JP6528857B2 - 駐車支援方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、駐車支援方法および装置に関するものである。

車両に搭載される駐車支援装置として、車両に搭載されたレーダー装置の出力から、駐車枠としての路面上の白線を認識し、認識した白線で区画された領域を、駐車目標位置に設定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の駐車支援装置では、レーダー装置の出力から、同一物体と判断される一群の反射点を抽出し、この一群の反射点が所定幅以上の間隔をもって存在する場合、当該間隔内で目標駐車位置を設定することが行われている。

特開２０１３−２２０８０２号公報

特許文献１に記載の駐車支援装置では、予め設定された駐車枠の幅に基づいて、１又は複数の駐車枠を設定しているところ、実際の駐車枠の幅は様々である。そのため、駐車枠の設定に、駐車枠の幅の設定値と実際の駐車枠の幅との誤差の影響が及ぶ場合がある。

本発明が解決しようとする課題は、駐車枠を適切に設定できる駐車支援方法および装置を提供することである。

本発明は、並列された３以上の駐車枠を備える駐車枠群に存在する３台以上の駐車車両の認識情報を取得し、その認識情報から３台以上の駐車車両について同じ位置に設定された代表点を抽出し、隣り合う代表点の距離である代表点間距離を算出し、複数の代表点間距離に基づいて駐車枠の幅を算出し、駐車枠の幅に仮定値を設定して、複数の代表点間距離のそれぞれについて仮定値を整数倍した値との誤差を算出し、誤差の総和が最小となる仮定値を駐車枠の幅として算出することにより、上記課題を解決する。

本発明によれば、認識された複数の駐車車両の代表点間距離に基づいて、駐車枠の幅を算出することにより、設定する駐車枠の幅と実際の駐車枠の幅との誤差を低減できるので、駐車枠を適切に設定できるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。 駐車支援ＥＣＵの機能を説明するためのブロック図である。 並列駐車方式の駐車場において駐車車両の認識処理を実行している状態を示す平面図である。 駐車枠の幅と単位代表点間距離との関係を説明するための図である。 並列された駐車車両の間に空車状態の駐車枠が存在する場合における駐車枠の幅と代表点間距離との関係を説明するための図である。 角度付きの並列駐車方式の場合における駐車枠の幅と駐車枠のフロントラインに対する傾斜角度との関係を説明するための図である。 駐車可能空間の分割方法の一実施例を説明するための図である。 本実施形態に係る駐車支援装置が実行する駐車支援処理の制御手順を示すフローチャートである。 駐車可能空間の分割方法を説明するための図である。

図１は、本発明の一実施形態に係る駐車支援装置１００の構成を示すブロック図である。本実施形態に係る駐車支援装置１００は、車両に搭載され、当該車両を駐車スペースに移動させる（駐車させる）動作を支援する。本実施形態の駐車支援装置１００は、距離センサ群１０と、移動距離センサ２０と、操舵角センサ３０と、メインスイッチ４０と、駐車支援ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）５０と、車両制御ＥＣＵ６０とを備える。なお、駐車支援装置１００は、不図示のエンジン制御ＥＣＵやステアリングのパワーアシストＥＣＵ等の通常車両に搭載されているハードウェア群も備える。これらの各構成は、相互に情報の授受を行うためにＣＡＮ（Controller Area Network）やその他の車載ＬＡＮによって接続されている。

距離センサ群１０は、例えば、図示するように、前方距離センサ１１と、右側方距離センサ１２と、左側方距離センサ１３とを備える。前方距離センサ１１は、車両のフロントバンパー又はその近傍に設置され、自車両の前方に存在する物体における一群の反射点Ｐ０（図３参照）の極座標（距離及び方位）を検知して駐車支援ＥＣＵ５０に出力する。右側方距離センサ１２は、車両の右側方（例えば、車両の前端右側部）に設置され、自車両の右側方に存在する物体における一群の反射点Ｐ０の極座標を検知して駐車支援ＥＣＵ５０に出力する。左側方距離センサ１３は、車両の左側方（例えば、車両の前端左側部）に設置され、自車両の左側方に存在する物体における一群の反射点Ｐ０の極座標を検知して駐車支援ＥＣＵ５０に出力する。

距離センサ群１０の各センサとしては、レーザスキャナ、レーダー、及びステレオカメラ等を例示することができ、物体における一群の反射点Ｐ０の極座標を検出できるものであれば、適宜選択できる。また、距離センサ群１０の検出領域は、少なくとも自車両の進路の左右に存在する複数の駐車車両における一群の反射点Ｐ０の極座標を検知できるように設定されている。

移動距離センサ２０は、自車両の移動量を算出して駐車支援ＥＣＵ５０に出力する。移動距離センサ２０は、例えば、自車両の車輪の回転数を検出する回転数センサ等を用いて構成することができる。

