JP2006349446A - 移動距離算出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の移動距離を精確に算出し得る移動距離算出装置を提供する。
【解決手段】加速度センサ１２の検出する加速度データに基づく移動速度を撮像部１３による停止判定に基づいてゼロとする。停止判定期間中に於ける記憶部１４に順次格納された加速度データに基づいてオフセット値を算出して加速度センサ１２の校正を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の移動距離を精確に算出する移動距離算出装置に関するものである。

車両を駐車させる際に、車両に搭載された車載カメラのカメラ映像を車室内のディスプレイに表示すると共に、目標駐車区画までの誘導経路を示す補助画像を重畳して表示させ、運転者が表示画像を見ながら容易に駐車を行えるようにする駐車支援装置がある。

このような駐車支援装置では、表示画像中に於いてカメラ、即ち、車両の移動距離を精確に算出して、その移動距離に応じ重畳する誘導経路(補助画像)を逐次更新することが臨まれる。

カメラの移動距離を算出する１つの方法として、車両に従来設置されている車輪速センサによって得られる車両速度を１階積分することによってその移動距離を算出する方法がある。

しかしながら、車輪速センサは、ＡＢＳ（Ａｎｔｉｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ；アンチロック・ブレーキ・システム）ユニットやＡＳＣ（Ａｃｔｉｖｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；アクティヴ・スタビリティ・コントローラ）ユニット等の精密な処理を必要とするユニットに接続されているために駐車支援装置等のカメラアプリケーションとは区別する必要があり不適である。

カメラの移動距離を算出する他の方法として、車両に従来設置されている速度計によって得られる車両速度を１階積分することによってその移動距離を算出する方法がある。

しかしながら、速度計によって検出される速度の精度は、毎時１ｋｍ以上であり、駐車操作時のような極めて低速で走行しているような毎秒数ｃｍの精度が要求される場合には、その精度が十分でない。

そこで、駐車支援装置等のカメラアプリケーションに適用可能な加速度センサを新たに設置してカメラの移動距離を算出するという方法が考えられる。

しかしながら、加速度センサのみによってカメラの移動距離を算出しようとすると、駐車操作時のような極めて低速であるときに検出される加速度はその検出誤差によって、例えば、図４に示す如く、加速度センサの出力電圧値４１が実際の加速度に対応する理想的な出力電圧値４２の付近で上下に変動する。従って、これを１階積分することによって算出される速度ｖは、図５に示す如く、誤差５１〜５４が増大し、更に１階積分することによって算出される移動距離ｘは、図６に示す如く、更に誤差６１〜６４が増大する。従って、例えば、車両が停止しており移動距離がゼロであるにも拘わらず、加速度センサが検出した誤差によって算出される移動距離がゼロでない値をもつことになってしまう。

また、高精度の加速度センサでは累積誤差を低減することはできるもののコスト高になるという難点がある。

そこで、本発明の課題は、安価な構成で加速度センサから車両の移動距離（即ち撮像部の移動距離）を精確に算出することが可能な移動距離算出装置を提供することにある。

上記の課題を解決すべく、請求項１記載の移動距離算出装置は、車両の加速度を検出し加速度データを出力する加速度センサと、前記加速度データを順次格納する記憶部と、前記加速度データに基づいて前記車両の移動速度を算出する速度算出部と、前記速度算出部に於いて算出された移動速度に基づいて前記車両の移動距離を算出する移動距離算出部と、前記車両に搭載されて前記車両の周辺を撮像し撮像映像を出力するする撮像部と、前記撮像映像に基づいて前記車両の停止判定を行う画像処理部と、前記画像処理部に於いて前記車両が停止していると判定された場合には、前記速度算出部に於いて算出された移動速度をゼロに校正し、且つ停止判定期間中に於ける前記加速度データに基づいてオフセット値を算出して前記加速度センサの校正を行う校正部とを備えるものである。

請求項１記載の発明に依れば、車両に搭載された加速度センサの誤差を撮像部による撮像映像に基づいてゼロ点補正し、補正後に検出された加速度データに基づいて車両の移動距離を算出するので、安価な加速度センサを用いて車両の移動距離（即ち撮像部の移動距離）を精確に算出することが可能となる。

＜構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る移動距離算出装置を搭載した車両を示す図であり、図２は本発明の実施の形態に係る移動距離算出装置及びそれを用いた駐車支援装置のブロック図である。移動距離算出装置１０は、例えば、車両１１に搭載された加速度センサ１２と、車両１１の周辺を撮像する撮像部１３と、加速度センサ１２及び撮像部１３が接続されたマイクロコンピュータＭＣから構成されている。

