JP2006347460A - 走行支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 切り返し走行において、走行支援時における運転者の負担を軽減することを可能とした走行支援装置を提供する。
【解決手段】 ステップＳ１で取得したソナーの検出結果等により、誘導時に経路設定に用いることができる通路幅＝移動可能空間を判定し（ステップＳ２）、進行方向切替位置（切り返し位置）における舵角操作の異なる経路を算出した（ステップＳ３）上で、それぞれの経路上の進行方向切替位置での車両前端部位置と通路幅の関係から、経路が移動可能空間からはみ出るか否かを判定し（ステップＳ４〜６）、判定結果に応じて進行方向切替位置での操舵量の少ない経路を優先して経路選択を行い（ステップＳ７〜９）、設定した経路に沿って車両を誘導する（ステップＳ１１）。
【選択図】 図４

Description

本発明は、目標位置までの経路を設定して、設定した経路に沿って車両を誘導する走行支援装置に関する。

この種の走行支援装置として、任意の停車位置から設定した目標駐車位置までの経路を設定し、自動操舵や操舵支援を行うことで経路に沿った走行を支援する駐車支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

停車位置と目標駐車位置の位置関係、向き、舵角によっては、停車位置から目標駐車位置までの経路が設定できない場合がある。特許文献１の技術では、停車位置における初期舵角から経路設定の可否を判定し、経路設定が不可能な場合には、運転者に対して舵角変更を指示することで目標駐車位置への確実な移動を行えると記載されている。
特開２００３−２０５８０９号公報

いわゆる並列駐車を行う場合、不慣れな運転者にとっては、支援を開始する停車位置が目標駐車位置に対して、どのような向き、舵角となるよう設定すればよいかを予め判断することが難しい。特に、駐車空間（初期位置−目標駐車位置周囲の空間）近傍に障害物が存在するような場合、例えば、駐車場のように周囲に他の駐車車両が近接して配置されているような場合には、これらの車両を避けて支援を開始する停車位置を設定する必要があるため、この停車位置への移動が難しくなる。そして、上記特許文献１の技術においては、この停車位置到達後に目標駐車位置への経路設定の可否を判定しているため、支援を開始する停車位置を変更しなければならない場合があり得るが、このような支援を開始する停車位置の変更は、不慣れな運転者にとって特に難しい操作である。また、舵角変更自体も容易な操作とはいえず、運転者にとって負担となる。

そこで本発明は、切り返し走行において、走行支援時における運転者の負担を軽減することを可能とした走行支援装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る走行支援装置は、初期位置から停車位置まで移動して停車した後に、停車前と逆方向に移動して目標位置へ到達するよう車両を誘導する走行支援装置において、目標位置を設定する目標位置設定手段と、初期位置から第１の停車位置を経由して目標位置へと至るとともに、この第１の停車位置での停車前の操舵角と目標位置への移動開始時における操舵角とが略同一である第１の経路の生成を前記第１の停車位置の設定とともに行う第１経路生成手段と、生成した経路に基づいて車両を誘導する誘導手段と、を備えていることを特徴とする。

この走行支援装置では、進行方向を切り替える以前の初期位置において、初期位置→第１の停車位置（進行方向切替位置）→目標位置へと至る経路を算出する。この際に設定される経路（第１経路）は、設定した第１の停車位置における進行方向切替前後の操舵角を一致させている。この第１経路にしたがって車両を誘導することで、任意の初期位置から目標位置まで車両を誘導するものである。

さらに、初期位置から第２の停車位置を経由して設定した目標位置へと至るとともに、この第２の停車位置から目標位置への移動開始時における操舵角を停車前の操舵角から変更する第２経路の生成をこの第２の停車位置の設定とともに行う第２経路生成手段と、第２の停車位置における操舵角変更を支援する操舵角変更支援手段と、をさらに備えており、誘導手段は、作成した第１経路と第２経路のいずれか一方に基づいて誘導を行うようにしてもよい。

ここでは、第１の経路とともに、初期位置→第２の停車位置（進行方向および操舵角切替位置）→目標位置へと至る経路である第２の経路を算出する。この第２の経路は第２の停車位置における舵角変更を伴うため、第１の経路とは異なる軌跡、異なる停車位置が設定される。誘導手段による経路選択は、後述するように可能であれば第１経路を優先する手法のほか、運転者に選択させてもよい。

