JP2017147629A - 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

Abstract

【課題】目標駐車位置、目標駐車区画枠を確実に検出することができる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を提供する。【解決手段】車両の側方の駐車区画の前を走行しながら、駐車区画を含む路面の画像を撮影するカメラ１２と、自車位置センサ１３に基づいて、自車位置を計算する自車位置計算部２１と、画像を俯瞰画像に変換する俯瞰画像変換部２２と、俯瞰画像から直線を検出する直線検出部２３と、直線から垂線を検出する垂線検出部２４と、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２５と、垂線ペアの中線を計算する中線計算部２６と、駐車位置の初期位置を有する初期情報部３０と、初期位置に最も近い中線上の位置を車両の目標駐車位置として計算する目標駐車位置計算部３２とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の駐車位置を検出する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に関する。

従来の自動駐車システムでは、車両後方を撮影する車載カメラを使って、駐車区画枠（白線など）を検出して、検出した駐車区画枠に車両を誘導している（特許文献１）。

特開２００９−２９０７８８号公報

上述した従来の自動駐車システムでは、図１５の白抜き矢印で示す目標駐車区画枠に対し、その両隣に駐車車両がある場合、自車両の停車位置によっては、目標駐車区画枠が両隣の駐車車両の陰となり、目標駐車区画枠の白線が見えず（認識できず）、目標駐車区画枠の検出ができないという問題がある。

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、目標駐車位置、目標駐車区画枠を確実に検出することができる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を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る駐車位置検出システムは、
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、
前記中線計算部で計算した前記中線について、前記初期位置に最も近い前記中線上の位置を前記車両の目標駐車位置として計算する目標駐車位置計算部と、を有する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る駐車位置検出システムは、
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。

上記課題を解決する第３の発明に係る駐車位置検出システムは、
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。

上記課題を解決する第４の発明に係る駐車位置検出システムは、
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、
前記目標駐車位置計算部で計算した前記目標駐車位置を有する前記中線を与える前記垂線ペアを、前記車両が駐車する目標駐車区画枠として検出する目標駐車区画検出部を更に有する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第５の発明に係る駐車位置検出システムは、
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。

上記課題を解決する第６の発明に係る自動駐車システムは、
上記第１〜第５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前記目標駐車位置に前記車両を誘導する
ことを特徴とする。

第１、第２の発明によれば、目標駐車位置を確実に検出することができる。また、初期情報に対して、より正確な目標駐車位置を求めることができる。

第３の発明によれば、直線の誤検出を防止することができる。一般的に、画像が歪んでいたり、解像度が悪かったりする場合、直線検出を行っても、途中で線が切れたり、傾きや位置が微妙に異なる短い線が発生したりする。この第３の発明によれば、画像端部のレンズ歪みの大きい領域を除外するため、ノイズを少なくして、直線を検出することができる。

第４の発明によれば、駐車区画線幅相当の垂線ペアを抽出すると共に、初期位置に最も近い中線を与える垂線ペアを検出しているので、目標駐車区画枠の誤検出を低減することができる。

第５の発明によれば、他の車両が駐車していない空スペースを検出する空スペース検出手段を有しているので、空いている駐車可能な区画を確実に検出することができ、その結果、目標駐車区画枠、目標駐車位置をより正確に検出することができる。

第６の発明によれば、正確な目標駐車位置に車両を誘導することができる。

本発明に係る駐車位置検出システムの実施形態の一例（実施例１）を示すブロック図である。 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。 図１に示した駐車位置検出システムにおいて、駐車時の動作を説明する図である。 図１に示した駐車位置検出システムにおいて、カメラ画像から俯瞰画像への変換を説明する図である。 図１に示した駐車位置検出システムにおいて、取得したカメラ画像を模式した模式図である。 図１に示した駐車位置検出システムにおいて、図５に示した模式図を俯瞰画像に変換した図である。 図１に示した駐車位置検出システムにおいて、図６に示した俯瞰画像のエッジ強調処理後の画像を示す図である。 図１に示した駐車位置検出システムにおいて、図７に示したエッジ強調処理後の画像から切出領域で切り出した画像を示す図である。 図１に示した駐車位置検出システムにおいて、図６に示した俯瞰画像のハフ変換処理後の画像を示す図である。 図１に示した駐車位置検出システムにおいて、側方パノラマ画像を作成する前の複数の俯瞰画像を示す図である。 図１に示した駐車位置検出システムにおいて、図１０に示した複数の俯瞰画像から作成された側方パノラマ画像を示す図である。 図１に示した駐車位置検出システムにおいて、目標駐車区画枠の検出及び目標駐車位置の計算を説明する図である。 本発明に係る駐車位置検出システムの実施形態の他の一例（実施例２）を示すブロック図である。 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。 従来の自動駐車システムでの問題を説明する図である。

