JP2019127189A - 駐車支援装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】一例として、新規にマーカーを設置する必要のない駐車支援装置を得る。【解決手段】実施形態にかかる駐車支援装置は、撮像画像から、車両の車輪に当接して車両を停止させることが可能な構造物である輪留めを検出する検出部と、検出された輪留めの幅の中心に基づいて目標駐車位置を決定し、車両の長手方向と、輪留めの幅方向と、が所定の角度となるように車両が目標駐車位置に駐車するための移動経路を生成する生成部と、を備える。【選択図】図3
Description
本発明の実施形態は、駐車支援装置に関する。
従来から、駐車場等に設置されたマーカーを撮像して、車両が駐車可能な駐車領域の大きさや、当該マーカーと車両との相対位置を検出する技術が知られている。また、このような従来技術を用いて、当該駐車領域に車両を駐車させるための駐車支援の技術が知られている。
しかしながら、新規にマーカーを設置する必要のない駐車支援の手法が求められていた。
本発明の実施形態にかかる駐車支援装置は、一例として、撮像画像から、車両の車輪に当接して車両を停止させることが可能な構造物である輪留めを検出する検出部と、検出された輪留めの幅の中心に基づいて目標駐車位置を決定し、車両の長手方向と、輪留めの幅方向と、が所定の角度となるように車両が目標駐車位置に駐車するための移動経路を生成する生成部と、を備える。よって、実施形態にかかる駐車支援装置によれば、一例としては、新規にマーカーを設置しなくとも既設の輪留めを用いて駐車支援を行うことができる。
上記駐車支援装置では、一例として、生成部は、検出された輪留めの幅方向における第1の端部と第2の端部とを端点とする直線の垂直二等分線上に目標駐車位置を決定し、目標駐車位置において、垂直二等分線と、車両の長手方向が平行となる移動経路を生成する。よって、実施形態にかかる駐車支援装置によれば、一例としては、車両が輪留めに対してまっすぐに駐車することを支援することができる。
上記駐車支援装置では、一例として、検出部は、幅方向に並んでいる第1の部材と第2の部材とを含む輪留めを検出し、生成部は、第1の部材の第2の部材と近接する端部を第1の端部とし、第2の部材の第1の部材と近接する端部を第2の端部とする。よって、実施形態にかかる駐車支援装置によれば、一例としては、2つの部材を含む輪留めが設置された駐車場等に車両が駐車することを支援することができる。
上記駐車支援装置では、一例として、検出部は、単一の部材である輪留めを検出し、生成部は、輪留めの幅方向の両端部を、第1の端部および第2の端部とする。よって、実施形態にかかる駐車支援装置によれば、一例としては、単一の部材である輪留めが設置された駐車場等に車両が駐車することを支援することができる。
上記駐車支援装置では、一例として、生成部は、輪留めの車輪に当接する面の地面に対する傾斜角度に応じて、目標駐車位置を変更する。よって、実施形態にかかる駐車支援装置によれば、一例としては、車輪と輪留めとを密着させた状態で車両を駐車させることができる。
本実施形態の駐車支援装置は、駐車場等に設置された輪留めに基づいて目標駐車位置を決定し、車両の駐車を支援する。本実施形態における輪留めは、車両の車輪に当接して車両を停止させることが可能な構造物である。また、輪留めは、車留め、パーキングブロック等ともいう。
図1は、本実施形態にかかる車両1の車室2aの一部が透視された状態が示された例示的な斜視図である。車両1は、内燃機関自動車であってもよいし、電気自動車や燃料電池自動車や、内燃機関と電動機の双方を駆動源とするハイブリッド自動車や、他の駆動源を備えた自動車であってもよい。
図1に例示されるように、車室2a内には、乗員としての運転者の座席2bに臨む状態で、操舵部4や、加速操作部5、制動操作部6、変速操作部7等が設けられている。操舵部4は、例えば、ダッシュボード24から突出したステアリングホイール(ハンドル)である。加速操作部5は、例えば、運転者の足下に位置されたアクセルペダルである。制動操作部6は、例えば、運転者の足下に位置されたブレーキペダルである。変速操作部7は、例えば、シフトレバーである。操舵部4、加速操作部5、制動操作部6、変速操作部7は、これらに限定されるものではない。
