JP2007302040A - 駐車支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の操舵制御の追従性に応じて目標駐車位置の設定可能な範囲を決定すること。
【解決手段】本発明は、少なくとも操舵制御を行って目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置１０において、目標駐車位置の設定可能な範囲を、車両の操舵制御の追従性に応じて変化させることを特徴とする。この際、車両の操舵制御の追従性が相対的に良い場合には、車両の操舵制御の追従性が相対的に悪い場合に比べて、目標駐車位置の設定可能な範囲を大きくするのが好ましい。
【選択図】図３

Description

本発明は、目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置に関する。

従来から、車両周辺を映し出した実画像上に表示される目標駐車位置指定表示の位置操作に従って車両の駐車すべき目標駐車位置を設定する目標駐車位置設定手段を備え、前記目標駐車位置設定手段により設定された前記目標駐車位置への誘導案内を行う駐車支援装置であって、車両の誘導案内中に該誘導案内を解除する解除条件が成立した場合に、以後、該誘導案内が行われていた前記目標駐車位置の絶対位置を記憶保持する記憶保持手段を備えることを特徴と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）。
特開２００５−６７２６３号公報

ところで、車両を操舵制御して目標駐車位置に駐車支援装置においては、操舵制御に対する操舵遅れにより目標走行軌道どおりに車両が操舵制御されない場合がある。このため、従来的には、車両の最大旋回曲率よりも小さい上限値を設定し、当該上限値を超えない範囲で目標走行軌道を生成できる駐車位置の範囲を、目標駐車位置の設定可能な範囲としている。この場合、操舵遅れにより目標走行軌道どおりに車両が操舵制御されない場合でも、最大旋回曲率まで目標走行軌道を適宜修正できるので、設定した目標駐車位置への駐車支援が操舵遅れに起因して事後的に不能になることが防止される。

しかしながら、車両の操舵制御の追従性は、車両の操舵機構の特性等によって固体差があり、また、同一の車両であっても車両重量や道路環境やタイヤの状態等に応じて動的に変化するので、かかる車両の操舵制御の追従性を適切に考慮して、目標駐車位置の設定可能な範囲を決定するのが望ましい。

そこで、本発明は、車両の操舵制御の追従性に応じて目標駐車位置の設定可能な範囲を決定することができる駐車支援装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明は、操舵制御を行って目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置において、
目標駐車位置の設定可能な範囲を、車両の操舵制御の追従性に応じて変化させることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明に係る駐車支援装置において、
車両の操舵制御の追従性が相対的に良い場合には、車両の操舵制御の追従性が相対的に悪い場合に比べて、目標駐車位置の設定可能な範囲を大きくすることを特徴とする。これにより、車両の操舵制御の追従性に応じて適切な目標駐車位置の設定可能な範囲を設定することができる。

また、上記目的を達成するため、第３の発明は、目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置において、
利用可能な旋回曲率の上限値を設定し、該設定した上限値を超えない範囲の旋回曲率を用いて、現在の車両位置から目標駐車位置までの車両の走行軌道を演算する走行軌道演算手段と、
前記走行軌道演算手段が、前記旋回曲率の上限値に起因して、前記目標駐車位置までの前記走行軌道を演算することが不能な場合に、当該目標駐車位置への操舵支援が不能である旨をユーザに対して出力する手段と、
前記演算された走行軌道が実現されるように車両後退時に操舵制御を行う操舵制御手段と、
前記操舵制御手段による操舵制御に対する車両の追従性を評価する追従性評価手段と、
前記走行軌道演算手段により走行軌道が演算された目標駐車位置が、当該目標駐車位置に向けた車両後退移動途中に変更される場合には、前記走行軌道演算手段は、前記追従性評価手段により評価された当該後退移動中の追従性に応じて、前記旋回曲率の上限値を変化させて、該変更された目標駐車位置までの走行軌道を再演算することを特徴とする。

第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明に係る駐車支援装置において、
前記車両の操舵制御の追従性は、操舵制御の際の目標舵角と実舵角との関係に基づいて、評価されることを特徴とする。これにより、車両の操舵制御の追従性を精度良く評価することができる。

第５の発明は、第１〜３のいずれかの発明に係る駐車支援装置において、
前記車両の操舵制御の追従性は、操舵制御の際の目標舵角と実舵角の差の積分値と、同操舵制御の際の走行距離との関係に基づいて、評価されることを特徴とする。これにより、車両の操舵制御の追従性を精度良く評価することができる。

第６の発明は、第１〜３のいずれかの発明に係る駐車支援装置において、
前記車両の操舵制御の追従性は、走行軌道演算手段により演算される走行軌道と、実際の走行軌道の推定結果との関係に基づいて、評価されることを特徴とする。これにより、車両の操舵制御の追従性を精度良く評価することができる。