目標位置周辺における環境から初期位置から目標位置へと至る車両の移動経路に設定可能な移動可能空間を認識する認識手段をさらに備えており、誘導手段の経路選択は、認識手段による認識結果に応じて行われるとよい。

例えば、目標位置周辺における他車両等の障害物の存在等を検知し、移動可能空間を認識し、移動可能空間からはみ出さないように、言い換えると、障害物に接触しないように経路選択を行う。

目標位置周辺における環境から初期位置から目標位置へと至る車両の移動経路に設定可能な移動可能空間を認識する認識手段と、認識手段による認識結果に基づいて第１経路生成手段による第１経路の生成が可能か否かを判定する判定手段と、をさらに備えており、誘導手段は、判定手段で第１経路の生成が不可能と判定された場合に、第２経路を選択するとよい。

進行方向切替位置における舵角変更操作を許容すると、許容しない場合に比較して目標位置と進行方向切替位置との距離を短くすることが可能である。一方で、進行方向切替位置における舵角変更操作がない場合のほうがある場合に比べて運転者の操作は容易になる。そこで、また、ステアリング操舵系にかかる負荷も小さくなる。そのため、可能であれば第１経路による誘導を優先する。

この目標位置は、例えば、並列駐車における目標駐車位置である。この場合、任意の初期位置から前進して停車位置へと移動し、後退して目標駐車位置へと至る経路が生成され、経路に沿った誘導が行われる。

本発明によれば、初期位置から目標位置へと車両を誘導するに際して、進行方向を切り替える停車位置を設定して、初期位置→停車位置→目標位置へと至る経路を生成し、誘導を行う。このため、難度の高い運転操作である進行方向の切り替えと操舵を組み合わせた切り返し操作全体を支援することができ、運転者の負担が軽減され、支援性が向上する。

さらに、進行方向切替位置における操舵（いわゆる据え切り操作）を行う経路を設定することで、経路設定の自由度が拡大し、目標位置へと至る経路の設定可能性が高まる。

車両周辺の環境から移動可能空間を判定し、判定結果に基づいて第１の経路と第２の経路とを使い分けることで、障害物との接触等を回避しつつ、車両を確実に誘導することができるため、システムに対する信頼性も向上する。

この際に、可能であれば第１経路を優先して誘導することで、据え切り操作をできるだけ回避し、運転者の操舵を容易にするとともに、ステアリング操舵系にかかる負荷も低減することができる。一方で、必要な場合には、据え切り操作を含む第２経路により誘導することで、目標位置へ到達する経路の設定可能性が高まる。

並列駐車における目標駐車位置への誘導に本発明を用いることで、運転者が苦手とすることの多い駐車操作を支援することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。

図１は本発明に係る走行支援装置の一実施形態である駐車支援装置１００のブロック構成図である。この駐車支援装置１００は、走行制御装置１１０と自動操舵装置１２０とを含み、制御装置である駐車支援ＥＣＵ１により制御される。駐車支援ＥＣＵ１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成され、走行制御装置１１０の制御を行う走行制御部１０と自動操舵装置の制御を行う操舵制御部１１とを有している。この走行制御部１０と操舵制御部１１とは駐車支援ＥＣＵ１内でハード的に区分されていてもよいが、ハード的には同一のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を用い、ソフト的に区分されていてもよい。

走行制御装置１１０は、前述した走行制御部１０と制動系、駆動系により構成される。制動系は各輪へ付与する制動力をブレーキＥＣＵ３１によって電子制御する電子制御ブレーキ（ＥＣＢ）システムであって、各輪に配置された油圧ブレーキのホイルシリンダ３８へ付加されるブレーキ油圧をアクチュエータ３４により調整することで各輪に付与する制動力を独立して調整する機能を有している。

ブレーキＥＣＵ３１には、各輪に配置され、それぞれの車輪速を検出する車輪速センサ３２と、車両の加速度を検出する加速度センサ３３、アクチュエータ３４内に配置されており、内部およびホイルシリンダ３８に付加される油圧を検出する図示していない油圧センサ群、ブレーキペダル３７とアクチュエータ３４との間に接続されているマスタシリンダ３５の油圧を検出するマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）油圧センサ３６の各出力信号が入力されている。

駆動系を構成するエンジン２２はエンジンＥＣＵ２１によって制御され、エンジンＥＣＵ２１とブレーキＥＣＵ３１は走行制御部１０と相互に情報を通信して協調制御を行う。ここで、エンジンＥＣＵ２１には、トランスミッションのシフト状態を検出するシフトセンサ１２の出力が入力されている。

