JP6512004B2 - 駐車支援装置及び駐車支援方法 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載されている技術では、自車両周辺の障害物や駐車枠を検出する。そして、自車両を、検出した障害物や駐車枠と自車両との車幅方向に沿った距離に基づいて、障害物に隣接する駐車空間や駐車枠への駐車が可能な駐車初期位置に誘導する。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、自車両を、現在の位置から駐車初期位置まで適切に誘導することが可能な、駐車支援装置及び駐車支援方法を提供することを目的とする。
これにより、自車両の周辺に存在する障害物の特徴点に応じて、現在の位置から駐車初期位置まで自車両を誘導するための進行方向を設定することが可能となり、現在の位置から目標駐車位置への誘導を適切に行うことが可能となる。
以下、本発明の第一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(駐車支援装置の構成)
図1から図4を用いて、駐車支援装置1の構成について説明する。
図1中に表すように、駐車支援装置1は、前方距離センサ2Fと、右側方距離センサ2Rと、左側方距離センサ2Lと、移動距離センサ4と、操舵角センサ6と、駐車支援ECU10を備える。これに加え、駐車支援装置1は、HMI装置12と、操舵機構14と、駆動力コントローラ16と、制動力コントローラ18を備える。
また、前方距離センサ2Fは、自車両MVの車両前後方向前方に設定した領域(以降の説明では、「前方検出領域」と記載する場合がある)へ向けてレーザを照射する。そして、前方距離センサ2Fは、他車両等の障害物に反射したレーザを受信すると、レーザの送信時間及び受信時間を含む情報信号(以降の説明では、「前方送受信時間信号」と記載する場合がある)を、駐車支援ECU10に出力する。
また、第一実施形態では、一例として、前方検出領域の大きさを、自車両MVから10[m]以内の領域に設定した場合について説明する。
また、右側方距離センサ2Rは、自車両MVの車幅方向右側方に設定した領域(以降の説明では、「右側方検出領域」と記載する場合がある)へ向けてレーザを照射する。そして、右側方距離センサ2Rは、障害物に反射したレーザを受信すると、レーザの送信時間及び受信時間を含む情報信号(以降の説明では、「右側方送受信時間信号」と記載する場合がある)を、駐車支援ECU10に出力する。
左側方距離センサ2Lは、前方距離センサ2Fと同様、例えば、レーザスキャナを用いて形成する。また、左側方距離センサ2Lは、図2中に表すように、自車両MVの車幅方向左側方(自車両MVの前進時における左側方)の位置(例えば、左側のリアドア付近)に搭載する。
また、左側方距離センサ2Lは、自車両MVの車幅方向左側方に設定した領域(以降の説明では、「左側方検出領域」と記載する場合がある)へ向けてレーザを照射する。そして、左側方距離センサ2Lは、障害物等に反射したレーザを受信すると、レーザの送信時間及び受信時間を含む情報信号(以降の説明では、「左側方送受信時間信号」と記載する場合がある)を、駐車支援ECU10に出力する。
なお、前方距離センサ2F、右側方距離センサ2R、左側方距離センサ2Lの構成は、レーザスキャナを用いて形成した構成に限定するものではなく、例えば、レーダやステレオカメラ等を用いて形成してもよい。
すなわち、前方距離センサ2Fの構成は、前方検出領域内に存在する障害物と自車両MVとの距離を検出可能な構成であればよい。同様に、右側方距離センサ2Rの構成は、右側方検出領域内に存在する障害物と自車両MVとの距離を検出可能な構成であればよい。また、左側方距離センサ2Lの構成は、左側方検出領域内に存在する障害物と自車両MVとの距離を検出可能な構成であればよい。
また、移動距離センサ4は、自車両MVの移動量を算出し、算出した移動量を含む情報信号(以降の説明では、「移動量信号」と記載する場合がある)を、駐車支援ECU10に出力する。
なお、移動距離センサ4の構成は、車輪速センサ8を用いて形成した構成に限定するものではなく、例えば、自車両MVの速度を検出する車速センサの値を積分することで、自車両MVの移動量を算出する構成としてもよい。
また、操舵角センサ6は、ステアリングホイールSWの現在の回転角度(操舵操作量)である現在操舵角を検出する。そして、検出した現在操舵角を含む情報信号(以降の説明では、「現在操舵角信号」と記載する場合がある)を、駐車支援ECU10に出力する。なお、操向輪(例えば、前輪WFR,WFL)の転舵角を含む情報信号を、操舵角を表す情報として検出してもよい。
駐車支援ECU(Electronic Control Unit)10は、駐車支援装置1を統括的に制御するコントローラであり、マイクロコンピュータで構成する。なお、マイクロコンピュータは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を備えた構成である。
