JP2017001457A - 車両用駐車支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動駐車のための速度制御を、制動力の解除速度に関係なく即座に開始する。【解決手段】車両１５を目標駐車位置Ｏの近傍位置Ｑに停止させて、トルク変動量算出部５０が車両１５の車速Ｖの変化とエンジンの状態、およびブレーキストローク量Ｂｓに基づいて、車両１５が平担路を所定車速Ｖ０で走行しているときに発生する基準トルクに対するトルク変動量Ｔｓｕｍを算出する。次に、必要制駆動力算出部７０が、算出されたトルク変動量Ｔｓｕｍに基づいて、車両１５を目標駐車位置Ｏに向けて自動走行させた際に、所定車速Ｖ０を得るために、車両１５に加える必要がある制駆動力Ｆを算出する。そして、自動駐車実行部８０が、算出された制駆動力Ｆを車両１５に加えることによって、車両１５を所定車速Ｖ０で自動走行させる。【選択図】図１

Description

本発明は、予め指定された目標駐車位置まで、車両を自動運転させる車両用駐車支援装置に関するものである。

昨今、車両を所定の駐車位置に駐車する際に、目標駐車位置を指定、もしくは自動的に検出して、車両を現在位置から目標駐車位置まで自動運転させ自動駐車を行う車両用駐車支援装置が実用化されている。

このような車両用駐車支援装置においては、目標駐車位置の近傍で、ブレーキ操作によって車両を停止させた後、ブレーキを解除したときに、車両が動き出した瞬間の制動力に基づいて路面勾配を推定して、推定された路面勾配に応じて、自動駐車の際に必要な速度制御を行う速度制御方法が用いられている（例えば特許文献１）。

特開２００４−３５２１１７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された車両用駐車支援装置では、停止した車両の制動力を徐々に解除した際に、車両が動き出したことを検出して自動駐車のための速度制御を開始する構成になっている。したがって、車両が停止した後でブレーキペダルを緩めたときに、車両が動き出すのを待たないと駐車支援のための速度制御が開始されなかった。そのため、制御を開始するまでの遅れ時間が発生するという問題があった。

また、停止した後で制動力を一気に解除したときには、車両が動き出す際のブレーキペダルの操作量が０になっているため、制御を行うために必要な、車両が動き出す際の制動油圧を正確に算出することができなかった。そのため、例えば、急な下り勾配路や急な上り勾配路において、一時停止した後に駐車を行う場合には、路面の勾配を的確に推定することができず、適切な速度制御を行うことができないという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、自動駐車のための速度制御を、制動力の解除速度に関係なく即座に開始することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、本発明に係る車両用駐車支援装置は、目標駐車位置まで車両を自動走行させる車両用駐車支援装置であって、前記車両を走行させて、前記目標駐車位置の近傍位置で停止させた際に生じる前記車両の車速の変化と前記車両のスロットル開度とエンジン回転数とに基づいて、前記車両が平担路を所定車速で走行しているときに発生する駆動トルクおよび制動トルクに対するトルク変動量を算出するトルク変動量算出部と、前記トルク変動量に基づいて、前記車両を前記近傍位置から前記目標駐車位置まで、前記所定車速で自動走行させるために、前記車両に加える必要がある制駆動力を算出する必要制駆動力算出部と、前記車両に前記制駆動力を加えて、前記所定車速で前記目標駐車位置まで自動走行させる自動駐車実行部と、を有することを特徴とする。

このように構成された本発明に係る車両用駐車支援装置によれば、前記した構成としたため、車両を目標駐車位置の近傍位置に停止させたときに、トルク変動量算出部が車両の車速の変化とエンジンの状態、およびブレーキストローク量に基づいて、車両が平担路を所定車速で走行しているときに発生する基準トルクに対するトルク変動量を算出する。次に、必要制駆動力算出部が、先に算出されたトルク変動量に基づいて、車両を停止位置から目標駐車位置に向けて自動走行させた際に、所定車速を得るために、車両に加える必要がある制駆動力を算出する。そして、自動駐車実行部が、算出された制駆動力を車両に加えることによって、車両を所定車速で自動走行させる。したがって、車両の停止位置の勾配状態に関わらず、車両を停止させた直後には、自動駐車を行う際に車両を所定車速で移動させるために必要な制駆動力を算出することができるため、自動駐車時の速度制御を即座に開始することができる。

本発明の１実施形態である実施例１に係る車両用駐車支援装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 実施例１に係る車両用駐車支援装置の具体的な機器構成を示すハードウェアブロック図である。 実施例１の車両用駐車支援装置によって行われる自動駐車の一連の流れについて説明する図である。 トルク変動量算出部においてトルク変動量を算出する方法について説明する図であり、車両が平坦路に続く上り勾配を走行している様子を示す図である。 車両が図４Ａの路面を走行して、勾配の途中でブレーキをかけて停止した際の車速の時間変化の一例を示すグラフである。 車両のトルク変動比について説明するグラフである。 車両のスロットル開度と発生するエンジントルクの関係の一例を示すグラフである。 トルク変動量算出部においてトルク変動量を算出する方法について説明する図であり、車両が平坦路に続く下り勾配を走行している様子を示す図である。 車両のブレーキストローク量と発生する制動トルクの関係の一例を示すグラフである。 自動駐車開始直後に発生させる初期制動力または初期駆動力の算出方法について説明する図である。 車両が停止する直前のトルク変動量を記憶するタイミングについて説明する図であり、（ａ）は車速の変化の一例を示す図である。（ｂ）は減速度の変化の一例を示す図である。（ｃ）は停止するのに要する距離の変化の一例を示す図である。（ｄ）は車両が下り勾配路を下って停止する直前の制動力方向のトルク増加量の変化の一例を示す図である。 実施例１に係る車両用駐車支援装置で行われる処理の全体の流れを示すフローチャートである。 トルク変動量算出処理の流れを示すフローチャートである。 初期制動力算出処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明に係る車両用駐車支援装置の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。

