JP6006765B2

JP6006765B2 - 運転支援装置

Info

Publication number: JP6006765B2
Application number: JP2014186766A
Authority: JP
Inventors: 将城福川; 規夫今井; 元克友澤; 大林　幹生; 幹生大林; 清志高橋; 宏亘石嶋
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Denso Corp; Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2034-09-12
Also published as: CN107074274A; DE112015004150T5; CN107074274B; JP2016060217A; WO2016039410A1; US10377416B2; US20170259847A1; DE112015004150B4

Description

本発明の実施形態は、運転支援装置に関する。

従来から、例えば、縦列駐車された車両の駐車位置からの出庫において自動操舵を行う運転支援装置が知られている。

特開２００３−２３７５１１号公報

この種の運転支援装置では、車両の切り返しの回数がなるべく少ない方がより短時間で出庫しやすい。しかしながら、車両の切り返しの回数を少なくするために、切り返しにおいて車輪を据え切りすると、車輪が消耗したり、電動パワーステアリング等のアクチュエータの電力消費が増大してしまう。そこで、車輪の消耗やアクチュエータの電力消費の増大を抑制しつつ車両の切り返しの回数を少なくしやすい運転支援装置が得られれば有意義である。

実施形態の運転支援装置は、車両の状態が前進状態と後進状態とのうちの一方である第一の状態から前記前進状態と前記後進状態とのうちの他方である第二の状態に切り替わる際に、前記車両の車輪の舵角を、中立位置の一方側の第一の舵角から前記中立位置の他方側の第二の舵角に変更する場合、前記車両の状態が前記第二の状態になる前に前記第一の舵角から前記第二の舵角に向かい始め、前記車両の状態が前記第二の状態となっているときに、前記第一の舵角と前記第二の舵角との間の第三の舵角から前記第二の舵角に向かうように、前記舵角を制御する操舵制御部と、停止状態の前記車両の前方の障害物と前記車両の後方の障害物との間の距離を検出する検出部と、を備え、前記操舵制御部は、前記距離が閾値以上のときには、前記車両の状態が前記第一の状態となっているときに、前記第一の舵角から前記第二の舵角に向かい始めるように、前記舵角を制御し、前記距離が閾値未満のときには、前記車両の状態が前記第一の状態から前記第二の状態に切り替わる途中の停止状態となっているときに、前記第一の舵角から前記第二の舵角に向かい始めるように、前記舵角を制御する。よって、当該構成では、例えば、車両の状態が第二の状態になる前に舵角が第一の舵角から第二の舵角に向かい始めるので、車両の状態が第二の状態になってから舵角が第一の舵角から第二の舵角に向かい始める場合に比べて、車両の切り返しの回数を少なくしやすい。また、当該構成では、車両の状態が第二の状態となっているときに、舵角が第一の舵角と第二の舵角との間の第三の舵角から第二の舵角に向かうので、少なくとも舵角が第三の舵角から第二の舵角になるまでの間は、車輪が据え切り状態ではないので、舵角が第一の舵角から第二の舵角になるまでの間、車輪が据え切りされる場合に比べて、車輪の消耗やアクチュエータの電力消費の増大を抑制することができる。また、当該構成では、車両の前方の障害物と車両の後方の障害物との間の距離に応じて、車輪の据え切り量を調整して、障害物の間から車両を脱出させることができる。

また、実施形態の運転支援装置において、前記操舵制御部は、前記車両の状態が前記第一の状態となっているときに、前記第一の舵角から前記第二の舵角に向かい始めるように、前記舵角を制御する。よって、当該構成では、車輪の据え切りを行わずに舵角を第一の舵角から第二の舵角に変更することができるので、舵角が第一の舵角から第二の舵角になるまでの間、車輪が据え切りされる場合に比べて、車輪の消耗やアクチュエータの電力消費の増大を抑制することができる。

また、実施形態の運転支援装置において、前記操舵制御部は、前記車両の状態が前記第一の状態から前記第二の状態に切り替わる途中の停止状態となっているときに、前記第一の舵角から前記第二の舵角に向かい始めるように、前記舵角を制御する。よって、当該構成によれば、舵角が第一の舵角から第二の舵角にむかう間の一部の区間だけ、車輪が据え切りされるので、舵角が第一の舵角から第二の舵角になる間の全区間で車輪が据え切りされる場合に比べて、車輪の消耗やアクチュエータの電力消費の増大を抑制できる。

