(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
後退する車両の進行方向の視界を画像取得手段により撮影して車室内に設けられたモニタ画面に表示し、運転者の駐車時の操作を補助する駐車補助装置において、  操舵装置を略最大舵角に保舵して自車両を旋回させたときの車両後端の前記旋回外側の予想軌跡である最大舵角旋回予想軌跡を前記モニタ画面に重畳描画する最大舵角旋回予想軌跡表示手段と、  前記最大舵角旋回予想軌跡上の所定点を前記モニタ画面に重畳描画する所定点表示手段と、  前記操舵装置を略最大舵角に保舵して自車両を旋回させて後退した場合に自車両の前後方向が前記最大舵角旋回予想軌跡の所定点における接線方向と略一致するときの車両後端予想位置を前記所定点とともに前記モニタ画面に重畳描画する車両後端予想位置表示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】
請求項１に記載の駐車補助装置において、
前記操舵装置の舵角を検出する舵角検出手段を備え、
前記最大舵角旋回予想軌跡表示手段は、前記検出された舵角と反対方向の最大舵角の最大舵角旋回予想軌跡を表示することを特徴とする駐車補助装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の駐車補助装置において、
前記モニタ画面には、複数の前記所定点と複数の前記車両後端予想位置が重畳描画されることを特徴とする駐車補助装置。
【請求項４】
請求項２に記載の駐車補助装置において、  前記検出された舵角に応じて演算された後端予想軌跡を前記モニタ画面に重畳描画する後端予想軌跡表示手段を備えることを特徴とする駐車補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の駐車を補助する駐車補助装置に係り、詳しくは車両の進行方向の視界を画像取得装置（例えば、カメラ等）にて撮影して車室内のモニタ画面に表示し、運転者の駐車時の操作を補助する駐車補助装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の進行方向の視界をカメラにて撮影して車室内のモニタ画面に表示し、運転者の駐車時の操作を補助する駐車補助装置としては、例えば特開平１１−３３４４７０号公報に記載されたものがある。この公報に記載された駐車補助装置は、操舵装置の舵角に応じた走行予想軌跡をモニタ画面に重畳描画して、駐車時の操作を補助するものである。すなわち、運転者は、後方画像の駐車枠や駐車車両などとともに上記走行予想軌跡を参照して所要位置に駐車できるように操舵装置等を操作し、あるいは補助装置の指示に従って駐車動作を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した駐車補助装置は、モニタ画面上に後方画像に重畳させて走行予想軌跡を表示させるものであり、特に、駐車操作に不慣れな運転者に対して駐車操作時の補助を行うことで通常の車庫入れ等において車庫入れがし易くなる等の点で有効である。そこで、この装置を応用し、縦列駐車時の機能まで付加した装置を、特願平１１−９１８３１号で提案した。ここに示される装置は、縦列駐車を行う場合にステアリング舵角に応じて変極点のある走行予想軌跡をモニタ画面上に表示して縦列駐車時に運転者の操作に対して補助を行うものであり、運転者はその装置から指示された駐車経路を通過するように操舵装置を操舵する。
【０００４】
ところで、このような駐車補助装置において運転者は適切な操作を行わないと、駐車開始時の自車両の前後方向が駐車枠の伸びる方向と平行でなかったり、旋回後退中に操舵装置の舵角がずれて経路から逸脱したりした場合には、例えば当該駐車枠に収まりきれずに車両の姿勢が駐車枠に対して斜めの状態でその動作が完了したりすることがある。これは、駐車補助装置によってその動作完了時の車両の姿勢が何ら、示唆されるものではないためである。
【０００５】
また、特に、特願平１１−９１８３１号に示した駐車補助装置においては、縦列駐車において所要駐車枠に車両を進入させるための最終旋回後退を開始する位置としてある決まった進入角度の制限を設けており、運転者の操作の制約があった。
【０００６】
本発明の目的は、運転者の操作の柔軟性を低減させることなく、駐車枠に対する自車両の姿勢を好適に保持して駐車時の操作を終了することができる駐車補助装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、後退する車両の進行方向の視界を画像取得手段により撮影して車室内に設けられたモニタ画面に表示し、運転者の駐車時の操作を補助する駐車補助装置において、操舵装置を略最大舵角に保舵して自車両を旋回させたときの車両後端の前記旋回外側の予想軌跡である最大舵角旋回予想軌跡を前記モニタ画面に重畳描画する最大舵角旋回予想軌跡表示手段と、前記最大舵角旋回予想軌跡上の所定点を前記モニタ画面に重畳描画する所定点表示手段と、前記操舵装置を略最大舵角に保舵して自車両