JP2018065404A - 駐車支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駐車枠に対する車両の進入時に、車両が描くと想定される目標軌跡線を単純化することができ、車両を駐車枠内にスムーズに駐車させる。【解決手段】車両２の中心線ＣＬ１の延長線と駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線とが交差する方向に車両２を走行させ、中心線ＣＬ２の延長線上に車両２の重心Ｇが一致した位置で車両２を停車し、中心線ＣＬ１の延長線が中心線ＣＬ２の延長線と平行になるように、右駆動輪２０ＦＲ，２０ＲＲと左駆動輪２０ＦＬ，２０ＲＬとを互いに逆回転させることによって、重心Ｇを中心として車両２を回転させ、その回転する過程において、中心線ＣＬ２の延長線に対する重心Ｇのずれを検出し、そのずれが検出された場合、中心線ＣＬ１の延長線と中心線ＣＬ２の延長線とが交差する交点Ａから中心線ＣＬ１に沿った長さＢ１と、交点Ａから中心線ＣＬ２に沿った長さＢ２とが等しくなる位置で、車両２の重心Ｇを中心とする回転を停止させる。【選択図】図６

Description

本発明は、駐車支援装置に関する。

従来、駐車枠の前方の車路空間が狭い場合に有効な駐車制御装置が提案されている。この駐車制御装置は、通常走行モードと超信地旋回モードを選択的に実行する駆動系を備える。その駆動系は、各ホイールに独立したステアリング（操舵装置）を備え、各ホイールの駆動力が独立して制御される。この駐車制御装置の超信地旋回モードでは、駐車枠の中心線の延長線上に車両中心を一致させて、その場で、車両の重心を中心として車両を旋回させる超信地旋回が行われる。その駐車枠の中心線に沿った向きと、車両の中心線に沿った向きとが一致したときに、超信地旋回モードが終了し、通常走行モードによる駐車（直進操舵状態での後退等）が行われる（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第2012／137723号

ところで、各ホイールに独立して備え付けられたステアリングの構造は非常に複雑であり、大幅なコスト増加になる。ここで、各ホイールに独立したステアリングを備えないものでも、各ホイールに独立した駆動力を有する車両がある。すなわち、この車両は、各ホイールを独立して駆動するインホイールモータを有し、各ホイールの駆動力が独立して制御される。その車両では、左右のホイールを逆方向へ駆動するだけで、その場での回転制御が行われる。しかし、この回転制御は、全てのホイールが操舵されるものではないため、路面との摩擦抵抗が大きく、回転制御を行っている最中に車両の回転中心が駐車枠の中心線の延長線上からずれることがある。その回転中心がずれた状態で、車両を駐車枠の中心線の延長線と平行に停止した場合、そこから車両を駐車枠の中心線に導くためには、例えばステアリングを右に舵取りしてから左に舵取りする必要がある。つまり、駐車枠に対する車両の進入時に、車両が描くと想定される目標軌跡線が複雑化する。また、車両と駐車枠との距離が近い場合は目標軌跡線を引けないことも発生する。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、駐車枠に対する車両の進入時に、車両が描くと想定される目標軌跡線を単純化することができ、車両を駐車枠内にスムーズに駐車させることができる駐車支援装置を提供することを目的とする。

本発明に係る駐車支援装置は、駐車枠に対する車両の進入時に、車両が描くと想定される目標軌跡線を単純化することができ、車両を駐車枠内にスムーズに駐車させることができるものである。

すなわち、本発明に係る駐車支援装置は、全車輪が独立して駆動する駆動輪を有する車両を駐車枠に導く軌跡を設定する駐車支援装置であって、前記車両の中心線の延長線と前記駐車枠の中心線の延長線とが交差する方向に前記車両を走行させ、前記駐車枠の中心線の延長線上に前記車両の重心が一致した位置で前記車両を停車する車両走行制御部と、前記車両の中心線の延長線が前記駐車枠の中心線の延長線と平行になるように、前記全車輪のうちの右駆動輪と左駆動輪とを互いに逆回転させることによって、前記重心を中心として前記車両を回転させる車両回転制御部と、前記車両回転制御部により前記車両が回転する過程において、前記駐車枠の中心線の延長線に対する前記重心のずれを検出する重心ずれ検出部と、前記重心ずれ検出部により前記重心のずれが検出された場合、前記車両の中心線の延長線と前記駐車枠の中心線の延長線とが交差する交点から前記車両までの前記車両の中心線に沿った長さと、前記交点から前記駐車枠までの前記駐車枠の中心線に沿った長さとが等しくなる位置で、前記車両の前記重心を中心とする回転を停止させる車両回転停止制御部と、を有することを特徴とする。