自動操舵装置１２０は、ステアリングホイール４０とステアリングギヤ４１との間に配置されたパワーステアリング装置を兼ねる駆動モータ４２と、ステアリングの変位量を検出する変位センサ４３とを備え、操舵制御部１１は駆動モータ４２の駆動を制御するとともに、変位センサ４３の出力信号が入力されている。

走行制御部１０と操舵制御部２０とを備える駐車支援ＥＣＵ１には、車両後方の画像を取得するための後方カメラ１５で取得した画像信号と、駐車支援にあたって運転者の操作入力を受け付ける入力手段１６の出力信号が入力されるとともに、運転者に対して画像により情報を表示するモニタ１３と、音声により情報を提示するスピーカ１４が接続されている。このモニタ１３とスピーカ１４が本発明に係る警報手段を構成している。

さらに、車両５の前部、後部および四隅には車両周辺の障害物を検出するソナー１７が配置されており、ソナー１７の出力（障害物との距離）が駐車支援ＥＣＵ１へと入力されている。図２は、このソナー１７の車両への配置例を示している。ハッチングは各ソナー１７の感知エリアを示し、丸内の数字で番号を示している。ソナー１７は、例えば、周期的に超音波を発信して、反射波を受信するまでの時間を基にして障害物の存否と存在する場合には、当該障害物までの距離を判定するものである。ソナー１７に代えてレーダを用いてもよく、また、カメラで取得した画像を画像処理することで障害物の存否と障害物までの距離を判定するようにしてもよい。

次に、本実施形態による走行支援、具体的には、駐車支援について説明する。ここでは、図３に示されるように通路に向けて並行に配置した複数の駐車エリアのうち空いている駐車エリアＡに駐車を行う並列駐車を行う場合を例に説明する。

支援処理のフローチャートを図４に示す。この支援処理は、駐車支援ＥＣＵ１によってエンジンＥＣＵ２１、ブレーキＥＣＵ３１と協働して行われるものであり、運転者の入力手段１６操作によって開始され、所定の条件（目標駐車位置到達または駐車支援解除条件成立）を満たした場合に処理を終了する。

操作に先立って、運転者は、モニタ１３に表示されている後方カメラ１５で撮像した画像を見ながら、入力手段１６を操作することにより、駐車支援モードに設定し、画面上に表示されている駐車枠を画面内における所望の駐車位置へと移動させることにより、目標駐車位置の設定を行う。以下、車両位置は、後輪の車軸中央位置で表すものとし、現在の車両位置をＰ（ｘ，ｙ）で表し、目標駐車位置における車両位置をＰｔ（ｘ_ｔ，ｙ_ｔ）で、進行方向切替位置における車両位置をＰｃ（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ）で表すものとする。

設定後、最初に、ソナー１７の検出結果を読み込む（ステップＳ１）。ここでは、駐車支援処理を開始した時点およびそれに先立った所定期間におけるソナー１７による側方障害物の検出結果（具体的には、図２の１番と６番のソナー１７の検出結果）を読み込む。これは、例えば、１番と６番のソナー１７の一定期間または一定距離走行分の検出結果をメモリバッファ等に格納しておき、ステップＳ１で格納しておいた検出結果を読み出すことにより実行すればよい。

次に、読み込んだソナー１７の検出結果から、通路の幅ΔＷを求める（ステップＳ２）。具体的には、ΔＷ＝（１番のソナー１７で検出した障害物までの距離）＋車幅＋（６番のソナー１７で検出した障害物までの距離）として求めればよい。ここで求める通路幅ΔＷは、駐車支援操作時において車両が移動経路として用いることが可能な空間（移動可能空間）の通路幅方向における最小距離を表す。

次に、現在の舵角と、目標駐車位置を基にして、進行方向切替位置における舵角操作の異なる３つの経路を算出する（ステップＳ３）。図５は、この３つの経路を説明する図であり、図６は、各経路における走行距離−旋回曲率の対応線図である。いずれの経路においても初期位置から進行方向切替位置へ向けて右側へと操舵した状態で前進する場合を例にしている。旋回曲率γは、右折側を＋、左折側を−で表す。

