(57)【要約】【課題】  車両の周囲の傾斜の有無を検知することを可能とし、ひいては検知結果を車両の駐車支援走行に適用することを可能とする。【解決手段】  車両の周囲の領域の傾斜の有無に関する情報を検知する、右サイドレーザポインタ１１及び右サイドカメラ１４、左サイドレーザポインタ１２及び右サイドカメラ１４並びに駐車支援ＥＣＵ１０を備えた、車両外領域の傾斜検知装置。【選択図】  図１
2020104545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周囲の領域の傾斜の有無に関する情報を検知する傾斜検知手段を備えた、
車両外領域の傾斜検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両の駐停車の支援動作等に利用可能な車両外領域の傾斜検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両において、運転者の駐車走行を補助するために、運転者はアクセル及びブレーキのみを操作し、車両側にて操舵を自動的に行うようにした、所謂駐車支援走行技術が用いられている。
【０００３】
一方で、駐車支援走行においては、駐車位置が坂道その他の傾斜地である場合は、運転者の操作に起因して車速を安定に保つことが難しくなり、自動操舵による車両の回転半径にばらつきが生じ目標位置に車両を走行させることが困難となるため、傾斜地において支援走行の機能は実行しないようにしている。
【０００４】
そのような不具合に対し、例えば特許文献１には、傾斜センサを用いて車両の進行方向前方に上り坂が存在するか否かを判定し、存在する場合は車両の駆動トルクを増加させるようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２９１７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術においては、以下の様な課題があった。すなわち、特許文献１に記載の従来技術は、車両の進行方向前方における上り坂の有無のみを検知するものであって、車両の進行方向が確定していることを前提とすること、及び下り坂を含めた傾斜状態そのものを判断することができないという不具合があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、車両の周囲の傾斜の有無を検知することを可能とし、ひいては検知結果を車両の駐車支援走行に用いることが可能な車両外領域の傾斜検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の側面は、車両の周囲の領域の傾斜の有無に関する情報を検知する傾斜検知手段を備えた、車両外領域の傾斜検知装置である。
【０００９】
なお、本発明は他の側面として、前記傾斜検知手段は、前記領域として車両の前記車両の左右の側面に隣接する領域の傾斜の有無に関する情報を検知するものであってもよい。
【００１０】
更に、本発明は他の側面として、前記傾斜検知手段は、前記領域の傾斜度を検出する車両外領域傾斜度検出手段と、前記車両の傾斜度を検出する車両傾斜度検出手段とを有し、前記車両外領域傾斜度検出手段が検出した傾斜度が第１の所定値以上である場合、又は前記車両外領域傾斜度検出手段が検出した傾斜度が第１の所定値未満であって、且つ前記車両傾斜度検出手段が検出した傾斜度が第２の所定値以上である場合は、前記領域が傾斜していると判定するものであってもよい。
【００１１】
更に、本発明は他の側面として、本発明の上記いずれかの側面の車両外領域の傾斜検知装置を備えた、車両の駐停車の動作において前記車両の操舵を補助する車両の駐停車支援装置であって、駐停車の対象が前記車両外領域の傾斜検知装置により傾斜が有ることを検知された領域である場合は、前記支援の動作が実行できないことを報知する報知手段を有する、車両の駐停車支援装置であってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
以上のような本発明は、車両の周囲の傾斜の有無を検知することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両の駐停車支援装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係る車両の駐停車支援装置の要部の構成を示す斜視図
【図３】本発明の実施の形態に係る車両の駐停車支援装置の動作のフローチャートを示す図