また、車室2a内には、表示装置8や、音声出力装置9が設けられている。音声出力装置9は、例えば、スピーカである。表示装置8は、例えば、LCD(liquid crystal display)や、OELD(organic electroluminescent display)等である。また、表示装置8は、例えば、タッチパネル等、透明な操作入力部10で覆われている。これらの表示装置8、音声出力装置9、操作入力部10等は、例えば、モニタ装置11に設けられている。
図1に例示されるように、車体2には、4つの撮像部(撮像装置)15a〜15d(15)が設けられている。撮像部15は、例えば、CCD(charge coupled device)やCIS(CMOS image sensor)等の撮像素子を内蔵するデジタルカメラである。撮像部15は、所定のフレームレートで動画データを出力することができる。撮像部15は、車両1が移動可能な路面や車両1が駐車可能な領域を含む車体2の周辺の外部の環境を逐次撮影(撮像)し、撮像画像として出力する。
撮像部15aは、例えば、車体2の後端部2eに位置される。撮像部15bは、車体2の右側の端部に位置される。撮像部15cは、例えば、車体2の前側、すなわち車両前後方向の前方側の端部に位置される。撮像部15dは、例えば、車体2の左側、すなわち車幅方向の左側の端部に位置される。撮像部15の数および設置位置は、これらに限定されるものではない。
また、図1に例示されるように、車両1は、例えば、四輪自動車であり、左右2つの前輪3Fと、左右2つの後輪3Rとを有する。これら4つの車輪3は、いずれも転舵可能に構成されうる。また、車両1における車輪3の駆動に関わる装置の方式や、数、レイアウト等は、種々に設定することができる。
また、図1に例示されるように、車体2には、複数の測距部16,17が設けられている。測距部16,17は、例えば、超音波を発射してその反射波を捉えるソナー(ソナーセンサ、超音波探知器)である。車体2に設けられる測距部16,17の数および位置は、図1に示される例に限定されるものではない。
図2は、本実施形態にかかるECU(electronic control unit)14を含む車両制御システム100のハードウェア構成の一例を示す図である。図2に示すように、車両制御システム100では、ECU14や、モニタ装置11、操舵システム13、測距部16,17等の他、ブレーキシステム18、舵角センサ19(角度センサ)、アクセルセンサ20、シフトセンサ21、車輪速センサ22、GPS(global positioning system)受信機25等が、電気通信回線としての車内ネットワーク23を介して電気的に接続されている。
ECU14は、車内ネットワーク23を通じて制御信号を送ることで、操舵システム13、ブレーキシステム18等を制御する。また、ECU14は、トルクセンサ13b、ブレーキセンサ18b、舵角センサ19、測距部16,17、アクセルセンサ20、シフトセンサ21、車輪速センサ22等の検出結果、撮像部15が撮像した撮像画像、ならびに、操作入力部10から操作信号等を受け取る。ECU14は、本実施形態における駐車支援装置の一例である。
ECU14は、例えば、CPU14a(Central Processing Unit)や、ROM14b(Read Only Memory)、RAM14c(Random Access Memory)、表示制御部14d、音声制御部14e、SSD14f(Solid State Drive、フラッシュメモリ)等を有している。CPU14aは、ROM14b等の不揮発性の記憶装置にインストールされ記憶されたプログラムを読み出し、当該プログラムにしたがって演算処理を実行する。
