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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2021-195054(P2021-195054A)
(43)【公開日】2021年12月27日
(54)【発明の名称】駐車制御装置
(51)【国際特許分類】
   B60W 30/06 20060101AFI20211129BHJP
   G08G 1/16 20060101ALI20211129BHJP
【FI】
   B60W30/06
   G08G1/16 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2020-103972(P2020-103972)
(22)【出願日】2020年6月16日
(71)【出願人】
【識別番号】000005108
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001678
【氏名又は名称】特許業務法人藤央特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】松村 文行
(72)【発明者】
【氏名】山田 哲也
(72)【発明者】
【氏名】金井 弘行
【テーマコード(参考)】
3D241
5H181
【Fターム(参考)】
3D241BA22
3D241BA50
3D241BB02
3D241CD05
3D241DB01B
3D241DC33Z
5H181AA01
5H181BB12
5H181BB13
5H181CC03
5H181CC04
5H181CC11
5H181CC12
5H181CC14
5H181FF27
5H181FF33
5H181KK01
5H181KK02
5H181LL01
5H181LL02
5H181LL09
(57)【要約】
【課題】間口幅の狭い駐車領域への自動駐車を実現する。
【解決手段】駐車制御装置は、認識部と、経路生成部と、制御部と、を含む。認識部は、1以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、駐車領域を認識する。経路生成部は、駐車領域の間口を再認識するために間口再認識経路を生成する。制御部は間口再認識経路を追従するように車両を制御する。認識部は、間口再認識経路における1以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、間口を再認識する。経路生成部は、間口の再認識結果に基づいて駐車領域への入庫経路を生成する。制御部は、入庫経路を追従するように車両を制御する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
認識部と、
経路生成部と、
制御部と、を含み、
前記認識部は、1以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、駐車領域を認識し、
前記経路生成部は、前記駐車領域の間口を再認識するために間口再認識経路を生成し、
前記制御部は前記間口再認識経路を追従するように車両を制御し、
前記認識部は、前記間口再認識経路における前記1以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、前記間口を再認識し、
前記経路生成部は、前記間口の再認識結果に基づいて、前記駐車領域への入庫経路を生成し、
前記制御部は、前記入庫経路を追従するように前記車両を制御する、駐車制御装置。
【請求項2】
請求項1に記載の駐車制御装置であって、
前記認識部により認識された前記駐車領域の間口幅が閾値以上である場合、前記経路生成部は、前記間口再認識経路を生成することなく、前記認識部により認識された前記駐車領域の間口に基づいて第2入庫経路を生成し、
前記制御部は、前記第2入庫経路を追従するように前記車両を制御する、駐車制御装置。
【請求項3】
請求項1に記載の駐車制御装置であって、
前記間口再認識経路及び前記入庫経路それぞれに、対応する目標車速度が設定されている、駐車制御装置。
【請求項4】
請求項1に記載の駐車制御装置であって、
前記認識部は、前記駐車領域の前の往復路におけるセンシング結果に基づいて、前記間口を再認識する、駐車制御装置。
【請求項5】
請求項2に記載の駐車制御装置であって、
前記間口再認識経路、前記入庫経路及び前記第2入庫経路それぞれに、対応する目標速度が設定されている、駐車制御装置。
【請求項6】
請求項1に記載の駐車制御装置であって、
前記間口再認識経路は、前記駐車領域の間口の前を通過する前進経路と、前記前進経路の後に前記駐車領域の間口の前を通過する後退経路とを含み、
前記後退経路は前記間口に平行である、駐車制御装置。
【請求項7】
請求項1に記載の駐車制御装置であって、
前記間口再認識経路は、前記駐車領域の間口の前を通過する前進経路と、前記前進経路の後に前記駐車領域の間口の前を通過する後退経路とを含み、
前記後退経路の目標終了位置は、前記前進経路の開始位置と一致する、駐車制御装置。
【請求項8】
請求項1に記載の駐車制御装置であって、
前記車両の外部からの操作を受け付ける、駐車制御装置。
【請求項9】
車両の駐車を制御する方法であって、
1以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、駐車領域を認識し、
前記駐車領域の間口を再認識するために間口再認識経路を生成し、
前記間口再認識経路を追従するように車両を制御し、
