JP7152961B2 - 駐車区画認識装置 - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載されたカメラにより撮影された画像から車両の駐車位置を検出する駐車区画認識装置に関する。
車両を駐車させる運転手の負担を軽減するため、車両を駐車させることができる駐車区画を検出し、その検出した駐車区画の範囲内に駐車するように、車両を制御する駐車支援装置が提案されている。
例えば、特許文献1には、車両に設置されたカメラにより撮影された画像から、空いている駐車区画を検出する駐車誘導装置が開示されている。駐車誘導装置は、所定の模様を有する駐車マーカを、カメラにより撮影された画像から検出した場合、検出した駐車マークが描かれている駐車区画に自車両を駐車させることができると判断する。
このように、従来の駐車支援装置は、車両の前方、後方、右方、及び、左方に設置された4台のカメラにより撮影された4つの画像の各々から、駐車区画を検出する。つまり、駐車支援装置は、カメラの数の増加に比例して駐車区画の検出する処理の負荷が高くなるという問題があった。
本発明の目的は、駐車区画を検出する時の処理負荷を低減することができる駐車区画認識装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、第1の発明は、駐車区画認識装置であって、画像取得部と、検出設定部と、検出領域指定部と、駐車区画検出部と、を備える。画像取得部は、車両の左方の景色を撮影する左サイドカメラと、車両の右方の景色を撮影する右サイドカメラと、車両の後方の景色を撮影するリアカメラとを含む複数のカメラにより生成された複数の画像を取得する。検出設定部は、複数のカメラのうち、駐車区画の検出に使用するカメラを、車両の走行状態に基づいて選択し、選択されたカメラにより生成された画像から駐車区画を検出するための検出モードを、第1モードと第2モードとの中から車両の走行状態に基づいて選択する。検出領域指定部は、検出設定部が第1モードを選択した場合、予め指定された第1検出領域を、画像取得部により取得された複数の画像のうち選択されたカメラにより生成された画像において指定し、検出設定部が第2モードを選択した場合、第1検出領域よりも狭い第2検出領域を選択されたカメラにより生成された画像において指定する。駐車区画検出部は、検出設定部が第1モードを選択した場合、検出領域指定部により指定された第1検出領域から駐車区画を第1の精度で検出し、検出設定部が第2モードを選択した場合、検出領域指定部により指定された第2検出領域から駐車区画を第2の精度で検出する。
第1の発明によれば、検出モードと、駐車区画の検出対象となる画像との両者が、車両の走行状態に応じて変更される。これにより、駐車区画の検出負荷を低減することができる。
第2の発明は、第1の発明であって、駐車区画検出部は、第1検出部と、第2検出部と、を含む。検出設定部は、複数のカメラの中から1以上のカメラを第1検出部及び第2検出部の各々に割り当てる。第1検出部と第2検出部とは、時間的に並行して駐車区画を検出する。
第2の発明によれば、第1検出部と第2検出部との各々が時間的に並行して駐車区画を検出することにより、車両周囲の広範囲から駐車区画を検出できる。
第3の発明は、第2の発明であって、検出設定部は、左サイドカメラ及び右サイドカメラを第1検出部に割り当て、リアカメラを第2検出部に割り当てる。第1検出部は、左サイドカメラにより生成された画像から駐車区画を検出する処理と、右サイドカメラにより生成された画像から駐車区画を検出する処理とを交互に繰り返す。第2検出部は、リアカメラにより生成された画像から駐車区画を検出する。
第3の発明によれば、左サイドカメラ及び右サイドカメラが第1検出部に割り当てられ、リアカメラを第2検出部に割り当てられる。これにより、車両の側方及び後方に位置する駐車区画をリアルタイムに検出できる。
第4の発明は、第2又は第3の発明であって、検出設定部は、車両の速度が所定の速度範囲内であり、かつ、車両の舵角が所定の角度よりも小さい場合、左サイドカメラ及び右サイドカメラを第1検出部に割り当て、リアカメラを第2検出部に割り当てる。検出設定部は、車両の速度が所定の速度範囲内であり、かつ、舵角が所定の角度以上である場合、左サイドカメラ及び右サイドカメラのうち車両の旋回軌跡の外側に位置するカメラを第1検出部に割り当て、リアカメラを第2検出部に割り当てる。第1検出部及び第2検出部は、検出設定部により割り当てられたカメラが生成したフレームから駐車区画を検出する。
第4の発明によれば、車両の速度が所定の速度範囲内であり、かつ、車両の舵角が所定の角度よりも小さい場合、左サイドカメラ及び右サイドカメラを第1検出部に割り当て、リアカメラを第2検出部に割り当てる。これにより、車両が後退駐車により駐車区画に駐車する場合において、空いている駐車区画を速やかに検出できる。また、車両の速度が所定の速度範囲内であり、かつ、舵角が所定の角度以上である場合、左サイドカメラ及び右サイドカメラのうち車両の旋回軌跡の外側に位置するカメラが第1検出部に割り当てられ、リアカメラが第2検出部に割り当てられる。これにより、車両が駐車する可能性の高い駐車区画を高い精度で検出することができる。
第5の発明は、第1~第4の発明のいずれかであって、駐車区画検出部は、境界線検出部と、区画決定部とを含む。境界線検出部は、前記指定された第1検出領域又は前記指定された第2検出領域において注目画素を選択し、前記選択された注目画素でエッジが形成されているか否かを判断することにより、駐車区画の範囲を示す区画線の輪郭の少なくとも一部である境界線を検出する。区画決定部は、検出された境界線に基づいて駐車区画を決定する。第2モードが選択された場合における注目画素の選択間隔が、第1モードが選択された場合における注目画素の選択間隔よりも狭い。
第5の発明によれば、第2モードが選択された場合、第1モードが選択された場合よりも高い精度で駐車区画を検出することができる。
第6の発明は、第1~第5の発明のいずれかであって、第1モードが選択された場合、駐車区画検出部は、駐車区画の範囲を示す区画線の輪郭の少なくとも一部である境界線を第1精度で画像から検出し、検出した境界線に基づいて駐車基準位置を決定する。第2モードが選択された場合、検出領域指定部は、既に検出された境界線の端点に基づいて第2検出領域を指定する。第2モードが選択された場合、駐車区画検出部は、検出領域指定部により指定された第2検出領域から第2精度で境界線を検出し、検出した境界線に基づいて駐車基準位置を決定する。駐車基準位置は、車両を駐車区画内で停止させるための基準位置である。
第6の発明によれば、第2モードが選択された場合、駐車区画検出部は、既に検出された駐車基準位置に基づいて検出領域を指定し、検出領域から検出された境界線に基づいて駐車基準位置を決定する。これにより、第1モードで検出された駐車区画の駐車基準位置を、さらに高い精度で決定することができる。
第7の発明は、駐車区画認識方法であって、a)ステップと、b)ステップと、c)ステップと、d)ステップとを備える。a)ステップは、車両の左方の景色を撮影する左サイドカメラと、車両の右方の景色を撮影する右サイドカメラと、車両の後方の景色を撮影するリアカメラとを含む複数のカメラにより生成された複数の画像を取得する。b)ステップは、取得された複数の画像のうち、駐車区画の検出に使用するカメラを、車両の走行状態に基づいて選択し、選択されたカメラにより生成された画像から駐車区画を検出するための検出モードを、第1モードと第2モードとの中から車両の走行状態に基づいて選択する。c)ステップは、第1モードが選択された場合、予め指定された第1検出領域を、取得された複数の画像のうち選択されたカメラにより生成された画像において指定し、第2モードが選択された場合、第1検出領域よりも狭い第2検出領域を選択されたカメラにより生成された画像において指定する。d)ステップは、第1モードが選択された場合、指定された第1検出領域から駐車区画を第1の精度で検出し、第2モードが選択された場合、指定された第2検出領域から駐車区画を第2精度で検出する。
第7の発明は、第1の発明に用いられる。
本発明によれば、駐車区画を検出する時の処理負荷を低減することができる駐車区画認識装置を提供することができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
{1.駐車支援システム100の構成}
{1.1.全体構成}
図1は、本発明の実施の形態に係る駐車区画認識装置1を備える駐車支援システム100の構成を示す機能ブロック図である。図1を参照して、駐車支援システム100は、自動車等の車両に搭載される。駐車支援システム100は、運転手が駐車区画内に車両を駐車させる際に、運転手を支援する。駐車区画の定義については、後述する。
{1.1.全体構成}
図1は、本発明の実施の形態に係る駐車区画認識装置1を備える駐車支援システム100の構成を示す機能ブロック図である。図1を参照して、駐車支援システム100は、自動車等の車両に搭載される。駐車支援システム100は、運転手が駐車区画内に車両を駐車させる際に、運転手を支援する。駐車区画の定義については、後述する。
駐車支援システム100は、駐車区画認識装置1と、車両制御装置2と、4台のカメラ3と、表示装置4と、測距センサ5と、駐車指示スイッチ6とを備える。
駐車区画認識装置1及び車両制御装置2は、CAN(Controller Area Network)ノードであり、バス7を介して接続される。図1に示していないが、バス7は、駐車区画認識装置1及び車両制御装置2以外のECU(Electronic Control Unit)にも接続されている。
駐車区画認識装置1は、4台のカメラ3により生成されたフレームから駐車区画を検出した場合、検出した駐車区画を車両制御装置2に通知する。駐車区画認識装置1は、希望駐車区画を車両制御装置2から受けた場合、その受けた希望駐車区画を含む映像データを生成する。駐車区画認識装置1は、生成した映像データを表示装置4に出力する。希望駐車区画は、後述するように、運転手により選択された駐車区画である。
車両制御装置2は、駐車区画認識装置1から通知された駐車区画から、運転手の操作に応じて希望駐車区画を選択する。車両制御装置2は、選択された希望駐車区画を駐車区画認識装置1に出力する。車両制御装置2は、選択された希望駐車区画内へ車両を移動させる際に、前輪の舵角を制御することにより、運転手による駐車操作を支援する。
カメラ3の各々は、レンズと撮像素子とを備え、車両の周辺を撮影する。カメラ3は、フロントカメラ3F、リアカメラ3B、左サイドカメラ3L、及び右サイドカメラ3Rを含む。カメラ3の各々は、複数のフレームを含む動画像を生成し、生成した動画像をフレーム単位で駐車区画認識装置1に供給する。
表示装置4は、例えば、液晶表示装置である。表示装置4は、映像データを駐車区画認識装置1から受け、その受けた映像データに基づいて車両の周辺映像を表示する。
測距センサ5は、例えば、超音波ソナーである。図1では、1つの測距センサのみが示されているが、実際には、駐車支援システム100は、複数の測距センサ5を備える。測距センサ5は、車両の側面や、後端面に配置される。測距センサ5は、車両から障害物までの距離を検出する。
駐車指示スイッチ6は、運転手が駐車支援の開始を駐車支援システム100に指示する際に用いられる。
{1.2.ワールド座標系の定義}
図2は、駐車区画認識装置1により設定されるワールド座標系を示す図である。図2を参照して、車両9は、図1に示す駐車支援システム100を搭載する。ワールド座標系において、ワールド座標系の原点Owは、車両9の後輪の回転軸の中点である。
図2は、駐車区画認識装置1により設定されるワールド座標系を示す図である。図2を参照して、車両9は、図1に示す駐車支援システム100を搭載する。ワールド座標系において、ワールド座標系の原点Owは、車両9の後輪の回転軸の中点である。
X軸は、車両9の直進方向に延び、車両9の重心を通る直線である。X軸の正方向は、車両9の後端面から前端面に向かう方向である。Y軸は、車両9の直進方向及び鉛直方向の両者に垂直な方向に延び、車両9の後輪の回転軸に一致する。Y軸の正方向は、車両9の左側面から右側面に向かう方向である。つまり、原点Owは、車両9の後輪の回転軸の中点である。
{1.3.用語の定義}
以下、駐車区画認識装置1の説明に用いる用語を説明する。図3は、駐車区画が設定された駐車場の一例を示す図である。なお、駐車区画Lは、実際には白線Wに接しているが、説明の便宜上、図3において、駐車区画Lを白線Wから離して示している。図3以外の図においても同様である。
以下、駐車区画認識装置1の説明に用いる用語を説明する。図3は、駐車区画が設定された駐車場の一例を示す図である。なお、駐車区画Lは、実際には白線Wに接しているが、説明の便宜上、図3において、駐車区画Lを白線Wから離して示している。図3以外の図においても同様である。
駐車区画Lは、駐車場において車両を駐車させるために設定された領域である。駐車区画認識装置1は、車両が駐車しているか否かに関係なく、駐車区画Lを認識する。本実施の形態では、駐車区画Lは、長方形であり、駐車区画Lの長辺は、走路Aに垂直である。
白線Wは、駐車区画Lの範囲を運転手に示すための線である。本実施の形態では、区画線が白色である例を説明するが、区画線は、白色でなくてもよい。
境界線Bは、白線Wの長手方向の辺であり、駐車区画Lの幅を規定する。境界線Bは、駐車区画Lの長辺の一部であり、かつ、白線Wの長辺の一部である。つまり、境界線Bは、駐車区画L及び白線Wの各々の輪郭線の一部である。図3では、一部の境界線Bに符号を付している。
駐車基準位置Sは、車両9を一の駐車区画Lに駐車させる際に、車両9を停止させる目安として設定される。具体的には、駐車基準位置Sは、車両9が一の駐車区画Lへの駐車を完了した場合における原点Owの位置である。原点Owが駐車基準位置Sに一致し、かつ、後述するワールド座標系のX軸が駐車区画Lの中心線に一致した場合、駐車支援システム100は、車両9を駐車区画Lに駐車させる処理が完了したと判断する。駐車基準位置Sは、他の車両が駐車区画Lに駐車しているか否かに関係なく、駐車区画Lの各々に設定される。
なお、駐車区画認識装置1は、駐車区画Lの位置を示すパラメータとして、駐車基準位置と、境界線Bの始点とを使用する。一の境界線Bの始点は、一の境界線Bが有する2つの端点のうち、走路Aに近い端点である。
{1.4.カメラ3の配置}
図2を参照して、フロントカメラ3Fは、車両9の前端にあるナンバープレート取付位置の近傍に設けられ、その光軸3FaはX軸の正方向に向けられている。リアカメラ3Bは、車両9の後端にあるナンバープレート取付位置の近傍に設けられ、その光軸3BaはX軸の負方向に向けられている。フロントカメラ3F及びリアカメラ3Bの取付位置は、X軸上であることが望ましいが、X軸から多少ずれた位置であってもよい。
図2を参照して、フロントカメラ3Fは、車両9の前端にあるナンバープレート取付位置の近傍に設けられ、その光軸3FaはX軸の正方向に向けられている。リアカメラ3Bは、車両9の後端にあるナンバープレート取付位置の近傍に設けられ、その光軸3BaはX軸の負方向に向けられている。フロントカメラ3F及びリアカメラ3Bの取付位置は、X軸上であることが望ましいが、X軸から多少ずれた位置であってもよい。
