JP2015003565A - 駐車支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行経路の切り返し回数が多いために操舵を支援するモータの過熱を抑制する駐車支援装置を提供すること。【解決手段】操舵を支援する駐車支援装置であって、駐車スペースを検出する駐車スペース検出手段と、所定の駐車開始位置から駐車スペースに移動し、駐車スペース内で切り返しを行ってから目標駐車位置に移動する駐車経路を算出する駐車経路算出手段と、前進と後退を切り替える位置よりも手前で、前記位置で行われる転舵の転舵開始位置を決定する転舵開始位置決定手段と、前記駐車経路に基づいて操舵手段を制御すると共に、前記転舵開始位置にて転舵を開始する操舵制御手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、操舵を支援する駐車支援装置に関する。

運転者が駐車スペースに車両を駐車するための駐車操作を支援する駐車支援装置が知られている。駐車支援装置が行う駐車支援には主に車庫入れ時の駐車支援及び縦列駐車時の駐車支援がある。駐車支援装置は、駐車スペースをカメラや超音波センサで検出して駐車経路を算出し、駐車経路を走行するように速度を調整したり電動パワーステアリングのステアリングシャフトを回転駆動するモータを制御して駐車スペースに車両を移動する。また、後方画像にガイド線を重ねた案内画面をディスプレイに表示するなどの駐車支援も行う。

ところで狭い駐車スペースに車両を駐車するためには、停車中に転舵する（いわゆる据え切り）ことで、狭い駐車スペースでも車両をまっすぐに駐車することができる。しかし、据え切りすることは、電動パワーステアリングのモータ負荷が大きいという問題やタイヤが摩耗しやすいという問題がある。特に、駐車経路の走行中にモータが過熱すると保護回路が作動して、モータや駆動回路の過熱を抑えるために出力が制限される場合がある。出力が制限されると、駐車の途中であるにも関わらずステアリングシャフトへの操舵トルクの支援制御が停止され、駐車支援が停止されたり運転者が駐車スペースまで操舵する必要が生じるおそれがある。

そこで、一連の操舵支援の制御中に、操舵の支援制御が停止されても、運転者が引き続き操舵する意思を確認できるように、目的の位置に移動するために必要な切り返し回数を運転者に告知する考案がある（例えば、特許文献１参照。）。かかる技術によれば、運転者は、告知された切り返し操作の回数に基づいて、その脱出操作を行なった場合の労力（及び時間）を予測することが可能になる。

特開2009-190531号公報

しかしながら、特許文献１では経路を移動中にモータが過熱し、支援の途中であるにも関わらず操舵トルクの支援制御が停止されることを防止できないという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑み、走行経路の切り返し回数が多いために操舵を支援するモータの過熱を抑制する駐車支援装置を提供することを目的とする。

本発明は、操舵を支援する駐車支援装置であって、駐車スペースを検出する駐車スペース検出手段と、所定の駐車開始位置から駐車スペースに移動し、操舵方向を切り替える切り返しを行ってから目標駐車位置に移動する駐車経路を算出する駐車経路算出手段と、前進と後退を切り替える位置よりも手前の、前記位置で行われる転舵の転舵開始位置を決定する転舵開始位置決定手段と、前記駐車経路に基づいて操舵手段を制御すると共に、前記転舵開始位置にて転舵を開始する操舵制御手段と、を有することを特徴とする。

走行経路の切り返し回数が多いために操舵を支援するモータの過熱を抑制する駐車支援装置を提供することができる。

縦列駐車における従来の切り返しについて説明する図の一例である。 本実施形態の駐車支援装置による縦列駐車における切り返しについて説明する図の一例である。 駐車支援装置の概略構成図の一例である。 超音波センサとクリアランスソナーについて説明する図の一例である。 駐車支援ＥＣＵの機能ブロック図の一例である。 縦列駐車時の駐車スペースの検出について説明する図の一例である。 駐車経路の算出について説明するフローチャート図の一例である。 駐車経路の算出を模式的に説明する図の一例である。 次ステップ転舵開始位置について説明する図の一例である。 駐車支援装置の動作手順の一例を示すフローチャート図である。 次ステップ転舵開始位置と操舵について説明する図の一例である。 車庫入れにおける従来の切り返しについて説明する図の一例である。 本実施形態の駐車支援装置による車庫入れにおける切り返しについて説明する図の一例である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、縦列駐車における従来の切り返しについて説明する図の一例である。
図１（ａ）：駐車支援装置は、駐車スペースを検出して目標駐車位置に移動する駐車経路を算出する。駐車スペースが短い場合、目標駐車位置に到達するには何回かの切り返しが必要であり、駐車経路はこの切り返しを含めて計算される。シフト切り替え位置まで後退すると、ステアリングは右方向に最大操舵角で操舵された状態となっている。
図１（ｂ）：後退した位置から切り返しの経路に沿って前進するため、ステアリングを左方向に最大操舵角で操舵する（据え切りする）。また、運転者はシフトポジションをＲからＤに切り替える。
図１（ｃ）：切り返しの経路に沿って前進する。前進終了時の操舵角は、左方向に最大操舵角で操舵されている。
図１（ｄ）：前進した位置から切り返しの経路に沿って後退するため、ステアリングを右方向に最大操舵角で操舵する（据え切りする）。また、運転者はシフトポジションをＤからＲに切り替える。切り返しの経路に沿って前進・後退を繰り返すと、車体は徐々に駐車スペースに並行になっていく。

