JP2009202610A

JP2009202610A - 駐車支援装置

Info

Publication number: JP2009202610A
Application number: JP2008043706A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kiyohara; 將裕清原; Toshiyuki Aoki; 利幸青木; Hiroshi Imai; ひろし今井; Kota Irie; 耕太入江; Yoshitaka Uchida; 吉孝内田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2009-09-10

Abstract

【課題】
駐車場において確保してある駐車枠は、一般的な車両の外周サイズよりもさらに余裕を取った大きさで標示されており、かつ、複数の駐車枠が隣接して並べられていることが多いため、駐車枠に対して曲がって駐車してしまったり、駐車行動完了時に駐車枠内に収まってはいるが、隣接する駐車枠に既に駐車されている他車両によってドアを開閉するスペースが不足して、乗降できなくなってしまうという課題がある。
【解決手段】
駐車支援装置は、自車両を駐車可能な空間を検出する駐車可能空間検出手段と、自車室内の乗員や荷物の状態を把握する第一の状態把握手段と、自車周囲の環境や他車両の状態を把握する第二の状態把握手段と、前記駐車可能空間検出手段の出力状態と、第一および第二の状態把握手段の出力状態に基づいて、駐車可能空間内での自車を駐車するのに最適な位置を算出する目標駐車位置算出手段、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の駐車を支援する駐車支援装置に関する。

自動駐車支援装置や半自動駐車支援装置では、例えば駐車場内にペイントされた白線を画像認識によって検出し、駐車枠位置を認識した上で操舵タイミングと操舵量とを出力することでドライバ補助を行う技術がある（特許文献１参照）。

特許文献１の駐車支援装置は、車載カメラの画像に基づいて自車が駐車しようとしている駐車枠を認識し、その枠内に収まるように自車を誘導しようとする。この目的のため操舵タイミングと操舵量を出力するとともに、ドライバに対してモニタ画面を用いて自車が進行すると予想される位置を提示する。

特開２００６−３１５４６０号公報 P.Viola and M.Jones、"Rapid object detection using a boosted cascade of simple features"、Proc.of CVPR、２００１

しかし、通常、駐車場において確保してある駐車枠は、一般的な車両の外周サイズよりもさらに余裕を取った大きさで標示されており、かつ、複数の駐車枠が隣接して並べられていることが多い。このため、特許文献１の駐車支援装置の指示に従って駐車を行っても、駐車枠に対して曲がって駐車してしまったり、あるいは、駐車行動完了時に駐車枠内に収まってはいるが、隣接する駐車枠に既に駐車されている他車両によってドアを開閉するスペースが不足して、乗降できなくなってしまう可能性がある。

そこで、本発明の目的は、乗員数や荷物の積み卸しといった自車状況と、駐車位置付近の他車や障害物といった周囲状況とを考慮して、最適な駐車位置への誘導を行うことにある。

前記課題を解決するため、本駐車支援装置は、自車両を駐車可能な空間を検出する駐車可能空間検出手段と、自車室内の乗員や荷物の状態を把握する第一の状態把握手段と、自車周囲の環境や他車両の状態を把握する第二の状態把握手段と、前記駐車可能空間検出手段の出力状態と、第一および第二の状態把握手段の出力状態に基づいて、駐車可能空間内での自車を駐車するのに最適な位置を算出する目標駐車位置算出手段、を備える。

本発明によれば、乗員数や荷物の積み卸しといった自車状況と、駐車位置付近の他車や障害物といった周囲状況とを考慮して、最適な駐車位置への誘導を行うことができる。

以下、本発明の実施形態を説明する。

以下、第一実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、駐車支援装置の構成の概要を示す機能ブロック図である。

１０１は駐車可能空間検出手段であり、駐車しようとしている駐車スペースの広さを計測するために、例えば、車両の周囲に配置された単眼カメラ，ステレオカメラ，超音波センサ，レーザーレーダ，ミリ波レーダのうち少なくとも１つ以上のセンサを用いて、外界の情報を獲得する。この計測された駐車スペースに関する情報は、後で説明する目標駐車位置算出手段１０８へ送られる。特に車両周囲に配置されるカメラの配置例を図２に示す。

