JP2012176656A - Parking support device - Google Patents

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Shunsuke Makabe
俊介 真壁
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the cost of a harness and the wiring work in sensor connection by making the sensor, for detecting a steering angle in prediction of an advancing passage in parking, needless.SOLUTION: A front wheel is detected from a binarized image (S3) by performing pretreatment such as binarization acquiring the image from a camera (S1, S2). Then, the shape or the outline of the front wheel in the image is collated with a pattern of the front wheel previously stored in a system (S4) and a steering angle is calculated based on the pattern collation result (S5). Next, the advancing route of an own vehicle is estimated based on the steering angle (S6) and a guideline of the estimated advancing track is formed to be displayed on a display (S7). As a result, the steering angle is recognized without using signal from a steering angle sensor to estimate the advancing route of the own vehicle and driving operation of a driver in parking is supported while reducing the cost required for the harness and the wiring work in the connection of the steering angle sensor.

Description

本発明は、車両の進行経路を予測して駐車動作を支援する駐車支援装置に関する。   The present invention relates to a parking assistance device that predicts a traveling route of a vehicle and supports a parking operation.

近年、車両を駐車させる際の車両の進行経路を予測してドライバに提示することにより、駐車動作を支援する駐車支援装置が開発されている。例えば、特許文献1には、駐車初期位置から駐車目標位置まで車両が移動する過程での切り返し動作による経路を予測演算し、予測した結果を車両周囲の俯瞰画像上に描画して表示する駐車支援装置が開示されている。   2. Description of the Related Art In recent years, parking assistance devices that support a parking operation by predicting and presenting to a driver a traveling route of a vehicle when the vehicle is parked have been developed. For example, Patent Document 1 discloses a parking assist that predicts and calculates a route based on a switching operation in a process in which a vehicle moves from an initial parking position to a parking target position, and draws and displays the predicted result on an overhead image around the vehicle. An apparatus is disclosed.

特開2010−89716号公報JP 2010-89716 A

特許文献1に開示されているような従来の技術においては、車両の進行経路を予測する際に必要な車輪の操舵角は、ステアリングに設けた舵角センサからの信号を入力することで取得している。このため、駐車支援装置と舵角センサとを接続するために比較的長いハーネスを必要とするばかりでなく、煩雑な配線作業を要することになり、コスト増加の要因となっている。   In the conventional technique disclosed in Patent Document 1, the steering angle of the wheel necessary for predicting the traveling path of the vehicle is acquired by inputting a signal from a steering angle sensor provided in the steering. ing. For this reason, not only a relatively long harness is required to connect the parking assist device and the steering angle sensor, but also a complicated wiring work is required, which causes an increase in cost.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、駐車時の進行経路を予測する上で操舵角を検出するセンサを不要とし、センサ接続によるハーネス及び配線作業のコストを削減することのできる駐車支援装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and does not require a sensor for detecting a steering angle in predicting a traveling path during parking, and can reduce the cost of a harness and wiring work due to sensor connection. The object is to provide a device.

本発明による駐車支援装置は、車両を駐車させる際のドライバの運転操作を支援する駐車支援装置において、少なくとも車輪を含む車両周囲の画像を撮影する撮像部と、前記撮像部により撮影された画像から車輪を抽出し、ステアリング操作によって変化する画像上の車輪と操舵角との関係に基づいて、撮影された車輪の操舵角を認識する操舵角認識部と、前記操舵角認識部により認識された操舵角に基づいて、車両の進行経路を推定演算する進路推定部と、前記進路推定部により推定された進行経路を含む支援情報をドライバに提示する情報提示部とを備えるものである。   A parking assist device according to the present invention is a parking assist device that assists a driver's driving operation when parking a vehicle. An image capturing unit that captures an image around a vehicle including at least wheels, and an image captured by the image capturing unit. A steering angle recognition unit that recognizes the steering angle of the photographed wheel based on the relationship between the wheel and the steering angle on the image that is extracted by the steering operation and changes the steering operation, and the steering that is recognized by the steering angle recognition unit A course estimation unit that estimates and calculates the travel route of the vehicle based on the corner, and an information presentation unit that presents support information including the travel route estimated by the course estimation unit to the driver.