このように構成された本発明に係る駐車支援装置によれば、駐車枠に対する車両の進入時に、車両が描くと想定される目標軌跡線を単純化することができる。その結果、車両を駐車枠内にスムーズに駐車させることができる。

本発明の実施例１に係る駐車支援装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 実施例１に係る駐車支援装置の具体的な機器構成を示すハードウェアブロック図である。 実施例１に係る駐車支援装置によって行われる自動駐車の概要について説明する図である（その１）。 実施例１に係る駐車支援装置によって行われる自動駐車の概要について説明する図である（その２）。 実施例１に係る駐車支援装置によって行われる自動駐車の概要について説明する図である（その３）。 実施例１に係る駐車支援装置によって行われる自動駐車の概要について説明する図である（その４）。 実施例１に係る駐車支援装置によって行われる自動駐車の概要について説明する図である（その５）。 実施例１に係る駐車支援装置によって行われる自動駐車の概要について説明する図である（その６）。 実施例１の四輪車を二輪車に置き換えた二輪モデルを説明する図である。 実施例１に係る駐車支援装置で行われる処理の全体の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明に係る駐車支援装置の具体的な実施形態について、図面を参照して説明する。

本実施例は、本発明の駐車支援装置を車両に実装して、車両の駐車動作を支援するシステムを構成したものである。

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

本実施例の駐車支援装置１は、図１に示すように、車両２に設置されている。その駐車支援装置１は、画像変換部１０と、駐車枠情報検出部１１と、制御開始ＳＷ検出部１２と、制御開始判断部１３と、駐車枠前車路走行制御部１４と、駐車枠前停止制御部１５と、車両回転制御部１６と、重心ずれ検出部１７と、車両回転停止制御部１８と、回転角算出部１９と、車両目標軌跡線設定部２１と、車両目標軌跡線走行制御部２２と、車両停止制御部２３と、を有する。

車両２は、前輪が操舵輪である自動四輪車であり、四輪全てが独立して駆動する駆動輪である。すなわち、車両２は、インホイールモータを車輪毎に設け、それぞれのモータの駆動力を個別に制御するように構成される。

画像変換部１０は、各カメラ２０ｂ〜２０ｅ（図２）で撮像された複数の画像をそれぞれ座標変換して、車両２を上空から見下ろした俯瞰図を生成する。画像変換部１０は、その生成した複数の俯瞰図を、車両２を表す仮想画像の周囲に合成して、１枚の俯瞰画像を生成する。この俯瞰画像は、ディスプレイ２０ｆ（図２）に表示される。なお、このような俯瞰画像を生成する技術は、例えば特開平５−７９８４８号公報等で提案されているなど、既に周知であるため、詳細な説明は省略する。

駐車枠情報検出部１１は、車両２を駐車する駐車枠に関する駐車枠情報を検出する。例えば、駐車枠情報検出部１１は、俯瞰画像中に描かれた駐車枠のうち車両が駐車されていない位置を駐車枠情報として取得する。なお、俯瞰画像から各種情報を検出する技術は、例えば特開平５−７９８４８号公報等で提案されているなど、既に周知であるため詳細な説明は省略する。

制御開始ＳＷ検出部１２は、車両２の運転手によるシステム作動ＳＷ３０ｂ（図２）の操作を検出する。

制御開始判断部１３は、制御開始ＳＷ検出部１２で検出された検出信号の正否を判断する。制御開始判断部１３は、検出信号がノイズ等でない場合は、正しいと判断する。制御開始判断部１３は、検出信号が正しい場合、その旨を示す正信号を駐車枠前車路走行制御部１４に出力する。

駐車枠前車路走行制御部１４は、制御開始判断部１３から正信号を受信すると、駐車枠情報検出部１１で検出された駐車枠情報に基づいて、インホイールモータ４０ｂ（図２）を制御して、駐車枠前にある車路である駐車枠前車路に沿って車両２を走行させる。

駐車枠前停止制御部１５は、駐車枠情報検出部１１で検出された駐車枠情報に基づいて、ブレーキキャリパ５０ｂ（図２）を制御して、駐車枠前車路で車両２を停止させる。駐車枠前停止制御部１５は、駐車枠前車路において駐車枠の中心線の延長線上に車両２の重心が一致した位置で車両２を停車する。

