JP6710647B2 - 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、車両の後退走行予定の経路中に段差が存在するような場合には、車両が段差を乗り越えるときに、車輪の駆動トルクを増加させる必要がある。駆動トルクを増加させて車両の走行を支援する車両走行支援装置には、駆動トルクを増加させるトルクアップ手段と、車両の進行方向に存在する路面の段差を検出する段差検出手段と、トルクアップ手段の作動が許容される第１の状態と、トルクアップ手段の作動が抑制される第２の状態とを切り替える切替手段と、を備えたものがある。切替手段は、段差検出手段により段差が検出された場合に、第１の状態を形成する（例えば、特許文献１）。

特開2008-201270号公報

ところで、一般的な並列駐車を行う駐車支援装置では、目標駐車枠の前方にある路面を走行中の車両を目標駐車枠に後退で導くには、車両を目標駐車枠の前を通り過ぎるように前進走行させた後に旋回させるように後退走行させて目標駐車枠へと導く駐車制御が行われる。ここで、後退走行の経路中に段差が存在する場合には、車輪の駆動トルクを増加させる必要がある。その駆動トルクを増加させるような状態のときに、この駐車支援の制御が行われると、車両を旋回運動させながら段差を乗り越えさせるには、ある程度のトルクの増加が必要であり、車速を通常より高くする必要がある。車両は旋回運動しながら段差に対して斜めに角度を以って目標駐車枠に進入し段差と交差することになる。それによって、左右の車輪が段差に乗り上がるときのタイミングにズレが生じ、車輪の横滑りが生じ易い。このため、後退走行中の車両が描く軌跡に対して横方向のズレが生じ易い。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、車両を目標駐車枠に向けて後退走行させる際に、車両が横方向にズレ難い駐車支援装置を提供することを目的とする。

本発明に係る駐車支援装置は、車両を前記車両の側方に存在する目標駐車枠に駐車するために前進走行させ、前記車両の進行方向を切り替えて、前記目標駐車枠内に後退走行させる経路を設定する駐車支援装置であって、前記目標駐車枠の中心線に対して略直交する方向に沿って延び、且つ、前記目標駐車枠への進入経路上に形成された段差に関する情報を検出する段差情報検出部と、前記段差情報検出部で前記段差に関する情報が検出された場合に、前記目標駐車枠の中心線の延長線と一致する中心線を有し、前記車両の中心線の延長線を挟んで前記目標駐車枠と対向する位置に前記車両を前進走行で導く仮想駐車枠を設定する仮想駐車枠設定部と、少なくとも前記仮想駐車枠まで前記車両の転舵角を最大転舵角に維持した状態で、前記仮想駐車枠の中心線に前記車両の中心線が一致するまで前進走行で前記車両を旋回させて前記仮想駐車枠へと導く円弧状の前進走行経路を設定する前進走行経路設定部と、前記前進走行経路設定部で設定された前記前進走行経路に沿って前記車両を前進走行させ、前記仮想駐車枠の中心線に前記車両の中心線が一致した位置で前記車両を停車させる前進走行制御部と、前記車両を前記仮想駐車枠から前記目標駐車枠の中心線に沿って後退走行で直進させて前記目標駐車枠へと導く直線状の後退走行経路を設定する後退走行経路設定部と、前記後退走行経路設定部で設定された前記後退走行経路に沿って前記車両を後退走行させ、前記目標駐車枠に前記車両を停車させる後退走行制御部と、を有する。

このように構成された本発明に係る駐車支援装置によれば、車両を目標駐車枠に向けて後退走行させる前に、目標駐車枠に対して直進後退走行可能な仮想駐車枠に前進走行で導くための経路を設定することができる。これにより、仮想駐車枠に導いた車両を、目標駐車枠に対して直進後退走行させれば、段差に対して左右車輪を同時に乗り上げさせて横方向にズレるのを防止又は抑制することができる。

本発明の実施例１に係る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に係る駐車支援装置によって行われる自動駐車の概要について説明する図である（その１）。 実施例１に係る駐車支援装置によって行われる自動駐車の概要について説明する図である（その２）。 実施例１に係る駐車支援装置によって行われる自動駐車の概要について説明する図である（その３）。 実施例１に係る駐車支援装置によって行われる自動駐車の概要について説明する図である（その４）。 実施例１に係る駐車支援装置によって行われる自動駐車の概要について説明する図である（その５）。 実施例１に係る駐車支援装置によって行われる自動駐車の概要について説明する図である（その６）。 実施例１に係る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（その１）。 実施例１に係る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（その２）。 実施例１の四輪車を二輪車に置き換えた二輪モデルを説明する図である。

以下、本発明に係る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。

（実施例の構成の説明）
まず、本装置の構成について、図１及び図２を用いて説明する。

本実施例の駐車支援装置１は、前輪が操舵輪である車両２に設置されている。図１に示すように、駐車支援装置１は、画像変換部１０と、駐車枠情報検出部１１と、段差情報検出部１２と、制御開始ＳＷ検出部１３と、制御開始判断部１４と、経路変更判断部１５と、仮想駐車枠設定部１６と、前進走行経路設定部１７と、前進走行制御部１８と、後退走行経路設定部１９と、後退走行制御部２０と、トルク算出部２１と、を有する。

