JP6331721B2 - 駐車支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、駐車した自車両のドアの開放量を決定する駐車支援装置に関する。

従来、車両が駐車してドアが開くときに、自車両の周囲に存在する物体にドアが衝突することを回避する技術が公知である（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１では、自車両のドアの周囲に存在する物体との距離を検出するとともに、距離に基づいて物体の形状を検出することにより、物体に衝突することなくドアを開くことのできる開放量を決定している。

特開２０１０−２０２０７１号公報

特許文献１では、物体との距離と物体の形状とを検出するためにソナーにより物体を走査している。しかしながら、ソナーの分解能は低いので、自車両のドアの周囲に存在する物体との距離と物体の形状とを高精度に検出することは困難であり、複雑な形状の物体や棒状の物体を適切に検出できないことがある。

その結果、駐車した自車両のドアの周囲に存在する物体を検出できないか、物体を検出しても物体との距離の検出精度が低いためにドアの開放量を適切に決定できない。したがって、算出したドアの開放量に基づいてドアを開くと、物体にドアが衝突するおそれがある。

ソナーに代えてカメラが撮像する画像データに基づいて、駐車した自車両のドアの周囲に存在する物体との距離と物体の形状とを検出することが考えられる。しかしながら、画像データに基づいて物体との距離と奥行きを含んだ物体の形状とを検出する精度は低いので、ソナーと同様に駐車した自車両のドアの開放量を適切に決定できないという問題がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、駐車した自車両のドアの開放量を適切に決定する駐車支援装置を提供することを目的とする。

本発明の駐車支援装置は、物体検出手段と、マップ作成手段と、ドア支援手段と、を備える。
物体検出手段は、レーザレーダが自車両の周囲を３次元方向に走査する走査結果に基づいて自車両の周囲に存在する物体を検出し、マップ作成手段は、物体検出手段による検出結果に基づいて、駐車する自車両の周囲に存在する物体のマップを時系列で更新しながら作成する。ドア支援手段は、駐車した自車両のドアの開放量をマップ作成手段が作成するマップに基づいて決定する。

レーザレーダが物体との距離と物体の形状とを検出する分解能はソナーやカメラに比べて高いので、駐車した自車両のドアの周囲に存在する物体を高精度に検出できる。これにより、自車両のドアの開放量を適切に決定できるので、ドアを開くときに物体と衝突することを防止することができる。

第１実施形態による駐車支援装置を示すブロック図。 レーザレーザの設置位置を示す説明図。 レーザレーザの他の設置位置を示す説明図。 第１実施形態による駐車支援処理を示すフローチャート。 （Ａ）はドアの周囲に存在する物体を示す模式図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向から見たドアの周囲に存在する物体を示す２次元マップ。 （Ａ）はドアの周囲に存在する他の物体を示す模式図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向から見たドアの周囲に存在する物体を示す２次元マップ。 （Ａ）はドアの周囲に存在する他の物体を示す模式図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ方向から見たドアの周囲に存在する物体を示す２次元マップ。 ドアの開放量を表示するディスプレイの説明図。 第２実施形態による駐車支援装置を示すブロック図。 第２実施形態による駐車支援処理を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１に示す駐車支援装置２は、入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０、ＣＰＵ２０およびメモリ２２を備える電子制御装置（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）である。メモリ２２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等で構成されている。

駐車支援装置２は、メモリ２２のうちＲＯＭに記憶された処理プログラムをＣＰＵ２０が実行することにより、入力インタフェース１０を介してレーザレーダ３０、車速センサ３２、操舵角センサ３４、シフトセンサ３６等から入力する各種情報に基づいて、駐車支援処理を実行する。

レーザレーダ３０は、図２に示すように自車両１００の前後にそれぞれ設置されていてもよいし、図３に示すように自車両１００の前後左右の少なくともいずれかに設置されていてもよい。

駐車支援装置２は、駐車支援処理を実行することにより、駐車した自車両１００のドア１１０の周囲に存在する物体にドア１１０が衝突しない範囲でドア１１０を開放可能な開放量をディスプレイ４０に表示する。さらに、駐車支援装置２は、ドア１１０の周囲に存在する物体にドア１１０が衝突する位置までドア１１０が開かないようにドア制御装置５０に指令してドア１１０の開度を規制する。