操舵角センサ３０は、例えば、ステアリングコラムの内部に設置され、ステアリングホイールの回転角を検出して駐車支援ＥＣＵ５０に出力する。

メインスイッチ４０は、駐車支援の開始を指示するためにユーザに操作されるスイッチであり、操作されていない状態ではオフ信号を駐車支援ＥＣＵ５０に出力し、操作されるとオン信号を駐車支援ＥＣＵ５０に出力する。このメインスイッチ４０は、例えば、自車両のインストルメントパネルの周辺やステアリングホイールの周辺等、運転者によって操作可能な任意の位置に設置される。なお、メインスイッチ４０は、ナビゲーション装置の画面に設けられるソフトウェアスイッチや、ネットワークを介して車両と通信可能なスマートフォン等の携帯端末の画面に設けられるソフトウェアスイッチ等にしてもよい。

駐車支援ＥＣＵ５０は、駐車支援装置１００を統括的に制御するコントローラである。駐車支援ＥＣＵ５０は、駐車支援プログラムが格納されたＲＯＭ５２と、このＲＯＭ５２に格納されたプログラムを実行することで、本実施形態の駐車支援装置１００として機能する動作回路としてのＣＰＵ５１と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ５３とを備える。この駐車支援ＥＣＵ５０は、距離センサ群１０、移動距離センサ２０、操舵角センサ３０、メインスイッチ４０から検出情報が入力され、後述する駐車支援処理を実行した後に、自車両の目標車速と目標操舵角とを算出して車両制御ＥＣＵ６０に出力する。

車両制御ＥＣＵ６０は、車両の駆動制御を行うコントローラである。車両制御ＥＣＵ６０は、車両駆動制御プログラムが格納されたＲＯＭ６２と、このＲＯＭ６２に格納されたプログラムを実行することで、車両制御装置として機能する動作回路としてのＣＰＵ６１と、アクセス可能な記憶装置として機能するＲＡＭ６３とを備える。この車両制御ＥＣＵ６０は、駐車支援ＥＣＵ５０から車両の目標車速と目標操舵角とが入力され、エンジン制御ＥＣＵやステアリングのパワーアシストＥＣＵ等と連携して、車両の駆動制御を行う。

図２は、駐車支援ＥＣＵ５０の機能を説明するためのブロック図である。この図に示すように、駐車支援ＥＣＵ５０は、駐車車両認識部５０１と、車両代表点算出部５０２と、車両群選定部５０３と、駐車枠幅算出部５０４と、駐車可能空間算出部５０５と、駐車可否判断部５０６と、駐車可能空間分割部５０７と、駐車目標位置算出部５０８と、駐車経路算出部５０９と、探索経路算出部５１０と、車両制御指令値算出部５１１とを備える。

駐車車両認識部５０１は、距離センサ群１０から極座標群として入力された反射点位置情報群（以下、点群という）に基づいて、駐車車両を認識する。駐車車両認識部５０１は、まず、前方距離センサ１１、右側方距離センサ１２、及び左側方距離センサ１３から入力された点群を、極座標からｘｙ平面座標に座標変換して統合し、次に、クラスタリングを行って近接した一群の点群を抽出する。

図３は、並列駐車方式の駐車場において駐車車両の認識処理を実行している状態を示す平面図である。この図に示すように、並列駐車方式の駐車場に駐車車両が存在する場合、駐車車両は、駐車車両認識部５０１により、Ｌ字状の点群として抽出される。図２に戻り、駐車車両認識部５０１は、クラスタリングを行って抽出した一群の点群がＬ字状になっている場合に、抽出した一群の点群の情報を車両代表点算出部５０２に出力する。なお、駐車車両の認識方法としては、上述の方法には限られず、他の公知の方法を用いることができる。

車両代表点算出部５０２は、駐車車両認識部５０１から入力された点群の情報に基づいて、各駐車車両の代表点Ｐ１を算出する。車両代表点算出部５０２は、まず、後向きで駐車している駐車車両の前面または前向きで駐車している駐車車両の後面を表す直線を抽出し、次に、抽出した直線の中心点を、駐車車両の代表点Ｐ１として算出する。

ここで、Ｌ字状の一対の直線の一方は、後向きで駐車している駐車車両の前面または前向きで駐車している駐車車両の後面を示す直線となり、他方の直線は、駐車車両の側面を示す直線となる。図３に示すように、自車両の向きを示すベクトルと駐車車両の向きを示すベクトルとが直角になる状況では、後向きで駐車している駐車車両の前面または前向きで駐車している駐車車両の後面が、自車両の向きを示すベクトルに対して左側に４５°から右側に４５°までの範囲に入る。そこで、車両代表点算出部５０２は、自車両の向きを示すベクトルに対して左側に４５°から右側に４５°までの範囲に入る直線を、後向きで駐車している駐車車両の前面または前向きで駐車している駐車車両の後面を示す直線として抽出する。そして、車両代表点算出部５０２は、抽出した直線の中心点を、駐車車両の代表点Ｐ１として算出して車両群選定部５０３に出力する。

ここで、車両代表点算出部５０２は、駐車車両の前面または後面を示す直線及び駐車車両の側面を示す直線の向きに基づいて、駐車車両の代表点Ｐ１の位置のみならず向きも算出して、駐車車両の代表点Ｐ１の位置及び向きの情報を車両群選定部５０３に出力する。なお、駐車車両の代表点Ｐ１は、駐車車両の前面または後面の中心に設定することは必須ではなく、複数の駐車車両について同じ位置に設定すればよく、例えば、駐車車両の前方の左右端や中心（重心）等に設定してもよい。