を旋回させて後退した場合に自車両の前後方向が前記最大舵角旋回予想軌跡の所定点における接線方向と略一致するときの車両後端予想位置を前記所定点とともに前記モニタ画面に重畳描画する車両後端予想位置表示手段とを備えたことを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の駐車補助装置において、前記操舵装置の舵角を検出する舵角検出手段を備え、前記最大舵角旋回予想軌跡表示手段は、前記検出された舵角と反対方向の最大舵角の最大舵角旋回予想軌跡を表示することを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の駐車補助装置において、前記モニタ画面には、複数の前記所定点と複数の前記車両後端予想位置が重畳描画されることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の駐車補助装置において、前記検出された舵角に応じて演算された後端予想軌跡を前記モニタ画面に重畳描画する後端予想軌跡表示手段を備えることを要旨とする。
【０００９】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、操舵装置を略最大舵角に保舵して自車両を旋回させて自車両の前後方向を最大舵角旋回予想軌跡の所定点の接線方向と略一致させるときの車両後端予想位置がモニタ画面に重畳描画される。従って、駐車に際して運転者は、モニタ画面上において、例えば駐車枠の縁石などの伸びる方向と最大舵角旋回予想軌跡の所定点の接線方向とが略一致するように自車両を移動する。その後、モニタ画面上の車両後端予想位置を確認することで、その位置で操舵装置を最大舵角に保舵して自車両を旋回させて駐車枠に駐車したときの車両後端予想位置が予め確認される。従って、例えばこのときの車両後端予想位置と駐車車両などの障害物との相対位置を確認しておくことで、車両の姿勢が駐車枠の伸びる方向に沿うまでの駐車動作の可否が示唆される。このため、駐車時の操作の柔軟性を低減させることなく、駐車枠に対する自車両の姿勢を好適に保持して駐車時の操作が終了される。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、検出された舵角と反対方向の最大舵角の最大舵角旋回予想軌跡が表示される。従って、例えば縦列駐車を行う場合において運転者は、モニタ画面上において、例えば駐車枠の縁石などの伸びる方向と最大舵角旋回予想軌跡の所定点の接線方向とが略一致するように自車両を移動する。その後、モニタ画面上の車両後端予想位置を確認することで、その位置で操舵装置を最大舵角に切り返し、同操舵装置を保舵して自車両を旋回させて駐車枠に駐車するときの車両後端予想位置が予め確認される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１は、本実施形態の駐車補助装置１を搭載した車両２を示す概略図である。
同図に示されるように、この駐車補助装置１は、画像取得手段として機能し車両２の後方視界を撮影するカメラ（ＣＣＤカメラ）１１、操舵装置を構成するステアリングホイール１２の舵角を検出する舵角検出手段としての舵角センサ１３、トランスミッションのシフトレバー（図示略）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１４、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１５、モニタ画面１７及びコントローラ２０を備えている。
【００１２】
上記カメラ１１は、例えば車両２の後方の略中央部において、光軸を下方に向けて設置されている。具体的には、図３に示されるように、カメラ１１は車両後方の中央において下方に所定角度（例えば、３０度）、傾けて取り付けられている。そして、図４に示されるように、このカメラ１１自体は広角レンズにより、例えば左右１４０度の視野を確保し、例えば後方８ｍ程度までの領域を撮影できるようになっている。
【００１３】
上記舵角センサ１３は、ステアリングホイール１２の舵角を検出する汎用のセンサであって、例えば同ステアリングホイール１２の内部に設けられている。
上記駐車スイッチ１５は、駐車アシスト機能を動作させるスイッチであって、例えば運転者が操作し易いセンターコンソール近傍に設けられている。この駐車スイッチ１５は、駐車様式に対応して選択可能な２つのモードスイッチ、すなわち並列駐車（車庫入れ）における駐車アシスト機能を動作させる並列駐車モードスイッチ１５ａ及び縦列駐車における駐車アシスト機能を動作させる縦列駐車モードスイッチ１５ｂを有している（図２参照）。
【００１４】
モニタ画面１７は、例えばセンターコンソール上に設置されている。このモニタ画面１７の図５に示される表示領域には、上記カメラ１１により撮影された車両２の後方画像（生画像）とともに後述する後端予想軌跡等のグラフィック画像が併せ表示される。
【００１５】
