JP7743726B2 - 駐車支援方法及び駐車支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、駐車支援方法及び駐車支援装置に関する。

特許文献１には、駐車スペースやその周辺の物標を検出して自車両を目標駐車位置に駐車させる駐車支援装置が記載されている。

特開２００８－１７４０００号公報

目標駐車位置の周辺の物標位置を記憶して、目標駐車位置までの目標走行軌道を求める場合、記憶する物標位置が多いほどより正確な目標走行軌道を実行できる。しかし、多くの物標位置を記憶すると、必要な記憶容量が増大しコストの増加を招く。
本発明は、目標駐車位置までの目標走行軌道を算出するために記憶する物標位置の数を低減することを目的とする。

本発明の一態様の駐車支援方法では、自車両の周囲に存在する物標の位置である物標位置を検出し、運転者が手動運転によって自車両の切返しを行って目標駐車位置に駐車する際に、検出した物標位置のうちで、自車両が切返しを行う位置である切返し位置から所定距離範囲内の物標位置のみを記憶し、記憶された物標位置と目標駐車位置との間の相対位置関係を記憶し、検出された物標位置と自車両との間の相対位置関係と、記憶された物標位置と目標駐車位置との間の相対位置関係と、に基づいて、自車両の現在位置と目標駐車位置との間の相対位置関係を算出し、自車両の現在位置と目標駐車位置との間の相対位置関係に基づいて、自車両の現在位置から切返し位置を介して目標駐車位置へ至る目標走行軌道を算出し、算出された目標走行軌道に基づいて自車両の駐車支援を実施する。

本発明によれば、目標駐車位置までの目標走行軌道を算出するために記憶する物標位置の数を低減できる。

実施形態の駐車支援装置の概略構成の一例を示す図である。 （ａ）は物標学習位置を記憶する処理の一例の説明図であり、（ｂ）は駐車支援実施時の処理の一例の説明図である。 図１のコントローラの機能構成の一例のブロック図である。 異なる自車両位置での撮像画像である２つのフレームから共通特徴点を抽出する処理の一例の説明図である。 物標学習位置を記憶する処理の一例のフローチャートである。 駐車支援実施時の処理の一例のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面は模式的なものであり、現実のものとは異なる場合が含まれる。以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、下記の実施形態に例示した装置や方法に特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

（構成）
図１を参照する。自車両１は、目標駐車位置への自車両１の駐車を支援する駐車支援装置１０を備える。
駐車支援装置１０による駐車支援では、自車両１の現在位置から目標駐車位置までの目標走行軌道を算出する。そして、自車両１が目標走行軌道に沿って走行することを支援する。
駐車支援装置１０による駐車支援は、自車両１が目標走行軌道に沿って走行することを支援する様々な形態を含まれる。例えば、自車両１の目標走行軌道に沿って目標駐車位置まで走行するように自車両を制御する自動運転を行うことによって、自車両１の駐車を支援してもよい。なお、自車両１の目標走行軌道に沿って目標駐車位置まで走行するように自車両１を制御する自動運転とは、自車両の操舵角、駆動力、制動力の全て、あるいは一部を制御して、自車両１の目標走行軌道に沿った走行の全てあるいは一部を自動的に実施し、乗員の駐車操作を支援する制御を意味する。また例えば、目標走行軌道と自車両１の現在位置とを自車両１の乗員が視認可能な表示装置に表示することによって、自車両１の駐車を支援してもよい。

駐車支援装置１０は、測位装置１１と、ヒューマンマシンインタフェース１２と、シフトスイッチ１３と、外界センサ１４と、車両センサ１５と、コントローラ１６と、パーキングブレーキ１７と、ステアリングアクチュエータ１８ａと、アクセルアクチュエータ１８ｂと、ブレーキアクチュエータ１８ｃを含む。図面において、ヒューマンマシンインタフェースを「ＨＭＩ」と表記し、シフトスイッチを「シフトＳＷ」と表記する。

測位装置１１は、自車両１の現在位置を測定する。測位装置１１は、例えば全地球型測位システム（ＧＮＳＳ）受信機を備えてよい。ＧＮＳＳ受信機は、例えば地球測位システム（ＧＰＳ）受信機等であり、複数の航法衛星から電波を受信して自車両１の現在位置を測定する。
ヒューマンマシンインタフェース１２は、駐車支援装置１０と乗員との間で情報を授受するインタフェース装置である。ヒューマンマシンインタフェース１２は、自車両１の乗員が視認可能な表示装置（例えば、ナビゲーションシステムの表示画面）や、警報音や通知音、音声情報を出力するためのスピーカやブザーを備える。
またヒューマンマシンインタフェース１２は、駐車支援装置１０への乗員の操作入力を受け付ける操作子を備える。操作子は、ボタンやスイッチ、レバー、ダイヤル、キーボード等の機械的なインタフェース装置であってもよく、タッチパネル上に表示されたボタンやスイッチ、レバー、ダイヤル、キーボード等であってもよい。

シフトスイッチ１３は、運転者や駐車支援装置１０が自車両１のシフトポジションを切り替えるためのスイッチである。
外界センサ１４は、自車両１から所定距離範囲（例えば外界センサ１４の検出領域）の物体を検出する。外界センサ１４は、自車両１の周囲に存在する物体と自車両１との相対位置、自車両１と物体との距離、物体が存在する方向などの自車両１の周囲環境を検出する。

外界センサ１４は、例えば自車両１の周囲環境を撮影するカメラを含んでよい。カメラは、例えば自車両１の周囲を撮影して、鳥瞰図（アラウンドビューモニター画像）に変換される撮像画像を生成するアラウンドビューモニターカメラであってもよい。
外界センサ１４は、レーザレンジファインダ（ＬＲＦ）やレーダ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）のレーザレーダなどの測距装置を含んでもよい。