なお、第一実施形態では、駐車支援ECU10を、ハードウエアで構成した場合を説明する。駐車支援ECU10を構成するハードウエアとしては、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)や、FPGA(Field−Programmable Gate Array)等を用いる。
しかしながら、図1中では、駐車支援ECU10の構成を、便宜的に、機能ブロック毎に分けて表す。これに伴い、以降の記載では、駐車支援ECU10の構成を、便宜的に、機能ブロック毎に分けて説明する。
なお、駐車支援ECU10の具体的な構成については、後述する。
また、HMI装置12は、駐車支援ECU10から入力を受けた情報信号が含む情報提示指令に応じて、ディスプレイや各種メータ等への表示内容や、スピーカから出力する音声内容を切り替える。なお、情報提示指令の説明は、後述する。
操舵機構14は、例えば、操舵モータ(図示せず)によりステアリングホイールSWを操舵する機構である。また、操舵機構14は、駐車支援ECU10から入力を受けた情報信号が含む操舵指令に応じて操舵モータを駆動し、ステアリングホイールSWを操舵する。なお、操舵指令の説明は、後述する。
また、駆動力コントローラ16は、駐車支援ECU10から入力を受けた情報信号が含む前進指令に応じて、自車両MVの駆動源(例えば、エンジン)が発生させる駆動力を制御する。なお、前進指令の説明は、後述する。
制動力コントローラ18は、自車両MVの制動力を制御するものであり、マイクロコンピュータで構成する。
また、制動力コントローラ18は、駐車支援ECU10から入力を受けた情報信号が含む停止指令に応じて、自車両MVが備える制動力発生源(例えば、液圧制御装置)が発生させる制動力を制御する。なお、停止指令の説明は、後述する。
図1から図2を参照して、駐車支援装置1を備える自車両MVの構成について説明する。
図2中に表すように、駐車支援装置1を備える自車両MVは、前方距離センサ2Fと、右側方距離センサ2Rと、左側方距離センサ2Lと、車輪速センサ8と、操舵角センサ6と、駐車支援ECU10を備える。これに加え、自車両MVは、HMI装置12と、操舵機構14と、駆動力コントローラ16と、制動力コントローラ18と、車輪W(右前輪WFR、左前輪WFL、右後輪WRR、左後輪WRL)を備える。
前方距離センサ2Fと、右側方距離センサ2Rと、左側方距離センサ2Lの構成は、上述したため、その説明を省略する。
また、車輪速センサ8は、対応する車輪Wの一回転について、予め設定した数の車輪速パルスを発生させる。そして、車輪速センサ8は、発生させた車輪速パルスを含む情報信号を、移動距離センサ4へ出力する。
なお、図2中では、右前輪WFRの一回転について車輪速パルスを発生させる車輪速センサ8を、車輪速センサ8FRと示し、左前輪WFLの一回転について車輪速パルスを発生させる車輪速センサ8を、車輪速センサ8FLと表す。同様に、図2中では、右後輪WRRの一回転について車輪速パルスを発生させる車輪速センサ8を、車輪速センサ8RRと示し、左後輪WRLの一回転について車輪速パルスを発生させる車輪速センサ8を、車輪速センサ8RLと表す。また、以降の説明においても、各車輪Wや各車輪速センサ8を、上記のように表す場合がある。
駐車支援ECU10の具体的な構成については、後述する。
HMI装置12と、操舵機構14と、駆動力コントローラ16と、制動力コントローラ18の構成は、上述したため、その説明を省略する。
各車輪Wには、駆動力コントローラ16で制御した駆動力を、駆動源(図示せず)から付与する。
また、各車輪Wには、制動力コントローラ18が制御した駆動力を、各車輪Wに対応して設けたホイールシリンダ(図示せず)を介して付与する。
図1を参照して、駐車支援ECU10の構成について説明する。
図1中に表すように、駐車支援ECU10は、周辺環境検出部20と、駐車初期位置設定部30と、特徴点抽出部40と、適合直線検出部50と、目標進行方向設定部60と、前進経路算出部70と、情報出力制御部80を備える。
周辺環境検出部20は、前方距離センサ2F、右側方距離センサ2R、左側方距離センサ2L、移動距離センサ4から、情報信号の入力を受ける。そして、周辺環境検出部20は、入力を受けた情報信号に応じて、自車両MVの周囲に存在する障害物を検出する。
具体的には、前方送受信時間信号が含むレーザの送信時間及び受信時間と、移動量信号が含む自車両MVの移動量を参照する。そして、図3中に表すように、前方検出領域SEF内に存在する駐車車両PV(他車両)等の障害物を検出する。
また、周辺環境検出部20は、右側方送受信時間信号が含むレーザの送信時間及び受信時間と、移動量信号が含む自車両MVの移動量を参照する。そして、図3中に表すように、右側方検出領域SER内に存在する障害物を検出する。
なお、図3中には、一例として、前方距離センサ2F、右側方距離センサ2R、左側方距離センサ2Lが、障害物として、駐車車両PVの前面バンパー(フロントバンパー)端部や、駐車車両PVの側面を検出する場合を表す。
自車両MVの周囲に存在する障害物を検出した周辺環境検出部20は、検出した障害物を含む情報信号(以降の説明では、「障害物信号」と記載する場合がある)を、特徴点抽出部40に出力する。
