JP2016016681A - 駐車枠認識装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】自車両の進行方向にある駐車可能なスペースをできるだけ遠方から確実に検出する。【解決手段】車両10(自車両)に取り付けられた側方撮像部12によって車両10の左右側方の路面を含む画像を撮像して、側方駐車枠線検出部23が、車両10の側方の駐車枠線wiを検出して、駐車枠線特徴算出部24が、駐車枠線wiの特徴を算出する。こうして算出された駐車枠線wiの特徴に基づいて、進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部26が車両10の進行方向の駐車枠線wiを検出するためのパラメータを設定して、進行方向撮像部15が撮像した車両10の進行方向の路面を含む画像の中から、進行方向駐車可能領域検出部28が、車両10の駐車可能領域を検出する。【選択図】図1

Description

本発明は、自車両の進行方向にある駐車可能なスペースを検出する駐車枠認識装置に関するものである。
昨今、駐車場において車両を駐車する際に、車両に設置されたカメラや測距センサを用いて駐車スペースを検出し、検出された駐車スペースを目標として駐車制御(例えば自動駐車)を行うシステムが提案されている。
具体的なシステムとして、カメラで撮像された駐車枠の中から、最も高い確度で検出された駐車枠を駐車位置とすることによって駐車制御を実行するもの(例えば特許文献1)、また、測距センサを用いて駐車車両の間のスペースを検出するもの(例えば特許文献2)が提案されている。
特開2012−136206号公報 特開2013−52754号公報
しかしながら、特許文献1に記載された駐車制御システムでは、画像の中から最も確実に認識された駐車枠を駐車目的地点に決定するため、現在位置から駐車目的地点までの走行経路は考慮されていない。したがって、駐車を完了するまでの移動距離や切り返し回数の増大、駐車目的地点が自車に近接しすぎることにより急減速や急操舵が必要になる等、円滑な駐車支援を困難にする事象が発生する虞があるという問題があった。
また、特許文献2に記載された駐車支援装置では、測距センサによって計測された駐車車両の間隔に基づいて、駐車種別を判断するとともに、駐車可能領域を検出しているが、例えば、駐車車両3台先に空間があることが検出されたとしても、その空間が駐車可能な空間である保証はないため、駐車車両までの距離のみに基づいて駐車可能なスペースを検出するのは困難であるという問題があった。
このような駐車支援装置では、駐車可能領域を検出した後で、運転者に駐車可能場所を情報提供したり、車両を制御して自動駐車を行うための駐車経路を策定する。したがって、できるだけ遠方から駐車可能領域を検出して、早期に駐車支援を行えるようにするのが望ましい。しかし、遠方の駐車枠線は近傍の駐車枠線に比べて、駐車枠線が細くまた隣接する駐車枠線の間隔も狭くなるため、画像の中から安定して検出するのが困難である。したがって、例えば特許文献1と特許文献2に記載された方法を単に組み合わせただけでは、遠方の駐車枠線を確実に検出できる保証はない。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、自車両の進行方向にある駐車可能なスペースをできるだけ遠方から確実に検出することを目的とする。
本発明に係る駐車枠認識装置は、自車両に取り付けられた撮像部によって撮像された画像の中から、自車両が駐車可能なスペース(駐車枠)をできるだけ遠方から確実に検出するものである。
すなわち、本発明に係る駐車枠認識装置は、自車両に取り付けられて、自車両の左右側方の路面を含む画像を撮像する側方撮像部と、自車両に取り付けられて、自車両の進行方向の路面を含む画像を撮像する進行方向撮像部と、前記側方撮像部で撮像された画像の中から、自車両側方の駐車枠線を検出する側方駐車枠線検出部と、自車両側方の駐車枠線が有する特徴を算出する駐車枠線特徴算出部と、前記特徴に基づいて、前記進行方向撮像部で撮像された画像の中から自車両の進行方向の駐車枠線を検出するためのパラメータを設定する進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部と、前記進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部の設定結果に基づいて、前記進行方向撮像部で撮像された画像の中から、自車両が駐車可能な駐車枠を検出する進行方向駐車可能領域検出部と、を有することを特徴とする。
このように構成された本発明に係る駐車枠認識装置によれば、自車両に取り付けられた側方撮像部によって自車両の左右側方の路面を含む画像を撮像して、側方駐車枠線検出部が、自車両側方の駐車枠線を検出して、駐車枠線特徴算出部が、駐車枠線の特徴を算出する。こうして算出された駐車枠線の特徴に基づいて、進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部が自車両の進行方向の駐車枠線を検出するためのパラメータを設定して、進行方向撮像部が撮像した自車両の進行方向の路面を含む画像の中から、進行方向駐車可能領域検出部が、自車両が駐車可能な駐車枠を検出するため、自車両の進行方向にある駐車可能なスペースをできるだけ遠方から確実に検出することができる。
本発明に係る駐車支援装置によれば、自車両の進行方向にある駐車可能なスペースをできるだけ遠方から確実に検出することができる。
本発明の1実施形態である実施例1に係る駐車枠認識装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 側方撮像部の動作について説明する図であり、(a)は駐車場における自車両と自車両に搭載された側方撮像部の撮像範囲について説明する図である。(b)は右方カメラで撮像される画像の例を示す図である。(c)は左方カメラで撮像される画像の例を示す図である。 進行方向撮像部の動作について説明する図であり、(a)は駐車場における自車両と自車両に搭載された前方カメラの撮像範囲について説明する図である。(b)は前方カメラで撮像される画像の例を示す図である。 駐車枠線の検出方法について説明する図であり、(a)は右方カメラで撮像された画像の中から駐車枠線を検出する処理の内容を説明する図である。(b)は図4(a)に示す処理によって検出された駐車枠線候補点を、車両座標系(X,Y)に射影した結果を示す図である。 駐車枠線が有する特徴について説明する図である。 駐車枠線と駐車枠の形状特徴について説明する図であり、(a)は並列駐車枠の形状例を示す図である。(b)は斜め駐車枠の形状例を示す図である。(c)は縦列駐車枠の形状例を示す図である。 駐車場での駐車種別が並列駐車であることを認識する方法について説明する図である。 駐車場での駐車種別が斜め駐車であることを認識する方法について説明する図である。 駐車場での駐車種別が縦列駐車であることを認識する方法について説明する図である。 並列駐車された駐車場において、駐車可能領域を検出する処理の内容を説明する図であり、(a)は並列駐車された駐車場と自車両の位置関係を説明する図である。(b)は駐車可能領域を検出した結果について説明する図である。 斜め駐車された駐車場において、駐車可能領域を検出する処理の内容を説明する図であり、(a)は斜め駐車された駐車場と自車両の位置関係を説明する図である。(b)は駐車可能領域を検出した結果について説明する図である。 縦列駐車された駐車場において、駐車可能領域を検出する処理の内容を説明する図であり、(a)は縦列駐車された駐車場と自車両の位置関係を説明する図である。(b)は駐車可能領域を検出した結果について説明する図である。 検出された駐車可能領域を出力した結果の一例を示す図である。 本発明の1実施形態である実施例1で行われる処理全体の流れを示すフローチャートである。 駐車枠線の特徴を算出する処理の流れを示すフローチャートである。 駐車枠線を検出する処理の流れを示すフローチャートである。 進行方向の駐車枠線を検出するためのパラメータ設定を行う処理の流れを示すフローチャートである。 進行方向駐車可能領域を検出する処理の流れを示すフローチャートである。 検出された駐車可能領域を出力する処理の流れを示すフローチャートである。 検出された複数の駐車可能領域の優先順位を決定する処理の流れを示すフローチャートである。 実施例1の変形例における撮像部の配置形態について説明する図である。
