JP6278920B2 - 駐車支援装置 - Google Patents

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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に関するものである。
従来において、２台の駐車車両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、適切な駐車支援を行う駐車支援装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
特許文献１に記載の従来技術では、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。
続いて、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。また、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。
特許文献２に記載の従来技術では、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と、距離センサの移動軌跡を示すセンサ位置データとから、各駐車車両のコーナー位置を検出した後、側面想定範囲を設定する。
続いて、側面想定範囲を手前側と奥側に分割し、手前側の側面想定範囲内に入った反射点位置を用いてコーナー位置を補正するとともに、奥側の側面想定範囲内に入った反射点位置を直線近似することで駐車車両側面を推定する。
特許第５５０６８０３号公報 特開２０１３−２２０７４５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記載の従来技術では、自車が駐車スペースの側方を通過した際に、駐車車両のコーナー位置を推定することで、自車の駐車可否を判定し、駐車可能であると判定した場合に自車を駐車スペースに誘導する。
ここで、駐車スペースは、例えば、コーナー位置を結んだ線分を一辺とし、他辺の長さを、縦列駐車の場合には自車幅とし、並列駐車の場合には自車長とした長方形として推定する。しかしながら、一般的に、駐車車両の車幅、駐車車両の車長、および駐車車両の傾きといった駐車方向は、それぞれ異なり、さらに、推定した駐車スペースと、実際の駐車スペースとは、形状が異なる。
したがって、特許文献１に記載の従来技術のように、駐車車両のコーナー位置を推定するだけでは、自車を各駐車車両の間に存在する駐車スペースに適切に誘導することができないという問題がある。
特許文献２に記載の従来技術では、自車を駐車スペースに誘導する際も駐車車両の反射点位置を推定するとともに、側面想定範囲を設定し、コーナー位置のみに基づいて推定した駐車スペースの修正を行う。
ここで、側面想定範囲は、自車が駐車スペースの側方を通過した際に推定された各駐車車両のコーナー位置を結ぶことで得られる直線に直交する方向に対して、ある一定の幅と奥行きとを仮定した長方形として設定する。
しかし、コーナー位置の推定精度は、駐車車両の車種に依存しており、例えば、形状が角張った駐車車両と、形状が丸みのある駐車車両とでは、コーナー位置の推定精度が異なる。また、実際にどのような車種の車両が駐車車両として駐車しているかは不明である。
したがって、特許文献２に記載の従来技術では、コーナー位置の推定精度が悪い場合、実際の駐車車両の側面が側面想定範囲内に含まれず、自車を各駐車車両の間に存在する駐車スペースに適切に誘導することができないという問題がある。
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、駐車スペースに隣接する位置に存在する各物体のコーナー位置の推定精度が悪い場合であっても、自車を駐車スペースに適切に誘導することのできる駐車支援装置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２台の駐車車両の各駐車車両に検出波を照射し、各駐車車両までの最短距離に相当する各駐車車両上の反射点位置で反射した検出波を取得することで、各駐車車両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、各駐車車両の間に存在する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、各駐車車両の反射点位置を時系列で推定する反射点測位部と、反射点測位部によって時系列で推定された反射点位置を用いて、各駐車車両において、駐車スペース内と駐車スペース外を区画するためのコーナー位置を１つずつ推定するコーナー検出部と、コーナー検出部によって推定された各駐車車両のコーナー位置を用いて、自車が駐車可能な駐車スペースを駐車スペース情報として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、を備え、駐車スペース推定部は、動作モードが誘導モードの場合であって、かつ距離センサの位置が駐車スペース内に入った以降に反射点測位部によって時系列で推定された反射点位置のすべてまたは一部を取り出し、取り出した反射点位置を反射点群として蓄積し、蓄積した反射点群に含まれる反射点位置を直線で近似することで、近似直線を求め、コーナー検出部によって探索モードの時に推定された各コーナー位置を結んだ駐車スペース境界に含まれる、近似直線に対応する駐車車両のコーナー位置と、近似直線との間の距離が距離設定値よりも小さく、かつ、駐車スペース境界と、近似直線とのなす角が角度設定値よりも大きい場合、近似直線が有効であると判定し、有効であると判定された近似直線のみを用いて、駐車スペース情報を補正し、車両制御部は、補正後の駐車スペース情報に従って駐車支援を行うものである。
本発明によれば、駐車スペース探索時に駐車スペースの間に存在する各物体のコーナー位置を検出することで推定された駐車スペース情報を、駐車スペース誘導時に検出された各物体の反射点位置を、物体の側面に由来するもの、物体の前面に由来するもの、または物体の側面および前面の両方に由来するものと特定し、特定した結果に従って、駐車スペース情報を逐次補正しつつ、補正後の駐車スペース情報を用いて、駐車スペースへの誘導支援処理を行うように構成する。これにより、駐車スペースに隣接する位置に存在する各物体のコーナー位置の推定精度が悪い場合であっても、自車を駐車スペースに適切に誘導することのできる駐車支援装置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において、２円交点処理による反射点位置の推定方法を示す説明図である。 本発明の実施の形態１において、２円接線処理による反射点位置の推定方法を示す説明図である。 本発明の実施の形態１における駐車支援装置の一連の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１において、並列駐車が行われる際に、駐車支援装置の動作モードが探索モードである場合の、自車両と駐車車両との位置関係を示す説明図である。 本発明の実施の形態１において、並列駐車が行われる際に、駐車支援装置の動作モードが誘導モードである場合の、自車両と駐車車両との位置関係を示す説明図である。 本発明の実施の形態１における駐車スペース推定部の駐車スペース補正処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１において定義される駐車スペース内の別例を示す説明図である。 本発明の実施の形態１における駐車スペース推定部による近似直線の有効判定の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態１における駐車スペース推定部による近似直線の有効判定の別例を示す説明図である。 本発明の実施の形態２における駐車スペース推定部の駐車スペース補正処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２における駐車スペース推定部の駐車スペース補正処理において、有向線分近似の概念を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２における駐車スペース推定部の駐車スペース補正処理において、有向線分近似の概念を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２における駐車スペース推定部の駐車スペース補正処理において、有向線分近似の概念を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２における駐車スペース推定部の駐車スペース補正処理において、近似有向線分群の分割の概念を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２における駐車スペース推定部の駐車スペース補正処理において、近似有向線分群の分割の概念を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２における駐車スペース推定部の駐車スペース補正処理において、近似有向線分群の分割の概念を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２における駐車スペース推定部の駐車スペース補正処理において、近似有向線分群の分割の概念を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２における駐車スペース推定部の駐車スペース補正処理において、近似直線の交点からコーナー位置を推定する概念を説明するための説明図である。
