JP2007114020A

JP2007114020A - 車両の移動距離検出方法、車両の移動距離検出装置、車両の現在位置検出方法及び車両の現在位置検出装置

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Publication number: JP2007114020A
Application number: JP2005304937A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Mori; 俊宏森; Hiroaki Sugiura; 博昭杉浦; Hideto Miyazaki; 秀人宮崎; Tomoki Kubota; 智氣窪田
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2005-10-19
Filing date: 2005-10-19
Publication date: 2007-05-10
Also published as: EP1777498B1; US20070088478A1; EP1777498A1; DE602006002013D1; ATE403131T1

Abstract

【課題】車速センサからのパルス信号が出力されなくなっても、精度良く移動距離及び現在位置を検出することができる車両の移動距離検出方法、車両の移動距離検出装置、車両の現在位置検出方法及び車両の現在位置検出装置を提供する。
【解決手段】車速センサのパルス信号に基づいて求めた車両の車速Ｖｎが基準車速Ｖｋ以上の時、車速センサのパルス信号に基づいて移動距離ＤＭを求める（ステップＳ１−２、Ｓ１−３）。車両が前記基準車速Ｖｋ未満の時、後方カメラで異なる時間に撮像した複数の画像データＧのパターンＱ１、Ｑ２を取得し、そのパターンＱ１、Ｑ２に基づいて移動距離ＤＭを求める（ステップＳ１−６〜ステップＳ１−１４））ようにした。
【選択図】図１０

Description

本発明は、車両の移動距離検出方法、車両の移動距離検出装置、車両の現在位置検出方法及び車両の現在位置検出装置に関する。

従来、車両の走行速度（車速）を検出するための車速センサは、そのパルス信号を使って走行距離を検出する場合に利用されている。車速センサのパルス信号は、その１パルスの間隔が予め定めた車両の移動距離に対応するように設定されている。従って、車速センサは、車速に応じた間隔でパルス信号を出力することから、そのパルス信号をカウントすることによって精度の高い車両の移動距離を検出するこができる。

ところで、この種の車速センサでは、一般に磁石と磁気抵抗素子とで構成されている。従って、車速は速い場合には鋭い波形のパルス信号を出力するが、車速が遅い場合に鈍った波形のパルス信号が出力される。その結果、車両が低速になればなるほど、パルス信号の波形は鈍り、ついには、パルス信号とは認識できない波形（パルス抜け）となり、移動距離が検出できなくなる。

そこで、低速になって車速センサからのパルス信号が出力されない状況（パルス抜け）が生じたときでも、移動距離を算出することができる車両用の現在位置検出装置が提案されている（例えば、特許文献１）。この特許文献１の現在位置検出装置は、パルス抜けが生じた時、パルス抜けが生じた期間中の車両が走行したと推定される距離（例えば、パルス抜けの期間の前後の加速度等を用いて推定）を求め、その推定距離をパルス抜けが生じる前までの移動距離に加算するようにしている。
特開２０００−９７７１３号公報

しかしながら、特許文献１でのパルス抜け期間中の移動距離は、パルス抜け期間の前後の加速等から推測するものであるため、正確さに欠ける。特に、精度の高い現在位置が要求されるナビゲーション装置や駐車位置支援装置等の運転支援装置においては、推定の移動距離を使うことは満足できるものではなかった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、車速センサからのパルス信号が出力されない低速の状況になっても、高精度に移動距離及び現在位置を検出することができる車両の移動距離検出方法、車両の移動距離検出装置、車両の現在位置検出方法及び車両の現在位置検出装置を提供することにある。

請求項１の発明は、車速センサのパルス信号に基づいて求めた車両の車速が予め定めた基準車速以上の時、前記車速センサのパルス信号に基づいて移動距離を求め、前記車両の車速が前記基準車速未満の時、前記車両に備えた撮像手段で異なる時間に撮像した複数の画像データを取得し、その複数の画像データを画像処理して移動距離を求める車両の移動距離検出方法である。

請求項２の発明は、車速センサからのパルス信号に基づいて移動距離を算出する第１の移動距離算出手段を備えた車両の移動距離検出装置において、前記車両の周辺画像を撮像
する撮像手段と、前記車両の車速が予め定めた基準車速未満かどうかを判定する判定手段と、前記判定手段が基準車速未満と判定した時、前記撮像手段が異なる時間に撮像した複数の画像データを取得する画像データ取得手段と、前記画像データ取得手段が取得した複数の画像データに基づいて移動距離を算出する第２の移動距離算出手段とを設けた。

請求項３の発明は、請求項２に記載の車両の移動距離検出装置において、前記判定手段は、前記車速センサからのパルス信号にて車速を検出する車速検出手段が検出した車速に基づいて前記基準車速未満かどうかを判定する。

請求項４の発明は、車速センサのパルス信号に基づいて求めた車両の車速が予め定めた基準車速以上の時、前記車速センサのパルス信号に基づいて移動距離を求め、その移動距離にて車両の現在位置を更新し、前記車両の車速が前記基準車速未満の時、前記車両に備えた撮像手段で異なる時間に撮像した複数の画像データを取得し、その複数の画像データを画像処理して移動距離を求め、その求めた移動距離に基づいて車両の現在位置を更新するようにした車両の現在位置検出方法である。

請求項５の発明は、車速センサからのパルス信号に基づいて移動距離を算出する第１の移動距離算出手段と、前記第１の移動距離算出手段が算出した移動距離に基づいて車両の現在位置を算出する車両位置算出手段とを備えた車両の現在位置検出装置において、前記車両の周辺画像を撮像する撮像手段と、前記車両の車速が予め定めた基準車速未満かどうかを判定する判定手段と、前記判定手段が基準車速未満と判定した時、前記撮像手段が異なる時間に撮像した複数の画像データを取得する画像データ取得手段と、前記画像データ取得手段が取得した複数の画像データに基づいて移動距離を算出し前記車両位置算出手段に出力する第２の移動距離算出手段とを設けた。