第１の経路Ｃ_１（図６（ａ）参照。）は、進行方向切替位置Ｐ_Ｃ１において、停車前後に操舵角を変更しない場合である。この場合には、進行方向切替位置Ｐ_Ｃ１から後退しながら所定の操舵速度で操舵を中立状態へと戻し、さらに、後退しながら反対方向（左側）へと操舵して最終的には操舵を中立状態へと戻して目標駐車位置Ｐｔへと達する。

第２の経路Ｃ_２（図６（ｂ）参照。）は、進行方向切替位置Ｐ_Ｃ２において、停車後に操舵角を中立に戻す場合である。この操舵角を中立に戻す操作は、進行方向切替位置Ｐ_Ｃ２に達して停車した後にいわゆる据え切り操作により行うもので、自動操舵により、あるいは、運転支援装置の指示に基づいて運転者が手動で実行する。進行後方切替位置Ｐ_Ｃ２からは、後退しながら左側へと操舵して、最終的には操舵を中立状態へと戻して目標駐車位置Ｐｔへと達する。

第３の経路Ｃ_３（図６（ｃ）参照。）は、進行方向切替位置Ｐ_Ｃ３において、停車後に操舵角を目標駐車位置Ｐｔ方向に向けた場合である。停車時の操舵角変更操作は、上述した第２の経路の場合と同様である。この場合、進行方向切替位置Ｐ_Ｃ３からは、所定の操舵速度で舵角を中立に戻しながら後退し、目標駐車位置Ｐｔへと達する。

各経路の設定手法について具体的に説明する。最初に、経路の生成原理について述べる。車速が充分に低ければ、偏向角０で座標原点から距離Ｐ走行した後の偏向角θ（車両の前後方向とＹ軸とのなす角度であり、車両に対して右側にＹ軸が存在する場合を＋、左側に存在する場合を−で表す。）と、車両の位置（ｘ，ｙ）は、走行距離ｐの関数として次式により表せる。

旋回曲率γと操舵角ωの関係は、例えば図７に示されるように、車両設計上既知であるから、所望の位置で所望の偏向角変化量θを実現するための経路生成とは、走行距離ｐに対する旋回曲率γの変化を計画することであり、経路に沿った移動は、設定した旋回曲率γが得られるよう走行距離に応じて操舵角ωを制御することである。上の式から偏向角の変化量は、旋回曲率γを走行距離ｐで積分した値であるから、ｐ−γ線図の面積に対応することがわかる。

次に、具体的な経路設定手法を説明する。以下、目標駐車位置Ｐｔを原点とし、この位置における車両の前後方向をＹ軸、左右方向をＸ軸にとる座標系で説明する。つまり、目標位置における偏向角θ_ｔは０となる。また、再発進時の操作を容易にするため、目標駐車位置到達時に操舵を中立に戻すものとする。つまり、目標駐車位置における旋回曲率γ_ｔも０となる。一方、初期位置Ｐ_０（ｘ_０，ｙ_０）での偏向角をθ_０、旋回曲率をγ_０とする。これらの点については、第１〜第３の経路のいずれにおいても同一である。異なるのは、進行方向切替位置Ｐｃ（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ）において目標駐車位置Ｐｔへ向けて移動を開始する時点における旋回曲率γ_c1であり、これに伴い、進行方向切替位置Ｐｃの位置座標（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ）や当該位置における偏向角θｃも経路により異なることになる。

最初に、第３の経路Ｃ_３の設定手法について説明する。この第３の経路Ｃ_３においては、γ_ｃ１は左折方向最大値−γmaxである。ここでは、進行方向切替位置Ｐ_Ｃ３と目標駐車位置Ｐｔとの距離をできるだけ短くするため、算出する経路においては、図６（ｃ）に示されるように、進行方向切替位置Ｐ_Ｃ３から目標駐車位置Ｐｔへの後退時には所定の単位距離あたりの旋回曲率変化量ｄγ／ｄｐで操舵を中立側へ戻す操作を行うものとし、目標駐車位置Ｐｔ到達時点で旋回曲率、偏向角をいずれも０とするものとする。実際には、目標駐車位置Ｐｔから経路を逆算することで、進行方向切替位置Ｐ_Ｃ３を求める。このような条件を設定すると、ＰｔとＰ_Ｃ３の位置関係は、初期位置Ｐ_０には依存せず、γmaxとｄγ／ｄｐにより決まることになる。そのため、誘導に際して毎回算出するのではなく、経路をＲＡＭ、ＲＯＭ、その他の記憶手段に格納しておき、これを読み出すことで算出に代えてもよい。

