WO2015060354A1 - 自動駐車制御装置および駐車支援装置 - Google Patents

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WO2015060354A1
WO2015060354A1 PCT/JP2014/078122 JP2014078122W WO2015060354A1 WO 2015060354 A1 WO2015060354 A1 WO 2015060354A1 JP 2014078122 W JP2014078122 W JP 2014078122W WO 2015060354 A1 WO2015060354 A1 WO 2015060354A1
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WO
WIPO (PCT)
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host vehicle
parking
vehicle
control device
obstacle
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/078122
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
今井　正人
岡田　隆
雅男 坂田
Original Assignee
クラリオン株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by クラリオン株式会社 filed Critical クラリオン株式会社
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Priority to EP14856148.3A priority patent/EP3061655B1/en
Priority to US15/031,579 priority patent/US9862416B2/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
    • B62D15/0285—Parking performed automatically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
    • B60K31/0008—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including means for detecting potential obstacles in vehicle path
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/168—Driving aids for parking, e.g. acoustic or visual feedback on parking space

Definitions

  • the present invention relates to an automatic parking control device that guides a vehicle to a target parking position, and a parking assistance device that supports driving to a target parking position.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to prevent a driver from feeling uncomfortable when a collision with an obstacle is predicted during automatic parking control and the own vehicle is stopped.
  • the automatic parking control device performs the steering control and the speed control so that the own vehicle moves along the target route toward the recognized parking space, and the obstacle that approaches the own vehicle.
  • the collision position where the host vehicle collides with the obstacle is calculated, and the margin distance is set in front of the collision position based on the margin distance and the collision position set according to the driving behavior of the host vehicle.
  • a stop position on the set target route is calculated, and speed control is performed so that the host vehicle stops at the calculated stop position.
  • the parking assist device performs steering control so that the host vehicle moves along the target route toward the recognized parking space, and detects an obstacle approaching the host vehicle.
  • the collision position where the host vehicle collides with an obstacle is calculated, it is a position before the collision position on the target route, and the alarm position is in front of the margin distance set according to the driving behavior of the host vehicle. An alarm is output when reaching.
  • the host vehicle when a collision with an obstacle is predicted during parking driving, the host vehicle is stopped at a position in front of the margin distance set according to the driving situation of the host vehicle, or a collision warning is issued. As a result, the driver does not feel uncomfortable.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automatic parking control device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the recognition of the surrounding environment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining parking path generation.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the collision prediction.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the target speed calculation.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the control during forward movement.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining control during reverse travel.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining control during turning.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the automatic parking control apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining the vehicle control signal generation process.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a parking assistance apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of the parking assistance apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automatic parking control device according to a first embodiment of the present invention.
  • a control device 100a illustrated in FIG. 1 is a computer that controls the host vehicle, and by executing a program stored in a storage medium (not shown), a surrounding environment recognition unit 1, a parking route generation unit 2, a collision It functions as the prediction unit 3, the own vehicle moving direction determination unit 4, the vehicle control unit 5, and the alarm control unit 6.
  • the control device 100a includes a steering device 102, a driving device 103, and a braking device 104 for the own vehicle, an external environment recognition device 101, a sound generation device 105, a display device 106, and an automatic parking button 107 provided in the own vehicle. It is connected.
  • the control device 100a is connected to a CAN (not shown) of the host vehicle, and receives vehicle information such as the vehicle speed, steering angle, yaw rate, and gear position of the host vehicle.
  • the external environment recognition apparatus 101 acquires information related to the surrounding environment of the host vehicle, and is, for example, four in-vehicle cameras that capture the surrounding environment of the front, rear, right side, and left side of the host vehicle. .
  • the image obtained by the in-vehicle camera is output as analog data or A / D converted to the control device 100a using a dedicated line or the like.
  • the steering device 102 includes an electric power steering, a hydraulic power steering, and the like that can control the steering angle by an electric or hydraulic actuator or the like according to an external drive command.
  • the drive device 103 is an engine system capable of controlling engine torque with an electric throttle or the like according to an external drive command, or an electric power train capable of controlling drive force with an external drive command using a motor or the like. It consists of a system.
  • the braking device 104 is configured by an electric brake, a hydraulic brake, or the like that can control a braking force by an electric or hydraulic actuator or the like by an external drive command.
  • the sound generator 105 is composed of a speaker or the like, and is used for outputting an alarm to the driver.
  • the display device 106 includes a display such as a navigation device, a meter panel, a warning light, and the like. In addition to the operation screen of the control device 100a, the display device 106 displays a warning screen that visually informs the driver that the vehicle is in danger of colliding with an obstacle.
  • the automatic parking button 107 is an operation member provided at a position where the driver can operate, and outputs a start signal for starting the operation of the control device 100a to the control device 100a according to the operation of the driver.
  • the surrounding environment recognizing unit 1 uses the image data obtained by capturing the surroundings of the host vehicle input from the outside environment recognition device 101, a stationary solid object around the host vehicle, a moving object, road surface paint such as a parking frame line, a sign, etc.
  • the shape and position of the object is detected.
  • the stationary three-dimensional object is, for example, a parked vehicle, a wall, a pole, a pylon, a curb, or a car stop.
  • the moving body is, for example, a pedestrian, a bicycle, a motorcycle, or a vehicle.
  • the stationary solid object and the moving object are collectively referred to as an obstacle.
  • the shape and position of the object are detected using a pattern matching technique or other known techniques.
  • the position of the object is expressed, for example, using a coordinate system having an origin at the position of the in-vehicle camera that captures the front of the host vehicle.
  • the surrounding environment recognition unit 1 detects a space where the host vehicle can be parked and a space where parking is possible based on information on the shape and position of the detected object. For example, a space between parallel parking frame lines is detected as a parking available space.
  • the parking route generation unit 2 sets a target parking position for parking the host vehicle in the parking space from the positional relationship between the host vehicle and the obstacle, and a target route for parking from the current host vehicle position to the target parking position. Is generated.
  • the collision prediction unit 3 determines whether or not the vehicle collides with an obstacle when the host vehicle travels along the route generated by the parking route generation unit 2.
  • the collision prediction unit 3 estimates the moving path of the moving body based on the recognition result of the surrounding environment recognition unit 1, and determines whether the own vehicle collides with the moving body at the intersection of the path of the own vehicle and the predicted path of the moving body. Determine whether or not.
  • the own vehicle moving direction determination unit 4 determines the moving direction of the own vehicle when colliding with an obstacle based on the parking route generated by the parking route generation unit 2.
  • the movement direction of the host vehicle determined by the host vehicle movement direction determination unit 4 includes a result of determination whether the host vehicle is moving forward or backward and a result of determination whether the host vehicle is traveling straight or turning. That is, the own vehicle movement direction determination unit 4 determines at least whether the traveling direction of the own vehicle is any combination of (forward, straight), (reverse, straight), (forward, turn), and (reverse, turn). To do.
  • the vehicle control unit 5 controls the own vehicle along the parking route generated by the parking route generation unit 2.
  • the vehicle control unit 5 calculates a target rudder angle and a target speed based on the parking route.
  • the vehicle control unit 5 then outputs a target steering torque for realizing the target steering angle to the steering device 102.
  • the vehicle control unit 5 outputs a target engine torque and a target brake pressure for realizing the target speed to the driving device 103 and the braking device 104.
  • the vehicle control unit 5 calculates a target rudder angle and a target speed so that the host vehicle does not collide with the obstacle, Control parameters based on the steering angle and target speed are output to the steering device 102, the drive device 103, and the braking device 104.
  • the alarm control unit 6 issues an alarm generation command for alerting the driver at a later-described timing, such as a sound generation device 105 or a display device 106. Output to etc.
  • the sound generator 105 outputs a predetermined alarm as a voice based on the alarm generation command.
  • the display device 106 displays a predetermined warning screen based on the alarm generation command.
  • control device 100a when the host vehicle is parked backward in the parking frame of the parking lot will be described.
  • the driver of the own vehicle that has entered the parking lot operates the automatic parking button 107, the surrounding environment recognition unit 1 starts operating and starts detecting a parking space.
  • the surrounding environment recognition unit 1 receives image data obtained by capturing the surroundings of the vehicle from the outside environment recognition device 101 every frame.
  • the surrounding environment recognizing unit 1 uses the image data input from the external environment recognition device 101, for example, four in-vehicle cameras that respectively photograph the surrounding environment of the host vehicle, by a known method, and the surroundings of the host vehicle. Generate a bird's-eye view of the environment.
  • the surrounding environment recognition unit 1 detects a parking space from the overhead image.
  • FIG. 2A is an example of an overhead image related to the surrounding environment of the host vehicle generated by the surrounding environment recognition unit 1.
  • the bird's-eye view image 300 illustrated in FIG. 2A there are three parking spaces for parallel parking that are partitioned by a parking frame line 303 and provided with car stops 304 on the right side of the host vehicle 301.
  • the three parking spaces there are parked vehicles 302 in the left and right parking spaces, respectively.
  • Five pylons 305 exist on the left side of the host vehicle 301, and a pedestrian 306 approaching the host vehicle 301 exists on the front left side of the host vehicle 301.
  • the surrounding environment recognition unit 1 detects a parked vehicle 302, a parking frame line 303, a car stop 304, a pylon 305, and a pedestrian 306 using a known pattern matching method with respect to the overhead image 300. Get information about their position. For example, the surrounding environment recognition unit 1 recognizes the parked vehicle 302 and the pylon 305 as a rectangle 312 and a rectangle 315, respectively, and acquires the coordinates of those corners. The surrounding environment recognition unit 1 recognizes the parking frame line 303 and the car stop 304 as a line segment 313 and a line segment 314, respectively, and acquires the coordinates of both ends thereof. Furthermore, the surrounding environment recognition unit 1 recognizes the pedestrian 306 as a point 316 and acquires its coordinates.
  • the surrounding environment recognition unit 1 detects the moving direction of the pedestrian 306 from a plurality of frames of overhead images, and acquires a vector 318 representing the moving direction.
  • Information related to the shape of the host vehicle 301 is set in advance in the surrounding environment recognition unit 1.
  • the coordinates of the corners of a rectangle 310 representing the host vehicle 301 are set in advance.
  • the rectangle 310 representing the host vehicle 301 may be abbreviated as the host vehicle 310
  • the rectangle 312 representing the parked vehicle 302 may be abbreviated as the parked vehicle 312.
  • the surrounding environment recognition unit 1 detects, for example, a parking space 317 that is sandwiched between the parking frame lines 303, the car stop 304 is detected, and is larger than the host vehicle 301 based on the overhead image. .
  • the parking space where the parked vehicle 312 exists is not detected as a parking space because the park stop 314 is hidden by the parked vehicle 312.
  • the parking possible space 317 is detected as a rectangular area.
  • the surrounding environment recognition unit 1 calculates the position information of the corners of the area.
  • the control device 100a When the parking space 317 is detected, the control device 100a notifies the driver that switching to automatic parking control is possible. For example, the control device 100 a outputs a message “automatic parking is possible. Please stop” from the sound generator 105 and the display device 106.
  • the control device 100a starts the process of the parking route generation unit 2.
  • the parking route generation unit 2 sets a target parking position in the parking available space 317 detected by the surrounding environment recognition unit 1, and calculates a target route from the position where the host vehicle 301 stops to the target parking position.
