JP2009234294A - 駐車空間監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より高精度に駐車空間を算出することができる駐車空間監視装置を提供する。
【解決手段】駐車空間監視装置は、超音波センサ２，３を通じて車両１周辺の障害物と車両１との相対距離及び相対角度から車両１に対する障害物の相対位置を検知する。車両用障害物監視装置は、超音波センサ２，３が検知した障害物の各相対位置情報を各検知時の車両１の移動情報と関連付けて記憶する記憶部８に記憶された各相対位置情報から駐車空間を算出する。
【選択図】図１

Description

この発明は、駐車を支援するために駐車空間を監視する駐車空間監視装置に関する。

駐車場等において車両を駐車することは、障害物や他の駐車車両の位置を把握するのが難しく、難易度の高い運転操作である。このため駐車時の運転支援を行う駐車支援装置が各種提案されている。例えば、特許文献１に示される駐車支援装置は、超音波センサ及び車速センサを用いて、車両が後退を開始するまでの間に、車両と車両周辺の駐車車両との距離を検知し、検知距離データ及び車両の進行距離データを記憶する。同駐車支援装置は、進行距離データから車両の進行方向における駐車車両の長さを算出する際に、同進行距離データを積算して求められる駐車車両の長さよりも短くなるように、駐車車両の大きさを決定し、駐車予定領域（駐車空間）を設定する。そして、駐車支援装置は、同駐車予定領域との位置関係を算出して、駐車するための運転支援を行う。
特開２００６−７８７５号公報

特許文献１の駐車支援装置において、検知した駐車車両の大きさよりも短くなるように駐車車両の幅を算出しているのは、以下の理由による。即ち、上記の超音波センサは、扇形状や長楕円形状の検知範囲を持ち、駐車車両等の障害物が超音波センサの正面に位置していなくとも、この検知範囲に属する場合には、障害物を検知するためである。

このように、検知した障害物（駐車車両）の長さを短く算出する、即ち実際の障害物の長さに近づけるための補正をすることにより、ある程度は正確に駐車空間を算出することができる。しかし、実際の障害物の大きさを正確に検知できていない以上、たとえ補正を行った場合であれ、駐車空間を正確に算出できないおそれがあった。そのため、より高精度に駐車空間を算出することができる駐車空間監視装置が求められていた。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より高精度に駐車空間を算出することができる駐車空間監視装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、車両周辺の障害物と同車両との相対距離及び相対角度から同車両に対する障害物の相対位置を所定期間毎に検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段が検知した前記障害物の各相対位置情報を各検知時の車両の移動情報と関連付けて記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記各相対位置情報から駐車空間を算出する駐車空間算出手段とを備えることを特徴とする駐車空間監視装置であることをその要旨としている。

同構成によれば、車両周辺の障害物と車両との相対距離及び相対角度から車両に対する障害物の相対位置を所定期間毎に検知するため、障害物との相対距離だけでなく、相対角度を加味することにより障害物の車両に対する相対位置をより正確に把握することができる。そして、各相対位置情報は検知時の車両の移動情報と関連付けられているため、正確に把握した相対位置に車両の移動情報を加味することにより、障害物の大きさを正確に把握することができる。そして、同障害物の検知位置情報から駐車空間を算出することで、正確な障害物の大きさに基づいて駐車空間を算出することができるため、より高精度に駐車空間を算出することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の駐車空間監視装置において、前記障害物検知手段は、送受信兼用の第１超音波センサと、受信専用の第２超音波センサとが離間して配置され、同第１超音波センサから送信された超音波の障害物からの反射波を同第１超音波センサ及び同第２超音波センサにより受信して、同反射波に基づき障害物と車両との相対距離及び相対角度を算出し、同車両に対する障害物の相対位置を検知することをその要旨としている。

同構成によれば、第１超音波センサから送信された超音波の障害物からの反射波を第１超音波センサ及び第２超音波センサにより受信することで、障害物と第１超音波センサとの距離、及び障害物と第２超音波センサとの距離をそれぞれ検知することができる。そして、障害物と第１超音波センサとの距離、及び障害物と第２超音波センサとの距離の差と、第１超音波センサ及び第２超音波センサの離間距離とから第１超音波センサ及び第２超音波センサに対する障害物との相対角度を検知することができる。よって、障害物と第１超音波センサ及び第２超音波センサとの相対距離と相対角度とから車両に対する障害物の相対位置を検知することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の駐車空間監視装置において、前記駐車空間算出手段は、前記記憶手段に記憶された前記相対位置情報と前記移動情報とに基づいて算出される障害物の検知位置を二次元マップに展開し、同二次元マップに基づき前記駐車空間を算出することをその要旨としている。

相対位置情報は検知時における車両に対する障害物の相対位置であり、相対位置情報から駐車空間を算出するためには、車両の移動情報を加えて、障害物の全体像を把握する必要がある。そこで、上記構成によれば、相対位置情報と車両の移動情報とに基づいて障害物の検知位置を二次元マップに展開して駐車空間を算出している。すなわち、２つの情報を１つの情報に変換している。このため、相対位置情報と車両の移動情報との両方を別々に演算して駐車空間を算出することに比べ、障害物を把握するための演算を減らすことができるとともに、駐車空間の算出が容易となり、ひいては駐車支援時に駐車可能か否かの判断が速くなる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の駐車空間監視装置において、前記駐車空間算出手段は、車両の移動に伴い検知される前記相対位置情報が前記記憶手段に記憶される度に前記検知位置を前記二次元マップに逐次展開することをその要旨としている。

