(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駐車スペースを区切る仕切線を撮像して、該仕切線と自車との位置関係を検出し、検出した位置関係を画面表示して運転者に知らせる駐車時の自車位置検出装置であって、
車両に設置され、該車両周囲の画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像される画像から仕切線を抽出し、当該仕切線をなす線分上の基準位置、及び予め設定される基準方向に対する前記仕切線の傾斜角度を求める画像処理手段と、
前記画像処理手段より得られた基準位置、及び傾斜角度より、前記画像上の、前記仕切線に対する自車の相対位置を算出する自車位置算出手段と、
前記自車位置算出手段により算出された、自車と仕切線との相対位置を表示する表示手段と、
を具備し、
前記基準位置は、前記抽出した仕切線の線分の、画像上の隅部でない部位に存在する一方の端点に設定するとともに、この設定した一方の端点が画像上の隅部に達した時点では、前記抽出した仕切線の線分の、画像上の隅部でない部位に存在する他方の端点に設定する
ことを特徴とする駐車時の自車位置検出装置。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記撮像手段で撮像された画像中に複数の仕切線が存在する場合には、当該複数の仕切線のうち、最長のものを抽出することを特徴とする請求項１に記載の駐車時の自車位置検出装置。
【請求項３】
前記画像処理手段は、前記撮像手段で撮像された画像に基づいて、鳥瞰画像を作成し、前記表示手段は、該鳥瞰画像上に、自車と仕切線との相対位置を表示することを特徴とする請求項１または２に記載の駐車時の自車位置検出装置。
【請求項４】
駐車スペースを区切る仕切線を撮像して、該仕切線と自車との位置関係を検出し、検出した位置関係を画面表示して運転者に知らせる駐車時の自車位置検出方法であって、
車両周囲の画像を該車両に設置された撮像手段により撮像し、
前記撮像手段により撮像される画像から仕切線を抽出し、当該仕切線をなす線分上の基準位置、及び予め設定される基準方向に対する前記仕切線の傾斜角度を画像処理手段により求め、
前記画像処理手段より得られた基準位置、及び傾斜角度より、前記画像上の、前記仕切線に対する自車の相対位置を自車位置算出手段により算出し、
前記自車位置算出手段により算出された、自車と仕切線との相対位置を表示手段により表示し、
前記基準位置は、前記抽出した仕切線の線分の、画像上の隅部でない部位に存在する一方の端点に設定し、この設定した一方の端点が画像上の隅部に達した時点で、前記抽出した仕切線の線分の、画像上の隅部でない部位に存在する他方の端点に設定する
ことを特徴とする駐車時の自車位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両を駐車スペース内に乗り入れる際に、駐車スペースを仕切る仕切線と自車との相対的な位置を運転者に認識させることによりハンドル操作を支援する駐車時の自車位置検出装置及び自車位置検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両を駐車する駐車場では、駐車スペースを仕切るために、路面に白線、黄線などの仕切線が引かれており、運転者が車両を駐車する際には、車両を後退、或いは前進させて、この仕切線で区切られた駐車スペース内に乗り入れる操作を行う。ここで、車両を特に後退させながら駐車スペース内に乗り入れる場合には、自車と仕切線との位置関係を把握するために、左右のバックミラーを確認したり、或いは、直接後方を見ながら車両を後退させる必要がある。また、自車が駐車スペース内に整然と納まらない場合には、一旦車両を前進させた後、再度後退させるという操作を行う必要がある。
【０００３】
そこで、このような運転操作を容易に行うべく自車位置の検出装置として、例えば、特開平１０−８３５００号公報（以下、従来例という）に記載されたものが知られている。該従来例では、車両の底面に画像センサを取り付けて路面上の白線を撮像し、画像処理を加えることにより、白線と自車とのなす角度を求める。そして、求められた角度のデータをシンボルとして運転席の適所に設置された表示画面上に表示することにより、白線に対する自車の位置関係を、運転者に認識させる。このような構成により、運転者は、駐車スペースを仕切る仕切線と、自車との角度を把握することができるので、車両を後退させて駐車スペース内に乗り入れる際に、有用である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来における駐車操作を支援するための自車位置検出装置では、駐車スペースを仕切る仕切線を認識し、この仕切線と自車とのなす角度を求めて、これをモニタ画面上にシンボル表示するようにしている。従って、駐車スペースの仕切線と自車とのなす角度のみを検出しているので、運転者は仕切線と自車との間の角度を認識することができるものの、駐車スペース内における前後方向の位置関係を認識することができない。即ち、自車の後尾が駐車スペースの後端に達しているのかどうかを把握することができない。よって駐車スペースと自車との前後関係が認識されないので、車両を駐車スペース内に乗り入れる際の、前後方向の距離感をつかむことができないという欠点があった。
