運転支援装置
【課題】車両を後退させて駐車するときの視認性を向上させる、後輪が含まれる車両の後側方を撮影した画像に後退予測軌跡を重畳させて表示する運転支援装置を提供する。
【解決手段】少なくとも前記車両の後輪（６１）が含まれる撮影視野を備えた前記車両の周辺を撮影する撮影手段（１０）と、前記撮影手段が撮影した画像を表示する表示手段（２０）と、前記車両の走行状態（３１〜３６）を検出する走行状態検出手段と（３０）、前記走行状態に応じて表示する画像を切り替える制御手段（４０）と、を備え、前記制御手段は、前記車両が後退（Ｒ）するとき、前記後輪と前記後輪側の前記車両の後側方とが一つの画像に含まれるように撮影された元画像（１５）を表示手段に表示させ、前記車両が所定の舵角（３５）で後退する場合の前記後輪の後退予想軌跡（４６，４７）を前記元画像に重畳させる構成とした。
【解決手段】少なくとも前記車両の後輪（６１）が含まれる撮影視野を備えた前記車両の周辺を撮影する撮影手段（１０）と、前記撮影手段が撮影した画像を表示する表示手段（２０）と、前記車両の走行状態（３１〜３６）を検出する走行状態検出手段と（３０）、前記走行状態に応じて表示する画像を切り替える制御手段（４０）と、を備え、前記制御手段は、前記車両が後退（Ｒ）するとき、前記後輪と前記後輪側の前記車両の後側方とが一つの画像に含まれるように撮影された元画像（１５）を表示手段に表示させ、前記車両が所定の舵角（３５）で後退する場合の前記後輪の後退予想軌跡（４６，４７）を前記元画像に重畳させる構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転支援装置に係り、詳しくは、後輪が含まれる車両の後側方を撮影した画像に後退予測軌跡を重畳させて表示する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員は、安全な車両の走行のために、運転状況に応じて、前方はもとより後方や側方を車両に備えられたドアミラーやバックミラー等で目視確認する。
【０００３】
特に車両を後退させて駐車させる場合には、乗員が直接視認できない範囲が多いため、複数のミラーによって頻繁に車両の周囲を確認する必要がある。
【０００４】
そこで、乗員が視認できる範囲を極力拡大するために、運転状態の変化に応じて、たとえば変速装置をリバースに切り替えたときにドアミラーを機構的に下方に向け視野範囲を変更する「リバース連動ミラー」の技術が開示されている（たとえば、特許文献１）。
【０００５】
しかし、ドアミラーやバックミラーだけでは、車両の後方もしくは後側方の視野範囲は限定される。さらに、乗員が車室内の中央前方かつ上方に配設されたバックミラーと左右のフロントドアに配設されたドアミラーを見るためには、視線の方向を大きく変えなければならず、慎重な行動が必要であった。
【０００６】
そこで、乗員の視野範囲を広くし、かつ、乗員が視線を大きく動かさずにすむように、車両の周囲をカメラ等の撮影手段で撮影し、撮影した画像を車室内のディスプレイに表示させる技術が開発されている。
【０００７】
これらの技術の中には、前記した車両を後退させて駐車させる際の視覚を支援するいわゆる「バックモニタ」の技術が開示されている（たとえば特許文献２）。
【０００８】
バックモニタとは、車両の後方をカメラ等の撮影手段で撮影し、撮影した画像を車室内のディスプレイに表示させるものであり、広角レンズを適用して、水平視野角を広げた「広角バックモニタ」の技術も開発されている。
【特許文献１】特開２００５−２９１５０号公報
【特許文献２】特許第４０６１２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
通常のカメラを使用したバックモニタは、カメラの取り付け位置の制限から、後退して駐車するときに最初にぶつけ易いリアバンパーの左右端コーナー部を撮影することが困難であった。そこで、通常のレンズを備えたカメラでは撮影困難な車両の部位に対して、たとえば、１８０度以上の超広角レンズを使用することよって、撮影視野範囲を広げる工夫が採られてきた。しかし、超広角レンズを使用して撮影した画像は、画像の歪み等を回避できず、視認が必要な車両の部位と周囲障害物との位置関係や距離感を把握することは非常に困難であった。
【００１０】
また、バックモニタには、車両後退時の後輪の後退予測軌跡を表示するものも開発されている。しかし、前記したカメラの取り付け位置では、車両の後輪の実像を撮影できず、実際の後輪と後退予測軌跡を同時に映すことができない。
【００１１】
たとえば、マンションやデパート等の立体パレット駐車場などで後退して駐車する場合は、実際の後輪およびリアバンパーの左右端コーナー部と周辺障害物の見切りを同時に行いながら後退する必要がある。しかし、バックモニタの表示領域だけでは視野範囲が不足するおそれがあった。
【００１２】
ここで、後退予測軌跡は、画面に重畳した虚像の情報であるため、実際の後輪の位置を視認することが必要となる。そのため、バックモニタとあわせてドアミラーを使用して実際の後輪を視認する必要があった。しかし、通常位置のドアミラーの視認範囲だけでは、ほとんどの車種では後輪を見ることが困難であり、これを解決するために、前記した特許文献１のような技術も開発されている。
【００１３】
ところが、乗員は、バックモニタを視認し、視線を変えて、ドアミラーを視認するという行為は依然として必要となるため、煩わしさを解消するには至っていない。
【００１４】
本発明は、特に車両を後退させて駐車するときの視認性を向上させる、後輪が含まれる車両の後側方を撮影した画像に後退予測軌跡を重畳させて表示する運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記問題を解決するため、本発明の一の実施形態は、車両の周辺を撮影した画像を運転者に視認可能に表示する運転支援装置であって、少なくとも前記車両の後輪が含まれる撮影視野を備えた前記車両の周辺を撮影する撮影手段と、前記撮影手段が撮影した画像を表示する表示手段と、前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記走行状態に応じて表示する画像を切り替える制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記車両が後退するとき、前記後輪と前記後輪側の前記車両の後側方とが一つの画像に含まれるように撮影された画像を表示手段に表示させ、前記車両が所定の舵角で後退する場合の前記後輪の後退予想軌跡を前記撮影された画像に重畳させることを特徴としている。
【００１６】
前記構成によれば、たとえば、駐車場に後退して駐車するときに、後輪の実像とその後退予想軌跡が重畳された画像を表示させることができるため、車両の周囲にある障害物と車両との位置関係や距離感を容易に把握できる。また、ミラー等によって実際の後輪を視認する手間が最小限にすることができ、煩わしさを減少させる。
【００１７】
本発明によれば、特に車両を後退させて駐車するときの視認性を向上させる、後輪が含まれる車両の後側方を撮影した画像に後退予測軌跡を重畳させて表示する運転支援装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１実施形態］
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は本実施形態にかかる運転支援装置の構成を示すブロック図であり、図２は車両が後退するときの運転支援装置の作用説明図であり、（ａ）は上空から俯瞰した平面図、（ｂ）は表示画面の一実施例の説明図であり、（ｃ）は後退予想軌跡算出の一例を示す説明である。
【００１９】
本実施形態は、図１に示すように、車両の後方、後側方を撮影するカメラ（撮影手段）１０（１１，１２，１３）と、カメラ１０が撮影した画像１５を表示するディスプレイ（表示手段）２０と、ヨー角やヨーレート等の車両の走行状態を検出する走行状態検出装置（走行状態検出手段）３０と、画像１５に後退予想軌跡４６，４７を重畳させてディスプレイ２０に表示するＥＣＵ（制御手段）４０と、表示された画像を手動で切り替える切り替えＳＷ（切り替え手段）５０と、を備えている。
【００２０】
撮影装置１０は、例えば、ドアミラー（図示せず）の下部およびリア側に配設されたカメラ１０であり、本実施例では、図２（ａ）に示すように、車両の先頭方向の左側にカメラ１１、リア側にカメラ１２、右側にカメラ１３の３つのカメラ１０が配設されている。
【００２１】
カメラ１０は、通常の可視光用のカメラを使用することができ、たとえば、ＣＭＯＳカメラおよびＣＣＤカメラを適用することができる。
【００２２】
カメラ１０が車両の後方もしくは後側方を撮影した画像１５は、一旦ＥＣＵ４０に送られ、ディスプレイ２０によって表示される。
【００２３】
ディスプレイ２０は、画像を表示できれば特に限定されず、カーナビゲーションシステム（以下、「カーナビ」という）のディスプレイや、オーディオやエアコンなどの車内装備された機器のモニタ用ディスプレイ等を適用することができる。
【００２４】
走行状態検出装置３０は、走行状態を検出する。走行状態には、ヨー角３１、ヨーレート３２、シフトポジション（変速装置の状態）３３、ヘッドライトの点灯または消灯、ワイパーの作動およびデフロスタの作動等の機器操作３４、舵角３５、走行軌跡３６等が含まれ、センサやＧＰＳ等によって検出される。なお、これらは一例であり、後記する実施例に応じて、走行状態は適宜組み合わせが行われるため、必須の構成としてすべてを備える必要はないし、その他の走行状態を取得することも可能である。
【００２５】
本実施形態におけるＥＣＵ４０は、少なくとも、メモリ（記憶手段）４１と、後退予想軌跡算出装置４２と、走行状態判定部４３と、駐車終了判定部（駐車終了判定手段）４４と、駐車スペース推定装置（駐車スペース推定手段）４５と、を備えた構成としている。なお、これらは一例であり、後記する実施例に応じて、適宜組み合わせが行われるため、必須の構成としてすべてを備える必要はない。たとえば、カーナビを搭載している車両において、カーナビにそれぞれの装置の機能の一部を担わせることができれば、不足する機能を補う装置を付加する構成としてもよい。
【００２６】
メモリ４１は、走行状態検出装置３０の検出結果を一定周期で記憶する。走行状態検出装置３０は常に車両の走行状態を検出しており、メモリ４１は所定の時間間隔もしくは車両の走行に当たっては所定の距離間隔（一定周期）分の走行状態を記憶する。その後、新たな走行状態が継続して検出され、再び一定周期が経過したとき、メモリ４１は前の周期に検出された走行状態を削除し、現在の周期に検出された走行状態を記憶する。このことは、車両が後退駐車をする場合、たとえば、図２（ａ）の上側に示す位置に車両６０を停止させるのが一般的であり、当該位置および当該位置に到達する前の車両の姿勢（ヨー角３１、ヨーレート３２）や舵角３５等の走行状態の情報は、後退予想軌跡の精度を向上させるからである。
【００２７】
後退予想軌跡算出装置４２は、図２（ａ）に示すように、車両６０の側面にある駐車スペースＰに、車両を後退させて駐車させるときの後車輪が辿ると予想される軌跡を算出する。
