるか、または、進んで出力されるようになっており、ここでは、ステアリング角度が１°／パルスのものを用いている。
【００２０】
次に、図５を参照してコントローラ１６の処理について説明する。コントローラ１６は電源オン（アクセサリスイッチがオン）により図５に示すプログラムはスタートする。
【００２１】
ステップＳ１０１ではこの処理に必要なメモリに各種初期値を設定する。その後、ステップＳ１０２でシフトリバーススイッチ３の状態をチャックし、リバースでないならば、ディスプレィ１３の表示をステップＳ１１５でやめ、ステップＳ１０２に戻る。一方、シフトリバーススイッチ３がオン（リバースレバーの状態）になるとステップＳ１０３を行う。ステップＳ１０３ではディスプレィ１３をカメラ画像モードに切り換えて、車両後方の画像を生画像で表示できるモードにする。つまり、後方の状態を生画像により正確に表示できるため、後方を横切る人や物等を確認できる。
【００２２】
次に、ステップＳ１０４において駐車操作時に駐車を補助する駐車スイッチ４をチェックする。ここで、駐車スイッチ４の状態がオフ（駐車補助要求がない状態）であれば、ディスプレィ１３のグラフィック画面をステップＳ１１２でクリヤしてディスプレィ１３には後方の生画像表示のみ（図１において後述する走行予想軌跡２０が表示されない状態）とし、ステップＳ１０２に戻る。
【００２３】
一方、ステップＳ１０４において駐車スイッチ４がオン（駐車補助要求がある状態）であるならば、ステップＳ１０５に進み、ステップＳ１０５では音声合成回路７に予め決められた音声信号出力をし、スピーカ８より音声出力を行う。即ち、駐車操作を開始したことを状況に応じて、「駐車アシストします。軌跡を希望の位置に合わせて、周囲に注意しながらバックして下さい。」、「ただいまより、駐車ガイドを開始いたします。画面の緑（走行予想軌跡）の表示の先端が、駐車区画に向かうように、ハンドルを回して下さい。」、「右（左）にご注意下さい。」等の予め決められた音声メッセージで、ドライバに対して音声合成により案内を行う。この音声メッセージを聞いて、ドライバは駐車操作時の補助が開始されたことを知ることができる。
【００２４】
次に、ステップＳ１０６においてステアリングセンサ２からステアリングセンサ値Ｎを読み込み、その値を基に駐車操作時の旋回半径Ｒの算出を行う。具体的には、ステアリングセンサ２の読み込みをＡ相信号の立ち上がりエッジ検出時にメインプログラムに割り込みを発生させ、図６に示す割り込み処理を実行する。つまり、図６のステップＳ２０１においてＢ相信号の状態をチェックし、Ｂ相信号がハイ（Ｈ：高電位）なら、ステップＳ２０２においてステアリングカウント値Ｎをインクリメントし、ロー（Ｌ：低電位）ならデクリメントしてその値をメモリに記憶する。この場合、ステアリングカウント値Ｎは、１パルスが１°のため、θ＝Ｎとなる。しかし、上記に示すステアリング値Ｎのカウントのみではステアリング２１の絶対舵角が不定となってしまうため、図７に示す方法によりステアリング舵角の中立点を検出し、Ｎ＝０として中立点を決める。
【００２５】
そこで、図７を参照して中立点決定について説明する。この処理では１秒周期のタイマ割り込みで実行される。ここでは、通常、車輪に備えつけられている公知の左右の車輪速センサ５，６からの信号により車体速度も算出する。ステップＳ３０１，ステップＳ３０２では左右の車輪速センサ５，６からの信号（パルス）はコントローラ内部のＣＰＵ１１に内蔵されたハードウェアカウンタによりカウントされ、このタイマ割り込みルーチンで左右の車輪速が読み出され、車輪速センサ値が記憶されるメモリのＮR，ＮLに記憶される。読み出しの後、カウンタ自体はクリアされ、ＮR，ＮLは１秒毎のパルス数を示すものとなる。
【００２６】
次のステップＳ３０３においてＮR，ＮLからその平均値（ＮR＋ＮL）／２を演算し、この値にタイヤの周長を乗算し、公知の方法により容易に車速Ｖが求められる。次に、ステアリングセンサ２の基準設定であるが、ステップＳ３０４からステップＳ３０６では車速Ｖ、所定速度（１０Ｋｍ／ｈ）以上の時に左右の車輪速センサ５，６のパルス差がほとんどない状態をもって車両が直進状態であるとみなし、ステップＳ３０６でステアリングカウンタＮを零にしてリセットすることで、ステアリング舵角の中立点が求められる。