車両センサ１５は、自車両１から得られる様々な情報（車両情報）を検出する。車両センサ１５は、例えば、自車両１の走行速度（車速）を検出する車速センサ、自車両１が備える各タイヤの回転速度を検出する車輪速センサ、自車両１の３軸方向の加速度（減速度を含む）を検出する３軸加速度センサ（Ｇセンサ）、操舵角（ステアリングホイールの操舵角もしくは転舵輪の転舵角を含む）を検出する操舵角センサ、自車両１に生じる角速度を検出するジャイロセンサ、ヨーレイトを検出するヨーレイトセンサを含んでよい。

コントローラ１６は、自車両１の駐車支援制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である。コントローラ１６は、プロセッサ２０と、記憶装置２１等の周辺部品とを含む。プロセッサ２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro-Processing Unit）であってよい。
記憶装置２１は、半導体記憶装置や、磁気記憶装置、光学記憶装置等を備えてよい。記憶装置２１は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを含んでよい。
以下に説明するコントローラ１６の機能は、例えばプロセッサ２０が、記憶装置２１に格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。

なお、コントローラ１６を、以下に説明する各情報処理を実行するための専用のハードウエアにより形成してもよい。
例えば、コントローラ１６は、汎用の半導体集積回路中に設定される機能的な論理回路を備えてもよい。例えばコントローラ１６はフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）等のプログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）等を有していてもよい。

ステアリングアクチュエータ１８ａは、コントローラ１６からの制御信号に応じて自車両１の操舵機構の操舵方向及び操舵量を制御する。アクセルアクチュエータ１８ｂは、コントローラ１６からの制御信号に応じて、エンジンや駆動モータである駆動装置のアクセル開度を制御する。ブレーキアクチュエータ１８ｃは、コントローラ１６からの制御信号に応じて制動装置を作動させる。

次に、実施形態の駐車支援装置１０による駐車支援制御の一例を説明する。
図２（ａ）を参照する。運転者が、駐車支援装置１０による駐車支援を利用する際には、自車両１を駐車させる目標位置である目標駐車位置３５付近に存在する物標の物標位置を、記憶装置２１に記憶させる。
物標は、自車両１の現在位置を特定するための目印となる地物であり、自車両１の周囲の路面に描かれた路面標示（道路標識、区画線及び道路標示）や道路境界、縁石、ガードレール、電柱などの障害物であってよい。

物標位置を記憶装置２１に記憶させる際には、例えば、運転者がヒューマンマシンインタフェース１２の操作子として用意された「駐車位置学習スイッチ」を操作する。そして、運転者が手動運転によって自車両１を目標駐車位置３５に駐車させる。
いま、自車両１を軌道３３に沿って前進させた後に、切返し位置３１で切返しを行って軌道３４に沿って後退させ、自車両１を目標駐車位置３５に駐車する場合を想定する。

外界センサ１４は、外界センサ１４から所定の検出距離範囲の検出領域に存在する物標の位置である物標位置を検出するセンサである。
例えば、駐車支援装置１０は、外界センサ１４であるカメラで撮像した撮像画像から路面標示や道路境界などの物標を表す部分の画像を特徴点として検出し、特徴点の位置を物標位置としてよい。駐車支援装置１０は、検出した特徴点の特徴量（例えば特徴点の濃淡や属性等）も検出する。
また例えば、外界センサ１４であるレーザレンジファインダ（ＬＲＦ）やレーダ、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）により得られた点群情報の特徴点と、その特徴量を検出してもよい。以下、本明細書では、撮像画像から特徴点を検出する例について説明する。

図２（ａ）において、破線３０は、自車両１が参照符号３１で示す位置にあるときのカメラの撮影領域を示す。一点鎖線３２は、自車両１の移動とともに移動する撮影領域の軌跡を示す。丸プロットは、カメラの撮影領域で検出された特徴点（すなわち物標位置）を表している。
なお「切返し」とは、自車両１の前進と後退を切り替える動作を意味し、前進から後退へ切り替える場合と、後退から前進へ切り替える場合の両者を含んでよい。
駐車支援装置１０は、運転者が手動運転で自車両１を目標駐車位置３５に駐車させる間に、外界センサ１４で検出した物標位置（例えば、カメラで撮像した撮像画像から検出した特徴点とその特徴量）を記憶装置２１に記憶する。以下、記憶装置２１に記憶した物標位置を「物標学習位置」と表記することがある。

また、駐車支援装置１０は、物標学習位置と目標駐車位置３５との間の相対位置関係を記憶する。
例えば、運転者がヒューマンマシンインタフェース１２を操作することによって、自車両１の現在位置が目標駐車位置３５であることを駐車支援装置１０に入力してよい。駐車支援装置１０は、自車両１が目標駐車位置３５に位置するときに外界センサ１４で検出した物標位置に基づいて、物標学習位置と目標駐車位置３５との間の相対位置関係を求めてもよい。

また例えば、外界センサ１４であるカメラの撮像画像をヒューマンマシンインタフェース１２の表示装置に表示させ、運転者が、撮像画像上で目標駐車位置３５の位置を指定してもよい。駐車支援装置１０は、指定された目標駐車位置３５の位置と、撮像画像に映っている物標位置とに基づいて、物標学習位置と目標駐車位置３５との間の相対位置関係を求めてもよい。
記憶装置２１に物標学習位置と目標駐車位置３５との間の相対位置関係を記憶する際には、例えば、各々の物標学習位置と目標駐車位置３５の位置とを、固定の地点を基準点とする座標系（以下「地図座標系」と表記する）上の座標として記憶してもよい。共通の地図座標系における物標学習位置と目標駐車位置３５の座標の差分から、これらの相対位置関係を得ることができる。
物標学習位置として地図座標系上の座標を記憶する場合には、自車両１が目標駐車位置３５に位置するときに測位装置１１で測定した地図座標系上の現在位置を、目標駐車位置３５として記憶してもよい。
また、地図座標系の代わりに、各々の物標学習位置に対する目標駐車位置３５のそれぞれの相対位置を記憶してもよい。