具体的には、前方送受信時間信号、右側方送受信時間信号、左側方送受信時間信号、移動量信号が情報を用いて、目標駐車枠TPEの幅や奥行きを算出する。そして、自車両MVが目標駐車枠TPEへ向けて後退を開始する位置を、目標駐車枠TPEと対応付けて設定し、この設定した位置を、駐車初期位置SPとして設定する。
すなわち、第一実施形態では、一例として、駐車初期位置SPを、自車両MVが目標駐車枠TPEへ向けて後退を開始する位置とした場合を説明する。
また、自車両MVが目標駐車枠TPEへ向けて後退を開始する位置は、例えば、目標駐車枠TPEの大きさ・形状、自車両MVの全長及び全幅、自車両MVの旋回性能、目標駐車枠TPEと連続する道路の幅等から算出する。なお、本実施形態では、一例として、駐車初期位置SPを、切り返し操作を必要とせずに自車両MVを目標駐車枠TPE内へ後退可能な位置として算出・設定する場合について説明する。
特徴点抽出部40は、障害物信号が含む障害物に応じて、図3中に表すように、障害物信号が含む障害物の、複数の特徴点CPを、予め設定した特徴点抽出範囲ECP1内で抽出する。特徴点CPは、例えば、障害物のうち、各距離センサ2が照射したレーザを反射し、この反射したレーザを各距離センサ2が受信した位置である。
具体的には、障害物信号が含む障害物の複数の特徴点CPから、特徴点抽出範囲ECP内に存在する特徴点CPのみを選択する。そして、この選択した特徴点CPを、特徴点抽出範囲ECP内に存在する特徴点CPとして抽出する。
なお、図3中には、特徴点抽出範囲ECP1内に存在する特徴点CP(以降の説明では、「範囲内特徴点」と記載する場合がある)を、符号「CPin」で表す。また、特徴点抽出範囲ECP1外に存在する特徴点CP(以降の説明では、「範囲外特徴点」と記載する場合がある)を、符号「CPout」で表す。
適合直線検出部50は、抽出特徴点信号が含む範囲内特徴点CPinに応じて、範囲内特徴点CPinに最も適合する直線(以降の説明では、「適合直線」と記載する場合がある)を検出する。
具体的には、特徴点抽出範囲ECPに応じて、障害物である駐車車両PVの車列群の中から、各駐車車両PVの側面(車幅方向両側)に存在する範囲外特徴点CPoutのデータを除去する。これにより、図3及び図4中に表すように、各駐車車両PVに対して、車両前面のバンパー(フロントバンパー)端部の位置を抽出する。
なお、図3及び図4中に表すように、各駐車車両PVのフロントバンパー端部が、自車両MVから見て一列に揃っている場合には、最小二乗法を用いて、適合直線CLを検出してもよい。
なお、範囲内特徴点CPinに最も適合する直線とは、例えば、以下の適合条件I〜IIIのうち、少なくとも一つを満足する直線である。
適合条件I.予め設定した距離を自車両MVが移動する間に抽出した範囲内特徴点CPinを用いて、範囲内特徴点CPinに最も適合する直線。
適合条件II.予め設定した時間内で抽出した範囲内特徴点CPinを用いて、範囲内特徴点CPinに最も適合する直線。
適合条件III.予め設定した数の範囲内特徴点CPinと適合する直線である。
ここで、「点列群」とは、図3中に表すように、駐車車両PVのフロントバンパー端部に存在する「複数の特徴点CP」を「配列」した「群」で形成する。
適合直線CLを検出した適合直線検出部50は、検出した適合直線CLを含む情報信号(以降の説明では、「適合直線信号」と記載する場合がある)を、目標進行方向設定部60に出力する。
具体的には、図4中に表すように、適合直線信号が含む適合直線CLと平面視で平行であるとともに、自車両MVの車幅方向中心を通過する直線を、目標進行方向TDとして設定する。なお、図4中では、説明のために、目標進行方向TDのうち、自車両MVの車両前後方向前方に位置する部分を表している。
したがって、第一実施形態の目標進行方向設定部60は、適合直線CLと自車両MVの車両前後方向との傾斜角度が、平行を基準として予め設定した範囲内の角度であるときに、適合直線CLの方向を、目標進行方向TDとして設定する。
前進経路算出部70は、目標進行方向信号が含む目標進行方向TDと、駐車初期位置信号が含む駐車初期位置SPを参照する。そして、前進経路算出部70は、自車両MVを、現在の位置から駐車初期位置SPまで、目標進行方向TDに沿って前進させる経路(以降の説明では、「目標前進経路」と記載する場合がある)を算出する。
情報出力制御部80は、目標前進経路信号が含む目標前進経路に応じて、HMI装置12、操舵機構14、駆動力コントローラ16、制動力コントローラ18へ出力する情報信号を生成する。
HMI装置12へ出力する情報信号は、自車両MVの運転者に対して、目標前進経路を提表する情報提示指令を含んで生成する。なお、目標前進経路の提示は、例えば、表示装置に目標前進経路の映像を表示することや、音声出力装置から目標前進経路に沿った走行を促す音声を出力することにより行う。
駆動力コントローラ16へ出力する情報信号は、自車両MVの駆動源が発生させる駆動力を制御することで、自車両MVを、現在の位置から駐車初期位置SPまで前進させる前進指令を含んで生成する。
制動力コントローラ18へ出力する情報信号は、自車両MVが備える制動力発生源が発生させる制動力を制御することで、駐車初期位置SPへ向けて前進している自車両MVを駐車初期位置で停止させる停止指令を含んで生成する。