第７の発明は、第３の発明に係る駐車支援装置において、
車両の操舵制御の追従性が相対的に良いと評価された場合には、車両の操舵制御の追従性が相対的に悪いと評価された場合に比べて、前記旋回曲率の上限値を大きくすることを特徴とする。これにより、車両の操舵制御の追従性の評価結果に応じて適切な旋回曲率の上限値を設定することができる。

第８の発明は、第７の発明に係る駐車支援装置において、
前記目標駐車位置の変更後に用いられる前記旋回曲率の上限値は、目標駐車位置の変更前に用いられた前記旋回曲率の上限値よりも大きく、且つ、車両の最大旋回曲率よりも所定の余裕分だけ小さく、該所定の余裕分は、前記車両の操舵制御の追従性が良いほど小さく設定されることを特徴とする。

本発明によれば、車両の操舵制御の追従性に応じて目標駐車位置の設定可能な範囲を決定することができる駐車支援装置が得られる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明による駐車支援装置１０の一実施例を示すシステム構成図である。図１に示す如く、駐車支援装置１０は、電子制御ユニット１２（以下、「駐車支援ＥＣＵ１２」と称す）を中心に構成されている。駐車支援ＥＣＵ１２は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムや、車両の所定の諸元値（後述する車体所定点の座標値等）が格納されている。

駐車支援ＥＣＵ１２には、ＣＡＮ（Controller Area Network）や高速通信バス等の適切なバスを介して、ステアリングホイール（図示せず）の舵角を検出する舵角センサ１６、及び、車両の速度を検出する車速センサ１８が接続されている。車速センサ１８は、各輪に配設され、車輪速に応じた周期でパルス信号を発生する車輪速センサであってよい。

駐車支援ＥＣＵ１２には、リバースシフトスイッチ５０及び駐車スイッチ５２が接続されている。リバースシフトスイッチ５０は、変速機レバーが後退位置に操作された場合にオン信号を出力し、それ以外の場合にオフ状態を維持する。また、駐車スイッチ５２は、車室内に設けられ、ユーザによる操作が可能となっている。駐車スイッチ５２は、常態でオフ状態に維持されており、ユーザの操作によりオン状態となる。駐車支援ＥＣＵ１２は、リバースシフトスイッチ５０の出力信号に基づいて車両が後退する状況にあるか否かを判別すると共に、駐車スイッチ５２の出力信号に基づいてユーザが駐車支援を必要としているか否かを判別する。

駐車支援ＥＣＵ１２には、車両後部のバンパ中央部に配設されたバックモニタカメラ２０、及び、車室内に設けられたディスプレイ２２が接続されている。バックモニタカメラ２０は、車両後方の所定角度領域における風景を撮影するＣＣＤカメラ等の撮像手段であり、その撮影した画像信号を駐車支援ＥＣＵ１２に供給する。駐車支援ＥＣＵ１２は、リバースシフトスイッチ５０及び駐車スイッチ５２が共にオン状態となった際に、ディスプレイ２２上にバックモニタカメラ２０の撮像画像（実画像）を表示させる。このとき、ディスプレイ２２上には、図２（車庫入れ駐車用の画面）に示すように、撮像画像上に目標駐車枠が重畳表示される。目標駐車枠は、実際の駐車枠や車両の外形を模した図形であってよい。また、目標駐車枠は、その位置及び向きがユーザにより視認可能である形態を有し、車庫入れ駐車用の表示と縦列駐車用の表示の２種類が用意されてよい。目標駐車枠の初期表示位置は、デフォルト位置として予め決定された固定位置であってもよく、若しくは、ユーザによる調整作業の負担を軽減するために、現在の車両位置（駐車開始位置）に到達するまでの車両の走行状態（例えば、駐車開始位置に至る前の車両の一時停止位置）や、過去の設定履歴等に基づいて推定される推定位置であってもよい。或いは、目標駐車枠の初期表示位置は、駐車開始位置に至る過程におけるソナー（超音波）センサ７２（図１参照）による駐車空間の検出結果や、駐車開始位置におけるバックモニタカメラ２０の撮像画像（後方画像）に対する駐車枠線認識結果に基づいて決定されてもよい。

また、ディスプレイ２２上には、図２（車庫入れ駐車用の画面）に示すように、目標駐車位置設定用のタッチスイッチが表示される。目標駐車位置設定用のタッチスイッチには、図２に示すように、目標駐車枠を上下左右方向の並進移動及び回転移動させるための移動スイッチ、目標駐車枠の位置（向きを含む）の確定を行うための確定スイッチ、及び、目標駐車枠の位置（向きを含む）の再設定を可能とする再設定スイッチが含まれてよい。これらの各タッチスイッチは、その目的に応じて適切な段階でディスプレイ２２上に表示される。例えば、再設定スイッチは、駐車開始位置では不要であるので表示されなくてもよく、駐車支援開始後（後退走行開始後）であって車両停車時に表示されることとしてもよい。この場合、駐車支援開始後（後退走行開始後）は、移動スイッチ及び確定スイッチは、再設定スイッチが操作された場合だけ、表示されることとしてもよい。

