JP2013244852A - 駐車支援装置、駐車支援方法およびそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より適切に駐車支援をする。
【解決手段】車から駐車位置までの間にある障害物を検出し、該障害物の高さを算出する高さ算出部と、前記算出した障害物の高さを参照して、前記車の加速装置または制動装置のいずれかを制御すべきかを判定する判定部とを具備する。前記判定部は、前記算出した障害物の高さが所定の閾値よりも大きいときは、前記車が停止するように前記制動装置を制御すべきと判定し、前記高さが前記閾値よりも小さいときは、前記車が加速するように、あるいは前記車の速度が維持されるように前記加速装置を制御すべきと判定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、駐車支援装置、駐車支援方法およびそのプログラムに関する。

近年、自動車には撮像装置であるカメラや、センサであるソナーやミリ波レーダなど、様々な周囲監視装置が取り付けられるようになり、今まで目視では分かり難かった死角位置の障害物情報をドライバに伝えるシステムが多く導入されている。例えば、周囲監視装置が取得した物体までの距離から危険度を算出したり、ハンドル操作のための補助を画像により行ったりするものがある。
特許文献１には、超音波ソナーなどの距離センサを用いて障害物までの距離を算出し、該障害物の手前に駐車できるように駐車支援を行う発明が開示されている。

特開２０１０−２６４９４５号公報

しかしながら、特許文献１の駐車支援装置においては、障害物を検出すると、該障害物の手前に、例えばコインパーキングのロック装置などを障害物として検出してしまい、適切な駐車支援ができないことがあるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、障害物を検出したときに、より適切に駐車支援をすることができる駐車支援装置、駐車支援方法およびそのプログラムを提供することにある。

（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様は、駐車位置までの車の移動を支援する駐車支援装置であって、前記車から前記駐車位置までの間にある障害物を検出し、該障害物の高さを算出する高さ算出部と、前記算出した障害物の高さを参照して、前記車の加速装置または制動装置のいずれかを制御すべきかを判定する判定部とを具備することを特徴とする。

（２）また、本発明の他の態様は、上述の駐車支援装置であって、前記判定部は、前記算出した障害物の高さが所定の閾値よりも大きいときは、前記車が停止するように前記制動装置を制御すべきと判定し、前記高さが前記閾値よりも小さいときは、前記車が加速するように、あるいは前記車の速度が維持されるように前記加速装置を制御すべきと判定することを特徴とする。

（３）また、本発明の他の態様は、上述の駐車支援装置であって、前記判定部は、前記車が加速するように前記加速装置を制御すべきと判定したときは、前記算出した障害物の高さが高いほど、加速が大きくなるように、前記車の加速装置を制御することを特徴とする。

（４）また、本発明の他の態様は、上述の駐車支援装置であって、前記判定部は、前記車が加速するように前記加速装置を制御すべきと判定したときは、前記算出した障害物までの距離が近いほど、加速が大きくなるように、前記車の加速装置を制御することを特徴とする。

（５）また、本発明の他の態様は、上述の駐車支援装置であって、前記判定部は、前記車が停止するように前記制動装置を制御すべきと判定したときは、前記車から前記算出した障害物までの距離が小さいほど、制動力が大きくなるように、前記車の制動装置を制御することを特徴とする。

（６）また、本発明の他の態様は、上述の駐車支援装置であって、前記車のドライバに対して、前記判定部の判定結果を通知する通知部を具備することを特徴とする。

（７）また、本発明の他の態様は、上述の駐車支援装置であって、前記高さ算出部は、各画素の画素値が、該画素に対応する被写体の前記車からの距離を示す値である距離画像と、予め記憶している地面距離画像であって、各画素の画素値が、該画素に対応する被写体の前記車からの距離を示す値である距離画像とを比較し、該比較結果を参照して、前記障害物の検出を行うことを特徴とする。

（８）また、本発明の他の態様は、駐車位置までの車の移動を支援する駐車支援装置における駐車支援方法であって、高さ算出部が、前記車から前記駐車位置までの間にある障害物を検出し、該障害物の高さを算出する高さ算出過程と、判定部が、前記算出された障害物の高さを参照して、前記車の加速装置または制動装置のいずれかを制御すべきかを判定する判定過程とを有することを特徴とする駐車支援方法である。

（９）また、本発明の他の態様は、駐車位置までの車の移動を支援する駐車支援装置のコンピュータに、前記車から前記駐車位置までの間にある障害物を検出し、該障害物の高さを算出する高さ算出手段、前記算出された障害物の高さを参照して、前記車の加速装置または制動装置のいずれかを制御すべきかを判定する判定手段を実行させるためのプログラムである。

