JPH06111198A

JPH06111198A - 駐車空間検出装置

Info

Publication number: JPH06111198A
Application number: JP4260349A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Mio; 昌宏美尾
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-09-29
Filing date: 1992-09-29
Publication date: 1994-04-22

Abstract

(57)【要約】【目的】車両に搭載されたＣＣＤエリアセンサで得ら
れた距離データから正確な駐車空間位置を検出する。【構成】ＣＣＤエリアセンサ１０で得られた画像デー
タから測距用ＥＣＵ１２が物体までの距離を算出し、方
位毎の距離データとして自動駐車制御用ＥＣＵ１４に供
給する。自動駐車制御用ＥＣＵ１４は距離データをＣＣ
Ｄエリアセンサを原点とする直交座標系に変換し、最小
２乗法を２回適用して駐車空間前面境界線を算出し、こ
の駐車空間前面境界線と距離データとの距離が急増する
臨界距離データと原点を結ぶ直線が前面境界線と交わる
交点を算出する。そして、この交点及び交点に隣接する
距離データのうち最も原点に近いものを駐車空間入口位
置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は駐車空間検出装置、特に
車両に搭載されたＣＣＤエリアセンサにて得られた駐車
空間に関する距離データの処理に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の車庫入れ操作は、ステアリング操
作やアクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作、さ
らにはマニュアルトランスミッション車両においてはク
ラッチ操作が加わり極めて煩雑な操作となる。しかも、
車両後方から車庫入れを行う際には後方目視するために
運転者は不自然な姿勢で上記操作を行わなければなら
ず、熟練を要する操作となっている。一方、このような
操作は車両と車庫との相対位置が決定されれば一義的に
決定される軌跡に基づく機械的操作で置き換えることが
可能である。そこで、このような煩雑な車庫入れ操作を
自動化し、運転者の負担を軽減するための自動駐車装置
が提案されている。

【０００３】このような自動駐車装置では、いうまでも
なくいかに正確に車両と車庫との相対位置関係を検出す
るかが重要技術であり、このため測距センサの改善や得
られた距離データの処理の改善などが試みられている。
例えば、本願出願人が先に提案した特願平２−３１２３
３９号では、駐車位置の四隅にバーコード付き標識を予
め設置しておき、車両後部に設けられたＣＣＤエリアセ
ンサでこのバーコード付き標識位置を検出することによ
り車両を車庫に誘導する構成が示されている。また、こ
のような特別の標識が設置されていない、あるいは設置
不可能な駐車空間にも対応可能とするために、本願出願
人はさらに特願平３−３０９４７５号にてＣＣＤエリア
センサで複数の所定方位に存在する車庫などの物体の位
置を検出し、隣接する物体の位置を始点と終点とするベ
クトルの変化から駐車位置を算出する構成を提案した。
駐車空間ではこのベクトルの向きが急激に変化するた
め、駐車位置を標識に頼ることなく検出することが可能
となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両後
部に設けられたＣＣＤエリアセンサで得られる物体まで
の距離データは常に正確な値を示すとは限らず、駐車空
間周囲の環境変化、例えば天候や時刻などにより周囲環
境の明暗度が変化した場合にはＣＣＤエリアセンサに結
像する物体のコントラスト量が十分でない場合が生じ、
ＣＣＤエリアセンサで検出する距離データにばらつきが
生じてしまう可能性がある。このように距離データ自体
にばらつきが生じてしまうと、例えば上述したベクトル
の変化量に基づき駐車位置を検出する場合には駐車位置
以外のところでもベクトルの変化が生じてしまい、駐車
位置を正確に検出するためには特別な処理が必要となっ
てしまうなど、駐車位置検出が十分でない可能性があ
る。

【０００５】そこで、本願出願人は先に特願平４−７３
８５１号にてＣＣＤエリアセンサで得られた距離データ
に対し最小２乗法を複数回（２回）用いることにより、
距離データにばらつきがあっても正確な駐車空間を可能
とする駐車空間検出装置を提案した。

【０００６】ＣＣＤエリアセンサで得られた距離データ
はおおよそ駐車空間を反映したデータ分布となってお
り、これらの距離データのうち駐車空間の前面境界線を
示しているであろう距離データを抽出すれば駐車空間を
検出することが可能となるが、この前面境界線データは
他のデータに比べて当然のことながらＣＣＤエリアセン
サ側に位置する可能性が高くなる。そこで、この発明で
は１回目の最小２乗法でこの前面境界線を示しているで
あろう距離データと他の距離データとを分離するための
関係式を算出し、さらにこれら前面境界線距離データに
対して２回目の最小２乗法を適用することにより正確な
前面境界線を算出する。そして、前面境界線が算出され
た後は、この前面境界線との各距離データの距離により
駐車空間の入口位置を算出することができ（距離が所定
値以上の場合）、駐車空間を決定することができる。す
なわち、距離が所定値以上となる距離データと原点（自
車両位置）とを結ぶ直線と前記前面境界線との交点が駐
車空間入口位置となる。

