JP4613884B2

JP4613884B2 - 駐車支援装置

Info

Publication number: JP4613884B2
Application number: JP2006165153A
Authority: JP
Inventors: 佑輝子川端; 靖牧野; 有一久保田; 知彦遠藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2026-06-14
Also published as: JP2007331548A

Description

本発明は、駐車を支援する駐車支援装置、特には、ユーザによる目標駐車位置設定操作を支援する駐車支援装置に関する。

従来から、車両外部を撮像する撮像手段と、撮像された画像を表示する表示手段を備え、前記表示手段の画面上に目標駐車枠を表示して前記車両の運転者が行う駐車操作を支援する駐車支援装置であって、駐車準備位置に至るまでの車両の走行状態としての旋回移動時の車両の移動距離と旋回半径とにより算出される車両の偏向角を求め、この偏向角に基づいて、前記駐車準備位置に対する前記目標駐車位置を推定し、推定された前記目標駐車位置に基づいて、前記目標駐車枠の初期設定位置を算出し、前記初期設定位置に前記目標駐車枠を表示することを特徴と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）。

また、レーザレーダー等の測距手段により検出される駐車車両までの距離データ系列（点列）に基づいて、駐車車両に隣接して存在しうる駐車空間を検出する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特許第３７２９７８６号公報特開２００２−２４３８５７号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載の構成では、特許文献２に記載の構成とは異なり、レーザレーダー等の測距手段を用いないので、コスト面等で有利であるが、その反面、ユーザの意図する駐車空間の推定精度については必然的に限界がある。

一方、特許文献２に記載の構成では、測距手段を用いることで、駐車空間の位置を比較的精度良く検出できるが、複数の駐車空間が候補として検出されうるので、検出された複数の駐車空間のうち何れの駐車空間が運転者の意図する駐車空間であるかを特定する必要がある。かかる選択に誤りがある場合には、ユーザの意図しない駐車空間に対する駐車支援が実行されるという不都合が生ずる。例えば、選択に誤りがある場合には、駐車開始位置において実行される運転者による画面操作（タッチパネル操作）に基づく目標駐車位置の設定の際に、画面上で目標駐車枠が運転者の意図する駐車空間とは別の駐車空間に初期表示されることなり、ユーザは、タッチスイッチを操作して目標駐車枠の位置を、意図する駐車空間の位置へと大幅に移動させる必要があり、ユーザに多大な負担がかかるという問題がある。

そこで、本発明は、運転者の意図に合致した駐車空間を精度良く特定することが可能な駐車支援装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明は、目標駐車空間に対する駐車を支援する駐車支援装置において、
車両後方領域を撮像する撮像手段と、
駐車開始位置に車両が至る過程で車両周辺の障害物情報を取得する障害物情報取得手段と、
前記障害物情報取得手段により取得された障害物情報に基づいて駐車空間を検出する駐車空間検出手段と、
前記駐車空間検出手段により検出される複数の駐車空間のうちから目標駐車空間を特定する目標駐車空間特定手段とを備え、
前記目標駐車空間特定手段は、前記駐車空間検出手段により検出される複数の駐車空間のうち、駐車開始位置にて前記撮像手段により撮像される撮像空間内に存在する駐車空間を、目標駐車空間として特定することを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明に係る駐車支援装置において、
前記撮像手段により撮像された車両後方画像を表示する表示手段と、
車両が駐車開始位置に存在するときに、前記車両後方画像上に、ユーザによる移動操作が可能な目標駐車枠を重畳表示する表示制御手段と、
前記車両後方画像上における目標駐車枠の位置に基づいて、目標駐車位置を決定する目標駐車位置決定手段とを備え、
前記表示制御手段が、車両後方画像上において、前記目標駐車空間特定手段により特定される目標駐車空間に対応した位置に前記目標駐車枠を初期表示することを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、第３の発明は、目標駐車空間に対する駐車を支援する駐車支援装置において、
車両後方領域を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された車両後方画像を表示する表示手段と、
車両が駐車開始位置に存在するときに、前記車両後方画像上に、ユーザによる移動操作が可能な目標駐車枠を重畳表示する表示制御手段と、
駐車開始位置に至る過程で車両周辺の障害物情報を取得する障害物情報取得手段と、
前記障害物情報取得手段により取得された障害物情報に基づいて、駐車開始位置に至る過程で車両周辺に存在する駐車空間を検出する駐車空間検出手段と、
前記駐車空間検出手段により検出される駐車空間に関する位置情報を順次記憶する駐車空間記憶手段と、
前記駐車空間記憶手段に記憶された最新の駐車空間に関する位置情報を読み出し、該読み出した駐車空間が駐車開始位置にて前記撮像手段により撮像される撮像空間内に存在するか否かを判断し、該読み出した駐車空間が前記撮像空間内に存在しないと判断した場合には、前記駐車空間記憶手段に記憶された次に新しい駐車空間を読み出し、該読み出した駐車空間が前記撮像空間内に存在するか否かを判断する目標駐車空間特定手段と、を備え、
前記目標駐車空間特定手段により前記撮像空間内に存在する駐車空間が特定された場合に、前記表示制御手段が、該駐車空間に対応した位置に前記目標駐車枠を初期表示することを特徴とする。

