JP4020128B2 - 目標位置設定装置およびそれを備えた駐車支援装置 - Google Patents

目標位置設定装置およびそれを備えた駐車支援装置 Download PDF

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Description

本発明は、車両の目標位置を設定する目標位置設定装置およびそれを備えた駐車支援装置に関する。
超音波等の測距手段により、車両、側壁等の障害物の検出を行う障害物検出装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、超音波等の測距手段によって検出された障害物までの距離に基づいて、障害物の位置を検出することができる。それにより、車両の駐車位置を検出することができる。
また、撮像手段による白線認識に基づいて車両の停止位置を設定する自動駐車装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。この技術によれば、障害物がない駐車場でも駐車位置を決定して車両を自動的に移動させることができる。
特開２００４−１０８９４４号公報 特開平１１−１０５６８６号公報
しかしながら、特許文献１の技術における測距手段は、比較的遠い位置から物体を認識することができるが、物体認識精度に問題がある。また、測距手段で検出した車両が傾斜している場合には、駐車位置を正確に検出することができない。特許文献２の技術における撮像手段は、白線に基づく正確な駐車位置の設定が可能であるが、遠い位置から白線を撮像する場合には、段差、勾配による認識結果の誤差の影響を受けやすい。すなわち、車両の移動に伴って認識精度が大きく変化するため、白線認識により駐車位置を決定するタイミングが判断しにくい。
本発明は、正確な目標位置を適切なタイミングで設定することができる目標位置設定装置およびそれを備えた駐車支援装置を提供することを目的とする。
本発明に係る目標位置設定装置は、車両周辺の物体までの距離を測定する測距手段と、車両周辺の環境を撮像する撮像手段と、測距手段の測定結果に基づいて車両の第１目標位置候補を算出する第１算出手段と、撮像手段による撮像結果に基づいて車両の第２目標位置候補を算出する第２算出手段と、第１目標位置候補と第２目標位置候補との関係が所定条件を満たしているか否かを判定する判定手段と、判定手段により第１目標位置候補と第２目標位置候補との関係が所定条件を満たすと判定された場合に、第２目標位置候補に基づいて目標位置を設定する設定手段とを備えることを特徴とするものである。
本発明に係る目標位置設定装置においては、測距手段により車両周辺の物体までの距離が測定され、撮像手段により車両周辺の環境が撮像され、測距手段による測定結果に基づいて第１算出手段により第１目標位置候補が算出され、撮像手段による撮像結果に基づいて第２算出手段により第２目標位置候補が算出され、判定手段により第１目標位置候補と第２目標位置候補との関係が所定条件を満たすと判定された場合に、第２目標位置候補に基づいて設定手段により目標位置が設定される。この場合、第１目標位置候補と第２目標位置候補との関係が所定条件を満たしてから第２目標位置候補に基づいて目標位置が設定されることから、撮像手段により撮像された車両周辺の環境に基づく正確な目標位置を適切なタイミングで設定することができる。
判定手段が第１目標位置候補と第２目標位置候補との関係が所定条件を満たさないと判定した場合に第１目標位置候補に基づいて目標位置を設定する仮設定手段をさらに備え、設定手段は、仮設定手段が第１目標位置候補に基づいて目標位置を設定した後、判定手段により第１目標位置候補と第２目標位置候補との関係が所定条件を満たすと判定された場合に、第２目標位置候補に基づいて目標位置を再度設定してもよい。この場合、第１目標位置候補と第２目標位置候補とが所定条件を満たさなくても、仮設定手段により目標位置が設定される。それにより、最初の目標位置の設定時期が早まり、その後、最終的な目標位置を正確に設定することが可能となる。
設定手段は、目標位置を第１目標位置候補から第２目標位置候補に向けて徐々に変更してもよい。この場合、目標位置が急変することを防止することができる。また、所定条件とは、所定期間以上、第１目標位置候補と第２目標位置候補との距離が所定距離よりも小さくなった場合であってもよい。この場合、撮像手段による画像処理結果が信頼できるようになってから正確な目標位置を設定することができる。
本発明に係る駐車支援装置は、請求項１〜４のいずれかの目標位置設定装置と、判定手段により第１目標位置候補と第２目標位置候補との関係が所定条件を満たすと判定された場合に、自動操舵による操舵支援を開始する操舵支援実行手段とを備えることを特徴とするものである。
