JP2018075899A - 駐車支援方法および駐車支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行する経路上に段差が存在する場合において、過去の運転者が行った駐車時の運転操作を記憶し、記憶した運転操作に基づいて駐車支援を実行したとしても、運転者には、段差を通過する時の車両挙動を与えることになるので、車両挙動によって乗員が感じる違和感を抑制する。【解決手段】駐車時にユーザが運転操作を行う際には、車両の走行データを記憶し、記憶した走行データのうち駆動力の変化又は車速の変化から段差を特定する。駐車支援を行う際には、段差を通過する前後での、車両の車両挙動が所定値以下になるように車両を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、駐車支援方法および駐車支援装置に関する。

特許文献１には、目標駐車位置まで車両を移動させるために必要な駆動力を発生させる駐車支援装置が提案されている。この駐車支援装置は、過去の運転者が行った駐車時の運転操作における、走行した経路の各位置での最大駆動力を記憶しておき、駐車支援の際には記憶した最大駆動力を上限として駆動力制御を行う。

特開２０１５−７７８６２

しかし、特許文献１に記載の駐車支援装置は、過去の運転者が行った駐車時の運転操作を記憶していたにも関わらず、駐車場の状況に応じて運転操作を行うことができない場合、駆動力を適切に生じさせることができないことがある。例えば、走行する経路上に段差が存在する場合において、過去の運転者が行った駐車時の運転操作を記憶し、記憶した運転操作に基づいて駐車支援を実行したとしても、運転者には、段差を通過する時の車両挙動を与えることになり、乗員に違和感を与えてしまう。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、走行する経路上に存在する段差を越える際に乗員が感じる違和感を抑制することが可能な駐車支援方法および駐車支援装置を提供することにある。

本発明の一態様に係る駐車支援装置および駐車支援方法は、車両の走行データから段差を特定し、段差の位置に基づいて、段差を通過するときの車両の車両挙動が所定値以下になるように車両を制御する。

本発明によれば、走行する経路上に存在する段差を越える際に乗員が感じる違和感を抑制できる。

図１は、本発明の実施形態に係る車両の基本的な構成を説明するブロック図である。 図２は、本発明の実施形態に係る車両支援装置の「学習フェーズ」での動作を説明するフローチャートである。 図３は、本発明の実施形態に係る車両支援装置の「学習フェーズ」における走行経路の一例を示す図である。 図４Ａは、本発明の実施形態に係る車両支援装置の「学習フェーズ」における、車輪が凸状のゲートを通過する際の駆動力および車速のグラフを示す図であり、ゲートの手前で車速を調整してゲートを通過するパターンに対応する図である。 図４Ｂは、本発明の実施形態に係る車両支援装置の「学習フェーズ」における、車輪が凸状のゲートを通過する際の駆動力および車速のグラフを示す図であり、ゲートに低速で接近するパターンに対応する図である。 図５Ａは、本発明の実施形態に係る車両支援装置の「学習フェーズ」における、車輪が凹状の窪みを通過する際の駆動力および車速のグラフを示す図であり、窪みの手前で車速を調整して窪みを通過するパターンに対応する図である。 図５Ｂは、本発明の実施形態に係る車両支援装置の「学習フェーズ」における、車輪が凹状の窪みを通過する際の駆動力および車速のグラフを示す図であり、窪みに低速で接近するパターンに対応する図である。 本発明の実施形態に係る車両支援装置の「自動駐車フェーズ」での動作を説明するフローチャートである。 図７は、本発明の実施形態に係る車両支援装置の「自動駐車フェーズ」における、車輪が凸状のゲートを通過する際の駆動力および車速のグラフを示す図である。 図８は、本発明の実施形態に係る車両支援装置の「自動駐車フェーズ」における、車輪が凹状の窪みを通過する際の駆動力および車速のグラフを示す図である。

以下、図面を用いて本発明を実施するための実施形態を説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する説明を省略する。

［駐車支援装置のハードウェア構成］
本発明の実施形態に係る車両Ｃは、車両Ｃを加減速する駆動／制動部５１と、車両Ｃを操舵する操舵部５２と、駆動／制動部５１および操舵部５２を制御することにより車両Ｃの挙動（加減速、旋回など）を制御する駐車支援装置１とを備える。ここで、駆動／制動部５１は、エンジン、モータなどからなり、操舵部５２は、ステアリングホイール、コラムシャフト、操舵反力モータなどからなる。車両Ｃは、ユーザの運転操作、又は駐車支援装置１による制御の下で走行する。

更に、車両Ｃは、ユーザからの指示を受け付ける入力部３１と、情報をユーザに提示する提示部３２と、情報をユーザに報知する報知部３３とを備える。また、車両Ｃは、自動運転に関する情報を取得する情報取得部４１と、車両Ｃの状態を取得する内部センサ４２と、車両Ｃの周囲の情報を検出する外部センサ４３とを備える。

駐車支援装置１は、制御部１０と、記憶部２０とを備えている。そして、駐車支援装置１は、入力部３１と、提示部３２と、報知部３３とに接続されている。更に、駐車支援装置１は、情報取得部４１と、内部センサ４２と、外部センサ４３とに接続されている。制御部１０は、入力部３１を介して受け付けたユーザからの指示に基づき、内部センサ４２を介して得られる車速、駆動力、制動力、操舵角、シフトポジションなど車両Ｃの状態量を、走行データとして記憶部２０に記憶する。

制御部１０は、車両Ｃの走行中に走行データを作成するデータ作成部１１と、記憶部２０に記憶された過去の走行データに基づいて、車両Ｃが走行した経路（走行経路ＰＲ）に存在する段差を特定する段差特定部１３とを備える。更に、制御部１０は、車両Ｃが走行する経路（目標経路）を算出する経路作成部１５と、駆動／制動部５１および操舵部５２と制御する車両制御部１７とを備える。データ作成部１１、段差特定部１３、経路作成部１５、車両制御部１７の具体的な動作については、後述する。

