JP2011046335A - 駐車支援装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の駐車枠位置や複数の駐車経路が存在するような場合でも、運転者の操作負担を最小化できる駐車支援装置を提供する。
【解決手段】駐車枠位置取得部２１は、車載のカメラ３〜６の画像から一つもしくは複数の駐車枠位置を取得する。車両状態検出部２２は、車輪速度センサ７〜１０の検出信号から自車両の位置及び姿勢を検出する。駐車経路生成部２３は、車両状態検出部２２が検出した自車両の位置及び姿勢と、駐車枠位置取得部２１が取得した駐車枠位置に基づいて、それぞれの駐車枠位置への駐車経路を生成する。評価部２４は、それぞれの駐車経路に対する運転者の操作負担を評価し、この評価結果に基づいて、駐車経路選択部２５は、運転者の操作負担が最小な駐車経路を選択し、車載モニタ１３へ表示する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車庫入れ等の駐車操作時の運転負担を軽減する駐車支援装置及び駐車支援方法に関する。

従来より縦列駐車や車庫入れなどの後退で駐車を行う際に、ステアリング操作を支援する駐車支援装置が知られている。駐車支援装置は、車載カメラで撮影した車両周囲の画像から駐車可能な駐車枠を検出して、画像とともに駐車枠を表示装置へ表示する。運転者は表示装置の画面上で目標駐車位置を指定し、運転者自らステアリングを操作してガイド枠と目標駐車位置とが一致する位置まで到達する。その後、ギアを後退へ入れて、自動操舵により駐車位置まで後進する。

http://www.toyota.co.jp/jp/tech/safety/technologies/parking/ http://toyota.jp/corollaaxio/navi-audio/navi/index.html

しかしながら、上記従来の駐車支援装置では、運転者自身がステアリングを操舵して切り返し位置まで前進して一時停止するために、切り返し位置が適切でない場合、自動操舵による駐車ができなかったり、目標とする駐車枠に到達するためにステアリングを大きく転舵する必要が生じたりするので、運転者の操作負担を軽減できない虞があるという問題点があった。

上記問題点を解決するために本発明は、一つもしくは複数の駐車枠位置を取得し、自車両の位置及び姿勢を検出し、自車両の位置及び姿勢と前記駐車枠位置に基づいて、それぞれの駐車枠への駐車経路を生成し、それぞれの前記駐車経路に対する運転者の操作負担を評価した評価結果に基づいて、操作負担が最小な駐車経路を選択することを要旨とする駐車支援装置である。

本発明によれば、複数の駐車枠や複数の駐車経路が存在するような場合でも、運転者の操作負担を最小化できる駐車支援装置を提供することができるという効果がある。

本発明に係る駐車支援装置を搭載した車両の構成を説明するシステム構成図である。 本発明に係る駐車支援装置の構成を説明するブロック図である。 本発明に係る駐車支援装置の動作を説明するフローチャートである。 駐車経路の生成方法を説明する図である。 クロソイド曲線による駐車経路生成を説明する図である。 駐車経路の切り返し位置設定方法を説明する図である。 複数回切り返しを説明する図である。 駐車経路生成が可能な領域を説明する図である。 駐車に使用可能な空きスペースを説明する図である。 初期ステアリング角度がニュートラル位置でない場合の駐車経路生成を説明する図である。 初期車両位置に対して前進・後退方向にそれぞれ駐車枠位置が存在する場合を説明する図である。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。まず以下に説明する各実施例に共通の構成を説明する。図１は、本発明に係る駐車支援装置を搭載した車両の構成例を説明するシステム構成図である。

図１において、車両１００は、各車輪３１，３２，３３，３４にそれぞれ車輪速度センサ７，８，９，１０を備える四輪車である。車輪速度センサ７〜１０は、駐車支援ＥＣＵ（Electiric Control Unit）２へ車輪速度信号を送る。また車両１００の前端部、左サイドミラー４０，右サイドミラー４１及び後端部に、それぞれカメラ３，４，５，６が設けられ、これらのカメラ３〜６が撮影した車両周囲の画像信号を駐車支援ＥＣＵ２へ送る。

