JP2012153324A

JP2012153324A - 軌道算出装置

Info

Publication number: JP2012153324A
Application number: JP2011016280A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Saito; 聡齋藤
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2012-08-16

Abstract

【課題】障害物を考慮した軌道を少ない計算量で安価に算出する。
【解決手段】車両１の軌道計画部８の障害物認識手段が認識する各障害物の位置を参照して、指定された開始位置における車両旋回半径の円弧と目標位置における車両旋回半径の円弧とを両円弧に接する直線で繋いだ軌道上に障害物を検出すれば、軌道計画部８の抽出手段が、検出した障害物と周辺の各障害物との各障害物間のうちの車両１が通過可能な長さの障害物間を抽出し、軌道計画部８の設定手段により、抽出手段が抽出した各障害物間の対向する障害物それぞれに衝突を回避する障害物回避円を設定する。両障害物回避円が重ならなければ、軌道計画部８の軌道計算手段により、両障害物回避円のいずれか一方と障害物間の距離線との交点を中継点として、開始位置から中継点を経由して目標位置に到達する軌道を計算する。
【選択図】図１

Description

この発明は、駐車支援や自動駐車等の際の車両の軌道を算出する軌道算出装置に関し、詳しくは、障害物を考慮した軌道の算出に関する。

従来、車両の運転支援装置の一つとしての駐車支援装置や自動駐車装置は、計算された軌道にしたがって、例えば駐車場内のドライバが指定する開始位置（現在位置）から所定の駐車位置に車両を誘導したり自動運転したりする。そして、その軌道計算に際しては、１円軌道モデルより移動の自由度が高い２円軌道モデルの計算で軌道を算出することが提案されている（例えば、特許文献１（段落［０００２］−［０００３］、［００４５］−［００５０］、図２等）参照）。

なお、１円軌道モデルおよび２円軌道モデルは、いずれも、指定された開始位置（現在位置）から目標位置に到達する車両の軌道を、車両旋回半径（例えば最小回転半径）の円弧と接線の直線との組合せの軌道として算出するものであるが、１円軌道モデルは、例えば開始位置と目標位置の中間に描いた最小回転半径の１円弧と接線の直線との組合せで軌道を算出し、２円軌道モデルは、開始位置、目標位置それぞれの最小回転半径の２円弧と接線の直線との組合せでより滑らかな軌道を算出するものである。

特開２００８−２９６６３８号公報

特許文献１の駐車支援装置等の従来装置においては、２円軌道モデルであっても、開始位置の円弧と目標位置の円弧とを接線の直線で繋いだ軌道を算出するだけであるので、例えば開始位置と目標位置との間に存在する障害物（例えば、柱や壁、駐車車両など）を回避した軌道を算出することはできない。そのため、とくに算出した軌道上に複数の障害物が存在する場合には、ドライバは、それらの障害物を回避する迂回軌道を自ら考えて運転するしかない。

ところで、複数の障害物を回避する方法として、ロボットの分野では、いわゆる「ポテンシャル法」が提案されている。この方法は、目標位置（目的地）からは距離に応じた引力が生じ、各障害物からは距離に応じた反発力が生じるようなポテンシャル場を考え、このポテンシャル場の勾配の谷の部分に沿って軌道経路を作成する方法である。

そして、前記した車両の駐車支援装置等においても、「ポテンシャル法」を利用して軌道を計算し、複数の障害物を回避することが考えられるが、この場合、開始位置から目標位置に至る極めて多数の軌道を算出する必要があり、計算量が膨大になり、高い性能の演算装置等が必要になってコストアップを招く。