制御部１０は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を有するコンピュータにより構成され、車両Ｃの制御に必要な演算を処理する。データ作成部１１、段差特定部１３、経路作成部１５および車両制御部１７は、それぞれ論理構造としての表示であり、別個のハードウェアにより構成されてもよく、一体のハードウェアにより構成されてもよい。

記憶部２０は、磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶装置から構成される。記憶部２０は、制御部１０で行われる処理に必要なプログラム、地図データ、交通法規等のデータを記憶する。記憶部２０は、その他、制御部１０で行われる処理の一時記憶域として用いられてもよい。

入力部３１は、ユーザの操作を受け付け、操作に応じた信号を駐車支援装置１に入力するタッチパネル、キーボード等の入力装置から構成される。提示部３２は、ユーザに画像や文字を表示するモニタ等の表示装置、音声を再生するスピーカ等の出力装置から構成される。提示部３２は、車両Ｃが実行するタスクを、ユーザが選択する項目としてユーザに提示する。

入力部３１、提示部３２、および報知部３３は、同一のハードウェアから構成されるようにしてもよい。なお、入力部３１、提示部３２、および報知部３３は、必ずしも車両Ｃに搭載されている必要はない。例えば、入力部３１、提示部３２、および報知部３３は、ユーザが操作可能な携帯端末あるいは携帯端末で実行されるアプリケーションによって構成され、駐車支援装置１と無線通信によって接続するものであってもよい。

情報取得部４１は、無線通信により外部から情報を取得し、制御部１０に入力する。情報取得部４１は、例えば全地球測位システム（ＧＰＳ）等の測位システムにより車両Ｃの現在位置を取得する。また、情報取得部４１は、天気情報、道路情報および地図データ等を、図示しない他のサーバから取得するようにしてもよい。

内部センサ４２は、駆動／制動部５１での駆動力および制動力を測定する。具体的には、内部センサ４２は、エンジンの回転数を検出するロータリエンコーダ、マグネチックセンサ、イグニッションパルスセンサを含む。また、内部センサ４２は、スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサを含む。さらに、モータの駆動電流や回生電流を検出する電流計を含む。内部センサ４２によって検出した値に基づいて、駆動力、制動力が算出される。

また、内部センサ４２は、車輪の回転速度を検出するロータリエンコーダやマグネチックセンサ、車両Ｃの速度計、車両の鉛直軸回りの回転角速度を検出するヨーレートセンサを含むものであってもよい。さらに、内部センサ４２は、車両Ｃの上下方向および前後方向の加速度を検出する加速度センサを含むものであってもよい。また、内部センサ４２は、車体と路面の間の距離などを検出するサスペンションストロークセンサ、ユーザのアクセル操作／ブレーキ操作を検出するペダルストロークセンサ、タイヤ空気圧を検出する圧力センサ等を含むものであってもよい。

外部センサ４３は、車両Ｃの周囲の環境情報を検出する。具体的には、外部センサ４３は、車両Ｃの周辺に存在する物体までの相対位置を検出するレーザレンジファインダや車両Ｃの周囲を撮像するカメラ等を含む。外部センサ４３は、カメラで撮像した画像の解析等により環境情報の検出を行うものであってもよい。また、電磁波が用いられるセンサの場合、電磁波は、電波領域、赤外光、可視光等の種々の周波数帯を採用可能である。

外部センサ４３は、例えば駐車場における他の駐車車両、駐車場の壁、駐車場内の歩行者や自転車などの移動体を検出する。また、外部センサ４３は、マップマッチングに用いるランドマークや、駐車すべき駐車位置における壁、フェンス、車輪止め、他車両、走行経路ＰＲにある道路標識、道路標示、駐車枠、走行経路ＰＲの路面状態等などを検出してもよい。

また、外部センサ４３は、上記以外のセンサであってもよく、レーザセンサや超音波センサであってもよい。

次に、図２〜８を用いて、駐車支援装置１の動作を説明する。

駐車支援装置１の動作は、「学習フェーズ」と「自動駐車フェーズ」の２つのフェーズに応じて異なる。ここで、「学習フェーズ」とは、ユーザが車両Ｃを運転する間に、駐車支援装置１が、駐車開始位置から駐車終了位置までの走行経路ＰＲおよびユーザの運転操作などの情報を、走行データとして学習するフェーズをいう。「自動駐車フェーズ」とは、駐車支援装置１が、「学習フェーズ」によって学習した走行データに基づいて車両Ｃを自動制御し、車両Ｃを駐車開始位置から駐車終了位置へと走行させるフェーズをいう。

［学習フェーズでの動作］
まず、図２のフローチャートを用いて、「学習フェーズ」での駐車支援装置１の動作について説明する。

ステップＳ１０１で、データ作成部１１は、ユーザの操作に応じた入力部３１の信号が入力されるまで待機する。データ作成部１１が待機している間、ユーザは、車両Ｃを運転することによって車両Ｃを駐車開始位置まで移動させ、駐車制御を開始させる姿勢で車両Ｃを停車させる。

ユーザは入力部３１を操作した場合、車両Ｃが駐車開始位置に移動し、且つ駐車制御を開始させる姿勢になった、と判断することができる。そこで入力部３１は、車両Ｃの自己位置（車両Ｃの車輪位置ＷＬ）を「駐車開始位置」として設定するための命令を制御部１０に出力する。ユーザの操作に応じて入力部３１から信号が入力される（Ｓ１０３で「ＹＥＳ」）と、データ作成部１１は、当該信号に基づいて駐車開始位置を設定する命令があったと判断して、「学習フェーズ」を開始する。