尚、駐車支援装置２が実行する駐車支援処理は、自車両１００のどのような駐車形態に適用されてもよい。例えば、車庫入れ駐車、縦列駐車、幅寄せ駐車などに適用される。また、一時的に自車両１００を停車させる場合も、駐車支援装置２による駐車支援処理が適用される。

（駐車支援処理）
駐車支援装置２が実行する駐車支援処理を図４のフローチャートに基づいて説明する。図４のフローチャートによる駐車支援処理は、ドライバが手動で自車両１００を駐車させるときの処理を示している。図４のフローチャートは常時実行される。図４において「Ｓ」はステップを表わしている。

車速が例えば１０ｋｍ／ｈ以下の所定速度以下になると（Ｓ４００：Ｙｅｓ）、駐車支援装置２は、自車両１００が停止して駐車する可能性があると判断する。
駐車支援装置２は、レーザレーダ３０による走査結果に基づいて、自車両１００の周囲の高さ情報を含んだ３次元の障害物マップを、公知のＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）によりレーザレーダ３０による走査周期毎に自車両１００が駐車するまで時系列に作成して更新する（Ｓ４０２）。３次元の障害物マップにおける自車両１００の周囲の物体の位置の変化に基づき、自車両１００の位置が検出される。

自車両１００のシフトレンジがＰレンジになると（Ｓ４０４：Ｙｅｓ）、駐車支援装置２は、自車両１００が走行を停止して駐車したと判断し、ドア１１０を開けたときに周囲の物体に衝突しない範囲でドア１１０を開放可能なドア１１０の開放量を決定する（Ｓ４０６）。

駐車支援装置２は、Ｓ４０６においてドア１１０の開放量を決定するために、Ｓ４０２で作成した３次元の障害物マップに基づいて、自車両１００の各ドア１１０を閉じた位置から最大限に開けた位置までの開放領域において、ドア１１０を開くとドア１１０に干渉する物体を示す２次元マップを作成する。

例えば、図５の（Ａ）に示すように、駐車した自車両１００のドア１１０の周囲にドア１１０に干渉する壁のような物体２００が存在する場合、駐車支援装置２は、図５の（Ｂ）に示すように、ドア１１０のヒンジ１１２を中心として、ヒンジ１１２からの距離とドア１１０の全閉位置からの開度とをパラメータとする極座標を用いた２次元マップ３００を作成する。

極座標を用いた２次元マップ３００では、ドア１１０が開くときにドア１１０と干渉する物体２００が存在する場合、ヒンジ１１２からの距離とドア１１０の開度とにより極座標の位置を表わすマス目により物体２００の位置を示す。駐車支援装置２は、図５の（Ｂ）に示す２次元マップ３００に基づいて、物体２００と衝突しない範囲でドア１１０を開放可能な開放量を決定する。

図６に示すように、ドア１１０に干渉する物体２０２が棒状であっても、レーザレーダ３０により物体２０２の存在を検出し、図６の（Ｂ）に示すように、ドア１１０と衝突する物体２０２を示す２次元マップ３００を作成できる。

また、図７に示すように、ドア１１０の開放領域として自車両１００の上方から見た２次元の範囲内には存在するが、高さ方向でドア１１０と干渉しない縁石のような低い物体２０４の場合、Ｓ４０２で作成される３次元の障害物マップに基づいて、物体２０４は高さ方向でドア１１０と干渉しないと判断される。

この場合、ドア１１０の周囲の極座標を用いた２次元マップ３００では、物体２０４は存在しないものとして認識される。したがって、Ｓ４０６において、ドア１１０の開放量として開放可能な最大値が決定される。

尚、図５〜図７では、自車両１００の左右のドア１１０の周囲に存在する物体を示すため、自車両１００の上方から見た２次元マップ３００を作成した。これに対し、後部ドアを有する車両で後部ドアを上下に開閉する場合、自車両の左右のいずれか一方から見た２次元マップを作成すればよい。

Ｓ４０６においてドア１１０の開放量が決定されると、駐車支援装置２は、例えば図８に示すように、各ドア１１０の内側に設置したディスプレイ４０にドア１１０の開放量を表示する（Ｓ４０８）。図８は進行方向の左側のドア１１０のディスプレイ４０に表示される開放量の例を示している。進行方向の右側のドア１１０のディスプレイ４０に表示される開放量は、図８の表示を左右反転したものになる。