本発明に係る駐車支援装置においては、測距手段により車両周辺の物体までの距離が測定され、撮像手段により車両周辺の環境が撮像され、測距手段による測定結果に基づいて第１算出手段により第１目標位置候補が算出され、撮像手段による撮像結果に基づいて第２算出手段により第２目標位置候補が算出され、判定手段により第１目標位置候補と第２目標位置候補との関係が所定条件を満たすと判定された場合に、第２目標位置候補に基づいて設定手段により目標位置が設定されるとともに操舵支援実行手段により操舵支援が開始される。この場合、第１目標位置候補と第２目標位置候補との関係が所定条件を満たしてから第２目標位置候補に基づいて目標位置が設定されることから、撮像手段により撮像された車両周辺の環境に基づく正確な目標位置を適切なタイミングで設定することができる。また、正確な目標位置が設定されてから自動操舵されることから、正確な自動操舵が可能である。
操舵支援実行手段による操舵支援開始の可否を選択する選択手段をさらに備えていてもよい。この場合、運転者にとって不本意な自動操舵を防止することができる。また、操舵支援開始手段により操舵支援が開始される際に運転者に操舵支援開始を報知する報知手段をさらに備えていてもよい。この場合、運転者にとって不本意な自動操舵を防止することができる。
本発明によれば、撮像手段により撮像された車両周辺の環境に基づく正確な目標位置を適切なタイミングで設定することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は、第１実施例に係る駐車支援装置１００の全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、駐車支援装置１００は、目標位置センサ部１０、表示モニタ２０、車両状態センサ部３０、自動操舵部４０および制御部５０を備える。
制御部５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等から構成され、目標位置算出部５１および駐車支援制御部５２を含む。目標位置算出部５１は車両の目標位置Ｘ（例えば、駐車目標位置における車両の後輪軸中心）を算出し、駐車支援制御部５２は車両の自動操舵による駐車支援を制御する。詳細は後述する。なお、目標位置センサ部１０および目標位置算出部５１のことを特に、目標位置設定装置とも呼ぶ。
目標位置センサ部１０は、撮像手段１１および測距手段１２を含む。撮像手段１１は、車両後方の所定角度領域における風景を撮影するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ等からなる。撮像手段１１は、撮影した風景を画像信号に変換してその画像信号を制御部５０の目標位置算出部５１に与える。測距手段１２は、超音波ソナー、レーダ等からなる。測距手段１２は、対象物までの距離を測定して、その測定結果を目標位置算出部５１に与える。表示モニタ２０は、運転者による運転を支援するための表示等を行う。例えば、撮像手段１１による撮像画像を表示させる。
車両状態センサ部３０は、車速センサ３１、舵角センサ３２、ヨーレートセンサ３３、シフトポジションセンサ３４、駐車スイッチ３５およびハンドルセンサ３６を備える。車速センサ３１は、車両の各車輪に設けられ、車輪速度を検出してその検出結果を制御部５０の駐車支援制御部５２に与える。舵角センサ３２は、ハンドル（図示せず）の舵角を検出し、その検出結果を駐車支援制御部５２に与える。
ヨーレートセンサ３３は、車両のヨーレートを検出してその検出結果を駐車支援制御部５２に与える。シフトポジションセンサ３４は、シフトレバーの位置を検出し、その検出結果を駐車支援制御部５２に与える。駐車スイッチ３５は、自動操舵による駐車支援を行うか否かを決定するスイッチである。駐車スイッチ３５は、車室内に設けられ、運転者による操作が可能となっている。ハンドルセンサ３６は、ハンドルが操作されているか否かを検出し、その検出結果を駐車支援制御部５２に与える。
自動操舵部４０は、自動操舵手段４１、自動制動手段４２および自動駆動手段４３を含む。自動操舵手段４１は、駐車支援制御部５２の指示により、車両の後輪軸中心が目標位置Ｘの方向に進むように車輪を自動的に転舵させる。自動制動手段４２は、駐車支援制御部５２の指示により、目標位置Ｘで車両の後輪の軸中心が停止するように車両を制動する。自動駆動手段４３は、駐車支援制御部５２の指示により、車両を駆動する。
目標位置算出部５１は、測距手段１２からの測定結果に基づいて車両の第１目標位置候補Ｘｓを算出し、撮像手段１１からの撮像画像信号に基づいて車両の第２目標位置候補Ｘｃを算出する。なお、目標位置Ｘ、第１目標位置候補Ｘｓおよび第２目標位置候補Ｘｃは、車両の後輪軸の中心位置を示す。また、目標位置算出部５１は、撮像手段１１からの撮像画像信号および測距手段１２からの測定結果に基づいて車両の目標位置Ｘを算出する。詳細は後述する。