ステップＳ１０５に進み、データ作成部１１は車両Ｃの自己位置を特定し、特定された自己位置を駐車開始位置として登録する。

自己位置の特定は、具体的には、情報取得部４１によって現在位置を得ることによって実現できるほか、外部センサ４３によって得られるランドマークを用いて、マップマッチングによって行うものであってもよい。さらに、内部センサ４２によって得られる車両Ｃの移動量や舵角に基づいて、オドメトリやデッドレコニング等の自己位置推定によって行うものであってもよい。特定された自己位置は、記憶部２０に記憶される。

駐車開始位置が登録された後、ユーザは車両Ｃを運転し、駐車開始位置から駐車終了位置まで車両Ｃを移動させる。

ユーザが駐車開始位置から駐車終了位置まで車両Ｃを移動させる間、ステップＳ１０７で、データ作成部１１は、内部センサ４２を用いて車速、駆動力、制動力、操舵角、シフトポジションなど車両Ｃの状態量を時系列順に取得する。データ作成部１１は、車速、駆動力、制動力、操舵角、シフトポジションなどの走行データを記憶部２０に記憶する。

また、ステップＳ１０７で、データ作成部１１は、情報取得部４１、内部センサ４２、外部センサ４３を用いて得られた情報を基に、地図データ上での車両Ｃの自己位置を推定する。データ作成部１１は、推定された自己位置を時系列順に取得し、走行経路ＰＲのデータとして記憶する。

ステップＳ１０７で、データ作成部１１は、外部センサ４３を用いて車両Ｃの外部のセンシングを行ってもよい。データ作成部１１は、障害物、走行経路ＰＲの線形、道幅、道路標識、道路標示、車線境界線、路面状態等、車両Ｃの周囲の情報を検出し、走行経路ＰＲの周辺の空間マップを作成してもよい。作成された空間マップは、記憶部２０に記憶される。

ユーザが駐車制御を終了させる入力部３１の操作を行った場合、車両Ｃが駐車終了位置に到達し、且つ駐車制御を終了させる姿勢になったと判断できる。すなわち、駐車が完了したと判断できる。

そこで、この操作が行われた場合に、入力部３１は、車両Ｃの自己位置を「駐車終了位置」として設定するための命令を制御部１０に出力する。ユーザの操作に応じて入力部３１から信号が入力されると、ステップＳ１０９で、データ作成部１１は、当該信号に基づいて駐車終了位置を設定する命令があったと判定する。

ステップＳ１１１に進み、データ作成部１１は、その時点での車両Ｃの自己位置を判定し、判定された自己位置を、駐車終了位置として記憶部２０に登録する。

以上のステップＳ１０１からステップＳ１１１までの処理によって、駐車開始位置、駐車終了位置、車両Ｃが駐車開始位置から駐車終了位置まで移動するための走行経路ＰＲ、およびユーザが行った運転操作が、走行データとして記憶部２０に記憶される。

次に、ステップＳ１１３で、段差特定部１３は、記憶部２０に記憶された走行データを参照し、車両Ｃの走行経路ＰＲもしくはその周辺に存在すると推定される、段差の段差位置Ｘおよび段差の種類を特定する。

以下、段差には、「上昇段差」「下降段差」の２種類が存在するとして説明する。「上昇段差」とは、走行経路ＰＲを車両Ｃが駐車開始位置から駐車終了位置まで進む向きを車両Ｃの進行方向としたとき、進行方向に対して段差の手前側の路面高さよりも段差の奥側の路面高さの方が高い段差と定義する。また、「下降段差」とは、段差の手前側の路面高さよりも段差の奥側の路面高さの方が低い段差と定義する。また「段差高」は、手前側の路面高さと奥側の路面高さの差として定義する。

車両Ｃの車輪が「上昇段差」を通過するためには、車輪が段差に乗り上げる必要があるため、車両Ｃの位置エネルギーを増加させる必要がある。そのためには、車両Ｃが段差に到達したタイミングで、駆動力を一時的に増加させて位置エネルギーを増加させるか、又は、車両Ｃの運動エネルギーの一部を位置エネルギーに転換させる必要がある。よって、駆動力および車速の変動から、車輪が「上昇段差」を通過する位置を推定できる。

よって、段差特定部１３は、走行データの中の駆動力および車速のデータを参照して、駆動力が増加して所定の閾値ＨＤ１以上の値に変化するときの車輪位置ＷＬを、「上昇段差」が存在する段差位置Ｘとして特定する。

また、車両Ｃが所定距離ＬＤ１を走行する間に、所定の閾値ＨＶ１以上の大きさの車速の減少が生じた場合に、車速が低下し始めた車輪位置ＷＬを、「上昇段差」が存在する段差位置Ｘとして特定する。

また、車両Ｃの車輪が「下降段差」を通過する際には、車両Ｃの位置エネルギーの一部が運動エネルギーに転換される。そのため、車速が増加する車輪位置ＷＬにて、車輪が「下降段差」を通過していると推定できる。

よって、段差特定部１３は、走行データの中の車速のデータを参照し、車両Ｃが所定距離ＬＤ２を走行する間に、所定の閾値ＨＶ２以上の大きさの車速の増加が生じた場合に、車速が増加し始めた車輪位置ＷＬを「下降段差」が存在する段差位置Ｘとして特定する。

なお、上記の説明で登場した所定距離ＬＤ１，ＬＤ２は、例えば車両Ｃのタイヤ径Ｒ（タイヤ半径）の程度の長さであることが望ましい。この理由は、車両Ｃの車輪が段差に接触してから離れるまでの間に、車輪が段差を通過する際の車速の変動の大部分が生じるからである。例えば、所定距離ＬＤ１，ＬＤ２として、車両Ｃのタイヤ径Ｒを用いてもよい。

さらに、上記の説明では、車両Ｃが所定距離を移動する間での車速の変動幅に基づいて段差位置Ｘを特定するものとしたが、車両Ｃの単位時間当たりの車速の変動幅が閾値を越えるか否かに基づいて、段差位置Ｘを特定するものであってもよい。また、段差位置Ｘの特定のために、駆動力と車速のみならず、制動力の変化も併せて用いるものであってもよい。駆動力、制動力、車速のデータを用いることで、より精度の高い段差位置Ｘの特定ができる。

