(57)【要約】【課題】駐車補助装置において、車両の現在位置に対する駐車予定位置が直角の場合や平行の場合以外であっても、車両を適切に駐車予定位置に誘導可能とする。【解決手段】少なくとも車両の後方状況を撮像する２つのカメラ１１，１２により撮像して得られた後方映像を、画像変換部１５によって、俯瞰画像Ｖに変換し、得られた俯瞰画像Ｖを、現位置における自車両を表す車両アイコン５０と重畳させて画像表示部１９に表示させ、信号処理部２１が、車両の現在位置から駐車予定位置に至る目標軌跡８０と、車両の現在位置、姿勢に基づいて想定される予想軌跡９０とを、画像表示部１９に重畳表示させ、予想軌跡９０を目標軌跡８０に一致させるように、運転者の操舵を誘導する。【選択図】　　　　　図１
2004114879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも車両の後方状況を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像して得られた前記後方状況を表す後方映像を、俯瞰画像に変換する画像変換手段と、前記車両の現位置を検出する車両位置検出手段と、前記車両の操舵角を検出する操舵角センサと、画像を表示する画像表示手段と、前記現位置における前記車両を表す現位置車両アイコンと前記後方映像に対応する俯瞰画像とを、前記車両と前記後方状況との相対的位置関係に対応させて、前記画像表示手段に重畳表示させるとともに、前記画像表示手段の所定位置に、目標位置および目標姿勢が移動可能の目標車両アイコンを重畳表示させる信号処理手段と、前記画像表示手段に表示された画像上において、前記目標車両アイコンの位置を所望とする駐車位置に移動させる操作および該目標車両アイコンの姿勢を所望とする駐車姿勢に変化させる操作の入力を受ける操作入力手段とを備え、
前記信号処理手段は、前記操作入力手段に入力された操作に応じて移動された目標車両アイコンに前記現位置車両アイコンを一致させるための適切な移動経路である目標軌跡を算出し、前記車両位置検出手段により検出された前記車両の現位置および前記操舵角センサにより検出された前記車両の操舵角に基づいて該車両の想定される移動経路である予想軌跡を算出し、前記目標軌跡および前記予想軌跡を前記画像表示手段に表示させるとともに、前記俯瞰画像と前記目標軌跡との相対的位置関係を固定しつつ前記車両の移動に追従させて前記俯瞰画像および前記目標軌跡の表示を変化させ、かつ、前記車両の操舵角に応じて前記予想軌跡の表示を変化させることを特徴とする駐車補助装置。
【請求項２】
前記信号処理手段は、一方への最大舵角から他方の最大舵角への操舵によって縦列駐車可能の領域を示す駐車可能境界線を、前記画像表示手段に表示させることを特徴とする請求項１に記載の駐車補助装置。
【請求項３】
前記操作入力手段は、前記画像表示手段の表示面に設けられた透明のタッチパネルであることを特徴とする請求項１または２に記載の駐車補助装置。
【請求項４】
前記操作入力手段は、ボタンおよび／またはレバーであることを特徴とする請求項１または２に係る駐車補助装置。
【請求項５】
前記信号処理手段は、一方向への１回の旋回の旋回角度または互いに反対方向への１回ずつの旋回の各旋回角度を算出することにより、前記目標軌跡を設定することを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の駐車補助装置。
【請求項６】
前記信号処理手段は、前記目標軌跡の経路長が最短となるように該目標軌跡を設定することを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の駐車補助装置。
【請求項７】
前記信号処理手段は、設定した目標軌跡の経路上に障害物が存する場合は、該障害物との間に一定値以上の離間距離を確保した新たな目標軌跡を設定することを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の駐車補助装置。
【請求項８】
前記信号処理手段は、前記画像表示手段の表示面上に、前記障害物を示す仮想ポールアイコンを俯瞰画像に重畳表示させることを特徴とする請求項７に記載の駐車補助装置。
【請求項９】
前記信号処理手段は、前記車両位置検出手段により検出された前記車両の位置と、前記操舵角センサによって検出された該車両の姿勢とに基づいて、前記目標軌跡と前記予想軌跡との一致状態を自動的に判定することを特徴とする請求項１から８のうちいずれか１項に記載の駐車補助装置。
【請求項１０】
前記信号処理手段は、前記目標軌跡と前記予想軌跡とが、予め設定された所定の距離および／または姿勢の差を超えたときは、前記予想軌跡が一致するような新たな目標軌跡を、前記車両の現位置、姿勢に基づいて算出して、前記画像表示手段に該新たな目標軌跡を表示させることを特徴とする請求項９に記載の駐車補助装置。
【請求項１１】
前記撮像手段によって得られた後方映像のうち一部に対応する俯瞰画像の一部を記憶する画像蓄積部をさらに備え、
前記信号処理手段は、前記車両の移動に応じて前記撮像手段の撮像範囲から外れた後方映像に対応する俯瞰画像の部分を、前記画像蓄積部によって蓄積された前記俯瞰画像の一部を付加して、前記画像表示手段に表示させることを特徴とする請求項１から１０のうちいずれか１項に記載の駐車補助装置。
【請求項１２】
前記車両位置検出手段は、ＧＰＳとジャイロセンサと加速度センサとのうち少なくとも一つを利用した位置情報検出手段、および／または前記操舵角センサによって得られる舵角情報と車速センサによって得られる車速情報に基づいて前記現位置とを算出する位置検出手段であることを特徴とする請求項１から１１のうちいずれか１項に記載の駐車補助装置。
【請求項１３】
少なくとも車両の後方状況を撮像する単一の撮像手段と、前記撮像手段により撮像して得られた前記後方状況を表す後方映像を、俯瞰画像に変換する画像変換手段と、前記単一の撮像手段によって得られた後方映像のうち一部に対応する俯瞰画像の一部を記憶する画像蓄積部と、前記俯瞰画像を表示する画像表示手段と、前記車両の移動に応じて前記撮像手段の撮像範囲から外れた後方映像に対応する俯瞰画像の部分を、前記画像蓄積部によって蓄積された前記俯瞰画像の一部を付加して、前記画像表示手段に表示させる信号処理手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駐車補助装置および画像表示装置に関し、詳細には、撮像手段によって得られた映像を俯瞰画像として、現在位置における自車両を表す車両アイコンとともに重畳表示する駐車補助装置および画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両を車庫入れし、あるいは縦列駐車等する際に、車両後方の視界を確保すべく、車両後部等にカメラを備え、このカメラによって撮像された車両後方の映像を、車室内の、運転者が見やすい位置に設けられた表示装置に表示する駐車補助装置が普及している。
【０００３】
この駐車補助装置は、例えば、特許文献１に開示されているように、カメラ等の撮像手段によって撮像された車両の後方の映像に、車両の最大舵角による後退により９０°旋回したときの仮想車体位置を表す目標枠を重畳して表示装置に表示させるとともに、車両の後退状態に応じて目標枠を車両に対して相対的に変化させて表示装置に表示させるようにしたものである。
【０００４】
また、カメラによって撮像された後方映像を、俯瞰画像に変換して、表示装置に表示する技術も提案されている（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−０５５０９９号公報
【特許文献２】
特開平１２−２２９５４７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１，２によって開示された技術は、車両の現在位置と駐車予定位置とが単純な直角の場合や、平行である単純な縦列駐車にのみ対応したものとなっている。
【０００７】
一方、駐車予定位置は、現在位置に対して直角や平行であるとは限らない。
【０００８】
したがって、上述した従来の駐車補助装置によれば、車両の現在位置に対する駐車予定位置が直角の場合や平行の場合以外に、車両を適切に駐車予定位置まで誘導させることはできない。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、車両の現在位置に対する駐車予定位置が直角の場合や平行の場合以外であっても、車両を適切に駐車予定位置に誘導することができる駐車補助装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、このような駐車補助装置に用いられる画像表示装置が、撮像手段が撮像しうる範囲だけを表示するだけでなく、撮像範囲以外の車両の周囲状況も表示するのが好ましい。
【００１１】