駐車支援制御部５２は、駐車スイッチ３５がオンされかつシフトポジションセンサ３４によりシフトレバーの位置がリバース位置にあると検出された場合、車両の後輪軸中心が目標位置Ｘで停止するように自動操舵部４０を制御して自動操舵を行う。なお、駐車支援制御部５２は、自動操舵を開始する前に運転者に自動操舵の可否を問う表示を表示モニタ２０に行わせる。その後、運転者によるハンドル操作がなされていないとハンドルセンサ３６によって検出された場合に、駐車支援制御部５２は自動操舵を開始する。それにより、運転者にとって不本意な自動操舵を防止することができる。
図２は、自車両２００が駐車位置に駐車される様子の一例を示す模式図である。自車両２００には、図１の駐車支援装置１００が搭載されている。本実施例においては、駐車可能領域の両側に他車両が駐車されている状態について説明する。なお、駐車領域の両端には白線が描かれている。また、自車両２００の最初の位置において、自車両２００に近い他車両を２０１とし、もう一方の他車両を２０２とする。
図２に示すように、まず、自車両２００は他車両２０１を左に見ながら他車両２０１を通り越し（第１の動作）、他車両２０１，２０２が存在しない駐車領域を通り越し、他車両２０２の横を通り越す際に右にカーブし（第２の動作）、停止する（第３の動作）。その後、自車両２００は、駐車領域に対して後進し（第４の動作）、駐車領域の駐車位置において停止する（第５の動作）。以上の動作によって自車両２００の駐車が完了する。駐車が完了した場合の自車両２００の後輪軸中心を駐車位置と呼ぶ。以下、第１〜第５の動作にしたがって自車両２００の後輪軸中心が駐車位置に到達するまでの図１の駐車支援装置１００の動作について説明する。
図３は、図１の測距手段１２による測定結果に基づいて算出される第１目標位置候補Ｘｓについて説明する模式図である。図３に示すように、測距手段１２は自車両２００の両側面に設けられている。測距手段１２は、自車両２００から他車両等の障害物までの距離を測定する。測距手段１２は、数メートル程度先の障害物までの距離を測定することができる。測距手段１２のサンプリング周期は、例えば、５０ｍｓｅｃ程度である。
まず、測距手段１２は、第１の動作において他車両２０１までの距離を測定する。次に、測距手段１２は、第２の動作において駐車領域の終端および他車両２０２までの距離を測定する。目標位置算出部５１は、他車両２０１の駐車領域側かつ自車両２００側の角部（以下、角部２０１ａ）までの距離と他車両２０２の駐車領域側かつ自車両２００側の角部（以下、角部２０２ａ）までの距離と駐車領域の終端までの距離とから第１目標位置候補Ｘｓを算出する。
この場合、測距手段１２の測定精度、角部２０１ａ，２０２ａの形状等が原因となって、第１目標位置候補Ｘｓと駐車位置との間に誤差が生じる。図３は、角部２０１ａおよび角部２０２ａの形状が原因となって、第１目標位置候補Ｘｓが駐車位置からずれてしまった場合を示している。なお、第１目標位置候補Ｘｓは、算出された後は不変である。
図４は、図１の撮像手段１１による撮像結果に基づいて算出される第２目標位置候補Ｘｃについて説明する模式図である。図４に示すように、撮像手段１１は自車両２００の後部に設けられている。撮像手段１１は、自車両２００後方の障害物等を撮像する。本実施例においては、撮像手段１１は、駐車領域の白線を撮像する。撮像手段１１のサンプリング周期は、例えば、１００ｍｓｅｃ程度である。
撮像手段１１は、第３〜第５の動作において駐車領域の白線の撮像を行う。目標位置算出部５１は、撮像手段１１の撮像結果に基づいて第２目標位置候補Ｘｃを算出する。この第２目標位置候補Ｘｃは、撮像手段１１のサンプリング周期ごとに目標位置算出部５１によって補正される。したがって、第２目標位置候補Ｘｃは自車両２００の移動に伴って常に変化する。
白線までの段差、勾配等が原因となって、第２目標位置候補Ｘｃと駐車位置との間には誤差が生じる。しかしながら、自車両２００の後輪軸中心が駐車位置に近づくにつれて撮像手段１１と白線との距離も小さくなる。それにより、撮像手段１１の撮像精度も向上する。したがって、第２目標位置候補Ｘｃと駐車位置との間の誤差は小さくなる。さらに撮像手段１１と白線との距離が小さくなると、撮像手段１１は正確に白線の位置を撮像することができるようになる。その結果、第２目標位置候補Ｘｃは駐車位置と重複するようになる。
ここで、一般的に対象物までの距離が大きい場合には撮像手段１１の撮像精度よりも測距手段１２の測定精度の方が優れているが、対象物までの距離が小さくなると測距手段１２の測定精度よりも撮像手段１１の撮像精度の方が優れるようになる。
図５は、第１目標位置候補Ｘｓと第２目標位置候補Ｘｃとの関係を示す図である。図５に示すように、第１目標位置候補Ｘｓと第２目標位置候補Ｘｃとの直線距離をΔＬとする。自車両２００と駐車位置との距離が大きい場合には撮像手段１１の撮像精度は測距手段１２の測定精度に比較して劣ることから、第２目標位置候補Ｘｃと駐車位置との間の誤差は第１目標位置候補Ｘｓと駐車位置との間の誤差よりも大きくなる。したがって、ΔＬも大きくなっている。