【０００７】しかしながら、距離データにばらつきがあ
り、２回目の最小２乗法を適用して得られた前面境界線
が的確に駐車空間の前面境界を示していない場合、この
ように距離が所定値以上となる臨界距離データと原点を
結ぶ直線と前面境界線との交点が必ずしも現実の駐車空
間入口位置を示さない場合がある。

【０００８】例えば、現実の駐車空間入口の車両側に障
害物がある場合、この障害物を避けて車両を駐車空間に
導くためにはこの障害物を駐車空間入口位置に設定する
必要があるが、距離が所定値以上となる臨界距離データ
と原点を結ぶ直線と前面境界線との交点を駐車空間入口
位置と一義的に決定してしまう構成では不可能である。

【０００９】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされてものであり、その目的はＣＣＤエリアセンサで
得られた距離データにばらつきが生じてしまう可能性が
ある場合においても、これらの距離データから正確な駐
車位置を検出することが可能で、自動駐車システムの信
頼性を著しく向上させることが可能な駐車空間検出装置
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る駐車空間検出装置は、車両に搭載さ
れ、車両周囲の駐車空間を含む所定領域を撮影して方位
毎の画像データを得るＣＣＤエリアセンサと、得られた
画像データから方位θ毎の物体までの距離Ｒを算出する
距離データ算出手段と、得られた方位θ毎の距離データ
（Ｒ，θ）を前記ＣＣＤエリアセンサを原点とするＸ−
Ｙ直交座標（Ｘ，Ｙ）に変換する変換手段と、変換され
た距離データ（Ｘ，Ｙ）に対して最小２乗法を用いるこ
とにより距離データ間の関係式Ｘ＝ｆ1 （Ｙ）を算出す
る第１演算手段と、前記関係式Ｘ＝ｆ1 （Ｙ）に対し前
記ＣＣＤエリアセンサ側に存在する距離データ（Ｘ，
Ｙ）に対して最小２乗法を用いることにより前記駐車空
間の前面境界線Ｘ＝ｆ2 を算出する第２演算手段と、前
記前面境界線Ｘ＝ｆ2 （Ｙ）と距離データ（Ｘ，Ｙ）と
の距離が急増する臨界距離データと原点を結ぶ直線Ｘ＝
ｆ3 （Ｙ）と前記前面境界線Ｘ＝ｆ2 （Ｙ）との交点を
算出する第３演算手段と、算出された前記交点及びこの
交点に隣接する距離データ（Ｘ，Ｙ）のうち、最も原点
に近い距離成分を有するものを駐車空間入口位置として
検出する第４演算手段と、を有することを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の駐車空間検出装置はこのような構成を
有しており、ＣＣＤエリアセンサで得られた距離データ
に対し最小２乗法を複数回（２回）用いることにより、
距離データにばらつきがあっても正確な駐車空間検出を
可能とするものである。すなわち、ＣＣＤエリアセンサ
で得られた距離データはおおよそ駐車空間を反映したデ
ータ分布となっており、これらの距離データのうち駐車
空間の前面境界線を示しているであろう距離データを抽
出すれば駐車空間を検出することが可能となるが、この
前面境界線データは他のデータに比べて当然のことなが
らＣＣＤエリアセンサ側に位置する可能性が高くなる。
そこで、１回目の最小２乗法でこの前面境界線を示して
いるであろう距離データと他の距離データとを分離する
ための関係式Ｘ＝ｆ₁（Ｙ）を算出し、さらにこれら前
面境界線距離データに対して２回目の最小２乗法を適用
することにより正確な前面境界線を算出する。

【００１２】そして、前面境界線が算出された後は、前
面境界線Ｘ＝ｆ2 （Ｙ）と距離データ（Ｘ，Ｙ）との距
離が急増する臨界距離データと原点を結ぶ直線Ｘ＝ｆ3
（Ｙ）と前記前面境界線Ｘ＝ｆ2 （Ｙ）との交点を算出
するが、駐車空間の状況によってはこの交点が必ずしも
現実の駐車空間入口位置として最適であるとは限らな
い。

【００１３】そこで、本発明ではさらに算出された前記
交点及びこの交点に隣接する距離データ（Ｘ，Ｙ）のう
ち、最も原点に近い距離成分を有するものを駐車空間入
口位置として検出することにより、駐車空間を決定する
ものである。