このように駐車スペースが短い場合、多くの切り返しが行われる。シフト切り換え位置では、一方の最大操舵角からから他方の最大操舵角まで据え切りが何回も行われる。このため、電動パワーステアリング装置のモータが過熱して操舵トルクの支援制御が終了するなどの不都合が生じるおそれがある。

図２は、本実施形態の駐車支援装置による縦列駐車における切り返しについて説明する図の一例である。
図２（ａ）：駐車支援装置は、駐車スペースを検出して目標駐車位置に移動する駐車経路を算出する。駐車スペースが短い場合、目標駐車位置に到達するには何回かの切り返しが必要であり、駐車経路はこの切り返しを含めて計算される。シフト切り替え位置まで後退すると、ステアリングは右方向に最大操舵角で操舵された状態となっている。
図２（ｂ）：シフト切り替え位置から切り返しの経路に沿って前進するため、ステアリングを左方向に操舵する（据え切りする）。また、運転者はシフトポジションをＲからＤに切り替える。そして、駐車支援装置は前進を開始するが、次ステップ転舵開始位置にて次ステップの転舵を開始する。次ステップ転舵開始位置は、次のシフト切り替え位置で転舵される転舵量の一部の転舵を開始する位置である。
図２（ｃ）：シフト切り替え位置まで前進して停止する。すでに転舵が開始されているので、シフト切り替え位置における左方向への転舵量は最大操舵角から最大操舵角に転舵する転舵量よりも少なくなっている。
図２（ｄ）：シフト切り替え位置から切り返しの経路に沿って後退するため、ステアリングを右方向に操舵する（据え切りする）。この転舵量は、次ステップ転舵開始位置から現ステップの走行終了までに転舵できなかった残りでよいので、据え切りによる転舵量を低減できる。

このように、本実施形態では次ステップ転舵開始位置にて次ステップの転舵を開始するので、シフト切り替え位置における転舵量を低減できる。したがって、駐車経路を移動中にモータが過熱し、支援の途中であるにも関わらず操舵の支援制御が停止することを少なくとも抑制できるか又は防止できる。

〔構成例〕
図３は、駐車支援装置の概略構成図の一例を示す。駐車支援装置１００は、駐車支援ＥＣＵ１４により制御される。駐車支援ＥＣＵ（electronic control unit）１４には、超音波センサ（前左）１１ａ、超音波センサ（前右）１１ｂ、超音波センサ（後左）１１ｃ、超音波センサ（後右）１１ｃ、クリアランスソナー（前）１２、クリアランスソナー（後）１３、駐車支援開始スイッチ１５、後方カメラ１６、ディスプレイ１７、及び、スピーカ１８が接続されている。また、車載ネットワークを介して電動パワステＥＣＵ１９、車輪速センサ２２、操舵角センサ２１、及び、シフトレバーポジションセンサ２３と接続されるか、又は、少なくともこれらが検出する信号を取得可能になっている。

駐車支援ＥＣＵ１４は、主にＣＰＵ１４１、ＲＡＭ１４２，ＲＯＭ１４３、及び、通信コントローラ１４４を搭載したマイコンを有し、ＣＰＵ１４１がＲＯＭ１４３に記憶されたプログラムを実行することで後述する機能を提供する。通信コントローラ１４４は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）、FlexRay、イーサネット（登録商標）、及び、Ｌｉｎ（Local Interconnect Network）などの通信プロトコルに基づき、車載ネットワークを介して他のＥＣＵやセンサと通信する。