この発明によれば、より適切に駐車支援をすることができる。

本発明の一実施形態による自動車の構成を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係る自動車の側面図である。 本実施形態に係る距離算出部が行う距離算出処理の説明図である。 本実施形態に係るカメラモジュールが一般的な駐車場を撮影した画像例である。 本実施形態に係る自動車の真上から見たときの車止め、壁の配置を示す図である。 本実施形態に係る視差情報の例を示す図である。 本実施形態に係る地面情報記憶部が記憶する地面情報である。 本実施形態に係る視差情報と地面情報との差分の例を示す図である。 本実施形態に係る視差情報から地面情報を除去した視差情報の例を示す図である。 本実施形態に係る地面情報除去部の動作を説明するフローチャートである。 本実施形態に係る自動車の真上から見たときの一例を表す図である。 本実施形態に係るカメラモジュールが一般的な駐車場を撮影した別の画像例である。 本実施形態に係る視差情報の別の例を示す図である。 本実施形態に係る視差情報と地面情報との差分の別の例を示す図である。 駐車場の一例を表す図である。 本実施形態の変形例に係る自動車の構成を示す概略ブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の一実施形態による自動車Ａの構成を示す概略ブロック図である。自動車Ａは、駐車用カメラシステム１、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ；電子制御装置）２、加速装置３、制動装置４、方向変換装置５、モニタ６、スピーカ７、及びコントロールバス８を含んで構成される。ＥＣＵ２が本実施形態における駐車支援装置である。

駐車用カメラシステム１は、異なる位置に配置された２つのカメラモジュールＣ１、Ｃ２で撮像して、カメラモジュールＣ１、Ｃ２各々に対応する画像情報を生成する。ＥＣＵ２は、駐車用カメラシステム１が生成した画像情報に基づいて算出した制御値をコントロールバス８に送る。ＥＣＵ２は、この制御値により、加速装置３、制動装置４、方向変換装置５を制御すると共に、モニタ６、スピーカ７を通じて運転者に情報を報知する。

加速装置３は、自動車Ａのガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、モータなどであり、自動車Ａを加速させる。制動装置４は、自動車Ａのブレーキなどであり、自動車Ａを減速又は停止させる。方向変換装置５は、自動車Ａの進行方向を変更する。モニタ６は、駐車用カメラシステム１が撮像した画像を表示する。スピーカ７は、警報音やガイド音声を発する。コントロールバス８は、ＥＣＵ２、加速装置３、制動装置４、方向変換装置５、モニタ６、スピーカ７を、互いに通信可能に接続するＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワークである。

駐車用カメラシステム１は、カメラモジュールＣ１、Ｃ２を含んで構成される。カメラモジュールＣｉ（ｉ=１、２）は、光学系（光学部）１１−ｉ、撮像素子１２−ｉ及び信号処理部１３−ｉを含んで構成され、光学系や撮像素子などの仕様は同一である。光学系１１−ｉは、入射された光を撮像素子１２−ｉ上に結像させる。撮像素子１２−ｉは、光学系１１−ｉが結像させた光を電気信号に変換する。撮像素子１２−ｉは、変換した電気信号を、撮像した画像を示す画像情報として、信号処理部１３−ｉに出力する。撮像素子１２−ｉとして、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの素子を用いることができる。信号処理部１３−ｉは、撮像素子１２−ｉから入力された画像情報にデモザイクやノイズリダクション、歪補正等の処理を行う。信号処理部１３−ｉは、処理を行った画像情報をＥＣＵ２に出力する。

ＥＣＵ２は、距離算出部１４、地面情報除去部１５、地面情報記憶部１６、基準検出部１７、障害物検出部１８、自動運転部１９、バスＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部２０を含んで構成される。距離算出部１４は、駐車用カメラシステム１が生成した２つの画像情報を参照して、距離情報を算出する。すなわち、距離算出部１４は、カメラモジュールＣ１に入射した光によって生成された画像情報を左眼画像の画像情報とし、カメラモジュールＣ２に入射した光によって生成された画像情報を右眼画像の画像情報として、各画素における両画像間の視差を算出する。そして、距離算出部１４は、この算出した視差、カメラモジュールＣ１、Ｃ２の基線長、焦点距離を用いて、各画素に対応する距離を算出する。

