JP2010211277A - 駐車支援装置および駐車支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】固定目標を撮影して利用する駐車支援装置において、単純な画像認識処理を用いながら高い認識精度で固定目標を認識することができるものを提供する。
【解決手段】マークＭは複数の発光体１を含む。複数の発光体１の集合によって特徴点Ｃ１〜Ｃ４が形成される。車両側装置２０の点灯要求生成手段３６は、各特徴点の点灯要求を順次生成し、これを駐車場側装置１０に送信する。駐車場側装置１０の表示制御装置１１は、点灯要求に基づいて特徴点を点灯させる。車両側装置２０の画像認識装置３１は、特徴点を順次画像認識する。この結果を用いて、車両側装置２０の位置パラメータ算出手段３４がマークＭに対するカメラの位置パラメータを算出する。
【選択図】図９

Description

この発明は、固定目標を撮影して利用する駐車支援装置に係り、特に撮影された固定目標の認識をより確実にする駐車支援装置および駐車支援方法に関する。

従来から、駐車場等にあらかじめ目標となるマークを固設しておき、これを駐車支援に用いる駐車支援装置が知られている。例えば特許文献１では、マークをカメラで撮像し、得られた画像で画像認識処理を行ってマークの座標を特定し、これを用いて車両と目標駐車位置との相対位置関係を求め、この相対位置関係に基づいて駐車軌跡を算出し、撮影された画像にこの駐車軌跡を重畳して表示することによって駐車支援を行う。

また、特許文献１には、このようなマークとして、ＬＥＤ等の発光体を用いることが開示されている。発光体を用いたマークは、ペイントやシート等のマークと比べて汚れに強く、擦れによる形状損失も受けにくいという利点がある。

国際公開第２００８／０８１６５５号パンフレット

しかしながら、特許文献１のようにマークを撮影して画像認識処理を行う装置では、画像認識処理が複雑であり、また画像認識の精度にも改善の余地があるという問題があった。
たとえば、正方形等の単純な形状のみのマークでは、マークの方向が判別できず、このため車両の位置を決定することが困難である。すなわち、マークの方向を規定できるような複雑なマーク形状が必要となるが、このため画像認識処理が複雑となる。
さらに、カメラからのマークの見え方は一定ではなく、遮蔽物の存在、車両の種類、車体の構造、カメラの搭載位置、車両とマークとの距離や位置関係等によって変動する。このため、常にマークの全体が的確に撮影できるとは限らず、マークの画像認識の精度に改善の余地がある。

この発明はこのような問題点を解消するためになされたものであり、単純な画像認識処理を用いながら高い認識精度で固定目標を認識できる駐車支援装置および駐車支援方法を提供することを目的とする。

この発明に係る駐車支援装置は、車両に搭載される車両側装置と、所定の目標駐車位置に関連して設置される駐車場側装置とを含み、目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置であって、駐車場側装置は、複数の発光手段を備える固定目標であって、固定目標は目標駐車位置に対して所定の位置関係で固設され、複数の発光手段はそれぞれ固定目標に対して所定の位置関係で設けられる、固定目標と、車両側装置から送信される点灯要求を受信する駐車場側通信手段であって、点灯要求は複数の発光手段のうちいずれを点灯すべきかに関する情報を含む、駐車場側通信手段と、点灯要求に基づき、複数の発光手段を点灯させまたは消灯させる表示制御手段とを含み、車両側装置は、点灯要求を生成する点灯要求生成手段と、点灯要求を駐車場側装置に送信する車両側通信手段と、発光手段の少なくとも１つを撮影するためのカメラと、カメラにより撮影された発光手段の画像に基づいて特徴点を抽出すると共に、撮影された画像上における特徴点の２次元座標を認識する画像認識手段と、画像認識手段により認識された２組以上の２次元座標と、点灯要求とに基づいて、固定目標を基準とした少なくとも２次元座標とパン角とを含むカメラの位置パラメータを算出する、位置パラメータ算出手段と、位置パラメータ算出手段により算出されたカメラの位置パラメータと、目標駐車位置に対する固定目標の所定の位置関係とに基づいて、車両と目標駐車位置との相対位置関係を特定する相対位置特定手段と、相対位置特定手段によって特定された相対位置関係に基づいて、車両を目標駐車位置へ誘導するための駐車軌跡を算出する駐車軌跡算出手段とを含む。

車両側装置からの点灯要求に従って、駐車場側装置が特定の発光手段を点灯させる。点灯した発光手段を車両側装置のカメラが撮影し、画像認識を行い、認識結果と点灯要求の内容とに基づいてカメラの位置および車両の位置を特定する。特定された車両の結果に基づき、車両を目標駐車位置へ案内する。

点灯要求生成手段は、異なる複数の点灯要求を順次生成してもよい。このようにすると、一時点では一つの特徴点のみが点灯することになり、同時に点灯する複数の特徴点を互いに誤って認識することがない。
画像認識手段が所定数の特徴点の２次元座標を認識していない場合、点灯要求生成手段は新たな点灯要求を生成してもよい。このようにすると、カメラの位置パラメータ算出を可能とするのに十分な数の特徴点、またはその精度を十分に高くする数の特徴点を認識するまで処理を繰り返すことができる。
点灯要求は、第１のサイズの特徴点を点灯させる第１の点灯要求と、第２のサイズの特徴点を点灯させる第２の点灯要求とを含み、第２のサイズは第１のサイズより小さく、第２の点灯要求に対応する特徴点の数は第１の点灯要求に対応する特徴点の数より多く、点灯要求生成手段は、位置パラメータに応じて、または相対位置関係に応じて、第１の点灯要求および第２の点灯要求のいずれかを生成してもよい。このようにすると、車両の位置に応じ、適切なサイズおよび数の特徴点を点灯させることができる。
１つの点灯要求は１つの特徴点に対応してもよい。
固定目標は、複数の固定目標部分を含み、固定目標部分は、それぞれ複数の発光手段を備え、１つの点灯要求は、固定目標部分のいずれかにおいて同時に点灯する複数の特徴点に対応し、点灯要求生成手段は、位置パラメータに応じて、または相対位置関係に応じて、異なる点灯要求を生成してもよい。このようにすると、車両の位置に応じ、適切な固定目標部分を点灯させることができる。
特徴点は円形であり、特徴点の２次元座標は特徴点が形成する円の中心の２次元座標であってもよい。このようにすると画像認識処理が簡素となる。

また、この発明に係る駐車支援方法は、車両に搭載される車両側装置と、所定の目標駐車位置に関連して設置される駐車場側装置とを用いる駐車支援方法であって、車両側装置から駐車場側装置へと点灯要求を送信するステップと、点灯要求に基づいて、複数の発光手段を点灯させまたは消灯させるステップと、発光手段の少なくとも１つを撮影するステップと、撮影された発光手段の画像に基づいて固定目標の特徴点を抽出すると共に、撮影された画像上における特徴点の２次元座標を認識するステップと、認識された２組以上の２次元座標と、点灯要求とに基づいて、固定目標を基準とした少なくとも２次元座標とパン角とを含むカメラの位置パラメータを算出するステップと、算出されたカメラの位置パラメータと、目標駐車位置に対する固定目標の所定の位置関係とに基づいて、車両と目標駐車位置との相対位置関係を特定するステップと、特定された相対位置関係に基づいて、車両を目標駐車位置へ誘導するための駐車軌跡を算出するステップとを含む。

この発明に係る駐車支援装置および駐車支援方法は、点灯要求に従って特徴点を点灯させるので、単純な画像認識処理を用いながら高い認識精度で固定目標を認識することができる。

実施の形態１に係る駐車支援装置の構成を概略的に示す図である。 実施の形態１に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る駐車支援演算装置の構成を示す図である。 実施の形態１に係るマークの構成を示す図である。 マークの発光体が４つの特徴点を表示している状態を示す。 実施の形態１に係る駐車支援装置の大まかな動作を説明するフローチャートである。 実施の形態１に係る駐車支援装置の大まかな動作を説明する概略図である。 図６の駐車支援動作の詳細を説明するフローチャートである。 図６の駐車支援動作の詳細を説明する概略図である。 実施の形態２に係る駐車支援動作を説明するフローチャートである。 マークの発光体が、実施の形態３に係る９つの特徴点を表示している状態を示す図である。 実施の形態３に係る駐車支援動作を説明するフローチャートである。 実施の形態３に係る駐車支援動作を説明する概略図である。 実施の形態４に係る第１マークの構成を示す図である。 実施の形態４に係る駐車支援動作を説明するフローチャートである。 実施の形態４に係る駐車支援動作を説明する概略図である。 実施の形態４において、実施の形態１〜３と同様のマークを用いる構成を示す図である。 実施の形態５に係る駐車支援動作を説明する概略図である。 実施の形態６に係る駐車支援動作を説明する概略図である。 位置パラメータの算出に用いるマーク座標系を説明する図である。 位置パラメータの算出に用いる画像座標系を説明する図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を添付図面に基づいて説明する。
図１および図２は、この発明の実施の形態１に係る駐車支援装置の構成を概略的に示す図である。駐車スペースＳは、車両Ｖの運転者が車両Ｖを駐車しようとする所定の目標駐車位置である。この発明に係る駐車支援装置は、運転者に対してこの駐車に関する支援を行う。