車両群選定部５０３は、車両代表点算出部５０２から入力された各駐車車両の代表点Ｐ１の位置及び向きの情報に基づいて、向きが一致する一連の並列された駐車枠からなる駐車枠群に存在する駐車車両群を選定する。そして、車両群選定部５０３は、選定した駐車車両群に属する各駐車車両の代表点Ｐ１の位置及び向きの情報を、駐車枠幅算出部５０４、駐車可能空間算出部５０５、及び探索経路算出部５１０に出力する。ここで、向きが異なる駐車枠に存在する駐車車両は、異なる駐車車両群に分類されるところ、探索走行中の自車両の左右に駐車車両群が存在する場合、左右の駐車車両群の向きは１８０°異なるので、左右の駐車車両群は、異なる駐車車両群に分類される。

なお、駐車車両群を分類する方法はこれに限られない。例えば、駐車車両の間隔が所定距離（例えば、間に３台の駐車車両が入る距離）以内であるか否かで、さらに駐車車両群を細かく分類したり、駐車車両の間に車両ではない物体が認識された場合には、その物体を境に別々の駐車車両群に分類したりしてもよい。

また、車両群選定部５０３は、車両代表点算出部５０２から各駐車車両の代表点Ｐ１の情報が入力される度に逐次、駐車車両群を分類する処理を実行してもいいが、これには限られず、例えば、駐車車両の情報を継続的に入力（トラッキング）して時系列の情報を重ね合せたうえで駐車車両群を分類する処理を実行してもよい。具体的には、移動距離センサ２０と操舵角センサ３０とから入力された検出情報に基づいて、自車両の移動量（所謂、オドメトリ）を算出し、その算出結果に基づいて、前回までの駐車車両の代表点Ｐ１の情報と、今回の駐車車両の代表点Ｐ１の情報とを統合する。ここで、前回までは入力されたが今回は入力されなかった駐車車両の代表点Ｐ１の情報も用いる。これにより、距離センサ群１０の検出範囲には含まれない多くの駐車車両の情報を用いて後述の駐車枠の幅の算出処理を実行できるので、駐車枠の幅の算出処理の結果の安定性が増す。

駐車枠幅算出部５０４は、車両群選定部５０３から入力された同一分類の駐車車両群の位置と向きの情報に基づいて、駐車枠の幅を算出して駐車可否判断部５０６及び駐車可能空間分割部５０７に出力する。

図４は、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈと単位代表点間距離ｄとの関係を説明するための図である。この図に示すように、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈと、隣り合う駐車枠に存在する２台の駐車車両の代表点Ｐ１の距離（以下、単位代表点間距離という）ｄとは、概ね一致する。

図５は、並列された駐車車両の間に空車状態の駐車枠が存在する場合における駐車枠の幅ｗｉｄｔｈと代表点間距離Ｄとの関係を説明するための図である。この図に示すように、代表点間距離Ｄは、単位代表点間距離ｄ（≒駐車枠の幅ｗｉｄｔｈ）の略整数倍になる。即ち、隣り合う駐車枠に存在する２台の駐車車両の代表点間距離Ｄは、単位代表点間距離ｄの１倍、１つの駐車枠を挟んで隣り合う２台の駐車車両の代表点間距離Ｄは、単位代表点間距離ｄの２倍、２つの駐車枠を挟んで隣り合う２台の駐車車両の代表点間距離Ｄは、単位代表点間距離ｄの３倍となる。

そこで、駐車枠幅算出部５０４は、単位代表点間距離ｄを用いて駐車枠の幅ｗｉｄｔｈを算出する。具体的には、まず、単位代表点間距離ｄに仮定値ｄｘを設定する。この仮定値ｄｘは、現実的な駐車枠の幅（例えば、２．２ｍ〜３．３ｍ）に相当する値とする。

次に、算出された全ての代表点間距離Ｄについて、代表点間距離Ｄと仮定値ｄｘとの誤差ｄｅを算出する。この誤差ｄｅを算出するにあたり、まず、代表点間距離Ｄを仮定値ｄｘで除算した場合の剰余ｄｒを算出する。そして、剰余ｄｒがｄｘ×１／２より大きい場合には、誤差ｄｅを下記（１）式により算出する。一方、剰余ｄｒがｄｘ×１／２以下である場合には、誤差ｄｅを下記（２）式により算出する。
ｄｅ＝ｄｘ−ｄｒ …（１）
ｄｅ＝ｄｒ …（２）

次に、それぞれの代表点間距離Ｄについて算出した誤差ｄｅの総和ｄｅ＿ｓｕｍを算出する。そして、この誤差の総和ｄｅ＿ｓｕｍが最小となる仮定値ｄｘを、単位代表点間距離ｄの値に決定する。

図５に示すように、Ｖ１〜Ｖ４の４台の駐車車両が車両群選定部５０３により駐車車両群として選定され、駐車車両Ｖ１と駐車車両Ｖ２との代表点間距離Ｄ１２、駐車車両Ｖ２と駐車車両Ｖ３との代表点間距離Ｄ２３、駐車車両Ｖ３と駐車車両Ｖ４との代表点間距離Ｄ３４が、それぞれＤ１２＝６．２ｍ、Ｄ２３＝９．３ｍ、Ｄ３４＝２．８ｍである状況について検討する。

