JPH0765293A - 駐車空間検出装置 - Google Patents

駐車空間検出装置

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JPH0765293A
JPH0765293A JP5211864A JP21186493A JPH0765293A JP H0765293 A JPH0765293 A JP H0765293A JP 5211864 A JP5211864 A JP 5211864A JP 21186493 A JP21186493 A JP 21186493A JP H0765293 A JPH0765293 A JP H0765293A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 CCDエリアセンサを用いて駐車空間を検出
する装置において、フロント部が丸みを帯びた車両が駐
車している場合にも確実に駐車空間を検出する。 【構成】 車両後部にCCDエリアセンサ10が設けら
れ、駐車空間を含む所定領域を撮影する。CCDエリア
センサ10にて得られた画像データは距離データに変換
され、自動駐車制御用ECU14に供給される。自動駐
車制御用ECU14は得られた距離データの内、隣接す
る少なくとも3個の距離データを用いて既駐車車両のフ
ロント近似直線とサイド近似直線を算出する。そして、
サイド近似直線の誤差量とフロント近似直線の誤差量を
大小比較し、誤差量の小さい方の近似直線を基本近似直
線とし、誤差量の大きい方の近似直線をこの基本近似直
線にほぼ直交するように修正し、基本近似直線及び修正
された近似直線を用いて既駐車車両のコーナーを検出す
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に自動駐車装置
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等が試みられている。例
えば、本願出願人が先に提案した特願平2−31233
9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開示されている。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号号にてCCDエリ
アセンサで複数の所定位置に存在する車庫等の物体の位
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】しかしながら、車両後部に設けられたCC
D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、
例えば天候や時刻等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等、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検
出を可能とする駐車空間検出装置を提案した。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、距離デー
タに対し最小2乗法を複数回適用して駐車空間を検出す
る手法は極めて有効であるが、車両が一方しか駐車して
いない場合、駐車空間の前面境界線を算出するために最
小2乗法を適用しようとしてもデータ数が足りず、最適
な駐車空間を検出できない問題が生じる。
【0007】そこで、本願出願人は、特願平5−649
88号にて、車両間の駐車空間のみならず、片側にしか
車両が駐車していない場合にも確実に駐車空間を検出で
きる駐車空間検出装置を提案した。この駐車空間検出装
置では、得られた距離データの内、隣接する少なくとも
3個の距離データを用いて近似直線を決定し、この直線
に対して前記CCDエリアセンサから仮想的に光を投射
した場合の反射方向の変化に基づき既駐車車両のコーナ
ーを検出するコーナー検出手段と、前記反射方向が同一
方向の距離データを用いて算出される駐車入口直線及び
前記検出されたコーナー点に基づき、誘導すべき駐車空
間を決定する演算手段を有している。すなわち、コーナ
ー部を境にして距離データが示す面特性(既駐車車両の
車体の特性を反映している)が変化することに着目し、
センサ点から仮想的に光を投射した場合、距離データが
形成する面で光がどちらの方向に反射されるかで各距離
データの方向を一義的、かつ2値的に決定する。そし
て、反射点の位置に応じて反射方向を2値的に決定(例
えば1と−1)した後、反射方向が変化する距離データ
を抽出することにより既駐車車両のコーナー点を検出す
るものである。
【0008】通常の車両が駐車している場合には、この
駐車空間検出装置によりコーナー点を精度よく検出でき
る。ところが、コーナー部が丸みを帯びている車両が駐
車している場合には、自車両の停車位置によって、仮想
的に光を投射した場合の反射方向の変化点が変わるた
め、正確にコーナー点を検出できない問題があった。
【0009】図20には、コーナーが丸みを帯びた車両
が駐車している場合に特願平5−64988号の駐車空
間検出装置で検出した駐車空間の一例が示されている。
図中、白丸が自車両に搭載したCCDエリアセンサで得
られた距離データであり、実線が検出された入口近似直
線(駐車空間入口の直線)と姿勢近似直線(駐車時の自
車両の長手方向中心線)を表し、破線が真の入口近似直
線と姿勢近似直線を表している。CCDエリアセンサは
図中x−y座標系の原点にあり、ここから仮想的に光を