前記間口再認識経路における前記1以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、前記間口を再認識し、
前記間口の再認識結果に基づいて、前記駐車領域への入庫経路を生成し、
前記入庫経路を追従するように前記車両を制御する、ことを含む方法。
【請求項10】
請求項9に記載の方法であって、
認識された前記駐車領域の間口幅が閾値以上である場合、前記間口再認識経路を生成することなく、認識された前記駐車領域の間口に基づいて第2入庫経路を生成し、
前記第2入庫経路を追従するように前記車両を制御する、ことをさらに含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は車両の駐車制御に関する。
【背景技術】
【0002】
安全かつ快適な車社会の実現のため、自動駐車システム(駐車支援システム及び全自動駐車システムを含む)の導入が進んでいる。自動駐車システムは、例えば、ソナーのみ、カメラのみ又は、ソナー及びカメラのセンシング結果を用いて車両の駐車可能な領域を決定し、駐車枠や車両間の空間への駐車を可能とする。
【0003】
近年、現在の自動駐車システムによる駐車可能な領域よりも狭い箱型ガレージ、機械式立体駐車場、自宅駐車、壁に囲まれた駐車場などへの、自動駐車のニーズが高まっていて、様々な方式により狭い領域への駐車が試みられている。
【0004】
現在考案されている方法は、例えば、特許文献1及び特許文献2に開示されている。特許文献1の方法は、目標の駐車領域に経路の指針となるマーカを設置する。特許文献2の方法は、画像及びソナーの認識結果から経路を補正しながら入庫する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2019−131042号公報
【特許文献2】国際公開第2018/230175号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従来の自動駐車システムでは不可能であった極狭い駐車領域に駐車することが困難な一つの理由は、駐車をするための領域を精度良く検出することが困難であることにある。現状のセンサシステムから大きく変更することなく精度良くセンシングし、狭い領域に駐車を可能とする技術が求められている。
【0007】
特許文献1の方法は、マーカを用いることを前提としており、駐車場の環境を整える必要がある。特許文献2の方法は、入庫経路において駐車領域を再認識し補正するが、最初に認識した駐車領域と実際の駐車領域と間の誤差が大きいと、入庫ができない。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様に係る駐車制御装置は、認識部と、経路生成部と、制御部と、を含む。前記認識部は、1以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、駐車領域を認識する。前記経路生成部は、前記駐車領域の間口を再認識するために間口再認識経路を生成する。前記制御部は前記間口再認識経路を追従するように車両を制御する。前記認識部は、前記間口再認識経路における前記1以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、前記間口を再認識する。前記経路生成部は、前記間口の再認識結果に基づいて、前記駐車領域への入庫経路を生成する。前記制御部は、前記入庫経路を追従するように前記車両を制御する。
【発明の効果】
【0009】
本発明の一態様により、間口幅の狭い駐車領域への自動駐車が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】実施例1に係る駐車制御システムのブロック構成図。
図2A】実施例1に係る狭小間口再認識の経路。
図2B】実施例1に係る狭小間口再認識の経路。
図2C】実施例1に係る狭小間口再認識の経路。
図2D】実施例1に係る狭小間口再認識の経路。
図3A】実施例1に係る狭小間口幅駐車領域への入庫経路。
図3B】実施例1に係る狭小間口幅駐車領域への入庫経路。
図4A】実施例1に係る狭小間口幅駐車領域への入庫経路。
図4B】実施例1に係る狭小間口幅駐車領域への入庫経路。
図5】実施例1に係る広域間口幅駐車領域への入庫経路。
図6】実施例1に係る駐車制御ECUの処理例のフローチャート。
図7】実施例1に係る駐車制御ECUを含む車両の構成図。
図8】実施例1に係る駐車制御ECUのハードウェア構成の概略図。
図9】実施例1に係る駐車制御システムのブロック構成図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本明細書の実施例を、図を用いて説明する。本明細書の実施例において、車両に設置されたカメラやソナー等のセンサによるセンシング結果に基づいて駐車領域を認識し、その認識結果に基づいて車両の駐車を制御する技術が開示される。本明細書の実施例により、従来のシステムを大きく変更することなく、駐車領域の入り口(以降では、間口と呼ぶ)を精度良く検出し、間口に適した入庫経路を生成することができる。これにより、従来では駐車不可能であった間口幅の狭い駐車領域へ駐車が可能となる。
【0012】
また、本明細書の実施例において、広い領域への駐車と狭い領域に駐車の切り替え技術が開示される。これにより、駐車領域に応じた迅速な駐車が可能となる。さらに、車両外部からの通信による自動駐車のための操作を説明する。これにより、ドアが開かないほど狭い領域(機械式立体駐車場、壁際への自宅駐車等)への駐車が可能となり、駐車可能な範囲が広がり利便性を大きく向上可能である。