請求項６の発明は、請求項５に記載の車両の現在位置検出装置において、前記判定手段は、前記車速センサからのパルス信号にて車速を検出する車速検出手段が検出した車速に基づいて前記基準車速未満かどうかを判定する。

請求項１の発明によれば、車速が予め定めた基準車速未満になった場合には、異なる時間に撮像した複数の画像データを画像処理し、撮像した時間と画像の変化量から移動距離を算出することができる。従って、車速センサからパルス信号を検出できないほどの低速になっても、車両の移動距離を検出することができる。

請求項２の発明によれば、判定手段が基準車速未満と判定した時、画像データ取得手段は、撮像手段が異なる時間に撮像した複数の画像データを取得する。第２の移動距離算出手段は、画像データ取得手段が取得した複数の画像データに基づいて移動距離を算出する。従って、車速センサからパルス信号を検出できないほどの低速になっても、車両の移動距離を検出することができる。

請求項３の発明によれば、判定手段は、車速センサからのパルス信号にて車速を検出する既存の車速検出手段が検出した車速に基づいて判定することから、判定のために特別な車速検出手段を新たに設ける必要がない。

請求項４の発明によれば、車速が予め定めた基準車速未満になった場合には、異なる時間に撮像した複数の画像データを画像処理し、撮像した時間と画像の変化量から移動距離を算出し、その移動距離を使って車両の現在位置を更新するようにした。従って、車速センサからパルス信号を検出できないほどの低速になっても移動距離を求めることができることから、車両の現在位置を検出することができる。

請求項５の発明によれば、判定手段が基準車速未満と判定した時、画像データ取得手段は、撮像手段が異なる時間に撮像した複数の画像データを取得する。第２の移動距離算出手段は、画像データ取得手段が取得した複数の画像データに基づいて移動距離を算出し、車両位置算出手段に出力する。第２の移動距離算出手段は第２の移動距離算出手段が算出した移動距離に基づいて車両の現在位置を算出する。従って、車速センサからパルス信号を検出できないほどの低速になっても移動距離を求めることができることから、車両の現在位置を検出することができる。

請求項６の発明によれば、判定手段は、車速センサからのパルス信号にて車速を検出する既存の車速検出手段が検出した車速に基づいて判定することから、判定のために特別な車速検出手段を新たに設ける必要がない。

以下、本発明を、駐車支援機能を備えた運転支援装置を具体化した実施形態を図１〜図１１に従って説明する。図１は、自動車（車両）に搭載された運転支援装置１の構成を説明するブロック図である。

図１に示すように、運転支援装置１は、制御装置２を備えている。この制御装置２は、主制御を行う制御部３、ＲＡＭ４、ＲＯＭ５を備えている。制御部３は、ＲＯＭ５に格納された移動距離及び現在位置検出プログラム、経路案内プログラム、駐車支援プログラム等、各種プログラムに従って各種処理を行う。尚、制御部３は、特許請求の範囲に記載の第１及び第２の移動距離算出手段、車両位置算出手段、判定する判定手段、車速検出手段、画像データ取得手段を構成する。

また、制御装置２は、撮像データ取得部６を備えている。撮像データ取得部６は、車両Ｃに設けられた撮像手段としての後方カメラ７から撮像データを定期的（本実施形態では１秒間に３０フレームのデータ）に取得する。撮像データは、後方カメラ７によりアナログ／デジタル変換されたデジタルデータであって、撮像データ取得部６は、各種補正や合成等の画像処理が可能な画像データＧとして、制御部３に送信する。制御部３は、その画像データＧを取得すると、後記する自車位置検出部１５と協働して算出したその時の現在位置ＤＰと関連付けて、画像データＧをＲＡＭ４に一時格納する。

後方カメラ７は、図２に示すように、車両Ｃのトランク又はバックドア等、車両Ｃの後端の略中央に、光軸Ａを下方に向けて取り付けられている。後方カメラ７は、広角レンズ、ミラー等から構成される光学機構と、ＣＣＤ撮像素子（いずれも図示せず）とを備えている。広角レンズは、例えば左右１４０度の後方視野を有し、後方カメラ７は、車両Ｃの後端を含む、後方約８ｍの撮像範囲Ｆ１（周辺視界）を撮像可能になっている。また、後方カメラ７が広角レンズを用いているため、画像データＧを運転席に設けられたディスプレイ８に表示すると、画面周辺の画像が縮む、いわゆる歪曲収差が生じる。

さらに、制御装置２は、センサインターフェース（Ｉ／Ｆ部９）を備えている。制御部３は、このＩ／Ｆ部９を介して、車両Ｃに配設された車速センサ１０から車両Ｃの車速信号（パルス信号ＰＳ）を取得する。車速センサ１０は、本実施形態では磁石と磁気抵抗素子とで構成される車速センサである。従って、車速Ｖｎが速い場合には鋭い波形のパルス信号ＰＳが磁気抵抗素子から出力されるが、車速Ｖｎが遅い場合には鈍った波形のパルス信号ＰＳが磁気抵抗素子から出力される。制御部３は、パルス信号ＰＳに基づいてその時々の車速Ｖｎを演算する。