駐車スペースＳに関連して駐車場側装置１０が設けられ、車両Ｖには車両側装置２０が搭載される。
駐車場側装置１０は、固定目標としてのマークＭを含む。このマークＭは、複数の発光体１（複数の発光手段）を備える、いわゆる電子掲示板状のマークである。発光体１としてはたとえばＬＥＤを用いることができる。マークＭは、駐車スペースＳに対して所定の位置関係を有する所定の場所、たとえば床面に固設される。駐車スペースＳに対するマークＭの所定の位置関係はあらかじめ把握されており、また、マークＭに対する発光体１のそれぞれの所定の位置関係もあらかじめ把握されている。したがって、駐車スペースＳに対する発光体１のそれぞれの位置関係もあらかじめ把握されている。
駐車場側装置１０は、マークＭの発光体１を制御する表示制御装置（表示制御手段）１１を含む。表示制御装置１１は、発光体１のそれぞれを独立に点灯させまたは消灯させる制御を行う。また、駐車場側装置１０は、車両側装置２０と通信を行う駐車場側通信装置（駐車場側通信手段）１２を備える。

車両側装置２０は、マークＭの発光体１のうち少なくとも１つを撮影するためのカメラ２１およびカメラ２２と、駐車場側装置１０と通信を行う車両側通信装置（車両側通信手段）２３と、これらと接続されて車両側装置２０の動作を制御する制御装置３０とを備える。
カメラ２１およびカメラ２２は、それぞれ車両Ｖに対して所定の位置関係を有する所定の場所に設置される。たとえば、カメラ２１は車両Ｖのドアミラーに内蔵されており、車両Ｖが駐車スペースＳの近傍の地点Ａに位置するときに、駐車スペースＳの床面に設置されたマークＭを視野内に含むように設置されている。また、カメラ２２は車両Ｖの後部に後方に向けて取り付けられ、車両ＶとマークＭとの位置関係が図１とは異なる所定の関係となったときに、マークＭを視野内に含むように設置されている。
また、車両側通信装置２３は、上述の駐車場側通信装置１２と互いに通信可能である。この通信は、非接触で行われるものであればどのようなものでもよいが、たとえば無線信号や光信号によって行うことができる。

制御装置３０は、カメラ２１およびカメラ２２に接続され、撮影された画像から特徴点を抽出して、画像上における特徴点の２次元座標を認識する画像認識装置（画像認識手段）３１を含む。また、制御装置３０は、車両を駐車スペースへ誘導する駐車軌跡を算出し、この駐車軌跡に基づく運転操作の案内情報を映像・音声等によって車両の運転者に出力する案内制御装置（案内制御手段）３３を含む。さらに、制御装置３０は、画像認識装置３１、車両側通信装置２３および案内制御装置３３を制御する駐車支援演算装置３２を含む。

図３は、駐車支援演算装置３２の構成を示す。駐車支援演算装置３２は、特徴点を基準としたカメラ２１またはカメラ２２の位置パラメータを算出する、位置パラメータ算出手段３４を含む。また、駐車支援演算装置３２は、車両と駐車スペースとの相対位置関係を特定する相対位置特定手段３５と、マークＭの発光体１のうちいずれを点灯すべきかに関する情報を生成する点灯要求生成手段３６と、相対位置特定手段３５によって特定された相対位置関係に基づいて、車両Ｖを目標駐車位置へ誘導するための駐車軌跡を算出する駐車軌跡算出手段３７とを含む。
位置パラメータ算出手段３４は、駐車スペースＳに対するマークＭの所定の位置関係と、マークＭに対する発光体１のそれぞれの所定の位置関係とを記憶している。または、駐車スペースＳに対する発光体１のそれぞれの位置関係を記憶している。

図４は、駐車スペースＳに固設されるマークＭの構成を示す。複数の発光体１がマークＭの所定の領域内に固定配列されており、特定の発光体１を点灯させることで任意の形状を表示することができる。
図５は、マークＭの発光体１が４つの特徴点Ｃ１〜Ｃ４を表示している状態を示す。発光体１のうち一部の発光体１ａが点灯して発光しており（黒く塗りつぶした円で示す）、他の発光体１ｂは点灯せず発光していない状態を示す（白抜きの円で示す）。互いに近接する点灯している発光体１ａの集合によって、特徴点Ｃ１〜Ｃ４のそれぞれが形成される。ここで、図５では特徴点Ｃ１〜Ｃ４は実際には点ではなく広がりを持った略円形の領域であるが、それぞれの特徴点の位置（すなわち、それぞれの特徴点に対応する２次元座標）はただ１つ決定することができる。たとえば、特徴点Ｃ１に対応する２次元座標は、特徴点Ｃ１が占める領域を円とみなして、特徴点Ｃ１が形成する円の中心の２次元座標とすることができる。特徴点Ｃ２〜Ｃ４についても同様である。

次に、図６のフローチャートと、図７の概略図とを参照して、実施の形態１における駐車支援装置の動作の流れについておおまかに説明する。
図７（ａ）は、駐車支援の開始前の状態を示す。車両Ｖは所定の開始位置に到達しておらず、マークＭの発光体１はすべて消灯している。
運転者は、車両Ｖを操作して、駐車スペースＳの近傍である所定の駐車支援開始位置に位置させる（ステップＳ１）。この所定の位置は、たとえば図７（ｂ）に示す地点Ａである。次に、運転者は、駐車支援装置に対して駐車支援動作の開始を指示する（ステップＳ２）。この指示は、たとえば特定のスイッチを投入することによって行われる。
この指示を受けると、車両側装置２０は、車両側通信装置２３を介して駐車場側装置１０に対する接続要求を送信する（ステップＳ３）。この接続要求は駐車場側通信装置１２を介して表示制御装置１１によって受信される。表示制御装置１１は、この接続要求を受信すると、正常に受信したことを示す肯定応答（ＡＣＫ）を駐車場側通信装置１２を介して車両側装置２０に送信し（ステップＳ４）、駐車支援演算装置３２は車両側通信装置２３を介してこれを受信する。

上記のように、駐車場側装置１０と車両側装置２０との間の通信はすべて駐車場側通信装置１２および車両側通信装置２３を介して行われる。これは以下の記載においても同様である。
その後駐車支援動作が行われる（ステップＳ５）。運転者の運転操作に従って車両Ｖが走行し、これによって車両Ｖと駐車スペースＳおよびマークＭとの相対位置関係が変化する。この状態を図７（ｃ）に示す。
車両Ｖが駐車スペースＳに対して所定の終了位置に移動すると（ステップＳ６）、点灯要求生成手段３６は、マークＭの全体（すべての発光体１）を消灯させることを示す情報であるマーク消灯要求を生成し、これを駐車場側装置１０に送信する（ステップＳ７）。表示制御装置１１は、このマーク消灯要求に基づき、マークＭの発光体１をすべて消灯させる（ステップＳ８）。この状態を図７（ｄ）に示す。その後、表示制御装置１１は、マークＭの発光体１がすべて消灯していることを示す消灯通知として、肯定応答を送信する（ステップＳ９）。これによって駐車支援装置の動作が終了する（ステップＳ１０）。

次に、図８のフローチャートと、図９の概略図とを参照して、図６のステップＳ５における駐車支援動作について、より詳細に説明する。図８は、ステップＳ５に含まれる詳細な動作の一部を示し、図９は図８の各時点におけるマークＭの状態を示す。