また、実施形態の運転支援装置において、前記車両の現在位置から目標位置への移動経路を算出する移動経路算出部を備えた。よって、当該構成では、車両の現在位置から目標位置への移動経路を算出することができる。

図１は、実施形態の車両の車室の一部が透視された状態が示された例示的な斜視図である。図２は、実施形態の車両の例示的な平面図（俯瞰図）である。図３は、実施形態の車両のダッシュボードの一例の車両後方からの視野での図である。図４は、実施形態の運転支援システムの構成の例示的なブロック図である。図５は、実施形態の運転支援システムのＥＣＵの構成の例示的なブロック図である。図６は、実施形態の車両の縦列出庫を説明するための例示的な説明図である。図７は、実施形態の車両の舵角の第一の変化を示す例示的な説明図である。図８は、実施形態の車両の舵角の第二の変化を示す例示的な説明図である。図９は、実施形態の出庫支援処理の手順を示す例示的なフローチャートである。図１０は、実施形態の経路算出処理の手順の一部を示す例示的なフローチャートである。図１１は、比較例の車両の舵角の変化を示す例示的な説明図である。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用、結果、および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成に基づく種々の効果や、派生的な効果のうち、少なくとも一つを得ることが可能である。

本実施形態の車両１は、例えば、不図示の内燃機関を駆動源とする自動車、すなわち内燃機関自動車であってもよいし、電動機を駆動源とする自動車、すなわち電気自動車や燃料電池自動車等であってもよいし、それらの双方を駆動源とするハイブリッド自動車であってもよいし、他の駆動源を備えた自動車であってもよい。また、車両１は、種々の変速装置を搭載することができるし、内燃機関や電動機を駆動するのに必要な種々の装置、例えばシステムや部品等を搭載することができる。また、車両１における車輪３の駆動に関わる装置の方式や、数、レイアウト等は、種々に設定することができる。

図１に例示されるように、車体２は、不図示の乗員が乗車する車室２ａを構成している。車室２ａ内には、乗員としての運転者の座席２ｂに臨む状態で、操舵部４や、加速操作部５、制動操作部６、変速操作部７等が設けられている。操舵部４は、例えば、ダッシュボード２４から突出したステアリングホイールであり、加速操作部５は、例えば、運転者の足下に位置されたアクセルペダルであり、制動操作部６は、例えば、運転者の足下に位置されたブレーキペダルであり、変速操作部７は、例えば、センターコンソールから突出したシフトレバーである。なお、操舵部４や、加速操作部５、制動操作部６、変速操作部７等は、これらには限定されない。

また、車室２ａ内には、表示出力部としての表示装置８や、音声出力部としての音声出力装置９が設けられている。表示装置８は、例えば、ＬＣＤ（liquid crystal display）や、ＯＥＬＤ（organic electroluminescent display）等である。音声出力装置９は、例えば、スピーカである。また、表示装置８は、例えば、タッチパネル等、透明な操作入力部１０で覆われている。乗員は、操作入力部１０を介して表示装置８の表示画面に表示される画像を視認することができる。また、乗員は、表示装置８の表示画面に表示される画像に対応した位置で手指等で操作入力部１０を触れたり押したり動かしたりして操作することで、操作入力を実行することができる。これら表示装置８や、音声出力装置９、操作入力部１０等は、例えば、ダッシュボード２４の車幅方向すなわち左右方向の中央部に位置されたモニタ装置１１に設けられている。モニタ装置１１は、スイッチや、ダイヤル、ジョイスティック、押しボタン等の不図示の操作入力部を有することができる。また、モニタ装置１１とは異なる車室２ａ内の他の位置に不図示の音声出力装置を設けることができるし、モニタ装置１１の音声出力装置９と他の音声出力装置から、音声を出力することができる。なお、モニタ装置１１は、例えば、ナビゲーションシステムやオーディオシステムと兼用されうる。

また、車室２ａ内には、表示装置８とは別の表示装置１２が設けられている。図３に例示されるように、表示装置１２は、例えば、ダッシュボード２４の計器盤部２５に設けられ、計器盤部２５の略中央で、速度表示部２５ａと回転数表示部２５ｂとの間に位置されている。表示装置１２の画面１２ａの大きさは、表示装置８の画面８ａの大きさよりも小さい。この表示装置１２には、主として車両１の運転支援に関する情報を示す画像が表示されうる。表示装置１２で表示される情報量は、表示装置８で表示される情報量より少なくてもよい。表示装置１２は、例えば、ＬＣＤや、ＯＥＬＤ等である。なお、表示装置８に、表示装置１２で表示される情報が表示されてもよい。