【０００５】
この発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、自車と仕切線とのなす角度と、駐車スペースに対する自車の前後方向の位置を運転者に認識させることのできる駐車時の自車位置検出装置及び自車位置検出方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願請求項１に記載の発明は、駐車スペースを区切る仕切線を撮像して、該仕切線と自車との位置関係を検出し、検出した位置関係を画面表示して運転者に知らせる駐車時の自車位置検出装置であって、車両に設置され、該車両周囲の画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像される画像から仕切線を抽出し、当該仕切線をなす線分上の基準位置、及び予め設定される基準方向に対する前記仕切線の傾斜角度を求める画像処理手段と、前記画像処理手段より得られた基準位置、及び傾斜角度より、前記画像上の、前記仕切線に対する自車の相対位置を算出する自車位置算出手段と、前記自車位置算出手段により算出された、自車と仕切線との相対位置を表示する表示手段と、を具備し、前記基準位置は、前記抽出した仕切線の線分の、画像上の隅部でない部位に存在する一方の端点に設定するとともに、この設定した一方の端点が画像上の隅部に達した時点では、前記抽出した仕切線の線分の、画像上の隅部でない部位に存在する他方の端点に設定することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記画像処理手段は、前記撮像手段で撮像された画像中に複数の仕切線が存在する場合には、当該複数の仕切線のうち、最長のものを抽出することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記画像処理手段は、前記撮像手段で撮像された画像に基づいて、鳥瞰画像を作成し、前記表示手段は、該鳥瞰画像上に、自車と仕切線との相対位置を表示することを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、駐車スペースを区切る仕切線を撮像して、該仕切線と自車との位置関係を検出し、検出した位置関係を画面表示して運転者に知らせる駐車時の自車位置検出方法であって、車両周囲の画像を該車両に設置された撮像手段により撮像し、前記撮像手段により撮像される画像から仕切線を抽出し、当該仕切線をなす線分上の基準位置、及び予め設定される基準方向に対する前記仕切線の傾斜角度を画像処理手段により求め、前記画像処理手段より得られた基準位置、及び傾斜角度より、前記画像上の、前記仕切線に対する自車の相対位置を自車位置算出手段により算出し、前記自車位置算出手段により算出された、自車と仕切線との相対位置を表示手段により表示し、前記基準位置は、前記抽出した仕切線の線分の、画像上の隅部でない部位に存在する一方の端点に設定し、この設定した一方の端点が画像上の隅部に達した時点で、前記抽出した仕切線の線分の、画像上の隅部でない部位に存在する他方の端点に設定することを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１または請求項４に記載の駐車時の自車位置検出装置または自車位置検出方法では、駐車スペースを仕切る仕切線をなす線分の端点を基準点として設定し、該基準点位置と、この基準点を基準とした仕切線の角度に基づいて、仕切線に対する自車の位置を求め、表示手段に画面表示している。従って、運転者は仕切線に対する自車の位置を容易、且つ確実に認識することができるので、駐車スペース内への車庫入れ操作を極めて容易に行うことができる。
この際、抽出した仕切線をなす線分の、画面上の隅部でないほうの端点を基準点として選択するので、常時最適な点を基準点として選択することができる。
【００１１】
請求項２に記載の駐車時の自車位置検出装置では、複数の仕切線の存在が確認された際には、このうち最長のものを選択して抽出するので、確実に所望する仕切線を抽出することができる。
【００１３】
請求項３に記載の駐車時の自車位置検出装置では、鳥瞰画像上に自車と仕切線との相対位置を表示するので、運転者は客観的に自車位置を確認することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１を用いて説明する。
【００１５】
１は自車位置検出装置である。
【００１６】
５は車両後方に配置され、自車両後方の所定範囲を撮像する後方カメラである。
【００１７】
６は予め駐車スペースを撮像する補助カメラであって、詳細は後述する。
【００１８】
４は運転席近傍に設けられた駐車モニタスイッチであり、運転者が直接操作することによって駐車モニタスイッチがオンとなり、後方カメラ５の画像が得られるようになっているが、例えばシフトレバーがバックに入ったことを検出した場合に、この駐車モニタスイッチ４がオンになるようにしてもよい。
