JP2016101770A - 駐車支援装置および駐車支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】距離センサの検出対象である物体の反射点位置を精度良く推定することにより駐車スペース情報の推定精度を向上させることのできる駐車支援装置および駐車支援方法を得る。【解決手段】誘導モード状態の場合において、距離センサ（１００）によって検出される物体の部位に応じて、２円交点処理および２円接線処理のいずれかの処理によって反射点位置を新たに推定することで、探索モード状態で推定された駐車スペース情報を修正するように構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、自車に搭載された距離センサから照射した検出波が物体上で反射する際の反射点位置を推定することで自車の駐車スペース情報を推定し、推定結果に基づいて駐車支援を行う駐車支援装置および駐車支援方法に関するものである。

従来において、第１駐車車両と第２駐車車両との間に存在する駐車スペースに駐車しようとする自車の運転者に対して、この駐車スペースへの自車の駐車可否を報知する駐車支援装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の駐車支援装置は、自車に搭載された距離センサを用いて計測した自車から駐車車両までの距離データの時系列から、各駐車車両のコーナー部分に対応する距離データを抽出し、抽出した距離データに対して、データ処理としてノイズ成分の除去と曲線近似によるデータ補間とを行う。

また、この駐車支援装置は、データ処理後の距離データと、距離センサのセンサ位置の移動軌跡を示すセンサ位置データとから、各駐車車両の反射点位置を推定する。さらに、この駐車支援装置は、推定した反射点位置から求められる各駐車車両のコーナー部分の位置に基づいて駐車スペースの幅を推定することで、この駐車スペースへの自車の駐車可否を判定する。

また、従来において、駐車スペースへの自車の駐車が可能であると判定された後、この駐車スペースに自車を駐車しようとする運転者がステアリング操作を行う必要がないように、この駐車スペースに自動操舵で自車を誘導する駐車支援装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特許第５５０６８０３号公報 特開２００９−１０７５２９号公報

しかしながら、従来技術には以下のような課題がある。
特許文献１、２に記載の駐車支援装置においては、運転者に対して適切な駐車支援を行うために、駐車スペースの幅、駐車スペースの広さおよび駐車スペースの位置等といった駐車スペース情報を精度良く推定することが求められる。

ここで、従来技術においては、距離センサからの検出波を物体が反射する際の反射点の位置を推定することで駐車スペース情報を推定するように構成されている。したがって、駐車スペース情報の推定精度を向上させるためには、駐車車両の反射点位置を精度良く推定する工夫が必要である。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、距離センサの検出対象である物体の反射点位置を精度良く推定することで駐車スペース情報の推定精度を向上させることのできる駐車支援装置および駐車支援方法を得ることを目的とする。

本発明における駐車支援装置は、検出対象である物体に検出波を照射し、物体までの最短距離に相当する物体上の反射点位置で反射した検出波を取得することで、物体までの距離データを検出する距離センサと、自車の速度および進行方向に関する状態を自車データとして検出する車両情報センサと、が搭載された自車を移動させながら、距離センサおよび車両情報センサによる時系列の検出結果に基づいて、動作モードが探索モードの場合には自車が駐車可能な駐車スペースの推定処理を行い、動作モードが誘導モードの場合には自車を駐車スペース内に駐車させるための誘導支援処理を行う駐車支援装置であって、距離センサおよび車両情報センサによる時系列の検出結果から、物体の反射点位置を時系列で推定する反射点推定部と、反射点推定部によって時系列で推定された反射点位置を用いて、物体の位置を特定する物体情報を推定し、推定した物体情報を用いて自車が駐車可能な駐車スペースを特定する駐車スペース情報を推定する駐車スペース推定部と、駐車スペース推定部によって推定された駐車スペース情報に従って自車を駐車スペースに駐車させるための駐車支援を行う車両制御部と、駐車スペース推定部によって推定された物体情報と、自車の現在位置とから、車両制御部によって駐車支援が行われている間に、距離センサによって検出される物体の部位を時系列で推定する反射部位推定部と、を備え、現在時刻における距離センサの位置を中心として、現在時刻において距離センサで検出された距離データによって規定される距離センサの検出範囲に対応する円弧を第１円弧とし、現在時刻よりも前の過去時刻における距離センサの位置を中心として、過去時刻において距離センサで検出された距離データによって規定される距離センサの検出範囲に対応する円弧を第２円弧とした場合において、第１円弧および第２円弧の交点を反射点位置とする手法を２円交点処理と定義し、第１円弧および第２円弧の共通接線を引き、共通接線に接する第１円弧上の接点を反射点位置とする手法を２円接線処理と定義したとき、反射点推定部は、動作モードが探索モードの場合には、２円交点処理および２円接線処理の少なくとも一方を用いて、反射点位置を時系列で推定し、動作モードが誘導モードの場合には、車両制御部によって駐車支援が行われている間に、反射部位推定部によって時系列で推定された距離センサによって検出される物体の部位に応じて、物体の部位が点形状部分であるときには、２円交点処理を用い、物体の部位が面形状部分であるときには、２円接線処理を用いて反射点位置を時系列で新たに推定し、駐車スペース推定部は、動作モードが誘導モードの場合には、反射点推定部によって新たに推定された反射点位置を用いて、物体情報を新たに推定することで、駐車スペース情報を修正するものである。

