JP7267384B1 - 経路生成方法及び経路生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザに違和感を与えることのない最適な入庫経路を生成する経路生成方法を得る。
【解決手段】本開示の経路生成方法は、自車位置を取得する自車位置取得ステップＳ１００と、自車両１の周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得ステップＳ１１０と、目標駐車位置を設定する目標駐車位置設定ステップＳ１２０と、自車位置、周辺環境情報及び目標駐車位置に基づき目標駐車位置から自車位置に至る仮想的な出庫経路を生成する出庫経路生成ステップＳ１３０と、仮想的な出庫経路に対して評価関数を適用し評価関数を最小化する評価関数最小化経路を生成する経路評価関数最小化ステップＳ１４０と、自車両１が自車位置から目標駐車位置に至る入庫経路として評価関数最小化経路に対する逆方向経路を生成する入庫経路生成ステップＳ１５０と、を含む。
【選択図】図２

Description

本願は、経路生成方法及び経路生成装置に関する。

従来の駐車支援を目的とした経路生成方法の一例として、例えば、特許文献１には、駐車支援を開始する開始位置から駐車スペース内の目標駐車位置に到達するための入庫経路を演算する際に、目標駐車位置から駐車開始位置側へと逆方向から演算した経路と、駐車開始位置側から順方向に沿って演算する経路とを接続することによって、最適な入庫経路を演算する経路生成方法が開示されている。

特許６５９４７３６号公報

特許文献１に開示されている駐車支援を目的とした経路生成方法では、逆方向から演算した経路と順方向で演算した経路との接続方法が主眼となっていた。しかしながら、逆方向で演算した経路を入庫経路として利用する際には、駐車開始位置から順方向で演算した経路と逆方向で演算した経路の接続点までの誘導が発生するため、手動で駐車する入庫経路と比べて、走行中に車両のユーザ（運転者を含む）に違和感を与える可能性があった。

本開示は、上述の問題点を解決するためになされたもので、車両の入庫において、ユーザに与える違和感を低減することが可能な入庫経路を生成する経路生成方法及び経路生成装置を得ることである。

本開示に係る経路生成方法は、
以下の各ステップを処理回路によって実行する経路生成方法であって、
自車位置を取得する自車位置取得ステップと、
自車両の周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得ステップと、
目標駐車位置を設定する目標駐車位置設定ステップと、
前記自車位置、前記周辺環境情報及び前記目標駐車位置に基づき、前記目標駐車位置から前記自車位置に至る仮想的な出庫経路を生成する出庫経路生成ステップと、
生成された前記仮想的な出庫経路に対して評価関数を適用し、前記評価関数を最小化する評価関数最小化経路を生成する経路評価関数最小化ステップと、
前記自車両が前記自車位置から前記目標駐車位置に至る入庫経路として、前記評価関数最小化経路に対する逆方向経路を生成する入庫経路生成ステップと、を含み、
前記評価関数は、切り返しごとの走行距離をパラメータとして含む関数である。

本開示に係る経路生成装置は、
自車位置を取得する自車位置取得部と、
自車両の周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得部と、
目標駐車位置を設定する目標駐車位置設定部と、
前記自車位置、前記周辺環境情報及び前記目標駐車位置に基づき、前記目標駐車位置から前記自車位置に至る仮想的な出庫経路を生成する出庫経路生成部と、
生成された前記仮想的な出庫経路に対して評価関数を適用し、前記評価関数を最小化する評価関数最小化経路を生成する経路評価関数最小化部と、
前記自車位置から前記目標駐車位置に至る入庫経路として、前記評価関数最小化経路に対する逆方向経路を生成する入庫経路生成部と、を備え、
前記評価関数は、舵角の絶対値、舵角速度の絶対値、切り返しごとの走行距離、切り返しごとの所要時間及び障害物までの余裕距離のいずれか二つ以上のパラメータを含む関数であり、
前記各パラメータにそれぞれ重み係数を乗算して合算し、
前記重み係数は、前記自車両の入庫経路上の走行距離によって変化させる。

本願に開示される経路生成方法及び経路生成装置によれば、目標駐車位置から自車位置に至る仮想的な出庫経路を生成し、仮想的な出庫経路に対して評価関数を用いて評価関数最小化経路を生成し、評価関数最小化経路に対する逆方向経路を入庫経路として生成するので、自車位置から目標駐車位置に移動する際に、走行中にユーザに与える違和感が低減される効果を奏する。

実施の形態１に係る経路生成装置を表す機能ブロック図である。 実施の形態１に係る経路生成方法を説明するフローチャート図である。 評価関数の各評価関数項と、評価関数項の技術的意味を一覧とした図である。 評価関数の各記号の意味を説明する図である。 実施の形態１に係る経路生成方法における並列後退出庫における仮想的な出庫経路を表す図である。 実施の形態１の比較例における仮想的な出庫経路上での自車両の挙動を表す図である。 実施の形態１の比較例における並列後退入庫による入庫経路を表す図である。 実施の形態１の比較例における入庫経路上での自車両の挙動を表す図である。 実施の形態１－１に係る経路生成方法による経路評価関数最小化ステップにおける舵角の絶対値を評価する際の移動距離に対する各地点間での重み係数の値を表す図である。 実施の形態１－１に係る経路生成方法によって生成された評価関数最小化経路を表す図である。 実施の形態１－１に係る経路生成方法によって生成された入庫経路を表す図である。 実施の形態１－１に係る経路生成方法によって生成された入庫経路上での自車両の挙動を表す図である。 実施の形態１－２における並列後退出庫による出庫経路を表す図である。 実施の形態１－２における仮想的な出庫経路上での自車両の挙動を表す図である。 実施の形態１－２に係る経路生成方法による経路評価関数最小化ステップにおける舵角速度の絶対値を評価する際の移動距離に対する各地点間での重み係数の値を表す図である。 実施の形態１－２に係る経路生成方法によって生成された評価関数最小化経路を表す図である。 実施の形態１－２に係る経路生成方法によって生成された入庫経路を表す図である。 実施の形態２における並列前向き出庫による仮想的な出庫経路を表す図である。 実施の形態２の比較例における仮想的な出庫経路上での自車両の挙動を表す図である。 実施の形態２の比較例における並列前向き入庫による入庫経路を表す図である。 実施の形態２の比較例における入庫経路上での自車両の挙動を表す図である。 実施の形態２－１における経路評価関数最小化ステップにおける切り返し回数ごとの経路長を評価する際の移動距離に対する各地点間での重み係数の値を表す図である。 実施の形態２－１に係る経路生成方法によって生成された評価関数最小化経路を表す図である。 実施の形態２－１に係る経路生成方法によって生成された入庫経路を表す図である。 実施の形態２－１に係る経路生成方法によって生成された入庫経路上での自車両の挙動を表す図である。 実施の形態２－２に係る経路生成方法による経路評価関数最小化ステップにおける切り返しごとの所要時間を評価する際の移動距離に対する各地点間での重み係数の値を表す図である。 実施の形態２－２に係る経路生成方法によって生成された評価関数最小化出庫経路を表す図である。 実施の形態２－２に係る経路生成方法によって生成された入庫経路を表す図である。 実施の形態３における縦列出庫による仮想的な出庫経路を表す図である。 実施の形態３の比較例における仮想的な出庫経路上での自車両の挙動を表す図である。 実施の形態３の比較例における縦列入庫による入庫経路を表す図である。 実施の形態３の比較例における入庫経路上での自車両の挙動を表す図である。 実施の形態３における縦列入庫での自車両と他車両の位置関係を表す図である。 実施の形態３に係る経路生成方法による経路評価関数最小化ステップにおける舵角の絶対値を評価する際の移動距離に対する各地点間での重み係数の値を表す図である。 実施の形態３に係る経路生成方法による経路評価関数最小化ステップにおける障害物との距離を評価する際の移動距離に対する各地点間での重み係数の値を表す図である。 実施の形態３に係る経路生成方法における経路評価関数最小化ステップによって生成された評価関数最小化経路を表す図である。 実施の形態３に係る経路生成方法によって生成された入庫経路を表す図である。 実施の形態３に係る経路生成方法によって生成された入庫経路上での自車両の挙動を表す図である。 実施の形態４における並列後退出庫による仮想的な出庫経路を表す図である。 実施の形態４における仮想的な出庫経路上での自車両の挙動を表す図である。 実施の形態４における仮想的な出庫経路の一例を示す図である。 実施の形態４における並列入庫における自車両と他車両の位置関係を示す図である。 実施の形態４に係る経路生成方法による経路評価関数最小化ステップにおける舵角の絶対値を評価する際の移動距離に対する各地点間での重み係数の値を表す図である。 実施の形態４に係る経路生成方法による経路評価関数最小化ステップにおける障害物との距離を評価する際の移動距離に対する各地点間での重み係数の値を表す図である。 実施の形態４に係る経路生成方法によって生成された評価関数最小化経路を表す図である。 実施の形態４に係る経路生成方法によって生成された入庫経路を表す図である。 実施の形態４における並列後退出庫による仮想的な出庫経路に対して、経路評価関数最小化ステップを適用しない場合の入庫経路を表す図である。 実施の形態４において経路評価関数最小化ステップを実施しない場合の自車両を誘導した際の切り返しごとの自車両の挙動を表す図である。 実施の形態４において経路評価関数最小化ステップを実施しない場合の自車両の入庫経路上の挙動を表す図である。 実施の形態１に係る経路生成装置を実現するハードウェア構成を示す図である。 実施の形態１に係る経路生成装置を実現するハードウェア構成を示す図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る経路生成装置３００を表す機能ブロック図である。経路生成装置３００は、自車位置取得部１１０と、周辺環境情報取得部１２０と、目標駐車位置設定部１３０と、経路生成部２００とを備える。

経路生成部２００は、さらに、出庫経路生成部２１０と、経路評価関数最小化部２２０と、入庫経路生成部２３０とを備える。

自車位置取得部１１０は、自車位置を経路生成部２００に出力する。自車位置取得部１１０による自車位置取得の手段としては、一例として、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などのＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）から発信される信号を受信して絶対的な位置（緯度、経度）の情報を取得するＧＮＳＳ受信機が挙げられる。また、速度センサ、方位センサなどによって自車位置を検出しても良い。

周辺環境情報取得部１２０は、自車両１に搭載した各種センサを用いて、自車両１の周辺環境情報を取得し、経路生成部２００に出力する。各種センサとしては、上述のＧＮＳＳ受信機の他、ミリ波レーダ、超音波ソナーなどの距離感知センサでも良い。また、自車両１に搭載された車載カメラから得られる画像情報でも良い。

目標駐車位置設定部１３０は、駐車スペース内で自車両１の目標駐車位置を設定して、経路生成部２００に出力する。なお、目標駐車位置は停車中の他車両２の配置も認識した上で設定する。また、目標駐車位置は、駐車の際の自車両１の方向、すなわち、縦列駐車あるいは並列駐車で駐車するのかについても考慮した上で設定する。

経路生成部２００は、自車位置取得部１１０によって取得された自車位置、周辺環境情報取得部１２０によって取得された周辺環境情報及び目標駐車位置設定部１３０によって設定された目標駐車位置に基づき、自車両１の経路を生成する。

経路生成部２００内の出庫経路生成部２１０は、自車位置、周辺環境情報及び目標駐車位置に基づき、目標駐車位置から自車位置（出庫完了位置）に至る出庫経路を生成する。なお、生成される出庫経路に沿って自車両１が実際に目標駐車位置から出庫することはないので、以下の説明では、出庫経路生成部２１０によって生成される出庫経路を、仮想的な出庫経路と呼ぶ。

経路生成部２００内の経路評価関数最小化部２２０は、出庫経路生成部２１０によって生成された仮想的な出庫経路に対して評価関数を適用し、評価関数を最小化する評価関数最小化経路を生成する。評価関数については後述する。