本実施例は、本発明の車両用駐車支援装置を車両に実装して、車両の駐車動作を支援するシステムを構成したものである。
（実施例の装置構成の説明）

まず、本装置の構成について図１と図２を用いて説明する。本実施例の車両用駐車支援装置１０は、図１に示すように、車両１５に設置されて、車両１５の周囲を監視して、目標駐車位置の検出と周囲の障害物の検出を行う周囲監視部２０と、車両１５の運転者の自動駐車開始スイッチ８０ｂ（図２）の操作を検出することによって、自動駐車開始の指示を検出する自動駐車開始スイッチ操作検出部３０と、運転者のブレーキ操作を検出するブレーキスイッチ９０ｃ（図２）を有するブレーキ操作検出部４０と、車両１５が目標駐車位置Ｏ（図３）の近傍位置Ｑ（図３）で停止した際に、近傍位置Ｑまで走行したときの車両１５の車速の変化に基づいて、車両１５が平坦路をクリープ状態で走行している際に発生する基準トルクＴ０に対するトルク変動量Ｔｓｕｍを検出するトルク変動量算出部５０と、検出されたトルク変動量Ｔｓｕｍを記憶するトルク変動量記憶部６０と、記憶されたトルク変動量Ｔｓｕｍに基づいて、車両１５を、目標駐車位置Ｏの近傍位置Ｑから目標駐車位置Ｏまで、車両１５が平坦路をクリープ状態で走行しているときの車速である所定車速Ｖ０で走行させるために車両１５に加える必要がある制駆動力Ｆを算出する必要制駆動力算出部７０と、車両１５を目標駐車位置Ｏまで自動運転によって移動させる自動駐車実行部８０と、からなる。

なお、車両１５は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンに代表される内燃機関からなるエンジン本体９４ｂ（図２）を有して、その出力は、図１，図２に非図示のトルクコンバータを介して変速機本体９６ｂ（図２）に伝達されるものとする。そして、運転者がアクセルペダルを踏んでいないとき、すなわち、エンジン本体９４ｂがアイドリング状態にあるときであっても、クリープ力によって、車両１５は微速で移動できるものとする。

ここで、周囲監視部２０は、車両１５の周囲を撮像する複数のカメラを有している。詳しくは後述する。

トルク変動量算出部５０には、車両１５の車速を検出する車速検出部２４が接続されている。

トルク変動量記憶部６０には、車両１５の車速を検出する車速検出部２４と、車両１５が制動状態にあるとき、車両１５の停止距離を推定する停止距離推定部４２が接続されている。

また、自動駐車実行部８０は、さらに、自動運転の開始を判断する自動駐車開始判断部８２と、目標駐車位置Ｏを設定する目標駐車位置設定部８４と、車両１５の移動を制御する車両移動制御部８６と、自動駐車が完了したか否かを判断する駐車完了判断部８８と、車両１５の制動力の制御を行うブレーキ制御部９０と、車両１５の操舵角の制御を行うステアリング制御部９２と、車両１５のエンジン回転数等の制御を行うエンジン制御部９４と、車両１５のシフトポジションや変速比等の制御を行う変速機制御部９６と、を有している。

図２は、車両用駐車支援装置１０を構成するハードウェア要素を示すハードウェアブロック図である。

車両用駐車支援装置１０は、図２に示すように、車両１５に敷設されたＣＡＮバス１１０に接続された、車両用駐車支援装置１０が備える各制御モジュールに対して制御指令を送る、カメラＥＣＵ２０ａと、自動駐車システム制御ＥＣＵ８０ａと、ブレーキＥＣＵ９０ａと、電動パワステＥＣＵ９２ａと、エンジンＥＣＵ９４ａと、Ａ／Ｔ ＥＣＵ９６ａと、を有している。

カメラＥＣＵ２０ａには、車両１５の前端を含む前方直近領域を撮影する前方カメラ２０ｂと、車両の左端を含む左方直近領域を撮影する左方カメラ２０ｃと、車両の後端を含む後方直近領域を撮影する後方カメラ２０ｄと、車両の右端を含む右方直近領域を撮影する右方カメラ２０ｅと、がそれぞれ接続されている。そして、カメラＥＣＵ２０ａは、これらのカメラの撮像動作を制御する。

カメラＥＣＵ２０ａには、さらに、車両１５の運転者が車両用駐車支援装置１０の動作状況を確認するためのディスプレイ２２が接続されている。

自動駐車システム制御ＥＣＵ８０ａには、車両１５の運転者が容易に操作できる位置に設けられた、自動駐車の開始を指示する自動駐車開始スイッチ８０ｂと、予期しない障害物の進入等によって自動駐車機能が停止した際に、運転者にその旨を報知する制御停止報知ブザー８０ｃが、それぞれ接続されている。そして、自動駐車システム制御ＥＣＵ８０ａは、車両用駐車支援装置１０の全体の動作を司る。

ブレーキＥＣＵ９０ａには、各タイヤ９０ｂに備えられたブレーキ装置（非図示）が接続されており、車両１５の制動力の制御を行う。また、ブレーキＥＣＵ９０ａは、運転者がブレーキ操作を行ったことを検出するブレーキスイッチ９０ｃの出力と、ブレーキ操作時のブレーキペダルの踏込量を検出するブレーキストロークセンサ９０ｄの出力をモニタするようになっている。

電動パワステＥＣＵ９２ａには、パワステモータ９２ｂが接続されており、駐車動作を行う際に、パワステモータ９２ｂの回転方向と回転量を制御して、車両１５の操舵制御を行う。

