(57)【要約】【課題】この発明は、車両と駐車枠の左右の白線とが平行になった時には予想軌跡を表示しないようにすることで、運転者が違和感を受けることがない駐車支援装置を提供することを目的とする。【解決手段】この発明は、撮像手段と、表示手段と、操舵角検出手段と、予想軌跡描画手段とを備えた駐車支援装置において、撮像手段により撮像された後方画像を俯瞰画像に変換する画像変換手段と、画像変換手段により変換された俯瞰画像から駐車枠の左右の白線を検出する白線検出手段と、白線検出手段により検出された駐車枠の左右の白線に対して車両が平行か否かを判定する平行判定手段とを備え、予想軌跡描画手段は、平行判定手段により駐車枠の左右の白線に対して車両が平行であると判定された時には予想軌跡を描画しないことを特徴とする。【選択図】図１
2011230615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段と、
車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記操舵角検出手段により検出された操舵角に基づいて車両の予想軌跡を算出して前記表示手段により表示する画像に描画する予想軌跡描画手段とを備えた駐車支援装置において、
前記撮像手段により撮像された後方画像を俯瞰画像に変換する画像変換手段と、
前記画像変換手段により変換された俯瞰画像から駐車枠の左右の白線を検出する白線検出手段と、
前記白線検出手段により検出された駐車枠の左右の白線に対して車両が平行か否かを判定する平行判定手段とを備え、
前記予想軌跡描画手段は、
前記平行判定手段により駐車枠の左右の白線に対して車両が平行であると判定された時には予想軌跡を描画しないことを特徴とする駐車支援装置。
【請求項２】
前記白線検出手段により検出された左右の白線の白線端点を検出する白線端点検出手段を備え、
前記予想軌跡描画手段は、
前記平行判定手段により駐車枠の左右の白線に対して車両が平行であると判定され、かつ、前記白線端点検出手段により検出された白線端点と車両後端との距離が予め設定された値以下である時には予想軌跡を描画しないことを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項３】
前記予想軌跡描画手段が予想軌跡を描画しない時には、前記操舵角検出手段により検出された操舵角の状態を表示する操舵案内手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駐車支援装置。
【請求項４】
前記操舵案内手段は、
前記予想軌跡描画手段が予想軌跡を描画しない時には、前記操舵角検出手段により検出された操舵角に基づいて車輪が車体に対して平行になる操舵方向を表示することを特徴とする請求項３に記載の駐車支援装置。
【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、車両を駐車枠内に駐車させる際に駐車枠に対する車両の予想軌跡を適切に表示させ、駐車時の運転を支援する駐車支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、駐車時の運転を支援するために、車両の後方画像を表示手段に表示する駐車支援装置を搭載しているものがある。駐車支援装置には、車両の操舵角に基づいて車両後退時の予想軌跡を算出し、車両の後方画像に重ねて予想軌跡を表示するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３３５４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の後方画像に予想軌跡を表示する駐車支援装置においては、駐車運転操作の初期段階（駐車枠への接近開始時）では、車両と駐車枠の白線とが平行でなく斜めの状態にある場合が多いため、車両の予想軌跡が駐車枠の白線に向かって湾曲していても、運転者は旋回後退することを意図してステアリング操作しているため、運転者が違和感を受けることがない。
これに対して、駐車運転操作の最終段階（駐車枠への進入直前）では、車両と駐車枠の白線とが平行になる場合が多く、運転者は車両を直進後退させることを意図している。このとき、操舵角が車両と平行でないと、運転者は直進後退することを意図しているにもかかわらず、予想軌跡は湾曲した状態で表示されるため、運転者が違和感を受けることになる。
