JP4946816B2

JP4946816B2 - 駐車支援装置、駐車支援方法及びコンピュータプログラム

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Publication number: JP4946816B2
Application number: JP2007296224A
Authority: JP
Inventors: 俊宏森; 裕一大下
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2007-11-15
Filing date: 2007-11-15
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2027-11-15
Also published as: JP2009120030A

Description

本発明は、車両の駐車を支援する駐車支援装置、駐車支援方法及びコンピュータプログラムに関する。

従来より、駐車時に車両の後方環境を撮像したカメラ画像を表示して、車両に対する運転者の駐車操作を支援する駐車支援装置がある。そのような駐車支援装置では、車両に対して後進方向側の状況を画像表示することによって、車両に対する運転者の駐車操作を支援するものや、ステアリング舵角センサからの信号に基づいて車両の進行予測曲線を算出し、算出した進行予測曲線を、上述したように撮像したカメラ画像に重畳して表示することによって、車両に対する運転者の駐車操作を支援するものが知られている。更に、上記駐車支援装置では、単に後方環境の画像を表示するのみでなく、目標とする駐車スペースに対して駐車を完了するまでの車両の走行経路を算出し、算出した走行経路に車両が追従して走行するよう操舵支援や自動操舵を行う技術が知られている。

ここで、前記駐車支援装置により算出される走行経路は、車両の旋回性能に基づいて算出されるので、車両の最大舵角による急な旋回を含む経路である場合も多い。しかしながら、このような急な旋回を含む経路では、操舵支援や自動操舵を行う際に操舵量が目標値に達せず、旋回半径が大きくなる虞や、速度の違い等によって目標経路からずれが生じる虞が高い。そこで、例えば特開２００４−３５２１１０号公報には、一旦算出した走行経路について、走行経路の舵角を補正して新たな走行経路を設定する技術について記載されている。
特開２００４−３５２１１０号公報（第４頁〜第６頁、図２、図３）

しかしながら、前記した特許文献１に記載された駐車支援装置では、補正した後の走行経路が駐車スペースへと車両が進入可能な走行経路であるかを判定していなかった。ここで、駐車スペースの周囲には他の駐車車両やフェンス、ブロック塀等の障害物が配置されていることが一般である。従って、補正前の走行経路ではそれらの障害物に接触することがない経路が設定されていた場合でも、走行経路を補正することによって、新たに障害物に接触する経路となってしまう虞がある。

本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、駐車を行う駐車スペースの形状を考慮して舵角を緩和することにより、舵角を緩和した後においても走行経路を駐車スペースへと車両が進入できる経路とすることができ、駐車を行う場合に容易且つ安全に駐車を行わせることを可能とした駐車支援装置、駐車支援方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

前記目的を達成するため本願の請求項１に係る駐車支援装置（１）は、駐車スペースを検出する駐車スペース検出手段（３）と、前記駐車スペース検出手段で検出された駐車スペースへと所定の舵角で車両を進入させる第１走行経路を算出する第１走行経路算出手段（３）と、前記駐車スペースの形状を取得する駐車スペース形状取得手段（３）と、前記駐車スペース形状取得手段で取得した前記駐車スペースの形状に基づいて、前記第１走行経路算出手段によって算出された前記第１走行経路の舵角を、車両を駐車スペースへ進入させることが可能な範囲で緩和した第２走行経路を算出する第２走行経路算出手段（３）と、前記第２走行経路算出手段により算出された前記第２走行経路の経路全長が所定距離より長いか否か判定する経路全長判定手段（３）と、前記経路全長判定手段により前記第２走行経路の経路全長が前記所定距離より長いと判定された場合に、前記第２走行経路の経路全長が前記所定距離以下となるように前記第２走行経路を補正する第２走行経路補正手段（３）と、前記第２走行経路算出手段によって算出及び前記第２走行経路補正手段によって補正された前記第２走行経路に基づいて駐車を支援する駐車支援手段（３）と、を有することを特徴とする。

また、請求項２に係る駐車支援装置（１）は、請求項１に記載の駐車支援装置において、前記第１走行経路算出手段は、前記車両か障害物に接触することなく前記駐車スペースに進入可能な半径で転舵位置から前記駐車スペース内の駐車位置まで旋回する後半経路と、前記車両の後退開始位置から前記転舵位置まで旋回する前半経路と、を含む前記第１走行経路を算出し、前記第２走行経路算出手段は、前記車両か障害物に接触することなく前記駐車スペースに進入可能な最大半径で転舵位置から前記駐車位置まで旋回する後半経路と、前記車両の後退開始位置から前記転舵位置まで旋回する前半経路と、を含む前記第２走行経路を算出し、前記第２走行経路補正手段は、前記経路全長判定手段により前記第２走行経路の経路全長が前記所定距離より長いと判定された場合に、前記第２走行経路の後半経路の旋回半径を小さくすることにより前記第２走行経路の経路全長が所定距離以下となるように前記第２走行経路を補正することを特徴とする。