また、図１，２に例示されるように、車両１は、例えば、四輪自動車であり、左右二つの前輪３Ｆと、左右二つの後輪３Ｒとを有する。これら四つの車輪３は、いずれも転舵可能に構成されうる。図４に例示されるように、車両１は、少なくとも二つの車輪３を操舵する操舵システム１３を有している。操舵システム１３は、アクチュエータ１３ａと、トルクセンサ１３ｂとを有する。操舵システム１３は、ＥＣＵ１４（electronic control unit）等によって電気的に制御されて、アクチュエータ１３ａを動作させる。操舵システム１３は、例えば、電動パワーステアリングシステムや、ＳＢＷ（steer by wire）システム等である。操舵システム１３は、アクチュエータ１３ａによって操舵部４にトルク、すなわちアシストトルクを付加して操舵力を補ったり、アクチュエータ１３ａによって車輪３を転舵したりする。この場合、アクチュエータ１３ａは、一つの車輪３を転舵してもよいし、複数の車輪３を転舵してもよい。また、トルクセンサ１３ｂは、例えば、運転者が操舵部４に与えるトルクを検出する。

また、図２に例示されるように、車体２には、複数の撮像部１５として、例えば四つの撮像部１５ａ〜１５ｄが設けられている。撮像部１５は、例えば、ＣＣＤ（charge coupled device）やＣＩＳ（CMOS image sensor）等の撮像素子を内蔵するデジタルカメラである。撮像部１５は、所定のフレームレートで動画データを出力することができる。撮像部１５は、それぞれ、広角レンズまたは魚眼レンズを有し、水平方向には例えば１４０°〜１９０°の範囲を撮影することができる。また、撮像部１５の光軸は斜め下方に向けて設定されている。よって、撮像部１５は、車両１が移動可能な路面や車両１が駐車可能な領域を含む車体２の周辺の外部の環境を逐次撮影し、撮像画像データとして出力する。

撮像部１５ａは、例えば、車体２の後側の端部２ｅに位置され、リヤトランクのドア２ｈの下方の壁部に設けられている。撮像部１５ｂは、例えば、車体２の右側の端部２ｆに位置され、右側のドアミラー２ｇに設けられている。撮像部１５ｃは、例えば、車体２の前側、すなわち車両前後方向の前方側の端部２ｃに位置され、フロントバンパー等に設けられている。撮像部１５ｄは、例えば、車体２の左側、すなわち車幅方向の左側の端部２ｄに位置され、左側の突出部としてのドアミラー２ｇに設けられている。ＥＣＵ１４は、複数の撮像部１５で得られた画像データに基づいて演算処理や画像処理を実行し、より広い視野角の画像を生成したり、車両１を上方から見た仮想的な俯瞰画像を生成したりすることができる。なお、俯瞰画像は、平面画像とも称されうる。

また、ＥＣＵ１４は、撮像部１５の画像から、車両１の周辺の路面に示された区画線等を識別し、区画線等に示された駐車区画を検出（抽出）する。

また、図１，２に例示されるように、車体２には、複数の測距部１６，１７として、例えば四つの測距部１６ａ〜１６ｄと、八つの測距部１７ａ〜１７ｈとが設けられている。測距部１６，１７は、例えば、超音波を発射してその反射波を捉えるソナーである。ソナーは、ソナーセンサ、あるいは超音波探知器とも称されうる。ＥＣＵ１４は、測距部１６，１７の検出結果により、車両１の周囲に位置された障害物等の物体の有無や当該物体までの距離を測定することができる。すなわち、測距部１６，１７は、物体を検出する検出部の一例である。なお、測距部１７は、例えば、比較的近距離の物体の検出に用いられ、測距部１６は、例えば、測距部１７よりも遠い比較的長距離の物体の検出に用いられうる。また、測距部１７は、例えば、車両１の前方および後方の物体の検出に用いられ、測距部１６は、車両１の側方の物体の検出に用いられうる。

