JP5855555B2 - 駐車支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、駐車支援装置に関する。

従来の駐車支援装置では、並列駐車の軌跡の設定方法として、特許文献１に記載された方法が知られている。特許文献１には、並列駐車の前進中に車両の左右の障害物の位置を検出し、後退時には駐車位置の左右に隣接する車両と、駐車位置の逆側にある障害物に接触しないように駐車軌跡を設定している。

特開2009-298179号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、前進終了時の車両位置や車両の向きによっては、その後の切り返し回数や移動距離が増えてしまう場合がある。
本発明の目的は、少ない切り返し回数、かつ、短い移動距離となる並列駐車の駐車軌跡を設定できる駐車支援装置を提供することにある。

本発明の駐車支援装置では、まず、並列駐車の後退時に、隣接する駐車枠との交線と自車の駐車枠の前端を含む直線の交点を自車の最も内側の点が通過する駐車軌跡を求め、この駐車軌跡が無い場合は、並列駐車の前進時の操舵の向きを設定された第１の駐車位置に近付く向きに変更して駐車軌跡を求め、この駐車軌跡の解も無い場合は、最初の後退終了時に車両の内側の後端が、駐車枠の前端を含む直線と接するまでの範囲内で、駐車開始位置から後退するような駐車軌跡を求める。

よって、少ない切り返し回数、かつ、短い移動距離となる並列駐車の駐車軌跡を設定できる。

駐車支援装置を適用した車両の構成図である。 駐車支援装置の構成図である。 駐車支援の制御の構成図である。 車速制御部55の制御ブロック図である。 操舵角制御部56の制御ブロック図である。 並列駐車の基本的な車両動作を示す図である。 並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線の場合の後輪車軸中心の駐車軌跡を示す図である。 並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線の場合の移動距離と操舵角の関係を示す図である。 並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線と円弧による場合の後輪車軸中心の駐車軌跡を示す図である。 並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線と円弧による場合の移動距離と操舵角の関係を示す図である。 並列駐車の軌跡を求める条件を示す図である。 並列駐車の軌跡1を示す図である。 並列駐車の軌跡2を示す図である。 並列駐車の軌跡3を示す図である。 並列駐車の軌跡4を示す図である。 並列駐車の軌跡5を示す図である。 並列駐車の軌跡6を示す図である。 軌跡1〜4を求める駐車軌跡設定処理の流れを示すフローチャートである。 軌跡1〜6を求める駐車軌跡設定処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の駐車支援装置を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
〔実施例１〕
まず、構成を説明する。
［車両の構成］
図１は、駐車支援装置を適用した車両の構成図である。
運転者はシフトレバー8によって車両の前進、後退、停止を指示し、アクセルペダル6によって駆動モータ1の駆動力を指示する。駆動モータ1はエンジンとしてもよい。駆動モータ1は運転者のアクセルペダル操作、シフト操作とは無関係に駆動力、制動力を発生可能である。
ブレーキペダル7の踏力はブレーキブースタ15によって倍力され、その力に応じた油圧がマスタシリンダ16に発生する。発生した油圧は、電動油圧ブレーキ2を介してホイルシリンダ21〜24に供給される。このように、運転者はブレーキペダル7によって制動力を制御する。電動油圧ブレーキ2はモータで駆動するポンプや電磁弁等を内蔵し、運転者のブレーキペダル操作とは無関係に４輪の制動力（ホイルシリンダ21〜24の油圧）を独立に制御可能である。なお、運転者のブレーキペダル操作による４輪の制動力に左右差はない。
電動パワーステアリング3は、運転者がステアリングホイール9を介して入力した操舵トルクに応じたアシストトルクを発生し、運転者の操舵トルクと電動パワーステアリング3のアシストトルクによって左右前輪（駐車操舵輪）41,42が操舵され、車両走行中には車両が旋回する。また、電動パワーステアリング3は運転者のステア操作とは無関係にステアトルクを発生し、左右前輪41,42を操舵可能である。
また、車両周辺を撮影し、車両周辺の対象物を認識する４つのカメラ11〜14が車両の前後左右に取り付けられている。４つのカメラ11〜14の映像は合成され、車両と車両周辺を上方から見下ろした俯瞰図としてタッチパネル18に表示される。運転者は駐車支援の制御によらず、この俯瞰図を見ながら駐車を行うこともできる。

