JP5262087B2 - 駐車支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、駐車の際の運転操作を支援することにより運転者が容易に駐車をすることができる駐車支援装置に関するものである。

従来より、例えば特許文献１などにおいて、駐車時において操舵装置の切り返し開始位置を運転者に報知し、運転の操作負担を軽減することができる駐車支援装置が知られている。この場合において、操舵装置の切り返し開始位置が報知されると、運転者は車両を停止させて操舵装置の切り返しを行うこととされている。
特開２００１−３３４８９９号公報 また、例えば特許文献２などにおいて、自動ブレーキを使用して操舵切り返しタイミングで車両を停止させ運転者に操舵させることで、駐車時の運転者の負担を軽減する駐車支援装置が提案されている。 特開２００３−１１７６０号公報

特許文献１及び２に記載のように運転者に車両を停止させて操舵させる目的は、駐車目標位置へ精度よく駐車できるようにするためである。しかしながら、車両を停止させて運転者に操舵させることで、車両の停止、操舵操作、発進という一連の操作を順に実施しなければならないために駐車動作を完了するまでに時間がかかってしまうという問題がある。

本発明は、上記の課題に鑑み、良好な駐車精度を保ちながら効率よく駐車動作を完了できる駐車支援装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、駐車目標位置に車両を移動するための駐車経路を設定する経路設定手段と、前記経路設定手段で設定された前記駐車経路が、前記駐車経路の途中で運転者による操舵操作を必要とする駐車経路であるかを判定する経路判定手段と、前記駐車目標位置に対する前記車両の相対位置を検出する相対位置検出手段と、前記経路判定手段が前記操舵操作を必要とすると判定した前記駐車経路に従って前記運転者が駐車目標位置に車両を移動させる場合に、前記運転者が前記操舵操作をする際に前記車両を停止させないで減速することにより前記車両の速度調節を行う速度調節手段と、前記運転者が前記操舵操作をする前に前記速度調整手段によって前記車両を減速させることで前記操舵操作を開始するタイミングを運転者に報知する報知手段と、操舵装置の舵角を検出する舵角検出手段と、を備え、前記速度調節手段は、前記駐車経路と前記相対位置検出手段の検出した相対位置とに基づいて前記車両が前記駐車経路上の所定位置に到達したときに前記速度調節を開始し、前記舵角検出手段によって検出された前記操舵装置の舵角が所定の舵角に一致したときに前記速度調節を終了することを特徴とする駐車支援装置である。

請求項１の発明によれば、運転者が操舵をする際に車両の移動を保つように車両の速度調節を行う。すなわち、運転者が操舵をする際に速度調節手段が車両を停止させずに好適に車両の速度調節を行う。よって、移動しながら操舵を行ってもその間の移動量が短くて済むため駐車経路への誤差が少なくる。このため、良好な駐車精度を保ちながら効率よく駐車動作を完了できる。

請求項４の発明によれば、ステアリングホイールの動作の動作方向が、経路設定手段が設定した駐車経路に基づいて算出された前記操舵操作の操舵方向と一致しているため、運転者は操舵をする方向を直感的に把握でき、操舵操作をすぐに行うことができるため、効率よく駐車動作を完了できる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜 図１３に従って説明する。
図１は本実施形態の駐車支援装置１を搭載した車両２を示す概略図である。
同図に示されるように、この駐車支援装置１は、車両２の後方視界を撮影するカメラ（ＣＣＤカメラ）１１、操舵装置としてのステアリングホイール１２の舵角を検出する舵角センサ１３、トランスミッションのシフトレバー（図示略）のリバース（後退）状態を検出するシフトレバーリバーススイッチ１４、駐車操作時に駐車アシスト機能を動作させる駐車スイッチ１５、車両２の旋回に伴う車両角度の変化として同車両２の鉛直軸方向の回転角速度を検出するヨーレートセンサ１６、モニタ画面１７ 、スピーカ１８、車両２の進行方向の速度を検出する車速センサ１９、コントローラ２０及び自動ブレーキ装置２７を備えている。