また、図４に例示されるように、運転支援システム１００では、ＥＣＵ１４や、モニタ装置１１、操舵システム１３、測距部１６，１７等の他、ブレーキシステム１８、舵角センサ１９、アクセルセンサ２０、シフトセンサ２１、車輪速センサ２２等が、電気通信回線としての車内ネットワーク２３を介して電気的に接続されている。車内ネットワーク２３は、例えば、ＣＡＮ（controller area network）として構成されている。ＥＣＵ１４は、車内ネットワーク２３を通じて制御信号を送ることで、操舵システム１３、ブレーキシステム１８等を制御することができる。また、ＥＣＵ１４は、車内ネットワーク２３を介して、トルクセンサ１３ｂ、ブレーキセンサ１８ｂ、舵角センサ１９、測距部１６、測距部１７、アクセルセンサ２０、シフトセンサ２１、車輪速センサ２２等の検出結果や、操作入力部１０等の操作信号等を、受け取ることができる。

ＥＣＵ１４は、例えば、ＣＰＵ１４ａ（central processing unit）や、ＲＯＭ１４ｂ（read only memory）、ＲＡＭ１４ｃ（random access memory）、表示制御部１４ｄ、音声制御部１４ｅ、ＳＳＤ１４ｆ（solid state drive、フラッシュメモリ）等を有している。ＣＰＵ１４ａは、例えば、表示装置８，１２で表示される画像に関連した画像処理や、車両１の移動目標位置の決定、車両１の移動経路の演算、物体との干渉の有無の判断、車両１の自動制御、自動制御の解除等の、各種の演算処理および制御を実行することができる。ＣＰＵ１４ａは、ＲＯＭ１４ｂ等の不揮発性の記憶装置にインストールされ記憶されたプログラムを読み出し、当該プログラムにしたがって演算処理を実行することができる。ＲＡＭ１４ｃは、ＣＰＵ１４ａでの演算で用いられる各種のデータを一時的に記憶する。また、表示制御部１４ｄは、ＥＣＵ１４での演算処理のうち、主として、撮像部１５で得られた画像データを用いた画像処理や、表示装置８で表示される画像データの合成等を実行する。また、音声制御部１４ｅは、ＥＣＵ１４での演算処理のうち、主として、音声出力装置９で出力される音声データの処理を実行する。また、ＳＳＤ１４ｆは、書き換え可能な不揮発性の記憶部であって、ＥＣＵ１４の電源がオフされた場合にあってもデータを記憶することができる。なお、ＣＰＵ１４ａや、ＲＯＭ１４ｂ、ＲＡＭ１４ｃ等は、同一パッケージ内に集積されうる。また、ＥＣＵ１４は、ＣＰＵ１４ａに替えて、ＤＳＰ（digital signal processor）等の他の論理演算プロセッサや論理回路等が用いられる構成であってもよい。また、ＳＳＤ１４ｆに替えてＨＤＤ（hard disk drive）が設けられてもよいし、ＳＳＤ１４ｆやＨＤＤは、ＥＣＵ１４とは別に設けられてもよい。

ブレーキシステム１８は、例えば、ブレーキのロックを抑制するＡＢＳ（anti-lock brake system）や、コーナリング時の車両１の横滑りを抑制する横滑り防止装置（ＥＳＣ：electronic stability control）、ブレーキ力を増強させる（ブレーキアシストを実行する）電動ブレーキシステム、ＢＢＷ（brake by wire）等である。ブレーキシステム１８は、アクチュエータ１８ａを介して、車輪３ひいては車両１に制動力を与える。また、ブレーキシステム１８は、左右の車輪３の回転差などからブレーキのロックや、車輪３の空回り、横滑りの兆候等を検出して、各種制御を実行することができる。ブレーキセンサ１８ｂは、例えば、制動操作部６の可動部の位置を検出するセンサである。ブレーキセンサ１８ｂは、可動部としてのブレーキペダルの位置を検出することができる。ブレーキセンサ１８ｂは、変位センサを含む。

舵角センサ１９は、例えば、ステアリングホイール等の操舵部４の操舵量を検出するセンサである。舵角センサ１９は、例えば、ホール素子などを用いて構成される。ＥＣＵ１４は、運転者による操舵部４の操舵量や、自動操舵時の各車輪３の操舵量等を、舵角センサ１９から取得して各種制御を実行する。なお、舵角センサ１９は、操舵部４に含まれる回転部分の回転角度を検出する。舵角センサ１９は、角度センサの一例である。

アクセルセンサ２０は、例えば、加速操作部５の可動部の位置を検出するセンサである。アクセルセンサ２０は、可動部としてのアクセルペダルの位置を検出することができる。アクセルセンサ２０は、変位センサを含む。

