JP2005077107A - 車載カメラのキャリブレーション方法及びキャリブレーション装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バックカメラの車両設置後、地面上で所望のカメラ光軸が地面と交わる点を通る該所望のカメラ光軸に垂直な線上に位置する2つの回転調整用ターゲットからなる実パターンと、表示画面上で画面中心を通る水平線上の2点を包含する回転調整用画面表示パターンとの表示画面上での相対位置を調整することにより、カメラ光軸回りの回転ずれを計測する。また、地面上で回転調整用ターゲットの位置よりも車両遠方に位置する位置調整用ターゲットからなる実パターンと、表示画面上で回転調整用画面表示パターンの位置よりも上方に位置する位置調整用画面表示パターンとの表示画面上での相対位置を調整することにより、カメラ光軸の方向ずれを計測する。
【選択図】 図5
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載カメラのキャリブレーション方法及びキャリブレーション装置に係り、特に、カメラを車両に搭載した際におけるカメラ光軸の方向ずれ及びその光軸回りの回転ずれを調整するうえで好適なキャリブレーション方法及びキャリブレーション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、地面上に描かれたパターンを車両に固定したカメラを用いて撮影し、該撮像画像中におけるパターンの撮像データを用いてカメラの位置や俯角の誤差を計測しキャリブレーションするキャリブレーション方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−116515号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く、上記従来の方法では、車載カメラの高さ及びカメラ光軸の俯角のみをその設置誤差として評価する。しかしながら、カメラの設置誤差は光軸回りの回転方向誤差をも含むものであるため、上記従来の方法は、その設置誤差を回転方向及び高さ,左右方向のすべての要素について精度よく評価・較正するものではない。また、仮に、カメラ設置誤差の回転方向及び高さ,左右方向のすべての要素についての評価を、地面上に描かれた一のパターンの撮像データを用いて行うこととすると、それらの要素によっては精度よい評価を得ることができない場合がある。
【0005】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、車載カメラのキャリブレーションを複数の要素それぞれについて精度よく行うことが可能な車載カメラのキャリブレーション方法及びキャリブレーション装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項1に記載する如く、所望のカメラ光軸が地面と交わる接地点近傍の1点を通る該所望のカメラ光軸に垂直な線上に位置する少なくとも異なる2点を含む第1の実パターンを撮影した撮像データを用いて、車載カメラのカメラ光軸回りの回転ずれを計測する第1の計測ステップと、
前記第1の実パターンの位置よりも車両遠方に位置する少なくとも1点を含む第2の実パターンを撮影した撮像データを用いて、車載カメラのカメラ光軸の方向ずれを計測する第2の計測ステップと、
を備える車載カメラのキャリブレーション方法により達成される。
【0007】
本発明において、車載カメラのカメラ光軸回りの回転ずれの計測は、所望のカメラ光軸が地面と交わる接地点近傍の1点を通る地面上においてその所望のカメラ光軸に垂直な線上に位置する少なくとも異なる2点を含む第1の実パターンを撮影した撮影データを用いて行われる。この第1の実パターンによれば、カメラ光軸の所望のものからの回転位相誤差を最も精度よく検出することが可能となる。また、車載カメラのカメラ光軸の方向ずれの計測は、第1の実パターンの位置よりも車両遠方に位置する少なくとも1点を含む第2の実パターンを撮影した撮影データを用いて行われる。一般に、カメラは俯角を伴って車両に設置され、そのカメラの撮像画像内においてカメラ光軸の接地点よりも上方のエリアは多用される。従って、上記した第2の実パターンによれば、カメラ光軸の所望のものからの位置角度ずれをその多用エリアで最も精度良く検出することが可能となる。この点、本発明によれば、車載カメラのキャリブレーションをカメラ光軸回りの回転ずれ及びカメラ光軸の左右や上下への方向ずれそれぞれについて精度よく行うことができる。
【0008】
尚、本発明において、「カメラ光軸に垂直な線」とは、カメラ光軸に直交する車幅方向の水平な線のことである。
【0009】
この場合、請求項2に記載する如く、請求項1記載の車載カメラのキャリブレーション方法において、前記第1の計測ステップは、表示画面上において撮像データに基づいて映し出された前記第1の実パターンと、該表示画面のカメラ光軸近傍の1点を通る水平な線上に位置する少なくとも異なる2点を含む第1の画面表示パターンとの相対位置を調整する回転入力操作量に基づいて、前記回転ずれを計測すると共に、前記第2の計測ステップは、表示画面上において撮像データに基づいて映し出された前記第2の実パターンと該表示画面の前記第1の画面表示パターンの位置よりも上方に位置する少なくとも1点を含む第2の画面表示パターンとの相対位置を調整する方向入力操作量に基づいて、前記方向ずれを計測することとすればよい。
【0010】
尚、本発明において、第1の実パターンと第1の画面表示パターンとの「相対位置」とは、回転方向の位相のことである。
【0011】
また、請求項3に記載する如く、請求項2記載の車載カメラのキャリブレーション方法において、前記第1の計測ステップは、表示画面上における前記第1の実パターンと前記第1の画面表示パターンとの相対位置を調整する回転入力操作に従って、該第1の画面表示パターン又は該表示画面に映し出す撮像データを回転補正する回転補正ステップを有すると共に、前記第2の計測ステップは、表示画面上における前記第2の実パターンと前記第2の画面表示パターンとの相対位置を調整する方向入力操作に従って、該第2の画面表示パターン又は該表示画面に映し出す撮像データを位置補正する位置補正ステップを有することとすれば、第1の実パターンと第1の画面表示パターンとの相対位置の調整によるキャリブレーション、及び、第2の実パターンと第2の画面表示パターンとの相対位置の調整によるキャリブレーションを共に容易に実現することができる。
【0012】
また、上記の目的は、請求項4に記載する如く、表示画面に該表示画面のカメラ光軸近傍の1点を通る水平な線上に位置する少なくとも異なる2点を含む第1の画面表示パターンを表示する第1の画面表示手段と、
表示画面に前記第1の画面表示パターンの位置よりも上方に位置する少なくとも1点を含む第2の画面表示パターンを表示する第2の画面表示手段と、
表示画面上において、前記第1の画面表示手段による前記第1の画面表示パターンと撮像データに基づいて映し出される地面上の実パターンとの相対回転ずれを調整する第1の入力操作手段と、
表示画面上において、前記第2の画面表示手段による前記第2の画面表示パターンと撮像データに基づいて映し出される地面上の実パターンとの、相対回転ずれ以外の相対位置を調整する第2の入力操作手段と、
前記第1の入力操作手段への回転入力操作量及び前記第2の入力操作手段への方向入力操作量に基づいて、車載カメラのキャリブレーションデータを生成するデータ生成手段と、
を備える車載カメラのキャリブレーション装置により達成される。
【0013】
