JP6759143B2 - 駐車支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の駐車支援装置に関する。

特許文献１には、車両を駐車させるための切り返しを含む誘導経路を算出し、その誘導経路に沿って車両が目標位置に到達するように支援を行う駐車支援装置の技術が示されている。

特開２０１０−２０８３９２号公報

しかしながら、算出された誘導経路では、駐車完了となる成功率が低い、あるいは、途中で駐車位置から離れすぎてしまう、あるいは、前後の切り返しが多くて時間がかかってしまうなどの問題があり、状況やニーズに適合していない場合がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、状況やニーズに適合した駐車経路を演算することができる駐車支援装置を提供することである。

上記課題を解決する本発明の駐車支援装置は、駐車空間の情報と自車挙動の制約条件に基づいて前記自車両を前記駐車スペースから出庫させる出庫経路を演算する出庫経路演算部と、該出庫経路演算部により演算された出庫経路上に複数の接続候補位置を設定する接続候補位置設定部と、前記自車両の前進から開始して前記自車両の初期位置から前記複数の接続候補位置のうちの少なくとも一つに到達可能な前進開始経路と、前記自車両の後退から開始して前記自車両の初期位置から前記複数の接続候補位置のうちの少なくとも一つに到達可能な後退開始経路と、を演算する到達可能経路演算部と、前記前進開始経路により到達可能な前記複数の接続候補位置のうちの一つである第１パークアウト位置で前記前進開始経路と前記出庫経路とを繋げて、前記自車両の初期位置からの移動が前進から開始される第１駐車経路を演算し、前記後退開始経路により到達可能な前記複数の接続候補位置のうちの一つである第２パークアウト位置で前記後退開始経路と前記出庫経路とを繋げて、前記自車両の初期位置からの移動が後退から開始される第２駐車経路を演算する駐車経路演算部と、予め設定されている評価関数に基づいて前記第１駐車経路と前記第２駐車経路のいずれか一方を選択して駐車経路として設定する経路選択部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、状況やニーズに適合した駐車経路を演算することができる。本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施形態に係わる駐車支援装置の機能ブロック図。 後ろ向き並列駐車の駐車前と駐車後の状態を示す図。 前向き並列駐車の駐車前と駐車後の状態を示す図。 後ろ向き並列駐車の出庫経路を演算する方法の一例を示す図。 前向き並列駐車の出庫経路を演算する方法の一例を示す図。 後ろ向き並列駐車の場合の出庫経路における接続候補位置を示す図。 前向き並列駐車の場合の出庫経路における接続候補位置を示す図。 出庫経路上の接続候補位置を演算する方法を説明するフローチャート。 到達可能判定の処理フロー。 片側転舵による到達可能判定の一例を説明する図。 片側転舵による到達可能判定の一例を説明する図。 片側転舵による到達可能判定の一例を説明する図。 Ｓ字転舵による到達可能判定の一例を説明する図。 Ｓ字転舵による到達可能判定の一例を説明する図。 片側転舵による到達可能経路の生成方法を説明する図。 Ｓ字転舵による到達可能経路の生成方法を説明する図。 Ｓ字転舵による到達可能経路の生成方法を説明する図。 Ｓ字転舵による到達可能経路の生成方法を説明する図。 第１駐車経路を示す図。 第１駐車経路に沿った自車両の移動を説明する図。 第２駐車経路を示す図。 第２駐車経路に沿った自車両の移動を説明する図。

次に、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係わる駐車支援装置の機能ブロック図、図２Ａは、後ろ向き並列駐車の駐車前と駐車後の状態を示す図、図２Ｂは、前向き並列駐車の駐車前と駐車後の状態を示す図である。

駐車支援装置１は、自車両Ｖの駐車スペース２０への駐車を支援する装置であり、特に、通路２１の通路方位２５に対して駐車方位２６が直角に設けられている駐車スペース２０に自車両Ｖを駐車する、いわゆる並列駐車を支援する装置である。駐車スペース２０とは、車両を所定の向きで駐車するために予め駐車方位が設定されている区画された領域をいい、その他の呼び方として、駐車枠、駐車区画、駐車領域、駐車場所、または、パーキングロットとも呼ばれる。

図２Ａに示す例では、駐車スペース２０は、通路２１の向きである通路方位２５に対して左側方に設けられており、自車両Ｖを後ろ向きに駐車するように駐車方位２６が設定されている。図２Ｂに示す例では、駐車スペース２０は、通路２１の通路方位２５に対して右側方に設けられており、自車両Ｖを前向きに駐車するように駐車方位２６が設定されている。

駐車支援装置１は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、通路２１の初期位置Ｐ０において自車両Ｖの車両方位Ｖｆが通路方位２５と同じ向きに配置された状態から、駐車スペース２０の目標駐車位置Ｐ１において車両方位Ｖｆが駐車方位２６と同じ向きに配置されるように自車両Ｖを誘導する経路を演算し、駐車経路として設定する。

駐車経路は、自車両Ｖの初期位置Ｐ０からの移動が前進から開始される第１駐車経路と、自車両Ｖの初期位置Ｐ０からの移動が後退から開始される第２駐車経路とが演算され、第１駐車経路と第２駐車経路の両方を演算できた場合に、予め設定されている評価関数に基づいて第１駐車経路と第２駐車経路のいずれか一方が選択される。

自車両Ｖが駐車を行う駐車環境は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、通路２１の駐車スペース２０よりも通路前方及び通路後方に、他車両や他の駐車スペースなどの障害物２３、２４が配置され、通路２１の駐車スペース２０側とは反対側の側方には、通路２１の通路方位２５に沿って延在する壁や縁石、あるいは他車両などの障害物２２が配置されている。なお、本実施形態では、駐車スペース２０の両側には常に障害物２３、２４が存在している設定となっている。

自車両Ｖが初期位置Ｐ０、目標駐車位置Ｐ１、後退位置Ｐ２、パークアウト位置Ｂ等の各位置に配置されているか否かは、自車両Ｖの左右の後輪の中間位置である基準点Ｖｏを基準に判断している。また、旋回は、例えばクロソイド曲線に沿って行われるものとする。