したがって、前進経路算出部70、情報出力制御部80、HMI装置12、操舵機構14、駆動力コントローラ16、制動力コントローラ18は、目標進行方向設定部60が設定した目標進行方向TDに沿って、自車両MVを駐車初期位置SPへ誘導する。
次に、図1から図4を参照しつつ、図5を用いて、第一実施形態の駐車支援装置1を用いて行なう動作を説明する。
駐車支援装置1を用いて行なう動作では、複数の駐車枠が整備された駐車場内で、自車両MVが、目標駐車枠TPEまで移動する場面において、駐車初期位置SPへ近づくように、自車両MVの周囲に存在する障害物から誘導経路を算出する。そして、自車両MVの運転者に対して、現在の位置から駐車初期位置SPまでの誘導経路を提示するとともに、現在の位置から駐車初期位置SPまで、自車両MVを自動で走行させる。
ステップS100では、周辺環境検出部20により、自車両MVの周囲に存在する障害物を検出(図中に表す「障害物検出」)する。ステップS100において、自車両MVの周囲に存在する障害物を検出すると、駐車支援装置1を用いて行なう動作は、ステップS102へ移行する。
ステップS102では、駐車初期位置設定部30により、駐車初期位置SPを設定(図中に表す「駐車初期位置設定」)する。ステップS102において、駐車初期位置SPを設定すると、駐車支援装置1を用いて行なう動作は、ステップS104へ移行する。
ステップS106では、適合直線検出部50により、ステップS104で抽出した範囲内特徴点CPinに応じて、適合直線CLを検出(図中に表す「適合直線検出」)する。ステップS106において、適合直線CLを検出すると、駐車支援装置1を用いて行なう動作は、ステップS108へ移行する。
ステップS110では、前進経路算出部70により、ステップS102で設定した駐車初期位置SPと、ステップS108で設定した目標進行方向TDに応じて、目標前進経路を算出(図中に表す「目標前進経路算出」)する。ステップS110において、目標前進経路を算出すると、駐車支援装置1を用いて行なう動作は、ステップS112へ移行する。
具体的には、HMI装置12が備える表示装置に目標前進経路の映像を表示するとともに、HMI装置12が音声出力装置から目標前進経路に沿った走行を促す音声を出力することにより、自車両MVの運転者に対して、誘導経路を提示する。
ステップS112において、自車両MVが現在の位置から駐車初期位置SPへ近づくように、自車両MVを制御すると、駐車支援装置1を用いて行なう動作は、ステップS114へ移行する。
ステップS114では、例えば、前方距離センサ2F及び移動距離センサ4から入力を受けた情報信号が含むデータを用いて、自車両MVの位置が駐車初期位置SPの近傍であるか否かを判定する処理(図中に表す「自車両が駐車初期位置の近傍」)を行う。
ステップS114において、自車両MVの位置が駐車初期位置SPの近傍である(図中に表す「Yes」)と判定した場合、駐車支援装置1を用いて行なう動作は、ステップS112へ移行する。
ステップS116では、情報出力制御部80により、ステップS110で算出した目標前進経路に応じて、停止指令を含む情報信号を生成する。これにより、ステップS116では、自車両MVを駐車初期位置SPで停止させるように、自車両MVを制御(図中に表す「自車両停止制御」)する。具体的には、操舵機構14が備える操舵モータによりステアリングホイールSWを自動操舵するとともに、自車両MVが備える制動力発生源が発生させる制動力を制御して、自車両MVを駐車初期位置SPで停止させる。
第一実施形態の駐車支援装置1であれば、上述したように、最終的に自車両MVを駐車初期位置SPまで正確に誘導することが可能である。したがって、第一実施形態の駐車支援装置1は、例えば、白線等が引かれていない駐車場内においても、自車両MVを自動的に走行させながら、目標駐車位置SPの近傍まで移動させることが可能である。
なお、上述した前進経路算出部70、情報出力制御部80、HMI装置12、操舵機構14、駆動力コントローラ16、制動力コントローラ18は、誘導部に対応する。
また、上述したように、第一実施形態の駐車支援装置1の動作で実施する駐車支援方法では、駐車初期位置SPを設定し、自車両MVの周辺に存在する障害物を検出し、検出した障害物の特徴点CPを抽出する。そして、抽出した特徴点CPに適合する適合直線CLを検出し、検出した適合直線CLに応じて目標進行方向TDを設定し、設定した目標進行方向TDに沿って、現在の位置から駐車初期位置SPまで自車両MVを誘導する。
なお、上述した第一実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第一実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
第一実施形態の駐車支援装置1であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
(1)適合直線検出部50が、特徴点抽出部40が抽出した特徴点CPに適合する適合直線CLを検出し、目標進行方向設定部60が、現在の位置から駐車初期位置SPまで自車両MVを誘導する方向である目標進行方向TDを、適合直線CLに応じて設定する。そして、前進経路算出部70、情報出力制御部80、HMI装置12、操舵機構14、駆動力コントローラ16、制動力コントローラ18が、自車両MVを、目標進行方向TDに沿って、現在の位置から駐車初期位置SPまで誘導する。