表示制御部14dは、表示装置8に対する画像出力を制御する。また、音声制御部14eは、ECU14での演算処理のうち、主として、音声出力装置9で出力される音声データの処理を実行する。
操舵システム13は、少なくとも2つの車輪3を操舵する。操舵システム13は、アクチュエータ13aと、トルクセンサ13bとを有する。操舵システム13は、例えば、電動パワーステアリングシステムや、SBW(steer by wire)システム等である。
ブレーキシステム18は、アクチュエータ18aと、ブレーキセンサ18bとを有する。ブレーキシステム18は、例えば、ABS(anti-lock brake system)や、横滑り防止装置(ESC:electronic stability control)、ブレーキ力を増強させる(ブレーキアシストを実行する)電動ブレーキシステム、BBW(brake by wire)等である。ブレーキシステム18は、アクチュエータ18aを介して、車輪3ひいては車両1に制動力を与える。
舵角センサ19は、操舵部4の操舵量(回動角度)を検出するセンサである。アクセルセンサ20は、例えば、加速操作部5の可動部の位置を検出するセンサである。シフトセンサ21は、例えば、変速操作部7の可動部の位置を検出するセンサである。車輪速センサ22は、車輪3の回転量や単位時間当たりの回転数を検出するセンサである。GPS受信機25は、人工衛星から受信した電波に基づいて、車両1の現在位置を取得する。
上述した各種センサやアクチュエータの構成や、配置、電気的な接続形態等は、一例であって、種々に設定(変更)することができる。
図3は、本実施形態にかかるECU14が有する機能の一例を示すブロック図である。図3に示すように、ECU14は、取得部141と、受付部142と、検出部143と、生成部145と、移動制御部146と、を備える。取得部141、受付部142、検出部143、生成部145、移動制御部146の各構成は、CPU14aが、ROM14b内に格納されたプログラムを実行することで実現される。なお、これらの構成をハードウェア回路で実現するように構成しても良い。
取得部141は、撮像部15から、車両1の周囲を撮像した撮像画像を取得する。
受付部142は、操作入力部10から取得した操作信号により、運転者による駐車支援の開始の操作を受け付ける。また、受付部142は、不図示のスイッチ等の操作部から、運転者による駐車支援の開始の操作を受け付けても良い。
検出部143は、取得部141によって取得された撮像画像から、輪留めを検出する。一例として、検出部143は、撮像画像中から、所定の条件に当てはまる形状の物体(構造物)を、輪留めとして検出する。
所定の条件としては、一例として、幅方向に並べられた2つの物体で構成され、当該2つの物体が車両1の底よりも高さが低く、また、2つの物体の幅方向の長さが一般的な駐車領域の幅(短手方向の長さ)よりも短いことを条件とする。さらに、当該2つの物体の間隔が、車両1の左右の車輪3の間隔よりも狭いことを所定の条件として加えても良い。
また、所定の条件としては、他の一例として、単一の物体で構成され、当該単一の物体が車両1の底よりも高さが低く、また、当該単一の物体の幅方向の長さが、車両1の左右の車輪3の間隔よりも長く、かつ、当該単一の物体の幅方向の長さが、一般的な駐車領域の幅よりも短いことを条件とする。所定の条件は、さらに他の条件を含むとしても良い。また、輪留めの検出の手法はこれに限定されるものではなく、例えば、検出部143は、測距部16,17によって車両1の周囲の物体等が検知された結果に基づいて輪留めを検出する構成を採用しても良い。
生成部145は、検出部143によって検出された輪留めの幅の中心に基づいて目標駐車位置を決定する。本実施形態の生成部145は、輪留めの幅の中心に基づいて目標駐車位置を決定することで、例えば、白線等を基準としなくとも、車両1を駐車領域まで案内できる。