画像変換部１０は、図２に示す前方カメラ２０ｂ（撮像部）、左方カメラ２０ｃ（撮像部）、後方カメラ２０ｄ（撮像部）及び右方カメラ２０ｅ（撮像部）で撮像された複数の画像を取得する。前方カメラ２０ｂは、車両２の前方に取り付けられ、車両２の前端を含む前方直近領域を撮像する。左方カメラ２０ｃは、車両２の左方に取り付けられ、車両２の左端を含む左方直近領域を撮像する。後方カメラ２０ｄは、車両２の後方に取り付けられ、車両２の後端を含む後方直近領域を撮像する。右方カメラ２０ｅは、車両２の右方に取り付けられ、車両２の右端を含む右方直近領域を撮像する。画像変換部１０は、各カメラ２０ｂ〜２０ｅで撮像された複数の画像をそれぞれ座標変換して、車両２を上空から見下ろした俯瞰図を生成する。画像変換部１０は、その生成した複数の俯瞰図を、車両２を表す仮想画像の周囲に合成して、１枚の俯瞰画像を生成する。この俯瞰画像は、ディスプレイ２０ｆ（図２）に表示される。なお、このような俯瞰画像を生成する技術は、例えば特開平５−７９８４８号公報及び特開２００８−２０１２７０号公報等で提案されているなど、既に周知であるため、詳細な説明は省略する。

駐車枠情報検出部１１は、車両２を駐車する目標駐車枠Ｗ（図３）に関する駐車枠情報を検出する。例えば、駐車枠情報検出部１１は、俯瞰画像中に描かれた駐車枠のうち車両が駐車されていない位置を駐車枠情報として取得する。なお、俯瞰画像から各種情報を検出する技術は、例えば特開平５−７９８４８号公報等で提案されているなど、既に周知であるため詳細な説明は省略するが、実施例１では、俯瞰画像の白線のエッジ検出、すなわち、隣り合った画素のコントラストから強コントラスト部を抽出し、ラインフィットによる白線の位置検出により、区画線Ｗｉ（図３）の位置が駐車枠情報として取得される。

段差情報検出部１２は、段差ＬＤ（図３）に関する情報を検出する。この段差ＬＤは、目標駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２に対して略直交する方向に沿って延び、且つ、目標駐車枠Ｗへの進入経路（図８に示す経路Ｌ）上に形成された段差である。段差情報検出部１２（図１）は、各カメラ２０ｂ〜２０ｅ（図２）と、レーザレーダ７０ａ（図２）とを有する。

制御開始ＳＷ検出部１３は、車両２の運転手によるシステム作動ＳＷ３０ｂ（図２）の操作を検出する。

制御開始判断部１４は、制御開始ＳＷ検出部１３で検出された検出信号の正否を判断する。制御開始判断部１４は、検出信号がノイズ等でない場合は、正しいと判断する。制御開始判断部１４は、検出信号が正しい場合、その旨を示す正信号を経路変更判断部１５に出力する。

経路変更判断部１５は、目標駐車枠Ｗまで車両２を導く際に車両２が辿る経路を変更するか否か判断する。

仮想駐車枠設定部１６は、仮想駐車枠ＶＷ（図４）を設定する。

前進走行経路設定部１７は、前進走行経路Ｌ１（図４）を設定する。

前進走行制御部１８は、前進走行経路Ｌ１に沿って車両２を前進走行させる制御を行う。

後退走行経路設定部１９は、後退走行経路Ｌ２（図６）を設定する。

後退走行制御部２０は、後退走行経路Ｌ２に沿って車両２を後退走行させる制御を行う。

トルク算出部２１は、車両２が段差ＬＤを乗り上げるときのトルクを段差ＬＤの高さに基づいて算出する。

なお、段差情報検出部１２、経路変更判断部１５、仮想駐車枠設定部１６、前進走行経路設定部１７、前進走行制御部１８、後退走行経路設定部１９、後退走行制御部２０及びトルク算出部２１の詳細は後述する。

図２は、駐車支援装置１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。

駐車支援装置１は、図２に示すように、車両２に敷設されたＣＡＮ（Controller Area Network）バス３に接続された、駐車支援装置１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ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０ａと、ＡＤＡＳ（Advanced Driving Assistant System）−ＥＣＵ３０ａと、エンジンＥＣＵ４０ａと、ブレーキＥＣＵ５０ａと、電動パワーステアリングＥＣＵ６０ａと、レーザレーダ７０ａと、を有する。なお、以下において、電動パワーステアリングＥＣＵ６０ａを単に電動パワステＥＣＵ６０ａと略記することがある。

カメラＥＣＵ２０ａには、前方カメラ２０ｂと、左方カメラ２０ｃと、後方カメラ２０ｄと、右方カメラ２０ｅと、がそれぞれ接続される。そのカメラＥＣＵ２０ａは、これらカメラ２０ｂ〜２０ｅの撮像動作を制御する。

そのカメラＥＣＵ２０ａには、さらに、車両２の運転者が駐車支援装置１の動作状況を確認するためのディスプレイ２０ｆが接続される。そのディスプレイ２０ｆは、運転者が視認できる位置に設置されて、画像変換部１０（図１）で生成された俯瞰図を表示する。なお、ディスプレイ２０ｆは、タッチパネルの機能を有しており、運転者がディスプレイ２０ｆの所定の位置を押下することによって、押下された位置座標を入力することができる。また、ディスプレイ２０ｆには、適宜、駐車支援装置１の操作メニューが表示されて、運転者はその都度、目標駐車位置の指定や駐車方法の入力等、必要な指示を行う。