【００２８】
駐車する場合、乗員はステアリング（図示せず）を操作し、車両を転舵させる。乗員は、ステアリングの操作量を微調整させながら、車両の周辺を視認しつつ、車両６０を矢印Ｒ方向へ後退させる。そこで、本実施形態では、図２に示すように、ステアリングの操作量である現在の舵角と連動させた舵角連動予想軌跡４６と、さらなる転舵が可能な量の余裕を表すフル転舵時の予想軌跡４７の二つの後退予想軌跡を算出するものとしている。算出された後退予想軌跡４６，４７は、画像１５と重畳されディスプレイ２０に表示される。図２（ｂ）は、重畳された画像の表示例である。
【００２９】
走行状態判定部４３は、左後側方のカメラ１１、後方のカメラ１２、右後側方のカメラ１３のいずれのカメラ１０によって撮影された画像を表示するかを判定する。本実施形態では、後記するように、判定に当たってヨー角（走行車両の方位角）３１の計測値とヨーレート（車両の旋回方向への回転角の変化する速度）３２の積算値を採用している。
【００３０】
前記したように、メモリ４１には周期的に走行状態のデータが記憶されているため、車両が図２（ａ）の位置に至るまでの走行軌跡を基準として、計測された角度をヨー角３１とすることができる。また、ヨーレート３２についても駐車のために後退を開始する前から積算している。かかる構成によって、いずれのカメラ１０（１１，１２，１３）が撮影した画像を選択することが好適であるかを判定する上での精度を向上させることができる。
【００３１】
駐車終了判定部４４は、走行状態を検出しもしくはメモリ４１から過去の走行状態を参照する。ここで、少なくとも、イグニッションスイッチのＯＦＦ、シフトポジション３３のパーキング状態、所定時間を超える停車、現在から所定時間前までの間にシフトポジション３３のリバース状態の検出記録無、車両の現在地への走行軌跡３６上で現在地から所定距離までの間にシフトポジション３３のリバース状態の検出記録無、および、前進状態で所定速度を超過、のいずれか１つ、または、２以上の走行状態が検出された場合は、前記車両の駐車が終了したと判定する。
【００３２】
駐車スペース推定装置４５は、一定の領域が区切られている駐車スペースにおいて、車両がこの駐車スペースに駐車したときに走行方向と略平行となる一の枠線を認識して駐車スペースを推定する。詳細は後記するが、この領域は路上に引かれた実際の枠線によって区切られている場合はもとより、駐車スペースに他の車両が駐車しているとき、この他の車両の側面が撮像された画像から、他の車両の側面上の複数の点に基づいて仮想枠線を推定し、この仮想枠線を枠線と認識することによって駐車スペースを推定することもできる。
【００３３】
切り替えＳＷ５０は、たとえば、乗員がディスプレイ２０に表示されている画像以外の画像や地図情報などを見たいときに、手動で画像を切り替えるためのものである。
【００３４】
前記した内容と多少重複する部分もあるが、図２を参照して、本実施形態にかかる運転支援装置の作用を説明する。以後の説明において、（ａ）の車両６０の先頭、後端を結ぶ中心線ＣＬの方向をＸ方向とし、Ｘと直交する方向をＹ方向とする。
【００３５】
図２（ａ）は、車両６０が路上に描かれた枠線７１，７２Ｌ，７２Ｒによって区切られた駐車スペースＰへ後退して駐車するために、駐車スペースＰの一方のコーナーＲＣ側からＸのマイナス方向へ走行し、コーナーＬＣを超えた位置に停車している状況を俯瞰した平面図である。そして、図では駐車スペースＰの左（Ｘのマイナス方向）側には、他の車両６５がすでに駐車している。
【００３６】
略Ｘ方向に延在する中心線ＣＬは、駐車スペースＰに駐車したとき略Ｙ方向となるため、乗員は車両６０を矢印Ｒ方向へのカーブを描きながら、後退させる必要がある。図示していないが、駐車スペースＰの右隣にある駐車スペースにも他の車両が駐車している場合や、駐車スペースＰが壁等に囲まれている場合もあり、このとき乗員は車両６０を枠線７１上のコーナーＬＣとコーナーＲＣとの間から駐車スペースＰへ後退させる必要がある。
【００３７】
車両６０には、Ｘのマイナス方向（先頭方向）に対して左側のドアミラー下部にカメラ１１、リア側にカメラ１２、右側のドアミラー下部にカメラ１３の３つのカメラ１０が配設されている。図では一例としてカメラ１１の視野範囲ＶＡを示している。図２（ｂ）もあわせて参照すると分かるように、視野範囲ＶＡ内には、車両６０の左後側方の状況とともに、左側後輪６１を含む車両６０の側面が含まれている。
【００３８】
後退予想軌跡算出装置４２は、車両６０が駐車スペースＰに駐車するときに後退予想軌跡を算出する。前記したように、本実施形態ではステアリングの操作量である現在の舵角と連動させた舵角連動予想軌跡４６と、舵角調整の余裕を表すフル転舵時の予想軌跡４７の二つの後退予想軌跡を算出するものとしている。算出された舵角連動の後退予想軌跡４６は図２（ａ）の実線で表され、フル転舵時の後退予想軌跡４７は破線で表されている。そして、後退予想軌跡４６，４７は、画像１５と重畳されディスプレイ２０に表示される。図２（ｂ）は、重畳された画像の表示例である。
【００３９】
図２（ｂ）に示すように、ディスプレイ２０に表示された画像１５には後輪６１が含まれており、後退予想軌跡４６，４７は、この後輪６１から延在する曲線として重畳して表示される。
【００４０】
図２（ｃ）を参照して後退予想軌跡算出の一実施例を説明する。なお、図２（ｃ）においても、（ａ）と同じＸとＹの座標軸を用いて説明し、たとえば（ｃ）の右下の点Ｐ００は座標（Ｘ００，Ｙ００）に位置するものとしている。ここで、点Ｐ００は、（ｂ）に示す後退しようとして停車している車両６０の後輪６１の位置を示している。
【００４１】
破線線分Ｌ４７は、点Ｐ００から点Ｐ１４７，Ｐ２４７を経由して点Ｐ３４７へ引かれた複数の直線を結合した線分である。フル転舵時の予想軌跡４７は、この破線線分Ｌ４７をスムージングして曲線表示することによって得られる。
【００４２】
次に破線線分Ｌ４８は、点Ｐ００から点Ｐ１４８，Ｐ２４８を経由して点Ｐ３４８へ引かれた複数の直線を結合した線分である。この破線線分Ｌ４８は、スムージングして曲線表示されることによって、フル転舵と直進との間の任意の舵角における後退予想軌跡が取得される。
【００４３】
破線線分Ｌ４７とＬ４８を構成するそれぞれの点の座標は予め取得されており、ＥＣＵ４０のメモリ４１もしくは後退予想軌跡算出装置４２自身の記憶装置に記憶している。この記憶される破線線分の座標の数は、後記する舵角連動後退予想軌跡４６の算出精度または記憶装置の容量等によって設定されている。
【００４４】
実線線分Ｌ４６は、点Ｐ００から点Ｐ１４６，Ｐ２４６を経由して点Ｐ３４６へ引かれた複数の直線を結合した線分であり、スムージングして曲線表示されることによって舵角連動後退予想軌跡４６となる。実線線分Ｌ４６の点Ｐ１４６，２４６，３４６の座標は、前記した破線線分Ｌ４７とＬ４８を構成する点から補間算出される。
【００４５】
次に、点Ｐ３４６を例として、座標の補間算出方法を説明する。車両６０が後退しようとする際の舵角がθ３４６であるとき、θ３４６は破線線分Ｌ４７の舵角θ３４７と破線線分Ｌ４８の舵角θ３４８の間の角度となる。ここでは、説明を簡単にするため舵角θ３４６は、舵角θ３４７と舵角θ３４８の中間、すなわち（θ３４７＋θ３４８）／２の角度とする。
【００４６】
点３４７と点３４８の座標は予め取得されており、また、これらの座標は共通した任意のＹ座標Ｙ０３に対してＸ座標、Ｘ４７，Ｘ４８が得られている。
【００４７】
点３４６の座標（Ｘ４６，Ｙ０３）のＸ４６は、次のように補間算出される。
Ｘ４６＝（Ｘ４７＋Ｘ４８）／２
【００４８】
同様に点Ｐ１４６，２４６の座標が補間算出され実線線分Ｌ４６が得られ、スムージングして曲線表示されることによって舵角連動後退予想軌跡４６となる。
【００４９】
なお、前記した後退予想軌跡の算出方法は一実施例であり、この方法に限定されないことは言うまでもない。すなわち、Ｙ座標を固定した場合のＸ座標を取得しない場合であっても、通常の幾何計算を適用することで補間は可能であり、算出すべき舵角が、予め取得された舵角の中間ではない場合であっても、比例的に按分することで補間算出することができる。
【００５０】
かかる画像の構成により、後輪の実像とその後退予想軌跡が重畳された画像を表示させることができるため、車両の周囲にある障害物と車両との位置関係や距離感を容易に把握することができる。また、後退予想軌跡４６，４７の表示により、ステアリングを操作することによって車両６０の位置を調整できる範囲を容易に把握することができる。
【００５１】
［実施例１］
次に図を参照して、ヨー角３１の情報から後側方のカメラ１１，１３が撮影した画像（後側方モニタ）と後方のカメラ１２が撮影した画像（バックモニタ）を切り替える一実施例について説明する。
【００５２】
図３は車両のヨー角３１の情報から後側方モニタとバックモニタを切り替えるフロー図であり、図４はヨー角と後側方モニタまたはバックモニタとの対応を表す図であり、図５はモニタ切り替えにかかる車両の姿勢もしくは挙動を表した説明平面図である。
【００５３】
図３に示すように、走行状態検出装置３０はヨーレート３２を検出し、検出結果はたとえばメモリ４１が備えるリングバッファに一旦記憶される（ステップＳ０１）。なお、前記したように記憶された検出結果は周期的に書き換えられる。この動作は、たとえば図５の車両６０の位置Ｐ１、Ｐ２において常に実行されている。ここで、一点鎖線は、車両６０の左前輪の走行軌跡ＦＴを表している。走行軌跡ＦＴを含め、車両６０の走行軌跡は前記したように周期的に記憶される。なお、以降の図においても走行軌跡ＦＴを使用し、車両６０の走行の変化を表している。
【００５４】
車両６０が、図５の位置Ｐ２に到達し、一旦停止し、シフトポジション３３がリバース状態（Ｒ）となったとき（ステップＳ０２：ＹＥＳ）、走行状態判定部４３は、ヨーレート３２の積算もしくはヨー角３１の計測を開始する（ステップＳ０３）。この積算および計測は、リングバッファに記憶された検出結果が参照され、シフトポジション３３がリバース状態に切り替えられる所定時間前または所定距離前の状態から現時点、そして以後に対して連続的に実行される。本実施例は、かかる構成を適用することにより、後退して駐車する動作に移行する以前の走行状態検出結果をも参照することができ、ヨーレート３２の積算もしくはヨー角３１の計測結果の精度を向上させることができる。
【００５５】
ヨーレート３２の積算もしくはヨー角３１の計測の開始の例としては、シフトポジション３３がリバース状態に切り替えられる５秒前に設定することができる。また、シフトポジション３３がリバース状態に切り替えられる前直近の、一定舵角もしくはヨーレートが０の状態が一定距離または一定時間継続した状態からの変化地点としてもよい。
【００５６】