シフトセンサ２１は、例えば、変速操作部７の可動部の位置を検出するセンサである。シフトセンサ２１は、可動部としての、レバーや、アーム、ボタン等の位置を検出することができる。シフトセンサ２１は、変位センサを含んでもよいし、スイッチとして構成されてもよい。

車輪速センサ２２は、車輪３の回転量や単位時間当たりの回転数を検出するセンサである。車輪速センサ２２は、検出した回転数を示す車輪速パルス数をセンサ値として出力する。車輪速センサ２２は、例えば、ホール素子などを用いて構成されうる。ＥＣＵ１４は、車輪速センサ２２から取得したセンサ値に基づいて車両１の移動量などを演算し、各種制御を実行する。なお、車輪速センサ２２は、ブレーキシステム１８に設けられている場合もある。その場合、ＥＣＵ１４は、車輪速センサ２２の検出結果をブレーキシステム１８を介して取得する。ＥＣＵ１４は、車輪速センサ２２から取得したセンサ値に基づいて、車輪速を求めることができる。この場合、一の車輪速センサ２２のセンサ値を用いてもよいし、複数の車輪速センサ２２のセンサ値を用いてもよい。

なお、上述した各種センサやアクチュエータの構成や、配置、電気的な接続形態等は、一例であって、種々に設定（変更）することができる。

次に、ＥＣＵ１４内に実現される運転支援部４００の構成について説明する。運転支援部４００は、図５に示されるように、操作受付部４０１と、検出部４０２と、目標位置決定部４０３と、移動経路算出部４０４と、操舵制御部４０５と、を備えている。

図５に示す運転支援部４００内の各構成は、図４のＥＣＵ１４として構成されたＣＰＵ１４ａが、ＲＯＭ１４ｂ内に格納されたプログラムを実行することで実現される。すなわち、運転支援部４００は、ＲＯＭ１４ｂ内に格納されたプログラムを実行することで操作受付部４０１と、検出部４０２と、目標位置決定部４０３と、移動経路算出部４０４と、操舵制御部４０５を実現する。なお、これらの各部をハードウェアで実現するように構成してもよい。

運転支援部４００は、例えば、縦列出庫支援を行うことができる。運転支援部４００は、例えば図６に示されるように、縦列駐車した車両１が出庫を行う際に、車両１の前方の障害物Ｂと車両１の後方の障害物Ｂとの間の距離Ｌを検出し、当該距離Ｌに基づいて切り返しの要否を判定して、車両１の移動経路を決定し、移動経路に沿って車両１が移動するように車両１を制御することができる。

操作受付部４０１は、操作入力部１０や操作部１４ｇ等の指示信号（制御信号）を受け付ける。操作受付部４０１は、これら指示信号から、運転者からの操作を受け付けることができる。操作部１４ｇは、例えば、押しボタンやスイッチ等である。

検出部４０２は、物体検出部としての撮像部１５や、測距部１６，１７等から取得したデータに基づいて、車両１の周辺の障害物Ｂを検出する。これにより、車両１と障害物Ｂとの相対的な位置関係や、制御の基準となる二次元座標系における車両１や障害物Ｂの位置、障害物Ｂの領域等がわかる。また、検出部４０２は、測距部１６，１７から取得したデータに基づいて、車両１の前方の障害物Ｂと車両１の後方の障害物Ｂとの間の距離Ｌを検出することができる。

目標位置決定部４０３は、目標位置Ｔａを設定する。具体的には、目標位置決定部４０３は、例えば、表示装置８に表示された車両１を含む平面図（俯瞰図）の画像に対応した操作入力部１０での操作入力（指示入力、指定入力）により、操作者（運転者や乗員等）によって指定された位置あるいは領域として、目標位置Ｔａを設定する。また、目標位置決定部４０３は、例えば、車両１の挙動に対応して撮像部１５で取得された車両１の周辺の画像に基づいて、目標位置Ｔａを自動的に検出し、設定することができる。ただし、目標位置Ｔａの設定手法はこれらに限定されるものではない。

移動経路算出部４０４は、車両１の現在位置から目標位置Ｔａまでの移動経路を算出する。移動経路算出部４０４は、車両１の現在位置と目標位置Ｔａとに基づいて所定の手順や条件にしたがった幾何学的な演算を行って、車両１の移動経路を算出することができる。あるいは、移動経路算出部４０４は、例えば、ＲＯＭ１４ｂやＳＳＤ１４ｆ等に記憶された複数の経路パターンのデータを参照し、現在位置と目標位置Ｔａとに合致する経路パターンを選択することができる。ただし、移動経路の算出手法はこれらに限定されるものではない。

