專利名稱：駐車輔助裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對將車輛前進到在前進中使車輛駐車時的后退開始位 置(乘員將換擋桿的位置切換為倒檔的換擋桿切換位置)，并從該后退 開始位置后退將車輛駐車于規(guī)定的駐車位置的駕駛操作進行輔助的駐 車輔助裝置。
背景技術：
由于使車輛駐車的駕駛操作一般是在狹窄的空間中并伴隨著轉向 及后退，因此要求較高的駕駛技術。因此，為了減輕駐車駕駛時乘員的 負擔，人們提出了各種的駐車輔助裝置及駕駛輔助裝置。在下述表示出 處的專利文獻l中記載了對前進到后退開始位置、并伴隨轉向而后退使 車輛駐車于規(guī)定的駐車位置的駕駛操作進行輔助的駐車輔助裝置的發(fā) 明。
安裝了該駐車輔助裝置的車輛的駕駛者為了確認空著的駐車位，在 從駕駛席大致正側面看得到該駐車位的位置將車輛臨時停止。駕駛者在 臨時停止后，朝向后退開始位置伴隨圓弧狀的移動使車輛前進。駐車輔 助裝置以該臨時停止為起點，計算向后退開始位置前進的車輛的移動 量。駕駛者通過目測，當判斷為已到達能夠充分地折返的位置時使車輛 停止。然后，將換擋桿切換到倒檔。駐車輔助裝置若檢測到切換了換擋 桿則計算駐車目標位置及引導線路。具體而言，對表示駐車位的白線進 行圖像識別，并根據該識別結果確定駐車目標位置。然后，根據該駐車 目標位置及已停在后退開始位置的車輛的位置計算引導線路.
專利文獻1:日本特開2006-175918號公報(參照第38 ~ 51段等)

發(fā)明內容
該駐車輔助裝置具有優(yōu)異的駐車目標位置的設定精度、設定速度 快、能夠減少駕駛者設定駐車目標位置的工夫的優(yōu)點。但是，成為后退 開始位置的停車位置交給了駕駛者進行酌情確定，未必是最合適的位置。例如在按照所需以上的前進量及轉向量進行了移動而停車的情況 下，向駐車目標位置的后退時間變長。相反，在前進量及轉向量不充分 的情況下，有時無法設定引導線路，需要使換擋桿從倒檔返回再次前進。 這些會使駐車所需時間變長，因此希望更有效的駐車輔助裝置。
本發(fā)明是鑒于上述課題而做出的，目的在于提供一種能夠以良好的 精度、且短時間對駐車的目標位置及用于駐車的線路進行設定，從而能 夠減輕駐車時乘員的駕駛負擔的駐車輔助裝置。
為了達到該目的的本發(fā)明所涉及的駐車輔助裝置是對前進到后退 開始位置，并從后退開始位置后退，使車輛向規(guī)定的駐車位置駐車的駕 駛操作進行輔助的裝置，其構成如下。
包括圖像接受部，其取得由安裝于所述車輛的攝影裝置對所述車 輛的周邊情景進行拍攝而得到的圖像數據；駐車基準檢測部，其基于所 述圖像數據檢測對所述車輛進行駐車時的駐車基準；駐車目標設定部， 其基于所述駐車基準設定與所述規(guī)定的駐車位置對應的駐車目標位置；
駐車線路運算部，其在到所述后退開始位置之前的前進過程中，根 據基于反復檢測出的所述駐車基準而反復設定的所述駐車目標位置，逐 次運算從所述車輛的現在位置到所述駐車目標位置的駐車線路；以及駐 車線路判斷部，其基于所述駐車線路運算部的運算結果，判斷所述駐車 線路是否成立。
根據該技術方案，能夠在前進的路上將駐車線路成立的位置作為后 退開始位置。因此，能夠設定適當的位置而不會使后退開始位置過于遠 離駐車目標。而且，由于只要駐車線路未成立就繼續(xù)前進，所以不會將 駐車線路未成立的位置作為后退開始位置。
其結果，能夠提供以良好的精度、且短時間對駐車的目標位置及用 于駐車的線路進行設定，從而能夠減輕駐車時乘員的駕駛負擔的駐車輔 助裝置。
而且本發(fā)明涉及的駐車輔助裝置的所述駐車線路運算部，每當所述 車輛前進規(guī)定距離就運算所述駐車線路。
根據該技術方案，每前進規(guī)定距離、即隨著車輛的移動運算駐車線路，因此能夠省去多余的運算。通常由于圖像識別處理的處理負荷大，
因此優(yōu)選能夠省去不必要的運算從而能夠抑制對其他處理的影響及耗電量。
而且，本發(fā)明涉及的駐車輔助裝置的所述駐車線路運算部，每當所 述車輛圓弧狀地移動規(guī)定角度就運算所述駐車線路。
根據該技術方案，每當圓弧狀地移動規(guī)定角度、即隨著車輛的移動 就運算駐車線路，因此能夠省去多余的運算。通常由于圖像識別處理的 處理負荷大，因此優(yōu)選能夠省去不必要的運算從而能夠抑制對其他處理 的影響及耗電量。
而且，本發(fā)明涉及的駐車輔助裝置還包括通知輸出部，該通知輸出 部在判斷為所述駐車線路已成立的情況下，對判斷結果進行通知。
通過判斷結果的通知，乘員能夠將車輛迅速地停車。即、乘員能夠 駐車而不使車輛從駐車線路已成立的位置起長時間前進。其結果，能夠 將適當的位置設定為后退開始位置。而且，由于乘員在接到通知之前使 車輛繼續(xù)前進，因此也不會將駐車線路未成立的位置作為后退開始位置 進行駐車。
而且，本發(fā)明涉及的駐車輔助裝置的所述駐車基準是駐車位劃分線。
