JP2005290813A - 駐車誘導ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】 車輌側に高価な装置を装備させる必要がなく、しかも車輌の運転者に適切で分かり易い情報を提供して効率的な駐車誘導を行うことができるようにする。
【解決手段】 脚部１ｂにより駐車場内を移動可能とし、ステレオカメラ１１により誘導すべき車輌２及び駐車区画の周辺を撮影し、その画像情報に基づいて車輌を駐車区画へ導くための駐車経路情報をＥＣＵ１３で生成する。また車輌から現在の舵角に関する舵角情報を含む車輌情報を通信部１８を介して取得する。そして駐車経路情報及び車輌情報に基づいて運転者によるステアリング操作に関する操舵案内情報を含む操作情報をＥＣＵ１３で生成し、腕部アクチュエータ１４ａによるジェスチャ行動、スピーカ１６による音声、及び通信部１８を介した送信による車輌側のモニタ２７での画面表示により、操作情報を運転者に伝達する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車輌を所要の駐車区画に誘導する駐車誘導ロボットに関するものである。

従来より、車輌を所要の駐車区画に誘導する装置が知られている（例えば、特許文献１〜３参照。）。この種の駐車誘導装置は、主に車輌に搭載されたカメラで駐車区画の周辺を撮影して、誘導のための情報を取得するようにしているが、適切な誘導のための十分な情報を取得には、多数のカメラやセンサ類並びに高性能な制御機器を車輌に装備する必要があり、コストが嵩む難点がある。

これに対し、駐車場内を移動可能なロボットに車輌の誘導を行わせるようにすると、高価な駐車誘導装置を車輌に個別に装備させる必要がなく、さらにロボットに装備されたカメラが適宜に移動して誘導対象となる車輌及び駐車区画を全体的に撮影することで、誘導に要する適切な情報を取得して効率的な駐車誘導を行うことができる利点がある。

このようにロボットが駐車誘導する際に必要となる技術に関連するものとして、本願と同一の出願人は、物体に関する情報を取得するために物体の撮像画像を解析する装置（特許文献４、特願２００２−２３１８９９号参照。）、移動体を精度良く認識する装置（特願２００２−３３４５５３号参照。）を既に提案している。
特開２００３−１０４２２０号公報 特開２０００−０７２０１９号公報 特開２００３−３３９０６０号公報 特開２００２−２１６１２９号公報

しかるに、駐車が面倒なケースとしては、縦列駐車の場合や、後向き駐車で、しかも駐車区画の前方に十分な余裕がないために駐車区画に対して斜め方向から進入する必要がある場合であるが、このような場合には、特にステアリングの操作が重要であり、ロボットに駐車誘導を行わせるにあたっては、車輌の運転者に対してステアリング操作に関する適切で分かり易い情報を提供することに留意する必要がある。

本発明は、このような発明者の知見に基づき案出されたものであり、その主な目的は、車輌側に高価な装置を装備させる必要がなく、しかも車輌の運転者に適切で分かり易い情報を提供して効率的な駐車誘導を行うことができるように構成された駐車誘導ロボットを提供することにある。

このような課題を解決するために、本発明においては、請求項１に示すとおり、駐車場内を移動可能とする移動手段（１ｂ）と、誘導すべき対象車輌（２）及び駐車区画（３１）を撮影する撮影手段（１１）と、これによる画像情報に基づいて前記対象車輌を前記駐車区画へ導くための駐車経路情報を生成する駐車経路生成手段（１３）と、前記対象車輌から現在の舵角に関する舵角情報を含む車輌情報を取得する車輌情報取得手段（１８）と、前記駐車経路取得手段による駐車経路情報及び前記車輌情報取得手段による車輌情報に基づいて前記対象車輌の運転者によるステアリング操作に関する操舵案内情報を含む操作情報を生成する操作情報生成手段（１３）と、これによる操作情報を前記対象車輌の運転者に伝達する操作情報伝達手段とを有するものとした。

これによると、縦列駐車や後向き駐車のように車両側から駐車区画への進入経路が把握し難く運転操作が面倒な状況でも、車輌及び駐車区画を全体的に見渡す位置でロボットが誘導に要する適切な情報を取得して、的確なステアリング操作を案内するため、車輌の運転者にとって適切で分かり易く、効率的な駐車誘導を行うことができる。この場合、操舵案内情報として、操舵方向の適否を示す情報、すなわち操舵方向が目標舵角へ向かう正方向である場合には操舵が適切である旨の情報を伝達し、操舵方向が目標舵角から離れる逆方向である場合には操舵が不適切である旨の情報を伝達すると良い。