本発明は、障害物を考慮した軌道を少ない計算量で安価に算出することを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の軌道算出装置は、指定された開始位置から目標位置に到達する車両の軌道を、車両旋回半径の円弧と該円弧に接する直線との組合せの軌道として算出する軌道算出装置であって、前記開始位置および前記目標位置の周辺の各障害物の位置を認識する障害物認識手段と、前記開始位置における車両旋回半径の円弧と前記目標位置における車両旋回半径の円弧とを両円弧に接する直線で繋いだ軌道上に障害物を検出すれば、検出した障害物とその周辺の各障害物との障害物間のうちの車両が通過可能な長さの障害物間を抽出する抽出手段と、前記抽出手段が抽出した各障害物間の対向する障害物それぞれに対して衝突を回避する障害物回避円を設定する設定手段と、
前記両障害物回避円が重ならなければ、前記両障害物回避円のいずれか一方と前記障害物間の距離線との交点を中継点として、前記開始位置における車両旋回半径の円弧および、前記中継点を通る車両旋回半径の円弧、前記目標位置における車両旋回半径の円弧を、それぞれの円弧に接する直線で繋いだ軌道であって、前記開始位置から前記中継点を経由して前記目標位置に到達する軌道を計算する軌道計算手段とを備えたことを特徴としている（請求項１）。

また、本発明の軌道算出装置の前記軌道計算手段は、さらに、前記軌道計算手段が、前記両障害物回避円の一部が相互に重なれば、前記両障害物回避円の交点を結ぶ線分と前記障害物間の距離線との交点を中継点として、前記開始位置から前記中継点を経由して前記目標位置に到達する軌道を算出することを特徴としている（請求項２）。

請求項１に記載の本発明の軌道算出装置によれば、障害物認識手段が認識する各障害物の位置を参照して、指定された開始位置における車両旋回半径の円弧と目標位置における車両旋回半径の円弧とを両円弧に接する直線で繋いだ軌道上に障害物を検出すれば、障害物を迂回して回避した軌道を算出するため、抽出手段が、その障害物と周辺の各障害物との各障害物間のうちの車両が通過可能な長さの障害物間を抽出する。さらに、障害物に衝突しないように障害物間を通る軌道を算出するため、設定手段により、抽出手段が抽出した各障害物間の対向する障害物それぞれに衝突を回避する障害物回避円を設定する。

そして、抽出した障害物間において、両障害物回避円が重ならなければ、旋回操舵を極力少なくしつつ軌道を少しでも短くして燃費の向上を図るように、軌道計算手段により、両障害物回避円のいずれか一方、具体的には車両に近い側の障害物回避円と障害物間の距離線との交点を中継点とし、開始位置における車両旋回半径の円弧および、中継点を通る車両旋回半径の円弧、目標位置における車両旋回半径の円弧を、それぞれの円弧に接する直線で繋いだ軌道であって、開始位置から中継点を経由し、複数の障害物を回避して目標位置に到達する１つまたは複数の軌道を計算することができる。

この場合、車両が通過できない障害物間を予め除き、車両が通過可能な各障害物間に中継点を設定し、開始地点と目標位置との間の各中継点を通る軌道を算出すればよいので、「ポテンシャル法」の計算等に比して計算量が少なく、高い性能の演算装置等は不要で低コスト化を図ることができる。

また、請求項２に記載の本発明の軌道算出装置によれば、車両が通過可能な障害物の間隔であっても、対向する障害物それぞれに設定した障害物回避円の一部が相互に重なる狭い障害物間については、前記のように両障害物回避円のいずれか一方と障害物間の距離線との交点を中継点とすれば、障害物に接近し過ぎる可能性が生じるので、両障害物回避円の交点を結ぶ線分と障害物間の距離線の交点（すなわち、障害物間の中間点）を中継点として、障害物に接近し過ぎない軌道を算出することができる。

本発明の軌道算出装置の一実施形態のブロック図である。図１のデータ記憶部の認識マップの一例の説明図である。図１の軌道計画部の２円軌道モデルの計算により算出した軌道例の説明図である。図１の軌道計画部の障害物間の抽出例の説明図である。車両が通過可能な障害物間の抽出結果例の説明図である。障害物回避円の設定例の説明図である。（ａ）は両端の障害物回避円が重ならない障害物間の説明図であり、（ｂ）は両端の障害物回避円の一部が重なる障害物間の説明図である。（ａ）は開始位置、目標位置および各中継点を組合せた軌道の決定手順例の一部の説明図、（ｂ）は開始位置、目標位置および各中継点を組合せた軌道の決定手順例の一部の説明図である。決定された軌道の算出例の説明図である。図１の軌道計画部の動作説明用のフローチャートである。