本発明において、表示画面には、その表示画面のカメラ光軸近傍の1点を通る水平な線上に位置する少なくとも異なる2点を含む第1の画面表示パターンが表示されると共に、第1の画面表示パターンの位置よりも上方に位置する少なくとも1点を含む第2の画面表示パターンが表示される。そして、車載カメラのキャリブレーションデータの生成は、表示画面上において第1の画面表示パターンと撮像データに基づいて映し出される地面上の実パターンとの相対回転ずれを調整する第1の入力操作手段への回転入力操作量、及び、表示画面上において第2の画面表示パターンと撮像データに基づいて映し出される地面上の実パターンとの相対回転ずれ以外の相対位置を調整する第2の入力操作手段への方向入力操作量に基づいて行われる。第1の画面表示パターンと実パターンとの比較によれば、カメラ光軸の所望のものからの回転位相誤差を最も精度よく検出することが可能となる。また、一般に、カメラは俯角を伴って車両に設置され、そのカメラの撮像画像内においてカメラ光軸の接地点よりも上方のエリアは多用される。従って、第2の画面表示パターンと実パターンとの比較によれば、カメラ光軸の所望のものからの位置角度ずれをその多用エリアで最も精度良く検出することが可能となる。この点、本発明によれば、車載カメラのキャリブレーションをカメラ光軸回りの回転ずれ及び光軸の左右や上下の方向ずれそれぞれについて精度よく行うことができる。
【0014】
この場合、請求項5に記載する如く、請求項4記載の車載カメラのキャリブレーション装置において、前記データ生成手段は、前記第1の入力操作手段への回転入力操作量に基づいて車載カメラのカメラ光軸回りの回転ずれを計測する回転ずれ計測手段と、前記第2の入力操作手段への方向入力操作量に基づいて車載カメラのカメラ光軸の方向ずれを計測する方向ずれ計測手段と、を有することとすればよい。
【0015】
また、請求項6に記載する如く、請求項5記載の車載カメラのキャリブレーション装置において、前記第1の入力操作手段への回転入力操作に従って、前記第1の画面表示手段による前記第1の画面表示パターン又は表示画面に映し出す撮像データを回転補正する回転補正手段と、前記第2の入力操作手段への方向入力操作に従って、前記第2の画面表示手段による前記第2の画面表示パターン又は表示画面に映し出す撮像データを位置補正する位置補正手段と、を備えることとすれば、第1の実パターンと第1の画面表示パターンとの相対位置の調整による光軸回りの回転ずれのキャリブレーション、及び、第2の実パターンと第2の画面表示パターンとの相対位置の調整による光軸の方向ずれのキャリブレーションを共に容易に実現することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施例の車両に搭載されるシステムの構成図を示す。本実施例のシステムは、車庫入れ駐車や縦列駐車等の車両駐車時に、車両を駐車すべき道路路面上の目標駐車位置までの誘導経路に沿って車両が移動するように車両操舵を運転者の操作によらずに自動的に実行する自動操舵制御と、車内に搭載された表示モニタの表示画面に映し出された車両周辺画像上に車両の実舵角に応じた推定移動軌跡や車幅延長線,距離目安線を重畳表示するガイドモニタ制御と、を行う駐車支援装置10である。以下、適宜、自動操舵制御及びガイドモニタ制御を合わせて駐車アシスト制御と称す。
【0017】
図1に示す如く、駐車支援装置10は、駐車アシスト用電子制御ユニット(以下、駐車アシストECUと称す)12を備えており、駐車アシストECU12により制御される。駐車アシストECU12には、バックカメラ14が接続されている。バックカメラ14は、車体後部中央に水平下向きに配設され、かかる配設部位から車両後方に所定角範囲で広がる領域を撮影する。バックカメラ14は、その光軸が予め車幅方向に垂直な方向を向きつつ車体に対して所定俯角を伴いかつその光軸が路面と車体後端から1m程度の距離にある後方位置で交わるように取り付けられる。バックカメラ14の撮影した車両後方周辺の画像情報は、駐車アシストECU12に供給される。
【0018】
駐車アシストECU12には、また、タッチディスプレイ16が接続されている。タッチディスプレイ16は、車両運転者が視認可能かつ操作可能な位置(例えばインパネ中央)に配設されている。駐車アシストECU12は、例えば車両のシフトポジションが後退位置にある場合に、バックカメラ14による実画像をタッチディスプレイ16に表示させる。タッチディスプレイ16は、駐車アシストECU12の指令に従ってバックカメラ14による車両後方周辺を表示画面に映し出す。また、タッチディスプレイ16は、駐車アシストECU12の指令に従って駐車アシスト制御のための補助線や枠等を、バックカメラ14による実画像上に重畳して表示する。
【0019】
タッチディスプレイ16には、車両運転者による操作が可能な感圧式や温感式等のタッチ操作部が設けられる。タッチ操作部は、階層的な複数のスイッチから構成されており、駐車アシストECU12の指令に従って表示画面上に表示される。駐車アシストECU12は、タッチ操作部への車両運転者のタッチ操作を検知し、かかるタッチ操作部の内容に応じた処理を実行する。尚、タッチ操作部には、駐車アシスト制御として車庫入れ駐車モードを開始するためのスイッチや縦列駐車モードを開始するためのスイッチ,運転者が車両を駐車させる目標駐車位置を指定するための矢印ボタンスイッチ等が含まれる。
【0020】
駐車アシストECU12には、また、電動パワーステアリング装置(以下、EPSと称す)18が接続されている。EPS18は、車両運転者によるステアリング操作によりステアリングシャフトに加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車輪舵角に対応するステアリングシャフトの舵角を検出する舵角センサと、ステアリングシャフトにトルクを付与する電動モータと、を備えている。EPS18は、運転者のステアリング操作時にその操舵トルクをアシストするトルクを電動モータに発生させると共に、後述の如く、駐車アシスト制御に伴う車庫入れ駐車や縦列駐車等の車両駐車時に運転者によるステアリング操作を伴うことなく車両を操舵させるためのトルクを電動モータに発生させる。
【0021】
EPS18は、検出したステアリングシャフトの舵角情報を駐車アシストECU12へ供給する。駐車アシストECU12は、駐車アシスト制御の実行時に、後述の如くステアリングシャフトが実現すべき目標舵角をEPS18へ供給する。EPS18は、駐車アシストECU12からの目標舵角の供給により、駐車アシスト制御のためのトルクを電動モータに発生させる。
【0022】
また、駐車アシストECU12は、データの読み出し・書き込みが可能なメモリ20を内蔵している。メモリ20は、後述の如く運転者による位置設定により設定された目標駐車位置の路面上(絶対座標上)の位置情報、及び、計算により生成されたその目標駐車位置までの誘導経路の経路情報、並びに、バックカメラ14のキャリブレーション情報を記憶する。メモリ20に記憶された目標駐車位置の位置情報及び誘導経路の経路情報は、通常、シフトポジションが後退位置からパーキング位置,中立位置等へ移行された場合や目標駐車位置に車両が近づいた場合等、駐車アシスト制御が完了した際に消去される。尚、バックカメラ14のキャリブレーション情報は、一旦書き込まれると、再書き込みが行われるまで継続して記憶される。
【0023】
以下、本実施例の駐車支援装置10の基本的な動作について説明する。
【0024】
図2は、本実施例の駐車支援装置10において駐車アシスト制御の開始時にタッチディスプレイ16の表示画面に映し出される画像を表した図を示す。また、図3(A)は、本実施例の駐車支援装置10において車庫入れ駐車の目標駐車位置が指定される際にタッチディスプレイ16の表示画面に映し出される画像を表した図を、図3(B)は、本実施例の駐車支援装置10において縦列駐車の目標駐車位置が指定される際にタッチディスプレイ16の表示画面に映し出される画像を表した図を、それぞれ示す。
【0025】
本実施例においては、まず、運転者は、駐車したい所望の駐車位置に対して車両をある程度の距離が確保される位置に舵角を中立位置状態(舵角ゼロ)にして停車させる。かかる状態で車両のシフトポジションが後退位置へ移行されると、タッチディスプレイ16の表示画面にバックカメラ14による車両後方の周辺状況が映し出される。この場合には、駐車アシスト制御の実行が許可され、ガイドモニタ制御が開始される。
