(57)【要約】【課題】  本発明は、ノイズの影響を除去して高精度に障害物を検出することができる駐車支援装置の提供を目的とする。【解決手段】  本発明は、目標駐車位置周辺における回避すべき障害物を検出して車両の駐車を支援する駐車支援装置において、撮像手段により取得する目標駐車位置周辺の画像を画像処理して得られる障害物候補を表す輪郭線と、目標駐車位置周辺の駐車枠を表す基準直線との実空間上での平行度合いを算出し、該算出した平行度合いに基づいて、該輪郭線が実際の障害物の輪郭線を表している可能性を評価することを特徴とする。【選択図】  図５
2006315460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標駐車位置周辺における回避すべき障害物を検出して車両の駐車を支援する駐車支援装置において、
撮像手段により取得する目標駐車位置周辺の画像を画像処理して得られる障害物候補を表す輪郭線と、目標駐車位置周辺の駐車枠を表す基準直線との実空間上での平行度合いを算出し、該算出した平行度合いに基づいて、該輪郭線が実際の障害物の輪郭線を表している可能性を評価することを特徴とする、駐車支援装置。
【請求項２】
前記平行度合いが平行に近い場合、そうでない場合に比べて、該輪郭線が実際の障害物の輪郭線を表している可能性を高く評価する、請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項３】
前記平行度合いが平行に近い輪郭線の表す障害物候補を、回避すべき障害物として認識する、請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項４】
ユーザによる駐車目標位置の設定が可能なように、撮像手段により撮像される目標駐車位置周辺の画像上に、ユーザによる位置及び向きの調整が可能な目標駐車枠を重畳表示する請求項１に記載の駐車支援装置において、
前記駐車枠の基準直線は、ユーザにより設定される前記目標駐車枠の向きに基づいて算出される、駐車支援装置。
【請求項５】
前記駐車枠の基準直線は、目標駐車位置周辺の実際の駐車枠の検出結果に基づいて算出される、請求項１に記載の駐車支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標駐車位置周辺における回避すべき障害物を検出して車両の駐車を支援する駐車支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両外部を撮像する撮像手段と、撮像された画像を表示する表示手段を備えた駐車支援装置であって、設定された目標駐車位置を含む車両駐車領域を、前記目標駐車位置の幅方向に所定の幅をもって拡大して、車両の通過を許容する拡大通過領域を設定する拡大通過領域設定手段と、前記目標駐車位置に基づいて、前記拡大通過領域の側方位置の通過を禁止しながら前記目標駐車位置までの軌跡を算出する軌跡算出手段と、算出された軌跡に基づいて、車両通過領域の境界を算出する境界算出手段と、前記境界算出手段によって算出された境界に対応する前記画面上の所定位置に、境界目印を表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする駐車支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２０５８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述の従来の駐車支援装置では、境界目印として高さのあるポールを画面上に表示することで、目標駐車位置周辺に３次元的に存在する障害物、たとえば他の駐車車両が存在する場合であっても、駐車時に自車が駐車車両に接触するか否かをユーザが画面上で容易に確認できるようになる。
【０００４】
しかしながら、上述の従来の駐車支援装置では、目標駐車位置周辺の３次元障害物の検出及びそれとの接触の可能性は、目標駐車位置周辺の画像を表示した画面上でポールを頼りにしてあくまでユーザが行うものであり、装置側で検出・判断するものでないが、かかる検出・判断を装置側で実現しようとすると、演算負荷が大きく、また、ノイズの影響が大きく障害物を的確に検出することが困難であるという問題に阻まれる。
【０００５】
そこで、本発明は、演算負荷の増加を抑えつつ、ノイズの影響を除去して高精度に障害物を検出することができ、これにより、障害物を回避した適切な駐車支援を行なうことができる駐車支援装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、目標駐車位置周辺における回避すべき障害物を検出して車両の駐車を支援する駐車支援装置において、
