JP2006193011A - 駐車支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 目標駐車位置両側に存在する障害物との関係で適切な駐車方向を決定することができる駐車支援装置の提供
【解決手段】 駐車のための目標駐車位置を決定する手段と、目標駐車位置周辺に存在する障害物を検出する手段７０と、前記検出結果に基づいて、目標駐車位置の前後又は左右を含む目標駐車位置の両側に存在する各障害物の向きを推定する手段４６とを備え、前記推定した双方の障害物の向きに基づいて、目標駐車位置における車両の向きである目標駐車方向を決定し、該目標駐車方向が実現されるように目標駐車位置までの車両走行を支援することを特徴とする。
【選択図】 図７

Description

本発明は、目標駐車位置に適切な向きで駐車されるように駐車支援を行う駐車支援装置に関する。

従来から、自車両から駐車車両までの距離情報を超音波センサ等の測距センサを用いて取得し、その距離情報に基づいて駐車可能な駐車スペースを検出すると共に、当該駐車スペースに自車両が駐車した際に略平行となる当該駐車スペース近傍の他の駐車車両の側面を検出し、その検出結果に当該駐車スペースに駐車させる際の車両の向き（駐車方向）を決定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２７０３４４号公報

上記の従来技術では、駐車スペースの一方側の他の駐車車両の側面のみが考慮されており、駐車スペース両側の２台の他の駐車車両との関係が考慮されていない。このため、上記の従来技術では、駐車スペース両側の２台の駐車車両の向き関係の如何によっては、一方の駐車車両の向きとの関係では適切な駐車方向が決定されうるものの、他方の駐車車両の向きとの関係では不適切な駐車方向が決定される恐れがある。

そこで、本発明は、目標駐車位置両側に存在する障害物との関係で適切な駐車方向を決定することができる駐車支援装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、駐車のための目標駐車位置を決定する手段と、
目標駐車位置周辺に存在する障害物を検出する手段と、
前記検出結果に基づいて、目標駐車位置の両側に存在する各障害物の向きを推定する手段とを備え、
前記推定した双方の障害物の向きに基づいて、目標駐車位置における車両の向きである目標駐車方向を決定し、該目標駐車方向が実現されるように目標駐車位置までの車両走行を支援することを特徴とする、駐車支援装置が提供される。

本局面において、前記目標駐車方向は、前記推定した障害物のそれぞれの向きのなす鋭角側の角度範囲内に決定されてよい。この場合、前記目標駐車方向は、前記推定した障害物のそれぞれの向きに対して同一角度の鋭角をなす方向とされるのが好ましい。また、縦列駐車を支援する構成の場合、前記障害物は、目標駐車位置の前後に存在する障害物であってよい。前記障害物は、他の車両であり、前記障害物の向きは、該他の車両の駐車方向であってよい。

また、本発明の一局面によれば、目標駐車位置を決定する手段と、
目標駐車位置周辺に存在する障害物を検出する手段と、
前記検出結果に基づいて、目標駐車位置の両側に存在する障害物のそれぞれの目標駐車位置側の端点を推定する手段とを備え、
前記推定したそれぞれの端点を結ぶ直線の方向に基づいて、目標駐車位置における車両の向きである目標駐車方向を決定し、該目標駐車方向が実現されるように目標駐車位置までの車両走行を支援することを特徴とする、駐車支援装置が提供される。

本局面において、前記障害物は、他の車両であってよい。また、縦列駐車を支援する構成の場合、前記障害物は、目標駐車位置の前後に存在する障害物であってよい。

本発明によれば、目標駐車位置両側に存在する障害物との関係で適切な駐車方向を決定する駐車支援装置を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明による駐車支援装置１０の一実施例を示すシステム構成図である。図１に示す如く、駐車支援装置１０は、電子制御ユニット１２（以下、「駐車支援ＥＣＵ１２」と称す）を中心に構成されている。駐車支援ＥＣＵ１２は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。

