JP2010018074A - 駐車支援装置および駐車支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】切り返しを含む一連の駐車経路を算出して駐車支援を行うことにより、車両運転者の負担をより一層低減できるようにした駐車支援装置および駐車支援方法を提供する。
【解決手段】駐車の初期位置および初期姿勢と、駐車の目標位置および駐車姿勢とを検知し、初期姿勢に応じて初期位置からの車両の経路として設定可能な経路を第１移動経路、駐車姿勢に応じて目標位置に到達する車両の経路として設定可能な経路を第２移動経路としたときに、第１移動経路と第２移動経路との接点となる位置が存在し得る候補領域を算出する。そして、当該候補領域内で車両乗員により選択された位置、あるいは当該候補領域内で任意に自動選択した位置を切り返し位置として決定し、初期位置から切り返し位置を経由して目標位置に到達する一連の経路を駐車経路として算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の駐車経路を算出して駐車動作を支援する駐車支援装置および駐車支援方法に関する。

従来、車両の駐車動作を支援する駐車支援装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載されている駐車支援装置では、駐車の目標位置が設定されると、車両の現在位置から設定された目標位置までの駐車経路として、現在位置での車両方向と目標位置での車両方向との偏差を０にする基本経路を相似拡大して、その前後に直線を付加した経路を算出し、この算出した駐車経路に沿って車両を目標位置へと誘導するようにしている。
特許第３８１８６５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている駐車支援装置は、駐車の過程で切り返しを行うことは想定しておらず、現在位置から前進または後退のみで目標位置へと到達する駐車経路を算出するようにしているため、例えば、現在位置での車両方向と目標位置での車両方向との偏差が大きい場合などには適切な駐車経路を算出できない。したがって、このような場合には、適切な駐車経路が算出可能な位置へと車両を移動させてから駐車支援を開始することが求められるが、特に運転に不慣れな運転者にとっては、駐車経路が算出可能な位置まで車両を移動させる運転操作が煩わしく、運転者の負担となっていた。

本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消すべく創案されたものであって、切り返しを含む一連の駐車経路を算出して駐車支援を行うことにより、車両運転者の負担をより一層低減できるようにした駐車支援装置および駐車支援方法を提供することを目的としている。

本発明は、駐車の初期位置および当該初期位置における車両方向と、駐車の目標位置および当該目標位置における車両方向とを検知し、前記初期位置における車両方向に応じて前記初期位置からの車両の経路として設定可能な経路を第１移動経路とし、前記目標位置における車両方向に応じて前記目標位置に到達する車両の経路として設定可能な経路を第２移動経路としたときに、前記第１移動経路と前記第２移動経路との接点となる位置が存在し得る範囲を算出する。そして、当該範囲内で選択された位置を、車両が前記初期位置から前記目標位置に移動する過程で切り返しを行う切り返し位置として決定して、前記初期位置から前記切り返し位置を経由して前記目標位置に到達する一連の経路を駐車経路として算出する。

本発明によれば、車両が初期位置から目標位置に移動する過程で切り返しを行う切り返し位置が決定され、この切り返し位置を経由して初期位置から目標位置に到達する一連の経路が駐車経路として算出されるので、車両運転者の負担をより一層低減することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

［本発明の概要］
まず、本発明の概要について説明する。本発明の駐車支援装置は、現在位置から駐車の目標となる目標位置までの駐車経路として、経路の途中に切り返しのポイントを１箇所だけ持つ経路を算出して、算出した駐車経路に従って駐車支援を行うものであり、図１（ａ）に示すように、位置検知部１と、切り返し位置決定部２と、駐車経路算出部３と、の３つの機能的な構成要素を備えることを基本とする。

位置検知部１では、駐車の初期位置（現在位置）および当該初期位置における車両方向（以下、初期姿勢という。）と、駐車の目標位置および当該目標位置における車両方向（以下、駐車姿勢という。）とを検知する。初期位置および初期姿勢は、車両の現在位置と向きをそのまま初期位置および初期姿勢とすればよい。また、目標位置および駐車姿勢は、初期位置および初期姿勢に対する相対的な位置・姿勢として捉えればよく、例えば、車載カメラやソナーなどの各種センサ情報を用いて駐車枠を示す白線の検出や駐車車両や壁の検出などの統合により駐車可能なスペースを検知し、その位置を目標位置、スペースの長手方向を駐車姿勢とすればよい。また、空いている駐車スペースの情報を提供するインフラ設備からの情報を取得して、目標位置および駐車姿勢を検知するようにしてもよいし、車載カメラで撮影した画像を表示して、この画像の中で車両乗員により指定された位置および方向を目標位置および駐車姿勢とするようにしてもよい。

