JP6923746B2 - 駐車支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、駐車支援装置に関し、例えば、カメラやソナー等の外界認識装置からの情報に基づいて車両を駐車可能な空間を検出して駐車枠への車両の駐車を支援する駐車支援装置に関する。

従来、カメラやソナーを用いて、周囲の白線や障害物を認識することにより、自車両が収まる大きさの駐車枠の位置、および、その手前の通路空間を把握する駐車支援装置が存在する。特許文献１には、車両の最小回転半径に対応する後輪および車両前端の旋回軌跡と、駐車枠幅と、障害物距離とに基づいて、ステアリングを最大転舵角に設定して後進させることにより、目標駐車枠内へと一度に進入することができる境界を示す後進切返境界を演算し、車両の周囲を撮像した撮像画像に後進切返境界を重畳することにより、提示画像を作成し、作成した提示画像を表示手段に表示する技術が示されている。

特許第５１５１８０３号公報

しかしながら、認識情報のみから抽出した駐車枠は、自車両が収まる空間であることが判っているだけであり、その駐車枠に至る経路が生成できるか否かは別途確認する必要がある。経路を生成できない駐車枠を運転者に選択させて、経路生成の演算を行っても、結果は失敗し、運転者は別の駐車枠を選び直すことになり、ユーザビリティの低下につながる。このため、経路を生成できない駐車枠を、運転者から極力選択できないようにすることが望ましい。

上記した特許文献１の駐車支援装置では、車両誘導手段は、切返し無しで駐車可能な自車両の位置を演算するものである。このため、特許文献１の演算方法を用いて、切返し無しの経路を生成可能な駐車枠か否かを判定することはできるが、切返しを含む経路を生成可能な駐車枠か否かを判定することはできない。

経路を生成可能な駐車枠か否かを判定する方法の一つとして、各駐車枠に対し、実際に経路生成を行う方法が考えられる。しかし、経路生成は演算負荷がかかる処理であることに加え、駐車制御開始時の自車両の位置が定まらなければ正確な経路生成を行うことができない。以上の理由により、自車両を走行させて駐車枠を探索しながら、全ての駐車枠に対して経路生成を行い、これを以て経路生成可能な駐車枠か否かを判定するのは困難である。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、駐車枠に車両を駐車可能か否かを簡易に判定できる駐車支援装置を提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明に係る駐車支援装置は、車両通行可能な通路から該通路の通路幅方向一方側に配置された駐車枠に車両を駐車させるための支援を行う駐車支援装置であって、前記駐車枠の枠入口の入口幅の情報および前記通路の通路幅の情報を取得する駐車空間情報取得手段と、前記車両を、前記駐車枠および前記通路で構成される空間内で、駐車開始時の前記車両の向きから駐車完了時の前記車両の向きまで、旋回半径を考慮せずに回転させるときに最小限必要となる通路幅である、最小突出量を算出する最小突出量算出手段と、前記通路の通路幅と前記最小突出量とを比較して、前記通路の通路幅が前記最小突出量よりも小さいときは前記車両の前記駐車枠への駐車は不可能と判断する駐車可否判断手段と、を有することを特徴とする。

本発明の駐車支援装置によれば、駐車枠に車両を駐車できる可能性があるか否かを軽負荷の処理で簡易的に判定することができるので、検出した駐車枠全てに本発明の判定を適用して、駐車不可能と判定された駐車枠を運転者から選択できないようにすることも可能である。よって、駐車するための経路を作成することが不可能な駐車枠を運転者が選択して経路生成が失敗し、駐車枠を選びなおす事態の発生確率を低減できる。

本発明に係る駐車支援装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図。 通路に対して直角に設定された駐車枠に駐車する場合の、駐車開始時の車両と駐車枠と通路との位置関係を示す平面図。 図２に示す並列駐車で、車両を駐車開始時のヨー角から駐車完了時のヨー角まで、出来るだけ駐車枠側に寄せて回転させたときの、駐車枠から通路に突出する通路幅方向の突出量の変化を示す平面図。 図２に示す並列駐車で、車両を駐車開始時のヨー角から駐車完了時のヨー角まで、出来るだけ駐車枠側に寄せて回転させたときに、車両が駐車枠から通路に突出する通路幅方向の突出量がほぼ最大となる場合を示す平面図。 図２に示す並列駐車で、本発明の駐車支援装置が駐車不可能でないとみなす、通路幅と最小突出量との関係を示す平面図。 図２に示す並列駐車で、本発明の駐車支援装置が駐車不可能であるとみなす、通路幅と最小突出量との関係を示す平面図。 前記した実施形態における、検出した駐車枠に車両が駐車可能か否かを判定し、駐車不可能であれば運転者が選択できないようにする処理を表すフローチャート。 通路に対して斜めに設定された駐車枠に駐車する場合の、駐車開始時の車両と駐車枠と通路との位置関係を示す平面図。 図８に示す斜め駐車で、本発明の駐車支援装置が駐車不可能でないとみなす、通路幅と最小突出量との関係を示す平面図。 図８に示す斜め駐車で、車両を駐車開始時のヨー角から駐車完了時のヨー角まで、出来るだけ駐車枠側に寄せて回転させたときに、車両が駐車枠から通路に突出する通路幅方向の突出量が最大となる場合を示す平面図。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、車両を駐車開始時のヨー角から駐車完了時のヨー角まで、出来るだけ駐車枠側に寄せて回転させたときに、通路と駐車枠によって構成される空間と、車両との位置関係のパターンを示す平面図。