【0026】
このガイドモニタ制御は、図2に示す如く、タッチディスプレイ16の表示画面に映し出された車両後方周辺画像上に、その画像内における道路路面に合致するように、EPS18の舵角センサを用いて検出される車両実舵角に応じた内輪及び外輪のそれぞれの予想進路を示す推定移動軌跡X、車体車幅の道路路面上での延長線を示す車幅延長線Y、及び、車両バンパ後端からの道路路面上での距離を示す距離目安線Mを重畳して表示する制御である。尚、他に車両において許容される最大の舵角に応じた予想進路を示す最大舵角線を重畳表示することとしてもよいし、また、これら各軌跡や線をタッチディスプレイ16の表示画面において形状や色彩等が互いに異なるように表示することとしてもよい。
【0027】
また、バックカメラ14による車両後方周辺の画像がタッチディスプレイ16に映し出されている状態で、車両運転者により自動操舵制御による駐車支援を要求する所定スイッチがオン操作されると、自動操舵制御による自動操舵を実現すべく、表示画面上には、ガイドモニタ制御によるガイド表示が継続した状態で、駐車アシスト制御の自動操舵制御として車庫入れ駐車モードを開始するためのスイッチ、及び、縦列駐車モードを開始するためのスイッチが現れる(初期画面)。
【0028】
かかる状態で車庫入れ駐車モードスイッチがタッチ操作されると、ガイドモニタ制御によるガイド表示が中止されると共に、タッチディスプレイ16の表示画面には、バックカメラ14による車両後方周辺の画像が映し出された状態で、図3(A)に示す如く、道路路面上において車両が車庫入れ駐車されるべき目標駐車位置を示す枠(以下、駐車スペース枠と称す)Sがその画像内における道路路面に合致するように重畳表示されると共に、その道路路面上の目標駐車位置を移動・回転させて調整するための矢印ボタンスイッチCが重畳表示される(設定画面)。
【0029】
この際、矢印ボタンスイッチCとしては、目標駐車位置を道路路面上において自車両に対して遠方へ移動させる上向きスイッチ、近方へ移動させる下向きスイッチ、左方へ移動させる左向きスイッチ、右方へ移動させる右向きスイッチ、反時計回り方向へ回転させる反時計向きスイッチ、及び時計回り方向へ回転させる時計向きスイッチが現れる。かかる構成において、目標駐車位置は、駐車スペース枠Sの表示画面上での位置操作を通じて、任意に四方へ移動可能であると共に、中心を軸にして自在に回転可能である。
【0030】
また、タッチディスプレイ16の表示画面で縦列駐車モードスイッチがタッチ操作されると、ガイドモニタ制御によるガイド表示が中止されると共に、その表示画面には、バックカメラ14による車両後方周辺が映し出された状態で、図3(B)に示す如く、道路路面上において車両が縦列駐車されるべき目標駐車位置を示す駐車スペース枠Sがその画像内における道路路面に合致するように重畳表示されると共に、その道路路面上の目標駐車位置を移動させるための矢印ボタンスイッチCが重畳表示される(設定画面)。
【0031】
この際、矢印ボタンスイッチCとしては、上記した上向きスイッチ、下向きスイッチ、左向きスイッチ、及び右向きスイッチは現れる一方、反時計向きスイッチ及び時計向きスイッチは現れない。かかる構成において、目標駐車位置は、駐車スペース枠Sの表示画面上での位置操作を通じて、任意に四方へ移動可能である一方、中心を軸にして回転することはなく、車両に対して前後方向および車幅方向に移動するだけである。
【0032】
ここで、駐車スペース枠Sの初期表示位置は、その時点における車両位置と所定の相対位置関係にあるデフォルト位置を目標駐車位置の初期位置とした常に一定の画面内位置であったり、或いは、その時点の前に設定された目標駐車位置の初期位置に対応した画面内位置である。また、駐車スペース枠Sは、実道路路面上の目標駐車位置に対応するものであって、実道路路面上に投影されるものとすれば車両の車体寸法にほぼ一致した大きさを有する長方形の形状を有するが、タッチディスプレイ16の表示画面上ではその表示画面に映し出されているバックカメラ14による車両後方画像上(カメラ座標上)における位置に対応した形状に形成される。
【0033】
また、矢印ボタンスイッチCが運転者によりタッチ操作されると、そのタッチごとに、目標駐車位置が実道路路面上においてXcm(例えば5cm)移動し或いはY°(例えば1°)回転し、タッチディスプレイ16の表示画面上で駐車スペース枠Sが変位する。尚、この際、目標駐車位置が車両に対して近い位置に存在するほど、バックカメラ14による車両後方画像における遠近の関係からタッチディスプレイ16の表示画面上での駐車スペース枠Sの移動量は大きくなる。
【0034】
タッチディスプレイ16の表示画面に駐車スペース枠S及び矢印ボタンスイッチCが表示されると、以後、所定時間(例えば2ms)ごとに、その時点での車両の現在位置を誘導開始位置としてその誘導開始位置からその駐車スペース枠Sの操作位置に従った目標駐車位置までの誘導経路の計算が行われる。
【0035】
また、車庫入れ駐車モードスイッチ又は縦列駐車モードスイッチがタッチ操作されると、駐車スペース枠S及び矢印ボタンスイッチCと共に、図3(A)及び(B)に示す如く、駐車スペース枠Sによる目標駐車位置の設定を確定するための確定ボタンスイッチKが重畳表示される。目標駐車位置までの誘導経路が計算により生成された状態で確定ボタンスイッチKがタッチ操作されると、目標駐車位置の指定が確定され、以後、自動操舵制御による自動操舵の実行が許可され、更に、ガイドモニタ制御によるガイド表示が再開される。尚、この際のガイド表示においては車幅延長線Yの表示はされなくてもよく、また、このガイドモニタ制御は自動操舵制御が完了するまで継続されることとすればよい。
【0036】
上記の構成において、車庫入れ駐車モードにおいて、目標駐車位置までの誘導経路の計算は、自車両の最小旋回半径および自車両の現在位置とその目標駐車位置との相対位置関係から定まる所定の幾何学的な位置条件を満たす場合に、経路として順に▲1▼所定距離の直進後退区間、▲2▼クロソイドによる舵角の切り増し区間、▲3▼舵角固定による定常円旋回区間、▲4▼クロソイドによる舵角の切り戻し区間、及び▲5▼所定距離の直進後退区間の各区間が適切に形成されるように上記の相対位置関係に基づいて行われる。但し、経路初期の直進後退区間は全く形成されなくてもよい。また、縦列駐車モードにおいて、目標駐車位置までの誘導経路の計算は、自車両の最小旋回半径、及び、自車両の現在位置とその目標駐車位置との相対位置関係から定まる所定の幾何学的な位置条件を満たす場合に、経路として2円が接する状態が適切に形成されるように上記の相対位置関係に基づいて行われる。
【0037】
車庫入れ駐車モードおよび縦列駐車モードにおいて目標駐車位置までの誘導経路が計算され、その誘導経路が車両が実際に走行し得る範囲で有効に生成されると、タッチディスプレイ16の表示画面において、駐車アシスト制御の実行が可能であることを示すべく、駐車スペース枠S内が例えば緑色等に彩色される。目標駐車位置までの有効な誘導経路が計算により生成され、駐車スペース枠S内が緑色に彩色された状態でタッチディスプレイ16上の確定ボタンスイッチKがタッチ操作されると、その目標駐車位置情報および誘導経路情報がメモリ20に記憶されると共に、タッチディスプレイ16上の矢印ボタンスイッチCおよび確定ボタンスイッチKが非表示となる。
【0038】
一方、車両と目標駐車位置との相対位置が所定の関係を満たさないこと等に起因して目標駐車位置までの有効な誘導経路が計算により生成されない場合には、駐車アシスト制御の実行が不可能であることを示すべく、駐車スペース枠S内が例えば赤色等に彩色されると共に、目標駐車位置の変更又は誘導開始位置の変更を促すべく、矢印ボタンスイッチCおよび確定ボタンスイッチKの表示が継続される。