図８の処理において、まず点灯要求生成手段３６は、第１特徴点を点灯させることを示す情報である点灯要求を生成し、これを駐車場側装置１０に送信する（ステップＳ１０１）。ここでは、第１特徴点は特徴点Ｃ１であるものとする。この時点の概略図を図９（ａ）に示す。
この点灯要求の形式はどのようなものでもよく、たとえば発光体１が点灯すべきかまたは消灯すべきかを示す情報を発光体１のすべてについて含むものとすることができる。あるいは、すべての発光体１のうち点灯すべきもののみを特定する情報を含むものとしてもよい。さらに、特徴点Ｃ１を表す識別情報を含むものであってもよく、この場合には、表示制御装置１１がこの識別情報に応じて点灯すべき発光体１を特定してもよい。

次に、表示制御装置１１は、第１特徴点の点灯要求に基づき、マークＭの発光体１のうち特徴点Ｃ１を構成するものを点灯させ、他のものを消灯させる（ステップＳ１０２）。その後、表示制御装置１１は、特徴点Ｃ１が点灯していることを示す点灯通知として、肯定応答を送信する（ステップＳ１０３）。この時点の概略図を図９（ｂ）に示す。
駐車支援演算装置３２が特徴点Ｃ１が点灯していることを示す点灯通知を受信すると、画像認識装置３１は特徴点Ｃ１の画像認識を行う（ステップＳ１０４）。このステップＳ１０４において、画像認識装置３１は、カメラ２１またはカメラ２２により撮影された画像を入力として受け取り、この画像から特徴点Ｃ１を抽出し、画像上における特徴点Ｃ１の２次元座標を認識し取得する。この時点の概略図を図９（ｃ）に示す。

ここで、カメラ２１およびカメラ２２のいずれが撮影した画像を用いるかは、周知技術を含む様々な方法によって決定することができる。たとえば、車両ＶとマークＭとの位置関係に応じて運転者がいずれかのカメラを指定してもよく、運転者がそれぞれのカメラの画像を確認していずれかを指定してもよい。また、両方の画像について特徴点Ｃ１の座標を取得し、取得に成功した方の画像を用いてもよい。以下では例としてカメラ２１による画像が用いられるものとする。
また、図５に関して説明したように、特徴点Ｃ１は広がりを持った領域であるが、画像認識装置３１は特徴点Ｃ１の座標をただ１つに特定する。たとえば、特徴点Ｃ１が占める領域を円とみなし、その円の中心を特徴点Ｃ１の座標とすることができる。

なお、図５の例では特徴点Ｃ１〜Ｃ４の形状はすべて同一であるため、点灯している特徴点がいずれであるかは形状からは判別できないが、ステップＳ１０４の直前に送信された点灯要求（ステップＳ１０１）または直前に受信された肯定応答（ステップＳ１０３）が特徴点Ｃ１に関するものであるため、駐車支援演算装置３２はこれが特徴点Ｃ１の座標であると認識する。

次に、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様の処理が、第２特徴点について行われる。
点灯要求生成手段３６は、第２特徴点を点灯させることを示す情報である点灯要求を生成し、これを駐車場側装置１０に送信する（ステップＳ１０５）。ここでは、第２特徴点は特徴点Ｃ２であるものとする。この時点の概略図を図９（ｄ）に示す。このようにして、異なる複数の点灯要求が順次送信される。なお、図９（ｄ）の時点ではマークＭの点灯状態は変更されておらず、特徴点Ｃ１が表示されたままとなっている。
次に、表示制御装置１１は、第２特徴点の点灯要求に基づき、マークＭの発光体１のうち特徴点Ｃ２を構成するものを点灯させ、他のものを消灯させる（ステップＳ１０６）。その後、表示制御装置１１は、特徴点Ｃ２が点灯していることを示す点灯通知として、肯定応答を送信する（ステップＳ１０７）。この時点の概略図を図９（ｅ）に示す。
駐車支援演算装置３２は、特徴点Ｃ２が点灯していることを示す点灯通知を受信すると、画像認識装置３１を制御して特徴点Ｃ２の画像認識を行わせる（ステップＳ１０８）。このステップＳ１０８において、画像認識装置３１は、カメラ２１により撮影された画像を入力として受け取り、この画像から特徴点Ｃ２を抽出し、画像上における特徴点Ｃ２の２次元座標を認識し取得する。この時点の概略図を図９（ｆ）に示す。

なお、この時点では特徴点Ｃ１はすでに消灯しており、マークＭは特徴点Ｃ２のみを表示しているので、画像認識装置３１は複数の特徴点を互いに誤って認識することがない。すなわち、特徴点を互いに識別するために各特徴点に異なる形状を与えたり、マークＭの方向を示す基準となる表示を設けたりする必要がない。このため、画像認識装置３１による特徴点の認識処理を簡素なものとすることができ、また高い認識精度を得ることができる。

次に、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４と同様の処理が、第３特徴点について行われる。
点灯要求生成手段３６は、第３特徴点を点灯させることを示す情報である点灯要求を生成し、これを駐車場側装置１０に送信する（ステップＳ１０９）。ここでは、第３特徴点は特徴点Ｃ３であるものとする。
次に、表示制御装置１１は、第３特徴点の点灯要求に基づき、マークＭの発光体１のうち特徴点Ｃ３を構成するものを点灯させ、他のものを消灯させる（ステップＳ１１０）。その後、表示制御装置１１は、特徴点Ｃ３が点灯していることを示す点灯通知として、肯定応答を送信する（ステップＳ１１１）。
駐車支援演算装置３２は、特徴点Ｃ３が点灯していることを示す点灯通知を受信すると、画像認識装置３１を制御して特徴点Ｃ３の画像認識を行わせる（ステップＳ１１２）。このステップＳ１１２において、画像認識装置３１は、カメラ２１により撮影された画像を入力として受け取り、この画像から特徴点Ｃ３を抽出し、画像上における特徴点Ｃ３の２次元座標を認識し取得する。
なお、この時点では特徴点Ｃ１およびＣ２はすでに消灯しており、マークＭは特徴点Ｃ３のみを表示しているので、画像認識装置３１は複数の特徴点を互いに誤って認識することがない。

次に、画像認識装置３１により認識された特徴点Ｃ１〜Ｃ３のそれぞれの２次元座標に基づき、位置パラメータ算出手段３４は、マークＭを基準としたカメラ２１の３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）、チルト角（伏せ角）、パン角（方向角）、スイング角（回転角）の６個のパラメータからなる位置パラメータを算出する（ステップＳ１１３）。

ここで、ステップＳ１１３における位置パラメータ算出手段３４による位置パラメータの算出方法を説明する。
位置パラメータの算出には、マーク座標系およびカメラ座標系を用いる。
図２０は、マーク座標系を説明する図である。マーク座標系は、マークＭおよびカメラ２１の位置関係を表現する３次元の世界座標系である。この座標系について、たとえば図２０のように、マークＭの中心を原点としてＸｗ軸、Ｙｗ軸およびＺｗ軸を設定することができる（Ｚｗ軸は紙面手前方向に向かう軸である）。特徴点Ｃｎ（ただし１≦ｎ≦３）の座標は、（Ｘｗｎ，Ｙｗｎ，Ｚｗｎ）と表される。
図２１は、カメラ座標系を説明する図である。カメラ座標系は、カメラ２１により撮影された画像上のマークを表現する２次元の画像座標系である。この座標系について、たとえば図２１のように、画像の左上を原点としてＸｍ軸およびＹｍ軸を設定することができる。特徴点Ｃｎの座標は、（Ｘｍｎ，Ｙｍｎ）と表される。

画像座標系におけるマークＭの特徴点Ｃｎの座標値（Ｘｍｎ，Ｙｍｎ）は、所定の関数ＦおよびＧを用いて次の連立式１のように表せる。
連立式１：
Ｘｍｎ＝Ｆ（Ｘｗｎ，Ｙｗｎ，Ｚｗｎ，Ｋｉ，Ｌｊ）＋ＤＸｎ
Ｙｍｎ＝Ｇ（Ｘｗｎ，Ｙｗｎ，Ｚｗｎ，Ｋｉ，Ｌｊ）＋ＤＹｎ
ただし、
Ｘｗｎ，Ｙｗｎ，Ｚｗｎは世界座標系におけるマークＭの座標値であり、既知である。
Ｋｉ（１≦ｉ≦６）は求めるべきカメラ２１の位置パラメーターであり、Ｋ１はＸ座標、Ｋ２はＹ座標、Ｋ３はＺ座標、Ｋ４はチルト角、Ｋ５はパン角、Ｋ６はスイング角を表す。
Ｌｊ（ｊ≧１）は既知のカメラ内部パラメータである。たとえば、Ｌ１は焦点距離、Ｌ２は歪曲係数、Ｌ３はスケール因子、Ｌ４はレンズ中心を表す。
ＤＸｎ，ＤＹｎは、関数Ｆ，Ｇを用いて算出された特徴点ＣｎのＸ座標及びＹ座標と、画像認識装置３１で認識された特徴点ＣｎのＸ座標及びＹ座標との偏差であり、厳密には全てゼロとなるべき値であるが、画像認識の誤差や計算の精度等によって変動する値である。
なお、この例では１≦ｎ≦３であるので、連立式１は６個の関係式を含むことになる。

