(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設置され、駐車区画を含む車両の後方映像を撮像する後方撮像手段と、
運転席前方に設けられ、少なくとも前記後方撮像手段により撮像された前記後方映像を表示するモニタと、
車両が最大舵角で後退したときに駐車可能な車両前後方向軸線に対し垂直方向の駐車区画を予め仮想的に駐車区画テンプレートとして前記モニタ上に表示設定する駐車区画テンプレート設定手段と、
車両を駐車区画に駐車させる際、前記モニタに前記後方映像を表示するとともに前記駐車区画テンプレート設定手段により表示設定した前記駐車区画テンプレートを重畳表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする駐車支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駐車支援装置に係り、詳しくは、車両の後方映像を利用して車両の駐車支援を行う技術に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
車両を駐車区画に駐車する場合には、ハンドルを切りながら車両を後退させて後方駐車するのが一般的である。
しかしながら、後方駐車は、運転者が後方を振り返りながら或いはバックミラーを見ながらハンドルを操作し車両を後退させなければならず、車両後方の視認性及び操舵性が悪く、運転初心者には難しい場合がある。
【０００３】
そこで、車両後方を撮像可能なカメラを搭載し、当該カメラで撮像した後方映像を運転席前方のモニタで無理なく確認しながら車両を後退させ駐車させる技術が開発されている。
そして、例えば、後方駐車を行う際に、後退する自車両の予想軌跡をモニタ上に駐車区画とともに併せて表示し、予想軌跡上に駐車区画が乗るように車両を後退させることで駐車を容易にした駐車支援技術が特開２０００−７８５６６号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に開示された技術では、側方の駐車区画に車両を駐車させるような場合には、自車両の予想軌跡は円弧となり、一方、駐車区画の区画線（区画白線等）は直線であり、予想軌跡を駐車区画の区画線に沿うように車両を後退させても、車両が必ずしも区画線に対して平行になっているとは限らず、この場合、車両と区画線とが平行となり駐車区画内に良好に収まるまで、駐車区画という狭いエリア内でハンドルを切り返し調整しながら前進及び後退を繰り返さなければならず、手間が掛かるという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、後退時にハンドルを調整することなく一回の後退で駐車区画に精度良く駐車可能な駐車支援装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、請求項１の発明では、車両に設置され、駐車区画を含む車両の後方映像を撮像する後方撮像手段と、運転席前方に設けられ、少なくとも前記後方撮像手段により撮像された前記後方映像を表示するモニタと、車両が最大舵角で後退したときに駐車可能な車両前後方向軸線に対し垂直方向の駐車区画を予め仮想的に駐車区画テンプレートとして前記モニタ上に表示設定する駐車区画テンプレート設定手段と、車両を前記駐車区画に駐車させる際、前記モニタに前記後方映像を表示するとともに前記駐車区画テンプレート設定手段により設定した前記駐車区画テンプレートを重畳表示する表示手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
従って、車両を駐車区画に駐車させる際、運転者が、一旦駐車区画の前を通り過ぎるようにし、モニタに後方映像として表示された駐車区画と駐車区画テンプレートとが略一致するような位置で車両を停車させ、この状態でハンドルを最大舵角に切って車両を後退させると、車両は駐車区画にスムーズに収まる位置に停車していることになり、この位置からハンドルを最大舵角に切って車両を後退させると、後退時にハンドルを調整することなく車両は一回の後退動作で精度よく駐車区画に収まることとなる。これにより、運転初心者であっても駐車区画に容易にして確実に車両を駐車させることが可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づき説明する。
図１を参照すると、本発明に係る駐車支援装置の概略構成図が示されている。
