JPH04315010A - 車両位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両位置検出装置、特に
所定位置例えば車庫に設けられたバーコード標識をＣＣ
Ｄセンサにて検出し、このバーコード標識に対する車両
の位置を検出する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ドライバーの操作軽減を目的
とし、車庫に対する車両の相対位置を検出し、この車庫
に車両を進入させる自動駐車システムが提案されている
。この自動駐車システムにおいてはいかに正確に車庫に
対する車両の位置を検出するかが最重要課題であり、従
来より各種検出装置が提案されている。

【０００３】例えば、車庫の４つのコーナーにバーコー
ド標識を設け、このバーコード標識を車両に取り付けら
れた２個のＣＣＤセンサにて検出し、このバーコード標
識に対する車両の相対位置を三角測量の原理を用いて検
出する装置がある。通常の環境においては、このような
バーコード標識のような周期で白及び黒の輝度レベルが
交互に配列した場所は車庫周囲には存在せず、従って比
較的容易にバーコード標識を検出することができ、２個
のＣＣＤセンサのどの画素にこのバーコード標識像が位
置しているかを算出してそのずれ量を求めることにより
三角測量の原理で車両の位置を検出することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車庫の
所定位置にバーコード標識を設置した場合、周囲環境の
変化によっては特に車庫入口のバーコード標識が検出し
難くくなり、車両の相対位置を誤認識してしまう問題が
生じることがあった。

【０００５】すなわち、ＣＣＤセンサには背景画像とバ
ーコード標識像が映ることとなるが、例えばバーコード
標識の両端が黒バーであり、かつ周囲の環境が天候など
の要因によりこの黒バーとほぼ同一の輝度に低下した場
合、ＣＣＤセンサではバーコード標識の両端の黒バーを
検出することができず、バーコード標識との相対位置検
出が困難となってしまうのである。

【０００６】本発明は上記従来技術を有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的はバーコード標識周囲の
環境が変化した場合においても確実にこのバーコード標
識をＣＣＤセンサにて検出して車両の相対位置を検出し
、例えば自動駐車システムなどに適用した場合において
も確実に駐車可能とする車両位置検出装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る車両位置検出装置は、所定の相対位置
におけるバーコード標識のテンプレートを格納する記憶
手段と、このテンプレートとＣＣＤセンサからの出力の
相関を算出することによりバーコード標識を検出し車両
の位置を検出する検出手段と、検出された車両位置に応
じてこのテンプレートを更新し新なテンプレートとする
テンプレート更新手段を有することを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の車両位置検出装置はこのような構成を
有しており、予め用意されたバーコード標識のテンプレ
ートとＣＣＤセンサ出力との相関を求め、ＣＣＤセンサ
出力のうちこの相関の高い部分をバーコード標識と認識
して検出するものであり、天候などの条件によりバーコ
ード標識像が明瞭にＣＣＤセンサに映らない場合でも比
較的容易に検出することが可能となる。

【０００９】そして、このようにして検出されたバーコ
ード標識に基づき車両の相対位置を特定し、この特定さ
れた車両位置に応じてテンプレートを更新することによ
り、バーコード標識と車両の任意の相対位置において最
適のテンプレートで相関を算出し位置を特定することが
できる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を用いながら本発明に係る車両位
置検出装置の好適な実施例を説明する。

【００１１】図１には本発明の車両位置検出装置を自動
駐車システムに適用した場合の構成ブロック図が示され
ている。車両１０の側方にはスキャン型超音波センサ１
２が設けられ、車両側方の障害物を超音波により検出す
る。一方、車両１０の後方には２個のＣＣＤセンサ１４
ａ、１４ｂが取り付けられており、後述する車庫の所定
位置、例えば入口に設けられたバーコード標識を読み取
る構成である。

【００１２】本実施例において用いられるバーコード標
識２４は図１（ｂ）に示されるように平板状をなし、車
庫入口の左右２箇所に設置される。このバーコード標識
２４は白バー及び黒バーが等間隔で交互に配列してなり
、この間隔により車庫の形状などの情報が示される。

【００１３】ＣＣＤセンサ１４ａ、１４ｂからの検出信
号はインターフェース、所定の演算プログラムが格納さ
れたＲＯＭ、このプログラムに従って演算処理を行うＣ
ＰＵ、演算結果を記憶するＲＡＭなどを内蔵する電子制
御装置ＥＣＵ１８に入力され、これらの検出信号を基に
制御信号を操舵アクチュエータ２０及びブレーキアクチ
ュエータ２２に送り、車両の操舵やブレーキを制御して
車庫に駐車を行う構成である。