同構成によれば、車両の移動に伴って記憶される相対位置情報に基づいて障害物の検知位置が二次元マップに逐次展開されるため、駐車空間を遅れなく把握することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の駐車空間監視装置において、前記駐車空間算出手段は、前記二次元マップに展開された前記検知位置のうち駐車空間を算出するために不要な検知位置を除去することにより前記二次元マップを最適化することをその要旨としている。

同構成によれば、二次元マップに展開された検知位置のうち駐車空間を算出するために用いる所定個数の検知位置以外を除去し、二次元マップを最適化する。このため、演算に用いる検知位置を減らすことができ、演算を容易にすることができる。また、この二次元マップを用いた駐車支援を行う際にも同様に演算を容易に行うことができるようになる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の駐車空間監視装置において、前記記憶手段は、車両の移動情報として舵角情報を含み、前記障害物検知手段が検知した前記相対位置情報を同移動情報と関連付けて記憶することをその要旨としている。

同構成によれば、車両の移動情報として舵角情報を含むため、運転者がステアリングホイールを操作して車両が直進でない方向へ移動しても、障害物の車両に対する相対位置を正確に検知することができる。ひいては、駐車空間を正確に把握できるようになる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の駐車空間監視装置において、前記障害物検知手段により検知される車両に対する障害物の相対位置に基づき障害物の存在を報知する報知手段を備え、同報知手段が障害物の存在を報知する障害物検知モードと、駐車空間を算出する駐車空間算出モードとのいずれかに切り替えられる切替手段を備えることをその要旨としている。

駐車場等では車両が駐車車両等の障害物の近傍を通過するため、障害物を検知するようにした場合には、障害物が常に検知され、注意を促すための報知が連続的に行われることとなり、煩わしい。そこで、上記構成によれば、切替手段によって車両周辺の障害物の存在を報知する障害物検知モードと、駐車空間を算出する駐車空間算出モードとのいずれかに切り替えられる。このため、駐車場等では障害物検知モードから駐車空間モードに切り替えることにより、注意を促すための報知が連続的に行われることを防ぐことができる。

本発明によれば、より高精度に駐車空間を算出することができる駐車空間監視装置を提供することができる。

以下、本発明にかかる駐車空間監視装置を駐車支援装置に具体化した一実施形態について図１〜図８を参照して説明する。
＜全体構成＞
図１に示されるように、駐車支援装置は、車両１周辺の障害物を検知するために超音波を送受信する左側超音波センサ２及び右側超音波センサ３と、左側超音波センサ２及び右側超音波センサ３からの検知結果に基づき各種演算を行う制御装置４と、車両１の種々の情報を検出して、制御装置４へ出力する車両情報出力部５とを備えている。また、駐車支援装置は、運転者が車両１を駐車させる操作を支援するために制御装置４からの指令に基づき音声案内や注意を促す報知手段としての報知部１２と、超音波センサ２，３によって検知された障害物の存在を報知する障害物検知モードと駐車空間を算出する駐車空間算出モードとの切り替えを行うモード切替スイッチ１３とを備えている。モード切替スイッチ１３は、運転席等に設けられている。ここで、障害物検知手段は、左側超音波センサ２及び右側超音波センサ３と、制御装置４とからなる。

図２に示されるように、左側超音波センサ２及び右側超音波センサ３は、第１超音波センサ２ａ，３ａと、第２超音波センサ２ｂ，３ｂとの２つからそれぞれ構成され、車両１の左右両側面に設けられている。即ち、第１超音波センサ２ａ，３ａは、超音波を車両１の側方へ送信するとともに車両１周辺の障害物に反射した超音波（反射波）を受信する送受信兼用の超音波センサである。第２超音波センサ２ｂ，３ｂは、超音波を受信のみする受信専用の超音波センサである。なお、第１超音波センサ２ａ，３ａと第２超音波センサ２ｂ，３ｂとは、超音波センサ２，３を構成する図示しない単一の筐体の内部において車両１の前後方向へ所定の距離（センサ間距離）Ｄｓを隔ててそれぞれ配置されている。

図１に示されるように、制御装置４は、送受信部６を通じて超音波センサ２，３から超音波を所定の送信周期で送信させるとともに、送受信部６を通じて同超音波の障害物からの反射波を受信することにより、同反射波に基づいて障害物の相対位置情報を取得する制御部７を備えている。制御部７は、同送受信部６からの相対位置情報と車両情報出力部５からの車両１の移動情報とを関連付けて記憶手段としての記憶部８に記憶する。また、制御部７は、記憶部８に記憶された障害物の相対位置情報と車両の移動情報とに基づいて駐車空間を算出する駐車空間算出手段として機能する。

車両情報出力部５は、車両１の移動情報を制御部７へ出力するものの総称であり、例えば、車両１の速度を検出し、前記移動情報として出力する速度センサ９と、変速機のシフト位置を検出し、前記移動情報として出力するシフトセンサ１０と、ステアリングホイールの操舵角を検出し、前記移動情報として出力する舵角センサ１１とを備えている。制御部７は、シフトセンサ１０から入力されるシフト位置情報に基づき、車両１の入力から前進又は後進を、舵角センサ１１から入力される舵角情報に基づき車両の進行方向を、速度センサ９から入力される速度情報から車両１の速度を認識する。