第４の発明は、第３の発明に係る駐車支援装置において、
前記駐車空間記憶手段は、車両の左右両側に検出される駐車空間を、左右別々に、新しいものから順に少なくとも２つ以上記憶するように構成され、
前記目標駐車空間特定手段は、左右の一方を選択し、前記駐車空間記憶手段に記憶された駐車空間のうちの、選択した側の最新の駐車空間から順に読み出して前記判断処理を行うことを特徴とする。

本発明によれば、運転者の意図に合致した駐車空間を精度良く特定することが可能な駐車支援装置が得られる。

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等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。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、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には、車両後方の所定角度領域における風景を撮影するバックモニタカメラ２０が接続される。バックモニタカメラ２０は、ＣＣＤ（charge-coupled device）やＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）等の撮像素子及び広角レンズを備え、車両の後部に取り付けられる。バックモニタカメラ２０の取り付け角度や画角（視角）は、車両前後軸を中心として左右略対称に所定角度で車両後方の風景が撮像されるように適切に決定される。

図２は、バックモニタカメラ２０の画角の一例を示す。図２に示す例では、バックモニタカメラ２０の画角(撮像範囲)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。

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）等を用いて障害物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３に示すように、動作時、車幅方向を中心とした所定方向に音波等を発射し、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、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。

図４は、測距センサ７０を備える車両（自車）が図３の障害物（車両Ｚ）のそばを走行した際に得られる車両Ｚに係る点列を示す概略図である。測距センサ７０は、図４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。

測距センサ７０による測距動作、及び、測距センサ７０の検出結果（点列データ）の記憶処理は、所定の条件が満たされた場合に、駐車スイッチ５２がオンにされていない状況下においても実行されていることが望ましい。これにより、駐車スイッチ５２がオンにされると、後述の如く、その時点から過去に遡って当該車両位置に至るまでに存在した駐車空間を検出することが可能となる。尚、所定の条件とは、車速が所定値以下となった場合や、ナビゲーション装置の地図データから車両位置が駐車場内にあると判断された場合等であってよい。

図５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、駐車空間検出部４１と、情報出力制御部４２と、偏向角演算部４３と、駐車空間情報記憶部４４と、駐車空間情報生成部４５と、目標駐車空間特定部４６と、目標移動軌道演算部４８と、目標駐車位置決定部４９とを含む。以下、各部の構成・機能を説明する。

駐車空間検出部４１は、測距センサ７０の検出結果（点列）に基づいて、車両側方に存在しうる駐車空間を検出する。駐車空間検出部４１は、左右の測距センサ７０による検出結果に基づいて、車両左右側方に存在しうる駐車空間を、左右で独立且つ並列的に検出する。左右のそれぞれの検出方法は同一であってよい。

駐車空間の検出方法は、車庫入れ駐車と縦列駐車とで異なる。以下では、車庫入れ駐車の場合における駐車空間の検出方法の一例について説明する。尚、駐車スイッチ５２は、車庫入れ駐車及び縦列駐車のいずれかを指定するスイッチを含んでよく、この場合、駐車支援ＥＣＵ１２は、指定された駐車形態に応じた駐車モード（車庫入れモード又は縦列モード）で動作する。

図６は、車庫入れ駐車用の駐車場の状況を示す平面図であり、この状況では、車両両側に複数の駐車空間（点線の四角により指示）が存在し、駐車空間に隣接して障害物（車両Ｚ）が駐車している。図６において、車両（自車）は図の矢印に示す方向で障害物（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、以下の説明において、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。

駐車空間検出部４１は、測距センサ７０による検出結果に基づいて、所定長さ（＞１ｍ）の点列の端点から所定長さＬ１以上点列が存在しない空間が存在する場合に、当該所定長さＬ１以上の空間に、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Ｌ１は、車庫入れ駐車用の駐車空間として必要な最小開口幅であり、自車の車幅等に依存して決定されるべき値である（本例ではＬ１＝２．５ｍとする）。

図６に示すような駐車場状況で車両が位置Ａ０から位置Ａ１まで進行した場合を想定すると、駐車空間検出部４１は、車両が位置Ａ０から位置Ａ１まで進行する間に取得された測距センサ７０による点列データに基づいて、車両左側に３つの駐車空間Ｓ１〜Ｓ３を検出し、車両右側に３つの駐車空間Ｓ４〜Ｓ６を検出することになる。

尚、駐車空間検出部４１は、随時入力される測距センサ７０による検出結果に基づいて、リアルタイムに駐車空間を検出してもよいし、或いは、例えば駐車開始位置で駐車スイッチ５２がオンにされた場合に、駐車開始位置より手前所定走行距離内で取得された測距センサ７０による検出結果の記憶データに基づいて、過去に遡って駐車空間（駐車開始位置に至る過程で存在した駐車空間）を検出してもよい。

