JP2021195054A - 駐車制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】間口幅の狭い駐車領域への自動駐車を実現する。【解決手段】駐車制御装置は、認識部と、経路生成部と、制御部と、を含む。認識部は、１以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、駐車領域を認識する。経路生成部は、駐車領域の間口を再認識するために間口再認識経路を生成する。制御部は間口再認識経路を追従するように車両を制御する。認識部は、間口再認識経路における１以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、間口を再認識する。経路生成部は、間口の再認識結果に基づいて駐車領域への入庫経路を生成する。制御部は、入庫経路を追従するように車両を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は車両の駐車制御に関する。

安全かつ快適な車社会の実現のため、自動駐車システム（駐車支援システム及び全自動駐車システムを含む）の導入が進んでいる。自動駐車システムは、例えば、ソナーのみ、カメラのみ又は、ソナー及びカメラのセンシング結果を用いて車両の駐車可能な領域を決定し、駐車枠や車両間の空間への駐車を可能とする。

近年、現在の自動駐車システムによる駐車可能な領域よりも狭い箱型ガレージ、機械式立体駐車場、自宅駐車、壁に囲まれた駐車場などへの、自動駐車のニーズが高まっていて、様々な方式により狭い領域への駐車が試みられている。

現在考案されている方法は、例えば、特許文献１及び特許文献２に開示されている。特許文献１の方法は、目標の駐車領域に経路の指針となるマーカを設置する。特許文献２の方法は、画像及びソナーの認識結果から経路を補正しながら入庫する。

特開２０１９−１３１０４２号公報 国際公開第２０１８／２３０１７５号

従来の自動駐車システムでは不可能であった極狭い駐車領域に駐車することが困難な一つの理由は、駐車をするための領域を精度良く検出することが困難であることにある。現状のセンサシステムから大きく変更することなく精度良くセンシングし、狭い領域に駐車を可能とする技術が求められている。

特許文献１の方法は、マーカを用いることを前提としており、駐車場の環境を整える必要がある。特許文献２の方法は、入庫経路において駐車領域を再認識し補正するが、最初に認識した駐車領域と実際の駐車領域と間の誤差が大きいと、入庫ができない。

本発明の一態様に係る駐車制御装置は、認識部と、経路生成部と、制御部と、を含む。前記認識部は、１以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、駐車領域を認識する。前記経路生成部は、前記駐車領域の間口を再認識するために間口再認識経路を生成する。前記制御部は前記間口再認識経路を追従するように車両を制御する。前記認識部は、前記間口再認識経路における前記１以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、前記間口を再認識する。前記経路生成部は、前記間口の再認識結果に基づいて、前記駐車領域への入庫経路を生成する。前記制御部は、前記入庫経路を追従するように前記車両を制御する。

本発明の一態様により、間口幅の狭い駐車領域への自動駐車が可能となる。

実施例１に係る駐車制御システムのブロック構成図。 実施例１に係る狭小間口再認識の経路。 実施例１に係る狭小間口再認識の経路。 実施例１に係る狭小間口再認識の経路。 実施例１に係る狭小間口再認識の経路。 実施例１に係る狭小間口幅駐車領域への入庫経路。 実施例１に係る狭小間口幅駐車領域への入庫経路。 実施例１に係る狭小間口幅駐車領域への入庫経路。 実施例１に係る狭小間口幅駐車領域への入庫経路。 実施例１に係る広域間口幅駐車領域への入庫経路。 実施例１に係る駐車制御ＥＣＵの処理例のフローチャート。 実施例１に係る駐車制御ＥＣＵを含む車両の構成図。 実施例１に係る駐車制御ＥＣＵのハードウェア構成の概略図。 実施例１に係る駐車制御システムのブロック構成図。

以下、本明細書の実施例を、図を用いて説明する。本明細書の実施例において、車両に設置されたカメラやソナー等のセンサによるセンシング結果に基づいて駐車領域を認識し、その認識結果に基づいて車両の駐車を制御する技術が開示される。本明細書の実施例により、従来のシステムを大きく変更することなく、駐車領域の入り口（以降では、間口と呼ぶ）を精度良く検出し、間口に適した入庫経路を生成することができる。これにより、従来では駐車不可能であった間口幅の狭い駐車領域へ駐車が可能となる。

また、本明細書の実施例において、広い領域への駐車と狭い領域に駐車の切り替え技術が開示される。これにより、駐車領域に応じた迅速な駐車が可能となる。さらに、車両外部からの通信による自動駐車のための操作を説明する。これにより、ドアが開かないほど狭い領域（機械式立体駐車場、壁際への自宅駐車等）への駐車が可能となり、駐車可能な範囲が広がり利便性を大きく向上可能である。

以下の説明において、自動駐車は、シフトチェンジやブレーキングなど、駐車における車両の一部の制御をドライバが行い他の制御を自動で行う駐車支援、及び、駐車における車両の全ての制御を自動で行う全自動駐車を含む。

（自動駐車装置の論理構成）
図１は、本明細書の実施例に係る駐車制御システムの論理構成を示すブロック図である。駐車制御ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０は駐車制御装置の一例である。駐車制御ＥＣＵ１０は、メラやソナー等のセンサにより外界を認識し、その認識結果に応じて車両の駐車を制御する。駐車制御ＥＣＵ１０は、駐車領域認識部１０１、間口幅演算部１０２、駐車可否判定部１０３、経路生成部１３０、目標車速度演算部１０７、車速度演算部１０８、走行距離演算部１０９、目標操舵角演算部１１０、駆動力制御部１１１、操舵角制御部１１２、シフト制御部１１３を含む。