＜障害物の検知方法＞
次に、左側超音波センサ２及び右側超音波センサ３による障害物の検知方法について図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照して説明する。ここでは左側超音波センサ２について説明し、右側超音波センサ３については対応する部材名称及び符号等を括弧書きとする。ここで、ｉは所定周期毎に対応する値を示す添え字である。

図２（ａ）に示されるように、左側超音波センサ２（右側超音波センサ３）は、超音波の送信を通じて、センサ面２０（３０）の正面に扇形状の検知範囲Ａｓｉを形成する。左側超音波センサ２（右側超音波センサ３）は、例えば破線で示された障害物Ｅが検知範囲Ａｓｉ内に進入した際には、障害物Ｅに反射した超音波（反射波）を受信する。制御部７は、センサ面２０（３０）において第１超音波センサ２ａ（３ａ）と第２超音波センサ２ｂ（３ｂ）との中点となるセンサ中心Ｏｓｉと障害物との最短距離となる白丸印○で示された障害物Ｅの位置を車両１との相対位置Ｐｉとして検知し、この相対位置Ｐｉの情報を取得する。即ち、制御部７は、センサ中心Ｏｓｉと白丸印○で示される位置Ｐｉとの相対距離Ｒｉと、センサ中心Ｏｓｉを通り、センサ面２０（３０）に直交するセンサ法線Ｈと、センサ中心Ｏｓｉと位置Ｐｉとを結んだ線分Ｆとがなす相対角度θｉとから車両１に対する障害物Ｅの相対位置Ｐｉ（Ｒｉ，θｉ）を検知する。

前述したように、検知範囲Ａｓｉ内に障害物Ｅが存在する場合、図２（ｂ）に示されるように、第１超音波センサ２ａ（３ａ）から送信された超音波（送信波Ａ１）は、障害物Ｅに反射して、反射波として第１超音波センサ２ａ（３ａ）及び第２超音波センサ２ｂ（３ｂ）に受信される。ここで、障害物Ｅは、第２超音波センサ２ｂ（３ｂ）に近い側に存在するため、第１超音波センサ２ａ（３ａ）よりも第２超音波センサ２ｂ（３ｂ）が先に反射波を受信することになる。即ち、第２超音波センサ２ｂ（３ｂ）は、第１超音波センサ２ａ（３ａ）から超音波が送信されてから受信時間Ｔ１経過後に反射波Ｃ１を受信する。受信時間Ｔ１は、第１超音波センサ２ａ（３ａ）から超音波が送信されてから障害物Ｅに反射して第２超音波センサ２ｂ（３ｂ）に入射するまでの時間である。第１超音波センサ２ａ（３ａ）は、第２超音波センサ２ｂ（３ｂ）が反射波Ｃ１を受信してから受信時間差Ｔ２経過後に反射波Ｃ２を受信する。なお、送信波Ａ１の送信と同時に第１超音波センサ２ａ（３ａ）及び第２超音波センサ２ｂ（３ｂ）には、残響波Ｂ１，Ｂ２が受信される。

図２（ａ）に示されるように、相対角度θｉは、三角測量の原理により、第１超音波センサ２ａ，３ａと第２超音波センサ２ｂ，３ｂとの超音波の受信時間差Ｔ２と、第１超音波センサ２ａ，３ａと第２超音波センサ２ｂ，３ｂとのセンサ間距離Ｄｓとに基づき算出する。相対距離Ｒｉは、障害物Ｅに近い側の超音波センサの受信時間（ここではＴ１。）に基づき算出される距離を近似値として用いる。

＜駐車車両の検知＞
次に、駐車車両の検知方法について図３を参照して説明する。ここでは、駐車車両Ｃｐの前方を車両１が通過する場合について示している。

図３に示されるように、駐車場等において、両超音波センサ２，３は、時刻ｔ０から超音波の送信周期である所定時刻毎ｔ１，ｔ２，…に検知範囲Ａｓ１，Ａｓ２，…を形成する。両超音波センサ２，３は、検知範囲Ａｓ１，Ａｓ２，…に存在する障害物（駐車車両Ｃｐ）との最短距離となる位置を検知し、送受信部６を通じて相対位置Ｐ１，Ｐ２，…の情報を取得する。駐車車両等の障害物が存在しない場合には、送信された超音波が反射されないため相対位置情報は取得されない。制御部７は、車両情報出力部５から出力される車両１の移動情報と関連付けて相対位置Ｐ１，Ｐ２，…の情報を記憶部８に記憶させる。図３中では、障害物としての駐車車両Ｃｐに対する所定時刻毎ｔ１，ｔ２，…に検知される車両１に対する駐車車両Ｃｐの相対位置Ｐ１，Ｐ２，…を白丸印○で示している。なお、図３中の黒丸印●は、従来の駐車支援装置によって検出される検知位置を示している。

本実施形態の駐車支援装置によって検知された白丸印○で示される駐車車両Ｃｐの大きさは、従来の駐車支援装置によって検知された黒丸印●で示される駐車車両Ｃｐの大きさより高精度である。なぜならば、超音波センサ２，３は、車両１に対する障害物の相対距離だけでなく、相対角度を加味することにより車両に対する障害物の相対位置を検知しているからである。ちなみに、本実施形態の駐車支援装置によって検知された各相対位置Ｐ１，Ｐ２，…に基づき駐車車両Ｃｐの幅Ｗｃを算出すれば、従来の駐車支援装置によって計測される黒丸印●で示される駐車車両Ｃｐの幅ＷＬよりも正確に計測される。