フロントカメラ3Fは、車両9の前方の景色を撮影して前方フレーム31Fを生成し、その生成した前方フレーム31Fを駐車区画認識装置1に供給する。リアカメラ3Bは、車両9の後方の景色を撮影して後方フレーム31Bを生成し、その生成した後方フレーム31Bを駐車区画認識装置1に供給する。
左サイドカメラ3Lは左のドアミラー93に設けられ、その光軸3LaはY軸の負方向に向けられている。左サイドカメラ3Lは、車両9の左方向の景色を撮影して左方フレーム31Lを生成し、その生成した左方フレーム31Lを駐車区画認識装置1に供給する。
右サイドカメラ3Rは右のドアミラー93に設けられ、その光軸3RaはY軸の正方向に向けられている。右サイドカメラ3Rは、車両9の右方向の景色を撮影して右方フレーム31Rを生成し、その生成した右方フレーム31Rを駐車区画認識装置1に供給する。
カメラ3のレンズは、180°以上の画角を有する広角レンズである。従って、駐車支援システム100は、車両9の全周囲の撮影が可能となっている。
{1.5.駐車区画認識装置1の構成}
図4は、図1に示す駐車区画認識装置1の構成を示す機能ブロック図である。図4を参照して、駐車区画認識装置1は、画像取得部11と、検出設定部12と、検出領域指定部14と、駐車区画検出部15と、表示制御部16と、メモリ17とを備える。
図4は、図1に示す駐車区画認識装置1の構成を示す機能ブロック図である。図4を参照して、駐車区画認識装置1は、画像取得部11と、検出設定部12と、検出領域指定部14と、駐車区画検出部15と、表示制御部16と、メモリ17とを備える。
画像取得部11は、カメラ3の各々からフレームを取得する。画像取得部11は、取得したフレームのうち、検出設定部12により選択されたカメラが撮影したフレームを、駐車区画検出部15に出力する。
検出設定部12は、車両9の走行状態に基づいて、カメラ3の中から駐車区画Lの検出に用いる2台のカメラを選択する。走行状態は、例えば、車両9の速度、車両9のステアリングホイールの回転角、車両9の進行方向、車両9の位置などである。進行方向は、車両9が前進しているか後進しているかを示す。検出設定部12は、選択したカメラを画像取得部11及び検出領域指定部14に通知する。
また、検出設定部12は、車両9の走行状態に基づいて、駐車区画検出部15の検出モードを決定する。具体的には、検出設定部12は、車両9の走行状態に基づいて、簡易モード及び詳細モードのいずれか一方を駐車区画検出部15の検出モードに決定する。詳細モードは、簡易モードよりも駐車区画を検出する精度が高い。また、簡易モードは、詳細モードよりも広い範囲で駐車区画Lを検出する。具体的には、簡易モードが選択された場合、検出領域指定部14は、領域テーブル32において予め指定された検出領域Lを指定し、駐車区画検出部15は、指定された検出領域から駐車区画Lを検出する。一方、詳細モードが選択された場合、検出領域指定部14は、既に検出された駐車基準位置Sに基づいて検出領域を指定する。これにより、詳細モードで検出された駐車区画Lの駐車基準位置Sを、更に高い精度で決定することができる。簡易モード及び詳細モードの詳細については、後述する。
検出領域指定部14は、検出設定部12により選択されたカメラが生成したフレームの検出領域を指定する。検出領域は、駐車区画検出部15の検出モードに基づいて決定される。
検出モードが簡易モードである場合、駐車区画検出部15は、画像取得部11から受けたフレームから第1の精度で駐車区画Lを検出する。検出モードが詳細モードである場合、駐車区画検出モードは、画像取得部11から受けたフレームから第2の精度で駐車区画Lを検出する。具体的には、駐車区画検出部15は、検出領域指定部14により指定された検出領域から境界線Bを検出し、検出した境界線Bに基づいて駐車区画Lを検出する。駐車区画検出部15は、検出した駐車区画が記録された区画リスト18を生成して車両制御装置2に出力する。
表示制御部16は、車両9が後退する場合、後方フレーム31Bを含む駐車支援画像を生成し、生成した駐車支援画像を表示装置4に出力する。表示制御部16は、車両9の進行方向を、例えば、図示しないシフト位置センサから取得する。
メモリ17は、不揮発性の記憶装置であり、区画リスト18と、設定テーブル19と、領域テーブル32とを記憶する。区画リスト18は、駐車区画検出部15により検出された駐車区画Lを記録する。設定テーブル19は、駐車区画Lを検出する際に使用するカメラ及び検出モードを記録する。領域テーブル32は、駐車区画検出部15が簡易モードで駐車区画Lを検出する際に指定される検出領域を記録する。
駐車区画認識装置1は、車両9の走行状態に基づいて、カメラ3の中から少なくとも1つのカメラを選択し、選択した少なくとも1つのカメラにより生成されたフレームから駐車区画Lを検出する。これにより、駐車区画認識装置1は、駐車区画Lの検出に全てのカメラを使用できない場合であっても、駐車区画Lの検出精度の低下を防ぐことができる。
また、駐車区画認識装置1は、車両9の走行状態に基づいて検出モードを変更する。これにより、駐車区画認識装置1は、車両9を駐車させる場合における駐車区画Lの検出精度を低下させることなく、駐車区画Lの検出処理の負荷を低減させることができる。
{1.6.駐車区画検出部15の構成}
図5は、図4に示す駐車区画検出部15の構成を示す機能ブロック図である。図5を参照して、駐車区画検出部15は、第1検出部21と、第2検出部22とを備える。
図5は、図4に示す駐車区画検出部15の構成を示す機能ブロック図である。図5を参照して、駐車区画検出部15は、第1検出部21と、第2検出部22とを備える。
第1検出部21及び第2検出部22は、フレームから駐車区画Lを検出する。第1検出部21及び第2検出部22は、マイクロコントローラであり、それぞれが独立に駐車区画Lを検出することが可能である。なお、第1検出部21及び第2検出部22は、集積回路の製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、集積回路内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
第1検出部21は、検出設定部12により選択された2台のカメラのうち、一方のカメラが生成したフレームから駐車区画を検出する。第1検出部21は、境界線検出部211と、区画決定部212と、リスト管理部213と、位置補正部214とを含む。
境界線検出部211は、一方のカメラが生成したフレームから、境界線Bを検出し、検出した境界線Bの位置を区画決定部212に出力する。境界線Bの位置は、ワールド座標系で記述され、境界線Bが有する2つの端点の位置を含む。
区画決定部212は、境界線検出部211から境界線Bの位置を受け、その受けた境界線Bの位置に基づいて、駐車区画Lを決定する。区画決定部212は、決定した駐車区画Lの位置をリスト管理部213に出力する。駐車区画Lの位置は、ワールド座標系で記述され、駐車基準位置Sと2つの境界線の各々の始点の位置とを含む。
リスト管理部213は、区画決定部212、222により決定された駐車区画Lの位置に基づいて、区画リスト18に記録されている駐車区画の位置を更新する。
位置補正部214は、カメラ3によりフレームが生成されてから、現在時刻までの期間における車両9の移動量に基づいて、区画リスト18に追加された駐車区画Lの位置を補正する。また、位置補正部214は、区画リスト18に既に記録されている駐車区画Lの位置を、前回の補正時刻から現在時刻までの期間における車両9の移動量に基づいて補正する。車両9の移動量は、車両9の速度及び車両9のステアリングホイールの回転角に基づいて特定される。位置補正部214は、駐車区画Lの位置が補正された区画リスト18を、メモリ17に保存するとともに、車両制御装置2に出力する。
第2検出部22は、検出設定部12により選択された2台のカメラのうち、他方のカメラが生成したフレームから駐車区画Lを検出する。第2検出部22は、境界線検出部221と、区画決定部222とを含む。
境界線検出部221は、他方のカメラが生成したフレームから、境界線Bを検出する。区画決定部222は、境界線検出部221により検出された境界線Bの位置に基づいて、駐車区画Lを決定し、決定した駐車区画Lの位置をリスト管理部213に出力する。
なお、図5では、第1検出部21が、リスト管理部213と、位置補正部214とを備える例を説明したが、これに限られない。第2検出部22が、リスト管理部213と、位置補正部214とを備えてもよい。この場合、第2検出部22は、第1検出部21の負荷が所定の閾値よりも高い場合に、第1検出部21に代わって、区画リスト18の更新及び区画リスト18に記録された駐車区画Lの位置を補正する。
{2.動作概略}
図6は、駐車区画認識装置1により使用されるカメラの変化を示す図である。図6を参照して、車両9が位置Paから位置Pbまで移動する場合を想定する。図6に示す撮影領域7L、7R及び7Bは、左サイドカメラ3L、右サイドカメラ3R及びリアカメラ3Bの各々が撮影可能な領域を便宜的に示しており、これらのカメラの実際の撮影範囲を示すものではない。
図6は、駐車区画認識装置1により使用されるカメラの変化を示す図である。図6を参照して、車両9が位置Paから位置Pbまで移動する場合を想定する。図6に示す撮影領域7L、7R及び7Bは、左サイドカメラ3L、右サイドカメラ3R及びリアカメラ3Bの各々が撮影可能な領域を便宜的に示しており、これらのカメラの実際の撮影範囲を示すものではない。
駐車区画認識装置1は、車両9の走行状態に応じて、駐車区画Lの検出に用いるカメラを切り替える。例えば、位置Paにおいて、車両9が前進し、車両9の速度が10km/hである場合、駐車区画認識装置1は、左サイドカメラ3L及び右サイドカメラ3Rを選択し、左方フレーム31L及び右方フレーム31Rから駐車区画Lを検出する。車両9が前進し、かつ、車両9の速度が10km/hである場合、車両9が直ちに後退駐車を開始する可能性が低い。駐車区画認識装置1は、車両9の左右方向の広い領域から駐車区画Lを検出するために、左サイドカメラ3L及び右サイドカメラ3Rを使用する。
位置Pbにおいて、車両9が前進し、車両9の速度が2km/hであり、車両9のステアリングホイールが右に250°回転している場合、駐車区画認識装置1は、左サイドカメラ3L及びリアカメラ3Bを用いて、駐車区画Lを認識する。この場合、車両9は、停止した後に後退して、車両9の左後方に位置する駐車区画L内に移動する可能性が高い。駐車区画認識装置1は、車両9の左後方の領域から駐車区画Lを検出するために、左サイドカメラ3L及びリアカメラ3Bを使用する。つまり、駐車区画認識装置1は、カメラ3のうち、車両9の旋回軌跡の外側の領域を撮影するカメラを選択する。
このように、駐車区画認識装置1は、車両9の走行状態に応じて、駐車区画Lの検出に用いるカメラを選択する。これにより、駐車区画認識装置1は、駐車区画Lを検出する処理の負荷を低減することができる。また、駐車区画認識装置1は、車両9の位置、車両9の速度、車両9のステアリングホイールの回転角、車両9の進行方向、及び車両9の位置などに応じて、駐車区画Lの検出に用いる画像を変更することができる。
また、駐車区画認識装置1は、車両9の走行状態に基づいて、駐車区画Lの検出処理の内容を変更する。具体的には、駐車区画認識装置1は、車両9の走行状態に基づいて、簡易モード及び詳細モードのいずれか一方を、駐車区画の検出モードとして決定する。駐車区画認識装置1は、決定した検出モードで、選択されたカメラが生成したフレームから駐車区画Lを検出する。
駐車区画認識装置1は、駐車区画Lの検出対象となる領域を指定する。フレームで指定される検出領域は、検出モード及び詳細モードで異なる。
図7は、簡易モードが設定された場合に左方フレーム31Lで指定される検出領域の一例を示す図である。図7を参照して、簡易モードが設定された場合、駐車区画認識装置1は、左方フレーム31Lにおいて車両9の車体が映り込まない領域31Kを、検出領域として設定する。
図8は、詳細モードが設定された場合に左方フレーム31Lで指定される検出領域の一例を示す図である。図8を参照して、詳細モードが設定された場合、駐車区画認識装置1は、左方フレーム31Lにおいて白線Wが現れると想定される複数の領域31Nを検出領域として設定する。領域31Nは、駐車区画Lの過去の検出結果に基づいて指定される。
つまり、簡易モードは、詳細モードよりも広い範囲で駐車区画Lを検出し、駐車区画Lを詳細モードよりも粗く検出する。簡易モードが決定された場合、駐車区画認識装置1は、新たな駐車区画を選択しやすくなる。これに対して、詳細モードは、簡易モードよりも狭い範囲で駐車区画Lを検出し、駐車区画Lを簡易モードよりも高い精度で検出する。従って、駐車区画認識装置1の処理負荷は、簡易モード及び詳細モードの両者で同等である。
このように、駐車区画認識装置1は、車両9の走行状態に応じて、簡易モード及び詳細モードのいずれか一方を用いる。これにより、駐車区画Lの検出性能を落とすことなく、処理負荷を低減することができる。
{3.駐車支援システム100の動作}
{3.1.駐車区画認識装置1の動作}
図9は、図1に示す駐車区画認識装置1が駐車区画Lを検出する時の動作を示すフローチャートである。図9に示す処理は、車両9の速さが予め設定された開始基準値以下である場合に開始される。開始基準値は、例えば、20km/hである。図9に示す処理が開始された時点では、カメラは選択されておらず、検出モードは決定されていない。
{3.1.駐車区画認識装置1の動作}
図9は、図1に示す駐車区画認識装置1が駐車区画Lを検出する時の動作を示すフローチャートである。図9に示す処理は、車両9の速さが予め設定された開始基準値以下である場合に開始される。開始基準値は、例えば、20km/hである。図9に示す処理が開始された時点では、カメラは選択されておらず、検出モードは決定されていない。
なお、駐車区画認識装置1は、イグニッションスイッチがオンされている場合、車両9の速さに関係なく、図9に示す処理を開始してもよい。
図9を参照して、検出設定部12は、車両9の走行状態を取得する(ステップS11)。例えば、検出設定部12は、図示しない速度センサから車両9の速度を取得し、図示しない回転角センサから車両9のステアリングホイールの回転角を取得する。また、検出設定部12は、図示しないシフト位置センサから車両9の進行方向から取得する。
検出設定部12は、ステップS11で取得した車両9の速度が開始基準値より大きいか否かを判断する(ステップS12)。車両9の速度が開始基準値よりも大きい場合(ステップS12においてYes)、駐車区画認識装置1は、図9に示す処理を終了する。一方、車両9の速さが開始基準値以下である場合(ステップS12においてNo)、検出設定部12は、ステップS13に進む。
検出設定部12は、ステップS11で取得した走行状態に基づいて、カメラ3の中から、駐車区画Lの検出に使用する2台のカメラを選択する(ステップS13)。ステップS13では、メモリ17に記憶された設定テーブル19が参照される。選択されるカメラの数は、カメラ3の数よりも少ない。これにより、駐車区画検出部15がカメラ3の各々により生成された画像から駐車区画Lを同時に検出できない場合であっても、駐車区画を検出することができる。