駐車支援装置１では、自車両Ｖを駐車スペース２０まで誘導するための駐車経路を演算する。自車両Ｖは、その演算された駐車経路に沿って移動することによって通路脇の駐車スペース２０に駐車することができる。駐車支援装置１は、第１駐車経路と第２駐車経路を演算し、評価関数に基づいていずれか一方を駐車経路として選択する。したがって、状況やニーズに適合した駐車経路によって駐車を行うことができる。

自車両Ｖの移動は、例えば車内モニターに駐車経路を表示してドライバがその表示を見ながら自車両Ｖを操作してもよく、また、駐車支援装置１から駐車経路の情報を出力して、自車両Ｖを自動または半自動で目標駐車位置Ｐ１に駐車するシステムとしてもよい。半自動では、例えばハンドル操作は自動制御により行われ、アクセル操作とブレーキ操作はドライバによって行われる。そして、自動では、ハンドル操作、アクセル操作、及び、ブレーキ操作の全てが自動制御により行われる。

駐車支援装置１は、自車両Ｖに搭載されており、マイクロコンピュータなどのハードウエアとソフトウエアプログラムの協働によって実現される。駐車支援装置１は、図１に示すように、出庫経路演算部１１と、接続候補位置設定部１２と、到達可能経路演算部１３と、駐車経路演算部１４と、経路選択部１５を有している。

出庫経路演算部１１は、目標駐車空間の情報と自車挙動の制約条件に基づいて駐車スペース２０から自車両Ｖを出庫させる少なくとも一つ以上の出庫経路を演算する。接続候補位置設定部１２は、それぞれの出庫経路上に複数の接続候補位置を設定する。到達可能経路演算部１３は、各接続候補位置に対して自車両Ｖの現在位置である初期位置Ｐ０から到達可能な到達可能経路を演算する。

到達可能経路演算部１３は、自車両Ｖの前進から開始して自車両Ｖの初期位置Ｐ０から複数の接続候補位置のうちの少なくとも一つに到達可能な前進開始経路と、自車両Ｖの後退から開始して自車両Ｖの初期位置Ｐ０から複数の接続候補位置のうちの少なくとも一つに到達可能な後退開始経路を演算する。

駐車経路演算部１４は、出庫経路と到達可能経路とを繋げて自車両Ｖの駐車経路を演算する。駐車経路演算部１４は、前進開始経路により到達可能な複数の接続候補位置のうちの一つである第１パークアウト位置Ｂ１で前進開始経路と出庫経路とを繋げて第１駐車経路を演算し、後退開始経路により到達可能な複数の接続候補位置のうちの一つである第２パークアウト位置Ｂ２で後退開始経路と出庫経路とを繋げて第２駐車経路を演算する。

経路選択部１５は、駐車経路演算部１４によって第１駐車経路と第２駐車経路の両方を演算することができた場合に、評価関数に基づいて第１駐車経路と第２駐車経路のいずれか一方を選択し、駐車経路として設定する。また、第１駐車経路と第２駐車経路のいずれか一方のみ演算することができた場合には、演算ができた方の経路を駐車経路として設定する。

駐車支援装置１には、図１に示すように、目標駐車空間情報１８１と、目標駐車位置情報１８２と、自車両情報１８３と、自車位置情報１８４が入力される。目標駐車空間情報１８１には、駐車スペース２０の周辺の障害物の位置や距離など、駐車空間の制約条件となる情報が含まれている。

そして、目標駐車位置情報１８２には、駐車スペース２０の形状や自車両Ｖとの相対位置の情報等が含まれる。目標駐車空間情報１８１及び目標駐車位置情報１８２は、例えば自車両Ｖに搭載された超音波センサの検出信号や車載カメラからの画像など、自車両Ｖに搭載された外界認識センサから取得することができる。また、駐車場設備から出力されるインフラ情報を取得してもよい。

自車両情報１８３には、自車両Ｖの旋回半径などの自車挙動の制約条件となる情報が含まれている。そして、自車位置情報１８４として、自車両Ｖの操舵角や速度、車輪の回転量から車両モデルによって演算されるデッドレコニングを利用し、また、ＧＰＳなどのセンサによって取得される位置情報や、路車間、車車間通信によって得られる自車位置情報を利用してもよい。

操作入力部１８５は、例えばユーザが選択した駐車スペースの情報などを駐車支援装置１に入力する。表示部１６は、車内でドライバが見ることができる車内モニターであり、カメラからの映像に重ね合わせて目標となる駐車経路の切り返し位置を表示することができる。また、切り返し位置だけでなく、駐車経路全体を表示してもよい。ドライバは、車内モニターに表示される切り返し位置や駐車経路を見て、確認することができる。

次に、駐車支援装置１が有する出庫経路演算部１１と、接続候補位置設定部１２と、到達可能経路演算部１３と、駐車経路演算部１４と、経路選択部１５の各構成について詳細に説明する。

＜出庫経路演算部＞
出庫経路演算部１１は、目標駐車空間情報１８１と、目標駐車位置情報１８２と、自車両情報１８３とに基づいて出庫経路を演算する。

出庫経路は、自車両Ｖが駐車スペース２０内に正確に配置されている状態から出庫させる経路を推定した仮想的な移動経路である。出庫経路は、自車両Ｖの初期位置Ｐ０に拘束されることなく、全く無関係に演算される。出庫経路演算部１１では、出庫経路を演算する際に自車位置情報１８４を使用しない。出庫経路は、一つに限定されるものではなく、少なくとも一つ以上が演算される。

出庫経路は、目標駐車空間の情報と自車挙動の制約条件に基づいて演算される。そして、後ろ向き並列駐車では、目標駐車位置Ｐ１を原点としたときに初期位置Ｐ０における自車両Ｖの向きと同じ方向に出庫することを想定した経路が生成され、前向き並列駐車では、目標駐車位置Ｐ１を原点としたときに初期位置Ｐ０における自車両Ｖの向きと反対方向に出庫することを想定した経路が生成される。

