(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本開示の実施形態を図に基づいて説明する。
[1.構成]
図1に示す駐車空間検出システム2は、フロント超音波センサ10と右超音波センサ12と左超音波センサ14とリヤ超音波センサ16とフロントカメラ20と右カメラ22と左カメラ24とリヤカメラ26と駐車空間検出装置30とを備えている。
【0013】
フロント超音波センサ10と右超音波センサ12と左超音波センサ14とリヤ超音波センサ16とは、それぞれ自車両の前方向、右方向、左方向、後方向に探査波として超音波を照射して反射波を受信する。
【0014】
フロントカメラ20と右カメラ22と左カメラ24とリヤカメラ26とは、それぞれ自車両の前方向、右方向、左方向、後方向を撮像して画像データを出力する。
駐車空間検出装置30は、超音波処理部40と画像歪補正部50と画像処理部52とメモリ54と車載信号処理部60とを備えている。駐車空間検出装置30は、例えばドライバが駐車支援スイッチをオンにすると、駐車空間の検出処理を開始する。
【0015】
駐車空間検出装置30は、CPUとROMとRAMとフラッシュメモリとなどを備えるマイクロコンピュータにより構成されている。ROMとRAMとフラッシュメモリとは、非遷移的実体的記録媒体である半導体メモリである。駐車空間検出装置30は、一つのマイクロコンピュータを搭載してもよいし、複数のマイクロコンピュータを搭載してもよい。
【0016】
駐車空間検出装置30の各種機能は、CPUが非遷移的実体的記録媒体に記憶されているプログラムを実行することにより実現される。このプログラムをCPUが実行することで、プログラムに対応する方法が実行される。
【0017】
駐車空間検出装置30の各種機能を実現する手法は、ソフトウェアに限るものではなく、その一部または全部の要素を、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いてもよい。
【0018】
超音波処理部40は、フロント超音波センサ10と右超音波センサ12と左超音波センサ14とリヤ超音波センサ16とから、探索情報として、超音波の照射方向と、超音波を照射してから反射波を受信するまでの時間とを取得する。そして、超音波処理部40は、取得した探索情報に基づいて、照射方向に物体が存在するか否かと、物体が存在する場合は物体までの距離とを検出する。
【0019】
図2では、白線100で区画された駐車空間に3台の他車両210、220、230が駐車している例を示している。自車両200が駐車場内を移動しているときに、超音波処理部40は、主に左右の超音波センサから取得する前述した探索情報に基づいて、自車両200に対する他車両210、220、230の方向と、他車両210、220、230までの距離とを検出する。
【0020】
超音波処理部40は、他車両210、220、230の方向と、他車両210、220、230までの距離とを画像処理部52に出力する。他車両210、220、230の方向と、他車両210、220、230までの距離とから、自車両200に対する他車両210、220、230の相対位置を算出できる。
【0021】
画像歪補正部50は、広角レンズを使用したフロントカメラ20と右カメラ22と左カメラ24とリヤカメラ26とが撮像して出力する画像データに含まれる画像の歪みを、各カメラの広角レンズの特性に基づいて補正する。
【0022】
画像処理部52は、画像歪補正部50で補正された画像データをフレーム毎にメモリ54に格納する。メモリ54は、例えばリングバッファで構成され、最も古いフレームが最新のフレームにより上書きされる。
【0023】
画像処理部52は、例えば
図2において、他車両210、220、230の方向と、他車両210、220、230までの距離とに基づいて、自車両200に対する他車両210、220、230の相対位置を算出する。画像処理部52は、自車両200に対する他車両210、220、230の相対位置と後述する平面座標系における自車両200の位置とから、平面座標系における他車両210、220、230の位置を算出する。
【0024】
自車両200に対する他車両210、220、230の相対位置を超音波処理部40が算出してもよい。さらに、平面座標系における他車両210、220、230の位置を超音波処理部40が算出してもよい。