記憶装置２１に物標学習位置と目標駐車位置３５の位置とが記憶されると、駐車支援装置１０による駐車支援の利用が可能となる。
図２（ｂ）を参照する。駐車支援装置１０は、自車両１が目標駐車位置３５付近に位置するときに自車両１の駐車支援を実施する。
例えば、運転者が自車両１の切返しのためのシフト操作を行ったとき、例えば、運転者のシフト操作によりシフトポジションがドライブレンジ（以下「Ｄレンジ」と表記する）からリバースレンジ（以下「Ｒレンジ」と表記する）に切り替わったり、ＲレンジからＤレンジに切り替わったときに駐車支援を開始してよい。
また例えば、自車両１が目標駐車位置３５付近の位置３６（例えば、目標駐車位置３５への入口付近）にいるときに、ヒューマンマシンインタフェース１２の操作子として用意された「駐車支援起動スイッチ」を運転者が操作したときに駐車支援を開始してよい。
さらにまた、例えば自車両１が目標駐車位置３５付近の位置３６に到達したことが検出された場合に、運転者の操作に関わらず自動的に駐車支援を開始してもよく、駐車支援を開始する条件は任意に設定することかできる。

このとき、外界センサ１４は、外界センサ１４の検出領域３０、３２に存在する物標の位置である物標位置を検出する。駐車支援実施時に外界センサ１４が検出した物標位置を三角形プロットで示す。なお、物標位置の検出はシフト操作や駐車支援起動スイッチが操作に関係なく常に実施されていても良く、物標位置の検出タイミングは限定されない。
駐車支援装置１０は、外界センサ１４が検出した各々の物標位置（三角形プロット）と、記憶装置２１に記憶した物標学習位置（図２（ａ）の丸プロット）とをマッチングし、同一の物標について検出した物標位置どうしを対応付ける。

駐車支援装置１０は、駐車支援実施時に検出した各々の物標位置（三角形プロット）と自車両１との間の相対位置関係と、これらの物標位置（三角形プロット）に対応付けられた物標学習位置（丸プロット）と目標駐車位置３５との間の相対位置関係に基づいて、自車両１の現在位置と目標駐車位置３５との間の相対位置関係を算出する。
例えば、駐車支援装置１０は、自車両１の現在位置を基準とする座標系（以下「車両座標系」と表記する）上の目標駐車位置３５の位置を算出してもよい。例えば、地図座標系における物標学習位置（丸プロット）と目標駐車位置３０の座標が記憶装置２１に記憶されている場合には、駐車支援実施時に検出した車両座標系における物標位置（三角形プロット）と、地図座標系における物標学習位置（丸プロット）に基づいて、地図座標系上の目標駐車位置３０を、車両座標系上の目標駐車位置３０に変換してよい。
または、駐車支援実施時に検出した車両座標系における物標位置（三角形プロット）と地図座標系における物標学習位置（丸プロット）に基づいて、地図座標系上の自車両１の現在位置を求め、地図座標系における自車両１の座標と目標駐車位置３０の座標の差分から、自車両１の現在位置と目標駐車位置３０との間の相対位置関係を算出してもよい。
駐車支援装置１０は、自車両１の現在位置と目標駐車位置３５との間の相対位置関係に基づいて、自車両１の現在位置から切返し位置３１を介して目標駐車位置３５へ至る目標走行軌道を算出する。

このとき例えば、駐車支援を開始した時点の自車両１の位置が切返し位置３１である場合には、切返し位置３１から目標駐車位置３５へ至る軌道３７を目標走行軌道として算出する。
また例えば、駐車支援を開始した時点の自車両１の位置が目標駐車位置３５の付近の位置３６である場合には、位置３６から切返し位置３１まで進む軌道３８と、切返し位置３１から目標駐車位置３５へ至る軌道３７を目標走行軌道として算出する。

すなわち、「切返し位置を介して目標駐車位置へ至る目標走行軌道」には、切返し位置３１から出発して目標駐車位置３５へ至る目標走行軌道３７と、目標駐車位置３５の付近の位置３６から切返し位置３１まで進み、切返し位置３１で切り返して目標駐車位置３５へ至る目標走行軌道３８、３７の両者を含む。
そして、駐車支援装置１０は、算出した目標走行軌道に基づいて自車両１の駐車支援を実施する。自車両１の駐車支援として、算出した目標走行軌道に沿って走行するように自車両１を制御してもよく、ヒューマンマシンインタフェース１２の表示装置に算出した目標走行軌道を表示してもよい。

このように、目標駐車位置の周辺の物標位置を記憶して、目標駐車位置までの目標走行軌道を求める場合、記憶する物標位置が多いほどより正確な目標走行軌道を算出できる。しかし、多くの物標位置を記憶すると、必要な記憶容量が増大しコストの増加を招く。
そこで、駐車支援装置１０は、手動運転時に自車両１が切返しを行った切返し位置３１から所定距離範囲内の物標位置のみを、物標学習位置として記憶装置２１に記憶する。

例えば、自車両１が切返し前に軌道３３に沿って切返し位置３１に至るまでの所定走行距離範囲（例えば１０メートル）内と、自車両１が切返し後に軌道３４に沿って切返し位置３１から移動する所定走行距離範囲（例えば１０メートル）内に自車両１があるときに検出した物標位置のみを、切返し位置３１から所定距離範囲内の物標位置である物標学習位置として記憶装置２１に記憶してよい。
また例えば、自車両１が切返し前に軌道３３に沿って切返し位置３１に至るまでの所定走行距離範囲（例えば１０メートル）内と、自車両１が切返し後に軌道３４に沿って切返し位置３１から目標駐車位置３５へ至るまでの走行距離範囲内に自車両１があるときに検出した物標位置のみを、切返し位置３１から所定距離範囲内の物標位置である物標学習位置として記憶装置２１に記憶してもよい。
また、単に手動運転時に検出した物標位置のうち、切返し位置３１から設計的にあらかじめ定められた所定距離範囲内（例えば切返し位置を中心とした半径２０メートル以内）の物標位置を物標学習位置として記憶装置２１に記憶してよい。

