JP2007030808A - 制御装置及び車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 周囲の状況に応じて適切に車両を旋回駆動させることのできる制御装置及び車両を提供すること。
【解決手段】 本発明の制御装置及び車両によれば、周囲状況取得手段により取得された車両周囲の周囲状況に応じて、その周囲状況に対して旋回中心及び旋回パターンが旋回パターン探索手段により探索される。そして、そのように探索された旋回中心及び旋回パターンに従って車両が旋回されるように、旋回制御手段によって、各車輪を独立して操舵駆動するアクチュエータが制御される。よって、車両の周囲状況が、運転者のハンドル操作及びアクセル操作で車両を旋回させることが困難な状況であったり、旋回範囲が限定されるような状況であったとしても、車両を適切に旋回させることができる
【選択図】 図２

Description

本発明は、転舵可能に構成される車輪と、その車輪を操舵駆動するアクチュエータとを有する車両に対し、アクチュエータを作動させ、車輪の操舵動作を制御する制御装置、及び制御装置を備える車両に関し、特に、周囲状況に応じて適切に車両を旋回駆動させる制御装置、及びそのような制御装置を備えた車両に関するものである。

現在において一般的に普及している車両は、操舵機構の構造によって前輪二輪又は前後輪四輪の最大舵角が決まるので、旋回可能な半径に限界が生じる。そのため、車両旋回の際に十分なスペースがない場合には、多数回の切り返しが必要とされたり、場合によっては、車両の旋回が不可能になることもある。

ここで、図１０（ａ），図１１（ａ），図１２（ａ），図１３（ａ）を参照して、現在において一般的に普及しているサイズの車両１００（長さ４７９５ｍｍ×幅１７９０ｍｍ×高さ１７７０ｍｍ）が、駐車枠１１０（幅２．３ｍ×長さ５．０ｍ）から、駐車枠１００に対して略直角に設けられた取り付け車路１２０（車路幅５．５ｍ）へ、運転者によるハンドル及びアクセル操作によって車両１００の最小旋回半径（５．８ｍ）で前進左旋回して出庫する場合について例示する。

図１０（ａ）は、車両１００が、旋回中心をＡ１として最小旋回半径５．８ｍで前進左旋回した場合について示している。この場合、車両１００は、旋回中に、取り付け車路１２０における駐車枠１１０に対向する側の縁辺に沿って立設する壁１２０ａに接触してしまう。そのため、そのような接触を避けるために切り返し動作が必要となる。

また、図１１（ａ）は、車両１００が、前方に駐車している車両１４０との接触を回避するために、旋回中心をＢ１として最小旋回半径５．８ｍで前進左旋回した場合について示している。この場合、車両１００は、駐車枠１１０に隣接する駐車枠内を通過することになり、その駐車枠内に駐車している車両１３０に接触してしまう。

一方で、図１２（ａ）は、車両１００が、駐車枠１１０に隣接する駐車枠内に駐車している車両１３０との接触を回避するために、旋回中心をＣ１として最小旋回半径５．８ｍで前進左旋回した場合について示している。しかし、図１２（ａ）に示すように、車両１００の前方に車両１４０が駐車している場合には、車両１４０に接触してしまう。

また、別の例として、図１３（ａ）を参照して、車両１００が、縁石１７０の開口部１７０ａから、片側一車線の車道１６０へ、運転者によるハンドル及びアクセル操作によって前進左旋回して出る場合について例示する。

ここで、図１３（ａ）は、車両１００が、開口部１７０ａとの接触を回避しつつ、車道１６０の左車線上へ進入するために、旋回中心をＤ１として最小旋回半径５．８ｍで旋回した場合について示している。しかし、図１３（ａ）に示すように、車線幅（センターライン１８０を境界とする片側車線の幅）が短い場合、車両１００は、旋回中にセンターライン１８０を越える瞬間が生じる。このように、旋回中に車両１００がセンターライン１８０を越えると、そのタイミングで対向車線を走行してきた車両１５０と衝突する可能性があり、危険である。

上記のように、旋回半径に限界のある現状の車両１００は、周囲の状況によっては旋回が困難なシチュエーションが多々生じる。そこで、例えば、特開２００３−１４６２３４号公報（特許文献１）には、左右の前車輪と左右の後車輪がそれぞれ個別の操舵モータと駆動モータとによって操舵・駆動制御される電気移動車両を、各種の施設に固有の通路制約条件（車両の操舵・走行に大きな影響を及ぼすところの通路条件）に沿って車両を旋回させるための制御装置が開示されている。

この特許文献１に開示される制御装置によれば、各車輪の走行軌跡の総合パターンが異なる複数種類の操舵モードの中から運転者により一つの操舵モードが選択されると共に、運転者により車両の進行速度及び方向の指示がなされると、選択された操舵モードに沿う操舵及び駆動（回転）に必要な条件式に従って各車輪の操舵角度と回転速度の制御が行われる。
特開２００３−１４６２３４号公報

しかしながら、各車輪をそれぞれ独立に操舵及び回転させて車両を旋回させることは、非常に複雑かつ繊細な操作を必要とするので、特許文献１に開示される制御装置のように、運転者の操作による操舵モードの選択や進行速度や進行方向の指示をトリガとして各車輪の操舵及び駆動の制御を行った場合には、運転者の人為的ミスに基づく事故（接触や衝突など）が発生するという問題点があった。

例えば、運転者に複数の操舵モードの中から一つの操舵モードを選択させるので、運転者が誤った操舵モードを選択する可能性が低くない。また、運転者の周囲状況の認識が甘い場合には、誤った操舵モードや誤った進行速度及び進行方向が選択されることになる。その結果、特許文献１の制御装置は電気移動車両に対して誤った制御を行い、そのような誤った制御が電気移動車両の事故に結びつくのである。

また、上記のように特許文献１の制御装置は、運転者の操作を必要とするので、運転者は、例えば、複数の操舵モードの中から一つの操舵モードを選択しなければならないなどの、煩雑な作業を要求されると共に、誤操作を防止するための意識などの心理的負担を強いられるという問題点もあった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、運転者に複雑な操作を強いることなく、周囲の状況に応じて適切に車両を旋回駆動させることのできる制御装置、及びそのような制御装置を備える車両を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載の制御装置は、複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆動するアクチュエータを制御するものであって、車両の周囲状況を取得する周囲状況取得手段と、その周囲状況取得手段により取得された周囲状況に基づき旋回中心点及び前記車両の旋回パターンを探索する旋回パターン探索手段と、その旋回パターン探索手段により探索された旋回中心と旋回パターンとに従って前記車両が旋回されるように、前記アクチュエータを制御する旋回制御手段とを備えている。

請求項２記載の制御装置は、請求項１記載の制御装置において、複数の旋回パターンを記憶する旋回パターン記憶手段と、その旋回パターン記憶手段に記憶されている旋回パターンと周囲状況取得手段により取得された周囲状況とを比較する比較手段とを備え、前記旋回パターン探索手段は、前記比較手段による比較に基づいて、前記旋回パターン記憶手段の中から旋回パターンを探索する。

請求項３記載の制御装置は、請求項１又は２に記載の制御装置において、前記周囲状況取得手段により取得された周囲状況下において、運転者によるハンドル操作量に応じた前記車輪の少なくとも一部への舵角の付与と運転者によるアクセル操作量に応じた前記車輪の少なくとも一部への駆動力の付与とによって前記車両を旋回させた場合に、旋回可能であるかを判定する運転者操作旋回判定手段と、その運転者操作旋回判定手段により、前記運転者によるハンドル操作及びアクセル操作に基づく旋回が可能であると判定された場合には、前記旋回パターン探索手段による旋回中心及び旋回パターンの探索を禁止する探索禁止手段とを備えている。

請求項４記載の制御装置は、請求項１から３のいずれかに記載の制御装置において、前記車両の位置を取得する自車位置取得手段と、地図データを記憶する地図データ記憶手段と、前記自車位置取得手段により取得された前記車両の位置周辺の土地形状を、前記地図記憶手段に記憶されている地図データに基づいて認識する土地形状認識手段と、その土地形状認識手段により認識された土地形状に基づいて、前記車両が通行可能な領域を検出する車両通行可能領域検出手段とを備え、前記周囲状況取得手段は、前記車両通行可能領域検出手段によって検出された通行可能な領域を周囲状況として取得する。

請求項５記載の制御装置は、請求項１から４のいずれかに記載の制御装置において、前記車両の周囲に存在する障害物情報を取得する障害物情報取得手段を備え、前記周囲状況取得手段は、前記障害物情報取得手段により取得された障害物情報を周囲状況として取得する。

請求項６記載の制御装置は、請求項１から５のいずれかに記載の制御装置において、車路幅を記憶する車路幅記憶手段を備え、前記周囲状況取得手段は、前記車路幅記憶手段に記憶されている車路幅を周囲状況として取得する。