切り返し位置決定部２では、初期姿勢に応じて初期位置からの車両の経路として設定可能な経路を第１移動経路、駐車姿勢に応じて目標位置までの車両の経路として設定可能な経路を第２移動経路としたときに、第１移動経路と第２移動経路との接点となる位置が存在し得る範囲（以下、候補領域という。）を算出し、この候補領域内におけるある１点を、切り返しのポイントとなる切り返し位置として決定する。ここで、第１移動経路および第２移動経路は、ステアリング操作を一回のみ行うことを前提とした経路であり、具体的には、予め定めた基本移動経路の近似曲線を相似拡大した曲線の前または後ろに直線を付加した経路とする。

切り返し位置決定部２で算出する候補領域は、切り返し位置における車両方向（以下、切り返し姿勢という。）が定まれば、接線の方向が切り返し姿勢と一致するとの条件が加わるためにその範囲が狭められることになる。したがって、切り返し位置決定部２は、例えば、候補領域を算出する前に切り返し姿勢を決定し、この切り返し姿勢に応じて限定された範囲を候補領域として算出するようにしてもよい。切り返し姿勢を決定する方法としては、切り返し位置決定部２が選択可能な角度の中で任意の角度を切り返し姿勢として決定するようにしてもよいし、車両乗員に角度を指定させることで、その指定された角度を切り返し姿勢として決定するようにしてもよい。

また、候補領域の中で切り返し位置を決定する方法としては、切り返し位置決定部２により候補領域の中の任意の位置を自動選択して、その位置を切り返し位置に決定するようにしてもよいし、候補領域の中で車両乗員により選択された位置を切り返し位置として決定するようにしてもよい。切り返し位置を車両乗員に選択させる場合には、図１（ｂ）に示すように、駐車支援装置の機能的な構成要素として、切り返し位置決定部２で算出した候補領域を表示して車両乗員に提示する候補領域提示部４を付加し、車両乗員がこの候補領域提示部４により提示された候補領域の中で切り返し位置を選択できるようにすればよい。また、切り返し位置を自動選択する場合には、図１（ｃ）に示すように、駐車支援装置の機能的な構成要素として、車両周辺の障害物を検知する障害物検知部５を付加して、候補領域の中で、第１移動経路と第２移動経路とが障害物検知部５により検知した障害物に干渉しないで接することになる接点位置を、切り返し位置として選択することが望ましい。障害物の検知は、例えば、車載カメラで撮影した画像に対して画像処理を行って物体を検知する、あるいはソナーセンサなどで物体を検知するといった方法で行えばよい。

駐車経路算出部３では、初期位置（現在位置）を出発して切り返し位置にて切り返しを行った後に目標位置へと到達する一連の経路を駐車経路として算出する。この駐車経路は、切り返し位置（および切り返し姿勢）が決まることで一義的に求まる経路、つまり、決定された切り返し位置を接点とする上述した第１移動経路と第２移動経路とを繋げた経路である。

本発明の駐車支援装置は、この駐車経路算出部３で算出した駐車経路を用いて車両の駐車動作を支援する。例えば、図１（ｄ）に示すように、駐車支援装置の機能的な構成要素として、駐車経路算出部３で算出した駐車経路を表示して車両乗員に提示する駐車経路提示部６を付加し、この駐車経路提示部６で駐車経路を車両乗員に提示して、無理なステアリング操作を行うことなくスムーズに駐車できる駐車経路を車両乗員に認識させることにより、駐車動作を支援する。また、図１（ｅ）に示すように、駐車支援装置の機能的な構成要素として、駐車経路算出部３で算出した駐車経路に沿って車両が移動するように車両の操舵を制御する操舵制御部７を付加した場合には、この操舵制御部７による自動操舵制御により、車両の駐車動作を支援することも可能である。