投射した場合の反射方向の変化点としてコーナー点を求
めるが、既駐車車両のフロントが丸みを帯びていると、
コーナー点を正確に求めることができず、従って、入口
近似直線及び姿勢近似直線が真の直線からずれてしま
う。このように入口近似直線及び姿勢近似直線の誤検出
が生じると、図21に示すように所定のロジックを用い
て本来駐車可能な空間に車両を誘導しても駐車できない
問題が生じてしまう。
【0010】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的はフロント部が丸みを帯
びている車両が駐車していても、その側方の駐車空間を
確実に検出できる駐車空間検出装置を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の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毎の物体までの距離データを算出す
る距離データ算出手段と、得られた距離データの内、隣
接する少なくとも3個の距離データを用いて近似直線群
を決定し、この直線群に対して前記CCDエリアセンサ
から仮想的に光を投射した場合の反射方向の変化に基づ
いて既駐車車両サイド側の近似直線であるサイド近似直
線と既駐車車両フロント側の近似直線であるフロント近
似直線とを算出する近似直線算出手段と、算出されたサ
イド近似直線の誤差量とフロント近似直線の誤差量を大
小比較する誤差量評価手段と、誤差量の小さい方の近似
直線を基本近似直線とし、誤差量の大きい方の近似直線
をこの基本近似直線にほぼ直交するように修正する近似
直線修正手段と、前記基本近似直線及び修正された近似
直線を用いて既駐車車両のコーナーを検出するコーナー
検出手段とを有することを特徴とする。
【0012】また、上記目的を達成するために、請求項
2記載の駐車空間検出装置は、請求項1記載の駐車空間
検出装置において、前記近似直線修正手段は、前記基本
近似直線に直交する1次近似直線を算出し、さらに、こ
の1次近似直線と前記誤差量の大きい方の近似直線との
中線を算出することにより前記誤差量の大きい方の近似
直線を修正することを特徴とする。
【0013】また、上記目的を達成するために、請求項
3記載の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
から方位毎の物体までの距離データを算出する距離デー
タ算出手段と、得られた距離データの内、隣接する少な
くとも3個の距離データを用いて近似直線群を決定し、
この直線群に対して前記CCDエリアセンサから仮想的
に光を投射した場合の反射方向の変化に基づいて既駐車
車両サイド側の近似直線であるサイド近似直線と既駐車
車両フロント側の近似直線であるフロント近似直線とを
算出する近似直線算出手段と、算出されたサイド近似直
線の誤差量とフロント近似直線の誤差量を大小比較する
誤差量評価手段と、誤差量の小さい方の近似直線を基本
近似直線とし、誤差量の大きい方の近似直線をこの基本
近似直線に基づき修正する第1近似直線修正手段と、修
正された近似直線を新たな基本近似直線として従前の基
本近似直線を修正する第2近似直線修正手段と、修正さ
れた両近似直線がほぼ直交しているか否かを判定する判
定手段と、前記判定手段でほぼ直交していないと判定さ
れた場合に、ほぼ直交すると判定されるまで修正された
近似直線を新たな基本近似直線として従前の基本近似直
線を交互に修正する反復修正手段と、修正された両近似
直線を用いて既駐車車両のコーナーを検出するコーナー
検出手段とを有することを特徴とする。
【0014】
【作用】本発明は基本的には特願平5−64988号の
駐車空間検出装置と同様の検出原理を用いる。すなわ
ち、コーナー部を境にして距離データが示す面特性(既
駐車車両の車体の特性を反映している)が変化すること
に着目し、センサ点から仮想的に光を投射した場合、距
離データが形成する面で光がどちらの方向に反射される
かで各距離データの方向を一義的、かつ2値的に決定す
る。
【0015】図2には本発明のコーナー点検出の概念図
が示されている。既駐車車両を角柱として表現した場
合、CCDセンサにて駐車空間周辺の既駐車車両を検出
するのは、この角柱に対して光あるいは玉をある位置か
ら打ち出すことに相当する。コーナー点を挟んで光ある
いは玉の反射する方向は変化するので、逆に言えば光あ
るいは玉の反射方向を右あるいは左と特定していき、反
射方向が右から左(あるいは左から右)に変化する点を
検出することにより、コーナーの位置がわかることにな
る。
【0016】図3には得られた距離データに対してこの
手法を用いる場合の一例が示されている。図中黒丸が距
離データである。隣接する3点の距離データで決定され
る直線をまず算出し、各距離データにたいしてセンサ位
置Oから光を投射した場合の反射方向を決定する。反射
方向は、算出された直線の法線を算出し、この法線に対
して対称な位置にある点O´(あるいはO´´)を算出
することにより行われる。そして、反射点の位置に応じ
て反射方向を2値的に決定(例えば1と−1)し、反射
方向が変化する距離データを抽出することによりコーナ
ー点が検出できることになる。
【0017】しかし、既駐車車両のコーナーが丸みを帯
びている場合、反射方向の変化が連続的となり、従って
反射方向がそれぞれ異なる距離データ群の2近似直線
(フロント近似直線とサイド近似直線)の交点からコー
ナー点を一義的に決定すると誤検出が生じ易くなる。
【0018】そこで、本発明では、特願平5−6498
