JP2015006833A - 自車位置測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＧＰＳの測位信号を用いることなく、自車両の位置を測定する。【解決手段】構造物の面に配置され、配置地点の緯度経度を含む絶対的な位置情報が読み取り可能に符号化された位置コードを含む二次元コードと、制御装置１０を備え、制御装置１０は、車両の周囲の撮像画像を取得し、撮像画像を撮像面に対向する所定視点から見た画像に変換し、二次元コードの画像を抽出し、二次元コードのカメラの撮像座標系における位置及び傾きを算出し、二次元コードから絶対的な位置情報を取得し、二次元コードの位置及び傾きと、読み込み可能なカメラの撮像パラメータとに基づいて、車両の姿勢を算出し、算出された車両の姿勢と取得された位置情報とに基づいて、車両の絶対位置を算出し、算出された車両の絶対位置を出力する。【選択図】 図１

Description

本発明は、自車両の現在位置を測定する自車位置測定システムに関する。

この種の装置に関し、ＧＰＳ（Global Positioning System）からの測位信号を十分に受信できない場合の補完手段として、取得したカメラ映像から白線を特定するとともに、白線の現実の三次元座標を地物データベースから取得し、カメラ映像の白線の位置に地物データの示す三次元座標を当てはめて、焦点距離、画角、設置角などのカメラの特性に基づいて車両の位置を算出する車両位置特定装置が知られている（特許文献１）。

特開２００８−２４９５５５号公報

しかしながら、立体駐車場やトンネルなどの構造物内などのように、ＧＰＳの測位信号の受信が妨げられる場所では、現在位置の特定のためにＧＰＳの測位信号を使うことができず、補完処理を用いたとしても自車両の位置が得られないという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、ＧＰＳの測位信号を用いることなく自車両の現在位置を算出することができる自車位置測定システムを提供することである。

本発明は、構造物の面に配置される二次元コードから、その二次元コードが配置される地点の緯度経度を含む絶対的な位置情報を読み取り、カメラの撮像座標系における二次元コードの位置及び傾きとカメラの撮像パラメータとに基づいて車両の姿勢を算出し、車両の姿勢と二次元コードから取得した位置情報とに基づいて車両の位置情報を算出することにより、上記課題を解決する。

本発明によれば、自車両の正確な位置情報を算出できるので、ＧＰＳの測位信号が得られなくても、自車両の現在位置を測定することができる。この結果、立体駐車場やトンネルなどの構造物内においても現在位置を用いた制御を正確に実行することができるので、車載装置の利便性を向上させることができる。

本発明の一実施の形態に係る自車位置測定システムのブロック図である。 図１に示すカメラの配置例を示す斜視図である。 図１に示すカメラの撮像範囲を示す平面図である。 本発明の自車位置測定システムを適用した実施形態に係る駐車支援システムの処理手順を示すフローチャートである。 二次元コードの画像を含む撮像画像の一例を示す図である。 二次元コードの位置コード及び方位コードを説明するための図である。 撮像座標系における二次元コードの位置の算出手法を説明するための図である。 車両姿勢を算出する手法を説明するための図である。 駐車支援処理の一例を説明するための第１の図である。 駐車支援処理の一例を説明するための第２の図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明に係る自車位置測定システムを、駐車支援システムに適用した場合を例にして説明する。

図１は、本実施形態に係る駐車支援装置１００を備える駐車支援システム１０００のブロック構成を示す図である。

図１に示すように、本実施形態の駐車支援システム１０００は、車両に取り付けられたカメラ１ａ〜１ｄと、自車位置測定システム１００と、車両コントローラ２００と、外部装置との情報の授受を行う通信装置３００と、を備えている。

カメラ１ａ〜１ｄ（以下、総称してカメラ１ともいう）は、ＣＣＤ等の撮像素子を用いて構成される。本実施形態では、図２に示すように、４つのカメラ１ａ〜１ｄを車両Ｖの外部の異なる位置にそれぞれ設置し、自車両Ｖの前後左右の４方向の周囲領域をそれぞれ撮影する。

