JP4706711B2 - 駐車空間監視装置 - Google Patents
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Description
請求項1に記載の発明は、車両周辺の障害物と同車両との相対距離及び相対角度から同車両に対する障害物の相対位置を所定期間毎に検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段が検知した前記障害物の各相対位置情報を各検知時の車両の移動情報と関連付けて記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記各相対位置情報から駐車空間を算出する駐車空間算出手段とを備え、前記障害物検知手段は、送受信兼用の第1超音波センサと、受信専用の第2超音波センサとが離間して配置され、同第1超音波センサから送信された超音波の障害物からの反射波を同第1超音波センサ及び同第2超音波センサにより受信して、同反射波に基づき障害物と車両との相対距離及び相対角度を算出し、同車両に対する障害物の相対位置を検知し、前記駐車空間算出手段は、前記記憶手段に記憶された前記相対位置情報と前記移動情報とに基づいて算出される障害物の検知位置を二次元マップに展開し、同二次元マップに基づき前記駐車空間を算出し、前記駐車空間算出手段は、前記二次元マップに展開された前記検知位置のうち、検知無しが継続している区間の前後の連続する所定個数の検知位置をそれぞれ残して、不要な検知位置を除去することにより前記二次元マップを最適化するとともに、検知位置の検知されない非検知空間の非検知距離を算出し、算出された非検知距離に基づいて駐車空間を算出し、前記相対角度は、前記第1超音波センサと前記第2超音波センサとの間のセンサ中心を通り且つセンサ面に直交するセンサ法線と、前記センサ中心と検知された障害物の位置とを結んだ線分とがなす角度であって、前記障害物検知手段は、前記第1超音波センサと前記第2超音波センサとの超音波の受信時間差及び両センサ間の距離に基づいて前記相対角度を算出するとともに、前記第1超音波センサから送信された超音波が前記第1超音波センサ又は前記第2超音波センサに受信されるまでの受信時間であって障害物に近い側の超音波センサにおける受信時間に基づいて前記相対距離を算出することを特徴とする駐車空間監視装置であることをその要旨としている。
また、第1超音波センサから送信された超音波の障害物からの反射波を第1超音波センサ及び第2超音波センサにより受信することで、障害物と第1超音波センサとの距離、及び障害物と第2超音波センサとの距離をそれぞれ検知することができる。そして、障害物と第1超音波センサとの距離、及び障害物と第2超音波センサとの距離の差と、第1超音波センサ及び第2超音波センサの離間距離とから第1超音波センサ及び第2超音波センサに対する障害物との相対角度を検知することができる。よって、障害物と第1超音波センサ及び第2超音波センサとの相対距離と相対角度とから車両に対する障害物の相対位置を検知することができる。
さらに、相対位置情報は検知時における車両に対する障害物の相対位置であり、相対位置情報から駐車空間を算出するためには、車両の移動情報を加えて、障害物の全体像を把握する必要がある。そこで、上記構成によれば、相対位置情報と車両の移動情報とに基づいて障害物の検知位置を二次元マップに展開して駐車空間を算出している。すなわち、2つの情報を1つの情報に変換している。このため、相対位置情報と車両の移動情報との両方を別々に演算して駐車空間を算出することに比べ、障害物を把握するための演算を減らすことができるとともに、駐車空間の算出が容易となり、ひいては駐車支援時に駐車可能か否かの判断が速くなる。
なお、二次元マップに展開された検知位置のうち駐車空間を算出するために用いる所定個数の検知位置以外を除去し、二次元マップを最適化する。このため、演算に用いる検知位置を減らすことができ、演算を容易にすることができる。また、この二次元マップを用いた駐車支援を行う際にも同様に演算を容易に行うことができるようになる。
<全体構成>