上記のように、段差特定部１３は、段差位置Ｘを特定し、段差位置Ｘに存在する段差が「上昇段差」と「下降段差」のいずれの種類の段差であるのかを判断する。段差位置Ｘおよび段差の種類は、記憶部２０に記憶される。

ステップＳ１１３での処理が完了すると、「学習フェーズ」が終了する。

［学習フェーズでの動作の具体例］
「学習フェーズ」におけるステップＳ１１３の処理の具体例を、図３、図４を用いて説明する。図３では、車両Ｃの、駐車開始位置Ｐ０から駐車終了位置Ｐ４までの走行経路ＰＲが示されている。

車両Ｃが駐車する駐車場内には、ゲートおよび輪留めが存在する。このゲートは、路面から凸状に突出しているものであるため、走行経路ＰＲ上の位置Ｐ２付近に「上昇段差」、位置Ｐ３付近に「下降段差」が存在する。すなわち、車両Ｃの車輪は、走行経路ＰＲに沿って駐車開始位置Ｐ０から駐車終了位置Ｐ４まで移動する途中で、「上昇段差」「下降段差」の順番に段差を通過する。

このように凸状に突出したゲートを越える際にユーザがとる運転方法は、次の２パターンに大きく分けられる。１番目のパターンとして、図４Ａに示すように、ゲートの手前で車速を調整して車両Ｃの運動エネルギーを使ってゲートを越えるパターンがある。２番目のパターンとして、図４Ｂに示すように、ゲートに低速で接近して駆動力ＦＤを制御してゲートを越えるパターンがある。特に、図４Ｂは、低速でゲートに接近した後、ゲートの位置で車両Ｃが停止してしまうことを避けるため、駆動力ＦＤを一時的に高めてゲートを越える場合に相当する。

図４Ａ、図４Ｂのグラフの横軸は、車両Ｃの移動距離Ｌを示している。

図４Ａでは、位置Ｐ２、位置Ｐ３において駆動力ＦＤが大きく変化していないにもかかわらず、車速Ｖが大きく変動している。位置Ｐ２近傍での、所定距離ＬＤ１を走行する間の車速Ｖの変動幅ΔＶ１が閾値ＨＶ１以上となること（ΔＶ１≧ＨＶ１）に基づいて、段差特定部１３は、位置Ｐ２が段差位置Ｘであると特定する。また、位置Ｐ２近傍で車速Ｖが減少していることに基づいて、段差特定部１３は、位置Ｐ２に位置する段差が「上昇段差」であると特定する。なお、車速Ｖの減少がユーザのブレーキ操作によるものではないことを判定するため、制動力のデータを併せて参照して、「上昇段差」であると特定するものであってもよい。

さらに、位置Ｐ３近傍での、所定距離ＬＤ２を走行する間の車速Ｖの変動幅ΔＶ２が閾値ＨＶ２以上となること（ΔＶ２≧ＨＶ２）に基づいて、段差特定部１３は、位置Ｐ３が段差位置Ｘであると特定する。また、位置Ｐ３近傍で車速Ｖが増加していることに基づいて、段差特定部１３は、位置Ｐ３に位置する段差が「下降段差」であると特定する。なお、車速Ｖの増加がユーザのアクセル操作によるものではないことを判定するため、駆動力のデータを併せて参照して、「下降段差」であると特定するものであってもよい。

一方、図４Ｂでは、位置Ｐ２において車速Ｖが大きく変化していないにもかかわらず、駆動力ＦＤが大きな値となっている。位置Ｐ２において、駆動力ＦＤが一時的に閾値ＨＤ１を超えていることに基づいて、位置Ｐ２が段差位置Ｘであると特定し、さらに、位置Ｐ２に位置する段差が「上昇段差」であると特定する。

なお、図４Ｂでは、位置Ｐ２と位置Ｐ３の間の区間で、車速Ｖが増加し、変動幅ΔＶ３が生じている。これは、位置Ｐ２に位置する「上昇段差」を車輪が通過した後に、すぐに駆動力ＦＤを小さくできないことに起因している。位置Ｐ２と位置Ｐ３の間の区間において、車両Ｃが所定距離ＬＤ１，ＬＤ２を移動する間での車速の変動幅は閾値ＨＶ２未満となるため、段差特定部１３が当該区間内に段差位置Ｘが存在すると誤認識することはない。

「学習フェーズ」におけるステップＳ１１３の処理の別の具体例を、図５を用いて説明する。

車両Ｃは、図３と同様の走行経路ＰＲを走行するが、駐車場内にはゲートの代わりに路面の一部が凹状に窪んでいる場所が存在するものとして、位置Ｐ２付近に「下降段差」、位置Ｐ３付近に「上昇段差」が存在する場合を考える。すなわち、車両Ｃの車輪は、走行経路ＰＲに沿って移動する途中で、「下降段差」「上昇段差」の順番に段差を通過する。

このように窪みを越える際にユーザがとる運転方法は、次の２パターンに大きく分けられる。１番目のパターンとして、図５Ａに示すように、窪みの手前で車速Ｖを調整して車両Ｃの運動エネルギーを使って窪みを越えるパターンがある。２番目のパターンとして、図５Ｂに示すように、窪みに低速で接近して駆動力ＦＤを制御して窪みを越える場合の、２パターンがある。特に、図５Ｂは、低速で窪みに接近した後、車輪が窪みに嵌まって車両Ｃが停止してしまうことを避けるため、駆動力ＦＤを一時的に高めて窪みから抜け出す場合に相当する。