次に、自車状態把握手段１０２は、自車に搭乗している乗員数，着席位置，乗降に使用した出入り口，乗降に使用することが可能な出入り口，乗員の属性，荷物の積載位置，荷物の積載に使用した出入り口，荷物の積載に利用可能な出入り口、のうちいずれか１つ以上の状態を観測することを目的として、車室内を撮影するカメラ，座席シート内部に埋められた感圧センサ，乗員が自車状態を入力するための入力装置，タイヤ空気圧センサ，シートベルト引き出しセンサ，シートベルトロックセンサ，ドア開閉センサ，走行前後のセンサ情報や自車の構造やサイズを記憶した自車情報データベース１０３、のうち、少なくとも１つ以上を用いて車室内の情報を獲得する。この獲得された自車状態の情報は、後で説明する目標駐車位置算出手段１０８へ送られる。なお、乗員の属性とは、乗車補助具の使用の有無，年齢層，性別，体調のうち、いずれか１つ以上を含み、乗車補助具とは、チャイルドシート，車椅子，杖，介助者のうち、いずれか１つ以上を含む。

周囲状態把握手段１０４は、隣接もしくは近傍に停止中の他車の位置，向き，大きさ，障害物の種類，障害物までの距離，壁もしくは柱の位置、のうち、いずれか１つ以上を含む自車周辺環境や他車両の状態を把握するために、例えば、車両の周囲に配置された単眼カメラ，ステレオカメラ，超音波センサ，レーザーレーダ，ミリ波レーダ，施設との通信装置，他車との通信装置のうち少なくとも１つ以上を用いて、周囲状態を把握する。この獲得された周囲状態の情報は、後で説明する目標駐車位置算出手段１０８へ送られる。

駐車枠検出手段１０５は、駐車場内の路面に標示されている駐車枠白線や、駐車枠ロープ，駐車枠区切りの壁もしくは柱，立体駐車場のプレート段差を検出することを目的として、例えば、車両の周囲に配置された単眼カメラ，ステレオカメラ，超音波センサ，レーザーレーダ，ミリ波レーダ，レンジファインダのうち少なくとも１つ以上を用いて、駐車枠を検出する。この検出された駐車枠の情報は、後で説明する目標駐車位置算出手段１０８へ送られる。

目標駐車位置算出手段１０８では、駐車可能空間検出手段１０１，自車状態把握手段１０２，周囲状態把握手段１０４，駐車枠検出手段１０５からの情報に基づき、駐車枠内のどのあたりに自車両を駐車すればよいかを算出し、表示手段１０６に標示するとともに、軌道生成手段１０９にも通知し、駐車支援動作を開始できるようにする。もし、複数の駐車場所の候補が見つかった場合には、表示手段１０６にその旨を標示し、入力手段１０７から乗員に選択させることもできる。また、駐車動作中は、軌道生成手段１０９で計画した車両挙動と自車の状態を比較し、大きく外れる場合には、駐車支援を中止する。

表示手段１０６は、目標駐車位置算出手段１０８から自車の駐車場所候補を受け取り、乗員に提示する。また、必要に応じて自車周囲のカメラ映像やその映像を変換もしくは加工した映像を表示したり、オーバーレイ標示したりする。詳細は後述する。

入力手段１０７は、目標駐車位置算出手段１０８からの駐車場所の候補が複数出力された場合に乗員の選択をシステムに伝える役割を持つ。この入力手段１０７は、例えば、タッチパネルのように表示手段１０６と一体になる場合もある。

軌道生成手段１０９は、目標駐車位置算出手段１０８から出力される駐車の目標位置を入力として、舵角と車速をどのように変化させるかを計算し、車両制御手段１１０に伝達する。この部分に関しては、例えば特許文献１のような多くの公知例や文献がでているため、本明細書では詳しくは述べない。

車両制御手段１１０は、軌道生成手段１０９からの情報を基に、車両のステアリング角度，ギア制御，アクセル制御，ブレーキ制御を行う。

次に、各機能ブロックについて詳細に説明する。

駐車可能空間検出手段１０１を、例えば、ステレオカメラを用いて実現する場合について説明する。ステレオカメラによる立体物計測は画像認識の分野ではよく知られた技術である。少なくとも２台のカメラを設置し、その複数のカメラで同一対象を観測すると、カメラの設置場所の違い、すなわちステレオベースラインの長さに対応した、見かけのずれ、すなわち視差を得ることができる。この視差に基づいて、観測対象までの距離を計測することが可能である。この技術を利用して、路面や壁面，他車を観測することで、その存在の有無を検出することが可能となる。

自車状態把握手段１０２について説明する。自車に搭乗している乗員数，着席位置は、例えば車室内を撮影できるように設置したカメラを用いて得られた映像に対して、顔検知処理を適用することにより、人数と着座位置を得ることができる。顔検知処理に関しては、次の非特許文献１が代表的な手法である。

