WO2017104163A1 - 駐車支援方法および装置 - Google Patents

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WO2017104163A1
WO2017104163A1 PCT/JP2016/072493 JP2016072493W WO2017104163A1 WO 2017104163 A1 WO2017104163 A1 WO 2017104163A1 JP 2016072493 W JP2016072493 W JP 2016072493W WO 2017104163 A1 WO2017104163 A1 WO 2017104163A1
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vehicle
frame
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直樹 古城
朋子 黒飛
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日産自動車株式会社
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    • G01S2015/936—Sonar 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
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    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems

Definitions

  • the present invention relates to a parking assistance method and apparatus.
  • a white line on the road surface as a parking frame is recognized from the output of a radar device mounted on the vehicle, and an area partitioned by the recognized white line is set as a parking target position Is known (see, for example, Patent Document 1).
  • a group of reflection points that are determined to be the same object are extracted from the output of the radar device, and when the group of reflection points exist with an interval of a predetermined width or more, The target parking position is set in
  • one or more parking frames are set based on a preset width of the parking frame, but the actual width of the parking frame varies. Therefore, the setting of the parking frame may be affected by an error between the setting value of the parking frame width and the actual parking frame width.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a parking support method and apparatus capable of appropriately setting a parking frame.
  • the present invention acquires recognition information of a plurality of parked vehicles existing in a parking frame group including a plurality of parking frames arranged in parallel, extracts representative points of the plurality of parked vehicles from the recognition information, and The above-mentioned problem is solved by calculating the distance between representative points, which is a distance, and calculating the width of the parking frame based on the distance between the representative points.
  • the parking frame by calculating the width of the parking frame based on the recognized distance between the representative points of the plurality of parked vehicles, the error between the width of the parking frame to be set and the actual width of the parking frame is reduced. As a result, the parking frame can be set appropriately.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a parking support apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the parking assistance apparatus 100 according to the present embodiment is mounted on a vehicle and supports an operation of moving (parking) the vehicle to a parking space.
  • the parking assistance device 100 of the present embodiment includes a distance sensor group 10, a moving distance sensor 20, a steering angle sensor 30, a main switch 40, a parking assistance ECU (Electronic control unit) 50, and a vehicle control ECU 60.
  • the parking assist device 100 also includes a hardware group mounted on a normal vehicle such as an engine control ECU (not shown) and a power assist ECU for steering. These components are connected by a CAN (Controller Area Network) or other in-vehicle LAN in order to exchange information with each other.
  • CAN Controller Area Network
  • the distance sensor group 10 includes, for example, a front distance sensor 11, a right side distance sensor 12, and a left side distance sensor 13, as illustrated.
  • the front distance sensor 11 is installed in the front bumper of the vehicle or in the vicinity thereof, detects polar coordinates (distance and azimuth) of a group of reflection points P0 (see FIG. 3) in an object existing in front of the host vehicle, and notifies the parking assistance ECU 50.
  • the right side distance sensor 12 is installed on the right side of the vehicle (for example, on the right side of the front end of the vehicle), detects polar coordinates of a group of reflection points P0 on an object existing on the right side of the host vehicle, and outputs the detected polar coordinates to the parking assistance ECU 50. To do.
  • the left-side distance sensor 13 is installed on the left side of the vehicle (for example, on the left side of the front end of the vehicle), detects polar coordinates of a group of reflection points P0 on an object existing on the left side of the host vehicle, and outputs the detected polar coordinates to the parking assistance ECU 50. To do.
  • each sensor of the distance sensor group 10 a laser scanner, a radar, a stereo camera, and the like can be exemplified, and any sensor that can detect polar coordinates of the group of reflection points P0 on the object can be appropriately selected. Further, the detection area of the distance sensor group 10 is set so that polar coordinates of a group of reflection points P0 in a plurality of parked vehicles existing at least on the left and right of the course of the host vehicle can be detected.
  • the movement distance sensor 20 calculates the movement amount of the own vehicle and outputs it to the parking assistance ECU 50.
  • the movement distance sensor 20 can be configured using, for example, a rotation speed sensor that detects the rotation speed of the wheel of the host vehicle.
  • the steering angle sensor 30 is installed inside the steering column, for example, detects the rotation angle of the steering wheel, and outputs it to the parking assist ECU 50.
  • the main switch 40 is a switch operated by the user to instruct the start of parking assistance, and outputs an off signal to the parking assistance ECU 50 when not operated, and sends an on signal to the parking assistance ECU 50 when operated. Output.
  • the main switch 40 is installed at an arbitrary position that can be operated by the driver, for example, around the instrument panel of the host vehicle or around the steering wheel.
  • the main switch 40 may be a software switch provided on the screen of the navigation device, a software switch provided on the screen of a mobile terminal such as a smartphone that can communicate with the vehicle via a network, or the like.
  • the parking assistance ECU 50 is a controller that controls the parking assistance device 100 in an integrated manner.
  • the parking assistance ECU 50 includes a ROM 52 that stores a parking assistance program, a CPU 51 that functions as the parking assistance device 100 according to the present embodiment, and an accessible memory by executing the program stored in the ROM 52. And a RAM 53 that functions as a device.
  • the parking assistance ECU 50 receives detection information from the distance sensor group 10, the moving distance sensor 20, the steering angle sensor 30, and the main switch 40, and executes a parking assistance process described later, and then the target vehicle speed and the target steering angle of the host vehicle. Are calculated and output to the vehicle control ECU 60.
  • the vehicle control ECU 60 is a controller that performs drive control of the vehicle.
  • the vehicle control ECU 60 functions as a ROM 61 that stores a vehicle drive control program, a CPU 61 that functions as a vehicle control device, and an accessible storage device by executing the program stored in the ROM 62. And a RAM 63.
  • the vehicle control ECU 60 receives the target vehicle speed and the target steering angle of the vehicle from the parking assist ECU 50, and performs drive control of the vehicle in cooperation with the engine control ECU, the power assist ECU of the steering, and the like.
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining the function of the parking assist ECU 50.
  • the parking assist ECU 50 includes a parked vehicle recognition unit 501, a vehicle representative point calculation unit 502, a vehicle group selection unit 503, a parking frame width calculation unit 504, a parking space calculation unit 505, A parking permission determination unit 506, a parking space division unit 507, a parking target position calculation unit 508, a parking route calculation unit 509, a search route calculation unit 510, and a vehicle control command value calculation unit 511 are provided.
  • the parked vehicle recognition unit 501 recognizes a parked vehicle based on a reflection point position information group (hereinafter referred to as a point group) input from the distance sensor group 10 as a polar coordinate group.
  • the parked vehicle recognition unit 501 first integrates the point groups input from the front distance sensor 11, the right side distance sensor 12, and the left side distance sensor 13 by converting the polar coordinates to the xy plane coordinates, Clustering is performed to extract a group of adjacent points.
  • FIG. 3 is a plan view showing a state where recognition processing of a parked vehicle is executed in a parallel parking type parking lot.
  • the parked vehicle is extracted as an L-shaped point group by the parked vehicle recognition unit 501.
  • the parked vehicle recognition unit 501 outputs information on the extracted group of point groups to the vehicle representative point calculation unit 502 when the group of points extracted by clustering is L-shaped.
  • a recognition method of a parked vehicle it is not restricted to the above-mentioned method, Other well-known methods can be used.
  • the vehicle representative point calculation unit 502 calculates the representative point P1 of each parked vehicle based on the point cloud information input from the parked vehicle recognition unit 501.
  • the vehicle representative point calculation unit 502 first extracts a straight line representing the front surface of a parked vehicle parked rearward or the rear surface of a parked vehicle parked forward, and then parked the center point of the extracted straight line. Calculated as the representative point P1 of the vehicle.
  • one of the pair of L-shaped straight lines is a straight line indicating the front surface of the parked vehicle parked rearward or the rear surface of the parked vehicle parked forward
  • the other straight line represents the side surface of the parked vehicle. It becomes the straight line shown.
  • FIG. 3 in the situation where the vector indicating the direction of the host vehicle and the vector indicating the direction of the parked vehicle are at right angles, the front of the parked vehicle parked backward or the parked vehicle parked forward
  • the rear surface falls within a range from 45 ° on the left side to 45 ° on the right side with respect to the vector indicating the direction of the host vehicle.