地面情報記憶部１６は、距離算出部１４が算出する距離情報と同じ視点から地面までの距離を示す地面情報を記憶する。地面情報除去部１５は、地面情報を参照して、距離算出部１４が算出した距離情報から、地面に対応する領域の距離情報を除去する。基準検出部１７は、地面に対応する領域が除去された距離情報を参照して、駐車の基準になる車止めや壁等を検出する。基準検出部１７は、車止めや壁等の基準に対して、自動車Ａがどちらの方向を向いているかを検出する。障害物検出部１８は、地面に対応する領域が除去された距離情報を参照して、駐車する際の障害物を検出する。自動運転部１９は、基準検出部１７の検出結果および障害物検出部１８の検出結果を参照して、加速装置３、制動装置４、方向変換装置５、モニタ６、スピーカ７を制御する制御値を算出する。

図２は、本実施形態に係る自動車Ａの側面図である。図２に示すように、駐車用カメラシステム１は、トランクから後向きに配置する。尚、トランクの位置に配置する事が難しければ、リアウィンドウの位置や後方のナンバープレート付近に搭載しても良い。駐車用カメラシステム１のカメラモジュールＣｉは、光軸をモジュール間で水平に合わせる。尚、この光軸合わせは物理的に合わせるだけでなく、得られた画像の切りだし位置を変えるなど信号処理で合わせても良い。また、図２では、カメラモジュールＣｉは、その光軸が地面と平行になるように設置してあるが、自動車Ａの後方下を確認する為に、光軸が下向きになるように設置しても良い。

図３は、本実施形態に係る距離算出部１４が行う距離算出処理の説明図である。カメラモジュールＣ１、Ｃ２は、水平方向に異なる位置に配置されている。従って、カメラモジュールＣ１が生成する画像情報Ｇ１と、カメラモジュールＣ２が生成する画像情報Ｇ２とでは、被写体の画像は左右方向にずれている。
例えば、被写体のナンバープレートが、カメラモジュールＣ１が撮影した画像では、（Ｈ１、Ｖ）、カメラモジュールＣ２が撮影した画像では、（Ｈ２、Ｖ）に撮像される。ここで、（Ｘ、Ｙ）とは、撮像した画像の左上を原点とするＸ座標、Ｙ座標の座標値（ピクセル数）である。なお、Ｘ軸は、水平方向右向きを正にし、Ｙ軸は垂直方向下向きを正にしている。

距離算出部１４は、これら２つの異なる視点から撮像した画像における同一被写体（例えば、図３のナンバープレート）を判別する。すなわち、距離算出部１４は、カメラモジュールＣ２が生成した画像の各画素について、該画素が表す被写体と同一の被写体を表す画素を、カメラモジュールＣ１が生成した画像中から判別する。この判別方法としては、ＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）を用いたブロックマッチングや、グラフカット、ダイナミックプログラミングなどの一般的なステレオマッチング手法を用いる。距離算出部１４は、異なる視点から撮像した画像における同一被写体の位置（Ｘ、Ｙ）をそれぞれ算出する。カメラモジュールＣ１とＣ２とでは、垂直方向の視野角は略一致しており、光軸も平行である。この為、カメラモジュールＣ１とＣ２とが生成した画像情報では、同一被写体の垂直方向の座標値（図３のＶ）は等しくなっている。

一方、水平方向では、カメラモジュールＣ１、Ｃ２の配置のずれに起因して、撮像した画像に視差ΔＨ（図３のＨ１−Ｈ２）が生じる。ここで、カメラモジュールＣ１はＣ２の左部に取り付けられているため、ΔＨは常に非負の値をとる。ΔＨは、被写体が無限遠にある場合は「０」となり、距離が近くになるに従って大きくなる。
ここでは、カメラモジュールＣ１、Ｃ２は、そのレンズ結合式が式（１）を満たようなカメラであるとする。距離算出部１４は、カメラモジュールＣ１、Ｃ２から被写体までの距離Ｚを、式（２）を用いて算出する。

ここで、Ｈ１は、カメラモジュールＣ１が撮像した被写体画像の水平方向の座標値、Ｈ２は、カメラモジュールＣ２が撮像した被写体画像の水平方向の座標値、ｆは光学系１１―ｉの焦点距離、ｂはカメラモジュールＣ１、Ｃ２間の基線長（光軸間の距離）、Ｐは撮像素子１２−ｉの画素ピッチを表す。ｆ、ｂ、Ｐの値は、距離算出部１４が予め記憶している。
なお、カメラモジュールＣ１、Ｃ２が広角カメラであり、そのレンズ結合式が式（１）を満たさない場合（たとえばＹ’＝ｆωである場合）は、歪補正によって、式（１）を満たすように画像変換を行い、変換後の換算焦点距離、画素ピッチに基づき距離を算出すればよい。