請求項７記載の車両は、転舵可能に構成される複数の車輪と、それら複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆動するアクチュエータと、複数の車輪をそれぞれ独立に回転駆動する車輪駆動装置と、請求項１から６のいずれかに記載の制御装置とを備えている。

請求項１記載の制御装置によれば、周囲状況取得手段により取得された車両周囲の周囲状況に基づいて、旋回中心点及び車両の旋回パターンが旋回パターン探索手段により探索される。そして、そのように探索された旋回中心と旋回パターンに従って車両が旋回されるように、旋回制御手段によって、アクチュエータによる各車輪の操舵駆動が制御される。

よって、車両は、その車両の周囲状況に基づいて旋回中心及び旋回パターンが適宜探索されるので、車両の周囲状況が、運転者のハンドル操作及びアクセル操作で車両を旋回させることが困難な状況であったり、旋回範囲が限定されるような状況であったとしても、探索された旋回中心及び旋回パターンで旋回されるように各車輪をそれぞれ独立して操舵するように制御がなされ、その結果として、車両を適切に旋回させることができるという効果がある。この場合、運転者による切り返し操作が不要とされるので、安全かつ容易に車両を旋回させることができるという効果がある。

また、周囲状況に応じた適切な旋回中心及び旋回パターンで旋回されるように、各車輪がそれぞれ独立して操舵制御されるので、運転者に負担を強いることなく、適切に各車輪を操舵させることができ、その結果として、適切に車両を旋回させることができるという効果がある。

例えば、運転者によるハンドル操作及びアクセル操作によって、旋回中心Ａ１，Ｂ１，Ｃ１周りに車両１００の最小旋回半径（５．８ｍ）で前進左旋回した場合に、車両１が出庫できない図１０（ａ），図１１（ａ），図１２（ａ），図１３（ａ）に対応する例を、それぞれ、図１０（ｂ），図１１（ｂ），図１２（ｂ），図１３（ｂ）に示す。

図１０（ｂ）に示すように、車両１の周囲状況に応じて、旋回パターン検出手段によって探索された旋回中心Ａ２周りに車両１が旋回されるように、旋回制御手段によって、アクチュエータ装置による各車輪の操舵駆動と、車輪駆動装置による各車輪の回転駆動とが制御されることによって、車両１は、壁１２０ａに接触することなく旋回することができる。

同様に、図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）に示すように、車両１の周囲状況に応じて、旋回パターン検出手段によって探索された旋回中心Ｂ２及び旋回中心Ｃ２周りに車両１が旋回されるように、旋回制御手段によって、アクチュエータ装置による各車輪の操舵駆動と、車輪駆動装置による各車輪の回転駆動とが制御されることによって、車両１は、隣接する駐車枠に駐車する車両１３０や、車両１の前方に駐車する車両１４０に接触することなく旋回することができる。

また、運転者によるハンドル操作及びアクセル操作によって、旋回中心Ｄ１周りに車両１００の最小旋回半径（５．８ｍ）で前進左旋回して車道１６０へ出た場合に、車両１００がセンターライン１８０を越えるために危険な図１３（ａ）に対応する例を、図１３（ｂ）に示す。

図１３（ｂ）に示すように、車両１の周囲状況に応じて、旋回パターン検出手段によって探索された旋回中心Ｄ２周りに車両１が旋回されるように、旋回制御手段によって、アクチュエータ装置による各車輪の操舵駆動と、車輪駆動装置による各車輪の回転駆動とが制御されることによって、車両１は、センターライン１８０を越えることなく安全に車道１６０へ出ることができる。

なお、周囲状況取得手段により取得される周囲状況としては、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）などを用いて得られる自車両の位置情報や、地図データや駐車場情報を参照することによって得られる、車両の周辺における車両通行可能な土地形状や車路幅などの情報や、カメラによる撮像やセンサによる検出などによって得られる、車両の周辺の障害物の情報などが挙げられる。

また、旋回中心及び旋回パターンを探索する旋回パターン探索手段としては、１の旋回中心に対する旋回パターン（各車輪の軌跡データや、旋回の際に必要な車両側面方向の幅データ及び車両進行方向の幅データなど）を複数記憶するメモリの中から、旋回可能な旋回パターンを選出する方法や、演算によるシュミレーションによって、車両周囲に無限に存在する旋回中心の中から適切に旋回可能な旋回パターンを探索する方法などが挙げられる。

請求項２記載の制御装置によれば、請求項１記載の制御装置の奏する効果に加えて、旋回パターン記憶手段に記憶されている旋回パターンと、周囲状況取得手段により取得された周囲状況とが比較手段によって比較され、その比較結果に基づいて、前記旋回パターン記憶手段の中から旋回パターンが探索される。よって、予め決められた数の旋回パターンの中から最適な旋回パターンが選択されるので、少ない制御負担で、車両を最適な旋回パターンで旋回させることができるという効果がある。

請求項３記載の制御装置によれば、請求項１又は２に記載の制御装置の奏する効果に加えて、周囲状況取得手段により取得された周囲状況下において、運転者によるハンドル操作量に応じた車輪の少なくとも一部への舵角の付与と運転者によるアクセル操作量に応じた車輪の少なくとも一部への駆動力の付与とによって車両を旋回させた場合に、旋回可能であるかが、運転者操作旋回判定手段により判定され、その際、旋回可能であると判断されると、探索禁止手段により、旋回パターン探索手段による旋回中心及び旋回パターンの探索が禁止される。即ち、周囲状況下において、運転者のハンドル操作及びアクセル操作によって旋回可能である場合には、旋回パターン探索手段による旋回中心及び旋回パターンの探索が禁止され、その結果として、運転者は、自身がハンドル操作及びアクセル操作をすることによって旋回を行なうことになる。

各車輪を個々に操舵及び回転させて旋回させる場合の多くは、車輪の空転を伴う。そのため、各車輪を個々に操舵及び回転させて旋回させた場合には、運転者によるハンドル操作及びアクセル操作によって旋回させた場合に比べて車輪の磨耗が大きい。よって、車両の周囲状況が運転者によるハンドル操作及びアクセル操作によって旋回できる状況である場合に、運転者自身の操作による旋回を行なわせることによって、車輪の磨耗を抑制することができるという効果がある。

請求項４記載の制御装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の制御装置の奏する効果に加えて、自車位置取得手段により取得された車両の位置周辺の土地形状が、土地形状認識手段により、地図記憶手段に記憶されている地図データに基づいて認識されると、そのように認識された土地形状に基づいて、車両が通行可能な領域が、車両通行可能領域検出手段によって検出される。そして、そのように検出された領域が、周囲状況取得手段によって周囲状況として取得される。その結果として、車両通行可能領域検出手段により検出された領域を周囲状況として考慮した旋回中心及び旋回パターンが、旋回パターン探索手段によって探索されることになる。

よって、車両（自車）の位置を知ることによって、地図データを基に車両周辺の土地形状を正確に知ることができるので、車両通行可能領域もまた正確に検出することができる。その結果、検出された車両通行可能領域から車両がはみ出でない旋回パターンを正確に探索することができるという効果がある。

なお、土地形状認識手段により認識される土地形状と車両通行可能領域検出手段により検出される領域（車両が通行可能な領域）とは、同じであっても、車両が通行可能な領域が土地形状認識手段により認識される土地形状よりも小さくてもよい。

例えば、地図データに、建物や周壁などの形状及び配置に関する情報が含まれていれば、土地形状認識手段により認識された土地形状から、旋回の際の障害物となり得る建物や周壁の部分を除いた領域を、車両が通行可能な領域としてもよい。また、地図データとして駐車場のデータ含まれている場合に、その駐車場において当該車両に対して駐車契約されている駐車枠以外の駐車枠を車両が通行可能な領域から除外するようにしてもよい。また、土地形状認識手段により認識された車両周辺の土地形状の中に、車道（車路）が含まれている場合には、法令上走行が許可されていない車線（日本であれば、センターラインに対して進行方向右側の車線）を車両が通行可能な領域から除外するようにしてもよい。

請求項５記載の制御装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載の制御装置の奏する効果に加えて、障害物情報取得手段により、車両の周囲に存在する障害物情報が取得されると、その障害物情報が、周囲状況取得手段によって周囲状況として取得される。その結果として、障害物情報取得手段により取得された障害物情報を周囲状況として考慮した旋回中心及び旋回パターンが、旋回パターン探索手段によって探索されることになる。

よって、障害物情報を知ることによって、障害物情報が示す障害物を避けるように旋回パターンを正確に探索することができるという効果がある。その結果、車両が障害物に接触又は衝突することを防止することができる。

ここで、障害物情報取得手段には、カメラなどによって撮像された画像を基に障害物情報を取得することや、センサやレーダなどにより障害物を検出することや、地図データなどに基づいて建物や壁などの立設物や配置物の情報を取得することなどが含まれる。なお、カメラなどによる撮像画像を基に障害物情報を得た場合、センサやレーダなどでは検出できない情報（例えば、駐車枠やセンターラインとして引かれている線など）を得ることができる。また、センサやレーダなどによる検出によって障害物情報を得た場合、静止画像では得難い情報（例えば、車道を走行中の他の車両の接近情報など）を得ることができる。