例えば、図２及び図３に示すように、フロントグリル部分などの自車両Ｖの前方の所定位置に設置されたカメラ１ａは、自車両Ｖの前方のエリアＳＰ１内及びその前方の空間に存在する物体又は路面（フロントビュー）を撮影する。また、左サイドミラー部分などの自車両Ｖの左側方の所定位置に設置されたカメラ１ｂは、自車両Ｖの左側方のエリアＳＰ２内及びその周囲の空間に存在する物体又は路面（左サイドビュー）を撮影する。また、リアフィニッシャー部分やルーフスポイラー部分などの自車両Ｖの後方部分の所定位置に設置されたカメラ１ｃは、自車両Ｖの後方のエリアＳＰ３内及びその後方の空間に存在する物体又は路面（リアビュー）を撮影する。また、右サイドミラー部分などの自車両Ｖの右側方の所定位置に設置されたカメラ１ｄは、自車両Ｖの右側方のエリアＳＰ４内及びその周囲の空間に存在する物体又は路面（右サイドビュー）を撮影する。

各カメラ１ａ〜１ｂは、車両の載置面又は走行面（路面、駐車場の床面など）を撮像できるように、撮像軸を下側に向けて設置してもよいし、車両の載置面に略直交する壁面や柱面（駐車場の壁面、トンネルの壁面など）を撮像できるように撮像軸を横側に向けて設置してもよい。もちろん、車両の載置面に対向する天井面（駐車場の天井面、トンネルの天井面など）を撮像できるように、撮像軸を上側に向けて配置してもよい。後述する二次元コード２０が車両の載置面又は走行面に配置される場合には、カメラ１ａ〜１ｄの撮像軸は下側に向けて設定することが好ましく、二次元コード２０が壁面や柱面に配置される場合には、カメラ１ａ〜１ｄの撮像軸は横方向（水平方向）に向けて設定することが好ましく、二次元コード２０が天井面に配置される場合には、カメラ１ａ〜１ｄの撮像軸は上方向に向けて設定することが好ましい。各カメラ１ａ〜１ｄに駆動装置を設け、撮像軸を変更可能なように構成してもよい。各カメラ１ａ〜１ｄにより撮像された撮像画像は、自車位置測定システム１００へ送出される。

本実施形態の自車位置測定システム１００は、図１に示す駐車支援システム１０００の各構成及び他の車載装置と情報の授受を行うことができるようにＣＡＮ（Controller Area Network）その他の車載ＬＡＮによって接続されている。

本実施形態の自車位置測定システム１００は、制御装置１０と、二次元コード２０を備える。本実施形態における二次元コード２０は、車両が移動可能な駐車場、競技場などの構造物の面に配置される。構造物の面は、構造物の内側面及び外側面を含む。構造物の面は、天井面、車両が移動する床面、床面から起立する壁面、構造に必要な梁などの面を含む。本実施形態の構造物は、立体駐車場、地下駐車場、トンネルを含む。本実施形態の構造物は、構造物の上空の一部又は全部を覆う天井を備えていてもよいし、天井を備えていなくてもよい。また、構造物の側方の側面の一部又は全部を覆う壁を備えていてもよいし、壁を備えていなくてもよい。天井が無くても壁の位置や高さなどによっては、ＧＰＳ信号が遮られる場合があるし、壁が無くても、天井や梁の位置や大きさなどによって、ＧＰＳ信号が遮られる場合がある。
また、本実施形態の二次元コード２０は、構造物を構成する何れかの面に配置する。本例では、車両の移動面に配置する。車両の移動面は、車両が移動する路面、駐車場などの床面を含む。このように移動面に二次元コード２０を配置することによって、道路の走行境界などの路面標識や駐車スペースの境界線などを検出するカメラ１ａ〜１ｄを用いて、二次元コード２０を撮像することができるので、新たなカメラ１を設置する必要がない。

実施形態の二次元コード２０は、構造物の車両の移動面に略直交する壁面又は梁面に配置することができる。構造物の壁面は、車両が移動するトンネルの壁面、駐車場などの壁面を含む。路面に配置した二次元コード２０は、車両のタイヤとの摩擦などにより摩耗し、損傷される可能性が高い。これに対し、壁面や梁面に二次元コード２０を配置することによって、タイヤなどによる二次元コード２０の損傷を避け、二次元コード２０の耐久年数を延長させることができる。