経路生成部２００内の入庫経路生成部２３０は、評価関数最小化経路に対する逆方向経路を、自車両１が自車位置から目標駐車位置に至る入庫経路として生成する。
以上が、実施の形態１に係る経路生成装置３００の各構成の説明である。

図２は、実施の形態１に係る経路生成方法を説明するフローチャート図である。まず、ステップＳ１００（自車位置取得ステップ）において、自車両１の現在の位置、つまり、自車位置を取得する。自車位置の取得は、自車位置取得部１１０によって実行される。

ステップＳ１１０（周辺環境情報取得ステップ）において、自車両１の周辺環境情報を取得する。周辺環境情報の取得は、周辺環境情報取得部１２０によって実行される。

ステップＳ１２０（目標駐車位置設定ステップ）において、自車両１の目標駐車位置を設定する。目標駐車位置の設定は、目標駐車位置設定部１３０によって実行される。

ステップＳ１３０（出庫経路生成ステップ）において、目標駐車位置から自車位置（出庫完了位置）に至る仮想的な出庫経路を生成する。仮想的な出庫経路の生成は、経路生成部２００内の出庫経路生成部２１０によって実行される。

ステップＳ１４０（経路評価関数最小化ステップ）において、生成された仮想的な出庫経路に対して評価関数を適用し、評価関数を最小化する評価関数最小化経路を生成する。評価関数最小化経路の生成は、経路生成部２００内の経路評価関数最小化部２２０によって実行される。

ステップＳ１５０（入庫経路生成ステップ）において、経路評価関数最小化部２２０から出力された評価関数最小化経路に対する逆方向経路を、自車両１が現在の自車位置から目標駐車位置に至る入庫経路として生成する。すなわち、評価関数の適用により最適化された出庫経路である評価関数最小化経路に対する逆方向経路が自車両１の入庫経路となる。
以上が、実施の形態１に係る経路生成方法の説明である。

＜評価関数＞
実施の形態１に係る経路生成方法では、評価関数が技術的特徴の一つである。したがって、実施の形態１を含む各実施の形態に係る経路生成方法において適用される評価関数をここで説明する。全てのパラメータを含む包括な評価関数Jは、以下の式（１）で表される。

式（１）中の各評価関数項と、評価関数項の技術的意味を図３に示す。また、図３中の各記号の意味を図４に示す。式（１）の右辺の第１項は舵角の絶対値に関する評価関数項であり、第２項は舵角速度の絶対値に関する評価関数項であり、第３項は切り返しごとの走行距離に関する評価関数項であり、第４項は切り返しごとの所要時間に関する評価関数項であり、第５項は障害物までの余裕距離に関する評価関数項である。なお、各評価関数の詳細については、各実施の形態の説明の中で、適宜説明する。

＜用語の定義＞
実施の形態１を含む各実施の形態に係る経路生成方法の説明で用いる用語の定義を以下に説明する。
（１）ｓｔｅｐ＿ｎ
「ｓｔｅｐ＿ｎ」とは、ｎ回目の切り返しにおける誘導を意味する。
（２）切り返し回数
「切り返し回数」とは、シフト変更の回数を意味する。
（３）据え切り
「据え切り」とは、車両速度０［ｋｍ／ｈ］で舵角を変化させることを意味する。
（４）切り返し回数のカウント方法
「切り返し回数のカウント方法」とは、並列後退入庫において後退が１回の誘導で駐車完了する場合は、切り返し回数が１回であることを意味する。また、並列前進入庫において後退及び前進の２回の誘導で駐車が完了する場合は、切り返し回数が２回であることを意味する。

ここで、実施の形態１を含む各実施の形態に係る経路生成方法の説明で用いる下記の用語を説明する。
（１）出庫経路（仮想的な出庫経路）の生成について
出庫経路の生成方法として、例えば国際公開２０２０－２１７３１５号公報に開示されているように、移動距離Ｓ及び曲率ρからなる経路を生成することが可能である。その他の出庫経路の生成方法の例としては、公知のステートラティス法、ポテンシャル法、スプライン補間関数法、Ａスター法、ダイクストラ法などが挙げられる。
（２）曲率ρについて
例えば、特開２０１７－８８１１２号公報に開示されているように、曲率ρは車両の旋回半径の逆数を表し、車両の旋回半径とステアリング角との理論式からステアリング角が算出可能であるため、曲率ρを算出することで自車両１の経路への追従が可能となる。
（３）曲率ρの正負に関して
車両のヨーレートと実舵角、旋回半径及び実舵角には、下記の式（２）で表されるような理論式が存在する。式（２）は、例えば「東京電機大学出版局 安部正人著 自動車の運動と制御 第２版 第３章 車両運動の基礎 ３．３節 車両の定常円旋回」に記載されている。

式（２）中、ｒはヨーレート、Ａはスタビリティファクター、ｌはホイールベース、Ｖは車両速度、δは実舵角をそれぞれ示す。式（２）より、ｒ＝ρＶとなり、両辺を積分することで、ヨー角θはθ＝ρｓとなる。

なお、ｓは車両の移動距離であり、ｓ＞０と定義される。固定座標系を取った際のＸ軸と車両の先頭とのなす角をθとすると、曲率ρの正負は、車両のヨー角の正負と一致する。曲率変化率νに関して、ν＝曲率ρの増分／移動距離ｓの増分、と定義する。つまり、以下の式（３）の関係となる。

式（３）から、曲率変化率νは実舵角速度に比例し、車両速度Ｖの逆数に比例することが分かる。

実施の形態１に係る経路生成方法について、以下に説明する。実施の形態１に係る経路生成方法は、自車両１を並列駐車させる際に、後退して入庫する入庫経路（以下、並列後退入庫と呼ぶ）を生成する。

＜実施の形態１に係る経路生成方法の比較例＞
実施の形態１に係る経路生成方法を説明する前に、まず、実施の形態１に係る経路生成方法の比較例を説明する。実施の形態１に係る経路生成方法の比較例では、並列後退入庫において、経路評価関数最小化ステップ、つまり、図２に示すフローチャートのステップＳ１４０での評価関数による最小化を実施することなく、入庫経路を生成する。

実施の形態１に係る経路生成方法の比較例を最初に説明する目的は、経路評価関数最小化ステップを実行しない場合には、生成された入庫経路に沿って自車両１が移動する際に、ユーザにとって違和感が生じることを明らかにするためである。

１．出庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１３０に対応）
図５は、並列後退入庫における仮想的な出庫経路を表す図である。自車位置、周辺環境情報及び目標駐車位置に基づき、図５に示されるような横軸が移動距離Ｓ、縦軸が曲率ρで表現される、目標駐車位置から自車位置（出庫完了位置）に至る仮想的な出庫経路が生成されるとする。なお、かかる出庫経路は上述の公知の方法などによって生成される。図５において、ｓｎは経路上で曲率ρの変化率が変化するｎ番目の地点を表し、集合Ｓ＝｛ｓ０，ｓ１，…，ｓ７｝で表現される。なお、曲率ρは自車両１の仮想的な出庫経路上での移動中に、３つの一定値ρ１、ρ２、ρ３をとる。

図５において、移動距離Ｓがｓ０の地点での位置は目標駐車位置に相当し、移動距離Ｓがｓ７の地点での位置は、図２のフローチャート中の自車位置取得ステップＳ１００で取得される自車位置に相当する。ここで、自車位置取得ステップＳ１００で取得された自車位置を出庫完了位置とする。ｓ２≦ｓ≦ｓ３のように曲率ρが曲率ρ１と一定になっている区間では、その移動区間の間で、舵角は一定値で移動を行う。

特に、ｓ０≦ｓ≦ｓ１のように、曲率ρが０で一定になっている区間は、その移動区間の間で、自車両１は直進して移動する。一方、ｓ１≦ｓ≦ｓ２のように、曲率ρが一定の曲率変化率ν１で変化している区間は、自車両１は曲率変化率ν１で舵角を変化させながら移動する。

区間［ｓ０，ｓ３］をｓｔｅｐ＿１、区間［ｓ３，ｓ４］をｓｔｅｐ＿２、区間［ｓ４，ｓ７］をｓｔｅｐ＿３とし、奇数ｓｔｅｐでは前進誘導、偶数ｓｔｅｐでは後退誘導をそれぞれ想定している。また、移動距離Ｓがｓ３の地点のように、曲率ρが不連続である区間は、ステアリングの据え切りを想定している。

図６は比較例における仮想的な出庫経路上での自車両１の挙動を表す図である。図５に示す仮想的な出庫経路に対して、各ｓｔｅｐの終了ごとの自車位置を用いて示すと、図６のように表現される。図６について、以下に説明する。
（１）出庫開始時点では、自車両１は他車両２の間に挟まれる形で並列駐車している。
（２）ｓｔｅｐ＿１終了時点では、自車両１は目標駐車位置から出庫完了位置の方向に旋回しつつ他車両２の間を抜けるように前進する。曲率ρは０から変化してρ１で一定値となる状態となっている。
（３）ｓｔｅｐ＿２終了時点では、自車両１は出庫完了位置における姿勢角に近づくように、旋回しながら後退する。曲率ρはρ２で一定値となる状態となっている。
（４）ｓｔｅｐ＿３終了時点では、自車両１は出庫完了位置に移動している。曲率ρは０の状態となっている。

移動距離Ｓがｓ０の地点からｓ７の地点に至るまで、すなわち、目標駐車位置から自車位置（出庫完了位置）まで移動する間に、曲率ρは３つの一定値ρ１、ρ２、ρ３をとる。図５に示される仮想的な出庫経路では、ｓｔｅｐ＿１からｓｔｅｐ＿３まで３回の切り返し回数で出庫完了位置、つまり、自車位置まで自車両１の誘導を行う出庫経路であることが分かる。

２．経路評価関数最小化ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１４０に対応）
図５で得られる仮想的な出庫経路に基づき、本来は評価関数を適用し、評価関数を最小化する評価関数最小化経路を出力するが、実施の形態１に係る経路生成方法の比較例では、経路評価関数最小化ステップ、つまり、図２のフローチャートのステップＳ１４０における評価関数による最小化を実施してはいない。

３．入庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１５０に対応）
入庫経路生成ステップ、つまり、図２のフローチャートのステップＳ１５０において、図５及び図６で示される仮想的な出庫経路に基づき、仮想的な出庫経路の逆方向経路を、入庫経路として生成する。

図７は、実施の形態１の比較例における並列後退入庫における入庫経路を表す。生成された入庫経路における移動距離Ｓに対する曲率ρのグラフは図７のような概形となる。図７では、奇数ｓｔｅｐは後退誘導を示し、偶数ｓｔｅｐは前進誘導を示すため、曲率ρの正負は反転される。すなわち、下記の式（４）のように移動距離Ｓの変数ｓ^＊及び曲率ρ^＊の値が設定される。

図８は、比較例における入庫経路上での自車両１の挙動を表す図である。すなわち、図８は、図７中に示された入庫経路に沿って自車両１を誘導した際の切り返しごとの移動イメージである。図８について、以下に説明する。
（１）入庫開始時点では、自車両１は自車位置、つまり、入庫を開始する位置にある。曲率ρは０の状態となっている。
（２）ｓｔｅｐ＿１終了時点では、自車両１は旋回しつつ目標駐車位置の方向に向かって後退する。曲率ρはρ１^＊で一定値となる状態となっている。
（３）ｓｔｅｐ＿２終了時点では、自車両１は目標駐車位置における姿勢角に近づくように、旋回しながら前進する。曲率ρはρ２^＊で一定値となる状態となっている。
（４）ｓｔｅｐ＿３終了時点では、自車両１は他車両２の間に挟まれる形で目標駐車位置に並列駐車している。

図７に示すように、実施の形態１の比較例における並列後退入庫における入庫経路では、切り返し１回目の終了位置までに自車両１が生成する舵角の絶対値は、切り返し３回目の終了位置までに生成する舵角の絶対値より小さいため、切り返し１回目の段階では自車両１の姿勢角と駐車目標角度との偏差が大きく、切り返しの最終段階で姿勢角を駐車目標角度に近づけるようになるため、走行中にユーザに違和感を与える可能性が大きい。

