KR101190482B1 - 주차지원장치 - Google Patents

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KR101190482B1
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츠요시 구보야마
가즈야 와타나베
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아이신세이끼가부시끼가이샤
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Abstract

차량(30)에 탑재된 촬영장치를 통해 차량(30) 주변의 정경이 촬영된 촬영화상 데이터를 취득한다. 원하는 주차위치에 대응하는 주차구획(E)을 설정한다. 촬영화상 데이터에 대해 시점 변환 및 왜곡보정 중 적어도 어느 한쪽을 포함한 화상 변환처리를 수행한다. 차량(30)과 주차구획(E)의 편향각(λ)을 연산한다. 차량(30)에 탑재되기에 적합한 표시장치에 대해, 편향각(λ)이 소정의 기준 편향각 이하가 될 때까지 촬영화상 데이터를 출력하고, 편향각(λ)이 기준 편향각 이하가 된 후에 화상 변환처리된 변환화상 데이터를 출력한다.
차량, 주차구획, 편향각, 촬영화상, 주차위치, 촬영장치

Description

주차지원장치{PARKING ASSISTING DEVICE}
본 발명은, 선회를 따라서 원하는 주차위치로 차량을 주차시키는 운전조작을 지원하는 주차지원장치에 관한 것이다.
최근 들어 차량 운전시의 안전성에 대한 의식이 고양되어, 탑승자에 의한 운전조작 등을 지원함으로써 안전성을 향상시키는 기술이 여러 가지로 고안, 실천되고 있다. 예를 들면, 차량에 탑재된 카메라를 통해, 탑승자에게는 잘 안 보이는 부분을 촬영하여, 차량 실내의 모니터 장치에 표시하는 주차지원장치가 실용화되고 있다. 하기에 나타낸 특허문헌 1에는, 카메라를 통해 촬영된 자기차량 후방의 실제화상을 디스플레이에 표시하는 차량 후방 감시장치가 개시되어 있다. 이 장치는, 자기차량의 현재 위치부터 목표 위치까지의 거리가 짧아짐에 따라 표시되는 화상을 실제화상에서 변환화상으로 전환한다. 변환화상은 시점이 낮은 변환화상으로부터 시점이 높은 변환화상으로 순차적으로 전환된다.
[특허문헌 1] 일본 특허공개 제2003-267171호 공보(제9 ~ 20단락, 제34단락, 도 4, 도 6, 도 7 등)
특허문헌 1에 기재된 차량 후방 감시장치는, 차량 후방의 화상을 운전자에게 있어 보기 쉬운 형태로 표시할 수 있는 우수한 것이다. 그러나, 목표 위치가 설정되지 않는 주차지원장치의 경우에는, 자기차량의 현재 위치부터 목표 위치까지의 거리에 따라 화상을 전환할 수 없다. 또한, 대략적인 주차 목표, 예를 들면 주차 테두리만이 설정되는 주차지원장치에서는 목표 위치가 정확하게 정해지지 않기 때문에, 자기차량의 현재 위치부터 목표 위치까지의 거리의 오차가 커진다. 또한, 많은 경우에 주차시에는 선회를 따라 이루어지므로, 목표 위치를 정할 수 있는 경우라도 목표 위치까지의 거리 산출시에 오차가 커질 가능성이 있다. 그 결과, 적절한 위치에서 화상을 전환할 수 없어 시인성이 저해될 가능성이 있다.
본원은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 적절한 위치에서 실제화상과 변환화상을 전환하여 운전자에게 있어 시인성이 좋은 주차지원장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 선회를 따라 원하는 주차위치로 차량을 주차시키는 운전조작을 지원하는 주차지원장치의 특징 구성은,
상기 차량에 탑재된 촬영장치를 통해 상기 차량 주변의 정경이 촬영된 촬영화상 데이터를 취득하는 화상 수취부;
상기 원하는 주차위치에 대응하는 주차구획을 설정하는 주차구획 설정부;
상기 촬영화상 데이터에 대해 시점 변환 및 왜곡보정 중 적어도 어느 한쪽을 포함한 화상 변환처리를 수행하는 화상 변환부;
상기 차량과 상기 주차구획의 편향각을 연산하는 편향각 연산부; 및
상기 차량에 탑재되기에 적합한 표시장치에 대해, 상기 편향각이 소정의 기준 편향각 이하가 될 때까지 상기 촬영화상 데이터를 출력하고, 상기 편향각이 상기 기준 편향각 이하가 된 후에 상기 화상 변환처리를 실시한 변환화상 데이터를 출력하는 화상 출력부를 포함하는 점에 있다.
선회를 따르는 주차에서는, 주차를 완료하는 시점에서 차량과 주차구획의 편향각이 거의 제로가 된다. 여기서, 편향각이란 주차구획에 올바르게 들어간 경우의 차량의 방향에 대한 실제 차량의 각도이다. 즉, 주차구획의 전후방향의 축과 차량의 전후방향의 축이 이루는 각도이다. 따라서, 편향각이 기준 편향각 이하가 된다는 것은 주차를 위한 운전조작이 종반에 접어들고 있다는 말이 된다. 또한, 주차를 위한 운전조작의 종반에는 차량 주변의 광역의 정경보다도 주차구획 근방의 정경 쪽이 탑승자에게 있어 이용 가치가 높다. 본 특징 구성에 의하면, 주차를 위한 운전조작의 종반에 있어서 표시장치에 표시되는 화상이 촬영화상 데이터에서 변환화상 데이터로 전환된다. 변환화상 데이터는 촬영화상 데이터에 기초하여 시점 변환이나 왜곡보정의 화상 처리가 이루어진 것이며, 화상 전체로서는 위화감을 유발하는 부분이 포함될 가능성이 있다. 그러나, 일반적으로 그와 같은 위화감을 느끼는 부분은 화상의 주변 부분이다. 주차를 위한 운전조작이 종반에 접어들고 있는 경우에는 오로지 차량의 중심축 방향의 주차구획 근방이 주목된다. 변환화상 데이터는 중앙 부분의 화상의 시인성이 좋아지기 때문에, 탑승자에게 있어서는 전체적으로 시인성이 향상된 화상을 나타낼 수 있게 된다. 그 결과, 적절한 위치에서 실제화상과 변환화상을 전환하여 운전자에게 있어 시인성이 좋은 주차지원장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.