車両６０が既に図５の位置Ｐ３からさらに後退して停車した場合は、駐車が終了しているため、モニタの切り替えも終了する（ステップＳ０４：ＹＥＳ）。このとき駐車が終了しているか、否かは、駐車終了判定部４４が、走行状態を検出しもしくはメモリ４１から過去の走行状態を参照し、少なくとも、イグニッションスイッチのＯＦＦを検出、シフトポジション３３のパーキング状態（Ｐ）を検出、所定時間を超える停車を検出、現在から所定時間前までの間にシフトポジション３３のリバース状態（Ｒ）の検出記録が無いことを検出、車両の現在地への走行軌跡３６上で現在地から所定距離までの間にシフトポジション３３のリバース状態（Ｒ）の検出記録が無いことを検出、および、前進状態で所定速度を超過したことを検出、のいずれか１つ、または、２以上の走行状態が検出された場合は、車両の駐車が終了したと判定している（ステップＳ０４）。
【００５７】
駐車が終了していない場合は（ステップＳ０４：ＮＯ）、検出されたヨー角３１に応じて後側方モニタまたはバックモニタが選択され、画像が切り替えられる。
【００５８】
以下の説明では、図４もあわせて参照する。図４における車両６０の姿勢ＡＴ４のヨー角が０度とは、図５の位置Ｐ０から位置Ｐ１へ車両６０が直進している場合が相当する。そして、図４は姿勢ＡＴ４の車両６０が矢印ＲＤ方向にある駐車スペース（図示せず）もしくは矢印ＬＤ方向にある駐車スペース（図示せず）へ後退して駐車する場合に対応するそれぞれの姿勢を示している。
【００５９】
０≦ヨー角＜７０ または ヨー角≦−１１０のときは（ステップＳ０５：ＹＥＳ）、車両６０の姿勢は図４に示すように姿勢ＡＴ１または姿勢ＡＴ５となる。車両６０を後退して駐車させるときは、隣車両などの障害物との見切りを考慮する必要があるため、姿勢ＡＴ１，ＡＴ５の場合、右後側方のカメラ１３によって撮影された画像（右後側方モニタ）がディスプレイ２０に表示される（ステップＳ０６）。
【００６０】
−７０＜ヨー角＜０ または １１０≦ヨー角のときは（ステップＳ０７：ＹＥＳ）、車両６０の姿勢は図４に示すように姿勢ＡＴ３または姿勢ＡＴ７となる。車両６０を後退して駐車させるときは、隣車両などの障害物との見切りを考慮する必要があるため、姿勢ＡＴ３，ＡＴ７の場合、左後側方のカメラ１１によって撮影された画像（左後側方モニタ）がディスプレイ２０に表示される（ステップＳ０８）。
【００６１】
ステップＳ０５、Ｓ０７がいずれもＮＯの場合は、車両６０の姿勢は図４に示すように姿勢ＡＴ２または姿勢ＡＴ６となる。姿勢ＡＴ２，ＡＴ６の場合、車両６０を大きく操舵して後退することはないため後方のカメラ１２によって撮影された画像（バックモニタ）がディスプレイ２０に表示される（ステップＳ０９）。
【００６２】
図５における車両６０は、図４の姿勢ＡＴ３から姿勢ＡＴ２への移行に相当するものであり、位置Ｐ２において左後側方モニタが表示され、ヨー角が−７０度を超えたあたりから位置Ｐ３あたりで、表示はバックモニタに切り替えられる。
【００６３】
なお、後退させて駐車しているときに切り返しを行い、車両６０を前進させる場合がある。このときは、継続して左後側方モニタ、右後側方モニタもしくはバックモニタを表示する構成としてもよい。駐車終了条件に合致しない場合、ヨーレート積算値またはヨー角計測値を引き継ぐ構成としてもよい。かかる構成とすることにより、乗員は余裕をもって駐車をさせることができる。
【００６４】
また、雨の日や夜間の暗い状況では、安全確認に時間が掛かるので、ヘッドライト、ワイパー、デフロスタなどの作動状況に応じて、駐車終了条件の判定時間を長くするように構成してもよい。
【００６５】
次にヨー角の算出例について図を参照して説明する。図６は舵角と移動距離とを用いてヨー角を算出する説明図であり、図７は車両が前進もしくは後退の途中で舵角が変化した場合のヨー角を算出する説明図である。
【００６６】
［ヨー角算出例１］
図６（ａ）に示すように、駐車スペースＰに駐車しようとする車両６０は枠線７１に平行して位置Ｐ０から位置Ｐ１へ走行し、乗員は駐車スペースＰを決定する。駐車スペースＰが決定され、車両６０を後退させて駐車スペースＰに入れる場合には、位置Ｐ１から位置Ｐ２へ、大きく操舵角を右にとり、駐車スペースＰにできるだけ進入しやすい姿勢にしながら車両６０を前進させる。このときの姿勢は、周囲の障害物や駐車場内の通行路の幅等によって異なってくる。
【００６７】
位置Ｐ２に到達した車両６０は、シフトポジション３３がリバース状態に変更され、駐車スペースＰの両側の枠線７２Ｌ，７２Ｒの間に入れるように後退して、位置Ｐ３を経由し、駐車スペースＰに駐車する。
【００６８】
なお、本実施例では、車両６０が前進中もしくは後退中に舵角は変化しないものとしている。
【００６９】
図６（ｂ）は、（ａ）の位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３における車両６０の姿勢の運動軌跡と位置関係を図式的に表している。ここで、対象となる車両６０の走行は、駐車という低速域での運動軌跡であるため、説明を分かりやすくする上で、（ｂ）では、二輪車両モデルとして説明している。二輪車両モデルは、（ａ）の位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の車両６０の内部に先頭から後端へ引かれた線分を車両６０の姿勢とし、線分の前後に備えた矩形は前車輪６２と後車輪６１とを示している。各参照番号は（ｂ）も同様である。
【００７０】
本実施形態は、前記したように、ヨー角３１の計測を、シフトポジション３３がリバース状態に変更される所定距離手前から開始することができる。図６（ｂ）では、位置Ｐ１から、ヨー角の計測を開始し、車両６０が位置Ｐ３の姿勢になったときのヨー角、すなわち前進から後退を経た合計のヨー角を算出する。
【００７１】
図６（ｂ）の各記号は以下の通りである。
ｗ：ホイールベース 固定された値
σ：舵角 計測される値(ｆ：前進、ｒ：後退)
Ｌ：車両移動距離 計測される値(ｆ：前進、ｒ：後退)
Ｒ：車両旋回半径 算出される値(ｆ：前進、ｒ：後退)
θ：車両ヨー角 算出される値(ｆ：前進、ｒ：後退)
【００７２】
車両６０が位置Ｐ１から位置Ｐ２へ前進するときのヨー角θｆは以下の通りである。
Ｒｆ＝ｗ／ｔａｎσｆ
θｆ＝Ｌｆ／Ｒｆ＝Ｌｆ／（ｗ／ｔａｎσｆ）
【００７３】
車両６０が位置Ｐ２から位置Ｐ３へ後退するときのヨー角θｒは以下の通りである。
Ｒｒ＝ｗ／ｔａｎσｒ
θr＝Ｌｒ／Ｒｒ＝Ｌｒ／（ｗ／ｔａｎσｒ）
【００７４】
従って、下記のように、前進のヨー角θｆに後退のヨー角θｒを加えることによって合計のヨー角θが算出される。
θ＝θｆ＋θｒ＝Ｌｆ／（ｗ／ｔａｎσｆ）＋Ｌｒ／（ｗ／ｔａｎσｒ）
【００７５】
算出されたヨー角θと図４に示した後側方モニタまたはバックモニタとの対応に基づき、いずれかのカメラ１０（１１，１２，１３）で撮影された画像が選択される。
【００７６】
［ヨー角算出例２］
図７は、車両６０が位置Ｐ１から位置Ｐ２へ前進する途中、位置Ｐｍにおいて舵角が変更された場合のヨー角の算出例を示している。
【００７７】
以下の説明では、ヨー角算出例１と異なる部分を中心に説明する。使用する記号はヨー角算出例１と同様であるが、位置Ｐ１から位置Ｐｍまでの状態をｆ１とし、位置Ｐｍから位置Ｐ２までの状態をｆ２としている。
【００７８】
車両６０が位置Ｐ１から位置Ｐｍへ前進するときのヨー角θｆ１は以下の通りである。
Ｒｆ１＝ｗ／ｔａｎσｆ１
θｆ１＝Ｌｆ１／Ｒｆ１＝Ｌｆ１／（ｗ／ｔａｎσｆ１）
【００７９】
車両６０が位置Ｐｍから位置Ｐ２へ前進するときのヨー角θｆ２は以下の通りである。
Ｒｆ２＝ｗ／ｔａｎσｆ２
θｆ２＝Ｌｆ２／Ｒｆ２＝Ｌｆ２／（ｗ／ｔａｎσｆ２）
【００８０】
従って、下記のように、前進のヨー角θｆ１にヨー角θｆ２を加えることによって合計のヨー角θｆが算出される。
θｆ＝θｆ１＋θｆ２＝Ｌｆ１／（ｗ／ｔａｎσｆ１）＋Ｌｆ２／（ｗ／ｔａｎσｆ２）
【００８１】
算出されたヨー角θｆは、前記したヨー角算出例１のθｆとして使用することができる。
【００８２】
［実施例２］
次に、本発明の第１実施形態の実施例２について図面を参照して説明する。なお、実施例１と重複する部分については省略し、差異のある部分を中心に説明する。図８は、車両の舵角３５の情報から後側方モニタとバックモニタを切り替える例を示す説明平面図である。なお、以下の説明において、舵角３５は、直進を０度として、左をプラス側、右をマイナス側としている。
【００８３】
位置Ｐ１においてシフトポジション３３がリバース状態に変更された後に、舵角３５の計測が開始される。車両６０は、進行方向に向かって左側の駐車スペースＰに後退して駐車しようとしている。そのため舵角３５は左に大きく操作される。乗員は、内輪差等を考慮しつつ枠線７２Ｌと枠線７２Ｒの間に車両６０を収容するため、特に左後側方を視認する必要がある。運転支援装置は、左後側方を撮影するカメラ１１の映像を選択し（左側後方モニタ）、ディスプレイ２０に表示する。
【００８４】
その後、後退が進んで、位置Ｐ２に車両６０が到達すると、車両６０は枠線７２Ｌ，７２Ｒの間から逸脱する可能性は低くなる。そのため、乗員は、さらに車両６０を後退させるにあたって、後方の障害物の存在有無に注意する必要がある。そこで、運転支援装置は、後方を撮影するカメラ１２の映像に画像（バックモニタ）を切り替える。
【００８５】
駐車スペースＰが、車両６０の進行方向右側にあり、この駐車スペースＰに後退して駐車する場合は、右側後方モニタからバックモニタに移行する。
【００８６】
一例をあげれば、舵角３５が２０度以上のときは左側後方モニタ、２０度未満であってマイナス２０度以上のときはバックモニタ、マイナス２０度未満のときは右後側方モニタとすることにより、後退駐車の際の視認に貢献することができる。
【００８７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。なお、第１実施形態と重複する部分については省略し、差異のある部分を中心に説明する。図９は、車両が後退するときの運転支援装置の作用説明図であり、（ａ）は上空から俯瞰した平面図、（ｂ）は表示画面の一実施例の説明図である。
【００８８】
本実施形態は、駐車スペースの領域の推定に関するものであり、基本的な構成は、第１実施形態と同じである。
【００８９】
駐車スペースに枠線がある場合、本実施形態にかかる運転支援装置は公知の技術等を利用して、後方もしくは後側方が撮影された画像によって枠線を認識することができる。
【００９０】
また、枠線が引かれていない駐車スペースにおいても、既に駐車している他の車両の隣や、他の車両の間に駐車する場合は、視野範囲にある他の車両の側面の任意の２点、たとえば前輪と後輪のハブ、上端や下端同士を結んだ線を枠線と推定することもできるし、他の車両の側面近傍の道路への射影を枠線と推定することができる。本実施形態はこのように枠線を認識、もしくは、推定された仮想枠線を認識する。
【００９１】
図９は車両６０が駐車スペースＰに後退して駐車する状況を示している。図９（ａ）には、枠線７２Ｌ，７２Ｒが描かれているが、これらの枠線７２Ｌ，７２Ｒは駐車スペースＰに予め引かれた枠線であってもよいし、既に駐車している他の車両６５の側面の画像等から推定された仮想枠線であってもよい。
【００９２】
