JP5511431B2

JP5511431B2 - 駐車支援装置

Info

Publication number: JP5511431B2
Application number: JP2010036649A
Authority: JP
Inventors: 隆生山賀
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2030-02-22
Also published as: JP2011168258A

Description

本発明は、車両に設けられた超音波センサにより周囲の所在物を検出して、運転者による駐車操作を支援する駐車支援装置に関する。

従来より、車両の後退時に、車両の後部に設けられたカメラにより撮像された車両後方の画像を、車室内のインストルメントパネルに設置された液晶モニタに表示することで、運転者が駐車操作をする際の参考になるようにした駐車支援装置が提案されている。

また、カメラの他に車両後部に超音波センサを設けて、超音波センサの検出信号から障害物の有無を判断すると共に、カメラの撮像画像データから画像認識処理により障害物の有無を判断し、障害物が検出されたときには、車両の後方画像に障害物の位置を示すマーカを重ねて表示するようにした駐車支援装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３９０６８９２号公報

車両の後部の他に前部にも超音波センサが設けられているときには、車両の後退時の駐車支援の他に、運転者が車両を前進させて駐車スペースの空き駐車スロットを見つけるときに、車両前部の超音波センサにより自車両側方の駐車車両の有無を判断して空き駐車スロットを検索し、空き駐車スロットを検知したときに運転者に報知することが考えられる。

しかし、本願発明者らは、このように車両前部に設けられた超音波センサにより空き駐車スロットを検知しようとしたときに、実際には空き駐車スロットがあるにも拘わらず、空き駐車スロットが無いと誤検知される場合があることを知見した。

そこで、本発明は、車両前部に設けられた超音波センサにより空き駐車スロットを検索するときに、実際には空き駐車スロットがあるにも拘わらず、空き駐車スロットがないと誤検知されることを防止した駐車支援装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、車両前部の側方に所在する物体を検出する超音波センサと、前記車両後方の周囲領域を撮像するリアカメラと、１台毎の駐車スロットに区画された駐車スペースに対して、前記車両が側面を駐車スロットの出入口部と対向させて直進しているときに、前記超音波センサによる前記車両の駐車スロット側の側方に所在する物体の検出結果に応じて、所定幅以上の空きスペースを有する空き駐車スロットの有無を判断する第１駐車スロット検索処理と、該第１駐車スロット検索処理により空き駐車スロット無しと判断されたスペースについて、前記リアカメラにより撮像された前記車両後方の該スペースの画像から駐車スロットの区画線を検索し、所定幅以上の間隔を有する一対の区画線が検出され、且つ、該一対の区画線の間に所在する物体が検出されなかったときに、該スペースに空き駐車スロットがあると判断する第２駐車スロット検索処理を実行する駐車スロット検索部と、前記駐車スロット検索部により、前記第１駐車スロット検索処理又は前記第２駐車スロット検索処理によって空き駐車スロットが検知されたときに、報知を行なう空き駐車スロット報知部とを備えたことを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記駐車スロット検索部は、前記車両が側面を駐車スロットの出入口部と対向させて直進しているときに、先ず、前記超音波センサを用いた前記第１駐車スロット検索処理によって空き駐車スロットを検索する。そして、前記第１駐車スロット検索処理では、前記車両の前部に設けられた超音波センサを用いて空き駐車スロットを検索するため、空き駐車スロットの有無を速やかに判断することができる。

しかし、前記超音波センサは、他車両（駐車車両）を検出することを前提とした仕様となっている。そのため、四角い形状（柱等）のように丸みを帯びていない物体が駐車スロットの右側又は左側に存在すると、超音波センサにより放射された音波の反射波が車両の場合とは異なるものとなり、実際の物体よりも大きいものとして検出されてしまう。そして、この場合には、前記第１駐車スロット検索処理において空き駐車スロットが無いと判断されてしまうという不都合がある。

そこで、上記不都合を解消するために、前記駐車スロット検索部は、前記第１駐車スロット検索処理により駐車スロット無しと判断されたスペースについて、前記カメラの撮像画像を用いた前記第２駐車スロット検索処理を行い、駐車スロットの区間線を検出することで空き駐車スロットを検知する。これにより、実際には空き駐車スロットがあるにも拘わらず、空き駐車スロットが無いと誤って検知されることを防止することができる。