この場合、目標位置算出部５１は、目標位置Ｘとして第１目標位置候補Ｘｓを採用する。したがって、駐車支援制御部５２は、自車両２００の後輪軸中心が第１目標位置Ｘｓの方向に進むように自動操舵手段４１、自動制動手段４２および自動駆動手段４３を制御する。
自車両２００の後輪軸中心が駐車位置に近づくと、撮像手段１１による白線の撮像精度は向上する。したがって、ΔＬも小さくなる。しかしながら、第２目標位置候補Ｘｃと駐車位置との間の誤差が第１目標位置候補Ｘｓと駐車位置との間の誤差よりも大きい場合には、目標位置算出部５１は、目標位置Ｘとして第１目標位置候補Ｘｓを採用する。この場合においても、駐車支援制御部５２は、自車両２００の後輪軸中心が第１目標位置Ｘｓの方向に進むように自動操舵手段４１、自動制動手段４２および自動駆動手段４３を制御する。
自車両２００の後輪軸中心が駐車位置にさらに近づくと撮像手段１１と白線との距離がさらに小さくなる。その結果、第２目標位置候補Ｘｃと駐車位置との間の誤差は第１目標位置候補Ｘｓと駐車位置との間の誤差よりも小さくなる。本実施例においては、この場合のΔＬを３０ｃｍに設定してある。ΔＬが３０ｃｍよりも小さくなった場合には、それ以降、目標位置算出部５１は、目標位置Ｘとして第２目標位置候補Ｘｃを採用する。なお、本実施例では、ΔＬが３０ｃｍよりも一定期間以上（例えば、数秒程度または数サンプリング周期）小さくなる状態が続いた場合に、ΔＬが３０ｃｍよりも小さくなったと判定している。一定期間以上という条件を付すことで、第２目標位置候補Ｘｃの検出精度が不十分な時点でたまたまΔＬが小さくなった場合に、第２目標位置候補Ｘｃが目標位置Ｘに採用されることを防止することができる。
この場合、駐車支援制御部５２は、自車両２００の後輪軸中心が第２目標位置候補Ｘｃで停止するように自動操舵手段４１、自動制動手段４２および自動駆動手段４３を制御する。その後、目標位置算出部５１は、自車両２００の後輪軸中心が目標位置Ｘで停止するまで目標位置Ｘとして第２目標位置候補Ｘｃを採用する。
図６は、制御部５０が駐車支援装置１００を制御する際のフローチャートの一例を示す図である。図６に示すように、まず、目標位置算出部５１は、図５のΔＬを算出する（ステップＳ１）。この場合、ΔＬは撮像手段１１による撮像結果および測距手段１２による測定結果に基づいて算出される。
次に、目標位置算出部５１は、ΔＬが所定値（例えば、３０ｃｍ）以下であるか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２においてΔＬが所定値以下であると判定された場合、目標位置算出部５１は、目標位置Ｘとして第２目標位置候補Ｘｃを採用する（ステップＳ３）。ステップＳ２においてΔＬが所定値以下であると判定されなかった場合、目標位置算出部５１は、目標位置Ｘとして第１目標位置候補Ｘｓを採用する（ステップＳ６）。
次いで、駐車支援制御部５２は、自車両２００の後輪軸中心が目標位置Ｘで停止するように、自動操舵手段４１、自動制動手段４２および自動駆動手段４３を制御する（ステップＳ４）。次に、駐車支援制御部５２は、自車両２００の後輪軸中心が目標位置Ｘに到達したか否かを判定する（ステップＳ５）。ステップＳ５において自車両２００の後輪軸中心が目標位置Ｘに到達したと判定された場合には、駐車支援制御部５２は、自動操舵を終了させる。
以上の動作により、制御部５０による駐車支援装置１００の制御が終了する。なお、ステップＳ５において自車両２００が目標位置Ｘに到達したと判定されなかった場合には、制御部５０は、ステップＳ１の制御から繰り返す。
以上のことから、撮像手段１１の撮像精度が測距手段１２の測定精度よりも高くなるまでは測距手段１２による測定結果に従って目標位置Ｘが設定され、撮像手段１１の精度が測距手段１２の精度よりも高くなった後は撮像手段１１による撮像結果に従って目標位置Ｘが設定される。したがって、本実施例に係る駐車支援装置１００によれば、正確な目標位置を適切なタイミングで設定することができる。
なお、本実施例においてはΔＬを３０ｃｍに設定してあるがそれに限られない。ΔＬは、撮像手段１１の撮像精度、測距手段１２の測定精度等により変更することができる。また、図６のステップＳ２においてΔＬが所定値以下であるか否かが判定されているが、所定期間（例えば、数秒程度または数サンプリング周期）ΔＬが所定値以下であるか否かが判定されてもよい。
さらに、本実施例においては第１目標位置候補Ｘｓと第２目標位置候補Ｘｃとの位置関係から目標位置Ｘが算出されているがそれに限られない。例えば、第１目標位置候補Ｘｓを通る自車両２００の中心線の傾きと第２目標位置候補Ｘｃを通る自車両２００の中心線の傾きとの差が所定値よりも小さくなった場合に、目標位置Ｘとして第２目標位置候補Ｘｃを採用してもよい。
