JP4896207B2 - 駐車支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、距離測定センサを用いて車両の存在しない駐車区画を検知し、上記検知した駐車区画へ自車両を自動操舵で誘導する機能を有する駐車支援装置に関する。

車両に搭載された超音波センサ等の距離測定センサにより、車両の存在しない駐車区画を検知する方法についてはこれまで様々な方法が提案されている。
例えば、超音波センサを移動させながら隣接車両等との距離を繰り返し検出することによって隣接車両の位置、輪郭を検出するものにおいて、超音波センサの移動距離とその検出距離の変化量とから得られる距離(検出結果間の距離)が、超音波センサの移動距離に応じて設定される連続性判断基準値内に収まっているかどうかを見ることにより、検出結果の連続性を判断すると共に、所定の基準値持ち替え条件が満足された場合には、上記連続性判断基準値を持ち替えるようにすることにより、各検出結果が属する隣接車両の位置、輪郭を正確に検出するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

しかしながら、このような特許文献１の駐車支援装置では、車両が後退開始位置まで前進する際に駐車区画を検知しているため、例えば後退時に自動操舵を行い目標駐車区画に車両を誘導するシステムの場合、下記のような問題点が発生することがある。
(１)、後退開始位置が目標駐車区画から大きく離れている場合、あるいは後退開始位置まで前進する際にドライバが急峻なハンドル操作を行った場合は、車輪速、ステアリング角等を用いて演算した自車両位置に誤差が発生するため、後退時の自動操舵に際してハンドルを転舵する転舵位置が不適切となり、結果的に最終駐車位置が偏ったものとなったりあるいは隣接車両との接触が発生する可能性がある。

(２)、後退開始後に目標駐車区画内に障害物が進入しても、自動操舵による誘導はキャンセルされず、ドライバが障害物に気付いていない場合、その障害物と接触する可能性がある。
(３)、何らかの原因で駐車区画を検知するための距離測定センサが誤った距離を出力してしまい、ドライバがそれに気付かなかった場合は、自動操舵による誘導によって後退する際に隣接車両との接触が発生する可能性がある。
(４)、クリアランスソナーシステムと連携して動作していないため、自動操舵による誘導によって後退する際に、隣接車両と接触しないのにも関わらず、隣接車両との接近を知らせる警報が発生し、ドライバにとって煩わしい警報となる場合がある。

特開２００７−１３９６６５号公報

本発明は上述した問題点を解決し、精度の高い駐車区画検知機能を有するとともに、ドライバにとって利便性の高い駐車支援装置を実現することを目的とする。

本発明に係る駐車支援装置は、車両に搭載され障害物との距離を測定する第一の距離測定センサと、所定位置を演算開始位置として自車両の位置を演算する自車両位置演算手段と、前記第一の距離測定センサの出力である距離情報と前記自車両位置演算手段の演算結果に基づき、隣接車両の存在領域を特定し、隣接車両が存在しない駐車可能区画の形状と自車両に対する相対的な位置ならびに傾きを演算する駐車区画検知手段と、車両に搭載され障害物との距離を測定する第二の距離測定センサと、前記第二の距離測定センサから出力される距離情報に基づき障害物への接近を判定する障害物接近判定手段と、前記障害物接近判定手段で障害物へ接近していると判定された場合は警報を発生する警報発生手段と、前記駐車区画検知手段によって検知された駐車可能区画のコーナー位置あるいは自車両に対する相対的な傾きが、前記第二の距離測定センサから出力される距離と前記自車両位置演算手段の演算結果に基づき特定される隣接車両の対応するコーナー位置あるいは自車両に対する相対的な傾きと大きく異なる場合、駐車支援動作を中止、またはキャンセルする駐車支援継続判定手段を備えたことを特徴とするものである。

上記のような構成とすることで、後退開始位置が目標駐車区画から大きく離れている場合、あるいは前進時にドライバが急峻なハンドル操作を行った場合でも、駐車可能区画の自車両に対する相対的な位置ならびに傾きを正確に演算することができ、自動操舵による後退誘導を行うシステムの最終駐車位置の誤差を抑制するとともに、隣接車両との接触を防止することができる。
また、後退開始後に目標駐車区画内に障害物が進入した場合、あるいは距離測定センサが誤った距離を出力してしまった場合でも、システム動作が中止、またはキャンセルされるため、区画内に進入した障害物との接触を防止することが可能となる。
更に、障害物接近判定手段の感知範囲内であっても、危険性のないことが明確な場合には警報発生装置の動作を抑制することができるため、不要な警報が抑制され、ドライバに対する煩わしさを減少することが可能となる。