ユーザは、目標駐車位置設定用のタッチスイッチ（調整用スイッチ）を操作して、撮像画像上の目標駐車枠（図中破線により指示）を、撮像画像上の実際の駐車枠（図中実線により指示）に合わせる。即ち、ユーザは、調整用スイッチを操作して、ディスプレイ２２上で目標駐車枠を上下左右方向の並進移動及び回転移動させることで、目標駐車枠の位置を実際の駐車枠の位置に適合させる。このようにして調整可能な目標駐車枠の位置は、ユーザが例えば確定スイッチ（図２参照）を押すことにより最終的に確定される（即ち、ユーザによる目標駐車位置設定が完了する）。

ユーザによる目標駐車位置設定が完了すると（確定スイッチの操作により目標駐車枠の位置が確定されると）、最終的な目標駐車枠の位置（即ち、目標駐車位置）に基づいて演算された目標走行軌道及び目標転舵角に基づいて駐車支援制御が開始される。

駐車支援ＥＣＵ１２には、操舵制御ＥＣＵ３０が適切なバスを介して接続されている。駐車支援ＥＣＵ１２の自車位置推定部４７は、駐車支援制御中、車速センサ１８の出力信号から演算した車両移動量と舵角センサ１６から得られる舵角位置（実舵角）を用いて自車の車両位置を推定し、目標走行軌道上の推定した車両位置に応じた目標舵角を操舵制御ＥＣＵ３０に送信する。操舵制御ＥＣＵ３０は、当該目標舵角を実現するようにモータ３２を制御する。尚、モータ３２は、ラック軸に対して設けられ、その回転角がラック軸の直線移動に変換させるものであってよいし、ステアリングコラムに設けられ、その回転角によりステアリングシャフトを回転させるものであってよい。

図３は、本実施例の駐車支援ＥＣＵ１２の主要機能を示すブロック図である。駐車支援ＥＣＵ１２は、情報出力制御部４２と、目標駐車位置決定部４４と、目標走行軌道演算部４６と、自車位置推定部４７と、追従性評価部４８とを含む。

情報出力制御部４２は、駐車支援制御中、ディスプレイ２２上にバックモニタカメラ２０の撮像画像（実画像）をリアルタイムに表示させると共に、後述の自車位置推定部４７により推定された車両位置に基づいて、現在の車両位置と目標駐車位置の位置関係を把握して、設定された目標駐車位置に対応する画像位置に目標駐車枠を重畳表示させる。また、情報出力制御部４２は、上述の如く、ディスプレイ２２上における目標駐車位置設定用のタッチスイッチの表示状態を変化させたり、ディスプレイ２２上のタッチスイッチに対する操作信号に応答して、目標駐車枠の表示位置を移動させたりする。また、情報出力制御部４２は、後述の如く目標走行軌道演算部４６の演算結果に応じて、目標駐車枠の表示状態（本例では色）を変更する。

目標駐車位置決定部４４は、ディスプレイ２２上に表示される目標駐車枠の表示位置・向き（図２参照）に基づいて、目標駐車位置を決定する。具体的には、目標駐車位置決定部４４は、ディスプレイ２２の座標系（画像の座標系）と実座標系との所与の変換式に基づいて、目標駐車枠の位置及び向きに対応した目標駐車位置を決定する。

目標走行軌道演算部４６は、目標駐車位置決定部４４により決定された目標駐車位置（ディスプレイ２２上の目標駐車枠の位置・向き）に車両を導くための目標走行軌道（例えば後軸中心軌跡）を演算すると共に、目標走行軌道上の各位置で転舵されるべき車輪の目標転舵角（目標舵角）を演算する。

目標走行軌道演算部４６は、上述の如く撮像画像上に目標駐車枠を初期表示する際、及び、上述の如く目標駐車枠の位置がユーザにより変更される際、目標走行軌道及び目標転舵角を演算する。この際、目標走行軌道は、目標走行軌道上における旋回曲率が所定の上限値γmax［１／ｍ］を越えない条件下で、演算される。初回（駐車支援開始時）の演算に用いられる上限値γmaxは、後で目標走行軌道の修正を行う余裕を残しておく為、車両の最大旋回曲率よりもある程度小さい旋回曲率（本例では、最大旋回曲率の９０％の旋回曲率）であってよい。目標走行軌道演算部４６は、例えば旋回曲率が上限値γmaxを越える場合等、現在の車両位置から目標駐車位置までの目標走行軌道を演算できない場合には、その旨を情報出力制御部４２に出力する。これを受けて、情報出力制御部４２は、例えば目標駐車枠の色を赤色に変化させると共に、上述の確定スイッチを無効化する。これにより、ユーザは、当該目標駐車枠に対応する目標駐車位置への駐車支援が不能であることを、容易に理解することができる。