8号の駐車空間検出装置で得られたフロント近似直線と
サイド近似直線から直ちにコーナー点を求めるのではな
く、これら近似直線をまず修正して既駐車車両の真のフ
ロント及びサイド直線に近づけている。修正方法は、得
られた近似直線の内、誤差量の少ない近似直線をベース
に、この近似直線とほぼ直交するように他の近似直線を
修正することにより行う。修正方法の一態様としては、
誤差量の少ないベース近似直線に垂直な直線を算出し、
この垂直線と得られた他の近似直線(誤差量の比較的多
い近似直線)の中線をもって他の近似直線とする。これ
により、両近似直線の誤差が全体として低減され、2近
似直線の交点としてのコーナー点検出の精度が向上す
る。
【0019】一方、比較的誤差量の少ない近似直線をベ
ースとした場合でも、このベース近似直線自体の誤差の
絶対量が大きい場合がある。このような場合には、他の
近似直線を修正して得られた近似直線を新たなベース近
似直線とし、従前のベース近似直線をさらに両近似直線
が所定の許容直交条件を満たすまで修正することによ
り、全体の誤差の低減を図ることができる。
【0020】
【実施例】以下、図面を用いながら本発明の駐車空間検
出装置の好適な実施例を説明する。
【0021】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、駐
車空間を含む所定領域を撮影する。このCCDエリアセ
ンサは、一対のCCDカメラ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。
【0022】自動駐車制御用ECU14は測距用ECU
12からの距離データに対し後述する処理を行って駐車
空間を検出するとともに、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に供給するとともにブ
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。
【0023】以下、図4乃至図16の処理フローチャー
トを用いて自動駐車制御用ECU14の動作を詳細に説
明する。
【0024】図4乃至図9までの処理は特願平5−64
988号の駐車空間検出装置の処理と同様であり、距離
データを複数の群(クラスタ)に分割する処理である。
すなわち、得られた距離データが複数の既駐車車両のデ
ータを含んでいる場合に対応するための処理であり、所
望のコーナー部を検出するためには、このコーナー部を
含む駐車車両が示す距離データを識別しなければなら
ず、この識別のために距離データのクラスタ化が行われ
るのである。
【0025】図4乃至図6にはこのクラスタ処理のフロ
ーチャートが示されている。まず、得られた空間測距デ
ータの数をカウントし、その数をSRとして記憶する
(S101)。そして、方位毎の測距データL(i)を
x−y直交座標系の座標x(i),y(i)に変換する
(S102)。なお、このとき測距画角の中心をx軸に
一致させておく。
【0026】x−y座標系における測距データが得られ
た後、これら測距データの修正処理が行われる(S10
3)。この修正処理は、CCDエリアセンサの誤動作と
思われるデータを処理に有効なデータとして補正するも
のであり、例えばある距離データが、ほぼ同じ値を示す
隣合う2個の距離データと著しく相違する場合に、隣合
うデータの平均値で置き換える処理が行われる。
【0027】測距データの補正が行われた後、これらの
距離データが測距不能データであるか、あるいは「飛ん
でいる」データであるかを判定する処理に移行する。す
なわち、測距データSS(i,0)が所定値、例えば1
5m以上であるか否かが判定され(S105)、得られ
た測距データSS(i,0)が15m以上である場合に
は測距不能データ及び飛びデータであるとしてそれぞれ
のフラグs(i)、l(i)を1にセットする(S10
6)。一方、15m以下である場合には、測距不能フラ
グを0にセットし(S107)、次の測距データSS
(i+1,0)との差分が所定距離、例えば2m以上で
あるか否かが判定される(S108)。2m以下である
場合には測距データに飛びがないと判定され、飛びフラ
グl(i)を0にセットする(S109)。一方、2m
以上の場合には、さらに次のデータSS(i+1,0)
が15以上であるか否かが判定される(S110)。1
5m以下の場合、すなわち測距不能データでない場合に
は前のデータi−1が0でないか否かが判定される(S
111)。そして、1つ前のデータが飛びデータである
か否かが飛びフラグl(i−1,0)が1でないか否か
をチェックすることにより判定され、飛びデータでない
場合には、現在のデータ、1つ前のデータ、及び1つ次
のデータを用いてZA、ZB、ZC、ZDが算出される
(S115)。一方、1つ前のデータが飛びデータであ
る場合には、現在の2つ次のデータが測距データとして
最後のデータであるか否かが判定され(S113)、最
後でない場合には2つ次の測距データSS(i+2,
0)が測距不能データであるか否かが判定される(S1
14)。2つ次のデータも測距不能でない場合には、現
在のデータ、1つ次のデータ、及び2つ次のデータを用
いてZA、ZB、ZC、ZDが算出される(S11
6)。
【0028】また、1つ次のデータが測距不能データで
ある場合、現在のデータが測距データの最初のデータで
ある場合、現在の次のデータが測距データの最後のデー
タである場合には、ZA等を算出することなく、飛びフ
ラグを1にセットする(S118)。
【0029】このようにして、有効である連続する3つ