【００１４】

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

【００１５】図１には本実施例の駐車空間検出装置が用
いられた自動駐車システムの構成が示されている。車両
後部にはＣＣＤエリアセンサ１０が設けられており、図
示しない駐車空間を含む所定領域を撮影する。このＣＣ
Ｄエリアセンサは、図２に示されるように一対のＣＣＤ
カメラ１０ａ，１０ｂを鉛直軸回りに回動可能に所定距
離離間させて配置することにより構成される。そして、
ＣＣＤエリアセンサ１０にて得られた画像データ、すな
わちＣＣＤカメラ１０ａとＣＣＤカメラ１０ｂによる画
像データは測距用コンピュータである測距用ＥＣＵ１２
に供給され、両画像データの比較（位相差）から駐車空
間などの物体までの距離データが方位毎に算出される。
算出された距離データ、すなわち距離Ｒと方位θのデー
タ（Ｒ，θ）は自動駐車制御用コンピュータである自動
駐車制御用ＥＣＵ１４に供給される。図３にはこのよう
にして得られた距離データ（Ｒ，θ）の一例が示されて
おり、図中黒丸が距離データを示している。

【００１６】自動駐車制御用ＥＣＵ１４は測距用ＥＣＵ
１２からの距離データ（Ｒ，θ）に対し後述する処理を
行って駐車空間を検出すると共に、操舵角センサ１６や
車速センサ１８並びにシフトポジションセンサ２０から
出力される検出信号に基づき車両を駐車空間に誘導する
ための操舵信号を操舵アクチュエータ２６に供給すると
共にブレーキアクチュエータ２８に制動信号を出力して
車両を駐車空間に停止させる構成である。

【００１７】以下、図４乃至図６を用いて自動駐車制御
用ＥＣＵ１４にて行われる駐車空間検出処理を詳細に説
明する。まず、図４に示されるようにＣＣＤエリアセン
サ１０にて得られた画像データに基づき測距用ＥＣＵ１
２が算出した距離データ（Ｒ，θ）を順次読み込む（Ｓ
１０１）。そして、得られた距離データに対し、距離が
所定位置、例えば本実施例においては２０ｍ以上か否か
を判定し、２０ｍ以下の場合にはそれらの距離データの
最大値を抽出する（Ｓ１０２〜Ｓ１０５）。２０ｍ以下
の距離データの最大値が算出された後、再び全距離デー
タに対し、２０ｍ以上か否かを判定し、２０ｍより大き
いデータに対し、前述のステップで算出された最大値
（２０ｍ以下）でこの２０ｍより大きい距離データを置
き替える（Ｓ１０６〜Ｓ１０９）。

【００１８】この一連のステップは以下のような処理を
意味している。すなわち、実際に車両を車庫などの駐車
空間に誘導する場合、駐車空間から所定距離、例えば２
０ｍ以内に運転者が車両を停止させ、その位置から自動
駐車システムを作動させて車両を駐車空間に自動駐車さ
せる場合がほとんどである。従って、ＣＣＤエリアセン
サ１０にて得られた距離データが２０ｍ以上の値を示し
ている場合には正確な値を示していないノイズと考えら
れる。そこで、このような距離データに対しては、２０
ｍ以下の最大値のデータに置き替えることにより距離デ
ータの丸め処理を行う。

【００１９】このようにして距離データの前処理が行わ
れた後、これらの距離データに対し１回目の最小２乗法
を適用する。すなわち、図５に示されるように、まず距
離データ（Ｒ，θ）をＣＣＤエリアセンサ１０を原点と
するｘ−ｙ直交座標系に変換する（Ｓ２０１〜Ｓ２０
３）。この変換は周知の如く、ｘ＝Ｒｃｏｓθ ｙ＝Ｒｓｉｎθ により行われる。ｘ−ｙ直交座標系に距離データを変換
した後、これら距離データ（ｘ，ｙ）に対し、最小２乗
法を適用してこれら距離データ間の関係式Ｘ＝ｆ
₁（Ｙ）を算出する（Ｓ２０４）。ここで、周知の如く
最小２乗法とは得られた複数のデータ（ｘ_i，ｙ_i）に
対し、真値式ｙ＝Ａｘ＋Ｂを算出する方法であり、Ｅ＝Σ｛ｙ_i−（Ａｘ_i＋Ｂ）｝² が最小となるＡ、Ｂを求めることにより得られる。すな
わち、ｄＥ＝０（ｄＥは全微分）を満たすａ，ｂを決定すれば良い。ここで、本実施例に
おいて注意すべき事項がある。前述したように、ＣＣＤ
エリアセンサ１０にて得られた距離データはＣＣＤエリ
アセンサ１０の位置を原点とするｘ−ｙ直交座標系に変
換されており、これらの距離データの例が図１５（Ａ）
〜（Ｃ）に示されている。図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示さ
れた距離データはＣＣＤエリアセンサの露光量を手動操
作により調整した場合の距離データの例（以下、Ｍ1 ，
Ｍ2 ，Ｍ3 とする）であり、それぞれ車両と駐車空間と
の相対位置が異なる場合の例が示されている。図におい
て横軸はｘ軸、縦軸はｙ軸であり、共に原点からの距離
（ｍ）を表している。また図中黒丸が直交座標系に変換
された距離データを示している。これらの距離データに
対し、前述したように通常の最小２乗法を適用し、真値
式ｙ＝Ａｘ＋Ｂを求めた場合の直線が図中実線で示され
ている。これらの実線は確かに最小２乗法により算出さ
れた真値を示す直線であるが、本実施例における最小２
乗法適用の目的は駐車空間を検出することであり、より
具体的には駐車空間の前面境界線を示すであろう距離デ
ータ群を分離抽出することにある。この前面境界線を示
すであろう距離データはＣＣＤエリアセンサ１０からほ
ぼ同じような近い距離にある距離データ群であると考え
られ、一方、より遠い距離にある距離データ群は駐車空
間の後面境界線を示すデータであると考えられる。そこ
で、前面境界線を示すであろう距離データ群を抽出する
ためには、この前面境界線距離データ群と後面境界線距
離データ群とを分離するに足る直線を決定しなければな
らず、この目的のためには図１５に示される通常の最小
２乗法による真値直線ではこの目的を達成することは不
可能である。そこで、本願出願人は通常の最小２乗法を
改良し、前面境界線距離データ群を抽出すべく、最小２
乗法における真値式ｙ＝ａｘ＋ｂにおいてｘとｙを入れ
替え、ｘ＝Ａｙ＋Ｂとして最小２乗法を適用した。