上記コントローラ２０は、例えばインストルメントパネル内部に設けられており、上記カメラ１１及びセンサ等１３〜１５からの入力信号に基づき上記モニタ画面１７に車両２の後方画像及び後端予想軌跡等のグラフィック画像を表示する。
【００１６】
図２は、駐車補助装置１のシステム構成図である。同図に示されるように、駐車補助装置１を制御するコントローラ２０の内部には、その中枢部となるＣＰＵ（中央演算装置）２１、モニタ画面１７にグラフィックスを描画するグラフィックス描画回路２２、グラフィックス信号とカメラ１１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２３、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２２へ供給する同期分離回路２４が設けられている。
【００１７】
次に、運転者から見て左側の駐車枠Ｓに、例えば縦列駐車を行う際の動作とこれに対応するコントローラ２０の処理態様について図６〜図８に基づき説明する。なお、このコントローラ２０による処理動作は、上記駐車スイッチ１５の縦列駐車モードスイッチ１５ｂが選択（オン）されるとともにシフトレバーがリバース状態とされることで起動する。ちなみに、図６は運転者から見て左側の駐車枠Ｓに縦列駐車するときの車両２の一連の状態を示すものである。同図に示されるように、車両２は駐車初期位置及び駐車終了位置においてともにその前後方向が駐車枠Ｓの伸びる方向と略平行になっている。また、図７及び図８は上記車両２の各位置に対応してコントローラ２０により出力されるモニタ画面１７の画像を示すものである。
【００１８】
図６に示されるように、車両２の駐車初期位置（状態（１））において、運転者は上記縦列駐車モードスイッチ１５ｂをオンし、更にシフトレバーをリバース状態にしてシフトレバーリバーススイッチ１４をオンする。このとき、図７に示されるように、ＣＰＵ２１は、前記モニタ画面１７にカメラ１１による後方画像に加えて、舵角に応じて算出された自車両２の後端予想軌跡ａを表示する。
【００１９】
ここで、後端予想軌跡ａは、そのときの舵角に基づき周知の手法（例えば、特開平１１−３３４４７０号公報に記載された手法に準じたもの）にて算出された自車両２の、例えば水平な路面における後端予想軌跡を、周知の座標変換（例えば、特開平１１−３３４４７０号公報に記載された座標変換に準じたもの）を用いてカメラ１１のＣＣＤ素子位置、すなわちモニタ画面１７の表示位置にリアルタイムで対応させ、同モニタ画面１７に重畳描画したものである。
【００２０】
続いて、運転者は、その位置でステアリングホイール１２を左側に操舵する。
運転者がステアリングホイール１２を操舵するとＣＰＵ２１は、この操作を前記舵角センサ１３を介して検知する。そして、ステアリングホイール１２の舵角が所定しきい値以上と判定されるとＣＰＵ２１は、図７に示されるように、モニタ画面１７にカメラ１１による後方画像及び後端予想軌跡ａに加えて、最大舵角旋回予想軌跡３０及び車両後端予想位置ｅ１，ｅ２，ｅ３を表示する。
【００２１】
ここで、最大舵角旋回予想軌跡３０は、上記検出されたステアリングホイール１２の操舵方向と反対方向（すなわち、右側）の略最大舵角に同ステアリングホイール１２を操舵した（切り返した）ときの、例えば水平な路面における旋回軌跡を、同様の座標変換を用いてモニタ画面１７の表示位置に対応させ、同モニタ画面１７に重畳描画したものである。なお、この最大舵角旋回予想軌跡３０は、奥側（モニタ画面１７において上側）から順次、その線上に配置された区画点ｔ１，ｔ２，ｔ３によって複数（３つ）に区画されている。
【００２２】
また、車両後端予想位置ｅ１〜ｅ３は、上述の略最大舵角にステアリングホイール１２を保舵して所定距離だけ後退したときの自車両２の、例えば水平な路面における車両後端の予想位置を上記座標変換を用いてモニタ画面１７の表示位置に対応させ、同モニタ画面１７に重畳描画したものである。なお、各車両後端予想位置ｅ１〜ｅ３は、ステアリングホイール１２を右側の略最大舵角に保舵して旋回したとして、それぞれ区画点ｔ１〜ｔ３における最大舵角旋回予想軌跡３０の接線方向と自車両２が略平行になるまで移動したときの後端予想位置となっている。従って、上記区画点ｔ１〜ｔ３によって区画される最大舵角旋回予想軌跡３０の各長さは車両２の諸元によって規定され、水平な路面において互いに同等の長さになっている。
【００２３】
運転者がステアリングホイール１２を左側に操舵した状態で後退を開始すると、図６に示されるように、車両２は左側に旋回しながら後退する。このとき、例えば状態（２）の位置に移動したとき、図８に示されるようにモニタ画面１７上において区画点ｔ１での最大舵角旋回予想軌跡３０の接線が、例えば後方画像の基準線（駐車枠Ｓの縁石３１など）に略一致したとする。上述のように、この状態でステアリングホイール１２を右側に略最大舵角に操舵した（切り返した）ときに車両２が接線方向、すなわち縁石３１の方向と略平行になるときの後端予想位置はモニタ画面１７上における車両後端予想位置ｅ１となっている。従って、例えばこのときの車両後端予想位置ｅ１の位置とモニタ画面１７上の後方車両２ａの位置とを比較することにより、例えばこの後方車両２ａとの接触の有無が判定される。