このように、従来の駐車支援装置においては、駐車しようとしていて車両と駐車枠の左右の白線とが平行になっても、車両の予想軌跡を表示し続けるため、操舵角が車両と平行でない場合には、運転者は直進後退することを意図しているにもかかわらず、湾曲した予想軌跡を表示することになり、運転者に違和感を与える問題がある。
【０００５】
この発明は、車両と駐車枠の左右の白線とが平行になった時には予想軌跡を表示しないようにすることで、運転者が違和感を受けることがない駐車支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、車両の後方を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段と、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記操舵角検出手段により検出された操舵角に基づいて車両の予想軌跡を算出して前記表示手段により表示する画像に描画する予想軌跡描画手段とを備えた駐車支援装置において、前記撮像手段により撮像された後方画像を俯瞰画像に変換する画像変換手段と、前記画像変換手段により変換された俯瞰画像から駐車枠の左右の白線を検出する白線検出手段と、前記白線検出手段により検出された駐車枠の左右の白線に対して車両が平行か否かを判定する平行判定手段とを備え、前記予想軌跡描画手段は、前記平行判定手段により駐車枠の左右の白線に対して車両が平行であると判定された時には予想軌跡を描画しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の駐車支援装置は、車両と駐車枠の左右の白線とが平行になった時には予想軌跡を表示しないので、直進後退を意図する運転者に対して湾曲した予想軌跡を表示することがなく、運転者が違和感を受けないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】駐車支援装置のシステム構成図である。（実施例１）
【図２】駐車支援装置の制御フローチャートである。（実施例１）
【図３】車両及び駐車枠を示す平面図である。（実施例１）
【図４】後方画像を示す図である。（実施例１）
【図５】白線の横エッジの俯瞰画像を示す図である。（実施例１）
【図６】ハフ変換による白線検出の座標系を示す図である。（実施例１）
【図７】車両と駐車枠が斜めの状態にあり、予想軌跡を表示した画像を示す図である。（実施例１）
【図８】車両と駐車枠が平行の状態にあり、予想軌跡を非表示にした画像を示す図である。（実施例１）
【図９】操舵角及び操舵方向を表示した画像を示す図である。（実施例１）
【図１０】駐車支援装置のシステム構成図である。（実施例２）
【図１１】駐車支援装置の制御フローチャートである。（実施例２）
【図１２】白線端点の検出時の画像座標系を示す図である。（実施例２）
【図１３】白線のウインドウ上に設定した小領域を示す図である。（実施例２）
【図１４】ウインドウの隣接する小領域の差分値を示す図である。（実施例２）
【図１５】白線端点と車両後端との距離による予想軌跡の表示・非表示の判定を説明する図である。（実施例２）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
この発明は、画像の切換タイミングの精度を向上させる目的を、撮像された自車両の後方画像から白線と白線端点とを検出し、この検出された白線と白線端点とを画像表示の切換タイミングに利用して実現するものである。
【実施例１】
【００１０】
図１〜図９は、この発明の実施例１を示すものである。図３において、１は駐車場、２は駐車枠、３・４は駐車枠２を区画する所定長さで平行な左右の白線、５・６は駐車枠２の後端で白線３・４と直角に配設した左右の輪止め、７は車両である。車両７には、駐車枠２へ駐車する際に運転操作を支援する駐車支援装置８を搭載している。駐車支援装置８は、図１に示すように、車両７の後方を撮像する撮像手段９と、撮像手段９により撮像された画像を表示する表示手段１０と、車両７の操向輪の操舵角を検出する操舵角検出手段１１と、撮像手段９及び操舵角検出手段１１から入力する信号に基づいて運転支援情報を表示手段１０に表示させる制御手段１２とを備えている。
前記撮像手段９は、車両７の後部に取り付けた超広角のバックカメラ等の撮像機器からなる。前記表示手段１０は、専用の表示装置を設ける以外に、車両７の車室内に配置されたカーナビゲーションシステムのモニタ等を利用することができる。前記操舵角検出手段１１は、専用の操舵角センサを設ける以外に、パワーステアリング装置の操舵角情報を利用することができる。
