JP2008195357A - 駐車支援装置及び駐車支援方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、目標とする駐車位置への駐車が可能な駐車初期位置に自車両を適切に誘導することができる、駐車支援装置及び駐車支援方法の提供を目的とする。
【解決手段】自車両周辺の障害物又は駐車枠を検出する測距センサ７０と、前記検出された障害物に隣接する駐車空間又は前記検出された駐車枠への駐車が可能な駐車初期位置に前記自車両を誘導する駐車支援ＥＣＵ１２等とを備える駐車支援装置であって、駐車支援ＥＣＵ１２等による前記駐車初期位置までの誘導態様は、前記検出された障害物又は前記検出された駐車枠と前記自車両との前記自車両の車幅方向の距離に基づいて設定されることを特徴とする、駐車支援装置。
【選択図】図１

Description

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。
従来技術として、車両を駐車空間に駐車する支援を行う駐車支援装置であって、駐車空間を検出する検出手段と、検出された駐車空間の情報を記憶する記憶手段と、駐車動作支援の開始を指示する駐車動作支援開始手段と、駐車空間の検出を常時実行すると共に、駐車動作支援開始手段がオンとされた場合に車両を駐車空間に誘導するために必要な駐車動作支援を実行する制御手段とを具備する、駐車支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−８１０４１号公報
しかしながら、上述の従来技術では、駐車動作支援開始手段に対して所定の操作があったときに駐車空間の検出結果を利用した駐車動作支援が開始されるものの、検出された駐車空間への適切な誘導を可能にする駐車初期位置まで自車両を積極的に誘導しなければ、上述の駐車動作支援が開始する位置によっては、検出された駐車空間に自車両を適切に誘導できないことが考えられ得る。
そこで、本発明は、目標とする駐車位置への駐車が可能な駐車初期位置に自車両を適切に誘導することができる、駐車支援装置及び駐車支援方法の提供を目的とする。
上記目的を達成するため、第１の発明に係る駐車支援装置は、
自車両周辺の障害物又は駐車枠を検出する周辺環境検出手段と、
前記検出された障害物に隣接する駐車空間又は前記検出された駐車枠への駐車が可能な駐車初期位置に前記自車両を誘導する誘導手段とを備える駐車支援装置であって、
前記誘導手段による前記駐車初期位置までの誘導態様は、前記検出された障害物又は前記検出された駐車枠と前記自車両との前記自車両の車幅方向の距離に基づいて設定されることを特徴としている。
また、第２の発明は、第１の発明に係る駐車支援装置であって、
前記誘導手段は、音声又は表示により運転者に前記駐車初期位置を報知する報知手段を備え、前記報知手段による報知の開始タイミングは、前記距離に応じて可変に設定されることを特徴としている。
また、第３の発明は、第１又は第２の発明に係る駐車支援装置であって、
前記報知手段による報知の開始タイミングは、前記距離が短い場合は長い場合に比して早く設定されることを特徴としている。
また、第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明に係る駐車支援装置であって、
前記誘導手段は、前記駐車初期位置まで前記自車両を自動走行させる自動走行手段を備え、前記自動走行手段による自動走行の開始タイミングは、前記距離に応じて可変に設定されることを特徴としている。
また、第５の発明は、第４の発明に係る駐車支援装置であって、
前記自動走行手段による自動走行の開始タイミングは、前記距離が短い場合は長い場合に比して早く設定されることを特徴としている。
また、上記目的を達成するため、第６の発明に係る駐車支援方法は、
自車両周辺の障害物又は駐車枠を検出する周辺環境検出ステップと、
前記周辺環境検出ステップによって検出された障害物又は駐車枠に基づいて前記自車両の目標駐車位置を決定する目標駐車位置決定ステップと、
前記検出された障害物又は駐車枠と前記自車両との前記自車両の車幅方向の距離に基づいて前記目標駐車位置決定ステップによって決定された目標駐車位置への駐車が可能な駐車初期位置を決定する駐車初期位置決定ステップと、
前記駐車初期位置決定ステップによって決定された駐車初期位置に基づいて該駐車初期位置までの前記自車両の誘導態様を設定する誘導態様設定ステップと、を備えることを特徴としている。
また、第７の発明は、第６の発明に係る駐車支援方法であって、
前記誘導態様設定ステップでは、前記自車両の前記駐車初期位置への誘導を開始するタイミングが設定されることを特徴としている。
本発明によれば、目標とする駐車位置への駐車が可能な駐車初期位置に自車両を適切に誘導することができる。