本発明の一実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。

図１は車両１が備える本実施形態の軌道算出装置を示し、この軌道算出装置は、車両１を例えば駐車場の所定の駐車位置に所定の向きに駐車する場合の駐車支援または自動駐車の軌道を算出する。

そして、駐車場の柱や壁、消火栓、駐車車両等の各障害物の少なくとも位置の情報（この情報は、例えばＧＰＳ受信で得られる地図上の絶対位置の情報であってもよく、また、例えば駐車場の入り口等の適当な基準点からの相対的な距離や方角等の位置の情報であってもよい）が、障害物マップとして、何らかの手法でハードディスクや固体メモリ等で形成された書換え自在のデータ記憶部２に蓄積保持される。具体的には、例えば車両１が駐車場内を走行する毎に、レーダ部３の例えばレーザレーダや超音波レーダの探査データおよび、カメラ部４の例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサで形成された単眼カメラの撮影画像に基づき、障害物探知部５により、周知のセンサフュージョンの物体認識処理で各障害物を検出し、それらの位置情報がデータ記憶部２に更新自在に書き込まれて蓄積保持される。あるいは、各障害物の位置情報が外部装置から駐車場内に無線送信され、それらの位置情報が例えば車両１のカーナビゲーション装置等で受信されてデータ記憶部２に更新自在に書き込まれて蓄積保持される。

つぎに、例えば駐車場内の適当な地点で車両１の走行を停止してドライバが駐車支援または自動駐車のスイッチ（図示せず）を押すと、車両１が駐車支援または自動駐車のモードに設定される。このとき、データ記憶部２の障害物マップおよびカメラ部４の撮影画像等に基づき、車両１の例えば駐車支援または自動駐車の表示モードに設定されたカーナビゲーション装置等に、車両１の現在位置、駐車位置および、それらの周囲の各障害物の地図画面が表示される。

そして、例えば前記カーナビゲーション装置等のタッチパネル構成の前記地図画面が形成する操作部６をドライバが操作し、前記地図画面の軌道計算を開始する開始位置（例えば現在位置）と駐車位置にタッチしてそれらの位置を指定すると、その指定が目標位置決定部７に与えられる。

目標位置決定部７は、データ記憶部２の障害物マップを参照して指定された開始位置、目標位置を決定し、それらの位置情報を軌道計画部８に与える。

軌道計画部８は、障害物探知部５、目標位置決定部７および、後述する運転制御部９、移動量管理部１１、車両安定制御部１２、ＥＰＳ制御部１３と同様、マイクロコンピュータにより形成され、設定されたプログラムを実行することにより、本発明の障害物認識手段、抽出手段、設定手段および、軌道計算手段を形成する。

障害物認識手段は、目標位置決定部７からの位置情報および、データ記憶部２の障害物マップの各障害物の位置情報に基づき、開始位置および目標位置の周辺の各障害物の位置を認識し、開始位置、目標位置および、それらの周辺の各障害物を配置した認識マップを作成する。

図２は認識マップＭＰの一例を示し、図中のＳは指定された開始位置（現在位置）、Ｇは指定された目標位置（駐車位置）、α１〜α４は障害物である。開始位置Ｓ、目標位置Ｇの二等辺三角形のシンボルマークは、車両１の位置および向き（方向）を示し、頂点が車両１の前側、底辺が車両の後側を示す。そして、人間であれば、開始位置Ｓから障害物α１〜α４を回避して目標位置Ｇに至る図２の白抜き矢印線のような軌道（経路）を容易に思いつく。本実施形態においては、後述するように、そのような障害物回避軌道を、計算量を極力少なくして算出する。