前記駐車誘導ロボットにおいては、請求項２に示すとおり、前記操作情報が、前記対象車輌の駐車区画への進行の可否を示す進行案内情報を含む構成とすることができる。これによると、現在の舵角のままで進行して良いか否かを運転者が認識することができるため、運転操作がより一層容易になる。この場合、現在の車輌位置及び角度で有効な駐車経路が存在し、且つその駐車経路に適合する目標舵角と現在の舵角とを比較して、両者の差が所定の許容範囲内にあるか否かで進行の可否を判定すれば良い。

前記駐車誘導ロボットにおいては、請求項３に示すとおり、前記操作情報が、前記対象車輌の現在位置と前記駐車区画との相対位置関係に関する位置案内情報を含む構成とすることができる。これによると、駐車区画内の目標位置までどの程度車輌を動かせば良いかの判断ができるため、運転操作がより一層容易になる。この場合、駐車区画内の目標位置までの距離を適宜に運転者に伝達する他、所定の範囲内に到達した段階で運転者に伝達するものとしても良い。

前記駐車誘導ロボットにおいては、請求項４に示すとおり、前記操作情報伝達手段が、無線通信媒体を用いて前記操作情報を前記対象車輌の受信手段（２５）に向けて送信する送信手段（１８）であり、前記対象車輌側で受信した前記操作情報を出力手段（２７）に出力させるようにした構成とすることができる。これによると、車輌側の出力手段により操作情報を正確に運転者に伝えることができる。この場合、車輌側の出力手段は、操作情報を画面表示するモニタや、操作情報を音声出力するスピーカである。

前記駐車誘導ロボットにおいては、請求項５に示すとおり、前記操作情報伝達手段が、前記操作情報を表現するジェスチャ行動を行うジェスチャ行動手段（１ａ）である構成とすることができる。これによると、ロボットのジェスチャ行動により操作情報を分かり易く運転者に伝えることができる。この場合、腕部を用いた手振り行動により操作情報を伝達する構成が好適である。

前記駐車誘導ロボットにおいては、請求項６に示すとおり、前記操作情報伝達手段が、前記操作情報を示す音声を出力する音声出力手段（１６）である構成とすることができる。これによると、音声により操作情報を分かり易く運転者に伝えることができる。この場合、操作情報の文字データを音声データに変換する音声合成により操作情報を所定の言語で発話する構成が好適である。なお、音声出力手段により警告音を出力させる態様も可能である。

このように本発明によれば、対象車輌及び駐車区画の周辺を撮影した画像情報に基づいて駐車経路情報を取得すると共に、対象車輌から現在の舵角に関する舵角情報を取得し、これら駐車経路情報及び車輌情報に基づいて運転者のステアリング操作に関する操舵案内情報を生成して対象車輌の運転者に伝達するため、車輌側に高価な装置を装備させる必要がなく、しかも車輌の運転者に適切で分かり易い情報を提供することができるので、効率的な駐車誘導を行う上で大きな効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明による駐車誘導ロボット及びその誘導対象となる車輌の概略構成を示すブロック図である。図２は、図１に示した駐車誘導ロボットによる車輌の誘導状況を示す側面図である。駐車誘導ロボット１は、駐車場に配置されて、誘導対象となる車輌２を所要の駐車区画３１に効率良く誘導するものである。

誘導対象となる車輌２は、舵角センサ２１、車速センサ２２、シフトセンサ２３、並びに接近センサ２４と、無線ＬＡＮなどにより駐車誘導ロボット１との間で所要の情報を送受信するための通信部２５と、これら各部を制御するＥＣＵ２６とを有しており、駐車誘導ロボット１からの車輌情報の送信要求に応じて、各センサ２１〜２４による検出値に基づく舵角、車速、シフト位置、並びに接近物の有無の各情報を含む車輌情報を駐車誘導ロボット１に送信する。

駐車誘導ロボット１は、誘導対象となる車輌２及び駐車区画３１を撮影するステレオカメラ（撮影手段）１１と、このステレオカメラ１１により取得した画像情報から駐車誘導に要する情報を取得する画像処理部１２とを有しており、画像処理部１２において、ステレオカメラ１１により得られた画像情報から車輌２及び駐車区画３１を検出して、駐車誘導に要する位置情報を取得する。