車両回転制御部１６は、駐車枠情報検出部１１で検出された駐車枠情報に基づいて、インホイールモータ４０ｂ（図２）を制御することで、前後左右の四輪のうちの右駆動輪と左駆動輪とを互いに逆回転させることによって、車両２の重心を中心として車両２を回転（超信地旋回）させる。

重心ずれ検出部１７は、車両２がその重心を中心として回転する過程において、駐車枠の中心線の延長線に対する車両２の重心のずれを、駐車枠情報検出部１１で検出された駐車枠情報に基づいて検出する。

車両回転停止制御部１８は、駐車枠情報検出部１１で検出された駐車枠情報に基づいて、インホイールモータ４０ｂ（図２）を制御することで、車両２の重心を中心とする回転を停止させる。

回転角算出部１９は、車両２が重心を中心とする回転を停止させた状態にあるときに、車両２の回転角を駐車枠情報検出部１１で検出された駐車枠情報に基づいて算出する。

車両目標軌跡線設定部２１は、駐車枠まで車両２を導く際に車両２が辿る目標軌跡線を、駐車枠情報検出部１１で検出された駐車枠情報に基づいて設定する。

車両目標軌跡線走行制御部２２は、インホイールモータ４０ｂ（図２）やパワーステアリングモータ６０ｂ（図２）を制御して、車両目標軌跡線設定部２１で設定された目標軌跡線に沿って車両２を走行させる。

車両停止制御部２３は、ブレーキキャリパ５０ｂ（図２）を制御して、車両２が駐車枠内に進入した状態で車両２を停車する。

図２は、駐車支援装置１を構成するハードウェア要素を示すハードウェアブロック図である。

駐車支援装置１は、図２に示すように、車両２に敷設されたＣＡＮ（Controller Area Network）バス３に接続された、駐車支援装置１が備える各制御モジュールに対して制御指令を送る、カメラＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０ａと、ＡＤＡＳ（Advanced Driving Assistant System） ＥＣＵ３０ａと、ホイールモータＥＣＵ４０ａと、ブレーキＥＣＵ５０ａと、電動パワーステアリングＥＣＵ６０ａと、を有する。なお、以下において、電動パワーステアリングＥＣＵ６０ａを単に電動パワステＥＣＵ６０ａと略記することがある。

カメラＥＣＵ２０ａには、車両２の前端を含む前方直近領域を撮像する前方カメラ２０ｂ（撮像部）と、車両の左端を含む左方直近領域を撮像する左方カメラ２０ｃ（撮像部）と、車両の後端を含む後方直近領域を撮像する後方カメラ２０ｄ（撮像部）と、車両の右端を含む右方直近領域を撮像する右方カメラ２０ｅ（撮像部）と、がそれぞれ接続される。そのカメラＥＣＵ２０ａは、これらカメラ２０ｂ〜２０ｅの撮像動作を制御する。

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

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

ホイールモータＥＣＵ４０ａには、車両２の各駆動輪に備えられたインホイールモータ４０ｂが接続されており、駐車動作を行う際に、インホイールモータ４０ｂの回転方向と回転量を制御して、車両２の移動制御を行う。

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

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

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

図３〜図８に示すように、例えばＣＧで作成された車両２の現在位置の周りに、カメラ２０ｂ〜２０ｅで撮像された画像が合成される。以後、この画像を周囲マップＩと呼ぶ。この座標変換と合成は、例えばシステム作動ＳＷ３０ｂ（図２）のＯＮ操作とともに開始されて、以後、予め決められた時間間隔で連続的に実行されて、合成された周囲マップＩは、随時、ディスプレイ２０ｆ（図２）に表示される。本実施例では、図３〜図８に示す目標駐車位置Ｓ１に車両２を駐車させるものとする。

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

駐車支援装置１が動作する目標駐車位置Ｓ１を構成する駐車枠は、図３に示すように、路面に例えば白線又は黄線で引かれた区画線で構成される。図３は、目標駐車位置Ｓ１の左右を規定するように描画された区画線Ｗｉの例である。車両２は、区画線Ｗｉが描画された目標駐車位置Ｓ１に対して駐車される。

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

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

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

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

画像処理によって、路面に描画された白線や黄線の検出を行うことは、昨今、一般的に行われており、そのいずれの方法を用いて行ってもよい。

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

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

駐車方法が選択されると、次に、駐車枠前車路走行制御部１４（図１）の作用によって、図３に示すように、目標駐車位置Ｓ１が含まれる駐車枠Ｗの前方にある駐車枠前車路Ｒ１における車両２の目標移動軌跡が算出される。

