JP6413902B2 - 駐車支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、駐車支援装置に関するものである。

従来、車両の操舵角や転舵角といった舵角を自動で制御することで駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置が知られている。例えば、特許文献１には、認識した駐車位置をもとに設定した駐車軌跡と、車両の移動距離とから、操舵角の目標値を求め、求めた目標値となるように操舵角を自動で制御することで駐車位置に駐車を行わせる駐車支援装置が開示されている。また、特許文献１の駐車支援装置では、操舵制御の精度を保つために車速を一定に保つように制御している。

特開２０１４−８９３９号公報

しかしながら、車速を一定に保つように制御する場合であっても、車速は変化することがあり、常に一定に保ち続けられる訳ではない。よって、特許文献１に開示の駐車支援装置では、車速の変化によって操舵制御の精度が低下し、駐車位置に駐車を行わせる位置精度が低下してしまう問題点がある。また、特許文献１に開示の駐車支援装置では、駐車支援時に車速を自由に変化させることができないという問題点もある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、舵角を自動で制御することで駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置において、車速を変化させる場合であっても、駐車位置へ駐車させる位置精度を向上させることにある。

本発明の駐車支援装置は、車両に搭載され、目標駐車位置までの自車の目標軌跡を決定する目標軌跡決定部（１４）を備え、目標軌跡に自車が沿って走行するように自車の舵角を自動で制御することで目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置であって、自車の車速を逐次取得する車速取得部（１８，２６）と、自車の舵角を自動で制御させる舵角制御指示部（２４）と、車速取得部で取得した車速に応じた、舵角制御指示部で行わせる舵角の制御の応答遅れを推定する応答遅れ推定部（２２，２２ａ）と、応答遅れ推定部で推定した応答遅れ分だけ目標軌跡において自車の前方に位置する地点における、目標軌跡決定部で決定した目標軌跡に自車を沿って走行させるための目標舵角を算出する目標舵角算出部（２３）と、目標軌跡を走行する際の自車の車速を自動で制御する車速制御指示部（２７）とを備え、舵角制御指示部は、目標舵角算出部で算出した目標舵角に一致させるように自車の舵角を自動で制御させ、車速取得部（２６）は、車速制御指示部での制御の目標とする車速である目標車速を逐次取得することを特徴としている。

これによれば、舵角制御指示部で行わせる舵角の制御の応答遅れ分だけ目標軌跡において自車の前方に位置する地点における目標舵角に一致させるように、自車の舵角を制御するので、目標舵角と実際の舵角との誤差を抑えることができる。また、舵角制御指示部で行わせる舵角の制御の応答遅れは、車速取得部で取得した自車の車速に応じて、応答遅れ推定部で推定するので、車速が変化する場合でも、車速に応じて目標舵角と実際の舵角との誤差を抑えることができる。その結果、舵角を自動で制御することで駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置において、車速を変化させる場合であっても、駐車位置へ駐車させる位置精度を向上させることが可能になる。

駐車支援システム１００の概略的な構成の一例を示す図である。 実施形態１の駐車支援ＥＣＵ１の概略的な構成の一例を示す図である。 駐車支援ＥＣＵ１での駐車目標軌跡決定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 駐車支援ＥＣＵ１での駐車支援処理の流れの一例を示すフローチャートである。 操舵制御の問題点について説明するための模式図である。 操舵制御の問題点について説明するための模式図である。 実施形態１の構成による効果について説明するための模式図である。 実施形態１の構成による効果について説明するための模式図である。 実施形態２の駐車支援ＥＣＵ１ａの概略的な構成の一例を示す図である。

（実施形態１）
＜駐車支援システム１００の概略構成＞
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明が適用された駐車支援システム１００の概略的な構成の一例を示す図である。図１に示す駐車支援システム１００は、車両に搭載されるものであって、駐車支援ＥＣＵ１、周辺認識センサ２、位置検出器３、舵角センサ７、及び車両制御ＥＣＵ８を含んでいる。以降では、駐車支援システム１００を搭載した車両を自車と呼ぶ。

周辺認識センサ２は、自車周辺の所定範囲を撮像するカメラ、及び自車周辺の所定範囲に探査波を送信するソナーやレーダといったセンサである。周辺認識センサ２として複数種類のセンサを用いる構成としてもよい。

位置検出器３は、ＧＮＳＳ受信機４、ジャイロセンサ５、車輪速センサ６を備えており、自車の現在の車両位置を逐次検出する。車両位置は、例えば自車の後輪車軸中心位置とし、Ｘ軸とＹ軸とを水平面内にとったＸＹ座標系上の座標で表せばよい。