ステアリングホイール３５は、操舵装置３６により前輪３１，３２を操向して車両の進行方向を制御する。ステアリングホイール３５の操舵角度は、操舵角度センサ１２により検出され、駐車支援ＥＣＵ２へ送られる。

シフトポジションセンサ１１は、シフトレバーによるギア位置選択信号を駐車支援ＥＣＵ２へ送る。また車両１００の図示しないセンタコンソール上部には、液晶表示装置等を利用した車載モニタ１３が設けられている。駐車支援ＥＣＵ２は、カメラ３〜６が撮影した車両周囲の画像を車載モニタ１３に表示したり、駐車支援ＥＣＵ２が選択した駐車経路を車載モニタ１３に表示する。尚、車載モニタ１３は、図示しないナビゲーション装置の表示部と共用されてもよい。

図２は、本発明に係る駐車支援装置の構成を説明するブロック図である。駐車支援装置１は、駐車支援装置の本体である駐車支援ＥＣＵ２と、車両の前後左右に配置されたカメラ３〜６と、各車輪の回転速度を検出する車輪速度センサ７〜１０と、シフトポジションセンサ１１と、操舵角度センサ１２と、車載モニタ１３とを備えている。図１の構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付与して重複する説明を省略する。

駐車支援ＥＣＵ２は、一つ若しくは複数の駐車枠位置を取得する駐車枠位置取得部２１と、自車両の位置及び姿勢を検出する車両状態検出部２２と、車両状態検出部２２が検出した自車両の位置及び姿勢と、駐車枠位置取得部２１が取得した駐車枠位置に基づいて、それぞれの駐車枠への駐車経路を生成する駐車経路生成部２３と、駐車経路生成部２３が生成したそれぞれの駐車経路に対する運転者の操作負担を評価する評価部２４と、評価部２４の評価結果に基づいて、操作負担が最小な駐車経路を選択する駐車経路選択部２５とを備えている。

駐車支援ＥＣＵ２は、周知のマイクロコンピュータ等の情報処理装置により構成され、内部ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処置装置）がプログラムを実行することにより、駐車枠位置取得部２１と、車両状態検出部２２と、駐車経路生成部２３と、評価部２４と、駐車経路選択部２５との機能を実現している。

駐車枠位置取得部２１は、カメラ３〜６が撮影した車両周囲の画像を画像処理することにより駐車枠位置を取得する。車両状態検出部２２は、車輪速度センサ７〜１０が検出した各車輪の車輪速度信号及び操舵角度センサ１２が検出したステアリング操舵角度に基づいて自車両の位置及び姿勢を検出する。ここで自車両の姿勢とは、自車両の前端部が向いている方角を指すものとする。以下、自車両の位置及び姿勢を車両状態と呼ぶ。

駐車経路生成部２３は、駐車枠位置取得部２１が取得した一つもしくは複数の駐車枠位置と、車両状態検出部２２が検出した車両状態とに基づいて、自車両に位置から各駐車枠位置までの駐車経路を生成する。駐車経路生成部２３は、円弧、クロソイド曲線、直線の何れか一つ以上を組み合わせて駐車経路を生成する。

評価部２４は、駐車経路生成部２３が生成したそれぞれの駐車経路について、切り返し回数、ステアリング操作量、移動距離を評価値として抽出して、評価結果とする。

駐車経路選択部２５は、評価部２４が作成した評価結果に基づいて、運転車の操作負担が最小となる最適駐車経路を選択する。そして駐車経路選択部２５は、選択した駐車経路を車載モニタ１３に出力して、運転者に提示する。

次に、図３のフローチャートを参照して、実施例１の駐車支援装置の動作を説明する。まず車両の停止状態で運転者からのボタン操作などによる信号入力により、図３のフローチャートの駐車支援が開始される。

駐車支援が開始された直後のステップ（以下、ステップをＳと略す）１０では、自車両の位置及び姿勢をリセットする。位置及び姿勢をリセットするとは、図４の位置Ｐｓ１に示すように、駐車支援開始時点での自車両の位置をＸＹ座標系の原点とし、このときの姿勢（車両の前端部の方向）をＹ方向とする。自車両の位置は、車両の後輪車軸の左右方向の中心位置を基準とする。これ以降、ここで設定したＸＹ座標系により駐車経路の生成を行うものとする。