実施例１の駐車支援装置では、カメラ11〜14の映像上の駐車枠や他の駐車車両の位置に基づいて駐車位置（駐車スペース）を認識し、認識した駐車位置に車両が到達するように駆動モータ1、電動油圧ブレーキ2、電動パワーステアリング3を自動制御する。俯瞰図が表示されたタッチパネル18を用いて、運転者が駐車位置を指示することも可能である。
また、駐車軌跡（走行軌跡）を制御するため、操舵角センサ（操舵角検出部）4と車輪速センサ31〜34が取り付けられている。電動油圧ブレーキ2は、前後加速度、横加速度、ヨーレートを検出する車両運動検出センサ17と操舵角センサ4と車輪速センサ31〜34からのセンサ信号によって、車両の横滑り防止やアンチロックブレーキ制御を行うが、操舵角センサ4と車輪速センサ31〜34の信号は駐車支援の制御と共用される。
以上挙げた電動装置は全て電子制御ユニット5によって制御され、各センサ信号も全て電子制御ユニット5に入力される。各センサ信号には運転者の操作量である、アクセルペダル操作量、ブレーキペダル操作量、シフト位置、操舵トルクも含まれる。また、電子制御ユニット5の機能を分割し、各電動装置に電子制御ユニットを取り付け、各電子制御ユニット間で必要な情報を通信する構成とすることもできる。
駆動モータ1、電動油圧ブレーキ2、各ホイルシリンダ21-24、各車輪41〜44および電子制御ユニット5により、車速を自動的にコントロールする自動車速制御装置が構成される。また、電動パワーステアリング3、および電子制御ユニット5により、左右前輪41,42を自動的に操舵する自動操舵制御装置が構成される。

［駐車支援装置の構成］
図２は、駐車支援装置の構成図である。
駐車動作中は車両動作が駆動モータ1、電動油圧ブレーキ2、電動パワーステアリング3によって自動的に制御されるが、運転者操作量は監視されており、運転者のオーバーライドが可能である。運転者がブレーキペダル7を操作した場合は車両を一時停止させ、運転者がブレーキを解除した後に自動制御による駐車動作を再開する。これにより、駐車経路上に障害物が進入した場合には、運転者のブレーキ操作を優先し、障害物との接触を回避できる。その後、ブレーキペダル7の操作が解除された場合は、自動制御による駐車動作を再開する。これにより、障害物が駐車経路から離れた場合は、自動的に駐車支援を再開できる。また、運転者がシフト位置を変更するか、運転者の操舵トルクが所定値以上になった場合は自動制御による駐車動作を中止する。これにより、運転者のシフト操作またはステア操作を優先して車両を走行させることができる。なお、タッチパネル18に自動制御中止ボタンを表示し、この自動制御中止ボタンを押すことで自動制御を中止することもできる。

［駐車支援制御］
図３は、電子制御ユニット5における駐車支援の制御の構成図である。
電子制御ユニット5は、駐車支援の制御を実現する構成として、駐車軌跡設定部51、移動距離計算部52、車速計算部（車速検出部）53、軌跡制御部（目標操舵角設定部、目標車速設定部）54、車速制御部55および操舵角制御部56を備える。
まず、駐車動作開始位置でカメラ11〜14によって駐車位置を認識する。駐車位置は前述の通り、俯瞰図が表示されたタッチパネル18によって運転者が指定してもよい。次に、駐車位置を基に駐車軌跡設定部51で駐車軌跡を設定する。駐車軌跡の設定は駐車動作開始時に１回だけ行われ、駐車動作中に駐車軌跡の補正は行わない。駐車軌跡は車両の移動距離に対する操舵角として表される。
車輪速センサ31〜34は車輪１回転に付き複数回の車輪速パルスを発生する。この車輪速パルスの発生回数を積算し、移動距離計算部52にて車両の移動距離を計算する。また、車輪速パルスの発生周期を用いて、車速計算部53で車速Vを計算する。実施例１では、移動距離と車速Vは後輪車軸中心の移動距離と車速とするので、左右後輪43,44の移動距離と車輪速の平均値を、求める移動距離と車速Vとする。
軌跡制御部54は駐車軌跡と車両の移動距離から車速指令（車速の目標値）V^*と操舵角指令（操舵角の目標値）δ_h ^*を求める。前進、後退中の車速指令V^*はそれぞれ一定とする。
車速制御部55は車速指令V^*と車速Vを基に車速制御を行い、操作量として駆動モータ1への駆動トルク指令T_ac ^*と電動油圧ブレーキ2への液圧指令P_wc ^*を求める。駆動モータ1と電動油圧ブレーキ2はこれらの指令によって駆動力と制動力を発生する。駆動力と制動力は共に駆動モータ1のみで発生させてもよいし、駆動力は駆動モータ1で発生させ、制動力は電動油圧ブレーキ2で発生させるというように分担させてもよい。駆動モータ1をエンジンに置き換えた場合は後者の方法を採ればよい。実施例１ではエンジンではなく駆動モータ1を用いているが、駆動力は駆動モータ1、制動力は電動油圧ブレーキ2で発生させる。
操舵角制御部56は操舵角指令δ_h ^*と操舵角センサ4で計測した操舵角δ_hを基に操舵角制御を行い、操作量としてステアトルク指令T_st ^*を求める。電動パワーステアリング3はこの指令によってステアトルクを発生する。