以下、本発明に係る駐車支援装置の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。まず、駐車支援装置の概略構成について図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る駐車支援装置の概略構成を示すブロック図である。

図１において、本実施形態の駐車支援装置１００は、カメラやソナー等の外界認識装置からの情報に基づいて車両を駐車可能な空間を検出し、複数の駐車可能空間の中から目標駐車位置を決定し、駐車開始位置から目標駐車位置へ車両を走行させて駐車を行う駐車支援装置である。

なお、本発明は、駐車可能な空間の検出と目標駐車位置の決定にかかる発明であるので、駐車開始位置から目標駐車位置へ車両を走行させて駐車を行う際の車両操縦の形態に依存しない。駐車支援装置には、駐車を行う際の車両操縦のどこまでをシステムが制御するか（全面的にシステムが制御するか、ステアのみをシステムが制御するか、全面的に運転車が操縦するか、等）について様々な形態が存在するが、本発明はいずれの形態の駐車支援装置にも適用可能である。

駐車支援装置１００は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）で構成され、駐車支援ソフトウェア１０１を格納している。駐車支援装置１００は、状態遷移部１１０、入出力処理部１１１、駐車枠検知部１２０、静止物体検知部１２１、空間マップ生成部１２２、駐車空間抽出部１２３、走行可能領域抽出部１２４、駐車枠選定部１３０、表示画像生成部１４０、自車位置推定部１５０、経路生成部１５１、車両制御部１５２、および、駐車不可枠除外部１６０を備えている。

駐車支援装置１００は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の車両制御ネットワーク１９０に接続され、車両制御ネットワーク１９０には各種センサ／アクチュエータＥＣＵ１８０が接続されている。また、駐車支援装置１００は、操作入力部としてＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１７１と接続されるとともに、外界認識センサ（カメラ、ソナー等）１７２、入力スイッチ１７３と接続されている。なお、本実施例では、ＨＭＩ１７１、外界認識センサ（カメラ、ソナー等）１７２、入力スイッチ１７３が直結の信号線で接続され、各種センサ／アクチュエータＥＣＵ１８０が車両制御ネットワーク１９０を通して接続されることとしているが、本発明はこの接続形態の構成が異なっていても実施可能である。

状態遷移部１１０は、駐車支援装置１００全体の動作を司り、他のソフトウェア処理部からの情報をもとに自らの状態を遷移させ、次のアクションを決定する。状態遷移部１１０が持つ状態により、駐車支援装置１００が現時点で作動中であるか否か、および、作動中の場合は、今実行すべき動作が、駐車可能な空間の検出であるか、目標駐車位置の決定であるか、目標駐車位置への車両の走行であるかが決まる。

入出力処理部１１１は、直結の信号線や車両制御ネットワーク１９０で接続された、駐車支援装置１００の外部の各種装置との入出力処理を行う。すなわち、各種装置から受信した入力データを他のソフトウェア処理部に渡す処理、および、他のソフトウェア処理部から要求された出力データを各種装置に送信する処理を行う。

駐車枠検知部１２０は、前記した入出力処理部１１１を通して得られる外界認識センサ１７２の情報（主にカメラの情報）に基づいて、駐車場内の路面に標示されている駐車枠白線や、駐車枠ロープ等の駐車枠線を検知するものである。この検知された駐車枠に関する情報は、後で説明する空間マップ生成部１２２や、駐車枠選定部１３０等に送られる。また、駐車枠検知部１２０は、駐車枠の枠入口の入口幅、奥行き、駐車枠と通路の交差角αを検知するものでもよく、並列駐車や斜め駐車や縦列駐車等の枠種判定手段を構成するものでもよい。

静止物体検知部１２１は、前記した入出力処理部１１１を通して得られる外界認識センサ（カメラ、ソナー等）１７２の情報に基づいて、近傍に置かれた物体、駐車スペース内に駐車している他車両、駐車枠区切りの壁もしくは柱等の、静止物体を検知するものである。検知された静止物体の情報は、後で説明する空間マップ生成部１２２等へ送られる。

空間マップ生成部１２２は、駐車枠検知部１２０が検知した駐車枠、および、静止物体検知部１２１が検知した静止物体について、検知時点のこれらの自車相対座標と、自車位置推定部１５０が算出した自車位置をもとに、特定の位置（駐車支援機能が起動したときの位置等）を原点としたこれらの座標を求め、駐車支援装置１１０内のメモリに設けた空間マップにこれらの座標を記憶する。

駐車空間抽出部１２３は、空間マップ生成部１２２が生成した空間マップに基づいて、一辺以上が静止物体によって囲われ、かつ、車両が駐車できる大きさの空間を、駐車空間として抽出するものである。車両が駐車できる大きさの空間を判定する具体的な方法としては、車両の全長ｌ、全幅ｗと、静止物体で囲われた空間とを比較して、空間が車両の収まる大きさを有しているかを判定する。