【図４】本発明の実施の形態に係る車両の駐停車支援装置の動作を説明するための図
【図５】本発明の実施の形態に係る車両の駐停車支援装置の動作を説明するための図
【図６】本発明の実施の形態に係る車両の駐停車支援装置の動作を説明するための図
【図７】本発明の実施の形態に係る車両の駐停車支援装置の動作を説明するための図
【図８】本発明の実施の形態に係る車両の駐停車支援装置の動作を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る、車両としての四輪自動車に実装される車両の駐停車支援装置の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態の車両の駐停車支援装置１において、駐車支援ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、メモリ、通信バス４０を介して後述する他のＥＣＵと通信する通信装置等を有し、右サイドレーザポインタ１１、左サイドレーザポインタ１２、右サイドカメラ１４、左サイドカメラ１５、フロントカメラ１６及びリアカメラ１７の動作を制御するとともに、これらカメラから取得した情報に基づいて、車両の駐停車支援装置１が実装される車両（以下、自車両と称す）のＥＰＳ（電動パワーステアリング）、並びに映像表示装置１８及び音声出力装置１９の動作を制御するとともに、後述する自車両周囲における傾斜の検知を行う手段である。
【００１６】
右サイドレーザポインタ１１は、自車両の左側面に隣接する所定領域に所定パターンのレーザ光を照射する手段であり、左サイドレーザポインタ１２は、自車両の右側面に隣接する所定領域に所定パターンのレーザ光を照射する手段である。また、車体姿勢センサ１３は例えば角速度センサとして実現され、自車両のピッチ角、すなわち車体の鉛直方向に対する傾斜角を検出する手段である。
【００１７】
右サイドカメラ１４は自車両の、運転者にとって死角となる領域を含む右側面に隣接する所定範囲の光景を動画像として撮像する手段であり、左サイドカメラ１５は自車両の、運転者にとって死角となる領域を含む左側面に隣接する所定範囲の光景を動画像として撮像する手段である。右サイドレーザポインタ１１は、投射するレーザ光の所定パターン全体が右サイドカメラ１４の画角に含まれるように調節され、左サイドレーザポインタ１２は、投射するレーザ光の所定パターン全体が左サイドカメラ１５の画角に含まれるように調節される。
【００１８】
図２に、自車両５０における左サイドレーザポインタ１２及び左サイドカメラ１５の実装状態の具体例を示す。図２に示すように、左サイドレーザポインタ１２及び左サイドカメラ１５は、自車両５０の左ウインドウ５１のＡピラーに隣接して固定された支持具５２により支持されたサイドミラー５３内に組み込まれる。左サイドレーザポインタ１２はサイドミラー５３の底面であって路面に相対する側に露出する一対のレーザ投射口５４ａ及び５４ｂを有する。また、左サイドカメラ１５の撮像面をなすレンズ５５は、一対のレーザ投射口５４ａ及び５４ｂの間に配置される。右サイドレーザポインタ１１及び右サイドカメラ１４も、自車両５０の右側面に同様にして実装される。
【００１９】
再び図１を参照して、駐車支援ＥＣＵ１０は、右サイドカメラ１４及び左サイドカメラ１５がそれぞれ撮像した右サイドレーザポインタ１１及び左サイドレーザポインタ１２がそれぞれ投射するレーザ光の所定パターンを画像解析することにより、後述する自車両の周囲における傾斜の検知を行う。
【００２０】
フロントカメラ１６は自車両の、運転者にとって死角となる領域を含む前方所定範囲の光景を動画像として撮像する手段であり、リアカメラ１７は自車両の、運転者にとって死角となる領域を含む車両後方所定範囲の光景を動画像として撮像する手段である。
【００２１】
映像表示装置１８は、例えば自車両のダッシュボード上に設けられた専用品、カーオーディオ又はカーナビのディスプレイとして実現され、駐車支援ＥＣＵ１０の制御によりリアカメラ１７の映像を表示する手段である。音声出力装置１９は、例えば自車両のダッシュボード上に設けられた専用品、カーオーディオ又はカーナビのスピーカーとして実現され、駐車支援ＥＣＵ１０の制御により後述する報知を音声信号として車室内に出力する手段である。
【００２２】
ＶＳＣＥＣＵ２０は駐車支援ＥＣＵ１０と同様、ＣＰＵ、メモリ、通信バス４０を介して他のＥＣＵと通信する通信装置等を有し、運転者の操作に応じて自車両のブレーキ制御を実行する手段である。エンジンＥＣＵ３０は、駐車支援ＥＣＵ１０と同様、ＣＰＵ、メモリ、通信バス４０を介して他のＥＣＵと通信する通信装置等を有し、運転者の操作に応じて自車両のアクセル制御を実行する手段である。