【0039】
目標駐車位置までの有効な誘導経路が生成されかつタッチディスプレイ16上の確定ボタンスイッチKのタッチ操作により目標駐車位置の指定が完了した状態で、運転者がブレーキ操作を解除することによりクリープ現象等によって車両が後退移動し始めると、以後、車両を目標駐車位置へ誘導するための自動操舵制御による自動操舵が実行される。具体的には、誘導開始位置からの路面に対する車両の移動量が計算され、この計算された移動量とEPS18からの舵角情報とに基づいて、生成された目標駐車位置までの誘導経路に対する車両の位置が計算され、そして、生成された誘導経路に沿って車両を移動させるための目標舵角が算出される。算出された目標舵角は、EPS18へ供給される。EPS18は、駐車アシストECU12からの目標舵角に基づいて、車両を生成誘導経路に沿って移動させるべく電動モータにステアリングシャフトを回転させるためのトルクを発生させる。
【0040】
このように本実施例の構成によれば、シフトポジションが後退位置へ移行されることにより車両が後退される際に、車両後方の周辺画像がタッチディスプレイ16の表示画面に映し出された状態で、車両運転者がステアリング操作を行ううえで補助となる車両の予想進路等の状態を示す各種のガイド線をその画像内における道路路面に合致するように重畳表示するガイドモニタ制御を実行することができる。この場合、運転者は、タッチディスプレイ16の表示画面を通じて補助的に、自車両が障害物や所望の駐車位置等にどの程度接近するのかを把握することが可能となるため、自車両を障害物に接触させることなく後退させるための或いは所望の駐車位置に適切に後退させるためのステアリング操作を容易に実現させることが可能となる。従って、本実施例の駐車支援装置10によれば、車両後退時における運転者のステアリング操作の補助を行うことで、そのステアリング操作の容易化が図られている。
【0041】
また、本実施例の構成によれば、車庫入れ駐車時および縦列駐車時に、車両運転者の操作により設定された目標駐車位置までの誘導経路に沿って車両を自動操舵させる自動操舵制御を実行することができる。かかる自動操舵制御が実行されれば、運転者がステアリング操作を行うことは不要である。このため、本実施例の駐車支援装置10によれば、車庫入れ駐車時および縦列駐車時に、運転者のステアリング操作の負担軽減が図られている。
【0042】
ところで、本実施例の如く、タッチディスプレイ16の表示画面に予想進路等を示す各種のガイド線が車両後方周辺画像上に重畳表示され、また、タッチディスプレイ16上での駐車スペース枠Sの位置操作に従って車両の駐車すべき目標駐車位置が指定・設定される構成においては、その機能を的確なものとするうえで、バックカメラ14の車両への設置固定を基準どおりに正確に行い、カメラ光軸の方向及び光軸回りの回転位置を基準どおりに正確に設定する必要がある。しかし、かかるバックカメラ14の正確な設置は困難であり、バックカメラ14のカメラ光軸回りの回転位置やそのカメラ光軸の方向に微小なずれが発生する。このようなずれが生じている状態でガイド線がタッチディスプレイ16の表示画面に表示され、タッチディスプレイ16上での駐車スペース枠Sの位置操作に従って目標駐車位置が指定されると、それらの制御機能を十分に発揮させることができない事態が生ずる。
【0043】
そこで、本実施例のシステムは、かかる事態の発生を防止すべく、車両の組立工場や修理工場等において、バックカメラ14が車両に搭載され設置固定された後、その状態でカメラ光軸の軸回りの回転調整及び上下・左右の位置角度調整(方向調整)を電子ソフト的に実行するキャリブレーションを調整作業者の手入力によって行うこととしている。以下、図4乃至図8を参照して、本実施例の特徴部について説明する。
【0044】
図4は、本実施例においてバックカメラ14のカメラ光軸を調整するためのインフラ設備の構成を車両上方から見た際の図を示す。本実施例において、インフラ設備は、車両の組立工場や修理工場の地面に描かれた回転調整用ターゲットTr及び位置調整用ターゲットTpを有している。回転調整用ターゲットTrは、バックカメラ14のカメラ光軸回りの回転を調整する際に用いるターゲットであり、一方、位置調整用ターゲットTpは、バックカメラ14のカメラ光軸の上下・左右位置を調整する際に用いるターゲットである。
【0045】
回転調整用ターゲットTrは、バックカメラ14を搭載する車両が停車すべき位置に停車された際の車体後端(バンパ端)から後方へ1m離れた位置に2つ存在し、車体中心を通る車幅方向に垂直な前後方向線を挟んで互いに車幅方向線上に対向している。各回転調整用ターゲットTrは、上記した前後方向線から車幅方向に例えば1.4m程度離れており、車幅方向長さが0.3m程度でありかつ前後方向長さが0.03m程度である大きさを有している。これら一対の回転調整用ターゲットTrは、一のパターン(以下、このパターンを回転調整用実パターンと称す)を構成している。この場合、回転調整用実パターンは、車幅方向線上に位置する2つの回転調整用ターゲットTrにより構成されることとなる。
【0046】
また、位置調整用ターゲットTpは、バックカメラ14を搭載する車両が停車すべき位置に停車された際の車体後端(バンパ端)から回転調整用ターゲットTrの位置よりも後方へ例えば2.7m離れた位置に2つ存在し、車体中心を通る車幅方向に垂直な前後方向線を挟んで互いに車幅方向線上に対向している。各位置調整用ターゲットTpは、上記した前後方向線から車幅方向に例えば1.6m程度離れており、車幅方向長さが0.3m程度でありかつ前後方向長さが0.25m程度である大きさを有している。これら一対の位置調整用ターゲットTpは、一のパターン(以下、このパターンを位置調整用実パターンと称す)を構成している。この場合、位置調整用実パターンは、車幅方向線上に位置する2つの位置調整用ターゲットTpにより構成されることとなる。
【0047】
本実施例のシステムにおいて、調整作業者は、バックカメラ14のカメラ光軸のキャリブレーションを行う際、まず、車両を、回転調整用ターゲットTr及び位置調整用ターゲットTpの描かれた地面上、その回転調整用ターゲットTr及び位置調整用ターゲットTpと所定の相対関係にある位置に停車させる。そして、かかる状態で車両において駐車アシストECU12に所定の設備が接続され或いは駐車アシストECU12の有する所定の端子が短絡される等の措置がなされると、駐車支援装置10はバックカメラ14のカメラ光軸を調整するキャリブレーション装置として機能することとなり、カメラ光軸の調整モードが実現される。
【0048】
ここで、上記の如く、本実施例において、バックカメラ14は、車体後部中央に水平下向きに配設され、その光軸が予め車幅方向に垂直な方向を向きつつ車体に対して所定俯角を伴いかつその光軸が路面と車体後端から1m程度の距離にある後方位置で交わるように取り付けられる。従って、かかる所望の状態でバックカメラ14が車両に設置固定されている場合には、車両が回転調整用ターゲットTr及び位置調整用ターゲットTpと上記所定の相対関係にある位置に停車された際、バックカメラ14による撮像画像内において、2つの回転調整用ターゲットTrが光軸中心すなわち画面中心を通る水平な線上に位置しかつ画面中心を通る鉛直な線を挟んで左右対称な位置関係に位置すると共に、2つの位置調整用ターゲットTpが水平な線上に位置しかつ画面中心を通る鉛直な線を挟んで左右対称な位置関係に位置することとなる。
【0049】
一方、バックカメラ14が車両に上記所望の状態で設置固定されていない場合には、車両が回転調整用ターゲットTr及び位置調整用ターゲットTpと上記所定の相対関係にある位置に停車された際、バックカメラ14による撮像画像内において、光軸回りの回転ずれ発生時は2つの回転調整用ターゲットTrが画面中心を通る水平な線上に位置しないと共に画面中心を通る鉛直な線を挟んで左右対称な位置関係に位置しないこととなる。また、カメラ光軸の方向ずれ発生時は2つの回転調整用ターゲットTrが水平な線上に位置しても画面中心を通る水平な線上には位置しない可能性があり、2つの位置調整用ターゲットTpが水平な線上に位置しない或いは水平な線上に位置しても画面中心を通る鉛直な線を挟んで左右対称な位置関係に位置しないこととなる。
