(57)【要約】【課題】より高精度に駐車空間を検出する。【解決手段】処理ユニット５において、スリット光を照射する発光部２から車両１０の側方部にスリット光を照射させると共に、車両１０に搭載されたカメラ１で撮影された車両側方部の画像を入力し、この画像の中から撮影されたスリット光が屈曲する屈曲点を検出して、この屈曲点に基づいて車両周辺物体と車両１０との距離を算出する。そして、この距離に基づいて車両の側方部に駐車空間を抽出し、ドライバに対して駐車支援と行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１０）の側部に搭載された光源（２）からスリット光を照射させると共に、前記車両のボデー上で前記光源から離れた位置に搭載された撮影手段（１）によって、前記車両の移動に伴って前記車両の側方部が繰り返し撮影された各画像を入力し、前記各画像の中から前記スリット光が屈曲する屈曲点（３１、３２）をそれぞれ検出すると共に、前記各画像の各屈曲点に基づいて車両周辺物体（１１、１２、４１〜４４）と前記車両との距離を算出し、算出した距離に基づいて前記車両の側方部の駐車空間を抽出した後、前記駐車空間の前記車両の駐車目標枠として設定する処理手段（５）を備えたことを特徴とする駐車支援装置。
【請求項２】
前記光源は、当該光源から照射される前記スリット光が地面に照射された際に伸びる方向と前記車両のボデー面とが垂直になるように前記車両に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項３】
前記光源は、赤外線のスリット光を照射するようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の駐車支援装置。
【請求項４】
前記撮影手段は、反射対象までの距離に応じた一画素分の面積に相当する太陽光の反射光量よりも大きな光量のスリット光を照射することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の駐車支援装置。
【請求項５】
前記光源から前記スリット光が照射された状態で前記撮影手段にて車両周辺を撮影する際、前記撮影手段のシャッター速度は、当該撮影手段において前記スリット光を感光可能な最小限の時間に相当していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の駐車支援装置。
【請求項６】
前記処理手段は、
前記撮影手段にて前記スリット光を照射することなく撮影された画像を第１画像として入力する第１画像取得手段（１１０）と、
前記光源から前記スリット光を照射させると共に、前記撮影手段にて撮影された画像を第２画像として入力する第２画像取得手段（１２０、１３０）と、
前記第１画像と前記第２画像との各画像のデータの差分演算を行い、この差分演算で得られた画像を第３画像として取得する第３画像取得手段（１４０）と、
前記第３画像の中から、前記スリット光を示すものが折れ曲がる場所を前記屈曲点として検出してこの屈曲点の座標を取得すると共に、前記屈曲点のうち、前記車両周辺物体が存在しない位置からの反射に該当する屈曲点の座標と、前記車両周辺物体が存在する位置からの反射に該当する屈曲点の座標とから、前記光源と前記撮影手段との視差を求める視差取得手段（１５０）と、
前記光源と前記撮影手段との視差の値を用いて、前記車両周辺物体と前記車両との距離を取得する距離取得手段（１６０）と、を備え、これら各手段によって距離算出処理を行うことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の駐車支援装置。
【請求項７】
前記スリット光の照射角度がそれぞれ異なる複数の光源を有しており、
前記処理手段は、
前記複数の光源の中から、一つを選択するスリット光パターン選択手段（４１０）と、
前記スリット光パターン選択手段にて選択された前記スリット光に基づいて前記距離算出処理を行う距離算出処理手段（４２０）と、
前記複数の光源全てについて前記距離算出処理が行われたか否かを判定するパターン判定手段（４３０）と、を備えていることを特徴とする請求項６に記載の駐車支援装置。
【請求項８】
前記複数の光源からそれぞれ照射される各スリット光のうち、一方のスリット光が地面に照射された際に伸びる方向は前記車両の横方向に対して前記車両の前方側になっており、他方のスリット光が地面に照射された際に伸びる方向は前記車両の横方向に対して前記車両の後方側になっていることを特徴とする請求項７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、道路側面の駐車空間を検出することでドライバの駐車支援を行う駐車支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の駐車空間を検知するものとして、例えば超音波センサ、レーザレーダ、ステレオカメラが用いられている。これらのうち、超音波センサは、超音波を発すると共に、超音波が物体で反射して戻るまでの時間を計測することにより超音波センサと物体との距離を算出する際に用いられる。このような超音波センサでは、車両から例えば約１ｍ程度離れた物体を検知できる。
【０００３】
また、レーザレーダは、レーザダイオードを光源として車両周辺にレーザ光を照射し、車両周辺の物体からの反射光を検出することにより、物体と車両との距離を算出する際に用いられる。このようなレーザレーダでは、車両から例えば約数十ｍの範囲の物体を検知できる。
【０００４】