駐車空間情報生成部４５は、駐車空間検出部４１が駐車空間を検出すると（即ち駐車空間有効フラグが設定されると）、当該駐車空間に関する情報（以下、「駐車空間情報」という）を生成する。駐車空間情報は、駐車空間の位置に関する情報を含み、その他、駐車空間の向きの関する情報を含んでもよい。駐車空間の位置は、例えば駐車空間内の所定位置の座標値、より具体的には、当該駐車空間内に車両を導いたと仮定したときの当該駐車空間内における車両後輪軸中心の位置の座標値に対応してよい。駐車空間の位置は、車両位置に対する相対的な位置で把握されてよい。

駐車空間の位置は、旋回中心側にある障害物の端部位置P（図４参照）に基づいて決定されてもよいし、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中間地点に基づいて決定されてもよい。

駐車空間の向きは、当該駐車空間内に車両を導いたと仮定したときの当該駐車空間内における車両の前後軸方向に対応してよい。駐車空間の向きは、当該駐車空間が検出された地点周辺での車両の向き又はその変化態様、若しくは、障害物の形状（近似結果）に基づいて決定されてもよいし、２つの障害物の間に駐車空間が検出された場合には、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。

尚、駐車空間の位置が車両位置に対する相対的な位置で把握される場合、その後の車両の走行に伴って、駐車空間の位置が変化する。このため、駐車空間情報生成部４５は、一の駐車空間の位置を、ある車両位置（以下、「基準車両位置」という）に対して把握した場合には、その後の基準車両位置から駐車開始位置までの車両の走行状態を監視して、駐車空間の位置の変化を追跡する。即ち、駐車空間情報生成部４５は、駐車空間の位置情報を更新していく。

例えば、駐車空間情報生成部４５は、例えば以下の式（１）乃至式（３）を用いて、基準車両位置と現在の車両位置との位置関係（ひいては駐車空間の位置と現在の車両位置との位置関係）を推定してよい。

各式において、θ、及び、Ｘ，Ｙは、車両の後輪軸中心を原点して、車幅方向をＸ軸、車両前後方向をＺ軸とする２次元座標系で定義され、Ｘ_０，Ｙ_０は、基準車両位置での車両の後輪軸中心の座標値である。また、ｄｓ［ｍ］は、車両の微小移動距離を表わし、車速センサ１８の出力信号（車輪速パルス）を時間積分することによって監視される。尚、車両角度θ［ｒａｄ］は、旋回走行の際に生ずる車両の向きの変化角である。式（１）におけるｇ（Ｈａ）は、旋回曲率であり、舵角センサ１６から得られる舵角Ｈａを引数とし、所定の旋回特性マップ（図７参照）から求められる。旋回特性マップは、一定間隔毎の定常舵角で車両を周回させた際の、ＲＴＫ−ＧＰＳ（ＲｅａｌＴｉｍｅＫｉｎｅｍａｔｉｃＧＰＳ）による測定される実際の旋回曲率に基づいて作成されてよい。

駐車空間情報生成部４５は、駐車空間検出部４１により検出されうる複数の駐車空間に関して、駐車空間毎にＦＩＦＯ(first-in, first-out)方式で、左右それぞれ、新しい順に２つの駐車空間に関する駐車空間情報を生成していく。従って、図６に示すような駐車場状況で車両が位置Ａ０から位置Ａ１まで進行した場合を想定すると、駐車空間情報生成部４５は、車両左側については、駐車空間Ｓ３が検出されるまでは、最新の駐車空間Ｓ２に係る駐車空間情報と、次に新しい駐車空間Ｓ１に係る駐車空間情報とを生成することになり、駐車空間Ｓ３が検出されると、駐車空間Ｓ１に係る駐車空間情報の生成を止め、代わりに、最新の駐車空間Ｓ３に係る駐車空間情報と、次に新しい駐車空間Ｓ２に係る駐車空間情報とを生成することになる。同様に、駐車空間情報生成部４５は、車両右側については、駐車空間Ｓ６が検出されるまでは、最新の駐車空間Ｓ５に係る駐車空間情報と、次に新しい駐車空間Ｓ４に係る駐車空間情報とを生成することになり、駐車空間Ｓ６が検出されると、駐車空間Ｓ４に係る駐車空間情報の生成を止め、代わりに、最新の駐車空間Ｓ６に係る駐車空間情報と、次に新しい駐車空間Ｓ５に係る駐車空間情報とを生成することになる。

尚、駐車空間情報生成部４５は、駐車空間検出部４１の駐車空間の検出態様に対応して、リアルタイムに随時検出される駐車空間に対して駐車空間情報を随時生成してもよいし、或いは、例えば駐車開始位置で駐車スイッチ５２がオンにされた場合に、駐車空間情報生成部４５の検出結果、及び、同区間における車速センサ１８及び舵角センサ１６の出力結果の記憶データに基づいて、一括的に駐車空間情報を生成してもよい。