また、前記駐車スロット検索部は、前記第２駐車スロット検索処理において、前記リアカメラの異なる時点の撮像画像に対して、対応する実空間上の位置から前記カメラまでの距離が所定距離内であって、駐車スロットの区画線の画像部分が一つだけ含まれ得る大きさに設定された検索対象領域内で、駐車スロットの区画線の画像部分を検索することにより、駐車スロットの一対の区画線の画像部分を１つずつ検出して、該一対の区画線の実空間上での位置を検出することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記駐車スロット検索部は、前記第２駐車スロット検索処理において、前記リアカメラの異なる時点の撮像画像に対して、対応する実空間上の位置から前記リアカメラまでの距離が所定距離内であって、駐車スロットの区画線の画像部分が一つだけ含まれ得る大きさに設定された検索対象領域内で、駐車スロットの区画線の画像部分を検索する。この場合、前記リアカメラの撮像画像においては、前記リアカメラからの距離が長くなるほど検出される物体の位置検出精度が低くなるため、前記検索対象領域内の前記リアカメラに近い箇所で駐車スロットの区画線を検出することで、駐車スロットの一対の区画線の位置を精度良く検出して、空き駐車スロットの有無を判断することができる。
また、前記駐車スロット検索部は、前記第２駐車スロット検索処理において、前記第１駐車スロット検索処理により空き駐車スロット無しと判断されたスペースについて、前記リアカメラにより撮像された前記車両後方の画像から、少なくとも該スペースの幅よりも広い幅を対象として、駐車スロットの区画線を検索するようにしてもよい。

駐車支援装置の構成図。超音波センサによる空き駐車スロット検索時の問題点の説明図。超音波センサ及びリアカメラを用いて空き駐車スロットを検索する一連の処理の説明図。超音波センサによる空き駐車スロットの検出処理と、リアカメラによる空き駐車スロットの検出処理を対比した説明図。

本発明の実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。

図１を参照して、本実施形態の駐車支援装置は車両に搭載されて使用され、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０と、ＥＣＵ１０に接続された左超音波センサ２０、右超音波センサ２１、リアカメラ２２、ディスプレイ３０、スピーカ３１、車速センサ４０、駐車支援開始スイッチ４１、左ウィンカースイッチ４２、及び右ウィンカースイッチ４３とにより構成されている。

ＥＣＵ１０は図示しないＣＰＵ、メモリ等により構成された電子ユニットであり、メモリに保持された駐車支援用プログラムをＣＰＵに実行させることによって、ＥＣＵ１０は、駐車スペースの空き駐車スロットを検索する駐車スロット検索部１１、及び駐車スロット検索部１１により空き駐車スロットが検知されたときに報知を行なう空き駐車スロット報知部１２として機能する。

左超音波センサ２０は、図示しない超音波送信ユニット及び超音波受信ユニットにより構成されて、車両の左前部（前バンパーの左コーナー部等）に設けられている。そして、左超音波センサ２０は、超音波送信ユニットから超音波を放射したときの超音波受信ユニットでの反射波の受信状況に基づいて、車両前部の左側方の空間に所在する物体を検出する。

また、右超音波センサ２１は、左超音波センサ２０と同様に構成されて車両の右前部（前バンパーの右コーナー部等）に設けられている。そして、左超音波センサ２１と同様にして、車両前部の右側方の空間に所在する物体を検出する。また、リアカメラ２２は車両の後部（トランクリッド等）に、車両後部の周囲を撮像範囲として設けられている。

駐車スロット検索部１１は、図２に示したように、駐車支援装置が搭載された車両１（自車両）が、複数の駐車スロット５１〜５４からなる駐車スペースに対して、各駐車スロットの出入口部に側面（図２では左側面）を対向させて直進しているときに、駐車スペース側の左超音波センサ２０を用いた第１駐車スロット検索処理と、リアカメラ２２を用いた第２駐車スロット検索処理を実行して、空き駐車スロットを検知する。

そして、駐車スロット検索部１１により、第１駐車スロット検索処理又は第２駐車スロット検索処理によって空き駐車スロットが検知されたときに、空き駐車スロット報知部１２は、ディスプレイ３０への表示及びスピーカ３１からの音声出力による報知を行なう。なお、図中２０ａは左超音波センサ２０による物体の検出範囲を示し、２１ａは右超音波センサ２１による物体の検出範囲を示している。

