KR101039598B1

KR101039598B1 - 주차 지원장치 및 주차 지원방법

Info

Publication number: KR101039598B1
Application number: KR1020087025718A
Authority: KR
Inventors: 유키코 가와바타; 야스시 마키노; 유이치 구보타; 도모히코 엔도
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2006-04-25
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2011-06-09
Also published as: EP2011699B1; JP2007290555A; CN101426670B; WO2007122861A1; KR20090012223A; EP2011699A1; EP2011699A4; US7924171B2; CN101426670A; JP4380655B2; DE602007010272D1; US20100283632A1

Abstract

본 발명은, 간단한 구성으로 주차 공간의 방향을 추정할 수 있는 주차 지원장치의 제공을 목적으로 한다. 본 발명은, 주차를 지원하는 주차 지원장치에서, 차량 주변의 장해물을 검출하는 장해물 검출수단(70)과, 차량의 방향에 관한 정보를 취득하는 방향정보 취득수단(16, 18, 43)을 구비하고, 장해물 검출수단의 검출 결과와 상기 방향정보에 의거하여, 장해물 주변에 존재할 수 있는 주차 공간의 방향을 추정하는 것을 특징으로 한다.

Description

주차 지원장치 및 주차 지원방법 {PARKING ASSISTANCE DEVICE AND PARKING ASSISTANCE METHOD}

본 발명은, 주차를 지원하는 주차 지원장치 및 주차 지원방법에 관한 것이다.

종래부터, 차량 옆쪽의 장해물까지의 거리를 측정하는 제 1 거리센서와, 차량의 이동거리를 측정하는 제 2 거리센서와, 차량의 요각을 검출하기 위한 요각 검출수단과, 운전자에게 운전 조작의 안내정보를 출력하기 위한 안내수단과, 초기 정지위치에 도달할 때까지의 전진 동작시에 제 1 거리센서로 측정된 차량 옆쪽의 장해물까지의 거리와 제 2 거리센서로 측정된 차량의 이동거리에 의거하여 초기 정지위치를 파악하고, 그 초기 정지위치와 요각 검출수단으로 검출된 요각에 의거하여 후퇴 주차를 하는 일단 정지의 적정한 타이밍을 안내수단을 거쳐 운전자에게 제공하는 컨트롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 주차 지원장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

또, 자기 차량으로부터 주차 차량까지의 거리정보를 초음파센서 등의 거리측정센서를 이용하여 취득하고, 그 거리정보에 의거하여 주차 가능한 주차 스페이스를 검출함과 동시에, 상기 주차 스페이스에 자기 차량이 주차하였을 때에 대략 평 행이 되는 상기 주차 스페이스 근방의 다른 주차 차량의 옆면을 검출하고, 그 검출 결과에 의거하여, 상기 주차 스페이스에 주차시킬 때의 차량의 방향(주차 공간의 방향)을 결정하는 기술이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).

[특허문헌 1]

일본국 특개2003-81042호 공보

[특허문헌 2]

일본국 특개2003-270344호 공보

그런데, 주차를 행하기 전단계로서 주차 개시위치까지 차량을 도달하게 하는 단계가 있다. 이 단계에서는, 일반적으로, 운전자는, 차량을, 원하는 주차 공간의 주변을 통과시켜 주차 개시위치에 도달하게 하는 경향이 있다. 이때에, 주차 공간의 방향을 시스템측이 추정할 수 있으면, 상기 추정결과를 이용하여 앞선 단계에서 주차 지원(예를 들면 주차 개시위치까지 차량을 도달하게 하는 단계에서의 지원)을 행하는 것이 가능해진다. 그러나, 주차 공간 주변에서의 차량의 주행 패턴은 다양하고, 예를 들면 주차 공간의 전면(全面)에 대하여 경사 방향으로부터 진입하여 상기 주차 공간 주변을 통과하는 경우도 있고, 간단한 구성으로는 주차 공간의 방향을 정밀도 좋게 추정하는 것은 곤란하였다.

그래서, 본 발명은, 간단한 구성으로 주차 공간의 방향을 정밀도 좋게 추정할 수 있는 주차 지원장치 및 주차 지원방법의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 제 1 발명은, 주차를 지원하는 주차 지원장치에 있어서,

자기 차량 주변의 장해물을 검출하는 장해물 검출수단과,

자기 차량의 방향의 변화량인 편향각을 산출하는 편향각 산출수단을 구비하고,

장해물 검출수단의 검출 결과와 편향각 산출수단에 의해 산출된 편향각에 의거하여, 장해물 주변에 존재할 수 있는 주차 공간의 방향을 추정하는 것을 특징으로 한다.

제 2 발명은, 주차를 지원하는 주차 지원장치에 있어서, 자기 차량 주변의 장해물을 검출하는 장해물 검출수단과, 자기 차량의 방향에 관한 정보를 취득하는 방향정보 취득수단을 구비하고, 장해물 검출수단의 검출 결과와 상기 방향정보에 의거하여, 장해물 주변에 존재할 수 있는 주차 공간의 방향을 추정하고,

제 1 장해물을 검출한 후에 있어서의 자기 차량 방향의 변화량이 기설정된 값 이상인 경우는, 제 2 장해물의 주변을 통과할 때의 자기 차량의 방향에 의거하여, 주차 공간의 방향을 추정하는 것을 특징으로 한다. 이것에 의하여, 다양한 주행 패턴에 대응한 주차 공간 방향의 추정이 가능해진다.

제 3 발명은, 주차를 지원하는 주차 지원장치에 있어서,자기 차량 주변의 장해물을 검출하는 장해물 검출수단과, 자기 차량의 방향에 관한 정보를 취득하는 방향정보 취득수단과, 제1 장해물을 검출한 후에 있어서 자기 차량의 방향의 변화량이 기설정된 값 미만인지 여부를 판단하는 판단수단을 구비하고,
장해물 검출수단의 검출 결과와 상기 방향정보에 의거하여, 장해물 주변에 존재할 수 있는 주차 공간의 방향을 추정하고,

제 1 장해물을 검출한 후에 있어서의 자기 차량 방향의 변화량이 기설정된 값 미만이라고 상기 판단수단에 의하여 판단된 경우는, 제 1 장해물의 주변을 통과할 때의 자기 차량의 방향에 의거하여, 주차 공간의 방향을 추정하는 것을 특징으로 한다. 이것에 의하여, 다양한 주행 패턴에 대응한 주차 공간 방향의 추정이 가능해진다.

제 4 발명은, 주차를 지원하는 주차 지원장치에 있어서, 자기 차량 주변의 장해물을 검출하는 장해물 검출수단과, 자기 차량의 방향에 관한 정보를 취득하는 방향정보 취득수단과, 장해물 검출수단의 검출 결과와 상기 방향정보에 의거하여, 장해물 주변에 존재할 수 있는 주차 공간의 방향을 추정하고,

제 1 장해물을 검출한 후의 기설정된 주행거리 이내에 제 2 장해물을 검출하지 않은 경우는, 제 1 장해물의 주변을 통과할 때의 자기 차량의 방향에 의거하여, 주차 공간의 방향을 추정하는 것을 특징으로 한다. 이것에 의하여, 다양한 장해물 존재 상황에 대응한 주차 공간 방향의 추정이 가능해진다.

제 5 발명은, 주차를 지원하는 주차 지원방법에 있어서,

자기 차량 주변의 장해물을 검출하는 장해물 검출단계와,

자기 차량의 방향에 관한 정보를 취득하는 방향정보 취득단계를 구비하고,

장해물 검출단계의 검출 결과와 상기 방향정보 취득단계에서 취득하는 방향정보에 의거하여, 제 1 장해물을 검출한 후에 있어서의 자기 차량 방향의 변화량이 기설정된 값 이상이라고 판단한 경우는, 제 2 장해물의 주변을 통과할 때의 자기 차량의 방향에 의거하여, 장해물 주변에 존재할 수 있는 주차 공간의 방향을 추정하는 것을 특징으로 한다.

제 6 발명은, 주차를 지원하는 주차 지원방법에 있어서,

자기 차량 주변의 장해물을 검출하는 장해물 검출단계와,

장해물 검출단계의 검출 결과와 상기 방향정보 취득단계에서 취득하는 방향정보에 의거하여, 제 1 장해물을 검출한 후에 있어서의 자기 차량 방향의 변화량이 기설정된 값 미만이라고 판단한 경우는, 제 1 장해물의 주변을 통과할 때의 자기 차량의 방향에 의거하여, 장해물 주변에 존재할 수 있는 주차 공간의 방향을 추정하는 것을 특징으로 한다.

제 7 발명은, 주차를 지원하는 주차 지원방법에 있어서,

주차를 지원하는 주차 지원방법에서,

자기 차량 주변의 장해물을 검출하는 장해물 검출단계와,

장해물 검출단계의 검출 결과와 상기 방향정보 취득단계에서 취득하는 방향정보에 의거하여, 제 1 장해물이 검출된 후의 기설정된 주행거리 이내에 제 2 장해물이 검출되어 있지 않다고 판단한 경우는, 제 1 장해물의 주변을 통과할 때의 자기 차량의 방향에 의거하여, 장해물 주변에 존재할 수 있는 주차 공간의 방향을 추정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 간단한 구성으로 주차 공간의 방향을 정밀도 좋게 추정할 수 있는 주차 지원장치 및 주차 지원방법이 얻어진다.