以下、本発明に係る駐車支援装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施例は、本発明の駐車枠認識装置を車両に実装して、進行方向の駐車可能領域を検出して、車両の運転者に伝達する駐車支援システムを構成したものである。
(実施例の構成の説明)
まず、図1を用いて装置の構成を説明する。本実施例に係る駐車枠認識装置100は、図1に示すように、車両10(自車両)に設置されて、車両10の左右側方の路面を含む領域の画像を撮像する側方撮像部12と、車両10の前後の路面を含む領域の画像を撮像する進行方向撮像部15と、側方撮像部12と進行方向撮像部15で撮像された画像の入力、および必要な画像処理を行う電子制御ユニット(ECU)20と、車両10の車速、操舵角、シフトポジション等の車両状態を取得する車両状態取得部40と、車両10のダッシュボードに備えられて駐車枠の認識結果を表示するモニター50と、から構成されている。
側方撮像部12は、さらに、車両10の右ドアミラー近傍に設置されて、車両10の右側方の路面を含む領域の画像を撮像する右方カメラ12aと、車両10の左ドアミラー近傍に設置されて、車両10の左側方の路面を含む領域の画像を撮像する左方カメラ12bと、からなる。この右方カメラ12aと左方カメラ12bはカラーカメラであることが望ましい。ただし、カラーカメラに限定されるものではなく、モノクロカメラを使用してもよい。その場合には、後述するように、検出可能な駐車枠線の特徴の種類が制限される。
進行方向撮像部15は、さらに、車両10の前端に設置されて、車両10の前方の路面を含む領域の画像を撮像する前方カメラ15aと、車両10の後端に設置されて、車両10の後方の路面を含む領域の画像を撮像する後方カメラ15bと、からなる。この前方カメラ15aと後方カメラ15bはカラーカメラであることが望ましい。ただし、カラーカメラに限定されるものではなく、モノクロカメラを使用してもよい。その場合には、後述するように、検出可能な駐車枠線の特徴の種類が制限される。
なお、右方カメラ12a,左方カメラ12b,前方カメラ15a,後方カメラ15bは、それぞれ所定の位置に所定の方向を向いて設置されているものとする。
電子制御ユニット(ECU)20は、画像処理プロセッサやマイコンからなる演算装置、メモリからなる記憶装置によって構成されて、より詳しくは、画像入力部22と、側方駐車枠線検出部23と、駐車枠線特徴算出部24と、進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部26と、進行方向駐車可能領域検出部28と、駐車枠優先順位決定部30と、駐車枠情報出力部32と、からなる。
画像入力部22は、側方撮像部12と進行方向撮像部15で撮影された画像をそれぞれA/D変換して、デジタル画像として電子制御ユニット(ECU)20に入力する。
側方駐車枠線検出部23は、側方撮像部12で撮像された入力された車両10の左右側方の画像の中から、それぞれ、路面に引かれた駐車枠の境界位置を示す駐車枠線を検出する。
駐車枠線特徴算出部24は、車両10の左右側方の駐車枠線の検出結果に基づいて、駐車枠線の有無、駐車枠線の間隔、駐車枠線の形状、駐車枠線の色、車両10の進行方向と駐車枠線のなす角度を、駐車枠線の特徴として算出し記憶する。さらに、これらの特徴に基づいて、駐車枠に対する駐車形態を表す駐車種別を判定する。なお、ここで算出される特徴の種類は、使用する右方カメラ12a,左方カメラ12b,前方カメラ15a,後方カメラ15bの仕様によって異なる。例えば、右方カメラ12a,左方カメラ12b,前方カメラ15a,後方カメラ15bとしてモノクロカメラを使用したときには、駐車枠線の色を検出することができないため、その場合は、前記した駐車枠線の特徴のうち、駐車枠線の色以外の特徴を算出して、以降の処理を行う。
進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部26は、駐車枠線特徴算出部24で算出された、車両10の左右側方の駐車枠線の特徴に基づいて、進行方向撮像部15で撮像した画像の中から、車両10の進行方向に存在する駐車枠線を検出するために必要なパラメータを設定する。
進行方向駐車可能領域検出部28は、さらに、駐車枠線長さ算出部28aとホイール検出部28bとを有する。
進行方向駐車可能領域検出部28は、進行方向撮像部15で撮像した画像の中から、進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部26で設定されたパラメータを用いて、車両10の進行方向に存在する駐車枠線を検出する。そして、駐車枠線長さ算出部28aで算出された駐車枠線の長さと、ホイール検出部28bで検出された駐車車両(他車両)のホイールの見え方と、に基づいて車両10を駐車可能な駐車可能領域R1,R2,…(駐車枠)(図13参照)を検出する。
駐車枠優先順位決定部30は、車両10の進行方向に複数の駐車可能領域(R1,R2,…)(駐車枠)が検出されたときに、駐車しやすい順に優先順位を決定する。
駐車枠情報出力部32は、検出された駐車可能領域Ri(=R1,R2,…)(駐車枠)の情報を、車両10の運転者にわかりやすい形態に変換する。
(実施例の動作概要の説明)
次に、図2(a)〜(c),図3(a),図3(b)を用いて、本実施例の動作概要について説明する。図2(a)は、側方撮像部12(12a,12b)の撮像範囲を説明する図であり、図2(b)は、右方カメラ12aで実際に撮像された画像I(x,y)の例を示す。また、図2(c)は、左方カメラ12bで実際に撮像された画像I(x、y)の例を示す。さらに、図3(a)は、前方カメラ15aが撮像範囲16aの画像を撮像することを説明する図であり、図3(b)は、前方カメラ15aで実際に撮像された画像I(x,y)の例を示す。
車両10(自車両)が駐車場200に侵入すると、まず、側方撮像部12(12a,12b)によって左右側方の画像を撮像する。すなわち、図2(a)に示すように、車両10の進行方向Fに対して、右側方の撮像範囲13aの画像I(x,y)と左側方の撮像範囲13bの画像I(x、y)がそれぞれ撮像される。
なお、車両10が駐車場200に侵入したことは、例えば、車両10に備えられたカーナビゲーションシステム(非図示)の情報に基づいて判断することができる。さらに、車両10が駐車場200の内部に存在するときに、電子制御ユニット(ECU)20が、車両10の車速vが所定の閾値vthを下回ったときには、側方撮像部12(12a,12b)が起動されるものとする。
こうして撮像された画像I(x,y),画像I(x、y)の中から、駐車枠線を表すと考えられる線分を検出する。なお、駐車枠線を検出する具体的な方法は後述する。
さらに、画像I(x,y),画像I(x、y)の中から検出された駐車枠線に基づいて、その駐車枠線が有する特徴を算出する。この特徴とは、例えば、駐車枠線の有無、駐車枠線の間隔、駐車枠線の形状、駐車枠線の色、車両10の進行方向と駐車枠線のなす角度である。なお、各々の特徴の内容と算出方法について、詳しくは後述する。
次に、こうして算出された駐車枠線の特徴に基づいて、駐車場200における駐車枠に対する駐車形態を表す駐車種別を判定する。具体的には、道路側端に直交する方向に横並びに整列した駐車枠に車両を駐車させる形態である並列駐車、道路側端に対して斜交する方向に整列した駐車枠に車両を駐車させる斜め駐車、もしくは、道路側端に沿って縦並びに整列した駐車枠に縦列状態で車両を駐車させる縦列駐車のいずれであるかを判定する。例えば、図2(b),図2(c)の場合は、並列駐車を行うものと判定される。なお、具体的な駐車種別の判定方法は後述する。
(車両進行方向の駐車枠線探索領域の設定方法の説明)
次に、車両10の進行方向を撮像する前方カメラ15aによって観測されると予測される駐車枠線の存在位置を推定する。この予測は、駐車種別が並列駐車であることと、右方カメラ12a,左方カメラ12b,前方カメラ15aの実際の取り付け位置と取り付け方向に基づいて推定される。この推定によって、前方カメラ15aで撮像される画像I(x、y)の中の駐車枠線wiは、例えば、図3(a)に示す探索領域18a,18bの内部に存在するものと推定される。
そして、実際に前方カメラ15aで撮像された、図3(b)に示す画像I(x,y)の中から、図3(a)に示す駐車枠線wiの検出を行う。なお、このとき、先に算出した駐車枠線wiの特徴である駐車枠線wiの間隔、駐車枠線wiの形状、駐車枠線wiの色、車両10の進行方向Fと駐車枠線wiのなす角度θの情報を用いることができる。