目標走行軌道演算部４６は、また、駐車支援制御中に目標駐車位置が再設定（変更）された場合、現在の車両位置（≠駐車初期位置）から当該新たな目標駐車位置までの目標走行軌道を再演算する。目標駐車位置の再設定時の目標走行軌道演算方法については、後に詳説する。

また、目標走行軌道演算部４６は、駐車支援制御中、後述の自車位置推定部４７により推定された車両位置の目標走行軌道からの偏差に応じて、目標走行軌道及び目標転舵角を再演算（補正）する。即ち、目標走行軌道演算部４６は、前回演算した目標走行軌道と、自車位置推定部４７により推定された推定車両位置との差に応じて、今回の目標走行軌道を演算し、当該今回演算した目標走行軌道に基づいて各車両位置における目標舵角を決定してよい。この目標走行軌道演算部４６による目標走行軌道の演算は、車両が所定移動距離（例えば、０．５ｍ）だけ移動する毎に実施されてよい。尚、このような目標走行軌道の修正を行う際には、旋回曲率の上限値γmaxが上方修正されてよい。これにより、ユーザに不快感を与えることのない滑らかな操舵制御が実現される。

自車位置推定部４７は、駐車開始位置から目標駐車位置までの駐車支援制御中、車速センサ１８の出力信号から演算した車両移動量と舵角センサ１６から得られる舵角位置（実舵角）を用いて自車の車両位置を推定し、目標走行軌道上の推定した車両位置に応じた目標舵角を操舵制御ＥＣＵ３０に送信する。操舵制御ＥＣＵ３０は、当該目標舵角を実現するようにモータ３２を制御する。

自車位置推定部４７は、例えば以下の式（１）乃至式（３）を用いて、車両位置推定演算を実行してよい。

各式において、θ、及び、Ｘ，Ｚは、後軸中心を基準とした、車両角度、及び、車両位置の２次元座標値をそれぞれ表わす（Ｘ_０，Ｚ_０は、初期位置、即ち駐車開始位置での同座標値）。また、ｄｐ［ｍ］は、車両の微小移動距離を表わし、車速センサ１８の出力信号（車輪速パルス）を時間積分することによって監視される。尚、車両角度θ［ｒａｄ］は、旋回走行の際に生ずる車両の向きの変化角である。式（１）におけるγは、旋回曲率であり、舵角センサ１６から得られる舵角位置Ｓｔｒを引数とし、所定の旋回特性マップ（図４参照）から求められる。旋回特性マップは、一定間隔毎の定常舵角で車両を周回させた際の、ＲＴＫ−ＧＰＳ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ ＧＰＳ）による測定される実際の旋回曲率に基づいて作成されてよい。

追従性評価部４８は、車速センサ１８の出力信号から演算した車両移動量と舵角センサ１６から得られる舵角位置（実舵角）とを用いて、操舵制御ＥＣＵ３０による操舵制御に対する車両の追従性を評価する。

図５は、操舵制御ＥＣＵ３０による操舵制御に対する車両の追従性の説明図であり、横軸に走行距離を示し、縦軸に旋回曲率を示している。走行距離については、駐車開始位置をゼロとしている。図５において、破線は、駐車開始位置にて目標走行軌道演算部４６により演算された目標走行軌道に対応し、各走行距離における目標舵角を旋回特性マップにより旋回曲率に変換したグラフである。即ち、破線は、駐車開始位置にて演算される各走行距離における目標旋回曲率を表している。一方、２点鎖線は、実際の走行軌道に対応し、各走行距離において検出される実舵角を旋回特性マップにより旋回曲率に変換したグラフである。

図５に示すように、実際の駐車支援時の操舵制御においては、ステアリング機構のねじり度合い（タイヤの変形等）により、目標舵角に対して実舵角の追従が遅れる場合がある。この種の遅れが生ずると、図５に示すように、目標走行軌道演算部４６によって、旋回曲率の上限値γmaxを上方修正して、目標駐車位置への目標走行軌道が再演算される。この追従性は、タイヤの状態（例えば磨耗度合いや、温度や空気圧）や路面状態（例えば路面μ）等により異なるが、追従性が悪いほど、遅れが大きく、それ故に、必要となる旋回曲率の上限値γmaxの上方修正量が大きくなり、逆に、追従性が良い程ほど、遅れが小さく、それ故に、必要となる旋回曲率の上限値γmaxの上方修正量が少なくて済む。