本発明によれば、駐車時の進行経路を予測する上で操舵角を検出するセンサを不要とし、センサ接続によるハーネス及び配線作業のコストを削減しつつ、駐車時のドライバの運転操作を支援することができる。   According to the present invention, a sensor for detecting a steering angle is not required for predicting a traveling path at the time of parking, and the driver's driving operation at the time of parking is supported while reducing the cost of harness and wiring work by sensor connection. be able to.

本発明の実施の第1形態に係り、駐車支援装置の構成図The block diagram of the parking assistance apparatus according to the first embodiment of the present invention. 同上、前輪撮影用のサイドカメラを示す説明図As above, an explanatory view showing a side camera for front wheel photography 同上、画像中の前輪位置の推定を示す説明図As above, an explanatory diagram showing the estimation of the front wheel position in the image 同上、画像中の認識枠を示す説明図Same as above, explanatory diagram showing the recognition frame in the image 同上、操舵方向のみを認識する場合の説明図Same as above, explanatory diagram when recognizing only steering direction 同上、予測進路軌跡の表示例を示す説明図As above, an explanatory diagram showing a display example of a predicted course trajectory 同上、駐車支援制御処理のフローチャートSame as above, flowchart of parking support control processing 本発明の実施の第2形態に係り、ホイール面積と操舵角との関係を示すルックアップテーブルの説明図Explanatory drawing of the look-up table which concerns on 2nd Embodiment of this invention and shows the relationship between a wheel area and a steering angle. 同上、駐車支援制御処理のフローチャートSame as above, flowchart of parking support control processing

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本発明の駐車支援装置は、自動車等の車両を駐車させる際に、舵角センサからの信号を必要とすることなく、車載のカメラで少なくとも車輪を含む車両周囲の画像を撮影し、撮影した画像から車両の進行経路を予測し、予測した進行経路をドライバに提示することにより運転支援を行うものである。本実施の形態においては、ステアリングを動かすことにより変化する操舵輪(前輪)の形状から操舵角を認識し、認識した操舵角に基づいて車両の進行経路を予測する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
When parking a vehicle such as an automobile, the parking assist device of the present invention captures an image around the vehicle including at least wheels with an in-vehicle camera without requiring a signal from a steering angle sensor, and the captured image The vehicle travel route is predicted from the vehicle, and driving assistance is provided by presenting the predicted travel route to the driver. In the present embodiment, the steering angle is recognized from the shape of the steered wheel (front wheel) that changes as the steering is moved, and the traveling path of the vehicle is predicted based on the recognized steering angle.

具体的には、図1に示すように、本実施の形態における駐車支援装置1は、前輪周辺を撮影する撮像部を構成するカメラ2、車両状態を検出する車載センサ3、カメラ2で撮影した画像から前輪の操舵角を推定し、推定した操舵角と車載センサ3からの車両情報とに基づいて自車両の進行経路を予測するコントローラ10、予測した進行経路に係るガイド情報を画像や音声でドライバに提示する情報提示部としてのガイド情報提示装置20を主として構成されている。   Specifically, as shown in FIG. 1, the parking assist device 1 in the present embodiment is photographed with a camera 2 that constitutes an imaging unit that photographs the periphery of the front wheels, an in-vehicle sensor 3 that detects a vehicle state, and the camera 2. The controller 10 that estimates the steering angle of the front wheels from the image and predicts the traveling path of the host vehicle based on the estimated steering angle and the vehicle information from the vehicle-mounted sensor 3, and the guide information related to the predicted traveling path with images and sounds A guide information presentation device 20 as an information presentation unit presented to the driver is mainly configured.

本実施の形態においては、撮像部を構成するカメラ2として、図2(a),図2(b)に示すように、車両前進方向左側のサイドミラー4aの下部に一体的に設置されているサイドカメラ2aと、車両前進方向右側のサイドミラー4bの下部に一体的に設置されているサイドカメラ2bとの2つのカメラを用いている。これらの左右のサイドカメラ2a,2bは、何れも広角カメラで構成されており、車両側方の車体の一部と前輪とを含む周辺画像を撮影することができる。   In the present embodiment, as the camera 2 constituting the imaging unit, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the camera 2 is integrally installed below the side mirror 4a on the left side in the vehicle forward direction. Two cameras are used, that is, a side camera 2a and a side camera 2b that is integrally installed below the side mirror 4b on the right side in the vehicle forward direction. These left and right side cameras 2a and 2b are both wide-angle cameras, and can capture a peripheral image including a part of the vehicle body on the side of the vehicle and the front wheels.