例えば目標駐車位置Ｐ１における自車両Ｖの姿勢状態が後ろ向きである後ろ向き並列駐車とする場合には、目標駐車位置Ｐ１から自車両Ｖを直進させ、自車両Ｖの左右の後輪の中間位置である基準点Ｖｏ（以後、自車両の位置Ｖｏ）が、駐車スペース２０から出るところまでに至る経路と、初期位置Ｐ０における自車両Ｖの向きと同一の方向に向かって出庫するように転舵して前進により自車両Ｖが前方の障害物に対する到達可能限界位置に至る前進経路と、前輪を自車両Ｖに対してまっすぐに直して後退により自車両Ｖが後方の障害物に対する到達可能限界位置に至る後退経路を演算する。そして、所定の終了条件を満たすまで、前進経路と後退経路を交互に演算する出庫経路の演算を行う。なお、到達可能限界位置とは、障害物との間に、所定の隙間を有して離れた位置を云う。所定の隙間は、障害物と接触しないように所定の誤差等を考慮したマージンを持ったものであり、なるべく小さい方が好ましく、例えば１ｃｍ〜５ｃｍ位に設定されている。本実施形態では、自車両Ｖの外周に所定の隙間を持った仮想枠を設定し、仮想枠が障害物に接触した位置を到達可能限界位置と判断している。

一方、目標駐車位置Ｐ１における自車両Ｖの姿勢状態が前向きである前向き並列駐車の場合には、目標駐車位置Ｐ１から自車両Ｖをまっすぐ後退させ、自車両Ｖの位置Ｖｏが駐車スペース２０から所定距離だけ離れるところまでに至る経路と、初期位置Ｐ０における自車両Ｖの向きと反対の方向に向かって出庫するように転舵して後退により自車両Ｖが後方の障害物に対する到達可能限界位置に至る後退経路と、初期位置Ｐ０における自車両Ｖの向きと同一の方向に向かって出庫するように転舵して前進により自車両Ｖが前方の障害物に対する到達可能限界位置に至る前進経路を演算する。そして、所定の終了条件を満たすまで、前進経路と後退経路を交互に演算する出庫経路の演算を行う。

出庫経路演算部１１は、例えば所定の終了条件として、出庫経路における自車両Ｖの車両方位Ｖｆが駐車方位２６に対して９０°［ｄｅｇ］となり通路方位２５と平行でかつ同じ向きになる第１条件と、目標駐車位置Ｐ１から自車両Ｖが通路方位２５に沿って所定距離Ｈｍａｘだけ離れた地点に到達する第２条件と、出庫経路における切り返し回数が所定回数に達する第３条件の少なくとも一つを満たすまで出庫経路の演算を行う。

図３と図４は、予め設定された条件に従って自車両の出庫経路を演算する方法の一例を示す図であり、図３は、後ろ向き並列駐車の場合を示し、図４は、前向き並列駐車の場合を示す図である。

出庫経路は、例えば図３に示す後ろ向き並列駐車の例では、自車両Ｖを駐車スペース２０に駐車した状態（ａ）から直進させ、自車両Ｖの位置Ｖｏが駐車スペース２０から出るところに至り（ｂ）、そこから、左に転舵して前進により自車両Ｖが前方の障害物２２に対する到達可能限界位置に至り（ｃ）、かかる位置で前輪を自車両Ｖの車両方位に沿ってまっすぐに直して後退により自車両Ｖが後方の障害物２４に対する到達可能限界位置に至る（ｄ）。そして、左に転舵する前進経路（ｅ）、まっすぐ後退する後退経路（ｆ）、左に転舵する前進経路（ｇ）、まっすぐに後退する後退経路（ｈ）を経て、自車両Ｖの車両方位Ｖｆが駐車スペース２０の駐車方位２６に対して９０°［ｄｅｇ］となり通路方位２５と平行でかつ同じ向きの状態（ｉ）に至る経路が演算される。

同様に、例えば図４に示す前向き並列駐車の例では、自車両Ｖを駐車スペース２０から目標駐車位置Ｐ１に駐車した状態（ａ）からまっすぐに後退させ、自車両Ｖの位置Ｖｏが駐車スペース２０から出て所定距離だけ離れるところに至り（ｂ）、そこから、右に転舵して後退により自車両Ｖが後方の障害物２２に対する到達可能限界位置に至り（ｃ）、かかる位置で左に転舵して前進により自車両Ｖが前方の障害物２２に対する到達可能限界位置に至る（ｄ）。そして、右に転舵する後退経路（ｅ）、左に転舵する前進経路（ｆ）、右に転舵する後退経路（ｇ）、左に転舵する前進経路（ｈ）を経て、自車両Ｖの車両方位が駐車スペース２０の駐車方位に対して９０°［ｄｅｇ］となり通路方位２５と平行でかつ同じ向きの状態（ｉ）に至る経路が演算される。

なお、出庫経路の演算方法は、上記した方法のみに限定されるものではなく、他の条件により演算してもよい。また、予め設定された複数の条件の中から、目標駐車空間に適した条件を選択して演算してもよい。

＜接続候補位置設定部＞
接続候補位置設定部１２は、出庫経路上に複数の接続候補位置を設定する。接続候補位置は、初期位置Ｐ０との間を到達可能経路で接続することができるか否かを判断するための候補位置である。接続候補位置設定部１２は、接続候補位置を設定する方法の一つとして、例えば通路２１の上に、通路２１の通路方位に所定間隔をおいて複数の接続候補ラインＰＬを設定し、出庫経路において自車両Ｖの位置Ｖｏがこれらの接続候補ラインＰＬと交差する位置を接続候補位置Ｄとして設定し、かかる位置における自車両Ｖの車両方位Ｖｆとリンクさせて記憶する。