また、生成部145は、車両1が輪留めに対して所定の角度で目標駐車位置に駐車するための移動経路(以下、単に経路という)を生成する。本実施形態の所定の角度は、車両1の長手方向が、輪留めの幅方向(長手方向)に対して垂直になる角度である。生成部145による目標駐車位置の決定および経路の生成の詳細については後述する。つまり、輪留めの幅方向に基づいて、車両1の向きを特定することで、輪留めに基づいた駐車領域と比べて傾くことなく、駐車できる。
移動制御部146は、生成部145が生成した経路に基づいて操舵制御(自動操舵)を実行して、車両1を目標駐車位置まで移動(誘導)する。移動制御部146は、操舵以外の操作(加速、減速、変速)の一部または全てを自動制御するものとしても良いし、操舵以外の操作は運転者が実行する構成を採用しても良い。また、移動制御部146は、表示装置8等に案内を表示して、運転者に対して加速操作部5等の操作を指示してもよい。
次に、以上のように構成されたECU14にかかる駐車支援処理について説明する。図4は、本実施形態にかかる駐車支援処理の流れの一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、例えば、受付部142が運転者による駐車支援の開始の操作を受け付けた場合に開始する。
取得部141は、撮像部15から、車両1の周囲を撮像した撮像画像を取得する(S1)。
そして、検出部143は、取得部141によって取得された撮像画像から所定の条件に基づいて輪留めを検出したか否かを判断する(S2)。図5は、本実施形態にかかる輪留め50aと目標駐車位置Pとの位置関係の一例を示す図である。図5では、輪留め50aの幅方向(長手方向)をX方向、輪留め50aの短手方向をZ方向という。本実施形態の検出部143は、所定の条件を満たしたものとして、第1の部材51aと、第2の部材51bとを含む輪留め50aを検出する。第1の部材51aと、第2の部材51bとは、同じ大きさおよび形状の2つのコンクリートブロックとするが、形状および素材はこれに限定されるものではない。検出部143は、撮像画像から、所定の条件を満たす物体である輪留め50aを検出したと判断する(S2“Yes”)。
また、検出部143は、撮像画像から輪留め50aを検出していないと判断した場合は(S2“No”)、S1に戻って処理を繰り返す。
検出部143が撮像画像から輪留め50aを検出したと判断した場合(S2“Yes”)、生成部145は、検出部143によって検出された輪留め50aの第1の部材51aの端部と、第2の部材51bの端部とを、2つの端点として決定する(S3)。
より詳細には、生成部145は、第1の部材51aの幅方向(X方向)の端部のうち、第2の部材51bに近接し、かつ、車両1側に位置する端部を、端点60aとする。また、生成部145は、第2の部材51bの幅方向(X方向)の端部のうち、第1の部材51aに近接し、かつ、車両1側に位置する端部を、端点60bとする。端点60aとして決定された端部は、本実施形態における第1の端部の一例であり、端点60bとして決定された端部は、本実施形態における第2の端部の一例である。
次に、生成部145は、端点60aと端点60bとを結ぶ直線61を設定する。そして、生成部145は、直線61の垂直二等分線62を設定する(S4)。垂直二等分線62は、輪留め50aの幅Wの中心線でもある。
そして、生成部145は、垂直二等分線62上に目標駐車位置Pを決定する(S5)。より詳細には、生成部145は、垂直二等分線62上の、直線61から車両1側に所定の距離分離れた位置を、目標駐車位置Pとして決定する。所定の距離は、例えば、車輪3の半径の長さとするが、これに限定されるものではない。また、生成部145は、輪留め50aの幅の中心に基づいて目標駐車位置Pを決定すればよく、垂直二等分線62上以外に目標駐車位置Pを決定しても良い。