【0025】
画像処理部52は、他車両210、220、230の位置に基づいて、他車両220と他車両230との間に、自車両200が駐車可能な駐車空間の候補として駐車空間110が存在することを検出する。そして、駐車空間110の入口側の幅Wfと奥側の幅Wrとを算出し、駐車空間110に自車両200が駐車できるか否かを判定する。入口側の幅Wfと奥側の幅Wrとの算出の詳細については、後述される。
【0026】
車載信号処理部60は、車速センサから車速を取得し、操舵角センサから操舵角を取得する。車載信号処理部60は、例えば駐車支援スイッチがオンになり駐車空間の検出処理が開始されたときの自車両の前輪車軸の中心位置等の基準位置を原点とした平面座標系において、取得した車速と操舵角とに基づいて自車両の原点からの移動方向と移動量とを算出する。
【0027】
そして、算出した移動方向と移動量から平面座標系における自車両の位置を算出する。車載信号処理部60は、平面座標系と算出した自車両の位置とを画像処理部52に出力する。
【0028】
[2.処理]
以下、駐車空間検出装置30が実行する駐車空間検出処理を、
図3のフローチャートに基づいて説明する。
図3のフローチャートは、例えばドライバが駐車支援スイッチをオンにすると実行される。
【0029】
図4のS400において超音波処理部40は、超音波センサ10〜16の出力信号に基づいて、自車両200の周囲に存在する物体の自車両に対する方向と自車両との距離とを検出する。S402において画像歪補正部50は、フロントカメラ20と右カメラ22と左カメラ24とリヤカメラ26とが撮像する画像データの歪みを、広角レンズの特性に基づいて補正する。
【0030】
S404において画像処理部52は、S400における超音波処理部40の検出結果に基づいて、駐車空間の両側の少なくとも一方に物体が存在するか否かを判定する。S404の判定がNoである、つまり駐車空間の両側に物体が存在しない場合、S406において画像処理部52は、駐車空間の両側に白線が存在するか否かを判定する。
【0031】
S406の判定がNoである、つまり駐車空間の両側に物体が存在せず、さらに白線も存在しない場合、本処理は終了する。S406の判定がYesである、つまり駐車空間の両側に物体は存在しないが白線が存在する場合、処理はS414に移行する。S414の処理は後述される。
【0032】
S404の判定がYesである、つまり駐車空間の両側の少なくとも一方に物体が存在する場合、S408において画像処理部52は、画像歪補正部50から取得する画像データに基づいて、駐車空間の両側の少なくとも一方に存在する物体が車両であるか否かを、パターンマッチング等の処理で判定する。
【0033】
S408の判定がNoである、つまり駐車空間の両側の少なくとも一方に存在する物体が車両ではない場合、S410において画像処理部52は、駐車空間の両側の少なくとも一方に存在する物体が車両ではないことを走行制御装置70に出力する。
【0034】
S408の判定がYesである、つまり駐車空間の両側の少なくとも一方に存在する物体が車両の場合、S412において画像処理部52は、駐車空間の両側に車両が存在するか否かを判定する。
【0035】
S412の判定がNoである、つまり駐車空間の両側の一方側に車両が存在し他方側に車両が存在しない場合、処理はS414に移行する。S412の判定がYesである、つまり駐車空間の両側に車両が存在する場合、処理はS416に移行する。
【0036】
S414において画像処理部52は、駐車空間の両側の一方に車両が存在し片方は白線の場合、あるいは駐車空間の両側に車両が存在せず駐車空間が白線で区画される場合、上記平面座標系において自車両から見たときの白線の開始位置である入口側位置と、白線の終了位置である奥側位置とを算出する。S414の終了後、処理はS418に移行する。
【0037】
S416において画像処理部52は、駐車空間の両側の少なくとも一方に存在する車両の入口側のタイヤと接地面とが接する入口側位置と、奥側のタイヤと接地面とが接する奥側位置とを平面座標系において算出し、処理をS418に移行する。
【0038】
S418において画像処理部52は、駐車空間の両側に車両が駐車しているか、片側だけに駐車しているかのいずれの場合にも、