図５は、後ろ向き並列駐車の場合の出庫経路における接続候補位置を示す図である。 接続候補ラインＰＬｎ（ｎは数字）は、目標駐車位置Ｐ１よりも通路２１の通路方位前方で通路２１の幅方向に亘って延在するように設定されており、駐車スペース２０から左方向に向かって通路２１上に所定間隔をおいて、本実施例では、目標駐車位置Ｐ１を基準として横方向１．５ｍから０．５ｍ刻みに設定されている。そして、出庫経路上で自車両Ｖの位置Ｖｏが接続候補ラインＰＬを通過する位置を接続候補位置Ｄとして設定し、かかる位置における自車両Ｖの車両方位Ｖｆを記憶する。なお、図中で符号Ａは初期位置、符号Ｂはパークアウト位置、符号Ｐ１は目標駐車位置、符号Ｃは到達可能限界位置を示す。

図６は、前向き並列駐車の場合の出庫経路における接続候補位置を示す図である。
接続候補ラインＰＬは、目標駐車位置Ｐ１よりも通路２１の通路方位前方で通路２１の幅方向に亘って延在するように設定されており、本実施例では、通路２１の通路方位２５に沿って０．５ｍ刻みに設定されている。そして、出庫経路上で自車両Ｖの位置Ｖｏが接続候補ラインＰＬを通過する位置を接続候補位置Ｄとして設定し、かかる位置における自車両Ｖの車両方位Ｖｆを記憶する。

図７は、出庫経路上の接続候補位置を演算する方法を説明するフローチャートである。
まず、所定のルールに従って、自車両Ｖを目標駐車位置Ｐ１から出庫させる方向に仮想的に移動させる演算が行われ（Ｓ１０１）、自車両Ｖの仮想枠が障害物と衝突するか否かが判断される（Ｓ１０２）。そして、衝突すると判断されたときは、かかる位置が到達可能限界位置Ｃであると判断し、自車両ＶのシフトをＤレンジからＲレンジ、あるいはＲレンジからＤレンジに切り替えて、自車両Ｖの進行方向を前進から後退、あるいは後退から前進に切り返す（Ｓ１０７）。

そして、所定の接続候補位置Ｄに自車両Ｖが到達しているか否かが判断され（Ｓ１０３）、自車両Ｖの位置Ｖｏが接続候補ラインＰＬを通過したときに、かかる位置を接続候補位置Ｄとして設定し、かかる位置における自車両Ｖの車両方位Ｖｆを記憶する（Ｓ１０８）。そして、第１条件である自車両Ｖの角度が駐車方位２６に対して９０°［ｄｅｇ］になり、車両方位Ｖｆが通路方位２５と平行な状態になったか否かが判断され(Ｓ１０４）、自車両Ｖの角度が駐車方位２６に対して９０°［ｄｅｇ］になり、車両方位Ｖｆが通路方位２５と平行でかつ同じ向きの状態になっている場合には、第１条件を満たすとして本ルーチンを終了する。

一方、自車両Ｖの車両方位Ｖｆが駐車方位２６に対して９０°［ｄｅｇ］になっていない場合には、所定距離Ｈｍａｘ以上移動して離れたか否かが判断される（Ｓ１０５）。本実施例では、所定距離Ｈｍａｘは７メートルに設定されている。自車両Ｖが所定距離Ｈｍａｘ以上移動しているときは、第２条件を満たすとして本ルーチンを終了する。

接続候補位置設定部１２は、接続候補位置を設定する他の方法として、例えば、出庫経路に沿って出庫方向に自車両Ｖを移動させた場合に、自車両Ｖの車両方位Ｖｆが所定の相対指定角度分だけ変化する毎（例えば５°［ｄｅｇ］毎）に、かかる位置を接続候補位置として設定してもよい。これによれば、自車両Ｖの車両方位Ｖｆが駐車方位２６に対して、５°、１０°、１５°、・・・、９０°となるときの自車両Ｖの位置Ｖｏがそれぞれ接続候補位置Ｄとして設定される。

＜到達可能経路演算部＞
到達可能経路演算部１３は、自車両Ｖの初期位置Ｐ０から複数の接続候補位置Ｄの少なくとも一つに到達可能な到達可能経路を演算する。

到達可能か否かは、自車両Ｖの位置Ｖｏ及び車両方位Ｖｆに基づいて判断され、自車両Ｖの位置Ｖｏが接続候補位置Ｄに一致しかつ自車両Ｖの車両方位Ｖｆが、出庫経路演算部１１の演算により接続候補位置Ｄにリンクして記憶されている車両方位Ｖｆに一致している場合に、到達可能と判断される。到達可能経路の演算は、自車位置情報と自車両Ｖの仕様情報に基づいて行われ、例えば、前後の切り返し回数が少なく且つ自車両Ｖの初期位置Ｐ０に近い方の接続候補位置Ｄから順に演算される。

自車両Ｖを初期位置Ｐ０から移動させて、いずれかの接続候補位置Ｄにおいて所定の車両方位Ｖｆで配置することができれば、後は、出庫経路を逆方向に辿ることによって、駐車スペース２０内に自車両Ｖを移動させることができる。したがって、到達可能経路演算部１３では、出庫経路上の複数の接続候補位置Ｄのうち、初期位置Ｐ０から所定の車両方位Ｖｆで自車両Ｖを配置することができる接続候補位置Ｄをパークアウト位置Ｂとして設定し、初期位置Ｐ０からパークアウト位置Ｂまでの到達可能経路を演算する。

到達可能経路演算部１３は、前進開始経路演算部１３１と後退開始経路演算部１３２を有する。前進開始経路演算部１３１は、自車両Ｖの前進から開始して自車両Ｖの初期位置Ｐ０から複数の接続候補位置のうちの少なくとも一つに到達可能な前進開始経路を演算し、後退開始経路演算部１３２は、自車両Ｖの後退から開始して自車両Ｖの初期位置Ｐ０から複数の接続候補位置のうちの少なくとも一つに到達可能な後退開始経路を演算する。