走行可能領域抽出部１２４は、空間マップ生成部１２２が生成した空間マップに基づいて、駐車枠もしくは駐車空間に隣接し、かつ、自車位置とも隣接する静止物体のない空間を、走行可能領域として抽出するものである。具体的には、図２から図４に示される空状態の駐車枠２０３に至る走行可能領域として、通路２０５を抽出する。

駐車枠選定部１３０は、駐車枠検知部１２０が検知した駐車枠のうち、空間マップ生成部１２２が生成した空間マップに基づいて枠内に静止物体が無いと判定できるもの、および、駐車空間抽出部１２３が抽出した駐車空間を、選定元の駐車枠候補とする。そして、選定元の駐車枠候補の中から、運転者から選択可能にする目標駐車枠候補、および、その中で最も駐車に適すると考えられる目標駐車枠候補を選定するものである。駐車枠選定部１３０は、選定された目標駐車枠候補の情報を表示画像生成部１４０に供給するとともに、運転者によって最終的に選択された目標駐車枠の情報を、経路生成部１５１、車両制御部１５２に供給する。

表示画像生成部１４０は、入出力処理部１１１を通して得られる外界認識センサ１７２の情報と、駐車枠選定部１３０によって選定された目標駐車枠候補の情報を、自車位置推定部１５０が出力する自車位置座標に基づいて座標変換したものを、重畳して画面に表示するための画像を生成する。これら以外にも、経路生成部１５１が生成した経路等を重畳表示してもよい。

自車位置推定部１５０は、自車両の操舵角、車輪速パルス、シフト位置をもとに、特定の位置（駐車支援機能が起動したときの位置等）を原点とした自車両の位置およびヨー角を推定するものである。この位置情報は、空間マップ生成部１２２、表示画像生成部１４０、経路生成部１５１、車両制御部１５２等のシステム全体で用いられる。なお、自車位置情報の精度向上のために、ナビゲーションシステムのＧＰＳシステムや、外界認識センサ１７２の情報を併用してもよい。

経路生成部１５１は、運転者によって選定された目標駐車枠の情報、および、その駐車枠に隣接する走行可能領域の情報、および、自車位置推定部１５０から得られる自車位置に基づいて、車両が目標駐車枠２０３に駐車できる経路を生成するものである。この経路は、目標駐車枠と走行可能領域によって構成される、経路生成可能空間の内側のみを通るように生成される。

車両制御部１５２は、自車位置推定部１５０、および、経路生成部１５１からの出力に基づいて、ステアリング操作、加減速操作、シフト操作の制御量を算出して実行し、車両を目標駐車枠内に移動させる。具体的には、車両制御部１５２は、ステアリング操作では、算出された制御量で電動ステアリングを作動させて操舵し、加減速操作では、算出された制御量で駆動力および制動力を制御して車両を加減速し、シフト操作では、算出された進行方向に基づいて車両のシフト位置を切り替える。

なお、先述の通り、車両制御部１５２の機能のうち一部もしくは全部を、駐車支援装置１００が制御する代わりに、運転者が車両を操作することにしても良い。いずれの場合も、本発明は適用可能である。

そして、駐車不可枠除外部１６０は、本実施形態に特徴的な処理を行うためのソフトウェア処理部である。

駐車不可枠除外部１６０は、駐車枠選定部１３０の選定元の駐車枠候補すべてについて、駐車枠と通路によって構成される空間内で、駐車開始時の車両の向きから駐車完了時の車両の向きまで、旋回半径を考慮せずに回転させるときに最小限必要となる通路幅である、最小突出量ｗｍを算出する。

そして、最小突出量ｗｍと通路２０５の幅ｗｒとを比較し、車両が駐車不可能かを判断する。すなわち、通路幅ｗｒの方が最小突出量ｗｍよりも小さいときは車両の駐車枠への駐車は不可能と判断する。この際に、算出された最小突出量ｗｍの方が車両の全幅ｗよりも小さい場合は、車両の全幅を最小突出量とする。駐車不可能と判定された駐車枠は、駐車枠選定部１３０の選定元の駐車枠候補から除外される。

この駐車不可枠除外処理は、新たに見つかった駐車枠のみに対して実行する形態でも良いが、外界認識センサ１７２の情報に基づいて検知される静止物体や駐車枠は、自車の移動や時間経過によって変化する可能性が有るため、一定距離移動毎、もしくは一定時間経過毎に、改めて駐車不可枠除外処理を実行しなおす形態が望ましい。

駐車不可枠除外部１６０によって実行される駐車不可枠除外処理は、算出に時間のかかる経路生成を実行しないため、駐車できる可能性が有るか否かの判定が、軽負荷な処理によって可能となる。このため、駐車枠選定部１３０の選定元の駐車枠候補全てに対して、駐車枠を見つけるたびに実行しても、また、一定距離移動ごとや一定時間ごとに実行しても、わずかな処理負荷の増加のみで実行可能である。

なお、通路２０５の通路空間を構成する側面壁等の静止立体物２０６がある場合に、車両と静止立体物との間に最小限必要なマージンを加算することが好ましい。同様に、駐車枠の枠幅方向一方側の入口端部２０３ａおよび他方側の入口端部２０３ｂと車両との間にも最小限必要なマージンを加算することが好ましい。最小限必要なマージンを加算することで、車両と静止立体物との接触を回避でき、車両や側壁等の損傷を確実に防止できる。

