JP6660595B2 - 駐車空間探索装置、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Description

本開示は、駐車空間探索装置、プログラムおよび記録媒体に関する。

従来、この種の装置としては、例えば、特許文献１に記載の車両用駐車可否判定装置がある。この車両用駐車可否判定装置において、レーダ装置は、所定の時間間隔で自車周辺の水平方向の所定角度範囲を走査するように電磁波を送信する。電子制御ユニットは、その電磁波が物体に反射された反射波が受信されると、反射波の受信結果に基づいて電磁波が物体上で反射する反射点を検出する。電子制御ユニットはさらに、予め記憶された自車の車体寸法データおよび反射点の配列に基づいて駐車スペースの有無を判定し、更に駐車スペースへの駐車の可否を判定する。

特開２００９−１５１３７８号公報

しかし、物体までの距離が大きくなる程、反射点の密度は疎になる。従って、上記車両用駐車可否判定装置では、遠方から駐車スペースを正確に判定することは難しい。

本開示の目的は、より正確に駐車スペースを判定可能な駐車空間探索装置、プログラムおよび記録媒体を提供することである。

本開示は、車両に搭載される物体検出部から、前記車両を基準として前記車両の進行方向側に存在する物体を表す情報を受け取る入力部と、前記入力部が受け取った情報に基づき駐車場を推定し、推定された駐車場が前記車両の進行方向に向かって左方向および右方向のいずれか一方にある場合、いずれか他方に前記車両の進路をシフトするよう制御し、前記車両が進路をシフトした後に前記入力部が受け取った情報に基づき、前記車両の駐車空間を探索する制御部と、を備えた駐車空間探索装置に向けられる。

本開示は他にも、コンピュータを、車両に搭載される物体検出部から、前記車両を基準として前記車両の進行方向側に存在する物体を表す情報を受け取る第一入力ステップ、前記第一入力ステップの受信情報に基づき駐車場を推定し、推定された駐車場が前記車両の進行方向に向かって左方向および右方向のいずれか一方にある場合、いずれか他方に前記車両の進路をシフトするよう制御する軌道偏差ステップ、前記軌道偏差ステップの制御後に、前記物体検出部で取得された前記情報を受け取る第二入力ステップ、および、前記第二入力ステップの受信情報に基づき、前記車両の駐車空間を探索する探索ステップ、として機能させるためのプログラムに向けられる。

本開示はさらに他にも、コンピュータを、車両に搭載される物体検出部から、前記車両を基準として前記車両の進行方向側に存在する物体を表す情報を受け取る第一入力ステップ、前記第一入力ステップの受信情報に基づき駐車場を推定し、推定された駐車場が前記車両の進行方向に向かって左方向および右方向のいずれか一方にある場合、いずれか他方に前記車両の進路をシフトするよう制御する軌道偏差ステップ、前記軌道偏差ステップの制御後に、前記物体検出部で取得された前記情報を受け取る第二入力ステップ、および、前記第二入力ステップの受信情報に基づき、前記車両の駐車空間を探索する探索ステップ、として機能させるため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に向けられる。

本開示によれば、より正確に駐車空間を判定可能な駐車空間探索装置、プログラムおよび記録媒体を提供することが出来る。

本開示の駐車空間探索装置のハードウェア構成を示す図 図１に示す制御部の機能ブロック構成を示す図 図１に示す制御部の処理手順を示すフロー図 図１のステレオカメラで撮影される駐車場を上方から見た時の図 ３Ｄ点群を示す模式図 ２Ｄマップを示す模式図 自車両の進路のシフトを示す模式図 斜め並列駐車（後退駐車）、並列駐車および縦列駐車を示す模式図

＜１．実施形態＞
以下、上記図面を参照して、本開示の駐車空間探索装置１、プログラムＰ０および記録媒体を詳説する。
＜１−１．定義＞
各図において、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は互いに直交する。ｘｙ平面は、例えば、本駐車空間探索装置１を搭載した車両（以下、自車両という）Ｖが走行する路面を表すとする。ｘ軸は、例えば、路面上での自車両Ｖの進行方向を示す。以下、進行方向は前進方向であるとして説明を続ける。また、ｙ軸は、車両Ｖの進行方向に向かって右方向を示す。ｚ軸は、路面を基準として鉛直上方向を示す。

この座標系の原点は、便宜上、自車両Ｖの進行方向前縁の左右方向中心を路面に投影した点とする。即ち、原点を基準として自車両Ｖの前進方向がｘ軸上で正の値をとり、右方向がｙ軸上で正の値をとる。

＜１−２．駐車空間探索装置１の構成および周辺構成＞
図１において、自車両Ｖは、自動運転が可能であって、駐車空間探索装置１と、物体検出部３と、を搭載している。

物体検出部３は、自車両Ｖの周囲において、特に、自車両Ｖを基準として進行方向側に存在する物体（例えば、他車両や壁）を表す情報を取得する。かかる物体の中には、後述する自動駐車時の障害物も含まれうる。