また、本発明における駐車支援方法は、検出対象である物体に検出波を照射し、物体までの最短距離に相当する物体上の反射点位置で反射した検出波を取得することで、物体までの距離データを検出する距離センサと、自車の速度および進行方向に関する状態を自車データとして検出する車両情報センサと、が搭載された自車を移動させながら、距離センサおよび車両情報センサによる時系列の検出結果に基づいて、動作モードが探索モードの場合には自車が駐車可能な駐車スペースの推定処理を行い、動作モードが誘導モードの場合には自車を駐車スペース内に駐車させるための誘導支援処理を行う駐車支援装置によって実行される駐車支援方法であって、距離センサおよび車両情報センサによる時系列の検出結果から、物体の反射点位置を時系列で推定する反射点推定ステップと、反射点推定ステップにおいて時系列で推定された反射点位置を用いて、物体の位置を特定する物体情報を推定し、推定した物体情報を用いて自車が駐車可能な駐車スペースを特定する駐車スペース情報を推定する駐車スペース推定ステップと、駐車スペース推定ステップにおいて推定された駐車スペース情報に従って自車を駐車スペースに駐車させるための駐車支援を行う車両制御ステップと、駐車スペース推定ステップにおいて推定された物体情報と、自車の現在位置とから、車両制御ステップにおいて駐車支援が行われている間に、距離センサによって検出される物体の部位を時系列で推定する反射部位推定ステップと、を備え、現在時刻における距離センサの位置を中心として、現在時刻において距離センサで検出された距離データによって規定される距離センサの検出範囲に対応する円弧を第１円弧とし、現在時刻よりも前の過去時刻における距離センサの位置を中心として、過去時刻において距離センサで検出された距離データによって規定される距離センサの検出範囲に対応する円弧を第２円弧とした場合において、第１円弧および第２円弧の交点を反射点位置とする手法を２円交点処理と定義し、第１円弧および第２円弧の共通接線を引き、共通接線に接する第１円弧上の接点を反射点位置とする手法を２円接線処理と定義したとき、反射点推定ステップでは、動作モードが探索モードの場合には、２円交点処理および２円接線処理の少なくとも一方を用いて、反射点位置を時系列で推定し、動作モードが誘導モードの場合には、車両制御ステップにおいて駐車支援が行われている間に、反射部位推定ステップにおいて時系列で推定された距離センサによって検出される物体の部位に応じて、物体の部位が点形状部分であるときには、２円交点処理を用い、物体の部位が面形状部分であるときには、２円接線処理を用いて反射点位置を時系列で新たに推定し、駐車スペース推定ステップでは、動作モードが誘導モードの場合には、反射点推定ステップにおいて新たに推定された反射点位置を用いて、物体情報を新たに推定することで、駐車スペース情報を修正するものである。

本発明によれば、誘導モード状態の場合において、距離センサによって検出される物体の部位に応じて、２円交点処理および２円接線処理のいずれかの処理によって反射点位置を新たに推定することで、探索モード状態で推定された駐車スペース情報を修正するように構成する。これにより、距離センサの検出対象である物体の反射点位置を精度良く推定することで駐車スペース情報の推定精度を向上させることのできる駐車支援装置および駐車支援方法を得ることができる。

本発明の実施の形態１における駐車支援装置を含む駐車支援システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における駐車支援装置に接続される距離センサを自車に搭載する際の位置関係の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態１において、距離センサによって検出される物体の部位が駐車車両の側面部分となる場合に、２円交点処理で反射点位置が推定されるときと、２円接線処理で反射点位置が推定されるときとを比較した説明図である。 本発明の実施の形態１において、距離センサによって検出される物体の部位が上面視点物体上となる場合に、２円交点処理で反射点位置が推定されるときと、２円接線処理で反射点位置が推定されるときとを比較した説明図である。 本発明の実施の形態１において、距離センサによって検出される物体の部位が駐車車両のコーナー部分となる場合に、２円交点処理で反射点位置が推定されるときと、２円接線処理で反射点位置が推定されるときとを比較した説明図である。 本発明の実施の形態１において、運転者が縦列駐車または並列駐車をする際の自車の移動の様子を示す説明図である。 本発明の実施の形態１において、駐車支援装置が自車の駐車スペース情報を推定する際の駐車支援装置の動作を示す説明図である。 図７の状態から自車が駐車スペースへ移動する際の駐車支援装置の動作を示す説明図である。 図８の状態から自車が駐車スペースへさらに移動する際の駐車支援装置の動作を示す説明図である。

以下、本発明による駐車支援装置および駐車支援方法を、好適な実施の形態にしたがって図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一部分または相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１における駐車支援装置３００を含む駐車支援システムの構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態１における駐車支援装置３００に接続される距離センサ１００を自車に搭載する際の位置関係の一例を示す説明図である。

図１における駐車支援システムは、距離センサ１００、車両情報センサ２００および駐車支援装置３００を備える。ここで、実際には、図２に示すように、複数の距離センサ１００が自車に搭載されているが、本実施の形態１では、複数の距離センサ１００のそれぞれの処理が同じものとして、１個の距離センサ１００について説明する。

距離センサ１００は、検出対象である物体（例えば、駐車車両）に検出波を照射し、物体までの最短距離に相当する物体上の反射点位置で反射した検出波を取得することで、物体までの距離データを検出する。具体的には、距離センサ１００は、検出対象である物体に対して超音波を放射し、この物体から反射した超音波を受信し、照射した超音波と受信した超音波との時間差に基づいて、信号処理を行い、物体までの距離を距離データとして検出する。なお、このとき、距離センサ１００によって物体までの距離のみが得られるものとし、物体の方向が検出できなくても構わない。また、距離センサ１００は、あらかじめ設定された周期で、前述の距離データの検出を行う。

