JP6642906B2 - 駐車位置検出システム及びそれを用いた自動駐車システム - Google Patents
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Description
車両の側方の駐車区画の前を走行しながら、前記駐車区画を含む路面の画像を撮影する撮影手段と、
前記車両の走行中の移動量及び移動方向に基づいて、自車位置を計算する自車位置計算部と、
前記撮影手段で撮影された前記画像を俯瞰画像に変換する俯瞰画像変換部と、
前記俯瞰画像変換部で変換された前記俯瞰画像から直線を検出する直線検出部と、
前記直線検出部で検出された前記直線から前記車両の車長方向に垂直な垂線を検出する垂線検出部と、
前記垂線検出部で検出された前記垂線から、前記垂線同士の線間距離が駐車区画線幅に相当する垂線ペアを抽出する垂線ペア抽出部と、
前記垂線ペア抽出部で抽出した前記垂線ペアの中線を計算する中線計算部と、
駐車位置の初期位置を有する初期情報部と、
前記車両が駐車する目標駐車区画を検出する目標駐車区画検出部と
を有し、
前記目標駐車区画検出部は、前記中線計算部で計算した前記中線上で、前記初期位置を通り且つ前記車長方向に沿った軸上となる位置を求め、当該位置のうち前記初期位置との距離が最も近い位置を与える前記垂線ペアを前記目標駐車区画として選択する
ことを特徴とする。
上記第1の発明に記載の駐車位置検出システムにおいて、
前記自車位置計算部で計算された前記自車位置と前記俯瞰画像変換部で変換された前記俯瞰画像に基づいて、前記移動量に応じて複数の前記俯瞰画像をずらしながら重ね合わせて側方パノラマ画像を作成する側方パノラマ画像作成部を更に有し、
前記直線検出部は、前記側方パノラマ画像作成部で作成された前記側方パノラマ画像から直線を検出する
ことを特徴とする。
上記第1又は第2の発明に記載の駐車位置検出システムにおいて、
前記俯瞰画像又は前記側方パノラマ画像から所定範囲の領域を切り出す切出部を更に有し、
前記直線検出部は、前記切出部で切り出した前記領域から直線を検出する
ことを特徴とする。
上記第1〜第3のいずれか1つの発明に記載の駐車位置検出システムにおいて、
前記車両の走行中に、他の車両が駐車していない空スペースを前記車両の側方で検出する空スペース検出手段を更に有し、
前記初期情報部は、前記空スペース検出手段で検出した前記空スペースの位置を前記初期位置とする
ことを特徴とする。
上記第1〜第4のいずれか1つの発明に記載の駐車位置検出システムと、
前記車両のステアリングを操舵するアクチュエータとを少なくとも有し、
前記アクチュエータにより前記ステアリングを操舵して、前記駐車位置検出システムで計算した目標駐車位置に前記車両を誘導する
ことを特徴とする。
図1は、本実施例の駐車位置検出システムを示すブロック図であり、図2は、図1に示した駐車位置検出システムにおける手順を説明するフローチャートである。
開始/終了スイッチ11のオン後、図3に示すように、駐車区画エリアPaの前を横切るようにドライバが自車10を走行させて、走行中のデータ取得を行う。具体的には、自車10を走行させながら、カメラ12が車両側方の画像g1、g2、g3、・・・、gnを取得し、自車位置センサ13において、車輪速センサが角速度を取得し、操舵角センサが操舵角を取得する。このとき、初期情報部30に初期情報が設定されていない場合には、カメラ12及び自車位置センサ13と共に、空スペース検出センサ14(超音波センサ)において、車両側方にある物との距離を取得する。
自車位置計算部21は、自車10の走行中の移動量及び移動方向に基づいて、自車位置を計算する。具体的には、自車位置センサ13の検出値、つまり、車輪速センサにより検出された角速度に基づいて、移動量を計算し、操舵角センサにより検出されたステアリングの操舵角に基づいて、移動方向を計算し、移動量及び移動方向に基づいて、自車位置を計算する。
俯瞰画像変換部22は、カメラ12で撮影したカメラ画像を俯瞰画像に変換する。ここで、俯瞰画像とは、図4に示すように、自車10に設けたカメラ12のカメラ位置姿勢により、路面を仮想し、この仮想路面にカメラ画像を投影した路面投影画像のことである。俯瞰画像への変換処理については、公知の技術であるので、その詳細な説明は省略するが、例えば、カメラ画素座標系を俯瞰画像座標系に変換するホモグラフィー行列を作成しておき、作成したホモグラフィー行列を用いて、カメラ画像を俯瞰画像に変換すれば良い。