図８の（Ａ）は、ドア１１０に接近して物体が存在するためにドア１１０を開放できないことを示している。そして、図８の（Ｂ）から図８の（Ｄ）に向かうにしたがい丸の大きさが大きくなることにより、ドア１１０の開放量が大きくなることを示している。図８において、符号４２は物体に衝突しない範囲でドア１１０を開放できる最大の開放位置を示している。

駐車した自車両１００の乗員がドア１１０を開けるとき、２次元マップ３００から決定された開放量で規定される許容範囲の上限値に達すると（Ｓ４１０：Ｎｏ）、駐車支援装置２は、ドア制御装置５０に指令して、ドア１１０が許容範囲を超えて開放されることを停止させる（Ｓ４１２）。これにより、ドア１１０が物体と衝突することを防止できる。

ドア制御装置５０は、不連続な角度間隔でドア１１０の開放を停止させる位置を規制してもよいし、連続した角度で規制してもよい。また、ドア１１０が開いて許容範囲の上限値に向かうにしたがいドア１１０の開放方向に対する抵抗力をドア制御装置５０が増加させてもよい。これにより、ドア１１０の開度が許容範囲の上限値に近づいていることを乗員が知ることができる。

［第２実施形態］
図９に示す第２実施形態の駐車支援装置４は、エンジン駆動制御装置６０および操舵制御装置７０に指令して自車両１００を自動で駐車させる点で、第１実施形態の駐車支援装置２と異なっている。その他、第１実施形態と実質的に同一構成部分には同一符号を付す。

エンジン駆動制御装置６０は、駐車支援装置４からの指令に基づいて、車両の駆動源としてガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンを搭載した車両であればインジェクタの噴射量、スロットル装置の開度等を制御し、車両の駆動源としてモータを搭載した車両であればモータのトルクを制御する。操舵制御装置７０は、駐車支援装置４からの指令に基づいて、ステアリングを駆動するステリングアクチュエータを制御して操舵角を制御する。

第２実施形態による駐車支援処理を図１０のフローチャートに基づいて説明する。ドライバは、自動駐車を実行中にシフトレンジの操作とブレーキ操作とを実行する。図１０のフローチャートは、ナビゲーション装置等のディスプレイに表示された自動駐車スイッチをドライバが操作することにより実行される。図１０において「Ｓ」はステップを表わしている。

例えば、ナビゲーション装置のディスプレイ等に車載カメラが撮像した自車両の周囲の画像が表示されている場合、ドライバはディスプレイ上で自車両を駐車させる駐車目標ポイントを設定する（Ｓ４２０）。

駐車支援装置４は、第１実施形態と同様に、自車両１００の周囲の高さ情報を含んだ３次元の障害物マップをレーザレーダ３０による走査周期毎に時系列で作成して更新する。そして、作成した３次元マップに基づいてＳ４２０で設定された駐車目標ポイントにおける駐車スペースを取得し、この駐車スペースに基づいて自車両のドアの開放量を予め算出する（Ｓ４２２）。

ここで、自車両を自動駐車させる場合、例えばチャイルドシートを設置している側のドアを大きく開けたいとか、ドライバだけが乗車している場合にドライバ側のドアを大きく開けたいとか、後部ドアが設置された車両の場合に後部ドアを開けて荷物を取り出したいなどの要求が生じることがある。

第２実施形態では、自動駐車を実行する場合に、前述した自車両１００のいずれかの側に設置されたドアの開放量を、通常の自動駐車を実行した場合の駐車位置における開放量よりも大きく確保するオフセット要求に対応している。

例えば、第２実施形態では、自車両の左側、右側、または後側の駐車スペースを広くして自動駐車させるように、ナビゲーション装置のディスプレイ上に表示される操作ボタンを操作してオフセット駐車モードを設定する。

操作ボタンを操作する以外にも、車両内で乗員が着座している位置を圧力センサを使用した着座センサで検出し、乗員が左右の一方側だけに着座している場合にそちら側の駐車スペースを広くして自動駐車させるようにオフセット駐車モードを設定してもよい。

オフセット駐車モードが設定されている場合（Ｓ４２４：Ｙｅｓ）、駐車支援装置４は、オフセット駐車モードで指示されるドア側の駐車スペースを広くするように、駐車目標ポイントにおける駐車位置を更新し（Ｓ４２６）、自動駐車が継続している間（Ｓ４３０：Ｎｏ）、Ｓ４２２〜Ｓ４３０の処理を実行する。