図５Ａ、図５Ｂのグラフの横軸は、車両Ｃの移動距離Ｌを示している。

図５Ａでは、位置Ｐ２、位置Ｐ３において駆動力ＦＤが大きく変化していないにもかかわらず、車速Ｖが大きく変動している。位置Ｐ２近傍での、所定距離ＬＤ２を走行する間の車速Ｖの変動幅ΔＶ２が閾値ＨＶ２以上となること（ΔＶ２≧ＨＶ２）に基づいて、段差特定部１３は、位置Ｐ２が段差位置Ｘであると特定する。また、位置Ｐ２近傍で車速Ｖが増加していることに基づいて、段差特定部１３は、位置Ｐ２に位置する段差が「下降段差」であると特定する。

さらに、位置Ｐ３近傍での、所定距離ＬＤ１を走行する間の車速Ｖの変動幅ΔＶ１が閾値ＨＶ１以上となること（ΔＶ１≧ＨＶ１）に基づいて、段差特定部１３は、位置Ｐ３が段差位置Ｘであると特定する。また、位置Ｐ３近傍で車速Ｖが減少していることに基づいて、段差特定部１３は、位置Ｐ３に位置する段差が「上昇段差」であると特定する。

図５Ｂでは、位置Ｐ３において車速Ｖが大きく変化していないにもかかわらず、駆動力ＦＤが大きな値となっている。図４Ｂと同様に、位置Ｐ３において、駆動力ＦＤが一時的に閾値ＨＤ１を超えていることに基づいて、位置Ｐ３が段差位置Ｘであると特定し、さらに、位置Ｐ３に位置する段差が「上昇段差」であると特定する。

上記の説明では、車両Ｃの車輪が凸状のゲートを通過する場合と、凹状の窪みを通過する場合を挙げて段差特定部１３の処理を説明したが、これ以外の路面の状況においても、段差特定部１３は、段差位置Ｘおよび段差の種類を特定できる。例えば、「上昇段差」と「下降段差」の何れか一方のみが存在するような路面の状況においても、段差特定部１３は、段差位置Ｘおよび段差の種類を特定できる。

なお、上記の説明では、車両Ｃの４輪のいずれが段差を通過しているかを判定していない。しかしながら、実際には、サスペンションストロークセンサなどの内部センサ４２によって得られる車体と路面の間の距離を、相互に比較することにより、車両Ｃの４輪のいずれが段差を通過しているかを判定できる。この判定結果を合わせて使用することで、より正確に段差位置Ｘおよび段差の種類の特定を行う。その他、段差位置Ｘおよび段差の種類の特定には、車両Ｃの外部のセンシングの結果や走行経路ＰＲの周辺の空間マップを使用してもよい。段差位置Ｘおよび段差の種類に加えて、段差高を記憶部２０に記憶してもよい。

なお、ユーザが適宜、段差特定部１３で特定された段差位置Ｘ、および判定された段差位置Ｘの段差の種類を確認できるように、段差位置Ｘおよび段差の種類を、提示部３２に空間マップと共に表示してもよい。また、ユーザが入力部３１を操作することで、ユーザが段差位置Ｘおよび段差の種類の情報を修正できるように、制御部１０が構成されていてもよい。

［自動駐車フェーズでの動作］
次に、図６のフローチャートを用いて、「自動駐車フェーズ」での駐車支援装置１の動作について説明する。

ステップＳ１３１で、経路作成部１５は、ユーザの操作に応じた入力部３１の信号が入力されるまで待機する。経路作成部１５が待機している間、ユーザは、車両Ｃを運転することによって車両Ｃを駐車開始位置あるいはその周辺の位置まで移動させる。

ユーザは入力部３１を操作した場合、車両Ｃが駐車開始位置あるいはその周辺の位置まで移動した、と判断することができる。そこで入力部３１は、車両Ｃの自動駐車を開始するための命令を制御部１０に出力する。ユーザの操作に応じて入力部３１から信号が入力される（Ｓ１３３で「ＹＥＳ」）と、制御部１０は、当該信号に基づいて自動駐車を開始するための命令があったと判断して、「自動駐車フェーズ」を開始する。

ステップＳ１３５に進み、経路作成部１５は車両Ｃの自己位置を特定し、特定された自己位置、記憶部２０に記憶された過去の走行データ、自己位置およびその周辺の空間マップに基づいて、目標経路ＴＲを算出する。

ここで目標経路ＴＲは、特定された自己位置から過去に登録された駐車終了位置まで車両Ｃが走行するための経路である。車両Ｃが目標経路ＴＲを走行して駐車終了位置に停車することにより、車両Ｃの駐車が行われる。自己位置の特定は、ステップＳ１０５での方法と同様である。

なお、特定された自己位置は、「学習フェーズ」での駐車支援装置１に記憶させた駐車開始位置と必ずしも一致しない。また、目標経路ＴＲは、過去の１又は複数個の走行データ、空間マップ、天気情報、道路情報、地図データ等に基づいて作成されるため、作成される目標経路ＴＲは、過去の車両Ｃの走行経路ＰＲと一致するとは限らない。

ステップＳ１３７で、車両制御部１７は、作成された目標経路ＴＲに従って、車両Ｃの自動制御を開始する。

次に、ステップＳ１３９で、車両制御部１７は、車両Ｃが記憶部２０に記憶された段差位置Ｘに近づいているか否かを判定する。具体的には、車両制御部１７は車両Ｃの自己位置を特定する。その後、車両制御部１７は、車両Ｃの進行方向に対して、自己位置が目標経路ＴＲに沿って段差位置Ｘより手前側にあり、且つ、自己位置から段差位置Ｘまでの想定される移動距離が所定の閾値Ｌｔｈ以下になったかどうかを判定する。

閾値Ｌｔｈは、車速や、段差位置Ｘに存在する段差の種類、段差高などに基づいて、段差位置Ｘごとに設定されていてもよい。例えば、車速が大きいほど閾値Ｌｔｈを大きく設定したり、段差が大きいほど閾値Ｌｔｈを大きく設定したりしてもよい。