上記カメラ１１は、例えば車両２の後方の略中央部において、光軸を下方に向けて設置されている。具体的には、図４に示されるように、カメラ１１は車両後方の中央において下方に所定角度（例えば、３０度）、傾けて取り付けられている。そして、図５に示されるように、このカメラ１１自体は広角レンズにより、例えば左右１４０度の視野を確保し、例えば後方８ｍ 程度までの領域を撮影できるようになっている。

上記舵角センサ１３は、ステアリングホイール１２の舵角を検出する汎用のセンサであって、例えば同ステアリングホイール１２の内部に設けられている。

上記駐車スイッチ１５は、駐車アシスト機能を動作させるスイッチであって、例えば運転者が操作し易いセンターコンソール近傍に設けられている。この駐車スイッチ１５は、駐車様式に対応して選択可能な２つのモードスイッチ、すなわち並列駐車（車庫入れ）における駐車アシスト機能を動作させる並列駐車モードスイッチ１５ａ及び縦列駐車における駐車アシスト機能を動作させる縦列駐車モードスイッチ１５ｂを有している（図２参照）。

モニタ画面１７は、例えばセンターコンソール上に設置されている。このモニタ画面１７の図６に示される表示領域には、上記カメラ１１により撮影された車両２の後方画像（生画像）とともに後述する後端予想軌跡等のグラフィック画像が併せ表示される。

上記スピーカ１８からは、後述する駐車動作の各段階に対応して所要の音声案内が出力（発声）される。

上記コントローラ２０は、例えばインストルメントパネル内部に設けられており、上記カメラ１１及びセンサ等１３〜 １６からの入力信号に基づき上記モニタ画面１７に車両２の後方画像及び後端予想軌跡等のグラフィック画像を表示するとともにスピーカ１８から所要の音声案内を出力する。

上記自動ブレーキ装置２７は、ＣＰＵ２１からの出力値に基づいて車両２のブレーキ圧を制御することで、車両２の速度を調節する。

図２は、駐車支援装置１のシステム構成図である。同図に示されるように、駐車支援装置１を制御するコントローラ２０の内部には、その中枢部となるＣＰＵ（中央演算装置）２１、モニタ画面１７にグラフィックスを描画するグラフィックス描画回路２２、グラフィックス信号とカメラ１１からの後方画像を重ね合わせるスーパーインポーズ回路２３、カメラ画像から同期信号を抽出してグラフィックス描画回路２２へ供給する同期分離回路２４、スピーカ１８から運転者に対して出力する音声案内を合成する音声合成回路２５が設けられている。

図３は本実施形態における駐車支援装置１の機能ブロック図であり、図３に示すように本実施形態における駐車支援装置１は、経路設定手段１０１と、経路判定手段１０２と、相対位置検出手段１０３と、速度検出手段１０４と、舵角検出手段１０５、開始判定手段１０６、速度調節手段１０７を備えている。

経路設定手段１０１は、駐車目標位置に車両２を移動するための駐車経路４０を設定する手段であり、ＣＰＵ２１において実行されるように構成されている。経路設定手段１０１が設定する駐車経路４０については後述する。

経路判定手段１０２は、経路設定手段１０１で設定された駐車経路４０が運転者による操舵を必要とする駐車経路であるか否かを判定する手段であり、ＣＰＵ２１において実行されるように構成されている。

相対位置検出手段１０３は、車両２の駐車目標位置に対する相対位置を検出する。舵角検出手段１０５を構成する舵角センサ１３とヨーレートセンサ１６の検出情報に基づいてＣＰＵ２１において駐車目標位置に対する車両２の相対位置を検出するように構成されている。