撮像手段により取得する目標駐車位置周辺の画像を画像処理して得られる障害物候補を表す輪郭線と、目標駐車位置周辺の駐車枠を表す基準直線との実空間上での平行度合いを算出し、該算出した平行度合いに基づいて、該輪郭線が実際の障害物の輪郭線を表している可能性を評価することを特徴とする、駐車支援装置が提供される。
【０００７】
本局面において、好ましくは、前記平行度合いが平行に近い場合、そうでない場合に比べて、該輪郭線が実際の障害物の輪郭線を表している可能性が高く評価される。また、前記平行度合いが平行に近い輪郭線の表す障害物候補が、回避すべき障害物として認識されてよい。ユーザによる駐車目標位置の設定が可能なように、撮像手段により撮像される目標駐車位置周辺の画像上に、ユーザによる位置及び向きの調整が可能な目標駐車枠を重畳表示する駐車支援装置の場合、前記駐車枠の基準直線は、ユーザにより設定される前記目標駐車枠の向きに基づいて算出されてよい。また、前記駐車枠の基準直線は、目標駐車位置周辺の実際の駐車枠の検出結果に基づいて算出されてよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、演算負荷の増加を抑えつつ、ノイズの影響を除去して高精度に障害物を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１０】
図１は、本発明による駐車支援装置の一実施例を示すシステム構成図である。図１に示す如く、駐車支援装置は、電子制御ユニット１２（以下、「駐車支援ＥＣＵ１２」と称す）を中心に構成されている。駐車支援ＥＣＵ１２は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラム等が格納されている。
【００１１】
駐車支援ＥＣＵ１２には、高速通信バス等の適切なバスを介して、ステアリングホイール（図示せず）の舵角を検出する舵角センサ１６、及び、車両の速度を検出する車速センサ１８が接続されている。車速センサ１８は、各輪に配設され、車輪速に応じた周期でパルス信号を発生する車輪速センサであってよい。舵角センサ１６及び車速センサ１８の出力信号は、駐車支援ＥＣＵ１２に対して供給される。
【００１２】
駐車支援ＥＣＵ１２には、シフトポジションセンサ５０及び駐車スイッチ５２が接続されている。シフトポジションセンサ５０は、シフトレバーの操作位置に応じた電気信号を駐車支援ＥＣＵ１２に供給する。また、駐車スイッチ５２は、車室内に設けられ、ユーザによる操作が可能となっている。駐車スイッチ５２は、常態でオフ状態に維持されており、ユーザの操作によりオン状態となる。
【００１３】
駐車支援ＥＣＵ１２には、車両後部のバンパ中央部に配設されたバックモニタカメラ２０、及び、車室内に設けられた表示モニタ２２が接続されている。バックモニタカメラ２０は、車両後方の所定角度領域における風景を撮影するカメラ（例えばＣＣＤカメラ）であり、その撮影した画像信号を駐車支援ＥＣＵ１２に供給する。
【００１４】
駐車支援ＥＣＵ１２は、画像処理プロセッサを備え、バックモニタカメラ２０により得られる画像を画像処理して障害物を検出する障害物検出機能を有する。この障害物検出機能について後に詳説する。
【００１５】
図２は、本実施例の駐車支援ＥＣＵ１２により駐車支援時に実現される主要な処理を示すフローチャートである。
【００１６】
シフトレバーがＲレンジに移行すると（ステップ１００）、駐車支援ＥＣＵ１２は、表示モニタ２２上にバックモニタカメラ２０の撮像画像（実画像）を表示させる。このとき、表示モニタ２２上には、目標駐車位置の設定画面が表示される（ステップ１１０）。目標駐車位置設定画面は、例えば、図３（車庫入れ駐車用の画面）に示すように、バックモニタカメラ２０の撮像画像上に、目標駐車枠及び駐車目標位置設定用のタッチスイッチを重畳表示したものであってよい。駐車目標位置設定用のタッチスイッチには、図３に示すように、目標駐車枠を上下左右方向の並進移動及び回転移動させるための調整用スイッチ、実行すべき駐車の種類（縦列駐車又は車庫入れ駐車）を選択するための駐車選択スイッチ（図示せず）、及び、目標駐車枠の位置（向きを含む。以下同じ）の確定を行うための確定スイッチが含まれてよい。これらの各タッチスイッチは、その目的に応じて適切な段階で表示モニタ２２上に表示される。目標駐車枠は、図３中に破線により示すように、実際の駐車枠や車両の外形を模した図形であってよい。目標駐車枠は、また、その位置及び向きがユーザにより視認可能である形態を有し、車庫入れ駐車用の表示と縦列駐車用の表示の２種類が用意されてよい。
【００１７】
ステップ１２０では、ユーザによる目標駐車位置（向きを含む。以下同じ）の設定が行われる。具体的には、ユーザは、駐車目標位置設定用のタッチスイッチ（調整用スイッチ）を用いて、表示モニタ２２上で目標駐車枠の位置を変化させることで、目標駐車枠を実際の駐車枠に適合させる設定操作を表示モニタ２２上で行う。即ち、ユーザは、調整用スイッチを用いて、表示モニタ２２上で目標駐車枠を上下左右方向の並進移動及び回転移動させることで、目標駐車枠の位置を実際の駐車枠の位置に適合させる。このようにして位置が調整された目標駐車枠は、ユーザが例えば確定スイッチを押すことにより、最終的な目標駐車枠として確定される（即ち、ユーザによる駐車目標位置の設定が完了する）。