【００２７】
ステアリング処理が終了すると、図５のメインルーチンに戻り、ステップＳ１０７において走行予想軌跡２０のパラメータ演算を行う。走行軌跡パラメータ演算は図１１に示される幾何学的な関係から旋回半径Ｒをステアリング角度θとホイールベースＬとから求めるものである。
【００２８】
その後、ステップＳ１０８においてカメラ１７の画像を画像認識装置１５に取り込み、ステップＳ１０９において区画線検出処理を行う。
【００２９】
この区画線検出処理は図８に示される方法によりなされる。つまり、カメラ１７より入力された画像は、例えば、白黒画像（６４０×４８０ドットサイズ）であり、各点は０〜２５５のグレースケールをもつものとする。この画像よりまずステップＳ４０１において公知の技術より駐車区画３０の特徴点となる白線３１のエッジ検出を行う。具体的には公知のソーベルフィルタにより白線３１のエッジを検出し、適当なしきい値を上回っている部分のピークを検出して境界を構成するエッジ点を抽出する方法をとる。この場合、白線の認識が画像認識により駐車区画の特徴点を容易に検出できる。次に、ステップＳ４０２においては、これらエッジ点に対し図１５に示される路面座標への変換を行なう。この座標系にてステップＳ４０３で直線検出を行っている。この直線を求める方法には、公知のＨｏｕｇｈ変換を用いれば検出が可能となる。
【００３０】
このＨｏｕｇｈ変換による直線検出は、カメラ１７により撮像された駐車区画３０の白線３１のエッジを検出した後、（Ｘ，Ｚ）平面に逆変換されたエッジ点の集合から直線を検出する場合に使用する。つまり、これは公知の技術であり、簡単に説明するとその変換は、各エッジ点を（ｘ，ｙ）とすると、次のようになる。
【００３１】
Ｘ＝ｘ・Ｈｃ／（ｆｓｉｎθ−ｙｃｏｓθ）・・・（１）
Ｚ＝Ｈｃ・（ｙｃｏｓθ＋ｆｃｏｓθ）／（ｆｓｉｎθ−ｙｃｏｓθ）・・・（２）
ｕ＝Ｘ・・・（３）
ｖ＝−Ｚ・・・（４）
ｐ＝ｕｃｏｓθ＋ｖｓｉｎθ・・・（５）
による。即ち、この変換を行うために、先ず各エッジ点を（Ｘ，Ｚ）座標で記述するために（１），（２）式の変換を行う。
【００３２】
次に、Ｈｏｕｇｈ空間として、（ρ，θ）を使用し、各エッジ（Ｘ，Ｚ）に対して（３）〜（５）式を使用してρを計算する。この時、（ρ，θ）空間上にθ＝−π／２〜π／２の間で曲線を描画する。これは実際にはρ，θ空間を格子状に分割し、２次元マトリックスに対応付けて、θを変化させて対応する各マトリックス値をインクリメントする操作に対応する。
【００３３】
このようにして、全ての候補エッジ点に対して、マトリックスへの描画を行わせると候補となる線分に対しては曲線の交点が集中する結果、マトリックス値が大きな値をもつようになり、あるしきい値等により適当なマトリックス位置（ρ，θ）が選定され、これに対応して各々１本の直線を抽出することができる。
【００３４】
そこで、直線検出後、図８に戻りステップＳ４０４においてＨｏｕｇｈ変換により検出された直線から駐車区画３０を構成する候補となる線分を抽出する。具体的には図１７に示されるように、Ｌｍ：車体長さ、Ｗｍ：車幅、ｌｍ：後輪車軸とカメラとの距離、Ｒmin：車両の最小回転半径とした場合、図１０に示されるように車両後端部中心（カメラ位置）から駐車区画３０の入口までの距離Ｄ、車両後端部中心（カメラ位置）の駐車場中心に対する横ずれ距離（センターずれ）Ｌ、車両と駐車区画との角度（車体角度）θｍを幾何学的な関係から求めることができる。より具体的には、θｍ：駐車区画センターライン（駐車区画の中心軸）と車両の車両中心軸とのなす角度、Ｌ：駐車区画の中心軸の垂直方向においてカメラの設けられるカメラ位置と駐車区画の中心軸との距離、Ｄ：駐車区間の中心軸の方向において白線の車両側の端部（図１７の左側の駐車白線）とカメラ位置までの距離を示す。
【００３５】
ここでは、図１７のＣ，Ｄ、Ｅ、Ｆの線分を角度および並びの順序、そして駐車区画幅Ｗ１と白線幅Ｗ２との比較で、許容範囲内のものを抽出する。
【００３６】
次に、ステップＳ４０５においては、側線候補（白線）が見つかったか否かをチェックし、側線候補がない場合にはこの処理を終了するが、側線候補有りの場合にはステップＳ４０６において、側線に直交する直交成分の検出処理を行う。つまり、これは図１７においては、Ａ，Ｂの仮想線分の探索に対応する。