距離センサ１００は、検出した距離データを物体検出部３１０に出力する。また、距離センサ１００によって検出された距離データは、この距離データが検出された時刻と関連付けられて記憶部（図示せず）に記憶される。

ここで、距離センサ１００の自車への搭載位置と、距離センサ１００のセンサ方位情報とは、既知であるものとする。このセンサ方位情報には、距離センサ１００のセンサの取り付け方位およびセンサ視野角（すなわち、検出可能な方位幅）が含まれる。なお、以降では、距離センサ１００の自車への搭載位置と、距離センサ１００のセンサ方位情報とをあわせて既知センサ情報と称す。

また、距離センサ１００として、超音波の代わりに電磁波などの検出波を用いて物体までの距離を距離データとして検出するタイプのセンサを用いてもよい。さらに、距離センサ１００として、具体的には、超音波センサ、ミリ波レーダ、レーザレーダ、赤外線センサまたは光学カメラ等を用いることができる。

車両情報センサ２００は、車両に搭載されており、自車の速度および進行方向に関する状態を自車データとして検出する。具体的には、車両情報センサ２００は、自車の速度、車輪速、ステアリング角およびヨーレートなど、自車の速度および進行方向に関する状態を自車データとして検出する。また、車両情報センサ２００は、前述したあらかじめ設定された周期で、自車データを検出する。

車両情報センサ２００は、検出した自車データを物体検出部３１０に出力する。また、車両情報センサ２００によって検出された自車データは、この自車データが検出された時刻と関連付けられて記憶部に記憶される。なお、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて、自車の緯度、経度および進行方向を、自車データとして検出するように、車両情報センサ２００を構成してもよい。

駐車支援装置３００は、物体検出部３１０および車両制御部３２０を有する。駐車支援装置３００は、動作モードが探索モードであれば、自車が駐車可能な駐車スペースの推定処理を行う。すなわち、駐車支援装置３００は、動作モードが探索モードの場合には、駐車スペースの推定処理として、駐車スペース情報を推定し、推定結果に基づいて、駐車スペースへの自車の駐車可否を判定する。

また、駐車支援装置３００は、探索モードで駐車可能と判定された場合、動作モードを探索モードから誘導モードに切り替え、自車を駐車スペース内に駐車させるための誘導支援処理を行う。すなわち、駐車支援装置３００は、動作モードが誘導モードの場合には、誘導支援処理として、探索モードで推定された駐車スペース情報を逐次修正しつつ、駐車支援を行う。

具体的には、自車を運転する運転者は、自車を駐車スペースに駐車しようとする場合、駐車支援装置３００を起動する。起動後、駐車支援装置３００は、動作モードを探索モーとする。この場合、駐車支援装置３００は、駐車スペース情報を推定し、推定結果に基づいて、駐車スペースへの自車の駐車可否を判定する。なお、以降では、駐車支援装置３００の動作モードが探索モードである状態を、「探索モード状態」と称す。

続いて、駐車支援装置３００は、探索モード状態で駐車可能と判定すれば、動作モードを探索モードから誘導モードに切り替える。この場合、駐車支援装置３００は、探索モードで推定された駐車スペース情報を逐次修正しつつ、駐車支援を行う。なお、以降では、駐車支援装置３００の動作モードが誘導モードである状態を、「誘導モード状態」と称す。

物体検出部３１０は、駐車スペースに隣接する位置に存在する物体の側方を自車が移動することで、この物体を検出する。すなわち、物体検出部３１０は、距離センサ１００および車両情報センサ２００による時系列の検出結果を取得し、検出結果から時系列で変化する物体の反射点位置を推定することで、物体の位置、物体の形状、物体の側面部分の位置および物体のコーナー部分の位置等といった物体情報を推定する。

また、物体検出部３１０は、推定した物体情報を用いて、駐車スペースの幅、駐車スペースの広さおよび駐車スペースの位置等といった駐車スペース情報を推定する。さらに、物体検出部３１０は、推定した物体情報を用いて、駐車スペースの幅、駐車スペースの広さおよび駐車スペースの位置等といった駐車スペース情報を推定する。

物体検出部３１０は、物体分別部３１１、自車位置推定部３１２、反射部位推定部３１３、反射点推定部３１４および駐車スペース推定部３１５を含む。

物体分別部３１１は、探索モード状態となった以降、または誘導モード状態となった以降に、距離センサ１００から入力された距離データを蓄積しておき、１つの物体と推定される距離データごとに分別し、それぞれ距離データ列として記憶する。なお、具体的な分別方法については、ここでは言及しないが、例えば、特許文献１で開示されている方法を用いてもよいし、他の公知の方法を用いてもよい。また、物体分別部３１１は、分別した物体ごとの距離データを反射点推定部３１４に出力する。

自車位置推定部３１２は、車両情報センサ２００から入力された自車データから、自車の位置および自車の方位を自車位置情報として推定し、この自車位置情報を反射部位推定部３１３および反射点推定部３１４に出力する。

反射部位推定部３１３には、図示されていないが、探索モード状態の場合に駐車スペース推定部３１５によって推定された物体情報が入力される。反射部位推定部３１３は、誘導モード状態の場合には、自車位置推定部３１２から入力された自車位置情報と、距離センサ１００の既知センサ情報と、探索モード状態で推定された物体情報とから、距離センサ１００が物体のどの部位を検出しているのかを推定し、この推定結果を反射部位情報として反射点推定部３１４に出力する。すなわち、反射部位推定部３１３は、探索モード状態で推定された物体情報を活用することで、誘導モード状態において距離センサ１００によって最短距離として検出された場所が、物体のどの部位に当たるかを推定し、推定したこの部位を反射部位情報として反射点推定部３１４に出力する。