したがって、実施の形態１の比較例における上述の不具合を解決するため、以下に説明する実施の形態１に係る経路生成方法では、経路評価関数最小化ステップでは仮想的な出庫経路の切り返し回数を変更することなく、入庫経路としての適合性を評価する評価関数を用いて、評価関数を最小化する経路を生成する。

実施の形態1－１．
実施の形態１－１に係る経路生成方法について、以下に説明する。実施の形態１－１に係る経路生成方法は、自車両１を並列後退入庫する入庫経路を生成する。

実施の形態１－１に係る経路生成方法では、並列後退入庫において、経路評価関数最小化ステップ、つまり、図２のフローチャートにおけるステップＳ１４０において評価関数による最小化を実施して、入庫経路を生成する。経路評価関数最小化ステップでは、切り返し回数を変更することなく、評価関数を最小化する。

評価関数を最小化する手段としては、逐次二次計画法あるいは内点法などが挙げられる。また、ＡＣＡＤＯ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｎｄ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ）、Ｃ／ＧＭＲＥＳ（Ｃｏｎｔｉｎｕａｔｉｏｎ／Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｒｅｓｉｄｕａｌ）法を用いても良い。すなわち、評価関数を最小化するに際しては、上述の方法を含む公知の方法を適用すれば良い。

実施の形態１－１に係る経路生成方法で適用される評価関数のパラメータとしては、舵角の絶対値を使用する。最小化に当たっては、評価関数の重み係数を走行距離によって変化させる。経路評価関数最小化ステップにおいて、舵角の絶対値をパラメータとして使用することで、走行中にユーザに与える違和感を低減するためである。

１．出庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１３０に対応）
出庫経路生成ステップは比較例と同様であるので省略する。

２．経路評価関数最小化ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１４０に対応）
出庫経路生成ステップで生成された仮想的な出庫経路に基づき、経路評価関数最小化ステップにおいて、入庫経路としての適合性を評価する評価関数を適用して、当該評価関数を最小化する評価関数最小化経路を生成する。

仮想的な出庫経路における切り返し回数は３回であるため、この３回の切り返し回数を変更することなく、評価関数の最小化を実施する。入庫経路としての適合性を評価する評価関数は、パラメータとして舵角の絶対値を項に含むものを用いる。経路の評価関数Ｊは重み係数ωを用いることにより、下記の式（５）のように表現することが可能である。

式（５）において、ｉは切り返しごとのインデックスを示し、ｋは正数、Ｍは仮想的な出庫経路全体における切り返し回数を表す。つまり、式（５）の評価関数Ｊを最小にする際の移動距離Ｓの変数ｓ及び曲率ρで表される経路が、評価関数最小化経路として出力される。図５に示されるような仮想的な出庫経路に基づき、評価関数最小化経路を算出する場合、曲率ρ_ｉ（ｓ）は下記の式（６）のように表すことが可能である。

式（５）において、重み係数ω_ρ，ｉ（ｓ）は、ｉ回目の切り返しごとの重み係数ωを移動距離Ｓの変数ｓで表現した値である。重み係数ω_ρ，ｉ（ｓ）は、ω_ρ，１（ｓ）、ω_ρ，２（ｓ）、ω_ρ，３（ｓ）のように、切り返しごとに移動距離Ｓの変数ｓに対する関数を設定することが可能である。図９は、実施の形態１－１に係る経路生成方法による経路評価関数最小化ステップにおける舵角の絶対値を評価する際の移動距離Ｓに対する各地点間での重み係数ω_ρ，ｉ（ｓ）の値を表す図である。なお、図９では、一つのグラフ上に重み係数を重ね合わせ、ω_ρ，ｉ（ｓ）と表現している。なお、図９に示す重み係数は一例であって、図９の重み係数のパターンにのみ限定されるわけではない。以下の重み係数を表す各図においても同様である。

図１０は、実施の形態１－１に係る経路生成方法によって生成された評価関数最小化経路を表す図である。重み係数ω_ρ，ｉ（ｓ）の各数値を図９のように設定することで、仮想的な出庫経路に関しての１回目の切り返しにおける舵角の絶対値が小さいほど評価されるようになる。また、仮想的な出庫経路に関しての３回目の切り返し回数における舵角の絶対値は、評価関数の評価値への影響が小さくなるため、経路評価関数最小化ステップによって、図１０に示されるような評価関数最小化経路が生成される。すなわち、生成された評価関数最小化経路では、切り返し回数が３回の評価関数最小化経路における１回目の切り返しでの曲率ρがρ１’に減少する一方、３回目の切り返しにおける曲率ρがρ３’に増加する。

３．入庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１５０に対応）
図１０に示される評価関数最小化経路に基づき、入庫経路生成ステップにおいて、評価関数最小化経路の逆方向経路を、入庫経路として生成する。

図１１は、実施の形態１－１に係る経路生成方法によって生成された入庫経路を表す図である。つまり、移動距離Ｓに対する曲率ρのグラフは図１１のような概形となる。図１１では、奇数ｓｔｅｐは後退誘導を示し、偶数ｓｔｅｐは前進誘導を示すため、曲率ρの正負は反転される。すなわち、下記の式（７）のように移動距離Ｓの変数ｓ^＊及び曲率ρ^＊の値が設定される。

図１２は、実施の形態１－１に係る経路生成方法によって生成された入庫経路上での自車両１の挙動を表す図である。すなわち、図１２は図１１のグラフに従って自車両１を誘導した際の切り返しごとの移動イメージを表している。図１２について、以下に説明する。
（１）入庫開始時点では、自車両１は自車位置、つまり、入庫を開始する位置にある。曲率ρは０の状態となっている。
（２）ｓｔｅｐ＿１終了時点では、自車両１は旋回しつつ目標駐車位置の方向に向かって後退する。曲率ρはρ１^＊で一定値となる状態となっている。
（３）ｓｔｅｐ＿２終了時点では、自車両１は目標駐車位置における姿勢角に近づくように、旋回しながら前進する。曲率ρはρ２^＊で一定値となる状態となっている。
（４）ｓｔｅｐ＿３終了時点では、自車両１は他車両２の間に挟まれる形で目標駐車位置に並列駐車している。

＜実施の形態１－１の効果＞
実施の形態１－１に係る経路生成方法が奏する効果は以下のとおりである。
上述の「（３）曲率の正負に関して」の項で説明したように、ヨー角θは曲率ρと移動距離ｓを用いて、θ＝ρｓと表すことが可能である。図７に示す実施の形態１の比較例の入庫経路と、図１１に示す実施の形態１―１の入庫経路において、ｓ１^＊からｓ７^＊までのそれぞれの距離は同一であるが、曲率ρ１^＊は実施の形態１―１の入庫経路の方が大きく、曲率ρ２^＊は同等、曲率ρ３^＊は実施の形態１の比較例の入庫経路の方が大きく出力される。ここで、切り返し３回目の誘導であるｓｔｅｐ＿３においてのヨー角θの増分が、切り返し３回目における誘導初期の車両の姿勢角と、目標駐車姿勢角との偏差と表現できる。その際、切り返し３回目での曲率ρ３^＊は実施の形態１の比較例の入庫経路の方が大きいため、実施の形態１―１の入庫経路に比べて、姿勢角の偏差が大きい。したがって、実施の形態１―１に係る経路生成方法によって、切り返しの最終段階での姿勢角の偏差を小さくすることが可能となり、最終段階では姿勢角は目標駐車位置に近づき微調整をするような経路となるため、走行中にユーザに与える違和感を低減できる効果を奏する。

実施の形態1―２．
実施の形態１－２に係る経路生成方法について、以下に説明する。実施の形態１－２に係る経路生成方法は、自車両１を並列後退入庫する入庫経路を生成する。

実施の形態１－２に係る経路生成方法では、並列後退入庫において、経路評価関数最小化ステップ、つまり、図２のフローチャート図におけるステップＳ１４０において評価関数による最小化を実施して、入庫経路を生成する。

実施の形態１－２に係る経路生成方法で適用される評価関数のパラメータとしては、実施の形態１－１に係る経路生成方法において使用した舵角の絶対値に加えて、舵角速度の絶対値をパラメータとして使用する。経路評価関数最小化ステップにおいて、舵角速度の絶対値をさらに使用することで、走行中にユーザに与える違和感を一層低減するためである。

１．出庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１３０に対応）
図１３は、実施の形態１－２における並列後退出庫による仮想的な出庫経路を表す図である。自車位置、周辺環境情報及び目標駐車位置に基づき、図１３に示されるような、横軸が移動距離Ｓ、縦軸が曲率ρで表現される、目標駐車位置から自車位置（出庫完了位置）に至る仮想的な出庫経路が生成されるとする。なお、かかる出庫経路は上述の公知の方法などによって生成される。

図１３において、ｓｎは経路上で曲率ρの変化率が変化するｎ番目の地点を表し、集合Ｓ＝｛ｓ０，ｓ１，…，ｓ９｝で表現される。なお、曲率ρは、自車両１の仮想的な出庫経路上での移動中に、４つの一定値ρ１、ρ２、ρ３、ρ４をとる。

図１３において、移動距離Ｓがｓ０の地点での位置は目標駐車位置に相当し、移動距離Ｓがｓ９の地点での位置は、図２のフローチャート中の自車位置取得ステップＳ１００で取得された自車位置に相当する。ここで、自車位置取得ステップＳ１００で取得された自車位置を出庫完了位置とする。区間［ｓ０，ｓ３］をｓｔｅｐ＿１、区間［ｓ３，ｓ４］をｓｔｅｐ＿２、区間［ｓ４，ｓ９］をｓｔｅｐ＿３とし、奇数ｓｔｅｐでは前進誘導、偶数ｓｔｅｐでは後退誘導、を想定している。

図１４は実施の形態１－２における仮想的な出庫経路上での自車両１の挙動を表す図である。図１３で示される仮想的な出庫経路をｓｔｅｐ終了ごとの自車位置を示すと図１４のように表現される。図１４について、以下に説明する。
（１）出庫開始時点では、自車両１は他車両２の間に挟まれる形で並列駐車している。
（２）ｓｔｅｐ＿１終了時点では、自車両１は目標駐車位置から出庫完了位置の方向に旋回しつつ他車両２の間を抜けるように前進する。曲率ρは０から変化してρ１で一定値となる状態となっている。
（３）ｓｔｅｐ＿２終了時点では、自車両１は切り返しにより、一旦、目標駐車位置側に後退する。曲率ρはρ２で一定値となる状態となっている。
（４）ｓｔｅｐ＿３終了時点では、ｓｔｅｐ＿２終了時点から旋回して、自車両１は出庫完了位置に移動するために、曲率ρはρ３で旋回した後に、ρ４へ変化させて旋回し、最終的に０の状態となっている。

図１３に示される実施の形態１－２における並列後退出庫による仮想的な出庫経路は、３回の切り返し回数で出庫完了位置まで誘導を行う経路であることが分かる。

２．経路評価関数最小化ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１４０に対応）
出庫経路生成ステップで生成された仮想的な出庫経路に基づき、入庫経路としての適合性を評価する評価関数を適用して、当該評価関数を最小化する評価関数最小化経路を生成する。

仮想的な出庫経路における切り返し回数は３回であるため、実施の形態１－２に係る経路生成方法では、この３回の切り返し回数を変更することなく、評価関数の最小化を実施する。入庫経路としての適合性を評価する評価関数は、舵角の絶対値及び舵角速度の絶対値をパラメータとして項に含むものを用いる。経路の評価関数Ｊは重み係数ωを用いることにより、下記の式（８）のように表現することが可能である。