［車速制御］
図４は、車速制御部55の制御ブロック図である。
減算器100は、車速指令V^*から車速Vを減じた車速偏差(V^*-V)を出力する。
乗算器101は、車速偏差に比例ゲインKp_aを乗じる。
積分器102は、車速偏差を積分する。
乗算器103は、車速偏差の積分値に積分ゲインKi_aを乗じる。
加算器104は、両乗算器101,103の出力の和を駆動トルク指令T_ac ^*として出力する。
乗算器105は、車速偏差の正負を反転させる。
乗算器106は、正負反転後車速偏差に比例ゲインKp_bを乗じる。
積分器107は、正負反転後車速偏差を積分する。
乗算器108は、正負判定後偏差の積分値に積分ゲインKi_bを乗じる。
加算器109は、両乗算器106,108の出力の和を液圧指令P_wc ^*として出力する。
判定器110は、車速偏差が0以上である場合にはリンク運転選択指令＝1(true)を出力し、0未満である場合にはリンク運転選択指令＝0(false)を出力する。
スイッチ111は、判定部110から出力されたリンク運転選択指令が１のときは駆動トルク指令T_ac ^*を出力し、0のときは液圧指令P_wc ^*を出力する。
プラントモデル（車両モデル）112は、駆動トルク指令T_ac ^*または液圧指令P_wc ^*を入力し、車速Vを出力する。
以上のように、車速制御部55は、PI制御により、車速偏差(V^*-V)の正負によって駆動モータ1と電動油圧ブレーキ2を使い分ける。車速偏差が0以上の場合には、比例ゲインKp_a、積分ゲインKi_aを用いて演算した駆動トルク指令T_ac ^*により駆動モータ1を駆動し、駆動モータ1による駆動力で車速Vを車速指令V^*に近付ける。このとき、電動油圧ブレーキ2への液圧指令P_wc ^*は0として制動力を発生させない。一方、車速偏差が0未満の場合には、比例ゲインKp_b、積分ゲインKi_bを用いて演算した液圧指令P_wc ^*により電動油圧ブレーキ2を駆動し、電動油圧ブレーキ2による制動力で車速Vを車速指令V^*に近付ける。このとき、駆動モータ1への駆動トルク指令T_ac ^*は0として駆動力を発生させない。

［操舵角制御］
図５は、操舵角制御部56の制御ブロック図である。外乱dを打ち消す外乱オブザーバを用いた二自由度制御であり、目標応答Gによって操舵角応答を自由に設定できる。
減算器120は、操舵角指令δ_h ^*から操舵角δ_hを減じた操舵角偏差(δ_h ^*-δ_h)を出力する。
モデルマッチング補償器121は、操舵角偏差を入力し、あらかじめ与えた所望の目標応答Gに一致させる理想ステアトルクを出力するフィードバック補償器である。
減算器122は、理想ステアトルクから外乱推定トルクを減じたステアトルク指令T_st ^*として出力する。
加算器123は、ステアトルク指令T_st ^*に外乱dを加算する。
プラントモデル（車両モデル）124は、外乱を含むステアトルク指令を入力し、操舵角δ_hを出力する。
ノイズフィルタ部125は、ステアトルク指令T_st ^*をローパスフィルタでフィルタ処理する。
逆プラントモデル126は、操舵角δ_hを得るステアトルク指令をノイズフィルタ部125のローパスフィルタと同一のローパスフィルタでフィルタ処理する。
減算器127は、逆プラントモデル126の出力からノイズフィルタ部125の出力を減じて外乱推定トルクを出力する。