【0013】
以下の説明において、自動駐車は、シフトチェンジやブレーキングなど、駐車における車両の一部の制御をドライバが行い他の制御を自動で行う駐車支援、及び、駐車における車両の全ての制御を自動で行う全自動駐車を含む。
【実施例1】
【0014】
(自動駐車装置の論理構成)
図1は、本明細書の実施例に係る駐車制御システムの論理構成を示すブロック図である。駐車制御ECU(Electronic Control Unit)10は駐車制御装置の一例である。駐車制御ECU10は、メラやソナー等のセンサにより外界を認識し、その認識結果に応じて車両の駐車を制御する。駐車制御ECU10は、駐車領域認識部101、間口幅演算部102、駐車可否判定部103、経路生成部130、目標車速度演算部107、車速度演算部108、走行距離演算部109、目標操舵角演算部110、駆動力制御部111、操舵角制御部112、シフト制御部113を含む。
【0015】
各機能部は、プログラムに従って動作するプロセッサ及び/又はプログラムを使用することなく所定演算を行う論理回路で構成することができる。上記機能部における複数の機能部が一つにまとめられていてもよく、一つの機能部が複数の機能部に分かれていてもよい。
【0016】
駐車領域認識部101は、カメラ2及び/又はソナー3により外界を認識し、検知した白線位置や障害物位置から周囲のMAPを生成する。駐車領域認識部101は、このMAPから目標とする駐車領域を決定する。間口幅演算部102は、決定された駐車領域の間口幅を算出する。
【0017】
駐車可否判定部103は、間口幅演算部102により算出された間口幅に基づいて、自動駐車モードを決定する。間口幅が狭く、間口検出の高い精度が必要な場合、駐車可否判定部103は、狭い駐車領域のための狭小間口駐車モードを選択する。間口幅が広い場合は、駐車可否判定部103は、広い駐車領域のための広域間口駐車モードを選択する。間口幅が自動駐車不可能な程狭い場合には、駐車可否判定部103は、自動駐車不可と判定する。
【0018】
経路生成部130は、駐車モードに応じた経路を生成する。狭小間口駐車モードにおいて、経路生成部130は、狭小間口の認識精度を向上させる為に狭小間口を再認識するための狭小間口再認識経路104と、狭小間口駐車領域に入庫する為の狭小間口入庫経路105を生成する。広域間口駐車モードにおいて、経路生成部130は、間口を再認識するための経路を生成することなく、広域駐車領域に入庫するための広域間口入庫経路106を生成する。
【0019】
経路生成部130は、経路切り替え処理部135を含む。経路切り替え処理部135は、自動駐車モードに応じて出力する経路を切り替える。経路104から106に対して、それぞれに適した目標車速プロファイル(単に目標車速とも呼ぶ)が割り当てられる。目標車速度演算部107は、経路(自動駐車モード)に応じて目標車速度プロファイルを作成し、そのプロファイルに車速度を追従させる。
【0020】
例えば、狭小間口再認識経路104又は狭小間口入庫経路105の目標速度が最も遅く、広域間口入庫経路106の目標速度が最も速い。狭小間口再認識経路104と狭小間口入庫経路105の目標速度は同一でも異なっていてもよい。
【0021】
間口の再認識のための経路、狭小間口駐車領域への入庫経路、広域間口駐車領域の入庫経路を適時切り替えることで、駐車領域の大きさに適した駐車が可能となり、従来では入庫ができなかった狭小間口駐車領域への駐車が実現できる。さらに、目標速度を経路それぞれに適した目標車速度に切り替えることで、迅速な駐車が可能となる。なお、設計によっては、広域間口入庫経路の生成を省略してもよい。以降では、これらの動作を図を用いて説明する。なお、車速度演算部108、走行距離演算部109、目標操舵角演算部110、駆動力制御部111、操舵角制御部112、シフト制御部113の動作は後述する。
【0022】
(自動駐車動作)
第一に、精度が必要な間口幅と判定される場合の動作を説明する。所定値2>間口幅≧所定値1の場合、間口が極狭いので間口を高精度に検出する必要がある。この場合の動作を、図2A図2Dを参照して説明を行う。この駐車動作を狭小間口駐車モードと呼ぶ。狭小間口駐車モードでは、駐車制御ECU10は、駐車間口を再認識することでその認識精度を高めるための経路と、入庫のための経路とを生成し、それぞれの経路に車両100を追従させる。
【0023】
図2A図2Dは、狭小間口の再認識のための経路(狭小間口再認識経路104)の例を示し、車両100の後輪車軸中心の軌跡を破線で示す。駐車制御ECU10は、狭小間口再認識のための目標車速度において、狭小間口再認識経路を追従する。
【0024】
図2Aは、狭小間口再認識経路の開始位置204及び狭小間口再認識経路に含まれる経路(前進経路)203を示す。経路203は、狭小間口を再認識するための全経路の一部の経路である。駐車制御ECU10は位置204において駐車領域を認識(検出)済みであり、車両100は停車している。駐車制御ECU10は、位置204において、認識した駐車領域の間口200の幅を演算する。間口200は、両端の角点201と202により画定される。これら角点を高精度に認識することが重要である。本例において、駐車制御ECU10は、駐車領域が狭小領域であると判定する。なお、車両100は位置204で停止することなく動いていてもよい。
【0025】