도 1은 본 발명에 의한 주차 지원장치(10)의 일 실시예를 나타내는 시스템구성도,

도 2는 거리측정센서(70)의 검출 대상의 물체[이 예에서는 차량(Z)]의 검출 상태를 나타내는 설명도,

도 3은 본 실시예의 주차 지원 ECU(12)의 주요 기능을 나타내는 블럭도,

도 4는 차고 입고 주차용 주차장의 상황을 나타내는 평면도,

도 5는 종렬 주차용 주차장의 상황을 나타내는 평면도,

도 6은 주차 공간 각도의 정의의 예를 나타내는 도,

도 7은 차고 입고 주차에서의 다양한 주행 패턴을 나타내는 도,

도 8은 차고 입고 모드에서의 각도 추정 처리의 흐름을 나타내는 플로우 차트,

도 9는 추정 로직(1)의 설명도,

도 10은 추정 로직(2)에 의한 추정 정밀도를 대조적으로 나타내는 도,

도 11은 추정 로직(3, 4)의 설명도,

도 12 종렬 모드에서의 각도 추정 처리의 흐름을 나타내는 플로우 차트,

도 13은 추정 로직(5)의 설명도,

도 14는 추정 로직(6, 7)의 설명도,

도 15는 디스플레이(22) 상의 목표 주차위치 설정용 터치 패널의 일례를 나타내는 도면이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 주차 지원장치 12 : 주차 지원 ECU

16 : 조타각센서 18 : 차속센서

20 : 백 모니터 카메라 22 : 디스플레이

30 : 조타 제어 ECU 42 : 주차 공간 검출부

43 : 편향각 연산부 44 : 주차 개시위치 연산부

48 : 목표 이동 궤적 연산부 50 : 리버스 시프트 스위치

52 : 주차 스위치 70 : 거리측정센서

이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태의 설명을 행한다.

도 1은, 본 발명에 의한 주차 지원장치(10)의 일 실시예를 나타내는 시스템 구성도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 주차 지원장치(10)는, 전자 제어 유닛(12)[이하,「주차 지원 ECU(12)」이라 칭한다]을 중심으로 구성되어 있다. 주차 지원 ECU(12)는, 도시 생략한 버스를 거쳐 서로 접속된 CPU, ROM 및 RAM 등으로 이루어지는 마이크로 컴퓨터로서 구성되어 있다. ROM에는, CPU가 실행하는 프로그램이나 데이터가 저장되어 있다.

주차 지원 ECU(12)에는, CAN(Controller Area Network)이나 고속 통신 버스 등의 적절한 버스를 거쳐, 스티어링 휠(도시 생략)의 조타각을 검출하는 조타각센서(16) 및 차량의 속도를 검출하는 차속센서(18)가 접속되어 있다. 차속센서(18)는, 각 바퀴에 설치되고, 차륜 속도에 따른 주기로 펄스 신호를 발생하는 차륜속도센서이어도 된다.

주차 지원 ECU(12)에는, 음파(예를 들면 초음파)나 전파(예를 들면 밀리파), 광파(예를 들면 레이저) 등을 이용하여 장해물과의 거리를 검출하는 거리측정센서(70)가 접속되어 있다. 거리측정센서(70)는, 예를 들면 레이저 레이더, 밀리파 레이더, 초음파 레이더 외에 스테레오비전 등 거리를 검출할 수 있는 것이어도 된다. 거리측정센서(70)는, 차량 앞부분의 좌우 양측에 설정된다.

거리측정센서(70)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 차폭방향을 중심으로 한 기설정된 방향에 음파 등을 발사하고, 그 반사파를 수신함으로써, 차량 옆쪽에 있는 장해물과의 거리를 검출한다. 거리측정센서(70)는, 예를 들면 차량 앞 부분의 범퍼 부근에 탑재되고, 예를 들면 차량 가로방향에 대하여 17도∼20도의 비스듬하게 전방을 향하여 음파 등을 발사하는 것이어도 된다. 거리측정센서(70)는, 장해물 의 반사부(음파 등의 반사점의 집합)를 점렬(点列)로 출력하는 것이어도 되고, 출력 데이터는, 출력주기마다 메모리(72)(예를 들면 EEPROM)에 수시 기억되어도 된다.

주차 지원 ECU(12)에는, 리버스 시프트 스위치(50) 및 주차 스위치(52)가 접속되어 있다. 리버스 시프트 스위치(50)는, 시프트 레버가 후퇴위치(리버스)로 조작된 경우에 온 신호를 출력하고, 그 이외의 경우에 오프 상태를 유지한다. 또, 주차 스위치(52)는, 차 실내에 설치되어, 사용자에 의한 조작이 가능하게 되어 있다. 주차 스위치(52)는, 보통 상태에서 오프 상태로 유지되어 있고, 사용자의 조작에 의하여 온 상태가 된다.

주차 지원 ECU(12)는, 주차 스위치(52)의 출력신호에 의거하여 사용자가 주차 지원을 필요로 하고 있는지의 여부를 판별한다. 즉, 차량의 주행 중에 주차 스위치(52)가 온이 되면, 주차 지원 ECU(12)는, 주차 공간 내의 목표 주차위치까지의 차량 주행을 지원하기 위한 주차 지원 제어를 가급적 신속하게 개시한다. 주차 지원 제어는, 예를 들면 목표 주차위치로의 주행시에 있어서의 조타 제어 등의 차량 제어뿐 아니라, 예를 들면 주차 개시위치까지 차량을 안내하는 안내 메시지의 출력과 같은 운전자에게의 정보 출력을 포함한다.

도 3은, 본 실시예의 주차 지원 ECU(12)의 주요 기능을 나타내는 블럭도이다. 주차 지원 ECU(12)는, 주차 공간 검출부(42)와, 편향각 연산부(43)와, 주차 개시위치 연산부(44)와, 목표 이동 궤적 연산부(48)를 포함한다. 이하, 각부의 구성·기능을 설명한다.

주차 공간 검출부(42)는, 거리측정센서(70)의 검출 결과(점렬)에 의거하여, 차량 옆쪽에 존재할 수 있는 주차 공간의 위치를 검출하다. 주차 공간 검출부(42)는, 좌우의 거리측정센서(70)에 의한 검출 결과에 의거하여, 차량 좌우 옆쪽에 존재할 수 있는 주차 공간을, 좌우에서 독립 또한 병렬적으로 검출한다. 좌우 각각의 검출방법은 동일해도 되기 때문에, 이하에서는, 특별하게 명시하지 않는 한, 한쪽의 검출방법에 대하여 설명한다.

주차 공간의 검출방법은, 차고 입고 주차와 종렬 주차에 따라 다르다. 이하에서는, 먼저, 차고 입고 주차의 경우에서의 주차 공간의 검출방법의 일례에 대하여 설명하고, 이어서, 종렬 주차의 경우에서의 주차 공간의 검출방법의 일례에 대하여 설명한다. 또한, 주차 스위치(52)는, 차고 입고 주차 및 종렬 주차 중 어느 하나를 지정하는 스위치를 포함해도 되고, 이 경우, 주차 지원 ECU(12)는, 지정된 주차형태에 따른 주차모드(차고 입고 모드 또는 종렬 모드)로 동작한다.

[차고 입고 주차용 주차 공간 검출방법]

도 4는, 차고 입고 주차용 주차장의 상황을 나타내는 평면도이고, 이 상황에서는, 차량 양쪽에 복수의 주차 공간(점선의 사각에 의하여 지시)이 존재하고, 주차 공간에 인접하여 장해물[차량(Z)]이 주차하고 있다. 도 4에서, 차량(자기 차)은 도면의 화살표로 나타내는 방향에서 장해물(및 그에 인접한 주차 공간)의 옆쪽을 통과하는 것을 상정한다. 또한, 이하의 설명에서, 안길이쪽 및 바로 앞쪽이란, 차량(자기 차)의 진행방향을 기준으로 하고 있다.

먼저, 전제로서, 차량이, 어떤 장해물의 옆쪽을 통과할 때, 거리측정센 서(70)에 의한 상기 장해물의 검출영역(점렬의 길이)은, 차량이 이동함에 따라 증가한다. 본 예의 주차 공간 검출부(42)는, 거리측정센서(70)에 의한 검출 결과에 의거하여, 3 단계로 장해물의 존재를 파악한다.

1 단계는, 장해물을 검출하기 시작하는 단계이고, 예를 들면 점렬의 길이가 1m 미만인 단계이다. 주차 공간 검출부(42)는, 예를 들면 점렬의 길이가 80cm 이상이 된 단계에서, 장해물 같은 것이 차량 옆쪽에 존재하는 것을 의미하는 플래그(이하,「검출 개시 플래그」를 설정한다. 여기서, 장해물 같은 것으로 하고 있는 것은, 점렬의 길이가 1m 미만인 단계에서는, 노이즈의 가능성이 있기 때문이다.