  • the position where the host vehicle 301 stops when the parking operation starts is referred to as a guidance start position.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a target parking position 411 set by the parking path generation unit 2 when the host vehicle 301 stops at the position illustrated in FIG. 2A and a target path to the target parking position 411.
  • the parking route generation unit 2 sets the target parking position 411 inside the parking space 317 illustrated in FIG.
  • the parking route generation unit 2 sets the turn-back position 410 in order to park the host vehicle 310 backward at the target parking position 411.
  • the parking path generation unit 2 includes a forward path 400 that moves the host vehicle 310 forward from the guidance start position of the host vehicle 310 to the turn-back position 410, and a reverse path 401 that moves the host vehicle 310 backward from the turn-back position 410 to the target parking position 411. Set as the target route.
  • the forward path 400 shown in FIG. 3 has a turning section for moving the host vehicle 310 to the left side, and a straight traveling section for going straight from the guidance start position to the turning start position 421 for starting the turn.
  • the parking route generation unit 2 represents the route of the straight section as a straight line, and approximates the route of the turning section by combining a clothoid curve and an arc.
  • the clothoid curve represents a trajectory drawn by the host vehicle when the speed of the host vehicle 310 is constant and the steering angle of the host vehicle 310 is changed at a constant angular velocity.
  • the arc represents a trajectory drawn by the host vehicle when the host vehicle 310 is operated with the speed of the host vehicle 310 being constant and the steering angle of the host vehicle 310 being fixed to a predetermined value (excluding the steering angle at which the host vehicle goes straight).
  • the reverse path 401 shown in FIG. 3 is represented by a curve combining a clothoid curve and an arc from the turn-back position 410 to the target parking position 411.
  • the end point of the reverse path 401 is set at a position where the rear wheel of the host vehicle 310 contacts the vehicle stop 314.
  • the control device 100a calculates the forward route 400 and the reverse route 401
  • the sound generator 105 and the display device 106 output a message “Please press the automatic parking start button” after a predetermined time.
  • the control device 100a starts the process of the collision prediction unit 3.
  • the collision prediction unit 3 determines whether or not the own vehicle collides with an obstacle when moving along the forward path 400 and the reverse path 401.
  • the collision prediction unit 3 calculates an estimated route on which the pedestrian 306 is estimated to pass based on the moving direction of the moving body detected by the surrounding environment recognition unit 1, for example, the moving direction of the pedestrian 306.
  • FIG. 4 shows an example of the estimated route 431 of the pedestrian 306 generated by the collision prediction unit 3.
  • the estimated route 431 is an estimated route when it is assumed that the pedestrian 306 goes straight in the direction indicated by the vector 318.
  • the collision prediction unit 3 calculates an intersection 432 between the forward path 400 and the estimated path 431 as a position where the host vehicle 301 may collide with an obstacle.
  • the collision prediction unit 3 calculates the time until the host vehicle and the pedestrian arrive at the intersection 432 of the target route of the host vehicle 301 and the estimated route of the pedestrian 306, respectively, and the position when both reach the intersection 432, respectively. It is determined from the relationship whether the host vehicle 301 and the pedestrian 306 collide.
  • the collision prediction unit 3 similarly calculates the intersection point with the estimated route 431 for the reverse route 401, calculates the time until the host vehicle 301 and the pedestrian 306 reach the intersection point, and walks with the host vehicle 301. It is determined whether or not the person 306 collides.
  • the collision prediction unit 3 outputs the position of the intersection determined that the host vehicle 301 collides with an obstacle to the vehicle control unit 5 as the predicted collision position.
  • the collision prediction unit 3 determines that the host vehicle 301 does not collide with an obstacle, that is, when the predicted collision position is not output, the vehicle control unit 5 and the forward path 400 generated by the parking path generation unit 2 and the reverse drive
  • the host vehicle 301 is guided along the route 401.
  • the vehicle control unit 5 determines a target speed and a target rudder angle so that the host vehicle 301 moves along the forward path 400 and the reverse path 401, and outputs the target rudder angle to the steering device 102. Is output to the driving device 103 and the braking device 104.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating an example of target speed control by the vehicle control unit 5 that is performed when the collision prediction unit 3 determines that the host vehicle 301 does not collide with an obstacle on the forward path.
  • the horizontal axis in FIG. 5A represents the position along the forward path 400, and the vertical axis represents the target speed at that position.
  • the left end of the horizontal axis is the guidance start position.
  • the vehicle control unit 5 gradually decreases the target speed from the deceleration start position before the turn-back position 410 and stops the host vehicle 301 at the turn-back position 410.
  • the vehicle control unit 5 stops the host vehicle 301 just before the margin distance DIST from the collision position on the forward path 400. Avoid collisions with obstacles.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating an example of target speed control by the vehicle control unit 5 that is performed when the collision prediction unit 3 determines that the host vehicle 301 collides with an obstacle.
  • the horizontal axis of FIG.5 (b) represents the position along the advance path
  • the left end of the horizontal axis in FIG. 5B is the guidance start position.
  • the target speed of the host vehicle 301 is decreased so that the host vehicle 301 stops at the target stop position that is a margin distance DIST before the predicted collision position with the obstacle.
  • the margin distance DIST is set to be larger as the driver carefully drives by changing the traveling distance DIST based on the traveling direction of the host vehicle 301 at the predicted collision position. That is, the situation where the driver is driving more carefully stops before the expected collision position.
  • the driver may have a pedestrian 802 walking behind the host vehicle 301 in the blind spot. Tend to drive carefully.
  • the margin distance DIST is set to a larger value than when the host vehicle 301 is moving forward, and the host vehicle 301 and the obstacle are The host vehicle 301 can be stopped without making the driver feel uncomfortable.
  • the own vehicle 301 stops at a position away from the pedestrian 802, the safety of the pedestrian 802 is also improved.
  • the margin distance DIST is set to a larger value than when the host vehicle 301 is traveling straight, and By increasing the distance from the obstacle, the host vehicle 301 can be stopped without making the driver feel uncomfortable. Moreover, since the own vehicle 301 stops at a position away from the pedestrian 902, the safety of the pedestrian 902 is also improved.
  • the margin distance DIST is calculated using, for example, the following formula (1).
  • STDDIST is a predetermined value, for example, 3 m.
  • BACKGAIN is a gain for adjusting the margin distance DIST to a large value when the host vehicle is moving backward.
  • TURNGAIN is a gain for adjusting the margin distance DIST to a large value when the host vehicle is turning.
  • DIST STDDIST ⁇ BACKGAIN ⁇ TURNGAIN (1)
  • BACKGAIN for example, is set to 1 when the host vehicle is moving forward at the predicted collision position, and is set to 1.2 when the host vehicle is moving backward at the predicted collision position.
  • TURNGAIN is set, for example, to 1 when the host vehicle is traveling straight at the predicted collision position, and is set to 1.2 when the host vehicle is turning at the predicted collision position.
  • the margin distance DIST is the smallest value when the traveling direction of the host vehicle at the predicted collision position is (forward, straight), and is set to 3 m, for example.
  • the margin distance DIST is set to 4 m by rounding up the decimal point when the traveling direction of the host vehicle at the predicted collision position is (forward, turn) or (reverse, straight).
  • the margin distance DIST is set to 5 m by rounding up the decimal point when the traveling direction of the host vehicle at the predicted collision position is (reverse, turning).
  • the vehicle control unit 5 determines that the collision prediction unit 3 is not likely to collide with an obstacle after stopping the host vehicle 301 at the target stop position, the vehicle control unit 5 follows the target route generated by the parking route generation unit 2. Control your vehicle.
  • 9 and 10 are flowcharts showing an example of the processing procedure of the control device 100a.
  • step S200 the control device 100a determines whether or not the automatic parking button 107 has been operated.
  • the control device 100a repeats the process of step S200 until the automatic parking button 107 is operated.
  • the process proceeds to the process of step S201.
  • step 201 the control device 100a starts capturing image data from the external environment recognition device 101. Thereafter, image data is captured from the external environment recognition apparatus 101 for each frame.
  • step 202 the control device 100a inputs the image data captured in step 201 to the surrounding environment recognition unit 1, and detects a parking space. Thereafter, the control device 100a inputs the image data from the external environment recognition device 101 to the surrounding environment recognition unit 1 every time it captures image data, such as stationary solid objects around the vehicle, moving objects, road surface paint such as parking frame lines, signs, etc. Detect the shape and position of an object.
  • step S203 the control device 100a determines whether or not a parking space is detected in step S202. When the parking space is detected, the control device 100a proceeds to the process of step S204, and when the parking space is not detected, the control device 100a returns to the process of step S202.
  • step S204 the control device 100a outputs a message prompting the vehicle to stop, for example, a message “Automatic parking is possible. Please stop” from the sound generator 105 or the display device 106.
  • step S205 the control device 100a determines whether or not the host vehicle has stopped. That is, the control device 100a determines whether or not the host vehicle has stopped at the guidance start position. The control device 100a proceeds to the process of step S206 when the host vehicle stops, and proceeds to the process of step S202 when the host vehicle does not stop.
  • step S206 the control device 100a inputs the parking available space detected in step S202 to the parking route generation unit 2, and recognizes the position where the host vehicle is stopped as the guidance start position. Then, the target parking position is set in the parking available space, and the target path from the position where the host vehicle is stopped, that is, from the guidance start position to the target parking position, that is, the above-described forward path and reverse path are generated. .
  • step S207 the control device 100a outputs a message prompting the operation of the automatic parking start button, for example, a message “please press the automatic parking start button” from the sound generator 105 or the display device 106.
  • step S208 the control device 100a determines whether or not the automatic parking button 107 has been operated.
  • the control device 100a repeats the process of step S208 until the automatic parking button 107 is operated.
  • the process proceeds to the process of step S209.
  • the automatic parking button 107 when the automatic parking button 107 is operated, a message such as “Automatic driving will start. If the steering wheel, accelerator, or brake is operated after starting driving, the automatic parking assistance process will end” is displayed. It is preferable to guide by voice.
  • step S209 the control device 100a determines whether or not the host vehicle collides with an obstacle when the host vehicle moves along the forward path and the reverse path generated in step S206. After determining whether or not the host vehicle collides with an obstacle, the control device 100a proceeds to the process of step S210 shown in FIG.
  • the control device 100a calculates the target rudder angle and the target speed based on the target route generated in Step S205, that is, the forward route and the reverse route.
  • the forward path and the reverse path are configured by combining a straight line, a clothoid curve, and an arc.
  • the control device 100a sets the target rudder angle and the target speed so that the host vehicle travels at the target speed in the straight traveling direction with respect to the straight locus.
  • the control device 100a changes the target rudder angle at a predetermined angular speed and sets the target speed to a predetermined speed so that the traveling locus of the host vehicle becomes a clothoid curve.
  • the control device 100a sets the target rudder angle to a predetermined rudder angle and sets the target speed to a predetermined speed so that the traveling trajectory of the host vehicle is an arc.
  • control device 100a calculates the speed and the steering angle for each predetermined time and stores them as automatic operation control data so that the vehicle moves from the parking start position to the parking end position along the target route. After the automatic driving is started, the control device 100a automatically drives the vehicle by feedforward control using the automatic driving control data. In addition, after driving
  • step S211 the control device 100a determines whether or not it is predicted to collide with an obstacle in step S209 of FIG. When it is predicted that the control device 100a collides with the obstacle in step S209, the control device 100a proceeds to the process of step S212. When the control device 100a is not predicted to collide with the obstacle in step S209, the control device 100a proceeds to the process of step S215.