以下、本発明による駐車支援装置を、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、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。
距離センサ１００は、検出した距離データを駐車支援装置３００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の視線方向と、距離センサ１００の視野角とが含まれる。距離センサ１００の視線方向は、センサの取り付け方位に相当する。また、距離センサ１００の視野角は、センサの検出可能な方位幅に相当する。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。
なお、距離センサ１００として、超音波の代わりに光または電磁波などの検出波を用いて、信号処理または画像処理が行われることで、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。具体的には、距離センサ１００として、ミリ波レーダ、レーザレーダ、超音波センサ、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。
また、距離センサ１００の検出対象である物体としては、例えば、駐車車両が挙げられる。本実施の形態１では、具体例として、距離センサ１００の検出対象である物体が駐車車両であるものとする。
さらに、距離センサ１００の搭載位置等は任意に設定することができるが、例えば、後述する図５および図６に示すように、距離センサ１００として、自車の左前方、右前方、左後方および右後方にそれぞれ、距離センサを搭載することが好ましい。
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。
車両情報センサ２００は、検出した自車データを駐車支援装置３００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する。
また、駐車支援装置３００は、探索モードで駐車スペース情報の推定が完了すれば、動作モードを探索モードから誘導モードに切り替え、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補正しつつ、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する。
続いて、駐車支援装置３００は、探索モードで駐車スペース情報の推定が完了すれば、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補正しつつ、駐車支援を行う。
物体検出部３１０は、探索モードである場合、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、駐車スペース情報を推定する。
すなわち、物体検出部３１０は、探索モードである場合、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、物体のコーナー部分の位置を、コーナー位置情報として推定する。続いて、物体検出部３１０は、推定したコーナー位置情報から、駐車スペース情報を推定する。
また、物体検出部３１０は、誘導モードである場合、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、探索モードで推定された駐車スペース情報を逐次補正する。
また、物体検出部３１０は、反射点測位部３１１、コーナー検出部３１２および駐車スペース推定部３１３を含む。
反射点測位部３１１は、距離センサ１００から入力された距離データの時系列と、車両情報センサ２００から入力された自車データの時系列とを用いて、物体の反射点位置を推定する。また、反射点測位部３１１は、推定した反射点位置を、反射点位置情報として、コーナー検出部３１２および駐車スペース推定部３１３に出力する。
なお、反射点測位部３１１による、物体の反射点位置の具体的な推定方法としては、例えば、２円交点処理による推定方法、または２円接線処理による推定方法などを用いることができる。
ここで、物体の反射点位置の推定方法の一例である、２円交点処理および２円接線処理のそれぞれによる推定方法について、図２および図３を参照しながら説明する。図２は、本発明の実施の形態１において、２円交点処理による反射点位置の推定方法を示す説明図である。図３は、本発明の実施の形態１において、２円接線処理による反射点位置の推定方法を示す説明図である。なお、図２および図３では、距離センサ１００によって駐車車両の側面部分が検出される場合を例示している。
図２および図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。なお、反射点測位部３１１は、車両情報センサ２００から入力された自車データと、既知センサ情報とから、距離センサ位置を推定するように構成する。
この場合、現在時刻ｔにおいて、駐車車両の反射点位置Ｐ（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Ｐ（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Ｐ（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Ｐ（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、図２に示すように、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Ｐ（ｔ）の存在範囲を表す円弧Ａ（ｔ）と、時刻ｔ−Δｔの反射点位置Ｐ（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Ｐ（ｔ）としている。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。なお、このような従来技術は、特許文献１、２にも開示されている。
一方、図３に示すように、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Ｐ（ｔ）の存在範囲を表す円弧Ａ（ｔ）と、時刻ｔ−Δｔの反射点位置Ｐ（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Ｐ（ｔ）とする。
このように、図２および図３を参照しながら、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方法の一例として、２円交点処理および２円接線処理の２種類の方法を説明した。
図１の説明に戻り、コーナー検出部３１２は、探索モードである場合、反射点測位部３１１から反射点位置情報として入力された反射点位置の時系列から、物体のコーナー位置をコーナー位置情報として推定する。また、コーナー検出部３１２は、推定したコーナー位置情報を駐車スペース推定部３１３に出力する。
なお、コーナー検出部３１２が、反射点位置情報を用いて物体のコーナー位置を推定する方法としては、公知の方法を用いればよく、例えば、特許文献１、２に開示された方法を用いればよい。