通常在劃分了車位的停車場中，路面鋪設瀝青等而呈深色，劃分車 位的駐車位劃分線是白色或黃色等淺色。因此，反差大，通過圖像識別 容易確定駐車位劃分線。通過將這樣的駐車位劃分線作為駐車基準進行 檢測，能夠設定準確的駐車目標位置。
而且，本發(fā)明涉及的駐車輔助裝置，其特征在于，還包括圖像輸 出部，其向設置于車廂內的顯示裝置輸出輸出圖像，該輸出圖像包含至
少重疊了所述駐車目標位置的所述車輛的周邊情景；指示輸入接受部， 其接受所述車輛的乘員的指示。
并且，所述駐車目標設定部，基于所述乘員根據所述輸出圖像輸入 的指示調整所述駐車目標位置?；趶膱D像數據檢測出的駐車基準而設定的駐車目標位置，存在偏 差的情況。而且，即使設定了準確的位置，也有時希望考慮欲將駕駛席 側或助手席側較大地空出等乘員的意圖。根據該特征，基于乘員的指示 輸入調整駐車目標位置。因此，能夠進行正確且便利性高的駐車輔助。
而且，本發(fā)明涉及的駐車輔助裝置還包括引導部，該引導部沿著所 述駐車線路從所述后退開始位置到所述駐車目標位置，引導所述車輛的 后退。
與前進的駕駛操作相比，后退的駕駛操作一方要求較高的技能。因 此，通過引導部對從后退開始位置到駐車目標位置的后退進行引導，則 能夠很大地減輕乘員的駕駛操作的負擔。而且，從后退開始位置到駐車 目標位置的駐車線路在設定了后退開始位置的時間點就已經運算完成， 因此能夠迅速地實施引導。
進而，本發(fā)明涉及的駐車輔助裝置的所述引導部通過自動轉向控制 對所述車輛進行引導。
若通過自動轉向控制實施后退的引導，則能夠很大地減輕乘員的駕 駛操作的負擔。如上所述，從后退開始位置到駐車目標位置的駐車線路， 在設定了后退開始位置的時間點就已經運算完成，因此能夠通過自動轉 向迅速地實施引導。


圖l是示意地表示本發(fā)明的駐車輔助裝置的構成例的框圖。
圖2表示安裝了圖1的駐車輔助裝置的車輛的一例的立體圖。
圖3是示意地表示圖2的車輛的構成例的框圖。
圖4是表示入庫駐車時的車輛的駕駛操作的一例的說明圖。
圖5是表示縱列駐車時的車輛的駕駛操作的一例的說明圖。
圖6是表示縱列駐車時的車輛的駕駛操作的其他例子的說明圖。
圖7是表示通用坐標系與攝像頭坐標系的關系的說明圖。圖8是表示攝像頭坐標系與拍攝圖像的圖像坐標系的關系的說明圖。
圖9是"^兌明運算自身車輛的移動量的原理的圖。
圖10是表示本發(fā)明的駐車輔助裝置的后退開始位置之前的動作的 流程圖。
圖11是表示本發(fā)明的駐車輔助裝置的從后退開始位置到駐車目標 位置的第一實施方式涉及的動作的流程圖。
圖12是表示本發(fā)明的駐車輔助裝置的從后退開始位置到駐車目標 位置的第二實施方式涉及的動作的流程圖。
圖13是表示車位劃分線的檢測方法的一例的流程圖。
圖14是表示根據由攝像頭拍攝到的圖像檢測車位劃分線的方法的 說明圖。
圖15是表示運算駐車線路的例子的說明圖。
圖16是表示對有效地成立的駐車線路進行了運算的情況的例子的 說明圖。
圖17是表示調整駐車目標的畫面的一例的說明圖。
圖18是表示利用了引導線的駐車引導的一例的說明圖(1)。
圖19是表示利用了引導線的駐車引導的一例的說明圖(2)。
具體實施例方式
[第一實施方式
下面，參照

本發(fā)明的實施方式。
在第一實施方式中，以實施自動轉向控制的駐車輔助裝置為例進行 說明。
圖l是示意地表示本發(fā)明的駐車輔助裝置的構成例的框圖。圖2表示安裝了本實施方式的駐車輔助裝置的車輛30的一例的立 體圖。
圖3是示意地表示車輛30的構成例的框圖。
本發(fā)明的駐車輔助裝置以ECU20為核心而構成。ECU20具備進行 信息的輸入輸出的輸入輸出接口 19，并且具備處理經由該輸入輸出接口 19得到的信息的微處理器、DSP ( digital signal processor:數字信號處 理器)。當然，也可將輸入輸出接口 19的一部分或全部包括在這樣的處 理器中。ECU20由將該處理器作為核心部件的電子電路構成。而且， ECU20具有由內置于該處理器、或作為別的部件被安裝的存儲器及寄 存器等構成的存儲部。
在駕駛席的附近、副儀表板的上部位置上作為顯示裝置具備在顯示 面上形成觸摸面板21T的監(jiān)視器21。監(jiān)視器21是具備背光的液晶式顯 示裝置。當然，也可是等離子體顯示型或CRT型顯示裝置。而且，觸 摸面板21T是能夠將通過手指等觸摸的接觸位置作為定位數據輸出的 感壓式或靜電式的指示輸入裝置。監(jiān)視器21還具有揚聲器22，也可在 門的內側等其他地方設置揚聲器22。另外，優(yōu)選將監(jiān)視器21兼作導航 系統(tǒng)的顯示裝置來使用。
在本實施方式中，作為拍攝車輛周邊情景的攝影裝置，在車輛30 的后端具備攝像頭23。攝像頭23是內置CCD( Charge Coupled Device: 電荷耦合器件)和CIS ( CMOS image sensor: CMOS圖樣傳感器)等 攝像元件的數字攝像頭，將已拍攝的信息作為時間序列的動畫信息實時 地輸出。攝像頭23是廣角攝像頭，可在水平方向上確保120 140度的 視角。而且，攝像頭23被設置為對光軸具有約30度左右的俯角，能夠 對車輛30后方8m左右以內的區(qū)域進行拍攝。