また、移動経路算出部４０４は、距離Ｌに基づいて、障害物Ｂと障害物Ｂとの間から車両１が出庫する場合の車両１の切り返しの要否を判断する。車両１の切り返しは、車両１の状態を前進状態と後進状態とのうちの一方である第一の状態から前進状態と後進状態とのうちの他方である第二の状態に切り替える際に、車輪３の舵角を、中立位置の一方側から中立位置の他方側に変更する動作である。この際、車両１は、停止状態において、前進と後進との切り替え、すなわちシフトチェンジが行われる。

移動経路算出部４０４は、車両１が目標位置に移動するためには、車両１の状態を第一の状態から第二の状態に切り替えるとともに、当該切り替えの際に、車輪３の舵角を、中立位置の一方側の第一の舵角Ｄ１（図７，８）から中立位置の他方側の第二の舵角Ｄ２（図７，８）に変更する必要が有ると判断した場合には、切り返し経路を算出する。

ここで、図７，８には、車両１の切り返しの際のシフトチェンジのタイミングと舵角との関係が示されている。図７，８に示されるように、移動経路算出部４０４は、切り返し経路の算出において、車両１の状態が第二の状態になる前に舵角が第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に向かい始め、車両１の状態が第二の状態となっているときに、舵角が第一の舵角Ｄ１と第二の舵角Ｄ２との間の第三の舵角Ｄ３から第二の舵角Ｄ２に向かうような経路を算出する。第一の舵角Ｄ１は、例えば中立位置を基準とした一方側の最大舵角であってよく、第二の舵角Ｄ２は、例えば中立位置を基準とした他方側の最大舵角であってよく、第三の舵角Ｄ３は、例えば中立位置（０度）であってよい。

詳細には、移動経路算出部４０４は、距離Ｌが閾値以上のときには、車両１の状態が第一の状態となっているときに、舵角が第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に向かい始めるような第一の切り返し動作によって成立する経路を算出する（図７）。本実施形態では、第一の状態（例えば前進状態）のときに第一の舵角Ｄ１から第三の舵角Ｄ３まで舵角が変化し、シフトチェンジ（停止状態）後の第二の状態（例えば後進状態）のときに、第三の舵角Ｄ３から第二の舵角Ｄ２まで舵角が変化するような経路を算出する。この場合、車輪３の据え切り無しの経路となる。閾値は、据え切り無しで切り返しが可能か否かを判断する基準であって、例えば車両１の前後方向の長さに所定の長さを加えた値であってよい。

一方、移動経路算出部４０４は、距離Ｌが閾値未満のときには、車両１の状態が第一の状態（例えば前進状態）から第二の状態（例えば後進状態）に切り替わる途中の停止状態となっているときに、舵角が第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に向かい始めるような第二の切り返し動作によって成立する経路を算出する（図８）。本実施形態では、停止状態のときに、第一の舵角Ｄ１から第三の舵角Ｄ３まで舵角が変化し、シフトチェンジ（停止状態）後の第二の状態（例えば後進状態）のときに、第三の舵角Ｄ３から第二の舵角Ｄ２まで舵角が変化するような経路を算出する。この場合、停止状態で第一の舵角Ｄ１から第三の舵角Ｄ３までは車輪３が据え切り（半据え切り）される経路となる。なお、距離Ｌが閾値未満の場合、車両１の第二の状態での移動量が比較的短くなってしまうために、最大曲率の移動経路を設定できない場合には、第二の舵角Ｄ２は、最大舵角よりも小さくてよい。

操舵制御部４０５は、移動経路算出部４０４によって決定された移動経路での車両１の移動について、車輪３の操舵を行う。この際、本実施形態では、車両１は、運転者の加速操作部５あるいは制動操作部６の操作に応じて、加速あるいは減速（制動）される。また、車両１は、運転者の変速操作部７の操作、すなわちシフトチェンジに応じて、前進あるいは後進する。