駐車支援装置は、駐車経路提示部６を備える構成の場合、切り返し位置決定部２で複数の切り返し位置を決定し、駐車経路算出部３でこれら複数の切り返し位置に対応した複数の駐車経路を算出し、駐車経路提示部６がこれら複数の駐車経路を車両乗員に提示して、これら複数の駐車経路のうち、車両乗員により選択された駐車経路を最終的な駐車経路として決定するといったことも可能である。なお、この駐車経路提示部６や上述した候補領域提示部４としては、一般的に車両に設けられているナビゲーション用の液晶ディスプレイなどのモニタを利用することができ、また、車両乗員の操作入力のインターフェースとしては、ジョイスティックや操作スイッチ、タッチパネルなど、車両に既設の各種操作入力デバイスが利用可能である。また、車両に既設のスピーカを用いて、車両乗員に各種の操作入力を促す音声案内や、駐車経路に沿った駐車動作を支援するための音声案内などを行うことも可能である。

［駐車経路算出の原理］
次に、上述した第１移動経路および第２移動経路を、クロソイド曲線のような変曲点を１つしか持たない曲線（３次多項式により求められる曲線）の前または後ろに直線を付加した経路とした場合を例に挙げて、本発明の駐車支援装置による駐車経路算出の原理について具体的に説明する。

まず、初期位置Ｏおよび初期姿勢Ｖｏと目標位置Ｐおよび駐車姿勢Ｖｐとを検知する。ここでは、検知した初期位置Ｏおよび初期姿勢Ｖｏと目標位置Ｐおよび駐車姿勢Ｖｐとの相対的な関係が、図２に示すような関係にあるものとする。なお、この図２において、Ｃ１は車両が初期位置Ｏから右方向に旋回する場合の最小旋回円、Ｃ２は車両が目標位置Ｐから左方向に旋回する場合の最小旋回円である。ここで、最小旋回円Ｃ１と最小旋回円Ｃ２との中心間距離がこれら最小旋回円Ｃ１，Ｃ２の半径の２倍以上であることが、変曲点を１つしか持たない曲線軌道を用いて切り返しを含む駐車経路を算出する必要条件であるので、仮にこのような条件に満たない場合には、初期位置Ｏまたは目標位置Ｐの再設定を促す。

次に、切り返し姿勢Ｖｒを選択する。この切り返し姿勢Ｖｒは、上述したように、切り返し位置Ｒにおける車両方向であり、駐車支援装置において任意の角度を自動選択、或いは車両乗員により指定された角度を選択すればよい。なお、切り返し姿勢Ｖｒの角度選択範囲は、図２に示すように、最小旋回円Ｃ１と最小旋回円Ｃ２の双方に接する２本の共通接線に挟まれる範囲αなので、この範囲αの中から選択する。

ここで、選択した切り返し姿勢Ｖｒの初期姿勢Ｖｏに対する相対角度をθ１とし、初期姿勢Ｖｏから切り返し姿勢Ｖｒにまで車両の姿勢を変化させるまでの初期位置Ｏからの車両の移動経路（第１移動経路）を、クロソイド曲線を用いた基本経路を相似拡大してその前または後ろに直線を付加した経路として考えると、第１移動経路が得られる範囲は、図３に示す領域Ｓ１の範囲となる。なお、図３中の曲線Ａ１は、車両姿勢を初期姿勢Ｖｏから切り返し姿勢Ｖｒに変化させる際の基本となるクロソイド曲線、つまり、初期姿勢Ｖｏと切り返し姿勢Ｖｒとの間の相対角度θ１に対応する基本となるクロソイド曲線（基本経路）であり、予め定められたものである。

また、選択した切り返し姿勢Ｖｒの駐車姿勢Ｖｐに対する相対角度をθ２とし、切り返し姿勢Ｖｒから駐車姿勢Ｖｐにまで車両の姿勢を変化させながら目標位置Ｐに到達する車両の移動経路（第２移動経路）を、クロソイド曲線を用いた基本経路を相似拡大してその前または後ろに直線を付加した経路として考えると、第２移動経路が得られる範囲は、図４に示す領域Ｓ２の範囲となる。第２移動経路は、駐車姿勢Ｖｐから切り返し姿勢Ｖｒにまで車両の姿勢を変化させるまでの目標位置Ｐからの車両の移動経路と同一経路（進行方向が逆向きになるのみで、経路としては同一）となるため、目標位置Ｐを基準として第２移動経路が得られる範囲を求めればよい。なお、図４中の曲線Ａ２は、車両姿勢を駐車姿勢Ｖｐから切り返し姿勢Ｖｒに変化させる際の基本となるクロソイド曲線、つまり、駐車姿勢Ｖｐと切り返し姿勢Ｖｒとの間の相対角度θ２に対応する基本となるクロソイド曲線（基本経路）であり、予め定められたものである。

