JP4765213B2 - 車両用駐車支援装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駐車場へ駐車しようとする際にドライバが的確な運転操作を簡単に行うことができるように、ＣＣＤカメラ等により把握した自車両の周囲状況の画像情報に障害物や目標軌道等に関する情報を重ね合わせてドライバへ表示する駐車支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載したＣＣＤカメラで捉えた車両周囲の画像を利用し、駐車時にドライバの運転操作を支援するものとして、たとえば特開平１０−１１４２７３号公報に記載のものが知られている。
この公開公報に記載のものにあっては、以下のように駐車支援がなされる。
まずモード選択スイッチにより並列駐車右、並列駐車左、縦列駐車右、縦列駐車左のうちから所望の駐車モードを選択して、自動駐車スタートスイッチをオンにする。スピーカからの音声の指示に従い、ブレーキペダルを軽く踏みながら車両をクリープで前進走行させると、ドライバがステアリング操作をしなくても、車両の転舵角が予め記憶してある規範転舵角に一致するようにステアリングアクチュエータの作動が制御されて車体の向きが自動調整される。
【０００３】
車両が前進から後退にシフトすべき地点に近づくと、スピーカからの音声指示が出され、ドライバはシフト操作をして後退させる。この後退時にあっても、ドライバはブレーキペダルを軽く踏みクリープにより後退させるだけでステアリング操舵なしに目標駐車位置へ自動的に導かれるようになっている。
【０００４】
上記自動駐車操作中は、車両の移動に伴ってソナーやレーダなどの物体検出手段が自車の周囲にある障害物体の位置をその都度連続的に検出する。自車の移動軌跡内に既に障害物が存在する場合、或いは自車の移動軌跡内に移動する障害物が侵入する可能性がある場合には、スピーカで報知したり、ディスプレイ画像上に車両と他物体とが干渉しそうな部分を点滅表示させることでドライバに警報を発する。またこの警報と同時に自動ブレーキを作動させ、自動駐車を解除するようにすることもできるように構成してある。
さらに、車両が前後輪操舵制御装置を有する場合には、同一の駐車空間に対しても複数の移動軌跡を設定でき、障害物を回避できるケースを増やすようにしてある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の駐車支援装置では、ディスプレイには自車両周囲の画像そのものと操作段階の教示が表示され、車両の移動に伴って物体検出手段が障害物を検出している時点でのみ干渉しそうな部分を点滅表示させる構成となっていたため、それ以前、例えば駐車場へ入ってきたときなどに障害物の存在を検出していても、そこを通り越し障害物を検知できない位置まで来てから駐車を開始すると、以前に検出した障害物が車両の予想移動経路上等に表示されず、また予想移動経路も障害物に無関係に設定される結果、車両を移動させ物体検出手段が障害物を再検出できる位置まで来ないと、その駐車が可能なのか否かが明らかにならないという問題点があった。
【０００６】
また、上記従来技術の駐車支援装置では、前後輪操舵制御装置を備えた車両にあっては、同一の駐車場に対し複数の移動軌跡を設定できるようにしているものの、上述のように以前に検出した障害物が記憶されず移動軌跡の設定が障害物と無関係に設定されるため、この場合でも車両を移動軌跡に沿って移動させ、障害物を検出可能な位置まできて初めて好ましくない移動軌跡を選択したことに気づき駐車をやり直さなければならないことになるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、以前に検出した駐車の障害物となる虞があるものの情報を活用して、現在その障害物を検出できない位置にあっても、その結果をドライバが知ることができるようにして、障害物がある目標軌道や目標駐車空間をあらかじめ避けることができるようにした車両用駐車支援装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明は、操舵角を検出する操舵角検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、 車両周囲の障害物を検出する周囲障害物検出手段と、車両の周囲を撮影する撮影手段と、前記操舵角と前記車速とから車両の２次元平面上での運動を算出する車両運動算出部と、該車両運動算出部で算出された車両運動と、前記障害物検出手段により得られた障害物までの相対位置関係とから、２次元の周囲地図を生成し蓄積記憶していく周囲地図生成部と、該周囲地図生成部で生成された前記周囲地図から駐車可能な空間を見つけ出し目標駐車位置を決定する目標駐車位置決定部と、現在の車両位置から目標駐車位置までの目標軌道を算出する目標軌道算出部と、該目標軌道算出部により算出した目標軌道の座標と、前記周囲地図生成部にて生成した周囲地図上の障害物の位置座標とから、車両が前記目標軌道上を移動するときの車両と障害物の干渉の有無の可能性を判断する干渉判断部と、該干渉判断部から得られる判定結果をドライバに報知する報知部と、前記操舵角から車体の特定部位が描く予想軌道を算出する予想軌道算出部と、前記周囲地図生成部で生成した周囲地図と、前記目標駐車位置決定部で決定した目標駐車位置と、前記目標軌道算出部で算出した目標軌道と、前記予想軌道算出部が算出した予想軌道と、前記干渉判断部で判断した干渉結果とを前記撮影手段から得られた画像に重畳合成する画像合成部と、該画像合成部で重畳合成した画像を表示する表示手段とを有し、
前記干渉判断部は、車両が目標軌道上を移動する際に、前記周囲地図生成部で得た周囲地図に記憶されている障害物が、車両を座標に固定し該車両に対して相対的に移動することにより得られる障害物移動領域を算出し、該障害物移動領域と車体とが重なる部分が存在するか否かにより、車両と障害物の干渉を判断するようにしたものである。
請求項２の本発明は、操舵角を検出する操舵角検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、
車両周囲の障害物を検出する周囲障害物検出手段と、車両の周囲を撮影する撮影手段と、 前記操舵角と前記車速とから車両の２次元平面上での運動を算出する車両運動算出部と、該車両運動算出部で算出された車両運動と、前記障害物検出手段により得られた障害物までの相対位置関係とから、２次元の周囲地図を生成し蓄積記憶していく周囲地図生成部と、該周囲地図生成部で生成された前記周囲地図から駐車可能な空間を見つけ出し目標駐車位置を決定する目標駐車位置決定部と、現在の車両位置から目標駐車位置までの目標軌道を算出する目標軌道算出部と、該目標軌道算出部により算出した目標軌道の座標と、前記周囲地図生成部にて生成した周囲地図上の障害物の位置座標とから、車両が前記目標軌道上を移動するときの車両と障害物の干渉の有無の可能性を判断する干渉判断部と、該干渉判断部から得られる判定結果をドライバに報知する報知部と、前記操舵角から車体の特定部位が描く予想軌道を算出する予想軌道算出部と、前記周囲地図生成部で生成した周囲地図と、前記目標駐車位置決定部で決定した目標駐車位置と、前記目標軌道算出部で算出した目標軌道と、前記予想軌道算出部が算出した予想軌道と、前記干渉判断部で判断した干渉結果とを前記撮影手段から得られた画像に重畳合成する画像合成部と、該画像合成部で重畳合成した画像を表示する表示手段とを有し、
前記干渉判断部は、障害物の数、障害物の輪郭を表す線分の数、障害物の輪郭を表す線分を構成する点の数のうちの少なくとも一つに関する判断基準値を有し、前記周囲地図生成部により得られた周囲地図に記憶されている障害物の数、障害物の輪郭を表す線分の数、障害物の輪郭を表す線分を構成する点の数が、前記判断基準値以上の場合には、車体の４角と車体左右側面の後輪横部分の６カ所の軌道から車体の通過する領域を算出して該車両通過領域と障害物の干渉を判断し、前記判断基準値より少ない場合には、車両が移動する際、車両を座標に固定して相対的に障害物が通過する障害物移動領域を算出して該障害物移動領域と車両との干渉を判断することで、車両と障害物との干渉判断を行うものである。
【０００９】
請求項３の本発明は、目標駐車位置決定部が、周囲地図生成部で記憶された周囲地図に関する情報から駐車可能な空間を探索することによって、複数の目標駐車位置候補を検出し、目標軌道算出部は、各目標駐車位置候補に対する目標軌道をそれぞれ算出し、干渉判断部は、各目標軌道に対してそれぞれ干渉判断を行うようにしたものである。
【００１０】
請求項４の本発明は、目標軌道算出部が、トリガ信号を出力するトリガ信号発生部を有し、該トリガ信号発生部からトリガ信号が入力されると、目標駐車位置決定部から得られる目標駐車位置と、車両運動算出部より得られる現在の車両位置とから、目標軌道を計算するようにしたものである。
【００１１】
請求項５の本発明は、目標軌道算出部が、目標駐車位置決定部から得られる目標駐車位置と、車両運動算出部より得られる現在の車両位置とから目標軌道を計算する際、複数の目標軌道候補を算出し、干渉判断部が各目標軌道候補に対して干渉判断をそれぞれ行うようにしたものである。
【００１２】
請求項６の本発明は、報知部が、干渉判断部の判断結果に応じて目標軌道算出部が算出した目標軌道の表示形態を変化させ、表示手段へ表示するようにした。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１及び２の発明によれば、周囲地図生成部が生成した車両周囲の２次元地図を以前検出した障害物を含めて蓄積記憶するようにし、干渉判断部で車両が目標軌道上を移動するとき車両と障害物の干渉の有無を判断して、この判断結果を周囲画像へ目標軌道等とともに表示するようにしたので、再検出しないと障害物を検出できない位置にあって駐車判断をするときでも、駐車操作開始前に以前検出した障害物と干渉しそうな目標軌道か否かが一目で判断でき、駐車操作のやり直し等を避けることが可能となる。
そして、請求項１の発明によれば、車両が現在位置から目標駐車位置まで移動する際、目標軌道算出部より得られる目標軌道に基づいて、車両に対する相対的な障害物の移動により描かれる障害物移動領域を算出し、その領域内に車体が侵入するか否かを調べることによって干渉判断を行っているので、障害物が少ない場合には、車両が障害物と干渉せずに目標駐車位置まで到達できるか否かを、より短い計算時間で、より確実に知ることが可能となる。
また、請求項２の発明によれば、周囲地図生成部より得られる周囲地図に記憶されている障害物に関するデータ数が設定した判断基準値以上の場合には車体が通過する領域を算出し、判断基準値より少ない場合には障害物が通過する領域を算出して、車両と障害物の干渉判断を行うので、検出した障害物のデータ量に応じたより有利な干渉判断方法を選択でき、より短い計算時間で干渉判断を行うことが可能となる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、目標駐車位置決定部が複数の目標駐車位置候補を探索し、目標軌道算出部で各目標駐車位置候補に対する目標軌道を算出し、干渉判断部で各目標軌道につき干渉判断するようにしたので、ドライバはディスプレイに表示された複数の目標位置候補へ至る目標軌道が障害物と干渉しそうな目標軌道か否か一目で分かるようになり、障害物と干渉せずに駐車できる所望の目標駐車位置を予め選択することが可能となる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、目標軌道算出部が、トリガ信号、例えば制御周期毎に発生するトリガ信号、或いはドライバが要求した場合にスイッチ入力を用いて発生するトリガ信号、或いは車両運動算出部から得られる車両位置に変化が生じた際に発生するトリガ信号の入力に応じて、目標軌道を再計算するようにしたので、車両位置を変化させながら、目標軌道を新たに算出し、干渉判断部で障害物と車両が干渉しない目標軌道か否かを順次確認することができ、確実に車両が目標駐車位置まで障害物と干渉しない位置から駐車することが可能となる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、目標軌道算出部が複数の目標軌道候補を算出し、干渉判断部が各目標軌道候補につき干渉判断するので、ドライバは複数の目標軌道候補のうちから障害物と干渉しない目標軌道を容易に選択することが可能となる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、車両が現在位置から目標駐車位置に障害物と干渉せずに移動することができるか否かを、目標軌道の表示形態、例えば、線種、色・線幅を変化させドライバに報知するようにしたので、ドライバは車両の現在位置から障害物と干渉せずに目標駐車位置まで到達できるか否かをより明確また迅速に知ることが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。
図１は、実施の形態にかかる駐車支援装置の全体を示すブロック図である。
コントロールユニット１は、マイクロコンピュータ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェイス回路などからなり、後述する各スイッチ、各センサからの入力情報を処理して、ディスプレイ（表示手段）１１へ出力するデータを算出する役割を担っている。
【００２５】
駐車動作開始スイッチ２は、ドライバが駐車場所に対して予め決められた位置まで車両を持っていった時点で、駐車支援装置を作動させるために操作するものである。駐車動作開始スイッチ２が操作されると、この出力信号がコントロールユニット１へ入力され、駐車支援装置全体が初期化され、駐車操作支援を開始するようになる。
【００２６】
縦列並列選択スイッチ３は、後退縦列駐車を行いたいのか、後退並列駐車を行いたいのかを、ドライバが手動で選択するためのスイッチである。
左右選択スイッチ４は、自車両の左側空間に駐車したいのか、あるいは自車両の右側空間に駐車したいのかを、ドライバが手動で選択するためのスイッチである。
ドライバが手動でこれらのスイッチ３、４を切替選択することで、これらの選択信号がコントロールユニット１へ入力されるようになっている。
【００２７】
目標駐車位置選択スイッチ５は、目標駐車位置候補が複数存在する場合、その中から所望の目標駐車位置を選択するものである．本実施例では、ドライバが例えば複数の目標駐車位置候補を表示するディスプレイ１１の画像を見ながらスイッチ入力により所望の一つの目標駐車位置を選択する。