ＧＮＳＳ受信機４は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）に用いられる受信機であって、測位衛星から送信されてくる信号をＧＮＳＳアンテナで受信する。位置検出器３は、ＧＮＳＳ受信機４で受信した信号をもとに車両位置を測位する。

ジャイロセンサ５は、自車に生じる角速度を検出する。ジャイロセンサ５は、一例として、ヨー角、ロール角、ピッチ角の変化速度を検出する３軸ジャイロセンサとする。車輪速センサ６は、自車の転動輪の回転速度に応じたパルス信号を逐次出力する。車輪速センサ６から出力されたパルス信号からは、自車の車速や自車の走行距離を検出することができる。

位置検出器３は、車輪速センサ６から出力されるパルス信号やジャイロセンサ５で検出するヨー角の変化速度（つまり、ヨーレート）などによって車両位置を推測する推測航法を用いて、ＧＮＳＳ受信機４による測位結果を補完するデッドレコニング（Dead Reckoning）を行ってもよい。

舵角センサ７は、舵角として自車の操舵角或いは転舵角を検出する。本実施形態では、自車の操舵角を検出する場合を例に挙げて説明を行う。

車両制御ＥＣＵ８は、自車の加減速制御や操舵制御を行う電子制御装置である。車両制御ＥＣＵ８としては、操舵制御を行う操舵ＥＣＵや、加減速制御を行うエンジンＥＣＵ及びブレーキＥＣＵなどがある。本実施形態では、車両制御ＥＣＵ８は、少なくとも操舵ＥＣＵとする。操舵ＥＣＵは、アンチスキッド制御を実行する電子制御装置であって、路面の摩擦係数を検出するものとする。路面の摩擦係数の検出方法は、アンチスキッド制御を実行する電子制御装置で用いられている周知の方法を用いればよい。

駐車支援ＥＣＵ１は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、Ｉ／Ｏ、及びこれらを接続するバスを備え、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することで各種の処理を実行する。例えば、駐車支援ＥＣＵ１は、周辺認識センサ２を用いて駐車空間を検出し、検出した駐車空間における目標駐車位置までの目標軌跡を決定する駐車目標軌跡決定処理を実行する。また、駐車支援ＥＣＵ１は、駐車目標軌跡決定処理で設定した目標軌跡をもとに、自車の舵角を自動で制御して目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援処理を実行する。本実施形態では、駐車支援ＥＣＵ１は操舵角と転舵角のうちの操舵角を制御する場合を例に挙げて説明を行う。なお、駐車支援ＥＣＵ１が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。

＜駐車支援ＥＣＵ１の概略構成＞
駐車支援ＥＣＵ１は、図２に示すように、周辺認識処理部１１、駐車空間検出部１２、目標位置決定部１３、目標軌跡決定部１４、回避処理部１５、移動距離算出部１６、軌跡上位置特定部１７、車速取得部１８、対応関係記憶部１９、摩擦係数推定部２０、遅れ時間推定部２１、応答距離算出部２２、目標舵角算出部２３、及び舵角制御指示部２４を備えている。

周辺認識処理部１１は、周辺認識センサ２を用いて自車周辺の障害物や駐車区画線を逐次検出する。また、周辺認識処理部１１は、検出した障害物や駐車区画線の自車に対する位置も検出する。

周辺認識センサ２としてソナーやレーダを用いる場合、周辺認識処理部１１は、周辺認識センサ２から送信した探査波が物体に反射して生じた反射波の受信強度に基づいて障害物を検出すればよい。周辺認識センサ２から送信する探査波を走査できる場合には、反射波の得られた探査波を送信した方向から自車に対する障害物の反射点の方位を検出するとともに、探査波を送信してから反射波を受信するまでの時間から自車から障害物の反射点までの距離を検出することで、自車に対する障害物の反射点の位置を検出すればよい。周辺認識センサ２がレーダの場合には、振幅比較モノパルス方式や位相比較モノパルス方式のレーダを用いることで、周辺認識処理部１１で自車に対する相対位置を検出できるようにする構成としてもよい。

周辺認識センサ２としてカメラを用いる場合、周辺認識処理部１１は、カメラの撮像画像に対してエッジ検出やテンプレートマッチング等の周知の画像認識処理を行うことで障害物や駐車区画線を検出すればよい。また、撮像画像中の障害物や駐車区画線の位置と、自車におけるカメラの搭載位置と撮像方向とから、自車に対する障害物や駐車区画線の位置を検出すればよい。