駐車空間情報記憶部４４は、駐車空間情報生成部４５により生成される駐車空間情報を、駐車空間毎にＦＩＦＯ方式で随時記憶していく。本実施例の駐車空間情報記憶部４４は、左右それぞれ、新しい順に２つの駐車空間に関する駐車空間情報を保持する。従って、図６に示すような駐車場状況で車両が位置Ａ０から位置Ａ１まで進行した場合を想定すると、駐車空間情報記憶部４４は、車両左側については、駐車空間Ｓ３が検出されるまでは、最新の駐車空間Ｓ２に係る駐車空間情報と、次に新しい駐車空間Ｓ１に係る駐車空間情報とを保持することになり、駐車空間Ｓ３が検出されると、駐車空間Ｓ１に係る駐車空間情報を記憶領域から消去し、代わりに、最新の駐車空間Ｓ３に係る駐車空間情報と、次に新しい駐車空間Ｓ２に係る駐車空間情報とを保持することになる。同様に、駐車空間情報記憶部４４は、車両右側については、駐車空間Ｓ６が検出されるまでは、最新の駐車空間Ｓ５に係る駐車空間情報と、次に新しい駐車空間Ｓ４に係る駐車空間情報とを保持することになり、駐車空間Ｓ６が検出されると、駐車空間Ｓ４に係る駐車空間情報を記憶領域から消去し、代わりに、最新の駐車空間Ｓ６に係る駐車空間情報と、次に新しい駐車空間Ｓ５に係る駐車空間情報とを保持することになる。

次に、偏向角演算部４３により実現される処理について説明する。偏向角演算部４３には、舵角センサ１６及び車速センサ１８（図１参照）の各出力信号が所定周期毎に入力される。偏向角演算部４３は、舵角センサ１６及び車速センサ１８の各出力信号に基づいて、所定区間における車両の向きの変化量（以下、この変化量を「偏向角α」という）を演算する。所定区間は、例えば、現在の車両位置から手前所定距離（例えば７ｍ）の区間である。尚、偏向角αは、時計回り方向を正とし、反時計回り方向を負として定義される。ここで、偏向角αは、一般的に、車両の微小移動距離をｄｓとし、γを路面曲率（車両の旋回半径Ｒの逆数に相当）とすると、数２の式により算出することができる。この数２の式は、βｍ（本例ではβ＝７）手前の位置から現地点に至るまでの車両の向きの変化として、偏向角αを求めるものである。

偏向角演算部４３は、数１の式を変形した以下の数２の式に基づいて、所定の移動距離（本例では、０．５ｍ）毎の微小偏向角α_ｉを算出すると共に、算出した各微小偏向角α_１〜ｋを総和して偏向角αを算出する。

この際、所定の移動距離（本例では、０．５ｍ）は、車速センサ１８の出力信号（車輪速パルス）を時間積分することによって監視される。また、路面曲率γは、舵角センサ１６から得られる舵角Ｈａに基づいて決定され、例えばγ＝Ｈａ／Ｌ・ηにより演算される（Ｌはホイールベース長、ηは車両のオーバーオールギア比（車輪の転舵角に対する舵角Ｈａの比）である）。尚、微小偏向角α_ｉは、微小移動距離０．０１ｍ毎に得られる路面曲率γに当該微小移動距離０．０１を乗算し、これらの乗算値を移動距離０．５ｍ分積算することによって算出されてもよい。尚、路面曲率γと舵角Ｈａとの関係は、予め車両毎に取得された相関データに基づいて作成されたマップ（図７参照）として、駐車支援ＥＣＵ１２のＲＯＭに格納されていてよい。

尚、このようにして演算される偏向角αは、後述の如く目標駐車空間特定部４６が、運転者の意図する駐車空間を特定・選択する際の判断材料として利用される。尚、車速センサ１８及び舵角センサ１６の検出結果（若しくはそれに基づく微小偏向角α_ｉのデータ）は、測距センサ７０の検出結果と同様、駐車スイッチ５２がオンにされていない状況下においても記憶されていることが望ましい。これにより、駐車スイッチ５２がオンにされると、その時点の車両位置から手前７ｍの区間における偏向角αを遡及的に演算することができる。

次に、目標駐車空間特定部４６より実現される主要な処理について説明する。図８は、車庫入れ駐車の場面において目標駐車空間特定部４６により実現される主要処理を示すフローチャートである。図８に示す処理ルーチンは、典型的には、車両が駐車開始位置に到達した際に実行される。

ステップ１００では、目標駐車空間特定部４６は、運転者が左右どちら側の駐車空間への駐車を意図しているかを判定する。具体的には、目標駐車空間特定部４６は、偏向角演算部４３の演算結果に基づいて、現在の車両位置から手前所定距離（例えば７ｍ）の区間における偏向角αが正の値である場合には、車両の向きの変化方向が右方向であり、運転者が左側の駐車空間への駐車を意図していると判断する。また、目標駐車空間特定部４６は、偏向角演算部４３の演算結果に基づいて、現在の車両位置から手前所定距離（例えば７ｍ）の区間における偏向角αが負の値である場合には、車両の向きの変化方向が左方向であり、運転者が右側の駐車空間への駐車を意図していると判断する。尚、例えば偏向角αが略ゼロである場合等、判定不能な場合には、運転者が左側の駐車空間への駐車を意図していると看做すこととしてよい。以下では、運転者が左側の駐車空間への駐車を意図していると判定された場合を想定して説明を続ける。