まず、単位代表点間距離ｄの仮定値をｄｘ＝３．０ｍとした場合について検討する。この場合、代表点間距離Ｄ１２についての剰余はｄｒ＝０．２ｍ、代表点間距離Ｄ２３についての剰余はｄｒ＝０．３ｍ、代表点間距離Ｄ３４についての剰余はｄｒ＝２．８ｍとなる。ここで、代表点間距離Ｄ１２、Ｄ２３についての剰余ｄｒは、ｄｘ×１／２以下となるので、代表点間距離Ｄ１２についての誤差はｄｅ＝０．２ｍ、代表点間距離Ｄ２３についての誤差はｄｅ＝０．３ｍとなる。一方、代表点間距離Ｄ３４についての剰余ｄｒは、ｄｘ×１／２より大きくなるので、代表点間距離Ｄ３４についての誤差は、ｄｅ＝３．０−２．８＝０．２ｍとなる。従って、誤差の総和はｄｅ＿ｓｕｍ＝０．７ｍとなる。

次に、単位代表点間距離ｄの仮定値をｄｘ＝３．１ｍとした場合について検討する。この場合、代表点間距離Ｄ１２についての剰余はｄｒ＝０．０ｍ、代表点間距離Ｄ２３についての剰余はｄｒ＝０．０ｍ、代表点間距離Ｄ３４についての剰余はｄｒ＝２．８ｍとなる。ここで、代表点間距離Ｄ１２、Ｄ２３についての剰余ｄｒは、ｄｘ×１／２以下となるので、代表点間距離Ｄ１２についての誤差はｄｅ＝０．０ｍ、代表点間距離Ｄ２３についての誤差はｄｅ＝０．０ｍとなる。一方、代表点間距離Ｄ３４についての剰余ｄｒは、ｄｘ×１／２より大きくなるので、代表点間距離Ｄ３４についての誤差は、ｄｅ＝３．１−２．８＝０．３ｍとなる。従って、誤差の総和はｄｅ＿ｓｕｍ＝０．３ｍとなる。

次に、単位代表点間距離ｄの仮定値をｄｘ＝３．２ｍとした場合について検討する。この場合、代表点間距離Ｄ１２についての剰余はｄｒ＝３．０ｍ、代表点間距離Ｄ２３についての剰余はｄｒ＝２．９ｍ、代表点間距離Ｄ３４についての剰余はｄｒ＝２．８ｍとなる。ここで、全ての剰余ｄｒがｄｘ×１／２より大きくなるので、代表点間距離Ｄ１２についての誤差はｄｅ＝３．２−３．０＝０．２ｍ、代表点間距離Ｄ２３についての誤差はｄｅ＝３．２−２．９＝０．３ｍ、代表点間距離Ｄ３４についての誤差はｄｅ＝３．２−２．８＝０．４ｍとなる。従って、誤差の総和はｄｅ＿ｓｕｍ＝０．９ｍとなる。

仮定値をｄｘ＝２．２〜２．９、３．３ｍとした場合については、記載を省略するが、誤差の総和ｄｅ＿ｓｕｍが０．３ｍを下回るものは無かった。以上により、誤差の総和ｄｅ＿ｓｕｍが最小になるのは、単位代表点間距離ｄの仮定値をｄｘ＝３．１ｍとした場合であるので、単位代表点間距離ｄの最適値は、３．１ｍとなる。

なお、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈを算出するのに代表点間距離Ｄを用いる方法を説明したが、これには限られない。例えば、ＲＡＮＳＣ（random sample consensus）等の手法により、複数の代表点Ｐ１を結ぶ直線（以下、フロントラインという）を当てはめ、フロントライン上での代表点Ｐ１の間の距離を用いてもよい。

次に、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈを算出する。図５に示すように、角度付きではない並列駐車方式の場合には、駐車枠の幅方向と駐車枠の配列方向とが一致するので、駐車枠の幅をｗｉｄｔｈ＝ｄと算出する。一方、図６に示すように、角度付きの並列駐車方式の場合には、駐車枠の幅方向が駐車枠の配列方向（フロントラインの延在方向）に対して所定角度αで傾斜するので、駐車枠の幅を、ｗｉｄｔｈ＝ｄ×ｓｉｎαと算出する。

なお、角度付きではない並列駐車方式の場合には、α＝９０°となり、駐車枠の幅は、ｗｉｄｔｈ＝ｄ×ｓｉｎ９０°＝ｄとなるので、角度付きの並列駐車方式の場合と同様に、駐車枠の幅を、ｗｉｄｔｈ＝ｄ×ｓｉｎαと算出することもできる。しかしながら、駐車車両の向きの検出には誤差を伴うので、角度付きではない並列駐車方式と推定できる場合には、駐車枠の幅をｗｉｄｔｈ＝ｄと算出することが好ましい。

駐車可能空間算出部５０５は、距離センサ群１０から入力される点群の情報に基づいて、空車状態の駐車空間（即ち、駐車可能空間）を算出して駐車可否判断部５０６及び駐車可能空間分割部５０７に出力する。空車状態の駐車空間を検出する方法としては、例えば、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization And Mapping）技術を用いて、各駐車空間が空いているか埋まっているかを示す所謂Grid map（空間を格子状に区切った格子地図）を算出する方法等を例示できる。