駐車枠前車路走行制御部１４は、車両２の中心線ＣＬ１を２等分する重心Ｇと、駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線とが交差する交点Ｐ１と、を結ぶ経路を目標移動経路として算出する。中心線ＣＬ１は、前方カメラ２０ｂの位置Ｂと、後方カメラ２０ｄの位置Ｃとを両端とする線分である。中心線ＣＬ２は、車両２が進入する側の左右２本の区画線Ｗｉの端点Ｋ１，Ｋ２を両端とする線分Ｋを２等分する点Ｄを通過し、且つ、線分Ｋに垂直な線分である。

なお、目標移動経路の算出に必要な情報は、周囲マップＩ上の座標から駐車枠情報として必要に応じて読み出されて使用される。

駐車枠前車路走行制御部１４は、インホイールモータ４０ｂ（図２）を制御して、目標移動経路に沿って交点Ｐ１に向けて車両２を前進走行させる。すなわち、駐車枠前車路走行制御部１４は、図３中の破線で示すように、右前輪２０ＦＲ及び右後輪２０ＲＲと、左前輪２０ＦＬ及び左後輪２０ＲＬとを同一方向に回転させることで、車両２の重心Ｇが駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線と一致する状態まで、図３中の白抜きの矢印で示す方向、すなわち、車両２の中心線ＣＬ１の延長線と駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線とが交差する方向に車両２を移動させる。

なお以下では、右前輪２０ＦＲ、右後輪２０ＲＲ、左前輪２０ＦＬ及び左後輪２０ＲＬについて、それらの位置を特定する必要ない場合には、それらを単に駆動輪２０と呼ぶ。

（駐車枠前車路における走行停止制御方法の説明）
駐車枠前車路走行制御部１４が駐車枠前車路における走行制御を行っている最中も、随時、カメラＥＣＵ２０ａ（図１）において、車両２の重心Ｇが駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線と一致したか否かの検出がカメラ画像を用いて行われる。

その一致が検出されると、次に、駐車枠前停止制御部１５が、ブレーキキャリパ５０ｂ（図２）を動作させて、図４に示すように、車両２を駐車枠前車路Ｒ１で停車させる。

なお、走行停止制御に必要な情報は、周囲マップＩ上の座標から駐車枠情報として必要に応じて読み出されて使用される。

（駐車枠前車路における車両回転制御方法の説明）
車両２が駐車枠前車路Ｒ１で停車したか否かは、カメラＥＣＵ２０ａ（図２）でカメラ画像を用いて随時検出される。

その停車が検出されると、次に、車両回転制御部１６において、インホイールモータ４０ｂ（図２）が制御されて、図４の白抜きで示す矢印の方向に車両２のその場での回転制御が行われる。すなわち、車両回転制御部１６は、車両２の中心線ＣＬ１が駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線と平行になるように、右前輪２０ＦＲ及び右後輪２０ＲＲと、左前輪２０ＦＬ及び左後輪２０ＲＬとを互いに逆回転させることによって、車両２の重心Ｇを中心としてその場で車両２を回転させる。本実施例では、左前輪２０ＦＬ及び左後輪２０ＲＬを前進回転させて、右前輪２０ＦＲ及び右後輪２０ＲＲを後退回転させることで、車両２を時計回りに回転させる。

なお、車両の回転制御に必要な情報は、周囲マップＩ上の座標から駐車枠情報として必要に応じて読み出されて使用される。

（重心のずれの検出方法の説明）
車両２では、右前輪２０ＦＲ及び右後輪２０ＲＲと、左前輪２０ＦＬ及び左後輪２０ＲＬとを逆方向へ駆動するだけで、その場での回転制御が行われる。しかし、この回転制御は、全ての駆動輪２０が操舵されるものではないため、路面との摩擦抵抗が大きく、回転制御を行っている最中に車両２の重心Ｇが駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線上からずれることがある。例えば、図５に示すように、その重心Ｇの位置が点Ｐ１から点Ｐ２へ徐々に変化していく。

図５に示すように、その重心Ｇがずれた状態で、カメラＥＣＵ２０ａ（図２）は、線分Ｂ１の長さと線分Ｂ２の長さとを検出し続ける。重心Ｇのずれが無ければ、回転制御が終了したときに、駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線と車両２の中心線ＣＬ１が一致した状態となるので、車両２の操舵をすることなく、そのまま車両２を後退走行させれば、駐車枠Ｗに導くことができる。