ステレオカメラ１１は、左右一対のカラーＣＣＤなどからなり、画像処理部１２では、ステレオカメラ１１で得られた左右の撮像画像を比較してその視差に基づいて、カメラ位置からの車輌２及び駐車区画３１の距離情報を取得し、また動的輪郭モデルなどの手法を用いて車輌２の輪郭を抽出し、これに基づいて車輌２の姿勢（角度）を算出して、平面視での車輌２の車体と駐車区画３１との相対的位置関係を認識する。

駐車区画３１の検出については、駐車場に関するマップデータベースに保存された地図データを参照して現在位置の特定を行う手法を用いることも可能である。さらにパターンマッチングなどの手法を用いて特定のマークや注目点、例えば白線、車止め、駐車区画３１ごとに付与された区画番号などを探索する手法を用いることも可能である。

ＥＣＵ（駐車経路生成手段、操作情報生成手段）１３では、画像処理部１２により取得した位置情報に基づいて車輌２を駐車区画３１へ導くための駐車経路を算出する処理が行われ、これにより得られた駐車経路に基づいて必要な運転操作に関する操作情報を生成する。

ここでは、誘導のために運転者に伝える操作情報として、誘導対象となる車輌２の運転者によるステアリングの操作方向（操舵方向）の適否を示す操舵案内情報、すなわち操舵方向が目標舵角へ向かう正方向である場合には操舵が適切である旨の情報を生成し、操舵方向が目標舵角から離れる逆方向である場合には操舵が不適切である旨の情報を生成する。これにより、運転者が操舵の最中にその操作を進めるべきか中断するべきかを認識することができる。

またＥＣＵ１３では、操作情報として、車輌２の駐車区画３１への進行の可否を示す進行案内情報を生成する。これにより、運転者が現在の舵角のままで進行して良いか否かを認識することができる。このときＥＣＵ１３は、駐車経路に適合する目標舵角と現在の舵角とを比較して、両者の差が所定の許容範囲内にあるか否かで進行の可否を判定する。

さらにＥＣＵ１３では、操作情報として、車輌２の現在位置と駐車区画３１との相対位置関係に関する位置案内情報を生成する。これにより、運転者が駐車区画３１内の目標位置までどの程度車輌２を動かせば良いか判断することができる。このとき、駐車区画３１内の目標位置までの距離を適宜に運転者に伝える他、所定の範囲内に到達した段階で運転者に伝えるものとしても良い。

また駐車誘導ロボット１は、腕部１ａや脚部１ｂに所要の動作を行わせるための腕部アクチュエータ１４ａ及び脚部アクチュエータ１４ｂと、このアクチュエータ１４ａ・１４ｂの動作に要する情報を生成する行動生成部１５とを有しており、車輌２が所要の駐車区画３１に駐車しようとした際に脚部アクチュエータ１４ｂにより脚部（移動手段）１ｂを動作させて適切な駐車誘導を行うことが可能な位置に移動する移動行動を行わせることができる。

またここでは、操作情報を車輌２の運転者に伝達するため、図２に示したように、駐車誘導ロボット１の腕部（ジェスチャ行動手段）１ａを動作させて操作情報を表現するジェスチャ行動を行わせることができ、ＥＣＵ１３で生成した操作情報に基づいて所要のジェスチャ行動を行わせるための指示情報がＥＣＵ１３から行動生成部１５に出力され、これに応じて腕部アクチュエータ１４ａが作動して、腕部１ａが所要のジェスチャ行動を行う。

このジェスチャ行動による操作情報の伝達では、操舵案内情報として、例えば腕部１ａを所要の向きに円を描くように回すような動作により、目標舵角への操舵方向を運転者に認識させることができる。また進行案内情報として、例えば交通整理などで利用される停止及び進行の手信号の要領で腕部１ａを動作させることで、現在の操舵による駐車区画３１への進行の是非を運転者に伝達することができる。また位置案内情報としては、例えば目標位置までの残りメートル数を腕部１ａの手指で示す動作を行わせることにより、車輌の現在位置と駐車区画３１との相対位置関係を運転者に認識させることができる。