請求項６記載の制御装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載の制御装置において、車路幅記憶手段に記憶されている車路幅が周囲状況取得手段によって周囲状況として取得される。その結果として、車路幅記憶手段に記憶されている車路幅を周囲状況として考慮した旋回中心及び旋回パターンが、旋回パターン探索手段によって探索されることになる。

よって、車路幅に応じて旋回パターンが選択されるので、車路から車両がはみ出でない旋回パターンを正確に探索することができるという効果がある。特に、車路が車道（道路）である場合に、その車路幅（道路幅や片側車線幅など）をはみ出ないように車両が旋回されることにより、対向車線を走行する車両との接触又は衝突を確実に防止することができ、安全性を確保できるという効果がある。

請求項７記載の車両によれば、転舵可能に構成される複数の車輪を各々独立して駆動するアクチュエータ及び車輪駆動装置が、請求項１から６のいずれかに記載の制御装置によって制御されるので、上記した請求項１から６に記載される効果と同様の効果を奏する。

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態における制御装置１０が搭載される車両１を模式的に示した模式図である。なお、図１の矢印ＦＷＤは、車両１の前進方向を示す。また、図１では、全車輪２に所定の舵角が付与された状態が図示されている。

まず、車両１の概略構成について説明する。車両１は、図１に示すように、車体フレームＢＦと、その車体フレームＢＦに支持される複数（本実施形態では４輪）の車輪２と、それら各車輪２を独立に回転駆動する車輪駆動装置３と、各車輪２を独立に操舵駆動するアクチュエータ装置４とを主に備えている。

次いで、各部の詳細構成について説明する。車輪２は、図１に示すように、車両１の進行方向前方側に位置する左右の前輪２ＦＬＷ，２ＦＲＷと、進行方向後方側に位置する左右の後輪２ＲＬＷ，２ＲＲＷとの４輪を備え、これら前後輪２ＦＬＷ〜２ＲＲＷは、ステアリング装置２０，３０により操舵可能に構成されている。

ステアリング装置２０，３０は、各車輪２を操舵するための操舵装置であり、図１に示すように、各車輪２を揺動可能に支持するキングピン２１と、各車輪２のナックルアーム（図示せず）に連結されるタイロッド２２と、そのタイロッド２２にアクチュエータ装置４の駆動力を伝達する伝達機構部２３とを主に備えて構成されている。

アクチュエータ装置４は、上述したように、各車輪２を独立に操舵駆動するための操舵駆動装置であり、図１に示すように、４個のアクチュエータ（ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬＡ〜４ＲＲＡ）を備えて構成されている。運転者がハンドル５１を操作した場合には、アクチュエータ装置４の一部（例えば、前輪２ＦＬＷ，２ＦＲＷのみ）又は全部が駆動され、ハンドル５１の操作量に応じた舵角が付与される。

また、運転者によるハンドル操作が行われていない場合であっても、小回り旋回スイッチ４６が押下（オン）されたことによって起動する後述する旋回制御処理が実行された場合には、車両１の周囲状況に応じて、車輪２に対応するアクチュエータ装置４（ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬＡ〜４ＲＲＡ）を駆動し、車輪２を左右に操舵駆動する。これにより、周囲状況に応じた車両１の小回り旋回の実現を図る。また、必要に応じて、車輪２に対応するアクチュエータ装置４（ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬＡ〜４ＲＲＡ）を適宜駆動し、制動力又は駆動力の向上を図る。

このように、アクチュエータ装置４による車輪２の操舵駆動は、旋回を目的とする場合と、制動力や駆動力の向上を目的として行われる場合との２種類がある。本実施形態では前者を旋回制御と称し、後者を操舵制御と称す。なお、上述したように、旋回制御は、ハンドル５１の操作に起因する場合と、小回り旋回スイッチ４６の押下に伴って実行される旋回制御処理に起因する場合とがあり、この旋回制御、特に、小回り旋回スイッチ４６の押下に伴って実行される旋回制御処理に起因する旋回制御の詳細については、図７及び図８を参照して後述する。

ここで、本実施形態では、ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬＡ〜４ＲＲＡが電動モータで構成されると共に、伝達機構部２３がねじ機構で構成される。電動モータが回転されると、その回転運動が伝達機構部２３により直線運動に変換され、タイロッド２２に伝達される。その結果、各車輪２がキングピン２１を揺動中心として揺動駆動され、各車輪２に所定の舵角が付与される。

車輪駆動装置３は、各車輪２を独立に回転駆動するための回転駆動装置であり、図１に示すように、４個の電動モータ（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬＭ〜３ＲＲＭ）を各車輪２ごとに（即ち、インホイールモータとして）配設して構成されている。運転者がアクセルペダル５３を操作した場合には、各車輪駆動装置３から回転駆動力が各車輪２に付与され、各車輪２がアクセルペダル５３の操作量に応じた回転速度で回転される。なお、運転者がアクセルペダル５３を操作した際の電動モータ（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬＭ〜３ＲＲＭ）の回転方向は、前進スイッチ４２又は後進スイッチ４４のいずれか選択（押下）された方に応じて順転又は逆転し、その結果、前進スイッチ４２が選択されている場合には、車両１は前進し、後進スイッチ４４が選択されている場合には、車両１は後進（バック）する。

制御装置１０は、上述のように構成された車両１の各部を制御するための制御装置であり、例えば、アクセルペダル５３が操作された場合などには、車輪駆動装置３の駆動制御を行う一方、ハンドル５１や各ペダル５２，５３が操作された場合などには、アクチュエータ装置４の駆動制御（旋回制御、操舵制御）を行う。また、制御装置１０は、上述したように、小回り旋回スイッチ４６の押下を検出した場合には、後述する旋回制御処理を実行する（図７及び図８参照）。ここで、図２を参照して、制御装置１０の詳細構成について説明する。

図２は、制御装置１０の電気的構成を示したブロック図である。制御装置１０は、図２に示すように、ＣＰＵ７１と、ＲＯＭ７２と、ＲＡＭ７３と、ハードディスク７４（以下、ＨＤＤ７４と称する）とを備え、これらはバスライン７４を介して入出力ポート７５に接続されている。また、入出力ポート７５には、車輪駆動装置３等の複数の装置が接続されている。

ＣＰＵ７１は、バスライン７４により接続された各部を制御する演算装置である。ＲＯＭ７２は、ＣＰＵ７１により実行される制御プログラムや固定値データ等を格納した書き換え不能な不揮発性のメモリである。なお、後述する図７及び図８に示すフローチャートを実行するプログラムは、このＲＯＭ７２に格納されている。

また、ＲＯＭ７２には、旋回テーブル７２ａが記憶されている。旋回テーブル７２ａは、１の旋回中心毎に、旋回パターンとして、ｘ方向はみ出し量Ｅｘ及びｙ方向はみ出し量Ｅｙとが記憶されたテーブルであり、前進時の旋回パターンを記憶するフロント用テーブル７２ａ１と、後進時（バック時）の旋回パターンを記憶するバック用テーブル７２ａ２との２種類のテーブルから構成される。なお、この旋回テーブル７２ａ（フロント用テーブル７２ａ１，バック用テーブル７２ａ２）の構成については、図３を参照しつつ後述する。

ＲＡＭ７３は、制御プログラムの実行時に各種のデータを書き換え可能に記憶するためのメモリであり、候補メモリ７３ａを備えている。候補メモリ７３ａは、後述する旋回制御処理（図７参照）の結果として、旋回テーブル２２ａに記憶されている旋回パターンの中から、車両１の周囲状況に対して車両１が旋回可能であると判定された場合に、その旋回パターンを候補として一時的に記憶しておくメモリである。なお、この候補メモリ７３ａは、旋回制御処理（図７参照）の起動時に初期化（クリア）される。

ＨＤＤ７４は、書き換え可能な不揮発性の大容量メモリであり、地図データベース７４ａ（以下、地図ＤＢ７４ａと称する）と、駐車場データベース７４ｂ（以下、駐車場ＤＢ７４ｂと称する）とを備えている。

地図ＤＢ７４ａは、地図データを記憶するデータベースであり、例えば、非図示のデータ読込装置（例えば、ＤＶＤ装置）によって地図データの記録された媒体（例えば、ＤＶＤ）から読み取られたり、外部の情報センタ等から非図示の通信装置を介して受信されたりした地図データが記憶されている。

駐車場ＤＢ７４ｂは、駐車場データを記憶するデータベースである。この駐車場ＤＢ７４ｂに記憶されている駐車場データとしては、駐車場全体の形状や、駐車枠の位置や大きさや、取り付け車路の幅などが挙げられる。