駐車支援装置１００は、３つの方法で駐車スペースを検出できる。１つは、後方カメラ１６が撮影した画像データを画像処理して駐車区画線を検出する方法である。２つ目は、各超音波センサ（４つの超音波センサを区別しない場合、超音波センサ１１という）で駐車スペースを検出する方法である。３つ目は、駐車開始後（支援開始後）にクリアランスソナー（前）１２又はクリアランスソナー（後）１３で駐車スペースを検出する方法である。

本実施形態では、３つ目の駐車開始後に駐車スペースを検出する方法については言及しないが、この方法で駐車スペースを正確に検出して、より正確な駐車経路を算出してもよい。

１つ目と２つ目の方法については、駐車支援装置１００は、画像処理により駐車区画線が検出された場合は、駐車区画線から検出した駐車スペースに対し駐車経路を算出し、駐車区画線が検出されない場合は超音波センサ１１が検出した駐車スペースに対し駐車経路を算出する。

また、駐車支援装置１００は、支援の態様として、車庫入れモードと縦列駐車モードを有している。運転者は、駐車支援開始スイッチ１５を押下することで、車庫入れモード又は縦列駐車モードを選択する。

また、駐車支援開始スイッチ１５を押下することで、駐車支援装置１００はプレサポートを開始する。すなわち、駐車支援開始スイッチの押下から支援開始位置までがプレサポートであり、支援開始位置から後退を開始して目標駐車位置まで駐車経路を移動する際の支援が駐車支援である。駐車経路には切り返し経路が含まれている。なお、駐車支援は駐車支援スイッチの押下などで終了する。

後方カメラ１６は、例えばバックドアに、車両の後方の駐車区画線を撮影可能な方向（例えば、水平より４５度下方）に光軸を向けて取り付けられている。駐車区画線を撮影するため、広角レンズとカラーのＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの撮像素子を有することが好ましい。また、後方の駐車区画線が撮影できれば、バックドアに限られず左右のドアやルーフ付近など、どの位置に取り付けられていてもよい。また、後方カメラ１６は複数搭載されていてもよい。

ディスプレイ１７は、後方カメラ１６が撮影した後方画像を表示する。駐車支援ＥＣＵ１４は、後方画像に、駐車枠、車幅延長線、予想進路線、距離目安線などを合成して表示する。

スピーカ１８は、運転者が駐車支援開始スイッチ１５を押下すると音を出力して駐車スペースの検出を開始したことを通知し、自車両が支援開始位置に到達したことを検出するとその旨を通知する音を出力する。この他、駐車支援装置の作動状況を音や音声で運転者に通知する。

操舵角センサ２１は、ステアリングシャフトの操舵角を検出するセンサである。電動パワステＥＣＵ１９は、操舵角センサ２１で操舵角を検出して、電気モータでステアリングシャフトを駆動する。すなわち、駐車支援ＥＣＵ１４は、駐車経路上の自車両の位置に応じて、操舵方向と操舵角を電動パワステＥＣＵ１９に送信するので、電動パワステＥＣＵ１９は駐車経路上を車両が移動するようにステアリングシャフトを駆動する。

車輪速センサ２２は、車輪速を検出するセンサである。駐車支援装置１００は、車輪速センサと操舵角センサ２１により自車両の位置を検出する。また、駐車支援中の車速が閾値以上の場合、駐車支援を中断する。これにより、速度が速すぎるために駐車経路を車両が逸脱した状態で駐車支援することを抑制できる。駐車支援中に制動力を制御して車速を一定以下に抑制してもよい。

シフトレバーポジションセンサ２３は、運転者が操作したシフトレバーのポジション（Ｐ，Ｄ、Ｒ、Ｎ等）を検出する。駐車支援ＥＣＵ１４はシフトレバーポジションがＲに設定されると、駐車支援を開始する。

図４を用いて、超音波センサ１１とクリアランスソナー１２，１３について説明する。超音波センサ（前左）１１ａと超音波センサ（前右）１１ｂは、車両の前側方に左右一対に設置されている。例えば、超音波センサ（前左）１１ａは、車長方向に対し略垂直に左方向の所定範囲（例えば数メートル）に超音波をパルス状に送信し、障害物によって反射された反射波を受信する。駐車支援ＥＣＵ１４は超音波の送信から受信前までの時間に基づいて車両の左側方に位置する障害物までの距離を検出する。障害物は、例えば駐車車両と壁や縁石なので、駐車車両があれば短い距離を、駐車車両が無ければ長い距離をそれぞれ検出する。車両が前方に移動しながら距離を検出することで、車両の位置に対応づけられた距離情報が得られ、駐車スペースの検出が可能になる。したがって、駐車スペースのおよその形状が検出できる。