直線検出部23は、俯瞰画像変換部22で変換した俯瞰画像から直線を検出する。この直線検出について、図6〜図9を参照して以下に説明する。なお、ここでは、エッジ強調処理として、Cannyフィルタを例示し、直線検出処理として、ハフ変換を例示しているが、エッジ強調処理及び直線検出処理ができれば、他の処理方法を用いても良い。
直線Cannyフィルタを用いて、俯瞰画像のエッジ強調処理を行う。例えば、図6に示す俯瞰画像は、図7に示す画像のように、エッジ強調がなされることになる。
図7に示すエッジ強調後の画像においては、画像のボケや解像度不足などにより、直線エッジがきれいに出ていない領域(例えば、図中下側や左右側の領域)があることが確認できる。このような領域での誤検出を防ぐため、ノイズが少なく、直線検出に適した画像領域を使用するようにしている。ここでは、図7に示すエッジ強調後の画像に対して、駐車区画線が写り、かつ、解像度の高い所定範囲の領域を切出領域として設定し、切り出している。これは、図1に示す切出部23aが行っている。
切出部23aが切り出した画像に対してハフ変換処理を行い、直線を検出する。このような処理を行うと、図6に示す俯瞰画像に対しては、図9に示すように、直線L1〜L4を検出することができ、この中には、駐車区画の左右端の直線L1〜L3も含まれることになる。
垂線検出部24は、直線検出部23で検出した直線から、自車(自車の車長方向)に垂直な垂線を検出する。直線検出部23で検出した直線としては、駐車区画を構成する線以外の直線も検出されている可能性があるため、この垂線検出部24では、駐車区画線の構造的な特徴から、検出する直線に制約を与え、駐車区画線のみを検出するようにしている。一般的には、駐車場で空き駐車区画を探索する際には、駐車区画に沿って車両を走行させるため、駐車区画線は、俯瞰画像上で垂直方向に表示されるので、ここでは、検出する直線の制約として、自車に垂直な垂線としている。
垂線ペア抽出部25は、垂線検出部24で検出した垂線から、駐車区画線幅相当の線間距離の垂線ペアを抽出する。つまり、隣接する駐車区画線同士は、駐車区画線幅相当の線間距離を有するので、検出した垂線から2本の垂線の組合せペアを作成し、それらの垂線同士の線間距離を求め、求めた線間距離が駐車区画線幅の所定閾値の範囲内にある垂線ペアを抽出する。そのような垂線ペアを抽出することにより、正しく駐車区画線を抽出することになる。例えば、図9を参照すると、駐車区画線幅相当の線間距離の垂線ペアとして、直線L1及び直線L2のペア、直線L2及び直線L3のペアが抽出されることになる。
中線計算部26は、抽出した垂線ペアの中線を計算する。このとき、中線は、俯瞰画像座標系から世界座標系Tg(図12参照)に変換する。世界座標系Tgは、システム起動時の車両座標系である。求めた中線において、その傾きは、後述する目標駐車位置の姿勢を表すことになる。
登録部27は、自車位置計算部21で計算した自車位置と中線計算部26で計算した中線とを駐車区画線データベース28に記録する。このとき、垂線ペア抽出部25で抽出した垂線ペアも記録する。なお、俯瞰画像変換部22で変換した俯瞰画像を駐車区画線データベース28に記録しても良い。
制御装置20Aは、データ取得が終了したかどうかを判断し、終了していない場合には、ステップS1へ戻り、終了した場合には、ステップS10へ進む。終了したかどうかは、例えば、データ取得の開始後、車両が停車した場合に、データ取得が終了したと判断しても良いし、タッチパネル上にデータ取得終了の操作ボタンを表示し、ドライバがその操作ボタンにタッチした場合に、データ取得が終了したと判断しても良い。