各機能部は、プログラムに従って動作するプロセッサ及び／又はプログラムを使用することなく所定演算を行う論理回路で構成することができる。上記機能部における複数の機能部が一つにまとめられていてもよく、一つの機能部が複数の機能部に分かれていてもよい。

駐車領域認識部１０１は、カメラ２及び／又はソナー３により外界を認識し、検知した白線位置や障害物位置から周囲のＭＡＰを生成する。駐車領域認識部１０１は、このＭＡＰから目標とする駐車領域を決定する。間口幅演算部１０２は、決定された駐車領域の間口幅を算出する。

駐車可否判定部１０３は、間口幅演算部１０２により算出された間口幅に基づいて、自動駐車モードを決定する。間口幅が狭く、間口検出の高い精度が必要な場合、駐車可否判定部１０３は、狭い駐車領域のための狭小間口駐車モードを選択する。間口幅が広い場合は、駐車可否判定部１０３は、広い駐車領域のための広域間口駐車モードを選択する。間口幅が自動駐車不可能な程狭い場合には、駐車可否判定部１０３は、自動駐車不可と判定する。

経路生成部１３０は、駐車モードに応じた経路を生成する。狭小間口駐車モードにおいて、経路生成部１３０は、狭小間口の認識精度を向上させる為に狭小間口を再認識するための狭小間口再認識経路１０４と、狭小間口駐車領域に入庫する為の狭小間口入庫経路１０５を生成する。広域間口駐車モードにおいて、経路生成部１３０は、間口を再認識するための経路を生成することなく、広域駐車領域に入庫するための広域間口入庫経路１０６を生成する。

経路生成部１３０は、経路切り替え処理部１３５を含む。経路切り替え処理部１３５は、自動駐車モードに応じて出力する経路を切り替える。経路１０４から１０６に対して、それぞれに適した目標車速プロファイル（単に目標車速とも呼ぶ）が割り当てられる。目標車速度演算部１０７は、経路（自動駐車モード）に応じて目標車速度プロファイルを作成し、そのプロファイルに車速度を追従させる。

例えば、狭小間口再認識経路１０４又は狭小間口入庫経路１０５の目標速度が最も遅く、広域間口入庫経路１０６の目標速度が最も速い。狭小間口再認識経路１０４と狭小間口入庫経路１０５の目標速度は同一でも異なっていてもよい。

間口の再認識のための経路、狭小間口駐車領域への入庫経路、広域間口駐車領域の入庫経路を適時切り替えることで、駐車領域の大きさに適した駐車が可能となり、従来では入庫ができなかった狭小間口駐車領域への駐車が実現できる。さらに、目標速度を経路それぞれに適した目標車速度に切り替えることで、迅速な駐車が可能となる。なお、設計によっては、広域間口入庫経路の生成を省略してもよい。以降では、これらの動作を図を用いて説明する。なお、車速度演算部１０８、走行距離演算部１０９、目標操舵角演算部１１０、駆動力制御部１１１、操舵角制御部１１２、シフト制御部１１３の動作は後述する。

（自動駐車動作）
第一に、精度が必要な間口幅と判定される場合の動作を説明する。所定値２＞間口幅≧所定値１の場合、間口が極狭いので間口を高精度に検出する必要がある。この場合の動作を、図２Ａ〜図２Ｄを参照して説明を行う。この駐車動作を狭小間口駐車モードと呼ぶ。狭小間口駐車モードでは、駐車制御ＥＣＵ１０は、駐車間口を再認識することでその認識精度を高めるための経路と、入庫のための経路とを生成し、それぞれの経路に車両１００を追従させる。

図２Ａ〜図２Ｄは、狭小間口の再認識のための経路（狭小間口再認識経路１０４）の例を示し、車両１００の後輪車軸中心の軌跡を破線で示す。駐車制御ＥＣＵ１０は、狭小間口再認識のための目標車速度において、狭小間口再認識経路を追従する。

図２Ａは、狭小間口再認識経路の開始位置２０４及び狭小間口再認識経路に含まれる経路（前進経路）２０３を示す。経路２０３は、狭小間口を再認識するための全経路の一部の経路である。駐車制御ＥＣＵ１０は位置２０４において駐車領域を認識（検出）済みであり、車両１００は停車している。駐車制御ＥＣＵ１０は、位置２０４において、認識した駐車領域の間口２００の幅を演算する。間口２００は、両端の角点２０１と２０２により画定される。これら角点を高精度に認識することが重要である。本例において、駐車制御ＥＣＵ１０は、駐車領域が狭小領域であると判定する。なお、車両１００は位置２０４で停止することなく動いていてもよい。

駐車制御ＥＣＵ１０は、前進経路２０３を生成し、それを追従するように車両１００を制御する。駐車制御ＥＣＵ１０は、経路２０３を追従中に、センサによって間口２００（角点２０１、２０２）を再認識する。図２Ａの例において、車両１００の基準点（例えば後輪車軸中心）は、間口２００を画定する角点２０１及び２０２の双方の前を通過する。このとき、角点２０１及び２０２をセンシングするための１以上のセンサが、これらの前を通過する。図２Ａの例において、経路２０３は、間口２００（角点２０１と２０２とを結ぶ仮想線）に対して平行で直線（無操舵）ある。経路２０３により、間口２００をより高精度に認識できる。