本実施形態の二次元コード２０は、それが配置される地点の緯度経度を含む絶対的な位置情報が読み取り可能に符号化された位置コードを少なくとも含む。絶対的な位置情報は、その地点の緯度経度を直接的に特定する情報であってもよいし、構造物の基準位置の緯度経度との位置関係により、その地点の緯度経度を間接的に特定する情報であってもよい。

本実施形態の二次元コード２０は、二次元コード２０が配置される地点における位置情報に加えて、さらにその地点における方位情報が読み取り可能に符号化された方位コードを含む。つまり、二次元コード２０を解析することにより、その二次元コード２０が配置された位置とその位置における各方位の情報を取得することができる。方位コードは、二次元コード２０において指示された方向が東西南北のいずれの方向であるのか、又は北方向から何度の方向であるのかの情報を含む。このように、二次元コード２０に位置と方位を含ませることにより、二次元コード２０の位置及び方位に基づいて、自車両Ｖの位置及びその進行方向（走行方位）を測定することができる。

本実施形態において、二次元コード２０の方位情報は北方位が対応づけられ、その位置情報が二次元コード２０の北側に位置するように、二次元コード２０を配置する。つまり、本実施形態の二次元コード２０では、北方位を示す方位情報が北側に配置されている。これにより、二次元コード２０の方位情報に基づいて北方向を識別しやすくなる。北方向が識別しやすくなることにより、いわゆるノースアップモードなどのように、北方向を基準として車両の進行方向を判断する場合の処理負荷を軽減することができる。この結果、自車両の位置及び進行方向の判断処理時間を短縮することができる。

本実施形態では、二次元コード２０は構造物の面に複数配置する。これら複数の二次元コード２０が配置される間隔は、カメラ１ａ〜１ｄの画角に基づいて算出された撮像可能領域の長さに基づいて設定することができる。例えば、図３に示すカメラ１ｄの撮像可能領域の長さがＤ１である場合には、Ｄ１の長さに基づいて二次元コード２０の間隔を設定する。この場合において、一つのカメラ１ｄのみではなく、互いに隣り合う二つのカメラ１ｄと１ａの撮像可能領域に基づいて二次元コード２０の間隔を設定してもよい。図３に示す例では、カメラ１ｄとカメラ１ａの撮像可能領域の長さがＤ２であるので、Ｄ２に基づいて二次元コード２０の間隔を設定することができる。もちろん、３台以上のカメラ１に基づいてそれらの撮像可能領域の長さを求め、その長さに基づいて二次元コード２０の間隔を設定することができる。このように、カメラ１の撮像可能領域に応じて二次元コード２０の間隔を設定するので、カメラ１が広い範囲を撮像可能な性能を備え、撮像可能領域が広い場合には、二次元コード２０の間隔を大きくすることができる。つまり、撮像可能な領域の広さに応じて適切な間隔で二次元コード２０を配置することができる。この結果、二次元コード２０の数を適正にして、二次元コード２０の配置コストを低減することができる。

本実施形態の二次元コード２０が配置される間隔は、隣り合うカメラ１の間隔に基づいて算出された撮像可能領域の長さに基づいて設定してもよい。図３に示す例では、カメラ１ｂとカメラ１ｃの撮像可能領域の長さがＤ３であるので、Ｄ３に基づいて二次元コード２０の間隔を設定することができる。このように、カメラ１の間隔に応じて二次元コード２０の間隔を設定するので、カメラ１が広い間隔で設置されている場合には、二次元コード２０の間隔を大きくすることができる。つまり、車両Ｖの形状や大きさに応じた適切な間隔で二次元コード２０を配置することができる。この結果、二次元コード２０の数を適正にして、二次元コード２０の配置コストを低減することができる。

本実施形態の二次元コード２０は、構造物の面に塗料で描いて形成してもよいし、シールなどの表示体、プラスチックパネルなどの表示板や、薄型のディスプレイを埋め込んで形成してもよい。具体的に立体駐車場、地下駐車場の床面に塗料で二次元コード２０を描いてもよいし、立体駐車場、地下駐車場、トンネルの壁面にシールなどの表示体、プラスチックパネルなどの表示板や、薄型のディスプレイを埋め込んでもよい。