制御部３は、パルス信号ＰＳに基づいて移動距離ＤＭと車両の現在位置ＤＰを演算する
。制御部３による移動距離ＤＭの演算は、ＲＯＭ５に格納された移動距離及び現在位置検出プログラムに従って行われる。制御部３は、パルス信号ＰＳに基づいて車速Ｖｎを算出して予め定めた基準車速Ｖｋを境に移動距離ＤＭの検出方法を変更するようになっている。基準車速Ｖｋは、車速センサ１０がパルス信号ＰＳを出力することができなくなる直前の車速Ｖｎ、即ち、いわゆるパルス抜けが発生する車速より少し速い速度であってパルス信号ＰＳによって車速Ｖｎが算出できる最低限度の速度である。本実施形態では、基準車速Ｖｋを時速３．２ｋｍとしている。そして、この基準車速Ｖｋは、ＲＯＭ５に予め記憶されている。

車両Ｃが基準車速Ｖｋ以上の時、制御部３は「通常検出モード」となり、車速センサ１０から出力されてくるパルス信号ＰＳをカウントすることによって、その時々の移動距離ＤＭを算出する。一方、車両Ｃが基準車速Ｖｋ未満の時、制御部３は「低速検出モード」となり、撮像データ取得部６が後方カメラ７から取得した異なる時間の画像データＧを画像処理することによって、その時々の移動距離ＤＭを算出する。そして、制御部３は、各検出モードで演算した移動距離ＤＭ及び現在位置ＤＰをＲＡＭ４の所定の記憶領域に記憶するようになっている。従って、ＲＡＭ４には、そのための記憶領域が確保されている。

さらに、制御装置２は、Ｉ／Ｆ部９を介して、車両Ｃに設けられたステアリングセンサ１１、シフトセンサ１２と接続されている。ステアリングセンサ１１は、その時々のステアリングホイールの操舵角（ステアリング舵角）を検出するセンサであって、そのステアリング舵角信号ＳＴＲに基づいてステアリング舵角を検出する。シフトセンサ１２は、その時々の変速機のシフトレバーのシフトポジションを検出するセンサであって、シフトポジション信号ＮＳＷに基づいてシフトレバーのリバース（後退）状態を検出する。つまり、制御部３は、ステアリングセンサ１１からステアリング舵角信号ＳＴＲ及びシフトセンサ１２からシフトポジション信号ＮＳＷを取得し、その時々のステアリング舵角及びシフトポジションをＲＡＭ４の所定の記憶領域に一時記憶する。

制御部３は、シフトポジション信号ＮＳＷに基づいて、変速機のシフトポジションがリバース状態であるか否かを判断する。シフトポジションがリバースであって、車両Ｃの後方の周辺画像を単に表示する場合（これを「第１駐車支援モード」という）には、制御部３は、ＲＯＭ５に格納された駐車支援プログラムに従って、後方カメラ７が撮像した画像データＧに基づき、図４に示す撮像画面ＰＣをディスプレイ８に表示する。このとき、撮像画面ＰＣには、車両Ｃの背景が表示され、その背景に、ステアリング舵角信号ＳＴＲに基づいて予想軌跡線Ｌ１、車幅延長線Ｌ２が、公知の方法で、重ねて描画されている。予想軌跡線Ｌ１は、車両Ｃの舵角及び車幅に応じた進行軌跡を示す。車幅延長線Ｌ２は、車両Ｃの車幅を後方に延長した指標である。従って、運転者は、駐車する際に、予想軌跡線Ｌ１と、車幅延長線Ｌ２とのずれ量に応じて操舵を行うことができる。

制御装置２は、Ｉ／Ｆ部９を介して、車両Ｃに設けられたジャイロセンサ１３と接続されている。制御部３は、ジャイロセンサ１３から、車両Ｃの相対方位情報を取得する。
また、制御装置２は、ＧＰＳ受信部１４及び自車位置検出部１５を備えている。ＧＰＳ受信部１４は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信する。自車位置検出部１５は、ＧＰＳ受信部１４から受信した検出データに基づいて、自車位置の絶対位置を示す緯度・経度・高度等の測位データを定期的に算出する。自車位置検出部１５は、制御部３が算出した車両Ｃの移動距離ＤＭ及び相対方位を取得し、ＧＰＳ受信部１４による測位データにより算出した基準現在位置をベースに、移動距離ＤＭ及び相対方位に基づき、自律航法による現在位置ＤＰを算出する。このとき、自車位置検出部１５は、図３に示すように、車両Ｃの後輪Ｃａの車軸Ｃｂの中心点Ｃｏを、車両用のＸＹ座標系上の座標点として算出する。そして、ＧＰＳ受信部１４から測位データを逐次取得しながら、自律航法による自車位置を補正し、現在位置ＤＰを決定する。尚、車両用のＸＹ座標系は、路面上の車両Ｃの位置を示すた
めの座標系（路面座標）である。

制御装置２は入力信号取得部１６を備えている。入力信号取得部１６は、そのディスプレイ８のタッチパネル操作によって入力された入力信号を取得して制御部３に送信する。ディスプレイ８に隣接した位置に設けた操作ボタン１７の中には、画像切換ボタン１７ａが備えられている。この画像切換ボタン１７ａは、例えば、図３に示すように、車両Ｃが駐車目標領域Ｒに駐車するとき等に、駐車目標領域Ｒがディスプレイ８の画面からはみ出して、視認しづらくなった際に、運転者によって操作される。この画像切換ボタン１７ａが操作されることにより、入力信号取得部１６により合成開始信号が生成され、制御部３は、「第１駐車支援モード」から「第２駐車支援モード」となり、各画像データＧの合成及び出力処理を開始するようになっている。