또, 시점 변환을 통해, 주차를 위한 운전조작의 종반에 소위 탑뷰 화상이 표시되면, 주차구획에 대한 차량의 평행도를 정밀하게 확인할 수 있다. 주차지원장치를 이용해도 주차구획에 대해 평행하게 주차할 수 없는 경우가 있지만, 본 특징구성을 구비하는 주차지원장치를 이용하면 용이하게 주차구획에 대해 평행하게 주차시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 주차지원장치는, 더욱 상기 화상 출력부가, 상기 편향각이 상기 기준 편향각 이하가 된 후에 운전지원 상태가 계속되고 있는 경우에는, 그 후의 상기 편향각에 관계없이 상기 변환화상 데이터를 출력하는 것을 특징으로 한다.
탑승자에 따라서는, 편향각이 기준 편향각 이하가 된 후에 또다시 기준 편향각을 넘는 조작을 할 가능성이나, 일단 전진하여 각도 조절을 수행하는 운전조작을 할 가능성도 있다. 이 경우에는, 표시장치에 표시되는 화상이 빈번하게 전환되게 되어 오히려 시인성을 떨어뜨리게 될 수 있다. 상술한 바와 같이, 편향각이 기준 편향각 이하가 되는 것은 주차를 위한 운전조작의 종반이다. 따라서, 주차지원 상태가 계속되고 있는 경우에는, 편향각이 기준 편향각 이하가 된 후의 편향각에 관계없이 변환화상 데이터가 표시장치에 표시되도록 하면 양호한 시인성을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 주차지원장치는, 상기 화상 변환부가, 상기 편향각이 작아짐에 따라 상기 촬영화상 데이터에 대한 상기 변환화상 데이터의 변환 정도가 커지도록 화상 변환처리를 수행하는 것을 특징으로 한다.
촬영화상 데이터와 변환화상 데이터의 차이가 클 경우, 기준 편향각을 경계로 표시장치에 표시되는 화상이 전환되면 탑승자가 위화감을 느낄 가능성이 있다. 그러나, 상기와 같이 화상 변환부가 편향각에 따라 변환 정도를 다르게 하면, 촬영화상 데이터에서 변환화상 데이터로 전환될 때의 위화감을 억제하여 시인성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 주차지원장치는, 상기 주차구획 설정부가, 상기 촬영화상 데이터에 기초하여 검출된 주차시의 기준이 되는 주차기준에 기초해서 상기 주차구획을 설정하는 것을 특징으로 한다.
이러한 특징에 의하면, 촬영화상 데이터에 기초하여 주차구획이 설정되므로, 탑승자가 자발적으로 주차구획을 설정하는 조작을 수행하지 않고 주차지원을 하는 것이 가능하게 된다. 또한, 예를 들면 주차장의 테두리선 등 주차시의 기준이 되는 주차기준을 기초로 주차구획이 설정되므로, 현실의 주차위치에 잘 맞는 주차구획을 설정할 수 있다. 차량의 어느 일정한 기하학적 위치 관계에 기초하여 기계적으로 주차구획을 설정하는 방법이 알려져 있지만, 이러한 방법으로는 오차가 커질 가능성이 있다. 즉, 주차지원장치가 올바른 차량 방향에서 주차구획의 설정 지시를 부여하지 않으면, 어긋난 방향이나 위치에 주차구획이 설정될 가능성이 있다. 그러나, 본 특징 구성에 의하면, 현실의 주차위치에 잘 맞는 주차구획을 설정할 수 있다. 그 결과, 운전자에게 있어 편리성이 높고 시인성이 좋은 주차지원장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 주차지원장치는, 상기 화상 출력부가, 상기 변환화상 데이터에 상기 주차구획의 연장선을 중첩시키는 것을 특징으로 한다.
주차를 위한 운전이 종반에 접어들면, 차량 자체가 주차구획에 존재하기 때문에 촬영화상 데이터에 포함되는 주차구획이 적어지게 된다. 이 때문에, 주차구획과의 평행도의 확인 등이 점차 어려워지게 된다. 그러나, 상기 특징에 의하면, 주차구획의 연장선이 변환화상 데이터에 중첩되어 표시장치에 표시된다. 따라서, 운전조작의 완료 직전에도 양호한 시인성을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 주차지원장치의 구성 예를 모식적으로 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 실시예의 주차지원장치가 탑재되는 차량의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 3은 차량의 구성 예를 모식적으로 나타낸 블럭도이다.
도 4는 차고 주차시의 차량 운전조작의 일례를 나타낸 설명도이다.
도 5는 주차구획과 차량의 편향각을 나타낸 설명도이다.
도 6은 본 발명의 주차지원장치의 동작을 나타낸 플로우차트이다.
도 7은 표시장치에 촬영화상 데이터가 표시되는 예를 나타내는 동시에, 촬영화상 데이터에 기초하여 주차구획을 설정하는 방법의 일례를 나타낸 설명도이다.
도 8은 표시장치에 촬영화상 데이터가 표시되는 예를 나타낸 설명도이다.
도 9는 촬영화상 데이터에서 변환화상 데이터로 전환시의 촬영화상 데이터의 표시 예를 나타낸 설명도이다.
도 10은 촬영화상 데이터에서 변환화상 데이터로 전환시의 변환화상 데이터의 표시 예를 나타낸 설명도이다.
도 11은 변환화상 데이터에 주차구획의 연장선이 중첩되어 표시되는 예를 나타낸 설명도이다.