式（８）において、ｉは切り返しごとのインデックスを示し、ｋは正数、Ｍは仮想的な出庫経路全体における切り返し回数を表す。つまり、上記評価関数Ｊを最小にする際の移動距離Ｓの変数ｓ及び曲率ρからなる経路が、評価関数最小化経路として出力される。

式（８）において、重み係数ω_ρ，ｉ（ｓ）は、舵角の絶対値に関してのｉ回目の切り返しごとの重み係数ωを移動距離Ｓの変数ｓで表現した値である。重み係数ω_ν，ｉ（ｓ）は、舵角速度の絶対値に関してのｉ回目の切り返しごとの重み係数ωを移動距離Ｓの変数ｓで表現した値である。

重み係数ω_ρ，ｉ（ｓ）に関しては、実施の形態１－１で示した図９のように設定することで、仮想的な出庫経路に関しての１回目の切り返しにおける舵角の絶対値が小さいほど、評価されるようになる。また、仮想的な出庫経路に関しての３回目の切り返しにおける舵角の絶対値の大きさは、評価関数の評価値に与える影響が小さくなる。

図１５は、実施の形態１－２に係る経路生成方法による経路評価関数最小化ステップにおける舵角速度の絶対値を評価する際の移動距離Ｓに対する各地点間での重み係数ω_ν，ｉ（ｓ）の値を表す図である。図１５から分かるように、移動距離Ｓがｓ０からｓ４の地点までの重み係数よりも、移動距離Ｓがｓ４からｓ９の地点までの重み係数の方が大きくなるように設定されている。重み係数ω_ν，ｉ（ｓ）に関しては、図１５に示されるように設定することで、仮想的な出庫経路に関しての３回目の切り返しにおける舵角速度の絶対値の大きさが、評価関数の評価値への影響に大きく起因するようになる。

上述の重み係数ω_ν，ｉ（ｓ）を用いた評価関数によって、図１６に示されるような評価関数最小化経路が、経路評価関数最小化ステップによって生成される。すなわち、切り返し３回の評価関数最小化経路における１回目の切り返しでの曲率が減少する一方、３回目の切り返しにおける曲率が増加する結果、３回目の切り返しにおける舵角速度の変動が抑制される。

３．入庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１５０に対応）
図１６で表される評価関数最小化経路に基づき、入庫経路生成ステップにおいて、評価関数最小化経路の逆方向経路を入庫経路として生成する。

図１７は、実施の形態１－２に係る経路生成方法によって生成された入庫経路を表す図である。つまり、移動距離Ｓに対する曲率ρのグラフは図１７のような概形となる。図１７では、奇数ｓｔｅｐは後退誘導を示し、偶数ｓｔｅｐは前進誘導を示すため、曲率ρの正負は反転される。すなわち、実施の形態１－１の入庫経路生成ステップの項で説明したように、移動距離Ｓの変数ｓ^＊及び曲率ρ^＊が設定される。

＜実施の形態１－２の効果＞
実施の形態１－２に係る経路生成方法によると、出庫経路生成ステップにおいて生成された図１３に示されるような仮想的な出庫経路に基づき、入庫経路生成ステップにおいて評価関数最小化経路の逆方向経路を入庫経路として生成すると、実施の形態１の比較例では切り返し1回目の段階で短い期間でハンドルが左右に操舵される格好となり、走行中にユーザに違和感あるいは不安感を与える可能性が高い状態であったが、実施の形態１－２に係る経路生成方法によって、図１７に示されるような経路を生成することで、切り返し1回目の段階でハンドルの左右への急操舵を抑えることが可能となるため、走行中にユーザに与える違和感を低減できる効果を奏する。

なお、上述の実施の形態１－１及び実施の形態１－２の説明において、経路評価関数最小化ステップの項で例示した評価関数は、舵角の絶対値あるいは舵角速度の絶対値のパラメータに限定されるわけではなく、目標駐車姿勢角に対する自車両１の姿勢角偏差、あるいは、目標駐車位置を含む駐車スペース周辺へ誘導中の自車両１の通路方向との距離、さらには、路面勾配、路面摩擦、気象条件などといった路面状況を総合的に含めたパラメータを適用することが可能である。

実施の形態２．
実施の形態２に係る経路生成方法について、以下に説明する。実施の形態２に係る経路生成方法は、自車両１を並列駐車させる際に、前向きに入庫する入庫経路（以下、並列前向き入庫と呼ぶ）を生成する。

＜実施の形態２に係る経路生成方法の比較例＞
実施の形態２に係る経路生成方法を説明する前に、まず、実施の形態２に係る経路生成方法の比較例を説明する。実施の形態２に係る経路生成方法の比較例では、並列前向き入庫において、経路評価関数最小化ステップ、つまり、図２のフローチャートにおけるステップＳ１４０での評価関数による最小化を実施することなく、入庫経路を生成する。

実施の形態２に係る経路生成方法の比較例を最初に説明する目的は、経路評価関数最小化ステップを実行しない場合には、生成された入庫経路に沿って自車両１が移動する際に、ユーザにとって違和感が生じることを明らかにするためである。

１．出庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１３０に対応）
図１８は、実施の形態２の比較例における並列前向き出庫による出庫経路を表す図である。自車位置、周辺環境情報及び目標駐車位置に基づき、図１８に示されるような横軸が移動距離Ｓ、縦軸が曲率ρで表現される、目標駐車位置から自車位置（出庫完了位置）に至る仮想的な出庫経路が生成されるとする。なお、かかる出庫経路は上述の公知の方法などによって生成される。図１８において、ｓｎは曲率ρの変化率が変化するｎ番目の地点を表し、集合Ｓ＝｛ｓ０，ｓ１，…，ｓ８｝で表現する。

図１８において、移動距離Ｓがｓ０の地点での位置は目標駐車位置に相当し、移動距離Ｓがｓ８の地点での位置は、図２のフローチャート中の自車位置取得ステップＳ１００で取得された自車位置に相当する。ここで、自車位置取得ステップＳ１００で取得された自車位置を出庫完了位置とする。

区間［ｓ０，ｓ３］をｓｔｅｐ＿１、区間［ｓ３，ｓ４］をｓｔｅｐ＿２、区間［ｓ４，ｓ５］をｓｔｅｐ＿３、区間［ｓ５，ｓ８］をｓｔｅｐ＿４とし、奇数ｓｔｅｐでは前進誘導、偶数ｓｔｅｐでは後退誘導、をそれぞれ想定している。また、移動距離Ｓがｓ３の地点のように、曲率ρが不連続である区間は、ステアリングの据え切りを想定している。

図１９は実施の形態２の比較例における仮想的な出庫経路上での自車両１の挙動を表す図である。図１８で示した仮想的な出庫経路をｓｔｅｐ終了ごとの自車位置を示すと、図１９のように表現される。図１９について、以下に説明する。
（１）出庫開始時点では、自車両１は他車両２の間に挟まれる形で並列駐車している。自車両１は前向きに駐車している。なお、通路には障害物７が存在する。
（２）ｓｔｅｐ＿１終了時点では、自車両１は目標駐車位置から自車位置（出庫完了位置）とは反対方向に一旦旋回しつつ他車両２の間を抜けるように後退する。曲率ρは０から増加してρ１で一定値となる状態となっている。
（３）ｓｔｅｐ＿２終了時点では、ｓｔｅｐ＿１終了時点の位置から切り返しつつ一旦前進する。曲率ρはρ２で一定値となる状態となっている。
（４）ｓｔｅｐ＿３終了時点では、ｓｔｅｐ＿２終了時点の位置から切り戻しつつ再度、障害物７の側に後退する。曲率ρはρ３で一定値となる状態となっている。
（５）ｓｔｅｐ＿４終了時点では、ｓｔｅｐ＿３終了時点の位置から旋回しつつ前進して、自車両１は出庫完了位置に移動している。曲率ρは０の状態となっている。

以上から、実施の形態２の比較例による仮想的な出庫経路は、４回の切り返し回数で出庫完了位置まで誘導を行う経路であることが分かる。

２．経路評価関数最小化ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１４０に対応）
図１８で得られる仮想的な出庫経路に基づき、本来は評価関数を適用し、評価関数を最小化する評価関数最小化経路を出力するが、実施の形態２に係る経路生成方法の比較例では、経路評価関数最小化ステップ、つまり、図２のフローチャートのステップＳ１４０における評価関数による最小化を実施してはいない。

３．入庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１５０に対応）
入庫経路生成ステップ、つまり、図２のフローチャートのステップＳ１５０において、図１８及び図１９で示される仮想的な出庫経路に基づき、仮想的な出庫経路の逆方向経路を、入庫経路として生成する。

図２０は、実施の形態２の比較例における並列前向き入庫による入庫経路を表す。生成された入庫経路における移動距離Ｓに対する曲率ρのグラフは図２０のような概形となる。図２０では、奇数ｓｔｅｐは後退誘導を示し、偶数ｓｔｅｐは前進誘導を示すため、曲率ρの正負は反転される。すなわち、実施の形態１の比較例の入庫経路生成ステップの項で述べたように、移動距離Ｓの変数ｓ^＊及び曲率ρ^＊は設定される。

図２１は、実施の形態２の比較例における入庫経路上での自車両１の挙動を表す図である。すなわち、図２１は、図２０中に示された入庫経路に沿って自車両１を誘導した際の切り返しごとの移動イメージとなる。図２１について、以下に説明する。
（１）入庫開始時点では、自車両１は自車位置にある。曲率ρは０の状態となっている。なお、通路には障害物７が存在する。
（２）ｓｔｅｐ＿１終了時点では、自車両１は目標駐車位置とは反対方向に一旦旋回しつつ後退する。曲率ρは０から増加してρ１^＊で一定値となる状態となっている。
（３）ｓｔｅｐ＿２終了時点では、ｓｔｅｐ＿１終了時点の位置から切り返しつつ一旦前進する。曲率ρはρ２^＊で一定値となる状態となっている。
（４）ｓｔｅｐ＿３終了時点では、ｓｔｅｐ＿２終了時点の位置から切り戻しつつ再度、障害物７の側に後退する。曲率ρはρ３^＊で一定値となる状態となっている。
（５）ｓｔｅｐ＿４終了時点では、自車両１は他車両２の間に挟まれる形で目標駐車位置に並列前向きに駐車している。

実施の形態２に係る経路生成方法の比較例によると、図２０及び図２１に示されるように、切り返しの３回目の終了段階で姿勢角を目標駐車姿勢角に近づけるために、切り返し１回目の終了位置よりも切り返し３回目の終了位置の方が通路側の障害物７への接近距離が短い場合、ユーザに違和感を与える可能性が大きい。

したがって、実施の形態２の比較例における上述の不具合を解決するため、以下に説明する実施の形態２に係る経路生成方法では、経路評価関数最小化ステップでは仮想的な出庫経路の切り返し回数を変更することなく、入庫経路としての適合性を評価する評価関数を用いて、評価関数を最小化する経路を生成する。

実施の形態２－１．
実施の形態２－１に係る経路生成方法について、以下に説明する。実施の形態２－１に係る経路生成方法は、自車両１を並列駐車させる際に、自車両１を前進して入庫する入庫経路（以下、並列前進入庫と呼ぶ）を生成する。

実施の形態２－１に係る経路生成方法では、並列前進入庫において、経路評価関数最小化ステップ、つまり、図２のフローチャートにおけるステップＳ１４０において評価関数による最小化を実施して、入庫経路を生成する。実施の形態２－１に係る経路生成方法の経路評価関数最小化ステップでは、切り返し回数を変更することなく、評価関数を最小化する。

実施の形態２－１に係る経路生成方法で適用される評価関数のパラメータとしては、切り返しごとの走行距離を使用する。評価関数の最小化に当たっては、評価関数の重み係数を走行距離によって変化させる。経路評価関数最小化ステップにおいて、切り返しごとの走行距離を使用することで、走行中にユーザに与える違和感を低減するためである。

１．出庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１３０に対応）
出庫経路生成ステップは実施の形態２の比較例と同様であるので省略する。