つぎに、本実施形態の駐車支援装置１００を適用する駐車場について、図２〜図６を参照して駐車場の駐車枠と通路と車両の位置関係について説明する。図２において、駐車場２０１には複数の駐車枠２０２、２０３、２０４が白線等で区画されており、車両通行可能な通路２０５から通路幅方向一方側に、これらの駐車枠２０２、２０３、２０４が配置されている。通路２０５は側壁２０６によって通路幅ｗｒが決められており、通路２０５の長手方向と駐車枠の奥行方向との交差角αは９０度となっている。なお、図３および図４では、車両２２０を入れようとする駐車枠２０３に隣接する駐車枠２０２、２０４については、進入不能領域として表している。

この駐車場２０１は、並列駐車用であり、通路２０５と駐車枠２０３の長手方向とは交差角αが９０度となっているので、車両は通路２０５を通って目的の駐車枠２０３に後ろ向きもしくは前向きに駐車するようになっている。なお、図２では、側壁２０６に対して、マージン２０７を取って通路幅ｗｒを設定している。

駐車場２０１では、空状態の特定の駐車枠２０３の空間と通路２０５の空間をつなげて構成される連続空間がＴ字型に形成されており、このＴ字型の連続空間を車両が駐車枠に駐車するための経路生成可能空間としている。

前記の如く構成された本実施形態の駐車支援装置１００の動作について図２〜図６を参照して以下に説明する。図２の状態では、駐車枠２０２と駐車枠２０４には他車両２１０、２１１が駐車しており、中央位置の駐車枠２０３が空の状態となっている。空状態の駐車枠２０３の枠入口の入口幅はｗｓに設定されている。このように空状態の駐車枠２０３に車両２２０を後ろ向きに駐車する場合について以下に述べる。車両２２０は全長がｌであり、全幅はｗとなっている。

運転者は車両２２０を駐車場２０１に入場させ、複数の駐車枠につながっている通路２０５を通過させ、空いている駐車枠２０３の枠入口付近まで移動させて停車させる。そして、駐車支援装置１００の入力スイッチ１７３を操作することにより、入出力処理部１１１を機能させ、駐車支援ソフトウェア１０１を実行させる。駐車支援装置１００は、操舵角や車輪速パルス等を使用して、駐車場２０１における車両２２０の位置を推定する。

駐車支援装置１００は、外界認識センサ１７２からの情報に基づいて、車両２２０を駐車可能な空間である駐車枠２０３を駐車枠検知部１２０で検出する。また、自車周辺で静止物体があるかを静止物体検知部１２１で検知する。静止物体とは、例えば隣接する駐車枠内に置かれた荷物、自転車などや、駐車している他車両、パイロン等の静止物体などであり、これらを検知する。

ついで、駐車枠検知部１２０で検知された駐車枠２０３や、静止物体検知部１２１で検知された静止物体を含む空間マップを空間マップ生成部１２２で生成する。そして、生成した空間マップを用いて、駐車枠検知部１２０で検知された駐車枠２０３の中に静止物体が有るか否かを確認する。また、駐車空間抽出部１２３は、生成した空間マップをもとに、静止物体で囲まれた駐車空間を抽出する。

さらに、駐車枠検知部１２０で検知された駐車枠２０３の中に静止物体が無いことが確認されるか、もしくは、駐車空間抽出部１２３で駐車空間が検知されると、通路２０５上に位置している車両２２０が駐車枠２０３もしくは駐車空間に駐車するための走行可能領域が走行可能領域抽出部１２４によって抽出される。

駐車不可枠除外部１６０では、図４に示すように、車両２２０の車両全幅ｗ、車両全長ｌ、駐車枠の枠入口の入口幅（横幅）ｗｓ、駐車枠の前後方向と通路の長手方向が成す角（駐車枠の奥行方向と通路の長手方向との交差角）αとしたとき、駐車開始時の車両の向きから駐車完了時の車両の向きまで、旋回半径を考慮せずに回転させるときに最小限必要となる通路幅である最小突出量ｗｍを、次式（１）で算出する。
ｗｍ＝（ｗ・ｌ ｓｉｎ α）／ｗｓ…（１）

式（１）では、並列駐車の場合、車両２２０の駐車枠２０３への進入方向前側でかつ車幅方向一方側の車両角部が駐車枠２０３の枠幅方向一方側の入口端部２０３ａに位置するとともに、車両の車幅方向他方側の車両側部が駐車枠２０３の枠幅方向他方側の入口端部２０３ｂに接する位置に車両を配置したときの、車両２２０が駐車枠２０３から通路２０５に突出する通路幅方向の突出量が、最小突出量ｗｍとして算出される。

例えば図２に太い破線の矢印で示すように、通路２０５に位置する車両２２０を駐車枠２０３に収まる位置まで移動して駐車を完了するには、通路２０５に沿った向きから駐車枠２０３に収める向きまで、車両２２０のヨー角を回転させなければならない。隣接駐車枠に侵入せず、かつ、周囲の静止物体にも接触せずに駐車を行うには、この回転を、駐車枠２０３と通路２０５で構成されるＴ字型空間の内側で行う必要がある。