その結果、自車両MVの周辺に存在する障害物の特徴点CPに応じて、現在の位置から駐車初期位置SPまで自車両MVを誘導するための進行方向を設定することが可能となる。これにより、現在の位置から目標駐車位置SPへの自車両MVの誘導を、適切に行うことが可能となる。
このため、自車両MVの周辺に存在する駐車車両PV等の障害物に設定した特徴点CPの抽出結果から、特徴点抽出部40が抽出した特徴点CPに最も適合する適合直線CLを検出することが可能となる。
その結果、特徴点抽出部40が抽出した特徴点CPに最も適合する自車両MVの進行方向を特定して、現在の位置から駐車初期位置SPまで、自車両MVを誘導することが可能となる。
その結果、自車両MVの車幅方向に沿った距離が近い複数の特徴点CPに応じて、現在の位置から駐車初期位置SPまで自車両MVを誘導するための進行方向を設定することが可能となる。これにより、現在の位置から目標駐車位置SPへの自車両MVの誘導を、適切に行うことが可能となる。
これに対し、第一実施形態では、特徴点抽出部40が特徴点抽出範囲ECP1内に存在する複数の特徴点CPを抽出し、適合直線検出部50が、特徴点抽出部40が抽出した複数の特徴点CPで形成する点列群に適合する適合直線CLを検出する。このため、実際に自車両MVを誘導する方向と目標進行方向TDとの誤差を、減少させることが可能となる。
その結果、従来のように、運転者によって自車両MVを駐車初期位置SPまで移動させる必要が無くなる。これにより、運転者が、自動操舵等の運転支援制御を開始する位置を意識する必要が無いため、運転者の手間を大幅に低減することが可能となる。
その結果、駐車初期位置SPに誘導した自車両MVを、後退走行のみで目標駐車枠TPEへ移動させることが可能となる。これにより、運転者が運転時に受ける負荷を低減させることが可能となる。また、目標駐車枠TPEから発進する際に、運転者が運転時に受ける負荷を低減させることが可能となる。
このため、自車両MVの周辺に存在する駐車車両PV等の障害物の特徴点CPを抽出し、抽出の結果に適合する適合直線CLを検出して自車両MVの進行方向を特定し、現在の位置から駐車初期位置SPまで、自車両MVを誘導することが可能となる。
その結果、自車両MVの周辺に存在する障害物の特徴点CPに応じて、現在の位置から駐車初期位置SPまで自車両MVを誘導するための進行方向を設定することが可能となる。これにより、現在の位置から目標駐車位置SPへの自車両MVの誘導を、適切に行うことが可能となる。
(1)第一実施形態では、駐車支援装置1の構成を、ステアリングホイールSWの自動操舵、駆動力及び制動力の制御を行い、自車両MVを、現在の位置から駐車初期位置SPまで自動で移動させる自動運転を行う構成とした。しかしながら、駐車支援装置1の構成は、これに限定するものではない。
すなわち、駐車支援装置1の構成を、例えば、HMI装置12により、自車両MVの運転者に対して誘導経路を提示するのみを行う構成としてもよい。また、駐車支援装置1の構成を、例えば、ステアリングホイールSWの自動操舵のみ行う構成としてもよい。また、駐車支援装置1の構成を、例えば、ステアリングホイールSWの操舵アシスト、制動力及び駆動力のアシスト等、運転操作のアシストのみを行う構成としてもよい。
したがって、駐車支援装置1の構成を、HMI装置12、操舵機構14、駆動力コントローラ16、制動力コントローラ18のうち、少なくとも一つを備えた構成としてもよい。
(3)第一実施形態では、前方距離センサ2F、右側方距離センサ2R、左側方距離センサ2Lの構成は、レーザスキャナを用いて形成した構成したが、これに限定するものではない。すなわち、前方距離センサ2F、右側方距離センサ2R、左側方距離センサ2Lの構成を、例えば、超音波ソナーを用いて形成した構成としてもよい。この場合、障害物の近傍を通過する際に、移動距離センサ4が算出した移動量を用いて、自車両MVの周囲に存在する障害物の検出結果をメモリに記録する構成としてもよい。
自車両MVの前進時における右側方に目標駐車位置を設定する場合であっても、上述した第一実施形態と同様の処理を行うことにより、自車両MVの周辺に存在する障害物を回避しながら、自車両MVを駐車初期位置SPまで誘導することが可能である。
また、駐車支援装置1の構成を、予め、自車両MVの車幅方向両側に位置する駐車車両PVを検出して、自車両MVの車幅方向両側に存在する駐車車両PVの車列群から、目標進行方向TDを設定する構成としてもよい。
以下、本発明の第二実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(駐車支援装置の構成)
図1から図5を参照しつつ、図6及び図7を用いて、駐車支援装置1の構成について説明する。なお、上述した第一実施形態と同様の構成については、その説明を省略する場合がある。
