WO2018150577A1 - 駐車支援装置および駐車支援方法 - Google Patents

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晃平 川野
井上　悟
涼太郎 鈴木
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三菱電機株式会社
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
    • B62D15/0285—Parking performed automatically
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems

Definitions

  • the parking assistance device has already proposed a method for determining whether or not the vehicle is stopped. Most of the methods use the directivity of the ultrasonic sensor to determine whether or not the vehicle is stopped based on the height of the obstacle. It is a method.
  • the obstacle detection device described in Patent Document 1 receives an ultrasonic wave transmitted backward from an ultrasonic sensor attached at a position higher than a bumper at the rear of the vehicle and receives a reflected wave from the detection target. Then, the peak value of the reflected wave is detected. Then, the obstacle detection device calculates a difference value of the peak value as the vehicle moves backward, and determines that the detection target is a vehicle stop present near the road surface when the difference value of the peak value is a negative value. When it is a positive value, it is determined that the detection target is an obstacle present at a position higher than the vicinity of the road surface.
  • the calculation unit 4 uses the detection result of the ultrasonic sensor unit 10 mounted on the vehicle to calculate the position coordinates of the object existing in the traveling direction of the vehicle by aperture synthesis processing.
  • the calculation unit 4 stores the calculated position coordinates in the memory 3.
  • the grouping unit 5 reads out each position coordinate calculated by the calculation unit 4 from the memory 3. The grouping unit 5 groups each position coordinate based on the distance between adjacent position coordinates. The grouping unit 5 outputs the grouped result to the candidate extraction unit 6.
  • the candidate extraction unit 6 extracts a pair of coordinate groups arranged in the left-right direction of the vehicle as a vehicle stop candidate from the plurality of coordinate groups grouped by the grouping unit 5.
  • the candidate extraction unit 6 outputs the extracted result to the determination unit 7. Specifically, the candidate extraction unit 6 does not exist in the central area of the left end area, the central area, and the right end area of the vehicle from among the plurality of coordinate groups grouped by the grouping unit 5, but the left end area and the right end area. Coordinate groups that exist one by one in the area are extracted as a pair of coordinate groups.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the seriality evaluation process of the determination unit 7 in the first embodiment of the present invention.
  • the determination unit 7 determines whether or not the objects 41 and 42 corresponding to the pair of coordinate groups 51 and 52 are aligned on a straight line. For example, the determination unit 7 calculates a difference value between the average value of the X coordinates of the position coordinates 31 to 35 in the coordinate group 51 and the average value of the X coordinates of the position coordinates 36 to 40 in the coordinate group 52, and calculates the difference value. Is a distance in the X-axis direction. When the distance in the X-axis direction is smaller than a predetermined value, the determination unit 7 evaluates that the coordinate groups 51 and 52 are in series.
  • the determination unit 7 evaluates that the coordinate groups 51 and 52 are not in series when the distance in the X-axis direction is equal to or greater than a predetermined value.
  • the method for calculating the distance in the X-axis direction is not limited to the above method.
  • the determination unit 7 determines the pair of coordinate groups as the car stop. That is, the coordinate groups 51 and 52 are linear, the coordinate groups 51 and 52 are arranged in series, and the width of the coordinate groups 51 and 52 is within a standard value of 0.6 m to 1.0 m. When the interval between the 52 is within the standard value 0.6 m to 0.7 m, the pair of coordinate groups 51 and 52 is determined to be a car stop. On the other hand, the determination unit 7 determines that the pair of coordinate groups is not a car stop when at least one of the linearity, seriality, width, and interval of the pair of coordinate groups does not match the car stop standard. Thereby, the determination part 7 can determine the vehicle stop with high accuracy.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation of the parking assistance apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the ultrasonic sensors 11 to 14 repeatedly transmit and receive ultrasonic waves to detect a distance to an object in the traveling direction of the vehicle 100.
  • the ultrasonic sensors 11 to 14 output the detection results to the calculation unit 4 of the parking assistance device 1.
  • step ST2 the grouping unit 5 reads the position coordinates 31 to 40 stored in the memory 3, and groups the position coordinates 31 to 40 based on the distance between the position coordinates 31 to 40. For example, the grouping unit 5 groups the position coordinates indicated by circles in FIG. 4 into coordinate groups 51 to 54 and outputs the coordinate groups 51 to 54 to the candidate extraction unit 6.
  • step ST5 the determination unit 7 determines whether or not the linearity of each coordinate group in the pair of coordinate groups extracted by the candidate extraction unit 6 is established.
  • step ST5 “YES” the determination unit 7 proceeds to step ST6.
  • step ST5 “NO” the determination unit 7 proceeds to step ST10 and determines that the pair of coordinate groups is not a vehicle stop.