追従性評価部４８は、舵角センサ１６から得られる実舵角（舵角位置Ｓｔｒ）と目標走行軌道演算部４６から得られる目標舵角との関係に基づいて、例えば以下の式（４）を用いて、車両の追従性の指標Ｅ（以下、「追従性指標値Ｅ」ともいう）を導出してよい。

上記の式において、ｄは、駐車開始位置からの現在の車両位置までの走行距離を表し、ｄｐは、車両の微小移動距離を表わし、車速センサ１８の出力信号（車輪速パルス）を時間積分することによって監視される。尚、上述の如く、かかる操舵遅れに起因して、目標走行軌道演算部４６により目標走行軌道の修正が駐車支援中に行われる場合には、追従性指標値Ｅは、修正後の目標舵角に対して算出されてよい。

図６は、操舵制御ＥＣＵ３０による操舵制御に対する車両の追従性の説明図であり、車両の走行軌道を示す平面図である。図６において、破線は、駐車開始位置にて目標走行軌道演算部４６により演算された目標走行軌道に対応し、２点鎖線は、実際の走行軌道に対応する。

図６に示すように、上述の操舵制御に対する車両の追従性は、目標走行軌道に対する実際の走行軌跡のずれとして現れる。

そこで、追従性評価部４８は、例えば以下の式（５）を用いて、追従性指標値Ｅを導出してよい。

Ｅ＝Ｄ／ｄ ・・・式（５）
ここで、Ｄ［ｍ］は、図６に示すように、自車位置推定部４７により推定された車両位置の目標走行軌道からの偏差（差分）であり、ｄ［ｍ］は、駐車開始位置からの現在の車両位置までの走行距離を表す。

このようにして追従性評価部４８により導出される追従性指標値Ｅは、駐車支援途中における目標駐車位置の再設定時に利用される。この構成について、図７以降を参照して説明する。尚、駐車支援途中における目標駐車位置の再設定とは、ユーザが、駐車支援途中に、駐車開始位置にて設定した目標駐車位置を設定し直す行為を言う。ところで、駐車支援中においては、車両が目標駐車位置に近づくにつれて、画像上における目標駐車位置と目標駐車枠の位置関係が明確になり、駐車開始位置ではできないような微調整をユーザが行いたいと思う場合がある。或いは、車両が目標駐車位置に近づくにつれて、画像上におけると目標駐車枠と障害物との位置関係が明確となり、障害物との干渉を避けるため微調整をユーザが行いたいと思う場合がある。駐車支援途中における目標駐車位置の再設定機能は、例えば、かかる事後的な目標駐車位置の補正機会の必要性に応えるために用意される。

図７は、駐車支援途中における目標駐車位置の再設定時に関連して本実施例の駐車支援ＥＣＵ１２により実行される主要処理の流れを示すフローチャートである。

ステップ１００では、情報出力制御部４２は、ディスプレイ２２上のタッチスイッチからの操作信号に基づいて、再設定スイッチが操作されたか否かを判定する。再設定スイッチが操作された場合には、ステップ１１０に進む。

ステップ１１０では、追従性評価部４８は、目標駐車開始位置から現在の車両位置に至るまでの操舵追従性を表す追従性指標値Ｅを算出し、当該算出した追従性指標値Ｅを、目標走行軌道演算部４６に供給する。尚、追従性指標値Ｅは、上記の式（４）や式（５）による方法で導出されてよい。

ステップ１２０では、目標走行軌道演算部４６は、上記のステップ１００にて追従性評価部４８により導出された追従性指標値Ｅに基づいて、今回の目標走行軌道の演算に用いる旋回曲率の上限値γmaxを設定する。

例えば、旋回曲率の上限値γmaxは、以下のように設定されてよい。
γmax＝Γmax−ｋ・Ｅ
ここで、Γmax［１／ｍ］は、車両の最大旋回曲率であり、ｋは所定の係数である。この追従性指標値Ｅと旋回曲率の上限値γmaxとの関係は、予めマップ化してメモリに記憶されていてよい。尚、駐車初期位置における目標走行軌道の演算に利用される旋回曲率の上限値γmaxは、γmax＝０．９０・Γmaxにより算出されてよい。この場合、追従性指標値Ｅのとりうる範囲を考慮して、０．１・Γmax＞ｋ・Ｅとなるように係数ｋが設定される。即ち、再設定時に利用される旋回曲率の上限値γmaxは、駐車初期位置での初回設定時の旋回曲率の上限値γmaxよりも大きな値とされる。これは、駐車初期位置での初回設定時では、目標駐車位置までの距離が長く、車両の最大旋回曲率Γmaxに対してある程度の大きな余裕分が必要であるのに対して、再設定時では、目標駐車位置までの距離が比較的短く、車両の最大旋回曲率Γmaxに対して大きな余裕分を残すよりも、ユーザの要望に可能な限り対応できるように目標駐車位置の変更可能な範囲を可能な限り大きくする方がむしろ重要であるからである。