次いで、Ｓ１２で車載のカメラ３〜６により、車両の周囲を撮影し、撮影した画像を駐車支援ＥＣＵ２へ取り込む。次いでＳ１４で、駐車枠位置取得部２１は、画像処理などにて駐車枠位置の認識を行って、駐車枠位置を取得する。画像処理で駐車枠の認識処理を行う場合は、取得した画像に対して、Ｈｏｕｇｈ変換などによる直線検出処理を行い、検出された直線のうち、駐車枠らしい線間隔を持つ直線のペアを駐車枠として認識するようにすればよい。また、この時、駐車枠の端点部分、つまり、図４のＰｓ６に示したような、駐車枠の端部分も出力するようにしておく。

次いでＳ１６において、取得した駐車枠について、自車両との相対的な位置・姿勢を算出する。具体的には図４のＰｓ２やＰｓ３の丸を位置、矢印を姿勢として、Ｓ１０で設定した座標系を使って駐車枠の位置・姿勢を表現する。
次いでＳ１８では、取得された全ての駐車枠に対して、それぞれ駐車経路を生成する。図４の例では、Ｐｓ１からＰｓ２の駐車枠位置に駐車しようとした場合、Ｐｓ４を切り返しの中間位置として駐車経路が生成される。また、Ｐｓ３の駐車枠位置に対しても同様にＰｓ５の位置を中間位置として駐車経路が生成される。

駐車経路の生成方法は、図５に示すように、基本クロソイド曲線Ｐｔ５を相似拡大するのと、相似拡大されたクロソイド曲線Ｐｔ７の前に直線Ｐｔ８を付加した、Ｐｓ１からＰｓ７に至る経路や、相似拡大されたクロソイド曲線Ｐｔ６の後に直線Ｐｔ９を付加したＰｓ１からＰｓ８に至る経路を基本とする。

図４の初期位置であるＰｓ１からＰｓ４に至る経路をクロソイド曲線と直線を用いて設定し、同様に目標駐車枠位置Ｐｓ３からＰｓ４に至る経路もクロソイド曲線と直線を用いて設定し、初期位置Ｐｓ１から設定した経路と、目標駐車枠位置Ｐｓ３から設定した経路が接点Ｐｓ４で接するような経路を経路演算部にて計算して設定する。また、クロソイド曲線の代わりに、ステアリングの舵角が一定となる、円弧を用いて経路を生成しても良い。

尚、切り返しの中間位置である、Ｐｓ４の位置の設定方法については、中間位置Ｐｓ４における車両の姿勢を決定すると、演算によりＰｓ４の位置求めることが可能となる。図６のＰｓ１が初期位置、Ｐｓ２が目標駐車枠位置とする。車両の最小旋回半径をＲmin とすると、Ｃｒ１が初期位置Ｐｓ１から描いた車両の最小旋回円、Ｃｒ２が目標駐車枠位置Ｐｓ２から描いた車両の最小旋回円である。この時、切り返し位置となるＰｓ４の位置における車両の姿勢を一つ決定すると、初期位置Ｐｓ１に対する角度φ１と、目標駐車枠位置Ｐｓ２に対する角度φ２が決まる。これらの角度φ１，φ２を使い、φ１と同じ角度を最小旋回円Ｃｒ１の円弧上にＱの位置を設定する。また、目標駐車枠位置Ｐｓ２からひいた最小旋回円Ｃｒ２上にも、同様にＳの位置を設定する。これらより、初期位置ＰＳ１（原点）とＱを通る直線と、目標駐車枠位置Ｐｓ２とＳを通る直線が交差する点、つまりＰｓ４が所定の車両姿勢を持った中間位置として決定でき、１回切り返しの経路として設定できる。

図４や図６では１回切り返しが必要な場合の経路生成方法を図示しているが、もし、切り返しが無しで、駐車枠に入れるような経路が描ける場合、つまり、図４であればＰｓ４、もしくはＰｓ５の位置・姿勢が車両の初期位置であった場合、切り返し無しの経路を設定する。