尚、カメラ2は、サイドミラー設置型のものに限ることなく、前輪周辺を撮影可能であれば、車両周囲の安全を確認するために設置されている他のカメラを流用することが可能である。   Note that the camera 2 is not limited to a side mirror installation type, and any other camera installed for confirming safety around the vehicle can be used as long as the surroundings of the front wheels can be photographed. .

また、車載センサ3は、車速を検出する車速センサ、変速機のシフト位置(ギヤポジションの位置)を検出するシフト位置センサ等の簡単な配線で信号を容易に取得可能なセンサ類である。すなわち、駐車支援装置1は、ハンドルの操舵角を検出する舵角センサを不要として、車輪の画像から操舵角を認識する。   The in-vehicle sensor 3 is a sensor that can easily acquire a signal with a simple wiring, such as a vehicle speed sensor that detects a vehicle speed and a shift position sensor that detects a shift position (gear position) of a transmission. That is, the parking assistance apparatus 1 recognizes the steering angle from the image of the wheel without using the steering angle sensor that detects the steering angle of the steering wheel.

一方、コントローラ10は、マイクロコンピュータを中心として構成されるユニットであり、画像処理用の各種回路やメモリ、入出力用の周辺回路等を備えている。このようなマイクロコンピュータを中心として構成されるコントローラ10は、機能的な構成として、カメラ2で撮影した画像を処理して前輪の操舵角を認識する操舵角認識部11、認識した操舵角に基づいて自車両の進行経路を推定する進路推定部12、推定した進行経路と自車両の位置を表示する画像や音声等のガイド情報を生成し、ガイド情報提示装置20に出力するガイド情報生成部13を備えている。   On the other hand, the controller 10 is a unit mainly composed of a microcomputer, and includes various circuits for image processing, a memory, peripheral circuits for input / output, and the like. The controller 10 mainly composed of such a microcomputer has a functional configuration based on the steering angle recognition unit 11 that recognizes the steering angle of the front wheels by processing the image captured by the camera 2 and the recognized steering angle. The route estimation unit 12 for estimating the travel route of the host vehicle, and the guide information generation unit 13 that generates guide information such as an image and sound for displaying the estimated travel route and the position of the host vehicle and outputs the guide information to the guide information presentation device 20 It has.

尚、ガイド情報提示装置20は、ディスプレイやスピーカを備える専用の装置であっても良いが、例えば、インストルメントパネルのマルチファンクションディスプレイの一部として構成しても良く、また、ナビゲーション装置を備える場合には、ナビゲーション装置のディスプレイやスピーカを利用するようにしても良い。   The guide information presentation device 20 may be a dedicated device including a display and a speaker, but may be configured as a part of a multifunction display of an instrument panel, for example, and includes a navigation device. Alternatively, a display or a speaker of the navigation device may be used.

操舵角認識部11は、左右のサイドカメラ2a,2bで撮影した画像から前輪を検出し、ステアリングを動かすことによって変化する前輪の形状から操舵角を認識する。画像中の前輪の位置は、画像に映る車体の特徴的な部分を基準として推定する。これは、操舵角が小さい場合、画像中の前輪形状が小さく、カメラ2の位置や姿勢によっては前輪の位置を検出できない虞があるためであり、車体の特徴的な部分を基準として画像中の前輪の位置を推定することにより、前輪を確実に検出することができる。   The steering angle recognizing unit 11 detects the front wheels from the images photographed by the left and right side cameras 2a and 2b, and recognizes the steering angle from the shape of the front wheels that changes by moving the steering. The position of the front wheel in the image is estimated based on the characteristic part of the vehicle body shown in the image. This is because when the steering angle is small, the shape of the front wheel in the image is small, and the position of the front wheel may not be detected depending on the position and posture of the camera 2. By estimating the position of the front wheel, the front wheel can be reliably detected.