２．経路評価関数最小化ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１４０に対応）
出庫経路生成ステップで生成された仮想的な出庫経路に基づき、経路評価関数最小化ステップにおいて、入庫経路としての適合性を評価する評価関数を適用して、当該評価関数を最小化する評価関数最小化経路を生成する。

仮想的な出庫経路における切り返し回数は４回であるため、この４回の切り返し回数を変更することなく、評価関数の最小化を実施する。入庫経路としての適合性を評価する評価関数は、パラメータとして切り返しごとの走行距離を項に含むものを用いる。経路の評価関数Ｊは重み係数ωを用いることで下記の式（９）のように表現することが可能である。

式（９）において、ｉは切り返しごとのインデックスを示し、ｋは正数、Ｍは仮想的な出庫経路全体における切り返し回数を表す。つまり、式（９）の評価関数Ｊを最小にする際の移動距離Ｓの変数ｓ及び曲率ρで表される経路が、評価関数最小化経路として出力される経路である。

式（９）において、重み係数ω_ｓ，ｉ（ｓ）は、ｉ回目の切り返しごとの重み係数ωを移動距離Ｓの変数ｓで表現した値である。

図２２は、経路評価関数最小化ステップにおける切り返しごとの経路長を評価する際の移動距離Ｓに対する各地点間での重み係数の値を表す図である。図２２から分かるように、移動距離Ｓがｓ０からｓ４の地点までの重み係数よりも、移動距離Ｓがｓ４からｓ８の地点までの重み係数の方が小さくなるように設定されている。なお、図２２では、一つのグラフ上に重み係数を重ね合わせ、ω_ｓ，ｉ（ｓ）と表現している。

重み係数ω_ｓ，ｉ（ｓ）を図２２のように設定することで、仮想的な出庫経路に関しての１回目及び２回目の切り返しにおける経路長が短いほど、評価関数の評価値への影響が大きくなる一方、３回目及び４回目の切り返しにおける経路長の長さは、評価関数の評価値への影響が小さくなるため、図２３に示されるような評価関数最小化経路が経路評価関数最小化ステップによって生成される。すなわち、切り返し回数が４回の評価関数最小化経路において、切り返し１回目の終了位置よりも切り返し３回目の終了位置の方が、通路側の障害物７への接近距離が短くなる。

３．入庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１５０に対応）
図２３に示される評価関数最小化経路に基づき、入庫経路生成ステップにおいて、評価関数最小化経路の逆方向経路を、入庫経路として生成する。

図２４は、実施の形態２－１に係る経路生成方法によって生成された入庫経路を表す図である。つまり、移動距離Ｓに対する曲率ρのグラフは図２４のような概形となる。図２４では、奇数ｓｔｅｐは後退誘導を示し、偶数ｓｔｅｐは前進誘導を示すため、曲率ρの正負は反転される。すなわち、実施の形態１－１の入庫経路生成ステップの項で説明したように、移動距離Ｓの変数ｓ^＊及び曲率ρ^＊が設定される。

図２５は、実施の形態２－１に係る経路生成方法によって生成された入庫経路上での自車両１の挙動を表す図である。すなわち、図２５は図２４のグラフに従って自車両１を誘導した際の切り返しごとの移動イメージとなる。図２５について、以下に説明する。
（１）入庫開始時点では、自車両１は自車位置にある。曲率ρは０の状態となっている。なお、通路には障害物７が存在する。
（２）ｓｔｅｐ＿１終了時点では、自車両１は目標駐車位置とは反対方向、つまり、障害物７側に一旦旋回しつつ後退する。曲率ρは０から増加してρ１^＊で一定値となる状態となっている。
（３）ｓｔｅｐ＿２終了時点では、ｓｔｅｐ＿１終了時点の位置から切り返しつつ一旦前進する。曲率ρはρ２^＊で一定値となる状態となっている。
（４）ｓｔｅｐ＿３終了時点では、ｓｔｅｐ＿２終了時点の位置から切り戻しつつ再度、障害物７の側に後退する。曲率ρはρ３^＊で一定値となる状態となっている。
（５）ｓｔｅｐ＿４終了時点では、ｓｔｅｐ＿３終了時点の位置から前進して、自車両１は他車両２の間に挟まれる形で目標駐車位置に駐車している。自車両１は並列前進向きに駐車している。

＜実施の形態２－１の効果＞
実施の形態２－１に係る経路生成方法が奏する効果は以下のとおりである。
上述の「（３）曲率の正負に関して」の項で説明したように、ヨー角θは曲率ρと移動距離ｓを用いて、θ＝ρｓと表すことが可能である。また、上述したように、図２４に示す実施の形態２－１の入庫経路は、図２０に示す実施の形態２の比較例の入庫経路から、仮想的な出庫経路における切り返し１回目の終了位置よりも切り返し３回目の終了位置を通路側に近づけた経路である。すなわち、実施の形態２－１の入庫経路では、入庫経路に関して、切り返し１回目の終了位置の方が切り返し３回目の終了位置よりも通路側に近づいているため、最終誘導経路となる切り返し回数４回目で自車両の姿勢角を目標駐車姿勢角に正すための移動距離が短くなる。換言すると、目標駐車姿勢角に正すための移動距離が短くすむ。したがって、実施の形態２―１に係る経路生成方法によって、最終誘導における開始時の自車両の姿勢角と目標駐車姿勢角の偏差を小さくすることが可能となり、最終誘導経路は、目標駐車姿勢角に対する自車両の姿勢角に関して微調整で済む経路となるため、走行中にユーザに与える違和感を低減できる効果を奏する。

実施の形態２－２．
実施の形態２－２に係る経路生成方法について、以下に説明する。実施の形態２－２に係る経路生成方法は、自車両１を並列駐車させる際に、並列前進入庫する入庫経路を生成する。経路評価関数最小化ステップでは、切り返し回数を変更することなく、評価関数を最小化する。

実施の形態２－２に係る経路生成方法では、並列前進入庫において、経路評価関数最小化ステップ、つまり、図２のフローチャートにおけるステップＳ１４０において評価関数による最小化を実施して、入庫経路を生成する。

実施の形態２－２に係る経路生成方法で適用される評価関数のパラメータとしては、実施の形態２－１における切り返しごとの走行距離に加えて、切り返しごとの所要時間もパラメータとして使用する。経路評価関数最小化ステップにおいて、評価関数に切り返しごとの所要時間のパラメータを使用することで、走行中のユーザの違和感を一層低減するためである。

１．出庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１３０に対応）
出庫経路生成ステップは実施の形態２の比較例と同様であるので省略する。

２．経路評価関数最小化ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１４０に対応）
出庫経路生成ステップで生成された仮想的な出庫経路に基づき、経路評価関数最小化ステップにおいて、入庫経路としての適合性を評価する評価関数を適用して、当該評価関数を最小化する評価関数最小化経路を生成する。

仮想的な出庫経路の切り返し回数は４回であるため、この４回の切り返し回数を変更することなく、評価関数の最小化を実施する。入庫経路としての適合性を評価する評価関数は、パラメータとして切り返しごとの走行距離及び切り返しごとの所要時間を項に含むものを用いる。経路の評価関数Ｊは重み係数ωを用いることにより、下記の式（１０）のように表現することが可能である。

式（１０）において、ｉは切り返しごとのインデックスを示し、ｋは正数、Ｍは仮想的な出庫経路全体における切り返し回数を表す。つまり、式（１０）の評価関数Ｊを最小にする際の移動距離Ｓの変数ｓ及び曲率ρで表される経路が、評価関数最小化経路として出力される。

式（１０）において、重み係数ω_ｓ，ｉ（ｓ）は、移動距離Ｓに関してのｉ回目の切り返しごとの重み係数ωを移動距離Ｓの変数ｓで表現した値である。重み係数ω_ｔ，ｉ（ｓ）は、所要時間に関してのｉ回目の切り返しごとの重み係数ωを移動距離Ｓの変数ｓで表現した値である。

重み係数ω_ｓ，ｉ（ｓ）に関しては、実施の形態２－１の図２２に示されるように設定することで、仮想的な出庫経路に関しての１回目及び２回目の切り返しにおける経路長が短いほど、評価関数の評価値への影響が大きくなる一方、３回目及び４回目の切り返しにおける経路長の長さは、評価関数の評価値へ与える影響は小さくなる。

図２６は、実施の形態２－２に係る経路生成方法による経路評価関数最小化ステップにおける切り返しごとの所要時間を評価する際の、移動距離Ｓに対する各地点間での重み係数の値を表す図である。図２６から分かるように、移動距離Ｓがｓ０からｓ４の地点までの重み係数よりも、移動距離Ｓがｓ４からｓ８の地点までの重み係数の方が小さくなるように設定されている。重み係数ω_ｔ，ｉ（ｓ）に関しては、図２６に示されるように設定することで、仮想的な出庫経路に関しての１回目の切り返しにおける所要時間の短さが評価関数の評価値への影響に大きく起因するようになる。

図２７は、実施の形態２－２に係る経路生成方法によって生成された評価関数最小化経路を表す図である。上述の重み係数を用いた評価関数によって、図２７に示すような経路が得られる。すなわち、切り返し回数が４回の仮想的な出庫経路において、切り返し１回目の終了位置よりも切り返し３回目の終了位置の方が、通路側の障害物７への接近距離が短くなる。また、切り返し１回目の誘導に関して、曲率変化率νが小さくなる。そして、切り返し１回目の誘導終了から２回目の誘導開始時の舵角の偏差が抑えられるため、据え切り量が抑制される。

３．入庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１５０に対応）
図２８は、実施の形態２－２に係る経路生成方法によって生成された入庫経路を表す図である。図２７に示される評価関数最小化経路に基づき、入庫経路生成ステップにおいて、評価関数最小化経路の逆方向経路を入庫経路として生成する。つまり、移動距離Ｓに対する曲率ρのグラフは図２８のような概形となる。

図２８に示される入庫経路では、奇数ｓｔｅｐは後退誘導を示し、偶数ｓｔｅｐは前進誘導を示すため、曲率ρの正負は反転される。すなわち、実施の形態１－１の入庫経路生成ステップの説明で述べたように、移動距離Ｓの変数ｓ^＊及び曲率ρ^＊が設定される。

実施の形態２－１と同様に、実施の形態２の比較例で生成された図２０に示される入庫経路と比較すると、区間［ｓ０，ｓ３］の経路長と区間［ｓ３，ｓ４］の経路長が長くなる一方、区間［ｓ４，ｓ５］の経路長が短くなるので、切り返し１回目の段階から自車両１の姿勢角と駐車目標角度との偏差が小さくなるため、通路側の障害物７への接近距離が切り返し３回目の微調整のための経路の段階と比べて短くなる。

また、実施の形態２－２に係る経路生成方法では、切り返し４回目における曲率変化率ν２の絶対値が、図２０及び図２４に示される実施の形態２の比較例及び実施の形態２－１に係る経路生成方法においてそれぞれ生成される入庫経路における曲率変化率の絶対値よりも小さい。

前提条件の項で述べたように、曲率変化率νは車両速度Ｖの逆数に比例するため、実施の形態２－２に係る経路生成方法では、切り返し４回目において車両速度Ｖが大きくても入庫経路に追従できることが確認できる。さらに、切り返し３回目終了時の舵角δ_{ｓｔｅｐ＿３Ｅｎｄ}と切り返し４回目開始時の舵角δ_{ｓｔｅｐ＿４Ｓｔａｒｔ}は、それぞれ、前提条件から、以下の式（１１）のように表現することが可能である。