ＡＤＡＳ−ＥＣＵ３０ａには、車両２の運転者が容易に操作できる位置に設けられた、駐車支援の開始を指示するシステム作動ＳＷ３０ｂと、予期しない障害物の進入等によって駐車支援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ブザー３０ｃが、それぞれ接続される。そのＡＤＡＳ−ＥＣＵ３０ａは、駐車支援装置１の全体の動作を司る。

エンジンＥＣＵ４０ａには、車両２のエンジン本体（不図示）が接続されており、エンジン回転数の制御を行う。

ブレーキＥＣＵ５０ａには、車両２の各駆動輪に備えられたブレーキキャリパ５０ｂが接続されており、車両２の制動力の制御を行う。

電動パワステＥＣＵ６０ａには、パワーステアリングモータ６０ｂが接続されており、駐車動作を行う際に、パワーステアリングモータ６０ｂの回転方向と回転量を制御して、車両２の操舵制御を行う。

レーザレーダ７０ａは、車両２の前部に取り付けられる。レーザレーダ７０ａは、発振させたパルス状のレーザ光を車両２の周囲に投光し、段差ＬＤ（図３）からレーザ光の反射光を受光することにより、車両２から段差ＬＤまでの方向や距離を測定する。

（自動駐車の概要の説明）
以下、図３〜図８を用いて、駐車支援装置１で行われる動作の概要について順を追って説明する。図３〜図８は、車両２に設置された各カメラ２０ｂ〜２０ｅ（図２）でそれぞれ撮像された画像を、画像変換部１０（図１）において、上空から俯瞰したように座標変換して１枚の俯瞰画像に合成した例である。

図３〜図８に示すように、例えばＣＧで作成された車両２の現在位置の周りに、カメラ２０ｂ〜２０ｅで撮像され座標変換された画像が合成される。以後、この画像を周囲マップＩと呼ぶ。この座標変換と合成は、例えばシステム作動ＳＷ３０ｂ（図２）のＯＮ操作とともに開始されて、以後、予め決められた時間間隔で連続的に実行されて、合成された周囲マップＩは、随時、ディスプレイ２０ｆ（図２）に表示される。

実施例１では、図３〜図８に示す、俯瞰画像に基づいて指定された目標駐車枠Ｗへ車両２を導く経路が設定される。実施例１では、図３〜図８に示すように、例えば、路面と目標駐車枠Ｗとの境目に、段差ＬＤが存在している。したがって、駐車支援装置１は、車両２を駐車開始位置Ｐ１（図４）から車両２の右方に存在する目標駐車枠Ｗ（図３）に後退で駐車するために左方に前進走行させ、車両２の操舵方向及び進行方向を切り替えて、目標駐車枠Ｗ内に後退走行させる経路Ｌ（図８）を設定する。

（目標駐車枠を示す区画線の説明）
まず、図３を用いて、目標駐車枠を示す区画線について説明する。

目標駐車枠Ｗは、図３に示すように、路面に例えば白線又は黄線で引かれた区画線で構成される。図３は、目標駐車枠Ｗの左右を規定するように描画された区画線Ｗｉの例である。車両２は、区画線Ｗｉが描画された目標駐車枠Ｗに対して駐車される。

（目標駐車位置の指定方法の説明）
次に、図３を用いて、駐車支援装置１を動作させたときの目標駐車位置Ｓ１の指定方法について説明する。

車両２の運転者は、車両２を停車させて、ディスプレイ２０ｆ（図２）に表示された周囲マップＩを確認しながら目標駐車枠Ｗを指定する。具体的には、車両２の運転者は、自分が駐車したい目標駐車枠Ｗが、ディスプレイ２０ｆに表示された周囲マップＩの中に映る位置まで車両２を図３に白抜きで示す矢印に沿って移動させて、そこで、車両２を一旦停止させる。その後、手指でディスプレイ２０ｆの中の目標駐車位置（目標駐車枠Ｗの内部の１点）に触れて、目標駐車位置Ｓ１（図７）の座標を入力する。

その入力された目標駐車位置Ｓ１の座標を示す情報は、駐車枠情報検出部１１（図１）に送信される。その駐車枠情報検出部１１は、目標駐車位置Ｓ１が含まれる目標駐車枠Ｗを規定する区画線Ｗｉを検出する。

区画線Ｗｉの検出は、例えば撮像部を構成する４台のカメラ（前方カメラ２０ｂ，左方カメラ２０ｃ，後方カメラ２０ｄ，右方カメラ２０ｅ）のうち、目標駐車位置Ｓ１の座標を含む画像を撮像するカメラを選択して、そのカメラで撮像された画像に対して行われる。

画像処理によって、路面に描画された白線や黄線の検出を行うことは、公知のいずれの方法を用いて行ってもよい。

例えば、路面に描画された白線又は黄線で構成される区画線Ｗｉは、一般に路面に対して明るく撮像される。したがって、路面に対して正の輝度差を有している点（画素）を検出して、検出された点で囲まれ、且つ、所定の幅を持った領域を、区画線Ｗｉを表わす領域として検出すればよい。なお、この方法によると、路面の汚れやごみなども検出される可能性があるため、該当する点を検出した後で、検出された複数の点が直線を構成している等の拘束条件を適用して、区画線Ｗｉを表わす領域を選択することが好ましい。

