以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施形態は一例であり、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。
図1は、本発明の実施形態に係る駐車支援システム1の構成の一例を示すブロック図である。駐車支援システム1は、右前サイド超音波センサ2a、左前サイド超音波センサ2b、右後サイド超音波センサ2c、左後サイド超音波センサ2d、車速センサ3、蛇角センサ4、および、駐車支援システム電子コントロールユニット(Electronic Control Unit:以下、ECU)5を備える。
右前サイド超音波センサ2aは、車両の前部の右側面に設置される。左前サイド超音波センサ2bは、車両の前部の左側面における右前サイド超音波センサ2aと左右対称となる位置に設置される。右後サイド超音波センサ2cは、右前サイド超音波センサ2aよりも車両の後部の右側面に設置される。左後サイド超音波センサ2dは、左前サイド超音波センサ2bよりも車両の後部の左側面における右後サイド超音波センサ2cと左右対称となる位置に設置される。以下、これらの超音波センサを区別しない場合、サイド超音波センサ2と呼ぶ。
サイド超音波センサ2は、後述する超音波センサ制御部52から測距指示を受けて、検出波として超音波を車体真横外側方向へ送信する。そして、サイド超音波センサ2は、障害物によって反射した反射波を受信する。さらに、サイド超音波センサ2は、検出波を送信したタイミングと反射波を受信したタイミングとの差に基づき、障害物までの距離を算出する。そして、サイド超音波センサ2は、算出した距離を検知距離として超音波センサ制御部52へ出力する。
詳細には、サイド超音波センサ2のうち、左側面に設置される左前サイド超音波センサ2b、および、左後サイド超音波センサ2dは、車両の左側方における障害物までの距離を算出する。そして、右側面に設置される右前サイド超音波センサ2a、および、右後サイド超音波センサ2cは、車両の右側方における障害物までの距離を算出する。
なお、本実施形態において、サイド超音波センサ2が検出波を送信する時間間隔の最小値(以下、最小送信時間間隔)は、50[ms]に設定される。
車速センサ3は、車両の速度(車速)を検知する。そして、車速センサ3は、検知した車速を後述する自車位置計算部51へ出力する。
蛇角センサ4は、ステアリングの操作量に基づき、車両の進行方向における蛇角を検知する。そして、蛇角センサ4は、検知した蛇角を示す蛇角情報を自車位置計算部51へ出力する。
駐車支援システムECU5は、サイド超音波センサ2から取得する検知距離、車速センサ3から取得する車速、および、蛇角センサ4から取得する蛇角情報に基づき、障害物の位置を計算し、駐車可能な区間(つまり、駐車目標)を算出する。具体的に言うと、駐車支援システムECU5は、自車位置計算部51、超音波センサ制御部52、および、障害物位置計算部53を備える。
自車位置計算部51は、以下に説明するように、車速センサ3から取得する車速、および、蛇角センサ4から取得する蛇角情報に基づき、車両の現在位置を算出する。そして、自車位置計算部51は、算出した自車位置を超音波センサ制御部52および障害物位置計算部53へ出力する。また、自車位置計算部51は、取得する車速および蛇角情報を超音波センサ制御部52へ出力する。
例えば、自車位置計算部51は、車両の運転者から図示しない操作部を介して駐車支援を開始する指示を取得したタイミングを開始タイミングと設定し、開始タイミングにおける位置を基準位置として設定する。そして、自車位置計算部51は、開始タイミングから現在までの時間における車速および蛇角情報に基づいて基準位置からの移動距離および移動方向を算出することによって、基準位置に対する車両の相対位置を算出する。
超音波センサ制御部52は、自車位置計算部51から取得する自車位置、車速および蛇角情報に基づき、サイド超音波センサ2のそれぞれにおける検出波の送信タイミングを制御し、送信タイミングに合わせてサイド超音波センサ2に対して測距指示を出力する。また、超音波センサ制御部52は、測距指示を出力する毎に、サイド超音波センサ2の検出波の送信位置を記憶する。そして、超音波センサ制御部52は、サイド超音波センサ2から検知距離を取得し、取得した検知距離を障害物位置計算部53へ出力する。なお、超音波センサ制御部52における送信タイミングの制御方法については後述する。
障害物位置計算部53は、超音波センサ制御部52から取得したサイド超音波センサ2の検知距離、および、自車位置計算部51から取得した自車位置に基づき、車両の側方に存在する障害物の位置を算出する。そして、障害物位置計算部53は、車両の側方に存在する障害物の位置に基づき、車両の駐車目標が側方に存在するか否かを判定する。
次に、本実施形態に係る駐車支援システム1を搭載する車両が駐車目標を検出する処理について説明する。
図2A、図2Bは、直進走行中の駐車目標を検出する様子を示す俯瞰図である。図2A、図2Bでは、本実施形態に係る駐車支援システム1を搭載する車両Xが図中の左から右へ直進しながら、車両Xの左側方に駐車されている車両Y1と車両Y2との間に存在する駐車目標を検出する様子が示されている。また、図2A、図2Bでは、車両Xに設けられた右前サイド超音波センサ2a、左前サイド超音波センサ2b、右後サイド超音波センサ2c、および左後サイド超音波センサ2dがそれぞれの位置から検出波を送信している。なお、図2Aは、並列駐車を行うための駐車目標を検出する様子であり、図2Bは、縦列駐車を行うための駐車目標を検出する様子である。
なお、図2A、図2Bに示すように車両の左側方に駐車目標が存在する場合、右前サイド超音波センサ2aおよび右後サイド超音波センサ2cは障害物までの距離を検知する必要は無く、左前サイド超音波センサ2bおよび左後サイド超音波センサ2dが障害物までの距離を検知すればよい。そのため、以下では、左前サイド超音波センサ2bおよび左後サイド超音波センサ2dのみが障害物までの距離を検知する場合の検出波の送信タイミングの制御の例について説明する。