そして、生成部145は、車両1が現在の位置から目標駐車位置Pに移動する経路を生成する(S6)。より詳細には、生成部145は、車両1の後輪軸の中心Cが、目標駐車位置Pと重なり、かつ、垂直二等分線62と車両1の長手方向が平行となる経路を生成する。本実施形態においては、車両1の位置は、後輪軸の中心Cを基準とする。当該経路の終了位置では、車両1の長手方向が、輪留め50aの長手方向(幅方向)に対して垂直になる。また、当該経路の終了位置では、車両1の長手方向が、輪留め50aの幅方向(X方向)に対して垂直になる。また、図5に示すように、駐車支援の終了時点における車両1の長手方向の中心軸80は、垂直二等分線62に重畳する。なお、垂直二等分線62と車両1の長手方向とは、完全な平行に限定されるものではなく、略平行であれば良い。また、経路の終了位置における車両1の長手方向と輪留め50aの幅方向とは、完全な垂直に限定されるものではなく、略垂直であれば良い。
そして、移動制御部146は、生成部145によって生成された経路に沿って、車両1を目標駐車位置Pまで移動させる(S7)。車両1の移動が完了すると、この駐車支援の処理は終了する。
また、上述の図5の例では、第1の部材51aと第2の部材51bとを含む輪留め50aを用いた例について説明したが、ECU14は、輪留めが他の形状であっても、駐車支援をすることができる。
図6は、本実施形態にかかる輪留め50bと目標駐車位置Pとの位置関係の他の一例を示す図である。図6に示すように、駐車場等の地面に設置された輪留め50bは、車両1の底よりも高さが低く、幅方向の長さ(幅W)が車両1の左右の車輪3の間隔よりも長く、かつ、幅方向の長さ(幅W)が一般的な駐車領域の幅よりも短い単一の物体(部材)である。このような輪留め50bが撮像画像に含まれる場合、検出部143は、上述のS2の処理で、撮像画像から、所定の条件を満たす物体である輪留め50bを検出したと判断する。
また、図6のように単一の部材である輪留め50bが検出された場合は、生成部145は、上述のS3の処理で、輪留め50bの長手方向(幅方向、X方向)の両端部を、第1の端部および第2の端部とする。換言すれば、生成部145は、輪留め50bの長手方向の両端部を、それぞれ端点60aと端点60bとする。S4〜S7の処理は、輪留めの形状に関わらず、同様の処理となる。
このように、本実施形態のECU14によれば、撮像画像から検出された輪留め50a,50b(以下、輪留め50という)の幅Wの中心に基づいて目標駐車位置Pを決定し、車両1が輪留め50に対して所定の角度で目標駐車位置Pに駐車するための経路を生成するため、駐車区画を表示する白線等が設置されていない場合に、新規にマーカーを設置しなくとも既設の輪留め50を用いて駐車支援を行うことができる。
また、従来、駐車区画の長手方向を示す白線等がない場合、車両1の駐車角度を適切に定めることが困難な場合があったが、本実施形態のECU14によれば、駐車場等に設置された輪留め50から、車両1の駐車角度を決定することができる。
また、本実施形態のECU14によれば、輪留め50の第1の端部と第2の端部とを端点とする直線の垂直二等分線上に目標駐車位置Pを決定し、目標駐車位置Pにおいて、垂直二等分線62と、車両1の長手方向が平行となる経路を生成するため、車両1が輪留め50に対してまっすぐに駐車することを支援することができる。
また、本実施形態のECU14によれば、第1の部材51aと第2の部材51bとを含む輪留め50aを検出し、第1の部材51aの第2の部材51bと近接する端部を第1の端部とし、第2の部材51bの第1の部材51aと近接する端部を第2の端部とするため、2つの部材を含む輪留め50aが設置された駐車場等に車両1が駐車することを支援することができる。
また、本実施形態のECU14によれば、単一の部材である輪留め50bを検出し、輪留め50bの幅方向の両端部を、第1の端部および第2の端部とするため、単一の部材である輪留め50bが設置された駐車場等に車両1が駐車することを支援することができる。
なお、本実施形態では、ECU14は、端点60aと端点60bとを結ぶ直線61を設定した上で、直線61の垂直二等分線62上に目標駐車位置Pを決定するとしたが、目標駐車位置Pの決定手法はこれに限定されるものではない。例えば、端点60aと端点60bの位置から、直接的に目標駐車位置Pを算出する構成を採用しても良い。
(変形例)