  • the determination unit 7 evaluates the linearity of the coordinate group 51 and the linearity of the coordinate group 52 shown in FIG. 4 based on the histogram, and determines that the linearity of both the coordinate groups 51 and 52 is established.
  • step ST6 the determination unit 7 determines whether or not the seriality of the pair of coordinate groups extracted by the candidate extraction unit 6 is established.
  • the determination unit 7 proceeds to step ST7.
  • the determination unit 7 proceeds to step ST10 and determines that the pair of coordinate groups is not a car stop.
  • the determination unit 7 evaluates the seriality of the pair of coordinate groups 51 and 52 shown in FIG. 4 based on the distance in the X-axis direction, and determines that the seriality is established.
  • the determination unit 7 determines that the series of the pair of coordinate groups 53 and 52 is not established, and determines that the pair of coordinate groups 53 and 52 is not a vehicle stop.
  • step ST8 the determination unit 7 determines whether or not the interval between the pair of coordinate groups extracted by the candidate extraction unit 6 is within the standard.
  • the determination unit 7 proceeds to step ST9 and determines that the pair of coordinate groups is a car stop.
  • the determination unit 7 proceeds to step ST10 and determines that the pair of coordinate groups is not a car stop.
  • the determination unit 7 evaluates the interval between the pair of coordinate groups 51 and 52 shown in FIG. 4 based on the interval in the Y-axis direction, and the interval between the pair of coordinate groups 51 and 52 is within the standard. Judge that there is.
  • step ST11 when the determination unit 7 determines whether or not the vehicle is a vehicle stop for all the pair of coordinate groups extracted by the candidate extraction unit 6 (step ST11 "YES"), the flowchart of FIG. End the indicated operation. On the other hand, the determination part 7 returns to step ST5, when a pair of coordinate group with which determination of whether it is a vehicle stop is not complete
  • the parking assistance device 1 can determine that the pair of coordinate groups 51 and 52 shown in FIG. 4 is a car stop by performing the operation shown in the flowchart of FIG. It can be determined that the group 54 is not a car stop. Note that the determination unit 7 may determine that the coordinate groups 53 and 54 determined not to be a car stop are obstacles.
  • the parking assistance device 1 is configured to include the calculation unit 4, the grouping unit 5, the candidate extraction unit 6, and the determination unit 7.
  • the calculation unit 4 calculates the position coordinates of an object existing in the traveling direction of the vehicle by aperture synthesis processing using the detection results of the plurality of ultrasonic sensors 11 to 14 mounted on the vehicle.
  • the grouping unit 5 groups the position coordinates calculated by the calculation unit 4 based on the distance between the position coordinates.
  • the candidate extraction unit 6 extracts a pair of coordinate groups arranged in the left-right direction of the vehicle as a vehicle stop candidate from the plurality of coordinate groups grouped by the grouping unit 5.
  • the determination unit 7 determines whether the pair of coordinate groups extracted by the candidate extraction unit 6 is a vehicle stop.
  • the candidate extraction unit 6 is present in the central area 61 of the left end area 62, the central area 61, and the right end area 63 of the vehicle from among the plurality of coordinate groups grouped by the grouping unit 5.
  • the coordinate groups that exist one by one in the left end area 62 and the right end area 63 are extracted as a pair of coordinate groups. Thereby, the coordinate group which is not a vehicle stop can be excluded, and the processing load of the determination part 7 can be reduced.
  • the determination unit 7 determines whether or not the pair of coordinate groups is a vehicle stop based on the linearity, seriality, width, and interval of the pair of coordinate groups extracted by the candidate extraction unit 6. judge. Thereby, the determination accuracy of whether or not the vehicle is stopped is improved.
  • the parking assist device 1 when the vehicle 100 travels backward, the parking assist device 1 has been described as an example of determining the vehicle stop using the detection result of the ultrasonic sensor unit 10 attached to the rear portion of the vehicle 100. .
  • the parking assistance device 1 may determine whether to stop the vehicle using the detection result of the ultrasonic sensor unit attached to the front portion of the vehicle 100.
  • 1 parking support device 2 CPU, 3 memory, 4 computing unit, 5 grouping unit, 6 candidate extracting unit, 7 judging unit, 10 ultrasonic sensor unit, 11-14 ultrasonic sensor, 20 objects, 21,22 yen, 30 ⁇ 40 position coordinates, 41, 42 objects, 51 ⁇ 54 coordinate groups, 61 central area, 62 left end area, 63 right end area, 100 vehicles, N1 ⁇ N4 normal vectors.