また、請求項３に係る駐車支援方法は、駐車スペースを検出する駐車スペース検出ステップ（Ｓ１）と、前記駐車スペース検出ステップで検出された駐車スペースへと所定の舵角で車両を進入させる第１走行経路を算出する第１走行経路算出ステップ（Ｓ１１〜Ｓ１５）と、前記駐車スペースの形状を取得する駐車スペース形状取得ステップ（Ｓ２１）と、前記駐車スペース形状取得ステップで取得した前記駐車スペースの形状に基づいて、前記第１走行経路算出ステップによって算出された前記第１走行経路の舵角を、車両を駐車スペースへ進入させることが可能な範囲で緩和した第２走行経路を算出する第２走行経路算出ステップ（Ｓ２２〜Ｓ２７）と、前記第２走行経路算出ステップにより算出された前記第２走行経路の経路全長が所定距離より長いか否か判定する経路全長判定ステップと、前記経路全長判定ステップにより前記第２走行経路の経路全長が前記所定距離より長いと判定された場合に、前記第２走行経路の経路全長が前記所定距離以下となるように前記第２走行経路を補正する第２走行経路補正ステップと、前記第２走行経路算出ステップによって算出及び前記第２走行経路補正ステップによって補正された前記第２走行経路に基づいて駐車を支援する駐車支援ステップ（Ｓ５）と、を有することを特徴とする。

更に、請求項４に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、駐車スペースを検出する駐車スペース検出機能（Ｓ１）と、前記駐車スペース検出機能で検出された駐車スペースへと所定の舵角で車両を進入させる第１走行経路を算出する第１走行経路算出機能（Ｓ１１〜Ｓ１５）と、前記駐車スペースの形状を取得する駐車スペース形状取得機能（Ｓ２１）と、前記駐車スペース形状取得機能で取得した前記駐車スペースの形状に基づいて、前記第１走行経路算出機能によって算出された前記第１走行経路の舵角を、車両を駐車スペースへ進入させることが可能な範囲で緩和した第２走行経路を算出する第２走行経路算出機能（Ｓ２２〜Ｓ２７）と、前記第２走行経路算出機能により算出された前記第２走行経路の経路全長が所定距離より長いか否か判定する経路全長判定機能と、前記経路全長判定機能により前記第２走行経路の経路全長が前記所定距離より長いと判定された場合に、前記第２走行経路の経路全長が前記所定距離以下となるように前記第２走行経路を補正する第２走行経路補正機能と、前記第２走行経路算出機能によって算出及び前記第２走行経路補正機能によって補正された前記第２走行経路に基づいて駐車を支援する駐車支援機能（Ｓ５）と、を実行させることを特徴とする。

前記構成を有する請求項１に記載の駐車支援装置によれば、駐車を行う駐車スペースの形状を考慮して舵角を緩和することにより、舵角を緩和した後においても走行経路を駐車スペースへと車両が進入できる経路とすることができ、駐車を行う場合に駐車スペースの周囲にある障害物に車両が接触する虞がない。従って、緩和した経路により、運転者の運転負担を軽減するとともに、容易且つ安全に駐車を行わせることが可能となる。
また、舵角を緩和した結果、第２走行経路の経路全長が必要以上に長くなった場合に適当な距離まで短縮することができる。その結果、駐車操作や駐車時間を簡略化でき、且つ駐車スペース内に適切に駐車することが可能となる。

また、請求項２に記載の駐車支援装置によれば、第２走行経路の後半経路の旋回半径を小さくすることにより、第２走行経路を適切な長さの経路に修正することができる。従って、緩和した経路により、運転者の運転負担を軽減するとともに、容易且つ安全に駐車を行わせることが可能となる。

また、請求項３に記載の駐車支援方法によれば、駐車を行う駐車スペースの形状を考慮して舵角を緩和することにより、舵角を緩和した後においても走行経路を駐車スペースへと車両が進入できる経路とすることができ、駐車を行う場合に駐車スペースの周囲にある障害物に車両が接触する虞がない。従って、緩和した経路により、運転者の運転負担を軽減するとともに、容易且つ安全に駐車を行わせることが可能となる。
また、舵角を緩和した結果、第２走行経路の経路全長が必要以上に長くなった場合に適当な距離まで短縮することができる。その結果、駐車操作や駐車時間を簡略化でき、且つ駐車スペース内に適切に駐車することが可能となる。

更に、請求項４に記載のコンピュータプログラムによれば、駐車を行う駐車スペースの形状を考慮して舵角を緩和させることにより、舵角を緩和した後においても走行経路を駐車スペースへと車両が進入できる経路とすることができ、駐車を行う場合に駐車スペースの周囲にある障害物に車両が接触する虞がない。従って、緩和した経路により、運転者の運転負担を軽減するとともに、容易且つ安全に駐車を行わせることが可能となる。
また、舵角を緩和した結果、第２走行経路の経路全長が必要以上に長くなった場合に適当な距離まで短縮することができる。その結果、駐車操作や駐車時間を簡略化でき、且つ駐車スペース内に適切に駐車することが可能となる。