另外，在本實施方式中，作為攝影裝置例示了對車輛30的后方進 行攝影的攝像頭23，但也可僅安裝對車輛30的前方進行攝影的攝像頭， 或安裝對前方及后方進行拍攝的兩臺攝像頭。而且，也可在車輛30的 前方的側面使用兩臺攝像頭對側前方進行攝影。
車輛30具有用于檢測車輛30的駕駛操作及移動狀態(tài) 各種傳感器。
在方向盤39的操作系統(tǒng)中具備轉向傳感器24，能夠測量方向盤39 的操作方向及操作量。方向盤39與將旋轉操作力傳遞給前輪38f并進 行輔助轉向的動力轉向裝置34聯(lián)動。因此，根據轉向傳感器24的測量 結果，能夠檢測出車輛30的轉向方向及轉向量。
換擋桿32的操作系統(tǒng)中具有擋位傳感器25，能夠判別換擋位置。 換擋桿32與具有對來自配置于車體前方的引擎31的動力進行變速并向 車輪38傳遞的變矩器以及CVT ( continuously variable transmission; 無極變速器)等的變速機構35聯(lián)動。在本實施方式的情況下，擋位傳 感器25也可由檢測換擋桿32是否被設置于倒檔的開關構成。
控制行駛速度的油門踏板36的操作系統(tǒng)具備加速傳感器26，能夠 測量操作量。而且，為了使車輪38的制動裝置37產生制動力而被操作 的制動踏板33的操作系統(tǒng)中具備制動傳感器27，能夠檢測有無制動操 作。
而且，作為車輛30的移動距離傳感器具有對前車輪及后車輪的至 少一方車輪38的旋轉量進行測量的旋轉傳感器28。當然，在變速機構 35中也能夠根據驅動系統(tǒng)測量的旋轉量檢測車輛30的移動量。
如圖1所示，本發(fā)明的駐車輔助裝置具有以下各功能部圖像接受 部l、駐車基準檢測部2、駐車目標設定部3、駐車線路運算部4、駐車 線路判斷部5、引導部6、通知輸出部7、圖像輸出部8、指示輸入接受 部9。各功能部通過輸入輸出接口 19連接。
該連接，例如通過微處理器內外的數據總線、地址總線、控制總線 等進行。而且，這些功能部由以微處理器等為核心的ECU20構成。如 上所述，ECU20具有存儲器、盤裝置(硬盤、光/磁/光磁盤等)等存儲 單元。例如，對于使微處理器執(zhí)行的程序、對所取得的圖像數據進行臨 時存儲等，可以使用內外的存儲器及盤裝置。這種連接是公知的，在此 為了使說明變得簡單，省略詳細的圖示及說明。
首先對這些各功能部的概要進行說明。在這之前對本發(fā)明的駐車輔 助裝置輔助的駕駛操作進行說明。本發(fā)明的駐車輔助裝置具有對使車輛30停到規(guī)定的駐車位置的駕駛操作進行輔助的功能。在此，該駕駛操作 是指前進到后退開始位置，從該后退開始位置向駐車目標位置后退。
例如，如圖4所示，以已經停放的其他車輛50之間的空著的駐車 位E為規(guī)定的駐車位置，進行入庫駐車時的駕駛操作相當于上述駕駛操 作。在本例中，為了明示規(guī)定的駐車位置圖示了其他的車輛50,當然也 可沒有其他車輛50。另外，駐車位E是由在路面上標記的車位劃分線 W(駐車位劃分線)規(guī)定的車位。圖中的虛線所示的矩形G是設定于駐 車位E內的駐車目標區(qū)域(后述的圖5及圖6也相同)。
在圖4中，點Q是車輛30中的規(guī)定位置，點P1 點P4表示該點 Q的水平面上(路面上)的位置(坐標點)(后述的圖5及圖6也相同)。 在本例的入庫駐車中，車輛30按照由向右向(第一轉向方向)的轉向 引起的圓弧狀的移動軌跡沿前進線路KF前進到后退開始位置Pl。然 后，從后退開始位置Pl按照由向左向(第二轉向方向)的轉向引起的 圓弧狀的移動軌跡沿駐車線路KB (Kl、 K2、 K3)后退，停到規(guī)定的 駐車位E (規(guī)定的駐車位置)。在此，示出了將駐車線路KB進一步分 成直線后退的線路K1和線路K3、以及按照由向左向(第二轉向方向) 的轉向引起的圓弧狀的移動軌跡而后退的線路K2三種的例子。但這是 一例，駐車線路KB的軌跡能夠適當地設定。
而且，圖5所示的縱列駐車也相當于上述駕駛操作。在本例的縱列 駐車中，車輛30伴隨由向右向(第一轉向方向)的轉向引起的圓弧狀 的移動軌跡沿前進線路KF前進到后退開始位置P1。然后，從后退開始 位置Pl按照由向左方向(第二轉向方向)的轉向引起的圓弧狀的移動 軌跡沿駐車線路KB (K 1、 K2、 K3)后退，停到規(guī)定的駐車位E (規(guī) 定的駐車位置)。與上述的入庫駐車相同，在此，示出了進一步將駐車 線路KB分為三種的例子。具體而言，是按照由向左方向(第二轉向方 向)的轉向引起的圓弧狀的移動軌跡而后退的線路Kl、按照由向右方 向(第三轉向方向)的轉向引起的圓弧狀的移動軌跡而后退的線路K2、 以及直線后退線路K3。但這也只是一例，駐車線路KB的軌跡能夠適 當地設定。