2 단계는, 중간 단계이고, 예를 들면 점렬의 길이가 1m 이상이 된 단계이다. 주차 공간 검출부(42)는, 장해물이 잠정적으로 검출된 것을 의미하는 플래그(이하, 「잠정 플래그」)를 설정한다.

3 단계는, 최종 단계이고, 기설정된 길이(> 1m)의 길이의 점렬이 검출되고, 또한, 그 후 50cm 이상 점렬이 존재하지 않게 된 단계이다. 이 경우, 장해물의 전체가 검출되었다고 판단할 수 있기 때문에, 주차 공간 검출부(42)는, 장해물이 차량 옆쪽에 존재하고, 또한, 장해물의 검출이 완료된 것을 의미하는 플래그(이하, 「완료 플래그」)를 설정한다.

주차 공간 검출부(42)는, 완료 플래그 설정 후, 기설정된 길이(예를 들면 2m) 이상 점렬이 더 존재하지 않는 경우, 차량 옆쪽에 주차 공간이 존재한다고 판단하여, 그 취지를 나타내는 플래그(이하, 「주차 공간 유효 플래그」)를 설정한다. 본 예에서는, 주차 공간 검출부(42)는, 기설정된 길이(> 1m)의 길이의 점렬이 검출되고, 또한, 그 후 기설정된 길이(L1) 이상 점렬이 존재하지 않게 된 단계에서, 완료 플래그에 관한 장해물의 안길이쪽에, 주차 공간이 존재한다고 판단하여, 주차 공간 유효 플래그를 설정한다. 기설정된 길이(L1)는, 차고 입고 주차용의 주차 공간으로서 필요한 최소 개구폭이고, 자기 차의 차폭 등에 의존하여 결정되어야 할 값이다(본 예에서는 L1= 2.5m라 한다).

주차 공간 유효 플래그가 설정되면, 주차 공간이 차량 옆쪽에 존재하는 것이 운전자에게 통지되어도 된다. 이 통지의 출력 상태는, 음성 및/또는 영상에 의하여 실현되어도 된다. 이것에 의하여, 운전자는, 옆쪽에 주차 가능한 주차 공간이 존재하는 것을 알 수 있고, 자기의 눈으로 주차 공간을 찾는 부담이 경감된다.

[종렬 주차용 주차 공간 검출방법]

도 5는, 주차장의 상황을 나타내는 평면도이고, 이 상황에서는, 차량 양쪽에 복수의 주차 공간(점선의 사각에 의하여 지시)이 존재하고, 주차 공간에 인접하여 장해물[차량(Z)]이 주차하고 있다. 도 5에서, 차량(자기 차)은 도면의 화살표에 나타내는 방향에서 장해물(및 그것에 인접한 주차 공간)의 옆쪽을 통과하는 것을 상정한다.

종렬 주차의 경우, 주차 공간 검출부(42)는, 거리측정센서(70)에 의한 검출 결과에 의거하여, 3 단계에서 장해물의 존재를 파악한다.

구체적으로는, 주차 공간 검출부(42)는, 점렬의 길이가 예를 들면 1.0m 이상이 된 단계에서, 잠정 플래그를 설정한다. 또, 주차 공간 검출부(42)는, 점렬의 길이가 예를 들면 2.0m 이상이 된 단계에서, 잠정 플래그를 설정한다. 또, 주차 공간 검출부(42)는, 기설정된 길이(> 2.0m)의 길이의 점렬이 검출되고, 또한, 그 후 50cm 이상 점렬이 존재하지 않게 된 단계에서, 완료 플래그를 설정한다.

주차 공간 검출부(42)는, 기설정된 길이(L2) 이상 점렬이 존재하지 않는 상태로부터, 점렬이 출현하여 잠정 플래그가 설정된 경우에, 차량 옆쪽에 주차 공간이 존재한다고 판단하여, 주차 공간 유효 플래그를 설정한다. 즉, 주차 공간 검출부(42)는, 기설정된 길이(L2) 이상 점렬이 존재하지 않고, 또한, 그 후 예를 들면 2.0m 이상 점렬이 검출된 단계에서, 잠정 플래그가 설정된 장해물의 바로 앞쪽에 주차 공간이 존재한다고 판단하여, 주차 공간 유효 플래그를 설정한다. 기설정된 길이(L2)는, 종렬 주차용 주차 공간으로서 필요한 최소 개구폭이고, 자기 차의 전체 길이 등에 의존하여 결정되어야 하는 값이다(본 예에서는 L2=6m라 한다)].

또, 주차 공간 검출부(42)는, 완료 플래그 설정 후, 기설정된 길이(예를 들면 L2-0.5[m]) 이상 점렬이 더 존재하지 않는 경우, 차량 옆쪽에 주차 공간이 존재한다고 판단하여, 주차 공간 유효 플래그를 설정한다. 본 예에서는, 주차 공간 검출부(42)는, 기설정된 길이(> 2.0m)의 길이의 점렬이 검출되고, 또한, 그 후 기설정된 길이(L2) 이상 점렬이 존재하지 않게 된 단계에서, 완료 플래그에 관한 장해물의 안길이쪽에, 주차 공간이 존재한다고 판단하여, 주차 공간 유효 플래그를 설정한다.

주차 공간 유효 플래그가 설정되면, 마찬가지로, 주차 공간이 차량 옆쪽에 존재하는 것이 운전자에게 통지되어도 된다. 이것에 의하여, 운전자는, 옆쪽에 주차 가능한 주차 공간이 존재하는 것을 알 수 있고, 자기의 눈으로 주차 공간을 찾 는 부담이 경감된다.

또한, 거리측정센서(70)의 검출 결과는, 주차 스위치(52)가 온이 되어 있지 않은 상황 하에 있어도 기억되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 주차 스위치(52)가 온이 되면, 그 시점의 차량위치로부터 바로 앞의 구간에서의 거리측정센서(70)의 검출 결과에 의거하여, 현재의 차량위치보다도 바로 앞에서의 주차 공간의 검출이 가능해진다. 이 경우, FIF0방식으로, 현재의 차량위치로부터 기설정된 거리 바로 앞의 구간에서의 센서 출력만을 메모리(72)에 기억하는 것으로 하여도 된다. 이것에 의하여, 메모리(72)의 용량을 효율적으로 이용할 수 있다.

다음에, 주차 공간 검출부(42)에 의한 주차 공간 각도의 추정 처리에 대하여 설명한다.

주차 공간 검출부(42)는, 거리측정센서(70)에 의한 검출 결과와, 차량의 방향에 관한 정보[본 예에서는 뒤에서 설명하는 편향각(α)]에 의거하여, 상기와 같이 검출한 주차 공간의 각도(방향)를 추정한다. 또한, 본 예에서는, 주차 공간의 각도는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 차량의 전후 축[일점 차선(一点差線)]에 대한 상대적인 각도(β)(0≤β≤90)로 관리된다. 또한, 도 6(A)는, 차고 입고 주차의 경우를 나타내고, 도 6(B)는, 종렬 주차의 경우를 나타낸다. 도 6(A) 및 도 6(B)에는, 주차 공간에 주차한 상태의 가상적인 차량이 2점 쇄선으로 나타나 있다. 주차 공간의 각도(β)는, 전형적으로는, 목표 주차방향(상기 주차 공간 내에서 어떠한 방향으로 차량을 주차시킬지)을 결정할 때에 이용된다.

주차 공간 각도의 추정방법은, 차고 입고 주차와 종렬 주차로 다르다. 이하 에서는, 먼저, 차고 입고 주차의 경우에 대하여 설명한다.

[차고 입고 주차용 주차 공간 각도의 추정방법]

차고 입고 주차의 경우, 종렬 주차의 경우에 비하여, 주차 공간 주변에서의 차량의 주행 패턴은 다양하기 때문에, 주차 공간 각도의 추정은 곤란하게 되지만, 본 실시예에서는, 차고 입고 주차에서의 차량의 주행 패턴은, 다음 2개의 주행 패턴으로 크게 대별(大別)할 수 있는 것을 이용하여, 주차 공간 각도의 추정을 정밀도 좋게 행하는 것을 가능하게 한다.

<주행 패턴 1>

도 7(A)에 나타내는 바와 같이, 2개의 장해물(Z) 사이의 주차 공간의 전면(前面)에 대하여, 차량의 방향을 대략 평행하게 유지하면서 상기 주차 공간 부근을 통과하여, 주차 개시위치에 도달하는 주행 패턴.

<주행 패턴 2>

도 7(B)에 나타내는 바와 같이, 2개의 장해물(Z) 사이의 주차 공간의 전면에 대하여, 경사방향[각도(

)를 이루는 방향]으로부터 진입하여, 주차 개시위치에 도달하는 주행 패턴. 무엇보다도, 이 주행 패턴 2의 경우, 주변환경이나 운전자의 습관 등에 의존하여 각도(

)는 다양하다.