駐車支援ＥＣＵ１２には、ＣＡＮ（Controller Area Network）や高速通信バス等の適切なバスを介して、ステアリングホイール（図示せず）の舵角を検出する舵角センサ１６、及び、車両の速度を検出する車速センサ１８が接続されている。車速センサ１８は、各輪に配設され、車輪速に応じた周期でパルス信号を発生する車輪速センサであってよい。

駐車支援ＥＣＵ１２には、音波（例えば超音波）や電波（例えばミリ波）、光波（例えばレーザー）等を用いて障害物との距離を検出する測距センサ７０が接続されている。測距センサ７０は、車両前部の左右両側に設定される。測距センサ７０は、車幅方向を中心とした所定方向に音波等を発射し、その反射波を受信することで、車両側方にある障害物との距離を検出する。尚、測距センサ７０は、障害物の反射部（音波等の反射点の集合）を点列データ（図５（Ａ）参照）で出力するものあってよい。

駐車支援ＥＣＵ１２には、リバースシフトスイッチ５０及び駐車スイッチ５２が接続されている。リバースシフトスイッチ５０は、変速機レバーが後退位置に操作された場合にオン信号を出力し、それ以外の場合にオフ状態を維持する。また、駐車スイッチ５２は、車室内に設けられ、ユーザによる操作が可能となっている。駐車スイッチ５２は、常態でオフ状態に維持されており、ユーザの操作によりオン状態となる。

駐車支援ＥＣＵ１２は、駐車スイッチ５２の出力信号に基づいてユーザが駐車支援を必要としているか否かを判別する。例えば、車両の走行中に駐車スイッチ５２がオンにされると、駐車支援ＥＣＵ１２は、以後の測距センサ７０の検出結果に基づいて、周辺の駐車に適した目標駐車位置を検出・決定する。或いは、駐車支援ＥＣＵ１２は、測距センサ７０過去の検出結果（現在位置に車両が至る過程で検出されメモリに記憶された検出結果）に基づいて、同様の目標駐車位置を決定してもよい。この目標駐車位置（特に目標駐車位置における車両の向きである目標駐車方向）の決定態様については後に詳説する。

駐車スイッチ５２がオンにされ、且つ、リバースシフトスイッチ５０がオンにされると、駐車支援ＥＣＵ１２は駐車支援を準備・開始する。以下、説明の便宜上、駐車スイッチ５２がオンにされ、且つ、リバースシフトスイッチ５０がオンにされたときの車両位置を「駐車開始位置」と称する。

駐車支援ＥＣＵ１２には、車両後部のバンパ中央部に配設されたバックモニタカメラ２０、及び、車室内に設けられたディスプレイ２２が接続されている。バックモニタカメラ２０は、車両後方の所定角度領域における風景を撮影するＣＣＤカメラ等の撮像手段であり、その撮影した画像信号を駐車支援ＥＣＵ１２に供給する。駐車支援ＥＣＵ１２は、リバースシフトスイッチ５０及び駐車スイッチ５２が共にオン状態となった際に、ディスプレイ２２上にバックモニタカメラ２０の撮像画像（実画像）を表示させる。このとき、ディスプレイ２２上には、図２（車庫入れ駐車用の画面）に示すように、撮像画像上に目標駐車枠が重畳表示される。目標駐車枠は、実際の駐車枠や車両の外形を模した図形であってよく、例えば、その位置及び向きがユーザにより視認可能である形態を有し、車庫入れ駐車（並列駐車）用の表示と縦列駐車用の表示の２種類が用意されてよい。

このようにしてディスプレイ２２上に表示される目標駐車枠の初期表示位置・向きは、上述の如く測距センサ７０の検出結果に基づいて決定された目標駐車位置及び後述する目標駐車方向に対応する。この目標駐車枠の位置・向き（＝目標駐車位置・目標駐車方向）は、そのまま、ユーザによる最終的な確定スイッチの操作等により確定されてよい。或いは、目標駐車枠の位置等は、図２に示すように、目標駐車枠を上下左右方向の並進移動及び回転移動させるためのタッチスイッチ等により、確定スイッチの操作前に調整が可能とされてもよい。