なお、本実施形態の二次元コード２０は、特に限定されず、ＱＲコード(登録商標)などのマトリックス式のものであってもよいし、スタック式のものであってもよい。二次元コード２０を生成するエンコードの手法、コードの形状を決定する手法、コードを具現化する手法、コードの画像処理の手法、コードを読み解くデコードの手法など、及びこれらを組み合わせる技術は特に限定されず、出願時に知られた手法を適宜に用いることができる。

次に、本実施形態の自車位置測定システム１００の制御装置１０について説明する。本実施形態の制御装置１０は、読み取った二次元コード２０の情報に基づいて、自車両の現在位置を測定するプログラムが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）１２と、このＲＯＭ１２に格納されたプログラムを実行することで、自車位置測定システム１００として機能する動作回路としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）１３と、を備えたコンピュータである。

本実施形態に係る駐車支援装置１００の制御装置１０は、撮像画像取得機能と、画像変換機能と、抽出機能と、画像分析機能と、位置情報取得機能と、車両姿勢算出機能と、車両位置算出機能と、出力機能と、駐車支援機能とを実現するためのソフトウェアと、上述したハードウェアの協働により各機能を実行する。

以下、各機能について説明する。
まず、本実施形態の制御装置１０の撮像画像取得機能について説明する。本実施形態の制御装置１０は、車両Ｖに取り付けられた一又は複数のカメラ１によって撮像された車両の周囲の撮像画像を取得する。複数のカメラ１のうち、所定のカメラ１を選択して車両の周囲を撮像させてもよい。

本実施形態の制御装置１０の画像変換機能について説明する。本実施形態の制御装置１０は、取得した撮像画像を撮像面に対向する所定視点から見た画像に変換する。つまり、撮像画像に二次元コード２０が含まれる場合において、撮像画像における二次元コード２０が正面から見た像となるように所定視点を設定する。具体的に、車両のカメラ１ａ〜１ｄにより立体駐車場の床面やトンネル内の道路の路面を撮像する場合には、上空の所定の地点から床面や路面を見下ろす俯瞰画像を生成する。車両のカメラ１ａ〜１ｄにより立体駐車場の壁面やトンネルの壁面を撮像する場合には、壁面の正面側の所定の地点から壁面を見る画像を生成する。このように、路面や壁面を正面から見た画像に変換するのは、車載カメラ１により撮像された路面や壁面の撮像画像は歪みを含むため、二次元コード２０の情報を正確に読み取れないという不都合が生じてしまうからである。撮像画像を撮像面に対向する所定視点から見た画像に変換することにより、二次元コード２０の情報を正確に解読することができる。

本実施形態の制御装置１０の抽出機能について説明する。本実施形態の制御装置１０は、撮像画像に含まれる二次元コード２０の画像を抽出する。撮像画像から二次元コード２０の画像を抽出する手法は特に限定されず、出願時に知られた手法を適宜に用いることができる。例えば、最初に二次元コード２０の特徴部分を抽出し、その特徴部分を手掛かりに二次元コード２０の外延を抽出することができる。

本実施形態の制御装置１０の画像分析機能について説明する。本実施形態の制御装置１０は、抽出された二次元コード２０のカメラ１の撮像座標系における位置及び傾きを算出する。撮像画像に含まれる二次元コード２０の像は、車両の位置、車両の姿勢によって異なる位置に存在する。制御装置１０は、まず、二次元コード２０の像の撮像画像の座標系における位置を分析する。

本実施形態の制御装置１０の位置情報取得機能について説明する。本実施形態の制御装置１０は、読み込み可能な二次元コード２０の解析データを参照し、抽出された二次元コード２０から絶対的な位置情報を取得する。二次元コード２０の解析データは、二次元コード２０の生成時に用いられたエンコード手法に対応するデコード手法の情報である。解析データを用いることにり、二次元コード２０に与えられた位置情報を取得する。解析される位置情報は、二次元コード２０が配置された地点の緯度経度などの絶対的な位置情報と、その地点における方位情報である。

本実施形態の制御装置１０の車両姿勢算出機能について説明する。本実施形態の制御装置１０は、撮像座標系における二次元コード２０の位置及び傾きと、読み込み可能なカメラ１の撮像パラメータ１２１とに基づいて、車両Ｖの姿勢を算出する。撮像パラメータ１２１は、読み込み可能な状態で制御装置１０内に記憶されている。撮像パラメータ１２１は、カメラ１の設置位置、カメラ１の設置角度（仰角、方位角、回転角）、カメラ１の焦点距離、画角、設置角、カメラ１のレンズの歪みなど、撮像画像に影響を与える因子を含む。