＜実施の形態２－２の効果＞
以上、実施の形態２－２に係る経路生成方法によると、図２８に示される入庫経路における、切り返し４回目の曲率であるρ４^＊の絶対値が、実施の形態２の比較例及び実施の形態２－１に係る経路生成方法においてそれぞれ生成される図２０及び図２４の入庫経路における曲率よりも小さい。したがって、切り返し３回目終了時の舵角δ_{ｓｔｅｐ＿３Ｅｎｄ}と切り返し４回目開始時の舵角δ_{ｓｔｅｐ＿４Ｓｔａｒｔ}の偏差が小さくなり、据え切り時間も減少することが可能となる。よって、実施の形態２－１の効果の説明の項で述べた走行中のユーザに与える違和感を低減する効果に加えて、さらに、誘導時間を短縮する効果を奏する。

実施の形態３．
実施の形態３に係る経路生成方法について、以下に説明する。実施の形態３に係る経路生成方法は、自車両１を縦列入庫する入庫経路を生成する。

＜実施の形態３に係る経路生成方法の比較例＞
実施の形態３に係る経路生成方法を説明する前に、まず、実施の形態３に係る経路生成方法の比較例を説明する。実施の形態３に係る経路生成方法の比較例では、縦列入庫において、経路評価関数最小化ステップ、つまり、図２に示すフローチャートのステップＳ１４０での評価関数による最小化を実施することなく、入庫経路を生成する。

実施の形態３に係る経路生成方法の比較例を最初に説明する目的は、経路評価関数最小化ステップを実行しない場合には、生成された入庫経路に沿って自車両１が移動する際に、ユーザにとって違和感が生じることを明らかにするためである。

１．出庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１３０に対応）
図２９は、実施の形態３における縦列出庫による出庫経路を表す図である。自車位置、周辺環境情報及び目標駐車位置に基づき、図２９に示されるような横軸が移動距離Ｓ、縦軸が曲率ρで表現される、目標駐車位置から自車位置（出庫完了位置）に至る仮想的な出庫経路が生成されるとする。なお、かかる出庫経路は上述の公知の方法などによって生成される。

図２９において、ｓｎは経路上で曲率ρの変化率が変化するｎ番目の地点を表し、集合Ｓ＝｛ｓ０，ｓ１，…，ｓ１２｝で表現される。なお、曲率ρは、自車両１の仮想的な出庫経路上での移動中に、６つの一定値ρ１、ρ２、ρ３、ρ４、ρ５、ρ６をとる。

図２９において、移動距離Ｓがｓ０の地点での位置は目標駐車位置に相当し、移動距離Ｓがｓ１２の地点での位置は、自車位置取得ステップＳ１００で取得された自車位置に相当する。ここで、自車位置取得ステップＳ１００で取得された自車位置を出庫完了位置とする。

図２９において、区間［ｓ０，ｓ１］をｓｔｅｐ＿１、区間［ｓ１，ｓ２］をｓｔｅｐ＿２、区間［ｓ２，ｓ３］をｓｔｅｐ＿３、区間［ｓ３，ｓ４］をｓｔｅｐ＿４、区間［ｓ４，ｓ５］をｓｔｅｐ＿５、区間［ｓ５，ｓ１２］をｓｔｅｐ＿６とし、奇数ｓｔｅｐでは後退誘導、偶数ｓｔｅｐでは前進誘導を想定している。

図３０は、実施の形態３の仮想的な出庫経路上での自車両１の挙動を表す図である。図２９に示される仮想的な出庫経路を、各ｓｔｅｐの終了ごとの自車位置を用いて示すと、図３０のように表現される。図３０について、以下に説明する。
（１）出庫開始時点では、自車両１は他車両２の間に挟まれる形で縦列駐車している。
（２）ｓｔｅｐ＿１終了時点では、自車両１は駐車スペース内で自車両１の後方の他車両２側に曲率ρが０を維持して、すなわち直進しながら後退する。
（３）ｓｔｅｐ＿２終了時点では、専ら駐車スペース内でｓｔｅｐ＿１終了時点の位置から通路側に旋回しつつ前進する。曲率ρはρ１で一定値となる状態となっている。
（４）ｓｔｅｐ＿３終了時点では、ｓｔｅｐ＿２終了時点の位置から旋回しつつ後退する。曲率ρはρ２で一定値となる状態となっている。
（５）ｓｔｅｐ＿４終了時点では、自車両１は再び通路側に前進する。曲率ρはρ３で一定値となる状態となっている。
（６）ｓｔｅｐ＿５終了時点では、専ら駐車スペース内でｓｔｅｐ＿４終了時点の位置から再度旋回しつつ後退する。曲率ρはρ４で一定値となる状態となっている。
（７）ｓｔｅｐ＿６終了時点では、ｓｔｅｐ＿５終了時点から自車両１は再び通路側に曲率ρ＝ρ５として旋回しつつ前進し、曲率ρ＝０に戻して直進することで、他車両２間を完全に抜けて、曲率ρ＝ρ６へ変化させて、最終的に０へ変化させながら、出庫完了位置に到達している。

以上から、実施の形態３の仮想的な出庫経路は、６回の切り返し回数で出庫完了位置まで誘導を行う経路であることが分かる。

２．経路評価関数最小化ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１４０に対応）
図２９で得られる仮想的な出庫経路に基づき、本来は評価関数を適用し、評価関数を最小化する評価関数最小化経路を出力するが、実施の形態３に係る経路生成方法の比較例では、経路評価関数最小化ステップ、つまり、図２のフローチャートのステップＳ１４０における評価関数による最小化を実施してはいない。

３．入庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１５０に対応）
入庫経路生成ステップ、つまり、図２のフローチャートのステップＳ１５０において、図２９及び図３０で示される仮想的な出庫経路に基づき、仮想的な出庫経路の逆方向経路を、入庫経路として生成する。

図３１は、実施の形態３の比較例における縦列入庫による入庫経路を表す。生成された入庫経路における移動距離Ｓに対する曲率ρのグラフは図３１のような概形となる。図３１では、奇数ｓｔｅｐは後退誘導を示し、偶数ｓｔｅｐは前進誘導を示すため、曲率ρの正負は反転される。すなわち、実施の形態１の比較例の入庫経路生成ステップの項で説明したように、移動距離Ｓの変数ｓ^＊及び曲率ρ^＊が設定される。

図３２は、実施の形態３の比較例における入庫経路上での自車両１の挙動を表す図である。すなわち、図３２は、図３１中に示された入庫経路に沿って自車両１を誘導した際の切り返しごとの移動イメージとなる。図３２について、以下に説明する。
（１）入庫開始時点では、自車両１は自車位置にある。曲率ρは０の状態となっている。
（２）ｓｔｅｐ＿１終了時点では、自車両１は駐車スペース側に曲率ρ＝ρ１^＊として旋回しつつ後退し、曲率ρ＝０に戻して、直進しつつ後退し、最終的に、曲率ρ＝ρ２^＊として旋回しながら後退することで、他車両２間で、通路側に向かって斜めになった状態となっている。
（３）ｓｔｅｐ＿２終了時点では、専ら駐車スペース内でｓｔｅｐ＿１終了時点の位置から通路側に旋回しつつ前進する。曲率ρはρ３^＊で一定値となる状態となっている。
（４）ｓｔｅｐ＿３終了時点では、専ら駐車スペース内でｓｔｅｐ＿２終了時点の位置から旋回しつつ後退する。曲率ρはρ４^＊で一定値となる状態となっている。
（５）ｓｔｅｐ＿４終了時点では、専ら駐車スペース内でｓｔｅｐ＿３終了時点の位置から再度旋回しつつ後退する。曲率ρはρ５^＊で一定値となる状態となっている。
（６）ｓｔｅｐ＿５終了時点では、自車両１は駐車スペース内で自車両１の後方の他車両２側に後退する。曲率ρはρ６^＊で一定値となる状態となっている。
（７）ｓｔｅｐ＿６終了時点では、自車両１は他車両２の間に挟まれる形で縦列駐車している。

実施の形態３に係る経路生成方法の比較例によると、図３１及び図３２に示されるように、入庫経路では、駐車スペース内の切り返しにおいて、自車両１の姿勢角を入庫開始姿勢角からなるべく乖離させようとする、つまり、自車両１の姿勢角を立たせようとするため、入庫経路における切り返し６回目の開始時は、姿勢角が立つようになる。すなわち、入庫経路における切り返し１回目の誘導において、自車両１の姿勢角が立つようになり、障害物となる車両Ｂ（右側の他車両２）に対して、大きくマージンがつく、つまり、大回りする経路となるため、走行中にユーザに違和感を与える可能性が高い。

したがって、実施の形態３の比較例における上述の不具合を解決するため、以下に説明する実施の形態３に係る経路生成方法では、経路評価関数最小化ステップにおいて仮想的な出庫経路の切り返し回数を変更することなく、入庫経路としての適合性を評価する評価関数を用いて、評価関数を最小化する経路を生成する。

実施の形態３に係る経路生成方法について、以下に説明する。実施の形態３に係る経路生成方法は、自車両１を縦列入庫する入庫経路を生成する。

実施の形態３に係る経路生成方法では、縦列入庫において、経路評価関数最小化ステップ、つまり、図２のフローチャート図におけるステップＳ１４０において評価関数による最小化を実施して、入庫経路を生成する。実施の形態３に係る経路生成方法では、切り返し回数を変更することなく、評価関数を最小化する。

実施の形態３に係る経路生成方法で適用される評価関数のパラメータとしては、舵角の絶対値を使用する。この際、評価関数の重み係数を走行距離によって変化させる。また、評価関数に障害物までの余裕距離に対して適切な余裕距離をパラメータとして含む。経路評価関数最小化ステップにおいて、舵角の絶対値及び障害物までの余裕距離に対して適切な余裕距離を使用することで、走行中のユーザの違和感を低減するためである。

１．出庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１３０に対応）
出庫経路生成ステップは実施の形態３の比較例と同様であるので省略する。

２．経路評価関数最小化ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１４０に対応）
出庫経路生成ステップで生成された仮想的な出庫経路に基づき、経路評価関数最小化ステップにおいて、入庫経路としての適合性を評価する評価関数を適用して、当該評価関数を最小化する評価関数最小化経路を生成する。

仮想的な出庫経路における切り返し回数は６回であるため、６回の切り返し回数を変更することなく、評価関数の最小化を実施する。入庫経路としての適合性を評価する評価関数は、パラメータとして舵角の絶対値及び障害物までの余裕距離を項に含むものを用いる。経路の評価関数Ｊは重み係数ωを用いることで下記の式（１２）のように表現することが可能である。

式（１２）において、ｉは切り返しごとのインデックスを示し、ｋは正数、Ｍは仮想的な出庫経路全体における切り返し回数を表す。さらに、ｄ_ｉは区間ｉにおける自車両１と障害物との距離とする。

図３３は、縦列入庫における自車両１と他車両２（車両Ａ及び車両Ｂ）の位置関係を示す図である。図３３に示すように、障害物（車両Ｂ）との距離ｄ_ｉは、右側に駐車している他車両２（車両Ｂ）と自車両１との距離として定義される。すなわち、ｍｉｎｄ_ｉは、区間ｉにおける他車両２（車両Ａ）との最近接距離を意味する。また、ｄ_ｍｇｎは、余裕距離としてパラメータによって設定する。そして、ｍｉｎｄ_ｉ－ｄ_ｍｇｎ＝ｄとする際、ｄは下記の式（１３）のように設定することも可能である。なお、式（１３）中のｉｎｆは非常に大きい値を表す。

実施の形態３に係る経路生成方法では、上記評価関数Ｊを最小にする際の移動距離Ｓの変数ｓ及び曲率ρからなる経路が、評価関数最小化経路として出力される経路である。

式（１２）において、重み係数ω_ρ，ｉ（ｓ）は、舵角の絶対値に関してのｉ回目の切り返しごとの重み係数ωを移動距離Ｓの変数ｓで表現した値である。また、重み係数ω_ｄ，ｉ（ｓ）は、障害物との距離に関してのｉ回目の切り返しごとの重み係数ωを移動距離Ｓの変数ｓで表現した値である。