図３は、本実施例の駐車支援ＥＣＵ１２の主要機能を示すブロック図である。図４は、本実施例の駐車支援ＥＣＵ１２により実現される主要処理の流れを示すフローチャートである。

駐車支援ＥＣＵ１２は、駐車空間検出部４２と、目標駐車位置決定部４４と、障害物向き推定部４６と、目標移動軌跡演算部４８とを含む。

駐車空間検出部４２は、駐車開始位置に至る過程における測距センサ７０の検出結果に基づいて、駐車開始位置に至る過程における車両側方周辺の障害物状況（典型的には、他車両の駐車周辺）を検出・把握し（ステップ１００）、駐車可能なスペースとして駐車空間を検出する（ステップ１１０）。尚、測距センサ７０による測距は、駐車スイッチ５２がオンにされた場合、又は、車速が所定値以下となった場合に実行されてもよい。

図５は、縦列駐車時の駐車開始位置に至る過程における車両周辺の障害物状況の一例を平面視で示す図である。図５（A）に示す例では、駐車開始位置に至る過程において障害物である車両Z1が一台検出され、駐車空間検出部４２は、当該車両Z1の前部から、駐車開始位置での自車後軸中心までを駐車空間として決定する。尚、図５には、測距センサ７０の検出結果を示す点列が、車両Z1の外形に沿って示されている。

目標駐車位置決定部４４は、駐車空間検出部４２の検出した駐車空間内に目標駐車位置を決定する（ステップ１２０）。図５（A）に示す例では、目標駐車位置決定部４４は、駐車空間検出部４２の検出した駐車空間の略真ん中に中心が位置するように目標駐車位置を決定する。また、２台分以上の駐車空間が検出された場合、目標駐車位置決定部４４は、図５（B）に示すように、駐車空間検出部４２の検出した駐車空間の何れかの側に寄った位置に目標駐車位置を決定してよい。この場合、例えば図５（C）に示すように２台目の車両Z２の一部（例えば２．５ｍの検出長さ）が検出できた場合には、２台目の車両Z２側の位置に目標駐車位置を決定してよい。この際、余裕分として２台目の車両Z２の後方から所定の距離を確保して目標駐車位置を決定してよい。

目標駐車位置決定部４４により目標駐車位置が決定されると、障害物向き推定部４６は、目標駐車位置の前後又は左右を含む目標駐車位置の両側に存在する障害物のそれぞれの向きを、測距センサ７０の検出結果に基づいて推定する（ステップ１３０）。尚、実際のシステムでは、目標駐車位置は点座標として、例えば駐車空間内における車両の後軸中心が位置すべき点座標として管理されるが、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、“目標駐車位置の両側”とは、目標駐車位置に車両を置いた場合の当該車両にとっての“前後又は左右”を意味するものとする。

図６は、目標駐車方向の決定方法を説明するための図であり、縦列駐車時の駐車開始位置にある自車と、目標駐車位置の前後に検出される障害物とを平面視で示す図である。図６に示す例では、１台目の車両Z１は、基準方向に対して角度θ１（本例ではゼロ）で駐車されており、２台目の車両Z２が基準方向に対して角度θ２傾斜して駐車されている。

この場合、障害物向き推定部４６は、目標駐車位置の前後に存在する障害物のそれぞれの向き、即ち、車両Z１及び車両Z２の向きを示す角度θ１及びθ２を推定する。典型的には、障害物向き推定部４６は、１台目の車両Z１に係る点列データ（図５（A）参照）に対して曲線又は直線を当てはめて近似曲線又は直線を導出し、当該近似曲線等に基づいて、車両Z１の向き（駐車方向）を検出する。