ここで、初期姿勢Ｖｏと切り返し姿勢Ｖｒとの間の相対角度θ１と、駐車姿勢Ｖｐと切り返し姿勢Ｖｒとの間の相対角度θ２は、初期姿勢Ｖｏと駐車姿勢Ｖｐとの間の相対角度をθとすると、下記式（１）のような関係にある。
θ＝θ１＋θ２ ・・・（１）
また、初期位置Ｏを出発して切り返し位置Ｒにて切り返しを行った後に目標位置Ｐへと到達する一連の駐車経路は、第１移動経路と第２移動経路とを切り返し位置Ｒにて接続した経路であり、切り返し位置Ｐは、第１移動経路と第２移動経路との接点である。したがって、切り返し位置Ｒをおくことができる範囲は、第１移動経路と第２移動経路との接点となる位置が存在し得る範囲、つまり、第１移動経路が得られる領域Ｓ１と第２移動経路が得られる領域Ｓ２とを重ねた、図５に示す領域Ｓ１２（候補領域）の範囲となる。この図５に示す領域Ｓ１２は、下記式（２）のように、図３に示した領域Ｓ１と図４に示した領域Ｓ２との積集合により得られる。
Ｓ１２＝Ｓ１∩Ｓ２ ・・・（２）

次に、図６に示すように、領域Ｓ１２の範囲内にあるいずれかの位置を選択し、この選択した位置を切り返し位置Ｒとして決定する。この切り返し位置Ｒの決定により、当該切り返し位置Ｒを接点に持つ第１移動経路Ｌ１と第２移動経路Ｌ２との組み合わせが求まるため、この第１移動経路Ｌ１と第２移動経路Ｌ２とを繋げた経路を駐車経路として算出することができる。なお、切り返し位置Ｒは、領域Ｓ１２内の任意の位置を駐車支援装置において自動選択するようにしてもよいし、領域Ｓ１２を車両乗員に提示して、この領域Ｓ１２内から車両乗員により指定された位置を切り返し位置Ｒとしてもよい。また、車両周辺の障害物を検知して、第１移動経路Ｌ１と第２移動経路Ｌ２の双方がこの障害物に干渉することのない位置を切り返し位置Ｒとして選択すれば、障害物を避けて目標位置に到達する駐車経路を算出することができる。また、複数の切り返し位置Ｒを選択しておいて、これらの各切り返し位置Ｒに対応した複数の駐車経路を算出して車両乗員に提示し、これら複数の駐車経路の中から車両乗員によって選択された経路を最終的な駐車経路とすることも可能である。

なお、以上の説明は、初期位置Ｏと目標位置Ｐとの位置関係が図２のような関係にあることを前提としているが、初期位置Ｏと目標位置Ｐとの位置関係に関わらず、また、並列駐車か縦列駐車かといった駐車の形態に関わらず、以上説明した方法により、経路の途中に切り返しのポイントを１箇所だけ持つ駐車経路を適切に算出することができる。

［実施例］
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。

図７は、本発明の一実施例である駐車支援装置１００の構成を示すブロック図である。この駐車支援装置１００は、駐車経路に沿った車両移動を自動制御する機能を有しており、駐車経路の算出および車両移動のための各種の処理が、駐車支援ＥＣＵ１１０によって統括的に制御される構成となっている。

駐車支援ＥＣＵ１１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力回路、電源回路などにより構成され、画像やセンサ信号を処理する画像・信号処理部１１１と、経路の演算を行う経路演算部１１２と、自動運転のための制御を行う制駆動制御部１１３および操舵制御部１１４を有している。なお、ここではこれらの各構成部１１１〜１１４が駐車支援ＥＣＵ１１０内部の機能構成として共通のハードウェア・ソフトウェアで構成される例を例示するが、これらの各機能部１１１〜１１４は、個別のハードウェア・ソフトウェアで各々構成されていてもよい。

駐車支援ＥＣＵ１１０は、ブレーキＥＣＵ１２０と、シフトギア１３２を駆動するシフトギアアクチュエータ１３２と、エンジンＥＣＵ１４０と、ステアリング１５２を駆動するステアリングアクチュエータ１５１とに接続されている。ブレーキ１２２を駆動するブレーキアクチュエータ１２１は、ブレーキＥＣＵ１２０に接続されている。