このように、何の手掛かりもない状態で画像I(x,y)の中から駐車枠線wiの検出を行うのに対して、探索領域18a,18bに限定して、さらに、右方カメラ12aと左方カメラ12bで撮像した画像の中から実際に検出した駐車枠線wiの特徴を用いることによって、より確実に、車両10の前方(進行方向)の駐車枠線wiを検出することができる。
(側方撮像部で撮像された画像からの駐車枠線の検出方法の説明)
次に、駐車枠線の具体的な検出方法について、図4(a),(b)を用いて説明する。図4(a)は、右方カメラ12a(図1)で撮像された画像I(x,y)(図2(b))の中から、駐車枠線を検出する様子を説明する図である。
画像I(x,y)には、図4(a)に示すように、画像の左上を原点として、水平方向右向きをx軸、縦方向下向きをy軸とする画像座標系(x,y)が設定されているものとする。このとき、画像I(x,y)の複数の縦方向位置yi(=y1,y2,…)に水平ラインを設定して、各水平ライン上で、画像I(x,y)を左から右に向かってスキャンしながら、隣接する画素間で、各画素に格納された値の変化(輝度の差分値)を算出する。
そして、各画素に格納された値(輝度)が暗から明に変化する点(プラスエッジ点)と暗から明に変化する点(マイナスエッジ点)をそれぞれ検出する。
画像I(x,y)の中に写る駐車枠線の太さは予めわかるため、検出したプラスエッジ点とマイナスエッジ点の間の距離を算出して、予想される駐車枠線の太さとほぼ等しくなる、プラスエッジ点とマイナスエッジ点のペアを全て検出する。
このようにして検出されたプラスエッジ点とマイナスエッジ点のペアの中点の位置を求めると、図4(a)に示すように、縦方向位置y1において駐車枠線候補点E11〜E51が検出されて、縦方向位置y2において駐車枠線候補点E12〜E52が検出される。なお、図4(a)には縦方向位置y1,y2の結果のみを記載したが、実際は、より多くの縦方向位置yiにおいて同様の処理を実行する。
また、駐車枠線の中には、図2(b)に写った駐車枠線と直交する方向に延びる駐車枠線も存在する可能性がある。そのため、先に説明した駐車枠線候補点に加えて、画像I(x,y)の複数の横方向位置xi(=x1,x2,…)に垂直ラインを設定し、その垂直ライン上で、画像I(x,y)を上から下に向かってスキャンしながら、隣接する画素間で、各画素に格納された値(輝度)の変化を算出して、先と同様に駐車枠線候補点を検出してもよい。
次に、図4(b)に示すように、検出された駐車枠線候補点E11〜E51と駐車枠線候補点E12〜E52を、それぞれ、画像I(x,y)の座標系から、車両10が存在する車両座標系(X,Y)に射影する。
この車両座標系(X,Y)は、例えば、図4(b)に示すように、車両10の前方カメラ15a(図1)の設置位置を原点O(0,0)として、車両の進行方向をX軸、X軸に直交する方向をY軸として路面上に設定した座標系である。
前述したように、右方カメラ12a,左方カメラ12b,前方カメラ15a,後方カメラ15bは、それぞれ所定の位置に所定の方向を向いて設置されているため、各カメラで撮像した画像座標系(x,y)上の位置と、車両座標系(X,Y)上の位置と、は一意に対応付けることができる。したがって、前述した射影処理は簡便な数値演算によって行うことができる。また、この射影処理は、予め作成したテーブルを用いて行うこともできる。
射影処理を実行した後で、図4(b)に示す複数の駐車枠線候補点(E11〜E51,E12〜E52)の分布状態に基づいて、検出された駐車枠線候補点(E11〜E51,E12〜E52)のうち、連続する駐車枠線候補点、すなわち、線分をなすと考えられる駐車枠線候補点は、1本の駐車枠線を構成するものと判断する。例えば、図4(b)に示す射影処理の結果が得られた場合、5本の駐車枠線w1,w2,w3,w4,w5が存在しているものと判断する。
なお、左方カメラ12bで撮像した画像I(x,y)についても、同様にして駐車枠線wiを検出することができる。
(駐車枠線の特徴算出方法の説明)
次に、側方撮像部12(12a,12b)で撮像された画像(I(x,y),I(x、y))の中から検出された駐車枠線が有する特徴の内容について、図5,図6(a)〜(c)を用いて説明する。
(1)駐車枠線の有無
画像(I(x,y),I(x、y))の中から駐車枠線wiが検出されないときは、現在位置は、駐車枠が引かれた駐車場でないと判断して、以降の処理を中止する。一方、画像(I(x,y),I(x、y))の中から駐車枠線wiが検出されたときは、現在位置は、駐車枠が引かれた駐車場であると判断して、以降の処理を実行する。
(2)駐車枠線の間隔
検出された駐車枠線wiのうち、隣接する駐車枠線wiと駐車枠線wi+1との間隔を算出する。そして、隣接する駐車枠線wiと駐車枠線wi+1との間隔Jwが2.5m前後であるときは、駐車枠への駐車形態である駐車種別が並列駐車または斜め駐車であると判断する。また、隣接する駐車枠線wiと駐車枠線wi+1との間隔Jwが5m前後であるときは、駐車種別が縦列駐車であると判断する。
より具体的には、駐車枠線間隔閾値WPLを、例えば、WPL=4mに設定して、隣接する駐車枠線wiと駐車枠線wi+1との間隔Jwが、Jw<WPLであるときは駐車種別が並列駐車または斜め駐車であると判断する。また、Jw≧WPLであるときは駐車種別が縦列駐車であると判断する。
(3)駐車枠線の形状
駐車枠線wiは、1本の線、すなわち単一線で構成される場合と、2本の異なる線、すなわち2重線で構成される場合とがある。このうち、駐車枠線wiが単一線で構成されることは、例えば、図4(a),(b)で説明した方法で検出された駐車枠線wiのうち、隣接する駐車枠線wiの間隔Jwが、検出された全ての隣接する駐車枠線wiと駐車枠線wi+1間でほぼ等しい値になることによって判断される。
図6(a)〜(c)は、一般に存在する駐車枠線と駐車枠の形状例と、車両Vの駐車例を示している。そして、図6(a)は並列駐車枠の形状例を示し、図6(b)は斜め駐車枠の形状例を示し、図6(c)は縦列駐車枠の形状例を示している。
図6(a)〜(c)のうち、駐車枠線wiが単一線で構成される例として、例えば、図6(a)の駐車枠Pa,Pc,図6(b)の駐車枠Pf,Pg,図6(c)の駐車枠Ph〜Plの例をあげることができる。
一方、駐車枠線wiが2重線で構成される例としては、例えば、図6(a)の駐車枠Pb,Pd,Peをあげることができる。このように駐車枠線wiが2重線で構成されることは、例えば、図4(a),(b)で説明した方法で検出された駐車枠線wiのうち、隣接する駐車枠線wiと駐車枠線wi+1の間隔Jwが、交互に大きい値と小さい値として出現することによって判断される。
また、特に、図6(a)の駐車枠Pd,Peのように、2重線の一方の端点間が接続されている駐車枠線wiについては、図4(a),(b)で説明した方法によって駐車枠線wiを検出した後で、隣接する駐車枠線wiと駐車枠線wi+1の端点間が接続されているか否かを、再度、画像I(x,y)または画像I(x、y)の輝度分布を参照することによって、駐車枠線wiが2重線で構成されるものと判断してもよい。
(4)駐車枠の形状
複数の駐車枠線wiで構成される駐車枠の形状には様々なバリエーションが存在するが、図5に記載した左右平行線、前後平行線、コの字状、矩形状が代表的な形状である。そして、それぞれの駐車枠の具体的な形状は、図5に記載した通り、図6(a)〜(c)の対応する図面に示す通りである。検出した駐車枠線wiによって構成される駐車枠が、このうちいずれの形状をなしているかは、検出された異なる駐車枠線wi同士の接続関係を分析することによって判断できる。
すなわち、駐車枠の形状は、図4(a),(b)で説明した方法によって検出された駐車枠線wiの有無と、検出された異なる駐車枠線wiの端点間の接続関係と、を求めることによって、特定することができる。
(5)駐車枠線の色
右方カメラ12a,左方カメラ12b,前方カメラ15a,後方カメラ15bとしてカラーカメラを使用したときには、駐車枠線の色を検出することができる。駐車枠線wiの色は、白色とオレンジ色が代表的である。そして、駐車枠線wiの色は、画像(I(x,y),I(x、y))の中の駐車枠線候補点に対応する画素の色情報(例えばRGB値)を読み取ることによって検出することができる。
(6)駐車枠線の方向