図10は、メモリ17に記憶されている設定テーブル19の一例を示す図である。図10を参照して、例えば、車両9が10km/hの速度で前進している場合、検出設定部12は、車両9の走行状態がモードID「1」に該当すると判断し、左サイドカメラ3L及び右サイドカメラ3Rを選択する。設定テーブル19に基づいて、左サイドカメラ3Lが第1検出部21に割り当てられ、右サイドカメラ3Rが第2検出部22に割り当てられる。つまり、検出設定部12は、ステップS13により、第1検出部21及び第2検出部22の各々が駐車区画Lを検出するフレームを決定する。
検出設定部12は、ステップS11で取得した走行状態に基づいて、第1検出部21及び第2検出部22の検出モードを決定する(ステップS14)。ステップS14では、メモリ17に記憶された設定テーブル19が参照される。図10を参照して、例えば、車両9の走行状態がモードID「1」に該当する場合、検出設定部12は、第1検出部21及び第2検出部22の両者の検出モードを、簡易モードに決定する。
検出領域指定部14は、第1検出部21及び第2検出部22の各々が駐車区画Lを検出するフレームの検出領域を指定する(ステップS15)。例えば、第1検出部21が左方フレーム31Lから駐車区画Lを検出する場合、左方フレーム31Lで指定される検出領域は、簡易モードと詳細モードとで異なる。ステップS15の詳細は後述する。
駐車区画検出部15は、ステップS13で選択されたカメラによって生成されたフレームを画像取得部11から取得し、取得したフレームにおいて指定された検出領域から駐車区画Lを検出する(ステップS16)。第1検出部21及び第2検出部22の各々は、ステップS14で決定された検出モードに従って、取得したフレームの検出領域から駐車区画Lを検出する。ステップS16の詳細は後述する。
駐車区画検出部15は、ステップS16における駐車区画Lの検出結果に基づいて、区画リスト18を更新する(ステップS17)。ステップS17の詳細については、後述する。駐車区画検出部15は、更新した区画リスト18を車両制御装置2に出力する。
{3.2.駐車区画の検出(ステップS16)}
検出領域の指定(ステップS15)の詳細な説明の前に、駐車区画Lの検出(ステップS16)を説明する。検出領域指定部14は、詳細モードで検出領域を指定する場合、過去に検出された駐車区画Lの駐車基準位置Sと境界線Bの始点の位置とを使用する。このため、最初に、駐車基準位置S及び境界線Bの始点の位置を特定する方法を具体的に説明する。
検出領域の指定(ステップS15)の詳細な説明の前に、駐車区画Lの検出(ステップS16)を説明する。検出領域指定部14は、詳細モードで検出領域を指定する場合、過去に検出された駐車区画Lの駐車基準位置Sと境界線Bの始点の位置とを使用する。このため、最初に、駐車基準位置S及び境界線Bの始点の位置を特定する方法を具体的に説明する。
以下、左サイドカメラ3Lにより生成された左方フレーム31Lを用いて駐車区画Lを検出する場合を例にして、駐車区画Lの検出について説明する。
図11は、図3に示す駐車場の一部を拡大した図である。図11を参照して、車両9は、駐車場の走路Aを、矢印C1の方向に走行していると仮定する。駐車区画認識装置1は、左サイドカメラ3Lにより生成された左方フレーム31Lから、駐車区画L1~L3を検出する。駐車区画認識装置1は、駐車区画L2に他の車両が駐車している場合であっても、駐車区画L2を検出する。
駐車区画L1を形成する白線Wを、白線W1及びW2と記載する。駐車区画L3を形成する白線Wを、白線W3及びW4と記載する。駐車区画L2は、白線W2及び白線W3により形成される。
図12は、左サイドカメラ3Lにより生成された左方フレーム31Lの一例を示す図である。図12を参照して、左方フレーム31Lの画素の位置は、左上頂点を原点Oiとした2次元座標系で表される。x軸は、原点Oiから右方向に延び、y軸は、原点Oiから下方向に延びる。左方フレーム31Lで定義される座標系を「画像座標系」と記載する。
(注目画素の選択)
図13は、駐車区画検出処理(ステップS16)のフローチャートである。図13を参照して、境界線検出部211は、左方フレーム31Lの画素の中から注目画素を選択する(ステップS201)。簡易モード及び詳細モードでは、注目画素の選択基準が異なる。
図13は、駐車区画検出処理(ステップS16)のフローチャートである。図13を参照して、境界線検出部211は、左方フレーム31Lの画素の中から注目画素を選択する(ステップS201)。簡易モード及び詳細モードでは、注目画素の選択基準が異なる。
簡易モードにおいて、境界線検出部211は、注目画素を間欠的に選択する。例えば、境界線検出部211は、x軸方向に関して、画素5個に1個の割合で注目画素を選択し、y軸方向に関して、画素3個に1個の割合で注目画素を選択する。言い換えれば、境界線検出部211は、x軸方向に関して、4個の画素を間引いてから注目画素を選択し、y軸方向に関して、2個の画素を間引いてから注目画素を選択する。簡易モードにおいて注目画素を間欠的に選択することにより、広い領域から駐車区画Lを検出することによって生じる処理負荷の増加を防ぐことができる。
詳細モードにおいて、境界線検出部211は、検出領域に含まれる全ての画素を注目画素に選択する。これにより、境界線検出部211は、後述する境界線Bの向き及び始点の位置を正確に検出することができるため、駐車区画Lの検出精度を向上させることができる。
なお、境界線検出部211は、詳細モードにおいて、検出領域に含まれる全ての画素を注目画素として選択しなくてもよい。詳細モードおいて注目画素を選択する間隔が、簡易モードにおいて注目画素を選択する間隔よりも狭ければよい。
(エッジ点の検出)
境界線検出部211は、ステップS201で選択した注目画素に隣接する隣接画素を特定する。境界線検出部211は、注目画素の輝度と隣接画素の輝度との差分絶対値に基づいて、エッジ点を検出する(ステップS202)。エッジ点は、プラスエッジ点及びマイナスエッジ点の総称である。プラスエッジ点は、輝度がx軸又はy軸の正方向に向かって増加し、かつ、算出した差分絶対値が予め設定されたエッジ基準値よりも大きい点である。マイナスエッジ点は、輝度がx軸又はy軸の正方向に向かって減少し、かつ、算出した差分絶対値がエッジ基準値よりも大きい点である。
境界線検出部211は、ステップS201で選択した注目画素に隣接する隣接画素を特定する。境界線検出部211は、注目画素の輝度と隣接画素の輝度との差分絶対値に基づいて、エッジ点を検出する(ステップS202)。エッジ点は、プラスエッジ点及びマイナスエッジ点の総称である。プラスエッジ点は、輝度がx軸又はy軸の正方向に向かって増加し、かつ、算出した差分絶対値が予め設定されたエッジ基準値よりも大きい点である。マイナスエッジ点は、輝度がx軸又はy軸の正方向に向かって減少し、かつ、算出した差分絶対値がエッジ基準値よりも大きい点である。
境界線検出部211は、検出したエッジ点の位置を、画像座標系からワールド座標系に変換する(ステップS203)。
境界線検出部211は、注目画素の選択が終了するまで(ステップS204においてYes)、ステップS201~S203を繰り返す。
(エッジ線の生成)
境界線検出部211は、ステップS203でワールド座標系に変換されたエッジ点を繋ぐことにより、エッジ線を生成する(ステップS205)。エッジ線とは、プラスエッジ線とマイナスエッジ線との総称である。プラスエッジ線は、予め設定された接続基準値よりも短い距離で並ぶ2つ以上のプラスエッジ点を繋ぐことにより生成される。マイナスエッジ線は、接続基準値よりも短い距離で並ぶ2つ以上のマイナスエッジ点を繋ぐことにより生成される。エッジ線は、白線Wの輪郭の一部を構成する。
境界線検出部211は、ステップS203でワールド座標系に変換されたエッジ点を繋ぐことにより、エッジ線を生成する(ステップS205)。エッジ線とは、プラスエッジ線とマイナスエッジ線との総称である。プラスエッジ線は、予め設定された接続基準値よりも短い距離で並ぶ2つ以上のプラスエッジ点を繋ぐことにより生成される。マイナスエッジ線は、接続基準値よりも短い距離で並ぶ2つ以上のマイナスエッジ点を繋ぐことにより生成される。エッジ線は、白線Wの輪郭の一部を構成する。
境界線検出部211は、生成されたプラスエッジ線のうち、予め設定された屈曲基準値よりも大きい折れ曲がりを有するプラスエッジ線を特定する。境界線検出部211は、特定したプラスエッジ線を、屈曲基準値よりも大きい折れ曲がりが発生しているプラスエッジ点で切断する。屈曲基準値は、例えば、10°である。境界線検出部211は、白線W及び駐車区画Lの長辺方向の輪郭である境界線Bを検出するために、直線状のエッジ線を生成する。
図14は、ステップS205で生成されるエッジ線の一例を示す図である。図14において、白線W1~W3の幅を誇張して表現し、白線W4及び駐車区画L1~L3の表示を省略している。
図14に示す例では、プラスエッジ線CP1が、プラスエッジ点PE1~PE4を繋ぐことにより生成される。同様に、プラスエッジ線CP2及びCP3が生成される。プラスエッジ線CP2及びCP3において、プラスエッジ点PE5、PE6以外のプラスエッジ点の表示を省略している。
マイナスエッジ線CM2は、マイナスエッジ点ME1~PE4を繋ぐことにより生成される。同様に、マイナスエッジ線CM1及びCM3が生成される。図14において、マイナスエッジ点ME5、ME6を除き、マイナスエッジ線CM1及びCM3を構成するマイナスエッジ点の表示を省略している。
図14に示すエッジ線の長さは一致しているが、ステップS205で生成されるエッジ線の長さは、一致するとは限らない。図12の白線W2のように、白線W2の全体が左方フレーム31Lに現れている場合、境界線検出部211は、白線W2の長辺の長さに相当するエッジ線を検出できる。しかし、図12に示す白線W3のように、白線W3の一部が他の車両により隠される場合、境界線検出部211は、左方フレーム31Lに現れた白線W3の長辺部分に対応するエッジ線を検出する。この場合、ステップS205で生成されるエッジ線の長さは、一致しない。
(駐車区画Lの決定)
区画決定部212は、境界線検出部211により生成されたエッジ線を取得する。区画決定部212は、その取得したエッジ線の中から、平行なプラスエッジ線とマイナスエッジ線とのペアを生成する(ステップS206)。
区画決定部212は、境界線検出部211により生成されたエッジ線を取得する。区画決定部212は、その取得したエッジ線の中から、平行なプラスエッジ線とマイナスエッジ線とのペアを生成する(ステップS206)。
具体的には、区画決定部212は、互いに隣り合う一のプラスエッジ線と一のマイナスエッジ線とを選択する。区画決定部212は、選択した2つのエッジ線がなす角が予め設定された平行基準値よりも小さい場合、選択した2つのエッジ線が平行であると判断し、選択した2つのエッジ線のペアを生成する。平行基準値は、例えば、2度である。
区画決定部212は、ステップS206で生成したペアを構成する2本のエッジ線の各々の始点の位置を決定する(ステップS207)。例えば、車両9が駐車区画Lの外にある場合、区画決定部212は、ペアを構成するプラスエッジ線の2つの端点のうち、車両9に近い端点をプラスエッジ線の始点と決定する。ペアを構成するマイナスエッジ線の始点も、同様に決定される。
また、車両9が駐車区画Lの中にある場合、区画決定部212は、ペアを構成するプラスエッジ線の2つの端点のうち、X座標の大きい端点をプラスエッジ線の始点と決定する。ペアを構成するマイナスエッジ線の始点も、同様に決定される。
区画決定部212は、ペアを構成する2本のエッジ線の距離が駐車区画Lの幅に対応するか否かを判断する(ステップS208)。具体的には、区画決定部212は、プラスエッジ線の始点からマイナスエッジ線の始点までの距離を、ペアを構成する2本のエッジ線の距離として算出する。区画決定部212は、算出した距離が、駐車区画Lの幅に対応する所定の範囲内にあるか否かを判断する。所定の範囲は、普通乗用車の幅に基づいて決定され、例えば、2~2.5mである。
区画決定部212は、算出した距離が所定の範囲内にある場合(ステップS208においてYes)、ペアを構成する2本のエッジ線に基づいて、駐車区画Lを検出したと判断する(ステップS209)。つまり、区画決定部212は、ペアを構成する2本のエッジ線が駐車区画Lの境界線Bであると判断する。
このように、区画決定部212は、検出された2本の境界線Bが平行である場合、これら2本の境界線Bの間隔に基づいて、これら2本の境界線が駐車区画Lの輪郭を形成するか否かを判断する。つまり、区画決定部212は、検出された2本の境界線の位置関係に基づいて駐車区画を検出する。2本の境界線の長さを駐車区画の検出に用いなくてもよいため、白線の一部が、障害物によって隠されている場合であっても駐車区画を検出することができる。例えば、他の車両が既に駐車している駐車区画を検出することができる。
図15は、駐車区画Lの検出の一例を示す図である。図15を参照して、区画決定部212は、隣り合うプラスエッジ線CP1がマイナスエッジ線CM2と平行であるため、プラスエッジ線CP1とマイナスエッジ線CM2とにより構成されるペアを生成する。プラスエッジ点PE1が、プラスエッジ線CP1の始点に決定される。マイナスエッジ点ME1が、マイナスエッジ線CM2の始点に決定される。プラスエッジ点PE1からマイナスエッジ点ME1までの距離D1が所定の範囲内にある。このため、区画決定部212は、プラスエッジ線CP1及びマイナスエッジ線CM2に基づいて、駐車区画L1を検出したと判断する。プラスエッジ線CP1及びマイナスエッジ線CM2は、駐車区画L1の長辺方向の境界線Bである。
また、区画決定部212は、隣り合うプラスエッジ線CP1とマイナスエッジ線CM1とが平行であるため、プラスエッジ線CP1とマイナスエッジ線CM1とにより構成されるペアを構成する。マイナスエッジ点ME5が、マイナスエッジ線CM1の始点に決定される。プラスエッジ点PE1からマイナスエッジ点ME5までの距離D1は、所定の範囲外にある。距離D1は、白線W1の幅であり、普通自動車の幅と大きく異なるためである。このため、区画決定部212は、プラスエッジ線CP1とマイナスエッジ線CM1とのペアは、駐車区画Lを形成しないと判断する。
同様に、区画決定部212は、プラスエッジ線CP2及びマイナスエッジ線CM3に基づいて、駐車区画L2を検出する。図11に示す駐車区画L3も、同様に検出される。
(駐車基準位置Sの決定)
区画決定部212は、ステップS209で検出した駐車区画Lの駐車基準位置Sを決定する(ステップS210)。図15を参照しながら、駐車区画L1の駐車基準位置S1を決定する場合を例に、ステップS210を説明する。
区画決定部212は、ステップS209で検出した駐車区画Lの駐車基準位置Sを決定する(ステップS210)。図15を参照しながら、駐車区画L1の駐車基準位置S1を決定する場合を例に、ステップS210を説明する。
区画決定部212は、駐車区画L1の境界線Bを形成するプラスエッジ線CP1及びマイナスエッジ線CM2に基づいて、駐車区画L1の中心線K1を決定する。具体的には、区画決定部212は、プラスエッジ線CP1の始点であるプラスエッジ点PE1と、マイナスエッジ線CM2の始点であるマイナスエッジ点ME1とを結ぶ線分E1を特定する。区画決定部212は、特定した線分E1の中点M1を通り、かつ、プラスエッジ線CP1及びマイナスエッジ線CM2のいずれか一方に平行な直線を、駐車区画L1の中心線K1に決定する。
