JP6744058B1 - 駐車支援装置 - Google Patents
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しかし、実際にランドマークをカメラで読み取り、認識するには、撮影時の周辺環境が影響することがある。例えば、夜間、雨天または曇天の場合、ランドマークを設置した駐車場における光量が不足し、カメラから得られる映像が暗すぎる場合があった。
しかし、駐車場の光量は、全体に均一な光量となるものではなく、カメラの撮影範囲においても様々な光量分布を示す。
このような状況で、特許文献1に記載された内容を用いて、測光領域を影のある位置に設定した場合、影の中にあるランドマークは、カメラの露光条件が一致し、認識可能な状況になるが、影の外にあるランドマークは、露光オーバーの状態となり、映像が白飛びし、認識不可能な状況になる。
つまり、車両周辺に発生する影に対して、特許文献1の方法を適用しても、どちらか一方のランドマークは未認識となるという問題がある。
しかし、デッドレコニングは、各センサ値の積分演算により、自車位置を演算するものであり、各センサ値には必ず誤差が含まれるため、適切なタイミングで、カメラとランドマークを用いた自車位置検出で自車位置を修正し、センサの誤差による影響を排除する必要がある。
もし、この適切なタイミングで、自車位置の修正を行わなかった場合、最悪の場合、デッドレコニングの自車位置と実際の自車位置のずれにより、駐車支援制御にて車両が適切な位置に駐車されないばかりか、車両が周囲の障害物または他車両に接触する恐れもある。
または、カメラとランドマークを用いた自車位置検出が未検出となった後、デッドレコニングのみで一定距離走行しても、カメラとランドマークを用いた自車位置検出により、再度検出ができなかった時点で、駐車支援制御を中止することが一般的である。
そのため、ランドマークの未認識または誤認識が駐車場で発生する時間帯では、ドライバーが、駐車支援制御を試みようとしても入庫、出庫ができない、または途中で、駐車支援制御が中断されるという事態に陥るという問題があった。
以下、実施の形態1について図を用いて説明する。
図1は、実施の形態1による駐車支援装置を示す構成図である。
図1において、車両1は、後述するカメラ3と駐車支援装置4を搭載している。
ランドマーク2は、駐車場に設置される。ランドマーク2は、駐車場に駐車した車両1の周囲の地表面に配置されている。
なお、図1では、同一形状の4つのランドマークを配しているが、必ずしも全ての同じ形状のランドマークである必要はなく、全て異なる形状のランドマークであっても、ランドマークを認識し、ランドマークの位置を検出可能なシステムであればよい。
図1では、前後左右に1つずつカメラ3を配しているが、ランドマーク2の配置される方向に限定して、1つ以上配置すれば良い。
なお、カメラ3の起動信号は、通信を用いて何らかの信号を送信するようにしても良いし、単純に周辺監視カメラコントローラ5からカメラ3に対し、電力を供給して、必要時に起動するようにしても良い。また、カメラ3の発熱および消費電力の問題がなければ、常時起動しておいても良い。
制御装置6は、駐車支援装置4を制御する。操作スイッチ7は、ドライバーに操作される。通知装置8は、ドライバーに対して、情報を通知する。
図2において、車両状態検出部301は、車両の状態を検出し、車両情報として出力する。操作部302は、操作スイッチ7を介するドライバーの操作を含み、ドライバーの操作入力が行われるとともに、ドライバーからの駐車支援の要求を取得する。時刻検出部303は、時間情報を検出する。
カメラ部304は、カメラ3により、ランドマークを撮影した結果を、周辺監視カメラコントローラ5を介して取得し、カメラ映像として出力する。
ランドマーク位置記憶部305は、駐車場に設置されたランドマークの位置とランドマークの時間(時間帯を含む)ごとの検出率(検出成功率)を記憶し、これらをランドマーク地図情報として出力する。
ここで、ランドマーク更新モード(第一のモード)は、車両の駐車中に定期的にランドマーク位置検出結果の確認を行なうモードである。入出庫モード(第二のモード)は、ドライバーの意志に基づき、車両を駐車場に入庫、または駐車場から出庫させるモードである。
ランドマーク位置検出部307は、時間情報と、ランドマーク位置記憶部の出力するランドマーク地図情報とに基づき、カメラ映像からランドマークを検出し、検出したランドマークの位置をランドマーク位置検出結果として出力する。