本発明の他の目的は、撮像範囲以外の車両の周囲状況も表示することができる画像表示装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る駐車補助装置は、少なくとも車両の後方状況を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像して得られた前記後方状況を表す後方映像を、俯瞰画像に変換する画像変換手段と、前記車両の現位置を検出する車両位置検出手段と、前記車両の操舵角を検出する操舵角センサと、画像を表示する画像表示手段と、前記現位置における前記車両を表す現位置車両アイコンと前記後方映像に対応する俯瞰画像とを、前記車両と前記後方状況との相対的位置関係に対応させて、前記画像表示手段に重畳表示させるとともに、前記画像表示手段の所定位置に、目標位置および目標姿勢を移動可能の目標車両アイコンを重畳表示させる信号処理手段と、前記画像表示手段に表示された画像上において、前記目標車両アイコンの位置を所望とする駐車位置に移動させる操作および該目標車両アイコンの姿勢を所望とする駐車姿勢に変化させる操作の入力を受ける操作入力手段とを備え、前記信号処理手段は、前記操作入力手段に入力された操作に応じて移動された目標車両アイコンに前記現位置車両アイコンを一致させるための適切な移動経路である目標軌跡を算出し、前記操舵角センサにより検出された前記車両の操舵角に基づいて該車両の想定される移動経路である予想軌跡を算出し、前記目標軌跡および前記予想軌跡を前記画像表示手段に表示させるとともに、前記俯瞰画像と前記目標軌跡との相対的位置関係を固定しつつ前記車両の移動に追従させて前記俯瞰画像および前記目標軌跡の表示を変化させ、かつ、前記車両の操舵角に応じて前記予想軌跡の表示を変化させることを特徴とする。
【００１３】
ここで、俯瞰画像とは、車両の上方の仮想点から下方を見下ろしたときに観察される画像をいう。
【００１４】
また、操作入力手段とは、運転者が操作を入力するヒューマン・マシン・インターフェース（ＨＭＩ）信号入力手段であり、タッチパネルや操作信号入力用のボタン、レバー、スティック、スライダー等種々のインターフェースを適用することができる。
【００１５】
このように構成された本発明の請求項１に係る駐車補助装置によれば、撮像手段によって得られた後方画像が画像変換手段によって俯瞰画像に変換され、画像表示手段には、自車両の現位置を表す現位置車両アイコンとともにこの俯瞰画像が表示され、しかもこの現位置車両アイコンと俯瞰画像とは、自車両の現位置と後方状況との相対的位置関係に対応した位置関係で表示されるため、運転者は、自車両の現位置と後方状況との相対的位置関係を直感的に把握することができ、後退駐車操作を容易にすることができる。
【００１６】
さらに、画像表示手段には、上記俯瞰画像とともに、操作入力手段によって運転者が入力した駐車目標位置および駐車目標姿勢に達するまでの演算された適切な目標軌跡が重畳表示されるため、運転者は、目標軌跡に沿って自車両の操舵角を調整すれば、自車両を目標位置に、かつ目標姿勢で適切に後退駐車させることができる。
【００１７】
このとき、画像表示手段には、自車両の現位置、現姿勢に基づいた予想軌跡が重畳表示されるため、この予想軌跡を目標軌跡に沿わせるように自車両の操舵角を調整すればよく、運転者は、目標軌跡に対する自車両の動きを容易に把握することができ、この点で、後退駐車を一層容易にすることができる。
【００１８】
なお、運転者は自車両に乗っているため、自己も後退する自車両とともに後退し、後方状況と自車両との相対的な動きは、自車両を固定したものとして把握される。
【００１９】
したがって、表示手段上では自車両を表す現位置アイコンが、一定姿勢で、かつ一定位置に固定的に表示され、俯瞰画像および目標軌跡が自車両の動きに追従して変化するため、運転者は実際の自車両の動きおよび後方状況の動きと、表示手段上に表示される現位置車両アイコンおよび俯瞰画像との対応関係を直感的に把握しやすいものとなる。
【００２０】
本発明の請求項２に係る駐車補助装置は、請求項１に係る駐車補助装置において、前記信号処理手段は、一方への最大舵角から他方の最大舵角への操舵によって縦列駐車可能の領域を示す駐車可能境界線を、前記画像表示手段に表示させることを特徴とする。
【００２１】
ここで、駐車可能境界線は、一方への最大舵角から他方の最大舵角への操舵によって縦列駐車可能の限界点を、最大舵角での旋回角度を変化させて連ねたものをいう。
【００２２】
このように構成された本発明の請求項２に係る駐車補助装置によれば、運転者は、縦列駐車可能の領域を画像表示手段上で把握することができるため、表示手段に表示された目標車両アイコンを、初期位置（所定位置）から所望とする駐車位置および駐車姿勢にするために、操作入力手段に移動操作を入力する際の参考とすることができ、物理的に駐車不可能な位置、姿勢に目標駐車位置を設定することがなくなり、運転者に無駄な操作を強いる負担を軽減させることができる。
【００２３】
本発明の請求項３に係る駐車補助装置は、請求項１または２に記載の駐車補助装置において、前記操作入力手段は、前記画像表示手段の表示面に設けられた透明のタッチパネルであることを特徴とする。
【００２４】
このように構成された本発明の請求項３に係る駐車補助装置によれば、運転者は、目標車両アイコンの位置を所望とする駐車位置に移動させる操作として、画像表示手段の表示面に表示された目標車両アイコン上のタッチパネルに触れながら所望の駐車位置まで引きずって移動（ドラッグ）させればよく、目標車両アイコンの姿勢を所望とする駐車姿勢に変化させる操作として、画像表示手段の表示面に表示された目標車両アイコン上のタッチパネルに触れながら所望の駐車姿勢まで回転させればよく、簡単な操作を実現することができる。
【００２５】
本発明の請求項４に係る駐車補助装置は、請求項１または２に係る駐車補助装置において、前記操作入力手段は、ボタンおよび／またはレバーであることを特徴とする。
【００２６】
このように構成された本発明の請求項４に係る駐車補助装置によれば、運転者は、ボタンおよび／またはレバーを操作することにより、目標車両アイコンの位置を所望とする駐車位置に移動させ、目標車両アイコンの姿勢を所望とする駐車姿勢に変化させることができ、簡単な操作を実現することができる。
【００２７】
本発明の請求項５に係る駐車補助装置は、請求項１から４のうちいずれか１項に係る駐車補助装置において、前記信号処理手段は、一方向への１回の旋回の旋回角度または互いに反対方向への１回ずつの旋回の各旋回角度を算出することにより、前記目標軌跡を設定することを特徴とする。
【００２８】
このように構成された本発明の請求項５に係る駐車補助装置によれば、１回の旋回だけで目標位置に達することができる場合には、一方向への１回の旋回の旋回角度を規定することによって、目標軌跡を得ることができ、互いに反対方向への１回ずつの旋回の組合せで目標位置に達することができる場合には、各旋回角度を規定することによって、目標軌跡を得ることができる。
【００２９】
本発明の請求項６に係る駐車補助装置は、請求項１から４のうちいずれか１項に係る駐車補助装置において、前記信号処理手段は、前記目標軌跡の経路長が最短となるように該目標軌跡を設定することを特徴とする。
【００３０】
このように構成された本発明の請求項６に係る駐車補助装置によれば、自車両を所望の駐車位置に、かつ所望の駐車姿勢で駐車させるに際して、最短経路で到達させることができる。
【００３１】
本発明の請求項７に係る駐車補助装置は、請求項１から４のうちいずれか１項に係る駐車補助装置において、前記信号処理手段は、設定した目標軌跡の経路上に障害物が存する場合は、該障害物との間に一定値以上の離間距離を確保した新たな目標軌跡を設定することを特徴とする。
【００３２】
このように構成された本発明の請求項７に係る駐車補助装置によれば、目標軌跡の経路上に障害物が存在しても、この障害物を回避した適切な目標軌跡が設定され、自車両を適切に誘導することができる。
【００３３】
なお、障害物の検出は、後方映像を俯瞰画像に変換する画像変換手段が、画像上の濃淡や、コントラストの変化等を検出、分析して、自動的に検出してもよいし、運転者が把握した障害物を、操作入力手段やその他の入力手段を用いて、運転者が画像表示手段の表示面上に入力するようにしてもよい。
【００３４】
このように、運転者が手動で入力するようにした構成の場合は、入力前に、障害物が存しないとの前提で初期的に設定され表示された目標軌跡を、障害物の入力後に、この入力された障害物の位置等に基づいて、信号処理手段が修正して、新たな目標軌跡を設定し、表示面上に表示し直すようにすればよい。
【００３５】
また、車両の異なる位置に２以上の撮像手段を備えており、各撮像手段によって撮像された後方映像のうち重複した範囲に障害物が存在する場合には、重複した範囲は、これら２以上の後方映像に基づいて立体的に検出することができるため、障害物の位置等を正確に自動検出することもできる。
【００３６】
本発明の請求項８に係る駐車補助装置は、請求項７に係る駐車補助装置において、前記信号処理手段は、前記画像表示手段の表示面上に、前記障害物を示す仮想ポールアイコンを俯瞰画像に重畳表示させることを特徴とする。
【００３７】