前進により駐車スペースを検出する場合、超音波センサ（前左）１１ａで駐車スペースを検出し、超音波センサ（後左）１１ｃで駐車スペースの終わり（前端部）を検出する。または、前と後の両方の超音波センサで検出された距離情報のうち信頼性の高い方又は平均値などを採用して駐車スペースを検出してもよい。超音波センサ（前右）１１ｂと超音波センサ（後右）１１ｄも同様である。

クリアランスソナー（前）１２とクリアランスソナー（後）１３は、それぞれ４つのソナーを有している。クリアランスソナー（前）１２とクリアランスソナー（後）１３は同様の構成としてよいので、クリアランスソナー（後）１３について説明する。また、クリアランスソナー（後）１３のみが配置されていてもよい。

クリアランスソナー（後）１３のうち２つは、車両の左右のバンパーコーナーに配置されている。この２つのクリアランスソナー（後）１３は、車長方向の後方より外側に所定角度（例えば４５度）で超音波をパルス状に送信し、障害物によって反射された反射波を受信する。駐車支援ＥＣＵ１４は超音波の送信から受信までの時間に基づいて車両の後方における障害物までの距離を検出する。

クリアランスソナー（後）１３のうち残りの２つは 車両の後方バンパの中央から所定距離の間隔を離して配置されている。この２つのクリアランスソナー（後）１３は、車長方向に平行に超音波をパルス状に送信するとともに、障害物によって反射された反射波を受信する。駐車支援ＥＣＵ１４は超音波の送信から受信までの時間に基づいて車両の後方における障害物までの距離を検出する。

クリアランスソナー（後）１３が距離情報を取得する際、駐車支援装置１００は車速が一定以下に抑制されるように運転者を誘導する。また、複数の（４つ）クリアランスソナー（後）１３により距離を検出できるので、支援開始前に検出された駐車スペースよりも正確に駐車スペースを検出可能となる。

したがって、駐車支援ＥＣＵ１４は、駐車支援開始前に超音波センサ（前左）１１ａと超音波センサ（後左）１１ｃ又は超音波センサ（前右）１１ｂと超音波センサ（後右）１１ｄによって検出された駐車スペースを、駐車支援開始後にクリアランスソナー（後）１３が検出した距離情報によって、より正確な（実際の駐車スペースの形状に合致した）形状へと補正することができる。

〔駐車支援ＥＣＵの機能〕
図５は、駐車支援ＥＣＵ１４の機能ブロック図の一例を示す。駐車支援ＥＣＵ１４は、駐車空間検出部３１、駐車経路算出部３２、案内作成部３４、及び、操舵角制御部３３を有する。

駐車空間検出部３１は、超音波センサ１１が検出した距離情報に基づき駐車スペースを検出する。駐車経路算出部３２は目標駐車位置に移動するための駐車経路を算出する。本実施形態では最初の後退の移動経路とその後の切り替えしの移動経路を区別することなく駐車経路と称する。支援開始からシフトポジションを切り替える毎に次の切り返しに切り替わる。また、説明のため、シフトポジションを切り替えない一連の後退又は前進を１ステップと称する場合がある。

次ステップ転舵開始位置決定部３５は、次ステップ転舵開始位置を決定する。詳しくは後述する。案内作成部３４は、各種のセンサや運転者の操作に応じて、駐車支援に必要な案内を作成しディスプレイやスピーカに出力する。例えば、シフト切り替え位置に到達すると、シフトポジションの切り替え案内を行う。操舵角制御部３３は、駐車経路の自車両の位置に基づき、経路上を走行するための各位置の操舵量を決定し、電動パワステＥＣＵに送信する。

車両諸元ＤＢ３６には、車長、車幅、車高、ホイールベース、最小旋回半径、車輪半径、後方カメラ１６の設置位置等が記憶されている。

＜駐車スペースの検出＞
図６は、縦列駐車時の駐車スペースの検出について説明する図の一例である。壁と自車両の間隔は１メートルくらいが推奨される。駐車支援開始スイッチ１５の押下により駐車空間検出部３１は駐車スペースの検出を開始する。駐車空間検出部３１は、自車両が駐車可能な駐車スペース（例えば、車長方向は実際の車長の１．５倍程度、車幅方向は車幅にマージンを考慮した長さ）がある場合、駐車可能と判定する。なお、自車両の位置と障害物の相対位置は、所定の二次元平面の座標で特定する。例えば、駐車支援開始スイッチ１５の押下時の自車位置の後輪車軸中央を原点Oとし、車長方向をＹ軸に設定し、車軸に平行な方向をＸ軸に設定する。

