JP2008296639A - 駐車支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】、駐車スペースの両側の駐車車両の存在状況や駐車後の乗員の降車に必要なスペースについて考慮して、適切な位置に目標駐車位置を決定（補正）すること。
【解決手段】本発明は、目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置において、前記目標駐車位置を決定する目標駐車位置決定手段と、目標駐車位置周辺の障害物を検出する障害物検出手段とを備え、前記目標駐車位置に対する前記障害物の位置関係に応じて、前記目標駐車位置を左右方向に補正することを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、駐車を支援する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（目標駐車方向）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

しかしながら、上記の従来技術では、測距センサを用いて駐車スペース周囲にある他の駐車車両に応じて目標駐車方向を決定しているが、駐車スペースの両側の駐車車両の存在状況や駐車後の乗員の降車に必要なスペースについては考慮されていない。

そこで、本発明は、駐車スペースの両側の駐車車両の存在状況や駐車後の乗員の降車に必要なスペースについて考慮して、適切な位置に目標駐車位置を決定（補正）することができる駐車支援装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明は、目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置において、
前記目標駐車位置を決定する目標駐車位置決定手段と、
目標駐車位置周辺の障害物を検出する障害物検出手段とを備え、
前記目標駐車位置に対する前記障害物の位置関係に応じて、前記目標駐車位置を左右方向に補正することを特徴とする。尚、左右方向とは、駐車完了時の車両を基準とした方向であり、駐車完了時の車両の車幅方向での左右を示す。

第２の発明は、第１の発明に係るにおいて、
前記目標駐車位置に対して左右方向のいずれか一方側に障害物が検出された場合、前記目標駐車位置を他方の側に所定量補正することを特徴とする。

第３の発明は、第３の発明に係る駐車支援装置において、
地面に描かれた駐車枠線を検出する駐車枠線検出手段を更に備え、
前記目標駐車位置に対する前記障害物の位置関係に加えて、前記駐車枠線検出手段により検出された駐車枠線の位置に基づいて、前記目標駐車位置を左右方向に補正することを特徴する。

第４の発明は、第１の発明に係る駐車支援装置において、
地面に描かれた駐車枠線を検出する駐車枠線検出手段を更に備え、
前記目標駐車位置に対して左右方向の両側に障害物が検出された場合に、該検出された障害物と前記駐車枠線との位置関係に応じて、前記目標駐車位置を左右方向に補正することを特徴とする。

第５の発明は、第１から４のいずれかの発明に係る駐車支援装置において、
前記補正した目標駐車位置を表示する表示手段を更に備えることを特徴とする。

本発明によれば、駐車スペースの両側の駐車車両の存在状況や駐車後の乗員の降車に必要なスペースについて考慮して、適切な位置に目標駐車位置を決定（補正）することができる駐車支援装置が得られる。

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、パワーステアリング装置のモータ３２を制御するＥＰＳ・ＥＣＵ３０、及び、ブレーキアクチュエータを制御するブレーキＥＣＵ４０等が接続される。尚、モータ３２は、ステアリングコラムやステアリングギアボックスに設けられ、その回転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。ブレーキＥＣＵ４０には、車両の速度を検出する車速センサ１８が接続されている。

駐車支援ＥＣＵ１２には、図１に示すように、バックモニタカメラ２０、及び、車室内に配置されたディスプレイ２２が接続されている。ディスプレイ２２にはスピーカー２４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ように、車両後部に搭載される。バックモニタカメラ２０は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等を撮像素子に備え、広角レンズにより比較的広角な風景を撮像するカメラであってよい。

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、シフトレバーが後退位置（リバース）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。

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、例えばレーザーレーダ、ミリ波レーダ、超音波レーダのほかステレオビジョンなど距離が検出できるものであればよい。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、図２に示すように、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。測距センサ７０は、例えば車両前部のバンパ付近に搭載され、例えば車両横方向に対して１７度〜２０度の斜め前方に向けて音波等を発射するものであってよい。