エンジンＥＣＵ９４ａには、車両１５のエンジン本体９４ｂが接続されており、エンジン回転数の制御を行う。また、エンジンＥＣＵ９４ａは、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ９４ｃの出力と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ９４ｄの出力をモニタするようになっている。

また、Ａ／Ｔ ＥＣＵ９６ａには、車両１５の変速機本体９６ｂが接続されており、シフトポジションの制御を行う。
（自動駐車の流れの説明）

次に、図３を用いて、車両用駐車支援装置１０で行われる自動駐車の一連の流れについて説明する。

周囲監視部２０は、車両１５の周囲の画像を常時撮像しながら、駐車可能な位置の検出を行う。具体的には、路面に描かれた駐車枠のうち車両が駐車していない駐車枠の位置や、駐車枠が描かれていないが、車両１５が停車可能な路面上のスペースが検出される。なお、車載カメラで撮像された画像の中から車両周囲の駐車可能なスペースを検出する技術は、昨今数多く提案されているため、詳細な説明は省略する。

車両１５の運転者は、車両１５を駐車させる必要があるときに、図３に示すように、駐車枠１００の近傍位置Ｑまで、移動経路Ｐ１に沿って車両１５を移動させて停止させる。その後、運転者が目標駐車位置Ｏを指定、もしくは、車両用駐車支援装置１０が自動的に目標駐車位置Ｏを設定する。そして、自動駐車実行部８０（図１参照）の作用によって自動駐車機能が作動する。すると、車両１５は自動駐車経路Ｐ２に沿って移動して、目標駐車位置Ｏに自動駐車する。

このとき、車両用駐車支援装置１０は、車両１５のトランスミッション（変速機）と、操舵角と、車速を制御する。なお、自動駐車を行っている際、車両１５は所定車速Ｖ０を保つように速度制御される。ここで、所定車速Ｖ０は、例えば、車両１５が平担路をクリープ状態で走行しているときの車速に設定される。

なお、自動駐車実行部８０で駐車動作を行っている最中に運転者がブレーキを操作した際には、安全のため、車両１５はその場で停止するものとする。また、周囲監視部２０は、自動駐車実行部８０が自動駐車動作を行っている間、常に車両１５の周囲の障害物検出を行う。そして、車両１５と接触する可能性のある障害物が検出されたときには、ブレーキ制御部９０の作用によって、即座に車両１５を停止させるものとする。車両１５が停止したときには、前述した制御停止報知ブザー８０ｃ（図２）が鳴動して、自動駐車機能が停止したことを車両１５の運転者に報知する。

車両１５の移動中の操舵制御は、具体的には、自動駐車実行部８０において、目標駐車位置設定部８４で設定された目標駐車位置Ｏに基づいて算出された目標移動経路に基づいて行われる。そして、目標移動経路を辿るために必要な操舵角が算出されて、目標移動経路と、過去の車速と操舵角を積分して得られる車両１５の現在位置との差分値、および、目標操舵角を演算するための各種係数に基づいて操舵角の補正を行いながら、目標移動経路を辿るように操舵角が制御される。

そして、決定された目標操舵角と実際の操舵角との差分値、および、操舵角サーボ量を演算するための各種係数に基づいて、図２に示すパワステモータ９２ｂに流す電流値を算出して、電動パワステＥＣＵ９２ａに出力する。

図２に示す電動パワステＥＣＵ９２ａは、指示された電流をパワステモータ９２ｂに流して、車両１５の操舵角を制御する。

なお、移動経路Ｐ１は、図４Ａに示すように平坦路とそれに続く上り勾配路、または図５Ａに示すように平坦路とそれに続く下り勾配路からなる。そして、近傍位置Ｑは、上り勾配路の途中または下り勾配路の途中にあるとする。

以下、車両１５が平坦路とそれに続く上り勾配路を前進して、近傍位置Ｑで停止した後、自動駐車経路Ｐ２を後退状態で進行して目標駐車位置Ｏまで移動する場合と、車両１５が平坦路とそれに続く下り勾配路を前進して、近傍位置Ｑで停止した後、自動駐車経路Ｐ２を後退状態で進行して目標駐車位置Ｏまで移動する場合とに分けて、車両用駐車支援装置１０の作用を説明する。
（上り勾配路を前進して停止した後、後退して駐車する際の動作の説明）

まず、図４Ａに示す上り勾配路における車両用駐車支援装置１０の動作について説明する。

自動駐車を開始するにあたり、運転者は、自ら車両１５を運転して、図３に示す目標駐車位置Ｏの近傍位置Ｑまで車両１５を移動させて停止させる。目標駐車位置Ｏと近傍位置Ｑとの位置関係に特別な制約はないが、車両１５を後退させて目標駐車位置Ｏに駐車できるように、近傍位置Ｑは、車両１５が目標駐車位置Ｏを通り越した位置とするのが望ましい。そして、車両１５が近傍位置Ｑまで移動する際に車両１５に発生する駆動力と、車両１５が近傍位置Ｑに停止する際に車両１５に発生する減速度をそれぞれ算出することによって、車両１５が平坦路をクリープ状態に相当する車速で走行しているときに発生する基準トルクＴ０に対するトルク変動量Ｔｓｕｍを推定する。

図４Ａは、車両１５を自動駐車させる場面の一例を示す図である。すなわち、車両１５が平坦路を前進した後、時刻ｔ＝ｔ０において上り勾配路に差し掛かり、その後、上り勾配路を前進して、時刻ｔ＝ｔ１において、近傍位置Ｑにおいて停止した様子を示している。