【００２０】図１６（Ａ）〜（Ｃ）にはこのようにして
改良された最小２乗法を用いて算出された真値式が実線
で示されており、図１６（Ａ）〜（Ｃ）いずれにおいて
も、前面境界線を示すであろう距離データ群と他の距離
データ群とがこの直線を境にして明白に分離することが
可能となっている。

【００２１】１回目の最小２乗法の適用が終了した後、
次に具体的な前面境界線を決定すべく、２回目の最小２
乗法適用処理に移行する。すなわち、図６に示されるよ
うに距離データのｘ座標ｘ_iと１回目の最小２乗法によ
り算出された関係式Ａｙ_i＋ｂとの大小比較が行われ、
ｘ_iがＡｙ_i＋Ｂより小さい点、すなわち関係式に対し
ＣＣＤエリアセンサ側に位置する距離データ群に対し２
回目の最小２乗法が適用される。この２回目の最小２乗
法も前述した１回目の最小２乗法と同様の処理で行わ
れ、距離データ（ｘ_i，ｙ_i）に対してｘ＝Ａｙ＋Ｂと
なるＡ，Ｂを最小２乗法により算出する（Ｓ３０１〜Ｓ
３０３）。図１７（Ａ）〜（Ｃ）にはこのようにして２
回目の最小２乗法が算出された場合の真値式が実線で示
されている。なお、同図（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ図１
５乃至図１６の（Ａ）〜（Ｃ）に示された距離データに
それぞれ対応している。図１７から明らかなように、２
回目の最小２乗法により得られた直線は駐車空間の前面
境界線を極めて明瞭に確定していることが分る。なお、
図１７には参考のため１回目の最小２乗法により得られ
た真値式に対しＣＣＤエリアセンサ１０より遠い位置に
ある距離データ群、すなわち駐車空間の後面境界線を示
すであろう距離データ群に対し３回目の最小２乗法を適
用して得られる直線を破線で示している。この破線は駐
車空間の後面境界線を決定する直線となり、従って駐車
空間決定に用いることも可能てあるが、駐車空間によっ
ては必ずしもその後面が存在するとは限らないので、本
実施例においては用いていない。勿論、この距離データ
群の数をカウントし、十分な距離データ数が得られた場
合にはこの後面境界線を決定するために３回目の最小２
乗法としてこの真値直線を決定し、駐車空間決定の処理
として用いることも可能である。

【００２２】駐車空間の前面境界線が算出された後、次
に駐車入口位置の検出処理に移行する。この駐車入口検
出は、前面境界線と各距離データ（ｘ_i，ｙ_i）との距
離に基づき算出され、具体的なフローチャートが図７乃
至図１４に示されている。

