(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後退時に車両後部に設けられた撮像手段により撮像された後方画像を車室内のモニタ画面上に表示するようにした駐車支援装置において、
画像情報以外を利用して上記車両の後方障害物を検出する障害物検出手段と、
上記撮像手段からの後方画像情報と上記障害物検出手段からの後方障害物情報との少なくとも一方に基づいて後方障害物を検出したときに、該後方障害物の位置を上記モニタ画面の後方画像に重ね合わせて表示すると共に、該後方障害物を所定時間に亘ってモニタ画面上に拡大表示し、一方、複数の後方障害物を検出したときには、各後方障害物を上記モニタ画面上に所定時間毎に順次拡大表示する制御手段と
を備えたことを特徴とする駐車支援装置。
【請求項２】
上記制御手段は、車両の停止時に、車両後方の所定領域内に位置する後方障害物をモニタ画面上に所定時間毎に順次拡大表示すると共に、車両の後退中には、上記所定領域内に新たに進入した後方障害物を所定時間に亘って拡大表示することを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両を後退させて駐車する際に後方画像をモニタ上に表示する駐車支援装置に関するものである。
【０００２】
【関連する背景技術】
白線等で区画された駐車スペース等に車両を駐車するには、ステアリング操作、アクセル操作、ブレーキ操作、更に手動変速機の車両ではクラッチ操作も必要とすることから、運転操作が非常に煩雑なばかりでなく、車両を後退させて駐車する場合は後方に振返った不自然な姿勢での運転となるため、特に経験の浅い運転者にとっては緊張を強いるものである。
【０００３】
そこで、この駐車時の運転操作を容易化するために従来から様々な提案がなされており、例えば、ＣＣＤカメラにて撮像された後方画像を車室内のモニタ画面に表示すると共に、その後方画像上に、車幅を後方に延長した車幅線や現在の操舵角から予測した車両軌跡を示す案内線等をスーパーインポーズにより重ね合わせて表示して、運転者が運転操作する際の参考となるようにした駐車支援装置が提案されている。
【０００４】
しかしながら、上記した駐車支援装置では障害物に対する対策は何らされておらず、運転者はモニタ画面に表示された後方画像から障害物を見付け出すしかなく、特に逆光や夜間等で後方画像が不鮮明なときには、運転者が障害物を見落とす可能性があった。
一方、障害物を検出可能とした駐車支援装置として、例えば特開平７−２３４９９９号公報に記載のものを挙げることができる。この駐車支援装置は、所定間隔をおいて配置された一対のレンズを介して後方画像を入力し、それぞれの後方画像をプリズムを介して画像比較機に入力するように構成されている。画像比較機では、入力された双方の後方画像に基づき視差を利用して障害物までの距離を検出した上で、モニタ画面の後方画像上に障害物を重ね合わせて表示し、これにより運転者に障害物の存在を報知している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載の駐車支援装置は、ＣＣＤカメラにて光学的に撮像された画像データに基づき、障害物と背景とのコントラストや輪郭を画像認識することにより障害物を検出していることから、基本的に肉眼で視認する場合と同様に逆光や夜間等の影響を受け易い。従って、障害物を検出する上での確実性に乏しく、運転者の負担を軽減する点で十分な機能を有するとは言い難かった。
【０００６】
本発明の目的は、逆光や夜間等の影響を受けることなく障害物を確実に検出して運転者に報知でき、もって、駐車時の運転者の負担を大幅に軽減することができる駐車支援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】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、車両の後退時に車両後部に設けられた撮像手段により撮像された後方画像を車室内のモニタ画面上に表示するようにした駐車支援装置において、画像情報以外を利用して車両の後方障害物を検出する障害物検出手段と、撮像手段からの後方画像情報と障害物検出手段からの後方障害物情報との少なくとも一方に基づいて後方障害物を検出したときに、後方障害物の位置を、モニタ画面の後方画像に重ね合わせて表示すると共に、後方障害物を所定時間に亘ってモニタ画面上に拡大表示し、一方、複数の後方障害物を検出したときには、各後方障害物をモニタ画面上に所定時間毎に順次拡大表示する制御手段とを備えた。
【０００８】
従って、逆光や夜間等の影響により、撮像手段による光学的な後方障害物の検出が正常に行われない場合であっても、例えば超音波、電波、レーザ等の画像情報以外を利用した障害物検出手段により後方障害物が確実に検出され、その検出結果に基づいてモニタ画面上に後方障害物の位置が表示される。このとき、後方障害物が所定時間に亘ってモニタ画面上に拡大表示されるため、運転者は後方障害物の存在のみならず、後方障害物の実態や大きさ・形状等を容易に把握可能となる。しかも、複数の後方障害物が検出されたときには、各後方障害物がモニタ画面上に所定時間毎に順次拡大表示されるため、運転者は全ての後方障害物を漏れなく把握可能となる。