しかし、重心Ｇのずれが生じた状態で、回転制御が終了すると、その場合は、駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線と車両２の中心線ＣＬ１とが平行になった状態になる。その平行になった状態で、車両２を駐車枠Ｗに導こうとすると、車両２が描くと想定される目標軌跡線がＳ字状の曲線になって複雑化する。この点、本実施例は、Ｓ字状の曲線を描くのではなく、一回の操舵だけで車両２を駐車枠Ｗに導くために、以下の制御を行っている。

車両回転制御部１６により車両２が重心Ｇを中心として回転する過程において、重心ずれ検出部１７は、駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線に対する車両２の重心Ｇのずれを検出する。

具体的には、線分Ｂ１は、車両２の中心線ＣＬ１の延長線と駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線とが交差する交点Ａから、右後輪２０ＲＲ及び左後輪２０ＲＬ同士を繋ぐ車軸の中心位置Ｆに至るまで車両２の中心線ＣＬ１に沿って延びる線分である。線分Ｂ２は、交点Ａから点Ｄに至るまで駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２に沿って延びる線分である。

（駐車枠前車路における車両回転停止制御方法の説明）
重心ずれ検出部１７により重心Ｇのずれが検出された場合、車両回転停止制御部１８（図１）において、インホイールモータ４０ｂ（図２）が制御されて、車両２は図６に示すような姿勢で回転を停止する。すなわち、車両回転停止制御部１８は、図６に示すように、線分Ｂ１の長さと、線分Ｂ２の長さとが等しくなる位置で、車両２の重心Ｇを中心とする回転を一旦停止させる。線分Ｂ１の長さは、図６に示すように、線分Ｂ０の長さと線分Ｂ３の長さの和になる。線分Ｂ０は、図６に示すように、交点Ａと、後方カメラ２０ｄの位置Ｃとを両端とする線分である。線分Ｂ３は、図６に示すように、右後輪２０ＲＲ及び左後輪２０ＲＬ同士を繋ぐ車軸の中心位置Ｆから後方カメラ２０ｄの位置Ｃに至るまで車両２の中心線ＣＬ１に沿った長さ（オフセット値）を有する線分である。

（タイヤ角の算出方法の説明）
その車両２が回転を停止したか否かは、カメラＥＣＵ２０ａ（図２）でカメラ画像を用いて随時検出される。

その停止が検出されると、次に、回転角算出部１９において、これから操舵すべきタイヤ角δの算出が行われる。すなわち、回転角算出部１９は、図６に示すように、車両２が重心Ｇを中心とする回転を停止させた状態にあるときに、これから操舵すべき車両２のタイヤ角δを算出する。

具体的に、回転角算出部１９は、図９に示すような、四輪車を二輪車に置き換えた二輪モデルに基づき、以下の式（１）を用いて、タイヤ角δを算出する。

ここで、Ｌは、車両２のホイールベースである。そのホイールベースＬは、図６に示すように、右前輪２０ＦＲ及び左前輪２０ＦＬ同士を繋ぐ車軸の中心位置Ｅと、右後輪２０ＲＲ及び左後輪２０ＲＬ同士を繋ぐ車軸の中心位置Ｆとを両端とする線分である。Ｒは、線分Ｂ１と線分Ｂ２を２つの接線とする円の半径である。

なお、タイヤ角δの算出に必要な情報は、回転角算出部１９において周囲マップＩ上の座標から駐車枠情報として必要に応じて読み出されて使用される。

（目標軌跡線の設定方法の説明）
回転角算出部１９で算出されたタイヤ角δを示す情報は、車両目標軌跡線設定部２１（図１）に送信される。

その情報を受け取ると、車両目標軌跡線設定部２１は、タイヤ角δを示す情報を用いて、駐車枠Ｗまで車両２を導く際に車両２が辿る目標軌跡線Ｍを設定する。すなわち、車両目標軌跡線設定部２１は、図６に示すように、線分Ｂ１と線分Ｂ２を２つの接線とする円弧を目標軌跡線Ｍに設定する。その目標軌跡線Ｍは、図６に示すように、右後輪２０ＲＲ及び左後輪２０ＲＬ同士を繋ぐ車軸の中心位置Ｆから点Ｄに至る単調な円弧を描く。これにより、駐車枠Ｗに対する車両２の進入時に、車両２が描くと想定される目標軌跡線Ｍを単純化することができる。