  • step S212 the control device 100a determines the moving direction of the host vehicle at the predicted collision position.
  • the control device 100a determines that the moving direction of the host vehicle at the predicted collision position is forward, and when the predicted collision position is on the reverse path, The moving direction of the host vehicle is determined to be backward.
  • the control device 100a determines that the moving direction of the host vehicle at the predicted collision position is straight ahead, and the predicted collision position is represented by a clothoid curve or an arc. If the vehicle is located on the route, the moving direction of the host vehicle at the predicted collision position is determined as turning.
  • step S213 the control device 100a calculates a margin distance DIST based on the moving direction of the host vehicle determined in step S212.
  • the control device 100a sets the target stop position at a position before the expected collision position by a margin distance DIST.
  • step S214 the control device 100a calculates a target speed between the deceleration start position and the target stop position shown in FIG. For example, the control device 100a decelerates at a constant deceleration between the deceleration start position and the target stop position, and between the deceleration start position and the target stop position so that the target speed becomes zero at the target stop position. Calculate the target speed.
  • step S215 the control device 100a starts traveling of the host vehicle based on the target rudder angle and the target speed. That is, the control device 100a sends a steering command according to the target rudder angle to the steering device 102, and sends a braking / driving command according to the target speed to the drive device 103 and the braking device 104.
  • step S216 the control device 100a determines whether or not it is predicted to collide with an obstacle in step S209 of FIG. If the control device 100a is predicted to collide with the obstacle in step S209, the control device 100a proceeds to the process of step S217, and if not predicted to collide with the obstacle in step S209, the control device 100a proceeds to the processing of step S219.
  • step S217 the control device 100a determines whether or not the position of the host vehicle is the deceleration start position. When the position of the host vehicle is the deceleration start position, the control device 100a proceeds to the process of step S218. When the position of the host vehicle is not the deceleration start position, the control apparatus 100a proceeds to the process of step S219.
  • step S2128 when it is determined in step S209 that the vehicle collides with the obstacle, the control device 100a causes the alarm control unit 6 to generate an alarm generation command to alert the driver about deceleration to avoid the collision. .
  • the alarm control unit 6 outputs the alarm generation command to the sound generator 105 and the display device 106.
  • step S219 the control device 100a determines whether or not the host vehicle has reached the target stop position. When the host vehicle has not reached the target stop position, the control device 100a proceeds to the process of step S216. When the host vehicle has reached the target stop position, that is, when the host vehicle has stopped at the target stop position, the control device 100a ends the process.
  • the automatic parking control device performs steering control and speed control so that the own vehicle moves along the target route toward the recognized parking space, and when an obstacle approaching the own vehicle is detected, Calculate the collision position where the host vehicle collides with the obstacle, and on the target route set before the collision position by the margin distance based on the margin distance and the collision position set according to the driving behavior of the host vehicle.
  • the stop position is calculated, and speed control is performed so that the host vehicle stops at the calculated stop position. Therefore, a collision with an obstacle is predicted during the automatic parking control, and the driver does not feel uncomfortable when stopping the own vehicle.
  • the collision position is a position where the predicted travel path of the obstacle intersects with the target path, and is a position when the host vehicle and the obstacle reach the collision position almost simultaneously. Therefore, since an obstacle that may collide before the parking operation starts can be detected in advance, it is not necessary to detect an obstacle approaching the host vehicle during the automatic parking operation.
  • the apparatus can be configured at a lower cost than an obstacle detection device such as a radar. it can.
  • the target route includes a forward route in which the host vehicle moves forward from the current position to the return position, and a reverse route in which the vehicle moves backward from the return position to the parking space, and the driving behavior is whether the vehicle is moving forward or reverse.
  • the margin distance on the reverse path was set larger than the margin distance on the forward path. Therefore, the vehicle can be stopped at the stop position before stopping at the obstacle without a sense of incompatibility when driving and parking by the driver himself.
  • the target route includes a forward route in which the host vehicle moves forward from the current position to the return position, and a reverse route in which the vehicle travels straight from the return position to the parking space and turns straight, and the driving behavior is straight or turning. It is.
  • the margin distance on the turning path was set larger than the margin distance on the straight path. Therefore, the vehicle can be stopped at the stop position before stopping at the obstacle without a sense of incompatibility when driving and parking by the driver himself.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a parking assistance apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the control device 100b shown in FIG. 11 is not connected to the driving device 103 and the braking device 104, and does not control the speed of the host vehicle, but only the steering angle. That is, in the second embodiment, the speed of the host vehicle 301 is controlled by the driver operating the accelerator and the brake. Further, the control device 100b includes a host vehicle movement direction determination unit 1001, a vehicle control unit 1002, and an alarm control unit 1003 instead of the host vehicle movement direction determination unit 4, the vehicle control unit 5, and the alarm control unit 6. Prepare. In the configuration of FIG. 11, parts having the same functions as those shown in FIG.
  • the vehicle movement direction determination unit 1001 moves the vehicle in the collision direction with the obstacle (whether the vehicle is moving forward, reverse, or straight). Whether the vehicle is turning) and outputs a determination result to the alarm control unit 1003. Since the control device 100b according to the second embodiment does not control the speed of the host vehicle, the vehicle control unit 1002 does not calculate the margin distance. Therefore, the own vehicle movement direction determination unit 1001 is different from the own vehicle movement direction determination unit 4 according to the first embodiment in that the determination result is not transmitted to the vehicle control unit 1002.
  • the vehicle control unit 1002 calculates a target steering angle along the route generated by the parking route generation unit 2, and outputs a target steering torque for realizing the target steering angle to the steering device 102.
  • the alarm control unit 1003 calculates the margin distance DIST using the equation (1) based on the moving direction of the host vehicle, similarly to the vehicle control unit 5 in the first embodiment.
  • the alarm control unit 1003 sets the alarm position before the margin distance DIST from the predicted collision position calculated by the collision prediction unit 3.
  • the alarm control unit 1003 issues an alarm generation command to the sound generator 105 and the display device 106 when the host vehicle reaches the alarm position. Output.
  • control device 100b The processing performed by the control device 100b is the same as the processing performed by the control device 100a of the first embodiment up to step S209 in FIG.
  • step S208 of FIG. 9 “automatic driving is started. After the driving is started, the steering wheel, the accelerator, and the brake are operated. It is preferable to give a voice message such as “Automatic parking assistance processing will end”.
  • a message “automatic steering is started when the accelerator pedal is depressed” is notified by voice. As this message, it is preferable to further notify a message such as “Automatic parking assistance processing ends when the steering wheel is operated after the start of traveling”.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of processing performed after the control device 100b executes the processing in step S209 in FIG. Steps shown in FIG. 12, that is, processes similar to those shown in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • step S1215 if the accelerator pedal is depressed, the control device 100b starts the semi-automatic parking operation, that is, the parking assist operation, and causes the vehicle to travel. That is, the control device 100b of the vehicle that the driver travels by operating the accelerator and the brake controls the steering device 102 according to the target steering angle.
  • step S210 of the first embodiment the control device 100a calculates the target rudder angle and the target speed based on the target path generated in step S205, that is, the forward path and the reverse path, but the second embodiment.
  • the control apparatus 100b calculates the position of the host vehicle every predetermined time, calculates a deviation from the target route, and based on the deviation, the target The steering angle is calculated so that the vehicle travels on the route. Then, the control device 100 b sends the calculated steering angle command to the steering device 102. By such control, the vehicle moves from the parking start position to the parking end position along the target route.
  • step S1217 the control device 100b determines whether or not the position of the host vehicle is the deceleration start position. As described above, in the second embodiment, since the vehicle position is detected in real time and the deviation from the target route is calculated, it is determined whether or not the calculated vehicle position has reached the deceleration start position. judge. Control device 100b advances the process to step S218 in FIG. 12 when the position of the host vehicle is the deceleration start position, and advances the process to step S1219 when the position of the host vehicle is not the deceleration start position.
  • the own vehicle position can be detected based on the amount of movement by the vehicle speed and the steering amount.
  • step S1219 the control device 100b determines whether or not the calculated vehicle position has reached the target stop position.
  • voice guidance such as “A target stop position has been reached” is given by voice.
  • the detection of the deceleration start position and the target stop position is performed by generating an overhead image based on the captured image acquired from the external environment recognition device 101 and reaching the target stop position based on the current position of the host vehicle in the overhead image. It may be determined whether or not it has been done.
  • the automatic parking control device performs steering control so that the host vehicle moves along the target route toward the recognized parking space, and when the host vehicle detects an obstacle approaching the host vehicle, Calculates the collision position that collides with an obstacle, and alerts you when it reaches a warning position that is ahead of the collision position on the target route by a margin distance set according to the driving behavior of your vehicle Was output. Therefore, a collision with an obstacle is predicted during automatic parking control, and an alarm can be output so as not to make the driver feel uncomfortable when stopping the host vehicle.
  • the collision position is a position where the predicted travel path of the obstacle intersects with the target path, and is a position when the host vehicle and the obstacle reach the collision position almost simultaneously. Therefore, since an obstacle that may collide before the parking operation starts can be detected in advance, it is not necessary to detect an obstacle approaching the host vehicle during the automatic parking operation.
  • the apparatus can be configured at a lower cost than an obstacle detection device such as a radar. it can.
  • the target route includes a forward route in which the host vehicle moves forward from the current position to the return position, and a reverse route in which the vehicle moves backward from the return position to the parking space, and the driving behavior is whether the vehicle is moving forward or reverse.
  • the margin distance on the reverse path was set larger than the margin distance on the forward path. Therefore, the vehicle can be stopped at the stop position before stopping at the obstacle without a sense of incompatibility when driving and parking by the driver himself.
  • the target route includes a forward route in which the host vehicle moves forward from the current position to the return position, and a reverse route in which the vehicle travels straight from the return position to the parking space and turns straight, and the driving behavior is straight or turning. It is.
  • the margin distance on the turning path was set larger than the margin distance on the straight path. Therefore, the vehicle can be stopped at the stop position before stopping at the obstacle without a sense of incompatibility when driving and parking by the driver himself.
  • the external environment recognition apparatus 101 is four in-vehicle cameras, but may be configured by using other things.
  • a radar that measures a distance to an object using a millimeter wave or a laser
  • a sonar that measures a distance to an object existing around the host vehicle using an ultrasonic wave, and the like may be used.
  • information regarding the distance to the measured object and its direction may be output to the control device 100a using a dedicated line or the like.
  • the number is not limited only to four. Any number of one or more may be used as long as the entire periphery of the host vehicle can be imaged.
  • the own vehicle moving direction determination unit 4 detects information related to the forward, backward, straight, and turning of the own vehicle as the moving direction of the own vehicle. However, when the own vehicle moving direction determination unit 4 detects a turn as the moving direction of the own vehicle, the right turn and the left turn may be detected separately.
  • the vehicle control unit 5 may change the value of TURNGAIN based on whether the host vehicle is turning right or left at the predicted collision position. For example, when the host vehicle is turning right when the host vehicle is a right steering wheel, it is difficult for the driver to visually recognize the vicinity of the left side surface of the host vehicle. Therefore, the vehicle control unit 5 may set the value of TURNGAIN when turning left to be larger than the value of TURNGAIN when turning right. On the other hand, when the host vehicle is turning left when the host vehicle is a left steering wheel, the vehicle control unit 5 sets the value of TURNGAIN when turning right to be larger than the value of TURNGAIN when turning left. That's fine.