まず、図2A、図2Bの状態において、車両Xが20[km/h]の一定速度で走行しながら左側方の駐車目標を検出する場合の左前サイド超音波センサ2bおよび左後サイド超音波センサ2dにおける検出波の送信タイミングの制御について、図3を参照して説明する。
図3は、本実施形態における駐車目標検出時のサイド超音波センサ2の送信位置の第1例を示す図である。図3では、車両Xの進行方向に対する左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信位置(点P1〜点P5)および左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信位置(点Q1〜点Q4)が示されている。
なお、図3では、説明の便宜上、左前サイド超音波センサ2bの送信位置と左後サイド超音波センサ2dの送信位置が、進行方向に対して垂直な方向(紙面の上下方向)で離間しているが、進行方向に対して垂直な方向におけるサイド超音波センサ2の送信位置は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
超音波センサ制御部52は、運転者から図示しない操作部を介して駐車支援を開始する指示を取得したタイミングで左前サイド超音波センサ2bに測距指示を出力する。そして、超音波センサ制御部52は、最小送信時間間隔である50[ms]毎に、左前サイド超音波センサ2bに測距指示を出力する。そして、左前サイド超音波センサ2bは、測距指示を受ける毎に、検出波を送信し、反射波を受信する。また、超音波センサ制御部52は、測距指示を出力する毎に、左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信位置を記憶する。
左前サイド超音波センサ2bは、進行方向の手前側の点P1から順に検出波を送信する。図3では、車両が20[km/h]で走行しており、左前サイド超音波センサ2bの送信時間間隔が50[ms]であるため、点P1から点P5までのそれぞれの間隔は、27.8[cm]となる。超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bが1回目の検出波を送信した位置、つまり、点P1の位置を基準として、2回目以降の検出波を送信した位置、つまり、点P2〜点P5の位置を順次記憶する。そして、超音波センサ制御部52は、進行方向における、左前サイド超音波センサ2bの2つの送信位置の中間位置を算出する。さらに、超音波センサ制御部52は、算出した中間位置で左後サイド超音波センサ2dが検出波を送信するように、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信タイミングを制御する。
例えば、超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bが点P2で検出波を送信した時点で、点P1と点P2との中間位置である点Q1の位置を算出する。そして、超音波センサ制御部52は、算出した点Q1の位置で左後サイド超音波センサ2dが検出波を送信するように、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信タイミングを制御する。同様に、超音波センサ制御部52は、点Q2〜点Q4を順次算出し、算出した位置で左後サイド超音波センサ2dが検出波を送信するように、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信タイミングを制御する。
このように、超音波センサ制御部52が検出波の送信タイミングを制御することにより、左前サイド超音波センサ2bと左後サイド超音波センサ2dとで、検出波の送信を偏り無く等間隔に行うことができる。例えば、図3では、約1mの間隔において、左前サイド超音波センサ2bと左後サイド超音波センサ2dとで、合計9回の検出波の送信を偏り無く等間隔に行うことができる。
次に、図2の状態において、車両Xが20[km/h]の速度で駐車目標の検出を開始し、毎秒2[km/h]減速しながら駐車目標の検出を継続した場合の左前サイド超音波センサ2bおよび左後サイド超音波センサ2dにおける検出波の送信タイミングの制御について、図4を参照して説明する。
図4は、本実施形態における駐車目標検出時のサイド超音波センサ2の送信位置の第2例を示す図である。図4では、車両Xの進行方向に対する左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信位置(点P1〜点P5)および左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信位置(点Q1〜点Q4)が示されている。
なお、図4では、図3と同様に、説明の便宜上、左前サイド超音波センサ2bの送信位置と左後サイド超音波センサ2dの送信位置が進行方向に対して垂直な方向(紙面の上下方向)で離間している。
超音波センサ制御部52は、運転者から図示しない操作部を介して駐車支援を開始する指示を取得したタイミングで左前サイド超音波センサ2bに測距指示を出力する。そして、超音波センサ制御部52は、最小送信時間間隔である50[ms]毎に、左前サイド超音波センサ2bに測距指示を出力する。そして、超音波センサ制御部52は、測距指示を受けて、検出波を送信し、反射波を受信する。また、超音波センサ制御部52は、測距指示を出力する毎に、左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信位置を記憶する。