また例えば、自車両１が切返し後に軌道３４に沿って切返し位置３１から目標駐車位置３５へ至るまでの範囲に自車両１があるときに検出した物標位置のみを、切返し位置３１から所定距離範囲内の物標位置である物標学習位置として記憶装置２１に記憶してもよい。
これにより、正確な目標走行軌道の算出に要求される切返し位置３１付近の物標位置を記憶できるので、精度よく目標走行軌道を算出できる。また、記憶する物標位置を制限することによって、必要な記憶容量が増大するのを回避してコストの増加を緩和することができる。
特に、駐車支援が開始したときに、外界センサ１４が検出した各々の物標位置（三角形プロット）と、記憶された切返し位置３１付近の物標位置（丸プロット）とが一致し易くなるため、切返し位置３１付近における自車両１の現在位置と目標駐車位置３５との間の相対位置関係を精度良よく算出できる。

以下、コントローラ１６の機能構成についてより詳しく説明する。図３を参照する。コントローラ１６はヒューマンマシンインタフェース制御部（以下「ＨＭＩ制御部」と表記する）４０、駐車支援制御部４１、画像変換部４２、自己位置算出部４３、特徴点検出部４４、地図生成部４５、突合部４７、目標軌道生成部４８、操舵制御部４９、及び車速制御部５０として機能する。
ＨＭＩ制御部４０は、ヒューマンマシンインタフェース１２の駐車位置学習スイッチが運転者に操作されると、物標学習位置を記憶装置２１に記憶させる地図生成指令を地図生成部４５に出力する。
またＨＭＩ制御部４０は、運転者が切返しのためのシフト操作を行ったか否かを判定し、判定結果を駐車支援制御部４１に出力する。また、ヒューマンマシンインタフェース１２の駐車支援起動スイッチが運転者に操作されたことを検出すると、検出結果を駐車支援制御部４１に出力する。

駐車支援制御部４１は、自車両１が目標駐車位置３５の付近に位置するか否かを判定する。例えば、自車両１と目標駐車位置３５との距離が所定距離以下であるか否かを判定する。駐車支援制御部４１は、測位装置１１により測定した自車両１の現在位置に基づいて、自車両１と目標駐車位置３５との距離が所定距離以下であるか否かを判定してよい。
また例えば、目標駐車位置３５付近の物標の特徴量を予め記憶し、類似する特徴量を有する物標を外界センサ１４が検出するか否かに基づいて、自車両１と目標駐車位置３５との距離が所定距離以下であるか否かを判定してよい。

自車両１が目標駐車位置３５の付近に位置し、駐車支援起動スイッチの操作をＨＭＩ制御部４０が検出すると、駐車支援制御部４１は駐車支援制御を開始する。または、自車両１が目標駐車位置３５の付近に位置し、切返しのためのシフト操作を検出すると駐車支援制御を開始する。なお、本実施形態においては自車両１が目標駐車位置３５の付近に位置し、且つ駐車支援起動スイッチの操作あるいはシフト操作を検出すると駐車支援制御を開始する例を示す。しかしながら、必ずしも駐車支援起動スイッチの操作あるいはシフト操作を検出したことを条件として駐車支援制御を開始しなくとも良く、例えば自車両１と目標駐車位置３５との距離が所定距離より大きい状態から所定距離以下となったこと（すなわち自車両１が目標駐車位置３５付近に到達したこと）が検出された場合に、運転者の操作の関係なく駐車支援制御を開始しても良い。さらにまた、駐車支援起動スイッチの操作あるいはシフト操作に代えて、例えばハザードランプが点灯された場合、あるいは車両が停車した場合などの条件で駐車支援制御を開始しても良い。
駐車支援制御を開始すると、駐車支援制御部４１は、車両座標系における目標駐車位置３５の位置を算出させる駐車位置算出指令を突合部４７に出力する。
また、算出された目標駐車位置３５の位置に基づいて、自車両１の現在位置から目標駐車位置３５へ至る目標走行軌道と、自車両１が目標走行軌道を走行する目標車速プロファイルと、を算出させる走行軌道算出指令を目標軌道生成部４８に出力する。
目標軌道生成部４８は、自車両１の現在位置から目標駐車位置３５へ至る目標走行軌道と目標車速プロファイルとを算出して駐車支援制御部４１へ出力する。自車両１の現在位置から目標駐車位置３５へ至る目標走行軌道の算出には、既に一般に知られている自動駐車装置に採用されている周知の手法を適用することができるが一例として、例えば自車両１の現在位置から切返し位置３１を経て目標駐車位置３５までをクロソイド曲線で接続することによって算出することができる。また、目標車速プロファイルは一例として、予め定められた所定の設定速度を基本とし、自車両１の現在位置から設定速度まで加速した後に、切返し位置３１の手前で減速して切返し位置３１で停車し、切返し位置３１から設定速度まで加速して目標駐車位置３５の手前で減速して目標駐車位置３５で停車するような車速プロファイルを算出することができる。あるいはまた、速度プロファイルを算出する際の設定速度を、算出した目標走行軌道の曲率に基づいて、曲率が大きいほど低い速度となる様に設定しても良い。