第二実施形態の駐車支援装置1の構成は、特徴点抽出部40と、適合直線検出部50と、目標進行方向設定部60の構成を除き、上述した第一実施形態と同様である。したがって、以降の説明では、特徴点抽出部40と、適合直線検出部50と、目標進行方向設定部60以外の構成について、その説明を省略する場合がある。
特徴点抽出部40は、障害物信号が含む障害物に応じて、図6中に表すように、障害物信号が含む障害物の複数の特徴点CPを、予め設定した特徴点抽出範囲ECP2内で抽出する。
具体的には、障害物信号が含む障害物の複数の特徴点CPから、特徴点抽出範囲ECP2内に存在する特徴点CPのみを選択する。そして、この選択した特徴点CPを、特徴点抽出範囲ECP内に存在する特徴点CPとして抽出する。
なお、図6中には、特徴点抽出範囲ECP2内に存在する特徴点CP(以降の説明では、「範囲内特徴点」と記載する場合がある)を、符号「CPin」で表す。また、特徴点抽出範囲ECP2外に存在する特徴点CP(以降の説明では、「範囲外特徴点」と記載する場合がある)を、符号「CPout」で表す。
適合直線検出部50は、抽出特徴点信号が含む範囲内特徴点CPinに応じて、適合直線CLを検出する。
具体的には、特徴点抽出範囲ECP2に応じて、障害物である各駐車車両PVの車列群の中から、特徴点抽出範囲ECP2内に存在する一台の駐車車両PVを検出する。そして、特徴点抽出範囲ECP2内に存在する一台の駐車車両PVに対し、車両前面のバンパー(フロントバンパー)端部に存在する範囲外特徴点CPoutのデータを除去する。これにより、図6及び図7中に表すように、特徴点抽出範囲ECP2内に存在する一台の駐車車両PVに対して、車両右側面の位置を抽出する。
なお、図6及び図7中に表すように、左側方距離センサ2L、すなわち、一つの距離センサ2で、特徴点抽出範囲ECP2内に存在する一台の駐車車両PVの側面を検出可能な場合には、最小二乗法を用いて、適合直線CLを検出してもよい。
すなわち、第二実施形態では、一例として、適合直線検出部50が、特徴点抽出部40が抽出した複数の特徴点CPで形成する点列群に適合する直線を検出して、適合直線CLを検出する場合について説明する。
適合直線CLを検出した適合直線検出部50は、適合直線信号を、目標進行方向設定部60に出力する。
目標進行方向設定部60は、適合直線信号が含む適合直線CLに応じて、目標進行方向を設定する。すなわち、目標進行方向設定部60は、現在の位置から駐車初期位置SPまで自車両MVを誘導する方向である目標進行方向を、適合直線検出部50が検出した適合直線CLに応じて設定する。
なお、「適合直線と平面視で垂直な直線」には、「平面視で、適合直線と予め設定した角度の範囲内で傾斜する直線」を含む。また、「平面視で、適合直線と予め設定した角度の範囲」は、「適合直線と平面視で垂直な角度」を基準として、例えば、+5[°]〜−5[°]の範囲に設定する。
したがって、第二実施形態の目標進行方向設定部60は、適合直線CLと自車両MVの車両前後方向との傾斜角度が、垂直を基準として予め設定した範囲内の角度であるときに、適合直線CLの方向を、目標進行方向TDとして設定する。
目標進行方向TDを設定した目標進行方向設定部60は、目標進行方向信号を、前進経路算出部70に出力する。
駐車支援装置1を備える自車両MVの構成は、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
(動作)
第二実施形態の駐車支援装置1を用いて行なう動作は、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
なお、上述した第二実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第二実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
第二実施形態の駐車支援装置1であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
(1)特徴点抽出部40が、自車両MVの車両前後方向に沿った距離が予め設定した距離D2の特徴点抽出範囲ECP2内に存在する複数の特徴点CPを抽出する。さらに、適合直線検出部50が、特徴点抽出部40が抽出した複数の特徴点CPで形成する点列群に適合する適合直線CLを検出する。これに加え、目標進行方向設定部60が、適合直線CLと自車両MVの車幅方向との傾斜角度が垂直を基準として予め設定した範囲内の角度であるときに適合直線検出部50が検出した適合直線CLの方向を、目標進行方向TDとして設定する。
このため、自車両MVの車両前後方向に沿った幅が狭い領域内に存在する複数の特徴点CPで形成する点列群に応じて検出した適合直線CLと、自車両MVの車幅方向と、の傾斜角度が略垂直となる直線を、目標進行方向TDとして設定することが可能となる。
また、上述した従来技術では、障害物と自車両MVとの距離を表す点列データに基づいて、全点列、または、所定長さ以上の点列に対して、直線近似、または、曲線近似を行う。このため、従来技術では、検出範囲外の点群が検出された場合に、全点列、または、所定長さ以上の点列に対して近似した線の位置が、実際の障害物の位置と乖離し、実際に自車両MVを誘導する方向と目標進行方向TDとの誤差が大きくなる可能性があった。