（段差に関する情報の検出方法の説明）
次に、図３を用いて、段差ＬＤに関する情報の検出方法について説明する。段差情報検出部１２（図１）は、各カメラ２０ｂ〜２０ｅ（図２）により撮像して得られた画像に基づいて、段差ＬＤに関する情報として、段差ＬＤの高さを示す情報を検出する。段差情報検出部１２（図１）は、レーザレーダ７０ａ（図２）の検出結果に基づいて、段差ＬＤに関する情報として、車両２から段差ＬＤまでの方向及び距離を示す情報を検出する。

このような情報の検出技術については、例えば特開２００５−２３４９９９号公報で提案されているなど、既に周知であるため詳細な説明は省略するが、実施例１では、レーザレーダ７０ａ（図２）でレーザ光を照射したとき、段差ＬＤのエッジ部で反射した光の強度が特に強くなる性質を利用して、車両２から段差ＬＤまでの方向及び距離を示す情報が検出される。

また、段差情報検出部１２は、画像変換部１０で生成された俯瞰画像に、レーザレーダ７０ａ（図２）の検出により得られた車両２から段差ＬＤまでの方向及び距離、各カメラ２０ｂ〜２０ｅ（図２）の撮像により得られた段差ＬＤの高さを示す情報を対応付ける。

（駐車方法の選択方法の説明）
目標駐車位置Ｓ１の設定が完了した後で、運転者は、駐車方法の指定を行う。具体的には、ディスプレイ２０ｆに表示された、駐車方法を選択するメニューの中から、これから行うべき駐車方法を選択する。実施例１では、後退走行によって並列駐車を行う選択がされるものとする。

（経路変更の判断方法の説明）
次に、図８を用いて、駐車方法が選択されたときの経路変更の判断方法について説明する。

駐車方法が選択されると、次に、経路変更判断部１５（図１）の作用によって、目標駐車枠Ｗまで車両２を導く際に車両２が辿る経路を経路Ｌ'から経路Ｌに変更するか否かの判断が行われる。この判断は、段差ＬＤの有無に応じて行われる。

経路Ｌ'は、通常の車庫入れの経路として設定され、段差ＬＤが存在しない場合に車両２が辿る経路である。経路Ｌ'は、車両２を、目標駐車枠Ｗを通り越すように目標駐車枠Ｗに対して左方向に旋回しながら前進走行させた後に、前進走行時とは反対の右方向に操舵しながら旋回させた状態で後退走行させて目標駐車枠Ｗに導く経路である。経路Ｌ'は、前進走行経路Ｌ１'と後退走行経路Ｌ２'とからなる。経路Ｌは、段差ＬＤが存在する場合に車両２が辿る経路である。経路Ｌは、前進走行経路Ｌ１と後退走行経路Ｌ２とからなる。前進走行経路Ｌ１及び後退走行経路Ｌ２の設定方法の詳細については後述する。

実施例１では、上述したように、路面と目標駐車枠Ｗとの境目に段差ＬＤが存在している。したがって、経路変更判断部１５（図１）は、図８に示すように、車両２が辿る経路を変更前の経路Ｌ'から変更後の経路Ｌに変更する。

なお、経路変更の判断に必要な情報は、周囲マップＩ上の座標や、段差情報検出部１２で検出された情報が必要に応じて使用される。

（仮想駐車枠の設定方法の説明）
次に、図３及び図４を用いて、仮想駐車枠ＶＷ（図４）の設定方法について説明する。

仮想駐車枠設定部１６（図１）は、図４に示すように、車両２の中心線ＣＬ１の延長線を挟んで目標駐車枠Ｗと対向する位置に車両２を前進走行で導く仮想駐車枠ＶＷを設定する。この仮想駐車枠ＶＷは、図４に示すように、目標駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線と一致する中心線ＣＬ３を有する。

中心線ＣＬ１は、図３に示すように、前方カメラ２０ｂの位置Ｂと、後方カメラ２０ｄの位置Ｃとを両端とする線分である。中心線ＣＬ２は、図３に示すように、車両２が進入する側の左右２本の区画線Ｗｉの端点Ｋ１，Ｋ２を両端とする線分Ｋを２等分する点Ｄを通過し、且つ、線分Ｋに垂直な線分である。

（前進走行経路の設定方法の説明）
次に、図４、図５及び図１１を用いて、前進走行経路Ｌ１（図４）の設定方法について説明する。

前進走行経路設定部１７（図１）は、図４に示すような円弧状の前進走行経路Ｌ１を設定する。この前進走行経路Ｌ１は、少なくとも仮想駐車枠ＶＷまで、駐車開始位置Ｐ１（図４）にある車両２の転舵角δを最大転舵角δmaxに維持した状態で、図５に示すように、仮想駐車枠ＶＷの中心線ＣＬ３に車両２の中心線ＣＬ１が一致するまで前進走行で車両２を旋回させて仮想駐車枠ＶＷへと導く経路である。