本発明に係る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の実施形態について、図１〜図１４を参照して説明を行う。

（実施例１）
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。

本実施例の駐車位置検出システムは、図１に示すように、開始／終了スイッチ１１と、カメラ１２と、自車位置センサ１３と、空スペース検出センサ１４と、表示装置１５と、制御装置２０Ａとを有している。

開始／終了スイッチ１１は、本実施例の駐車位置検出システムや後述する自動駐車システムの開始又は終了を操作するためのスイッチである。ドライバが開始／終了スイッチ１１をオンにすると、後述する駐車位置検出及び自動駐車が開始し、ドライバが開始／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が終了する。なお、表示装置１５として、ナビゲーションシステムを用いる場合には、そのタッチパネル上に開始／終了スイッチ１１に代わる操作ボタンを表示し、表示した操作ボタンにドライバがタッチすることで、当該システムの開始又は終了を操作するようにしても良い。

カメラ１２（撮影手段）は、車両側方を撮影するものであり、例えば、左右両方のサイドミラーに取り付けられている。そして、後述するように、カメラ画像を俯瞰画像（路面投影画像）に変換するため、水平方向ではなく、車両側方から所定距離離れた所定範囲の路面を見下ろす角度に傾けられている。

自車位置センサ１３は、自車位置を検出するものである。例えば、車輪速センサや操舵角センサなどが用いられる。車輪速センサは、例えば、後輪に取り付けられ、後輪の角速度を検出し、また、操舵角センサは、例えば、ステアリングコラムに取り付けられ、ステアリングの操舵角を検出しており、検出した角速度と操舵角とに基づいて、自車位置を計算可能である。なお、自車位置を検出することができれば、車輪速センサ、操舵角センサに代えて、他のセンサを用いても良い。

空スペース検出センサ１４（空スペース検出手段）は、他の車両が駐車していない空スペースを車両側方で検出するセンサである。例えば、車両側方にある物との距離を計測し、車両側方における距離の変化を検出することにより、空スペースの有無を検出することができる。この空スペース検出センサ１４で検出されたデータは、後述する初期情報部３０に入力される。距離計測による空スペース検出センサ１４としては、例えば、超音波センサやレーダなどが用いられ、上述したカメラ１２と共に、左右両方のサイドミラーに取り付けても良いが、車両側方を計測できれば、どこに取り付けても良い。なお、空スペースを検出することができれば、距離計測を行う超音波センサやレーダに代えて、他のセンサを用いても良い。

表示装置１５は、目標駐車位置を表示するものである。更には、後述する側方パノラマ画像を表示するようにしても良い。表示装置１５としては、ナビゲーションシステムのタッチパネルなどが使用可能である。

制御装置２０Ａは、開始／終了スイッチ１１、カメラ１２、自車位置センサ１３及び空スペース検出センサ１４からの入力に基づいて、図２に示すフローチャートの手順により、最終的に、側方パノラマ画像や目標駐車位置を求めて、表示装置１５に出力するものである。制御装置２０Ａとしては、例えば、車両で使用されるＥＣＵ（Electronics Control Unit）などが適用可能であり、このＥＣＵは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを有している。