図４Ｂは、車両１５が図４Ａの挙動をとった際に、車速検出部２４で検出される車速Ｖの変化を示すグラフである。すなわち、車両１５が平坦路を車速Ｖで前進して、時刻ｔ＝ｔ０で上り勾配路に差し掛かった後、車速Ｖが減少して（図４Ｂの点Ａ１と点Ａ２の間）、時刻ｔ＝ｔ１において車速Ｖｂになったところで、ブレーキを踏んで停止した（図４Ｂの点Ａ２と点Ａ３の間）様子を示している。

図４Ｃは、車両１５の速度比（出力軸回転速度と入力軸回転速度の比）に対する、車両１５の変速機に生じるトルク比（トルクコンバータの入力軸トルクと出力軸トルクの比）の変化を示すグラフである。トルク比τは、車速比ｅが０のときに最大値２程度の値となり、車速比ｅの増大とともに減少して、車速比ｅが０．８５付近でトルク比τは１となる。そして、その後、車速比ｅが１になるまで、トルク比τは１を維持する。

図４Ｃに示すように、車両１５の車速が減少する（車速比ｅが小さくなる）と、車速の減少に伴ってトルク比τが増加する。そして、その変化率がトルク増加係数Ｋａを表す。図４Ｃの例は、車両１５の車速Ｖに対応する車速比がｅ１であるときにトルク比がτ１であることを示している。また、車速Ｖｂ（Ｖｂ＜Ｖ）に対応する車速比がｅ２であるときにトルク比がτ２であることを示している。

車両１５のトルク変動量Ｔｓｕｍは、アクセルを踏んでいないとき（スロットル開度＝０）、すなわち、クリープ状態で車両１５が移動しているときに発生する駆動トルクＴ１（＝基準トルクＴ０）と、ブレーキを踏んで車両１５を減速させた際に発生する減速トルクＴ２と、アクセルを踏んでいる（スロットル開度≠０）ときに発生する駆動トルクＴ３を用いて、式１で算出することができる。
Ｔｓｕｍ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３ （式１）

このうち、駆動トルクＴ１（＝基準トルクＴ０）は、車両１５が平坦路をクリープ状態で前進している際の車速である所定車速Ｖ０と、車両１５の実際の車速Ｖを用いて、式２で算出することができる。
Ｔ１＝（Ｖ０―Ｖ）＊Ｋａ （式２）

ここで、Ｋａは前述したトルク増加係数を示す。トルク増加係数Ｋａは、図４Ｃのグラフの傾き、すなわち、式によって算出された値である。
Ｋａ＝（τ２−τ１）/（ｅ１−ｅ２） （式３）

また、減速トルクＴ２は、車両１５の減速度Ａｂと、車両１５の車両重量Ｍと、から算出することができる。ここで、減速度Ａｂは、式４で算出することができる。
Ａｂ＝（Ｖ−Ｖｂ）／（ｔ１−ｔ０） （式４）

また、車両重量Ｍは、乗員数や荷物量によって変化するが、乗員数や荷物量による重量増加は、減速度Ａｂの増加となって表れるため、ここでは車両重量Ｍとして、予め定めた基準となる重量を利用すればよい。基準となる重量としては、例えば、車両重量と運転者１人の重量を加えた重量を用いればよい。

そして、減速トルクＴ２は、式５によって算出される。
Ｔ２＝Ａｂ＊Ｍ （式５）

移動経路Ｐ１に含まれる上り勾配路の勾配が大きいときには、車両１５を近傍位置Ｑまで移動させるために、車両１５の運転者はアクセルを踏み込む必要がある。したがって、車両１５には、アクセルを踏み込んだ分に相当する駆動トルクＴ３の増加が発生する。この駆動トルクＴ３は、スロットル開度Ｏｐとエンジン回転数Ｅｎとから、図４Ｄを用いて推定することができる。

図４Ｄに示すように、発生するエンジントルクＴは、例えばエンジン回転数４０００ｒｐｍ付近でピークを持ち、スロットル開度Ｏｐとエンジン回転数Ｅｎとから一意に決定される。したがって、図４Ｄに示す、スロットル開度Ｏｐ毎のエンジン回転数ＥｎとエンジントルクＴの関係を、トルク変動量算出部５０（図１）にマップ形式で記憶しておき、必要に応じて、スロットル開度Ｏｐとエンジン回転数Ｅｎに対応するエンジントルクＴを参照して、そのときに発生しているエンジントルクＴを推定することができる。なお、図４Ｄに示す特性は車両によって異なるため、車両毎の特性を用意しておく必要がある。

次に、必要制駆動力算出部７０で行う、車両１５をクリープ状態で移動させるために必要な制駆動力Ｆの算出方法について説明する。

図４Ａに示す場面にあるとき、目標駐車位置Ｏの近傍位置Ｑにおいて、車両１５の制動力を解除すると、車両１５は増速して上り勾配路を後退する。そして、そのままの状態を維持すると車速が増加してしまうため、目標駐車位置Ｏに至る自動駐車経路Ｐ２（図３）を辿ることができなくなってしまう。

そのため、自動駐車経路Ｐ２を辿る際には、車両１５に適切な制駆動力Ｆ（この場合は制動力）を作用させる必要がある。以下、必要な制駆動力Ｆを発揮させるためのブレーキ液圧Ｂの算出方法について説明する。

平坦路において車両１５がクリープ状態で後退する際に、所定車速Ｖ０を維持するために必要なブレーキ液圧がＢ０であったとする。このとき、車両１５が停止した近傍位置Ｑが上り勾配路であったときには、後退時の車速をクリープ状態の所定車速Ｖ０とするために、ブレーキ液圧Ｂ０に対して、車両１５が近傍位置Ｑに停止したときに発生したトルク変動量Ｔｓｕｍに応じたブレーキ液圧分を増圧させる必要がある。