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。
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に示す如く、駐車支援装置１０は、電子制御ユニット１２（以下、「駐車支援ＥＣＵ１２」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等を有するコンピュータである。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。
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１６、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ってよい。
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及びフロントモニタカメラ２１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、フロントモニタカメラ２１は、車両前方の所定角度領域における風景を撮影するように車両前部に搭載される。バックモニタカメラ２０が撮影可能な範囲は少なくとも車幅方向に対して所定角度斜め後方が撮影可能な範囲であり、フロントモニタカメラ２１が撮影可能な範囲は少なくとも車幅方向に対して所定角度車両斜め前方が撮影可能な範囲である。バックモニタカメラ２０及びフロントモニタカメラ２１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等を撮像素子に備えるカメラであってよい。
駐車支援ＥＣＵ１２には、リバースシフトスイッチ５０及び駐車スイッチ５２が接続されている。リバースシフトスイッチ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、駐車スイッチ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。駐車スイッチ５２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。
駐車支援ＥＣＵ１２は、駐車スイッチ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イッチ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や、駐車開始位置まで車両が適切に移動するように支援する操舵支援を含む。
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）等を用いて駐車車両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。
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の距離測定波を発射し、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、車両前部又は側部に搭載される。また、測距センサ７０は、車両横方向に対して所定角度斜め前方に距離測定波が発射されるように搭載される。例えば車両前部のバンパ付近に搭載され、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。また、所定角度を可変させることによって発射方向を調整可能にしてもよい。
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Ｔ）のそばを走行した際に得られる車両Ｔ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。
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、駐車初期位置演算部４８と、情報出力制御部４９とを含む。以下、各部の構成・機能を説明する。
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。
縦列駐車の場合、障害物情報生成部４２（障害物情報生成部４２とは異なる不図示の駐車空間検出部でもよい）は、測距センサ７０による検出結果（駐車車両の側部との距離を表す点列データ）に基づいて、２段階で駐車空間の存在を把握する。車両（自車）は図３の矢印に示す進行方向で駐車車両（及びそれに隣接した駐車空間）の側方を通過することを想定する。尚、本発明において、「奥側」及び「手前側」とは、車両（自車）の進行方向を基準としている。