【００３７】
次にステップＳ４０７において直交線分候補がない場合には、この処理を終了するが、直交成分候補が有りの場合は、ステップＳ４０８においてＬ，θｍ，Ｄを計算して求める。尚、このＬ，θｍ，Ｄを求める具体的な計算方法は図１７から幾何学的な関係により算出することができるため、その求め方は省略する。
【００３８】
次に、図９を参照して車両の状態判断について説明する。
【００３９】
ステップＳ５０１において、駐車区画が検出されたか否かをチェックし、区画検出がされていない場合にはステップＳ５１２において不明と判断し、不明フラグをセットする。一方、区画検出がされた場合にはステップＳ５０２に進み、センターずれＬ，車体角度θｍから、基準となる旋回半径Ｒ０を求める。これは図１７に示した（条件１）式で示されるもので、駐車区画３０の中心軸と車両中心軸とに共に接する円の半径を求めることになる。この場合には、車両の進行方向に向かって右側に旋回中心がある場合には、半径Ｒ０は正となる。
【００４０】
次に、ステップＳ５０３において旋回半径Ｒ０を車両の最小回転半径であるＲminと比較し、これより小さければ車両は駐車区画３０に進入不能となるため、ステップＳ５１１において不能と判断し、駐車不能フラグをセットする。ここで、旋回半径Ｒ０がＲmin以上で駐車可能であれば、ステップＳ５０４に進み、図１７に図示したｄを（条件２）式により計算する。これは旋回のための半径Ｒ０の軌跡より駐車区画３０内の適切な位置で車両が平行になれるかを判断するものであり、ステップＳ５０５においてｄ＜Ｌｍ−ｌｍの条件下において駐車が可能であるかを判断する。尚、このステップＳ５０５に示す条件が成立しない場合には、車両は駐車区画３０に入っても平行にはならないものとなる。
【００４１】
次に、ステップＳ５０６に進み、条件３をチェックする。つまり、図１７の条件３に示す関係式でＲｘを求める。これは車両が駐車区画３０に進入する際に旋回の内側が駐車区画コーナー部と干渉しないかをチェックするものであり、ステップＳ５０７においてＲｘ＜｜Ｒ０｜−Ｗｍ／２の条件が成立すれば、車両の旋回の内側が隣りの車両等と接触する可能性が少なくなるとみなすことができる。しかし、これはあくまで計算上の基準であり、実際には隣接車両のはみ出し等も考えられ、目視での確認が必要となる。よって、以上の条件式（条件１から条件３）が成立すれば、ステップＳ５０８に進む。
【００４２】
ステップＳ５０８においては現在のステアリング舵角に基づく旋回半径Ｒと基準半径Ｒ０とを比較して略一致していれば、ステップＳ５０９においてこのままのステアリング舵角で駐車可能とし、駐車可能フラグをセットする。一方、旋回半径Ｒと基準半径Ｒ０が略一致しない場合には、ステップＳ５１０においてステアリング修正は必要とみなし、ステアリング修正フラグをセットとする。但し、図２０に示すようにＲ０＞Ｒminの場合には自由度があり、状況によってはステアリング修正は不要となる。
【００４３】
この結果を基に、図５のステップＳ１１１では音声出力２を行う。ここでの音声出力２は、ステップＳ１１０の状態判断によりセットされたフラグにより、予め定められた文章を発してドライバに対して報知するものである。具体的には、図１９に示されるように状態判断により「不明」の場合には、「駐車区画を検出していません」、「不能」の場合には「前に進んでもう一度やり直して下さい」、このままの舵角で駐車が可能な場合には「周囲に注意してそのままバックして下さい」等の音声メッセージを、音声合成回路７からスピーカ８に対して出力する。この場合、走行予想軌跡２０をディスプレィ１３に表示する場合の場合の色の指定も図１９に示される表示色に設定される。
【００４４】
次に、ステップＳ１１２においてグラフィックス再描画処理を行う。ここでの処理は後方画像に走行予想軌跡２０をディスプレィ上に重ねて表示させるものであり、この表示を行うためには路面座標をカメラ座標に変換しなければならないことから、以下に示す座標変換を行う。
【００４５】
そこで、この座標変換は図１６に示すように、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）：路面座標、（ｘ，ｙ）：カメラ座標（ＣＣＤ素子面）、ｆ：レンズ焦点距離、（ｘ’，ｙ’，ｚ’）：レンズ座標（ｚ’は光軸に一致）、θｃ：カメラ取り付け角度、Ｈｃ：路面からの取り付け高さとすると、以下のような関係式が成立する。つまり、