このようにして、３個の特徴点Ｃ１〜Ｃ３のＸ座標及びＹ座標をそれぞれ表すことにより、未知数である６個の位置パラメータＫｉ（１≦ｉ≦６）に対して計６個の関係式が作成される。
そこで、偏差の二乗和：
Ｓ＝Σ（ＤＸｎ^２＋ＤＹｎ^２）
を最小とするような位置パラメータＫｉ（１≦ｉ≦６）を求める。すなわちＳを最小化する最適化問題を解く。公知の最適化法たとえばシンプレックス法や、最急降下法、ニュートン法、準ニュートン法などを用いることができる。
これにより、路面上のマークＭとカメラ２１との関係が、カメラ２１の位置パラメータとして算出される。

なお、この例では算出しようとする位置パラメータＫｉの個数「６」に等しい数の関係式を作成して位置パラメータを決定しているが、より多くの特徴点を用いればより多くの関係式を作成することができ、さらに精度よく位置パラメータＫｉを得ることができる。たとえば、６個の位置パラメータＫｉに対して５個の特徴点により１０個の関係式を作成してもよい。

このようにして算出されたカメラ２１の位置パラメータを用いて、相対位置特定手段３５は、車両Ｖと駐車スペースＳとの相対位置関係を特定する（ステップＳ１１４）。
このステップＳ１１４における相対位置関係の特定は、次のように行われる。まず、位置パラメータ算出手段３４で算出された位置パラメータと、予め把握されている車両Ｖに対するカメラ２１の所定の位置関係とに基づいて、車両Ｖに対するマークＭの位置関係を特定する。ここで、車両Ｖに対するマークＭの位置関係は、車両Ｖに対して固定された車両基準点を基準とする３次元の車両座標系を用いて表すことができる。

たとえば、車両座標系におけるマークＭの位置・角度は、所定の関数Ｈを用いて次のように一義で表すことができる。
Ｖｉ＝Ｈ（Ｋｉ，Ｏｉ）
ただし、Ｏｉ（１≦ｉ≦６）は車両座標系における車両基準点とカメラ位置とのオフセットパラメータであり、既知である。また、Ｖｉ（１≦ｉ≦６）は車両座標系における車両基準点からみたマークＭの位置および角度を表すパラメータである。
このようにして、路面上のマークＭに対する車両Ｖの位置関係が算出される。
次に、駐車スペースＳに対するマークＭの所定の位置関係と、マークＭに対する車両Ｖの位置関係とに基づいて、車両Ｖと駐車スペースＳとの相対位置関係が特定される。

次に、案内制御装置３３は、相対位置特定手段３５により特定された車両Ｖと駐車スペースＳとの相対位置関係に基づき、車両Ｖを駐車スペースＳへ誘導するための案内情報を運転者に提示する（ステップＳ１１５）。ここでは、まず駐車軌跡算出手段３７が、相対位置特定手段３５によって特定された相対位置関係に基づいて、車両Ｖを目標駐車位置へ誘導するための駐車軌跡を算出し、次に案内制御装置３３が、算出された駐車軌跡に沿って車両Ｖが走行するよう誘導する。これにより、運転者は、案内情報に従って運転操作を行うだけで、車両Ｖを適切な駐車軌跡に従って走行させ、駐車させることが可能となる。

図８のステップＳ１０１〜Ｓ１１５は、繰り返し実行される。これらの処理は、所定の時間間隔で繰り返されてもよく、車両Ｖの走行距離間隔に応じて繰り返されてもよく、運転者による運転操作（発進、停止、操舵角の変更等）に応じて繰り返されてもよい。このように処理を繰り返すことによって、初期のマークＭの特徴点Ｃ１〜Ｃ３の認識誤差、タイヤの減り具合及び車両Ｖの傾き等の車両Ｖの状態、段差及び傾斜等の路面の状態などにほとんど影響されずに、最終的な目標駐車位置である駐車スペースＳに精度よく駐車を行うことが可能となる。
また、車両Ｖと駐車スペースＳとの距離が近づくほど、マークＭを近くで大きく認識することができ、マークＭの特徴点Ｃ１〜Ｃ３に対する解像度が向上すると共に互いの特徴点Ｃ１〜Ｃ３間の距離が広がるため、マークＭと車両Ｖとの相対位置関係をより高精度に特定することができ、より精度よく駐車を行うことが可能となる。
なお、車両Ｖの走行中に図８の処理が実行される場合、異なる特徴点については画像認識が車両Ｖの異なる位置で行われる可能性があるが、このような場合には走行中の軌跡および走行距離に基づいて補正を行ってもよい。

また、車両Ｖの走行に伴ってカメラ２１およびカメラ２２とマークＭとの相対位置関係が変化するため、マークＭまたは各特徴点がそれぞれのカメラの視野から外れたり、再度同じカメラまたは別のカメラの視野内に入ったりする可能性がある。このような場合には、カメラ２１およびカメラ２２のいずれが撮影した画像を用いるかを、周知技術を含む様々な方法によって動的に変更してもよい。たとえば、車両ＶとマークＭとの位置関係に応じて運転者がカメラを切り替えてもよく、運転者がそれぞれのカメラの画像を確認してカメラを切り替えてもよい。また、両方の画像について特徴点の画像認識を行い、より多くの特徴点を認識できた画像を用いてもよい。

なお、駐車場側装置１０の表示制御装置１１と、車両側装置２０の制御装置３０、画像認識装置３１、駐車支援演算装置３２、案内制御装置３３、位置パラメータ算出手段３４、相対位置特定手段３５、点灯要求生成手段３６および駐車軌跡算出手段３７は、それぞれコンピュータから構成することができ、図６のステップＳ１〜Ｓ１０および図８のステップＳ１０１〜Ｓ１１５の動作を駐車支援プログラムとして記録媒体等に記録することにより、各ステップをコンピュータに実行させることが可能となる。

なお、上述した実施の形態１では、マークＭを基準としたカメラ２１の３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）、チルト角（伏せ角）、パン角（方向角）、スイング角（回転角）の６個のパラメータからなる位置パラメータを算出しているので、マークＭが配置されている駐車スペースＳの床面と車両Ｖの現在位置の路面との間に段差や傾きが存在しても、マークＭと車両Ｖの相対位置関係を正確に特定して精度の高い駐車支援を行うことができる。

ただし、マークＭが配置されている駐車スペースＳの床面と車両Ｖの現在位置の路面との間に傾きが存在しない場合には、少なくともマークＭを基準としたカメラ２１の３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）とパン角（方向角）の４個のパラメータからなる位置パラメータを算出すればマークＭと車両Ｖの相対位置関係を特定することができる。この場合には、マークＭの最低２個の特徴点の２次元座標により４個の関係式を作成すれば、４個の位置パラメータを求めることができる。ただし、より多くの特徴点の２次元座標を用いれば、最小二乗法等により精度を向上させることができる。

さらに、マークＭと車両Ｖとが同一平面上にあり、マークＭが配置されている駐車スペースＳの床面と車両Ｖの現在位置の路面との間に段差も傾きも存在しない場合には、少なくともマークＭを基準としたカメラ２１の２次元座標（ｘ，ｙ）とパン角（方向角）の３個のパラメータからなる位置パラメータを算出すれば、マークＭと車両Ｖの相対位置関係を特定することができる。この場合にも、マークＭの最低２個の特徴点の２次元座標により４個の関係式を作成すれば、３個の位置パラメータを求めることができるが、より多くの特徴点の２次元座標を用いれば最小二乗法等により精度よく３個の位置パラメータを算出することができる。