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Abstract

演算部（４）は、超音波センサユニット（１０）の検出結果を用いて、車両進行方向に存在する物体の位置座標を開口合成処理により演算する。グルーピング部（５）は、各位置座標間の距離に基づいて、各位置座標をグルーピングする。候補抽出部（６）は、複数の座標グループの中から、車両左右方向に並ぶ一対の座標グループを車止め候補として抽出する。判定部（７）は、一対の座標グループが車止めか否かを判定する。

Description

駐車支援装置および駐車支援方法
　この発明は、車両の駐車を支援する駐車支援装置および駐車支援方法に関するものである。
　駐車支援装置は、駐車場に設置された車止めを判定することが重要である。駐車支援装置は、車止めを判定することができない場合、自動駐車の際に駐車場の車止めを障害物と誤判定してしまう。すると、駐車支援装置は、誤判定した障害物に車両が接触しないように、本来駐車するべき位置よりも手前で自動ブレーキを作動させる。その結果、正確な駐車は困難となる。
　駐車支援装置が車止めを判定する方法は、既に発案されており、その大半は、超音波センサの指向性を利用して障害物の高さに基づいてこの障害物が車止めか否かを判定するという方法である。例えば、特許文献１に記載された障害物検出装置は、車両後部のバンパよりも高い位置に取り付けられた超音波センサから後方に向けて超音波を送信して検出対象物からの反射波を受信し、反射波のピーク値を検出する。そして、障害物検出装置は、車両の後方移動に伴いピーク値の差分値を算出し、ピーク値の差分値が負の値であるときに検出対象物が路面付近に存在する車止めであると判定し、正の値であるときに検出対象物が路面付近よりも高い位置に存在する障害物であると判定する。
特開２０１０－１９７３５１号公報
　従来の駐車支援装置は、超音波センサの指向性を利用して高さ判定を行うため、超音波センサを取り付ける高さに制限があり、かつ、高い取り付け精度が求められる。また、従来の駐車支援装置は、超音波センサの指向性を利用して高さ判定を行うため、車両が検出対象物へ向かって高さ判定が可能な距離に接近するまで、この検出対象物か車止めか否か判定できない。車止めの判定が遅いと自動ブレーキの作動も遅くなる。
　このように、従来の駐車支援装置は、超音波センサの指向性を利用して高さ判定を行うため、平面座標系しか検出できない超音波センサを用いることができないという課題があった。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、平面座標系しか検出できない超音波センサを用いて車止めを判定することを目的とする。
　この発明に係る駐車支援装置は、車両に搭載された超音波センサの検出結果を用いて、車両の進行方向に存在する物体の位置座標を開口合成処理により演算する演算部と、演算部により演算された各位置座標を、各位置座標間の距離に基づいてグルーピングするグルーピング部と、グルーピング部によりグルーピングされた複数の座標グループの中から、車両の左右方向に並ぶ一対の座標グループを車止め候補として抽出する候補抽出部と、候補抽出部により抽出された一対の座標グループが車止めか否かを判定する判定部とを備えるものである。
　この発明によれば、開口合成処理により演算した各位置座標を座標グループにグルーピングし、車両の左右方向に並ぶ一対の座標グループが車止めか否かを判定するようにしたので、平面座標系しか検出できない超音波センサを用いて車止めを判定することができる。
この発明の実施の形態１に係る駐車支援装置の構成例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１における演算部の処理を説明する図である。 この発明の実施の形態１におけるグルーピング部の処理を説明する図である。 この発明の実施の形態１における候補抽出部の処理を説明する図である。 図５Ａおよび図５Ｂは、この発明の実施の形態１における判定部の直線性評価処理を説明する図である。 この発明の実施の形態１における判定部の直列性評価処理を説明する図である。 この発明の実施の形態１における判定部の幅および間隔評価処理を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係る駐車支援装置の動作の一例を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る駐車支援装置の動作の別の例を示すフローチャートである。
　以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
　図１は、この発明の実施の形態１に係る駐車支援装置１の構成例を示すブロック図である。この発明の実施の形態１に係る駐車支援装置１は、駐車場に設置された車止めを判定するものである。図１に示す駐車支援装置１は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）等であり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）２およびメモリ３を備える。また、駐車支援装置１は、車両に搭載された超音波センサユニット１０と接続され、超音波センサユニット１０からの検出結果を受け取る。