  • the vehicle representative point calculation unit 502 sets a straight line that falls in a range from 45 ° on the left side to 45 ° on the right side with respect to the vector indicating the direction of the host vehicle, in front of or in front of a parked vehicle parked backward. It is extracted as a straight line indicating the rear surface of the parked parked vehicle. Then, the vehicle representative point calculation unit 502 calculates the center point of the extracted straight line as the representative point P1 of the parked vehicle and outputs it to the vehicle group selection unit 503.
  • the vehicle representative point calculation unit 502 calculates not only the position of the representative point P1 of the parked vehicle but also the direction based on the direction of the straight line indicating the front or rear surface of the parked vehicle and the straight line indicating the side of the parked vehicle.
  • the information on the position and orientation of the representative point P1 of the parked vehicle is output to the vehicle group selection unit 503.
  • the center center of gravity may be set.
  • the vehicle group selection unit 503 is a parking frame group composed of a series of parallel parking frames whose directions coincide with each other based on the position and orientation information of the representative point P1 of each parked vehicle input from the vehicle representative point calculation unit 502. Select a group of parked vehicles. Then, the vehicle group selection unit 503 obtains information on the position and orientation of the representative point P1 of each parked vehicle belonging to the selected parked vehicle group, a parking frame width calculation unit 504, a parking space calculation unit 505, and a search route calculation unit. Output to 510.
  • parked vehicles that exist in parking frames with different orientations are classified into different parked vehicle groups. If there are parked vehicle groups on the left and right of the subject vehicle that is being searched, the directions of the left and right parked vehicle groups are Since they differ by 180 °, the left and right parked vehicle groups are classified into different parked vehicle groups.
  • the method of classifying the parked vehicle group is not limited to this. For example, according to whether or not the distance between the parked vehicles is within a predetermined distance (for example, a distance between three parked vehicles), the parked vehicle group is further classified, or an object that is not a vehicle between the parked vehicles May be classified into separate parked vehicle groups with the object as a boundary.
  • a predetermined distance for example, a distance between three parked vehicles
  • the vehicle group selection unit 503 may sequentially execute a process of classifying the parked vehicle group every time information on the representative point P1 of each parked vehicle is input from the vehicle representative point calculation unit 502. For example, a process of classifying a parked vehicle group after continuously inputting (tracking) parked vehicle information and superimposing time-series information may be executed. Specifically, the amount of movement of the host vehicle (so-called odometry) is calculated based on the detection information input from the movement distance sensor 20 and the steering angle sensor 30, and the parking until the previous time is calculated based on the calculation result. Information on the representative point P1 of the vehicle and information on the representative point P1 of the current parked vehicle are integrated.
  • information on the representative point P1 of the parked vehicle that has been input until the previous time but not input this time is also used.
  • the calculation process of the parking frame width described later can be executed using information on many parked vehicles that are not included in the detection range of the distance sensor group 10, the stability of the result of the calculation process of the parking frame width can be performed. Increase.
  • the parking frame width calculation unit 504 calculates the width of the parking frame based on the information on the position and orientation of the parked vehicle group of the same classification input from the vehicle group selection unit 503, and determines whether the parking frame can be determined or not.
  • the data is output to the dividing unit 507.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the width width of the parking frame and the distance d between unit representative points. As shown in this figure, the width width of the parking frame and the distance d between the representative points P1 of the two parked vehicles existing in the adjacent parking frames (hereinafter referred to as the unit representative point distance) d substantially coincide with each other.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between the width width of the parking frame and the distance D between the representative points when there is an empty parking frame between the parallel parked vehicles.
  • the distance D between representative points is approximately an integer multiple of the distance d between unit representative points ( ⁇ the width of the parking frame width). That is, the distance D between the representative points of two parked vehicles existing in adjacent parking frames is one time the distance d between unit representative points, and between the representative points of two adjacent parked vehicles across one parking frame. The distance D is twice the distance d between unit representative points, and the distance D between the representative points of two parked vehicles adjacent to each other across the two parking frames is three times the distance d between unit representative points.
  • the parking frame width calculation unit 504 calculates the width of the parking frame using the unit representative point distance d. Specifically, first, an assumed value dx is set for the distance d between unit representative points.
  • the assumed value dx is a value corresponding to a realistic parking frame width (for example, 2.2 m to 3.3 m).
  • an error de between the representative point distance D and the assumed value dx is calculated.
  • a remainder dr when the distance D between the representative points is divided by the assumed value dx is calculated.
  • the error de is calculated by the following equation (1).
  • the sum de_sum of the errors de calculated for each representative point distance D is calculated.
  • the assumed value dx that minimizes the total sum de_sum of the errors is determined as the value of the unit representative point distance d.
  • four parked vehicles V1 to V4 are selected as a parked vehicle group by the vehicle group selection unit 503, the distance D12 between the representative points of the parked vehicle V1 and the parked vehicle V2, and the parked vehicle V2 and the parked vehicle.
  • the residual dr for the distances D12 and D23 between the representative points is dx ⁇ 1/2 or less
  • the error for the distance D23 between the representative points 0.0 m.
  • a straight line connecting a plurality of representative points P1 (hereinafter referred to as a front line) may be applied by a method such as RANSC (random sample consensus), and the distance between the representative points P1 on the front line may be used.
  • RANSC random sample consensus
  • the width width of the parking frame is calculated.
  • the width direction of the parking frame is inclined at a predetermined angle ⁇ with respect to the arrangement direction of the parking frame (the extending direction of the front line).
  • it is preferable to calculate the width of the parking frame as width d when it can be estimated that the parallel parking method is not angled.
  • the parking space calculation unit 505 calculates an empty parking space (that is, a parking space) based on the point cloud information input from the distance sensor group 10, and determines whether or not the parking space determination unit 506 and the parking space division. Output to the unit 507.
  • a so-called Grid map (a grid obtained by dividing a space into a grid) is shown. (Map) can be exemplified.
  • the parking space calculation unit 505 extracts an empty parking space based on the front line information of the parked vehicle group input from the parking frame width calculation unit 504 and the calculated Grid map, for example. In the example shown in FIG. 5, parking spaces for one frame on the left side in the drawing and two frames in the center in the drawing are calculated as parking available spaces.
  • the parking permission determination unit 506 includes information on the width of the parking frame input from the parking frame width calculation unit 504, information on the parking space input from the parking space calculation unit 505, and the vehicle width v_width of the host vehicle. Based on the information, whether or not the own vehicle can be parked in the parking space is determined and output to the vehicle control command value calculation unit 511.
  • the parking permission / inhibition determining unit 506 compares the vehicle width v_width of the host vehicle with the width of the parking frame, and determines that the host vehicle cannot be parked in the parking space when the following equation (3) is satisfied. To do. v_width ⁇ width + width_threshold (3)
  • the width_threshold is a value set in advance in order to secure a space necessary for getting on and off the own vehicle in the parking space.
  • width_threshold may be set to a small value when there is no need to consider getting in and out of people, such as in the case of automatic driving.
  • the parking availability determination unit 506 calculates the width area_width when the parking space is projected onto the front line, and when the condition of the following expression (4) is satisfied, the vehicle is not allowed to park in the parking space. to decide. That is, the parking possibility determination unit 506 determines whether there is a sufficient width of the parking space. v_width ⁇ area_width + width_threshold (4)
  • the parking space division unit 507 Is divided by the number Pnum of parking frames, and information on the divided parking space is output to the parking target position calculation unit 508.
  • the parking space dividing unit 507 calculates the number Pnum of parking frames existing in the parking space.
  • a quotient Wq and a surplus Wr are calculated when the width area_width is divided by the width width of the parking frame.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a method of dividing the parking space according to the present embodiment.
  • the parking space division unit 507 uses a parking frame width width calculated by the parking frame width calculation unit 504 and a front line to virtualize a series of parking frames. Create a virtual frame of ladder shape.
  • the straight line indicating the front portion of the virtual frame is slightly offset toward the front side with respect to the front line.
  • the offset amount at this time may be set so that all the parked vehicles included in the parked vehicle group fall inside the virtual frame, or may be a preset value. What is necessary is just to preset the length (depth) of each parking frame of a virtual frame according to the length of a general parking frame.
  • the parking space division unit 507 sets the position of the virtual frame in the left-right direction (arrangement direction of the parking frame).
  • the position of the representative point P1 of the parked vehicle is projected on the front part of the virtual frame, and the position of the projected representative point P1 and the front part of the parking frame closest to the position are displayed.
  • This offset amount calculation process is executed for all parked vehicles, and calculates an average value of the plurality of calculated offset amounts.
  • the optimal position of the virtual frame as shown in the lower part of FIG. 7 is set by moving the virtual frame in the left-right direction by the calculated average value of the offset amount.