＜二次元マップへの座標変換＞
駐車支援装置は、車両１の移動情報と関連付けて記憶部８に記憶された相対位置Ｐ１，Ｐ２，…の情報と車両の移動情報とに基づいて障害物の検知位置Ｑｉを駐車空間マップ（二次元マップ）Ｍに展開し、同駐車空間マップＭに基づき駐車空間を算出する。

次に、上記のように検知された相対位置Ｐ１，Ｐ２，…の情報と車両１の移動情報とに基づいて算出される障害物の検知位置Ｑｉの駐車空間マップ（二次元マップ）Ｍへの展開について図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して説明する。なお、時刻ｔ０におけるセンサ中心Ｏｓｉの位置を原点Ｏとして、車両１の前面方向をＹ軸とし、同Ｙ軸と直交する方向をＸ軸とする二次元マップに各検知位置Ｑｉを展開する。

記憶部８に記憶された各相対位置Ｐｉはセンサ中心Ｏｓｉに対する障害物の相対距離Ｒｉ及び相対角度θｉから求められるため、制御部７は記憶部８に記憶された車両１の移動情報を加えて駐車空間マップＭにおける擬似的な検知位置Ｑｉを算出する。即ち、センサ中心Ｏｓｉ（Ｘｓｉ，Ｙｓｉ）に対する障害物の相対位置Ｐｉの情報を車両１の移動情報を利用して二次元マップ上へ座標変換を行う。

図４（ａ）に示されるように、車両１の走行方向であるＹ軸とセンサ中心Ｏｓｉを通りセンサ面２０（３０）に直交するセンサ法線Ｈとがなす角度をセンサ角度αとすると、検知位置Ｑｉ（Ｘｉ，Ｙｉ）は以下のように算出される。

Ｘｉ＝Ｘｓｉ＋Ｒｉ・ｓｉｎ（α−θｉ） …（式１）
Ｙｉ＝Ｙｓｉ＋Ｒｉ・ｃｏｓ（α−θｉ） …（式２）
また、図４（ｂ）に示されるように、車両１の進行方向が時刻ｔ０における車両１の走行方向であるＹ軸から外れるような場合には、舵角センサ１１からの舵角情報に基づき、進行方向に対するセンサ法線Ｈの角度である車両進行角度βが算出され、同車両進行角度βを使用して、検知位置Ｑｉ（Ｘｉ，Ｙｉ）は以下のように算出される。

Ｘｉ＝Ｘｓｉ＋Ｒｉ・ｓｉｎ（α＋β−θｉ） …（式３）
Ｙｉ＝Ｙｓｉ＋Ｒｉ・ｃｏｓ（α＋β−θｉ） …（式４）
このようにして、各相対位置Ｐ１，Ｐ２，…の情報と車両１の走行情報とに基づいて検知位置Ｑｉが算出され、検知位置Ｑｉが駐車空間マップＭに展開される。制御部７は、こうした駐車空間マップＭに基づき、駐車車両等の障害物を把握し、ひいては後述する駐車空間の算出を行うことで、その演算負荷の軽減が図られている。これは、２つの情報を１つの情報に変換して障害物を把握するため、センサ中心Ｏｓｉに対する相対位置Ｐｉの情報と車両１の移動情報との両方を別々に演算して障害物を把握することに比べて演算が容易となる。

＜駐車空間の算出＞
次に、前述のように構成された駐車支援装置の動作態様について説明する。
ここでは、図５に示されるように、例えば、２台の駐車車両Ｃｐ１，Ｃｐ２が間隔をおいて並列に駐車されている駐車場において、これら駐車車両Ｃｐ１，Ｃｐ２間に車両１を駐車する場合について説明する。なお、図５は、駐車場を示す平面図に、駐車空間マップＭを重ね合わせて示している。

運転者は、駐車場等に入ったら切替手段としてのモード切替スイッチ１３を操作して、通常設定されている障害物検知モードから、駐車空間を算出し、駐車の可否を判断する駐車空間算出モードに切り替える。

車両１がこれら駐車車両Ｃｐ１，Ｃｐ２の前方を通過することに伴い、制御部７は左側超音波センサ２により時刻ｔ０から所定時刻毎ｔ１，ｔ２，…に検知された相対位置Ｐ１，Ｐ２，…の情報を検知位置Ｑｉとして駐車空間マップＭに展開する。なお、制御部７は、相対位置Ｐｉが検知され、車両１の移動情報と関連付けられて記憶部８に記憶される度に、検知位置Ｑｉを駐車空間マップＭに逐次展開する。車両１は等速で移動しているとする。以下に駐車空間の算出手順を示す。

まず、制御部７は、時刻ｔ０におけるセンサ中心Ｏｓｉの位置を駐車空間マップＭの原点Ｏとする駐車空間マップＭを作成する。そして、制御部７は、時刻ｔ０においては、左側超音波センサ２の検知範囲Ａｓ０に障害物がなく、障害物が検知されないため、制御部７は検知位置Ｑ０を駐車空間マップＭに展開しない。