一方、反射部位推定部３１３は、探索モード状態の場合には、物体情報を推定している途中であり、まだ完全には推定できていないので、距離センサ１００によって検出される物体の部位を推定することができない。この場合、反射部位推定部３１３は、部位不明とする情報を、反射部位情報として反射点推定部３１４に出力する。

反射点推定部３１４は、物体分別部３１１から入力された物体ごとの距離データ列と、自車位置推定部３１２から入力された自車位置情報と、反射部位推定部３１３から入力された反射部位情報と、距離センサ１００の既知センサ情報とから、物体ごとの反射点の位置を推定し、推定した反射点位置を反射点位置情報として駐車スペース推定部３１５に出力する。

駐車スペース推定部３１５は、探索モード状態の場合には、反射点推定部３１４から入力された物体ごとの反射点位置情報から、駐車スペース情報を推定し、車両制御部３２０に出力する。また、駐車スペース推定部３１５は、誘導モードの状態の場合には、反射点推定部３１４から新たに入力された物体ごとの反射点位置情報から、探索モード状態で推定された駐車スペース情報を修正し、修正後の駐車スペース情報を車両制御部３２０に出力する。

車両制御部３２０は、駐車スペース推定部３１５から入力された、探索モード状態で推定された駐車スペース情報に基づいて、駐車スペースへの自車の駐車可否を判定する。また、車両制御部３２０は、自車を運転する運転者にこの判定結果を報知する。

車両制御部３２０は、駐車可能と判定することで、探索モード状態から誘導モード状態となった場合、推定された駐車スペース情報を用いて自車が駐車スペースへ移動するための移動経路を算出する。具体的には、車両制御部３２０は、探索モードで推定された駐車スペース情報に含まれる駐車スペースの位置と、自車の現在位置との位置関係から、移動経路を算出する。

車両制御部３２０は、はじめに算出された移動経路に従って駐車スペースへ自車が移動するように駐車支援を行う。また、車両制御部３２０は、はじめに算出された移動経路に従って自車が移動している間に探索モード状態で推定された駐車スペース情報を修正し、修正後の駐車スペース情報を用いて新たに算出した移動経路に従って駐車支援を行う。

なお、車両制御部３２０による駐車支援の具体例としては、車両制御部３２０は、アクセル操作、ブレーキ操作およびシフト操作を運転手が自ら行うことを前提として、ステアリング操作を運転手が行う必要がないように、自車を制御するように構成することができる。また、車両制御部３２０は、ステアリング操作だけでなく、アクセル操作、ブレーキ操作およびシフト操作の少なくとも１つの操作を運転手が行う必要がないように、自車を制御するように構成することもできる。

次に、反射点推定部３１４による反射点位置の推定について、図３〜図５を参照しながら説明する。図３は、本発明の実施の形態１において、距離センサ１００によって検出される物体の部位が駐車車両の側面部分となる場合に、２円交点処理で反射点位置が推定されるときと、２円接線処理で反射点位置が推定されるときとを比較した説明図である。

図４は、本発明の実施の形態１において、距離センサ１００によって検出される物体の部位が上面視点物体上となる場合に、２円交点処理で反射点位置が推定されるときと、２円接線処理で反射点位置が推定されるときとを比較した説明図である。

図５は、本発明の実施の形態１において、距離センサ１００によって検出される物体の部位が駐車車両のコーナー部分となる場合に、２円交点処理で反射点位置が推定されるときと、２円接線処理で反射点位置が推定されるときとを比較した説明図である。

はじめに、距離センサ１００によって検出された距離データを用いて、反射点位置を推定するための手法である２円交点処理および２円接線処理のそれぞれについて説明する。

図３に示すように、駐車車両に対して、自車の移動に伴い、距離センサ１００の位置である距離センサ位置が矢印方向に変位する場合を考える。

この場合、現在時刻ｔにおいて、駐車車両の反射点位置Ｒ（ｔ）は、距離センサ位置を中心とし、時刻ｔに距離センサ１００によって検出された距離データＤ（ｔ）を半径とする円周上のどこかに存在する。また、このような円周において、距離センサ１００の既知センサ情報に含まれるセンサ方位およびセンサ視野角によって規定される方位範囲から、反射点位置Ｒ（ｔ）の存在範囲を円弧Ａ（ｔ）で表すことができる。すなわち、反射点位置Ｒ（ｔ）は、この円弧Ａ（ｔ）上のどこかに存在する。

時刻ｔと同様に、時刻ｔよりも過去の時刻ｔ−Δｔの駐車車両の反射点位置Ｒ（ｔ−Δｔ）の存在範囲も円弧Ａ（ｔ−Δｔ）で表すことができる。

ここで、２円交点処理では、駐車車両の反射点位置が時刻ｔと時刻ｔ−Δｔとでほぼ同じであると仮定している。

そこで、２円交点処理では、このような仮定を踏まえて、時刻ｔの反射点位置Ｒ（ｔ）の存在範囲を表す円弧Ａ（ｔ）と、時刻ｔ−Δｔの反射点位置Ｒ（ｔ−Δｔ）の存在範囲を示す円弧Ａ（ｔ−Δｔ）との交点を、時刻ｔの反射点位置Ｒ（ｔ）としている。なお、従来技術においては、本願でいうこのような２円交点処理のみによって、時刻ｔの物体の反射点位置を推定するように構成するのが一般的である。