なお、駐車誘導ロボット１は、腕部１ａを利用したジェスチャ行動を行うために少なくとも上半身は人体を模した形態を有するものが望ましいが、駐車場内の移動のためには脚部１ｂによる二足歩行の他、車輪やクローラなどの走行機構によるものも可能である。

また駐車誘導ロボット１は、操作情報を車輌２の運転者に伝達するため、操作情報を示す音声を出力するスピーカ（音声出力手段）１６を有しており、ＥＣＵ１３で操作情報が生成されると、ＥＣＵ１３からの指示に応じて音声生成部１７で、文字情報からなる操作情報を所定の言語で発話するための出力音声情報を生成する音声合成処理が行われ、これによりスピーカ１６で操作情報を発話する音声が出力される。

この音声による操作情報の伝達では、操舵案内情報として、例えば「ハンドルを逆に回してください。」などの言葉を発話させることで、現在の操舵方向の適否及び目標舵角への操舵方向を運転者に認識させることができる。また進行案内情報として、例えば「そのまま進んでください。」などの言葉を発話させることで、現在の操舵による駐車区画３１への進行の可否を運転者に伝達することができる。また位置案内情報としては、例えば「あと少しです。」などの言葉を発話させることで、車輌の現在位置と駐車区画３１との相対位置関係を運転者に認識させることができる。

また駐車誘導ロボット１は、無線ＬＡＮ（無線通信媒体）により車輌２との間で所要の情報を送受信するための通信部（車輌情報取得手段）１８を有しており、この通信部１８により車輌２の通信部２５からの送出される信号を受信して、舵角情報などを含む車輌情報を駐車誘導ロボット１が取得することができる。

またこの通信部（送信手段）１８は、操作情報を車輌２の運転者に伝達するため、ＥＣＵ１３で生成した操作情報を含む信号を車輌２の通信部（受信手段）２５に向けて送信し、車輌２側では、受信した信号から操作情報を取得して、モニタ（出力手段）２７に出力する。これにより、モニタ２７に画面表示された画像及び文字などにより操作情報を運転者に伝達することができる。

このモニタ２７の画面表示による操作情報の伝達では、操舵案内情報として、例えばステアリングの操作方向などを文字あるいは図形を用いて画面表示することで、現在の操作方向の適否及び目標舵角への操舵方向を運転者に認識させることができる。また進行案内情報として、例えば進行の是非や停止の指示などを文字あるいは図形を用いて画面表示することで、現在の操舵による駐車区画３１への進行の可否を運転者に伝達することができる。また位置案内情報として、例えば駐車目標位置までの距離の文字表示、あるいは車輌及び駐車区画３１の平面視画像などの表示により、車輌２の現在位置と駐車区画３１との相対位置関係を運転者に認識させることができる。

図３は、図１に示した駐車誘導ロボットによる車輌の誘導状況を示す上面図である。駐車誘導ロボット１は、車輌２及び駐車区画３１の双方を見渡すことができ、且つ車輌２の駐車区画３１への進入の支障とならない位置、ここでは駐車区画３１の出入側と相反する側に設けられた車止め３３の後方に立って誘導する。

駐車誘導ロボット１は、位置情報として、白線（区画線）３２で仕切られた駐車区画３１の区画幅Ａ、駐車誘導ロボット１の位置から車止め３３までの距離Ｂ、駐車区画３１の中心線に対する車体の傾き角度Ｄを画像処理部１２により取得する。また駐車誘導ロボット１は、車輌情報として、車輌２の車幅Ｃ及び舵角Ｅを無線ＬＡＮによる交信により車輌２から取得する。

駐車誘導ロボット１のＥＣＵ１３では、これらの位置情報及び車輌情報に基づいて車輌２を駐車区画３１に誘導するための最適な駐車経路３５を求め、さらにこの駐車経路３５に適合する目標舵角を算出する。そしてこの目標舵角及び現在の舵角などの車両情報に基づいて、現在の操舵方向の適否を示す操舵案内情報、現在の操舵による駐車区画３１への進行の可否を示す進行案内情報、並びに車輌の現在位置と駐車区画３１との相対位置関係に関する位置案内情報を生成する。