先ず、第１駐車スロット検索処理においては、駐車スロット検索部１１は、左超音波センサ２０による物体の検出位置Ｓp（図２〜図３では●で示している）により、駐車スペースに所在する物体を検出して、空き駐車スロットの有無を判断する。図２の例では、駐車スロット５１〜５４に駐車している他車両７０，７１、及び駐車スロット脇の柱６０，６１が、検出されている。そして、駐車スロット検索部１１は、予め設定された幅閾値Ｗth以上の間隔が空いたスペースを、空き駐車スロットとして検知する。

ここで、超音波センサ２０，２１は、主として他車両を検出対象としたセッティングとなっているため、柱６０，６１のように角が尖っている物体を検出するときには、実際よりも大きいものとして検出してしまう。そのため、図２の例では、駐車スロット５２については、幅閾値Ｗthよりも間隔が広いスペース８０が空き駐車スロットとして検知されるが、駐車スロット５４については、右側の柱６１が実際よりも大きく検出されるために、幅閾値Ｗthよりも間隔が狭いスペース８１として認識される。

その結果、実際には空いている駐車スロット５４が、空き駐車スロットとして検知されない状況となる。そこで、駐車スロット検索部１１は、第１駐車スロット検索処理により、幅閾値Ｗthよりも間隔が狭いと判断されたスペースについて、リアカメラ２２の撮像画像を用いた第２駐車スロット検索処理を行う。

第２駐車スロット検索処理において、駐車スロット検索部１１は、リアカメラ２２の撮像範囲Ｃa内に所在する駐車スロットの一対の区画線（左右の区画線）を、リアカメラ２２の撮像画像に対する画像処理によって検出し、検出した一対の区画線間の間隔が幅閾値Ｗth以上であり、且つ、検出した一対の区画線間に、物体（他車両等）が検出されないときに、空き駐車スロットであると認識する。

図２の例では、第１駐車スロット検索処理では、幅閾値Ｗthよりも間隔が狭いスペースと判断されたスペース８１の周囲について、第２駐車スロット検索処理が実行され、その結果、一対の区画線が検出されて幅閾値Ｗthよりも間隔が広いスペース９０が、空き駐車スロットとして検知される。なお、図２〜図４では、第２駐車スロット検索処理により検出された区画線に○を付している。

ここで、第１駐車スロット検索処理と第２駐車スロット検索処理を比較した場合、車両１の前部に設けられた超音波センサ２０による物体の検出情報を用いる第１駐車スロット検索処理の方が、車両１の後部に設けられたリアカメラ２２による撮像画像を用いる第２駐車スロット検索処理よりも、空き駐車スロットを検知するタイミングが早い。

そのため、先ずは第１駐車スロット検索処理により空き駐車スロットを検索することによって、空き駐車スロットを速やかに検知することができると共に、空き駐車スロットに近い位置で、空き駐車スロット報知部１２による報知を行なうことができる。そして、第１駐車スロット検索処理により幅閾値Ｗthよりも狭い間隔の箇所が検知されたときには、その箇所について、第２駐車スロット検索処理により空き駐車スロットを検索することによって、柱等の影響により空き駐車スロットが検知されなくなることを防止することができる。

次に、図３を参照して、駐車スペースから空き駐車スロットを検知する際の運転者の操作と、この操作に応じた駐車スロット検索部１１及び空き駐車スロット報知部１２による一連の処理について説明する。

先ず、車両１の運転者は、車両１が駐車スペースに近付いた地点Ｐ0で、駐車支援開始スイッチ４１（図１参照）を操作して、空き駐車スロットの検索開始を指示する。また、運転者は、左ウィンカースイッチ４２又は右ウィンカースイッチ４３を操作して、駐車スペースが車両１の左右のどちら側にあるかを指示する。

図３の例では、駐車スペースが車両１の左側であるので、運転者は左ウィンカースイッチ４２を操作する。そして、運転者は、車両１を、各駐車スロットの出入口部との間隔をほぼ一定に維持しながら低速で直進させる。なお、駐車スペースが車両１の右側であるときには、運転者は右ウィンカースイッチ４３を操作する。

駐車スロット検索部１１は、駐車支援開始スイッチ４１が操作された時点での車両１の所在位置（例えば車両１の左右の後輪の中間位置に設定される）を原点Ｐ0とし、車両１の直進方向をｙ軸、ｙ軸と直交するｘ軸としたｘ−ｙの２次元座標を設定して、空き駐車スロットを検索する。図３の例では、車両１がＰ0から右方向に直進するに従って、左側から順に、駐車スロット１００→１０１→１０２→１０３→１０４→１０５→１０６が検索される。