このように構成された本発明の請求項８に係る駐車補助装置によれば、障害物が仮想ポールアイコンとして表示面上に表示されるため、運転者が操作入力手段によって目標車両アイコンの位置、姿勢を所望とする駐車位置、駐車姿勢に変化させる操作を入力する際の参考として提供することができ、運転者は表示面上に表示された仮想ポールアイコンを見ながら、目標車両アイコンの位置、姿勢を適切に設定することができる。
【００３８】
本発明の請求項９に係る駐車補助装置は、請求項１から８のうちいずれか１項に係る駐車補助装置において、前記信号処理手段は、前記車両位置検出手段により検出された前記車両の位置と、前記操舵角センサによって検出された該車両の姿勢とに基づいて、前記目標軌跡と前記予想軌跡との重なり状態を自動的に判定することを特徴とする。
【００３９】
このように構成された本発明の請求項９に係る駐車補助装置によれば、信号処理手段が、目標軌跡と予想軌跡との一致状態を自動的に判定するため、運転者はこの判定に応じて適切に操舵操作等を修正することができる。
【００４０】
なお、信号処理手段によるこの判定の結果は、表示手段の表示面上に表示してもよいし、判定結果を運転者に随時知らせる音声等を出力するスピーカ等の報知手段をさらに備えてもよい。
【００４１】
本発明の請求項１０に係る駐車補助装置は、請求項９に係る駐車補助装置において、前記信号処理手段は、前記目標軌跡と前記予想軌跡とが、予め設定された所定の距離および／または姿勢の差を超えたときは、前記予想軌跡が一致するような新たな目標軌跡を、前記車両の現位置、姿勢に基づいて算出して、前記画像表示手段に該新たな目標軌跡を表示させることを特徴とする。
【００４２】
このように構成された本発明の請求項１０に係る駐車補助装置によれば、元の目標軌跡と予想軌跡とが隔離し過ぎて、元の目標軌跡に予想軌跡を一致させる操舵操作が困難になった場合にも、予想軌跡に沿った新たな目標軌跡が設定されるため、運転者に、新たな目標軌跡に合致する操舵操作を行い易くさせることができる。
【００４３】
本発明の請求項１１に係る駐車補助装置は、請求項１から１０のうちいずれか１項に係る駐車補助装置において、前記撮像手段によって得られた後方映像のうち一部に対応する俯瞰画像の一部を記憶する画像蓄積部をさらに備え、前記信号処理手段は、前記車両の移動に応じて前記撮像手段の撮像範囲から外れた後方映像に対応する俯瞰画像の部分を、前記画像蓄積部によって蓄積された前記俯瞰画像の一部を付加して、前記画像表示手段に表示させることを特徴とする。
【００４４】
このように構成された本発明の請求項１１に係る駐車補助装置によれば、車両の周囲を撮像する撮像手段が、車両の側方や前方の映像を撮像することができない場合にも、信号処理手段が、既に画像蓄積部に蓄積された以前の俯瞰画像の部分を読み出して画像表示手段に表示させることにより、この読み出した俯瞰画像の部分を、車両の側方や前方に対応した俯瞰画像として画像表示手段に表示させることができ、自車両の後退が進むにしたがって、運転者に、自車両の周囲全体の状況を画像表示手段の表示面上で把握させることができる。
【００４５】
本発明の請求項１２に係る駐車補助装置は、請求項１から１１のうちいずれか１項に係る駐車補助装置において、前記車両位置検出手段は、ＧＰＳとジャイロセンサと加速度センサとのうち少なくとも一つを利用した位置情報検出手段、および／または前記操舵角センサによって得られる舵角情報と車速センサによって得られる車速情報とに基づいて前記現位置を算出する位置検出手段であることを特徴とする。
【００４６】
このように構成された本発明の請求項１２に係る駐車補助装置によれば、自車両の現位置を正確に検出することができる。
【００４７】
本発明の請求項１３に係る画像表示装置は、少なくとも車両の後方状況を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像して得られた前記後方状況を表す後方映像を、俯瞰画像に変換する画像変換手段と、前記撮像手段によって得られた後方映像のうち一部に対応する俯瞰画像の一部を記憶する画像蓄積部と、前記俯瞰画像を表示する画像表示手段と、前記車両の移動に応じて前記撮像手段の撮像範囲から外れた後方映像に対応する俯瞰画像の部分を、前記画像蓄積部によって蓄積された前記俯瞰画像の一部を付加して、前記画像表示手段に表示させる信号処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００４８】
このように構成された本発明の請求項１３に係る画像表示装置によれば、車両の周囲を撮像する撮像手段が、車両の側方や前方の映像を撮像することができない場合にも、信号処理手段が、既に画像蓄積部に蓄積された以前の俯瞰画像の部分を読み出して表示手段に表示させることにより、この読み出した俯瞰画像の部分を、車両の側方や前方に対応した俯瞰画像として表示手段に表示させることができ、自車両の後退が進むにしたがって、運転者に、自車両の周囲全体の状況を画像表示手段の表示面上で把握させることができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る駐車補助装置についての具体的な実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００５０】
図１は、本発明に係る駐車補助装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【００５１】
図示の駐車補助装置は、自車両の左側方および後方の状況を撮像するカメラ（撮像手段）１１と、自車両の右側方および後方の状況を撮像するカメラ（撮像手段）１２と、これら２台のカメラ１１，１２により撮像して得られた側方状況および後方状況を表す車両周囲映像を俯瞰画像に変換する画像変換部（画像変換手段）１５と、自車両の現位置を検出する車両位置検出手段１８と、自車両の操舵角を検出する操舵角センサ１７と、画像を表示する画像表示部（画像表示手段）１９と、車両を表す車両アイコン（現位置車両アイコン）５０が記憶された固定パターンＲＯＭ２３と、この車両アイコン５０および俯瞰画像を、車両と車両周囲映像との相対的位置関係に対応させて、画像表示部１９に重畳表示させるとともに、画像表示部１９の所定位置に、目標位置および目標姿勢を移動可能の目標車両アイコン６０を重畳表示させる信号処理部２１，固定パターン描画部２４，動画パターン描画部２２，エンコーダ２５（これら全体で信号処理手段）と、画像表示部１９に表示された画像上において、目標車両アイコン６０の位置を所望とする駐車位置に移動させる操作および目標車両アイコン６０の姿勢を所望とする駐車姿勢に変化させる操作の入力を受けるヒューマン・マシン・インターフェース（ＨＭＩ）信号入力手段（操作入力手段）１６とを備えている。
【００５２】
ここで、信号処理手段はさらに、ＨＭＩ信号入力手段１６に入力された操作に応じて移動された目標車両アイコン６０に車両アイコン５０を一致させるための適切な移動経路である目標軌跡８０を算出し、車両位置検出手段１８により検出された車両の現位置および操舵角センサ１７により検出された車両の操舵角に基づいて車両の想定される移動経路である予想軌跡９０を算出し、目標軌跡８０および予想軌跡９０を画像表示部１９に表示させるとともに、俯瞰画像と目標軌跡８０との相対的位置関係を固定しつつ車両の移動に追従させて俯瞰画像および目標軌跡８０の表示を変化させ、かつ、車両の操舵角に応じて予想軌跡９０の表示を変化させるように構成されている。
【００５３】
さらに、この実施形態に係る駐車補助装置は、各カメラ１１，１２と画像変換部１５との間には、各カメラ１１，１２によって撮像された映像をそれぞれ所定の規格にデコードするデコーダ１３，１４を備えている。
【００５４】
なお、エンコーダ２５は、画像変換部１５により得られた俯瞰画像と車両アイコン５０等を同期させて画像表示部１９に重畳表示する処理をなすものである。
【００５５】
また、信号処理手段は、一方への最大舵角から他方の最大舵角への操舵によって縦列駐車可能の領域を示す駐車可能境界線Ｌ０を、初期的に画像表示部１９に表示させるように構成されている。
【００５６】
なお、車両位置検出手段１８は、具体的には、ジャイロセンサや加速度センサやＧＰＳ、その他の位置検出手段を適用することができる。
【００５７】
また、信号処理部２１は、プログラマブルであり、所望とする処理を実現するためのソフトウェアが読み込まれて実行する。
【００５８】
次に、本実施形態の駐車補助装置の作用について説明する。
【００５９】
まず、運転者がＡＴ（オートマチックトランスミッション）セレクタレバー（マニュアルトランスミッションではシフトレバー）をリバースポジションに切り換える等車両に対して後退操作を施すと、車両に取り付けられたカメラ１１および１２により撮像された、後方映像を含む車両周囲の映像が、各デコーダ１３，１４を介して画像変換部１５に入力される。
【００６０】
なお、このような後退操作に連動させて、上述した作用を行わせるほか、表示開始ボタン等を備えた構成とし、この表示開始ボタン等を押下する等によって、トランスミッションギヤのポジションに拘わらず、任意に上記作用を行わせるようにしてもよい。
【００６１】