車輪駆動装置３は、上述したように、各車輪２（図１参照）を回転駆動するための装置であり、各車輪２に回転駆動力を付与する４個のＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬＭ〜３ＲＲＭと、それら各モータ３ＦＬＭ〜３ＲＲＭをＣＰＵ７１からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路（図示せず）とを備えている。

また、アクチュエータ装置４は、上述したように、各車輪２を操舵駆動するための装置であり、各車輪２に操舵駆動力を付与する４個のＦＬ〜ＲＲアクチュエータ４ＦＬＡ〜４ＲＲＡと、それら各アクチュエータ４ＦＬＡ〜４ＲＲＡをＣＰＵ７１からの命令に基づいて駆動制御する駆動回路（図示せず）とを備えている。

舵角センサ装置３１は、各車輪２の舵角を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、各車輪２の舵角をそれぞれ検出する４個のＦＬ〜ＲＲ舵角センサ３１ＦＬＳ〜３１ＲＲＳと、それら各舵角センサ３１ＦＬＳ〜３１ＲＲＳの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する処理回路（図示せず）とを備えている。

ここで、舵角センサ装置３１により検出される舵角とは、各車輪２の中心線と車両１（車体フレームＢＦ）の基準線（各線ともに図示せず）とがなす角度であり、車両１の進行方向とは無関係に定まる角度である。

車両速度センサ装置３２は、路面に対する車両１の対地速度（絶対値及び進行方向）を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、前後及び左右方向加速度センサ３２ａ，３２ｂと、それら各加速度センサ３２ａ，３２ｂの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する処理回路（図示せず）とを備えている。

前後方向加速度センサ３２ａは、車両１（車体フレームＢＦ）の前後方向（図１上下方向）の加速度を検出するセンサであり、左右方向加速度センサ３２ｂは、車両１（車体フレームＢＦ）の左右方向（図１左右方向）の加速度を検出するセンサである。ＣＰＵ７１は、車両速度センサ装置３２から入力された各加速度センサ３２ａ，３２ｂの検出結果（加速度値）を時間積分して、２方向（前後及び左右方向）の速度をそれぞれ算出すると共に、それら２方向成分を合成することで、車両１の対地速度（絶対値及び進行方向）を得ることができる。

車輪回転速度センサ装置３３は、各車輪２の回転速度を検出すると共に、その検出結果をＣＰＵ７１に出力するための装置であり、各車輪２の回転速度をそれぞれ検出する４個のＦＬ〜ＲＲ回転速度センサ３３ＦＬＳ〜３３ＲＲＳと、それら各回転速度センサ３３ＦＬＳ〜３３ＲＲＳの検出結果を処理してＣＰＵ７１に出力する処理回路（図示せず）とを備えている。ＣＰＵ７１は、車輪回転速度センサ装置３３から入力された各車輪２の回転速度と、予めＲＯＭ７２に記憶されている各車輪２の外径とから、各車輪２の実際の周速度をそれぞれ得ることができる。

ハンドル回転角検出センサ３４は、ハンドル５１の回転角を検出するセンサである。このハンドル回転角検出センサ３４による検出結果がＣＰＵ７１に出力されると、ハンドル５１の回転角を得ることができる。

前進スイッチ４２は、運転者が、車両１を前進させることを所望した場合に選択するスイッチである。この前進スイッチ４２が押下（オン）されると、車輪駆動装置３（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬＭ〜３ＲＲＭ）が順転されて、その結果として、車両１は前進する。

後進スイッチ４４は、運転者が、車両１を後進（バック）させることを所望した場合に選択するスイッチである。この後進スイッチ４４が押下（オン）されると、車輪駆動装置３（ＦＬ〜ＲＲモータ３ＦＬＭ〜３ＲＲＭ）が逆転されて、その結果として、車両１は後進する。なお、前進スイッチ４２が押下（オン）された場合には、後進スイッチ４４は必ずオフに切り換えられ、一方で、後進スイッチ４４が押下（オン）された場合には、前進スイッチ４３は必ずオフに切り換えられ、両方のスイッチ４２，４４が同時にオンされないように構成されている。

小回り旋回スイッチ４６は、運転者が、後述する旋回制御処理（図７参照）による旋回制御を所望する場合に、押下することによって旋回制御処理（図７参照）の実行を指示するスイッチである。なお、この小回り旋回スイッチ４６は、旋回制御処理（図７参照）の実行に自動的にオフされるように構成されている。

車載カメラ４８は、車両１の周囲を撮像可能な小型ＣＣＤカメラである。本実施形態では、前後左右に４つの車載カメラ４８が設けられており、車両１の周囲３６０度を撮像することができるように構成されている。ＬＣＤ５０は、各種情報や地図データに基づく地図などを表示するための液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display）である。

ＧＰＳ受信機５２は、非図示のＧＰＳ衛星４００から位置情報（例えば、緯度情報及び経度情報）をアンテナ５２ａを介して受信する装置であり、このＧＰＳ受信機５２により位置情報が受信されると、その位置情報と、車両速度センサ装置３２により検出された対地速度と、非図示のジャイロスコープにより検出される車両１の回転角速度とに基づいて、ＣＰＵ７１において車両１の現在位置が求められる。

次に、図３を参照して、上述した旋回テーブル７２ａについて説明する。図３は、旋回テーブル７２ａの構成を示す模式図である。図３に示すように、フロント用テーブル７２ａ１とバック用テーブル７２ａ２とから構成されている。

フロント用テーブル７２ａ１は、前進時の旋回パターンを記憶するテーブルであり、前進左旋回の際に使用される前進左旋回用テーブル７２ａ１１と、前進右旋回の際に使用される前進右旋回用テーブル７２ａ１２とを備えている。

バック用テーブル７２ａ２は、後進時（バック時）の旋回パターンを記憶するテーブルであり、後進左旋回の際に使用される後進左旋回用テーブル７２ａ２１と、後進右旋回の際に使用される後進右旋回用テーブル７２ａ２２とを備えている。

前進左旋回用テーブル７２ａ１１，前進右旋回用テーブル７２ａ１２，後進左旋回用テーブル７２ａ２１，後進右旋回用テーブル７２ａ２２はいずれも、車両１の周囲に無限に存在する旋回中心のうち、代表的な２０個の旋回中心の各々に対し、ｘ方向はみ出し量Ｅｘとｙ方向はみ出し量Ｅｙとが旋回パターンとして記憶されている。なお、ｘ方向はみ出し量Ｅｘ及びｙ方向はみ出し量Ｅｙの定義については、図５を参照しつつ後述するものとする。

前進左旋回用テーブル７２ａ１１，前進右旋回用テーブル７２ａ１２，後進左旋回用テーブル７２ａ２１，後進右旋回用テーブル７２ａ２２は、旋回テーブル７２ａを読み出す先頭アドレスの値に応じて選択される。具体的には、後述する旋回制御処理（図７参照）において、車両１の旋回方向（前進左旋回，前進右旋回，後進左旋回，後進右旋回）に応じて変数Ｍ１及び変数Ｍ２が決定され、その結果として、旋回テーブル７２ａを読み出す先頭アドレスが決定される。例えば、旋回制御処理（図７参照）において決定された変数Ｍ１がＲであり、変数Ｍ２がＦである場合には、前進右旋回用テーブル７２ａ１２が選択されることになる。

次に、図４を参照して、上述した旋回テーブル７２ａにおける旋回中心について説明する。図４は、本実施形態において、前進左旋回用に選択された代表的な２０個の旋回中心を説明するための模式図である。

図４に示すように、本実施形態では、車両１を内接する長方形における、中心と車両１の左後部側の頂点とを通る軸Ａ上に３つの旋回中心（旋回中心Ｎｏ．＝２ＦＬ〜４ＦＬ）を設定する。また、車両１の中心から、車両１の左後輪２ＲＬの前方側に接しつつ延びる軸Ｂ上に３つの旋回中心（旋回中心Ｎｏ．＝５ＦＬ〜７ＦＬ）を設定する。また、車両１を内接する長方形における２つの長辺（車両１の前後方向に対応する辺）の中点を通る軸Ｃ上に３つの旋回中心（旋回中心Ｎｏ．＝８ＦＬ〜１０ＦＬ）を設定する。また、車両１を内接する長方形における、中心と車両１の左前部側の頂点とを通る軸Ｄ上に３つの旋回中心（旋回中心Ｎｏ．＝１２ＦＬ〜１４ＦＬ）を設定する。また、車両１を内接する長方形における２つの短辺（車両１の幅方向に対応する辺）の中点を通る軸Ｅ上に７つの旋回中心（旋回中心Ｎｏ．＝１ＦＬ，１５ＦＬ〜２０ＦＬ）を設定する。なお、旋回中心Ｎｏ．＝１ＦＬは、車両１を内接する長方形の中心（車両１の中心）に位置する。また、車両１の２つの後輪２ＲＬ，２ＲＲが平行かつ同高である場合における回転軸Ｆ上の所定の位置に、１つの旋回中心（旋回中心Ｎｏ．＝１１ＦＬ）を設定する。

