(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向の視界を画像取得手段から得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、
車両の変向状態を検出する変向検出手段と、
前記検出された変向状態に応じて走行予想軌跡を演算する走行予想軌跡演算手段と、
前記演算された走行予想軌跡を前記モニタ画面に重畳描画する走行予想軌跡表示手段とを備え、
前記走行予想軌跡表示手段は、駐車初期状態において、前記車両のステアリングホイールを操舵したときには、前記走行予想軌跡の車両の進行方向の表示長を検出された前記車両のステアリングホイールの舵角に比例して所定距離に対応する表示長より長くし、前記車両と駐車枠との相対位置が近づいたと判定される駐車終了状態において、前記車両のステアリングホイールを略中立状態に戻したときには、前記走行予想軌跡の車両の進行方向の表示長を前記所定距離に対応する表示長より短くすることを特徴とする駐車補助装置。
【請求項２】
前記相対位置は、前記画像取得手段からの画像に対する画像認識処理によって検出され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】
前記相対位置は、タイマーにより検出される経過時間によって検出されることを特徴とする請求項１又は２に記載の駐車補助装置。
【請求項４】
前記変向検出手段は、前記車両のステアリングホイールの舵角を検出する舵角センサであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項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）から得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、駐車補助装置としては、例えば特許公報第１６１０７０２号に記載されたものが知られている。同公報記載の装置は、後方カメラにより撮影された後方視界と、操舵装置によって操舵された舵角に基づき算出される自車両の後端予想軌跡とを、運転席近傍に設置されたモニタ画面に重畳表示することで、駐車時の運転者の操作負担を軽減するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、こうした従来の駐車補助装置におけるモニタ画面上の走行予想軌跡は、車両が水平な路面を所定距離だけ後退するまでの予想軌跡に対応してモニタ画面に重畳表示されているのが一般的である。
【０００４】
図７は、こうした従来の駐車補助装置を用い、運転者から見て右側の駐車枠Ｓに並列駐車（車庫入れ）するときの車両２の駐車初期状態、駐車終了状態及びそのときの駐車経路を示す平面図である。なお、当該駐車枠Ｓは自車両２の前後方向に対して所定角度（略９０度）をなす方向に伸びているとする。同図には、上記車両２の各状態において表示されるモニタ画面の画像が併せ示されている。図７に示されるように、車両２の駐車初期状態において駐車補助装置が起動されると、モニタ画面にはカメラ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の走行予想軌跡ａ０が表示される。このモニタ画面上の走行予想軌跡ａ０は、車両２が水平な路面を所定距離Ｌ０だけ後退するまでの予想軌跡Ａ０に対応してモニタ画面に重畳表示されている。この状態で、当該駐車枠Ｓに並列駐車を行うために運転者は、操舵装置を右側に操舵する。このときの操舵に応じて走行予想軌跡ａ０は右側に湾曲する。運転者は、この湾曲した走行予想軌跡ａ０をガイドとして車両２を旋回後退させる。なお、このときの走行予想軌跡ａ０は、その対応する長さが上記のように設定されて十分な長さを有していないため、モニタ画面上において途切れた駐車枠Ｓまでの最終経路の部分は目測によって判断する必要がある。換言すると、運転者は、モニタ画面上において走行予想軌跡ａ０の終端が駐車枠Ｓに重なるまでの間は、自己の判断のもと操舵装置を調整しながら旋回後退して駐車動作を進めていく必要がある。
【０００５】
一方、車両２の駐車終了状態においては、運転者は操舵装置を略中立状態に戻し、直進状態で後退して駐車枠Ｓに対する自車両２の前後方向の位置を調整する。このときは、モニタ画面上において走行予想軌跡ａ０が駐車枠Ｓに対して後方に過剰に長く表示されているため、その分、モニタ画面の視認性が悪くなっている。
【０００６】
本発明の目的は、駐車時の各状態に対応してモニタ画面に好適に走行予想軌跡を表示し、運転者の駐車動作を補助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、車両の進行方向の視界を画像取得手段から得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、車両の変向状態を検出する変向検出手段と、前記検出された変向状態に応じて走行予想軌跡を演算する走行予想軌跡演算手段と、前記演算された走行予想軌跡を前記モニタ画面に重畳描画する走行予想軌跡表示手段とを備え、前記走行予想軌跡表示手段は、駐車初期状態において、前記車両のステアリングホイールを操舵したときには、前記走行予想軌跡の車両の進行方向の表示長を検出された前記車両のステアリングホイールの舵角に比例して所定距離に対応する表示長より長くし、前記車両と駐車枠との相対位置が近づいたと判定される駐車終了状態において、前記車両のステアリングホイールを略中立状態に戻したときには、前記走行予想軌跡の車両の進行方向の表示長を前記所定距離に対応する表示長より短くすることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記相対位置は、前記画像取得手段からの画像に対する画像認識処理によって検出され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に記載の発明において、前記相対位置は、タイマーにより検出される経過時間によって検出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１乃至３のいずれか一項に記載の発明において、前記変向検出手段は、前記車両のステアリングホイールの舵角を検出する舵角センサであることを要旨とする。