制御部７は、時刻ｔ１において、左側超音波センサ２の検知範囲Ａｓ１に障害物となる駐車車両Ｃｐ１が存在するため、検知位置Ｑ１を駐車空間マップＭに展開する。即ち、図６（ａ）に示されるように、制御部７は、記憶部８に記憶された相対位置Ｐ１（Ｒ１，θ１）の情報及び車両１の移動情報（ここでは、車速。）を取得し、同移動情報から時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間の移動距離、即ち原点Ｏに対するセンサ中心Ｏｓ１の位置を算出する。ここでは、車両１が等速で直進しているので、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間の移動距離はｄ１となり、センサ中心Ｏｓ１の座標は（０，ｄ１）となる。よって、前述した二次元マップへの座標変換の（式１）及び（式２）を用いて、検知位置Ｑ１（Ｘ１，Ｙ１）を算出し、同検知位置Ｑ１を駐車空間マップＭに展開する。ここで、各パラメータは、Ｘｓｉ＝０、Ｙｓｉ＝ｄ１、Ｒｉ＝Ｒ１、α＝９０°、θｉ＝θ１となる。

Ｘ１＝Ｒ１・ｓｉｎ（９０°−θ１）＝Ｒ１ｃｏｓθ１
Ｙ１＝ｄ１＋Ｒ１・ｃｏｓ（９０°−θ１）＝ｄ１＋Ｒ１ｓｉｎθ１
制御部７は、時刻ｔ２においても同様に、左側超音波センサ２の検知範囲Ａｓ２に障害物となる駐車車両Ｃｐ１が存在するため、検知位置Ｑ２を駐車空間マップＭに展開する。即ち、制御部７は、記憶部８に記憶された相対位置Ｐ２（Ｒ２，θ２）の情報及び車両１の移動情報を取得し、同移動情報から時刻ｔ０から時刻ｔ２までの間の移動距離を算出する。ここでは、車両１が等速で直進しているので、単位時間当たりの移動距離は一定となる。すなわち、移動距離はｄ１の積算値となるため２×ｄ１となり、時刻ｔ２でのセンサ中心Ｏｓ２の座標は（０，２ｄ１）となる。よって、座標変換の（式１）及び（式２）を用いて、検知位置Ｑ２（Ｘ２，Ｙ２）を算出し、同検知位置Ｑ２を駐車空間マップＭに展開する。ここで、各パラメータは、Ｘｓｉ＝０、Ｙｓｉ＝２ｄ１、Ｒｉ＝Ｒ２、α＝９０°、θｉ＝θ２となる。

Ｘ２＝Ｒ２ｃｏｓθ２
Ｙ２＝２ｄ１＋Ｒ２ｓｉｎθ２
図６（ｂ）に示されるように、制御部７は、時刻ｔ３以降、各時刻ｔｉにおいて障害物を検知した際には、検知位置Ｑｉを駐車空間マップＭに逐次展開する。なお、障害物となる駐車車両Ｃｐがない部分は、検知無しとなり、駐車空間マップＭに検知位置Ｑｉは展開されない。ここでは、図５に併せて示されるように、制御部７は、時刻ｔ１から時刻ｔ１０までの検知位置Ｑ１から検知位置Ｑ１０と、時刻ｔ３１から時刻ｔ４０までの検知位置Ｑ３１から検知位置Ｑ４０とを駐車空間マップＭに展開する。一方、時刻ｔ１１から時刻ｔ３０までの間は障害物が検知されず、制御部７は駐車空間マップＭに展開しない。

そして、図７（ａ）に示されるように、制御部７は、検知無しが継続している区間の前後の所定個数（本実施形態では８個。）の検知位置Ｑｉをそれぞれ残して、不要な他の検知位置Ｑｉを削除することにより最適化を行う。即ち、制御部７は、二点鎖線で示される最適化範囲Ａｍに存在する検知位置Ｑｉに基づいて駐車空間を算出する。このように最適化するのは、検知無しが連続している距離を検出することができれば、車両１が駐車することができる空間があるか否かを判断することができるためである。また、演算量を減らすこともできる。また、制御部７は、最適化として検知位置Ｑｉが連続せず１個だけ検出されたような場合にも、同検知位置Ｑｉを削除する。このようにすれば、例えば、超音波センサ２，３が外乱の影響を受けることにより駐車空間マップＭに誤って展開された検知位置Ｑｉが存在する場合に駐車空間がないと判断されることを防ぐことができる。

図７（ｂ）に示されるように、制御部７は、最適化範囲Ａｍにおいて、検知位置Ｑｉが検知されない非検知区間の非検知距離Ｌｙを算出し、同非検知区間の両側から所定の余裕幅Ｗｏを減算した開口部の開口距離Ｌｋを算出する。この開口部を入口とする空間が駐車空間となる。余裕幅Ｗｏは、車両１の乗降時に必要となる空間を確保するための幅である。

図８に示されるように、制御部７は、開口距離Ｌｋが車両１の幅Ｗｃ０以上の場合（Ｌｋ≧Ｗｃ０）には駐車可能と判断し、報知部１２を介して駐車空間へ誘導する旨の報知を行う。一方、制御部７は、開口距離Ｌｋが車両１の幅Ｗｃ０より小さい場合（Ｌｋ＜Ｗｃ０）には駐車不可能と判断し、報知部１２を介して駐車できない旨の報知を行う。

制御部７は、駐車可能と判断した場合には、現在のセンサ中心の位置と開口部との位置関係から前進させるのか後進させるのかと、ステアリングホイールの回動量及び回動方向とを運転者に報知部１２を介して報知し、駐車支援を行う。例えば、制御部７は、報知部１２を介して「ハンドルを右に回動させて後退する」等の報知を行い、駐車支援を行う。