画像変換部１５は、これら入力された車両周囲映像を俯瞰画像Ｖに変換する。一方、固定パターン描画部２４が、固定パターンＲＯＭ２３に格納されている車両を表す車両アイコン５０を読み出す。
【００６２】
これら俯瞰画像Ｖおよび車両アイコン５０は、エンコーダ２５を介して画像表示部１９に重畳表示される。
【００６３】
ここで、図２は、俯瞰画像Ｖと車両アイコン５０とが重畳表示された様子を示すものであり、本実施形態においては、車両の周囲状況を撮像するカメラが２台であるため、同図（ｂ）に示すように、主として車両の後方（Ｒｒ）の映像に対応した俯瞰画像Ｖと車両アイコン５０とが重畳表示される。
【００６４】
なお、車両の前方等を主として撮像する他のカメラをさらに備えている場合には、同図（ａ）に示すように、車両アイコン５０の全周を取り囲むように、周囲映像の俯瞰画像Ｖを表示させることができる。
【００６５】
一方、カメラが、主として車両の後方映像を撮像する１台のみしか備えられていない構成の場合には、同図（ｃ）に示すように、画像表示部１９には、主として車両の後方映像に対応する俯瞰画像Ｖと車両アイコン５０が表示され、側方状況に対応した領域部分（斜線部分）は、表示されない。
【００６６】
なお、カメラが単一の場合と２つの場合（本実施形態）は、車両アイコン５０は、画像表示部１９の表示面の上部に固定的に表示され、多数のカメラにより、車両の周囲状況の全域を撮像できる場合には、表示面の略中央部に固定的に表示される。
【００６７】
次に、信号処理手段の固定パターン描画部２４は、図３に示すように、この車両の縦列駐車可能範囲を表す駐車可能境界線Ｌ０と駐車目標の目安となる目標車両アイコン６０を、固定パターンＲＯＭ２３から読み出して表示部１９に、車両アイコン５０および俯瞰画像Ｖとともに重畳表示させる。
【００６８】
なお、ここで表示された目標車両アイコン６０の位置や向き（姿勢）は初期的なものであり、後述するＨＭＩ信号入力手段１６に対する運転者の操作入力により調整可能となっている。
【００６９】
ここで、車両の実際の長さが５ｍ程度であるときは、画像表示部１９の表示面に目標車両アイコンの全体を余裕をもって表示できるように、目標車両アイコンの前端から後方に７ｍ程度の領域を表示可能とするのが好ましい。
【００７０】
一方、駐車可能境界線Ｌ０は運転者による調整はできないが、その設定方法について図４を参照して説明する。
【００７１】
まず、駐車開始位置から左右いずれかに幅寄せして縦列駐車する際に、最もコンパクトに縦列駐車することができるのは、車両の操舵角が最大で、かつ１回の切返しの場合である。
【００７２】
すなわち、図４に示すように、駐車開始位置から操舵輪（前輪）を左に最大操舵して後退すると、車両の前部が右方向に回頭するように旋回する。そして、この旋回中心Ｃ１に対する旋回角度がα１となった位置で、操舵輪を反対方向の最大舵角まで切り返して後退すると、車両の前部が左方向に回頭するように旋回する。
【００７３】
縦列駐車においては、駐車予定位置における車両の姿勢は、駐車開始位置における車両の姿勢と平行であるため、切返し後の旋回中心Ｃ２に対する旋回角度α２は旋回角度α１と等しい。
【００７４】
そして、上記旋回角度α１（＝α２）を０°から９０°まで変化させたときの、駐車予定位置における車両の左前端角部である駐車可能点Ｐの軌跡を求めれば、この軌跡が、表示面上における左側の駐車可能境界線Ｌ０となる。
【００７５】
これとは逆に、最初右側に最大操舵して後退し、途中で左側に最大操舵して後退したときの、旋回角度を変化させたときの車両右前端角部（駐車可能点）の軌跡が、右側の駐車可能境界線Ｌ０となる。
【００７６】
なお、最大操舵角および車幅は、車両ごとに一定の値であり、駐車操作ごとに変化するものではないため、上記駐車可能境界線Ｌ０は常に一定の形状を示すことになり、本実施形態においては、この一定形状の駐車可能境界線Ｌ０を固定パターンＲＯＭ２３に予め記憶させておき、この記憶された駐車可能境界線Ｌ０をスーパーインポーズとして表示させるものとしたが、本発明の駐車補助装置は、このような態様に限るものではなく、表示の都度、最大操舵角等に基づいて算出し、表示面上に描画させるものとしてもよい。
【００７７】
このように、表示の都度算出する場合は、信号処理手段が算出処理を行うものとすればよい。
【００７８】
以上のように、画像表示部１９に、縦列駐車可能の領域を表す駐車可能境界線Ｌ０を重畳表示することにより、運転者は勘に頼ることなく、画像表示部１９の表示面上で駐車可能領域を容易に把握することができる。
【００７９】
なお、画像表示部１９の表示面上への表示態様としては、上述した図３に示した態様の他、図５（ａ）に示すように、車両の駐車可能点Ｐの軌跡Ｌ１も重畳表示した態様や、同図（ｂ）に示すように、より広い後方領域を表示する態様、あるいは、同図（ｃ）に示すように、車両の左側のみの駐車可能境界線Ｌ０を表示する態様等、種々の態様を採用することができる。
【００８０】
図５（ａ）に示した表示態様によれば、車両の後退中に車両前端角部（駐車可能点）が障害物に接触する可能性を、運転者に把握させることができ、図５（ｂ）に示した表示態様によれば、運転者に、より広い範囲の中から駐車予定位置を選択させることができ、図５（ｃ）に示した表示態様によれば、縦列駐車では左側の路肩等に寄せる機会が多いため、無駄な右側の表示を省略して、表示を簡略化することができる。
【００８１】
なお、図５（ｃ）に示した表示態様では、左側の表示に特化したが、反対に右側のみの表示に特化してもよく、さらには、右側のみの表示と、左側のみの表示とを、選択ボタン等を用いて択一的に切り換える構成を採用することもできる。
【００８２】
また、上記図３、図５（ａ）〜（ｃ）の各表示態様の２以上を組み合わせて採用し、これらのうち一つを運転者の選択によって適宜表示する構成としてもよい。
【００８３】
次に、ＨＭＩ信号入力手段１６に対して運転者が、駐車予定位置に対応するように、目標車両アイコン６０の位置および姿勢を入力する。
【００８４】
ここではまず、ＨＭＩ信号入力手段１６が、画像表示部１９の表示面に設けられた透明のタッチパネルである場合について説明する。
【００８５】
図６に示すように、目標車両アイコン６０には、この目標車両アイコン６０の姿勢を変えずに上下、左右に平行移動させる移動マーカ１６ｂと、目標車両アイコン６０の姿勢を変えるために回転させる回転マーカ１６ａが重畳表示されており、運転者は、これら各マーカ１６ａ，１６ｂ上のタッチパネル１６に触れて、目標車両アイコン６０を、俯瞰画像Ｖ中の、所望とする駐車予定位置に移動させ、駐車予定姿勢に回転させることができる。
【００８６】
このとき、運転者は、駐車可能境界線Ｌ０の範囲内で目標車両アイコン６０を移動・回転可能であることを把握することができる。
【００８７】
なお、回転マーカ１６ａは、目標車両アイコン６０の前部に設けた構成の他、回転マーカ１６ｃのように、目標車両アイコン６０の後部に設けてもよく、また回転方向がそれぞれ異なるものとして、２つの回転マーカ１６ａ，１６ｂを設けてもよい。
【００８８】
移動マーカ１６ｂ、並びに回転マーカ１６ａおよび／または回転マーカ１６ｃに対応したタッチパネル１６上における運転者の操作は、信号処理部２１に入力され、信号処理部２１は、この入力された操作にしたがって、画像表示部１９に表示されている目標車両アイコン６０を、略リアルタイムに移動、回転させる。
【００８９】
さらに信号処理部２１は、初期的に２つ表示されている目標車両アイコン６０のうち、移動マーカ１６ｂまたは回転マーカ１６ａ（および／または回転マーカ１６ｃ）に対応するタッチパネル１６の部分に触れられなかった側の目標車両アイコン６０を、表示面上から消去させ、視認性を向上させるようにしてもよい。
【００９０】
次に、ＨＭＩ信号入力手段１６がタッチパネルではなく、レバーやボタン等、あるいはこれらの組合せである場合について、図７〜９を参照して説明する。
【００９１】
上述したタッチパネルは実際には比較的高価であり、一般的なナビゲーション装置では、ディスプレイの近傍に設けられている操作レバーやボタン、あるいはリモコンのスティック等によって、メニュー選択などの操作を行なうように構成されている。
【００９２】
そこで、このようなレバー等を、ＨＭＩ信号入力手段１６として利用することによって、高価なタッチパネルを使用する必要がなくなり、コストの低減を図ることができる。
【００９３】
もちろん、ナビゲーション装置用のレバー等と共用ではなく、駐車補助装置専用のレバー等であってもよい。
【００９４】
図７は、平行移動操作と回転操作とを各別の構成要素によってそれぞれ行わせる実施形態であり、（ａ）は、移動用レバー１６ｄと、左回転用押しボタン１６ｅと、右回転用押しボタン１６ｆとを備えた構成のＨＭＩ信号入力手段１６を示す。
【００９５】
この構成のＨＭＩ信号入力手段１６は、移動用レバー１６ｄを所望とする移動方向に傾斜させることにより、目標車両アイコン６０を平行移動させることができ、左回転用押しボタン１６ｅを押下することによって、押下している期間中のみ目標車両アイコン６０は左回転し、右回転用押しボタン１６ｆを押下することによって、押下している期間中のみ目標車両アイコン６０は右回転する。