例えば、自車両Ｖを後ろ向きに駐車する後ろ向き並列駐車である場合、前進開始経路演算部１３１は、自車両Ｖの前進により初期位置Ｐ０から到達可能な複数の接続候補位置のうちの一つである第１パークアウト位置Ｂ１（図１４を参照）まで移動させる経路を前進開始経路として演算する。前進開始経路演算部１３１によって演算される前進開始経路は、初期位置Ｐ０から第１パークアウト位置Ｂ１まで片側転舵あるいはＳ字転舵で到達する経路を含む。

そして、後退開始経路は、自車両Ｖの後退により初期位置Ｐ０から後退位置Ｐ２まで移動させ、自車両Ｖの前進により後退位置Ｐ２から第２パークアウト位置Ｂ２（図１６を参照）まで移動させる経路を有する。すなわち、初期位置Ｐ０から後退位置Ｐ２まで自車両Ｖを一旦後退させ、後退位置Ｐ２から第２パークアウト位置Ｂ２まで前進させる前後の切り返しを有する経路となる。

後退開始経路は、初期位置Ｐ０から後退位置Ｐ２までは、自車両Ｖの車両方位Ｖｆに沿って真っ直ぐ後退し、後退位置Ｐ２から第２パークアウト位置Ｂ２まで片側転舵あるいはＳ字転舵で到達する経路を含む。後退位置Ｐ２は、初期位置Ｐ０から所定距離だけ後退した位置であり、所定距離だけ後退するよりも前に、後方に位置する障害物に仮想枠が接触する場合には、接触する位置とされる。障害物に仮想枠が接触する位置は、自車両Ｖが障害物との間に所定の間隙を有して対向する位置となる。すなわち、後退位置Ｐ２は、自車両Ｖの車両方位Ｖｆに沿って初期位置Ｐ０から所定距離だけ離間した位置、もしくは、自車両Ｖの後退により後方に位置する障害物との間に所定の間隙を有して対向する位置となる。

図８は、到達可能判定の処理フローである。
この処理フローは、接続候補位置Ｄの数だけループされ（Ｓ１１１）、まず、初期位置Ｐ０から最寄りの接続候補位置Ｄまで片側転舵での移動により到達可能か否かが判断される（Ｓ１１２）。片側転舵とは、自車両Ｖのステアリングを自車両Ｖの左右のいずれか一方の片側のみに切る操作であり、前輪が車両方位Ｖｆに対して左側と右側のいずれか一方のみに振られる。そして、片側転舵のみでは接続候補位置Ｄに到達できないと判断されたときは、Ｓ字転舵での移動により到達可能か否かが判断される（Ｓ１１６）。Ｓ字転舵とは、自車両Ｖのステアリングを自車両Ｖの左右両側に切る操作であり、前輪が車両方位Ｖｆに対して左側と右側の両方に振られる。

そして、片側転舵あるいはＳ字転舵により到達可能であると判断された場合には、かかる接続候補位置Ｄをパークアウト位置Ｂとして選択し、自車両Ｖの初期位置Ｐ０からパークアウト位置Ｂまでの到達可能経路を生成する（Ｓ１１３）。

そして、到達可能経路において自車両Ｖの仮想枠が障害物に接触するか否かの判定を行い（Ｓ１１４）、接触しないと判断された場合には、接続ＯＫフラグをＯＮにして生成した到達可能経路を記憶手段に格納し、ループを終了する（Ｓ１１７）。一方、片側転舵とＳ字転舵では接続候補位置Ｄに到達できないと判断された場合（Ｓ１１２とＳ１１６でＮＯ）、あるいは、接触判定で接触すると判定された場合（Ｓ１１４でＹＥＳ）は、かかる接続候補位置Ｄに対する判断を終了し、残りの接続候補位置Ｄに対する判断を行う。そして、全ての接続候補位置Ｄに対して到達できないと判断された場合には、接続ＯＫフラグをＯＦＦにして（Ｓ１１５）、処理フローを終了する。

図９Ａ〜図９Ｃは、片側転舵による到達可能判定の一例を説明する図、図９Ｄ、図９Ｅは、Ｓ字転舵による到達可能判定の一例を説明する図である。

Ｓ１１２の片側転舵による到達可能判定では、以下の（ａ１）〜（ａ３）の条件が全て成立した場合に、到達可能と判定される（角度差と位置でも制限する）。
（ａ１）自車両Ｖの現在位置Ａ（初期位置Ｐ０）における軸線Ａ２（車両方位Ｖｆ）と接続候補位置Ｅにおける軸線Ｅ２（車両方位Ｖｆ）とが交差する。
（ａ２）現在位置Ａでの旋回円Ａ１と接続候補位置Ｅの軸線Ｅ２とが交差しない。
（ａ３）接続候補位置Ｅでの旋回円Ｅ１と現在位置Ａの軸線Ａ２とが交差しない。
なお、旋回円とは、クロソイドを考慮した旋回側の円弧（最小回転軌跡）とする。

図９Ａに示す例では、軸線Ａ２とＥ２とが交差位置Ｆ１で交差しているので、上記（ａ１）の条件を満たしている。そして、上記（ａ２）、（ａ３）の条件も満たしている。したがって、片側転舵により到達可能と判定される。一方、図９Ｂでは、旋回円Ｅ１と軸線Ａ２とが交差しているので、上記（ａ３）の条件を満たしていない。そして、図９Ｃに示す例では、旋回円Ａ１と軸線Ｅ２とが交差しているので、上記（ａ２）の条件を満たしていない。したがって、図９Ｂ及び図９Ｃに示す例では、片側転舵では到達不可能と判定され、Ｓ字転舵の利用が可能か否かの判定に移行する。

Ｓ１１６のＳ字転舵による到達可能判定では、以下の（ａ４）の条件が成立した場合に、到達可能と判定される（角度差と位置でも制限する）。
（ａ４）現在位置Ａでの旋回円Ａ１と接続候補位置Ｅの旋回円Ｅ１とが交差しない。