なお、駐車空間の奥行き方向については、駐車車両Ｃｐ１と駐車車両Ｃｐ２との間を通過する際、あるいは駐車する際に運転者が目視により確認する。
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。

（１）車両１周辺の障害物（駐車車両Ｃｐ）と車両１との相対距離Ｒｉ及び相対角度θｉから車両１に対する障害物の相対位置Ｐｉを所定期間毎に検知するため、駐車車両Ｃｐとの相対距離だけでなく、相対角度を加味することにより駐車車両Ｃｐの車両１に対する相対位置Ｐｉを正確に把握することができる。そして、各相対位置情報は検知時の車両１の移動情報と関連付けられているため、正確に把握した相対位置Ｐｉに車両１の移動情報を加味することにより、駐車車両Ｃｐの大きさを正確に把握することができる。そして、同駐車車両Ｃｐの相対位置Ｐｉの情報から駐車空間を算出することで、正確な駐車車両Ｃｐの大きさに基づいて駐車空間を算出することができるため、より高精度に駐車空間を算出することができる。

（２）第１超音波センサ２ａ（３ａ）から送信された超音波の障害物（駐車車両Ｃｐ）からの反射波を第１超音波センサ２ａ（３ａ）及び第２超音波センサ２ｂ（３ｂ）により受信することで、駐車車両Ｃｐと第１超音波センサ２ａ（３ａ）との距離、及び駐車車両Ｃｐ）と第２超音波センサ２ｂ（３ｂ）との距離をそれぞれ検知することができる。そして、駐車車両Ｃｐと第１超音波センサ２ａ（３ａ）との距離、及び駐車車両Ｃｐと第２超音波センサ２ｂ（３ｂ）との距離の差と、第１超音波センサ２ａ（３ａ）及び第２超音波センサ２ｂ（３ｂ）のセンサ間距離Ｄｓとから第１超音波センサ２ａ（３ａ）及び第２超音波センサ２ｂ（３ｂ）に対する駐車車両Ｃｐとの相対角度θｉを検知することができる。よって、駐車車両Ｃｐと第１超音波センサ２ａ（３ａ）及び第２超音波センサ２ｂ（３ｂ）との相対距離Ｒｉと相対角度θｉとから駐車車両Ｃｐとの相対位置Ｐｉを検知することができる。

（３）相対位置Ｐｉの情報と車両１の移動情報とに基づいて検知位置Ｑｉを駐車空間マップＭに展開して、駐車空間を把握している。すなわち、２つの情報を１つの情報に変換している。このため、相対位置Ｐｉの情報と車両１の移動情報との両方を別々に演算して駐車空間を算出することに比べ、障害物を把握するための演算を減らすことができるとともに、駐車空間の算出が容易となり、ひいては駐車支援時の駐車可能か否かの判断が速くなる。

（４）車両１の移動に伴って記憶される相対位置Ｐｉの情報が駐車空間マップＭに逐次展開されるため、駐車空間を遅れなく把握することができる。
（５）駐車空間マップＭに展開された検知位置Ｑｉのうち駐車空間を算出するために用いる所定個数の検知位置Ｑｉ以外を除去し、駐車空間マップＭを最適化する。このため、演算に用いる検知位置Ｑｉを減らすことができ、演算を容易にすることができる。また、この駐車空間マップＭを用いた駐車支援時に演算を容易に行うことができる。

（６）車両１の移動情報として舵角情報を含むため、運転者がステアリングホイールを操作して車両１が直進でない方向へ移動しても、障害物の車両１に対する相対位置を正確に検知することができる。ひいては、駐車空間を正確に把握できるようになる。

（７）駐車場等においては障害物検知モードから駐車空間モードに切り替えることにより、注意を促すための報知が連続的に行われることを防ぐことができる。
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる駐車空間監視装置を駐車支援装置に具体化した第２の実施形態について、図９を参照して説明する。この実施形態の駐車支援装置は、駐車空間の開口部の幅が車両１の幅Ｗｃ０以上であるか否かだけでなく、駐車空間の奥行きの長さが車両１の長手方向、即ち全長以上であるか否かも判断できるようになっている点が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図９に示されるように、車両１に設けられる超音波センサ２２，２３は、長楕円形状の検知範囲Ｂｓｉを形成する。この検知範囲Ｂｓｉの長軸の長さＬｘは車両１の全長Ｌｃ０よりも長く（Ｌｘ＞Ｌｃ０）設定されている。これにより、並列駐車された駐車車両Ｃｐ１，Ｃｐ２の前方を通過して駐車空間を把握する際に、駐車車両Ｃｐ１と駐車車両Ｃｐ２とに挟まれた駐車空間の開口部の幅に加え、奥行きの長さも算出することができ、車両１が駐車可能か否かを判断することができる。

具体的には、駐車支援装置は、第１の実施形態と同様に、車両１がこれら駐車車両Ｃｐ１，Ｃｐ２の前方を通過することに伴い、制御部７は左側超音波センサ２２により時刻ｔ０から所定周期の時刻毎ｔ１，ｔ２，…に検知された相対位置Ｐ１，Ｐ２，…の情報を検知位置Ｑｉとして駐車空間マップＭに展開する。