駐車空間検出部１２は、周辺認識処理部１１での検出結果をもとに、駐車空間を検出する。一例として、ソナーやレーダを用いる場合には、周辺認識処理部１１で検出した障害物の反射点の時系列データから、障害物の輪郭形状を特定することで、障害物に挟まれたり接したりした駐車空間を検出する。ここで、障害物の反射点は、前述したＸＹ座標系上の座標で表すものとする。また、カメラを用いる場合には、周辺認識処理部１１で検出した障害物に挟まれたり接したりした駐車空間や駐車区画線に挟まれた駐車空間を検出すればよい。駐車空間についても、前述したＸＹ座標系上の座標の集合で表せばよい。

目標位置決定部１３は、駐車空間検出部１２で検出できた駐車空間に自車を駐車する際の目標駐車位置を決定する。目標駐車位置については、駐車空間検出部１２で検出できた駐車空間に自車が収まるように決定すればよい。例えば、駐車空間の中心に自車が位置するように決定してもよいし、運転席側により広い空間をとることができるように決定してもよい。

目標軌跡決定部１４は、目標駐車位置に駐車できるように自車が走行すべき目標軌跡を決定する。一例としては、以下のようにして目標軌跡を決定すればよい。ここでは、自車を後退駐車させる場合を例に挙げて説明を行う。

まず、自車が転舵を行う転舵位置から目標駐車位置までの後半経路における旋回半径である後半旋回半径を決定する。後半旋回半径は、周辺認識処理部１１で検出した障害物との最近接距離が所定距離以上となる、駐車空間検出部１２で検出した駐車空間に進入可能な最大の旋回半径とする。なお、周辺認識処理部１１で検出した障害物との最近接距離が所定距離以上となる自車の最小旋回半径としてもよい。ここで言うところの所定距離は、障害物の近接し過ぎない程度の距離であって、任意に設定可能な距離とする。

続いて、自車の現在位置から転舵位置までの前半経路における旋回半径である前半旋回半径を決定する。本実施形態では、前半旋回半径は、自車の現在位置を通り、且つ、後半旋回半径により旋回する後半経路に接する円の半径とする。前半経路と後半経路との接する点が転舵位置となる。目標軌跡は、前述したＸＹ座標系上の点列で表せばよい。

回避処理部１５は、目標軌跡決定部１４で目標軌跡を決定した後、周辺認識処理部１１で検出した障害物の位置への自車の近接度合いが閾値以上となった場合、目標軌跡決定部１４で決定した目標軌跡を、その障害物の位置から遠ざかる方向に平行移動させる。

一例として、周辺認識処理部１１で検出した障害物と自車との距離が前述の所定距離未満となったとき、この障害物の位置への自車の近接度合いが閾値以上となったものと判断すればよい。他にも、周辺認識処理部１１で逐次検出する障害物の位置と、目標軌跡決定部１４で決定した目標軌跡とから、周辺認識処理部１１で検出した障害物への自車の最近接距離を逐次推定し、推定した最近接距離が前述の所定距離未満となったとき、この障害物の位置への自車の近接度合いが閾値以上となったものと判断してもよい。

また、回避処理部１５での目標軌跡の平行移動を行う方向は、障害物から遠ざかる方向であればどのような方向であってもよい。例えば、自車を駐車させようとしている駐車空間の短手方向に平行移動させてもよいし、長手方向に平行移動させてもよい。また、平行移動させるのは、前述したＸＹ座標系上とすればよい。

移動距離算出部１６は、車輪速センサ６から逐次出力されるパルス信号をもとに、目標軌跡決定部１４で目標軌跡を決定してからの自車の移動距離を逐次算出する。

軌跡上位置特定部１７は、移動距離算出部１６で算出した、目標軌跡決定部１４で目標軌跡を決定してからの移動距離と、目標軌跡決定部１４で決定した目標軌跡とをもとに、この目標軌跡における自車の現在位置（以下、目標軌跡上位置）を特定する。

車速取得部１８は、車輪速センサ６から逐次出力されるパルス信号をもとに、自車の車速を逐次取得する。よって、車輪速センサ６が請求項の車速センサに相当する。

対応関係記憶部１９は、車速と、後述の舵角制御指示部２４で操舵角を制御させる指示を行ってから実操舵角が指示した操舵角となるまでの時間（以下、応答遅れ時間）との対応関係を記憶している。対応関係で対応付けられる車速は、複数段階あればよく、１ｋｍ／ｈ刻みでも５ｋｍ／ｈ刻みでも他の刻み方であってもよい。車速と応答遅れ時間との対応関係は、実験によって求めたものであってもよいし、シミュレーションによって求めたものであってもよい。