抽出手段は、例えば周知の２円軌道モデルの計算により、前記認識マップＭＰ上に、開始位置Ｓにおける車両旋回半径（例えば、車両１の最小回転半径）の円弧と目標位置Ｇにおける車両旋回半径（例えば、車両１の最小回転半径）の円弧とを両円弧に接する直線で繋いだ軌道を描き、その軌道上にいずれかの障害物α１〜α４を検出すれば、検出した障害物（例えば、障害物α１）とその周辺の各障害物α２〜α４との障害物間のうちの車両１が通過可能な長さの障害物間を抽出する。なお、軌道上に障害物α１〜α４を検出しなければ、その軌道が障害物α１〜α４に衝突することなく開始位置Ｓから目標位置Ｇに到達する軌道であるので、その軌道を駐車支援または自動駐車の案内軌道に決定する。

図３は２円軌道モデルの計算により算出した軌道上に障害物α１を検出する場合の障害物検出の説明図であり、抽出手段は、２円軌道モデルの計算により、開始位置Ｓの左右に、互いに接する破線の２円Ｃ１、Ｃ２を描き、目標位置Ｇの左右にも互いに接する破線の２円Ｃ３、Ｃ４を描く。さらに、車両１の旋回方向等を考慮して２円Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４から選択した円Ｃ２、Ｃ３の一部によって形成される円弧ＡＲＣ２、ＡＲＣ３を、円Ｃ２、Ｃ３の接線の直線ＳＬ２３で繋いだ軌道Ｔ２３を算出する。そして、算出した軌道Ｔ２３が障害物α１を通ることから、軌道Ｔ２３上に存在する障害物α１を検出する。この場合、軌道Ｔ２３は案内軌道には決定されない。なお、開始位置Ｓの円弧ＡＲＣ２と目標位置Ｇの円弧ＡＲＣ３とを結ぶ軌道Ｔ２３の算出方法は、上記した２円軌道モデルの算出方法に限るものではない。

図４は前記軌道Ｔ２３上に障害物α１を検出した場合の障害物間の抽出例の説明図である。この場合、抽出手段は、検出した障害物α１とその周辺の各障害物α２〜α４それぞれとの最短距離の地点を検索し、それら最短距離の２地点を結ぶ障害物間の距離線Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４の長さが、車両１の横幅より長く設定された所定の基準長より短い障害物間を除き、所定の基準長以上の障害物間を抽出する。

図５は障害物間の抽出結果例を示し、ここでは、障害物間の距離線Ｌ１４が所定の基準長より短く、車両１が通過できないので、破線の丸枠で囲む前記距離線Ｌ１４（図５では消えている）の障害物間が後述の中継点の対象から外され、距離線Ｌ１２、Ｌ１３の障害物間が抽出される。

設定手段は、前記抽出手段が抽出した各障害物間の対向する障害物α１と障害物α２、障害物α１と障害物α３それぞれに対して、衝突を回避する障害物回避円Ｃｃを設定する。

図６は障害物回避円Ｃｃの設定例を示し、破線の各障害物回避円Ｃｃは、例えば車両１の最小回転半径であり、対向する障害物α１と障害物α２が最も接近する障害物間の距離線Ｌ１２の両端、障害物α１と障害物α３が最も接近する障害物間の距離線Ｌ１３の両端それぞれを中心点として描かれて設定される。なお、車両１の旋回操舵による燃費の劣化を軽減するには、できるだけ軌道が曲がらないようにして車両１の旋回操作を少なくすることが好ましいので、実際には各障害物回避円Ｃｃを障害物間の距離線Ｌ１２、Ｌ１３の両端それぞれより多少は障害物寄りの地点を中心点として描かれて設定される。

軌道計算手段は、抽出された距離線Ｌ１２、Ｌ１３の障害物間それぞれにおいて、対向する障害物α１と障害物α２、障害物α１と障害物α３それぞれの両障害物回避円Ｃｃが重ならなければ、両障害物回避円Ｃｃのいずれか一方と障害物間の距離線Ｌ１２、Ｌ１３との各交点を中継点Ｊとして、開始位置Ｓにおける車両旋回半径の円弧および、中継点Ｊでの旋回半径の円弧、目標位置Ｇにおける車両旋回半径の円弧を、それぞれの円弧に接する直線で繋いだ軌道であって、開始位置Ｓから少なくとも一つの中継点Ｊを経由して目標位置Ｇに到達する軌道を計算する。また、両障害物回避円Ｃｃの一部が相互に重なれば、両障害物回避円Ｃｃの交点を結ぶ線分と障害物間の距離線との交点を中継点Ｊとして、開始位置Ｓから中継点Ｊを経由して目標位置Ｇに到達する軌道を算出する。