区画決定部212は、駐車区画L1内に位置する中心線K1上にあり、かつ、中点M1から長さLgの位置にある点を、駐車区画L1の駐車基準位置S1に決定する。長さLgは、車両9の車長に基づいて決定される。長さLgは、例えば、車両9の前端面から車両9の後輪の回転軸までの距離である。
区画決定部212は、検出した駐車区画Lの信頼度を決定する(ステップS211)。信頼度は、検出した駐車区画L1の確からしさを示し、例えば、0以上1以下の数値である。信頼度が1に近づくほど、検出された駐車区画Lが存在する可能性が高いことを示す。
例えば、信頼度は、駐車区画Lの特定に用いられた2つのエッジ線の各々の長さに基づいて決定される。駐車区画L1の特定に用いられた2つのエッジ線の各々が長いほど、信頼度は1に近づく。あるいは、信頼度は、駐車区画Lの特定に用いられた2つのエッジ線の各々の密度に基づいて決定されてもよい。例えば、エッジ線を形成するプラスエッジ点又はマイナスエッジ点の間隔が短いほど、信頼度は1に近づく。つまり、一の検出領域が、詳細モード及び簡易モードの両者で検出された場合、詳細モードの信頼度が、簡易モードの信頼度よりも高くなる。詳細モードは、簡易モードよりも注目画素が密に選択されるためである。
区画決定部212は、検出した駐車区画Lを特定する区画データを生成する(ステップS212)。区画データは、検出した駐車区画Lの駐車基準位置Sと、駐車区画Lを特定する2本のエッジ線の始点の位置と、駐車区画Lの信頼度とを含む。区画決定部212は、生成した区画データをリスト管理部213に出力する。
区画決定部212は、2本のエッジ線により構成されるペアの特定が終了したか否かを判断する(ステップS213)。特定が終了した場合(ステップS213においてYes)、区画決定部212は、図13に示す処理を終了する。特定が終了していない場合(ステップS213においてNo)、区画決定部212は、ステップS206に戻る。
第2検出部22は、第1検出部21と同様の処理を実行して、入力されたフレームから駐車区画Lを検出し、検出した駐車区画Lを特定する区画データをリスト管理部213に出力する。
{3.3.区画リストの更新(ステップS17)}
区画決定部212、222は、検出した駐車区画Lを示す区画データをリスト管理部213に出力する。リスト管理部213は、区画決定部212、222から受けた区画データに基づいて、区画リスト18を更新する(図9に示すステップS17)。
区画決定部212、222は、検出した駐車区画Lを示す区画データをリスト管理部213に出力する。リスト管理部213は、区画決定部212、222から受けた区画データに基づいて、区画リスト18を更新する(図9に示すステップS17)。
図16は、区画リスト18の一例を示す図である。図16を参照して、1行分のデータ(レコード)が、駐車区画Lの各々を示す区画データである。区画リスト18は、IDと、検出時刻と、駐車基準位置と、第1始点と、第2始点と、信頼度とを記録する。IDは、区画リスト18に記録された駐車区画Lを一意に特定する識別番号である。検出時刻は、駐車区画Lが検出されたフレームの生成時刻である。駐車基準位置、第1始点、第2始点及び信頼度は、ステップS212で生成された区画データに記録されたデータである。駐車基準位置、第1始点、第2始点は、ワールド座標系で記述される。
図17は、リスト管理部213の動作を示すフローチャートである。リスト管理部213は、区画決定部212及び222の両者から区画データを受けた場合、図17に示す処理を開始する。以下、リスト管理部213が駐車区画L1の区画データに基づいて区画リスト18を更新する場合を例にして、ステップS17を詳しく説明する。
最初に、リスト管理部213は、区画リスト18に記録されている全ての信頼度に1よりも小さい係数を乗算する(ステップS251)。これにより、リスト管理部213は、区画リスト18に記録されている全ての信頼度を減少させる。ステップS251を実行する理由については、後述する。
リスト管理部213は、区画データに記録された駐車基準位置S1が、区画リスト18に記録済みであるか否かを判断する(ステップS252)。例えば、リスト管理部213は、ID1の駐車基準位置から、区画データに記録された駐車基準位置S1までの距離を算出する。算出した距離が同一の位置を示す所定の範囲内にある場合、リスト管理部213は、区画データに記録された駐車基準位置S1が区画リスト18に記録済みであると判断する(ステップS252においてYes)。
この場合、リスト管理部213は、区画データに記録された信頼度を、区画リスト18に記録されたID1の信頼度と比較する(ステップS253)。
区画データに記録された信頼度がID1の信頼度以上である場合(ステップS254においてYes)、リスト管理部213は、ID1のレコードを、駐車区画L1の区画データで上書きする(ステップS255)。
一方、区画データに記録された信頼度がID1の信頼度よりも小さい場合(ステップS254においてNo)、リスト管理部213は、ID1のレコードをそのまま保持する(ステップS258)。
ステップS252の説明に戻る。駐車基準位置S1が区画リスト18に記録されていない場合(ステップS252においてNo)、リスト管理部213は、駐車区画L1の区画データを区画リスト18に追加する(ステップS257)。
リスト管理部213は、区画リスト18に記録されている駐車区画の各々の駐車基準位置S、第1始点及び第2始点を、車両9の走行状態に基づいて補正する(ステップS256)。上書きされたレコード及び新たに追加された区画データは、フレームの生成から現在時刻までの期間における車両9の移動量に基づいて補正される。区画リスト18で更新されなかったレコードは、区画リスト18の前回の更新時刻から現在時刻までの車両9の移動量に基づいて補正される。車両9が移動した場合、区画リスト18に記録されている駐車基準位置S、第1始点及び第2始点の誤差が増加する。リスト管理部213は、区画リスト18に記録されている駐車基準位置S、第1始点及び第2始点を補正することにより、誤差を抑制する。リスト管理部213は、補正した区画リスト18を、車両制御装置2に出力する。
また、リスト管理部213は、ステップS256を実行する際に、原点Owから所定の距離にある駐車基準位置Sを有するレコードを削除する。車両9が、車両9から離れた位置にある駐車区画Lに駐車する可能性は低いためである。
ステップS251において、区画リスト18に記録されている信頼度を減少させる理由を説明する。区画リスト18のレコードが上書きされない場合、1よりも小さい係数をこのレコードの信頼度に乗じる処理が繰り返される。この結果、上書きされないレコードの信頼度が0に近づく。過去に検出された駐車区画Lが区画リストに記録され続けることを防ぐことができるため、駐車区画Lの精度を高くすることができる。
{3.4.検出領域の指定(ステップS15)}
(簡易モード)
検出設定部12は、第1検出部21が処理するフレームと、第1検出部21の検出モードとを、検出領域指定部14に通知する。検出領域指定部14は、検出設定部12からの通知に基づいて、第1検出部21が処理するフレームの検出領域を指定する(図9に示すステップS15)。検出領域指定部14は、第2検出部22が処理するフレームの検出領域も同様に指定する。
(簡易モード)
検出設定部12は、第1検出部21が処理するフレームと、第1検出部21の検出モードとを、検出領域指定部14に通知する。検出領域指定部14は、検出設定部12からの通知に基づいて、第1検出部21が処理するフレームの検出領域を指定する(図9に示すステップS15)。検出領域指定部14は、第2検出部22が処理するフレームの検出領域も同様に指定する。
以下、第1検出部21が簡易モードで左方フレーム31Lから駐車区画Lを検出する場合を例にして、簡易モードにおける検出領域の指定を説明する。第2検出部22の検出モードが簡易モードである場合における検出領域の指定も同様である。
領域テーブル32は、カメラ3の各々が生成したフレームに対して設定すべき簡易モードの検出領域を予め記録している。簡易モードにおける検出領域は、第1検出部21に割り当てられるカメラによって異なる。各カメラの撮影範囲が、各カメラの取付位置や光軸方向によって異なるためである。
左サイドカメラ3Lが第1検出部21に割り当てられた場合、検出領域指定部14は、左サイドカメラ3Lに対応付けられた簡易モードの検出領域を領域テーブル32から取得し、取得した検出領域を左方フレーム31Lの検出領域として指定する。検出領域指定部14は、指定した左方フレーム31Lの検出領域を境界線検出部211に通知する。境界線検出部211は、通知された検出領域内の画素から注目画素を選択する(図13に示すステップS201)。
この結果、図7に示すように、簡易モードの検出領域31Kが左方フレーム31Lにおいて指定される。図7に示す例では、左方フレーム31Lにおいて車両9の車体が現れない領域が検出領域に指定されている。これにより、第1検出部21における駐車区画Lの検出負荷を低減することができる。なお、検出領域指定部14は、左方フレーム31Lにおいて路面が現れると想定される領域を検出領域に指定してもよい。
簡易モードで指定された検出領域は、画像座標系で指定される。このため、検出領域指定部14は、領域テーブル32から取得した検出領域を、そのまま第1検出部21に出力する。
(詳細モード)
第1検出部21の検出モードとして詳細モードが設定された場合を例として、検出領域指定部14の動作を説明する。検出設定部12が、左サイドカメラ3Lを第1検出部21に割り当てたと仮定する。
第1検出部21の検出モードとして詳細モードが設定された場合を例として、検出領域指定部14の動作を説明する。検出設定部12が、左サイドカメラ3Lを第1検出部21に割り当てたと仮定する。
この場合、検出領域指定部14は、区画リスト18に記録された駐車区画Lの駐車基準位置S、第1始点の位置及び第2始点の位置に基づいて、検出領域を指定する。図18は、詳細モードにおける検出領域の設定方法を説明する図である。
例えば、駐車区画L1が区画リスト18に登録されている場合、検出領域指定部14は、駐車区画L1の駐車基準位置S1と、第1始点の位置と、第2始点の位置とに基づいて、2つの検出領域G1、G2を設定する。具体的には、検出領域指定部14は、始点PE1と始点ME1とを結ぶ線分の中点M1を特定する。検出領域指定部14は、特定した中点M1と駐車基準位置S1とを結ぶ直線を駐車区画L1の中心線K1として特定する。
検出領域指定部14は、エッジ線の始点PE1を含み、かつ、中心線K1の延びる方向を長辺として有する矩形状の検出領域G1を設定する。また、検出領域指定部14は、エッジ線の始点ME1を含み、かつ、中心線K1の延びる方向を長辺として有する矩形状の検出領域G2を設定する。これにより、駐車区画L1に基づく2つの検出領域G1、G2が設定される。
検出領域G1、G2の短辺の長さは、白線Wの一般的な幅に基づいて設定される。検出領域G1、G2の長辺の長さは、例えば、1.5mに設定される。つまり、詳細モードで設定される検出領域は、白線Wの全体を包含しない。駐車区画Lは、駐車基準位置Sと、白線Wの輪郭を構成する境界線Bの始点とに基づいて特定されるため、白線Wの全体を検出しなくてもよいためである。この結果、詳細モードにおける検出領域の面積を小さくすることができる。検出領域の全ての画素を注目画素として選択する場合であっても、速やかに駐車区画Lを検出することができる。
図18に示していないが、検出領域指定部14は、駐車区画L2に対応する検出領域を指定する。具体的には、駐車区画L2に対応する検出領域は、駐車区画L2の駐車基準位置S2と、2つの始点(プラスエッジ点PE5及びマイナスエッジ点ME6)の位置に基づいて決定される。この結果、検出領域G2は、駐車区画L2に対応する検出領域と重複する。マイナスエッジ点ME1とプラスエッジ点PE5とが、同一の白線の頂点であるためである。この場合、検出領域指定部14は、2つの検出領域G1、G2の和領域を第1検出部21に通知する。
詳細モードで指定された検出領域は、ワールド座標系で記述される。このため、検出領域指定部14は、指定された検出領域の座標系を、ワールド座標系から左方フレーム31Lの画像座標系に変換する。検出領域指定部14は、画像座標系に変換された検出領域を第1検出部21に出力する。
図8に示す例では、ハッチング領域31Nが、詳細モードにおいて指定される検出領域である。ハッチング領域31Nは、白線の端点のうち、車両9に近い端点を含むように設定されている。詳細モードで指定される検出領域は、簡易モードで設置される検出領域よりも狭い。詳細モードは、簡易モードよりも検出領域に含まれる画素の数が少ない。詳細モードが設定された場合、検出領域に含まれる全ての画素が注目画素に設定されるため、駐車区画Lの検出精度を向上させることができる。
{4.車両9の走行状態の第1例}
図19は、図2に示す車両9の駐車経路の第1例を示す図である。図19を参照して、車両9は、矢印C3で示す経路を走行した後に、矢印C4で示す経路を走行することにより、駐車区画Laに駐車する。車両9が駐車区画Laに駐車する場合を例にして、車両9の走行状態に応じて選択されるカメラ及び検出モードについて説明する。
図19は、図2に示す車両9の駐車経路の第1例を示す図である。図19を参照して、車両9は、矢印C3で示す経路を走行した後に、矢印C4で示す経路を走行することにより、駐車区画Laに駐車する。車両9が駐車区画Laに駐車する場合を例にして、車両9の走行状態に応じて選択されるカメラ及び検出モードについて説明する。
{4.1.車両9が通常速度で直進している場合}
車両9が、図19に示す位置P11から位置P12にかけて、減速しながら直進していると仮定する。具体的には、車両9の速度は、位置P11において15km/hであり、位置P12において8km/hである。車両9のステアリングホイールの回転角は、位置P11から位置P12において0°である。この場合、駐車区画認識装置1は、位置P11において、図9に示す処理を開始する。
車両9が、図19に示す位置P11から位置P12にかけて、減速しながら直進していると仮定する。具体的には、車両9の速度は、位置P11において15km/hであり、位置P12において8km/hである。車両9のステアリングホイールの回転角は、位置P11から位置P12において0°である。この場合、駐車区画認識装置1は、位置P11において、図9に示す処理を開始する。
(カメラの選択)
車両9が8km/h以上の速度で直進しているため、車両9の走行状態は、図10に示す設定テーブル19のモードID「1」に対応する。従って、検出設定部12は、左サイドカメラ3L及び右サイドカメラ3Rを選択する(図9に示すステップS13)。左サイドカメラ3Lは、第1検出部21に割り当てられる。右サイドカメラ3Rは、第2検出部22に割り当てられる。
車両9が8km/h以上の速度で直進しているため、車両9の走行状態は、図10に示す設定テーブル19のモードID「1」に対応する。従って、検出設定部12は、左サイドカメラ3L及び右サイドカメラ3Rを選択する(図9に示すステップS13)。左サイドカメラ3Lは、第1検出部21に割り当てられる。右サイドカメラ3Rは、第2検出部22に割り当てられる。
