JP2019015570A - 駐車位置情報取得装置及び自動駐車制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車載カメラの画像に基づいて自車両に対する駐車枠線の位置を精度よく認識することができるようにする。【解決手段】車載のカメラ２と、カメラ画像から駐車枠線の画像を検出する枠線検出部１１と、検出された駐車枠線のカメラ画像内での位置に基づいてカメラの位置に対する駐車枠線の位置を演算する駐車枠線位置演算部１２と、駐車枠線位置演算部１２から出力された基準駐車枠線位置に基づいて駐車枠線の位置に対する車両の自己位置を演算する自己位置演算部１５と、を備え、駐車枠線位置演算部１２は、駐車枠線の画像がカメラ画像の領域内の中央部分に来たときのカメラ画像の情報に基づいて得られる駐車枠線位置を基準駐車枠線位置として出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、駐車位置情報取得装置及びこれを用いた自動駐車制御装置に関するものである。

近年、自動車の駐車を自動で行なう技術が開発されている。
例えば、特許文献１には、認識された駐車スペースに向かって自車両が目標経路に沿って移動するように操舵制御と速度制御を行う自動駐車制御装置が開示されている。
また、特許文献２にはドライバーが自動で駐車を行なう際の駐車位置を指定する技術が開示されている。

特開２０１５−８１０２２号公報 特開２００５−４１２７６号公報

自動駐車制御を行なう場合、駐車枠線（駐車スペース）を認識する必要がある。車載カメラの画像を使用した駐車枠線探索では、画像処理によって駐車枠線を認識し、その後は駐車枠線を認識した地点からの自車両の移動量を演算して、例えば「デッドレコニング」という手法により、「目標とする駐車枠線の間口」に対する「自車両」の相対位置を推定する。これにより、目標とする駐車枠線の相対位置や角度を推定することが可能である。

しかし、このようにカメラ画像で「枠線認識」を行なう場合、カメラと枠線の位置関係によっては、撮像範囲であっても撮影画像に歪みが生じ、認識精度が低下する可能性がある。車載カメラの場合には、出来るだけ広い領域を撮影することができるように、広い撮影範囲を有する広角カメラを用いる場合が多く、画像に歪みが生じ易い。

本発明は、このような課題に着目して創案されたもので、車載カメラの画像に基づいて自車両に対する駐車枠線の位置を精度よく認識することができるようにした駐車位置情報取得装置及びこれを用いた自動駐車制御装置を提供することを目的としている。

（１）本発明の駐車位置情報取得装置は、車両に搭載され前記車両の周囲の駐車枠線を撮影可能なカメラと、前記カメラにより撮影されたカメラ画像から前記駐車枠線の画像を検出する枠線検出部と、前記枠線検出部により検出された前記駐車枠線の前記カメラ画像内での位置に基づいて、前記カメラの位置に対する前記駐車枠線の位置を演算する駐車枠線位置演算部（間口位置演算部）と、前記駐車枠線位置演算部から出力された基準駐車枠線位置に基づいて前記駐車枠線の位置に対する前記車両の位置である自己位置を演算する自己位置演算部と、を備え、前記駐車枠線位置演算部は、前記駐車枠線の画像が前記カメラ画像の領域内の中央寄りに来たときの前記カメラ画像の情報に基づいて得られる前記駐車枠線位置を前記基準駐車枠線位置として出力することを特徴している。

（２）前記駐車枠線位置演算部は、前記車両の移動中に周期的に前記駐車枠線位置を演算し、前記駐車枠線の前記カメラ画像内での水平方向位置が前記カメラ画像の領域内の中央部分に近づいているときには、演算周期毎に演算した前記駐車枠線位置を記憶部に更新して記憶し、前記間口線部の水平方向位置が前記カメラ画像の領域内の中央部分から遠ざかるようになったら、前記記憶部に記憶されている前記駐車枠線位置を前記基準駐車枠線位置として出力すると共に前記記憶部に記憶することが好ましい。

（３）前記駐車枠線位置演算部は、前記駐車枠線の間口線部に着目して、前記駐車枠線位置を演算することが好ましい。

（４）前記自己位置演算部は、前記基準駐車枠線位置と、前記基準駐車枠線位置が取得されて以降の車両の移動状況に基づいて前記自己位置を演算することが好ましい。

（５）本発明の自動駐車制御装置は、上記（１）〜（４）のいずれかの項に記載の駐車位置情報取得装置と、前記駐車位置情報取得装置の前記自己位置演算部によって演算された前記自己位置に基づいて、前記車両を自動で運転して前記駐車枠線内に駐車させる運転制御装置と、を備えていることを特徴としている。