도 12는 촬영화상 데이터에 가이드라인이 중첩되어 표시되는 예를 나타낸 설명도이다.
도 13은 종렬 주차시의 차량 운전조작의 일례를 나타낸 설명도이다.
도 14는 표시되는 화상의 시점의 높이와 편향각(λ)의 관계의 일례를 모식적으로 나타낸 그래프이다.
도 15는 주차구획을 설정하는 다른 예를 나타낸 설명도이다.
전술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 주차지원장치의 구성 예를 모식적으로 나타낸 블럭도이다. 도 2는 본 실시예의 주차지원장치가 탑재되는 차량(30)의 일례를 나타낸 사시도이고, 도 3은 차량(30)의 구성 예를 모식적으로 나타낸 블럭도이다.
본 발명의 주차지원장치는 ECU(20)를 중요 부분으로 하여 구성된다. ECU(20)는 정보의 입출력을 수행하는 입출력 인터페이스(19)를 구비하는 동시에, 상기 입출력 인터페이스(19)를 통해 얻어지는 정보를 처리하는 마이크로 프로세서나 DSP(digital signal processor; 디지털 신호 처리기)를 구비하고 있다. 물론, 입출력 인터페이스(19)의 일부 또는 전체가 이와 같은 프로세서에 포함되어 있어도 좋다. ECU(20)는 상기 프로세서를 중요 부품으로 하는 전자회로로 구성되어 있다. 또한, ECU(20)는 상기 프로세서에 내장되거나 별도 부품으로서 탑재되는 메모리나 레지스터 등으로 구성되는 기억부를 갖고 있다.
운전석의 근방, 콘솔의 상부 위치에는 표시장치로서 표시부에 터치 패널(21T)이 형성된 모니터(21)가 구비되어 있다. 모니터(21)는 백라이트를 구비한 액정식의 것이다. 물론, 플라즈마 표시형의 것이나 CRT형의 것이어도 좋다. 또한, 터치 패널(21T)은 손가락 등에 의한 접촉 위치를 로케이션 데이터(location data)로서 출력할 수 있는 감압식이나 정전식의 지시 입력장치이다. 모니터(21)에는 스피커(22)도 구비되어 있지만, 스피커(22)는 도어의 내측 등 다른 장소에 구비되어도 좋다. 또, 모니터(21)는 내비게이션 시스템의 표시장치로 이용하는 것을 겸용하면 적합하다.
본 실시예에서는, 차량 주변의 정경을 촬영하는 촬영장치로서 차량(30)의 후단에 카메라(23)가 구비되어 있다. 카메라(23)는 CCD(charge coupled device)나CIS(CMOS image sensor) 등의 촬상소자를 내장한 디지털 카메라이고, 촬영한 정보를 시계열의 동영상 정보로서 실시간으로 출력한다. 카메라(23)는 광각 카메라이 고, 수평방향으로 120 ~ 140도의 시야각이 확보되어 있다. 또한, 시야각(화각)이 180도 이상의 어안 카메라이어도 좋다. 또한, 카메라(23)는 광축으로 약 30도 정도의 부각(俯角)을 가지고 설치되어, 차량(30)의 적어도 후방 수평선까지의 영역을 촬영할 수 있다.
또, 본 실시예에서는 촬영장치로서 차량(30)의 후방을 촬영하는 카메라(23)를 예시했지만, 차량(30)의 전방을 촬영하는 카메라를 탑재하거나 전방 및 후방을 촬영하는 2대의 카메라를 탑재해도 좋다.
차량(30)에는 차량(30)의 운전조작이나 이동 상태를 검출하기 위한 각종 센서가 구비되어 있다.
스티어링(39)의 조작계에는 스티어링 센서(24)가 구비되어, 스티어링(39)의 조작방향과 조작량이 계측가능하다. 스티어링(39)은 회전 조작력을 전륜(38f)에 전달하여 조향의 어시시트를 수행하는 파워 스티어링 유닛(34)과 연동되어 있다. 따라서, 스티어링 센서(24)의 계측 결과에 기초하여 차량(30)의 조향방향이나 조향량을 검출할 수 있다.
시프트 레버(32)의 조작계에는 시프트 위치 센서(25)가 구비되어, 시프트 위치가 판별될 수 있다. 시프트 레버(32)는 차체 전방에 배치된 엔진(31)으로부터의 동력을 변속하여 차륜(38)에 전달하는 토크 컨버터나 CVT(continuously variable transmission) 등을 갖는 변속기구(35)에 연동되어 있다. 본 실시예의 경우, 시프트 위치 센서(25)는 시프트 레버(32)가 셋팅된 위치를 검출하는 스위치로 구성하는 것도 가능하다.
주행 속도를 제어하는 엑셀 페달(36)의 조작계에는 엑셀 센서(26)가 구비되어, 조작량이 계측될 수 있다. 또한, 차륜(38)의 브레이크 장치(37)에 제동력을 작용시키기 위해 조작되는 브레이크 페달(33)의 조작계에는 브레이크 센서(27)가 구비되어, 브레이크 조작의 유무 등이 검출될 수 있다.
또한, 차량(30)의 이동 거리 센서로서 전차륜 및 후차륜 중 적어도 한쪽의 차륜(38)의 회전량을 계측하는 회전 센서(28)가 구비되어 있다. 물론, 변속기구(35)에서 구동계의 회전량으로부터 차량(30)의 이동량을 계측할 수도 있다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 주차지원장치는, 화상 수취부(1), 주차기준 검출부(2), 주차구획 설정부(3), 편향각 연산부(4), 화상 변환부(5), 유도부(6) 및 화상 출력부(7)의 각 기능부를 갖고 있다. 각 기능부는 입출력 인터페이스(19)를 통해 접속되어 있다. 이러한 접속은, 예를 들면 마이크로 프로세서 내외의 데이터 버스, 어드레스 버스, 컨트롤 버스 등을 통해 수행된다. 또한, 이러한 기능부는 마이크로 프로세서 등을 중요 부분으로 하는 ECU(20)로 구성된다. 상술한 바와 같이, ECU(20)에는 메모리, 디스크 장치(하드 디스크, 광?자기?광자기 디스크 등) 등의 기억수단이 구비되어 있다. 예를 들면, 마이크로 프로세서로 실행시키는 프로그램이나 취득된 화상 데이터의 일시 기억 등에는 내외의 메모리나 디스크 장치가 사용된다. 이와 같은 접속에 대해서는 공지이며, 여기서는 설명을 용이하게 하기 위해 상세한 도시 및 설명은 생략한다.