(検出モードの決定)
車両9の走行状態がモードID「1」に対応するため、検出設定部12は、第1検出部21及び第2検出部22の各々の検出モードを簡易モードに設定する(図9に示すステップS14)。
車両9の走行状態がモードID「1」に対応するため、検出設定部12は、第1検出部21及び第2検出部22の各々の検出モードを簡易モードに設定する(図9に示すステップS14)。
検出設定部12は、ステップS13で選択したカメラを画像取得部11に通知する。画像取得部11は、検出設定部12からの通知に基づいて、ステップS13で選択されたカメラにより生成されたフレームを、第1検出部21及び第2検出部22に出力する。フレームは、一定の間隔で出力される。一定の間隔は、第1検出部21及び第2検出部22の処理速度に基づいて決定され、例えば、0.3秒である。
第1検出部21及び第2検出部22の検出モードが簡易モードであるため、検出領域指定部14は、メモリ17に記憶された領域テーブル32に基づいて、左方フレーム31L及び右方フレーム31Rの検出領域を指定する(ステップS15)。
第1検出部21及び第2検出部22は、左方フレーム31Lの検出領域及び右方フレーム31Rの検出領域から、駐車区画Lを検出する(ステップS16)。区画リスト18が、ステップS16に基づいて検出された駐車区画Lに基づいて更新される(ステップS17)。
駐車区画認識装置1は、車両9が8km/h以上の速度で直進している場合、左右のカメラを用いて駐車区画Lを検出する処理を繰り返す。
車両9が8km/h以上の速度で直進している場合、車両9が後退駐車のために直ちに停止する可能性は低い。この場合、駐車区画認識装置1は、可能な限り多くの駐車区画Lを検出するために、車両9の左方向の広い領域を撮影できる左サイドカメラ3Lと、車両9の右方向の広い領域を撮影できる右サイドカメラ3Rとを選択する。
また、簡易モードが、第1検出部21及び第2検出部22の検出モードとして設定される。簡易モードは、駐車区画Lの過去の検出結果を使用しないため、新たな駐車区画Lを検出することができる。従って、多くの駐車区画Lを検出することができる。
{4.2.車両9が中間速度で直進している場合}
車両9が、図19に示す位置P12から位置P13にかけて、4~8km/hで直進していると仮定する。この場合、ステアリングホイールの回転角は、0°である。
車両9が、図19に示す位置P12から位置P13にかけて、4~8km/hで直進していると仮定する。この場合、ステアリングホイールの回転角は、0°である。
検出設定部12は、位置P12から位置P13までの区間における走行状態が図10に示す設定テーブル19のモードID「3」に対応すると判断する。このため、検出設定部12は、左サイドカメラ3L及び右サイドカメラ3Rを第1検出部21に割り当て、リアカメラ3Bを第2検出部22に割り当てる(ステップS13)。第1検出部21は、左方フレーム31Lから駐車区画Lを検出する処理と、右方フレーム31Rから駐車区画Lとを検出する処理とを交互に繰り返す。このように、第1検出部21に2台以上のカメラを割り当てることにより、駐車区画検出部15が備える検出部の数よりも多い数のカメラを選択することができる。
検出設定部12は、位置P12から位置P13までの区間における走行状態に基づいて、第1検出部21及び第2検出部の検出モードを簡易モードに設定する(ステップS14)。
検出領域指定部14は、第1検出部21及び第2検出部22の各々に割り当てられたカメラにより生成されたフレームの検出領域を指定する(ステップS15)。具体的には、検出領域指定部14は、簡易モードが設定された場合における左方フレーム31L及び右方フレーム31Rの各々の検出領域を決定し、決定した2つの検出領域を第1検出部21に通知する。検出領域指定部14は、簡易モードが設定された場合における後方フレーム31Bの検出領域を決定し、決定した検出領域を第2検出部22に通知する。
第1検出部21は、左方フレーム31Lの検出領域及び右方フレーム31Rの検出領域から駐車区画Lを検出する(ステップS16)。つまり、第1検出部21は、左方フレーム31Lから駐車区画Lを検出する処理と、右方フレーム31Rから駐車区画Lを検出する処理とを繰り返す。第2検出部22は、後方フレーム31Bの検出領域から駐車区画Lを検出する(ステップS16)。区画リスト18が、ステップS16に基づいて検出された駐車区画Lに基づいて更新される(ステップS17)。
車両9が、4~8km/hで直進している場合、車両9が、空いている駐車区画Lの近くで減速していると考えられる。このため、駐車区画認識装置1は、後退駐車が行われることを想定して、左サイドカメラ3L及び右サイドカメラ3Rだけでなく、リアカメラ3Bを用いて駐車区画Lを検出する。
{4.3.車両9が中間速度で右旋回する場合}
車両9が、図19に示す位置P13から位置P14にかけて、4~8km/hの速度で右旋回していると仮定する。この場合において、ステアリングホイールの回転角は、250°である。
車両9が、図19に示す位置P13から位置P14にかけて、4~8km/hの速度で右旋回していると仮定する。この場合において、ステアリングホイールの回転角は、250°である。
検出設定部12は、位置P13から位置P14までの区間における走行状態が図9に示す設定テーブル19のモードID「4」に対応すると判断する。このため、検出設定部12は、左サイドカメラ3Lを第1検出部21に割り当て、リアカメラ3Bを第2検出部22に割り当てる(ステップS13)。検出設定部12は、第1検出部21及び第2検出部の検出モードを簡易モードに設定する(ステップS14)。
検出領域指定部14は、第1検出部21及び第2検出部22の各々に割り当てられたカメラにより生成されたフレームの検出領域を指定する(ステップS15)。具体的には、検出領域指定部14は、領域テーブル32に基づいて、簡易モードが設定された場合における左方フレーム31L及び後方フレーム31Bの各々の検出領域を決定する。検出領域指定部14は、左方フレーム31Lの検出領域を第1検出部21に通知し、後方フレーム31Bの検出領域を第2検出部22に通知する。
第1検出部21は、左方フレーム31Lの検出領域から駐車区画Lを検出する(ステップS16)。第2検出部22は、後方フレーム31Bの検出領域から駐車区画Lを検出する(ステップS16)。区画リスト18が、ステップS16に基づいて検出された駐車区画Lに基づいて更新される(ステップS17)。
車両9が4~8km/hの速度で右旋回している場合、車両9の運転手が、車両9の左後方に位置する駐車区画Lに車両9を駐車させることを意図していると考えられる。駐車区画認識装置1は、上記の考えに従って、車両9の旋回軌跡の外側の領域を撮影する左サイドカメラ3Lと、車両9の後方の景色を撮影するリアカメラ3Bとを選択する。第1検出部21は、車両9が区間P2~P3を走行しているときと異なり、右方フレーム31Rから駐車区画Lを検出する処理を実行しない。従って、車両9が駐車する可能性の高い駐車区画を継続して検出することができる。
{4.4.車両9が停止直前速度で右旋回する場合}
車両9が、図19に示す位置P14から位置P15までの区間にかけて、4km/h以下の速度で右旋回し、位置P15において停止すると仮定する。ステアリングホイールの回転角は、250°である。車両9が位置P14から位置P15までの区間を走行する場合における、駐車区画認識装置1の動作を説明する。
車両9が、図19に示す位置P14から位置P15までの区間にかけて、4km/h以下の速度で右旋回し、位置P15において停止すると仮定する。ステアリングホイールの回転角は、250°である。車両9が位置P14から位置P15までの区間を走行する場合における、駐車区画認識装置1の動作を説明する。
検出設定部12は、位置P14から位置P15までの区間における走行状態が図10に示す設定テーブル19のモードID「7」に対応すると判断する。このため、検出設定部12は、左サイドカメラ3Lを第1検出部21に割り当て、リアカメラ3Bを第2検出部22に割り当てる(ステップS13)。検出設定部12は、簡易モードを第1検出部21に設定し、簡易モード及び詳細モードを第2検出部22に設定する(ステップS14)。
検出領域指定部14は、第1検出部21及び第2検出部22の各々に割り当てられたカメラにより生成されたフレームの検出領域を指定する(ステップS15)。具体的には、第1検出部21の検出モードが簡易モードであるため、検出領域指定部14は、左方フレーム31Lの検出領域を領域テーブル32に基づいて決定する。第2検出部22の検出モードが簡易モード及び詳細モードである。検出領域指定部14は、最初に、後方フレーム31Bの検出領域を領域テーブル32に基づいて決定する。
第1検出部21は、左方フレーム31Lの検出領域から駐車区画Lを検出する(ステップS16)。第2検出部22は、後方フレーム31Bの検出領域から駐車区画Lを検出する(ステップS16)。区画リスト18が、ステップS15に基づいて検出された駐車区画Lに基づいて更新される(ステップS17)。
検出領域指定部14は、更新された区画リスト18に基づいて、後方フレーム31Bの検出領域を決定する。つまり、検出領域指定部14は、詳細モードで、後方フレーム31Bの検出領域を決定する。第2検出部22は、詳細モードで、後方フレーム31Bの検出領域から駐車区画Lを検出する(ステップS16)。その後、第2検出部22は、簡易モード及び詳細モードを交互に繰り返す。一方、第1検出部21は、簡易モードによる駐車区画Lの検出を繰り返し実行する。
車両9が4km/h以下の速度で右旋回している場合、車両9の運転手が、車両9を切り返すために車両9を間もなく停止させると考えられる。駐車区画Laは、車両9から見て左後方に位置しており、後退駐車が間もなく開始される。このため、駐車区画認識装置1は、左方フレーム31L及び後方フレーム31Bから簡易モードで駐車区画Lを検出する処理に加えて、後方フレーム31Bから詳細モードで駐車区画Lを検出する処理を実行する。これにより、駐車区画認識装置1は、広い範囲の駐車区画Lを検出しつつ、駐車区画Laを精度高く検出することができる。
{4.5.車両9が駐車区画Lの外で後退している場合}
車両9が位置P15で停止した後、駐車指示スイッチ6が押下された場合、車両制御装置2は、駐車区画Lの選択を運転手に指示する。運転手が駐車区画Laを選択した場合、車両制御装置2は、駐車支援を開始する。具体的には、車両制御装置2は、ステアリングホイールを回転させて車両9を操舵する。運転手は、車両9のアクセルペダル又はブレーキペダルを操作する。
車両9が位置P15で停止した後、駐車指示スイッチ6が押下された場合、車両制御装置2は、駐車区画Lの選択を運転手に指示する。運転手が駐車区画Laを選択した場合、車両制御装置2は、駐車支援を開始する。具体的には、車両制御装置2は、ステアリングホイールを回転させて車両9を操舵する。運転手は、車両9のアクセルペダル又はブレーキペダルを操作する。
車両9が、駐車区画Lの外で後退していると仮定する。具体的には、車両9が、図19に示す位置P15から位置P16までの区間において後退している。位置P15から位置P16までの区間は、駐車区画Laの外である。駐車区画認識装置1は、ワールド座標系における駐車区画Laの駐車基準位置Saと、第1始点の位置と、第2始点の位置とに基づいて、原点Owが駐車区画Laの中にあるか否かを判断する。例えば、原点Owが駐車区画Laの第1始点と第2始点とを結ぶ線分を横切っていない場合、駐車区画認識装置1は、車両9が駐車区画Laの外にいると判断する。
検出設定部12は、位置P15から位置P16までの区間における走行状態が図10に示す設定テーブル19のモードID「8」に対応すると判断する。このため、検出設定部12は、リアカメラ3Bのみを選択する。つまり、第1検出部21及び第2検出部22は、後方フレーム31Bから駐車区画Lを検出する。検出設定部12は、第1検出部21の検出モードを簡易モードに決定し、第2検出部22の検出モードを詳細モードに決定する(ステップS13)。
検出領域指定部14は、第1検出部21及び第2検出部22の各々に割り当てられたカメラにより生成されたフレームの検出領域を指定する(ステップS15)。具体的には、第1検出部21の検出モードが簡易モードであるため、検出領域指定部14は、後方フレーム31Bの検出領域を領域テーブル32に基づいて決定する。第2検出部22の検出モードが詳細モードであるため、検出領域指定部14は、後方フレーム31Bの検出領域を区画リスト18に基づいて決定する。
後退駐車が開始されたため、車両9を駐車させる駐車区画Laは、車両9の後方に位置する。このため、駐車区画認識装置1は、後方フレーム31Bから駐車区画Lを検出する処理を簡易モード及び詳細モードの両者で実行することにより、車両9の後方に位置する駐車区画Laを精度高く検出できるとともに、車両9の後方に位置する駐車区画Laの検出漏れを防ぐことができる。
{4.6.車両9が駐車区画L内で後退している場合}
車両9が、駐車区画Lの中で後退していると仮定する。具体的には、図19を参照して、車両9が、位置P16から駐車区画Laの駐車基準位置Saまでの区間において後退している。位置P16から駐車基準位置Saまでの区間は、駐車区画La内である。
車両9が、駐車区画Lの中で後退していると仮定する。具体的には、図19を参照して、車両9が、位置P16から駐車区画Laの駐車基準位置Saまでの区間において後退している。位置P16から駐車基準位置Saまでの区間は、駐車区画La内である。
検出設定部12は、位置P16から駐車基準位置Saまでの区間における走行状態が図9に示す設定テーブル19のモードID「9」に対応すると判断する。このため、検出設定部12は、左サイドカメラ3L及び右サイドカメラ3Rを選択する(ステップS13)。検出設定部12は、第1検出部21及び第2検出部22の両者の検出モードを詳細モードに決定する(ステップS14)。
検出領域指定部14は、第1検出部21及び第2検出部22の各々に割り当てられたカメラにより生成されたフレームの検出領域を指定する(ステップS15)。具体的には、第1検出部21及び第2検出部22の検出モードが詳細モードであるため、左方フレーム31L及び右方フレーム31Rの検出領域は、区画リスト18に基づいて決定する。このとき、検出領域決定部14は、検出領域の長辺の長さを、駐車区画の一般的な車長方向の長さよりも大きく設定することが望ましい。左方フレーム31L内の白線全体を検出領域に含めることができる。右方フレーム31Rの検出領域の設定も同様である。
第1検出部21は、左方フレーム31Lの検出領域から駐車区画Lを検出する(ステップS16)。第2検出部22は、後方フレーム31Bの検出領域から駐車区画Lを検出する(ステップS16)。区画リスト18が、ステップS16に基づいて検出された駐車区画Lに基づいて更新される(ステップS17)。
車両9が駐車区画La内で後退している場合、左サイドカメラ3L及び右サイドカメラ3Rが、駐車区画Laを規定する白線の全体を撮影することができる。駐車区画認識装置1は、詳細モードを用いた場合であっても、駐車区画Laを規定する白線の全体を検出し、駐車区画Laの駐車基準位置Saを検出することができる。