図２Ｂは、車両１００の停止位置（切り返し停止位置）２０５及び狭小間口再認識経路に含まれる経路（後退経路）２０６を示す。経路２０６は、狭小間口を再認識するための全経路の一部の経路である。駐車制御ＥＣＵ１０は、車両１００を経路２０３に沿って前進させ、位置２０５で停止する。位置２０５において、駐車制御ＥＣＵ１０は、後退経路２０６を生成し、経路２０６に追従するように車両１００を後退させる。

図２Ｃは、位置２０４からの前進経路の他の例を示す。図２Ｃの例において、車両１００の角度は、位置２０４において、間口２０４と平行でない。図２Ｃの例において、駐車制御ＥＣＵ１０は、切り返しのための停止位置２０５において車両１００が間口２００と平行となるように、前進経路２０７を生成する。これにより、後退経路２０６を間口２００に平行となるように車両１００を制御して高精度に間口２００の認識が可能となる。

図２Ｂに戻って、駐車制御ＥＣＵ１０は、経路２０６を追従中に、センサによって間口２００（角点２０１、２０２）を再認識する。図２Ｂの例において、車両１００の基準点（例えば後輪車軸中心）は、角点２０１及び２０２の双方の前を通過する。このとき、角点２０１及び２０２をセンシングするための１以上のセンサが、これらの前を通過する。図２Ｂの例において、経路２０６は、間口２００に対して平行で直線（無操舵）である。経路２０６により、間口２００をより高精度に認識できる。

図２Ｄは、図２Ｂが示す後退経路２０６の停止位置２０８を示す。後退経路２０６の目標終了位置は前進経路２０３の開始位置２０４と一致する、つまり、停止位置２０８は開始位置と一致する。このように、間口高精度認識のための経路の開始位置と終了位置が一致することで、車輪速センサによる車両位置推定誤差を低減できる。

上述のように、駐車領域の前の往復路のセンシング結果に基づいて、間口が再認識される。間口の角点２０１、２０２の前を往復して異なる方向からセンシングすることで、角点２０１、２０２のセンシング精度を向上させることができ、より高精度な間口認識が可能となる。

例えば、間口の内側からの角部のセンシングは、外側からのセンシングよりも高精度であることがある。具体的には、角点２０２は、前進経路２０３より後退経路２０６において高精度に検出できることがある。このような構成においても、双方向からのセンシングにより、間口をより高精度に認識可能となる。

図３Ａ及び３Ｂは、狭小間口駐車領域への入庫経路（狭小間口入庫経路）の例を示す。図３Ａ及び３Ｂは、後輪車軸中心の移動軌跡を破線で示す。狭小間口入庫経路は、前進経路３０１及び後退経路３０２で構成されている。駐車制御ＥＣＵ１０は、狭小間口入庫経路の目標速度に応じて、車両１００を制御する。

図３Ａを参照して、駐車制御ＥＣＵ１０は、位置２０８において、狭小間口駐車モードにおける間口再認識モードから入庫モードに遷移する。上述のように、位置２０８は開始位置２０４に一致することが望ましいが、これらが異なっていてもよい。停止位置２０８は、狭小間口入庫経路を生成することができる位置であることが必要である。図３Ａの例において、位置２０８は、後退経路２０６と入庫経路３０２とに接する車両１００の最小回転半径Ｒの円と、後退経路２０６との接点よりも後方（図３Ａにおいて右側）である。前進経路３０１は、後退経路２０６及び入庫経路３０２と接する、良く知られている緩和曲線であってよい。

図３Ａにおいて、駐車制御ＥＣＵ１０は、位置２０８で入庫のための狭小間口入庫経路を演算し、経路３０１、３０２を生成する。経路３０１、３０２が生成された後、駐車制御ＥＣＵ１０は、経路３０１、３０２と狭小間口駐車モードにおける入庫の目標車速に従い制御を開始する。

図３Ｂに示すように、駐車制御ＥＣＵ１０は、経路３０１に従って車両１００を前進させ、切り返し位置３０３において車両１００を停止させる。その後、駐車制御ＥＣＵ１０は、後退経路３０２を追従するように、車両１００を後退させる。図３Ｂの例において、後退経路３０２は、間口２００に対して垂直である。これにより、より容易に狭小間口駐車領域に入庫できる。なお、後退経路は、間口２００に垂直でなくてもよい。

図４Ａ及び４Ｂは、狭小間口駐車領域への入庫経路の一例（後退入庫経路）を示す。図４Ａ及び４Ｂに示すように、後退入庫経路は、駐車領域前の通路幅等により決定された幅ｄの範囲４０２内で決定されてもよい。図４Ａに示す駐車領域からより遠い位置において、車両１００は間口２００に対して傾いており、後輪車軸中心と前輪車軸中心とを結ぶ線は、間口２００に対して垂直ではない。