速度検出手段１０４は、車両２の速度を検出する車速センサ１９で構成されている。

舵角検出手段１０５は、操舵装置としてのステアリングホイール１２の舵角を検出する舵角センサ１３で構成されている。

次に、開始判定手段１０６、速度調節手段１０７について説明をする。
まず、速度調節手段１０７は、駐車経路４０が経路判定手段１０２にて運転者による操舵を必要とすると判定した場合に車両２の速度調節を行う。速度調節は、前記操舵が行われる際に後述する駐車経路４０に略一致した状態を保持して前記車両を走行させる目的で行われる。速度検出手段１０４で検出した車両２の速度を所定値以下になるようにＣＰＵ２１でフィードバック制御の出力値を計算し、その出力値を自動ブレーキ装置２７へ出力して車両２を減速するように構成されている。また、速度調節の開始は、後述する開始判定手段１０６にて判定した速度調節の開始時期に基づくように構成されている。
また、舵角検出手段１０５の舵角情報と駐車経路４０に基づいて、運転者による操舵操作が終了したときに速度調節を終了するように構成されている。

開始判定手段１０６は、速度調節手段１０７と同様に駐車経路４０が経路判定手段１０２にて運転者による操舵を必要とすると判定した場合に、駐車経路４０と相対位置検出手段１０３の検出した相対位置と速度検出手段の検出した速度情報とに基づいて前記速度調節の開始時期を判定する。本実施形態ではＣＰＵ２１において実行されるように構成されている。また、開始判定手段１０６が前記速度調節の開始時期を判定すると、ＣＰＵ２１とスピーカ１８と音声合成回路２５で構成される音声案内手段（図示せず）により前記操舵を開始するタイミングであることを運転者に報知する。

前記操舵を開始するタイミングであることは、速度調節手段１０７による車両２の速度の変化によって前記操舵を開始するタイミングであることを運転者に報知してもよい。
さらに、図３で破線で示すようにさらに自動操舵手段１０８を備え、開始判定手段１０６の判定結果に基づいて自動操舵手段１０８がステアリングホイールを動作させることによって前記操舵を開始するタイミングであることを運転者に報知するように構成することもできる。さらに、この構成においては、自動操舵手段１０８は経路設定手段１０１が設定した駐車経路４０に基づいて（図示せず）、ステアリングホイールの動作の動作方向が前記操舵の操舵方向と一致させ運転者に前記操舵の操舵方向を報知するように構成することもできる。

次に、経路設定手段１０１が設定する駐車経路４０について説明をするため、運転者から見て左側のスペースＳに縦列駐車を行う際の車両２の初期位置と誘導される位置との幾何学的関係について図７の平面図に基づき説明する。この車両２が誘導される位置は、縦列駐車を開始するときの運転者の操作に対応してコントローラ２０により演算されるものである。同図に示されるように、車両２は初期位置及び誘導される位置においてともにその前後方向がスペースＳの伸びる方向と平行になっている。なお、この誘導に伴う車両２の縦方向（後方）への移動距離ｄＬ及び横方向（左側面方向）への移動距離ｄＷは、後輪の中心軸の略中間点Ｏの各移動距離を示している。また、スペースＳは長さＬ及び幅Ｗに設定されている。これらスペースＳの長さＬ及び幅Ｗは、車両２の諸元によって規定される必要最小限のスペースに若干の余裕をもたせた固有の値である。

上記車両２の初期位置は、上記スペースＳの基準点Ｐから同車両２の左端まで横方向に距離ｗだけ離隔されており、同スペースＳの基準点Ｐから後輪の中心軸まで縦方向（後方）に距離ｌだけ離隔されているとする。このとき、上記車両２の初期位置は、スペースＳの基準点Ｐ及びカメラ１１を結ぶ直線ｍとスペースＳの伸びる方向とが常に所定角度αをなすように設定・拘束されている（比率ｌ／ｗが略一定値となるように設定・拘束されている）。併せて、上記移動距離ｄＬ，ｄＷによって決定される車両２の誘導される位置は、上記直線ｍと平行な直線ｎとスペースＳの伸びる方向とが同等の所定角度αをなすように設定・拘束されている。これにより、車両２の誘導される位置と上記基準点Ｐとは縦方向に一定の間隔を保持する。