乗降に使用した出入り口は、停車時のドア開閉センサの出力があった後、自車が走行状態になった場合、当該ドアを乗降に使用したと判断することが可能である。また、ドア開閉センサの出力のあった後、前述の顔検知処理を行い、乗車した乗員の移動を追跡することによって、関連づけることができる。乗降に使用することが可能な出入り口は、自車情報データベース１０３に車室内の座席位置と利用可能な出入り口の対応表を事前に登録しておくことにより可能となる。

乗員の属性は、タッチパネル等を用いて設定を行うことが可能である。

荷物の積載位置は、顔が検知されず、かつ座席シート内に埋められた感圧センサへの反応がある場合に、荷物が積載されていると判断することができる。さらに、荷物の積載に使用した出入り口，荷物の積載に利用可能な出入り口は、自車情報データベース１０３の情報から関連づけることが可能である。

周囲状態把握手段１０４について説明する。他車の位置および向きを検出するために、まずカメラを用いて他車のナンバープレートの位置および向きを検出する。これは、ナンバープレートは大きさと記載内容の位置が決まっていることから、例えば、撮像された画像からエッジ検出を行い、プレート外周部のエッジ線が三次元空間内で所定のアスペクト比を持つ長方形になるか否かを判定することで、ナンバープレートの位置および向きの候補が算出可能である。その後、一連番号に相当する部位に数字らしいパターンがあるか否か検証すればよい。数字らしいパターンがあるか否かは、例えばテンプレートマッチング法により可能である。こうして、他車のナンバープレートの位置および向きが分かれば、他車のおおよその位置および向きを算出することが可能である。更に車種毎の形状モデルを利用することで他車の大きさを得ることが可能である。障害物の種類，障害物までの距離に関しては、例えばステレオカメラを用いることにより、周囲の三次元形状が得られ、障害物表面の三次元形状の凹凸が所定の閾値以下であれば人工的な壁であると判断する。あるいは障害物の三次元形状が一定間隔の棒状である場合にはポールであると判断でき、下部が太くなっている三角錐型の場合にはコーンであると判断する。また、これらの判断と同時に障害物までの距離も三角測量の原理により計測できている。

駐車枠検出手段１０５について、特に駐車枠白線の検出に関して説明する。車両外周に備えられたカメラを用いて路面を撮像する。撮像された路面画像を、カメラの設置高とカメラ設置俯角と、レンズ歪みを含むカメラパラメタに基づいて俯瞰変換を施す。この変換により、車両周囲の路面は、あたかも自車上空から見下ろしたかのような角度の画像、すなわち俯瞰画像に変換される。この俯瞰画像においてエッジ検出を行う。検出されたエッジ点をHough変換することにより直線抽出を行うことができ、駐車枠を構成する直線とその直線どうしの交点を計算することで駐車枠を検出することが可能である。

目標駐車位置算出手段１０８では、以下のように駐車枠内のどのあたりに自車両を駐車すればよいかを算出する。なお、右ハンドル車および後退駐車を行うものとして例を挙げる。

図４のように、駐車可能空間が駐車枠位置と比較して充分に大きい周囲状態の場合、すなわち、例えば、駐車枠位置中央に自車を駐車し、かつ自車のドアを最大に開いた状態で占める空間よりも駐車可能空間が広い場合、目標駐車位置を駐車枠位置中央として算出する。

図５のように、駐車枠内に自車を駐車したとき助手席側に壁がある周囲状態の場合、乗員が運転手のみの場合には、目標駐車位置として壁側に寄せた位置を算出する。乗員が助手席側にもいる場合には、図６のように駐車枠をはみ出さない範囲で、駐車可能空間の中心付近を目標駐車位置として出力する。また、チャイルドシートが設置されている場合や車椅子での乗降の場合には、大人単独の乗降や健常者の乗降に比べて、余裕をみこんだ乗降空間が確保できる程度の目標駐車位置を算出する。さらに、自車状態把握手段１０２により、後部ハッチドアからの荷物積み卸しが発生する場合には、後部ハッチドアの開閉に支障がないように、後方にドア長分の空間が取れるような目標駐車位置を出力する。

ここまで、右ハンドル車で話を進めてきたが、左ハンドル車の場合には左右を反転させれば同様の考え方が適用できる。また、前進駐車の場合も同様には、後部ハッチドアからの荷物の積み卸しは考慮する必要がなくなる。