在此，若作為第一轉向方向將轉向角設定為中立位置，則成為如圖 6所示的縱列駐車。即、相對于規(guī)定的駐車位E按照由向右方向(第一轉向方向)的轉向角零度的移動軌跡沿前進線路KF前進到后退開始位 置。然后，從后退開始位置Pl按照由向左方向(第二轉向方向)的轉 向引起的圓弧狀的移動軌跡沿駐車線路KB (K 1、 K2、 K3)后退，停 到規(guī)定的駐車位E (規(guī)定的駐車位置)。
下面，對上述的各功能部的概要進行說明。
圖像接受部l是取得圖像數據的功能部，該圖像數據是通過安裝于 車輛30的攝像頭23 (攝影裝置)拍攝的車輛30的周邊情景。
駐車基準檢測部2是根據已取得的圖像數據檢測對車輛30進行駐 車時的駐車基準(例如車位劃分線W)的功能部。駐車基準檢測部2 在到達后退開始位置Pl之前的前進中，反復地檢測駐車基準。
駐車目標設定部3是根據檢測出的車位劃分線W (駐車基準)設定 與規(guī)定的駐車位置(例如，駐車位E )對應的駐車目標位置P4 (駐車目 標區(qū)域G)的功能部。駐車目標設定部3在到達后退開始位置P1之前 的前進中，根據檢測出的駐車基準反復地設定駐車目標位置P4。
駐車線路運算部4是在到達后退開始位置P1之前的前進中，根據 基于反復地檢測出的駐車基準反復地設定的駐車目標位置P4，逐次地 運算從車輛30的當前位置Q到駐車目標位置P4的駐車線樹線路KB ) 的功能部。即、是在按照圓弧狀的移動軌跡而在前進線路KF上前進的 期間，逐次運算從車輛30的當前位置Q到駐車目標位置P4的駐車線 路(線路KB)的功能部。
駐車線路判斷部5是基于駐車線路運算部4的運算結果判斷駐車線 路KB是否成立的功能部。
引導部6是沿駐車線路KB從后退開始位置Pl到駐車目標位置P4， 引導車輛30的后退的功能部。該引導包括伴隨自動轉向控制的引導、 以及利用語音及利用在監(jiān)視器21上顯示的引導線對由乘員進行的轉向 進行輔助的引導。在本第一實施方式中，對伴隨自動控制的控制進行說 明。對于利用引導線的引導在第二實施方式中進行^L明。
通知輸出部7是在車輛30沿前進線路KF前進的期間，判斷為駐車線路KB已成立的情況下，通過通知單元將該判斷結果通知給乘員的功 能部。在此，通知單元例如是指監(jiān)視器21及揚聲器22。
圖像輸出部8是在攝像頭23拍攝到的情景中重疊駐車位E及駐車 目標區(qū)域G并輸出到監(jiān)視器21的功能部。引導部6在使用引導線對車 輛30的后退進行引導的情況下，也重疊輸出必要的引導線。
指示輸入接受部9是接受來自乘員的駐車輔助開始、結束、駐車方 式(入庫、縱列、左右的駐車方向)、駐車目標區(qū)域G的調整指示等指 示輸入的功能部。乘員能夠使用觸摸面板21T及其他的開關等進行指示 輸入。在本實施方式中，例示了利用觸摸面板21T進行指示輸入的情況。
下面對由上述概略說明的功能部執(zhí)行的駐車輔助的具體的處理進 行詳述。如上所述，在本實施方式中，通過基于由攝像頭23拍攝到的 圖像數據的圖像處理，檢測成為駐車基準的車位劃分線W，設定駐車目 標位置P4。而且，通過各種傳感器，運算車輛30的移動量。在對各功 能部進行詳細說明之前，首先對基本的圖像處理原理、及移動量運算的 原理進行說明。
圖7是表示通用坐標系(X、 Y、 Z)與攝像頭坐標系(x、 y、 z) 的關系的說明圖，圖8是表示攝像頭坐標系(x、 y、 z)與拍攝圖像的 圖像坐標系(u、 v)的關系的說明圖。通用坐標系、攝像頭坐標系在此 都是右手坐標系。右手坐標系是指以打開右手的拇指、食指、中指的順 序確定X (x)、 Y (y)、 Z (z)的方式。
如圖7所示，車輛30及三維空間上的任意的點M (例如，駐車目 標位置P4等)配置于由將原點設定為O的通用坐標系(X、 Y、 Z)定 義的坐標中。在此，設通用坐標系的Y-Z平面為水平的路面。攝像頭 23在通用坐標系中具有并進成分及旋轉成分地被配置。即、存在相對于 通用坐標系具有并進成分及旋轉成分，將原點設定為o的攝像頭坐標系 (x、 y、 z)。
圖像坐標系(u、 v)處于如圖8所示的垂直于與攝像頭坐標系的光 軸一致的z軸的面n (圖像面)上的、在z軸方向上從攝像頭坐標的原 點o離開攝像頭的焦距f的二維坐標系。圖像面與光軸的交點是圖像中心OI。而且，理想的情況下是圖像坐標系的u軸與攝像頭坐標系的x 軸平行，v軸與攝像頭坐標系的y軸平行。圖中的c()是u軸與v軸所成 的角度，在此，圖像坐標系(u、 v)是正交坐標系，小為90度。
如圖7所示，通用坐標系中的點M的坐標為(Xi、 Yi、 Zi)時，點 M用下面的行列式(1)表示，其齊次坐才示(homogeneous coordinates ) 用下面的行列式(2)表示。
(數式l)
(數式2)
通過透視攝像頭矩陣P將點M如下面式(3)那樣坐標變換(透視
變換、視點變換)為圖像面n上的點m。
(數式3)
S=pH ，，'《3》
若將與攝像頭坐標系和通用坐標系之間的位置相關的變換矩陣設
為并進矢量T (并進成分)、將與姿勢相關的變換矩陣設為旋轉矩陣R (旋轉成分)、將包含攝像頭23的焦距f及u-v軸的角度(|)等內部參數 的矩陣設為攝像頭矩陣A，則透視攝像頭矩陣P用下面式(4)表示。