駐車支援ＥＣＵ１１０には、ブレーキＥＣＵ１２０を介して車輪速センサ１０１や加速度センサ１０２の信号が入力される。また、駐車支援ＥＣＵ１１０には、シフトセンサ１０３の信号、車載カメラ１０４の画像、ソナーセンサ１０８の信号、駐車場の空きスペースなどの情報提供を行う外部インフラ１０９の情報、ステアリング１５２の操舵量を検出するロータリエンコーダ１５３の信号などが、それぞれ入力される。さらに、駐車支援ＥＣＵ１１０には、車両乗員が操作入力を行うための操作入力デバイス１０５、各種の情報を表示するモニタ１０６、各種の情報を音声出力するスピーカ１０７などのユーザインターフェースが接続されている。

画像・信号処理部１１１は、車載カメラ１０４で撮影された画像や、ソナーセンサ１０８や外部インフラ１０９からの情報、操作入力デバイス１０５からの入力情報などの各種情報を１つ以上用いて信号処理し、駐車の初期位置（現在位置）および初期姿勢、目標位置および駐車姿勢、障害物の検知など、車両周囲の環境認識を行う。

経路演算部１１２は、画像・信号処理部１１１で検知した初期位置（現在位置）、初期姿勢、目標位置、駐車姿勢、障害物などの情報を用い、上述した経路算出のロジックに従って、モニタ１０６への情報表示やスピーカ１０７からの音声出力、操作入力デバイス１０５からの入力の受付けなどを随時行いながら、初期位置（現在位置）を出発して切り返し位置にて切り返しを行った後に目標位置へと到達する一連の駐車経路を算出する。

また、経路演算部１１２は、ロータリエンコーダ１５３や車輪速センサ１０１、加速度センサ１０２などのセンサ信号を用いてデッドレコニングを行い、駐車経路を移動中の車両の位置・姿勢を随時推定する。なお、この経路演算部１１２による位置・姿勢の推定は、車載カメラ１０４で撮影された画像を用いて行うようにしてもよい。

制駆動制御部１１３は、経路演算部１１２で算出した駐車経路およびデッドレコニングの結果と、車輪速センサ１０１からのセンサ信号とを基に、駐車経路に沿って車両を最適速度で移動させるためのアクセル開度をエンジンＥＣＵ１４０に指令し、車両が切り返し位置や目標位置に近付いた場合や、ソナーセンサ１０８などが障害物を検知した場合などに、ブレーキＥＣＵ１２０に制動指令を与えて自動で制動制御を行う。また、制駆動制御部１１３は、シフトチェンジが必要な地点においてシフトギアアクチュエータ１３１を制御して、シフトギア１３２を自動で所望のギア位置に切り替える。

操舵制御部１１４は、経路演算部１１２で算出した駐車経路およびデッドレコニングの結果と、ロータリエンコーダ１５３で検出される現在のステアリング１５２の操舵量を基に、駐車経路に沿って車両を移動させるための最適な操舵量を算出して、ステアリングアクチュエータ１５１を制御する。なお、パワーステアリング装置を備える車両では、このパワーステアリング装置の制御に連動した操舵制御を行えばよい。

図８は、以上のように構成される駐車支援装置１００による駐車支援の動作を示すフローチャートである。この図８に示す駐車支援の動作フローは、車両乗員が操作入力デバイス１０５を用いて駐車支援の開始を指示する入力を行うことで開始され、駐車支援動作をキャンセルする指示が入力されない限り、駐車動作が完了するまで継続される。

車両乗員により駐車支援開始の指示入力がなされると、まず、ステップＳ１０１において、駐車の初期位置（現在位置）および初期姿勢を検知するとともに、ステップＳ１０２において、駐車の目標位置および駐車姿勢とを検知する。そして、ステップＳ１０３において、初期位置から駐車位置まで１回の切り返しで駐車が可能か否かを判定する。ここで、初期位置から駐車位置まで１回の切り返しで駐車が不可能な場合には、ステップＳ１０４において、モニタ１０６への情報表示やスピーカ１０７からの音声出力により、車両乗員に対して車両を移動させる旨の指示を行う。そして、初期位置と目標位置との位置関係が１回の切り返しで駐車可能な位置関係になるまでステップＳ１０１〜ステップＳ１０３の処理を繰り返し、初期位置から駐車位置まで１回の切り返しで駐車可能と判定した場合に、ステップＳ１０５に進む。