実施の形態１における駐車支援装置の構成を示すブロック図である。 第一の距離測定センサ、第二の距離測定センサの検知範囲を示す一例である。 演算された自車両位置を基準とした第一の距離測定センサの出力距離情報のプロット図である。 図３の出力距離情報プロットから推定した隣接車両のボディ面形状と、この隣接車両のボディ面形状に基づき特定した駐車可能区画を示す。 前進時に検知した駐車可能区画と、後退時に推定した隣接車両のボディ面形状の一例を示す。 図５の拡大図を示す。 駐車可能区画の補正方法を示す概念図である。 実施の形態２における駐車支援装置の構成を示すブロック図である。 前進時に検知した駐車可能区画と、後退時に推定した隣接車両のボディ面形状の配置例を示す。 前進時に検知した駐車可能区画と、後退時に推定した隣接車両のボディ面形状の他の配置例を示す。 実施の形態３における駐車支援装置の構成を示すブロック図である。 隣接車両の接近に対し、警報を発生すべきでない状況例を示す。 隣接車両の接近に対し、警報を発生すべきでない他の状況例を示す。

実施の形態１.
以下、図を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は実施の形態１における駐車支援装置の構成を示すブロック図である。図１において、１は車両に搭載され、障害物との距離を測定する第一の距離測定センサ、２は自車両の位置を演算する自車両位置演算手段、３は前記第一の距離測定センサ１の出力である距離情報と前記自車両位置演算手段２の演算結果に基づき、隣接車両の存在領域を特定し、隣接車両が存在しない駐車可能区画の形状と自車両に対する相対的な位置ならびに傾きを演算する駐車区画検知手段、４は車両に搭載され障害物との距離を測定する第二の距離測定センサを示している。

５は前記第二の距離測定センサ４から出力される距離情報に基づき障害物への接近を判定する障害物接近判定手段、６は前記障害物接近判定手段５で障害物へ接近していると判定された場合は警報を発生する警報発生手段、７は前記第二の距離測定センサ４から出力される距離情報と前記自車両位置演算手段２の演算結果に基づき特定される隣接車両の存在領域に基づき、前記駐車区画検知手段３によって演算された駐車可能区画の自車両に対する相対的な位置、傾きを補正する駐車区画補正手段である。なお前記第一の距離測定センサ１及び第二の距離測定センサ４はここでは超音波センサを使用するものとして説明するが、レーザレーダ等でも使用可能である。

図２は第一の距離測定センサ１と第二の距離測定センサ４の検知範囲の例を示しており、１１が自車両、１a、１bが第一の距離測定センサの検知範囲、４a、４bは第二の距離測定センサの検知範囲を示している。第一の距離測定センサ１の検知範囲は第二の距離測定センサ４の検知範囲よりも検知距離が長いのが一般的であるが、この限りでない。また、第一の距離測定センサ１は車両前寄りに、第二の距離測定センサ４は車両後方のコーナーに搭載されている例を示したが、これに限られず、例えば第一の距離測定センサ１を車両の前方コーナーに搭載してもよいし、第二の距離測定センサ４を車両の前方コーナーに搭載してもよい。

次に図３乃至図６を参照しながら図１で示す駐車支援装置の動作について説明する。先ず図３のように、車両が後退開始位置まで前進する際に、第一の距離測定センサ１で障害物との距離を複数回測定する。次に自車両位置演算手段２では、所定の位置を開始位置とし、自車両位置の演算を行う。自車両位置を演算するためのセンサとしては車輪速センサとステアリング角センサを用いるのが一般的であるが、車輪速センサのみでもよいし、ジャイロ等を用いてもよい。また、自車両位置の演算を行う開始位置として、本実施例では所定車速以下となった地点(例えば３０ｋｍ/ｈ以下となった地点)を設定している。
次に駐車区画検知手段３にて、第一の距離測定センサ１の出力である距離情報と自車両位置演算手段２にて演算された自車両位置を基に、隣接車両が存在しない駐車可能区画を検知する。この駐車区画検知手段３による駐車可能区画の検知方法については後で詳しく説明する。

続いて、第二の距離測定センサ４で同じく障害物との距離を測定する。障害物接近判定手段５では、この第二の距離測定センサ４の出力である距離情報に基づいて、自車両が周辺の障害物に接近しているかどうかを判定する。この障害物に対し接近しているかどうかを判定する際の障害物との距離は数十ｃｍ〜１ｍが一般的である。警報発生手段６では、障害物接近判定手段５の判定結果に基づき、自車両が周辺の障害物に対し接近している場合は警報を発生する。最後に、駐車区画補正手段７では、駐車区画検知手段３にて演算された駐車可能区画の自車両に対する相対的な位置ならびに傾きを、自車両位置演算手段２によって演算された自車両位置と、第二の距離測定センサ４から出力される距離情報とに基づき補正する。この駐車区画補正手段7での補正方法についても後で詳しく説明する。