図３は、測距センサ７０を備える車両（自車）が図２の障害物（車両Ｚ）のそばを走行した際に得られる車両Ｚに係る点列データを示す概略図である。測距センサ７０は、図３に示すように、障害物の反射部（音波等の反射点の集合）を点列で出力するものあってよく、出力データは、出力周期毎にメモリ７２（例えばEEPROM）に随時記憶されてよい。

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。図４に示す処理ルーチンは、駐車開始位置に車両が至った段階（後退を開始する前の段階）で、駐車スイッチ５２及びリバースシフトスイッチ５０がオンになった場合に起動されてもよい。尚、ここでは、一例として、目標駐車位置は、車両の後軸中心位置に対応付けて算出されるものとする。

ステップ１００では、メモリ７２内の測距センサ７０の検出データ（駐車開始位置に車両が至る過程で取得された測距センサ７０の検出データ）に基づいて、目標駐車位置周辺で障害物が検出されているか否かを判定する。目標駐車位置周辺の障害物が検出されている場合には、ステップ１０２に進み、目標駐車位置周辺の障害物が検出されていない場合には、ステップ１２４に進む。

ステップ１０２では、検出された障害物の位置が評価される。目標駐車位置の左側のみに点列データが存在する場合には、目標駐車位置に対して左側のみ障害物が検出されたと判断して（ステップ１０４）、ステップ１０６に進む。同様に、目標駐車位置の右側のみに点列データが存在する場合には、目標駐車位置に対して右側のみ障害物が検出されたと判断して（ステップ１０６）、ステップ１１０に進む。また、目標駐車位置（駐車空間）を挟んで左右両側に点列データが存在する場合には、目標駐車位置に対して左右両側に障害物が検出されたと判断して（ステップ１１２）、ステップ１１４に進む。

以下のステップ１０６及び１０８の処理は、必ずしも駐車枠線が画像認識されることを必要としないので、駐車枠線が画像認識されている場合と、駐車枠線が画像認識されていない場合とを考慮しつつ説明する。

ステップ１０６では、目標駐車位置が右側に補正される。即ち、図５（Ａ）に示すような目標駐車位置（初期値）が、図５（Ｂ）に示すように、右側に所定量だけ補正される。駐車枠線が画像認識されている場合には、目標駐車位置の初期値は、図５（Ａ）に示すように、駐車枠線に対して中央に設定されていてよい。即ち、目標駐車位置の初期値は、駐車枠線の横線９０を、縦線９４に平行な方向に、所定距離ΔＹだけ駐車領域奥側に（図の下側に）オフセットさせた横線と、駐車枠線の縦線９４を、縦線９４に垂直な方向に、所定距離ΔＸだけ駐車領域奥側に（図の右側に）オフセットさせた縦線との交点として算出されてもよい。所定距離ΔＹは、車両の前端から後軸中心までの車両前後方向の長さを考慮した固定値であってよい。所定距離ΔＸは、駐車枠線の両側の縦線９４，９２間の距離（縦線９４に垂直な方向での距離）の半分であってよい。

他方、駐車枠線が画像認識されていない場合には、目標駐車位置の初期値は、障害物の端点Ｐを、所定量ΔＸ１［ｍ］だけ基準方向Ｘにオフセットし、且つ、所定量ΔＹ１［ｍ］だけ基準方向Ｘに垂直な方向で駐車領域奥側にオフセットした位置に設定されていてよい。基準方向Ｘは、障害物の検出地点（例えば図のＱ１位置）に車両がいたときの車両の進行方向に平行な方向であってよい。所定量ΔＹ１は、車両の前端から後軸中心までの車両前後方向の長さを考慮した固定値であってよい。