ステップ１１０では、目標駐車空間特定部４６は、左側の駐車空間に対して設定された最新の駐車空間有効フラグが現在の車両位置で有効であるか否かを判定する。尚、駐車空間有効フラグが現在の車両位置で有効であるか否かは、当該駐車空間有効フラグに係る駐車空間が現在の車両位置（駐車開始位置）に対して所定距離内であるか否かに基づいて判断されてよい。これは、現在の車両位置に対して非常に離れた位置にある駐車空間に対しては、運転者が駐車を意図していない可能性が高いためである。肯定判定の場合には、ステップ１２０の処理に進み、否定判定の場合には、目標駐車空間特定部４６は、駐車空間情報記憶部４４内のうちの最新の駐車空間が、運転者の意図する駐車空間でないと判断して、ステップ１５０の処理に進む。

ステップ１２０では、目標駐車空間特定部４６は、駐車空間情報記憶部４４内から最新の駐車空間に係る位置情報を取り出し、最新の駐車空間の位置（座標）をワールド座標系からバックモニタカメラ２０のカメラ座標系に変換する。これは、バックモニタカメラ２０のレンズによる撮像画像の歪曲等の影響を無くすためのである。

ステップ１３０では、目標駐車空間特定部４６は、カメラ座標系に変換して得られた最新の駐車空間の座標位置が、駐車開始位置にてバックモニタカメラ２０により撮像された撮像空間内に存在するか否かを判断する。即ち、目標駐車空間特定部４６は、最新の駐車空間の位置が、駐車開始位置にてバックモニタカメラ２０の視角内に存在するか否かを判断する。最新の駐車空間の座標位置が、駐車開始位置にてバックモニタカメラ２０により撮像された撮像空間内に存在しない場合には、目標駐車空間特定部４６は、駐車空間情報記憶部４４内に保持された２つの駐車空間のうちの最新の駐車空間については、運転者の意図する駐車空間でないと判断して、ステップ１５０の処理に進み、それ以外の場合には、ステップ１４０の処理に進む。

ステップ１４０では、目標駐車空間特定部４６は、駐車空間情報記憶部４４内に保持された２つの駐車空間のうちの最新の駐車空間が、運転者の意図する駐車空間であると判断して、当該最新の駐車空間を支援対象の駐車空間（目標駐車空間）として選択（特定）する。

ステップ１５０では、目標駐車空間特定部４６は、左側の駐車空間に対して設定された２番目に新しい駐車空間有効フラグが現在の車両位置で有効であるか否かを判定する。肯定判定の場合には、ステップ１６０の処理に進み、否定判定の場合には、目標駐車空間特定部４６は、駐車空間情報記憶部４４内のうちの最新の駐車空間が、運転者の意図する駐車空間でないと判断して、ステップ１９０の処理に進む。

ステップ１６０では、目標駐車空間特定部４６は、上記のステップ１２０と同様、駐車空間情報記憶部４４内から２番目に新しい駐車空間に係る位置情報を取り出し、２番目に新しい駐車空間の位置（座標）をワールド座標系からバックモニタカメラ２０のカメラ座標系に変換する。

ステップ１７０では、目標駐車空間特定部４６は、上記のステップ１３０と同様、２番目に新しい駐車空間の位置（変換後の座標）が、駐車開始位置にてバックモニタカメラ２０により撮像された撮像空間内に存在するか否かを判断する。２番目に新しい駐車空間の位置が、駐車開始位置にてバックモニタカメラ２０により撮像された撮像空間内に存在しない場合には、目標駐車空間特定部４６は、駐車空間情報記憶部４４内に保持された２つの駐車空間のうちの２番目に新しい駐車空間についても、運転者の意図する駐車空間でないと判断して、ステップ１９０の処理に進み、それ以外の場合には、ステップ１８０の処理に進む。

ステップ１８０では、目標駐車空間特定部４６は、駐車空間情報記憶部４４内に保持された２つの駐車空間のうちの２番目に新しい駐車空間が、運転者の意図する駐車空間であると判断して、当該２番目に新しい駐車空間を支援対象の駐車空間（目標駐車空間）として選択（特定）する。

ステップ１９０では、目標駐車空間特定部４６は、駐車空間情報記憶部４４内に保持された２つの駐車空間のいずれも、運転者の意図する駐車空間でないと判断して、当該２つの駐車空間を、支援対象の駐車空間（目標駐車空間）の候補から破棄する（即ち、それら２つの駐車空間を無効化する）。

目標駐車空間特定部４６は、このようにして支援対象の駐車空間（目標駐車空間）を特定すると、目標駐車空間特定部４６は、特定した目標駐車空間を、情報出力制御部４２に通知する。尚、上記のステップ１９０を経た場合、即ち運転者の意図する駐車空間が特定されなかった場合には、その旨を情報出力制御部４２に通知する。