具体的には、障害物情報生成部４２は、例えば点列の長さが所定基準長さＬｂ（例えば２．０ｍ）以上となった段階で、障害物が暫定的に検出されたことを意味する暫定フラグを設定する。また、障害物情報生成部４２は、所定基準長さＬｂ以上の長さの点列が検出され、且つ、その後点列が所定基準長さＬｃ（例えば５０ｃｍ）以上検出されなくなった段階で、障害物の検出が完了したことを意味する完了フラグを設定する。
障害物情報生成部４２は、所定長さＬ２以上点列が存在しない状態から、点列が出現して暫定フラグが設定された場合に、車両側方に駐車空間が存在すると判断して、駐車空間有効フラグを設定する。即ち、障害物情報生成部４２は、所定長さＬ２の以上点列が存在せず、且つ、その後例えば２．０ｍ以上点列が検出された段階で、暫定フラグに係る障害物の手前側に駐車空間が存在すると判断して、駐車空間有効フラグを設定する。所定長さＬ２は、縦列駐車用の駐車空間として必要な最小開口幅（有効空間幅。本例では、『フロント安全マージン長ｌfrmargin＋最小駐車区画長ｌmin』とする。詳細は後述。）であり、自車の全長等に依存して決定されるべき値である（例えばＬ２＝６ｍとする）。
また、障害物情報生成部４２は、完了フラグ設定後、更に所定長さ（例えばＬ２−０．５［ｍ］）以上点列が存在しない場合、車両側方に駐車空間が存在すると判断して、駐車空間有効フラグを設定する。本例では、障害物情報生成部４２は、所定長さ（＞２．０ｍ）の長さの点列が検出され、且つ、その後所定長さＬ２以上点列が存在しなくなった段階で、完了フラグに係る障害物の奥側に、駐車空間が存在すると判断して、駐車空間有効フラグを設定する。
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。
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い。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Ｐ’）が、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が、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。
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く、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してもよい。
駐車枠線情報生成部４４は、バックモニタカメラ２０又はフロントモニタカメラ２１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（特徴点の点列）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）の横線ＰＬｘ（図６参照）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、駐車枠線の縦線ＰＬｚ（図６参照）として検出される。
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、駐車枠線の横線ＰＬｘの自車側端部（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、フロントモニタカメラ２１等の車両側方まで撮影可能なカメラを備えているため、駐車空間を検出する際や、後述の駐車初期位置に至る過程において、駐車枠線情報を生成する。この場合、駐車枠線情報生成部４４は、フロントモニタカメラ２１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く、或いは、目標駐車位置が決定される段階で、メモリ７２から読み出したフロントモニタカメラ２１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。なお、駐車枠線情報生成部４４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初期位置にて、バックモニタカメラ２０の画像に基づいて、駐車枠線情報を再生成してもよい。
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。