切り返しが１回でできないような図７のような場合には、Ｐｓ３に示すような、ギアを後退から前進に切り替える位置を設定する必要が生じる。この場合は、初期位置Ｐｓ１から初回切り返し位置であるＰｓ２までの移動量を一定値に設定し、Ｐｓ２での車両姿勢のみで切り返し位置を設定する。次に、Ｐｓ３の位置の設定であるが、Ｐｓ２から舵角が所定の角度もしくは最小となる角度となる円弧での経路、もしくは、クロソイド曲線であれば、単位距離当たりのステアリング操舵角が所定値、もしくは最小となる経路を生成し、駐車枠Ｆに干渉せず、かつ、目標駐車枠位置Ｐｓ５に近接できる位置をＰｓ３として設定する。ここで、干渉判定に駐車枠Ｆを利用したが、例えば、隣接する駐車枠に駐車車両がある場合などを想定し、駐車枠Ｆに対して所定の範囲を設定し、その範囲に干渉しない位置でＰｓ３を設定するようにしても良い。次に、Ｐｓ３と目標駐車枠位置Ｐｓ５に注目し、１回切り返しの駐車経路が生成できるかを検討する。もし、図７のＰｓ４のように１回切り返し位置が生成できれば、初期位置Ｐｓ１から目標駐車枠位置Ｐｓ５に入るまでの切り返し回数を２回と判定する。Ｐｓ４に示すような中間位置が生成できない場合は、再度Ｐｓ３のような中間位置を設定し、そこから１回切り返しの駐車経路が生成できるかを検討し、切り返し回数を判定する。このようにしてそれぞれの駐車枠位置で生成された駐車経路の切り返し回数を評価する。

次いでＳ２０にて、これまでに生成したそれぞれの駐車経路を評価し、駐車のしやすさで順位付けを行う。まず最優先の評価項目として、生成された経路の切り返し回数を第１の評価項目とする。図４で示した場合では２つの駐車枠位置Ｐｓ２とＰｓ３があるが、両方とも１回の切り返しを含む経路が生成されている。このため、駐車のしやすさ、言い換えれば運転者の操作負担の少なさを考えた場合、「切り返し回数」については同等回数となり、次に優先する評価項目であるステアリング操作量を評価する必要がある。

ここで、「ステアリング操作量」について考える。図４の駐車枠位置Ｐｓ２とＰｓ３それぞれに至る経路で、回転半径が最も小さい曲率部分を比較すると、駐車枠位置Ｐｓ２に至る経路が持つ曲線Ｐｔ１の方が駐車枠位置Ｐｓ３に至る経路が持つ曲線Ｐｔ３より曲率が大きくなっている。これは、クロソイド曲線の単位移動距離当たりのステアリング操舵角がより小さいことを示している。つまり、図５におけるクロソイド曲線の相似拡大の割合がより大きいことを示している。クロソイド曲線の単位移動距離当たりのステアリング操舵角が小さいということは、ステアリングの操舵量が小さいことと同じと考えられる。このため、Ｓ２２の評価に基づいて最適駐車経路を選択する場合、駐車枠位置Ｐｓ２が持つ経路のほうが駐車車枠位置Ｐｓ３が持つ経路より良い経路であるとして選択する。

図４ではクロソイド曲線を持つ駐車経路としているが、円弧を持つ駐車経路の場合でも同様に比較でき、クロソイド曲線の単位移動量あたりのステアリング操舵角の代わりに、円弧の半径が大きいものを選ぶようにすれば、ステアリングの操作量が少ない経路を選ぶことができる。

尚、駐車経路の生成方法として、クロソイド曲線を利用する場合と、円弧を利用する場合とを挙げている。ここで、電動パワーステアリング（ＥＰＳ:Electric Power Steering）などにより、自動操舵が可能となっているシステムにおいては、クロソイド曲線を持つ経路を選択するようにすると、車両が停止している状態で据え切りをする必要がなくなる。また、据え切りしないため、運転者が車両が据え切りを終えるまで待つ必要がなくなる。

円弧軌道については、自動操舵機構が無い場合、つまり、運転者自身がステアリング操作をする場合に適用すればよい。これは、クロソイド曲線を採用すると、運転者の操作が煩雑になってしまうためであり、円弧軌道を採用することで操舵は停止時に据え切りのみ行い、移動中の操舵は必要なくなるためである。