駐車スペース推定部３１３は、探索モードである場合には、コーナー検出部３１２から入力されたコーナー位置情報から、駐車スペース情報を推定し、推定した駐車スペース情報を、車両制御部３２０に出力する。
また、駐車スペース推定部３１３は、誘導モードである場合には、反射点測位部３１１から新たに入力された物体ごとの反射点位置情報から、探索モードで推定された駐車スペース情報を補正し、補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、探索モードから誘導モードとなった場合、探索モードで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、駐車スペース推定部３１３によって補正された駐車スペース情報を用いて、移動経路を新たに算出する。車両制御部３２０は、新たに算出した移動経路に従って駐車支援を継続して行う。なお、駐車スペース推定部３１３によって駐車スペース情報が補正されない場合には、車両制御部３２０は、現在の駐車スペース情報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、駐車支援装置３００の一例の動作について、図４〜図６を参照しながら説明する。図４は、本発明の実施の形態１における駐車支援装置３００の一連の動作を示すフローチャートである。図５は、本発明の実施の形態１において、並列駐車が行われる際に、駐車支援装置３００の動作モードが探索モードである場合の、自車両と駐車車両との位置関係を示す説明図である。図６は、本発明の実施の形態１において、並列駐車が行われる際に、駐車支援装置３００の動作モードが誘導モードである場合の、自車両と駐車車両との位置関係を示す説明図である。
なお、ここでは、図４に示すフローチャートにおける一連の処理は、あらかじめ設定された設定周期ごとに実行されるものとする。
まず、ステップＳ１０１において、距離センサ１００は、自車から、自車周辺に位置する駐車車両までの距離データを取得し、取得した距離データを反射点測位部３１１に出力し、ステップＳ１０２へと進む。
ステップＳ１０２において、車両情報センサ２００は、自車データを取得し、取得した自車データを反射点測位部３１１および駐車スペース推定部３１３に出力し、ステップＳ１０３へと進む。
ステップＳ１０３において、反射点測位部３１１は、距離センサ１００から入力された距離データの時系列と、車両情報センサ２００から入力された自車データの時系列とを用いて、駐車車両の反射点位置を推定し、ステップＳ１０４へと進む。
ステップＳ１０４において、駐車支援装置３００は、動作モードが探索モードおよび誘導モードのいずれであるかを判定し、探索モードである場合にはステップＳ１０５へと進み、誘導モードである場合にはステップＳ１０７へと進む。
ここで、動作モードが探索モードである場合、駐車支援装置３００は、自車が駐車スペースの側方を通過して駐車スペースを探索している段階である。
具体的には、例えば、図５に示すように、駐車支援装置３００は、駐車スペースに隣接する位置に存在する駐車車両Ａおよび駐車車両Ｂの側方を自車が矢印方向に移動することで、駐車スペース情報を推定する。
また、駐車支援装置３００は、各駐車車両のコーナー位置が推定されるとともに駐車スペースが推定される処理が完了すれば、運転者による手動切り替え、または駐車支援装置３００による自動切り替えによって、自車が停止し、動作モードが探索モードから誘導モードに切り替えられる。
動作モードが誘導モードである場合、駐車支援装置３００は、駐車スペースを推定し、この駐車スペースに自車が駐車可能であると判断し、この駐車スペースに自車を誘導している段階である。
具体的には、例えば、図６に示すように、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補正しつつ、駐車支援を行う。
ステップＳ１０５において、コーナー検出部３１２は、反射点測位部３１１が推定した物体の反射点位置の時系列から、各駐車車両のコーナー位置を推定し、ステップＳ１０６へと進む。
具体的には、例えば、図５に示すように、駐車スペースに隣接する位置に存在する駐車車両Ａおよび駐車車両Ｂの側方を自車が矢印方向に移動する。このように移動することで、反射点測位部３１１は、距離センサ１００として搭載された、右前方または左前方の距離センサから入力された距離データの時系列を用いて、駐車車両Ａおよび駐車車両Ｂのそれぞれの反射点位置を、反射点位置情報として推定する。また、コーナー検出部３１２は、駐車車両Ａおよび駐車車両Ｂの各反射点位置情報を用いて、駐車車両Ａのコーナー位置をコーナーＡとして推定し、駐車車両Ｂのコーナー位置をコーナーＢとして推定する。
ステップＳ１０６において、駐車スペース推定部３１３は、コーナー検出部３１２が推定したコーナー位置から、駐車スペース情報を推定し、処理を終了する。
具体的には、例えば、図５に示すように、駐車スペース推定部３１３は、コーナーＡおよびコーナーＢを結んだ線分を一辺の長さとし、他辺の長さを自車長とした長方形を、駐車スペースとして推定する。なお、図５に示す並列駐車ではなく、縦列駐車が行われる場合には、コーナー位置を結んだ線分を一辺の長さとし、他辺の長さを自車幅とした長方形を、駐車スペースとして推定すればよい。
ステップＳ１０７において、駐車スペース推定部３１３は、コーナー検出部３１２が誘導モードで推定した各駐車車両のコーナー位置情報を取得し、ステップＳ１０８へと進む。
ステップＳ１０８において、駐車スペース推定部３１３は、コーナー検出部３１２が推定した各駐車車両のコーナー位置情報と、反射点測位部３１１が推定した各駐車車両の反射点位置の時系列とから、駐車スペース情報を補正する駐車スペース補正処理を行い、ステップＳ１０９へと進む。
具体的には、例えば、図６に示すように、誘導モードに切り替わった後、自車が矢印方向に移動するように車両制御部３２０によって駐車支援が行われている間に、反射点測位部３１１は、駐車車両Ａおよび駐車車両Ｂのそれぞれの反射点位置を推定する。すなわち、反射点測位部３１１は、距離センサ１００として搭載された、右後方および左後方の距離センサから入力された距離データの時系列を用いて、駐車車両Ａおよび駐車車両Ｂのそれぞれの反射点位置を、反射点位置情報として推定する。また、駐車スペース推定部３１３は、反射点測位部３１１が推定した駐車車両Ａおよび駐車車両Ｂの各反射点位置の時系列と、コーナー検出部３１２が探索モードで推定したコーナーＡおよびコーナーＢとを用いて、各駐車車両の側面形状および側面位置といった車両側面情報を推定し、推定した車両側面情報から駐車スペース情報を補正する。
ステップＳ１０９において、車両制御部３２０は、駐車スペース推定部３１３によって補正された駐車スペース情報を用いて、駐車支援を行い、処理を終了する。
次に、駐車スペース推定部３１３によって行われる駐車スペース補正処理の詳細について、図７を参照しながら説明する。図７は、本発明の実施の形態１における駐車スペース推定部３１３の駐車スペース補正処理を示すフローチャートである。なお、駐車スペース補正処理は、図４のフローチャートのステップＳ１０８の処理に相当する。
まず、ステップＳ２０１において、駐車スペース推定部３１３は、動作モードがはじめて誘導モードになったか否かを判定する。
ここで、動作モードが探索モードの場合、図４において、ステップＳ１０４からステップＳ１０５へと処理が進み、ステップＳ１０８の処理が行われない。したがって、ステップＳ２０１の処理は、誘導モードに切り替わってからステップＳ１０８の処理がはじめて行われるか否かを判定することと等価である。
ステップＳ２０１において、駐車スペース推定部３１３は、動作モードがはじめて誘導モードになった場合には、ステップＳ２０２へと進み、そうでない場合には、ステップＳ２０３へと進む。
ステップＳ２０２において、駐車スペース推定部３１３は、蓄積反射点情報を初期化し、ステップＳ２０３へと進む。
ステップＳ２０３において、駐車スペース推定部３１３は、車両情報センサ２００から入力された自車データと、コーナー検出部３１２から入力された各駐車車両のコーナー位置とから、現在のセンサ位置が駐車スペース内に入ったか否かを判定する。なお、コーナー検出部３１２から入力された各駐車車両のコーナー位置は、図４のステップＳ１０７で取得した各駐車車両のコーナー位置情報である。