続くステップ１３０では、目標走行軌道演算部４６は、舵角センサ１６から得られる舵角位置Ｓｔｒに基づいて、上述の旋回特性マップを用いて現在の旋回曲率γを把握し、現在の旋回曲率γが、設定した旋回曲率の上限値γmaxよりも大きいか否かを判定する。現在の旋回曲率γが、旋回曲率の上限値γmaxよりも大きい場合には、旋回曲率の上限値γmaxを、現在の旋回曲率γに置き換える（ステップ１４０）。現在の旋回曲率γが、旋回曲率の上限値γmax以下の場合には、そのまま、上記のステップ１２０で設定した旋回曲率の上限値γmaxを採用する。尚、現在の旋回曲率γが、旋回曲率の上限値γmaxよりも大きくなる状況は、上述の如く目標走行軌道演算部４６による走行軌道の自動的な修正が実行された場合に生じる。

ステップ１５０では、情報出力制御部４２は、図２に示したような目標駐車枠の移動のための移動スイッチを表示し、当該移動スイッチに対するユーザの操作があったか否かを判定する。即ち、情報出力制御部４２は、ユーザによる目標駐車位置の再設定（変更）が実行されたか否かを判定する。目標駐車位置の再設定が実行された場合には、ステップ１６０に進む。

ステップ１６０では、目標駐車位置決定部４４は、ディスプレイ２２上における再設定された目標駐車枠の表示位置・向き（図２参照）に基づいて、再設定された目標駐車枠に対する新たな目標駐車位置を決定する。目標駐車位置決定部４４は、当該決定した目標駐車位置を、目標走行軌道演算部４６に供給する。

ステップ１７０では、目標走行軌道演算部４６は、上記のステップ１２０又は１４０にて設定した旋回曲率の上限値γmaxを用いて、上記のステップ１６０にて決定された新たな目標駐車位置に対する目標走行軌道を演算する。

本ステップ１７０において、目標走行軌道演算部４６は、設定した旋回曲率の上限値γmaxを越えない範囲で、再設定に係る新たな目標駐車位置に対する目標走行軌道を演算できた場合には（ステップ１８０のＹｅｓ判定の場合）、その旨を情報出力制御部４２に対して通知する。これを受けて、情報出力制御部４２は、上記のステップ１５０にて変更された目標駐車枠の表示を有効な色（赤色以外の色）で通常表示する（ステップ１９０）。これにより、ユーザは、再設定に係る新たな目標駐車位置に対して駐車支援可能であることを容易に認識することができる。そして、ユーザは、当該目標駐車枠の位置で良ければ確定スイッチを押すことになるだろう。

一方、本ステップ１７０において、目標走行軌道演算部４６は、設定した旋回曲率の上限値γmaxを越えない範囲で、再設定に係る新たな目標駐車位置に対する目標走行軌道を演算できない場合には（ステップ１８０のＮｏ判定の場合）、その旨を情報出力制御部４２に対して通知する。これを受けて、情報出力制御部４２は、上記のステップ１５０にて変更された目標駐車枠の表示を赤色で表示する（ステップ２００）。これにより、ユーザは、再設定に係る新たな目標駐車位置に対して駐車支援不能であり、移動スイッチを用いて目標駐車枠を更に移動させなければならないことを容易に認識することができる。

上記のステップ１５０において否定判定された場合、及び、上記のステップ１９０の処理が終了すると、ステップ２１０において目標駐車位置の再設定処理の終了条件が判断される。この終了条件は、例えばユーザが確定スイッチを操作した場合や、シフトレバーをＲ以外に入れて車両を前進させた場合等であってよい。

ところで、旋回曲率の上限値γmaxを車両の最大旋回曲率Γmaxに対して小さく設定する場合には、目標走行軌道の修正代が大きくなるので、その分だけ大きな操舵遅れに対しても、目標駐車位置の変更を行うことなく、目標走行軌道の修正だけで対応することができる。従って、かかる場合には、駐車開始位置で設定した目標駐車位置への駐車支援中に、当該目標駐車位置への走行軌道の生成が不能となり難くなるので、不能となった場合に生じうる事態、例えば、目標駐車位置の変更をユーザに対して要求せざるを得ない事態や、当該目標駐車位置からずれた異なる駐車位置へと車両を導かざるを得ない事態に、陥ることが防止される。しかしながら、その反面、旋回曲率の上限値γmaxを車両の最大旋回曲率Γmaxに対して小さく設定すると、その分だけ設定可能な目標駐車位置の範囲を狭めることになるので、それによる弊害、例えば、ユーザの所望する駐車位置への目標駐車位置の設定が不能となる事態や、所望する駐車位置への目標駐車位置の設定が可能となるようにユーザが車両を動かして駐車初期位置を変更せざるを得ない事態が生じうる。