【００１８】
このようにして、最終的な目標駐車枠の位置がユーザにより確定されると、駐車支援が開始される（ステップ１３０）。駐車支援ＥＣＵ１２は、撮像画像上の目標駐車枠の位置に基づいて、当該目標駐車枠の位置に対応する実空間内の位置（目標駐車位置）に車両を導くための目標移動軌跡（例えば後軸中心軌跡）を演算すると共に、目標移動軌跡上の各位置で転舵されるべき車輪の目標転舵角（目標舵角）を演算する。
【００１９】
駐車支援ＥＣＵ１２は、駐車支援実行中（ステップ１４０のＹＥＳ判定時）、駐車支援ＥＣＵ１２は、車両が目標軌跡に沿って導かれるように、自動操舵手段３０、自動制動手段３２及び自動駆動手段３４を制御する。具体的には、運転者がブレーキペダルの踏み込み量を緩めることでクリープ力が発生し、車両の後退が開始されると、駐車支援ＥＣＵ１２は、目標軌跡上の各車両位置において自動操舵手段３０により車輪を自動的に目標転舵角だけ転舵させる。そして、最終的に車両が駐車目標位置に到達した際に、運転者に車両の停止を要求し（若しくは、自動制動手段３２により車両を自動的に停止させ）、駐車支援制御が完了する（ステップ１４０でＮＯ判定により終了する。）。尚、自動駆動手段３４は、エンジンや電気モータなどの駆動源を含み、電気モータの場合、その電力源は、２次電池や燃料電池であってもよい。
【００２０】
更に、駐車支援ＥＣＵ１２は、駐車支援実行中（ステップ１４０のＹＥＳ判定時）、バックモニタカメラ２０により得られる画像に基づいて、目標駐車位置周辺の障害物を検出する障害物検出処理を行う（ステップ１５０）。この障害物検出処理については、図４を参照して後に詳説する。
【００２１】
上記ステップ１５０で障害物が検出されたときは、駐車支援ＥＣＵ１２は、当該障害物が車両の進路内に存在するかを判断し（ステップ１６０）、車両の進路内に障害物が存在する場合には、運転者に車両の停止を要求し（若しくは、自動制動手段３２により車両を自動的に停止させ）、駐車支援を中断する（ステップ１７０）。尚、ステップ１６０における障害物が車両の進路内に存在するか否かの判断は、目標移動軌跡に沿った車体の移動空間内（マージンを含んでよい。）に、上記ステップ１５０で検出された障害物が存在するか否かを判断することで実現されてよい。
【００２２】
次に、図４以降を参照して、本実施例の特徴的な構成を説明する。
【００２３】
図４は、車庫入れ駐車時における目標駐車位置周辺の障害物状況の一例を示す平面図である。尚、本発明は、特に車庫入れ駐車に限らず、縦列駐車についても同様に適用可能である。
【００２４】
図４には、初期位置（上述の目標駐車位置の設定を行う車両位置）にある自車が実線で示されると共に、目標駐車位置にある自車（仮想的な自車）が点線で示されている。また、図４には、目標駐車位置の両側に他の駐車車両が示されている。また、図４には、図３に示すような実画像上に重畳表示される目標駐車枠に対応した仮想的な駐車枠が点線にて示されている。
【００２５】
ここで、図３に示すようなバックモニタカメラ２０の撮像画像（実画像）が得られた場合における障害物検出処理（図２のステップ１５０参照）について、図５を参照して説明する。
【００２６】
ステップ２００では、先ず、関心領域（ＲＯＩ：ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｅｓｔ）が設定される。関心領域は、目標駐車位置が確定されると、目標駐車位置を中心として設定される。
【００２７】
ステップ２１０では、関心領域内の特徴点が抽出される。特徴点は、所定の閾値を超える輝度変化点として抽出される（即ち、画像の中で明るさに急激な変化のある輪郭（エッジ）が抽出される。）。
【００２８】
ステップ２２０では、歪曲補正により、各画素のカメラ座標系から実座標系への変換がなされる。
【００２９】
ステップ２３０では、上記ステップ２１０で抽出された輪郭（特徴点）に対して直線当てはめ（直線近似）がなされる。尚、以下では、上記ステップ２１０で抽出された輪郭（特徴点）に対して直線当てはめ（直線近似）して得られる直線を、「輪郭線」という。
【００３０】
ステップ２４０では、実際の駐車枠の直線（典型的には、白線）が検出される。実際の駐車枠の直線は、２つの互いに平行なペアの輪郭線に基づいて検出することができる。以下、実際の駐車枠の直線に相当する輪郭線を、「基準線」という。
【００３１】
ステップ２５０では、基準線以外の輪郭線（即ち、障害物候補の輪郭線）に対して、基準線に対する平行度合いが算出される。尚、ここでいう平行度合いは、輪郭線が基準線に対する平行に近いほど大きな値となることとする。