駐車支援制御部309(駐車制御部)は、車両情報と自車位置情報に基づき、車両1の駐車場への入庫または駐車場から出庫を支援するように制御する。
通知部310は、通知装置8を介して、種々のメッセージまたは情報をドライバーに通知する。
ランドマーク最適位置抽出部311(ランドマーク設置位置抽出部)は、カメラ3の撮像範囲で、かつ車両1および障害物の影が映り込まないエリアを、ランドマーク最適位置(ランドマーク設置位置)として出力する。
図6(a)は、光源パターン1を示す図、図6(b)は、光源パターン2を示す図、図6(c)は、光源パターン3を示す図である。
図6において、符号1、2は図1におけるものと同一のものである。ランドマーク2は、5か所に配置され、それぞれランドマーク2a〜2eで示している。光源11は、駐車場に照射される光源である。障害物12は、駐車場にある障害物である。影13は、光源11による車両1の影である。影14は、光源11による障害物の影である。
駐車済みの車両1の周囲には、ランドマーク2a〜2eが配置され、車両1の駐車支援制御における自車位置検出に使用される。
特に、屋外の駐車場の場合、代表的な光源としては太陽である場合が多く、図6のように、時間帯により光源パターン1、光源パターン2、光源パターン3と光源が移動する。この光源の移動により、影の影響を受けるランドマークは、時間とともに変化する。
図6(b)の光源パターン2では、車両1の前方正面に光源11が位置しており、ランドマーク2cを影13が覆っている。
図6(c)の光源パターン3では、車両1の右前方に光源11が位置しており、ランドマーク2b、2cが影13の影響を受けている。
また、反射しやすい障害物による反射光による影響(この場合ランドマークが明るすぎて白飛びの状態となる)などもある。
図7において、符号1、2、12〜14は図6におけるものと同一のものである。撮像範囲15は、カメラ3の撮影できる範囲である。エリア16は、駐車支援装置が、ドライバーに提案する新たなランドマーク設置エリアである。エリア16は、カメラ3の撮像範囲15で、かつ車両1の影13および障害物12の影14が映り込まないエリアである。
図7は、図6に示す光源パターン1、光源パターン2、光源パターン3における影の位置をそれぞれ重ねた影を持っている。
図8(a)は、ランドマーク位置記憶部305が出力するランドマーク地図情報を示す図、図8(b)は、ランドマーク位置検出部307が出力するランドマーク位置検出結果を示す図、図8(c)は、ランドマーク地図情報と、ランドマーク位置検出結果とを、自車位置検出部308がマッチングさせた状態を示す図である。
図8において、符号1は図1におけるものと同一のものである。ランドマークの位置情報A、B、C、Dは、ランドマーク地図情報に記憶されているランドマーク位置であり、ランドマークの位置情報a、b、c、dは、ランドマーク位置検出部307で検出されたランドマーク位置である。
図8(b)のランドマーク位置検出結果は、カメラ映像に基づき、駐車制御中、連続して抽出されるものであり、算出されるランドマークの位置情報は、車両1の座標原点O’からの位置情報a、b、c、dで、誤差を含んだ値(計測値)となる。
双方のランドマーク位置情報は、対応関係(A−a、B−b、C−c、D−d)を有する。
図9は、ランドマーク位置記憶部305の記憶するランドマーク位置情報を示す。
図9において、ランドマーク位置情報は、ランドマークごとに、ランドマーク番号、位置、種別を有する。さらに時間帯ごとに、検出を試みた回数である検出試行回数、検出された回数である検出回数、および検出回数を検出試行回数で除算して求める検出率(検出成功率)を有している。
図10は、図9のランドマーク位置情報の各ランドマークにおける時間帯ごとの検出率を抜き出したものである。
例えば、駐車中の車両の周囲に、ランドマーク番号が001〜005のランドマークが配置されていた場合、それぞれの時間帯ごとの検出率が算出されている。
右端に示す「検出可能個数」は、例えば、予め設定された「検出率しきい値」が50%とすると、ある時間帯で、検出率50%以上と算出されているランドマークの個数である。
まず、実施の形態1の駐車支援装置の動作について、図3のフローチャートを用いて説明する。
次いで、ステップS402にて、駐車支援システム管理部306は、車両情報よりIG(ignition)電源の情報を取り出し、ドライバーが運転中か、ドライバーは降車し、車両は駐車済みであるか、を判定する。