上述の実施の形態１では、車両Ｖは２つのカメラ（カメラ２１およびカメラ２２）を備えるが、カメラは１つのみでもよい。また、３つ以上のカメラを備え、画像認識に用いるカメラを実施の形態１と同様に適宜切り替えてもよい。
また、１つの特徴点が同時に複数のカメラに撮影されている場合には、特徴点を含むすべての画像について画像認識を行ってもよい。たとえば２つのカメラが同時に１つの特徴点を撮影している場合には、１つの特徴点から４個の関係式を作成することができるため、マークＭに特徴点が１つあれば３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）及びパン角（方向角）の４個のパラメータからなるカメラ２１の位置パラメータを算出することができ、特徴点が２つあれば３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）、チルト角（伏せ角）、パン角（方向角）、スイング角（回転角）の６個のパラメータからなるカメラ２１の位置パラメータの算出が可能となる。
さらに、実施の形態１では特徴点は略円形であるが、これは十字や正方形等の他の形状としてもよく、また異なる数の発光体１で特徴点を形成してもよい。

また、上述の実施の形態１では、ステップＳ１１５において、案内制御装置３３が案内情報を運転者に提示し、運転者による手動運転操作を促す。変形例として、ステップＳ１１５において、自動運転を行って車両Ｖを目標駐車位置に導くものであってもよい。この場合、車両Ｖは、自動運転を実行するために必要な周知の構成を備え、駐車軌跡算出手段３７によって算出された駐車軌跡に沿って自動的に走行するものであってもよい。
このような構成は、たとえば、車両Ｖの走行に関する状態を検出するセンサと、操舵角を制御する操舵制御装置と、加速を制御する加速制御装置と、減速を制御する減速制御装置とを用いて実現することができる。これらの装置は、加速のためのアクセル制御信号、減速のためのブレーキ制御信号、ハンドル操舵のための操舵制御信号等の走行信号を出力して、車両Ｖを自動走行させる。あるいは、運転者のブレーキ操作、アクセル操作による車両Ｖの移動に対応させてハンドルを自動的に操舵するように構成してもよい。

実施の形態２．
実施の形態１では、図８に示すように、常に３つの固定された特徴点Ｃ１〜Ｃ３に対して画像認識を行った。実施の形態２は、実施の形態１において、画像認識の対象とする特徴点の数を、状況に応じて動的に変更するものである。
図１０のフローチャートを参照して、実施の形態２における駐車支援装置の作用について説明する。なお、図１０は図６のステップＳ５に含まれる詳細な動作の一部を示す。

図１０の処理において、まず点灯要求生成手段３６は、特徴点の番号を表す変数ｎに初期値として１を代入する（ステップＳ２０１）。次に、点灯要求生成手段３６は、第ｎ番目の特徴点の点灯要求を生成し、これを駐車場側装置１０に送信する（ステップＳ２０２）。ここでは、ｎ＝１であるので第１特徴点の点灯要求が生成され送信される。たとえば第１特徴点は特徴点Ｃ１である。

次に、表示制御装置１１は、受信した点灯要求に基づき、マークＭの発光体１のうち対応する特徴点を構成するものを点灯させ、他のものを消灯させる（ステップＳ２０３）。ここでは、特徴点Ｃ１の点灯要求が受信されているので、表示制御装置１１は特徴点Ｃ１を点灯させる。
その後、表示制御装置１１は、点灯要求に対応する特徴点が点灯していることを示す点灯通知として、肯定応答を送信する（ステップＳ２０４）。
点灯要求に対応する特徴点が点灯していることを示す点灯通知を駐車支援演算装置３２が受信すると、画像認識装置３１は第ｎ特徴点の画像認識を行う（ステップＳ２０５）。ここでは、特徴点Ｃ１の画像認識が行われる。このステップＳ２０５において、画像認識装置３１は、カメラ２１またはカメラ２２により撮影された画像を入力として受け取り、この画像から特徴点Ｃ１を抽出し、画像上における特徴点Ｃ１の２次元座標を認識し取得する。ここでは、特徴点Ｃ１の画像認識に成功し、２次元座標を取得できたものとする。

ここで、実施の形態２では、特徴点の画像認識に成功し特徴点の座標が正しく取得できる場合だけでなく、特徴点の座標が取得できない場合をも想定する。特徴点の座標が取得できない場合とは、たとえば遮蔽物の存在、車両の種類、車体の構造、カメラの搭載位置、車両とマークとの距離や位置関係等によって、特徴点が撮影されなかったり、撮影されても画像認識に十分な状態ではなかったりする場合が考えられる。

次に、画像認識装置３１は、それまでに画像認識に成功した特徴点の数が３以上か否かを判定する（ステップＳ２０６）。この例では、画像認識に成功した特徴点の数は１（特徴点Ｃ１のみ）であり、すなわち３未満である。この場合、点灯要求生成手段３６は変数ｎの値を１だけ増加させ（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０２に処理を戻す。すなわち、第２特徴点（たとえば特徴点Ｃ２）についてステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理が行われる。ここでは特徴点Ｃ２の画像認識に成功したものとする。
その後再度ステップＳ２０６の判定が行われ、画像認識に成功した特徴点の数は２であるので、さらに第３特徴点（たとえば特徴点Ｃ３）についてステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理が行われる。ここで、カメラ２１またはカメラ２２と特徴点Ｃ３との間が車体の一部によって遮られ、特徴点Ｃ３の画像認識に失敗したとする。この場合、画像認識に成功した特徴点の数は２のままであるため、さらに第４特徴点（たとえば特徴点Ｃ４）についてステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理が行われる。ここでは特徴点Ｃ４の画像認識に成功したものとする。

続くステップＳ２０６において、認識に成功した特徴点の数は３以上であると判定される。この場合、位置パラメータ算出手段３４は、画像認識装置３１による認識が成功したすべての特徴点（この例では特徴点Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４）の２次元座標に基づき、カメラ２１またはカメラ２２の位置パラメータを算出する（ステップＳ２０８）。この処理は実施の形態１における図８のステップＳ１１３と同様にして行われる。

このように、実施の形態２では、画像認識装置３１が所定数の特徴点の２次元座標を認識していない場合、点灯要求生成手段３６は新たな点灯要求を生成し、画像認識装置３１は新たな特徴点の画像認識が行われる。よって、特徴点のいくつかに対する画像認識に失敗した場合であっても、追加の特徴点を点灯させて画像認識を行い、カメラの位置パラメータを算出するために十分な数の特徴点を確保することができる。

その後、実施の形態１と同様にして、相対位置特定手段３５が車両Ｖと駐車スペースＳとの相対位置関係を特定し、案内制御装置３３が案内情報を運転者に提示する（図示せず）。

上述の実施の形態２において、カメラの位置パラメータを算出するために用いる特徴点の数は３以上である（ステップＳ２０６）が、これは異なる数であってもよい。すなわち、カメラの位置パラメータの算出精度や算出すべき位置パラメータの数に応じて、基準とする特徴点の数を増減してもよい。
なお、図５には４つの特徴点Ｃ１〜Ｃ４のみが示されているが、これらとは異なる位置に５番目以降の特徴点が表示されてもよい。その際、複数の特徴点の一部が重複する位置関係となってもよい。すなわち、同一の発光体１が複数の特徴点に属してもよい。このような場合であっても、一時点で点灯する特徴点は１つのみであるので、表示制御装置１１および画像認識装置３１の処理を変更する必要はない。

また、実施の形態２では、特徴点を十分な数だけ定義しておけば、マークＭの一部のみしか撮影されない状態であっても、撮影できる部分に３つ以上の特徴点を点灯させることが可能となるので、これによってカメラの位置パラメータを算出することができる。このため、必ずしもマークＭの全体を見やすい位置に設置する必要がない。たとえば、駐車場の奥の壁面にマークＭが設置され、駐車場の側壁によってマークＭの一部が遮蔽されやすい状況であっても、カメラの位置パラメータを適正に算出することができる。
さらに、マークＭのサイズが大きく、その全体がカメラ２１またはカメラ２２の視野内に収まらない状況であっても、視野内において３つ以上の特徴点を点灯させ、カメラの位置パラメータを適正に算出することができる。

実施の形態３．
実施の形態１および２では、マークＭとカメラ２１またはカメラ２２との距離にかかわらず、常に同一サイズの特徴点（たとえば図５の特徴点Ｃ１〜Ｃ４）を用いて画像認識を行った。実施の形態３では、マークＭとカメラ２１またはカメラ２２との距離に応じて、異なるサイズおよび異なる数の特徴点を用いるものである。