【００２３】まず、図７に示されるように前面境界線ｘ
＝Ａｙ＋Ｂと各距離データとの距離ＤＸ（ｉ）を算出す
る（Ｓ４０２）。ここで、前面境界線と各距離デーとの
距離Ｌは、幾何学的考察から容易にＬ＝Δｘ・Δｙ／｛（Δｘ²＋Δｙ²）^0.5｝但し、Δｘ＝｜ｘ_i−Ａｙ_i−Ｂ｜ Δｙ＝｜ｙ_i−（ｘ_i＋Ｂ）／Ａ｜となるが、本願出願人は実際にこの距離を算出したとこ
ろ、Δｘとの間に大きな相違がないことを見いだしてい
る。図１８にＭ１の距離データに対して算出された上記
Δｘ、Δｙ及びＬの変化の様子を示す。Δｙは変化が激
しく、Δｘ及びＬはほとんど同様の変化を示すことがわ
かる。そこで、本実施例では前述したように、算出が容
易なΔｘを用いて駐車入口を検出することとしている。
なお、図１９にはＭ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 の距離データに対す
るΔｘの変化及び実際の駐車空間入口位置が示されてお
り、Δｘの値から駐車空間位置を検出することの正当性
が示唆される。

【００２４】しかし、単に所定のしきい値を用いて二値
化、すなわち駐車空間入口位置座標と他の座標とを区別
する方法では距離データのばらつきに対応できない。そ
こで、本実施例では本願出願人が先に提案した特願平３
−６４９７０号に開示されている２値化、エッジ検出処
理を利用して駐車入口位置を検出する（Ｓ４０４）。す
なわち、次のように各変数に初期値をセットする。（Ｓ
４０５）。第１継続カウント許可フラグｃｏｋ１＝０，
第２継続カウント許可フラグｃｏｋ２＝０，第１継続カ
ウンタｆｃ１＝０，第２継続カウンタｆｃ２＝０，左エ
ッジ候補座標ｗｎ０１＝０，右エッジ候補座標ｗｎ０２
＝０，第１検出フラグｆｗ１＝０，右エッジカウンタｗ
ｃ１＝０，第２検出フラグｆｗ２＝１，左エッジカウン
タｗｃ２＝０。

【００２５】そして、距離ＤＸ（ｉ）と所定のしきい値
ｔｈｌ（本実施例では０．６ｍ）を比較する（Ｓ４０
７）。ＤＸ（ｉ）≦ｔｈｌの場合にはその距離データは
前面境界線を示すデータであるため、ｆｃ１＝０，ｗｎ
０１＝０，ｆｗ２＝１にセットする（Ｓ４０８）。

【００２６】また、ｃｏｋ１が０であるかを判定する
（Ｓ４０９）。ｃｏｋ１は、後述するようにＤＸ（ｉ）
≦ｔｈｌ→ＤＸ（ｉ）＞ｔｈｌに変化した場合に１とな
るフラグである。このため、ＤＸ（ｉ）≦ｔｈｌにｃｏ
ｋ１が０でないということは、何らかの異常が発生した
と考えられ、この時に右エッジを検出すべきではない。
そこで、Ｓ４１０においてｃｏｋ１が０でなかった場合
にはｃｏｋ１＝０，ｆｗ１＝０とする。

【００２７】一方、ｃｏｋ１＝０であった場合には、前
回の検出結果が上述のような異常な状態でなかったた
め、次のようにして右エッジを検出する。まず、ｆｗ１
＝１か否かを判定する（Ｓ４１１）。ｆｗ１は初期設定
としては０にセットされており、ＤＸ（ｉ）＞ｔｈｌの
場合に１にセットされるものである。従って、Ｓ４０７
においてデータがＤＸ（ｉ）≦ｔｈｌであり、Ｓ４１１
においてｆｗ１が１であるということは、右エッジを検
出したことを意味している。そこで、Ｓ４１１において
ｆｗ１＝１であれば、ｆｗ１＝０とするとともに，右エ
ッジの検出位置を示す変数ｗｎ０２＝ｉ（距離データ番
号），ｃｏｋ２＝１とする（Ｓ４１２）。

【００２８】ここで、エッジを検出した場合にそのｉ値
をそのままエッジ位置として記憶してもよいが、この例
においては、右エッジを検出した後、次のデータもエッ
ジでない場合にのみその位置を右エッジと判定し、誤判
定の発生を抑制する。このために、ｃｏｋ２＝１として
いる。

【００２９】次に、ｃｏｋ２が１か否かを判定する（Ｓ
４１３）。ｃｏｋ２が１であった場合には、ｆｃ２に１
を加算し（Ｓ４１４）、ｃｏｋ２が１でなかった場合に
は、この加算は行わず、次にｆｃ２が２であるか否かを
判定する（図８のＳ４１５）。このｆｃ２はＳ４１４を
２回続けて通った場合、すなわちしきい値ｔｈｌ以下の
データが２つ続いた場合に２となっている。そこで、ｆ
ｃ２が２である場合には、右エッジカウンタｗｃ２で特
定される右エッジ座標を示す配列変数ｗｎ２［ｗｃ２］
に上述のＳ４１２でセットされた右エッジ候補座標ｗｎ
０２の値を記憶する。また、変数ｃｏｋ２，ｆｃ２を０
にリセットすると共に、右エッジカウンタｗｃ２に１を
加算する（Ｓ４１６）。従って、次回の右エッジ検出の
場合には、ｗｃ２が１多い数となっている。このため、
配列変数ｗｎ２に次の右エッジの位置が記憶できること
となる。Ｓ４１５においてｆｃ２＜２の場合及びＳ４１
６の処理を終了した場合には、右エッジについての処理
が終了したため、Ｓ４０６に戻る。

