JP2021135838A - 駐車支援装置、及び駐車支援システム - Google Patents
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Abstract
Description
一方、衝突予測機能は、目標経路に基づいて衝突を予測しているため、車両が目標経路から外れて走行した場合、衝突予測機能が正しく動作しないことがある。
図1は本実施形態に係る駐車支援システム1の構成を示す図である。図2は自動駐車の説明図である。
駐車支援システム1は、図2に示すように、駐車場3において、例えば運転者などの乗員によって開始指示が与えられた場合に、車両2を目標の駐車スペース4に運転者が運転操作せずとも自動的に駐車させることで運転者を支援する。かかる駐車支援システム1は、図1に示すように、駐車支援装置5と、車両制御部6と、車両状態検知部8と、周辺検知部9と、周辺撮影部10と、HMIユニット11と、を備え、これらがCAN(Controller Area Network)などの車載ネットワークを介して、或いは、直接的に接続される。
駐車支援装置5は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro-Processing 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、車載ネットワークを介して他の車載機器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(本実施形態では、ECU(Electric Control Unit))を有する。駐車支援装置5では、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、自動駐車制御のための各種の機能的構成が実現されている。駐車支援装置5の機能的構成については後述する。
スロットルアクチュエータは、駐車支援装置5からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量(スロットル開度)を制御し、車両2の駆動力を制御する。なお、車両がハイブリッド車である場合には、エンジンに対する空気の供給量の他に、動力源としてのモータに駐車支援装置5からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。車両2が電気自動車である場合には、スロットルアクチュエータの代わりに動力源としてのモータに駐車支援装置5からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。これらの場合における動力源としてのモータは、アクチュエータ7を構成する。
ブレーキアクチュエータは、駐車支援装置5からの制御信号に応じて、車両2に設けられたブレーキシステムを制御し、車両2の車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば液圧ブレーキシステムを用いることができる。
操舵アクチュエータは、電動パワーステアリングシステムのうち操舵トルクを制御するアシストモータの駆動を、駐車支援装置5からの制御信号に応じて制御する。
車速センサは、車両2の速度を検知する検知器である。車速センサとしては、例えば、自車両2の車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフトなどに対して設けられ、車輪の回転速度を検知する車輪速センサが用いられる。加速度センサは、車両2の加速度を検知する検知器である。加速度センサは、例えば、車両2の前後方向の加速度を検知する前後加速度センサと、車両2の横加速度を検知する横加速度センサとを含んでいる。ヨーレートセンサは、車両2の重心の鉛直軸周りのヨーレート(回転角速度)を検知する検知器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。
これらのセンサに基づくデッドレコニングには、公知、又は周知の技術を用いることができる。
測距センサ12は、車両2と障害物との間の距離を計測するための検知器であり、超音波、電波又は光などの探索波を放射し、当該探索波が障害物によって反射されて返ってくる反射波を検出し、当該検出結果を駐車支援装置5に出力する。本実施形態では、測距センサ12にソナーが用いられる。なお、測距センサ12は、ミリ波レーダ、又はレーザレーダであってもよい。
障害物マップ生成部28は、障害物の検知結果に基づいて、障害物マップ52を生成する。