次に、縦列駐車に伴う後輪の中心軸の略中間点Ｏの移動について説明する。ここで、ステアリングホイール１２の舵角に基づき周知の手法（例えば、特開平１１−３３４４７０号公報に記載された手法に準じたもの）にて後端予想軌跡（旋回半径など）が算出される。本実施形態では、前半の左旋回のための操舵によってステアリングホイール１２の舵角が決定されると、後半のステアリングホイール１２の切り返し後の舵角を最大舵角に設定しておくことで、その誘導位置を一義的に決定するようになっている。すなわち、前半の左旋回のための操舵によってステアリングホイール１２の舵角が決定されると、そのときの旋回半径（第１旋回半径Ｒ１）が決定される。一方、後半のステアリングホイール１２の切り返し後の舵角は略最大舵角に設定されている
ため、そのときの旋回半径は予め規定された第２旋回半径Ｒ２（車両２の諸元よって規定される最小旋回半径＋余長が望ましい）となっている。そして、前半の左旋回及び後半の右旋回における各旋回角度θが互いに同等となるように、これら両旋回に伴う後輪の中心軸の略中間点Ｏの各予想軌跡の接線が、それらの操舵ポイント４５において一致するように設定されている。これにより、第１旋回半径Ｒ１の旋回中心Ｏ１と第２旋回半径Ｒ２の旋回中心Ｏ２とを結ぶ直線ｋ上に上記操舵ポイント４５が配置され、前半の左旋回及び後半の右旋回における各旋回角度θが互いに同等とされる。

以上により、縦列駐車に伴う後輪の中心軸の略中間点Ｏの上記移動距離ｄＬ，ｄＷはそれぞれ、
ｄＬ＝（Ｒ１＋Ｒ２）・ｓｉｎθ
ｄＷ＝（Ｒ１＋Ｒ２）・（１−ｃｏｓθ）
と表される。すなわち、前半の左旋回のための操舵によってステアリングホイール１２の舵角（第１旋回半径Ｒ１及び旋回角度θ）が決定されることで、車両２が誘導される位置が一義的に決定される。

ここで、経路設定手段１０１が設定する駐車経路４０は、車両２の初期位置から誘導される位置（駐車目標位置）までの後輪の中心軸の略中間点Ｏの予想軌跡となる。従って、図７における駐車経路４０は、車両２の初期位置における後輪の中心軸の略中間点Ｏから操舵ポイント４５までの円弧（中心Ｏ１、半径Ｒ１の角度θに対応する円弧）と、操舵ポイント４５から車両２の誘導される位置における後輪の中心軸の略中間点Ｏの円弧（中心Ｏ２、半径Ｒ２の角度θに対応する円弧）の両者で構成されている。

なお、図７において、移動距離ｄＷが幅Ｗ及び距離ｗを加算した値に略一致しているとすると（ｄＷ＝Ｗ＋ｗ）、上記距離ｌ及び距離ｗ、すなわち車両２
の初期位置に対する上記基準点Ｐの位置が特定される。この基準点Ｐは、例えば既に駐車されている車両の右後端など、障害物の位置である。従って、このような車両２の初期位置の設定・拘束（車両２と障害物との相対位置の拘束）により、上述の縦列駐車の誘導に際して、既に駐車されている車両等の障害物と車両２との接触を回避するような駐車経路４０が設定されている。

また、車両２が誘導された位置においては、後輪の中心軸からスペースＳの後端までは所定距離ΔＬだけ縦方向に離隔されるように設定されている。この所定距離ΔＬは、後輪の中心軸から後部バンバーの後端までの距離に若干の余裕をもたせた距離となっている。従って、この所定距離ΔＬの設定により、車両２の後部がスペースＳから逸脱することを防止している。換言すると、上記演算におけるスペースＳの長さＬは、上記態様で駐車をするときに必要とされる車両２の諸元によって規定される長さに余長を加えた長さに設定されている。