すなわち、必要なブレーキ液圧Ｂ１は、式（６）で算出される。
Ｂ１＝Ｂ０＋Ｔｓｕｍ＊Ｋｂ （式６）
ここで、Ｋｂは制動力増加係数を表している。この制動力増加係数Ｋｂは車両毎に異なるため、予め、式６の関係式を車種毎に算出して、図６に示す制駆動力算出マップＭｐを生成して必要制駆動力算出部７０（図１）に記憶しておく必要がある。

なお、図６からわかるように、駆動力側のトルク変動量Ｔｓｕｍが正の値であるときは、上り勾配が大きい路面であるときほど（図６の右方向ほど）、その上り勾配路を下って自動駐車を行う際に、クリープ状態の車速を維持するために、より高いブレーキ液圧Ｂをかける必要があることがわかる。
（下り勾配路を前進して停止した後、後退して駐車する際の動作の説明）

次に、図５Ａに示す路面状態であるときの動作について、同様に説明する。車両１５を目標駐車位置Ｏの近傍位置Ｑまで移動させて停止させた際には、前述した上り勾配路において算出したトルク変動量Ｔｓｕｍに加えて、車両１５の制動に伴う制動トルクＴ４が発生する。したがって、下り勾配路におけるトルク変動量Ｔｓｕｍは、式７で算出することができる。
Ｔｓｕｍ＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３−Ｔ４ （式７）

ここで、車両１５の後方に働く力、すなわち、上り勾配路の抵抗を受けている場合に作用する力をプラス、車両１５の後方に働く力、すなわち、下り勾配路の抵抗を受けている場合に作用する力をマイナスした。したがって、車両１５に制動力が作用したときは、制動トルクＴ４の分だけトルク減少量となるマイナスの力が作用するため、トルク変動量Ｔｓｕｍが小さくなる。すなわち、式７において、駆動トルクＴ１，Ｔ３および減速トルクＴ２は正の値として加算されて、制動トルクＴ４は負の値として加算される。

なお、制動トルクＴ４は、下り勾配路で車両１５を停止させるために発生させた制動トルクＴｂを表しており、例えば図５Ｂに示すように、ブレーキストローク量Ｂｓに応じて単調に増大する量となる。

この制動トルクＴ４（Ｔｂ）は、例えば、図５Ｂをマップ形式で記憶しておき、ブレーキストロークセンサ９０ｄ（図２）で検出したブレーキストローク量Ｂｓに対応する制動トルクＴｂを読み取ることによって、容易に算出することができる。なお、図５Ｂに示した特性は車種毎に異なるため、車両毎に専用のマップを作成しておく必要がある。

次に、必要制駆動力算出部７０（図１）で行う、車両１５をクリープ状態で移動させるために必要な制駆動力Ｆの算出方法について説明する。

図５Ａに示す場面にあるとき、目標駐車位置Ｏの近傍位置Ｑにおいて、車両１５の制動力を解除すると、車両１５は増速して、そのまま下り勾配を下ってしまうため、目標駐車位置Ｏに至る自動駐車経路Ｐ２（図３）を辿ることができなくなってしまう。

そのため、自動駐車経路Ｐ２を辿る際には、車両１５に適切な制駆動力Ｆ（この場合は駆動力）を作用させる必要がある。以下、必要な制駆動力Ｆを発揮させるためのスロットル開度の算出方法について説明する。

この場合には、先に説明した図６を、トルク変動量Ｔｓｕｍが負の値となる領域にまで拡大することによって使用することができる。すなわち、図５Ａの場面にあるときは、式７によって算出したトルク変動量Ｔｓｕｍが負の値となるため、近傍位置Ｑで停止した後、下り勾配路を後退しながら登って自動駐車を行う際には、車両１５のスロットルを開いて駆動力を発生させて、クリープ状態の車速を維持するために、適切なスロットル開度Ｏｐを与える必要がある。そして、そのときのスロットル開度Ｏｐは、図６の第３象限Ｑ３の領域の特性を参照して算出することができる。
（自動駐車開始時に与える制駆動力Ｆの算出方法の説明）

車両１５が上り勾配路または下り勾配路を走行して停止した後、自動駐車制御を開始して、その勾配路を後退する際には、運転者は車両１５のアクセル，ブレーキ操作を行わないため、車両１５を、平坦路をクリープ状態で走行しているときの車速である所定車速Ｖ０で移動させるためには、車両１５に対して所定の制駆動力Ｆを加える必要がある。制駆動力Ｆの算出は必要制駆動力算出部７０（図１）で行うが、以下、その制駆動力Ｆを算出する方法について説明する。

まず、トルク変動量算出部５０（図１）において、車両１５が上り勾配路または下り勾配路を走行して停止した際に、停止する直前のトルク変動量Ｔｓｕｍを算出して、トルク変動量記憶部６０に記憶する。

図７（ａ）〜（ｄ）は、車両１５が停止する直前の時刻ｔにおけるトルク変動量Ｔｓｕｍ（ｔ）を算出して記憶するタイミングを説明する図である。図７（ａ）に示すように、車速検出部２４（図１）で検出される、時刻ｔにおける車両１５の車速Ｖ（ｔ）は、停止直前にはほぼ単調に減少して、時刻ｔ１で停止する。

このとき、時刻ｔにおける車両１５の減速度Ａｂ（ｔ）は、車速Ｖ（ｔ）を時間微分することによって、図７（ｂ）のように算出される。

図７（ｃ）は、停止距離推定部４２（図１）において、時刻ｔにおける車速Ｖ（ｔ）と減速度Ａｂ（ｔ）から推定される、車両１５が停止するまでに要する距離Ａ（ｔ）を示す。

図７（ｄ）は、トルク変動量算出部５０（図１）で算出されるトルク変動量の一例である。特に、車両１５が下り勾配路を下っているとき（図５Ａ）は、このトルク変動量Ｔｓｕｍ（ｔ）は制動力方向のトルク増加量となる。一方、図７（ｄ）には図示しないが、車両１５が上り勾配路を登っているときは、トルク変動量Ｔｓｕｍ（ｔ）は駆動力方向のトルク増加量となる。