具体的に、前進走行経路設定部１７は、図１１に示すような、四輪車を二輪車に置き換えた二輪モデルに基づき、以下の式（１）を用いて、最大転舵角δmaxを算出する。

ここで、Ｌは、車両２のホイールベースである。そのホイールベースＬは、図４に示すように、右前輪２０ＦＲ及び左前輪２０ＦＬ同士を繋ぐ前車軸の中心位置Ｅと、右後輪２０ＲＲ及び左後輪２０ＲＬ同士を繋ぐ後車軸の中心位置Ｆとを両端とする線分である。図１１に示した二輪モデルにおける前輪ＦＣは、前車軸の中心位置Ｅに、後輪ＲＣは、後車軸の中心位置Ｆに設定されている。回転半径Ｒは、図１１に示すように、二輪モデルが最大転舵角δmaxで回転するときの円の半径であり、これを図４における車両２の中心線ＣＬ１と、仮想駐車枠ＶＷの中心線ＣＬ３とを２つの接線とする円の半径に適用する。

なお、前進走行経路Ｌ１の設定に必要な情報は、周囲マップＩ上の座標から必要に応じて読み出されて使用される。

（車両の前進走行の制御方法の説明）
次に、図４及び図５を用いて、車両２の前進走行の制御方法について説明する。

前進走行制御部１８（図１）は、図４に示すような前進走行経路Ｌ１に沿って車両２を前進走行させる。すなわち、前進走行制御部１８は、図６に示すように、車両２を最大転舵角δmaxに基づいて操舵させる。具体的に、前進走行制御部１８において、パワーステアリングモータ６０ｂ（図２）が制御されて、図４に示すように、右前輪２０ＦＲ及び左前輪２０ＦＬが左向きに操舵される。

前進走行制御部１８が前進走行制御を行っている最中も、随時、カメラＥＣＵ２０ａ（図１）において、仮想駐車枠ＶＷの中心線ＣＬ３に車両２の中心線ＣＬ１が一致したか否かの検出がカメラ画像を用いて行われる。

その一致が検出されると、次に、前進走行制御部１８がブレーキキャリパ５０ｂ（図２）を動作させて、図５に示すように、仮想駐車枠ＶＷの中心線ＣＬ３に車両２の中心線が一致した位置Ｐ２で車両２を停車させる。その停車後の状態において、前進走行制御部１８において、パワーステアリングモータ６０ｂ（図２）が制御されて、右前輪２０ＦＲ及び左前輪２０ＦＬが図６に示すような直進状態に操舵され、車両２の中心線ＣＬ１と平行な向きに戻される。

なお、前進走行の制御に必要な情報は、周囲マップＩ上の座標から必要に応じて読み出されて使用される。

（後退走行経路の設定方法の説明）
次に、図５及び図６を用いて、後退走行経路Ｌ２（図６）の設定方法について説明する。

後退走行経路設定部１９（図１）は、図６に示すように、直線状の後退走行経路Ｌ２を設定する。この後退走行経路Ｌ２は、車両２を仮想駐車枠ＶＷから目標駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２に沿って後退走行で直進させて目標駐車枠Ｗへと導く経路である。

なお、後退走行経路Ｌ２の設定に必要な情報は、周囲マップＩ上の座標から必要に応じて読み出されて使用される。

（車両の後退走行の制御方法の説明）
次に、図６及び図７を用いて、車両２の後退走行の制御方法について説明する。

後退走行制御部２０（図１）は、図６に示すように、車両２を後退走行させる。具体的に、後退走行制御部２０（図１）は、エンジンＥＣＵ４０ａ（図２）を制御して、図６に示すように、後退走行経路Ｌ２に沿って車両２を後退走行させる。

後退走行制御部２０が後退走行制御を行っている最中も、随時、カメラＥＣＵ２０ａ（図１）において、中心位置Ｅが段差ＬＤに到達したか否かの検出がカメラ画像を用いて行われ、トルク算出部２１（図１）において、車両２が段差ＬＤを乗り上げるときのトルクが算出される。

具体的に、トルク算出部２１は、段差情報検出部１２で検出された段差ＬＤの高さに係数を乗じることで得られるトルクの増加量を算出する。

後退走行制御部２０は、車両２が段差ＬＤを乗り上げるときに、トルク算出部２１で算出されたトルクの増加量に対応するようにエンジンＥＣＵ４０ａ（図２）を制御して車両２の後退速度を増加させる。後退走行制御部２０は、その増加した後退速度で車両２を後退走行させて段差ＬＤを乗り越えさせる。

車両２が段差ＬＤを乗り上げている最中も、随時、カメラＥＣＵ２０ａ（図１）において、車両２が段差ＬＤを乗り越したか否かの検出がカメラ画像を用いて行われる。

車両２が段差ＬＤを乗り越したことが検出されると、後退走行制御部２０は、エンジンＥＣＵ４０ａ（図２）を制御して、トルク算出部２１で算出されたトルクの増加量に対応して増加した後退速度よりも遅い基準速度で車両２を後退走行させる。

後退走行制御部２０が後退走行制御を行っている最中も、随時、カメラＥＣＵ２０ａ（図１）において、車両２が目標駐車位置Ｓ１に到達したか否かの検出がカメラ画像を用いて行われる。