また、運転支援装置１は、スピーカ１８を備えている。スピーカ１８は、制御部３から送信された音声出力信号に基づき、各種案内音声や案内音を出力する。
制御装置２は、画像処理部１９を備えている。画像処理部１９は、制御部３から各画像データＧを受信して、各画像データＧに生じた、広角レンズによる歪曲収差を補正する。画像処理部１９は、制御部３が前記「第２駐車支援モード」となると、制御部３から受信した画像合成命令に従って、現在位置ＤＰで新たに取得した画像データＧ（これを新画像データＧ１という）と、その新画像データＧ１よりも過去に撮像された画像データＧ（これを過去画像データＧ２という）とを合成する。新画像データＧ１に合成する過去画像データＧ２は、現在地点よりも、車両座標系において、所定距離（基準距離ＤＭｋ）だけ離れた地点で撮像された画像データＧである。

詳述すると、画像処理部１９は、図５に模式的に示すように、本実施形態では、新画像データＧ１の新画像Ｐ１の下半分Ｈ１と、過去画像データＧ２の過去画像Ｐ２の下半分Ｈ２を合成し、ディスプレイ８に一つの撮像画面ＰＣ（これを合成撮像画面ＰＣＡという）として表示する。このとき、画像処理部１９は、画像データＧ１及び過去画像データＧ２のうち、連続する領域（新画像Ｐ１の下半分Ｈ１と過去画像Ｐ２の下半分Ｈ２）が互いに連続するように合成すべく新画像Ｐ１の下半分Ｈ１の画像データＧ１ａと過去画像Ｐ２の下半分Ｈ２の画像データＧ２ａをデータ信号処理する。これによって、合成撮像画面ＰＣＡの画像合成データＧＡが生成される。

この連続した画像合成データＧＡを生成するには、画像処理部１９は新画像Ｐ１を撮像した現在位置ＤＰから前記した基準距離ＤＭｋまで遡った位置で撮像した連続処理に適した画像データ（過去画像Ｇ２）をＲＡＭ４から読み出すことによって行われる。図６は画像合成データＧＡの合成撮像画面ＰＣＡを示す。合成撮像画面ＰＣＡは、新画像Ｐ１の下半分Ｈ１の画像データＧ１ａに基づく部分新画像ＰＣＡ１と、過去画像Ｐ２の下半分Ｈ２の画像データＧ２ａに基づく部分過去画像ＰＣＡ２とが連続して描画されている。そして、この基準距離ＤＭｋは、予めＲＯＭ５に記憶されている。

部分新画像ＰＣＡ１は、図７に示すように、現在位置ＤＰでのカメラ視点Ｖ２における領域Ｆ２の車両Ｃの後方の背景である。また、部分過去画像ＰＣＡ２は、現在位置ＤＰでは車両Ｃの下方に隠れている領域の画像であって、現在位置でのカメラ視点Ｖ２では撮像できない領域である。つまり、図７に示すように、後方カメラ７は基準距離ＤＭｋまで遡った位置ＤＰ１でのカメラ視点Ｖ１における領域Ｆ３の画像である。この部分過去画像ＰＣＡ２には、図６に示すように、車体の下方にあるため実際には隠れて見えない白線ＷＬ等が表示されている。従って、この部分過去画像ＰＣＡ２を表示することにより、車両Ｃの車体を透かして、その下方の路面が表示されたように見えることになる。そして、この合成撮像画面ＰＣＡは、車両Ｃが基準距離ＤＭｋ移動する毎に更新される。

また、ＲＯＭ５には、輪郭描画データ５ａが格納されている。輪郭描画データ５ａは、前記「第２駐車支援モード」において、図６に示すように、合成撮像画面ＰＣＡをディスプレイ８に表示する際に、車両Ｃの輪郭Ｚをディスプレイ８に表示するためのデータである。また、輪郭描画データ５ａは、車両Ｃの大きさに応じて設定され、車両Ｃが小型車である場合には、画面に応じた小型車の大きさの輪郭Ｚを描画するようになっている。

また、画像処理部１９は、制御部３が前記した「低速検出モード」となると、制御部３からの命令に従って、その時々の移動距離ＤＭを算出するための画像処理を行う。
画像処理部１９は、制御部３がＲＡＭ４に格納する新画像Ｐ１の新画像データＧ１と、一つ前にＲＡＭ４に記憶された過去画像Ｐ２の過去画像データＧ２を比較する。画像処理部１９は、新画像データＧ１の特定領域の画像データ（抽出新画像データＧ１ｐａという）を抽出するとともに、過去画像データＧ２の特定領域の画像データ（抽出過去画像Ｇ２ｐａという）を抽出する。ここでいう特定領域とは、図８で示すように、後方カメラ７が撮像した画像データＧに基づいたディスプレイ８に表示された撮像画面ＰＣにおいて予め定めた２点鎖線で囲んだ検出領域Ｚ０である。

画像処理部１９は、図９（ａ）に示すように、抽出新画像データＧ１ｐａに基づく抽出新画像Ｐ１ａと抽出過去画像データＧ２ｐａに基づく抽出過去画像Ｐ２ａについて、フーリエ変換、二値化処理、エッジ検出等の画像処理をしてそれぞれの新及び旧パターンＱ１、Ｑ２を強調する。画像処理部１９は、パターンを強調させた抽出新画像Ｐ１ａと抽出過去画像Ｐ２ａをパターンマッチングさせる。画像処理部１９は、パターンマッチングすることによって、図９（ｂ）に示すように、新及び旧パターンＱ１、Ｑ２において、それぞれの特徴点Ｑ１ｐ、Ｑ２ｐの座標値（ディスプレイ８上の座標（画面座標））を求める。制御部３は、その求めた特徴点Ｑ１ｐ、Ｑ２ｐの画面座標値を路面座標値に変換する。この時、後方カメラ７が広角レンズによる歪等は補正されて座標変換が行われる。画像処理部１９は、路面座標値に変換された特徴点Ｑ１ｐ、Ｑ２ｐ間の距離を求めることによって、一つ前の過去画像データＧ２を取得した時から新画像データＧ１を取得した時までに車両Ｃが移動した距離（単位移動距離Ｍ１）を算出することができる。