車体の特徴的な部分としては、例えば、車体のアンダーライン、ドアの繋ぎ目、フェンダー、ドアノブ、ウィンカランプ等があり、これらの特徴的な部分との位置関係から前輪の位置を推定する。図3は、車体BのアンダーラインLを用いる例を示しており、画像のエッジ検出等によりアンダーラインLを認識し、このアンダーラインLとの位置関係から前輪5の位置W1を推定して操舵角の認識を行う。   The characteristic parts of the vehicle body include, for example, an underline of the vehicle body, a door joint, a fender, a door knob, a blinker lamp, and the like. The position of the front wheel is estimated from the positional relationship with these characteristic parts. FIG. 3 shows an example in which the underline L of the vehicle body B is used. The underline L is recognized by edge detection or the like of the image, and the position W1 of the front wheel 5 is estimated from the positional relationship with the underline L and steered. Recognize corners.

この場合、車体を何らかの物体にぶつける等して、走行上支障がない程度であっても車体に軽微な歪が生じてしまった場合には、前輪位置の推定誤差が大きくなり、操舵角の認識処理に悪影響を及ぼす虞がある。このため、画像から前輪の位置を予測した範囲を予め設定しておき、この範囲で認識処理を行う。例えば、図4に示すように、画像中に座標P(x1,y1)を基点とする認識枠W2を予め設定しておき、この認識枠W2内で前輪5を検出して操舵角を推定する。座標と認識枠の大きさは、カメラの位置・姿勢誤差等を考慮して予め設定しておく。   In this case, if the vehicle body is slightly distorted even if it hits the object against any object, etc., there is a large error in the estimation of the front wheel position, and the steering angle is recognized. There is a risk of adversely affecting processing. For this reason, a range in which the position of the front wheel is predicted from the image is set in advance, and the recognition process is performed in this range. For example, as shown in FIG. 4, a recognition frame W2 having a coordinate P (x1, y1) as a base point is set in advance in the image, and the front wheel 5 is detected within the recognition frame W2 to estimate the steering angle. . The coordinates and the size of the recognition frame are set in advance in consideration of camera position / posture errors and the like.

前輪画像からの操舵角の推定は、本実施の形態においては、周知のパターンマッチングの手法を用いて行う。具体的には、コントローラ10内に、操舵角に応じた前輪の形状又は輪郭のパターンを予め記憶しておき、画像中に映っている前輪と記憶されたパターンとを照合し、一致するパターンから操舵角を求める。   In the present embodiment, the estimation of the steering angle from the front wheel image is performed using a known pattern matching technique. Specifically, the shape or contour pattern of the front wheels corresponding to the steering angle is stored in advance in the controller 10, the front wheels reflected in the image are compared with the stored pattern, and the matching pattern is Find the steering angle.

尚、簡易的には、操舵角の認識処理に要する演算量を少なくするため、操舵方向のみ、すなわち画像に映る前輪の形状から左右のどちらに向いているかのみを認識するようにしても良い。具体的には、図5(a)に示すようにタイヤ5aとホイール5bとの双方が画像中に映っている場合には、操舵方向は右方向であり、図5(b)に示すようにタイヤ5aのみが画像中に映っており、ホイール5bが映っていない場合には、操舵方向は直進から左方向であると判断することができる。   For simplicity, in order to reduce the amount of calculation required for the steering angle recognition process, it may be possible to recognize only the steering direction, that is, the direction of the front wheel in the image, that is, the left or right direction. Specifically, as shown in FIG. 5 (a), when both the tire 5a and the wheel 5b are reflected in the image, the steering direction is the right direction, as shown in FIG. 5 (b). When only the tire 5a is shown in the image and the wheel 5b is not shown, it can be determined that the steering direction is from straight ahead to the left.

また、以上の操舵角の認識は、本実施の形態においては、左右のサイドカメラ2a,2bによる左右の画像について行うが、少なくとも2台以上のカメラを使用することで、何れかのカメラに不具合が発生しても、正常に動作するカメラが1つ以上あれば、正常なカメラの撮影画像から操舵角を認識することができる。   Further, in the present embodiment, the above steering angle recognition is performed on the left and right images by the left and right side cameras 2a and 2b. However, if at least two cameras are used, there is a problem with one of the cameras. Even if this occurs, if one or more cameras operate normally, the steering angle can be recognized from the captured image of the normal camera.