次に、ステップＳ１０５において、初期姿勢と駐車姿勢との関係で選択可能な角度範囲から任意の角度を切り返し位置における切り返し姿勢として選択する。そして、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０５で選択した切り返し姿勢に対応した切り返し位置の候補領域を算出し、ステップＳ１０７において、ステップＳ１０６で算出した候補領域をモニタ１０６に表示する。なお、ステップＳ１０５における切り返し姿勢の選択は、選択可能な角度範囲をモニタ１０６への表示などにより車両乗員に提示して、車両乗員に選択させるようにしてもよい。

次に、ステップＳ１０８において、モニタ１０６に表示した候補領域から車両乗員によって切り返し位置が選択されたか否かを判定し、切り返し位置の選択がなされない場合には、ステップＳ１０９において、切り返し姿勢を変更する旨の入力がなされたか否かを判定する。ここで、切り返し位置が選択されずに切り返し姿勢の変更が指示された場合には、ステップＳ１０５に戻って切り返し姿勢を変更する。また、切り返し位置が選択されず、切り返し姿勢の変更の指示もない場合には、切り返し位置が選択されるまで待機する。そして、切り返し姿勢が選択されると、ステップＳ１１０に進む。

次に、ステップＳ１１０において、初期位置から切り返し位置を経由して目標位置へと到達する駐車経路を算出し、ステップＳ１１１において、ステップＳ１１０で算出した駐車経路をモニタ１０６に表示する。そして、ステップＳ１１２において、モニタ１０６に表示した駐車経路を最終的な駐車経路として決定するかどうかを確認する。ここでは、車両乗員が駐車経路の変更を適宜行えるようにするために、切り返し位置や切り返し姿勢を再設定する車両乗員の操作入力を受け付けるようにし、切り返し位置を再設定する操作入力がなされたときはステップＳ１１０に戻って以降の処理を繰り返し、切り返し姿勢を再設定する操作入力がなされたときはステップＳ１０５に戻って以降の処理を繰り返す。一方、切り返し位置や切り返し姿勢の再設定が行われず、モニタ１０６に表示した駐車経路が最終的な駐車経路として決定されると、ステップＳ１１３に進む。

次に、ステップＳ１１３において、ステップＳ１１０で算出した駐車経路に沿って車両が初期位置から切り返し位置へと移動するように、車両の自動制御（経路追従制御）を行う。このステップＳ１１３での経路追従制御は、ステップＳ１１４において車両が切り返し位置に到達したと判定されるまで継続される。このステップＳ１１３の経路追従制御では、車両位置や姿勢を常にデッドレコニングしてその結果をフィードバックし、ステップＳ１１０で算出した駐車経路と実際の移動経路との差異が最小となるように、ステアリングアクチュエータ１５１などを制御する。また、切り返し位置に近付くと、エンジンＥＣＵ１４０にアクセル開度を減少させる指令を与えるとともにブレーキＥＣＵ１２０に制動指令を与えて、車両を切り返し位置に停止させる。なお、経路追従制御を行っている間に、車載カメラ１０４やソナーセンサ１０８などからの情報により車両と接触する可能性のある障害物を検知した場合にも、エンジンＥＣＵ１４０にアクセル開度を減少させる指令を与えるとともにブレーキＥＣＵ１２０に制動指令を与えて、車両を停止させる。また、切り返し位置にて車両を停止させたときには、シフトギアアクチュエータ１３１を駆動制御して、車両の進行方向が反転するようにシフトギア１３２のギア位置を切り替える。

ステップＳ１１４で車両が切り返し位置に到達したと判定すると、次に、ステップＳ１１５において、デッドレコニングの結果をもとに、ステップＳ１１０で算出した駐車経路における切り返し位置および切り返し姿勢と、実際の車両位置および車両姿勢との間の誤差が所定値以上となっているか否かを判定する。ここで、誤差が所定値以上である場合には、ステップＳ１１６において、実際の車両位置から目標位置までの経路を再計算し、ステップＳ１１７において、ステップＳ１１６で再計算した経路に沿って車両が目標位置へと移動するように、車両の自動制御（経路追従制御）を行う。一方、誤差が所定値未満であれば、ステップＳ１１７において、ステップＳ１１０で算出した駐車経路に沿って車両が目標位置へと移動するように、車両の自動制御（経路追従制御）を行う。このステップＳ１１７での経路追従制御は、ステップＳ１１８において車両が目標位置に到達したと判定されるまで継続される。このステップＳ１１７の経路追従制御では、ステップＳ１１３での経路追従制御と同様に、車両位置や姿勢を常にデッドレコニングしてその結果をフィードバックし、ステップＳ１１０で算出した駐車経路またはステップＳ１１６で再計算した経路と実際の移動経路との差異が最小となるように、ステアリングアクチュエータ１５１などを制御する。また、目標位置に近付くと、エンジンＥＣＵ１４０にアクセル開度を減少させる指令を与えるとともにブレーキＥＣＵ１２０に制動指令を与えて、車両を目標位置に停止させる。なお、経路追従制御を行っている間に、車載カメラ１０４やソナーセンサ１０８などからの情報により車両と接触する可能性のある障害物を検知した場合にも、エンジンＥＣＵ１４０にアクセル開度を減少させる指令を与えるとともにブレーキＥＣＵ１２０に制動指令を与えて、車両を停止させる。また、目標位置にて車両を停止させたときには、シフトギアアクチュエータ１３１を駆動制御して、シフトギア１３２のギア位置をパーキングレンジに切り替える。