【００１１】
前記制御手段１２は、画像変換手段１３と、予想軌跡描画手段１４と、白線検出手段１５と、平行判定手段１６とを備えている。
前記画像変換手段１３は、撮像手段９により撮像された後方画像Ｇ１（図４参照）から白線３・４の横エッジＥ１・Ｅ２を抽出（図５参照）し、俯瞰画像Ｇ２（図７参照）に変換する。後方画像Ｇ１は、白線３・４が曲がった画像である。俯瞰画像Ｇ２は、後方画像Ｇ１の歪みを補正して白線３・４を直線とし、上方から見下ろした画像であって、さらに、車両輪郭線Ｖを表示した画像（図７参照）である。前記予想軌跡描画手段１４は、操舵角検出手段１１により検出された操舵角θｓに基づいて車両７の予想軌跡Ｌを算出し、表示手段１０により表示する画像に重ねて予想軌跡Ｌを描画する（図７参照）。
前記白線検出手段１５は、画像変換手段１３により変換された俯瞰画像Ｇ２から駐車枠２の左右の白線３・４を検出する。前記平行判定手段１６は、白線検出手段１５により検出された駐車枠２の左右の白線３・４に対して車両７が平行か否かを判定する。
【００１２】
前記白線検出手段１５による白線検出は、図６に示すように、ハフ変換（Ｈｏｕｇｈ変換）によって、横エッジＥ１・Ｅ２を抽出して変換した俯瞰画像Ｇ２の各候補点の座標値（ｘ，ｙ）から、
ρ＝ｘ＊ｓｉｎ（θ）＋ｙ＊ｃｏｓ（θ）
の式により、θｍｉｎからθｍａｘまでρの値を計算して、ρ−θ空間に投票する。
投票点数が最も高かった箇所（ρ１，θ１）と、２番目に高かった箇所（ρ２，θ２）とを、それぞれ左右の白線３・４とする。
そして、θ１とθ２との平均値（θ１＋θ２）／２を、車両７に対する白線３・４の角度とする。
このハフ変換による白線検出後は、前記平行判定手段１６によって、車両７に対する白線３・４の角度が一定範囲以内にあるかどうかで、車両７が白線３・４に対して平行か否かを判断する。
【００１３】
前記予想軌跡描画手段１４は、平行判定手段１６により駐車枠２の左右の白線３・４に対して車両７が平行であると判定された時には、表示手段１０により表示される画像に予想軌跡Ｌを描画しない（図８参照）。
【００１４】
さらに、前記制御手段１２は、操舵案内手段１７を備えている。操舵案内手段１７は、予想軌跡描画手段１４が予想軌跡Ｌを描画しない時には、操舵角検出手段１１により検出された操舵角θｓの状態を操舵案内画像Ｇ３により表示する（図８参照）。また、操舵案内手段１７は、予想軌跡描画手段１４が予想軌跡Ｌを描画しない時には、操舵角検出手段１１により検出された操舵角θｓに基づいて操舵される車輪が車体に対して平行になる操舵方向Ｒｓを操舵案内画像Ｇ３により表示する（図９参照）。
操舵案内画像Ｇ３は、操舵角θｓの状態として、操舵角検出手段１１により検出された現在の操舵角θｓだけ傾けたステアリングＳの画像とし、また、操舵方向Ｒｓとして、車輪を車体に対して平行にするためにステアリングＳをどちらの方向に回転させればよいかを示す矢印等の画像とすることができる。
【００１５】
車両７を後退させて駐車枠２へ駐車させる際に、駐車支援装置８によって予想軌跡Ｌの表示・非表示を行う実施例１の制御を、図２のフローチャートに基づいて説明する。
図２に示すように、制御手段１２は、プログラムがスタートすると（Ａ０１）、先ず、撮像手段９から後方画像Ｇ１を取り込み（Ａ０２）、後方画像Ｇ１の白線３・４の横エッジＥ１・Ｅ２の抽出処理を行い（Ａ０３）、エッジ画像を俯瞰画像Ｇ２に変換（Ａ０４）し、俯瞰画像Ｇ２から白線３・４の検出を行うとともに、ハフ変換で白線３・４の位置と角度とを算出し（Ａ０５）、車両７と白線３・４が平行かを判断する（Ａ０６）。
この判断（Ａ０６）がＮＯで、上記（Ａ０５）で算出した角度が一定範囲外にあり、車両７が白線３・４と平行でない場合には、図７に示すように、表示手段１０により表示された画像に予想軌跡描画手段１４により算出した車両７の予想軌跡Ｌを表示し（Ａ０７）、後方画像Ｇ１の取り込み（Ａ０２）に戻る。
この判断（Ａ０６）がＹＥＳで、上記（Ａ０５）で算出した角度が一定範囲以内にあり、車両７が白線３・４と平行である場合には、図８に示すように、表示手段１０により表示された画像に予想軌跡描画手段１４により算出した車両７の予想軌跡Ｌを非表示にし（Ａ０８）、操舵ガイドとして操舵角θｓや操舵方向Ｒｓの操舵案内画像Ｇ３を表示し（Ａ０９）、後方画像Ｇ１の取り込み（Ａ０２）に戻る。
【００１６】