車両６０の先頭と後端とを結んだ線を車両の姿勢ＡＴとすると、姿勢ＡＴと左側の枠線７２Ｌとの角度αは、車両６０と駐車スペースＰとの平行度のズレを表す。本実施形態はこの角度αに応じてディスプレイ２０に表示する画像を切り替える。なお、以下の説明において、角度αは、枠線７２Ｌを０度として、車両６０の先頭が枠線の左側を向くときをプラス側、右側を向くときをマイナス側としている。
【００９３】
角度αは、後方のカメラ１２によって撮影された画像に対して視点角度の変換を行うことによって算出されている。かかる方法は、公知技術であるが、簡単に説明する。最初に、カメラ１２が装着されたときに、姿勢ＡＴの線が車両進行方向と一致する方向を指示できるように較正する。この較正によって、図９（ｂ）のような姿勢ＡＴが得られる。次にこの姿勢ＡＴと枠線７２Ｌ，７２Ｒを、図９（ａ）のような俯瞰座標系に変換する。この俯瞰座標系において姿勢ＡＴと枠線７２Ｌとがなす角度を算出し、角度αとしている。
【００９４】
位置Ｐ１においてシフトポジション３３がリバース状態に変更された後に、姿勢ＡＴの計測が開始される。車両６０は、進行方向に向かって左側の駐車スペースＰに後退して駐車しようとしている。そのため角度αはプラス方向の大きい角度となる。乗員は、内輪差等を考慮しつつ枠線７２Ｌと枠線７２Ｒの間に車両６０を収容するため、特に左後側方を視認する必要がある。運転支援装置は、左後側方を撮影するカメラ１１の映像を選択し（左側後方モニタ）、ディスプレイ２０に表示する。
【００９５】
その後、後退が進んで、位置Ｐ２に車両６０が到達すると、車両６０は枠線７２Ｌ，７２Ｒの間から逸脱する可能性は低くなる。そのため、乗員は、さらに車両６０を後退させるにあたって、後方の障害物の存在有無に注意する必要がある。そこで、運転支援装置は、後方を撮影するカメラ１２の映像に画像（バックモニタ）を切り替える。
【００９６】
駐車スペースＰが、車両６０の進行方向右側にあり、この駐車スペースＰに後退して駐車する場合は、右側後方モニタからバックモニタに移行する。
【００９７】
一例をあげれば、角度αが２０度以上のときは左側後方モニタ、２０度未満であってマイナス２０度以上のときはバックモニタ、マイナス２０度未満のときは右後側方モニタとすることにより、後退駐車の際の視認に貢献することができる。
【００９８】
図９（ｂ）は、表示されたバックモニタの一例である。図に示すように、認識された枠線７２Ｌ，７２Ｒが表示されるとともに、後退予想軌跡４６が重畳して表示される。このように、本実施形態は、駐車場の枠線の有無にかかわらず、駐車のための視覚支援をすることができる。なお、姿勢ＡＴの線は、通常は表示されない。
【００９９】
以上、本発明について好適な実施形態を説明した。本発明は、図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】第１実施形態にかかる運転支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２】車両が後退するときの運転支援装置の作用説明図であり、（ａ）は上空から俯瞰した平面図、（ｂ）は表示画面の一実施例の説明図であり、（ｃ）は後退予想軌跡算出の一例を示す説明図である。
【図３】車両のヨー角３１の情報から後側方モニタとバックモニタを切り替えるフロー図である。
【図４】ヨー角と後側方モニタまたはバックモニタとの対応を表す図である。
【図５】モニタ切り替えにかかる車両の姿勢もしくは挙動を表した説明平面図である。
【図６】舵角と移動距離とを用いてヨー角を算出する説明図である。
【図７】車両が前進もしくは後退の途中で舵角が変化した場合のヨー角を算出する説明図である。
【図８】車両の舵角の情報から後側方モニタとバックモニタを切り替える例を示す説明平面図である。
【図９】第３実施形態にかかる車両が後退するときの運転支援装置の作用説明図であり、（ａ）は上空から俯瞰した平面図、（ｂ）は表示画面の一実施例の説明図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０，１１，１２，１３ カメラ
１５ 画像
２０ ディスプレイ
３０ 走行状態検出装置
３１ ヨー角
３２ ヨーレート
３３ シフトポジション
３４ 機器操作
３５ 舵角
３６ 走行軌跡
４０ ＥＣＵ
４１ メモリ
４２ 後退予想軌跡算出装置
４３ 走行状態判定部
４４ 駐車終了判定部
４５ 駐車スペース推定装置
４６，４７ 後退予想軌跡
５０ 切り替えＳＷ
６０ 車両
６１ 後輪
６２ 前輪
６５ 他の車両
７１，７２Ｌ，７２Ｒ 枠線
Ｐ 駐車スペース
θ ヨー角（算出）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転支援装置に係り、詳しくは、後輪が含まれる車両の後側方を撮影した画像に後退予測軌跡を重畳させて表示する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員は、安全な車両の走行のために、運転状況に応じて、前方はもとより後方や側方を車両に備えられたドアミラーやバックミラー等で目視確認する。
【０００３】
特に車両を後退させて駐車させる場合には、乗員が直接視認できない範囲が多いため、複数のミラーによって頻繁に車両の周囲を確認する必要がある。
【０００４】
そこで、乗員が視認できる範囲を極力拡大するために、運転状態の変化に応じて、たとえば変速装置をリバースに切り替えたときにドアミラーを機構的に下方に向け視野範囲を変更する「リバース連動ミラー」の技術が開示されている（たとえば、特許文献１）。
【０００５】
しかし、ドアミラーやバックミラーだけでは、車両の後方もしくは後側方の視野範囲は限定される。さらに、乗員が車室内の中央前方かつ上方に配設されたバックミラーと左右のフロントドアに配設されたドアミラーを見るためには、視線の方向を大きく変えなければならず、慎重な行動が必要であった。
【０００６】
そこで、乗員の視野範囲を広くし、かつ、乗員が視線を大きく動かさずにすむように、車両の周囲をカメラ等の撮影手段で撮影し、撮影した画像を車室内のディスプレイに表示させる技術が開発されている。
【０００７】
これらの技術の中には、前記した車両を後退させて駐車させる際の視覚を支援するいわゆる「バックモニタ」の技術が開示されている（たとえば特許文献２）。
【０００８】
バックモニタとは、車両の後方をカメラ等の撮影手段で撮影し、撮影した画像を車室内のディスプレイに表示させるものであり、広角レンズを適用して、水平視野角を広げた「広角バックモニタ」の技術も開発されている。
【特許文献１】特開２００５−２９１５０号公報
【特許文献２】特許第４０６１２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
通常のカメラを使用したバックモニタは、カメラの取り付け位置の制限から、後退して駐車するときに最初にぶつけ易いリアバンパーの左右端コーナー部を撮影することが困難であった。そこで、通常のレンズを備えたカメラでは撮影困難な車両の部位に対して、たとえば、１８０度以上の超広角レンズを使用することよって、撮影視野範囲を広げる工夫が採られてきた。しかし、超広角レンズを使用して撮影した画像は、画像の歪み等を回避できず、視認が必要な車両の部位と周囲障害物との位置関係や距離感を把握することは非常に困難であった。
【００１０】
また、バックモニタには、車両後退時の後輪の後退予測軌跡を表示するものも開発されている。しかし、前記したカメラの取り付け位置では、車両の後輪の実像を撮影できず、実際の後輪と後退予測軌跡を同時に映すことができない。
【００１１】
たとえば、マンションやデパート等の立体パレット駐車場などで後退して駐車する場合は、実際の後輪およびリアバンパーの左右端コーナー部と周辺障害物の見切りを同時に行いながら後退する必要がある。しかし、バックモニタの表示領域だけでは視野範囲が不足するおそれがあった。
【００１２】
ここで、後退予測軌跡は、画面に重畳した虚像の情報であるため、実際の後輪の位置を視認することが必要となる。そのため、バックモニタとあわせてドアミラーを使用して実際の後輪を視認する必要があった。しかし、通常位置のドアミラーの視認範囲だけでは、ほとんどの車種では後輪を見ることが困難であり、これを解決するために、前記した特許文献１のような技術も開発されている。
【００１３】
ところが、乗員は、バックモニタを視認し、視線を変えて、ドアミラーを視認するという行為は依然として必要となるため、煩わしさを解消するには至っていない。
【００１４】
本発明は、特に車両を後退させて駐車するときの視認性を向上させる、後輪が含まれる車両の後側方を撮影した画像に後退予測軌跡を重畳させて表示する運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記問題を解決するため、本発明の一の実施形態は、車両の周辺を撮影した画像を運転者に視認可能に表示する運転支援装置であって、少なくとも前記車両の後輪が含まれる撮影視野を備えた前記車両の周辺を撮影する撮影手段と、前記撮影手段が撮影した画像を表示する表示手段と、前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記走行状態に応じて表示する画像を切り替える制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記車両が後退するとき、前記後輪と前記後輪側の前記車両の後側方とが一つの画像に含まれるように撮影された画像を表示手段に表示させ、前記車両が所定の舵角で後退する場合の前記後輪の後退予想軌跡を前記撮影された画像に重畳させることを特徴としている。
【００１６】
前記構成によれば、たとえば、駐車場に後退して駐車するときに、後輪の実像とその後退予想軌跡が重畳された画像を表示させることができるため、車両の周囲にある障害物と車両との位置関係や距離感を容易に把握できる。また、ミラー等によって実際の後輪を視認する手間が最小限にすることができ、煩わしさを減少させる。
【００１７】
本発明によれば、特に車両を後退させて駐車するときの視認性を向上させる、後輪が含まれる車両の後側方を撮影した画像に後退予測軌跡を重畳させて表示する運転支援装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１実施形態］
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は本実施形態にかかる運転支援装置の構成を示すブロック図であり、図２は車両が後退するときの運転支援装置の作用説明図であり、（ａ）は上空から俯瞰した平面図、（ｂ）は表示画面の一実施例の説明図であり、（ｃ）は後退予想軌跡算出の一例を示す説明である。
【００１９】
本実施形態は、図１に示すように、車両の後方、後側方を撮影するカメラ（撮影手段）１０（１１，１２，１３）と、カメラ１０が撮影した画像１５を表示するディスプレイ（表示手段）２０と、ヨー角やヨーレート等の車両の走行状態を検出する走行状態検出装置（走行状態検出手段）３０と、画像１５に後退予想軌跡４６，４７を重畳させてディスプレイ２０に表示するＥＣＵ（制御手段）４０と、表示された画像を手動で切り替える切り替えＳＷ（切り替え手段）５０と、を備えている。