駐車支援制御部４１は、目標軌道生成部４８が算出した目標走行軌道と自車両１の現在位置の情報をＨＭＩ制御部４０へ出力する。算出された目標走行軌道が図２（ｂ）の軌道３７及び３８のように切返しを含む場合は、切返し位置３１の情報をＨＭＩ制御部４０へ出力する。
ＨＭＩ制御部４０は、目標走行軌道と、自車両１の現在位置と、切返し位置の位置表示を、ヒューマンマシンインタフェース１２の表示装置へ表示する。

また、駐車支援制御部４１は、算出された目標走行軌道に沿って自車両１を走行させるように操舵制御する操舵制御指令を操舵制御部４９へ出力する。また、算出された目標車速プロファイルに従って自車両１の車速を制御する車速制御指令を車速制御部５０へ出力する。
画像変換部４２は、外界センサ１４のカメラの撮像画像を、図２（ａ）及び図２（ｂ）のような自車両１の真上の仮想視点から見た鳥瞰画像（アラウンドビューモニター画像）に変換する。以下、画像変換部４２による変換後の鳥瞰画像を「周囲画像」と表記することがある。図２（ａ）は、記憶装置２１に物標学習位置を記憶する際の周囲画像であり、また、図２（ｂ）は、駐車支援制御を実施する際の周囲画像である。

画像変換部４２は、所定の間隔で周囲画像を生成する。例えば画像変換部４２は、自車両１が所定距離（例えば５０ｃｍ）走行する毎に周囲画像を生成してよい。また例えば、所定時間（例えば１秒間）走行する毎に周囲画像を生成してよい。このように自車両１が異なる位置にあるときに取得した周囲画像の各々や、異なる時刻で取得した周囲画像の各々を「フレーム」と表記することがある。

自己位置算出部４３は、車両センサ１５から出力される車両情報に基づくデッドレコニングにより地図座標系上の自車両１の現在位置を演算する。
特徴点検出部４４は、画像変換部４２から出力される周囲画像に、ノイズ除去、明度調整及びエッジ強調などの所定の前処理を実施する。特徴点検出部４４は、前処理が実施された周囲画像から特徴点とその特徴量を検出する。例えば、特徴点検出部４４はＦＡＳＴ検出器やＦＲＥＡＫ記述子を用いて特徴点と特徴量を検出してよい。
記憶装置２１に物標学習位置を記憶する際に検出された特徴点を図２（ａ）の丸プロットで示している。また、駐車支援制御を実施する際に検出された特徴点を図２（ｂ）の三角形プロットで示している。

さらに、特徴点検出部４４は、異なる２フレームに共通する共通特徴点を抽出する。図４を参照して異なる２フレームから共通特徴点を抽出する処理の一例を説明する。
図４の左側の周囲画像（「第１フレーム」と表記する）を取得した時点では自車両１は参照符号５０が示す位置にある。その後に自車両１が矢印５１のように前進して、図４の右側の周囲画像（「第２フレーム」と表記する）を取得した時点では自車両１は参照符号５２が示す位置まで移動している。
それぞれのフレームで検出した特徴点を丸プロットで示す。第１フレームを取得した時刻から第２フレームを取得した時刻までに自車両１が前進することによって、第１フレーム上の特徴点に比べて、第２フレーム上の特徴点は、自車両１の移動量分だけ後方に移動している。

特徴点検出部４４は、第１フレームの特徴点と第２フレームの特徴点とをマッチングして、第１フレームの特徴点と第２フレームの特徴点とを対応付ける。例えば、特徴量が等しい特徴点や、特徴量の類似度が閾値以上の特徴点どうしを対応付けてよい。
図４の一点鎖線は、第１フレームの特徴点と第２フレームの特徴点との対応付けを示しめす。
特徴点検出部４４は、対応付けができなかった特徴点を除去する。

ここで、同一物標の特徴点である第１フレームの特徴点５３ａと第２フレームの特徴点５３ｂとが対応付けられている場合、自車両１の前進量と同じ長さだけ、第２フレームの特徴点５３ｂが第１フレームの特徴点５３ａより後退する。すなわち、第１フレーム及び第２フレームの特徴点の位置変化量が自車両１の移動量に対応する。
一方で、異なる物標の特徴点である第１フレームの特徴点５４ａと第２フレームの特徴点５４ｂとが対応付けられている場合には、これらの特徴点５４ａ、５４ｂの位置変化量は、自車両１の移動量に対応しない。

特徴点検出部４４は、対応付けができなかった特徴点と、対応付けができた特徴点のうち第１フレーム及び第２フレームの特徴点の位置変化量が自車両１の移動量に対応しない特徴点を除去することにより、２フレームに共通する共通特徴点を抽出する。
このように共通特徴点を抽出することにより、立体物や、雨滴、自車両影、移動物を検出した特徴点を除去できる。
特徴点検出部４４は、共通特徴点として抽出された特徴点と、周囲画像を取得した時に自己位置算出部４３から受信した自車両１の現在位置と、を同期させて地図生成部４５と突合部４７に出力する。

図３を参照する。物標学習位置を記憶装置２１に記憶する際に、運転者は駐車位置学習スイッチを操作して、手動運転によって自車両１を目標駐車位置に駐車する。このとき地図生成部４５は、ＨＭＩ制御部４０から地図生成指令を受信する。
地図生成部４５は、地図生成指令を受信すると、特徴点検出部４４から出力された特徴点と、これに同期した自車両１の現在位置と、特徴点の特徴量と、を含んだ特徴点情報を物標学習位置として記憶装置２１に記憶し、地図データ４６を生成する。
特徴点に同期した自車両１の現在位置に基づいて、特徴点の地図座標系の位置を算出して特徴点情報として記憶してもよい。
また、運転者がヒューマンマシンインタフェース１２を操作して、自車両１の現在位置が目標駐車位置３５であることを駐車支援装置１０に入力すると、地図生成部４５は、自車両１の地図座標系上の現在位置を、測位装置１１又は自己位置算出部４３から受信して、目標駐車位置３５として地図データ４６に記憶する。すなわち、目標駐車位置３５と複数の特徴点との相対位置関係を地図データとして記憶する。