도 7(A)에 나타내는 주행 패턴 1의 경우이면, 직진상태에 있는 차량의 방향에 의거하여, 비교적 용이하게 주차 공간 각도의 추정은 가능하다. 즉, 직진상태에 있는 차량의 방향이, 주차공간의 전면에 대하여 대략 평행인 것을 이용하여, 주차 공간 각도(β)의 정밀도 높은 추정이 가능하다.

그래서, 본 실시예에서는, 먼저, 첫번째 장해물 부근을 통과하고 있을 때의 차량 방향의 변화 상태[뒤에서 설명하는 편향각(α)]에 의거하여, 주행 패턴 1과 주행 패턴 2를 판별한다. 이것은, 주행 패턴 1에서는, 첫번째 장해물 부근을 통과하고 있을 때에는 차량의 방향이 크게 변화되지 않고, 주행 패턴 2에서는, 첫번째 장해물 부근을 통과하고 있을 때에 차량의 방향이 크게 변화되기 때문이다. 즉, 주행 패턴 2에서는, 첫번째 장해물 부근을 통과하고 있을 때에, 각도(

)를 90도로 하기 위한 핸들 조작이 필요하고, 그만큼만 차량의 방향이 변화하기 때문이다.

또한, 본 실시예에서는, 주행 패턴 2에서도, 주변 환경이나 운전자의 습관 등에 의존하여 각도(

)는 다양해질 수 있지만, 각도(

)를 90도로 하는 핸들 조작이 대략 완료하는 지점, 즉, 차량의 방향이 주차 공간의 전면에 대하여 대략 평행이 되는 지점에, 일반적인 경향이 있는 것을 이용하여, 주차 공간 각도(β)의 정밀도 높은 추정을 가능하게 한다.

구체적으로는, 차량의 방향이 주차 공간의 전면에 대하여 대략 평행이 되는 지점이, 두번째 장해물의 바로 앞쪽 끝부를 통과하기 직후의 지점이 된다는, 일반적인 경향을 이용하여, 주차 공간 각도(β)의 정밀도 높은 추정을 가능하게 한다[뒤에서의 설명 및 도 10(B) 참조]. 이 경향은, 본원 발명자에 의하여 실험적으로도 확인되어 있다. 또한, 이 경향은, 상기 지점에서 차량의 방향을 주차 공간의 전면에 대하여 평행하게 함으로써, 상기 주차 공간에 대한 최적의 주차 개시위치에 도달하는 것이 용이해진다는 차량의 선회 특성에 의거하는 것이고, 그것을 경험적으로 습득한 운전자의 지식 내지 감성에 기인하여 나타나는 것이라고 생각된다.

또, 이 주행 패턴 2에서의 주차 공간 각도(β)의 추정에 이용하는 경향은, 주차 공간의 인접하는 장해물이 하나밖에 검출되지 않은 경우에도 적절하게 이용되어도 된다. 예를 들면, 첫번째 장해물이 존재하지 않는 상황 하에서, 상기 장해물의 바로 앞의 주차 공간에 차고 입고 주차하는 경우에서도, 동일한 경향이 나타날 수 있는 때문이다.

이하, 구체적인 각도 추정처리의 일 실시예에 대하여, 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은, 차고 입고 모드에서의 각도 추정처리의 흐름을 나타내는 플로우 차트이다. 도 8에 나타내는 처리 루틴은, 주차 스위치(52)가 온이 된 경우에 기동되어도 된다.

단계 100에서는, 주차모드(차고 입고 모드 또는 종렬 모드)가 판단된다. 주차모드는, 주차 스위치(52)의 조작시에 지정되어도 되고, 예를 들면 주변 상황의 검출수단(예를 들면 카메라에 의한 화상인식)이나 지도 데이터(예를 들면 주차장의 위치정보와 함께 주차장 형태를 기억한 지도 데이터)에 의거하여 추정·판단되어도 된다.

단계 110에서는, 주차 예정의 주차 공간이 확정되었는지 여부가 판단된다. 차고 입고 주차의 경우, 일반적으로, 운전자는, 주차 예정의 주차 공간을 통과한 직후 부근에서 핸들을 꺾기 시작하는 경향(주차 공간으로부터 멀어지는 방향으로 꺾기 시작하는 경향)이 있다. 일 실시예에서는, 이러한 경향을 검출하였을 때에, 주차 예정의 주차 공간이 확정되었다고 판단하여도 된다. 또는, 주차 공간이 검출되었을 때에, 예를 들면 「핸들을 꺾으면서, "핑퐁" 하고 울릴 때까지 천천히 전진 하고 주십시오」라는 취지로, 핸들의 조작을 안내하는 구성에서는, 상기 안내에 따른 핸들 조작이 검출되었을 때에, 주차 예정의 주차 공간이 확정되었다고 판단하여도 된다.

단계 120에서는, 확정된 주차 예정의 주차 공간에 관한 플래그의 설정 상태에 의거하여, 주차 예정 주차 공간의 양 옆에 장해물이 검출되어 있는지의 여부가 판단된다. 즉, 확정된 주차 예정의 주차 공간이, 2개의 장해물 사이에 검출된 주차 공간인지의 여부가 판단된다.

여기서, 주차 예정 주차 공간의 양 옆에 장해물이 검출되어 있는 상황이란, 첫번째 장해물에 대하여 완료 플래그가 설정된 후, 기설정된 길이(예를 들면 2m) 이상 점렬이 더 존재하지 않고, 그 후, 두번째 장해물에 대하여 잠정 플래그가 설정되고, 또한 그 후, 주차 개시위치로 핸들이 조작된다고 하는 상황에 대응한다. 이 경우, 단계 130 이후의 처리로 진행한다.

한편, 주차 예정 주차 공간의 양 옆에 장해물이 검출되어 있지 않은 상황이란, 첫번째 장해물에 대하여 완료 플래그가 설정된 후, 기설정된 길이(예를 들면 2m) 이상 점렬이 더 존재하지 않고, 그 후, 두번째 장해물에 대하여 검출개시 플래그 내지 잠정 플래그가 설정되기 전에, 주차 개시위치로 핸들이 조작된다고 하는 상황이나, 기설정된 길이(L1) 이상 점렬이 존재하지 않고, 첫번째 장해물에 대하여 검출개시 플래그 내지 잠정 플래그가 설정된 후, 주차 개시위치로 핸들이 조작된다는 상황에 대응한다. 이 경우, 단계 160 이후의 처리로 진행한다.

단계 130에서는, 첫번째 장해물의 검출개시시(예를 들면 검출개시 플래그 설 정시)부터 완료 플래그가 설정될 때까지 구간에서의 차량 방향의 변화량[이하, 이 변화량을「편향각(α)」이라 한다]이 편향각 연산부(43)에 의하여 산출되고, 편향각(α)의 절대값(|α|)이 기설정된 값(θ_Thr) 이하인지 여부가 판단된다.

기설정된 값(θ_Thr)은, 비교적 작은 각도이고, 예를 들면 3∼10도의 범위 내의 값이어도 된다. 편향각(α)이 |α|≤θ_Thr의 범위 내인 것은, 차량이 대략 직진상태에 있는 상태를 의미한다. 이 단계 130의 처리에 의하여 상기한 주행 패턴 1[도 7(A) 참조]과 주행 패턴 2[도 7(B) 참조]가 판별된다.

여기서, 편향각 연산부(43)에 의하여 실현되는 편향각 연산처리에 대하여 설명한다. 편향각 연산부(43)에는, 조타각센서(16) 및 차속센서(18)(도 1 참조)의 각 출력신호가 기설정된 주기마다 입력된다. 편향각 연산부(43)는, 상기 구간에서의 조타각센서(16) 및 차속센서(18)의 각 출력신호에 의거하여, 상기 구간에서의 차량 방향의 변화량[이하, 이 변화량을「편향각(α)」이라 한다)을 연산한다. 또한, 편향각(α)은, 시계 회전 방향을 양(+)으로 하고, 반시계 회전 방향을 음(-)으로서 정의된다. 여기서, 편향각(α)은, 일반적으로, 차량의 미소(微小) 이동거리를 ds라 하고,

을 노면곡률[차량의 선회반경(R)의 역수에 상당]이라 하면, 수학식 (1)에 의하여 산출할 수 있다. 이 수학식 (1)은, βm의 주행거리(본 예에서는 검출개시 플래그 설정지점으로부터 완료 플래그 설정지점까지의 주행거리)에서의 차량 방향의 변화로서, 편향각(α)을 구하는 것이다.

본 실시예의 주차 지원 ECU(12)는, 수학식 (1)을 변형한 이하의 수학식 (2)에 의거하여, 기설정된 이동거리(본 예에서는, 0.5m)마다의 미소 편향각(α)을 산출함과 함께, 산출한 각 미소 편향각(α_1-k)을 모두 합하여 편향각(α)을 산출한다.