上記のような物体検出部３としては、少なくとも一対のカメラ３１Ｒ，３１Ｌを含むステレオカメラ３１が典型的である。しかし、ステレオカメラ３１に限らず、物体検出部３はレーザレーダまたはミリ波レーダであっても良い。

カメラ３１Ｒ，３１Ｌは、典型的には、互いに同一仕様であって、自車両Ｖに平行等位となるよう設置される。典型的な設置場所としては、自車両Ｖのルームミラーの前方がある。より具体的には、カメラ３１Ｒ，３１Ｌは、前進方向に向かってルームミラーの右側方および左側方に取り付けられる。

また、カメラ３１Ｒ，３１Ｌは、駐車空間探索装置１等からの同期信号に基づきシャッタタイミングの同期を確立した状態で、自車両Ｖの前進方向の状況を定期的に撮影して、予め定められたフレームレートの画像情報ＩＲ，ＩＬを駐車空間探索装置１に出力する。

駐車空間探索装置１は、例えば、上記カメラ３１Ｒ，３１Ｌとデータ通信可能に、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等で接続され、自車両ＶのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に収容される。この駐車空間探索装置１は、入力部１１と、制御部１３と、不揮発性メモリ１５と、ＳＲＡＭ１７と、出力部１９と、を備えている。

入力部１１は、ＥＣＵの入力インタフェイスであって、カメラ３１Ｒ，３１Ｌからの画像情報ＩＲ，ＩＬを受け取る。入力部１１はさらに、制御部１３の制御下で、受信した画像情報ＩＲ，ＩＬをＳＲＡＭ１７に転送する。出力部１９は、ＥＣＵの出力インタフェイスであって、後述の制御部１３により生成された情報を、本駐車空間探索装置１の外部装置５（例えばディスプレイ装置や自動駐車装置）に出力する。

＜１−３．制御部の機能ブロック＞
制御部１３は、例えばマイコンであって、不揮発性メモリ１５に予め格納されたプログラムＰ０を、ＳＲＡＭ１７を作業領域として用いて実行することで、図２に示すように、受信制御部７１、３Ｄ点群生成部７３、２Ｄマップ生成部７５、推定部７７、方向特定部７９、軌道偏差制御部７１１、探索部７１３、表示制御部７１５および自動駐車制御部７１７として機能する。

＜１−４．制御部の処理手順＞
次に、図３を参照して、制御部１３の処理手順を詳説する。
まず、駐車場において自車両Ｖの駐車シーンになると、制御部１３は、受信制御部７１として機能し、入力部１１の受信画像情報ＩＲ，ＩＬをＳＲＡＭ１７に転送し格納するよう制御する（図３：ステップＳ００１）。

ここで、図４は、ステレオカメラ３１で撮影される駐車場を上方から見た時の図である。図４の例では、複数の他車両Ｖａが斜め並列に駐車されている。本開示において、斜め並列駐車とは、複数の他車両Ｖａの縦中心線が車両の通路Ｐ（即ち、自車両Ｖの進行方向）に対して傾斜した状態で横並びに駐車していることを意味し、縦列駐車および並列駐車の中間的な概念である。

次に、制御部１３は、３Ｄ点群生成部７３として機能し、ステップＳ００１の処理によりＳＲＡＭ１７に展開された画像情報ＩＲ，ＩＬから、自車両Ｖの進行方向に存在する物体の三次元形状を示す座標値群（以下、３Ｄ点群という）を生成する（ステップＳ００３）。この座標値群は、実際は相違する場合もあるが、第１−１欄で定義した座標系における値を有するとして、説明を続ける。

また、ステップＳ００３では、画像情報ＩＲ，ＩＬから生成された３Ｄ点群からは、路面部分を示す座標値群が取り除かれることが好ましい。具体的には、ｚ座標値がゼロまたは実質ゼロである座標値群が取り除かれる。この処理の結果、３Ｄ点群は、路面上に存在する物体の座標値群のみを含むことになる。この３Ｄ点群は、図５に例示するように、駐車場に斜め並列に駐車された複数の他車両Ｖａの端部（即ち、前端または後端）の座標値群を含んでいる。なお、図５中、前縁，後縁の点は■で示される。

次に、制御部１３は、２Ｄマップ生成部７５として機能し、ステップＳ００３で得られた３Ｄ点群に含まれるｚ座標値をゼロにして、３Ｄ点群を構成する全点が路面（ｘｙ平面）に投影された２Ｄマップを生成する（ステップＳ００５）。また、本開示では、物体検出部３はステレオカメラ３１であるため、画像情報ＩＲ，ＩＬの各画素値は光の強さや色を表している場合もある。この場合、制御部１３は、図６に例示するように、２Ｄマップにおいて物体を表す全領域に第一画素値（例えば、黒を示す画素値）を割り当て、その余の全領域には、第一画素値とは異なる第二画素値（例えば、白を示す画素値）を割り当てる。