目標駐車区画検出部31は、駐車区画線データベース28に記録された中線の中から、初期情報部30の初期情報に基づき、駐車区画の構造上の特徴(例えば、駐車区画のサイズなど)を手掛かりに、目標の中線を検出して、目標駐車区画枠(垂線ペア)を検出する。そして、目標駐車位置計算部32は、目標駐車区画検出部31で検出した目標駐車区画枠(垂線ペア)の中線に基づいて、目標駐車位置を計算する。具体的には、ステップS6及びS7で説明したように、垂線ペア抽出部25は、駐車区画線幅相当の線間距離の垂線ペアを抽出しており、中線計算部26は、抽出した垂線ペアの中線を計算しているので、ここでは、目標駐車区画枠の中線上で、初期位置の世界座標系Tgのyg軸上の座標となる位置を求める。
制御装置20Aは、計算した目標駐車位置をタッチパネルに表示する。側方パノラマ画像を作成した場合には、作成した側方パノラマ画像をタッチパネルに表示しても良い。このとき、空きがある目標駐車区画枠が複数の場合には、側方パノラマ画像と共に空きがある目標駐車区画枠を表示して、ドライバに他の目標駐車区画枠の1つを選択させるようにしても良い。
図13は、本実施例の駐車位置検出システムを示すブロック図であり、図14は、図13に示した駐車位置検出システムにおける手順を説明するフローチャートである。
開始/終了スイッチ11のオン後、実施例1のステップS1と同様に、カメラ12及び自車位置センサ13を用いて、走行中のデータ(画像、車輪速及び操舵角)の取得を行う。また、空スペース検出センサ14(超音波センサ)を用いて、車両側方にある物との距離を取得しても良い。
自車位置計算部21は、実施例1のステップS2と同様に、自車10の走行中の移動量及び移動方向に基づいて、自車位置を計算する。
俯瞰画像変換部22は、実施例1のステップS3と同様に、カメラ12で撮影したカメラ画像を俯瞰画像に変換する。
登録部27は、自車位置計算部21で計算した自車位置と俯瞰画像変換部22で変換した俯瞰画像とを駐車区画線データベース28に記録する。このように、登録部27は、実施例1とは、登録するデータが一部異なる。
制御装置20Bは、実施例1のステップS9と同様に、データ取得が終了したかどうかを判断し、終了していない場合には、ステップS21へ戻り、終了した場合には、ステップS26へ進む。データ取得が終了していない場合には、データ取得が終了するまで、上述したステップS21〜S24を繰り返し、駐車区画エリアの前を走行しながら、逐次、データを取得し、上述したデータ処理、登録を行うことになる。
側方パノラマ画像作成部29は、実施例1でも説明したように、駐車区画線データベース28に記録した複数の俯瞰画像を車両の移動量に応じてずらしながら重ね合わせて側方パノラマ画像を作成する。側方パノラマ画像は、複数の俯瞰画像から作成されており、このような側方パノラマ画像において、空きのある駐車区画の駐車区画線は、両隣の駐車車両の陰になることはない。これにより、上述した従来の課題を解決することができる。
直線検出部23は、側方パノラマ画像作成部29で作成した側方パノラマ画像から直線を検出する。この直線検出部23は、実施例1では、各々の俯瞰画像に対して直線検出を行っていたが、本実施例では、複数の俯瞰画像から作成した側方パノラマ画像に対して直線検出を行っており、実施例1とは、この点が相違する。なお、直線検出については、実施例1でも説明したように、エッジ強調処理として、Cannyフィルタを用い、直線検出処理として、ハフ変換を用いれば良いが、エッジ強調処理及び直線検出処理ができれば、他の処理を用いても良い。
垂線検出部24は、実施例1のステップS5と同様に、直線検出部23で検出した直線から、自車(自車の車長方向)に垂直な垂線を検出する。検出する垂線としては、実施例1と同様に、自車に正確に垂直な直線だけでなく、略垂直な直線も、例えば、自車に対して、90°±10°の範囲にある直線も含める。
垂線ペア抽出部25は、実施例1のステップS6と同様に、垂線検出部24で検出した垂線から、駐車区画線幅相当の線間距離の垂線ペアを抽出する。駐車区画線幅としては、並列駐車型駐車場の場合には、車幅方向の駐車区画線の線幅を用いれば良く、縦列駐車型駐車場の場合には、車長方向の駐車区画線の線幅を用いれば良い。
中線計算部26は、実施例1のステップS7と同様に、抽出した垂線ペアの中線を計算する。このとき、中線は、世界座標系Tg(図12参照)に変換する。