【００２３】
以上の構成において、車両の駐停車支援装置１は本発明の駐停車支援装置に相当し、駐車支援ＥＣＵ１０は本発明の傾斜検知手段に相当し、映像表示手段及び音声信号出力手段は、本発明の報知手段に相当する。また、右サイドレーザポインタ１１及び右サイドカメラ１４、左サイドレーザポインタ１２及び左サイドカメラ１５の組合せは本発明の車両外領域傾斜度検出手段に相当し、車体姿勢センサ１３は本発明の車両傾斜度検出手段に相当する。
【００２４】
本実施の形態の車両の駐停車支援装置１は、上記の構成を備えたことにより、自車両の左右側面に所定パターンのレーザ光を投射するとともにその投射像を撮像し、これら撮像した投射像を解析することにより自車両側面の領域の傾斜の有無を検知するともに、当該領域を自車両の駐車対象とする場合は、前記車両の走行を支援することができない旨を音声及び／又は映像により運転者に報知する。
【００２５】
以下、図３のフローチャートを参照して、本実施の形態の車両の駐停車支援装置１の動作を詳しく説明する。
【００２６】
運転者の操作による装置の動作開始後、駐車支援ＥＣＵ１０は右サイドレーザポインタ１１及び左サイドレーザポインタ１２を動作させ、自車両の左右側面に隣接する路面の所定領域に所定パターンのレーザ光を投射するとともに、右サイドカメラ１４及び左サイドカメラ１５を動作させ、投射されたレーザ光をそれぞれ撮像する（Ｓ１）。なお、右サイドカメラ１４及び左サイドカメラ１５による撮像は、動画像をフレーム単位の画像に切り出したものであってもよいし、静止画によるものであってもよい。
【００２７】
次に、駐車支援ＥＣＵ１０は、Ｓ１にて撮像した画像（以下、側面画像と称す）を、自らのメモリに予め記憶した基準画像と比較して、側面画像の基準画像からの変形が生じているかどうかを判定する（Ｓ２）。
【００２８】
以下、図４ないし図６を参照して説明する。図４（ａ）の平面図に示すように、自車両５０が駐車エリアＰＡに駐車を試みるべく、図中直交座標を参照して駐車エリアＰＡに対して右側に隣接する走行エリアＲＡに位置している場合において、本実施の形態の車両の駐停車支援装置１は、所定領域として駐車エリアＰＡが含まれる位置にて、サイドミラー５３から左サイドレーザポインタ１２によるレーザ光の投射及び左サイドカメラ１５の撮像を行う。撮像位置の左右の選択は、駐車支援ＥＣＵ１０が図示しないＥＰＳＥＵＣから自車両の操舵角を取得することに基づく自動選択、又は切替えスイッチなどを設けることに基づく運転者のマニュアル選択によって行われる。
【００２９】
図４（ａ）の平面図に対応する背面図である図４（ｂ）に示す状態においては、駐車エリアＰＡ及び走行エリアＲＡは、鉛直方向に一致する上下方向に直交して略水平な同一平面をなし、この状態にて左サイドカメラ１５により撮像された左サイドレーザポインタ１２により形成されたレーザ光のパターンを、基準画像として記憶する。基準画像を形成するレーザ光のパターンの一例として、自車両５０の左側面からの距離が距離Ｄだけ離隔した位置にそれぞれレーザ光を投射して、左右方向に同一長にて延伸する線分状のパターンＬＦ０及びパターンＬＲ０を形成する。
【００３０】
パターンＬＦ０はレーザ投射口５４ａからのレーザ光により形成され自車両５０の前方側に位置する。また、パターンＬＲ０はレーザ投射口５４ｂからのレーザ光により形成され自車両５０の後方側に位置する。例として、パターンＬＦ０及びＬＲ０の長さＸは例えば１．０ｍ程度に、パターンＬＦ０及びＬＲ０の間隔Ｙは例えば２．０ｍ程度に、パターンＬＦ０及びＬＲ０の形成位置となる距離Ｄは例えば０．５ｍ程度に定めることができ、これらの数値は、基準画像を構成するパラメータとして、実測値とは無関係なプリセット値として記憶されるものとしてもよい。
【００３１】
本実施の形態の車両の駐停車支援装置１は、上記と同様の動作を行い、走行エリアＲＡにおいて、駐車対象となる駐車エリアＰＡ上の所望の位置に隣接する位置であって、走行エリアＲＡと駐車エリアＰＡの境界Ｂが自車両からの距離Ｄ以上となる位置に自車両５０を配置させた状態にて、駐車エリアＰＡ上にレーザ光を投射して、側面画像を取得する。このとき、図４（ａ）（ｂ）にそれぞれ対応する図５（ａ）（ｂ）にそれぞれ示すように、駐車エリアＰＡが走行エリアＲＡに対して仰角θを有する上り斜面を形成する場合は、レーザ光の投射面が斜面となるため、側面画像を形成するパターンＬＦ１及びパターンＬＲ１の長さＸ１は基準画像を形成するパターンＬＦ０及びパターンＬＲ０の長さＸ＝Ｌ０よりも短くなり、側面画像は基準画像に対して左右方向に縮小する向きに変形する。