ステップＳ１３９で、車両Ｃが段差位置Ｘに近づいていないと判定された場合（ステップＳ１３９で「ＮＯ」の場合）、ステップＳ１４１に進む。一方、ステップＳ１３９で、車両Ｃが段差位置Ｘに近づいていると判定された場合（ステップＳ１３９で「ＹＥＳ」の場合）、次のステップＳ１４３に進む。

ステップＳ１４３では、車両制御部１７は車両Ｃが有しているエネルギーが所定範囲内に収まっているか否かを判定する。具体的には、車両Ｃが有しているエネルギーが、閾値Ｅｍａｘ以下であり、且つ、閾値Ｅｔｈを越えているか否かを判定する。ここで、「車両Ｃが有しているエネルギー」とは、その時点での車両Ｃの位置エネルギーと運動エネルギーの総和である。閾値Ｅｍａｘは、後述する衝撃力が過大とならないように事前に定められ、車両Ｃが段差位置Ｘにある段差を越えるために必要なエネルギーを閾値Ｅｔｈとする。

閾値Ｅｔｈは、段差位置Ｘに存在する段差の種類および段差高によって定められる。段差位置Ｘにある段差が「上昇段差」である場合には、閾値Ｅｔｈは、車両Ｃを段差高だけ高い位置に持ち上げるための位置エネルギーである。また、段差位置Ｘにある段差が「下降段差」である場合には、閾値Ｅｔｈは０となる。

実際には、車両Ｃのサスペンション、タイヤ、摩擦などに起因して、熱エネルギーとして散逸するエネルギーが存在するため、閾値Ｅｔｈは、上記で定義した量よりも大きくなる。そのため、閾値Ｅｔｈは、段差の種類や段差高だけでなく、段差を通過する際の車両Ｃの性質に基づいて決定することが望ましい。車両Ｃの性質は、設計時・製造時のシミュレーションや実験の結果から測定できるため、測定された結果を、閾値Ｅｔｈの決定に反映することが望ましい。

ステップＳ１４３で、車両Ｃが有しているエネルギーが閾値Ｅｔｈを越えていると判定された場合（ステップＳ１４３で「ＹＥＳ」の場合）、ステップＳ１４５に進み、車両制御部１７は車速を減少させる。ただし、車両Ｃが有しているエネルギーが閾値Ｅｔｈ以下とはならない範囲内で、車両制御部１７は車速を減少させる。その後、ステップＳ１４１に進む。

一方、ステップＳ１４３で、車両Ｃが有しているエネルギーが閾値Ｅｔｈ以下であると判定された場合（ステップＳ１４３で「ＮＯ」の場合）、ステップＳ１４７に進み、車両制御部１７は車速を増加させる。車両制御部１７は、車速を増加させることにより、車両Ｃの運動エネルギーを増加させ、車両Ｃが有しているエネルギーが閾値Ｅｔｈよりも大きくなるようにする。その後、ステップＳ１４１に進む。

車両Ｃが駐車終了位置に到達して停止したと判定された場合（ステップＳ１４１で「ＹＥＳ」の場合）、制御部１０は、「自動駐車フェーズ」を終了させる。一方、車両Ｃが駐車終了位置に到達していない、若しくは停止していないと判定された場合（ステップＳ１４１で「ＮＯ」の場合）、ステップＳ１３９に戻る。

なお、制御部１０は、情報取得部４１、内部センサ４２、外部センサ４３によって得られる情報を取得し、目標経路ＴＲおよびその周辺に存在する障害物の検知、衝突回避のためのフェードバック制御などを行うものであってもよい。車両Ｃが目標経路ＴＲから大きく逸脱した経路を走行する場合には、経路作成部１５が目標経路ＴＲを再作成するものであってもよい。

［自動駐車フェーズでの動作の具体例］
「自動駐車フェーズ」での処理の具体例を、図７を用いて説明する。図７は、図４Ａで示したパターンに対応しており、車両Ｃの運動エネルギーを使ってゲートを越えるパターンを示す。

便宜上、以下では、図３に示す車両Ｃの走行経路ＰＲと目標経路ＴＲとが、一致しているものとして説明を行うが、車両Ｃの走行経路ＰＲと目標経路ＴＲとが異なる場合にも、本願発明は適用可能である。また、位置Ｐ１から位置Ｐ２までの移動距離は、ステップＳ１３９の判定で用いる閾値Ｌｔｈに等しいものとする。

ユーザは、車両Ｃを駐車開始位置Ｐ０まで移動させた後、入力部３１を操作し、車両Ｃの自動駐車を開始させる。その後、制御部１０は自動制御を開始する。

車両Ｃが駐車開始位置Ｐ０から位置Ｐ１まで移動する間は、まだ車両Ｃが段差位置に近づいているとは言えないため、車両制御部１７は、記憶部２０に記憶された過去の走行データ等に基づいて車速Ｖを制御する。

車両Ｃが移動して、車輪が位置Ｐ１を通過しさらに位置Ｐ２に近づくと、車両制御部１７は、車両Ｃのエネルギーに基づく車速Ｖの制御を行う。

図７においてＶｔｈは、車両Ｃが有しているエネルギーが閾値Ｅｔｈと等しくなるときの車速を表している。図７に示すパターンでは、位置Ｐ１において車両Ｃが有しているエネルギーは閾値Ｅｔｈよりも大きいので、車両制御部１７は、位置Ｐ１から位置Ｐ２まで車両Ｃが移動する間に、車速Ｖを車速Ｖｔｈまで減少させる。逆に、位置Ｐ１において車両Ｃが有しているエネルギーは閾値Ｅｔｈよりも小さい場合には、車両制御部１７は、位置Ｐ１から位置Ｐ２まで車両Ｃが移動する間に、車速Ｖを車速Ｖｔｈまで増加させる。すなわち、位置Ｐ２の直前での車速Ｖが車速Ｖｔｈを下回らないように制御する。