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、車両側方の障害物の端部位置（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。車両側方の障害物の端部位置は、例えば、点列が所定長さＬ２以上検出されない後に点列が所定長さ（例えば２．０ｍ）以上検出された場合の当該検出された点列に係る障害物（すなわち、その手前側に駐車空間が存在すると判断された上述の暫定フラグに係る障害物）の端部位置としてよい。また、例えば、点列が所定長さ（例えば２．０ｍ）以上検出された後に点列が所定長さＬ２以上検出されなかった場合の当該検出された点列に係る障害物（すなわち、その奥側に駐車空間が存在すると判断された上述の完了フラグに係る障害物）の端部位置としてよい。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適切な地点に目標駐車位置を決定してもよい。その際、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、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。この障害物情報生成部４２（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、例えば後述の駐車初期位置への案内等の誘導を行うことができる。
目標駐車位置決定部４６は、例えば、フロントモニタカメラ２１（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、車両側方の駐車枠線の横線ＰＬｘ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、目標駐車位置と横線ＰＬｘ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。この駐車枠線情報生成部４４（フロントモニタカメラ２１の撮像結果）を用いる決定方法でも、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、例えば後述の駐車初期位置への案内等の誘導を行うことができる。
図７は、目標駐車位置の決定方法の一例を説明するための図である。説明の便宜上、自車の進行方向（正規の駐車方向）に対して平行な方向をＺ方向と定義し、正規の駐車方向に対して垂直な方向をＸ方向と定義する。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）に認識されるものであってよい。目標駐車位置Ｐａは、駐車完了時の自車後輪軸中心の位置により規定される。目標駐車位置Ｐａは、自車側方の障害物である駐車車両Ｔ２後部の端点（又は、自車側方の駐車枠線の横線ＰＬｘの端点）ＰＴ２に対して、所定の相対位置関係の点に決定される。すなわち、図７に示されるように、目標駐車位置ＰａのＺ方向の位置は、端点ＰＴ２に対して、「フロント安全マージン長ｌfrmargin＋最小駐車区画長ｌmin−リアオーバーハングＯＨｒ」だけ自車の進行方向と逆方向にオフセットした位置に決定され、目標駐車位置ＰａのＸ方向の位置は、端点ＰＴ２に対して、「自車の半車幅長ＨＷ」だけ駐車空間側にオフセットした位置に決定される。
ここで、
Ｌ：自車の全長
ＯＨｒ：リアオーバーハング（自車後輪軸から自車後端までの長さ）
γmax：自車の最大旋回曲率
とすると、三平方の定理によって、最小駐車区画長ｌminは、
ｌmin＝sqrt｛（Ｌ−ＯＨｒ）２＋（Ｒmin＋ＨＷ）２−（Ｒmin−ＨＷ）２｝＋ＯＨｒ
Ｒmin＝１／γmax
と規定することができる（なお、sqrt｛＊｝は、＊の平方根を表す）。したがって、目標駐車位置決定部４６は、自車の形状寸法や旋回特性等の既知の車両情報に基づいて演算された最小駐車区画長ｌmin等の演算結果を用いて、障害物情報生成部４２又は駐車枠情報生成部４４によって生成された端点ＰＴ２に対応する目標駐車位置Ｐａの座標を決定することができる。
駐車初期位置演算部４８は、上述の如く駐車完了位置として決定された目標駐車位置に基づいて、当該目標駐車位置での駐車が可能な駐車初期位置（後退又は前進によって、駐車空間内又は駐車枠線内の目標駐車位置への走行軌道が生成可能な駐車開始位置）を演算する。尚、目標駐車位置への駐車が可能な駐車初期位置は、一点ではなく範囲を有するものであるため、駐車初期位置演算部４８にて決定される駐車初期位置は、許容される位置範囲で規定されるものであってもよい。また、目標駐車位置まで自車を導く走行軌道は、主に、車両の最大旋回曲率等の旋回特性に基づいて決まるものであって、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ものである。また、駐車初期位置は、自車の任意の箇所における位置で定義してよい。例えば、車両前端中央部における位置で定義してもよいし、車両後軸中心位置で定義してもよい。