左前サイド超音波センサ2bは、進行方向の手前側の点P1から順に検出波を送信する。図4では、車両が20[km/h]の時点で駐車目標の検出を開始する。つまり、左前サイド超音波センサ2bが点P1の位置にて検出波を送信した時点での車速は20[km/h]である。そして、車両が毎秒2[km/h]減速しながら、左前サイド超音波センサ2bは、点P2〜点P5の位置にて検出波を送信する。そのため、図4に示すように、点P1〜点P5のそれぞれの間隔は、進行方向へ進むに従って狭くなる。超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bが1回目の検出波を送信した位置、つまり、点P1の位置を基準として、2回目以降の検出波を送信した位置、つまり、点P2〜点P5の位置を順次記憶する。そして、超音波センサ制御部52は、進行方向における、左前サイド超音波センサ2bの2つの送信位置の中間位置を算出する。さらに、超音波センサ制御部52は、算出した中間位置で左後サイド超音波センサ2dが検出波を送信するように、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信タイミングを制御する。ここで、左後サイド超音波センサ2dが点Q1の位置に来た時の車速を19[km/h]とすると、左後サイド超音波センサ2dの送信タイミングは点Q1〜点Q4の位置にて検出波を送信するタイミングとなる。
このように、超音波センサ制御部52が検出波の送信タイミングを制御することにより、車両Xが減速しながら駐車目標を検出する場合であっても、左前サイド超音波センサ2bと左後サイド超音波センサ2dとで、検出波の送信を偏り無く行うことができる。また、図4の場合、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信時間間隔は、最小送信時間間隔よりも大きくなる。
次に、図2の状態において、車両Xが20[km/h]の速度で駐車目標の検出を開始し、毎秒2[km/h]加速しながら駐車目標の検出を継続した場合の、左前サイド超音波センサ2bおよび左後サイド超音波センサ2dにおける検出波の送信タイミングの制御について説明する。
車両Xが加速しながら駐車目標を検出する場合、左後サイド超音波センサ2dが左前サイド超音波センサ2bよりも後方に設置されているため、左後サイド超音波センサ2dにおける検出波の送信時間間隔は、左前サイド超音波センサ2bにおける検出波の送信時間間隔よりも小さくしなければならない。そのため、加速度の大きさによっては、左後サイド超音波センサ2dにおける検出波の送信時間間隔を最小送信時間間隔である50[ms]よりも小さくしなければならなくなってしまう。
本実施形態では、車両Xが加速しながら駐車目標を検出する場合の第1の制御方法として、超音波センサ制御部52は、左後サイド超音波センサ2dにおける検出波の送信時間間隔を最小送信時間間隔よりも大きくするために、左前サイド超音波センサ2bの送信時間間隔を最小送信時間間隔である50[ms]よりも大きく設定する。以下、第1の制御方法について、図5を参照して説明する。
図5は、本実施形態における駐車目標検出時のサイド超音波センサ2の送信位置の第3例を示す図である。図5では、車両Xの進行方向に対する左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信位置(点P1〜点P4)および左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信位置(点Q1〜点Q4)が示されている。
なお、図5では、図3と同様に、説明の便宜上、左前サイド超音波センサ2bの送信位置と左後サイド超音波センサ2dの送信位置が、進行方向に対して垂直な方向(紙面の上下方向)で離間している。
超音波センサ制御部52は、運転者から図示しない操作部を介して駐車支援を開始する指示を取得したタイミングで左前サイド超音波センサ2bに測距指示を出力する。そして、図5の例の場合、超音波センサ制御部52は、最小送信時間間隔よりも大きい60[ms]毎に、左前サイド超音波センサ2bに測距指示を出力する。そして、超音波センサ制御部52は、測距指示を受けて、検出波を送信し、反射波を受信する。また、超音波センサ制御部52は、測距指示を出力する毎に、左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信位置を記憶する。
左前サイド超音波センサ2bは、進行方向の手前側の点P1から順に検出波を送信する。図5では、車両が20[km/h]の時点で駐車目標の検出を開始する。つまり、左前サイド超音波センサ2bが点P1の位置にて検出波を送信した時点での車速は20[km/h]である。そして、車両が毎秒2[km/h]加速しながら、左前サイド超音波センサ2bは、点P2〜点P5の位置にて検出波を送信する。そのため、図5に示すように、点P1〜点P5のそれぞれの間隔は、進行方向へ進むに従って広くなる。超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bが1回目の検出波を送信した位置、つまり、点P1の位置を基準として、2回目以降の検出波を送信した位置、つまり、点P2〜点P4の位置を順次記憶する。そして、超音波センサ制御部52は、進行方向における、左前サイド超音波センサ2bの2つの送信位置の中間位置を算出する。そして、超音波センサ制御部52は、算出した中間位置で左後サイド超音波センサ2dが検出波を送信するように、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信タイミングを制御する。ここで、左後サイド超音波センサ2dが点Q1の位置に来た時の車速を21[km/h]とすると、左後サイド超音波センサ2dの送信タイミングは、点Q1〜点Q4の位置にて検出波を送信するタイミングとなる。
このように、超音波センサ制御部52が検出波の送信タイミングを制御することにより、車両Xが加速しながら駐車目標を検出する場合であっても、左前サイド超音波センサ2bと左後サイド超音波センサ2dとで、検出波の送信を偏り無く行うことができる。また、図5の場合、左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信時間間隔を最小送信時間間隔よりも大きくすることにより、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信時間間隔が最小送信時間間隔よりも小さくなることを避けることができる。