【００３０】一方、Ｓ２０６においてＤＸ（ｉ）＞ｔｈ
ｌと判定され、駐車空間を検出した場合には、次のよう
にして左エッジの検出を行う。

【００３１】まず、ｆｃ２，ｗｎ０２を０にリセット
し、フラグｆｗ１を１にセットする（Ｓ４１７）。ま
た、ｃｏｋ２が０であるかを判定する（Ｓ４１８）。ｃ
ｏｋ２は、前述したようにＤＸ（ｉ）＞ｔｈｌ→ＤＸ
（ｉ）≦ｔｈｌに変化した場合に１となる（Ｓ４１
２）。このため、Ｓ４０７においてＤＸ（ｉ）＞ｔｈｌ
となった際にｃｏｋ２が０でないということは、何らか
の異常が発生したことを意味している。そこで、Ｓ４１
９において、ｃｏｋ２が０でなかった場合にはｃｏｋ２
＝０，ｆｗ２＝０とする。

【００３２】一方、ｃｏｋ２＝０であった場合には、前
回の検出結果が上述のような異常な状態でなかったた
め、次のようにして左エッジを検出する。まず、ｆｗ２
＝１か否かを判定する（Ｓ４２０）。ｆｗ２＝１の場合
には左エッジを認識したことを意味し、ｆｗ２を０にリ
セットし、左エッジ候補座標ｗｎ０１にｉの値を入力
し、ｃｏｋ１を１にセットする（Ｓ４２１）。そして、
ｃｏｋ１が１であるかを判定し（Ｓ４２２）、ｃｏｋ１
が１であれば、左エッジを検出したため、ｆｃ１に１を
加算する（Ｓ４２３）。次に、ｆｃ１が２であるか否か
を判定し（Ｓ４２４）、２であれば、候補座標ｗｎ０１
の値をｗｃ１で特定される配列変数ｗｎ１［ｗｃ１］に
入力する。これによって、検出された左エッジの位置が
記憶される。また、この入力がなされたため、フラグｃ
ｏｋ１＝１，ｆｃ１＝０にリセットすると共に、左エッ
ジの数を示す変数ｗｃ１に１を加算する（Ｓ４２５）。

【００３３】このような動作を全距離データ数ｉについ
て繰り返し、右エッジ及び左エッジの位置を検出した数
だけ記憶することができる。また、その検出した数は、
ｗｃ１，ｗｃ２に記憶されることになる。そして、次
に、これら検出エッジの補正処理が行われる（Ｓ４２
７）。

【００３４】すなわち、図９に示されるように、まずｗ
ｃ１とｗｃ２を比較する（Ｓ４２８）。ｗｃ１＜ｗｃ２
の場合には、左エッジの数が右エッジの数より小さいこ
とを意味しており、ＣＣＤエリアセンサ１０の画像の左
端に駐車空間入口がかかっていることを意味している。
このため、この左端に左エッジを挿入することで、画面
の左端にかかった入口を認識することができる。

【００３５】このため、Ｓ４２９〜４３０にてｗｎ１
［ｉ］の値をｗｎ１［ｉ＋１］の値に変換する。即ち、
ｗｎ１の値としてｎ個の値があり、これがｗｎ１［１］
〜ｗｎ１［ｎ］の値として記憶されていた場合、この処
理によりｗｎ１［２］〜ｗｎ１［ｎ＋１］の値に変換さ
れる。そして、ｗｎ１［１］に０の値を代入するととも
にｗｃ１に１を加算する（Ｓ４３２）。これによって、
配列変数ｗｎ１の値として１つ強制的に挿入され、左エ
ッジが検出できなかった場合にも、これが挿入される。

【００３６】一方、Ｓ４２８においてｗｃ１≧ｗｃ２で
あった場合には、右エッジが欠けているか、両者が同数
であることを意味している。そこで、次にｗｃ２とｗｃ
１を比較する（Ｓ４３３）。ここで、ｗｃ２＝ｗｃ１で
あった場合には両者が等しいことを意味しており、補正
処理は不要である。

【００３７】一方、ｗｃ２の方がｗｃ１より小さかった
場合には、右エッジ挿入の補正を行わねばならない。そ
こで、ｗｃ２に１を加算し、このｗｃ２によって特定さ
れる配列変数ｗｎ２［ｗｃ２］にデータ個数を強制挿入
する（Ｓ４３４）。これによって右エッジとして、視野
の右端の値が挿入されることとなる。