の距離データを用いてZA、ZB、ZC、ZDが算出さ
れた後、これらZA等を用いてこれらの測距データが線
形の関係にあるか否かが判定される(S117)。本実
施例の測距データはCCDエリアセンサの等角度データ
であるため、自車より遠い距離にある測距データほどそ
の間の距離が広がり、従ってクラスタ処理する際に本来
は同一クラスタであるにもかかわらず、測距データ間の
距離が大きいため異なるクラスタに属すると判定してし
まう可能性がある。そこで、本実施例ではこのような誤
判定を防止するために、隣接する3つの測距データが線
形関係にあるか否かを判定し、線形である場合には同一
クラスタであると判定するのである。
【0030】図6には線形判定の処理フローチャートが
示されている。まず、ZA、ZB,ZC,ZDの大きさ
が0.001以下であるか否かが判定され、これらが
0.001以下である場合にはフラグfを1、そうでな
い場合には0にセットする(S201−S212)。従
って、フラグfが1である場合には、3つの距離データ
がx軸またはy軸にほぼ平行に並んでいることを意味し
ている。そして、fa 及びfb がともに1であるか、ま
たはfc 及びfd がともに1であるか否かが判定され
(S213)、場合には飛びがないとして飛びフラグl
(i)を0にセットする(S217)。
【0031】一方、3つのデータがx軸またはy軸に平
行でない場合には、 ZCHK=(ZA/ZB)/(ZC/ZD) を算出し、このZCHKが例えば0.7と1.3の間に
あるか否かが判定され(S215)、0.7と1.3の
間にある場合にはこれら3つのデータがほぼ一直線上に
あって飛びのデータでないと判定され(S216)、一
方それ以外の場合には線形関係になく、飛びがあると判
定される(S217)。
【0032】このようにして、隣接する3つのデータが
線形関係にある場合には同一クラスタに属するデータ、
つまり飛びがないデータであるとし、飛びフラグの値が
確定した後、この飛びフラグを用いてデータをクラスタ
に分割する。
【0033】図5にはクラスタ処理、すなわち距離デー
タをグループ分けする処理が示されている。最後の距離
データSS(SR,0)が測距不能データであるか否か
を判定し(S120−S123)、最後の距離データの
飛びフラグを1にセットする(S123)。
【0034】そして、グループのスタートを示すフラグ
STを0、グループ数を示すBNを1に初期設定し(S
124)、全ての距離データに対し、測距不能フラグを
チェックする(S126)。測距不能でない、すなわち
s(i)=0である場合にはSTの値がチェツクされ
(S127)、ST=0である場合には、さらに飛びが
あるか否かがチェックされる(S128)。飛びでない
場合には、ST=1にセットするとともに、start
(BN)=iとしてグループのスタート測距番号を格納
する(S129)。
【0035】測距不能データがある場合には、S126
でNOと判定され、さらにST=1、すなわちグループ
のスタートでない場合には、現在の1つ前の測距データ
の飛びフラグl(i−1)を1にセットし、グループの
終わりの測距番号を示すフラグend(BN)=i−1
としてグループの終わりを1つ前の測距データとし、グ
ループカウンタを1だけインクリメントし、BN=BN
+1とする。さらに、グループのスタートフラグSTを
0にセットする(S131)。この処理により、ある測
距データiが測距不能デ−タである場合、その1つ前の
測距可能データをグループの終わりの測距データとして
グループ分けされることになる。
【0036】また、ある測距データが測距不能データで
はなく(s(i)=0)、グループのスタートでもない
(ST=1)場合、飛びフラグがチェツクされ(S13
2)、飛びデータである場合にはグループの終わりをこ
の測距データとすべくend(BN)=iとし、グルー
プ数を1だけ増やすべくBN=BN+1とし、さらに次
のグループをサーチすべくST=0とする(S13
3)。
【0037】また、ある測距データが測距不能データで
なく、グループのスタートであり、かつ飛びフラグであ
る場合には、この測距データをグループのスタート測距
番号として格納すべくstart(BN)=iとし、ま
たグループの終わりの測距番号もこの測距データとすべ
くend(BN)=iとし、BN=BN+1、さらにS
T=0とする(S134)。従って、この場合には飛び
の測距データ1個で1つのグループを形成することにな
る。
【0038】以上のようにして、測距不能フラグ及び測
距飛びフラグを用いて全ての測距データのグループ分
け、クラスタリング処理が完了する。なお、グループ処
理が完了した段階でのグループ数は実際のグループ数よ
り1だけ多いので(S131,S133,S134で自
動的にBNを1だけインクリメントしているため)、B
N=BN−1としてグループ数を調整する(S13
6)。
【0039】全ての測距点のグループ分けが完了した
後、図7に示す処理に移行し、着目している測距点x
(j),y(j)及び隣接する測距点x(j−1),y
(j−1)、x(j+1),y(j+1)を用いて最小
2乗法により近似直線を算出する。この直線の傾きを
A、切片をBとする(S303)。次に、この近似直線
y=Ax+B及びセンサ点(原点)と着目している点x
(j),y(j)を結ぶ直線との交点CRX,CRYを
算出する(S304)。
【0040】次に、この交点を通り近似直線に垂直な直
線(反射面の法線)と前記近似直線に平行でセンサ点を
通る直線y=Axとの交点CRXX,CRYYを算出す