  • the parking space division unit 507 compares the parking space input from the parking space calculation unit 505 with the virtual frame, and determines the information on the parking space divided by the virtual frame as the parking target position calculation unit 508. Output to.
  • the parking target position calculation unit 508 is divided into a plurality of parts when the partitioning information of the parkingable space (that is, the information of the parkingable space divided into a plurality of parts) is input from the parkingable space dividing unit 507.
  • One of the available parking spaces is selected, and a parking target position in the selected parking available space is calculated.
  • a method of selecting one from a plurality of parking spaces for example, a method of selecting a parking space closest to the host vehicle can be exemplified.
  • a calculation method of a parking target position the method of setting to the center back side of the selected parking space can be illustrated.
  • the parking route calculation unit 509 calculates a parking route to the target parking position input from the parking target position calculation unit 508.
  • the calculation method of the parking route is not particularly limited, and various known methods can be used.
  • the search route calculation unit 510 uses the information on the front line input from the parking frame width calculation unit 504 to calculate a travel route for searching for a parking space when parking is not possible. For example, a basic travel line is created by offsetting the front line toward the travel path side of the vehicle, and a route for traveling along the basic travel line from the current position of the host vehicle is generated. In this case, the host vehicle travels along the row of parking frames.
  • the parking control is input from the parking route calculation unit 509.
  • a vehicle control command value for traveling along the route is calculated. If parking is impossible, a vehicle control command value for traveling along the searched route input from the searched route calculation unit 510 is calculated. Then, vehicle control command value calculation unit 511 outputs the calculated vehicle control value to vehicle control ECU 60. Examples of the vehicle control command value include a target vehicle speed and a target steering angle, but other command values such as the acceleration of the host vehicle may be included.
  • the vehicle control value calculation method is not particularly limited, and various known methods can be used.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a control procedure of parking support processing executed by the parking support device 100 according to the present embodiment.
  • parking assistance processing is started, and the process proceeds to step S101.
  • step S101 detection information is input from the distance sensor group 10, the moving distance sensor 20, and the steering angle sensor 30 to the parking assist ECU 50.
  • step S ⁇ b> 102 the parked vehicle recognition unit 501 recognizes the parked vehicle based on the point cloud information input from the distance sensor group 110 as a polar coordinate group.
  • step S103 the vehicle representative point calculation unit 502 calculates the representative point P1 of each parked vehicle based on the point cloud information input from the parked vehicle recognition unit 501.
  • step S ⁇ b> 104 the vehicle group selection unit 503 performs a series of parking frames whose orientations and the like match based on the position and orientation information of the representative point P ⁇ b> 1 of each parked vehicle input from the vehicle representative point calculation unit 502. Select a group of parked vehicles.
  • step S105 the parking frame width calculation unit 504 calculates the width of the parking frame and the front line based on the information on the position and orientation of the parked vehicle group of the same classification input from the vehicle group selection unit 503. calculate.
  • step S ⁇ b> 106 the parking space calculation unit 505 calculates a parking space based on the point cloud information input from the distance sensor group 10.
  • the parking availability determination unit 506 includes information on the width of the parking frame input from the parking frame width calculation unit 504, information on the parking available space input from the parking space calculation unit 505, and Based on the vehicle width v_width information of the host vehicle, it is determined whether or not the host vehicle can be parked in the parking space. In step S107, if it is determined that the host vehicle can be parked, the process proceeds to step S108. If it is determined that the host vehicle cannot be parked, the process proceeds to step S121.
  • step S121 the search route calculation unit 510 calculates a travel route for searching for a parking space using the information on the front line input from the parking frame width calculation unit 504.
  • step S122 the vehicle control command value calculation unit 511 calculates a vehicle control command value for traveling along the searched travel route input from the search route calculation unit 510, and the vehicle control ECU 60 performs the vehicle control command. Vehicle drive control is executed in accordance with the vehicle control command value input from the value calculation unit 511.
  • step S ⁇ b> 108 the parking space division unit 507 determines that the parking frame width width information input from the parking frame width calculation unit 504 and the parking space information input from the parking space calculation unit 505. Based on this, the parking space is divided by the number Pnum of parking frames.
  • step S109 the parking target position calculation unit 508 selects one of the plurality of parking available spaces and calculates the parking target position in the selected parking available space.
  • step S110 the parking route calculation unit 509 calculates a parking route to the target parking position input from the parking target position calculation unit 508.
  • step S111 the vehicle control command value calculation unit 511 calculates a vehicle control command value for traveling along the parking route input from the parking route calculation unit 509, and the vehicle control ECU 60 calculates the vehicle control command value. Vehicle drive control is executed in accordance with the vehicle control command value input from the calculation unit 511. This completes the parking assistance process.
  • the parking operation is executed and the parking support process is terminated.
  • the present invention is not limited to this, and the process returns from step S111 to step S102.
  • the parking target position may be corrected.
  • the recognition information of a plurality of parked vehicles existing in a parking frame group including a plurality of parking frames arranged in parallel is acquired from the distance sensor group 10.
  • representative points P1 of a plurality of parked vehicles are extracted from the recognition information, a representative point distance D that is a distance between adjacent representative points P1 is calculated, and the width width of the parking frame is calculated based on the representative point distance D. Is calculated.
  • the error between the width of the parking frame to be set and the width of the actual parking frame can be reduced. Can be set appropriately.
  • the recognition information of the three or more parked vehicles existing in the parking frame group including three or more parking frames is acquired from the distance sensor group 10
  • the representative points P1 of three or more parked vehicles are extracted from the recognition information, and the width width of the parking frame is calculated based on the information on the distances D between the representative points.
  • the calculation process of the width width of the parking frame can be performed based on more information on the distance D between the representative points, and the width width of the parking frame can be calculated with higher accuracy.
  • the assumed value dx is set to the distance d between unit representative points that substantially matches the width width of the parking frame, and the recognition information of three or more parked vehicles. For each of the plurality of representative point distances D calculated from the above, an error de with a value obtained by multiplying the assumed value dx by an integer is calculated. Here, each time the assumed value dx is changed, the error de is calculated. Then, an assumed value dx that minimizes the sum of errors de_sum is calculated as the width of the parking frame. Thereby, the width width of a parking frame can be calculated appropriately.
  • the orientations of the plurality of parked vehicles are calculated from the recognition information input from the distance sensor group 10, and the calculated orientations of the parked vehicles and the plurality of representative points are calculated. Based on the position of P1, the orientations of the plurality of parking frames (inclination angle ⁇ with respect to the front line (see FIG. 6)) are calculated. Thereby, also in the parking lot of the parallel parking system with an angle, the direction of a parking frame can be set appropriately.
  • variety of a parking frame can be calculated appropriately also in the parking lot of an angled parallel parking system.
  • an empty space (parking is possible) present in a parking frame group including a plurality of parking frames arranged in parallel from the recognition information input from the distance sensor group 10.
  • the vehicle width v_width of the host vehicle Based on the calculated width of the parking frame and the vehicle width v_width of the host vehicle, it is determined whether or not parking is possible in the parking space of the host vehicle.
  • parking is not possible when it is preferable not to park.
  • the left and right parked vehicles are located slightly opposite to the parking frame dedicated to light vehicles, even if it is physically possible to park a normal vehicle in the parking frame dedicated to light vehicles It can be determined that parking is impossible.
  • the width and the number of empty parking frames are adapted to the actual conditions of the parking frame group. Can be set as follows.
  • a virtual frame composed of a plurality of virtual parking frames having the calculated width width is generated, and the virtual frame, the parking available space, and the recognized plurality of parked vehicles are set to any virtual parking vehicle.
  • the parking space is divided into a plurality of parking spaces partitioned by a virtual parking frame.
  • the appropriate parking frame can be set.
  • one of a plurality of parking spaces obtained by dividing the parking space is set as the parking target position, and the parking target position is set.
  • a parking route is generated and the host vehicle is controlled to travel along the parking route.
  • a search route for searching and traveling in the parking lot is generated, and when it is determined that parking in the parking space of the host vehicle is impossible, along the search route
  • the host vehicle is controlled to run.
  • running for detecting a parking possible space to a target parking position can be performed automatically, without requiring a driver
  • the “parking support device 100” in the above embodiment corresponds to an example of the “parking support device” in the present invention
  • the “parked vehicle recognition unit 501” in the above embodiment is an example of the “recognition information acquisition unit” in the present invention
  • the “vehicle representative point calculation unit 502” in the above embodiment corresponds to an example of the “representative point extraction unit” and the “representative point distance calculation unit” in the present invention, and the “parking frame width calculation unit” described above.