이들 각 기능부의 개요에 대한 설명에 앞서, 본 발명의 주차지원장치가 지원하는 운전조작에 대해 설명한다. 본 발명의 주차지원장치는, 선회를 따라 원하는 주차위치로 차량을 주차시키는 운전조작을 지원하는 기능을 갖는다. 이러한 운전조작은, 예를 들면 도 4에 나타낸 바와 같은 차고 주차가 해당된다. 차고 주차에 있어서, 차량(30)은 제1선회방향으로의 선회를 따라서 반환 위치까지 전진하고(전진경로(KF)), 이 반환 위치로부터 제1선회방향과는 반대 방향인 제2선회방향으로의 선회를 따라서 후진한다(후진경로(KB)). 예를 들면 도 4에 나타낸 예에서는, 이미 주차된 다른 차량(50) 사이의 빈 주차구획(E)을 원하는 주차위치로 하여 차고 주차가 수행된다. 본 예에서는 원하는 주차위치를 명시하기 위해 다른 차량(50)을 도시하고 있지만, 당연히 다른 차량(50)은 없어도 좋다. 또, 도 4에서 주차구획(E)은 노면에 표시된 구획선(W)(주차 구획선)으로 규정된 구획이다.
도 5는 주차구획(E)과 차량(30)의 편향각(λ)을 나타낸 설명도이다. 도 5에는 반환 위치에 있어서의 차량(30)과 후진을 개시한 후의 차량(30)이 점선으로 나타나 있다. 편향각(λ)이란 주차구획(E)에 올바르게 들어간 경우의 차량(30)의 방향에 대한 차량(30)의 각도이다. 즉, 주차구획(E)의 전후방향의 축(XE)과 차량(30)의 전후방향의 축(XV)이 이루는 각도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 반환 위치에 있어서의 편향각(λ2)은 선회를 따라 후진을 개시한 후의 편향각(λ1)보다도 큰 각도이다. 이상적으로는, 반환 위치를 최대 각도로 하여 반환부터 주차 완료까지의 사이에 편향각(λ)은 점차 작아져 주차 완료 시점에서 거의 제로가 된다. 본 발명의 주차지원장치는, 후술할 바와 같이 이 편향각(λ)을 기초로 모니터(21)의 표시부에 표시되는 화상을 전환한다.
이하, 상술한 각 기능부의 개요에 대해 설명한다.
화상 수취부(1)는 차량(30)에 탑재된 카메라(23)(촬영장치)를 통해 차량(30) 주변의 정경이 촬영된 촬영화상 데이터를 취득하는 기능부이다.
주차기준 검출부(2)는 취득된 화상 데이터에 기초하여 차량(30)을 주차할 때의 주차기준(예를 들면, 구획선(W))을 검출하는 기능부이다.
주차구획 설정부(3)는 검출된 구획선(W)(주차기준)에 기초하여 원하는 주차위치에 대응하는 주차구획(E)을 설정하는 기능부이다.
편향각 연산부(4)는 차량(30)과 주차구획(E)의 편향각(λ)을 연산하는 기능부이다.
화상 변환부(5)는 촬영화상 데이터에 대해 시점 변환 및 왜곡보정 중 적어도 어느 한쪽을 포함한 화상 변환처리를 수행하는 기능부이다.
유도부(6)는 반환 위치로부터 주차 경로(KB)를 후진하는 차량(30)의 조향량이나 이동량을 연산하여 주차에 관한 운전조작을 지원?유도하는 기능부이다. 유도부(6)는 화상 출력부(7)를 통해 나타낼 수 있는 여러 가이드라인을 생성하는 기능도 갖는다.
화상 출력부(7)는 카메라(23)를 통해 촬영된 촬영화상 데이터 및 화상 변환부(5)에 의한 변환화상 중 적어도 어느 한쪽을 모니터(21)의 표시부로 출력하는 기능부이다. 여러 가이드라인 등이 생성되어 있는 경우에는, 촬영화상 데이터나 변환화상 데이터에 그러한 가이드라인을 중첩시켜 출력한다.
다음에는, 개략적으로 설명한 기능부에 의해 실행되는 주차지원의 구체적인 처리에 대해 상술한다. 이하, 도 6에 나타낸 플로우차트, 도 7 내지 도 11에 나타 낸 표시부의 화면 예도 이용하여 본 발명의 주차지원장치의 동작에 대해 설명한다. 여기서는 도 4에 나타낸 바와 같이 비어 있는 주차구획(E)에 차량(30)을 차고에 주차하는 경우를 그 예로 설명한다.
탑승자는 차량 실내의 스위치(미도시)나 터치 패널(21T) 등을 통해 주차지원제도를 개시시키기 위한 지시 입력을 수행한다. 지시 입력부로서의 스위치나 터치 패널(21T)로부터의 입력은 입출력 인터페이스(19)를 통해 ECU(20)에 전달되고, ECU(20)는 주차지원기능의 실행을 개시한다. 구체적으로, ECU(20)의 각 기능부에 의해 주차지원기능의 실행이 개시된다(도 6 ＃1).