る(S305)。反射点のx座標は、この交点のx座標
値CRXXを2倍にした2CRXXとなり、またy座標
はA*2*CRXXとなる。
【0041】このようにして算出された反射点から反射
方向を算出する。反射方向は、算出された反射点と直線
y=y(i)/x(i)との位置関係から把握され、具
体的には反射点のy座標CRYY´と、この反射点と同
一のx座標値を有するy=y(i)/x(i)x上の点
のy座標値Yとの大小比較により行われる。すなわち、
S306及びS307でCRYY´及びYを算出し、大
小比較する(S308)。大小比較の結果に応じて反射
方向を示すフラグres(i)を1または−1に設定す
ることにより(S309,S310)、着目している測
距点の反射方向を決定する。
【0042】図8にはこのようにして決定された反射方
向により、コーナー点を抽出する処理フローチャートが
示されている。まず、コーナー点の存在するクラスタ数
を表すcを1にセットし、反射方向が同一の測距点数を
表すc1及びmfを0にセットする(S402)。そし
て、現在の測距点の反射方向res(j)が次の測距点
の反射方向res(j+1)と同一か否かが判定され
る。反射方向が同一である場合には、c1=c1+1と
する(S405)。また、反射方向が異なる場合には、
コーナー点である可能性が高く、次にmf=0か否かが
判定される(S406)。mf=0である場合には、さ
らにc1が2以上か否かが判定され(S410)、2以
上である場合にはc1=0、コーナー点CP(i,c)
=j、コーナー点の存在するクラスタ数を表すcを1だ
けインクリメントし、mf=1とする(S411)。
【0043】mfが0でない場合、すなわち、既に同一
反射方向の測距点が2以上存在し、かつコーナー点候補
が見つかっている場合には、S406にてNOと判定さ
れ、さらににc1が2以上か否かが判定され(S40
7)、2以上の場合にはc1=0、新たなコーナー点C
P(i,c)=j、c=c+1とする(S409)。ま
た、c1が1である場合には、S404にて反射方向が
異なっていると判定されていても、コーナー点候補とは
せず、mf=0、c1=0、コーナー点数をc=c−1
とする(S408)。
【0044】このようにしてコーナー点候補がCP
(i,c)に格納され、コーナー点数がcで示される
が、mf=1でコーナー点候補探査が終了し、c1が2
以上でない場合には、S409にて自動的にC=C+1
とインクリメントしているためCの値が1個余計にカウ
ントされていることになるので、S413−S415に
てCの値を修正し、iクラスタ中のコーナー点数CN
(i)としてc−1を格納する(S416)。
【0045】そして、CN(i)の値がチェックされ
(S420)、CN(i)=0でない、すなわちクラス
タ中にコーナー点が存在する場合にはcを1だけインク
リメントし(S421)、コーナー点の数をカウントす
る。そして、S423にてc=1でない、すなわち複数
のクラスタにコーナー点が存在する場合には、コーナー
点不明として処理を終了する(S424)。一方、コー
ナー点が1個だけ、すなわちc=1である場合にはコー
ナー点の存在するjクラスタのみについて処理が行われ
る。
【0046】特願平5−64988号では、コーナー点
を決定するために、コーナー点候補の前後でres=−
1を連ねた直線とres=1を連ねた直線の交点に近い
ものをコーナー点としていた。すなわち、res=−1
の測距点及びres=1の測距点に対し最小2乗法を用
いてそれぞれ近似直線を算出する。そして、これら2近
似直線の交点x,yを算出し、検出されたコーナー点C
Pがこのようにして算出された交点に近い、すなわち交
点の座標から所定範囲内にある場合には、コーナー点座
標として確からしいと判断していた。
【0047】一方、本実施例では、このようにres=
−1を連ねた直線とres=1を連ねた直線の交点に近
いものをコーナー点とするのではなく、res=−1を
連ねた直線とres=1を連ねた近似直線の内、得られ
た測距データとの誤差量が大きい近似直線を修正し、よ
り正確にコーナー点を検出するようにしている。
【0048】本実施例における近似直線修正のアルゴリ
ズムは以下の通りである。
【0049】(1)res=−1の測距点及びres=
1の測距点に対し最小2乗法を用いてそれぞれ近似直線
を算出する(これらをフロント近似直線及びサイド近似
直線という) (2)フロント近似直線と測距データとの差の絶対値の
和をデータ数で除算して得られる誤差量を算出する (3)同様にして、サイド近似直線と測距データの差の
絶対値の和をデータ数で除算して得られる誤差量を算出
する (4)算出された両誤差量を比較し、誤差量の小さい方
を基本近似直線(ベース近似直線)とする (5)他方の近似直線をこのベース近似直線を用いて修
正する (6)修正された近似直線の交点としてコーナー点を検
出する ここで、(5)の修正ステップにおいては、以下の処理
が行われる (5a)ベース近似直線に直交する傾きを有し、測距デ
ータ群の平均値を切片とする直線を算出する (5b)得られた直線と誤差量の大きい近似直線との中
線を算出し、修正近似直線とする (5c)算出された修正近似直線を新たなベース近似直
線として、従前のベース近似直線を同様にして修正する (5d)修正後の両近似直線がほぼ直交しているか否か
を判定し、直交していない場合には、直交するまで前述
のステップを繰り返す なお、処理時間の短縮のために、前述の(5a)のステ
ップのみで修正を終了しても、従来に比べ精度のよいコ