［並列駐車の基本動作］
図６は、並列駐車の基本的な車両動作を示す図である。駐車動作開始位置P0から切り返し位置P1まで前進し、切り返し位置P1で停止後、切り返し位置P1から駐車位置P2までは後退し、駐車位置P2で停止する。駐車開始位置P0から切り返し位置P1までの前進中は駐車位置から離れる向きに操舵し、切り返し位置P1から駐車位置P2までの後退中は駐車位置に近付く向きに操舵する。一連の駐車動作は駆動モータ1、電動油圧ブレーキ2、電動パワーステアリング3を用いて全て自動制御で行われる。駐車動作開始位置P0、切り返し位置P1、駐車位置P2では操舵角は0であり、ステアは中立の位置とする。前進と後退の開始位置から中間点まではステアを切り増ししていき、中間点で操舵角が最大となり、中間点から前進と後退の終了位置まではステアを切り戻していく。移動距離に対して、駐車軌跡の曲率の変化率を一定とし、駐車軌跡をクロソイド曲線とする。クロソイド曲線を用いることで、滑らかで、運転者が予期しやすい車両動作、ステア動作となり、運転者に自動制御に対する安心感を与えることができる。回転半径の小さい駐車軌跡とするため、前進と後退の中間点よりも手前でステアの切り増しを終了し、中間点を通過してしばらく移動するまで操舵角を固定し、その後ステアを切り戻していくことで、駐車軌跡にクロソイド曲線と円弧を併用することもできる。図７に、並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線の場合の後輪車軸中心の駐車軌跡を示す。

図８は、並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線の場合の移動距離と操舵角の関係を示す図である。前進と後退では操舵角の正負が逆になるが、ここでは前進と後退の操舵角をどちらも正として表す。クロソイド曲線では曲線の長さに対して曲線の変化率は一定となるので、移動距離に対する操舵角の変化率もほぼ一定となる。操舵角δ_hと曲率χの関係はステアリングギア比Nとホイールベースlを用いて、下記の式(1)で表される。

ホイールベースlと曲率χの積が小さい範囲では式(1)の近似が成り立ち、移動距離に対する曲率の変化率が一定であれば、操舵角の変化率も一定となる。
図８で後退の開始時にしばらく操舵角が0となっているが、この区間では車速制御による車速の誤差によって前進の終了時に操舵角0で移動距離が所定値以上になった分、後退の開始時に操舵角0で前進での移動距離の超過分を逆走しているためである。これにより駐車位置の精度が保たれる。

図９は、並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線と円弧による場合の後輪車軸中心の駐車軌跡を示す図である。駐車動作開始位置P0で車両が駐車枠の方向を向いているので、回転半径の小さい駐車軌跡を設定する必要があり、駐車軌跡にクロソイド曲線と円弧を用いている。
図１０は、並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線と円弧による場合の移動距離と操舵角の関係を示す図である。前進と後退では操舵角の正負が逆になるが、ここでは前進と後退の操舵角をどちらも正として表す。移動距離に対して操舵角が変化する区間がクロソイド曲線の区間で、中間付近の操舵角が一定の区間が円弧の区間である。