駐車制御ECU10は、前進経路203を生成し、それを追従するように車両100を制御する。駐車制御ECU10は、経路203を追従中に、センサによって間口200(角点201、202)を再認識する。図2Aの例において、車両100の基準点(例えば後輪車軸中心)は、間口200を画定する角点201及び202の双方の前を通過する。このとき、角点201及び202をセンシングするための1以上のセンサが、これらの前を通過する。図2Aの例において、経路203は、間口200(角点201と202とを結ぶ仮想線)に対して平行で直線(無操舵)ある。経路203により、間口200をより高精度に認識できる。
【0026】
図2Bは、車両100の停止位置(切り返し停止位置)205及び狭小間口再認識経路に含まれる経路(後退経路)206を示す。経路206は、狭小間口を再認識するための全経路の一部の経路である。駐車制御ECU10は、車両100を経路203に沿って前進させ、位置205で停止する。位置205において、駐車制御ECU10は、後退経路206を生成し、経路206に追従するように車両100を後退させる。
【0027】
図2Cは、位置204からの前進経路の他の例を示す。図2Cの例において、車両100の角度は、位置204において、間口204と平行でない。図2Cの例において、駐車制御ECU10は、切り返しのための停止位置205において車両100が間口200と平行となるように、前進経路207を生成する。これにより、後退経路206を間口200に平行となるように車両100を制御して高精度に間口200の認識が可能となる。
【0028】
図2Bに戻って、駐車制御ECU10は、経路206を追従中に、センサによって間口200(角点201、202)を再認識する。図2Bの例において、車両100の基準点(例えば後輪車軸中心)は、角点201及び202の双方の前を通過する。このとき、角点201及び202をセンシングするための1以上のセンサが、これらの前を通過する。図2Bの例において、経路206は、間口200に対して平行で直線(無操舵)である。経路206により、間口200をより高精度に認識できる。
【0029】
図2Dは、図2Bが示す後退経路206の停止位置208を示す。後退経路206の目標終了位置は前進経路203の開始位置204と一致する、つまり、停止位置208は開始位置と一致する。このように、間口高精度認識のための経路の開始位置と終了位置が一致することで、車輪速センサによる車両位置推定誤差を低減できる。
【0030】
上述のように、駐車領域の前の往復路のセンシング結果に基づいて、間口が再認識される。間口の角点201、202の前を往復して異なる方向からセンシングすることで、角点201、202のセンシング精度を向上させることができ、より高精度な間口認識が可能となる。
【0031】
例えば、間口の内側からの角部のセンシングは、外側からのセンシングよりも高精度であることがある。具体的には、角点202は、前進経路203より後退経路206において高精度に検出できることがある。このような構成においても、双方向からのセンシングにより、間口をより高精度に認識可能となる。
【0032】
図3A及び3Bは、狭小間口駐車領域への入庫経路(狭小間口入庫経路)の例を示す。図3A及び3Bは、後輪車軸中心の移動軌跡を破線で示す。狭小間口入庫経路は、前進経路301及び後退経路302で構成されている。駐車制御ECU10は、狭小間口入庫経路の目標速度に応じて、車両100を制御する。
【0033】
図3Aを参照して、駐車制御ECU10は、位置208において、狭小間口駐車モードにおける間口再認識モードから入庫モードに遷移する。上述のように、位置208は開始位置204に一致することが望ましいが、これらが異なっていてもよい。停止位置208は、狭小間口入庫経路を生成することができる位置であることが必要である。図3Aの例において、位置208は、後退経路206と入庫経路302とに接する車両100の最小回転半径Rの円と、後退経路206との接点よりも後方(図3Aにおいて右側)である。前進経路301は、後退経路206及び入庫経路302と接する、良く知られている緩和曲線であってよい。
【0034】
図3Aにおいて、駐車制御ECU10は、位置208で入庫のための狭小間口入庫経路を演算し、経路301、302を生成する。経路301、302が生成された後、駐車制御ECU10は、経路301、302と狭小間口駐車モードにおける入庫の目標車速に従い制御を開始する。
【0035】
図3Bに示すように、駐車制御ECU10は、経路301に従って車両100を前進させ、切り返し位置303において車両100を停止させる。その後、駐車制御ECU10は、後退経路302を追従するように、車両100を後退させる。図3Bの例において、後退経路302は、間口200に対して垂直である。これにより、より容易に狭小間口駐車領域に入庫できる。なお、後退経路は、間口200に垂直でなくてもよい。
【0036】
図4A及び4Bは、狭小間口駐車領域への入庫経路の一例(後退入庫経路)を示す。図4A及び4Bに示すように、後退入庫経路は、駐車領域前の通路幅等により決定された幅dの範囲402内で決定されてもよい。図4Aに示す駐車領域からより遠い位置において、車両100は間口200に対して傾いており、後輪車軸中心と前輪車軸中心とを結ぶ線は、間口200に対して垂直ではない。
【0037】
図4Bに示すように、間口200から所定距離Lの位置401以降、入庫経路は、後輪車軸中心と前輪車軸中心とを結ぶ線上にある。これにより、より狭い間口に容易に入庫することができる。さらに、間口200から所定距離Lの位置401以降、入庫経路は、間口200に対して垂直である。これにより、より狭い間口にさらに容易に入庫することができる。位置401の距離Lが大きく、入庫経路と間口200と角度が垂直に近いほど、狭い間口への入庫はより容易となる。