次に、図９〜 図１２を参照して縦列駐車の動作とこれに対応するコントローラ２０の処理態様について説明する。なお、このコントローラ２０による処理動作は、上記駐車スイッチ１５の縦列駐車モードスイッチ１５ｂが選択（オン）されることで起動する。ちなみに、図９は運転者から見て左側の駐車枠Ｓ に縦列駐車するときの車両２の状態を段階ごとに区分して示すものである。また、図１０〜 図１２は上記車両２の状態の各段階に対応してコントローラ２０により出力されるモニタ画面１７の画像及び音声案内、コントローラ２０により段階の切り替えが判定される状態、同判定に用いられる主たる装置、並びに運転者操作をそれぞれ示すものである。なお、コントローラ２０は、縦列駐車における一連の運転者の操作を以下の４つの動作に分割して誘導を行う。

１． 駐車開始位置の設定… （１）、（２）
２． 駐車目標位置の設定… （３）、（３− ２）
３． 左旋回後退… （４）、（５）
４． 右旋回後退… （６）、（７）
ここで、運転者の操作名に併記された番号は、図１０〜 図１２のモニタ画面１７の画像（表示状態）の番号に対応している。

１． 駐車開始位置の設定： 運転者は、例えば隣接車両２ａに対して横方向にゆとりをもって、縦列駐車をしようとする所定駐車枠Ｓ に対して車両２の前後方向が同駐車枠Ｓ と略平行となるように停車する。このときの停車位置は、ステアリングホイール１２を操舵しながら後退したとして駐車枠Ｓ に駐車可能と思われるときの同ステアリングホイール１２の操舵開始位置よりも若干、前方の位置とする。この場合、図１０においては、縦列駐車モードスイッチ１５ｂを押した後に、シフトレバーをリバース状態にしているが、これに限定されず、縦列駐車モードスイッチ１５ｂを押すタイミングとシフトレバーをリバース状態にするタイミングはどちらが先であっても良い。

車両２を停車させた運転者は、駐車スイッチ１５の縦列駐車モードスイッチ１５ｂを選択（オン）して、縦列駐車における駐車アシスト機能を動作させる。このとき、ＣＰＵ２１は、図１０の状態（１）に示されるように、モニタ画面１７にカメラ１１による後方画像及び舵角に応じて算出された車両２の後端予想軌跡ａを表示する。

ここで、後端予想軌跡ａは、そのときの舵角に基づき周知の手法（例えば、特開平１１−３３４４７０号公報に記載された手法に準じたもの）にて算出された車両２の、例えば水平な路面における後端予想軌跡を、周知の座標変換（例えば、特開平１１− ３３４４７０号公報に記載された座標変換に準じたもの）を用いてカメラ１１のＣＣＤ素子位置、すなわちモニタ画面１７の表示位置にリアルタイムで対応させ、同モニタ画面１７に重畳描画したものである。

次に、運転者がシフトレバーをリバース状態にすると、シフトレバーリバーススイッチ１４がオンされ、ＣＰＵ２１は同シフトレバーがリバース状態にあることを検出する。

そしてＣＰＵ２１は、音声合成回路２５を介してスピーカ１８から「案内を開始します」、「’ ｂ’ が隣の車両の後端に合うまでバックします」、「ハンドルを回して’ Ｃ’を駐車枠にあわせます」と出力する。同時に、ＣＰＵ２１は、図１０の状態（２）に示されるように、モニタ画面１７にカメラ１１による後方画像に加えて、方位参照線ｂを表示し、後端予想軌跡ａのみを消去する。

ここで、方位参照線ｂは、図７に示されるように、車両２のカメラ１１に対して所定方位を有する鉛直面Ｂの位置を、同様の座標変換を用いてモニタ画面１７の表示位置に対応させ、同モニタ画面１７に重畳描画したものである。この方位参照線ｂによって表される鉛直面Ｂは、後述の態様で縦列駐車をしたとして同鉛直面Ｂよりも車両前方側に配置された障害物と略接触しない位置に設定されている。換言すると、モニタ画面１７上で、隣接車両２ａの右後端に方位参照線ｂを合わせることで、同隣接車両２ａとの接触が略回避される位置が特定される。