この補正は、好ましくは、補正後の目標駐車位置に車両が駐車された場合に、車両の乗員がドアを隣の障害物（本例では、左側の駐車車両）に当てることなく開けて降車できるように実行される。例えば、駐車後の乗員の降車に必要な最小スペース幅がΔＸ２［ｍ］であるとし、車両の横幅がＬ［ｍ］であるとすると、目標駐車位置は、障害物の端点Ｐ（又は左側の縦線９４）に対して、必要幅Ｌ２（＝ΔＸ２＋Ｌ／２＞ΔＸ１）が確保される位置に補正されてよい。ΔＸ２は、車種に応じて異なり、試験等により予め適切に決定される固定値であってよい。例えば、駐車枠線が画像認識されていない場合には、目標駐車位置は、障害物の端点Ｐを、必要幅Ｌ２（＝ΔＸ２＋Ｌ／２、但し、Ｌ２＞ΔＸ１）だけ基準方向Ｘでオフセットし、且つ、所定量ΔＹ１だけ基準方向Ｘに垂直な方向にオフセットした位置に補正されてよい。一方、駐車枠線が画像認識されている場合には、図５（Ｂ）に示すように、目標駐車位置は、駐車後の車両が駐車枠線の右側からはみ出さない範囲内で、駐車枠線に対する中央位置から右側に補正されてよい。この場合、障害物の位置情報（本例では端点Ｐの位置情報）及び駐車枠線の位置情報の双方を用いて目標駐車位置が補正されることになるので、障害物の位置情報だけを用いる場合に比べて、より適切な補正量を決定することができる。

ステップ１０８では、目標駐車位置が左側に補正される。この補正方法は、上記のステップ１０６と同様であってよく、左右が逆なだけであるので、説明を省略する、
ステップ１１４では、駐車枠線の画像認識処理が、バックモニタカメラ２０から入力される画像（駐車開始位置にて撮像された画像）を用いて実行される。駐車枠線の画像認識処理は、多種多様であり、如何なる適切な方法が用いられてもよい。

ここで、駐車枠線の画像認識処理の一例を説明する。本例では、まず、バックモニタカメラ２０の撮像画像内の所定の関心領域（ＲＯＩ：region of interest）内の特徴点が抽出される。特徴点は、所定の閾値を超える輝度変化点として抽出される（即ち、画像の中で明るさに急激な変化のある輪郭（エッジ）が抽出される。）。次いで、歪曲補正が行われ、各画素のカメラ座標系（２次元座標系）から実座標系（３次元座標系）への変換がなされる。次いで、輪郭（特徴点の点列）に対して直線当てはめ（直線近似）がなされ、特徴点の輪郭線が導出される。次いで、２つの互いに平行なペアの輪郭線が駐車枠線として認識される。

以下のステップ１１６乃至１２４の処理は、上記ステップ１１４での駐車枠線の画像認識結果に基づいて実現される。この場合、以下で用いる基準方向Ｘは、駐車枠線の横線９０に平行な方向（又は駐車枠線の縦線９４に垂直な方向）であってよい。

ステップ１１６では、障害物と駐車枠線の位置関係が判定される。障害物と駐車枠線の位置関係は、例えば、障害物の端点Ｐ（図５（Ａ）参照）と、当該障害物に最も近い側の駐車枠線の縦線９４との間の離間距離ΔＬ１［ｍ］であって、基準方向Ｘの離間距離ΔＬ１［ｍ］であってよい。

ステップ１１８では、障害物が駐車枠線に対して左に偏っているか、若しくは、右に偏っているか、又は、どちらにも偏っていないかが判定される。例えば左側の障害物に係る離間距離ΔＬ１が所定基準距離以上であり、右側の障害物に係る離間距離ΔＬ１が所定基準距離未満である場合、図６（Ａ）に示すように障害物が左に偏っていると判断して、ステップ１２０に進む。また、左側の障害物に係る離間距離ΔＬ１が所定基準距離未満であり、右側の障害物に係る離間距離ΔＬ１が所定基準距離以上である場合、図６（Ｂ）に示すように障害物が右に偏っていると判断して、ステップ１２２に進む。また、両側の障害物に係る離間距離ΔＬ１が共に所定基準距離以上であり、又は、両側の障害物に係る離間距離ΔＬ１が共に所定基準距離未満である場合、図６（Ｃ）に示すように障害物が偏っていない（寄り無し）と判断して、ステップ１２４に進む。