【００３２】
一方、図４（ａ）（ｂ）にそれぞれ対応する図６（ａ）（ｂ）に示すように、駐車エリアＰＡが走行エリアＲＡに対して俯角φを有する下り斜面を形成する場合は、側面画像を形成するパターンＬＦ２及びパターンＬＲ２の長さＸ２は基準画像を形成するパターンＬＦ０及びパターンＬＲ０の長さＸ＝Ｌ０よりも長くなり、側面画像は基準画像に対して左右方向に拡大する向きに変形する。
【００３３】
本実施の形態の駐停車支援装置１は、以上のように、駐車エリアＰＡに隣接する位置から駐車エリアＰＡの側面画像を取得して画像の輝度解析に基づき基準画像と比較する。比較の結果、側面画像の基準画像からの変形の程度が予め駐車支援ＥＣＵ１０が自らのメモリに記憶した第１の所定値以上であれば、撮像領域は傾斜地と判定し（Ｓ３）、自車両５０に隣接する駐車エリアＰＡには傾斜が存在すると検知する。図４〜６の例に沿って言えば、側面画像のパターンの長さが傾斜度を示し、側面画像のパターンの長さと基準画像のパターンの長さ又は基準画像のパターンの長さとの差分が第１の所定値と比較されることとなる。
【００３４】
一方、側面画像の基準画像からの変形の程度が第１の所定値未満であれば、駐車支援ＥＣＵ１０は、自車両の傾斜度として、車体姿勢センサ１３からＳ１の側面画像取得の動作を実行した際の自車両の傾斜角を取得し（Ｓ４）、これを自らのメモリに予め記憶した第２の所定値と比較して、これ以上であるかどうかを判定する（Ｓ５）。ここで自車両５０の傾斜角は、例として、図４〜６に示す、鉛直方向に一致する上下方向に対する角度として求められ、図７に示すように、自車両５０が位置する走行エリアＲＡが駐車エリアＰＡと略平行を保った状態における上下方向Ｖに直交する基準水平面Ｈに対する傾斜角として定められる。例として図７には、走行エリアＲＡ及び駐車エリアＰＡが前方に対して仰角ψをなす上り坂であることを示した。
【００３５】
自車両５０の傾斜度が第２の所定値以上である場合は、駐車支援ＥＣＵ１０は、撮像領域は傾斜地と判定し（Ｓ３）、自車両５０に隣接する駐車エリアＰＡには傾斜が存在すると検知する。一方、自車両５０の傾斜度が第２の所定値未満である場合は、駐車支援ＥＣＵ１０は、撮像領域は平地と判定し（Ｓ６）、自車両５０に隣接する駐車エリアＰＡには傾斜が存在していないと検知する。
【００３６】
最後に、駐車支援ＥＣＵ１０は、図示しないステアリングの操舵角、シフトレバーの位置、カーナビゲーションシステムからの地理的情報、又は切替えスイッチなどを設けることに基づく運転者のマニュアル選択操作の全部又は一部を参照して、側面画像を取得した領域が自車両５０の駐車対象領域であることを確認して（Ｓ７）、駐車対象領域が傾斜地である場合は、映像表示装置１８及び音声出力装置１９を適宜動作させて、自車両５０の車室内に駐車支援動作が実行できない旨の報知を行い（Ｓ８）、運転者にマニュアル操作による駐車走行を促し、動作を終了する。
【００３７】
なお、傾斜地において駐車支援動作を行った場合の不具合について、図８を参照して説明する。自車両５０の駐車目標位置Ｐ０を含む駐車エリアＰＡが左方向に上り坂を形成している場合は、アクセルの踏み込みのばらつきが大きくなる傾向があり、その結果オーバーステアリングが発生して、車両１００の走行軌跡ＷＯは目標とする軌跡ＣＷよりも内回りとなってしまう。
【００３８】
一方、駐車エリアＰＡが左方向に下り坂を形成している場合は、自車両５０の車速が大きくなる傾向があり、その結果アンダーステアリングが発生して、車両１００の走行軌跡ＷＵは目標とする軌跡ＣＷよりも外回りとなってしまう。
【００３９】
これらの軌跡の異常は支援動作の中断を引き起こすことにもつながるため、本実施の形態１の車両の駐停車支援装置１は、予め駐車支援走行が実行できない旨を運転者に報知することにより、装置の信頼性を高めるようにしている。
【００４０】
一方、駐車対象領域が傾斜地でない場合は、駐車支援動作を実行し、駐車支援ＥＣＵ１０は自車両５０の操舵動作を行うとともに、運転者にエンジン及びアクセルの動作を促すことによりＶＳＣＥＣＵ２０及びエンジンＥＣＵ３０の制御を介した駐車支援走行を実行（Ｓ９）したのち、動作を終了する。
【００４１】