以下、本発明に係る駐車支援装置について具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る駐車支援装置１の概略構成について図１及び図２を用いて説明する。図１は本実施形態に係る駐車支援装置１の概略構成図、図２は本実施形態に係る駐車支援装置１の制御系を模式的に示すブロック図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る駐車支援装置１は、車両２に対して設置された駐車支援ＥＣＵ（駐車スペース検出手段、第１走行経路算出手段、駐車スペース形状取得手段、第２走行経路算出手段、駐車支援手段、経路全長判定手段、第２走行経路補正手段）３と、後方カメラ４と、障害物センサ５Ａ，５Ｂと、液晶ディスプレイ６と、スピーカ７と、車両ＤＢ８と、車両ＥＣＵ９と、駐車支援ＥＣＵ３に接続された車速センサ１１、ステアリングセンサ１２、ジャイロセンサ１３、シフトレバーセンサ１４等の各種センサで構成されている。

駐車支援ＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）３は、検出した駐車スペースに車両を駐車する際の走行経路を算出するとともに、算出した走行経路に基づいて車両２の駐車を支援する駐車支援処理（図３〜図５参照）等を行う電子制御ユニットである。尚、駐車支援ＥＣＵ３はナビゲーション装置の制御に使用するＥＣＵと兼用してもよい。また、駐車支援ＥＣＵ３の詳細な構成については後述する。

後方カメラ４は、例えばＣＣＤ等の固体撮像素子を用いたものであり、車両２の後方に装着されたナンバープレートの上中央付近に取り付けられ、視線方向を水平より４５度下方に向けて設置される。そして、後退時に車両２の進行方向となる車両後方を撮像し、その撮像した画像は液晶ディスプレイ６に表示される。

また、障害物センサ５Ａ，５Ｂは、車両２の前方に左右一対に設置されており、音波送信部と音波受信部とから基本的に構成されている。そして、音波送信部から車両２の左右方向に対して超音波を放射するとともに障害物（具体的には駐車車両、ブロック塀等）によって反射された反射波を音波受信部で受信する。その結果、駐車支援ＥＣＵ３は超音波の放射から反射波を受信するまでの時間に基づいて車両２の周囲に位置する障害物までの距離を検出することが可能となる。そして、本実施形態では、駐車支援ＥＣＵ３は更に障害物センサ５Ａ，５Ｂの検出結果に基づいて、車両周辺に位置する駐車スペースの検出、並びに検出した駐車スペースの形状を特定する。

液晶ディスプレイ６は、車両２の室内のセンターコンソール又はパネル面に備え付けられ、駐車を行う時において後方カメラ４で撮像された車両後方画像に対して後述する駐車支援処理（図３〜図５参照）により算出された走行経路を重畳して表示する。尚、液晶ディスプレイ６はナビゲーション装置に使用するものと兼用してもよい。

また、スピーカ７は、車両２の室内のセンターコンソール又はパネル面に備え付けられ、運転支援に関する案内音声や警告音等を出力する。特に、本実施形態に係る駐車支援装置１では、車両の駐車時においてステアリングの旋回タイミングや旋回角度の案内音声を出力する。

また、車両ＤＢ８は、車両２の形状設計値やカメラ設計値等の車両に関する各種パラメータ情報が記憶された記憶手段である。例えば車両ＤＢ８には、車両２の車輪半径、車長、車幅、車高、ホイールベース、最小旋回半径、後方カメラ４の光軸方向や車両２に対する後方カメラ４の設置位置等について記憶されている。
そして、駐車支援ＥＣＵ３は後述するように車両ＤＢ８に記憶された各種パラメータ情報を用いることによって、後述する駐車支援処理（図３〜図５参照）で駐車スペースへの走行経路の算出を行う。また、同じく車両ＤＢ８に記憶された各種パラメータ情報を用いることによって、算出された走行経路に基づく車両２の駐車支援（案内や自動操舵）を行う。

また、車両ＥＣＵ９は、エンジン、変速機、アクセル、ブレーキ等の作動を制御する車両２の電子制御ユニットであり、ステアリング、ブレーキアクチュエータ、アクセルアクチュエータ、ＡＴ（Automatic Transmission）等が接続されている。そして、車両ＥＣＵ９は駐車時に駐車支援ＥＣＵ３からの指示に基づいて、ステアリング角、ブレーキ圧、エンジンに吸入する空気量、変速比等を変化させ、後述する駐車支援処理（図３〜図５参照）で算出された走行経路に沿った自動操舵を行うことができる。

また、車速センサ１１は、車両の移動距離や車速を検出する為のセンサであり、車両２の車輪の回転に応じてパルスを発生させ、パルス信号を駐車支援ＥＣＵ３に出力する。そして、駐車支援ＥＣＵ３は発生するパルスを計数することにより車輪の回転速度や移動距離を算出する。

また、ステアリングセンサ１２は、ステアリング装置の内部に取り付けられており、ステアリングの回動角を検出可能とするセンサである。
ジャイロセンサ１３は、車両２の旋回角を検出可能とするセンサである。また、ジャイロセンサ１３によって検出された旋回角を積分することにより、自車方位を検出することができる。
シフトレバーセンサ１４は、シフトレバー（図示せず）に内蔵され、シフト位置が「Ｐ（パーキング）」、「Ｎ（ニュートラル）」、「Ｒ（リバース）」、「Ｄ（ドライブ）」、「２（セカンド）」、「Ｌ（ロー）」のいずれの位置となっているかを検出可能とする。