図７（ａ）は両端の障害物回避円Ｃｃが重ならない障害物α１、α２間の部分を拡大して示し、同図（ｂ）は両端の障害物回避円Ｃｃの一部が重なる障害物α１、α３間の部分を拡大して示す。両障害物回避円Ｃｃが重ならない場合、旋回操舵を極力少なくしつつ軌道を少しでも短くして燃費の向上を図るため、図７（ａ）に示すように、開始位置Ｓの車両１に近い障害物α１側の障害物回避円Ｃｃと障害物間の距離線Ｌ１２との交点を中継点Ｊとし、図中の三角形で示す車両１が中継点Ｊを通る軌道を算出する。また、両障害物回避円Ｃｃの一部が重なる場合は、前記したように開始位置Ｓの車両１に近い障害物α１側の障害物回避円Ｃｃと障害物間の距離線Ｌ１２との交点を中継点Ｊとすると、車両１が障害物α１に接近し過ぎる可能性が生じるので、図７（ｂ）に示すように、両障害物回避円Ｃｃの交点Ｐ１、Ｐ２を結ぶ線分ＬＣと障害物間の距離線Ｌ１３の交点、すなわち、障害物α１、α３間の略中間点を中継点Ｊとし、車両１が障害物α１、α３に接近し過ぎない軌道を算出する。

図８（ａ）、（ｂ）は開始位置Ｓ、目標位置Ｇおよび、上記のようにして設定した各中継点Ｊを組合せた軌道の決定手順例を示し、まず、図８（ａ）に示すように、開始位置Ｓ、目標位置Ｇおよび各中継点Ｊをノードとしてそれらを各リンクＬＫで繋ぐ。つぎに、同図（ｂ）に示すように、障害物α１〜α４のいずれかを通るリンクＬＫ、ここでは、開始位置Ｓから障害物α１を通って前記距離線Ｌ１３の中継点Ｊに至るリンクＬＫを削除し、開始位置Ｓ、前記距離線Ｌ１２の中継点Ｊ、前記距離線Ｌ１３の中継点Ｊ、目標位置Ｇを残ったリンクＬＫで繋いだ軌道候補Ｌｘを求める。なお、中継点Ｊの個数が多い場合等には、軌道候補Ｌｘが複数個求められる。

図９は決定された軌道の算出例を示し、図８（ｂ）の軌道候補Ｌｘような各軌道候補Ｌｘ毎に、開始位置Ｓに車両進行方向の左右に互いに接するように描いた最小回転半径の破線の２円Ｃ１、Ｃ２のいずれか一方（具体的には、できるだけ滑らかに繋ぐように距離線Ｌ１２の中継点Ｊに近い紙面左側の円Ｃ１）の円弧ＡＲＣ１、距離線Ｌ１２の中継点Ｊで車両進行方向の左右に互いに接するように描いた最小回転半径の破線の２円Ｃｊのいずれか一方（具体的には、できるだけ滑らかに繋ぐように開始位置Ｓの車両１に近い紙面右側の円Ｃｊ）の円弧ＡＲＣｊ、距離線Ｌ１３の中継点Ｊで車両進行方向の左右に互いに接するように描いた例えば最小回転半径の破線の２円Ｃｊのいずれか一方（具体的には、できるだけ滑らかに繋ぐようにつぎの目標位置Ｇに近い紙面上側の円Ｃｊ側）の円弧ＡＲＣｊ、目標位置Ｇにおいて車両進行方向の左右に互いに接するように描いた例えば最小回転半径の破線の２円Ｃ３、ｃ４のいずれか一方（具体的には、できるだけ滑らかに繋ぐように直前の中継点Ｊに近い紙面左側の円Ｃ３）の円弧ＡＲＣ３をそれぞれの接線の直線ＳＬ１ｊ、ＳＬｊｊ、ＳＬｊ３で繋いだ軌道Ｌｙであって、開始位置Ｓから２中継点Ｊを経由し、複数の障害物α１〜α４を回避して目標位置Ｇに到達する軌道Ｌｙを案内軌道として算出する。なお、同様の手法で複数の軌道が算出できる場合には、各軌道を全て案内軌道として算出する。