【0038】
以上説明した駐車動作は後ろ入れであるが、前入れ駐車動作の場合も、上記狭小間口駐車モードにおける狭小間口再認識及び狭小間口領域への入庫により、より狭い駐車領域への駐車が可能となる。
【0039】
図5は、広域間口駐車モードでの入庫経路(広域間口入庫経路106)の例を示す。広域間口駐車モードは、従来の駐車モードである。間口幅が、間口幅≧所定値2の場合、駐車制御ECU10は、広域間口駐車モードを選択する。広域間口駐車モードにおいて、駐車制御ECU10は、間口再認識のための経路を生成することなく、広域間口入庫経路106を生成し、広域間口入庫経路に対応する目標速度において、その経路を追従するように車両100を制御して、車両100を駐車領域に駐車する。
【0040】
図5の例において、駐車制御ECU10は、自動駐車制御開始位置204において、駐車領域の認識結果に基づき広域間口駐車モードを選択し、広域間口入庫経路501、502を生成する。駐車制御ECU10は、前進経路501を追従するように車両100を制御し、その後、後退経路502を追従するように車両100を制御して駐車領域に駐車する。
【0041】
(駐車制御ECUの処理)
図6は、駐車制御ECU10の処理例のフローチャートである。以下において、図1を参照しつつ、図6のフローチャートを説明する。ステップ601において、駐車領域認識部101は、カメラ2、ソナー3などのセンサから白線や車両などのオブジェクトを認識し、駐車領域を探索する。ステップ602において、駐車領域認識部101はMAPと呼ばれる座標情報を生成する。駐車領域認識部101は、ステップ601で認識した白線や車両をMAPに含める。
【0042】
ステップ603において、駐車領域認識部101は、生成されたMAPから駐車が可能な領域を抽出し、間口幅演算部102は、抽出された駐車領域の間口幅を演算する。ステップ604以降は、駐車領域の間口幅に応じて処理モードが切り替わり、下記の条件に従って処理モードが選択される。
・所定値2>間口幅≧所定値1 :狭小間口駐車モード
・間口幅≧所定値2 :広域間口駐車モード
・所定値1>間口幅 :駐車不可モード
【0043】
ステップ604において、駐車可否判定部103は、間口幅≧所定値1か判定する。間口幅≧所定値1である場合(604:YES)、ステップ605において、駐車可否判定部103は、所定値2>間口幅≧所定値1か判定する。所定値2>間口幅≧所定値1である場合(605:YES)、狭小間口駐車モードが選択される。
【0044】
ステップ607において、自動駐車開始を指示するドライバ操作114に応じて、経路生成部130は、狭小間口再認識経路を生成する(例えば、図2Aの経路203)。路生成部130は、経路切り替え処理部135により、狭小間口再認識経路104を、車両制御を行う機能部に渡す。
【0045】
ステップ608において、車両制御機能部(駆動力制御部111、操舵角制御部112、シフト制御部113を含む)は、上述のように、車両100を、狭小間口再認識経路104を追従するように制御する。車両制御の詳細は後述する。駐車領域認識部101は、車両100が狭小間口再認識経路を追従している間に、駐車領域の間口を再認識する。
【0046】
ステップ609において、経路生成部130が全ての狭小間口再認識経路(例えば図2A及び2Bにおける経路203、206)の追従が終了していないと判定すると(609:NO)、フローはステップ607に戻り、次の狭小間口再認識経路(例えば、図2Bの経路206)を生成する。
【0047】
ステップ609において、経路生成部130が全ての狭小間口再認識経路追従が終了したと判定すると(609:YES)、ステップ610において、経路生成部130は、狭小間口入庫経路を生成する。経路生成部130は、経路切り替え処理部135により、狭小間口入庫経路を、車両制御を行う機能部に渡す。ステップ613において、車両制御機能部は、上述のように、車両100を狭小間口入庫経路を追従するように制御する。
【0048】
ステップ604において、間口幅<所定値1である場合(604:NO)、自動駐車不可能な開口幅である。駐車可否判定部103は、自動駐不可能であることを例えば表示装置においてユーザに通知し、自動駐車は実行されない。
【0049】
ステップ605において、間口幅≧所定値2である場合(605:NO)、駐車可否判定部103は、広域間口駐車モードを選択する。ステップ611において、経路生成部130は、広域間口入庫経路を生成し、経路切り替え処理部135により、広域間口入庫経路を、車両制御を行う機能部に渡す。ステップ614において、車両制御機能部は、上述のように、車両100を、広域間口入庫経路を追従するように制御する。
【0050】
図6のステップ604及び605における判定の参照値は、例えば、以下のように定義することができる。上記説明から理解されるように、所定値1は駐車可能な最小間口幅であり、所定値2は広域間口駐車モードで駐車する間口幅の最小値である。
・所定値1:自車幅+左右ドアミラー(閉)幅+許容値
・所定値2:自車幅+ドアノッチ最小開幅
【0051】
上述のように、駐車領域認識部101(認識部)は、1以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、駐車領域を認識する。経路生成部130は、駐車領域の間口200を再認識するために間口再認識経路を生成する。車両制御機能部(制御部)は間口再認識経路を追従するように車両100を制御する。駐車領域認識部101部は、間口再認識経路における1以上のセンサによるセンシング結果に基づいて間口を再認識する。経路生成部130は、間口の再認識結果に基づいて駐車領域への狭小間口入庫経路を生成する。車両制御機能部は、狭小間口入庫経路を追従するように車両100を制御する。これにより、狭小間口駐車領域への自動駐車が可能となる。