制御部３は、この単位移動距離Ｍ１をＲＡＭ４に記憶するとともに記憶してある予め定めた地点からの移動距離ＤＭに単位移動距離Ｍ１を加算（更新）して新たな移動距離ＤＭ（＝ＤＭ＋Ｍ１）としてＲＡＭ４に記憶する。また、制御部３は、更新された新たな移動距離ＤＭに基づいて現在位置ＤＰを新たな現在位置ＤＰに更新するようになっている。

また、制御装置２は、地図データ記憶部２０を備えている。地図データ記憶部２０には、地図データとしての経路データ２０ａ及び地図描画データ２０ｂが格納されている。経路データ２０ａは、各道路の交差点や曲点を示すノードを示すノードデータや、各ノードを接続するリンクを示すリンクデータ等を格納しており、制御部３は、目的地までの経路案内処理を行う際に、この経路データ２０ａ及びＲＯＭ５に格納された経路案内プログラムに従って経路を探索する。また、制御部３は、上記したように算出した現在位置ＤＰの座標と、走行軌跡、経路データ２０ａを照合して、現在位置座標を適切な道路上に位置決めし、自車位置データをさらに補正する。地図描画データ２０ｂは、広範囲から狭範囲の地図を表示するためのデータであって、経路データ２０ａと関連付けられている。そして、制御部３は、変速機のシフトポジションがリバースになっていない場合、ディスプレイ８に制御部３を介して地図描画データに基づいて自車位置周辺の地図画面８ａ（図１参照）を自車位置マーク等と合わせて表示する。

次に、本実施形態の運転支援装置１における作用を説明する。
（移動距離及び現在位置検出）
まず、制御装置２が、ＲＯＭ５に格納された移動距離及び現在位置検出プログラムに従
って実行する移動距離ＤＭ及び現在位置ＤＰの検出ついて、図１０に示すフローチャートに従って説明する。この処理は、イグニッションスイッチがオンになった時に開始され、イグニッションスイッチがオフになった時に終了するようになっている。

今、イグニッションスイッチがオンして移動距離及び現在位置検出プログラムが開始されると、制御部３は、現在の車速Ｖｎが基準車速Ｖｋ未満かどうか判断する（ステップＳ１―１）。制御部３は、車速センサ１０からのパルス信号ＰＳに基づいてその時の車速Ｖｎを算出する。制御部３は、現在の車速Ｖｎが基準車速Ｖｋ以上の場合、「通常検出モード」となり、ステップＳ１−２に移り、車速センサ１０からのパルス信号ＰＳをカウントする。

制御部３は、１つのパルス信号ＰＳに対して車両Ｃの移動した単位移動距離Ｍ１を移動距離ＤＭに加算して新たな移動距離ＤＭ（＝ＤＭ＋Ｍ１）を算出してＲＡＭ４に記憶した移動距離ＤＭを更新する（ステップＳ１−３）。続いて、制御部３は、更新した移動距離ＤＭを使って新たな現在位置ＤＰを求めて、ＲＡＭ４に記憶した現在位置ＤＰを更新する（ステップＳ１−４）。つまり、制御部３は、算出した移動距離ＤＭを自車位置検出部１５に出力して同自車位置検出部１５と協働して現在位置ＤＰを算出させるとともに、その算出させた現在位置ＤＰをＲＡＭ４に記憶した先の現在位置ＤＰと書き換える。

移動距離ＤＭ及び現在位置ＤＰの更新が済むと、制御部３はイグニッションスイッチがオフかどうかチェックする（ステップＳ１−５）。そして、制御部３は、イグニッションスイッチがオンの時（ステップＳ１−５でＮＯ）の時には、ステップＳ１−１に戻り新たな移動距離ＤＭ等を求める処理が行われる。反対に、イグニッションスイッチがオフの時（ステップＳ１−５でＹＥＳ）の時には、制御部３は移動距離ＤＭ及び現在位置ＤＰの検出処理を終了する。

一方、前記ステップＳ１−１において、現在の車速Ｖｎが基準車速Ｖｋ未満の場合（ステップＳ１−１でＹＥＳ）、制御部３は「低速検出モード」となり、ステップＳ１−６に移る。制御部３は、後方カメラ７が撮像した画像からその時の画像データＧを取得する（ステップＳ１−６）。制御部３は、撮像データ取得部６を介して後方カメラ７を駆動させ、その時の画像データＧ（新画像データＧ１）を取得する。また、制御部３が「第１駐車支援モード」又は「第２駐車支援モード」になっていて後方カメラ７が既に駆動している時には、直ちにその時の画像データＧ（新画像データＧ１）を取得する。

制御部３は、画像処理部１９に新画像データＧ１から特定領域の新パターンＱ１を求めＲＡＭ４に格納する（ステップＳ−７）。制御部３は、画像処理部１９に新画像データＧ１を出力し、画像処理部１９にて新画像データＧ１から特定領域の抽出新画像データＧ１ｐａを抽出させその抽出新画像データＧ１ｐａに基づいて強調された特定領域の新パターンＱ１を求めさせる。そして、制御部３は、画像処理部１９が求めた特定領域の新パターンＱ１のデータをＲＡＭ４に記憶する。