操舵制御部４０５は、具体的には、移動経路算出部４０４によって決定された移動経路に沿って車両１が移動するように、車両１の位置に応じて操舵システム１３のアクチュエータ１３ａを制御する。すなわち、操舵制御部４０５は、図７，８に示されるように、車両１の状態が第一の状態から第二の状態に切り替わる際に、車輪３の舵角を、第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に変更する場合、車両１の状態が第二の状態になる前に第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に向かい始め、車両１の状態が第二の状態となっているときに、第三の舵角Ｄ３から第二の舵角Ｄ２に向かうように、舵角を制御する。詳細には、距離Ｌが閾値以上のときには、操舵制御部４０５は、車両１の状態が第一の状態となっているときに、第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に向かい始めるように、舵角を制御する（図７）。一方、距離Ｌが閾値未満のときには、操舵制御部４０５は、車両１の状態が第一の状態から第二の状態に切り替わる途中の停止状態となっているときに、第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に向かい始めるように、舵角を制御する。

次に、以上のように構成された運転支援部４００による縦列出庫支援処理の手順を図９を用いて説明する。まず、検出部４０２は、障害物Ｂと障害物Ｂとの間の距離Ｌを検出する（Ｓ１）。次に、目標位置決定部４０３は、目標位置を決定する（Ｓ２）。

次に、移動経路算出部４０４は、移動経路を決定する（Ｓ３）。移動経路の決定において、移動経路算出部４０４は、車両１の切り返しが必要と判断した場合、距離Ｌに応じた切り返し動作を選択し、当該選択した切り返し動作での移動経路を算出する。具体的には、図１０に示されるように、移動経路算出部４０４は、距離Ｌと閾値とを比較する（Ｓ１１）。距離Ｌが閾値以上の場合（Ｓ１２のＹｅｓ）、移動経路算出部４０４は、上述した第一の切り返し動作での移動経路を算出する（Ｓ１３）。一方、距離Ｌが閾値未満の場合（Ｓ１２のＮｏ）、移動経路算出部４０４は、上述した第二の切り返し動作での移動経路を算出する（Ｓ１４）。

図９に戻って、操舵制御部４０５は、移動経路算出部４０４によって決定された移動経路に沿って車両１が移動するように、車両１の舵角を制御、すなわち車両１の移動を制御する（Ｓ４）。この際、運転支援部４００は、車両１の目標切り返し位置Ｔｂ（図６）で車両１を停車して前進と後進とのシフトチェンジを行うよう促すシフトチェンジ案内を、モニタ装置１１によって行う。このシフトチェンジ案内に応じて、運転者が、目標切り返し位置Ｔｂ（図６）で車両１を停車して前進と後進とのシフトチェンジを行うこととなる。運転者の操作による実際の車両１の停車位置およびシフトチェンジのタイミングは、シフトチェンジ案内で示された目標切り返し位置Ｔｂおよびシフトチェンジのタイミングに対して所定の範囲でずれてもよい。このようなずれが生じた場合、操舵制御部４０５は、操舵のタイミングを変えてもよいし、変えなくてもよい。また、運転支援部４００は、上記のずれが所定の範囲を超えると予想される場合や超えた場合には、縦列出庫処理を終了することができる。ここで、本実施形態では、例えば、操舵制御部４０５は、シフトチェンジ案内が行われる前に、第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に向かうように舵角の制御を開始する。

図１１には、比較例の車両の舵角の変化が例示されている。比較例では、車両の状態が第一の状態から第二の状態に完全に切り替わった後に、舵角が第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２になるまで制御される。この場合には、図１１中の領域Ｅ１に対応する操舵量による車両の姿勢、すなわち偏向角の変化量と、領域Ｅ２に対応する操舵量による車両の偏向角の変化量とが相殺されてしまうため、車両の偏向角の変化量が減ってしまい、切り返し回数の増加につながってしまう。これに対して、本実施形態では、車両１の状態が第二の状態になる前に舵角が第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に向かい始めるので、車両１の偏向角の相殺が生じることを抑制することができる。よって、本実施形態では、車両１の切り返しの回数を少なくしやすい。