車両が移動すると、車輪速センサ２２と操舵角センサ２１により、原点Oを基準とする自車位置と、超音波センサ（左前）と超音波センサ（左後）により、壁との相対位置を検出する。相対位置に基づいて、駐車スペースの位置（障害物の外縁を結ぶ形状）を決定する。

また、駐車スペースに区画線が形成されており、後方カメラが区画線を認識できた場合、後方カメラが認識した区画が駐車スペースである。この場合、超音波センサが検出した駐車スペースは破棄される。

支援開始位置Ｓは、車体の後端が駐車スペースの前縁部よりもやや前方の位置（例えば、数ｃｍ〜数１０ｃｍ以上前方）である。したがって、超音波センサ（左後）１１ｄにより壁との距離が短くなったことが検出されたら、支援開始位置Ｓを検出できたと判断できる。なお、超音波センサ（左前）１１ａにより壁との距離が短くなることが検出されてから所定距離走行した時点を支援開始位置Ｓとしてもよい。

＜駐車経路の算出＞
図７は、駐車経路の算出について説明するフローチャート図の一例を、図８は駐車経路の算出を模式的に説明する図の一例である。
Ｓ１：駐車経路算出部３２は、駐車スペースにおける目標駐車位置（駐車完了時の自車の位置）Ｍを設定する。目標駐車位置Ｍは、駐車スペースの左縁部から車体までの間隔が例えば２５〔ｃｍ〕、駐車スペースの後端から車体までの間隔が例えば２５〔ｃｍ〕となる場合の、後輪車軸中央位置である。
Ｓ２：また、駐車経路算出部３２は、目標駐車位置Mから駐車経路が生成できる位置で後退開始案内を出し、車両が停車した位置を支援開始位置Ｓに設定する。
Ｓ３：次に、駐車経路算出部３２は、支援開始位置Ｓから目標駐車位置Ｍまでの経路を設定する。駐車経路は、例えば、最小旋回半径Ｒで旋回する経路であり、かつ、車体が前車両や壁と接触せずに駐車スペースに進入可能な最短経路である。これを第１ステップの駐車経路とする。
Ｓ４：次に、駐車経路算出部３２は、切り返し経路を算出するため、駐車スペースに対する偏向角として傾きを検出する。傾きは、車軸に垂直な軸線と駐車方向の長手方向とのなす角である。
Ｓ５：駐車経路算出部３２は、傾きと駐車スペースの前縁部又は後縁部の位置に基づき切り返し移動距離を算出する。切り返しによる移動距離は、駐車スペースに対して車体を平行とするために必要な経路（切り返し経路）の移動距離であり、駐車スペースに対する傾きと例えば最大の舵角によりマップなどから算出される。駐車スペースに対する傾きがゼロであれば、移動距離は直線の距離となる。
Ｓ６：駐車経路算出部３２は駐車スペース内で移動可か否かを判定する。切り返しによる移動距離が、車体の前端又は後端から駐車スペースの前縁部又は後縁部までの直線距離Ｄ以下であれば、駐車スペース内で移動できる。
Ｓ７：駐車スペース内で移動できる場合、算出した全てのステップの駐車経路を１つの駐車経路に設定する。
Ｓ８：駐車スペース内で移動できない場合、駐車経路算出部３２は駐車スペース内で移動可能な距離を算出する。駐車スペース内で移動可能な距離とは、駐車スペースの前縁部又は後縁部までに、切り返しで移動可能な最大距離である。例えば、最大舵角で駐車スペースの前縁部まで移動した場合の距離である。
Ｓ９：駐車経路算出部３２は、移動可能な距離で移動した距離で切り返しを行った後の車両位置を特定する。第１ステップによる移動後の車両位置からＳ９で特定した車両位置まで移動する経路が第２ステップの駐車経路である。すなわち、目標駐車位置から駐車スペースの前縁部付近の車両位置まで移動する経路が第２ステップの駐車経路である。また、第１ステップで、１回目の切り返しが行われる。

また、Ｓ１で駐車スペースの前縁部付近が車両位置である場合、Ｓ９で特定された駐車スペースの後縁部付近の車両位置まで移動する経路が第３ステップの駐車経路である。そして、車体が駐車スペースに平行になりステップＳ６でＹｅｓと判定されると全ステップの駐車経路が決定される。第１ステップ、及び、第２ステップからＳ６でＹｅｓと判定されるまでのステップ数の合計が切り返し回数となる。