なお、車両9が駐車区画La内で後退している場合、駐車区画Laの長辺方向の2つの境界線のうち一方が、左サイドカメラ3Lにより撮影され、他方が、右サイドカメラ3Rにより撮影される。この場合、駐車区画決定部15は、左方フレーム31Lから検出されたエッジ線と、右方フレーム31Rから検出されたエッジ線とに基づいて、駐車区画Laの駐車基準位置Saを決定すればよい。
{5.車両9の走行状態の第2例}
図20は、図2に示す車両9の駐車経路の第2例を示す図である。図20を参照して、車両9は、矢印C5で示す経路を走行した後に、矢印C6で示す経路を走行することにより、駐車区画Lbに駐車する。車両9が駐車区画Lbに駐車する場合を例にして、車両9の走行状態に応じて選択されるカメラ及び検出モードについて説明する。
図20は、図2に示す車両9の駐車経路の第2例を示す図である。図20を参照して、車両9は、矢印C5で示す経路を走行した後に、矢印C6で示す経路を走行することにより、駐車区画Lbに駐車する。車両9が駐車区画Lbに駐車する場合を例にして、車両9の走行状態に応じて選択されるカメラ及び検出モードについて説明する。
{5.1.車両9が通常速度で直進する場合}
車両9が、図20に示す位置P21から位置P22にかけて、8~15kmhの速度で減速しながら直進していると仮定する。車両9のステアリングホイールの回転角は、0°である。車両9の走行状態は、図10に示すモードID「1」に対応する。駐車区画認識装置1は、車両9が図19に示す位置P11から位置P12まで移動する時の動作と同様に動作する。
車両9が、図20に示す位置P21から位置P22にかけて、8~15kmhの速度で減速しながら直進していると仮定する。車両9のステアリングホイールの回転角は、0°である。車両9の走行状態は、図10に示すモードID「1」に対応する。駐車区画認識装置1は、車両9が図19に示す位置P11から位置P12まで移動する時の動作と同様に動作する。
{5.2.車両9が中間速度で直進する場合}
車両9が、図20に示す位置P22から位置P23にかけて、4~8km/hの速度で直進していると仮定する。ステアリングホイールの回転角は、0°である。車両9の走行状態は、図10に示すモードID「3」に対応する。駐車区画認識装置1は、車両9が図19に示す位置P12から位置P13まで移動する場合の動作と同様に動作する。
車両9が、図20に示す位置P22から位置P23にかけて、4~8km/hの速度で直進していると仮定する。ステアリングホイールの回転角は、0°である。車両9の走行状態は、図10に示すモードID「3」に対応する。駐車区画認識装置1は、車両9が図19に示す位置P12から位置P13まで移動する場合の動作と同様に動作する。
{5.3.車両9が停止直前速度で直進する場合}
車両9が、図20に示す位置P22から位置P23にかけて、4km/h以下の速度で直進していると仮定する。ステアリングホイールの回転角は、0°である。車両9の走行状態は、図10に示すモードID「6」に対応する。検出設定部12は、左サイドカメラ3L及び右サイドカメラ3Rを第1検出部21に割り当て、リアカメラ3Bを第2検出部22に割り当てる(ステップS13)。検出設定部12は、簡易モードを第1検出部21に設定し、簡易モード及び詳細モードを第2検出部22に設定する(ステップS14)。
車両9が、図20に示す位置P22から位置P23にかけて、4km/h以下の速度で直進していると仮定する。ステアリングホイールの回転角は、0°である。車両9の走行状態は、図10に示すモードID「6」に対応する。検出設定部12は、左サイドカメラ3L及び右サイドカメラ3Rを第1検出部21に割り当て、リアカメラ3Bを第2検出部22に割り当てる(ステップS13)。検出設定部12は、簡易モードを第1検出部21に設定し、簡易モード及び詳細モードを第2検出部22に設定する(ステップS14)。
検出領域指定部14は、第1検出部21及び第2検出部22の各々に割り当てられたカメラにより生成されたフレームの検出領域を指定する(ステップS15)。具体的には、検出領域指定部14は、簡易モードにおける左方フレーム31L及び右方フレーム31Rの各々の検出領域を決定する。検出領域指定部14は、簡易モードにおける後方フレーム31Bの検出領域と、詳細モードにおける後方フレーム31Bの検出領域とを決定する。
第1検出部21は、ステップS16を実行する際に、左方フレーム31Lから駐車区画Lを検出する処理と、右方フレーム31Rから駐車区画Lを検出する処理とを交互に繰り返す。第2検出部22は、ステップS16を実行する際に、簡易モードで駐車区画Lを検出する処理と、詳細モードで駐車区画Lを検出する処理とを交互に繰り返す。リスト管理部17は、第1検出部21及び第2検出部22により検出された駐車区画Lに基づいて、区画リスト18を更新する(ステップS17)。
車両9が停止直前速度で直進する場合、駐車区画認識装置1は、左サイドカメラ3L及び右サイドカメラ3Rを第1検出部21に割り当てる。車両9が後退駐車を開始する直前であるにも関わらず、車両9が右後方に駐車するか、左後方に駐車するかを特定できないためである。また、駐車区画認識装置1は、リアカメラ3Bを第2検出部22に割り当てた上で、第2検出部22の検出モードを簡易モード及び詳細モードに設定する。これにより、駐車区画認識装置1は、広範囲にわたる駐車区画の検出と、車両9の後方に位置する駐車区画の検出精度の向上とを両立することができる。
{5.4.車両9が中間速度で左旋回する場合}
車両9が、図20に示す位置P23から位置P24にかけて、4~8km/hの速度で右旋回すると仮定する。ステアリングホイールの回転角は、250°である。車両9の走行状態は、図9に示す設定テーブル19のモードID「2」に対応する。
車両9が、図20に示す位置P23から位置P24にかけて、4~8km/hの速度で右旋回すると仮定する。ステアリングホイールの回転角は、250°である。車両9の走行状態は、図9に示す設定テーブル19のモードID「2」に対応する。
検出設定部12は、右サイドカメラ3Rを第1検出部21に割り当て、リアカメラ3Bを第2検出部22に割り当てる(ステップS13)。検出設定部12は、第1検出部21及び第2検出部の検出モードを簡易モードに設定する(ステップS14)。検出領域指定部14は、領域テーブル32に基づいて、簡易モードが設定された場合における左方フレーム31L及び後方フレーム31Bの各々の検出領域を決定する(ステップS15)。
第1検出部21は、左方フレーム31Lの検出領域から駐車区画Lを検出する(ステップS16)。第2検出部22は、後方フレーム31Bの検出領域から駐車区画Lを検出する(ステップS16)。区画リスト18が、ステップS16に基づいて検出された駐車区画Lに基づいて更新される(ステップS17)。
車両9が4~8km/hの速度で左旋回する場合、車両9の運転手が、車両9の右後方に位置する駐車区画Lに車両9を駐車させることを意図していると考えられる。駐車区画認識装置1は、上記の考えに従って、車両9の旋回軌跡の外側の領域を撮影する右サイドカメラ3Lと、車両9の後方の景色を撮影するリアカメラ3Bとを選択する。これにより、車両9が駐車する可能性の高い駐車区画を継続して検出することができる。
{5.5.車両9が停止直前速度で左旋回する場合}
車両9が、図20に示す位置P24から位置P25にかけて、4km/h以下の速度で左旋回し、位置P25において停止すると仮定する。ステアリングホイールの回転角は、250°である。この場合、車両9の走行状態は、図10に示す設定テーブル19のモードID「5」に対応する。
車両9が、図20に示す位置P24から位置P25にかけて、4km/h以下の速度で左旋回し、位置P25において停止すると仮定する。ステアリングホイールの回転角は、250°である。この場合、車両9の走行状態は、図10に示す設定テーブル19のモードID「5」に対応する。
検出設定部12は、右サイドカメラ3Rを第1検出部21に割り当て、リアカメラ3Bを第2検出部22に割り当てる(ステップS13)。検出設定部12は、簡易モードを第1検出部21に設定し、簡易モード及び詳細モードを第2検出部22に設定する(ステップS14)。
検出部21の検出モードが簡易モードであるため、検出領域指定部14は、左方フレーム31Lの検出領域を領域テーブル32に基づいて決定する(ステップS15)。検出領域指定部14は、最初に、後方フレーム31Bの検出領域を領域テーブル32に基づいて決定する(ステップS15)。
第1検出部21は、左方フレーム31Lの検出領域から駐車区画Lを検出する(ステップS16)。第2検出部22は、後方フレーム31Bの検出領域から駐車区画Lを検出する(ステップS16)。区画リスト18が、ステップS15に基づいて検出された駐車区画Lに基づいて更新される(ステップS17)。
検出領域指定部14は、更新された区画リスト18に基づいて、後方フレーム31Bの検出領域を決定する(ステップS15)。第2検出部22は、簡易モードと詳細モードとを交互に繰り返すためである。第2検出部22は、詳細モードで、後方フレーム31Bの検出領域から駐車区画Lを検出する(ステップS16)。
車両9が4km/h以下の速度で左旋回する場合、運転者は、車両9を切り返すために車両9を間もなく停止させると考えられる。車両9が、右後方に位置する駐車区画Lbに駐車するためである。駐車区画認識装置1は、左方フレーム31L及び後方フレーム31Bから簡易モードで駐車区画Lを検出する処理に加えて、後方フレーム31Bから詳細モードで駐車区画Lを検出する処理を実行する。これにより、駐車区画認識装置1は、広い範囲の駐車区画Lを検出ししつつ、駐車区画Lbを精度高く検出できる。
{5.6.車両9が駐車区画Lの外で後退している場合}
車両9が図20に示す位置P25で停止した後に、運転者は、駐車指示スイッチ6が押下する。車両制御装置2は、駐車指示スイッチ6の押下に応じて、駐車区画Lの選択を運転手に指示する。運転手が駐車区画Lbを選択した場合、車両制御装置2は、駐車支援を開始する。具体的には、車両制御装置2は、ステアリングホイールを回転させて車両9を操舵する。運転手は、車両9のアクセルペダル又はブレーキペダルを操作する。駐車区画認識装置1は、位置P25から位置P26までの区間において、車両9が図19に示す位置P15から位置P16まで移動する時の動作と同様に動作する。
車両9が図20に示す位置P25で停止した後に、運転者は、駐車指示スイッチ6が押下する。車両制御装置2は、駐車指示スイッチ6の押下に応じて、駐車区画Lの選択を運転手に指示する。運転手が駐車区画Lbを選択した場合、車両制御装置2は、駐車支援を開始する。具体的には、車両制御装置2は、ステアリングホイールを回転させて車両9を操舵する。運転手は、車両9のアクセルペダル又はブレーキペダルを操作する。駐車区画認識装置1は、位置P25から位置P26までの区間において、車両9が図19に示す位置P15から位置P16まで移動する時の動作と同様に動作する。
{5.7.車両9が駐車区画L内で後退している場合}
車両9が、図20に示す駐車区画Lbの中で後退していると仮定する。具体的には、車両9が、位置P26から駐車区画Lbの駐車基準位置Sbまでの区間において後退している。位置P26から駐車基準位置Saまでの区間は、駐車区画Lb内である。駐車区画認識装置1は、位置P26から駐車基準位置Sbにかけて、車両9が図19に示す位置P26から駐車基準位置Sbまで移動する時の動作と同様に動作する。
車両9が、図20に示す駐車区画Lbの中で後退していると仮定する。具体的には、車両9が、位置P26から駐車区画Lbの駐車基準位置Sbまでの区間において後退している。位置P26から駐車基準位置Saまでの区間は、駐車区画Lb内である。駐車区画認識装置1は、位置P26から駐車基準位置Sbにかけて、車両9が図19に示す位置P26から駐車基準位置Sbまで移動する時の動作と同様に動作する。
{まとめ}
以上説明したように、駐車区画認識装置1は、車両9の走行状態に基づいて、複数のカメラ3の中から、駐車区画Lの検出に用いるカメラを選択する。これにより、駐車区画認識装置1は、駐車区画Lの検出負荷を軽減することができる。また、駐車区画認識装置1は、車両9の走行状態に基づいて、駐車区画Lを検出する処理内容を変更する。これにより、駐車区画認識装置1は、駐車区画Lの検出精度を落とすことなく、駐車区画Lの検出負荷を軽減することができる。
以上説明したように、駐車区画認識装置1は、車両9の走行状態に基づいて、複数のカメラ3の中から、駐車区画Lの検出に用いるカメラを選択する。これにより、駐車区画認識装置1は、駐車区画Lの検出負荷を軽減することができる。また、駐車区画認識装置1は、車両9の走行状態に基づいて、駐車区画Lを検出する処理内容を変更する。これにより、駐車区画認識装置1は、駐車区画Lの検出精度を落とすことなく、駐車区画Lの検出負荷を軽減することができる。
{変形例}
(駐車区画がU字状の白線で区画されている場合)
上記実施の形態では、駐車区画Lが一本の白線で区分されている例を説明した。しかし、駐車区画認識装置1は、U字状に描かれた白線により設定された駐車区画Lを検出してもよい。
(駐車区画がU字状の白線で区画されている場合)
上記実施の形態では、駐車区画Lが一本の白線で区分されている例を説明した。しかし、駐車区画認識装置1は、U字状に描かれた白線により設定された駐車区画Lを検出してもよい。
図21は、U字状に描かれた白線により設定された駐車区画Lの検出を説明する図である。図21において、白線のサイズを誇張して大きく示している。図21を参照して、駐車区画L5は、U字形状の白線W5及びW6で区画されている。
白線W5は、白線W5a及びW5bを含む。白線W5aは、白線W5bと平行である。暗領域W5cは、白線W5aと白線W5bとの間の領域であり、アスファルトが露出している。白線W6は、白線W6a及びW6bを含む。白線W6aは、白線W6bと平行である。暗領域W6cは、白線W6aと白線W6bとの間の領域であり、アスファルトが露出している。
境界線検出部211は、上述のように、プラスエッジ線CP5a、CP5b、CP6a、CP6bを検出し、マイナスエッジ線CM5a、CM5b、CM6a、CM6bを検出する。プラスエッジ線CP5a及びマイナスエッジ線CM5aは、白線W5aの輪郭の一部を形成する。プラスエッジ線CP5b及びマイナスエッジ線CM5bは、白線W5bの輪郭の一部を形成する。プラスエッジ線CP6a及びマイナスエッジ線CM6aは、白線W6aの輪郭の一部を形成する。プラスエッジ線CP6b及びマイナスエッジ線CM6bは、白線W6bの輪郭の一部を形成する。
区画決定部212は、上述した方法により、ペアを生成し、生成したペアを構成する2本のエッジ線の間隔を算出する。具体的には、区画決定部212は、プラスエッジ線CP5aと、マイナスエッジ線CM5bとを候補ペアとして特定する。プラスエッジ線CP5aとマイナスエッジ線CM5bとの間の領域は、暗領域W5cである。
しかし、暗領域W5cの幅は、駐車区画L5の幅よりもはるかに小さい。従って、プラスエッジ線CP5aとマイナスエッジ線CM5bとの間隔は、駐車区画の幅に対応する所定の範囲外である。従って、区画決定部212は、暗領域R5cを駐車区画Lとして検出しない。同様に、白線W6の暗領域W6cも、駐車区画Lとして検出されない。