［駐車軌跡の設定］
次に、実施例１の駐車支援装置での並列駐車の軌跡の設定について述べる。並列駐車の軌跡の設定は図３の駐車軌跡設定部51で行われる。駐車軌跡設定部51は、以下に示す駐車軌跡を設定するために、軌跡判定部51a、第１駐車軌跡判定部51bおよび後退駐車軌跡算出部51cを備える。
軌跡の設定にあたっては、以下の条件(1)〜(3)を考慮する。
(1) 駐車開始位置P0から見て駐車位置P2の逆側の領域を可能な限り通過しない。
(2) 駐車位置P2に隣接する駐車車両に接触しない。
(3) 可能な限り少ない切り返し回数、かつ、短い移動距離で駐車する。
図１１は、並列駐車の軌跡を求める条件を示す図である。駐車開始位置PO、切り返し位置P1、駐車位置P2は図６と同様であり、自車をCar1、駐車位置P2を含む自車Car1の駐車枠をPA1、駐車枠PA1の左右に隣接する駐車枠をPA2,PA3、左右の駐車車両をCar2,Car3とする。また、駐車枠PA1の前端を含む直線をL1とし、切り返し位置P1で自車Car1の中で直線L1から最も遠い点を通る、直線L1に平行な直線をL2とする。さらに、切り返し位置P1から駐車位置P2の後退時に内側となる、駐車枠PA1に隣接する駐車枠（図１１では駐車枠PA2）と駐車枠PA1の境界をL3とする。また、直線L1と直線L3の交点をPNとする。
上記の条件(1),(2)は、図１１を用いて言い換えると以下のようになる。
(1) 直線L1と直線L2の距離WLを小さくする。
(2) 切り返し位置P1から駐車位置P2の後退時に駐車枠PA2の中の領域を通過しない。
条件(2)で駐車車両Car2を検知できる場合は駐車車両Car2の領域を通過しない軌跡を設定すればよいが、実施例１ではカメラ11〜14で駐車枠のみが検知できると仮定し、駐車車両Car2が含まれる駐車枠PA2の領域を通過しない軌跡を設定する。

さらに図１２を用いて駐車軌跡の設定について説明する。駐車開始位置P0、切り返し位置P1、駐車位置P2は各位置での後輪車軸中心の位置とする。駐車開始位置P0と切り返し位置P1での後輪車軸の延長線の交点をQ1、切り返し位置P1と駐車位置P2での後輪車軸の延長線の交点をQ2、駐車開始位置P0と駐車位置P2での後輪車軸の延長線の交点をQ4、直線Q2Q4上にあってQ4に対してQ2の逆側にある点をQ5とする。また、∠Q4Q1Q2を回転角φ1、∠Q4Q2Q1を回転角φ2、∠Q5Q4Q1をψ0、線分P0Q1(P1Q1)の長さを回転半径a1、線分P1Q2(P2Q2)の長さを回転半径a2とする。駐車位置P2は駐車枠PA1と自車Car1の前端が重なり、駐車枠PA1内での自車Car1の左右の隙間が等しくWpとなる位置とする。したがって、直線P2Q2と点PNの距離は自車Car1の後輪車軸から前端までの距離lfvとなる。また、切り返し位置P1から駐車位置P2まで移動するとき、自車Car1で最も内側になるのは後輪車軸の左端であり、切り返し位置P1での後輪車軸の左端をR1、駐車位置P2での後輪車軸の左端をR2、切り返し位置P1から駐車位置P2に移動するときの後輪車軸の左端の軌跡を曲線R1R2とする。曲線R1R2は図７、図９のようにクロソイド曲線を含んだ曲線であり、円弧とは異なる。
ここで、上記の条件(2)は、「曲線R1R2が点PNよりも外側にある」と言い換えられる。さらに、条件(1)を考慮すると曲線R1R2が内側を通る方が図１１のWLが小さくなりやすいので、条件(1),(2)をまとめ、図１２のように曲線R1R2が点PNを通過する軌跡1を求める。軌跡1の有無の判定は、軌跡判定部51aで行われる。
このとき、軌跡1の解a1が負になることがあるが、これは図１３のようにψ0が小さいときなどであり、このときに軌跡1の解は無いことになる。さらに、回転半径a1,a2は自車Car1の最小回転半径よりも大きい必要があり、φ1,φ2の値は正で、かつ、ψ0よりも小さい必要がある。また、回転半径a1,a2と回転角φ1,φ2と自車Car1の最小制御車速から駐車軌跡のクロソイド曲線部を通過するときの最小操舵角速度が求まるが、この速度が規定の最大操舵角速度以下である必要がある。軌跡の解の有無の判定には軌跡の幾何的な条件以外にも以上のような条件が含まれる。