【００２４】
そして、モニタ画面１７上において後方車両２ａとの接触がないものとみなされるときには、運転者はこの位置でステアリングホイール１２を右側の略最大舵角近傍まで操舵する（切り返す）。そして、運転者は、ステアリングホイール１２を保舵したまま車両２の後退を開始・継続する。車両２の前後方向が駐車枠Ｓの伸びる方向と略一致するまで旋回したら停車する（図６の状態（３））。以上により、自車両２の姿勢を好適に保持して駐車時の操作が終了される。
【００２５】
一方、モニタ画面１７上において後方車両２ａと接触するとみなされるときには、例えば運転者は駐車動作をやり直す。
なお、上記においては運転者から見て左側の駐車枠Ｓに縦列駐車する場合を説明したが、同右側の駐車枠に縦列駐車する場合についても同様の流れで案内されることはいうまでもない。
【００２６】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、ステアリングホイール１２を略最大舵角に保舵して自車両２を旋回させてその前後方向を最大舵角旋回予想軌跡２０の各区画点ｔ１〜ｔ３の接線方向と略一致させるときの車両後端予想位置ｅ１〜ｅ３がそれぞれモニタ画面１７に重畳描画される。従って、駐車に際して運転者は、モニタ画面１７上において、例えば駐車枠Ｓの縁石３１などの伸びる方向と最大舵角旋回予想軌跡３０の区画点ｔ１〜ｔ３の接線方向とが略一致するように自車両２を移動する。その後、モニタ画面１７上の当該車両後端予想位置ｅ１〜ｅ３を確認することで、その位置でステアリングホイール１２を最大舵角に保舵して自車両２を旋回させて駐車枠Ｓに駐車したときの車両後端予想位置が予め確認される。従って、例えばこのときの車両後端予想位置ｅ１〜ｅ３と後方車両２ａなどの障害物との相対位置を確認しておくことで、車両２の姿勢が駐車枠Ｓの伸びる方向に沿うまでの駐車動作の可否が示唆される。このため、駐車時の操作の柔軟性を低減させることなく、駐車枠Ｓに対する自車両２の姿勢を好適に保持して駐車時の操作を終了することができる。
【００２７】
（２）本実施形態では、例えば駐車枠Ｓの縁石３１などの伸びる方向と最大舵角旋回予想軌跡３０の区画点ｔ１〜ｔ３の接線方向とが略一致するように自車両２を移動したときに、車両後端予想位置ｅ１〜ｅ３と後方車両２ａなどの障害物との相対位置を確認しておくことで、同障害物との接触の可能性を確認することができる。
【００２８】
なお、本発明の実施の形態は上記実施形態に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。このような変更を加えても、前記実施形態と同様の効果が得られるようになる。
【００２９】
・前記実施形態において採用された車両２の初期位置の設定は一例である。例えば、駐車動作の開始時において、必ずしも駐車枠Ｓの伸びる方向と略平行に停車する必要はなく、任意の角度を有して停車するような形態にしてもよい。
【００３０】
・前記実施形態においては、縦列駐車を行う場合について説明したが、例えば並列駐車をする場合であってもよい。
・前記実施形態においては、車両２の後方にカメラ１１を設け、車両２を後退させて駐車する場合の駐車補助装置として説明した。これに対して、車両２の前方にカメラを設け、車両２を前進させて駐車する場合の駐車補助装置であってもよい。
【００３１】
・前記実施形態においては、駐車補助装置は車両内で完結するシステムについて説明を行ったが、これに限定されるものではなく、車両外部から駐車に係わる外部信号を得て、外部信号に基づいて駐車補助を行うシステムにも適用が可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜４に記載の発明によれば、運転者の操作の柔軟性を低減させることなく、駐車枠に対する自車両の姿勢を好適に保持して駐車時の操作を終了することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を搭載した車両を示す概略図。
【図２】同実施形態のシステム構成図。
【図３】同実施形態のカメラの取付状態を示す側面図。
【図４】同実施形態のカメラの検出範囲を示す平面図。
【図５】同実施形態のカメラ及びモニタ画面の表示領域を示す図。
【図６】駐車枠に縦列駐車するときの車両の状態を示す平面図。
【図７】車両の状態に対応するモニタ画面の表示状態を示す図。
【図８】車両の状態に対応するモニタ画面の表示状態を示す図。
【符号の説明】
１  駐車補助装置
２  車両
１１  カメラ
１２  操舵装置を構成するステアリングホイール
１３  舵角検出手段としての舵角センサ
１７  モニタ画面
２０  コントローラ
【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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