この状態において運転者は、音声案内に従い、例えば後方画像の隣接車両２ａの右後端に上記方位参照線ｂが略一致するまで、車両２を直進状態のまま後退させる。そして、運転者は、上記隣接車両２ａの右後端に上記方位参照線ｂが略一致したら停車する（状態（２））。これにより、車両２と隣接車両２ａの右後端の相対位置、すなわち、図７における比率ｌ／ｗの拘束を行う。従って、隣接車両２ａの右後端（基準点Ｐ）は、直線ｍ 上に存在する。

続いて、運転者は、音声案内に従い、その位置でステアリングホイール１２を左側に操舵する。

状態（２）において運転者がステアリングホイール１２を操舵するとＣＰＵ２１は、この操作を舵角センサ１３を介して検知する。そして、ステアリングホイール１２の舵角が所定しきい値以上と判定されるとＣＰＵ２１は、音声合成回路２５を介してスピーカ１８から「’ Ｃ’ が駐車枠にあったらバックします」と出力し、図１１の状態（３）に移行する。
２． 駐車目標位置の設定： 状態（３）においてＣＰＵ２１は、モニタ画面１７にカメラ１１による後方画像及び方位参照線ｂに加えて、駐車目標枠Ｃを表示する。

ここで、駐車目標枠Ｃは、前述の演算に基づき車両２が誘導される位置での、例えば水平な路面における同車両２の輪郭を、同様の座標変換を用いてモニタ画面１７の表示位置に対応させ、同モニタ画面１７に重畳描画したものである。従って、車両２の駐車目標位置（駐車目標枠Ｃ）は図７における直線ｍ と平行な直線ｎ 上に存在し、運転者によるステアリングホイール１２の操舵量に基づき縦方向及び横方向の移動距離ＤＬ ， ＤＷ 及びそのときの駐車経路４０が拘束される。

ここで、この駐車目標枠Ｃの前端は、例えば車両２の前部バンパーの位置に略一致しており、同後端は、例えば車両２の後部バンパーよりも若干、後方の位置に略一致している。これは、後方車両２ｂと接触することなく余裕をもった駐車位置を設定するためである。

この状態（３）において運転者は、音声案内に従い、モニタ画面１７上において例えば後方画像の駐車枠Ｓ の目標とする位置（駐車枠Ｓ の路肩など）に上記駐車目標枠Ｃが合うまで、ステアリングホイール１２を操舵する（状態（３− ２））。このとき、既述のように距離ｗ が概略得られるため、上記拘束された比率ｌ／ｗに基づき距離ｌ が、すなわち、初期位置における隣接車両２ａの右後端（図７の基準点Ｐ）との相対位置が特定される。上記拘束・特定された車両２の駐車経路４０及び初期位置における隣接車両２ａの右後端（図７の基準点Ｐ）との相対位置に基づき、この縦列駐車に伴う隣接車両２ａとの接触の有無が判定される。

なお、縦列駐車に伴う隣接車両２ａとの接触が判定されるとＣＰＵ２１は、例えばステアリングホイール１２の舵角を再設定する要求をモニタ画面１７に表示し、あるいはスピーカ１８から出力する。一方、縦列駐車に伴う隣接車両２ａとの非接触が判定されるとＣＰＵ２１は、そのままそのときの駐車目標枠Ｃをモニタ画面１７に表示する。

以上により、運転者は車両２と隣接車両２ａとの接触を回避しつつ、駐車目標枠Ｃの示す位置に車両２を移動するための駐車経路４０及びそのときの左旋回時のステアリングホイール１２の舵角を同時に得る。従って、運転者は、駐車目標位置（駐車目標枠Ｃ）の設定後、ステアリングホイール１２の舵角を調整することなく、そのまま車両２を後退させればよい。