制御装置２０Ａは、具体的には、自車位置計算部２１、俯瞰画像変換部２２、直線検出部２３（切出部２３ａ）、垂線検出部２４、垂線ペア抽出部２５、中線計算部２６、登録部２７、駐車区画線データベース２８、側方パノラマ画像作成部２９、初期情報部３０、目標駐車区画検出部３１及び目標駐車位置計算部３２を有している。これらの構成については、以降において、図２に示すフローチャートと共に説明する。

図２に示すフローチャートと共に、図１及び図３〜図１２を参照して、本実施例の駐車位置検出システムにおける手順を説明する。なお、ここでは、自車位置センサ１３として、車輪速センサ及び操舵角センサを使用するものとし、空スペース検出センサ１４として、超音波センサを使用するものとし、また、表示装置１５として、ナビゲーションシステムのタッチパネルを使用するものとして、以降の説明を行う。

本実施例の駐車位置検出システムは、ドライバが開始／終了スイッチ１１をオンにすることにより開始する。例えば、駐車区画が連続して並列に並んでいる駐車場（並列駐車型駐車場）において、駐車区画エリアの入口に車両が来たとき、開始／終了スイッチ１１をオンにすれば良い。

なお、このとき、目標とする駐車場所の位置や姿勢（方向）を設定できるのであれば、タッチパネルを用いて、位置や姿勢を予め設定しておいても良い。例えば、マンションの駐車場では、駐車場所が決まっているので、駐車場所の位置や姿勢を予め設定し、これを初期情報（初期位置、初期姿勢）として初期情報部３０に記録しておく。

（ステップＳ１）
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、・・・、ｇ_n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。

（ステップＳ２）
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。

（ステップＳ３）
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。

俯瞰画像への変換処理により、図５に示すカメラ画像が、図６に示す俯瞰画像に変換される。図５に示すカメラ画像では、台形状に歪んでいた駐車区画線が、図６に示す俯瞰画像では、長方形状に補正されている。従って、このような俯瞰画像において、空きのある駐車区画の駐車区画線は、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。

（ステップＳ４）
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。

（Ｓ４−１）エッジ強調
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。

（Ｓ４−２）画像切り出し
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。

一般的に、駐車しようとしている車両は、駐車区画から１ｍ程度離れた位置を走行することが多いため、画像上での切出領域は、実際には、カメラ１２を基準として、左右±１ｍ、前方１〜３ｍ範囲に該当する。なお、ここでの「左右」とは、車長方向であり、「前方」とは、車幅方向のことである。図７に示すエッジ強調後の画像を、当該切出領域で切り出した場合、図８に示す画像となる。

（Ｓ４−３）直線検出
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。

（ステップＳ５）
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。

なお、駐車区画線を構成する直線は、所定閾値の範囲内の傾きを持つと考えられるので、検出する垂線は、自車に正確に垂直な直線だけでなく、略垂直な直線も含める。例えば、自車に対して、９０°±１０°の範囲にある直線を含める。図９を参照すると、自車に垂直な線として、直線Ｌ１〜Ｌ３を検出することになる。

（ステップＳ６）
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。

なお、ここでは、並列駐車型駐車場の駐車区画を検出しているので、駐車区画線幅として、車幅方向の駐車区画線の線幅を用い、垂線同士の線間距離が当該線幅相当の垂線ペアを抽出している。一方、縦列駐車型駐車場の駐車区画を検出する場合には、駐車区画線幅として、車長方向の駐車区画線の線幅を用い、垂線同士の線間距離が当該線幅相当の垂線ペアを抽出すれば良い。

（ステップＳ７）
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Ｔ_g（図１２参照）に変換する。世界座標系Ｔ_g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。

（ステップＳ８）
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。

（ステップＳ９）
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。

一方、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Ｓ１〜Ｓ８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。

そして、データ取得の終了後、駐車区画線データベース２８には、データベースとして、複数の自車位置、中線及び垂線ペアが蓄積されることになる。なお、上記ステップＳ８において、俯瞰画像を駐車区画線データベース２８に記録している場合には、データベースとして、更に、俯瞰画像のデータも蓄積されることになる。