図９Ｄに示す例では、旋回円Ａ１と旋回円Ｅ１とが交差していないので、上記（ａ４）の条件を満たしている。したがって、Ｓ字転舵により到達可能と判定される。一方、図９Ｅに示す例では、旋回円Ａ１と旋回円Ｅ１とが交差しているので、上記（ａ４）の条件を満たしておらず、Ｓ字転舵による到達は不可能と判定される。

図１０は、片側転舵による到達可能経路の生成方法を説明する図である。
現在位置Ａから接続候補位置Ｅまでの片側転舵による経路を生成するには、まず、図１０（ａ）に示すように、軸線Ａ２と軸線Ｅ２との交点Ｋと現在位置Ａとの間の距離Ｌｓと、交点Ｋと接続候補位置Ｅとの間の距離Ｌｅをそれぞれ算出し、短い方の距離を選択する（図に示す例では、距離Ｌｅを選択）。そして、図１２（ｂ）に示すように、２本の軸線Ａ２、Ｅ２を共通接線に持ち、交点Ｋから短い方の距離だけ離れた位置を通る円を描き、幾何計算から下記の式（１）により半径Ｒを算出する。

以上により、直線と円弧を組み合わせた到達可能経路を生成することができる。

図１１は、Ｓ字転舵による到達可能経路の生成方法を説明する図であり、接続候補位置Ｅよりも後方で軸線Ｅ２が現在位置Ａの軸線Ａ２であるＸ軸と交わらない場合の生成方法を説明する図である。

ここでは、Ｓ字を描くための半径が同一の共通円の半径Ｒを算出する。円の接点を求めれば旋回円Ａ１の円弧と、旋回円Ｅ１の円弧とを組み合わせてＳ字の到達可能経路を生成することができる。

共通円の半径はそれぞれの円の中心座標が求まるので、中心座標間の距離から求まる。

ただし、θ＝０の場合は

図１１（ａ）に示す状態から図１１（ｂ）に示す交点Ｆ７の位置までが上記した計算式により算出可能である。
図１１（ｃ）に示す公式からＳ字のそれぞれの旋回角度φ_１、φ_２と、弧長ｂ_１、ｂ_２は以下の計算式により求められる。

図１２は、Ｓ字転舵による到達可能経路の生成方法を説明する図であり、接続候補位置Ｅよりも後方で軸線Ｅ２が現在位置Ａの軸線Ａ２であるＸ軸と交わる場合の生成方法を説明する図である。

ここでは、Ｓ字を描くための半径が同一となる共通の旋回円Ｅ１、Ａ１の半径Ｒを算出する。そして、円の接点を求めれば、旋回円Ａ１の円弧と、旋回円Ｅ１の円弧とを組み合わせてＳ字の到達可能経路を生成することができる。
共通円の半径はそれぞれの円の中心座標が求まるので、中心座標間の距離から求まる。

図１１（ｃ）に示す公式からＳ字のそれぞれの旋回角度φ_１、φ_２と、弧長ｂ_１、ｂ_２は以下の計算式により求められる。

図１３は、Ｓ字転舵による到達可能経路の生成方法を説明する図であり、接続候補位置Ｅよりも後方で軸線Ｅ２が現在位置Ａの軸線Ａ２であるＸ軸と交わる場合の生成方法を説明する図である。

ここでは、Ｓ字を描くための半径が同一となる共通円Ｅ１、Ａ１の半径Ｒを算出する。そして、円の接点を求めれば、旋回円Ａ１の円弧と、旋回円Ｅ１の円弧とを組み合わせてＳ字の到達可能経路を生成することができる。

共通円の半径はそれぞれの円の中心座標が求まるので、中心座標間の距離から求まる。

図１１（ｃ）に示す公式からＳ字のそれぞれの旋回角度φ_１、φ_２と、弧長ｂ_１、ｂ_２は以下の計算式により求められる。

＜駐車経路演算部＞
駐車経路演算部１４は、駐車スペース２０の目標駐車位置Ｐ１からパークアウト位置Ｂまでの出庫経路の情報と、自車両Ｖの初期位置Ｐ０からパークアウト位置Ｂまでの到達可能経路の情報を用いて駐車経路を演算する。駐車経路演算部１４は、図１０のステップＳ１１７で接続ＯＫフラグをＯＮにして生成された到達可能経路と、かかる到達可能経路が接続されているパークアウト位置Ｂを含む出庫経路とを繋いで駐車経路を演算する。駐車経路は、初期位置Ｐ０からパークアウト位置Ｂまで到達可能経路に沿って移動する経路と、目標駐車位置Ｐ１からパークアウト位置Ｂまでの出庫経路を逆方向に移動する経路とを有する。

上述のように、駐車支援装置１は、目標駐車位置Ｐ１から出庫経路を演算し、出庫経路上に設定された複数の接続候補位置Ｄのうち、自車の初期位置Ｐ０から到達可能でかつ最も近い接続候補位置Ｄをパークアウト位置Ｂとして選択し、目標駐車位置Ｐ１からパークアウト位置Ｂまでの出庫経路と、自車両Ｖの初期位置Ｐ０からパークアウト位置Ｂまでの到達可能経路とを用いて駐車経路を設定する。したがって、駐車支援を開始する開始位置や車両姿勢に依存せずに、目標駐車位置Ｐ１に自車両Ｖを誘導するための切り返しを含む駐車経路を演算して、ドライバの意図する位置に正しい車両姿勢で車両を駐車させることができる。

駐車経路演算部１４は、第１駐車経路演算部１４１と第２駐車経路演算部１４２を有する。第１駐車経路演算部１４１は、第１パークアウト位置Ｂ１で前進開始経路と出庫経路とを繋げて第１駐車経路を演算し、第２駐車経路演算部１４２は、第２パークアウト位置Ｂ２で後退開始経路と出庫経路とを繋げて第２駐車経路を演算する。