  • the automatic parking control device can stop the host vehicle so that the driver does not feel uncomfortable using the same process even when the host vehicle is parked under other conditions.
  • the vehicle is guided in an environment where a parking route can be set. can do.
  • the host vehicle can be stopped so as not to make the driver feel uncomfortable by changing the margin distance according to the traveling direction of the host vehicle. .
  • the surrounding environment recognition unit 1 recognizes the parked vehicle 302 and the pylon 305 as a rectangle, recognizes the parking frame line 303 and the car stop 304 as line segments, and points the pedestrian 306. It was recognized as 316.
  • the recognition method of each object by the surrounding environment recognition part 1 is not limited to these methods.
  • a parked vehicle may be recognized by an arbitrary shape such as a polygon or an ellipse other than a rectangle, and a pedestrian may be recognized by a circle instead of a point.
  • the vehicle control unit 5 outputs the target steering torque for realizing the target steering angle to the steering device 102, and the target engine torque and the target for realizing the target speed.
  • the brake pressure is output to the driving device 103 and the braking device 104.
  • the vehicle control unit 5 may output the target rudder angle as it is to the steering device 102 and output the target speed as it is to the driving device 103 or the braking device 104.
  • the target rudder angle may be output to the steering device 102 as it is.
  • the vehicle control unit 5 sets TURNGAIN to 1 when the host vehicle is traveling straight, and sets TURNGAIN to 1.2 when the host vehicle is turning. Decided to set.
  • the method for setting TURNGAIN is not limited to this method. For example, when the steering angle of the host vehicle is less than 5 degrees, TURNGAIN is set to 1, and when the steering angle of the host vehicle is not less than 5 degrees and less than 20 degrees, TURNGAIN is linearly increased from 1 to 1.2. When the steering angle of the host vehicle is 20 degrees or more, TURNGAIN may be set to 1.2.
  • the alarm control unit 1003 of the second embodiment also sets TURNGAIN to 1 when the steering angle of the host vehicle is less than 5 degrees, and TURNGAIN when the steering angle of the host vehicle is not less than 5 degrees and less than 20 degrees. May be linearly increased from 1 to 1.2, and TURNGAIN may be set to 1.2 when the steering angle of the host vehicle is 20 degrees or more.
  • the margin distance DIST is calculated as the product of STDDIST, BACKGAIN, and TURNGAIN, but may be calculated as the sum of STDDIST, BACKGAIN, and TURNGAIN.
  • the alarm control unit 1003 sets an alarm position before the marginal distance DIST from the predicted collision position calculated by the collision prediction unit 3, and the host vehicle reaches the alarm position. It was decided to output an alarm generation command when However, the timing at which the alarm control unit 1003 outputs the alarm generation command may be designated by a method other than the margin distance DIST. For example, the predicted collision time when the host vehicle reaches the predicted collision position may be calculated, and an alarm generation command may be output a predetermined time before the predicted collision time.
  • the collision prediction unit 3 calculates the predicted collision position
  • the estimated route is calculated on the assumption that the obstacle travels straight in a certain direction.
  • the obstacle does not always go straight in a certain direction.
  • a pedestrian may change the direction of travel to avoid the host vehicle, and is not likely to continue moving in the same direction at a constant speed. Therefore, a range in which the pedestrian moves may be predicted to predict a collision with the own vehicle.
  • the collision prediction unit 3 may determine whether or not the own vehicle collides with an obstacle in real time even after the process of step S209. When the collision prediction unit 3 predicts that the host vehicle collides with an obstacle, the control device 100a may return to the process of step S210 by an interruption process.
  • the margin distance DIST is changed based on the current moving direction of the host vehicle. May be. What is necessary is just to determine the moving direction of the present own vehicle using information, such as a gear position acquired from the own vehicle, a steering angle, and a yaw rate. For example, when the gear position of the host vehicle is “R (Reverse)”, it may be determined that the host vehicle is moving backward. Further, for example, if the gear position of the host vehicle is not “P (Parking)”, “N (Neutral)”, or “R (Reverse)”, it is determined that the host vehicle is moving forward. Also good.
  • the control device 100b does not control the speed of the host vehicle and controls only the steering angle. However, the control device 100b does not control the steering angle. May be. For example, so that the host vehicle travels along the target route.
  • the present invention can also be applied to a parking assistance device that provides voice guidance of the traveling direction, the vehicle speed, the steering direction, and the steering amount. In this case, when it is determined that an obstacle approaching the host vehicle traveling on the target route may collide with the host vehicle after a predetermined time, it is set according to whether the vehicle is moving forward, moving backward, traveling straight, or turning. An alarm is issued at a position before the predicted collision position by the extra margin. Or you may make it apply a brake automatically and avoid a collision.