車両10の進行方向Fと駐車枠線wiのなす角度θは、図7〜図9に示した角度θによって表される。この角度θは、例えば、図4(b)において、検出された駐車枠線wiの方向と車両10の進行方向を示すX軸のなす角度を求めることによって算出することができる。
なお、一般には、画像I(x,y)、画像I(x、y)の中から、それぞれ複数の駐車枠線wiが検出されるが、検出された駐車枠線wiは平行であるため、複数の駐車枠線wiに対してそれぞれ角度θを求めて、算出された複数の角度θを平均化して、車両の進行方向と駐車枠線wiのなす角度θとすればよい。
(駐車種別の判定方法の説明)
次に、検出された駐車枠線wiの検出結果に基づいて、駐車枠に対する駐車形態を表す駐車種別の判定方法について、図5、および図7〜図9を用いて説明する。
駐車種別の判定は、車両10の進行方向Fと駐車枠線wiのなす角度θと、隣接する駐車枠線の間隔Jwと、を用いて行うことができる。
すなわち、図5に示すように、角度θが90°±10°のときは、検出された駐車枠に対する駐車種別は並列駐車または縦列駐車であると判断される。また、角度θが45°±15°のときは、検出された駐車枠に対する駐車種別は斜め駐車であると判断される。
また、図5に示すように、隣接する駐車枠線wiと駐車枠線wi+1の間隔Jwが2.5m前後であるときは、検出された駐車枠に対する駐車種別は並列駐車または斜め駐車であると判断される。また、間隔Jwが5m前後であるときは、検出された駐車枠に対する駐車種別は縦列駐車であると判断される。
したがって、角度θが90°±10°、かつ、間隔Jwが2.5m前後であるときは、検出された駐車枠線で構成された駐車枠に対する駐車種別は、並列駐車であると判断される。図7は、駐車種別が並列駐車であると判断された際の、角度θと駐車枠線の間隔Jwの様子を示す図である。
なお、図4(a),(b)で説明した駐車枠線wiの検出は、プラスエッジ点とマイナスエッジ点の間の距離に基づいて駐車枠線wiを検出するため、図7に示すように、駐車枠に駐車車両250(他車両)が駐車している場合であっても、駐車車両250の存在に影響されることなく実行することができる。
また、角度θが45°±15°、かつ、間隔Jwが2.5m前後であるときは、検出された駐車枠線で構成された駐車枠に対する駐車種別は、斜め駐車であると判断される。図8は、駐車種別が斜め駐車であると判断された際の、角度θと駐車枠線の間隔Jwの様子を示す図である。
そして、角度θが90°±10°、かつ、間隔Jwが5m前後であるときは、検出された駐車枠線で構成された駐車枠に対する駐車種別は、縦列駐車であると判断される。図9は、駐車種別が縦列駐車であると判断された際の、角度θと駐車枠線の間隔Jwの様子を示す図である。
(進行方向駐車枠線検出パラメータの設定方法の説明)
次に、算出された駐車枠線wiの特徴に基づいて、前方カメラ15aで撮像された画像I(x,y)の中から、車両10(自車両)の進行方向前方の駐車枠線wiを検出するためのパラメータを設定する方法について説明する。
ここで設定されるパラメータは、先に駐車枠線特徴算出部24で算出した、駐車枠線wiの間隔、駐車枠線wiの形状、駐車枠線wiの色、車両10の進行方向Fと駐車枠線wiのなす角度θ、および、駐車種別である。なお、使用される右方カメラ12a,左方カメラ12b,前方カメラ15a,後方カメラ15bの仕様によって検出できない特徴は除外される。
ここでは、まず、判定された駐車種別に基づいて、前方カメラ15aで撮像される画像I(x、y)の中に、駐車枠線wiの探索領域を設定する。具体的には、右方カメラ12aと左方カメラ12bで撮像した画像の中から検出した駐車枠の整列状態に基づいて、右方カメラ12aおよび左方カメラ12bと相対関係が既知の位置に設置された前方カメラ15aで撮像された画像の中に写ると予想される駐車枠の位置を予測して、駐車枠線wiの探索領域を設定する。
さらに、先に駐車枠線特徴算出部24で算出した駐車枠線wiの間隔、駐車枠線wiの形状、駐車枠線wiの色、車両10の進行方向Fと駐車枠線wiのなす角度θ、に基づいて、駐車枠線wiの検出条件を限定する。
すなわち、駐車枠線wiは、先に説明した通り、プラスエッジ点とマイナスエッジ点のペアとして検出た駐車枠線候補点が連続する領域として検出するが、このとき、駐車枠線wiの色から、プラスエッジ点とマイナスエッジ点に挟まれた領域の色を予測することができ、車両10の進行方向Fと駐車枠線wiのなす角度θから、駐車枠線候補点の延びる方向を予測することができる。さらに、検出された複数の駐車枠線wiのいずれが駐車枠を構成するかを決定する際に、駐車枠線wiの間隔と、駐車枠線wiの形状を利用することができる。
(前方カメラ画像からの駐車枠線の検出方法の説明)
前方カメラ15aで撮像した画像I(x,y)からの駐車枠線wiの検出は、先に説明した、右方カメラ12aで撮像した画像I(x,y)から駐車枠線wiを検出する方法と同様に行うことができる。
具体的には、先に設定した探索領域の内部を、車両10の進行方向Fと平行な方向にスキャンして、画像I(x,y)の輝度分布を算出した後、プラスエッジ点とマイナスエッジ点の位置と、プラスエッジ点とマイナスエッジ点の間の色に基づいて、駐車枠線候補点を検出する。そして、検出された駐車枠線候補点の中から、先に算出した、車両10の進行方向Fと駐車枠線wiのなす角度θに近い方向に延びる、連続した駐車枠線候補点を駐車枠線wiとして検出する。
次に、図10〜図12を用いて、前方カメラ15aで撮像した画像I(x,y)の中から検出した駐車枠線wiに基づいて、車両10の駐車可能領域(駐車枠)を検出する方法について説明する。
(進行方向駐車可能領域検出方法の説明(並列駐車))
図10(a),(b)は、並列駐車された駐車場200において、駐車可能領域を検出する処理の内容を説明する図であり、(a)は並列駐車された駐車場と車両10(自車両)の位置関係を説明する図である。(b)は駐車可能領域を検出した結果について説明する図である。
図10(a)に示すように、先に説明した駐車枠線wiの検出処理によって駐車枠線w1〜w7が検出されて、その結果に基づいて、駐車枠C1〜C6が検出されたものとする。そして、検出された駐車枠C1〜C6のうち、駐車枠C3以外には駐車車両250(他車両)が止まっているものとする。
このとき、まず最初に、駐車枠線wiのうち、図10(b)に示す画像I(x,y)に写っている部分の長さを求める。ここで、駐車枠線wiのうち、画像I(x,y)に写っている部分の長さを、駐車枠線長L(wi)(図10(a))で表すものとする。
すなわち、図10(a)の状態にあるときには、駐車枠線長L(w1)〜L(w7)がそれぞれ算出される。なお、例えば、駐車枠線長L(w1)は、図10(a)に示すように、前方カメラ15aの位置から延びて、駐車枠C1に駐車している駐車車両250(他車両)の端部に接する半直線Q1と駐車枠線w1との交点と、駐車枠線w1の右側の端点との距離を表している。駐車枠線長L(w2)〜L(w7)についても同様にして、半直線Q2〜Q7と駐車枠線w2〜w7との交点の位置に基づいて、駐車枠線長L(w2)〜L(w7)がそれぞれ算出される。
次に、隣接する駐車枠線のうち、車両10(自車両)に近い側の駐車枠線長L(wi+1)と、遠方側の駐車枠線長L(wi)とを比較する。
駐車枠Ciに駐車車両250(他車両)が並列駐車しているときには、一般に、駐車枠Ciを構成する駐車枠線wiのうち、車両10(自車両)に近い側の駐車枠線wi+1は、車両10(自車両)から遠い側の駐車枠線wiよりも長く観測される。一方、駐車枠Ciに駐車車両250が並列駐車していないときには、一般に、駐車枠Ciを構成する駐車枠線wiのうち、車両10(自車両)に近い側の駐車枠線wi+1は、車両10(自車両)から遠い側の駐車枠線wiよりも短く観測される。
したがって、隣接する駐車枠線wi,wi+1に対して、それぞれ、駐車枠線長L(wi),L(wi+1)を算出し、L(wi)>L(wi+1)であるときには、駐車枠Ciは並列駐車可能な駐車枠であると判断する。一方、L(wi)≦L(wi+1)であるときには、駐車枠Ciには並列駐車できないものと判断する。
そして、図10(a)の場合、駐車枠C3が並列駐車可能な駐車枠であると判断され、それ以外の駐車枠には並列駐車できないものと判断される。なお、図10(a)の例では、並列駐車可能な駐車可能領域(駐車枠)として検出されるのは駐車枠C3のみであるが、当然、複数の駐車枠に駐車車両250(他車両)が止まっていないときには、複数の駐車枠が、並列駐車可能な駐車枠として検出される。