抽出新画像データＧ１ｐａに基づく強調された新パターンＱ１をＲＡＭ４に記憶すると、制御部３は、ＲＡＭ４に一つ前のフレームの画像データＧ（過去画像データＧ２）に基づく特定領域の画像データ（抽出過去画像データＧ２ｐａ）に対する強調された旧パターンＱ２が記憶されているかどうか判断する（ステップＳ１−８）。つまり、パターンマッチングするために、後方カメラ７が撮像した１つ前のフレームの過去画像データＧ２に基づく強調された旧パターンＱ２が既にあるかどうか判断する。そして、比較するための旧パターンＱ２がない時（ステップＳ１−８でＮＯ）、制御部３は、この新パターンＱ１を旧パターンＱ２にした後（ステップＳ１−９）、新たな新画像データＧ１を取得して新たな新画像データＧ１に基づく新パターンＱ１を生成するべく、ステップＳ１−５を介して
ステップＳ１−１に戻る。

一方、比較するための旧パターンＱ２がある時（ステップＳ１−８でＹＥＳ）、制御部３は、ＲＡＭ４から先に記憶した旧パターンＱ２のデータを読み出した後（ステップＳ１−１０）、画像処理部１９に対して生成した新パターンＱ１と旧パターンＱ２とのパターンマッチングを実行させた後（ステップＳ１−１１）、マッチングしているかどうか判断する。（ステップＳ１−１２）。

新パターンＱ１と旧パターンＱ２とがマッチングしている時（ステップＳ１−１２でＹＥＳ）、制御部３は、画像処理部１９に対して新パターンＱ１と旧パターンＱ２のマッチングした箇所から互いに対応する特徴点Ｑ１ａ，Ｑ２ａを選択させた後、各特徴点Ｑ１ａ，Ｑ２ａの座標値（画面座標）を求めるとともに、その各特徴点Ｑ１ａ，Ｑ２ａの座標値をＲＡＭ４に記憶させる（ステップＳ１−１３）。

制御部３は、その求めた特徴点Ｑ１ａ，Ｑ２ａの画面座標値を路面座標値に変換し、路面座標値に変換された特徴点Ｑ１ａ，Ｑ２ａ間の距離（単位移動距離Ｍ１）を求め、移動距離ＤＭ（＝ＤＭ＋Ｍ１）を更新する（ステップＳ１−１４）。続いて、制御部３は、新パターンＱ１を旧パターンＱ２にした後（ステップＳ１−１５）、ステップＳ１−４に移り、更新した移動距離ＤＭを使って新たな現在位置ＤＰを求めＲＡＭ４に記憶した現在位置ＤＰを更新する。

一方、新パターンＱ１と旧パターンＱ２とがマッチングしていない時（ステップＳ１−１２でＮＯ）、移動したかどうかの判定ができないとして、ステップＳ１−９を経てステップ１−５に戻り、新たな移動距離算出のための処理を行う。

このように、本実施形態の運転支援装置１は、現在の車速Ｖｎが基準車速Ｖｋ未満の場合、その時々で後方カメラ７が撮像した画像の画像データＧに基づいて移動距離ＤＭ及び現在位置ＤＰを算出する。従って、車速センサ１０からのパルス信号ＰＳが出力されない低速の状況になっても、精度良く移動距離ＤＭ及び現在位置ＤＰを検出することができる。

（駐車支援）
次に、制御装置２が、ＲＯＭ５に格納された駐車支援プログラムに従って実行する駐車支援について、図１１に示すフローチャートに従って説明する。この処理は、シフトポジションがリバースになった時に開始されるようになっている。

制御部３は、シフトポジションがリバースであるか否かを判断する（ステップＳ２−１）。シフトポジションがリバースである場合には（ステップＳ２−１でＹＥＳ）、制御部３は、画像合成を開始するか否かを判断する（ステップＳ２−２）。画像合成の開始か否かは、画像切換ボタン１７ａの操作の有無で決まる。

画像切換ボタン１７ａが操作されない場合（ステップＳ２−２でＮＯ）、制御部３は画像合成を行わないと判断、つまり、「第１駐車支援モード」と判断し、ＲＡＭ４から最新の画像データＧ１を取得し、予想軌跡線３１、車幅延長線３２とを重ね、図４のような後方画像を表示した撮像画面ＰＣをディスプレイ８に表示する（ステップＳ２−３）。この場合、制御部３は、画像データＧを逐次取得し、撮像画面ＰＣを更新しながら、画像合成を開始するための信号の受信を待つようにしている。

一方、運転者が、画像切換ボタン１７ａを操作し画像合成を開始すると判断すると（ステップＳ２−２においてＹＥＳ）、制御部３は「第２駐車支援モード」となり、車両Ｃの
基準となる現在位置の初期セットを行う（ステップＳ２−４）。制御部３は、前記した処理動作でＲＡＭ４に記憶されている移動距離ＤＭ及び現在位置ＤＰを読み出し、それぞれ初期移動位置ＤＭ０及び初期現在位置ＤＰ０としてＲＡＭ４の所定の記憶領域に記憶する。