(數式4)
師a則 ，豕'《4)
透視攝像頭矩陣P由多個行列構成，但通常用作為3行4列的矩陣
^1
l一
rf2
J一式的射影攝像頭矩陣進行表示。
通用坐標系的點M通過上述式(3)變換成圖像坐標系的點m，并 通過圖像輸出部8與由攝像頭23拍攝的攝影圖像重疊。因此，例如， 通用坐標系中的駐車目標位置P4的坐標能夠根據圖像坐標系的點進行 引導。
接著，對車輛30的移動量的運算原理進行說明。圖9是說明運算 車輛30的移動量的原理的圖。在此，對車輛30位于圖7所示的通用坐 標系的Y-Z平面(路面)的情況進行說明。
轉向傳感器24及旋轉傳感器28等移動狀態(tài)檢測傳感器的檢測結 果，通過輸入輸出接口被輸入到ECU20的各功能部。詳細內容將在后 述，駐車線路運算部4及引導部6根據移動狀態(tài)檢測傳感器的檢測結果 對車輛30的位置變化(移動量)進行運算。
圖9中例示了按照半徑C的圓弧狀的移動軌跡后退的車輛30。圖中 的虛線表示半徑為C的圓弧。圖9 (b)是圖9 (a)的局部放大圖。半 徑C是根據轉向傳感器24的檢測結果求出的。圖中的ds表示在微小的 時間中車輛30的微小移動距離。微小移動距離ds是根據旋轉傳感器28 的檢測結果求出的。然后，使用下述的式(5) ~ (7)運算車輛30的 移動量。另外，式中的a是累積移動距離。
(數式5)
下面，適當地利用圖10 ~圖12所示的流程圖對本發(fā)明的駐車輔助 裝置的動作進行^L明。在此，以圖4所示將車輛30入庫駐車到空著的 駐車位E的情況為例進行說明。另外，圖10是表示后退開始位置Pl之前的動作的流程圖，圖11 及圖12是表示從后退開始位置Pl到駐車目標位置P4的動作的流程圖。
而且，圖ll表示本第一實施方式中的動作，圖12表示后述的第二 實施方式中的動作。
(駐車輔助開始指示步驟)
乘員在能夠確認駐車位E的狀態(tài)的任意位置(圖4的位置P0)使 車輛30臨時停止。然后，操作車廂內的開關(未圖示)及觸摸面板21T 等，使駐車輔助裝置開始執(zhí)行駐車輔助功能。來自作為指示輸入部的開 關及觸摸面板21T的輸入通過輸入輸出接口 19被輸入到指示輸入接受 部9。指示輸入接受部9根據已輸入的指示使ECU20的各功能部開始 執(zhí)行駐車輔助功能。
在此，駐車輔助功能的開始指示包括包含了入庫駐車、縱列駐車、 還是向左右哪個方向駐車等駐車方式的指示。另外，駐車輔助裝置在根 據臨時停止后的車輛30的舉動能夠自動地判斷駐車方式的情況下，也 可不指示駐車方式。在此，舉動是指通過轉向傳感器24檢測出的方向 盤39的轉向方向及轉向角等。例如，若從前進開始規(guī)定期間內的轉向 角是規(guī)定的角度以上，就能夠判定為圖4所示的入庫駐車、如果小于規(guī) 定的角度(包括直線前進)的話，就能夠判斷為圖5及圖6所示的縱列 駐車。
(圖像接受步驟(圖10#1))
若使車輛30臨時停止、開始執(zhí)行駐車輔助功能，則乘員松開制動 踏板使車輛30前進。
圖像接受部1取得由安裝于車輛30的攝像頭23對車輛30的周邊 情景進行拍攝而得到的圖像數據。圖像接受部1對從攝像頭23輸出的 圖像信號實施同步分離及A/D變換，例如1秒鐘取得30幀的圖像數據。 當然，根據駐車基準檢測部2等的圖像處理能力，能夠變更按時間序列 取得的圖像數據的規(guī)定間隔，如l秒鐘為15幀或60幀等。已取得的圖 像數據被存儲于ECU20的幀存儲器(未圖示)，適時地讀出并使用。(移動量運算步驟(圖10#2))
接受圖像數據，并且運算從上次接受的圖像數據中的車輛30的位 置到當前位置的車輛的移動量。該運算也可設置作為功能部的移動量運 算部來執(zhí)行，也可在駐車線路運算部4及引導部6中執(zhí)行。
另外，在使用圖9進行了說明的上述中，例示了根據轉向傳感器 24及旋轉傳感器28的檢測結果運算移動量的原理。但是，也可圖像識 別圖7及圖8所示那樣的特定的點M (m)，根據圖像上的點M (m) 的移動運算車輛30的移動量。
(駐車基準檢測步驟(圖10#3))
駐車基準檢測部2在本實施方式中將車位劃分線W作為駐車基準 進行檢測。圖13是表示車位劃分線W的檢測方法的一例的流程圖。圖
明圖。若車輛30從圖4所示的車輛位置P0按照由向右方向的轉向引起 的圓弧狀移動軌跡前進，則駐車位E逐漸進入攝像頭23的視野。攝像 頭23是具備廣角透鏡的攝像頭，拍攝的圖像周邊是失真的。而且，圖 像接受部1取得的圖像數據是對三維空間進行了拍攝的圖像數據。因此， 駐車基準檢測部2首先實施校正失真的變換處理及變換為上述那樣的二 維坐標的變換處理(圖13#31)。
通常，在這種劃分了車位的停車場中，路面因鋪設瀝青等而呈深色、 車位劃分線W是白色或黃色等淺色。因此，駐車基準檢測部2利用圖 像數據中的亮度差檢測車位劃分線W。具體而言，使加入公知的高斯濾 波器(Gaussian filter)的例如掃描3 x 3的空間濾波器進行掃描，對該 圖像數據進行微分。根據該微分抽出例如亮度由暗向亮變化的正邊。由 亮向暗變化的負邊(圖13#32)。