【0052】
また、駐車領域認識部101により認識された駐車領域の間口幅が所定値2(閾値)以上である場合、経路生成部130は、間口再認識経路を生成することなく、駐車領域の間口に基づいて広域間口入庫経路(第2入庫経路)を生成する。車両制御機能部は、広域間口入庫経路を追従するように車両100を制御する。これにより、駐車領域の間口が広い場合に、入庫までの不要な移動及び時間を省略できる。
【0053】
(車両制御)
以下において、生成された経路を追従する車両制御を説明する。駐車制御ECU10は、それぞれの駐車モード(の経路)に対して目標車速度を切り替える。駐車制御ECU10は、経路の距離に応じた目標車速度(目標車速度プロファイル)を生成し、目標車速度で経路を追従するように車両制御を行う。
【0054】
例えば、駐車制御ECU10は、車両100速度を、加速、定速、減速の順で制御する。狭小間口再認識経路、狭小間口入庫経路、広域間口入庫経路それぞれに対して、例えば、定速での目標車速度が予め設定されている。駐車制御ECU10は、この予め設定されている目標速度と経路から、経路の各位置における目標速度(経路の目標速度プロファイル)を決定する。
【0055】
上記目標速度プロファイルに従って、車両10速度は制御される。経路それぞれの目標速度は、狭小間口再認識、狭小間口駐車領域への入庫、広域間口駐車領域への入庫それぞれに適した値に設定される。一例において、狭小間口再認識経路及び狭小間口入庫経路の目標車速度は、広域間口入庫経路の目標車速度より低い。
【0056】
図1を参照して、目標車速度演算部107は、駐車モード又は駐車モードにおける経路に対して設定された目標車速度と駐車経路生成部130で生成された駐車経路の経路長に基づいて目標車速度プロファイルを生成する。
【0057】
制御が開始された後は、それぞれの経路及び目標車速度プロファイルに従い、駐車制御ECU10は、他のECUを介して、操舵制御、駆動力制御及びシフト制御を実施して車両100を経路に追従させる。具体的には、駆動力制御部111は、駆動モータ21(又はエンジン)及びブレーキ22を制御して、車両の加減速を制御する。操舵角制御部112は、ステアリングを制御して、車両の操舵角度を制御する。シフト制御部113は、シフト24のレンジを制御する。ここで、シフト制御は、シフトバイワイヤと言われるシステムが搭載されている車両のみに採用される。
【0058】
目標操舵角演算部110は、駐車経路に車両を追従させる目標操舵角を演算する。操舵角制御部112は、走行距離、目標操舵角、及び操舵角センサ25の値に基づいて、ステアリング23を制御する。操舵角制御部112は、目標操舵角と現在の操舵角との差分に基づいて操舵力、操舵角度、操舵角速度を演算し、経路に追従するようにフィードバック制御を行う。
【0059】
車速度演算部108は、車輪速センサ8から入力される車輪速パルスを用いて現在の自車両100の車速を演算する。走行距離演算部109は、車輪速センサ8から入力される車輪速パルスを用いて自動駐車開始後の自車両100の走行距離を演算する。駆動力制御部111は、目標車速度演算部107で生成した目標車速度と、走行距離演算部109で算出した走行距離と、車速度演算部108で算出した車速に基づいて、制動力又は駆動力を算出し、算出した制駆動力に基づいて、ブレーキ22又は駆動モータ21を制御する。
【0060】
駆動力制御部111は、目標位置までの残距離が所定値よりも大きい場合は、目標車速と自車速度に基づいて制動力を演算しフィードバック制御する。残距離が所定値以下になると、駆動力制御部111は、自車速度と残距離に基づいて制動力を演算しフィードフォワード制御し、目標位置に車両100を停車させる。
【0061】
目標の位置に車両100が停車すると、駐車制御ECU10は、ディスプレイでの表示、音声、音などによって、ドライバに駐車完了を通知する。通知の後、駐車制御ECU10は、自動駐車制御を完了してユーザへ車両の制御を渡す。
【0062】
(システム構成)
図7は、車両100に実装されている自動駐車システムの概略構成を示す。自動駐車システムは、車両前方に搭載された前方カメラ2F、車両右方に搭載された右方カメラ2R、車両後方に搭載された後方カメラ2B、車両左方に搭載された左方カメラ2L、ソナー3を含む。
【0063】
自動駐車システムは、さらに、電動パワーステアリング装置6、右前車輪7FRの車輪速を検知する右前車輪速センサ8FR、右後車輪7RRの車輪速を検知する右後車輪速センサ8RR、左後車輪7RLの車輪速を検知する左後車輪速センサ8RL、左前車輪7FLの車輪速を検知する左前車輪速センサ8FLを含む。さらに、自動駐車システムは、車載表示装置9、駐車制御ECU10、車両制御ECU群11、外部通信ECU12、及び各ECUの通信を統括するゲートウェイECU13を含む。複数のECUは、相互に通信を行う。
【0064】
前方カメラ2F、右方カメラ2R、後方カメラ2B、左方カメラ2Lは、レンズと撮像素子を備え、自車両100の周辺環境を撮像できるように適切に配置されている。カメラ2F、2R、2B、2Lの撮像画像は駐車制御ECU10に送信されて画像処理が行われる。以下、特に区別しない場合、これらカメラをカメラ2と呼ぶ。カメラ2は、単眼カメラでもよいし、ステレオカメラでもよい。
【0065】