Abstract

　自動駐車制御装置は、認識された駐車スペースに向かって自車両が目標経路に沿って移動するように操舵制御と速度制御を行い、自車両に接近する障害物を検知したときは、自車両が障害物と衝突する衝突位置を演算し、自車両の運転挙動に応じて設定される余裕距離と衝突位置とに基づいて、余裕距離だけ衝突位置の手前に設定される目標経路上での停止位置を演算し、演算された停止位置で自車両が停止するように速度制御を行う。

Description

自動駐車制御装置および駐車支援装置
　本発明は、目標の駐車位置まで車両を誘導する自動駐車制御装置と、目標の駐車位置までの運転を支援する駐車支援装置とに関する。
　目標駐車位置までの経路を設定し、その経路に沿った移動が行えるように自動操舵または操舵指示を行い、車速が上限車速以下となるように制御する技術がある（特許文献１及び２参照）。
日本国特開２０１３－８２３７６号公報 日本国特開２０１１－７９３７２号公報
　車両を駐車する際、周囲には駐車車両、壁、歩行者などの障害物が存在し得る。目標の駐車位置まで自動的に自車両を制御する自動駐車制御の際には、自車両が障害物に衝突すると予測される場合には、安全のために自車両と障害物との間に距離を空けて停車することが求められる。
　運転者から自車両の後方を見た場合、死角が多いため、運転者は、自車両を前進させて駐車するときよりも後進させて駐車するときの方がより慎重になる。このような運転者の心理に関わらず、自車両が障害物に衝突すると予測される場合に自車両を停止させる自車両と障害物との間の距離を前進時と後進時とで同一に設定してしまうと、運転者が違和感を覚える。なお、自車両が旋回しているときなど、自車両の動きを予測しにくい状態や自車両の周囲環境を視認しにくい状態であれば、後進させて駐車しているとき以外の状態であっても同様の違和感が生じてしまう。本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、自動駐車制御中に障害物への衝突が予測され、自車両を停止させる際に、運転者に違和感を覚えさせないことを目的とする。
　本発明の第１の態様によると、自動駐車制御装置は、認識された駐車スペースに向かって自車両が目標経路に沿って移動するように操舵制御と速度制御を行い、自車両に接近する障害物を検知したときは、自車両が障害物と衝突する衝突位置を演算し、自車両の運転挙動に応じて設定される余裕距離と衝突位置とに基づいて、余裕距離だけ衝突位置の手前に設定される目標経路上での停止位置を演算し、演算された停止位置で自車両が停止するように速度制御を行う。
　本発明の第２の態様によると、駐車支援装置は、認識された駐車スペースに向かって自車両を目標経路に沿って移動するように操舵制御を行い、自車両に接近する障害物を検知したときは、自車両が障害物と衝突する衝突位置を演算し、目標経路上の衝突位置よりも手前の位置であって、自車両の運転挙動に応じて設定される余裕距離だけ手前の警報位置に到達したときに警報を出力する。
　本発明によれば、駐車運転に際して障害物への衝突が予測されたとき、自車両の運転状況に応じて設定された余裕距離だけ手前の位置で自車両を停止させたり、衝突警報を行うようにしたので、運転者に違和感を覚えさせない。
図１は、本発明の第１の実施の形態による自動駐車制御装置の概略構成図である。 図２は、周辺環境認識の説明に供される図である。 図３は、駐車経路生成の説明に供される図である。 図４は、衝突予測の説明に供される図である。 図５は、目標速度演算の説明に供される図である。 図６は、前進時における制御の説明に供される図である。 図７は、後進時における制御の説明に供される図である。 図８は、旋回時における制御の説明に供される図である。 図９は、本発明の第１の実施の形態による自動駐車制御装置の動作説明に供されるフローチャートである。 図１０は、車両制御信号生成処理の説明に供されるフローチャートである。 図１１は、本発明の第２の実施の形態による駐車支援装置の概略構成図である。 図１２は、本発明の第２の実施の形態による駐車支援装置の動作説明に供されるフローチャートである。
（第１の実施の形態）
　図１は、本発明の第１の実施の形態による自動駐車制御装置の概略構成図である。図１に例示される制御装置１００ａは、自車両を制御するコンピュータであって、不図示の記憶媒体に記憶されたプログラムを実行することにより、周辺環境認識部１、駐車経路生成部２、衝突予測部３、自車移動方向判定部４、車両制御部５、警報制御部６として機能する。
　制御装置１００ａは、自車両の操舵装置１０２、駆動装置１０３、および制動装置１０４と、自車両に設けられた外環境認識装置１０１、音発生装置１０５、表示装置１０６、および自動駐車ボタン１０７とに接続されている。また、制御装置１００ａは、自車両のＣＡＮ（不図示）などに接続されており、自車両の車速、舵角、ヨーレート、ギア位置などの車両情報が入力される。
　外環境認識装置１０１は、自車両の周囲環境に関する情報を取得するものであって、たとえば、自車両の前方、後方、右側方、左側方の周囲環境をそれぞれ撮影する４個の車載カメラである。車載カメラにより得られた画像は、アナログデータのまま、もしくはＡ／Ｄ変換して、専用線などを用いて制御装置１００ａに出力される。
　操舵装置１０２は、外部からの駆動指令により電動や油圧のアクチュエータなどで舵角を制御することの可能な電動パワーステアリング、油圧パワーステアリング等で構成される。
　駆動装置１０３は、外部からの駆動指令により電動のスロットルなどでエンジントルクを制御することの可能なエンジンシステムや、モータなどで外部からの駆動指令により駆動力を制御することが可能な電動パワートレインシステム等で構成される。
　制動装置１０４は、外部からの駆動指令により電動や油圧のアクチュエータなどで制動力を制御することの可能な電動ブレーキや油圧ブレーキ等で構成される。
　音発生装置１０５は、スピーカー等で構成され、運転者に対する警報等の出力に用いられる。
　表示装置１０６は、ナビゲーション装置等のディスプレイ、メーターパネル、警告灯等で構成される。表示装置１０６には、制御装置１００ａの操作画面のほか、自車両が障害物に衝突する危険があることなどを運転者に視覚的に伝える警告画面が表示される。
　自動駐車ボタン１０７は、運転者が操作可能な位置に設けられた操作部材であって、運転者の操作に応じて制御装置１００ａの動作を開始させる開始信号を制御装置１００ａへ出力する。
　周辺環境認識部１は、外環境認識装置１０１から入力された自車両の周囲を撮像した画像データを用いて、自車両周辺の静止立体物、移動体、駐車枠線等の路面ペイント、標識等の物体の形状や位置を検出する。静止立体物とは、たとえば、駐車車両、壁、ポール、パイロン、縁石、車止めなどである。また、移動体とは、たとえば、歩行者、自転車、バイク、車両などである。以降、静止立体物と移動体の二つをまとめて障害物と呼ぶ。物体の形状や位置は、パターンマッチング手法やその他の公知技術を用いて検出される。物体の位置は、たとえば、自車両の前方を撮影する車載カメラの位置に原点を有する座標系を用いて表現される。
　また、周辺環境認識部１は、検出した物体の形状や位置に関する情報に基づいて、自車両を駐車させることができる空間、駐車可能スペースを検出する。たとえば、平行な駐車枠線に挟まれた空間を駐車可能スペースとして検出する。
　駐車経路生成部２は、自車両と障害物との位置関係から自車両を駐車する目標駐車位置を駐車可能スペース内に設定し、現在の自車位置から目標駐車位置に駐車するための目標経路を生成する。
　衝突予測部３は、駐車経路生成部２が生成した経路に沿って自車両が走行したときに障害物と衝突するか否かを判断する。衝突予測部３は、周辺環境認識部１の認識結果に基づいて、移動体の移動経路を推測し、自車両の経路と移動体の予測経路との交点で自車両が移動体と衝突するか否かを判定する。
　自車移動方向判定部４は、駐車経路生成部２で生成した駐車経路に基づいて、障害物と衝突するときの自車両の移動方向を判定する。自車移動方向判定部４が判定する自車両の移動方向には、自車両が前進中か後進中かという判定の結果と、自車両が直進中か旋回中かという判定の結果とを含む。すなわち、自車移動方向判定部４は、自車両の進行方向が（前進，直進）、（後進，直進）、（前進，旋回）、（後進，旋回）のいずれの組み合わせであるかを少なくとも判定する。
　車両制御部５は、駐車経路生成部２で生成した駐車経路に沿って自車両を制御する。車両制御部５は、駐車経路に基づいて目標舵角と目標速度を演算する。そして、車両制御部５は、その目標舵角を実現するための目標操舵トルクを操舵装置１０２へ出力する。また、車両制御部５は、目標速度を実現するための目標エンジントルクや目標ブレーキ圧を駆動装置１０３や制動装置１０４へ出力する。また、車両制御部５は、衝突予測部３で自車両と障害物との衝突が予測された場合、自車が障害物に衝突しないように目標舵角と目標速度を演算して、その目標舵角や目標速度に基づいた制御パラメータを操舵装置１０２、駆動装置１０３、および制動装置１０４へ出力する。
　警報制御部６は、衝突予測部３で自車両と障害物との衝突が予測される場合に、後述するタイミングで運転者に注意を促すための警報発生指令を音発生装置１０５や表示装置１０６などに出力する。音発生装置１０５は、警報発生指令に基づいて、所定の警報を音声出力する。表示装置１０６は、警報発生指令に基づいて、所定の警告画面を表示する。
　以下、自車両を駐車場の駐車枠内に後ろ向きに駐車する場合の制御装置１００ａの動作について説明する。駐車場に進入した自車両の運転者が自動駐車ボタン１０７を操作すると、周辺環境認識部１が動作を開始して、駐車可能スペースの検出を開始する。
　周辺環境認識部１には、毎フレームごとに外環境認識装置１０１から自車両の周囲を撮像した画像データが入力される。周辺環境認識部１は、外環境認識装置１０１、たとえば、自車両の四方の周囲環境をそれぞれ撮影する４個の車載カメラから入力された画像データを用いて、公知の手法により、自車両の周囲環境に関する俯瞰画像を生成する。周辺環境認識部１は、その俯瞰画像から駐車可能スペースを検出する。
　図２（ａ）は、周辺環境認識部１が生成した自車両の周囲環境に関する俯瞰画像の一例である。図２（ａ）に例示する俯瞰画像３００では、自車両３０１の右側に駐車枠線３０３で区切られ、車止め３０４が設けられた３台分の並列駐車用の駐車スペースが存在している。３台分の駐車スペースのうち左側と右側の駐車スペースにはそれぞれ駐車車両３０２が存在する。中央の駐車スペースには、駐車車両が存在せず、自車両３０１を駐車することができる。自車両３０１の左側には５個のパイロン３０５が存在しており、自車両３０１の前方左側には自車両３０１に近づく歩行者３０６が存在している。
　周辺環境認識部１は、俯瞰画像３００に対して公知のパターンマッチング手法等を用いて、駐車車両３０２と、駐車枠線３０３と、車止め３０４と、パイロン３０５と、歩行者３０６とを検出して、それらの位置に関する情報を取得する。たとえば、周辺環境認識部１は、駐車車両３０２、パイロン３０５をそれぞれ矩形３１２、矩形３１５として認識し、それらの角の座標を取得する。また、周辺環境認識部１は、駐車枠線３０３、車止め３０４をそれぞれ線分３１３、線分３１４として認識し、その両端の座標を取得する。さらに周辺環境認識部１は、歩行者３０６を点３１６として認識し、その座標を取得する。
　また、周辺環境認識部１は、複数フレーム分の俯瞰画像から歩行者３０６の移動方向を検出して、その移動方向を表すベクトル３１８を取得する。周辺環境認識部１には、自車両３０１の形状に関する情報が予め設定されている。たとえば、周辺環境認識部１には、自車両３０１を表す矩形３１０の角の座標が予め設定されている。なお、以降の説明では、自車両３０１を表す矩形３１０のことを自車両３１０と略記し、駐車車両３０２を表す矩形３１２のことを駐車車両３１２と略記することがある。
　周辺環境認識部１は、たとえば、俯瞰画像に基づいて、駐車枠線３０３で挟まれており、かつ車止め３０４が検出されており、かつ自車両３０１よりも大きな領域を駐車可能スペース３１７として検出する。駐車車両３１２が存在する駐車スペースは、駐車車両３１２により車止め３１４が隠れるため駐車可能スペースとして検出されない。図２（ｂ）では、駐車可能スペース３１７は、矩形の領域として検出される。周辺環境認識部１は、その領域の角の位置情報を算出する。