ところで、車庫入れ駐車の場合、運転者は、駐車を意図する駐車空間を通過する際に、当該駐車空間から離れる方向にハンドルを切り始め、当該駐車空間に適した駐車開始位置へと至る傾向がある。従って、一般的には、運転者の意図する駐車空間は、駐車開始位置に至る直前に検出された駐車空間である可能性が高い。

しかしながら、例えば図９に示すように、運転者が駐車を意図する駐車空間が駐車空間Ｓ３であり、運転者が駐車空間Ｓ３を通過した直後付近からハンドルを切り始めて、駐車開始位置Ａ２の至った場合を想定するに、駐車空間Ｓ３を画成する障害物Ｚ３の斜め奥側に空間が存在する場合には、ハンドルを切り始めた後に（駐車開始位置に至る直前に）新たな駐車空間Ｓ７が駐車空間検出部４１により検出される場合がある。

従って、常に、最新に検出された駐車空間を、運転者が駐車を意図する駐車空間として特定する構成では、運転者の意図しない駐車空間（本例の場合、駐車空間Ｓ７）を目標駐車空間として特定してしまうことになる。

これに対して、本実施例では、上述の如く及び図１０に示す如く、最新に検出された駐車空間であっても、駐車開始位置にてバックモニタカメラ２０の撮像範囲に入らない場合には、目標駐車空間として特定することがないので、図１０に示すように、駐車空間Ｓ７を誤って目標駐車空間として特定してしまうことがなく、駐車開始位置にてバックモニタカメラ２０の撮像範囲に入る２番目に新しい駐車空間Ｓ３を、目標駐車空間として適切に特定することができる。このように、本実施例によれば、バックモニタカメラ２０の撮像範囲を利用して運転者の意図を判断することで、運転者の意図に適合した目標駐車空間を精度良く選別・特定することができる。

情報出力制御部４２は、駐車空間情報記憶部４４内に保持された駐車空間情報に基づいて、目標駐車空間特定部４６により特定された目標駐車空間に対応した位置（画面上の位置）に、目標駐車枠の初期表示を行う。具体的には、駐車開始位置において、リバースシフトスイッチ５０がオンになると、情報出力制御部４２は、車室内に設けられたディスプレイ２２上に、車両後方の所定角度領域における風景を撮影するバックモニタカメラ２０の撮像画像（実画像）を表示させる。このとき、ディスプレイ２２上には、図１１（車庫入れ駐車用の画面）に示すように、撮像画像上に目標駐車枠が重畳表示される。目標駐車枠は、実際の駐車枠や車両の外形を模した図形であってよく、例えば、その位置及び向きがユーザにより視認可能である形態を有し、車庫入れ駐車（並列駐車）用の表示と縦列駐車用の表示の２種類が用意されてよい。

ディスプレイ２２上に表示される目標駐車枠の初期表示位置・向きは、上述の如く特定された目標駐車空間に係る位置及び向き（駐車空間情報に基づく位置及び向き）に対応する。この目標駐車枠の位置・向きは、そのまま、ユーザによる最終的な確定スイッチの操作等により確定されてよい。或いは、目標駐車枠の位置等は、図１１に示すように、目標駐車枠を上下左右方向の並進移動及び回転移動させるためのタッチスイッチ等により、確定スイッチの操作前に調整が可能とされてもよい。

本実施例によれば、上述の如く、運転者の意図しない駐車空間が駐車開始位置に至る直前に検出された場合であっても、運転者の意図に適合する可能性の高い側の駐車空間が目標駐車空間として特定され、当該特定された目標駐車空間に基づいて目標駐車枠の初期表示位置が決定されるので、運転者が駐車を意図する適切な位置に目標駐車枠を初期表示することができる（運転者が駐車を意図しない反対側の駐車空間に対応させて目標駐車枠を表示してしまうことを防止することができる）。これにより、運転者の意図と異なる駐車空間の位置に目標駐車枠が表示される場合のように、何回もタッチスイッチを操作して目標駐車枠の調整を行なう必要がなくなるので、目標駐車位置を設定するのに要する時間を大幅に短縮することができる。

目標駐車枠の位置等がユーザに操作により確定されると、目標駐車位置決定部４９が目標駐車枠の位置及び向きに基づいて、目標駐車空間に対する目標駐車位置及び目標駐車方向を決定する。目標駐車位置は、目標駐車空間内における車両後輪軸中心の位置の座標値に対応してよい。

目標移動軌道演算部４８は、目標駐車位置決定部４９により決定された目標駐車位置及び目標駐車方向に基づいて、目標移動軌道を演算する。車両の後方移動が開始されると、情報出力制御部４２は、自動誘導制御中、車速センサ１８の出力信号から演算した車両移動量と舵角センサ１６から得られる舵角位置を用いて自車の車両位置を推定し、推定した車両位置の目標移動軌道からの偏差に応じた目標舵角を演算し、当該目標舵角を操舵制御ＥＣＵ３０に送信する。操舵制御ＥＣＵ３０は、当該目標舵角を実現するようにモータ３２を制御する。尚、モータ３２は、ステアリングコラムやステアリングギアボックスに設けられ、その回転角によりステアリングシャフトを回転させるものであってよい。