図８は、縦列駐車における駐車初期位置を示す平面図である。障害物Ｔ１とＴ２との間の目標駐車位置Ｐａへの走行軌道が生成可能な駐車初期位置は、一般に、図８に示されるような形状の駐車開始可能領域ＤＳ（ＤＳ１又はＤＳ２）内に存在する。目標駐車位置Ｐａとその目標駐車位置Ｐａへの駐車が可能な駐車初期位置との相対位置関係は、バックモニタカメラ２０の撮影可能範囲、自車の形状寸法、自車の旋回特性、自車周辺への配慮等の制限事項によって異なる。駐車開始可能領域ＤＳ１とＤＳ２の広さが異なるのは、駐車初期位置から目標駐車位置Ｐａへの後退駐車をする際に、運転者がバックカメラ２０の撮影情報を利用するかしないかによるものである。運転者がバックカメラ２０の撮影情報を利用する場合には（例えば、運転者による手動操作で後退駐車を行う場合には）、バックカメラ２０の撮影範囲内に目標駐車位置Ｐａが存在していなければ、例えば目標駐車位置Ｐａの再設定や確認を行うことができない。そのため、バックカメラ２０の撮影可能範囲による制限が存在するため駐車開始可能領域ＤＳは、境界線（α２‐α３）で区画された駐車開始可能領域ＤＳ１となる（すなわち、自車のＺ方向の位置が境界線（α２‐α３）を超える場合、目標駐車位置Ｐａはバックカメラ２０で撮影不能となる）。一方、運転者がバックカメラ２０の撮影情報を利用しない場合には（例えば、システム（駐車支援ＥＣＵ１２）による自動操作で後退駐車を行う場合には）、バックカメラ２０の撮影範囲内に目標駐車位置Ｐａが必ずしも存在する必要はない。そのため、バックカメラ２０の撮影可能範囲による制限が緩和又は排除されるため駐車開始可能領域ＤＳは、駐車開始可能領域ＤＳ１よりＺ方向に広い境界線（α２‐α５）で区画された駐車開始可能領域ＤＳ２となる。
縦列駐車の場合、自車の位置が自車の車幅方向について障害物Ｔ１，Ｔ２や目標駐車位置Ｐａに近くなるにつれて、上述の制限事項によって目標駐車位置Ｐａへの走行軌道の生成が制限されてくるため、駐車開始可能領域ＤＳ１又はＤＳ２のＸ方向の境界線（α１‐α２）は、目標駐車位置ＰａからＸ方向に当該制限事項によって定まる所定距離ｘ１離れた位置に存在する。
また、自車の位置が自車の車幅方向について障害物Ｔ１，Ｔ２や目標駐車位置Ｐａから遠くなるにつれて、上述の制限事項によって目標駐車位置Ｐａへの走行軌道の生成が制限されてくるため、駐車開始可能領域ＤＳ１又はＤＳ２のＸ方向の境界線（α３‐α４）は、目標駐車位置ＰａからＸ方向に当該制限事項によって定まる所定距離ｘ２（＞ｘ１）離れた位置に存在する。
また、自車の位置が自車の進行方向について目標駐車位置Ｐａから遠くなるにつれて、上述の制限事項によって目標駐車位置Ｐａへの走行軌道の生成は制限されてくるため、駐車開始可能領域ＤＳ１のＺ方向の境界線（α２‐α３）は、目標駐車位置ＰａからＺ方向に当該制限事項によって定まる所定距離ｚ２離れた位置に存在し、駐車開始可能領域ＤＳ２のＺ方向の境界線（α２‐α５）は、目標駐車位置ＰａからＺ方向に所定距離ｚ２離れＸ方向に所定距離ｘ１離れた点α２を通って目標駐車位置ＰａとのＸ方向の距離が長くなるにつれて目標駐車位置ＰａとのＺ方向の距離が長くなる境界線となる。
また、自車の位置が自車の進行方向について目標駐車位置Ｐａに近くなるにつれて、上述の制限事項によって目標駐車位置Ｐａへの走行軌道の生成は制限されてくるため、駐車開始可能領域ＤＳ１又はＤＳ２のＺ方向の境界線（α１‐α４）は、目標駐車位置ＰａからＺ方向に所定距離ｚ１離れＸ方向に所定距離ｘ１離れた点α１を通って目標駐車位置ＰａとのＸ方向の距離が長くなるにつれて目標駐車位置ＰａとのＺ方向の距離が長くなる境界線Ａとなる。すなわち、自車と目標駐車位置ＰａとのＸ方向の距離が大きくなるにつれて、バックモニタカメラ２０の撮影可能範囲や自車の外形寸法や自車の旋回特性等による制限が生ずるため、目標駐車位置Ｐａへの駐車が可能となる駐車初期位置のＺ方向の位置を目標駐車位置Ｐａから離れた位置になければ、目標駐車位置Ｐａへの駐車が不可能となるからである。したがって、直線Ａの手前側の位置から目標駐車位置Ｐａに向けて後退駐車を開始したとしても、目標駐車位置Ｐａに適切に到達することはできない。
ここで、
β：画角ガード角度
ｌrc：自車後端とバックモニタカメラ２０との間の距離（後端‐カメラ間距離）
とすると（図９参照）、直線Ａの方程式は、目標駐車位置Ｐａを原点とするＸ‐Ｚ座標系において、
Ｚ＝tan（β）×｜｜Ｘ｜−ＨＷ｜＋ＯＨｒ＋ｌrc＋ｌmin＋ｌfrmargin＋ＯＨｒ
と規定することができる。したがって、駐車初期位置演算部４８は、自車の形状寸法や旋回特性等の既知の車両情報に基づいて演算された最小駐車区画長ｌmin等の演算結果と自車の現在位置のＸ座標（目標駐車位置Ｐａから自車の現在位置までのＸ方向距離ｘ）とを用いて、上述の直線Ａの方程式に従って、自車の現在位置において最も手前側の駐車初期位置のＺ座標（目標駐車位置Ｐａから当該駐車初期位置までのＺ方向距離ｚ）を算出することができる。すなわち、駐車初期位置演算部４８は、目標駐車位置Ｐａと自車との自車の車幅方向の距離に基づいて、当該距離に応じて目標駐車位置Ｐａへの駐車開始位置として適切な位置が異なる駐車初期位置（駐車開始可能領域ＤＳ）のうち、自車の現在位置において最も手前側の駐車初期位置の座標を決定することができる。