摩擦係数推定部２０は、操舵ＥＣＵとしての車両制御ＥＣＵ８で検出した路面の摩擦係数を、自車のタイヤと路面との摩擦係数と推定する。

遅れ時間推定部２１は、車速取得部１８で取得した車速をもとに、対応関係記憶部１９に記憶されている対応関係を参照して、その車速に応じた操舵制御の応答遅れ時間を推定する。また、遅れ時間推定部２１は、摩擦係数推定部２０で推定された摩擦係数が小さいほど、応答遅れ時間が長くなるように補正する。一例として、摩擦係数別若しくは複数段階に区分した摩擦係数の段階別に、摩擦係数が小さいほど値が大きくなる係数を設定しておき、摩擦係数に応じたこの係数を車速に応じた応答遅れ時間に積算することで、摩擦係数が小さいほど、応答遅れ時間が長くなるように補正すればよい。

応答距離算出部２２は、遅れ時間推定部２１で得られた応答遅れ時間と、車速取得部１８で取得した車速とから、この応答遅れ時間に自車が進む距離（以下、応答距離）を推定する。この応答距離算出部２２が請求項の応答遅れ推定部に相当する。一例として、遅れ時間推定部２１で推定した応答遅れ時間に、車速取得部１８で取得した車速を積算して算出される距離を、応答距離と推定する。

目標舵角算出部２３は、自車の車両位置が、目標軌跡に沿って移動するように、目標舵角（本実施形態の例では目標とする操舵角）を算出する。詳しくは、軌跡上位置特定部１７で特定した目標軌跡上位置から、応答距離算出部２２で算出した応答距離分だけ目標軌跡において前方に位置する地点における目標舵角を算出する。目標舵角は、対象地点における目標軌跡の曲率から一意に定まる。目標軌跡の曲率と目標舵角との関係は、試験等により予め導出しておいたものを用いればよい。

舵角制御指示部２４は、目標舵角算出部２３で算出した目標舵角と、舵角センサ７で検出した操舵角とをもとに、この目標舵角にこの操舵角を一致させるための指示信号を車両制御ＥＣＵ８に送る。この指示信号を受けた車両制御ＥＣＵ８では、この指示信号に従って操舵用のアクチュエータを制御し、自車の操舵角を自動で変化させる。

＜駐車目標軌跡決定処理＞
続いて、図３のフローチャートを用いて、駐車支援ＥＣＵ１での駐車目標軌跡決定処理の流れの一例について説明を行う。図３のフローチャートは、例えば、駐車支援ＥＣＵ１が所定の開始トリガを検出したときに開始する構成とすればよい。開始トリガとしては、例えば駐車支援の開始を要求する旨のユーザからの操作入力を受け付ける操作入力部でこの操作入力を受け付けたことなどが挙げられる。

まず、ステップＳ１では、駐車空間検出部１２が、例えば駐車空間の横を通過しながら周辺認識処理部１１で逐次検出した検出結果をもとに、駐車空間を検出する。ステップＳ２では、目標位置決定部１３が、Ｓ１で検出できた駐車空間に自車を駐車する際の目標駐車位置を決定する。ステップＳ３では、目標軌跡決定部１４が、Ｓ２で決定した目標駐車位置に駐車できるように自車が走行すべき目標軌跡を決定する。

ステップＳ４では、周辺認識処理部１１で逐次検出する障害物の位置への自車の近接度合いが閾値以上となった場合（Ｓ４でＹＥＳ）には、ステップＳ５に移る。一方、障害物への自車の近接度合いが閾値以上となっていない場合（Ｓ４でＮＯ）には、ステップＳ６に移る。

ステップＳ５では、回避処理部１５が、目標軌跡決定部１４で決定した目標軌跡を、自車の近接度合いが閾値以上となった障害物の位置から遠ざかる方向に平行移動させ、ステップＳ６に移る。ステップＳ６では、駐車目標軌跡決定処理の終了タイミングであった場合（Ｓ６でＹＥＳ）には、駐車目標軌跡決定処理を終了する。一方、駐車目標軌跡決定処理の終了タイミングでなかった場合（Ｓ６でＮＯ）には、Ｓ４に戻って処理を繰り返す。駐車目標軌跡決定処理の終了タイミングの一例としては、自車の駐車が完了したときなどがある。自車の駐車は、自車のシフトポジションが駐車位置であることや、パーキングブレーキがオンであることや、イグニッション電源がオフとなったことなどから判断すればよい。

＜駐車支援処理＞
続いて、図４のフローチャートを用いて、駐車支援ＥＣＵ１での駐車支援処理の流れの一例について説明を行う。図４のフローチャートは、駐車目標軌跡決定処理で目標軌跡が決定されたときに開始する構成とすればよい。