ここで、本明細書において“車両の駐車方向”とは、当該車両の前後軸方向に対応する。但し、本発明はこの定義に限定されることは無く、車両の左右方向など、車両の向きを表す方向であれば如何なる定義方法であっても同様の効果を得られることは当業者であれば容易に想像可能である。

一般的な車両の前部は直線で近似でき、車両の側部は直線若しくは曲率の小さい２次曲線で近似できる。従って、車両の前部を直線近似した場合、当該近似直線に直交する方向が、車両の前後軸、即ち車両の駐車方向に対応するものとしてよく、車両の側部を直線近似した場合、当該近似直線の方向が駐車方向に対応するものとしてよく、車両の側部を２次曲線で近似した場合、当該近似した２次曲線の中心軸に直交する方向が駐車方向に対応するものとしてよい。尚、代替的に、主軸が求まるものであれば、２次曲線以外の曲線による近似が適用されてもよく、他の近似図形による近似が適用されてもよい。

目標駐車位置決定部４４は、障害物向き推定部４６が推定した目標駐車位置の前後又は左右の障害物のそれぞれの向きに基づいて、当該目標駐車位置に対して如何なる向きで車両を駐車させるか、即ち目標駐車方向を決定する（ステップ１４０）。図６に示す例では、目標駐車位置決定部４４は、車両Z１と車両Z2のそれぞれの向きのなす鋭角側の角度範囲内に目標駐車方向θtgを決定する。即ち、車両Z2は車両Z１に対して角度θ３＝θ２−θ１（但し、０＜θ３＜９０）傾斜している状況下では、目標駐車方向θtgは、０＜θtg＜θ３を満たすように決定される。

目標駐車方向θtgは、好ましくは、車両Z１と車両Z2のそれぞれの向きのなす鋭角側の角度範囲内の中間値に決定される。即ち、先の例では、目標駐車方向θtgは、θtg＝θ３／２とされる。

或いは、目標駐車位置決定部４４は、図６に示すように、目標駐車位置の前後に存在する障害物のそれぞれの目標駐車位置側の端点α、βを結ぶ直線Xの方向に基づいて、目標駐車方向を決定してもよい。この決定方法は、測距センサ７０の検出結果である点列データの中から基準方向（例えば車両進行方向）で最も端にある点を端点α、βとして導出するものであり（尚、端点α、βは点列データそのものである必要は無く適切に補正されたものであってもよい）、必ずしも障害物の向きを推定することを必要としない。従って、この決定方法は、例えば、２台目の車両Z２に対して十分な長さの点列データが得られない場合や、曲線近似の誤差が大きいと予測される場合等に、代替的に採用されてもよい。或いは、目標駐車位置決定部４４は、２つの障害物の向きの差、先の例では車両Z１と車両Z2のそれぞれの向きの差が大きい場合、直線Xの方向に基づいて目標駐車方向を決定し、逆に、２つの障害物の向きの差、先の例では車両Z１と車両Z2のそれぞれの向きの差（θ３）が小さい場合、それぞれの向きのなす鋭角側の角度範囲内に目標駐車方向を決定してもよい。

尚、この目標駐車方向の決定方法は、車庫入れ駐車の場合に適用することも可能である。この場合、同様に、目標駐車位置の左右に存在する障害物のそれぞれの目標駐車位置側の端点α、βを結ぶ直線Xの方向に基づいて、目標駐車方向が決定される。