このように車両をＴ字型空間内で回転させるときに最小限必要となる通路幅は、図３のように、通路２０５に沿った向きから駐車枠２０３に収める向きまでの任意のヨー角に回転させた車両２２０を、Ｔ字型空間内の可能な限り駐車枠２０３側に寄せて置いたときに、通路側にはみ出す突出量の最大値となることが分かる（この突出量の最大値を、最小突出量と呼ぶ）。この最小突出量の通路幅が確保されていなければ、何度切り返そうとも、駐車枠２０３への駐車は不可能である。

α＝９０°の並列駐車の場合、図４に示すように、車両２２０の車幅方向一方側である旋回時外側（アウト側）の車両後端角部が、駐車枠２０３の枠入口の枠幅方向一方側の入口端部２０３ａに位置するとともに、車両２２０の車幅方向他方側である旋回時内側（イン側）の車両側辺が枠入口の枠幅方向他方側の入口端部２０３ｂに接する位置に配置されたときの突出量を、最小突出量と見做すことができる。そのときの車両２２０の向きと駐車枠の奥行き方向との角度θはθ＝ａｒｃｃｏｓ（ｗ／ｗｓ）となり、最小突出量はｗｍ＝（ｗ・ｌ）／ｗｓで計算できる。

なお、この計算式が成立するのは、ｗ≦ｗｓ＜√（ｗ^２＋ｌ^２）の場合である。ｗｓ＜ｗの場合は、車両２２０を駐車枠２０３に収めることは不可能である。ｗｓ≧√（ｗ^２＋ｌ^２）の場合は、車両２２０を駐車枠２０３の中だけで回転させることができるので、車両２２０の回転に必要となる最小突出量は０となる。この場合は、車両２２０を適切な駐車開始位置に前後移動できるだけの通路幅が確保できればよいので、最小突出量は車両全幅ｗと見做すことができる。また、ｗ≦ｗｓ＜√（ｗ^２＋ｌ^２）の場合も、ｗｍ＝（ｗ・ｌ）／ｗｓがｗよりも小さい場合は、同様の理由により、最小突出量を車両全幅ｗと見做す。

このように算出された車両２２０の通路幅方向の最小突出量ｗｍと、実際の通路幅ｗｒとを比較し、通路幅ｗｒの方が狭ければ、駐車不可枠除外部１６０は、駐車枠２０３への車両２２０の駐車は不可能と判断する。

したがって、図４に示すように、並列駐車の場合には、突出量ｗｍは、車両全長ｌと車両全幅ｗとの積を駐車枠の横幅（枠入口の入口幅）ｗｓで割って求められる。例えば全長が５ｍで全幅が２ｍの車両を、駐車枠の横幅が２．５ｍの駐車枠に入れるための突出量ｗｍは（５×２）／２．５＝４となり、実際の通路幅ｗｒが最小で４ｍ以上ないと駐車できないことが簡易に迅速に判断できる。

なお、本発明の方法によって求まる最小突出量は、車両２２０を通路２０５内から駐車枠２０３に向けて駐車するときに、無限大の切返し回数と、無限小の切返し移動距離を許容した場合に必要となる通路幅、と解釈することもできる。この場合は、最小旋回半径も無視して考えることができるため、Ｔ字型空間内で車両を回転させることが可能か否かのみを考えた、単純な計算式による最小突出量のみを用いて、容易に駐車可否を判定することができる。但し、実際の経路生成では、切返し回数は有限であり、切返し時にある程度の移動距離が必要になり、最小旋回半径の考慮も必要になる。よって、本発明の方法によって求まる最小突出量によって駐車不可能と判断された駐車枠は、経路生成も不可能であるが、逆は真ではない。すなわち、本発明の方法によって求まる最小突出量によって駐車不可能でないと判断された駐車枠でも、経路生成が不可能な場合はあり得る。

上述した動作説明について、図７を参照して本実施形態の駐車不可枠除外部１６０が各駐車枠に対して行う処理を説明する。この処理は、駐車枠が新たに検出されたとき、および、前回の同じ処理の実行から一定距離走行後（または一定時間経過後）に実行される。

駐車枠２０３に対して図７の処理が実行されると、ステップＳ１０で、該当の駐車枠２０３の通路幅ｗｒを取得する。この通路幅ｗｒは、空間マップをもとに走行可能領域抽出部１２４によって算出され、経路生成部１５１が用いる通路幅と共通の値を用いる。

このあと、ステップＳ１１で、該当の駐車枠２０３の枠入口の入口幅ｗｓを取得する。この入口幅ｗｓは、駐車枠検知部１２０が駐車枠を検知したときに検出した白線、もしくは、駐車空間抽出部１２３が駐車空間を抽出したときに検出した隣接障害物をもとに決定され、経路生成部１５１が用いる入口幅と共通の値を用いる。そして、ステップＳ１２で、枠入口の入口幅ｗｓ、駐車枠の交差角α（並列駐車／斜め駐車／縦列駐車）、車両全長ｌ、車両全幅ｗ、および、マージンをもとに、車両が通路に突出する通路幅方向の最小突出量ｗｍを算出する。

ステップＳ１３では、駐車場２０１の通路２０５の通路幅ｗｒと、算出された最小突出量ｗｍとを比較し、駐車場２０１の通路２０５の通路幅ｗｒが最小突出量ｗｍ以上か否かを判断する。駐車場２０１の通路２０５の通路幅ｗｒが最小突出量ｗｍ以上でないとき、すなわち、最小突出量ｗｍが通路幅ｗｒより大きいときは、ステップＳ１４で該当の駐車枠の駐車不可枠判定結果を「ＮＧ」とし、駐車不可とする。