区画決定部212は、プラスエッジ線CP5bとマイナスエッジ線CM6aとを含むペアを生成し、このペアを構成する2つのエッジ線の間隔が駐車区画の幅に対応する所定の範囲内であると判断する。つまり、区画決定部212は、プラスエッジ線CP5bとマイナスエッジ線CM6aとに基づいて、駐車区画L5を検出する。
(駐車区画が走路に対して斜めである場合)
図22は、走路Aに対して斜めに設定された駐車区画Lの検出を説明する図である。図22において、白線のサイズを誇張して大きく示している。図22を参照して、駐車区画L7が白線W7、W8によって設定されている。走路Aと駐車区画L7の長辺とのなす角は、例えば、45°である。つまり、駐車区画L7は、平行四辺形である。駐車区画L7が走路Aに対して斜めに設定されている場合であっても、駐車区画検出部15は、上述の方法で、駐車区画L7を検出することができる。以下、具体的に説明する。
図22は、走路Aに対して斜めに設定された駐車区画Lの検出を説明する図である。図22において、白線のサイズを誇張して大きく示している。図22を参照して、駐車区画L7が白線W7、W8によって設定されている。走路Aと駐車区画L7の長辺とのなす角は、例えば、45°である。つまり、駐車区画L7は、平行四辺形である。駐車区画L7が走路Aに対して斜めに設定されている場合であっても、駐車区画検出部15は、上述の方法で、駐車区画L7を検出することができる。以下、具体的に説明する。
区画決定部212は、上記と同じ方法を用いて、プラスエッジ線CP7及びマイナスエッジ線CM8に基づいて駐車区画L7を検出する。
区画決定部212は、駐車区画L7の駐車基準位置S7を決定する。具体的には、区画決定部212は、プラスエッジ線CP7の始点とマイナスエッジ線CM8の始点とを結ぶ線分E7を特定する。区画決定部212は、特定した線分E7の中点M7を通り、かつ、プラスエッジ線CP1及びマイナスエッジ線CM2のいずれか一方に平行な直線を、中心線K7に決定する。区画決定部212は、駐車区画L7内に位置する中心線K7上の点であって、中点M7から長さLgの位置にある点を駐車基準位置S7に決定する。
図23は、駐車区画L7おける駐車基準位置の他の決定方法を示す図である。図23において、白線のサイズを誇張して大きく示している。区画決定部212は、マイナスエッジ線CM8を延長した延長線CEと直交し、かつ、プラスエッジ線CP7の始点を通る直線VLを生成する。仮想始点VPは、直線VLと延長線CEとの交点である。区画決定部212は、仮想始点VPとプラスエッジ線CP7の始点とを結ぶ線分E7’の中点M7’を特定する。
区画決定部212は、中点M7’を通り、かつ、プラスエッジ線又はマイナスエッジ線のいずれか一方に平行な中心線K7を生成する。区画決定部212は、駐車区画L7内における中心線K7’上の点であり、中点M7’から距離Lgにある点を、駐車区画L7の駐車基準位置S7に決定する。
なお、区画決定部212は、中点M7’を特定する際に、マイナスエッジ線CM8の始点を通り、かつ、マイナスエッジ線CM8に直交する線を直線VLとして生成してもよい。この場合、中点M7’は、駐車区画L7内に存在することになる。
(その他の変形例)
なお、上記実施の形態では、車両9の運転手が、駐車開始の指示及び駐車区画Lの選択を行う例を説明したがこれに限られない。車両制御装置2は、車両9を駐車させる駐車区画の選択及び選択された駐車区画への車両9の駐車制御の全てを行う場合においても、駐車区画認識装置1による駐車区画Lの検出結果を利用してもよい。
なお、上記実施の形態では、車両9の運転手が、駐車開始の指示及び駐車区画Lの選択を行う例を説明したがこれに限られない。車両制御装置2は、車両9を駐車させる駐車区画の選択及び選択された駐車区画への車両9の駐車制御の全てを行う場合においても、駐車区画認識装置1による駐車区画Lの検出結果を利用してもよい。
上記実施の形態では、検出設定部12が、車両9の走行状態としてステアリングホイールの回転角を取得する例を説明したが、これに限られない。第1検出部21は、車両9の操舵輪の回転角に基づいて、車両9が旋回しているか否かを判断してもよい。つまり、検出設定部12は、車両9の操舵角に基づいて、カメラの選択及び検出モードの決定を行えばよい。
上記実施の形態では、検出設定部12が、車両9の速度と、ステアリングホイールの回転角と、車両9の位置に基づいて、駐車区画Lの検出に使用するカメラの選択と、検出モードの決定とを行う例を説明したが、これに限られない。検出設定部12は、車両9の走行状態に基づいて、駐車区画Lの検出に使用するカメラの選択し、検出モードを決定すればよい。例えば、車両9の走行状態として、車両9の加速度を用いてもよい。
上記実施の形態では、検出設定部12が、カメラの選択及び検出モードの決定の両者を実行する場合を説明したが、これに限られない。検出設定部12は、カメラの選択及び検出モードの決定のいずれか一方を実行してもよい。
上記実施の形態では、検出設定部12が、4台のカメラ3の中から2台のカメラを選択する例を説明したが、これに限られない。検出設定部12は、車両9に搭載されたカメラの数よりも少ない数のカメラを選択すればよい。例えば、駐車区画検出部15が、第1検出部21及び第2検出部の他に、第3検出部(図示省略)備える場合、駐車区画検出部15は、画像から駐車区画を検出する3つの処理を並行して実行することができる。この場合、検出設定部12は、3台のカメラを選択すればよい。
上記実施の形態では、検出領域指定部14が、検出設定部12により決定された検出モードに基づいて検出領域を指定する例を説明したが、これに限られない。駐車区画認識装置1は、検出領域指定部14を備えていなくてもよい。この場合、検出領域は、簡易モード及び詳細モードで共通となる。
上記実施の形態では、駐車区画認識装置1が、カメラの選択及び検出モードの決定の両者を実行する例を説明したが、これに限られない。駐車区画認識装置1が、カメラの選択及び検出モードの決定のいずれか一方を実行してもよい。駐車区画認識装置1が、検出モードを決定し、カメラを選択しない場合、車両9に搭載されるカメラは、少なくとも1つであればよい。
また、上記実施の形態では、駐車区画決定部15が、検出した駐車区画Lの奥行きを特定しない例を説明したが、これに限られない。駐車区画決定部15は、駐車区画Lを構成する2つの境界線Bを検出した場合、駐車区画Lが4角形であると仮定し、駐車区画Lを規定する4つの頂点を決定してもよい。例えば、駐車区画決定部15は、駐車区画Lを構成する2つの境界線Bの始点を、4角形を構成する4つの頂点のうち、2つの頂点に決定する。駐車区画決定部15は、2つの境界線Bの始点の各々から所定の距離にある2つの点を、4つの頂点のうち残りの頂点に決定する。この場合、駐車区画決定部15は、駐車区画Lを規定する4つの頂点を、区画リストに記録すればよい。
また、上記実施の形態において、駐車区画決定部15は、検出した駐車区画Lに他の車両が駐車しているか否かを判断してもよい。例えば、駐車区画決定部15は、測距センサの検出結果に基づいて、検出した駐車区画Lに他の車両が駐車しているか否かを検出すればよい。あるいは、駐車区画決定部15は、車両の特徴を予め記憶しておき、記憶した車両の特徴に基づく画像認識処理を行えばよい。いずれの場合であっても、検出した他の車両と検出した駐車区画Lとの位置関係に基づいて、検出した駐車区画Lに他の車両が駐車しているか否かを判断すればよい。
また、上記実施の形態において、駐車区画決定部15は、他の車両が駐車しているか否かを判断してもよい。例えば、駐車区画決定部15は、測距センサの検出結果に基づいて、検出した駐車区画Lに他の車両が駐車しているか否かを検出すればよい。あるいは、駐車区画決定部15は、車両の特徴を予め記憶しておき、記憶した車両の特徴に基づく画像認識処理を行えばよい。いずれの場合であっても、検出した他の車両と検出した駐車区画Lとの位置関係に基づいて、検出した駐車区画Lに他の車両が駐車しているか否かを判断すればよい。
また、上記実施の形態において、駐車区画決定部15が、駐車区画Lを検出した場合、駐車基準位置と、2つの境界線Bの2つの始点とを区画リスト18に記録する場合を説明したが、これに限られない。駐車区画決定部15は、2つの境界線Bの2つの始点を区画リスト18に記録しなくてもよい。つまり、駐車区画決定部15は、カメラ3により取得された画像から、車両9を駐車させる際に車両9の駐車が完了したか否かを判断する基準となる駐車基準位置Sを検出すればよい。つまり、駐車区画認識装置1は、選択されたカメラが撮影したフレームから駐車基準位置Sを検出する駐車位置認識装置として動作する。駐車区画検出部15は、基準位置検出部として動作する。この場合、上記実施の形態で説明した駐車区画認識装置1の各機能ブロックにおける駐車区画の説明を、駐車基準位置Sに置き換えればよい。
上記実施の形態では、検出設定部12が詳細モード及び簡易モードを決定する例を説明したが、これに限られない。検出設定部12は、駐車区画の検出条件が異なる第1モード及び第2モードを、車両9の走行状態に基づいて決定すればよい。駐車区画検出部15は、第1モードが選択された場合、予め設定された第1条件で、選択されたカメラが生成したフレームから駐車区画を検出し、第2モードが選択された場合、第1条件と異なる第2条件で、選択されたカメラが生成したフレームから駐車区画を検出すればよい。この場合であっても、車両9の走行状態に基づいて駐車区画の検出処理の内容を変更することができるため、駐車区画の検出負荷を低減することができる。
また、上記実施の形態で説明した画像処理装置において、各機能ブロックは、LSIなどの半導体装置により個別に1チップ化されても良いし、一部又は全部を含むように1チップ化されても良い。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。LSI製造後に、FPGAや、コンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。
また、上記各実施の形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、プログラムにより実現されるものであってもよい。そして、上記各実施の形態の各機能ブロックの処理の一部または全部は、コンピュータにおいて、中央演算装置(CPU)により行われる。また、それぞれの処理を行うためのプログラムは、ハードディスク、ROMなどの記憶装置に格納されており、ROMにおいて、あるいはRAMに読み出されて実行される。
また、上記実施の形態の各処理をハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア(OS(オペレーティングシステム)、ミドルウェア、あるいは、所定のライブラリとともに実現される場合を含む。)により実現してもよい。さらに、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。
例えば、上記実施の形態(変形例を含む)の各機能ブロックを、ソフトウェアにより実現する場合、CPU、ROM、RAM、入力部、出力部等をバスにより接続したハードウェア構成を用いて、各機能部をソフトウェア処理により実現するようにしてもよい。
また、上記実施の形態における処理方法の実行順序は、必ずしも、上記実施の形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えることができるものである。
前述した方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明の範囲に含まれる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、大容量DVD、次世代DVD、半導体メモリを挙げることができる。
上記コンピュータプログラムは、上記記録媒体に記録されたものに限られず、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク等を経由して伝送されるものであってもよい。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
{付記}
駐車区画認識装置は、下記の第1~第10の構成であってもよい。
駐車区画認識装置は、下記の第1~第10の構成であってもよい。
第1の構成は、画像取得部と、検出設定部と、駐車区画検出部とを備える駐車区画認識装置である。画像取得部は、車両に搭載される複数のカメラから複数の画像を取得する。検出設定部は、複数のカメラのうち、駐車区画の検出に使用するカメラを、車両の走行状態に基づいて選択する。駐車区画検出部は、選択されたカメラにより生成された画像を画像取得部から取得し、取得した画像から駐車区画を検出する。
第1の構成によれば、車両の走行状態に応じて駐車区画の検出対象となる画像を変更するため、駐車区画の検出負荷を低減することができる。
第2の構成は、第1の構成であって、選択されたカメラの数は、複数のカメラよりも少ない。
第2の構成によれば、駐車区画検出部が複数のカメラにより生成された複数の画像から駐車区画を同時に検出できない場合であっても、駐車区画を検出することができる。
第3の構成は、第2の構成であって、検出設定部は、車両の速度に基づいて使用するカメラを選択する。
第3の構成によれば、車両の速度に応じて駐車区画の検出対象となる画像を変更することができる。
第4の構成は、第1又は第2の構成であって、検出設定部は、車両のステアリングホイールの回転角又は車両の操舵輪の角度に基づいて使用するカメラを選択する。
第4の構成によれば、ステアリングホイール又は操舵輪の角度に基づいて、駐車区画の検出対象となる画像を変更することができる。
第5の構成は、第2~第4の構成のいずれかであって、検出設定部は、第1~第3カメラを選択し、第1カメラ及び第2カメラを第1検出部に割り当て、第3カメラを第2検出部に割り当てる。駐車区画検出部は、第1検出部と、第2検出部とを含む。第1検出部は、第1カメラにより生成された画像から駐車区画を検出する処理と、第2カメラにより生成された画像から駐車区画を検出する処理を交互に繰り返す。第2検出部は、第3カメラにより生成された画像から駐車領域を検出する。
第5の構成によれば、第1検出部は、駐車区画の検出対象を交互に切り替える。これにより、検出部の数よりも多い数のカメラを選択することができる。
第6の構成は、第5の構成であって、複数のカメラは、左サイドカメラと、右サイドカメラとを含む。左サイドカメラは、車両の左方の景色を撮影する。右サイドカメラは、車両の右方の景色を撮影する。検出設定部は、車両の速度が予め定められた第1基準値よりも大きく、かつ、車両が前進している場合、左サイドカメラ及び右サイドカメラを選択する。
第6の構成によれば、車両が駐車場の走路を走行している場合、左サイドカメラ及び右サイドカメラは、フロントカメラ及びリアカメラよりも多くの駐車区画Lを検出できるためである。検出設定部が、車両の速度が第1基準値よりも大きい場合に左サイドカメラ及び右サイドカメラを選択することにより、多くの駐車区画を検出できる。