目標軌道選択スイッチ６は、いくつかの目標軌道候補から所望の目標軌道をスイッチ入力により選択する。本実施例では、ドライバが例えば複数の目標軌道候補を表示するディスプレイの画像を見ながらスイッチ入力により所望の一つの目標軌道を選択する。
【００２８】
操舵角センサ（操舵角検出手段）７は、例えばステアリングホイールに連動するスロットディスクを挟んで２組のフォトインタラプタを互いに位相差を設けてステアリングコラムチューブに固定して構成する。ステアリングホイールの回転に応じてスロットディスクによる光の透過・遮断に応じてパルスを発生する。このパルスをカウントし、ドライバが操作するステアリングの中立点、操舵角を、また上記位相差により操舵方向を判別する。得られた操舵角にステアリングギヤ比を乗じれば、容易に操舵輪（本実施例では前輪）の向いている角度（切り角）に換算できる。
【００２９】
車速センサ（車速検出手段）８は、例えば車輪と一体に回転する磁性体のロータの歯に対し、コイルと永久磁石からなるピックアップを適当な空隙を設けて配置して、車輪の回転に応じてパルス電圧を発生させ、このパルスの時間間隔を計測し、得られた時間間隔と１パルス当たりの角度、タイヤ半径等の数値から車速を得るようになっている。
【００３０】
超音波センサ（周囲障害物検出手段）９は、例えばピエゾ圧電素子を利用したトランスミッタから超音波を発射し、この超音波が障害物に当たって反射してくるのを同じくピエゾ圧電素子を利用したレシーバで検知するもので、車両の周囲に設置されており、車体座標系における障害物までの距離及びその方位を検出するものである。障害物までの距離は、超音波の発射から反射して返ってくるまでの時間を計測し超音波の速度を乗じて得るようになっている。
ここでは、車両前端に真横方向に向けて設置されている。
【００３１】
カメラ（車両周囲撮影手投）１０は、例えばＣＣＤカメラを用い、これを車両後部上方に設置することで車両の後方を撮影する。このカメラ１０による画像信号は、コントロールユニット１へ入力される。 ディスプレイ１１は、例えば、いわゆるバックモニタやナビゲーション装置等で使われている液晶製のモニタ・ディスプレイを用い、コントロールユニット１から出力される画像信号が入力され、カメラ１０が捉えた画像等を表示することで、ドライバが後退しながら駐車する際の参考情報を視覚的に提供するものである。
【００３２】
図２は、コントロールユニット１の機能ブロック図である。 予想軌道算出部１２は、操舵角センサ７から得られた操舵角から、その時点での車両の回転半径を算出し、車体の特定部位（例えば、車両後端や後輪横の車体）が描く軌道を求める。
【００３３】
車両運動算出部１３は、操舵角センサ７から得られる前輪の切り角と、車速センサ８から得られる車速と、前進か後退かを識別するために変速機に設けた図外のシフトポジションセンサから得られるシフトポジションに基づいて、例えば、下式の状態方程式から、車両の位置、車体の向き等の車両運動情報を求める。この場合、初期位置は駐車動作開始スイッチ２をドライバが操作した時点の位置とする。
【数１】
ここで、（ｘ，ｙ）は初期位置を原点０としたときの後輪車軸中心点の座標、θは車体の向き、Ｌｗｂは車両のホイールベース、Φは操舵角センサ７から得られる前輪の切り角である。
【００３４】
周囲地図生成部１４は、超音波センサ９で得られた障害物までの距離及び方位に、車両運動算出部１３で求められた車両運動情報を加味しながら、車両周囲の障害物位置をマッピングして記憶していく。この結果、ここで得られる２次元の周囲地図は、車両が移動するに従い、超音波センサ９で検出したすべての障害物と自車両との応対位置関係を蓄積・記憶することにより、広域の地図が得られることとなる。超音波センサ９等で検出した情報は、駐車動作開始スイッチ２を操作してから駐車が完了するまで蓄積・記憶されている。
【００３５】
目標駐車位置決定部１５は、縦列並列選択スイッチ３及び左右選択スイッチ４により選択された駐車方法（例えば、後退縦列駐車左右、後退並列駐車左右の４通りのうちから選択した一つ）を参考に、周囲地図生成部１４で作成された周囲地図の中から駐車可能空間を探し出し、探し出された駐車可能な空間から目標駐車位置選択スイッチ５の入力に応じて目標駐車位置を選択し、目標駐車位置としての目標後輪車軸中心点の座標及び目標車体方向を決定する。
【００３６】
目標軌道算出部１６は、目標駐車位置決定部１５で決定された目標駐車位置と車両運動算出部１３で求めた車両の現在位置とから、予め定められた軌道生成ロジックに従って目標とする軌道を算出する。この軌道生成ロジックの詳細については後述する。
干渉判断部１７は、目標軌道算出部１６により算出された目標軌道の座標と、周囲地図生成部１４より得られる車両周囲の２次元地図から、車両が現在の車両位置から目標駐車位置まで目標軌道に沿って移動した場合、車両周囲の障害物と干渉するか否かを判断する。
【００３７】
報知部１８は、干渉判断部１７の判断結果に応じて目標軌道の表示形態を変化させる。本実施例では、例えば目標軌道の障害物と干渉する部位を赤く太い線で表示し、この線を点滅させる．
画像合成部１９は、カメラ１０により撮影された車両周囲画像（本実施例では後方画像とする）上に、予想軌道算出部１２で算出された予想軌道と、目標軌道算出部１６で算出し、報知部１８で表示形態を決定した目標軌道とを重畳し、得られた合成画像をディスプレイ１１へと出力するものである。
【００３８】
ここで、ディスプレイ１１に表示される画像の一例を図３に示す。
同図中、自車両ｉにあっては、駐車動作開始スイッチ２がオンとされることで駐車支援が開始される。ここでは、車両が前輪操舵車であるとし、この場合後輪車軸中心点が車両運動を計算する際の基準となるので、後輪車軸中心点の位置が車両座標系での原点として設定され、この車両ｉの前方がｘ軸、後輪車軸左側がｙ軸とされる。
【００３９】
今、車両ｉが現在の後輪車軸中心点ｃ上にあるものとして、破線で示した目標駐車位置での駐車枠ｅに収まった時の後輪車軸中心点ｄまで移動するものとする。
このとき、車両ｉは、現在の後輪車軸中心点ｃから目標駐車位置での後輪車軸中心点ｄに至るまで、図中一点鎖線で表示した後輪車軸中心点の目標軌道ｆに沿って移動するようにガイド支援されることになる。
【００４０】
後輪車軸中心点の目標軌道ｆは、本実施例では軌道が「直線＋円弧＋直線」で設定され、例えば、車両ｉの車体後端が描く目標軌道ｇを求める際に必要となる。なお、ディスプレイ１１には車体後端の目標軌道ｇを表示するようにするので、後輪車軸中心点の目標軌道ｆのディスプレイ１１への表示は必ずしも必要ではない。
【００４１】
予想軌道ｈは、予想軌道算出部１２で算出され、操舵角センサ７の出力に基づく円弧により表され、操舵角を一定に保って後退するとき自車両ｉの車体後端が通過する軌道である。
他車両ｋ、ｐ等の障害物を示す境界線ｂは、駐車操作開始前、駐車場侵入時に超音波センサ９により検出した結果に基づき、周囲地図生成部１４で予めマッピングした障害物の位置から求めたものである。
目標軌道ｇが障害物の境界線ｂと干渉する部位ｊは、干渉判断部１７で判断され、境界線ｂより太い線で色も異ならせて表示する。
【００４２】
ディスプレイ１１に表示される画像の範囲（表示画面枠）ａは、図中四角の太線枠で囲まれた部分であり、この表示画面は、車体後部上方に装着されたカメラ１０により撮影された画像を座標変換して、あたかも真上から見下ろしたような画像とされる。
【００４３】
次に、目標軌道算出部１６による目標軌道算出方法の一例について説明する。
この算出方法としては、例えば、公知の技術でよく用いられているものとして、後退並列駐車であれば、以下のように行う。
目標軌道算出部１６は、先の運動方程式に現れた状態量ｘ、ｙ、θが運動方程式や拘束条件（例えば、最大操舵角、車速の範囲等）を満たしながら、初期状態（現在位置での状態）から終端状態（駐車終了時の状態）へと、ある決められた条件に基づいて目標軌道を算出する。
【００４４】
ここでは、後退並列駐車での目標軌道を算出する２種（後述の目標軌道１と目標軌道０）の方法として第４図、第５図に基づき、また後退縦列駐車での目標軌道を算出する２種（後述の目標軌道１と目標軌道０）の方法として第６図、第７に基づき、それぞれ説明する。
なお、いずれの図の場合にも、現在の後輪車軸中心点Ｄの座標を（ｘｄ，ｙｄ）、目標駐車位置での後輪車軸中心点Ｂの座標を（ｘｂ，ｙｂ）とし、この目標駐車位置における車体の向きでの座標軸をｘ軸（車両前方を指す）、ｙ軸（車両左側を指す）、後輪車軸中心点の軌道をＬ３とする
【００４５】
まず、後退並列駐車で目標軌道１を算出する場合、図４に示すように、最初、駐車動作開始における車体軸の方向、すなわちｘ軸に対し車体の向きが角度θｄとなった状態で直線ｃ”に沿ってまっすぐに後退した後、一旦停止して最大操舵角に操舵し、円弧を描きながら車体を右回りにθｄだけ回転移動させる。車体が図中のｘ軸と並行になったら、直線ｃ’に沿ってそのまま真っ直ぐに後退する。
したがって、ここでは、
直線（Ｌｉｎｅ１）＋最小回転半径の円弧（Ａｒｃ１）＋直線（Ｌｉｎｅ２）
という組み合わせの軌道を用いる。
【００４６】
一方、後退並列駐車で目標軌道０を算出する場合、図５に示すように、最初駐車動作開始における車体軸の方向、すなわちｘ軸に対し車体の向きがθｄとなる直線ｃ”に沿ってまっすぐ後退した後、一旦停止してステアリング操作して最大操舵角で車両ｉを左回りに回転移動させ、次いで一旦停止してステアリングを逆方向に操作し最大操舵角で右回りに車両ｉを回転移動させ図中のｘ軸と平行な直線ｃ’上に来たら、一旦停止してステアリング操舵して操舵角を中立位置としてそのまま直線ｃ’に沿ってまっすぐに後退し駐車位置へ至る。
したがって、ここでは、直線（Ｌｉｎｅ１）＋最小回転半径の円弧（Ａｒｃ１）＋最小半径の円弧（Ａｒｃ２）＋直線（Ｌｉｎｅ２）といった組み合わせの軌道を用いる。
【００４７】
次に、後退縦列駐車で目標軌道１を算出する場合、図６に示すように、最初ｘ軸に対し車体の向きが並行となった状態で直線ｃに沿ってまっすぐに後退した後、一旦停止してステアリング操作し最大操舵角で円弧を描きながら車体を右回りに回転移動させ、直線ｃと最終駐車位置での車体軸に沿う直線ｃ’との中間位置に来たら今度は逆方向にステアリング操作して最大操舵角で左回りに回転移動させる。ちょうど車体が図中のｘ軸と平行な直線ｃ’に沿う位置に来た地点が駐車位置となる。
したがって、ここでは、
直線（Ｌｉｎｅ１）＋最小回転半径の円弧（Ａｒｃ１）＋最小回転半径の円弧（Ａｒｃ２）
という組み合わせの軌道を用いる。
【００４８】
後退縦列駐車で目標軌道０を算出する場合、図７に示すように、最初現在の位置から最大操舵角でステアリング操作し右回りに車両を回転移動させ、直線ｃと最終駐車位置での車体軸に沿う直線ｃ’との中間位置に来たら逆方向にステアリング操作して最大操舵角で左回りに回転移動させる。ちょうど車体が直線ｃ’に沿う位置に来たら、一旦停止し、操舵角を中立位置へ戻し、直線ｃ’に沿って目標駐車位置まで後退する。
したがって、ここでは、
最小回転半径の円弧（Ａｒｃ２）＋最小回転半径の円弧（Ａｒｃ１）＋直線（Ｌｉｎｅ１）
という組み合わせの軌道を用いる。
なお、これらの軌道は、幾何学的な関係から容易に算出することができる。
【００４９】
以上の処理の流れを図８のゼネラルフローチャート、及び図９〜図１６のサブルーチンのフローチャートを用いて、詳細に説明する。
これらのプログラム処理は、コントロールユニット１のマイクロコンピュータにより所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお、車両運動算出部１３から得られる車両位置に変化が生じた場合、或いは、ドライバが目標駐車位置選択スイッチ５などのスイッチ入力により目標駐車位置の変更を要求した場合に、これら車両位置変化、スイッチ入力といったトリガ信号が目標軌道算出部１６へ入力され目標軌道を再計算する。
また、図８のゼネラルフローを実行する際には、これと並行して周囲地図生成部１４により周囲地図が生成されているものとする。
【００５０】
駐車動作開始スイッチ２が操作されると、コントロールユニット１で以下の処理が開始される。
ステップ１００では、コントロールユニット１が、各センサ、各スイッチからの信号を読み込む。ここでの読み込み処理の詳細は、図９を用いて、後で説明する。
ステップ２００では、車両運動算出部１３が、操舵角センサ７からの操舵角と、車速センサ８からの車速とに基づき、駐車動作開始スイッチ２がオンされた時点での後輪車紬中心点を原点として、車両の運動に従い、車両の相対位置座標（ｘ、ｙ）、車体の方向θを算出する。ここでの車両の相対位置算出処理の詳細は、図１０を用いて後で説明する。
【００５１】
ステップ３００では、目標駐車位置決定部１５が、周囲地図生成部１４で生成されている周囲地図をもとに駐車空間として適切な場所を探索し、その探索した目標駐車位置候補のうちからドライバが目標駐車位置選択スイッチ５を操作して目標駐車位置を決定し、その時の車体の向きを算出・設定する。ここでの目標駐車位置決定処理の詳細は、後に、図１１、図１２を用いて説明する。
ステップ４００では、目標軌道算出部１６が、現在の車両位置から、ステップ３００で設定した目標駐車位置へ到る目標軌道を算出する。ここでの目標軌道算出処理の詳細は、図１３〜図１５を用いて、後で説明する。
【００５２】
ステップ５００では、干渉判断部１７が、ステップ４００で算出した目標軌道と生成されている周囲地図の情報から、車両が現在位置から目標駐車位置まで障害物と干渉せずに移動することができるか否かを判断する。ここでの干渉判断処理の詳細は、図１６を使って、後で説明する。
【００５３】
ステップ６００では、報知部１８が、ステップ５００で判断した干渉判断結果に応じて、目標軌道の線種、色、線幅のいずれか或いはその組み合わせを変化させたり、干渉する障害物が存在する場合は、障害物の干渉する部位の線種、色、線幅のいずれか或いはその組み合わせを変化させたりする。
【００５４】
ステップ７００では、予想軌道算出部１２が、操舵角センサ７から得られる操舵角信号を用いて、その時点での回転半径を算出し、車体の予想軌道を求める。
ステップ８００では、画像合成部１９が、ステップ６００で報知処理を施した目標軌道やステップ７００で求めた予想軌道を、カメラ１０で撮像した後部の撮影画像に重畳合成し、ディスプレイ１１ヘ、予め定められたフォーマットで転送する。
【００５５】
