JP3404793B2

JP3404793B2 - 駐車空間検出装置

Info

Publication number: JP3404793B2
Application number: JP06498893A
Authority: JP
Inventors: 昌宏美尾
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-03-24
Filing date: 1993-03-24
Publication date: 2003-05-12
Anticipated expiration: 2018-05-12
Also published as: JPH06274796A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は駐車空間検出装置、特に
車両に搭載されたＣＣＤエリアセンサにて得られた駐車
空間に関する距離データの処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の車庫入れ操作は、ステアリング操
作やアクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作、さ
らにはマニュアルトランスミッション車両においてはク
ラッチ操作が加わり極めて煩雑な操作となる。しかも、
車両後方から車庫入れを行う際には後方目視するために
運転者は不自然な姿勢で上記操作を行わなければなら
ず、熟練を要する操作となっている。一方、このような
操作は車両と車庫との相対位置が決定されれば一義的に
決定される軌跡に基づく機械的操作で置き換えることが
可能である。そこで、このような煩雑な車庫入れ操作を
自動化し、運転者の負担を軽減するために自動駐車装置
が提案されている。

【０００３】このような自動駐車装置では、いうまでも
なくいかに正確に車両と車庫との相対位置関係を検出す
るかが重要技術であり、このため測距センサの改善や得
られた距離データの処理の改善等が試みられている。例
えば、本願出願人が先に提案した特願平２−３１２３３
９号では、駐車位置の四隅にバーコード付き標識を予め
設置しておき、車両後部に設けられたＣＣＤエリアセン
サでこのバーコード付き標識位置を検出することにより
車両を車庫に誘導する構成が開示されている。また、こ
のような特別の標識が設置されていない、あるいは設置
不可能な駐車空間にも対応可能とするために、本願出願
人はさらに特願平３−３０９４７５号号にてＣＣＤエリ
アセンサで複数の所定位置に存在する車庫等の物体の位
置を検出し、隣接する物体の位置を始点と終点とするベ
クトルの変化から駐車位置を算出する構成を提案した。
駐車空間ではこのベクトルの向きが急激に変化するた
め、駐車位置を標識に頼ることなく検出することが可能
となる。

【０００４】しかしながら、車両後部に設けられたＣＣ
Ｄエリアセンサで得られる物体までの距離データは常に
正確な値を示すとは限らず、駐車空間周囲の環境変化、
例えば天候や時刻等により周囲環境の明暗度が変化した
場合にはＣＣＤエリアセンサに結像する物体のコントラ
スト量が十分でない場合が生じ、ＣＣＤエリアセンサで
検出する距離データにばらつきが生じてしまう可能性が
ある。このように距離データ自体にばらつきが生じてし
まうと、例えば上述したベクトルの変化量に基づき駐車
位置を検出する場合には駐車位置以外のところでもベク
トルの変化が生じてしまい、駐車位置を正確に検出する
ためには特別な処理が必要となってしまう等、駐車位置
検出が十分でない可能性がある。

【０００５】そこで、本願出願人は先に特願平４−７３
８５１号にてＣＣＤエリアセンサで得られた距離データ
に対し、最小２乗法を複数回（２回）用いることによ
り、距離データにばらつきがあっても正確な駐車空間検
出を可能とする駐車空間検出装置を提案した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、距離デー
タに対し最小２乗法を複数回適用して駐車空間を検出す
る手法は極めて有効であり、例えば図２０に示されるよ
うに車両間の駐車空間を的確に検出して車両を誘導する
ことができる。

【０００７】しかしながら、図２１に示されるように車
両が一方しか駐車していない場合、駐車空間の前面境界
線を算出するために最小２乗法を適用しようとしてもデ
ータ数が足りず、最適な駐車空間を検出できない問題が
生じる。

【０００８】図２２には図２１に示されるように車両が
一方にしか存在しない場合に、距離センサにて得られる
距離データの一例が示されている。図においてｘ−ｙ軸
の原点に距離センサがあり、図中黒丸が得られた距離デ
ータを示している。駐車空間を検出するには、既に駐車
している車両１００のコーナー部１００ａを検出するこ
とが必要であり、従って、得られた距離データ複数個
（例えば２個）を１組として直線を決定し、これら直線
の傾きを求めてその傾きがほぼ−１、すなわち直線が直
交するところをコーナー部１００ａとして検出する方法
が考えられる。

【０００９】図２３にはこのような考えに基づき、距離
データの内隣接する２点を１組として直線を決定し、こ
の直線の傾きを算出してさらに傾きの積を算出した結果
が示されている。図において、横軸は測距点番号であ
り、縦軸は隣合う２直線の傾きの積である。傾きがほぼ
−１となる測距点番号が検出すべきコーナー部であり、
図中破線で示される点がその候補点である。距離データ
のばらつきがあるため傾きの積にもばらつきが生じてお
り、コーナー部を一つに特定することは困難である。

【００１０】距離データのばらつきを吸収するために、
隣接する距離データ３個を１組として最小２乗法により
直線を決定し、これら直線の傾きが大きく変化するとこ
ろをコーナー部として検出することも考えられる。図２
４にはこの場合の測距点番号と傾きとの関係が示されて
いる。測距点番号１４−１７で傾きが大きく変わり、こ
れらの近傍にコーナー部があると推定されるが、図２３
の場合と同様に、より精密にコーナー部を抽出すること
は困難である。