具体的には、例えば、図６に示すように、距離センサ１００として搭載された、左後方および右後方の距離センサの現在のセンサ位置が、駐車スペース境界を越えたとき、駐車スペース推定部３１３は、現在のセンサ位置が駐車スペース内に入ったと判定する。一方、図５に示すように、誘導モードである場合には、現在のセンサ位置は、常に駐車スペース外となっている。なお、図５および図６では、コーナーＡとコーナーＢとを結んだ直線を駐車スペース境界と表記し、駐車スペース境界の内側を駐車スペース内と表記し、駐車スペース境界の外側を駐車スペース外と表記している。
また、ここでは、駐車スペース境界の内側の領域を駐車スペース内と定義しているが、図８に示すように、２台の駐車車両が段違いに駐車する可能性があることを考慮して、駐車スペース内を定義してもよい。図８は、本発明の実施の形態１において定義される駐車スペース内の別例を示す説明図である。
図８に示すように、実際には、２台の駐車車両の前面が同一直線上に揃っているとは限らず、２台の駐車車両が段違いに駐車している可能性がある。すなわち、図８で例示しているように、２台の駐車車両の位置関係は、駐車車両Ａ１および駐車車両Ｂ１の位置関係、または駐車車両Ａ２および駐車車両Ｂ２の位置関係となっている可能性がある。この場合、探索モードで推定されたコーナーＡおよびコーナーＢを結んだ直線は、駐車スペース境界を正確に表していないこととなる。そこで、２台の駐車車両が段違いに駐車する可能性があることを考慮して、駐車スペース内を定義する。
具体的には、図８に示すように、コーナーＢが始点であって長さがあらかじめ設定された段差オフセット量ｏｆｆ１である線分と直交し、かつコーナーＡを通る補助線Ｌ１を規定する。同様に、コーナーＡが始点であって長さがあらかじめ設定された段差オフセット量ｏｆｆ２である線分と直交し、かつコーナーＢを通る補助線Ｌ２を規定する。また、補助線Ｌ１の内側の領域と、補助線Ｌ２の内側の領域と、駐車スペース境界の内側の領域とが重なる領域を、駐車スペース内と定義する。このように、駐車スペース内の別例として、駐車車両のコーナー位置に対して、あらかじめ設定した段差オフセット量を用いて、図８で図示した斜線部分の領域を、駐車スペース内と定義してもよい。
駐車スペース推定部３１３は、現在のセンサ位置が駐車スペース内に入ったと判定した場合には、ステップＳ２０４へと進み、そうでない場合には、ステップＳ２０５へと進む。
ステップＳ２０４において、駐車スペース推定部３１３は、各サンプリングにおいて反射点測位部３１１が推定した各駐車車両の反射点を、各駐車車両を識別する番号とともに蓄積し、ステップＳ２０５へと進む。なお、各駐車車両を識別する番号を、反射点番号と表記する。
ここで、ステップＳ２０４の処理は、ステップＳ２０３で現在のセンサ位置が駐車スペース内に入ったと判定された場合にのみ行われる。
また、図６に示すように、駐車車両の前方に存在する反射点は、センサ位置が駐車スペース外の場合に推定されたものである。したがって、駐車車両の前方にある反射点は、蓄積対象外となる。
一方、図６に示すように、駐車車両の側方に存在する反射点は、センサ位置が駐車スペース内の場合に推定されたものである。したがって、センサ位置が駐車スペース内に入った場合、推定された反射点は、駐車車両の側面からの反射点として、蓄積対象となる。
なお、反射点番号は、少なくとも、各駐車車両を識別可能なように付与される。具体的には、反射点番号は、図５および図６における駐車車両Ａと駐車車両Ｂとを区別するように付与される。また、自車のシフトポジションから自車の進行方向を読み取り、自車の進行方向に応じて反射点番号を変更する構成であってもよい。
ステップＳ２０５において、駐車スペース推定部３１３は、蓄積した反射点情報があるか否かを判定する。駐車スペース推定部３１３は、蓄積した反射点情報がある場合には、ステップＳ２０６へと進み、そうでない場合には、ステップＳ２１６へと進む。
ステップＳ２０６において、駐車スペース推定部３１３は、現在蓄積している反射点情報に対応する反射点番号のすべての選択済マークを解除し、ステップＳ２０７へと進む。
ステップＳ２０７において、駐車スペース推定部３１３は、現在蓄積している反射点情報に対応する反射点番号から、まだ選択済でない反射点番号を１つ選択し、ステップＳ２０８へと進む。
ステップＳ２０８において、駐車スペース推定部３１３は、現在蓄積している反射点情報のうち、ステップＳ２０７で選択した反射点番号に対応する反射点群から近似直線を求め、ステップＳ２０９へと進む。
なお、ここでは、近似方式として例えば最小二乗法を用いて、反射点群を直線近似することで、近似直線を求めればよい。また、自車速度が遅いと反射点群がある位置に密集することで、近似直線に偏りが生じることがある。このため、例えば、平面を格子状に分割し、同一格子内に含まれる反射点群でその重心を取ることによって１点で代表させた代表反射点群を定義し、この代表反射点群を直線近似することで、近似直線を求めればよい。
ステップＳ２０９において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ２０８で求めた近似直線が有効であるか否かを判定する。
ここで、ステップＳ２０９における駐車スペース推定部３１３による近似直線の有効判定について、図９を参照しながら説明する。図９は、本発明の実施の形態１における駐車スペース推定部３１３による近似直線の有効判定の一例を示す説明図である。
ステップＳ２０７で選択した反射点番号に対応する反射点群は、図６に示すように、駐車車両Ａまたは駐車車両Ｂのいずれかの側面に由来した反射点であると予想される。このため、ステップＳ２０７で選択した反射点番号に対応する反射点群から求められた近似直線は、駐車車両Ａまたは駐車車両Ｂの側面を表していると予想される。
しかしながら、距離センサ１００のセンサ位置、または距離センサ１００によって検出される距離データの誤差などの影響によって、ステップＳ２０７で選択した反射点番号に対応する反射点群に含まれる反射点位置の推定精度が悪い可能性がある。このような場合、ステップＳ２０８で求めた近似直線の推定精度も悪い可能性がある。
そこで、例えば、図９に示すように、駐車スペース推定部３１３は、対応するコーナーＡまたはコーナーＢと、近似直線との間の距離が距離設定値よりも小さく、かつ、駐車スペース境界と、近似直線とのなす角が角度設定値よりも大きい場合、近似直線が有効であると判定し、そうでない場合には、近似直線が無効であると判定する。距離設定値および角度設定値は、あらかじめ設定される。
具体例として、３種類の近似直線１〜３を考える。なお、近似直線１〜３は、いずれも駐車車両Ａの側面からの反射点とみなした反射点群を直線近似したものである。
例えば、近似直線として近似直線１が求められた場合、この近似直線１と、近似直線１に対応する駐車車両ＡのコーナーＡとの間の距離は、距離設定値よりも小さい。さらに、駐車スペース境界と、近似直線１とのなす角が角度設定値よりも大きい。この場合、駐車スペース推定部３１３は、近似直線１が有効であると判定する。
また、例えば、近似直線として近似直線２が求められた場合、この近似直線２と、近似直線２に対応する駐車車両ＡのコーナーＡとの間の距離は、距離設定値よりも大きい。この場合、駐車スペース推定部３１３は、近似直線２が無効であると判定する。
さらに、例えば、近似直線として近似直線３が求められた場合、駐車スペース境界と、この近似直線３とのなす角が角度設定値よりも小さい。この場合、駐車スペース推定部３１３は、近似直線３が無効であると判定する。
図７の説明に戻り、ステップＳ２０９において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ２０８で求めた近似直線が有効であると判定した場合には、ステップＳ２１０へと進み、この近似直線が無効であると判定した場合には、ステップＳ２１１へと進む。
ステップＳ２１０において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ２０７で選択した反射点番号に対応する反射点群を採択し、ステップＳ２１２へと進む。
ステップＳ２１１において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ２０７で選択した反射点番号に対応する反射点群を棄却し、ステップＳ２１２へと進む。
ステップＳ２１２において、駐車スペース推定部３１３は、まだ選択済でない反射点番号が存在するか否かを判定する。駐車スペース推定部３１３は、まだ選択済でない反射点番号が存在する場合には、ステップＳ２０７へと戻り、ステップＳ２０７以降の処理を再び行う。一方、駐車スペース推定部３１３は、まだ選択済でない反射点番号が存在しない場合には、ステップＳ２１３へと進む。