尚、目標移動軌道演算部４８は、舵角センサ１６及び車速センサ１８の出力信号に基づいて、駐車支援実行中における車両位置を推定演算し、前回演算した目標移動軌道と、推定した車両位置との差に応じて、今回の目標移動軌道を演算し、当該目標移動軌道に基づいて上述の推定車両位置における目標舵角を決定してもよい。この目標移動軌道の演算は、車両が所定移動距離（例えば、０．５ｍ）だけ移動する毎に実施されてよい。この際、目標移動軌道演算部４８は、バックモニタカメラ２０の撮像画像に対する駐車枠線認識処理結果に基づいて、適宜、目標駐車位置・目標駐車方向を補正（それに伴い目標移動軌道の演算）してもよい。

情報出力制御部４２は、最終的に車両が駐車空間内の目標駐車位置に目標駐車方向で収まった際に、運転者に車両の停止を要求し（若しくは、自動制動手段により車両を自動的に停止させ）、駐車支援制御が完了する。

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。

例えば、上述の実施例では、検出された駐車空間が、駐車開始位置にてバックモニタカメラ２０により撮像される撮像空間内に存在するか否かを、該駐車空間内の特定の一点の座標が、駐車開始位置にてバックモニタカメラ２０により撮像される撮像空間内に存在するか否かに基づいて、判断しているが、該駐車空間内の特定の２点以上の座標が、撮像空間内に存在するか否かに基づいて、判断してもよい。また、検出された駐車空間が、駐車開始位置にてバックモニタカメラ２０により撮像される撮像空間内に存在するか否かを、該駐車空間内の特定の一点の座標が、前記撮像空間内の所定空間内にあるか否かに基づいて、判断してもよい。また、駐車開始位置にてバックモニタカメラ２０により撮像される撮像空間とは、実質的に駐車開始位置にてバックモニタカメラ２０により撮像される撮像空間であればよく、駐車開始位置直前に撮像された撮像空間により代替することも可能である。

また、上述の実施例では、目標駐車空間特定部４６は、車両が駐車開始位置に到達した際に、駐車空間がバックモニタカメラ２０の画角内に存在するか否の画角判定を実行しているが、駐車開始位置に至る前進中においても、同様の画角判定を行うこととしてもよい。即ち、目標駐車空間特定部４６は、駐車開始位置に至る前進中において駐車空間検出部４１により随時検出される駐車空間に対して、画角判定を随時実行して、当該検出された駐車空間が運転者の意図する駐車空間であるか否かを判断してもよい。この場合、駐車開始位置に至る前進中において運転者の意図する駐車空間を特定していくことができるので、例えば駐車空間の報知案内や駐車開始位置までの走行案内等のような、駐車初期段階での駐車支援を行うことが可能となる。

また、上述の実施例では、駐車空間情報生成部４５の処理負担を軽減すると共に、車空間記憶部４４の記憶容量を効率的に利用するために、左右２つずつ新しい駐車空間に係る駐車空間情報を生成・保持することとしているが、左右３以上の新しい駐車空間に係る駐車空間情報を生成・保持することも可能である。

また、上述の実施例では、図１１に示した目標駐車位置設定用画面において、目標駐車枠は、目標駐車空間特定部４６により特定された目標駐車空間に対応した位置（画面上の位置）に、測距センサ７０の検出データに基づいて初期表示されているが、本発明は、これに限定されることない。例えばバックモニタカメラ２０の撮像画像に基づいて、駐車枠線（白線）を画像認識し、当該画像認識結果（駐車枠線の位置）に基づいて、目標駐車空間特定部４６により特定された目標駐車空間に対応した位置（画面上の位置）に、目標駐車枠を初期表示させることとしてもよい。但し、上述の実施例は、かかる駐車枠線が存在しない駐車場の場合や、駐車枠線を画像認識できない場合に特に好適である。

また、上述の実施例では、駐車開始位置において支援可能な駐車空間が存在することを前提として、当該駐車空間の位置に対応させて目標駐車枠を初期表示させているが、運転者の意図する駐車空間が特定されなかった場合（図８のステップ１９０参照）や、例えば測距センサ７０により十分なデータが取得できなかった場合等には、例えば、情報出力制御部４２は、駐車開始位置に至るまでの車両の走行パターンに基づいて、運転者の意図する駐車位置を推定し、当該推定した駐車位置に対応させて目標駐車枠を初期表示させることとしてよい。或いは、情報出力制御部４２は、車速センサ１８の検出結果に基づいて、駐車開始位置に至る過程で一旦停止があったと判断された場合（例えば、駐車開始位置に至る前の所定の移動距離６．５ｍ内に一旦停止があったと判断された場合）は、その際の一旦停止位置に対して所定の相対関係にある位置を、運転者の意図する駐車位置であると推定し、当該推定した駐車位置に対応させて目標駐車枠を初期表示させることとしてよい。尚、この一旦停止位置に基づく目標駐車枠を初期表示位置の決定方法は、例えば特開２００４−３４５４９６号公報に詳細が記載されている。