図３４は、実施の形態３に係る経路生成方法による経路評価関数最小化ステップにおける舵角の絶対値を評価する際の移動距離Ｓに対する各地点間での重み係数ω_ρ，ｉ（ｓ）の値を表す図である。また、図３５は、実施の形態３に係る経路生成方法による経路評価関数最小化ステップにおける障害物との距離を評価する際の移動距離Ｓに対する各地点間での重み係数ω_ｄ，ｉ（ｓ）の値を表す図である。

舵角の絶対値に関する重み係数ω_ρ，ｉ（ｓ）については図３４のように設定することで、仮想的な出庫経路に関しての１回目から５回目の切り返しにおける舵角の絶対値が小さいほど評価されるようになる。

障害物との距離ｄ_ｉに関する重み係数ω_ｄ，ｉ（ｓ）については、図３５のように設定することで、仮想的な出庫経路に関しての６回目の切り返しにおける他車両２（車両Ｂ）との接近距離が、評価関数の評価値へ大きく影響するようになる。

図３６は、経路評価関数最小化ステップによって生成された評価関数最小化経路を表す図である。上述の重み係数ω_ｄ，ｉ（ｓ）を用いた評価関数によって、図３６に示すような経路が得られる。すなわち、切り返し１回目から５回目までの切り返しにおける舵角の絶対値が抑えられた経路となる。また、６回目の切り返しにおける他車両２（車両Ａ）との接近距離に関して、余裕距離ｄ_ｍｇｎを小さくすることで、他車両２（車両Ｂ）により接近するような経路となる。

３．入庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１５０に対応）
図３６に示される評価関数最小化経路に基づき、入庫経路生成ステップにおいて、評価関数最小化経路の逆方向経路を、入庫経路として生成する。

図３７は、実施の形態３に係る経路生成方法によって生成された入庫経路を表す図である。つまり、移動距離Ｓに対する曲率ρのグラフは図３７のような概形となる。図３７では、奇数ｓｔｅｐは後退誘導を示し、偶数ｓｔｅｐは前進誘導を示すため、曲率ρの正負は反転される。すなわち、実施の形態１－１の入庫経路生成ステップの項で説明したように、移動距離Ｓの変数ｓ^＊及び曲率ρ^＊が設定される。

図３８は、実施の形態３に係る経路生成方法によって生成された入庫経路上での自車両１の挙動を表す図である。すなわち、図３８は図３７のグラフに従って自車両１を誘導した際の切り返しごとの移動イメージとなる。図３８について、以下に説明する。
（１）入庫開始時点では、自車両１は自車位置にある。曲率ρは０の状態となっている。
（２）ｓｔｅｐ＿１終了時点では、自車両１は駐車スペース側に曲率ρ＝ρ１^＊として旋回しつつ後退し、曲率ρ＝０に戻して、直進しつつ後退し、最終的に、曲率ρ＝ρ２^＊として旋回しながら後退することで、他車両２間で、通路側に向かって斜めになった状態となっている。
（３）ｓｔｅｐ＿２終了時点では、専ら駐車スペース内でｓｔｅｐ＿１終了時点の位置から通路側に旋回しつつ前進する。曲率ρはρ３^＊で一定値となる状態となっている。
（４）ｓｔｅｐ＿３終了時点では、専ら駐車スペース内でｓｔｅｐ＿２終了時点の位置から旋回しつつ後退する。曲率ρはρ４^＊で一定値となる状態となっている。
（５）ｓｔｅｐ＿４終了時点では、専ら駐車スペース内でｓｔｅｐ＿３終了時点の位置から再度旋回しつつ後退する。曲率ρはρ５^＊で一定値となる状態となっている。
（６）ｓｔｅｐ＿５終了時点では、自車両１は駐車スペース内で自車両１の後方の他車両２側に後退する。曲率ρはρ６^＊で一定値となる状態となっている。
（７）ｓｔｅｐ＿６終了時点では、自車両１は他車両２の間に挟まれる形で縦列駐車している。

＜実施の形態３の効果＞
実施の形態３に係る経路生成方法によると、実施の形態３に係る経路生成方法の比較例とは異なり、図３８に示すように、切り返し１回目における自車両１と他車両２（車両Ｂ）との距離が短くなるため、比較例のような大回りとなる経路に対して旋回する度合いが緩和されている。この結果、走行中にユーザに与える違和感を低減できる効果を奏する。また、切り返し１回目の終了位置における自車両１の姿勢角が比較例よりも目標駐車姿勢角に近づいているため、切り返し２回目から５回目におけるハンドルの操舵量も低減することができる効果も併せて奏する。

実施の形態４．
実施の形態４に係る経路生成方法について、以下に説明する。実施の形態４に係る経路生成方法は、自車両１を並列駐車させる際に、自車両１を並列後退入庫する入庫経路を生成する。

実施の形態４に係る経路生成方法では、並列後退入庫において、経路評価関数最小化ステップ、つまり、図２のフローチャート図におけるステップＳ１４０において評価関数による最小化を実施して、入庫経路を生成する。実施の形態４に係る経路生成方法では、切り返し回数を変更して、評価関数を最小化する。

実施の形態４に係る経路生成方法で適用される評価関数のパラメータとしては、舵角の絶対値を使用する。また、評価関数に障害物までの余裕距離に対する適切な余裕距離をパラメータとして含む。評価関数の最小化に当たっては、評価関数の重み係数を走行距離によって変化させる。経路評価関数最小化ステップにおいて、切り返し回数を変更することで、舵角限界を使用することなく、かつ、障害物までの余裕距離を持った経路を生成することで、ユーザに安心感を与えるためである。

１．出庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１３０に対応）
図３９は、実施の形態４における並列後退出庫による仮想的な出庫経路を表す図である。自車位置、周辺環境情報及び目標駐車位置に基づき、図３９に示されるような横軸が移動距離Ｓ、縦軸が曲率ρで表現される、目標駐車位置から自車位置（出庫完了位置）に至る仮想的な出庫経路が生成されるとする。なお、かかる出庫経路は上述の公知の方法などによって生成される。図３９において、ｓｎは曲率ρの変化率が変化するｎ番目の点を表し、集合Ｓ＝｛ｓ０，ｓ１，…，ｓ９｝で表現する。

図３９において、移動距離Ｓがｓ０の地点での位置は目標駐車位置に相当し、移動距離Ｓがｓ９の地点での位置は、図２のフローチャート中の自車位置取得ステップＳ１００で取得された自車位置に相当する。ここで、自車位置取得ステップＳ１００で取得された自車位置を出庫完了位置とする。

区間［ｓ０，ｓ５］をｓｔｅｐ＿１、区間［ｓ５，ｓ６］をｓｔｅｐ＿２、区間［ｓ６，ｓ９］をｓｔｅｐ＿３とし、奇数ｓｔｅｐでは前進誘導、偶数ｓｔｅｐでは後退誘導をそれぞれ想定している。

図４０は実施の形態４における仮想的な出庫経路上での自車両１の挙動を表す図である。図３９で示した経路をｓｔｅｐ終了ごとの自車位置を示すと図４０のように表現される。図４０について、以下に説明する。
（１）出庫開始時点では、自車両１は他車両２の間に挟まれる形で並列駐車している。
（２）ｓｔｅｐ＿１終了時点では、自車両１は目標駐車位置から出庫完了位置とは反対方向に一旦曲率ρ１で旋回してから曲率ρ２へ変化させながら、出庫完了位置側に旋回しつつ、他車両２の間を抜けるように前進する。
（３）ｓｔｅｐ＿２終了時点では、自車両１は旋回しつつ駐車スペースの前方側まで一旦後退する。曲率ρはρ３で一定値となる状態となっている。
（４）ｓｔｅｐ＿３終了時点では、自車両１はｓｔｅｐ＿２終了時点から前進して、出庫完了位置へと移動している。曲率ρは０の状態となっている。

以上から、実施の形態４における仮想的な出庫経路は、３回の切り返し回数で出庫完了位置まで誘導を行う経路であることが分かる。

２．経路評価関数最小化ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１４０に対応）
出庫経路生成ステップで生成された仮想的な出庫経路に基づき、経路評価関数最小化ステップにおいて、入庫経路としての適合性を評価する評価関数を適用して、当該評価関数を最小化する評価関数最小化経路を生成する。評価関数の最小化にあたり、出庫に必要な切り返し回数が変更される場合であっても、入庫経路としての適合性を評価する評価関数の評価値が最小化される場合は、生成された仮想的な出庫経路を採用する。

図４１は、実施の形態４における仮想的な出庫経路の一例である。実施の形態４に係る経路生成方法において、切り返し回数を変更させる方法の一例として、図４１に示されるような仮想的な出庫経路を考える。図４１において、Ｎは切り返し回数の合計、ｋはｋ番目のｓｔｅｐを意味し、１＜ｋ＜Ｎとする。つまり、切り返し回数が２回目以降の誘導は、通路と駐車中の他車両２との間を一定の円弧で切り返しを行うような経路を想定している。

実施の形態４に係る経路生成方法では、経路を一定の円弧のように考えているが、Ｓ字の操舵をしても構わない。また、ｋが奇数の場合は前進誘導を示し、ｋが偶数の場合は後退誘導を表す。図４１に示される仮想的な出庫経路は、ｋ＝２，Ｎ＝３の場合を示している。

実施の形態４に係る経路生成方法において、入庫経路としての適合性を評価する評価関数のパラメータとしては、舵角の絶対値、障害物までの余裕距離及び切り返し回数を項に含むものを用いる。経路の評価関数Ｊは重み係数ωを用いることで下記の式（１４）のように表現することが可能である。

式（１４）において、ｉは切り返しごとのインデックスを示し、ｋは正数、Ｍは仮想的な出庫経路全体における切り返し回数を表す。つまり、上記評価関数Ｊを最小にする際の移動距離Ｓの変数ｓ及び曲率ρからなる経路が、評価関数最小化経路として出力される経路である。

図４２は、並列入庫における自車両１と他車両２（車両Ａ及び車両Ｂ）の位置関係を示す図である。図４２に示すように、ｄ_ｉは、区間ｉにおける障害物（車両Ａ）との距離、つまり、左側に駐車している他車両２（車両Ａ）と自車両１との距離として定義される。すなわち、ｍｉｎｄ_ｉは、区間ｉにおける他車両２（車両Ａ）との最近接距離を意味する。また、ｄ_ｍｇｎは、余裕距離としてパラメータで設定する。そして、ｍｉｎｄ_ｉ－ｄ_ｍｇｎ＝ｄとする際、ｄは上述の式（１４）のように設定することも可能である。つまり、上記評価関数Ｊを最小にする際の移動距離Ｓ、曲率ρ及び切り返し回数Ｍからなる経路が、評価関数最小化経路として出力される経路である。

式（１４）において、重み係数ω_ρ，ｉ（ｓ）は、舵角の絶対値に関してのｉ回目の切り返しごとの重み係数ωを移動距離Ｓの変数ｓで表現した値であり、重み係数ω_ｄ，ｉ（ｓ）は、障害物との距離に関してのｉ回目の切り返しごとの重み係数ωを移動距離Ｓの変数ｓで表現した値である。

図４３は、実施の形態４に係る経路生成方法による経路評価関数最小化ステップにおける舵角の絶対値を評価する際の移動距離Ｓに対する各地点間での重み係数ω_ρ，ｉ（ｓ）の値を表す図である。また、図４４は、実施の形態４に係る経路生成方法による経路評価関数最小化ステップにおける障害物との距離を評価する際の移動距離Ｓに対する各地点間での重み係数ω_ｄ，ｉ（ｓ）の値を表す図である。

舵角の絶対値に関する重み係数ω_ρ，ｉ（ｓ）に関しては、図４３に示されるように設定することで、仮想的な出庫経路に関しての１回目の切り返しにおける舵角の絶対値が小さいほど評価されるようになり、また、仮想的な出庫経路に関してのＮ回目の切り返し回数における舵角の絶対値の大きさは、評価関数の評価値への影響が小さくなる。