図１１は、マークＭの発光体１が、実施の形態３で用いられる特徴点Ｃ１１〜Ｃ１９を表示している状態を示す。実施の形態３では、図５に示す特徴点Ｃ１〜Ｃ４と、図１１に示す特徴点Ｃ１１〜Ｃ１９とを、マークＭとカメラ２１またはカメラ２２との距離に応じて使い分ける。図５の特徴点Ｃ１〜Ｃ４を第１のサイズとすると、図１１の特徴点Ｃ１１〜Ｃ１９は第１のサイズより小さい第２のサイズを有する。なお、特徴点のサイズは、たとえばその特徴点を構成する発光体１の数によって定義される。
また、図５の特徴点Ｃ１〜Ｃ４の数（第１の数）は４個であるが、図１１の特徴点Ｃ１１〜Ｃ１９の数（第２の数）はこれより多い９個である。したがって、図５の特徴点Ｃ１〜Ｃ４をそれぞれ表示させる点灯要求の数（第１の点灯要求の数）は４個であり、図１１の特徴点Ｃ１１〜Ｃ１９をそれぞれ表示させる点灯要求の数（第２の点灯要求の数）は９個となる。

次に、図１２のフローチャートと、図１３の概略図とを参照して、実施の形態３における駐車支援装置の作用について説明する。図１２は図６のステップＳ５に含まれる詳細な動作の一部を示し、図１３は各時点におけるマークＭの状態および車両Ｖの位置を示す。

駐車支援動作におけるある時点において、車両Ｖと駐車スペースＳおよびマークＭとの相対位置関係は図１３（ａ）に示すものであるとする。車両Ｖは地点Ｂにあり、カメラ２２がマークＭの全体を撮影可能であるとする。
まず、図１２のステップＳ３０１〜Ｓ３０５に示すように、大型の特徴点によるカメラ位置特定処理が行われる。大型の特徴点は、たとえば図５の特徴点Ｃ１〜Ｃ４である。なお、図１２のステップＳ３０１〜Ｓ３０４は、実施の形態１と同様に、特徴点の数（この場合４）だけ繰り返される。これによって画像認識装置３１は、図５の特徴点Ｃ１〜Ｃ４それぞれの２次元座標を認識する。
ここでは、比較的大きい第１のサイズを有する特徴点Ｃ１〜Ｃ４を用いるので、カメラ２２とマークＭとの距離が大きい場合であっても各特徴点を明瞭に撮影することができ、画像認識を高精度で行うことができる。

次に、画像認識装置３１により認識された特徴点Ｃ１〜Ｃ４のそれぞれの２次元座標に基づき、位置パラメータ算出手段３４は、マークＭを基準としたカメラ２１の３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）、チルト角（伏せ角）、パン角（方向角）、スイング角（回転角）の６個のパラメータからなる位置パラメータを算出する（ステップＳ３０５）。この処理は実施の形態１における図８のステップＳ１１３と同様にして行われる（ただし特徴点の数が４であるので８つの関係式を用いることになる）。
これに伴い、実施の形態１と同様にして、相対位置特定手段３５が車両Ｖと駐車スペースＳとの相対位置関係を特定し、案内制御装置３３が案内情報を運転者に提示する（図示せず）。

さらに、位置パラメータ算出手段３４は、算出されたカメラ２２の位置パラメータに基づき、カメラ２２とマークＭとの距離を算出し、この距離が所定の閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ３０６）。距離が所定の閾値以上であると判定された場合には、処理はステップＳ３０１に戻り、大型の特徴点によるカメラ位置特定処理が繰り返される。

その後、運転者が案内制御装置３３からの案内情報に従って車両Ｖを走行（たとえば後退）させ、車両Ｖと駐車スペースＳおよびマークＭとの相対位置関係は図１３（ｂ）に示すものとなったとする。車両Ｖは地点Ｃにあり、ここでカメラ２２とマークＭとの距離が所定の閾値未満となったとする。
ステップＳ３０６において、カメラ２２とマークＭとの距離が所定の閾値未満であると判定された場合には、ステップＳ３０７〜Ｓ３１１に示すように、多数の特徴点によるカメラ位置特定処理が実行される。多数の特徴点は、たとえば図１１の特徴点Ｃ１１〜Ｃ１９である。なお、図１２のステップＳ３０７〜Ｓ３１０は、実施の形態１と同様に、特徴点の数（この場合９）だけ繰り返される。これによって画像認識装置３１は、図１１の特徴点Ｃ１１〜Ｃ１９それぞれの２次元座標を認識する。

ここでは、比較的多数の特徴点Ｃ１１〜Ｃ１９を用いるので、位置パラメータを算出するための関係式の数を多数（この場合１８）とすることができ、位置パラメータの精度を向上させることができる。
なお、特徴点Ｃ１１〜Ｃ１９のサイズは比較的小さい第２のサイズであるが、カメラ２２がマークＭに近づいているため、小さい特徴点であっても明瞭に撮影することができ、画像認識の精度を維持することができる。

上述の実施の形態３では、特徴点のパターンは図５に示すものと図１１に示すものとの２種類のみであるが、３種類以上のパターンを用いてもよい。すなわち、特徴点のサイズを徐々に縮小させつつ特徴点の数を徐々に増加させるような多数のパターンを用い、距離に応じてこれらを切り替えつつ用いてもよい。
また、実施の形態３では、距離の判定には位置パラメータが用いられたが、これに代えて相対位置関係を用いてもよい。すなわち、車両Ｖと駐車スペースＳとの相対位置関係に基づいて車両Ｖと駐車スペースＳとの距離を決定し、この距離に基づいてステップＳ３０６の判定を行ってもよい。

実施の形態４．
実施の形態１〜３では、固定目標として１つのマークＭのみを用いた。実施の形態４は、２つのマークを含むマークセットを固定目標として用いるものである。
図１４に、実施の形態４に係る第１マークＭ１の構成を示す。複数の発光体１が第１マークＭ１の所定の形状に沿って固定配列されている。実施の形態１〜３とは異なり、実施の形態４に係る第１マークＭ１は、すべての発光体１が同時に点灯することによって所定の特徴点を表示する。図１４では、発光体１は所定の線分を組み合わせた形状に配列されており、画像認識によってこれらの線分を認識し、各線分の交点を求めることにより、５つの特徴点Ｃ２１〜Ｃ２５を認識することができる。
第２マークＭ２も、図１４に示す第１マークＭ１と同一の構成を有する。

次に、図１５のフローチャートと、図１６の概略図とを参照して、実施の形態４における駐車支援装置の作用について説明する。図１５は図６のステップＳ５に含まれる詳細な動作の一部を示し、図１６は各時点におけるマークセットＭＳの状態および車両Ｖの位置を示す。マークセットＭＳは実施の形態４における固定目標であり、複数の固定目標部分として第１マークＭ１および第２マークＭ２を含む。

駐車支援動作におけるある時点において、車両Ｖと駐車スペースＳおよびマークセットＭＳとの相対位置関係は図１６（ａ）に示すものであるとする。車両Ｖは地点Ｄにあり、カメラ２２が第２マークＭ２の全体を撮影可能であるとする。
図１５の処理において、まず点灯要求生成手段３６は、第２マークＭ２を点灯させることを示す情報である点灯要求を生成し、これを駐車場側装置１０に送信する（ステップＳ４０１）。この点灯要求は、たとえばマークセットＭＳに含まれる第１マークおよび第２マークＭ２のうち第２マークＭ２のみを点灯することを示すものであるが、マークセットＭＳに含まれるすべての発光体１のうち、第２マークＭ２を構成するもののみを点灯することを示すものであってもよい。

次に、表示制御装置１１は、第２マークＭ２の点灯要求に基づき、第２マークＭ２を点灯させる（ステップＳ４０２）。その後、表示制御装置１１は、第２マークＭ２が点灯していることを示す点灯通知として、肯定応答を送信する（ステップＳ４０３）。図１６（ａ）は、この時点の概略図である。
駐車支援演算装置３２が第２マークＭ２が点灯していることを示す点灯通知を受信すると、画像認識装置３１は第２マークＭ２に含まれる特徴点Ｃ２１〜Ｃ２５の画像認識を行う（ステップＳ４０４）。このステップＳ４０４において、画像認識装置３１は、カメラ２２により撮影された画像を入力として受け取り、この画像から第２マークＭ２の特徴点Ｃ２１〜Ｃ２５を抽出し、画像上における第２マークＭ２の特徴点Ｃ２１〜Ｃ２５の２次元座標を認識し取得する。すなわち、実施の形態４では、１つの点灯要求が、同時に点灯する複数の特徴点に対応することになる。これは、実施の形態１〜３において、１つの点灯要求が１つの特徴点に対応するものであることとは異なる。