そして、駐車スロット１００については、左側に所在する柱１１０の影響により、第１駐車スロット検索処理では幅閾値Ｗthよりも幅が狭いスペース１００ａが検出されている。そのため、駐車スロット検索部１１は、スペース１００ａの周囲に対して第２駐車スロット検索処理を実行し、一対の区画線を検出して駐車スロット１００の空きスペース１００ｂを検知する。

同様に、駐車スロット１０２については、右側に所在する柱１１１の影響により、第１駐車スロット検索処理では幅閾値Ｗthよりも幅が狭いスペース１０２ａが検出されている。そのため、駐車スロット検索部１１は、１０２ａの周囲に対して第２駐車スロット検索処理を実行し、一対の区画線を検出して駐車スロット１０２の空きスペース１０２ｂを検知する。

同様に、駐車スロット１０６については、右側に所在する柱１１２の影響により、第１駐車スロット検索処理では幅閾値Ｗthよりも幅が狭いスペース１０６ａが検出されている。そのため、駐車スロット検索部１１は、１０６ａの周囲に対して第２駐車スロット検索処理を実行し、一対の区画線を検出して駐車スロット１０６の空きスペース１０６ｂを検知する。

また、駐車スロット１０１，１０３，１０５については、第１駐車スロット検索処理により他車両１２０，１２１，１２２が検出されて、空きスペース無しと判断される。また、駐車スロット１０４については、第１駐車スロット検索処理により、他車両が検出されずに、空きスペース１０４ａが検知されている。

ここで、駐車スロット検索部１１は、空き駐車スロットを検索するときに、ｘ−ｙ座標での車両１の位置をメモリに記録する。そして、空き駐車スロット報知部１２は、駐車スロット検索部１１により検知された空き駐車スロットの位置をディスプレイ３０に表示する。

図３の例では、空き駐車スロット１００，１０２，１０４，１０６の箇所が、ディスプレイ３０に表示されるマップ上に示され、運転者は、いずれかの空き駐車スロットを選択して車両１を後退させる。空き駐車スロット報知部１２は、選択された空き駐車スロットの位置まで車両１が移動したときに、スピーカ３１から、空き駐車スロットの位置に至ったことを報知する音声を出力する。

運転者は、この報知が出力されたタイミングで、ハンドルを操作して、選択された空きスロットに向けた後退を行うことで、車両１を空き駐車スロット内に容易に導くことができる。

次に、図４を参照して、第１駐車スロット検索処理による空き駐車スロットの検知タイミングと、第２駐車スロット検索処理による空き駐車スロットの検知タイミングとの違い、及び第２駐車スロット検索処理の詳細について説明する。

図４の（ａ）は、第１駐車スロット検索処理による空き駐車スロットの検索が終了した時点での車両１の位置を示している。この場合は、駐車スロット１３０に対して、空きスペース１３０ａが検知されているが、この検知は左超音波センサ２０の位置検出信号から、右側の他車両１４０を検出した時点で行うことができる。

それに対して、図４の（ｂ）は、第２駐車スロット検索処理による駐車スロットの検索が終了した時点での車両１の位置を示している。この場合は、駐車スロット１３０に対して、空きスペース１３０ｂが検知されているが、この検知は、リアカメラ２２により駐車スロット１３０の右側の区画線１３２が検出された時点で行うことができる。そのため、第１駐車スロット検索処理による場合の方が、第２駐車スロット検索処理による場合よりも早く空き駐車スロットを検知することができる。

また、本実施の形態では、図４に示したように、リアカメラ２２の撮像範囲Ｃaのリアカメラ２２からの距離が所定距離内であって、駐車スロットの区画線１３１，１３２が１本のみ含まれ得る範囲に設定された検索対象領域Ａr内で、区画線１３１，１３２の画像部分を検出して、区画線１３１，１３２の位置を検出する。

具体的には、車両１が（ａ）の位置に進んだ時に、左側の区画線１３１が検索対象領域Ａr内に入ってその画像部分が検出され、車両１がさらに（ｂ）の位置まで進んだ時に、右側の区画線１３２が検索対象領域Ａr内に入ってその画像部分が検出される。

