WO2007122863A1 - 駐車支援装置及び駐車支援方法 - Google Patents

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WO2007122863A1
WO2007122863A1 PCT/JP2007/053825 JP2007053825W WO2007122863A1 WO 2007122863 A1 WO2007122863 A1 WO 2007122863A1 JP 2007053825 W JP2007053825 W JP 2007053825W WO 2007122863 A1 WO2007122863 A1 WO 2007122863A1
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WO
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parking
obstacle
vehicle
target
frame line
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PCT/JP2007/053825
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English (en)
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Tomohiko Endo
Yasushi Makino
Yuichi Kubota
Yukiko Kawabata
Takuya Itou
Original Assignee
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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    • G08G1/168Driving aids for parking, e.g. acoustic or visual feedback on parking space
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
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    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
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    • G01S15/931Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2015/932Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations
    • G01S2015/933Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations for measuring the dimensions of the parking space when driving past
    • G01S2015/935Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations for measuring the dimensions of the parking space when driving past for measuring the contour, e.g. a trajectory of measurement points, representing the boundary of the parking space
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    • G01S2015/936Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations for measuring the dimensions of the parking space when driving past for measuring parking spaces extending transverse or diagonal to the driving direction, i.e. not parallel to the driving direction

Definitions

  • the present invention relates to a parking assistance device and a parking assistance method for assisting parking.
  • surrounding obstacle detection means for detecting obstacles around the vehicle
  • a vehicle motion calculation unit for calculating the vehicle position and the vehicle body direction on the two-dimensional plane of the vehicle from the steering angle and the vehicle speed
  • a target parking position determination unit for finding a space where parking is possible and determining a target parking position based on the vehicle movement calculated by the vehicle movement calculation unit and the relative positional relationship to the obstacle obtained by the obstacle detection unit;
  • a vehicular parking assist device characterized by having (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-54341
  • the situation where the target parking position cannot be supported is that the vehicle traveling trajectory from the current vehicle position (including the parking start position) to the target parking position is There are situations where it cannot be generated. In such a situation, the driver is forced to change the parking start position or the target parking position (or re-park if the car is parked), which causes inconvenience to the driver. For this reason, it is important to improve the convenience of parking support, making it difficult to fall into an energetic situation.
  • a countermeasure may be considered in which the parking start position is set to a position far away from the target parking position and the vehicle is guided to the parking start position before parking.
  • the travel trajectory cannot be generated even if the target parking position is slightly changed thereafter. It becomes difficult to fall.
  • the present invention has an object to provide a parking support device and a parking support method that can set an efficient traveling track of a vehicle and can improve the convenience of parking support. Means to solve
  • the first invention provides a detection means for detecting a positional relationship between an obstacle around the vehicle and a parking frame line drawn on the ground in a parking assistance device for assisting parking.
  • the vehicle trajectory to the target parking position is changed in accordance with the positional relationship between the detected obstacle and the parking frame line. As a result, it is possible to generate an appropriate travel path according to the positional relationship between the detected obstacle and the parking frame line.
  • a second invention is the parking assist device according to the first invention.
  • the travel trajectory is characterized in that the turning radius and the length of the straight traveling portion after the turn are changed. As a result, it is possible to efficiently generate a traveling track.
  • a third invention is the parking assist device according to the first invention.
  • the travel trajectory of the vehicle to the target parking position is calculated based on the position information of the obstacle on the turning center side.
  • a fourth invention is the parking assist device according to the first or second invention.
  • a fifth invention provides a parking assistance device for assisting parking at a target parking position
  • An obstacle detection means for detecting obstacles around the vehicle
  • a sixth invention is the parking assistance apparatus according to the fifth invention.
  • the running track turns more when the protruding amount is larger than when the protruding amount is smaller. It is characterized in that the radius is increased and the length of the straight traveling portion after the turn or Z is reduced. This makes it possible to generate an efficient trajectory with a high degree of freedom, so there are fewer restrictions on the parking start position, and the deviation from the parking start position when assistance is not received is reduced. Can do.
  • a seventh invention provides a parking support method for supporting parking
  • the present invention can provide a parking support device and a parking support method that can set an efficient vehicle trajectory and can improve the convenience of parking support. .
  • FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of a parking assist device 10 according to the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing a detection mode of an object to be detected by the distance measuring sensor 70 (in this example, a vehicle Z).
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a point sequence relating to a vehicle Z obtained when a vehicle (own vehicle) equipped with a distance measuring sensor 70 travels beside the vehicle Z in FIG.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the main functions of the parking assist ECU 12 of the present embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a method for correcting an end point.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a touch panel for setting a target parking position on the display 22.
  • FIG. 7 is a plan view showing a general traveling track during parking in a garage. 8] This is a plan view showing a method for determining a running trajectory in a situation where there is an obstacle force SI on the turning center side and the parking frame line is not recognized.
  • FIG. 9 is a plan view showing a method for determining a traveling track in a situation where there is an obstacle on the turning center side and the parking frame line is recognized as an image.
  • FIG. 13 is a plan view showing a traveling track determination method in various situations.
  • FIG. 14 is a plan view showing a traveling track determination method in various situations.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of a parking assistance device 10 according to the present invention.
  • a parking assist device 10 as shown in FIG. 1 is mainly configured by an electronic control unit 12 (hereinafter referred to as “parking assist ECU 12”).
  • the parking assist ECU 12 is configured as a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like connected to each other via a bus (not shown).
  • the ROM stores programs and data executed by the CPU.
  • the parking assist ECU 12 includes a steering angle sensor 16 that detects a steering angle of a steering wheel (not shown) via an appropriate bus such as a CAN (Controller Area Network) or a high-speed communication bus, and a vehicle.
  • a vehicle speed sensor 18 for detecting the speed of the vehicle is connected.
  • the vehicle speed sensor 18 may be a wheel speed sensor that is disposed on each wheel and generates a pulse signal at a cycle according to the wheel speed.
  • a back monitor camera 20 is connected to the parking assist ECU 12.
  • the back monitor camera 20 is mounted on the rear part of the vehicle so as to photograph a landscape in a predetermined angle region behind the vehicle.
  • the back monitor camera 20 may be a camera equipped with an image sensor such as a CCD or CMOS.
  • a reverse shift switch 50 and a parking switch 52 are connected to the parking assist ECU 12.
  • the reverse shift switch 50 outputs an ON signal when the shift lever is operated to the reverse position (reverse), and maintains the OFF state in other cases.
  • the parking switch 52 is provided in the passenger compartment and can be operated by the user. The parking switch 52 is normally kept in an off state and is turned on by a user operation.
  • the parking assistance ECU 12 determines whether or not the user needs parking assistance based on the output signal of the parking switch 52. That is, when the parking switch 52 is turned on while the vehicle is traveling, the parking assist ECU 12 starts parking assist control for assisting the vehicle traveling to the target parking position in the parking space as soon as possible.
  • Parking support control includes not only vehicle control such as steering control when traveling to the target parking position, but also information output to the driver such as output of a guidance message for guiding the vehicle to the parking start position. .
  • the parking assist ECU 12 is connected to a distance measuring sensor 70 that detects a distance from an obstacle using sound waves (for example, ultrasonic waves), radio waves (for example, millimeter waves), and light waves (for example, laser).
  • the distance measuring sensor 70 is, for example, a laser radar, a millimeter wave radar, an ultrasonic radar, and a stereo. Any device that can detect the distance such as Ovision can be used.
  • the ranging sensor 70 is set on both the left and right sides of the front part of the vehicle.
  • the distance measuring sensor 70 emits a sound wave or the like in a predetermined direction centering on the vehicle width direction and receives the reflected wave, thereby detecting an obstacle on the side of the vehicle. Detect the distance.
  • the distance sensor 70 may be mounted, for example, in the vicinity of a bumper in the front part of the vehicle, and may emit a sound wave or the like toward a diagonally forward direction of 17 to 20 degrees with respect to the lateral direction of the vehicle.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a point sequence relating to the vehicle Z obtained when a vehicle (vehicle) including the distance measuring sensor 70 travels near the obstacle (vehicle Z) in FIG.
  • the distance measuring sensor 70 may output obstacle reflection parts (a set of reflection points such as sound waves) in a point sequence.
  • Output data is stored in the memory 72 for each output cycle. (Eg EEPROM) may be stored at any time.
  • FIG. 4 is a block diagram showing main functions of the parking assist ECU 12 of the present embodiment.
  • the parking support ECU 12 includes an obstacle information generation unit 42, a parking frame line information generation unit 44, a target parking position determination unit 46, and a target travel path calculation unit 48. Below, the configuration of each part 'function is explained.
  • the obstacle information generation unit 42 generates obstacle information related to obstacles adjacent to the parking space.
  • the parking space has a predetermined length when, for example, a point sequence having a predetermined length (> lm) is detected and no point sequence exists after a predetermined length L1. It is detected on the back side of the obstacle related to the point sequence.
  • the obstacle information generation unit 42 generates the edge position information of the obstacle based on the point sequence data representing the edge of the obstacle adjacent to the parking space.
  • the obstacle information generation unit 42 assumes that the end point P (see FIG. 3) in the reference direction of the point sequence related to the obstacle is the end point of the obstacle, and represents an end point representing the position of the end point.
  • the part position information is generated.
  • the reference direction may be a direction parallel to the normal parking direction (in the case of parallel parking) or perpendicular (in the case of parking in a garage).
  • the obstacle information generation unit 42 performs higher-precision by performing linear approximation or curve approximation on all point sequences related to the detected obstacle or point sequences longer than a predetermined length. Obstacle information may be generated.
  • the front of the vehicle can be approximated by a quadratic curve, and the side of the vehicle can be approximated by a straight line or a quadratic curve with a small curvature. For this reason, this approximation can be performed by a curve approximation by a quadratic curve and a straight line approximation selectively or both.
  • the obstacle information generation unit 42 moves a point P ′ (points) obtained by moving the end point P in the reference direction in the sequence of points used for the approximation onto an approximate curve or an approximate line as shown in FIG. Point projected on the approximate curve in the direction perpendicular to the reference direction ⁇ ') Force
  • the edge position information of the obstacle is generated assuming that it is the end point of the obstacle.
  • the end point of the obstacle is a force that is simply set as the end point in the reference direction. If the obstacle is a vehicle, it may be the end point in the direction along the side of the vehicle. It may be defined as the point closest to the traveling track.
  • the obstacle information generating unit 42 may generate obstacle information in real time based on the output result of the distance measuring sensor 70, or from the memory 72 when the target parking position is determined. Obstacle information may be generated based on the read output result of the distance measuring sensor 70. Further, the obstacle information generation unit 42 generates obstacle information for each of the two obstacles for the parking space sandwiched between the two obstacles.