図９は、図８のゼネラルフローチャートでのステップ１００におけるセンサ信号読み込み処理の詳細な流れを示したフローチヤートである。
ステップ１１０では、車両運動算出部１３が車速センサ８から車速を読み込む。
ステップ１２０では、予想軌道算出部１２と車両運動算出部１３とが、操舵角センサ７からステアリングの操舵角を読み込む。
ステップ１３０では、予想軌道算出部１２と車両運動算出部１３とが、ステップ１２０で読み込んだ操舵角に、ステアリングのギヤ比Ｇ１を乗じることで、前輪舵角（前輪切り角）を算出する。
【００５６】
ステップ１４０では、目標駐車位置決定部１５と目標軌道算出部１６が、縦列並列選択スイッチ３の選択状態を読み込む。
ステップ１５０では、目標駐車位置決定部１５が、左右選択スイッチ４の選択状態を読み込む。
ステップ１６０では、目標駐車位置決定部１５が、目標駐車位置選択スイッチ５の選択状態を読み込む。
ステップ１７０では、目標軌道算出部１６が、目標軌道選択スイッチ６の選択状態を読み込む。
【００５７】
図１０は、図８のゼネラルフローチャートでのステップ２００における、車両の運動に従った車両の位置座標、車体の方向を算出する車両運動算出処理の詳細な流れを示したフローチャートである。
ステップ２０５では、車両運動算出部１３が、車両位置座標、車体方向を算出する際、それらの初期化が行われているか否かにつき、車両位置初期化フラグを調べて判断する。車両位置初期化フラグがセットされていればステップ２４０へ、リセットされていればステップ２１０へ進む．
【００５８】
ステップ２１０では、車体位置初期化フラグをセットする。
続くステップ２１５では、車体向きを初期化してθ１＝π／２とする。
ステップ２２０では、後輪車軸中心点のｘ座標を初期化し、ｘ１＝０とする。
ステップ２３０で後輪車軸中心点のｙ座標を初期化し、ｙ１＝０とする。
次いで、ステップ２４０では、Ｔｓをサンプリング時間として、１サンプル前の車体向きθ１と、その周期で計測した車速Ｖ、前輪切れ角Φから、車体向きθ２を求める。
θ２＝（Ｔｓ・Ｖ／Ｌｗｂ）・ｔａｎΦ＋θ１
【００５９】
ステップ２５０では、Ｔｓをサンプリング時間として、1サンプル前の後輪車軸中心点のｘ座標ｘ１と、車体向きθ１と、その周期で計測した車速Ｖとから、後輪車軸中心点のｘ座標ｘ２を求める。
ｘ２＝Ｔｓ・Ｖ・ｃｏｓθ１＋ｘ１
【００６０】
ステップ２６０では、Ｔｓをサンプリング時間として、１サンプル前の後輪車軸中心点のｙ座標ｙ１と、車体向きθ１と、その周期で計測した車速Ｖとから、後輪車軸中心点のｙ座標ｙ２を求める。
ｙ２＝Ｔｓ・Ｖ・ｓｉｎθ１＋ｙ１
【００６１】
ステップ２７０では、θ１＝θ２として、ステップ２４０で求めた新たな車体の向きを、このサンプルでの車体の向きとする。
ステップ２８０では、ｘ１＝ｘ２として、ステップ２５０で求めた新たな後輪車軸中心点のｘ座標を、このサンプルでの車体の向きとする。
ステップ２９０では、ｙ１＝ｙ２として、ステップ２６０で求めた新たな後輪車紬中心点のｙ座標を、このサンプルでの車体の向きとする。
【００６２】
図１１、図１２は、図８のゼネラルフローチャートでのステップ３００における目標駐車位置決定処理の詳細な流れを示したフローチャートである。
ステップ３１０では、目標駐車位置決定部１５が、縦列並列選択スイッチ３の選択状態、すなわち後退並列駐車と、後退縦列駐車のうちどちら側が選択されているかを調べる。
後退並列駐車側が選択されていればステップ３１５へ進みフラグｆｌｇ＿ｐ１をセッ卜し、後退縦列駐車側が選択されていればステップ３２０へ進みフラグｆｌｇ＿ｐ１をリセットする。
【００６３】
ステップ３２５では、左右選択スイッチ４の状態、すなわち左右のどちら側が選択されているかを調べる。左側が選択されていればステップ３３０へ進みフラグｆｌｇ＿ｐ２をセットし、右側が選択されていればステップ３３５へ進みフラグｆｌｇ＿ｐ２をリセットする。
ステップ３４０では、フラグｆｌｇ＿ｐ１が１（セット状態）か否かを判断し、１であればステップ３４５へ、１でなければステップ３７０へ進む。
ステップ３４５では、ｆｌｇ＿ｐ２が１か否かを判断する。１であれば、ステップ３６０へ、また１でなければステップ３５０へ進む。
ステップ３７０でも、ｆｌｇ＿ｐ２が１であるか否かを判断する。１であればステップ３８０へ、１でなければステップ３９０へ進む。
【００６４】
ステップ３５０では、目標駐車位置決定部１５が、周囲地図生成部１４で生成した周囲地図をもとに右後方で並列駐車可能な駐車空間を探索する。
ステップ３５３では、ステップ３５０で探索した駐車可能空間候補のうちからドライバが目標駐車位置選択スイッチ５を操作してどの目標駐車位置を選択したかを読み込む。
ステップ３５５では、ステップ３５３で選択された駐車空間から、駐車目標とする後輪車軸中心点の座標（ｘｂ、ｙｂ）と、駐車目標とする車体の向きθｂを算出する。
なお、これらステップ３５０〜３５５における目標駐車位置の決定方法の詳細については、後で説明する。
【００６５】
ステップ３６０では、目標駐車位置決定部１５が、周囲地図生成部１４で生成した周囲地図をもとに左後方で並列駐車可能な駐車空間を探索する。
ステップ３６３では、ステップ３６０で探索した駐車可能空間候補のうちからドライバが目標駐車位置選択スイッチ５を操作してどの目標駐車位置を選択したかを読み込む。
ステップ３６５では、ステップ３６３で選択された駐車空間から、駐車目標とする後輪車軸中心点の座標（ｘｂ、ｙｂ）と、駐車目標とする車体の向きθｂを算出する。
【００６６】
ステップ３８０では、目標駐車位置決定部１５が、周囲地図生成部１４で生成した周囲地図をもとに左後方で縦列駐車可能な駐車空間を探索する。
ステップ３８３では、ステップ３８０で探索した駐車可能空間候補のうちからドライバが目標駐車位置選択スイッチ５を操作してどの目標駐車位置を選択したかを読み込む。
ステップ３８５では、ステップ３８３で選択された駐車空間から、駐車目標とする後輪車軸中心点の座標（ｘｂ、ｙｂ）と、駐車目標とする車体の向きθｂを算出する。
【００６７】
ステップ３９０では、目標駐車位置決定部１５が、周囲地図生成部１４で生成した周囲地図をもとに右後方で縦列駐車可能な駐車空間を探索する。
ステップ３９３では、ステップ３９０で探索した駐車可能空間候補のうちからドライバが目標駐車位置選択スイッチ５を操作してどの目標駐車位置を選択したかを読み込む。
ステップ３９５では、ステップ３９３で選択された駐車空間から、駐車目標とする後輪車軸中心点の座標（ｘｂ、ｙｂ）と、駐車目標とする車体の向きθｂを算出する。
【００６８】
図１３、図１４、図１５は、図８のゼネラルフローチャートでのステップ４００における目標軌道算出処理の詳細な流れを示したフローチャートである。ここでは、目標軌道は、目標軌道算出部１６が並列後退駐車の場合、後退縦列駐車の場合ともに、図４および図５、あるいは図６および図７に示したように、直線と最小回転半径の組み合わせで与えるものとする。
また、目標軌道算出で算出する目標軌道の種類は、並列、縦列につきそれぞれ目標軌道１、目標軌道０の２種とする。
ステップ４１０では、目標軌道算出部１６が、目標軌道選択スイッチ６が目標軌道１を選択しているのか、目標軌道０を選択しているのかを調べる。
目標軌道１が選択されていればステップ４１５へ、目標軌道０が選択されていればステップ４２０へ進む。
【００６９】
ステップ４１５ではフラグｆｌｇ＿ｐ３をセットし、ステップ４２０ではフラグｆｌｇ＿ｐ３をリセットする。
続くステップ４３０では、ｆｌｇ＿ｐ１が１か否かを調べ、１であればステップ４３５へ、１でなければ４４０へ進む。
ステップ４３５では、ｆｌｇ＿ｐ３が１か否かを調べる。１であればステップ４５０へ、１でなければステップ４６０へ進む。
ステップ４４０でも、ｆｌｇ＿ｐ３が１か否かを調べる。１であればステップ４７０へ、１でなければステップ４８０へ進む。
【００７０】
後退並列駐車の目標軌道１を選択した場合は、ステップ４５０で図４に示した目標軌道の一部をなす直線Ｌｉｎｅ１の方程式を算出する。この直線は、自車両ｉの変速機をリバースにシフトした時点での車体軸に一致する。
ステップ４５１では、図４の目標軌道の一部をなす直線Ｌｉｎｅ２の方程式を算出する。この直線は、自車両ｉが駐車を完了した時点での車体軸に一致する。
ステップ４５２では、図４における目標軌道の一部をなす円弧Ａｒｃ１の方程式を算出する。この円弧は、最大前輪切れ角で決まる後輪車軸中心点の最小半径に等しい半径で、かつ両直線Ｌｉｎｅ１、Ｌｉｎｅ２に接するように設定する。
【００７１】
ステップ４５３では、直線ｌｉｎｅ１と円弧Ａｒｃ１との接点の座標を算出する。
ステップ４５４では、直線ｌｉｎｅ２と円弧Ａｒｃ１との接点の座標を算出する。
ステップ４５５では、上記で得られた直線Ｌｉｎｅ１、Ｌｉｎｅ２と円弧Ａｒｃ１とからディスプレイ表示用のデータを作成する。ここでは、円弧を予め定めたＮ本の直線で近似し、Ｎ＋２本の線分を表す座標群で与えるようにする。
【００７２】
後退並列駐車の目標軌道０を選択した場合は、ステップ４６０で図５に示した目標軌道の一部をなす直線Ｌｉｎｅ１の方程式を算出する。この直線は、自車両ｉの変速機をリバースにシフトした時点での車体軸に一致する。
ステップ４６１では、図５の目標軌道の一部をなす直線Ｌｉｎｅ２の方程式を算出する。この直線は、自車両ｉが駐車を完了した時点での車体軸に一致する。
【００７３】
ステップ４６２では、図５における目標軌道の一部をなす円弧Ａｒｃ２の方程式を算出する。この円弧は、最大前輪切れ角で決まる後輪車軸中心点の最小半径に等しい半径で、かつ直線Ｌｉｎｅ２と後述の円弧Ａｒｃ１の両方に接するように設定する。
ステップ４６３では、図５における目標軌道の一部をなす円弧Ａｒｃ１の方程式を算出する。この円弧は、最大前輪切れ角で決まる後輪車軸中心点の最小半径に等しい半径で、かつ直線Ｌｉｎｅ１と円弧Ａｒｃ２の両方に接するように設定する。
【００７４】
ステップ４６４では、直線Ｌｉｎｅ２と円弧Ａｒｃ２の接点の座標を算出する。
ステップ４６５では、直線Ｌｉｎｅ１と円弧Ａｒｃ１の接点の座標を算出する。
ステップ４６６では、円弧Ａｒｃ１と円弧Ａｒｃ２の接点の座標を算出する。
そしてステップ４６７では、上記で得られた直線と円弧からディスプレイ表示用のデータを作成する。
ここでは、円弧を予め定めたＮ本の直線で近似し、Ｎ＋２本の座標群で与えるようにする。
【００７５】
後退縦列駐車の目標軌道１を選択した場合は、ステップ４７０で図６に示した目標軌道の一部をなす直線Ｌｉｎｅ１の方程式を算出する。この直線は、自車両ｉの変速機をリバースにシフトした時点での車体軸の直線ｃに一致する。
ステップ４７１では、図６の目標軌道の一部をなす円弧Ａｒｃ１の方程式を算出する。この円弧は、直線Ｌｉｎｅ１に接する部分から、上記直線ｃと目標駐車位置における車体軸上の直線ｃ’との中間点を通りこれらに平行な線と交わる位置までの部分で構成される。
ステップ４７２では、図６の目標軌道の一部をなす円弧Ａｒｃ２を算出する。この円弧は、上記交点から直線ｃ’に接するようにする。
【００７６】
ステップ４７３では、直線Ｌｉｎｅ１と円弧Ａｒｃ１の接点の座標を算出する。
ステップ４７４では、円弧Ａｒｃ１と円弧Ａｒｃ２の接点の座標を算出する。
ステップ４７５では、上記で得られた直線と円弧からディスプレイ表示用のデータを作成する。
ここでは、円弧を予め定めたＮ本の直線で近似し、２Ｎ＋１本の座標群で与えるようにする。
【００７７】
後退縦列駐車の目標軌道０を選択した場合は、ステップ４８０で図７に示した目標軌道の一部をなす直線Ｌｉｎｅ１の方程式を算出する。この直線は、自車両ｉを目標駐車位置に駐車させた時点での車体軸に沿った直線ｃ’に一致する。
ステップ４８１では、図７の目標軌道の一部をなす円弧Ａｒｃ２の方程式を算出する。この円弧は、変速機をリバースにシフトした時点での車体上の直線ｃに接する地点から、この直線ｃと最終駐車が完了した位置における車体軸上の直線ｃ’との中間点を通りこれらに平行な線と交わる位置までの部分で構成される。
ステップ４８２では、図７での目標軌道の一部である円弧Ａｒｃ１の方程式を算出する。この円弧は、円弧Ａｒｃ２と直線Ｌｉｎｅ１の両方に接するように設定する。
【００７８】
ステップ４８３では、直線Ｌｉｎｅ１と円弧Ａｒｃ１との接点の座標を算出する。
ステップ４８４では、円弧Ａｒｃ１と円弧Ａｒｃ２の接点の座標を算出する。
ステップ４８５では、上記で得られた直線と円弧からディスプレイ表示用のデータを作成する。
ここでは、円弧を予め定めたＮ本の直線で近似し、２Ｎ＋１本の座標群で与えるようにする。
【００７９】
図１６は、図８のゼネラルフローでのステップ５００における干渉判断処理の詳細な流れを示したフローチャートである。
ステップ５１０では、干渉判断部１７が、周囲地図生成部１４で生成した周囲地図の情報を読み込む。
ステップ５２０では、干渉判断部１７が、目標軌道算出部１６で算出された目標軌道を読み込む。
ステップ５３０では、上記目標軌道から、車両が目標軌道上を現在の車両位置から目標駐車位置まで移動する際に車両が通過する領域（車両通過領域）を算出する。
【００８０】
ステップ５４０では、ステップ５１０で読み込んだ周囲地図情報とステップ５３０で算出した車両通過領域から、障害物が車両通過領域内に侵入するか、すなわち両者が重なっているかを判定し、侵入する場合はステップ５５０へ、侵入しない場合はステップ５６０へと進む．
ステップ５５０では、干渉判断結果フラグをセットする。
ステップ５６０では、干渉判断結果フラグをリセットする。
なお、干渉判断部１７では干渉判断結果フラグの他に、目標軌道が干渉する部位の座標データ、目標軌道と干渉する障害物の干渉部位の座標を求める。
【００８１】
図１７、図１８は、周囲地図生成部における地図生成の一例を示す。同図は、自車両ｉが図の右方から図の左方位置まで移動して来て、この間、車体左前方に横向きに取り付けた超音波センサ９で車両左側を測距した後、図の位置で一旦停止し、ドライバが車両進行方向に対して左側後方に後退縦列駐車で駐車しようとする場合を示す。
周囲地図生成部１４は、超音波センサ９からの測距出力を受けて、車両が駐車列（他車両７０、８０、９０）及び壁５０と並行に前進するに従ってこれらを逐次サンプリングしていった測距結果、及び車両ｉの移動量を考慮して２次元平面上に障害物をサンプリング点によりマッピングしている。
【００８２】
このサンプリング結果は、例えば図１７に示すように、壁５０についてのサンプリング点５１〜６８、３台の他車両７０、８０、９０についてそれぞれのサンプリング点７１〜７９、８１〜８９、９１〜９９として得られる。