さらに、ステレオカメラは、例えば車両後方を撮影してその映像を車載モニタに表示することでドライバの駐車支援に用いられる。このようなステレオカメラは、各カメラで撮影された各画像の視差を利用して画像に映し出された物体までの距離の算出に用いられる。
【０００５】
なお、ステレオカメラにて撮影された各画像から同一点を見つけ出して視差を求めることで、ステレオカメラのレンズの焦点距離をｆ、基線長（ステレオカメラを構成する２台のカメラの間隔）をｌ、視差をｘとすると、ステレオカメラと障害物との距離ｄをｄ＝ｆ×ｌ／ｘから算出することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術では、車両周辺を監視するセンサとして超音波センサを用いた場合、最近接を含めた限られた障害物でないと検出することができず、溝のように地面と高低差が小さい障害物を検知することができない。また、レーザレーダを用いた場合、スキャンするための仕組みが大掛かりであり、既存技術では車両への搭載性が悪い。さらに、ステレオカメラを用いた場合、車両移動による視差でステレオ視して車両と車両周辺の物体との距離を算出する際、演算に用いる２枚の画像での対応点（同一点）を正しく抽出できないと車両周辺の物体と車両との距離の遠近関係を逆転して算出してしまう可能性がある。これにより、駐車空間を誤判定する可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、より高精度に駐車空間を検出することができる駐車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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、車両（１０）の側部に搭載された光源（２）からスリット光を照射させると共に、車両のボデー上で前記光源から離れた位置に搭載された撮影手段（１）によって、車両の移動に伴って車両の側方部が繰り返し撮影された各画像を入力し、各画像の中からスリット光が屈曲する屈曲点（３１、３２）をそれぞれ検出すると共に、各画像の各屈曲点に基づいて車両周辺物体（１１、１２、４１〜４４）と車両との距離を算出し、算出した距離に基づいて車両の側方部の駐車空間を抽出した後、駐車空間の車両の駐車目標枠として設定する処理手段（５）を備えたことを特徴とする。
【０００９】
このようにすれば、スリット光が車両周辺物体に照射された場合、光源と撮影手段との視差によって生じたスリット光の屈曲点（折れ曲がり点）を撮影することができる。そして、画像の中からこの屈曲点の座標を検出し、この屈曲点の座標を用いて車両周辺物体が無い場合のスリット光からのずれを得ることで、車両周辺物体と車両との距離を得ることができる。このスリット光の折れ曲がりは、実在する車両周辺物体の表面で発生するため、車両周辺物体と車両との遠近関係が逆転してしまうことを防止でき、溝のように地面と高低差が小さい障害物や車両周辺物体と車両との距離を精度良く検出することができる。
【００１０】
撮影に用いられる光源は、当該光源から照射されるスリット光が地面に照射された際に伸びる方向と車両のボデー面とが垂直になるように車両に設置されていることが好ましい。このようにすることで、車両のボデー面からの距離を取得することができる。
【００１１】
また、光源は、赤外線のスリット光を照射するようになっていることが好ましい。
【００１２】
さらに、上記撮影手段は、反射対象（例えば障害物）までの距離に応じた一画素分の面積に相当する太陽光の反射光量よりも大きな光量のスリット光を照射する。これにより、スリット光が太陽光に埋もれてしまい、スリット光をカメラで撮影しにくくなることを防止できる。
【００１３】
上記撮影手段のシャッター速度は、当該撮影手段においてスリット光を感光可能な最小限の時間に相当していることが好ましい。このようにして、シャッター時間を短縮することで、スリット光をより顕著に撮影することができる。
【００１４】
上記処理手段を、撮影手段にて撮影された画像を第１画像として入力する第１画像取得手段（１１０）と、光源からスリット光を照射させると共に、撮影手段にて撮影された画像を第２画像として入力する第２画像取得手段（１２０、１３０）と、第１画像と第２画像との各画像のデータの差分演算を行い、この差分演算で得られた画像を第３画像として取得する第３画像取得手段（１４０）と、第３画像の中から、スリット光を示すものが折れ曲がる場所を屈曲点として検出してこの屈曲点の座標を取得すると共に、スリット光を示すもののうち、障害物が存在しない位置での反射のものに該当する屈曲点の座標と、車両周辺物体が存在する位置での反射のものに該当する屈曲点の座標と、から光源と撮影手段との視差を求める視差取得手段（１５０）と、光源と撮影手段との視差の値を用いて、車両周辺物体と車両との距離を取得する距離取得手段（１６０）と、を備えた構成とし、これら各構成で距離算出処理を行うようにしても良い。
【００１５】
また、道路に対してスリット光の照射角度がそれぞれ異なる複数の光源を車両に設置すると共に、上記処理手段の処理を距離算出処理としたとき、処理手段を、複数の光源の中からスリット光を照射する照射角度パターンのうちの一つを選択するスリット光パターン選択手段（２１０）と、スリット光パターン選択手段にて選択されたスリット光の照射角度パターンに基づいて距離算出処理を行う距離算出駆動処理手段（２２０）と、複数の光源においてすべての照射角度パターンで距離算出処理が行われたか否かを判定するパターン判定手段（２３０）と、を備えた構成としても良い。