次に駐車区画検知手段３で実施する駐車可能区画の検知動作について詳しく説明する。まず、第一の距離測定センサ１で測定した距離を自車両位置演算手段２で演算した自車両位置を基準としてプロットした例を図３に示す。２１a、２１bが隣接車両、２２が各時刻の自車両位置を基準とする第一の距離測定センサ１の位置、２３a、２３bが第一の距離測定センサ１の各時刻の位置２２を基準として、その出力である距離情報をプロットしたものである。この距離情報のプロット２３a、２３bに基づき、隣接車両２１a、２１bのボディ側面の形状を推定し、隣接車両の存在領域を特定、隣接車両の存在しない駐車可能区画を検知した例を図４に示す。図４において、３１a、３１bは推定された隣接車両２１a、２１bのボディ面形状、３２は検知した駐車可能区画を示している。図３の出力距離のプロット２３a、２３bから図４の隣接車両のボディ面形状３１a、３１bを推定する方法は、冒頭で引用した特許文献１に開示されているような方法を用いればよい。

ところで、車両が前進する際に隣接車両が存在しない駐車可能区画を検知する方法について説明したが、後退開始位置が駐車区画から大きく離れている場合、あるいは前進時にドライバが急峻なハンドル操作を行った場合、自車両位置演算手段２によって演算される自車両位置に誤差が発生し、自車両に対する駐車可能区画の位置と傾きに誤差が発生する。このような誤差が発生した場合、後退しながら自動操舵で車両を駐車区画に誘導するシステムの場合、ハンドルを転舵する転舵位置あるいは転舵量が不適切となり、最終駐車位置が偏ったり、隣接車両と接触したりする可能性が生じる。このような駐車可能区画の位置と傾きの誤差を低減、あるいは解消するために、本実施の形態では車両が後退する際は、第二の距離測定センサ４の出力である距離情報を利用し、駐車可能区画の自車両に対する位置と傾きを補正する。この駐車可能区画の位置と傾きの補正方法について以下説明する。

先ず、車両が後退する際において、第二の距離測定センサ４の出力である距離情報と自車両位置演算手段２によって演算された自車両位置とに基づき、隣接車両のボディ面形状を推定する。ボディ面の形状を推定する方法は上に述べた前進時の第一の距離測定センサ１による推定方法と同一であるのでここでは説明を割愛する。後退時に第二の距離測定センサ４aと自車両位置演算手段２の演算結果に基づき、隣接車両２１aのボディ面形状を推定した様子を示したのが図５である。３１aaが車両後退時に推定した隣接車両２１aのボディ面形状、３２は、車両前進時に検知した駐車可能区画を示している。この図５を拡大したものが図６となる。

図６からも分かるように、車両前進時に検知した駐車可能区画３２と、車両後退時に推定した隣接車両のボディ面形状３１aaはお互いが接するように存在すべきであるが、上で述べたように自車両位置に誤差が生じたため、相対的な位置と傾きに誤差が発生している。このような場合、車両後退時に推定した隣接車両のボディ面３１aaに接するように駐車可能区画３２を補正する(具体的には平行移動と回転を行う)。この駐車可能区画の補正を行った様子を図7に示す。図7の３２aが補正後の駐車可能区画である。このようにすることで、駐車可能区画の自車両に対する相対的な位置と傾きが適切に補正される。なお、上記誤差が大きい場合は駐車支援をキャンセルするものである。

なお、本実施例では、後退開始位置まで車両が前進する際に第一の距離測定センサ１を用いて駐車可能区画を検知し、後退時に第二の距離測定センサ４を用いて、この駐車可能区画の自車両に対する相対的な位置、傾きを補正したが、上記補正は後退開始位置までの車両の前進中にも実施するようにしてもかまわない。

上記のような構成とすることで、後退開始位置が目標駐車区画から大きく離れている場合、あるいは前進時にドライバが急峻なハンドル操作を行った場合でも、駐車可能区画の自車両に対する相対的な位置、傾きを正確に演算することができ、自動操舵による後退誘導を行うシステムの最終駐車位置の誤差を抑制するとともに、隣接車両との接触を防止することができる。