なお、実施の形態1では、ドライバーが運転中であるかどうかを、車両のIG電源信号(IG電源の電圧が印加されている場合は、ドライバーが運転中であり、印加されていない場合は、駐車中である)で判定しているが、IG電源以外の方法(例えばシフトポジションの情報、ドライバーシートの着座センサの情報、キーレスエントリーシステムまたはイモビライザーシステムの情報などの車両情報)を用いて、ドライバーが車両を運転中であるか、駐車中で不在であるかの判定を行っても良い。
前回の駐車動作時にドライバーが、駐車支援装置4を用いて駐車を行った場合は、車両は、ランドマークの配置されている駐車場に駐車されていると判定し、後述するランドマーク更新モードM1の動作を行う。
なお、駐車支援システム管理部306内には、前回の動作状態を記憶するための記憶部(不揮発性メモリなど)を有している。
ランドマーク更新モードM1は、ランドマークの配置されている駐車場に車両が駐車している場合に、繰り返し動作するモードである。ランドマーク更新モードM1の条件が満される限り、常にループL1の処理が実施される。
ループL1は、ステップS411〜ステップS421の処理を有する。
すなわち、ステップS411で、車両状態検出部301は、車両情報を取得し、ステップS412で、駐車支援システム管理部306は、車両情報よりIG電源の情報を取り出し、ドライバーが運転中か、ドライバーは降車し、車両は駐車済みであるか、を判定する。
なお、前述同様、実施の形態1では、ドライバーが運転中であるかどうかを、車両のIG電源信号にて判定しているが、IG電源以外の方法を用いて、ドライバーが、車両を運転中であるか、駐車中であるかの判定を行っても良い。
そして、ステップS414において、駐車支援システム管理部306は、前回の動作時間から一定の時間が経過して、ランドマークの更新時間になったかどうかを判定する。
駐車支援システム管理部306は、さらに、車両情報より、バッテリー電源の情報を取り出し、バッテリー電圧が十分かどうかを判定する。
ステップS414において、駐車支援システム管理部306は、最終的にバッテリー電圧が十分、かつランドマークの更新時間になった場合にのみ、ステップS415〜ステップS421の処理を行い、異なる場合は、ループL1の終了地点まで進む。
例えば、ランドマーク位置記憶部305の記憶するランドマーク位置情報が、1時間ごとに記憶されるのであれば、1時間間隔で、ランドマークの更新時間を設定すれば良い。
または、30分単位で記憶されるのであれば、30分間隔でランドマークの更新時間を設定すれば良い。
ただし、ランドマークの更新間隔を短くすればするほど、ランドマーク位置記憶部305に要する記憶容量は増加するため、通常は、1時間ごとの記憶を行えば問題ない。
例えば、1日目は、13:00、14:00・・・と行った場合、2日目は、13:30、14:30・・と行い、3日目は、13:15、14:15・・・と行うように、時間をずらして行うことで、同じ13時台のデータであっても幅広い時間帯のデータを収集することが可能となる。これにより、より平滑化されたデータを収集することが可能である。
例えば、太陽による光源の移動の影響を受けやすい昼間は、30分単位で記憶するように設計し、逆に、太陽の影響を受けない夜間は、2〜3時間おきに記憶するように設計することもできる。
こうすれば、ランドマーク位置記憶部305に要する記憶容量を削減しつつ、影響の大きい時間帯では、細かな情報を取得することができ、時間変化により、影による影響が変動しても正確な判定を行えるようになる。
次いで、ステップS416において、カメラ部304は、駐車支援システム指令として、「ランドマーク更新モード」を受け取ると、車両周囲の映像を撮影し、カメラ映像を出力する。
このランドマークの検出方法については、様々な方法が考えられるが、ランドマークの形状が単純な形の場合は、例えば、ハフなどを用いて、直線または円を検出し、それらの組合せおよび大きさ・長さなどで、ランドマークを判定しても良い。
また、ランドマークの形状が、複雑な形の場合は、特徴点マッチング、テンプレートマッチングなどの手法を用いても良い。
ランドマーク位置検出部307は、検出したカメラ映像内のランドマーク位置をランドマーク位置検出結果として出力する。
ランドマーク位置記憶部305の記憶するランドマーク位置情報は、図9のようになっている。
図9の検出試行回数は、ランドマーク位置記憶部305が駐車支援システム指令として「ランドマーク更新モード」を受け取ると、該当時間の検出試行回数が1加算される。
また、検出回数は、ランドマーク位置記憶部305の記憶するランドマーク位置情報のうち、ランドマーク位置検出部307にて該当時間帯に検出されたランドマークの検出回数であり、検出ごとに1加算される。