また、距離算出部１４は、基準カメラが生成した画像情報における各画素が表す被写体について、基準カメラからの水平方向の距離Ｘを、式（３）を使用して算出する。ここでは、カメラモジュールＣ１を基準カメラとする場合を説明する。距離算出部１４は、同様に基準カメラからの垂直方向の距離Ｙも式（４）を使用して算出する。

カメラモジュールＣ１への水平方向の入射角θは画像の中心座標から該画素までの水平方向の距離で決まる。カメラモジュールＣ１への垂直方向の入射角Φは画像の中心座標から該画素までの垂直方向の距離で決まる。距離算出部１４は、これらの算出結果、すなわち基準カメラが生成した画像情報の各画素に対応する視差ΔＨ、Ｘ、Ｙ、Ｚを地面情報除去部１５に送る。なお、基準カメラが生成した画像情報の各画素の視差ΔＨからなる画像を視差情報という。

図４から図９を用いて、地面情報除去部１５の動作を説明する。地面情報除去部１５は、車を正しい位置に駐車する為の基準や障害物を検知しやすくする為に視差情報から地面情報の差分計算を行う。
図４は、カメラモジュールＣ１が一般的な駐車場を撮影した画像例Ｇ３である。図４に示すように、画像例Ｇ３では、２つの車止めＢ１、Ｂ２があり、その後方に壁Ｗ１がある。図５は、自動車Ａの真上から見たときの車止めＢ１、Ｂ２、壁Ｗ１の配置を示す図である。図５に示すように、車止めＢ１、Ｂ２と壁Ｗ１は、自動車Ａと正対している。また、車止めＢ１、Ｂ２、自動車Ａがある地面は、凹凸や傾斜の変化などのない平面状であり、壁Ｗ１は地面に対して垂直にある。

図６は、視差情報の例Ｐ１を示す図である。視差情報Ｐ１は、図５のような環境のときに、距離算出部１４が算出する視差情報の例である。すなわち、カメラモジュールＣ１が生成した画像情報が、図４の画像例Ｇ３となるときの視差情報である。なお、図６では、視差ΔＨの値を、輝度値とみなしたときの画像を示している。したがって、輝度が高い程基準カメラ、すなわち自動車Ａからの距離が近く、輝度が低い程距離は遠くなる。図６に示すように、視差情報Ｐ１では、壁Ｗ１に対応する部分の視差は一様な値であり、一様な輝度となっている。また、地面は、自動車Ａから近いところから遠いところへ行くに従い、徐々に視差が小さくなるので、輝度が徐々に低くなっている。また、車止めＢ１、Ｂ２に対応する部分は同じ水平座標の地面の画素を比較する視差が大きいので、輝度が高くなっている。

図７は、地面情報記憶部１６が記憶する地面情報Ｐ２である。この地面情報Ｐ２は、自動車Ａの乗っている面と後方の面が同一面であり、かつ後方に何もない場合に、カメラモジュールＣ１、Ｃ２が生成した画像情報から得られた視差情報に相当する。地面情報Ｐ２は、図７に示すように、地面の部分は自動車Ａからの距離が近いところから遠いところへ徐々に輝度が低くなる。

図８は、視差情報と地面情報との差分の例を示す図である。地面情報除去部１５は、距離算出部１４が算出した視差情報と、地面情報記憶部１６から読み出した地面情報との差分を算出する。すなわち、地面情報除去部１５は、視差情報の画素各々の値と、地面情報の対応する画素（同じ座標の画素）の値との差分を算出する。図８に示す差分の例Ｐ３は、図６の視差情報Ｐ１と、図７の地面情報Ｐ２との差分を算出したときの例である。この差分は、図８に示すように、視差情報Ｐ１において地面である部分は差分が０、すなわち輝度値が０になる。地面よりも高くなっている部分（壁Ｗ１や車止めＢ１、Ｂ２）の輝度値は、０よりも大きくなっている。

そこで、地面情報除去部１５は、視差画像と地面画像との差分を算出し、０となった画素についは地面として０にクリップし、０にならない画素については視差情報をそのまま出力する。これにより、図９に示すように地面を取り除いた視差情報を得る。なお、地面情報は、自動車Ａの後方に傾斜や凹凸がなく、かつ、駐車用カメラシステム１の位置が変わらなければ常に一定の画像情報となる為、駐車用カメラシステム１を自動車Ａに取り付けた時やメンテナンスを行う時に、駐車用カメラシステム１が撮影した画像情報から算出した視差情報を、地面情報記憶部１６に記憶させておけばよい。