ーナー点検出を行うことができる。
【0050】図10乃至図14には前述のアルゴリズム
に基づいた具体的な処理フローチャートが示されてい
る。図10及び図11は(1)及び(2)の処理を行う
フローチャートである。図10において、まず、駐車方
向を示すDMODの値がチェックされる(S501)。
DMODの値は左側駐車の場合には0、右側駐車の場合
には1に設定されている。そして、DMODが0の場合
にはフラグSFを1にセットし(S502)、DMOD
が1の場合にはSFを−1にセットする(S503)。
次に、反射方向res(i)の値がSFと一致するか否
かが判定される(S505)。res(i)の値は1あ
るいは−1であり、例えば左側駐車の場合にはres
(i)=1となる測距データがフロントを近似する測距
点群となる。そこで、res(i)の値とSFが等しい
場合には、測距点の座標x(i),y(i)より最小2
乗法を用いて近似直線を算出することにより(S50
6)、フロント近似直線が得られる。このようにして得
られたフロント近似直線を y=AIx+BI とする(S508)。図17には、フロント近似直線と
サイド近似直線の一例が示されている。図中白丸がre
s=1の測距データであり、黒丸がres=−1の測距
データであり、黒丸測距データから得られる近似直線L
1がフロント近似直線で、白丸測距データから得られる
近似直線L2 がサイド近似直線である。
【0051】そして、このフロント近似直線と各測距点
との誤差量を算出する。誤差量は測距点のy座標値とA
Ix+BIとの差の絶対値を積算し(S515)、その
積算値Aを測距点数nで除算して得られる(S51
8)。すなわち、 A=Σ|y(i)−(AIx+BI)| 誤差量ER I=A/n で算出する。
【0052】同様にして、図11に示すように測距デー
タからサイドを近似する測距点群を抽出し(S519−
S523)、サイド近似直線x=ASy+BSを算出す
る(S526)。そして、このサイド近似直線の誤差量
を A=Σ|x(i)−(ASy+BS)| 誤差量ER S=A/n で算出する。
【0053】両誤差量が算出された後、誤差量の少ない
近似直線を選択するためにこれら誤差量の大小比較が行
われる(図12のS601)。サイド近似直線の方が誤
差量が少ない場合には、サイド近似直線の方が比較的正
確であるとみなしてベース近似直線とし、フロント近似
直線をこのベース近似直線に基づき修正する。修正の方
法としては、ベース近似直線であるx=ASy+BSに
直交する直線y=−AS+BI´の内、切片BI´の平
均値を算出する(S606−S610)。なお、S60
8におけるA=A+Y(i)+AS・X(i)は切片を
積算するステップであり、この積算された切片を測距デ
ータ数nで除算することにより、切片の平均が算出され
る。従って、ベース近似直線に直交し、測距データから
得られる切片の平均値を切片とする近似直線は、y=−
ASx+A/nとなる。フロント近似直線はこの近似直
線を用いて修正される。具体的には、S506にて仮決
定されたフロント近似直線y=AIx+BIと、得られ
た近似直線y=−ASx+A/nとの中線を算出し、こ
の中線をもってフロント近似直線とするのである。中線
を算出するステップがS611であり、中線の傾きAI
はAI=(AI−AS)/2で算出され、中線の切片B
IはBI=(BI+A/n)/2で算出される。
【0054】このようして、誤差量の大きい近似直線が
修正され、ベース近似直線と修正された近似直線とを用
いてコーナー点を検出することも可能であるが、ベース
近似直線自体の誤差量の絶対値が大きい場合には、さら
に、ベース近似直線自体も修正する必要がある。S61
2−S619はこのためのステップであり、修正された
フロント近似直線y=AIx+BIを新たなベース近似
直線とし、このベース近似直線に垂直な直線x=−AI
y+BS´の内、切片BS´の平均を算出する。S61
6におけるA=A+X(i)+AI・Y(i)は切片を
積算するステップであり、この積算された切片を測距デ
ータ数nで除算することにより、切片の平均が算出され
る。従って、ベース近似直線(修正されたフロント近似
直線)に直交し、測距データから得られる切片の平均値
を切片とする近似直線は、x=−AIy+A/nとな
る。従前のベース近似直線であったサイド近似直線はこ
の近似直線を用いて修正される。具体的には、S526
にて仮決定されたサイド近似直線x=ASy+BSと、
得られた近似直線x=−AIy+A/nとの中線を算出
し、この中線をもってサイド近似直線とするのである。
中線を算出するステップがS619であり、中線の傾き
ASはAS=(AS−AI)/2で算出され、中線の切
片BSはBS=(BS+A/n)/2で算出される。
【0055】一方、S601にて、フロント近似直線の
方が誤差量が少ない場合には、フロント近似直線の方が
比較的正確であるとみなしてベース近似直線とし、サイ
ド近似直線をこのベース近似直線に基づき修正する(S
620−S630)。そして、サイド近似直線の修正が
終了した後に、この修正サイド近似直線を新たなベース
近似直線とし、従前のベース近似直線であったフロント
近似直線を修正する(S631−S638)。なお、図
17には、フロント近似直線L1 をベース近似直線とし
た場合、このフロント近似直線に直交し、測距データの
平均値を切片とする直線L2 ´が示されている。前述し
たように、L2 とL2 ´との中線が修正サイド近似直線
となる。
【0056】フロント及びサイド両近似直線が修正され