本発明によれば、車載カメラの画像に基づいて自車両に対する駐車枠線の位置を精度よく認識することができるようになる。

実施形態に係る駐車位置情報取得装置の構成図である。 実施形態に係る相対位置の演算手法を説明するための車両及び駐車枠線を示す駐車エリアの平面図である。 実施形態に係る相対位置の演算において基準相対位置を取得する際のカメラ画像を示す図である。 実施形態に係る相対位置の演算を説明するための駐車エリアの平面図及びカメラ画像を示す図であって、（ａ１），（ｂ１）〜（ａ３），（ｂ３）の順に車両が移動している状況を示している。 実施形態に係る相対位置の演算手法を説明するフローチャートである。

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。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することや適宜組み合わせることが可能である。

〔装置構成〕
図１，図２に示すように、駐車位置情報取得装置は、車両１に搭載されたカメラ（カメラセンサ）２と、車両に搭載された演算装置（電子制御ユニット、ＥＣＵ）１０とを備えている。

本実施形態では、図２に示すように、カメラ２は、車両１の側部（図２の例ではＡピラーの下部）に車両速報を向けて設置されている。この車載カメラ２には、広範囲を撮影できる広角カメラが適用されている。
また、対象となる駐車枠線３は、ＥＣＵ１０又はドライバーによって駐車エリアから選択されたものとする。

図１に示すように、ＥＣＵ１０には、機能要素として、駐車枠線検出部１１と、枠線間口位置演算部（駐車枠線位置演算部）１２と、間口水平位置判定部（駐車枠線水平位置演算部）１３と、枠線間口位置記憶部（駐車枠線位置記憶部）１４と、自己位置演算部１５と、制御トリガー判定部１６と、車両制御部（運転制御装置）１７と、が設けられている。

駐車枠線検出部１１は、カメラ２で撮影された撮像データを取得して、公知の手法を用いてカメラ画像５を画像処理してカメラ２の撮像範囲（カメラ画像５の範囲）内の駐車枠線３を所定の制御周期で検出する。
例えば図２に示すように、車両１が駐車エリア４に進入して、対象の駐車枠線３の前側方、ここでは、駐車枠線３側から見て右前方から、駐車枠線３に接近するように移動してくるものとする。車両１が駐車枠線３に接近し、カメラ２の撮像範囲内に駐車枠線３が入ってくると駐車枠線３を検出することができる。なお、図２及び後述する図４では、便宜上、駐車枠線３を実際よりも小さく示している。

枠線間口位置演算部１２は、駐車枠線検出部１１により検出が行なわれると検出された駐車枠線３のうちの間口線部３Ａの位置を演算する。間口線部３Ａとは、駐車枠線３の一部に実際の線として描かれているものに限らず、駐車枠線３から想定される仮想線も含むものとする。

間口水平位置判定部１３は、枠線間口位置演算部１２により演算された間口線部３Ａのカメラに対する位置、即ち、間口線部３Ａのカメラ画像５内での水平位置をカメラ画像５内での駐車枠線３の位置から求め、間口線部３Ａの水平位置がカメラ２の撮像範囲の水平方向中央に近づいたか否かを判定する。

枠線間口位置記憶部１４は、線間口位置演算部１２によって演算が行なわれると演算された駐車枠線３の間口線部３Ａのカメラ２に対する位置を記憶する。間口水平位置判定部１３によって、間口線部３Ａの水平位置がカメラ２の撮像範囲の水平方向中央に近づいたと判定された場合には、枠線間口位置記憶部１４は、間口線部３Ａの位置を遂次更新して記憶する。

一方、間口水平位置判定部１３によって、間口線部３Ａの水平位置がカメラ２の撮像範囲の水平方向中央から遠ざかったと判定された場合には、枠線間口位置記憶部１４は、間口線部３Ａの位置を更新しないで前回の位置を記憶保持する。したがって、記憶保持された間口線部３Ａの位置が、例えば図３に示すように間口線部３Ａの水平位置がカメラ２の撮像範囲の水平方向中央に最も近づいた時の位置となり、この位置が基準間口位置（基準駐車枠線位置）となる。