駐車可能空間算出部５０５は、例えば、駐車枠幅算出部５０４から入力された駐車車両群のフロントラインの情報と、算出したGrid mapとに基づいて、空車状態の駐車空間を抽出する。図５に示す例では、図中左側の１枠分と図中中央の２枠分の駐車空間が、駐車可能空間として算出される。

駐車可否判断部５０６は、駐車枠幅算出部５０４から入力された駐車枠の幅ｗｉｄｔｈの情報と、駐車可能空間算出部５０５から入力された駐車可能空間の情報と、自車両の車幅ｖ＿ｗｉｄｔｈの情報とに基づいて、駐車可能空間における自車両の駐車の可否を判断して車両制御指令値算出部５１１に出力する。

まず、駐車可否判断部５０６は、自車両の車幅ｖ＿ｗｉｄｔｈと駐車枠の幅ｗｉｄｔｈとを比較し、下記（３）式の条件を満たす場合に、駐車可能空間における自車両の駐車を可と判断する。
ｖ＿ｗｉｄｔｈ＜ｗｉｄｔｈ＋ｗｉｄｔｈ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ …（３）
なお、ｗｉｄｔｈ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、自車両に乗降するのに必要なスペースを駐車可能空間に確保するために、予め設定される値である。ここで、自動運転の場合等、人の乗降を考慮する必要がない場合には、ｗｉｄｔｈ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを小さく設定してもよい。

次に、駐車可否判断部５０６は、駐車可能空間をフロントラインに投影した場合の幅ａｒｅａ＿ｗｉｄｔｈを算出し、下記（４）式の条件を満たす場合に、駐車可能空間における自車両の駐車を可と判断する。即ち、駐車可否判断部５０６は、駐車可能空間の幅が十分に存在するか否かを判断する。
ｖ＿ｗｉｄｔｈ＜ａｒｅａ＿ｗｉｄｔｈ＋ｗｉｄｔｈ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ …（４）

駐車可能空間分割部５０７は、駐車枠幅算出部５０４から入力された駐車枠の幅ｗｉｄｔｈの情報と、駐車可能空間算出部５０５から入力された駐車可能空間の情報とに基づいて、駐車可能空間を、駐車枠の数Ｐｎｕｍで分割し、分割した駐車可能空間の情報を駐車目標位置算出部５０８に出力する。

まず、駐車可能空間分割部５０７は、駐車可能空間に存在する駐車枠の数Ｐｎｕｍを算出する。この駐車枠の数Ｐｎｕｍを算出するにあたり、駐車可能空間をフロントラインに投影した場合の幅ａｒｅａ＿ｗｉｄｔｈ（＝Ｄ×ｓｉｎα）を算出する。また、この幅ａｒｅａ＿ｗｉｄｔｈを駐車枠の幅ｗｉｄｔｈで除算した時の商Ｗｑ及び剰余Ｗｒを算出する。そして、Ｗｑ−Ｗｒ＜Ａの場合には、駐車枠の数をＰｎｕｍ＝Ｗｑ＋１と算出し、Ｗｑ−Ｗｒ≧Ａの場合には、駐車枠の数をＰｎｕｍ＝Ｗｑと算出する。なお、Ａは、剰余Ｗｒが１の駐車枠の幅ｗｉｄｔｈに満たないもののＷｒ≒ｗｉｄｔｈである場合に、剰余をＷｒ＝ｗｉｄｔｈとして処理するために予め設定された値である。

駐車可能空間分割部５０７による駐車可能空間の分割方法の実施例としては、以下に説明する実施例も例示できる。図７は、本実施例に係る駐車可能空間の分割方法を説明するための図である。この図の上側に示すように、まず、駐車可能空間分割部５０７は、駐車枠幅算出部５０４で算出された駐車枠の幅ｗｉｄｔｈとフロントラインとを用いて、一連の駐車枠を仮想したラダー状（梯子状）の仮想枠を作成する。仮想枠の前部を示す直線は、フロントラインに対して僅かに手前側にオフセットさせる。この際のオフセット量は、駐車車両群に含まれる全ての駐車車両が仮想枠の内側に入るように設定してもよく、あるいは、予め設定した値でもよい。仮想枠の各駐車枠の長さ（奥行）は、一般的な駐車枠の長さに応じて予め設定すればよい。

次に、駐車可能空間分割部５０７は、仮想枠の左右方向（駐車枠の配列方向）の位置を設定する。まず、図７の上部に示すように、駐車車両の代表点Ｐ１の位置を仮想枠の前部に投影し、投影した代表点Ｐ１の位置と、当該位置に対して最も近い駐車枠の前部中央とのオフセット量を算出する。このオフセット量の算出処理は、全ての駐車車両について実行し、算出された複数のオフセット量の平均値を算出する。次に、算出されたオフセット量の平均値の分だけ、仮想枠を左右方向に移動させることで、図７の下部に示すような仮想枠の最適な位置を設定する。

次に、駐車可能空間分割部５０７は、駐車可能空間算出部５０５から入力された駐車可能空間と仮想枠とを比較し、仮想枠で分割される駐車可能空間の情報を駐車目標位置算出部５０８に出力する。