なお、旋回中心Ｎｏ．＝２，５，８，１２，１５，１８は、車両１の中心を中心とし、車両１の幅を直径とする円Ｒａの左半円と、軸Ａ〜Ｅとの交点である。また、旋回中心Ｎｏ．＝３，６，９，１３，１６，１９は、車両１の中心を中心とし、車両１を内接する長方形の対角線を直径とする円Ｒｂの左半円と、軸Ａ〜Ｅとの交点である。また、旋回中心Ｎｏ．＝４，７，１０，１４，１７，２０は、円Ｒａ及び円Ｒｂと同心であり、円Ｒｂの直径より大きな直径（例えば、円Ｒａの直径の約１．５倍）を有する円Ｒｃの左半円と、軸Ａ〜Ｅとの交点である。

上記のように、車両１の周囲に２０個の旋回中心が設定された場合、２０通りの特性を有する旋回パターンが得られることになる。本実施形態では、ｘ方向はみ出し量Ｅｘとｙ方向はみ出し量Ｅｙとを用いることによって、旋回パターンを特徴づけた。

次に、図５を参照して、ｘ方向はみ出し量Ｅｘ及びｙ方向はみ出し量Ｅｙについて説明する。図５は、ｘ方向はみ出し量Ｅｘ及びｙ方向はみ出し量Ｅｙを説明するための模式図である。

図５では、車両１（長さ４７９５ｍｍ×幅１７９０ｍｍ×高さ１７７０ｍｍ）が、駐車枠１１０（幅２．３ｍ×長さ５．０ｍ）から、駐車枠１００に対して略直角に設けられた取り付け車路１２０（車路幅５．５ｍ）へ、旋回中心Ｎｏ．＝１ＦＬ周りに旋回した場合を例示している。

なお、ｘ方向はみ出し量Ｅｘは、初期停止位置の車両１における旋回方向とは反対側の側面付近に、初期停止位置の車両１に対して平行に引いたｘ方向基準線１１２（本実施形態では、駐車枠１１０の長辺上を通る直線をｘ方向基準線１１２とした）から、旋回時に車両１が最大にはみ出す長さとして定義される。

一方で、ｙ方向はみ出し量Ｅｙは、ｘ方向基準線１１２に対して直交するｙ方向基準線１１４から、旋回時に車両１が最大にはみ出す長さとして定義される。なお、ｙ方向基準線１１４は、後述する旋回制御処理（図７参照）において、初期停止位置の車両１の進行方向（前進又は後進）の先端から順次進行方向へ移動させつつ旋回中心の探索が行われる。

ここで、例えば、前進左旋回をする場合には、ｘ方向はみ出し量Ｅｘが最大となる点は、車両１の右後側の角部が描く軌跡上にあり、ｙ方向はみ出し量Ｅｙが最大となる点は、車両１の右前側の角部が描く軌跡上にある。よって、旋回中心の座標を（Ｘ，Ｙ）とし、車両１の全長をＬｖとし、車両１の全幅をＷｖとすると、旋回中心（Ｘ，Ｙ）と車両１の右後側の角部との距離ＤＩＳＴｒｒは、式ＤＩＳＴｒｒ＝ＳＱＲＴ[({Ｗｖ／２}−Ｘ）^２＋({Ｌｖ／２}＋Ｙ）^２]によって求められる。また、旋回中心（Ｘ，Ｙ）と車両１の右前側の角部との距離ＤＩＳＴｒｆは、式ＤＩＳＴｒｆ＝ＳＱＲＴ[({Ｗｖ／２}＋Ｘ）^２＋({Ｌｖ／２}＋Ｙ）^２]によって求められる。

ここで、車両１がＮ°左に旋回した場合における車両１の右後側の角部のＸ座標ＸｒｒＮは、式ＸｒｒＮ＝ＤＩＳＴｒｒ×ｃｏｓ（Θ＋Ｎ°）−Ｘ＝ＤＩＳＴｒｒ（ｃｏｓΘｃｏｓＮ°−ｓｉｎΘｓｉｎＮ°）−Ｘによって求められる。ただし、ｃｏｓΘ＝({Ｗｖ／２}−Ｘ）／ＤＩＳＴｒｒであり、ｓｉｎΘ＝({Ｌｖ／２}−Ｙ）／ＤＩＳＴｒｒである。

同様に、車両１からＮ°左に旋回した場合における車両１の右前側の角部のＹ座標ＹｒｆＮは、ＹｒｆＮ＝ＤＩＳＴｒｆ×ｓｉｎ（Θ＋Ｎ°）−Ｙ＝ＤＩＳＴｒｆ（ｓｉｎΘｃｏｓＮ°＋ｃｏｓΘｓｉｎＮ°）−Ｙによって求められる。ただし、ｃｏｓΘ＝({Ｗｖ／２}−Ｘ）／ＤＩＳＴｒｆであり、ｓｉｎΘ＝({Ｌｖ／２}−Ｙ）／ＤＩＳＴｒｆである。

０°〜Ｎ°まで左旋回した場合における「ｘ方向はみ出し量Ｅｘ」は、ＸｒｒＮ（０°）からＸｒｒＮ（Ｎ°）までの最大値であり、一方で、「ｙ方向はみ出し量Ｅｙ」は、ＹｒｆＮ（０°）からＹｒｆＮ（Ｎ°）までの最大値である。

よって、旋回を所望する場所（例えば、駐車場）の幅をＷｐとすると、Ｅｘ＝(Ｍａｘ{ＸｒｒＮ}−{Ｗｐ／２})［Ｅｘ＞０］，Ｅｘ＝０［Ｅｘ≦０］であり、Ｅｙ＝(Ｍａｘ{ＹｒｆＮ}＋Ｙ)［Ｅｙ＞０］，Ｅｙ＝０［Ｅｙ≦０］である。従って、旋回を所望する場所の形状によって異なる許容量（移動可能領域）と、ｘ方向はみ出し量Ｅｘ及びｙ方向はみ出し量Ｅｙの値とを比較することによって、旋回中心（Ｘ，Ｙ）を選択することができる。

ここで、図６を参照して、上述したように車両１に対して選択された２０個の前進左旋回用の旋回中心（旋回中心Ｎｏ．＝１ＦＬ〜２０ＦＬ）における、旋回パターン（ｘ方向はみ出し量Ｅｘ及びｙ方向はみ出し量Ｅｙ）の特性について説明する。図６は、前進左旋回用テーブル７２ａ１１に記憶される、２０個の旋回中心（旋回中心Ｎｏ．＝１ＦＬ〜２０ＦＬ）の各々に対する旋回パターン（ｘ方向はみ出し量Ｅｘ及びｙ方向はみ出し量Ｅｙ）の値を示した棒グラフである。図６に示す棒グラフにおいて、横軸は、旋回中心Ｎｏ．＝１ＦＬ〜２０ＦＬで示される旋回中心であり、縦軸は、旋回パターン（ｘ方向はみ出し量Ｅｘ及びｙ方向はみ出し量Ｅｙ）の値である。なお、本実施形態では、車両１における前後のオーバーハングの値は等しいものとするが、オーバーハングが前後で異なる場合には、与える舵角をそれぞれ変化させ、オーバーハングが同じ値となるように旋回中心を変化させることで対応することが可能である。

図６に示すように、各旋回中心毎に特徴的な旋回パターン（ｘ方向はみ出し量Ｅｘ及びｙ方向はみ出し量Ｅｙ）が得られる。例えば、旋回中心Ｎｏ．＝３ＦＬ，４ＦＬ，７ＦＬ，１９ＦＬ，２０ＦＬの場合には、ｘ方向のはみ出し量Ｅｘはほどんどなく、車両１の右側が壁に隣接している状態でも旋回できることを示している。また、例えば、旋回中心Ｎｏ．＝７ＦＬでの旋回は、旋回中心Ｎｏ．＝２０ＦＬでの旋回に比べてｙ方向のはみ出し量Ｅｙが短く、車両１の進行方向（ｙ方向）のスペースが狭い場合には、旋回中心Ｎｏ．＝２０ＦＬではなく、旋回中心Ｎｏ．＝７ＦＬを利用することができる。また、例えば、旋回中心Ｎｏ．＝１７ＦＬでの旋回は、ｘ方向のはみ出し量Ｅｘが、ｙ方向のはみ出し量Ｅｙに比べて長く、車両１の進行方向（ｙ方向）よりも進行方向に直交する方向（ｘ方向）にスペースが多い場合に有利に旋回できる。

次に、図７及び図８のフローチャートを参照して、上記のように構成される本実施形態の車両１の旋回制御について説明する。図７は、車両１のＣＰＵ７１で実行される旋回制御処理を示すフローチャートである。