オフセット駐車モードが設定されていない場合（Ｓ４２４：Ｎｏ）、駐車支援装置４は、Ｓ４２２で算出したドアの開放量を自車両が駐車する前にナビゲーション装置のディスプレイ等に予め表示して報知し（Ｓ４２８）、自動駐車が継続している間（Ｓ４３０：Ｎｏ）、Ｓ４２２〜Ｓ４３０の処理を実行する。

駐車支援装置４は、駐車位置においてドライバがシフトレバーを操作してシフトレンジがＰレンジになると（Ｓ４３０：Ｙｅｓ）、自動駐車が完了したと判断してＳ４３２〜Ｓ４３８の処理を実行する。第２実施形態のＳ４３２〜Ｓ４３８の処理は、第１実施形態の図４に示すＳ４０６〜Ｓ４１２の処理と実質的に同一であるから説明を省略する。

以上説明した上記第１、第２実施形態では、駐車した自車両１００のドア１１０の周囲に存在する物体をレーザレーダ３０で検出する。物体との距離と物体の形状とを検出するレーザレーダ３０の分解能はソナーおよびカメラに比べて高いので、駐車位置において自車両１００のドア１１０の開放領域に存在する物体を高精度に検出できる。これにより、自車両１００のドア１１０の開放量を適切に算出できるので、ドア１１０を開放するときに物体と衝突することを防止することができる。

［他の実施形態］
上記実施形態では、駐車支援装置２、４がドアの開放量を決定し、決定した開放量を越えて乗員がドアを開けようとする操作を駐車支援装置２、４が停止させた。これに対し、自車両の駐車が完了し、ドアの開放を操作ボタン等で指示すると、駐車支援装置が決定した開放量までドアが自動で開くように駐車支援装置がドア制御装置に指令してもよい。

上記第２実施形態の自動駐車では、駐車支援装置４が操舵制御とエンジン駆動制御とを実行し、ドライバがブレーキ操作とシフトレンジの操作とを行った。これに対し、駐車支援装置が操舵制御とエンジン駆動制御とブレーキ操作とシフトレンジの操作とを実行して自動駐車を実行してもよい。この場合、ドライバは車外において携帯端末等から自動駐車の開始と駐車目標ポイントとを指示してもよい。

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

２、４：駐車支援装置（物体検出手段、マップ作成手段、ドア支援手段、表示手段、駐車位置決定手段、開放制御手段）、３０：レーザレーダ、４０：ディスプレイ（表示装置）、１００：自車両、１１０：ドア、２００、２０２、２０４：物体

Claims (5)

1. 車載のレーザレーダ（３０）が自車両（１００）の周囲を３次元方向に走査する走査結果に基づいて前記自車両の周囲に存在する物体（２００、２０２、２０４）を検出する物体検出手段（Ｓ４０２、Ｓ４２２）と、
   前記自車両の車速が所定速度以下になると、前記物体検出手段による検出結果に基づいて、駐車する前記自車両の周囲に存在する前記物体の３次元マップを時系列で更新しながら作成するマップ作成手段（Ｓ４００、Ｓ４０２、Ｓ４０６、Ｓ４２２、Ｓ４３２）と、
   前記マップ作成手段が作成する前記３次元マップに基づき、前記物体が高さ方向で前記自車両のドア（１１０）と干渉しない低い物体であるかを判断し、前記低い物体であると判断した物体は存在しないものとして認識し、駐車した前記自車両のドアの開放量を決定するドア支援手段（Ｓ４０６、Ｓ４３２）と、
   を備えることを特徴とする駐車支援装置（２、４）。
2. 前記マップ作成手段（Ｓ４０６、Ｓ４３２）は、前記３次元マップに基づいて、駐車した前記自車両の前記ドアが開くときに前記ドアに干渉する前記物体を示す前記ドアの周囲の２次元マップ（３００）を作成することを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
3. 前記ドアの前記開放量を表示装置（４０）に表示させる表示手段（Ｓ４０８、Ｓ４３４）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の駐車支援装置。
4. 前記自車両のいずれかの側に設置された前記ドアの前記開放量を確保するオフセット要求に応じて、前記自車両の駐車位置を決定する駐車位置決定手段（Ｓ４２４、Ｓ４２６）を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の駐車支援装置。
5. 前記ドア支援手段が決定する前記ドアの前記開放量に基づいて、前記ドアの開放を制御する開放制御手段（Ｓ４１２、Ｓ４３８）を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の駐車支援装置。

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