このように、駐車支援装置８は、車両７と駐車枠２の左右の白線３・４とが平行になった時には予想軌跡Ｌを表示しないので、直進後退を意図する運転者に対して湾曲した予想軌跡Ｌを表示することがなく、運転者が違和感を受けないようにすることができる。
また、制御手段１２は、予想軌跡描画手段１４が予想軌跡Ｌを描画しない時には、操舵角検出手段１１により検出された操舵角θｓの状態を表示する操舵案内手段１７を備えている。
これにより、駐車支援装置８は、予想軌跡Ｌを表示しない時には、現在のステアリングＳの操舵角θｓを表示することにより、運転者にわかりやすくステアリング操作を提示することができる。
さらに、操舵案内手段１７は、予想軌跡描画手段１４が予想軌跡Ｌを描画しない時には、操舵角検出手段１１により検出された操舵角θｓに基づいて車輪が車体に対して平行になる操舵方向Ｒｓを表示する。
これにより、駐車支援装置８は、予想軌跡Ｌを表示しない時には、現在のステアリングＳの操舵角θｓとともに、車輪が車体に対して平行になるステアリングＳの戻し方向（操舵方向Ｒｓ）を表示することにより、運転者にさらにわかりやすくステアリング操作を提示することができる。
【実施例２】
【００１７】
図１０〜図１５は、この発明の実施例２を示すものである。この実施例２においては、上述の実施例１と同一機能を果たす箇所には同一符号を付して説明する。
実施例２の駐車支援装置８は、図３に示すように、駐車場１の駐車枠２を区画する白線３・４及び輪止め５・６内に車両７を駐車させる際の運転を支援する。駐車支援装置８は、図１０に示すように、撮像手段９と、表示手段１０と、操舵角検出手段１１と、制御手段１２とを備え、制御手段１２には、画像変換手段１３と、予想軌跡描画手段１４と、白線検出手段１５と、平行判定手段１６と、操舵案内手段１７とを備えている。これら各手段９〜１７は、実施例１で説明したように機能するので、説明を省略する（図３〜図９参照）。
実施例２の制御手段１２は、さらに、白線端点検出手段１８と距離判定手段１９とを備えている。白線端点検出手段１８は、白線検出手段１５により検出された左右の白線３・４の白線端点３ａ・４ａ（図３参照）を検出する。距離判定手段１９は、白線端点３ａ・４ａと車両後端７ｅ（図３参照）との距離が予め設定された値以下であるかを判定する。前記予想軌跡描画手段１４は、前記平行判定手段１６により駐車枠２の左右の白線３・４に対して車両７が平行であると判定され、かつ、前記白線端点検出手段１８により検出された白線端点３ａ・４ａと車両７の車両後端７ｅとの距離が予め設定された値以下である時には予想軌跡Ｌを描画しない。
【００１８】
前記白線端点検出手段１８による白線端点３ａ・４ａの検出においては、図１２に示すように、ρ１とρ２とを左右の白線３・４が存在するｘ座標値とし、一定サイズ（範囲）の左右のウインドウＷ１・Ｗ２を設定する。
設定した左右のウインドウＷ１・Ｗ２上で、図１３に示すように、ｙ座標値ｙｉを挟んで小領域ａｒｅａＵ・ａｒｅａＤを設定し、この各小領域ａｒｅａＵ・ａｒｅａＤ内の点数をカウントし（ｓｕｍＵ・ｓｕｍＤ）、その差分値ｄｉｆ＿ｙｉを求める（ｄｉｆ＿ｙｉ＝ｓｕｍＤ−ｓｕｍＵ）。
求められた左右のウインドウＷ１・Ｗ２の差分値ｄｉｆ＿ｙｉを加算し、図１４に示すように、加算した差分値ｄｉｆ＿ｙｉが最も大きい値ｙｐｅａｋ（最大差分値）のｙ座標値を、白線端点３ａ・４ａとして検出する。
なお、左右の白線３・４の白線端点には、図３に示すように、車両７が進入する側（前側）の白線端点３ａ・４ａと、輪止め５・６が設けられた側（後側）の白線端点３ｂ・４ｂとが存在する。白線端点は、車両７が駐車枠２にどのくらい近づいたかを判定するものであるため、車両７が進入する側（前側）に存在する白線端点３ａ・４ａを距離判定の白線端点とする。
【００１９】
前記距離判定手段１９による白線端点３ａ・４ａと車両後端７ｅとの距離の判定においては、あらかじめ車両後端７ｅの位置ｙｂｏｄｙを設定しておく。この値は、車両７の機種、撮像手段９の設置位置等によってあらかじめ決定される。検出した白線端点ｙｐｅａｋと車両後端ｙｂｏｄｙの距離がしきい値ｔｈ以下（ｙｂｏｄｙ−ｙｐｅａｋ≦ｔｈ）ならば、予想軌跡Ｌを非表示とする。しきい値ｔｈの値は、経験的に決定される。
【００２０】
車両７を後退させて駐車枠２へ駐車させる際に、駐車支援装置８によって予想軌跡Ｌの表示・非表示を行う実施例２の制御を、図１１のフローチャートに基づいて説明する。