另外，此時，不必在圖像數據的全部區(qū)域內進行微分處理，只要僅 對規(guī)定的關注區(qū)域ROI (region of interest)進行微分處理即可。駐車 位E的大小被規(guī)定在某程度的范圍內。而且，使車輛30臨時停車的位 置P0也控制在因個人差異導致的大致的一定的范圍內。而且，從臨時 停車的位置P0向后退開始位置Pl的線路也控制在某程度的范圍內。因此，如圖14所示，將被推定為駐車位E存在的范圍作為關注區(qū)域ROI 進行以微分處理為首的識別處理。
而且，如上所述，在車輛30從圖4所示的車輛位置P0按照向右方 向的轉向引起的圓弧狀移動軌跡前進的情況下，駐車位E逐漸進入攝像 頭23的視野。因此，在車輛30開始前進后不久的期間駐車位E沒有進 入攝像頭23的視野。在這樣的狀態(tài)下，進行車位劃分線W的識別是浪 費的，因此優(yōu)選在車輛30前進一定距離后或移動了一定角度的圓弧狀 之后，開始識別處理。
另外，在本實施方式中，作為駐車基準雖例示了車位劃分線W但 并不限于此，也可將表示駐車位E的桿及壁面等作為駐車基準。
接著，駐車基準檢測部2設定規(guī)定的閾值并進行將微分結果進行二 值化的二值化處理(圖13的#33)。如上所述，路面因鋪設瀝青而呈深 色、車位劃分線W是白色或黃色等淺色，車位劃分線W的邊緣的亮度 梯度大。因此，由于微分結果的絕對值也大，所以通過實施二值化處理 可排除車位劃分線W以外的噪聲成分的微分結果。從被二值化的點(像 素)中抽出構成車位劃分線W的邊緣的候補點(#34)。通常車位劃分 線W是直線，因此候補點具有某程度的規(guī)則性地存在。于是，根據該 規(guī)則性對候補點進行直線適用處理(#35)。直線適用處理例如可使用 >知的霍夫(Hough)變換。
這樣一來，檢測出例如圖4所示的車位劃分線Wl及W2。然后， 搜索被檢測出的車位劃分線Wl及W2的端點，通過連接這些端點彼此 能夠檢測出駐車位E。 一般駐車位E是長方形，因此此時也可通過驗證 直角度來提高駐車位E的檢測精度。通過以上的處理取得車位劃分線W 的位置、長度、端點、駐車位E的位置、大小等駐車位參數(#36)。
另外，車輛30前進之后等，在駐車位E未存在于攝像頭23的攝像 范圍內的情況下，既不檢測車位劃分線W，也不取得駐車位參數。
(駐車目標設定步驟(圖10#4))
若如上述那樣取得針對駐車位E的駐車位參數，則駐車目標設定部 3對該駐車位E設定駐車目標。具體而言，如圖15所示，在駐車位E內的車輛30容放區(qū)域中設定駐車目標區(qū)域G。然后，根據該駐車目標 區(qū)域G內的車輛30的基準位置Q，設定成為駐車基準的駐車目標位置 P4。
(駐車線路運算步驟(圖10#5))
駐車路線運算部4根據移動量運算步驟# 2中運算出的移動量及駐 車目標位置P4運算從后退開始位置Pl開始后退的駐車線路KB。即、 將車輛30的當前的位置作為虛擬后退開始位置Pl，運算到駐車目標位 置P4的虛擬駐車線路KB。作為由規(guī)定的轉向量對車輛30進行了轉向 時的線路運算該駐車線路KB。在圖15所示的例子中，車輛30的前進 量及轉向量不夠充分，駐車線路KB沒有到達駐車目標位置P4。
(駐車線路判斷步驟(圖10#6))
駐車線路判斷部5判斷駐車線路運算部4運算的虛擬駐車線路KB 是否到達駐車目標位置P4，即虛擬駐車線路KB是否有效地成立。如 圖15所示，在駐車線路KB沒有成立的情況下，再次返回處理#1，針 對新取得的圖像數據進行駐車目標區(qū)域G及駐車目標位置P4的設定。 然后，再次進行虛擬駐車線路KB的運算，判斷該駐車線路KB是否有 效地成立。這樣，逐次反復地進行運算，判斷駐車線路KB的成立。圖 16是表示了反復運算的結果、到駐車目標位置P4的駐車線路KB已成 立的情況的例子。
該反復運算作為一例在規(guī)定的時間間隔被實施，但并不限于時間間 隔，也可車輛30每前進規(guī)定的距離就被實施。若車輛30的位置沒有變 化的話則將進行無謂的運算，但若每前進規(guī)定的距離就進行運算，則車 輛30的位置將確實發(fā)生變化。而且，基于同樣的理由，也可每當車輛 30圓弧狀移動規(guī)定角度，即每當車輛30的姿勢變換就進行運算。
(通知步驟(圖10#7))
若駐車線路KB成立，則通知輸出部7通過揚聲器22通知駐車線 路KB的成立。
揚聲器22例如發(fā)出"駐車線路已經成立。請停車并將換擋桿變更到倒檔"這樣的信息。
在此，乘員將換擋桿變更到倒檔，則擋位傳感器25檢測換擋位置， 轉移到下面的步驟(圖10#8)。若變更換擋位置，則再次回到處理#1， 使用新取得的圖像數據反復#1~ #8的處理。但是，若根據制動傳感器 27及旋轉傳感器28的檢測結果檢測到車輛30的停車，則也可不進行再 計算待機到變更換擋位置之前。
(調整步驟(圖10#9~ #12))