【０００８】
（作用）
一般に、自車両の前後方向に対して所定角度をなす駐車枠に並列駐車する場合、その初期状態では操舵装置を操舵して車両を旋回させながら同駐車枠へと進行する。そして、駐車の終了状態では、操舵装置を略中立状態に戻し、直進状態で駐車枠に対する車両の前後方向の位置を調整する。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、駐車の初期状態においては、前記車両のステアリングホイールを操舵したときには、検出された前記車両のステアリングホイールの舵角に比例して走行予想軌跡の車両の進行方向の表示長を所定距離に対応する表示長より長くする。このとき、モニタ画面上においてこの走行予想軌跡が長く表示される分、未だ遠くにある駐車枠を目標とする経路の確認が容易とされる。このため、運転者は、旋回進行の途中で操舵装置の舵角を調整するなどして当該駐車枠への経路をモニタ画面上で再調整するなどの作業が不要とされ、円滑な駐車動作が可能となる。一方、駐車の終了状態においては、走行予想軌跡の車両の進行方向の表示長を所定距離に対応する表示長より短くする。このとき、モニタ画面上においてこの走行予想軌跡が短く表示される分、駐車操作に無関係な当該駐車枠から外れた領域への同走行予想軌跡の表示が抑制され、例えば周囲の安全確認の際の同モニタ画面の視認性が向上される。
【００１１】
なお、変向検出手段とは、車両旋回量や車両旋回半径を推定／検出等するためのものである。例えば、変向検出手段として操舵装置の舵角を検出する舵角センサ、車両の回転角速度を検出するヨーレートセンサ、白線／道路形状などを画像認識する画像処理装置、左右の車輪速差を検出する車輪速センサ等が含まれる。
【００１２】
【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６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の舵角を検出する変向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。
【００１３】
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。
【００１４】
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）。
【００１５】
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）とともに後述する走行予想軌跡等のグラフィック画像が併せ表示される。
【００１６】
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の後方画像及び走行予想軌跡等のグラフィック画像を表示する。
【００１７】
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。
【００１８】
次に、運転者から見て右側の駐車枠Ｓに、例えば並列駐車（車庫入れ）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の並列駐車モードスイッチ１５ａ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は運転者から見て右側の駐車枠Ｓに並列駐車するときの車両２の駐車初期状態、駐車終了状態及びそのときの駐車経路を示す平面図である。同図には、上記車両２の各状態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の画像が併せ示されている。図６に示されるように、駐車枠Ｓの両側は、例えば白線３０によって区画されている。そして、車両２は、駐車初期状態においてその前後方向が駐車枠Ｓ（白線３０）の伸びる方向と略直交する態様で停止している。
【００１９】
図６に示されるように、車両２の駐車初期状態において、運転者は上記並列駐車モードスイッチ１５ａ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、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の走行予想軌跡ａを表示する。
【００２０】
ここで、走行予想軌跡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走行予想軌跡を、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。ＣＰＵ２１は、この走行予想軌跡ａに対応する水平な路面での予想軌跡Ａの進行方向（後方）に伸びる長さＬが、上記舵角センサ１３により検出されたステアリングホイール１２の舵角に、例えば略比例して長くなるように同走行予想軌跡ａを描画する。例えば、駐車初期状態において、旋回のために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したとする。このとき、走行予想軌跡ａ１は、その対応する水平な路面での予想軌跡Ａ１の進行方向（後方）に伸びる長さＬ１が、車両２が略９０度に右旋回し終えるまでの比較的長い経路の長さに相当して描画されている。
【００２１】
一方、駐車終了状態において、旋回が終了し、ステアリングホイール１２を略中立状態に戻したとする。このとき、走行予想軌跡ａ２は、その対応する水平な路面での予想軌跡Ａ２の進行方向（後方）に伸びる長さＬ２が、例えば車両２の後方１ｍの位置までの長さとなるように描画されている。運転者は、このときの走行予想軌跡ａ２と白線３０とを比較し、駐車枠Ｓに対する自車両２の前後方向の位置を調整する。
【００２２】