このとき、地図生成部４５は、記憶装置２１に記憶する物標学習位置を制限することによって物標学習位置の記憶に必要な記憶容量を低減する。
図２（ａ）を参照する。地図生成部４５は、手動運転時に自車両１が切返し位置３１で切返しを行う前後に走行した所定走行距離範囲内に自車両１があるときに検出した特徴点の特徴点情報のみを、切返し位置３１から所定距離範囲内の物標位置である記憶対象の物標学習位置として選択する。地図生成部４５は、複数の異なるフレームで検出された記憶対象の特徴点の特徴点情報を統合して、記憶装置２１に記憶する。
例えば、自車両１が切返し前に軌道３３に沿って切返し位置３１に至るまでの所定走行距離範囲（例えば１０メートル）内と、自車両１が切返し後に軌道３４に沿って切返し位置３１から移動する所定走行距離範囲（例えば１０メートル）内に自車両１があるときに検出した特徴点の特徴点情報のみを、切返し位置３１から所定距離範囲内の物標位置として記憶してよい。

また例えば、自車両１が切返し前に軌道３３に沿って切返し位置３１に至るまでの所定走行距離範囲（例えば１０メートル）内と、自車両１が切返し後に軌道３４に沿って切返し位置３１から目標駐車位置３５へ至るまでの範囲に自車両１があるときに検出した特徴点の特徴点情報のみを、切返し位置３１から所定距離範囲内の物標位置として記憶してもよい。
また例えば、自車両１が切返し後に軌道３４に沿って切返し位置３１から目標駐車位置３５へ至るまでの範囲に自車両１があるときに検出した特徴点の特徴点情報のみを切返し位置３１から所定距離範囲内の物標位置として記憶してもよい。
さらにまた、切返し位置３１から設計的にあらかじめ定められた所定距離範囲内（例えば切返し位置を中心とした半径２０メートル以内）の物標位置を物標学習位置として記憶装置２１に記憶してよい。

なお、特徴点が検出される周囲画像は上記のとおり所定の間隔で生成される。例えば、自車両１が所定距離（例えば５０ｃｍ）走行する毎に、または所定時間（例えば１秒間）走行する毎に生成される。このため、物標学習位置として記憶される特徴点は、所定の間隔で検出される。
したがって、自車両１が切返し後に走行する走行距離が短いほど、物標学習位置として記憶される特徴点の数が少なくなり、目標駐車位置３５の位置算出精度が低下する。反対に、自車両１が切返し後に走行する走行距離が長くなるほど、物標学習位置として記憶される特徴点の数が増加し必要な記憶容量が多くなる。
このため、自車両１が切返し後に走行した走行距離が長くなるほど、特徴点を記憶する間隔を長くしてよい。すなわち、物標学習位置として記憶される特徴点の検出間隔をより長くしてよい。例えば、周囲画像の生成間隔を長くしてもよく、所定の検出間隔で特徴点検出部４４が検出した特徴点を、検出間隔よりも長い間隔でサンプリングして間引いてもよい。

その後に、駐車支援制御部４１が駐車支援制御を開始すると、突合部４７は、駐車支援制御部４１から駐車位置算出指令を受信する。
突合部４７は、駐車位置算出指令を受信すると、地図データ４６に物標学習位置として記憶されている特徴点情報（図２（ａ）の丸プロット）と、駐車支援実施時に外界センサ１４のカメラが出力する撮像画像から特徴点検出部４４から出力されている特徴点情報（図２（ｂ）の三角形プロット）とをマッチングして、同一の物標について検出した特徴点情報どうしを対応付ける。
このとき、突合部４７は、互いに対応付けられた特徴点のうち、２次元アフィン変換に合致しない特徴点を外れ値として除去してよい。外れ値の検出には、例えばＲＡＮＳＡＣ（Random Sample Consensus）アルゴリズムを用いてもよい。また、互いに対応付けられた特徴点のうち、濃淡や属性などの特徴量が一致しない特徴点を除去しても良い。

突合部４７は、駐車支援実施時の特徴点（三角形プロット）と自車両１との間の相対位置関係と、これらの特徴点（三角形プロット）に対応付けられた地図データ４６の特徴点（丸プロット）と目標駐車位置３５との間の相対位置関係に基づいて、自車両１の現在位置と目標駐車位置３５との間の相対位置関係を算出する。
例えば、駐車支援実施時に検出された特徴点を（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）と表記し、特徴点（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ）にそれぞれ対応付けられた、地図データ４６に物標学習位置として記憶されている特徴点を（ｘ_ｍｉ，ｙ_ｍｉ）と表記する（ｉ＝１～Ｎ）。
突合部４７は、最小二乗法に基づいて次式によりアフィン変換行列Ｍ_{ａｆｆｉｎｅ}を算出する。

重み付け最小二乗法を用いて次式のように列ベクトル（ａ１，ａ２，ａ３，ａ４）^Ｔを算出してもよい。

突合部４７は、次式により地図データ４６に記憶された地図座標系上の目標駐車位置３５の位置（ｔａｒｇｅｔｘ_ｍ，ｔａｒｇｅｔｙ_ｍ）を、車両座標系の位置（ｔａｒｇｅｔｘ，ｔａｒｇｅｔｙ）に変換する。

目標軌道生成部４８は、駐車支援制御部４１から走行軌道算出指令を受信すると、車両座標系上の自車両１の現在位置（すなわち座標原点）から、目標駐車位置３５（ｔａｒｇｅｔｘ，ｔａｒｇｅｔｙ）まで至る目標走行軌道と、自車両１が目標走行軌道を走行する目標車速プロファイルとを算出する。
操舵制御部４９は、駐車支援制御部４１から操舵制御指令を受信すると、自車両１が目標走行軌道に沿って自車両１を走行するようにステアリングアクチュエータ１８ａを制御する。
車速制御部５０は、駐車支援制御部４１から車速制御指令を受信すると、自車両１の車速が目標車速プロファイルに従って変化するように、アクセルアクチュエータ１８ｂとブレーキアクチュエータ１８ｃを制御する。
これにより、目標走行軌道に沿って走行するように自車両１が制御される。