본 실시예에서는 차고 주차의 경우를 예시하고 있지만, 주차지원기능이 복수의 주차형태에 대응되는 경우에는 개시 지시에 주차형태의 지시도 포함된다. 여기서, 주차형태란 차고 주차인지, 종렬 주차인지, 또 좌우 어느 쪽 방향으로의 주차인지 등이다. 또, 주차지원장치가 차량(30)의 거동에 기초하여 주차형태를 자동 판정할 수 있는 경우에 주차형태는 지시되지 않아도 좋다. 여기서, 거동이란 스티어링 센서(24)에 의해 검출되는 스티어링(39)의 조향방향이나 조향각 등이다. 예를 들면, 주차지원제어의 개시부터 소정 기간에 있어서의 조향각이 소정 각도 이상이면 차고 주차, 소정 각도 미만(직진을 포함함)이면 종렬 주차라고 판정할 수 있다.
화상 수취부(1)는 차량(30)에 탑재된 카메라(23)를 통해 차량(30) 주변의 정경이 촬영된 촬영화상 데이터를 취득한다. 화상 수취부(1)는 카메라(23)로부터 출력되는 화상신호에 동기 분리 및 A/D 변환을 실시하고, 예를 들면 1초 동안에 30프레임의 촬영화상 데이터를 취득한다. 물론, 주차기준 검출부(2) 등의 화상 처리 능 력에 따라 1초 동안에 15프레임이나 60프레임으로 하는 등 시계열로 취득하는 촬영화상 데이터의 소정 간격은 변경 가능하다. 얻어진 화상 데이터는 ECU(20)의 프레임 메모리(미도시)에 축적되고 적절히 읽혀져 사용된다. 예를 들면, 화상 출력부(7)는 표시부의 표시에 적합한 화소 수 등으로 조절된 후, 촬영화상 데이터를 표시부로 출력한다. 모니터(21)의 표시부에는 카메라(23)를 통해 촬영된 영상이 표시된다(도 6 ＃2). 또, 카메라(23)로부터의 촬영화상 데이터는 디지털 전송에 의해 취득되어도 좋다.
다음으로, 촬영화상 데이터를 이용하여 주차구획(E)의 설정처리가 실행된다(도 6 ＃3). 도 7은, 예를 들면 도 5에 나타낸 반환 위치에 있어서의 차량(30)의 카메라(23)를 통한 촬영화상 데이터가 모니터(21)에 표시된 예를 나타내고 있다. 도면 중의 파선 및 일점쇄선은 모니터(21)에 표시되는 것이 아니라 설명을 위한 가상선을 나타내고 있다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 촬영화상 데이터에는 구획선(W)이 포함되어 있다. 주차기준 검출부(2)는 촬영화상 데이터에 기초하여 주차기준이 되는 구획선(W)을 검출한다. 구획선(W)으로 구획되는 크기는 규격화되어 있기 때문에 어느 정도의 범위 내에서 일정하다. 또한, 주차형태에 따라 원하는 주차위치도 대체로 일정한 범위로 존재한다. 그래서, 연산 부하를 줄이기 위해, 구획선(W)이 존재한다고 추정되는 범위를 주목영역(ROI)으로 설정하여 화상 인식 처리가 실행된다. 일반적으로 이와 같은 주차장에서는 지면이 아스팔트 포장 등에 의한 짙은 색이며, 구획선(W)은 백색이나 황색 등의 엷은 색이다. 따라서, 에지 검출, 허프(Hough) 변환 등의 공지 된 화상 처리 방법을 이용하여 적합하게 구획선(W)이 검출된다.
구획선(W(W1, W2))이 검출되면, 주차구획 설정부(3)는 이들을 기초로 주차구획(E)을 인식하고 설정한다. 구획선(W)이 잘 검출되지 않았거나 주차구획(E)이 인식되지 못했을 경우에는, 순차적으로 취득되는 촬영화상 데이터에 기초하여 반복적으로 주차구획(E)의 설정처리가 실행된다. 또, 주차구획(E)의 설정 후에는 주목영역(ROI)을 더욱 좁혀감(ROI')으로써 구획선(W)의 검출 및 주차구획(E)의 인식처리를 더욱 줄일 수 있다. 차량(30)은 주차를 위해 이동하지만, 그 궤적은 회전 센서(28) 등의 각종 센서(도 1 내지 도 3에 나타낸 부호(24 ~ 28) 등)로부터의 입력을 이용하여 유도부(6)에서 연산된다. 도 6의 플로우차트에서는 생략했지만, 주차구획 설정부(3)는 유도부(6) 등과 협조하여 주차구획(E)의 설정 후에도 차량(30)의 이동에 따라 주차구획(E)을 추적한다(도 8, 도 9 등 참조). 또, 주차구획(E)은 탑승자가 터치 패널(21T) 등의 지시 입력수단을 이용하여 수동으로 설정해도 무방하다.
주차구획(E)이 설정되면 주차구획(E)의 전후방향의 축(XE)을 구할 수 있다. 또한, 차량(30)의 전후방향의 축(XV)은 촬영화상 데이터상에서 일정하다. 이들을 기초로 편향각 연산부(4)는 구해진 주차구획(E)의 축(XE)과 차량(30)의 축(XV)이 이루는 각도인 편향각(λ)을 연산한다(도 6 ＃5). 상술한 바와 같이, 차량(30)의 이동에 따라 주차구획(E)도 추적 설정된다. 따라서, 예를 들면 도 8에 나타낸 바와 같이 차량(30)이 반환 위치로부터 선회를 따라서 후진하면, 주차구획(E)의 축(XE)도 수시로 갱신되고 편향각(λ)도 갱신된다. 또한, 편향각(λ)은 촬영화상 데이터 로부터가 아닌, 차량의 이동 거리와 조향각으로부터 산출해도 좋으며, 각속도 센서에 의해 산출해도 좋다.