【００１１】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は、車両間の駐車空間の
みならず、片側にしか車両が駐車していない場合にも確
実に駐車空間を検出できる駐車空間検出装置を提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の駐車空間検出装置は、車両に搭載さ
れ、車両周囲の駐車空間を含む所定領域を撮影して方位
毎の画像データを得るＣＣＤエリアセンサと、得られた
画像データから方位毎の物体までの距離データを算出す
る距離データ算出手段と、得られた距離データの内、隣
接する少なくとも３個の距離データを用いて近似直線を
決定し、この直線に対して前記ＣＣＤエリアセンサから
仮想的に光を投射した場合の反射方向を２値的に判定
し、２値間の遷移に基づき既駐車車両のコーナーを検出
するコーナー検出手段と、前記反射方向が同一方向の距
離データを用いて算出される駐車入口直線及び前記検出
されたコーナー点に基づき、誘導すべき駐車空間を決定
する演算手段とを有することを特徴とする。

【００１３】また、上記目的を達成するために、請求項
２記載の駐車空間検出装置は、請求項１記載の駐車空間
検出装置において、前記コーナー検出手段は、前記距離
データの内、測距不能点及び隣接距離データ間の差分が
所定値以上となる距離データを境界として群に分割する
分割手段を有し、同一群に属する距離データに基づき前
記近似直線を決定することを特徴とする。

【００１４】さらに、上記目的を達成するために、請求
項３記載の駐車空間検出装置は、請求項２記載の駐車空
間検出装置において、前記分割手段は、隣接距離データ
間の差分が所定値以上の場合には、近傍の距離データが
ほぼ直線上に位置するか否かを判定する判定手段を有
し、ほぼ直線上に位置する場合には隣接距離データ間の
差分が所定値以上であっても同一群として処理すること
を特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明は従来と全く異なる処理手法により、距
離データからコーナー部を検出するものである。すなわ
ち、コーナー部を境にして距離データが示す面特性（既
駐車車両の車体の特性を反映している）が変化すること
に着目し、センサ点から仮想的に光を投射した場合、距
離データが形成する面で光がどちらの方向に反射される
かで各距離データの方向を一義的、かつ２値的に決定す
る。

【００１６】図２には本発明のコーナー点検出の概念図
が示されている。既駐車車両を角柱として表現した場
合、ＣＣＤセンサにて駐車空間周辺の既駐車車両を検出
するのは、この角柱に対して光あるいは玉をある位置か
ら打ち出すことに相当する。コーナー点を挟んで光ある
いは玉の反射する方向は変化するので、逆に言えば光あ
るいは玉の反射方向を右あるいは左と特定していき、反
射方向が右から左（あるいは左から右）に変化する点を
検出することにより、コーナーの位置がわかることにな
る。

【００１７】図３には得られた距離データに対してこの
手法を用いる場合の一例が示されている。図中黒丸が距
離データである。隣接する３点の距離データで決定され
る直線をまず算出し、各距離データにたいしてセンサ位
置Ｏから光を投射した場合の反射方向を決定する。反射
方向は、算出された直線の法線を算出し、この法線に対
して対称な位置にある点Ｏ´（あるいはＯ´´）を算出
することにより行われる。そして、反射点の位置に応じ
て反射方向を２値的に決定（例えば１と−１）し、反射
方向が変化する距離データを抽出することによりコーナ
ー点が検出できることになる。

【００１８】一方、既駐車車両が駐車空間の両側に存在
する場合等では、このようにして検出されるコーナー点
が複数個存在することになる。そこで、請求項２記載の
駐車空間検出装置では、予め距離データを複数群に分割
し、コーナー点の識別を行っている。

【００１９】さらに、このように距離データを分割する
場合、ＣＣＤエリアセンサで距離データを等角で得る場
合には、遠距離ほど隣接する距離データ間の差分が大き
くなり、従って本来はそこで分割すべきでないにもかか
わらず、誤分割されてしまうおそれがある。そこで、請
求項３記載の駐車空間検出装置では、距離データが直線
上にある、すなわち線形関係にある場合には、分割せず
同一の群とみなして処理を行い、コーナー点検出の精度
を上げている。

【００２０】

【実施例】以下、図面を用いながら本発明の駐車空間検
出装置の好適な実施例を説明する。

【００２１】図１には本実施例の駐車空間検出装置が用
いられた自動駐車システムの構成が示されている。車両
後部にはＣＣＤエリアセンサ１０が設けられており、駐
車空間を含む所定領域を撮影する。このＣＣＤエリアセ
ンサは、一対のＣＣＤカメラを鉛直軸回りに回動可能に
所定距離離間させて配置することにより構成される。そ
して、ＣＣＤエリアセンサ１０にて得られた画像デー
タ、すなわちＣＣＤカメラによる画像データは測距用コ
ンピュータである測距用ＥＣＵ１２に供給され、両画像
データの比較から駐車空間などの物体までの距離データ
が方位毎に算出される。算出された距離データ、すなわ
ち距離Ｒと方位θのデータは自動駐車制御用コンピュー
タである自動駐車制御用ＥＣＵ１４に供給される。