【００１６】
複数の光源からそれぞれ照射される各スリット光のうち、一方のスリット光が地面に照射された際に伸びる方向は車両の横方向に対して車両の前方側になっており、他方のスリット光が地面に照射された際に伸びる方向は車両の横方向に対して車両の後方側になっていることが好ましい。
【００１７】
これにより、車両の側方部において、車両周辺物体によって車両から死角となる部分までの距離を検出することができ、抽出する駐車空間の精度を向上することができる。すなわち、車両を上面図のごとく視点で見たとき、Ｖ字型にスリット光を照射することを意味する。このように複数の光源からスリット光を照射することで、車両の側部をスキャニングする際、死角を減らし詳細な駐車空間を検出することができる。
【００１８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２０】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示される駐車支援装置は、駐車空間を検出すると共に、検出した駐車空間に基づいて駐車支援を行うものとして用いられる。
【００２１】
図１は、本発明の第１実施形態に係る駐車支援装置の構成図である。この図に示されるように、駐車支援装置Ｓ１は、カメラ１と、発光部２と、舵角センサ３と、車速センサ４と、処理ユニット５と、表示器６と、を備えて構成されている。
【００２２】
カメラ１は、車両周辺の景色を撮影するものであり、例えば１秒間に１５枚の画像を撮影する。撮影された１枚１枚の画像は、連続して表示されることで動画として認識される。このカメラ１にて撮影された画像のデータは、処理ユニット５に出力される。また、本実施形態では、カメラ１のレンズ焦点距離をｆとする。このレンズ焦点距離ｆは、あらかじめ処理ユニット５に記憶されている。
【００２３】
なお、広範囲を撮影する場合や、駐車空間を探して移動している車両の近傍から道路の路肩までを撮影する状況等を考慮して、カメラ１は、広角で撮影できるものが望ましい。また、カメラ１は、本発明の撮影手段に相当する。
【００２４】
発光部２は、カメラ１にて車両周辺を撮影するための光源である。つまり、この発光部２によって光が発せられると、車両周辺に光が照射され、車両周辺で反射した光をカメラ１がとらえて撮影する。なお、発光部２は、本発明の光源に相当する。
【００２５】
このような発光部２は、光源と、光源から発せられた光を集光する集光レンズと、集光レンズから照射される光をスリット状に照射する断面が平凸状の半円柱レンズと、を有して構成される。この構成では、光源から発せられた光は、集光レンズを介して半円柱レンズの凸面から鉛直方向に伸びたスリット光として車両周辺に照射されることとなる。
【００２６】
また、上記発光部２の光源として、赤外光を発するＬＥＤが採用される。そして、この光源の光軸が、車両１０の前後方向に対してやや前方に向けられている。
【００２７】
なお、外乱光である太陽光の光量は例えば一般的な文献によれば１ｍＷ／ｍｍ２であるので、この太陽光の光量よりも大きな光量の光を照射することが好ましい。すなわち、反射対象等で反射したスリット光の光量が太陽光の光量よりも低い場合、スリット光が太陽光に埋もれてしまい、スリット光をカメラ１で撮影しにくくなる。したがって、発光部２からは、反射対象までの距離に応じたカメラ１の一画素分の面積に相当する太陽光の反射光量よりも大きな光量のスリット光を照射することが好ましい。
【００２８】
本実施形態では、上記カメラ１で道路の路肩を撮影するため、カメラ１および発光部２は、図１に示されるように、車両１０の左側部に設置されている。具体的には、図１に示されるように、カメラ１は車両１０のボデーの左側部に固定され、例えば道路の路肩を撮影する向きで固定される。発光部２は、カメラ１と同様に車両１０のボデーの左側部に固定され、上述のように車両１０の前後方向に対してやや前方に向けられて固定される。さらに、カメラ１および発光部２は車両１０のボデー上でそれぞれ離れた位置に搭載される。つまり、カメラ１と発光部２との距離（間隔）が基線長ｌとなる。この基線長ｌの値はあらかじめ処理ユニット５に記憶されている。
【００２９】
このように、車両１０のボデー上で発光部２から離れた位置にカメラ１が搭載される場合、スリット光を車両１０のボデー面に投影したとき、その投影されたスリット光の直線上にカメラ１が配置される場合もある。このような場合であっても、カメラ１と発光部２との間に一定距離が設けられることで、スリット光が反射対象に照射された場合に視差を生じた画像をカメラ１にて撮影することができる。
【００３０】
なお、発光部２から空間に照射されるスリット光の光路によって形成される面を照射面とし、車両１０のうち照射面に対して離れた位置にカメラ１を搭載するようにしても良い。このように、カメラ１および発光部２を配置したとしても、カメラ１にてカメラ１と発光部２との視差によるスリット光のずれを撮影することができる。
【００３１】
舵角センサ３は、ドライバがステアリングを操作したときの回転角度を検出するものである。また、車速センサ４は、車両の速度、すなわち車速を検出するものである。これら舵角センサ３および車速センサ４で検出されたステアリング舵角に応じた信号、および車両の速度に応じた信号は、それぞれ処理ユニット５に入力されると共に、処理ユニット５にて各物理量に変換される。
【００３２】