  • the parking frame line information generation unit 44 performs parking frame line recognition processing on the captured image of the back monitor camera 20, and generates parking frame line information.
  • parking frame line image recognition processes There are various parking frame line image recognition processes, and any appropriate method may be used.
  • an example of a parking frame line image recognition process will be described. In this example, first, feature points in the region of interest are extracted. A feature point is extracted as a luminance change point exceeding a predetermined threshold value (that is, a contour (edge) having a sharp change in brightness is extracted in the image). Next, the transformation from the camera coordinate system of each pixel to the real coordinate system is performed by distortion correction.
  • a predetermined threshold value that is, a contour (edge) having a sharp change in brightness
  • a straight line fitting (straight line approximation) is performed on the contour (point ⁇ ⁇ 1J of the feature point), and a contour line of the feature point is derived.
  • two parallel pairs of contour lines are detected as vertical lines PLz (see FIG. 8) of parking frame lines (typically white lines). Further, a contour line that passes through the ends of the parallel contour lines of the pair and is perpendicular to the contour line of the pair is detected as the front PLx of the parking frame line (see FIG. 8).
  • the parking frame line information generation unit 44 generates parking frame line information representing the position of the parking frame line detected in this way.
  • the position of the parking frame line may be the position (two points) of the front end of the vertical line PLz of the parking frame line (the entrance side end of the parking space).
  • Parking frame line information generation unit 44 In this case, the parking frame line information is generated at the parking start position, which is the vehicle position where the parking frame line appears on the back monitor camera 20. However, when a side camera that captures the side of the vehicle is provided, the parking frame line information generation unit 44 generates parking frame line information when detecting the parking space or in the process of reaching the parking start position. May be.
  • the obstacle information generation unit 42 may generate the parking frame line information in real time based on the image of the side camera, or the side read from the memory 72 when the target parking position is determined. Parking frame line information may be generated based on the image output result (or parking frame line recognition processing result) of the direction camera.
  • the target parking position determination unit 46 appropriately determines the target parking position.
  • the target parking position may be defined by, for example, the position of the center of the vehicle rear axis when parking is completed. There are various methods for determining the target parking position, and any appropriate method may be used.
  • the target parking position determination unit 46 may determine the target parking position based on the output result of the distance measuring sensor 70, for example. In this case, the target parking position determination unit 46 may determine, for example, a point having a predetermined relative positional relationship as the target parking position with respect to the end position (end point) of the obstacle on the turning center side. At this time, the angular relationship between the target parking position and the edge position of the obstacle is determined based on the vehicle direction, the shape of the obstacle (approximation result), and the straight line connecting the two obstacle points. May be. In addition, when a parking space is detected between two obstacles (for example, when there is a section without a point sequence longer than a predetermined length between the end points of the point sequence representing the two obstacles).
  • the target parking position may be determined at an intermediate point between the respective endpoints of the two obstacles.
  • the angular relationship between the target parking position and the end position of the obstacle similarly, the direction of the vehicle, the shape of the obstacle (approximation result), a straight line connecting the end points of the two obstacles, etc. May be determined on the basis of In the determination method using the output result of the distance measuring sensor 70, since the target parking position can be determined at a relatively early stage (the stage where the parking space is detected), based on the determined target parking position, for example, You can provide guidance to the parking start position.
  • the target parking position determination unit 46 may determine the target parking position, for example, based on the recognition processing result of the parking frame line in the image of the back monitor camera 20 (or the side camera). In this case, for example, the target parking position determination unit 46 determines a point having a predetermined relative positional relationship as the target parking position with respect to the end position (end point) of the vertical line of the parking frame line on the turning center side. Also Good. At this time, the angular relationship between the target parking position and the end position of the vertical line may be determined based on the direction of the parking frame line. Alternatively, the target parking position may be determined based on the recognition processing result of the obstacle in the image. In this determination method, when the back monitor camera 20 is used, the target parking position can be determined for the first time near the parking start position (typically, when stopping at the parking start position).
  • the target parking position determination unit 46 determines that a stop has occurred within a predetermined moving distance 6.5 m before reaching the parking start position.
  • a position having a predetermined relative relationship may be determined as the target parking position.
  • the target parking position determination unit 46 may determine a position that has a predetermined relative relationship with the vehicle position when the user presses a predetermined switch as the target parking position.
  • the target parking position determination unit 46 may determine the target parking position based on the travel pattern (change history of position and orientation) of the vehicle. In these determination methods, the target parking position can be determined at a relatively early stage (the stage in which the parking space is detected). For example, guidance to the parking start position is performed based on the determined target parking position. Can do.
  • the target parking position determination unit 46 may determine, for example, based on the initial display position / direction (see FIG. 6) of the target parking frame displayed on the display 22.
  • the screen shown in FIG. 6 is displayed on the display 22 when, for example, the reverse shift switch 50 is turned on at the parking start position.
  • the target parking frame may be a figure imitating the actual parking frame line or the outer shape of the vehicle.For example, the target parking frame has a form that can be visually recognized by the user and is used for parking in a garage (parallel parking). Two types may be provided: a display and a display for parallel parking. As shown in Fig.
  • the position and direction of the target parking frame may be adjusted before the final switch operation by a touch switch for moving the target parking frame in the vertical and horizontal directions and rotating it.
  • the target parking position determination unit 46 determines the target parking position corresponding to the position and orientation of the target parking frame based on a given conversion formula between the coordinate system (image coordinate system) of the display 22 and the real coordinate system. To decide. In this determination method, after stopping at the parking start position, the target parking position is determined according to the user's setting.
  • the target travel path calculation unit 48 guides the vehicle to the target parking position determined as described above. To calculate the running trajectory.
  • FIG. 7 is a plan view showing a general traveling track during parking in a garage.
  • the travel trajectory to the target parking position is determined mainly based on the position information of the target parking position, the edge position information of the obstacle, and the turning characteristics of the vehicle.
  • the running track consists of a combination of a circular track, clothoid track, and straight track.
  • the section immediately before the target parking position is constituted by a straight track.
  • a traveling track is calculated so that the vehicle finally reaches a target parking position in a straight line after turning.
  • the length of the straight track after the turn is referred to as a final straight length SBD [m].
  • the final straight line length SBD is first determined for the travel path, and then a turning path consisting of a clothoid or an arc is determined with respect to a point just before the final parking length SBD with respect to the target parking position.
  • the final straight line length SBD is a length necessary to avoid an obstacle on the turning center side, but if this can be reduced, the radius of curvature of the turning track of the traveling track is increased accordingly.
  • the steering efficiency can be increased, and the range of the parking start position where the travel path can be generated can be increased (for example, the parking start position where the travel path can be generated is brought closer to the target parking position).
  • the final straight line length SBD becomes smaller, the turning trajectory (arc trajectory or clothoid trajectory) shifts to the target parking position side. Increased chance of contact with objects. Therefore, the final straight line length SBD is optimally set in consideration of these contradictions.
  • the target travel trajectory calculation unit 48 reads the generation method of the travel trajectory according to the image recognition status of the parking frame line and the detection status of the obstacle around the parking position. .
  • the traveling track generation method in each situation will be described.
  • FIG. 8 is a plan view showing a situation where there is one obstacle on the turning center side and the parking frame line is not recognized.
  • the direction parallel to the regular parking direction is defined as the Z direction
  • the direction perpendicular to the regular parking direction is defined as the X direction.
  • the Z direction and the X direction may be recognized (estimated) by the system (parking support ECU 12) based on the direction of the vehicle, the direction of the obstacle, the direction of the recognized parking frame line, and the like.
  • the situation where there is one obstacle on the turning center side is detected based on the output result of the distance measuring sensor 70. Please be served. Alternatively, it may be detected based on the obstacle recognition processing result for the image of the back monitor camera 20 or the side camera.
  • the obstacle image recognition method may be arbitrary, but, for example, the degree of parallelism with respect to the parking frame line or the contour line of the feature points obtained as a result of the straight line approximation may be set by setting the region of interest larger. An outline whose vertical degree is equal to or greater than a predetermined value may be recognized as an outline related to an obstacle.
  • the situation in which the parking frame line is not image-recognized includes the influence of the positional relationship between the field of view of the back monitor camera 20 and the actual parking frame line, and the influence of ambient light at night and underground parking lots (edge extraction). If the parking frame line cannot be recognized due to the effects of snowfall, etc., or the parking frame line does not exist in the first place, or if the back monitor camera 20 or image recognition function is not provided in the first place Is assumed. Alternatively, it may include the case where the parking frame line is recognized, but the parking frame line is behind (far from) the end position of the obstacle on the turning center side.
  • the parking frame line PL is a force S indicated by a dotted line
  • this parking frame line PL is a virtual parking frame line assumed by the system (parking support ECU 12).
  • the target travel trajectory calculation unit 48 travels without contact with the end of the obstacle on the turning center side based on the position information on the end part of the obstacle on the turning center side. Determine the trajectory.
  • the traveling track may be uniquely derived from the target parking position.
  • the target parking position is generated based on the end part position information of the obstacle on the turning center side.
  • the target parking position in the Z direction is offset in the Z direction by a predetermined distance Za (total vehicle rear overhang) [m] from the obstacle end with respect to the obstacle end. The position is set.
  • Za total vehicle rear overhang
  • the target parking position in the X direction is set at a position offset by a predetermined distance Xa [m] with respect to the end of the obstacle.
  • the predetermined distance Xa may be half the vehicle width HW + the margin (for example, 0.3 m).
  • the travel straight line is calculated using the final straight line length SBD and the reference trajectory that are prepared in advance. In this case, the final straight line length SBD is the largest compared to other situations described below. [m]
  • the size of the final straight line length SBD (eg, 1.3) may be used as an upper limit value when determining the final straight line length SBD.
  • the traveling track for the situation shown in FIG. 8 is a target having a pole that looks like an obstacle.
  • the parking frame (see FIG. 6) may be calculated in the same manner as the traveling track calculated in the configuration in which the user moves the display frame 22 to set the target parking position. This is due to the fact that the pole position, which is always in a fixed relative position relative to the target parking frame, is regarded as the end of the obstacle, and the travel path is determined so that there is no contact with the pole. This is because the way of thinking is the same.
  • FIG. 9 there is one obstacle on the turning center side, and the parking frame line recognizes the image ahead of the end position of the obstacle on the turning center side and ahead of the end position of the obstacle on the turning center side. It is a top view which shows the situation currently performed. “Front” refers to the entrance side of the parking space with respect to the back side of the parking space along the Z direction.
  • the target travel trajectory calculation unit 48 determines the travel trajectory based on the end part position information of the obstacle on the turning center side and the parking frame line information.
  • the positional relationship between the obstacle and the parking frame line PL that is, the obstacle and the parking frame.
  • the space S between the line PL can be grasped.