図4に示すように、駐車空間110の右側の入口側位置240と奥側位置242とを通る直線244の式、ならびに左側の入口側位置250と奥側位置252とを通る直線254の式を算出する。
【0039】
S420において画像処理部52は、直線244、254がそれぞれ駐車空間110の幅方向と形成する傾斜角度として、例えば、入口側位置240、250のうち駐車空間110の奥側の入口側位置250を通り直線244に向けて駐車空間110の幅方句に延びる直線300と直線244、254とがそれぞれ形成する傾斜角度θ1、θ2を、画像解析により算出する。
【0040】
S422において画像処理部52は、例えば、入口側位置250の座標と、直線300と直線244との交点302の座標とに基づいて、入口側位置250における駐車空間110の幅を入口側の幅Wfとして算出する。
【0041】
S424において画像処理部52は、入口側の幅Wfが所定の閾値1よりも大きいか否かを判定する。閾値1として、例えば駐車空間110の入口に自車両200が進入するときの余裕率K1を自車両200の車幅Wに乗算した値が設定されている。K1は1よりも大きく2よりも小さい値に設定される。
【0042】
S424の判定がNoである、つまり入口側の幅Wfが所定の閾値1以下の場合、画像処理部52は、自車両200が駐車空間110に駐車することは困難であると判断し、本処理を終了する。
【0043】
S424の判定がYesである、つまり入口側の幅Wfが所定の閾値1よりも大きい場合、S426において画像処理部52は、駐車空間110の奥側の幅Wrを次のように算出する。
【0044】
画像処理部52は、駐車空間110の両側の入口側位置240、250のそれぞれから自車両200の全長分Lを奥側位置242、252に向けて延長した線分の直線244、254上の終端位置246、256を駐車空間110の入口側から見たときの駐車空間110の幅を奥側の幅Wrとして算出する。
【0045】
S428において画像処理部52は、奥側の幅Wrが所定の閾値2よりも大きいか否かを判定する。閾値2として、例えば駐車空間110の奥側に自車両200が進入するときの余裕率K2を自車両200の車幅Wに乗算した値が設定されている。閾値1と閾値2とは、同じ値であってもよいし、自車両200の形状に応じて異なる値であってもよい。
【0046】
S428の判定がNoである、つまり奥側の幅Wrが所定の閾値2以下の場合、画像処理部52は、駐車空間110に自車両200が駐車することは困難であると判断し、本処理を終了する。
【0047】
S428の判定がYesである、つまり奥側の幅Wrが所定の閾値2よりも大きい場合、画像処理部52は、自車両200は駐車空間110に駐車できると判断する。この場合、S430において画像処理部52は、傾斜角度θ1、θ2と、入口側の幅Wfと、奥側の幅Wrと、入口側の幅Wfと奥側の幅Wrと傾斜角度θ1、θ2とにより形成される四角形の少なくともいずれかの頂点の位置として、例えば駐車空間110の奥側の入口側位置250の座標とを、自車両200の操舵とブレーキと車速とを制御する走行制御装置70に出力する。
【0048】
走行制御装置70は、駐車空間検出装置30が出力する傾斜角度θ1、θ2と、入口側の幅Wfと、奥側の幅Wrと、入口側の幅Wfと奥側の幅Wrと傾斜角度θ1、θ2とにより形成される四角形の少なくともいずれかの頂点の位置の座標とに基づき、駐車空間110に駐車する自車両200の走行を制御する。
【0049】
尚、駐車空間検出装置30は、
図3のフローチャートが示す駐車空間検出処理を、自車両が駐車可能な駐車空間を検出するまで、カメラ20〜26が撮像する画像データの各フレーム毎に実行する。全ての駐車空間の候補について駐車空間検出処理を実行しても駐車可能な駐車空間が検出できない場合、駐車空間検出装置30は、駐車空間が存在しないことを、音声または画像表示灯でドライバに報知する。
【0050】
[3.効果]
上記実施形態によると、以下の効果を得ることができる。
(a)
図2に示すように、駐車空間110の両側に駐車している他車両220、230が斜めに駐車しているために駐車空間110の奥側の幅が入口側の幅より狭い場合でも、駐車空間110に自車両200が駐車可能か否かを高精度に判定できる。