【００９６】
図７（ｂ）は、（ａ）の左回転用押しボタン１６ｅおよび右回転用押しボタン１６ｆに代えて、ジョグレバースイッチまたはロータリエンコーダ１６ｇを設けた構成であり、このロータリエンコーダ１６等を右方向に回転させることによって、目標車両アイコン６０は右回転し、ロータリエンコーダ１６等を左方向に回転させることによって、目標車両アイコン６０は左回転する。
【００９７】
この組合せのＨＭＩ信号入力手段１６では、目標車両アイコン６０の動きと操作の入力の動きとが一致するため、操作感覚が直感的に優れたものとなる。
【００９８】
図８は、平行移動操作と回転操作とを共通の構成要素によって行わせる実施形態であり、（ａ）は、平行移動モードと回転モードとを切り換えるモード切換ボタン１６ｈと、傾斜操作の内容がモード切換ボタン１６ｈによって切り換えられたモードにしたがって変化するレバー１６ｄとからなる構成のＨＭＩ信号入力手段１６を示す。
【００９９】
図８（ｂ）は、モード切換ボタン１６ｈを平行移動モードに切り換えた場合であり、このときは、レバー１６ｄの動きにしたがって、目標車両アイコン６０は、上下左右に平行移動し、（ｃ）は、モード切換ボタン１６ｈを回転モードに切り換えた場合であり、このときは、レバー１６ｄの動きにしたがって、目標車両アイコン６０は、右回転または左回転する。
【０１００】
図９も、平行移動操作と回転操作とを共通の構成要素によって行わせる実施形態であるが、レバー１６ｄの動きをソフトウェアによって認識させて、レバー１６ｄが上下あるいは左右に操作された場合は、ソフトウェアはこの操作が平行移動操作であると判定して、目標車両アイコン６０を、この操作にしたがって上下まやは左右に平行移動させ、レバー１６ｄが大きく回転操作された場合は、ソフトウェアはこの操作が回転操作であると判定して、目標車両アイコン６０を、この操作にしたがって右回転または左回転させる。
【０１０１】
以上のようにして、画像表示部１９の表示面上において、運転者が目標車両アイコン６０を所望とする駐車予定位置・姿勢とするように、ＨＭＩ信号入力手段１６に操作を入力すると、表示面上の目標車両アイコン６０は、それらの操作にしたがって、移動・回転するが、例えば図３に示した初期位置のままで単に回転させた姿勢のように、実際にはその位置・姿勢を採り得ない場合がある。
【０１０２】
そこで、信号処理手段は、ＨＭＩ信号入力手段１６に入力された平行移動位置および回転に応じて、駐車可能境界線Ｌ０の位置や形状を変化させて、この変化させた駐車可能境界線Ｌ０を略リアルタイムに表示面上に表示させ、運転者に対して、変化する駐車可能境界線Ｌ０の範囲内で、目標車両アイコン６０に対する移動、回転を施させるように、視覚的効果を与えている。
【０１０３】
すなわち、初期的に表示された駐車可能境界線Ｌ０は、駐車開始位置における車両の姿勢と、駐車予定位置における車両の姿勢とが完全に平行となる縦列駐車に対応して設定されたものであるのに対して、駐車予定位置における車両の姿勢は、所定の角度θを有する場合がある。
【０１０４】
この場合、図１０に示すように、旋回角度α１と旋回角度α２とは異なる値となり、駐車開始位置における車両の姿勢を基準とした駐車予定位置における車両の姿勢（駐車角度）θで、駐車予定位置に車両を移動、回転させると、駐車可能点Ｐは、元の駐車可能境界線Ｌ０よりも駐車可能領域内に侵入する。
【０１０５】
したがって、信号処理手段は、この姿勢に対応した駐車可能境界線を、元の駐車可能境界線Ｌ０よりも駐車可能領域内側に設定し直して、表示面上に表示させる。
【０１０６】
これによって、運転者は、目標車両アイコン６０の位置、姿勢を、駐車可能領域内に適切に設定することができる。
【０１０７】
また、運転者が、目標車両アイコン６０の位置、姿勢を、駐車可能領域外に設定しようと操作したときは、信号処理部２１が、スピーカ２０から警告音を出力させるようにしてもよい。
【０１０８】
なお、上述した駐車可能境界線は、旋回角度α１および旋回角度α２の組合せによって一意に決定されるが、上記計算を略リアルタイムに実施できない場合には、予め粗い角度分解能の旋回角度にそれぞれ対応した曲線図データを固定パターンＲＯＭ２３に予め格納しておき、角度分解能の中間角度に対応する曲線図データは、格納されている曲線図データに基づいた補完処理によって求めるようにしてもよい。
【０１０９】
次に、信号処理部２１は、車両の現在位置を表す車両アイコン５０から、運転者によって設定された駐車予定位置である目標車両アイコン６０までに至る後退の経路である目標軌跡８０を設定する。
【０１１０】
この目標経路の設定は、一方向への１回の旋回だけで駐車予定位置に到達できる場合と、１回の旋回だけでは駐車予定位置には到達できないが、互いに反対方向への１回ずつの旋回（計２回の旋回）によって駐車予定位置に到達できる場合とがあり、これらの各設定方法について、以下に説明する。
【０１１１】
まず、図１１に示すように、駐車角度θが負の場合（θ＜０°）について説明する。
【０１１２】
この場合は、単に左へ１回旋回し、この旋回の前後に必要に応じて直進後退部分を設定すればよく、切返し時の後輪車軸位置と、旋回角度を決定すればよい。
【０１１３】
まず、１回目の切返しは、直進後退から旋回後退に切り換える位置であり、２回目の切返しは、旋回後退から直進後退に切り換える位置である。
【０１１４】
なお、目標軌跡８０は、可能な限り単純な操作で実現可能な経路であることが望ましいため、旋回後退時は、一定の旋回半径となるように設定するものとする。
【０１１５】
まず、現在位置の自車両の左側面に沿う接線を設定するとともに、駐車予定位置の車両の左側面に沿う接線を設定し、これら２本の接線の交点を、接線交点として求める。
【０１１６】
ここで、車両が旋回後退するときの軌道（旋回軌道）は、２本の接線にそれぞれ接する円であり、この円の半径は車両の最小回転半径以上でなければばらない。
【０１１７】
また、円と各接線との接点位置は、車両の現在位置および駐車予定位置における後輪車軸の位置の間になければならず、かつ、どちらか一方の後輪車軸に触れた位置において最大の回転半径となる。
【０１１８】
したがって、旋回半径は、最小回転半径から最大回転半径の間で自由度を持っている。
【０１１９】
なお、旋回軌道の中心である旋回中心Ｃ１は、２本の接線の、接線交点における等角二等分線上に存在する。よって、旋回半径については上述したように１自由度となる。
【０１２０】
ここで、通常は最小回転半径または最大回転半径を選択するのが、目標軌跡８０を設計する上で簡便であるが、後述するように目標軌跡８０上に障害物がある場合には、この障害物を回避するように、運転者の操舵によって、旋回後退中に旋回半径を変化させるように設定してもよい。
【０１２１】
この場合、旋回半径を直接操作してもよいし、障害物の位置を運転者が指定することによって、自動的に設定することもできる。
【０１２２】
また、障害物を回避するように、目標軌跡８０を自動的に設定する場合は、
▲１▼目標軌跡８０と障害物との最接近距離を、一定以上確保すること、
▲２▼軌跡の全長が最短になること、
の条件を加味して設定すればよい。
【０１２３】
以上の設定方法に基づいて旋回角度を求め、直進後退〜旋回後退〜直進後退、という操舵となるように、目標軌跡８０が設定される。
【０１２４】
なお、以上の説明は、旋回後退時に内輪側となる左後輪についての目標軌跡８０であるが、右後輪についての軌跡は、直進後退中の部分は、左後輪と平行であり、旋回後退中の部分は、左後輪の目標軌跡８０と同心円となるように設定すればよい。
【０１２５】
次に、図１２に示すように、駐車角度θが正の場合（０°＜θ）について説明する。
【０１２６】
この場合は、一旦左へ旋回し、続いて反対方向（右方向）に旋回し、最後に直進後退状態に戻す、という３回の切返しが行われるように、各切返し時の後輪車軸位置と、旋回角度を決定すればよい。
【０１２７】
なお、３回の切返しとするのは、後述する障害物回避のための自由度を確保するとともに、操舵の単純化のために切返しの回数を減らすことが目的である。
【０１２８】
各切返し時の後輪車軸の位置は、最初の直進後退から第１旋回軌道に切り換える位置、第１旋回軌道から第２旋回軌道に切り換える位置、第２旋回軌道から直進後退に切り換える位置である。
【０１２９】
なお、最初の直進後退から第１旋回軌道に切り換える位置は駐車開始位置と一致する場合もあり、また第２旋回軌道から直進後退に切り換える位置は駐車予定位置と一致する場合もあり、切返し位置自体は実質的に２つとなる場合もある。ただし、この場合でも、最終的には操舵輪を中立位置に戻すものとすれば、切返し操作は３回となる。
【０１３０】
そして、この場合は、車両の現在位置における接線に接する第１旋回軌道と、駐車予定位置における接線に接する第２旋回軌道（外輪）とを設定し、全体の目標軌跡８０は、これら接線と両旋回軌道の円弧の接点を切返し位置を接続した曲線となる。
【０１３１】
この目標軌跡８０の自由度は３であり、（１）第１旋回半径、（２）第２旋回半径（外輪）、（３）第１旋回中心または第２旋回中心、である。
【０１３２】