화상 출력부(7)는 편향각(λ)을 기초로 촬영화상 데이터 및 변환화상 데이터 중 적어도 어느 한쪽을 모니터(21)의 표시부로 출력한다. 변환화상 데이터에 대해서는 후술한다. 상술한 바와 같이 편향각(λ)이 구해지지 않은 경우에는 촬영화상 데이터를 표시부로 출력한다(도 6 ＃2). 또한, 편향각(λ)이 소정의 기준 편향각(λTH)보다도 클 경우에도 촬영화상 데이터를 표시부로 출력한다(도 6 ＃6 및 ＃9). 편향각(λ)이 소정의 기준 편향각(λTH) 이하가 되면, 화상 출력부(7)는 화상 변환부(5)에 의해 변환된 변환화상 데이터를 표시부로 출력한다(도 6 ＃8).
도 9 및 도 10에 나타낸 모니터(21)의 표시부의 화면 예는 각각 화상 출력부(7)가 출력하는 화상을 전환하기 전후의 화면을 나타내고 있다. 도 9에서 편향각(λ)이 기준 편향각(λTH)에 도달하면, 화상 출력부(7)는 촬영화상 데이터 대신에 도 10에 예시한 바와 같이 변환화상 데이터를 표시부로 출력한다. 본 예에서 변환화상 데이터는 카메라(23)의 위치를 낮은 위치로부터 높은 위치로 가상적으로 이동시킨 경우의 시점 변환화상 데이터이다. 도 10에서는 카메라(23)의 광축이 지면과 거의 수직이 되는 소위 탑뷰의 시점 변환화상을 예시하고 있다. 시점 변환화상 데이터는 화상 변환부(5)에서 촬영화상 데이터에 대해 변환화상 처리가 이루어져 생성된다(도 6 ＃7). 도 9에 나타낸 낮은 시점에 있어서의 사시 화상과 달리, 도 10에서는 높은 시점에 있어서의 평면 화상이 된다. 따라서, 탑승자는 주차구획(E)에 대한 차량(30)의 각도(편향각(λ))나 주차구획(E)에 대한 차량(30)의 위치(길이) 등을 용이하게 파악할 수 있게 된다.
이후, 차량(30)의 이동에 따라 상술한 바와 같이 편향각(λ)이 산출되고, 기준 편향각(λTH)에 대한 판정이 실시되어 모니터(21)에 표시되는 화상 데이터가 전환된다. 즉, 주차지원제어가 완료될 때까지(도 6 ＃10), 도 6에 나타낸 $1을 거친 루프가 계속된다. 주차지원제어의 완료는 탑승자가 터치 패널(21T) 등을 통해 지시해도 좋으며, ECU(20)가 자동적으로 인식해도 좋다. 예를 들면, 시프트 레버(32)가 후퇴 위치로부터 파킹으로 변경된 것을 시프트 위치 센서(25)에 의해 검출한 경우에 주차지원제어의 완료라고 인식할 수 있다.
기준 편향각(λTH)은 통상의 운전조작을 계속하면 거의 주차를 완료할 수 있다고 생각되는 편향각(λ)으로 설정된다. 따라서, 편향각 판정 공정(＃6)을 여러 번 거쳐도, 주차지원제어의 완료시까지, 모니터(21)에는 변환화상 데이터가 표시되게 된다. 단, 탑승자에 따라서는 편향각(λ)이 또다시 기준 편향각(λTH)을 넘는 조작을 할 가능성이나, 일단 전진하여 재차 조절을 수행하는 운전조작을 할 가능성도 있다. 이 경우에는, 모니터(21)에 표시되는 화상 데이터가 빈번하게 전환되게 되어 오히려 시인성을 떨어뜨리게 된다. 그래서, 도 6에 점선으로 나타낸 바와 같이 주차지원제어가 완료될 때까지 $2를 거친 루프를 계속해도 좋다. 이 루프는 편향각 판정 공정(＃6)을 통과하지 않는다. 따라서, 화상 출력부(7)는 편향각(λ)이 기준 편향각(λTH) 이하가 된 후에 운전지원 상태가 계속되고 있는 경우에는, 편향각(λ) 에 관계없이 변환화상 데이터를 출력한다. 또, 당연히 편향각(λ)을 산출한 후에 편향각 판정만을 수행하지 않도록 플로우차트를 변경해도 좋다.
또, 주차지원제어의 완료는 상술한 바와 같은 시프트 레버(32)가 후퇴 위치로부터 파킹으로 변경된 경우에 한하지 않고 여러 조건을 설정하는 것이 가능하다. 예를 들면 시프트 레버(32)가 후퇴 위치로부터 전진 위치나 중립 등의 기타 위치로 변경된 경우에 주차지원제어를 완료로 하는 것도 알려져 있다. 이와 같은 완료 판정에서는 탑승자가 조금 전진하여 주차위치를 조절하려고 하면, 주차지원제어 자체가 종료되어 바람직하지 않다. 따라서, 종료 조건이 갖춰진 후, 소정 시간 동안 재확인을 하여 그 시점에서도 종료 조건이 성립했을 경우에 주차지원을 종료하도록 해도 좋다.
도 11은 편향각(λ)이 거의 제로가 될 때까지 차량(30)이 선회를 완료하고 최적의 주차위치까지 직진 후진할 때의 모니터(21)의 화면 예이다. 도 11에서 알 수 있듯이, 구획선(W)은 화면의 중간까지밖에 없기 때문에, 탑승자가 후진시 위치를 파악하기 어려울 가능성이 있다. 그래서, 도 11에 나타낸 바와 같이 화상 출력부(7)가 변환화상 데이터에 주차구획(E)의 연장선, 본 예에서는 구획선(W)의 연장선(ET)을 중첩시킨다. 특히, 본 예에서는 구획선(W)이 주차기준 검출부(2)에 의해 검출되고 있으므로 용이하게 연장선(ET)을 설정할 수 있다.