【００２０】
撮影装置１０は、例えば、ドアミラー（図示せず）の下部およびリア側に配設されたカメラ１０であり、本実施例では、図２（ａ）に示すように、車両の先頭方向の左側にカメラ１１、リア側にカメラ１２、右側にカメラ１３の３つのカメラ１０が配設されている。
【００２１】
カメラ１０は、通常の可視光用のカメラを使用することができ、たとえば、ＣＭＯＳカメラおよびＣＣＤカメラを適用することができる。
【００２２】
カメラ１０が車両の後方もしくは後側方を撮影した画像１５は、一旦ＥＣＵ４０に送られ、ディスプレイ２０によって表示される。
【００２３】
ディスプレイ２０は、画像を表示できれば特に限定されず、カーナビゲーションシステム（以下、「カーナビ」という）のディスプレイや、オーディオやエアコンなどの車内装備された機器のモニタ用ディスプレイ等を適用することができる。
【００２４】
走行状態検出装置３０は、走行状態を検出する。走行状態には、ヨー角３１、ヨーレート３２、シフトポジション（変速装置の状態）３３、ヘッドライトの点灯または消灯、ワイパーの作動およびデフロスタの作動等の機器操作３４、舵角３５、走行軌跡３６等が含まれ、センサやＧＰＳ等によって検出される。なお、これらは一例であり、後記する実施例に応じて、走行状態は適宜組み合わせが行われるため、必須の構成としてすべてを備える必要はないし、その他の走行状態を取得することも可能である。
【００２５】
本実施形態におけるＥＣＵ４０は、少なくとも、メモリ（記憶手段）４１と、後退予想軌跡算出装置４２と、走行状態判定部４３と、駐車終了判定部（駐車終了判定手段）４４と、駐車スペース推定装置（駐車スペース推定手段）４５と、を備えた構成としている。なお、これらは一例であり、後記する実施例に応じて、適宜組み合わせが行われるため、必須の構成としてすべてを備える必要はない。たとえば、カーナビを搭載している車両において、カーナビにそれぞれの装置の機能の一部を担わせることができれば、不足する機能を補う装置を付加する構成としてもよい。
【００２６】
メモリ４１は、走行状態検出装置３０の検出結果を一定周期で記憶する。走行状態検出装置３０は常に車両の走行状態を検出しており、メモリ４１は所定の時間間隔もしくは車両の走行に当たっては所定の距離間隔（一定周期）分の走行状態を記憶する。その後、新たな走行状態が継続して検出され、再び一定周期が経過したとき、メモリ４１は前の周期に検出された走行状態を削除し、現在の周期に検出された走行状態を記憶する。このことは、車両が後退駐車をする場合、たとえば、図２（ａ）の上側に示す位置に車両６０を停止させるのが一般的であり、当該位置および当該位置に到達する前の車両の姿勢（ヨー角３１、ヨーレート３２）や舵角３５等の走行状態の情報は、後退予想軌跡の精度を向上させるからである。
【００２７】
後退予想軌跡算出装置４２は、図２（ａ）に示すように、車両６０の側面にある駐車スペースＰに、車両を後退させて駐車させるときの後車輪が辿ると予想される軌跡を算出する。
【００２８】
駐車する場合、乗員はステアリング（図示せず）を操作し、車両を転舵させる。乗員は、ステアリングの操作量を微調整させながら、車両の周辺を視認しつつ、車両６０を矢印Ｒ方向へ後退させる。そこで、本実施形態では、図２に示すように、ステアリングの操作量である現在の舵角と連動させた舵角連動予想軌跡４６と、さらなる転舵が可能な量の余裕を表すフル転舵時の予想軌跡４７の二つの後退予想軌跡を算出するものとしている。算出された後退予想軌跡４６，４７は、画像１５と重畳されディスプレイ２０に表示される。図２（ｂ）は、重畳された画像の表示例である。
【００２９】
走行状態判定部４３は、左後側方のカメラ１１、後方のカメラ１２、右後側方のカメラ１３のいずれのカメラ１０によって撮影された画像を表示するかを判定する。本実施形態では、後記するように、判定に当たってヨー角（走行車両の方位角）３１の計測値とヨーレート（車両の旋回方向への回転角の変化する速度）３２の積算値を採用している。
【００３０】
前記したように、メモリ４１には周期的に走行状態のデータが記憶されているため、車両が図２（ａ）の位置に至るまでの走行軌跡を基準として、計測された角度をヨー角３１とすることができる。また、ヨーレート３２についても駐車のために後退を開始する前から積算している。かかる構成によって、いずれのカメラ１０（１１，１２，１３）が撮影した画像を選択することが好適であるかを判定する上での精度を向上させることができる。
【００３１】
駐車終了判定部４４は、走行状態を検出しもしくはメモリ４１から過去の走行状態を参照する。ここで、少なくとも、イグニッションスイッチのＯＦＦ、シフトポジション３３のパーキング状態、所定時間を超える停車、現在から所定時間前までの間にシフトポジション３３のリバース状態の検出記録無、車両の現在地への走行軌跡３６上で現在地から所定距離までの間にシフトポジション３３のリバース状態の検出記録無、および、前進状態で所定速度を超過、のいずれか１つ、または、２以上の走行状態が検出された場合は、前記車両の駐車が終了したと判定する。
【００３２】
駐車スペース推定装置４５は、一定の領域が区切られている駐車スペースにおいて、車両がこの駐車スペースに駐車したときに走行方向と略平行となる一の枠線を認識して駐車スペースを推定する。詳細は後記するが、この領域は路上に引かれた実際の枠線によって区切られている場合はもとより、駐車スペースに他の車両が駐車しているとき、この他の車両の側面が撮像された画像から、他の車両の側面上の複数の点に基づいて仮想枠線を推定し、この仮想枠線を枠線と認識することによって駐車スペースを推定することもできる。
【００３３】
切り替えＳＷ５０は、たとえば、乗員がディスプレイ２０に表示されている画像以外の画像や地図情報などを見たいときに、手動で画像を切り替えるためのものである。
【００３４】
前記した内容と多少重複する部分もあるが、図２を参照して、本実施形態にかかる運転支援装置の作用を説明する。以後の説明において、（ａ）の車両６０の先頭、後端を結ぶ中心線ＣＬの方向をＸ方向とし、Ｘと直交する方向をＹ方向とする。
【００３５】
図２（ａ）は、車両６０が路上に描かれた枠線７１，７２Ｌ，７２Ｒによって区切られた駐車スペースＰへ後退して駐車するために、駐車スペースＰの一方のコーナーＲＣ側からＸのマイナス方向へ走行し、コーナーＬＣを超えた位置に停車している状況を俯瞰した平面図である。そして、図では駐車スペースＰの左（Ｘのマイナス方向）側には、他の車両６５がすでに駐車している。
【００３６】
略Ｘ方向に延在する中心線ＣＬは、駐車スペースＰに駐車したとき略Ｙ方向となるため、乗員は車両６０を矢印Ｒ方向へのカーブを描きながら、後退させる必要がある。図示していないが、駐車スペースＰの右隣にある駐車スペースにも他の車両が駐車している場合や、駐車スペースＰが壁等に囲まれている場合もあり、このとき乗員は車両６０を枠線７１上のコーナーＬＣとコーナーＲＣとの間から駐車スペースＰへ後退させる必要がある。
【００３７】
車両６０には、Ｘのマイナス方向（先頭方向）に対して左側のドアミラー下部にカメラ１１、リア側にカメラ１２、右側のドアミラー下部にカメラ１３の３つのカメラ１０が配設されている。図では一例としてカメラ１１の視野範囲ＶＡを示している。図２（ｂ）もあわせて参照すると分かるように、視野範囲ＶＡ内には、車両６０の左後側方の状況とともに、左側後輪６１を含む車両６０の側面が含まれている。
【００３８】
後退予想軌跡算出装置４２は、車両６０が駐車スペースＰに駐車するときに後退予想軌跡を算出する。前記したように、本実施形態ではステアリングの操作量である現在の舵角と連動させた舵角連動予想軌跡４６と、舵角調整の余裕を表すフル転舵時の予想軌跡４７の二つの後退予想軌跡を算出するものとしている。算出された舵角連動の後退予想軌跡４６は図２（ａ）の実線で表され、フル転舵時の後退予想軌跡４７は破線で表されている。そして、後退予想軌跡４６，４７は、画像１５と重畳されディスプレイ２０に表示される。図２（ｂ）は、重畳された画像の表示例である。
【００３９】
図２（ｂ）に示すように、ディスプレイ２０に表示された画像１５には後輪６１が含まれており、後退予想軌跡４６，４７は、この後輪６１から延在する曲線として重畳して表示される。
【００４０】
図２（ｃ）を参照して後退予想軌跡算出の一実施例を説明する。なお、図２（ｃ）においても、（ａ）と同じＸとＹの座標軸を用いて説明し、たとえば（ｃ）の右下の点Ｐ００は座標（Ｘ００，Ｙ００）に位置するものとしている。ここで、点Ｐ００は、（ｂ）に示す後退しようとして停車している車両６０の後輪６１の位置を示している。
【００４１】
破線線分Ｌ４７は、点Ｐ００から点Ｐ１４７，Ｐ２４７を経由して点Ｐ３４７へ引かれた複数の直線を結合した線分である。フル転舵時の予想軌跡４７は、この破線線分Ｌ４７をスムージングして曲線表示することによって得られる。
【００４２】
次に破線線分Ｌ４８は、点Ｐ００から点Ｐ１４８，Ｐ２４８を経由して点Ｐ３４８へ引かれた複数の直線を結合した線分である。この破線線分Ｌ４８は、スムージングして曲線表示されることによって、フル転舵と直進との間の任意の舵角における後退予想軌跡が取得される。
【００４３】
破線線分Ｌ４７とＬ４８を構成するそれぞれの点の座標は予め取得されており、ＥＣＵ４０のメモリ４１もしくは後退予想軌跡算出装置４２自身の記憶装置に記憶している。この記憶される破線線分の座標の数は、後記する舵角連動後退予想軌跡４６の算出精度または記憶装置の容量等によって設定されている。
【００４４】
実線線分Ｌ４６は、点Ｐ００から点Ｐ１４６，Ｐ２４６を経由して点Ｐ３４６へ引かれた複数の直線を結合した線分であり、スムージングして曲線表示されることによって舵角連動後退予想軌跡４６となる。実線線分Ｌ４６の点Ｐ１４６，２４６，３４６の座標は、前記した破線線分Ｌ４７とＬ４８を構成する点から補間算出される。
【００４５】
次に、点Ｐ３４６を例として、座標の補間算出方法を説明する。車両６０が後退しようとする際の舵角がθ３４６であるとき、θ３４６は破線線分Ｌ４７の舵角θ３４７と破線線分Ｌ４８の舵角θ３４８の間の角度となる。ここでは、説明を簡単にするため舵角θ３４６は、舵角θ３４７と舵角θ３４８の中間、すなわち（θ３４７＋θ３４８）／２の角度とする。
【００４６】
点３４７と点３４８の座標は予め取得されており、また、これらの座標は共通した任意のＹ座標Ｙ０３に対してＸ座標、Ｘ４７，Ｘ４８が得られている。
【００４７】
点３４６の座標（Ｘ４６，Ｙ０３）のＸ４６は、次のように補間算出される。
Ｘ４６＝（Ｘ４７＋Ｘ４８）／２
【００４８】
同様に点Ｐ１４６，２４６の座標が補間算出され実線線分Ｌ４６が得られ、スムージングして曲線表示されることによって舵角連動後退予想軌跡４６となる。
【００４９】
なお、前記した後退予想軌跡の算出方法は一実施例であり、この方法に限定されないことは言うまでもない。すなわち、Ｙ座標を固定した場合のＸ座標を取得しない場合であっても、通常の幾何計算を適用することで補間は可能であり、算出すべき舵角が、予め取得された舵角の中間ではない場合であっても、比例的に按分することで補間算出することができる。