【００１４】なお、２個のＣＣＤセンサ１４ａ、１４ｂ
は同一水平面内に併設されており、この２個のＣＣＤセ
ンサ１４ａ、１４ｂで生じるバーコード標識の位置のず
れ、すなわち位相差を検出することにより三角測量の原
理でバーコード標識２４との相対位置が算出される。

【００１５】以下、ＥＣＵ１８で行われる演算処理工程
を図２を用いて詳細に説明する。

【００１６】図２はＥＣＵ１８の処理フローチャートを
示したものであり、まずＳ１０１にて所定の距離ａ（ｍ
）におけるバーコード標識２４のテンプレートを用意し
ＥＣＵ１８のメモリに格納する。本実施例においてはａ
＝５ｍとしており、この時のテンプレートが図３に示さ
れている。

【００１７】次に、Ｓ１０２にて２個のＣＣＤセンサ１
４ａ、１４ｂの露光を制御し、Ｓ１０３にてその出力を
メモリに格納する。そして、Ｓ１０４にて前述のＳ１０
１にて用意された距離５ｍにおけるテンプレートとこの
ＣＣＤセンサ出力との相関を計算する。この相関はＣＣ
Ｄセンサ出力とテンプレートとの差分を取ることにより
行われる。そして、Ｓ１０５にて計算された相関値の平
均を計算し、次のＳ１０６でこの相関値の平均を閾値と
して二値化し、エッジ座標を求める。ＣＣＤセンサ出力
とテンプレートとの相関が高い領域においてはその相関
値は低い値をとり（相関値は差分で計算されるため）、
相関の高い領域は所定の閾値より低く、従って二値化処
理された場合０または黒レベルと判定される。一方、Ｃ
ＣＤセンサ出力とテンプレートとの相関が低い領域、す
なわちＣＣＤセンサ出力のうちバーコード標識でない領
域においては相関度が低いためその相関値は高い値とな
り、閾値で二値化処理されると１または白レベルとなる
。そこで、１レベルから０レベルあるいは白レベルから
黒レベルに変化する画素座標を算出することによりエッ
ジ座標が求まることとなる。

【００１８】そして、次のＳ１０７にてエッジ座標のう
ち等エッジ間距離の最初のエッジ座標をメモリに格納す
る。前述したように、バーコード標識２４は白バー及び
黒バーが等間隔で交互に配列しており、従ってＣＣＤセ
ンサ出力においてもそのエッジ間隔が等間隔となって現
れるため、Ｓ１０６にて算出されたエッジ座標で等間隔
領域がこのバーコード標識像に相当し、最初のエッジ座
標を格納することによりバーコード標識像の位置が特定
されることとなる。

【００１９】このようにして、テンプレートを用いてバ
ーコード標識２４が検出されるが、車両とバーコード標
識２４との相対位置によっては検出不能となる場合があ
る。例えば、後述するように車両の車庫進入制御が完了
し、車庫入口近傍まで車両が誘導された場合である。ま
た、車両の初期位置がバーコード標識２４から大きく離
れており、２個のＣＣＤセンサ１４ａ、１４ｂの視野範
囲外となる場合である。後者の場合には例えば運転席近
傍に設けられた警告ランプ等によりドライバーに報知し
、よりバーコード標識に近い位置まで車両を操作すべき
ことを促すように構成することができる。一方、車両と
バーコード標識２４との初期相対位置が適当な位置関係
にあり、２個のＣＣＤセンサ１４ａ、１４ｂにてバーコ
ード標識２４を検出できた場合、Ｓ１０９以下の処理に
移行し、車両を車庫入口まで誘導する制御が行われる。

【００２０】すなわち、Ｓ１０７にて算出されたエッジ
座標を基にＳ１０９にて三角測量の原理を用いて車両の
位置を算出する。具体的には、左右のＣＣＤセンサ１４
ａ、１４ｂのエッジ座標のシフト量をｎ、バーコード標
識２４までの距離をｄとしたとき、ｄ＝ｃ／ｎにより距
離ｄが算出される。但し、ｃはＣＣＤセンサ１４ａ、１
４ｂの前方に配置される集光レンズの焦点距離やＣＣＤ
センサの素子長により定まる定数である。また、車両の
バーコード標識２４に対する方位θはＣＣＤセンサ１４
ａ、１４ｂの視野角をαとするとθ＝ｍαにより算出す
ることができる。但し、ｍはＣＣＤセンサの素子ブロッ
クに対するエッジ座標の相対位置である。　　Ｓ１０９
にて車両の位置が算出された後、Ｓ１１０にてこの車両
の位置に基づき車両の操舵角やブレーキを制御し車庫の
入口まで車両を誘導制御する。車庫入口まで誘導する制
御方法としては種々考えられるが、本実施例においては
以下のような制御方法を採用している。