また、駐車場２０１の通路２０５の通路幅ｗｒが最小突出量ｗｍ以上のとき、すなわち、最小突出量ｗｍが通路幅ｗｒ以下のときは、ステップＳ１５で該当の駐車枠の駐車不可枠判定結果を「ＯＫ」とし、駐車可とする。そして、ステップＳ１６で、該当の駐車不可枠判定結果「ＯＫ」の駐車枠のみを、運転者が選択可能にする。

図５に示す駐車場２０１の平面図では、算出された最小突出量ｗｍに対して、実際の通路幅ｗｒの方が大きいため、車両２２０を駐車開始時の向きから、駐車枠２０３に入れた時の向きまで回転させるために必要な最小限の通路幅が有ることが確認できる。したがって、この駐車枠２０３には車両２２０を駐車できる可能性がある、すなわち、駐車する際の経路を生成できる可能性が有ると判断することができる。先述の通り、最小突出量ｗｍに基づいて駐車できる可能性が有ると判定されても、切返し回数の上限や最小旋回半径等を考慮して経路生成を行うと、実際には経路生成できない場合もあり得る。

また、図６に示す駐車場２０１の平面図では、算出された最小突出量ｗｍに対して、実際の通路幅ｗｒが小さいため、すなわち、通路幅ｗｒより最小突出量ｗｍが大きいため、車両２２０を駐車開始時の向きから、駐車枠２０３に入れた時の向きまで回転させたときに、通路２０５の側壁２０６に車両２２０が接触することが確認できる。したがって、この駐車枠２０３に車両２２０を駐車することは不可能であり、たとえ無限大の切返し回数を許容しても、駐車する際の経路を生成することができないと判断することができる。このため、この駐車枠を目標駐車枠の選択対象から除外する。

なお、空の状態の駐車枠２０３に車両を駐車できるかを判定するときに、最小突出量ｗｍを、駐車枠２０３の入口幅ｗｓと、通路２０５の長手方向と駐車枠の奥行方向の交差角αを縦横の軸とする数値テーブルとして予め計算して記憶手段に記憶しておくと、駐車可能であるか否かを判定することが短時間で行える。

駐車不可枠除外部１６０により選択対象から除外された駐車枠は、運転者が目標駐車枠を画面上で選択する際の選択肢に現れなくなるため、経路生成が不可能な駐車枠を目標駐車枠に選択して、経路生成が失敗する事態の発生確率を軽減することができる。

このように、本実施形態の駐車支援装置１００では、先ず車両の通路幅方向への最小突出量ｗｍが算出され、その最小突出量ｗｍが通路幅ｗｒ未満であるか否かを判断することによって車両が駐車枠に駐車不可能であるかを簡易に判断できる。したがって、多大な処理時間が必要な経路生成の演算を検出した駐車枠全てに対して行うことなく、経路生成が不可能な駐車枠の多くを目標駐車枠として選ばれないようにできる。

各々の駐車枠について最小突出量ｗｍを算出するのに要する時間は、経路生成を演算する時間よりもきわめて短時間であるので、通常の処理能力のプロセッサを用いて、検出した駐車枠全てに対して周期的に実行することも十分可能である。

なお、前記の動作説明では、各処理の流れを一例として示したが、これに限定されるものではなく、処理の順を入れ替えることも可能である。本実施形態の特徴としては、検出した駐車枠それぞれについて、車両の通路幅方向の最小突出量ｗｍを演算し、最小突出量ｗｍが通路幅ｗｒ以下であるか否かを判断し、最小突出量ｗｍが通路幅ｗｒ以下である場合に限って目標駐車枠として選択可能にするものであり、その他の処理の順については特に限定されるものではない。

前記の動作説明では、通路の長手方向と駐車枠の奥行方向との交差角αが９０度の場合について述べたが、αが９０度でない斜め駐車（図８の場合は約４５度）の場合について、図８〜１０を参照して以下に述べる。以下の説明で、通路の長手方向と駐車枠の奥行方向との交差角αが９０度の場合と実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図８等で示す駐車場３０１では、複数の駐車枠３０２、３０３、３０４が白線等で区画されており、車両通行可能な通路３０５から通路幅方向一方側（左側）にこれらの駐車枠が配置されている。通路３０５は右側の側壁３０６で通路幅ｗｒが決められており、通路の長手方向と駐車枠の奥行方向との交差角αは約４５度となっている。

この駐車場３０１は、斜め駐車用であり、通路３０５と複数の駐車枠の長手方向とは交差角αが４５度となっており、駐車場３０１でも、車両２２０は通路３０５を通って進入し、後ろ向きに目的の駐車枠へ駐車させることができる。なお、図８では、側壁３０６および駐車枠の入口端３０３ａ・３０３ｂに対して、マージンを取って通路幅ｗｒを設定しているが、マージンは必ずしも必要ではない。交差角αは０度から９０度の範囲で任意に設定でき、０度のときは縦列駐車となり、９０度のときは前記した並列駐車となる。