なお、図5では、左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信時間間隔を60[ms]としたが、本発明はこれに限定されない。左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信時間間隔は、左後サイド超音波センサ2dが最小送信時間間隔以上の送信間隔にて検出波を送信できるように、設定されればよい。
次に、車両Xが加速しながら駐車目標を検出する場合の第2の制御方法として、超音波センサ制御部52は、左後サイド超音波センサ2dにおける検出波の送信を間引くように制御する。以下、第2の制御方法について、図6を参照して説明する。
図6は、本実施形態における駐車目標検出時のサイド超音波センサ2の送信位置の第4例を示す図である。図6では、車両Xの進行方向に対する、左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信位置(点P1〜点P4)および左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信位置(点Q1〜点Q2)が示されている。
なお、図6では、図3と同様に、説明の便宜上、左前サイド超音波センサ2bの送信位置と左後サイド超音波センサ2dの送信位置が、進行方向に対して垂直な方向(紙面の上下方向)で離間している。
超音波センサ制御部52は、運転者から図示しない操作部を介して駐車支援を開始する指示を取得したタイミングで左前サイド超音波センサ2bに測距指示を出力する。そして、図6の例の場合、超音波センサ制御部52は、最小送信時間間隔である50[ms]毎に、左前サイド超音波センサ2bに測距指示を出力する。そして、超音波センサ制御部52は、測距指示を受けて、検出波を送信し、反射波を受信する。また、超音波センサ制御部52は、測距指示を出力する毎に、左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信位置を記憶する。
左前サイド超音波センサ2bは、進行方向の手前側の点P1から順に検出波を送信する。図6では、車両が20[km/h]の時点で駐車目標の検出を開始する。つまり、左前サイド超音波センサ2bが点P1の位置にて検出波を送信した時点での車速は20[km/h]である。そして、車両が毎秒2[km/h]加速しながら、左前サイド超音波センサ2bは、点P2〜点P5の位置にて検出波を送信する。そのため、図5に示すように、点P1〜点P5のそれぞれの間隔は、進行方向へ進むに従って広くなる。超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bが1回目の検出波を送信した位置、つまり、点P1の位置を基準として、2回目以降の検出波を送信した位置、つまり、点P2〜点P4の位置を順次記憶する。そして、超音波センサ制御部52は、進行方向における、左前サイド超音波センサ2bの2つの送信位置の中間位置を算出する。そして、超音波センサ制御部52は、算出した中間位置で左後サイド超音波センサ2dが検出波を送信するように、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信タイミングを制御する。
例えば、超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bが点P2で検出波を送信した時点で、点P1と点P2との中間位置である点Q1の位置を算出する。そして、超音波センサ制御部52は、算出した点Q1の位置で左後サイド超音波センサ2dが検出波を送信するように、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信タイミングを制御する。同様に、超音波センサ制御部52は、点P2と点P3との中間位置である点qの位置を算出する。
そして、超音波センサ制御部52は、点qの位置で左後サイド超音波センサ2dが検出波を送信できるか否かを判定する。ここで、左後サイド超音波センサ2dが点Q1の位置に来た時の車速を21[km/h]とする。図6の場合、左後サイド超音波センサ2dが点Q1にて検出波を送信した後、点qの位置で検出波を送信するまでの時間間隔が、最小送信間隔よりも小さいため、点qの位置で左後サイド超音波センサ2dが検出波を送信できない。そのため、超音波センサ制御部52は、点qの位置で左後サイド超音波センサ2dに検出波を送信させない。そして、超音波センサ制御部52は、次の送信位置である点Q2の位置で左後サイド超音波センサ2dが検出波を送信するように、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信タイミングを制御する。
このように、超音波センサ制御部52が検出波の送信タイミングを制御することにより、車両Xが加速しながら駐車目標を検出する場合であっても、左前サイド超音波センサ2bと左後サイド超音波センサ2dとで、検出波の送信を偏り無く行うことができる。また、図6の場合、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信時間間隔が最小送信時間間隔よりも小さくなってしまう送信位置を間引くように制御することによって、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信時間間隔が最小送信時間間隔よりも小さくなることを避けることができる。
以上の例では、車両Xが直進する場合の駐車目標の検出について説明した。次に、車両Xが左方向へ湾曲する路面を走行しながら、左側方の駐車目標を検出する例について説明する。