処理ユニット５は、カメラ１で車両周辺を撮影する機能、発光部２からスリット光を照射する機能、カメラ１で撮影された画像から、車両周辺に存在する物体と車両１０との距離を算出する機能、上記算出された距離を用いて、駐車支援（後述する事前処理、駐車空間抽出処理、駐車目標枠設定処理）を行う機能、駐車支援情報を表示器６に表示する機能を有するものである。本実施形態では、車両周辺に存在する物体と車両１０との距離をｄとする。
【００３３】
このような機能を有する処理ユニット５の構成を図２に示す。この図に示されるように、処理ユニット５は、入力部５ａ、出力部５ｂ、記憶部５ｃ、演算部５ｄ、ＣＰＵ５ｅを備えて構成される。なお、処理ユニット５は、本発明の処理手段に相当する。
【００３４】
入力部５ａおよび出力部５ｂは、カメラ１、発光部２、舵角センサ３、車速センサ４、および表示器６とのインターフェースとなるものである。記憶部５ｃは、舵角センサ３や車速センサ４の情報や処理ユニット５における演算結果、距離算出処理、事前処理、駐車支援処理等の各処理を行うための距離算出プログラム、事前処理プログラム、駐車支援プログラム等の各プログラムを格納するメモリである。また、演算部５ｄおよびＣＰＵ５ｅは、各プログラムを実行するものである。
【００３５】
表示器６は、上記処理ユニット５で得られた駐車空間の情報を表示するものであり、液晶パネルが採用される。なお、この表示器６は、車両１０に既に搭載されているものであっても構わない。以上が、本実施形態に係る駐車支援装置Ｓ１の全体構成である。
【００３６】
次に、上記駐車支援装置Ｓ１において、発光部２から照射される鉛直方向のスリット光により、車両周辺の物体と車両１０との距離を取得する方法について、図３を参照して説明する。図３は、スリット光による撮影対象物までの測距方法の説明図である。
【００３７】
まず、カメラ１および発光部２は、図３に示されるように、距離ｌだけ離れて車両１０に設置される。この距離ｌが基線長ｌに相当する。この基線長ｌの値はあらかじめ処理ユニット５の記憶部５ｃに記憶されている。
【００３８】
そして、発光部２からスリット光が照射され、スリット照射方向に何も存在しなければ、一直線のスリット光が撮影されることとなる。しかしながら、スリット光が撮影対象物２０に当たると、図３に示されるように、スリット光は撮影対象物２０によって屈曲し、カメラ１ではスリット光が折れ曲がった屈曲点３１、３２が撮影されることとなる。
【００３９】
すなわち、撮影対象物２０が存在しない場合と存在する場合とで撮影されるスリット光にずれが生じ、このずれを屈曲点の検出によって取得する。そして、このずれがカメラ１と発光部２との視差に相当することとなる。本実施形態では、この視差をｘとする。
【００４０】
これら基線長ｌ、視差ｘ、そしてカメラ１の焦点距離ｆの各値から、上述のように、距離ｄをｄ＝ｆ×ｌ／ｘから取得することとなる。
【００４１】
次に、上記測距方法を用いて、車両１０の駐車空間を検出すると共に、駐車支援を行う作動について説明する。本実施形態では、例えば図４に示される状況において、駐車空間の検出およびその駐車支援を行う場合について説明する。
【００４２】
図４は、車両１０が駐車空間を探して運行している様子を示した図である。図４に示されるように、道路の路肩に２台の車両１１、１２が一定距離を介して駐車している。このような状況において駐車支援を行うに際し、まず、駐車空間を検出する必要がある。このため、車両１０からスリット光を照射しつつ移動することにより道路の路肩をスキャニングすることとなる。
【００４３】
図５は、距離算出処理の内容を示すフローチャートである。本実施形態では、上述のように、車両１０が駐車空間を探しながら運行するため、例えば車速１０ｋｍ／ｈ未満になった場合、距離算出プログラムに従って図５に示されるフローがスタートする。
【００４４】
ステップ１１０（第１画像取得手段）では、カメラ１で撮影が行われる。カメラ１にて撮影された画像のデータは処理ユニット５に入力される。本ステップで得られた画像を画像Ａ（本発明の第１画像に相当）とする。
【００４５】
ステップ１２０では、スリット光が照射される。すなわち、処理ユニット５から発光部２にスリット光を照射させる信号が入力されることで、発光部２から鉛直方向に伸びるスリット光の照射が行われる。このスリット光は、車両１０の側部から道路の路肩に照射される。
【００４６】
ステップ１３０では、カメラ１で撮影が行われる。すなわち、ステップ１２０によってスリット光が照射された状態で車両周辺が撮影される。本実施形態では、カメラ１のシャッターは高速シャッターになっている。シャッター速度はスリット光を感光可能な最小限の時間であることが好ましい。本ステップで得られた画像を画像Ｂ（本発明の第２画像に相当）とする。
【００４７】
なお、撮影後、処理ユニット５から発光部２への指令により、スリット光の照射は停止される。また、ステップ１２０、１３０についての処理に係る手段は、本発明の第２画像取得手段に相当する。
【００４８】
ステップ１４０（第３画像取得手段）では、画像Ａと画像Ｂとの差分演算が行われる。具体的には、画像Ａと画像Ｂとの各画素値のデータ（ＲＧＢの各値）の差分が求められる。これにより、照射されたスリット光のみが写る差分画像Ｃ（本発明の第３画像に相当）を得ることが出来る。
【００４９】
なお、以下のステップで得られる物体と車両１０との距離の精度は、ステレオカメラを用いた場合と同様に基線長ｌとカメラ１の画素数に依存するが、スリット光の屈曲が逆転することはあり得ないので、物体と車両１０との遠近関係が逆転することは無い。
【００５０】