た後、これら近似直線がほぼ直交するか否かが判定され
る。この判定は、両近似直線の傾きAS,AIの積が−
1近傍の所定範囲内にあるか否かで判定される(S70
1)。所定範囲内でない、すなわち、修正された両近似
直線がほぼ直交していない場合には、ほぼ直交するま
で、前述の修正処理を交互に繰り返す(S702)。一
方、両近似直線がほぼ直交すると判定された場合には、
両近似直線の交点CX,CYを算出し(S703)、こ
の交点をもってコーナー点とする(S704)。
【0057】このようにしてコーナー点の座標CX,C
Yが決定された後、駐車空間の最終座標算出処理に移行
する。最終座標算出処理は特願平5−64988号と同
様であり、抽出されたコーナー点を中心とし、半径(車
幅/2+α)の円と入口近似直線の交点として求められ
る。すなわち、まず、DMODの値がチェツクされ(S
710)、DMODがゼロでない、すなわち右側駐車で
ある場合には、コーナー点のあるクラスタiの隣のクラ
スタ番号cc=j+1として(S711)、ccとグル
ープ数BNとの大小比較が行われる(S712)。cc
がBN以上である場合には、コーナー点のあるクラスタ
jが最後(一番端)のクラスタであることになり、フラ
グDE=0とする(S718)。一方、ccがBNより
大きくない場合、すなわち隣のクラスタが存在する場合
には隣のクラスタの最初の測距データの座標をex,e
yとし(S713)、DE=1とする(S717)。ま
た、DMODがゼロである、すなわち左側駐車である場
合には、cc=j−1として同様の処理が行われる(S
714−S720)。
【0058】DE=0の場合には空きスペースを示すフ
ラグTMD=1か否かが判定され、TMD=1である場
合には円の半径rを1.5mとし(S722)、TMD
=1でない場合にはr=3.25mとする(S72
3)。そして、中心座標p,qをコーナー点座標CX,
CYとし、S606で求めた入り口近似直線の傾きA
I、切片BIを用いてa=1/AI、b=−BI/AI
として(S724)、円と入口近似直線との交点の座標
を算出する。図15には交点座標の算出処理が示されて
いる。まず、交点が存在するか否かの判定を行うための
条件を設定し(S725)、判別式を算出する(S72
6)。判別式の値が負である場合には、交点が存在しな
いので処理を終了する(S728)。一方判別式が正で
ある場合には2つの交点が求めることになり、それぞれ
x1,y1、x2,y2として算出される(S72
9)。次に、これら2つの交点の内、いずれが最終座標
か決定する処理に移行する。すなわち、DMODの値が
再びチェックされ(S730)、左側駐車である場合に
は、y1とCYとの大小比較が行われる(S731)。
左側駐車であって、y1がコーナー点CYより小さい場
合には、最終座標XF,YFとしてx1,y1が設定さ
れ、y1がCY以上である場合には、最終座標にx2,
y2が設定される(S732,S733)。一方、右側
駐車である場合には、左側駐車と逆であり、y1がCY
以上である場合には、最終座標XF,YFとしてx1,
y1が設定され、y1がCYより小さい場合には、最終
座標にx2,y2が設定される(S735,S73
6)。
【0059】一方、DE=1である場合には、コーナー
点のあるクラスタの隣にさらにクラスタが存在すること
を意味しており、従って駐車空間がこの間にある可能性
もあるので、XF,YFとしてコーナー点と隣のクラス
タの端点の中点を算出する(S750)。そして、コー
ナー点と隣のクラスタの端点までの距離cwが車幅+α
以上か否かが判定され(S752)、車幅+α以上であ
る場合には前述の中点を最終座標とし、そうでない場合
には適切な駐車空間なしとして処理を終了する。
【0060】このようにして最終座標が決定されると、
次に最終漸近線近似直線を決定する。この決定は、傾き
が修正サイド近似直線と同一であり、最終座標XF,X
Yを通る直線y=AF・x+BFとして決定される(S
738−S740)。なお、S739にはAF及びBF
の決定方法が示されている。
【0061】最終漸近線近似直線が算出された後、この
直線に沿うように車両を誘導すればよいが、そのために
は、車両とこの最終漸近線近似直線との角度(姿勢角)
を算出する必要がある。図16には姿勢角算出処理が示
されている。この姿勢角算出処理は、最終座標及びコー
ナー点から決定される入口方向の向きと車両の中心方向
の向きとのなす角を算出することにより行われ、図にお
いてAVX、AVYが車両中心線の方向を表し、BV
X,BVYが入口方向を表している。そしてこのら2方
向のなす角の余弦がS810にて算出され、最後に姿勢
角ATが算出される(S812,S813)。
【0062】図18には本実施例で算出されたフロント
近似直線姿勢近似直線が示されている。図中、実線が検
出された入口近似直線(駐車空間入口の直線)と姿勢近
似直線(駐車時の自車両の長手方向中心線)を表し、破
線が真の入口近似直線と姿勢近似直線を表している。図
20の結果と比べると、真の入口近似直線と姿勢近似直
線に近づいており、検出精度が向上していることがわか
る。従って、特願平5−64988号の駐車空間検出装
置では駐車する事ができなかった場合でも(図21参
照)、図19に示されるように所定のロジックを用いて
本来駐車可能な空間に車両を誘導して確実に駐車するこ
とができるようになる。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の駐車空間