なお、各旋回中心についての自由度は本来、ｘ座標とｙ座標との２自由度であるが、中間の切返し位置における第１旋回軌道の接線と第２旋回軌道（外輪）の接線とは共通する、という束縛条件があるため、自由度は１となる。
【０１３３】
以上の３つの自由度に係る条件を設定することにより、目標軌跡８０を決定することができる。
【０１３４】
ここで、これら３つの自由度は、次の条件（１）〜（５）のうちいくつかを満たすことによって設定することができる。そして、これらの条件のうちいずれを選ぶかは、予め設定し、あるいは運転者に選択させることができる。
【０１３５】
その条件は具体的には、
（１）第１旋回半径を車両の最小回転半径とする、
（２）第２旋回半径を車両の最小回転半径とする、
（３）最後の切返し位置を駐車予定位置とする、
（４）最初の切返し位置を現在位置とする、
（５）目標軌跡８０の全経路長を最短とする、
（６）目標軌跡８０と後述する障害物との最接近距離を一定に維持する、
である。
【０１３６】
以上の設定方法に基づいて旋回角度を求め、目標軌跡８０が設定される。
【０１３７】
なお、以上の説明は、旋回後退時に内輪側となる左後輪についての目標軌跡８０であるが、右後輪についての軌跡は、直進後退中の部分は、左後輪と平行であり、旋回後退中の部分は、左後輪の目標軌跡８０と同心円となるように設定すればよい。
【０１３８】
以上の設定により、車両後輪についての目標軌跡８０を決定することができるが、さらに車両の軸距に基づいて、図１３（ａ）に示すように、車両の前輪の軌跡も決定することができる。
【０１３９】
また、車両の大きさに基づいて、図１３（ｂ）に示すように、車両外縁（四隅）の軌跡も決定することができ、車両が後退中に通過する領域を求めることができる。
【０１４０】
そして、図１３（ｃ）に示すように、車両の包絡曲線を設定して、追加領域を付加することにより、切返し時の車体の占有領域分を滑らかに補正することができる。
【０１４１】
このように設定された占有領域を、例えば半透明の参照情報として、信号処理部２１が画像表示部１９に、スーパーインポーズして重畳表示させることにより、障害物との接触危険性を示し、目標軌道を決定する補助とすることができる。
【０１４２】
次に、障害物が存在する場合の目標軌道の設定方法について説明する。
【０１４３】
まず、障害物の検出は、カメラ１１，１２によって撮像された映像に基づいて、画像変換部１５や信号処理部２１によって自動的に行うこともできるが、本実施形態においては、運転者が障害物の位置を、ＨＭＩ信号入力手段１６に対して手動で入力することによって設定するものとする。
【０１４４】
ここで、車両が例えばセダンタイプの車であれば、カメラ１１，１２の取付け高さは、トランク上端位置程度であり、この高さ位置に設置されたカメラ１１，１２によって撮像された映像は、障害物等被写体を斜めに見下ろしたものとなる。
【０１４５】
このとき、被写体には高さに関する情報がないため、見下ろして得られた映像に基づいて俯瞰画像に変換すると、隣接車両（障害物）は例えば図１４（ｂ）に示すように、斜めに伸びた画像として画像表示部１９に表示される。
【０１４６】
一方、実際の隣接車両との路面上での平面的な位置関係は、図１４（ａ）に示すものとなる。
【０１４７】
このため、運転者が、画像表示部１９に表示された図１４（ｂ）に示す俯瞰画像を見て、同図（ａ）に示す位置関係を直感的に把握するには、ある程度の慣れと熟練が必要であると考えられる。
【０１４８】
そこで、この位置関係の把握を補助するための手法として、以下に説明する仮想ポールを表示させるようにする。
【０１４９】
すなわち、仮想ポールは、実際に路面上に立設された所定の高さ（例えば１ｍ程度）のポールを、カメラ１１，１２で撮像し、画像変換部１５で俯瞰画像に変換し、画像表示部１９に表示したときに表示されるであろう表示状態（図１５（ｂ）参照）を、信号処理部２１で仮想的に作成したポールである。
【０１５０】
そして、この仮想ポール７１，７２，７３は、カメラ１１，１２との位置関係に応じて、図１５（ｂ）に示すように、表示面上での長さや傾きは変化する。
【０１５１】
図１５（ｂ）に示したマーカデザインによれば、仮想ポール７１〜７３の路面上に該当する位置に、○印のマーカを表示しており、このマーカを、路面上における障害物のコーナ等に一致させて、ＨＭＩ信号入力手段１６により指定することによって、平面視における仮想ポール７１〜７３（図１５（ａ））を、同図（ｂ）の俯瞰画像上で、高さ方向への延在状態も把握しやすいものとして表示される。
【０１５２】
なお、この仮想ポール７１〜７３の指定は、上下左右方向への移動と位置決定の指示入力のみであるため、ＨＭＩ信号入力手段１６に対する操作入力で、簡単に行うことができる。
【０１５３】
ここで、ＨＭＩ信号入力手段１６がタッチパネルである場合には、タッチパネルに対して、マーカを指先などでドラッグすることにより、上記仮想ポールの指定処理を実現することができる。
【０１５４】
なお、図１５（ｂ）に示した仮想ポール７１〜７３の傾きや長さは、カメラ１１，１２の設置位置や俯瞰角度の情報に基づいて、信号処理部２１が逐次算出するようにしてもよいし、予め固定パターンＲＯＭ２３に格納されたものを読み出して、画像表示部１９に重畳表示させてもよい。
【０１５５】
そして、このように設定された障害物の位置に基づいて、信号処理部２１は、障害物を回避した目標軌跡８０を算出することができる。
【０１５６】
また、マーカの取消しについては、すべてを一旦リセットして最初から指定し直す方法であってもよいし、設定済みのポイントの近傍を指示して取消しコマンドとして処理することにより、その指示した近傍のマーカのみを取り消すようにしてもよい。
【０１５７】
以上のように、障害物を指定するマーカをドラッグしたり、あるいは駐車予定位置や駐車角度θを変更する都度、これらの変更を反映して新たな目標軌跡８０を再描画させることにより、運転者は適切な駐車予定位置・姿勢等を設定することができ、最適な目標軌跡８０を決定することができる。
【０１５８】
なお、以上の説明による目標軌跡８０の自動設定は、多大な演算コストを要するため、手動操作によって簡便に目標軌跡８０を設定する方法について説明する。
【０１５９】
まず、既述したように、目標軌跡８０の自由度は２乃至３であるため、旋回半径などのパラメータを決定するだけでよい。
【０１６０】
具体的には、図１１および図１２に示した直進後退の部分と旋回後退の部分とを分け、運転者がいずれかの部分ごとに、レバー操作やタッチパネルによるドラッグ操作等によって旋回半径等を設定し、この運転者が設定した部分以外の部分についてのみ、運転者が設定した部分と滑らかに連続するような目標軌跡８０を算出させてもよい。
【０１６１】
例えば、旋回後退の部分について運転者が旋回半径や旋回中心位置を指定した場合には、目標軌跡８０全体の設定自由度は０または１となるため、設定自由度が２または３である目標軌跡８０全体を自動設定する場合に比べて、演算量を大幅に低減させることができ、演算コストを抑制することができる。
【０１６２】
以上の作用によって、目標軌跡８０の全体を設定することができるが、運転者は、単なる軌跡のみでは操舵角度を変化させる切返し位置を把握しにくいため、目標軌跡８０中にこの切返し位置を表示させるようにするのが好ましい。
【０１６３】
すなわち、画像表示部１９に重畳表示される目標軌跡８０は自車両の後退に追従して、自車両を基準にして相対的に移動する路面上に描画されているように変化するが、切返し位置についても、図１６に示すように、マーカ表示して、表示面上で運転者に明確に把握させるようにする。
【０１６４】
この切返し位置マーカの表示は、信号処理部２１による表示制御であり、図１６は、車両後端部についての目標軌跡８０を用いて補助する場合を示している。
【０１６５】
詳しくは、図１６（ａ）は駐車開始位置における表示、同図（ｂ）は切返し位置手前における表示、同図（ｃ）は切返し位置における表示である。
【０１６６】
運転者は、このように変化する表示を視認しながら、同図（ｃ）の表示すなわち車両後端部が切返し位置マーカに一致したときに、切返し操作を行えばよく、視覚的に切返しのタイミングを容易に把握することができる。
【０１６７】
なお、この切返しマーカの表示は、目標軌跡８０と同一の線で描画する態様のほか、図１７（ａ）に示す破線表示や、同図（ｂ）に示す点表示であってもよく、同図（ｃ）に示すように異なる色相または異なる明度で表示してもよい。
【０１６８】
次に、自車両の位置および姿勢に基づいて、その姿勢が維持された場合に想定される軌跡（予想軌跡９０）の重畳表示について説明する。
【０１６９】
まず、自車両の現在位置が、車両位置検出手段１８によって検出され、自車両の操舵角（姿勢）が、操舵角センサ１７によって検出される。
【０１７０】
そして、これら検出された自車両の現在位置および操舵角に基づいて、信号処理部２１が、この操舵角がこのまま維持された場合に自車両が現在位置から後退する軌跡（予想軌跡９０）を算出する。
【０１７１】
この算出された予想軌跡９０は画像表示部１９に出力され、画像表示部１９に、既に設定された目標軌跡８０とともに表示される。