図４Ｂに示すように、間口２００から所定距離Ｌの位置４０１以降、入庫経路は、後輪車軸中心と前輪車軸中心とを結ぶ線上にある。これにより、より狭い間口に容易に入庫することができる。さらに、間口２００から所定距離Ｌの位置４０１以降、入庫経路は、間口２００に対して垂直である。これにより、より狭い間口にさらに容易に入庫することができる。位置４０１の距離Ｌが大きく、入庫経路と間口２００と角度が垂直に近いほど、狭い間口への入庫はより容易となる。

以上説明した駐車動作は後ろ入れであるが、前入れ駐車動作の場合も、上記狭小間口駐車モードにおける狭小間口再認識及び狭小間口領域への入庫により、より狭い駐車領域への駐車が可能となる。

図５は、広域間口駐車モードでの入庫経路（広域間口入庫経路１０６）の例を示す。広域間口駐車モードは、従来の駐車モードである。間口幅が、間口幅≧所定値２の場合、駐車制御ＥＣＵ１０は、広域間口駐車モードを選択する。広域間口駐車モードにおいて、駐車制御ＥＣＵ１０は、間口再認識のための経路を生成することなく、広域間口入庫経路１０６を生成し、広域間口入庫経路に対応する目標速度において、その経路を追従するように車両１００を制御して、車両１００を駐車領域に駐車する。

図５の例において、駐車制御ＥＣＵ１０は、自動駐車制御開始位置２０４において、駐車領域の認識結果に基づき広域間口駐車モードを選択し、広域間口入庫経路５０１、５０２を生成する。駐車制御ＥＣＵ１０は、前進経路５０１を追従するように車両１００を制御し、その後、後退経路５０２を追従するように車両１００を制御して駐車領域に駐車する。

（駐車制御ＥＣＵの処理）
図６は、駐車制御ＥＣＵ１０の処理例のフローチャートである。以下において、図１を参照しつつ、図６のフローチャートを説明する。ステップ６０１において、駐車領域認識部１０１は、カメラ２、ソナー３などのセンサから白線や車両などのオブジェクトを認識し、駐車領域を探索する。ステップ６０２において、駐車領域認識部１０１はＭＡＰと呼ばれる座標情報を生成する。駐車領域認識部１０１は、ステップ６０１で認識した白線や車両をＭＡＰに含める。

ステップ６０３において、駐車領域認識部１０１は、生成されたＭＡＰから駐車が可能な領域を抽出し、間口幅演算部１０２は、抽出された駐車領域の間口幅を演算する。ステップ６０４以降は、駐車領域の間口幅に応じて処理モードが切り替わり、下記の条件に従って処理モードが選択される。
・所定値２＞間口幅≧所定値１ ：狭小間口駐車モード
・間口幅≧所定値２ ：広域間口駐車モード
・所定値１＞間口幅 ：駐車不可モード

ステップ６０４において、駐車可否判定部１０３は、間口幅≧所定値１か判定する。間口幅≧所定値１である場合（６０４：ＹＥＳ）、ステップ６０５において、駐車可否判定部１０３は、所定値２＞間口幅≧所定値１か判定する。所定値２＞間口幅≧所定値１である場合（６０５：ＹＥＳ）、狭小間口駐車モードが選択される。

ステップ６０７において、自動駐車開始を指示するドライバ操作１１４に応じて、経路生成部１３０は、狭小間口再認識経路を生成する（例えば、図２Ａの経路２０３）。路生成部１３０は、経路切り替え処理部１３５により、狭小間口再認識経路１０４を、車両制御を行う機能部に渡す。

ステップ６０８において、車両制御機能部（駆動力制御部１１１、操舵角制御部１１２、シフト制御部１１３を含む）は、上述のように、車両１００を、狭小間口再認識経路１０４を追従するように制御する。車両制御の詳細は後述する。駐車領域認識部１０１は、車両１００が狭小間口再認識経路を追従している間に、駐車領域の間口を再認識する。

ステップ６０９において、経路生成部１３０が全ての狭小間口再認識経路（例えば図２Ａ及び２Ｂにおける経路２０３、２０６）の追従が終了していないと判定すると（６０９：ＮＯ）、フローはステップ６０７に戻り、次の狭小間口再認識経路（例えば、図２Ｂの経路２０６）を生成する。

ステップ６０９において、経路生成部１３０が全ての狭小間口再認識経路追従が終了したと判定すると（６０９：ＹＥＳ）、ステップ６１０において、経路生成部１３０は、狭小間口入庫経路を生成する。経路生成部１３０は、経路切り替え処理部１３５により、狭小間口入庫経路を、車両制御を行う機能部に渡す。ステップ６１３において、車両制御機能部は、上述のように、車両１００を狭小間口入庫経路を追従するように制御する。

ステップ６０４において、間口幅＜所定値１である場合（６０４：ＮＯ）、自動駐車不可能な開口幅である。駐車可否判定部１０３は、自動駐不可能であることを例えば表示装置においてユーザに通知し、自動駐車は実行されない。

ステップ６０５において、間口幅≧所定値２である場合（６０５：ＮＯ）、駐車可否判定部１０３は、広域間口駐車モードを選択する。ステップ６１１において、経路生成部１３０は、広域間口入庫経路を生成し、経路切り替え処理部１３５により、広域間口入庫経路を、車両制御を行う機能部に渡す。ステップ６１４において、車両制御機能部は、上述のように、車両１００を、広域間口入庫経路を追従するように制御する。