次に、駐車支援ＥＣＵ３の詳細について図２を用いて説明すると、駐車支援ＥＣＵ３はＣＰＵ２１を核として構成されており、ＣＰＵ２１には記憶手段であるＲＯＭ２２及びＲＡＭ２３が接続されている。そして、ＲＯＭ２２には後述の駐車支援処理プログラム（図３〜図５参照）、その他、後方カメラ４や障害物センサ５Ａ，５Ｂ等の制御上必要な各種のプログラム等が格納されている。また、ＲＡＭ２３はＣＰＵ２１で演算された各種データを一時的に記憶しておくメモリである。

続いて、前記構成を有する本実施形態に係る駐車支援装置１の駐車支援ＥＣＵ３が実行する駐車支援処理プログラムについて図３に基づき説明する。図３は本実施形態に係る駐車支援装置１における駐車支援処理プログラムのフローチャートである。ここで、駐車支援処理プログラムは、イグニションがＯＮされた後に所定間隔（例えば２００ｍｓ毎）で繰り返し実行され、車両を駐車時において検出した駐車スペースへと進入させる為の走行経路を算出する処理を行うプログラムである。尚、以下の図３〜図５にフローチャートで示されるプログラムは駐車支援ＥＣＵ３が備えているＲＯＭ２２やＲＡＭ２３に記憶されており、ＣＰＵ２１により実行される。また、以下に示す実施形態では、特に縦列駐車を行う場合の駐車支援について説明することとする。

先ず、駐車支援処理プログラムではステップ（以下、Ｓと略記する）１において、ＣＰＵ２１は障害物センサ５Ａ，５Ｂの検出結果に基づいて、自車周囲にある駐車スペースの検出を行う。また、検出した駐車スペースの形状について検出結果から特定する。
具体的には、車両の移動に伴い、障害物センサ５Ａ，５Ｂで駐車場内又は道路脇にある空きスペースの横幅を検出する。また、空きスペースの縦幅については、空きスペースを通過した後の横幅の検出結果に基づいて検出される。そして、車両ＤＢ８に記憶された自車の形状に基づいて自車が駐車可能な広さの空きスペース（例えば、車幅＋３０ｃｍ以上の横幅で、且つ車長＋１ｍ以上の縦幅）であると判定した場合に、その空きスペースを駐車スペースとして検出する。また、検出した横幅と縦幅に基づいて駐車スペースの形状を特定する。
尚、カメラで自車の周囲環境を撮像し、撮像画像に画像認識処理を施すことによって、駐車スペースの検出並びに駐車スペースの形状の取得を行うこととしても良い。また、駐車スペース形状はＤＢやセンタから取得するようにしても良い。尚、上記Ｓ１が駐車スペース検出手段の処理に相当する。

次に、Ｓ２においてＣＰＵ２１は、駐車支援起動トリガがＯＮとなったか否かを判定する。尚、本実施形態では、駐車可能な空きスペースを検出した場合、又は操作ボタン（図示せず）を用いてユーザにより所定の操作が行われた場合に駐車支援起動トリガがＯＮとなる。

そして、駐車支援起動トリガがＯＮとなったと判定された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）には、Ｓ３へと移行する。一方、駐車支援起動トリガがＯＦＦであると判定された場合（Ｓ２：ＮＯ）には、駐車の支援を行うことなく当該駐車支援処理プログラムを終了する。

Ｓ３においてＣＰＵ２１は、後述の固定舵角旋回による第１走行経路算出処理（図４）を行う。尚、第１走行経路算出処理では、自車両の現在位置と前記Ｓ１で検出した駐車スペースの形状に基づいて第１後退開始位置、駐車目標位置を設定し、固定舵角旋回による駐車経路を第１走行経路として算出する。

続いてＳ４においてＣＰＵ２１は、後述の舵角の緩和による第２走行経路算出処理（図５）を行う。尚、第２走行経路算出処理では、前記Ｓ３で算出された第１走行経路の舵角を緩和することにより第２走行経路を算出し、更に必要に応じて算出した第２走行経路を補正する。

その後、Ｓ５でＣＰＵ２１は、前記Ｓ４で算出された第２走行経路に基づいて自車両の駐車を支援する駐車支援処理を行う。具体的には、算出された第２走行経路に自車両が追従して走行するよう操舵支援や自動操舵を行う。
ここで、操舵支援としては、例えば車両後方画像に対して算出された走行経路を重畳して表示する。また、ステアリングの旋回タイミングや旋回角度の案内音声をスピーカ７から出力する。
一方、自動操舵としては、例えば車両ＥＣＵ９に指示信号を送信することによって、ステアリング角、ブレーキ圧、エンジンに吸入する空気量、変速比等を変化させ、自動的に自車が走行経路に沿って走行するように制御する。尚、上記Ｓ５が駐車支援手段の処理に相当する。

次に、前記Ｓ３で駐車支援ＥＣＵ３が実行する第１走行経路算出処理のサブ処理について図４に基づき説明する。図４は本実施形態に係る第１走行経路算出処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。