マイクロコンピュータＭＣは、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部１４や補助画像記憶部１９Ａを備えており、組み込まれた制御プログラムを実行することにより、移動距離の算出やそれを利用した駐車支援の制御を実行する。

尚、図２に於ける速度算出部１５、移動距離算出部１６、画像処理部１７及び校正部１８は、制御プログラムの実行により実現される車両１１の移動距離算出に関する機能的構成を示している。

また、表示制御部１９は、プログラムの実行により実現される駐車支援に関する機能的構成を示しており、マイクロコンピュータＭＣに接続された表示部１１０の表示制御を行う。

以下に、各構成要素について詳細に説明する。

加速度センサ１２は、車両１１の前後方向の加速度を検出するもので、例えば、圧電素子を有しており、車両１１に加えられた衝撃（加速度）によって圧電素子に歪みが生じ、その歪みの大きさに応じて発生する電圧を検出することにより車両１１の加速度を検出して記憶部１４へ格納する。

記憶部１４は、例えば、フラッシュＲＯＭやＨＤＤ等の書換可能な不揮発性記憶装置であり、その記憶領域のアドレスを異ならせることにより、加速度センサ１２に於いて検出される加速度データを順次格納するようになっていると共に、速度算出部１５及び移動距離算出部１６が実行するソフトウェアプログラムを各々格納している。

速度算出部１５は、ＣＰＵ等により構成され、記憶部１４に予め格納されたソフトウェアプログラムに従って動作する機能要素であり、記憶部１４に記憶された加速度データに基づいて車両の移動速度を算出するようになっている。

移動距離算出部１６は、ＣＰＵ等により構成され、記憶部１４に予め格納されたソフトウェアプログラムに従って動作する機能要素であり、速度算出部１５に於いて算出された移動速度に基づいて車両１１の移動距離を算出するようになっている。

撮像部１３は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ；電荷結合素子）等の撮像素子を有して、例えば、図１に示す如く、車両１１の後端中央部に設置されて車両１１の後方及びその左右方向を含む広視野角画像を得られるようになっている。

尚、本実施形態に於いて、撮像部１３は、車両１１の後端中央部に設置されるとしたが、必要に応じ前端中央部や左右両側部に１個或いは複数個設置されていても良い。

これにより、車両１１の通常走行中に於いては、必要に応じ運転者から死角となる領域を撮像し表示部１１０に表示して運転支援等を行うことが可能となっている。

画像処理部１７は、映像伝送路としてのワイヤハーネスにより撮像部１３に接続されており、撮像部１３により時系列的に撮像される各撮像映像に基づいて、例えば、各映像の対応する各画素の差分をとる処理を行う等の一般的な画像処理の手法を用いることにより、各映像の変化の有無から車両１１が停止しているか否か（即ち撮像部１３が停止しているか否か）の停止判定が可能となっている。

校正部１８は、予め定められた頻度（例えば、１回／秒程度）で画像処理部１７によって行われる停止判定の結果を認識する。このとき、画像処理部１７に於いて車両１１が停止していると判定された場合には、速度算出部１５によって算出された移動速度がゼロとなるように校正する。停止判定期間中に於ける停止判定がなされてから予め定められた時間（例えば、１秒程度）が経過したことを確認すると、その予め定められた時間内に記憶部１４に順次格納された加速度データに基づいて最新のオフセット値を算出して更新する。

表示部１１０は、映像伝送路としてのワイヤハーネスにより撮像部１３に接続されており、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ；液晶表示装置）が適用され、車両１１内に設置されて撮像部１３の撮像映像を表示するようになっている。

尚、補助画像記憶部１９Ａは、駐車支援を行うための補助画像、例えば、車両１１の車幅を延長した一対の直線と、車両１１の後端からの距離に応じた複数の直線から構成される誘導経路等の補助画像が記憶されており、表示制御部１９は駐車支援の際にこの補助画像を適宜補正した後に撮像映像に重畳して表示部１１０に表示するようになっている。

＜動作＞
上記構成の移動距離算出装置１０の動作を図３のフローチャートを参照しながら説明する。先ず、車両１１の通常走行中に於いては、撮像部１３は車両１１の周辺を撮像（ステップＳ１）し、画像処理部１７は撮像画像に基づいて車両１１（即ち撮像部１３）が停止しているか否かの停止判定（ステップＳ２）を行っている。また、加速度センサ１２は車両１１に加えられる加速度を検出（ステップＳ６）して所定時間分の加速度データを記憶部１４に順次更新格納し、速度算出部１５及び移動距離算出部１６はこれらの加速度データに基づいて移動速度の算出（ステップＳ７）及び移動距離の算出（ステップＳ８）を逐次実行している。