図１０は軌道計画部８の上記各手段による軌道Ｌｙの算出手順例を示し、まず、例えば２円軌道モデルの通常の軌道計算により、開始位置Ｓと目標位置Ｇとを繋ぐ軌道を算出する（ステップＳ１）。このとき、軌道上に障害物α１〜α４のいずれもがなければ、この軌道を案内軌道に決定して処理を終了する（ステップＳ２のＮＯ）。一方、軌道上に障害物α１〜α４のいずかがあれば（ステップＳ２のＹＥＳ）、その障害物および周辺の障害物の障害物間の距離線Ｌ１２〜Ｌ１４を算出する（ステップＳ３）。

各障害物間の距離線Ｌ１２〜Ｌ１４のうちの車両１が通過できない障害物間の距離線（例えば、距離線Ｌ１４）を削除して車両１が通過できる障害物間を抽出する（ステップＳ４）。

つぎに、抽出した各障害物間の距離線Ｌ１２、Ｌ１３の両端それぞれから（対向する障害物に対して）障害物回避円Ｃｃを描く（ステップＳ５）。

両端の障害物回避円Ｃｃが重ならなければ（ステップＳ６のＮＯ）、両障害物回避円Ｃｃのいずれか一方と距離線Ｌ１３との交点を中継点Ｊに設定する（ステップＳ７）。なお、中継点Ｊの方位は障害物回避円Ｃｃの接線方向である。さらに、開始位置Ｓ、各中継点Ｊ、目標位置Ｇをノードとして各リンクＬＫで繋ぎ（ステップＳ８）、障害物α１〜α４のいずれかを通る（衝突する）リンクＬＫを削除する（ステップＳ９）。

そして、残ったリンクＬＫで繋がれた経路から軌道候補Ｌｘを算出し（ステップＳ１０）、軌道候補Ｌｘ毎に、リンクＬＫで繋がった開始位置から中継点Ｊを経由して目標位置Ｇに至る軌道Ｌｙを案内軌道として算出し（ステップＳ１１）、処理を終了する。

なお、ステップＳ５において、抽出した各障害物間の距離線Ｌ１２、Ｌ１３の両端それぞれから描いた障害物回避円Ｃｃの一部が重なれば（ステップＳ６のＹＥＳ）、両端の障害物回避円Ｃｃの交点Ｐ１、Ｐ２を結ぶ線分ＬＣと距離線Ｌ１２、Ｌ１３との交点を中継点Ｊとして（ステップＳ１２）、ステップＳ８以降の処理によってリンクＬＫで繋がった開始位置から中継点Ｊを経由して目標位置Ｇに至る軌道Ｌｙを案内軌道として算出する。なお、この場合の中継点Ｊの方位は線分ＬＣの傾きの方向である。

そして、軌道計画部８により、上記のように中継点Ｊを経由することで複数の障害物α１〜α４を回避して開始位置Ｓから目標位置Ｇに至る位置または複数の案内軌道が算出されると、これらの案内軌道は例えば前記カーナビゲーション装置等の前記地図画面に表示され、ドライバの選択操作でいずれかの軌道が駐車支援または自動駐車の軌道に設定される。なお、ドライバが選択する代わりに、例えば最も短く燃料消費の少ない案内軌道を自動的に選択するようにしてもよい。

さらに、ドライバが駐車支援または自動駐車のスタートをボタン操作等で指令すると、設定された案内軌道の情報が図１の運転制御部９に入力され、運転制御部９により、後述するように車両１の操舵等が制御される。

また、車両センサ部１０の車輪速センサの車輪速、舵角センサの舵角、ヨーレートセンサのヨーレートや、アクセルペダル、ブレーキペダルの踏み込み量等に基づいて、移動量管理部１１が車両１の開始位置からの移動の量、移動の方向を監視する。