この旋回制御処理は、運転者により小回り旋回スイッチ４６が押下（オン）されると共に、所望する旋回方向（右旋回又は左旋回）にハンドル５１を切ること（ハンドル回転角検出センサ３４がハンドル５１の回転を検出したこと）によって起動する処理であり、まず、車両１が停止状態であるか否かを確認する（Ｓ７０１）。

Ｓ７０１の処理により確認した結果、車両１が停止状態にあれば（Ｓ７０１：Ｙｅｓ）、車両の周囲状況を把握した上で、車両１が移動可能な領域を示す移動可能領域マップを作成する状況把握処理（Ｓ７０２）を実行する。

ここで、図８を参照して、この状況把握処理（Ｓ７０２）について説明する。図８に示すように、状況把握処理は（Ｓ７０２）は、まず、ＧＰＳ受信機５２に受信されたＧＰＳ衛星（非図示）からの位置情報（緯度及び経度情報）に基づいて、車両１の現在位置情報を取得する（Ｓ８０１）。

Ｓ８０１の処理後、現在位置の周辺領域の形状情報（土地形状の情報）を、地図ＤＢ７４ａに記憶されている地図データや駐車場ＤＢ７４ｂに記憶されている駐車場データに基づいて取得する（Ｓ８０２）。

ここで、Ｓ８０１の処理の結果として車両１の現在位置が正確に分かっているので、地図ＤＢ７４ａや駐車場ＤＢ７４ｂに記憶されていうデータを基に、現在位置の周辺領域の形状情報を正確に知ることができるのである。後述するように、移動可能領域マップは、現在位置の周辺領域の土地形状に基づいて作成されるので、現在位置の周辺領域の形状情報を正確に知ることによって、移動可能領域マップを正確に作成することができるのである。その結果として、移動可能領域マップから車両１がはみ出さない旋回中心を正確に探索して選択することができることになるので、接触や衝突を抑制しつつ安全に車両１を旋回させることができるのである。

次いで、現在位置の周辺路領域の障害物情報を取得する（Ｓ８０２）。ここで、障害物情報として、車載カメラ４８の撮像画像に基づいて得ることができると共に、地図ＤＢ７４ａに記憶されている地図データに含まれる建物や壁に関する情報や、駐車場ＤＢ７４ｂに記憶されている駐車場の駐車枠の位置に関する情報などを利用することができる。

なお、車載カメラ４８の撮像画像によって障害物情報を得る場合、センサやレーダなどの対物検出装置では検出できない情報（例えば、駐車枠やセンターラインとして引かれている線など）を得ることができる。

よって、車両１が駐車場の駐車枠１１０に駐車している場合（図１１（ｂ）参照）に隣接する駐車枠を障害物として認識することができる。また、車両１が、旋回によって車道１６０上へ出る場合（図１３（ｂ）参照）に、センターライン１８０を障害物として認識することができる。後述するように、旋回制御処理（図７）では、障害物を避けるように旋回中心が選択されることになるので、隣接する駐車枠やセンターライン１８０を障害物として認識することによって、接触や衝突することなく、かつ安全に車両１を旋回させることができるのである。

Ｓ８０３の処理後、現在位置の周辺領域内に車道があるかを確認し（Ｓ８０４）、車道があれば（Ｓ８０４：Ｙｅｓ）、対応する車道について、地図ＤＢ７４ａに記憶されていいる地図データを参照し、車路幅情報（車路の全幅及び片側車線の幅）を取得し（Ｓ８０５）、Ｓ８０６の処理へ移行する。一方で、現在位置の周辺領域内に車道がなければ（Ｓ８０４：Ｎｏ）、Ｓ８０５の処理をスキップして、Ｓ８０６の処理へ移行する。

Ｓ８０６では、移動可能領域マップの作成を行う。そして、Ｓ８０６の処理後、この状況把握処理（Ｓ７０２）を終了する。

ここで、Ｓ８０６で作成される移動可能領域マップは、Ｓ８０２の処理により取得された形状情報と、Ｓ８０３の処理により取得された障害物情報と、必要に応じて、Ｓ８０５の処理により取得された車路幅情報とに基づいて作成される。即ち、基本的には、車両１の現在位置周辺の土地形状から、障害物情報の示す障害物の領域を除いた領域を、移動可能領域として、マップ（移動可能領域マップ）が作成される。なお、車両１の現在位置の周辺車道がある場合には、法令上走行が許可されていない車線（日本であれば、センターラインに対して進行方向右側の車線）を車両が通行可能な領域（移動可能領域）から除外される。

再度、図７に戻って説明する。Ｓ７０２の処理後、運転者がハンドル５１を切ることによって規定された旋回方向は左であるかを確認し（Ｓ７０３）、左であれば（Ｓ７０３：Ｙｅｓ（左））、変数Ｍ１に「Ｌ」を設定し（Ｓ７０４）、Ｓ７０５の処理へ移行する。

一方で、Ｓ７０３の処理により確認した結果、運転者がハンドル５１を切ることによって規定された旋回方向が右であれば（Ｓ７０３：Ｎｏ（右））、変数Ｍ１に「Ｒ」を設定し（Ｓ７１８）、Ｓ７０５の処理へ移行する。

Ｓ７０５では、状況把握処理（Ｓ７０２）の結果として得られた移動可能領域マップ上において、通常の二輪駆動による旋回、即ち、運転者のハンドル５１の操作とアクセル５３の操作とによって旋回が可能であるかを確認する。即ち、Ｓ７０５では、ハンドル５１を最大限に切った場合に、車両１が移動可能領域マップ内で旋回できるかを確認する。

Ｓ７０５の処理により確認した結果、通常の二輪駆動による旋回が不可能であれば（Ｓ７０５：Ｎｏ）、進行方向がフロント（前進）であるか、即ち、前進スイッチ４２が押下（オン）されているかを確認する（Ｓ７０６）。

Ｓ７０６の処理により確認した結果、進行方向がフロントであれば（Ｓ７０６：Ｙｅｓ（フロント））、変数Ｍ２に「Ｆ」を設定し（Ｓ７０７）、変数Ｙに「０」を設定する（Ｓ７０８）。

一方で、Ｓ７０６の処理により確認した結果、進行方向がバックであれば、即ち、後進スイッチ４４が押下（オン）されていれば（Ｓ７０６：Ｎｏ（バック））、変数Ｍ２に「Ｂ」を設定し（Ｓ７２０）、Ｓ７０８の処理へ移行する。

Ｓ７０８の処理後、変数Ｍ１及び変数Ｍ２の内容が示す先頭アドレスに（Ｙの値×４）を加算したアドレスから、ｘ方向はみ出し量Ｅｘ及びｙ方向はみ出し量Ｅｙを示す４バイトのデータを読み出す（Ｓ７０９）。即ち、旋回テーブル７２ａ（７２ａ１１，７２ａ１２，７２ａ２１，７２ａ２２）から、進行方向及び旋回方向に応じたｘ方向はみ出し量Ｅｘ及びｙ方向はみ出し量Ｅｙのデータを読み出す。例えば、変数Ｍ１が「Ｌ」であり、変数Ｍ２が「Ｆ」であり、変数Ｙが「０」である場合には、前進左旋回用テーブル７２ａ１１の先頭アドレスが示す、旋回中心Ｎｏ．＝１ＦＬに対するｘ方向はみ出し量Ｅｘ及びｙ方向はみ出し量Ｅｙのデータが読み出されることになる。また、変数Ｍ１が「Ｌ」であり、変数Ｍ２が「Ｆ」であり、変数Ｙが「１」である場合には、前進左旋回用テーブル７２ａ１１における旋回中心Ｎｏ．＝２ＦＬに対するｘ方向はみ出し量Ｅｘ及びｙ方向はみ出し量Ｅｙのデータが読み出されることになる。

Ｓ７０９の処理後、読み出したｘ方向はみ出し量Ｅｘ及びｙ方向はみ出し量Ｅｙのデータと、状況把握処理（Ｓ７０２）の結果として得られた移動可能領域マップとを比較し、車両１が旋回可能であるかを検証する（Ｓ７１０）。このＳ７１０の処理では、車両１の現在位置から、車両１の旋回開始位置を仮想的に進行方向へ移動させつつ、旋回中心周りに旋回させた場合に車両１が旋回可能であるかの検証を行う。なお、旋回開始位置の情報は、ＧＰＳにより得られた現在位置の緯度及び経度情報を基にして、計算によって得られた緯度及び経度情報であってもよいし、車載カメラ４８の撮像画像を基にして、相対的に計算によって求めた情報であってもよい。

Ｓ７１０の処理後、現在検証中の旋回中心で旋回可能であるかを確認し（Ｓ７１１）、旋回可能であれば（Ｓ７１１：Ｙｅｓ）、旋回中心Ｎｏ．と検証により得られた旋回開始位置とを候補メモリ７３ａに記憶し（Ｓ７１２）、変数Ｙの値が「１９」であるかを確認する（Ｓ７１３）。