【００３８】そして、これらの補正処理後再びｗｃ１と
ｗｃ２を比較し、両値が等しくない場合にはエッジ数の
対応が補正によってもとれないことを意味し、駐車区間
検出に失敗したとして再スタートする（Ｓ４３６）。図
２０にはこのようにして算出されたＭ１〜Ｍ３の左右エ
ッジ座標が黒丸で示されている。

【００３９】以上のようにしてエッジ補正が終了した
後、最終的な駐車空間入口位置を検出する処理に移行す
る。これまでの処理で検出された座標は、左右のエッジ
座標、すなわち駐車入口の最も近い距離データの座標で
ある。そこで、これら抽出された距離データから真の駐
車空間入口座標を算出するための処理が必要であり、こ
の処理を示したのが図１０，図１１のフローチャートで
ある。図１０及び図１１はそれぞれ左右エッジ座標から
真の駐車空間入口位置を検出するフローチャートであ
り、処理内容は同様であるので、以下図１０のフローチ
ャートのみについて説明する。まずＳ４３８にてエッジ
座標、つまり臨界距離データｗｎ１[ ｉ] に隣接する距
離データｗｎ１[ ｉ] ＋１が、上述した前面境界線Ｘ＝
ＡＹ＋Ｂに対し、原点側にあるのか否かが判定される。
すなわち、Ｘ（ｗｎ１[ ｉ] ＋１）＜ＡＹ（ｗｎ１[ ｉ] ＋１）＋Ｂか否かが判定される。原点側にない場合には、さらにＳ
４４０にて臨界距離データｗｎ１[ ｉ] に隣接する距離
データｗｎ１[ ｉ] −１が、上述した前面境界線Ｘ＝Ａ
Ｙ＋Ｂに対し、原点側にあるのか否かが判定される。す
なわち、Ｘ（ｗｎ１[ ｉ] −１）＜ＡＹ（ｗｎ１[ ｉ] −１）＋Ｂか否かが判定される。臨界距離データｗｎ１[ ｉ] に隣
接する距離データｗｎ１[ ｉ] ＋１、ｗｎ１[ ｉ] −１
いずれも原点側にないと判定された場合には、臨界距離
データｗｎ１[ ｉ] が真の駐車空間を示すエッジ座標で
あることになり、Ｓ４４１で駐車空間前面境界線へのこ
のエッジ座標の射影を算出して駐車空間入口座標（ＧＸ
１（ｉ），ＧＹ１（ｉ））とする。

【００４０】一方、隣接距離データｗｎ１[ ｉ] ＋１、
ｗｎ１[ ｉ] −１のいずれかが原点側にある場合には、
Ｓ４４２またはＳ４４３にてその隣接距離データが駐車
空間入口座標であると判断する。

【００４１】このようにして駐車空間入口座標（ＧＸ１
（ｉ），ＧＹ１（ｉ））、（ＧＸ２（ｉ），ＧＹ２
（ｉ））が臨界距離データｗｎ１[ ｉ] 及びこれに隣接
する距離データｗｎ１[ ｉ] ＋１、ｗｎ１[ ｉ] −１に
内、最も原点、すなわち車両に近いデータを駐車空間入
口座標とすることにより、真の駐車空間位置付近に障害
物があった場合にも、この障害物を無視することなく駐
車空間入口を検出することができる。

【００４２】なお、図１０及び図１１においては、臨界
距離データ及び隣接する距離データのＸ成分同士を比較
することにより原点側にあるか否かを判定したが、必要
に応じて距離データのＹ成分同士を比較して判定するこ
ともできる。本願出願人は駐車空間に対する車両の相対
位置によりＸ成分、Ｙ成分いずれを用いるべきかが決定
されることを確かめている。そして、本実施例ではさら
に、駐車空間に車両を誘導するためのアシストパラメー
タとして、駐車空間の中心及び駐車空間の幅を算出して
いる。このため、図１２に示すように前述のようにして
求めた駐車空間入口座標（ＧＸ１（ｉ），ＧＹ１
（ｉ））、（ＧＸ２（ｉ），ＧＹ２（ｉ））を用いてそ
の中心座標（ＧＸ（ｉ），ＧＹ（ｉ））及び幅ｗ（ｉ）
を算出する（Ｓ４５１）。

【００４３】こうして駐車空間の入口座標、中心座標及
び駐車空間の幅が算出されたことにより、駐車空間検出
は事実上終了するが、実際に車両をこの検出された駐車
空間に誘導するためには、駐車空間と車両とのなす角を
算出する必要がある。また、前述の処理により算出され
た駐車空間の幅が車両が実際に駐車するのに適当な幅を
有するか否かを判定する必要がある。