ステップＳ１１８で車両が目標位置に到達したと判定すると、ステップＳ１１９において、モニタ１０６への情報表示やスピーカ１０７からの音声出力により、駐車支援が終了したことを車両乗員に報知して、一連の駐車支援動作を終了する。

以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本発明を適用した駐車支援装置によれば、駐車の初期位置から目標位置までの駐車経路として、切り返しを含む一連の経路を算出するようにしているので、目標位置に駐車するのに切り返しが必要な状況であっても初期位置からの移動を適切に誘導することができ、車両運転者の負担をより一層低減しながら適切な駐車支援を行うことができる。

また、本発明を適用した駐車支援装置によれば、切り返し位置での車両方向（切り返し姿勢）を車両乗員に指定させて、その指定された切り返し姿勢に基づいて切り返し位置の選択範囲となる候補領域を算出したり、算出した候補領域の中から車両乗員に切り返し位置を選択させたり、さらには、複数の切り返し位置に対応した複数の駐車経路を算出してその中から最終的な駐車経路を車両乗員に選択させたりすることができる。したがって、車両乗員の意向を反映させた駐車経路を求めることができ、例えば、車両乗員の操作によって障害物を回避する駐車経路を容易に選択することが可能となる。

また、本発明を適用した駐車支援装置によれば、切り返し姿勢の設定や候補領域内での切り返し位置の選択を装置側で自動で行うこともでき、この場合には、車両乗員の操作負担を低減させながら、駐車経路の算出を行うことができる。また、候補領域内で切り返し位置を自動選択する場合には、車両周辺の障害物を検知して、検知した障害物を避ける経路が得られるように切り返し位置の選択を行うことにより、障害物に干渉しない適切な駐車経路を算出することができる。

また、本発明を適用した駐車支援装置によれば、初期位置から切り返し位置までの経路および切り返し位置から目標位置までの経路を、予め定めた基本移動経路の近似曲線を相似拡大した曲線の前または後ろに直線を付加した経路とすることで、リアルタイムで経路計算を行う際の計算コストを大幅に低減することができる。さらに、この経路の曲線部分を３次多項式で求められる曲線とすることで、経路計算をする際に計算コストの高い数値計算を用いる必要がなく、簡単な代数計算によって駐車経路を適切に算出することができるので、計算コストをさらに大幅に低減することが可能となる。その結果、計算時間の短縮によりスムーズな駐車支援を実現することができ、さらに、安価な計算機での実装も可能となり、装置コストの低減を図ることができる。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の一適用例を例示したものであり、本発明の技術的範囲が以上の実施形態で説明した内容に限定されることを意図するものではない。つまり、本発明の技術的範囲は、以上の実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、この開示から容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。

本発明の駐車支援装置の機能的な構成を示すブロック図である。 本発明の駐車支援装置による駐車経路算出の原理を説明する図であり、初期位置および初期姿勢と目標位置および駐車姿勢との相対的な関係の具体例を例示する図である。 初期姿勢に対する切り返し姿勢の相対角度がθ１の場合に第１移動経路が得られる範囲を説明する図である。 駐車姿勢に対する切り返し姿勢の相対角度がθ２の場合に第２移動経路が得られる範囲を説明する図である。 切り返し位置の選択範囲となる候補領域の求め方を説明する図である。 候補領域内で切り返し位置を決定することにより算出される駐車経路の一例を示す図である。 本発明の一実施例である駐車支援装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例である駐車支援装置による駐車支援の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 位置検知部
２ 切り返し位置決定部
３ 駐車経路算出部
４ 候補領域提示部
５ 障害物検知部
６ 駐車経路提示部
７ 操舵制御部
１００ 駐車支援装置
１１０ 駐車支援ＥＣＵ
１１１ 画像・信号処理部
１１２ 経路演算部
１１３ 制駆動制御部
１１４ 操舵制御部