進路推定部12は、操舵角認識部11で認識した操舵角を用いて、認識した操舵角が一定(タイヤの切れ角が一定)とした経路、或いは認識した操舵角を接線とする曲線(変曲点が1つの曲線)が描く経路を予測し、ガイド情報生成部13に出力する。このとき、自車両が前進・後進するかにより進路方向が変わることから、車載センサ3(シフト位置センサ)からのシフト位置に基づいて進路方向を決定する。   The course estimation unit 12 uses the steering angle recognized by the steering angle recognition unit 11 to use a route with a recognized steering angle constant (a tire turning angle is constant) or a curve with a tangent to the recognized steering angle (change). A path drawn by a curve having one curve point is predicted and output to the guide information generation unit 13. At this time, since the course direction changes depending on whether the host vehicle moves forward or backward, the course direction is determined based on the shift position from the in-vehicle sensor 3 (shift position sensor).

ガイド情報生成部13は、予測された経路を中心として自車両の幅に基づく所定間隔のラインを予測進路軌跡のガイドラインとして設定し、このガイドラインを表示する画像信号を生成する。ガイドラインの画像信号は、ガイド情報提示装置20に出力され、例えば図6に例示するように、ディスプレイに自車両Cの進行経路を推定したガイドラインGLが描画される。このとき、適宜、スピーカを介した音声ガイドを出力するようにしても良い。   The guide information generation unit 13 sets lines with a predetermined interval based on the width of the host vehicle with the predicted route as a center as a guideline for the predicted route trajectory, and generates an image signal for displaying the guideline. The image signal of the guideline is output to the guide information presentation device 20, and the guideline GL that estimates the traveling route of the host vehicle C is drawn on the display, for example, as illustrated in FIG. At this time, a voice guide via a speaker may be output as appropriate.

尚、自車両周囲を撮影する複数のカメラを搭載している場合には、各カメラからの画像を用いて自車上方の仮想視点から見下ろした俯瞰画像を生成し、この俯瞰画像に、自車位置を示す自車両図形、自車両の駐車目標となる駐車目標位置、予測進路軌跡のガイドラインを重ね合わせるようにしても良い。また、予測進路軌跡のガイドラインを描画せずに、左右のどちらに進むかを表示する矢印(図6参照)等を表示するのみとしても良い。   In addition, when a plurality of cameras for photographing the surroundings of the own vehicle are mounted, an overhead view image looking down from a virtual viewpoint above the own vehicle is generated using images from each camera, and the own vehicle is You may make it superimpose the self-vehicle figure which shows a position, the parking target position used as the parking target of the own vehicle, and the guideline of a prediction course locus. Moreover, it is good also as only displaying the arrow (refer FIG. 6) etc. which display which goes to right or left, without drawing the guideline of a predicted course locus.

次に、コントローラ10で実行される駐車支援制御のプログラム処理について、図7のフローチャートを用いて説明する。尚、この駐車支援制御のプログラムは、例えば、車速が設定値以下でシフト位置が後退位置にセットされたときに起動される。   Next, the parking assistance control program process executed by the controller 10 will be described with reference to the flowchart of FIG. The parking assistance control program is activated, for example, when the vehicle speed is equal to or lower than a set value and the shift position is set to the reverse position.

先ず、最初のステップS1において左右のカメラ2a,2bより画像を取得し、ステップS2で画像の2値化等の前処理を行う。次に、ステップS3へ進み、2値化した画像より前輪を検出し、ステップS4で、画像中の前輪の形状(或いは輪郭)と、予めシステム内に記憶されている前輪のパターンとを照合する処理を行う。このパターン照合で一致するパターンがないときには、ステップS1へ戻って次のフレームの画像を取得し、同様の処理を行う。パターンが一致したときには、ステップS4からステップS5へ進み、パターン照合結果に基づいて操舵角を算出する。   First, images are acquired from the left and right cameras 2a and 2b in the first step S1, and preprocessing such as binarization of the images is performed in step S2. Next, proceeding to step S3, a front wheel is detected from the binarized image, and at step S4, the shape (or contour) of the front wheel in the image is collated with the pattern of the front wheel stored in the system in advance. Process. If there is no matching pattern in this pattern matching, the process returns to step S1 to acquire the image of the next frame, and the same processing is performed. When the patterns match, the process proceeds from step S4 to step S5, and the steering angle is calculated based on the pattern matching result.