実施の形態２.
上述した実施の形態１では、第一の距離測定センサ１を利用して検知した駐車可能区画の自車両に対する相対的な位置と傾きを、第二の距離測定センサ４を利用して検知した隣接車両のボディ面の自車両に対する相対的な位置と傾きを用いて補正したが、実施の形態２では、例えば車両前進時に検知した駐車可能区画の自車両に対する相対的な位置ならびに傾きが、後退時に検知した隣接車両のボディ面に接する状態から大きくかけ離れている場合、駐車可能区画内に障害物が進入した、あるいは第一の距離測定センサ１もしくは第二の距離測定センサ４から誤った距離が出力されていると判断し、システム動作を中止、あるいはキャンセルするようにしたものである。以下、この場合の構成・動作を図８乃至図１０を参照しながら説明する。

図８はこの実施の形態２による駐車支援装置の構成を示している。構成は上述した実施の形態1とほぼ同じであるが、駐車区画補正手段7の代わりに、駐車支援の継続が可能かどうかを判定する駐車支援継続判定手段４１を備えた点が異なっている。この駐車支援継続判定手段４１は基本的には、第一の距離測定センサ１で検知した隣接車両の自車両に対する相対位置と、第二の距離測定センサで検知した自車両に対する相対位置を照合し、位置のずれが大きい場合には駐車支援をキャンセルするものである。

次に、駐車支援継続判定手段４１の動作について説明する。車両後退時に第二の距離測定センサ４の出力である距離情報と自車両位置演算手段２によって演算された自車両位置情報とに基づき隣接車両のボディ面形状を推定するところまでは実施の形態1における駐車区画補正手段7と同じである。次に、この推定した隣接車両のコーナー位置と車両前進時に検知した駐車可能区画の対応するコーナー位置との比較、あるいは推定した隣接車両のボディ面の自車両に対する傾きと車両前進時に検知した駐車可能区画の自車両に対する傾きとの比較を行う。

車両後退時に推定した隣接車両のボディ形状と、車両前進時に検知した駐車可能区画の例を図９、図１０に示す。図において、実施の形態１と同一符号は同一あるいは相当部分を示しており、４aは第二の距離測定センサ４の検知範囲、３１aaは自車両後退時に推定した隣接車両のボディ面形状、３２は駐車可能区画をそれぞれ示している。隣接車両のボディ面形状３１aaと駐車可能区画３２が図９のような配置となった場合、３１aaは駐車可能区画内に進入した障害物である可能性が高い。この障害物の存在にドライバが気付いていなければ自車両両と接触する可能性があり、システム動作を中止、またはキャンセルしなければ非常に危険な状態となる。

また、隣接車両のボディ面形状３１aaと駐車可能区画３２が図１０のような配置となった場合、第一の距離測定センサ１あるいは第二の距離測定センサ４から誤った距離を出力している可能性が高い。したがって、この場合もシステム動作を中止またはキャンセルしなければ、自動操舵で車両を誘導するシステムの場合、最終駐車位置が大きく偏ってしまう。

このように駐車支援継続判定手段４１では、車両後退時に推定した隣接車両のコーナー位置と、車両前進時に検知した駐車可能区画の対応したコーナー位置が大きく異なる場合、あるいは車両後退時に推定した隣接車両のボディ面の自車両に対する傾きと、車両前進時に検知した駐車可能区画の自車両に対する傾きが大きく異なる場合は、自動操舵システムの動作を中止またはキャンセルすることを決定するものである。

上記のようにすることで、後退開始後に目標駐車区画内に障害物が進入した場合、また、何らかの原因で駐車区画を検知するための距離測定センサが誤った距離を出力してしまった場合でも、システム動作が中止またはキャンセルされるため、区画内に進入した障害物との接触を防止したり、隣接車両との接触や、不適切な最終駐車位置となることを未然に防止することが可能となる。

実施の形態３.
上述した発明の実施の形態１あるいは発明の実施の形態２では、障害物との接近を判定し警報するために、第二の距離測定センサ４の情報を利用して、例えば車両前進時に第一の距離測定センサ１の出力である距離情報に基づいて検知した駐車可能区画の自車両に対する位置ならびに傾きを補正したり、あるいは駐車支援の継続が可能かどうか判定したが、実施の形態３では、前進時に検知した隣接車両の情報を利用して、障害物との接近に対する不要な警報を抑制し、ドライバにとって煩わしい警報が発生しないようにしたものである。

図１１は本実施の形態３による駐車支援装置の構成を示している。図中、上記実施の形態１あるいは２と同一符号を付した部分は同一または相当部分を示しているので、ここでも重複を避けるため説明を割愛する。７１は自車両両のシフトポジションを検知するシフトポジション検知手段、７２は駐車区画検知手段３の検知結果と、シフトポジション検知手段７１で検知されたシフトポジションに基づき、障害物接近判定手段５の判定結果を補正する障害物接近判定補正手段である。