【００５０】
かかる画像の構成により、後輪の実像とその後退予想軌跡が重畳された画像を表示させることができるため、車両の周囲にある障害物と車両との位置関係や距離感を容易に把握することができる。また、後退予想軌跡４６，４７の表示により、ステアリングを操作することによって車両６０の位置を調整できる範囲を容易に把握することができる。
【００５１】
［実施例１］
次に図を参照して、ヨー角３１の情報から後側方のカメラ１１，１３が撮影した画像（後側方モニタ）と後方のカメラ１２が撮影した画像（バックモニタ）を切り替える一実施例について説明する。
【００５２】
図３は車両のヨー角３１の情報から後側方モニタとバックモニタを切り替えるフロー図であり、図４はヨー角と後側方モニタまたはバックモニタとの対応を表す図であり、図５はモニタ切り替えにかかる車両の姿勢もしくは挙動を表した説明平面図である。
【００５３】
図３に示すように、走行状態検出装置３０はヨーレート３２を検出し、検出結果はたとえばメモリ４１が備えるリングバッファに一旦記憶される（ステップＳ０１）。なお、前記したように記憶された検出結果は周期的に書き換えられる。この動作は、たとえば図５の車両６０の位置Ｐ１、Ｐ２において常に実行されている。ここで、一点鎖線は、車両６０の左前輪の走行軌跡ＦＴを表している。走行軌跡ＦＴを含め、車両６０の走行軌跡は前記したように周期的に記憶される。なお、以降の図においても走行軌跡ＦＴを使用し、車両６０の走行の変化を表している。
【００５４】
車両６０が、図５の位置Ｐ２に到達し、一旦停止し、シフトポジション３３がリバース状態（Ｒ）となったとき（ステップＳ０２：ＹＥＳ）、走行状態判定部４３は、ヨーレート３２の積算もしくはヨー角３１の計測を開始する（ステップＳ０３）。この積算および計測は、リングバッファに記憶された検出結果が参照され、シフトポジション３３がリバース状態に切り替えられる所定時間前または所定距離前の状態から現時点、そして以後に対して連続的に実行される。本実施例は、かかる構成を適用することにより、後退して駐車する動作に移行する以前の走行状態検出結果をも参照することができ、ヨーレート３２の積算もしくはヨー角３１の計測結果の精度を向上させることができる。
【００５５】
ヨーレート３２の積算もしくはヨー角３１の計測の開始の例としては、シフトポジション３３がリバース状態に切り替えられる５秒前に設定することができる。また、シフトポジション３３がリバース状態に切り替えられる前直近の、一定舵角もしくはヨーレートが０の状態が一定距離または一定時間継続した状態からの変化地点としてもよい。
【００５６】
車両６０が既に図５の位置Ｐ３からさらに後退して停車した場合は、駐車が終了しているため、モニタの切り替えも終了する（ステップＳ０４：ＹＥＳ）。このとき駐車が終了しているか、否かは、駐車終了判定部４４が、走行状態を検出しもしくはメモリ４１から過去の走行状態を参照し、少なくとも、イグニッションスイッチのＯＦＦを検出、シフトポジション３３のパーキング状態（Ｐ）を検出、所定時間を超える停車を検出、現在から所定時間前までの間にシフトポジション３３のリバース状態（Ｒ）の検出記録が無いことを検出、車両の現在地への走行軌跡３６上で現在地から所定距離までの間にシフトポジション３３のリバース状態（Ｒ）の検出記録が無いことを検出、および、前進状態で所定速度を超過したことを検出、のいずれか１つ、または、２以上の走行状態が検出された場合は、車両の駐車が終了したと判定している（ステップＳ０４）。
【００５７】
駐車が終了していない場合は（ステップＳ０４：ＮＯ）、検出されたヨー角３１に応じて後側方モニタまたはバックモニタが選択され、画像が切り替えられる。
【００５８】
以下の説明では、図４もあわせて参照する。図４における車両６０の姿勢ＡＴ４のヨー角が０度とは、図５の位置Ｐ０から位置Ｐ１へ車両６０が直進している場合が相当する。そして、図４は姿勢ＡＴ４の車両６０が矢印ＲＤ方向にある駐車スペース（図示せず）もしくは矢印ＬＤ方向にある駐車スペース（図示せず）へ後退して駐車する場合に対応するそれぞれの姿勢を示している。
【００５９】
０≦ヨー角＜７０ または ヨー角≦−１１０のときは（ステップＳ０５：ＹＥＳ）、車両６０の姿勢は図４に示すように姿勢ＡＴ１または姿勢ＡＴ５となる。車両６０を後退して駐車させるときは、隣車両などの障害物との見切りを考慮する必要があるため、姿勢ＡＴ１，ＡＴ５の場合、右後側方のカメラ１３によって撮影された画像（右後側方モニタ）がディスプレイ２０に表示される（ステップＳ０６）。
【００６０】
−７０＜ヨー角＜０ または １１０≦ヨー角のときは（ステップＳ０７：ＹＥＳ）、車両６０の姿勢は図４に示すように姿勢ＡＴ３または姿勢ＡＴ７となる。車両６０を後退して駐車させるときは、隣車両などの障害物との見切りを考慮する必要があるため、姿勢ＡＴ３，ＡＴ７の場合、左後側方のカメラ１１によって撮影された画像（左後側方モニタ）がディスプレイ２０に表示される（ステップＳ０８）。
【００６１】
ステップＳ０５、Ｓ０７がいずれもＮＯの場合は、車両６０の姿勢は図４に示すように姿勢ＡＴ２または姿勢ＡＴ６となる。姿勢ＡＴ２，ＡＴ６の場合、車両６０を大きく操舵して後退することはないため後方のカメラ１２によって撮影された画像（バックモニタ）がディスプレイ２０に表示される（ステップＳ０９）。
【００６２】
図５における車両６０は、図４の姿勢ＡＴ３から姿勢ＡＴ２への移行に相当するものであり、位置Ｐ２において左後側方モニタが表示され、ヨー角が−７０度を超えたあたりから位置Ｐ３あたりで、表示はバックモニタに切り替えられる。
【００６３】
なお、後退させて駐車しているときに切り返しを行い、車両６０を前進させる場合がある。このときは、継続して左後側方モニタ、右後側方モニタもしくはバックモニタを表示する構成としてもよい。駐車終了条件に合致しない場合、ヨーレート積算値またはヨー角計測値を引き継ぐ構成としてもよい。かかる構成とすることにより、乗員は余裕をもって駐車をさせることができる。
【００６４】
また、雨の日や夜間の暗い状況では、安全確認に時間が掛かるので、ヘッドライト、ワイパー、デフロスタなどの作動状況に応じて、駐車終了条件の判定時間を長くするように構成してもよい。
【００６５】
次にヨー角の算出例について図を参照して説明する。図６は舵角と移動距離とを用いてヨー角を算出する説明図であり、図７は車両が前進もしくは後退の途中で舵角が変化した場合のヨー角を算出する説明図である。
【００６６】
［ヨー角算出例１］
図６（ａ）に示すように、駐車スペースＰに駐車しようとする車両６０は枠線７１に平行して位置Ｐ０から位置Ｐ１へ走行し、乗員は駐車スペースＰを決定する。駐車スペースＰが決定され、車両６０を後退させて駐車スペースＰに入れる場合には、位置Ｐ１から位置Ｐ２へ、大きく操舵角を右にとり、駐車スペースＰにできるだけ進入しやすい姿勢にしながら車両６０を前進させる。このときの姿勢は、周囲の障害物や駐車場内の通行路の幅等によって異なってくる。
【００６７】
位置Ｐ２に到達した車両６０は、シフトポジション３３がリバース状態に変更され、駐車スペースＰの両側の枠線７２Ｌ，７２Ｒの間に入れるように後退して、位置Ｐ３を経由し、駐車スペースＰに駐車する。
【００６８】
なお、本実施例では、車両６０が前進中もしくは後退中に舵角は変化しないものとしている。
【００６９】
図６（ｂ）は、（ａ）の位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３における車両６０の姿勢の運動軌跡と位置関係を図式的に表している。ここで、対象となる車両６０の走行は、駐車という低速域での運動軌跡であるため、説明を分かりやすくする上で、（ｂ）では、二輪車両モデルとして説明している。二輪車両モデルは、（ａ）の位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の車両６０の内部に先頭から後端へ引かれた線分を車両６０の姿勢とし、線分の前後に備えた矩形は前車輪６２と後車輪６１とを示している。各参照番号は（ｂ）も同様である。
【００７０】
本実施形態は、前記したように、ヨー角３１の計測を、シフトポジション３３がリバース状態に変更される所定距離手前から開始することができる。図６（ｂ）では、位置Ｐ１から、ヨー角の計測を開始し、車両６０が位置Ｐ３の姿勢になったときのヨー角、すなわち前進から後退を経た合計のヨー角を算出する。
【００７１】
図６（ｂ）の各記号は以下の通りである。
ｗ：ホイールベース 固定された値
σ：舵角 計測される値(ｆ：前進、ｒ：後退)
Ｌ：車両移動距離 計測される値(ｆ：前進、ｒ：後退)
Ｒ：車両旋回半径 算出される値(ｆ：前進、ｒ：後退)
θ：車両ヨー角 算出される値(ｆ：前進、ｒ：後退)
【００７２】
車両６０が位置Ｐ１から位置Ｐ２へ前進するときのヨー角θｆは以下の通りである。
Ｒｆ＝ｗ／ｔａｎσｆ
θｆ＝Ｌｆ／Ｒｆ＝Ｌｆ／（ｗ／ｔａｎσｆ）
【００７３】
車両６０が位置Ｐ２から位置Ｐ３へ後退するときのヨー角θｒは以下の通りである。
Ｒｒ＝ｗ／ｔａｎσｒ
θr＝Ｌｒ／Ｒｒ＝Ｌｒ／（ｗ／ｔａｎσｒ）
【００７４】
従って、下記のように、前進のヨー角θｆに後退のヨー角θｒを加えることによって合計のヨー角θが算出される。
θ＝θｆ＋θｒ＝Ｌｆ／（ｗ／ｔａｎσｆ）＋Ｌｒ／（ｗ／ｔａｎσｒ）
【００７５】
算出されたヨー角θと図４に示した後側方モニタまたはバックモニタとの対応に基づき、いずれかのカメラ１０（１１，１２，１３）で撮影された画像が選択される。
【００７６】
［ヨー角算出例２］
図７は、車両６０が位置Ｐ１から位置Ｐ２へ前進する途中、位置Ｐｍにおいて舵角が変更された場合のヨー角の算出例を示している。
【００７７】
以下の説明では、ヨー角算出例１と異なる部分を中心に説明する。使用する記号はヨー角算出例１と同様であるが、位置Ｐ１から位置Ｐｍまでの状態をｆ１とし、位置Ｐｍから位置Ｐ２までの状態をｆ２としている。
【００７８】
車両６０が位置Ｐ１から位置Ｐｍへ前進するときのヨー角θｆ１は以下の通りである。
Ｒｆ１＝ｗ／ｔａｎσｆ１
θｆ１＝Ｌｆ１／Ｒｆ１＝Ｌｆ１／（ｗ／ｔａｎσｆ１）
【００７９】
車両６０が位置Ｐｍから位置Ｐ２へ前進するときのヨー角θｆ２は以下の通りである。
Ｒｆ２＝ｗ／ｔａｎσｆ２
θｆ２＝Ｌｆ２／Ｒｆ２＝Ｌｆ２／（ｗ／ｔａｎσｆ２）
【００８０】
従って、下記のように、前進のヨー角θｆ１にヨー角θｆ２を加えることによって合計のヨー角θｆが算出される。
θｆ＝θｆ１＋θｆ２＝Ｌｆ１／（ｗ／ｔａｎσｆ１）＋Ｌｆ２／（ｗ／ｔａｎσｆ２）
【００８１】
算出されたヨー角θｆは、前記したヨー角算出例１のθｆとして使用することができる。
【００８２】
［実施例２］
次に、本発明の第１実施形態の実施例２について図面を参照して説明する。なお、実施例１と重複する部分については省略し、差異のある部分を中心に説明する。図８は、車両の舵角３５の情報から後側方モニタとバックモニタを切り替える例を示す説明平面図である。なお、以下の説明において、舵角３５は、直進を０度として、左をプラス側、右をマイナス側としている。