一方で、Ｓ７１１の処理により確認した結果、現在検証中の旋回中心で旋回できない場合には（Ｓ７１１：Ｎｏ）、Ｓ７１２の処理をスキップして、Ｓ７１３の処理へ移行する。

Ｓ７１３の処理により確認した結果、変数Ｙの値が「１９」でなければ（Ｓ７１３：Ｎｏ）、変数Ｙに「１」を加算し（Ｓ７２１）、Ｓ７０９の処理へ移行する。一方で、Ｓ７１３の処理により確認した結果、変数Ｙの値が「１９」であれば（Ｓ７１３：Ｙｅｓ）、進行方向及び旋回方向に応じた旋回テーブル７２ａ（７２ａ１１，７２ａ１２，７２ａ２１，７２ａ２２）に記憶されている２０個の旋回中心の全てに対して旋回可能であるかの検証がなされているので、候補メモリ７３ａにデータがあるかを確認する（Ｓ７１４）。

Ｓ７１４により確認した結果、候補メモリ７３ａにデータがあれば（Ｓ７１４：Ｙｅｓ）、候補メモリ７３ａの中から、最も安全に旋回できる旋回中心を選択する（Ｓ７１５）。ここで、Ｓ７１５の結果として選択される「最も安全に旋回できる旋回中心」としては、移動可能領域マップと比較してスペース的に最も余裕を持って旋回できる旋回中心が挙げられる。あるいは、できる限り緩やかな軌跡で旋回される旋回中心であってもよい。よって、Ｓ７１５の処理の結果として、車両１は最も安全に旋回できる旋回中心周りに旋回されることになり、車両１は、衝突や接触することなく安全に旋回できるのである。

Ｓ７１５の処理後、車両１の駆動制御処理を実行し（Ｓ７１６）、この旋回制御処理を終了する。ここで、Ｓ７１６の駆動制御処理では、Ｓ７１５の処理によって選択された旋回中心周りに旋回する旋回開始位置まで車両１を前進又は後進によって移動させた後、旋回中心周りに車両１を旋回させるように、制御装置１０による車輪駆動装置３及びアクチュエータ装置４の制御を行う。なお、Ｓ７１６の駆動制御処理において、旋回開始位置まで車両１が移動したかは、例えば、旋回開始位置の情報が緯度及び経度情報である場合には、ＧＰＳによる位置計測によって判断することができる。あるいは、車載カメラ４８による撮像画像を基に相対的に判断するようにしてもよい。

一方で、Ｓ７１４の処理により確認した結果、候補メモリ７３ａにデータがなければ（Ｓ７１４：Ｎｏ）、候補となる旋回中心が存在しないことをＬＣＤ５０に表示し（Ｓ７２２）、この旋回制御処理を終了する。運転者は、この表示を確認することによって、旋回が困難であることを認識し、ハンドル５１の切り返しを繰り返して旋回させたり、あるいは他の方法をとることによって対処することができる。

また、Ｓ７０１の処理によって確認した結果、車両１が停止状態でなければ（Ｓ７０１：Ｎｏ）、停止を促す表示をＬＣＤ５０に表示し（Ｓ７１７）、この旋回制御処理を終了する。運転者は、この表示を確認することによって、車両１を停止させた後、再度、旋回制御処理を実行させることができる。

また、Ｓ７０５の処理により確認した結果、通常の二輪駆動による旋回が可能であれば（Ｓ７０５：Ｙｅｓ）、二輪駆動で旋回できることをＬＣＤ５０に表示し（Ｓ７１９）、この旋回処理を終了する。その結果として、運転者は、通常の二輪駆動によって旋回をさせることができる。

即ち、Ｓ７０５の処理の結果、通常の二輪駆動によって旋回が可能であれば、通常の二輪駆動による旋回（二輪操舵による通常の旋回）が優先される。各車輪２を個々に操舵及び回転させて旋回させる場合の多くは、車輪２の空転を伴うので、通常の二輪駆動で旋回させた場合に比べて車輪２の磨耗が大きい。よって、車両１の周囲状況が運転者によるハンドル操作及びアクセル操作によって旋回（二輪駆動によって旋回）できる状況である場合に、そのような二輪駆動による旋回を優先させることによって、車輪２の磨耗を抑制することができる。

以上説明したように、本発明の第１実施形態によれば、車両１は、その車両１の周囲状況に応じて旋回可能な旋回中心（旋回パターン）が適宜探索されるので、車両１の周囲状況が、運転者のハンドル５１の操作及びアクセル５３の操作で車両を旋回させることが困難な状況であったり、旋回範囲が限定されるような状況であったとしても、探索された旋回中心周りに旋回されるように各車輪２をそれぞれ独立して操舵及び回転するように制御される。その結果として、車両１を周囲状況に応じて適切に旋回させることができるのである。また、この場合、運転者による切り返し操作が不要とされるので、安全かつ容易に車両１を旋回させることが可能となる。

また、周囲状況に応じて適切な旋回中心周りに旋回されるように、各車輪２をそれぞれ独立して操舵及び回転するように制御されるので、運転者に負担を強いることなく、適切に各車輪２を操舵及び回転させることができ、その結果として、適切に車両１を旋回させることが可能となる。

さらに、本発明の第１実施形態によれば、旋回テーブル７２ａに予め記憶されている２０個の代表的な旋回中心の中から、旋回可能な旋回中心があるかを判断するので、少ない制御負担で、適切な又は最適な旋回中心を選択することができ、車両を適切な又は最適な旋回パターンで旋回させることができる。

なお、Ｓ７１９の前に「通常の二輪駆動による旋回（二輪操舵による通常の旋回）」を行なうか、「その場旋回（即ち、Ｓ７１６の駆動制御処理の結果として行なわれる旋回）」を行なうかを運転者に選択させ、どちらか希望の旋回方法を選択できるようにすることも可能である。

次に、図９を参照して、第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態では、
進行方向及び旋回方向に応じた旋回テーブル７２ａ（７２ａ１１，７２ａ１２，７２ａ２１，７２ａ２２）に記憶されている２０個の旋回中心の全てに対して旋回可能であるかの検証を行い、旋回可能であると判断された旋回中心の中から、最適な旋回中心が選択されるように構成した。

これに換えて、第２実施形態では、進行方向及び旋回方向に応じた旋回テーブル７２ａ（７２ａ１１，７２ａ１２，７２ａ２１，７２ａ２２）に記憶されている２０個の旋回中心の中から、最初に旋回可能であると判断された旋回中心周りの旋回が実行されるように構成されている。なお、上記した第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

図９は、第２実施形態の旋回制御処理を示すフローチャートである。図９に示すように、第２実施形態の旋回制御処理では、上述した第１実施形態の旋回制御処理と同様に、Ｓ７０１〜Ｓ７１１の処理を実行し、Ｓ７１１の処理により確認した結果、現在検証中の旋回中心で旋回可能であれば（Ｓ７１１：Ｙｅｓ）、検証の際に得られた旋回開始位置までの車両１の移動と旋回中心周りの車両１の旋回とを制御する駆動制御処理を実行し（Ｓ７１６）、この旋回制御処理を終了する。

Ｓ７１１の処理後、変数Ｙの値が「１９」であるかを確認するＳ７１３の処理を実行し、変数Ｙの値が「１９」であれば（Ｓ７１３：Ｙｅｓ）、旋回可能な旋回中心が存在しないことをＬＣＤ５０に表示し（Ｓ９０１）、この旋回制御処理を終了する。

以上説明したように、本発明の第２実施形態によれば、周囲状況に対して旋回可能な１の旋回中心（又は選択パターン）が選択されたら、それ以上の旋回中心を探索することなく、選択された旋回中心周りに車両１が旋回されるようにアクチュエータ装置４と車輪駆動装置３とが制御される。よって、制御負担を軽減させると共に、旋回中心（又は旋回パターン）の探索の高速化を図ることができるので、結果的に、車両１の旋回が開始されるまでのタイムラグを低減して、迅速に車両１を旋回させることができることになる。

上記した第２実施形態の旋回制御処理を実行する場合、旋回テーブル７２ａ（７２ａ１１，７２ａ１２，７２ａ２１，７２ａ２２）に記憶されている２０個の旋回中心を、予め、旋回に有利な条件順に並べておくことによって、最初に旋回可能であると判断された旋回中心が最適な旋回を行い得る先回中心となる。例えば、旋回テーブル７２ａ（７２ａ１１，７２ａ１２，７２ａ２１，７２ａ２２）における旋回中心を、車輪２の磨耗が少ない順に並べられていた場合には、できるだけ車輪２の磨耗の少ない旋回が実行されるため、車輪２の磨耗を抑制することができる。