なお、第１マークＭ１および第２マークＭ２の形状は同一であるが、ステップＳ４０４の直前に送信された点灯要求（ステップＳ４０１）または直前に受信された肯定応答（ステップＳ４０３）が第２マークＭ２に関するものであるため、駐車支援演算装置３２はこれらが第２マークＭ２の画像に含まれる特徴点の座標であると認識する。

次に、画像認識装置３１により認識された第２マークＭ２の特徴点Ｃ２１〜Ｃ２５のそれぞれの２次元座標に基づき、位置パラメータ算出手段３４は、第２マークＭ２を基準としたカメラ２１の３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）、チルト角（伏せ角）、パン角（方向角）、スイング角（回転角）の６個のパラメータからなる位置パラメータを算出する（ステップＳ４０５）。この処理は実施の形態１における図８のステップＳ１１３と同様にして行われる（ただし特徴点の数が５であるので１０の関係式を用いることになる）。
これに伴い、実施の形態１と同様にして、相対位置特定手段３５が車両Ｖと駐車スペースＳとの相対位置関係を特定し、案内制御装置３３が案内情報を運転者に提示する（図示せず）。

さらに、位置パラメータ算出手段３４は、算出されたカメラ２２の位置パラメータに基づき、カメラ２２と第２マークＭ２との距離を算出し、この距離が所定の閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ４０６）。距離が所定の閾値以上であると判定された場合には、処理はステップＳ４０４に戻り、第２マークＭ２が点灯した状態での画像認識およびカメラ位置特定処理が繰り返される。

その後、運転者が案内制御装置３３からの案内情報に従って車両Ｖを走行（たとえば後退）させる。後退につれ、カメラ２２が第２マークＭ２に接近し、カメラ２２が撮影する画像における第２マークＭ２が大きくなる。ここで、車両Ｖと駐車スペースＳおよびマークセットＭＳとの相対位置関係は図１６（ｂ）に示すものとなったとする。車両Ｖは地点Ｅにあり、ここでカメラ２２と第２マークＭ２との距離が所定の閾値未満となったとする。
ステップＳ４０６において、カメラ２２と第２マークＭ２との距離が所定の閾値未満であると判定された場合、点灯要求生成手段３６は、第１マークＭ１の点灯要求を生成し、これを駐車場側装置１０に送信する（ステップＳ４０７）。

次に、ステップＳ４０１〜Ｓ４０５と同様の処理が、第１マークＭ１について行われる。
すなわち、表示制御装置１１は、第１マークＭ１の点灯要求に基づき、第１マークＭ１を点灯させるとともに、第２マークＭ２を消灯させる（ステップＳ４０８）。図１６（ｂ）はこの時点の概略図である。その後、表示制御装置１１は、第１マークＭ１が点灯していることを示す点灯通知として、肯定応答を送信する（ステップＳ４０９）。
駐車支援演算装置３２が第１マークＭ１が点灯していることを示す点灯通知を受信すると、画像認識装置３１は第１マークＭ１に含まれる特徴点Ｃ２１〜Ｃ２５の画像認識を行う（ステップＳ４１０）。このステップＳ４１０において、画像認識装置３１は、カメラ２２により撮影された画像を入力として受け取り、この画像から第１マークＭ１の特徴点Ｃ２１〜Ｃ２５を抽出し、画像上における第１マークＭ１の特徴点Ｃ２１〜Ｃ２５の２次元座標を認識し取得する。

次に、画像認識装置３１により認識された第１マークＭ１の特徴点Ｃ２１〜Ｃ２５のそれぞれの２次元座標に基づき、位置パラメータ算出手段３４は、第１マークＭ１を基準としたカメラ２１の３次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）、チルト角（伏せ角）、パン角（方向角）、スイング角（回転角）の６個のパラメータからなる位置パラメータを算出する（ステップＳ４１１）。
これに伴い、実施の形態１と同様にして、相対位置特定手段３５が車両Ｖと駐車スペースＳとの相対位置関係を特定し、案内制御装置３３が案内情報を運転者に提示する（図示せず）。

このように、実施の形態４によれば、カメラとマークセットＭＳとの位置関係、とくにカメラとマークセットＭＳに含まれる各マークとの距離に応じ、画像認識に用いるマークを切り替えるので、常にマークのいずれかを認識できる可能性が高くなる。たとえば、車両Ｖと駐車スペースＳとが離れているときには、より車両Ｖに近い第２マークＭ２を点灯させてより明瞭に特徴点を認識することができ、車両Ｖと駐車スペースＳとが近づき第２マークＭ２がカメラ２２の視野に収まらなくなると第１マークＭ１を点灯させてより確実に特徴点を認識することができる。

上述の実施の形態４では、マークセットＭＳは第１マークＭ１および第２マークＭ２のみを含むが、これは３個以上のマークを含んでもよく、カメラと各マークとの距離に応じてこれらを切り替えつつ用いてもよい。
また、実施の形態４では、距離の判定には位置パラメータが用いられたが、これに代えて相対位置関係を用いてもよい。すなわち、車両Ｖと駐車スペースＳとの相対位置関係に基づいて車両Ｖと駐車スペースＳとの距離を決定し、この距離に基づいてステップＳ４０６の判定を行ってもよい。

また、第１マークＭ１および第２マークＭ２は、実施の形態１〜３と同様のマークＭを用いて構成してもよい。図１７はこのような構成を示す。マークＭに含まれる発光体１のうち、図１４に示す第１マークＭ１および第２マークＭ２に含まれる発光体１と対応する位置にある発光体１のみが点灯しており、第１マークＭ１および第２マークＭ２の特徴点Ｃ２１〜Ｃ２５と同様の処理によってマークＭの特徴点Ｃ３１〜Ｃ３５を認識することができる。

さらに、ステップＳ４０６における判定は、カメラと第２マークＭ２との距離とは異なる値を基準としてもよい。たとえば、第２マークＭ２の特徴点Ｃ２１〜Ｃ２５のうち認識に成功したものの数を基準としてもよい。この場合、第２マークＭ２を用いた位置パラメータの算出ができなくなるか、または算出精度が低下した時点で第１マークＭ１に切り替わることになる。

なお、実施の形態４では、第１マークＭ１および第２マークＭ２いずれかにおけるすべての特徴点Ｃ２１〜Ｃ２５を同時に表示させ、これらを互いに区別して認識する画像認識技術を用いるものであるが、第１マークＭ１および第２マークＭ２に代えて実施の形態１〜３に係るマークＭを用いれば、実施の形態１〜３のように特徴点を順次点灯させて個別に認識し、より簡素な画像認識技術を用いることもできる。

実施の形態５．
実施の形態４は、駐車スペースＳに対して単一の方向からの駐車を支援することを想定していた。実施の形態５は、実施の形態４において、単一の駐車スペースに向かって双方向からの駐車について駐車支援を行うものである。
図１８（ａ）に示すように、駐車スペースＳ’は互いに反対の方向Ｄ１およびＤ２のいずれからも駐車可能である。すなわち、駐車が完了した状態において、車両Ｖがいずれの方向を向くようにも駐車可能である。また、第１マークＭ１および第２マークＭ２は、たとえば駐車スペースＳ’において対称に配置される。すなわち、駐車スペースＳ’を１８０度回転させると、第１マークＭ１および第２マークＭ２が互いに入れ替わる位置となっている。

まず、図１８（ａ）のように、車両Ｖが方向Ｄ１から駐車する場合を考える。この場合、まず第２マークＭ２が点灯する。車両Ｖの走行に伴って、特徴点の画像認識に用いるカメラと第２マークＭ２との距離が減少し、所定の閾値未満となると、第２マークＭ２は消灯し、第１マークＭ１が点灯する。この状態を図１８（ｂ）に示す。実施の形態４と同様に、カメラとマークセットＭＳに含まれる各マークとの距離に応じ、画像認識に用いるマークを切り替えるので、常にマークのいずれかを認識できる可能性が高くなる。

逆に、車両Ｖが方向Ｄ２から駐車する場合には、まず第１マークＭ１が点灯する。この状態を図１８（ｃ）に示す。車両Ｖの走行に伴って、特徴点の画像認識に用いるカメラと第１マークＭ１との距離が減少し、所定の閾値未満となると、第１マークＭ１は消灯し、第２マークＭ２が点灯する。この状態を図１８（ｄ）に示す。実施の形態４と同様に、カメラとマークセットＭＳに含まれる各マークとの距離に応じ、画像認識に用いるマークを切り替えるので、常にマークのいずれかを認識できる可能性が高くなる。