ステップＳ２１３において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ２１０で採択した反射点群のすべてについて、各反射点群から近似直線をそれぞれ求め、ステップＳ２１４へと進む。
なお、ここでは、近似方式として例えば最小二乗法を用いて、各反射点群を直線近似することで、近似直線をそれぞれ求めればよい。また、自車速度が遅いと反射点群がある位置に密集することで、近似直線に偏りが生じることがある。このため、例えば、平面を格子状に分割し、同一格子内に含まれる反射点群でその重心を取ることによって１点で代表させた代表反射点群を定義し、この代表反射点群を直線近似することで、近似直線を求めればよい。
ステップＳ２１４において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ２１３で求めた各近似直線が有効であるか否かを判定する。
ここで、ステップＳ２１４における駐車スペース推定部３１３による近似直線の有効判定について、図９に加えてさらに図１０を参照しながら説明する。図１０は、本発明の実施の形態１における駐車スペース推定部３１３による近似直線の有効判定の別例を示す説明図である。
ステップＳ２１４において、駐車スペース推定部３１３は、図９について説明した上記と同様に、対応するコーナーＡまたはコーナーＢと、近似直線との間の距離が距離設定値よりも小さく、かつ、駐車スペース境界と、近似直線とのなす角が角度設定値よりも大きい場合、近似直線が有効であると判定し、そうでない場合には、近似直線が無効であると判定する。
また、ステップＳ２１４における駐車スペース推定部３１３による近似直線の有効判定の別例として、例えば、図１０に示す方法によって、近似直線の有効判定を行ってもよい。
すなわち、ステップＳ２１０で採択した反射点群に含まれる反射点の数が少ない場合、近似直線の推定精度が悪い可能性がある。そこで、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ２１３で求めた近似直線と、この近似直線に対応する反射点群とから、駐車車両の側面として検出した部分の線分長を推定し、推定した線分長があらかじめ設定された線分設定値よりも長い場合に、近似直線が有効であると判定し、そうでない場合には、近似直線が無効であると判定する。
具体例として、図１０に示すように、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ２１３で求めた近似直線に対応する反射点群に含まれる反射点位置の中から、駐車スペース境界から最も近い反射点と、駐車スペース境界から最も遠い反射点とを選択する。また、駐車スペース推定部３１３は、選択した２つの反射点のそれぞれから近似直線に垂線を下ろし、それら２つの垂線の足の間の距離を線分長とする。線分長が長ければ、ステップＳ２１０で採択した反射点群に含まれる反射点の数が多いといえるので、駐車スペース推定部３１３は、この線分長が線分設定値よりも長い場合に、近似直線が有効であると判定する。
なお、図９で示した、近似直線とコーナーとの距離による判定および駐車スペース境界と近似直線とのなす角による判定と、図１０で示した、近似直線の線分長による判定とは、任意に組み合わせることができる。このような判定方法を適宜組み合わせることで、駐車スペース推定部３１３は、近似直線の有効性を判定することができる。
図７の説明に戻り、ステップＳ２１４において、駐車スペース推定部３１３は、近似直線が有効であると判定した場合には、ステップＳ２１５へと進み、近似直線が無効であると判定した場合には、ステップＳ２１６へと進む。
ステップＳ２１５において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ２１４で有効と判定した近似直線を、車両側面情報として出力し、処理を終了する。これにより、駐車スペース推定部３１３は、この車両側面情報を用いて、駐車スペース情報を補正することができる。すなわち、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ２１４で有効と判定した近似直線によって、この近似直線に対応する駐車車両の側面形状および側面位置が分かるので、この近似直線から駐車スペースを補正していく。車両制御部３２０は、補正後の駐車スペースに従って、駐車支援を継続して行う。
ステップＳ２１６において、駐車スペース推定部３１３は、車両側面情報として無効値を出力し、処理を終了する。この場合、駐車スペース推定部３１３は、駐車スペースの補正を行わない。
このように、駐車スペース推定部３１３は、動作モードが誘導モードの場合において、距離センサ１００の位置が駐車スペース内にあるときに反射点測位部３１１によって時系列で推定された反射点位置を、反射点群として蓄積し、蓄積した反射点群を用いて、駐車スペース情報を補正する。
以上、本実施の形態１によれば、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おいて、距離センサの位置が駐車スペース内にあるときに反射点測位部によって時系列で推定された反射点位置を、反射点群として蓄積し、蓄積した反射点群から近似直線を求め、求めた近似直線を用いて、駐車スペース情報を補正する。
これにより、駐車スペースに隣接する位置に存在する各物体のコーナー位置の推定精度が悪い場合であっても、誘導モードの間に駐車スペースが逐次補正されるので、自車を駐車スペースに適切に誘導することができる。
実施の形態２．
本発明の実施の形態２では、駐車スペース推定部３１３による駐車スペース補正処理の内容が先の実施の形態１とは異なる駐車支援装置３００について説明する。
なお、本実施の形態２では、先の実施の形態１と同様である点の説明を省略し、先の実施の形態１に対して駐車スペース推定部３１３による駐車スペース補正処理の動作が異なる点を中心に説明する。
図１１は、本発明の実施の形態２における駐車スペース推定部３１３の駐車スペース補正処理を示すフローチャートである。
ここで、本実施の形態２では、駐車スペース推定部３１３は、動作モードが誘導モードである場合、距離センサ１００のセンサ位置が駐車スペース内に入ったかどうかに関わらず、反射点測位部３１１によって推定された物体の反射点位置を、反射点番号とともに蓄積するように構成している。すなわち、探索モードから誘導モードに切り替わってから反射点測位部によって時系列で推定された反射点位置を、反射点番号ごとに反射点群として蓄積することとなる。
したがって、図１１のフローチャートでは、先の実施の形態１における図７のステップＳ２０３およびステップＳ２０５に相当するステップは、設けられていない。
図１１に示すように、駐車スペース推定部３１３は、先の図７のステップＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２０６およびＳ２０７と同様のステップＳ３０１〜Ｓ３０５を順に実行し、ステップＳ３０６へと進む。
ステップＳ３０６において、駐車スペース推定部３１３は、現在蓄積している反射点情報のうち、ステップＳ３０５で選択した反射点番号に対応する反射点群の有向線分近似を行うことで、近似有向線分群を求め、ステップＳ３０７へと進む。
ここで、反射点群の有向線分近似とは、反射点群をいくつかの部分群に分割し、各部分群を有向線分で近似するものである。このような反射点群の有向線分近似の概念について、図１２〜図１４を参照しながら説明する。図１２、図１３および図１４は、本発明の実施の形態２における駐車スペース推定部３１３の駐車スペース補正処理において、有向線分近似の概念を説明するための説明図である。
なお、ここでは、反射点群の有向線分近似の概念を説明するために、具体例として、動作モードが探索モードの場合において、自車の右側に並列駐車が可能な駐車スペースが推定された後、探索モードから誘導モードに切り替わっている状況を前提とする。ただし、自車の右側ではなく自車の左側に駐車スペースが推定された場合、または並列駐車ではなく縦列駐車が可能な駐車スペースが推定された場合であっても同様のことがいえる。
図１２では、自車が後退しながら駐車スペースに誘導される状況で、右後方の距離センサが検出した距離データを用いて、反射点測位部３１１が推定した駐車スペース右側の駐車車両の反射点位置の例が示されている。