一方、２円接線処理では、実際には、距離センサ位置が時刻ｔと時刻ｔ−Δｔとで変化するのに伴い、反射点位置も時刻ｔと時刻ｔ−Δｔとで変化することに着目している。したがって、２円接線処理では、２円交点処理とは異なり、駐車車両の反射点位置が時刻ｔと時刻ｔ−Δｔとでほぼ同じであるとは仮定していない。また、各時刻における駐車車両の反射点位置は、距離センサ１００から物体までの距離が最短となる最短距離点であり、距離センサ１００の移動に伴って移動している。

そこで、２円接線処理では、時刻ｔの反射点位置Ｒ（ｔ）の存在範囲を表す円弧Ａ（ｔ）と、時刻ｔ−Δｔの反射点位置Ｒ（ｔ−Δｔ）の存在範囲を示す円弧Ａ（ｔ−Δｔ）との共通接線を引き、その共通接線に接する円弧Ａ（ｔ）上の接点を時刻ｔの反射点位置Ｒ（ｔ）とする。

このように、距離センサ１００によって検出された距離データを用いて物体の反射点位置を推定する手法として、２円交点処理および２円接線処理の２種類の手法を説明した。

続いて、２円交点処理によって推定される物体の反射点位置の精度と、２円接線処理によって推定される物体の反射点位置の精度との違いについて、図３〜図５に加えてさらに図６を参照しながら説明する。図６は、本発明の実施の形態１において、運転者が縦列駐車または並列駐車をする際の自車の移動の様子を示す説明図である。

なお、図６（ａ）は、縦列駐車をする際に駐車支援装置３００が探索モード状態の場合の自車の移動を示し、図（ｂ）は、縦列駐車をする際に駐車支援装置３００が誘導モード状態の場合の自車の移動を示す。また、図６（ｃ）は、並列駐車をする際に駐車支援装置３００が探索モード状態の場合の自車の移動を示し、図６（ｄ）は、並列駐車をする際に駐車支援装置３００が誘導モード状態の場合の自車の移動を示す。

はじめに、第１例として、例えば、図３に示すように、自車の移動に伴い、距離センサ位置が矢印方向に変位する距離センサ１００によって検出される物体の部位が駐車車両の側面部分となる場合を考える。なお、図３の状況は、図６（ａ）の状況に相当する。

このような場合、２円交点処理によって推定される複数の反射点位置の軌跡と、２円接線処理によって推定される複数の反射点位置の軌跡とを比較すると、２円接線処理による反射点位置の軌跡の方が、駐車車両の側面部分の位置を正確に表している（図３参照）。したがって、距離センサ１００によって検出される物体の部位が駐車車両の側面部分である場合、２円交点処理よりも２円接線処理の方が、反射点位置を精度良く推定することができるといえる。

特に、２円交点処理では、自車の移動が速くなることで、円弧Ａ（ｔ）および円弧Ａ（ｔ−Δｔ）の２つの円弧の間隔が広がる場合、２つの円弧の交点である反射点位置Ｒ（ｔ）が実際の反射点位置から遠ざかることになる。この結果として、反射点位置の推定精度が悪化してしまう。

したがって、このように距離センサ１００によって検出される物体の部位が面形状部分であれば、２円交点処理ではなく、２円接線処理の方が反射点位置を精度良く推定することができる。なお、図６（ｃ）の状況でも同様のことがいえる。

第２例として、例えば、図４に示すように、自車の移動に伴い、距離センサ位置が矢印方向に変位する距離センサ１００によって検出される物体の部位が上面視点物体上となる場合を考える。なお、ここでいう上面視点物体とは、上から視たときに車両サイズとの相対比較により点と仮定できる物体を意味し、上面視点物体の具体例としては、直立するポールまたは三角コーン等が挙げられる。

このような場合、２円交点処理によって推定される時刻ｔの反射点位置Ｒ（ｔ）と、２円接線処理によって推定される時刻ｔの反射点位置Ｒ（ｔ）とを比較すると、２円交点処理によって推定される反射点位置Ｒ（ｔ）の方が、上面視点物体の位置を正確に表している（図４参照）。したがって、距離センサ１００によって検出される物体の部位が上面視点物体上である場合、２円接線処理よりも２円交点処理の方が、反射点位置を精度良く推定することができるといえる。

したがって、このように距離センサ１００によって検出される物体の部位が点形状部分であれば、２円接線処理ではなく、２円交点処理の方が反射点位置を精度良く推定することができる。

第３例として、例えば、図５に示すように、自車の移動に伴い、距離センサ位置が矢印方向に変位する距離センサ１００によって検出される物体の部位が駐車車両のコーナー部分となる場合を考える。なお、図５の状況は、図６（ｂ）の状況に相当する。

ここで、図５に示すように、距離センサ１００と駐車車両のコーナー部分とが正対する位置関係となり、距離センサ１００によって検出される物体の部位が駐車車両のコーナー部分となる場合、厳密にはコーナー部分の形状にも依存するが、第２例と似た傾向を示す。より具体的に説明すると、図６（ｂ）に示すように、縦列駐車をする際に駐車支援装置３００が誘導モード状態の場合には、自車が後退移動しているが、距離センサ１００と第２駐車車両の左後コーナー部分とが正対している。この場合、２円交点処理に対して、２円接線処理では、反射点位置の推定精度が悪くなることがある。