周囲地図生成部１４では、図１８に示すように、上記サンプリング点をグルーピングして、サンプリング点５１〜５８、サンプリング点５９〜６８、サンプリング点７１〜７９、サンプリング点８１〜８９、及びサンプリング点９１〜９９をそれぞれ一塊として、壁５０に対応する２本の直線１０１、１０２、及び他車両７０、８０、９０に各々対応する３本の直線１０３、１０４、１０５として直線近似する。
【００８３】
グルーピングは、例えば、隣接している点間の距離が所定値より短いか否かで判断し短ければ同一グループとする。
これにより、ここでは、駐車中の他車両７０、８０、９０の右側面が３本の線１０３〜１０５で、これら他車両の左側面側にある壁５０が２本の線１０１、１０２で表されることになる。
【００８４】
図１９は、周囲地図生成部１４で図１８に示すように直線近似した障害物に加え、目標駐車位置決定部１５が周囲地図生成部１４での障害物情報等に基づき選定した目標駐車位置候補０及び目標駐車位置候補１と、目標軌道算出部１６で算出した上記各目標駐車位置候補へそれぞれ向かう目標軌道候補２００、２０１と、干渉判断部１７で判断した干渉部位２１０とが重畳合成された画像を示している。
なお、ディスプレイ１１には、表示枠１００内のみが映し出される。
ドライバは、上記画像をみて目標駐車位置候補０、目標駐車位置候補１のうちから目標駐車位置選択スイッチ５を操作していずれかを選択する。
ここでは、干渉部位２１０があるものの、自車両ｉに近い目標駐車位置候補０を選択してこれを目標駐車位置にとりあえず設定するものとする。
【００８５】
図２０は、目標軌道算出部１６が、目標駐車位置（図１９での目標駐車位置候補０に相当）Ａに対する複数の目標軌道候補として、第７図に示した算出方法による目標軌道候補０、及び第６図に示した算出方法による目標軌道候補１を算出した状態を示す。なお、表示枠１００内がディスプレイ１１の画像として映し出されている。
すなわち、目標軌道算出部１６は、目標駐車位置Ａが選定された後、制御周期ごとに発生されるトリガ信号に応じてこの目標駐車位置に至る目標軌道候補を０を再算出し、さらに目標軌道候補１を得る。この目標軌道候補１も干渉判断部１７において障害物との干渉の有無が判断される。ここでは、目標軌道候補１は障害物との干渉なしと判断される。
【００８６】
目標軌道候補０及び目標軌道候補１は、ディスプレイ１１に表示されるが、干渉判断部１７における判断結果に応じて報知部１８にて両者間で表示形態が異なるものとされる。
たとえば、干渉の虞がある目標軌道候補０は赤色の細い点線で、また干渉部位２１０は赤色のより太い線で表示されるのに対し、干渉の虞がない目標軌道１は緑色の太い実線で表示される。
ドライバは、上記表示をみて目標軌道選択スイッチ６を操作して目標軌道候補１を選択する。これにより、目標軌道候補１に沿って車両を後退させれば、干渉する虞なしに目標駐車位置Ａへ車両を駐車させることができる。
【００８７】
図２１は、干渉判断部１７での障害物との干渉判断方法を説明する図である。ここでは、壁ｍ、ｎ間にある自車両ｉは、壁ｎの凹んだ部分にある目標駐車位置Ｂへ後退縦列駐車しようとする場合を考える。
目標軌道算出部１６により得られる目標軌道上を車両が移動する際、車体が通過する領域を算出するため、車体の最も内側および最も外側を通過する車両の部位を考慮して、車両の４角ｉ１〜ｉ４と車体左右側面の後輪横部分ｉ５、ｉ６の６カ所が通過する軌道３０１〜３０６を算出する。なお、ｉ１’〜ｉ６’の各点は目標駐車位置Ｂに到達したと仮定したときの各点ｉ１〜ｉ６の移動先を示している。
【００８８】
一方、周囲地図生成部１４により得られる周囲地図に記憶されている障害物（壁ｍ、ｎ）が存在する領域と、上記で得られた６本の軌道３０１〜３０６から算出される車体が通過する領域が重なる部分３１０、３２０が求められる。
干渉判断部１７は、この重なる部分３１０、３２０が存在するか否かによって、車両と障害物の干渉を判断する。
【００８９】
本実施例は、以上のように構成され、車両運動算出部１３で算出された車両運動と、駐車開始前に超音波センサ９にて車両移動しながら障害物を測距したデータをもとに周囲地図生成部１４で生成・蓄積した周囲地図をもとに、目標駐車位置決定部１５で目標駐車位置を決定し、目標軌道算出部１６で算出した目標駐車位置までの目標軌道を算出して、干渉判断部１７で上記障害物の位置と干渉するか否か判断し、目標駐車位置、目標軌道、干渉領域を周囲地図とともにディスプレイ１１に重畳表示するようにしたので、駐車開始時に超音波センサ９にて障害物が検出できない地点にいてもそれ以前に超音波センサ９が検出した障害物が周囲地図として蓄積記憶されており、干渉する虞がある目標軌道とその虞がない目標軌道に分けてディスプレイ１１にすることができる。
この結果、ドライバは、障害物を再検出できる地点まで行かなくても、容易かつ迅速に干渉の虞のある目標軌道を避けてその虞のない目標軌道にしたがって駐車することができる。
【００９０】
また、目標軌道は、報知部１８で障害物と干渉する虞のある領域・目標軌道と、障害物と干渉する虞がない目標軌道とでディスプレイ１１への表示色や線種といった表示形態を変化させるようにしているので、障害物と干渉する虞のある目標駐車位置や目標軌道を明確かつ容易に認識することができる。
【００９１】
なお、超音波センサに代え、レーザー、マイクロ波、ミリ波等を利用したレーダを用いるようにしてもよい。
また、車両後方を撮影するカメラは、車体後部上方に装着した１台に限ることなく、車体後端付近に２台のカメラを装着させるようにしてもよい。このようにすれば、これらで撮影した画像を合成することで、車両の後端も含んだ画像を容易に得ることができる。
【００９２】
なおまた、実施例の目標軌道算出部１６では、最大操舵角による最小回転半径の円弧Ａｒｃ１、Ａｒｃ２等を含む軌道を算出するものとしたが、目標軌道算出にあたってはこれに限定されず、任意の一定操舵角による一定回転半径の円弧を用いることができる。
【００９３】
また実施例の目標軌道算出部１６においては、目標軌道をマイクロコンピュータの所定の制御周期ごとに発生するトリガ信号に応じて繰り返し再計算するようにしたが、ドライバが必要時に手動操作することでトリガ信号を発生させるトリガ信号発生部を用いて再計算させるようにしてもよい。
あるいはまた、このトリガ信号は車両が所定距離以上移動したことを検出した場合に出力されるようにしてもよい。
すなわち、図２２の上半部に示すように、目標駐車位置Ａへ駐車すべく、目標軌道算出部１６にて目標軌道２００が算出され、干渉判断部１７で目標軌道２００が障害物としての他車両７０を表す直線１０３と干渉位置２１０で干渉すると判断されると、報知部１８にて目標軌道２００が赤色の細い点線で、干渉位置２１０が赤色の太線でディスプレイ１１に表示される。
【００９４】
これにより、ドライバは駐車に適さない位置にいると容易に判断できる。そこで、同図中、下半部に示すように車両ｉを所定距離以上後退移動させると、トリガ信号が発生し、このトリガ信号の入力により目標軌道算出部１６が再計算を実行し、目標軌道２２０が得られる。この新しい目標軌道２２０は、干渉判断部１７でも他車両７０、８０等に当たることなく目標駐車位置Ａへ移動できると判断され、目標軌道２２０が緑色の太い実線でディスプレイ１１に表示される結果、ドライバは駐車するのに最適な位置まで容易かつ迅速に移動できる。
【００９５】
また、干渉判断部１７では、図２１に基づき説明した判断方法に限ることなく、車体が通過する領域と障害物の輪郭を表す線分が交点を持つか否か、あるいは車体６カ所の軌道と障害物の輪郭を表す線分が交点を持つか否かによって、干渉の判断を行うようにしてもよい。
あるいは、図２３に示すように、車両ｉを座標に固定して、障害物（ここでは壁ｎ）を相対的に移動させることにより描かれる領域（壁ｎ〜ｎ８）と、車体の領域が重なる部分（ここでは３４０）があるか否かで干渉判断を行うようにしてもよい。
もちろん、障害物を相対的に移動させることにより描かれる領域と車体が描く４本の線分（車体の前面、後面、両側面に沿った線分）が交点を持つか否か、相対的に移動する障害物の輪郭を表す線分と車体が描く4本の線分が交点を持つか否かによって、干渉の判断を行ってもよい。
【００９６】
さらに、干渉判断部１７は、車体の軌道を算出する部位数（図２１では車体の６カ所の部位であるから６）に合わせて障害物数判断基準値を設定（ここでは６に設定）し、超音波センサ９で得られた障害物の輪郭を表す線分を構成するサンプリング点の数が障害物数判断基準値以上となる場合は、図２１に基づき説明した干渉判断方法を用い、障害物数判断基準値より小さい場合は、図２３に基づき説明した干渉判断方法を用いるように切り替えることにより、干渉判断をより短い計算時間で行うことができる。
なお、障害物数判断基準値は、上記のように障害物の輪郭を表す線分を構成するサンプリング点の数に対する基準値として設定するほか、障害物の輪郭を表す線分の数、あるいは障害物の数に対する基準値として設定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる駐車支援装置の全体を示すブロック図である。
【図２】 コントロールユニットの機能ブロック図である。
【図３】ディスプレイへの表示例を示す説明図である。
【図４】後退並列駐車時における目標軌道算出要領を示す説明図である。
【図５】後退並列駐車時の別の目標軌道算出要領を示す説明図である。
【図６】後退縦列駐車時の目標軌道算出要領を示す説明図である。
【図７】後退縦列駐車時の別の目標軌道算出要領を示す説明図である。
【図８】実施例における制御の流れを示すゼネラルフローチャートである。
【図９】センサ信号を検出するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１０】車両の位置座標、車体の向きを算出するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１１】目標駐車位置を決定するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１２】目標駐車位置を決定するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１３】目標軌道を算出するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１４】目標軌道を算出するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１５】目標軌道を算出するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１６】障害物と車両との干渉を判断するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１７】周囲地図生成の要領を示す説明図である。
【図１８】周囲地図生成の要領を示す説明図である。
【図１９】目標駐車位置決定の要領を示す説明図である。
【図２０】目標軌道決定の要領を示す説明図である。
【図２１】干渉判断の要領を示す説明図である。
【図２２】新たな目標軌道決定の要領を示す説明図である。
【図２３】別の干渉判断の要領を示す説明図である。
【符号の説明】
１ コントロールユニット
２ 駐車動作開始スイッチ
３ 縦列並列選択スイッチ
４ 左右選択センサ
５ 目標駐車位置選択スイッチ
６ 目標軌道選択スイッチ
７ 操舵角センサ（操舵角検出手段）
８ 車速センサ（車速検出手段）
９ 超音波センサ（周囲障害物検出手段）
１０ カメラ（撮影手段）
１１ ディスプレイ（表示手段）
１２ 予想軌道算出部
１３ 車両運動算出部
１４ 周囲地図生成部
１５ 目標駐車位置決定部
１６ 目標軌道算出部
１７ 干渉判断部
１８ 報知部
１９ 画像合成部
【発明の属する技術分野】
本発明は、駐車場へ駐車しようとする際にドライバが的確な運転操作を簡単に行うことができるように、ＣＣＤカメラ等により把握した自車両の周囲状況の画像情報に障害物や目標軌道等に関する情報を重ね合わせてドライバへ表示する駐車支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載したＣＣＤカメラで捉えた車両周囲の画像を利用し、駐車時にドライバの運転操作を支援するものとして、たとえば特開平１０−１１４２７３号公報に記載のものが知られている。
この公開公報に記載のものにあっては、以下のように駐車支援がなされる。
まずモード選択スイッチにより並列駐車右、並列駐車左、縦列駐車右、縦列駐車左のうちから所望の駐車モードを選択して、自動駐車スタートスイッチをオンにする。スピーカからの音声の指示に従い、ブレーキペダルを軽く踏みながら車両をクリープで前進走行させると、ドライバがステアリング操作をしなくても、車両の転舵角が予め記憶してある規範転舵角に一致するようにステアリングアクチュエータの作動が制御されて車体の向きが自動調整される。
【０００３】
車両が前進から後退にシフトすべき地点に近づくと、スピーカからの音声指示が出され、ドライバはシフト操作をして後退させる。この後退時にあっても、ドライバはブレーキペダルを軽く踏みクリープにより後退させるだけでステアリング操舵なしに目標駐車位置へ自動的に導かれるようになっている。
【０００４】
上記自動駐車操作中は、車両の移動に伴ってソナーやレーダなどの物体検出手段が自車の周囲にある障害物体の位置をその都度連続的に検出する。自車の移動軌跡内に既に障害物が存在する場合、或いは自車の移動軌跡内に移動する障害物が侵入する可能性がある場合には、スピーカで報知したり、ディスプレイ画像上に車両と他物体とが干渉しそうな部分を点滅表示させることでドライバに警報を発する。またこの警報と同時に自動ブレーキを作動させ、自動駐車を解除するようにすることもできるように構成してある。
さらに、車両が前後輪操舵制御装置を有する場合には、同一の駐車空間に対しても複数の移動軌跡を設定でき、障害物を回避できるケースを増やすようにしてある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の駐車支援装置では、ディスプレイには自車両周囲の画像そのものと操作段階の教示が表示され、車両の移動に伴って物体検出手段が障害物を検出している時点でのみ干渉しそうな部分を点滅表示させる構成となっていたため、それ以前、例えば駐車場へ入ってきたときなどに障害物の存在を検出していても、そこを通り越し障害物を検知できない位置まで来てから駐車を開始すると、以前に検出した障害物が車両の予想移動経路上等に表示されず、また予想移動経路も障害物に無関係に設定される結果、車両を移動させ物体検出手段が障害物を再検出できる位置まで来ないと、その駐車が可能なのか否かが明らかにならないという問題点があった。