図7A、図7Bは、左方へ湾曲する路面を走行中の駐車目標を検出する様子を示す俯瞰図である。図7A、図7Bでは、本実施形態に係る駐車支援システム1を搭載する車両Xが左方向へ湾曲する路面を走行しながら、車両Xの左側方に駐車されている車両Y1と車両Y2との間に存在する駐車目標を検出する場合を示している。また、図7A、図7Bでは、車両Xに設けられた右前サイド超音波センサ2a、左前サイド超音波センサ2b、右後サイド超音波センサ2c、および左後サイド超音波センサ2dがそれぞれの位置から検出波を送信している。なお、図7Aは、並列駐車を行うための駐車目標を検出する様子であり、図7Bは、縦列駐車を行うための駐車目標を検出する様子である。
なお、図7A、図7Bに示すように車両の左側方に駐車目標が存在する場合、右前サイド超音波センサ2aおよび右後サイド超音波センサ2cは障害物までの距離を検知する必要は無く、左前サイド超音波センサ2bおよび左後サイド超音波センサ2dが障害物までの距離を検知すればよい。そのため、以下では、左前サイド超音波センサ2bおよび左後サイド超音波センサ2dのみが障害物までの距離を検知する場合の検出波の送信タイミングの制御の例について説明する。
具体的には、図7A、図7Bの状態において、車両Xが20[km/h]の一定速度で走行しながら駐車目標を検出する場合の左前サイド超音波センサ2bおよび左後サイド超音波センサ2dにおける検出波の送信タイミングの制御について、図8を参照して説明する。
図8は、本実施形態における駐車目標検出時のサイド超音波センサ2の送信位置の第5例を示す図である。図8では、車両Xの進行方向に対する左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信位置(点P1〜点P4)および左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信位置(点Q1〜点Q4)が示されている。
なお、図8では、図3と同様に、説明の便宜上、左前サイド超音波センサ2bの送信位置と左後サイド超音波センサ2dの送信位置が、進行方向に対して垂直な方向(紙面の上下方向)で離間している。
超音波センサ制御部52は、運転者から図示しない操作部を介して駐車支援を開始する指示を取得したタイミングで左前サイド超音波センサ2bに測距指示を出力する。そして、超音波センサ制御部52は、最小送信時間間隔である50[ms]毎に、左前サイド超音波センサ2bに測距指示を出力する。そして、超音波センサ制御部52は、測距指示を受けて、検出波を送信し、反射波を受信する。また、超音波センサ制御部52は、測距指示を出力する毎に、左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信位置を記憶する。
左前サイド超音波センサ2bは、進行方向の手前側の点P1から順に検出波を送信する。図8では、車両が20[km/h]で走行しており、左前サイド超音波センサ2bの送信時間間隔が50[ms]であるため、点P1から点P4までのそれぞれの間隔は、27.8[cm]となる。また、車両は左方向へ湾曲する路面を走行しているため、点P1から点P5は、左前サイド超音波センサ2bが設置された位置の回転半径に応じて進行方向と同様の向きに移動する。超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bが1回目の検出波を送信した位置、つまり、点P1の位置を基準として、2回目以降の検出波を送信した位置、つまり、点P2〜点P4の位置を順次記憶する。そして、超音波センサ制御部52は、進行方向における、左前サイド超音波センサ2bの2つの送信位置の中間位置を算出する。そして、超音波センサ制御部52は、算出した中間位置で左後サイド超音波センサ2dが検出波を送信するように、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信タイミングを制御する。
その際、超音波センサ制御部52は、左方向へ湾曲する路面の走行に応じて変化する蛇角情報に基づいて左前サイド超音波センサ2bと左後サイド超音波センサ2dとが設置された位置の回転半径を算出し、算出した回転半径に応じて左後サイド超音波センサ2dにおける検出波の送信タイミングを制御する。
図8の例では、超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bが点P2で検出波を送信した時点で、点P1と点P2との中間位置である点Q1の位置を算出する。そして、超音波センサ制御部52は、算出した点Q1の位置で左後サイド超音波センサ2dが検出波を送信するように、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信タイミングを制御する。その際、左前サイド超音波センサ2bの位置における回転半径が4[m]であり、左前サイド超音波センサ2bの位置における回転半径が4.5[m]であるとすると、それに基づき、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信タイミングを制御する。結果として、図8に示すように、点Q1〜点Q4にて左後サイド超音波センサ2dに検出波を送信させると、左後サイド超音波センサの送信時間間隔は、最小送信時間間隔よりも大きくなる。
このように、超音波センサ制御部52が検出波の送信タイミングを制御することにより、車両Xが左方向へ湾曲する路面を走行しながら駐車目標を検出する場合であっても、左前サイド超音波センサ2bと左後サイド超音波センサ2dとで、検出波の送信を偏り無く行うことができる。
次に、車両Xが右方向へ湾曲する路面を走行しながら、左側方の駐車目標を検出する例について説明する。
図9A、図9Bは、右方へ湾曲する路面を走行中の駐車目標を検出する様子を示す俯瞰図である。図9A、図9Bでは、本実施形態に係る駐車支援システム1を搭載する車両Xが右方向へ湾曲する路面を走行しながら、車両Xの左側方に駐車されている車両Y1と車両Y2との間に存在する駐車目標を検出する場合を示している。また、図9A、図9Bでは、車両Xに設けられた右前サイド超音波センサ2a、左前サイド超音波センサ2b、右後サイド超音波センサ2c、および左後サイド超音波センサ2dがそれぞれの位置から検出波を送信している。なお、図9Aは、並列駐車を行うための駐車目標を検出する様子であり、図9Bは、縦列駐車を行うための駐車目標を検出する様子である。