軌跡1の解が有る場合は軌跡1によって並列駐車を実行するが、解が無い場合は図１３のように駐車開始位置P0から切り返し位置P1での操舵を駐車位置P2に近付く向きの操舵に変更し、曲線R1R2が点PNを通過する軌跡2を求める。
この軌跡2の解が無い場合、図１４の軌跡3を求める。軌跡3では軌跡2と同様に、駐車開始位置P0から切り返し位置P1での操舵が駐車位置P2に近付く向きの操舵であり、曲線R1R2が点PNを通過せず、点PNよりも外側を通り、φ2=90[deg]である。
軌跡3の解も無い場合、図１５の軌跡4を求める。軌跡4では駐車開始位置P0から切り返し位置P1までは操舵角を0[deg]に保ち、駐車開始位置P0から切り返し位置P1までの軌跡は直線とする。軌跡4でも軌跡3と同様に、曲線R1R2が点PNを通過せず、点PNよりも外側を通る。軌跡2〜4の有無の判定は、第１駐車軌跡判定部51bにより行われる。
軌跡4の解も無い場合、図１６の軌跡5を求める。軌跡5では元々の駐車開始位置P0を駐車前後退開始位置P3とし、このP3から新たな駐車開始位置P0まで一旦後退し、その後軌跡1〜4と同様に、切り返し位置P1まで前進した後、駐車位置P2まで後退する。図１６で駐車前後退開始位置P3まで後輪車軸の延長線と新たな駐車開始位置P0での後輪車軸の延長線の交点をQ3とし、線分P3Q3(P0Q3)の長さを回転半径a3、∠P3Q3P0を回転角φ3とする。また、直線P2Q2と直線P3Q3の交点をQ6とし、∠P3Q6Q4をψ1とする。駐車前後退開始位置P3から駐車開始位置P0までの軌跡は駐車開始位置P0から切り返し位置P1までの軌跡と同様に、図７、図９のようにクロソイド曲線を含んだ軌跡とする。また、駐車前後退開始位置P3から駐車開始位置P0までの操舵の向きは駐車位置P2に近付く向きとする。この軌跡5では駐車前後退開始位置P3での車両の向きψ1≧90[deg]とし、駐車開始位置P0での車両の向きψ0=90[deg]とする。駐車開始位置P0から切り返し位置P1を通って駐車位置P2に向かう軌跡は軌跡1〜4のいずれかとし、この部分の軌跡の求め方は前述の通り、軌跡1〜4の順に解の有無を調べ、最初に解が有ると判定された軌跡を採用する。

軌跡5の解も無い場合、図１７の軌跡6を求める。軌跡6では軌跡5と同様に元々の駐車開始位置P0を駐車前後退開始位置P3とし、このP3から新たな駐車開始位置P0まで一旦後退し、その後軌跡1〜4と同様に、切り返し位置P1まで前進した後、駐車位置P2まで後退する。軌跡6では駐車前後退開始位置P3での車両の向きは限定せず、駐車前後退開始位置P3から駐車枠PA1の前端を含む直線L1に自車Car1の内側の後端が交わるまで後退し、後退終了時の位置を新たな駐車開始位置P0とする。軌跡5と同様に、駐車開始位置P0から切り返し位置P1を通って駐車位置P2に向かう軌跡は軌跡1〜4のいずれかとし、この部分の軌跡の求め方は前述の通り、軌跡1〜4の順に解の有無を調べ、最初に解が有ると判定された軌跡を採用する。軌跡5,6における元々の駐車開始位置P0から駐車前後退開始位置P3まで一旦後退する軌跡は、後退駐車軌跡算出部51cにより求められる。
以上のように軌跡1〜6を求め、解が有る場合は並列駐車を実行し、解が無い場合は実行せず、駐車開始位置の変更などを運転者に指示する。