ここで、必要制駆動力算出部７０（図１）において、自動駐車制御を開始した際に車両１５に与える制駆動力Ｆを算出するためには、車両１５が停止する直前のトルク変動量Ｔｓｕｍ（ｔ）を利用する必要がある。したがって、図７（ｄ）に示したトルク変動量Ｔｓｕｍ（ｔ）を記憶しておく必要がある。

このとき、原理的には車両１５が停止する直前のトルク変動量Ｔｓｕｍ（ｔ）を記憶すればよいが、停止直前の運転者の操作によっては、急制動がかかって車両１５が急停止する虞がある。このような急制動を行った際のトルク変動量Ｔｓｕｍ（ｔ）を記憶してしまうと、自動駐車制御を開始した際に与える制駆動力Ｆが、本来与えるべき制駆動力Ｆと異なってしまう虞がある。すると、自動駐車制御を開始した際の車速Ｖが所定車速Ｖ０と異なってしまうため、その後の自動駐車制御において、車速Ｖのオーバーとアンダーが周期的に繰り返される、いわゆる制御の発散を招いてしまう虞がある。

したがって、本実施例にあっては、車両１５が停止するまでに要する距離Ａ（ｔ）が所定距離Ａｔｈを下回った時刻（図７（ｃ）の点Ｋ１）から所定時間Δｔ前（図７（ｄ）の点Ｋ２）のトルク変動量Ｔｓｕｍ（ｔ）を記憶する。ここで、所定距離Ａｔｈは、例えば１ｍに設定されて、所定時間Δｔは、例えば、トルク変動量Ｔｓｕｍ（ｔ）の算出を行う１制御周期（例えば１００ｍｓｅｃ）の時間に設定される。これによって、運転者個人の運転特性に影響されることのないトルク変動量Ｔｓｕｍ（ｔ）を算出し記憶することができる。

なお、所定時間Δｔが０、すなわち、車両１５が停止するまでに要する距離Ａ（ｔ）が所定距離Ａｔｈを下回った時刻（図７（ｃ）の点Ｋ１）におけるトルク変動量Ｔｓｕｍ（ｔ）を記憶しても構わない。

このようにして記憶されたトルク変動量Ｔｓｕｍ（ｔ）に基づいて、必要制駆動力算出部７０において、自動駐車開始時に与える制駆動力Ｆを算出する。具体的には、トルク変動量記憶部６０（図１）に記憶されたトルク変動量Ｔｓｕｍが正の値であるときは、図６の第１象限Ｑ１にプロットされた特性に基づいて、自動駐車開始時に与えるべき制駆動力Ｆとしてブレーキ液圧Ｂを算出する。

一方、トルク変動量Ｔｓｕｍが負の値であるときは、図６の第２象限Ｑ２または第３象限Ｑ３にプロットされた特性に基づいて、自動駐車開始時に与えるべき制駆動力Ｆとして、ブレーキ液圧Ｂまたはスロットル開度Ｏｐを算出する。

すなわち、上り勾配路の勾配が緩やかになると、その上り勾配路を後退して下りながら自動駐車を行う際のトルク変動量Ｔｓｕｍが小さくなる。このとき、ブレーキ液圧Ｂ０以下の小さいブレーキ液圧を加えることによって、車両１５は所定速度Ｖ０で緩やかな上り勾配を後退する。これが、図６の第２象限Ｑ２の状態である。

そして、逆に下り勾配路になると、所定のスロットル開度Ｏｐを与えてエンジンの駆動力を発生させないと、車両１５は下り勾配路を登って後退することができない。そのために必要なスロットル開度Ｏｐは、図６の第３象限Ｑ３の特性を参照して算出することができる。

以上、車両用駐車支援装置１０で行われる処理の概要を説明したが、次に、図８のフローチャートを用いて、全体の処理の流れを説明する。
（車両用駐車支援装置で行われる処理の流れの説明）

（ステップＳ１０）目標駐車位置設定部８４（図１）において、目標駐車位置設定処理を行う。なお、カメラで撮像された車両周囲の画像の中から目標駐車位置を検出する処理は、昨今多くの方式が提案されているため、詳細な説明は省略するが、そのいずれの方法を用いて行っても構わない。

（ステップＳ２０）トルク変動量算出部５０（図１）において、トルク変動量算出処理を行う。トルク変動量算出処理の詳細な処理の流れについては後述する。

（ステップＳ３０）必要制駆動力算出部７０（図１）において、初期制駆動力算出処理を行う。初期制駆動力算出処理の詳細な処理の流れについては後述する。

（ステップＳ４０）自動駐車実行部８０（図１）において、自動駐車を実行する。具体的な制御は、前述した自動駐車システム制御ＥＣＵ８０ａ（図２）で行われて、車両１５の操舵角と制駆動力がそれぞれ制御される。
（トルク変動量算出処理の流れの説明）

次に、図９のフローチャートを用いて、トルク変動量算出処理の流れについて説明する。

（ステップＳ１００）トルク変動量算出部５０（図１）において、車両１５の車速Ｖと、クリープ状態における車速である所定車速Ｖ０と、トルク増加係数Ｋａと、から駆動トルクＴ１を求める。