第１走行経路算出処理において、先ずＳ１１でＣＰＵ２１は、前記Ｓ１で検出した駐車スペースに自車を駐車する際の目標位置（即ち、駐車完了時の自車の位置）を設定する。更に、Ｓ１２でＣＰＵ２１は、第１走行経路に従って前記Ｓ１で検出した駐車スペースに自車を駐車する際の第１後退開始位置（即ち、駐車を行う為に後退を開始する自車の位置）を設定する。尚、目標位置については検出した駐車スペースの形状と予め規定された固定値（図６のＡ、Ｂ）に基づいて設定される。また、第１後退開始位置については現在の自車位置と予め規定された固定値（図６のＣ）に基づいて設定される。

以下に、図６を用いて前記Ｓ１１及びＳ１２で実行される目標位置及び第１後退開始位置の設定処理の一例について説明する。尚、図６では、車両２が駐車スペース３１を検出した場合に設定される目標位置３２及び第１後退開始位置３３について説明する。
図６に示すように目標位置３２は、駐車スペース３１の左縁部からＡだけ離間し、後縁部からＢだけ離間した位置に設定する。尚、Ａ、Ｂは予め規定された固定値（例えば、Ａ＝３０ｃｍ、Ｂ＝３０ｃｍ）である。
一方、図６に示すように第１後退開始位置３３は、自車の現在位置の進行方向前方であって、駐車スペース３１の前縁部からＣだけ前方の位置に設定する。尚、Ｃは予め規定された固定値（例えば、Ｃ＝２ｍ）である。

続いて、Ｓ１３においてＣＰＵ２１は、第１走行経路において運転者が転舵を行う転舵位置から目標位置までの後半経路における旋回半径である第２旋回半径を設定する。尚、本実施形態では第１走行経路の第２旋回半径は、自車が障害物に接触することなく駐車スペースに進入可能な条件を満たす任意の半径とする。

更に、Ｓ１４においてＣＰＵ２１は、第１後退開始位置から転舵位置までの前半経路における旋回半径である第１旋回半径を設定する。尚、本実施形態では、第１旋回半径は第１後退開始位置を通り、且つ第２旋回半径により旋回する後半経路に接する円の半径とする。また、前半経路と後半経路との接する点が第１走行経路の転舵位置となる。

以下に、図７を用いて前記Ｓ１３及びＳ１４で実行される第１旋回半径及び第２旋回半径の設定処理の一例について説明する。尚、図７では、車両２が駐車スペース３１を検出した場合に設定される第１旋回半径及び第２旋回半径について説明する。
図７に示すように第２旋回半径Ｒ２は、最小旋回半径に設定される。それによって、転舵位置Ｐから目標位置３２までの駐車経路である後半経路を含む円３５が特定される。
一方、図７に示すように第１旋回半径Ｒ１は、第１後退開始位置３３を通り、且つ第２旋回半径Ｒ２により旋回する円３５に接する円３６の半径に設定される。それによって、第１後退開始位置３３から転舵位置Ｐまでの駐車経路である前半経路を含む円３６が特定される。また、円３５と円３６との接する点が第１走行経路の転舵位置Ｐとなる。

次に、Ｓ１５においてＣＰＵ２１は、前記Ｓ１１〜Ｓ１４で設定した各パラメータに従って、第１走行経路を算出する。具体的には、（ａ）現在の自車位置から第１後退開始位置まで前進する準備経路と、（ｂ）第１後退開始位置から第１旋回半径により転舵位置まで旋回する前半経路と、（ｃ）転舵位置から第２旋回半径により目標位置まで旋回する後半経路と、の組合せを第１走行経路とする。

以下に、図８を用いて前記Ｓ１５で実行される第１走行経路算出処理の一例について説明する。尚、図８では、図７に示す第１後退開始位置３３、目標位置３２、第１旋回半径Ｒ１、第２旋回半径Ｒ２が設定された場合に算出される第１走行経路３７について説明する。
図８に示すように第１走行経路３７は、現在の自車位置から第１後退開始位置３３まで前進する準備経路３８と、第１後退開始位置３３から第１旋回半径Ｒ１により転舵位置Ｐまで旋回する前半経路３９と、転舵位置Ｐから第２旋回半径Ｒ２により目標位置３２まで旋回する後半経路４０と、の組合せによって構成される。そして、車両２は第１走行経路３７に沿って走行することにより、駐車スペース３１内の目標位置３２へと車両２を進入させることが可能となる。
尚、上記Ｓ１１〜Ｓ１５が第１走行経路算出手段の処理に相当する。また、本実施形態では車両が特に縦列駐車を行う場合を説明するが、縦列駐車以外の駐車を行う場合には、転舵位置は存在せず、設定した第１後退開始位置から目標位置まで同一の旋回半径により旋回する旋回経路によって第１走行経路は構成される。

次に、前記Ｓ４で駐車支援ＥＣＵ３が実行する第２走行経路算出処理のサブ処理について図５に基づき説明する。図５は本実施形態に係る第２走行経路算出処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。