ステップ１５０（視差取得手段）では、屈曲点の検出が行われる。具体的に、差分画像Ｃの中のスリット光を示すものにおいて、物体が存在しない場合のものと存在する場合のものとのが折れ曲がる場所（屈曲点）が検出される。すなわち、物体がない場合のスリット光の位置と実際に撮影されたスリット光の位置とのずれを求めるために、差分画像Ｃの中からスリット光を示すものの屈曲点が取得される。そして、この屈曲点の座標に基づいてカメラ１と発光部２との視差ｘが取得される。
【００５１】
本実施形態では、差分画像Ｃ内に任意の点を設定し、その点を画像Ｃ内で移動させてスリット光を示すものを見つけ出す。そして、差分画像Ｃ内で見つけ出したスリット光に沿って移動させ、スリット光が屈曲する部分の座標を取得する。本実施形態では、スリット光が直線状でなくなる部分を屈曲すると言う。すなわち、差分画像Ｃに表示されるスリット光が物体等によって折れ曲がったり、途切れたりする部分を屈曲点という（図３参照）。そして、取得された各屈曲点の座標から視差ｘを得る。
【００５２】
ステップ１６０（距離取得手段）では、物体と車両１０との距離の算出が行われる。すなわち、あらかじめ基線長ｌおよびレンズの焦点距離ｆがわかっており、上記ステップ１５０にて視差ｘが得られている。また、上述のように、カメラ１から物体までの距離ｄはｄ＝ｆ×ｌ／ｘにより得られる。したがって、この式に各値を代入することで距離ｄが得られる。以上で、本フローは終了する。
【００５３】
そして、上記の距離算出フローが、図４に示されるように車両１０の進行と共に行われることで、道路の路肩に駐車している車両１１、１２の各側部の位置５０（図４中の各黒丸）と車両１０との距離ｄを複数取得する。
【００５４】
また、図６は、道路の路肩に駐車された２台の車両１１、１２の間の空間を模式的に示した図である。この図に示されるように、各車両１１、１２の間には、溝４４や石４３等が存在する場合もある。このような場合、上記距離算出処理によって、縁石４１や街路樹４２等と車両１０との距離、障害物として溝４４や石４３等と車両１０との距離も得ることができる。
【００５５】
なお、図４および図６では、道路の路肩に２台の車両１１、１２が駐車している状況が描かれているが、車両１１、１２が２台とも存在しない場合や、いずれか一方のみ存在する場合も考えられる。このような場合であっても、上記距離算出処理によって道路の路肩に存在する物体と車両１０との距離ｄが算出されることとなる。
【００５６】
次に、上記のようにして取得した道路の路肩に存在する物体等と車両１０との距離ｄに基づいて、車両１０の駐車を支援する作動について説明する。まず、駐車支援を行う前の事前処理について、図７を参照して説明する。
【００５７】
図７は、事前処理の内容を示したフローチャートである。ここで、事前処理とは、駐車している２台の車両１１、１２等の障害物の情報を調べるために、図４に示されるように車両１０が道路を通行する際に実行される処理である。したがって、処理ユニット５は、図７に示すフローチャートに従って事前処理プログラムを実行する。本実施形態では、この事前処理プログラムは、車速が例えば１０ｋｍ／ｈ未満になると自動的に開始される。
【００５８】
まず、時間に相当するカウンタをリセットした後（ステップ２１０）、車速センサ４および舵角センサ３から車速データ、操舵角データを取得し（ステップ２２０、２３０）、車速データ、操舵角データに基づいて車両位置を計算する（ステップ２５０）。なお、車両位置の計算に際しては、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を利用してもよい。
【００５９】
ここで、ステップ２４０で車速が１０ｋｍ／ｈ未満であるか否かを判定しているのは、車両１０が駐車空間を探していることを前提としているためである。なお、車速が１０ｋｍ／ｈを超えた場合、車両１０は駐車空間を探していないとして本事前処理は終了する。そして、再度スタートからやり直すため、カウンタ値はリセットされ、これまでに格納した各種情報は全て無効となる。
【００６０】
そして、ステップ２５０で取得した車両位置を、記憶部５ｃのうち、現カウンタ値が指し示すアドレスのエリアへ格納する（ステップ２６０）。同時刻に、カメラ１でも撮影し（ステップ２７０）、撮影した画像を記憶部５ｃのうち現カウンタ値が指し示すアドレスのエリアへ格納する（ステップ２７５）。また同時刻に、上記距離算出処理によって得られた距離ｄを取得し（ステップ２８０）、この距離情報を、記憶部５ｃのうち現カウンタ値が指し示すアドレスのエリアへ格納する（ステップ２８５）。その後、カウンタ値をインクリメントする（ステップ２９０）。
【００６１】
以上により、記憶部５ｃのうち同一アドレスの示すエリアに、車両位置、カメラ画像、および距離情報が格納されることになる。
【００６２】
この後、変速機のギア位置を判定し（ステップ２９５）、変速機が後退以外のギア位置に設定されている場合、ステップ２２０に戻り、変速機が後退に設定されるまで事前処理の動作を繰り返す。また、変速機が後退（バック）に設定されている場合、駐車支援処理を開始する。以下、この駐車支援処理について説明する。
【００６３】
図８は、駐車支援処理の内容を示したフローチャートである。まず、道路の路肩に存在する駐車空間を抽出し（ステップ３１０）、その駐車空間の中央に相当するカメラ１の撮影位置（カメラ画像の位置）を求め、求めた撮影位置に相当する画像を記憶部５ｃから読み出（ＲＥＡＤ）して（ステップ３２０）、カメラ画像（駐車空間としての映像）を表示器６に表示し（ステップ３３０）、かつ、この表示画像に重畳するようにして駐車目標枠設定処理を行う（ステップ３４０）。そして、この駐車目標枠設定処理の結果に従って、車両１０が例えば自動操舵される。