なお、上記においては運転者から見て左側の駐車枠に並列駐車する場合を説明したが、同右側の駐車枠に並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。
【００２３】
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、走行予想軌跡ａ（ａ１，ａ２）の表示長を、ステアリングホイール１２の舵角に応じて長くした。従って、駐車の初期状態においてステアリングホイール１２を操舵した際には、そのときの走行予想軌跡ａ１の表示長が長くなる。そして、モニタ画面１７上においてこの走行予想軌跡ａ１が長く表示される分、未だ遠くにある駐車枠Ｓを目標とする経路の確認を容易に行うことができる。このため、運転者は、旋回進行の途中でステアリングホイール１２の舵角を調整するなどして当該駐車枠Ｓへの経路をモニタ画面１７上で再調整するなどの作業が不要とされ、円滑な駐車動作が可能となる。
【００２４】
一方、駐車の終了状態においてステアリングホイール１２を略中立状態に戻したときには、そのときの走行予想軌跡ａ２の表示長が短くなる。従って、モニタ画面１７上においてこの走行予想軌跡ａ２が短く表示される分、駐車操作に無関係な当該駐車枠Ｓから外れた領域への同走行予想軌跡ａ２の表示を抑制し、例えば周囲の安全確認の際の同モニタ画面１７の視認性を向上することができる。
【００２５】
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。
【００２６】
・前記実施形態においては、駐車初期状態において車両２の前後方向が駐車枠Ｓ（白線３０）の伸びる方向と略直交する態様で停止しているとしたが、同初期状態での駐車枠Ｓに対する配置は何ら制限をうけるものではない。
【００２７】
・前記実施形態においては、走行予想軌跡ａ（ａ１，ａ２）に対応する水平な路面での予想軌跡Ａ（Ａ１，Ａ２）の進行方向（後方）に伸びる長さＬ（Ｌ１，Ｌ２）が、上記舵角センサ１３により検出されたステアリングホイール１２の舵角に略比例して長くなるように同走行予想軌跡ａを描画した。しかし、上述の駐車態様においては、車両２が駐車枠Ｓへと旋回し続けている間は、同ステアリングホイール１２は比較的大きな舵角に操舵されていることが一般的である。これに対して、車両２の旋回に伴い駐車枠Ｓとの相対位置がある程度近づいた場合、走行予想軌跡ａを過剰に長く描画する必要はない。このようなことを鑑み、車両２と駐車枠Ｓとの相対位置（車両２の旋回量）を検出するための、例えばヨーレートセンサを設けてもよい。このヨーレートセンサは、車両２の旋回に伴う車両角度の変化として同車両２の鉛直軸方向の回転角速度を検出するものである。そして、駐車動作の進行に伴う車両２の駐車枠Ｓへの近接に応じて、そのときのステアリングホイール１２の舵角に関わらず上記長さＬが段階的に短くなるように同走行予想軌跡ａを描画してもよい。この場合、車両２の旋回に伴い駐車枠Ｓとの相対位置が近づいたときに、モニタ画面１７に過剰に長く走行予想軌跡ａが描画されない分、その視認性を向上することができる。なお、車両２と駐車枠Ｓとの相対位置（車両２の旋回量）の検出は、ヨーレートセンサに限られるものではない。例えば、舵角センサ１３及びヨーレートセンサを併せ参照して、自車両２と駐車枠Ｓとの相対位置を検出するようにしてもよい。また、ヨーレートセンサに代えて、若しくはヨーレートセンサに加えて車輪速センサを設け、同様にして自車両２と駐車枠Ｓとの相対位置を検出するようにしてもよい。さらに、ヨーレートセンサに代えて、若しくはヨーレートセンサに加えて加速度センサを設け、同様にして自車両２と駐車枠Ｓとの相対位置を検出するようにしてもよい。さらにまた、カメラ１１による後方画像に対する画像認識処理を施すなどして自車両２と駐車枠Ｓとの相対位置を検出するようにしてもよい。さらに、このような厳密な検出をするのではなく、タイマーにより検出される経過時間のみによって自車両２と駐車枠Ｓとの相対位置を判定するようにしてもよい。さらにまた、これらの任意の複数を組み合わせて自車両２と駐車枠Ｓとの相対位置を検出するようにしてもよい。この場合、上記相対位置の検出精度を向上し、ロバスト性の高い駐車案内の切り替え判定を行うことができる。
【００２８】
・前記実施形態においては、変向検出手段として舵角センサ１３を採用したが、これに代えて、若しくはこれに加えて、例えば車両の回転角速度を検出するヨーレートセンサ、白線／道路形状などを画像認識する画像処理装置、左右の車輪速差を検出する車輪速センサ等を採用してもよい。
【００２９】
例えば、２ＷＳ（２輪操舵システム）においては、前輪実舵角、或いは、前輪実舵角と可変ギヤ比等から車両旋回半径を推定することができる。また、４ＷＳ（４輪操舵システム）においては、併せて後輪実舵角も考慮して車両旋回半径を推定することができる。
【００３０】
・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】
・上記した実施形態において、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、例えば、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乃至４に記載の発明によれば、駐車時の各状態に対応してモニタ画面に好適に走行予想軌跡を表示し、運転者の駐車動作を補助することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一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】同実施形態の駐車時の車両の各状態とそのときのモニタ画面の表示態様を示す模式図。
【図７】従来の形態の駐車時の車両の各状態とそのときのモニタ画面の表示態様を示す模式図。
【符号の説明】
１  駐車補助装置
２  車両
１１  カメラ
１３  変向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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