反射点は、駐車スペース右側の駐車車両の右前面から左前面を通過して左側面へと時間的に遷移しているものとする。切り返し機能によって、自車が前進しながら駐車スペースから抜け出す状況では、反射点の時間遷移方向は、後退時とは逆になる。
例えば、まず、駐車スペース推定部３１３は、反射点を先頭から順番に２個選択し、選択した２個の反射点を結んだ直線を基準有向直線として設定する。図１３に示すように、先頭から順番に反射点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４およびＰ５が並んでいる場合、反射点Ｐ１とＰ２とを結んだ直線が基準有向直線となる。
続いて、駐車スペース推定部３１３は、基準有向直線を構成した反射点以降の反射点を順番に選択し、選択した反射点と基準有向直線との距離を計算する。駐車スペース推定部３１３は、計算した距離があらかじめ設定された距離設定値以内であれば、次の反射点を選択する。一方、駐車スペース推定部３１３は、計算した距離が距離設定値以上であれば、基準有向直線を構成した反射点から、現在選択している反射点から１個前の反射点までをグループ化する。
また、駐車スペース推定部３１３は、現在選択している反射点と、その次の反射点とを選択し、それらの反射点を結んだ直線を新たな基準有向直線として設定して、以降の反射点のグループ化を実行する。このようなグループ化処理を、反射点がすべてグループ化されるまで繰り返す。
具体的には、図１３に示すように、駐車スペース推定部３１３は、基準有向直線を構成した反射点Ｐ１およびＰ２の次の反射点Ｐ３を選択し、反射点Ｐ３と基準有向直線との距離を計算する。駐車スペース推定部３１３は、計算した距離が距離設定値以内であるので、反射点Ｐ３の次の反射点Ｐ４を選択する。
同様に、駐車スペース推定部３１３は、選択した反射点Ｐ４と基準有向直線との距離を計算し、計算した距離が距離設定値以内であるので、反射点Ｐ４の次の反射点Ｐ５を選択する。
駐車スペース推定部３１３は、選択した反射点Ｐ５と基準有向直線との距離を計算し、計算した距離が距離設定値以上であるので、基準有向直線を構成した反射点Ｐ１およびＰ２から、現在選択している反射点Ｐ５から１個前の反射点Ｐ４までをグループ化する。したがって、図１３では、反射点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰ４がグループ化範囲に含まれることとなる。
このように、図１３では、反射点Ｐ１とＰ２とを結んだ基準有向直線を中心として、破線で示す枠内に入った反射点がグループ化の対象となる。すなわち、反射点Ｐ１およびＰ２の他に、Ｐ３およびＰ４がグループ化の対象となる。
一方、反射点Ｐ５はグループ化の対象外となり、反射点Ｐ５は、新たな基準有向直線を構成する反射点の１つとなる。この場合、駐車スペース推定部３１３は、現在選択している反射点Ｐ５と、その次の反射点とを選択し、それらの反射点を結んだ直線を新たな基準有向直線として設定し、同様のグループ化処理を、反射点がすべてグループ化されるまで繰り返す。
続いて、駐車スペース推定部３１３は、各グループに属する反射点群について、直線近似することで、近似直線を求める。
また、駐車スペース推定部３１３は、各グループに対応する近似直線に対して、各グループ先頭の反射点から下ろした垂線の足を始点とし、グループ末尾の反射点から下ろした垂線の足を終点とする近似有向線分を、グループごとに求める。
図１２で例示した駐車車両に対する複数の反射点位置に対して、駐車スペース推定部３１３が以上のような処理を行うことで求められる近似有向線分を図示したものが図１４である。すなわち、図１４では、図１２において分割した各グループの反射点位置から求められた複数の近似有向線分から構成される近似有向線分群が例示されている。
なお、図１２および図１４では、前述したように、自車の右側に並列駐車が可能な駐車スペースを推定し、自車が後退しながら駐車スペースに誘導される状況である。したがって、図１４に示すように、駐車スペース推定部３１３によって求められる近似有向線分の方向は、駐車スペース右側の駐車車両の右前面から左前面を通過して左側面へと向かう方向である。
図１１の説明に戻り、ステップＳ３０７において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３０５で選択された反射点番号に対応する反射点群による近似有向線分群を２つのグループに分割し、ステップＳ３０８へと進む。
ここで、近似有向線分群の分割の概念について、図１５〜図１８を参照しながら説明する。図１５、図１６、図１７および図１８は、本発明の実施の形態２における駐車スペース推定部３１３の駐車スペース補正処理において、近似有向線分群の分割の概念を説明するための説明図である。なお、図１５および図１７では、基準となる１つの基準線を定義し、この基準線に対して各有向線分がなす角を、有向線分角度としている。
駐車スペース推定部３１３は、近似有向線分群の特徴量に基づいて、近似有向線分群を分割する。具体的には、近似有向線分群の方向の変化、すなわち、近似有向線分群の角度の変化に基づいて、近似有向線分群を分割する。
例えば、自車の右側に並列駐車が可能な駐車スペースを推定し、自車が後退しながら駐車スペースに誘導される場合、駐車スペース右側の駐車車両の反射点群による近似有向線分群の各近似有向線分の角度の変化を考える。この場合、図１５および図１６に示すように、各近似有向線分について、有向線分角度は、駐車車両の右前面から左前面においてほぼ一定値となり、左前面のコーナー付近で増加し、駐車車両の左側面において再びほぼ一定値となる。
一方、自車が前進しながら駐車スペースから抜け出すときは、図１７および図１８に示すように、各近似有向線分について、有向線分角度は、駐車車両の左側面においてほぼ一定値となり、左前面のコーナー付近で減少し、駐車車両の左前面から右前面において再びほぼ一定値となる。なお、自車の左側に駐車スペースを推定した場合（図示せず）も同様の角度変化となる。
例えば、駐車スペース推定部３１３は、近似有向線分群の各近似有向線分の角度の最大値と最小値との相加平均を閾値とし、閾値以上の角度を有する近似有向線分と、閾値未満の角度を有する近似有向線分とに分けることで、近似有向線分群を分割する。
具体的には、図１５に示すように、駐車スペース推定部３１３は、閾値未満の角度を有する近似有向線分を分割Ａとし、閾値以上の角度を有する近似有向線分を分割Ｂとすることで、近似有向線分群を分割する。なお、分割Ａおよび分割Ｂの各分割に含まれるデータの集合について、周囲のデータに対して、有向線分角度の値が大きく離れているデータを分割の中から省いてもよい。この場合、周囲のデータに対して、有向線分角度の値が大きく離れているデータは、物体の側面および前面の両方に由来するものと特定される。また、両方に由来するものと特定されたデータについては、例えば、駐車スペース情報の補正に全く用いなくてもよいし、物体のコーナーに由来する反射点位置と判断して、駐車スペース情報の補正に利用してもよい。
図１１の説明に戻り、ステップＳ３０８において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３０７で２分割した近似有向線分群の互いの角度差と、あらかじめ設定された角度設定値θ１とを比較する。駐車スペース推定部３１３は、この角度差が角度設定値θ１よりも大きい場合には、ステップＳ３０９へと進み、そうでない場合には、ステップＳ３１０へと進む。
ここで、２分割した近似有向線分群の互いの角度差は、分割後の各近似有向線分群の角度から定まる統計量の差とする。また、統計量としては、例えば、近似有向成分群に含まれる各近似有向線分の角度の平均値または中央値とする。ただし、コーナー付近に位置する近似有向線分の角度は、駐車車両の前面に対応する近似有向線分の角度と、駐車車両の側面に対応する近似有向線分の角度との中間となり、前面の角度および側面の角度から外れ値となる。したがって、外れ値に対してロバストな統計量、例えば、中央値を用いることが好ましい。
ステップＳ３０９において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３０７で２分割した近似有向線分群の互いの角度差と、あらかじめ設定された角度設定値θ２とを比較する。なお、角度設定値θ２は、角度設定値θ１よりも大きくなるように設定する。駐車スペース推定部３１３は、この角度差が角度設定値θ２よりも大きい場合には、ステップＳ３１２へと進み、そうでない場合には、ステップＳ３１１へと進む。