先ず、Ｓ２１においてＣＰＵ２１は、前記Ｓ１で特定された駐車スペース３１の形状を取得する。尚、上記Ｓ２１が駐車スペース取得手段の処理に相当する。

次に、Ｓ２２においてＣＰＵ２１は、前記Ｓ１５で算出した第１走行経路の舵角を緩和した第２走行経路を算出する為に、先ず第２走行経路の第２旋回半径を算出する。尚、第２旋回半径は前記したように運転者が転舵を行う転舵位置から目標位置までの後半経路における旋回半径であり、特に本実施形態では第２走行経路の第２旋回半径は、自車が障害物に接触することなく駐車スペースに進入可能な最大の半径とする。

以下に、図９及び図１０を用いて前記Ｓ２２で実行される第２走行経路の第２旋回半径の算出処理についてより詳細に説明する。ここで、第２走行経路の第２旋回半径の算出方法としては、（ａ）三平方の定理を用いる算出方法と（ｂ）テーブルを用いる算出方法がある。

先ず、図９に基づき三平方の定理を用いる算出方法の一例について説明する。
図９に示すように、後輪車軸の延長線上に中心Ｉを持ち、車両の左前角Ｊと駐車スペース３１の端点Ｋとを通る円弧４１を描き、その半径Ｒ３を算出する。
その後、算出した半径Ｒ３と車両ＤＢ８から取得した車両の左前角Ｊから後輪車軸までの距離Ｌと車幅Ｗとを使用し、ＣＰＵ２１は三平方の定理を用いた以下の式（１）により第２旋回半径Ｒ４を算出する。
Ｒ４＝（Ｒ３^２−Ｌ^２）^１／２−Ｗ／２・・・・（１）

次に、図１０に基づきテーブルを用いる算出方法の一例について説明する。
図１０に示すように、予め駐車スペース３１のスペース長（縦幅）と第２旋回半径Ｒ４とを対応付けたテーブルをＤＢ等に記憶させておく。そして、前記Ｓ３１で取得した駐車スペースの形状の内、特に駐車スペースのスペース長から第２旋回半径Ｒ４を特定する。尚、テーブル中の第２旋回半径Ｒ４の値には上限（例えば１０ｍ）を設けることが望ましい。この上限を設けることによって、第２走行経路４２の経路全長が長くなりすぎることを防止できる。

次に、Ｓ２３においてＣＰＵ２１は、前記Ｓ２２で算出した第２旋回半径Ｒ４を用いた第２走行経路の全長が所定距離より長いか否か判定する。ここで、第２走行経路は図１１に示すように第２旋回半径Ｒ４により旋回する後半経路を備えた経路であり、第１走行経路３７に比べて舵角が緩和され、駐車操作が容易となる。但し、舵角を緩和することによって第２走行経路４２の経路全長Ｄが長くなりすぎると、逆にそのように長い経路に沿って駐車をすることが困難となる。従って、以下のＳ２３以降ではこのように第２走行経路４２の経路全長Ｄが長くなりすぎる場合に第２走行経路４２の補正を行う。
そして、第２走行経路４２の経路全長Ｄは第２旋回半径Ｒ４が大きくなるほど長くなるので、前記Ｓ２３では第２旋回半径Ｒ４の大きさが所定値より大きい場合に、第２走行経路４２の経路全長Ｄが所定距離より長いと判定する。尚、判定に使用する所定値としては、例えば、最小旋回半径の数倍（例えば、３〜５倍）、第２旋回半径と同じ値で第１旋回半径を設定したときの後退開始位置が、駐車スペース３１から所定距離以上（例えば１０ｍ）離れた位置となる半径等がある。また、上記Ｓ２３が経路全長判定手段の処理に相当する。

尚、上記Ｓ２３の処理は前記Ｓ２２で第２旋回半径を算出する際に、三平方の定理を用いた場合のみ行うこととし、テーブルを用いる場合には実施しない。

そして、前記Ｓ２３において第２走行経路４２の経路全長Ｄが所定距離より長い、即ち第２走行経路の第２旋回半径Ｒ４の大きさが所定値より大きいと判定された場合には、Ｓ２４へと移行する。

Ｓ２４でＣＰＵ２１は、前記Ｓ２２で算出した第２旋回半径Ｒ４を所定値以下に補正することによって、第２走行経路４２が所定距離以内となるように補正する。尚、所定値とは前記Ｓ２３で判定に使用された値と同値である。また、上記Ｓ２４が第２走行経路補正手段の処理に相当する。

一方、前記Ｓ２３において第２走行経路４２の経路全長Ｄが所定距離以下、即ち第２走行経路の第２旋回半径Ｒ４の大きさが所定値以下であると判定された場合には、第２走行経路を補正せずにＳ２５へと移行する。

Ｓ２５でＣＰＵ２１は、前記Ｓ２２で算出された第２旋回半径（前記Ｓ２４で補正を行った場合には補正後の第２旋回半径）と同一半径を第１旋回半径として算出する。尚、第１旋回半径は前記したように運転者が転舵を行う後退開始位置から転舵位置までの前半経路における旋回半径である。