  • “504” corresponds to an example of a “parking frame width calculation unit” in the present invention.
  • “Representative point P1” in the above-described embodiment corresponds to an example of “representative point” in the present invention
  • “distance between representative points D” in the above-described embodiment corresponds to an example of “distance between representative points” in the present invention
  • the “assumed value dx” in the above embodiment corresponds to an example of the “assumed value” in the present invention
  • the “error de” in the above embodiment corresponds to an example of the “error” in the present invention
  • the “total error de_sum” in the embodiment corresponds to the “total error” in the present invention.
  • the present embodiment is not necessarily limited thereto, and the present embodiment is not limited to this. It may be based on a camera.
  • the parking space information may be acquired from the outside and the parking state of the parking space may be grasped.

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Abstract

並列された複数の駐車枠を備える駐車枠群に存在する複数の駐車車両の認識情報を、距離センサ群（１０）から取得し、その認識情報から複数の駐車車両の代表点（Ｐ１）を抽出し、隣り合う代表点（Ｐ１）の距離である代表点間距離Ｄを算出し、その代表点間距離Ｄに基づいて駐車枠の幅ｗｉｄｔｈを算出する。

Description

駐車支援方法および装置
　本発明は、駐車支援方法および装置に関するものである。
　車両に搭載される駐車支援装置として、車両に搭載されたレーダー装置の出力から、駐車枠としての路面上の白線を認識し、認識した白線で区画された領域を、駐車目標位置に設定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の駐車支援装置では、レーダー装置の出力から、同一物体と判断される一群の反射点を抽出し、この一群の反射点が所定幅以上の間隔をもって存在する場合、当該間隔内で目標駐車位置を設定することが行われている。
特開２０１３－２２０８０２号公報
　特許文献１に記載の駐車支援装置では、予め設定された駐車枠の幅に基づいて、１又は複数の駐車枠を設定しているところ、実際の駐車枠の幅は様々である。そのため、駐車枠の設定に、駐車枠の幅の設定値と実際の駐車枠の幅との誤差の影響が及ぶ場合がある。
　本発明が解決しようとする課題は、駐車枠を適切に設定できる駐車支援方法および装置を提供することである。
　本発明は、並列された複数の駐車枠を備える駐車枠群に存在する複数の駐車車両の認識情報を取得し、その認識情報から複数の駐車車両の代表点を抽出し、隣り合う代表点の距離である代表点間距離を算出し、その代表点間距離に基づいて駐車枠の幅を算出することにより、上記課題を解決する。
　本発明によれば、認識された複数の駐車車両の代表点間距離に基づいて、駐車枠の幅を算出することにより、設定する駐車枠の幅と実際の駐車枠の幅との誤差を低減できるので、駐車枠を適切に設定できるという効果を奏する。
本発明の一実施形態に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。 駐車支援ＥＣＵの機能を説明するためのブロック図である。 並列駐車方式の駐車場において駐車車両の認識処理を実行している状態を示す平面図である。 駐車枠の幅と単位代表点間距離との関係を説明するための図である。 並列された駐車車両の間に空車状態の駐車枠が存在する場合における駐車枠の幅と代表点間距離との関係を説明するための図である。 角度付きの並列駐車方式の場合における駐車枠の幅と駐車枠のフロントラインに対する傾斜角度との関係を説明するための図である。 駐車可能空間の分割方法の一実施例を説明するための図である。 本実施形態に係る駐車支援装置が実行する駐車支援処理の制御手順を示すフローチャートである。 駐車可能空間の分割方法を説明するための図である。
　図１は、本発明の一実施形態に係る駐車支援装置１００の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る駐車支援装置１００は、車両に搭載され、当該車両を駐車スペースに移動させる（駐車させる）動作を支援する。本実施形態の駐車支援装置１００は、距離センサ群１０と、移動距離センサ２０と、操舵角センサ３０と、メインスイッチ４０と、駐車支援ＥＣＵ（Electronic control unit）５０と、車両制御ＥＣＵ６０とを備える。なお、駐車支援装置１００は、不図示のエンジン制御ＥＣＵやステアリングのパワーアシストＥＣＵ等の通常車両に搭載されているハードウェア群も備える。これらの各構成は、相互に情報の授受を行うためにＣＡＮ（Controller Area Network）やその他の車載ＬＡＮによって接続されている。
　距離センサ群１０は、例えば、図示するように、前方距離センサ１１と、右側方距離センサ１２と、左側方距離センサ１３とを備える。前方距離センサ１１は、車両のフロントバンパー又はその近傍に設置され、自車両の前方に存在する物体における一群の反射点Ｐ０（図３参照）の極座標（距離及び方位）を検知して駐車支援ＥＣＵ５０に出力する。右側方距離センサ１２は、車両の右側方（例えば、車両の前端右側部）に設置され、自車両の右側方に存在する物体における一群の反射点Ｐ０の極座標を検知して駐車支援ＥＣＵ５０に出力する。左側方距離センサ１３は、車両の左側方（例えば、車両の前端左側部）に設置され、自車両の左側方に存在する物体における一群の反射点Ｐ０の極座標を検知して駐車支援ＥＣＵ５０に出力する。
　距離センサ群１０の各センサとしては、レーザスキャナ、レーダー、及びステレオカメラ等を例示することができ、物体における一群の反射点Ｐ０の極座標を検出できるものであれば、適宜選択できる。また、距離センサ群１０の検出領域は、少なくとも自車両の進路の左右に存在する複数の駐車車両における一群の反射点Ｐ０の極座標を検知できるように設定されている。
　移動距離センサ２０は、自車両の移動量を算出して駐車支援ＥＣＵ５０に出力する。移動距離センサ２０は、例えば、自車両の車輪の回転数を検出する回転数センサ等を用いて構成することができる。
　操舵角センサ３０は、例えば、ステアリングコラムの内部に設置され、ステアリングホイールの回転角を検出して駐車支援ＥＣＵ５０に出力する。
　メインスイッチ４０は、駐車支援の開始を指示するためにユーザに操作されるスイッチであり、操作されていない状態ではオフ信号を駐車支援ＥＣＵ５０に出力し、操作されるとオン信号を駐車支援ＥＣＵ５０に出力する。このメインスイッチ４０は、例えば、自車両のインストルメントパネルの周辺やステアリングホイールの周辺等、運転者によって操作可能な任意の位置に設置される。なお、メインスイッチ４０は、ナビゲーション装置の画面に設けられるソフトウェアスイッチや、ネットワークを介して車両と通信可能なスマートフォン等の携帯端末の画面に設けられるソフトウェアスイッチ等にしてもよい。