ここで、リアカメラ２２から離れるに従って、リアカメラ２２の撮像画像から検出される物体の位置精度が悪くなる。そこで、駐車スロット検索部１１は、リアカメラ２２の撮像範囲Ｃaに駐車スロットの一対の区画線が両方共入った状態での撮像画像から、一対の区画線を検出するのではなく、（ａ）の状態での撮像画像から左側の区画線１３１を検出すると共に、（ｂ）の状態での撮像画像から右側の区画線１３２を検出している。

このように、異なる時点でのリアカメラ２２の各撮像画像において、リアカメラ２２の近傍に設定した検索対象領域Ａr内で、駐車スロットの区画線を検出することで、区画線の位置の検出精度を高めることができる。

駐車スロット検索部１１は、画像処理による各区間線の検出位置と、車速センサ４０（図１参照）により検出される車両１の速度から、ｘ−ｙ座標での左側の区画線１３１の位置及び傾きＰ1（ｘ1，ｙ1，θ1）（θ1はｘ軸に対する区画線１３１の傾き）と、右側の区画線１３２の位置及び傾きＰ2（ｘ2，ｙ2，θ2）（θ2はｘ軸に対する区画線１３２の傾き）を算出する。

そして、駐車スロット検索部１１は、左右の区画線１３１，１３２の間隔（ｙ2−ｙ1）が所定幅以上であって、平行度が所定レベル以上（θ1とθ2との差が所定値以下）であるときに、区画線１３１，１３２が駐車スロットの一対の区画線であると認識する。

なお、本実施の形態では、図４に示したように、リアカメラ２２の近傍に設定した検索対象領域Ａr内で、駐車スロットの区画線を１本ずつ別の撮像画像から検出することで、区画線の位置検出精度を高めたが、リアカメラ２２の一つの撮像画像から駐車スロットの一対の区画線を検出する場合であっても、本発明の効果を得ることができる。

また、リアカメラ２２には、車両１の後退時に、その撮像画像をディスプレイ３０に表示して、運転者に車両１の後方の状況を視認させるために設けられるものを転用することができる。

１…車両（自車両）、１０…ＥＣＵ、１１…駐車スロット検索部、１２…空き駐車スロット報知部、２０…左超音波センサ、２１…右超音波センサ、２２…リアカメラ、３０…ディスプレイ。

Claims

車両前部の側方に所在する物体を検出する超音波センサと、
前記車両後方の周囲領域を撮像するリアカメラと、
１台毎の駐車スロットに区画された駐車スペースに対して、前記車両が側面を駐車スロットの出入口部と対向させて直進しているときに、前記超音波センサによる前記車両の駐車スロット側の側方に所在する物体の検出結果に応じて、所定幅以上の空きスペースを有する空き駐車スロットの有無を判断する第１駐車スロット検索処理と、該第１駐車スロット検索処理により空き駐車スロット無しと判断されたスペースについて、前記リアカメラにより撮像された前記車両後方の該スペースの画像から駐車スロットの区画線を検索し、所定幅以上の間隔を有する一対の区画線が検出され、且つ、該一対の区画線の間に所在する物体が検出されなかったときに、該スペースに空き駐車スロットがあると判断する第２駐車スロット検索処理を実行する駐車スロット検索部と、
前記駐車スロット検索部により、前記第１駐車スロット検索処理又は前記第２駐車スロット検索処理によって空き駐車スロットが検知されたときに、報知を行なう空き駐車スロット報知部と
を備えたことを特徴とする駐車支援装置。
請求項１記載の駐車支援装置において、
前記駐車スロット検索部は、前記第２駐車スロット検索処理において、前記リアカメラの異なる時点の撮像画像に対して、対応する実空間上の位置から前記カメラまでの距離が所定距離内であって、駐車スロットの区画線の画像部分が一つだけ含まれ得る大きさに設定された検索対象領域内で、駐車スロットの区画線の画像部分を検索することにより、駐車スロットの一対の区画線の画像部分を１つずつ検出して、該一対の区画線の実空間上での位置を検出することを特徴とする駐車支援装置。
請求項１又は請求項２に記載の駐車支援装置において、
前記駐車スロット検索部は、前記第２駐車スロット検索処理において、前記第１駐車スロット検索処理により空き駐車スロット無しと判断されたスペースについて、前記リアカメラにより撮像された前記車両後方の画像から、少なくとも該スペースの幅よりも広い幅を対象として、駐車スロットの区画線を検索することを特徴とする駐車支援装置。