シフトポジション検知手段７１は現在の自車両のシフトポジションを検知するのみであるので、ここでは障害物接近判定補正手段７２の動作について説明する。障害物接近判定手段５では、第二の距離測定センサ４から出力された距離情報が所定値以下であれば、障害物と接近していると判定するが、障害物接近判定補正手段７２では、シフトポジション検知手段７１で検知されたシフトポジションと、駐車区画検知手段３で特定した隣接車両の存在領域の自車両に対する相対的な位置ならびに傾きを考慮して、このまま進行した場合隣接車両と接触するかどうかを判定し、警報発生が本当に必要かどうかを判定する。警報発生が不要と判定した場合は、警報発生手段６による警報発生を抑制する。

駐車区画検知手段３で特定された隣接車両の存在領域が自車両に対しどのような配置となっている場合に、警報発生を抑制するのか、図１２、図１３を用いて説明する。発明の実施の形態１あるいは発明の実施の形態２と同様、４aは第二の距離測定センサ４の検知範囲、１１は自車両、２１a、２１bは隣接車両、３１a、３１bは車両前進時に特定された隣接車両２１a、２１bのボディ面形状をそれぞれ示す。いずれも車両が後退する際の様子であるが、第二の距離測定センサ４の出力距離に応じて単純に警報を発生する場合は、図１２、図１３ともに警報が発生してしまう状況である。

しかしながら、本実施の形態のように、隣接車両の存在領域の自車両に対する相対的な配置と、前進／後退が把握できていれば、図１２であれば左後コーナー、図１３であれば左前コーナーは接触の危険性がないと判定することが可能となり、ドライバにとって不要な警報を抑制することができる。

上記のようにすることで、障害物接近判定手段５の感知範囲内であっても、危険性のないことが明確な場合には警報発生装置の動作を抑制することができるため、不要な警報が抑制され、ドライバに対する煩わしさを減少することが可能となる。

１ 第一の距離測定センサ、
２ 自車両位置演算手段、
３ 駐車区画検知手段、
４ 第二の距離測定センサ、
５ 障害物接近判定手段、
６ 警報発生手段、
７ 駐車区画補正手段、
１a、１b 第一の距離測定センサの検知範囲例、
４a、４b 第二の距離測定センサの検知範囲例、
１１ 自車両両、
２１a、２１b 隣接車両、
２２ 各時刻における第一の距離測定センサの位置、
２３a、２３b 各時刻における第一の距離測定センサの位置を基準とした第一の距離測定センサの出力距離プロット図、
３１a、３１b 推定された隣接車両のボディ面形状、
３２ 駐車可能区画、
３２a 後退時に推定された隣接車両のボディ面形状に基づき、自車両に対する相対的な位置、傾きを補正された駐車可能区画、
４１ 駐車支援継続判定手段、
７１ シフトポジション検知手段、
７２ 障害物接近判定補正手段。

Claims (4)

1. 車両に搭載され障害物との距離を測定する第一の距離測定センサと、所定位置を演算開始位置として自車両の位置を演算する自車両位置演算手段と、前記第一の距離測定センサの出力である距離情報と前記自車両位置演算手段の演算結果に基づき、隣接車両の存在領域を特定し、隣接車両が存在しない駐車可能区画の形状と自車両に対する相対的な位置ならびに傾きを演算する駐車区画検知手段と、車両に搭載され障害物との距離を測定する第二の距離測定センサと、前記第二の距離測定センサから出力される距離情報に基づき障害物への接近を判定する障害物接近判定手段と、前記障害物接近判定手段で障害物へ接近していると判定された場合は警報を発生する警報発生手段と、前記駐車区画検知手段によって検知された駐車可能区画のコーナー位置あるいは自車両に対する相対的な傾きが、前記第二の距離測定センサから出力される距離と前記自車両位置演算手段の演算結果に基づき特定される隣接車両の対応するコーナー位置あるいは自車両に対する相対的な傾きと大きく異なる場合、駐車支援動作を中止、またはキャンセルする駐車支援継続判定手段を備えたことを特徴とする駐車支援装置。
2. 前記第一の距離測定センサは車両前寄りの側面、もしくは前方コーナーに搭載され、前記第二の距離測定センサは車両の後方コーナーに搭載されていることを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
3. 上記自車両位置演算手段の演算開始位置として自車両が所定速度以下となった地点を設定したことを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
4. 前記距離測定センサは超音波センサであることを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。