ステップ１２０では、目標駐車位置が左側に補正される。この場合、目標駐車位置の初期値は、駐車枠線に対して中央に設定されていてよい（図５（Ａ）参照）。この補正は、駐車枠線に対して中央に設定された目標駐車位置の初期値を、中央から左側に補正することにより実現される。このとき、目標駐車位置は、駐車枠線の両側の縦線９４，９２及び両側の障害物の端点Ｐの位置情報に基づいて、駐車後の車両が駐車枠線の左側からはみ出さない範囲内で、車両両側で両障害物に対して降車に必要な最小スペース幅が確保されるように、駐車枠線に対する中央位置から右側に補正されてよい。例えば、目標駐車位置は、基準方向Ｘで、両側の障害物の端点Ｐの中間位置となるように補正されてもよい。尚、車両両側に乗員の降車に必要な最小スペース幅が確保できない場合には、車両の乗員状況に応じて、いずれか一方の側を優先してもよい。例えば、車載カメラやシート荷重センサ等により乗員が右側の座席にしか存在しないことが検出されている場合（例えば右ハンドル車で運転者しかいない場合）には、車両右側におけるスペースが優先されてよい。この場合、目標駐車位置は、車両右側に乗員の降車に必要な最小スペース幅が確保されるように（車両右側の障害物の端点Ｐに対して基準方向Ｘで最小スペース幅が確保されるように）、駐車枠線に対する中央位置から左側に補正されてよい。

ステップ１２２では、目標駐車位置が右側に補正される。この補正方法は、左右が逆であること以外は上記のステップ１２０と同様であってよく、説明を省略する、
ステップ１２４では、目標駐車位置の補正が実行されない。即ち、駐車枠線に対して中央に設定された目標駐車位置の初期値がそのまま採用される。

このようにして目標駐車位置が適宜補正されて決定されると、駐車支援ＥＣＵ１２は、当該目標駐車位置に基づいて、各種の駐車支援制御を行う。駐車支援制御とは、例えば目標駐車位置への走行時における操舵制御などの車両制御のみならず、例えば目標駐車位置を表示出力するだけのような簡易な情報出力制御を含む。

例えば、駐車支援ＥＣＵ１２は、後退走行支援制御を実行する。後退走行支援制御は、例えば次のようなものであってよい。先ず、駐車支援ＥＣＵ１２は、目標駐車位置及び目標駐車方向に基づいて、目標駐車位置に車両が移動する際の目標移動軌跡を演算する。尚、目標駐車方向の算出方法は、多種多様であり、如何なる適切な方法が採用されてもよい。次いで、ブレーキペダルの踏み込みが解除され、後退クリープトルクが発生して車両の後方移動が開始されると、駐車支援ＥＣＵ１２は、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ＥＰＳ・ＥＣＵ３０に送信する。ＥＰＳ・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。駐車支援ＥＣＵ１２は、自車の車両位置の推定結果に基づいて、自車が目標駐車位置に到達したと判断した場合には、例えばスピーカー２４を介して運転者に車両の停止を要求し（若しくは、ブレーキＥＣＵ４０を介して車両を自動的に停止させ）、後退走行支援制御を終了する。

また、駐車支援ＥＣＵ１２は、上述の如く導出した目標駐車位置に基づいて、目標駐車位置設定支援を実行してもよい。例えば、駐車支援ＥＣＵ１２は、図７（車庫入れ駐車用の画面）に示すように、車室内に設けられたディスプレイ２２上に、車両後方の所定角度領域における風景を撮影するバックモニタカメラ２０の撮像画像（実画像）を表示させると共に、撮像画像上に目標駐車枠を重畳表示させる。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する。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は、上述の如く決定された目標駐車位置に対応する。この目標駐車枠の位置や向きは、図７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。このようにして目標駐車枠の位置等が調整されて確定すると、上述の後退走行支援制御が実行されることになる。この場合、駐車支援ＥＣＵ１２は、目標駐車枠により調整された目標駐車位置等に基づいて、目標駐車位置に車両が移動する際の目標移動軌跡を演算することになる。