時刻ｔ０においては、左側超音波センサ２２に検知範囲Ｂｓ０に障害物がなく、障害物が検知されてないため、制御部７は検知位置Ｑｉを駐車空間マップＭに展開しない。
制御部７は、時刻ｔ１以降において、時刻ｔ１から時刻ｔ１０までの検知位置Ｑ１から検知位置Ｑ１０と、時刻ｔ３１から時刻ｔ４０までの検知位置Ｑ３１から検知位置Ｑ４０とを駐車空間マップＭに展開する。一方、時刻ｔ１１から時刻ｔ３０までの間は障害物が検知されず、制御部７は駐車空間マップＭに展開しない。なお、時刻ｔ１１から時刻ｔ３０までの間は左側超音波センサ２２の検知範囲Ｂｓｉに障害物が存在しないため、駐車空間の奥行き方向において駐車可能か否かを判断することができる。

制御部７は、検知位置Ｑｉが検知されない非検知区間の非検知距離Ｌｙを算出し、同被検知区間の両側から所定の余裕幅Ｗｏを減算した開口距離Ｌｋを算出するとともに、検知範囲Ｂｓｉの長軸の長さＬｘから左側超音波センサ２２と駐車車両Ｃｐ１，Ｃｐ２の先端との距離Ｌｎを減算した奥行き距離Ｌｏを算出する。

そして、制御部７はこれら開口距離Ｌｋ及び奥行き距離Ｌｏから駐車空間となる駐車範囲Ａｐを算出し、車両１がこの駐車範囲Ａｐに駐車可能か否かを判断する。制御部７は、開口距離Ｌｋが車両１の幅Ｗｃ０以上（Ｌｋ≧Ｗｃ０）であり、且つ奥行き距離Ｌｏが車両１の全長Ｌｃ０以上（Ｌｏ≧Ｌｃ０）である場合には駐車可能と判断し、報知部１２を介して駐車空間へ誘導する旨の報知を行う。一方、制御部７は、開口距離Ｌｋが車両１の幅Ｗｃ０より小さい（Ｌｋ＜Ｗｃ０）場合には駐車不可能と判断し、報知部１２を介して駐車できない旨の報知を行う。また、開口距離Ｌｋが車両１の幅Ｗｃ０以上（Ｌｋ≧Ｗｃ０）であって、奥行き距離Ｌｏが車両１の全長Ｌｃ０より小さい（Ｌｏ＜Ｌｃ０）場合には必ずしも駐車できないこともないので、駐車する場合には周囲に注意するよう報知を行う。なお、駐車空間の奥行き方向に壁等があった場合には、その壁が超音波センサ２２，２３の検知範囲Ｂｓｉに存在するため、制御部７は、検知位置Ｑｉ（壁面上）を検知し、検知した検知位置Ｑｉと駐車車両Ｃｐ１，Ｃｐ２の先端を繋いだ線との距離を奥行き距離Ｌｏとして、駐車空間を算出して、駐車可能か否かを判断する。

駐車支援装置は、車両１を駐車範囲Ａｐに駐車するよう駐車支援を行う。
上記のように、駐車車両Ｃｐ１，Ｃｐ２の位置（大きさ）を正確に算出して、同検知位置Ｑｉから駐車空間となる駐車範囲Ａｐを算出するため、より高精度に駐車空間を算出することができる。

以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（７）の作用効果に加え以下の作用効果を奏することができる。
（８）超音波センサ２２，２３の検知範囲Ｂｓｉの長軸の長さＬｘを車両１の全長Ｌｃ０よりも大きくなるようにしたため、駐車空間の開口部の開口距離Ｌｋに奥行き方向の奥行き距離Ｌｏを加えて、駐車空間を算出する。よって、より高精度に駐車空間を算出することができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、並列駐車を行う際の駐車空間の算出について説明したが、縦列駐車を行う際の駐車空間の算出も行うことができる。縦列駐車の場合には、第１の実施形態では開口距離Ｌｋと車両１の全長Ｌｃ０に余裕幅を加えた距離との比較を行う。縦列駐車の場合には、第２の実施形態では開口距離Ｌｋと車両１の全長Ｌｃ０に余裕幅を加えた距離との比較に加え、奥行き距離Ｌｏと車両１の幅Ｗｃ０との比較を行う。

・上記実施形態では、モード切替スイッチ１３を備え、同モード切替スイッチ１３が操作されると障害物検知モードと駐車空間算出モードとを切り替えるようにした。しかしながら、モード切替スイッチ１３を省略し、駐車空間算出のみを行うようにしてもよい。なお、駐車空間を算出するか否かを切り替えるスイッチを備えてもよい。また、ナビゲーションと連動して、駐車場等の駐車操作を行う場所では自動で駐車空間算出を行うようにしてもよい。

・上記実施形態では、車両１の移動情報として舵角センサ１１から舵角情報を取得することにより車両１の進行方向の算出を行い、進行方向の精度を高めるようにしたが、進行方向の変化がそれほどないと推定されるならば、車両１の移動情報として舵角情報を含めなくともよい。このようにすれば、情報が減るため演算量を少なくすることができる。

・上記実施形態では、駐車空間を算出するために不要な検知位置Ｑｉを除去するために、所定個数の検知位置Ｑｉを削除したが、所定距離範囲に含まれない検知位置Ｑｉを削除するようにしてもよい。

・上記実施形態では、駐車空間マップＭに展開された検知位置Ｑｉのうち駐車空間を算出するために用いる所定個数の検知位置Ｑｉ以外を除去することにより駐車空間マップＭを最適化した。しかしながら、演算量を減らす必要がない、又はノイズによる誤検知がないのであれば、最適化しなくてもよい。