このような場合、２円交点処理によって推定される時刻ｔの反射点位置Ｒ（ｔ）と、２円接線処理によって推定される時刻ｔの反射点位置Ｒ（ｔ）とを比較すると、第２例と同様に、円交点処理によって推定される反射点位置Ｒ（ｔ）の方が、駐車車両のコーナー部分を正確に表している（図５参照）。したがって、距離センサ１００によって検出される物体の部位が駐車車両のコーナー部分である場合、２円接線処理よりも２円交点処理の方が、反射点位置を精度良く推定することができるといえる。

したがって、このように距離センサ１００によって検出される物体の部位が点形状部分であれば、２円交点処理ではなく、２円接線処理の方が反射点位置を精度良く推定することができる。なお、図６（ｄ）に示すように、並列駐車をする際に駐車支援装置３００が誘導モード状態の場合には、自車が後退移動しているが、距離センサ１００と第２駐車車両の左後コーナー部分とが正対している。このような図６（ｄ）の状況でも、図６（ｂ）の場合と同様のことがいえる。

以上のように考察した結果、距離センサ１００によって検出される物体の部位に応じて、２円交点処理によって推定される反射点位置の精度と、２円接線処理によって推定される反射点位置の精度とが異なることを見出した。換言すると、コーナー部分のように、現在時刻と過去時刻でほぼ同一と見なすことができる点が最短距離として検出されるような点形状部分では、２円交点処理によって反射点位置を推定することが適しており、側面部分のように、現在時刻と過去時刻である距離以上隔たった異なる点が最短距離として検出されるような面形状部分では、２円接線処理によって反射点位置を推定することが適していることを見出した。

そこで、本願発明では、距離センサ１００によって検出される物体の部位に応じて、２円交点処理および２円交点処理を使い分けて反射点位置を推定するように構成することを技術的特徴としている。そして、このような技術的特徴を有することで、距離センサ１００の検出対象である物体の反射点位置を精度良く推定することができる。この結果、駐車スペース情報の推定精度を向上させることができるので、駐車支援を適切に行うことができる。

次に、運転者が縦列駐車をする際の駐車支援装置３００の一連の動作について、図７〜図９を参照しながら説明する。図７は、本発明の実施の形態１において、駐車支援装置３００が自車の駐車スペース情報を推定する際の駐車支援装置３００の動作を示す説明図である。図８は、本発明の実施の形態１において、図７の状態から自車が駐車スペースへ移動する際の駐車支援装置３００の動作を示す説明図である。図９は、図８の状態から自車が駐車スペースへさらに移動する際の駐車支援装置の動作を示す説明図である。なお、ここでは、運転者が縦列駐車をする際の駐車支援装置３００の一連の動作について説明するが、運転者が並列駐車をする際の駐車支援装置３００の一連の動作も同様である。

はじめに、図７に示すように、探索モード状態の場合に、自車が矢印方向に移動することで、距離センサ１００は、第２駐車車両を検出し、続いて第１駐車車両を検出する。これにより、駐車支援装置３００は、第１駐車車両と第２駐車車両との間に存在する駐車スペースへの駐車可否を判定することができる。

具体的には、駐車スペース推定部３１５は、反射点推定部３１４から入力された反射点位置情報を用いて、駐車スペースの両隣の駐車車両のコーナー部分の位置を、コーナー推定位置として推定する。なお、反射点位置情報を用いてコーナー推定位置を推定する手法としては、公知の方法を用いればよく、例えば、特許文献１に開示された方法を用いればよい。

続いて、駐車スペース推定部３１５は、第１駐車車両および第２駐車車両のそれぞれのコーナー推定位置から、それぞれの駐車車両の形状を長方形で近似することで、駐車車両の位置を駐車車両推定位置として推定する。なお、駐車車両の大きさが計測可能であれば計測した値を用い、計測不能であれば、あらかじめ設定された大きさを用いて近似する。このような処理によって、駐車スペース推定部３１５は、物体情報を推定することができる。

また、駐車スペース推定部３１５は、推定したコーナー推定位置と、推定した駐車車両推定位置とから、駐車スペースの位置を駐車スペース推定位置として推定するとともに、駐車スペースの幅および駐車スペースの広さを推定する。このような処理によって、駐車スペース推定部３１５は、駐車スペース情報を推定することができる。

車両制御部３２０は、駐車スペース推定部３１５によって推定された駐車スペースの幅または駐車スペースの広さを用いて、駐車スペースへの自車の駐車可否を判定する。車両制御部３２０は、駐車スペースに自車を駐車することができないと判定した場合には、駐車支援装置３００の全体の動作が終了となる。

なお、探索モード状態の場合には、距離センサ１００によって検出される物体の部位が不明であるので、反射点推定部３１４は、反射点位置を推定する際、２円交点処理および２円接線処理のどちらの処理を用いるのが適切であるかは分からない。したがって、探索モード状態の場合には、２円交点処理および２円接線処理のどちらの処理を用いるのかをあらかじめ決めておき、あらかじめ決めた処理で反射点位置を推定するように、反射点推定部３１４を構成する。

車両制御部３２０は、駐車スペースに自車を駐車することができると判定した場合には、動作モードを探索モードから誘導モードに切り替える。誘導モード状態の場合、車両制御部３２０は、探索モード状態で駐車スペース推定部３１５によって推定された駐車スペース情報を用いて、駐車支援を行う。

また、車両制御部３２０が探索モード状態で推定された駐車スペース情報を用いて駐車スペース内に自車が入るように駐車支援を行っている途中に、駐車スペース推定部３１５は、駐車スペース情報を修正することで、駐車スペース情報の推定精度を向上させる。すなわち、探索モード状態で駐車スペース推定部３１５によって推定された駐車スペース情報には、実際の駐車スペースに対して推定誤差が存在すると考えられる。