ｘ＝ｆ・ｘ’／ｚ’・・・（１’）
ｙ＝ｆ・ｙ’／ｚ’・・・（２’）
ｘ’＝Ｘ・・・（３’）
ｙ’＝Ｚｓｉｎθｃ＋（Ｙ−Ｈｃ）ｃｏｓθｃ・・・（４’）
ｚ’＝Ｚｃｏｓθｃ−（Ｙ−Ｈｃ）ｓｉｎθｃ・・・（５’）
より、路面上の座標のみに限定すればＹ＝０となり、ｘ，ｙを求めれば、
ｘ＝ｆ・Ｘ／（Ｚｃｏｓθｃ＋Ｈｃｓｉｎθｃ）・・（６’）
ｙ＝ｆ・（Ｚｓｉｎθｃ−Ｈｃｃｏｓθｃ）／（Ｚｃｏｓθｃ＋Ｈｃｓｉｎθｃ）・・・（７’）
となる。よって、路面座標上の点（Ｘ，Ｚ）をカメラで撮影した場合、グラフィックス画面上（カメラ座標）での座標（ｘ，ｙ）を（６’），（７’）式より求め、後方画像に重ね合せることができる。
【００４６】
この場合、上記の方法により求めたｘ，ｙの走行予想軌跡２０をディスプレィ上に表示するのであるが、その表示方法は図１２に示されるように各種の方法が考えられる。つまり、図１２の（ａ）では車両の左右輪が通過する予想轍による表示する方法、（ｂ）では駐車時に車両が走行する走行エリアをベクトル表示する方法、（３）は一定距離間隔（はしご間隔：５０ｃｍ）がわかるようにしたはしご状に表示する方法等があり、ここでは（ｃ）を用いて、駐車操作時に距離感や各位置での車体の角度が分かり易い方法を採用している。尚、この場合、車両予想軌跡２０の長さｌは固定長（例えば、３ｍ）にしたり、一定の角度分とし、旋回状態（緑色とする）と直進状態（青色とする）で色を変化させたり、更には、予想軌跡先端部のみを区別し易い表示にしたりする方法をとることもできる。
【００４７】
図１８はディスプレィ１３上での走行予想軌跡２０とステアリング舵角の状態を示した表示画面の一例であり、ステアリング舵角に応答して走行予想軌跡２０が変化する状態を示したものである。これは車両の後方の生画像をモニタし、駐車スイッチ４がオンしている（駐車補助要求ありの状態）場合にのみ、ステアリング舵角に応じてはしご状になった走行予定軌跡２０を重なり合って表示させるようにしている。この場合、後方画像に走行予想軌跡２０を表示させることで、ステアリング２１をどれだけ転舵しているかわかるようにディスプレィ１３の一部に舵角状態を表示する表示マーカー１４を一緒に表示させているので、実際にどれだけ転舵しているかがわかる。
【００４８】
次のステップＳ１１３においては駐車スイッチ４がオン（駐車補助要求あり）されているかが判断される。ここで、駐車スイッチ４がオンされていない（駐車補助要求がない）場合にはステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２からの処理を繰り返す。一方、駐車補助要求がありの場合には、ステップＳ１１４においてリバース状態であるかをシフトレバーリバーススイッチ３をチェックする。ここでリバース状態でない場合にはステップＳ１０２に戻るが、リバース状態の場合にはステップＳ１０６からステップＳ１１４までの同じ処理を繰り返す。
【００４９】
つまり、リバース状態で駐車補助要求がある場合にはディスプレィ上に後方画像と一緒に走行予想軌跡も一緒に表示されるようになるため、ドライバはこれを見てステアリング２１を回し、適切な位置に保持しバックすれば良い。駐車区画内に水平に入った段階でステアリングをまっすぐにし、最終端までバックすれば正しく駐車区画３０に入ることができる。これらは音声により指示されるため、後方を見て安全確認しながらの操作が可能となる。
【００５０】
【効果】
本発明によれば車両の操舵状態を検出する操舵状態検出手段と、カメラからの映像を基に画像認識により駐車区画を識別する駐車区画検出手段と、操舵状態検出手段からの情報により車両の走行予想軌跡を算出する走行予想軌跡算出手段と、走行予想軌跡と駐車区画からの情報により駐車を補助する情報をドライバに提供する報知手段とを備えたことにより、カメラからの映像を基に画像認識で駐車区画を検出し、操舵状態検出手段からの情報により車両の走行予想軌跡求め、走行予想軌跡と駐車区画の情報から、正しく駐車できるか否か判断した上で、駐車を正位置に駐車するよう駐車を適切に補助する情報を提供できる。
【００５１】
この場合、駐車区画は駐車区画を構成する白線を認識するようにすれば、画像認識により容易に検出できる。