その後、ステップS6へ進み、操舵角に基づいて自車両の進行経路を推定すると、ステップS7で予測進路軌跡のガイドラインを生成し、ガイド情報提示装置20のディスプレイにガイドラインの画像を表示する。そして、ステップS8で、パーキングブレーキ信号等から駐車が完了したか否かを調べ、駐車が完了していないときには、ステップS1へ戻って前輪画像から操舵角を検出して進行経路を推定する処理を繰り返し、駐車が完了したとき、本制御を終了する。   Thereafter, the process proceeds to step S6, and when the traveling path of the host vehicle is estimated based on the steering angle, a guideline for the predicted path trajectory is generated in step S7, and an image of the guideline is displayed on the display of the guide information presentation device 20. In step S8, it is checked whether or not parking is completed from a parking brake signal or the like. When parking is not completed, the process returns to step S1 to detect the steering angle from the front wheel image and estimate the traveling route. This control is finished when the parking is completed repeatedly.

このように本実施の形態においては、舵角センサからの信号を用いることなく、前輪を撮影した画像から操舵角を認識し、認識した操舵角に基づいて自車両の進行経路を推定する。これにより、舵角センサを駐車支援装置1に接続するためのハーネスと配線作業に要するコストを削減しつつ、駐車時のドライバの運転操作を支援することができる。   As described above, in the present embodiment, the steering angle is recognized from the image obtained by photographing the front wheels without using the signal from the steering angle sensor, and the traveling path of the host vehicle is estimated based on the recognized steering angle. Thereby, the driving operation of the driver at the time of parking can be supported while reducing the cost required for the wiring work and the harness for connecting the rudder angle sensor to the parking assist device 1.

次に、本発明の実施の第2形態について説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described.

第2形態は、画像中の車輪をタイヤとホイールとに区別し、ホイールの情報から操舵角を認識するものである。すなわち、画像中に映る車輪を検出する場合、タイヤに比較してエッジを捉えやすいホイールを検出対象とすることで、より正確に操舵角を認識することが可能となる。   In the second mode, the wheels in the image are distinguished from tires and wheels, and the steering angle is recognized from the wheel information. That is, when detecting a wheel reflected in an image, it is possible to recognize the steering angle more accurately by using a wheel whose edge is easier to catch as compared to a tire.

具体的には、以下の(a),(b)に説明するように、画像内のホイールの角の座標や面積等の情報を取得し、取得した情報に基づいて操舵角を認識する。   Specifically, as described in (a) and (b) below, information such as the coordinates and area of the wheel corners in the image is acquired, and the steering angle is recognized based on the acquired information.

(a)ホイールの角の座標情報に基づく操舵角の認識
撮影画像を2値化し、2値化した画像からホイールの角を検出して座標情報を取得する。ホイールの角の位置は、カメラの位置・姿勢によって変化するため、車体の特徴的な部分の座標を基準としてホイールの角の座標を検出し、検出時の座標情報から操舵角を求める。
(A) Steering angle recognition based on wheel corner coordinate information The captured image is binarized, and the wheel angle is detected from the binarized image to obtain coordinate information. Since the wheel corner position changes depending on the position and orientation of the camera, the wheel corner coordinates are detected based on the coordinates of the characteristic part of the vehicle body, and the steering angle is obtained from the coordinate information at the time of detection.

(b)ホイールの面積に基づく操舵角の認識
撮影画像を2値化してタイヤとホイールとを区別し、タイヤに囲まれたホイール部分のピクセル数を数え、このピクセル数をホイールの面積とする。コントローラ10内には、予めホイールの面積と操舵角との関係をテーブル化したルックアップテーブルを記憶しておき、このルックアップテーブルを画像から取得したホイールの面積(ピクセル数)で参照することにより、操舵角を求める。
(B) Recognition of Steering Angle Based on Wheel Area The captured image is binarized to distinguish the tire from the wheel, the number of pixels in the wheel portion surrounded by the tire is counted, and this number of pixels is used as the wheel area. In the controller 10, a look-up table in which the relationship between the wheel area and the steering angle is tabulated in advance is stored, and the look-up table is referred to by the wheel area (number of pixels) acquired from the image. Find the steering angle.

ルックアップテーブルは、カメラの各種パラメータや車体との位置関係を考慮し、画像中のホイール面積(ピクセル数)に対応する操舵角を、予め実測或いはシミュレーションにより求めて作成する。図8は、このようなルックアップテーブルの特性例を示すものであり、代表的なデータ点を離散的に示している。このルックアップテーブルの特性から、ホイール面積(ピクセル数)が大きくなるにつれて操舵角が所定の関係を持って大きくなることがわかる。   The look-up table is created by taking into account various parameters of the camera and the positional relationship with the vehicle body, and previously obtaining a steering angle corresponding to the wheel area (number of pixels) in the image by actual measurement or simulation. FIG. 8 shows a characteristic example of such a lookup table, and representative data points are shown discretely. From the characteristics of this lookup table, it can be seen that the steering angle increases with a predetermined relationship as the wheel area (number of pixels) increases.