位置Ｐ２の「上昇段差」を乗り越える直前で、車両Ｃは車速Ｖｔｈを有しているので、駆動力ＦＤを増加させることなく車両Ｃの運動エネルギーを利用して、車輪は「上昇段差」を乗り越えることができる。車輪が段差を通過するときに、駆動力ＦＤが急激に増加することがないため、車両Ｃに乗車しているユーザは、予期しない加速を経験することはなく、自動駐車中にユーザが感じる違和感を抑制できる。

また、車両Ｃの車速Ｖを必要最小限の速度である車速Ｖｔｈに近づけた後に、車輪が段差を通過するため、車両Ｃに乗車しているユーザに与える衝撃力を抑制でき、ユーザが感じる違和感を抑制できる。これは以下のようにして理解できる。

車輪が段差を通過する際の衝撃力の大きさＦＩは、車両Ｃの運動量変化を、その運動量変化が生じる時間で割ることにより見積もることができる。車輪が段差を通過する前後での車両Ｃの運動量の変化は「Ｍ・ΔＶ」と表される。ここで、Ｍ、ΔＶは、それぞれ車両Ｃの質量、車輪が段差を通過する前後での車速Ｖの変化である。また、運動量変化が生じる時間は、車両Ｃのタイヤが段差に接触してから離れるまでの時間であるから、大まかに「Ｒ／Ｖ」と見積もられる。ここで、Ｒは車両Ｃのタイヤ径である。よって、車輪が段差を通過する際の衝撃力の大きさＦＩは、以下の式（１）で評価できる。

ＦＩ＝Ｍ・ΔＶ・Ｖ／Ｒ …（１）

これを利用すると、図４Ａで示した例では、車輪が「上昇段差」を通過する際に、車両Ｃは「Ｍ・ΔＶ１・Ｖ／Ｒ」の衝撃力を受けることになる。また車両Ｃが受ける衝撃力に比例して乗車しているユーザも衝撃力を受ける。

一方で、図７で示した例では、式（１）に登場する車速Ｖを、「上昇段差」を通過する際に最低限必要な車速Ｖｔｈとしているため、車速Ｖを制御しない場合と比較して、衝撃力の大きさＦＩが小さくなる。そのため、車両Ｃに乗車しているユーザに与える衝撃力を抑制でき、ユーザが感じる違和感を抑制できるのである。

車輪が位置Ｐ２に達して位置Ｐ３まで移動する間に、車両制御部１７は駆動力ＦＤを増加させて、車速Ｖを増加させている。これは、位置Ｐ２に存在する「上昇段差」を車輪が超えた直後に車両Ｃの運動エネルギーが０になることを防ぐためである。すなわち、位置Ｐ２を通過した直後に車両Ｃが停車してしまうことを防ぐためである。車両制御部１７は、車輪が段差に達した後に車速Ｖが増加するように車両Ｃを制御するため、車輪が段差を通過する際のユーザの違和感を抑制しつつ、車輪が段差を越えることができる。

「自動駐車フェーズ」での処理の別の具体例を、図８を用いて説明する。図８は、図５Ａで示したパターンに対応しており、車両Ｃの運動エネルギーを使って窪みを越えるパターンを示す。

図７で示したのと同様に、図８においてＶｔｈは、車両Ｃが有しているエネルギーが閾値Ｅｔｈと等しくなるときの車速を表している。図８のパターンでは、位置Ｐ２に存在する段差は「下降段差」であるため、閾値Ｅｔｈに０に近い値となる。そのため、車速Ｖｔｈは０に近い値となる。段差を通過する際に熱エネルギー等として散逸するエネルギーを無視すれば、理想的には閾値Ｅｔｈは０であり、さらに車速Ｖｔｈは０となる。しかしながら、実際には、車輪が位置Ｐ２に到達する前に車両Ｃが停車してしまうことを防ぐため、車速Ｖｔｈを所定の正の値とする。

位置Ｐ２の「下降段差」に到達する直前で車両Ｃは車速Ｖｔｈを有しており、車両Ｃの位置エネルギーを利用して、車輪は「下降段差」を越えることができる。車両Ｃの車速Ｖを必要最小限の速度である車速Ｖｔｈに近づけた後に、車輪が段差を通過するため、車両Ｃに乗車しているユーザに与える衝撃力を抑制でき、ユーザが感じる違和感を抑制できる。

式（１）を利用すると、図５Ａで示した例では、車輪が「下降段差」を通過する際に、車両Ｃは「Ｍ・ΔＶ２・Ｖ／Ｒ」の衝撃力を受けることになる。これらに比例して乗車しているユーザも衝撃力を受ける。

一方で、図８で示した例では、式（１）に登場する車速Ｖを、「下降段差」を通過する際に最低限必要な車速Ｖｔｈとしているため、車速Ｖを制御しない場合と比較して、衝撃力の大きさＦＩが小さくなる。そのため、車両Ｃに乗車しているユーザに与える衝撃力を抑制でき、ユーザが感じる違和感を抑制できるのである。

車輪が位置Ｐ２を通過した後、車両Ｃの位置エネルギーが運動エネルギーに転換されるため、車速Ｖが増加している。車輪が位置Ｐ２を通過した後、位置Ｐ３に達するまでの間における車両Ｃのエネルギーが、位置Ｐ３にある「上昇段差」を越えるために必要なエネルギーよりも大きい場合には、車両制御部１７は駆動力ＦＤを増加させて、車速Ｖをさらに増加させる必要はない。

一方、車輪が位置Ｐ２を通過した後、位置Ｐ３に達するまでの間における車両Ｃのエネルギーが、位置Ｐ３にある「上昇段差」を越えるために必要なエネルギー以下である場合には、車両制御部１７は駆動力ＦＤを増加させて、車速Ｖをさらに増加させる。このように、車両制御部１７は、車輪が段差を通過した後に車速Ｖが増加するように車両Ｃを制御するため、車輪が段差を通過する際にユーザが感じる違和感を抑制しつつ、車輪が段差を越えることができる。