　ここで、この発明の実施の形態１に係る駐車支援装置１が対象とする車止めの規格を例示する。
　車止めは、駐車場に固定された直線状のコンクリートブロック等であり、１台の車両に対して２つの車両止めが車両の左右方向に並んでいる。左右方向において、１つの車止めの幅は０．６～１．０ｍであり、２つの車止め間の間隔は０．６ｍ～０．７ｍである。
　駐車支援装置１における演算部４、グルーピング部５、候補抽出部６、および判定部７の各機能は、メモリ３に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ２により実現される。演算部４、グルーピング部５、候補抽出部６、および判定部７の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ３に格納される。ＣＰＵ２は、メモリ３に格納されたプログラムを読みだして実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、駐車支援装置１は、ＣＰＵ２により実行されるときに、後述する図８または図９のフローチャートで示されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ３を備える。また、このプログラムは、演算部４、グルーピング部５、候補抽出部６、および判定部７の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。
　メモリ３は、上述のプログラムを格納することに加え、演算部４の演算結果を一時的に格納する。このメモリ３は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）、またはフラッシュメモリ等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスクまたはフレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ）またはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）等の光ディスクであってもよい。
　演算部４は、車両に搭載された超音波センサユニット１０の検出結果を用いて、車両の進行方向に存在する物体の位置座標を開口合成処理により演算する。演算部４は、演算した位置座標をメモリ３に格納する。
　図２は、この発明の実施の形態１における演算部４の処理を説明する図である。車両１００の後部には、超音波センサ１１～１４が取り付けられている。超音波センサ１１～１４は、超音波センサユニット１０を構成する。超音波センサ１１～１４は、超音波を送信および受信できる。なお、超音波センサユニット１０を構成する超音波センサの個数は４個に限定されるものではなく、２個以上であればよい。また、車両１００の前後方向をＸ軸、左右方向をＹ軸とする。
　図２には、超音波センサ１１～１４のうち、超音波センサ１３が送受信センサとなり、超音波センサ１２が受信センサとなっている例が示されている。送受信センサとなった超音波センサ１３は、車両１００の進行方向に向けて超音波を送信し、超音波が物体２０で反射した反射波を受信する。演算部４は、超音波センサ１３の送受信結果を用いて、超音波センサ１３の位置を中心とした半径Ｒ１の円２１を演算する。また、受信センサとなった超音波センサ１２は、超音波センサ１３から送信された超音波が物体２０で反射した反射波を受信する。演算部４は、超音波センサ１２，１３の送受信結果を用いて、超音波センサ１２の位置を中心とした半径Ｒ２の円２２を演算する。最後に、演算部４は、円２１と円２２との交点の位置座標３０を演算する。この位置座標３０は、演算部４による合成開口処理により演算されたＸＹ平面上の位置座標であり、車両１００の高さ方向の位置座標は含まない。つまり、超音波センサ１１～１４は、ＸＹ平面座標系を検出可能なものであればよい。
　図示は省略するが、超音波センサ１１または超音波センサ１４が受信センサとなり、超音波センサ１３から送信された超音波が物体２０で反射した反射波を受信してもよい。演算部４は、超音波センサ１１，１３の送受信結果または超音波センサ１４，１３の送受信結果を用いて合成開口処理を行ってもよい。なお、超音波センサ１１～１４のうち、送受信センサおよび受信センサとなるセンサの組み合わせは自由である。例えば、時間の経過とともに、送受信センサおよび受信センサとなるセンサの組み合わせが変更される。
　グルーピング部５は、演算部４により演算された各位置座標をメモリ３から読み出す。グルーピング部５は、隣接する位置座標間の距離に基づいて、各位置座標をグルーピングする。グルーピング部５は、グルーピングした結果を、候補抽出部６へ出力する。