ステップＳ３１０において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３０５で選択した反射点番号に対応する反射点群のすべてを直線近似することで、近似直線を求め、ステップＳ３１３へと進む。
ここで、ステップＳ３０７で２分割した近似有向線分群の角度差が角度設定値θ１以下の場合には、反射点群は、駐車車両のコーナー部に対応する反射点を含んでおらず、前面または側面に対応する反射点のみで構成されているとみなせる。そこで、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３１０の内容の処理を行うように構成している。
ステップＳ３１１において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３０７で２分割した近似有向線分群について、各近似有向線分群の各近似有向線分の線分長の和をそれぞれ計算する。なお、近似有向線分の線分長は、近似有向線分の始点と終点との間の距離である。
続いて、ステップＳ３１１において、駐車スペース推定部３１３は、計算した各線分長の和が大きい方の近似有向線分群に対応する反射点群のすべてを直線近似することで、近似直線を求め、ステップＳ３１３へと進む。
ここで、ステップＳ３０７で２分割した近似有向線分群の角度差が角度設定値θ１よりも大きく、かつ角度設定値θ２以下である場合、反射点群は、駐車車両のコーナー部に対応する反射点を含んでいるものの、そのほとんどは前面または側面に対応する反射点で構成されているとみなせる。また、輪郭長は、コーナー部よりも前面または側面の方が大きいので、線分長の和が大きい方の近似有向線分が、前面または側面に対応するとみなせる。そこで、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３１１の内容の処理を行うように構成している。
ステップＳ３１２において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３０７で２分割した近似有向線分群について、各近似有向線分群に対応する反射点群をそれぞれ直線近似することで、２つの近似直線を求め、ステップＳ３１３へと進む。
ここで、ステップＳ３０７で２分割した近似有向線分群の角度差が角度設定値θ２よりも大きい場合、反射点群は、駐車車両のコーナー部に対応する反射点を含んでおり、各近似有向線分群は、前面および側面のいずれかに対応するとみなせる。そこで、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３１２の内容の処理を行うように構成している。
次に、ステップＳ３１３において、駐車スペース推定部３１３は、前のステップで求めた近似直線が有効であるか否かを判定する。
なお、ステップＳ３１３における駐車スペース推定部３１３による近似直線の有効判定について、判定方法は、先の実施の形態１と同様の方法を用いればよい。具体的には、例えば、駐車スペース推定部３１３は、図９に示すように、対応するコーナーＡまたはコーナーＢと、近似直線との間の距離が距離設定値よりも小さく、かつ、図１０に示すように、近似直線の線分長が線分設定値よりも長い場合に、近似直線が有効であると判定する。
ステップＳ３１３において、駐車スペース推定部３１３は、近似直線が有効であると判定した場合には、ステップＳ３１４へと進み、近似直線が無効であると判定した場合には、ステップＳ３１５へと進む。
ステップＳ３１４において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３１３で有効と判定した近似直線を採択し、採択した近似直線の位置関係から、この近似直線が駐車車両の前面部および側面部のどちらに由来したものであるかを分類し、ステップＳ３１６へと進む。
具体的には、例えば、自車の右側に並列駐車が可能な駐車スペースを推定し、自車が後退しながら駐車スペースに誘導される場合を考える。この場合、図１６に示すように、駐車スペース推定部３１３は、分割Ａに相当する角度の小さい近似有向線分群に対応する反射点群から求められた近似直線は、前面部に由来する前面部近似直線として分類する。一方、駐車スペース推定部３１３は、分割Ｂに相当する角度の大きい近似有向線分群に対応する反射点群から求められた近似直線は、側面部に由来する側面部近似直線として分類する。
ステップＳ３１５において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３１３で無効と判定した近似直線を棄却し、ステップＳ３１６へと進む。
ステップＳ３１６において、駐車スペース推定部３１３は、まだ選択済でない反射点番号が存在するか否かを判定する。駐車スペース推定部３１３は、まだ選択済でない反射点番号が存在する場合には、ステップＳ３０５へと戻り、ステップＳ３０５以降の処理を再び行う。一方、駐車スペース推定部３１３は、まだ選択済でない反射点番号が存在しない場合には、ステップＳ３１７へと進む。
ステップＳ３１７において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３１４で採択された近似直線が存在するか否かを判定する。駐車スペース推定部３１３は、採択された近似直線が存在する場合には、ステップＳ３１８へと進み、そうでない場合には、処理を終了する。
ステップＳ３１８において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３１４で分類した前面部近似直線が存在すれば、この前面部近似直線を車両前面情報として出力し、ステップＳ３１９へと進む。また、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３１４で分類した側面部近似直線が存在すれば、この側面部近似直線を車両側面情報として出力し、ステップＳ３１９へと進む。
ここで、異なる反射点番号による複数の前面部近似直線または側面部近似直線が採択されている場合、例えば、前面部および側面部ごとに、近似直線を構成する反射点すべてを再度直線近似したものを出力する。また、例えば、前面部および側面部ごとに、近似直線のうち線分長の最も長いものを出力する。
ステップＳ３１９において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３１４で採択された前面部近似直線と、ステップＳ３１４で採択された側面部近似直線との両方が存在するか否かを判定する。駐車スペース推定部３１３は、前面部近似直線および側面部近似直線の両方が存在する場合には、ステップＳ３２０へと進む。
一方、駐車スペース推定部３１３は、前面部近似直線および側面部近似直線の両方が存在しない場合には、処理を終了する。これにより、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３１８で出力された車両前面情報または車両側面情報を用いて、駐車スペースを補正することができる。
すなわち、駐車スペース推定部３１３は、車両前面情報が出力された場合には、この車両前面情報に含まれる前面部近似直線によって、この前面部近似直線に対応する駐車車両の前面形状および前面位置が分かるので、この前面部近似直線から駐車スペースを補正していく。同様に、駐車スペース推定部３１３は、車両側面情報が出力された場合には、この車両側面情報に含まれる側面部近似直線によって、この側面部近似直線に対応する駐車車両の側面形状および側面位置が分かるので、この側面部近似直線から駐車スペースを補正していく。車両制御部３２０は、補正後の駐車スペースに従って、駐車支援を継続して行う。
ステップＳ３２０において、駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３１４で採択された前面部近似直線と、ステップＳ３１４で採択された側面部近似直線との交点を計算し、この交点を、コーナー位置として新たに推定し、処理を終了する。
ここで、前面部近似直線と側面部近似直線との交点からコーナー位置を推定する概念について、図１９を参照しながら説明する。図１９は、本発明の実施の形態２における駐車スペース推定部３１３の駐車スペース補正処理において、近似直線の交点からコーナー位置を推定する概念を説明するための説明図である。