【０１７２】
そこで、運転者は、画像表示部１９に表示された目標軌跡８０に予想軌跡９０が重なるように、操舵角を調整しながら自車両を後退させる。
【０１７３】
なお、予想軌跡９０と目標軌跡８０とは、図１８（ａ）に示すように、線種や線の明度の差または色相の差で表示して、両者を明確に識別可能に表示するのが好ましく、その他の識別表示方法として、予想軌跡９０および目標軌跡８０のうち一方を点滅表示させてもよい。
【０１７４】
また、図１７（ｂ）に示すように、現在実行中の旋回後退の部分または直進後退の部分に対応する目標軌跡８０を表示せずに、次の切返し位置以後の部分に対応する目標軌跡８０のみを表示するようにしてもよい。
【０１７５】
このように実行中の後退部分に対応する目標軌跡８０の表示を省略することによって、表示の煩雑さを低減させることができ、運転者の視認性を向上させることができる。
【０１７６】
一方、予想軌跡９０の長さは、適切な操舵角に調整すると、目標軌跡８０に連続的に滑らかに接続される長さで表示される。
【０１７７】
ここで、後退実行中は、目標軌跡８０は路面の相対的な動きに追従して変化し、予想軌跡９０の長さは、後退にしたがって短くなり、予想軌跡９０と目標軌跡８０との接続は後退実行中も維持される。
【０１７８】
後退実行中に、自車両が、表示中の目標軌跡８０に達したと同時に、それ以前の目標軌跡８０は消去され、次の切返し位置以後の目標軌跡８０が表示され、運転者はこの表示にしたがって切返しを行い、目標軌跡８０と予想軌跡９０とが滑らかに接続されるように、操舵を行うことにより、駐車角度θが±９０°または０°でない場合にも、目標軌跡８０に沿って適切に駐車予定位置に、車両を駐車させることができる。
【０１７９】
ここで、実際の操舵では、操舵ミスなどにより目標軌跡８０通りに車両を後退させることができない場合もあり、以下、このような場合の修正手法について説明する。
【０１８０】
この修正処理は、運転者により修正が必要と判断され、補正指示が与えられた場合か、あるいは目標軌跡８０からの逸脱を自動で検出した後の処理である。
【０１８１】
まず、補正の方法であるが、目標軌跡８０からの逸脱時に、信号処理部２１は、車両の現在位置・姿勢、駐車予定位置・姿勢、および障害物位置に関する情報を得ている。
【０１８２】
したがって、これらの情報に基づいて、信号処理部２１は、自車両の現在位置・姿勢から、滑らかに接続可能な、すなわち復帰可能な新たな目標軌跡８１を設定することができる。
【０１８３】
ただし、駐車予定位置・姿勢に到達することができる新たな目標軌跡８１を設定することができない程度まで逸脱した場合には、修正不可能状態に至ったことを、警報音や音声をスピーカ２０から出力させたり、画像表示部１９に、その旨を表示させて、運転者に報知するようにしてもよい。
【０１８４】
なお、実際の逸脱判定には、図１９（ａ），（ｂ）に示す、最も操舵の影響を受け易い車両後端角部を監視点として監視することによって行うのが好ましい。
【０１８５】
そして、これら２つの車両後端角部に設定された監視点のうち、いずれか一方、または両方が、目標軌跡８０から一定以上の距離だけ離隔した場合には、信号処理部２１は逸脱と判定する。
【０１８６】
ここで、図１９（ａ）は、図１８（ａ）に示した操舵角を維持して後退した場合の表示を示しており、逸脱検出直前の状態を示した例である。
【０１８７】
なお、本図は、理解を容易にするため、監視点を目標軌跡８０から著しく大きく逸脱させて記載している。
【０１８８】
この逸脱量を信号処理部２１が検出し、逸脱量が、予め設定された一定値または運転者が設定した一定値を超えた場合には、信号処理部２１が、目標軌跡から逸脱していると判定し、信号処理部２１は、その時点での自車両の現在位置・姿勢に応じて、駐車予定位置・姿勢に到達することができる新たな目標軌跡８１を図１９（ｂ）に示すように設定する。
【０１８９】
以上は、車両の後方映像を撮像するカメラが２台備えられている駐車補助装置の実施形態の説明であるが、備えられているカメラの数が１台の場合を含めて、車両の後方や側方以外の領域については通常、死角となって、車両の周囲の全域に亘る映像を得ることはできない。
【０１９０】
そこで、上記実施の形態に係る駐車補助装置において、画像表示部１９に死角を解消した俯瞰画像を表示させることを可能にした変形例について、以下に説明する。
【０１９１】
まず、図２０は、この変形例に係る駐車補助装置の構成を示すブロック図である。図示の駐車補助装置は、図１に示した駐車補助装置に対して、画像蓄積部２６をさらに備えるとともに、信号処理部２１を、車両の後退に応じてカメラ１１，１２の撮像範囲から外れた後方映像に対応する俯瞰画像の部分を、画像蓄積部２６に蓄積された俯瞰画像の一部を付加して、画像表示部１９に表示させるものとしたものである。
【０１９２】
具体的には、図２１（ａ）に示すように、撮像領域の帯状縁部をサンプリングし、蓄積画像Ｓ１として画像蓄積部２６に蓄積する。
【０１９３】
そして、車両の後退が進む都度、連続的に、あるいは間欠的に、このサンプリングを継続する。
【０１９４】
このとき、画像蓄積部２６のメモリ空間には、車両の後退の都度蓄積された蓄積画像Ｓ１，Ｓ２，…，Ｓｉが、同図（ｂ）に示すように配置される。
【０１９５】
そして、信号処理部２１が、このように画像蓄積部２６に蓄積された蓄積画像Ｓ１，…，Ｓｉを読み出して、図２１（ｃ）に示すように、リアルタイムには死角の映像であるが、既に撮像された画像として、リアルタイムに撮像して得られた俯瞰画像Ｖに付加して重畳表示させる。
【０１９６】
これによって、画像表示部１９には、本来はカメラ１１，１２の死角となっている領域の画像も表示され、運転者に対して、周囲の状況をより把握しやすい画像を提供することができる。
【０１９７】
なお、実際のカメラで撮像される映像は、さらに遠方までの風景が撮像されているため、俯瞰画像としては表示されていなくても、一定の距離まではサンプリングすることができる。
【０１９８】
また、サンプリング例では、図１５（ｂ）に示したように、車両など立体物のゆがみの影響を考えた場合に、できるだけ後方に延伸する歪みを回避し、横方向へ延伸する歪みを許容した手法となっている。
【０１９９】
図１２（ｂ）は、自車両を直進後進させた場合の蓄積例であるが、本発明の駐車補助装置では、このような態様に限定されるものではなく、後退中に操舵が行われている場合には、この操舵に応じた画像を蓄積すればよく、信号処理部２１が、得られた蓄積画像の配置や形状を補正して画像表示部１９に出力させるようにすればよい。
【０２００】
なお、画像表示部１９に表示された各蓄積画像Ｓ１，…，Ｓｉは、リアルタイムの画像ではないため、蓄積時には存在しなかった障害物等（例えば、人や他車の動き等）は、当然に表示されない。
【０２０１】
したがって、リアルタイム性の点では、表示される蓄積画像Ｓｉの信頼性は低いが、他の動かない駐車車両等の確認には十分に利用可能である。
【０２０２】
また、蓄積画像とリアルタイムの俯瞰画像Ｖとを運転者に識別させるように表示色やコントラスト、明度等に差を設けて表示させてもよい。
【０２０３】
なお、信号処理部２１が蓄積画像Ｓｉを画像表示部１９に重畳表示させる場合は、自車両の現在位置におけるリアルタイムの俯瞰画像Ｖとの位置関係の整合をとる必要がある。
【０２０４】
そこで、信号処理部２１が、車両位置検出手段１８によって検出された自車両の現在位置と、操舵角センサ１７によって検出された自車両の操舵状況（姿勢）とに基づいて、自車両の位置・姿勢を算出し、この算出された自車両の位置・姿勢に基づいて俯瞰画像ｖと蓄積画像Ｓｉとの整合をとればよい。
【０２０５】
なお、上述した実施形態に係る駐車補助装置のうち、カメラ１１，１２と、画像変換部１５と、画像蓄積部２６と、画像表示部１９と、信号処理部２１とを画像表示装置として構成することによって、本発明に係る画像表示装置の一実施形態とすることができる。
【０２０６】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る駐車補助装置によれば、撮像手段によって得られた後方画像が画像変換手段によって俯瞰画像に変換され、表示手段には、自車両の現位置を表す現位置車両アイコンとともにこの俯瞰画像が表示され、しかもこの現位置車両アイコンと俯瞰画像とは、自車両の現位置と後方状況との相対的位置関係に対応した位置関係で表示されるため、運転者は、自車両の現位置と後方状況との相対的位置関係を直感的に把握することができ、後退駐車操作を容易にすることができる。
【０２０７】
さらに、画像表示手段には、上記俯瞰画像とともに、操作入力手段によって運転者が入力した駐車目標位置および駐車目標姿勢に達するまでの演算された適切な目標軌跡が重畳表示されるため、運転者は、目標軌跡に沿って自車両の操舵角を調整すれば、自車両を目標位置に、かつ目標姿勢で適切に後退駐車させることができる。
【０２０８】
このとき、画像表示手段上では、自車両の現位置、現姿勢に基づいた予想軌跡が重畳表示されるため、この予想軌跡を目標軌跡に沿わせるように自車両の操舵角を調整すればよく、運転者は、目標軌跡に対する自車両の動きを容易に把握することができ、この点で、後退駐車を一層容易にすることができる。