第7の構成は、第5又は第6の構成であって、駐車区画検出部は、第1検出部と、第2検出部と、を含む。複数のカメラは、左サイドカメラと、右サイドカメラと、リアカメラとを含む。左サイドカメラは、車両の左方の景色を撮影する。右サイドカメラは、車両の右方の景色を撮影する。リアカメラは、車両の後方の景色を撮影する。検出設定部は、車両の速度が所定の速度範囲内であり、かつ、車両の操舵角が所定の角度よりも小さい場合、左サイドカメラ及び右サイドカメラを第1検出部に割り当て、リアカメラを第2検出部に割り当てる。検出設定部は、車両の速度が所定の速度範囲内であり、かつ、操舵角が所定の角度以上である場合、左サイドカメラ及び右サイドカメラのうち車両の旋回軌跡の外側に位置するカメラを第1検出部に割り当て、リアカメラを第2検出部に割り当てる。第1検出部及び第2検出部は、検出設定部により割り当てられたカメラが生成したフレームから駐車区画を検出する。
第7の構成によれば、車両9が駐車する可能性の高い駐車区画を検出できる。
第8の構成は、第5~第7の構成のいずれかであって、複数のカメラは、左サイドカメラと、右サイドカメラと、リアカメラとを含む。左サイドカメラは、車両の左方の景色を撮影する。右サイドカメラは、車両の右方の景色を撮影する。リアカメラは、車両の後方の景色を撮影する。検出設定部は、車両が後退し、かつ、車両が駐車区画外に位置する場合、リアカメラを選択する。検出設定部は、車両が後退し、かつ、車両が駐車区画内に位置する場合、左サイドカメラ及び右サイドカメラを選択する。
第8の構成によれば、車両が後退し、かつ、車両が駐車区画外に位置する場合、リアカメラが選択される。これにより、車両を駐車させる駐車区画を高い精度で検出することができる。車両が後退し、かつ、車両が駐車区画内に位置する場合、左サイドカメラ及び右サイドカメラが選択される。これにより、車両を駐車させる駐車区画を規定する白線全体を撮影できるためこの駐車区画を検出することができる。
第9の構成は、駐車位置認識装置であって、画像取得部と、検出設定部と、基準位置検出部とを備える。画像取得部は、車両に搭載される複数のカメラから複数の画像を取得する。検出設定部は、複数のカメラのうち、駐車基準位置の検出に使用するカメラを、車両の走行状態に基づいて選択する。基準位置検出部は、選択されたカメラにより生成された画像を画像取得部から取得し、取得した画像から、駐車基準位置を検出する。
第9の構成によれば、車両の走行状態に応じて駐車基準位置の検出対象となる画像を変更するため、駐車基準位置の検出負荷を低減することができる。
駐車区画認識装置1で用いられる駐車区画認識方法は、下記のa)ステップと、b)ステップと、c)ステップとを備えていてもよい。a)ステップは、車両に搭載される複数のカメラから複数の画像を取得する。b)ステップは、複数のカメラのうち、駐車区画の検出に使用するカメラを、車両の走行状態に基づいて選択する。c)ステップは、取得された画像の中から選択されたカメラにより生成された画像を選択し、選択した画像から駐車区画を検出する。
駐車区画認識装置1は、下記の第10~18の構成であってもよい。
第10の構成において、駐車区画認識装置は、車両に搭載される少なくとも1つのカメラにより生成された画像を用いて駐車区画を認識する。駐車区画認識装置は、画像取得部と、検出設定部と、駐車区画検出部とを備える。画像取得部は、少なくとも1つのカメラから画像を取得する。検出設定部は、車両の走行状態に基づいて、取得された画像から駐車区画を検出する検出モードを、第1モードと第2モードとの中から選択する。駐車区画検出部は、検出設定部が第1モードを選択した場合、取得された画像から予め定められた第1条件で駐車区画を検出し、検出設定部が第2モードを選択した場合、取得された画像から第1条件と異なる第2条件で駐車区画を検出する。
第10の構成によれば、車両の走行状態に基づいて検出モードが変更される。従って、駐車区画の検出精度を低下させることなく、駐車区画の検出処理の負荷を軽減させることができる。
第11の構成は、第10の構成であって、駐車区画検出部は、検出領域指定部、を含む。検出領域指定部は、検出設定部が第1モードを選択した場合、予め設定された検出領域を取得された画像において指定し、検出設定部が第2選択モードを選択した場合、既に検出された駐車区画に基づいて検出領域を指定する。駐車区画検出部は、取得された画像で指定された検出領域から駐車区画を検出する。
第11の構成によれば、第2モードが選択された場合、検出領域が既に検出された駐車区画に基づいて検出されるため、駐車区画を速やかに検出することができる。
第12の構成は、第10又は第11の構成であって、駐車区画検出部は、境界線検出部と、区画決定部とを備える。境界線検出部は、取得された画像において注目画素を選択し、注目画素でエッジが形成されているか否かを判断することにより、駐車区画の範囲を示す区画線の輪郭の少なくとも一部である境界線を検出する。区画決定部は、検出された境界線に基づいて駐車区画を決定する。第2モードが選択された場合における注目画素の選択間隔が、第1モードが選択された場合における注目画素の選択間隔よりも狭い。
第12の構成によれば、第2モードが選択された場合、第1モードが選択された場合よりも高い精度で駐車区画を検出することができる。
第13の構成は、第12の構成であって、第1モードが選択された場合に指定される検出領域は、第2モードが選択された場合に指定される検出領域よりも広い。
第13の構成によれば、第1モードが選択された場合に指定される検出領域は、第2モードが選択された場合に指定される検出領域よりも広い。従って、広い領域から駐車区画を検出することができる。また、第2モードが選択された場合と異なり、第1モードが選択された場合、新たな駐車区画を検出することが可能となる。
第14の構成は、第11の構成であって、境界線検出部は、区画線の長辺方向に延びる2本の境界線を検出する。区画決定部は、2本の境界線が平行であり、かつ、2本の境界線の間隔が所定の範囲内にある場合、2本の境界線により駐車区画を検出したと判断する。
第14の構成によれば、検出された2本の境界線の位置関係に基づいて駐車区画を検出する。2本の境界線の長さを駐車区画の検出に用いなくてもよいため、白線の一部が、障害物によって隠されている場合であっても駐車区画を検出することができる。例えば、他の車両が既に駐車している駐車区画を検出することができる。
第15の構成は、第10の構成であって、第1モードが選択された場合、駐車区画検出部は、駐車区画を区画する線の輪郭の少なくとも一部である境界線を所定の精度で画像から検出し、検出した境界線に基づいて駐車基準位置を決定する。第2モードが選択された場合、駐車区画検出部は、既に検出された駐車基準位置に基づいて検出領域を指定し、所定の精度よりも高い精度で検出領域から境界線を検出し、検出した境界線に基づいて駐車基準位置を決定する。駐車基準位置は、車両を駐車区画内で停止させるための基準位置である。
第15の構成によれば、第2モードが選択された場合、駐車区画検出部は、既に検出された駐車基準位置に基づいて検出領域を指定し、検出領域から検出された境界線に基づいて駐車基準位置を決定する。これにより、第1モードで検出された駐車区画の駐車基準位置を、更に高い精度で決定することができる。
第16の構成は、第10の構成であって、検出設定部は、車両の速度と、車両の操舵角と、車両の位置とのうち少なくとも1つに基づいて、検出モードを選択する。
第16の構成によれば、車両の走行状態の変化に応じて、検出モードを速やかに変更することができる。
第17の構成は、車両に搭載される少なくとも1つのカメラにより生成された画像を用いて駐車基準位置を認識する駐車位置認識装置であって、画像取得部と、検出設定部と、基準位置検出部と、を備える。画像取得部は、少なくとも1つのカメラから画像を取得する。検出設定部は、車両の走行状態に基づいて、取得された画像から駐車基準位置を検出する検出モードを、第1モードと第2モードとの中から選択する。基準位置検出部は、検出設定部が第1モードを選択した場合、取得された画像から予め定められた第1条件で、駐車基準位置を検出し、検出設定部が第2モードを選択した場合、取得された画像から第1条件と異なる第2条件で駐車基準位置を検出する。
第17の構成によれば、車両の走行状態に基づいて検出モードが変更される。従って、駐車基準位置の検出精度を低下させることなく、駐車基準位置の検出処理の負荷を軽減させることができる。
第10の構成に係る駐車区画認識装置は、a)ステップと、b)ステップと、c)ステップとを備える駐車区画認識方法を実行してもよい。a)ステップは、少なくとも1つのカメラから画像を取得する。b)ステップは、車両の走行状態に基づいて、取得された画像から駐車区画を検出する検出モードを、第1モードと第2モードとの中から選択する。c)ステップは、第1モードが選択された場合、予め定められた第1条件で取得された画像から駐車区画を検出し、第2モードが選択された場合、第1条件と異なる第2条件で取得された画像から駐車区画を検出する。
100 駐車支援システム
1 駐車区画認識装置
2 車両制御装置
11 画像取得部
12 検出設定部
14 検出領域指定部
15 駐車区画検出部
21 第1検出部
22 第2検出部
211、221 境界線検出部
221、222 区画決定部
213 リスト更新部
214 位置補正部
1 駐車区画認識装置
2 車両制御装置
11 画像取得部
12 検出設定部
14 検出領域指定部
15 駐車区画検出部
21 第1検出部
22 第2検出部
211、221 境界線検出部
221、222 区画決定部
213 リスト更新部
214 位置補正部
Claims (7)
- 車両の左方の景色を撮影する左サイドカメラと、前記車両の右方の景色を撮影する右サイドカメラと、前記車両の後方の景色を撮影するリアカメラとを含む複数のカメラにより生成された複数の画像を取得する画像取得部と、
前記複数のカメラのうち、駐車区画の検出に使用するカメラを、前記車両の走行状態に基づいて選択し、前記選択されたカメラにより生成された画像から駐車区画を検出するための検出モードを、第1モードと第2モードとの中から前記車両の走行状態に基づいて選択する検出設定部と、
前記検出設定部が前記第1モードを選択した場合、予め指定された第1検出領域を、前記画像取得部により取得された複数の画像のうち前記選択されたカメラにより生成された画像において指定し、前記検出設定部が前記第2モードを選択した場合、前記第1検出領域よりも狭い第2検出領域を前記選択されたカメラにより生成された画像において指定する検出領域指定部と、
前記検出設定部が前記第1モードを選択した場合、前記検出領域指定部により指定された第1検出領域から駐車区画を第1の精度で検出し、前記検出設定部が前記第2モードを選択した場合、前記検出領域指定部により指定された第2検出領域から駐車区画を第2の精度で検出する駐車区画検出部と、を備える駐車区画認識装置。 - 請求項1に記載の駐車区画認識装置であって、
前記駐車区画検出部は、
第1検出部と、第2検出部と、を含み、
前記検出設定部は、前記複数のカメラの中から1以上のカメラを前記第1検出部及び前記第2検出部の各々に割り当て、
前記第1検出部と前記第2検出部とは、時間的に並行して駐車区画を検出する、駐車区画認識装置。 - 請求項2に記載の駐車区画認識装置であって、
前記検出設定部は、前記左サイドカメラ及び前記右サイドカメラを前記第1検出部に割り当て、前記リアカメラを前記第2検出部に割り当て、
前記第1検出部は、前記左サイドカメラにより生成された画像から駐車区画を検出する処理と、前記右サイドカメラにより生成された画像から駐車区画を検出する処理とを交互に繰り返し、
前記第2検出部は、前記リアカメラにより生成された画像から駐車区画を検出する、駐車区画認識装置。 - 請求項2又は3に記載の駐車区画認識装置であって、
前記検出設定部は、前記車両の速度が所定の速度範囲内であり、かつ、前記車両の舵角が所定の角度よりも小さい場合、前記左サイドカメラ及び前記右サイドカメラを前記第1検出部に割り当て、前記リアカメラを前記第2検出部に割り当て、
前記検出設定部は、車両の速度が前記所定の速度範囲内であり、かつ、前記舵角が前記所定の角度以上である場合、前記左サイドカメラ及び前記右サイドカメラのうち前記車両の旋回軌跡の外側に位置するカメラを前記第1検出部に割り当て、前記リアカメラを前記第2検出部に割り当て、
前記第1検出部及び第2検出部は、前記検出設定部により割り当てられたカメラが生成したフレームから駐車区画を検出する、駐車区画認識装置。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載の駐車区画認識装置であって、
駐車区画検出部は、
前記指定された第1検出領域又は前記指定された第2検出領域において注目画素を選択し、前記選択された注目画素でエッジが形成されているか否かを判断することにより、駐車区画の範囲を示す区画線の輪郭の少なくとも一部である境界線を検出する境界線検出部と、
前記検出された境界線に基づいて駐車区画を決定する区画決定部と、を含み、
前記第2モードが選択された場合における注目画素の選択間隔が、前記第1モードが選択された場合における注目画素の選択間隔よりも狭い、駐車区画認識装置。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載の駐車区画認識装置であって、
前記第1モードが選択された場合、前記駐車区画検出部は、前記駐車区画の範囲を示す区画線の輪郭の少なくとも一部である境界線を前記第1精度で前記画像から検出し、検出した境界線に基づいて駐車基準位置を決定し、
前記第2モードが選択された場合、前記検出領域指定部は、既に検出された境界線の端点に基づいて前記第2の検出領域を指定し、
前記第2モードが選択された場合、前記駐車区画検出部は、前記検出領域指定部により指定された第2の検出領域から前記第2の精度で境界線を検出し、検出した境界線に基づいて駐車基準位置を決定し、
前記駐車基準位置は、前記車両を前記駐車区画内で停止させるための基準位置である、駐車区画認識装置。 - 車両の左方の景色を撮影する左サイドカメラと、前記車両の右方の景色を撮影する右サイドカメラと、前記車両の後方の景色を撮影するリアカメラとを含む複数のカメラにより生成された複数の画像を取得するステップと、
前記取得された複数の画像のうち、駐車区画の検出に使用するカメラを、前記車両の走行状態に基づいて選択し、前記選択されたカメラにより生成された画像から駐車区画を検出するための検出モードを、第1モードと第2モードとの中から前記車両の走行状態に基づいて選択するステップと、
前記第1モードが選択された場合、予め指定された第1検出領域を、前記取得された複数の画像のうち前記選択されたカメラにより生成された画像において指定し、前記第2モードが選択された場合、前記第1検出領域よりも狭い第2検出領域を前記選択されたカメラにより生成された画像において指定するステップと、
前記第1モードが選択された場合、前記指定された第1検出領域から駐車区画を第1の精度で検出し、前記第2モードが選択された場合、前記指定された第2検出領域から駐車区画を第2の精度で検出するステップと、を備える駐車区画認識方法。
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Patent Citations (3)
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