【００２２】自動駐車制御用ＥＣＵ１４は測距用ＥＣＵ
１２からの距離データに対し後述する処理を行って駐車
空間を検出するとともに、操舵角センサ１６や車速セン
サ１８並びにシフトポジションセンサ２０から出力され
る検出信号に基づき車両を駐車空間に誘導するための操
舵信号を操舵アクチュエータ２６に供給するとともにブ
レーキアクチュエータ２８に制動信号を出力して車両を
駐車空間に停止させる構成である。

【００２３】以下、図４乃至図１６の処理フローチャー
トを用いて自動駐車制御用ＥＣＵ１４の動作を詳細に説
明する。

【００２４】本実施例における駐車空間検出処理は大き
な３つの処理から構成される。すなわち、（１）距離データを複数の群（クラスタ）に分割する（２）所望の群の距離データを用いてコーナー部を検出
する（３）駐車入口の近似直線を決定するである。（１）のクラスタ処理は、得られた距離データ
が複数の既駐車車両のデータを含んでいる場合に対応す
るための処理である。すなわち、所望のコーナー部を検
出するためには、このコーナー部を含む駐車車両が示す
距離データを識別しなければならず、この識別のために
距離データのクラスタ化が行われるのである。

【００２５】図４乃至図６にはこのクラスタ処理のフロ
ーチャートが示されている。まず、得られた空間測距デ
ータの数をカウントし、その数をＳＲとして記憶する
（Ｓ１０１）。そして、方位毎の測距データＬ（ｉ）を
ｘ−ｙ直交座標系の座標ｘ（ｉ），ｙ（ｉ）に変換する
（Ｓ１０２）。なお、このとき測距画角の中心をｘ軸に
一致させておく。

【００２６】ｘ−ｙ座標系における測距データが得られ
た後、これら測距データの修正処理が行われる（Ｓ１０
３）。この修正処理は、ＣＣＤエリアセンサの誤動作と
思われるデータを処理に有効なデータとして補正するも
のであり、例えばある距離データが、ほぼ同じ値を示す
隣合う２個の距離データと著しく相違する場合に、隣合
うデータの平均値で置き換える処理が行われる。

【００２７】測距データの補正が行われた後、これらの
距離データが測距不能データであるか、あるいは「飛ん
でいる」データであるかを判定する処理に移行する。す
なわち、測距データＳＳ（ｉ，０）が所定値、例えば１
５ｍ以上であるか否かが判定され（Ｓ１０５）、得られ
た測距データＳＳ（ｉ，０）が１５ｍ以上である場合に
は測距不能データ及び飛びデータであるとしてそれぞれ
のフラグｓ（ｉ）、ｌ（ｉ）を１にセットする（Ｓ１０
６）。一方、１５ｍ以下である場合には、測距不能フラ
グを０にセットし（Ｓ１０７）、次の測距データＳＳ
（ｉ＋１，０）との差分が所定距離、例えば２ｍ以上で
あるか否かが判定される（Ｓ１０８）。２ｍ以下である
場合には測距データに飛びがないと判定され、飛びフラ
グｌ（ｉ）を０にセットする（Ｓ１０９）。一方、２ｍ
以上の場合には、さらに次のデータＳＳ（ｉ＋１，０）
が１５以上であるか否かが判定される（Ｓ１１０）。１
５ｍ以下の場合、すなわち測距不能データでない場合に
は前のデータｉ−１が０でないか否かが判定される（Ｓ
１１１）。そして、１つ前のデータが飛びデータである
か否かが飛びフラグｌ（ｉ−１，０）が１でないか否か
をチェックすることにより判定され、飛びデータでない
場合には、現在のデータ、１つ前のデータ、及び１つ次
のデータを用いてＺＡ、ＺＢ、ＺＣ、ＺＤが算出される
（Ｓ１１５）。一方、１つ前のデータが飛びデータであ
る場合には、現在の２つ次のデータが測距データとして
最後のデータであるか否かが判定され（Ｓ１１３）、最
後でない場合には２つ次の測距データＳＳ（ｉ＋２，
０）が測距不能データであるか否かが判定される（Ｓ１
１４）。２つ次のデータも測距不能でない場合には、現
在のデータ、１つ次のデータ、及び２つ次のデータを用
いてＺＡ、ＺＢ、ＺＣ、ＺＤが算出される（Ｓ１１
６）。

【００２８】また、１つ次のデータが測距不能データで
ある場合、現在のデータが測距データの最初のデータで
ある場合、現在の次のデータが測距データの最後のデー
タである場合には、ＺＡ等を算出することなく、飛びフ
ラグを１にセットする（Ｓ１１８）。