同図に示すように、駐車支援装置は、後方カメラであるリヤビューＣＣＤカメラ（後方撮像手段）４が車両１の後部に搭載され、当該リヤビューＣＣＤカメラ４からの撮像情報が電子コントロールユニット（ＥＣＵ）６に入力するように構成されている。そして、ＥＣＵ６を介して当該撮像情報がモニタディスプレイ８に平面画像として出力されるようにされている。
【０００９】
詳しくは、リヤビューＣＣＤカメラ４は広角レンズを備えており、これにより、車両１の後方を上下左右方向で広範囲に亘って撮像可能である。また、モニタディスプレイ８は例えば運転席前方のインストルメントパネル中央に設けられている。
また、ＥＣＵ６にはリヤビュースイッチ７が接続されており、当該リヤビュースイッチ７をＯＮにすることにより、モニタディスプレイ８にリヤビューＣＣＤカメラ４からの後方映像が表示される。
【００１０】
なお、図１中の符号２は、前輪ＷF及び後輪ＷRのうち操舵輪である前輪ＷFを操舵するハンドルを示している。
ところで、上記の如くリヤビュースイッチ７をＯＮにするとモニタディスプレイ８に後方映像が表示されることになるが、本発明に係る駐車支援装置では、さらに、ＥＣＵ６により、この後方映像とともに画面上に駐車区画テンプレートが重畳表示（スーパーインポーズ）されるよう構成されている（表示手段）。以下、駐車区画テンプレートについて説明する。
【００１１】
図２を参照すると、モニタディスプレイ８に表示されるリヤビュー画面（撮像情報が表示されていない状態）（ａ）が示されており、このように、モニタディスプレイ８の画面上には、予めＡ位置用テンプレート１０及びＢ位置用テンプレート１２が駐車区画テンプレートとして画面上の特定位置に表示されるよう設定されている。
【００１２】
これらＡ位置用テンプレート１０及びＢ位置用テンプレート１２は、ハンドル２を右最大舵角或いは左最大舵角まで切って車両１を後退させたときに駐車可能な駐車区画を画面上で仮想的に示すものであり、（ｂ）の実際の平面図に示すように、Ａ位置用テンプレート１０は車両１が目標駐車区画２０に対してＡ位置にいる場合に使用される駐車区画テンプレートを示し、Ｂ位置用テンプレート１２は車両１が目標駐車区画２０に対してＢ位置にいる場合に使用される駐車区画テンプレートを示している。
【００１３】
詳しくは、Ａ位置用及びＢ位置用駐車区画テンプレート１０、１２は、それぞれ目標駐車区画２０の両側の区画白線２０a、２０ｂに対応するようにして、例えば白色一点鎖線１０ａ、１０ｂ及び白色一点鎖線１２ａ、１２ｂで示される。そして、これら白色一点鎖線１０ａ、１０ｂ、１２ａ、１２ｂの幅は、例えばモニタディスプレイ８の画面上に表示される区画白線２０a、２０ｂの映像幅と同一幅に設定されている。
【００１４】
図３を参照すると、駐車区画テンプレート１０、１２の設定方法が示されており（駐車区画テンプレート設定手段）、以下、同図に基づいて駐車区画テンプレート１０、１２の設定手法を説明する。
駐車区画テンプレート１０、１２は、ハンドル２を最大舵角まで切って後退したときに、車両１の後輪ＷRが目標駐車区画２０の両側の区画白線２０a、２０ｂを踏むことなく最短距離で駐車区画に進入でき、且つ、同図に示す如く、後退開始位置において、車両１の前後方向軸線が目標駐車区画２０の区画白線２０ａ、２０ｂに対して垂直の位置関係になるように設定される。
【００１５】
車両１の後輪ＷRが目標駐車区画２０の両側の区画白線２０a、２０ｂを踏むことなく最短距離で駐車区画に進入するためには、逆に言えば、駐車区画から車両１を出そうとしたときに、区画白線２０ａ、２０ｂの先端から最大どれくらい手前であればハンドル２を最大舵角まで切っても区画白線２０a、２０ｂを踏まずに出られるかを検討すればよい。これにより車両１が駐車区画に進入するための最短距離にして最適な進入軌跡が決定される。
【００１６】
具体的には、図４に示すように、後輪ＷRのうち内輪の最小旋回半径（Ｒmin−Ｗ／２）から当該内輪の軌跡を求め、この軌跡が区画白線２０a、２０ｂと接触しないような旋回中心Ｑを求め、当該旋回中心Ｑを区画白線２０ｂに延ばした垂線と区画白線２０ｂとの交点Ｓから区画白線２０ｂの先端までのオフセット量Ｐoffを次式(1)より算出する。
【００１７】
Ｐoff＝√（（Ｒmin−Ｗ／２）2−（Ｒmin−Ｗp／２）2）  …(1)
ここに、車幅Ｗ、後輪車軸中心Ｒの最小旋回半径Ｒminは、車両毎に固有の固定値である。また、Ｗpは目標駐車区画２０の区画白線間距離であって、一般値（例えば、Ｗp＝２．５ｍ）が用いられる。