図９は、バックモニタカメラ２０の画角の一例を示す。図９に示す例では、バックモニタカメラ２０の画角（撮影範囲）が、ハッチング領域により定義されている。バックモニタカメラ２０の画角は、例えば、車両の後輪軸中心から車両前後方向に沿った後方への距離ａと、車両左右方向に沿った幅ｂとで画成されるホームベース型の形状であってよい。距離ａは、例えば約１０ｍ程度であってよく、幅ｂは約２０ｍ程度であってよい。尚、バックモニタカメラ２０の画角の形状や大きさは、車両の種類等に応じて適切に設定されるべきものであり、本発明は上述の構成には限定されない。
画角ガード角度βは、車両の後輪軸に対するバックモニタカメラ２０の撮影範囲境界線（画角境界線）のなす角度である（左右両側に存在）。例えば、障害物Ｚの端点や駐車枠の端点やこれらに代用する仮想的なポール（図６参照）がバックモニタカメラ２０の画角内にある場合、自車の現在の初期駐車位置から目標駐車位置Ｐａへの駐車支援の開始が許可される。自車左後方への縦列駐車の場合、例えば、障害物Ｚ（又は駐車枠）の端点（枠角２，３，４）がバックモニタカメラ２０の画角内にあることが駐車支援開始を許可する条件として設定してもよい。
情報出力制御部４９は、駐車初期位置演算部４８によって上述の如く演算された駐車初期位置から所定距離ｚｒ手前の地点に自車が到達した時に、当該駐車初期位置に自車を誘導するための駐車支援を開始する。例えば、情報出力制御部４９は、目標駐車位置Ｐａから自車の現在位置までのＸ方向距離が所定距離ｘ１以上で所定距離ｘ２以下、且つ、自車の現在位置から自車の現在位置において最も手前側の駐車初期位置までのＺ方向距離が所定距離ｚｒ以下の場合、駐車開始可能領域ＤＳに自車を誘導するための駐車支援を開始する。当該駐車支援には、駐車開始可能領域ＤＳまで自車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（音声及び／又は表示による情報出力）や、駐車開始可能領域ＤＳまで自車が適切に移動するように支援する操舵支援を含む。例えば、情報出力制御部４９は、駐車開始可能領域ＤＳに自車を誘導するための駐車支援として、車両の停止を促す音声メッセージ（例えば、「直進状態のまま車両をゆっくり停止させてください」）を出力してよく、及び／又は、自動介入制動や自動介入操舵を実行してよい。このように、自車が駐車開始可能領域ＤＳに到達する前に駐車支援が開始されることによって、自車を駐車開始可能領域ＤＳまで適切に誘導してその領域内に停止させることができる。
駐車開始可能領域ＤＳに自車を誘導するための駐車支援は、駐車開始可能領域ＤＳ内の駐車初期位置であれば、自車の現在位置と同じＸ座標の駐車初期位置に誘導するようにしてもよいし、自車の現在位置と異なるＸ座標の駐車初期位置に誘導してもよい。
また、情報出力制御部４９は、駐車初期位置演算部４８によって上述の如く演算された駐車初期位置から所定距離ｚｒ手前の地点に自車が到達した時に、図１０に示されるように、当該駐車初期位置を含む駐車開始可能領域ＤＳを運転者に情報提供可能なディスプレイ２２（図１参照）に表示させてもよい。図１０は、フロントモニタカメラ２１による撮像画像をディスプレイ２２に表示させた状態を示す図である。図１０において、自車が最終的に駐車すべき駐車枠の駐車枠線ＰＬｚと車線区分のための白線Ｂとが表示されている。情報出力制御部４９は、その撮像画像上に駐車初期位置演算部４８によって演算された駐車開始可能領域ＤＳを重畳表示させる。これにより、運転者は、最終的に駐車すべき駐車枠に縦列駐車するために、どの位置に自車を停止させるべきかを容易に把握することができる。
この際、情報出力制御部４９は、図１０に示すように、駐車車両の側部を近似した直線又は駐車枠線Ａに平行な方向に沿って延在する基準線表示Ｌ１を、撮像画像上に重畳表示させると共に、現在の自車の向きを表す線表示Ｌ２を、撮像画像上に重畳表示させてもよい。これにより、運転者は、基準線表示Ｌ１に線表示Ｌ２が一致するように操舵をすればよいことを容易に理解することができる。更に、情報出力制御部４９は、図１０に示すように、基準線表示Ｌ１に線表示Ｌ２を一致させるのに必要な操舵方向を図式的に指示する案内表示Ｐを、撮像画像上に重畳表示させてもよい。これにより、運転者は、直感的に、ステアリングホイールの操舵方向を理解することができる。尚、基準線表示Ｌ１に線表示Ｌ２を一致させるのに必要な操舵量等、他の有用な情報を、同様に、撮像画像上に重畳表示させてもよい。