  • the space S between the obstacle and the parking frame line PL cannot be grasped by only one of the edge position information and the parking frame line information of the obstacle, and can be grasped only by using both pieces of information.
  • the situation shown in FIG. 8 is that the parking frame line cannot be recognized even though the parking frame line exists ahead of the end position of the obstacle on the turning center side. Assume that this was the case.
  • the parking frame line is the safest on the basis of the end of the obstacle as shown in FIG.
  • the size of the space S between the obstacle and the parking frame PL becomes a predetermined small value (minimum).
  • the size of the space S between the obstacle and the parking frame PL is the same as the situation shown in FIG.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a method for calculating the final straight line length SBD.
  • the input parameters for determining the final straight line length SBD are X and Z, where X is the obstacle
  • the calculation step of the final straight line length SBD includes a first step for obtaining the vehicle inclination ⁇ at the point D and a second step for obtaining the vehicle inclination ⁇ force final straight line length SBD.
  • a first step for obtaining the vehicle inclination ⁇ at the point D and a second step for obtaining the vehicle inclination ⁇ force final straight line length SBD.
  • HW / cos ( ⁇ ) + ct) is the parking position side point.
  • B2 is the point where the angle becomes zero degrees on the extension of arc DC. In this example, instead of the final point B of the clothoid section where the angle is zero degrees, the approximation is performed focusing on B2.
  • the X-direction distance X is defined as ⁇ is the slope at point C and ⁇ is the maximum turning curvature of the vehicle.
  • the final straight line length SBD determined in this way decreases as ⁇ decreases with increasing X, and decreases with increasing Z.
  • the traveling track is calculated based on the final straight line length SBD.
  • the portion of the running track excluding the final straight length SBD is affected by the obstacles.
  • the position may be determined so as to obtain the optimum steering efficiency mainly depending on the positional relationship between the current vehicle position and the vehicle position at the final straight line start point, the turning characteristics of the vehicle, and the like.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the moving distance and the curvature when moving according to the generated traveling trajectory.
  • the curve 70 representing the same relationship for the traveling track generated in the situation shown in FIG. 8 and the curve 72 representing the same relationship for the traveling track generated in the situation shown in FIG. 9 are shown in contrast to the force. ing.
  • the driving trajectory is generated from the same parking start position to the same target parking position.
  • the corner area on the entrance side that can be used in the adjacent parking frame line PL is grasped. can do.
  • the positional relationship between the parking frame line and the end position of the obstacle is grasped based on the end position of the obstacle actually detected.
  • FIG. 12 is a plan view showing a situation in which there is no obstacle on the turning center side (in this example, there is one obstacle on the side opposite to the turning center side) and the parking frame line is recognized as an image. It is.
  • the situation where no obstacle exists on the turning center side may be detected based on the output result of the distance measuring sensor 70. Alternatively, it may be detected based on the obstacle recognition processing result for the image of the knock monitor camera 20 or the side camera.
  • the target travel trajectory calculation unit 48 travels freely using the turning center side space (the entrance side corner area in the adjacent parking frame line) based on the turning parking frame line information. Determine the trajectory. This is because there are no obstacles in the adjacent parking frame line, so there is no need to avoid the position of the edge of the obstacle.
  • the final straight line length SBD is minimum, for example, about 0.5 [m].
  • the final straight line length SBD (for example, 0. 5) may be used as a lower limit when determining the final straight line length SBD.
  • the input parameters (Xb, Zb) are large enough (if they are large enough not to consider the end position of the obstacle), the final straight line length SBD is the same. Becomes the minimum value.
  • FIG. 13 (A) there is one obstacle on each side of the parking position, the obstacle on the front side (opposite side of the turning center side) is protruding forward, and parking It is a top view which shows the condition where the frame is not image-recognized.
  • Fig. 13 (B) there is one obstacle on each side of the parking position, the obstacle on the back side (turning center side) is protruding forward, and the parking frame line is recognized as an image.
  • FIG. 5 is a plan view showing the situation.
  • the situation where there is one obstacle on each side of the parking position may be detected based on the output result of the distance measuring sensor 70. Alternatively, it may be detected based on the obstacle recognition processing result for the image of the knock monitor camera 20 or the side camera. Similarly, it may be detected based on the output result of the distance measuring sensor 70 or the image processing result as to which obstacle has come forward.
  • “front” means the front of the vehicle when the obstacle is a vehicle, and the “front” of the parking space entrance side with respect to the rear side of the parking space along the Z direction.
  • the parking frame line PL is indicated by a dotted line.
  • This parking frame line PL is a virtual parking frame line assumed by the system (parking support ECU 12).
  • the target traveling trajectory calculation unit 48 has a predetermined positional relationship with respect to the end position of the obstacle on the front side. Assuming a typical parking frame line PL, the traveling track is determined based on the position information of the parking frame line PL and the edge position information of the obstacle on the turning center side. As a result, as shown in Fig. 13 (A), when the obstacle on the opposite side of the turning center is protruding forward, as shown in Fig. 13 (B), the obstacle on the turning center side Compared to the case where the object is in front, the travel path is generated by effectively using the space near the edge of the obstacle on the turning center side (ie, the space due to the size of Zc). To do Can do. As shown in Fig. 13 (B), when the obstacle on the turning center side is ahead, the traveling track is determined in the same manner as in the situation shown in Fig. 8. become.
  • the final straight line length SBD is determined, and the traveling track including the determined final straight line length SBD is determined.
  • the final straight line length SBD is determined by min and the traveling track including the determined final straight line length SBD is determined.
  • the travel trajectory generated in the situation shown in FIG. 13 (A) has a smaller final straight line length SBD due to Zc than the travel trajectory created in the situation shown in FIG. 13 (B).
  • the radius of curvature in the turning trajectory close to the obstacle end is increased.
  • the position force in the X direction of the virtual parking frame line PL is determined corresponding to the position in the X direction of the target parking position (for example, the midpoint between the two obstacles). Because of the configuration, there is no significant difference in the X-direction space between the examples shown in FIGS. 13 (A) and 13 (B). When the obstacle on the opposite side of the turning center is moving forward, the target parking is in the specified positional relationship with the end of the obstacle (the end on the parking position side). In the configuration for determining the vehicle position, as the distance in the X direction between the two obstacles increases, the space near the end of the obstacle on the turning center side also increases in the X direction.
  • FIG. 14 (A) there is one obstacle on each side of the parking position, the obstacle on the front side (opposite side of the turning center side) is protruding forward, and turning.
  • FIG. 14B there is one obstacle on each side of the parking position, the obstacle on the back side (turning center side) is protruding forward, and the obstacle on the turning center side is shown.
  • the target travel trajectory calculation unit 48 determines the travel trajectory based on the end position information of the obstacle on the turn center side and the parking frame line information.
  • the method for generating the traveling track may be the same as the method described with reference to FIG. [0074]
  • the situation shown in FIG. 13 (A) is that the parking frame line exists in front of the end position of the obstacle on the turning center side, even though the parking frame line exists forward. Suppose that the line situation was not recognized.
  • the final straight line length SBD can be compared to the travel track generated in the situation shown in Fig. 13 (A). A small travel track can be generated.
  • the final straight line length SBD is determined as Zb, and the running trajectory including the determined final straight line length SBD is determined.
  • the running trajectory generated in the situation shown in Fig. 14 (A) has a smaller final straight length SBD than the running trajectory created in the situation shown in Fig. 13 (A), and the end of the obstacle The radius of curvature in the turning trajectory close to is increased.
  • the target travel trajectory calculation unit 48 determines the travel trajectory based on the end position information of the obstacle on the turn center side and the parking frame line information.
  • the method for generating the traveling track may be the same as the method described with reference to FIGS. 9 and 14 (A).
  • the situation shown in FIG. 13 (B) is that the parking frame line is located in front of the end position of the obstacle on the turning center side, even though the parking frame line is present in front of the obstacle. It is assumed that the situation was such that the line could not be recognized.
  • the space between the obstacle and the parking frame PL is the same as the situation shown in FIG.
  • the size of S can be increased by Xb [m] in the X direction and Zb [m] in the Z direction, for example, as shown in Fig. 14 (B), according to the positional relationship between the obstacle and the parking frame line PL. . Therefore, this increased space is entered
  • it is possible to generate a travel trajectory having a final straight line length SBD smaller than the travel trajectory generated in the situation shown in FIG. 13 (B).
  • the final straight line length SBD is determined in in, and the traveling track including the determined final straight line length SBD is determined.
  • the running trajectory generated in the situation shown in Fig. 14 (B) has a smaller final straight length SBD than the running trajectory created in the situation shown in Fig.
  • the radius of curvature in the adjacent turning trajectory increases.
  • the optimal travel trajectory (the optimal final straight line length SBD) is set according to the image recognition status of the parking frame line and the detection status of the obstacle around the parking position.
  • the power to do is S.
  • the final straight line length SBD can be shortened to generate a traveling track with good steering efficiency, and the convenience of parking assistance is improved.
  • by making available a space that has not been used in the past as an accessible space it is possible to generate a traveling track with a high degree of freedom of change and correction. In other words, even if the position where the driver stopped the vehicle deviates from the optimal parking start position, or the target parking position is changed at the parking start position, it is possible to generate a corresponding traveling track.
  • this embodiment is particularly useful when the distance from the parking start position to the target parking position is relatively small, as is apparent from the above. This is because when the distance from the parking start position to the target parking position is sufficiently large, it is easy to optimally change the direction and position of the vehicle before approaching the obstacle. However, even when the distance from the parking start position to the target parking position is sufficiently large as described above, it is possible to generate a more efficient traveling track using this embodiment.
  • the travel path determined as described above is the process of guiding the vehicle to the target parking position. It may be used at any stage. Typically, it is used in the process of guiding the vehicle from the parking start position to the target parking position, but it may be used in the initial stage of parking (start position guidance) that guides the vehicle to the parking start position.
  • the parking assistance ECU 12 uses the traveling track determined as described above as the target traveling track as it is to provide parking assistance when the vehicle moves backward. Good. Specifically, as shown in FIG. 1, the parking assist ECU 12 determines the vehicle position of the host vehicle using the vehicle movement amount calculated also from the output signal force of the vehicle speed sensor 18 and the rudder angle position obtained from the rudder angle sensor 16. The target rudder angle is calculated according to the deviation of the estimated vehicle position from the target travel path, and the target rudder angle is transmitted to the steering control ECU 30. Steering control ECU 30 controls motor 32 (steering actuator) so as to realize the target steering angle.
  • the motor 32 is provided in the steering column or the steering gear box, and rotates the steering shaft according to the rotation angle.
  • the running trajectory may be recalculated at any time according to the target parking position that is corrected at any time based on the captured image of the back monitor camera 20 acquired when the vehicle moves backward.