【０２０９】
なお、運転者は自車両に乗っているため、自己も後退する自車両とともに後退し、後方状況と自車両との相対的な動きは、自車両を固定したものとして把握される。
【０２１０】
したがって、画像表示手段上では自車両を表す現位置アイコンが、一定姿勢で、かつ一定位置に固定的に表示され、俯瞰画像および目標軌跡が自車両の動きに追従して変化するため、運転者は実際の自車両の動きおよび後方状況の動きと、表示手段上に表示される現位置車両アイコンおよび俯瞰画像との対応関係を直感的に把握しやすいものとなる。
【０２１１】
本発明の請求項２に係る駐車補助装置によれば、運転者は、縦列駐車可能の領域を画像表示手段上で把握することができるため、表示手段に表示された目標車両アイコンを、初期位置（所定位置）から所望とする駐車位置および駐車姿勢にするために、操作入力手段に移動操作を入力する際の参考とすることができ、物理的に駐車不可能な位置、姿勢に目標駐車位置を設定することがなくなり、運転者に無駄な操作を強いる負担を軽減させることができる。
【０２１２】
本発明の請求項３に係る駐車補助装置によれば、運転者は、目標車両アイコンの位置を所望とする駐車位置に移動させる操作として、画像表示手段の表示面に表示された目標車両アイコン上のタッチパネルに触れながら所望の駐車位置まで引きずって移動（ドラッグ）させればよく、目標車両アイコンの姿勢を所望とする駐車姿勢に変化させる操作として、表示手段の表示面に表示された目標車両アイコン上のタッチパネルに触れながら所望の駐車姿勢まで回転させればよく、簡単な操作を実現することができる。
【０２１３】
本発明の請求項４に係る駐車補助装置によれば、運転者は、ボタンおよび／またはレバーを操作することにより、目標車両アイコンの位置を所望とする駐車位置に移動させ、目標車両アイコンの姿勢を所望とする駐車姿勢に変化させることができ、簡単な操作を実現することができる。
【０２１４】
本発明の請求項５に係る駐車補助装置によれば、１回の旋回だけで目標位置に達することができる場合には、一方向への１回の旋回の旋回角度を規定することによって、目標軌跡を得ることができ、互いに反対方向への１回ずつの旋回の組合せで目標位置に達することができる場合には、各旋回角度を規定することによって、目標軌跡を得ることができる。
【０２１５】
本発明の請求項６に係る駐車補助装置によれば、自車両を所望の駐車位置に、かつ所望の駐車姿勢で駐車させるに際して、最短経路で到達させることができる。
【０２１６】
本発明の請求項７に係る駐車補助装置によれば、目標軌跡の経路上に障害物が存在しても、この障害物を回避した適切な目標軌跡が設定され、自車両を適切に誘導することができる。
【０２１７】
なお、障害物の検出は、後方映像を俯瞰画像に変換する画像変換手段が、画像上の濃淡や、コントラストの変化等を検出、分析して、自動的に検出してもよいし、運転者が把握した障害物を、操作入力手段やその他の入力手段を用いて、運転者が表示手段の表示面上に入力するようにしてもよい。
【０２１８】
このように、運転者が手動で入力するようにした構成の場合は、入力前に、障害物が存しないとの前提で初期的に設定され表示された目標軌跡を、障害物の入力後に、この入力された障害物の位置等に基づいて、信号処理手段が修正して、新たな目標軌跡を設定し、表示面上に表示し直すようにすればよい。
【０２１９】
また、車両の異なる位置に２以上の撮像手段を備えており、各撮像手段によって撮像された後方映像のうち重複した範囲に障害物が存在する場合には、重複した範囲は、これら２以上の後方映像に基づいて立体的に検出することができるため、障害物の位置等を正確に自動検出することもできる。
【０２２０】
本発明の請求項８に係る駐車補助装置によれば、障害物が仮想ポールアイコンとして表示面上に表示されるため、運転者が操作入力手段によって目標車両アイコンの位置、姿勢を所望とする駐車位置、駐車姿勢に変化させる操作を入力する際の参考として提供することができ、運転者は表示面上に表示された仮想ポールアイコンを見ながら、目標車両アイコンの位置、姿勢を適切に設定することができる。
【０２２１】
本発明の請求項９に係る駐車補助装置によれば、信号処理手段が、目標軌跡と予想軌跡との一致状態を自動的に判定するため、運転者はこの判定に応じて適切に操舵操作等を修正することができる。
【０２２２】
本発明の請求項１０に係る駐車補助装置によれば、元の目標軌跡と予想軌跡とが隔離し過ぎて、元の目標軌跡に予想軌跡を一致させる操舵操作が困難になった場合にも、予想軌跡に沿った新たな目標軌跡が設定されるため、運転者に、新たな目標軌跡に合致する操舵操作を行い易くさせることができる。
【０２２３】
本発明の請求項１１に係る駐車補助装置によれば、車両の周囲を撮像する撮像手段が、車両の側方や前方の映像を撮像することができない場合にも、信号処理手段が、既に画像蓄積部に蓄積された以前の俯瞰画像の部分を読み出して画像表示手段に表示させることにより、この読み出した俯瞰画像の部分を、車両の側方や前方に対応した俯瞰画像として画像表示手段に表示させることができ、自車両の後退が進むにしたがって、運転者に、自車両の周囲全体の状況を画像表示手段の表示面上で把握させることができる。
【０２２４】
本発明の請求項１２に係る駐車補助装置によれば、自車両の現位置を正確に検出することができる。
【０２２５】
本発明の請求項１３に係る画像表示装置によれば、車両の周囲を撮像する撮像手段が、車両の側方や前方の映像を撮像することができない場合にも、信号処理手段が、既に画像蓄積部に蓄積された以前の俯瞰画像の部分を読み出して表示手段に表示させることにより、この読み出した俯瞰画像の部分を、車両の側方や前方に対応した俯瞰画像として表示手段に表示させることができ、自車両の後退が進むにしたがって、運転者に、自車両の周囲全体の状況を画像表示手段の表示面上で把握させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る駐車補助装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】画像表示部に俯瞰画像と車両アイコンとが重畳表示された様子を示す図である。
【図３】駐車可能境界線および目標車両アイコンの表示を示す図である。
【図４】駐車可能境界線の設定方法を説明するための図である。
【図５】駐車可能境界線および目標車両アイコンの他の表示態様を示す図である。
【図６】タッチパネルを設けて、移動用マーカおよび回転用マーカを表示した状態を示す図である。
【図７】ＨＭＩ信号入力手段としてのボタンやレバーの態様を示す図（その１）である。
【図８】ＨＭＩ信号入力手段としてのボタンやレバーの態様を示す図（その２）である。
【図９】ＨＭＩ信号入力手段としてのボタンやレバーの態様を示す図（その３）である。
【図１０】２回の切返しによって駐車予定位置に至る場合の駐車可能境界線の設定方法を説明するための図である。
【図１１】駐車角度θが負の場合の目標軌跡の設定方法を説明する図である。
【図１２】駐車角度θが正の場合の目標軌跡の設定方法を説明する図である。
【図１３】車両の各部分の目標軌跡の設定を説明する図である。
【図１４】俯瞰視による障害物の見え方の違いを説明する図である。
【図１５】仮想ポールの設定を説明する図である。
【図１６】目標軌跡の、自車両の移動にしたがった変化を示す図である。
【図１７】切返し位置マーカの態様を示す図である。
【図１８】目標軌跡と予想軌跡との重畳表示態様を示す図である。
【図１９】目標軌跡からの逸脱と新たな目標軌跡の設定を説明する図である。
【図２０】本発明に係る駐車補助装置の変形例を示すブロック図である。
【図２１】図２０に示した駐車補助装置の作用を説明するための表示例を示す図である。
【符号の説明】
１１，１２　カメラ（撮像手段）
１３，１４　デコーダ
１５　画像変換部（画像変換手段）
１６　ＨＭＩ信号入力手段（操作入力手段）
１７　操舵角センサ
１８　車両位置検出手段
１９　画像表示部（画像表示手段）
２０　スピーカ
２１　信号処理部（信号処理手段）
２２　動画パターン描画部（信号処理手段）
２３　固定パターンＲＯＭ（信号処理手段）
２４　固定パターン描画部（信号処理手段）
２５　エンコーダ（信号処理手段）
５０　現位置車両アイコン
６０　目標車両アイコン
８０　目標軌跡
８１　新たな目標軌跡
９０　予想軌跡
【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】
2004114879.tif 000016
【図１５】
2004114879.tif 000017
【図１６】
2004114879.tif 000018
【図１７】
2004114879.tif 000019
【図１８】
2004114879.tif 000020
【図１９】
2004114879.tif 000021
【図２０】
2004114879.tif 000022
【図２１】
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