障害物マップ52は、車両2の周辺における障害物の位置を示すデータである。本実施形態において、障害物マップ52は、図3に示すように、測距センサ12が発した探索波が反射された地点(以下「反射点」という。)の位置Prを2次元直交座標系の第1座標平面60にマッピングして成る点群データである。この第1座標平面60の原点Oaは、障害物マップ52の生成開始タイミングにおける自車位置Psであり、またXa軸は同タイミングにおける車両2の前後方向(全長方向)、Ya軸は同タイミングにおける車両2の左右方向(車幅方向)である。
第2座標平面は、周辺検知部9の検知タイミングにおける車両2の自車位置Psを原点とし、車両2の前後方向をX軸、車両2の左右方向をY軸とした直交2次元座標系である。障害物マップ生成部28は、公知、又は周知の適宜の手法を用いて、自車位置Psから反射点までの距離、及び自車位置Psからみた反射点の方向を検知結果に基づいて求めることで、第2座標平面における当該反射点の位置Prを算出する。
より具体的には、駐車スペース検出部30は、周辺画像50に写っている駐車区画線62を画像認識によって抽出する。駐車区画線62は、駐車スペース4を区画するために地面に描かれた線である。駐車スペース検出部30は、車両2の上方の視点位置から当該車両2の周辺を俯瞰した俯瞰画像に周辺画像50を変換し、この周辺画像50が撮影されたときの自車位置Ps、及び車両2の姿勢(ヨーレート)に基づいて、俯瞰画像を障害物マップ52に重畳した重畳マップ54を生成する。そして駐車スペース検出部30は、重畳マップ54において駐車区画線62の位置を特定することで、第1座標平面60における駐車スペース4の位置を検出する。
なお、周辺画像50から俯瞰画像への変換には、公知、又は周知の視点変換処理を用いることができる。また図3には、周辺画像50として俯瞰画像を示している。
自動運転制御部36は、車両2を運転者の運転操作を伴わずに自動で走行させ目標駐車スペース4TGTに入庫させるための自動運転制御(以下、「自動駐車制御」という)を駐車経路Tpに基づいて実行する。具体的には、自動運転制御部36は、車両制御部6を制御する制御信号を駐車経路Tpに基づいて生成し、当該制御信号を車両制御部6に送信する。車両制御部6が制御信号にしたがって車両2の走行のための制御を行うことで、車両2が自動で駐車経路Tpに沿って走行し、目標駐車スペース4TGTに自動で入庫する。
詳述すると、自動駐車制御が実行されている間、周辺撮影部10は、車両2の周辺の撮影を継続して周辺画像50を順次に出力し、駐車スペース検出部30は、これらの周辺画像50に基づいて駐車スペース4の検出を継続する。
自動駐車制御の実行中は、車両2が目標駐車スペース4TGTに徐々に近き、両者の距離が縮まるため、周辺画像50の画像認識に基づく目標駐車スペース4TGTの検出精度も漸次に高くなる。この結果、目標駐車スペース4TGTの位置が自動運転制御の開始当初の位置からずれる場合がある。
なお、目標駐車スペース4TGTへの車両2の到達が困難、又は不可能なほどに目標位置補正量VAが大きい場合、自動運転制御部36は、車両2を停車させる制御信号を車両制御部6に出力し、自動駐車制御を中止してもよい。
この駐車支援処理は、車両2が駐車場3を走行している場合に実行される。すなわち、駐車支援装置5は、駐車場3への入場を、例えば、車両2が備えるナビゲーション装置や、駐車場3が備える設備(例えば管理装置など)が発する信号の受信などに基づいて検知すると、図5に示すように、障害物マップ生成処理70、駐車スペース検出処理72、及び、駐車支援制御処理74のそれぞれを開始する。これら障害物マップ生成処理70、駐車スペース検出処理72、及び、駐車支援制御処理74は、互いに同期して、又は非同期に行われる。
一方、駐車スペース検出処理72では、駐車スペース検出部30が周辺画像50に基づいて駐車スペース4の位置を検出する(ステップSb1)。その後、駐車スペース検出部30は、所定時間ごとに当該駐車スペース4の位置の更新を繰り返す(ステップSb2)。
これら障害物マップ52の更新、及び駐車スペース4の位置の更新は、例えば車両2が駐車場3から退場するなどの適宜のタイミングまで継続される。
これらステップSe1、及びステップSe2の処理について、図6、及び図7を参照して更に説明する。
ステップSe1において、衝突予測部40は、予測経路Tkを求めるために、先ず、自車位置算出部26から自車位置Psを取得し、駐車経路Tpにおける予定位置Ppからの自車位置Psのずれの大きさ、及びずれの方向を示すベクトル(以下、「経路ずれベクトルVB」という)を求める。