若換擋桿32變更到倒檔，則圖像輸出部8例如如圖17所示，在攝 像頭23的攝影圖像上重疊表示駐車目標區(qū)域G的顯示(例如黃色)并 在監(jiān)視器21上進行顯示(#9)。利用該駐車目標區(qū)域G的顯示能夠可 調整地構成駐車目標位置P4。如圖17所示，監(jiān)視器21的畫面上重疊 地顯示調整用的箭頭H。該箭頭H與觸摸面板21T聯(lián)動，基于乘員的 操作指示能夠調整駐車目標區(qū)域G的位置。除了車位劃分線W的識別 精度不充分的情況以外，為了提高乘員的便利性該調整功能是合適的。 例如，能夠根據想將駕駛席側或助手席側較大地空出、為卸下貨物想將 后部較大地空出等要求，調整駐車目標區(qū)域G的位置。
在能夠調整駐車目標區(qū)域G(駐車目標位置P4)的情況下，判斷是 否有調整的指示(#10)，在有指示的情況下進行駐車線路KB的再計 算及判斷(#11)。
具體而言，乘員的操作指示通過輸入輸出接口 19被傳遞到圖像輸 出部8及駐車目標設定部3。圖像輸出部8根據操作指示變更畫面顯示。 此時，為了明示正在變更中，優(yōu)選使表示駐車目標區(qū)域G的顯示為不同 的顯示，例如黃色的閃爍及紅色照明等。駐車目標設定部3根據駐車目 標區(qū)域G的變更來變更駐車目標位置P4。駐車線路運算部4運算到已 變更的駐車目標位置P4的駐車線路KB,駐車線路判斷部5判斷已再 計算的駐車線路KB是否有效地成立。在此，在駐車線路KB有效地成 立的情況下，表示駐車目標區(qū)域G的顯示再次成為黃色照明。在駐車線 路KB不成立的情況下，進一步進行不同的顯示，在例如進行紅色的閃 爍等的同時還通過語音進行通知。進行該通知時，包含促使車輛30進 一步前進那樣的信息。另外，圖10中為了簡化，所以針對駐車目標區(qū)域G的顯示的變更、 及駐車線路KB的判斷、判斷結果的通知等處理省略了圖示，僅表示了 "圖像線路運算"。
(駐車目標確定步驟(圖10#12))
在沒有駐車目標區(qū)域G(駐車目標位置P4 )的調整的指示的情況(# 10)及調整后的駐車線路KB的成立被判斷出的情況下(#11)，通知 輸出部7向乘員輸出催促其進行駐車目標區(qū)域G (駐車目標位置P4) 的確定輸入的信息。而且，如圖17所示，圖像輸出部8在攝影圖像上 重疊用于使乘員進行確定輸入的確定按鈕并輸出到監(jiān)視器21.
通知輸出部7通過揚聲器22，例如發(fā)出"請確認畫面上顯示的駐車 位置，請按動確定按鈕"這樣的信息。
對確定按鈕的指示輸入通過觸摸面板21T、輸入輸出接口 19被傳 遞到指示輸入接受部9。該指示進一步被傳遞到引導部6，若判斷為有 確定指示(#12)，則如以下說明那樣通過移動部6開始后退引導(# 13 )。
(后退引導步驟(自動轉向步驟(圖ll))) 在本實施方式中，對通過自動轉向實施后退引導的情況進行說明。
通過揚聲器，例如發(fā)出"請松開制動踏板使車輛后退"這樣的信息 以通知乘員引導開始。
乘員松開制動踏板33則車輛30基于滑移現象開始后退。引導部6 為了使車輛30沿計算出的駐車線路KB后退，基于上述的式(5) ~式 (7)，運算移動量(#14)，以運算與其相應的轉向量(#15)。然后， 通過輸入輸出接口 19控制動力轉向裝置34的轉向促動器(#16)。以 后，在到達駐車目標位置P4之前反復處理并14 #16。引導部6若判 斷到達了駐車目標位置P4 (#17)，則控制制動裝置37的制動致動器使 車輛30停止(#18)，結束駐車輔助。
另外，在圖4中為了方便在駐車線路KB的中途設定了中間位置 P2、 P3，但從后退開始位置Pl到駐車目標位置P4不停止地連續(xù)地進行自動轉向是沒有問題的。 (第二實施方式)
在第二實施方式中，對按照駐車線路KB的后退是通過乘員的手動 轉向來實施的情況進行說明。本第二實施方式在后退引導步驟不是通過 自動轉向而是通過由乘員的手動轉向進行的這一點與上述的第一實施 方式不同。其他則與第一實施方式相同，因此省略說明，下面僅對后退 引導步驟進行說明。
(后退引導步驟(轉向輔助步驟(圖12)))
在圖17所示的監(jiān)視器21的畫面顯示中，若確定駐車目標區(qū)域G(駐 車目標位置P4)的位置，則引導部6開始后退引導。圖18是表示按動 了確定按鈕后的監(jiān)視器2的畫面顯示的一例的說明圖。如圖18所示， 通過圖像輸出部8在攝影圖像上重疊引導線L1 L4。在本例中，引導 線Ll是用綠色表示的車寬延長線、引導線L2是用綠色表示的后方5m 的目標線、引導線L3是用綠色表示的后方3m目標線、引導線L4是用 紅色表示的后方lm的注意線。另外，也可同時重疊駐車目標區(qū)域G。
乘員將這些引導線作為基準，根據從揚聲器22發(fā)出的信息進行轉 向，朝向駐車位E^f吏車輛30后退。
例如，最初引導部6通過揚聲器22，引導"在引導線與白線接觸之 前請直線后退"。
按照該引導，車輛30如圖4所示沿駐車線路KB的第一線路Kl 從后退開始位置Pl后退到第一中間位置P2。