本実施例においては、目標位置算出部５１が第１算出手段、第２算出手段、判定手段、設定手段および仮設定手段に相当し、駐車支援制御部５２が操舵支援実行手段に相当し、駐車スイッチ３５が選択手段に相当し、表示モニタ２０が報知手段に相当し、駐車領域の白線が車両周辺の環境に相当し、ステップＳ２が判定手段の機能に相当し、ステップＳ６が仮設定手段の機能に相当し、ステップＳ３が設定手段の機能に相当する。
続いて、第２実施例に係る駐車支援装置１００ａについて説明する。駐車支援装置１００ａは、構成においては図１の駐車支援装置１００と同様であるが、目標位置算出部５１の算出方法において駐車支援装置１００と異なっている。なお、駐車支援装置１００ａの全体構成は図１に示す第１実施例と同一であるため、駐車支援装置１００ａについての全体構成の図面および全体構成の説明を省略し、図１の構成を用いて目標位置算出部５１の算出方法についての説明を行う。本実施例に係る目標位置算出部５１は、ΔＬが所定値（例えば、３０ｃｍ）以下になると、目標位置Ｘを第１目標位置Ｘｓから第２目標位置Ｘｃへ徐々に移行させる。以下、その詳細を説明する。
ΔＬが所定値以下となった時点における自車両２００の後輪軸中心と目標位置Ｘとの間の距離を距離Ｄｍａｘとする。また、移動中の自車両２００の後輪軸中心と目標位置Ｘとの距離を距離ｄとする。この場合、目標位置算出部５１は、目標位置Ｘとして第１目標位置候補Ｘｓと第２目標位置候補Ｘｃとの加重平均を採用する。加重平均された目標位置Ｘを下記式（１）によって表す。
Ｘ ＝ Ｘｓ・ｄ／Ｄｍａｘ ＋ Ｘｃ・（１−ｄ／Ｄｍａｘ） （１）
式（１）によれば、自車両２００の後輪軸中心と目標位置Ｘとの間の距離が大きい場合には第１目標位置候補Ｘｓの比重が高く、自車両２００の後輪軸中心と目標位置Ｘとの間の距離が小さくなるにつれて第２目標位置候補Ｘｃの比重が高くなる。したがって、撮像手段１１の撮像精度が高まるにつれて、撮像手段１１による撮像結果が徐々に反映されて目標位置Ｘが決定されることになる。以上のことから、目標位置Ｘが急変することが防止される。なお、距離Ｌｍａｘおよび距離ｌは、測距手段１２、車速センサ３１、舵角センサ３２およびヨーレートセンサ３３により検出される。
図７は、制御部５０が駐車支援装置１００ａを制御する際のフローチャートの一例を示す図である。図７に示すように、まず、目標位置算出部５１は、図５のΔＬを算出する（ステップＳ１１）。次に、目標位置算出部５１は、ΔＬが所定値（例えば、３０ｃｍ）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１２においてΔＬが所定値以下であると判定された場合、目標位置算出部５１は、目標位置Ｘとして第１目標位置候補Ｘｓと第２目標位置候補Ｘｃとの加重平均を採用する（ステップＳ１３）。この場合、目標位置算出部５１は、式（１）に従って目標位置Ｘを算出する。ステップＳ１２においてΔＬが所定値以下であると判定されなかった場合、目標位置算出部５１は、目標位置Ｘとして第１目標位置候補Ｘｓを採用する（ステップＳ１６）。
次いで、駐車支援制御部５２は、自車両２００の後輪軸中心が目標位置Ｘで停止するように、自動操舵手段４１、自動制動手段４２および自動駆動手段４３を制御する（ステップＳ１４）。次に、駐車支援制御部５２は、自車両２００の後輪軸中心が目標位置Ｘに到達したか否かを判定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において自車両２００の後輪軸中心が目標位置Ｘに到達したと判定された場合には、駐車支援制御部５２は、自動操舵を終了させる。以上の動作により、制御部５０による駐車支援装置１００ａの制御が終了する。なお、ステップＳ１５において自車両２００の後輪軸中心が目標位置Ｘに到達したと判定されなかった場合には、制御部５０は、ステップＳ１１の制御から繰り返す。
以上のことから、撮像手段１１の撮像精度が測距手段１２の測定精度よりも高くなるまでは測距手段１２による測定結果に従って目標位置Ｘが設定され、撮像手段１１の撮像精度が測距手段１２の測定精度よりも高くなった後は撮像手段１１による撮像結果および測距手段１２による測定結果に従って目標位置Ｘが設定される。したがって、本実施例に係る駐車支援装置１００ａによれば、正確な目標位置Ｘを適切なタイミングで設定することができる。また、目標位置Ｘが急変することが防止される。
なお、図７のステップＳ１２においてΔＬが所定値以下であるか否かを判定しているが、所定期間（例えば、数秒程度または数サンプリング周期）ΔＬが所定値以下であるか否かを判定してもよい。また、本実施例に係る目標位置Ｘは、式（１）に従って第１目標位置候補Ｘｓから第２目標位置候補Ｘｃへと連続的に変化しているが、第１目標位置候補Ｘｓから第２目標位置候補Ｘｃへ段階的に変化してもよい。