検出率は、検出回数を検出試行回数で除算することで求める。(ただし検出試行回数が0回の場合は、検出率は0%となる。)
ステップS419で、「検出可能個数」が予め設定された「検出個数しきい値」を下回る時間帯が存在する場合に、当該時間帯を検出不可存在情報として、通知部310に出力する。
図10は、上述のように、図9のランドマーク位置情報の各ランドマークにおける時間帯ごとの検出率を抜き出したものである。
例えば、駐車中の車両の周囲に、ランドマーク番号が001〜005のランドマークが配置されていた場合、それぞれの時間帯ごとの検出率が算出される。
予め設定された「検出率しきい値」が、例えば、50%であるとすると、ある時間帯のすべてのランドマークにおいて、検出率50%以上と算出されているランドマークのみが、その時間帯において、検出可能と予想されるランドマークとなる。
これら検出可能と予想されるランドマークの個数を合わせたものが、図10の右端に示す「検出可能個数」になる。
なお、図10では、2時台〜8時台および17時台〜22時台を省略しているが、実際には他の時間帯同様に検出率は存在する。
ドライバーにメッセージを通知する方法および構成については、実施の形態1では限定しないが、一例を示すと車両1に装備されたナビゲーション装置の画面あるいはインフォメーション画面を用いてドライバーに通知しても良い。
また、車両1内にドライバーがいない場合も考えられるため、ドライバーのスマートフォンに通知しても良い。
なお、前者の場合、ドライバーは、駐車支援による出庫ができない時間帯が存在することしか分からないため、実際に出庫できるかどうかは車両1に乗車し、駐車支援を指示して確認する必要がある。
後者の場合は、ドライバーは、駐車支援による出庫ができない時間帯そのものを把握することが可能となるため、その時間帯は、出庫を諦め、別の時間帯を選択すること、あるいは技量のある他のドライバーに出庫を依頼することが、予め可能となり、ドライバーの利便性が向上する。
図7は、上述のように、図6に示す光源パターン1、光源パターン2、光源パターン3における影の位置をそれぞれ重ねたものである。
時間ごとにカメラ部304で撮影されるカメラ映像をランドマーク最適位置抽出部311で監視することで、カメラ3の撮像範囲で、かつ車両1および障害物12の影が映り込まないエリア、を抽出することが可能である。
こうすることで、最終的に抽出終了時に非該当フラグが記録されてないエリアを、カメラ3の撮像範囲15で、かつ車両1および障害物12の影が映り込まないエリア16とすることができる。
また、車両1内にドライバーがいない場合も考えられるため、ドライバーのスマートフォンに通知しても良い。
なお、通知部310にて、車両1周辺の映像を表示できれば、車両周辺の映像を表示した上に、ランドマーク最適位置を上書きして描画することにより、ドライバーにランドマークの設置位置を示しやすくなる。
入出庫モードM2は、ドライバーが車両1を、駐車場に入庫、もしくは駐車場から出庫する場合に動作するモードである。
入出庫モードM2は、ステップS431〜ステップS437の処理を行う。
そして、ステップS434において、カメラ部304は、駐車支援システム指令として「入出庫モード」を受け取ると、駐車制御の動作中、車両周囲の映像を撮影し、カメラ映像を出力する。
このとき、ランドマーク位置検出部307は、時間情報と、ランドマーク位置情報の時間ごとの検出率を用いて、ランドマークの検出率が、予め設定された「検出率しきい値」以上のもののみを用いて行う。
例えば、ランドマークの検出率上位のもの3個を用いるものとすれば、図10の例では、現在の時間が16時台の場合、ランドマーク001、004、005が検出される。
ここで、自車位置検出部308による車両1の位置算出方法については、ランドマークが4つの場合の図8を用いて説明する。
自車位置検出部308には、図8(a)に示される、ランドマーク位置記憶部305に記憶されたランドマーク地図情報と、図8(b)に示される、ランドマーク位置検出部307の出力するランドマーク位置検出結果の双方が入力される。
自車位置検出部308では、ランドマーク地図情報とランドマーク位置検出結果の対応関係を用いて、マッチング処理を行う。
なお、上述のとおり、ランドマーク位置検出結果は、検出時に誤差を含んでいるため、ランドマーク位置検出結果に対し、平行移動と回転を行っても、ランドマーク地図情報と一致することはないが、最小二乗法を用いることで、誤差が最小となる平行移動の距離と回転角を求めることができる。