これに対し、第二実施形態では、特徴点抽出部40が特徴点抽出範囲ECP2内に存在する複数の特徴点CPを抽出し、適合直線検出部50が、特徴点抽出部40が抽出した複数の特徴点CPで形成する点列群に適合する適合直線CLを検出する。このため、実際に自車両MVを誘導する方向と目標進行方向TDとの誤差を、減少させることが可能となる。
以下、本発明の第三実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
(駐車支援装置の構成)
図1から図7を参照しつつ、図8及び9を用いて、駐車支援装置1の構成について説明する。なお、上述した第一実施形態と同様の構成については、その説明を省略する場合がある。
第三実施形態の駐車支援装置1の構成は、適合直線検出部50の構成を除き、上述した第一実施形態と同様である。したがって、以降の説明では、適合直線検出部50以外の構成について、その説明を省略する場合がある。
適合直線検出部50は、データ抽出部52と、数式モデル演算部54と、適合度合演算部56を備える。
データ抽出部52は、特徴点抽出部40が抽出した特徴点CPのデータである特徴点データの中から、数式モデルとの適合に必要な最小限の数の特徴点データを、予め設定した時間間隔(例えば、50[msec])で抽出する。
適合度合演算部56は、データ抽出部52が抽出した最小限の数の特徴点データから、数式モデル演算部54が演算した数式モデルに適合する特徴点データの数を算出する。
これに加え、適合度合演算部56は、特徴点抽出部40が抽出した全ての特徴点データを、数式モデル演算部54が演算した数式モデルと順に適合させる。そして、数式モデル演算部54が演算した数式モデルに適合する特徴点データの数が予め設定した適合閾値以上の数式モデルを、適合直線CLとして検出する。なお、適合閾値は、駐車支援ECU10の性能等に応じて設定する。
図9中に表すように、適合直線検出部50と目標進行方向設定部60が行う処理を開始(START)すると、まず、ステップS200の処理を行う。
ステップS200では、データ抽出部52により、特徴点抽出部40が抽出した特徴点CPのデータである特徴点データの中から、ランダムでn個の特徴点データを抽出(図中に表す「ランダムでn個のデータを抽出」)する。なお、「n個」とは、数式モデルとの適合に必要な最小限の数である。ステップS200において、ランダムでn個の特徴点データを抽出すると、適合直線検出部50と目標進行方向設定部60が行う処理は、ステップS202へ移行する。
ステップS204では、適合度合演算部56により、予め設定した範囲(インライア範囲)内の特徴点データのみを用いて、ステップS202で演算した数式モデルのパラメータが、どれくらい正しいかを表すスコア(適合度スコア)を演算する。すなわち、ステップS204では、数式モデルのパラメータ(モデルパラメータ)の適合度スコアを演算(図中に表す「モデルパラメータの適合度スコアを演算」)する。ステップS204において、モデルパラメータの適合度スコアを演算すると、適合直線検出部50と目標進行方向設定部60が行う処理は、ステップS206へ移行する。
ステップS206において、適合度スコアが許容範囲内である(図中に表す「Yes」)と判定した場合、適合直線検出部50と目標進行方向設定部60が行う処理は、ステップS208へ移行する。
一方、ステップS206において、適合度スコアが許容範囲外である(図中に表す「No」)と判定した場合、適合直線検出部50と目標進行方向設定部60が行う処理は、ステップS200へ移行する。
ステップS210では、ステップS208で演算した傾斜角度が、予め設定した角度閾値以内であるか否かを判定する処理(図中に表す「傾斜角度が角度閾値以内」)を行う。
ステップS210において、ステップS208で演算した傾斜角度が角度閾値以内である(図中に表す「Yes」)と判定した場合、適合直線検出部50と目標進行方向設定部60が行う処理は、ステップS212へ移行する。
ステップS212では、目標進行方向設定部60により、ステップS208で演算した傾斜角度を用いて、前回の処理で設定した目標進行方向TDを更新(図中に表す「目標進行方向を更新」)する。ステップS212において、目標進行方向TDを更新すると、適合直線検出部50と目標進行方向設定部60が行う処理を終了(END)する。
上述したステップS200からステップS212の処理は、駐車車両PVの車列群の並びを検出する直線の傾きの精度を高めるために、評価関数が閾値以下になるまで繰り返す。すなわち、第三実施形態では、公知のRANSAC(RANdom SAmple Consensus)法を用いて、適合直線CLの検出と、目標進行方向TDの設定を行う。
駐車支援装置1を備える自車両MVの構成は、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
(動作)
第三実施形態の駐車支援装置1を用いて行なう動作は、上述した第一実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
なお、上述した第三実施形態は、本発明の一例であり、本発明は、上述した第三実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