  • the target travel trajectory calculation unit 48 is provided with a parking start position at which parking support is possible when the vehicle moves backward based on the travel trajectory determined as described above. May be calculated.
  • the travel trajectory determined as described above is used only for guiding the parking start position, that is, the normal target travel trajectory is generated after the parking start position and the target parking position are finally determined.
  • the portion of the running track excluding the final straight line length SBD may be calculated approximately using the maximum turning curvature of the vehicle.
  • the final straight line length SBD may be determined by subtracting the input parameter Z from the final straight line length SBD (reference SBD) set in the situation shown in FIG.
  • the method of calculating the final straight line length SBD is exemplified.
  • the present invention is not limited to this, and the positional relationship between the parking frame line and the obstacle. Any other calculation method may be adopted as long as the final straight line length SBD is variable based on
  • the lower limit of the clothoid section and the final straight line length SBD is set.However, the clothoid section may be shortened in a configuration where automatic steering is not performed or only the stationary operation is performed to the driver. It is also acceptable to set the lower limit of the final straight line length SBD to approximately zero.
  • the position of the target parking position in the X direction (input parameter Xc) is intermediate between the two obstacles in the X direction.
  • the point is set as a point
  • the position of the target parking position in the X direction may be determined based on the obstacle on the turning center side, as in the situation shown in FIG.
  • the input parameter Xa may be used instead of the input parameter Xc.
  • the vehicle speed sensor 18 and the rudder angle sensor 16 are used to obtain and derive information on the vehicle direction and position. You may use the total, GPS positioning result.
  • the obstacle is assumed to be a vehicle.
  • the obstacle may be any tangible object such as a bicycle, a two-wheeled vehicle, a wall, or two or more pylons. Noh.

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Abstract

 本発明は、効率的な車両の走行軌道を設定することができ、駐車支援の利便性を向上させることを目的とする。本発明は、目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置において、車両周辺の障害物と、地面に描かれた駐車枠線との位置関係を検出する検出手段を備え、検出した障害物と駐車枠線との位置関係に応じて、目標駐車位置への車両の走行軌道を変化させることを特徴とする。

Description

明 細 書
駐車支援装置及び駐車支援方法
技術分野
[0001] 本発明は、駐車を支援する駐車支援装置及び駐車支援方法に関する。
背景技術
[0002] 従来から、車両周囲の障害物を検出する周囲障害物検出手段と、操舵角と車速と から車両の 2次元平面上での車両位置及び車体向きを算出する車両運動算出部と 、該車両運動算出部で算出された車両運動と、前記障害物検出手段により得られた 障害物までの相対位置関係とから、駐車可能な空間を見つけ出し目標駐車位置を 決定する目標駐車位置決定部とを有することを特徴とする車両用駐車支援装置が知 られている(例えば、特許文献 1参照)。
特許文献 1 :特開 2003— 54341号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] ところで、この種の駐車支援装置において、 目標駐車位置に対して支援不能となる 状況としては、現時点の車両位置 (駐車開始位置を含む)から目標駐車位置への車 両の走行軌道が生成できない状況がある。かかる状況に陥ると、運転者に対して駐 車開始位置や目標駐車位置の変更 (或いは駐車中の場合は駐車のやり直し)を強レ、 ることなり、運転者に不便をもたらす。このため、力かる状況に陥り難くすることが、駐 車支援の利便性を向上させる上で重要である。
[0004] これに対して、駐車開始位置を目標駐車位置に対して比較的余裕のある遠い位置 に設定しておき、駐車前段階に当該駐車開始位置まで車両を導く対策も考えられる 。この場合、駐車開始位置から目標駐車位置への車両の走行軌道の演算時にマー ジンを大きく取れるので、その後、 目標駐車位置が多少変更されても、走行軌道が生 成できなレ、状況には陥り難くなる。
[0005] し力、しながら、この場合、駐車開始位置に対する制約が大きぐ非効率でもあり、更 に、支援を受けないときの駐車開始位置との乖離が大きくなるので、駐車支援の利便 性を向上させる上で新たな障害をもたらすことになる。
[0006] そこで、本発明は、効率的な車両の走行軌道を設定することができ、駐車支援の利 便性を向上させることができる駐車支援装置及び駐車支援方法の提供を目的とする 課題を解決するための手段
[0007] 上記目的を達成するため、第 1の発明は、駐車を支援する駐車支援装置において 車両周辺の障害物と、地面に描かれた駐車枠線との位置関係を検出する検出手 段を備え、
検出した障害物と駐車枠線との位置関係に応じて、 目標駐車位置への車両の走行 軌道を変化させることを特徴とする。これにより、検出した障害物と駐車枠線との位置 関係に応じて適切な走行軌道の生成が可能となる。
[0008] 第 2の発明は、第 1の発明に係る駐車支援装置において、
前記走行軌道は、旋回半径、及び、旋回終了後の直線走行部の長さが変化される ことを特徴とする。これにより、効率的な走行軌道の生成が可能となる。
[0009] 第 3の発明は、第 1の発明に係る駐車支援装置において、
駐車枠線が検出されない場合は、旋回中心側にある障害物の位置情報に基づい て、 目標駐車位置への車両の走行軌道を演算することを特徴とする。
[0010] 第 4の発明は、第 1又は 2の発明に係る駐車支援装置において、
2つの障害物に挟まれた駐車空間が検出され、駐車枠線が検出されない場合は、 2つの障害物のうち、駐車空間の入口側で突出している方の障害物の位置情報に基 づいて、 目標駐車位置への車両の走行軌道を演算することを特徴とする。これにより 、障害物の存在状況に応じて効率的な走行軌道の生成が可能となる。
[0011] 第 5の発明は、 目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置において、
車両周辺の障害物を検出する障害物検出手段を備え、
2つの障害物に挟まれた駐車空間が検出される場合は、駐車方向における 2つの 障害物の位置関係に応じて、 目標駐車位置への車両の走行軌道を変化させることを 特徴とする。これにより、駐車枠線が認識不能な状況下においても、障害物の存在状 況に応じて効率的な走行軌道の生成が可能となる。
[0012] 第 6の発明は、第 5の発明に係る駐車支援装置において、
走行軌道は、旋回中心側にない障害物が他方の障害物よりも駐車空間の入口側 で突出している状況下では、その突出量が大きい場合は、同突出量が小さい場合に 比べて、旋回半径が大きくされ、及び Z又は、旋回終了後の直線走行部の長さが小 さくされることを特徴とする。これにより、 自由度の高い態様で効率的な走行軌道の生 成が可能となるので、駐車開始位置に対する制約が少なぐまた、支援を受けないと きの駐車開始位置との乖離を小さくすることができる。
[0013] 第 7の発明は、駐車を支援する駐車支援方法において、
目標駐車位置を決定する目標駐車位置段階と、
車両周辺の障害物と、地面に描かれた駐車枠線との位置関係に基づいて、前記目 標駐車位置への車両の走行軌道を演算する走行軌道演算段階とを含むことを特徴 とする。これにより、検出した障害物と駐車枠線との位置関係に応じて適切な走行軌 道の生成が可能となる。
発明の効果
[0014] 本発明によれば、本発明は、効率的な車両の走行軌道を設定することができ、駐 車支援の利便性を向上させることができる駐車支援装置及び駐車支援方法が得ら れる。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]本発明による駐車支援装置 10の一実施例を示すシステム構成図である。