状態（３− ２）において運転者は、上記音声案内に従い、ステアリングホイール１２を保舵したまま車両２の後退を開始する。運転者が車両２の後退を開始するとＣＰＵ２１は、このときの車両２の左旋回に伴う状態（３）からの車両角度の変化量（左旋回量）を舵角センサ１３及びヨーレートセンサ１６を介して検知する。相対位置検出手段１０３を構成するＣＰＵ２１は、この車両角度の変化量に基づき車両２と駐車枠Ｓ（駐車目標位置）との相対位置を検出している。そして、上記舵角センサ１３及びヨーレートセンサ１６により車両角度の変化が検出されるとＣＰＵ２１は、車両２が移動開始したと判定して状態（４）に移行する。このとき、ＣＰＵ２１は、音声合成回路２５を介してスピーカ１８から「ハンドルはそのままでバックします」と出力する。同時に、ＣＰＵ２１は、状態（４）に示されるように、モニタ画面１７にカメラ１１による後方画像及び後端予想軌跡ａを表示し、上記方位参照線ｂ及び駐車目標枠Ｃを消去する。

３． 左旋回後退： 状態（４）において運転者は、音声案内に従い、ステアリングホイール１２を保舵したまま車両２の後退を継続する。

以降、右旋回後退を行うまでのＣＰＵ２１の処理を示す図１３のフローチャートの説明と、それに伴う運転者の操作について説明をする。

まず、経路判定手段１０２に対応するステップＳ１では、駐車経路４０が運転者による操舵を必要とする駐車経路であるか否かを判定する。すなわち、図７の駐車経路４０のように、駐車経路４０に沿って車両２が後退したときに途中で操舵が必要になる駐車経路である場合はステップＳ１ではＹＥＳと判断される。仮に、例えば駐車経路４０がひとつの旋回円のみで構成されている場合は、駐車経路に沿って後退したときに途中で運転者による操舵が必要とならないため、本フローチャートのステップＳ３以降は実行されない。

続くステップＳ２では、本フローチャートにおける状態を記憶する変数である“ｍｏｄｅ”を０で初期化する。なお、ｍｏｄｅ＝０は、速度調節を行う前の状態であることを示す。

ステップＳ３では、演算周期であるかの判定を行う。図１３においては１０ｍｓ毎の演算周期にてステップＳ４以降の処理をしている。

ステップＳ４では、駐車経路４０と相対位置検出手段１０３の検出した相対位置とに基づいて、現在の車両２の位置から操舵ポイント４５までに駐車経路４０に沿って移動したときの移動距離Ｌ１（以下、「操舵ポイント４５までの移動距離Ｌ１」という。）を演算する。本実施形態においては、図８に示す駐車経路４０に沿って後退中の車両２の後輪の中心軸の略中間点Ｏ３と操舵ポイント４５との間の円弧（中心Ｏ１、半径Ｒ１の角度θ１に対応する円弧）の長さが、操舵ポイント４５までの移動距離Ｌ１として求められる。

ステップＳ５では、変数“ｍｏｄｅ”が０であるか否かを評価することにより後述する速度調節を実施中の状態かどうかを判断する。変数“ｍｏｄｅ”が０でない場合は、すでに速度調節を実施中の状態のため、ステップＳ９へ移行する。

開始判定手段１０６に対応するステップＳ６では、速度調節の開始時期か否かを判定する。下記条件式が成立した場合に速度調節の開始時期と判定する。
Ｌ１／Ｖ≦Ｔ
ここで、Ｖは、車両２の速度を表す。また、Ｔは判定の閾値となる設定時間を表し、あらかじめ定められた値（例えば、１秒）に設定されている。上記条件式の左辺は、操舵ポイント４５までの予想到達時間を示しており、予想到達時間が設定時間Ｔを下回ったときに速度調節の開始時期と判定する。このように判定することにより車両２の速度が高いときは早く速度調節を開始して速度調節の遅れを無くすことができるなど、車両２の速度に適したタイミングで速度調節を開始することができ、また、操舵ポイント４５までに設定時間Ｔを確保した状態で速度調節を開始することができる。