車両Ｖが二次元コード２０に対して所定の姿勢を保ち、撮像パラメータ１２１が一定であれば、所定条件下において二次元コード２０を撮像すれば方向及び傾きが同じ二次元コード２０の画像を得ることができる。撮像画像において二次元コード２０の位置及び傾きが異なる場合には、二次元コード２０に対する車両Ｖの姿勢が異なることが予測される。本実施形態では、撮像された撮像座標系における二次元コード２０の位置及び傾きと、読み込み可能なカメラ１の撮像パラメータ１２１とに基づいて、車両Ｖの姿勢を算出する。

なお、路面又は床面に設置された二次元コード２０とカメラ１との距離は、カメラ１の設置位置から求めることができるが、壁面に設置された二次元コード２０とカメラ１との距離は、カメラ１の設置位置から求めることができない。このため、必要に応じて壁面までの距離を測距する手段を備えることが好ましい。カメラ１から壁面までの距離は、二次元コード２０の実際の大きさと、撮像画像中の二次元コード２０の大きさに基づいて算出してもよいし、光などを用いた測距装置を用いて算出してもよい。

本実施形態の制御装置１０の車両位置算出機能について説明する。本実施形態の制御装置１０は、二次元コード２０の設置位置に対する車両の姿勢と、二次元コード２０が設置された位置情報とに基づいて、車両の絶対位置を算出する。二次元コード２０は、それが設置された地点の緯度経度を含む絶対的な位置情報を有する。二次元コード２０に対する車両Ｖの姿勢が得られれば、二次元コード２０の絶対的な位置情報に基づいて、自車両の絶対的な位置情報を算出することができる。この算出した位置情報が、自車両の現在位置として測定された位置情報である。

本実施形態の制御装置１０の出力機能について説明する。本実施形態の制御装置１０は、算出された車両の絶対位置を、駐車支援を実行する駐車支援コントロールユニットや、車両コントローラ２００へ出力する。出力された位置情報は、駐車支援制御、ナビゲーション制御その他の各種の処理においてＧＰＳの測位信号に基づく位置情報に代えて又はそれとともに利用される。ＧＰＳの測位信号をロストしたと判断された場合に、本実施形態の自車位置測位システム１００を起動させてもよい。

最後に、本実施形態の制御装置１０の駐車支援機能について説明する。本実施形態の制御装置１０は、自車位置測定システム１００により測定された車両Ｖの絶対位置と、構造物の所定位置に配置された駐車スペースの中から選択された、車両Ｖが駐車する目標駐車スペースの位置との関係に基づいて、車両Ｖを目標駐車スペースに駐車する操作を支援する。制御装置１０は、自車両の現在位置を把握し、自車両が駐車しようとする目標駐車スペースの位置を把握し、自車両が目標駐車スペースに移動するための経路を算出し、その経路に沿って自車両を自動的に移動させる又はそのような移動操作を運転者に促す。駐車支援の手法は特に限定されずに、本願出願時に知られた手法を適宜に用いることができる。

以下、図４のフローチャートに沿って、本発明の本実施形態に係る自車位置測定システム１００及び駐車支援システム１０００が行う制御手順を説明する。

まず、ステップ１において、制御装置１０は、カメラ１０の撮像画像を取得する。取得した撮像画像は、撮像面に対向する所定視点から見た画像に変換する本例では、二次元コード２０が立体駐車場の床面に設けられているので、上空の所定視点から床面を見下ろす俯瞰画像に変換する。

ステップ２において、制御装置１０は、撮像画像に含まれる二次元コード２０の画像を抽出する。図５に、二次元コード２０の像ＢＣを含む撮像画像Ｇ１の一例を示す。この撮像画像Ｇ１には、駐車操作を支援するために表示される補助図形ＳＰ１及びＳＰ２が表示されている。制御装置１０は、撮像画像Ｇ１の二次元コード２０から位置情報を含む位置コード（Position）と、方位情報を含む方位コード（Alignment）を抽出し、認識する。図６に二次元コード２０の一例を示す。図６に示す二次元コード２０は、位置コード（Position）ＰＳと方位コード（Alignment）ＡＭとを有する。特に限定されないが、本例の方位情報は、北方向が対応づけられている。また、立体駐車場の床面に配置する際には、位置情報の位置コードＰＳが二次元コード２０の北側（Ｎ）方向に位置するように、二次元コード２０を配置する。