【００２９】このようにして、有効である連続する３つ
の距離データを用いてＺＡ、ＺＢ、ＺＣ、ＺＤが算出さ
れた後、これらＺＡ等を用いてこれらの測距データが線
形の関係にあるか否かが判定される（Ｓ１１７）。本実
施例の測距データはＣＣＤエリアセンサの等角度データ
であるため、自車より遠い距離にある測距データほどそ
の間の距離が広がり、従ってクラスタ処理する際に本来
は同一クラスタであるにもかかわらず、測距データ間の
距離が大きいため異なるクラスタに属すると判定してし
まう可能性がある。そこで、本実施例ではこのような誤
判定を防止するために、隣接する３つの測距データが線
形関係にあるか否かを判定し、線形である場合には同一
クラスタであると判定するのである。

【００３０】図６には線形判定の処理フローチャートが
示されている。まず、ＺＡ、ＺＢ，ＺＣ，ＺＤの大きさ
が０．００１以下であるか否かが判定され、これらが
０．００１以下である場合にはフラグｆを１、そうでな
い場合には０にセットする（Ｓ２０１−Ｓ２１２）。従
って、フラグｆが１である場合には、３つの距離データ
がｘ軸またはｙ軸にほぼ平行に並んでいることを意味し
ている。そして、ｆa 及びｆb がともに１であるか、ま
たはｆc 及びｆd がともに１であるか否かが判定され
（Ｓ２１３）、場合には飛びがないとして飛びフラグｌ
（ｉ）を０にセットする（Ｓ２１７）。

【００３１】一方、３つのデータがｘ軸またはｙ軸に平
行でない場合には、ＺＣＨＫ＝（ＺＡ／ＺＢ）／（ＺＣ／ＺＤ）を算出し、このＺＣＨＫが例えば０．７と１．３の間に
あるか否かが判定され（Ｓ２１５）、０．７と１．３の
間にある場合にはこれら３つのデータがほぼ一直線上に
あって飛びのデータでないと判定され（Ｓ２１６）、一
方それ以外の場合には線形関係になく、飛びがあると判
定される（Ｓ２１７）。

【００３２】このようにして、隣接する３つのデータが
線形関係にある場合には同一クラスタに属するデータ、
つまり飛びがないデータであるとし、飛びフラグの値が
確定した後、この飛びフラグを用いてデータをクラスタ
に分割する。

【００３３】図５にはクラスタ処理、すなわち距離デー
タをグループ分けする処理が示されている。最後の距離
データＳＳ（ＳＲ，０）が測距不能データであるか否か
を判定し（Ｓ１２０−Ｓ１２３）、最後の距離データの
飛びフラグを１にセットする（Ｓ１２３）。

【００３４】そして、グループのスタートを示すフラグ
ＳＴを０、グループ数を示すＢＮを１に初期設定し（Ｓ
１２４）、全ての距離データに対し、測距不能フラグを
チェックする（Ｓ１２６）。測距不能でない、すなわち
ｓ（ｉ）＝０である場合にはＳＴの値がチェツクされ
（Ｓ１２７）、ＳＴ＝０である場合には、さらに飛びが
あるか否かがチェックされる（Ｓ１２８）。飛びでない
場合には、ＳＴ＝１にセットするとともに、ｓｔａｒｔ
（ＢＮ）＝ｉとしてグループのスタート測距番号を格納
する（Ｓ１２９）。

【００３５】測距不能データがある場合には、Ｓ１２６
でＮＯと判定され、さらにＳＴ＝１、すなわちグループ
のスタートでない場合には、現在の１つ前の測距データ
の飛びフラグｌ（ｉ−１）を１にセットし、グループの
終わりの測距番号を示すフラグｅｎｄ（ＢＮ）＝ｉ−１
としてグループの終わりを１つ前の測距データとし、グ
ループカウンタを１だけインクリメントし、ＢＮ＝ＢＮ
＋１とする。さらに、グループのスタートフラグＳＴを
０にセットする（Ｓ１３１）。この処理により、ある測
距データｉが測距不能デ−タである場合、その１つ前の
測距可能データをグループの終わりの測距データとして
グループ分けされることになる。

【００３６】また、ある測距データが測距不能データで
はなく（ｓ（ｉ）＝０）、グループのスタートでもない
（ＳＴ＝１）場合、飛びフラグがチェツクされ（Ｓ１３
２）、飛びデータである場合にはグループの終わりをこ
の測距データとすべくｅｎｄ（ＢＮ）＝ｉとし、グルー
プ数を１だけ増やすべくＢＮ＝ＢＮ＋１とし、さらに次
のグループをサーチすべくＳＴ＝０とする（Ｓ１３
３）。

【００３７】また、ある測距データが測距不能データで
なく、グループのスタートであり、かつ飛びフラグであ
る場合には、この測距データをグループのスタート測距
番号として格納すべくｓｔａｒｔ（ＢＮ）＝ｉとし、ま
たグループの終わりの測距番号もこの測距データとすべ
くｅｎｄ（ＢＮ）＝ｉとし、ＢＮ＝ＢＮ＋１、さらにＳ
Ｔ＝０とする（Ｓ１３４）。従って、この場合には飛び
の測距データ１個で１つのグループを形成することにな
る。

【００３８】以上のようにして、測距不能フラグ及び測
距飛びフラグを用いて全ての測距データのグループ分
け、クラスタリング処理が完了する。なお、グループ処
理が完了した段階でのグループ数は実際のグループ数よ
り１だけ多いので（Ｓ１３１，Ｓ１３３，Ｓ１３４で自
動的にＢＮを１だけインクリメントしているため）、Ｂ
Ｎ＝ＢＮ−１としてグループ数を調整する（Ｓ１３
６）。