　図３は、この発明の実施の形態１におけるグルーピング部５の処理を説明する図である。車両１００の進行方向に物体４１，４２が存在している状況において、メモリ３には、位置座標３１～４０が格納されているものとする。グルーピング部５は、２つの位置座標間のＸ軸方向の距離およびＹ軸方向の距離が予め定められた一定値以下である場合、これら２つの位置座標を同一の座標グループにグルーピングする。例えば、グルーピング部５は、位置座標３１，３２間のＸ軸方向の距離およびＹ軸方向の距離が予め定められた一定値以下であるため、位置座標３１，３２を同一の座標グループ５１にグルーピングする。また、グルーピング部５は、位置座標３２，３３間のＸ軸方向の距離およびＹ軸方向の距離が予め定められた一定値以下であるため、位置座標３３を座標グループ５１にグルーピングする。グルーピング部５は、残りの位置座標３４～４０についてもグルーピングを行い、近傍に集まる位置座標群を座標グループ５１，５２にする。なお、一定値は、一対の車止め間の間隔の規格値０．６ｍ～０．７ｍより小さい値であり、かつ、超音波センサ１１～１４の隣接するセンサ間距離などに基づいて設定される値である。
　候補抽出部６は、グルーピング部５によりグルーピングされた複数の座標グループの中から、車両の左右方向に並ぶ一対の座標グループを車止め候補として抽出する。候補抽出部６は、抽出した結果を、判定部７へ出力する。
　具体的には、候補抽出部６は、グルーピング部５によりグルーピングされた複数の座標グループの中から、車両の左端エリア、中央エリアおよび右端エリアのうちの中央エリアに存在せず、左端エリアおよび右端エリアに１つずつ存在する座標グループを、一対の座標グループとして抽出する。
　図４は、この発明の実施の形態１における候補抽出部６の処理を説明する図である。この例は、車両１００の進行方向に座標グループ５１～５４が存在している状況を示す。超音波センサユニット１０のＹ軸方向における検出範囲には、中央エリア６１、左端エリア６２および右端エリア６３が設定されている。中央エリア６１、左端エリア６２および右端エリア６３の情報は、予め候補抽出部６に与えられているものとする。例えば、車両１００の車幅が１．５ｍである場合、中央エリア６１は車両１００の中心を基準にした幅０．３ｍのエリアである。左端エリア６２は、中央エリア６１左側の幅０．６ｍのエリアである。右端エリア６３は、中央エリア６１右側の幅０．６ｍのエリアである。なお、中央エリア６１、左端エリア６２および右端エリア６３の幅は、車両１００の大きさおよび車止めの規格値等に基づいて設定される。
　図４において、候補抽出部６は、左端エリア６２に存在する座標グループ５１と座標グループ５３とを選択すると共に、右端エリア６３に存在する座標グループ５２を選択する。続いて、候補抽出部６は、左端エリア６２に存在する座標グループ５１，５３のうちの１つと、右端エリア６３に存在する座標グループ５２とをペアリングする。つまり、候補抽出部６は、左端エリア６２に存在する座標グループ５１と、右端エリア６３に存在する座標グループ５２とを、一対の座標グループ、つまり車止め候補として抽出する。また、候補抽出部６は、左端エリア６２に存在する座標グループ５３と、右端エリア６３に存在する座標グループ５２とを、一対の座標グループ、つまり車止め候補として抽出する。
　これにより、中央エリア６１に存在する座標グループ５４が車止め候補から除外されるため、後述する判定部７において判定が必要となる車止め候補数が減り、判定部７の処理負荷が軽減される。
　判定部７は、候補抽出部６により抽出された一対の座標グループが車止めか否かを判定する。
　具体的には、判定部７は、候補抽出部６により抽出された一対の座標グループの直列性および間隔、ならびに一対の座標グループにおける各座標グループの直線性および幅に基づいて車止めか否かを判定する。以下、判定部７における直線性、直列性、幅、および間隔の４つのパラメータの評価方法を説明する。
　図５Ａおよび図５Ｂは、この発明の実施の形態１における判定部７の直線性評価処理を説明する図である。図５Ａは、座標グループ５１の法線ベクトルＮ１～Ｎ４を示す図である。図示例において、判定部７は、物体４１が直線的な形状であるか否かを判定するために、座標グループ５１の直線性を評価する。まず、判定部７は、隣接する位置座標３１，３２間の法線ベクトルＮ１の傾き角度、隣接する位置座標３２，３３間の法線ベクトルＮ２の傾き角度、隣接する位置座標３３，３４間の法線ベクトルＮ３の傾き角度、および、隣接する位置座標３４，３５間の法線ベクトルＮ４の傾き角度を算出する。図５Ａでは、Ｘ軸に対する法線ベクトルの傾き角度が算出されるものとする。
　続いて、判定部７は、法線ベクトルＮ１～Ｎ４の傾き角度からヒストグラムを生成する。図５Ｂは、１つの座標グループについて、法線ベクトルの傾き角度から生成されたヒストグラムである。この例では、横軸が傾き角度、縦軸が相対度数、階級幅が２４度、および階級度が５のヒストグラムを示す。判定部７は、ヒストグラムの最大相対度数が予め定められた閾値Ｔｈよりも高い場合に、座標グループが直線であると評価し、最大相対度数が閾値Ｔｈ以下である場合に、座標グループが直線でないと評価する。例えば、座標グループ５１が直線的である場合、法線ベクトルＮ１～Ｎ４の傾き角度は略同じになる。そのため、ある階級において相対度数が突出し、かつこの相対度数が閾値Ｔｈより高くなる。一方、座標グループ５１が直線的でない場合、法線ベクトルＮ１～Ｎ４の傾き角度がばらつくため、最大相対度数は閾値Ｔｈ以下になる。