【００２１】すなわち、まず車両のバーコード標識２４
に対する方位角が０となる点つまり車庫の入口面と車両
とが水平となるように初期位置から旋回走行を行う。な
お、この旋回経路の半径を車両の最小旋回半径とするこ
とにより誤差を最小に抑えることが可能である。

【００２２】旋回走行により車両が車庫に対して水平と
なった後、車庫の入口の中心を通る直線（以下進入直線
という）及び車両の前後中心線の両直線に内接する旋回
経路を算出する。

【００２３】この内接旋回経路の中心座標を（ｘ０　、
ｙ０　）とした場合、車両の相対座標のｘ座標がｘ０　
より小さくなるまで直進走行を行うべく操舵角を０とし
、相対座標のｘ座標がｘ０　より小さくなったときには
前述した内接旋回経路で旋回走行を行い進入直線上に車
両を誘導する。

【００２４】そして、この進入直線上で車両を直進走行
させるべく操舵角を再び０に戻し、車両を車庫入口まで
誘導する。

【００２５】このように、Ｓ１１０では車両の相対位置
に基づき操舵角並びにブレーキを制御するが、この間所
定の計測時間毎に車両の相対位置が算出され、そしてこ
の算出された相対位置に基づきＳ１１１にて用意された
テンプレートを順次更新していくのである。

【００２６】前述したように、本実施例においては最初
に距離５ｍにおけるテンプレートを用意してメモリに格
納しているが、バーコード標識と車両との相対距離がＬ
となった場合、この距離比に応じて５ｍにおけるテンプ
レートを相似変換し、距離Ｌｍにおけるテンプレートを
得るのである。図３には距離１ｍにおけるテンプレート
の例が示されており、距離５ｍにおけるテンプレートに
比べてその間隔が距離比に応じて拡大していることがわ
かる。

【００２７】なお、図３には距離１ｍにおけるＣＣＤセ
ンサ出力（ａ）と、このセンサ出力と距離５ｍにおける
テンプレート及び距離１ｍにおけるテンプレートとの相
関値（ｂ），（ｃ）が示されている。距離１ｍにおいて
距離５ｍのテンプレートを用いてもある程度の相関があ
るためバーコード標識部分を特定することができるが、
距離１ｍに対応したテンプレートとの相関を計算するこ
とにより、より明瞭にバーコード標識の位置を特定でき
ることがわかる。

【００２８】このように、テンプレートを車両の相対位
置に応じて順次更新し、この更新テンプレートを用いて
ＣＣＤセンサ出力との相関をとることによりバーコード
標識を確実に検出することができ、車両を車庫入口まで
誘導することができる。そして、車両が車庫入口まで誘
導された場合には、バーコード標識２４がＣＣＤセンサ
１４ａ、１４ｂの視野角範囲外となるため検出すること
ができなくなり、この場合にはＳ１０８にて検出不能と
判定され、Ｓ１１２の駐車完了操作ステップに移行する
こととなる。

【００２９】この駐車完了操作ステップは操舵角を０に
維持したまま後進して車両を車庫に駐車させるステップ
であり、例えば車庫奥に設置された他のバーコード標識
を検出することにより駐車完了すべきブレーキ制御を行
って車庫に車両を駐車させるものである。

【００３０】なお、本実施例においては車庫進入制御及
び駐車完了操作を前述のような制御方法により行ったが
、勿論他の制御方法を用いてもよく、また車庫に限られ
ず任意形状の駐車区画に駐車する場合にも適用できるこ
とは言うまでもない。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車両
位置検出装置によれば、ＣＣＤセンサにて所定位置に設
けられたバーコード標識を天候などの周囲環境によらず
確実に検出することができるので、例えば本装置を用い
て自動駐車システムなどを構築した場合にも確実に車両
を車庫入することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両位置検出装置の一実施例の構
成図である。

【図２】同実施例におけるＥＣＵの処理フローチャート
図である。

【図３】同実施例におけるＣＣＤセンサ出力とテンプレ
ートとの相関算出説明図である。

【符号の説明】

１０　　車両 １４ａ，１４ｂ　　ＣＣＤセンサ ２４　　バーコード標識

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の所定位置に取り付けられた複数のＣ
   ＣＤセンサによりバーコード標識を検出し、このバーコ
   ード標識に対する車両の位置を検出する車両位置検出装
   置において、所定の相対位置における前記バーコード標
   識のテンプレートを格納する記憶手段と、前記テンプレ
   ートと前記ＣＣＤセンサからの出力の相関を算出するこ
   とにより前記バーコード標識を検出し車両の位置を検出
   する検出手段と、検出された車両位置に応じて前記テン
   プレートを更新し新たなテンプレートとするテンプレー
   ト更新手段と、を有することを特徴とする車両位置検出
   装置。