なお、目標駐車位置の算出は必ずしも１種類のみの出力でなくても良く、複数の算出した結果を出力してもよい。

表示手段１０６は、自車の周囲に配置されたカメラの映像、もしくは必要に応じて俯瞰変換等の見やすくするための画像変換を施したカメラ映像を表示し、目標駐車位置算出手段１０８で算出された目標駐車位置を重畳して乗員に提示する。図７に示すように、軌道生成手段１０９により生成される移動軌跡を重畳して提示してもよい。

入力手段１０７は、目標駐車位置算出手段１０８により複数の目標駐車位置を提示された場合、図８のように、適した目標位置を乗員が指定できるようにするためのものである。

このように本実施例によれば、乗員数や荷物の積み卸しといった自車状況と、駐車位置付近の他車や障害物といった周囲状況とを考慮して、最適な駐車位置への誘導を行うことができるようになる。

本稿によれば、駐車支援装置は、駐車可能空間検出手段により自車が駐車できる駐車スペースの広さを計測することで、自車の大きさと駐車スペースの差を計測できる。また、第一の状態把握手段により、駐車後に自車のどのドアが開く可能性があるかを判定する。次に第二の状態把握手段により、他車等の周囲の障害物を観測できる。更に、自車が開きたいドアの位置および乗降等に必要なスペースと、周囲障害物の状態から、駐車スペース内のどの辺りに駐車するのが最適化を算出できる。

本発明の駐車支援装置を自動車に搭載し、自車および周囲の状況に応じてきめ細かい駐車支援を行うことにより、乗降時の事故が減少でき、また駐車時にかかる時間の短縮および運転手への負荷低減が図れる。

駐車支援装置の構成の概要を示す機能ブロック図。車両周囲に配置されるカメラの配置例を示す図。処理の流れを示す図。周囲状況を示した図。周囲状況を示した図。周囲状況を示した図。目標駐車位置の表示例を示した図。複数の目標駐車位置の選択を促す画面例を示した図。

符号の説明

１０１駐車可能空間検出手段
１０２自車状態把握手段
１０３自車情報データベース
１０４周囲状態把握手段
１０５駐車枠検出手段
１０６表示手段
１０７入力手段
１０８目標駐車位置算出手段
１０９軌道生成手段
１１０車両制御手段
３０１カメラ
４０１現在の自車位置
４０２駐車目標位置
４０３壁
４０４他車両
４０５選択のための番号
４０６選択を促すメッセージ

Claims

自車両を駐車可能な空間を検出する駐車可能空間検出手段と、
自車室内の乗員や荷物の状態を把握する第一の状態把握手段と、
自車周囲の環境や他車両の状態を把握する第二の状態把握手段と、
前記駐車可能空間検出手段の出力状態と、第一および第二の状態把握手段の出力状態に基づいて、駐車可能空間内での自車を駐車するのに最適な位置を算出する目標駐車位置算出手段を備える、駐車支援装置。
車両の周囲に１台以上のカメラを配置し、
前記カメラから得られた映像を画像処理して、車両周囲の路面標示から駐車枠を検出する駐車枠検出手段、
を備える、請求項１記載の駐車支援装置。
車室内に車両周囲の映像を表示することのできる表示手段と、
前記自車を駐車するのに最適な位置が複数ある場合に、何れの位置に誘導するのがよいか乗員からの指示を受け付ける入力手段、
を備える、請求項１又は２記載の駐車支援装置。
自車両を駐車可能な空間を検出する駐車可能空間検出機能と、
自車室内の乗員や荷物の状態を把握する第一の状態把握機能と、
自車周囲の環境や他車両の状態を把握する第二の状態把握機能と、
前記駐車可能空間検出機能の出力状態と、第一および第二の状態把握機能の出力状態に基づいて、駐車可能空間内での自車を駐車するのに最適な位置を算出する目標駐車位置算出機能を備える、駐車支援プログラム。
車両の周囲に配置された１台以上のカメラから得られた映像を画像処理して、車両周囲の路面標示から駐車枠を検出する駐車枠検出機能を備える、請求項４記載の駐車支援プログラム。
車室内に車両周囲の映像を表示することのできる表示機能と、
前記自車を駐車するのに最適な位置が複数ある場合に、何れかの位置に誘導するのがよいか乗員からの指示を受け付ける入力機能を備える、請求項３又は４記載の駐車支援プログラム。