以上、説明したように、本実施形態では、操舵制御部４０５は、車両１の状態が第一の状態から第二の状態に切り替わる際に、車輪３の舵角を、中立位置の一方側の第一の舵角Ｄ１から中立位置の他方側の第二の舵角Ｄ２に変更する場合、車両１の状態が第二の状態になる前に第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に向かい始め、車両１の状態が第二の状態となっているときに、第三の舵角Ｄ３から第二の舵角Ｄ２に向かうように、舵角を制御する。よって、当該構成では、例えば、車両１の状態が第二の状態になる前に舵角が第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に向かい始めるので、車両１の状態が第二の状態になってから舵角が第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に向かい始める場合に比べて、車両１の切り返しの回数を少なくしやすい。また、上記構成では、車両１の状態が第二の状態となっているときに、舵角が第三の舵角Ｄ３から第二の舵角Ｄ２に向かうので、少なくとも舵角が第三の舵角Ｄ３から第二の舵角Ｄ２になるまでの間は、車輪３が据え切り状態ではないので、舵角が第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２になるまでの間、車輪３が据え切りされる場合に比べて、車輪３の消耗やアクチュエータ１３ａの電力消費の増大を抑制することができる。よって、アクチュエータ１３ａの電力消費の増大を抑制することができるので、アクチュエータ１３ａの熱の発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、操舵制御部４０５は、車両１の状態が第一の状態となっているときに、第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に向かい始めるように、舵角を制御する。よって、当該構成では、車輪３の据え切りを行わずに舵角を第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に変更することができるので、舵角が第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２になるまでの間、車輪３が据え切りされる場合に比べて、車輪３の消耗やアクチュエータ１３ａの電力消費の増大を抑制することができる。

また、本実施形態では、操舵制御部４０５は、車両１の状態が第一の状態から第二の状態に切り替わる途中の停止状態となっているときに、第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に向かい始めるように、舵角を制御する。よって、当該構成によれば、舵角が第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２にむかう間の一部の区間だけ、車輪３が据え切りされるので、舵角が第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２になる間の全区間で車輪３が据え切りされる場合に比べて、車輪３の消耗やアクチュエータ１３ａの電力消費の増大を抑制できる。

また、本実施形態では、検出部４０２は、停止状態の車両１の前方の障害物Ｂと車両１の後方の障害物Ｂとの間の距離Ｌを検出する。そして、操舵制御部４０５は、距離Ｌが閾値以上のときには、車両１の状態が第一の状態となっているときに、第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に向かい始めるように、舵角を制御する。一方、距離Ｌが閾値未満のときには、操舵制御部４０５は、車両１の状態が第一の状態から第二の状態に切り替わる途中の停止状態となっているときに、第一の舵角Ｄ１から第二の舵角Ｄ２に向かい始めるように、舵角を制御する。よって、当該構成では、距離Ｌに応じて、車輪３の据え切り量を調整して、障害物Ｂの間から車両１を脱出させることができる。

また、本実施形態では、運転支援部４００は、車両１の現在位置から目標位置への移動経路を算出する移動経路算出部４０４を備えている。よって、当該構成では、車両１の現在位置から目標位置への移動経路を算出することができる。

本実施形態の運転支援部４００で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（digital versatile disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、実施形態の運転支援部４００で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、実施形態の運転支援部４００で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や形状等のスペック（構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。例えば、車両１が行う運転支援は、駐車支援（入庫支援）であってもよい。

１…車両、３…車輪、４００…運転支援部、４０２…検出部、４０４…移動経路算出部、４０５…操舵制御部、Ｂ…障害物、Ｄ１…第一の舵角、Ｄ２…第二の舵角、Ｄ３…第三の舵角。

Claims

車両の状態が前進状態と後進状態とのうちの一方である第一の状態から前記前進状態と前記後進状態とのうちの他方である第二の状態に切り替わる際に、前記車両の車輪の舵角を、中立位置の一方側の第一の舵角から前記中立位置の他方側の第二の舵角に変更する場合、前記車両の状態が前記第二の状態になる前に前記第一の舵角から前記第二の舵角に向かい始め、前記車両の状態が前記第二の状態となっているときに、前記第一の舵角と前記第二の舵角との間の第三の舵角から前記第二の舵角に向かうように、前記舵角を制御する操舵制御部と、
停止状態の前記車両の前方の障害物と前記車両の後方の障害物との間の距離を検出する検出部と、
を備え、
前記操舵制御部は、前記距離が閾値以上のときには、前記車両の状態が前記第一の状態となっているときに、前記第一の舵角から前記第二の舵角に向かい始めるように、前記舵角を制御し、前記距離が閾値未満のときには、前記車両の状態が前記第一の状態から前記第二の状態に切り替わる途中の停止状態となっているときに、前記第一の舵角から前記第二の舵角に向かい始めるように、前記舵角を制御する、運転支援装置。
前記車両の現在位置から目標位置への移動経路を算出する移動経路算出部を備えた、請求項１に記載の運転支援装置。