なお、図9A、図9Bに示すように車両の左側方に駐車目標が存在する場合、右前サイド超音波センサ2aおよび右後サイド超音波センサ2cは障害物までの距離を検知する必要は無く、左前サイド超音波センサ2bおよび左後サイド超音波センサ2dが障害物までの距離を検知すればよい。そのため、以下では、左前サイド超音波センサ2bおよび左後サイド超音波センサ2dのみが障害物までの距離を検知する場合の検出波の送信タイミングの制御の例について説明する。
具体的には、図9A、図9Bの状態において、車両Xが20[km/h]の一定速度で走行しながら駐車目標を検出する場合の、左前サイド超音波センサ2bおよび左後サイド超音波センサ2dにおける検出波の送信タイミングの制御について説明する。
車両Xが右方向へ湾曲する路面を走行しながら左側方の駐車目標を検出する場合、左後サイド超音波センサ2dの位置における回転半径が左前サイド超音波センサ2bの位置における回転半径よりも小さいため、左後サイド超音波センサ2dにおける検出波の送信時間間隔は、左前サイド超音波センサ2bにおける検出波の送信時間間隔よりも小さくしなければならない。そのため、回転半径の差によっては、左後サイド超音波センサ2dにおける検出波の送信時間間隔を最小送信時間間隔である50[ms]よりも小さくしなければならなくなってしまう。
本実施形態では、車両Xが右方向へ湾曲する路面を走行しながら左側方の駐車目標を検出する場合、超音波センサ制御部52は、左後サイド超音波センサ2dにおける検出波の送信時間間隔を最小送信時間間隔よりも大きくするために、左前サイド超音波センサ2bの送信時間間隔を最小送信時間間隔である50[ms]よりも大きく設定する。以下、この制御方法について、図10を参照して説明する。
図10は、本実施形態における駐車目標検出時のサイド超音波センサ2の送信位置の第6例を示す俯瞰図である。図10では、車両Xの進行方向に対する、左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信位置(点P1〜点P4)および左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信位置(点Q1〜点Q4)が示されている。
なお、図10では、図3と同様に、説明の便宜上、左前サイド超音波センサ2bの送信位置と左後サイド超音波センサ2dの送信位置が、進行方向に対して垂直な方向(紙面の上下方向)で離間している。
超音波センサ制御部52は、運転者から図示しない操作部を介して駐車支援を開始する指示を取得したタイミングで左前サイド超音波センサ2bに測距指示を出力する。そして、図10の例の場合、超音波センサ制御部52は、最小送信時間間隔よりも大きい60[ms]毎に、左前サイド超音波センサ2bに測距指示を出力する。そして、超音波センサ制御部52は、測距指示を受けて、検出波を送信し、反射波を受信する。また、超音波センサ制御部52は、測距指示を出力する毎に、左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信位置を記憶する。
左前サイド超音波センサ2bは、進行方向の手前側の点P1から順に、検出波を送信する。図5では、車両が20[km/h]で走行しており、左前サイド超音波センサ2bの送信時間間隔が60[ms]であるため、点P1から点P5までのそれぞれの間隔は、33.3[cm]となる。また、車両は右方向へ湾曲する路面を走行しているため、点P1から点P5は、左前サイド超音波センサ2bが設置された位置の回転半径に応じて進行方向と同様の向きに移動する。
超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bが1回目の検出波を送信した位置、つまり、点P1の位置を基準として、2回目以降の検出波を送信した位置、つまり、点P2〜点P5の位置を順次記憶する。そして、超音波センサ制御部52は、進行方向における、左前サイド超音波センサ2bの2つの送信位置の中間位置を算出する。そして、超音波センサ制御部52は、算出した中間位置で左後サイド超音波センサ2dが検出波を送信するように、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信タイミングを制御する。
その際、超音波センサ制御部52は、右方向へ湾曲する路面の走行に応じて変化する蛇角情報に基づいて左前サイド超音波センサ2bと左後サイド超音波センサ2dとが設置された位置の回転半径を算出し、算出した回転半径に応じて左後サイド超音波センサ2dにおける検出波の送信タイミングを制御する。
図10の例では、超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bが点P2で検出波を送信した時点で、点P1と点P2との中間位置である点Q1の位置を算出する。そして、超音波センサ制御部52は、算出した点Q1の位置で左後サイド超音波センサ2dが検出波を送信するように、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信タイミングを制御する。その際、左前サイド超音波センサ2bの位置における回転半径が5[m]であり、左前サイド超音波センサ2bの位置における回転半径が4.5[m]であるとすると、それに基づき、左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信タイミングを制御する。結果として、図10に示すように、点Q1〜点Q4にて左後サイド超音波センサ2dに検出波を送信させると、左後サイド超音波センサの送信時間間隔は、最小送信時間間隔よりも大きくなる。
このように、超音波センサ制御部52が検出波の送信タイミングを制御することにより、車両Xが右方向へ湾曲する路面を走行しながら左側方の駐車目標を検出する場合であっても、左前サイド超音波センサ2bと左後サイド超音波センサ2dとで、検出波の送信を偏り無く行うことができる。