　駐車支援ＥＣＵ５０は、駐車支援装置１００を統括的に制御するコントローラである。駐車支援ＥＣＵ５０は、駐車支援プログラムが格納されたＲＯＭ５２と、このＲＯＭ５２に格納されたプログラムを実行することで、本実施形態の駐車支援装置１００として機能する動作回路としてのＣＰＵ５１と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ５３とを備える。この駐車支援ＥＣＵ５０は、距離センサ群１０、移動距離センサ２０、操舵角センサ３０、メインスイッチ４０から検出情報が入力され、後述する駐車支援処理を実行した後に、自車両の目標車速と目標操舵角とを算出して車両制御ＥＣＵ６０に出力する。
　車両制御ＥＣＵ６０は、車両の駆動制御を行うコントローラである。車両制御ＥＣＵ６０は、車両駆動制御プログラムが格納されたＲＯＭ６２と、このＲＯＭ６２に格納されたプログラムを実行することで、車両制御装置として機能する動作回路としてのＣＰＵ６１と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ６３とを備える。この車両制御ＥＣＵ６０は、駐車支援ＥＣＵ５０から車両の目標車速と目標操舵角とが入力され、エンジン制御ＥＣＵやステアリングのパワーアシストＥＣＵ等と連携して、車両の駆動制御を行う。
　図２は、駐車支援ＥＣＵ５０の機能を説明するためのブロック図である。この図に示すように、駐車支援ＥＣＵ５０は、駐車車両認識部５０１と、車両代表点算出部５０２と、車両群選定部５０３と、駐車枠幅算出部５０４と、駐車可能空間算出部５０５と、駐車可否判断部５０６と、駐車可能空間分割部５０７と、駐車目標位置算出部５０８と、駐車経路算出部５０９と、探索経路算出部５１０と、車両制御指令値算出部５１１とを備える。
　駐車車両認識部５０１は、距離センサ群１０から極座標群として入力された反射点位置情報群（以下、点群という）に基づいて、駐車車両を認識する。駐車車両認識部５０１は、まず、前方距離センサ１１、右側方距離センサ１２、及び左側方距離センサ１３から入力された点群を、極座標からｘｙ平面座標に座標変換して統合し、次に、クラスタリングを行って近接した一群の点群を抽出する。
　図３は、並列駐車方式の駐車場において駐車車両の認識処理を実行している状態を示す平面図である。この図に示すように、並列駐車方式の駐車場に駐車車両が存在する場合、駐車車両は、駐車車両認識部５０１により、Ｌ字状の点群として抽出される。図２に戻り、駐車車両認識部５０１は、クラスタリングを行って抽出した一群の点群がＬ字状になっている場合に、抽出した一群の点群の情報を車両代表点算出部５０２に出力する。なお、駐車車両の認識方法としては、上述の方法には限られず、他の公知の方法を用いることができる。
　車両代表点算出部５０２は、駐車車両認識部５０１から入力された点群の情報に基づいて、各駐車車両の代表点Ｐ１を算出する。車両代表点算出部５０２は、まず、後向きで駐車している駐車車両の前面または前向きで駐車している駐車車両の後面を表す直線を抽出し、次に、抽出した直線の中心点を、駐車車両の代表点Ｐ１として算出する。
　ここで、Ｌ字状の一対の直線の一方は、後向きで駐車している駐車車両の前面または前向きで駐車している駐車車両の後面を示す直線となり、他方の直線は、駐車車両の側面を示す直線となる。図３に示すように、自車両の向きを示すベクトルと駐車車両の向きを示すベクトルとが直角になる状況では、後向きで駐車している駐車車両の前面または前向きで駐車している駐車車両の後面が、自車両の向きを示すベクトルに対して左側に４５°から右側に４５°までの範囲に入る。そこで、車両代表点算出部５０２は、自車両の向きを示すベクトルに対して左側に４５°から右側に４５°までの範囲に入る直線を、後向きで駐車している駐車車両の前面または前向きで駐車している駐車車両の後面を示す直線として抽出する。そして、車両代表点算出部５０２は、抽出した直線の中心点を、駐車車両の代表点Ｐ１として算出して車両群選定部５０３に出力する。
　ここで、車両代表点算出部５０２は、駐車車両の前面または後面を示す直線及び駐車車両の側面を示す直線の向きに基づいて、駐車車両の代表点Ｐ１の位置のみならず向きも算出して、駐車車両の代表点Ｐ１の位置及び向きの情報を車両群選定部５０３に出力する。なお、駐車車両の代表点Ｐ１は、駐車車両の前面または後面の中心に設定することは必須ではなく、複数の駐車車両について同じ位置に設定すればよく、例えば、駐車車両の前方の左右端や中心（重心）等に設定してもよい。
　車両群選定部５０３は、車両代表点算出部５０２から入力された各駐車車両の代表点Ｐ１の位置及び向きの情報に基づいて、向きが一致する一連の並列された駐車枠からなる駐車枠群に存在する駐車車両群を選定する。そして、車両群選定部５０３は、選定した駐車車両群に属する各駐車車両の代表点Ｐ１の位置及び向きの情報を、駐車枠幅算出部５０４、駐車可能空間算出部５０５、及び探索経路算出部５１０に出力する。ここで、向きが異なる駐車枠に存在する駐車車両は、異なる駐車車両群に分類されるところ、探索走行中の自車両の左右に駐車車両群が存在する場合、左右の駐車車両群の向きは１８０°異なるので、左右の駐車車両群は、異なる駐車車両群に分類される。
　なお、駐車車両群を分類する方法はこれに限られない。例えば、駐車車両の間隔が所定距離（例えば、間に３台の駐車車両が入る距離）以内であるか否かで、さらに駐車車両群を細かく分類したり、駐車車両の間に車両ではない物体が認識された場合には、その物体を境に別々の駐車車両群に分類したりしてもよい。
　また、車両群選定部５０３は、車両代表点算出部５０２から各駐車車両の代表点Ｐ１の情報が入力される度に逐次、駐車車両群を分類する処理を実行してもいいが、これには限られず、例えば、駐車車両の情報を継続的に入力（トラッキング）して時系列の情報を重ね合せたうえで駐車車両群を分類する処理を実行してもよい。具体的には、移動距離センサ２０と操舵角センサ３０とから入力された検出情報に基づいて、自車両の移動量（所謂、オドメトリ）を算出し、その算出結果に基づいて、前回までの駐車車両の代表点Ｐ１の情報と、今回の駐車車両の代表点Ｐ１の情報とを統合する。ここで、前回までは入力されたが今回は入力されなかった駐車車両の代表点Ｐ１の情報も用いる。これにより、距離センサ群１０の検出範囲には含まれない多くの駐車車両の情報を用いて後述の駐車枠の幅の算出処理を実行できるので、駐車枠の幅の算出処理の結果の安定性が増す。
　駐車枠幅算出部５０４は、車両群選定部５０３から入力された同一分類の駐車車両群の位置と向きの情報に基づいて、駐車枠の幅を算出して駐車可否判断部５０６及び駐車可能空間分割部５０７に出力する。
　図４は、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈと単位代表点間距離ｄとの関係を説明するための図である。この図に示すように、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈと、隣り合う駐車枠に存在する２台の駐車車両の代表点Ｐ１の距離（以下、単位代表点間距離という）ｄとは、概ね一致する。
　図５は、並列された駐車車両の間に空車状態の駐車枠が存在する場合における駐車枠の幅ｗｉｄｔｈと代表点間距離Ｄとの関係を説明するための図である。この図に示すように、代表点間距離Ｄは、単位代表点間距離ｄ（≒駐車枠の幅ｗｉｄｔｈ）の略整数倍になる。即ち、隣り合う駐車枠に存在する２台の駐車車両の代表点間距離Ｄは、単位代表点間距離ｄの１倍、１つの駐車枠を挟んで隣り合う２台の駐車車両の代表点間距離Ｄは、単位代表点間距離ｄの２倍、２つの駐車枠を挟んで隣り合う２台の駐車車両の代表点間距離Ｄは、単位代表点間距離ｄの３倍となる。
　そこで、駐車枠幅算出部５０４は、単位代表点間距離ｄを用いて駐車枠の幅ｗｉｄｔｈを算出する。具体的には、まず、単位代表点間距離ｄに仮定値ｄｘを設定する。この仮定値ｄｘは、現実的な駐車枠の幅（例えば、２．２ｍ～３．３ｍ）に相当する値とする。
　次に、算出された全ての代表点間距離Ｄについて、代表点間距離Ｄと仮定値ｄｘとの誤差ｄｅを算出する。この誤差ｄｅを算出するにあたり、まず、代表点間距離Ｄを仮定値ｄｘで除算した場合の剰余ｄｒを算出する。そして、剰余ｄｒがｄｘ×１／２より大きい場合には、誤差ｄｅを下記（１）式により算出する。一方、剰余ｄｒがｄｘ×１／２以下である場合には、誤差ｄｅを下記（２）式により算出する。
ｄｅ＝ｄｘ－ｄｒ　…（１）
ｄｅ＝ｄｒ　　　　…（２）