【００６４】
次に、上記駐車支援処理のうち駐車空間抽出処理（ステップ３１０）、駐車目標枠設定処理（ステップ３４０）の各具体的処理について説明する。
【００６５】
図９は、駐車空間抽出処理の内容を示したフローチャートである。まず、上述の事前処理で格納されたアドレスごとの距離情報（すなわち、道路の路肩に存在する物体までの距離）および車両位置を記憶部５ｃから読み出し（ステップ３１１、３１２）、道路路肩の距離情報の分布状態を算出する。続いて、この距離情報の３Ｄマッピングを行う（ステップ３１３）。具体的には、車両１０の進行方向に対する道路路肩に存在する車両周辺物体（駐車している車両１１、１２や縁石４１等）までの距離を３次元的にプロットすることで、道路路肩の３次元マッピングを行う。
【００６６】
この後、上記ステップ３１３で取得した道路路肩の３Ｄマッピングから車両１０を駐車することができる駐車空間を抽出する。すなわち、道路路肩の空間の位置、サイズを抽出することとなる。
【００６７】
例えば、車両１０の側方部、すなわち道路の路肩に空間が形成されている場合、図１０に示されるように、障害物駐車車両が無いと推定する。これに伴い、駐車車両パターンとして「駐車車両無しパターン」を決定する。
【００６８】
また、車両１０の後方側にのみ駐車車両１１が存在する場合、図１１に示されるように、後方側駐車車両１１のみ存在すると推定する。これに伴い、駐車車両パターンとして「後方側駐車車両のみパターン」を決定する。
【００６９】
さらに、車両１０の前方側にのみ駐車車両１２が存在する場合、図１２に示されるように、前方側駐車車両１２のみ存在すると推定する。これに伴い、駐車車両パターンとして「前方側駐車車両のみパターン」を決定する。こうして、駐車空間抽出処理は終了し、図８に示されるステップ３２０に進み、ステップ３３０が実行された後、ステップ３４０にて駐車目標枠設定処理が実行される。
【００７０】
図１３は、駐車目標枠設定処理の内容を示したフローチャートである。なお、以下では、  既駐車車両１１、１２の間の寸法をＬとして、駐車スペースの中央部は、既駐車車両１１、１２からＬ／２の位置とする。また、前記中央部を通過する通過タイミングをＴｃとする。
【００７１】
まず、ステップ３４１での選択は、後述するカメラ１の撮影位置を求める演算で用いるパラメータＤとして、一般的な車両の全長（車両前後方向の寸法）を基準とした値Ｌｃか、一般的な車両の全幅（車両左右方向の寸法）を基準とした値Ｗｃ（図示せず）のいずれを用いるかを選択するものである。
【００７２】
そして、ステップ３４１にて並列駐車の場合であると判定すると、ステップ３４２ａにて並列駐車用表示枠の設定を行い、縦列駐車の場合であると判定すると、ステップ３４２ｂにて縦列駐車用表示枠の設定を行う。
【００７３】
次に、パラメータＤをＬｃ、Ｗｃのうち一方から求める（ステップ３４３ａ、３４３ｂ）。ここで、パラメータＤを求める際に、Ｌｃ、Ｗｃにｎを乗じているが、このｎは正の整数である（Ｄ＝ｎ×Ｌｃ、Ｄ＝ｎ×Ｗｃ）。パラメータＤは、自車が並列駐車および縦列駐車に必要な最小空間長を示している。また、正の整数ｎは、この最小空間長Ｄを自車の全長又は全幅から算出する際に乗ずる係数であり、例えばアッカーマン・ジャントー式の車両の場合、理論式より理想的な最小空間長Ｄは容易に計算可能である。
【００７４】
なお、実際には、この最小空間長Ｄに、さらに万が一の衝突を防止するための安全マージンを加える必要があるので、正の整数値ｎは経験的に決定する必要がある。
【００７５】
次に、ステップ３４４に移行して、上述の障害物の位置算出処理で決定した駐車車両パターンによる条件分岐を行う。本実施形態では、駐車車両パターンとしは、「駐車車両無しパターン」（図１０参照）、「後方側駐車車両のみパターン」（図１１参照）、「前方側駐車車両のみパターン」（図１２参照）、および「前後に駐車車両有りパターン」（図４参照）がある。
【００７６】
例えば、「駐車車両無しパターン」の場合、駐車空間を制限する障害物が無いため、自車である車両１０の現状位置を基準として（ステップ３４６ａ）、最小空間長Ｄの１／２を減じた（車両１０から見て遠方）位置を目標駐車スペースの中央（駐車枠の位置）とする（ステップ３４７ａ）。
【００７７】
また、「後方側駐車車両のみパターン」の場合は、後方駐車車両１１の最近接端から現自車位置までの距離Ｌが最小空間長Ｄの２倍以下の場合には（ステップ３４５：ＮＯ）、後方駐車車両１１の最近接端を基準として（ステップ３４６ｂ）、最小空間長Ｄの１／２を加算した位置を駐車枠の位置とする（ステップ３４７ｂ）。
【００７８】
さらに、最小空間長Ｄの２倍より大きい時は（ステップ３４５：ＹＥＳ）、現自車位置を基準として最小空間長Ｄの１／２を減じた位置を駐車枠の位置とする。このときに最小空間長Ｄに乗ずる“２”という係数は、２に限定されるものではない。例えば、実使用上で縦列駐車をする際に、１台の既駐車車両の先の全く障害物の無い駐車スペースに駐車しようとした場合、この既駐車車両に注意して駐車すべき位置関係は、どのくらいの距離までかを仮に最小空間長Ｄの２倍と仮定したに過ぎない。仮に全長が４ｍ、前記正の整数を１．５といった小型車両の場合、係数が２の場合は、後方駐車車両から３ｍの部分で条件分岐されることになる。
【００７９】
さらに、「前方駐車車両のみパターン」の場合は、前方駐車車両１２の最遠方端を基準とし（ステップ３４６ｃ）、最小空間長Ｄの１／２を減じた位置を駐車枠の位置とする（ステップ３４７ｃ）。