又、請求項２の発明では、制御手段を、車両の停止時に、車両後方の所定領域内に位置する後方障害物をモニタ画面上に所定時間毎に順次拡大表示すると共に、車両の後退中には、所定領域内に新たに進入した後方障害物を所定時間に亘って拡大表示するように構成したため、運転者は、車両に接近して衝突の虞が高くなった所定領域内の障害物に注意を集中可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した駐車支援装置の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の駐車支援装置の全体構成を示すブロック図であり、図に示すように、この駐車支援装置には、撮像手段としてのＣＣＤカメラ１及び障害物検出手段としての超音波センサ２が備えられている。ＣＣＤカメラ１は車両のトランクリッドに設置されて（図６，７に示す）、後方画像を撮像するようになっている。又、超音波センサ２は送信ユニット２ａと受信ユニット２ｂから構成されて車両のリアバンパに設置され（図６，７に示す）、送信ユニット２ａから送信した超音波の反射波を受信ユニット２ｂで受信するようになっている。
【００１１】
ＣＣＤカメラ１及び超音波センサ２はそれぞれ障害物検出部３，４に接続され、各障害物検出部３，４は制御手段としての画像処理・制御部５に接続されている。後述のように各障害物検出部３，４は、ＣＣＤカメラ１にて撮像された画像データ、或いは超音波センサ２の受信ユニット２ｂによる反射波の受信状態に基づき、それぞれ障害物の検出を行うようになっている。画像処理・制御部５には、車室内のインストルメントパネルに設置された液晶式のモニタ６、車両に搭載された変速機のギア位置を検出するギア位置センサ７、車速を検出する車速センサ８が接続されており、上記した障害物検出部３，４による検出動作やモニタ６の表示動作を制御するようになっている。
【００１２】
次に、以上のように構成された駐車支援装置の画像処理・制御部が実行する処理を説明する。
図２は画像処理・制御部５が実行する障害物表示ルーチンを示すフローチャートであり、画像処理・制御部５はこのルーチンを所定の制御インターバルで実行する。まず、ステップＳ２でギア位置検出センサ７からの情報に基づいて現在の変速段がリバースギアか否かを判定し、リバースギア以外の変速段のときには、後方画像の表示による駐車支援を行う必要がないとして、ＮＯ（否定）の判定を下してルーチンを終了する。
【００１３】
又、ステップＳ２の判定がＹＥＳ（肯定）のときにはステップＳ４に移行して、各障害物検出部３，４にそれぞれ障害物の検出処理を指令する。この指令に応答して、ＣＣＤカメラ１側の障害物検出部３では、ＣＣＤカメラ１にて撮像された後方画像データに基づき、画像認識処理により車両後方の障害物を検出する。又、超音波センサ２側の障害物検出部４では、受信ユニット２ｂによる反射波の受信状態、例えば受信の有無に基づいて障害物を検出する。尚、このとき障害物が複数存在する場合には、各障害物までの距離をそれぞれ検出する。
【００１４】
続くステップＳ６では各障害物検出部３，４の検出結果に基づき、車両の後方に障害物が存在しているか否かを判定する。上記のように障害物の検出は各障害物検出部３，４で独立して行われるが、ステップＳ６の処理では、少なくとも何れか一方の障害物検出部３，４で障害物が検出されたときに、障害物が存在するとの判定を下す。障害物が存在せずにステップＳ６でＮＯの判定を下したときには、ステップＳ８で障害物検出部３を介してＣＣＤカメラ１から画像データを入力し、後方画像をモニタ６に表示させた後、ルーチンを終了する。
【００１５】
図３は障害物が存在しない場合のモニタ画面を示しており、このときの画像処理・制御部５は、モニタ６の後方画像上に、車幅を後方に延長した車幅線Ｌ１、及び車両より所定距離（例えば、４ｍ）後方位置を示す後方線Ｌ２をスーパーインポーズにより重ね合わせて表示する。尚、車幅線Ｌ１は運転者が車幅を把握するための参考となり、後方線Ｌ２は後方距離感を把握するための参考となる。
【００１６】
一方、ステップＳ６で障害物が存在するとしてＹＥＳの判定を下したときには、ステップＳ１０でモニタ６の後方画像上の障害物と対応する前後位置（画面中では上下位置）にマーカーＭをスーパーインポーズにより重ね合わせて表示する。即ち、ＣＣＤカメラ１からの後方画像データを画像認識して障害物を検出した場合には、ＣＣＤカメラ１の固定角度や焦点距離等に基づいて障害物まで距離を演算し、後方画像上の障害物の位置を特定する。又、超音波センサ２の受信ユニット２ｂにて反射波が受信されて障害物を検出した場合には、まず、送信から受信までの所要時間に基づいて障害物までの距離を演算する。そして、ＣＣＤカメラ１の固定角度から、後方画像中の上下位置と実際の奥行き方向の位置との関係が予め判明しているため、演算した距離に基づいて後方画像上の障害物の位置（上下方向）を特定できる。ステップＳ１０では、このようにして特定した上下位置にマーカーＭを表示する。
【００１７】
図４は障害物が存在する場合のモニタ画面を示しており、この図では本来の障害物（ブロック）ＢにマーカーＭが付されると共に、車止めＳも障害物として検出されてマーカーＭが付されている。マーカーＭは単に所定の色で表示するだけでなく、複数表示する場合には異なる色としたり、或いは視認性を向上させるために点滅表示させたりしてもよい。