【００５２】
また、駐車を補助する情報は駐車区画と車両との相対位置関係を利用し、駐車区画の中心軸に対する車両中心軸の傾斜角度θｍ、カメラ位置と駐車区画の中心軸との距離Ｌ、駐車区画入口までの距離Ｄにより表現でき、駐車区画と車両との相対位置関係が正確に求めることができる。
【００５３】
更に、報知手段は表示器および特に音声により操舵タイミング、操舵方向、操舵量の少なくとも１つが報知されるようにすれば、ドライバに対して駐車に関する情報を、後方を目視確認しながらでも提供することができる。
【００５４】
表示器にはカメラからの後方画像と走行予想軌跡が重ねて表示されるようにすれば、周囲の状況が正確に察知でき、舵角に対応した走行予想軌跡が後方画像のどこを通るかが適切にわかる。
【００５５】
走行予想軌跡は駐車区画との位置関係により、走行予想軌跡の表示形態を可変させるようにすれば、走行予想軌跡の表示形態の変化により、所定の駐車区画に対し駐車可能か否かが判断し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態における駐車補助装置のシステム構成図である。
【図２】  本発明の一実施形態における駐車補助装置を車両へ取付けた場合の取付図である。
【図３】  本発明の一実施形態における駐車補助装置のカメラの検出範囲を示した図である。
【図４】  本発明の一実施形態におけるステアリングセンサを示し、（ａ）はステアリングコラムシャフトへ取り付けた場合のステアリングセンサの平面図、（ｂ）はステアリングセンサのスリット板とフォトインタラプタの概要を示した斜視図、（ｃ）はステアリングセンサのＡ相とＢ相の出力を示す図である。
【図５】  本発明の一実施形態におけるコントローラの処理を示すフローチャートである。
【図６】  本発明の一実施形態におけるコントローラのステアリングセンサ信号処理を示すフローチャートである。
【図７】  本発明の一実施形態におけるコントローラのステアリングセンサの中立点処理を示すフローチャートである。
【図８】  図５に示す区画線検出処理のフローチャートである。
【図９】  図５に示す状態判断のフローチャートである。
【図１０】  本発明の一実施形態における駐車区画と車両との位置関係を示す説明図である。
【図１１】  本発明の一実施形態における走行予想軌跡の算出に用いる説明図である。
【図１２】  本発明の一実施形態における走行予想軌跡の表示例を示した図であり、（ａ）は予想轍による表示、（ｂ）は車幅分の走行エリアベルト表示、（ｃ）ははしご状表示を示す図である。
【図１３】  本発明の一実施形態におけるカメラおよびディスプレィのグラフィックス表示座標である。
【図１４】  本発明の一実施形態における駐車補助装置のカメラを車両へ取り付けた場合の取り付け状態を示した図である。
【図１５】  本発明の一実施形態におけるＨｏｕｇｈ変換による直線検出法を示す説明図である。
【図１６】  本発明の一実施形態における駐車補助装置の座標変換方法を説明する説明図である。
【図１７】  本発明の一実施形態における駐車補助装置の駐車区画の検出と車両位置の関係を示す説明図である。
【図１８】  本発明の一実施形態における駐車補助装置のディスプレィ上での表示画面である。
【図１９】  本発明の一実施形態における駐車補助装置の音声出力における案内メッセージおよびディスプレィ上での走行予想軌跡の表示色を示す図である。
【図２０】  本発明の一実施形態における駐車補助装置の駐車区画への入り方を示した図である。
【符号の説明】
１  駐車補助装置
２  ステアリングセンサ（操舵状態検出手段）
３  シフトレバーリバーススイッチ
４  駐車スイッチ
５  右車輪速センサ
６  左車輪速センサ
８  スピーカ（報知手段）
１１  ＣＰＵ（走行予想算出手段）
１３  ディスプレィ（表示器）
１４  舵角状態表示（マーカー表示）
１５  駐車区画検出用画像認識装置（駐車区画検出手段）
１７  ＣＣＤカメラ（カメラ）
２０  走行予想軌跡
３０  駐車区画
３１  白線
【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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