　制御装置１００ａは、駐車可能スペース３１７が検出されると、運転者に対して自動駐車制御に切り替え可能であることを報知する。たとえば、制御装置１００ａは、「自動駐車可能です。停止してください。」というメッセージを音発生装置１０５や表示装置１０６から出力する。この報知を受けて運転者が自車両３０１を停止させると、制御装置１００ａは、駐車経路生成部２の処理を開始する。駐車経路生成部２は、周辺環境認識部１が検出した駐車可能スペース３１７の中に目標駐車位置を設定して、自車両３０１が停止した位置から目標駐車位置までの目標経路を演算する。以降、駐車運転開始に際して自車両３０１が停止した位置を誘導開始位置と呼ぶ。
　図３は、自車両３０１が図２（ａ）に示す位置に停止した場合に駐車経路生成部２が設定した目標駐車位置４１１と、その目標駐車位置４１１までの目標経路を示す図である。駐車経路生成部２は、目標駐車位置４１１を図２（ｂ）に示した駐車可能スペース３１７の内側に設定する。
　また、駐車経路生成部２は、自車両３１０を目標駐車位置４１１に後ろ向きに駐車するため、切り返し位置４１０を設定する。駐車経路生成部２は、自車両３１０の誘導開始位置から切り返し位置４１０まで自車両３１０を前進させる前進経路４００と、切り返し位置４１０から目標駐車位置４１１まで自車両３１０を後進させる後進経路４０１とを目標経路として設定する。
　図３に示す前進経路４００は、自車両３１０を左側に幅寄せするための旋回区間と、旋回を開始する旋回開始位置４２１まで誘導開始位置から直進する直進区間とを有する。駐車経路生成部２は、直進区間の経路を直線で表し、旋回区間の経路をクロソイド曲線と円弧とを組み合わせて近似する。クロソイド曲線は、自車両３１０の速度を一定にし、自車両３１０の舵角を一定の角速度で変化させたときに自車両が描く軌跡を表す。円弧は、自車両３１０の速度を一定にし、自車両３１０の舵角を所定値（自車両が直進する舵角を除く）に固定して運転したときに自車両が描く軌跡を表す。
　図３に示す後進経路４０１は、切り返し位置４１０から目標駐車位置４１１までクロソイド曲線と円弧とを組み合わせた曲線で表される。後進経路４０１の終点は、自車両３１０の後輪が車止め３１４に接触する位置に設定される。
　制御装置１００ａは、前進経路４００と後進経路４０１とを演算すると、所定時間後に「自動駐車開始ボタンを押してください。」というメッセージを音発生装置１０５や表示装置１０６から出力する。運転者が自動駐車ボタン１０７を操作すると、制御装置１００ａは、衝突予測部３の処理を開始する。衝突予測部３は、自車両が前進経路４００および後進経路４０１に沿って移動したときに障害物と衝突するか否かを判定する。衝突予測部３は、周辺環境認識部１が検出した移動体の移動方向、たとえば歩行者３０６の移動方向に基づいて、歩行者３０６が通過すると推測される推測経路を演算する。
　図４は、衝突予測部３が生成した歩行者３０６の推測経路４３１の一例を示す。推測経路４３１は、歩行者３０６がベクトル３１８の示す方向にそのまま直進すると仮定した場合の推測経路である。
　衝突予測部３は、自車両３０１が障害物に衝突するおそれがある位置として、前進経路４００と推測経路４３１との交点４３２を算出する。衝突予測部３は、自車両３０１の目標経路と歩行者３０６の推測経路の交点４３２に自車両と歩行者がそれぞれ到達するまでの時間を算出し、両者がそれぞれ交点４３２に到達したときの位置関係から自車両３０１と歩行者３０６とが衝突するか否かを判定する。衝突予測部３は、後進経路４０１についても同様に推測経路４３１との交点を算出して、自車両３０１と歩行者３０６とがその交点に到達するまでの時間を算出し、自車両３０１と歩行者３０６とが衝突するか否かを判定する。衝突予測部３は、自車両３０１が障害物に衝突すると判定した交点の位置を予想衝突位置として車両制御部５に出力する。
　車両制御部５は、自車両３０１が障害物と衝突しないことを衝突予測部３が判定した場合、すなわち予想衝突位置が出力されていない場合、駐車経路生成部２が生成した前進経路４００と後進経路４０１とに沿って自車両３０１を誘導する。車両制御部５は、自車両３０１が前進経路４００および後進経路４０１に沿って移動するように目標速度と目標舵角とを決定して、その目標舵角を操舵装置１０２へ出力し、目標速度を駆動装置１０３および制動装置１０４に出力する。
　図５（ａ）は、前進経路上で自車両３０１が障害物と衝突しないことを衝突予測部３が判定した場合に実施される車両制御部５による目標速度制御の一例を示す図である。図５（ａ）の横軸は、前進経路４００に沿った位置を表し、縦軸はその位置での目標速度を表す。横軸の左端は誘導開始位置である。車両制御部５は、切り返し位置４１０の手前の減速開始位置から徐々に目標速度を低下させ、自車両３０１を切り返し位置４１０で停止させる。
　車両制御部５は、前進経路上で自車両３０１が障害物と衝突することを衝突予測部３が判定した場合、前進経路４００上の衝突位置から余裕距離ＤＩＳＴだけ手前で自車両３０１を停止させて障害物との衝突を回避する。
　図５（ｂ）は、自車両３０１が障害物と衝突すると衝突予測部３が判定した場合に実施される車両制御部５による目標速度制御の一例を示す図である。図５（ｂ）の横軸は、前進経路４００に沿った位置を表し、縦軸はその位置での目標速度を表す。図５（ｂ）の横軸の左端は誘導開始位置である。図５（ｂ）では、障害物との予想衝突位置から余裕距離ＤＩＳＴだけ手前の目標停止位置で自車両３０１が停止するように自車両３０１の目標速度を低下させる。
　たとえば、図６（ａ）のように自車両３０１が前進経路４００に沿って前方に直進している場合、すなわち自車両の移動方向が（前進，直進）の場合に、交点４３２で衝突することが予想される場合、図６（ｂ）に示すように交点４３２から余裕距離ＤＩＳＴだけ手前の前進経路４００上の位置で自車両が停止するように自車両３０１の目標速度を低下させる。
　余裕距離ＤＩＳＴは、予想衝突位置における自車両３０１の進行方向に基づいて変化させて、運転者が慎重に運転する状況ほど大きく設定される。すなわち、運転者が慎重に運転する状況ほど予想衝突位置よりも手前で停止する。
　たとえば、図７（ａ）に示すように、自車両３０１が後進しているとき、運転者は、自車両３０１の後方側を歩く歩行者８０２が死角に存在するおそれがあるため、自車両３０１を慎重に運転する傾向にある。図７（ｂ）に示すように、予想衝突位置において自車両３０１が後進している場合には、前進している場合よりも余裕距離ＤＩＳＴを大きい値に設定して、自車両３０１と障害物との間の距離を大きくすることで、運転者に違和感を覚えさせることなく自車両３０１を停止させることができる。また、歩行者８０２から離れた位置で自車両３０１が停止するため、歩行者８０２の安全性も向上する。
　また、たとえば、図８（ａ）に示すように、自車両３０１が旋回しているとき、運転者は、自車両３０１の動きを予測することが難しいため、自車両３０１を慎重に運転する傾向にある。そこで、図８（ｂ）に示すように、予想衝突位置において自車両３０１が旋回している場合には、直進している場合よりも余裕距離ＤＩＳＴを大きい値に設定して、自車両３０１と障害物との間の距離を大きくすることで、運転者に違和感を覚えさせることなく自車両３０１を停止させることができる。また、歩行者９０２から離れた位置で自車両３０１が停止するため、歩行者９０２の安全性も向上する。
　余裕距離ＤＩＳＴは、たとえば、以下の式（１）を用いて算出される。ＳＴＤＤＩＳＴは、所定値であって、たとえば３ｍである。ＢＡＣＫＧＡＩＮは、自車両が後進している場合に、余裕距離ＤＩＳＴを大きな値に調整するためのゲインである。ＴＵＲＮＧＡＩＮは、自車両が旋回している場合に、余裕距離ＤＩＳＴを大きな値に調整するためのゲインである。
ＤＩＳＴ＝ＳＴＤＤＩＳＴ×ＢＡＣＫＧＡＩＮ×ＴＵＲＮＧＡＩＮ　（１）
　ＢＡＣＫＧＡＩＮは、たとえば、予想衝突位置において自車両が前進している場合は１に設定され、予想衝突位置において自車両が後進している場合は１．２に設定される。ＴＵＲＮＧＡＩＮは、たとえば、予想衝突位置において自車両が直進している場合は１に設定され、予想衝突位置において自車両が旋回している場合は１．２に設定される。
　余裕距離ＤＩＳＴは、予想衝突位置における自車両の進行方向が（前進，直進）の場合に一番小さい値となり、たとえば３ｍに設定される。余裕距離ＤＩＳＴは、予想衝突位置における自車両の進行方向が（前進，旋回）または（後進、直進）の場合に、小数点以下切り上げて４ｍに設定される。余裕距離ＤＩＳＴは、予想衝突位置における自車両の進行方向が（後進，旋回）の場合に、小数点以下切り上げて５ｍに設定される。
　車両制御部５は、目標停止位置に自車両３０１を停止させた後に、衝突予測部３が障害物との衝突するおそれがないと判定すると、駐車経路生成部２が生成した目標経路に沿って自車両を制御する。
　図９および図１０は、制御装置１００ａの処理手順の一例を示すフローチャートである。
　ステップＳ２００では、制御装置１００ａは、自動駐車ボタン１０７が操作されたか否かを判定する。制御装置１００ａは、自動駐車ボタン１０７が操作されるまでステップＳ２００の処理を繰り返し、自動駐車ボタン１０７が操作された場合、ステップＳ２０１の処理に進む。
　図９のステップ２０１では、制御装置１００ａは、外環境認識装置１０１から画像データの取り込みを開始する。以降、毎フレームごとに外環境認識装置１０１から画像データを取り込む。
　ステップ２０２では、制御装置１００ａは、ステップ２０１で取り込んだ画像データを周辺環境認識部１に入力し、駐車可能スペースを検出する。以降、制御装置１００ａは、外環境認識装置１０１から画像データを取り込むごとに周辺環境認識部１に入力し、自車両周辺の静止立体物、移動体、駐車枠線等の路面ペイント、標識等の物体の形状や位置を検出する。
　ステップＳ２０３では、制御装置１００ａは、ステップＳ２０２において駐車可能スペースが検出されたか否かを判定する。制御装置１００ａは、駐車可能スペースが検出された場合、ステップＳ２０４の処理に進み、駐車スペースが検出されていない場合、ステップＳ２０２の処理に戻る。
　ステップＳ２０４では、制御装置１００ａは、自車両の停止を促すメッセージ、たとえば、「自動駐車可能です。停止してください。」というメッセージを音発生装置１０５や表示装置１０６から出力する。
　ステップＳ２０５では、制御装置１００ａは、自車両が停止したか否かを判定する。すなわち、制御装置１００ａは、自車両が誘導開始位置で停止したか否かを判定する。制御装置１００ａは、自車両が停止した場合、ステップＳ２０６の処理に進み、自車両が停止していない場合、ステップＳ２０２の処理に進む。
　ステップＳ２０６では、制御装置１００ａは、ステップＳ２０２で検出した駐車可能スペースを駐車経路生成部２に入力するとともに、自車両が停止した位置を誘導開始位置と認識する。そして、駐車可能スペースに目標駐車位置を設定して、自車両が停止している位置、すなわち誘導開始位置から目標駐車位置に到達するまでの目標経路、すなわち上述した前進経路と後進経路を生成する。
　ステップＳ２０７では、制御装置１００ａは、自動駐車開始ボタンの操作を促すメッセージ、たとえば、「自動駐車開始ボタンを押してください。」というメッセージを音発生装置１０５や表示装置１０６から出力する。
　ステップＳ２０８では、制御装置１００ａは、自動駐車ボタン１０７が操作されたか否かを判定する。制御装置１００ａは、自動駐車ボタン１０７が操作されるまでステップＳ２０８の処理を繰り返し、自動駐車ボタン１０７が操作された場合、ステップＳ２０９の処理に進む。
　なお、自動駐車ボタン１０７が操作された場合、「自動走行が開始されます。走行開始後、ハンドル、アクセル、ブレーキの操作が行われると、自動駐車支援処理は終了します」のようなメッセージを音声で案内することが好ましい。
　ステップＳ２０９では、制御装置１００ａは、ステップＳ２０６にて生成した前進経路と後進経路に沿って自車両が移動する場合に、自車両が障害物に衝突するか否かを判定する。制御装置１００ａは、自車両が障害物に衝突するか否かを判定した後、図１０に示すステップＳ２１０の処理に進む。
　図１０のステップ２１０では、制御装置１００ａは、ステップＳ２０５で生成した目標経路、すなわち前進経路と後進経路に基づき目標舵角と目標速度を演算する。前述したとおり、前進経路と後進経路は、直線とクロソイド曲線と円弧とを組み合わせて構成されている。制御装置１００ａは、直線の軌跡については、自車両が直進方向に目標速度で走行するように目標舵角と目標速度とを設定する。制御装置１００ａは、クロソイド曲線の軌跡については、自車両の走行軌跡がクロソイド曲線となるように、目標舵角を所定の角速度で変化させると共に、目標速度を所定の速度に設定する。制御装置１００ａは、円弧の軌跡については、自車両の走行軌跡が円弧となるように、目標舵角を所定の舵角に設定し、目標速度を所定の速度に設定する。