なお、請求項１記載の周囲状況取得手段としては、状況把握処理（Ｓ７０２）が該当し、旋回パターン探索手段としては、Ｓ７０３〜Ｓ７１３，Ｓ７１８，Ｓ７２０，Ｓ７２１の処理が該当し、旋回制御手段としては、駆動制御処理（Ｓ７１６）が該当する。

また、請求項２記載の比較手段としてはＳ７１０の処理が該当する。また、請求項３記載の運転者操作旋回判断手段としては、Ｓ７０５の処理が該当し、探索禁止手段としては、Ｓ７０５のＹｅｓの分岐処理が該当する。

また、請求項４記載の自車位置取得手段としては、Ｓ８０１の処理が該当し、土地形状認識手段としては、Ｓ８０２の処理が該当し、車両通行可能領域検出手段としては、Ｓ８０６の処理が該当する。また、請求項５記載の障害物情報取得手段としては、Ｓ８０３の処理が該当する。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記各実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。

また、上記実施形態では、車両１の周囲における障害物情報を得るために、車両１の前後左右に配置した車載カメラ４８の撮像画像を利用したが、車載カメラ４８としては、車両１の屋根部分の上方に周囲３６０°の状況を撮像可能な魚眼レンズを１つ配置するように構成してもよい。また、複数の車載カメラ４８を用いる場合には、その数を４以上に増やして総合的に障害物情報を得るように構成してもよい。

また、車載カメラ４８に換えてセンサやレーダなどの対物検出装置を用いて障害物情報を得るように構成してもよい。障害物情報をセンサやレーダなどによる対物検出によって得る場合には、静止画像では得難い情報（例えば、車道を走行中の他の車両の接近情報など）を得ることができるので好ましい。なお、車載カメラ４８及び対物検出装置の両方を用いて障害物情報を得るように構成してもよい。

また、車載カメラ４８を用いて得た障害物情報を用いて作成された移動可能領域マップに対して旋回可能な旋回中心を探せなかった場合に、再度、対物検出装置を用いて得た障害物情報を用いて移動可能領域マップを作成して旋回可能な旋回中心を探索するように構成してもよい。上述したように、車載カメラ４８による撮像画像に基づいて障害物情報を得ると、センサやレーダなどの対物検出装置では検出できない情報（例えば、駐車枠やセンターラインとして引かれている線など）を得ることができるので、車載カメラ４８を用いて障害物情報を得た場合、対物検出装置を用いて障害物情報を得た場合に比べて、旋回可能であるための条件が厳しくなる。よって、車載カメラ４８を用いた場合に旋回可能な旋回中心を探せなかった場合に、再度、対物検出装置を用いて得た障害物情報を用いることによって条件を緩めることにより、旋回可能な旋回中心を見つけることができる可能性を高めることができる。

また、上記実施形態では、旋回制御処理（図７）の起動のトリガの１つとして、ハンドル５１が回されたことがあるが、ハンドル５１の回転の代わりに、ウインカー（非図示）による方向指示をトリガとしてもよい。あるいは、左旋回スイッチ及び右旋回スイッチを設けるように構成してもよい。または、地図ＤＢに基づく一方通行などの交通ルールを参酌し、一方通行などにより規定されている方向を旋回方向として認識するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、旋回パターンとして、ｘ方向はみ出し量Ｅｘとｙ方向はみ出し量Ｅｙとを用いたが、より詳細な旋回軌跡のデータを移動可能領域マップと比較するように構成してもよい。また、車両１の周囲に無限に存在する旋回中心に対し、演算によって旋回軌跡を求め、移動可能領域マップと比較するように構成してもよい。

本発明の第１実施形態における制御装置が搭載される車両を模式的に示した模式図である。 制御装置の電気的構成を示したブロック図である。 旋回テーブルの構成を示す模式図である。 前進左旋回用に選択された代表的な２０個の旋回中心を説明するための模式図である。 ｘ方向はみ出し量Ｅｘ及びｙ方向はみ出し量Ｅｙを説明するための模式図である。 前進左旋回用テーブルに記憶される２０個の旋回中心の各々に対する旋回パターンの値を示した棒グラフである。 第１実施形態の旋回制御処理を示すフローチャートである。 状況把握処理を示すフローチャートである。 第２実施形態の旋回制御処理を示すフローチャートである。 （ａ）は、従来の車両の旋回に伴う問題点の一例を説明するための模式図であり、（ｂ）は、本発明の車両及び制御装置による効果を説明するための模式図である。 （ａ）は、従来の車両の旋回に伴う問題点の別の例を説明するための模式図であり、（ｂ）は、本発明の車両及び制御装置による効果を説明するための模式図である。 （ａ）は、従来の車両の旋回に伴う問題点の別の例を説明するための模式図であり、（ｂ）は、本発明の車両及び制御装置による効果を説明するための模式図である。 （ａ）は、従来の車両の旋回に伴う問題点の別の例を説明するための模式図であり、（ｂ）は、本発明の車両及び制御装置による効果を説明するための模式図である。

符号の説明

１０ 制御装置
１ 車両
２ 車輪
２ＦＬＷ 前輪（車輪）
２ＦＲＷ 前輪（車輪）
２ＲＬＷ 後輪（車輪）
２ＲＲＷ 後輪（車輪）
３ 車輪駆動装置
３ＦＬＭ〜４ＲＲＭ ＦＬ〜ＲＲモータ（車輪駆動装置）
４ アクチュエータ装置
４ＦＬＡ〜４ＲＲＡ ＦＬ〜ＲＲアクチュエータ（アクチュエータ装置）
５１ ハンドル
５３ アクセル
７２ａ 旋回テーブル（旋回パターン記憶手段）
７２ａ１ フロント用テーブル（旋回パターン記憶手段）
７２ａ１１ 前進左旋回用テーブル（旋回パターン記憶手段）
７２ａ２１ 前進右旋回用テーブル（旋回パターン記憶手段）
７２ａ２ バック用テーブル（旋回パターン記憶手段）
７２ａ２１ 後進左旋回用テーブル（旋回パターン記憶手段）
７２ａ２２ 後進右旋回用テーブル（旋回パターン記憶手段）
７４ａ 地図ＤＢ（地図データ記憶手段、車路幅記憶手段）
７４ｂ 駐車場ＤＢ（地図データ記憶手段、車路幅記憶手段）

Claims (7)

1. 複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆動するアクチュエータの制御装置であって、
   車両の周囲状況を取得する周囲状況取得手段と、
   その周囲状況取得手段により取得された周囲状況に基づき旋回中心点及び前記車両の旋回パターンを探索する旋回パターン探索手段と、
   その旋回パターン探索手段により探索された旋回中心と旋回パターンとに従って前記車両が旋回されるように、前記アクチュエータを制御する旋回制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置。
2. 複数の旋回パターンを記憶する旋回パターン記憶手段と、
   その旋回パターン記憶手段に記憶されている旋回パターンと、周囲状況取得手段により取得された周囲状況とを比較する比較手段とを備え、
   前記旋回パターン探索手段は、前記比較手段による比較に基づいて、前記旋回パターン記憶手段の中から旋回パターンを探索することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
3. 前記周囲状況取得手段により取得された周囲状況下において、運転者によるハンドル操作量に応じた前記車輪の少なくとも一部への舵角の付与と運転者によるアクセル操作量に応じた前記車輪の少なくとも一部への駆動力の付与とによって前記車両を旋回させた場合に、旋回可能であるかを判定する運転者操作旋回判定手段と、
   その運転者操作旋回判定手段により、前記運転者によるハンドル操作及びアクセル操作に基づく旋回が可能であると判定された場合には、前記旋回パターン探索手段による旋回中心及び旋回パターンの探索を禁止する探索禁止手段とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記車両の位置を取得する自車位置取得手段と、
   地図データを記憶する地図データ記憶手段と、
   前記自車位置取得手段により取得された前記車両の位置周辺の土地形状を、前記地図記憶手段に記憶されている地図データに基づいて認識する土地形状認識手段と、
   その土地形状認識手段により認識された土地形状に基づいて、前記車両が通行可能な領域を検出する車両通行可能領域検出手段とを備え、
   前記周囲状況取得手段は、前記車両通行可能領域検出手段によって検出された通行可能な領域を周囲状況として取得することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の制御装置。
5. 前記車両の周囲に存在する障害物情報を取得する障害物情報取得手段を備え、
   前記周囲状況取得手段は、前記障害物情報取得手段により取得された障害物情報を周囲状況として取得することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の制御装置。
6. 車路幅を記憶する車路幅記憶手段を備え、
   前記周囲状況取得手段は、前記車路幅記憶手段に記憶されている車路幅を周囲状況として取得することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の制御装置。
7. 転舵可能に構成される複数の車輪と、それら複数の車輪をそれぞれ独立に操舵駆動するアクチュエータと、前記複数の車輪をそれぞれ独立に回転駆動する車輪駆動装置と、請求項１から６のいずれかに記載の制御装置とを備えていることを特徴とする車両。
   
   

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