　次に、それぞれの代表点間距離Ｄについて算出した誤差ｄｅの総和ｄｅ＿ｓｕｍを算出する。そして、この誤差の総和ｄｅ＿ｓｕｍが最小となる仮定値ｄｘを、単位代表点間距離ｄの値に決定する。
　図５に示すように、Ｖ１～Ｖ４の４台の駐車車両が車両群選定部５０３により駐車車両群として選定され、駐車車両Ｖ１と駐車車両Ｖ２との代表点間距離Ｄ１２、駐車車両Ｖ２と駐車車両Ｖ３との代表点間距離Ｄ２３、駐車車両Ｖ３と駐車車両Ｖ４との代表点間距離Ｄ３４が、それぞれＤ１２＝６．２ｍ、Ｄ２３＝９．３ｍ、Ｄ３４＝２．８ｍである状況について検討する。
　まず、単位代表点間距離ｄの仮定値をｄｘ＝３．０ｍとした場合について検討する。この場合、代表点間距離Ｄ１２についての剰余はｄｒ＝０．２ｍ、代表点間距離Ｄ２３についての剰余はｄｒ＝０．３ｍ、代表点間距離Ｄ３４についての剰余はｄｒ＝２．８ｍとなる。ここで、代表点間距離Ｄ１２、Ｄ２３についての剰余ｄｒは、ｄｘ×１／２以下となるので、代表点間距離Ｄ１２についての誤差はｄｅ＝０．２ｍ、代表点間距離Ｄ２３についての誤差はｄｅ＝０．３ｍとなる。一方、代表点間距離Ｄ３４についての剰余ｄｒは、ｄｘ×１／２より大きくなるので、代表点間距離Ｄ３４についての誤差は、ｄｅ＝３．０－２．８＝０．２ｍとなる。従って、誤差の総和はｄｅ＿ｓｕｍ＝０．７ｍとなる。
　次に、単位代表点間距離ｄの仮定値をｄｘ＝３．１ｍとした場合について検討する。この場合、代表点間距離Ｄ１２についての剰余はｄｒ＝０．０ｍ、代表点間距離Ｄ２３についての剰余はｄｒ＝０．０ｍ、代表点間距離Ｄ３４についての剰余はｄｒ＝２．８ｍとなる。ここで、代表点間距離Ｄ１２、Ｄ２３についての剰余ｄｒは、ｄｘ×１／２以下となるので、代表点間距離Ｄ１２についての誤差はｄｅ＝０．０ｍ、代表点間距離Ｄ２３についての誤差はｄｅ＝０．０ｍとなる。一方、代表点間距離Ｄ３４についての剰余ｄｒは、ｄｘ×１／２より大きくなるので、代表点間距離Ｄ３４についての誤差は、ｄｅ＝３．１－２．８＝０．３ｍとなる。従って、誤差の総和はｄｅ＿ｓｕｍ＝０．３ｍとなる。
　次に、単位代表点間距離ｄの仮定値をｄｘ＝３．２ｍとした場合について検討する。この場合、代表点間距離Ｄ１２についての剰余はｄｒ＝３．０ｍ、代表点間距離Ｄ２３についての剰余はｄｒ＝２．９ｍ、代表点間距離Ｄ３４についての剰余はｄｒ＝２．８ｍとなる。ここで、全ての剰余ｄｒがｄｘ×１／２より大きくなるので、代表点間距離Ｄ１２についての誤差はｄｅ＝３．２－３．０＝０．２ｍ、代表点間距離Ｄ２３についての誤差はｄｅ＝３．２－２．９＝０．３ｍ、代表点間距離Ｄ３４についての誤差はｄｅ＝３．２－２．８＝０．４ｍとなる。従って、誤差の総和はｄｅ＿ｓｕｍ＝０．９ｍとなる。
　仮定値をｄｘ＝２．２～２．９、３．３ｍとした場合については、記載を省略するが、誤差の総和ｄｅ＿ｓｕｍが０．３ｍを下回るものは無かった。以上により、誤差の総和ｄｅ＿ｓｕｍが最小になるのは、単位代表点間距離ｄの仮定値をｄｘ＝３．１ｍとした場合であるので、単位代表点間距離ｄの最適値は、３．１ｍとなる。
　なお、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈを算出するのに代表点間距離Ｄを用いる方法を説明したが、これには限られない。例えば、ＲＡＮＳＣ（random sample consensus）等の手法により、複数の代表点Ｐ１を結ぶ直線（以下、フロントラインという）を当てはめ、フロントライン上での代表点Ｐ１の間の距離を用いてもよい。
　次に、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈを算出する。図５に示すように、角度付きではない並列駐車方式の場合には、駐車枠の幅方向と駐車枠の配列方向とが一致するので、駐車枠の幅をｗｉｄｔｈ＝ｄと算出する。一方、図６に示すように、角度付きの並列駐車方式の場合には、駐車枠の幅方向が駐車枠の配列方向（フロントラインの延在方向）に対して所定角度αで傾斜するので、駐車枠の幅を、ｗｉｄｔｈ＝ｄ×ｓｉｎαと算出する。
　なお、角度付きではない並列駐車方式の場合には、α＝９０°となり、駐車枠の幅は、ｗｉｄｔｈ＝ｄ×ｓｉｎ９０°＝ｄとなるので、角度付きの並列駐車方式の場合と同様に、駐車枠の幅を、ｗｉｄｔｈ＝ｄ×ｓｉｎαと算出することもできる。しかしながら、駐車車両の向きの検出には誤差を伴うので、角度付きではない並列駐車方式と推定できる場合には、駐車枠の幅をｗｉｄｔｈ＝ｄと算出することが好ましい。
　駐車可能空間算出部５０５は、距離センサ群１０から入力される点群の情報に基づいて、空車状態の駐車空間（即ち、駐車可能空間）を算出して駐車可否判断部５０６及び駐車可能空間分割部５０７に出力する。空車状態の駐車空間を検出する方法としては、例えば、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization And Mapping）技術を用いて、各駐車空間が空いているか埋まっているかを示す所謂Grid map（空間を格子状に区切った格子地図）を算出する方法等を例示できる。
　駐車可能空間算出部５０５は、例えば、駐車枠幅算出部５０４から入力された駐車車両群のフロントラインの情報と、算出したGrid mapとに基づいて、空車状態の駐車空間を抽出する。図５に示す例では、図中左側の１枠分と図中中央の２枠分の駐車空間が、駐車可能空間として算出される。
　駐車可否判断部５０６は、駐車枠幅算出部５０４から入力された駐車枠の幅ｗｉｄｔｈの情報と、駐車可能空間算出部５０５から入力された駐車可能空間の情報と、自車両の車幅ｖ＿ｗｉｄｔｈの情報とに基づいて、駐車可能空間における自車両の駐車の可否を判断して車両制御指令値算出部５１１に出力する。
　まず、駐車可否判断部５０６は、自車両の車幅ｖ＿ｗｉｄｔｈと駐車枠の幅ｗｉｄｔｈとを比較し、下記（３）式の条件を満たす場合に、駐車可能空間における自車両の駐車を不可と判断する。
ｖ＿ｗｉｄｔｈ＜ｗｉｄｔｈ＋ｗｉｄｔｈ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ　…（３）
なお、ｗｉｄｔｈ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、自車両に乗降するのに必要なスペースを駐車可能空間に確保するために、予め設定される値である。ここで、自動運転の場合等、人の乗降を考慮する必要がない場合には、ｗｉｄｔｈ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを小さく設定してもよい。
　次に、駐車可否判断部５０６は、駐車可能空間をフロントラインに投影した場合の幅ａｒｅａ＿ｗｉｄｔｈを算出し、下記（４）式の条件を満たす場合に、駐車可能空間における自車両の駐車を不可と判断する。即ち、駐車可否判断部５０６は、駐車可能空間の幅が十分に存在するか否かを判断する。
ｖ＿ｗｉｄｔｈ＜ａｒｅａ＿ｗｉｄｔｈ＋ｗｉｄｔｈ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ　…（４）
　駐車可能空間分割部５０７は、駐車枠幅算出部５０４から入力された駐車枠の幅ｗｉｄｔｈの情報と、駐車可能空間算出部５０５から入力された駐車可能空間の情報とに基づいて、駐車可能空間を、駐車枠の数Ｐｎｕｍで分割し、分割した駐車可能空間の情報を駐車目標位置算出部５０８に出力する。
　まず、駐車可能空間分割部５０７は、駐車可能空間に存在する駐車枠の数Ｐｎｕｍを算出する。この駐車枠の数Ｐｎｕｍを算出するにあたり、駐車可能空間をフロントラインに投影した場合の幅ａｒｅａ＿ｗｉｄｔｈ（＝Ｄ×ｓｉｎα）を算出する。また、この幅ａｒｅａ＿ｗｉｄｔｈを駐車枠の幅ｗｉｄｔｈで除算した時の商Ｗｑ及び剰余Ｗｒを算出する。そして、Ｗｑ－Ｗｒ＜Ａの場合には、駐車枠の数をＰｎｕｍ＝Ｗｑ＋１と算出し、Ｗｑ－Ｗｒ≧Ａの場合には、駐車枠の数をＰｎｕｍ＝Ｗｑと算出する。なお、Ａは、剰余Ｗｒが１の駐車枠の幅ｗｉｄｔｈに満たないもののＷｒ≒ｗｉｄｔｈである場合に、剰余をＷｒ＝ｗｉｄｔｈとして処理するために予め設定された値である。
　駐車可能空間分割部５０７による駐車可能空間の分割方法の実施例としては、以下に説明する実施例も例示できる。図７は、本実施例に係る駐車可能空間の分割方法を説明するための図である。この図の上側に示すように、まず、駐車可能空間分割部５０７は、駐車枠幅算出部５０４で算出された駐車枠の幅ｗｉｄｔｈとフロントラインとを用いて、一連の駐車枠を仮想したラダー状（梯子状）の仮想枠を作成する。仮想枠の前部を示す直線は、フロントラインに対して僅かに手前側にオフセットさせる。この際のオフセット量は、駐車車両群に含まれる全ての駐車車両が仮想枠の内側に入るように設定してもよく、あるいは、予め設定した値でもよい。仮想枠の各駐車枠の長さ（奥行）は、一般的な駐車枠の長さに応じて予め設定すればよい。