［実施形態による効果］
実施形態に係る駐車支援装置１は、段差を通過するときの車速Ｖや車両Ｃのエネルギーなどの車両挙動が所定範囲内に収まるように車両Ｃを制御することにより、式（１）で評価される段差通過時の衝撃力を抑制している。衝撃力が抑制される結果、ユーザが感じる違和感を抑制できる。特に、車両挙動を所定値以下とすることで、過大な衝撃力が発生するのを防止し、ユーザが感じる違和感を抑制している。

また、駐車支援装置１は、車輪が段差に達した後に、車両Ｃの車速を増加させている。そのため、段差を通過した直後に、駐車終了場所ではない場所で車両Ｃが停止してしまうことを防止できる。そして、車輪が段差を通過する際のユーザの違和感を抑制しつつ、車輪が段差を越えることを可能にしている。

さらに、駐車支援装置１は、学習フェーズにおいて記憶した走行データに基づいて、段差位置Ｘを特定する際に、段差位置Ｘに存在する段差が「上昇段差」と「下降段差」のいずれの種類の段差であるのかを区別して特定する。そのため、段差の種類に応じて、車両Ｃが段差位置Ｘにある段差を越えるために必要なエネルギーを見積もることができ、その結果、車両Ｃが段差に近づいたときに実行される制御を調整できるようになる。従って、車両Ｃが駐車する駐車場の環境に、いずれの段差が存在する場合であっても、車両挙動を低減することができる。

［その他の実施形態］
その他の変形例として、位置Ｐ２が位置Ｐ３に近接している場合には、位置Ｐ２の段差を越えるためのエネルギーと、位置Ｐ２に近接する位置Ｐ３の段差を越えるためのエネルギーに基づいて、位置Ｐ２の手前で車速Ｖを制御するようにしてもよい。

具体的には、例えば、位置Ｐ２から位置Ｐ３までの移動距離が、図６のステップＳ１３９での判定で使用した所定の閾値Ｌｔｈ以下である場合に、位置Ｐ２が位置Ｐ３に近接していると判定する。そして、位置Ｐ２および位置Ｐ３の直前で車両Ｃが有しているエネルギーが閾値Ｅｔｈを下回らないように車両Ｃを制御することが望ましい。ここで、閾値Ｅｔｈは、位置Ｐ２にある段差を越えるために必要なエネルギーと、位置Ｐ３にある段差を越えるために必要なエネルギーのうち、いずれか大きい方の値とする。近接する複数の段差の間で駆動力を制御する必要がなくなるため、車両Ｃに乗車しているユーザにとって予期しない加速が生じるのを防止でき、ユーザの違和感を抑制できる。

その他、駐車支援装置１は、制御部１０によってユーザが車両Ｃに乗車していると判断された場合にのみ、本実施形態に示すような制御を行うように、制御を切り替えるよう構成されていてもよい。これにより、ユーザが車両Ｃに乗車しているときには、ユーザの違和感を抑制しながら自動駐車を実行し、一方で、ユーザが車両Ｃに乗車していない場合には、ユーザに与える影響を考慮することなく自動駐車を実行できる。そのため、ユーザが車両Ｃに乗車していない場合に、制御部１０において発生する計算量、および負荷を削減することができる。

また、上記の実施形態では、車両Ｃが駐車場に進入して駐車する場合（入庫する場合）を例に挙げて説明したが、駐車支援装置１の処理は、車両Ｃが駐車場から外に出る場合（出庫する場合）にも、適用可能である。入庫する場合と、出庫する場合とでは、走行経路ＰＲ上を車両Ｃが走行する方向が正反対になる。そのため、入庫する場合に「上昇段差」、「下降段差」として学習された段差は、出庫する場合には、それぞれ「下降段差」、「上昇段差」となることに注意が必要である。

記載された機能や処理の各々は、一つ以上の処理回路によって実装されうる。処理回路には、プログラムされたプロセッサや、電気回路などが含まれ、さらには、特定用途向けの集積回路（ＡＳＩＣ）のような装置や、記載された機能を実行するよう配置された回路構成要素なども含まれる。

上記のように、本発明を上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。

本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１ 駐車支援装置１
１０ 制御部１０
１１ データ作成部１１
１３ 段差特定部１３
１５ 経路作成部１５
１７ 車両制御部１７
２０ 記憶部２０
３１ 入力部３１
３２ 提示部３２
３３ 報知部３３
４１ 情報取得部４１
４２ 内部センサ４２
４３ 外部センサ４３
５１ 駆動／制動部５１
５２ 操舵部５２
Ｃ 車両Ｃ
ＰＲ 走行経路ＰＲ
ＴＲ 目標経路ＴＲ
ＷＬ 車輪位置ＷＬ
Ｘ 段差位置Ｘ

Claims (4)

1. 車両の走行データを記憶し、記憶した前記走行データから段差を特定し、前記段差の位置に基づいて、前記車両の制御を実行する駐車支援方法において、
   前記段差を通過するときの前記車両の車両挙動が所定値以下になるように前記車両を制御すること
   を特徴とする駐車支援方法。
2. 請求項１に記載の駐車支援方法であって、
   前記車両の車輪が前記段差に達した後、前記車両の車速を増加させること
   を特徴とする駐車支援方法。
3. 請求項１又は２に記載の駐車支援方法であって、
   前記走行データから、前記段差が上昇段差と下降段差のいずれの種類であるのかを区別して特定すること
   を特徴とする駐車支援方法。
4. 車両の走行データを記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記走行データから段差を特定し、前記段差の位置に基づいて、前記車両の制御を実行する制御部と
   を備えた駐車支援装置であって、
   前記制御部は、前記段差を通過するときの前記車両の車両挙動が所定値以下になるように前記車両を制御すること
   を特徴とする駐車支援装置。

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