또한, 화상 출력부(7)는 도 12에 나타낸 바와 같이 촬영화상 데이터 또는 변환화상 데이터에 가이드라인을 중첩시켜 모니터(21)로 출력해도 좋다. 도 12는 가이드라인이 중첩된 모니터 화면의 일례를 나타낸 도면이다. 본 예에서는, 가이드라 인(L1)은 녹색으로 표시된 차폭 연장선, 가이드라인(L2)은 녹색으로 표시된 후방 5m 눈금선, 가이드라인(L3)은 녹색으로 표시된 후방 3m 눈금선, 가이드라인(L4)은 적색으로 표시된 후방 1m 주의선이다. 탑승자는 이러한 가이드라인을 참고하면서 운전조작을 수행할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 모니터(21)에 표시되는 화상이 변환화상 데이터로 바뀐 경우에도 동일한 가이드라인을 중첩시킴으로써 주차지원장치로서의 편리성을 더욱 향상시킬 수 있다.
화상 변환부(5)는 촬영화상 데이터에 대해 시점 변환 처리를 실시함으로써 소위 탑뷰의 변환화상 데이터를 생성한다. 단, 변환의 대상이 되는 촬영화상 데이터는 낮은 시점(카메라(23)의 설치 위치)으로부터 촬영되어 있기 때문에, 당연히 전체가 평면상, 즉 노면에 존재하는 것으로서 시점 변환된다. 이 때문에, 예를 들면 도 11에 나타낸 바와 같이 주차구획(E) 양 옆의 주차차량(50)이 구르고 있는 것과 같은 화상이 된다. 그러나, 이 화면에서 중요한 것은 주차구획(E)과 자기차량(30)의 관계이므로 충분히 실용적이다.
[다른 실시예]
이상, 본 발명에 따른 주차지원장치의 실시예를, 차고 주차를 수행하는 경우의 주차지원을 그 예로 설명했다. 상기 실시예는 일례이며, 당업자라면 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하지만, 그와 같은 변경 또한 본 발명에 포함된다. 이하, 본 발명의 다른 실시예의 예를 소개한다.
[1]
본 발명은 차고 주차에 한정되지 않고, 도 13에 나타낸 바와 같은 종렬 주차 에 대해서도 적용할 수 있다. 종렬 주차의 경우에도, 최종적으로는 주차구획(E)에 대해 편향각(λ)이 거의 제로가 되어 주차를 완료한다. 따라서, 상술한 바와 같이 편향각(λ)에 기초하여 모니터(21)에 표시되는 화상을 다르게 하면 탑승자에 대한 시인성이 향상된다. 또, 차고 주차와 종렬 주차에서는 주차에 따른 선회각도의 크기가 서로 다르다. 따라서, 기준 편향각(λTH)은 주차형태에 따라 서로 다른 값인 것이 바람직하다.
[2]
또한, 화상 변환부(5)는 시점 변환하는 시점의 높이를 편향각(λ)에 따라 다르게 해도 좋다. 즉, 편향각(λ)에 따라 변환화상 데이터의 변환 정도를 다르게 하여 화상 변환처리를 수행해도 좋다. 도 9 및 도 10을 이용하여 상술한 예에서는 기준 편향각(λTH)을 경계로 하여 촬영화상 데이터와 탑뷰의 변환화상 데이터를 전환했다. 시점의 높이와 편향각(λ)의 관계를 나타내면, 도 14에 실선으로 나타낸 바와 같이 시점 변환된다. 즉, 기준 편향각(λTH1(λTH))까지는 부각 30도를 가지고 설치된 카메라(23), 즉, 노면에 대해 30도의 광축을 갖는 카메라(23)의 촬영화상 데이터가 표시된다. 그리고, 기준 편향각(λTH1)을 경계로 하여 노면에 대해 90도의 광축을 갖는 가상 카메라(23V)의 변환화상 데이터가 표시된다.
그러나, 이에 한정되지 않고, 화상 변환부(5)는 편향각(λ)에 따라 연속적 또는 단속적으로 낮은 시점으로부터 높은 시점으로 시점을 바꾸면서 변환화상 데이터를 생성해도 좋다. 도 14에 나타낸 일점쇄선은 편향각(λ)에 따라 연속적으로 낮 은 시점으로부터 높은 시점으로 시점을 바꾼 변환화상 데이터가 생성되는 경우의 예이다. 도 14에 나타낸 파선은 편향각(λ)에 따라 단속적으로 낮은 시점으로부터 높은 시점으로 시점을 바꾼 변환화상 데이터가 생성되는 경우의 예이다. 어느 경우에도 변환화상 데이터의 시점이 90도가 되는 소위 탑뷰가 될 때까지 시간이 필요하다. 따라서, 기준 편향각(λTH2(λTH))은 상술한 실시예의 기준 편향각(λTH1)보다도 큰 각도로 하면 적합하다. 또, 기준 편향각(λTH2)으로 설정되는 값은 가장 큰 각도의 경우에 최대값(예를 들면, 도 14에서는 90도)으로 할 수 있다.
[3]
상술한 실시예에서는, 주차구획 설정부(3)가 촬영화상 데이터에 기초하여 검출된 주차기준(구획선(W))을 기초로 주차구획(E)을 설정하는 예를 나타냈다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 다른 방법을 이용하여 주차구획(E)을 설정하는 것도 가능하다. 도 15는 주차구획(E)을 설정하는 다른 실시예를 나타낸 설명도이다.