ここで、側方パノラマ画像作成部２９は、俯瞰画像を駐車区画線データベース２８に記録している場合に機能する。つまり、本実施例は、必ずしも、側方パノラマ画像を作成しなくても良い。側方パノラマ画像を作成する場合には、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し、記録する。例えば、図１０に示すように、各俯瞰画像から領域ｒ₁、ｒ₂、ｒ₃、・・・、ｒ_nが重ね合わされて、図１１に示す側方パノラマ画像が作成されることになる。

（ステップＳ１０〜Ｓ１１）
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Ｔ_gのｙ_g軸上の座標となる位置を求める。

例えば、図１２を参照すると、目標駐車区画検出部３１は、２つの目標駐車区画枠、即ち、垂線Ｌ₁₁及びＬ₁₂のペアと垂線Ｌ₂₁及びＬ₂₂のペアを検出している。そして、垂線Ｌ₁₁及びＬ₁₂のペアの中線Ｃ₁と垂線Ｌ₂₁及びＬ₂₂のペアの中線Ｃ₂において、初期位置Ｐ₀の世界座標系Ｔ_gのｙ_g軸上の座標となる位置Ｐ₁、Ｐ₂を各々求めることになる。なお、ここでの初期位置Ｐ₀は、タッチパネルを用いて、予め設定しておいたものとする。

そして、中線Ｃ₁又は中線Ｃ₂が最終的に選択される目標駐車区画枠の垂線ペアの中線であれば、位置Ｐ₁又は位置Ｐ₂が目標駐車位置となり、その位置は、初期位置Ｐ₀と同等の座標になる。従って、初期位置Ｐ₀に対する全ての位置Ｐ₁、Ｐ₂の距離Ｄ₁、Ｄ₂を比較し、位置Ｐ₁、Ｐ₂のうち、初期位置Ｐ₀に最も近い位置Ｐ₁を選択する。つまり、位置Ｐ₁を目標駐車位置とし、その位置Ｐ₁を与える垂線ペアＬ₁₁及びＬ₁₂を最終的な目標駐車区画枠とする。なお、目標駐車位置の姿勢は、中線Ｃ₁の傾きから計算すれば良い。

なお、初期情報部３０に予め設定した初期情報がない場合には、例えば、走行中に空スペース検出センサ１４により検出した空スペースの位置や姿勢（例えば、空スペースの中心位置や縦長の方向）を、初期情報として初期情報部３０に与えても良いし、また、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、ドライバがタッチした空スペースの位置や姿勢を、初期情報として初期情報部３０に与えても良い。また、初期情報の設定に代えて、走行後の停車した位置から最も近くで検出した目標駐車区画枠を最終的な目標駐車区画枠として選択しても良い。

（ステップＳ１２）
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。

本実施例の駐車位置検出システムについて、１つの駐車区画の幅が２．５ｍ、奥行きが４ｍの並列駐車型駐車場を用い、駐車区画の前を約１ｍ離れて走行し、実際の試験を行って、その目標駐車位置の精度を評価したところ、自動駐車システムに必要なセンチメートル単位の精度が得られることが確認できた。

（実施例２）
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。

本実施例の駐車位置検出システムを構成する要素は、基本的には、実施例１の駐車位置検出システムと同じである。そのため、図１３においては、図１で示した構成と同等のものには同じ符号を付している。一方で、本実施例の駐車位置検出システムは、実施例１の駐車位置検出システムとは、一部の処理の順序が異なっており、そのため、図１３に示す制御装置２０Ｂにおける一部の処理ブロックの位置が、図１に示す制御装置２０Ａとは相違しており（点線部分参照）、また、図１４に示すフローチャートにおける一部の処理手順の内容や順序が、図２に示すフローチャートとは相違している。

そこで、ここでは、実施例１と重複する構成については、その説明を省略又は簡略化し、主に、図１４に示すフローチャートに沿って、本実施例の駐車位置検出システムにおける手順を説明する。なお、ここでも、自車位置センサ１３として、車輪速センサ及び操舵角センサを使用するものとし、空スペース検出センサ１４として、超音波センサを使用するものとし、また、表示装置１５として、ナビゲーションシステムのタッチパネルを使用するものとする。