図６のステップ６０４及び６０５における判定の参照値は、例えば、以下のように定義することができる。上記説明から理解されるように、所定値１は駐車可能な最小間口幅であり、所定値２は広域間口駐車モードで駐車する間口幅の最小値である。
・所定値１：自車幅＋左右ドアミラー（閉）幅＋許容値
・所定値２：自車幅＋ドアノッチ最小開幅

上述のように、駐車領域認識部１０１（認識部）は、１以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、駐車領域を認識する。経路生成部１３０は、駐車領域の間口２００を再認識するために間口再認識経路を生成する。車両制御機能部（制御部）は間口再認識経路を追従するように車両１００を制御する。駐車領域認識部１０１部は、間口再認識経路における１以上のセンサによるセンシング結果に基づいて間口を再認識する。経路生成部１３０は、間口の再認識結果に基づいて駐車領域への狭小間口入庫経路を生成する。車両制御機能部は、狭小間口入庫経路を追従するように車両１００を制御する。これにより、狭小間口駐車領域への自動駐車が可能となる。

また、駐車領域認識部１０１により認識された駐車領域の間口幅が所定値２（閾値）以上である場合、経路生成部１３０は、間口再認識経路を生成することなく、駐車領域の間口に基づいて広域間口入庫経路（第２入庫経路）を生成する。車両制御機能部は、広域間口入庫経路を追従するように車両１００を制御する。これにより、駐車領域の間口が広い場合に、入庫までの不要な移動及び時間を省略できる。

（車両制御）
以下において、生成された経路を追従する車両制御を説明する。駐車制御ＥＣＵ１０は、それぞれの駐車モード（の経路）に対して目標車速度を切り替える。駐車制御ＥＣＵ１０は、経路の距離に応じた目標車速度（目標車速度プロファイル）を生成し、目標車速度で経路を追従するように車両制御を行う。

例えば、駐車制御ＥＣＵ１０は、車両１００速度を、加速、定速、減速の順で制御する。狭小間口再認識経路、狭小間口入庫経路、広域間口入庫経路それぞれに対して、例えば、定速での目標車速度が予め設定されている。駐車制御ＥＣＵ１０は、この予め設定されている目標速度と経路から、経路の各位置における目標速度（経路の目標速度プロファイル）を決定する。

上記目標速度プロファイルに従って、車両１０速度は制御される。経路それぞれの目標速度は、狭小間口再認識、狭小間口駐車領域への入庫、広域間口駐車領域への入庫それぞれに適した値に設定される。一例において、狭小間口再認識経路及び狭小間口入庫経路の目標車速度は、広域間口入庫経路の目標車速度より低い。

図１を参照して、目標車速度演算部１０７は、駐車モード又は駐車モードにおける経路に対して設定された目標車速度と駐車経路生成部１３０で生成された駐車経路の経路長に基づいて目標車速度プロファイルを生成する。

制御が開始された後は、それぞれの経路及び目標車速度プロファイルに従い、駐車制御ＥＣＵ１０は、他のＥＣＵを介して、操舵制御、駆動力制御及びシフト制御を実施して車両１００を経路に追従させる。具体的には、駆動力制御部１１１は、駆動モータ２１（又はエンジン）及びブレーキ２２を制御して、車両の加減速を制御する。操舵角制御部１１２は、ステアリングを制御して、車両の操舵角度を制御する。シフト制御部１１３は、シフト２４のレンジを制御する。ここで、シフト制御は、シフトバイワイヤと言われるシステムが搭載されている車両のみに採用される。

目標操舵角演算部１１０は、駐車経路に車両を追従させる目標操舵角を演算する。操舵角制御部１１２は、走行距離、目標操舵角、及び操舵角センサ２５の値に基づいて、ステアリング２３を制御する。操舵角制御部１１２は、目標操舵角と現在の操舵角との差分に基づいて操舵力、操舵角度、操舵角速度を演算し、経路に追従するようにフィードバック制御を行う。

車速度演算部１０８は、車輪速センサ８から入力される車輪速パルスを用いて現在の自車両１００の車速を演算する。走行距離演算部１０９は、車輪速センサ８から入力される車輪速パルスを用いて自動駐車開始後の自車両１００の走行距離を演算する。駆動力制御部１１１は、目標車速度演算部１０７で生成した目標車速度と、走行距離演算部１０９で算出した走行距離と、車速度演算部１０８で算出した車速に基づいて、制動力又は駆動力を算出し、算出した制駆動力に基づいて、ブレーキ２２又は駆動モータ２１を制御する。

駆動力制御部１１１は、目標位置までの残距離が所定値よりも大きい場合は、目標車速と自車速度に基づいて制動力を演算しフィードバック制御する。残距離が所定値以下になると、駆動力制御部１１１は、自車速度と残距離に基づいて制動力を演算しフィードフォワード制御し、目標位置に車両１００を停車させる。

目標の位置に車両１００が停車すると、駐車制御ＥＣＵ１０は、ディスプレイでの表示、音声、音などによって、ドライバに駐車完了を通知する。通知の後、駐車制御ＥＣＵ１０は、自動駐車制御を完了してユーザへ車両の制御を渡す。

（システム構成）
図７は、車両１００に実装されている自動駐車システムの概略構成を示す。自動駐車システムは、車両前方に搭載された前方カメラ２Ｆ、車両右方に搭載された右方カメラ２Ｒ、車両後方に搭載された後方カメラ２Ｂ、車両左方に搭載された左方カメラ２Ｌ、ソナー３を含む。