ステップ３において、制御装置１０は、二次元コード２０の情報を解析するため、二次元コード２０が所定の位置及び向きとなるように、これを回転・移動させる。そして、ステップ４において、制御装置１０は、二次元コード２０の解析データ１２１を読み込み、抽出された二次元コード２０の位置コードから絶対的な位置情報を取得するとともに、二次元コード２０の方位コードから方位情報を取得する。図６に示すように、二次元コード２０から緯度、経度及び方位を読み取る。

ステップ５において、制御装置１０は、抽出された二次元コード２０のカメラ１の撮像座標系における位置及び傾きを算出する。図７に示すように、Ｏをゼロとする撮像座標系における二次元コード２０の基準点（二次元コード２０の所定の頂点）の座標（Ｘ１，Ｙ１）及び、傾きの角度θ１を求める。つまり、図５に示す撮像画像Ｇ１を基準として、図７の撮像画像Ｇ２における二次元コード２０の角度θ１を求める。

ステップ６において、制御装置１０は、撮像座標系における二次元コード２０の位置及び傾きと、読み込み可能なカメラ１の撮像パラメータ１２１とに基づいて、図８に示すように、二次元コード２０の設置位置に対する車両の姿勢（Ｘ２，Ｙ２，θ２）を算出する。二次元コード２０の設置位置に対する車両の姿勢の幾何的な算出手法ｓは特に限定されない。

続くステップ７において、制御装置１０は、算出された車両の姿勢と取得された位置情報とに基づいて、車両の現在の位置を算出する。車両の現在の位置は、緯度経度などの絶対位置でもよいし、絶対位置が予め分かっている立体駐車場、地下駐車場、トンネルなどの構造物を基準とした相対位置でもよい。相対位置であっても、構造物の絶対位置が分かれば、自車両の絶対位置も導出できるからである。

続くステップ８において、制御装置１０は、算出した車両の位置を駐車支援コントロールユニットへ送出する。駐車支援コントロールユニットは、車両の現在の位置と、駐車スペースとの位置関係に基づいて、車両の現在位置から駐車スペースの駐車位置に至る駐車経路を算出し、算出した経路に基づく駐車操作の支援を実行する。

本実施形態の制御装置１０の駐車支援コントロールユニットは、自車両Ｖが駐車経路に沿って移動するように、自車両Ｖのステアリングの操舵を制御する。駐車支援装置１００は、計算された駐車経路に自車両Ｖの移動軌跡が一致するようにステアリングの操舵角センサの出力値をフィードバックしながらＥＰＳモータなどの自車両Ｖの駆動系への指令信号を演算し、この指令信号を駆動系又は駆動系を制御する車両コントローラへ送出する。

特に限定されないが、駐車支援の処理の一例を図９Ａ及び図９Ｂに基づいて説明する。図９Ａ及び図９Ｂに、駐車支援処理における自車両Ｖの具体的な動きの一例を示す。本実施形態における駐車支援システム１０００は、自車両Ｖの現在位置と駐車スペースＰの位置とに基づいて算出された駐車経路Ｑに沿って自車両Ｖを駐車スペースＰへ移動させる際に、運転者によるアクセル・ブレーキの操作が指定された制御車速（設定車速）に基づいて自動的に制御されるとともに、ステアリング装置の操作が車速に応じて自動で制御されるタイプの装置である。つまり、本実施形態の駐車支援時において、運転者はステアリングの操作が不要である。なお、駐車時の自車両の動作制御の手法は特に限定されず、アクセル・ブレーキ及びアクセル・ブレーキ操作の両方を自動的に行うように構成することもできる。この場合は、全てが自動となり、乗員は降車して車両のみを目標駐車スペースへ駐車させるリモートコントロール８遠隔操作）が可能となる。