이때, 기설정된 이동거리(본 예에서는, 0.5m)는, 차속센서(18)의 출력신호(차륜 속도 펄스)를 시간 적분함으로써 감시된다. 또, 노면곡률(

)은, 조타각센서(16)로부터 얻어지는 조타각(Ha)에 의거하여 결정되고, 예를 들면

= Ha/L·

에 의하여 연산된다[L은 휠 베이스 길이,

은 차량의 오버올 기어비(차륜의 전타각에 대한 조타각(Ha)의 비)이다]. 또한, 미소 편향각(α_i)은, 미소 이동거리 0.01m마다 얻어지는 노면곡률(

)에 상기 미소 이동거리 0.01을 곱하고, 이것들의 곱한 값을 이동거리 0.5m만큼 더함으로써 산출되어도 된다. 또한, 노면곡률(

)과 조타 각(Ha)의 관계는, 미리 차량마다 취득된 상관 데이터에 의거하여 작성된 맵으로서, 주차 지원 ECU(12)의 ROM에 저장되어 있어도 된다. 또한, 차속센서(18) 및 조타각센서(16)의 검출 결과는, 거리측정센서(70)의 검출 결과와 마찬가지로, 주차 스위치(52)가 온이 되어 있지 않은 상황 하에서도 기억되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 주차 스위치(52)가 온이 되면, 그 시점의 차량위치로부터 바로 앞의 구간에서의 편향각(α)을 연산할 수 있기 때문에, 주차 스위치(52)가 온이 됨과 동시에, 현재의 차량위치보다도 바로 앞에서의 주차 공간에 대하여 각도 추정 처리가 가능해진다. 이 경우, FIFO 방식으로, 현재의 차량위치로부터 기설정된 거리 바로 앞의 구간에서의 센서 출력만을 메모리(72)에 기억하는 것으로 하여도 된다. 이것에 의하여, 메모리(72)의 용량을 효율적으로 이용할 수 있다.

본 단계 130에서, |α|≤θ_Thr이라고 판단된 경우, 상기한 주행 패턴 1[도 7(A) 참조]이라고 판단하여, 단계 140의 처리로 진행하고, |α|>θ_Thr이라고 판단된 경우, 상기한 주행 패턴 2[도 7(B) 참조]라고 판단하여, 단계 150의 처리로 진행한다.

단계 140에서는, 추정 로직(1)에 의하여 주차 공간의 각도(β)가 추정된다. 추정 로직(1)은, 상기한 주행 패턴 1[도 7(A) 참조]에 대응한다. 추정 로직(1)에 의하면, 주차 공간의 각도(β)는, 첫번째 장해물에 대하여 완료 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 의거하여 추정된다(도 9 참조). 이때, 주차 공간의 각도(β)는, 90도라고 추정된다. 즉, 주차 공간의 방향은, 첫번째 장해물에 대하여 완 료 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 대하여 수직인 방향이라고 추정된다.

단계 150에서는, 추정 로직(2)에 의하여 주차 공간의 각도(β)가 추정된다. 추정 로직(2)에 의하면, 주차 공간의 각도(β)는, 두번째 장해물에 대하여 잠정 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 의거하여 추정된다[도 10(B) 참조]. 이때, 주차 공간의 각도(β)는, 90도라고 추정된다. 즉, 주차 공간의 방향은, 두번째 장해물에 대하여 잠정 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 대하여 수직인 방향이라고 추정된다.

여기서, 가령, 도 10(A)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 첫번째 장해물의 주변을 통과하였을 때의 차량의 방향(예를 들면 첫번째 장해물에 대한 검출개시 플래그 설정시의 차량의 방향)에 의거하여, 주차 공간의 각도(β)가 추정되면, 도 10(A)에 나타내는 주차 공간의 추정 결과와 같이, 실제의 주차 공간과의 사이에 비교적 큰 추정오차[도 7(B)의 각도(

)에 기인한 오차]가 생긴다.

한편, 두번째 장해물에 대하여 잠정 플래그가 설정된 때에는, 상기와 같이, 차량의 방향은, 실제의 주차 공간의 전면에 대하여 대략 평행이 되어 있다고 상정된다. 따라서, 추정 로직(1)에 의하면, 도 10(B)에 나타내는 바와 같이, 실제의 주차 공간의 전면에 대하여 경사가 대략 극소가 되는 차량의 방향에 의거하여, 주차 공간의 각도(β)가 추정되기 때문에, 도 10(B)에 나타내는 주차 공간의 추정결과와 같이, 실제의 주차 공간과의 추정오차를 작게 할 수 있다.

단계 160에서는(주차 예정 주차 공간의 한쪽에만 장해물이 검출되어 있는 상황에서는), 주차 예정 주차 공간의 어느 쪽의 장해물이 검출되어 있는지가 판단된 다. 주차 예정 주차 공간의 안길이쪽의 장해물이 검출되어 있는 경우, 즉, 첫번째 장해물에 대하여 완료 플래그가 설정된 후, 기설정된 길이(예를 들면 2m) 이상 점렬이 더 존재하지 않고, 그 후, 두번째 장해물에 대하여 검출개시 플래그 내지 잠정 플래그가 설정되기 전에, 주차 개시위치로 핸들이 조작된 경우에는, 단계 170으로 진행한다. 한편, 주차 예정 주차 공간의 바로 앞쪽의 장해물이 검출되어 있는 경우, 즉, 기설정된 길이(L1) 이상 점렬이 존재하지 않고, 첫번째 장해물에 대하여 검출개시 플래그 내지 잠정 플래그가 설정된 후, 주차 개시위치로 핸들이 조작된 경우에는, 단계 180으로 진행한다.

단계 170에서는, 추정 로직(3)에 의하여 주차 공간의 각도(β)가 추정된다. 추정 로직(3)에 의하면, 주차 공간의 각도(β)는, 첫번째 장해물에 대하여 완료 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 의거하여 추정된다[도 11(A) 참조]. 이때, 주차 공간의 각도(β)는, 90도로 추정된다. 즉, 주차 공간의 방향은, 첫번째 장해물에 대하여 완료 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 대하여 수직인 방향이라고 추정된다.

단계 180에서는, 추정 로직(4)에 의하여 주차 공간의 각도(β)가 추정된다. 추정 로직(4)에 의하면, 주차 공간의 각도(β)는, 첫번째 장해물에 대하여 검출개시 플래그(또는 잠정 플래그)가 설정되었을 때의 차량의 방향에 의거하여 추정된다[도 11(B) 참조]. 이때, 주차 공간의 각도(β)는, 90도라고 추정된다. 즉, 주차 공간의 방향은, 첫번째 장해물에 대하여 검출개시 플래그(또는 잠정 플래그)가 설정되었을 때의 차량의 방향에 대하여 수직인 방향이라고 추정된다.

이와 같이 본 실시예에 의하면, 주차 공간의 인접하는 장해물의 개수나 주차 공간 주변의 주행 패턴에 따라, 주차 공간 각도(β)의 추정방법을 가변하여, 각각의 상황 하에서 높은 정밀도로 주차 공간 각도(β)를 추정할 수 있다. 특히, 본 실시예에 의하면, 상기와 같이 주차 공간 주변의 주행 패턴을 적절하게 판별하고, 또한, 각각의 주행 패턴에 따라 적절한 추정방법을 적용하기 때문에, 다양한 주행 패턴에 적합한 고정밀도의 추정을 실현할 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 상기 단계 140에서, 주차 공간의 각도(β)는, 첫번째 장해물에 대하여 완료 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 의거하여 추정되고 있지만, 주차 공간의 각도(β)는, 첫번째 장해물의 검출개시시(예를 들면 검출개시 플래그 설정시)부터 완료 플래그가 설정될 때까지 구간의 임의의 차량위치에서의 차량의 방향에 의거하여, 추정되어도 된다. 이것은, 상기 구간에서는, 차량의 방향에 큰 변화가 없기 때문이다. 또는, 주차 공간의 각도(β)는, 완료 플래그 설정 후에 있어서 차량의 방향이 변화되기 직전까지의 구간이면, 상기 구간 내의 임의의 차량위치에서의 차량의 방향에 의거하여, 추정되어도 된다. 또한, 이 경우, 편향각 연산부(43)는, 적어도 검출개시 플래그 설정시 후에, 조타각센서(16) 및 차속센서(18)의 각 출력신호에 의거하여, 현재의 차량위치로부터 기설정된 거리(예를 들면 7m) 바로 앞의 구간에서의 편향각(α')을 연산한다.

또, 상기 단계 150에서, 주차 공간의 각도(β)는, 두번째 장해물에 대하여 잠정 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 의거하여 추정되어 있지만, 두번째 장해물에 대하여 검출개시 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 의거하여 추정 되어도 되고, 또는, 검출개시 플래그 내지 잠정 플래그 설정시 전후의 지점에서의 차량의 방향에 의거하여 추정된다고 하는, 개개의 차량의 선회 특성이나 운전차의 습관 등에 따라 적합하게 추정되어도 된다.

또, 상기 단계 170에서, 주차 공간의 각도(β)는, 첫번째 장해물에 대하여 완료 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 의거하여 추정되어 있지만, 주차 공간의 각도(β)는, 마찬가지로, 첫번째 장해물의 검출개시시부터 완료 플래그가 설정될 때까지 구간의 임의의 차량위치에서의 차량의 방향에 의거하여, 추정되어도 된다. 또는, 주차 공간의 각도(β)는, 완료 플래그 설정 후에 있어서 차량의 방향이 변화되기 직전까지의 구간이면, 상기 구간 내의 임의의 차량위치에서의 차량의 방향에 의거하여, 추정되어도 된다.