탑승자는 원하는 주차위치에 대한 소정의 정지 위치에 차량(30)을 정차시킨다. 그리고, 이 소정의 정지 위치에서 터치 패널(21T) 등의 지시 입력수단을 통해 주차지원의 개시 지시를 ECU(20)에 부여한다. 구체적으로, 차고 주차의 경우에는, 도 15의 (a)에 나타낸 바와 같이 차량(30)의 도어 미러(41)와 주차 예정 장소의 단부가 차량(30)의 횡방향으로 일직선이 되는 위치에서 정차시킨다. 종렬 주차의 경우에는, 도 15의 (b)에 나타낸 바와 같이 차량(30)의 도어 미러(41)와 주차 예정 장소의 단부가 차량(30)의 횡방향으로 일직선이 되는 위치에서 정차시킨다. 이들에 있어서 차량(30)은 주차 예정 장소로부터 차량(30)의 횡방향으로 대체로 거리 D만큼 떨어진 위치에 정차된다. 주차형태를 고려하면, 차량(30)이 수평면상에 존재한다고 가정했을 경우의, 원하는 주차위치와 차량(30)의 2차원 좌표상에서의 관계가 정해진다. 따라서, 주차구획 설정부(3)는 주차구획(E)을 설정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 주차지원의 개시 지시는 소정의 정지 위치에서 실시된다. 따라서, 주차구획 설정부(3)는 차량(30)의 좌표기준을 Q로 하여 주차구획을 설정할 수 있다. 차고 주차의 경우, 주차구획 설정부(3)는 도 15의 (a)에 나타낸 바와 같이 소정의 정지 위치에 있어서의 차량(30)의 좌표(P1)와 주차구획(E)에 주차된 경우의 차량(30)의 좌표(P3)의 기하학적 관계를 연산하여 주차구획(E)을 설정한다. 종렬 주차의 경우도 마찬가지로, 주차구획 설정부(3)는 도 15의 (b)에 나타낸 바와 같이 좌표(P1)와 좌표(P3)의 기하학적 관계에 기초하여 주차구획(E)을 설정한다.
[4]
상기 실시예에 있어서는 화상 변환처리로서 시점 변환을 수행하는 예를 나타냈다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 왜곡보정 처리를 실시해도 좋다. 광각 렌즈로 촬영된 화상은 주변부가 왜곡을 갖는 화상이 된다. 단, 무리하게 왜곡을 보정하면 광각화상으로서의 장점이 저해되어 오히려 시인성을 떨어뜨릴 가능성이 있다. 그러나, 주차가 완료에 가까워지면, 탑승자의 주의는 오로지 주차구획(E) 주변으로 집중되기 때문에 광각화상의 필요성은 낮아진다. 또한, 주차 완료 직전에는 차량(30)은 거의 똑바로 후진하므로 왜곡이 적은 화상 쪽의 시인성이 향상된다. 따라서, 편 향각(λ)이 기준 편향각(λTH) 이하가 된 경우에 왜곡보정을 크게 하면 적합하다.
[5]
상기 실시예에 있어서는 촬영화상 데이터에서 변환화상 데이터로 표시장치에 표시되는 화상을 전환할 경우를 예시했다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 촬영화상 데이터와 변환화상 데이터를 모두 표시해도 좋다. 즉, 편향각(λ)이 기준 편향각(λTH) 이하가 될 때까지는 표시장치에 촬영화상 데이터만을 출력하고, 편향각(λ)이 기준 편향각(λTH) 이하가 된 후에 변환화상 데이터 및 촬영화상 데이터를 출력해도 좋다. 변환화상 데이터 및 촬영화상 데이터를 출력하는 경우에는 이하와 같은 표시형태를 취할 수 있다. 예를 들면, 표시장치에 2화면 표시를 수행하여, 촬영화상 데이터를 작은 화면 테두리로 표시하고, 큰 화면 테두리로 변환화상 데이터를 표시할 수 있다. 또한, 촬영화상 데이터 중에 다른 화면 테두리를 마련하여 변환화상 데이터를 표시해도 좋다. 즉, 소위 픽처-인-픽처(picture-in-picture) 표시를 수행해도 좋다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명에 의해 적절한 위치에서 실제화상과 변환화상을 전환하여 운전자에게 있어 시인성이 좋은 주차지원장치를 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
본 발명은 차량 주차시의 운전조작을 지원하는 주차지원장치에 이용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 선회를 따라서 원하는 주차위치로 차량을 주차시키는 운전조작을 지원하는 주차지원장치로서,
    상기 차량에 탑재된 촬영장치를 통해 상기 차량 주변의 정경이 촬영된 촬영화상 데이터를 취득하는 화상 수취부;
    상기 원하는 주차위치에 대응하는 주차구획을 설정하는 주차구획 설정부;
    상기 촬영화상 데이터에 대해 시점 변환 및 왜곡보정 중 적어도 어느 한쪽을 포함한 화상 변환처리를 수행하는 화상 변환부;
    상기 차량의 축과 상기 주차구획의 축이 이루는 각도인 편향각을 연산하는 편향각 연산부; 및
    상기 차량에 탑재되기에 적합한 표시장치에 대해, 상기 편향각이 소정의 기준 편향각 이하가 될 때까지 상기 촬영화상 데이터를 출력하고, 상기 편향각이 상기 기준 편향각 이하가 된 후에 상기 화상 변환처리를 실시한 변환화상 데이터를 출력하는 화상 출력부;
    를 포함하며,
    상기 주차구획 설정부는 상기 차량의 이동에 따라 상기 주차구획을 설정하는 주차지원장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화상 출력부는, 상기 편향각이 상기 기준 편향각 이하가 된 후에 운전지원 상태가 계속되는 경우에는 그 후의 상기 편향각에 관계없이 상기 변환화상 데 이터를 출력하는
    주차지원장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화상 변환부는, 상기 편향각이 작아짐에 따라 상기 촬영화상 데이터에 대한 상기 변환화상 데이터의 변환 정도가 커지도록 화상 변환처리를 수행하는
    주차지원장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주차구획 설정부는, 상기 촬영화상 데이터에 기초하여 검출된 주차시의 기준이 되는 주차기준에 기초해서 상기 주차구획을 설정하는
    주차지원장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화상 출력부는, 상기 변환화상 데이터에 상기 주차구획의 연장선을 중첩시키는
    주차지원장치.
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