まず、ステップＳ２１では、車速取得部１８が自車の車速を取得する。ステップＳ２２では、摩擦係数推定部２０が、自車のタイヤと路面との摩擦係数を推定する。ステップＳ２３では、移動距離算出部１６が、目標軌跡決定部１４で目標軌跡を決定してからの自車の移動距離を算出する。ステップＳ２４では、軌跡上位置特定部１７が、Ｓ２３で算出した移動距離と、目標軌跡決定部１４で決定した目標軌跡とをもとに目標軌跡上位置を特定する。

ステップＳ２５では、遅れ時間推定部２１が、Ｓ２１で取得した車速に応じた応答遅れ時間を推定する。また、遅れ時間推定部２１は、摩擦係数推定部２０で推定した摩擦係数に応じて、応答遅れ時間を補正する。ステップＳ２６では、応答距離算出部２２が、Ｓ２５で得られた応答遅れ時間と、Ｓ２１で取得した車速とから、この応答遅れ時間に自車が進む応答距離を推定する。

ステップＳ２７では、目標舵角算出部２３が、Ｓ２４で特定した目標軌跡上位置からＳ２５で算出した応答距離分だけ目標軌跡において自車の前方に位置する地点における目標舵角を算出する。ステップＳ２８では、舵角制御指示部２４が、Ｓ２７で算出した目標舵角に、舵角センサ７で検出する操舵角を一致させるための指示信号を車両制御ＥＣＵ８に送る。つまり、目標舵角に一致させるための指示を行う。

ステップＳ２９では、駐車支援処理の終了タイミングであった場合（Ｓ２９でＹＥＳ）には、駐車支援処理を終了する。一方、駐車支援処理の終了タイミングでなかった場合（Ｓ２９でＮＯ）には、Ｓ２１に戻って処理を繰り返す。駐車支援処理の終了タイミングの一例としては、自車の駐車が完了したときなどがある。

＜実施形態１のまとめ＞
ここで、実施形態１の構成による作用効果について、具体的に図５〜図８を用いて説明を行う。図５及び図６は、操舵制御の問題点について説明するための模式図であり、図７及び図８は、実施形態１の構成による効果について説明するための模式図である。

まず、操舵制御の問題点について説明を行う。駐車支援ＥＣＵ１から車両制御ＥＣＵ８に操舵角を制御させる指示を行う場合、指示を行ってから操舵角が実際に変化するまでには時間の遅れ、つまり、操舵制御の応答遅れが必ず生じる。よって、図５に示すように、自車の現在位置における目標舵角の算出に使用する曲率（図５の破線参照）として、自車の現在位置における目標軌跡の曲率（図５の実線参照）を用いると、図６に示すように、操舵制御の応答遅れ分だけ、実操舵角（図６の点線参照）が目標軌跡に沿う操舵角（図６の実線参照）からずれてしまう。

ここで、操舵制御の応答遅れによる操舵角のずれの見積もりの具体例について説明を行う。例えば、目標舵角が２秒間で３６０°変化する場合であって、操舵制御の応答遅れ時間が０．１秒である場合、操舵角は２秒の間常に１８°ずれることになる。自車の車速を３．６ｋｍ／ｈとした場合、自車の２ｍの走行で操舵角が目標舵角から１８°ずれることになる。このように操舵角が目標舵角からずれると、自車の実際の走行軌跡も目標軌跡からずれるため、駐車位置へ駐車させる位置精度が低下する。

これに対して、実施形態１の構成によれば、図７に示すように、操舵制御の応答遅れ時間に自車が進む応答距離分だけ目標軌跡において自車の前方に位置する地点における目標軌跡の曲率から、目標舵角を算出する。そして、操舵制御の応答遅れ時間に自車が進む応答距離分だけ先取りしたこの目標舵角に一致させるように、自車の舵角を制御するので、図８に示すように、目標舵角と実際の舵角との誤差を抑えることができる。

さらに、実施形態１の構成によれば、操舵制御の応答遅れ時間に自車が進む応答距離は、車速に応じて算出されるので、車速が自車のドライバの運転操作によって変化する場合であっても、車速に応じて目標舵角と実際の舵角との誤差を抑えることができる。その結果、舵角を自動で制御することで駐車位置への駐車を支援する駐車支援ＥＣＵ１において、車速を変化させる場合であっても、駐車位置へ駐車させる位置精度を向上させることが可能になる。

また、実施形態１の構成によれば、対応関係記憶部１９に記憶された車速と応答遅れ時間との対応関係をもとに、車速に応じた操舵制御の応答遅れ時間を推定するので、車速に応じた応答遅れ時間を求めることができ、さらに目標舵角と実際の舵角との誤差を小さく抑えることができる。