自動駐車システムは、さらに、電動パワーステアリング装置６、右前車輪７ＦＲの車輪速を検知する右前車輪速センサ８ＦＲ、右後車輪７ＲＲの車輪速を検知する右後車輪速センサ８ＲＲ、左後車輪７ＲＬの車輪速を検知する左後車輪速センサ８ＲＬ、左前車輪７ＦＬの車輪速を検知する左前車輪速センサ８ＦＬを含む。さらに、自動駐車システムは、車載表示装置９、駐車制御ＥＣＵ１０、車両制御ＥＣＵ群１１、外部通信ＥＣＵ１２、及び各ＥＣＵの通信を統括するゲートウェイＥＣＵ１３を含む。複数のＥＣＵは、相互に通信を行う。

前方カメラ２Ｆ、右方カメラ２Ｒ、後方カメラ２Ｂ、左方カメラ２Ｌは、レンズと撮像素子を備え、自車両１００の周辺環境を撮像できるように適切に配置されている。カメラ２Ｆ、２Ｒ、２Ｂ、２Ｌの撮像画像は駐車制御ＥＣＵ１０に送信されて画像処理が行われる。以下、特に区別しない場合、これらカメラをカメラ２と呼ぶ。カメラ２は、単眼カメラでもよいし、ステレオカメラでもよい。

ソナー３は、車両１００の前部、後部、側面部に複数設置されている。各ソナー３は、超音波を送信するとともに、超音波が周囲の障害物から反射した反射波を受信することにより、車両１周辺の障害物との距離を測定する。測定結果は、駐車制御ＥＣＵ１０に送信される。駐車制御ＥＣＵ１０では、各ソナー３から送信された測定結果である車両１００周辺の障害物情報を記憶する。

カメラ２およびソナー３は、車両１００周辺の外界情報を取得するための外界情報取得部を構成する。なお、カメラ２およびソナー３以外のセンシング手段を用いて、車両１００周辺の外界情報を取得してもよい。

車両１００の車体の前後左右には、右前車輪７ＦＲ、右後車輪７ＲＲ、左後車輪７ＲＬ、左前車輪７ＦＬが配置されている。車輪７ＦＲ、７ＲＲ、７ＲＬ、７ＦＬそれぞれには、右前車輪速センサ８ＦＲ、右後車輪速センサ８ＲＲ、左後車輪速センサ８ＲＬ、左前車輪速センサ８ＦＬが設けられている。車輪速センサ８ＦＲ、８ＲＲ、８ＲＬ、８ＦＬはそれぞれの車輪速を検知し、車輪速を駐車制御ＥＣＵ１０に送信する。

駐車制御ＥＣＵ１０は、各車輪速の情報をもとに車両１００の速度を演算する。特に区別しない場合、右前車輪７ＦＲ、右後車輪７ＲＲ、左後車輪７ＲＬ、左前車輪７ＦＬを車輪７と呼び、右前車輪速センサ８ＦＲ、右後車輪速センサ８ＲＲ、左後車輪速センサ８ＲＬ、左前車輪速センサ８ＦＬを車輪速センサ８と呼ぶ。

電動パワーステアリング装置６は、車両１００の運転室内に設けられたステアリングホイール１８の操作量（操舵角）に応じて、車輪７の向きを変える。電動パワーステアリング装置６は、例えばステアリングホイール１８の操舵角を検知する操舵角センサ、各車輪７の向きを変えるトルクとなる操舵トルクを補助するモータ、操舵トルクを制御する電動パワーステアリングＥＣＵ（図７で不図示）を備える。

電動パワーステアリング装置６は、運転者のステアリングホイール１８の操作を補助するように操舵トルクを制御して車輪７の向きを変える。電動パワーステアリング装置６の操舵角センサにより検知された操舵角は、駐車制御ＥＣＵ１０に送信される。駐車制御ＥＣＵ１０は、操舵角の情報をもとに車両１００の進行方向を演算する。

車載表示装置９は、車両１００の運転室内に設けられており、ドライバに対して各種情報を提供する。運転者へ提供される情報には、例えば、カメラ２により撮像されて駐車制御ＥＣＵ１０によって処理された画像などがある。さらに、後述のように、車載表示装置９は、駐車可能な場所を運転者に提示する。車載表示装置９は、例えば、ディスプレイと入力装置とが一体化したタッチパネルとして構成してもよいし、カーナビゲーションシステムの一部であってもよいし、ヘッドアップディスプレイとして構成してもよい。

車載表示装置９は、例えばキーボード、音声指示装置、スイッチなどの情報入力装置を備えてもよい。また、車載表示装置９の画面には感圧式または静電式のタッチパネルが搭載されており、各種の入力操作を可能とし、運転者はタッチパネルで入力操作を行うことにより、入力内容を駐車制御ＥＣＵ１０に送信することができる。

駐車制御ＥＣＵ１０は、カメラ２およびソナー３（外界情報取得部）から受信した環境情報データをもとに、自車両１００が駐車可能な領域を演算するとともに、周辺の障害物情報を演算する。駐車可能な領域は車載表示装置９に送信される。車載表示装置９は、駐車制御ＥＣＵ１０から送信された駐車可能な領域を、表示中の車両１００周囲情報に重畳して表示する。駐車制御ＥＣＵ１０は、駐車可能な領域から選択された目標駐車領域に対して上記自動駐車を行う。