また、上述の所定距離ｚｒは、自車の現在車速に応じて可変させてもよい。例えば、現在車速５ｋｍ／ｈのときの所定距離ｚｒを１ｍに設定し、現在車速１０ｋｍ／ｈのときの所定距離ｚｒを１．５ｍに設定し、それらを線形補間する。これにより、自車の現在車速に応じて所定距離ｚｒをリニアに可変できる。つまり、自車が駐車開始可能領域ＤＳに到達する前に、自車の現在車速に適したタイミングで、駐車開始可能領域ＤＳに自車を誘導するための駐車支援を開始することができる。
図１１は、駐車支援ＥＣＵ１２により実現される駐車支援制御の主要な処理の流れを示すフローチャートである。尚、図１１に示す処理ルーチンは、駐車スイッチ５２がオンにされ、且つ、縦列モードが指定された場合に起動されてよい。
障害物情報生成部４２は、上述の障害物の検出動作を行い、及び／又は、駐車枠情報生成部４４は上述の駐車枠の検出動作を行う（ステップ１０）。目標駐車位置決定部４６は、障害物情報生成部４２によって生成された障害物情報、及び／又は、駐車枠情報生成部４４によって生成された駐車枠情報に基づいて、上述の如く、最小駐車区画長ｌmin等の演算結果を用いて、目標駐車位置を決定する（ステップ２０）。駐車初期位置演算部４８は、目標駐車位置決定部４６によって決定された目標駐車位置に基づいて、上述の如く、駐車開始可能領域ＤＳ（駐車初期位置）を決定する（ステップ３０）。情報出力制御部４９は、駐車初期位置演算部４８によって演算された駐車開始可能領域ＤＳに自車が到達する前に、駐車開始可能領域ＤＳまでの自車の誘導態様を決定する（ステップ４０）。決定された誘導態様によって、自車の駐車開始可能領域ＤＳへの誘導が開始される。
したがって、上述の実施例では、目標駐車位置Ｐａと自車との自車の車幅方向の距離に応じて目標駐車位置Ｐａへの駐車が可能な駐車初期位置は異なることに着目し、当該距離に基づいて駐車初期位置までの誘導態様を決定しているので、目標駐車位置Ｐａへの駐車が可能な駐車初期位置に自車両を適切に誘導することができる。すなわち、目標駐車位置Ｐａへの駐車が可能な駐車初期位置を含む駐車開始可能領域ＤＳは、図８の直線Ａで示されるように、当該距離に応じてその領域ＤＳの境界位置が異なるため、当該距離に基づいて駐車初期位置までの誘導態様を決定すれば、駐車初期位置への適切な誘導を行うことができる。
また、図８の直線Ａ（すなわち、境界線（α１‐α４））や境界線（α２‐α５）の傾きに見られるように、目標駐車位置Ｐａと自車との自車の車幅方向の距離が短くなるにつれて、目標駐車位置Ｐａと目標駐車位置Ｐａへの駐車が可能な駐車初期位置との距離は短くなる。したがって、駐車開始可能領域Ｄｓ内の手前側の境界線である直線Ａ上の駐車初期位置に基づいて駐車開始可能領域ＤＳに自車を誘導するための駐車支援の開始タイミングを設定することによって、目標駐車位置Ｐａと自車との自車の車幅方向の距離に応じた適切な開始タイミングで、駐車開始可能領域ＤＳに自車が到達する前に駐車支援（報知や自動走行など）を実行することができる。例えば、当該駐車支援の開始タイミングは、目標駐車位置Ｐａから自車の現在位置の自車の進行方向の距離が同じであっても、目標駐車位置Ｐａと自車との自車の車幅方向の距離が短い場合には長い場合に比して、早く設定されるので、当該距離が短くなるにつれてより手前側に位置するという性質を有する駐車初期位置に適した当該駐車支援の開始タイミングにすることができる。
また、上述の実施例によれば、駐車開始可能領域ＤＳ内に自車が入ってから停止誘導（停止案内）するのではなく駐車開始可能領域ＤＳに到達する前に停止誘導（停止案内）することができるので、停止案内が出てから運転者がブレーキ操作に移るまでの空走時間や運転者がブレーキ操作をしてから自車が停止するまでの制動時間があったとしても、駐車開始可能領域ＤＳを超えないように駐車開始可能領域ＤＳ内に自車を適切に停止させることができる。
また、上述の実施例によれば、自車の形状寸法や旋回特性等を考慮して、目標駐車位置及びその目標駐車位置への駐車が可能な駐車初期位置が決定されているので、障害物Ｔにぶつからない駐車初期位置に自車が停止できるように誘導することができる。
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
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。
また、上述の実施例では、車速センサ１８及び舵角センサ１６により、車両の位置等に関する情報を取得・導出しているが、それに代えて又は加えてヨーレートセンサやジャイロセンサ、方位計、ＧＰＳ測位結果等を用いてもよい。