図７は、車庫入れ駐車の場合における目標駐車方向の決定方法の説明図である。車庫入れ駐車の場合も同様に、障害物向き推定部４６は、目標駐車位置の前後に存在する障害物のそれぞれの向き、即ち、車両Z１及び車両Z２の向きを示す角度θ１及びθ２を推定する。この場合、車両Z１及び車両Z２の向きは、それぞれの前部の点列データに基づいて推定されてよい。目標駐車位置決定部４４は、障害物向き推定部４６が推定した目標駐車位置の左右の障害物のそれぞれの向きに基づいて、目標駐車方向を決定する。図７に示す例では、目標駐車位置決定部４４は、車両Z１と車両Z2のそれぞれの向きのなす鋭角側の角度範囲内に目標駐車方向θtgを決定する。即ち、車両Z2は車両Z１に対して角度θ３＝θ２−θ１（但し、０＜θ３＜９０）傾斜している状況下では、目標駐車方向θtgは、０＜θtg＜θ３を満たすように決定される。同様に、目標駐車方向θtgは、好ましくは、車両Z１と車両Z2のそれぞれの向きのなす鋭角側の角度範囲内の中間値に決定される。即ち、先の例では、目標駐車方向θtgは、θtg＝θ３／２とされる。

このようにして決定された目標駐車位置及び目標駐車方向は、上述の如く、ディスプレイ２２上に目標駐車枠の初期表示位置として表示される（ステップ１５０）。例えばユーザにより確定ボタンが操作され、目標駐車枠の位置・向き（＝目標駐車位置及び目標駐車方向）が確定されると、目標移動軌跡演算部４８は、撮像画像上の目標駐車枠の位置に基づいて、当該目標駐車枠の位置に対応する実空間内の位置に車両を導くための目標移動軌跡（例えば後軸中心軌跡）を演算すると共に、目標移動軌跡上の各位置で転舵されるべき車輪の目標転舵角（目標舵角）を演算する（ステップ１６０）。

駐車支援が開始されると（ステップ１７０）、駐車支援ＥＣＵ１２は、自動誘導制御中、車速センサ１８の出力信号から演算した車両移動量と舵角センサ１６から得られる舵角位置を用いて自車の車両位置を推定し、推定した車両位置の目標移動軌跡からの偏差に応じた目標舵角を演算し、当該目標舵角を操舵制御ＥＣＵ３０に送信する。操舵制御ＥＣＵ３０は、当該目標舵角を実現するようにモータ３２を制御する。尚、モータ３２は、ステアリングコラムに設けられ、その回転角によりステアリングシャフトを回転させるものであってよい。

尚、目標移動軌跡演算部４８は、舵角センサ１６及び車速センサ１８の出力信号に基づいて、駐車支援実行中における車両位置を推定演算し、前回演算した目標移動軌跡と、推定した車両位置との差に応じて、今回の目標移動軌跡を演算し、当該目標移動軌跡に基づいて上述の推定車両位置における目標舵角を決定してもよい。この目標移動軌跡の演算は、車両が所定移動距離（例えば、０．５ｍ）だけ移動する毎に実施されてよい。また、このような軌道修正を行う余裕を残しておく為、初回の目標移動軌跡の生成には、車両の最大旋回曲率よりもある程度小さい旋回曲率（例えば、最大旋回曲率の９０％までの旋回曲率）が用いられてよい。

以上のように本実施例によれば、目標駐車位置の両側に存在する他車の向きを考慮して目標駐車方向が決定されるので、適切な目標駐車方向に基づく駐車支援が可能となる。この結果、目標駐車位置の両側の他車に対して、位置のみならず向きについても適切な関係を確保できる駐車が可能となり、駐車支援制御の有用性や信頼性が向上する。

本実施例において、目標移動軌跡演算部４８は、駐車開始位置で目標移動軌跡の演算を行うのに加えて、駐車開始位置に至るまでの車両移動中においても、目標移動軌跡の演算を行ってよい。即ち、目標移動軌跡演算部４８は、目標駐車位置決定部４４により目標駐車位置及び目標駐車方向が決定された時点から、車両の現在位置に対して目標移動軌跡を演算し始め、適切な目標移動軌跡の演算が可能となって地点で、運転者に車両を停止させるように指示を出すようにしてもよい。或いは、目標移動軌跡演算部４８は、目標駐車位置決定部４４により目標駐車位置及び目標駐車方向が決定された時点で、適切な目標移動軌跡の演算が可能な駐車開始位置を決定し、当該駐車開始位置まで車両を適切に案内するようにしてもよい。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、測距センサ７０は、車両前部の左右両側に設定されているが、それに加えて又はそれに代えて、車両の中央部の左右両側、或いは車両後部の左右両側に設定されてもよい。