【０００６】
また、上記従来技術の駐車支援装置では、前後輪操舵制御装置を備えた車両にあっては、同一の駐車場に対し複数の移動軌跡を設定できるようにしているものの、上述のように以前に検出した障害物が記憶されず移動軌跡の設定が障害物と無関係に設定されるため、この場合でも車両を移動軌跡に沿って移動させ、障害物を検出可能な位置まできて初めて好ましくない移動軌跡を選択したことに気づき駐車をやり直さなければならないことになるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、以前に検出した駐車の障害物となる虞があるものの情報を活用して、現在その障害物を検出できない位置にあっても、その結果をドライバが知ることができるようにして、障害物がある目標軌道や目標駐車空間をあらかじめ避けることができるようにした車両用駐車支援装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明は、操舵角を検出する操舵角検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、 車両周囲の障害物を検出する周囲障害物検出手段と、車両の周囲を撮影する撮影手段と、前記操舵角と前記車速とから車両の２次元平面上での運動を算出する車両運動算出部と、該車両運動算出部で算出された車両運動と、前記障害物検出手段により得られた障害物までの相対位置関係とから、２次元の周囲地図を生成し蓄積記憶していく周囲地図生成部と、該周囲地図生成部で生成された前記周囲地図から駐車可能な空間を見つけ出し目標駐車位置を決定する目標駐車位置決定部と、現在の車両位置から目標駐車位置までの目標軌道を算出する目標軌道算出部と、該目標軌道算出部により算出した目標軌道の座標と、前記周囲地図生成部にて生成した周囲地図上の障害物の位置座標とから、車両が前記目標軌道上を移動するときの車両と障害物の干渉の有無の可能性を判断する干渉判断部と、該干渉判断部から得られる判定結果をドライバに報知する報知部と、前記操舵角から車体の特定部位が描く予想軌道を算出する予想軌道算出部と、前記周囲地図生成部で生成した周囲地図と、前記目標駐車位置決定部で決定した目標駐車位置と、前記目標軌道算出部で算出した目標軌道と、前記予想軌道算出部が算出した予想軌道と、前記干渉判断部で判断した干渉結果とを前記撮影手段から得られた画像に重畳合成する画像合成部と、該画像合成部で重畳合成した画像を表示する表示手段とを有し、
前記干渉判断部は、車両が目標軌道上を移動する際に、前記周囲地図生成部で得た周囲地図に記憶されている障害物が、車両を座標に固定し該車両に対して相対的に移動することにより得られる障害物移動領域を算出し、該障害物移動領域と車体とが重なる部分が存在するか否かにより、車両と障害物の干渉を判断するようにしたものである。
請求項２の本発明は、操舵角を検出する操舵角検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、
車両周囲の障害物を検出する周囲障害物検出手段と、車両の周囲を撮影する撮影手段と、 前記操舵角と前記車速とから車両の２次元平面上での運動を算出する車両運動算出部と、該車両運動算出部で算出された車両運動と、前記障害物検出手段により得られた障害物までの相対位置関係とから、２次元の周囲地図を生成し蓄積記憶していく周囲地図生成部と、該周囲地図生成部で生成された前記周囲地図から駐車可能な空間を見つけ出し目標駐車位置を決定する目標駐車位置決定部と、現在の車両位置から目標駐車位置までの目標軌道を算出する目標軌道算出部と、該目標軌道算出部により算出した目標軌道の座標と、前記周囲地図生成部にて生成した周囲地図上の障害物の位置座標とから、車両が前記目標軌道上を移動するときの車両と障害物の干渉の有無の可能性を判断する干渉判断部と、該干渉判断部から得られる判定結果をドライバに報知する報知部と、前記操舵角から車体の特定部位が描く予想軌道を算出する予想軌道算出部と、前記周囲地図生成部で生成した周囲地図と、前記目標駐車位置決定部で決定した目標駐車位置と、前記目標軌道算出部で算出した目標軌道と、前記予想軌道算出部が算出した予想軌道と、前記干渉判断部で判断した干渉結果とを前記撮影手段から得られた画像に重畳合成する画像合成部と、該画像合成部で重畳合成した画像を表示する表示手段とを有し、
前記干渉判断部は、障害物の数、障害物の輪郭を表す線分の数、障害物の輪郭を表す線分を構成する点の数のうちの少なくとも一つに関する判断基準値を有し、前記周囲地図生成部により得られた周囲地図に記憶されている障害物の数、障害物の輪郭を表す線分の数、障害物の輪郭を表す線分を構成する点の数が、前記判断基準値以上の場合には、車体の４角と車体左右側面の後輪横部分の６カ所の軌道から車体の通過する領域を算出して該車両通過領域と障害物の干渉を判断し、前記判断基準値より少ない場合には、車両が移動する際、車両を座標に固定して相対的に障害物が通過する障害物移動領域を算出して該障害物移動領域と車両との干渉を判断することで、車両と障害物との干渉判断を行うものである。
【０００９】
請求項３の本発明は、目標駐車位置決定部が、周囲地図生成部で記憶された周囲地図に関する情報から駐車可能な空間を探索することによって、複数の目標駐車位置候補を検出し、目標軌道算出部は、各目標駐車位置候補に対する目標軌道をそれぞれ算出し、干渉判断部は、各目標軌道に対してそれぞれ干渉判断を行うようにしたものである。
【００１０】
請求項４の本発明は、目標軌道算出部が、トリガ信号を出力するトリガ信号発生部を有し、該トリガ信号発生部からトリガ信号が入力されると、目標駐車位置決定部から得られる目標駐車位置と、車両運動算出部より得られる現在の車両位置とから、目標軌道を計算するようにしたものである。
【００１１】
請求項５の本発明は、目標軌道算出部が、目標駐車位置決定部から得られる目標駐車位置と、車両運動算出部より得られる現在の車両位置とから目標軌道を計算する際、複数の目標軌道候補を算出し、干渉判断部が各目標軌道候補に対して干渉判断をそれぞれ行うようにしたものである。
【００１２】
請求項６の本発明は、報知部が、干渉判断部の判断結果に応じて目標軌道算出部が算出した目標軌道の表示形態を変化させ、表示手段へ表示するようにした。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１及び２の発明によれば、周囲地図生成部が生成した車両周囲の２次元地図を以前検出した障害物を含めて蓄積記憶するようにし、干渉判断部で車両が目標軌道上を移動するとき車両と障害物の干渉の有無を判断して、この判断結果を周囲画像へ目標軌道等とともに表示するようにしたので、再検出しないと障害物を検出できない位置にあって駐車判断をするときでも、駐車操作開始前に以前検出した障害物と干渉しそうな目標軌道か否かが一目で判断でき、駐車操作のやり直し等を避けることが可能となる。
そして、請求項１の発明によれば、車両が現在位置から目標駐車位置まで移動する際、目標軌道算出部より得られる目標軌道に基づいて、車両に対する相対的な障害物の移動により描かれる障害物移動領域を算出し、その領域内に車体が侵入するか否かを調べることによって干渉判断を行っているので、障害物が少ない場合には、車両が障害物と干渉せずに目標駐車位置まで到達できるか否かを、より短い計算時間で、より確実に知ることが可能となる。
また、請求項２の発明によれば、周囲地図生成部より得られる周囲地図に記憶されている障害物に関するデータ数が設定した判断基準値以上の場合には車体が通過する領域を算出し、判断基準値より少ない場合には障害物が通過する領域を算出して、車両と障害物の干渉判断を行うので、検出した障害物のデータ量に応じたより有利な干渉判断方法を選択でき、より短い計算時間で干渉判断を行うことが可能となる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、目標駐車位置決定部が複数の目標駐車位置候補を探索し、目標軌道算出部で各目標駐車位置候補に対する目標軌道を算出し、干渉判断部で各目標軌道につき干渉判断するようにしたので、ドライバはディスプレイに表示された複数の目標位置候補へ至る目標軌道が障害物と干渉しそうな目標軌道か否か一目で分かるようになり、障害物と干渉せずに駐車できる所望の目標駐車位置を予め選択することが可能となる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、目標軌道算出部が、トリガ信号、例えば制御周期毎に発生するトリガ信号、或いはドライバが要求した場合にスイッチ入力を用いて発生するトリガ信号、或いは車両運動算出部から得られる車両位置に変化が生じた際に発生するトリガ信号の入力に応じて、目標軌道を再計算するようにしたので、車両位置を変化させながら、目標軌道を新たに算出し、干渉判断部で障害物と車両が干渉しない目標軌道か否かを順次確認することができ、確実に車両が目標駐車位置まで障害物と干渉しない位置から駐車することが可能となる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、目標軌道算出部が複数の目標軌道候補を算出し、干渉判断部が各目標軌道候補につき干渉判断するので、ドライバは複数の目標軌道候補のうちから障害物と干渉しない目標軌道を容易に選択することが可能となる。
【００２０】
請求項６の発明によれば、車両が現在位置から目標駐車位置に障害物と干渉せずに移動することができるか否かを、目標軌道の表示形態、例えば、線種、色・線幅を変化させドライバに報知するようにしたので、ドライバは車両の現在位置から障害物と干渉せずに目標駐車位置まで到達できるか否かをより明確また迅速に知ることが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。
図１は、実施の形態にかかる駐車支援装置の全体を示すブロック図である。
コントロールユニット１は、マイクロコンピュータ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インターフェイス回路などからなり、後述する各スイッチ、各センサからの入力情報を処理して、ディスプレイ（表示手段）１１へ出力するデータを算出する役割を担っている。
【００２５】
駐車動作開始スイッチ２は、ドライバが駐車場所に対して予め決められた位置まで車両を持っていった時点で、駐車支援装置を作動させるために操作するものである。駐車動作開始スイッチ２が操作されると、この出力信号がコントロールユニット１へ入力され、駐車支援装置全体が初期化され、駐車操作支援を開始するようになる。
【００２６】
縦列並列選択スイッチ３は、後退縦列駐車を行いたいのか、後退並列駐車を行いたいのかを、ドライバが手動で選択するためのスイッチである。
左右選択スイッチ４は、自車両の左側空間に駐車したいのか、あるいは自車両の右側空間に駐車したいのかを、ドライバが手動で選択するためのスイッチである。
ドライバが手動でこれらのスイッチ３、４を切替選択することで、これらの選択信号がコントロールユニット１へ入力されるようになっている。
【００２７】
目標駐車位置選択スイッチ５は、目標駐車位置候補が複数存在する場合、その中から所望の目標駐車位置を選択するものである．本実施例では、ドライバが例えば複数の目標駐車位置候補を表示するディスプレイ１１の画像を見ながらスイッチ入力により所望の一つの目標駐車位置を選択する。
目標軌道選択スイッチ６は、いくつかの目標軌道候補から所望の目標軌道をスイッチ入力により選択する。本実施例では、ドライバが例えば複数の目標軌道候補を表示するディスプレイの画像を見ながらスイッチ入力により所望の一つの目標軌道を選択する。
【００２８】
操舵角センサ（操舵角検出手段）７は、例えばステアリングホイールに連動するスロットディスクを挟んで２組のフォトインタラプタを互いに位相差を設けてステアリングコラムチューブに固定して構成する。ステアリングホイールの回転に応じてスロットディスクによる光の透過・遮断に応じてパルスを発生する。このパルスをカウントし、ドライバが操作するステアリングの中立点、操舵角を、また上記位相差により操舵方向を判別する。得られた操舵角にステアリングギヤ比を乗じれば、容易に操舵輪（本実施例では前輪）の向いている角度（切り角）に換算できる。
【００２９】
車速センサ（車速検出手段）８は、例えば車輪と一体に回転する磁性体のロータの歯に対し、コイルと永久磁石からなるピックアップを適当な空隙を設けて配置して、車輪の回転に応じてパルス電圧を発生させ、このパルスの時間間隔を計測し、得られた時間間隔と１パルス当たりの角度、タイヤ半径等の数値から車速を得るようになっている。
【００３０】
超音波センサ（周囲障害物検出手段）９は、例えばピエゾ圧電素子を利用したトランスミッタから超音波を発射し、この超音波が障害物に当たって反射してくるのを同じくピエゾ圧電素子を利用したレシーバで検知するもので、車両の周囲に設置されており、車体座標系における障害物までの距離及びその方位を検出するものである。障害物までの距離は、超音波の発射から反射して返ってくるまでの時間を計測し超音波の速度を乗じて得るようになっている。
ここでは、車両前端に真横方向に向けて設置されている。
【００３１】
カメラ（車両周囲撮影手投）１０は、例えばＣＣＤカメラを用い、これを車両後部上方に設置することで車両の後方を撮影する。このカメラ１０による画像信号は、コントロールユニット１へ入力される。 ディスプレイ１１は、例えば、いわゆるバックモニタやナビゲーション装置等で使われている液晶製のモニタ・ディスプレイを用い、コントロールユニット１から出力される画像信号が入力され、カメラ１０が捉えた画像等を表示することで、ドライバが後退しながら駐車する際の参考情報を視覚的に提供するものである。
【００３２】
図２は、コントロールユニット１の機能ブロック図である。 予想軌道算出部１２は、操舵角センサ７から得られた操舵角から、その時点での車両の回転半径を算出し、車体の特定部位（例えば、車両後端や後輪横の車体）が描く軌道を求める。
【００３３】
車両運動算出部１３は、操舵角センサ７から得られる前輪の切り角と、車速センサ８から得られる車速と、前進か後退かを識別するために変速機に設けた図外のシフトポジションセンサから得られるシフトポジションに基づいて、例えば、下式の状態方程式から、車両の位置、車体の向き等の車両運動情報を求める。この場合、初期位置は駐車動作開始スイッチ２をドライバが操作した時点の位置とする。