次に、初期位置Ｐ_０から求めた進行方向切替位置Ｐ_Ｃ３へと至る経路を求める。この経路は、例えば、初期位置Ｐ_０から右折方向へと走行距離に対して一定の増大率で旋回曲率を増大させ、必要ならば最大値γmaxで旋回曲率を維持して走行することで、進行方向切替位置Ｐｃへと至るものである。必要ならば、右折開始前に一定期間直進してもよく、単位距離あたりの旋回曲率変化量の絶対値は進行方向切替位置Ｐ_Ｃ３から目標駐車位置Ｐｔへと至る経路における単位距離あたりの旋回曲率変化量の絶対値と同一であってもよいが、これより小さく設定してもよい。Ｐ_０からＰ_Ｃ３へと至る経路は、偏向角の変化量（θ_０−θｃ）と、両者の相対位置関係によって求まるから、これらに対応した経路をマップとして記憶手段に格納しておき、偏向角変化量と相対位置関係に基づいて対応する経路を読み出すことで算出に代えてもよい。

次に、第２の経路Ｃ_２の設定手法について説明する。この第２の経路Ｃ_２においては、操舵角ω_c1が０であり、γ_ｃ１も０となる。この場合も進行方向切替位置Ｐ_Ｃ２と目標駐車位置Ｐｔとの距離をできるだけ短くするため、図６（ｂ）に示されるように、最初に進行方向切替位置Ｐ_Ｃ２から目標駐車位置Ｐｔへの後退時には最大の単位距離あたりの旋回曲率変化量−ｄγ／ｄｐで左折方向へと操舵を行い、旋回曲率の絶対値が最大値γmaxに達したら、今度は逆方向に単位距離あたりの旋回曲率変化量ｄγ／ｄｐで操舵を中立側へと戻し、目標駐車位置Ｐｔ到達時点で旋回曲率、偏向角をいずれも０とするものとする。実際には、目標駐車位置Ｐｔから経路を逆算することで、進行方向切替位置Ｐ_Ｃ２を求める。このような条件を設定すると、目標駐車位置Ｐｔと進行方向切替位置Ｐ_Ｃ２の位置関係は、初期位置Ｐ_０には依存せず、γmaxとｄγ／ｄｐにより決まることになる。そのため、誘導に際して毎回算出するのではなく、経路をＲＡＭ、ＲＯＭ、その他の記憶手段に格納しておき、これを読み出すことで算出に代えてもよい。こうして求められる第２の経路Ｃ_２における進行方向切替位置Ｐ_Ｃ２は、上述した第３の経路Ｃ_３における進行方向切替位置Ｐ_Ｃ３よりｘ方向、ｙ方向とも目標駐車位置Ｐｔから遠くなる。初期位置Ｐ０から進行方向切替位置Ｐ_Ｃ２への経路設定は、第３の経路Ｃ_３の場合と同一であるため、説明は省略する。

次に、第１の経路Ｃ_１の設定手法について説明する。この第１の経路Ｃ_１においては、初期位置Ｐ０から進行方向切替位置Ｐ_Ｃ１へと到達した時点の操舵角、旋回曲率を維持したまま、これらを変更することなく目標駐車位置Ｐｔへの移動を開始する。通常、到達した時点における旋回曲率は第３の経路の場合と正負が逆になる。つまり、初期位置Ｐ０からみた進行方向切替位置Ｐ_Ｃ１方向、図６に示される経路の場合には、右方向にステアリングを切った状態である。

この状態からでは、図６（ａ）に示されるように、最大の単位距離あたりの旋回曲率変化量−ｄγ／ｄｐで左折方向へと操舵を行い、操舵中立状態を超えてさらに旋回曲率の絶対値が最大値γmaxに達したら、今度は逆方向に単位距離あたりの旋回曲率変化量ｄγ／ｄｐで操舵を中立側へと戻し、目標駐車位置Ｐｔ到達時点で旋回曲率、偏向角をいずれも０とする。実際には、目標駐車位置Ｐｔから経路を逆算することで、進行方向切替位置Ｐ_Ｃ１を求める。このような条件を設定すると、目標駐車位置Ｐｔと進行方向切替位置Ｐ_Ｃ１の位置関係は、初期位置Ｐ_０には依存せず、γmaxとｄγ／ｄｐにより決まることになる。そのため、誘導に際して毎回算出するのではなく、経路をＲＡＭ、ＲＯＭ、その他の記憶手段に格納しておき、これを読み出すことで算出に代えてもよい。