そして、移動量管理部１１の監視に基づくの運転制御部９のフィードバック制御で、車両１が案内軌道に沿って車両１が開始位置Ｓから中継点Ｊを経由して目標位置Ｇに移動するように、車両安定性制御部（ＶＳＣ（ＶｅｈｉｃｌｅＳｔａｂｉｌｉｔｙＣｏｎｔｒｏｌ)のＥＣＵ等）１２による車両１の加速・制動が制御され、電動パワーステアリング制御部（ＥＰＳのＥＣＵ等）１３を介して車両１の操舵が制御される。

そして、上記の駐車支援または自動駐車の制御に基づき、車両１が、省エネルギーを考慮した案内軌道に沿って所定の駐車位置（目標位置Ｇ）に移動する。

以上説明したように、本実施形態の場合、複数の障害物α１〜α４を回避して、指定された開始位置Ｓから目標位置に到達する１つまたは複数の軌道を計算し、計算した軌道にに基づく駐車支援または自動駐車の制御により、車両１を開始位置Ｓから目標位置Ｇに移動することができる。

そして、車両１が通過できない障害物間を予め除き、車両１が通過可能な各障害物間に中継点Ｊを設定し、開始位置Ｓと目標位置Ｇとの間の各中継点Ｊを通る軌道を算出すればよいので、「ポテンシャル法」の計算等に比して計算量が少なく、高い性能の演算装置等は不要で低コスト化を図ることができる。しかも、操舵による旋回が少なく、移動距離も短い軌道が算出されるので、燃費が向上する利点もある。

また、対向する障害物α１、α３それぞれに設定した障害物回避円Ｃｃの一部が相互に重なる狭い障害物間については、両障害物回避円Ｃｃの交点を結ぶ線分ＬＣと障害物間の距離線Ｌ１３の交点（すなわち、障害物α１、α３間の略中間点）を中継点Ｊとして、障害物α１、α３に接近し過ぎない軌道を算出することができる。

そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能であり、例えば車両１の各部１〜１３の構成等はどのようであってもよく、軌道計画部８の計算の手順等が実施形態と異なっていてもよい。

つぎに、開始位置Ｓや目標位置Ｇが駐車場以外の場所に設定される場合にも、本発明を同様に適用することができるのは勿論である。その際、開始位置Ｓと目標位置Ｇとの間の中継点Ｊの個数や方位等は、障害物α１〜α４の個数や配置形状等によって異なる。

そして、本発明は種々の車両の軌道算出に適用することができる。

１車両
８軌道計画部
Ｇ目標位置
Ｊ中継点
Ｓ開始位置
α１〜α４障害物

Claims

指定された開始位置から目標位置に到達する車両の軌道を、車両旋回半径の円弧と該円弧に接する直線との組合せの軌道として算出する軌道算出装置であって、
前記開始位置および前記目標位置の周辺の各障害物の位置を認識する障害物認識手段と、
前記開始位置における車両旋回半径の円弧と前記目標位置における車両旋回半径の円弧とを両円弧に接する直線で繋いだ軌道上に障害物を検出すれば、検出した障害物とその周辺の各障害物との障害物間のうちの車両が通過可能な長さの障害物間を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段が抽出した各障害物間の対向する障害物それぞれに対して衝突を回避する障害物回避円を設定する設定手段と、
前記両障害物回避円が重ならなければ、前記両障害物回避円のいずれか一方と前記障害物間の距離線との交点を中継点として、前記開始位置における車両旋回半径の円弧および、前記中継点を通る車両旋回半径の円弧、前記目標位置における車両旋回半径の円弧を、それぞれの円弧に接する直線で繋いだ軌道であって、前記開始位置から前記中継点を経由して前記目標位置に到達する軌道を計算する軌道計算手段とを備えたことを特徴とする軌道算出装置。
請求項１に記載の軌道算出装置において、
前記軌道計算手段は、前記両障害物回避円の一部が相互に重なれば、前記両障害物回避円の交点を結ぶ線分と前記障害物間の距離線との交点を中継点として、前記開始位置から前記中継点を経由して前記目標位置に到達する軌道を算出することを特徴とする軌道算出装置。