・上記実施形態では、検知位置Ｑｉを駐車空間マップＭに逐次展開したが、駐車空間を算出したい区間を走行したら、検知位置Ｑｉを駐車空間マップＭにまとめて展開したり、所定距離走行したら、検知位置Ｑｉを駐車空間マップＭにまとめて展開したりしてもよい。

・上記実施形態では、相対位置Ｐｉの情報と車両１の移動情報とに基づいて検知位置Ｑｉを算出して、同検知位置Ｑｉを駐車空間マップＭに展開し、同駐車空間マップＭに基づき駐車空間を算出するようにした。しかしながら、超音波センサ２，３，２２，２３により検知された相対位置Ｐｉの情報と車両１の移動情報とを別々に演算して駐車空間を算出するようにしてもよい。

・上記実施形態では、超音波センサ２，３の検知範囲を扇形状や長楕円形状にしたが、円形状等の他の形状に設定してもよい。
・上記実施形態では、超音波センサを用いたが、電磁波センサ等の他のセンサを用いるようにしてもよい。

駐車支援装置の構成を示すブロック図。 （ａ）障害物検知手段の障害物検知を示す図、（ｂ）障害物検知手段の送受信の波形を示す図。 駐車車両の検知を示す平面図。 （ａ）（ｂ）検知位置の座標変換を示す図。 駐車場を示す平面図に二次元マップを重ね合わせた図。 （ａ）（ｂ）二次元マップを示す図。 （ａ）（ｂ）二次元マップを示す図。 二次元マップを示す図。 駐車場を示す平面図に二次元マップを重ね合わせた図。

符号の説明

１…車両、２…左側超音波センサ、３…右側超音波センサ、２ａ，３ａ…第１超音波センサ、２ｂ，３ｂ…第２超音波センサ、４…制御装置、５…車両情報出力部、６…送受信部、７…制御部、８…記憶部、９…速度センサ、１０…シフトセンサ、１１…舵角センサ、１２…報知部、１３…モード切替スイッチ、２０，３０…センサ面、Ａｓｉ…検知範囲、Ａ１…送信波、Ｂ１，Ｂ２…残響波、Ｃ１，Ｃ２…反射波、Ｃｐ…駐車車両、Ｄｓ…センサ間距離、ｄ１…移動距離、Ｅ…障害物、Ｆ…線分、Ｈ…センサ法線、Ｌｃ０…全長、Ｌｋ…開口距離、Ｌｎ…距離、Ｌｏ…奥行き距離、Ｌｘ…長軸の長さ、Ｌｙ…非検知距離、Ｍ…駐車空間マップ、Ｏ…原点、Ｏｓｉ…センサ中心、Ｐｉ…相対位置、Ｑｉ…検知位置、Ｒｉ…相対距離、Ｔ１…受信時間、Ｔ２…受信時間差、Ｗｃ０，Ｗｃ１，Ｗｃ２…車両の幅、Ｘｉ…検知位置Ｘ座標、Ｘｓｉ…センサ中心Ｘ座標、Ｙｉ…検知位置Ｙ座標、Ｙｓｉ…センサ中心座標、α…センサ角度、β…車両進行角度、θｉ…相対角度。

Claims (7)

1. 車両周辺の障害物と同車両との相対距離及び相対角度から同車両に対する障害物の相対位置を所定期間毎に検知する障害物検知手段と、
   前記障害物検知手段が検知した前記障害物の各相対位置情報を各検知時の車両の移動情報と関連付けて記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記各相対位置情報から駐車空間を算出する駐車空間算出手段とを備える
   ことを特徴とする駐車空間監視装置。
2. 請求項１に記載の駐車空間監視装置において、
   前記障害物検知手段は、送受信兼用の第１超音波センサと、受信専用の第２超音波センサとが離間して配置され、同第１超音波センサから送信された超音波の障害物からの反射波を同第１超音波センサ及び同第２超音波センサにより受信して、同反射波に基づき障害物と車両との相対距離及び相対角度を算出し、同車両に対する障害物の相対位置を検知する
   ことを特徴とする駐車空間監視装置。
3. 請求項１又は２に記載の駐車空間監視装置において、
   前記駐車空間算出手段は、前記記憶手段に記憶された前記相対位置情報と前記移動情報とに基づいて算出される障害物の検知位置を二次元マップに展開し、同二次元マップに基づき前記駐車空間を算出する
   ことを特徴とする駐車空間監視装置。
4. 請求項３に記載の駐車空間監視装置において、
   前記駐車空間算出手段は、車両の移動に伴い検知される前記相対位置情報が前記記憶手段に記憶される度に前記検知位置を前記二次元マップに逐次展開する
   ことを特徴とする駐車空間監視装置。
5. 請求項３又は４に記載の駐車空間監視装置において、
   前記駐車空間算出手段は、前記二次元マップに展開された前記検知位置のうち駐車空間を算出するために不要な検知位置を除去することにより前記二次元マップを最適化する
   ことを特徴とする駐車空間監視装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の駐車空間監視装置において、
   前記記憶手段は、車両の移動情報として舵角情報を含み、前記障害物検知手段が検知した前記相対位置情報を同移動情報と関連付けて記憶する
   ことを特徴とする駐車空間監視装置。
7. 前記障害物検知手段により検知される車両に対する障害物の相対位置に基づき障害物の存在を報知する報知手段を備え、
   同報知手段が障害物の存在を報知する障害物検知モードと、駐車空間を算出する駐車空間算出モードとのいずれかに切り替えられる切替手段を備える
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の駐車空間監視装置。

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