他にも、応答遅れ時間は、自車のタイヤと路面との摩擦係数が小さいほど長くなる傾向があるが、実施形態１の構成によれば、この摩擦係数が小さいほど、応答遅れ時間が長くなるように補正する。よって、この点でも、さらに目標舵角と実際の舵角との誤差を小さく抑えることができる。

さらに、実施形態１の構成によれば、目標軌跡の決定後、周辺認識処理部１１で逐次検出する障害物の位置への自車の近接度合いが閾値以上となった場合には、目標軌跡をその障害物から遠ざかる方向に平行移動させる。よって、周辺認識処理部１１の検出誤差などによって、想定していたよりも障害物が目標軌跡上の自車に近接する場合でも、目標軌跡をその障害物から遠ざかる方向に平行移動させることで、自車が障害物に近接し過ぎないようにすることができる。また、目標軌跡は、初めから決定し直すのではなく、平行移動させるだけなので、目標軌跡を初めから決定し直す手間が省ける利点もある。

（実施形態２）
実施形態１では、車輪速センサ６から出力されるパルス信号をもとに車速取得部１８で取得した車速に応じた応答距離を算出する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、自車の車速を目標車速に一致させるように自動で車速制御を行う場合に、この目標車速に応じた応答距離を算出する構成（以下、実施形態２）としてもよい。

以下では、この実施形態２について図面を用いて説明を行う。なお、説明の便宜上、この実施形態２の説明において、それまでの説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

実施形態２の駐車支援システム１００は、駐車支援ＥＣＵ１の代わりに駐車支援ＥＣＵ１ａを含む点を除けば、実施形態１の駐車支援システム１００と同様である。駐車支援ＥＣＵ１ａは、操舵制御だけでなく車速制御も自動で行わせる点、及び車速取得部１８で取得した車速に応じた応答距離の代わりに車速制御で目標とする目標車速に応じた応答距離を算出する点を除けば、実施形態１の駐車支援ＥＣＵ１と同様である。

駐車支援ＥＣＵ１ａは、図９に示すように、周辺認識処理部１１、駐車空間検出部１２、目標位置決定部１３、目標軌跡決定部１４、回避処理部１５、移動距離算出部１６、軌跡上位置特定部１７、車速取得部１８、対応関係記憶部１９、摩擦係数推定部２０、遅れ時間推定部２１ａ、応答距離算出部２２ａ、目標舵角算出部２３、舵角制御指示部２４、目標車速設定部２５、目標車速取得部２６、及び車速制御指示部２７を備えている。

目標車速設定部２５は、目標軌跡決定部１４で決定した目標軌跡を自車が走行する際の目標車速を設定する。目標車速設定部２５で設定する目標車速は、一定の車速であってもよいし、可変の車速であってもよい。

一例として、目標軌跡のうち、曲率が所定値よりも大きい区間（例えば曲線と言える程度の区間）は車速を第１の車速に設定する一方、曲率が所定値以下の区間（例えば、直線と言える程度の区間）は、車速を第１の車速よりも大きい第２の車速に設定するなどすればよい。これによれば、目標軌跡のうちのカーブの区間では車速を低く抑えて操舵制御の誤差を生じにくくしつつ、操舵制御の誤差が生じにくい直線の区間では車速を上げて速やかな駐車を実現することができる。

目標車速取得部２６は、軌跡上位置特定部１７で特定した目標軌跡上位置における、目標車速設定部２５で設定された自車の目標車速を取得する。この目標車速取得部２６も請求項の車速取得部に相当する。

車速制御指示部２７は、目標軌跡を自車が走行する際の車速を、目標車速設定部２５で設定した目標車速に一致させるための指示信号を車両制御ＥＣＵ８に送る。この指示を受けた車両制御ＥＣＵ８では、この指示に従ってブレーキ圧、吸気量、変速比等を変化させることで、自車の車速を自動で変化させる。

遅れ時間推定部２１ａは、目標車速取得部２６で取得した目標車速をもとに、対応関係記憶部１９に記憶されている対応関係を参照して、その目標車速に応じた操舵制御の応答遅れ時間を推定する。また、遅れ時間推定部２１ａでも、摩擦係数推定部２０で推定された摩擦係数が小さいほど、応答遅れ時間が長くなるように補正する。

応答距離算出部２２ａは、遅れ時間推定部２１ａで得られた応答遅れ時間と、目標車速取得部２６で取得した目標車速とを積算して算出される距離を、この応答遅れ時間に自車が進む応答距離と推定する。この応答距離算出部２２ａも請求項の応答遅れ推定部に相当する。