【数１】
【００３４】
周囲地図生成部１４は、超音波センサ９で得られた障害物までの距離及び方位に、車両運動算出部１３で求められた車両運動情報を加味しながら、車両周囲の障害物位置をマッピングして記憶していく。この結果、ここで得られる２次元の周囲地図は、車両が移動するに従い、超音波センサ９で検出したすべての障害物と自車両との応対位置関係を蓄積・記憶することにより、広域の地図が得られることとなる。超音波センサ９等で検出した情報は、駐車動作開始スイッチ２を操作してから駐車が完了するまで蓄積・記憶されている。
【００３５】
目標駐車位置決定部１５は、縦列並列選択スイッチ３及び左右選択スイッチ４により選択された駐車方法（例えば、後退縦列駐車左右、後退並列駐車左右の４通りのうちから選択した一つ）を参考に、周囲地図生成部１４で作成された周囲地図の中から駐車可能空間を探し出し、探し出された駐車可能な空間から目標駐車位置選択スイッチ５の入力に応じて目標駐車位置を選択し、目標駐車位置としての目標後輪車軸中心点の座標及び目標車体方向を決定する。
【００３６】
目標軌道算出部１６は、目標駐車位置決定部１５で決定された目標駐車位置と車両運動算出部１３で求めた車両の現在位置とから、予め定められた軌道生成ロジックに従って目標とする軌道を算出する。この軌道生成ロジックの詳細については後述する。
干渉判断部１７は、目標軌道算出部１６により算出された目標軌道の座標と、周囲地図生成部１４より得られる車両周囲の２次元地図から、車両が現在の車両位置から目標駐車位置まで目標軌道に沿って移動した場合、車両周囲の障害物と干渉するか否かを判断する。
【００３７】
報知部１８は、干渉判断部１７の判断結果に応じて目標軌道の表示形態を変化させる。本実施例では、例えば目標軌道の障害物と干渉する部位を赤く太い線で表示し、この線を点滅させる．
画像合成部１９は、カメラ１０により撮影された車両周囲画像（本実施例では後方画像とする）上に、予想軌道算出部１２で算出された予想軌道と、目標軌道算出部１６で算出し、報知部１８で表示形態を決定した目標軌道とを重畳し、得られた合成画像をディスプレイ１１へと出力するものである。
【００３８】
ここで、ディスプレイ１１に表示される画像の一例を図３に示す。
同図中、自車両ｉにあっては、駐車動作開始スイッチ２がオンとされることで駐車支援が開始される。ここでは、車両が前輪操舵車であるとし、この場合後輪車軸中心点が車両運動を計算する際の基準となるので、後輪車軸中心点の位置が車両座標系での原点として設定され、この車両ｉの前方がｘ軸、後輪車軸左側がｙ軸とされる。
【００３９】
今、車両ｉが現在の後輪車軸中心点ｃ上にあるものとして、破線で示した目標駐車位置での駐車枠ｅに収まった時の後輪車軸中心点ｄまで移動するものとする。
このとき、車両ｉは、現在の後輪車軸中心点ｃから目標駐車位置での後輪車軸中心点ｄに至るまで、図中一点鎖線で表示した後輪車軸中心点の目標軌道ｆに沿って移動するようにガイド支援されることになる。
【００４０】
後輪車軸中心点の目標軌道ｆは、本実施例では軌道が「直線＋円弧＋直線」で設定され、例えば、車両ｉの車体後端が描く目標軌道ｇを求める際に必要となる。なお、ディスプレイ１１には車体後端の目標軌道ｇを表示するようにするので、後輪車軸中心点の目標軌道ｆのディスプレイ１１への表示は必ずしも必要ではない。
【００４１】
予想軌道ｈは、予想軌道算出部１２で算出され、操舵角センサ７の出力に基づく円弧により表され、操舵角を一定に保って後退するとき自車両ｉの車体後端が通過する軌道である。
他車両ｋ、ｐ等の障害物を示す境界線ｂは、駐車操作開始前、駐車場侵入時に超音波センサ９により検出した結果に基づき、周囲地図生成部１４で予めマッピングした障害物の位置から求めたものである。
目標軌道ｇが障害物の境界線ｂと干渉する部位ｊは、干渉判断部１７で判断され、境界線ｂより太い線で色も異ならせて表示する。
【００４２】
ディスプレイ１１に表示される画像の範囲（表示画面枠）ａは、図中四角の太線枠で囲まれた部分であり、この表示画面は、車体後部上方に装着されたカメラ１０により撮影された画像を座標変換して、あたかも真上から見下ろしたような画像とされる。
【００４３】
次に、目標軌道算出部１６による目標軌道算出方法の一例について説明する。
この算出方法としては、例えば、公知の技術でよく用いられているものとして、後退並列駐車であれば、以下のように行う。
目標軌道算出部１６は、先の運動方程式に現れた状態量ｘ、ｙ、θが運動方程式や拘束条件（例えば、最大操舵角、車速の範囲等）を満たしながら、初期状態（現在位置での状態）から終端状態（駐車終了時の状態）へと、ある決められた条件に基づいて目標軌道を算出する。
【００４４】
ここでは、後退並列駐車での目標軌道を算出する２種（後述の目標軌道１と目標軌道０）の方法として第４図、第５図に基づき、また後退縦列駐車での目標軌道を算出する２種（後述の目標軌道１と目標軌道０）の方法として第６図、第７に基づき、それぞれ説明する。
なお、いずれの図の場合にも、現在の後輪車軸中心点Ｄの座標を（ｘｄ，ｙｄ）、目標駐車位置での後輪車軸中心点Ｂの座標を（ｘｂ，ｙｂ）とし、この目標駐車位置における車体の向きでの座標軸をｘ軸（車両前方を指す）、ｙ軸（車両左側を指す）、後輪車軸中心点の軌道をＬ３とする
【００４５】
まず、後退並列駐車で目標軌道１を算出する場合、図４に示すように、最初、駐車動作開始における車体軸の方向、すなわちｘ軸に対し車体の向きが角度θｄとなった状態で直線ｃ”に沿ってまっすぐに後退した後、一旦停止して最大操舵角に操舵し、円弧を描きながら車体を右回りにθｄだけ回転移動させる。車体が図中のｘ軸と並行になったら、直線ｃ’に沿ってそのまま真っ直ぐに後退する。
したがって、ここでは、
直線（Ｌｉｎｅ１）＋最小回転半径の円弧（Ａｒｃ１）＋直線（Ｌｉｎｅ２）
という組み合わせの軌道を用いる。
【００４６】
一方、後退並列駐車で目標軌道０を算出する場合、図５に示すように、最初駐車動作開始における車体軸の方向、すなわちｘ軸に対し車体の向きがθｄとなる直線ｃ”に沿ってまっすぐ後退した後、一旦停止してステアリング操作して最大操舵角で車両ｉを左回りに回転移動させ、次いで一旦停止してステアリングを逆方向に操作し最大操舵角で右回りに車両ｉを回転移動させ図中のｘ軸と平行な直線ｃ’上に来たら、一旦停止してステアリング操舵して操舵角を中立位置としてそのまま直線ｃ’に沿ってまっすぐに後退し駐車位置へ至る。
したがって、ここでは、直線（Ｌｉｎｅ１）＋最小回転半径の円弧（Ａｒｃ１）＋最小半径の円弧（Ａｒｃ２）＋直線（Ｌｉｎｅ２）といった組み合わせの軌道を用いる。
【００４７】
次に、後退縦列駐車で目標軌道１を算出する場合、図６に示すように、最初ｘ軸に対し車体の向きが並行となった状態で直線ｃに沿ってまっすぐに後退した後、一旦停止してステアリング操作し最大操舵角で円弧を描きながら車体を右回りに回転移動させ、直線ｃと最終駐車位置での車体軸に沿う直線ｃ’との中間位置に来たら今度は逆方向にステアリング操作して最大操舵角で左回りに回転移動させる。ちょうど車体が図中のｘ軸と平行な直線ｃ’に沿う位置に来た地点が駐車位置となる。
したがって、ここでは、
直線（Ｌｉｎｅ１）＋最小回転半径の円弧（Ａｒｃ１）＋最小回転半径の円弧（Ａｒｃ２）
という組み合わせの軌道を用いる。
【００４８】
後退縦列駐車で目標軌道０を算出する場合、図７に示すように、最初現在の位置から最大操舵角でステアリング操作し右回りに車両を回転移動させ、直線ｃと最終駐車位置での車体軸に沿う直線ｃ’との中間位置に来たら逆方向にステアリング操作して最大操舵角で左回りに回転移動させる。ちょうど車体が直線ｃ’に沿う位置に来たら、一旦停止し、操舵角を中立位置へ戻し、直線ｃ’に沿って目標駐車位置まで後退する。
したがって、ここでは、
最小回転半径の円弧（Ａｒｃ２）＋最小回転半径の円弧（Ａｒｃ１）＋直線（Ｌｉｎｅ１）
という組み合わせの軌道を用いる。
なお、これらの軌道は、幾何学的な関係から容易に算出することができる。
【００４９】
以上の処理の流れを図８のゼネラルフローチャート、及び図９〜図１６のサブルーチンのフローチャートを用いて、詳細に説明する。
これらのプログラム処理は、コントロールユニット１のマイクロコンピュータにより所定の制御周期毎に繰り返し実行される。なお、車両運動算出部１３から得られる車両位置に変化が生じた場合、或いは、ドライバが目標駐車位置選択スイッチ５などのスイッチ入力により目標駐車位置の変更を要求した場合に、これら車両位置変化、スイッチ入力といったトリガ信号が目標軌道算出部１６へ入力され目標軌道を再計算する。
また、図８のゼネラルフローを実行する際には、これと並行して周囲地図生成部１４により周囲地図が生成されているものとする。
【００５０】
駐車動作開始スイッチ２が操作されると、コントロールユニット１で以下の処理が開始される。
ステップ１００では、コントロールユニット１が、各センサ、各スイッチからの信号を読み込む。ここでの読み込み処理の詳細は、図９を用いて、後で説明する。
ステップ２００では、車両運動算出部１３が、操舵角センサ７からの操舵角と、車速センサ８からの車速とに基づき、駐車動作開始スイッチ２がオンされた時点での後輪車紬中心点を原点として、車両の運動に従い、車両の相対位置座標（ｘ、ｙ）、車体の方向θを算出する。ここでの車両の相対位置算出処理の詳細は、図１０を用いて後で説明する。
【００５１】
ステップ３００では、目標駐車位置決定部１５が、周囲地図生成部１４で生成されている周囲地図をもとに駐車空間として適切な場所を探索し、その探索した目標駐車位置候補のうちからドライバが目標駐車位置選択スイッチ５を操作して目標駐車位置を決定し、その時の車体の向きを算出・設定する。ここでの目標駐車位置決定処理の詳細は、後に、図１１、図１２を用いて説明する。
ステップ４００では、目標軌道算出部１６が、現在の車両位置から、ステップ３００で設定した目標駐車位置へ到る目標軌道を算出する。ここでの目標軌道算出処理の詳細は、図１３〜図１５を用いて、後で説明する。
【００５２】
ステップ５００では、干渉判断部１７が、ステップ４００で算出した目標軌道と生成されている周囲地図の情報から、車両が現在位置から目標駐車位置まで障害物と干渉せずに移動することができるか否かを判断する。ここでの干渉判断処理の詳細は、図１６を使って、後で説明する。
【００５３】
ステップ６００では、報知部１８が、ステップ５００で判断した干渉判断結果に応じて、目標軌道の線種、色、線幅のいずれか或いはその組み合わせを変化させたり、干渉する障害物が存在する場合は、障害物の干渉する部位の線種、色、線幅のいずれか或いはその組み合わせを変化させたりする。
【００５４】
ステップ７００では、予想軌道算出部１２が、操舵角センサ７から得られる操舵角信号を用いて、その時点での回転半径を算出し、車体の予想軌道を求める。
ステップ８００では、画像合成部１９が、ステップ６００で報知処理を施した目標軌道やステップ７００で求めた予想軌道を、カメラ１０で撮像した後部の撮影画像に重畳合成し、ディスプレイ１１ヘ、予め定められたフォーマットで転送する。
【００５５】
図９は、図８のゼネラルフローチャートでのステップ１００におけるセンサ信号読み込み処理の詳細な流れを示したフローチヤートである。
ステップ１１０では、車両運動算出部１３が車速センサ８から車速を読み込む。
ステップ１２０では、予想軌道算出部１２と車両運動算出部１３とが、操舵角センサ７からステアリングの操舵角を読み込む。
ステップ１３０では、予想軌道算出部１２と車両運動算出部１３とが、ステップ１２０で読み込んだ操舵角に、ステアリングのギヤ比Ｇ１を乗じることで、前輪舵角（前輪切り角）を算出する。
【００５６】
ステップ１４０では、目標駐車位置決定部１５と目標軌道算出部１６が、縦列並列選択スイッチ３の選択状態を読み込む。
ステップ１５０では、目標駐車位置決定部１５が、左右選択スイッチ４の選択状態を読み込む。
ステップ１６０では、目標駐車位置決定部１５が、目標駐車位置選択スイッチ５の選択状態を読み込む。
ステップ１７０では、目標軌道算出部１６が、目標軌道選択スイッチ６の選択状態を読み込む。
【００５７】
図１０は、図８のゼネラルフローチャートでのステップ２００における、車両の運動に従った車両の位置座標、車体の方向を算出する車両運動算出処理の詳細な流れを示したフローチャートである。
ステップ２０５では、車両運動算出部１３が、車両位置座標、車体方向を算出する際、それらの初期化が行われているか否かにつき、車両位置初期化フラグを調べて判断する。車両位置初期化フラグがセットされていればステップ２４０へ、リセットされていればステップ２１０へ進む．
【００５８】
ステップ２１０では、車体位置初期化フラグをセットする。
続くステップ２１５では、車体向きを初期化してθ１＝π／２とする。
ステップ２２０では、後輪車軸中心点のｘ座標を初期化し、ｘ１＝０とする。
ステップ２３０で後輪車軸中心点のｙ座標を初期化し、ｙ１＝０とする。
次いで、ステップ２４０では、Ｔｓをサンプリング時間として、１サンプル前の車体向きθ１と、その周期で計測した車速Ｖ、前輪切れ角Φから、車体向きθ２を求める。
θ２＝（Ｔｓ・Ｖ／Ｌｗｂ）・ｔａｎΦ＋θ１
【００５９】
ステップ２５０では、Ｔｓをサンプリング時間として、1サンプル前の後輪車軸中心点のｘ座標ｘ１と、車体向きθ１と、その周期で計測した車速Ｖとから、後輪車軸中心点のｘ座標ｘ２を求める。
ｘ２＝Ｔｓ・Ｖ・ｃｏｓθ１＋ｘ１
【００６０】
ステップ２６０では、Ｔｓをサンプリング時間として、１サンプル前の後輪車軸中心点のｙ座標ｙ１と、車体向きθ１と、その周期で計測した車速Ｖとから、後輪車軸中心点のｙ座標ｙ２を求める。
ｙ２＝Ｔｓ・Ｖ・ｓｉｎθ１＋ｙ１
【００６１】
ステップ２７０では、θ１＝θ２として、ステップ２４０で求めた新たな車体の向きを、このサンプルでの車体の向きとする。
ステップ２８０では、ｘ１＝ｘ２として、ステップ２５０で求めた新たな後輪車軸中心点のｘ座標を、このサンプルでの車体の向きとする。
ステップ２９０では、ｙ１＝ｙ２として、ステップ２６０で求めた新たな後輪車紬中心点のｙ座標を、このサンプルでの車体の向きとする。
【００６２】
図１１、図１２は、図８のゼネラルフローチャートでのステップ３００における目標駐車位置決定処理の詳細な流れを示したフローチャートである。