図１０は、地面情報除去部１５の動作を説明するフローチャートである。地面情報除去部１５は、視差情報の画素各々に対して、図１０に示す処理を行う。
図６に示す２次元の視差情報の中の、処理の対象画素をＤ（ｘ、ｙ）と表す。またこの画素に対応する地面情報はＦ（ｘ、ｙ）と表す。地面情報除去部１５は、Ｄ（ｘ、ｙ）とＦ（ｘ、ｙ）を入力される（ステップＳ１）。
地面情報除去部１５は、Ｄ（ｘ、ｙ）とＦ（ｘ、ｙ）で差分を取り、０になるか否かを判定する（ステップＳ２）。地面情報除去部１５は、０になれば（Ｙｅｓ）、地面と判断し、出力情報ＤＦ（ｘ、ｙ）は０を出力する（ステップＳ３）。また、地面情報除去部１５は、０にならなければ（Ｎｏ）、ＤＦ（ｘ、ｙ）は地面ではないので、Ｄ（ｘ、ｙ）を出力する（ステップＳ４）。これらの処理を画像一面分の画素について行う事で、地面情報除去部１５は、地面除去情報である図９を得ることができる。

障害物検出部１８は、障害物の検出を行う。障害物とは、例えば、コインパーキングにおける駐車料金回収システムの車輪ロックシステムや、駐車場に落ちているゴミなどを指す。障害物検出部１８は、車止めの検出と同様に視差情報および地面情報の差分から検出することができる。

障害物検出部１８は、障害物の高さを参照して、加速装置３または制動装置４のいずれかを制御すべきか否かを判定する。障害物検出部１８は、制御すべきと判定したときは、加速信号または停止信号を自動運転部１９へ出力する。障害物検出部１８は、障害物が小さい場合（例えば、高さが３ｃｍ未満のとき）、自動車Ａが加速するように加速装置３を制御すべきと判定し、加速信号を自動運転部１９出力する。また、障害物検出部１８は、障害物が大きい場合（例えば、高さが３ｃｍ以上のとき）、自動車Ａが停止するように制動装置４を制御すべきと判定し、停止信号を自動運転部１９へ出力する。障害物検出部１８における障害物の判断基準は、閾値（上述の３ｃｍ）を用いてもよいし、事前にユーザにより設定してもよいし、自車両の大きさを鑑みて予め設定してもよい。なお、閾値とは、障害物の高さを定義するものであり、予め加速信号または停止信号を生成する高さのことである。また、障害物の形状、大きさなどを閾値としてもよい。

基準検出部１７は、地面情報除去部１５より出力された視差情報が、車止めのサイズに合うか判定し、車止めサイズに合えば車止めと判断する。ここで、車止めのサイズは、多くの場合、高さ１５ｃｍ程度で、車輪が当たる幅（１．４ｍ〜１．９ｍ）で設置されている。

車止めを検出する一例として、自動車Ａが駐車位置に対して、正対していない時について説明する。
図１１は、本実施形態に係る自動車Ａの真上から見たときの一例を表す図である。この図は、一般的な駐車場における車停止位置に対し、水平方向に傾きβを有するときの自動車Ａの真上から見たときの配置図である。ここで、車止めＢ１、Ｂ２は、両輪で止まるように左右に１個ずつ配置されている。
図１１において、車止めＢ１の左端Ｐｌｌは、基準カメラ（カメラモジュールＣ１）に対して、Ｚ方向の距離、Ｘ方向の距離、センサへの入射角がＺｌｌ、Ｘｌｌ、θｌｌの位置にある。なお、距離の基準位置は、基準カメラからの距離とし、基準カメラは、車幅方向において車の中心に配置されているものとする。同様に、車止めＢ１の右端Ｐｌｒは、基準カメラに対して、Ｚ方向の距離、Ｘ方向の距離、センサへの入射角がＺｌｒ、Ｘｌｒ、θｌｒの位置にある。また、車止めＢ２の左端Ｐｒｌは、基準カメラに対して、Ｚ方向の距離、Ｘ方向の距離、センサへの入射角がＺｒｌ、Ｘｒｌ、θｒｌの位置にある。車止めＢ２の左端Ｐｒｒは、基準カメラに対して、Ｚ方向の距離、Ｘ方向の距離、センサへの入射角がＺｒｒ、Ｘｒｒ、θｒｒの位置にある。なお、符号Ｅｑ１を付した式のように、Ｚ、Ｘ、θの関係は式（３）を満たすものとする。