尚、ルックアップテーブルは、装着されるタイヤのサイズに依存するため、許容されるタイヤのサイズ毎にルックアップテーブルを保有することが望ましい。   Since the look-up table depends on the size of the tire to be mounted, it is desirable to have a look-up table for each allowable tire size.

次に、ホイール面積に基づく操舵角を用いた駐車支援制御のプログラム処理について、図9のフローチャートを用いて説明する。   Next, the parking assist control program process using the steering angle based on the wheel area will be described with reference to the flowchart of FIG.

このプログラム処理では、先ず、ステップS11において、左右のカメラ2a,2bより画像を取得し、ステップS2で画像の2値化等の前処理を行う。次に、ステップS13へ進み、2値化した画像より前輪のホイールを検出できるか否かを調べる。   In this program processing, first, in step S11, images are acquired from the left and right cameras 2a and 2b, and preprocessing such as binarization of the images is performed in step S2. Next, the process proceeds to step S13 to check whether or not the front wheel can be detected from the binarized image.

その結果、操舵角が小さく、画像中にホイールが映らないような場合には、ステップS13からステップS11へ戻って次のフレームの画像を取得し、同様の処理を行う。2値化画像からホイールを検出できた場合には、ステップS13からステップS14へ進み、ホイールとして検出した領域のピクセル数を数え、ホイール面積として算出する。   As a result, when the steering angle is small and the wheel is not reflected in the image, the process returns from step S13 to step S11 to acquire the image of the next frame, and the same processing is performed. If the wheel can be detected from the binarized image, the process proceeds from step S13 to step S14, and the number of pixels in the area detected as the wheel is counted and calculated as the wheel area.

次に、ステップS15へ進み、ステップS14で求めたホイール面積でシステム内に記憶されているルックアップテーブルを照合する。このルックアップテーブルの照合が不成功の場合には、最初のステップS11へ戻り、照合が成功したとき、ステップS15からステップS16へ進んで照合結果より操舵角を算出する。   Next, it progresses to step S15 and the lookup table memorize | stored in the system is collated with the wheel area calculated | required by step S14. If the lookup table collation is unsuccessful, the process returns to the first step S11. If the collation is successful, the process proceeds from step S15 to step S16, and the steering angle is calculated from the collation result.

その後、ステップS17へ進んで操舵角に基づいて自車両の進行経路を推定し、ステップS18で予測進路軌跡のガイドラインを生成し、生成したガイドラインの画像をガイド情報提示装置20のディスプレイに表示する。そして、ステップS19で、パーキングブレーキ信号等から駐車が完了したか否かを調べ、駐車が完了していないときには、ステップS11へ戻って前輪のホイール画像から操舵角を検出して進行経路を推定する処理を繰り返し、駐車が完了したとき、本制御を終了する。   Thereafter, the process proceeds to step S17, where the traveling path of the host vehicle is estimated based on the steering angle. In step S18, a guideline for the predicted path locus is generated, and the generated guideline image is displayed on the display of the guide information presentation device 20. Then, in step S19, it is checked whether or not parking is completed from the parking brake signal or the like. If parking is not completed, the process returns to step S11 to detect the steering angle from the wheel image of the front wheel and estimate the traveling route. The process is repeated, and when the parking is completed, this control is finished.

第2形態においても、第1形態と同様、舵角センサを駐車支援装置1に接続するためのハーネスと配線作業に要するコストを削減しつつ、駐車時のドライバの運転操作を支援することができるが、第2形態では、エッジが鮮明なホイールを検出対象とするため、より正確に操舵角を認識することが可能となる。   Also in the second mode, as in the first mode, it is possible to support the driving operation of the driver at the time of parking while reducing the cost required for the wiring work and the harness for connecting the steering angle sensor to the parking assist device 1. However, in the second embodiment, since a wheel with a clear edge is a detection target, the steering angle can be recognized more accurately.