【００３９】図１７及び図１８にはこのようにしてグル
ープ分けされた測距データの一例が示されている。図中
黒点が測距データであり、飛び測距点及び測距不能点で
２つのグループに分割された例が示されている。なお、
図１７においては測距点ア及び測距点イが離れているた
め、本来は１つのグループに属するデータとして識別さ
れるべきであるのに別のグループとして分割されてしま
う例を示している。本実施例では、前述したように測距
点ア及び測距点イが線形関係、すなわち直線関係にある
場合には測距点ア、イは飛測距点でないとして処理する
ため、このように誤分割されることはなく、正確なグル
ープ分けが可能である。

【００４０】全ての測距点のグループ分けが完了した
後、検出すべきコーナー点の抽出処理に移行する。この
コーナー点抽出処理のフローチャートが図７乃至図１０
に示されている。

【００４１】コーナー点抽出処理は、着目している測距
点にセンサ位置（原点）から光ないし石を仮想的に投射
した場合にどちらの方向に反射するかを演算で算出し、
この反射方向が変化する点を抽出することにより行われ
る。従って、コーナー点抽出処理は、（１）着目している測距点及びこれに隣接する測距点の
３点の近似直線を最小２乗法で算出する（２）着目している測距点を通り、算出された近似直線
に垂直な法線を算出する（３）算出された法線に対しセンサ点と対称な位置にあ
る点、すなわち着目している点にセンサ点から光ないし
石を投射した場合に反射する点を算出する。

【００４２】（４）反射点に位置により反射方向を検出
し、反射方向が変化する測距点をコーナー点とするの各処理から構成される。

【００４３】まず、図７において、着目している測距点
ｘ（ｊ），ｙ（ｊ）及び隣接する測距点ｘ（ｊ−１），
ｙ（ｊ−１）、ｘ（ｊ＋１），ｙ（ｊ＋１）を用いて最
小２乗法により近似直線を算出する。この直線の傾きを
Ａ、切片をＢとする（Ｓ３０３）。次に、この近似直線
ｙ＝Ａｘ＋Ｂ及びセンサ点（原点）と着目している点ｘ
（ｊ），ｙ（ｊ）を結ぶ直線との交点ＣＲＸ，ＣＲＹを
算出する（Ｓ３０５）。

【００４４】次に、この交点を通り近似直線に垂直な直
線（反射面の法線）と前記近似直線に平行でセンサ点を
通る直線ｙ＝Ａｘとの交点ＣＲＸＸ，ＣＲＹＹを算出す
る（Ｓ３０５）。反射点のｘ座標は、この交点のｘ座標
値ＣＲＸＸを２倍にした２ＣＲＸＸとなり、またｙ座標
はＡ＊２＊ＣＲＸＸとなる。

【００４５】このようにして算出された反射点から反射
方向を算出する。反射方向は、算出された反射点と直線
ｙ＝ｙ（ｉ）／ｘ（ｉ）との位置関係から把握され、具
体的には反射点のｙ座標ＣＲＹＹ´と、この反射点と同
一のｘ座標値を有するｙ＝ｙ（ｉ）／ｘ（ｉ）ｘ上の点
のｙ座標値Ｙとの大小比較により行われる。すなわち、
Ｓ３０６及びＳ３０７でＣＲＹＹ´及びＹを算出し、大
小比較する（Ｓ３０８）。図１９にはこのようにして算
出された反射点Ｐ，Ｑが示されており、反射点Ｐと反射
点Ｑの方向は異なっている。この場合、反射点Ｐのｙ座
標ＣＲＹＹ´はＹより小さく、一方反射点Ｑのｙ座標Ｃ
ＲＹＹ´はＹより大きくなる。従って、このように大小
比較を行うことにより反射方向を識別することができ
る。そこで、大小比較の結果に応じて反射方向を示すフ
ラグｒｅｓ（ｉ）を１または−１に設定することにより
（Ｓ３０９，Ｓ３１０）、着目している測距点の反射方
向を決定する。

【００４６】図８にはこのようにして決定された反射方
向により、コーナー点を抽出する処理フローチャートが
示されている。まず、コーナー点の存在するクラスタ数
を表すｃを１にセットし、反射方向が同一の測距点数を
表すｃ１及びｍｆを０にセットする（Ｓ４０２）。そし
て、現在の測距点の反射方向ｒｅｓ（ｉ）が次の測距点
の反射方向ｒｅｓ（ｉ＋１）と同一か否かが判定され
る。反射方向が同一である場合には、ｃ１＝ｃ１＋１と
する（Ｓ４０５）。また、反射方向が異なる場合には、
コーナー点である可能性が高く、次にｍｆ＝０か否かが
判定される（Ｓ４０６）。ｍｆ＝０である場合には、さ
らにｃ１が２以上か否かが判定され（Ｓ４１０）、２以
上である場合にはｃ１＝０、コーナー点ＣＰ（ｉ，ｃ）
＝ｊ、コーナー点の存在するクラスタ数を表すｃを１だ
けインクリメントし、ｍｆ＝１とする（Ｓ４１１）。