図９Ａに示すように、運転者又は遠隔操作者は駐車スペース設定枠Ｆ２が目標駐車スペースＰに重なるように自車両Ｖの位置を調整する。この操作により目標駐車スペースＰが設定される。自車両Ｖは目標駐車スペースＰの横の位置Ｖ０に停止している。その後、運転者又は遠隔操作者がアクセルの踏み込み操作（アクセル開度アップ操作）を行うと駐車支援動作が開始される。操舵は自動制御される。自車両Ｖは駐車経路Ｑ１を辿って右斜め前方へ移動する。運転者又は遠隔操作者がブレーキの踏み込み操作（ブレーキ開度アップ操作）を行って自車両Ｖを位置Ｖ１で一時的に停止させる。なお、遠隔操作時は、通信装置３００を介して、操作指令などの情報の授受を行う。

続いて、図９Ｂに示すように、運転者又は遠隔操作者が、ギアをバックポジションに入れ替え、アクセルの踏み込み操作（アクセル開度アップ操作）を行うと、自車両Ｖは位置Ｖ１から駐車経路Ｑ２を辿って後退し、位置Ｖ２を通過して駐車スペースＰに進入し、位置Ｖ３で停止する。駐車経路Ｑ２を移動している間も操舵は自動制御される。この駐車支援の実行処理において、駐車支援装置１００は、自車両Ｖが駐車経路Ｑ１を辿って移動するように予め算出した設定車速に基づいて駆動装置４０を制御するとともに、予め算出した設定舵角に基づいてステアリング装置５０を制御する。

もちろん、自動操舵を行うことなく、算出した駐車経路をディスプレイ２０１などに表示し、自車両Ｖの移動軌跡が駐車経路と一致するようにステアリング装置５０の操舵量及び転舵のタイミング、ブレーキ又はアクセルの操作タイミングを指示することにより駐車支援を行うこともできる。なお、駐車支援の内容は、出願時において開示された手法を適宜に適用することができる。

以上のように構成され、動作する本実施形態の駐車支援装置１００は、以下の効果を奏する。

[１]本発明の本実施形態の自車位置測定システム１００によれば、精度の良好なＧＰＳの測位信号が得られなくても、二次元コード２０を用いて自車両の現在位置を測定することができる。この結果、立体駐車場やトンネルなどの構造物内においても現在位置を用いた制御を正確に実行することができるので、車載装置の利便性を向上させることができる。

[２]本発明の本実施形態の自車位置測定システム１００によれば、二次元コード２０に位置と方位を含ませることにより、二次元コード２０の位置及び方位に基づいて、自車両Ｖの位置及びその進行方向（走行方位）を測定することができる。

[３]本発明の本実施形態の自車位置測定システム１００によれば、位置情報が二次元コード２０の北側に位置するように、二次元コード２０を配置するので、二次元コード２０の方位情報に基づいて北方向を識別しやすくなる。北方向が識別しやすくなることにより、いわゆるノースアップモードなどのように、北方向を基準として車両の進行方向を判断する場合の処理負荷を軽減することができる。この結果、自車両の位置及び進行方向の判断処理時間を短縮することができる。

[４]本発明の本実施形態の自車位置測定システム１００によれば、床面などの移動面に二次元コード２０を配置することによって、道路の走行境界などの路面標識や駐車スペースの境界線などを検出するカメラ１ａ〜１ｄを用いて、二次元コード２０を撮像することができるので、新たなカメラ１を設置する必要がない。

[５]本発明の本実施形態の自車位置測定システム１００によれば、壁や柱などの壁面に二次元コード２０を配置することによって、タイヤなどによる二次元コード２０の損傷を避け、二次元コード２０の耐久年数を延長させることができる。

[６]本発明の本実施形態の自車位置測定システム１００によれば、カメラ１の撮像可能領域に応じて二次元コード２０の間隔を設定するので、撮像可能な領域の広さに応じて適切な間隔で二次元コード２０を配置することができる。この結果、二次元コード２０の数を適正にして、二次元コード２０の配置コストを低減することができる。

[７]本発明の本実施形態の自車位置測定システム１００によれば、カメラ１の間隔に応じて二次元コード２０の間隔を設定するので、車両Ｖの形状や大きさに応じた適切な間隔で二次元コード２０を配置することができる。この結果、二次元コード２０の数を適正にして、二次元コード２０の配置コストを低減することができる。