若車輛30到達第一中間位置P2則引導部6通過揚聲器22，引導 "請臨時停止，向左方向打滿方向盤"。
車寬延長線Ll等引導線根據轉向角以表示車輛30的行進方向的方 式被重疊。圖19是方向盤39被操作時的監(jiān)視器21的畫面的一例。
引導部6若基于轉向傳感器24的檢測結果判斷為必要的轉向已結 束，則引導"請松開制動，保持方向盤，在有引導之前進行直接的后退"。若按照該引導則車輛30隨著由左方向(第二轉向方向)的轉向引 起的圓弧狀移動軌跡沿駐車線路KB的第二線路K2從圖4所示的第一 中間位置P2向第二中間位置P3后退。
車輛30若到達第二中間位置P2則引導部6通過揚聲器22，引導 "請臨時停止，將方向盤返回到中立位置"。
引導部6當根據轉向傳感器24的檢測結果判斷為必要的轉向已結 束時，進行"請松開制動，參考引導線筆直后退"的引導。
若按照該引導，則車輛30沿駐車線路KB的第三線路K3從第二中 間位置P3向駐車目標位置P4后退。乘員特別是參考引導線L2 ~ L4使 車輛30后退，在所希望的位置操作制動踏板33使車輛停止。另外，上 述那樣的引導部6也可通過語音引導停止位置。
在進行上述的引導期間，引導部6在車輛30到達駐車目標位置P4 之前，運算車輛30的移動量及轉向量(圖12#14A、 #15A)，通過引 導線顯示及語音輸出輔助轉向(#16A)。若判斷車輛30到達駐車目標 位置P4 ( #17A)，則如上述那樣通過引導線L1~L4的顯示及語音輔 助車輛30的停止(#18A)。若車輛30停止則結束駐車輔助。
產業(yè)上的可利用性
如以上說明的那樣，根據本發(fā)明，能夠提供以高精度且短時間設定 駐車的目標位置及用于駐車的線路，從而能夠減輕駐車時乘員的駕駛負 擔的駐車輔助裝置。
權利要求
1.一種駐車輔助裝置，對前進到后退開始位置，并從所述后退開始位置后退，使車輛停到規(guī)定的駐車位置的駕駛操作進行輔助，其特征在于，包括圖像接受部，其取得由安裝于所述車輛的攝影裝置對所述車輛的周邊情景進行拍攝而得到的圖像數據；駐車基準檢測部，其基于所述圖像數據檢測對所述車輛進行駐車時的駐車基準；駐車目標設定部，其基于所述駐車基準設定與所述規(guī)定的駐車位置對應的駐車目標位置；駐車線路運算部，其在到所述后退開始位置之前的前進過程中，根據基于反復檢測出的所述駐車基準而反復設定的所述駐車目標位置，逐次運算從所述車輛的當前位置到所述駐車目標位置的駐車線路；以及駐車線路判斷部，其基于所述駐車線路運算部的運算結果，判斷所述駐車線路是否成立。
2. 根據權利要求l所述的駐車輔助裝置，其特征在于， 所述駐車線路運算部，在所述車輛每前進規(guī)定距離時就運算所述駐車線路。
3. 根據權利要求l所述的駐車輔助裝置，其特征在于， 所述駐車線路運算部，每當所述車輛圓弧狀地移動規(guī)定角度時就運算所述駐車線路。
4. 根據權利要求1~3中任一項所述的駐車輔助裝置，其特征在于， 還包括通知輸出部，該通知輸出部在判斷為所述駐車線路已成立的情況 下，對判斷結果進行通知。
5. 根據權利要求1 ~4中任一項所述的駐車輔助裝置，其特征在于， 所述駐車基準是駐車位劃分線。
6. 根據權利要求1~5中任一項所述的駐車輔助裝置，其特征在于， 還包括圖像輸出部，其向設置于車廂內的顯示裝置輸出輸出圖像，該輸出 圖像包含至少重疊了所述駐車目標位置的所述車輛的周邊情景； 指示輸入接受部，其接受所述車輛的乘員的指示。 所述駐車目標設定部，基于所述乘員根據所述輸出圖像輸入的指示 調整所述駐車目標位置。
7. 根據權利要求1~6中任一項所述的駐車輔助裝置，其特征在于，還包括引導部，該引導部沿著所述駐車線路從所述后退開始位置到所述 駐車目標位置，引導所述車輛的后退。
8.根據權利要求7所述的駐車輔助裝置，其特征在于， 所述引導部通過自動轉向控制對所述車輛進行引導。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠以良好的精度、且短時間對駐車的目標位置及用于駐車的線路進行設定，從而能夠減輕駐車時乘員的駕駛負擔的駐車輔助裝置。駐車輔助裝置對前進到后退開始位置(P1)，并從后退開始位置(P1)后退從而向規(guī)定的駐車位置(E)使車輛(30)進行駐車的駕駛操作進行如下的輔助。駐車目標設定部基于根據已攝影的車輛(30)的周邊情景的圖像數據而檢測出的駐車基準(W1、W2)，設定與規(guī)定的駐車位置(E)對應的駐車目標位置(P4)。駐車線路運算部，在沿前進線路(KF)的前進中，逐次運算從車輛(30)的現在位置到駐車目標位置(P4)的駐車線路(KB)。駐車線路判斷部，其基于駐車線路運算部的運算結果，判斷駐車線路(KB)是否成立。
文檔編號B60W10/184GK101641241SQ20088000879
公開日2010年2月3日 申請日期2008年5月14日 優(yōu)先權日2007年5月16日
發(fā)明者田中優(yōu) 申請人:愛信精機株式會社