なお、駐車枠線長L(wi),L(wi+1)以外に、駐車車両250(他車両)のホイールHの見え方を参考にして、並列駐車が可能な駐車可能領域を検出すことができる。すなわち、隣接する駐車枠線wi,wi+1のうち、車両10から見て遠方側の駐車枠線wiのさらに遠方側近傍に他の駐車車両250のホイールHが検出されたときには、隣接する駐車枠線wi,wi+1の間の空間は並列駐車可能な駐車枠であると判断することができる。この駐車車両250のホイールHの見え方を参考にした方法は、あくまでも、駐車可能領域の遠方側の隣接駐車枠に駐車車両250が駐車している場合のみ適用可能である。
駐車車両250(他車両)のホイールの検出は、例えば、ハフ(Hough)変換を用いて行うことができる。具体的には、ホイールHの中心位置を推定するためのパラメータ空間を準備しておき、隣接する駐車枠線wi,wi+1のうち、遠方側の駐車枠線wiのさらに遠方側近傍に、ホイールHを検出する小領域を設定し、その小領域の内部で、隣接する画素間で大きい輝度差を有するエッジ構成点を検出し、さらに、その画素におけるエッジの法線方向を求める。そして、準備したパラメータ空間において、エッジ構成点の位置から、求めた法線方向に向かって、予測されるホイールの半径に相当する位置の投票値をインクリメントする。
同様の処理を、設定した小領域の内部の画素に対して行うと、設定した小領域の中にホイールHが存在したときには、パラメータ空間内で、ホイールの中心に対応する位置において、突出した投票値が得られる。この突出した投票値を検出することによって、設定した小領域の中にホイールHがあるものと判断することができる。
なお、画像I(x,y)の中で観測されるホイールの半径は、画像内の上下方向位置に応じて予め予測できるため、この予測された値に基づいて、ハフ変換を実行すればよい。すなわち、画像I(x,y)の中で、小領域が上方に設定されたときには、小さい半径値でパラメータ空間への投票を行い、逆に、小領域が下方に設定されたときには、大きい半径値でパラメータ空間への投票を行う。
図10(b)の画像I(x,y)の場合、図10(a)に示すように、駐車枠C3はL(w3)>L(w4)の条件を満たしているため、並列駐車可能な駐車枠であると判断されるが、さらに、駐車枠線w3の遠方隣接駐車枠内にホイールH1が検出されることによっても、駐車枠C3は並列駐車可能な駐車枠であると判断することができる。
(進行方向駐車可能領域検出方法の説明(斜め駐車))
図11(a),(b)は、斜め駐車された駐車場200において、駐車可能領域を検出する処理の内容を説明する図であり、(a)は斜め駐車された駐車場と車両10(自車両)の位置関係を説明する図である。(b)は駐車可能領域を検出した結果について説明する図である。
図11(a)に示すように、先に説明した駐車枠線wiの検出処理によって駐車枠線w10〜w15が検出されて、その結果に基づいて、駐車枠C7〜C11が検出されたものとする。そして、検出された駐車枠C7〜C11のうち、駐車枠C9,C10以外には駐車車両250(他車両)が止まっているものとする。
このとき、まず最初に、駐車枠線wiのうち、図11(b)に示す画像I(x,y)に写っている部分の長さを求める。
すなわち、図11(a)の状態にあるときには、駐車枠線長L(w10)〜L(w15)がそれぞれ算出される。なお、例えば、駐車枠線長L(w10)は、図11(a)に示すように、前方カメラ15aの位置から延びて、駐車枠C7に駐車している駐車車両250(他車両)の端部に接する半直線Q6と駐車枠線w10との交点と、駐車枠線w10の左側の端点との距離を表している。駐車枠線長L(w11)〜L(w15)についても同様にして、半直線Q7〜Q9と駐車枠線w11〜w15との交点の位置に基づいて、駐車枠線長L(w11)〜L(w15)がそれぞれ算出される。
次に、隣接する駐車枠線長L(wi),L(wi+1)が、ともに、予め設定された所定の駐車枠線長L0よりも長いか否かを判定する。
駐車枠Ciに駐車車両250(他車両)が斜め駐車しているときには、一般に、駐車枠Ciを構成する駐車枠線wiのうち、車両10(自車両)に近い側の駐車枠線wi+1と車両10(自車両)から遠い側の駐車枠線wiは、ともに短く観測される。一方、駐車枠Ciに駐車車両250が斜め駐車していないときには、一般に、駐車枠Ciを構成する駐車枠線wiのうち、車両10(自車両)に近い側の駐車枠線wi+1と車両10(自車両)から遠い側の駐車枠線wiは、ともに長く観測される。
したがって、隣接する駐車枠線wi,wi+1に対して、それぞれ、駐車枠線長L(wi),L(wi+1)を算出し、L(wi),L(wi+1)が、ともに所定の駐車枠線長L0よりも長いときには、駐車枠Ciは斜め駐車可能な駐車枠であると判断する。一方、L(wi),L(wi+1)が、ともに所定の駐車枠線長L0よりも短いときには、駐車枠Ciには斜め駐車できないものと判断する。
そして、図11(a)の場合、駐車枠C8,C9,C10,C11が斜め駐車可能な駐車枠であると判断され、それ以外の駐車枠には斜め駐車できないものと判断される。
次に、駐車車両250(他車両)のホイールHの見え方を参照して、駐車枠C8,C9,C10,C11が、確かに斜め駐車が可能な駐車枠であるか否かを確認する。すなわち、隣接する駐車枠線wi,wi+1の間の領域に他の駐車車両250のホイールHが検出されないときは、隣接する駐車枠線wi,wi+1の間の空間は斜め駐車可能な駐車枠であると判断することができる。
駐車車両250(他車両)のホイールの検出は、前述したように、ハフ変換を用いて行うことができる。その具体的な方法は、隣接する駐車枠線wi,wi+1の間にホイールHを検出するための小領域を設定する点を除くと、前述した内容と同様であるため、説明は省略する。
そして、図11(b)の画像では、並列駐車可能な駐車枠として検出された駐車枠C8,C9,C10,C11のうち、駐車枠C8の内部にはホイールH2が検出されて、駐車枠C11の内部にはホイールH3が検出される。したがって、駐車枠C9,C10のみが、斜め駐車可能な駐車枠であると判断することができる。
(進行方向駐車可能領域検出方法の説明(縦列駐車))
図12(a),(b)は、縦列駐車された駐車場200において、駐車可能領域を検出する処理の内容を説明する図であり、(a)は縦列駐車された駐車場と車両10(自車両)の位置関係を説明する図である。(b)は駐車可能領域を検出した結果について説明する図である。
図12(a)に示すように、先に説明した駐車枠線wiの検出処理によって駐車枠線w16〜w20が検出されて、その結果に基づいて、駐車枠C12,C13が検出されたものとする。そして、検出された駐車枠C12,C13のうち、駐車枠C12以外には駐車車両250(他車両)が止まっているものとする。
このとき、まず最初に、駐車枠線wiのうち、図12(b)に示す画像I(x,y)に写っている部分の長さを求める。
すなわち、図11(a)の状態にあるときには、駐車枠線長L(w16)〜L(w20)がそれぞれ算出される。なお、例えば、駐車枠線長L(w17)は、図12(a)に示すように、前方カメラ15aの位置から延びて、駐車枠C13に駐車している駐車車両250(他車両)の端部に接する半直線Q10と駐車枠線w17との交点と、駐車枠線w17の右側の端点との距離を表している。駐車枠線長L(w16),L(w18)〜L(w20)についても同様にして、駐車枠線長L(w16),L(w18)〜L(w20)がそれぞれ算出される。
次に、隣接する駐車枠線のうち、車両10(自車両)に近い側の駐車枠線長L(wi+1)と、遠方側の駐車枠線長L(wi)とを比較する。
駐車枠Ciに駐車車両250(他車両)が縦列駐車しているときには、一般に、駐車枠Ciを構成する駐車枠線wiのうち、車両10(自車両)に近い側の駐車枠線wi+1は、車両10から遠い側の駐車枠線wiよりも長く観測される。一方、駐車枠Ciに駐車車両250が縦列駐車していないときには、一般に、駐車枠Ciを構成する駐車枠線wiのうち、車両10に近い側の駐車枠線wi+1は、車両10から遠い側の駐車枠線wiよりも短く観測される。
したがって、隣接する駐車枠線wi,wi+1に対して、それぞれ、駐車枠線長L(wi),L(wi+1)を算出し、L(wi)>L(wi+1)であるときには、駐車枠Ciは縦列駐車可能な駐車枠であると判断する。一方、L(wi)≦L(wi+1)であるときには、駐車枠Ciには縦列駐車できないものと判断する。