図２に戻り、駐車目標位置算出部５０８は、駐車可能空間分割部５０７から駐車可能空間の分割情報（即ち、複数に分割された駐車可能空間の情報）が入力されると、複数に分割された駐車可能空間の中から１つを選択し、選択した駐車可能空間における駐車目標位置を算出する。複数の駐車可能空間の中から１つを選択する方法としては、例えば、自車両から一番近い駐車可能空間を選択する方法を例示できる。また、駐車目標位置の算出方法としては、選択された駐車可能空間の中央奥側に設定する方法を例示できる。

駐車経路算出部５０９は、駐車目標位置算出部５０８から入力された目標駐車位置への駐車経路を算出する。駐車経路の算出方法としては、特に限定されるものではなく、公知の様々な方法を用いることができる。

探索経路算出部５１０は、駐車枠幅算出部５０４から入力されたフロントラインの情報を用いて、駐車できなかった場合に駐車可能空間を探索するための走行経路を算出する。例えば、フロントラインを車両の走行路側にオフセットさせた基本走行ラインを作成し、現在の自車両の位置から基本走行ラインに沿って走行する経路を生成する。この場合、自車両は、駐車枠の列に沿って走行する。

車両制御指令値算出部５１１は、駐車可否判断部５０６から入力された駐車可能空間における自車両の駐車の可否の情報に基づいて、駐車可能な場合は、駐車経路算出部５０９から入力された駐車経路に沿って走行するための車両制御指令値を算出し、駐車不能な場合は、探索経路算出部５１０から入力された探索経路に沿って走行するための車両制御指令値を算出する。そして、車両制御指令値算出部５１１は、算出した車両制御値を、車両制御ＥＣＵ６０に出力する。この車両制御指令値としては、例えば、目標車速と目標操舵角とを例示できるが、自車両の加速度等の他の指令値を含めてもよい。なお、車両制御値の算出方法としては、特に限定されるものではなく、公知の様々な方法を用いることができる。

図８は、本実施形態に係る駐車支援装置１００が実行する駐車支援処理の制御手順を示すフローチャートである。メインスイッチ４０から駐車支援ＥＣＵ５０にＯＮ信号が入力されると駐車支援処理が開始され、ステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０１では、距離センサ群１０、移動距離センサ２０、及び操舵角センサ３０から検出情報が、駐車支援ＥＣＵ５０に入力される。次に、ステップＳ１０２では、駐車車両認識部５０１が、距離センサ群１１０から極座標群として入力された点群の情報に基づいて、駐車車両を認識する。

次に、ステップＳ１０３では、車両代表点算出部５０２が、駐車車両認識部５０１から入力された点群の情報に基づいて、各駐車車両の代表点Ｐ１を算出する。次に、ステップＳ１０４では、車両群選定部５０３が、車両代表点算出部５０２から入力された各駐車車両の代表点Ｐ１の位置及び向きの情報に基づいて、向き等が一致する一連の駐車枠に存在する駐車車両群を選定する。

次に、ステップＳ１０５では、駐車枠幅算出部５０４が、車両群選定部５０３から入力された同一分類の駐車車両群の位置と向きの情報に基づいて、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈとフロントラインとを算出する。次に、ステップＳ１０６では、駐車可能空間算出部５０５が、距離センサ群１０から入力される点群の情報に基づいて、駐車可能空間を算出する。

次に、ステップＳ１０７では、駐車可否判断部５０６が、駐車枠幅算出部５０４から入力された駐車枠の幅ｗｉｄｔｈの情報と、駐車可能空間算出部５０５から入力された駐車可能空間の情報と、自車両の車幅ｖ＿ｗｉｄｔｈの情報とに基づいて、駐車可能空間における自車両の駐車の可否を判断する。ステップＳ１０７において、自車両の駐車が可能であると判断された場合には、ステップＳ１０８に進み、自車両の駐車が不可能であると判断された場合には、ステップＳ１２１に進む。

ステップＳ１２１では、探索経路算出部５１０が、駐車枠幅算出部５０４から入力されたフロントラインの情報を用いて、駐車可能空間を探索するための走行経路を算出する。次に、ステップＳ１２２では、車両制御指令値算出部５１１が探索経路算出部５１０から入力された探索走行経路に沿って走行するための車両制御指令値を算出し、車両制御ＥＣＵ６０が、車両制御指令値算出部５１１から入力された車両制御指令値に応じて車両の駆動制御を実行する。

一方、ステップＳ１０８では、駐車可能空間分割部５０７が、駐車枠幅算出部５０４から入力された駐車枠の幅ｗｉｄｔｈの情報と、駐車可能空間算出部５０５から入力された駐車可能空間の情報とに基づいて、駐車可能空間を、駐車枠の数Ｐｎｕｍで分割する。次に、ステップＳ１０９では、駐車目標位置算出部５０８が、複数に分割された駐車可能空間の中から１つを選択し、選択した駐車可能空間における駐車目標位置を算出する。