　次に、駐車可能空間分割部５０７は、仮想枠の左右方向（駐車枠の配列方向）の位置を設定する。まず、図７の上部に示すように、駐車車両の代表点Ｐ１の位置を仮想枠の前部に投影し、投影した代表点Ｐ１の位置と、当該位置に対して最も近い駐車枠の前部中央とのオフセット量を算出する。このオフセット量の算出処理は、全ての駐車車両について実行し、算出された複数のオフセット量の平均値を算出する。次に、算出されたオフセット量の平均値の分だけ、仮想枠を左右方向に移動させることで、図７の下部に示すような仮想枠の最適な位置を設定する。
　次に、駐車可能空間分割部５０７は、駐車可能空間算出部５０５から入力された駐車可能空間と仮想枠とを比較し、仮想枠で分割される駐車可能空間の情報を駐車目標位置算出部５０８に出力する。
　図２に戻り、駐車目標位置算出部５０８は、駐車可能空間分割部５０７から駐車可能空間の分割情報（即ち、複数に分割された駐車可能空間の情報）が入力されると、複数に分割された駐車可能空間の中から１つを選択し、選択した駐車可能空間における駐車目標位置を算出する。複数の駐車可能空間の中から１つを選択する方法としては、例えば、自車両から一番近い駐車可能空間を選択する方法を例示できる。また、駐車目標位置の算出方法としては、選択された駐車可能空間の中央奥側に設定する方法を例示できる。
　駐車経路算出部５０９は、駐車目標位置算出部５０８から入力された目標駐車位置への駐車経路を算出する。駐車経路の算出方法としては、特に限定されるものではなく、公知の様々な方法を用いることができる。
　探索経路算出部５１０は、駐車枠幅算出部５０４から入力されたフロントラインの情報を用いて、駐車できなかった場合に駐車可能空間を探索するための走行経路を算出する。例えば、フロントラインを車両の走行路側にオフセットさせた基本走行ラインを作成し、現在の自車両の位置から基本走行ラインに沿って走行する経路を生成する。この場合、自車両は、駐車枠の列に沿って走行する。
　車両制御指令値算出部５１１は、駐車可否判断部５０６から入力された駐車可能空間における自車両の駐車の可否の情報に基づいて、駐車可能な場合は、駐車経路算出部５０９から入力された駐車経路に沿って走行するための車両制御指令値を算出し、駐車不能な場合は、探索経路算出部５１０から入力された探索経路に沿って走行するための車両制御指令値を算出する。そして、車両制御指令値算出部５１１は、算出した車両制御値を、車両制御ＥＣＵ６０に出力する。この車両制御指令値としては、例えば、目標車速と目標操舵角とを例示できるが、自車両の加速度等の他の指令値を含めてもよい。なお、車両制御値の算出方法としては、特に限定されるものではなく、公知の様々な方法を用いることができる。
　図８は、本実施形態に係る駐車支援装置１００が実行する駐車支援処理の制御手順を示すフローチャートである。メインスイッチ４０から駐車支援ＥＣＵ５０にＯＮ信号が入力されると駐車支援処理が開始され、ステップＳ１０１に進む。
　ステップＳ１０１では、距離センサ群１０、移動距離センサ２０、及び操舵角センサ３０から検出情報が、駐車支援ＥＣＵ５０に入力される。次に、ステップＳ１０２では、駐車車両認識部５０１が、距離センサ群１１０から極座標群として入力された点群の情報に基づいて、駐車車両を認識する。
　次に、ステップＳ１０３では、車両代表点算出部５０２が、駐車車両認識部５０１から入力された点群の情報に基づいて、各駐車車両の代表点Ｐ１を算出する。次に、ステップＳ１０４では、車両群選定部５０３が、車両代表点算出部５０２から入力された各駐車車両の代表点Ｐ１の位置及び向きの情報に基づいて、向き等が一致する一連の駐車枠に存在する駐車車両群を選定する。
　次に、ステップＳ１０５では、駐車枠幅算出部５０４が、車両群選定部５０３から入力された同一分類の駐車車両群の位置と向きの情報に基づいて、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈとフロントラインとを算出する。次に、ステップＳ１０６では、駐車可能空間算出部５０５が、距離センサ群１０から入力される点群の情報に基づいて、駐車可能空間を算出する。
　次に、ステップＳ１０７では、駐車可否判断部５０６が、駐車枠幅算出部５０４から入力された駐車枠の幅ｗｉｄｔｈの情報と、駐車可能空間算出部５０５から入力された駐車可能空間の情報と、自車両の車幅ｖ＿ｗｉｄｔｈの情報とに基づいて、駐車可能空間における自車両の駐車の可否を判断する。ステップＳ１０７において、自車両の駐車が可能であると判断された場合には、ステップＳ１０８に進み、自車両の駐車が不可能であると判断された場合には、ステップＳ１２１に進む。
　ステップＳ１２１では、探索経路算出部５１０が、駐車枠幅算出部５０４から入力されたフロントラインの情報を用いて、駐車可能空間を探索するための走行経路を算出する。次に、ステップＳ１２２では、車両制御指令値算出部５１１が探索経路算出部５１０から入力された探索走行経路に沿って走行するための車両制御指令値を算出し、車両制御ＥＣＵ６０が、車両制御指令値算出部５１１から入力された車両制御指令値に応じて車両の駆動制御を実行する。
　一方、ステップＳ１０８では、駐車可能空間分割部５０７が、駐車枠幅算出部５０４から入力された駐車枠の幅ｗｉｄｔｈの情報と、駐車可能空間算出部５０５から入力された駐車可能空間の情報とに基づいて、駐車可能空間を、駐車枠の数Ｐｎｕｍで分割する。次に、ステップＳ１０９では、駐車目標位置算出部５０８が、複数に分割された駐車可能空間の中から１つを選択し、選択した駐車可能空間における駐車目標位置を算出する。
　次に、ステップＳ１１０では、駐車経路算出部５０９が、駐車目標位置算出部５０８から入力された目標駐車位置への駐車経路を算出する。次に、ステップＳ１１１では、車両制御指令値算出部５１１が駐車経路算出部５０９から入力された駐車経路に沿って走行するための車両制御指令値を算出し、車両制御ＥＣＵ６０が、車両制御指令値算出部５１１から入力された車両制御指令値に応じて車両の駆動制御を実行する。以上で、駐車支援処理を終了する。
　なお、上述の駐車支援処理の制御手順では、駐車目標位置を算出した後、駐車動作を実行して駐車支援処理を終了したが、これには限られず、ステップＳ１１１からステップＳ１０２に戻って、逐次駐車目標位置を修正するようにしてもよい。
　以上のように、本実施形態に係る駐車支援方法及び駐車支援装置１００では、並列された複数の駐車枠を備える駐車枠群に存在する複数の駐車車両の認識情報を、距離センサ群１０から取得し、その認識情報から複数の駐車車両の代表点Ｐ１を抽出し、隣り合う代表点Ｐ１の距離である代表点間距離Ｄを算出し、その代表点間距離Ｄに基づいて駐車枠の幅ｗｉｄｔｈを算出する。これにより、予め設定した駐車枠の幅を用いて複数の駐車枠を設定する場合と異なり、設定する駐車枠の幅と実際の駐車枠の幅との誤差を低減できるので、複数の駐車枠を適切に設定できる。
　また、本実施形態に係る駐車支援方法及び駐車支援装置１００では、３以上の駐車枠を備える駐車枠群に存在する３台以上の駐車車両の認識情報を、距離センサ群１０から取得し、その認識情報から３台以上の駐車車両の代表点Ｐ１を抽出し、複数の代表点間距離Ｄの情報に基づいて駐車枠の幅ｗｉｄｔｈを算出する。これにより、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈの算出処理を、より多くの代表点間距離Ｄの情報に基づいて行うことができ、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈをより高精度に算出できる。
　また、本実施形態に係る駐車支援方法及び駐車支援装置１００では、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈと概ね一致する単位代表点間距離ｄに仮定値ｄｘを設定して、３台以上の駐車車両の認識情報から算出した複数の代表点間距離Ｄのそれぞれについて仮定値ｄｘを整数倍した値との誤差ｄｅを算出する。ここで、仮定値ｄｘを変更してその都度、誤差ｄｅを算出する。そして、誤差の総和ｄｅ＿ｓｕｍが最小となる仮定値ｄｘを、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈとして算出する。これにより、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈを適切に算出できる。