続いて、制御部３は、画像切換ボタン１７ａを操作した位置（初期移動位置ＤＭ０）から予め定めた基準距離ＤＭｋだけ移動したかどうかを判断する（ステップＳ２−５）。この判断は、初期移動位置ＤＭ０とＲＡＭ４にその時に記憶されている移動距離ＤＭとの差分（＝ＤＭ−ＤＭ０）を求め、その差分（画像更新用移動距離ＤＭｘ）が予め定めた基準距離ＤＭｋに到達したどうかによって判断する。基準距離ＤＭｋは、ＲＡＭ４に格納された過去画像Ｐ２の下半分Ｈ２の画像データＧ２ａと、新たに取得した新画像Ｐ１の下半分Ｈ１の画像データＧ１ａとから生成した画像合成データＧＡの合成撮像画面ＰＣＡを新たにディスプレイ８に表示又は更新するタイミングとなる距離であって、本実施形態では約５０ｃｍに設定されている。

そして、画像更新用移動距離ＤＭｘが基準距離ＤＭｋ未満である場合（ステップＳ２−５でＮＯ）には、制御部３は画像更新用移動距離ＤＭｘが基準距離ＤＭｋに到達するまで、待機する。やがて、画像更新用移動距離ＤＭｘ（＝ＤＭ−ＤＭ０）が基準距離ＤＭｋに達すると（ステップＳ２−５でＹＥＳ）、制御部３は現在位置の画像データＧ（新画像データＧ１）をＲＡＭ４から取得する（ステップＳ２−６）。続いて、制御部３は、画像切換ボタン１７ａを操作した位置（初期移動位置ＤＭ０）で撮像した画像データＧ（過去画像データＧ２）を検索し、その過去画像データＧ２をＲＡＭ４から読み出す（ステップＳ２−７）。

制御部３は、画像処理部１９に画像合成命令を送信して、画像処理部１９にて各画像データＧ1，Ｇ２の補正を実行させる（ステップＳ２−８）。つまり、画像処理部１９は、
各画像データＧの歪曲収差を補正する。補正が終了すると、制御部３は、画像処理部１９に対して補正した各画像データＧ１，Ｇ２の合成を実行させる（ステップＳ２−９）。そして、画像処理部１９は、画像データＧ１及び過去画像データＧ２のうち、新画像Ｐ１の下半分Ｈ１と過去画像Ｐ２の下半分Ｈ２が互いに連続する合成撮像画面ＰＣＡの画像合成データＧＡを生成する。

制御部３は、生成した画像合成データＧＡをディスプレイ８に表示する（ステップＳ２−１０）。その結果、上記したように、図６に示す画像合成データＧＡがディスプレイ８に表示される。つまり、現在位置ＤＰではカメラ７では撮像できない車体の下方の路面が、車両Ｃの車体を透かして表示されたように見える。

このとき、画像処理部１９は、ＲＯＭ５に格納された輪郭描画データ５ａを用いて、車両輪郭線４１を重ねて描画する。従って、運転者は、車両Ｃの現在の位置と、合成撮像画面ＰＣＡに表示された駐車目標領域Ｒとをディスプレイ８にて視認することによって、駐車目標領域Ｒとの相対位置やずれ量を把握したり、自車位置と障害物との相対距離を把握する。

さらに、制御部３は、終了トリガがあるか否かを判断する（ステップＳ２−１１）。この判断は、画像切換ボタン１７ａの操作、シフトポジションのリバースからドライブ又はパーキングへの変更、イグニッションモジュールからのオフ信号の受信の有無を判断する。終了トリガが無い場合には（ステップＳ２−１１でＮＯ）、ステップＳ２−５に戻り、上記した処理を繰り返す。これにより、例えば、５０ｃｍ等の基準距離ＤＭｋ移動する毎に、合成撮像画面ＰＣＡが更新される。終了トリガがある場合には（ステップＳ２−１１でＹＥＳ）、制御部３は駐車支援プログラムを終了する。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、現在の車速Ｖｎが基準車速Ｖｋ未満の場合、その時々で後方カメラ７が撮像した画像の画像データＧ１，Ｇ２に基づいて移動距離ＤＭ及び現在位置ＤＰを算出する。従って、車速センサ１０からのパルス信号ＰＳが出力されない低速の状況（いわゆるパルス抜けが発生する状況）になっても、高精度に移動距離ＤＭ及び現在位置ＤＰを検出することができる。

（２）上記実施形態では、駐車支援モードにおける画像更新用移動距離ＤＭｘ（＝ＤＭ−ＤＭ０）について、車速Ｖｎに応じて「通常検出モード」と「低速検出モード」の２種類の方法で求めた移動距離ＤＭに基づいて算出した。従って、「第２駐車支援モード」においては、基準車速Ｖｋ以下の低速で走行する場合が多く、「低速検出モード」で求めた精度の高い移動距離ＤＭを使って画像更新用移動距離ＤＭｘ（＝ＤＭ−ＤＭ０）が求められることから、精度の高い合成撮像画面ＰＣＡをディスプレイ８に表示させ確実な駐車支援ができる。

（３）上記実施形態では、「低速検出モード」に切り替える基準車速Ｖｋを、車速センサ１０がパルス信号ＰＳを出力することができなくなる直前の車速Ｖｎ、即ち、いわゆるパルス抜けが発生する車速より少し速い車速であってパルス信号ＰＳによって車速Ｖｎが算出できる最低限度の速度に設定した。従って、現状の車速センサ１０をそのまま使用することができ、「低速検出モード」と「通常検出モード」を切り替えるためだけの特別な車速センサを設ける必要がない。

尚、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態は、後退時の移動距離ＤＭ及び現在位置ＤＰの算出について説明したが、これに限定されるものではなく、前進時の移動距離及び現在位置の算出についても同様に実施してもよい。

・上記実施形態は、常時、移動距離ＤＭの算出を、車速Ｖｎに応じて「通常検出モード」と「低速検出モード」のいずれか選択して実行した。これを、前記実施形態の「第２駐車支援モード」になった時のみ、その時の車速Ｖｎに応じて「通常検出モード」と「低速検出モード」のいずれか選択して移動距離ＤＭを算出するとともに、現在位置ＤＰを算出するようにしてもよい。