＜次ステップ転舵開始位置＞
図９に基づき、次ステップ転舵開始位置について説明する。まず、用語を定義する。
・初期偏向角α：第１ステップ移動後の車体と駐車スペースのなす角
・最大操舵角時の車両偏向角β：最大操舵角の時の車両の偏向角（固定値）である。
・切り返し時の操舵角（最終切り返し以外）：最大操舵角
・切り返し回数ｎ＝初期偏向角α÷最大操舵角時の車両偏向角β （切り上げ）
・切り返し時の目標偏向角（最終）Ｘ
＝初期偏向角α−最大操舵角時の車両偏向角β×（切り返し数ｎ−１）
・最終切り返しの残偏向角＝最大操舵による車両偏向角−切り返し時の目標偏向角（最終）
図９（ａ）に示すように、第１ステップを移動すると駐車スペースとの間に初期偏向角αができる。１回の切り返し（ステップ）で最大操舵角時の車両偏向角βだけ偏向角が修正可能である。駐車スペースのシフト切り替え位置まで後退した時に、偏向角がゼロになっていれば前後方向を調整して終了する。しかし、駐車スペースが短い場合や車両偏向角β＞初期偏向角αの場合は、初期偏向角αをゼロに修正する２回以上の切り返しが必要になる。図では５回の切り返しが必要となっている。

図９（ｂ）は、初期偏向角αと切り返し回数の関係を示す図である。１回の切り返しで最大操舵角時の車両偏向角βだけ偏向角が修正され、その後、切り返しが行われる毎に、最大操舵角時の車両偏向角βずつ偏向角が修正される。５回目の切り返し時には、偏向角が最大操舵角時の車両偏向角β未満なので、残りの偏向角（切り返し時の目標偏向角（最終）Ｘ）を修正する。

なお、切り返し回数ｎは、駐車経路の算出時に求めた切り返し数と同じである。

図９（ｃ）に示すように、ｎ−１回の切り返しの後、残っている偏向角が、上記の切り返し時の目標偏向角（最終）Ｘである。切り返し時の目標偏向角（最終）Ｘをゼロに修正するには、最大操舵角による偏向角は必要ない。換言すると、１〜４回の切り返しに最大操舵による偏向角に対し余っている偏向角を分配することが可能である。この最大操舵による偏向角に対し余っている偏向角が「最終切り返しの残偏向角＝最大操舵による偏向角−切り返し時の目標偏向角（最終）」である。

数値を用いて算出例を説明する。
・初期偏向角α＝４５度
・最大操舵角時の車両偏向角β＝１０度
・切り返し回数ｎ＝４５÷１０＝５（切り上げ）
・切り返し時の目標偏向角（最終）＝４５−１０×（５−１）＝５度＝５０％
・最終切り返しの残偏向角＝１０−５＝５度＝約５０％
なお、切り返し時の目標偏向角（最終）と最終切り返しの残偏向角は車両偏向角βに対するパーセント表示に変換した。

本実施形態では最終切り返しの残偏向角を各切り返し経路に分配し、次ステップ転舵開始位置から転舵することで、切り返し数を増大することなく電動パワステの電気モータの負荷を増大させずに切り返しを行う。

図９（ｄ）は次ステップ転舵開始位置の算出方法を説明する図の一例である。
最終切り返しの残偏向角を切り返し数で割った角度が１回の切り返しに分配される偏向量である。次ステップ転舵開始位置はこの偏向量を転舵するために必要な距離Ｌにより決定される。転舵速度をＳ〔％／ｃｍ〕とする。
偏向量を移動するために必要な距離Ｌ＝偏向量÷Ｓ
したがって、駐車スペースの前縁部又は後縁部からＬだけ手前の位置が次ステップ転舵開始位置となる。Ｓ〔％／ｃｍ〕＝０．５〔％／ｃｍ〕とすると
・偏向量＝５０％÷５（切り返し数）＝１０％
・偏向量を移動するために必要な距離Ｌ＝１０％÷０．５〔％／ｃｍ〕＝２０〔ｃｍ〕
したがって、駐車スペースの前縁部又は後縁部からＬだけ手前の位置から次ステップのための転舵を開始する。これにより、シフト切り換え位置の（車両の停止中に）転舵量を低減できる。

〔動作手順〕
図１０は、駐車支援装置１００の動作手順の一例を示すフローチャート図である。図１１は、次ステップ転舵開始位置と操舵について説明する図の一例である。

運転者は、車両が駐車スペースに接近すると、駐車支援開始スイッチ１５を押下する（Ｓ１１０）。この時の車両の後輪車軸中央が原点である。

次に、自車両が移動する間、駐車空間検出部３１は駐車スペース長を含む駐車スペースを検出する（Ｓ１２０）。

車両が支援開始位置Ｓに到達すると、案内作成部３４が音で運転者に通知するので、運転者は車両を停止する。駐車スペースが検出できると、駐車経路算出部３２は駐車経路を算出する（Ｓ１３０）。駐車経路の算出については図７で説明した。

