JP7445515B2 - 駐車支援装置、及び駐車支援装置の制御方法 - Google Patents
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Description
特許文献1の要約書の課題の欄には、「他の車両の進路に影響を与えずに安全に駐車支援を行うことを可能にする。」ことが記載されている。
特許文献1の要約書の解決手段の欄には、「本願発明の駐車支援装置は、車両の外部を検知する外部検知センサからのセンサ入力に基づいて周辺情報を生成する外部検知センサ入力処理部と、駐車位置の設定を行う駐車位置設定部と、駐車位置設定部により設定された駐車位置に基づいて仮想障害物情報を生成する仮想障害物生成部と、周辺情報と仮想障害物情報とに基づいて車両の現在位置から駐車位置までの駐車経路を生成する駐車経路計算部とを備える。」ことが記載されている。
図1は、本実施形態に係る駐車支援装置100が搭載された車両1の構成を示す図である。
車両1は、周辺検出センサ部10と、車両センサ部20と、車両制御装置30と、駐車支援装置100と、を備え、これらがCAN(Controller Area Network)バスなどの車載ネットワーク5を通じてデータ通信可能に接続されている。
周辺情報は、車両1の周辺に存在する物体の情報を含んでいる。当該物体は、例えば障害物や、車両1の駐車区画を区画する区画線などである。障害物は、車両1の走行の妨げになる各種の物体である。障害物の典型的な例として、柱や壁、消火栓などの建造物、駐車中や走行中の他車両、及び通行人が挙げられる。
サイドソナー10Aは、周辺の障害物を音波によって検出し、当該障害物と車両1との間の距離を測定する測距センサである。
サイドソナー10Aは、図2に示すように、車両1の左側、及び右側のそれぞれに配置されている。サイドソナー10Aは、扇状を成す検出範囲Rの中心角が通常のソナーよりも狭くなることで、当該検出範囲Rが略ビーム状を成している。これにより、サイドソナー10Aは、車両1の側方へ高い指向性を有し、車両1から比較的遠方(例えば5メートルなど)まで高精度に障害物を検出する。また車両1の走行にともなって(図2の例では前進走行)、車両1のサイドソナー10Aの検出範囲Rが通過した領域Wについて障害物が高精度に検出される。
本実施形態の車両1は、図2に示すように、前方、左側方、右側方、及び後方のそれぞれにカメラ10Bが設けられている。これらのカメラ10Bによって車両1を中心とした全方位が撮影される。
なお、カメラ10Bは全方位を1台のカメラで撮影するものであってもよい。またカメラ10Bによる撮影範囲、及びカメラ10Bの台数は適宜に変更可能である。
なお、操舵装置は、車両1の操舵輪を操舵させるアクチュエータを含む装置である。
また駆動装置は、車両1の駆動輪の駆動力を調整するアクチュエータを含む装置である。車両1の動力源がエンジンである場合、駆動装置のアクチュエータは、スロットルアクチュエータである。動力源がモータである場合、駆動装置のアクチュエータは、動力源のモータである。
制動制御装置は、車両1に設けられたブレーキシステムを制御することで、車両1の車輪へ付与する制動力を制御するアクチュエータを備えている。
駐車支援装置100は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Microprocessor Unit)などのプロセッサと、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などのメモリデバイス(主記憶装置とも呼ばれる)と、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)などのストレージ装置(補助記憶装置とも呼ばれる)と、センサ類や周辺機器などを接続するためのインターフェース回路と、車載ネットワーク5を介して他の車載装置と通信する車載ネットワーク通信回路と、を備えたコンピュータを備えている。かかるコンピュータとして、ECU(Electronic Conrtol Unit))が用いられている。
駐車支援装置100において、プロセッサがメモリデバイス又はストレージ装置に記憶されているコンピュータプログラムを実行することで、図1に示す各種の機能的構成が実現されている。
より具体的には、障害物検出部112は、サイドソナー10Aの検出結果に基づいて周辺の障害物を検出し、車両1を基準にした障害物の位置を検出する。
また障害物検出部112は、周辺情報のうち、サイドソナー10Aの検出範囲Rの中で最も信頼度が高い上記所定角度の範囲内の検出結果に基づく情報を用いて、車両1の周辺の障害物を検出する。
駐車区画Tは、図3に示すように、地面に描画された区画線TAによって区画された駐車のための領域であり、区画線TAは駐車枠線や白線などとも称される。