続いて、Ｓ２６でＣＰＵ２１は、舵角を緩和した第２走行経路に従って前記Ｓ１で検出した駐車スペースに自車を駐車する際の第２後退開始位置（即ち、駐車を行う為に後退を開始する自車の位置）を設定する。

以下に、図１２を用いて前記Ｓ２５で実行される第１旋回半径の算出処理及びＳ２６で実行される第２後退開始位置の設定処理の一例について説明する。尚、図１２では、車両２が駐車スペース３１を検出した場合に算出される第１旋回半径及び第２後退開始位置について説明する。
前記したように第２旋回半径Ｒ４は、第２旋回半径Ｒ４により旋回する際の車両の左前角Ｊが障害物と接触しない最大の半径が設定される。それによって、転舵位置から目標位置までの駐車経路である後半経路を含む円４３が特定される。
一方、図１２に示すように第１旋回半径Ｒ５は、第２旋回半径Ｒ４と同一半径とする。そして、第１旋回半径Ｒ５を備え、“車両の現在位置と第１後退開始位置３３とを結ぶ直線”と“円４３”とに接する円４４が、第２後退開始位置４５から転舵位置Ｐまでの駐車経路である前半経路を含む円として特定される。また、“円４３”と“円４４”との接点が第２走行経路４２の転舵位置Ｐとなり、“円４４”と“車両の現在位置と第１後退開始位置３３とを結ぶ直線”との接点が第２後退開始位置４５に設定される。

次に、Ｓ２７においてＣＰＵ２１は、前記Ｓ２２〜Ｓ２６で設定した各パラメータに従って、第２走行経路を算出する。具体的には、（ａ）現在の自車位置から第２後退開始位置まで前進する準備経路と、（ｂ）第２後退開始位置から第１旋回半径により転舵位置まで旋回する前半経路と、（ｃ）転舵位置から第２旋回半径により目標位置まで旋回する後半経路と、の組合せを第２走行経路とする。

以下に、図１３を用いて前記Ｓ２７で実行される第２走行経路の算出処理の一例について説明する。尚、図１３では、図１２に示す第２後退開始位置４５、目標位置３２、第１旋回半径Ｒ５、第２旋回半径Ｒ４が設定された場合に算出される第２走行経路４２について説明する。
図１３に示すように第２走行経路４２は、現在の自車位置から第２後退開始位置４５まで前進する準備経路４６と、第２後退開始位置４５から第１旋回半径Ｒ５により転舵位置Ｐまで旋回する前半経路４７と、転舵位置Ｐから第２旋回半径Ｒ４により目標位置３２まで旋回する後半経路４８と、の組合せによって構成される。そして、車両２は第２走行経路４２に沿って走行することにより、障害物と接触する虞が無く駐車スペース３１内の目標位置３２へと車両２を進入させることが可能となる。尚、上記Ｓ２２〜Ｓ２７が第２走行経路算出手段の処理に相当する。

以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る駐車支援装置１、駐車支援装置１による駐車支援方法及び駐車支援装置１で実行されるコンピュータプログラムでは、障害物センサ５Ａ，５Ｂにより自車周囲にある駐車スペースを検出し（Ｓ１）、検出された駐車スペースに対して所定旋回舵角で駐車を行う第１走行経路を算出し（Ｓ１１〜Ｓ１５）、更に車両を駐車スペースに対して進入させることが可能な範囲で第１走行経路の舵角を緩和した第２走行経路を算出し（Ｓ２２〜Ｓ２７）し、算出した第２走行経路に従って駐車の支援を行う（Ｓ５）ので、駐車を行う場合に駐車スペースの周囲にある障害物に車両が接触する虞がない。従って、緩和した経路により、運転者の運転負担を軽減するとともに、容易且つ安全に駐車を行わせることが可能となる。
また、舵角を緩和した結果、第２走行経路の経路全長が必要以上に長くなった場合に適当な距離までに短縮することができる（Ｓ２４）。その結果、駐車操作や駐車時間を簡略化でき、且つ駐車スペース内に適切に駐車することが可能となる。

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態では障害物センサ５Ａ，５Ｂによって駐車スペースや障害物の位置を検出することとしているが、カメラやミリ波レーダを用いたレーダ装置を用いて検出するようにしても良い。更に、駐車スペースはデータベースに予め記憶させておいても良い。

また、本実施形態では縦列駐車を行う際の車両の走行経路を算出することとしているが、縦列駐車以外の駐車を行う際の走行経路を算出し、算出した走行経路に基づいて駐車支援を行うこととしても良い。

本実施形態に係る駐車支援装置の概略構成図である。本実施形態に係る駐車支援装置の制御系を模式的に示すブロック図である。本実施形態に係る駐車支援案内処理プログラムのフローチャートである。本実施形態に係る第１走行経路算出処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。本実施形態に係る第２走行経路算出処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。ステップ１１及びステップ１２で実行される目標位置及び第１後退開始位置の設定処理の一例について説明した説明図である。ステップ１３及びステップ１４で実行される第１旋回半径及び第２旋回半径の設定処理の一例について説明した説明図である。ステップ１５で実行される第１走行経路算出処理の一例について説明した説明図である。三平方の定理を用いた第２走行経路の第２旋回半径の算出処理について説明した説明図である。テーブルを用いた第２走行経路の第２旋回半径の算出処理について説明した説明図である。第１走行経路と第１走行経路の舵角を緩和した第２走行経路の一例について説明した説明図である。ステップ２５で実行される第１旋回半径の算出処理及びステップ２６で実行される第２後退開始位置の設定処理の一例について説明した説明図である。ステップ２７で実行される第２走行経路の算出処理の一例について説明した説明図である。