そして、図12(a)の場合、駐車枠C12が縦列駐車可能な駐車枠であると判断され、それ以外の駐車枠には縦列駐車できないものと判断される。なお、図12(a)の例では、縦列駐車可能な駐車可能領域として検出されるのは駐車枠C12のみであるが、当然、複数の駐車枠に駐車車両250(他車両)が止まっていないときには、縦列駐車可能な駐車枠として複数の駐車枠が検出される。
(駐車枠優先順位決定方法の説明)
複数の駐車可能領域Ri(駐車枠)が検出されたときには、駐車枠優先順位決定部30は、検出された複数の駐車可能領域Riに優先順位を付与する。具体的には、現在の車両10(自車両)の速度と、検出された駐車可能領域Riと車両10との距離に基づいて、駐車しやすい順に優先順位を決定する。
具体的には、まず、車両10(自車両)と、検出された各駐車可能領域Ri(駐車枠)と、の間の距離を算出する。
次に、車両10(自車両)の現在の車速と、各駐車可能領域Riまでの距離と、に基づいて、車両10を各駐車可能領域Riまで移動させたときに、急制動をかけずに各駐車可能領域Riに停車できるか否か、すなわち、減速余裕の有無を判断する。この減速余裕は、例えば、現在の車速のままで駐車可能領域Riに接近して、その後、車両10に対して、予め設定された許容される最大減速加速度を与えたときに、車両10が、駐車可能領域Riに停車できるか否かに基づいて判定され、車両10が停車可能であると判定されたときには、減速余裕ありと判断される。
さらに、前記条件で車両10を移動させたときに、車両10を各駐車可能領域Riまで移動させるのに要する時間を算出する。
こうして算出された、減速余裕の有無と車両10を各駐車可能領域Riまで移動させるのに要する時間とに基づいて、減速余裕があると判断された駐車可能領域Riのうち、駐車可能領域Riまでの移動に要する時間が短い順に、優先順位が高いものと判断する。
なお、優先順位の判断を行う際に、さらに、車両10に発生する操舵角も考慮して、所定以上の操舵を行うことなしに駐車可能領域Riまで移動させられるときには、より高い優先順位を付与するようにしてもよい。
(駐車枠情報出力形態の説明)
駐車枠情報出力部32は、検出された駐車可能領域Ri(駐車枠)の情報を、車両10(自車両)の運転者にわかりやすい画像の形態に変換して、モニター50に表示する。
具体的には、図13に示すように、前方カメラ15a,後方カメラ15b,右方カメラ12a,左方カメラ12bでそれぞれ撮像された画像を、車両10を後方斜め上から俯瞰した形態に座標変換して、座標変換された画像を1枚の画像に合成し、検出された駐車可能領域Ri(図13の例では、R1,R2)を重畳して、モニター50に表示する。
なお、このとき、重畳する駐車可能領域Riには、決定した優先順位を示す情報が付与される。
また、車両10(自車両)は、前方カメラ15a,後方カメラ15b,右方カメラ12a,左方カメラ12bで撮像されないため、車両10が存在する領域には、コンピュータグラフィックで作成した車両10の像を重畳する。
(処理の流れの説明)
次に、実施例1で行われる処理の流れについて、図14のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS1)電子制御ユニット(ECU)20において、車両10(自車両)の車速vが閾値vthよりも小さいか否かを判断する。そして、v<vthのときはステップS10に進み、それ以外のときはステップS1を繰り返す。
(ステップS10)駐車枠線特徴算出部24において駐車枠線の特徴を算出する。より詳細な処理内容については後述する。
(ステップS50)進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部26において、車両10(自車両)の進行方向における駐車枠線の検出パラメータを設定する。より詳細な処理内容については後述する。
(ステップS60)進行方向駐車可能領域検出部28において、車両10(自車両)の進行方向における駐車可能領域を検出する。より詳細な処理内容については後述する。
(ステップS90)駐車枠情報出力部32において、検出した駐車可能領域の情報を出力する。より詳細な処理内容については後述する。
(駐車枠線特徴算出処理の流れの説明)
次に、駐車枠線特徴算出処理(図14のステップS10)の流れについて、図15のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS12)左方カメラ12b、右方カメラ12aから、それぞれ画像入力を行う。
(ステップS15)撮像された画像の中から、駐車枠線を検出してその特徴を算出する。より詳細な処理内容については後述する。
(ステップS40)検出された駐車枠線が二重線であるか否かを判断する。二重線であるときはステップS42に進み、それ以外のときはステップS41に進む。
(ステップS41)駐車枠線の間隔Jwが4mよりも小さいか否かを判断する。間隔Jwが4mよりも小さいときはステップS42に進み、それ以外のときはステップS46に進む。
(ステップS42)車両10の進行方向Fと駐車枠線wiのなす角度θ(図7参照)が80°から100°の範囲内にあるか否かを判断する。角度θが80°から100°の範囲内にあるときはステップS43に進み、それ以外のときは、ステップS44に進む。
(ステップS43)駐車種別は並列駐車であると判断する。
(ステップS44)車両10の進行方向Fと駐車枠線wiのなす角度θ(図8参照)が30°から60°の範囲内にあるか否かを判断する。角度θが30°から60°の範囲内にあるときはステップS45に進み、それ以外のときは、駐車種別なしと判断してメインルーチン(図14)に戻る。なお、駐車種別なしと判断されたときは、駐車可能領域はないと判断して処理を終了する。
(ステップS45)駐車種別は斜め駐車であると判断する。
(ステップS46)駐車種別は縦列駐車であると判断する。
(ステップS47)算出した駐車枠線の特徴(駐車種別を含む)を記憶して、メインルーチン(図14)に戻る。
(駐車枠線検出処理の流れの説明)
次に、駐車枠線検出処理(図15のステップS15)の流れについて、図16のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS20)左方カメラ12b、右方カメラ12aでそれぞれ撮像された画像の中から、水平方向のプラスエッジ点とマイナスエッジ点をそれぞれ検出する。
(ステップS22)プラスエッジ点とマイナスエッジ点の間隔を閾値処理して、予想される駐車枠線の太さに近い間隔を有するプラスエッジ点とマイナスエッジ点のペアを抽出する。
(ステップS24)抽出したプラスエッジ点とマイナスエッジ点のペアの中点の位置を算出する。
(ステップS26)算出されたプラスエッジ点とマイナスエッジ点のペアの中点の位置を、車両座標系(X,Y)を構成するXY平面に射影する。
(ステップS28)XY平面への射影結果に基づいて、駐車枠線を決定し、その特徴を算出する。その後、図15のフローチャートに戻って、ステップS40に進む。
(進行方向駐車枠線検出パラメータ設定処理の流れの説明)
次に、進行方向駐車枠線検出パラメータ設定処理(図14のステップS50)の流れについて、図17のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS52)記憶された駐車枠線の特徴を読み出す。
(ステップS54)進行方向(前方)駐車枠線の探索範囲を設定する。
(ステップS56)進行方向(前方)駐車枠線を検出するためのパラメータを設定する。その後、メインルーチン(図14)に戻る。
(進行方向駐車可能領域検出処理の流れの説明)
次に、進行方向駐車可能領域検出処理(図14のステップS60)の流れについて、図18のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS62)前方カメラ15aから画像入力を行う。
(ステップS64)撮像された画像の中から駐車枠線を検出する。その詳細な処理内容は、図16に示した通りである。
(ステップS66)駐車枠線の検出結果に基づいて、駐車枠線のペアがあるか否かを判断する。駐車枠線のペアが発見されたときはステップS68に進み、それ以外のときはステップS84に進む。
(ステップS68)駐車種別が並列駐車であるか否かを判断する。並列駐車であるときはステップS70に進み、それ以外のときはステップS74に進む。
(ステップS70)検出した駐車枠線長が、L(wi)>L(wi+1)を満たすか否かを判断する。条件を満足したときはステップS82に進み、それ以外のときは、ステップS72に進む。