（ステップＳ１１０）トルク変動量算出部５０（図１）において、車両１５の減速度Ａｂと、車両重量Ｍと、から減速トルクＴ２を求める。

（ステップＳ１２０）トルク変動量算出部５０（図１）において、車両１５のスロットル開度Ｏｐと、エンジン回転数Ｅｎと、から駆動トルクＴ３を推定する。

（ステップＳ１３０）ブレーキストロークセンサ９０ｄ（図２）で検出されたブレーキストローク量Ｂｓを用いて制動トルクＴ４を推定する。なお、ブレーキストローク量Ｂｓが０であるとき、すなわち、ブレーキが踏まれていないときはＴ４＝０となる。

（ステップＳ１４０）トルク変動量算出部５０（図１）において、駆動トルクＴ１，Ｔ３と、減速トルクＴ２，制動トルクＴ４からトルク変動量Ｔｓｕｍを求める。

（ステップＳ１４５）算出されたトルク変動量Ｔｓｕｍをトルク変動量記憶部６０（図１）に記憶する。

（ステップＳ１５０）車両１５の変速機のシフトポジションに基づいて、車両１５が前進方向にあるか否かを判定する。車両１５が前進方向にあるときはステップＳ１６０に進み、それ以外のときは、図９の処理を終了してメインルーチン（図８）に戻る。

（ステップＳ１６０）停止距離推定部４２（図１）において、車両１５が停止するまでに要する距離Ａが，所定距離Ａｔｈを下回ったか否かを判定する。距離Ａが所定距離Ａｔｈを下回ったときはステップＳ１７０に進み、それ以外のときはステップＳ１００に戻る。

（ステップＳ１７０）車両１５が停止するまでに要する距離Ａが所定距離Ａｔｈを下回った時刻から所定時間Δｔ前のトルク変動量Ｔｓｕｍの値を、トルク変動量記憶部６０（図１）から読み出して、トルク変動量Ｔ５（Ｔｓｕｍ）とする。

（ステップＳ１８０）ステップＳ１７０において読み出されたトルク変動量Ｔ５（Ｔｓｕｍ）を、改めてトルク変動量記憶部６０（図１）に記憶する。その後、メインルーチン（図８）に戻る。
（初期制駆動力算出処理の流れの説明）

次に、図１０のフローチャートを用いて、初期制動力算出処理の流れについて説明する。

（ステップＳ２００）目標駐車位置設定部８４（図１）において、目標駐車位置Ｏが設定済みであるか否かを判定する。設定済みであるときはステップＳ２１０に進み、それ以外のときは、図８の処理を終了してメインルーチン（図８）に戻る。

（ステップＳ２１０）車両１５の変速機のシフトポジションに基づいて、車両１５が後退方向にあるか否かを判定する。車両１５が後退方向にあるときはステップＳ２２０に進み、それ以外のときは、図８の処理を終了してメインルーチン（図８）に戻る。

（ステップＳ２２０）自動駐車開始スイッチ８０ｂ（図２）が押されたか否かを判定する。自動駐車開始スイッチ８０ｂが押されたときはステップＳ２３０に進み、それ以外のときは、図８の処理を終了してメインルーチン（図８）に戻る。

（ステップＳ２３０）トルク変動量記憶部６０（図１）に記憶されたトルク変動量Ｔ５（Ｔｓｕｍ）が０以上の値か否かを判定する。トルク変動量Ｔ５が０以上であるときはステップＳ２４０に進み、それ以外のときは、ステップＳ２５０に進む。

（ステップＳ２４０）ブレーキスイッチ９０ｃ（図２）の出力をモニターして、ブレーキスイッチ９０ｃがＯＦＦであるか否かを判定する。ブレーキスイッチ９０ｃがＯＦＦ、すなわち車両１５のブレーキが踏まれていないときはステップＳ２６０に進み、それ以外のときはステップＳ２４０を繰り返す。

（ステップＳ２５０）必要制駆動力算出部７０（図１）において、トルク変動量Ｔ５（Ｔｓｕｍ）に基づいてスロットル開度Ｏｐを推定する。具体的には、必要制駆動力算出部７０に記憶された制駆動力算出マップＭｐ（図６）を参照して必要な駆動力を与えるスロットル開度を算出する。

（ステップＳ２６０）必要制駆動力算出部７０（図１）において、ブレーキ液圧Ｂ０と、トルク変動量Ｔ５（Ｔｓｕｍ）と、制動力増加係数Ｋｂと、からブレーキ液圧Ｂ１を求める。具体的には、必要制駆動力算出部７０に記憶された制駆動力算出マップＭｐ（図６）を参照して必要な制動力を与えるブレーキ液圧を算出する。

（ステップＳ２７０）ブレーキ制御部９０（図１）において、ブレーキ液圧Ｂ１に相当する制動力を算出する。その後、メインルーチン（図８）に戻る。

（ステップＳ２８０）エンジン制御部９４（図１）において、スロットル開度Ｏｐに相当する駆動力を算出する。その後、メインルーチン（図８）に戻る。

以上説明したように、このように構成された実施例１の車両用駐車支援装置１０によれば、車両１５を目標駐車位置Ｏの近傍位置Ｑに停止させたときに、トルク変動量算出部５０が車両１５の車速Ｖの変化と車両１５のスロットル開度Ｏｐとエンジン回転数Ｅｎ、およびブレーキストローク量Ｂｓに基づいて、車両１５が平担路を所定車速Ｖ０で走行しているときに発生する基準トルクに対するトルク変動量Ｔｓｕｍを算出する。次に、必要制駆動力算出部７０が、先に算出されたトルク変動量Ｔｓｕｍに基づいて、車両１５を目標駐車位置Ｏに向けて自動走行させた際に、所定車速Ｖ０を得るために、車両１５に加える必要がある制駆動力Ｆを算出する。そして、自動駐車実行部８０が、算出された制駆動力Ｆを車両１５に加えることによって、車両１５を所定車速Ｖ０で自動走行させる。したがって、車両１５の停止位置の勾配状態に関わらず、車両１５を停止させた直後には、自動駐車を行う際に車両を所定車速で移動させるために必要な制駆動力Ｆを算出することができるため、自動駐車時の速度制御を即座に開始することができる。