【００３２】
ステップ２６０では、基準線に対する平行度合いが所定値以上の輪郭線が、障害物に係る輪郭線として認識される。従って、基準線に対する平行度合いが所定値に満たない輪郭線、即ち基準線に対して比較的大きな角度をなす輪郭線は、ノイズにより抽出された特徴点に由来するものであると判断される。これは、図４に示すように、障害物（この場合、目標駐車位置の両側の駐車車両）は駐車枠（図中Ｚ軸）に平行な形状とが多いという経験則を利用したものである。この場合、図４にて直線α，βにより示すような輪郭線が、障害物（駐車車両）に係る輪郭線として検出されることになる。この場合、この輪郭線を含む鉛直面が障害物（駐車車両）の側面であると看做してもよい。尚、駐車車両以外の障害物、例えば壁やガードレール等についても、駐車枠に平行な形状であることが多いことから、同様に適用可能である。
【００３３】
このように本実施例によれば、駐車枠の向きを利用して、抽出された障害物候補を絞り込むことで、ノイズの影響を除去して高精度に障害物を検出することができる。また、本実施例では、上述の如く従来的に用いられるエッジ処理及び直線近似処理により実現できるので、演算負荷を増加させることなく、目標駐車位置周辺の障害物を検出することが可能となる。
【００３４】
本実施例において、実際の駐車枠の方向に代えて又はそれに加えて、上述の如くユーザの設定する目標駐車枠の方向が、基準線（この場合、基準方向）として利用されてもよい。この構成では、実際の駐車枠が認識精度等により検出できない場合でも、目標駐車枠の方向を用いることで、抽出された障害物候補を絞り込むことができ、ノイズの影響を除去して高精度に障害物を検出することができる。
【００３５】
また、本実施例は、車両が測距センサを備える場合にも適切に組み合わせて実現することができる。測距センサとは、音波（例えば超音波）や電波（例えばミリ波）、光波（例えばレーザー）等を用いて障害物との距離を検出する測距センサであり、例えば車両前部の左右両側に設定される。この場合、測距センサの検出結果である障害物の反射部（音波等の反射点の集合）を点列データに対して直線当てはめして得られる近似直線に対して、同様に、実際の駐車枠及び／又は目標駐車枠との平行度合いが演算され、当該平行度合いに基づいて、その近似直線が障害物を表すものであるか否かが評価されてもよい（即ち、近似直線の信頼性が評価されてもよい）。或いは、この場合、近似直線に対して、同様に、実際の駐車枠の横線及び／又は目標駐車枠の横線との平行度合い（図４中、Ｘ軸との平行度合い）が演算され、当該平行度合いに基づいて、その近似直線が障害物を表すものであるか否かが評価されてもよい。これは、測距センサは通常的には自車の側方に検知範囲を有し、それ故に測距センサにより検知されるのは障害物のうちの駐車枠の横線に平行になる可能性が高い部位（例えば、縦列駐車の場合は隣の駐車車両の側部、車庫入れ駐車の場合は隣の駐車車両の前部）であるからである。尚、同様の観点から、測距センサの検出結果である点列データに対して曲線当てはめし、得られる近似曲線の主軸の方向を用いて障害物の向きを評価する構成では、同様に、近似曲線の主軸に対する実際の駐車枠及び／又は目標駐車枠の縦線又は横線の平行度合いが演算され、当該平行度合いに基づいて、その近似曲線の主軸の信頼性が評価されてもよい。
【００３６】
また、逆に、上述の画像処理による障害物認識結果が、測距センサによる障害物認識結果に基づいて補完的に評価されてもよい。例えば、上述の基準線として、測距センサの検出結果である点列データに対して直線又は曲線当てはめして得られる近似直線又は近似曲線の主軸が用いられてもよい。
【００３７】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による駐車支援装置の一実施例を示すシステム構成図である。
【図２】本実施例の駐車支援ＥＣＵ１２により実現される主要な処理を示すフローチャートである。
【図３】表示モニタ２２上の駐車目標位置設定用タッチパネルの一例を示す図である。
【図４】車庫入れ駐車時における目標駐車位置周辺の障害物状況の一例を示す平面図である。
【図５】本実施例による障害物検出処理における主要な処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１２    駐車支援ＥＣＵ
１６    舵角センサ
１８    車速センサ
２０    バックモニタカメラ
２２    表示モニタ
３０    自動操舵手段
３２    自動制動手段
３４    自動駆動手段
５０    シフトポジションセンサ
５２    駐車スイッチ
【図１】
2006315460.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006315460.tif 000006
【図５】
2006315460.tif 000007