ステップ３１０では、目標駐車位置決定部１５が、縦列並列選択スイッチ３の選択状態、すなわち後退並列駐車と、後退縦列駐車のうちどちら側が選択されているかを調べる。
後退並列駐車側が選択されていればステップ３１５へ進みフラグｆｌｇ＿ｐ１をセッ卜し、後退縦列駐車側が選択されていればステップ３２０へ進みフラグｆｌｇ＿ｐ１をリセットする。
【００６３】
ステップ３２５では、左右選択スイッチ４の状態、すなわち左右のどちら側が選択されているかを調べる。左側が選択されていればステップ３３０へ進みフラグｆｌｇ＿ｐ２をセットし、右側が選択されていればステップ３３５へ進みフラグｆｌｇ＿ｐ２をリセットする。
ステップ３４０では、フラグｆｌｇ＿ｐ１が１（セット状態）か否かを判断し、１であればステップ３４５へ、１でなければステップ３７０へ進む。
ステップ３４５では、ｆｌｇ＿ｐ２が１か否かを判断する。１であれば、ステップ３６０へ、また１でなければステップ３５０へ進む。
ステップ３７０でも、ｆｌｇ＿ｐ２が１であるか否かを判断する。１であればステップ３８０へ、１でなければステップ３９０へ進む。
【００６４】
ステップ３５０では、目標駐車位置決定部１５が、周囲地図生成部１４で生成した周囲地図をもとに右後方で並列駐車可能な駐車空間を探索する。
ステップ３５３では、ステップ３５０で探索した駐車可能空間候補のうちからドライバが目標駐車位置選択スイッチ５を操作してどの目標駐車位置を選択したかを読み込む。
ステップ３５５では、ステップ３５３で選択された駐車空間から、駐車目標とする後輪車軸中心点の座標（ｘｂ、ｙｂ）と、駐車目標とする車体の向きθｂを算出する。
なお、これらステップ３５０〜３５５における目標駐車位置の決定方法の詳細については、後で説明する。
【００６５】
ステップ３６０では、目標駐車位置決定部１５が、周囲地図生成部１４で生成した周囲地図をもとに左後方で並列駐車可能な駐車空間を探索する。
ステップ３６３では、ステップ３６０で探索した駐車可能空間候補のうちからドライバが目標駐車位置選択スイッチ５を操作してどの目標駐車位置を選択したかを読み込む。
ステップ３６５では、ステップ３６３で選択された駐車空間から、駐車目標とする後輪車軸中心点の座標（ｘｂ、ｙｂ）と、駐車目標とする車体の向きθｂを算出する。
【００６６】
ステップ３８０では、目標駐車位置決定部１５が、周囲地図生成部１４で生成した周囲地図をもとに左後方で縦列駐車可能な駐車空間を探索する。
ステップ３８３では、ステップ３８０で探索した駐車可能空間候補のうちからドライバが目標駐車位置選択スイッチ５を操作してどの目標駐車位置を選択したかを読み込む。
ステップ３８５では、ステップ３８３で選択された駐車空間から、駐車目標とする後輪車軸中心点の座標（ｘｂ、ｙｂ）と、駐車目標とする車体の向きθｂを算出する。
【００６７】
ステップ３９０では、目標駐車位置決定部１５が、周囲地図生成部１４で生成した周囲地図をもとに右後方で縦列駐車可能な駐車空間を探索する。
ステップ３９３では、ステップ３９０で探索した駐車可能空間候補のうちからドライバが目標駐車位置選択スイッチ５を操作してどの目標駐車位置を選択したかを読み込む。
ステップ３９５では、ステップ３９３で選択された駐車空間から、駐車目標とする後輪車軸中心点の座標（ｘｂ、ｙｂ）と、駐車目標とする車体の向きθｂを算出する。
【００６８】
図１３、図１４、図１５は、図８のゼネラルフローチャートでのステップ４００における目標軌道算出処理の詳細な流れを示したフローチャートである。ここでは、目標軌道は、目標軌道算出部１６が並列後退駐車の場合、後退縦列駐車の場合ともに、図４および図５、あるいは図６および図７に示したように、直線と最小回転半径の組み合わせで与えるものとする。
また、目標軌道算出で算出する目標軌道の種類は、並列、縦列につきそれぞれ目標軌道１、目標軌道０の２種とする。
ステップ４１０では、目標軌道算出部１６が、目標軌道選択スイッチ６が目標軌道１を選択しているのか、目標軌道０を選択しているのかを調べる。
目標軌道１が選択されていればステップ４１５へ、目標軌道０が選択されていればステップ４２０へ進む。
【００６９】
ステップ４１５ではフラグｆｌｇ＿ｐ３をセットし、ステップ４２０ではフラグｆｌｇ＿ｐ３をリセットする。
続くステップ４３０では、ｆｌｇ＿ｐ１が１か否かを調べ、１であればステップ４３５へ、１でなければ４４０へ進む。
ステップ４３５では、ｆｌｇ＿ｐ３が１か否かを調べる。１であればステップ４５０へ、１でなければステップ４６０へ進む。
ステップ４４０でも、ｆｌｇ＿ｐ３が１か否かを調べる。１であればステップ４７０へ、１でなければステップ４８０へ進む。
【００７０】
後退並列駐車の目標軌道１を選択した場合は、ステップ４５０で図４に示した目標軌道の一部をなす直線Ｌｉｎｅ１の方程式を算出する。この直線は、自車両ｉの変速機をリバースにシフトした時点での車体軸に一致する。
ステップ４５１では、図４の目標軌道の一部をなす直線Ｌｉｎｅ２の方程式を算出する。この直線は、自車両ｉが駐車を完了した時点での車体軸に一致する。
ステップ４５２では、図４における目標軌道の一部をなす円弧Ａｒｃ１の方程式を算出する。この円弧は、最大前輪切れ角で決まる後輪車軸中心点の最小半径に等しい半径で、かつ両直線Ｌｉｎｅ１、Ｌｉｎｅ２に接するように設定する。
【００７１】
ステップ４５３では、直線ｌｉｎｅ１と円弧Ａｒｃ１との接点の座標を算出する。
ステップ４５４では、直線ｌｉｎｅ２と円弧Ａｒｃ１との接点の座標を算出する。
ステップ４５５では、上記で得られた直線Ｌｉｎｅ１、Ｌｉｎｅ２と円弧Ａｒｃ１とからディスプレイ表示用のデータを作成する。ここでは、円弧を予め定めたＮ本の直線で近似し、Ｎ＋２本の線分を表す座標群で与えるようにする。
【００７２】
後退並列駐車の目標軌道０を選択した場合は、ステップ４６０で図５に示した目標軌道の一部をなす直線Ｌｉｎｅ１の方程式を算出する。この直線は、自車両ｉの変速機をリバースにシフトした時点での車体軸に一致する。
ステップ４６１では、図５の目標軌道の一部をなす直線Ｌｉｎｅ２の方程式を算出する。この直線は、自車両ｉが駐車を完了した時点での車体軸に一致する。
【００７３】
ステップ４６２では、図５における目標軌道の一部をなす円弧Ａｒｃ２の方程式を算出する。この円弧は、最大前輪切れ角で決まる後輪車軸中心点の最小半径に等しい半径で、かつ直線Ｌｉｎｅ２と後述の円弧Ａｒｃ１の両方に接するように設定する。
ステップ４６３では、図５における目標軌道の一部をなす円弧Ａｒｃ１の方程式を算出する。この円弧は、最大前輪切れ角で決まる後輪車軸中心点の最小半径に等しい半径で、かつ直線Ｌｉｎｅ１と円弧Ａｒｃ２の両方に接するように設定する。
【００７４】
ステップ４６４では、直線Ｌｉｎｅ２と円弧Ａｒｃ２の接点の座標を算出する。
ステップ４６５では、直線Ｌｉｎｅ１と円弧Ａｒｃ１の接点の座標を算出する。
ステップ４６６では、円弧Ａｒｃ１と円弧Ａｒｃ２の接点の座標を算出する。
そしてステップ４６７では、上記で得られた直線と円弧からディスプレイ表示用のデータを作成する。
ここでは、円弧を予め定めたＮ本の直線で近似し、Ｎ＋２本の座標群で与えるようにする。
【００７５】
後退縦列駐車の目標軌道１を選択した場合は、ステップ４７０で図６に示した目標軌道の一部をなす直線Ｌｉｎｅ１の方程式を算出する。この直線は、自車両ｉの変速機をリバースにシフトした時点での車体軸の直線ｃに一致する。
ステップ４７１では、図６の目標軌道の一部をなす円弧Ａｒｃ１の方程式を算出する。この円弧は、直線Ｌｉｎｅ１に接する部分から、上記直線ｃと目標駐車位置における車体軸上の直線ｃ’との中間点を通りこれらに平行な線と交わる位置までの部分で構成される。
ステップ４７２では、図６の目標軌道の一部をなす円弧Ａｒｃ２を算出する。この円弧は、上記交点から直線ｃ’に接するようにする。
【００７６】
ステップ４７３では、直線Ｌｉｎｅ１と円弧Ａｒｃ１の接点の座標を算出する。
ステップ４７４では、円弧Ａｒｃ１と円弧Ａｒｃ２の接点の座標を算出する。
ステップ４７５では、上記で得られた直線と円弧からディスプレイ表示用のデータを作成する。
ここでは、円弧を予め定めたＮ本の直線で近似し、２Ｎ＋１本の座標群で与えるようにする。
【００７７】
後退縦列駐車の目標軌道０を選択した場合は、ステップ４８０で図７に示した目標軌道の一部をなす直線Ｌｉｎｅ１の方程式を算出する。この直線は、自車両ｉを目標駐車位置に駐車させた時点での車体軸に沿った直線ｃ’に一致する。
ステップ４８１では、図７の目標軌道の一部をなす円弧Ａｒｃ２の方程式を算出する。この円弧は、変速機をリバースにシフトした時点での車体上の直線ｃに接する地点から、この直線ｃと最終駐車が完了した位置における車体軸上の直線ｃ’との中間点を通りこれらに平行な線と交わる位置までの部分で構成される。
ステップ４８２では、図７での目標軌道の一部である円弧Ａｒｃ１の方程式を算出する。この円弧は、円弧Ａｒｃ２と直線Ｌｉｎｅ１の両方に接するように設定する。
【００７８】
ステップ４８３では、直線Ｌｉｎｅ１と円弧Ａｒｃ１との接点の座標を算出する。
ステップ４８４では、円弧Ａｒｃ１と円弧Ａｒｃ２の接点の座標を算出する。
ステップ４８５では、上記で得られた直線と円弧からディスプレイ表示用のデータを作成する。
ここでは、円弧を予め定めたＮ本の直線で近似し、２Ｎ＋１本の座標群で与えるようにする。
【００７９】
図１６は、図８のゼネラルフローでのステップ５００における干渉判断処理の詳細な流れを示したフローチャートである。
ステップ５１０では、干渉判断部１７が、周囲地図生成部１４で生成した周囲地図の情報を読み込む。
ステップ５２０では、干渉判断部１７が、目標軌道算出部１６で算出された目標軌道を読み込む。
ステップ５３０では、上記目標軌道から、車両が目標軌道上を現在の車両位置から目標駐車位置まで移動する際に車両が通過する領域（車両通過領域）を算出する。
【００８０】
ステップ５４０では、ステップ５１０で読み込んだ周囲地図情報とステップ５３０で算出した車両通過領域から、障害物が車両通過領域内に侵入するか、すなわち両者が重なっているかを判定し、侵入する場合はステップ５５０へ、侵入しない場合はステップ５６０へと進む．
ステップ５５０では、干渉判断結果フラグをセットする。
ステップ５６０では、干渉判断結果フラグをリセットする。
なお、干渉判断部１７では干渉判断結果フラグの他に、目標軌道が干渉する部位の座標データ、目標軌道と干渉する障害物の干渉部位の座標を求める。
【００８１】
図１７、図１８は、周囲地図生成部における地図生成の一例を示す。同図は、自車両ｉが図の右方から図の左方位置まで移動して来て、この間、車体左前方に横向きに取り付けた超音波センサ９で車両左側を測距した後、図の位置で一旦停止し、ドライバが車両進行方向に対して左側後方に後退縦列駐車で駐車しようとする場合を示す。
周囲地図生成部１４は、超音波センサ９からの測距出力を受けて、車両が駐車列（他車両７０、８０、９０）及び壁５０と並行に前進するに従ってこれらを逐次サンプリングしていった測距結果、及び車両ｉの移動量を考慮して２次元平面上に障害物をサンプリング点によりマッピングしている。
【００８２】
このサンプリング結果は、例えば図１７に示すように、壁５０についてのサンプリング点５１〜６８、３台の他車両７０、８０、９０についてそれぞれのサンプリング点７１〜７９、８１〜８９、９１〜９９として得られる。
周囲地図生成部１４では、図１８に示すように、上記サンプリング点をグルーピングして、サンプリング点５１〜５８、サンプリング点５９〜６８、サンプリング点７１〜７９、サンプリング点８１〜８９、及びサンプリング点９１〜９９をそれぞれ一塊として、壁５０に対応する２本の直線１０１、１０２、及び他車両７０、８０、９０に各々対応する３本の直線１０３、１０４、１０５として直線近似する。
【００８３】
グルーピングは、例えば、隣接している点間の距離が所定値より短いか否かで判断し短ければ同一グループとする。
これにより、ここでは、駐車中の他車両７０、８０、９０の右側面が３本の線１０３〜１０５で、これら他車両の左側面側にある壁５０が２本の線１０１、１０２で表されることになる。
【００８４】
図１９は、周囲地図生成部１４で図１８に示すように直線近似した障害物に加え、目標駐車位置決定部１５が周囲地図生成部１４での障害物情報等に基づき選定した目標駐車位置候補０及び目標駐車位置候補１と、目標軌道算出部１６で算出した上記各目標駐車位置候補へそれぞれ向かう目標軌道候補２００、２０１と、干渉判断部１７で判断した干渉部位２１０とが重畳合成された画像を示している。
なお、ディスプレイ１１には、表示枠１００内のみが映し出される。
ドライバは、上記画像をみて目標駐車位置候補０、目標駐車位置候補１のうちから目標駐車位置選択スイッチ５を操作していずれかを選択する。
ここでは、干渉部位２１０があるものの、自車両ｉに近い目標駐車位置候補０を選択してこれを目標駐車位置にとりあえず設定するものとする。
【００８５】
図２０は、目標軌道算出部１６が、目標駐車位置（図１９での目標駐車位置候補０に相当）Ａに対する複数の目標軌道候補として、第７図に示した算出方法による目標軌道候補０、及び第６図に示した算出方法による目標軌道候補１を算出した状態を示す。なお、表示枠１００内がディスプレイ１１の画像として映し出されている。
すなわち、目標軌道算出部１６は、目標駐車位置Ａが選定された後、制御周期ごとに発生されるトリガ信号に応じてこの目標駐車位置に至る目標軌道候補を０を再算出し、さらに目標軌道候補１を得る。この目標軌道候補１も干渉判断部１７において障害物との干渉の有無が判断される。ここでは、目標軌道候補１は障害物との干渉なしと判断される。
【００８６】
目標軌道候補０及び目標軌道候補１は、ディスプレイ１１に表示されるが、干渉判断部１７における判断結果に応じて報知部１８にて両者間で表示形態が異なるものとされる。
たとえば、干渉の虞がある目標軌道候補０は赤色の細い点線で、また干渉部位２１０は赤色のより太い線で表示されるのに対し、干渉の虞がない目標軌道１は緑色の太い実線で表示される。
ドライバは、上記表示をみて目標軌道選択スイッチ６を操作して目標軌道候補１を選択する。これにより、目標軌道候補１に沿って車両を後退させれば、干渉する虞なしに目標駐車位置Ａへ車両を駐車させることができる。
【００８７】
図２１は、干渉判断部１７での障害物との干渉判断方法を説明する図である。ここでは、壁ｍ、ｎ間にある自車両ｉは、壁ｎの凹んだ部分にある目標駐車位置Ｂへ後退縦列駐車しようとする場合を考える。