次いでＳ２２で、各駐車経路のそれぞれの評価値に基づいて、最適な駐車経路を選択する。ここで、最優先の評価項目は、切り返し回数であり、最も少ない切り返し回数を有する駐車経路が複数の場合には、次に優先する評価項目であるステアリング操作量の少なさで選択する。

以上のような手順を取ることで、運転者の操作負担が最小となる、言い換えれば駐車しやすい最適な駐車経路を生成して選択することが可能となる。

以上説明した本実施例によれば、複数の駐車枠や駐車経路が存在するような場合でも、運転者の操作負担が最小な駐車経路により駐車支援を行うことができるという効果がある。

また本実施例によれば、円弧、クロソイド曲線、直線のいずれか一つ以上を組み合わせた駐車経路とすることで、切り返しが不要な駐車経路を生成して選択することができるという効果がある。

また本実施例によれば、自車位置と駐車枠位置それぞれから、円弧、クロソイド曲線、直線のいずれか一つ以上を組み合わせることで生成される経路同士が接する場合、その接点を切り返し位置とする切り返し回数が１回の駐車経路を生成して選択することができるという効果がある。

また本実施例によれば、切り返し回数が最小となる駐車経路を選択することで、駐車に対する操作負担が最も軽減された駐車経路を選択することができるという効果がある。

さらに本実施例によれば、切り返し回数が最小となる駐車経路が複数の場合、これらのうちからステアリング操作量が最も小さい経路を選択することで、駐車に対する操作負担が最も軽減された駐車経路を選択することができるという効果がある。

次に、図８を参照して、本発明に係る駐車支援装置の実施例２を説明する。図８はクロソイド曲線を使って駐車経路生成をするとき、駐車経路の生成ができる領域を説明する図である。車両の初期位置をＰｓ１、初期位置Ｐｓ１から生成した基本クロソイド曲線をＰｔ１、Ｐｔ２が実際に生成した経路の例である。また角度θは、車両の初期位置Ｐｓ１における姿勢角（Ｙ軸方向）に対する、中間位置Ｐｓ２での姿勢角の変化分である。

そして、初期位置Ｐｓ１から角度θ／２の直線と、基本クロソイド曲線Ｐｔ１との交点をＰｓ３とする。ここで、点Ｐｓ３を通りＹ＋方向に並行な半直線と、初期位置Ｐｓ１から角度θ／２の直線とで挟まれた領域を領域Ａ４とすると、領域Ａ４は、初期位置Ｐｓ１から直進とこれに続くクロソイド曲線により姿勢角θを実現できる領域である。

また、点Ｐｓ３を通りＹ軸に対して角度θ／２の直線と、点Ｐｓ３を通りＹ軸に対して角度θの半直線とで挟まれた領域を領域Ａ５とすると、領域Ａ５は、初期位置Ｐｓ１からクロソイド曲線とこれに続く直進により姿勢角θを実現できる領域である。

ここで、Ａ１、Ａ２およびＡ３の領域は、中間位置で指定された角度θを満たすような経路を生成できない領域となっており、領域Ａ４およびＡ５に中間位置Ｐｓ２が含まれる場合のみ、駐車経路生成が可能となっている。

この図８による駐車経路生成可能な領域Ａ４，Ａ５を、初期位置Ｐｓ１と、駐車目標位置である駐車枠それぞれで経路を得られる領域を観察し、両方で重複する領域ならば、駐車可能な経路を生成することが可能となる。

このような領域Ａ４，Ａ５が生成できるような長方形領域を設定することで、駐車経路を生成することが可能となる。尚、経路生成をクロソイド曲線ではなく、円弧を利用する場合には、クロソイド曲線の代わりに、最小旋回円を使うようにすれば良い。

また、長方形領域のみではなく、実際の初期位置から目標駐車位置までの駐車経路の総延長を算出し、その長さが最も短い駐車経路を最も小さいスペースで駐車できる駐車経路とすることもできる。

また、実施例１で説明したような方法で駐車経路の生成を行い、複数の駐車経路を比較した結果、複数の駐車経路が同等であると判定された場合を想定する。この時、例えば、経路生成に使用した長方形領域、つまり、図８の初期位置Ｐｓ１と切り返し位置であるＰｓ２とを含む長方形領域が最小となるものを、最も小さいスペースで駐車できる駐車経路として選ぶことができる。