【0050】
この点、バックカメラ14による撮像画像内における2つの回転調整用ターゲットTrを結ぶ線(回転調整用実パターンの延在方向)と水平線との相対位置具体的には相対回転ずれを検出すれば、バックカメラ14のカメラ光軸回りの所望のものからの回転ずれを計測することができる。また、撮像画像内における位置調整用ターゲットTpすなわち位置調整用実パターンの上下・左右の方向ずれを検出すれば、バックカメラ14のカメラ光軸の所望のものからの方向ずれを計測することができる。
【0051】
図5は、本実施例においてバックカメラ14のカメラ光軸のキャリブレーションの手順を説明するための図を示す。また、図6は、本実施例においてカメラ光軸の回転調整時にタッチディスプレイ16の表示画面に映し出される表示を表した図を示す。更に、図7は、本実施例においてカメラ光軸の位置調整時にタッチディスプレイ16の表示画面に映し出される表示を表した図を示す。
【0052】
本実施例において、バックカメラ14のカメラ光軸の調整モードは、まずその光軸回りの回転調整を行うための回転調整モードから開始される。カメラ光軸の調整モードが開始されると、以後、タッチディスプレイ16の表示画面上には、バックカメラ14による車両後方周辺画像が映し出される。この際、車両が地面に描かれた回転調整用ターゲットTr及び位置調整用ターゲットTpに対して上記した所定の相対位置に停車していれば、タッチディスプレイ16上の画像内には、その回転調整用ターゲットTrを有する回転調整用実パターン及び位置調整用ターゲットTpを有する位置調整用実パターンが含まれることとなる。
【0053】
また、回転調整モードが開始されると、タッチディスプレイ16の表示画面上には、バックカメラ14による車両後方周辺画像が映し出された状態で、図6に示す如く、互いに所定距離離れて平行に並んだ複数の線により構成されるパターン(以下、このパターンを回転調整用画面表示パターンと称す)Prが重畳表示されると共に、その回転調整用画面表示パターンPrをその表示画面上で回転させるための回転調整用矢印ボタンスイッチCrが重畳表示される。
【0054】
回転調整用画面表示パターンPrは、そのパターン内にタッチディスプレイ16の表示画面におけるカメラ光軸中心すなわち画面中心を通る水平線上の点を2点以上包含し、かつ、初期状態においてその複数の線が表示画面の水平線に対して平行となるように表示される。また、回転調整用矢印ボタンスイッチCrとしては、回転調整用画面表示パターンPrを画面上において反時計回り方向へ回転させる反時計向きスイッチ、及び、時計回り方向へ回転させる時計向きスイッチが存在する。回転調整用矢印ボタンスイッチCrが一回操作されると、回転調整用画面表示パターンPrは画面上において例えば0.4°回転する。また、回転調整用矢印ボタンスイッチCrが継続操作されると、回転調整用画面表示パターンPrは画面上において所定時間ごとに連続して回転する。尚、回転調整用画面表示パターンPrは、複数の線が画面の水平線に対して平行である初期状態から最大で反時計回り及び時計回りにそれぞれ例えば2°ずつ回転可能である。
【0055】
タッチディスプレイ16の表示画面上に回転調整用画面表示パターンPr及び回転調整用矢印ボタンスイッチCrが重畳表示されると、以後、回転調整用矢印ボタンスイッチCrのタッチ操作により回転調整用画面表示パターンPrの回転が可能となる。調整作業者は、タッチディスプレイ16の表示画面を見ながら、回転調整用画面表示パターンPrの有する線がその表示画面に映し出されている画像内の回転調整用実パターンを構成する一対の回転調整用ターゲットTrを結ぶ線(回転調整用実パターンの延在方向)に平行となるように、回転調整用矢印ボタンスイッチCrをタッチ操作する。例えば、図6に示す如く回転調整モードの初期にタッチディスプレイ16の表示画面に映し出されている画像内の回転調整用実パターンの延在方向がその表示画面の水平線に対して時計回り方向に傾いている場合には、回転調整用画面表示パターンPrを時計回り方向へ回転させるべく、回転調整用矢印ボタンスイッチCrの時計向きスイッチを操作する。そして、回転調整用画面表示パターンPrの有する線が回転調整用実パターンの延在方向に平行となった時点で、回転調整用矢印ボタンスイッチCrの操作を完了する。
【0056】
また、タッチディスプレイ16の表示画面上に回転調整用画面表示パターンPr及び回転調整用矢印ボタンスイッチCrが重畳表示されると、同時に、回転調整モードの次に進むための“次へ”ボタンスイッチが重畳表示される。かかる“次へ”ボタンスイッチがタッチ操作されると、その時点での回転調整用画面表示パターンPrの画面上での回転量が一時記憶されると共に、回転調整モードが終了し具体的には回転調整用画面表示パターンPr及び回転調整用矢印ボタンスイッチCrが表示画面から消去され、次に、バックカメラ14のカメラ光軸の上下・左右位置を調整するための左右上下位置調整モードが開始される。
【0057】
左右上下位置調整モードが開始されると、タッチディスプレイ16の表示画面上には、バックカメラ14による車両後方周辺画像が映し出された状態で、図7に示す如く、その表示画面に映し出される位置調整用ターゲットTpを包含可能な大きさを有する線で囲まれたパターン(以下、このパターンを位置調整用画面表示パターンと称す)Ppが重畳表示されると共に、その位置調整用画面表示パターンPpをその表示画面上で左右方向及び上下方向に位置移動させるための位置調整用矢印ボタンスイッチCpが重畳表示される。
【0058】
位置調整用画面表示パターンPpは、2つの位置調整用ターゲットTpそれぞれに対応して表示画面上左右対称に一つずつ設けられている。位置調整用画面表示パターンPpは、タッチディスプレイ16の表示画面において上記した回転調整用画面表示パターンprの位置よりも上方に位置し、かつ、初期状態において画面左右のパターンPpを結ぶ線が表示画面の水平線に対して平行となるように表示される。尚、上記した回転調整モードにより回転調整用画面表示パターンPrが回転された場合には、画面左右の位置調整用画面表示パターンPpを結ぶ線は、左右上下位置調整モードの開始初期においてその回転分だけ表示画面の水平線に対して傾くことになる。
【0059】
また、位置調整用矢印ボタンスイッチCpとしては、位置調整用画面表示パターンPpを画面上において左方へ移動させる左向きスイッチ、右方へ移動させる右向きスイッチ、下方へ移動させる下向きスイッチ、及び上方へ移動させる上向きスイッチが存在する。位置調整用矢印ボタンスイッチCpが一回操作されると、位置調整用画面表示パターンPpは画面上において例えば光軸0.4°の傾き相当分だけ移動する。また、位置調整用矢印ボタンスイッチCpが継続操作されると、位置調整用画面表示パターンPpは画面上において所定時間ごとに連続して回転する。尚、位置調整用画面表示パターンPpは、初期状態から最大で左右方向及び上下方向にそれぞれ例えば光軸2°の傾き相当分ずつ移動可能である。
【0060】
タッチディスプレイ16の表示画面上に位置調整用画面表示パターンPp及び位置調整用矢印ボタンスイッチCpが重畳表示されると、以後、位置調整用矢印ボタンスイッチCpのタッチ操作により位置調整用画面表示パターンPpの位置移動が可能となる。調整作業者は、タッチディスプレイ16の表示画面を見ながら、位置調整用画面表示パターンPpにその表示画面に映し出されている画像内の位置調整用ターゲットTpが進入するように、位置調整用矢印ボタンスイッチCpをタッチ操作する。例えば、図7に示す如く左右上下位置調整モードの初期にタッチディスプレイ16の表示画面に映し出されている画像内の位置調整用ターゲットTpが位置調整用画面表示パターンPpの左手前に位置する場合には、位置調整用画面表示パターンPpを左手前へ移動させるべく、位置調整用矢印ボタンスイッチCpの左向きスイッチ及び下向きスイッチを操作する。そして、位置調整用画面表示パターンPpに位置調整用ターゲットTpが進入した時点で、位置調整用矢印ボタンスイッチCpの操作を完了する。