(ステップS72)駐車枠線wiの遠方側近傍に他車両のホイールがあるか否かを判断する。他車両のホイールがあるときはステップS82に進み、それ以外のときは、ステップS84に進む。
(ステップS74)駐車種別が斜め駐車であるか否かを判断する。斜め駐車であるときはステップS76に進み、それ以外のときはステップS80に進む。
(ステップS76)L(wi)>L0かつL(wi+1)>L0であるか否かを判断する。条件を満足したときはステップS78に進み、それ以外のときは、ステップS84に進む。
(ステップS78)隣接する駐車枠線間に他車両のホイールがないか否かを判断する。他車両のホイールがないときはステップS82に進み、それ以外のときはステップS84に進む。
(ステップS80)検出した駐車枠線長が、L(wi)>L(wi+1)を満たすか否かを判断する。条件を満足したときはステップS82に進み、それ以外のときは、ステップS84に進む。
(ステップS82)駐車可能領域があると判断する。その後、メインルーチン(図14)に戻る。
(ステップS84)駐車可能領域はないと判断する。その後、メインルーチン(図14)に戻って処理を終了する。
(駐車可能領域の出力処理の流れの説明)
次に、駐車可能領域の出力処理(図14のステップS90)の流れについて、図19のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS92)駐車可能領域が見つかったか否かを判断する。駐車可能領域が見つかったときはステップS93に進み、それ以外のときは、メインルーチン(図14)に戻って処理を終了する。
(ステップS93)駐車可能領域が複数見つかったときには、駐車可能領域を構成する駐車枠の優先順位を決定する。より詳細な処理内容については後述する。
(ステップS99)検出した駐車可能領域を表示した画像情報を生成して出力する。その後、メインルーチン(図14)に戻って処理を終了する。
(駐車枠優先順位決定処理の流れの説明)
次に、駐車枠優先順位決定処理(図19のステップS93)の流れについて、図20のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS94)車両10(自車両)から、検出した駐車可能領域Riまでの距離を算出する。
(ステップS95)車両10(自車両)を各駐車可能領域Riまで移動させたと仮定して、減速余裕の有無を判断する。
(ステップS96)検出した各駐車可能領域Riまで到達するのに要する時間を算出する。
(ステップS97)減速余裕があり到達時間が短い順に、検出された各駐車可能領域Riの優先順位を決定する。その後、図19のフローチャートに戻って、ステップS99に進む。
(実施例1の変形例の説明)
なお、実施例1で説明した前方カメラ15aは、側方撮像部12(右方カメラ12a,左方カメラ12b)よりも遠方かつ狭い領域を撮像するカメラとしてもよい。すなわち、車両10(自車両)の前方(進行方向)に、図21に示すように、右方カメラ12a,左方カメラ12bよりも狭い領域を撮像する前方狭角カメラ17aを設置して、この前方狭角カメラ17aで撮像された画像を用いて、撮像範囲16bの画像を撮像して、車両10の前方(進行方向)の駐車可能領域を検出するようにしてもよい。
なお、図21に示す前方狭角カメラ17aは、車両10の室内のルームミラー近傍に設置されて、車両10の前方を撮像するように設置され、車両10の走行中に、前方のレーンマーカの位置を検出して、車両10の車線逸脱をモニタする装置に使用されるカメラを、駐車枠検出用として流用した例である。このように、右方カメラ12a,左方カメラ12bよりも狭い領域を撮像する前方狭角カメラ17aを用いることによって、自車両が駐車可能なスペース(駐車枠)を、より一層遠方から確実に検出することができる。
以上説明したように、このように構成された本発明の実施例1に係る駐車枠認識装置100によれば、車両10(自車両)に取り付けられた側方撮像部12(右方カメラ12a,左方カメラ12b)によって車両10の左右側方の路面を含む画像を撮像して、側方駐車枠線検出部23が、車両10側方の駐車枠線wiを検出して、駐車枠線特徴算出部24が、駐車枠線wiの特徴を算出する。こうして算出された駐車枠線wiの特徴に基づいて、進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部26が車両10の進行方向の駐車枠線wiを検出するためのパラメータを設定して、進行方向撮像部15(前方カメラ15a)が撮像した車両10の進行方向の路面を含む画像の中から、進行方向駐車可能領域検出部28が、車両10が駐車可能な駐車枠を検出するため、車両10の進行方向にある駐車可能なスペースをできるだけ遠方から確実に検出することができる。
また、このように構成された本発明の実施例1に係る駐車枠認識装置100によれば、駐車枠線特徴算出部24が、駐車枠線wiの特徴として、駐車枠線wiの有無、駐車枠線wiの間隔Jw、駐車枠線wiの形状、駐車枠線wiの色、車両10の進行方向Fと駐車枠線wiのなす角度θのいずれかを算出するとともに、算出された結果に基づいて、駐車枠線wiに対する車両10の駐車形態を表す駐車種別を判定するため、簡単な処理で駐車種別を確実に特定することができる。
また、このように構成された本発明の実施例1に係る駐車枠認識装置100によれば、進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部26は、駐車枠線特徴算出部24が算出した駐車枠線wiの特徴と、駐車種別と、に基づいて、駐車枠線wiの特徴を表すパラメータとして、車両10の進行方向Fの駐車枠線wiの探索領域と、車両10の進行方向Fの駐車枠線wiの特徴を検出するための検出閾値と、を設定するため、側方撮像部12(右方カメラ12a,左方カメラ12b)で撮像した画像の中から検出した駐車枠線wiが有する特徴を用いて、進行方向撮像部15(前方カメラ15a)で撮像した画像の中に写る駐車枠線wiの特徴を予測することができ、進行方向撮像部15で撮像した画像の中から駐車枠線wiを確実に検出することができる。
また、このように構成された本発明の実施例1に係る駐車枠認識装置100によれば、進行方向駐車可能領域検出部28は、前記進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部26の設定結果に基づいて、進行方向撮像部15(前方カメラ15a)で撮像された画像の中から自車両の進行方向の駐車枠線を検出して、検出された駐車枠線に基づいて、各隣接する駐車枠線の各々の長さを算出する駐車枠線長さ算出部28aと、進行方向撮像部15(前方カメラ15a)で撮像された画像の中から駐車車両250(他車両)のホイールを検出するホイール検出部28bを備えて、駐車種別と、駐車枠線長さ算出部28aの算出結果と、ホイール検出部28bの検出結果と、に基づいて、車両10が駐車可能な駐車枠を検出するため、駐車枠線wiのみで判断できない場合は、駐車車両250(他車両)のホイールの見え方も利用することができ、これによって、駐車可能な駐車枠を確実に検出することができる。
また、このように構成された本発明の実施例1に係る駐車枠認識装置100によれば、駐車枠線特徴算出部24が算出した駐車種別が並列駐車であって、なおかつ、隣接する駐車枠線の各長さのうち、車両10(自車両)に近い側の駐車枠線wiよりも遠方側の駐車枠線wiが長いとき、または、ホイール検出部28bが、隣接する駐車枠線wi,wi+1のうち、遠方側の駐車枠線wiのさらに遠方側近傍に駐車車両250(他車両)のホイールを検出したときに、進行方向駐車可能領域検出部28は、隣接する駐車枠線wi,wi+1の間は車両10(自車両)が駐車可能な駐車枠であると判断するため、並列駐車を行う駐車場において、駐車可能な駐車枠を確実に検出することができる。
また、このように構成された本発明の実施例1に係る駐車枠認識装置100によれば、駐車枠線特徴算出部24が算出した駐車種別が斜め駐車であって、なおかつ、隣接する駐車枠線wi,wi+1の各長さが、ともに所定値以上であり、さらに、ホイール検出部28bが、隣接する駐車枠線の間に駐車車両250(他車両)のホイールを検出しないときに、進行方向駐車可能領域検出部28は、隣接する駐車枠線wi,wi+1の間は車両10(自車両)が駐車可能な駐車枠であると判断するため、斜め駐車を行う駐車場において、駐車可能な駐車枠を確実に検出することができる。