또, 상기 단계 170에서, 첫번째 장해물에 대하여 완료 플래그가 설정된 지점으로부터 바로 앞 기설정된 거리 내의 편향각을 판단하여도 된다. 편향각이 기설정된 각(θ_Thr) 이하인 경우, 주행 패턴 1에 해당한다고 판단하여, 주차 공간의 각도(β)는, 첫번째 장해물에 대하여 완료 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 의거하여 추정되어도 된다. 한편, 편향각이 기설정된 각(θ_Thr)보다도 큰 경우, 주행 패턴 2에 해당한다고 판단하여, 추정한 주차 공간 각도(β)를 적절하게 보정하여도 되고, 주차 공간 각도(β)의 추정을 행하지 않는 것으로 하여도 된다(이 경우, 주차 개시위치까지의 주차 지원은 행하지 않는다).

또, 상기 단계 180에서, 첫번째 장해물에 대하여 검출개시 플래그만이 설정 되고, 잠정 플래그가 설정되지 않은 경우에는, 주차 공간의 존재 자체가 확실하게 검출되어 있는 것이 아님을 감안하여, 주차 공간 각도(β)의 추정을 행하지 않는 것으로 하여도 된다(이 경우, 주차 개시위치까지의 주차 지원은 행하지 않는다). 마찬가지로, 첫번째 장해물에 대하여 잠정 플래그가 설정된 경우에도, 주차 공간 유효 플래그가 설정되어 있지 않은 것을 감안하여, 주차 공간 각도(β)의 추정을 행하지 않는 것으로 하여도 된다.

또, 도 8에 나타내는 처리 루틴에서는, 핸들 조작 등에 의거하여 운전자가 주차를 의도하는 주차 예정 주차 공간이 예측된 경우에, 상기 주차 공간에 대한 각도 추정처리가 실행되어 있지만, 주차 스위치(52)가 온이 된 후, 차량 주행에 따라 수시 검출되는 각 주차 공간에 대하여, 동일한 각도 추정처리가 실시간 또는 비실시간으로 실행되어도 된다.

[종렬 주차용 주차 공간 각도 추정방법]

도 12는, 종렬 모드에서의 각도 추정처리의 흐름을 나타내는 플로우 차트이다. 도 12에 나타내는 처리 루틴은, 주차 스위치(52)가 온이 된 경우에 기동되어도 된다. 또한, 단계 200과 단계 210에 대해서는, 도 8에 나타낸 단계 100과 단계 110의 처리와 동일하여도 되어, 설명을 생략한다.

단계 220에서는, 확정된 주차 예정 주차 공간이, 2개의 장해물 사이에 검출된 주차 공간이거나, 또는, 1개의 장해물의 검출 결과만에 의거하여 결정된 주차 공간인지의 여부가 판단된다.

여기서, 주차 예정 주차 공간의 양 옆에 장해물이 검출되어 있는 상황이란, 첫번째 장해물에 대하여 완료 플래그가 설정된 후, 기설정된 길이(예를 들면 5.5m) 이상 점렬이 더 존재하지 않고, 그 후, 두번째 장해물에 대하여 잠정 플래그가 설정되고, 그 후, 주차 개시위치까지 대략 직진하여 정지한 상황에 대응한다. 이 경우, 단계 230의 처리로 진행한다.

한편, 주차 예정 주차 공간의 양 옆에 장해물이 검출되어 있지 않은 상황이란, 첫번째 장해물에 대하여 완료 플래그가 설정된 후, 기설정된 길이(예를 들면 6m) 이상 점렬이 더 존재하지 않고, 그 후, 두번째 장해물에 대하여 검출개시 플래그 내지 잠정 플래그가 설정되기 전에, 주차 개시위치까지 대략 직진하여 정지한 상황이나, 기설정된 길이(L2) 이상 점렬이 존재하지 않고, 첫번째 장해물에 대하여 잠정 플래그가 설정된 후, 주차 개시위치까지 대략 직진하여 정지한 상황에 대응한다. 이 경우, 단계 240 이후의 처리로 진행한다.

단계 230에서는, 추정 로직(5)에 의하여 주차 공간의 각도(β)가 추정된다. 추정 로직(5)에 의하면, 주차 공간의 각도(β)는, 두번째 장해물에 대하여 잠정 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 의거하여 추정된다(도 13 참조). 이때, 주차 공간의 각도(β)는, 0도라고 추정된다. 즉, 주차 공간의 방향은, 두번째 장해물에 대하여 잠정 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 대하여 평행이라고 추정된다.

단계 240에서는(주차 예정 주차 공간의 한쪽에만 장해물이 검출되어 있는 상황에서는), 주차 예정 주차 공간의 어느 쪽의 장해물이 검출되어 있는지가 판단된다. 주차 예정 주차 공간 안길이쪽의 장해물이 검출되어 있는 경우, 즉, 첫번째 장 해물에 대하여 완료 플래그가 설정된 후, 기설정된 길이(예를 들면 5.5m) 이상 점렬이 더 존재하지 않고, 그 후, 두번째 장해물에 대하여 검출개시 플래그 내지 잠정 플래그가 설정되기 전에, 대략 직진하여 정차한 경우에는, 단계 250으로 진행한다. 한편, 주차 예정 주차 공간의 바로 앞쪽의 장해물이 검출되어 있는 경우, 즉, 기설정된 길이(L2) 이상 점렬이 존재하지 않고, 첫번째 장해물에 대하여 잠정 플래그가 설정된 후, 대략 직진하여 정차한 경우에는, 단계 260으로 진행한다.

단계 250에서는, 추정 로직(5)에 의하여 주차 공간의 각도(β)가 추정된다. 추정 로직(5)에 의하면, 주차 공간의 각도(β)는, 첫번째 장해물에 대하여 잠정 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 의거하여 추정된다[도 14(A) 참조]. 이때, 주차 공간의 각도(β)는, O도라고 추정된다. 즉, 주차 공간의 방향은, 첫번째 장해물에 대하여 잠정 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 대하여 평행이라고 추정된다.

단계 260에서는, 추정 로직(6)에 의하여 주차 공간의 각도(β)가 추정된다. 추정 로직(6)에 의하면, 주차 공간의 각도(β)는, 첫번째 장해물에 대하여 검출개시 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 의거하여 추정된다[도 14(B) 참조]. 이때, 주차 공간의 각도(β)는, 0도라고 추정된다. 즉, 주차 공간의 방향은, 첫번째 장해물에 대하여 검출개시 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 대하여 평행하다고 추정된다.

이와 같이 본 실시예에 의하면, 주차 공간의 인접하는 장해물의 개수에 따라, 주차 공간 각도(β)의 추정방법을 가변하여, 각각의 상황 하에서 높은 정밀도 로 주차 공간 각도(β)를 추정할 수 있다. 또, 도 8의 추정방법과 도 11의 추정방법을 준비함으로써, 주차모드에 따라 주차 공간 각도(β)의 추정방법을 가변하고, 각각의 주차모드에서 높은 정밀도로 주차 공간 각도(β)를 추정할 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 상기 단계 230에서, 주차 공간의 각도(β)는, 두번째 장해물에 대하여 완료 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 의거하여 추정되어 있지만, 주차 공간의 각도(β)는, 두번째 장해물의 검출개시시(예를 들면 검출개시 플래그 설정시)부터 완료 플래그가 설정될 때까지 구간의 임의의 차량위치에서의 차량의 방향에 의거하여, 추정되어도 된다. 또는, 주차 공간의 각도(β)는, 검출개시 플래그 설정시부터 주차 개시위치에 도달할 때까지의 구간에서 차량의 방향이 크게 변화하지 않는 한, 주차 개시위치에 도달할 때까지의 구간 내의 임의의 차량위치에서의 차량의 방향에 의거하여, 추정되어도 된다. 또한, 이 경우, 편향각 연산부(43)는, 적어도 검출개시 플래그 설정시 후에, 조타각센서(16) 및 차속센서(18)의 각 출력신호에 의거하여, 현재의 차량위치로부터 기설정된 거리(예를 들면 7m) 바로 앞의 구간에서의 편향각(α')을 연산한다.

또, 상기 단계 250에서, 주차 공간의 각도(β)는, 첫번째 장해물에 대하여 잠정 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 의거하여 추정되어 있지만, 첫번째 장해물에 대한 잠정 플래그 설정시의 전후에서 차량의 방향이 크게 변화하지 않는 한, 그 밖의 차량위치에서의 차량의 방향에 의거하여 추정되어도 된다. 또한, 이 경우, 편향각 연산부(43)는, 적어도 잠정 플래그 설정시의 전후에 있어서, 조타각센서(16) 및 차속센서(18)의 각 출력신호에 의거하여, 현재의 차량위치로부터 기설 정된 거리(예를 들면 7m) 바로 앞의 구간에서의 편향각(α')을 연산한다.