　図６は、この発明の実施の形態１における判定部７の直列性評価処理を説明する図である。判定部７は、一対の座標グループ５１，５２に相当する物体４１，４２が一直線上に並んでいるか否かを判定する。例えば、判定部７は、座標グループ５１における位置座標３１～３５のＸ座標の平均値と、座標グループ５２における位置座標３６～４０のＸ座標の平均値との差分値を算出し、この差分値をＸ軸方向の距離とする。判定部７は、Ｘ軸方向の距離が予め定められた一定値よりも小さい場合、座標グループ５１，５２は直列であると評価する。一方、判定部７は、Ｘ軸方向の距離が予め定められた一定値以上である場合、座標グループ５１，５２は直列でないと評価する。なお、Ｘ軸方向の距離の算出方法は、上記方法に限定されるものではない。
　図７は、この発明の実施の形態１における判定部７の幅および間隔評価処理を説明する図である。判定部７は、物体４１の幅として、Ｙ軸方向における座標グループ５１内の最端点間の距離を算出する。例えば、判定部７は、位置座標３１のＹ座標と位置座標３５のＹ座標との差分値を算出し、この差分値を座標グループ５１の幅とする。同様に、判定部７は、位置座標３６のＹ座標と位置座標４０のＹ座標との差分値を算出し、この差分値を座標グループ５２の幅とする。
　判定部７は、一対の物体４１，４２間の間隔として、一対の座標グループ５１，５２間のＹ軸方向の間隔を算出する。例えば、判定部７は、左端エリア６２側の座標グループ５１の右端点である位置座標３５のＹ座標と、右端エリア６３側の座標グループ５２の左端点である位置座標３６のＹ座標との差分値を算出し、この差分値を一対の座標グループ５１，５２の間隔とする。
　最後に、判定部７は、一対の座標グループの直線性、直列性、幅、および間隔のすべてが車止めの規格に整合した場合、この一対の座標グループを車止めと判定する。つまり、座標グループ５１，５２が直線状であり、座標グループ５１，５２が直列に並んでおり、座標グループ５１，５２の幅が規格値０．６ｍ～１．０ｍ以内であり、座標グループ５１，５２間の間隔が規格値０．６ｍ～０．７ｍ以内である場合、一対の座標グループ５１，５２は車止めと判定される。
　一方、判定部７は、一対の座標グループの直線性、直列性、幅、および間隔のうちの少なくとも１つが車止めの規格に整合しない場合、この一対の座標グループは車止めではないと判定する。これにより、判定部７は、車止めの判定を精度よく行うことができる。
　なお、図５～図７に示した直線性、直列性、幅および間隔の評価方法は一例であり、判定部７は、図５～図７に示した評価方法以外の方法を用いて直線性、直列性、幅および間隔を評価してもよい。
　図８は、この発明の実施の形態１に係る駐車支援装置１の動作の一例を示すフローチャートである。超音波センサ１１～１４は、超音波の送受信を繰り返し行い、車両１００の進行方向にある物体までの距離を検出する。超音波センサ１１～１４は、検出結果を駐車支援装置１の演算部４へ出力する。
　ステップＳＴ１において、演算部４は、超音波センサ１１～１４の検出結果を用いて、車両１００の進行方向に存在する物体の位置座標を開口合成処理により演算する。演算部４は、例えば、図３の位置座標３１～４０を演算し、位置座標３１～４０をメモリ３に格納する。
　ステップＳＴ２において、グルーピング部５は、メモリ３に格納された位置座標３１～４０を読み出し、各位置座標３１～４０間の距離に基づいて、各位置座標３１～４０をグルーピングする。グルーピング部５は、例えば、図４に丸印で表された各位置座標を座標グループ５１～５４にグルーピングし、座標グループ５１～５４を候補抽出部６へ出力する。
　ステップＳＴ３において、候補抽出部６は、グルーピング部５によりグルーピングされた座標グループ５１～５４の中から、車両１００の左右方向に並ぶ一対の座標グループを車止め候補として抽出する。候補抽出部６は、例えば、図４において一対の座標グループ５１，５２を車止め候補として抽出すると共に、一対の座標グループ５３，５２を車止め候補として抽出し、抽出結果を判定部７へ出力する。
　ステップＳＴ４において、判定部７は、グルーピング部５によりグルーピングされた座標グループの中から、候補抽出部６により車止め候補が抽出されたか否かを判定する。判定部７は、車止め候補が抽出された場合（ステップＳＴ４“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ５へ進む。なお、判定部７は、複数の車止め候補が抽出された場合、車止め候補の数だけステップＳＴ５～ＳＴ８の処理を繰り返す。一方、判定部７は、車止め候補が抽出されなかった場合（ステップＳＴ４“ＮＯ”）、ステップＳＴ１０へ進む。判定部７は、ステップＳＴ４において車止め候補として抽出されなかった座標グループがあった場合（ステップＳＴ４“ＮＯ”）、ステップＳＴ１０においてその座標グループを車止めではないと判定する。
　ステップＳＴ５において、判定部７は、候補抽出部６により抽出された一対の座標グループにおける各座標グループの直線性が成立するか否かを判定する。判定部７は、一対の座標グループにおける各座標グループの直線性が成立する場合（ステップＳＴ５“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ６へ進む。一方、判定部７は、一対の座標グループにおける各座標グループの直線性が成立しない場合（ステップＳＴ５“ＮＯ”）、ステップＳＴ１０へ進み、その一対の座標グループが車止めではないと判定する。判定部７は、例えば、図４に示された座標グループ５１の直線性と座標グループ５２の直線性をヒストグラムをもとに評価し、座標グループ５１，５２両方の直線性が成立すると判定する。