駐車支援制御部４１は、自車両１が目標駐車位置３５に到達して駐車支援制御が完了したか否かを判定する。駐車支援制御が完了すると、駐車支援制御部４１は、パーキングブレーキ１７を作動させると共に、シフトポジションをパーキングレンジ（以下「Ｐレンジ」と表記する）に切り替える。

（動作）
図５は、物標学習位置を記憶する処理の一例のフローチャートである。物標学習位置を記憶装置２１に記憶する際に、運転者は駐車位置学習スイッチを操作して、手動運転によって自車両１を目標駐車位置に駐車する。
ステップＳ１において画像変換部４２は、外界センサ１４のカメラの撮像画像を自車両１の真上の仮想視点から見た鳥瞰画像に変換することにより周囲画像を取得する。
ステップＳ２において特徴点検出部４４は、画像変換部４２から出力される周囲画像に、ノイズ除去、明度調整及びエッジ強調などの所定の前処理を実施する。
ステップＳ３において特徴点検出部４４は、前処理が実施された周囲画像から特徴点を検出する。

ステップＳ４において特徴点検出部４４は、異なる２フレームに共通する共通特徴点を抽出する。
ステップＳ５において地図生成部４５は、ステップＳ４で抽出された特徴点のうち物標学習位置として記憶装置２１に記憶する対象の特徴点を、複数の異なるフレームから選択して統合する。このとき地図生成部４５は、自車両１が切返し位置３１で切返しを行う前後に走行した所定距離範囲内に自車両１があるときに検出した特徴点のみを、記憶対象の物標学習位置として統合する。
ステップＳ６において地図生成部４５は、統合した特徴点を記憶装置２１に記憶する。

図６は、駐車支援実施時の処理の一例のフローチャートである。
ステップＳ１０において画像変換部４２は、周囲画像を取得する。
ステップＳ１１において特徴点検出部４４は、画像変換部４２から出力される周囲画像に所定の前処理を実施する。
ステップＳ１２において前処理が実施された周囲画像から特徴点を検出する。

ステップＳ１３において特徴点検出部４４は、異なる２フレームに共通する共通特徴点を抽出する。
ステップＳ１４において駐車支援制御部４１は、自車両１と目標駐車位置３５との距離が所定距離以下であるか否かを判定する。自車両１と目標駐車位置３５との距離が所定距離以下である場合（ステップＳ１４：Ｙ）に処理はステップＳ１５に進む。自車両１と目標駐車位置３５との距離が所定距離以下でない場合（ステップＳ１４：Ｎ）にステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１５において駐車支援制御部４１は、切返しのためのシフト操作を検出したか否かを判定する。切返しのためのシフト操作を検出した場合に処理はステップＳ１６へ進む。切返しのためのシフト操作を検出しない場合に処理はステップＳ１０に戻る。
なお、ステップＳ１５において駐車支援起動スイッチが運転者に操作されたか否かを判定してもよい。駐車支援起動スイッチが操作された場合に処理はステップＳ１６へ進む。駐車支援起動スイッチが操作されない場合に処理はステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１６において突合部４７は、ステップＳ１３で抽出された特徴点のうち所定範囲の特徴量を、複数の異なるフレームから選択して統合する。例えば、自車両１が切返しを行う前に切返し位置まで走行する所定距離範囲（例えば１０メートル）で検出した特徴点のみを統合する。
ステップＳ１７において突合部４７は、地図データ４６に物標学習位置として記憶されている特徴点を読み込む。
ステップＳ１８において突合部４７は、ステップＳ１６で統合した特徴点とステップＳ１７で読み込んだ特徴点とをマッチングする。
ステップＳ１９において突合部４７は、マッチングした特徴点に基づいて、目標駐車位置３５を算出する。

ステップＳ２０において目標軌道生成部４８は、自車両１の現在位置から、目標駐車位置３５まで至る目標走行軌道と、自車両１が目標走行軌道を走行する目標車速プロファイルとを算出する。
ステップＳ２１において操舵制御部４９は、自車両１が目標走行軌道に沿って自車両１を走行するようにステアリングアクチュエータ１８ａを制御する。車速制御部５０は、自車両１の車速が目標車速プロファイルに従って変化するように、アクセルアクチュエータ１８ｂとブレーキアクチュエータ１８ｃを制御する。
ステップＳ２２において駐車支援制御部４１は、駐車支援制御が完了したか否かを判定する。駐車支援制御が完了すると、駐車支援制御部４１は、パーキングブレーキ１７を作動させると共に、シフトポジションをＰレンジに切り替える。その後に処理は終了する。

（実施形態の効果）
（１）コントローラ１６は、自車両１の周囲に存在する物標の位置である物標位置を検出し、運転者が手動運転によって自車両１の切返しを行って目標駐車位置に駐車する際に、検出した物標位置のうちで、自車両１が切返しを行う位置である切返し位置から所定距離範囲内の物標位置のみを記憶し、記憶された物標位置と目標駐車位置との間の相対位置関係を記憶し、センサで検出される物標位置と自車両１との間の相対位置関係と、記憶された物標位置と目標駐車位置との間の相対位置関係と、に基づいて、自車両１の現在位置と目標駐車位置との間の相対位置関係を算出し、
自車両１の現在位置と目標駐車位置との間の相対位置関係に基づいて、自車両１の現在位置から切返し位置を介して目標駐車位置へ至る目標走行軌道を算出し、算出された目標走行軌道に基づいて自車両１の駐車支援を実施する。
これにより、目標駐車位置までの目標走行軌道を算出するために記憶する物標位置の数を低減できる。