次に、制御部１３は、推定部７７として機能し、ステップＳ００５で得られた２Ｄマップに基づき、駐車場を推定する（ステップＳ００７）。以下、ステップＳ００７の処理の具体例を挙げる。上述から明らかなように、２Ｄマップにおいて、物体（他車両Ｖａ）の端部は第一画素値で表され、それ以外の部分は第二画素値で表される。制御部１３は、２Ｄマップにおいて、複数の第一画素領域が間隔をあけて直線的に並んでいる部分Ｓを、駐車空間の列Ｓすなわち駐車場として推定する。

次に、制御部１３は、ステップＳ００７において、駐車場を推定できたか否かを判断する（ステップＳ００９）。ＮＯと判断すると、制御部１３は、ステップＳ００１に戻る。それに対し、ＹＥＳと判断すると、制御部１３は、ステップＳ０１１を行う。

次に、制御部１３は、方向特定部７９として機能し、ステップＳ００７で推定された駐車場が自車両Ｖの進行方向に対し左右いずれの方向に存在するかを特定する（ステップＳ０１１）。具体的には、駐車場と推定された部分のｙ座標値が正値をとるか、負値をとるかで、この方向は特定可能である。

次に、制御部１３は、軌道偏差制御部７１１として機能する（ステップＳ０１３）。ステップＳ０１３において、制御部１３は、図７に示すように、ステップＳ０１１で特定された駐車場の方向とは逆方向に、自車両Ｖの進路をシフトさせるよう、自車両Ｖの操舵量を制御する。シフト量は、特に限定されないが、自車両Ｖを基準として駐車場とは逆方向側に存在する物体までの距離を超えない。また、操舵量は、自車両Ｖの進路を安全かつ極力早くシフトさせるよう、適宜設定されるが、自車両Ｖの車速に基づき定めされることが好ましい。具体例を挙げると、車速が大きい場合、操舵量は相対的に小さく、そうでない場合、操舵量は相対的に大きくされる。

次に、制御部１３は、ステップＳ００１，Ｓ００３およびＳ００５と同様のステップＳ０１５，Ｓ０１７およびＳ０１９を実行して、自車両Ｖの進路シフト後に得られた画像情報ＩＲ，ＩＬに基づき、前述同様の２Ｄマップを生成する。

次に、制御部１３は、探索部７１３として機能し、ステップＳ０１９で得られた２Ｄマップに基づき、自車両Ｖの駐車空間を探索する（ステップＳ０２１）。以下、ステップＳ０２１の処理の具体例を挙げる。隣り合う二個の第一画素領域の間隔が所定値以上であるものを駐車空間の入口として探査する。ここで、所定値は、自車両Ｖの全幅にマージンを加算した値に適宜設定される。

なお、ステップＳ０２１では、たとえ第一画素領域の間隔が所定値以上であっても、自車両Ｖから所定値以下の距離にあるものは入口として探査されない。換言すると、探査部７１３が探査する駐車空間の入口は、自車両Ｖから所定値を超える距離にあるものに限定される。入口が自車両Ｖにあまりに近すぎると、自車両Ｖが安全に駐車空間に進入出来ないからである。なお、所定値は、自車両Ｖの速度に応じて適宜決定され、実験等により予め求められる。

ステレオカメラ３１を用いた駐車空間の自動探索は従来から提案されている。しかし、本開示によれば、駐車空間の自動探索前に、ステップＳ０１１で特定された方向（駐車場）とは逆方向に、自車両Ｖの進路をシフトさせることで、ステレオカメラ３１が入口を遠方からでもより良く見通せるようになる。この状態で自動探索が行われるため、従来よりも正確に遠方から駐車空間を探索することが出来る。

次に、制御部１３は、ステップＳ０２１で駐車空間を探索できたか否かを判断する（ステップＳ０２３）。ＮＯと判断すると、制御部１３は、ステップＳ０１５に戻る。それに対し、ＹＥＳと判断すると、制御部１３は、ステップＳ０２５を行う。

制御部１３は、ステップＳ０２５において、表示制御部７１５として機能し、駐車空間の探索が成功した旨を、外部装置５の一例としてのディスプレイ装置に表示させる。

制御部１３はさらに、ステップＳ０２７において、自動駐車制御部７１７として機能し、ステップＳ０２１で探索した駐車空間の情報を、外部装置５の他の例としての自動駐車装置に渡す。自動駐車装置は、公知技術により、自車両Ｖを駐車空間に駐車させる。