　たとえば、制御装置１００ａは、目標経路に沿って車両が駐車開始位置から駐車終了位置まで移動するように、所定時間ごとの速度と舵角を演算して自動運転制御データとして記憶しておく。自動運転開始後、制御装置１００ａは、自動運転制御データを用いてフィードフォーワード制御で車両を自動運転する。なお、駐車開始位置から走行を開始した後、自車位置を算出して目標経路との誤差を修正するのが好ましい。
　ステップＳ２１１では、制御装置１００ａは、図９のステップＳ２０９で障害物に衝突すると予測されたか否かを判定する。制御装置１００ａは、ステップＳ２０９で障害物に衝突すると予測されている場合は、ステップＳ２１２の処理に進み、ステップＳ２０９で障害物に衝突すると予測されていない場合は、ステップＳ２１５の処理に進む。
　ステップＳ２１２では、制御装置１００ａは、予想衝突位置での自車両の移動方向を判断する。制御装置１００ａは、予想衝突位置が前進経路上に位置する場合、予想衝突位置での自車両の移動方向を前進と判断し、予想衝突位置が後進経路上に位置する場合、予想衝突位置での自車両の移動方向を後進と判断する。また、制御装置１００ａは、予想衝突位置が直線で表された経路上に位置する場合は、予想衝突位置での自車両の移動方向を直進と判断し、予想衝突位置がクロソイド曲線または円弧で表された経路上に位置する場合は、予想衝突位置での自車両の移動方向を旋回と判断する。
　ステップＳ２１３では、制御装置１００ａは、ステップＳ２１２で判断された自車両の移動方向に基づいて、余裕距離ＤＩＳＴを演算する。制御装置１００ａは、予想衝突位置から余裕距離ＤＩＳＴだけ手前の位置に目標停止位置を設定する。
　ステップＳ２１４では、制御装置１００ａは、図５（ｂ）に示す減速開始位置と目標停止位置との間の目標速度を演算する。たとえば、制御装置１００ａは、減速開始位置と目標停止位置との間で等減速度で減速して、目標停止位置で目標速度がゼロとなるように、減速開始位置と目標停止位置との間の目標速度を演算する。
　ステップＳ２１５では、制御装置１００ａは、目標舵角と目標速度に基づいて、自車両の走行を開始させる。すなわち、制御装置１００ａは、目標舵角に応じた操舵指令を操舵装置１０２に送出すると共に、目標速度に応じた制駆動指令を駆動装置１０３および制動装置１０４に送出する。
　ステップＳ２１６では、制御装置１００ａは、図９のステップＳ２０９で障害物に衝突すると予測されたか否かを判定する。制御装置１００ａは、ステップＳ２０９で障害物に衝突すると予測されている場合は、ステップＳ２１７の処理に進み、ステップＳ２０９で障害物に衝突すると予測されていない場合は、ステップＳ２１９の処理に進む。
　ステップＳ２１７では、制御装置１００ａは、自車両の位置が減速開始位置か否かを判定する。制御装置１００ａは、自車両の位置が減速開始位置である場合は、ステップＳ２１８の処理に進み、自車両の位置が減速開始位置でない場合は、ステップＳ２１９の処理に進む。
　ステップＳ２１８では、制御装置１００ａは、ステップＳ２０９で障害物に衝突すると判定されている場合、衝突回避のために減速することについて運転者に注意を促すため警報発生指令を警報制御部６に生成させる。警報制御部６は、その警報発生指令を音発生装置１０５や表示装置１０６に出力する。
　ステップＳ２１９では、制御装置１００ａは、自車両が目標停止位置に到達したか否かを判定する。制御装置１００ａは、自車両が目標停止位置に到達していない場合、ステップＳ２１６の処理に進む。制御装置１００ａは、自車両が目標停止位置に到達している場合、すなわち自車両が目標停止位置で停止している場合は、処理を終了する。
　以上で説明した第１の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）自動駐車制御装置は、認識された駐車スペースに向かって自車両が目標経路に沿って移動するように操舵制御と速度制御を行い、自車両に接近する障害物を検知したときは、自車両が障害物と衝突する衝突位置を演算し、自車両の運転挙動に応じて設定される余裕距離と衝突位置とに基づいて、余裕距離だけ衝突位置の手前に設定される目標経路上での停止位置を演算し、演算された停止位置で自車両が停止するように速度制御を行うものである。したがって、自動駐車制御中に障害物への衝突が予測され、自車両を停止させる際に、運転者に違和感を覚えさせない。
（２）制御装置１００ａは、衝突位置は障害物の予想進行経路と目標経路とが交差する位置であり、さらに、自車両と障害物が略同時にその衝突位置に到達する際の位置である。したがって、駐車運転開始前に衝突する可能性のある障害物をあらかじめ検出できるので、自動駐車運転中に自車両に接近する障害物を検出する必要がない。
（３）駐車スペースと障害物は、自車両周囲をカメラで撮像して取得した画像に基づいて検知するようにしたので、レーダなどによる障害物検知装置に比べて装置を安価に構成することができる。
（４）目標経路は、自車両を現在位置から切り返し位置まで前進する前進経路と、切り返し位置から駐車スペースまで後進する後進経路とを含み、運転挙動は前進中が後進中かである。後進経路上での余裕距離は、前進経路上での余裕距離よりも大きく設定した。したがって、運転者自ら運転して駐車する際と違和感なく障害物に停止する手前の停止位置で車両を停止できる。
（５）目標経路は、自車両を現在位置から切り返し位置まで前進する前進経路と、切り返し位置から駐車スペースまで後進しつつ直進と旋回を行う後進経路とを含み、運転挙動は直進中か旋回中かである。旋回経路上での余裕距離は、直進経路上での余裕距離よりも大きく設定した。したがって、運転者自ら運転して駐車する際と違和感なく障害物に停止する手前の停止位置で車両を停止できる。
（第２の実施の形態）
　図１１は、本発明の第２の実施の形態による駐車支援装置の概略構成図である。図１１に示す制御装置１００ｂは、駆動装置１０３および制動装置１０４に接続されておらず、自車両の速度を制御せず、舵角のみを制御する。すなわち、第２の実施の形態では、自車両３０１の速度は、運転者がアクセルやブレーキを操作して制御する。また、制御装置１００ｂは、自車移動方向判定部４と、車両制御部５と、警報制御部６の代わりに自車移動方向判定部１００１と、車両制御部１００２と、警報制御部１００３とを備える。なお、図１１の構成のうち図１に示された構成と同一の機能を有する部分については同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
　自車移動方向判定部１００１は、第１の実施の形態の自車移動方向判定部４と同様に、障害物と衝突するときの自車の移動方向（前進中か後進中か、直進中か旋回中か）を判定し、警報制御部１００３に判定結果を出力する。第２の実施の形態による制御装置１００ｂは、自車両の速度制御を行わないため、車両制御部１００２が余裕距離を算出しない。そのため、自車移動方向判定部１００１は、その判定結果を車両制御部１００２に送信しない点が第１の実施の形態の自車移動方向判定部４と異なっている。
　車両制御部１００２は、駐車経路生成部２で生成した経路に沿って目標舵角を演算して、その目標舵角を実現するための目標操舵トルクを操舵装置１０２に出力する。
　警報制御部１００３は、第１の実施の形態における車両制御部５と同様に、自車両の移動方向に基づいて、式（１）を用いて余裕距離ＤＩＳＴを算出する。警報制御部１００３は、衝突予測部３が算出した予想衝突位置から余裕距離ＤＩＳＴだけ手前に警報位置を設定する。警報制御部１００３は、衝突予測部３で自車両と障害物との衝突が予測された場合、自車両が警報位置に到達したときに音発生装置１０５や表示装置１０６に向けて警報発生指令を出力する。
　制御装置１００ｂが行う処理は、図９のステップＳ２０９までは第１の実施の形態の制御装置１００ａが行う処理と同様である。
　ただし、第１の実施形態では、図９のステップＳ２０８において、自動駐車ボタン１０７が操作された場合、「自動走行が開始されます。走行開始後、ハンドル、アクセル、ブレーキの操作が行われると、自動駐車支援処理は終了します」のようなメッセージを音声で案内することが好ましいとした。しかし、第２の実施形態は、操舵のみ自動運転であるので、「アクセルペダルが踏み込まれると自動操舵が開始されます」のメッセージを音声で報知する。このメッセージとして、さらに、「走行開始後、ハンドルの操作が行われると、自動駐車支援処理は終了します」のようなメッセージを報知することが好ましい。
　図１２は、制御装置１００ｂが図９のステップＳ２０９の処理を実行した後に行う処理の一例を示すフローチャートである。図１２に示すステップ、すなわち、各処理のうち、図１０に示した処理と同様の処理については、同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
　ステップＳ１２１５では、アクセルペダルが踏み込まれていれば、制御装置１００ｂは、半自動駐車運転、すなわち駐車支援運転を開始して自車両を走行させる。すなわち、運転者がアクセルとブレーキとを操作して走行する車両の制御装置１００ｂは、目標舵角に応じて操舵装置１０２を制御する。
　より具体的に説明すると次のとおりである。第１の実施形態のステップＳ２１０では、制御装置１００ａは、ステップＳ２０５で生成した目標経路、すなわち前進経路と後進経路に基づき目標舵角と目標速度を演算するようにしたが、第２の実施形態の半自動駐車運転装置では、ステップ１２１５で走行が開始されると、たとえば、制御装置１００ｂは、所定時間ごとに自車位置を算出して目標経路との偏差を算出し、その偏差に基づいて目標経路上を自車両が走行するように舵角を計算する。そして、制御装置１００ｂは、計算された舵角の指令を操舵装置１０２に送出する。このような制御により、車両が目標経路に沿って駐車開始位置から駐車終了位置まで移動する。
　ステップＳ１２１７では、制御装置１００ｂは、自車両の位置が減速開始位置であるか否かを判定する。上述したように、第２の実施形態では、リアルタイムで自車位置を検出して目標経路との偏差を計算しているので、計算された自車位置が減速開始位置に到達したか否かを判定する。制御装置１００ｂは、自車両の位置が減速開始位置である場合、処理を図１２のステップＳ２１８に進め、自車両の位置が減速開始位置でない場合、処理をステップＳ１２１９に進める。自車位置は、車速による移動きりと操舵量に基づいて検出できる。
　ステップＳ１２１９では、制御装置１００ｂは、計算された自車位置が目標停止位置に到達したか否かを判定する。目標停止位置に到達したら音声にて、「目標停止位置に到達しました」のような音声案内を行う。
　なお、減速開始位置および目標停止位置の検出は、外環境認識装置１０１から取得した撮像画像に基づいて俯瞰画像を生成し、その俯瞰画像における自車両の現在位置に基づいて、目標停止位置に到達したか否かを判定するようにしてもよい。
　以上で説明した第２の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）自動駐車制御装置は、認識された駐車スペースに向かって自車両を目標経路に沿って移動するように操舵制御を行い、自車両に接近する障害物を検知したときは、自車両が障害物と衝突する衝突位置を演算し、目標経路上の衝突位置よりも手前の位置であって、自車両の運転挙動に応じて設定される余裕距離だけ手前の警報位置に到達したときに警報を出力するようにした。したがって、自動駐車制御中に障害物への衝突が予測され、自車両を停止させる際に、運転者に違和感を覚えさせないように警報を出力することができる。
（２）制御装置１００ｂは、衝突位置は障害物の予想進行経路と目標経路とが交差する位置であり、さらに、自車両と障害物が略同時にその衝突位置に到達する際の位置である。したがって、駐車運転開始前に衝突する可能性のある障害物をあらかじめ検出できるので、自動駐車運転中に自車両に接近する障害物を検出する必要がない。
（３）駐車スペースと障害物は、自車両周囲をカメラで撮像して取得した画像に基づいて検知するようにしたので、レーダなどによる障害物検知装置に比べて装置を安価に構成することができる。
（４）目標経路は、自車両を現在位置から切り返し位置まで前進する前進経路と、切り返し位置から駐車スペースまで後進する後進経路とを含み、運転挙動は前進中が後進中かである。後進経路上での余裕距離は、前進経路上での余裕距離よりも大きく設定した。したがって、運転者自ら運転して駐車する際と違和感なく障害物に停止する手前の停止位置で車両を停止できる。
（５）目標経路は、自車両を現在位置から切り返し位置まで前進する前進経路と、切り返し位置から駐車スペースまで後進しつつ直進と旋回を行う後進経路とを含み、運転挙動は直進中か旋回中かである。旋回経路上での余裕距離は、直進経路上での余裕距離よりも大きく設定した。したがって、運転者自ら運転して駐車する際と違和感なく障害物に停止する手前の停止位置で車両を停止できる。