【0061】
また、タッチディスプレイ16の表示画面上に位置調整用画面表示パターンPp及び位置調整用矢印ボタンスイッチCpが重畳表示されると、同時に、左右上下位置調整モードの次に進むための“次へ”ボタンスイッチ、及び、上記した回転調整モードへ戻るための“戻る”ボタンスイッチが重畳表示される。かかる“戻る”ボタンスイッチがタッチ操作されると、再びバックカメラ14のカメラ光軸の光軸回りの回転調整を行うための回転調整モードが実現され、光軸回りの回転調整が可能となる。一方、“次へ”ボタンスイッチがタッチ操作されると、その時点での位置調整用画面表示パターンPpの画面上での移動量が一時記憶されると共に、左右上下位置調整モードが終了し具体的には位置調整用画面表示パターンPp及び位置調整用矢印ボタンスイッチCpが表示画面から消去され、次に、カメラ光軸の調整確認を行うための確認モードが開始される。
【0062】
確認モードが開始されると、タッチディスプレイ16の表示画面上には、バックカメラ14による車両後方周辺画像が映し出された状態で、車両の実舵角に応じた予想進路を示す推定移動軌跡X並びに車両バンパ後端からの距離0.5m及び1.0mを示す距離目安線M1,M2が、一時記憶された回転調整用画面表示パターンPrの回転量及び位置調整用画面表示パターンPpの移動量を考慮して、その画像内における道路路面に合致するように重畳表示される。また同時に、バックカメラ14のカメラ光軸の調整モードを完了させるための“完了”ボタンスイッチ、及び、上記した左右上下位置調整モードへ戻るための“戻る”ボタンスイッチが重畳表示される。
【0063】
かかる状態が実現されると、調整作業者は、表示画面上において映し出されている回転調整用ターゲットTrと車両バンパ後端からの距離1・0mを示す距離目安線M2とが重なっていることを確認する。その確認の結果、両者が重なっていないと判断した場合は、“戻る”ボタンスイッチをタッチ操作する。この場合には、再びバックカメラ14のカメラ光軸の上下・左右の位置調整を行うための左右上下位置調整モードが実現され、更に回転調整モードの実現が可能となる。一方、回転調整用ターゲットTrと距離目安線M2とが重なっていると判断した場合は、“完了”ボタンスイッチをタッチ操作する。この場合には、上記した回転調整モードにおける回転調整用画面表示パターンPrの画面上での回転量、及び、左右上下位置調整モードにおける位置調整用画面表示パターンPpの画面上での移動量がメモリ20に記憶されると共に、確認モードが終了し、バックカメラ14のカメラ光軸の調整モードが完了する。
【0064】
ここで、回転調整モードにおける回転調整用画面表示パターンPrの画面上での回転量は、回転調整用実パターンの延在方向の画面水平線に対する相対回転ずれ量に相当し、バックカメラ14のカメラ光軸回りの所望のものからの回転ずれに相当する。また、左右上下位置調整モードにおける位置調整用画面表示パターンPpの画面上での移動量は、位置調整用実パターンの上下・左右の位置ずれ量に相当し、バックカメラ14のカメラ光軸の所望のものからの方向ずれに相当する。
【0065】
バックカメラ14のカメラ光軸回りの所望のものからの回転ずれ及びカメラ光軸の所望のものからの方向ずれを計測できれば、車両に対する道路路面上の座標(絶対座標)とタッチディスプレイ16の表示画面上の座標(カメラ座標)との変換に際し用いられる変換パラメータを、予めバックカメラ14が車両に所望の状態で設置固定されたものとした場合のものからバックカメラ14の現実の設置固定に対応したものへ補正することができ、車両に対する道路路面上の位置とタッチディスプレイ16の表示画面上の位置との対応関係を正確に把握できる。
【0066】
従って、タッチディスプレイ16の表示画面上で回転調整用画面表示パターンPrの有する線分が回転調整用実パターンの延在方向に平行となった状態で回転調整モードを終了させ、かつ、タッチディスプレイ16の表示画面上で位置調整用画面表示パターンPpに位置調整用ターゲットTpが進入した状態で左右上下位置調整モードを終了させ、そして、カメラ光軸の調整モードを完了させることとすれば、駐車アシストECU12の内蔵するメモリ20に、バックカメラ14のキャリブレーション情報として正確なカメラ光軸調整値を記憶させることができ、以後、その記憶された調整値を用いた絶対座標とカメラ座標との変換により車両に対する道路路面上の位置とタッチディスプレイ16の表示画面上の位置とを正確に対応付けすることが可能となる。
【0067】
ところで、本実施例において、バックカメラ14の光軸が地面と交わるべき位置は、車体後端から1m程度の距離にある後方位置である。また、バックカメラ14のカメラ光軸回りの回転調整において用いられる2つの回転調整用ターゲットTrの地面上の位置はそれぞれ、車両が停車位置に停車された際の車体後端から後方へ1m離れた位置である。すなわち、2つの回転調整用ターゲットTrは、地面上、所望のカメラ光軸が地面と交わるべき接地点を通るその所望のカメラ光軸に垂直な線上に位置する。
【0068】
バックカメラ14のカメラ光軸回りの回転位置にずれが発生していると、そのずれは、タッチディスプレイ16上の画面中心を中心にして撮像画像を回転させる事態を引き起こす。この点、本実施例の如く、地面上において所望のカメラ光軸が地面と交わるべき接地点を通るその所望のカメラ光軸に垂直な線上に位置する2つの回転調整用ターゲットTrにより構成される回転調整用実パターンと、表示画面上において画面中心を通る水平線上の点を2点以上包含する回転調整用画面表示パターンPrとの表示画面上での相対位置の調整を行うこととすれば、回転調整用実パターンが所望のカメラ光軸が地面と交わるべき接地点を通る線上ではない2点により構成される場合に比べて、バックカメラ14による撮像画像のレンズ歪みによる誤差が生じ難く、バックカメラ14のカメラ光軸回りの回転位置ずれを最も精度よく検出することが可能となる。
【0069】
また、本実施例において、バックカメラ14のカメラ光軸の上下・左右の方向調整において用いられる位置調整用ターゲットTpの地面上の位置は、車両が停車位置に停車された際の車体後端から後方へ例えば2.7m離れた位置である。すなわち、位置調整用ターゲットTpは、地面上、上記した回転調整用ターゲットTrの位置よりも車両遠方に位置する。
【0070】
本実施例においては、タッチディスプレイ16の表示画面上に表示される駐車スペース枠Sの位置操作に従って車両の車庫入れ駐車又は縦列駐車すべき目標駐車位置が指定・設定されるが、通常指定される目標駐車位置は、駐車開始時における車両の位置から3m程度後方の位置であることが一般的であるので、車体に水平下向きに配設されるすなわち俯角を伴って設置固定されるバックカメラ14の表示画面においては、カメラ光軸すなわち画面中心よりも上方の領域が多用される。従って、目標駐車位置が通常指定され得る近傍の位置とタッチディスプレイ16の表示画面上の位置との対応付けを正確に行うことが、表示画面上での駐車スペース枠の位置操作に従った目標駐車位置の設定精度の向上ひいてはその目標駐車位置までの誘導経路の的確な生成を図り、自動操舵制御の機能を十分に発揮させるうえで最も効果的である。
【0071】
この点、本実施例の如く、地面上において回転調整用ターゲットTrの位置よりも車両遠方の、目標駐車位置が指定される可能性の高い実用域である車体後端から後方へ2.7m程度離れた位置にある位置調整用ターゲットTpにより構成される位置調整用実パターンと、表示画面上において回転調整用画面表示パターンPrの位置よりも上方に位置する位置調整用画面表示パターンPpとの表示画面上での相対位置の調整を行うこととすれば、位置調整用ターゲットTpが上記した実用域以外に位置する構成に比べて、かかる実用域でのバックカメラ14のカメラ光軸の上下・左右の方向ずれを最も精度よく検出することが可能となる。