予定位置Ppは、目標駐車スペース4TGTの目標位置補正量VAが常にゼロであり、車両2が駐車経路Tp上を走行していると仮定したときの車両2の位置である。本実施形態では、駐車経路Tpは、図6に示すように、多数のノードNによって表されており、衝突予測部40は、これらのノードNの中から現時点での車両2の予定位置Ppに対応するノードNtを特定する。そして、衝突予測部40は、当該ノードNtと自車位置Psに基づいて経路ずれベクトルVBを求める。なお、駐車経路Tpの各ノードNと自車位置Psは、上記第1座標平面60の座標値によって位置が規定されており、経路ずれベクトルVBは、ノードNtと自車位置Psの各々の座標値に基づいて求められる。
ステップSe2において、衝突予測部40は、衝突発生を予測するために、先ず、図8に示すように、予測経路Tkに沿って車両2が走行したときに通過する通過領域Rpを障害物マップ52に重畳する。そして衝突予測部40は、通過領域Rpに障害物(いずれかの反射点の位置Pr)が存在する場合、車両2と障害物との衝突が発生すると予測する(衝突発生の確実性が高いと判断する)。例えば図8では、矢印Xで示した箇所において、車両2と障害物(他車両TA)との衝突が発生すると衝突予測部40によって予測される。
この構成によれば、衝突予測部40は、駐車経路Tpではなく、車両2が辿る可能性が高い予測経路Tkに基づいて、当該車両2と障害物との衝突発生を予測する。したがって、車両2が駐車経路Tpから外れて走行した場合でも、衝突予測を適切に実行させ、より的確に衝突発生を予測することができる。
これにより、予測経路Tkの算出時点において、入庫までに車両2が辿る可能性が高い経路が簡単、かつ精度よく求められる。
これにより、目標駐車スペース4TGTの位置ずれが目標駐車位置補正部38によって何度も補正される等して車両2が不規則な経路を辿る場合でも、予測経路Tkの精度を維持し、衝突発生を的確に予測することができる。
障害物マップ52の更新が繰り返されることで、障害物の位置の精度が漸次高められる。また、衝突予測部40が最新の障害物マップ52に基づいて衝突の発生を予測することで、より精度よく衝突発生を予測することができる。
車両2が出庫する際の走行を駐車支援システム1、及び駐車支援装置5が支援することで、車両2と、当該車両2の周辺(隣など)に駐車している他の車両などの障害物との衝突予測を的確に行うことができる。
2 車両
4 駐車スペース
4TGT 目標駐車スペース
5 駐車支援装置
20 車両状態検知結果取得部
22 周辺検知結果取得部
24 周辺画像取得部
26 車位置算出部
28 障害物マップ生成部
30 駐車スペース検出部
32 目標駐車スペース決定部
34 駐車経路決定部
36 自動運転制御部
38 目標駐車位置補正部
40 衝突予測部
50 周辺画像
52 障害物マップ
Ps 自車位置
Tk 予測経路
Tp 駐車経路(所定経路)
VA 目標位置補正量
VB 経路ずれベクトル
Claims (5)
- 所定の駐車経路に沿った車両の走行を支援する駐車支援装置において、
前記車両の自車位置を算出する自車位置算出部と、
前記駐車経路と前記自車位置とを用いて、前記車両が辿る予測経路を求め、当該予測経路に基づいて、前記車両と障害物との衝突の発生を予測する衝突予測部と、
を備えることを特徴とする駐車支援装置。 - 前記衝突予測部は、
前記駐車経路と前記自車位置との差を求め、当該差を用いて前記駐車経路をオフセットして前記予測経路を求める、
ことを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。 - 前記衝突予測部は、
前記車両が自動で走行している間、前記予測経路の算出と、当該予測経路に基づく前記衝突の発生の予測と、を繰り返し実行する
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。 - 前記車両の周辺の障害物の検知結果を取得する周辺検知結果取得部と、
前記障害物の検知結果に基づいて、前記障害物の位置を示す障害物マップを生成する障害物マップ生成部と、を備え、
前記障害物マップ生成部は、
前記車両が自動で走行している間、前記障害物マップの更新を繰り返し、
前記衝突予測部は、
最新の前記障害物マップに基づいて、前記車両と障害物との衝突の発生を予測する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の駐車支援装置。 - 車両の走行を制御する車両制御部と、
前記車両制御部を制御して所定の駐車経路に沿った車両の走行を支援する駐車支援装置と、
を備えた駐車支援システムにおいて、
前記駐車支援装置は、
前記車両の自車位置を算出する自車位置算出部と、
前記駐車経路と前記自車位置とを用いて、前記車両が辿る予測経路を求め、当該予測経路に基づいて、前記車両と障害物との衝突の発生を予測する衝突予測部と、
を備えることを特徴とする駐車支援システム。
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