また、このように構成された本発明の実施例1に係る駐車枠認識装置100によれば、駐車枠線特徴算出部24が算出した駐車種別が縦列駐車であって、なおかつ、隣接する駐車枠線wiの各長さのうち、車両10(自車両)に近い側の駐車枠線wiよりも遠方側の駐車枠線wiが長いときに、進行方向駐車可能領域検出部28は、隣接する駐車枠線wiの間は車両10(自車両)が駐車可能な駐車枠であると判断するため、縦列駐車を行う駐車場において、駐車可能な駐車枠を確実に検出することができる。
また、このように構成された本発明の実施例1に係る駐車枠認識装置100によれば、進行方向駐車可能領域検出部28が検出した、車両10(自車両)が駐車可能な駐車枠を、画像情報として表示する駐車枠情報出力部32を有するため、車両10の乗員は、即座に駐車可能な駐車枠の場所を認識することができる。
また、このように構成された本発明の実施例1に係る駐車枠認識装置100によれば、進行方向駐車可能領域検出部28が複数の駐車枠を検出したときに、検出された複数の駐車枠のそれぞれに対して、車両10(自車両)が駐車しやすい順に優先順位を決定する駐車枠優先順位決定部30を有するため、駐車可能な駐車枠に駐車を行う際に、急制動や急操舵等の急激な車両挙動の変化を引き起こさずに車両10を駐車させることができる。
また、このように構成された本発明の実施例1に係る駐車枠認識装置100によれば、駐車枠優先順位決定部30は、車両10(自車両)の速度と、進行方向駐車可能領域検出部28によって検出された各駐車枠と車両10との距離と、に基づいて優先順位を決定するため、駐車可能な駐車枠から遠く離れた位置から、駐車可能領域Ri(駐車枠)への駐車のさせ易さを確実に判定することができる。
さらに、このように構成された本発明の実施例1の変形例に係る駐車枠認識装置100によれば、進行方向撮像部15(前方狭角カメラ17a)は、側方撮像部12(右方カメラ12a,左方カメラ12b)よりも遠方かつ狭い撮像範囲16bを撮像するため、車両の進行方向の駐車可能領域を、より一層遠方から、確実に検出することができる。
なお、実施例1では、前方カメラ15aで撮像した画像I(x,y)の中から、車両10(自車両)の進行方向の駐車枠線wiを検出したが、車両10を後退させながら駐車を行う環境にあっては、車両10の後方が進行方向になるため、後方カメラ15bで撮像した画像の中から駐車枠線wiを検出するものとする。そして、車両10の進行方向はシフトポジションによって判断することができるため、前方カメラ15aと後方カメラ15bの切り替えは、シフトポジションの検出結果に基づいて行えばよい。
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであるため、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。
10 自車両
12 側方撮像部
12a 右方カメラ
12b 左方カメラ
15 進行方向撮像部
15a 前方カメラ
15b 後方カメラ
20 電子制御ユニット(ECU)
22 画像入力部
23 側方駐車枠線検出部
24 駐車枠線特徴算出部
26 進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部
28 進行方向駐車可能領域検出部
28a 駐車枠線長さ算出部
28b ホイール検出部
30 駐車枠優先順位決定部
32 駐車枠情報出力部
40 車両状態取得部
50 モニター
100 駐車枠認識装置

Claims (11)

  1. 自車両に取り付けられて、自車両の左右側方の路面を含む画像を撮像する側方撮像部と、
    自車両に取り付けられて、自車両の進行方向の路面を含む画像を撮像する進行方向撮像部と、
    前記側方撮像部で撮像された画像の中から、自車両側方の駐車枠線を検出する側方駐車枠線検出部と、
    自車両側方の駐車枠線が有する特徴を算出する駐車枠線特徴算出部と、
    前記特徴に基づいて、前記進行方向撮像部で撮像された画像の中から自車両の進行方向の駐車枠線を検出するためのパラメータを設定する進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部と、
    前記進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部の設定結果に基づいて、前記進行方向撮像部で撮像された画像の中から、自車両が駐車可能な駐車枠を検出する進行方向駐車可能領域検出部と、を有することを特徴とする駐車枠認識装置。
  2. 前記駐車枠線特徴算出部は、駐車枠線の特徴として、駐車枠線の有無、駐車枠線の間隔、駐車枠線の形状、駐車枠線の色、自車両の進行方向と駐車枠線のなす角度のいずれかを算出するとともに、算出された結果に基づいて、前記駐車枠線に対する車両の駐車形態を表す駐車種別を判定することを特徴とする請求項1に記載の駐車枠認識装置。
  3. 前記進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部は、前記特徴と、前記駐車種別と、に基づいて、前記パラメータとして、自車両の進行方向の駐車枠線の探索領域と、自車両の進行方向の駐車枠線の前記特徴を検出するための検出閾値と、を設定することを特徴とする請求項2に記載の駐車枠認識装置。
  4. 前記進行方向駐車可能領域検出部は、前記進行方向駐車枠線検出パラメータ設定部の設定結果に基づいて、前記進行方向撮像部で撮像された画像の中から自車両の進行方向の駐車枠線を検出して、検出された駐車枠線に基づいて、各隣接する駐車枠線の各々の長さを算出する駐車枠線長さ算出部と、
    前記進行方向撮像部で撮像された画像の中から他車両のホイールを検出するホイール検出部を備えて、前記駐車種別と、前記駐車枠線長さ算出部の算出結果と、前記ホイール検出部の検出結果と、に基づいて、自車両が駐車可能な駐車枠を検出することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の駐車枠認識装置。
  5. 前記駐車枠線特徴算出部が算出した駐車種別が並列駐車であって、なおかつ、前記隣接する駐車枠線の各長さのうち、自車両に近い側の駐車枠線よりも遠方側の駐車枠線が長いとき、または、前記ホイール検出部が、前記隣接する駐車枠線のうち、前記遠方側の駐車枠線のさらに遠方側近傍に他車両のホイールを検出したときに、前記進行方向駐車可能領域検出部は、前記隣接する駐車枠線の間は自車両が駐車可能な駐車枠であると判断することを特徴とする請求項4に記載の駐車枠認識装置。
  6. 前記駐車枠線特徴算出部が算出した駐車種別が斜め駐車であって、なおかつ、前記隣接する駐車枠線の各長さが、ともに所定値以上であり、さらに、前記ホイール検出部が、前記隣接する駐車枠線の間に他車両のホイールを検出しないときに、前記進行方向駐車可能領域検出部は、前記隣接する駐車枠線の間は自車両が駐車可能な駐車枠であると判断することを特徴とする請求項4に記載の駐車枠認識装置。
  7. 前記駐車枠線特徴算出部が算出した駐車種別が縦列駐車であって、なおかつ、前記隣接する駐車枠線の各長さのうち、自車両に近い側の駐車枠線よりも遠方側の駐車枠線が長いときに、前記進行方向駐車可能領域検出部は、前記隣接する駐車枠線の間は自車両が駐車可能な駐車枠であると判断することを特徴とする請求項4に記載の駐車枠認識装置。
  8. 前記進行方向駐車可能領域検出部が検出した自車両が駐車可能な駐車枠を、画像情報として表示する駐車枠情報出力部を有することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の駐車枠認識装置。
  9. 前記進行方向駐車可能領域検出部が複数の駐車枠を検出したときに、検出された前記複数の駐車枠のそれぞれに対して、自車両が駐車しやすい順に優先順位を決定する駐車枠優先順位決定部を有することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の駐車枠認識装置。
  10. 前記駐車枠優先順位決定部は、自車両の速度と、前記進行方向駐車可能領域検出部によって検出された各駐車枠と自車両との距離と、に基づいて優先順位を決定することを特徴とする請求項9に記載の駐車枠認識装置。
  11. 前記進行方向撮像部は、前記側方撮像部よりも遠方かつ狭い領域を撮像するものであることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の駐車枠認識装置。
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