또, 상기 단계 260에서, 주차 공간의 각도(β)는, 첫번째 장해물에 대하여 검출개시 플래그가 설정되었을 때의 차량의 방향에 의거하여 추정되어 있지만, 첫번째 장해물에 대하여 잠정 플래그 내지 완료 플래그가 설정된 경우에는, 그것들의 설정시의 차량의 방향에 의거하여 추정되어도 되고, 마찬가지로, 첫번째 장해물에 대한 검출개시 플래그 설정시의 전후에서 차량의 방향이 크게 변화하지 않는 한, 그 밖의 차량위치에서의 차량의 방향에 의거하여 추정되어도 된다.

또, 상기 단계 260에서, 첫번째 장해물에 대하여 검출개시 플래그만이 설정되고, 잠정 플래그가 설정되지 않은 경우에는, 주차 공간의 존재 자체가 확실하게 검출되어 있는 것이 아님을 감안하여, 주차 공간 각도(β)의 추정을 행하지 않는 것으로 하여도 된다(이 경우, 주차 개시위치까지의 주차 지원은 행하지 않음).

또, 도 12에 나타내는 처리 루틴에서는, 정차 등에 의거하여 운전자가 주차를 의도하는 주차 예정의 주차 공간이 예측된 경우에, 상기 주차 공간에 대한 각도 추정처리가 실행되어 있지만, 주차 스위치(52)가 온이 된 후, 차량 주행에 따라 수시 검출되는 각 주차 공간에 대하여, 동일한 각도 추정처리가 실시간 또는 비실시간으로 실행되어도 된다.

다음에, 주차 공간의 각도(β)가 결정된 후의 주차 지원방법에 대하여 설명한다.

주차 개시위치 연산부(44)는, 상기한 주차 공간의 검출 결과 및 추정한 주차 공간 각도(β)에 의거하여, 상기 주차 공간에 대한 지원이 가능한 주차 개시위치 (주차 공간 내의 목표 주차위치에 대한 궤도 생성 가능한 주차 개시위치)를 연산한다. 예를 들면, 주차 개시위치 연산부(44)는, 추정한 주차 공간 각도(β)에 의거하여, 주차 공간에서의 목표 주차방향(주차 공간 내에서 어떠한 방향에서 차량을 주차시킬지)을 결정함과 동시에, 주차 공간에 인접하는 장해물(설정된 완료 플래그 또는 잠정 플래그에 관한 장해물)의 끝점에 의거하여, 목표 주차위치(예를 들면 주차 공간 내에서의 차량 뒷축 중심의 위치)를 결정하여도 된다. 목표 주차방향 및 목표 주차위치를 결정하면, 이어서, 주차 개시위치 연산부(44)는, 차량의 최대 선회곡률 등을 고려하여, 결정한 목표 주차방향 및 목표 주차위치에서의 주차가 가능한 주차 개시위치(주차 개시시의 차량의 방향을 포함한다.)를 결정한다. 주차 개시위치가 결정되면, 상기 주차 개시위치에 차량을 안내하는 주차 지원이 실행되어도 된다. 예를 들면, 차고 입고 모드의 경우, 상기와 같이 주차 공간 유효 플래그가 설정되었을 때, "퐁"하는 음성과 함께, 「핸들을 꺾으면서, "핑퐁"하고 울릴 때까지 천천히 전진하여 주십시오」라는 취지의 문자 메세지 내지 음성이 출력되어도 좋고, 차량의 현재의 위치(및 방향)와 주차 개시위치와의 대응관계에 의거하여, 적절하게, 「조금 더 주차 공간의 가까이에서 개시하여 주십시오」, 「조금 더 주차 공간에서 떨어져 개시하여 주십시오」 또는 「조금 더 차량의 경사를 크게 하여 개시하여 주십시오」라는 취지의 메시지가 표시 및/또는 음성에 의하여 출력되어도 된다.

편향각 연산부(43)는, 주차 공간의 각도(β)가 결정된 후, 조타각센서(16) 및 차속센서(18)의 각 출력신호에 의거하여, 기설정된 구간에서의 차량의 편향각 (α')을 연산한다. 기설정된 구간은, 예를 들면, 상기의 수학식 (1)에서 β=7로서, 현재의 차량위치로부터 바로 앞 7m의 구간이다.

목표 이동 궤적 연산부(48)는, 주차 공간의 각도(β)가 결정된 후, 최종적으로 차량이 주차 개시위치에 도달할 때까지, 편향각 연산부(43)에 의하여 연산되는 편향각(α')에 의거하여, 주차 공간 각도(β)의 변화를 추적하고, 차량이 주차 개시위치에 정지하였을 때의 주차 공간 각도(β')를 연산한다. 또, 주차 개시위치까지 차량이 도달하면, 차량의 정지를 재촉하는 음성 메시지(예를 들면, 「정지하여 핸들을 원래대로 되돌려 주십시오」)가 출력되어도 되고, 및/또는, 자동 개입 제동이 실행되어도 된다.

다음에, 도 15 및 도 1을 참조하면서, 주차 개시위치로부터 주차 공간까지의 후퇴시의 주차 지원에 대하여 개략 설명한다.

주차 개시위치에서, 리버스 시프트 스위치(50)가 온이 되면, 주차 지원 ECU(12)는, 차 실내에 설치된 디스플레이(22) 상에, 차량 뒤쪽의 기설정된 각도 영역에서의 풍경을 촬영하는 백 모니터 카메라(20)의 촬상화상(실제 화상)을 표시하게 한다. 이때, 디스플레이(22) 상에는, 도 15(차고 입고 주차용의 화면)에 나타내는 바와 같이, 촬상화상 상에 목표 주차 프레임이 중첩표시된다. 목표 주차 프레임은, 실제의 주차 프레임이나 차량의 외형을 모방한 도형이면 되고, 예를 들면, 그 위치 및 방향이 사용자에 의하여 눈으로 확인 가능한 형태를 가지고, 차고 입고 주차(병렬 주차)용 표시와 종렬 주차용 표시의 2종류가 준비되어도 된다.

디스플레이(22) 상에 표시되는 목표 주차 프레임의 초기 표시 위치·방향은, 상기와 같이 검출 및 추정된 주차 공간의 위치 및 주차 공간 각도(β')에 의거하여 결정된다. 이 목표 주차 프레임의 위치·방향은, 그대로, 사용자에 의한 최종적인 확정 스위치의 조작 등에 의하여 확정되어도 된다. 또는, 목표 주차 프레임의 위치 등은, 도 15에 나타내는 바와 같이, 목표 주차 프레임을 상하 좌우방향의 병진(竝進) 이동 및 회전 이동시키기 위한 터치 스위치 등에 의하여, 확정 스위치의 조작 전에 조정이 가능하게 되어도 된다.

목표 주차 프레임의 위치 등이 확정되면, 주차 지원 ECU(12)의 목표 이동 궤적 연산부(48)는, 최종적인 목표 주차위치·목표 주차방향을 결정하고, 그것에 대한 목표 이동 궤적을 연산한다. 차량의 후방 이동이 개시되면, 주차 지원 ECU(12)는, 자동 유도 제어 중, 차속센서(18)의 출력신호로부터 연산한 차량 이동량과 조타각센서(16)로부터 얻어지는 조타각위치를 이용하여 자기 차의 차량위치를 추정하고, 추정한 차량위치의 목표 이동 궤적으로부터의 편차에 따른 목표 조타각을 연산하고, 상기 목표 조타각을 조타제어 ECU(30)에 송신한다. 조타제어 ECU(30)는, 상기 목표 조타각을 실현하도록 모터(32)를 제어한다. 또, 모터(32)는, 스티어링 컬럼에 설치되고, 그 회전각에 의하여 스티어링 샤프트를 회전시키는 것이어도 된다.

또한, 목표 이동 궤적 연산부(48)는, 조타각센서(16) 및 차속센서(18)의 출력신호에 의거하여, 주차 지원 실행 중에 있어서의 차량위치를 추정 연산하고, 전회 연산한 목표 이동 궤적과, 추정한 차량위치와의 차에 따라, 금회의 목표 이동 궤적을 연산하고, 상기 목표 이동 궤적에 의거하여 상기한 추정차량위치에서의 목표 타각을 결정하여도 된다. 이 목표 이동 궤적의 연산은, 차량이 기설정된 이동거 리(예를 들면, 0.5m)만큼 이동할 때마다 실시되어도 된다. 이때, 목표 이동 궤적 연산부(48)는, 백 모니터 카메라(20)의 촬상화상에 대한 주차 구획선 인식처리결과에 의거하여, 적절하게, 목표 주차위치·목표 주차방향을 보정(그에 따른 목표 이동 궤적의 연산)하여도 된다.

주차 지원 ECU(12)는, 최종적으로 차량이 주차 공간 내의 목표 주차위치에 목표 주차방향에서 들어갔을 때에, 운전자에게 차량의 정지를 요구하고(또는, 자동제동수단에 의하여 차량을 자동적으로 정지시켜), 주차 지원 제어가 완료한다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명은, 상기한 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고, 상기한 실시예에 여러가지의 변형 및 치환을 가할 수 있다.