なお、図10では、左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信時間間隔を60[ms]としたが、本発明はこれに限定されない。左前サイド超音波センサ2bの検出波の送信時間間隔は、左後サイド超音波センサ2dが最小送信時間間隔以上の送信間隔にて検出波を送信できるように、設定されればよい。
次に、本実施形態における駐車目標検出処理の流れについて、図11、図12を参照して説明する。
図11は、本実施形態における駐車目標検出処理の流れを示すフローチャートである。図11に示す駐車目標検出処理は、例えば、走行中に運転者から駐車支援を指示する命令を取得することにより開始される。なお、図11に示す駐車目標検出処理は、車両の左側方の駐車目標を検出する場合の処理である。また、図11に示す駐車目標検出処理は、図5にして示した、車両が加速中に左前サイド超音波センサ2bの送信時間間隔を延ばす第1の制御方法を採用した場合の処理である。
超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bの検知を開始する(S101)。
超音波センサ制御部52は、自車位置計算部51から取得する自車位置に基づき、左前サイド超音波センサ2bにおける検出波の送信位置の記憶を開始し、車速および蛇角の監視を開始する(S102)。S102以降では、超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bが検出波を送信する毎に、左前サイド超音波センサ2bにおける検出波の送信位置を順次記憶する。
超音波センサ制御部52は、車速の変化に基づき、車両が加速しているか否かを判定する(S103)。
車両が加速していない場合(S103にてNO)、S105の処理が実行される。
車両が加速している場合(S103にてYES)、超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bの送信時間間隔を最小送信時間間隔よりも延ばす(S104)。そして、S105の処理が実行される。
超音波センサ制御部52は、蛇角情報が示す蛇角の有無に基づき、車両が直線走行を行っているか否かを判定する(S105)。
車両が直線走行を行っている場合(S105にてYES)、S108の処理が実行される。
車両が直線走行を行っていない場合(S105にてNO)、超音波センサ制御部52は、蛇角情報が示す蛇角に基づき、車両の進行方向が駐車目標の反対側であるか否かを判定する(S106)。
車両の進行方向が駐車目標の反対側で無い場合(S106にてNO)、つまり、図7A、図7Bに示したように車両の進行方向が左方であり、駐車目標も左側方である場合、S108の処理が実行される。
車両の進行方向が駐車目標の反対側である場合(S106にてYES)、つまり、図9A、図9Bに示したように車両の進行方向が右方であり、駐車目標が左側方である場合、超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bの送信時間間隔を最小送信時間間隔よりも延ばす(S107)。そして、S108の処理が実行される。
超音波センサ制御部52は、左後サイド超音波センサ2dの送信位置を計算する(S108)。具体的には、超音波センサ制御部52は、S102以降、順次記憶した左前サイド超音波センサ2bにおける検出波の送信位置の中間位置を左後サイド超音波センサ2dの送信位置として計算する。
次に、超音波センサ制御部52は、左後サイド超音波センサ2dの位置が計算した送信位置に到達したか否かを判定する(S109)。
左後サイド超音波センサ2dの位置が計算した送信位置に到達していない場合(S109にてNO)、S109の処理が繰り返される。
左後サイド超音波センサ2dの位置が計算した送信位置に到達した場合(S109にてYES)、超音波センサ制御部52は、左後サイド超音波センサ2dが1回前に検出波を送信してから最小送信時間間隔経過したか否かを判定する(S110)。
左後サイド超音波センサ2dが1回前に検出波を送信してから最小送信時間間隔経過している場合(S110にてYES)、超音波センサ制御部52は、左後サイド超音波センサ2dに測距指示を出力することにより、左後サイド超音波センサ2dに検出波を送信させる(S111)。そして、S113の処理が実行される。
左後サイド超音波センサ2dが1回前に検出波を送信してから最小送信時間間隔経過していない場合(S110にてNO)、超音波センサ制御部52は、最小送信時間間隔経過してから左後サイド超音波センサ2dに測距指示を出力することにより、左後サイド超音波センサ2dに検出波を送信させる(S112)。そして、S113の処理が実行される。
S102〜S112までの処理の間、障害物位置計算部53は、超音波センサ制御部52から取得する左前サイド超音波センサ2bの検知距離、および、左後サイド超音波センサ2dの検知距離から、駐車目標の検出を行う。そして、障害物位置計算部53は、駐車目標の検出が終了したか否かを判定する(S113)。
駐車目標の検出が終了していない場合(S113にてNO)、S103の処理が実行される。
駐車目標の検出が終了した場合(S113にてYES)、駐車目標検出処理は終了する。
図12は、本実施形態における駐車目標検出処理の流れを示すフローチャートである。図12に示す駐車目標検出処理は、例えば、走行中に運転者から駐車支援を指示する命令を取得することにより開始される。なお、図12に示す駐車目標検出処理は、車両の左側方の駐車目標を検出する場合の処理である。また、図12に示す駐車目標検出処理は、図6にして示した、車両が加速中に左後サイド超音波センサ2dの検出波の送信位置を間引く第2の制御方法を採用した場合の処理である。
超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bの検知を開始する(S201)。