　ステップＳＴ６において、判定部７は、候補抽出部６により抽出された一対の座標グループの直列性が成立するか否かを判定する。判定部７は、一対の座標グループの直列性が成立する場合（ステップＳＴ６“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ７へ進む。一方、判定部７は、一対の座標グループの直列性が成立しない場合（ステップＳＴ６“ＮＯ”）、ステップＳＴ１０へ進み、その一対の座標グループが車止めではないと判定する。判定部７は、例えば、図４に示された一対の座標グループ５１，５２の直列性をＸ軸方向の距離をもとに評価し、直列性が成立すると判定する。一方、判定部７は、一対の座標グループ５３，５２の直列性が成立しないと判定し、この一対の座標グループ５３，５２は車止めではないと判定する。
　ステップＳＴ７において、判定部７は、候補抽出部６により抽出された一対の座標グループにおける各座標グループの幅が規格内であるか否かを判定する。判定部７は、一対の座標グループにおける各座標グループの幅が規格内である場合（ステップＳＴ７“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ８へ進む。一方、判定部７は、一対の座標グループにおける各座標グループの幅が規格内でない場合（ステップＳＴ７“ＮＯ”）、ステップＳＴ１０へ進み、その一対の座標グループが車止めではないと判定する。判定部７は、例えば、図４に示された座標グループ５１の幅と座標グループ５２の幅を、座標グループ内の最端点間の距離をもとに評価し、座標グループ５１，５２両方の幅が規格内であると判定する。
　ステップＳＴ８において、判定部７は、候補抽出部６により抽出された一対の座標グループ間の間隔が規格内であるか否かを判定する。判定部７は、一対の座標グループ間の間隔が規格内である場合（ステップＳＴ８“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ９へ進み、その一対の座標グループが車止めであると判定する。一方、判定部７は、一対の座標グループ間の間隔が規格内でない場合（ステップＳＴ８“ＮＯ”）、ステップＳＴ１０へ進み、その一対の座標グループが車止めではないと判定する。判定部７は、例えば、図４に示された一対の座標グループ５１，５２間の間隔をＹ軸方向の間隔をもとに評価し、一対の座標グループ５１，５２間の間隔が規格内であると判定する。
　ステップＳＴ１１において、判定部７は、候補抽出部６により抽出されたすべての一対の座標グループについて、車止めであるか否かの判定が終了した場合（ステップＳＴ１１“ＹＥＳ”）、図８のフローチャートに示される動作を終了する。一方、判定部７は、車止めであるか否かの判定が終了していない一対の座標グループが残っている場合（ステップＳＴ１１“ＮＯ”）、ステップＳＴ５へ戻る。
　このように、駐車支援装置１は、図８のフローチャートに示される動作を行うことにより、図４に示された一対の座標グループ５１，５２が車止めであると判定できるとともに、座標グループ５３および座標グループ５４が車止めではないと判定できる。なお、判定部７は、車止めではないと判定した座標グループ５３，５４を、障害物であると判定してもよい。
　なお、図８のフローチャートでは、判定部７がステップＳＴ５～ＳＴ８のそれぞれにおいて一対の座標グループが車止めであるか否かを判定するための評価のパラメータを求めたが、これに限定されるものではなく、判定部７が最初に一対の座標グループが車止めであるか否かを判定するための評価のパラメータを求め、その後、求めたパラメータを用いて車止めか否かを判定してもよい。この具体例を、図９のフローチャートに示す。図９のステップＳＴ１２において、判定部７は、候補抽出部６により抽出された一対の座標グループの直線性、直列性、幅および間隔の４つのパラメータを求める。続くステップＳＴ５において、判定部７は、ステップＳＴ１２で求めた直線性のパラメータである座標グループのヒストグラムを、閾値Ｔｈと比較して、直線性が成立するか否かを判定する。ステップＳＴ６において、判定部７は、ステップＳＴ１２で求めた直列性のパラメータである一対の座標グループ間のＸ軸方向の距離を、予め定められた一定値と比較して、直列性が成立するか否かを判定する。ステップＳＴ７において、判定部７は、ステップＳＴ１２で求めた幅のパラメータである座標グループ内の最端点間の距離を、車止めの規格値と比較して、幅が規格内であるか否かを判定する。ステップＳＴ８において、判定部７は、ステップＳＴ１２で求めた間隔のパラメータである座標グループ間のＹ軸方向の間隔を、車止めの規格値と比較して、間隔が規格内であるか否かを判定する。