[８]本発明の本実施形態の駐車支援システム１０００によれば、ＧＰＳの測位信号が得られなくても、二次元コード２０を用いて自車両の現在位置を測定することができるので、立体駐車場や地下駐車場などの構造物内においても現在位置を用いた駐車支援処理を正確に実行することができる。この結果、駐車支援システムの利便性を向上させることができる。つまり、精度の高いＧＰＳの測位信号が受信できない構造の駐車場などにおいては、駐車支援機能が利用できないといった不便を解決することができる。

なお、以上説明したすべての実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

本明細書では、本発明に係る自車位置測定システムの一態様として、自車位置測定システム１００を備える駐車支援システム１０００を例にして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

本明細書では、本発明に係る撮像画像取得手段と、画像変換手段と、抽出手段と、画像分析手段と、位置情報取得手段と、車両姿勢算出手段と、車両位置算出手段と、出力手段とを備える自車位置測定システムの一態様として、撮像画像取得機能と、画像変換機能と、抽出機能と、画像分析機能と、位置情報取得機能と、車両姿勢算出機能と、車両位置算出機能と、出力機能とを実行する制御装置１０を備える自車位置測定システム１００を説明するがこれに限定されるものではない。

また、自車位置測定システムと駐車支援手段とを備える本発明に係る駐車支援システムの一例として、上記機能と駐車支援機能とを実行する制御装置１０を備える駐車支援システム１０００を説明するがこれに限定されるものではない。

１０００…駐車支援システム
１ａ〜１ｄ…カメラ
１００…自車位置測定システム
１０…制御装置
１１…ＣＰＵ，１２…ＲＯＭ，１３…ＲＡＭ
１２１…撮像パラメータ
２００…車両コントローラ
３００…通信装置

Claims (8)

1. 構造物の面に配置され、当該配置される地点の緯度経度を含む絶対的な位置情報が読み取り可能に符号化された位置コードを含む二次元コードと、
   前記車両に取り付けられた一又は複数のカメラによって撮像された前記車両の周囲の撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、
   前記取得した撮像画像を撮像面に対向する所定視点から見た画像に変換する画像変換手段と、
   前記撮像画像に含まれる前記二次元コードの画像を抽出する抽出手段と、
   前記抽出された前記二次元コードの前記カメラの撮像座標系における位置及び傾きを算出する画像分析手段と、
   読み込み可能な前記二次元コードの解析データを参照し、前記抽出された前記二次元コードから前記絶対的な位置情報を取得する位置情報取得手段と、
   前記撮像座標系における前記二次元コードの位置及び傾きと、読み込み可能な前記カメラの撮像パラメータとに基づいて、前記車両の姿勢を算出する車両姿勢算出手段と、
   前記算出された車両の姿勢と前記取得された位置情報とに基づいて、前記車両の位置を算出する車両位置算出手段と、
   前記算出された車両の位置を出力する出力手段と、
   を有する自車位置測定システム。
2. 前記二次元コードは、当該二次元コードが配置される地点における位置情報及び当該地点における方位情報が読み取り可能に符号化された方位コードを含むことを特徴とする請求項１に記載の自車位置測定システム。
3. 前記二次元コードの方位情報は北方位が対応づけられ、当該位置情報が前記二次元コードの北側に位置するように、前記二次元コードが配置されていることを特徴とする請求項２に記載の自車位置測定システム。
4. 前記二次元コードは、前記構造物の車両の移動面に配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の自車位置測定システム。
5. 前記二次元コードは、前記構造物の車両の移動面に略直交する壁面に配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の自車位置測定システム。
6. 前記複数の二次元コードが配置される間隔は、前記カメラの画角に基づいて算出された撮像可能領域の長さに基づいて設定することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の自車位置測定システム。
7. 前記複数の二次元コードが配置される間隔は、隣り合う前記カメラの間隔に基づいて算出された撮像可能領域の長さに基づいて設定することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の自車位置測定システム。
8. 請求項１〜７の位置測定装置と、
   前記自車位置測定システムにより測定された前記車両の絶対位置と、前記構造物の所定位置に配置された駐車スペースの中から選択された前記車両が駐車する目標駐車スペースの位置との関係に基づいて、前記車両を前記目標駐車スペースに駐車する操作を支援する駐車支援手段と、をさらに備える駐車支援システム。