本実施例の駐車位置検出システムも、実施例１と同様に、ドライバが開始／終了スイッチ１１をオンにすることにより開始する。このとき、タッチパネルを用いて、駐車場所の初期位置や初期姿勢を予め設定し、これを初期情報として初期情報部３０に記録しておいても良い。

（ステップＳ２１）
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。

（ステップＳ２２）
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。

（ステップＳ２３）
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。

ここまでは、本実施例の駐車位置検出システムの手順は、実施例１の駐車位置検出システムと全く同じであるが、以降のステップから、処理の順序及び内容が実施例１とは相違する。

（ステップＳ２４）
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。

（ステップＳ２５）
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。

そして、データ取得の終了後、駐車区画線データベース２８には、データベースとして、複数の自車位置及び俯瞰画像が蓄積されることになる。

（ステップＳ２６）
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。

（ステップＳ２７）
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。

また、ここでも、実施例１と同様に、直線検出処理前に、切出部２３ａが、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。本実施例の場合、パノラマ画像を対象とするので、画像上での切出領域は、左右（車長方向）についての範囲は限定しないが、前後（車幅方向）については、実施例１と同様に、カメラ１２を基準として、前方１〜３ｍ範囲となるようにしている。

（ステップＳ２８）
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。

（ステップＳ２９）
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。

（ステップＳ３０）
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Ｔ_g（図１２参照）に変換する。

（ステップＳ３１〜Ｓ３２）
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。

なお、初期情報部３０に予め設定した初期情報がない場合には、実施例１と同様に、空スペース検出センサ１４による検出結果やタッチパネルによる指示に基づいて、初期情報部３０に初期情報を設定しても良いし、また、初期情報の設定に代えて、走行後の停車した位置から最も近くで検出した目標駐車区画枠を最終的な目標駐車区画枠として選択しても良い。

（ステップＳ３３）
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。

実施例１では、各俯瞰画像に対して、直線検出、垂線検出、垂線ペア抽出及び中線計算を行っており（ステップＳ４〜Ｓ７）、計算した中線を駐車区画線データベース２８に記録し（ステップＳ８）、駐車区画線データベース２８に記録した中線に基づいて、目標駐車区画枠及び目標駐車位置を求めている（ステップＳ１０〜Ｓ１１）。

これに対し、本実施例では、以上説明したように、俯瞰画像を駐車区画線データベース２８に記録し（ステップＳ２４）、駐車区画線データベース２８に記録した俯瞰画像に基づいて、側方パノラマ画像を作成し（ステップＳ２６）、作成した側方パノラマ画像に対して、直線検出、垂線検出、垂線ペア抽出及び中線計算を行っており（ステップＳ２７〜Ｓ３０）、計算した中線に基づいて、目標駐車区画枠及び目標駐車位置を求めている（ステップＳ３１〜Ｓ３２）。このように、本実施例は、実施例１とは、処理の順番が異なるが、同様の処理を行っており、実施例１と同様の効果を得ることができる。

（実施例３）
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。

ここで、公知の駐車誘導システムとは、例えば、周囲状況や自車位置などを認識するカメラや各種センサ類と、周囲状況や自車位置などに基づいて車速や操舵量などの制御値を決定するコントローラと、制御値に基づいてアクセル、ブレーキ及びステアリングなどを駆動するアクチュエータなどから構成されており、自車の加減速操作及び操舵を自動制御して、自車を目標駐車位置に誘導するものである。

本発明は、車両全般、例えば、乗用車、建設車両、農業車両、産業車両などに適用可能である。

１２ カメラ
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 (6)

1. 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、
   前記中線計算部で計算した前記中線について、前記初期位置に最も近い前記中線上の位置を前記車両の目標駐車位置として計算する目標駐車位置計算部と、を有する
   ことを特徴とする駐車位置検出システム。
2. 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。
3. 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。
4. 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、
   前記目標駐車位置計算部で計算した前記目標駐車位置を有する前記中線を与える前記垂線ペアを、前記車両が駐車する目標駐車区画として検出する目標駐車区画検出部を更に有する
   ことを特徴とする駐車位置検出システム。
5. 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。
6. 請求項１から請求項５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前記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。