　以上のように、実施の形態１に係る駐車支援装置１は、演算部４、グルーピング部５、候補抽出部６、および判定部７を備える構成である。演算部４は、車両に搭載された複数の超音波センサ１１～１４の検出結果を用いて、車両の進行方向に存在する物体の位置座標を開口合成処理により演算する。グルーピング部５は、演算部４により演算された各位置座標を、各位置座標間の距離に基づいてグルーピングする。候補抽出部６は、グルーピング部５によりグルーピングされた複数の座標グループの中から、車両の左右方向に並ぶ一対の座標グループを車止め候補として抽出する。判定部７は、候補抽出部６により抽出された一対の座標グループが車止めか否かを判定する。これにより、平面座標系しか検出できない超音波センサ１１～１４を用いて車止めを判定することができる。そのため、超音波センサの指向性を利用する従来技術のような、超音波センサを取り付ける高さの制限、および高い取り付け精度が必要ない。また、超音波センサの指向性を利用する従来技術とは異なり、車両が検出対象物へ向かって高さ判定が可能な距離に接近せずとも、この検出対象物か車止めか否かを判定できる。そのため、車止めの判定が早くでき、自動ブレーキの作動も早くできる。
　また、実施の形態１の候補抽出部６は、グルーピング部５によりグルーピングされた複数の座標グループの中から、車両の左端エリア６２、中央エリア６１および右端エリア６３のうちの中央エリア６１に存在せず、左端エリア６２および右端エリア６３に１つずつ存在する座標グループを、一対の座標グループとして抽出する。これにより、車止めではない座標グループを排除でき、判定部７の処理負荷を軽減できる。
　また、実施の形態１の判定部７は、候補抽出部６により抽出された一対の座標グループの直線性、直列性、幅、および間隔に基づいて、この一対の座標グループが車止めか否かを判定する。これにより、車止めか否かの判定精度が向上する。
　なお、実施の形態１では、車両１００が後方に進行する場合に、駐車支援装置１が車両１００の後部に取り付けられた超音波センサユニット１０の検出結果を用いて車止めを判定する例を説明した。反対に車両１００が前方に進行する場合、駐車支援装置１は、車両１００の前部に取り付けられた超音波センサユニットの検出結果を用いて車止めを判定すればよい。
　また、本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、または実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
　この発明に係る駐車支援装置は、平面座標系を検出する超音波センサを利用して車止めの判定を行うようにしたので、汎用的な超音波センサが搭載された車両の駐車支援装置などに用いるのに適している。
　１　駐車支援装置、２　ＣＰＵ、３　メモリ、４　演算部、５　グルーピング部、６　候補抽出部、７　判定部、１０　超音波センサユニット、１１～１４　超音波センサ、２０　物体、２１，２２　円、３０～４０　位置座標、４１，４２　物体、５１～５４　座標グループ、６１　中央エリア、６２　左端エリア、６３　右端エリア、１００　車両、Ｎ１～Ｎ４　法線ベクトル。

Claims (5)

  1. 　車両に搭載された超音波センサの検出結果を用いて、前記車両の進行方向に存在する物体の位置座標を開口合成処理により演算する演算部と、
    　前記演算部により演算された各位置座標を、前記各位置座標間の距離に基づいてグルーピングするグルーピング部と、
    　前記グルーピング部によりグルーピングされた複数の座標グループの中から、前記車両の左右方向に並ぶ一対の座標グループを車止め候補として抽出する候補抽出部と、
    　前記候補抽出部により抽出された一対の座標グループが車止めか否かを判定する判定部とを備える駐車支援装置。
  2. 　前記候補抽出部は、前記グルーピング部によりグルーピングされた複数の座標グループの中から、前記車両の左端エリア、中央エリアおよび右端エリアのうちの前記中央エリアに存在せず、前記左端エリアおよび前記右端エリアに１つずつ存在する座標グループを、一対の座標グループとして抽出することを特徴とする請求項１記載の駐車支援装置。
  3. 　前記判定部は、前記候補抽出部により抽出された一対の座標グループの直線性、直列性、幅、および間隔に基づいて前記一対の座標グループが車止めか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の駐車支援装置。
  4. 　前記判定部は、前記一対の座標グループの直線性を、隣接する位置座標間の法線ベクトルのヒストグラムに基づいて評価することを特徴とする請求項３記載の駐車支援装置。
  5. 　演算部が、車両に搭載された超音波センサの検出結果を用いて、前記車両の進行方向に存在する物体の位置座標を開口合成処理により演算するステップと、
    　グルーピング部が、前記演算部により演算された各位置座標を、前記各位置座標間の距離に基づいてグルーピングするステップと、
    　候補抽出部が、前記グルーピング部によりグルーピングされた複数の座標グループの中から、前記車両の左右方向に並ぶ一対の座標グループを車止め候補として抽出するステップと、
    　判定部が、前記候補抽出部により抽出された一対の座標グループが車止めか否かを判定するステップとを備える駐車支援方法。
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