【００８３】
位置Ｐ１においてシフトポジション３３がリバース状態に変更された後に、舵角３５の計測が開始される。車両６０は、進行方向に向かって左側の駐車スペースＰに後退して駐車しようとしている。そのため舵角３５は左に大きく操作される。乗員は、内輪差等を考慮しつつ枠線７２Ｌと枠線７２Ｒの間に車両６０を収容するため、特に左後側方を視認する必要がある。運転支援装置は、左後側方を撮影するカメラ１１の映像を選択し（左側後方モニタ）、ディスプレイ２０に表示する。
【００８４】
その後、後退が進んで、位置Ｐ２に車両６０が到達すると、車両６０は枠線７２Ｌ，７２Ｒの間から逸脱する可能性は低くなる。そのため、乗員は、さらに車両６０を後退させるにあたって、後方の障害物の存在有無に注意する必要がある。そこで、運転支援装置は、後方を撮影するカメラ１２の映像に画像（バックモニタ）を切り替える。
【００８５】
駐車スペースＰが、車両６０の進行方向右側にあり、この駐車スペースＰに後退して駐車する場合は、右側後方モニタからバックモニタに移行する。
【００８６】
一例をあげれば、舵角３５が２０度以上のときは左側後方モニタ、２０度未満であってマイナス２０度以上のときはバックモニタ、マイナス２０度未満のときは右後側方モニタとすることにより、後退駐車の際の視認に貢献することができる。
【００８７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。なお、第１実施形態と重複する部分については省略し、差異のある部分を中心に説明する。図９は、車両が後退するときの運転支援装置の作用説明図であり、（ａ）は上空から俯瞰した平面図、（ｂ）は表示画面の一実施例の説明図である。
【００８８】
本実施形態は、駐車スペースの領域の推定に関するものであり、基本的な構成は、第１実施形態と同じである。
【００８９】
駐車スペースに枠線がある場合、本実施形態にかかる運転支援装置は公知の技術等を利用して、後方もしくは後側方が撮影された画像によって枠線を認識することができる。
【００９０】
また、枠線が引かれていない駐車スペースにおいても、既に駐車している他の車両の隣や、他の車両の間に駐車する場合は、視野範囲にある他の車両の側面の任意の２点、たとえば前輪と後輪のハブ、上端や下端同士を結んだ線を枠線と推定することもできるし、他の車両の側面近傍の道路への射影を枠線と推定することができる。本実施形態はこのように枠線を認識、もしくは、推定された仮想枠線を認識する。
【００９１】
図９は車両６０が駐車スペースＰに後退して駐車する状況を示している。図９（ａ）には、枠線７２Ｌ，７２Ｒが描かれているが、これらの枠線７２Ｌ，７２Ｒは駐車スペースＰに予め引かれた枠線であってもよいし、既に駐車している他の車両６５の側面の画像等から推定された仮想枠線であってもよい。
【００９２】
車両６０の先頭と後端とを結んだ線を車両の姿勢ＡＴとすると、姿勢ＡＴと左側の枠線７２Ｌとの角度αは、車両６０と駐車スペースＰとの平行度のズレを表す。本実施形態はこの角度αに応じてディスプレイ２０に表示する画像を切り替える。なお、以下の説明において、角度αは、枠線７２Ｌを０度として、車両６０の先頭が枠線の左側を向くときをプラス側、右側を向くときをマイナス側としている。
【００９３】
角度αは、後方のカメラ１２によって撮影された画像に対して視点角度の変換を行うことによって算出されている。かかる方法は、公知技術であるが、簡単に説明する。最初に、カメラ１２が装着されたときに、姿勢ＡＴの線が車両進行方向と一致する方向を指示できるように較正する。この較正によって、図９（ｂ）のような姿勢ＡＴが得られる。次にこの姿勢ＡＴと枠線７２Ｌ，７２Ｒを、図９（ａ）のような俯瞰座標系に変換する。この俯瞰座標系において姿勢ＡＴと枠線７２Ｌとがなす角度を算出し、角度αとしている。
【００９４】
位置Ｐ１においてシフトポジション３３がリバース状態に変更された後に、姿勢ＡＴの計測が開始される。車両６０は、進行方向に向かって左側の駐車スペースＰに後退して駐車しようとしている。そのため角度αはプラス方向の大きい角度となる。乗員は、内輪差等を考慮しつつ枠線７２Ｌと枠線７２Ｒの間に車両６０を収容するため、特に左後側方を視認する必要がある。運転支援装置は、左後側方を撮影するカメラ１１の映像を選択し（左側後方モニタ）、ディスプレイ２０に表示する。
【００９５】
その後、後退が進んで、位置Ｐ２に車両６０が到達すると、車両６０は枠線７２Ｌ，７２Ｒの間から逸脱する可能性は低くなる。そのため、乗員は、さらに車両６０を後退させるにあたって、後方の障害物の存在有無に注意する必要がある。そこで、運転支援装置は、後方を撮影するカメラ１２の映像に画像（バックモニタ）を切り替える。
【００９６】
駐車スペースＰが、車両６０の進行方向右側にあり、この駐車スペースＰに後退して駐車する場合は、右側後方モニタからバックモニタに移行する。
【００９７】
一例をあげれば、角度αが２０度以上のときは左側後方モニタ、２０度未満であってマイナス２０度以上のときはバックモニタ、マイナス２０度未満のときは右後側方モニタとすることにより、後退駐車の際の視認に貢献することができる。
【００９８】
図９（ｂ）は、表示されたバックモニタの一例である。図に示すように、認識された枠線７２Ｌ，７２Ｒが表示されるとともに、後退予想軌跡４６が重畳して表示される。このように、本実施形態は、駐車場の枠線の有無にかかわらず、駐車のための視覚支援をすることができる。なお、姿勢ＡＴの線は、通常は表示されない。
【００９９】
以上、本発明について好適な実施形態を説明した。本発明は、図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】第１実施形態にかかる運転支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２】車両が後退するときの運転支援装置の作用説明図であり、（ａ）は上空から俯瞰した平面図、（ｂ）は表示画面の一実施例の説明図であり、（ｃ）は後退予想軌跡算出の一例を示す説明図である。
【図３】車両のヨー角３１の情報から後側方モニタとバックモニタを切り替えるフロー図である。
【図４】ヨー角と後側方モニタまたはバックモニタとの対応を表す図である。
【図５】モニタ切り替えにかかる車両の姿勢もしくは挙動を表した説明平面図である。
【図６】舵角と移動距離とを用いてヨー角を算出する説明図である。
【図７】車両が前進もしくは後退の途中で舵角が変化した場合のヨー角を算出する説明図である。
【図８】車両の舵角の情報から後側方モニタとバックモニタを切り替える例を示す説明平面図である。
【図９】第３実施形態にかかる車両が後退するときの運転支援装置の作用説明図であり、（ａ）は上空から俯瞰した平面図、（ｂ）は表示画面の一実施例の説明図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１０，１１，１２，１３ カメラ
１５ 画像
２０ ディスプレイ
３０ 走行状態検出装置
３１ ヨー角
３２ ヨーレート
３３ シフトポジション
３４ 機器操作
３５ 舵角
３６ 走行軌跡
４０ ＥＣＵ
４１ メモリ
４２ 後退予想軌跡算出装置
４３ 走行状態判定部
４４ 駐車終了判定部
４５ 駐車スペース推定装置
４６，４７ 後退予想軌跡
５０ 切り替えＳＷ
６０ 車両
６１ 後輪
６２ 前輪
６５ 他の車両
７１，７２Ｌ，７２Ｒ 枠線
Ｐ 駐車スペース
θ ヨー角（算出）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周辺を撮影した画像を運転者に視認可能に表示する運転支援装置であって、
少なくとも前記車両の後輪が含まれる撮影視野を備えた前記車両の周辺を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段が撮影した画像を表示する表示手段と、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記走行状態に応じて表示する画像を切り替える制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記車両が後退するとき、前記後輪と前記後輪側の前記車両の後側方とが一つの画像に含まれるように撮影された画像を表示手段に表示させ、
前記車両が所定の舵角で後退する場合の前記後輪の後退予想軌跡を前記撮影された画像に重畳させる、運転支援装置。
【請求項２】
前記撮影手段は、前記車両の後方の撮影視野を備え、
前記走行状態は、少なくともヨー角を含み、
前記制御手段は、前記ヨー角に応じて前記車両の後側方もしくは後方のいずれかの画像を表示手段に表示させる、請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記撮影手段は、前記車両の後方の撮影視野を備え、
前記走行状態は、少なくともヨーレートを含み、
前記制御手段は、前記ヨーレートに応じて前記車両の後側方もしくは後方のいずれかの画像を表示手段に表示させる、請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記車両が走行している間、検出された前記走行状態を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記車両が後退するとき、前記後退が開始される所定距離前の前記記憶手段に記憶されたヨーレートまたはヨー角から、ヨーレートの積算を開始する、もしくは、ヨー角の計測を開始する、請求項２または請求項３に記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記車両が走行している間、検出された前記走行状態を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記車両が後退するとき、前記後退が開始される所定時間前の前記記憶手段に記憶されたヨーレートまたはヨー角から、ヨーレートの積算を開始する、もしくは、ヨー角の計測を開始する、請求項２または請求項３に記載の運転支援装置。
【請求項６】
前記制御手段は、変速装置のリバース状態が検出されたときに前記車両が後退すると判定する、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項７】
前記走行状態は、前記車両の機器操作を含み、
前記制御手段は、前記機器操作が検出されたとき、前記車両のいずれかの後側方もしくは後方の画像を表示手段に表示させる、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の運転支援装置
【請求項８】
前記機器操作は、少なくともヘッドライトの点灯または消灯、ワイパーの作動およびデフロスタの作動を含む、請求項７に記載の運転支援装置。
【請求項９】
前記走行状態は、前記車両の舵角を含み、