図1に示されるように、駐車支援装置は、車両1周辺の障害物を検知するために超音波を送受信する左側超音波センサ2及び右側超音波センサ3と、左側超音波センサ2及び右側超音波センサ3からの検知結果に基づき各種演算を行う制御装置4と、車両1の種々の情報を検出して、制御装置4へ出力する車両情報出力部5とを備えている。また、駐車支援装置は、運転者が車両1を駐車させる操作を支援するために制御装置4からの指令に基づき音声案内や注意を促す報知手段としての報知部12と、超音波センサ2,3によって検知された障害物の存在を報知する障害物検知モードと駐車空間を算出する駐車空間算出モードとの切り替えを行うモード切替スイッチ13とを備えている。モード切替スイッチ13は、運転席等に設けられている。ここで、障害物検知手段は、左側超音波センサ2及び右側超音波センサ3と、制御装置4とからなる。
次に、左側超音波センサ2及び右側超音波センサ3による障害物の検知方法について図2(a)及び図2(b)を参照して説明する。ここでは左側超音波センサ2について説明し、右側超音波センサ3については対応する部材名称及び符号等を括弧書きとする。ここで、iは所定周期毎に対応する値を示す添え字である。
次に、駐車車両の検知方法について図3を参照して説明する。ここでは、駐車車両Cpの前方を車両1が通過する場合について示している。
駐車支援装置は、車両1の移動情報と関連付けて記憶部8に記憶された相対位置P1,P2,…の情報と車両の移動情報とに基づいて障害物の検知位置Qiを駐車空間マップ(二次元マップ)Mに展開し、同駐車空間マップMに基づき駐車空間を算出する。
Yi=Ysi+Ri・cos(α−θi) …(式2)
また、図4(b)に示されるように、車両1の進行方向が時刻t0における車両1の走行方向であるY軸から外れるような場合には、舵角センサ11からの舵角情報に基づき、進行方向に対するセンサ法線Hの角度である車両進行角度βが算出され、同車両進行角度βを使用して、検知位置Qi(Xi,Yi)は以下のように算出される。
Yi=Ysi+Ri・cos(α+β−θi) …(式4)
このようにして、各相対位置P1,P2,…の情報と車両1の走行情報とに基づいて検知位置Qiが算出され、検知位置Qiが駐車空間マップMに展開される。制御部7は、こうした駐車空間マップMに基づき、駐車車両等の障害物を把握し、ひいては後述する駐車空間の算出を行うことで、その演算負荷の軽減が図られている。これは、2つの情報を1つの情報に変換して障害物を把握するため、センサ中心Osiに対する相対位置Piの情報と車両1の移動情報との両方を別々に演算して障害物を把握することに比べて演算が容易となる。
次に、前述のように構成された駐車支援装置の動作態様について説明する。
ここでは、図5に示されるように、例えば、2台の駐車車両Cp1,Cp2が間隔をおいて並列に駐車されている駐車場において、これら駐車車両Cp1,Cp2間に車両1を駐車する場合について説明する。なお、図5は、駐車場を示す平面図に、駐車空間マップMを重ね合わせて示している。
Y1=d1+R1・cos(90°−θ1)=d1+R1sinθ1
制御部7は、時刻t2においても同様に、左側超音波センサ2の検知範囲As2に障害物となる駐車車両Cp1が存在するため、検知位置Q2を駐車空間マップMに展開する。即ち、制御部7は、記憶部8に記憶された相対位置P2(R2,θ2)の情報及び車両1の移動情報を取得し、同移動情報から時刻t0から時刻t2までの間の移動距離を算出する。ここでは、車両1が等速で直進しているので、単位時間当たりの移動距離は一定となる。すなわち、移動距離はd1の積算値となるため2×d1となり、時刻t2でのセンサ中心Os2の座標は(0,2d1)となる。よって、座標変換の(式1)及び(式2)を用いて、検知位置Q2(X2,Y2)を算出し、同検知位置Q2を駐車空間マップMに展開する。ここで、各パラメータは、Xsi=0、Ysi=2d1、Ri=R2、α=90°、θi=θ2となる。
Y2=2d1+R2sinθ2