図１４は、第１駐車経路を示す図、図１５は、第１駐車経路に沿った自車両の移動を説明する図、図１６は、第２駐車経路を示す図、図１７は、第２駐車経路に沿った自車両の移動を説明する図である。図１４から図１６に示す例では、駐車スペース２０に対する自車両Ｖの初期位置Ｐ０が全て同じ位置であり、自車両Ｖが駐車スペース２０よりも通路方位２５の前方に位置している場合、すなわち、駐車スペース２０を通り過ぎた位置に位置している場合を示している。

第１駐車経路３１は、自車両Ｖの初期位置Ｐ０からの移動が前進から開始される経路であり、初期位置Ｐ０から第１パークアウト位置Ｂ１まで自車両Ｖを前進させる経路３２と、第１パークアウト位置Ｂ１から目標駐車位置Ｐ１まで自車両Ｖを後退させる経路３３を有する。経路３２は、前進開始経路演算部１３１により演算された前進開始経路であり、図１４に示す例では、Ｓ字転舵による経路となっている。そして、経路３３は、目標駐車位置Ｐ１から第２パークアウト位置Ｂ２までの出庫経路を逆方向に移動させる経路であり、図１４に示す例では、片側転舵による経路となっている。自車両Ｖは、第１駐車経路３１に沿って誘導され、初期位置Ｐ０から前進を開始し（図１５（１））、Ｓ字転舵で第１パークアウト位置Ｂ１に到達し（図１５（２））、第１パークアウト位置Ｂ１から目標駐車位置Ｐ１まで片側転舵で後退し、目標駐車位置Ｐ１に駐車することができる（図１５（３））。

第２駐車経路４１は、自車両Ｖの初期位置Ｐ０からの移動が後退から開始される経路であり、初期位置Ｐ０から後退位置Ｐ２まで自車両Ｖを後退させ、後退位置Ｐ２で前後進を切り返して後退位置Ｐ２から第２パークアウト位置Ｂ２まで自車両Ｖを前進させる経路４２と、第２パークアウト位置Ｂ２から目標駐車位置Ｐ１まで自車両Ｖを後退させる経路４３を有する。経路４２は、後退開始経路演算部１３２により演算された後退開始経路であり、図１６に示す例では、自車両Ｖを車両方位Ｖｆに沿って真っ直ぐ後退させ、所定距離だけ後退した位置を後退位置Ｐ２とし、後退位置Ｐ２から第２パークアウト位置Ｂ２まで片側転舵で到達する経路となっている。そして、経路４３は、目標駐車位置Ｐ１から第２パークアウト位置Ｂ２までの出庫経路を逆方向に移動させる経路であり、図１６に示す例では、片側転舵による経路となっている。

自車両Ｖは、第２駐車経路４１に沿って誘導され、初期位置Ｐ０から後退を開始し（図１７（１））、後退位置Ｐ２で前後進を切り返して前進し（図１７（２））、片側転舵で第２パークアウト位置Ｂ２に到達し（図１７（３））、第２パークアウト位置Ｂ２から目標駐車位置Ｐ１まで片側転舵で後退し、目標駐車位置Ｐ１に駐車することができる（図１７（４））。

第２駐車経路４１は、第１駐車経路３１と比べて通路２１の通路方位２５に沿った方向の移動距離が短く、比較的コンパクトな経路となっている。したがって、自車両Ｖが有する外界認識センサのセンシング範囲、または、センシング範囲に応じて決まる範囲内に経路を収めることができる。例えば、センシング範囲の外側まで移動する経路の場合、駐車経路に沿って自車両を移動させている途中で未検出の障害物を検出して誘導が停止するおそれがある。これに対して、センシング範囲に収まる経路の場合、駐車経路に沿って自車両Ｖを移動させている途中で未検出の障害物を検出する可能性が低く、駐車スペース２０まで誘導することができる。

＜経路選択部＞
経路選択部１５は、第１駐車経路３１と第２駐車経路４１の両方を演算することができた場合に、第１駐車経路３１と第２駐車経路４１のいずれか一方を選択して、駐車経路として設定する。一方のみ演算ができた場合には、演算ができた方を駐車経路として設定する。駐車経路の選択は、評価関数に基づいて行われる。評価関数は、第１駐車経路３１と第２駐車経路４１のうち、状況やニーズに適合した方を選択するための基準となる関数であり、予め設定されている。

評価関数は、（１）移動時間、（２）センシング範囲、（３）距離の少なくとも一つを含む。（１）移動時間は駐車経路に沿って初期位置Ｐ０から目標駐車位置Ｐ１まで移動するのに必要と予想される時間である。（２）センシング範囲は、自車両Ｖが有する外界認識センサのセンシング範囲、または、センシング範囲に応じて決まる範囲である。（３）距離は、初期位置Ｐ０と目標駐車位置Ｐ１との離間距離である。

例えば駐車する際に、前後の切り返しの回数や操舵量の変化がなるべく少ない方が駐車に要する時間を短くすることができる。したがって、駐車に要する時間を短くする場合には、前後の切り返しの回数や操舵量がなるべく少なくなる駐車経路の方を選択する評価関数が設定される。

また、駐車する際に、センシング範囲、あるいはセンシング範囲に応じて決まる範囲内に駐車経路が収まる方が、経路途中で未検出の障害物が検出されて誘導エラーとなるのを防ぐことができる。したがって、障害物が多い状況では、駐車経路をコンパクトにする駐車経路の方を選択する評価関数が設定される。

また、駐車精度は、駐車スペース２０に曲がりながら進入するよりも、自車両Ｖの向きを駐車方位２６に合わせてから真っ直ぐに進入する方が駐車位置の精度が高い。したがって、駐車位置の精度を優先する場合には、自車両Ｖの向きを駐車方位２６に合わせてから真っ直ぐに進入する駐車経路の方を選択する評価関数が設定される。