[図 2]測距センサ 70の検出対象の物体 (この例では車両 Z)の検出態様を示す説明 図である。
[図 3]測距センサ 70を備える車両(自車)が図 2の車両 Zのそばを走行した際に得ら れる車両 Zに係る点列を示す概略図である。
[図 4]本実施例の駐車支援 ECU12の主要機能を示すブロック図である。
[図 5]端点の補正方法の一例を示す図である。
[図 6]ディスプレイ 22上の目標駐車位置設定用タツチパネルの一例を示す図である。
[図 7]車庫入れ駐車時における一般的な走行軌道を示す平面図である。 園 8]旋回中心側に障害物力 SIつあり、駐車枠線が画像認識されていない状況にお ける走行軌道決定方法を示す平面図である。
園 9]旋回中心側に障害物力 つあり、駐車枠線が画像認識されている状況における 走行軌道決定方法を示す平面図である。
園 10]最終直線長 SBDの演算方法の一例を示す説明図である。
園 11]各走行軌道によって移動した際の移動距離と曲率との関係を示す図である。 園 12]旋回中心側に障害物がなく駐車枠線が画像認識されている状況における走 行軌道決定方法を示す平面図である。
[図 13]各種状況における走行軌道決定方法を示す平面図である。
[図 14]各種状況における走行軌道決定方法を示す平面図である。
符号の説明
駐車支援装置
12 駐車支援 ECU
16 舵角センサ
18 車速センサ
20 バックモニタカメラ
22 ディスプレイ
30 操舵制御 ECU
42 障害物情報生成部
44 駐車枠線情報生成部
46 目標駐車位置決定部
48 目標走行軌道演算部
50 リバースシフトスィッチ
52 駐車スィッチ
70 測距センサ
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
[0018] 図 1は、本発明による駐車支援装置 10の一実施例を示すシステム構成図である。 図 1に示す如ぐ駐車支援装置 10は、電子制御ユニット 12 (以下、「駐車支援 ECU1 2」と称す)を中心に構成されている。駐車支援 ECU12は、図示しないバスを介して 互いに接続された CPU、 ROM,及び RAM等からなるマイクロコンピュータとして構 成されている。 ROMには、 CPUが実行するプログラムやデータが格納されている。
[0019] 駐車支援 ECU12には、 CAN (Controller Area Network)や高速通信バス等の適 切なバスを介して、ステアリングホイール(図示せず)の舵角を検出する舵角センサ 1 6、及び、車両の速度を検出する車速センサ 18が接続されている。車速センサ 18は 、各輪に配設され、車輪速に応じた周期でパルス信号を発生する車輪速センサであ つてよい。
[0020] 駐車支援 ECU12には、図 1に示すように、バックモニタカメラ 20が接続される。バッ クモニタカメラ 20は、車両後方の所定角度領域における風景を撮影するように、車両 後部に搭載される。バックモニタカメラ 20は、 CCDや CMOS等を撮像素子に備える カメラであってよレ、。
[0021] 駐車支援 ECU12には、リバースシフトスィッチ 50及び駐車スィッチ 52が接続され ている。リバースシフトスィッチ 50は、シフトレバーが後退位置(リバース)に操作され た場合にオン信号を出力し、それ以外の場合にオフ状態を維持する。また、駐車スィ ツチ 52は、車室内に設けられ、ユーザによる操作が可能となっている。駐車スィッチ 5 2は、常態でオフ状態に維持されており、ユーザの操作によりオン状態となる。
[0022] 駐車支援 ECU12は、駐車スィッチ 52の出力信号に基づいてユーザが駐車支援を 必要としているか否かを判別する。即ち、車両の走行中に駐車スィッチ 52がオンにさ れると、駐車支援 ECU12は、駐車空間内の目標駐車位置までの車両走行を支援す るための駐車支援制御を可及的速やかに開始する。駐車支援制御は、例えば目標 駐車位置への走行時における操舵制御などの車両制御のみならず、例えば駐車開 始位置まで車両を案内する案内メッセージの出力のような運転者への情報出力を含 む。
[0023] 駐車支援 ECU12には、音波(例えば超音波)や電波(例えばミリ波)、光波(例えば レーザー)等を用いて障害物との距離を検出する測距センサ 70が接続されている。 測距センサ 70は、例えばレーザーレーダ、ミリ波レーダ、超音波レーダのほかステレ オビジョンなど距離が検出できるものであればよい。測距センサ 70は、車両前部の左 右両側に設定される。
[0024] 測距センサ 70は、図 2に示すように、車幅方向を中心とした所定方向に音波等を発 射し、その反射波を受信することで、車両側方にある障害物との距離を検出する。測 距センサ 70は、例えば車両前部のバンバ付近に搭載され、例えば車両横方向に対 して 17度〜 20度の斜め前方に向けて音波等を発射するものであってよい。
[0025] 図 3は、測距センサ 70を備える車両(自車)が図 2の障害物(車両 Z)のそばを走行 した際に得られる車両 Zに係る点列を示す概略図である。測距センサ 70は、図 3に示 すように、障害物の反射部 (音波等の反射点の集合)を点列で出力するものあってよ く、出力データは、出力周期毎にメモリ 72 (例えば EEPROM)に随時記憶されてよい。
[0026] 図 4は、本実施例の駐車支援 ECU12の主要機能を示すブロック図である。駐車支 援 ECU12は、障害物情報生成部 42と、駐車枠線情報生成部 44と、 目標駐車位置 決定部 46と、 目標走行軌道演算部 48とを含む。以下、各部の構成'機能を説明する
[0027] 障害物情報生成部 42は、駐車空間に隣接する障害物に関する障害物情報を生成 する。駐車空間は、車庫入れ駐車の場合、例えば、所定長さ(〉lm)の長さの点列が 検出され、且つ、その後所定長さ L1以上点列が存在しなくなった段階で、所定長さ の点列に係る障害物の奥側に検出される。所定長さ L1は、車庫入れ駐車用の駐車 空間として必要な最小開口幅であり、 自車の車幅等に依存して決定されるべき値で ある(本例では Ll = 2. 5mとする)。
[0028] 障害物情報生成部 42は、駐車空間に隣接する障害物の端部を表す点列データに 基づいて、障害物の端部位置情報を生成する。この場合、障害物情報生成部 42は 、障害物に係る点列のうちの基準方向での端の点 P (図 3参照)が当該障害物の端点 であるとして、当該端点の位置を表す端部位置情報を生成する。尚、基準方向とは、 正規の駐車方向に対して平行 (縦列駐車の場合)又は垂直 (車庫入れ駐車の場合) な方向であってよい。
[0029] 或いは、障害物情報生成部 42は、当該検出済みの障害物に係る全点列若しくは 所定長さ以上の点列に対して直線近似又は曲線近似を行うことで、より精度の高い 障害物情報を生成してもよい。一般的に、車両の前部は 2次曲線で近似でき、車両 の側部は直線若しくは曲率の小さい 2次曲線で近似できる。このため、この近似は、 2 次曲線による曲線近似、及び、直線近似が選択的に若しくは双方共に実行されてよ レ、。障害物情報生成部 42は、例えば、近似に用いた点列のうちの基準方向での端 の点 Pを、図 5に示すように、近似曲線又は近似直線上に移した点 P' (点 Pを基準方 向に対して垂直方向に近似曲線上に投影した点 Ρ')力 当該障害物の端点であると して、障害物の端部位置情報を生成する。尚、障害物の端点は、簡易的に基準方向 の端の点としている力 障害物が車両の場合、車両側面に沿った方向の端の点とし てもよく、また、点列のうちの目標走行軌道に最も近い点と定義してもよい。
[0030] 障害物情報生成部 42は、測距センサ 70の出力結果に基づいてリアルタイムに障 害物情報を生成してもよぐ或いは、 目標駐車位置が決定される段階で、メモリ 72か ら読み出した測距センサ 70の出力結果に基づいて、障害物情報を生成してもよい。 また、障害物情報生成部 42は、 2つの障害物に挟まれた駐車空間に対しては、 2つ の障害物のそれぞれに対して障害物情報を生成する。
[0031] 駐車枠線情報生成部 44は、バックモニタカメラ 20の撮像画像に対して駐車枠線認 識処理を行い、駐車枠線情報を生成する。駐車枠線の画像認識処理は、多様であり 、如何なる適切な方法が用いられてもよい。ここで、駐車枠線の画像認識処理の一 例を説明する。本例では、まず、関心領域内の特徴点が抽出される。特徴点は、所 定の閾値を超える輝度変化点として抽出される(即ち、画像の中で明るさに急激な変 化のある輪郭(エッジ)が抽出される。)。次いで、歪曲補正により、各画素のカメラ座 標系から実座標系への変換がなされる。次いで、輪郭(特徴点の点歹 1J)に対して直線 当てはめ(直線近似)がなされ、特徴点の輪郭線が導出される。次いで、 2つの互い に平行なペアの輪郭線が、駐車枠線 (典型的には、白線)の縦線 PLz (図 8参照)とし て検出される。また、平行なペアの輪郭線の端部を通り、該ペアの輪郭線に垂直な 輪郭線が、駐車枠線の前線 PLx (図 8参照)として検出される。
[0032] 駐車枠線情報生成部 44は、このようにして検出した駐車枠線の位置を表す駐車枠 線情報を生成する。駐車枠線の位置は、駐車枠線の縦線 PLzの手前側端部(駐車 空間の入口側端部)の位置(2点)であってよい。駐車枠線情報生成部 44は、典型的 には、バックモニタカメラ 20に駐車枠線が映る車両位置である駐車開始位置にて、 駐車枠線情報を生成する。但し、車両側方を撮影する側方カメラ等を備える場合に は、駐車枠線情報生成部 44は、駐車空間を検出する際や、駐車開始位置に至る過 程において、駐車枠線情報を生成してもよい。この場合、障害物情報生成部 42は、 側方カメラの画像に基づいてリアルタイムに駐車枠線情報を生成してもよぐ或いは、 目標駐車位置が決定される段階で、メモリ 72から読み出した側方カメラの画像出力 結果(又は駐車枠線認識処理結果)に基づいて、駐車枠線情報を生成してもよい。
[0033] 目標駐車位置決定部 46は、 目標駐車位置を適宜適切に決定する。 目標駐車位置 は、例えば駐車完了時の車両後軸中心の位置により規定されてよい。 目標駐車位置 の決定方法は、多様であり、適切な任意の方法が用いられてよい。
[0034] 目標駐車位置決定部 46は、例えば、測距センサ 70の出力結果に基づいて、 目標 駐車位置を決定してよい。この場合、 目標駐車位置決定部 46は、例えば、旋回中心 側にある障害物の端部位置 (端点)に対して、所定の相対位置関係の点を目標駐車 位置として決定してもよい。この際、 目標駐車位置と障害物の端部位置との角度関係 については、車両の向き、障害物の形状 (近似結果)や、 2つの障害物の端点同士を 結んだ直線等を基準に決定されてよい。また、 2つの障害物の間に駐車空間が検出 された場合には (例えば、 2つの障害物を表す点列の端点の間に、所定長さ以上の 点列のない区間が存在する場合には)、 2つの障害物のそれぞれの端点間の中間地 点に目標駐車位置を決定してもよい。その際、標駐車位置と障害物の端部位置との 角度関係については、同様に、車両の向き、障害物の形状 (近似結果)や、 2つの障 害物の端点同士を結んだ直線等を基準に決定されてよい。この測距センサ 70の出 力結果を用いる決定方法では、比較的に早い段階 (駐車空間を検出している段階) で、 目標駐車位置を決定できるため、決定した目標駐車位置に基づいて、例えば駐 車開始位置への案内等を行うことができる。