また、駐車支援ＥＣＵ１２は、上述の如く決定（補正）された目標駐車位置を、ディスプレイ２２上に表示させるだけであってもよい。この場合、目標駐車位置の表示の形態は、任意であり、目標駐車位置の車両の後軸中心の位置に対応した点の表示であってもよいし、上述のような駐車枠を模した図形であってもよいし、目標駐車位置への移動軌跡を示す表示であってもよい。目標駐車位置の表示は、ディスプレイ２２上で、バックモニタカメラ２０の撮像画像（実画像）に重畳表示されてもよいし、簡易な図形表示上に重畳表示されてもよい。

以上説明した本実施例による駐車支援装置１０によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が奏される。

先ず、目標駐車位置に対して一方の側にしか障害物が存在しない場合には、上述の図４のステップ１０６及び１１０の処理により、目標駐車位置が障害物の存在しない側に補正されるので、障害物に隣接した側から降車する場合でも、降車スペースを適切に確保することができる。

また、目標駐車位置に対して両側に障害物が存在し、障害物が駐車枠線に対して一方の側に寄っている場合には、上述の図４のステップ１２０及び１１２の処理により、目標駐車位置が当該一方の側（寄っている方向）に補正されるので、両側に障害物が存在する状況下で降車する場合でも、降車スペースを適切に確保することができる。

このように、本実施例によれば、駐車スペースの両側の駐車車両の存在状況や駐車後の乗員の降車に必要なスペースが考慮された適切な目標駐車位置を決定することができる。

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、先ず、目標駐車位置の初期値（通常値）を通常算出方法で求め、当該目標駐車位置の初期値を補正することで、障害物の存在状況に応じた目標駐車位置を算出しているが、目標駐車位置の初期値を求めることなく、直接的に、障害物の存在状況に応じた目標駐車位置を算出することも可能である。この場合も、目標駐車位置の通常算出方法（上記の例では、ステップ１２４の方法）とは異なる第２の方法（上記の例では、ステップ１０６，１１０，１２０，１２２の方法）で目標駐車位置を算出することから、目標駐車位置の補正という概念に含まれると解釈されるべきである。

また、上述の実施例では、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有体物が想定可能である。

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。 測距センサ７０の検出対象の物体（この例では車両Ｚ）の検出態様を示す説明図である。 測距センサ７０を備える車両（自車）が図２の車両Ｚのそばを走行した際に得られる車両Ｚに係る点列を示す概略図である。 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。 目標駐車位置の補正方法の説明図であり、車庫入れ駐車時の状況の一例を示す図である。 目標駐車位置の補正方法の説明図であり、目標駐車位置の両側の駐車車両の駐車枠線に対する位置関係のバリエーションを示す図である。 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。

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 ディスプレイ
２４ スピーカー
３０ ＥＰＳ・ＥＣＵ
３２ モータ
４０ ブレーキＥＣＵ
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 (5)

1. 目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置において、
   前記目標駐車位置を決定する目標駐車位置決定手段と、
   目標駐車位置周辺の障害物を検出する障害物検出手段とを備え、
   前記目標駐車位置に対する前記障害物の位置関係に応じて、前記目標駐車位置を左右方向に補正することを特徴とする、駐車支援装置。
2. 前記目標駐車位置に対して左右方向のいずれか一方側に障害物が検出された場合、前記目標駐車位置を他方の側に所定量補正する、請求項１に記載の駐車支援装置。
3. 地面に描かれた駐車枠線を検出する駐車枠線検出手段を更に備え、
   前記目標駐車位置に対する前記障害物の位置関係に加えて、前記駐車枠線検出手段により検出された駐車枠線の位置に基づいて、前記目標駐車位置を左右方向に補正する、請求項２に記載の駐車支援装置。
4. 地面に描かれた駐車枠線を検出する駐車枠線検出手段を更に備え、
   前記目標駐車位置に対して左右方向の両側に障害物が検出された場合に、該検出された障害物と前記駐車枠線との位置関係に応じて、前記目標駐車位置を左右方向に補正する、請求項１に記載の駐車支援装置。
5. 前記補正した目標駐車位置を表示する表示手段を更に備える、請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の駐車支援装置。

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