　以上で説明した実施形態は、以下のように変形して実施できる。
（変形例１）上記の実施の形態では、外環境認識装置１０１は、４個の車載カメラとしたが、他の物を用いて構成してもよい。たとえば、ミリ波やレーザーを用いて物体との距離を計測するレーダ、超音波を用いて自車両の周囲に存在する物体との距離を計測するソナーなどでもよい。外環境認識装置１０１としてレーダやソナーを用いる場合、計測された物体との距離とその方角に関する情報を専用線などを用いて制御装置１００ａに出力することにすればよい。また、外環境認識装置１０１として車載カメラを用いる場合であっても、その個数は４個だけに限定されない。自車両の全周囲を撮像可能であれば１個以上のいかなる個数であってもよい。
（変形例２）上記の実施の形態では、自車移動方向判定部４は、自車両の移動方向として、自車両の前進、後進、直進、旋回に関する情報を検出することにした。しかし、自車移動方向判定部４が自車両の移動方向として旋回を検出する場合は、右旋回と左旋回とを区別して検出することにしてもよい。車両制御部５は、自車両が予想衝突位置において右旋回しているか左旋回しているかに基づいて、ＴＵＲＮＧＡＩＮの値を変更することにしてもよい。たとえば、自車両が右ハンドルの場合に自車両が左旋回するとき、運転者は、自車両の左側面周辺を視認することが困難である。そのため、車両制御部５は、左旋回時のＴＵＲＮＧＡＩＮの値を右旋回時のＴＵＲＮＧＡＩＮの値よりも大きく設定することにすればよい。一方、自車両が左ハンドルの場合に自車両が右旋回するときは、車両制御部５は、右旋回時のＴＵＲＮＧＡＩＮの値を左旋回時のＴＵＲＮＧＡＩＮの値よりも大きく設定することにすればよい。
（変形例３）上記の実施の形態では、駐車場に進入した自車両を後ろ向きに駐車する場合を例に本発明に係る自動駐車制御装置の動作を説明した。しかし、本発明に係る自動駐車制御装置は、自車両を他の条件で駐車する場合であっても、同様の処理を用いて運転者に違和感を覚えさせないように自車両を停止させることができる。たとえば、縦列駐車を行う場合、自車両を前向きに駐車する場合、自車両を自宅の車庫に駐車する場合などであっても、駐車経路を設定することができる環境であれば、自車両を誘導することができる。また、自車両を他の条件で駐車する場合であっても、自車両の進行方向に応じて余裕距離を変更することにより、運転者に違和感を覚えさせないように自車両を停止させることができる。
（変形例４）上記の実施の形態では、周辺環境認識部１は、駐車車両３０２およびパイロン３０５を矩形として認識し、駐車枠線３０３および車止め３０４を線分として認識し、歩行者３０６を点３１６として認識した。しかし、周辺環境認識部１による各物体の認識方法は、これらの方法に限定しない。たとえば、駐車車両を矩形以外の多角形や楕円などの任意形状で認識してもよいし、歩行者を点ではなく円で認識することにしてもよい。
（変形例５）第１の実施の形態では、車両制御部５は、目標舵角を実現するための目標操舵トルクを操舵装置１０２へ出力し、目標速度を実現するための目標エンジントルクや目標ブレーキ圧を駆動装置１０３や制動装置１０４へ出力することにした。しかし、車両制御部５は、目標舵角をそのまま操舵装置１０２へ出力し、目標速度をそのまま駆動装置１０３や制動装置１０４へ出力することにしてもよい。第２の実施の形態の車両制御部１００２についても同様に、目標舵角をそのまま操舵装置１０２へ出力することにしてもよい。
（変形例６）第１の実施の形態では、車両制御部５は、自車両が直進している場合にＴＵＲＮＧＡＩＮを１に設定し、自車両が旋回している場合はＴＵＲＮＧＡＩＮを１．２に設定することにした。しかし、ＴＵＲＮＧＡＩＮの設定方法は、この方法だけに限定されない。たとえば、自車両の舵角が５度未満の場合はＴＵＲＮＧＡＩＮを１に設定し、自車両の舵角が５度以上２０度未満の場合はＴＵＲＮＧＡＩＮを１～１．２に線形的に増加させ、自車両の舵角が２０度以上の場合はＴＵＲＮＧＡＩＮを１．２に設定することにしてもよい。第２の実施の形態の警報制御部１００３も同様に、自車両の舵角が５度未満の場合はＴＵＲＮＧＡＩＮを１に設定し、自車両の舵角が５度以上２０度未満の場合はＴＵＲＮＧＡＩＮを１～１．２に線形的に増加させ、自車両の舵角が２０度以上の場合はＴＵＲＮＧＡＩＮを１．２に設定することにしてもよい。
　また、上記の実施の形態では、余裕距離ＤＩＳＴは、ＳＴＤＤＩＳＴとＢＡＣＫＧＡＩＮとＴＵＲＮＧＡＩＮの積として算出することとしたが、ＳＴＤＤＩＳＴとＢＡＣＫＧＡＩＮとＴＵＲＮＧＡＩＮの和として算出することにしてもよい。
（変形例７）第２の実施の形態では、警報制御部１００３は、衝突予測部３が算出した予想衝突位置から余裕距離ＤＩＳＴだけ手前に警報位置を設定して、自車両が警報位置に到達したときに警報発生指令を出力することにした。しかし、警報制御部１００３が警報発生指令を出力するタイミングは、余裕距離ＤＩＳＴ以外の方法で指定することにしてもよい。たとえば、自車両が予想衝突位置に到達する予想衝突時刻を算出して、その予想衝突時刻から所定時間前に警報発生指令を出力することにしてもよい。
（変形例８）上記の実施の形態では、衝突予測部３が予想衝突位置を算出する際、障害物が一定方向に直進するものと仮定して推測経路を演算した。しかし、障害物は、必ずしも一定方向に直進するとは限らない。たとえば、歩行者は、自車両を避けるために進行方向を変える可能性があり、一定速度で同じ方向に移動し続ける可能性は高くない。そこで、歩行者の移動する範囲を予測して、自車両との衝突を予測することにしてもよい。
　また、歩行者などの障害物は、ステップＳ２１５における自動駐車運転を開始した後に現れるおそれがある。衝突予測部３は、ステップＳ２０９の処理後もリアルタイムに自車両が障害物に衝突するか否かを判定することにしてもよい。自車両が障害物に衝突すると衝突予測部３が予測した場合は、制御装置１００ａは、割り込み処理により、ステップＳ２１０の処理に戻ることにしてもよい。
　また、衝突予測部３がリアルタイムに障害物との衝突予測、予想衝突位置の算出、目標停止位置の算出を行う場合、余裕距離ＤＩＳＴは、現在の自車両の移動方向に基づいて変化させることにしてもよい。現在の自車両の移動方向は、自車両から取得したギア位置や舵角、ヨーレート等の情報を用いて判定すればよい。たとえば、自車両のギア位置が「Ｒ（Ｒｅｖｅｒｓｅ）」の場合は、自車両が後進していると判定することにしてもよい。また、たとえば、自車両のギア位置が「Ｐ（Ｐａｒｋｉｎｇ）」、「Ｎ（Ｎｅｕｔｒａｌ）」、「Ｒ（Ｒｅｖｅｒｓｅ）」のいずれでも無い場合は、自車両が前進していると判定することにしてもよい。
（変形例９）第２の実施の形態では、制御装置１００ｂは、自車両の速度を制御せず、舵角のみを制御することにしたが、舵角についても制御装置１００ｂで制御しないことにしてもよい。たとえば、自車両が目標経路に沿って進行するように。進行方向と、車速と、操舵方向と、操舵量とを音声案内するような駐車支援装置に本発明を適用することもできる。この場合、目標経路上を進行する自車両に接近する障害物が所定時間後に自車両に衝突する可能性があると判定したとき、前進中、後進中、直進中、旋回中に応じて設定された余裕距離だけ衝突予想位置の手前の位置で警報を報知する。あるいは、自動的に制動をかけて衝突を回避するようにしてもよい。
（変形例１０）上記の実施の形態では、自車両が障害物に衝突することを衝突予測部３が予測し、かつ自車両の位置が減速開始位置であるときに警報発生指令を警報制御部６に生成させることにした。しかし、警報発生指令を警報制御部６に生成させるタイミングは、自車両の位置が減速開始位置であるときだけに限定しない。たとえば、制御装置１００ａおよび制御装置１００ｂは、自車両の位置が減速開始位置に到達する直前に警報発生指令を警報制御部６に生成させることにしてもよい。
　以上で説明した実施の形態や変形例はあくまで例示に過ぎず、発明の特徴が損なわれない限り本発明はこれらの内容に限定されない。また、以上で説明した実施の形態や変形例は発明の特徴が損なわれない限り組み合わせて実行してもよい。
　次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
　日本国特許出願２０１３年第２２０２４８号（２０１３年１０月２３日出願）
１　周辺環境認識部
２　駐車経路生成部
３　衝突予測部
４，１００１　自車移動方向判定部
５，１００２　車両制御部
６，１００３　警報制御部
１００ａ，１００ｂ　制御装置
４００　前進経路
４０１　後進経路
４１０　切り返し位置
４１１　目標駐車位置
４３１　推測経路
４３２　交点
ＤＩＳＴ　余裕距離

Claims (10)

  1. 　認識された駐車スペースに向かって自車両が目標経路に沿って移動するように操舵制御と速度制御を行い、
    　前記自車両に接近する障害物を検知したときは、前記自車両が前記障害物と衝突する衝突位置を演算し、
    　前記自車両の運転挙動に応じて設定される余裕距離と前記衝突位置とに基づいて、前記余裕距離だけ前記衝突位置の手前に設定される前記目標経路上での停止位置を演算し、
    　前記演算された停止位置で自車両が停止するように速度制御を行う自動駐車制御装置。
  2. 　請求項１に記載の自動駐車制御装置において、
    　前記衝突位置は前記障害物の予想進行経路と前記目標経路とが交差する位置であり、さらに、前記自車両と前記障害物が略同時にその衝突位置に到達する際の位置である自動駐車制御装置。
  3. 　請求項１に記載の自動駐車制御装置において、
    　前記駐車スペースと前記障害物は、自車両周囲を撮像して取得した画像に基づいて検知する自動駐車制御装置。
  4. 　請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動駐車制御装置において、
    　前記目標経路は、前記自車両を現在位置から切り返し位置まで前進する前進経路と、前記切り返し位置から前記駐車スペースまで後進する後進経路とを含み、
    　前記運転挙動は前進中と後進中を含み、
    　前記後進経路上の前記停止位置と前記衝突位置との間の前記余裕距離は、前記前進経路上の前記停止位置と前記衝突位置との間の前記余裕距離よりも大きい自動駐車制御装置。
  5. 　請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動駐車制御装置において、
    　前記目標経路は、前記自車両を現在位置から切り返し位置まで前進する前進経路と、前記切り返し位置から前記駐車スペースまで後進しつつ直進と旋回を行う後進経路とを含み、
    　前記運転挙動は直進中と旋回中を含み、
    　前記衝突位置が旋回経路上にあるときの余裕距離は、前記衝突位置が直進経路上にあるときの余裕距離よりも大きく設定される自動駐車制御装置。
  6. 　認識された駐車スペースに向かって自車両を目標経路に沿って移動するように操舵制御を行い、
    　前記自車両に接近する障害物を検知したときは、前記自車両が前記障害物と衝突する衝突位置を演算し、
    　前記目標経路上の前記衝突位置よりも手前の位置であって、前記自車両の運転挙動に応じて設定される余裕距離だけ手前の警報位置に到達したときに警報を出力する駐車支援装置。
  7. 　請求項６に記載の駐車支援装置において、
    　前記衝突位置は前記障害物の予想進行経路と前記目標経路とが交差する位置であり、さらに、前記自車両と前記障害物が略同時にその衝突位置に到達する際の位置である駐車支援装置。
  8. 　請求項６に記載の駐車支援装置において、
    　前記駐車スペースと前記障害物は、自車両周囲を撮像して取得した画像に基づいて検知する駐車支援装置。
  9. 　請求項６乃至８のいずれか１項に記載の駐車支援装置において、
    　前記目標経路は、前記自車両を現在位置から切り返し位置まで前進する前進経路と、前記切り返し位置から前記駐車スペースまで後進する後進経路とを含み、
    　前記運転挙動は前進中と後進中を含み、
    　前記後進経路上の前記停止位置と前記衝突位置との間の前記余裕距離は、前記前進経路上の前記停止位置と前記衝突位置との間の前記余裕距離よりも大きい駐車支援装置。
  10. 　請求項６乃至８のいずれか１項に記載の駐車支援装置において、
    　前記目標経路は、前記自車両を現在位置から切り返し位置まで前進する前進経路と、前記切り返し位置から前記駐車スペースまで後進しつつ直進と旋回を行う後進経路とを含み、
    　前記運転挙動は直進中と旋回中を含み、
    　前記衝突位置が旋回経路上にあるときの余裕距離は、前記衝突位置が直進経路上にあるときの余裕距離よりも大きく設定される駐車支援装置。
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