なお、目標軌跡線Ｍの設定に必要な線分Ｂ１や線分Ｂ２の接線情報は、周囲マップＩ上の座標から駐車枠情報として必要に応じて読み出されて使用される。

目標軌跡線Ｍが設定されると、車両目標軌跡線走行制御部２２（図１）は、目標軌跡線Ｍに沿って車両２を移動させる。すなわち、車両目標軌跡線走行制御部２２は、図６に示すように、全ての駆動輪２０のうちの操舵可能な右前輪２０ＦＲ及び左前輪２０ＦＬを回転角算出部１９にて算出されたタイヤ角δに基づいて操舵させる。具体的に、車両目標軌跡線走行制御部２２において、パワーステアリングモータ６０ｂ（図２）が制御されて、図６に示すように、右前輪２０ＦＲ及び左前輪２０ＦＬが左向きに操舵される。

この操舵に続き、車両目標軌跡線走行制御部２２は、インホイールモータ４０ｂ（図２）を制御して、全ての駆動輪２０を同一方向に向けて、目標軌跡線Ｍに沿って車両２の後退走行を行う。すなわち、車両目標軌跡線走行制御部２２は、右前輪２０ＦＲ及び右後輪２０ＲＲと、左前輪２０ＦＬ及び左後輪２０ＲＬとを同一方向に回転させることで、図７に示すように、車両２の中心線ＣＬ１の延長線が駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線と一致する状態まで車両２を移動させる。この状態において、右後輪２０ＲＲ及び左後輪２０ＲＬ同士を繋ぐ車軸の中心位置Ｆは、図７に示すように、点Ｄと一致する。

また、図７では図示を省略したが、その移動後の状態において、車両目標軌跡線走行制御部２２において、パワーステアリングモータ６０ｂ（図２）が制御されて、右前輪２０ＦＲ及び左前輪２０ＦＬが直進状態に操舵され、図８に示すような車両２の中心線ＣＬ１と平行な向きに戻される。

（目標駐車位置における車両停止制御方法の説明）
そして、カメラＥＣＵ２０ａ（図２）において、車両目標軌跡線走行制御部２２による車両２が目標駐車位置Ｓ１に到達したか否かの検出が随時行われる。

その到着したことが検出されると、車両停止制御部２３は、目標駐車位置Ｓ１で車両２を停車させる。すなわち、車両停止制御部２３は、図８に示すように、車両２が進入する側の左右２本の区画線Ｗｉの端点Ｋ１，Ｋ２を両端とする線分Ｋと、車両２の幅と等しい長さを有して、前方カメラ２０ｂの位置Ｂに接する線分Ｈとの位置関係に基づいて、目標駐車位置Ｓ１で車両２を停車させる。

具体的に、カメラＥＣＵ２０ａ（図２）は、図８に示すように、前方カメラ２０ｂの位置Ｂが、線分Ｋを跨いで、さらに所定距離だけ駐車枠Ｗ内に進入したときに、駐車枠Ｗへの並列駐車が完了したと判断し、車両停止制御部２３は、ブレーキキャリパ５０ｂ（図２）を動作させて、車両２を停車させる。

なお、目標駐車位置における車両停止制御に必要な情報は、周囲マップＩ上の座標から駐車枠情報として必要に応じて読み出されて使用される。

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

（ステップＳ１０）駐車枠前車路走行制御部１４（図１）において、駐車枠前車路Ｒ１（図３）における車両２の直進走行制御が行われる。

（ステップＳ１１）カメラＥＣＵ２０ａ（図２）において、車両２の重心Ｇが駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線と一致したか否かの検出が行われる。その一致が検出されたときはステップＳ１２に進み、その一致が検出されないときはステップＳ１０を繰り返す。

（ステップＳ１２）駐車枠前停止制御部１５（図１）において、車両２の停止制御が行われる。この停止制御に続き、車両回転制御部１６（図１）において、車両２の重心Ｇを中心としてその場での車両２の回転制御が行われる。

（ステップＳ１３）カメラＥＣＵ２０ａ（図２）において、車両２の重心Ｇが駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線上に有るか否かの検出が行われる。重心Ｇが中心線ＣＬ２の延長線上に有ると検出されたときはステップＳ１４に進み、重心Ｇが中心線ＣＬ２の延長線上に有ると検出されないとき、つまり、重心Ｇの位置が中心線ＣＬ２の延長線からずれている場合はステップＳ１７に進む。

（ステップＳ１４）カメラＥＣＵ２０ａ（図２）において、車両２の中心線ＣＬ１の延長線が駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線と一致したか否かの検出が行われる。その一致が検出されたときはステップＳ１５に進み、その一致が検出されないときはステップＳ１２に進む。

（ステップＳ１５）車両回転停止制御部１８（図１）において、車両２の重心Ｇを中心とするその場での車両２の回転が停止される。路面摩擦抵抗の左右差が無い場合は、車両２の重心Ｇの位置は動かない。このとき、車両２の中心線ＣＬ１の延長線が駐車枠Ｗの中心線ＣＬ２の延長線と一致するため、その場で車両２の停止制御を行えば良い。