【００４７】ｍｆが０でない場合、すなわち、既に同一
反射方向の測距点が２以上存在し、かつコーナー点候補
が見つかっている場合には、Ｓ４０６にてＮＯと判定さ
れ、さらににｃ１が２以上か否かが判定され（Ｓ４０
７）、２以上の場合にはｃ１＝０、新たなコーナー点Ｃ
Ｐ（ｉ，ｃ）＝ｊ、ｃ＝ｃ＋１とする（Ｓ４０９）。ま
た、ｃ１が１である場合には、Ｓ４０４にて反射方向が
異なっていると判定されていても、コーナー点候補とは
せず、ｍｆ＝０、ｃ１＝０、コーナー点数をｃ＝ｃ−１
とする（Ｓ４０８）。

【００４８】このようにしてコーナー点候補がＣＰ
（ｉ，ｃ）に格納され、コーナー点数がｃで示される
が、ｍｆ＝１でコーナー点候補探査が終了し、ｃ１が２
以上でない場合には、Ｓ４０９にて自動的にＣ＝Ｃ＋１
とインクリメントしているためＣの値が１個余計にカウ
ントされていることになるので、Ｓ４１３−Ｓ４１５に
てＣの値を修正し、ｉクラスタ中のコーナー点数ＣＮ
（ｉ）としてｃ−１を格納する（Ｓ４１６）。

【００４９】そして、ＣＮ（ｉ）が値はチェックされ
（Ｓ４２０）、ＣＮ（ｉ）＝０でない、すなわちクラス
タ中にコーナー点が存在する場合にはｃを１だけインク
リメントし（Ｓ４２１）、コーナー点の数をカウントす
る。そして、コーナー点が１個だけ、すなわちｃ＝１で
ある場合にはクラスタｊのコーナー点数ＣＮ（ｊ）が１
か否かが判定され（Ｓ４２５）、コーナー点が１個だけ
である場合には以降はｊクラスタのみについて処理が行
われる。すなわち、ｋ＝１として座標ｘ（ＣＰ（ｊ，
ｋ）及びｘ（ＣＰ（ｊ，ｋ）＋１）の平均値として最終
的なコーナー点のｘ座標ＣＸが決定され、また、座標ｙ
（ＣＰ（ｊ，ｋ））及びｙ（ＣＰ（ｊ，ｋ）＋１）の平
均値としてコーナー点のｙ座標ＣＹが決定される（Ｓ４
２８）。

【００５０】一方、Ｓ４２３にてｃ＝１でない、すなわ
ち複数のクラスタにコーナー点が存在する場合には、コ
ーナー点不明として処理を終了する（Ｓ４２４）。ま
た、ＣＮ（ｊ）が１でない、すなわちｊクラスタに複数
個のコーナー点が存在する場合には、コーナー点候補の
前後でｒｅｓ＝−１を連ねた直線とｒｅｓ＝１を連ねた
直線の交点に近いものをコーナー点とする（Ｓ４２
６）。

【００５１】図１０にはこのＳ４２６の処理の詳細が示
されている。ｒｅｓ＝−１の測距点及びｒｅｓ＝１の測
距点最小２乗法を用いてそれぞれ近似直線を算出する
（Ｓ５０２−Ｓ５０５）。そして、これら２近似直線の
交点ｘ，ｙを算出する（Ｓ５０７）。検出されたコーナ
ー点ＣＰがこのようにして算出された交点に近い、すな
わち交点の座標から所定範囲内（本実施例では０．５の
範囲）にある場合には、コーナー点座標として確からし
いと判断される。一方、コーナー点ＣＰが交点から所定
範囲外の場合には、コーナー点としての確からしさが低
く、異常として処理を終了する（Ｓ５０８−Ｓ５１
１）。

【００５２】このようにしてコーナー点の座標ＣＸ，Ｃ
Ｙが決定された後、入口、姿勢角近似直線の算出処理に
移行する。

【００５３】図１１乃至図１５には入口近似直線の決定
処理が示されており、また図１６には姿勢角算出処理が
示されている。まず、図１１において、駐車方向を示す
ＤＭＯＤの値がチェツクされる（Ｓ６０１）。ＤＭＯＤ
の値は左側駐車の場合には０、右側駐車の場合には１に
設定されている。そして、ＤＭＯＤがゼロである、すな
わち左側駐車である場合にはフラグＳＦを１にセットし
（Ｓ６０２）、ＤＭＯＤがゼロでない、すなわち右側駐
車である場合にはフラグＳＦを−１にセットする（Ｓ６
０３）。

【００５４】そして、反射方向ｒｅｓ（ｉ）の値がＳＦ
と一致するか否かが判定される（Ｓ６０５）。ｒｅｓ
（ｉ）の値は１あるいは−１であり、例えば左側駐車の
場合にはｒｅｓ（ｉ）＝１となる測距点が入口直線を規
定する測距点群となる。そこで、ｒｅｓ（ｉ）の値とＳ
Ｆが等しい場合には、測距点の座標ｘ（ｉ），ｙ（ｉ）
より最小２乗法を用いて近似直線を算出することにより
（Ｓ６０６）、入口近似直線が得られる。このようにし
て得られた入口近似直線をｙ＝ＡＩｘ＋ＢＩとする。