自車位置検出部308は、この車両1の位置と角度を、自車位置情報として出力する。
なお、駐車支援の方法については、例えば、特許6257718号公報に示すような従来の駐車支援方法と同じで良い。
ランドマーク更新モードの場合、ランドマーク位置検出結果に基づき、ランドマーク地図情報内の各ランドマークの時間ごとの検出率の該当時間の検出率を更新する。
一方、入出庫モードの場合、ランドマーク地図情報内の各ランドマークの時間ごとの検出率を用いて、該当時間の検出率が、予め設定された「検出率しきい値」以上のランドマークのみを用いて、ランドマーク位置検出を行うようにする。
このため、車両入庫および出庫時にランドマーク未検出による入出庫不可に陥ることを防ぐ、または減らすことができる。
また、ランドマークの検出時に検出率の高いランドマークを優先的に使用するため、自車周辺の全てのランドマークに対し、総当たり的にランドマークの検出処理を行う必要がなくなり、駐車支援装置の処理速度向上だけでなく、処理負荷の低減も可能になるため、駐車支援装置の省電力化の効果も見込まれる。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。
5 周辺監視カメラコントローラ、6 制御装置、7 操作スイッチ、8 通知装置、
9 カメラ配線、10 通信路、11 光源、12 障害物、13 影、14 影、
15 撮像範囲、16 エリア、100 プロセッサ、101 記憶装置、
301 車両状態検出部、302 操作部、303 時刻検出部、304 カメラ部、
305 ランドマーク位置記憶部、306 駐車支援システム管理部、
307 ランドマーク位置検出部、308 自車位置検出部、
309 駐車支援制御部、310 通知部、311 ランドマーク最適位置抽出部
Claims (4)
- 車両の駐車場への入庫または上記駐車場からの出庫を支援する駐車支援装置であって、
上記車両に搭載され、上記駐車場に配置されたランドマークを撮影するカメラ部、
上記ランドマークの位置を含むランドマーク地図情報を予め記憶したランドマーク位置記憶部、
このランドマーク位置記憶部に記憶された上記ランドマーク地図情報に基づき、上記カメラ部により撮影されたカメラ映像から、上記ランドマークおよび当該ランドマークの位置を検出するランドマーク位置検出部を備え、
上記駐車支援装置は、上記車両が上記駐車場に駐車中に動作する第一のモードと、上記車両の上記駐車場への入庫時または上記駐車場からの出庫時に動作する第二のモードとを有し、
上記ランドマーク位置検出部は、
上記第一のモードで、予め決められた時間ごとに上記ランドマークの検出を行い、上記ランドマークの検出結果および過去の該当時間の上記ランドマークの検出結果から算出される上記ランドマークの検出成功率を、上記ランドマーク位置記憶部に記憶させ、
上記第二のモードで、別途取得した時間情報に該当する上記ランドマークの検出成功率が予め設定された第一のしきい値以上のランドマークの位置を検出することを特徴とする駐車支援装置。 - 上記ランドマーク地図情報と、上記ランドマーク位置検出部により上記第二のモードで検出された上記ランドマークの位置とに基づき、上記車両の位置を検出する車両位置検出部、
上記ランドマークの位置および上記車両の位置に基づき、上記車両の上記駐車場への入庫または上記駐車場からの出庫を支援するように制御する駐車制御部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。 - 情報を通知する通知部を備え、
上記ランドマーク位置記憶部は、
各ランドマークの検出成功率が、上記第一のしきい値以上のランドマークの数を検出可能個数として時間帯ごとに算出して、上記検出可能個数が予め設定された第二のしきい値を下回る時間帯を、検出不可存在情報として出力し、
上記通知部は、上記検出不可存在情報に基づく通知を行なうことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の駐車支援装置。 - 上記カメラ部の撮像範囲で、かつ上記車両の影および上記駐車場に設置された障害物の影に影響されないエリアを、上記駐車場における新たなランドマークの設置に適するランドマーク設置位置として出力するランドマーク設置位置抽出部を備えたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の駐車支援装置。
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