以上説明した本実施例によれば、生成される駐車経路の移動量が最も少ないものを小さいスペースで駐車できる経路と判断することで、最も小さいスペースで駐車できる経路を選択することができるという効果がある。

また本実施例によれば、駐車経路の生成を所定の長方形領域内で行うことで、切り返し駐車を行う駐車経路を生成する際、切り返し位置を所定の範囲内に収めることが可能となり、駐車経路を予め決めた領域内に収めることができるという効果がある。

さらに本実施例によれば、複数の駐車枠位置が「切り返し回数が最小の駐車経路」と「ハンドル操作量が最小の駐車経路」を満たす場合に、「最も小さいスペースで駐車できる経路」を選択することで、駐車に掛かる時間を少なくすることができるという効果がある。また、駐車スペースが狭い場合への対応も可能となる。

次に、本発明に係る駐車支援装置の実施例３を説明する。実施例３は、駐車経路として使用可能な空きスペースを判断する実施例である。図９は駐車に利用可能なスペースについて説明する図である。駐車枠として、車両の左側に存在する駐車枠Ｆｒ１と、右側に存在する駐車枠Ｆｒ２とがある。この場合、他に障害物などが無い場合は、駐車枠Ｆｒ１とＦｒ２の間に駐車枠に対して垂直方向に存在し、かつ駐車枠Ｆｒ１とＦｒ２に干渉しない、領域Ａ１のような空き領域が駐車経路として利用可能なスペースとして設定できる。例えば、領域Ａ１のような空き領域を設定できる情報を、予め車載ナビゲーションに地図情報として持たせたり、周囲から通信などで与えられれば、空き領域Ａ１を設定することが可能となる。

具体的には、領域Ａ１のうち、たとえば地図情報として駐車枠が与えられる場合、Ｓ１の辺は駐車枠Ｆｒ１の端点から所定の距離に位置するように設定し、同様にＳ２の辺は駐車枠Ｆｒ２から設定する。車両前後方向の残りの辺については、地図情報から領域設定をするとき、他の障害物や駐車枠に干渉しないように設定すればよい。

この矩形領域Ａ１を図８で示されるような駐車経路が生成できる条件に当てはめて、駐車経路生成のための長方形領域を設定することができる。

また、駐車枠Ｆｒ１とＦｒ２を画像処理や、周囲からの通信などにより取得できれば、駐車枠の端点から所定の距離を保つような領域を空きスペースとして設定することで、領域Ａ１を取得することも可能である。この場合は、左右の駐車枠しか取得できない場合が想定されるため、車両前後方向の辺については、車両から所定の距離に設定することができる。

また、もし車両にレーザーレーダなどに代表される測距センサが備えられている場合、立体物が存在しない領域を空きスペースとして設定することが可能となる。

以上説明した本実施例によれば、車両周囲の空きスペースを取得する手段を備えることで、駐車経路の計算時に、駐車不可能な経路を設定する可能性を低減させることができ、余計な操作をすることなく、駐車支援を行うことができるという効果がある。

また本実施例によれば、空きスペースを取得する手段として、駐車枠認識手段を利用することで、駐車枠の認識機能が車両に設定されていれば、新たなセンサ等を追加することなく、空きスペースの取得が可能となる。

さらに本実施例によれば、空きスペースを取得する手段として、測距センサを利用することで、周囲の立体物を考慮した空きスペースを取得することができるという効果がある。

次に、図１０を参照して、本発明に係る駐車支援装置の実施例４を説明する。図８に示したように、ここまでの実施例では、生成される駐車経路は、ステアリング操舵角の初期位置はニュートラル位置であることを前提としていた。しかし、実際の車両では、初期位置に到達するまでに様々な経路を通っていることが考えられ、ステアリング操舵角が必ずしもニュートラルとならない場合が考えられる。このため、初期位置でのステアリング状態に応じた経路を生成することを考える。

図１０を例にとり説明すると、ステアリングがニュートラル状態であれば、Ｐｓ１が初期位置となって、Ｐｓ２を中間位置として、Ｐｓ３の目標駐車枠に至る駐車の経路を生成することが可能となる。