駐車区画検出部114は、カメラ10Bの撮影画像に対する画像認識により区画線TAを認識することで駐車区画Tを検出する。また駐車区画検出部114は、撮影画像の2次元座標系からマップデータのローカル空間座標系への投影変換により、撮影画像における駐車区画Tの位置を、マップデータのローカル空間座標系の位置に変換する。この投影変換は、公知、又は周知の適宜の技術を用いて行うことができる。
本実施形態において、駐車枠設定部115は、駐車区画Tの各区画線TAについて、図3に示すように、対象の区画線TAに対向する辺が略平行となるように駐車枠Dを設定する。
仮想障害物Cは、周辺検出センサ部10の検出結果に基づいて検出される障害物とは別に仮想的に設定される障害物である。
本実施形態では、仮想障害物設定部116は、駐車枠Dの手前からみて当該駐車枠Dの最も遠方の辺に接する位置(初期位置)に仮想障害物Cを設定する。本実施形態において、遠方側の辺は、駐車状態の車両1の前後方向に延びる縦辺のうちの遠方側の辺であり、以下、この辺を最遠方辺Daと言う。
本実施形態では、仮想障害物Cは、駐車区画Tの隣に駐車し得る他車両3を示す矩形状であり、当該仮想障害物Cの大きさは当該他車両3の大きさに基づいて設定され、直線部Caが駐車枠Dの最遠方辺Daに平行になるように駐車枠Dに並べて配置される。
仮想障害物移動部117は、図4に示すように、車両1が駐車枠Dを通過することで、当該駐車枠Dの手前の位置からみてサイドソナー10Aの検出範囲Rが最遠方辺Daよりも遠方に位置する場合、サイドソナー10Aの検出範囲Rの位置と最遠方辺Daとの離間距離Lに応じた移動量Mで、車両1の通過方向Fへ仮想障害物Cを移動する。通過方向Fは車両1が駐車枠Dを通過したときの進行方向である。
以下、サイドソナー10Aの検出範囲Rの位置を「ソナー検出位置RP」という。ソナー検出位置RPには、サイドソナー10Aのビーム状の探査波の主軸RK(図2)の位置(一般的には、車両1におけるサイドソナー10Aの配置位置と同じ)が用いられる。
この離間距離Lには、図6に示すように、車両1が駐車枠Dに対して斜めの姿勢になっている場合を考慮に入れて次の距離が用いられている。
すなわち、図6に示すように、駐車枠Dの最遠方辺Daの前端Da1、及び後端Da2のそれぞれを基点とし当該最遠方辺Daに垂直にソナー検出位置RPの主軸RKに向かって引いて得られる垂線Q1、Q2のうち短い方の長さが離間距離Lに用いられる。
最遠方辺Daの前端Da1は、車両1に近い側の端点であり、後端Da2は車両1から遠い側の端点である。
また、図6の斜め停車Bに示すように、先端側が後端側よりも駐車枠Dから近付くような姿勢で車両1が停車しているときは、最遠方辺Daの後端Da2から延びる垂線Q2の長さが離間距離Lに用いられる。
これにより、仮想障害物Cの移動量Mは、当該仮想障害物Cの直線部Caがサイドソナー10Aによる未検出範囲に入り込まない量に留められる。
なお、前掲図4に示すように、車両1の姿勢が駐車枠Dに対して垂直である場合、垂線Q1、及びQ2の長さが等しくなるため、どちらの長さを離間距離Lに用いてもよい。
本実施形態の駐車経路は、車両1が周囲の障害物、及び仮想障害物Cに衝突することなく駐車区画Tの駐車枠Dへ後ろ向き駐車するように、車両1の現在位置から駐車区画Tへ車両1を移動させる経路である。
後ろ向き駐車は、車両1を駐車区画Tへ後進によって入庫させることを言う。
車両制御装置30が制御情報に基づいて制御を実行することで、車両1が駐車区画Tへ向けて自動走行して自動入庫することとなる。
駐車支援装置100は、自動駐車の指示が入力されると、駐車区画Tへ車両1を自動走行により入庫させるための自動駐車処理を開始する。
先ず、駐車枠設定部115が、駐車区画Tに対して駐車枠Dを設定する(ステップSa1)。
次いで、仮想障害物設定部116は、駐車枠Dの最遠方辺Daに直線部Caが接する初期位置に仮想障害物Cを設定する(ステップSa2)。
次に、仮想障害物移動部117は、車両1の現在位置、及び駐車枠Dの位置に基づいて、ソナー検出位置RPが駐車枠Dを通過しているか否か、換言すれば、車両1のソナー検出位置RPが駐車枠Dの最遠方辺Daよりも遠方に位置するか否かを判定する(ステップSa3)。
そして、自動走行制御部119は、駐車区画Tへ車両1を駐車経路に沿って自動走行させるために、当該駐車経路に基づいて制御情報を生成し、当該制御情報を車両制御装置30へ出力する(ステップSa6)。これにより、車両制御装置30の制御により、車両1が自動走行を開始し駐車区画Tへの駐車が行われる。