このように、実施の形態５では、車両Ｖの駐車方向に応じてマークセットＭＳに含まれる第１マークＭ１および第２マークＭ２の点灯順序を決定するので、いずれの方向から駐車する場合にも実施の形態４と同様の効果を得ることができる。
なお、方向Ｄ１およびＤ２のいずれに沿って駐車を行うか、すなわち第１マークＭ１および第２マークＭ２をどの順序で点灯させるかは、運転者がスイッチ等を操作して指示することができる。また、最初に第１マークＭ１および第２マークＭ２の双方に対して画像認識を行い、その結果に応じて車両側装置２０の制御装置３０が順序を決定してもよい。

実施の形態６．
実施の形態６は、実施の形態５において、単一のマークＭのみを用いた駐車支援を行うものである。
図１９（ａ）に示すように、駐車スペースＳ’は互いに反対の方向Ｄ１およびＤ２のいずれからも駐車可能である。マークＭは駐車スペースＳ’の中央に配置されている。まず、車両Ｖが方向Ｄ１から駐車する場合を考える。この場合、たとえば図１９（ｂ）に示すように、まず第１特徴点として特徴点Ｃ１の画像認識を行い、次に第２特徴点として特徴点Ｃ２の画像認識を行い、最後に第３特徴点として特徴点Ｃ３の画像認識を行う。

次に、図１９（ｃ）に示すように、車両Ｖが方向Ｄ２から駐車する場合を考える。この場合、たとえば図１９（ｄ）に示すように、まず第１特徴点として特徴点Ｃ３の画像認識を行い、次に第２特徴点として特徴点Ｃ４の画像認識を行い、最後に第３特徴点として特徴点Ｃ１の画像認識を行う。すなわち、第１〜第３特徴点はそれぞれ図１９（ｂ）に示すものとは異なり、図１９（ｂ）に示す各特徴点をマークＭを基準として１８０度回転させた位置に点灯することになる。このように、各特徴点は、車両Ｖが駐車される方向に応じた位置に点灯する。

このようにすると、カメラの位置パラメータを算出する際、駐車方向によって各特徴点の路面座標を変更する必要なく、常に同一の路面座標を用いることができる。たとえば、第１特徴点のマークＭに対する位置関係は固定されるので、実施の形態１の連立式１におけるΔｘｍ_１，Δｙｍ_１，Δｚｍ_１として常に同一の値を用いることができる。したがって、位置パラメータの算出処理を簡素なものとしつつ、双方向からの駐車支援を行うことができる。

上述の実施の形態６は２方向のみの駐車支援を行うものであるが、駐車スペースの形状に応じてさらに多数の方向からの駐車支援を行うこともできる。たとえば、駐車スペースが東西南北いずれからの駐車をも可能とする略正方形状のスペースであれば、駐車の方向に応じて各特徴点の位置を９０度ずつ回転させたものとすることができる。

１（１ａ，１ｂ） 発光体（発光手段）、１０ 駐車場側装置、１１ 表示制御装置（表示制御手段）、１２ 駐車場側通信装置（駐車場側通信手段）、２０ 車両側装置、
２１，２２ カメラ、２３ 車両側通信装置（車両側通信手段）、３１ 画像認識装置（画像認識手段）、３３ 案内制御装置（案内制御手段）、３４ 位置パラメータ算出手段、３５ 相対位置特定手段、３６ 点灯要求生成手段、Ｃ１〜Ｃ４，Ｃ１１〜Ｃ１９，Ｃ２１〜Ｃ２５，Ｃ３１〜Ｃ３５ 特徴点、ＭＳ マークセット（固定目標）、Ｍ マーク（固定目標）、Ｍ１，Ｍ２ マーク（固定目標部分）、Ｓ，Ｓ’ 駐車スペース、Ｖ 車両。

Claims (8)

1. 車両に搭載される車両側装置と、所定の目標駐車位置に関連して設置される駐車場側装置とを含み、前記目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置であって、
   前記駐車場側装置は、
   複数の発光手段を備える固定目標であって、前記固定目標は前記目標駐車位置に対して所定の位置関係で固設され、前記複数の発光手段はそれぞれ前記固定目標に対して所定の位置関係で設けられる、固定目標と、
   前記車両側装置から送信される点灯要求を受信する駐車場側通信手段であって、前記点灯要求は前記複数の発光手段のうちいずれを点灯すべきかに関する情報を含む、駐車場側通信手段と、
   前記点灯要求に基づき、前記複数の発光手段を点灯させまたは消灯させる表示制御手段と
   を含み、
   前記車両側装置は、
   前記点灯要求を生成する点灯要求生成手段と、
   前記点灯要求を前記駐車場側装置に送信する車両側通信手段と、
   前記発光手段の少なくとも１つを撮影するためのカメラと、
   前記カメラにより撮影された前記発光手段の画像に基づいて特徴点を抽出すると共に、撮影された前記画像上における前記特徴点の２次元座標を認識する画像認識手段と、
   前記画像認識手段により認識された２組以上の前記２次元座標と、前記点灯要求とに基づいて、前記固定目標を基準とした少なくとも２次元座標とパン角とを含む前記カメラの位置パラメータを算出する、位置パラメータ算出手段と、
   前記位置パラメータ算出手段により算出された前記カメラの位置パラメータと、前記目標駐車位置に対する前記固定目標の前記所定の位置関係とに基づいて、前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係を特定する相対位置特定手段と、
   前記相対位置特定手段によって特定された相対位置関係に基づいて、前記車両を前記目標駐車位置へ誘導するための駐車軌跡を算出する駐車軌跡算出手段と
   を含む
   駐車支援装置。
2. 前記点灯要求生成手段は、異なる複数の点灯要求を順次生成する、請求項１に記載の駐車支援装置。
3. 前記画像認識手段が所定数の前記特徴点の前記２次元座標を認識していない場合、前記点灯要求生成手段は新たな点灯要求を生成する、請求項１または２に記載の駐車支援装置。
4. 前記点灯要求は、第１のサイズの特徴点を点灯させる第１の点灯要求と、第２のサイズの特徴点を点灯させる第２の点灯要求とを含み、
   第２のサイズは第１のサイズより小さく、第２の点灯要求に対応する前記特徴点の数は第１の点灯要求に対応する前記特徴点の数より多く、
   前記点灯要求生成手段は、前記位置パラメータに応じて、または前記相対位置関係に応じて、前記第１の点灯要求および前記第２の点灯要求のいずれかを生成する
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の駐車支援装置。
5. １つの前記点灯要求は１つの前記特徴点に対応する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の駐車支援装置。
6. 前記固定目標は、複数の固定目標部分を含み、
   前記固定目標部分は、それぞれ複数の発光手段を備え、
   １つの前記点灯要求は、前記固定目標部分のいずれかにおいて同時に点灯する複数の前記特徴点に対応し、
   前記点灯要求生成手段は、前記位置パラメータに応じて、または前記相対位置関係に応じて、異なる前記点灯要求を生成する
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の駐車支援装置。
7. 前記特徴点は円形であり、前記特徴点の前記２次元座標は前記特徴点が形成する円の中心の２次元座標である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の駐車支援装置。
8. 車両に搭載される車両側装置と、所定の目標駐車位置に関連して設置される駐車場側装置とを用いる駐車支援方法であって、
   前記車両側装置から前記駐車場側装置へと点灯要求を送信するステップと、
   前記点灯要求に基づいて、複数の発光手段を点灯させまたは消灯させるステップと、
   前記発光手段の少なくとも１つを撮影するステップと、
   撮影された前記発光手段の画像に基づいて固定目標の特徴点を抽出すると共に、撮影された前記画像上における前記特徴点の２次元座標を認識するステップと、
   認識された２組以上の前記２次元座標と、前記点灯要求とに基づいて、前記固定目標を基準とした少なくとも２次元座標とパン角とを含むカメラの位置パラメータを算出するステップと、
   算出された前記カメラの位置パラメータと、前記目標駐車位置に対する前記固定目標の前記所定の位置関係とに基づいて、前記車両と前記目標駐車位置との相対位置関係を特定するステップと、
   特定された前記相対位置関係に基づいて、前記車両を前記目標駐車位置へ誘導するための駐車軌跡を算出するステップと
   を含む、駐車支援方法。

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