Claims (11)

1. 車両の駐車動作を支援する駐車支援装置において、
   駐車の初期位置および当該初期位置における車両方向と、駐車の目標位置および当該目標位置における車両方向とを検知する位置検知手段と、
   前記初期位置における車両方向に応じて前記初期位置からの車両の経路として設定可能な経路を第１移動経路とし、前記目標位置における車両方向に応じて前記目標位置に到達する車両の経路として設定可能な経路を第２移動経路としたときに、前記第１移動経路と前記第２移動経路との接点となる位置が存在し得る範囲を算出し、当該範囲内で選択された位置を、車両が前記初期位置から前記目標位置に移動する過程で切り返しを行う切り返し位置として決定する切り返し位置決定手段と、
   前記初期位置から前記切り返し位置を経由して前記目標位置に到達する一連の経路を駐車経路として算出する駐車経路算出手段と、を備えることを特徴とする駐車支援装置。
2. 前記切り返し位置決定手段は、前記第１移動経路と前記第２移動経路との接点となる位置であって、接線の方向が前記切り返し位置における車両方向として車両乗員により指定された方向と一致する位置が存在し得る範囲を算出することを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
3. 前記切り返し位置決定手段で算出された前記第１移動経路と前記第２移動経路との接点となる位置が存在し得る範囲を車両乗員に提示する範囲提示手段をさらに備え、
   前記切り返し位置決定手段は、前記範囲提示手段により車両乗員に提示した範囲内で車両乗員により選択された位置を、前記切り返し位置として決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の駐車支援装置。
4. 前記切り返し位置決定手段は、前記第１移動経路と前記第２移動経路との接点となる位置が存在し得る範囲内で、前記切り返し位置とする位置を自動選択することを特徴とする請求項１又は２に記載の駐車支援装置。
5. 車両周辺の障害物を検知する障害物検知手段をさらに備え、
   前記切り返し位置決定手段は、前記第１移動経路と前記第２移動経路との接点となる位置が存在し得る範囲内において、前記第１移動経路と前記第２移動経路とが前記障害物に干渉しない接点位置を、前記切り返し位置として選択することを特徴とする請求項４に記載の駐車支援装置。
6. 前記第１移動経路および前記第２移動経路は、予め定めた基本移動経路の近似曲線を相似拡大した曲線の前または後ろに直線を付加した経路であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の駐車支援装置。
7. 前記第１移動経路および前記第２移動経路の曲線部分は３次多項式で求められる曲線であることを特徴とする請求項６に記載の駐車支援装置。
8. 前記駐車経路算出手段が算出した駐車経路を車両乗員に提示する駐車経路提示手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の駐車支援装置。
9. 前記切り返し位置決定手段は、前記切り返し位置を複数決定し、
   前記駐車経路算出は、前記複数の切り返し位置に対応した複数の駐車経路を算出し、
   前記駐車経路提示手段は、前記複数の駐車経路を車両乗員に提示し、
   前記駐車経路提示手段により車両乗員に提示した複数の駐車経路のうち、車両乗員により選択された駐車経路を最終的な駐車経路として決定することを特徴とする請求項８に記載の駐車支援装置。
10. 前記駐車経路算出手段が算出した駐車経路に沿って車両が移動するように、車両の操舵を制御する操舵制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の駐車支援装置。
11. 車両の駐車動作を支援する駐車支援方法であって、
    駐車の初期位置および当該初期位置における車両方向と、駐車の目標位置および当該目標位置における車両方向とを求めるステップと、
    前記初期位置における車両方向に応じて前記初期位置からの車両の経路として設定可能な経路を第１移動経路とし、前記目標位置における車両方向に応じて前記目標位置に到達する車両の経路として設定可能な経路を第２移動経路としたときに、前記第１移動経路と前記第２移動経路との接点となる位置が存在し得る範囲を算出し、当該範囲内で選択された位置を、車両が前記初期位置から前記目標位置に移動する過程で切り返しを行う切り返し位置として決定するステップと、
    前記初期位置から前記切り返し位置を経由して前記目標位置に到達する一連の経路を駐車経路として算出するステップと、を有することを特徴とする駐車支援方法。

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