符号の説明

１駐車支援装置
２車両
３駐車支援ＥＣＵ
５Ａ，５Ｂ障害物センサ
６液晶ディスプレイ
７スピーカ
２１ＣＰＵ
２２ＲＡＭ
２３ＲＯＭ

Claims

駐車スペースを検出する駐車スペース検出手段と、
前記駐車スペース検出手段で検出された駐車スペースへと所定の舵角で車両を進入させる第１走行経路を算出する第１走行経路算出手段と、
前記駐車スペースの形状を取得する駐車スペース形状取得手段と、
前記駐車スペース形状取得手段で取得した前記駐車スペースの形状に基づいて、前記第１走行経路算出手段によって算出された前記第１走行経路の舵角を、車両を駐車スペースへ進入させることが可能な範囲で緩和した第２走行経路を算出する第２走行経路算出手段と、
前記第２走行経路算出手段により算出された前記第２走行経路の経路全長が所定距離より長いか否か判定する経路全長判定手段と、
前記経路全長判定手段により前記第２走行経路の経路全長が前記所定距離より長いと判定された場合に、前記第２走行経路の経路全長が前記所定距離以下となるように前記第２走行経路を補正する第２走行経路補正手段と、
前記第２走行経路算出手段によって算出及び前記第２走行経路補正手段によって補正された前記第２走行経路に基づいて駐車を支援する駐車支援手段と、を有することを特徴とする駐車支援装置。
前記第１走行経路算出手段は、前記車両か障害物に接触することなく前記駐車スペースに進入可能な半径で転舵位置から前記駐車スペース内の駐車位置まで旋回する後半経路と、前記車両の後退開始位置から前記転舵位置まで旋回する前半経路と、を含む前記第１走行経路を算出し、
前記第２走行経路算出手段は、前記車両か障害物に接触することなく前記駐車スペースに進入可能な最大半径で転舵位置から前記駐車位置まで旋回する後半経路と、前記車両の後退開始位置から前記転舵位置まで旋回する前半経路と、を含む前記第２走行経路を算出し、
前記第２走行経路補正手段は、前記経路全長判定手段により前記第２走行経路の経路全長が前記所定距離より長いと判定された場合に、前記第２走行経路の後半経路の旋回半径を小さくすることにより前記第２走行経路の経路全長が所定距離以下となるように前記第２走行経路を補正することを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
駐車スペースを検出する駐車スペース検出ステップと、
前記駐車スペース検出ステップで検出された駐車スペースへと所定の舵角で車両を進入させる第１走行経路を算出する第１走行経路算出ステップと、
前記駐車スペースの形状を取得する駐車スペース形状取得ステップと、
前記駐車スペース形状取得ステップで取得した前記駐車スペースの形状に基づいて、前記第１走行経路算出ステップによって算出された前記第１走行経路の舵角を、車両を駐車スペースへ進入させることが可能な範囲で緩和した第２走行経路を算出する第２走行経路算出ステップと、
前記第２走行経路算出ステップにより算出された前記第２走行経路の経路全長が所定距離より長いか否か判定する経路全長判定ステップと、
前記経路全長判定ステップにより前記第２走行経路の経路全長が前記所定距離より長いと判定された場合に、前記第２走行経路の経路全長が前記所定距離以下となるように前記第２走行経路を補正する第２走行経路補正ステップと、
前記第２走行経路算出ステップによって算出及び前記第２走行経路補正ステップによって補正された前記第２走行経路に基づいて駐車を支援する駐車支援ステップと、を有することを特徴とする駐車支援方法。
コンピュータに、
駐車スペースを検出する駐車スペース検出機能と、
前記駐車スペース検出機能で検出された駐車スペースへと所定の舵角で車両を進入させる第１走行経路を算出する第１走行経路算出機能と、
前記駐車スペースの形状を取得する駐車スペース形状取得機能と、
前記駐車スペース形状取得機能で取得した前記駐車スペースの形状に基づいて、前記第１走行経路算出機能によって算出された前記第１走行経路の舵角を、車両を駐車スペースへ進入させることが可能な範囲で緩和した第２走行経路を算出する第２走行経路算出機能と、
前記第２走行経路算出機能により算出された前記第２走行経路の経路全長が所定距離より長いか否か判定する経路全長判定機能と、
前記経路全長判定機能により前記第２走行経路の経路全長が前記所定距離より長いと判定された場合に、前記第２走行経路の経路全長が前記所定距離以下となるように前記第２走行経路を補正する第２走行経路補正機能と、
前記第２走行経路算出機能によって算出及び前記第２走行経路補正機能によって補正された前記第２走行経路に基づいて駐車を支援する駐車支援機能と、
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。