実施形態２の構成は、車速取得部１８で取得した車速の代わりに目標車速取得部２６で取得した目標車速に応じて応答距離を算出する点を除けば実施形態１の構成と同様である。よって、実施形態１と同様に、舵角を自動で制御することで駐車位置への駐車を支援する駐車支援ＥＣＵ１ａにおいて、車速を変化させる場合であっても、駐車位置へ駐車させる位置精度を向上させることが可能になる。

また、実施形態２の構成によれば、車速取得部１８で取得した車速の代わりに、目標車速取得部２６で取得した目標車速に応じて応答距離を算出する分だけ、目標舵角と実際の舵角との誤差をさらに小さく抑えることができる。詳しくは、車速取得部１８で取得する車速は、車輪速センサ６からのパルス信号の出力を待って取得しなければならない時間の遅れが生じるので、車速制御の目標車速を取得する場合に比べて、実車速との差が生じる可能性が大きくなる。これに対して、車速制御の目標車速を取得する実施形態２の構成では、実車速との差をより小さく抑えることができるので、応答距離をより精度良く算出することができる。よって、目標舵角と実際の舵角との誤差をさらに小さく抑えることができる。

（変形例１）
また、実施形態２の構成を採用する場合、遅れ時間推定部２１ａが、目標車速取得部２６で取得した目標車速の微分値の絶対値が大きいほど、応答遅れ時間が長くなるように補正する構成としてもよい。一例として、目標車速の微分値の絶対値別若しくは複数段階に区分した目標車速の微分値の絶対値の段階別に、目標車速の微分値の絶対値が大きいほど値が大きくなる係数を設定しておく。そして、目標車速の微分値の絶対値に応じたこの係数を目標車速に応じた応答遅れ時間に積算することで、目標車速の微分値の絶対値が大きいほど、応答遅れ時間が長くなるように補正すればよい。

自車の加減速度が大きいほど、応答遅れ時間が長くなる傾向があるが、変形例１の構成によれば、目標車速の微分値の絶対値、つまり自車の目標加減速度が大きいほど、応答遅れ時間が長くなるように補正するので、目標舵角と実際の舵角との誤差を小さく抑えることができる。

（変形例２）
また、前述の実施形態において、遅れ時間推定部２１，２１ａが、自車の加減速度が大きいほど、応答遅れ時間が長くなるように補正する構成としてもよい。一例として、加減速度別若しくは複数段階に区分した加減速度の段階別に、加減速度が大きいほど値が大きくなる係数を設定しておく。そして、加減速度に応じたこの係数を車速に応じた応答遅れ時間に積算することで、加減速度が大きいほど、応答遅れ時間が長くなるように補正すればよい。なお、自車の加減速度は、例えば自車に搭載した加速度センサから取得する構成としてもよいし、車速取得部１８で取得した車速の微分値の絶対値を用いる構成としてもよい。

自車の加減速度が大きいほど、応答遅れ時間が長くなる傾向があるが、変形例２の構成によれば、自車の目標加減速度が大きいほど、応答遅れ時間が長くなるように補正するので、目標舵角と実際の舵角との誤差を小さく抑えることができる。

（変形例３）
前述の実施形態では、摩擦係数推定部２０が、車両制御ＥＣＵ８で検出した路面の摩擦係数を、自車のタイヤと路面との摩擦係数と推定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、摩擦係数推定部２０が、他の方法によって自車のタイヤと路面との摩擦係数を推定する構成としてもよい。

例えば、ビーコンなどの路上機から路面摩擦係数の情報を無線通信で取得できる場合には、この路面摩擦係数の情報から推定すればよい。他にも、外気温センサで検出した外気温が氷点下である場合に、摩擦係数を小さく推定するなどすればよい。

（変形例４）
前述の実施形態では、遅れ時間推定部２１が、対応関係記憶部１９に記憶されている対応関係を参照して、車速取得部１８で取得した車速や目標車速取得部２６で取得した目標車速に応じた応答遅れ時間を推定する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、遅れ時間推定部２１が、対応関係記憶部１９を用いず、車速や目標車速によらない例えば固定の応答遅れ時間を推定する構成としてもよい。このような構成とした場合であっても、摩擦係数推定部２０で推定する摩擦係数や目標車速の微分値や自車の加減速度に応じた応答遅れ時間の補正は行う構成としてもよい。