[0035] 目標駐車位置決定部 46は、例えば、バックモニタカメラ 20 (又は側方カメラ)の画 像中の駐車枠線の認識処理結果に基づいて、 目標駐車位置を決定してよい。この 場合、 目標駐車位置決定部 46は、例えば、旋回中心側にある駐車枠線の縦線の端 部位置 (端点)に対して、所定の相対位置関係の点を目標駐車位置として決定しても よい。この際、 目標駐車位置と縦線の端部位置との角度関係については、駐車枠線 の方向を基準に決定されてよい。或いは、画像中の障害物の認識処理結果に基づ いて、 目標駐車位置を決定してもよい。この決定方法では、バックモニタカメラ 20を 用いる場合には、駐車開始位置付近において (典型的には、駐車開始位置で停止し た際に)初めて目標駐車位置が決定可能となる。
[0036] 目標駐車位置決定部 46は、例えば、駐車開始位置に至る前の所定の移動距離 6 . 5m内にー且停止があつたと判断された場合、その際のー且停止位置に対して所 定の相対関係にある位置を目標駐車位置として決定してもよい。或いは、 目標駐車 位置決定部 46は、ユーザが所定のスィッチを押した際の車両位置に対して所定の 相対関係にある位置を目標駐車位置として決定してもよい。或いは、 目標駐車位置 決定部 46は、車両の走行パターン (位置及び向きの変化履歴)に基づいて、 目標駐 車位置として決定してもよい。これら決定方法では、比較的に早い段階 (駐車空間を 検出している段階)で、 目標駐車位置を決定できるため、決定した目標駐車位置に 基づいて、例えば駐車開始位置への案内等を行うことができる。
[0037] 目標駐車位置決定部 46は、例えば、ディスプレイ 22上に表示される目標駐車枠の 初期表示位置 ·向き(図 6参照)に基づいて、決定してもよレ、。図 6に示す画面では、 例えば駐車開始位置において、リバースシフトスィッチ 50がオンにされた際に、ディ スプレイ 22上に表示される。 目標駐車枠は、実際の駐車枠線や車両の外形を模した 図形であってよぐ例えば、その位置及び向きがユーザにより視認可能である形態を 有し、車庫入れ駐車 (並列駐車)用の表示と縦列駐車用の表示の 2種類が用意され てよい。 目標駐車枠の位置 ·向きは、図 6に示すように、 目標駐車枠を上下左右方向 の並進移動及び回転移動させるためのタツチスィッチ等により、確定スィッチの操作 前に調整が可能とされてもよい。この場合、 目標駐車位置決定部 46は、ディスプレイ 22の座標系(画像の座標系)と実座標系との所与の変換式に基づいて、 目標駐車枠 の位置及び向きに対応した目標駐車位置を決定する。尚、この決定方法では、駐車 開始位置で停止した後にユーザの設定に応じて目標駐車位置が決定されることにな る。
[0038] 目標走行軌道演算部 48は、上述の如く決定される目標駐車位置まで車両を導くた めの走行軌道を演算する。
[0039] 図 7は、車庫入れ駐車時における一般的な走行軌道を示す平面図である。 目標駐 車位置までの走行軌道は、主に、 目標駐車位置の位置情報や、障害物の端部位置 情報や、車両の旋回特性に基づいて決定される。走行軌道は、円弧軌道、クロソイド 軌道及び直線軌道等の組み合わせからなる。
[0040] 本実施例では、 目標駐車位置の直前の区間が直線軌道により構成される。即ち、 車両が旋回後に最終的に直進状態で目標駐車位置に至るような走行軌道が演算さ れる。以下、この旋回後の直線軌道の長さを、最終直線長 SBD [m]と称する。
[0041] 走行軌道は、最終直線長 SBDが先ず決定され、次いで、 目標駐車位置に対して 最終直線長 SBDだけ手前の点に対してクロソイドないし円弧からなる旋回軌道が決 定される。
[0042] ここで、最終直線長 SBDは、旋回中心側にある障害物を避けるために必要な長さ であるが、これを小さくできれば、その分だけ走行軌道の旋回軌道の曲率半径を大き くでき、操舵効率を高めることができ、また、走行軌道生成可能な駐車開始位置の範 囲も大きくすること (例えば走行軌道生成可能な駐車開始位置を目標駐車位置に近 づけること)ができる。し力 ながら、その反面、最終直線長 SBDが小さくなるにつれ て、旋回軌道(円弧軌道又はクロソイド軌道)が目標駐車位置側にシフトしてくるので 、旋回軌道上で車両が旋回中心側にある障害物と接触を引き起こす可能性が高くな る。そこで、最終直線長 SBDは、これらの背反事項を考慮して最適に設定される。
[0043] 本実施例による目標走行軌道演算部 48は、駐車枠線の画像認識状況、及び、駐 車位置周辺の障害物の検出状況に応じて、走行軌道の生成方法を可変としてレ、る。 以下、各状況における走行軌道生成方法について説明していく。
[0044] 図 8は、旋回中心側に障害物が 1つあり、駐車枠線が画像認識されていない状況を 示す平面図である。尚、以下では、説明の便宜上、正規の駐車方向に対して平行な 方向を Z方向、正規の駐車方向に対して垂直な方向を X方向とする。 Z方向及び X方 向は、車両の向きや障害物の向き、認識された駐車枠線の向き等に基づいてシステ ム (駐車支援 ECU12)に認識 (推定)されるものであってよい。
[0045] 旋回中心側に障害物が 1つある状況とは、測距センサ 70の出力結果に基づいて検 出されてよレ、。或いは、バックモニタカメラ 20又は側方カメラの画像に対する障害物 認識処理結果に基づいて検出されてもよい。この場合、障害物の画像認識方法は、 任意であってよいが、例えば、関心領域を大きめに設定し、直線近似の結果得られ る特徴点の輪郭線のうち、駐車枠線に対する平行度合い又は垂直度合いが所定値 以上の輪郭線が、障害物に係る輪郭線として認識されてよレ、。
[0046] 駐車枠線が画像認識されていない状況とは、バックモニタカメラ 20の視野と実際の 駐車枠線の位置関係の影響や、夜間や地下駐車場等での周囲光の影響 (エッジ抽 出への影響)、積雪等の影響により駐車枠線が認識できない場合や、そもそも駐車 枠線が存在しなレ、ような場合や、そもそもバックモニタカメラ 20や画像認識機能が備 わっていない場合が想定される。或いは、駐車枠線が画像認識されているが、駐車 枠線が旋回中心側の障害物の端部位置より後方に (遠い側に)ある場合を含んでよ レ、。尚、図 8には、駐車枠線 PLがー点差線で示されている力 S、この駐車枠線 PLはシ ステム (駐車支援 ECU12)により想定される仮想的な駐車枠線である。
[0047] 図 8に示す状況では、 目標走行軌道演算部 48は、旋回中心側の障害物の端部位 置情報に基づいて、旋回中心側の障害物の端部との接触がないような走行軌道を 決定する。この種の走行軌道の生成方法は、多種多様であり、任意の適切な方法が 用いられてよい。例えば、図 8に示す状況では、 目標駐車位置から走行軌道が一意 的に導出されてもよい。この場合、 目標駐車位置は、旋回中心側の障害物の端部位 置情報に基づいて生成される。 目標駐車位置の Z方向の位置は、図 8に示すように、 障害物の端部に対して、障害物の端部から所定距離 Za (車両全長 リアオーバー ハング) [m]だけ Z方向にオフセットした位置に設定される。 目標駐車位置の X方向 の位置は、図 8に示すように、障害物の端部に対して、所定距離 Xa[m]だけオフセッ トした位置に設定される。尚、所定距離 Xaは、車幅の半分 HW+余裕分 (例えば 0. 3m)であってよい。走行軌道は、予め算出'用意された最終直線長 SBD及び基準軌 道が用いられてよぐこの場合、最終直線長 SBDは、以下説明する他の状況に比べ て最も大きくなり、例えば 1. 3 [m]程度となる。尚、この最終直線長 SBDの大きさ(例 えば 1. 3)は、最終直線長 SBDを決定する際の上限値として利用されてよい。
[0048] 尚、図 8に示す状況に対する走行軌道は、障害物に見立てたポールを有する目標 駐車枠(図 6参照)を、ディスプレイ 22上でユーザに移動させて目標駐車位置を設定 する構成において演算される走行軌道と同様の態様で演算されてもよい。これは、か 力る構成は、 目標駐車枠に対して常に一定の相対位置関係にあるポールの位置を 障害物の端部と看做し、当該ポールとの接触がないような走行軌道を決定する点で 、考え方が同じであるためである。
[0049] 図 9は、旋回中心側に障害物が 1つあり、旋回中心側の障害物の端部位置より前方 に旋回中心側の障害物の端部位置より前方に駐車枠線が画像認識されている状況 を示す平面図である。尚、「前方」とは、 Z方向に沿った駐車空間奥側に対して駐車 空間入口側を指す。
[0050] 図 9に示す状況では、 目標走行軌道演算部 48は、旋回中心側の障害物の端部位 置情報と駐車枠線情報とに基づいて、走行軌道を決定する。旋回中心側の障害物 の端部位置情報と駐車枠線情報とを用レ、ることで、図 9に示すように、障害物と駐車 枠線 PLとの位置関係、即ち障害物と駐車枠線 PLと間のスペース Sを把握することが できる。障害物と駐車枠線 PLと間のスペース Sは、障害物の端部位置情報及び駐車 枠線情報の何れか一方のみでは把握できず、これら双方の情報を用いて初めて把 握可能となる。
[0051] ここで、対比しやすいように便宜上、図 8に示す状況は、駐車枠線が旋回中心側の 障害物の端部位置より前方に存在するにも拘らず当該駐車枠線が認識できない状 況であったと仮定する。
[0052] 図 8に示した状況では、駐車枠線情報が取得されてレ、なレ、が故に、駐車枠線は、 図 8に示したような障害物の端部を基準として最も安全側の仮想位置に想定せざるを 得ず、その結果、障害物と駐車枠線 PLと間のスペース Sの大きさは、所定の小さい 値となる(極小となる)。これに対して、図 9に示す状況では、図 8に示す状況と同一の 車両と障害物の位置関係であるにも拘らず、障害物と駐車枠線 PLと間のスペース S の大きさは、障害物と駐車枠線 PLとの位置関係を把握することで、例えば図 9に示 すように X方向で Xb[m]、 Z方向で Zb [m]だけ大きく取ることができる。従って、この 増大分 (Xb、 Zb)のスペースを、進入可能なスペースとして軌道生成の際に利用する ことで、図 8に示す状況で生成される走行軌道に比べて、最終直線長 SBDの小さい 走行軌道の生成が可能となる。
[0053] 図 10は、最終直線長 SBDの演算方法の一例を示す説明図である。本例において 、最終直線長 SBDを求めるための入力パラメータは、 X と Z であり、 X は、障害物
m in m
の端点位置と目標駐車位置との間の X方向の距離であり、 z は、障害物の端点位置 と駐車枠線の前線との間の Z方向の距離である。従って、図 8に示す状況では、 X
in
= Xa、Z =0であり、図 9に示す状況では、 X =Xa + Xb、 Z =Zbである。
m in m
[0054] 最終直線長 SBDの演算ステップは、 D点での車両傾き Θを求める第 1ステップと、 車両傾き Θ力 最終直線長 SBDを求める第 2ステップとからなる。以下、図 10を参照 しつつ、順に説明していく。図 10には、最終直線長 SBDを求める際に想定される目 標駐車位置までの車両の走行軌道が平面図で描かれている。
[0055] [第 1ステップ]
D点は、図 10に示すように、 目標駐車位置から Za( =車両全長—リアオーバーハ ング)だけ前方にオフセットした X方向の直線上の、障害物から HW/cos( Θ ) (又は 、 HW/cos ( Θ ) + ct)だけ駐車位置側の点である。 DCを円弧区間と想定し、円弧 D Cの延長上で、角度がゼロ度となる点を B2とする。本例では、角度がゼロ度となるクロ ソイド区間の最終点 Bに代えて、 B2に着目して近似を行う。