（２）自車両１が切返し位置から所定距離範囲内の物標位置は、切返し位置の前後の所定走行距離範囲内を自車両１が走行した際に検出した物標位置であってよい。
これにより、目標駐車位置までの目標走行軌道を算出するために好適な物標位置を記憶できる。
（３）所定走行距離範囲は、例えば、自車両１が切返し前に切返し位置に至るまでの予め定めた走行距離範囲内と、切返し後に切返し位置から目標駐車位置へ至るまでの範囲であってよい。
これにより、正確な目標走行軌道の算出に要求される切返し位置付近の物標位置を記憶できるので、精度よく目標走行軌道を算出できる。また、記憶する物標位置を制限することによって、必要な記憶容量が増大するのを回避してコストの増加を緩和することができる。
特に、駐車支援が開始したときに、外界センサ１４が検出した各々の物標位置（三角形プロット）と、記憶された切返し位置３１付近の物標位置（丸プロット）とが一致し易くなるため、自車両１の現在位置と目標駐車位置３５との間の相対位置関係を精度良よく算出できる。

（４）コントローラ１６は、手動運転による目標駐車位置への駐車の際に記憶される物標位置として、所定長の時間又は距離を自車両１が走行する毎にセンサにより検出される物標位置を記憶し、切返し後の自車両１と切返し位置との間の距離が短い場合に長い場合よりも所定長を短くしてもよい。
自車両１が切返し後に走行する走行距離が短くても、物標学習位置として記憶される特徴点の数を確保して、目標駐車位置の位置算出精度の低下を抑制できる。また、自車両１が切返し後に走行する走行距離が長くても、特徴点を記憶するための記憶容量の増加を抑制できる。

（５）コントローラ１６は、目標走行軌道に沿って走行するように自車両１を制御してもよく、目標走行軌道及び自車両１の位置を、乗員が視認可能な表示装置に表示してもよい。これにより、自車両１の駐車を支援できる。

１…車両、１０…駐車支援装置、１１…測位装置、１２…ヒューマンマシンインタフェース、１３…シフトスイッチ、１４…外界センサ、１５…車両センサ、１６…コントローラ、１７…パーキングブレーキ、１８ａ…ステアリングアクチュエータ、１８ｂ…アクセルアクチュエータ、１８ｃ…ブレーキアクチュエータ、２０…プロセッサ、２１…記憶装置、４０…ヒューマンマシンインタフェース制御部、４１…駐車支援制御部、４２…画像変換部、４３…自己位置算出部、４４…特徴点検出部、４５…地図生成部、４６…地図データ、４７…突合部、４８…目標軌道生成部、４９…操舵制御部、５０…車速制御部

Claims (5)

1. 自車両の周囲に存在する物標の位置である物標位置を検出し、
   運転者が手動運転によって前記自車両の切返しを行って目標駐車位置に駐車する際に、前記検出した物標位置のうちで、前記自車両が切返しを行う位置である切返し位置の前後の所定走行距離範囲内を前記自車両が走行した際に検出した前記物標位置のみを記憶するとともに、前記切返し位置を記憶し、
   記憶された前記物標位置と前記目標駐車位置との間の相対位置関係を記憶し、
   検出された前記物標位置と前記自車両の現在位置との間の相対位置関係と、前記記憶された物標位置と前記目標駐車位置との間の相対位置関係と、に基づいて、前記自車両の現在位置と前記目標駐車位置との間の相対位置関係を算出し、
   前記自車両の現在位置と前記目標駐車位置との間の前記相対位置関係に基づいて、前記自車両の現在位置から前記切返し位置を介して前記目標駐車位置へ至る目標走行軌道を算出し、
   算出された前記目標走行軌道に基づいて前記自車両の駐車支援を実施し、
   切返し後の前記自車両と前記切返し位置との間の距離が短いほど、手動運転による前記目標駐車位置への駐車の際に記憶される前記物標位置をセンサで検出する検出間隔を短くする、
   ことを特徴とする駐車支援方法。
2. 前記所定走行距離範囲は、前記自車両が切返し前に前記切返し位置に至るまでの予め定めた走行距離範囲内と、切返し後に前記切返し位置から前記目標駐車位置へ至るまでの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の駐車支援方法。
3. 前記目標走行軌道に沿って走行するように前記自車両を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の駐車支援方法。
4. 前記目標走行軌道及び前記自車両の位置を、乗員が視認可能な表示装置に表示することを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の駐車支援方法。
5. 自車両の周囲に存在する物標の位置である物標位置を検出するセンサと、
   運転者が手動運転によって前記自車両の切返しを行って目標駐車位置に駐車する際に、前記センサが検出した物標位置のうちで、前記自車両が切返しを行う位置である切返し位置の前後の所定走行距離範囲内を前記自車両が走行した際に検出した前記物標位置のみを記憶するとともに、前記切返し位置を記憶し、記憶された前記物標位置と前記目標駐車位置との間の相対位置関係を記憶し、前記センサで検出される前記物標位置と前記自車両の現在位置との間の相対位置関係と、前記記憶された物標位置と前記目標駐車位置との間の相対位置関係と、に基づいて、前記自車両の現在位置と前記目標駐車位置との間の相対位置関係を算出し、前記自車両の現在位置と前記目標駐車位置との間の前記相対位置関係に基づいて、前記自車両の現在位置から前記切返し位置を介して前記目標駐車位置へ至る目標走行軌道を算出し、算出された前記目標走行軌道に基づいて前記自車両の駐車支援を実施し、切返し後の前記自車両と前記切返し位置との間の距離が短いほど、手動運転による前記目標駐車位置への駐車の際に記憶される前記物標位置をセンサで検出する検出間隔を短くするコントローラと、
   を備えることを特徴とする駐車支援装置。