【００１８】
次いで、ステップＳ１２で、車速センサ８からの情報に基づいて現在の車速がほぼ０であるか否かを判定する。上記のようにリバースギアに切換えた当初は車両の後退が開始されていないため、ＹＥＳの判定を下してステップＳ１４に移行する。続くステップＳ１４では、車両後方の所定領域、例えば車両後方１ｍの領域内に障害物が存在するか否かを判定し、障害物が存在する場合には、図５に示すように、その障害物の画像を所定時間に亘って拡大表示した後、ルーチンを終了する。
【００１９】
尚、このときのモニタ６は、図４の表示から図５の表示に単に切換えてもよいし、図４の障害物を連続的にズームアップながら図５の表示に切換えるようにしてもよい。又、図６に示すように車両後方の領域Ａ内に障害物が複数存在する場合、ステップＳ１６では最も接近している障害物から順に（図ではＢ１−Ｂ２−Ｂ３の順）、所定時間毎に各障害物Ｂ１〜Ｂ３を順次拡大する。
【００２０】
一方、車両が後退し始めて前記ステップＳ１２の判定がＮＯになるとステップＳ１６に移行し、図７に示すように、後退に伴って領域Ａ内に新たに進入した障害物（図ではＢ４）を、ステップＳ１６と同じく所定時間に亘って拡大表示した後にルーチンを終了する。尚、本実施形態では、このときの障害物の表示時間を固定としているが、例えば後退時の車速が高い場合ほど、表示時間を短縮化するように制御してもよい。
【００２１】
以上のように本実施形態の駐車支援装置では、光学的に障害物を検出するＣＣＤカメラ１に加えて、音響的に障害物を検出する超音波センサ２を備えているため、逆光や夜間等の影響により、ＣＣＤカメラ１の画像データに基づく画像認識処理が正常に行われずに障害物を検出できない場合であっても、これらの影響を何ら受けない超音波センサ２により障害物を確実に検出できる。よって、その検出結果に基づいてモニタ画面上に表示されるマーカーＭにより、運転者は容易に障害物を把握可能となり、もって、駐車時の運転者の負担を大幅に軽減することができる。
【００２２】
又、障害物が存在する場合には、その障害物を所定時間に亘って拡大表示するようにしたため、運転者は障害物の存在のみならず、障害物の実態（例えば、ブロック等の種別）や大きさ・形状等を容易に把握することができる。
更に、障害物が複数存在する場合には、各障害物を順次拡大表示するようにしたため、運転者は全ての障害物を漏れなく把握することができる。
【００２３】
一方、車両後方の所定領域Ａ内の障害物に限定して拡大表示を行い、その後方の障害物については車両の後退に伴って領域Ａ内に進入した時点で拡大表示している。従って、運転者は、車両に接近して衝突の虞が高くなった領域Ａ内の障害物に注意を集中でき、その負担をより一層軽減することができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態ではＣＣＤカメラ１に加えて、音響的に障害物を検出する超音波センサ２を備えた駐車支援装置として具体化したが、逆光や夜間等の影響を受けることなく障害物を検出可能なものであれば、超音波式センサ２に限定されることはなく、例えば電波式のセンサやレーザレーダを適用してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明の駐車支援装置によれば、逆光や夜間等の影響を受けることなく障害物を確実に検出して運転者に報知でき、もって、駐車時の運転者の負担を大幅に軽減できると共に、後方障害物の拡大表示により運転者が後方障害物の実態や大きさ・形状等を容易に把握でき、しかも、複数の後方障害物が検出されたときであっても運転者は全ての後方障害物を漏れなく把握できるため、その負担をより一層軽減することができる。
又、請求項２の発明の駐車支援装置によれば、請求項１に加えて、運転者は車両に接近して衝突の虞が高くなった障害物に注意を集中でき、その負担をより一層軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の駐車支援装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】画像処理・制御部が実行する障害物表示ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】障害物が存在しない場合のモニタ画面を示す説明図である。
【図４】障害物が存在する場合のモニタ画面を示す説明図である。
【図５】障害物を拡大表示したモニタ画面を示す説明図である。
【図６】車両停止時における領域と障害物との関係を示す説明図である。
【図７】車両後退時における領域と障害物との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１              ＣＣＤカメラ（撮像手段）
２              超音波センサ（障害物検出手段）
５              画像処理・制御部（制御手段）
６              モニタ
Ｂ，Ｂ１〜Ｂ４  ブロック（障害物）
【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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