目標軌道算出部１６により得られる目標軌道上を車両が移動する際、車体が通過する領域を算出するため、車体の最も内側および最も外側を通過する車両の部位を考慮して、車両の４角ｉ１〜ｉ４と車体左右側面の後輪横部分ｉ５、ｉ６の６カ所が通過する軌道３０１〜３０６を算出する。なお、ｉ１’〜ｉ６’の各点は目標駐車位置Ｂに到達したと仮定したときの各点ｉ１〜ｉ６の移動先を示している。
【００８８】
一方、周囲地図生成部１４により得られる周囲地図に記憶されている障害物（壁ｍ、ｎ）が存在する領域と、上記で得られた６本の軌道３０１〜３０６から算出される車体が通過する領域が重なる部分３１０、３２０が求められる。
干渉判断部１７は、この重なる部分３１０、３２０が存在するか否かによって、車両と障害物の干渉を判断する。
【００８９】
本実施例は、以上のように構成され、車両運動算出部１３で算出された車両運動と、駐車開始前に超音波センサ９にて車両移動しながら障害物を測距したデータをもとに周囲地図生成部１４で生成・蓄積した周囲地図をもとに、目標駐車位置決定部１５で目標駐車位置を決定し、目標軌道算出部１６で算出した目標駐車位置までの目標軌道を算出して、干渉判断部１７で上記障害物の位置と干渉するか否か判断し、目標駐車位置、目標軌道、干渉領域を周囲地図とともにディスプレイ１１に重畳表示するようにしたので、駐車開始時に超音波センサ９にて障害物が検出できない地点にいてもそれ以前に超音波センサ９が検出した障害物が周囲地図として蓄積記憶されており、干渉する虞がある目標軌道とその虞がない目標軌道に分けてディスプレイ１１にすることができる。
この結果、ドライバは、障害物を再検出できる地点まで行かなくても、容易かつ迅速に干渉の虞のある目標軌道を避けてその虞のない目標軌道にしたがって駐車することができる。
【００９０】
また、目標軌道は、報知部１８で障害物と干渉する虞のある領域・目標軌道と、障害物と干渉する虞がない目標軌道とでディスプレイ１１への表示色や線種といった表示形態を変化させるようにしているので、障害物と干渉する虞のある目標駐車位置や目標軌道を明確かつ容易に認識することができる。
【００９１】
なお、超音波センサに代え、レーザー、マイクロ波、ミリ波等を利用したレーダを用いるようにしてもよい。
また、車両後方を撮影するカメラは、車体後部上方に装着した１台に限ることなく、車体後端付近に２台のカメラを装着させるようにしてもよい。このようにすれば、これらで撮影した画像を合成することで、車両の後端も含んだ画像を容易に得ることができる。
【００９２】
なおまた、実施例の目標軌道算出部１６では、最大操舵角による最小回転半径の円弧Ａｒｃ１、Ａｒｃ２等を含む軌道を算出するものとしたが、目標軌道算出にあたってはこれに限定されず、任意の一定操舵角による一定回転半径の円弧を用いることができる。
【００９３】
また実施例の目標軌道算出部１６においては、目標軌道をマイクロコンピュータの所定の制御周期ごとに発生するトリガ信号に応じて繰り返し再計算するようにしたが、ドライバが必要時に手動操作することでトリガ信号を発生させるトリガ信号発生部を用いて再計算させるようにしてもよい。
あるいはまた、このトリガ信号は車両が所定距離以上移動したことを検出した場合に出力されるようにしてもよい。
すなわち、図２２の上半部に示すように、目標駐車位置Ａへ駐車すべく、目標軌道算出部１６にて目標軌道２００が算出され、干渉判断部１７で目標軌道２００が障害物としての他車両７０を表す直線１０３と干渉位置２１０で干渉すると判断されると、報知部１８にて目標軌道２００が赤色の細い点線で、干渉位置２１０が赤色の太線でディスプレイ１１に表示される。
【００９４】
これにより、ドライバは駐車に適さない位置にいると容易に判断できる。そこで、同図中、下半部に示すように車両ｉを所定距離以上後退移動させると、トリガ信号が発生し、このトリガ信号の入力により目標軌道算出部１６が再計算を実行し、目標軌道２２０が得られる。この新しい目標軌道２２０は、干渉判断部１７でも他車両７０、８０等に当たることなく目標駐車位置Ａへ移動できると判断され、目標軌道２２０が緑色の太い実線でディスプレイ１１に表示される結果、ドライバは駐車するのに最適な位置まで容易かつ迅速に移動できる。
【００９５】
また、干渉判断部１７では、図２１に基づき説明した判断方法に限ることなく、車体が通過する領域と障害物の輪郭を表す線分が交点を持つか否か、あるいは車体６カ所の軌道と障害物の輪郭を表す線分が交点を持つか否かによって、干渉の判断を行うようにしてもよい。
あるいは、図２３に示すように、車両ｉを座標に固定して、障害物（ここでは壁ｎ）を相対的に移動させることにより描かれる領域（壁ｎ〜ｎ８）と、車体の領域が重なる部分（ここでは３４０）があるか否かで干渉判断を行うようにしてもよい。
もちろん、障害物を相対的に移動させることにより描かれる領域と車体が描く４本の線分（車体の前面、後面、両側面に沿った線分）が交点を持つか否か、相対的に移動する障害物の輪郭を表す線分と車体が描く4本の線分が交点を持つか否かによって、干渉の判断を行ってもよい。
【００９６】
さらに、干渉判断部１７は、車体の軌道を算出する部位数（図２１では車体の６カ所の部位であるから６）に合わせて障害物数判断基準値を設定（ここでは６に設定）し、超音波センサ９で得られた障害物の輪郭を表す線分を構成するサンプリング点の数が障害物数判断基準値以上となる場合は、図２１に基づき説明した干渉判断方法を用い、障害物数判断基準値より小さい場合は、図２３に基づき説明した干渉判断方法を用いるように切り替えることにより、干渉判断をより短い計算時間で行うことができる。
なお、障害物数判断基準値は、上記のように障害物の輪郭を表す線分を構成するサンプリング点の数に対する基準値として設定するほか、障害物の輪郭を表す線分の数、あるいは障害物の数に対する基準値として設定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる駐車支援装置の全体を示すブロック図である。
【図２】 コントロールユニットの機能ブロック図である。
【図３】ディスプレイへの表示例を示す説明図である。
【図４】後退並列駐車時における目標軌道算出要領を示す説明図である。
【図５】後退並列駐車時の別の目標軌道算出要領を示す説明図である。
【図６】後退縦列駐車時の目標軌道算出要領を示す説明図である。
【図７】後退縦列駐車時の別の目標軌道算出要領を示す説明図である。
【図８】実施例における制御の流れを示すゼネラルフローチャートである。
【図９】センサ信号を検出するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１０】車両の位置座標、車体の向きを算出するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１１】目標駐車位置を決定するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１２】目標駐車位置を決定するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１３】目標軌道を算出するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１４】目標軌道を算出するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１５】目標軌道を算出するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１６】障害物と車両との干渉を判断するサブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１７】周囲地図生成の要領を示す説明図である。
【図１８】周囲地図生成の要領を示す説明図である。
【図１９】目標駐車位置決定の要領を示す説明図である。
【図２０】目標軌道決定の要領を示す説明図である。
【図２１】干渉判断の要領を示す説明図である。
【図２２】新たな目標軌道決定の要領を示す説明図である。
【図２３】別の干渉判断の要領を示す説明図である。
【符号の説明】
１ コントロールユニット
２ 駐車動作開始スイッチ
３ 縦列並列選択スイッチ
４ 左右選択センサ
５ 目標駐車位置選択スイッチ
６ 目標軌道選択スイッチ
７ 操舵角センサ（操舵角検出手段）
８ 車速センサ（車速検出手段）
９ 超音波センサ（周囲障害物検出手段）
１０ カメラ（撮影手段）
１１ ディスプレイ（表示手段）
１２ 予想軌道算出部
１３ 車両運動算出部
１４ 周囲地図生成部
１５ 目標駐車位置決定部
１６ 目標軌道算出部
１７ 干渉判断部
１８ 報知部
１９ 画像合成部
Claims (6)
- 操舵角を検出する操舵角検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
車両周囲の障害物を検出する周囲障害物検出手段と、
車両の周囲を撮影する撮影手段と、
前記操舵角と前記車速とから車両の２次元平面上での運動を算出する車両運動算出部と、
該車両運動算出部で算出された車両運動と、前記障害物検出手段により得られた障害物までの相対位置関係とから、２次元の周囲地図を生成し蓄積記憶していく周囲地図生成部と、
該周囲地図生成部で生成された前記周囲地図から駐車可能な空間を見つけ出し目標駐車位置を決定する目標駐車位置決定部と、
現在の車両位置から目標駐車位置までの目標軌道を算出する目標軌道算出部と、
該目標軌道算出部により算出した目標軌道の座標と、前記周囲地図生成部にて生成した周囲地図上の障害物の位置座標とから、車両が前記目標軌道上を移動するときの車両と障害物の干渉の有無の可能性を判断する干渉判断部と、
該干渉判断部から得られる判定結果をドライバに報知する報知部と、
前記操舵角から車体の特定部位が描く予想軌道を算出する予想軌道算出部と、
前記周囲地図生成部で生成した周囲地図と、前記目標駐車位置決定部で決定した目標駐車位置と、前記目標軌道算出部で算出した目標軌道と、前記予想軌道算出部が算出した予想軌道と、前記干渉判断部で判断した干渉結果とを前記撮影手段から得られた画像に重畳合成する画像合成部と、
該画像合成部で重畳合成した画像を表示する表示手段とを有し、
前記干渉判断部は、車両が目標軌道上を移動する際に、前記周囲地図生成部で得た周囲地図に記憶されている障害物が、車両を座標に固定し該車両に対して相対的に移動することにより得られる障害物移動領域を算出し、該障害物移動領域と車体とが重なる部分が存在するか否かにより、車両と障害物の干渉を判断するようにしたことを特徴とする車両用駐車支援装置。 - 操舵角を検出する操舵角検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
車両周囲の障害物を検出する周囲障害物検出手段と、
車両の周囲を撮影する撮影手段と、
前記操舵角と前記車速とから車両の２次元平面上での運動を算出する車両運動算出部と、
該車両運動算出部で算出された車両運動と、前記障害物検出手段により得られた障害物までの相対位置関係とから、２次元の周囲地図を生成し蓄積記憶していく周囲地図生成部と、
該周囲地図生成部で生成された前記周囲地図から駐車可能な空間を見つけ出し目標駐車位置を決定する目標駐車位置決定部と、
現在の車両位置から目標駐車位置までの目標軌道を算出する目標軌道算出部と、
該目標軌道算出部により算出した目標軌道の座標と、前記周囲地図生成部にて生成した周囲地図上の障害物の位置座標とから、車両が前記目標軌道上を移動するときの車両と障害物の干渉の有無の可能性を判断する干渉判断部と、
該干渉判断部から得られる判定結果をドライバに報知する報知部と、
前記操舵角から車体の特定部位が描く予想軌道を算出する予想軌道算出部と、
前記周囲地図生成部で生成した周囲地図と、前記目標駐車位置決定部で決定した目標駐車位置と、前記目標軌道算出部で算出した目標軌道と、前記予想軌道算出部が算出した予想軌道と、前記干渉判断部で判断した干渉結果とを前記撮影手段から得られた画像に重畳合成する画像合成部と、
該画像合成部で重畳合成した画像を表示する表示手段とを有し、
前記干渉判断部は、障害物の数、障害物の輪郭を表す線分の数、障害物の輪郭を表す線分を構成する点の数のうちの少なくとも一つに関する判断基準値を有し、前記周囲地図生成部により得られた周囲地図に記憶されている障害物の数、障害物の輪郭を表す線分の数、障害物の輪郭を表す線分を構成する点の数が、前記判断基準値以上の場合には、車体の４角と車体左右側面の後輪横部分の６カ所の軌道から車体の通過する領域を算出して該車両通過領域と障害物の干渉を判断し、前記判断基準値より少ない場合には、車両が移動する際、車両を座標に固定して相対的に障害物が通過する障害物移動領域を算出して該障害物移動領域と車両との干渉を判断することで、車両と障害物との干渉判断を行うことを特徴とする車両用駐車支援装置。 - 前記目標駐車位置決定部は、前記周囲地図生成部で記憶された周囲地図に関する情報から駐車可能な空間を探索することによって、複数の目標駐車位置候補を検出し、前記目標軌道算出部は、前記各目標駐車位置候補に対する目標軌道をそれぞれ算出し、前記干渉判断部は、前記各目標軌道に対してそれぞれ干渉判断を行うようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用駐車支援装置。
- 前記目標軌道算出部は、トリガ信号を出力するトリガ信号発生部を有し、該トリガ信号発生部からトリガ信号が入力されると、前記目標駐車位置決定部から得られる目標駐車位置と、前記車両運動算出部より得られる現在の車両位置とから、目標軌道を計算するようにしたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用駐車支援装置。
- 前記目標軌道算出部は、前記目標駐車位置決定部から得られる目標駐車位置と、前記車両運動算出部より得られる現在の車両位置とから目標軌道を計算する際、複数の目標軌道候補を算出し、前記干渉判断部が前記各目標軌道候補に対して干渉判断をそれぞれ行うようにしたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用駐車支援装置。
- 前記報知部は、前記干渉判断部の判断結果に応じて前記目標軌道算出部が算出した目標軌道の表示形態を変化させ、前記表示手段へ表示するようにしたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用駐車支援装置。
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