また、上述の実施例では、測距センサ７０の検出結果に基づいて目標駐車位置及び目標駐車方向が決定されているが、目標駐車位置については、他の因子により決定されてもよく、例えば、駐車スイッチ５２が操作された時点の車両位置と特定の相対関係にある位置や、過去の駐車履歴に基づいて推定される位置、過去の移動履歴に基づいて推定される位置であってもよい。

また、上述では、説明の都合上、障害物は車両を想定しているが、障害物としては、自転車、二輪車、壁、２つ以上のパイロン等のあらゆる方向性を持つ有体物が想定可能である。例えば、パイロンの場合には、その設置箇所を結ぶ直線の向きを“障害物の向き”としてよい。

本発明による駐車支援装置１０の一実施例を示すシステム構成図である。 ディスプレイ２２上の目標駐車位置設定用タッチパネルの一例を示す図である。 本実施例の駐車支援ＥＣＵ１２の主要機能を示すブロック図である。 本実施例の駐車支援ＥＣＵ１２により実現される主要処理の流れを示すフローチャートである。 縦列駐車時の駐車開始位置に至る過程における車両周辺の障害物状況の一例を平面視で示す図である。 縦列駐車の場合における目標駐車方向の決定方法の説明図である。 車庫入れ駐車の場合における目標駐車方向の決定方法の説明図である。

符号の説明

１０ 駐車支援装置
１２ 駐車支援ＥＣＵ
１６ 舵角センサ
１８ 車速センサ
２０ バックモニタカメラ
２２ 表示モニタ
３０ 操舵制御ＥＣＵ
４２ 駐車空間検出部
４４ 目標駐車位置決定部
４６ 障害物向き推定部
４８ 目標移動軌跡演算部
５０ リバースシフトスイッチ
５２ 駐車スイッチ
７０ 測距センサ

Claims (6)

1. 駐車のための目標駐車位置を決定する手段と、
   目標駐車位置周辺に存在する障害物を検出する手段と、
   前記検出結果に基づいて、目標駐車位置の両側に存在する各障害物の向きを推定する手段とを備え、
   前記推定した双方の障害物の向きに基づいて、目標駐車位置における車両の向きである目標駐車方向を決定し、該目標駐車方向が実現されるように目標駐車位置までの車両走行を支援することを特徴とする、駐車支援装置。
2. 前記目標駐車方向は、前記推定した障害物のそれぞれの向きのなす鋭角側の角度範囲内に決定される、請求項１に記載の駐車支援装置。
3. 前記目標駐車方向は、前記推定した障害物のそれぞれの向きに対して同一角度の鋭角をなす方向とされる、請求項２に記載の駐車支援装置。
4. 縦列駐車を支援する請求項１に記載の駐車支援装置であって、
   前記障害物は、目標駐車位置の前後に存在する障害物である、請求項１に記載の駐車支援装置。
5. 目標駐車位置を決定する手段と、
   目標駐車位置周辺に存在する障害物を検出する手段と、
   前記検出結果に基づいて、目標駐車位置の両側に存在する障害物のそれぞれの目標駐車位置側の端点を推定する手段とを備え、
   前記推定したそれぞれの端点を結ぶ直線の方向に基づいて、目標駐車位置における車両の向きである目標駐車方向を決定し、該目標駐車方向が実現されるように目標駐車位置までの車両走行を支援することを特徴とする、駐車支援装置。
6. 前記障害物は、他の車両である、請求項１〜５の何れか１項に記載の駐車支援装置。

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