【００５５】図１４には最終漸近線の近似直線を決定す
るフローチャートが示されている。まず、ＤＭＯＤの値
がチェックされ（Ｓ７０１）、ＤＭＯＤがゼロである場
合にはＳＦ＝−１にセットされ（Ｓ７０３）、ＤＭＯＤ
がゼロでない場合にはＳＦ＝１にセットされる（Ｓ７０
２）。従って、図１１に示された入り口近似直線決定処
理の場合とＳＦの値は逆になる。そして、反射方向ｒｅ
ｓ（ｉ）の値とＳＦが一致するか否かが判定され（Ｓ７
０５）、等しい場合には測距点座標ｘ（ｉ），ｙ（ｉ）
より最小２乗法で仮の最終漸近線を決定する（Ｓ７０
６）。図１２にはこの仮の最終漸近線の近似直線が示さ
れており、既駐車車両の側面を近似する直線を意味して
いる。最終的に求める直線は、この仮の近似直線から車
両幅／２＋α（αはドアの開閉を考慮したスペース）の
位置にある直線であり、図１２にはこの最終漸近線近似
直線も示されている。

【００５６】この最終漸近線近似直線を算出する際に、
本実施例では最終座標をまず算出している。最終座標
は、抽出されたコーナー点を中心とし、半径（車幅／２
＋α）の円と入口近似直線の交点として求められる。図
１３にはコーナー点ＣＸ，ＣＹ、このコーナー点を中心
とする円、及びこの円と入口近似直線の交点としての最
終座標が示されている。

【００５７】図１４において、Ｓ７０９以下の処理がこ
の最終座標決定処理である。まず、ＤＭＯＤの値がチェ
ツクされ（Ｓ７１０）、ＤＭＯＤがゼロでない、すなわ
ち右側駐車である場合には、コーナー点のあるクラスタ
ｉの隣のクラスタ番号ｃｃ＝ｊ＋１として（Ｓ７１
１）、ｃｃとグループ数ＢＮとの大小比較が行われる
（Ｓ７１２）。ｃｃがＢＮ以上である場合には、コーナ
ー点のあるクラスタｊが最後（一番端）のクラスタであ
ることになり、フラグＤＥ＝０とする（Ｓ７１８）。一
方、ｃｃがＢＮより大きくない場合、すなわち隣のクラ
スタが存在する場合には隣のクラスタの最初の測距デー
タの座標をｅｘ，ｅｙとし（Ｓ７１３）、ＤＥ＝１とす
る（Ｓ７１７）。また、ＤＭＯＤがゼロである、すなわ
ち左側駐車である場合には、ｃｃ＝ｊ−１として同様の
処理が行われる（Ｓ７１４−Ｓ７２０）。

【００５８】ＤＥ＝０の場合には空きスペースを示すフ
ラグＴＭＤ＝１か否かが判定され、ＴＭＤ＝１である場
合には円の半径ｒを１．５ｍとし（Ｓ７２２）、ＴＭＤ
＝１でない場合にはｒ＝３．２５ｍとする（Ｓ７２
３）。そして、中心座標ｐ，ｑをコーナー点座標ＣＸ，
ＣＹとし、Ｓ６０６で求めた入り口近似直線の傾きＡ
Ｉ、切片ＢＩを用いてａ＝１／ＡＩ、ｂ＝−ＢＩ／ＡＩ
として（Ｓ７２４）、円と入口近似直線との交点の座標
を算出する。図１５には交点座標の算出処理が示されて
いる。まず、交点が存在するか否かの判定を行うための
条件を設定し（Ｓ７２５）、判別式を算出する（Ｓ７２
６）。判別式の値が負である場合には、交点が存在しな
いので処理を終了する（Ｓ７２８）。一方判別式が正で
ある場合には２つの交点が求めることになり、それぞれ
ｘ１，ｙ１、ｘ２，ｙ２として算出される（Ｓ７２
９）。次に、これら２つの交点の内、いずれが最終座標
か決定する処理に移行する。すなわち、ＤＭＯＤの値が
再びチェックされ（Ｓ７３０）、左側駐車である場合に
は、ｙ１とＣＹとの大小比較が行われる（Ｓ７３１）。
左側駐車であって、ｙ１がコーナー点ＣＹより小さい場
合には、最終座標ＸＦ，ＹＦとしてｘ１，ｙ１が設定さ
れ、ｙ１がＣＹ以上である場合には、最終座標にｘ２，
ｙ２が設定される（Ｓ７３２，Ｓ７３３）。一方、右側
駐車である場合には、左側駐車と逆であり、ｙ１がＣＹ
以上である場合には、最終座標ＸＦ，ＹＦとしてｘ１，
ｙ１が設定され、ｙ１がＣＹより小さい場合には、最終
座標にｘ２，ｙ２が設定される（Ｓ７３５，Ｓ７３
６）。