図１１に示すように、制御手段１２は、プログラムがスタートすると（Ｂ０１）、先ず、撮像手段９から後方画像Ｇ１（図４参照）を取り込み（Ｂ０２）、後方画像Ｇ１の白線３・４の横エッジＥ１・Ｅ２の抽出処理を行い（Ｂ０３）、エッジ画像を俯瞰画像Ｇ２（図７参照）に変換（Ｂ０４）し、俯瞰画像Ｇ２から白線３・４の検出（図６参照）を行うとともに、ハフ変換で白線３・４の位置と角度とを算出し（Ｂ０５）、車両７と白線３・４が平行かを判断する（Ｂ０６）。
この判断（Ｂ０６）がＮＯで、上記（Ｂ０５）で算出した角度が一定範囲外にあり、車両７が白線３・４と平行でない場合には、図７に示すように、表示手段１０により表示された画像に予想軌跡描画手段１４により算出した車両５の予想軌跡Ｌを表示し（Ｂ０７）、後方画像Ｇ１の取り込み（Ｂ０２）に戻る。
この判断（Ｂ０６）がＹＥＳで、上記（Ｂ０５）で算出した角度が一定範囲以内にあり、車両７が白線３・４と平行である場合には、左右の白線３・４の前側の白線端点３ａ・４ａを検出（図１２〜図１４参照）し（Ｂ０８）、白線端点３ａ・４ａと車両後端７ｅとの距離が予め設定された値以下であるか（図１５参照）を判断する（Ｂ０９）。
この判断（Ｂ０９）がＮＯで、車両７が白線端点３ａ・４ａまで離れている場合には、図７に示すように、表示手段１０により表示された画像に予想軌跡描画手段１４により算出した車両７の予想軌跡Ｌを表示し（Ｂ０７）、後方画像Ｇ１の取り込み（Ｂ０２）に戻る。
この判断（Ｂ０９）がＹＥＳで、車両７が白線端点３ａ・４ａに近づいている場合には、図８に示すように、表示手段１０により表示された画像に予想軌跡描画手段１４により算出した車両７の予想軌跡Ｌを非表示にし（Ｂ１０）、操舵ガイドとして操舵角θｓや操舵方向Ｒｓの操舵案内画像Ｇ３（図９参照）を表示し（Ｂ１１）、後方画像Ｇ１の取り込み（Ｂ０２）に戻る。
【００２１】
このように、駐車支援装置８は、車両７と駐車枠２の左右の白線３・４とが平行になった時には予想軌跡Ｌを表示しないので、直進後退を意図する運転者に対して湾曲した予想軌跡Ｌを表示することがなく、運転者が違和感を受けないようにすることができる。
また、駐車支援装置８は、予想軌跡Ｌを表示しない時には、現在のステアリングの操舵角θｓを表示することにより、運転者にわかりやすくステアリング操作を提示することができる。
さらに、駐車支援装置８は、予想軌跡Ｌを表示しない時には、現在のステアリングの操舵角θｓとともに、車輪が車体に対して平行になるステアリング戻し方向（操舵方向Ｒｓ）を表示することにより、運転者にさらにわかりやすくステアリング操作を提示することができる。
そして、この駐車支援装置８は、駐車しようとしていて車両７と駐車枠２の左右の白線３・４とが平行であるという条件に加えて、車両７と駐車枠２が近いという条件が成立する時には予想軌跡Ｌを表示しないので、さらに運転者の意図に沿った表示をすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
この発明の駐車支援装置は、車両を駐車枠内に駐車させる駐車運転操作の際に、運転者に適切な画像を提供することができるものであり、各種車両に適用できる。
【符号の説明】
【００２３】
１  駐車場
２  駐車枠
３  右の白線
４  左の白線
５  右の輪止め
６  左の輪止め
７  車両
８  駐車支援装置
９  撮像手段
１０  表示手段
１１  操舵角検出手段
１２  制御手段
１３  画像変換手段
１４  予想軌跡描画手段
１５  白線検出手段
１６  平行判定手段
１７  操舵案内手段
１８  白線端点検出手段
１９  距離判定手段
【図１】
2011230615.tif 000003
【図２】
2011230615.tif 000004
【図３】
2011230615.tif 000005
【図４】
2011230615.tif 000006
【図５】
2011230615.tif 000007
【図６】
2011230615.tif 000008
【図７】
2011230615.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011230615.tif 000011
【図１０】
2011230615.tif 000012
【図１１】
2011230615.tif 000013
【図１２】
2011230615.tif 000014
【図１３】
2011230615.tif 000015
【図１４】
2011230615.tif 000016
【図１５】
2011230615.tif 000017