図１２は、本実施形態に係るカメラモジュールが一般的な駐車場を撮影した別の画像例Ｇ４である。画像例Ｇ４は、図１１の場合に、自動車Ａに搭載した基準カメラ（カメラモジュールＣ１）で取得した画像例である。
図１３は、本実施形態に係る視差情報の別の例Ｐ４を示す図である。視差情報Ｐ４は、図１１のような環境のときに、距離算出部１４が算出する視差情報の例である。

地面情報除去部１５は、この時も図１０に示したフローチャートの動作を行う。地面情報除去部１５は、視差情報の画素各々の値と、地面情報の対応する画素（同じ座標の画素）の値との差分を算出する。
図１４は、視差情報と地面情報との差分の別の例を示す図である。この図は、地面情報除去部１５が、図１３の視差情報Ｐ４と、図７の地面情報Ｐ２との差分を算出した時の例である。この差分は、図１３に示すように、視差情報において地面である部分は差分が０、すなわち輝度値が０になる。

次に、障害物検出部１８が行う車止めの検出について説明する。
上述のように、車止めは、高さが１５ｃｍ程度の物体である為、１画面について高さ情報を得る。障害物検出部１８は、例えば、地面からの基準カメラの高さと、基準カメラから車止めまでの垂直方向の距離Ｙと、の差を求めることで算出する。ここで、障害物検出部１８は、基準カメラの高さとして、予め記憶した値を用いてもよい。なお、基準カメラは、カメラの光軸を地面と平行に設置しているものとする。また、車止めは、図９や図１４に示すように、周囲の画素に地面がある。障害物検出部１８は、高さ１５ｃｍ以下の画素が複数存在し、かつ、その部分の隣接部分の画素が輝度値０であるとき、その物体を車止めの候補とする。

障害物検出部１８は、車止めの候補とした物体が、実際に車止めであるか否かを、以下のように判定する。
多くの車止めは、両輪が当たり、かつ様々な車幅の自動車に対応するように設置されている。従って、車止めは、図１１のように自動車Ａを真上から見たとき、自動車からの奥行方向をＺ，車幅方向をＸとしたとき、式（５）を満たす。

ａ、ｂは自動車と駐車位置によって決まる定数であり、ａは式（６）を満たす。

障害物検出部１８は、車止め候補について、約１５ｃｍ以下の画素の集合体による複数の画素が、式（５）および式（７）を満たすとき、車止めと判定することができる。

例えば、障害物検出部１８は、車止め候補の両端ＰｌｌのＺおよびＸとＰｒｒのＺおよびＸから、定数ａ、ｂを算出する。障害物検出部１８は、算出した定数ａ、ｂ、ＰｌｒのＸ、およびＰｒｌのＸを式（５）に代入する。障害物検出部１８は、計算によって得られたＺと実測値のＺが合致し、かつ式（７）を満たすとき、その候補を車止めと判定する。

また、車障害物検出部１８は、複数点のＸ、Ｚから最小二乗法を用いて直線を求め、その誤差が一定であり、かつ式（７）を満たす場合に、その候補を車止めと判定してもよい。また、車障害物検出部１８は、ノイズを軽減させる為に、計算に使用する画素数を１画素ではなく、ある一定の領域の画素を使用してもよい。

図１５は、駐車場の一例を表す図である。この図は、自動車Ａの後方に車止めがなく、かつ壁や金網などが配置されているときの駐車場を表す。この場合、車障害物検出部１８は、自動車Ａの後方の一様な面があると判定し、自動車Ａの後方の壁や金網を基準として式（５）の傾きａを算出してもよい。

式（５）において、左右の車止めまでの距離Ｚは、ａ＝０のとき、ｂとなる。すなわち、自動車Ａは、車止めに対して、正対している。さらに、式（５）において、自動車Ａは、ａ＝ｂ＝０であるとき、駐車位置に対し正対し、かつ基準カメラからの距離Ｚが０ｃｍになる位置に車止めがある。また、自動車Ａは、式（５）における定数ａが正ならば、駐車位置に対し、右に傾いている。同様に、自動車Ａは式（５）における定数ａが負ならば、駐車位置に対し、左に傾いている。尚、上記説明は車止めで行ったが、障害物検出部１８は、壁を基準にした時でも、同様の処理で傾きを求めてもよい。

基準検出部１７および障害物検出部１８で生成された情報は、自動運転部１９へ出力される。また、同時に基準検出部１７および障害物検出部１８で生成された情報は、自動運転部１９を介し、バスＩＦ部２０へ出力される。バスＩＦ２０へ出力された制御信号はコントロールバス８を介し、各装置へ制御情報を出力する。