【００５９】一方、ＤＥ＝１である場合には、コーナー
点のあるクラスタの隣にさらにクラスタが存在すること
を意味しており、従って駐車空間がこの間にある可能性
もあるので、ＸＦ，ＹＦとしてコーナー点と隣のクラス
タの端点の中点を算出する（Ｓ７５０）。そして、コー
ナー点と隣のクラスタの端点までの距離ｃｗが車幅＋α
以上か否かが判定され（Ｓ７５２）、車幅＋α以上であ
る場合には前述の中点を最終座標とし、そうでない場合
には適切な駐車空間なしとして処理を終了する。

【００６０】このようにして最終座標が決定されると、
次に最終漸近線近似直線を決定する。この決定は、傾き
が仮最終漸近線近似直線と同一であり、最終座標ＸＦ，
ＸＹを通る直線ｙ＝ＡＦ・ｘ＋ＢＦとして決定される
（Ｓ７３８−Ｓ７４０）。なお、Ｓ７３９にはＡＦ及び
ＢＦの決定方法が示されている。

【００６１】最終漸近線近似直線が算出された後、この
直線に沿うように車両を誘導すればよいが、そのために
は、車両とこの最終漸近線近似直線との角度（姿勢角）
を算出する必要がある。図１６には姿勢角算出処理が示
されている。この姿勢角算出処理は、最終座標及びコー
ナー点から決定される入口方向の向きと車両の中心方向
の向きとのなす角を算出することにより行われ、図にお
いてＡＶＸ、ＡＶＹが車両中心線の方向を表し、ＢＶ
Ｘ，ＢＶＹが入口方向を表している。そしてこのら２方
向のなす角の余弦がＳ８１０にて算出され、最後に姿勢
角ＡＴが算出される（Ｓ８１２，Ｓ８１３）。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の駐車空間
検出装置によれば、車両間の駐車空間のみならず、片側
にしか車両が駐車していない場合にも確実に駐車空間を
検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成図である。

【図２】本発明の作用説明図である。

【図３】本発明の作用説明図である。

【図４】本発明の実施例のフローチャートである。

【図５】本発明の実施例のフローチャートである。

【図６】本発明の実施例のフローチャートである。

【図７】本発明の実施例のフローチャートである。

【図８】本発明の実施例のフローチャートである。

【図９】本発明の実施例のフローチャートである。

【図１０】本発明の実施例のフローチャートである。

【図１１】本発明の実施例のフローチャートである。

【図１２】本発明の実施例の最終座標及び最終漸近線近
似直線の説明図である。

【図１３】本発明の実施例の最終座標算出説明図であ
る。

【図１４】本発明の実施例のフローチャートである。

【図１５】本発明の実施例のフローチャートである。

【図１６】本発明の実施例のフローチャートである。

【図１７】本発明の実施例の分割処理（クラスタリン
グ）の説明図である。

【図１８】本発明の実施例の分割処理（クラスタリン
グ）の説明図である。

【図１９】本発明の実施例のコーナー点検出説明図であ
る。

【図２０】両側に既駐車車両が存在する場合の駐車空間
の説明図である。

【図２１】片側に既駐車車両が存在する場合の駐車空
間の説明図である。

【図２２】距離データ説明図である。

【図２３】距離データと直線の傾きの積の関係を示すグ
ラフ図である。

【図２４】距離データと直線の傾きの関係を示すグラフ
図である。

【符号の説明】

１０ＣＣＤエリアセンサ１２測距用ＥＣＵ１４自動駐車制御用ＥＣＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−143895（ＪＰ，Ａ) 特開平３−125985（ＪＰ，Ａ) 特開平４−182576（ＪＰ，Ａ) 特開平３−85069（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−574（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−20308（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−122155（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60R 21/00 G08G 1/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載され、車両周囲の駐車空間を
含む所定領域を撮影して方位毎の画像データを得るＣＣ
Ｄエリアセンサと、得られた画像データから方位毎の物体までの距離データ
を算出する距離データ算出手段と、得られた距離データの内、隣接する少なくとも３個の距
離データを用いて近似直線を決定し、この直線に対して
前記ＣＣＤエリアセンサから仮想的に光を投射した場合
の反射方向を２値的に判定し、２値間の遷移に基づき既
駐車車両のコーナーを検出するコーナー検出手段と、前記反射方向が同一方向の距離データを用いて算出され
る駐車入口直線及び前記検出されたコーナー点に基づ
き、誘導すべき駐車空間を決定する演算手段と、を有することを特徴とする駐車空間検出装置。
【請求項２】請求項１記載の駐車空間検出装置におい
て、前記コーナー検出手段は、前記距離データの内、測距不
能点及び隣接距離データ間の差分が所定値以上となる距
離データを境界として群に分割する分割手段を有し、同
一群に属する距離データに基づき前記近似直線を決定す
ることを特徴とする駐車空間検出装置。
【請求項３】請求項２記載の駐車空間検出装置におい
て、前記分割手段は、隣接距離データ間の差分が所定値以上
の場合には、近傍の距離データがほぼ直線上に位置する
か否かを判定する判定手段を有し、ほぼ直線上に位置す
る場合には隣接距離データ間の差分が所定値以上であっ
ても同一群として処理することを特徴とする駐車空間検
出装置。