X方向距離 X は、 Θ を点 Cにおける傾きとし、 γ を車両の最大旋回曲率とす
cir2 clomax max
ると、
X =(l-cos(0 ))/ y
cir2 clomax max
ここで、入力パラメータ Xは、以下通り表せるため、 X は、以下通りである。
m cirl
X =HW/cos( θ ) +Χ +Χ
in cirl clomax
X =Χ -X -HW/cos ( θ ) (1)
cirl in clomax
また、区間 B2〜Dについて、以下の式(2)が成り立つ。
1- γ * (X +Χ )=cos(0) (2)
max cirl cir2
式(1)、(2)より、以下の式(3)が導き出される。
cos2(0)-(l-y *X + y *X - y *X ) *cos(0)- y *HW=0
max in max clomax max cir2 max
(3)
ここで、 A=l— γ *X +γ *X - y *X とおいて、式(3)を解くと、
max in max clomax max cir2 Θ =cos ( (A + sqrt (A * A + 4 * γ * HW) ) /2)
[第 2ステップ]
D点での車両傾き Θが求まると、最終直線長 SBDは、以下の通り導出される。 (最終直線長 SBD) =Za_ (Z -Z ) -Z _Z (4)
cir3 cir2 clomax m
ここで、
Figure imgf000016_0001
このようにして決定される最終直線長 SBDは、 Xが大きくなるほど Θが小さくなり、そ れに伴って小さくなり、また、 Z が大きくなるほど小さくなる。
111
[0056] このようにして最終直線長 SBDが決定されると、当該最終直線長 SBDに基づいて 走行軌道が演算される。この場合、決定された最終直線長 SBDの大きさは上述の如 く障害物を避けるように適合されているので、最終直線長 SBDを除く走行軌道の部 分は、障害物に影響されることなぐ現在の車両位置と最終直線部開始点での車両 位置との位置'角度関係や、車両の旋回特性等に主に依存して、最適な操舵効率と なるように決定されてよい。
[0057] 図 11は、生成した走行軌道に従って移動した際の移動距離と曲率との関係を示す 図である。図 11には、図 8に示す状況で生成される走行軌道に関する同関係を表す 曲線 70と、図 9に示す状況で生成される走行軌道に関する同関係を表す曲線 72と 力 対比的に示されている。それぞれ、走行軌跡は、同一の駐車開始位置から同一 の目標駐車位置まで生成されたものとする。
[0058] 図 11において、図 8に示す状況に対しては、比較的大きい最終直線長 SBDが設 定されるので、曲線 70は、旋回曲率が走行開始後に最大旋回曲率まで急な傾きで 上昇し、旋回後の直線軌道へと移行する際、旋回曲率が最大旋回曲率から急な傾き で降下する。これに対して、図 9に示す状況に対しては、比較的小さい最終直線長 S BDが設定可能となるので、曲線 72は、旋回曲率が走行開始後に比較的小さい最大 旋回曲率まで比較的穏やかな傾きで (操舵効率が高レ、態様で)上昇し、旋回後の直 線軌道へと移行する際、最大旋回曲率から比較的穏やかな傾きで (操舵効率が高い 態様で)降下する。
[0059] このように本実施例によれば、車両周辺の障害物と駐車枠線との位置関係を検出 することで、隣の駐車枠線 PL内で利用可能な入口側の角領域を把握することができ る。これにより、当該スペースを積極的に用いて走行軌道を生成することが可能となり 、自由度が高い且つ操舵効率が高い走行軌道を生成することができる。
[0060] 尚、駐車枠線情報のみを用いて走行軌道を生成する構成 (又は、ポール付き目標 駐車枠を用いて走行軌道を生成する構成)では、図 9に示すように、駐車枠線 (又は 目標駐車枠)に対して所定の位置関係に、仮想的な障害物の端部 Pmが想定され、 当該端部 Pmを回避するような走行軌道が生成される。力、かる構成では、図 9に示す ような車両位置では、障害物の端部 Pmを回避できる走行軌道の生成が不能である。 この場合、運転者に対して駐車開始位置や目標駐車位置の変更 (或いは駐車中の 場合は駐車のやり直し)を強いることなり、運転者に不便をもたらす。
[0061] これに対して、本実施例によれば、実際に検出した障害物の端部位置に基づいて 、駐車枠線と障害物の端部位置との位置関係を把握するので、上述の如く旋回中心 側にある隣の駐車枠線内の入口側角領域 (仮想的な障害物の端部 Pmが想定される 位置を含みうる。)を効率的に利用した走行軌道生成が可能である。このため、例え ば図 9に示すような車両位置においても目標駐車位置への走行軌道生成が可能で あり、走行軌道が生成できない状況に陥り難くなる。
[0062] 図 12は、旋回中心側に障害物がなく(本例では、旋回中心側とは反対側に障害物 が 1つあり)、駐車枠線が画像認識されている状況を示す平面図である。
[0063] 旋回中心側に障害物が存在しない状況とは、測距センサ 70の出力結果に基づい て検出されてよい。或いは、ノ ックモニタカメラ 20又は側方カメラの画像に対する障 害物認識処理結果に基づいて検出されてもよい。
[0064] 図 12に示す状況では、 目標走行軌道演算部 48は、旋駐車枠線情報に基づいて、 旋回中心側スペース(隣の駐車枠線内の入口側角領域)を自由に用いて走行軌道 を決定する。これは、隣接する駐車枠線内に障害物が存在しないため、障害物の端 部位置を回避する必要が一切なくなるからである。この場合、最終直線長 SBDは、 最小なり、例えば 0. 5 [m]程度となる。尚、この最終直線長 SBDの大きさ(例えば 0. 5)は、最終直線長 SBDを決定する際の下限値として利用されてよい。当然ながら、 図 9に示す状況であっても、入力パラメータ (Xb、 Zb)が十分大きくなると(障害物の 端部位置を考慮する必要がないほど十分大きくなる場合)、最終直線長 SBDが同様 の最小値になる。
[0065] 図 13 (A)は、駐車位置の両側に障害物がそれぞれ 1つずつあり、手前側(旋回中 心側の反対側)の障害物の方が前に出ており、且つ、駐車枠線が画像認識されてい ない状況を示す平面図である。図 13 (B)は、駐車位置の両側に障害物がそれぞれ 1 つずつあり、奥側(旋回中心側)の障害物の方が前に出ており、且つ、駐車枠線が画 像認識されてレ、なレ、状況を示す平面図である。
[0066] 駐車位置の両側に障害物がそれぞれ 1つずつある状況とは、測距センサ 70の出力 結果に基づいて検出されてよい。或いは、ノ ックモニタカメラ 20又は側方カメラの画 像に対する障害物認識処理結果に基づいて検出されてもよい。同様に、何れの障害 物が前に出ているかは、測距センサ 70の出力結果や画像処理結果に基づいて検出 されてもよレ、。この際、「前」とは、障害物が車両のときは車両前方であり、 Z方向に沿 つた駐車空間奥側に対して駐車空間入口側が「前」である。
[0067] 駐車枠線が画像認識されていない状況とは、上述と同様、バックモニタカメラ 20の 視野と実際の駐車枠線の位置関係の影響等により駐車枠線が認識できない場合や 、そもそも駐車枠線が存在しないような場合や、そもそもバックモニタカメラ 20や画像 認識機能が備わっていない場合等が想定される。図 13には、駐車枠線 PLがー点差 線で示されているが、この駐車枠線 PLはシステム(駐車支援 ECU12)により想定さ れる仮想的な駐車枠線である。
[0068] 図 13 (A)及び図 13 (B)に示す状況では、 目標走行軌道演算部 48は、前に出てい る方の障害物の端部位置に対して所定の位置関係に、仮想的な駐車枠線 PLを想 定し、当該駐車枠線 PLの位置情報と旋回中心側の障害物の端部位置情報に基づ いて、走行軌道を決定する。これにより、図 13 (A)に示すように、旋回中心側の反対 側の障害物の方が前に出ている場合には、図 13 (B)に示すように、旋回中心側の障 害物の方が前に出ている場合に比べて、旋回中心側の障害物の端部付近のスぺー ス(即ち、 Zcの大きさに起因したスペース)を有効に利用して走行軌道を生成すること ができる。尚、図 13 (B)に示すように、旋回中心側の障害物の方が前に出ている場 合には、図 8に示した状況と同様の態様で、走行軌道が決定されることになる。
[0069] 具体的には、図 13 (A)に示す状況では、入力パラメータ X =Xc、 Z =Zcとして
m in
最終直線長 SBDが決定され、当該決定された最終直線長 SBDを含む走行軌道が 決定される。一方、図 13 (B)に示す状況では、入力パラメータ X =Xc、 Z =0とし
m in て最終直線長 SBDが決定され、当該決定された最終直線長 SBDを含む走行軌道 が決定される。これにより、図 13 (A)に示す状況で生成される走行軌道は、図 13 (B )に示す状況で生成される走行軌道に比べて、 Zcに起因して、最終直線長 SBDが 小さくなり、障害物端部に近接す旋回軌道における曲率半径が大きくなる。
[0070] 尚、本実施例は、仮想的な駐車枠線 PLの X方向の位置力 目標駐車位置の X方 向の位置 (例えば、 2つの障害物の中間点)に対応して決定される構成であるので、 図 13 (A)及び図 13 (B)に示す各例の間には、 X方向のスペースに関して有意差が 生じていない。し力しながら、旋回中心側の反対側の障害物の方が前に出ている場 合に、当該障害物の端部 (駐車位置側の端部)に対して所定の位置関係に目標駐 車位置を決定する構成では、 2つの障害物間の X方向の距離が大きくなるにつれて 、旋回中心側の障害物の端部付近のスペースが X方向にも大きくなる。この場合、旋 回中心側の障害物の端部に対して所定の位置関係に目標駐車位置を決定する構 成に比べて、旋回中心側の障害物の端部付近の X方向のスペースをも有効に利用 して走行軌道を生成することができる。
[0071] 図 14 (A)は、駐車位置の両側に障害物がそれぞれ 1つずつあり、手前側(旋回中 心側の反対側)の障害物の方が前に出ており、且つ、旋回中心側の障害物の端部 位置より前方に駐車枠線が画像認識されている状況を示す平面図である。
[0072] 図 14 (B)は、駐車位置の両側に障害物がそれぞれ 1つずつあり、奥側(旋回中心 側)の障害物の方が前に出ており、且つ、旋回中心側の障害物の端部位置より前方 に駐車枠線が画像認識されている状況を示す平面図である。
[0073] 図 14 (A)に示す状況では、 目標走行軌道演算部 48は、旋回中心側の障害物の 端部位置情報と駐車枠線情報とに基づいて、走行軌道を決定する。走行軌道の生 成方法については、図 9を参照して説明した方法と同様であってよい。 [0074] ここで、対比しやすいように便宜上、図 13 (A)に示す状況は、駐車枠線が旋回中 心側の障害物の端部位置より前方に存在するにも拘らず当該駐車枠線が認識でき なレヽ状況であつたと仮定する。