また、駐車する際に、駐車スペース２０から遠く離れた位置まで移動するよりも駐車スペース２０から離れない方が後続車両に駐車スペース２０への駐車の意思を明確に示すことができ、後続車両に先に入られてしまうのを防ぐこともできる。したがって、通路２１上に後続車両が存在する場合には、切り返し回数や操舵量の変化が多いが駐車スペース２０から離れない駐車経路の方を選択する評価関数が設定される。

具体的には、自車両Ｖの初期位置Ｐ０が駐車スペース２０よりも通路方位２５の前方に位置している場合には、後退開始経路４２を有する第２駐車経路４１を選択し、自車両Ｖの初期位置Ｐ０が駐車スペース２０よりも通路方位２５の後方に位置している場合には、前進開始経路３２を有する第１駐車経路３１を選択する評価関数が設定される。

例えば、自車両Ｖの初期位置Ｐ０が駐車スペース２０よりも通路方位２５の前方に位置している場合に、前進開始経路３２を有する第１駐車経路３１が選択されると、駐車スペース２０から遠く離れた位置に第１パークアウト位置Ｂ１が設定されてしまう。したがって、ドライバに不安感を与えるおそれがあり、また、駐車スペース２０への駐車の意思が後続車両に伝わりにくく、後続車両に先に入られてしまうおそれもある。したがって、自車両Ｖの初期位置Ｐ０が駐車スペース２０よりも通路方位２５の前方に位置している場合には、後退開始経路４２を有する第２駐車経路４１を選択する評価関数が設定される。第２駐車経路４１が選択されることによって、駐車スペース２０から離れずに駐車スペース２０まで自車両Ｖを誘導することができ、駐車スペース２０への駐車の意思が後続車両に伝わり易く、また、後続車両に先に入られてしまうのも防ぐことができる。

そして、自車両Ｖの初期位置Ｐ０が駐車スペース２０よりも通路方位２５の後方に位置している場合に、後退開始経路４２を有する第２駐車経路４１が選択されると、駐車スペース２０から離れる方向に後退することになり、ドライバに不安感を与えるおそれがある。したがって、自車両Ｖの初期位置Ｐ０が駐車スペース２０よりも通路方位２５の後方に位置している場合には、前進開始経路３２を有する第１駐車経路３１が選択されるように評価関数が設定されている。第１駐車経路３１が選択されることによって、駐車スペース２０から離れずに駐車スペース２０まで自車両Ｖを誘導することができ、ドライバに不安感を与えることもない。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１ 駐車支援装置
１１ 出庫経路演算部
１２ 接続候補位置設定部
１３ 到達可能経路演算部
１３１ 前進開始経路演算部
１３２ 後退開始経路演算部
１４ 駐車経路演算部
１４１ 第１駐車経路演算部
１４２ 第２駐車経路演算部
１５ 経路選択部
１６ 表示部
２０ 駐車スペース
２１ 通路
２２、２３、２４ 障害物
２５ 通路方位
２６ 駐車方位
Ｖ 自車両
Ｖｏ 基準点（自車両の位置）
Ｐ０ 初期位置
Ｐ１ 目標駐車位置
Ｐ２ 後退位置
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２ パークアウト位置
Ｃ 到達可能限界位置
Ｄ 接続候補位置

Claims (7)

1. 通路の側方に設けられた駐車スペースへの自車両の駐車を支援する駐車支援装置であって、
   駐車空間の情報と自車挙動の制約条件に基づいて前記自車両を前記駐車スペースから出庫させる出庫経路を演算する出庫経路演算部と、
   該出庫経路演算部により演算された出庫経路上に複数の接続候補位置を設定する接続候補位置設定部と、
   前記自車両の前進から開始して前記自車両の初期位置から前記複数の接続候補位置のうちの少なくとも一つに到達可能な前進開始経路と、前記自車両の後退から開始して前記自車両の初期位置から前記複数の接続候補位置のうちの少なくとも一つに到達可能な後退開始経路と、を演算する到達可能経路演算部と、
   前記前進開始経路により到達可能な前記複数の接続候補位置のうちの一つである第１パークアウト位置で前記前進開始経路と前記出庫経路とを繋げて、前記自車両の初期位置からの移動が前進から開始される第１駐車経路を演算し、前記後退開始経路により到達可能な前記複数の接続候補位置のうちの一つである第２パークアウト位置で前記後退開始経路と前記出庫経路とを繋げて、前記自車両の初期位置からの移動が後退から開始される第２駐車経路を演算する駐車経路演算部と、
   予め設定されている評価関数に基づいて前記第１駐車経路と前記第２駐車経路のいずれか一方を選択して駐車経路として設定する経路選択部と、を有することを特徴とする駐車支援装置。
2. 前記駐車が前記自車両を後ろ向きに駐車する後ろ向き駐車である場合に、
   前記前進開始経路は、前記自車両の前進により前記初期位置から前記第１パークアウト位置まで移動させる経路を有することを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
3. 前記前進開始経路は、前記初期位置から前記第１パークアウト位置まで片側転舵あるいはＳ字転舵で到達する経路を含むことを特徴とする請求項２に記載の駐車支援装置。
4. 前記後退開始経路は、前記自車両の後退により前記初期位置から後退位置まで移動させ、前記自車両の前進により前記後退位置から前記第２パークアウト位置まで移動させる経路を有することを特徴とする請求項２に記載の駐車支援装置。
5. 前記後退位置は、前記自車両の車両方位に沿って前記初期位置から所定距離だけ離間した位置、もしくは、前記自車両の後退により後方に位置する障害物との間に所定の間隙を有して対向する位置であることを特徴とする請求項４に記載の駐車支援装置。
6. 前記後退開始経路は、前記後退位置から前記第２パークアウト位置まで片側転舵あるいはＳ字転舵で到達する経路を含むことを特徴とする請求項４に記載の駐車支援装置。
7. 前記評価関数は、駐車経路に沿って初期位置から目標駐車位置まで移動する移動時間と、前記自車両が有する外界認識センサのセンシング範囲、初期位置と目標駐車位置との間の距離の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。

Images