ソナー3は、車両100の前部、後部、側面部に複数設置されている。各ソナー3は、超音波を送信するとともに、超音波が周囲の障害物から反射した反射波を受信することにより、車両1周辺の障害物との距離を測定する。測定結果は、駐車制御ECU10に送信される。駐車制御ECU10では、各ソナー3から送信された測定結果である車両100周辺の障害物情報を記憶する。
【0066】
カメラ2およびソナー3は、車両100周辺の外界情報を取得するための外界情報取得部を構成する。なお、カメラ2およびソナー3以外のセンシング手段を用いて、車両100周辺の外界情報を取得してもよい。
【0067】
車両100の車体の前後左右には、右前車輪7FR、右後車輪7RR、左後車輪7RL、左前車輪7FLが配置されている。車輪7FR、7RR、7RL、7FLそれぞれには、右前車輪速センサ8FR、右後車輪速センサ8RR、左後車輪速センサ8RL、左前車輪速センサ8FLが設けられている。車輪速センサ8FR、8RR、8RL、8FLはそれぞれの車輪速を検知し、車輪速を駐車制御ECU10に送信する。
【0068】
駐車制御ECU10は、各車輪速の情報をもとに車両100の速度を演算する。特に区別しない場合、右前車輪7FR、右後車輪7RR、左後車輪7RL、左前車輪7FLを車輪7と呼び、右前車輪速センサ8FR、右後車輪速センサ8RR、左後車輪速センサ8RL、左前車輪速センサ8FLを車輪速センサ8と呼ぶ。
【0069】
電動パワーステアリング装置6は、車両100の運転室内に設けられたステアリングホイール18の操作量(操舵角)に応じて、車輪7の向きを変える。電動パワーステアリング装置6は、例えばステアリングホイール18の操舵角を検知する操舵角センサ、各車輪7の向きを変えるトルクとなる操舵トルクを補助するモータ、操舵トルクを制御する電動パワーステアリングECU(図7で不図示)を備える。
【0070】
電動パワーステアリング装置6は、運転者のステアリングホイール18の操作を補助するように操舵トルクを制御して車輪7の向きを変える。電動パワーステアリング装置6の操舵角センサにより検知された操舵角は、駐車制御ECU10に送信される。駐車制御ECU10は、操舵角の情報をもとに車両100の進行方向を演算する。
【0071】
車載表示装置9は、車両100の運転室内に設けられており、ドライバに対して各種情報を提供する。運転者へ提供される情報には、例えば、カメラ2により撮像されて駐車制御ECU10によって処理された画像などがある。さらに、後述のように、車載表示装置9は、駐車可能な場所を運転者に提示する。車載表示装置9は、例えば、ディスプレイと入力装置とが一体化したタッチパネルとして構成してもよいし、カーナビゲーションシステムの一部であってもよいし、ヘッドアップディスプレイとして構成してもよい。
【0072】
車載表示装置9は、例えばキーボード、音声指示装置、スイッチなどの情報入力装置を備えてもよい。また、車載表示装置9の画面には感圧式または静電式のタッチパネルが搭載されており、各種の入力操作を可能とし、運転者はタッチパネルで入力操作を行うことにより、入力内容を駐車制御ECU10に送信することができる。
【0073】
駐車制御ECU10は、カメラ2およびソナー3(外界情報取得部)から受信した環境情報データをもとに、自車両100が駐車可能な領域を演算するとともに、周辺の障害物情報を演算する。駐車可能な領域は車載表示装置9に送信される。車載表示装置9は、駐車制御ECU10から送信された駐車可能な領域を、表示中の車両100周囲情報に重畳して表示する。駐車制御ECU10は、駐車可能な領域から選択された目標駐車領域に対して上記自動駐車を行う。
【0074】
ドライバは、車両100の停車後に、車載表示装置9に表示されている駐車可能な領域を選択する。駐車制御ECU10は、選択された領域その情報および障害物情報をもとに、狭小間口再認識経路や入庫経路を演算し、演算した経路を基に車両制御ECU群11に制御情報を送信する。
【0075】
車両100のセンサが取得した障害物情報の確からしさ(以降、確信度)をもとに経路を演算することにより、障害物と衝突することのない安全な経路を演算可能であるとともに、障害物との距離を不必要にあける必要がなく、ドライバが車両挙動に不自然さを感じることがない。
【0076】
車両制御ECU群11は、駐車制御ECU10から送信された制御情報に基づき車両100を目標位置までの移動するために、上述のように車両を制御する。例えば、駐車制御ECU10は、電動パワーステアリング装置6に目標とする舵角情報を出力することで、ステアリングを制御する。
【0077】
駐車制御ECU10は、車両100の駆動力を制御する駆動ECU(図8参照)に要求駆動力を出力し、制動力を制御するブレーキECU(図8参照)に要求制動力を出力することにより、車両100の速度を制御する。駐車制御ECU10は、自動変速機のシフトレンジを制御するシフトECU(図8参照)にドライブレンジまたはリバースレンジまたはパーキングレンジの要求を出力することにより、車両100のシフトレンジを制御する。上記駐車制御の例は、舵角、駆動力、制動力及びシフトレンジの全てを自動制御するが、他の駐車制御の例において、上記要素の一部、例えば、制動力やシフトレンジは、ドライバによって操作されてもよい。
【0078】
図8は、図1に示す駐車制御ECU10の内部構成の一例を模式的に示したものであり、図1に示す駐車制御ECU10の入出力信号の関係を示すシステムブロック図である。駐車制御ECU10は、A/D変換器を含むI/O172及びプロセッサであるCPU171を含む。上述のように、駐車制御ECU10は車両ネットワーク14を介して、他の構成要素と通信を行う。