【００１９】
７はメモリであって、後方カメラ５や補助カメラ６によって撮像された画像を記憶している。
【００２０】
３は車室内に設けられたモニタであって、後述する処理を行われた画像が表示される。
【００２１】
２はコントローラであって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の周辺部品を備え、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行する。
【００２２】
図２は、後方カメラ５により撮像される自車９の後方の撮像領域を示す説明図であり、後方カメラ５は、自車９の後方の符号Ｓ１に示す台形の領域を撮像することができる。また、図３は、駐車スペースの両側に他の車両１０が駐車されているときに、後方カメラ５により撮像される領域を示す説明図であり、駐車動作時には他の車両１０の存在をモニタ３上で確認することができる。
【００２３】
図４は、コントローラ２に記憶された制御プログラムを示すフローチャートであり、このフローチャートを用いて、本実施の形態の動作を説明する。
【００２４】
運転者が自車９の運転席近傍にある駐車モニタスイッチ４をオンとすると（ステップＳＴ１でＹＥＳ）、後方カメラ５が起動して自車９の後方画像を撮像する（ステップＳＴ２）。
【００２５】
そして、後方カメラ５で撮像された画像の視点を変更して鳥瞰画像を得る処理を行う。これにより、図５（ａ）に示す如くの後方画像が、同図（ｂ）に示すような鳥瞰画像に変換される。次いで、この鳥瞰画像中に含まれる白線（仕切線）を検出する処理を行う（ステップＳＴ３）。そして、白線が検出されなければ（ステップＳＴ４でＮＯ）、現在の状況では駐車の操作が難しい旨をモニタ３によって運転者に通知する（ステップＳＴ５）。また、一度は白線が検出されたが、その後、すぐに検出されなくなった場合にも、同様の処理を行う。
【００２６】
一方、鳥瞰画像中に白線が存在することが検出された場合には、この白線の一方の端点を求める処理を行う（ステップＳＴ６）。図６は、白線の端点を求める方法の概念を示す説明図であり、鳥瞰画像中の輝度を画素毎に所定のしきい値と比較し、しきい値以上であれば「１」、しきい値未満であれば「０」とする、いわゆる２値化処理を行い、画素値が「０」から「１」に変わる複数の画素Ｑ１及び、画素値が「１」から「０」に変わる複数の画素Ｑ２を抽出してエッジ処理を行う。エッジ処理を行った各画素Ｑ１を結んだ直線と各画素Ｑ２を結んだ直線との中間の直線Ｓを白線中心の線として検出し、直線Ｓの端部となる点Ｐを、端点として求める。
【００２７】
なお、上記のようにして線を検出し、この線の直線度合いを所定のしきい値で判断することで、例えば水溜まりなどの曲線となるものを白線と誤認識することを防止できる。
【００２８】
そして、求められた端点の位置が、鳥瞰画像の隅にあるかどうかが判断され、隅部にない場合は（ステップＳＴ７でＮＯ）、この端点を基準点として設定する（ステップＳＴ９）。他方、隅部にあると判断された場合には（ステップＳＴ７でＹＥＳ）、白線の他方の端点を求めて、これを基準点とする処理を行う（ステップＳＴ８）。
【００２９】
そして、前述のステップＳＴ８、ＳＴ９で基準点が設定されると、この基準点から白線の方向に向かう線分と、画像上の基準方向とのなす角度を求める処理を行う（ステップＳＴ１０）。
【００３０】
図７は、前述のステップＳＴ６〜ＳＴ１０の処理手順を模式的に示す説明図であり、同図（ａ）に示す如くの白線画像Ｗ１が抽出され、且つ、端点Ｐ１が指定された場合には、この端点Ｐ１は画像の隅にないので白線の基準点として設定され、この基準点を基準とした白線の方向Ｙ２と、画像上の基準方向Ｙ１とのなす角度θ１が求められる。
【００３１】
その後、自車９が移動して同図（ｂ）に示すように、白線Ｗ１上の端点Ｐ１が画像の隅に達すると、今度は、同図（ｃ）に示すように、白線Ｗ１の反対側の端点Ｐ２が基準点として設定され、この基準点を基準とした白線Ｗ１の方向Ｙ３と、画像上の基準方向Ｙ１とのなす角度θ２が求められる。
【００３２】
そして、後方カメラ５の取り付け位置と、前述の処理で求めた画像中の基準点（Ｐ１，Ｐ２）の位置、及び白線Ｗ１と基準方向Ｙ１とのなす角度（θ１，θ２）に基づいて白線Ｗ１と自車９との位置関係を求める処理を行う（ステップＳＴ１１）。そして、駐車スペースの鳥瞰画像上に自車９の画像を重畳させた画像をモニタ３に表示する（ステップＳＴ１２）。
【００３３】
運転者は、このモニタ３の画像を見ることにより、駐車スペースに対して自車９がどの位置にいるかを容易に認識することができるので、車両を後退させながら駐車スペースに入れる操作を極めて簡単に行うことができるようになる。
【００３４】
図８は、図７で示した基準点の選定を、駐車フェーズ毎に示した図であり、同図（ａ）に示される領域Ｓ１を後方カメラ５で撮像しているときには、基準点としてＰ１１が得られる。その後、車両が移動して同図（ｂ）に示すフェーズとなった場合でも、端点Ｐ１１は画像の隅部にないので、基準点として選定される。