図１９に示すように、駐車スペース推定部３１３は、駐車車両の前面部に対応する反射点群、すなわち、分割Ａに含まれる反射点群から求められた前面部近似直線と、駐車車両の側面部に対応する反射点群、すなわち、分割Ｂに含まれる反射点群から求められた側面部近似直線との交点を、駐車車両のコーナー位置としている。
駐車スペース推定部３１３は、ステップＳ３２０の処理を行うことで、ステップＳ３１８で出力された車両前面情報および車両側面情報と、新たに推定したコーナー位置とを用いて、駐車スペースを補正することができる。
すなわち、図１９に示すように、駐車スペース推定部３１３は、車両前面情報に含まれる前面部近似直線と、車両側面情報に含まれる側面部近似直線と、新たに推定したコーナー位置とから、駐車スペースを補正していく。車両制御部３２０は、補正後の駐車スペースに従って、駐車支援を継続して行う。
このように、駐車スペース推定部３１３は、動作モードが誘導モードの場合において、探索モードから誘導モードに切り替わってから反射点測位部３１１によって時系列で推定された反射点位置を、反射点群として蓄積し、蓄積した反射点群を用いて、駐車スペースを補正する。
以上、本実施の形態２によれば、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おいて、探索モードから誘導モードに切り替わってから反射点測位部によって時系列で推定された反射点位置を、反射点群として蓄積し、蓄積した反射点群から、時系列で連続する２つの反射点を結んだ基準有向直線からの距離が距離設定値以内となる反射点をグループ化するグループ化処理を繰り返し行うことで、反射点群を複数のグループに分け、各グループに属する反射点から近似有向線分をグループごとに求めることで近似有向線分群を求める。
また、駐車スペース推定部は、求めた近似有向線分群に含まれる各有向線分群の特徴量に基づいて、近似有向線分群を２つに分割し、分割した各近似有向線分群に対応する反射点群から近似直線を求め、求めた近似直線を、物体の前面に由来する前面部近似直線および物体の側面に由来する側面部近似直線のいずれかに分類し、分類後の近似直線を用いて、駐車スペース情報を補正する。
これにより、駐車スペースに隣接する位置に存在する各物体のコーナー位置の推定精度が悪い場合であっても、誘導モードの間に駐車スペースが逐次補正されるので、自車を駐車スペースに適切に誘導することができる。また、先の実施の形態１と比べて、駐車スペース推定部は、蓄積した反射点を有向線分で近似することで、駐車車両の前面、側面およびコーナー位置を推定しているので、より精度良く駐車スペースを補正することができる。
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 反射点測位部、３１２ コーナー検出部、３１３ 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２台の駐車車両の各駐車車両に検出波を照射し、前記各駐車車両までの最短距離に相当する各駐車車両上の反射点位置で反射した検出波を取得することで、前記各駐車車両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、前記各駐車車両の間に存在する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、前記各駐車車両の前記反射点位置を時系列で推定する反射点測位部と、
    前記反射点測位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、前記各駐車車両において、駐車スペース内と駐車スペース外を区画するためのコーナー位置を１つずつ推定するコーナー検出部と、
    前記コーナー検出部によって推定された各駐車車両の前記コーナー位置を用いて、前記自車が駐車可能な前記駐車スペースを駐車スペース情報として推定する駐車スペース推定部と、
    前記駐車スペース推定部によって推定された前記駐車スペース情報に従って前記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、
    を備え、
    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であって、かつ前記距離センサの位置が前記駐車スペース内に入った以降に前記反射点測位部によって時系列で推定された前記反射点位置のすべてまたは一部を取り出し、取り出した前記反射点位置を反射点群として蓄積し、
    蓄積した前記反射点群に含まれる前記反射点位置を直線で近似することで、近似直線を求め、前記コーナー検出部によって前記探索モードの時に推定された各コーナー位置を結んだ駐車スペース境界に含まれる、前記近似直線に対応する駐車車両のコーナー位置と、前記近似直線との間の距離が距離設定値よりも小さく、かつ、前記駐車スペース境界と、前記近似直線とのなす角が角度設定値よりも大きい場合、前記近似直線が有効であると判定し、前記有効であると判定された前記近似直線のみを用いて、前記駐車スペース情報を補正し、
    前記車両制御部は、
    補正後の前記駐車スペース情報に従って前記駐車支援を行う
    駐車支援装置。
  2. 検出対象である２台の駐車車両の各駐車車両に検出波を照射し、前記各駐車車両までの最短距離に相当する各駐車車両上の反射点位置で反射した検出波を取得することで、前記各駐車車両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、前記各駐車車両の間に存在する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、前記各駐車車両の前記反射点位置を時系列で推定する反射点測位部と、
    前記反射点測位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、前記各駐車車両において、駐車スペース内と駐車スペース外を区画するためのコーナー位置を１つずつ推定するコーナー検出部と、
    前記コーナー検出部によって推定された各駐車車両の前記コーナー位置を用いて、前記自車が駐車可能な前記駐車スペースを駐車スペース情報として推定する駐車スペース推定部と、
    前記駐車スペース推定部によって推定された前記駐車スペース情報に従って前記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、
    を備え、
    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前記反射点測位部によって時系列で推定された前記反射点位置のすべてまたは一部を取り出し、取り出した前記反射点位置を反射点群として蓄積し、
    蓄積した前記反射点群に含まれる前記反射点位置について、時系列で連続する２つの反射点を結んだ基準有向直線からの距離が距離設定値以内となる反射点をグループ化するグループ化処理を繰り返し行うことで、前記反射点群を複数のグループに分け、各グループに属する反射点から近似有向線分をグループごとに求めることで近似有向線分群を求め、
    求めた前記近似有向線分群に含まれる各有向線分群の特徴量に基づいて、近似有向線分群を２つに分割し、分割した各近似有向線分群に対応する反射点群から近似直線を求め、
    求めた前記近似直線を、前記各駐車車両の前面に由来する前面部近似直線および前記各駐車車両の側面に由来する側面部近似直線のいずれかに分類し、分類後の前記近似直線を用いて、前記駐車スペース情報を補正し、
    前記車両制御部は、
    補正後の前記駐車スペース情報に従って前記駐車支援を行う
    駐車支援装置。
  3. 前記駐車スペース推定部は、
    前記近似直線を、前記前面部近似直線および前記側面部近似直線のいずれかに分類した結果、前記前面部近似直線および前記側面部近似直線がともに存在する場合、前記前面部近似直線と前記側面部近似直線との交点を計算し、計算した前記交点を、前記前面部近似直線と前記側面部近似直線に対応する駐車車両の前記コーナー位置として新たに推定し、
    前記前面部近似直線および前記側面部近似直線と、新たに推定した前記駐車車両の前記コーナー位置とを用いて、前記駐車スペース情報を補正する
    請求項２に記載の駐車支援装置。
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