【００８０】
そして、「前後に駐車車両有りパターン」の場合は、後方駐車車両１１の最近接端から前方駐車車両１２の最遠方端までの距離Ｌが最小空間長Ｄの２倍より長いときは（ステップ３４８：ＹＥＳ）、前方駐車車両の最近接端を基準に最小空間長Ｄの１／２を減じた位置を駐車枠の位置とする（ステップ３４６ｃ、３４７ｃ）。
【００８１】
また、最小空間長Ｄの２倍以下の時は（ステップ３４８：ＮＯ）、前方駐車車両１２の最遠方端を基準として後方駐車車両１１の最近接端から前方駐車車両１２の最遠方端までの距離Ｌの１／２を減じた位置を駐車枠の位置とする（ステップ３４９）。
【００８２】
以上のようにして、駐車枠の位置を取得する。この後、設定した駐車枠の位置を駐車支援情報として表示器６に例えば画像表示することにより、ドライバに対して駐車支援を行う。また、自動操舵によって車両１０を駐車スペースに駐車させるようにしても良い。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態では、車両１０の周辺に車両周辺物体１１、１２、４１〜４４が存在する場合、スリット光を照射して車両周辺物体１１、１２、４１〜４４を撮影すると共に、撮影した画像の中からスリット光が折れ曲がる屈曲点３１、３２を検出し、その屈曲点３１、３２に基づいて車両周辺物体１１、１２、４１〜４４と車両１０との距離ｄを算出することが特徴となっている。このスリット光の折れ曲がりは、実在する車両周辺物体１１、１２、４１〜４４の表面で発生するため、距離算出の際に車両周辺物体１１、１２、４１〜４４と車両１０との遠近関係が逆転してしまうことを防止できる。また、撮影した画像の中から上記屈曲点の座標から視差ｘを求めているため、車両周辺物体１１、１２、４１〜４４と車両１０との距離を精度良く求めることができる。また、こうして求めた距離を用いて、ドライバに対し駐車支援を行うことができる。上記のように、車両周辺物体１１、１２、４１〜４４と車両１０との距離を精度良く得ることができるため、車両１０を駐車するための駐車空間を精度良く検知することができる。
【００８４】
（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。本実施形態では、照射角度が異なる複数の発光部２を用いることが特徴である。このように、複数の発光部２を用いる場合、図１４に示されるフローに従って道路路肩に存在する物体までの距離ｄが算出される。
【００８５】
まず、ステップ４１０（スリット光パターン選択手段）では、スリット光パターンの選択が行われる。すなわち、複数の発光部２のうち、どの発光部２からスリット光を照射するかが選択される。
【００８６】
ステップ４２０（距離算出処理手段）では、距離算出処理が行われる。すなわち、図５に示されるフローに従って、道路路肩に存在する物体の検知およびその距離ｄが得られる。この処理が行われる際、上記ステップ４１０で選択された発光部２が用いられる。なお、差分画像Ｃから屈曲点が見つからない場合には、道路路肩に物体は存在しないとされる。
【００８７】
ステップ４３０（パターン判定手段）では、スリット光パターンのうち全パターンが終了したか否かが判定される。すなわち、車両１０に設置された全発光部２が用いられて上記ステップ４２０で距離算出処理が行われたが判定される。
【００８８】
本ステップにて、全パターンが終了していない場合、ステップ４１０に戻り、他の発光部２が選択される。また、全パターンが終了した場合、本フローは終了する。
【００８９】
以上、説明したように、複数の発光部２を用意すると共に、各発光部２からそれぞれ異なる照射角度でスリット光を照射する。これにより、車両１０から道路路肩をスリット光でスキャニングする際に死角がなくなるため、道路路肩の空間や障害物等を確実に検出することができると共に、障害物等と車両１０との距離を算出することができる。
【００９０】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、車両周辺物体として駐車している車両１１、１２や縁石４１等と車両１０との距離を算出しているが、道路上の段差、輪留め等も検出することができる。すなわち、車両側方部をスリット光によりスキャニングしているため、車両側方部を立体的（三次元的）に把握することが可能である。
【００９１】
上記各実施形態では、スリット光をボデー面に対して鉛直方向に照射しているが、スリット光の照射角度は鉛直方向に限らず、鉛直方向に対して角度をもって照射されるようにしても構わない。そして、スリット光が反射対象に照射された際、撮影される画像にスリット光の視差が生じていれば、画像の中からスリット光が屈曲する屈曲点を検出できると共に、この屈曲点に基づいて障害物等と車両１０との距離を算出することができる。車両１０の走行に伴ってスリット光で道路の路肩をスキャニングするという観点では、スリット光は鉛直方向に伸びるものであることが好ましい。
【００９２】
第２実施形態に示されるように、複数の発光部２を用いる場合、例えば図１に示される車両１０の側部に設置された発光部２からスリット光を車両１０の前方側に照射すると共に、車両１０の側部に設置された別の発光部２からスリット光を車両１０の後方側に照射する。すなわち、車両１０を地面側に見たとき、各スリット光が地面に照射された際に伸びる方向がＶ字型になるようにスリット光を照射する。これにより、車両１０において死角無く詳細な駐車空間検知が可能となる。また、第１実施形態のように１つのスリット光で駐車空間を検知する場合、発光部２から照射されるスリット光が地面に照射された際に伸びる方向が車両１０のボデー面に対して垂直になるようになるようにすることで、死角を低減することができる。