ドライバは、車両１００の停車後に、車載表示装置９に表示されている駐車可能な領域を選択する。駐車制御ＥＣＵ１０は、選択された領域その情報および障害物情報をもとに、狭小間口再認識経路や入庫経路を演算し、演算した経路を基に車両制御ＥＣＵ群１１に制御情報を送信する。

車両１００のセンサが取得した障害物情報の確からしさ(以降、確信度)をもとに経路を演算することにより、障害物と衝突することのない安全な経路を演算可能であるとともに、障害物との距離を不必要にあける必要がなく、ドライバが車両挙動に不自然さを感じることがない。

車両制御ＥＣＵ群１１は、駐車制御ＥＣＵ１０から送信された制御情報に基づき車両１００を目標位置までの移動するために、上述のように車両を制御する。例えば、駐車制御ＥＣＵ１０は、電動パワーステアリング装置６に目標とする舵角情報を出力することで、ステアリングを制御する。

駐車制御ＥＣＵ１０は、車両１００の駆動力を制御する駆動ＥＣＵ（図８参照）に要求駆動力を出力し、制動力を制御するブレーキＥＣＵ（図８参照）に要求制動力を出力することにより、車両１００の速度を制御する。駐車制御ＥＣＵ１０は、自動変速機のシフトレンジを制御するシフトＥＣＵ（図８参照）にドライブレンジまたはリバースレンジまたはパーキングレンジの要求を出力することにより、車両１００のシフトレンジを制御する。上記駐車制御の例は、舵角、駆動力、制動力及びシフトレンジの全てを自動制御するが、他の駐車制御の例において、上記要素の一部、例えば、制動力やシフトレンジは、ドライバによって操作されてもよい。

図８は、図１に示す駐車制御ＥＣＵ１０の内部構成の一例を模式的に示したものであり、図１に示す駐車制御ＥＣＵ１０の入出力信号の関係を示すシステムブロック図である。駐車制御ＥＣＵ１０は、Ａ／Ｄ変換器を含むＩ／Ｏ１７２及びプロセッサであるＣＰＵ１７１を含む。上述のように、駐車制御ＥＣＵ１０は車両ネットワーク１４を介して、他の構成要素と通信を行う。

例えば、駐車制御ＥＣＵ１０は、カメラ２、ソナー３、車輪速センサ８、車載表示装置９、車載スイッチ１７から信号を受け取る。図８の例において、駐車制御ＥＣＵ１０は、ソナー３からの信号をソナーＥＣＵ１５４を介して受け取り、車輪速センサ８からの信号を車両挙動制御１５５を介して受け取る。駐車制御ＥＣＵ１０は、外部通信ＥＣＵ１２を介して車両外部の装置と通信を行うことができる。

上述のように、駐車制御ＥＣＵ１０は、ブレーキＥＣＵ１５１及び駆動ＥＣＵ１５２使用して、車両１００の速度を制御する。駐車制御ＥＣＵ１０は、シフトＥＣＵ１５３を使用して車両１００のシフトレンジを制御する。駐車制御ＥＣＵ１０は、電動パワーステアリング装置６を使用してステアリングを制御する。

駐車制御ＥＣＵ１０は、駐車可能な領域を車載表示装置９に送信して、車載表示装置９にてその結果を表示する。車両１００のドライバが例えば車載スイッチ１７を介して実行を選択しブレーキを離すと、駐車制御ＥＣＵ１０は、生成した経路に従い駐車制御を開始する。

なお、本実施例は既存のセンサシステム（カメラ、ソナー）を用いているが、カメラ、ソナー、ライダ、ミリ波レーダ等のセンサのフュージョンした結果を使用してもよい。車両の駆動は、モータに代えて又は加えて内燃機関を使用してもよく、駆動する方式は問わない。

以下において、実施例２に係る自動駐車を説明する。以下においては、実施例１との相違点を主に説明する。実施例２に係る駐車制御ＥＣＵ１０は、外部からの無線による操作に応じて、車両の駐車を制御する。駐車領域の間口が狭い場合、ドライバが駐車完了後の車両可出るためにドアを開けることができない場合がある。車両外から駐車領域への駐車を指示可能であることで、駐車前にドライバが車両外に出ることができる。

図９は、実施例２に係る駐車制御システムの構成例を示す。駐車制御ＥＣＵ１０は、車両外からの操作９００を受け付ける。駐車制御ＥＣＵ１０は、例えば、外部通信ＥＣＵ１２を介して、車両外部からの指示を受信する。例えば、ドライバは、自動駐車モード（狭小間口駐車モード又は広域間口駐車モード）を開始する前に、車両から降り、外部通信装置９０１（例えばスマートフォン）から、駐車開始を駐車制御ＥＣＵ１０に指示する。

駐車制御ＥＣＵ１０は、実施例１において説明したように、駐車領域の間口幅に応じてモードを選択し、そのモードにおける動作を行う。他の例において、駐車制御ＥＣＵ１０は、ドライバからの駐車モードの指定を受け付けてもよい。この点は、実施例１において同様であり、駐車制御ＥＣＵ１０は、車内のユーザインタフェース、例えば、タッチパネル、音声入力又はスイッチを介して、ドライバからの指示を受け付ける。また、図９に示すように、駐車制御ＥＣＵ１０は、ドライバと異なる第三者、例えば、駐車管制センタ９０２からの指示を受け付けてもよい。