【００３５】
更に、同図（ｃ）に示す位置まで駐車の動作が進むと、これまでと反対側の端点Ｐ１２に基準点が移動し、同図（ｄ）に示すように、駐車動作が終了するまでこの位置が基準点として選定される。
【００３６】
上記の手順は、駐車時には、後方に必ず駐車スペースが存在し、路面に駐車スペースを決める２本の白線が引かれていれば、２本の白線のうち車両から遠いほうの白線の、少なくとも一方の端点は、一定の画角を持つ後方カメラ５の撮像画面上に必ず存在することを有効に利用したアルゴリズムである。
【００３７】
このようにして、本実施形態では、駐車スペースを仕切る白線（仕切線）を後方カメラ５で撮像し、該白線上に基準位置を設定し、且つ、この白線と自車９とのなす角度を求め、求められた結果に基づいて、駐車スペースに対する自車位置を検出し、これを画像表示している。従って、駐車スペースに対する自車位置を正確に画面表示することができるので、運転者は、容易、且つ、確実に駐車スペース内へ自車９を乗り入れることができる。
【００３８】
また、後方カメラ５で撮像した後方画像を、鳥瞰画像に変換し、この鳥瞰画像上に自車９の画像を重畳して表示するので、自車位置を客観的に見ることができる。更に、車両のシフトレバーがバックギヤに投入された際に、これと連動して駐車モニタスイッチ４をオンとするように構成した場合には、運転者は駐車操作を行う度に駐車モニタスイッチ４を投入するという操作を省略することができ、操作性が良い。
【００３９】
なお、上記した実施形態では、後方カメラ５で撮像した画像を、鳥瞰画像に変換し、この鳥瞰画像上に自車９の画像を重畳させて、モニタ３上に表示することにより、駐車スペースと自車との位置関係を認識するように構成したが、予め補助カメラ６で撮像した駐車スペースの画像上に、自車を映し出すことも可能である。
【００４０】
図９は、予め補助カメラ６で撮像し、メモリ７に記憶保存した駐車スペース画像の例を示す説明図であり、同図に示す符号Ｓ１１は、この駐車スペース画像の撮像範囲を示す。そして、図１０に示すように、この駐車スペース画像Ｓ１１に含まれる白線７１の２つの端点をＰ２１、Ｐ２２として設定し、図４に示したフローチャートの、ステップＳＴ８，ＳＴ９の処理で求めた基準位置となる端点（図８に示す点Ｐ１１、Ｐ１２）を、駐車スペース画像Ｓ１１上の端点Ｐ２１、Ｐ２２と一致させることにより、駐車スペース画像Ｓ１１上に、自車９の画像を重畳して表示することができる。その結果、モニタ３上には、図１１に示す如くの画像が表示される。
【００４１】
そして、このような表示方法を用いれば、運転者は背景が動かずに自車９の画像のみが動くといった、客観的に表示される画像を見ながら自車９の駐車動作を確認することができ、より一層車両スペース内への自車９の乗り入れ操作を容易にすることができる。
【００４２】
なお、前述の実施形態では、駐車スペースを仕切る仕切線として白線を例に説明したが、黄線等、他の仕切線の場合にも適用可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る駐車時の自車位置検出装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】後方カメラにより撮像される自車の後方視野の範囲を示す説明図である。
【図３】駐車スペース内へ自車を乗り入れる際に、後方カメラにより撮像される後方視野を示す説明図である。
【図４】本実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）は、後方カメラで撮像した画像を示す説明図、（ｂ）は、この画像から得られる鳥瞰画像を示す説明図である。
【図６】白線の端点を抽出する操作を示す説明図である。
【図７】基準位置の設定、及び、白線の角度の設定の方法を示す説明図である。
【図８】自車の移動に伴う基準位置の変化を示す説明図である。
【図９】補助カメラで撮像される画像を示す説明図である。
【図１０】補助カメラで撮像した画像上に含まれる白線上に、基準点を設定する様子を示す説明図である。
【図１１】補助カメラで撮像した画像上に、自車を表示した様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１  自車位置検出装置
２  コントローラ
３  モニタ（表示手段）
４  駐車モニタスイッチ
５  後方カメラ（撮像手段）
６  補助カメラ
７  メモリ
【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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【図８】
0004505968.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004505968.tif 000011
【図１１】
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