自己位置演算部１５は、枠線間口位置演算部１２から出力され、枠線間口位置記憶部１４に記憶された基準間口位置（基準駐車枠線位置）に基づいて駐車枠線３の間口線部３Ａの位置に対する自車両１の位置である自己位置を演算する。このとき、枠線間口位置記憶部１４は、基準間口位置が得られると記憶された基準間口位置を自己位置演算部１５に出力する。

自己位置演算部１５では、基準間口位置が得られると、基準間口位置と、この基準間口位置が得られた時の自車両位置からの自車両１の移動量を車両の速度情報（移動方向情報や移動距離情報）や操舵情報といった車両情報から「デッドレコニング」等の手法を用いて、自己位置を演算する。

制御トリガー判定部１６は、基準間口位置に基づいて駐車枠線３内に車両１を移動させる際の車両制御のトリガーのタイミングを判定して出力する。自動駐車制御では、所定のプログラムに従って車両を移動させる。
車両制御部１７では、制御トリガー判定部１６から出力されるトリガー信号に基づいて、カメラ２の画像により詳細な画像処理を行ないつつ、自己位置に基づいて車両１を自動で運転操作して駐車枠線３内に駐車させる。

例えば、横列駐車（車庫入れ）の場合には、車両制御部１７は、駐車枠線３の前方に駐車枠線３の長手方向に対して車両を直角の方向に向けて一旦停止させ、その後、操舵操作と前進操作とで車両の前部が駐車枠線３から離隔する方向に旋回移動（回頭）させて再び停止し、その後、操舵操作と後退操作とで車両の方向を駐車枠線３の長手方向に近づけながら後退して駐車を完了する。この時の停止や操舵操作や前後進操作を行なうタイミングを制御トリガー判定部１６がトリガー信号として出力する。
なお、図１において、ブロック２０は自動駐車制御装置の主要な構成要素を示している。

ここで、基準間口位置（基準駐車枠線位置）について説明する。
図２に示すように、車両１が駐車エリア４に進入して、対象の駐車枠線３の前側方、ここでは、駐車枠線３側から見て右前方から、駐車枠線３に接近するように移動してくるものとする。この場合、図４（ａ１）に示すようにカメラ２が駐車枠線３を捉え始めた段階では、図４（ｂ１）に示すように駐車枠線３は画像領域内の側方（図示では右側方）に位置し、駐車枠線３は大きく歪む。そして、図４（ａ２）に示すように車両が前進して、駐車枠線３が画像領域内の中央（水平方向での中央）にくると、図４（ｂ２）に示すように駐車枠線３は歪みが抑制される。図４（ａ３）に示すように車両がさらに前進すると、図４（ｂ３）に示すように駐車枠線３が画像領域内の側方（図示では左側方）に位置し、駐車枠線３は大きく歪む。

駐車枠線３が画像領域内の中央から外れると、外れの度合いが大きいほど駐車枠線３は歪むため、駐車枠線３の間口線部３Ａの位置の検出精度も低下する。間口線部３Ａを基準に自己位置を演算する場合、基準となる間口線部３Ａの位置の検出誤差が大きいとその後の自己位置の演算結果の誤差も大きくなる。この点、駐車枠線３が画像領域内の中央に来ると駐車枠線３は歪みが抑制され間口線部３Ａの位置の検出誤差も抑制される。

そこで、間口線部３Ａの位置の検出誤差が少ない駐車枠線３が画像領域内の中央に来たとき、或いは、駐車枠線３が画像領域内の中央に最も接近したときに検出された駐車枠線３の位置に基づいた間口線部３Ａの位置の位置を基準間口位置（基準駐車枠線位置）に設定し、自己位置を演算するようにしているのである。

〔作用及び効果〕
本発明の実施形態に係る駐車位置情報取得装置は、上述のように構成されているので、例えば図５に示すように、駐車位置情報を取得することができる。
まず、駐車枠線検出部１１によってカメラ画像５（カメラ２で撮影された撮像データ）を取得し、駐車枠線３を検出する（ステップＳ１０）。そして、駐車枠線３を検出したら、枠線間口位置演算部１２によって駐車枠線３のうちの間口線部３Ａの位置を特定する（ステップＳ２０）。