検出装置によれば、フロント部が丸みを帯びている車両
が駐車していても、その側方の駐車空間を確実に検出す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の構成図である。
【図2】本発明の作用説明図である。
【図3】本発明の作用説明図である。
【図4】本発明の実施例のフローチャートである。
【図5】本発明の実施例のフローチャートである。
【図6】本発明の実施例のフローチャートである。
【図7】本発明の実施例のフローチャートである。
【図8】本発明の実施例のフローチャートである。
【図9】本発明の実施例のフローチャートである。
【図10】本発明の実施例のフローチャートである。
【図11】本発明の実施例のフローチャートである。
【図12】本発明の実施例のフローチャートである。
【図13】本発明の実施例のフローチャートである。
【図14】本発明の実施例のフローチャートである。
【図15】本発明の実施例のフローチャートである。
【図16】本発明の実施例のフローチャートである。
【図17】本発明の実施例の近似直線の説明図である。
【図18】本発明の実施例の近似直線と真の直線との関
係を示す説明図である。
【図19】本発明の実施例の駐車誘導説明図である。
【図20】特願平5−64988号の駐車空間検出装置
による近似直線と真の直線との関係を示す説明図であ
る。
【図21】特願平5−64988号の駐車空間検出装置
による駐車誘導説明図である。
【符号の説明】
10 CCDエリアセンサ 12 測距用ECU 14 自動駐車制御用ECU
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01C 3/06 Z G06T 1/00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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毎の物体までの距離データ
    を算出する距離データ算出手段と、 得られた距離データの内、隣接する少なくとも3個の距
    離データを用いて近似直線群を決定し、この直線群に対
    して前記CCDエリアセンサから仮想的に光を投射した
    場合の反射方向の変化に基づいて既駐車車両サイド側の
    近似直線であるサイド近似直線と既駐車車両フロント側
    の近似直線であるフロント近似直線とを算出する近似直
    線算出手段と、 算出されたサイド近似直線の誤差量とフロント近似直線
    の誤差量を大小比較する誤差量評価手段と、 誤差量の小さい方の近似直線を基本近似直線とし、誤差
    量の大きい方の近似直線をこの基本近似直線にほぼ直交
    するように修正する近似直線修正手段と、 前記基本近似直線及び修正された近似直線を用いて既駐
    車車両のコーナーを検出するコーナー検出手段と、 を有することを特徴とする駐車空間検出装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の駐車空間検出装置におい
    て、 前記近似直線修正手段は、前記基本近似直線に直交する
    1次近似直線を算出し、さらに、この1次近似直線と前
    記誤差量の大きい方の近似直線との中線を算出すること
    により前記誤差量の大きい方の近似直線を修正すること
    を特徴とする駐車空間検出装置。
  3. 【請求項3】 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毎の物体までの距離データ
    を算出する距離データ算出手段と、 得られた距離データの内、隣接する少なくとも3個の距
    離データを用いて近似直線群を決定し、この直線群に対
    して前記CCDエリアセンサから仮想的に光を投射した
    場合の反射方向の変化に基づいて既駐車車両サイド側の
    近似直線であるサイド近似直線と既駐車車両フロント側
    の近似直線であるフロント近似直線とを算出する近似直
    線算出手段と、 算出されたサイド近似直線の誤差量とフロント近似直線
    の誤差量を大小比較する誤差量評価手段と、 誤差量の小さい方の近似直線を基本近似直線とし、誤差
    量の大きい方の近似直線をこの基本近似直線に基づき修
    正する第1近似直線修正手段と、 修正された近似直線を新たな基本近似直線として従前の
    基本近似直線を修正する第2近似直線修正手段と、 修正された両近似直線がほぼ直交しているか否かを判定
    する判定手段と、 前記判定手段でほぼ直交していないと判定された場合
    に、ほぼ直交すると判定されるまで修正された近似直線
    を新たな基本近似直線として従前の基本近似直線を交互
    に修正する反復修正手段と、 修正された両近似直線を用いて既駐車車両のコーナーを
    検出するコーナー検出手段と、 を有することを特徴とする駐車空間検出装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2771500A1 (fr) * 1997-11-24 1999-05-28 Renault Procede et dispositif d'aide au creneau
JP2003058998A (ja) * 2001-08-14 2003-02-28 Nissan Motor Co Ltd 車両駐車装置
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