図6(b)に示されるように、制御部7は、時刻t3以降、各時刻tiにおいて障害物を検知した際には、検知位置Qiを駐車空間マップMに逐次展開する。なお、障害物となる駐車車両Cpがない部分は、検知無しとなり、駐車空間マップMに検知位置Qiは展開されない。ここでは、図5に併せて示されるように、制御部7は、時刻t1から時刻t10までの検知位置Q1から検知位置Q10と、時刻t31から時刻t40までの検知位置Q31から検知位置Q40とを駐車空間マップMに展開する。一方、時刻t11から時刻t30までの間は障害物が検知されず、制御部7は駐車空間マップMに展開しない。
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
(5)駐車空間マップMに展開された検知位置Qiのうち駐車空間を算出するために用いる所定個数の検知位置Qi以外を除去し、駐車空間マップMを最適化する。このため、演算に用いる検知位置Qiを減らすことができ、演算を容易にすることができる。また、この駐車空間マップMを用いた駐車支援時に演算を容易に行うことができる。
(第2の実施形態)
以下、本発明にかかる駐車空間監視装置を駐車支援装置に具体化した第2の実施形態について、図9を参照して説明する。この実施形態の駐車支援装置は、駐車空間の開口部の幅が車両1の幅Wc0以上であるか否かだけでなく、駐車空間の奥行きの長さが車両1の長手方向、即ち全長以上であるか否かも判断できるようになっている点が上記第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
制御部7は、時刻t1以降において、時刻t1から時刻t10までの検知位置Q1から検知位置Q10と、時刻t31から時刻t40までの検知位置Q31から検知位置Q40とを駐車空間マップMに展開する。一方、時刻t11から時刻t30までの間は障害物が検知されず、制御部7は駐車空間マップMに展開しない。なお、時刻t11から時刻t30までの間は左側超音波センサ22の検知範囲Bsiに障害物が存在しないため、駐車空間の奥行き方向において駐車可能か否かを判断することができる。
上記のように、駐車車両Cp1,Cp2の位置(大きさ)を正確に算出して、同検知位置Qiから駐車空間となる駐車範囲Apを算出するため、より高精度に駐車空間を算出することができる。
(8)超音波センサ22,23の検知範囲Bsiの長軸の長さLxを車両1の全長Lc0よりも大きくなるようにしたため、駐車空間の開口部の開口距離Lkに奥行き方向の奥行き距離Loを加えて、駐車空間を算出する。よって、より高精度に駐車空間を算出することができる。
・上記実施形態では、並列駐車を行う際の駐車空間の算出について説明したが、縦列駐車を行う際の駐車空間の算出も行うことができる。縦列駐車の場合には、第1の実施形態では開口距離Lkと車両1の全長Lc0に余裕幅を加えた距離との比較を行う。縦列駐車の場合には、第2の実施形態では開口距離Lkと車両1の全長Lc0に余裕幅を加えた距離との比較に加え、奥行き距離Loと車両1の幅Wc0との比較を行う。
・上記実施形態では、超音波センサを用いたが、電磁波センサ等の他のセンサを用いるようにしてもよい。
Claims (5)
- 車両周辺の障害物と同車両との相対距離及び相対角度から同車両に対する障害物の相対位置を所定期間毎に検知する障害物検知手段と、
前記障害物検知手段が検知した前記障害物の各相対位置情報を各検知時の車両の移動情報と関連付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記各相対位置情報から駐車空間を算出する駐車空間算出手段とを備え、
前記障害物検知手段は、送受信兼用の第1超音波センサと、受信専用の第2超音波センサとが離間して配置され、同第1超音波センサから送信された超音波の障害物からの反射波を同第1超音波センサ及び同第2超音波センサにより受信して、同反射波に基づき障害物と車両との相対距離及び相対角度を算出し、同車両に対する障害物の相対位置を検知し、
前記駐車空間算出手段は、前記記憶手段に記憶された前記相対位置情報と前記移動情報とに基づいて算出される障害物の検知位置を二次元マップに展開し、同二次元マップに基づき前記駐車空間を算出し、