（ステップＳ１６）車両目標軌跡線設定部２１（図１）において、車両２を駐車枠Ｗに向けて後退走行させる目標軌跡線が設定される。

（ステップＳ１７）カメラＥＣＵ２０ａ（図２）において、線分Ｂ１（図６）の長さと、線分Ｂ２（図６）の長さが一致したか否かの検出が行われる。その一致が検出されたときはステップＳ１８に進み、その一致が検出されないときはステップＳ１２を繰り返す。

（ステップＳ１８）車両回転停止制御部１８（図１）において、車両２の重心Ｇを中心とするその場での車両２の回転が停止される。

（ステップＳ１９）車両目標軌跡線設定部２１（図１）において、車両２を駐車枠Ｗに向けて後退走行させる目標軌跡線Ｍ（図６）が設定される。

（ステップＳ２０）車両目標軌跡線走行制御部２２（図１）において、目標軌跡線Ｍ（図６）に沿った車両２の走行制御が行われる。

（ステップＳ２１）カメラＥＣＵ２０ａ（図２）において、車両２の位置が目標駐車位置Ｓ１（図８）と一致したか否かの検出が行われる。その一致が検出されたときはステップＳ２２に進み、その一致が検出されないときはステップＳ２０を繰り返す。

（ステップＳ２２）車両停止制御部２３（図１）において、目標駐車位置Ｓ１において車両２の停止制御が行われる。

以上説明したように、このように構成された実施例１の駐車支援装置１によれば、重心ずれ検出部１７により重心Ｇのずれが検出された場合、車両回転停止制御部１８において、インホイールモータ４０ｂ（図２）が制御されて、車両２は図６に示すような姿勢で回転を停止する。すなわち、車両回転停止制御部１８は、図６に示すように、線分Ｂ１の長さと、線分Ｂ２の長さとが等しくなる位置で、車両２の重心Ｇを中心とする回転を一旦停止させる。

このため、車両２をその場で回転させる過程において、路面摩擦抵抗の左右差によって車両２の重心Ｇの位置が変化しても、車両回転制御部１６による回転制御の終了後、自動駐車制御を行う際に、ステアリングの方向を目標駐車位置Ｓ１に向かう一方向のみに操作するだけで車両２を目標駐車位置Ｓ１に停車できる。

つまり、自動駐車制御を行う際に、車両目標軌跡線走行制御部２２において、図６に示すように、右前輪２０ＦＲ及び左前輪２０ＦＬが左向に操舵される。この操舵に続き、車両目標軌跡線走行制御部２２は、目標軌跡線Ｍに沿って全ての駆動輪２０を同一方向に向けて、車両２の後退走行を行う。その後退走行後の状態において、車両目標軌跡線走行制御部２２において、右前輪２０ＦＲ及び左前輪２０ＦＬが直進状態に操舵され、図８に示すような車両２の中心線ＣＬ１と平行な向きに戻される。

このように構成された実施例１の駐車支援装置１によれば、右前輪２０ＦＲ及び左前輪２０ＦＬを左に操舵し、その後、直進状態に操舵して車両２の中心線ＣＬ１と平行な向きに戻すだけの制御で車両２を目標駐車位置Ｓ１に導くことができる。つまり、一回の操舵と、一回の戻しからなる二段階の制御を行うだけで、車両２を目標駐車位置Ｓ１に導くことができる。これにより、駐車枠Ｗに対する車両２の進入時に、車両２が描くと想定される目標軌跡線Ｍを単純化することができる。その結果、車両２を駐車枠Ｗ内の目標駐車位置Ｓ１にスムーズに駐車させることができる。

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

さらに、実施例１では、目標駐車位置Ｓ１の左右を規定するように描画された区画線Ｗｉを有する駐車枠に車両２を停車する例を示した。しかし、これに限られない。例えば、目標駐車位置Ｓ１の四方を囲むように描画された区画線を有する駐車枠や、目標駐車位置Ｓ１の左右と、前方または後方を規定するように描画された区画線を有する駐車枠や、駐車位置の前後と、左方または右方を規定するように描画された区画線を有する駐車枠に車両２を停車しても良い。また例えば、目標駐車位置を規定する区画線が描画されていない駐車枠に車両２を停車しても良い。