これに対して、本実施例によれば、上述の如く、車両の最大旋回曲率Γmaxが、車両の操舵追従性に応じて変化されるので、再設定可能な目標駐車位置の範囲を不要に狭めることなく、駐車初期位置では案内可能であった目標駐車位置が操舵遅れに起因して事後的に案内不能となる事態を適切に防止することができる。即ち、本実施例によれば、車両の操舵追従性が良い場合には、悪い場合に比べて、車両の最大旋回曲率Γmaxに対する上限値γmaxの差（ｋ・Ｅ：余裕分）を小さく設定することで、再設定可能な目標駐車位置の範囲を広げることができる。一方、車両の操舵追従性が悪い場合には、良い場合に比べて、車両の最大旋回曲率Γmaxに対する上限値γmaxの差を大きく設定することで、再設定可能な目標駐車位置の範囲を適切に狭めつつ、当該大きい操舵遅れに起因して事後的に目標駐車位置への案内が不能となる事態を防止することができる。

図８は、図７に示した処理により演算される目標駐車位置再設定後の目標走行軌道を概念的に示す図である。図８において、横軸は走行距離を示し、縦軸は旋回曲率を示している。走行距離については、駐車開始位置をゼロとしている。また、破線は、駐車開始位置にて目標走行軌道演算部４６により演算された目標走行軌道に対応し、各走行距離における目標舵角を旋回特性マップにより旋回曲率に変換したグラフである。一方、２点鎖線は、目標駐車位置の再設定地点までの実際の走行軌道に対応し、各走行距離における実舵角を旋回特性マップにより旋回曲率に変換したグラフである。実線は、再設定後の目標駐車位置に対して目標走行軌道演算部４６により演算された新たな目標走行軌道に対応し、再設定地点からの各走行距離における目標舵角を旋回特性マップにより旋回曲率に変換したグラフである。

図８に示す例では、駐車開始位置から走行距離ｄ１だけ後退した地点で停車し、ユーザにより再設定スイッチが操作されて、より大きな旋回曲率を必要とする方向で目標駐車位置の変更（再設定）が実行されている。かかるユーザの要望に応えるべく、本実施例では、図８に示すように、旋回曲率の上限値γmaxは、走行距離ｄ１の区間において追従性評価部４８により導出された操舵追従性Ｅに基づいて、最大旋回曲率ΓmaxよりもΔ（＝ｋ・Ｅ）だけ小さい値が設定される。これにより、以後の操舵制御において同様の遅れが生じた場合であっても（図中、２点鎖線の先端の矢印参照）、目標走行軌道演算部４６により余裕分Δを利用した旋回曲率の修正だけで、再設定された目標駐車位置までの駐車支援を確保することができる。

なお、対照として、図８に示す例において、旋回曲率の上限値γmaxが、最大旋回曲率ΓmaxよりもΔ’（≪Δ）だけ小さい設定された場合には、旋回曲率の上限値γmaxが、図８に示す例よりも大きくなるので、その分だけ目標駐車位置の再設定可能な範囲が大きくなる。しかしながら、この場合には、操舵追従性の悪さを過小評価したことになり、実際には、旋回曲率の上限値γmaxに達するまでに生ずる大きな操舵遅れを余裕分Δ’により吸収できず、再設定された目標駐車位置までの駐車支援が不能となったり、急な勾配で操舵を行なわざるを得なくなったりするだろう。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、操舵追従性が道路環境やタイヤの状態等に応じて動的に変動しうることを考慮して、目標駐車位置の初期設定時（即ち駐車開始位置での設定時）では、操舵追従性を事前に評価できないため、旋回曲率の上限値γmaxを固定値（上述の例では、γmax＝０．９０・Γmax）とし、目標駐車位置の再設定時では、その直前までの操舵制御において操舵追従性を事前に評価できるため、当該操舵追従性の評価結果に応じて旋回曲率の上限値γmaxを可変している。しかしながら、本発明は、これに限定されることは無く、例えば駐車開始位置まで操舵制御を行うシステムであれば、駐車開始位置に至る過程で操舵追従性を事前に評価できるので、当該評価結果に応じて、初期設定の際（即ち、駐車開始位置から目標駐車位置までの目標走行軌跡の演算の際）に用いる旋回曲率の上限値γmaxを可変してもよい。また、上述の実施例と同様に、駐車開始位置から操舵制御を行うシステムにおいても、信頼性が幾分落ちるものの、前回以前の駐車支援時に評価された操舵追従性に応じて、次回の初期設定の際の上限値γmaxを可変してもよい。