このように、本発明の実施の形態の車両の駐停車支援装置によれば、自車両の左右側面に所定パターンのレーザ光を投射するとともにその投射像を撮像し、これら撮像した投射像を解析することにより自車両側面の領域の傾斜の有無を検知する。これにより、車両の周囲の傾斜の有無を検知することを可能とし、ひいては検知結果を車両の駐車支援走行に用いることが可能となる。
【００４２】
また、本実施の形態の車両の駐停車支援装置によれば、自車両の現在の進行方向とは無関係に周囲の領域の傾斜の有無を検知する。これにより、車両の周囲の傾斜の有無を精度良く検知することが可能となる。
【００４３】
更に、本実施の形態の車両の駐停車支援装置によれば、自車両の周囲の領域の有無を、上り下りといった傾斜の向きに依らず検知する。これにより、車両の周囲の傾斜の有無を更に精度良く検知することが可能となる。
【００４４】
しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。
【００４５】
上記の説明においては、本発明の傾斜検知手段は右サイドカメラ１４又は左サイドカメラ１５から映像を取得して駐車支援の制御を行う駐車支援ＥＣＵ１０として実現するものとしたが、本発明の傾斜検知手段は車両の任意のＥＣＵとして実現してもよい。更に、本発明の傾斜検知手段としての駐車支援ＥＣＵ１０が取得する、右サイドレーザポインタ１１及び右サイドカメラ１４、左サイドレーザポインタ１２及び左サイドカメラ１５の組合せから取得する画像及びこれに関する情報以外の種々の情報は、上記の実施の形態に具体的に記載されたＥＵＣ等の構成を介してのみ基づくもので無く、車両の個別具体的な構成に基づき任意のＥＣＵ，センサその他のハードウェアから取得されるものであってよい。
【００４６】
更に、上記の説明においては、本発明は、車両外領域傾斜度検出手段として車両の左右側面に設けられた右サイドレーザポインタ１１及び右サイドカメラ１４、左サイドレーザポインタ１２及び左サイドカメラ１５を備えたものとしたが、車両の前後側の両方又はいずれか一方側にレーザポインタを設けて、フロントカメラ１６及び／又はリアカメラ１７と組み合わせることによって、車両の周囲として前後側の傾斜の有無を検知するものとしてもよい。
【００４７】
更に、上記の説明においては、右サイドレーザポインタ１１及び左サイドレーザポインタ１２は一対の線分状のパターンのレーザ光を投射するものとしたが、本発明の車両外領域傾斜度検出手段は、車両の周囲の傾斜に基づいて変形するものであれば、円形、多角形、複数の輝点その他任意のパターンのレーザ光を投射するものであってもよい。更に、レーザ光に替えて、ＬＥＤや電球等を光源として非コヒーレントな光を投射するものであってもよい。更に、画像解析により変形を検出可能であれば、非可視光波長の光を投射する任意の種類の光源を用いるようにしてもよい。
【００４８】
更に、上記の説明においては、本発明は、車両の駐停車支援装置１として実施するものとしたが、本発明は、図３のＳ１〜Ｓ６までの工程を実行して、車両の周囲の傾斜の有無を検知する車両外領域の傾斜検知装置として実施してもよい。
【００４９】
以上のように、本発明は、車両の駐停車支援装置であって、車両の周囲の領域の傾斜の有無に関する情報を検知する傾斜検知手段を備えたものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。
【００５０】
したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のような本発明は、車両の周囲の傾斜の有無を検知することを可能とし、ひいては検知結果を車両の駐車支援走行に適用することが可能になるという効果を奏し、例えば四輪自動車等の車両への適用において有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１  範囲，駐停車支援装置
１０  駐車支援ＥＣＵ
１１  右サイドレーザポインタ
１２  左サイドレーザポインタ
１３  車体姿勢センサ
１４  右サイドカメラ
１５  左サイドカメラ
１６  フロントカメラ
１７  リアカメラ
１８  映像表示装置
１９  音声出力装置
２０  ＶＳＣＥＣＵ
３０  エンジンＥＣＵ
４０  通信バス
５０  自車両
５１  左ウインドウ
５２  支持具
５３  サイドミラー
５４ａ、５５ｂ  レーザ投射口
５５  レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020104545.tif 000009
【図８】
2020104545.tif 000010