図４は、図１に示した駐車誘導ロボットでの処理手順を示すフロー図である。ここでは、図２・図３に示した後向き駐車の例を示す。まずステップ１０１にて車輌２から取得したシフト位置情報（車輌情報）に基づいてＥＣＵ１３にてシフト位置の判定が行われ、そのシフト位置がＲ（後進）であれば、ステップ１０２に進んで駐車目標位置が設定済みか否かが判定され、設定済みでなければステップ１０３に進んで駐車目標位置を設定する処理が行われる。そして駐車目標位置が設定済みとなると、ステップ１０４に進んで行動生成部１５に移動の指示を出力して駐車誘導ロボット１を駐車区画３１の近傍の適所に移動させる。

次にステップ１０５にてステレオカメラ１１で車輌２及び駐車区画３１の周辺を撮影してその撮影画像から車輌位置を取得する処理が行われ、また車輌２から舵角情報（車輌情報）を取得する。そしてステップ１０６にて駐車区画３１内の所定の駐車目標位置に車輌２が既に到達しているか否かが判定され、駐車目標位置に到達していなければステップ１０７に進んで駐車経路を算出する処理が行われる。ついでステップ１０８にて有効な駐車経路が存在するか否かが判定され、有効な駐車経路が存在しなければステップ１０９に進んで駐車不可を運転者に通知する。

他方、ステップ１０８にて有効な駐車経路が存在すればステップ１１０に進んで駐車経路に適合する目標舵角を算出すると共に目標舵角及び現在の舵角などの車両情報に基づいて操作情報を生成する処理がＥＣＵ１３で行われ、ついでステップ１１１にて操作情報に基づいて現在の操舵方向で良いかどうか、現在の操舵位置のままで駐車区画３１へ進行して良いかどうか、駐車区画３１内の目標位置までどの程度の距離があるかといったことを手振り、音声、並びに画面表示により運転者に伝えて車輌２を駐車区画３１に誘導する。

本発明にかかる駐車誘導ロボットは、車輌側に高価な装置を装備させる必要がなく、しかも車輌の運転者に適切で分かり易い情報を提供して効率的な駐車誘導を行うことができる効果を有し、駐車場に配置されて車輌を所要の駐車区画に誘導する駐車誘導ロボットなどとして有用である。

本発明による駐車誘導ロボット及びその誘導対象となる車輌の概略構成を示すブロック図である。 図１に示した駐車誘導ロボットによる車輌の誘導状況を示す側面図である。 図１に示した駐車誘導ロボットによる車輌の誘導状況を示す上面図である。 図１に示した駐車誘導ロボットでの処理手順を示すフロー図である。

符号の説明

１ 駐車誘導ロボット
２ 車輌
１１ ステレオカメラ
１２ 画像処理部
１４ アクチュエータ
１５ 行動生成部
１６ スピーカ
１７ 音声生成部
１８ 通信部
１ａ 腕部
２１ 舵角センサ
２５ 通信部
２７ モニタ
３１ 駐車区画
３５ 駐車経路

Claims (6)

1. 駐車場内を移動可能とする移動手段と、誘導すべき対象車輌及び駐車区画を撮影する撮影手段と、これによる画像情報に基づいて前記対象車輌を前記駐車区画へ導くための駐車経路情報を生成する駐車経路生成手段と、前記対象車輌から現在の舵角に関する舵角情報を含む車輌情報を取得する車輌情報取得手段と、前記駐車経路取得手段による駐車経路情報及び前記車輌情報取得手段による車輌情報に基づいて前記対象車輌の運転者によるステアリング操作に関する操舵案内情報を含む操作情報を生成する操作情報生成手段と、これによる操作情報を前記対象車輌の運転者に伝達する操作情報伝達手段とを有することを特徴とする駐車誘導ロボット。
2. 前記操作情報が、前記対象車輌の駐車区画への進行の可否を示す進行案内情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の駐車誘導ロボット。
3. 前記操作情報が、前記対象車輌の現在位置と前記駐車区画との相対位置関係に関する位置案内情報を含むことを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の駐車誘導ロボット。
4. 前記操作情報伝達手段が、無線通信媒体を用いて前記操作情報を前記対象車輌の受信手段に向けて送信する送信手段であり、前記対象車輌側で受信した前記操作情報を出力手段に出力させるようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の駐車誘導ロボット。
5. 前記操作情報伝達手段が、前記操作情報を表現するジェスチャ行動を行うジェスチャ行動手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の駐車誘導ロボット。
6. 前記操作情報伝達手段が、前記操作情報を示す音声を出力する音声出力手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の駐車誘導ロボット。

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