ここで示したＰｓ１〜Ｐｓ２〜Ｐｓ３の経路を基本の経路として考え、既にステアリングが右方向に切れていたら、Ｐｓ１とＰｓ２の中間位置にいると仮定し、現在の操舵角状態に沿った経路を生成する。具体的にはクロソイド曲線をステアリングの操舵角がニュートラルからスタートするのではなく、現状のステアリング操舵角からのクロソイド曲線を生成し、それを相似拡大することで経路の生成を行う。

逆に、ステアリングが左方向に切れていた場合、車両がＰｓ４のような位置にいると仮定し、ステアリングの操舵角がニュートラルになるよう、基本経路の初期位置Ｐｓ１までステアリングを切り戻すようなクロソイド曲線Ｐｔ１を経路を基本の経路の前に設定する。ステアリングの操舵角がニュートラルになるＰｓ１から基本の経路を生成し、全体の経路生成を行うようにすることができる。

尚、本実施例は、クロソイド曲線を利用する駐車経路を前提にしているため、円弧を利用する駐車経路の場合には別の実施例となる。円弧を利用する駐車経路の場合にはＰｓ１の位置を基本とし、Ｐｔ２やＰｓ４のような駐車経路の途中や、基本位置の手前の位置を仮定しない。Ｐｓ１の位置で、現在の操舵角から据え切りでどれだけステアリングを操作するかを、最適経路の判定に利用するようにすればよい。

以上説明した本実施例によれば、駐車支援開始時のステアリング操舵角状態を取得し、そのステアリング操舵角状態を経路選択のパラメータとして利用することで、駐車支援開始時に既にステアリングにより操向されている場合に、ステアリング状態を一旦中立に戻さなくても良いような経路を選択することが可能となる。この結果、駐車支援中のステアリングの操作量を低減することで、駐車支援中の操作負担を低減することができるという効果がある。

次に、図１１を参照して、本発明に係る駐車支援装置の実施例５を説明する。実施例５は、初期位置における車両のギアの状態を図１のシフトポジションセンサ１１から駐車支援ＥＣＵ２が取得し、ギアが前進に入っていれば、初期位置から前進で始まる駐車経路を生成し、ギアが後退に入っていれば、初期位置から後退で始まる駐車経路を生成する実施例である。

図１１は初期位置Ｐｓ１に対して、２つの駐車枠Ｐｓ２とＰｓ３が駐車可能な駐車枠として取得され、駐車経路が生成される場合の実施例である。

これまで説明した実施例１〜４では、初期位置Ｐｓ１から、駐車枠位置Ｐｓ２に入るには、経路Ｐｔ１と経路Ｐｔ２との間に切返し点Ｐｓ４を設定する必要があるため、１回切り返しの経路と判定できる。また、駐車枠位置Ｐｓ３については、切り返し無しで駐車する経路Ｐｔ３が生成できるため、切り返し無しと判定できる。このため、初期位置Ｐｓ１からの駐車経路に対しては切り返しの回数を比較することで、最適な駐車経路は、後退により切り返し無しで駐車枠位置Ｐｓ３に至る経路であると判断できる。

しかし、運転者によっては、駐車枠位置Ｐｓ２の方が車両に対して近い駐車枠位置であるため、駐車枠位置Ｐｓ２に至る経路を最適な駐車経路として生成して欲しいと考える場合がある。このため、初期位置Ｐｓ１におけるギアの状態を取得し、前進にギアが入っている場合には、初期位置Ｐｓ１から前進経路Ｐｔ１をとる駐車枠位置Ｐｓ２を選択して出力するようにする。また、初期位置Ｐｓ１にて後退にギアが入っている場合には、運転者は後退方向にある駐車枠に駐車したいものと判断し、駐車枠位置Ｐｓ３に至る駐車経路を選択して出力する。

以上説明した本実施例によれば、駐車支援開始時の車両のギア状態を取得し、駐車経路選択ののパラメータとして利用することで、ギア操作の回数を低減することができるという効果がある。また、運転者が駐車したい駐車枠位置の方向をギア状態から判定して、運転者の意図した方向にある駐車枠位置を選びやすくなるという効果がある。