一方、ソナー検出位置RPが駐車枠Dを通過している場合(ステップSa3:Yes)、図9の「移動後」に示すように、仮想障害物Cは離間距離Lに応じて平行移動する。これにより、駐車枠Dと仮想障害物Cとの間に、車両1が通過可能な領域が生じることとなる。そして、駐車経路は、駐車枠Dと仮想障害物Cとの間に生じた領域、及び、当該領域における障害物のサイドソナー10Aによる検出結果を踏まえて駐車経路が算出される。
この結果、仮想障害物Cを移動させない場合に比べて、より切り返し回数が少ない駐車経路が算出可能になる。なお、「切り返し」は、駐車区画Tへの車両1の進入角の調整のための前進、及び後進の繰り返し運転を言い、スイッチバックと称されることもある。
さらに、駐車区画Tを検出する構成であるため、当該駐車区画Tの隣に存在し得る障害物としての他車両3の姿勢(前後方向)についても、駐車区画Tの方向に基づいて類推可能である。
したがって、仮想障害物Cを平行移動するだけで、駐車区画Tの隣の他車両3の姿勢をサイドソナー10Aの検出結果に基づいて特定せずとも、また当該検出結果による特定を待つこと無く、当該他車両3の姿勢に合わせた位置に仮想障害物Cを速やかに移動させることができる。
これにより、駐車可能スペースEの検出や駐車区画Tの隣に存在する障害物の姿勢や形状をサイドソナー10Aの検出結果を用いて特定する構成に比べて、これらをより早いタイミングで特定することができ、また、これらが早期に特定されることで、より駐車区画Tのより近くで車両1を停車させて、より短い駐車経路を算出することも可能になる。
これにより、複数の他車両3が並列に駐車する駐車場内などにおける駐車経路を適切に算出することができる。
これにより、障害物を高い信頼度で検出することができる。
なお、この場合、図10に示すように、仮想障害物Cの初期位置は、駐車枠Dに直列方向に隣接する位置となる。また駐車枠Dの上記最遠方辺Daは、車両1の前後方向に延びる長辺ではなく、車両1の車幅方向に延びる短辺のうち、駐車区画Tの手前からみて最も遠い方の辺である。
10 周辺検出センサ部
10A サイドソナー
10B カメラ
100 駐車支援装置
110 位置検出部
111 周辺情報取得部
112 障害物検出部
114 駐車区画検出部
115 駐車枠設定部
116 仮想障害物設定部
117 仮想障害物移動部
118 駐車経路計算部
119 自動走行制御部
C 仮想障害物
D 駐車枠
Da 最遠方辺
F 通過方向
L 離間距離
M 移動量
R 検出範囲
RK 主軸
RP ソナー検出位置
T 駐車区画
TA 区画線
Claims (4)
- 車両の現在位置を検出する位置検出部と、
前記車両に設けられたソナーからの情報によって当該車両の側方の障害物を検出する障害物検出部と、
前記車両の周辺を撮影した撮影画像に基づいて区画線を検出することで駐車区画を検出する駐車区画検出部と、
仮想障害物を前記駐車区画に隣接した位置に設定する仮想障害物設定部と、
前記車両が前記駐車区画を通過している場合、前記駐車区画と、前記ソナーの前記車両における配置位置との離間距離に応じた移動量で、前記車両の通過方向へ、前記仮想障害物を平行移動する仮想障害物移動部と、
前記車両の現在位置と、前記ソナーによって検出された障害物、前記仮想障害物、及び前記駐車区画のそれぞれの位置と、に基づいて、前記車両が現在位置から移動し前記駐車区画へ駐車する駐車経路を計算する駐車経路計算部と、
を備えることを特徴とする駐車支援装置。 - 前記仮想障害物は、
前記駐車区画の隣に駐車し得る他車両に基づく大きさに設定され、
前記駐車区画に並列に設定される
ことを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。 - 前記障害物検出部は、
前記車両に設けられたソナーからの情報のうち、所定の範囲内で検出された情報を用いる、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の駐車支援装置。 - 車両の現在位置を検出する位置検出部と、
前記車両に設けられたソナーからの情報によって当該車両の側方の障害物を検出する障害物検出部と、を備えた駐車支援装置の制御方法において、
前記車両の周辺を撮影した撮影画像に基づいて区画線を検出することで駐車区画を検出する第1ステップと、
仮想障害物を前記駐車区画に隣接した位置に設定する第2ステップと、
前記車両が前記駐車区画を通過している場合、前記駐車区画と、前記ソナーの前記車両における配置位置との離間距離に応じた移動量で、前記車両の通過方向へ、前記仮想障害物を平行移動する第3ステップと、
前記車両の現在位置、前記ソナーによって検出された障害物、前記仮想障害物、及び前記駐車区画のそれぞれの位置に基づいて、前記車両が現在位置から移動し前記駐車区画へ駐車する駐車経路を計算する第4ステップと、
を備えることを特徴とする駐車支援装置の制御方法。
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