＜１−５．駐車空間探索装置１の作用・効果＞
上述した通り、本駐車空間探索装置１によれば、図３のステップＳ０２１の駐車空間の自動探索前に、ステップＳ０１１で特定された方向（即ち、左方向および右方向のいずれか一方）とは逆方向に、自車両Ｖの進路をシフトさせる。これによって、ステレオカメラ３１は、探査する入口を遠方からでも見通しやすくなるし、この状態でステップＳ０２１の自動探索が行われれば、駐車空間が自車両Ｖの駐車に適しているか等がいち早く判定できるようになる。その結果、従来よりも早く正確に駐車空間を探索することが出来るようになる。

また、本駐車空間探索装置１によれば、斜め並列駐車においても、図４に示すように、入口が自車両Ｖに向かっている駐車空間に駐車する場合に特に好適である。より具体的には、この種の斜め並列駐車では、目的の駐車空間を自車両が通り過ぎてしまうと、この駐車空間に自車両Ｖを入れることは非常に難しくなるからである。それに対して、本駐車空間探索装置１によれば、この種の斜め並列駐車において、遠方から駐車空間の探索を完了させることが出来るため、探索された駐車空間に自車両Ｖを非常に入れやすい。

なお、本駐車空間探索装置１は、斜め並列駐車において前進駐車に限らず、図８最上段に示すように、斜め並列駐車における後退駐車にも適用可能であるし、同図中段の並列駐車、さらには同図下段の縦列駐車にも適用可能である。

＜１−６．付記＞
上記では、ステレオカメラ３１の画像情報ＩＲ，ＩＬに基づき、３Ｄ点群および２Ｄマップが生成されていた。しかし、これに限らず、３Ｄ点群および２Ｄマップは、レーザレーダやミリ波レーダ等から得られる距離画像に基づいても生成可能である。

上記では、ステップＳ００７において、２Ｄマップにおける第一画素領域の間隔の連続に基づき、駐車場を推定していた。しかし、これに限らず、駐車場が白線で区画されている場合には、周知の白線検知技術に基づき、駐車場が推定されても良い。この点については、ステップＳ０２１にも同様に当てはまる。

上記では、プログラムＰ０は不揮発性メモリ１５に格納されるとして説明した。しかし、これに限らず、プログラムＰ０は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体（例えばＤＶＤ等）に格納されて提供されても構わない。他にも、各種端末装置がダウンロードできるように、プログラムＰ０はサーバ装置に格納されていても良い。

本開示の駐車空間探索装置は、より正確に駐車スペースを判定可能であり、自動駐車時等に好適である。

１ 駐車空間探索装置
１１ 入力部
１３ 制御部
３ 物体検出部

Claims (4)

1. 車両に搭載される物体検出部から、前記車両を基準として前記車両の進行方向側に存在する物体を表す情報を受け取る入力部と、
   前記入力部が受け取った情報に基づき駐車場を推定し、推定された駐車場が前記車両の進行方向に向かって左方向および右方向のいずれか一方にある場合、いずれか他方に前記車両の進路をシフトするよう制御し、前記車両が進路をシフトした後に前記入力部が受け取った情報に基づき、前記車両の駐車空間を探索する制御部と、を備えた駐車空間探索装置。
2. 前記制御部は、前記車両から所定値を超える距離にある前記駐車空間を探索する、請求項１に記載の駐車空間探索装置。
3. コンピュータを、
   車両に搭載される物体検出部から、前記車両を基準として前記車両の進行方向側に存在する物体を表す情報を受け取る第一入力ステップ、
   前記第一入力ステップの受信情報に基づき駐車場を推定し、推定された駐車場が前記車両の進行方向に向かって左方向および右方向のいずれか一方にある場合、いずれか他方に前記車両の進路をシフトするよう制御する軌道偏差ステップ、
   前記軌道偏差ステップの制御後に、前記物体検出部で取得された前記情報を受け取る第二入力ステップ、および、
   前記第二入力ステップの受信情報に基づき、前記車両の駐車空間を探索する探索ステップ、として機能させるためのプログラム。
4. コンピュータを、
   車両に搭載される物体検出部から、前記車両を基準として前記車両の進行方向側に存在する物体を表す情報を受け取る第一入力ステップ、
   前記第一入力ステップの受信情報に基づき駐車場を推定し、推定された駐車場が前記車両の進行方向に向かって左方向および右方向のいずれか一方にある場合、いずれか他方に前記車両の進路をシフトするよう制御する軌道偏差ステップ、
   前記軌道偏差ステップの制御後に、前記物体検出部で取得された前記情報を受け取る第二入力ステップ、および、
   前記第二入力ステップの受信情報に基づき、前記車両の駐車空間を探索する探索ステップ、として機能させるため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。