さらに、式（１）においては、距離ｄが距離Ｄｍａｘになることによって目標位置Ｘが第２目標位置候補Ｘｃになるが、距離ｄにオフセットを持たせて距離ｄが距離Ｄｍａｘよりも小さい場合において目標位置Ｘが第２目標位置候補Ｘｃになってもよい。例えば、式（１）の代わりに式（２）および式（３）を用いることもできる。なお、距離ｄ’は距離ｄにオフセット分の値α（＞０）を加えたものであり、その上限はＤｍａｘである。式（２）および式（３）を用いる場合において距離ｄ’が距離Ｄｍａｘに等しくなった後は、目標位置算出部５１は、目標位置Ｘとして第２目標位置候補Ｘｃを用いる。
Ｘ ＝ Ｘｓ・ｄ’／Ｄｍａｘ ＋ Ｘｃ・（１−ｄ’／Ｄｍａｘ） （２）
Ｄｍａｘ ≧ 距離ｄ’ ＝ 距離ｄ ＋ α （３）
続いて、第３実施例に係る駐車支援装置１００ｂについて説明する。駐車支援装置１００ｂは、構成においては図１の駐車支援装置１００と同様であるが、目標位置算出部５１の算出方法において駐車支援装置１００と異なっている。なお、駐車支援装置１００ｂの全体構成は図１に示す第１実施例と同一であるため、駐車支援装置１００ｂについての全体構成の図面および全体構成の説明を省略し、図１の構成を用いて目標位置算出部５１の算出方法についての説明を行う。また、駐車支援制御部５２にタイマ機能が備わっている。本実施例に係る目標位置算出部５１は、ΔＬが所定値（例えば、３０ｃｍ）以下になると、目標位置Ｘを第１目標位置Ｘｓから第２目標位置Ｘｃへ徐々に移行させる。以下、その詳細を説明する。
ΔＬが所定値以下となった時点において自車両２００の後輪軸中心が目標位置Ｘに到達するまでの予想時間を時間Ｓｍａｘとする。また、ΔＬが所定値以下となった時点から経過した時間を時間Ｓとする。時間Ｓは自動操舵される間に増加していく。本実施例においては、目標位置算出部５１は、目標位置Ｘとして第１目標位置候補Ｘｓと第２目標位置候補Ｘｃとの加重平均を採用する。加重平均された目標位置Ｘを下記式（４）によって表す。
Ｘ ＝ Ｘｓ（１−Ｓ／Ｓｍａｘ） ＋ Ｘｃ・Ｓ／Ｓｍａｘ （４）
式（４）によれば、自車両２００の後輪軸中心と目標位置Ｘとの間の距離が大きい場合には第１目標位置候補Ｘｓの比重が高く、自車両２００の後輪軸中心と目標位置Ｘとの間の距離が小さくなるにつれて第２目標位置候補Ｘｃの比重が高くなる。したがって、撮像手段１１の撮像精度が高まるにつれて、撮像手段１１による撮像結果が徐々に反映されて目標位置Ｘが決定されることになる。以上のことから、目標位置Ｘが急変することが防止される。
なお、時間Ｓｍａｘは、第２実施例で説明した距離Ｌｍａｘ、舵角センサ３２により検出される自車両２００の舵角および自車両２００が自動操舵される際の車速によって算出することができる。時間Ｓは、駐車支援制御部５２が備えるタイマ機能によって算出される。
本実施例に係る制御部５０が駐車支援装置１００ｂを制御する際のフローチャートは、図７のステップＳ１３において目標位置Ｘを算出する際に式（４）が用いられる点を除けば図７のフローチャートと同様のフローチャートとなる。
この場合、撮像手段１１の撮像精度が測距手段１２の測定精度よりも高くなるまでは測距手段１２による測定結果に従って目標位置Ｘが設定され、撮像手段１１の精度が測距手段１２の精度よりも高くなった後は撮像手段１１による撮像結果および測距手段１２による測定結果に従って目標位置Ｘが設定される。したがって、本実施例に係る駐車支援装置１００ｂによれば、正確な目標位置Ｘを適切なタイミングで設定することができる。また、目標位置Ｘが急変することが防止される。
なお、図７のステップＳ１２においてΔＬが所定値以下であるか否かが判定されているが、所定期間（例えば、数秒程度または数サンプリング周期）ΔＬが所定値以下であるか否かが判定されてもよい。また、自動操舵の途中で自車両２００が停止した場合には、駐車支援制御部５２による時間Ｓのカウントは停止されることが好ましい。自車両２００の後輪軸中心と目標位置Ｘとの間の距離の減少が停止するからである。
さらに、本実施例に係る目標位置Ｘは、式（４）に従って第１目標位置候補Ｘｓから第２目標位置候補Ｘｃへと連続的に変化しているが、第１目標位置候補Ｘｓから第２目標位置候補Ｘｃへ段階的に変化してもよい。
また、式（４）においては、時間Ｓが時間Ｓｍａｘになることによって目標位置Ｘが第２目標位置候補Ｘｃになるが、時間Ｓにオフセットを持たせて時間Ｓが時間Ｓｍａｘよりも小さい場合において目標位置Ｘが第２目標位置候補Ｘｃになってもよい。例えば、式（４）の代わりに式（５）および式（６）を用いることもできる。なお、時間Ｓ’は時間Ｓにオフセット分の値β（＞０）を加えたものであり、その上限はＳｍａｘである。式（５）および式（６）を用いる場合には、時間Ｓ’が時間Ｓｍａｘに等しくなった後は、目標位置算出部５１は、目標位置Ｘとして第２目標位置候補Ｘｃを用いる。