その到達が検出されると、次に、後退走行制御部２０が、ブレーキキャリパ５０ｂ（図２）を動作させて、図７に示すように、車両２を目標駐車位置Ｓ１で停車させる。すなわち、後退走行制御部２０は、図７に示すように、段差ＬＤと、右前輪２０ＦＲ及び左前輪２０ＦＬ同士を繋ぐ前車軸の中心位置Ｅとの位置関係に基づいて、目標駐車位置Ｓ１で車両２を停車させる。

具体的に、カメラＥＣＵ２０ａ（図２）は、図７に示すように、右前輪２０ＦＲ及び左前輪２０ＦＬ同士を繋ぐ前車軸の中心位置Ｅが、段差ＬＤを跨いで、さらに所定距離だけ目標駐車枠Ｗ内に進入したときに、車両２が目標駐車位置Ｓ１に到達し、目標駐車枠Ｗへの並列駐車が完了したと判断し、後退走行制御部２０は、ブレーキキャリパ５０ｂ（図２）を動作させて、車両２を停車させる。

なお、後退走行の制御に必要な情報は、周囲マップＩ上の座標から必要に応じて読み出されて使用される。

（実施例における処理の流れの説明）
以上、駐車支援装置１で行われる処理の概要を説明したが、次に、全体の処理の流れを、図９及び図１０のフローチャートを用いて説明する。

（ステップＳ１０）駐車枠情報検出部１１（図１）において、車両２を駐車する目標駐車枠Ｗ（図３）に関する駐車枠情報の検出が行われる。

（ステップＳ１１）カメラＥＣＵ２０ａ（図２）において、駐車枠情報の検出が完了したか否かの検出が行われる。その完了が検出された場合（ステップＳ１１におけるＹＥＳ）、ステップＳ１２に進み、その完了が検出されない場合（ステップＳ１１におけるＮＯ）、ステップＳ１０を繰り返す。

（ステップＳ１２）制御開始判断部１４（図１）において、検出信号の正否が判断される。制御開始判断部１４は、検出信号が正しい場合（ステップＳ１２におけるＹＥＳ）、ステップＳ１３に進み、検出信号がノイズ等であり正しくない場合（ステップＳ１２におけるＮＯ）、ステップＳ１２を繰り返す。

（ステップＳ１３）経路変更判断部１５（図１）において、車両２が辿る経路を段差ＬＤの有無に応じて経路Ｌ'から経路Ｌに変更するか否かの判断が行われる。車両２が辿る経路が経路Ｌに変更される場合（ステップＳ１３におけるＹＥＳ）、ステップＳ１４に進み、車両２が辿る経路が経路Ｌに変更されずに経路Ｌ'で維持される場合（ステップＳ１３におけるＮＯ）、図１０のステップＳ２７に進む。

（ステップＳ１４）仮想駐車枠設定部１６（図１）において、仮想駐車枠ＶＷ（図４）が設定される。

（ステップＳ１５）前進走行経路設定部１７（図１）及び後退走行経路設定部１９（図１）において、それぞれ、前進走行経路Ｌ１（図４）及び後退走行経路Ｌ２（図６）が設定される。

（ステップＳ１６）前進走行制御部１８（図１）において、前進走行経路Ｌ１（図４）に沿った車両２の前進走行制御が行われる。

（ステップＳ１７）カメラＥＣＵ２０ａ（図２）において、仮想駐車枠ＶＷの中心線ＣＬ３に車両２の中心線ＣＬ１が一致したか否かの検出が行われる。その一致が検出された場合（ステップＳ１７におけるＹＥＳ）、ステップＳ１８に進み、その一致が検出されない場合（ステップＳ１７におけるＮＯ）、ステップＳ１６を繰り返す。

（ステップＳ１８）前進走行制御部１８（図１）において、車両２の停車制御が行われる。

（ステップＳ１９）トルク算出部２１（図１）において、段差ＬＤの高さに基づいたトルクの増加量が算出される。

（ステップＳ２０）後退走行制御部２０（図１）において、トルクの増加量に対応するように車両２の後退速度を増加させる。

（ステップＳ２１）カメラＥＣＵ２０ａ（図２）において、段差ＬＤと中心位置Ｅとの間の距離が算出される。

（ステップＳ２２）カメラＥＣＵ２０ａ（図２）において、中心位置Ｅが段差ＬＤの位置に到達したか否かの検出が行われる。その到達が検出された場合（ステップＳ２２におけるＹＥＳ）、ステップＳ２３に進み、その到達が検出されない場合（ステップＳ２２におけるＮＯ）、ステップＳ２０を繰り返す。

（ステップＳ２３）後退走行制御部２０（図１）において、トルクの増加量に対応して増加した後退速度よりも遅い基準速度への減速制御が行われる。

（ステップＳ２４）後退走行制御部２０（図１）において、後退走行経路Ｌ２（図６）に沿った車両２の後退走行制御が行われる。

（ステップＳ２５）カメラＥＣＵ２０ａ（図２）において、車両２が目標駐車位置Ｓ１に到達した否かの検出が行われる。その到達が検出された場合（ステップＳ２５におけるＹＥＳ）、ステップＳ２６に進み、その到達が検出されない場合（ステップＳ２５におけるＮＯ）、ステップＳ２４を繰り返す。