1 駐車支援装置
2 カメラ
5 前輪
5a タイヤ
5b ホイール
10 コントローラ
11 操舵角認識部
12 進路推定部
13 ガイド情報生成部
20 ガイド情報提示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Parking assistance apparatus 2 Camera 5 Front wheel 5a Tire 5b Wheel 10 Controller 11 Steering angle recognition part 12 Course estimation part 13 Guide information generation part 20 Guide information presentation apparatus

Claims (9)

車両を駐車させる際のドライバの運転操作を支援する駐車支援装置において、
少なくとも車輪を含む車両周囲の画像を撮影する撮像部と、
前記撮像部により撮影された画像から車輪を抽出し、ステアリング操作によって変化する画像上の車輪と操舵角との関係に基づいて、撮影された車輪の操舵角を認識する操舵角認識部と、
前記操舵角認識部により認識された操舵角に基づいて、車両の進行経路を推定演算する進路推定部と、
前記進路推定部により推定された進行経路を含む支援情報をドライバに提示する情報提示部と
を備えることを特徴とする駐車支援装置。
In the parking assistance device that supports the driving operation of the driver when parking the vehicle,
An imaging unit that captures an image around the vehicle including at least the wheels;
A steering angle recognition unit that extracts a wheel from an image captured by the imaging unit and recognizes a steering angle of the captured wheel based on a relationship between a wheel and a steering angle on an image that is changed by a steering operation;
A course estimation unit that estimates and calculates a travel path of the vehicle based on the steering angle recognized by the steering angle recognition unit;
A parking assistance device comprising: an information presentation unit that presents assistance information including a travel route estimated by the route estimation unit to a driver.
前記操舵角認識部は、画像中の車体の特定部分を基準として車輪の位置を推定することにより、操舵角を認識することを特徴とする請求項1記載の駐車支援装置。   The parking assist device according to claim 1, wherein the steering angle recognizing unit recognizes the steering angle by estimating the position of the wheel with reference to a specific part of the vehicle body in the image. 前記操舵角認識部は、画像中に予め設定した認識枠内で前輪を検出し、操舵角を認識することを特徴とする請求項1記載の駐車支援装置。   The parking assist device according to claim 1, wherein the steering angle recognizing unit detects a front wheel within a recognition frame set in advance in an image and recognizes the steering angle. 前記操舵角認識部は、ステアリング操作に伴って変化する画像中の車輪の形状から、操舵角を認識することを特徴とする請求項1記載の駐車支援装置。   The parking assist device according to claim 1, wherein the steering angle recognizing unit recognizes a steering angle from a shape of a wheel in an image that changes in accordance with a steering operation. 前記操舵角認識部は、画像中の車輪のタイヤとホイールとを区別し、区別したホイールの画像情報に基づいて、操舵角を認識することを特徴とする請求項1記載の駐車支援装置。   The parking assist device according to claim 1, wherein the steering angle recognizing unit distinguishes between a wheel tire and a wheel in the image, and recognizes the steering angle based on the distinguished wheel image information. 前記操舵角認識部は、ステアリング操作に伴って変化する画像中のホイールの面積から操舵角を認識することを特徴とする請求項5記載の駐車支援装置。   The parking assist device according to claim 5, wherein the steering angle recognizing unit recognizes a steering angle from an area of a wheel in an image that changes in accordance with a steering operation. 前記操舵角認識部は、ステアリング操作に伴って変化する画像中のホイールの角の座標値から操舵角を認識することを特徴とする請求項5記載の駐車支援装置。   The parking assist device according to claim 5, wherein the steering angle recognition unit recognizes a steering angle from a coordinate value of a wheel angle in an image that changes in accordance with a steering operation. 前記操舵角認識部は、画像中の車輪の形状から操舵方向のみを認識することを特徴とする請求項1記載の駐車支援装置。   The parking assist device according to claim 1, wherein the steering angle recognizing unit recognizes only the steering direction from the shape of the wheel in the image. 前記撮像部を少なくとも2台以上のカメラで構成し、何れかのカメラに不具合が発生したときには、正常に動作するカメラで撮影した画像から操舵角を認識することを特徴とする請求項1記載の駐車支援装置。   The steering angle is recognized from an image captured by a normally operating camera when the imaging unit is configured by at least two cameras and a malfunction occurs in any of the cameras. Parking assistance device.
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