こうして求められる第１の経路Ｃ_１における進行方向切替位置Ｐ_Ｃ１は、上述した第２、第３の経路Ｃ_２、Ｃ_３における進行方向切替位置Ｐ_Ｃ２、Ｐ_Ｃ３よりｙ方向および距離においては目標駐車位置Ｐｔから遠くなる。初期位置Ｐ０から進行方向切替位置Ｐ_Ｃ１への経路設定は、第２、第３の経路Ｃ_２、Ｃ_３の場合と同一であるため、説明は省略する。

ステップＳ４では、求めた経路情報をもとにしてそれぞれの経路において進行方向切替位置Ｐｃにおける車両の前端部（目標駐車位置からみて右方向にＰｃが位置するときは、左前端部であり、左方向にＰｃが位置するときは、右前端部である。以下の説明では、図５、図６に示される場合を例に説明する。）のｙ方向位置を算出する。ここで、車両の後軸中心位置とこの右前端部位置との距離をｌ、車両の前後方向軸とこの右前端部位置とがなす角度をθ_FRとすると、右前端部位置（ｘ_FR，ｙ_FR）は、進行方向切替位置Ｐｃ（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ）と偏向角θ_ｃから次式により表すことができる。

以下、第１〜第３の経路における進行方向切替位置Ｐｃでの車両の前端部のｙ位置方向をそれぞれｙ_ｃ１〜ｙ_ｃ３で表す。

ステップＳ５では、障害物算出結果と、車両の初期位置座標をもとにして目標駐車位置側の通路端のｙ位置座標ｙ_Ｗを算出する。次に、求めたｙ_ｃ１〜ｙ_ｃ３のそれぞれとｙ_Ｗ＋ΔＷとを比較する（ステップＳ６）。ｙ_Ｗ＋ΔＷは、図５、６における通路の右側（目標駐車空間と反対側）端部位置のｙ方向位置座標に合致する。ｙ_ｃ１〜ｙ_ｃ３とｙ_Ｗ＋ΔＷを比較することは、設定した経路の進行方向切替位置Ｐｃにおいて車両の一部（より詳細には、前端部）が通路外にはみ出す可能性の有無を判定することになる。通路の境界位置はソナー１７により障害物位置として計測されるから、通路からはみ出す可能性とは、目標駐車位置の反対側に損題する障害物に接触・衝突する可能性を意味する。

ｙ_Ｗ＋ΔＷがｙ_ｃ１以上の場合には、最も経路長、つまり、移動空間を必要とする第１の経路Ｃ_１を用いた場合でも、障害物に接触することなく目標駐車位置への誘導が可能であることを意味するから、ステップＳ７へと移行して第１の経路に沿った車両の誘導を選択する。

ｙ_Ｗ＋ΔＷがｙ_Ｃ１未満でｙ_Ｃ２以上の場合、第１の経路Ｃ_１を用いると、進行方向切替位置Ｐ_Ｃ１へ到達する前に車両が障害物と接触する可能性があるが、第２の経路Ｃ_２を用いると、進行方向切替位置Ｐ_Ｃ２が初期位置および目標駐車位置へと接近するため、障害物と接触することなく目標駐車位置への誘導が可能であることを意味する。そこで、この場合には、ステップＳ８へと移行して第２の経路Ｃ_２に沿った車両の誘導を選択する。

ｙ_Ｗ＋ΔＷがｙ_Ｃ２未満でｙ_Ｃ３以上の場合、第１の経路Ｃ_１、第２の経路Ｃ_２のいずれを用いても進行方向切替位置Ｐ_Ｃ１、Ｐ_Ｃ２へ到達する前に車両が障害物と接触する可能性があるが、第３の経路Ｃ_３を用いると、進行方向切替位置Ｐ_Ｃ３が初期位置および目標駐車位置へと接近するため、障害物と接触することなく目標駐車位置への誘導が可能であることを意味する。そこで、この場合には、ステップＳ９へと移行して第３の経路Ｃ_３に沿った車両の誘導を選択する。

ｙ_Ｗ＋ΔＷがｙ_Ｃ３未満の場合には、第３の経路Ｃ_３を選択しても進行方向切替位置Ｐ_Ｃ３へ到達する前に車両が障害物と接触する可能性があるため、誘導不能と判定して、ステップＳ１０へと移行し、誘導不能である旨を運転者に報知して処理を終了する。