次に、次ステップ転舵開始位置決定部３５は、次ステップ転舵開始位置を決定する（Ｓ１４０）。次ステップ転舵開始位置の決定については図１０（ｂ）にて説明する。

次ステップ転舵開始位置を決定し、運転者がシフトレバーポジションをＲに操作すると、駐車支援装置１００は駐車支援を開始する。図１１（ａ）に示すように、操舵角制御部３３は駐車経路を自車両が走行するように操舵角を制御する（Ｓ１５０）。

操舵角制御部３３は、駐車完了位置に到達したか否か判定する（Ｓ１６０）。駐車完了位置に到達した場合、駐車支援は終了する（Ｓ２１０）。

駐車完了位置に到達するまでの間に、図１１（ｂ）に示すように、車両は次ステップ転舵開始位置に到達する（Ｓ１７０）。

操舵角制御部３３は、車輪速センサの信号に基づき次ステップ転舵開始位置に到達したことを検出し、次ステップ転舵開始位置からステップの終了まで転舵する（Ｓ１８０）。

操舵角制御部３３は、車両がシフト切り換え位置に到達したことを検出する（Ｓ１９０）。駐車支援ＥＣＵは、シフトポジションをＤからＲ、又は、ＲからＤに切り換える（Ｓ２００）。また、図１１（ｃ）に示すように、転舵のため残りの操舵角を切ります。

この後処理はステップＳ１５０に戻り、次ステップの駐車経路に基づく駐車支援が行われる。次ステップでも同様に、次ステップ転舵開始位置から次ステップのための転舵を開始する。これにより、電動パワステのモータが過熱することを抑制できる。

図１０（ｂ）の次ステップ転舵開始位置の算出について説明する。次ステップ転舵開始位置決定部３５はまず、「切り返し回数が２回以上 かつ 切り返しの目標偏向角（最終）が１００％でない」か否かを判定する（Ｓ１４０１）。２回は、電動パワステのモータに負荷が加わるおそれがあることを検出する閾値である。２回は一例であって、モータ性能や車重などにより設計される。「切り返し時の目標偏向角（最終）が１００％でない」とは、切り返し時の目標偏向角（最終）が１０度（＝最大操舵角時の車両偏向角β）だと、最終切り返しの残舵角を分配できないためである。

ステップＳ１４０１の判定がＹｅｓの場合、次ステップ転舵開始位置決定部３５は次ステップ転舵開始位置からシフト切り換え位置までの偏向量を算出する（Ｓ１４０２）。

そして、操舵速度から次ステップ転舵開始位置を算出する（Ｓ１４０３）。次ステップ転舵開始位置は全てのステップに共通でよいが、次ステップ転舵開始位置は全てのステップに共通である必要もない。例えば、あとの切り返しほど次ステップ転舵開始位置を早めてもよいし、前進時又は後退時の次ステップ転舵開始位置を早めてもよい。

ステップＳ１４０１の判定がＮｏの場合、次ステップ転舵開始位置を決定する必要がないので、次ステップ転舵開始位置決定部３５はシフト切り換え位置を次ステップ転舵開始位置に決定する（Ｓ１４０４）。

図１１（ａ）は、前方に切り返し中の車両を示している。
車両状態 → 走行中
スタリング状態 → 保舵（左への一定の舵角を維持）
シフト状態 → 一定（Ｄ）
図１１（ｂ）は次ステップ転舵開始位置に到達した車両の状態を示している。
車両状態 → 走行中
スタリング状態 → 次ステップ用の転舵開始（右に操舵）
シフト状態 → 一定（Ｄ）
図１１（ｃ）はシフト切り換え位置に到達した車両の状態を示している。
車両状態 → 停車中
スタリング状態 → シフト切り替え後、転舵（右に切り増し）
シフト状態 → 切り替え案内（Ｄ→Ｒ）
〔車庫入れ時について〕
本実施形態では縦列駐車の切り替えについて説明したが、車庫入れに生じうる切り返しについても同様に説明できる。