また、駐車支援ＥＣＵ１２、ディスプレイ２２、スピーカー２４、操舵制御ＥＣＵ３０をはじめとする車両を誘導させるシステムなどの誘導手段による支援動作は、適切な駐車初期位置に至らしめる報知支援や操舵支援などが含まれるが、この操舵支援には自動走行による支援が含まれてよい。ここで自動走行とは、必ずしも全ての運転動作が自動制御により行われる場合に限らず、必要な運転動作のうち一部のみ自動で行われる半自動制御により行われる場合も含まれる。例えば、速度制御が運転者によって行われ操舵制御が自動制御によって行われる半自動制御や、速度制御が自動制御によって行われ操舵制御が運転者によって行われる半自動制御が挙げられる。
また、報知支援は、音声や表示によるものに限らず、ステアリングに操舵力を強制的に短時間加えたり、ステアリングやシートに設けた振動機構を作動させたりすることによって報知支援するものでもよい。
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。 測距センサ７０の検出対象の物体（この例では車両Ｔ）の検出態様を示す説明図である。 測距センサ７０を備える車両（自車）が図３の車両Ｔのそばを走行した際に得られる車両Ｔに係る点列を示す概略図である。 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。 端点の補正方法の一例を示す図である。 ディスプレイ２２上の目標駐車位置設定用タッチパネルの一例を示す図である。 目標駐車位置の決定方法の一例を説明するための図である。 縦列駐車における駐車初期位置を示す平面図である。 バックモニタカメラ２０の画角の一例を示す。 フロントモニタカメラ２１による撮像画像をディスプレイ２２に表示させた状態を示す図である。 駐車支援ＥＣＵ１２により実現される駐車支援制御の主要な処理の流れを示すフローチャートである。
符号の説明
１０ 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
２１ フロントモニタカメラ
２２ ディスプレイ
２４ スピーカー
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 駐車初期位置演算部
４９ 情報出力制御部
５０ リバースシフトスイッチ
５２ 駐車スイッチ
７０ 測距センサ

Claims (7)

  1. 自車両周辺の障害物又は駐車枠を検出する周辺環境検出手段と、
    前記検出された障害物に隣接する駐車空間又は前記検出された駐車枠への駐車が可能な駐車初期位置に前記自車両を誘導する誘導手段とを備える駐車支援装置であって、
    前記誘導手段による前記駐車初期位置までの誘導態様は、前記検出された障害物又は前記検出された駐車枠と前記自車両との前記自車両の車幅方向の距離に基づいて設定されることを特徴とする、駐車支援装置。
  2. 請求項１に記載の駐車支援装置であって、
    前記誘導手段は、音声又は表示により運転者に前記駐車初期位置を報知する報知手段を備え、
    前記報知手段による報知の開始タイミングは、前記距離に応じて可変に設定される、駐車支援装置。
  3. 請求項１又は２に記載の駐車支援装置であって、
    前記報知手段による報知の開始タイミングは、前記距離が短い場合は長い場合に比して早く設定される、駐車支援装置。
  4. 請求項１から３のいずれかに記載の駐車支援装置であって、
    前記誘導手段は、前記駐車初期位置まで前記自車両を自動走行させる自動走行手段を備え、
    前記自動走行手段による自動走行の開始タイミングは、前記距離に応じて可変に設定される、駐車支援装置。
  5. 請求項４に記載の駐車支援装置であって、
    前記自動走行手段による自動走行の開始タイミングは、前記距離が短い場合は長い場合に比して早く設定される、駐車支援装置。
  6. 自車両周辺の障害物又は駐車枠を検出する周辺環境検出ステップと、
    前記周辺環境検出ステップによって検出された障害物又は駐車枠に基づいて前記自車両の目標駐車位置を決定する目標駐車位置決定ステップと、
    前記検出された障害物又は駐車枠と前記自車両との前記自車両の車幅方向の距離に基づいて前記目標駐車位置決定ステップによって決定された目標駐車位置への駐車が可能な駐車初期位置を決定する駐車初期位置決定ステップと、
    前記駐車初期位置決定ステップによって決定された駐車初期位置に基づいて該駐車初期位置までの前記自車両の誘導態様を設定する誘導態様設定ステップと、を備える、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、
    前記誘導態様設定ステップでは、前記自車両の前記駐車初期位置への誘導を開始するタイミングが設定される、駐車支援方法。
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