ステップＳ７〜Ｓ９で誘導経路を設定した場合には、ステップＳ１１へと移行し、実際の車両誘導処理へと移行する。この車両誘導処理においては、車輪速センサ３２から得られる車輪速を基に求めた車速変化、加速度センサ３３から得られる加速度を基に求めた加速度変化および変位センサ４３から求められる操舵角変化を基に、現在位置を算出し、操舵制御部１１が変位センサ４３の出力を監視しながら、駆動モータ４２を制御してステアリングギヤ４１を操作することにより、舵角が駐車支援ＥＣＵ１で求めた位置に応じた舵角変位となるよう制御することで経路に沿って車両を誘導する。

進行方向切替位置Ｐｃへ到達したら、モニタ１３、スピーカ１４によって到達した旨を報知し、運転者にシフトレバーを操作して進行方向を切り替えるよう促す。さらに、第２の経路Ｃ_２、第３の経路Ｃ_３を選択した場合には、操舵方向と操舵量をモニタ１３、スピーカ１４によって指示し、運転者に手動による据え切り操作を促す。据え切り操作においては、走行時の操舵に比べて操舵トルクを要するため、自動操舵装置１２０の駆動モータ４２のみでは駆動トルクが不足しがちとなる。一方で、充分な駆動トルクを有する駆動モータ４２を搭載すると、駆動モータ４２が大型化し、電力も要することから通常は、走行時の操舵に充分な操舵トルクを発生する駆動モータ４２が搭載されているからである。

進行方向切り替え後は、同様に、誘導を行い、目標駐車位置Ｐｔへの到達を判定し、目標駐車位置Ｐｔから所定の範囲内に到達したら、その旨を報知して処理を終了する。ここで、特に、後退時には、走行制御部１０がエンジンＥＣＵ２１にエンジン２２をトルクアップするよう指示するとよい。トルクアップにより、エンジン２２は通常のアイドル時より高い回転数で回転することにより、駆動力の高いトルクアップ状態に移行する。運転者がブレーキペダル３７を操作すると、そのペダル開度に応じてアクチュエータ３４によってホイルシリンダ３８に付与されるホイルシリンダ油圧（ブレーキ油圧）が調整され、各輪に付与される制動力を調整することで、制動力と駆動力のバランスを変更することで車速が調整される。進路上に障害物や歩行者等が存在した場合は、運転者がブレーキペダル３７を踏み込むと、それに応じた制動力がブレーキＥＣＵ３１の制御によりアクチュエータ３４を経てホイルシリンダ３８へと付与されるので安全に減速、停止することができる。このため、アクセル操作を行うことなく、ブレーキペダル３７のみで調整できる車速範囲が拡大し、後退時における車両のコントロール性が向上する。

なお、誘導時に、車両の現在位置と、進行方向切替位置Ｐｃ、目標駐車位置Ｐｔとの関係を運転者が認識できるよう、例えば、進行方向切替位置Ｐｃへ向けて移動中であれば、進行方向切替位置Ｐｃまでの距離をモニタ１３やスピーカ１４によって運転者に報知することが好ましい。このようにすると、進行方向切替位置Ｐｃ付近で充分に減速して、目標位置で確実に停車することができる。

本駐車支援装置１００によれば、移動可能空間の幅が充分にある場合には、進行方向切替位置Ｐｃにおいて据え切り操作を必要としない経路（第１の経路）を設定するため、運転者の負担の少ない経路を優先して誘導を行うことができる。また、ステアリング操舵系、特に、駆動モータ４２への負荷を軽減することができる。一方、移動可能空間の幅が充分でなく、車両が周辺の障害物に接触する可能性があるため、第１の経路を採用することができない場合には、据え切り操作を必要とする第２の経路または第３の経路を適宜選択するので、目標駐車位置へと到達する経路の設定可能性を高めることができる。そして、進行方向切替位置Ｐｃへと至る前に切替位置へと至る経路の設定を含めた経路設定の可否を判定することができるので、支援性が向上するとともにシステムへの信頼性、使い勝手も向上する。