[0075] 図 13 (A)に示した状況では、駐車枠線情報が取得されていないが故に、駐車枠線 は、図 13 (A)に示したような障害物の端部に対して所定位置関係にある仮想位置に 想定せざるを得ず、その結果、障害物と駐車枠線 PLと間のスペース Sの大きさは、比 較的小さい値となる。これに対して、図 14 (A)に示す状況では、図 13 (A)に示す状 況と同一の車両と障害物の位置関係であるにも拘らず、障害物と駐車枠線 PLと間の スペース Sの大きさは、障害物と駐車枠線 PLとの位置関係に従って、例えば図 14 ( A)に示すように X方向で Xb [m]、 Z方向で Zb[m]だけ大きく取ることができる。従つ て、この増大分のスペースを、進入可能なスペースとして軌道生成の際に利用するこ とで、図 13 (A)に示す状況で生成される走行軌道に比べて、最終直線長 SBDの小 さレヽ走行軌道の生成が可能となる。
[0076] 具体的には、図 14 (A)に示す状況では、入力パラメータ X =Xc + Xb、Z =Zc
in in
+ Zbとして最終直線長 SBDが決定され、当該決定された最終直線長 SBDを含む走 行軌道が決定される。これにより、図 14 (A)に示す状況で生成される走行軌道は、 図 13 (A)に示す状況で生成される走行軌道に比べて、最終直線長 SBDが小さくな り、障害物端部に近接す旋回軌道における曲率半径が大きくなる。
[0077] 図 14 (B)に示す状況では、 目標走行軌道演算部 48は、旋回中心側の障害物の端 部位置情報と駐車枠線情報とに基づいて、走行軌道を決定する。走行軌道の生成 方法については、図 9及び図 14 (A)を参照して説明した方法と同様であってよい。
[0078] ここで、対比しやすいように便宜上、図 13 (B)に示す状況は、駐車枠線が旋回中 心側の障害物の端部位置より前方に存在するにも拘らず当該駐車枠線が認識でき なレ、状況であつたと仮定する。
[0079] 図 14 (B)に示す状況では、図 13 (B)に示す状況と同一の車両と障害物の位置関 係であるにも拘らず、障害物と駐車枠線 PLと間のスペース Sの大きさは、障害物と駐 車枠線 PLとの位置関係に従って、例えば図 14 (B)に示すように X方向で Xb[m]、 Z 方向で Zb [m]だけ大きく取ることができる。従って、この増大分のスペースを、進入 可能なスペースとして軌道生成の際に利用することで、図 13 (B)に示す状況で生成 される走行軌道に比べて、最終直線長 SBDの小さい走行軌道の生成が可能となる。
[0080] 具体的には、図 14 (B)に示す状況では、入力パラメータ X =Xc+Xb、Z =Zbと
in in して最終直線長 SBDが決定され、当該決定された最終直線長 SBDを含む走行軌道 が決定される。これにより、図 14 (B)に示す状況で生成される走行軌道は、図 13 (B) に示す状況で生成される走行軌道に比べて、最終直線長 SBDが小さくなり、障害物 端部に近接す旋回軌道における曲率半径が大きくなる。
[0081] このように本実施例によれば、駐車枠線の画像認識状況、及び、駐車位置周辺の 障害物の検出状況に応じて、最適な走行軌道 (最適な最終直線長 SBD)を設定する こと力 Sできる。これにより、最終直線長 SBDを短くして操舵効率の良好な走行軌道を 生成することができ、駐車支援の利便性が向上する。また、従来用いられていなかつ たスペースを進入可能なスペースと利用可能とすることで、変更や修正の自由度の 高い走行軌道を生成することができる。即ち、運転者が車両を停止させた位置が最 適な駐車開始位置からずれていたり、或いは、駐車開始位置にて目標駐車位置が 変更されたりした場合でも、それに対応した走行軌道の生成が可能となりえ、 目標駐 車位置への走行軌道が生成できない事態に陥り難くすることができる。また、最終直 線長 SBDを短くすることで、駐車開始位置から目標駐車位置までの距離が近くなる ので、支援を受けないときの駐車開始位置との乖離が小さくなり、駐車支援の利便性 が向上する。また、従来用いられていなかったスペースを進入可能なスペースと利用 可能とすることで、支援可能な駐車開始位置の範囲が広がるので、柔軟性の高い態 様で、駐車開始位置までの車両の走行支援を行うことができる。
[0082] 尚、本実施例は、上述からも明らかなように、駐車開始位置から目標駐車位置まで の距離が比較的小さいときに特に有用である。これは、駐車開始位置から目標駐車 位置までの距離が十分大きい場合には、障害物に対して近接するまでに車両の向き や位置を最適に変化させることが容易であるためである。但し、このように駐車開始 位置から目標駐車位置までの距離が十分大きい場合であっても、本実施例を利用し て、より効率的な走行軌道を生成することも可能である。
[0083] ここで、上述の如く決定される走行軌道は、 目標駐車位置まで車両を導く過程の如 何なる段階で用いられてもよい。典型的には、駐車開始位置から目標駐車位置まで 車両を導く過程で利用されるが、駐車開始位置まで車両を導く駐車初期段階(開始 位置案内)で利用されてもょレ、。
[0084] 前者の場合(車両後退時の駐車支援で用いる場合)、駐車支援 ECU12は、上述 の如く決定された走行軌道をそのまま目標走行軌道として用いて、車両後退時の駐 車支援を行ってよい。具体的には、図 1に示すように、駐車支援 ECU12は、車速セ ンサ 18の出力信号力も演算した車両移動量と舵角センサ 16から得られる舵角位置 を用いて自車の車両位置を推定し、推定した車両位置の目標走行軌道からの偏差 に応じた目標舵角を演算し、当該目標舵角を操舵制御 ECU30に送信する。操舵制 御 ECU30は、当該目標舵角を実現するようにモータ 32 (操舵用ァクチユエータ)を 制御する。尚、モータ 32は、ステアリングコラムやステアリングギアボックスに設けられ 、その回転角によりステアリングシャフトを回転させるものであってよレ、。この場合、走 行軌道は、車両後退時に取得されるバックモニタカメラ 20の撮像画像に基づいて随 時補正される目標駐車位置に応じて、随時再演算されてもよい。
[0085] 後者の場合 (開始位置案内時の駐車支援で用いる場合)、 目標走行軌道演算部 4 8は、上述の如く決定した走行軌道に基づく車両後退時の駐車支援が可能な駐車開 始位置を演算してよい。上述の如く決定した走行軌道が駐車開始位置を案内するた めだけに利用される構成の場合、即ち、駐車開始位置及び目標駐車位置が最終確 定してから正規の目標走行軌道が生成される構成の場合には、最終直線長 SBDを 除く走行軌道の部分は、車両の最大旋回曲率等を用いて近似的に用いて演算され るものであってよレ、。
[0086] 以上、本発明の好ましい実施例について詳説した力 本発明は、上述した実施例 に制限されることはなぐ本発明の範囲を逸脱することなぐ上述した実施例に種々の 変形及び置換をカ卩えることができる。
[0087] 例えば、上述した実施例では、隣接駐車枠線内の入口側角部における Z方向のス ペースのみならず X方向のスペースをも効率的に利用可能とするため、 2つの入力パ ラメータ X 及び Z を用いて、最終直線長 SBDを決定している力 S、何れか一方の入
in m
力パラメータのみを用いて最終直線長 SBDを決定することも可能である。例えば、簡 易的に、最終直線長 SBDは、図 8に示す状況で設定される最終直線長 SBD (基準 S BD)から入力パラメータ Z を差し引くことで決定されてもよい。
[0088] また、上述した実施例では、最終直線長 SBDの演算方法を例示してレ、るが、本発 明は、これに限定されることはなぐ駐車枠線と障害物との位置関係に基づいて最終 直線長 SBDが可変となるものであれば、如何なる他の演算方法が採用されてもよい
[0089] また、上述した実施例では、最終的な目標駐車位置まで操舵用ァクチユエータによ り自動的に操舵を行う構成を採用しており、現状の操舵用ァクチユエータの性能上据 え切り動作が不能であることから、クロソイド区間や最終直線長 SBDの下限値を設定 しているが、 自動操舵を行わない構成や据え切り動作のみを運転者に行わす構成等 では、クロソイド区間を短くしたり、最終直線長 SBDの下限値を略ゼロに設定したりす ることも可肯である。
[0090] また、上述の実施例では、駐車空間の両側の障害物が検出されている場合には、 目標駐車位置の X方向の位置(入力パラメータ Xc)が 2つの障害物の X方向の中間 点に設定されているが、 目標駐車位置の X方向の位置は、図 8に示した状況と同様、 旋回中心側の障害物を基準にして決定されてもよい。この場合、例えば図 13 (A)及 び図 13 (B)示した状況では、入力パラメータ Xcに代えて入力パラメータ Xaが用いら れてよい。
[0091] また、上述の実施例では、車速センサ 18や舵角センサ 16を用いて車両の向きや 位置に関する情報を取得 ·導出している力 それに代えて又は加えてョーレートセン サゃジャイロセンサ、方位計、 GPS測位結果等を用いてもよい。
[0092] また、上述の実施例では、説明の都合上、障害物は車両を想定しているが、障害 物としては、 自転車、二輪車、壁、 2つ以上のパイロン等のあらゆる有体物が想定可 能である。
[0093] 尚、本国際出願は、 2006年 4月 25日に出願した日本国特許出願 2006— 12097 6号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容は本国際出願にここでの参照 により援用されるものとする。

Claims

請求の範囲
[1] 目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置にぉレ、て、
車両周辺の障害物と、地面に描かれた駐車枠線との位置関係を検出する検出手 段を備え、
検出した障害物と駐車枠線との位置関係に応じて、 目標駐車位置への車両の走行 軌道を変化させることを特徴とする、駐車支援装置。
[2] 前記走行軌道は、旋回半径、及び、旋回終了後の直線走行部の長さが変化される
、請求項 1に記載の駐車支援装置。
[3] 駐車枠線が検出されない場合は、旋回中心側にある障害物の位置情報に基づい て、 目標駐車位置への車両の走行軌道を演算する、請求項 1に記載の駐車支援装 置。
[4] 2つの障害物に挟まれた駐車空間が検出され、駐車枠線が検出されない場合は、
2つの障害物のうち、駐車空間の入口側で突出している方の障害物の位置情報に基 づいて、 目標駐車位置への車両の走行軌道を演算する、請求項 1又は 2に記載の駐 車支援装置。
[5] 目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置にぉレ、て、
車両周辺の障害物を検出する障害物検出手段を備え、
2つの障害物に挟まれた駐車空間が検出される場合は、駐車方向における 2つの 障害物の位置関係に応じて、 目標駐車位置への車両の走行軌道を変化させることを 特徴とする、駐車支援装置。
[6] 走行軌道は、旋回中心側にない障害物が他方の障害物よりも駐車空間の入口側 で突出している状況下では、その突出量が大きい場合は、同突出量が小さい場合に 比べて、旋回半径が大きくされ、及び Z又は、旋回終了後の直線走行部の長さが小 さくされることを特徴とする、請求項 5に記載の駐車支援装置。
[7] 駐車を支援する駐車支援方法において、
目標駐車位置を決定する目標駐車位置段階と、
車両周辺の障害物と、地面に描かれた駐車枠線との位置関係に基づいて、前記目 標駐車位置への車両の走行軌道を演算する走行軌道演算段階とを含むことを特徴 とする、駐車支援方法。
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