［駐車軌跡設定処理］
図１８、図１９は、駐車軌跡設定処理の流れを示すフローチャートである。図１８は駐車開始位置P0から切り返し位置P1を通って駐車位置P2に向かう軌跡1〜4の求め方を示し、図１９は軌跡1〜4に加えて軌跡5,6も含めた全体の処理を示している。
まず、図１８の処理について説明する。
ステップS1では、図１２に示した軌跡1の解の有無を判定し、解が有る場合はステップS6へ進み、解が無い場合はステップS2へ進む。
ステップS2では、図１３に示した軌跡2の解の有無を判定し、解がある場合はステップS6へ進み、解が無い場合はステップS3へ進む。
ステップS3では、図１４に示した軌跡3の解の有無を判定し、解がある場合はステップS6へ進み、解が無い場合はステップS4へ進む。
ステップS4では、図１５に示した軌跡4の解の有無を判定し、解がある場合はステップS6へ進み、解が無い場合はステップS5へ進む。
ステップS5では、駐車開始位置P0から駐車位置P2までの軌跡の解の有無を示すフラグf_POP2を0（解無し）とする。
ステップS6では、フラグf_POP2を1（解有り）とする。
次に、図１９の処理について説明する。
ステップS7では、元々の駐車開始位置からの軌跡1〜4の解の有無を判定する。解がある場合はステップS10へ進み、解が無い場合はステップS8へ進む。軌跡1〜4の解の有無の判定は図１８のように行い、フラグf_POP2の値によって判定する。
ステップS8では、元々の駐車開始位置を駐車前後退開始位置P3とする図１６に示した軌跡5の解の有無を判定する。解が有る場合はステップS10へ進み、解が無い場合はステップS9へ進む。ステップS8の軌跡5の解の有無の判定には、駐車開始位置P0から駐車位置P2までの軌跡1〜4の解の有無の判定が含まれ、ステップS8の内部に図１８の処理が含まれる。
ステップS9では、元々の駐車開始位置を駐車前後退開始位置P3とする図１７に示した軌跡6の解の有無を判定する。解が有る場合はステップS10へ進み、解が無い場合はリターンへ進む。ステップS9の軌跡6の解の有無の判定には、駐車開始位置P0から駐車位置P2までの軌跡1〜4の解の有無の判定が含まれ、ステップS9の内部に図１８の処理が含まれる。
ステップS10では、以上の手順で求めた軌跡1〜6のいずれかに基づき、並列駐車が行われる。

次に、作用を説明する。
［駐車軌跡設定作用］
実施例１では、まず並列駐車の後退時に、曲線R1R2が点PNを通過する軌跡1を求め、軌跡1の解が無い場合は、並列駐車の前進時の操舵の向きを通常とは逆の駐車位置に近付く向きに変更して曲線R1R2が点PNを通過する軌跡2、および曲線R1R2が点PNの外側を通過する軌跡3〜4を順に求め、軌跡2〜4の解がいずれも無い場合は、最初の後退終了時に車両の内側の後端が、駐車枠の前端を含む直線と接するまでの範囲内で、元々の駐車開始位置から一旦後退するような軌跡5,6を順に求める。
軌跡1〜6は、番号が小さいほど切り返し回数が少なく、かつ、移動距離が短い傾向があり、また、軌跡1〜4は、番号が小さいほど図１１に示した直線L1と直線L2との距離WLが小さい傾向がある。したがって、軌跡1〜6の解の有無を番号順に調べ、最初に解が有ると判定された軌跡を採用することで、切り返し回数を少なく、かつ、移動距離を短くでき、駐車開始位置に対して駐車位置の逆側の領域をなるべく通過しない並列駐車の軌跡を求めることができる。同時に軌跡1〜6の全ての軌跡は、切り返し位置P1から駐車位置P2まで移動するときの車両の最も内側の軌跡である曲線R1R2が、点PNを通過、もしくは点PNの外側を通過するので、隣接する駐車枠PA2の領域を通過せず、隣接する駐車車両Car2と接触しない駐車軌跡となる。
よって、駐車開始位置に対して駐車位置の逆側の領域を可能な限り通過せず、隣接する駐車車両に接触せず、最小の切り返し回数、最短の移動距離となる並列駐車の軌跡を求めることができる。
そして、実施例１の駐車支援装置では、上記のように設定された並列駐車の駐車軌跡を車両が走行するように駆動モータ1、電動油圧ブレーキ2、電動パワーステアリング3を自動制御する。つまり、操舵角δ_hと車速Vを共に自動制御することで、操舵角δ_hと車速Vで決まる車両の走行経路を高精度に制御でき、駐車位置の精度を向上できる。駐車軌跡の設定は駐車動作開始時に１回だけ行い、駐車動作中に駐車軌跡の補正を行わないため、駐車動作中に操舵角指令δ_h ^*が急変するのを抑制できるため、滑らかで、運転者が予期しやすい車両動作、ステア動作となり、運転者に安心感を与えることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の駐車支援装置にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1) 駐車枠PA1により区画された駐車スペースを認識するカメラ11〜14を有し、認識された駐車スペースに自車Car1を自動的に駐車させる駐車支援装置において、認識された駐車スペースへの並列駐車の後退時に、曲線R1R2が点PNを通過する軌跡1の有無を判定する軌跡判定部51aと、軌跡判定部51aにより軌跡1の解が無いと判定された場合は、並列駐車の前進時の操舵の向きを通常とは逆の駐車位置（設定された第１の駐車位置）に近付く向きに変更して軌跡2〜4の有無を判定する第１駐車軌跡判定部51bと、第１駐車軌跡判定部51bにより軌跡2〜4の解が無いと判定された場合は、駐車開始位置P0から駐車前後退開始位置P3まで後退する軌跡を求める後退駐車軌跡算出部51cと、を備え、後退駐車軌跡算出部51cは、最初の後退終了時に自車Car1の内側の後端が、駐車枠PA1の前端を含む直線L1と接するまでの範囲内で一旦後退する軌跡を求める。
これにより、少ない切り返し回数、かつ、短い移動距離となる並列駐車の駐車軌跡を設定できる。また、駐車開始位置P0に対して駐車位置P2の逆側の領域を可能な限り通過せず、隣接する駐車車両に接触しない駐車軌跡を設定できる。