ここでは、移動可能空間の幅に応じて３つの経路を切り替える例を説明したが、切り替える経路は３つに限られるものではなく、進行方向切替位置において操舵角変更を要する経路と要しない経路の最低２種類を切り替えるものであればよい。例えば、上述した第２の経路と第３の経路のみ、または、第１の経路と第２の経路のみの間で切替を行う形態であってもよい。さらに、操舵角変更を要する経路についても上述した第２の経路、第３の経路に限られるものではない。例えば、進行方向切替位置において舵角を目標駐車方向に向けていっぱいに切った状態で、そのまま後退する経路を設定する等適宜変更が可能である。また、各経路の設定手法は、上述した経路設定手法に限られるものではなく、既知の経路設定手法やその改良手法を用いることが可能である。

以上の説明は、いわゆる並列駐車を行う場合を例に説明したが、縦列駐車や切り返し操作の支援においても本発明は好適に適用できる。また、以上の説明では、自動操舵を行う場合を例に説明したが、スピーカ１４等によって操舵方向を指示し、運転者の操舵を支援する操舵支援装置を用いてもよい。

また、停車位置において、運転者が舵角変更操作を行う場合を説明したが、これに限られることなく、大出力の駆動モータを搭載して、車両が自動操舵を行う構成としてもよい。この場合であっても、停車位置における舵角変更操作がない場合の方が、駆動モータにかかる負担が少なくなるという効果を得ることができる。

本発明に係る走行支援装置の一実施形態である駐車支援装置１００のブロック構成図である。 ソナー１７の車両への配置例を示す図である。 本実施形態で行う駐車支援である並列駐車を説明する図である。 図３の駐車支援の支援処理のフローチャートである。 図４の処理中で求める３つの経路の経路図を示す図である。 図５に示す３つの経路における走行距離−旋回曲率の対応線図である。 旋回曲率γと操舵角ωの関係を示す図である。

符号の説明

１…駐車支援ＥＣＵ、５…車両、１０…走行制御部、１１…操舵制御部、１２…シフトセンサ、１３…モニタ、１４…スピーカ、１５…後方カメラ、１６…入力手段、１７…ソナー、２０…操舵制御部、２２…エンジン、３２…車輪速センサ、３３…加速度センサ、３４…アクチュエータ、３５…マスタシリンダ、３６…油圧センサ、３７…ブレーキペダル、３８…ホイルシリンダ、４０…ステアリングホイール、４１…ステアリングギヤ、４２…駆動モータ、４３…変位センサ、１００…駐車支援装置、１１０…走行制御装置、１２０…自動操舵装置。

Claims (5)

1. 初期位置から停車位置まで移動して停車した後に、停車前と逆方向に移動して設定した目標位置へ到達するよう車両を誘導する走行支援装置において、
   目標位置を設定する目標位置設定手段と、
   前記初期位置から第１の停車位置を経由して設定した目標位置へと至るとともに、前記第１の停車位置での停車前の操舵角と前記目標位置への移動開始時における操舵角とが略同一である第１の経路の生成を前記第１の停車位置の設定とともに行う第１経路生成手段と、
   生成した経路に基づいて車両を誘導する誘導手段と、
   を備えていることを特徴とする走行支援装置。
2. 初期位置から第２の停車位置を経由して設定した目標位置へと至るとともに、前記第２の停車位置から前記目標位置への移動開始時における操舵角を停車前の操舵角から変更する第２経路の生成を前記第２の停車位置の設定とともに行う第２経路生成手段と、
   前記第２の停車位置における操舵角変更を支援する操舵角変更支援手段と、をさらに備えており、前記誘導手段は、作成した第１経路と第２経路のいずれか一方に基づいて誘導を行うことを特徴とする請求項１記載の走行支援装置。
3. 目標位置周辺における環境から初期位置から目標位置へと至る車両の移動経路に設定可能な移動可能空間を認識する認識手段をさらに備えており、前記誘導手段の経路選択は、前記認識手段による認識結果に応じて行われることを特徴とする請求項２記載の走行支援装置。
4. 目標位置周辺における環境から初期位置から目標位置へと至る車両の移動経路に設定可能な移動可能空間を認識する認識手段と、前記認識手段による認識結果に基づいて前記第１経路生成手段による第１経路の生成が可能か否かを判定する判定手段と、をさらに備えており、前記誘導手段は、前記判定手段で第１経路の生成が不可能と判定された場合に、第２経路を選択することを特徴とする請求項２記載の走行支援装置。
5. 前記目標位置は、並列駐車における目標駐車位置であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の走行支援装置。
   

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