１ 駐車支援装置
２ 駐車支援ＥＣＵ
３〜６ カメラ
７〜１０ 車輪速度センサ
１１ シフトポジションセンサ
１２ 操舵角度センサ
１３ 車載モニタ
２１ 駐車枠位置取得部
２２ 車両状態検出部
２３ 駐車経路生成部
２４ 評価部
２５ 駐車経路選択部

Claims (14)

1. 一つもしくは複数の駐車枠位置を取得する駐車枠位置取得手段と、
   自車両の位置及び姿勢を検出する車両状態検出手段と、
   該車両状態検出手段が検出した自車両の位置及び姿勢と、前記駐車枠位置取得手段が取得した前記駐車枠位置に基づいて、それぞれの駐車枠位置への駐車経路を生成する駐車経路生成手段と、
   該駐車経路生成手段が生成したそれぞれの前記駐車経路に対する運転者の操作負担を評価する評価手段と、
   該評価手段の評価結果に基づいて、操作負担が最小な駐車経路を選択する駐車経路選択手段と、
   を備えたことを特徴とする駐車支援装置。
2. 前記駐車経路生成手段は、自車位置から駐車枠位置まで、円弧、クロソイド曲線、直線のいずれか一つ以上を組み合わせることで駐車経路を生成することを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
3. 前記駐車経路生成手段は、自車位置と駐車枠位置それぞれから、円弧、クロソイド曲線、直線のいずれか一つ以上を組み合わせることで生成される経路同士が接する場合、その接点を切り返し位置とした切り返し回数が１回の駐車経路を生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の駐車支援装置。
4. 前記駐車経路選択手段は、切り返し回数が最小となる駐車経路を選択することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の駐車支援装置。
5. 前記駐車経路選択手段は、切り返し回数が最小となる駐車経路が複数の場合には、切り返し回数が最小となる駐車経路のうち、ステアリングの操作量が最も小さい駐車経路を選択することを特徴とする請求項４に記載の駐車支援装置。
6. 前記駐車経路選択手段は、切り返し回数が最小となる駐車経路のうち、ステアリングの操作量が最小となる駐車経路が複数となった場合には、移動距離が最も少ない駐車経路を選択することを特徴とする請求項５に記載の駐車支援装置。
7. 前記駐車経路生成手段は、自車位置から駐車枠位置まで、円弧、クロソイド曲線のいずれか、もしくは両方を組み合わせることで駐車経路を生成し、
   前記駐車経路選択手段は、円弧のみの駐車経路であれば、所定の半径より大きく、且つ最も大きい半径を有する駐車経路を選択し、
   クロソイド曲線を含む駐車経路であれば、移動距離当たりのステアリング操舵角が最も小さい駐車経路を選択することを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
8. 前記駐車経路生成手段は、所定の長方形領域内で駐車経路を生成することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の駐車支援装置。
9. 周囲の空きスペースを取得する空きスペース取得手段を備え、
   前記長方形領域を設定することを特徴とする請求項８に記載の駐車支援装置。
10. 前記空きスペース取得手段として、前記駐車枠位置取得手段により認識された、周囲の駐車枠情報より、駐車経路として使用可能となるスペースを判断することを特徴とする請求項９に記載の駐車支援装置。
11. 前記空きスペース取得手段として、車両と車両周囲の立体物との距離を計測する測距手段を備え、駐車経路として使用可能なスペースを判断することを特徴とする請求項９に記載の駐車支援装置。
12. 車両のステアリング舵角状態を取得する舵角情報取得手段を備え、
    前記評価手段は、前記舵角情報取得手段により取得されるステアリング操舵角を操作負担の評価に利用することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の駐車支援装置。
13. 車両のギアの状態を取得するギア情報取得手段を備え、
    前記評価手段は、前記ギア情報取得手段により取得されるギアの状態を操作負担の評価に利用することを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の駐車支援装置。
14. 一つもしくは複数の駐車枠位置を取得し、
    自車両の位置及び姿勢を検出し、
    自車両の位置及び姿勢と駐車枠位置に基づいて、それぞれの駐車枠位置への駐車経路を生成し、それぞれの駐車経路に対する運転者の操作負担を評価し、操作負担が最小な駐車経路を選択することを特徴とする駐車支援方法。

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