駐車場３０１では、特定の駐車枠３０３の空間と通路３０５の空間をつなげて構成される連続空間は、カタカナの逆ト字型に形成されており、この逆ト字型の連続空間を車両２２０が駐車枠３０３に駐車するための経路生成可能空間としている。なお、図１０では、車両２２０を入れようとする駐車枠３０３に隣接する駐車枠３０２、３０４については、進入不能領域として表している。

この場合の最小突出量ｗｍは、並列駐車の場合の説明でも示した通り、式（１）によって算出することができる。
ｗｍ＝（ｗ・ｌ ｓｉｎ α）／ｗｓ…（１）

ただし、式（１）が適用できるのはｗ≦ｗｓ＜√（ｗ^２＋ｌ^２）・ｓｉｎ αの場合のみである。√（ｗ^２＋ｌ^２）・ｓｉｎ α≦ｗｓ＜√（ｗ^２＋ｌ^２）の場合は、車両２２０の対角線が駐車枠３０３と通路３０５との接辺よりも駐車枠３０３側に収まり、かつ、車両２２０を駐車枠内で通路３０５の向きから駐車枠３０３の向きまで回転できない状況であるが、この場合の最小突出量ｗｍは、以下の式（２）によって算出することができる。
ｗｍ＝ｌ ｓｉｎ（α−ａｒｃｓｉｎ（ｗｓ／√（ｗ^２＋ｌ^２））＋ａｒｃｔａｎ（ｗ／ｌ））…（２）

なお、ｗｓ＜ｗの場合、および、ｗｓ≧√（ｗ^２＋ｌ^２）の場合の扱いは、並列駐車（α＝９０°）と同様である。また、ｗ≦ｗｓ＜√（ｗ^２＋ｌ^２）の場合に、式（１）または式（２）によって算出した最小突出量ｗｍが、車両全幅ｗよりも小さい場合は、車両全幅ｗを最小突出量ｗｍとして扱うのも、並列駐車と同様である。

図１１は、最小突出量ｗｍが式（１）で表すことができることを説明するための図である。

逆ト字型空間の内部で、車両２２０を通路３０５の向きから駐車枠３０３の向きまで、可能な限り駐車枠３０３側に寄せつつ回転させたとき、逆ト字型空間の境界線と車両２２０とが接する形態は、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３パターンに分類することができる。

図１１（ａ）は、車両２２０の後辺（車両の進入方向前側の辺）が駐車枠３０３の枠入口の一方の入口端部３０３ａと接し、車両のイン側（旋回時内側）の辺が枠入口の他方の入口端部３０３ｂと接する場合である。このときは、ｗ≦ｗｓ＜ｗsinα／sin（α−θ）、かつ、ｗｓ≦ｌsinα／cos（α−θ）の条件が成立し、この場合の突出量ｗｍは、以下の式（３）で算出できる。
ｗｍ＝ｗcos（α−θ）＋｛ｌ−（ｗｓ／sinα）・cos（α−θ）｝・sin（α−θ）…
（３）

図１１（ｂ）は、車両２２０の後辺（車両の進入方向前側の辺）が駐車枠３０３の枠入口の一方の入口端部３０３ａと接し、車両のイン側（旋回時内側）の角部が枠入口の枠内他方の内辺と接する場合である。このときは、ｗ≦ｗｓ＜ｗsinα／sin（α−θ）、かつ、ｗｓ＞ｌsinα／cos（α−θ）の条件が成立し、この場合の突出量ｗｍは、以下の式（４）で算出できる。
ｗｍ＝ｌsin（α−θ）＋｛ｗ−（ｗｓ−ｌsinθ）／cosθ｝・cos（α−θ）…（４）

図１１（ｃ）は、車両２２０の進入方向前側の角部が駐車枠３０３の枠入口の枠内一方の内辺と接し、車両のイン側（旋回時内側）の辺が枠入口の他方の入口端部と接する場合である。このときは、ｗsinα／sin（α−θ）≦ｗｓ＜ｌsinθ＋ｗcosθの条件が成立し、この場合の突出量ｗｍは、以下の式（５）で算出できる。
ｗｍ＝ｗcos（α−θ）＋｛ｌ−（ｗｓ−ｗcosθ）／sinθ｝・sin（α−θ）…（５）

図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３パターンに基づいて、駐車枠３０３に対する自車両のヨー角θを、０≦θ≦αの範囲で変化させると、ｗｍがほぼ最大になるのは、図１１（ａ）または（ｂ）の場合と、図１１（ｃ）の場合との境界点であることが分かる。この時、すなわち、θ＝α−ａｒｃｓｉｎ（（ｗ ｓｉｎ α）／ｗｓ）のときの突出量ｗｍは式（１）となり、これを最小突出量と見做すことができる。

なお、式（１）で表される最小突出量は、全ての場合において、車両２２０を通路３０５の向きから駐車枠３０３の向きまで、可能な限り駐車枠３０３側に寄せつつ回転させたときの突出量の最大値になるとは限らない。しかし、式（１）で表される最小突出量までは確実に自車両が通路３０５側に突出し、かつ、これは突出量の最大値にほぼ近い値であるので、厳密な最大値の代わりに式（１）を用いても、駐車不可能な駐車枠を十分に検出することができる。