自動運転部１９は、基準検出部１７で生成された傾きａ値と、障害物検出部１８で生成された加速信号および停止信号により、加速装置３、制動装置４、方向変換装置５を動作させることで自動運転を実現する。自動運転部１９は、ａ＝０かつ式（８）を満たすように方向変換装置５を制御し、基準までの距離Ｚを０に近づけるように、加速装置３および制動装置４を制御する。

しかしながら、上記条件を満たす場合でも、障害物が経路にあるときがある。このとき、自動運転部１９は、障害物検出部１８の出力する情報をもとに、加速装置３および制動装置４を制御する。障害物検出部１８が大きさ判断し加速信号を出した場合には、加速装置３は、自動で加速、または速度が維持されるようにトルクを上げて、その障害物を乗り越える。また障害物検出部１８が停止信号を出した場合には、制動装置４は、自動で停止し、障害物に当たる前に停止する事でドライバに衝撃を与えることなく停止できる。

すなわち、障害物検出部１８は、自動車Ａから駐車位置までの間にある障害物を検出し、該障害物の高さを算出する。自動運転部１９は、障害物検出部１８が算出した障害物の高さを参照して、加速信号を大きくすべきか停止すべきかを判定する。例えば、自動運転部１９は、障害物の高さが所定の閾値よりも大きいときは、停止すべきと判定し、障害物の高さが前記閾値よりも小さいときは、加速、またはトルクを上げるべきと判定する。自動運転部１９は、加速すべきと判定したときは、障害物の高さが高いほど、加速またはトルクが大きくなるように、自動車Ａの加速装置３を制御する。自動運転部１９は、停止すべきと判定したときは、自動車Ａから前記算出した障害物までの距離が小さいほど、制動力が大きくなるように、自動車Ａの制動装置４を制御する。

自動運転部１９は、障害物の高さに応じて、加速を変えてもよい。例えば、自動運転部１９は、以下のように加速またはトルクを制御する。
Ｓ＝Ａ０＋ａ１（１ｃｍ≦ｈ＜３ｃｍ）
Ｓ＝Ａ０＋ａ２（３ｃｍ≦ｈ＜５ｃｍ）
Ｓ＝Ａ０＋ａ３（５ｃｍ≦ｈ＜７ｃｍ）
Ｓ＝Ａ０＋ａ４（７ｃｍ≦ｈ＜９ｃｍ）
ここで、Ｓは出力加速信号、Ａ０は現在の加速信号、ｈは、障害物の高さである。また、ａ１，ａ２，ａ３，ａ４は定数であり、ａ１＜ａ２＜ａ３＜ａ４を満たす。

自動運転部１９は、障害物の高さに応じて、停止の制動力を変えてもよい。例えば、自動運転部１９は、以下のように制動力を制御する。
Ｂ＝Ｂ０＋ｂ１（１ｃｍ≦ｈ＜３ｃｍ）
Ｂ＝Ｂ０＋ｂ２（３ｃｍ≦ｈ＜５ｃｍ）
Ｂ＝Ｂ０＋ｂ３（５ｃｍ≦ｈ＜７ｃｍ）
Ｂ＝Ｂ０＋ｂ４（７ｃｍ≦ｈ＜９ｃｍ）
ここで、Ｂは出力停止信号、Ｂ０は現在の停止信号、ｈは、障害物の高さである。また、ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４は定数で、ｂ１＜ｂ２＜ｂ３＜ｂ４を満たす。

なお、自動運転部１９は、加速や停止の制御をする際に、障害物までの距離が近いほど、加速や制動力が大きくなるように、制御を行っても良い。例えば、自動運転部１９は、上記のａ１〜ａ４、ｂ１〜ｂ４の値を、障害物までの距離に基づいて算出してもよい。
また、自動運転部１９は、障害物が車止めであると判定した場合には、障害物の高さ（閾値）にかかわらず、停止すべきと判定してもよい。

自動運転部１９は、自動車Ａのドライバに対して、判定結果を通知する。具体的には、モニタ６およびスピーカ７は、コントロールバス８を介し、得られた障害物検出部１８の出力に基づき、障害物が一定の大きさ以上であるとき、ドライバにモニタ６やスピーカ７を用いて通知する。ドライバは、モニタ６、スピーカ７からの障害物通知に対し、モニタ６のユーザインターフェースや方向変換装置５上にある操作ボタンなどで操作を行う。これにより、ドライバは、障害物が何か判断することができ、自動駐車を安心して用いることができる。