【0079】
例えば、駐車制御ECU10は、カメラ2、ソナー3、車輪速センサ8、車載表示装置9、車載スイッチ17から信号を受け取る。図8の例において、駐車制御ECU10は、ソナー3からの信号をソナーECU154を介して受け取り、車輪速センサ8からの信号を車両挙動制御155を介して受け取る。駐車制御ECU10は、外部通信ECU12を介して車両外部の装置と通信を行うことができる。
【0080】
上述のように、駐車制御ECU10は、ブレーキECU151及び駆動ECU152使用して、車両100の速度を制御する。駐車制御ECU10は、シフトECU153を使用して車両100のシフトレンジを制御する。駐車制御ECU10は、電動パワーステアリング装置6を使用してステアリングを制御する。
【0081】
駐車制御ECU10は、駐車可能な領域を車載表示装置9に送信して、車載表示装置9にてその結果を表示する。車両100のドライバが例えば車載スイッチ17を介して実行を選択しブレーキを離すと、駐車制御ECU10は、生成した経路に従い駐車制御を開始する。
【0082】
なお、本実施例は既存のセンサシステム(カメラ、ソナー)を用いているが、カメラ、ソナー、ライダ、ミリ波レーダ等のセンサのフュージョンした結果を使用してもよい。車両の駆動は、モータに代えて又は加えて内燃機関を使用してもよく、駆動する方式は問わない。
【実施例2】
【0083】
以下において、実施例2に係る自動駐車を説明する。以下においては、実施例1との相違点を主に説明する。実施例2に係る駐車制御ECU10は、外部からの無線による操作に応じて、車両の駐車を制御する。駐車領域の間口が狭い場合、ドライバが駐車完了後の車両可出るためにドアを開けることができない場合がある。車両外から駐車領域への駐車を指示可能であることで、駐車前にドライバが車両外に出ることができる。
【0084】
図9は、実施例2に係る駐車制御システムの構成例を示す。駐車制御ECU10は、車両外からの操作900を受け付ける。駐車制御ECU10は、例えば、外部通信ECU12を介して、車両外部からの指示を受信する。例えば、ドライバは、自動駐車モード(狭小間口駐車モード又は広域間口駐車モード)を開始する前に、車両から降り、外部通信装置901(例えばスマートフォン)から、駐車開始を駐車制御ECU10に指示する。
【0085】
駐車制御ECU10は、実施例1において説明したように、駐車領域の間口幅に応じてモードを選択し、そのモードにおける動作を行う。他の例において、駐車制御ECU10は、ドライバからの駐車モードの指定を受け付けてもよい。この点は、実施例1において同様であり、駐車制御ECU10は、車内のユーザインタフェース、例えば、タッチパネル、音声入力又はスイッチを介して、ドライバからの指示を受け付ける。また、図9に示すように、駐車制御ECU10は、ドライバと異なる第三者、例えば、駐車管制センタ902からの指示を受け付けてもよい。
【0086】
一例において、駐車制御ECU10は、ユーザに指定された駐車領域が狭小間口駐車領域であると判定すると、狭小間口再認識経路又は入庫経路の追跡の前に、ユーザインタフェース、例えば車載表示装置9やスピーカを介して、判定結果をドライバに通知してもよい。ユーザインタフェースによる通知は、ドライバへ降車を促し車両外部からの操作を行える通信機能による操作を可能とする。
【0087】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例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、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例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。
【0088】
また、上記の各構成・機能・処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード等の記録媒体に置くことができる。
【0089】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆どすべての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【0090】
2 カメラ、3 ソナー、6 電動パワーステアリング装置、7 車輪、8 車輪速センサ、9 車載表示装置、10 駐車制御ECU、171 I/O、172 CPU、11 車両制御ECU群、151 ブレーキECU、152 駆動ECU、153 シフトECU、154 ソナーECU、155 車両挙動制御装置、12 外部通信ECU、13 ゲートウェイECU、17 車載スイッチ、14 車両ネットワーク、18 ステアリングホイール、100 車両、200 駐車領域の間口、201、202 駐車領域の間口の角点、203 狭小間口再確認の経路、204 狭小間口再確認の経路の開始位置、205 狭小間口再確認の経路の切り返し点、206 狭小間口再確認の経路、207 制御開始位置で自車位置が間口と平行でないときの経路、208 狭小間口再確認の経路の終了位置、301 狭小間口駐車領域の入庫経路、302 狭小間口駐車領域の入庫経路、303 狭小間口駐車領域の入庫経路の切り返し点、401 間口から所定距離の位置、402 狭小間口駐車領域の入庫経路の範囲、501 広域間口駐車領域の入庫経路、502 広域間口駐車領域の入庫経路
図1
図2A
図2B
図2C
図2D
図3A
図3B
図4A
図4B
図5
図6
図7
図8
図9