そして、上記軌跡に沿い車両１を図３に示した状態、即ち車両１を交点Ｓ位置から９０°旋回させた状態にして、車両重心位置Ｃ（地面座標系原点）に対する区画白線２０ａ、２０ｂの先端間の中心位置座標、即ち始点中心（Ｘa，Ｙa）を次式(2)、(3)より算出する。
【００１８】
Ｘa＝−（Ｄcr＋Ｒmin）  …(2)
Ｙa＝±（Ｒmin−Ｐoff）  …(3)
ここに、Ｄcrは車両重心位置Ｃと後輪車軸中心Ｒとの距離であり、車両毎に固有の値である。
このようにして、車両重心位置Ｃに対する始点中心（Ｘa，Ｙa）が求まったら、この始点中心（Ｘa，Ｙa）をモニタディスプレイ８の画面上の対応位置に落とし込み、この位置を基準に目標駐車区画２０に対応した駐車区画テンプレート１０、１２を画面上に描画するとともに当該描画位置をＥＣＵ６に記憶する。
【００１９】
具体的には、モニタディスプレイ８の画面上には、車両重心位置Ｃを座標原点とするＸ−Ｙ座標系が投影されているため、画面上で始点中心（Ｘa，Ｙa）を規定することで、区画白線２０ａ、２０ｂの先端位置に対応した点を画面上に規定し、さらに区画白線２０ａ、２０ｂに対応した白色一点鎖線１０ａ、１０ｂ、１２ａ、１２ｂを画面上に規定できることになり、これら白色一点鎖線１０ａ、１０ｂ、１２ａ、１２ｂの座標群を記憶する。
【００２０】
これにより、白色一点鎖線１０ａ、１０ｂ、１２ａ、１２ｂが駐車区画テンプレート１０、１２として設定され、リヤビュースイッチ７がＯＮにされた状態では、後方映像とともに当該駐車区画テンプレート１０、１２がモニタディスプレイ８上に常に表示される。
なお、ここでは、計算により始点中心（Ｘa，Ｙa）を求めて駐車区画テンプレート１０、１２を設定するようにしたが、これに限られず、例えば、実際に車両１を運転し、車両１を駐車区画２０から区画白線２０ａ、２０ｂを踏まないよう図３に示す位置まで移動させ、このときリヤビューＣＣＤカメラ４により撮像される区画白線２０ａ、２０ｂの映像を直接座標変換しＥＣＵ６に記憶するようにして駐車区画テンプレート１０、１２を設定するようにしてもよい。
【００２１】
また、図２に示すように、リヤビュー画面には、駐車区画テンプレート１０、１２とともに、車幅延長線及び車両１の後端から０．５ｍ後方の路面位置に対応した線が目安として仮想的に表示される。
以下、このように構成された駐車支援装置の作用について説明する。
図５乃至図７を参照すると、車両１が目標駐車区画２０に対してＡ位置側にあり、これから車両１を目標駐車区画２０に駐車しようとする場合におけるＡ位置用テンプレート１０と目標駐車区画２０の映像との重畳表示関係が示されている。なお、図の見方は図２の場合と同様であり、（ａ）が後方映像とともに駐車区画テンプレート１０、１２の重畳表示されたリヤビュー画面を示し、（ｂ）が実際の平面図を示している。車両１が目標駐車区画２０に対してＢ位置側にある場合には、Ｂ位置用テンプレート１２を用いることになるが、この場合についても状況は同じであるため説明を省略する。
【００２２】
図５は車両１が目標駐車区画２０に対して横方向で近すぎる場合を示している。
この場合には、（ａ）に示すように、Ａ位置用テンプレート１０の白色一点鎖線１０ａ、１０ｂは区画白線２０ａ、２０ｂの映像に重なっているものの、区画白線２０ａ、２０ｂの映像の先端が白色一点鎖線１０ａ、１０ｂの先端とずれており、この状態でハンドル２を右最大舵角として車両１を後退させると、車両１は（ｂ）に示す矢印のように進み、後輪ＷRが区画白線２０ａを踏むおそれがあることを示している。
【００２３】
従って、この図５のような状況では、区画白線２０ａ、２０ｂの映像の先端が白色一点鎖線１０ａ、１０ｂの先端に略一致するように、車両１を横方向で駐車区画２０から遠ざけるようにする。
この場合、モニタディスプレイ８を見ながら車両１を一旦前進させて切り返しを行うことになるが、この切り返しは駐車区画２０内ではなく比較的広い通路上での切り返しであるため、ハンドル操作は容易である。
【００２４】
図６は車両１が目標駐車区画２０に対して前後方向で近すぎる場合を示している。
この場合には、（ａ）に示すように、Ａ位置用テンプレート１０の白色一点鎖線１０ａ、１０ｂは区画白線２０ａ、２０ｂの映像と完全にずれており、この状態でハンドル２を右最大舵角として車両１を後退させると、車両１は（ｂ）に示す矢印のように進み、車両１が目標駐車区画２０に収まらず、区画白線２０ｂを跨ぐおそれがあることを示している。