Ｘ ＝ Ｘｓ（１−Ｓ’／Ｓｍａｘ） ＋ Ｘｃ・Ｓ’／Ｓｍａｘ （５）
時間Ｓｍａｘ ≧ 時間Ｓ’ ＝ 時間Ｓ ＋ β （６）
続いて、第４実施例に係る駐車支援装置１００ｃについて説明する。駐車支援装置１００ｃは、構成においては図１の駐車支援装置１００と同様であるが、目標位置算出部５１の算出方法において駐車支援装置１００と異なっている。なお、駐車支援装置１００ｃの全体構成は図１に示す第１実施例と同一であるため、駐車支援装置１００ｃについての全体構成の図面および全体構成の説明を省略し、図１の構成を用いて目標位置算出部５１の算出方法についての説明を行う。本実施例に係る目標位置算出部５１は、ΔＬが所定値（例えば、３０ｃｍ）以下になると、目標位置Ｘを第１目標位置Ｘｓから第２目標位置Ｘｃへ徐々に移行させる。以下、その詳細を説明する。
図８は、撮像手段１１が白線のエッジ点数を検出する様子を説明するための図である。図８（ａ）は自車両２００と白線との関係を示す図であり、図８（ｂ）は撮像手段１１により撮像された撮像画像が表示モニタ２０に表示される様子を示す図である。
図８（ａ）に示すように、駐車領域のいずれか一方の白線の両端を結ぶ短点を点Ｐ１および点Ｐ２とする。点Ｐ１および点Ｐ２は、撮像手段１１による撮像結果に基づいて表示モニタ２０に表示される。撮像手段１１としてＣＣＤカメラを用いた場合、点Ｐ１と点Ｐ２とを結ぶ直線において複数の輝度エッジが検出される。この場合に検出される輝度エッジの個数を個数Ｎとし、個数Ｎの最大値をＮｍａｘとし、個数Ｎの最小値をＮｍｉｎとする。
撮像手段１１の解像度により求められる点Ｐ１の座標を（Ｘ１，Ｙ１）とし点Ｐ２の座標を（Ｘ２，Ｙ２）とすると、Ｎｍａｘは、（｜Ｙ１−Ｙ２｜＋１）個となり、Ｎｍｉｎは、０個となる。これは、撮像手段１１の撮像精度等によって輝度エッジが検出されない場合があるからである。撮像手段１１の撮像精度が高まるにつれて個数Ｎは増加する。したがって、撮像手段１１の信頼度Ｒは下記式（７）で表すことができる。
Ｒ ＝ Ｎ ／ （｜Ｙ１−Ｙ２｜＋１） （７）
続いて、本実施例に係る目標位置算出部５１の算出方法について説明する。目標位置算出部５１は、目標位置Ｘとして第１目標位置候補Ｘｓと第２目標位置候補Ｘｃとの加重平均を採用する。加重平均された目標位置Ｘを下記式（８）によって表す。
Ｘ ＝ Ｘｓ（１−Ｒ） ＋ Ｘｃ・Ｒ （８）
式（８）によれば、撮像手段１１の撮像精度が高まるにつれて、撮像手段１１による撮像結果が徐々に反映されて目標位置Ｘが決定されることになる。以上のことから、目標位置Ｘが急変することが防止される。なお、本実施例においても第２実施例および第３実施例と同様に、第２目標位置候補Ｘｃに係る加重の比率Ｒにオフセット分を加えて加重平均を行ってもよい。
本実施例に係る制御部５０が駐車支援装置１００ｃを制御する際のフローチャートは、図７のステップＳ１３において目標位置Ｘを算出する際に式（８）が用いられる点を除けば図７のフローチャートと同様のフローチャートとなる。
この場合、撮像手段１１の撮像精度が測距手段１２の測定精度よりも高くなるまでは測距手段１２による測定結果に従って目標位置Ｘが設定され、撮像手段１１の精度が測距手段１２の精度よりも高くなった後は撮像手段１１による撮像結果および測距手段１２による測定結果に従って目標位置Ｘが設定される。したがって、本実施例に係る駐車支援装置１００ｂによれば、正確な目標位置Ｘを適切なタイミングで設定することができる。また、目標位置Ｘが急変することが防止される。
なお、図７のステップＳ１２においてΔＬが所定値以下であるか否かが判定されているが、所定期間（例えば、数秒程度または数サンプリング周期）ΔＬが所定値以下であるか否かが判定されてもよい。
また、本実施例に係る目標位置Ｘは、式（８）に従って第１目標位置候補Ｘｓから第２目標位置候補Ｘｃへと連続的に変化しているが、第１目標位置候補Ｘｓから第２目標位置候補Ｘｃへ段階的に変化してもよい。
さらに、第２〜第４実施例においては第１目標位置候補Ｘｓと第２目標位置候補Ｘｃとの位置関係から目標位置Ｘが算出されているがそれに限られない。例えば、第１目標位置候補Ｘｓを通る自車両２００の中心線の傾きと第２目標位置候補Ｘｃを通る自車両２００の中心線の傾きとの差が所定値よりも小さくなった場合に、目標位置Ｘとして第１目標位置候補Ｘｓと第２目標位置候補Ｘｃとの加重平均を採用してもよい。なお、第２〜第４実施例においては、図７のステップＳ１２が判定手段の機能に相当し、ステップＳ１６が仮設定手段の機能に相当し、ステップＳ１３が設定手段の機能に相当する。
また、第１〜第４実施例においては駐車領域の白線に基づいて第２目標位置候補Ｘｃが算出されているが、駐車領域枠に設けられたコンクリートブロック等に基づいて第２目標位置候補Ｘｃが算出されてもよい。