　また、本実施形態に係る駐車支援方法及び駐車支援装置１００では、距離センサ群１０から入力された認識情報から複数の駐車車両の向きを算出し、算出した駐車車両の向きと、複数の代表点Ｐ１の位置とに基づいて、複数の駐車枠の向き（フロントラインに対する傾斜角度α（図６参照））を算出する。これにより、角度付きの並列駐車方式の駐車場においても、駐車枠の向きを適切に設定できる。
　また、駐車枠の幅方向が駐車枠の配列方向（フロントラインの延在方向）に対して傾斜している場合には、傾斜角度αに基づいて、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈを算出する（ｗｉｄｔｈ＝ｄ×ｓｉｎα）。これにより、角度付きの並列駐車方式の駐車場においても、駐車枠の幅を適切に算出できる。
　また、本実施形態に係る駐車支援方法及び駐車支援装置１００では、距離センサ群１０から入力された認識情報から並列された複数の駐車枠からなる駐車枠群に存在する空車状態の空間（駐車可能空間）を検出し、算出した駐車枠の幅ｗｉｄｔｈと、自車両の車幅ｖ＿ｗｉｄｔｈとに基づいて、自車両の駐車可能空間における駐車の可否を判断する。これにより、物理的には駐車可能であるが、駐車しない方が好ましい場合に、駐車が不可であると判断することが可能になる。例えば、軽自動車専用の駐車枠に対して左右の駐車車両が少し反対側に位置している場合、物理的には普通自動車を軽自動車専用の駐車枠に駐車することが可能であったとしても、駐車が不可であると判断することができる。
　また、上記の駐車可能空間を、算出した駐車枠の幅ｗｉｄｔｈに応じて複数の駐車空間に分割することにより、空車状態の駐車枠の幅や数を、実際の駐車枠群の状況に適合するように設定できる。
　また、算出した幅ｗｉｄｔｈを有する複数の仮想駐車枠からなる仮想枠を生成し、この仮想枠と、駐車可能空間と、認識された複数の駐車車両とを、該駐車車両が何れかの仮想駐車枠に入るように重ね合せ、駐車可能空間を、仮想駐車枠で区画される複数の駐車空間に分割する。ここで、駐車車両の車幅方向の中心と駐車枠の幅方向の中心との誤差を最小化することにより、図９に示すように、人の乗降等を可能にするための余裕スペースを考慮した適切な駐車枠の設定が可能になる。
　また、本実施形態に係る駐車支援方法及び駐車支援装置１００では、駐車可能空間を分割して得られる複数の駐車空間のうちの一つを駐車目標位置に設定して、この駐車目標位置への駐車経路を生成し、この駐車経路に沿って走行するように自車両を制御する。これにより、運転者の操作を要することなく、自動駐車を実行できる。
　また、複数の代表点Ｐ１の位置に基づいて、駐車場内を探索走行するための探索経路を生成し、自車両の駐車可能空間における駐車が不可と判断した場合に、上記の探索経路に沿って走行するように自車両を制御する。これにより、駐車可能空間を検出するための探索走行から目標駐車位置に至るまでの走行を、運転者の操作を要することなく、自動で実行できる。
　上述の実施形態における「駐車支援装置１００」は本発明における「駐車支援装置」の一例に相当し、上述の実施形態における「駐車車両認識部５０１」は本発明における「認識情報取得部」の一例に相当し、上述の実施形態における「車両代表点算出部５０２」は本発明における「代表点抽出部」、「代表点間距離算出部」の一例に相当し、上述の「駐車枠幅算出部５０４」は本発明における「駐車枠幅算出部」の一例に相当する。
　上述の実施形態における「代表点Ｐ１」が本発明における「代表点」の一例に相当し、上述の実施形態における「代表点間距離Ｄ」が本発明における「代表点間距離」の一例に相当し、上述の実施形態における「仮定値ｄｘ」は本発明における「仮定値」の一例に相当し、上述の実施形態における「誤差ｄｅ」は本発明における「誤差」の一例に相当し、上述の実施形態における「誤差の総和ｄｅ＿ｓｕｍ」は本発明における「誤差の総和」に相当する。
　なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態において開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
　例えば、上述の実施形態では、車両に備えられたカメラを前提として説明したが、必ずしもそれに限らず、本実施形態は、駐車場に備えられた固定カメラや、他車両のカメラや、ユーザの携帯カメラを前提としたものでもよい。そのような場合は、駐車スペースの情報を外部から取得して、駐車スペースの駐車状態を把握するようにしてもよい。
１００　駐車支援装置
５０１　駐車車両認識部
５０２　車両代表点算出部
５０４　駐車枠幅算出部

Claims (11)

  1. 　並列された複数の駐車枠を備える駐車枠群に存在する複数の駐車車両の認識情報を取得し、
    　前記認識情報から複数の前記駐車車両の代表点を抽出し、
    　隣り合う前記代表点の距離である代表点間距離を算出し、
    　前記代表点間距離に基づいて前記駐車枠の幅を算出する駐車支援方法。
  2. 　請求項１に記載の駐車支援方法であって、
    　前記駐車枠群は、３以上の前記駐車枠を備え、
    　前記駐車枠群には、３台以上の前記駐車車両が存在し、
    　複数の前記代表点間距離を算出する駐車支援方法。
  3. 　請求項２に記載の駐車支援方法であって、
    　前記駐車枠の幅に仮定値を設定して、複数の前記代表点間距離のそれぞれについて前記仮定値を整数倍した値との誤差を算出し、
    　前記誤差の総和が最小となる前記仮定値を前記駐車枠の幅として算出する駐車支援方法。
  4. 　請求項１～３の何れか１項に記載の駐車支援方法であって、
    　前記認識情報から複数の前記駐車車両の向きを算出し、
    　算出した前記駐車車両の向きと、複数の前記代表点の位置とに基づいて、複数の前記駐車枠の向きを算出する駐車支援方法。
  5. 　請求項４に記載の駐車支援方法であって、
    　算出した前記駐車枠の向きに基づいて、前記駐車枠の幅を算出する駐車支援方法。
  6. 　請求項１～５の何れか１項に記載の駐車支援方法であって、
    　前記認識情報から前記駐車枠群に存在する空車状態の駐車空間を検出し、
    　算出した前記駐車枠の幅と、自車両の車幅とに基づいて、前記空車状態の駐車空間における前記自車両の駐車の可否を判断する駐車支援方法。
  7. 　請求項６に記載の駐車支援方法であって、
    　前記空車状態の駐車空間を、算出した前記駐車枠の幅に応じて複数の駐車空間に分割する駐車支援方法。
  8. 　請求項７に記載の駐車支援方法であって、
    　算出した前記駐車枠の幅を有する複数の仮想駐車枠からなる仮想枠を生成し、
    　前記仮想枠と、前記空車状態の駐車空間と、認識された複数の前記駐車車両とを、前記駐車車両が何れかの前記仮想駐車枠に入るように重ね合せ、前記空車状態の駐車空間を、前記仮想駐車枠で区画される複数の駐車空間に分割する駐車支援方法。
  9. 　請求項６～８の何れか１項に記載の駐車支援方法であって、
    　複数の前記駐車空間のうちの一つを駐車目標位置に設定し、
    　前記駐車目標位置への駐車経路を生成し、
    　前記駐車経路に沿って走行するように自車両を制御する駐車支援方法。
  10. 　請求項９に記載の駐車支援方法であって、
    　複数の前記代表点の位置に基づいて、駐車場内を探索走行するための探索経路を生成し、
    　前記自車両の前記空車状態の駐車空間における駐車が不可と判断した場合に、前記探索経路に沿って走行するように自車両を制御する駐車支援方法。
  11. 　並列された複数の駐車枠を備える駐車枠群に存在する複数の駐車車両の認識情報を取得する認識情報取得部と、
    　前記認識情報から複数の前記駐車車両の代表点を抽出する代表点抽出部と、
    　隣り合う前記代表点の距離である代表点間距離を算出する代表点間距離算出部と、
    　前記代表点間距離に基づいて前記駐車枠の幅を算出する駐車枠幅算出部と
    を備える駐車支援装置。
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