障害物までの余裕距離に関する重み係数ω_ｄ，ｉ（ｓ）に関しては、図４４に示されるように設定することで、仮想的な出庫経路に関しての１回目の切り返しにおける他車両２（車両Ａ）との接近距離が、評価関数の評価値に大きく影響するようになる。図４５は、実施の形態４に係る経路生成方法によって生成された評価関数最小化経路を表す図である。上述の重み係数を用いた評価関数によって、図４５に示すような経路が得られる。

すなわち、切り返し回数が３回の仮想的な出庫経路が、切り返し回数が５回の評価関数最小化経路へと変化する。評価関数最小化経路では、１回目の切り返しにおける、他車両２（車両Ａ）との接近距離が余裕を持った値となり、誘導全体の曲率の絶対値が抑えられた経路となるため、１回目の切り返しにおける曲率の絶対値と５回目の切り返しにおける曲率の絶対値を比較した際に、５回目の切り返しにおける曲率の絶対値の方が大きい経路となる。

３．入庫経路生成ステップ（図２のフローチャートのステップＳ１５０に対応）
図４５に示される評価関数最小化経路に基づき、入庫経路生成ステップにおいて、評価関数最小化経路の逆方向経路を、入庫経路として生成する。

図４６は、実施の形態４に係る経路生成方法によって生成された入庫経路を表す図である。つまり、移動距離Ｓに対する曲率ρのグラフは図４６のような概形となる。図４６では、奇数ｓｔｅｐは後退誘導を示し、偶数ｓｔｅｐは前進誘導を示すため、曲率ρの正負は反転される。すなわち、実施の形態１－１の入庫経路生成ステップの項で説明したように、移動距離Ｓの変数ｓ^＊及び曲率ρ^＊が設定される。

一方、図４７は、実施の形態４における並列後退出庫による仮想的な出庫経路に対して、経路評価関数最小化ステップを適用しない場合の入庫経路である。出庫経路生成ステップで出力された図３９に示されるような仮想的な出庫経路を、経路評価関数最小化ステップで最小化せずに、入庫経路生成ステップで入庫経路を生成すると、図４７に示される入庫経路のような概形となる。すなわち、実施の形態１の比較例の入庫経路生成ステップの項で説明したように、移動距離Ｓの変数ｓ^＊＊及び曲率ρ^＊＊が設定される。

図４８は、図４６のグラフに従って自車両１を誘導した際の切り返しごとの自車両１の挙動を表す図である。図４８について、以下に説明する。
（１）入庫開始時点では、自車両１は自車位置にある。曲率ρは０の状態となっている。
（２）ｓｔｅｐ＿１終了時点では、自車両１は目標駐車位置側に一旦旋回しつつ後退する。曲率ρは０から増加してρ１^＊で一定値となる状態となっている。
（３）ｓｔｅｐ＿２終了時点では、ｓｔｅｐ＿１終了時点の位置から切り返しつつ一旦前進する。曲率ρはρ２^＊で一定値となる状態となっている。
（４）ｓｔｅｐ＿３終了時点では、ｓｔｅｐ＿２終了時点の位置から切り返しつつ駐車スペース側に後退する。曲率ρはρ３^＊で一定値となる状態となっている。
（５）ｓｔｅｐ＿４終了時点では、ｓｔｅｐ＿３終了時点の位置から旋回しつつ通路側に前進する。曲率ρはρ４^＊で一定値となる状態となっている。
（６）ｓｔｅｐ＿５終了時点では、自車両１は他車両２の間に挟まれる形で目標駐車位置に駐車している。自車両１は並列後退向きに駐車している。

図４９は、図４７のグラフに従って自車両１を誘導した際の切り返しごとの自車両１の挙動を表す図、つまり、実施の形態４において経路評価関数最小化ステップを実施しない場合の自車両の入庫経路上の挙動を表す図である。図４９について、以下に説明する。
（１）入庫開始時点では、自車両１は自車位置、つまり、入庫を開始する位置にある。曲率ρは０の状態となっている。
（２）ｓｔｅｐ＿１終了時点では、自車両１は旋回しつつ目標駐車位置の方向に向かって後退する。曲率ρはρ２^＊＊で一定値となる状態となっている。
（３）ｓｔｅｐ＿２終了時点では、自車両１は自車位置から目標駐車位置の方向に旋回しつつ前進する。曲率ρはρ３^＊＊で一定値となる状態となっている。
（４）ｓｔｅｐ＿３終了時点では、ｓｔｅｐ＿２終了時点から、曲率ρ４^＊＊で旋回しながら後退し、曲率ρ1^＊＊で旋回することで、自車両１に関して左側の他車両２の衝突を回避しながら、自車両１は他車両２の間に挟まれる形で目標駐車位置に並列駐車している。自車両１は並列後退向きに駐車している。

図４９に示される入庫経路では、全区間で曲率を大きく使っているだけでなく、３回目の切り返し時の誘導において、車両Ａ（左側の他車両２）との距離、つまり、障害物との距離が接近するため、ユーザへ不安感を与える可能性が高い。

＜実施の形態４の効果＞
実施の形態４に係る経路生成方法によると、図４９に示される入庫経路とは異なり、図４８のような入庫経路を生成することが可能となるので、切り返し回数は５回と増えるものの、ハンドルの操舵量を低減させ、車両Ａ（左側の他車両２）との接近距離もマージンを保てるようになるため、ユーザへの不安感を低減できる効果を奏する。

以上、実施の形態１に係る経路生成装置３００の各構成要素の機能が、ハードウェア及びソフトウェア等のいずれか一方で実現される構成について説明した。しかしながら、これに限られたものではなく、実施の形態１に係る経路生成装置３００の一部の構成要素を専用のハードウェアで実現し、別の一部の構成要素をソフトウェア等で実現する構成であっても良い。

たとえば、図５０及び図５１に示すように、一部の構成要素については専用のハードウェアとしての処理回路５０でその機能を実現し、他の一部の構成要素についてはプロセッサ５１としての処理回路５０が、メモリ５２に格納された実施の形態１から４に係る経路生成方法をコンピュータ等で実行させるためのプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

さらに、図５１に示すように、実施の形態１に係る経路生成装置３００の各機能部等が用いる設定データは、ソフトウェアの一部、すなわち、実施の形態１から４に係る経路生成方法をコンピュータ等で実行させるためのプログラム５４が記憶されている記録媒体５３からメモリ５２にインストールされても良い。

以上のように、実施の形態１に係る経路生成装置３００は、ハードウェア、ソフトウェア等、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。

従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１ 自車両、２ 他車両、７ 障害物、５０ 処理回路、５１ プロセッサ、５２ メモリ、５３ 記録媒体、５４ プログラム、１１０ 自車位置取得部、１２０ 周辺環境情報取得部、１３０ 目標駐車位置設定部、２００ 経路生成部、２１０ 出庫経路生成部、２２０ 経路評価関数最小化部、２３０ 入庫経路生成部、３００ 経路生成装置

Claims (11)

1. 以下の各ステップを処理回路によって実行する経路生成方法であって、
   自車位置を取得する自車位置取得ステップと、
   自車両の周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得ステップと、
   目標駐車位置を設定する目標駐車位置設定ステップと、
   前記自車位置、前記周辺環境情報及び前記目標駐車位置に基づき、前記目標駐車位置から前記自車位置に至る仮想的な出庫経路を生成する出庫経路生成ステップと、
   生成された前記仮想的な出庫経路に対して評価関数を適用し、前記評価関数を最小化する評価関数最小化経路を生成する経路評価関数最小化ステップと、
   前記自車両が前記自車位置から前記目標駐車位置に至る入庫経路として、前記評価関数最小化経路に対する逆方向経路を生成する入庫経路生成ステップと、を含み、
   前記評価関数は、切り返しごとの走行距離をパラメータとして含む関数である経路生成方法。
2. 以下の各ステップを処理回路によって実行する経路生成方法であって、
   自車位置を取得する自車位置取得ステップと、
   自車両の周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得ステップと、
   目標駐車位置を設定する目標駐車位置設定ステップと、
   前記自車位置、前記周辺環境情報及び前記目標駐車位置に基づき、前記目標駐車位置から前記自車位置に至る仮想的な出庫経路を生成する出庫経路生成ステップと、
   生成された前記仮想的な出庫経路に対して評価関数を適用し、前記評価関数を最小化する評価関数最小化経路を生成する経路評価関数最小化ステップと、
   前記自車両が前記自車位置から前記目標駐車位置に至る入庫経路として、前記評価関数最小化経路に対する逆方向経路を生成する入庫経路生成ステップと、を含み、
   前記評価関数は、切り返しごとの所要時間をパラメータとして含む関数である経路生成方法。
3. 以下の各ステップを処理回路によって実行する経路生成方法であって、
   自車位置を取得する自車位置取得ステップと、
   自車両の周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得ステップと、
   目標駐車位置を設定する目標駐車位置設定ステップと、
   前記自車位置、前記周辺環境情報及び前記目標駐車位置に基づき、前記目標駐車位置から前記自車位置に至る仮想的な出庫経路を生成する出庫経路生成ステップと、
   生成された前記仮想的な出庫経路に対して評価関数を適用し、前記評価関数を最小化する評価関数最小化経路を生成する経路評価関数最小化ステップと、
   前記自車両が前記自車位置から前記目標駐車位置に至る入庫経路として、前記評価関数最小化経路に対する逆方向経路を生成する入庫経路生成ステップと、を含み、
   前記評価関数は、舵角の絶対値、舵角速度の絶対値、切り返しごとの走行距離、切り返しごとの所要時間及び障害物までの余裕距離のいずれか二つ以上のパラメータを含む関数であり、前記各パラメータにそれぞれ重み係数を乗算して合算し、
   前記重み係数は、前記自車両の入庫経路上の走行距離によって変化させる経路生成方法。
4. 前記入庫経路は、前記自車両の移動距離及び曲率の関数で表されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の経路生成方法。
5. 前記経路評価関数最小化ステップは、前記出庫経路生成ステップで生成された前記仮想的な出庫経路の切り返し回数を維持しながら前記評価関数の最小化を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の経路生成方法。
6. 前記経路評価関数最小化ステップは、前記出庫経路生成ステップで生成された前記仮想的な出庫経路の切り返し回数を変更しながら前記評価関数の最小化を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の経路生成方法。
7. 前記評価関数は、舵角の絶対値をパラメータとして含む関数であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の経路生成方法。
8. 前記評価関数は、舵角速度の絶対値をパラメータとして含む関数であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の経路生成方法。
9. 前記評価関数は、障害物までの余裕距離をパラメータとして含む関数であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の経路生成方法。
10. 前記パラメータは複数のパラメータからなり、前記複数のパラメータにそれぞれ重み係数を乗算して合算することを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の経路生成方法。
11. 自車位置を取得する自車位置取得部と、
    自車両の周辺環境情報を取得する周辺環境情報取得部と、
    目標駐車位置を設定する目標駐車位置設定部と、
    前記自車位置、前記周辺環境情報及び前記目標駐車位置に基づき、前記目標駐車位置から前記自車位置に至る仮想的な出庫経路を生成する出庫経路生成部と、
    生成された前記仮想的な出庫経路に対して評価関数を適用し、前記評価関数を最小化する評価関数最小化経路を生成する経路評価関数最小化部と、
    前記自車位置から前記目標駐車位置に至る入庫経路として、前記評価関数最小化経路に対する逆方向経路を生成する入庫経路生成部と、を備え、
    前記評価関数は、舵角の絶対値、舵角速度の絶対値、切り返しごとの走行距離、切り返しごとの所要時間及び障害物までの余裕距離のいずれか二つ以上のパラメータを含む関数であり、
    前記各パラメータにそれぞれ重み係数を乗算して合算し、
    前記重み係数は、前記自車両の入庫経路上の走行距離によって変化させる経路生成装置。

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