上述の実施形態では、生成部145は、目標駐車位置Pの奥行方向(Z軸方向)の位置を、直線61から車両1側に車輪3の半径の長さ離れた位置としていたが、輪留め50の形状に応じて目標駐車位置Pを変更しても良い。
上述の実施形態では、生成部145は、目標駐車位置Pの奥行方向(Z軸方向)の位置を、直線61から車両1側に車輪3の半径の長さ離れた位置としていたが、輪留め50の形状に応じて目標駐車位置Pを変更しても良い。
例えば、本変形例の検出部143は、上述の実施形態の機能に加えて、撮像部15から取得した撮像画像、または、測距部16,17によって車両1の周囲の物体等が検知された結果に基づいて、輪留め50の車輪3に当接する面の地面に対する傾斜角度を検出する。
また、本変形例の生成部145は、上述の実施形態の機能に加えて、輪留め50の車輪3に当接する面の地面に対する傾斜角度に応じて、目標駐車位置Pを変更する。図7は、本変形例にかかる輪留め50の傾斜角度ごとの車両1の駐車位置について説明する図である。
図7の(a)に示す輪留め50cよりも、図7の(b)に示す輪留め50dの方が、車両1の後輪3Rに当接する面51の傾斜角度が小さい。この場合、生成部145は、輪留め50dが検出された場合の目標駐車位置Pの奥行方向(Z軸方向)の位置を、輪留め50cが検出された場合の目標駐車位置Pよりも、輪留め50から近い位置に決定する。このため、輪留め50cに基づいて駐車された後輪3Rの後端の位置L1よりも、輪留め50dに基づいて駐車された後輪3Rの後端の位置L2の方がより輪留め50側に進行した位置となる。
このように、本変形例のECU14によれば、面51の傾斜角度に応じて目標駐車位置Pの奥行方向の位置を変更することで、車輪3と輪留め50とを密着させた状態で車両1を駐車させることができる。
以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各実施形態や各変形例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。
1…車両、3…車輪、3R…後輪、3F…前輪、15,15a〜15d…撮像部、50,50a〜50d…輪留め、51a…第1の部材、51b…第2の部材、51…面、60a,60b…端点、61…直線、62…垂直二等分線、80…中心軸、100…車両制御システム、141…取得部、142…受付部、143…検出部、145…生成部、146…移動制御部、P…目標駐車位置、W…幅。
Claims (5)
- 撮像画像から、車両の車輪に当接して前記車両を停止させることが可能な構造物である輪留めを検出する検出部と、
検出された前記輪留めの幅の中心に基づいて目標駐車位置を決定し、前記車両の長手方向と、前記輪留めの幅方向と、が所定の角度となるように前記車両が前記目標駐車位置に駐車するための移動経路を生成する生成部と、
を備える駐車支援装置。 - 前記生成部は、検出された前記輪留めの幅方向における第1の端部と第2の端部とを端点とする直線の垂直二等分線上に前記目標駐車位置を決定し、前記目標駐車位置において、前記垂直二等分線と、前記車両の長手方向が平行となる移動経路を生成する、
請求項1に記載の駐車支援装置。 - 前記検出部は、前記幅方向に並んでいる第1の部材と第2の部材とを含む前記輪留めを検出し、
前記生成部は、前記第1の部材の前記第2の部材と近接する端部を前記第1の端部とし、前記第2の部材の前記第1の部材と近接する端部を前記第2の端部とする、
請求項2に記載の駐車支援装置。 - 前記検出部は、単一の部材である前記輪留めを検出し、
前記生成部は、前記輪留めの幅方向の両端部を、前記第1の端部および前記第2の端部とする、
請求項2または3に記載の駐車支援装置。 - 前記生成部は、前記輪留めの前記車輪に当接する面の地面に対する傾斜角度に応じて、前記目標駐車位置を変更する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の駐車支援装置。
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