【0072】
このように、本実施例のバックカメラ14の光軸調整を行うキャリブレーション手法によれば、地面上に描かれる光軸調整用のターゲットを光軸調整の各要素(具体的にはカメラ光軸回りの回転調整とカメラ光軸の方向調整との2要素)ごとにそれぞれの要素に合わせて異ならせることで、カメラ光軸回りの回転位置ずれ及びカメラ光軸の方向ずれを共に最も高精度に検出することができる。このため、本実施例によれば、バックカメラ14のキャリブレーションをカメラ光軸回りの回転ずれ及びカメラ光軸の上下・左右への方向ずれそれぞれについて精度よく行うことが可能となっている。
【0073】
図8は、上記の機能を実現すべく、本実施例において駐車アシストECU12が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図8に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動される。図8に示すルーチンが起動されると、まずステップ100の処理が実行される。
【0074】
ステップ100では、バックカメラ14のカメラ光軸を調整するための調整モードを実現すべき所定の措置がなされたか否かが判別される。その結果、否定判定がなされた場合は、以後何ら処理が進められることなく今回のルーチンは終了される。一方、肯定判定がなされた場合は、次にステップ102の処理が実行される。
【0075】
ステップ102では、バックカメラ14のカメラ光軸回りの回転調整を行うための回転調整モードが実現される。かかる回転調整モードでは、タッチディスプレイ16の表示画面上に、バックカメラ14による車両後方周辺画像が映し出された状態で、カメラ光軸中心すなわち画面中心を含む水平線に平行な線からなる回転調整用画面表示パターンPr、及び、その回転調整用画面表示パターンPrを表示画面上で回転させるためにタッチ操作される回転調整用矢印ボタンスイッチCrが重畳表示される。そして、表示画面上においてその回転調整用画面表示パターンPrの有する線分と画像内における地面に描かれている回転調整用実パターンの延在方向との相対位置関係が、回転調整用矢印ボタンスイッチCrのタッチ操作による回転調整用画面表示パターンPrの回転により両者が平行となるように調整され、その入力操作量に基づいてバックカメラ14のカメラ光軸回りの所望のものからの回転ずれが計測される。本ステップ102において回転調整モードが終了すると、次にステップ104の処理が実行される。
【0076】
ステップ104では、バックカメラ14のカメラ光軸の上下・左右の方向調整を行うための左右上下位置調整モードが実現される。かかる左右上下位置調整モードでは、タッチディスプレイ16の表示画面上に、バックカメラ14による車両後方周辺画像が映し出された状態で、上記した回転調整用画面表示パターンの位置よりも上方に位置する位置調整用画面表示パターンPp、及び、その位置調整用画面表示パターンPpを表示画面上で位置移動させるためにタッチ操作される位置調整用矢印ボタンスイッチCpが重畳表示される。そして、表示画面上においてその位置調整用画面表示パターンPpと画像内における地面に描かれている位置調整用実パターンとの相対位置関係が、位置調整用矢印ボタンスイッチCpのタッチ操作による位置調整用画面表示パターンPpの位置移動により表示画面上で位置調整用画面表示パターンPpに位置調整用ターゲットTpが進入するように調整され、その入力操作量に基づいてバックカメラ14のカメラ光軸の所望のものからの上下・左右の方向ずれが計測される。本ステップ104において左右上下調整モードが終了すると、今回のルーチンは終了される。
【0077】
上記図8に示すルーチンによれば、回転調整用矢印ボタンスイッチCrの入力操作量に基づいてバックカメラ14のカメラ光軸回りの所望のものからの回転ずれを計測することができ、また、位置調整用矢印ボタンスイッチCpの入力操作量に基づいてバックカメラ14のカメラ光軸の所望のものからの上下・左右の方向ずれを計測することができる。
【0078】
この際、カメラ光軸回りの回転調整とカメラ光軸の方向調整とで、光軸調整に用いられる地面に描かれるターゲットは異なり、表示画面上の画面表示パターンは異なる。このため、本実施例によれば、カメラ光軸回りの回転位置ずれ及び実用域でのカメラ光軸の方向ずれを共に最も高精度に検出することができ、バックカメラ14のキャリブレーションをカメラ光軸回りの回転ずれ及びカメラ光軸の上下・左右への方向ずれそれぞれについて精度よく行うことが可能となっている。
【0079】
また、上記の如く計測された回転ずれ量及び方向ずれ量は共に、正確なカメラ光軸調整値としてメモリ20に記憶される。このため、本実施例によれば、カメラ光軸の調整を適切に行った以後は、表示画面上での駐車スペース枠の位置操作に従った目標駐車位置の設定精度を向上させることができ、その目標駐車位置までの誘導経路を的確に生成することができ、これにより、自動操舵制御の機能を十分に発揮させることが可能となっている。
【0080】
尚、本実施例においては、バックカメラ14のカメラ光軸回りの回転ずれを計測するうえで、回転調整用矢印ボタンスイッチCrのタッチ操作によって、タッチディスプレイ16の表示画面上における回転調整用画面表示パターンPrが画面中心を中心に回転する。この回転調整用画面表示パターンPrと画像上の回転調整用実パターンとが平行となれば、上記回転ずれの計測が可能である。従って、本実施例によれば、タッチ操作による回転調整用画面表示パターンPrの回転により回転調整用実パターンと回転調整用画面表示パターンとの相対位置の調整によるカメラ光軸回りの回転ずれのキャリブレーションを容易に実現することが可能となっている。
【0081】
また、バックカメラ14のカメラ光軸の上下・左右の方向ずれを計測するうえで、位置調整用矢印ボタンスイッチCpのタッチ操作によって、タッチディスプレイ16の表示画面上における位置調整用画面表示パターンPpが位置移動する。この位置調整用画面表示パターンPpに画像上の位置調整用実パターンが進入すれば、上記方向ずれの計測が可能である。従って、本実施例によれば、タッチ操作による位置調整用画面表示パターンPpの位置移動により位置調整用実パターンと位置調整用画面表示パターンとの相対位置の調整によるカメラ光軸の上下・左右の方向ずれのキャリブレーションを容易に実現することが可能となっている。
【0082】
ところで、上記の実施例においては、バックカメラ14が特許請求の範囲に記載した「車載カメラ」に、2つの回転調整用ターゲットTrを構成する回転調整用実パターンが特許請求の範囲に記載した「第1の実パターン」に、2つの位置調整用ターゲットTpが特許請求の範囲に記載した「第2の実パターン」に、回転調整用画面表示パターンPrが特許請求の範囲に記載した「第1の画面表示パターン」、位置調整用画面表示パターンPpが特許請求の範囲に記載した「第2の画面表示パターン」に、回転調整用矢印ボタンスイッチCrが特許請求の範囲に記載した「第1の入力操作手段」に、位置調整用矢印ボタンスイッチCpが特許請求の範囲に記載した「第2の入力操作手段」に、それぞれ相当している。
【0083】