・上記実施形態では、通常検出モードと低速検出モードのいずれかを選択する境界の車速（基準車速）は時速３．２ｋｍであったが、これを適宜変更して実施してもよい。
・上記実施形態では、後方カメラ７を使って、後退走行しながら駐車をする駐車支援時について説明したが、前進走行しながら駐車をする駐車支援の時についても応用してもよい。

・上記実施形態では、後方カメラ７の画像データを使って、車速を算出したが、後方カメラ７以外の車両に備えた周辺カメラの画像データを使って移動距離ＤＭや画像更新用移動距離ＤＭｘを求めてもよい。

・上記実施形態は、車速Ｖｎに応じて「通常検出モード」と「低速検出モード」のいずれか選択してその求めた移動距離ＤＭを、駐車支援に応用したが、これに限定されるものではない。例えば、経路案内にためにその時々に必要な移動距離ＤＭを高精度に求める場合等、移動距離を高精度に算出する必要がある制御に利用してもよい。

・上記実施形態は、画像データＧ１及び過去画像データＧ２のうち、新画像Ｐ１の下半
分Ｈ１と過去画像Ｐ２の下半分Ｈ２が互いに連続する合成撮像画面ＰＣＡの画像合成データＧＡを生成することとしたが、画像合成データの生成方法は、その他の生成方法を用いてもよい。

本実施形態の運転支援装置の構成を説明するブロック図。車両に配設された後方カメラを説明する説明図。本実施形態の処理を行う際の車両の位置を説明する説明図。同運転支援装置のディスプレイに表示された撮像画面の図。画像データの合成を説明する模式図。合成撮像画面の説明図。画像更新位置での後方カメラの撮像範囲の説明図。移動距離の算出を説明するための撮像画面の図。（ａ）は２つ抽出した抽出画像を示す図、（ｂ）は２つ抽出した抽出画像をマッチングした状態を示す図。本実施形態の移動距離演算処理の処理手順を説明するためのフローチャート図。同じく駐車支援処理の処理手順を説明するためのフローチャート図。

符号の説明

１…運転支援装置、２…制御装置、３…制御部、４…ＲＡＭ、５…ＲＯＭ、７…後方カメラ、８…ディスプレイ、１０…車速センサ、１７ａ…画像切換ボタン、１９…画像処理部、Ｖｎ…車速、Ｖｋ…基準車速、ＤＭ…移動距離、ＤＰ…現在位置、Ｑ１…新パターン、Ｑ２…旧パターン、ＰＣＡ…合成撮像画面、ＰＳ…パルス信号、ＤＭｘ…画像更新用移動距離、ＤＭｋ…基準距離、Ｃ…車両、Ｇ…画像データ、Ｇ１…新画像データ、Ｇ２…過去画像データ。

Claims

車速センサのパルス信号に基づいて求めた車両の車速が予め定めた基準車速以上の時、前記車速センサのパルス信号に基づいて移動距離を求め、
前記車両の車速が前記基準車速未満の時、前記車両に備えた撮像手段で異なる時間に撮像した複数の画像データを取得し、その複数の画像データを画像処理して移動距離を求めるようにしたことを特徴とする車両の移動距離検出方法。
車速センサからのパルス信号に基づいて移動距離を算出する第１の移動距離算出手段を備えた車両の移動距離検出装置において、
前記車両の周辺画像を撮像する撮像手段と、
前記車両の車速が予め定めた基準車速未満かどうかを判定する判定手段と、
前記判定手段が基準車速未満と判定した時、前記撮像手段が異なる時間に撮像した複数の画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記画像データ取得手段が取得した複数の画像データに基づいて移動距離を算出する第２の移動距離算出手段と
を設けたことを特徴とする車両の移動距離検出装置。
請求項２に記載の車両の移動距離検出装置において、
前記判定手段は、前記車速センサからのパルス信号にて車速を検出する車速検出手段が検出した車速に基づいて前記基準車速未満かどうかを判定することを特徴とする車両の移動距離検出装置。
車速センサのパルス信号に基づいて求めた車両の車速が予め定めた基準車速以上の時、前記車速センサのパルス信号に基づいて移動距離を求め、その移動距離に基づいて車両の現在位置を更新し、
前記車両の車速が前記基準車速未満の時、前記車両に備えた撮像手段で異なる時間に撮像した複数の画像データを取得し、その複数の画像データを画像処理して移動距離を求め、その求めた移動距離に基づいて車両の現在位置を更新するようにしたことを特徴とする車両の現在位置検出方法。
車速センサからのパルス信号に基づいて移動距離を算出する第１の移動距離算出手段と、
前記第１の移動距離算出手段が算出した移動距離に基づいて車両の現在位置を算出する車両位置算出手段と
を備えた車両の現在位置検出装置において、
前記車両の周辺画像を撮像する撮像手段と、
前記車両の車速が予め定めた基準車速未満かどうかを判定する判定手段と、
前記判定手段が基準車速未満と判定した時、前記撮像手段が異なる時間に撮像した複数の画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記画像データ取得手段が取得した複数の画像データに基づいて移動距離を算出し前記車両位置算出手段に出力する第２の移動距離算出手段と
を設けたことを特徴とする車両の現在位置検出装置。
請求項５に記載の車両の現在位置検出装置において、
前記判定手段は、前記車速センサからのパルス信号にて車速を検出する車速検出手段が検出した車速に基づいて前記基準車速未満かどうかを判定することを特徴とする車両の現在位置検出装置。