さらに、間口水平位置判定部１３によって間口線部３Ａの水平位置がカメラ２の撮像範囲の水平方向中央に最も近いか否かを判定し（ステップＳ３０）、間口線部３Ａの水平位置が水平方向中央に最も近いと判定されたら、枠線間口位置記憶部１４に画像と位置情報とを保持する（ステップＳ４０）。間口線部３Ａの水平位置が水平方向中央に最も近いと判定されなければ、ステップＳ４０を経ることなくステップＳ５０に進む。
その後、車両１の停車を判定して（ステップＳ５０）、車両１が停車したところで、カメラ２の画像により詳細な画像処理で駐車枠線の相対位置や角度，間口の広さ等を演算しつつ車両１を操作する（ステップＳ６０）。

このようにして、本装置によれば、間口線部３Ａの位置の検出誤差が少ない駐車枠線３が画像領域内の中央に来たとき、或いは、駐車枠線３が画像領域内の中央に最も接近したときに検出された駐車枠線３の位置に基づいて基準間口位置（基準駐車枠線位置）に設定し、この基準間口位置を元に自己位置を演算するので、自己位置を精度よく演算することができ、車両を適切な位置に駐車することができるようになる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で上記の実施形態を適宜変更して実施することができる。
例えば上記実施形態では、駐車枠線３の間口線部３Aに着目しているため、駐車枠線３の全体に着目するよりも処理負担を抑えることができるが、駐車枠線３の全体や駐車枠線３の他の部分に着目して演算を行なってもよい。

また、上記実施形態では、横列駐車（車庫入れ）を例示したが、縦列駐車に適用してもよい。
また、カメラ２の位置は車両の側方に限定されず何れの位置に配置してもよい。

１ 車両
２ カメラ（カメラセンサ）
３ 駐車枠線
３Ａ 間口線部
４ 駐車エリア
５ カメラ画像
１０ 演算装置（ＥＣＵ）
１１ 駐車枠線検出部
１２ 枠線間口位置演算部（駐車枠線位置演算部）
１３ 間口水平位置判定部（駐車枠線水平位置演算部）
１４ 枠線間口位置記憶部（駐車枠線位置記憶部）
１５ 自己位置演算部
１６ 制御トリガー判定部
１７ 車両制御部

Claims (5)

1. 車両に搭載され前記車両の周囲の駐車枠線を撮影可能なカメラと、
   前記カメラにより撮影されたカメラ画像から前記駐車枠線の画像を検出する枠線検出部と、
   前記枠線検出部により検出された前記駐車枠線の前記カメラ画像内での位置に基づいて、前記カメラの位置に対する前記駐車枠線の位置を演算する駐車枠線位置演算部と、
   前記駐車枠線位置演算部から出力された基準駐車枠線位置に基づいて前記駐車枠線の位置に対する前記車両の位置である自己位置を演算する自己位置演算部と、を備え、
   前記駐車枠線位置演算部は、前記駐車枠線の画像が前記カメラ画像の領域内の中央寄りに来たときの前記カメラ画像の情報に基づいて得られる前記駐車枠線位置を前記基準駐車枠線位置として出力する
   ことを特徴とする、駐車位置情報取得装置。
2. 前記駐車枠線位置演算部は、前記車両の移動中に周期的に前記駐車枠線位置を演算し、前記駐車枠線の前記カメラ画像内での水平方向位置が前記カメラ画像の領域内の中央部分に近づいているときには、演算周期毎に演算した前記駐車枠線位置を記憶部に更新して記憶し、前記間口線部の水平方向位置が前記カメラ画像の領域内の中央部分から遠ざかるようになったら、前記記憶部に記憶されている前記駐車枠線位置を前記基準駐車枠線位置として出力すると共に前記記憶部に記憶する
   ことを特徴とする、請求項１記載の駐車位置情報取得装置。
3. 前記駐車枠線位置演算部は、前記駐車枠線の間口線部に着目して、前記駐車枠線位置を演算する
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の駐車位置情報取得装置。
4. 前記自己位置演算部は、前記基準駐車枠線位置と、前記基準駐車枠線位置が取得されて以降の車両の移動状況に基づいて前記自己位置を演算する
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の駐車位置情報取得装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の駐車位置情報取得装置と、
   前記駐車位置情報取得装置の前記自己位置演算部によって演算された前記自己位置に基づいて、前記車両を自動で運転して前記駐車枠線内に駐車させる運転制御装置と、を備えている
   ことを特徴とする、自動駐車制御装置。

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