また、上記の実施例においては、調整モード時に駐車アシストECU12が、回転調整用画面表示パターンPrの画面上での回転量からバックカメラ14のカメラ光軸回りの所望のものからの回転ずれを計測することにより特許請求の範囲に記載した「第1の計測ステップ」、「データ生成手段」、及び「回転ずれ計測手段」が、位置調整用画面表示パターンPpの画面上での移動量からバックカメラ14のカメラ光軸の所望のものからの方向ずれを計測することにより特許請求の範囲に記載した「第2の計測ステップ」、「データ生成手段」、及び「方向ずれ計測手段」が、回転調整モード時に調整作業者による回転調整用矢印ボタンスイッチCrのタッチ操作に従って表示画面上において回転調整用画面表示パターンPrを回転させることにより特許請求の範囲に記載した「回転補正ステップ」及び「回転補正手段」が、左右上下位置調整モード時に調整作業者による位置調整用矢印ボタンスイッチCpのタッチ操作に従って表示画面上において位置調整用画面表示パターンPpを位置移動させることにより特許請求の範囲に記載した「位置補正ステップ」及び「位置補正手段」が、回転調整モード時にタッチディスプレイ16の表示画面に回転調整用画面表示パターンPrを重畳表示することにより特許請求の範囲に記載した「第1の画面表示手段」が、左右上下位置調整モード時にタッチディスプレイ16の表示画面に位置調整用画面表示パターンPpを重畳表示することにより特許請求の範囲に記載した「第2の画面表示手段」が、それぞれ実現されている。
【0084】
尚、上記の実施例においては、回転調整用矢印ボタンスイッチCrのタッチ操作に従って表示画面上において回転調整用画面表示パターンPrを回転させ、また、位置調整用矢印ボタンスイッチCpのタッチ操作に従って表示画面上において位置調整用画面表示パターンPpを位置移動させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、かかるタッチ操作に従って、画面表示パターンPr,Ppを表示画面において固定したままで、その表示画面に映し出すバックカメラ14による撮像画像自体を回転させ或いは位置移動させることとしてもよい。
【0085】
また、上記の実施例においては、位置調整用ターゲットTp及び位置調整用画面表示パターンPpをそれぞれ、表示画面の中心を通る鉛直線を挟んで左右対称な位置関係となるように1つずつ設けることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その鉛直線近傍に一つだけ設けることとしてもよく、また、3つ以上設けることとしてもよい。
【0086】
更に、上記の実施例においては、回転調整用実パターンが、物理的に分離した2つの回転調整用ターゲットTrにより構成されているが、一つの線分により構成されていることとしてもよい。
【0087】
【発明の効果】
上述の如く、請求項1、2、4、及び5記載の発明によれば、車載カメラのカメラ光軸回りの回転ずれに関するキャリブレーション、及び、車載カメラのカメラ光軸の左右や上下の方向ずれに関するキャリブレーションを共に精度よく行うことができる。
【0088】
また、請求項3及び6記載の発明によれば、車載カメラのカメラ光軸回りの回転ずれに関するキャリブレーション、及び、車載カメラのカメラ光軸の左右や上下の方向ずれに関するキャリブレーションを共に容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の車両に搭載されるシステムの構成図である。
【図2】本実施例の車載システムにおいて駐車アシスト制御の開始時にタッチディスプレイの表示画面に映し出される画像を表した図である。
【図3】本実施例の車載システムにおいて目標駐車位置が指定される際に表示画面に映し出される画像を表した図である。
【図4】本実施例において車載カメラのカメラ光軸を調整するためのインフラ設備の構成を車両上方から見た際の図である。
【図5】本実施例において車載カメラのカメラ光軸のキャリブレーションの手順を説明するための図である。
【図6】本実施例においてカメラ光軸の回転調整時に表示画面に映し出される表示を表した図図である。
【図7】本実施例においてカメラ光軸の位置調整時に表示画面に映し出される表示を表した図である。
【図8】本実施例の車載システムにおいて実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
12 駐車アシスト用電子制御ユニット(駐車アシストECU)
14 バックカメラ
16 タッチディスプレイ
Claims (6)
- 所望のカメラ光軸が地面と交わる接地点近傍の1点を通る該所望のカメラ光軸に垂直な線上に位置する少なくとも異なる2点を含む第1の実パターンを撮影した撮像データを用いて、車載カメラのカメラ光軸回りの回転ずれを計測する第1の計測ステップと、
前記第1の実パターンの位置よりも車両遠方に位置する少なくとも1点を含む第2の実パターンを撮影した撮像データを用いて、車載カメラのカメラ光軸の方向ずれを計測する第2の計測ステップと、
を備えることを特徴とする車載カメラのキャリブレーション方法。 - 前記第1の計測ステップは、表示画面上において撮像データに基づいて映し出された前記第1の実パターンと、該表示画面のカメラ光軸近傍の1点を通る水平な線上に位置する少なくとも異なる2点を含む第1の画面表示パターンとの相対位置を調整する回転入力操作量に基づいて、前記回転ずれを計測すると共に、
前記第2の計測ステップは、表示画面上において撮像データに基づいて映し出された前記第2の実パターンと該表示画面の前記第1の画面表示パターンの位置よりも上方に位置する少なくとも1点を含む第2の画面表示パターンとの相対位置を調整する方向入力操作量に基づいて、前記方向ずれを計測することを特徴とする請求項1記載の車載カメラのキャリブレーション方法。 - 前記第1の計測ステップは、表示画面上における前記第1の実パターンと前記第1の画面表示パターンとの相対位置を調整する回転入力操作に従って、該第1の画面表示パターン又は該表示画面に映し出す撮像データを回転補正する回転補正ステップを有すると共に、
前記第2の計測ステップは、表示画面上における前記第2の実パターンと前記第2の画面表示パターンとの相対位置を調整する方向入力操作に従って、該第2の画面表示パターン又は該表示画面に映し出す撮像データを位置補正する位置補正ステップを有することを特徴とする請求項2記載の車載カメラのキャリブレーション方法。 - 表示画面に該表示画面のカメラ光軸近傍の1点を通る水平な線上に位置する少なくとも異なる2点を含む第1の画面表示パターンを表示する第1の画面表示手段と、
表示画面に前記第1の画面表示パターンの位置よりも上方に位置する少なくとも1点を含む第2の画面表示パターンを表示する第2の画面表示手段と、
表示画面上において、前記第1の画面表示手段による前記第1の画面表示パターンと撮像データに基づいて映し出される地面上の実パターンとの相対回転ずれを調整する第1の入力操作手段と、
表示画面上において、前記第2の画面表示手段による前記第2の画面表示パターンと撮像データに基づいて映し出される地面上の実パターンとの、相対回転ずれ以外の相対位置を調整する第2の入力操作手段と、
前記第1の入力操作手段への回転入力操作量及び前記第2の入力操作手段への方向入力操作量に基づいて、車載カメラのキャリブレーションデータを生成するデータ生成手段と、
を備えることを特徴とする車載カメラのキャリブレーション装置。 - 前記データ生成手段は、前記第1の入力操作手段への回転入力操作量に基づいて車載カメラのカメラ光軸回りの回転ずれを計測する回転ずれ計測手段と、前記第2の入力操作手段への方向入力操作量に基づいて車載カメラのカメラ光軸の方向ずれを計測する方向ずれ計測手段と、を有することを特徴とする請求項4記載の車載カメラのキャリブレーション装置。
- 前記第1の入力操作手段への回転入力操作に従って、前記第1の画面表示手段による前記第1の画面表示パターン又は表示画面に映し出す撮像データを回転補正する回転補正手段と、
前記第2の入力操作手段への方向入力操作に従って、前記第2の画面表示手段による前記第2の画面表示パターン又は表示画面に映し出す撮像データを位置補正する位置補正手段と、
を備えることを特徴とする請求項5記載の車載カメラのキャリブレーション装置。
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