また、実施例１の車両用駐車支援装置１０によれば、トルク変動量算出部５０は、車両１５の車速Ｖと所定車速Ｖ０との車速差と、車両１５の減速度Ａｂと、車両１５のスロットル開度Ｏｐと、車両１５のエンジン回転数Ｅｎと、ブレーキストローク量Ｂｓに基づいてトルク変動量Ｔｓｕｍを算出するため、車両１５を減速させて、目標駐車位置Ｏの近傍位置Ｑに停止させさえすれば、トルク変動量Ｔｓｕｍを算出することができる。そして、このトルク変動量Ｔｓｕｍは、目標駐車位置Ｏの近傍位置Ｑに至る路面の勾配と相関の高いパラメータであるため、簡便な演算で、目標駐車位置Ｏに至る路面の勾配を推定することができる。

そして、実施例１の車両用駐車支援装置１０によれば、車両１５が目標駐車位置の近傍位置で停止する際に、車両１５の減速度Ａｂ（ｔ）から推定した車両１５が停止するまでに要する距離Ａ（ｔ）（停止距離）が、所定距離Ａｔｈを下回った時刻のトルク変動量Ｔｓｕｍまたはその時刻から所定時間Δｔ前のトルク変動量Ｔｓｕｍを算出して記憶するため、急制動を行う等の運転者個人の運転特性に影響されることのないトルク変動量Ｔｓｕｍを確実に算出することができる。

さらに、実施例１の車両用駐車支援装置１０によれば、必要制駆動力算出部７０は、トルク変動量Ｔｓｕｍと、トルク変動量Ｔｓｕｍが発生した路面において、車両１５を所定車速Ｖ０で移動させる際に必要な制駆動力Ｆと、の関係を記述した制駆動力算出マップＭｐを有して、この制駆動力算出マップＭｐに基づいて制駆動力Ｆを算出する。したがって、車両１５に加える制駆動力Ｆを簡便に算出することができる。

なお、実施例１は、本発明を、移動経路Ｐ１を前進した車両１５が、目標駐車位置Ｏの近傍位置Ｑで一旦停止した後、後退して駐車を行う場面に適用した例であるが、これは、目標駐車位置Ｏの近傍位置Ｑで一端停止した後で、そのまま前進して駐車を行う場合であっても、同様にして適用することが可能である。

また、実施例１では、自動駐車を行う際の所定車速Ｖ０を、車両１５が平坦路をクリープ状態で走行しているときの車速に設定したが、その車速に限定されるものではない。すなわち、予め設定された一定の目標車速であれば所定車速Ｖ０の値は問わない。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであるため、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。

１０・・・車両用駐車支援装置
１５・・・車両
３０・・・自動駐車開始スイッチ操作検出部
４０・・・ブレーキ操作検出部
５０・・・トルク変動量算出部
６０・・・トルク変動量記憶部
７０・・・必要制駆動力算出部
８０・・・自動駐車実行部
８２・・・自動駐車開始判断部
８４・・・目標駐車位置設定部
８６・・・車両移動制御部
９０・・・ブレーキ制御部
９２・・・ステアリング制御部
９４・・・エンジン制御部
Ｏ・・・・目標駐車位置
Ｑ・・・・近傍位置
Ｖ０・・・所定車速
Ｔ１，Ｔ３・・・・駆動トルク
Ｔ２・・・・・・・減速トルク
Ｔ４・・・・・・・制動トルク
Ｔｓｕｍ，Ｔ５・・トルク変動量
Ｆ・・・・制駆動力
Ａｂ・・・減速度
Ｏｐ・・・スロットル開度
Ｂｓ・・・ブレーキストローク量
Ａ・・・・距離
Ｅｎ・・・エンジン回転数
Ｍｐ・・・制駆動力算出マップ

Claims (4)

1. 目標駐車位置まで車両を自動走行させる車両用駐車支援装置であって、
   前記車両を走行させて、前記目標駐車位置の近傍位置で停止させた際に生じる前記車両の車速の変化と前記車両のスロットル開度とエンジン回転数とに基づいて、前記車両が平担路を所定車速で走行しているときに発生する駆動トルクおよび制動トルクに対するトルク変動量を算出するトルク変動量算出部と、
   前記トルク変動量に基づいて、前記車両を前記近傍位置から前記目標駐車位置まで、前記所定車速で自動走行させるために、前記車両に加える必要がある制駆動力を算出する必要制駆動力算出部と、
   前記車両に前記制駆動力を加えて、前記所定車速で前記目標駐車位置まで自動走行させる自動駐車実行部と、を有することを特徴とする車両用駐車支援装置。
2. 前記トルク変動量算出部は、前記車両の車速と前記所定車速との差と、前記車両の減速度とスロットル開度とエンジン回転数と、ブレーキストローク量と、に基づいて前記トルク変動量を算出することを特徴とする請求項１に記載の車両用駐車支援装置。
3. 前記トルク変動量算出部は、前記車両が前記目標駐車位置の近傍位置で停止する際に、
   前記車両の減速度から推定した停止距離が、所定距離を下回った時刻のトルク変動量または前記時刻から所定時間前のトルク変動量を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用駐車支援装置。
4. 前記必要制駆動力算出部は、前記トルク変動量と、前記トルク変動量が発生した路面において、前記車両を前記所定車速で移動させる際に必要な制駆動力と、の関係を記述した制駆動力算出マップを有して、前記制駆動力算出マップに基づいて前記制駆動力を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用駐車支援装置。