前記制御手段は、前記車両が後退するとき、前記後退が開始される手前であって、前記車両が一定の舵角を所定時間または所定距離継続した後の舵角が変化した地点から、ヨーレートの積算を開始する、もしくは、ヨー角の計測を開始する、請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記舵角に応じて前記車両の後側方もしくは後方のいずれかの画像を表示手段に表示させる、請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記車両が後退するとき、前記後退が開始される手前であって、前記車両のヨーレートが所定時間または所定距離の間ゼロを維持し、その後変化した地点からヨーレートの積算を開始する、もしくは、ヨー角の計測を開始する、請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項１２】
所定の駐車終了条件に基づいて駐車終了の判定を行う駐車終了判定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記駐車終了の判定がされるまで、前記車両の後側方もしくは後方のいずれかの画像を表示手段に表示させる、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記駐車終了の判定がされるまで、ヨーレートの積算を継続する、もしくは、ヨー角の計測を継続する、請求項４ないし請求項１２のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項１４】
前記駐車終了判定手段は、前記走行状態を検出しもしくは前記記憶手段から過去の前記走行状態を参照し、少なくとも、イグニッションスイッチのＯＦＦ、変速装置のパーキング状態、所定時間を超える停車、現在から所定時間前までの間に変速装置のリバース状態の検出記録無、前記車両の現在地への走行軌跡上で現在地から所定距離までの間に変速装置のリバース状態の検出記録無、および、前進状態で所定速度を超過、のいずれか１つ、または、２以上の前記走行状態が検出された場合は、前記車両の駐車が終了したと判定する請求項１２または請求項１３に記載の運転支援装置。
【請求項１５】
前記表示手段に表示された前記車両の後側方もしくは後方のいずれかの一の画像を他の画像に手動で切り替える切り替え手段をさらに備えた、請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項１６】
一定の領域が区切られている駐車スペースにおいて、前記車両がこの駐車スペースに駐車したときに走行方向と略平行となる一の枠線を認識して前記駐車スペースを推定する駐車スペース推定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記車両が後退して前記駐車スペースに駐車するとき、前記一の枠線に対する前記車両の走行方向の平行度に応じて、前記車両の後側方もしくは後方のいずれかの画像を表示手段に表示させる、請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項１７】
前記駐車スペース推定手段は、前記駐車スペースが路上に引かれた実枠線によって一定の領域が区切られているとき、この実枠線を前記一の枠線と認識する、請求項１６に記載の運転支援装置。
【請求項１８】
前記駐車スペース推定手段は、前記駐車スペースに他の車両が駐車しているとき、この他の車両の側面が撮像された画像から、前記側面上の複数の点に基づいて仮想枠線を推定し、この仮想枠線を前記一の枠線と認識する、請求項１６に記載の運転支援装置。
【請求項１】
車両の周辺を撮影した画像を運転者に視認可能に表示する運転支援装置であって、
少なくとも前記車両の後輪が含まれる撮影視野を備えた前記車両の周辺を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段が撮影した画像を表示する表示手段と、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記走行状態に応じて表示する画像を切り替える制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記車両が後退するとき、前記後輪と前記後輪側の前記車両の後側方とが一つの画像に含まれるように撮影された画像を表示手段に表示させ、
前記車両が所定の舵角で後退する場合の前記後輪の後退予想軌跡を前記撮影された画像に重畳させる、運転支援装置。
【請求項２】
前記撮影手段は、前記車両の後方の撮影視野を備え、
前記走行状態は、少なくともヨー角を含み、
前記制御手段は、前記ヨー角に応じて前記車両の後側方もしくは後方のいずれかの画像を表示手段に表示させる、請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記撮影手段は、前記車両の後方の撮影視野を備え、
前記走行状態は、少なくともヨーレートを含み、
前記制御手段は、前記ヨーレートに応じて前記車両の後側方もしくは後方のいずれかの画像を表示手段に表示させる、請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記車両が走行している間、検出された前記走行状態を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記車両が後退するとき、前記後退が開始される所定距離前の前記記憶手段に記憶されたヨーレートまたはヨー角から、ヨーレートの積算を開始する、もしくは、ヨー角の計測を開始する、請求項２または請求項３に記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記車両が走行している間、検出された前記走行状態を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記車両が後退するとき、前記後退が開始される所定時間前の前記記憶手段に記憶されたヨーレートまたはヨー角から、ヨーレートの積算を開始する、もしくは、ヨー角の計測を開始する、請求項２または請求項３に記載の運転支援装置。
【請求項６】
前記制御手段は、変速装置のリバース状態が検出されたときに前記車両が後退すると判定する、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項７】
前記走行状態は、前記車両の機器操作を含み、
前記制御手段は、前記機器操作が検出されたとき、前記車両のいずれかの後側方もしくは後方の画像を表示手段に表示させる、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の運転支援装置
【請求項８】
前記機器操作は、少なくともヘッドライトの点灯または消灯、ワイパーの作動およびデフロスタの作動を含む、請求項７に記載の運転支援装置。
【請求項９】
前記走行状態は、前記車両の舵角を含み、
前記制御手段は、前記車両が後退するとき、前記後退が開始される手前であって、前記車両が一定の舵角を所定時間または所定距離継続した後の舵角が変化した地点から、ヨーレートの積算を開始する、もしくは、ヨー角の計測を開始する、請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記舵角に応じて前記車両の後側方もしくは後方のいずれかの画像を表示手段に表示させる、請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記車両が後退するとき、前記後退が開始される手前であって、前記車両のヨーレートが所定時間または所定距離の間ゼロを維持し、その後変化した地点からヨーレートの積算を開始する、もしくは、ヨー角の計測を開始する、請求項４ないし請求項７のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項１２】
所定の駐車終了条件に基づいて駐車終了の判定を行う駐車終了判定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記駐車終了の判定がされるまで、前記車両の後側方もしくは後方のいずれかの画像を表示手段に表示させる、請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記駐車終了の判定がされるまで、ヨーレートの積算を継続する、もしくは、ヨー角の計測を継続する、請求項４ないし請求項１２のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項１４】
前記駐車終了判定手段は、前記走行状態を検出しもしくは前記記憶手段から過去の前記走行状態を参照し、少なくとも、イグニッションスイッチのＯＦＦ、変速装置のパーキング状態、所定時間を超える停車、現在から所定時間前までの間に変速装置のリバース状態の検出記録無、前記車両の現在地への走行軌跡上で現在地から所定距離までの間に変速装置のリバース状態の検出記録無、および、前進状態で所定速度を超過、のいずれか１つ、または、２以上の前記走行状態が検出された場合は、前記車両の駐車が終了したと判定する請求項１２または請求項１３に記載の運転支援装置。
【請求項１５】
前記表示手段に表示された前記車両の後側方もしくは後方のいずれかの一の画像を他の画像に手動で切り替える切り替え手段をさらに備えた、請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項１６】
一定の領域が区切られている駐車スペースにおいて、前記車両がこの駐車スペースに駐車したときに走行方向と略平行となる一の枠線を認識して前記駐車スペースを推定する駐車スペース推定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記車両が後退して前記駐車スペースに駐車するとき、前記一の枠線に対する前記車両の走行方向の平行度に応じて、前記車両の後側方もしくは後方のいずれかの画像を表示手段に表示させる、請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の運転支援装置。
【請求項１７】
前記駐車スペース推定手段は、前記駐車スペースが路上に引かれた実枠線によって一定の領域が区切られているとき、この実枠線を前記一の枠線と認識する、請求項１６に記載の運転支援装置。
【請求項１８】
前記駐車スペース推定手段は、前記駐車スペースに他の車両が駐車しているとき、この他の車両の側面が撮像された画像から、前記側面上の複数の点に基づいて仮想枠線を推定し、この仮想枠線を前記一の枠線と認識する、請求項１６に記載の運転支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−４７１０５（Ｐ２０１０−４７１０５Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１２７６２（Ｐ２００８−２１２７６２）
【出願日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]