さらに、実施例１では、前方カメラ２０ｂの位置Ｂと、後方カメラ２０ｄの位置Ｃとを両端とする線分で、車両２の中心線ＣＬ１を構成する例を示した。しかし、これに限られない。例えば、図６に示すように、右前輪２０ＦＲ及び左前輪２０ＦＬ同士を繋ぐ車軸の中心位置Ｅと、右後輪２０ＲＲ及び左後輪２０ＲＬ同士を繋ぐ車軸の中心位置Ｆとを両端とする線分で、車両２の中心線ＣＬ１を構成しても良い。

さらに、実施例１では、車両２が進入する側の左右２本の区画線Ｗｉの端点Ｋ１，Ｋ２を両端とする線分Ｋを２等分する点Ｄを、目標軌跡線Ｍが終了するポイントに設定する例を示した。しかし、これに限られない。例えば、駐車枠中央付近や駐車枠後端などの点を、目標軌跡線Ｍが終了するポイントに設定しても良い。

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

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであるため、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。

１・・・駐車支援装置
２・・・車両
１０・・・画像変換部
１１・・・駐車枠情報検出部
１４・・・駐車枠前車路走行制御部（車両走行制御部）
１５・・・駐車枠前停止制御部（車両走行制御部）
１６・・・車両回転制御部
１７・・・重心ずれ検出部
１８・・・車両回転停止制御部
１９・・・回転角算出部
２０・・・駆動輪
２０ＦＬ・・・左前輪（操舵輪）
２０ＦＲ・・・右前輪（操舵輪）
２０ＲＬ・・・左後輪
２０ＲＲ・・・右後輪
２０ｂ・・・前方カメラ（撮像部）
２０ｃ・・・左方カメラ（撮像部）
２０ｄ・・・後方カメラ（撮像部）
２０ｅ・・・右方カメラ（撮像部）
２２・・・車両目標軌跡線走行制御部（車両走行制御部）
２３・・・車両停止制御部（車両走行制御部）
Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・線分
ＣＬ１，ＣＬ２・・・中心線
Ｇ・・・重心
Ｌ・・・ホイールベース
Ｐ１・・・交点
Ｗ・・・駐車枠
δ・・・タイヤ角（回転角）

Claims (3)

1. 全車輪が独立して駆動する駆動輪を有する車両を駐車枠に導く軌跡を設定する駐車支援装置であって、
   前記車両の中心線の延長線と前記駐車枠の中心線の延長線とが交差する方向に前記車両を走行させ、前記駐車枠の中心線の延長線上に前記車両の重心が一致した位置で前記車両を停車する車両走行制御部と、
   前記車両の中心線の延長線が前記駐車枠の中心線の延長線と平行になるように、前記全車輪のうちの右駆動輪と左駆動輪とを互いに逆回転させることによって、前記重心を中心として前記車両を回転させる車両回転制御部と、
   前記車両回転制御部により前記車両が回転する過程において、前記駐車枠の中心線の延長線に対する前記重心のずれを検出する重心ずれ検出部と、
   前記重心ずれ検出部により前記重心のずれが検出された場合、前記車両の中心線の延長線と前記駐車枠の中心線の延長線とが交差する交点から前記車両までの前記車両の中心線に沿った長さと、前記交点から前記駐車枠までの前記駐車枠の中心線に沿った長さとが等しくなる位置で、前記車両の前記重心を中心とする回転を停止させる車両回転停止制御部と、を有する
   ことを特徴とする駐車支援装置。
2. 前記車両が前記重心を中心とする回転を停止させた状態にあるときに、前記交点から前記車両までの前記車両の中心線に沿った長さを有する線分と、前記交点から前記駐車枠までの前記駐車枠の中心線に沿った長さを有する線分を２つの接線とする円の半径と、前記車両のホイールベースとに基づいて、前記車両の回転角を算出する回転角算出部を有し、
   前記車両回転制御部は、前記全車輪のうちの操舵可能な操舵輪を前記回転角算出部にて算出された回転角に基づいて操舵させ、その操舵させた状態で、前記右駆動輪と前記左駆動輪とを同一方向に回転させることで、前記車両の中心線の延長線が前記駐車枠の中心線の延長線と一致する状態まで前記車両を移動させることを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
3. 前記車両の周囲を撮像する撮像部と、
   前記撮像部により撮像して得られた画像を俯瞰画像に変換する画像変換部とを有し、
   前記俯瞰画像から取得される、前記駐車枠に関する駐車枠情報には、前記交点から前記車両までの前記車両の中心線に沿った長さを示す情報と、前記交点から前記駐車枠までの前記駐車枠の中心線に沿った長さを示す情報が少なくとも含まれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の駐車支援装置。