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。

前記した実施形態の駐車支援装置は、車両制御部を備え、エンジン、モータ等の駆動源を加減速して制御するとともに、ステアリング操作、シフト操作をして車両を選定された駐車枠に駐車させることができるものであるが、車両制御部の全部もしくは一部の機能がなくてもよい。すなわち、運転者が表示画像を見て選定された駐車枠に運転操作して駐車するものでもよいし、例えば駐車支援装置がステアリング操作のみを行い、運転者が表示画像を見て加減速操作とシフト操作を行って駐車するものでも良い。

前記した実施形態では、車両を駐車枠へ駐車させるとき、バックで旋回させて駐車する例について説明したが、これに限られるものでなく、車両を前進して旋回させ、駐車枠に駐車させるようにしてもよい。

１００：駐車支援装置、１２０：駐車枠検知部、１２１：静止物体検知部、１２２：空間マップ生成部、１２３：駐車空間抽出部、１２４：走行可能領域抽出部、１３０：駐車枠選定部、１４０：表示画像生成部、１５０：自車位置推定部、１５１：経路生成部、１５２：車両制御部、１６０：駐車不可枠除外部、１７１：ＨＭＩ（操作入力部）、１７２：外界認識センサ（外界認識装置）、１７３：入力スイッチ、１８０：各種センサ／アクチュエータＥＣＵ、２０１，３０１：駐車場、２０２〜２０４，３０２〜３０４：駐車枠、２０５，３０５：通路（通路空間）、２２０：車両、ｗｒ：通路幅、ｗｍ：最小突出量、ｌ：車両の全長、ｗ：車両の全幅、ｗｓ：駐車枠の枠入口の入口幅

Claims (11)

1. 車両通行可能な通路から該通路の通路幅方向一方側に配置された駐車枠に車両を駐車させるための支援を行う駐車支援装置であって、
   前記駐車枠の枠入口の入口幅の情報および前記通路の通路幅の情報を取得する駐車空間情報取得手段と、
   前記車両を、前記駐車枠および前記通路で構成される空間内で、駐車開始時の前記車両の向きから駐車完了時の前記車両の向きまで、旋回半径を考慮せずに回転させるときに最小限必要となる通路幅である、最小突出量を算出する最小突出量算出手段と、
   前記通路の通路幅と前記最小突出量とを比較して、前記通路の通路幅が前記最小突出量よりも小さいときは前記車両の前記駐車枠への駐車は不可能と判断する駐車可否判断手段と、
   を有することを特徴とする駐車支援装置。
2. 前記最小突出量算出手段は、
   前記車両の前記駐車枠への進入方向前側でかつ車幅方向一方側の車両角部が前記駐車枠の枠幅方向一方側の入口端部に位置するとともに、前記車両の車幅方向他方側の車両側部が前記駐車枠の枠幅方向他方側の入口端部に接する位置に前記車両を仮想的に配置したときに、前記車両が前記駐車枠から前記通路の通路幅方向に突出する量を前記最小突出量として算出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. 前記最小突出量算出手段は、
   前記車両の全長および全幅の情報と、
   前記通路の長手方向と前記駐車枠の奥行方向との交差角の情報と、
   前記駐車枠の枠入口の入口幅の情報に基づいて前記最小突出量を算出することを特徴とする請求項２に記載の駐車支援装置。
4. 前記通路の長手方向と前記駐車枠の奥行方向との交差角をα、前記車両の全幅をｗ、前記車両の全長をｌ、前記駐車枠の枠入口の入口幅をｗｓ、前記最小突出量をｗｍとしたときに、
   前記最小突出量算出手段は、前記最小突出量ｗｍを、以下の式（１）により算出することを特徴とする請求項３に記載の駐車支援装置。
   ｗｍ＝（ｗ・l sin α）／ｗｓ・・・（１）
5. 前記駐車枠の枠入口の入口幅と、前記交差角を縦横の軸とする数値テーブルとして前記最小突出量を予め計算して記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項４に記載の駐車支援装置。
6. 前記最小突出量算出手段は、前記最小突出量が前記車両の全幅よりも小さい場合は、前記車両の全幅を前記最小突出量とすることを特徴とする、請求項１に記載の駐車支援装置。
7. 前記最小突出量算出手段は、前記車両と静止立体物との間に最小限必要なマージンを加算して前記最小突出量を算出することを特徴とする、請求項１に記載の駐車支援装置。
8. 前記駐車枠が縦列駐車枠か、並列駐車枠か、斜め駐車枠かを判定する枠種判定手段を備え、
   前記最小突出量算出手段は、前記枠種判定手段により前記駐車枠の枠種が前記並列駐車枠又は斜め駐車枠であると判定したときに、前記最小突出量を算出することを特徴とする、請求項１に記載の駐車支援装置。
9. 前記最小突出量算出手段は、前記駐車枠を検出するたびに前記最小突出量を算出することを特徴とする、請求項１に記載の駐車支援装置。
10. 前記最小突出量算出手段は、前記駐車枠に対して前記最小突出量を算出した後、自車両が一定の距離を走行したら、前記駐車枠に対して改めて前記最小突出量を算出することを特徴とする、請求項１に記載の駐車支援装置。
11. 前記最小突出量算出手段は、前記駐車枠に対して前記最小突出量を算出した後、一定の時間が経過したら、前記駐車枠に対して改めて前記最小突出量を算出することを特徴とする、請求項１に記載の駐車支援装置。

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