（ステップＳ２６）後退走行制御部２０（図１）において、車両２の停車制御が行われる。

（ステップＳ２７）一方、ステップＳ１３で経路が経路Ｌ'に維持される場合（ステップＳ１３におけるＮＯ）、エンジンＥＣＵ４０ａ（図２）において、車両２の速度が予め定められた基準速度に設定される。

（ステップＳ２８）前進走行制御部１８（図１）において、前進走行経路Ｌ１'（図８）に沿った車両２の前進走行制御が行われる。

（ステップＳ２９）後退走行制御部２０（図１）において、後退走行経路Ｌ２'（図８）に沿った車両２の後退走行制御が行われる。

（ステップＳ３０）カメラＥＣＵ２０ａ（図２）において、車両２が目標駐車位置Ｓ１に到達した否かの検出が行われる。その到達が検出された場合（ステップＳ３０におけるＹＥＳ）、ステップＳ２６に進み、その到達が検出されない場合（ステップＳ３０におけるＮＯ）、ステップＳ２８を繰り返す。

以上説明したように、このように構成された実施例１の駐車支援装置１によれば、段差情報検出部１２で段差ＬＤに関する情報が検出された場合に、仮想駐車枠設定部１６において、目標駐車枠Ｗの中心線ＣＬ１の延長線と一致する中心線ＣＬ３を有し、車両２の中心線ＣＬ１の延長線を挟んで目標駐車枠Ｗと対向する位置に車両２を前進走行で導く仮想駐車枠ＶＷが設定される。

実施例１の駐車支援装置１によれば、段差ＬＤに関する情報が検出された場合に、車両２を仮想駐車枠ＶＷへ前進走行で導くことができる。その結果、車両２を目標駐車枠Ｗに向けて後退走行させる前に、目標駐車枠Ｗに対して直進後退走行可能な仮想駐車枠ＶＷに導くための経路を設定することができる。

すなわち、実施例１の駐車支援装置１によれば、一旦、車両２を仮想駐車枠ＶＷへ導きさえすれば、その後は、車両２を直進状態で後退走行させることによって目標駐車枠Ｗに進入させることができる。

このため、車両２の右後輪２０ＲＲ及び左後輪２０ＲＬを同時に目標駐車枠Ｗに進入させることができる。これにより、車両２の右後輪２０ＲＲ及び左後輪２０ＲＬは段差ＬＤを同時に乗り上げることになる。つまり、右後輪２０ＲＲ及び左後輪２０ＲＬが段差ＬＤに乗り上がるときのタイミングにズレが生じることを抑制できるので、右後輪２０ＲＲ及び左後輪２０ＲＬの横滑りが生じ難い。よって、後退走行中の車両２が描く軌跡（経路Ｌ２）に対して横方向のズレが生じ難い。

また、実施例１の駐車支援装置１によれば、段差情報検出部１２は、画像変換部１０で生成された俯瞰画像に、車両２から段差ＬＤまでの方向及び距離、段差ＬＤの高さを示す情報を対応付ける。すなわち、段差ＬＤと、段差ＬＤ以外の物体とを対比する形態で俯瞰画像がディスプレイ２０ｆに表示される。このため、例えば段差ＬＤと車両２との位置関係や、段差ＬＤと車両２と高さの差などが運転手に一目瞭然となる。したがって、運転手は俯瞰画像中の段差ＬＤの位置を明確に把握できる。

また、実施例１の駐車支援装置１によれば、車両２に既に備えられている前進駐車機能をそのまま利用して、車両２を仮想駐車枠ＶＷへ前進走行で導くことができる。このため、車両２を仮想駐車枠ＶＷへ導くにあたり余分なソフトウェアを導入しないで済む。したがって、余分なソフトウェアを導入する場合と比べて駐車支援装置１の製造コストを低減できる。

なお、実施例１では、本発明の駐車支援装置を、車両に適用する例を示した。しかし、本発明の駐車支援装置は、操舵輪、ステアリング機構及びこれらの駆動系を備えた移動体（例えば、電動車いす等）についても同様に適用できる。

さらに、実施例１では、目標駐車枠Ｗとして、左右を規定するように描画された区画線Ｗｉを有する駐車枠とする例を示した。しかし、これに限られない。例えば、四方を囲むように描画された区画線を有する駐車枠や、左右と、前方または後方を規定するように描画された区画線を有する駐車枠や、駐車位置の前後と、左方または右方を規定するように描画された区画線を有する駐車枠を目標駐車枠Ｗに設定しても良い。また例えば、区画線が描画されていない駐車枠を目標駐車枠Ｗに設定しても良い。

さらに、実施例１では、前方カメラ２０ｂの位置Ｂと、後方カメラ２０ｄの位置Ｃとを両端とする線分で、車両２の中心線ＣＬ１を構成する例を示した。しかし、これに限られない。例えば、図４に示すように、右前輪２０ＦＲ及び左前輪２０ＦＬ同士を繋ぐ前車軸の中心位置Ｅと、右後輪２０ＲＲ及び左後輪２０ＲＬ同士を繋ぐ後車軸の中心位置Ｆとを両端とする線分で、車両２の中心線ＣＬ１を構成しても良い。