예를 들면, 상기한 실시예에서는, 첫번째 장해물에 대한 검출개시 플래그 설정시부터 완료 플래그 설정시까지 구간에서의 차량의 편향각(α)에 의거하여, 주행 패턴 1과 주행 패턴 2를 판별하고 있지만, 상기 구간의 개시점과 종료점은 어느 정도 전후하여도 되고, 예를 들면, 첫번째 장해물에 대한 잠정 플래그 설정시부터 완료 플래그 설정시까지 구간에서의 차량의 편향각에 의거하여도 되고, 완료 플래그 설정지점의 전후의 지점에서 기설정된 거리 바로 앞의 구간에서의 차량의 편향각에 의거하여도 되고, 또한, 주차 공간의 전면(前面)을 통과할 때의 구간에 있어서의 차량의 편향각(α)에 의거하여도 된다.

또, 상기한 실시예에서는, 주차 공간의 각도(β)는, 차량의 방향과 상대적으로 결정되어 있지만, 주차 공간의 각도(β)는, 추정시의 차량의 방향과 1대1로 대 응하는 방향성을 가지는 다른 기준(예를 들면 상기 주차 공간의 주변의 장해물을 나타내는 점렬 데이터 중의 2점을 연결하는 선)에 대하여 파악되어도 된다. 또, 주차 공간의 각도(β)는, 추정시의 차량의 방향을 나타내는 방위(예를 들면 방위계나 GPS 측위결과)에 의거하여, 절대적으로 파악되어도 된다.

또, 상기한 실시예에서는, 차속센서(18), 조타각센서(16) 및 편향각 연산부(43)에 의하여, 차량의 방향에 관한 정보를 취득·도출하고 있지만, 그 대신 또는 더하여 요레이트센서나 자이로센서, 방향계, GPS 측위 결과 등을 이용하여도 된다.

또, 상기한 실시예에서는, 간단한 구성에 의하여 주차 공간 각도(β)의 추정을 가능하게 하도록, 거리측정센서(70)의 출력하는 점렬 데이터는, 주차 공간의 검출과, 장해물과 차량의 위치·각도관계의 파악을 위해서만 이용되고 있지만, 그것에 더하여, 거리측정센서(70)가 출력하는 점렬 데이터에 대하여 직선 또는 곡선 근사 등을 행하여 장해물의 방향을 파악하고, 상기 파악한 장해물의 방향도 이용하여, 주차 공간 각도(β)의 추정을 실현하여도 된다.

또, 상기한 실시예에서, 도 8에 나타낸 추정처리 및 도 11에 나타낸 추정처리는, 예를 들면 차속이 기설정된 범위 내의 작은 값인 경우만 실행된다고 한 것처럼, 다른 실행조건을 가져도 된다. 특히, 도 11에 나타낸 추정처리는, 예를 들면 7m 구간의 차량의 편향각(α')의 절대값이 |α|<θ2의 범위 내인 경우에, 실행되는 것으로 하여도 된다. 이 경우, θ2는, 비교적 작은 각도이고, 예를 들면 8도이어도 된다.

또, 상기한 실시예에서는, 주차 스위치(52)가 온이 된 경우에 각종 어플리케이션이 기동되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 주차 스위치(52)가 온이 되어 있지 않은 경우에도, 차속이 기설정된 값 이하가 된 경우, 내비게이션 장치의 지도 데이터로부터 차량위치가 주차장 내에 있다고 판단된 경우 등에 기동되어도 된다. 이 경우, 주차 스위치(52)가 존재하지 않는 구성도 생각할 수 있다.

또, 상기한 실시예에서는, 장해물 검출수단으로서 적절한 거리측정센서(70)를 이용하고 있지만, 카메라의 화상인식에 의하여 장해물을 검출하는 것도 가능하다.

또, 상기한 실시예에서는, 설명의 형편상, 장해물은 차량을 상정하고 있지만, 장해물로서는, 자전거, 이륜차, 벽, 2개 이상의 파일론 등의 모든 유체물이 상정 가능하다.

또한, 본 국제출원은, 2006년 4월 25일에 출원한 일본국 특허출원2006-120973호에 의거하는 우선권을 주장하는 것이고, 그 전체 내용은 본 국제출원에 여기에서의 참조에 의하여 원용되는 것으로 한다.

Claims

주차를 지원하는 주차 지원장치에 있어서,

자기 차량 주변의 장해물을 검출하는 장해물 검출수단과,

자기 차량의 방향의 변화량인 편향각을 산출하는 편향각 산출수단을 구비하고,

장해물 검출수단의 검출 결과와 편향각 산출수단에 의하여 산출된 편향각에 의거하여, 장해물 주변에 존재할 수 있는 주차 공간의 방향을 추정하는 것을 특징으로 하는 주차 지원장치.
주차를 지원하는 주차 지원장치에 있어서,

자기 차량 주변의 장해물을 검출하는 장해물 검출수단과,

자기 차량의 방향에 관한 정보를 취득하는 방향정보 취득수단을 구비하고,

장해물 검출수단의 검출 결과와 상기 방향정보에 의거하여, 장해물 주변에 존재할 수 있는 주차 공간의 방향을 추정하고,

제 1 장해물을 검출한 후에 있어서의 자기 차량의 방향의 변화량이 기설정된 값 이상인 경우는, 제 2 장해물의 주변을 통과할 때의 자기 차량의 방향에 의거하여, 주차 공간의 방향을 추정하는 주차 지원장치.
주차를 지원하는 주차 지원장치에 있어서,

자기 차량 주변의 장해물을 검출하는 장해물 검출수단과,

자기 차량의 방향에 관한 정보를 취득하는 방향정보 취득수단과,

제 1 장해물을 검출한 후에 있어서의 자기 차량의 방향의 변화량이 기설정된 값 미만인지의 여부를 판단하는 판단수단을 구비하고,

장해물 검출수단의 검출결과와 상기 방향정보에 의거하여, 장해물 주변에 존재할 수 있는 주차 공간의 방향을 추정하고,

제 1 장해물을 검출한 후에 있어서의 자기 차량의 방향의 변화량이 기설정된 값 미만이라고 상기 판단수단에 의하여 판단된 경우는, 제 1 장해물의 주변을 통과할 때의 자기 차량의 방향에 의거하여, 주차 공간의 방향을 추정하는 주차 지원장치.
주차를 지원하는 주차 지원장치에 있어서,

자기 차량 주변의 장해물을 검출하는 장해물 검출수단과,

자기 차량의 방향에 관한 정보를 취득하는 방향정보 취득수단을 구비하고,

장해물 검출수단의 검출결과와 상기 방향정보에 의거하여, 장해물 주변에 존재할 수 있는 주차 공간의 방향을 추정하고,

제 1 장해물을 검출한 후의 기설정된 주행거리 이내에 제 2 장해물을 검출하지 않은 경우는, 제 1 장해물의 주변을 통과할 때의 자기 차량의 방향에 의거하여, 주차 공간의 방향을 추정하는 주차 지원장치.
주차를 지원하는 주차 지원방법에 있어서,

자기 차량 주변의 장해물을 검출하는 장해물 검출단계와,

자기 차량의 방향에 관한 정보를 취득하는 방향정보 취득단계를 구비하고,

장해물 검출단계의 검출 결과와 상기 방향정보 취득단계에서 취득하는 방향정보에 의거하여, 제 1 장해물을 검출한 후에 있어서의 자기 차량의 방향의 변화량이 기설정된 값 이상이라고 판단한 경우는, 제 2 장해물의 주변을 통과할 때의 자기 차량의 방향에 의거하여, 장해물 주변에 존재할 수 있는 주차 공간의 방향을 추정하는 것을 특징으로 하는 주차 지원방법.
주차를 지원하는 주차 지원방법에 있어서,

자기 차량 주변의 장해물을 검출하는 장해물 검출단계와,

자기 차량의 방향에 관한 정보를 취득하는 방향정보 취득단계를 구비하고,

장해물 검출단계의 검출 결과와 상기 방향정보 취득단계에서 취득하는 방향정보에 의거하여, 제 1 장해물을 검출한 후에 있어서의 자기 차량의 방향의 변화량이 기설정된 값 미만이라고 판단한 경우는, 제 1 장해물의 주변을 통과할 때의 자기 차량의 방향에 의거하여, 장해물 주변에 존재할 수 있는 주차 공간의 방향을 추정하는 것을 특징으로 하는 주차 지원방법.
주차를 지원하는 주차 지원방법에 있어서,

자기 차량 주변의 장해물을 검출하는 장해물 검출단계와,

자기 차량의 방향에 관한 정보를 취득하는 방향정보 취득단계를 구비하고,

장해물 검출단계의 검출 결과와 상기 방향정보 취득단계에서 취득하는 방향정보에 의거하여, 제 1 장해물이 검출된 후의 기설정된 주행거리 이내에 제 2 장해물이 검출되어 있지 않다고 판단한 경우는, 제 1 장해물의 주변을 통과할 때의 자기 차량의 방향에 의거하여, 장해물 주변에 존재할 수 있는 주차 공간의 방향을 추정하는 것을 특징으로 하는 주차 지원방법.