したがって、誘導モード状態の場合にも、駐車スペース推定部３１５は、反射点推定部３１４から入力される反射点位置情報を用いて、物体情報を新たに推定し、新たに推定した物体情報を用いて駐車スペース情報を修正する。このような処理によって、車両制御部３２０は、駐車スペース推定部３１５によって修正された修正後の駐車スペース情報を用いて駐車支援を行うので、自車を駐車スペース内のより適切な位置に駐車させることができる。

ここで、誘導モード状態の場合における駐車スペース推定部３１５による駐車スペース情報の修正について、図８、図９を用いてさらに詳しく説明する。

図８に示すように、誘導モード状態の場合には、反射部位推定部３１３は、探索モード状態のときに推定された物体情報に含まれる駐車車両の形状、コーナー推定位置および駐車車両推定位置と、距離センサ１００の既知センサ情報と、自車の現在位置とから、距離センサ１００によって検出される駐車車両の部位を推定することができる。

図８に示すように、駐車車両の側面部分が距離センサ１００によって検出されると推定される場合には、反射点推定部３１４は、２円接線処理によって反射点位置を推定する。一方、図９に示すように、駐車車両のコーナー部分が距離センサ１００によって検出されると推定される場合には、２円交点処理によって反射点位置を推定する。

このように、誘導モード状態の場合において、距離センサ１００によって検出される物体の部位に応じて、反射点推定部３１４が２円接線処理および２円交点処理を使い分けて、反射点位置を新たに推定する。そして、反射点推定部３１４は、誘導モード状態のときに新たに推定した反射点位置を、探索モード状態のときに推定された反射点位置に反映させることで、反射点位置の推定精度を向上させることができる。

また、駐車スペース推定部３１５は、誘導モード状態の場合において、反射点位置を新たに推定するごとに、このように新たに推定した反射点位置を用いて駐車スペース情報を逐次修正することで、車両制御部３２０は、修正後のより精度の良い駐車スペース情報を用いて駐車支援を行う。この結果、自車を駐車スペース内のより適切な位置に駐車させることができる。

なお、実施の形態１では、探索モード状態の場合には、あらかじめ決めた処理で反射点位置を推定するように、反射点推定部３１４を構成している。しかしながら、反射点推定部３１４は、２円交点処理および２円接線処理の２つの処理を並行して行い、２つの処理結果を駐車スペース推定部３１５に出力するように構成してもよい。

この場合、駐車スペース推定部３１５は、２円交点処理および２円接線処理の２つの処理結果から物体情報を推定し、推定した物体情報から物体の側面部分に相当する部位の反射点位置として２円接線処理による処理結果を採用し、コーナー部分に相当する部位の反射点位置として２円交点処理による処理結果を採用した上で、駐車スペース情報を推定する。

これにより、探索モード状態の場合において、駐車スペース推定部３１５は、物体の反射点位置をより精度良く推定することができるので、結果として、駐車スペース情報をより精度良く推定することができる。

以上、本実施の形態１によれば、反射点推定部は、車両制御部によって駐車支援が行われている間に、反射部位推定部によって推定された距離センサによって検出される物体の部位に応じて、２円接線処理と２円交点処理を使い分けて反射点位置を新たに推定している。具体的には、反射点推定部は、物体の部位が点形状部分であると推定される場合には２円交点処理を用い、物体の部位が面形状部分であると推定される場合には２円接線処理を用いて、反射点位置を新たに推定している。また、駐車スペース推定部は、反射点推定部によって新たに推定された反射点位置を用いて、物体情報を新たに推定することで、駐車スペース情報を修正する。

このような構成により反射点推定処理および駐車スペース推定処理を実行することにより、特にハードウェアの追加もなく、距離センサの検出対象である物体の反射点位置を精度良く推定することができる。この結果、駐車スペース情報の推定精度を向上させることができ、運転者に対して適切な駐車支援を行うことができる。

１００ 距離センサ、２００ 車両情報センサ、３００ 駐車支援装置、３１０ 物体検出部、３１１ 物体分別部、３１２ 自車位置推定部、３１３ 反射部位推定部、３１４ 反射点推定部、３１５ 駐車スペース推定部、３２０ 車両制御部。

Claims (3)