自動運転を行わない場合、モニタ６やスピーカ７を使用してドライバへ駐車補助を行う事ができる。ドライバが車購入後に独自でシステムを導入した時など、アナウンスを目的にした時がこれに当たる。この場合、図１６で示したように、ＥＣＵ２で生成した傾きａの信号を用い、定数ａが正の場合は、スピーカ７で「方向変換装置を右に回してください」と通知、またはモニタ６で「方向変換装置を右に回してください」と表示する。なお、方向変換装置が右回りで回る映像を映すことでもよい。定数ａが負の場合は、スピーカ７で「方向変換装置を左に回してください」と通知、またはモニタ６で「ハンドルを左に回してください」と表示することや、方向変換装置が左回りで回る映像を映すことでもよい。これによって、駐車の不得意なドライバは、指示通りの操作をすることで、適切な位置への駐車を可能になる。この時、自動運転時と同様に、障害物を検出し、モニタやスピーカで障害物の有無をドライバに警告し、運転サポートする。

なお、図１では、駐車用カメラシステム１は、２つ（１対）のカメラモジュールＣ１，Ｃ２を含んでいるが、複数のカメラモジュールを備えてもよい。また１対のカメラモジュールを含む複数の駐車用カメラシステム１が１つのＥＣＵ２に接続されていてもよい。
また、上記実施形態において、加速や停止は、エンジンへの燃料の吐出量や、モータへ供給する電力により、制御されてもよい。

なお、上述した実施形態における自動車Ａの一部をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、自動車Ａに内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上述した実施形態における自動車Ａの一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現しても良い。自動車Ａの各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

１…駐車用カメラシステム
２…ＥＣＵ
３…加速装置
４…制動装置
５…方向変換装置
６…モニタ
７…スピーカ
８…コントロールバス
１１…光学系
１２…撮像素子
１３…信号処理部
１４…距離算出部
１５…地面情報除去部
１６…地面情報記憶部
１７…基準検出部
１８…障害検出部
１９…自動運転部
２０…バスＩＦ

Claims (9)

1. 駐車位置までの車の移動を支援する駐車支援装置であって、
   前記車から前記駐車位置までの間にある障害物を検出し、該障害物の高さを算出する高さ算出部と、
   前記算出した障害物の高さを参照して、前記車の加速装置または制動装置のいずれかを制御すべきかを判定する判定部と
   を具備することを特徴とする駐車支援装置。
2. 前記判定部は、前記算出した障害物の高さが所定の閾値よりも大きいときは、前記車が停止するように前記制動装置を制御すべきと判定し、前記高さが前記閾値よりも小さいときは、前記車が加速するように、あるいは前記車の速度が維持されるように前記加速装置を制御すべきと判定することを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
3. 前記判定部は、前記車が加速するように前記加速装置を制御すべきと判定したときは、前記算出した障害物の高さが高いほど、加速が大きくなるように、前記車の加速装置を制御することを特徴とする請求項２に記載の駐車支援装置。
4. 前記判定部は、前記車が加速するように前記加速装置を制御すべきと判定したときは、前記算出した障害物までの距離が近いほど、加速が大きくなるように、前記車の加速装置を制御することを特徴とする請求項２に記載の駐車支援装置。
5. 前記判定部は、前記車が停止するように前記制動装置を制御すべきと判定したときは、前記車から前記算出した障害物までの距離が小さいほど、制動力が大きくなるように、前記車の制動装置を制御することを特徴とする請求項２に記載の駐車支援装置。
6. 前記車のドライバに対して、前記判定部の判定結果を通知する通知部を具備することを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
7. 前記高さ算出部は、各画素の画素値が、該画素に対応する被写体の前記車からの距離を示す値である距離画像と、予め記憶している地面距離画像であって、各画素の画素値が、該画素に対応する被写体の前記車からの距離を示す値である距離画像とを比較し、該比較結果を参照して、前記障害物の検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
8. 駐車位置までの車の移動を支援する駐車支援装置における駐車支援方法であって、
   高さ算出部が、前記車から前記駐車位置までの間にある障害物を検出し、該障害物の高さを算出する高さ算出過程と、
   判定部が、前記算出された障害物の高さを参照して、前記車の加速装置または制動装置のいずれかを制御すべきかを判定する判定過程と
   を有することを特徴とする駐車支援方法。
9. 駐車位置までの車の移動を支援する駐車支援装置のコンピュータに、
   前記車から前記駐車位置までの間にある障害物を検出し、該障害物の高さを算出する高さ算出手段、
   前記算出された障害物の高さを参照して、前記車の加速装置または制動装置のいずれかを制御すべきかを判定する判定手段
   を実行させるためのプログラム。