【００４４】そこで、本実施例では算出された幅ｗ
（ｉ）と車幅＋α（αはドアを開く場合を想定して決定
される余裕分）との大小比較を行い（Ｓ４５５）、この
条件を満たす入口座標（ＧＸ１（II），ＧＹ１（I
I））、（ＧＸ２（II），ＧＹ２（II））を抽出して出
力する（Ｓ４５６〜Ｓ４５９）。一方、この条件を満た
さない場合には前述のＳ４３６に移行し、駐車不能と判
断して再スタートする。

【００４５】そして、車両と駐車空間とのなす姿勢角
（車両中心線と駐車空間前面境界線とのなす角）を算出
する（Ｓ４６０）。車両中心線の方向を表すベクトルａ
は、ａ＝（ｘ（２０），ｙ（２０））−（０，０）但し、ｘ（２０），ｙ（２０）は中心距離データで表され、駐車空間前面境界線方向を表すベクトルｂは
前述の２回目の最小２乗法で得られた直線であり、Ｓ４
５９で出力された駐車入口座標を用いてｂ＝（ＧＸ１（II），ＧＹ１（II））−（ＧＸ２（II），ＧＹ２（II））となる。従って、姿勢角ξはＳ４６１及びＳ４６２で示
される計算式により算出される。図２１にはこのように
して算出されたＭ１〜Ｍ３の駐車入口座標、中心座標及
び車両の姿勢角が示されている。いずれにおいても正確
な位置及び値が算出されており、従って自動駐車を行う
にも確実に車両を誘導することができることが理解され
る。

【００４６】このように、本実施例では２回の最小２乗
法を用いて駐車空間を決定しているが、最小２乗法をす
べての距離データに対し適用する必要は必ずしもなく、
距離データの間引き処理を行った後に最小２乗法を適用
してもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る駐車
空間検出装置によれば、ＣＣＤエリアセンサにて得られ
た距離データにばらつきが生じている場合にも正確に駐
車空間を検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における自動駐車システムの
構成図である。

【図２】同実施例におけるＣＣＤエリアセンサの構成図
である。

【図３】同実施例の測距説明図である。

【図４】同実施例の処理フローチャートである。

【図５】同実施例の処理フローチャートである。

【図６】同実施例の処理フローチャートである。

【図７】同実施例の処理フローチャートである。

【図８】同実施例の処理フローチャートである。

【図９】同実施例の処理フローチャートである。

【図１０】同実施例の処理フローチャートである。

【図１１】同実施例の処理フローチャートである。

【図１２】同実施例の処理フローチャートである。

【図１３】同実施例の処理フローチャートである。

【図１４】同実施例の処理フローチャートである。

【図１５】同実施例の１回目の最小２乗法適用説明図で
ある。

【図１６】同実施例の１回目の最小２乗法適用説明図で
ある。

【図１７】同実施例の２回目の最小２乗法適用説明図で
ある。

【図１８】同実施例の駐車空間前面境界線と距離データ
との距離算出説明図である。

【図１９】同実施例のエッジ検出説明図である。

【図２０】同実施例のエッジ座標算出説明図である。

【図２１】同実施例の車両姿勢角算出説明図である。

【符号の説明】

１０ＣＣＤエリアセンサ１２測距用ＥＣＵ１４自動駐車制御用ＥＣＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０８Ｇ 1/14 Ａ 2105−3Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載され、車両周囲の駐車空間を
含む所定領域を撮影して方位毎の画像データを得るＣＣ
Ｄエリアセンサと、得られた画像データから方位θ毎の物体までの距離Ｒを
算出する距離データ算出手段と、得られた方位θ毎の距離データ（Ｒ，θ）を前記ＣＣＤ
エリアセンサを原点とするＸ−Ｙ直交座標（Ｘ，Ｙ）に
変換する変換手段と、変換された距離データ（Ｘ，Ｙ）に対して最小２乗法を
用いることにより距離データ間の関係式Ｘ＝ｆ1 （Ｙ）
を算出する第１演算手段と、前記関係式Ｘ＝ｆ1 （Ｙ）に対し前記ＣＣＤエリアセン
サ側に存在する距離データ（Ｘ，Ｙ）に対して最小２乗
法を用いることにより前記駐車空間の前面境界線Ｘ＝ｆ
2 を算出する第２演算手段と、前記前面境界線Ｘ＝ｆ2 （Ｙ）と距離データ（Ｘ，Ｙ）
との距離が急増する臨界距離データと原点を結ぶ直線Ｘ
＝ｆ3 （Ｙ）と前記前面境界線Ｘ＝ｆ2 （Ｙ）との交点
を算出する第３演算手段と、算出された前記交点及びこの交点に隣接する距離データ
（Ｘ，Ｙ）のうち、最も原点に近い距離成分を有するも
のを駐車空間入口位置として検出する第４演算手段と、を有することを特徴とする駐車空間検出装置。