【００９３】
上記各実施形態では、駐車支援処理を行うタイミングを車両１０の車速に基づいて判定しているが、他のタイミングで駐車支援処理を行うようにしても構わない。例えば、ナビゲーション装置と連動させて、車両１０が駐車場に進入したタイミングで駐車支援処理を開始するようにしても良い。また、ドライバが駐車支援処理を開始させる操作を行えるようにすることも可能である。
【００９４】
また、車両１０が停車中の場合、発光部２からスリット光を照射しないようにする。これにより、複数システム間の干渉防止を図ることができる。
【００９５】
カメラ１にてスリット光が撮影されない場合、処理ユニット５は当該箇所に障害物があるとして判定するようにしても良い。すなわち、スリット光が水溜り、ガラス、鏡、磨かれたボデー、絶壁などに照射された場合に相当し、この場合、車両側部に物体が存在すると判定して問題ない。
【００９６】
車両１０に対し、発光部２から照射されるスリット光をドアが開く際のエッジの軌道に合わせることで、ドア開放時に障害物との衝突可否を判定することができる。また、スリット光を車両１０の上方（天井方向）に照射すれば、ハッチやトランクなどの開閉確認に使用することも可能である。この場合、上記各実施形態のように駐車空間の高さを検知することができる。これにより、立体駐車場への入庫可否判定や、陸橋下の通過可否判定が可能となる。
【００９７】
上記各実施形態では、車両１０の車速に応じて車両１０の側面をスキャニングしているが、例えば車両１０が交差点にさしかかったとき等に巻き込み対象となる２輪車を検知することもできる。この場合、車速に応じて車両１０の側面をスキャニングするか、ナビゲーション装置と連動させて、交差点にさしかかったときに車両１０をスキャニングするようにすれば良い。
【００９８】
上記各実施形態では、発光部２から鉛直方向に伸びるスリット光が照射されているが、スリット光に限らずスポット光の集まり（点線）でも良い。また、スポット光や点の光でなく、任意のマークを照射するようにしても良い。
【００９９】
上記各実施形態では、発光部２から照射するスリット光として他の車両の運転障害にならない赤外光を用いているが、スリット光として可視光を用いても構わない。
【０１００】
また、発光部２、カメラ１の搭載位置は、車両１０の側部のボデーに限るものではなく、車両１０上のいずれの位置、方向であっても移動に伴い視差が生じさえすれば構わない。
【０１０１】
上記カメラ１および発光部２は、車両１０の四方のいくつか、あるいは全ての方向に設置するようにしても構わない。
【０１０２】
また、カメラ１で撮影したスリット光の反射による曲線と、反射対象が存在しない場合の曲線を基準として比較し、これらが異なる、つまり一致しない点の座標を求め、距離算出処理を行うことで、反射対象までの距離を算出することもできる。
【０１０３】
なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る駐車支援装置の構成図である。
【図２】図１に示される処理ユニットの構成図である。
【図３】スリット光による撮影対象物までの測距方法の説明図である。
【図４】車両が駐車空間を探して運行している様子を示した図である。
【図５】距離算出処理の内容を示すフローチャートである。
【図６】道路の路肩に駐車された２台の車両の間の空間を模式的に示した図である。
【図７】事前処理の内容を示したフローチャートである。
【図８】駐車支援処理の内容を示したフローチャートである。
【図９】駐車空間抽出処理の内容を示したフローチャートである。
【図１０】道路の路肩に障害物が存在しない状況を示した図である。
【図１１】車両の後方側に障害物（駐車車両）が存在する状況を示した図である。
【図１２】車両の前方側に障害物（駐車車両）が存在する状況を示した図である。
【図１３】駐車目標枠設定処理の内容を示したフローチャートである。
【図１４】第２実施形態において、距離算出処理の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０５】
１…撮影手段としてのカメラ、２…光源としての発光部、５…処理手段としての処理ユニット、１０…車両、１１、１２、４１〜４４…車両周辺物体、３１、３２…屈曲点、１１０…第１画像取得手段、１２０、１３０…第２画像取得手段、１４０…第３画像取得手段、１５０…視差取得手段、１６０…距離取得手段、４１０…スリット光パターン選択手段、４２０…距離算出処理手段、４３０…パターン判定手段。
【図１】
2007326428.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007326428.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007326428.tif 000009
【図８】
2007326428.tif 000010
【図９】
2007326428.tif 000011
【図１０】
2007326428.tif 000012
【図１１】
2007326428.tif 000013
【図１２】
2007326428.tif 000014
【図１３】
2007326428.tif 000015
【図１４】
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