超音波センサ制御部52は、自車位置計算部51から取得する自車位置に基づき、左前サイド超音波センサ2bにおける検出波の送信位置の記憶を開始し、車速および蛇角の監視を開始する(S202)。S202以降では、超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bが検出波を送信する毎に、左前サイド超音波センサ2bにおける検出波の送信位置を順次記憶する。
超音波センサ制御部52は、蛇角情報が示す蛇角の有無に基づき、車両が直線走行を行っているか否かを判定する(S203)。
車両が直線走行を行っている場合(S203にてYES)、S206の処理が実行される。
車両が直線走行を行っていない場合(S203にてNO)、超音波センサ制御部52は、蛇角情報が示す蛇角に基づき、車両の進行方向が駐車目標の反対側であるか否かを判定する(S204)。
車両の進行方向が駐車目標の反対側で無い場合(S204にてNO)、つまり、図7A、図7Bに示したように車両の進行方向が左方であり、駐車目標も左側方である場合、S206の処理が実行される。
車両の進行方向が駐車目標の反対側である場合(S204にてYES)、つまり、図9A、図9Bに示したように車両の進行方向が右方であり、駐車目標が左側方である場合、超音波センサ制御部52は、左前サイド超音波センサ2bの送信時間間隔を最小送信時間間隔よりも延ばす(S205)。そして、S206の処理が実行される。
超音波センサ制御部52は、左後サイド超音波センサ2dの送信位置を計算する(S206)。具体的には、超音波センサ制御部52は、S102以降、順次記憶した左前サイド超音波センサ2bにおける検出波の送信位置の中間位置を左後サイド超音波センサ2dの送信位置として計算する。
次に、超音波センサ制御部52は、左後サイド超音波センサ2dの位置が計算した送信位置に到達したか否かを判定する(S207)。
左後サイド超音波センサ2dの位置が計算した送信位置に到達していない場合(S207にてNO)、S207の処理が繰り返される。
左後サイド超音波センサ2dの位置が計算した送信位置に到達した場合(S207にてYES)、超音波センサ制御部52は、左後サイド超音波センサ2dが1回前に検出波を送信してから最小送信時間間隔経過したか否かを判定する(S208)。
左後サイド超音波センサ2dが1回前に検出波を送信してから最小送信時間間隔経過している場合(S208にてYES)、超音波センサ制御部52は、左後サイド超音波センサ2dに測距指示を出力することにより、左後サイド超音波センサ2dに検出波を送信させる(S209)。そして、S210の処理が実行される。
左後サイド超音波センサ2dが1回前に検出波を送信してから最小送信時間間隔経過していない場合(S208にてNO)、S210の処理が実行される。
S202〜S209までの処理の間、障害物位置計算部53は、超音波センサ制御部52から取得する左前サイド超音波センサ2bの検知距離、および、左後サイド超音波センサ2dの検知距離から、駐車目標の検出を行う。そして、障害物位置計算部53は、駐車目標の検出が終了したか否かを判定する(S210)。
駐車目標の検出が終了していない場合(S210にてNO)、S203の処理が実行される。
駐車目標の検出が終了した場合(S210にてYES)、駐車目標検出処理は終了する。
以上説明したように、上記実施形態では、超音波センサ制御部52は、車両の前部に設置されたサイド超音波センサの送信位置の間の位置において、車両の後部に設置されたサイド超音波センサに検出波を送信させる。この構成により、各サイド超音波センサの送信位置が進行方向に対して重複することを避け、検出波の送信位置に偏りを減らすことができるため、側方の障害物を検出する精度を向上させ、駐車可能な区間(駐車目標)の検出精度を向上させることができる。
なお、上記実施形態では、超音波センサ制御部52が、左前サイド超音波センサ2bの2点の送信位置の中間位置を左後サイド超音波センサ2dの送信位置とする例について説明したが、本発明はこれに限定されない。左後サイド超音波センサ2dの送信位置は、左前サイド超音波センサ2bの2点の送信位置の間であれば、検出波の送信を偏り無く行うことができる。
なお、上記実施形態では、サイド超音波センサが、車両の側面の各々に2個設置される例を説明したが、本発明はこれに限定されない。サイド超音波センサは、車両の側面に3個以上設置されていてもよい。この構成であっても、超音波センサ制御部は、進行方向に対して前側に設けられるサイド超音波センサが検出波を送信した位置を記憶し、記憶した位置の間を均等に分割するように、後側のサイド超音波センサにおける検出波の送信位置を決めてもよい。例えば、サイド超音波センサが片方の側面に3個設置される場合、超音波センサ制御部は、進行方向に対して一番前側のサイド超音波センサが1回目に検出波を送信した位置と2回目に検出波を送信した位置との間を均等に3分割する2点の位置を算出する。そして、超音波センサ制御部は、算出した2点の位置で、一番前側のサイド超音波センサ以外の2つのサイド超音波センサがそれぞれ検出波を送信するように制御する構成であってもよい。
また、上記実施形態では、駐車目標が進行方向に対して左側方に存在する場合の左前サイド超音波センサおよび左後サイド超音波センサの送信タイミングの制御の例について説明した。駐車目標が進行方向に対して右側方に存在する場合の右前サイド超音波センサおよび右後サイド超音波センサの送信タイミングの制御も、駐車目標が進行方向に対して左側方に存在する場合の左前サイド超音波センサ、左後サイド超音波センサの送信タイミングの制御と同様である。
また、駐車目標が右側方と左側方の両方に存在する場合は、左前サイド超音波センサおよび左後サイド超音波センサの送信タイミングの制御と、右前サイド超音波センサおよび右後サイド超音波センサの送信タイミングの制御との両方が実行される。その際、2つの前サイド超音波センサは、同時に検出波を送信してもよいし、互いに異なるタイミングで送信してもよい。どちらの場合であっても、右後サイド超音波センサの送信位置は、右前サイド超音波センサの送信位置によって算出され、左後サイド超音波センサの送信位置は、右前サイド超音波センサの送信位置によって算出される。