前記駐車空間算出手段は、前記二次元マップに展開された前記検知位置のうち、検知無しが継続している区間の前後の連続する所定個数の検知位置をそれぞれ残して、不要な検知位置を除去することにより前記二次元マップを最適化するとともに、検知位置の検知されない非検知空間の非検知距離を算出し、算出された非検知距離に基づいて駐車空間を算出し、
前記相対角度は、前記第1超音波センサと前記第2超音波センサとの間のセンサ中心を通り且つセンサ面に直交するセンサ法線と、前記センサ中心と検知された障害物の位置とを結んだ線分とがなす角度であって、
前記障害物検知手段は、前記第1超音波センサと前記第2超音波センサとの超音波の受信時間差及び両センサ間の距離に基づいて前記相対角度を算出するとともに、前記第1超音波センサから送信された超音波が前記第1超音波センサ又は前記第2超音波センサに受信されるまでの受信時間であって障害物に近い側の超音波センサにおける受信時間に基づいて前記相対距離を算出する
ことを特徴とする駐車空間監視装置。 - 車両周辺の障害物と同車両との相対距離及び相対角度から同車両に対する障害物の相対位置を所定期間毎に検知する障害物検知手段と、
前記障害物検知手段が検知した前記障害物の各相対位置情報を各検知時の車両の移動情報と関連付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記各相対位置情報から駐車空間を算出する駐車空間算出手段とを備え、
前記障害物検知手段は、送受信兼用の第1超音波センサと、受信専用の第2超音波センサとが離間して配置され、同第1超音波センサから送信された超音波の障害物からの反射波を同第1超音波センサ及び同第2超音波センサにより受信して、同反射波に基づき障害物と車両との相対距離及び相対角度を算出し、同車両に対する障害物の相対位置を検知し、
前記駐車空間算出手段は、前記記憶手段に記憶された前記相対位置情報と前記移動情報とに基づいて算出される障害物の検知位置を二次元マップに展開し、同二次元マップに基づき前記駐車空間を算出し、
前記駐車空間算出手段は、前記二次元マップに展開された前記検知位置のうち、検知無しが継続している区間の前後の所定距離範囲内の検知位置をそれぞれ残して、不要な検知位置を除去することにより前記二次元マップを最適化するとともに、検知位置の検知されない非検知空間の非検知距離を算出し、算出された非検知距離に基づいて駐車空間を算出し、
前記相対角度は、前記第1超音波センサと前記第2超音波センサとの間のセンサ中心を通り且つセンサ面に直交するセンサ法線と、前記センサ中心と検知された障害物の位置とを結んだ線分とがなす角度であって、
前記障害物検知手段は、前記第1超音波センサと前記第2超音波センサとの超音波の受信時間差及び両センサ間の距離に基づいて前記相対角度を算出するとともに、前記第1超音波センサから送信された超音波が前記第1超音波センサ又は前記第2超音波センサに受信されるまでの受信時間であって障害物に近い側の超音波センサにおける受信時間に基づいて前記相対距離を算出する
ことを特徴とする駐車空間監視装置。 - 請求項1又は2に記載の駐車空間監視装置において、
前記駐車空間算出手段は、車両の移動に伴い検知される前記相対位置情報が前記記憶手段に記憶される度に前記検知位置を前記二次元マップに逐次展開する
ことを特徴とする駐車空間監視装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の駐車空間監視装置において、
前記記憶手段は、車両の移動情報として舵角情報を含み、前記障害物検知手段が検知した前記相対位置情報を同移動情報と関連付けて記憶する
ことを特徴とする駐車空間監視装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の駐車空間監視装置において、
前記障害物検知手段により検知される車両に対する障害物の相対位置に基づき障害物の存在を報知する報知手段を備え、
同報知手段が障害物の存在を報知する障害物検知モードと、駐車空間を算出する駐車空間算出モードとのいずれかに切り替えられる切替手段を備える
ことを特徴とする駐車空間監視装置。
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