1. 検出対象である物体に検出波を照射し、前記物体までの最短距離に相当する物体上の反射点位置で反射した検出波を取得することで、前記物体までの距離データを検出する距離センサと、自車の速度および進行方向に関する状態を自車データとして検出する車両情報センサと、が搭載された前記自車を移動させながら、前記距離センサおよび前記車両情報センサによる時系列の検出結果に基づいて、動作モードが探索モードの場合には前記自車が駐車可能な駐車スペースの推定処理を行い、前記動作モードが誘導モードの場合には前記自車を前記駐車スペース内に駐車させるための誘導支援処理を行う駐車支援装置であって、
   前記距離センサおよび前記車両情報センサによる時系列の検出結果から、前記物体の前記反射点位置を時系列で推定する反射点推定部と、
   前記反射点推定部によって時系列で推定された前記反射点位置を用いて、前記物体の位置を特定する物体情報を推定し、推定した前記物体情報を用いて自車が駐車可能な駐車スペースを特定する駐車スペース情報を推定する駐車スペース推定部と、
   駐車スペース推定部によって推定された駐車スペース情報に従って自車を前記駐車スペースに駐車させるための駐車支援を行う車両制御部と、
   前記駐車スペース推定部によって推定された前記物体情報と、自車の現在位置とから、前記車両制御部によって前記駐車支援が行われている間に、前記距離センサによって検出される前記物体の部位を時系列で推定する反射部位推定部と、
   を備え、
   現在時刻における前記距離センサの位置を中心として、現在時刻において前記距離センサで検出された前記距離データによって規定される前記距離センサの検出範囲に対応する円弧を第１円弧とし、前記現在時刻よりも前の過去時刻における前記距離センサの位置を中心として、前記過去時刻において前記距離センサで検出された前記距離データによって規定される前記距離センサの検出範囲に対応する円弧を第２円弧とした場合において、前記第１円弧および前記第２円弧の交点を前記反射点位置とする手法を２円交点処理と定義し、前記第１円弧および前記第２円弧の共通接線を引き、前記共通接線に接する前記第１円弧上の接点を前記反射点位置とする手法を２円接線処理と定義したとき、
   前記反射点推定部は、
   前記動作モードが前記探索モードの場合には、前記２円交点処理および前記２円接線処理の少なくとも一方を用いて、前記反射点位置を時系列で推定し、
   前記動作モードが前記誘導モードの場合には、前記車両制御部によって前記駐車支援が行われている間に、前記反射部位推定部によって時系列で推定された前記距離センサによって検出される前記物体の部位に応じて、前記物体の部位が点形状部分であるときには、前記２円交点処理を用い、前記物体の部位が面形状部分であるときには、前記２円接線処理を用いて前記反射点位置を時系列で新たに推定し、
   前記駐車スペース推定部は、
   前記動作モードが前記誘導モードの場合には、前記反射点推定部によって新たに推定された前記反射点位置を用いて、前記物体情報を新たに推定することで、前記駐車スペース情報を修正する
   駐車支援装置。
2. 前記反射点推定部は、
   前記動作モードが前記探索モードの場合には、前記２円交点処理および前記２円接線処理の２つの処理を並行して行い、２つの処理結果を前記駐車スペース推定部に出力し、
   前記駐車スペース推定部は、
   前記２つの処理結果から前記物体情報を推定し、推定した前記物体情報から前記物体の面形状部分に相当する部位の前記反射点位置としては前記２円接線処理による処理結果を採用し、推定した前記物体情報から前記物体の点形状部分に相当する部位の反射点位置としては前記２円交点処理による処理結果を採用した上で、前記駐車スペース情報を推定する
   請求項１に記載の駐車支援装置。
3. 検出対象である物体に検出波を照射し、前記物体までの最短距離に相当する物体上の反射点位置で反射した検出波を取得することで、前記物体までの距離データを検出する距離センサと、自車の速度および進行方向に関する状態を自車データとして検出する車両情報センサと、が搭載された前記自車を移動させながら、前記距離センサおよび前記車両情報センサによる時系列の検出結果に基づいて、動作モードが探索モードの場合には前記自車が駐車可能な駐車スペースの推定処理を行い、前記動作モードが誘導モードの場合には前記自車を前記駐車スペース内に駐車させるための誘導支援処理を行う駐車支援装置によって実行される駐車支援方法であって、
   距離センサおよび車両情報センサによる時系列の検出結果から、物体の前記反射点位置を時系列で推定する反射点推定ステップと、
   前記反射点推定ステップにおいて時系列で推定された前記反射点位置を用いて、前記物体の位置を特定する物体情報を推定し、推定した前記物体情報を用いて自車が駐車可能な駐車スペースを特定する駐車スペース情報を推定する駐車スペース推定ステップと、
   駐車スペース推定ステップにおいて推定された駐車スペース情報に従って自車を前記駐車スペースに駐車させるための駐車支援を行う車両制御ステップと、
   前記駐車スペース推定ステップにおいて推定された前記物体情報と、自車の現在位置とから、前記車両制御ステップにおいて前記駐車支援が行われている間に、前記距離センサによって検出される前記物体の部位を時系列で推定する反射部位推定ステップと、
   を備え、
   現在時刻における前記距離センサの位置を中心として、現在時刻において前記距離センサで検出された前記距離データによって規定される前記距離センサの検出範囲に対応する円弧を第１円弧とし、前記現在時刻よりも前の過去時刻における前記距離センサの位置を中心として、前記過去時刻において前記距離センサで検出された前記距離データによって規定される前記距離センサの検出範囲に対応する円弧を第２円弧とした場合において、前記第１円弧および前記第２円弧の交点を前記反射点位置とする手法を２円交点処理と定義し、前記第１円弧および前記第２円弧の共通接線を引き、前記共通接線に接する前記第１円弧上の接点を前記反射点位置とする手法を２円接線処理と定義したとき、
   前記反射点推定ステップでは、
   前記動作モードが前記探索モードの場合には、前記２円交点処理および前記２円接線処理の少なくとも一方を用いて、前記反射点位置を時系列で推定し、
   前記動作モードが前記誘導モードの場合には、前記車両制御ステップにおいて前記駐車支援が行われている間に、前記反射部位推定ステップにおいて時系列で推定された前記距離センサによって検出される前記物体の部位に応じて、前記物体の部位が点形状部分であるときには、前記２円交点処理を用い、前記物体の部位が面形状部分であるときには、前記２円接線処理を用いて前記反射点位置を時系列で新たに推定し、
   前記駐車スペース推定ステップでは、
   前記動作モードが前記誘導モードの場合には、前記反射点推定ステップにおいて新たに推定された前記反射点位置を用いて、前記物体情報を新たに推定することで、前記駐車スペース情報を修正する
   駐車支援方法。

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