さらに、実施例１では、駐車枠情報検出部１１が、撮像部で撮像された画像を変換した俯瞰画像から駐車枠情報を検出する例を示した。しかし、これに限られない。例えば、レーザセンサのような三次元計測を行えるセンサを用いて駐車枠情報を検出しても良く、ＧＰＳ（Global Positioning System）データを用いて駐車枠情報を検出しても良い。

さらに、実施例１では、段差ＬＤが路面と目標駐車枠Ｗとの境目に存在している例を示した。しかし、これに限られない。例えば、段差付きコインパーキング等のように、車輪が乗り越えなければならない段差が駐車枠の内部に存在する場合もある。このような場合、カメラＥＣＵ２０ａ（図２）は、右後輪２０ＲＲ及び左後輪２０ＲＬ同士を繋ぐ後車軸の中心位置Ｆが、段差を跨いだとき、あるいは、段差を跨いで、さらに所定距離だけ駐車枠内に進入したときに、車両２が目標駐車位置Ｓ１に到達し、目標駐車枠Ｗへの並列駐車が完了したと判断してもよい。

なお、実施例１では、仮想駐車枠ＶＷから目標駐車枠Ｗへの後退走行時に、常に後退速度を増加させる例を示した（図１０において示すステップＳ２０〜Ｓ２２）。しかし、これに限られない。例えば、車輪が段差ＬＤに乗り上げるときだけ、後退速度を増加させても良い。

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。

１・・・駐車支援装置
２・・・車両
１０・・・画像変換部
１１・・・駐車枠情報検出部
１２・・・段差情報検出部
１６・・・仮想駐車枠設定部
１７・・・前進走行経路設定部
１８・・・前進走行制御部
１９・・・後退走行経路設定部
２０・・・後退走行制御部
２０ｂ・・・前方カメラ（撮像部）
２０ｃ・・・左方カメラ（撮像部）
２０ｄ・・・後方カメラ（撮像部）
２０ｅ・・・右方カメラ（撮像部）
２１・・・トルク算出部
７０ａ・・・レーザレーダ
ＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３・・・中心線
Ｌ・・・経路
Ｌ１・・・前進走行経路
Ｌ２・・・後退走行経路
ＬＤ・・・段差
Ｐ１・・・駐車開始位置
ＶＷ・・・仮想駐車枠
Ｗ・・・目標駐車枠
δ・・・転舵角
δmax・・・最大転舵角

Claims (4)

1. 車両を前記車両の側方に存在する目標駐車枠に駐車するために前進走行させ、前記車両の進行方向を切り替えて、前記目標駐車枠内に後退走行させる経路を設定する駐車支援装置であって、
   前記目標駐車枠の中心線に対して略直交する方向に沿って延び、且つ、前記目標駐車枠への進入経路上に形成された段差に関する情報を検出する段差情報検出部と、
   前記段差情報検出部で前記段差に関する情報が検出された場合に、前記目標駐車枠の中心線の延長線と一致する中心線を有し、前記車両の中心線の延長線を挟んで前記目標駐車枠と対向する位置に前記車両を前進走行で導く仮想駐車枠を設定する仮想駐車枠設定部と、
   少なくとも前記仮想駐車枠まで前記車両の転舵角を最大転舵角に維持した状態で、前記仮想駐車枠の中心線に前記車両の中心線が一致するまで前進走行で前記車両を旋回させて前記仮想駐車枠へと導く円弧状の前進走行経路を設定する前進走行経路設定部と、
   前記前進走行経路設定部で設定された前記前進走行経路に沿って前記車両を前進走行させ、前記仮想駐車枠の中心線に前記車両の中心線が一致した位置で前記車両を停車させる前進走行制御部と、
   前記車両を前記仮想駐車枠から前記目標駐車枠の中心線に沿って後退走行で直進させて前記目標駐車枠へと導く直線状の後退走行経路を設定する後退走行経路設定部と、
   前記後退走行経路設定部で設定された前記後退走行経路に沿って前記車両を後退走行させ、前記目標駐車枠に前記車両を停車させる後退走行制御部と、を有する
   ことを特徴とする駐車支援装置。
2. 前記段差情報検出部は、前記段差に関する情報として前記段差の高さを示す情報を検出し、
   前記後退走行制御部が前記後退走行経路設定部で設定された前記後退走行経路に沿って前記車両を後退走行させる際に前記段差を乗り上げるときのトルクを前記段差の高さに基づいて算出するトルク算出部を有し、
   前記後退走行制御部は、前記車両が前記段差を乗り上げるときに、前記トルク算出部で算出されたトルクで前記車両を前記後退走行させることを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
3. 前記後退走行制御部は、
   前記車両が前記段差を乗り越したときに、前記トルク算出部で算出されたトルクよりも小さなトルクで前記車両を後退走行させることを特徴とする請求項２に記載の駐車支援装置。
4. 前記段差情報検出部は、前記車両の周囲を撮像する撮像部と、レーザレーダとを有し、前記撮像部により撮像して得られた画像と、前記レーザレーダの検出結果とに基づいて、前記段差に関する情報として前記車両から前記段差までの方向及び距離、前記段差の高さを示す情報を検出するものであって、
   前記撮像部により撮像して得られた画像を俯瞰画像に変換する画像変換部を有し、
   前記段差情報検出部は、前記俯瞰画像に前記車両から前記段差までの方向及び距離、前記段差の高さを示す情報を対応付けることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の駐車支援装置。