この状態で、例えば車両１１を或る駐車区画に後退駐車するために運転者がシフトポジションをドライブからリバースへ切り換えて一旦車両１１を停止させると、画像処理部１７は、撮像部１３の撮像画像に基づいて車両１１の停止判定がなされる（ステップＳ２）。この判定結果は校正部１８に与えられ、校正部１８は、速度算出部１５によって算出された移動速度がゼロとなるように校正（ステップＳ３）する。停止判定がなされてから予め定められた時間（例えば、１秒程度）が経過したことを確認（ステップＳ４）すると、その予め定められた時間内に記憶部１４に順次格納された加速度データに基づいて最新のオフセット値を算出して更新する（ステップＳ５）。

その後、車両１１が後退を開始すると加速度センサ１２は最新のオフセット値を用いて加速度を検出して記憶部１４に格納する（ステップＳ６）。速度算出部１５は、最新のオフセット値を用いて検出され記憶部１４に格納された加速度データに基づいて移動速度を算出し（ステップＳ７）、移動距離算出部１６は算出された移動速度に基づいて移動距離を算出する（ステップＳ８）。

これと同時に、表示制御部１９は、移動距離算出部１６によって算出された移動距離に基づいて補助画像記憶部１９Ａに記憶された誘導経路を伸縮や変形または車両１１の後端からの距離を示す直線の表示画面上での上下動をして撮像映像に重畳して表示部１１０に表示する。

以上のように、加速度センサ１２の誤差を撮像部１３による撮像映像によってゼロ点補正を行うので、安価な構成で精確に車両１１の移動距離を算出することが可能となる。また、算出された移動距離に基づいて移動距離算出部１６が車両１１の誘導経路を補正して速度算出部１５に表示するので、駐車操作を容易に行うことが可能となる。

｛変形例｝
上記の実施の形態に係る移動距離算出装置及びそれを用いた駐車支援装置に加えて、例えば、通常の速度計（図示省略）を画像処理部１７に接続し、画像処理部１７は、車両１１の走行速度が予め定められた閾値（例えば、毎時５ｋｍ）以下のときのみに撮像部１３の停止判定を行うようにしても良い。これによって画像処理部１７による停止判定処理を常時行う必要がなくなり、画像処理部１７の演算処理を低減することが可能となる。

更に、例えば、シフトレバーの操作位置を検出するシフトセンサ（図示省略）を更に設け、シフトレバーが予め定められた位置（例えば、リバース）となったときのみ撮像部１３の停止判定を行うようにしても良い。これによって画像処理部１７に依る停止判定処理を常時行う必要がなくなり、画像処理部１７の演算処理を低減することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る移動距離算出装置及びそれを用いた駐車支援装置を示す図である。 本発明の実施の形態に係る移動距離算出装置及びそれを用いた駐車支援装置を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る移動距離算出装置の動作を示すフローチャートである。 従来の加速度センサの出力波形を示す図である。 従来の加速度センサの出力データによって算出される速度を示す図である。 従来の加速度センサの出力データによって算出される移動距離を示す図である。

符号の説明

１０ 移動距離算出装置
１１ 車両
１２ 加速度センサ
１３ 撮像部
１４ 記憶部
１５ 速度算出部
１６ 移動距離算出部
１７ 画像処理部
１８ 校正部
１９ 表示制御部
１９Ａ 補助画像記憶部
１１０ 表示部
ＭＣ マイクロコンピュータ

Claims (1)

1. 車両の加速度を検出し加速度データを出力する加速度センサと、
   前記加速度データを順次格納する記憶部と、
   前記加速度データに基づいて前記車両の移動速度を算出する速度算出部と、
   前記速度算出部に於いて算出された移動速度に基づいて前記車両の移動距離を算出する移動距離算出部と、
   前記車両に搭載されて前記車両の周辺を撮像し撮像映像を出力するする撮像部と、
   前記撮像映像に基づいて前記車両の停止判定を行う画像処理部と、
   前記画像処理部に於いて前記車両が停止していると判定された場合には、前記速度算出部に於いて算出された移動速度をゼロに校正し、且つ停止判定期間中に於ける前記加速度データに基づいてオフセット値を算出して前記加速度センサの校正を行う校正部と
   を備えることを特徴とする移動距離算出装置。
   

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