一例において、駐車制御ＥＣＵ１０は、ユーザに指定された駐車領域が狭小間口駐車領域であると判定すると、狭小間口再認識経路又は入庫経路の追跡の前に、ユーザインタフェース、例えば車載表示装置９やスピーカを介して、判定結果をドライバに通知してもよい。ユーザインタフェースによる通知は、ドライバへ降車を促し車両外部からの操作を行える通信機能による操作を可能とする。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成・機能・処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆どすべての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

２ カメラ、３ ソナー、６ 電動パワーステアリング装置、７ 車輪、８ 車輪速センサ、９ 車載表示装置、１０ 駐車制御ＥＣＵ、１７１ Ｉ／Ｏ、１７２ ＣＰＵ、１１ 車両制御ＥＣＵ群、１５１ ブレーキＥＣＵ、１５２ 駆動ＥＣＵ、１５３ シフトＥＣＵ、１５４ ソナーＥＣＵ、１５５ 車両挙動制御装置、１２ 外部通信ＥＣＵ、１３ ゲートウェイＥＣＵ、１７ 車載スイッチ、１４ 車両ネットワーク、１８ ステアリングホイール、１００ 車両、２００ 駐車領域の間口、２０１、２０２ 駐車領域の間口の角点、２０３ 狭小間口再確認の経路、２０４ 狭小間口再確認の経路の開始位置、２０５ 狭小間口再確認の経路の切り返し点、２０６ 狭小間口再確認の経路、２０７ 制御開始位置で自車位置が間口と平行でないときの経路、２０８ 狭小間口再確認の経路の終了位置、３０１ 狭小間口駐車領域の入庫経路、３０２ 狭小間口駐車領域の入庫経路、３０３ 狭小間口駐車領域の入庫経路の切り返し点、４０１ 間口から所定距離の位置、４０２ 狭小間口駐車領域の入庫経路の範囲、５０１ 広域間口駐車領域の入庫経路、５０２ 広域間口駐車領域の入庫経路

Claims (10)

1. 認識部と、
   経路生成部と、
   制御部と、を含み、
   前記認識部は、１以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、駐車領域を認識し、
   前記経路生成部は、前記駐車領域の間口を再認識するために間口再認識経路を生成し、
   前記制御部は前記間口再認識経路を追従するように車両を制御し、
   前記認識部は、前記間口再認識経路における前記１以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、前記間口を再認識し、
   前記経路生成部は、前記間口の再認識結果に基づいて、前記駐車領域への入庫経路を生成し、
   前記制御部は、前記入庫経路を追従するように前記車両を制御する、駐車制御装置。
2. 請求項１に記載の駐車制御装置であって、
   前記認識部により認識された前記駐車領域の間口幅が閾値以上である場合、前記経路生成部は、前記間口再認識経路を生成することなく、前記認識部により認識された前記駐車領域の間口に基づいて第２入庫経路を生成し、
   前記制御部は、前記第２入庫経路を追従するように前記車両を制御する、駐車制御装置。
3. 請求項１に記載の駐車制御装置であって、
   前記間口再認識経路及び前記入庫経路それぞれに、対応する目標車速度が設定されている、駐車制御装置。
4. 請求項１に記載の駐車制御装置であって、
   前記認識部は、前記駐車領域の前の往復路におけるセンシング結果に基づいて、前記間口を再認識する、駐車制御装置。
5. 請求項２に記載の駐車制御装置であって、
   前記間口再認識経路、前記入庫経路及び前記第２入庫経路それぞれに、対応する目標速度が設定されている、駐車制御装置。
6. 請求項１に記載の駐車制御装置であって、
   前記間口再認識経路は、前記駐車領域の間口の前を通過する前進経路と、前記前進経路の後に前記駐車領域の間口の前を通過する後退経路とを含み、
   前記後退経路は前記間口に平行である、駐車制御装置。
7. 請求項１に記載の駐車制御装置であって、
   前記間口再認識経路は、前記駐車領域の間口の前を通過する前進経路と、前記前進経路の後に前記駐車領域の間口の前を通過する後退経路とを含み、
   前記後退経路の目標終了位置は、前記前進経路の開始位置と一致する、駐車制御装置。
8. 請求項１に記載の駐車制御装置であって、
   前記車両の外部からの操作を受け付ける、駐車制御装置。
9. 車両の駐車を制御する方法であって、
   １以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、駐車領域を認識し、
   前記駐車領域の間口を再認識するために間口再認識経路を生成し、
   前記間口再認識経路を追従するように車両を制御し、
   前記間口再認識経路における前記１以上のセンサによるセンシング結果に基づいて、前記間口を再認識し、
   前記間口の再認識結果に基づいて、前記駐車領域への入庫経路を生成し、
   前記入庫経路を追従するように前記車両を制御する、ことを含む方法。
10. 請求項９に記載の方法であって、
    認識された前記駐車領域の間口幅が閾値以上である場合、前記間口再認識経路を生成することなく、認識された前記駐車領域の間口に基づいて第２入庫経路を生成し、
    前記第２入庫経路を追従するように前記車両を制御する、ことをさらに含む方法。

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