また、上述の実施例では、障害物検出手段として好適な測距センサ７０を用いているが、カメラの画像認識により障害物（ひいては駐車空間）を検出することも可能である。

また、メモリ７２は、測距センサ７０の検出データを記憶する専用メモリであってもよいし、駐車支援ＥＣＵ１２内のメモリであってもよい。尚、前者の場合は、他のデータは、駐車支援ＥＣＵ１２内のメモリに記憶されてよい。

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、舵角センサ１６及び偏向角演算部４３により、車両の向き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。

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。バックモニタカメラ２０の画角の一例を示す概略図である。測距センサ７０の検出対象の物体（この例では車両Ｚ）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Ｚのそばを走行した際に得られる車両Ｚ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。車庫入れ駐車用の駐車場の状況を示す平面図である。旋回特性マップの一例を示す図である。車庫入れ駐車の場面において目標駐車空間特定部４６により実現される主要処理を示すフローチャートである。駐車開始位置に至る直前に新たな駐車空間が駐車空間検出部４１により検出される場合の典型的な駐車場の状況を示す平面図である。バックモニタカメラ２０の撮像範囲と検出された駐車空間Ｓ３，Ｓ７の関係を示す図である。ディスプレイ２２上での目標駐車枠の表示態様の一例を示す図である。

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
２２ディスプレイ
３０操舵制御ＥＣＵ
４１駐車空間検出部
４２情報出力制御部
４３偏向角演算部
４４駐車空間情報記憶部
４５駐車空間情報生成部
４６目標駐車空間特定部
４８目標移動軌道演算部
４９目標駐車位置決定部
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

目標駐車空間に対する駐車を支援する駐車支援装置において、
車両後方領域を撮像する撮像手段と、
駐車開始位置に車両が至る過程で車両周辺の障害物情報を取得する障害物情報取得手段と、
前記障害物情報取得手段により取得された障害物情報に基づいて駐車空間を検出する駐車空間検出手段と、
前記駐車空間検出手段により検出される複数の駐車空間のうちから目標駐車空間を特定する目標駐車空間特定手段とを備え、
前記目標駐車空間特定手段は、前記駐車空間検出手段により検出される複数の駐車空間のうち、駐車開始位置にて前記撮像手段により撮像される撮像空間内に存在する駐車空間を、目標駐車空間として特定することを特徴とする、駐車支援装置。
前記撮像手段により撮像された車両後方画像を表示する表示手段と、
車両が駐車開始位置に存在するときに、前記車両後方画像上に、ユーザによる移動操作が可能な目標駐車枠を重畳表示する表示制御手段と、
前記車両後方画像上における目標駐車枠の位置に基づいて、目標駐車位置を決定する目標駐車位置決定手段とを備え、
前記表示制御手段が、車両後方画像上において、前記目標駐車空間特定手段により特定される目標駐車空間に対応した位置に前記目標駐車枠を初期表示する、請求項１に記載の駐車支援装置。
目標駐車空間に対する駐車を支援する駐車支援装置において、
車両後方領域を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された車両後方画像を表示する表示手段と、
車両が駐車開始位置に存在するときに、前記車両後方画像上に、ユーザによる移動操作が可能な目標駐車枠を重畳表示する表示制御手段と、
駐車開始位置に至る過程で車両周辺の障害物情報を取得する障害物情報取得手段と、
前記障害物情報取得手段により取得された障害物情報に基づいて、駐車開始位置に至る過程で車両周辺に存在する駐車空間を検出する駐車空間検出手段と、
前記駐車空間検出手段により検出される駐車空間に関する位置情報を順次記憶する駐車空間記憶手段と、
前記駐車空間記憶手段に記憶された最新の駐車空間に関する位置情報を読み出し、該読み出した駐車空間が駐車開始位置にて前記撮像手段により撮像される撮像空間内に存在するか否かを判断し、該読み出した駐車空間が前記撮像空間内に存在しないと判断した場合には、前記駐車空間記憶手段に記憶された次に新しい駐車空間を読み出し、該読み出した駐車空間が前記撮像空間内に存在するか否かを判断する目標駐車空間特定手段と、を備え、
前記目標駐車空間特定手段により前記撮像空間内に存在する駐車空間が特定された場合に、前記表示制御手段が、該駐車空間に対応した位置に前記目標駐車枠を初期表示することを特徴とする、駐車支援装置。
前記駐車空間記憶手段は、車両の左右両側に検出される駐車空間を、左右別々に、新しいものから順に少なくとも２つ以上記憶するように構成され、
前記目標駐車空間特定手段は、左右の一方を選択し、前記駐車空間記憶手段に記憶された駐車空間のうちの、選択した側の最新の駐車空間から順に読み出して前記判断処理を行う、請求項３に記載の駐車支援装置。