（変形例５）
前述の実施形態では、位置検出器３で検出した自車の車両位置を用いる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。自車に対する障害物の位置が検出できさえすれば、自車の車両位置を検出しない構成としてもよい。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１，１ａ 駐車支援ＥＣＵ（駐車支援装置）、６ 車輪速センサ（車速センサ）、１１ 周辺認識処理部（障害物位置検出部）、１４ 目標軌跡決定部、１５ 回避処理部、１６ 移動距離算出部、１７ 軌跡上位置特定部、１８ 車速取得部、１９ 対応関係記憶部、２０ 摩擦係数推定部、２１，２１ａ 遅れ時間推定部、２２，２２ａ 応答距離算出部（応答遅れ推定部）、２３ 目標舵角算出部、２４ 舵角制御指示部、２６ 目標車速取得部（車速取得部）、２７ 車速制御指示部

Claims (8)

1. 車両に搭載され、
   目標駐車位置までの自車の目標軌跡を決定する目標軌跡決定部（１４）を備え、
   前記目標軌跡に自車が沿って走行するように自車の舵角を自動で制御することで前記目標駐車位置への駐車を支援する駐車支援装置であって、
   自車の車速を逐次取得する車速取得部（１８，２６）と、
   自車の舵角を自動で制御させる舵角制御指示部（２４）と、
   前記車速取得部で取得した前記車速に応じた、前記舵角制御指示部で行わせる舵角の制御の応答遅れを推定する応答遅れ推定部（２２，２２ａ）と、
   前記応答遅れ推定部で推定した前記応答遅れ分だけ前記目標軌跡において自車の前方に位置する地点における、前記目標軌跡決定部で決定した前記目標軌跡に自車を沿って走行させるための目標舵角を算出する目標舵角算出部（２３）と、
   前記目標軌跡を走行する際の自車の車速を自動で制御する車速制御指示部（２７）とを備え、
   前記舵角制御指示部は、前記目標舵角算出部で算出した前記目標舵角に一致させるように自車の舵角を自動で制御させ、
   前記車速取得部（２６）は、前記車速制御指示部での制御の目標とする車速である目標車速を逐次取得することを特徴とする駐車支援装置。
2. 請求項１において、
   前記応答遅れ推定部（２２ａ）は、前記車速取得部で取得した前記目標車速の微分値の絶対値が大きいほど、前記応答遅れが大きくなるように補正することを特徴とする駐車支援装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記応答遅れ推定部（２２）は、自車の加減速度が大きいほど、前記応答遅れが大きくなるように補正することを特徴とする駐車支援装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   自車周辺の障害物の位置を検出する障害物位置検出部（１１）と、
   前記目標軌跡決定部で前記目標軌跡を決定した後、前記障害物位置検出部で特定した前記障害物の位置への自車の近接度合いが閾値以上となった場合には、前記目標軌跡決定部で決定した前記目標軌跡を、その障害物の位置から遠ざかる方向に平行移動させる回避処理部（１５）とを備えることを特徴とする駐車支援装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項において、
   前記舵角制御指示部で行わせる舵角の制御の応答遅れの時間を推定する遅れ時間推定部（２１，２１ａ）と、
   自車の移動距離を逐次算出する移動距離算出部（１６）と、
   前記移動距離算出部で算出した自車の前記移動距離を用いて、前記目標軌跡における自車の現在位置を特定する軌跡上位置特定部（１７）とを備え、
   前記応答遅れ推定部は、前記遅れ時間推定部で推定した前記応答遅れの時間と、前記車速取得部で取得した前記車速とから、この応答遅れの時間に自車が進む距離である応答距離を推定し、
   前記目標舵角算出部は、前記軌跡上位置特定部で特定した前記目標軌跡における自車の現在位置から前記応答遅れ推定部で推定した前記応答距離分だけ前記目標軌跡において前方に位置する地点における、前記目標舵角を算出することを特徴とする駐車支援装置。
6. 請求項５において、
   前記遅れ時間推定部は、前記車速取得部で取得する前記車速に応じて前記応答遅れの時間を推定することを特徴とする駐車支援装置。
7. 請求項６において、
   車速と前記応答遅れの時間との対応関係を記憶した対応関係記憶部（１９）を備え、
   前記遅れ時間推定部は、前記車速取得部で取得した前記車速をもとに、前記対応関係記憶部に記憶されている前記対応関係を参照して、その車速に応じた前記応答遅れの時間を推定することを特徴とする駐車支援装置。
8. 請求項５〜７のいずれか１項において、
   前記車両のタイヤと路面との摩擦係数を推定する摩擦係数推定部（２０）を備え、
   前記遅れ時間推定部は、前記摩擦係数推定部で取得した前記摩擦係数が小さいほど、前記応答遅れの時間が長くなるように補正することを特徴とする駐車支援装置。

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