【００２５】
従って、この図６のような状況では、区画白線２０ａ、２０ｂの映像が白色一点鎖線１０ａ、１０ｂに重なるように、車両１を前後方向で駐車区画２０から遠ざけるようにする。
この場合には、モニタディスプレイ８を見ながら車両１を少し前進させるだけなので、操作は極めて容易である。
【００２６】
図７は車両１が目標駐車区画２０に対して適正な位置にある場合を示している。
この場合には、（ａ）に示すように、Ａ位置用テンプレート１０の白色一点鎖線１０ａ、１０ｂは区画白線２０ａ、２０ｂの映像と略完全に一致しており、この状態でハンドル２を右最大舵角として車両１を後退させれば、車両１は（ｂ）に示す矢印のように進み、車両１が目標駐車区画２０に精度よく収まることを示している。
【００２７】
従って、この図７のような状況であれば、そのままハンドル２を右最大舵角として車両１を後退させるようにする。そして、車両１が区画白線２０ａ、２０ｂと平行になったら、ハンドル２を真っ直ぐに戻して後退すればよい。これにより、車両１は一回の後退で目標駐車区画２０に精度よく収まることとなる。
つまり、本発明に係る駐車支援装置のように、リヤビュー画面上に目標駐車区画２０の映像とともに駐車区画テンプレート１０、１２を重畳表示（スーパーインポーズ）することにより、車両１を駐車させる前に目標駐車区画２０の映像を駐車区画テンプレート１０、１２に略一致させるという簡単且つ明確な運転操作だけで、運転初心者であっても後退中ハンドル２を特に調整することなく一回の後退で目標駐車区画２０に容易且つ確実に車両１を駐車させることができることになる。
【００２８】
なお、上記実施例では、リヤビュースイッチ７をＯＮにすることでモニタディスプレイ８に後方映像とともに駐車区画テンプレートを重畳表示（スーパーインポーズ）するようにしているが、例えば、変速機（図示せず）のシフト位置をリバース位置に切り換えたときに後方映像と駐車区画テンプレートとを重畳表示するようにしてもよく、また、変速機のシフト位置をリバース位置に切り換えたときには後方映像のみを表示し、リヤビュースイッチ７をＯＮにすることで駐車区画テンプレートを重畳表示するようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の請求項１の駐車支援装置によれば、車両が最大舵角で後退したときに駐車可能な車両前後方向軸線に対し垂直方向の駐車区画を駐車区画テンプレートとしてモニタ上に表示するよう予め設定しておき、車両を駐車区画に駐車させようとするとき、車両の後方映像に重畳させて当該駐車区画テンプレートをモニタ上に表示するので、車両の後方映像である駐車区画と当該駐車区画テンプレートとが略一致するような位置に車両を一旦停車させるようにし、当該停車位置から車両を後退させることにより、ハンドルを調整することなく車両を一回の後退動作で精度よく駐車区画に収めるようにでき、運転初心者であっても駐車区画に容易にして確実に車両を駐車させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る駐車支援装置を示す概略構成図である。
【図２】駐車区画テンプレートが表示されたリヤビュー画面（撮像情報が表示されていない状態）（ａ）及び実際の平面図（ｂ）を示す図である。
【図３】駐車区画テンプレートの設定方法を説明する図である。
【図４】区画白線の先端から旋回中心までのオフセット量Ｐoffの算出方法を説明する図である。
【図５】車両が目標駐車区画に対して横方向で近すぎる場合を示すリヤビュー画面（ａ）及び実際の平面図（ｂ）を示す図である。
【図６】車両が目標駐車区画に対して前後方向で近すぎる場合を示すリヤビュー画面（ａ）及び実際の平面図（ｂ）を示す図である。
【図７】車両が目標駐車区画に対して適正な位置にある場合を示すリヤビュー画面（ａ）及び実際の平面図（ｂ）を示す図である。
【符号の説明】
１  車両
２  ハンドル
４  リヤビューＣＣＤカメラ（後方撮像手段）
６  電子コントロールユニット（ＥＣＵ）
７  リヤビュースイッチ
８  モニタディスプレイ（モニタ）
ＷF  前輪
ＷR  後輪
【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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