次に、ステップＳ１１０では、駐車経路算出部５０９が、駐車目標位置算出部５０８から入力された目標駐車位置への駐車経路を算出する。次に、ステップＳ１１１では、車両制御指令値算出部５１１が駐車経路算出部５０９から入力された駐車経路に沿って走行するための車両制御指令値を算出し、車両制御ＥＣＵ６０が、車両制御指令値算出部５１１から入力された車両制御指令値に応じて車両の駆動制御を実行する。以上で、駐車支援処理を終了する。

なお、上述の駐車支援処理の制御手順では、駐車目標位置を算出した後、駐車動作を実行して駐車支援処理を終了したが、これには限られず、ステップＳ１１１からステップＳ１０２に戻って、逐次駐車目標位置を修正するようにしてもよい。

以上のように、本実施形態に係る駐車支援方法及び駐車支援装置１００では、並列された複数の駐車枠を備える駐車枠群に存在する複数の駐車車両の認識情報を、距離センサ群１０から取得し、その認識情報から複数の駐車車両の代表点Ｐ１を抽出し、隣り合う代表点Ｐ１の距離である代表点間距離Ｄを算出し、その代表点間距離Ｄに基づいて駐車枠の幅ｗｉｄｔｈを算出する。これにより、予め設定した駐車枠の幅を用いて複数の駐車枠を設定する場合と異なり、設定する駐車枠の幅と実際の駐車枠の幅との誤差を低減できるので、複数の駐車枠を適切に設定できる。

また、本実施形態に係る駐車支援方法及び駐車支援装置１００では、３以上の駐車枠を備える駐車枠群に存在する３台以上の駐車車両の認識情報を、距離センサ群１０から取得し、その認識情報から３台以上の駐車車両の代表点Ｐ１を抽出し、複数の代表点間距離Ｄの情報に基づいて駐車枠の幅ｗｉｄｔｈを算出する。これにより、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈの算出処理を、より多くの代表点間距離Ｄの情報に基づいて行うことができ、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈをより高精度に算出できる。

また、本実施形態に係る駐車支援方法及び駐車支援装置１００では、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈと概ね一致する単位代表点間距離ｄに仮定値ｄｘを設定して、３台以上の駐車車両の認識情報から算出した複数の代表点間距離Ｄのそれぞれについて仮定値ｄｘを整数倍した値との誤差ｄｅを算出する。ここで、仮定値ｄｘを変更してその都度、誤差ｄｅを算出する。そして、誤差の総和ｄｅ＿ｓｕｍが最小となる仮定値ｄｘを、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈとして算出する。これにより、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈを適切に算出できる。

また、本実施形態に係る駐車支援方法及び駐車支援装置１００では、距離センサ群１０から入力された認識情報から複数の駐車車両の向きを算出し、算出した駐車車両の向きと、複数の代表点Ｐ１の位置とに基づいて、複数の駐車枠の向き（フロントラインに対する傾斜角度α（図６参照））を算出する。これにより、角度付きの並列駐車方式の駐車場においても、駐車枠の向きを適切に設定できる。

また、駐車枠の幅方向が駐車枠の配列方向（フロントラインの延在方向）に対して傾斜している場合には、傾斜角度αに基づいて、駐車枠の幅ｗｉｄｔｈを算出する（ｗｉｄｔｈ＝ｄ×ｓｉｎα）。これにより、角度付きの並列駐車方式の駐車場においても、駐車枠の幅を適切に算出できる。

また、本実施形態に係る駐車支援方法及び駐車支援装置１００では、距離センサ群１０から入力された認識情報から並列された複数の駐車枠からなる駐車枠群に存在する空車状態の空間（駐車可能空間）を検出し、算出した駐車枠の幅ｗｉｄｔｈと、自車両の車幅ｖ＿ｗｉｄｔｈとに基づいて、自車両の駐車可能空間における駐車の可否を判断する。これにより、物理的には駐車可能であるが、駐車しない方が好ましい場合に、駐車が不可であると判断することが可能になる。例えば、軽自動車専用の駐車枠に対して左右の駐車車両が少し反対側に位置している場合、物理的には普通自動車を軽自動車専用の駐車枠に駐車することが可能であったとしても、駐車が不可であると判断することができる。

また、上記の駐車可能空間を、算出した駐車枠の幅ｗｉｄｔｈに応じて複数の駐車空間に分割することにより、空車状態の駐車枠の幅や数を、実際の駐車枠群の状況に適合するように設定できる。

また、算出した幅ｗｉｄｔｈを有する複数の仮想駐車枠からなる仮想枠を生成し、この仮想枠と、駐車可能空間と、認識された複数の駐車車両とを、該駐車車両が何れかの仮想駐車枠に入るように重ね合せ、駐車可能空間を、仮想駐車枠で区画される複数の駐車空間に分割する。ここで、駐車車両の車幅方向の中心と駐車枠の幅方向の中心との誤差を最小化することにより、図９に示すように、人の乗降等を可能にするための余裕スペースを考慮した適切な駐車枠の設定が可能になる。

また、本実施形態に係る駐車支援方法及び駐車支援装置１００では、駐車可能空間を分割して得られる複数の駐車空間のうちの一つを駐車目標位置に設定して、この駐車目標位置への駐車経路を生成し、この駐車経路に沿って走行するように自車両を制御する。これにより、運転者の操作を要することなく、自動駐車を実行できる。