図１２は、車庫入れにおける従来の切り返しについて説明する図の一例である。
図１２（ａ）：駐車支援装置１００は、駐車スペースを検出して目標駐車位置に移動する駐車経路を算出する。進行方向の右側に障害物があり、車庫入れするには何回かの切り返しが必要である。駐車支援装置１００は、超音波センサや前方カメラにより障害物を検出して、切り返しに使用できる空間を検出する。支援開始位置Ｓに到達した車両は、切り返しのためステアリングを左方向に操舵する（据え切りする）。また、シフトポジションをＲに設定する。
図１２（ｂ）：シフト切り替え位置まで後退する。シフト切り替え位置にてステアリングを右方向に操舵する（据え切りする）。また、シフトポジションをＤに設定する。
図１２（ｃ）：シフト切り替え位置まで前進する。シフト切り替え位置にてステアリングを左方向に操舵する（据え切りする）。また、シフトポジションをＲに設定する。

このように駐車支援装置１００は、算出された駐車経路にしたがって、シフト切り替え位置で転舵し切り返しを繰り返す。

図１３は、車庫入れにおける本実施形態の切り返しについて説明する図の一例である。駐車支援装置１００は、駐車スペースと障害物を検出して、支援開始位置に到達するまでに切り返しを含む駐車経路を算出する。そして、駐車経路上の次ステップ転舵開始位置を決定する。次ステップ転舵開始位置は、縦列駐車と同様に初期偏向角α等から求めることができる。
図１３（ａ）：次ステップ転舵開始位置に到達すると、次ステップ用の転舵を開始する。次ステップ転舵開始位置からシフト切り換え位置までは、次ステップのために転舵を継続する。
車両状態 → 走行中
スタリング状態 → 次ステップ用の転舵（左）
シフト状態 → 一定（Ｄ）
図１３（ｂ）：シフト切り換え位置では切り増しする。転舵終了後、駐車支援装置１００は次ステップ転舵開始位置まで保舵したまま後退する。
車両状態 → 停車中
スタリング状態 → シフト切り替え後転舵
シフト状態 → 切り替え案内（Ｄ→Ｒ）
図１３（ｃ）：次ステップ転舵開始位置にて転舵を開始する。次ステップ転舵開始位置からシフト切り換え位置までは、次ステップのために転舵を継続する。
車両状態 → 走行中
スタリング状態 → 次ステップ用の転舵（右）
シフト状態 → 一定（Ｒ）
図１３（ｄ）：シフト切り換え位置では切り増しする。
車両状態 → 停車中
スタリング状態 → シフト切り替え後転舵
シフト状態 → 切り替え案内（Ｒ→Ｄ）
このように、車庫入れにおいても切り返しが必要な場合は、次ステップ転舵開始位置にて転舵を開始することで電動パワステのモータが過熱することを抑制できる。

１１ 超音波センサ
１２ クリアランスソナー（前）
１３ クリアランスソナー（後）
１４ 駐車支援ＥＣＵ
１５ 駐車支援開始スイッチ
１６ 後方カメラ
１７ ディスプレイ
１８ スピーカ
１９ 電動パワステＥＣＵ
１００ 駐車支援装置

Claims (4)

1. 操舵を支援する駐車支援装置であって、
   駐車スペースを検出する駐車スペース検出手段と、
   所定の駐車開始位置から駐車スペースに移動し、操舵方向を切り替える切り返しを行ってから目標駐車位置に移動する駐車経路を算出する駐車経路算出手段と、
   前進と後退を切り替える位置よりも手前の、前記位置で行われる転舵の転舵開始位置を決定する転舵開始位置決定手段と、
   前記駐車経路に基づいて操舵手段を制御すると共に、前記転舵開始位置にて転舵を開始する操舵制御手段と、
   を有することを特徴とする駐車支援装置。
2. 前記駐車経路に含まれる切り返し回数が閾値以上の場合に限り、前記転舵開始位置決定手段は前記位置よりも手前を前記転舵開始位置に決定する、
   ことを特徴とする請求項１記載の駐車支援装置。
3. 前記駐車経路に含まれる切り返し回数が閾値以上でない場合、前記転舵開始位置決定手段は前記位置を前記転舵開始位置に決定する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の駐車支援装置。
4. 前記駐車スペースへの後退を開始する後退開始位置から駐車スペースに最初に進入する際の駐車スペースと車体の最大のなす角をα、
   最大操舵時の車両偏向角をβ、切り返しを除く切り返し時の操舵角を最大操舵角β、切り返し回数をｎとし、
   最終の切り返し時の目標偏向角＝α−β×（ｎ−１）
   最終の切り返しの偏向角＝最大操舵による偏向角−最終の切り返し時の目標偏向角
   偏向量＝最終の切り返しの残偏向角÷（ｎ−１）
   距離Ｌ＝偏向量÷転舵速度、とした場合、
   前記転舵開始位置決定手段は、前記位置よりも距離Ｌ手前を前記転舵開始位置に決定する、ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の駐車支援装置。

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