なお、第１目標位置候補Ｘｓのみに基づく目標位置Ｘの設定を、第１目標位置候補Ｘｓと第２目標位置候補Ｘｃとの関係が所定条件を満たす以前に限定してもよい。すなわち、第２目標位置候補Ｘｃに基づいて目標位置Ｘが設定される前に、第１目標位置候補Ｘｓと第２目標位置候補Ｘｃとの関係が所定条件を満たさないと判定した場合には、第１目標位置候補Ｘｓに基づいて目標位置Ｘを設定し、第１目標位置候補Ｘｓに基づいて目標位置Ｘを設定した後に、第１目標位置候補Ｘｓと第２目標位置候補Ｘｃとの関係が所定条件を満たすと判定された場合、それ以降は、第２目標位置候補Ｘｃに基づいて目標位置Ｘを設定する構成としてもよい。この構成によれば、第２目標位置候補Ｘｃの検出精度が十分であると判断できた後に、例えば測距手段の誤検出、検出誤差等により第１目標位置候補Ｘｓと第２目標位置候補Ｘｃとの関係が一時的に所定条件を満たさないと判定された場合であっても、正確に検出できている第２目標位置候補Ｘｃに基づいて目標位置Ｘの設定が行われるため、目標位置Ｘを正確に設定することができる。
第１実施例に係る駐車支援装置の全体構成を示すブロック図である。 自車両が駐車位置に駐車される様子の一例を示す模式図である。 図１の測距手段による測定結果に基づいて算出される第１目標位置候補について説明する模式図である。 図１の撮像手段による撮像結果に基づいて算出される第２目標位置候補について説明する模式図である。 第１目標位置候補と第２目標位置候補との関係を示す図である。 制御部が駐車支援装置を制御する際のフローチャートの一例を示す図である。 制御部が駐車支援装置を制御する際のフローチャートの一例を示す図である。 撮像手段が白線のエッジ点数を検出する様子を説明するための図である。
符号の説明
１０ 目標位置センサ部
１１ 撮像手段
１２ 測距手段
２０ 表示モニタ
３０ 車両状態センサ部
３５ 駐車スイッチ
４０ 自動操舵部
４１ 自動操舵手段
４２ 自動制動手段
４３ 自動駆動手段
５０ 制御部
５１ 目標位置算出部
５２ 駐車支援制御部
１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ 駐車支援装置
２００ 自車両
Ｘ 目標位置
Ｘｓ 第１目標位置候補
Ｘｃ 第２目標位置候補

Claims (7)

  1. 車両周辺の物体までの距離を測定する測距手段と、
    車両周辺の環境を撮像する撮像手段と、
    前記測距手段の測定結果に基づいて車両の第１目標位置候補を算出する第１算出手段と、
    前記撮像手段による撮像結果に基づいて車両の第２目標位置候補を算出する第２算出手段と、
    前記第１目標位置候補と前記第２目標位置候補との関係が所定条件を満たしているか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段により前記第１目標位置候補と前記第２目標位置候補との関係が所定条件を満たすと判定された場合に、前記第２目標位置候補に基づいて目標位置を設定する設定手段とを備えることを特徴とする目標位置設定装置。
  2. 前記判定手段が前記第１目標位置候補と前記第２目標位置候補との関係が所定条件を満たさないと判定した場合に、前記第１目標位置候補に基づいて前記目標位置を設定する仮設定手段をさらに備え、
    前記設定手段は、前記仮設定手段が前記第１目標位置候補に基づいて前記目標位置を設定した後、前記判定手段により前記第１目標位置候補と前記第２目標位置候補との関係が所定条件を満たすと判定された場合に、前記第２目標位置候補に基づいて前記目標位置を再度設定することを特徴とする請求項１記載の目標位置設定装置。
  3. 前記設定手段は、前記目標位置を前記第１目標位置候補から前記第２目標位置候補に向けて徐々に変更することを特徴とする請求項２記載の目標位置設定装置。
  4. 前記所定条件とは、所定期間以上、前記第１目標位置候補と前記第２目標位置候補との距離が所定距離よりも小さくなった場合であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の目標位置設定装置。
  5. 請求項１〜４のいずれかの目標位置設定装置と、
    前記判定手段により前記第１目標位置候補と前記第２目標位置候補との関係が所定条件を満たすと判定された場合に、自動操舵による操舵支援を開始する操舵支援実行手段とを備えることを特徴とする駐車支援装置。
  6. 前記操舵支援実行手段による操舵支援開始の可否を選択する選択手段をさらに備えることを特徴とする請求項５記載の駐車支援装置。
  7. 前記操舵支援開始手段により操舵支援が開始される際に運転者に操舵支援開始を報知する報知手段をさらに備えることを特徴とする請求項５記載の駐車支援装置。

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