また、複数の代表点Ｐ１の位置に基づいて、駐車場内を探索走行するための探索経路を生成し、自車両の駐車可能空間における駐車が不可と判断した場合に、上記の探索経路に沿って走行するように自車両を制御する。これにより、駐車可能空間を検出するための探索走行から目標駐車位置に至るまでの走行を、運転者の操作を要することなく、自動で実行できる。

上述の実施形態における「駐車支援装置１００」は本発明における「駐車支援装置」の一例に相当し、上述の実施形態における「駐車車両認識部５０１」は本発明における「認識情報取得部」の一例に相当し、上述の実施形態における「車両代表点算出部５０２」は本発明における「代表点抽出部」、「代表点間距離算出部」の一例に相当し、上述の「駐車枠幅算出部５０４」は本発明における「駐車枠幅算出部」の一例に相当する。

上述の実施形態における「代表点Ｐ１」が本発明における「代表点」の一例に相当し、上述の実施形態における「代表点間距離Ｄ」が本発明における「代表点間距離」の一例に相当し、上述の実施形態における「仮定値ｄｘ」は本発明における「仮定値」の一例に相当し、上述の実施形態における「誤差ｄｅ」は本発明における「誤差」の一例に相当し、上述の実施形態における「誤差の総和ｄｅ＿ｓｕｍ」は本発明における「誤差の総和」に相当する。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態において開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、上述の実施形態では、車両に備えられたカメラを前提として説明したが、必ずしもそれに限らず、本実施形態は、駐車場に備えられた固定カメラや、他車両のカメラや、ユーザの携帯カメラを前提としたものでもよい。そのような場合は、駐車スペースの情報を外部から取得して、駐車スペースの駐車状態を把握するようにしてもよい。

１００ 駐車支援装置
５０１ 駐車車両認識部
５０２ 車両代表点算出部
５０４ 駐車枠幅算出部

Claims (9)

1. 並列された３以上の駐車枠を備える駐車枠群に存在する３台以上の駐車車両の認識情報を取得し、
   前記認識情報から３台以上の前記駐車車両について同じ位置に設定された代表点を抽出し、
   隣り合う前記代表点の距離である代表点間距離を算出し、
   前記駐車枠の幅に仮定値を設定して、複数の前記代表点間距離のそれぞれについて前記仮定値を整数倍した値との誤差を算出し、
   前記誤差の総和が最小となる前記仮定値を前記駐車枠の前記幅として算出する駐車支援方法。
2. 請求項１に記載の駐車支援方法であって、
   前記認識情報から複数の前記駐車車両の向きを算出し、
   算出した前記駐車車両の向きと、複数の前記代表点の位置とに基づいて、複数の前記駐車枠の向きを算出する駐車支援方法。
3. 請求項２に記載の駐車支援方法であって、
   算出した前記駐車枠の向きに基づいて、前記駐車枠の前記幅を算出する駐車支援方法。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載の駐車支援方法であって、
   前記認識情報から前記駐車枠群に存在する空車状態の駐車空間を検出し、
   算出した前記駐車枠の前記幅と、自車両の車幅とに基づいて、前記空車状態の駐車空間における前記自車両の駐車の可否を判断する駐車支援方法。
5. 請求項４に記載の駐車支援方法であって、
   前記空車状態の駐車空間を、算出した前記駐車枠の前記幅に応じて複数の駐車空間に分割する駐車支援方法。
6. 請求項５に記載の駐車支援方法であって、
   算出した前記駐車枠の前記幅を有する複数の仮想駐車枠からなる仮想枠を生成し、
   前記仮想枠と、前記空車状態の駐車空間と、認識された複数の前記駐車車両とを、前記駐車車両が何れかの前記仮想駐車枠に入るように重ね合せ、前記空車状態の駐車空間を、前記仮想駐車枠で区画される複数の駐車空間に分割する駐車支援方法。
7. 請求項４〜６の何れか１項に記載の駐車支援方法であって、
   前記複数の駐車空間のうちの一つを駐車目標位置に設定し、
   前記駐車目標位置への駐車経路を生成し、
   前記駐車経路に沿って走行するように前記自車両を制御する駐車支援方法。
8. 請求項７に記載の駐車支援方法であって、
   複数の前記代表点の位置に基づいて、駐車場内を探索走行するための探索経路を生成し、
   前記自車両の前記空車状態の駐車空間における駐車が不可と判断した場合に、前記探索経路に沿って走行するように前記自車両を制御する駐車支援方法。
9. 並列された３以上の駐車枠を備える駐車枠群に存在する３台以上の駐車車両の認識情報を取得する認識情報取得部と、
   前記認識情報から３台以上の前記駐車車両について同じ位置に設定された代表点を抽出する代表点抽出部と、
   隣り合う前記代表点の距離である代表点間距離を算出する代表点間距離算出部と、
   複数の前記代表点間距離に基づいて前記駐車枠の幅を算出する駐車枠幅算出部と
   を備え、
   前記駐車枠幅算出部は、
   前記駐車枠の幅に仮定値を設定して、複数の前記代表点間距離のそれぞれについて前記仮定値を整数倍した値との誤差を算出し、
   前記誤差の総和が最小となる前記仮定値を前記駐車枠の幅として算出する駐車支援装置。

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