(2) 左右前輪41,42の操舵角δ_hを検出する操舵角センサ4と、車速Vを検出する車速計算部53と、操舵角指令δ_h ^*および車速指令V^*を設定する軌跡制御部54と、検出された操舵角δ_hが操舵角指令δ_h ^*になるよう左右前輪41,42を自動的に操舵する自動操舵制御装置（電動パワーステアリング3、および電子制御ユニット5）と、検出された車速Vが車速指令V^*になるよう車速Vを自動的にコントロールする自動車速制御装置（駆動モータ1、電動油圧ブレーキ2、各ホイルシリンダ21-24、各車輪41〜44および電子制御ユニット5）と、を備え、自動転舵制御装置と自動車速制御装置とによって認識された駐車枠内に自車を駐車させる。
これにより、操舵角δ_hと車速Vとが自動制御されるため、操舵角δ_hと車速Vで決まる車両の走行経路を高精度に制御でき、駐車位置の精度を向上できる。

1 駆動モータ（自動車速制御装置）
2 電動油圧ブレーキ（自動車速制御装置）
3 電動パワーステアリング（自動操舵制御装置）
4 操舵角センサ（操舵角検出部）
5 電子制御ユニット（自動車速制御装置，自動操舵制御装置）
11〜14 カメラ
21〜24 ホイルシリンダ（自動車速制御装置）
41,42 左右前輪（自動車速制御装置）
43,44 左右後輪（自動車速制御装置）
51a 軌跡判定部
51b 第１駐車軌跡判定部
51c 後退駐車軌跡算出部

Claims (2)

1. 駐車枠により区画された駐車スペースを認識するカメラを有し、前記認識された駐車スペースに車両を自動的に駐車させる駐車支援装置において、
   前記認識された駐車スペースへの並列駐車の後退時に、駐車開始位置から隣接する駐車枠との交線と自車の駐車枠の前端を含む直線の交点を自車の最も内側の点が通過する駐車軌跡の有無を判定する軌跡判定部と、
   前記軌跡判定部により駐車軌跡の解が無いと判定された場合は、並列駐車の前進時の操舵の向きを設定された第１の駐車位置に近付く向きに変更して駐車軌跡の有無を判定する第１駐車軌跡判定部と、
   前記第１駐車軌跡判定部により駐車軌跡の解が無いと判定された場合は、前記駐車開始位置から後退する駐車軌跡を求める後退駐車軌跡算出部と、
   を備え、
   前記後退駐車軌跡算出部は、最初の後退終了時に車両の内側の後端が、駐車枠の前端を含む直線と接するまでの範囲内で前記後退する駐車軌跡を求めることを特徴とする駐車支援装置。
2. 請求項１に記載の駐車支援装置において、
   駐車操舵輪の操舵角を検出する操舵角検出部と、
   車速を検出する車速検出部と、
   前記操舵角の目標値を設定する目標操舵角設定部と、
   前記車速の目標値を設定する目標車速設定部と、
   前記検出された操舵角が前記目標操舵角になるように前記操舵輪を自動的に転舵する自動転舵制御装置と、
   前記検出された車速が前記目標車速になるように前記車速を自動的にコントロールする自動車速制御装置と、
   を備え、
   前記自動転舵制御装置と前記自動車速制御装置とによって前記認識された駐車枠内に自車を駐車させることを特徴とする駐車支援装置。

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