第三実施形態の駐車支援装置1であれば、以下に記載する効果を奏することが可能となる。
(1)適合度合演算部56が、データ抽出部52が抽出した最小限の数の特徴点データから、数式モデル演算部54が演算した数式モデルに適合する特徴点データの数を算出する。これに加え、適合度合演算部56は、特徴点抽出部40が抽出した全ての特徴点データを、数式モデル演算部54が演算した数式モデルと順に適合させる。そして、数式モデル演算部54が演算した数式モデルに適合する特徴点データの数が、適合閾値以上の数式モデルを、適合直線CLとして検出する。
その結果、自車両MVの周辺に存在する障害物に設定した特徴点CPに応じて、現在の位置から駐車初期位置SPまで自車両MVを誘導するための進行方向を設定することが可能となる。これにより、現在の位置から目標駐車位置SPへの自車両MVの誘導を、適切に行うことが可能となる。
Claims (8)
- 目標の駐車枠の近傍に駐車初期位置を設定する駐車初期位置設定部と、
自車両の周辺に存在する障害物を検出する周辺環境検出部と、
前記周辺環境検出部が検出した障害物の特徴点を抽出する特徴点抽出部と、
前記特徴点抽出部が抽出した特徴点に適合する直線を検出する適合直線検出部と、
現在の位置から前記駐車初期位置まで前記自車両を誘導する方向である目標進行方向を、前記適合直線検出部が検出した直線に応じて設定する目標進行方向設定部と、
前記目標進行方向設定部が設定した目標進行方向に沿って前記現在の位置から前記駐車初期位置まで前記自車両を誘導する誘導部と、を備え、
前記特徴点抽出部は、予め設定した特徴点抽出範囲内に存在する複数の前記特徴点を抽出し、
前記適合直線検出部は、前記特徴点抽出部が抽出した複数の特徴点で形成する点列群に適合する直線を検出することを特徴とする駐車支援装置。 - 前記適合直線検出部は、前記特徴点抽出部が抽出した特徴点に最も適合する直線を検出することを特徴とする請求項1に記載した駐車支援装置。
- 前記特徴点抽出部は、前記周辺環境検出部が検出した障害物の複数の前記特徴点のうち、前記自車両の車幅方向に沿った距離が予め設定した距離の範囲内に存在する複数の特徴点を抽出し、
前記目標進行方向設定部は、前記適合直線検出部が検出した直線と、前記自車両の車両前後方向と、の傾斜角度が平行を基準として予め設定した範囲内の角度であるときに前記適合直線検出部が検出した直線の方向を、前記目標進行方向として設定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載した駐車支援装置。 - 前記特徴点抽出部は、前記周辺環境検出部が検出した障害物の複数の前記特徴点のうち、前記自車両の車両前後方向に沿った距離が予め設定した距離の範囲内に存在する複数の特徴点を抽出し、
前記目標進行方向設定部は、前記適合直線検出部が検出した直線と、前記自車両の車幅方向と、の傾斜角度が垂直を基準として予め設定した範囲内の角度であるときに前記適合直線検出部が検出した直線の方向を、前記目標進行方向として設定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載した駐車支援装置。 - 前記適合直線検出部は、前記特徴点抽出部が抽出した特徴点のデータである特徴点データの中から数式モデルとの適合に必要な最小限の数の特徴点データを予め設定した時間間隔で抽出するデータ抽出部と、前記データ抽出部が抽出した前記最小限の数の特徴点データに基づいて前記数式モデルを演算する数式モデル演算部と、前記データ抽出部が抽出した前記最小限の数の特徴点データから前記数式モデル演算部が演算した数式モデルに適合する特徴点データの数を算出する適合度合演算部と、を備え、
前記適合度合演算部は、前記特徴点抽出部が抽出した全ての前記特徴点データを順に前記数式モデル演算部が演算した数式モデルと適合させ、前記数式モデル演算部が演算した数式モデルに適合する特徴点データの数が予め設定した適合閾値以上の数式モデルを、前記適合する直線として検出することを特徴とする請求項3または請求項4に記載した駐車支援装置。 - 前記誘導部は、前記現在の位置から前記駐車初期位置まで前記自車両を自動走行させる自動走行装置を備えることを特徴とする請求項1から請求項5のうちいずれか1項に記載した駐車支援装置。
- 前記駐車初期位置は、前記自車両が前記目標の駐車枠へ向けて後退を開始する位置であることを特徴とする請求項1から請求項6のうちいずれか1項に記載した駐車支援装置。
- 目標の駐車枠の近傍に駐車初期位置を設定し、
自車両の周辺に存在する障害物を検出し、
予め設定した特徴点抽出範囲内に存在する前記検出した障害物の複数の特徴点を抽出し、
前記抽出した複数の特徴点で形成する点列群に適合する直線を検出し、
現在の位置から前記駐車初期位置まで前記自車両を誘導する方向である目標進行方向を、前記検出した直線に応じて設定し、
前記設定した目標進行方向に沿って前記現在の位置から前記駐車初期位置まで前記自車両を誘導することを特徴とする駐車支援方法。
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