目標駐車区画検出部31は、実施例1のステップS10〜S11と同様に、中線計算部26で求められた中線の中から、初期情報部30の初期情報に基づき、目標の中線を検出して、目標駐車区画枠(垂線ペア)を検出する。そして、目標駐車位置計算部32は、目標駐車区画検出部31で検出した目標駐車区画枠(垂線ペア)の中線に基づいて、目標駐車位置を計算する。
制御装置20Bは、実施例1のステップS12と同様に、計算した目標駐車位置をタッチパネルに表示する。このとき、作成した側方パノラマ画像をタッチパネルに表示しても良く、空きがある目標駐車区画枠が複数の場合には、ドライバに他の目標駐車区画枠の1つを選択させるようにしても良い。
次に、本実施例の自動駐車システムについて説明する。本実施例の自動駐車システムは、上述した実施例1、2の駐車位置検出システムを用いて、目標駐車位置を正確に決定するものであり、目標駐車位置が決定すれば、公知の駐車誘導システムを用いて、自車を目標駐車位置に誘導する。自車を目標駐車位置に誘導した後、ドライバが上述した開始/終了スイッチ11をオフにすると、駐車位置検出及び自動駐車は終了することになる。
13 自車位置センサ
14 空スペース検出センサ
21 自車位置計算部
22 俯瞰画像変換部
23 直線検出部
23a 切出部
24 垂線検出部
25 垂線ペア抽出部
26 中線計算部
29 側方パノラマ画像作成部
30 初期情報部
31 目標駐車区画検出部
32 目標駐車位置計算部
Claims (5)
- 車両の側方の駐車区画の前を走行しながら、前記駐車区画を含む路面の画像を撮影する撮影手段と、
前記車両の走行中の移動量及び移動方向に基づいて、自車位置を計算する自車位置計算部と、
前記撮影手段で撮影された前記画像を俯瞰画像に変換する俯瞰画像変換部と、
前記俯瞰画像変換部で変換された前記俯瞰画像から直線を検出する直線検出部と、
前記直線検出部で検出された前記直線から前記車両の車長方向に垂直な垂線を検出する垂線検出部と、
前記垂線検出部で検出された前記垂線から、前記垂線同士の線間距離が駐車区画線幅に相当する垂線ペアを抽出する垂線ペア抽出部と、
前記垂線ペア抽出部で抽出した前記垂線ペアの中線を計算する中線計算部と、
駐車位置の初期位置を有する初期情報部と、
前記車両が駐車する目標駐車区画を検出する目標駐車区画検出部と
を有し、
前記目標駐車区画検出部は、前記中線計算部で計算した前記中線上で、前記初期位置を通り且つ前記車長方向に沿った軸上となる位置を求め、当該位置のうち前記初期位置との距離が最も近い位置を与える前記垂線ペアを前記目標駐車区画として選択することを特徴とする駐車位置検出システム。 - 請求項1に記載の駐車位置検出システムにおいて、
前記自車位置計算部で計算された前記自車位置と前記俯瞰画像変換部で変換された前記俯瞰画像に基づいて、前記移動量に応じて複数の前記俯瞰画像をずらしながら重ね合わせて側方パノラマ画像を作成する側方パノラマ画像作成部を更に有し、
前記直線検出部は、前記側方パノラマ画像作成部で作成された前記側方パノラマ画像から直線を検出することを特徴とする駐車位置検出システム。 - 請求項1又は請求項2に記載の駐車位置検出システムにおいて、
前記俯瞰画像又は前記側方パノラマ画像から所定範囲の領域を切り出す切出部を更に有し、
前記直線検出部は、前記切出部で切り出した前記領域から直線を検出することを特徴とする駐車位置検出システム。 - 請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の駐車位置検出システムにおいて、
前記車両の走行中に、他の車両が駐車していない空スペースを前記車両の側方で検出する空スペース検出手段を更に有し、
前記初期情報部は、前記空スペース検出手段で検出した前記空スペースの位置を前記初期位置とすることを特徴とする駐車位置検出システム。 - 請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の駐車位置検出システムと、
前記車両のステアリングを操舵するアクチュエータとを少なくとも有し、
前記アクチュエータにより前記ステアリングを操舵して、前記駐車位置検出システムで計算した目標駐車位置に前記車両を誘導することを特徴とする自動駐車システム。
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