また、上述の実施例において、旋回曲率の上限値γmaxを決定する際に、操舵追従性に関連するパラメータ以外のパラメータを考慮することも可能である。例えば、再設定時の車両位置から、再設定された目標駐車位置までの距離（残距離）を考慮して、旋回曲率の上限値γmaxを決定することも可能である。これは、例えば、残距離が小さい場合には、例え操舵遅れが大きい場合であっても全体としての遅れ量は小さくなるし、逆に、残距離が大きい場合には、例え操舵遅れが小さい場合であっても全体としての遅れ量は大きくなるからである。

本発明による駐車支援装置１０の一実施例を示すシステム構成図である。 ディスプレイ２２上の目標駐車位置設定用タッチパネルの一例を示す図である。 本実施例の駐車支援ＥＣＵ１２の主要機能を示すブロック図である。 旋回特性マップの一例を示す図である。 操舵制御ＥＣＵ３０による操舵制御に対する車両の追従性の説明図である。 車両位置の目標走行軌道からの偏差に基づく車両の追従性の評価方法を示す説明図である。 駐車支援途中における目標駐車位置の再設定時に関連して本実施例の駐車支援ＥＣＵ１２により実行される主要処理の流れを示すフローチャートである。 図７に示した処理により演算される目標駐車位置再設定後の目標走行軌道を概念的に示す図である。

符号の説明

１０ 駐車支援装置
１２ 駐車支援ＥＣＵ
１６ 舵角センサ
１８ 車速センサ
２０ バックモニタカメラ
２２ ディスプレイ
３０ 操舵制御ＥＣＵ
３２ モータ
４２ 情報出力制御部
４４ 目標駐車位置決定部
４６ 目標走行軌道演算部
４７ 自車位置推定部
４８ 追従性評価部
５０ リバースシフトスイッチ
５２ 駐車スイッチ

Claims (8)

1. 操舵制御を行って目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置において、
   目標駐車位置の設定可能な範囲を、車両の操舵制御の追従性に応じて変化させることを特徴とする、駐車支援装置。
2. 車両の操舵制御の追従性が相対的に良い場合には、車両の操舵制御の追従性が相対的に悪い場合に比べて、目標駐車位置の設定可能な範囲を大きくする、請求項１に記載の駐車支援装置。
3. 目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置において、
   利用可能な旋回曲率の上限値を設定し、該設定した上限値を超えない範囲の旋回曲率を用いて、現在の車両位置から目標駐車位置までの車両の走行軌道を演算する走行軌道演算手段と、
   前記走行軌道演算手段が、前記旋回曲率の上限値に起因して、前記目標駐車位置までの前記走行軌道を演算することが不能な場合に、当該目標駐車位置への操舵支援が不能である旨をユーザに対して出力する手段と、
   前記演算された走行軌道が実現されるように車両後退時に操舵制御を行う操舵制御手段と、
   前記操舵制御手段による操舵制御に対する車両の追従性を評価する追従性評価手段と、
   前記走行軌道演算手段により走行軌道が演算された目標駐車位置が、当該目標駐車位置に向けた車両後退移動途中に変更される場合には、前記走行軌道演算手段は、前記追従性評価手段により評価された当該後退移動中の追従性に応じて、前記旋回曲率の上限値を変化させて、該変更された目標駐車位置までの走行軌道を再演算することを特徴とする、駐車支援装置。
4. 前記車両の操舵制御の追従性は、操舵制御の際の目標舵角と実舵角との関係に基づいて、評価される、請求項１〜３のいずれかに記載の駐車支援装置。
5. 前記車両の操舵制御の追従性は、操舵制御の際の目標舵角と実舵角の差の積分値と、同操舵制御の際の走行距離との関係に基づいて、評価される、請求項１〜３のいずれかに記載の駐車支援装置。
6. 前記車両の操舵制御の追従性は、走行軌道演算手段により演算される走行軌道と、実際の走行軌道の推定結果との関係に基づいて、評価される、請求項１〜３のいずれかに記載の駐車支援装置。
7. 車両の操舵制御の追従性が相対的に良いと評価された場合には、車両の操舵制御の追従性が相対的に悪いと評価された場合に比べて、前記旋回曲率の上限値を大きくする、請求項３に記載の駐車支援装置。
8. 前記目標駐車位置の変更後に用いられる前記旋回曲率の上限値は、目標駐車位置の変更前に用いられた前記旋回曲率の上限値よりも大きく、且つ、車両の最大旋回曲率よりも所定の余裕分だけ小さく、該所定の余裕分は、前記車両の操舵制御の追従性が良いほど小さく設定される、請求項７に記載の駐車支援装置。

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