【0051】
(b)駐車空間の入口側の幅が自車両の幅よりも大きいために駐車空間への駐車を開始しても、駐車の途中で駐車空間の奥側の幅が自車両の幅以下のために駐車できないことを抑制できる。これにより、駐車空間に進入中に駐車を中止して別の駐車空間を検出することを抑制できるので、駐車空間を検出するために要する時間を短縮できる。
【0052】
(c)駐車空間110に自車両200が駐車できる場合、自車両200の操舵とブレーキと車速とを制御する走行制御装置70は、駐車空間110について、傾斜角度θ1、θ2と入口側の幅Wfと奥側の幅Wrとを駐車空間検出装置30から取得する。走行制御装置70は、取得した傾斜角度θ1、θ2と入口側の幅Wfと奥側の幅Wrとに基づいて、駐車空間110に自車両200を駐車できる。
【0053】
以上説明した上記実施形態において、フロント超音波センサ10と右超音波センサ12と左超音波センサ14とリヤ超音波センサ16とフロントカメラ20と右カメラ22と左カメラ24とリヤカメラ26とが探索部に対応し、超音波処理部40が車両判定部に対応し、画像処理部52が車両判定部と幅算出部と駐車判定部と通知部とに対応する。
【0054】
また、駐車空間検出装置30がフロント超音波センサ10と右超音波センサ12と左超音波センサ14とリヤ超音波センサ16とから取得する超音波の照射方向と、超音波を照射してから反射波を受信するまでの時間とが第1の探索情報に対応し、駐車空間検出装置30がフロントカメラ20と右カメラ22と左カメラ24とリヤカメラ26とから取得する画像データが第2の探索情報に対応する。
【0055】
また、上記実施形態において、S400〜S404、S408、S412が車両判定部の処理に対応し、S414〜S422、S426が幅算出部の処理に対応し、S424、S428が駐車判定部の処理に対応し、S430が通知部の処理に対応する。
【0056】
[4.他の実施形態]
(1)上記実施形態では、奥側の幅Wrが入口側の幅Wfよりも狭い駐車空間110を検出する例について説明した。これに対し、入口側の幅Wfが奥側の幅Wrよりも狭い駐車空間についても、自車両200が駐車できる駐車空間を
図3のフローチャートにより検出できる。
【0057】
(2)上記実施形態では、探査波として超音波を照射する超音波センサを駐車空間を探索する探索部として使用した。これに対し、探査波としてミリ波を照射するミリ波レーダ、または探査波としてレーザを照射するLIDARを探索部として使用してもよい。
【0058】
(3)上記実施形態では、自車両の全長方向が奥行きである並列駐車の場合の駐車空間を検出する例について説明した。これに対し、自車両の車幅方向が奥行きである縦列駐車の場合にも、駐車空間の入口側の幅と奥側の幅との両方が車両の全長よりも大きいか否かに基づいて、自車両が駐車空間に駐車可能か否かを判定してもよい。
【0059】
(4)上記実施形態では、平面座標系の自車両の位置を自車両の車速と操舵角とに基づいて算出した。これに対し、測位衛星から受信する測位信号に基づいて測位する自車両の絶対位置の精度が高い場合には、測位信号に基づいて測位する自車両の絶対位置を使用してもよい。
【0060】
(5)上記実施形態における一つの構成要素が有する複数の機能を複数の構成要素によって実現したり、一つの構成要素が有する一つの機能を複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を一つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される一つの機能を一つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。尚、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【0061】
(6)上述した駐車空間検出装置30の他、当該駐車空間検出装置30を構成要素とする駐車空間検出システム2、当該駐車空間検出装置30としてコンピュータを機能させるための駐車空間検出プログラム、この駐車空間検出プログラムを記録した記録媒体、駐車空間検出方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。