ステップＳ７及びステップＳ８では、速度調節を開始するタイミングと判定されたときの処理である。

ステップＳ７では、変数“ｍｏｄｅ”に１を代入し、速度調節を実施中の状態となったことを記憶する。

ステップＳ８では、操舵を開始するタイミングであることを運転者に報知する。具体的には、ＣＰＵ２１は音声合成回路２５を介してスピーカ１８から「ハンドルを右いっぱいに切り返します」と出力して、操舵を開始するタイミングであることを運転者に報知する。報知を受けた運転者は、音声案内に従い、車両２が停止していない状態でステアリングホイール１２を右側の略最大舵角近傍までの操舵を開始する。

運転者が操舵を開始する一方で、ＣＰＵ２１は速度調節手段１０７に対応するステップＳ９及びＳ１０の処理を行う。

ステップＳ９では、車両２の速度調節を実施する。具体的には、ＣＰＵ２１はあらかじめ定められた目標車速Ｖｔ（例えば、１ｋｍ／ｈ）を上限車速とし、速度検出手段１０４で検出した速度が目標車速Ｖｔ以下なるように速度調節（フィードバック制御）を行う。ここで目標車速Ｖｔは、走行中に運転者が操舵を行っても駐車精度が所定値以下となるような車速に設定する。

ステップＳ１０では、ステアリングホイール１２の舵角が右側の略最大舵角に略一致した場合に、すなわち運転者による操舵操作が終了した場合に速度調節を終了する時期であると判定し、速度調節を終了する（ステップＳ１１）。

４．右旋回後退：以降、運転者は、音声案内に従い、ステアリングホイール１２を保舵したまま車両２の後退を続けることにより駐車目標位置へ誘導される。右旋回後退における詳細な説明は、特開２００１−３３４８９９号公報にも開示されているのでここでは省略する。

なお、本実施形態からも分かるように、本発明における「操舵をする際に」とは、運転者による操舵操作中の状況及び運転者による操舵操作前の状況の両者を含む意味である。

なお、上記においては運転者から見て左側の駐車枠Ｓ に縦列駐車する場合を説明したが、同右側の駐車枠に縦列駐車する場合についても同様の処理で実行されることはいうまでもない。

以上詳述したように、本実施形態によれば、運転者による操舵時に速度調節手段１０７により車両の速度２を好適に調節することにより、停止せずに操舵を行ってもその間の移動量が短くて済むため駐車経路４０への誤差がなくなり停止しての操舵が不要になるため、良好な駐車精度を保ちながら効率よく駐車動作を完了できる。

また、車両を停車させて操舵すると、タイヤの偏磨耗を引きおこしてしまうことがあるが、本実施形態によればこの問題も解決できる。

なお、本発明の実施の形態は本実施形態に限定されるものではなく、次のように変更してもよい。このような変更を加えても、本実施形態と同様の効果が得られるようになる。

本実施形態の相対位置検出手段１０３では、回転角速度を検出する手段と車両２の旋回半径を求めるための操舵装置の舵角を検出する舵角検出手段１０５で構成したが、車両２の各車輪の回転速度を検出する車輪速度センサを用いて構成してもよい。また、衛星利用測位システム（GPSシステム）を用いて車両２の位置を計測することで相対位置検出手段１０３を構成しても良い。

本実施形態では、縦列駐車する場合において説明したが、並列駐車する場合においても同様の効果を得ることができる。図１４のように車両２ｃ及び２ｄの間に並列駐車をする場合に、駐車経路４０が直線（図１４の車両２の後輪の中心軸の略中間点Ｏ５と操舵ポイント４５の間の線分）と駐車完了時の車両２の後輪の中心軸の略中間点Ｏから操舵ポイント４５までの円弧（中心Ｏ４、半径Ｒ３の角度θ２に対応する円弧）とで構成されるケースがある。このケースではハンドルを真直ぐにして後進後、旋回のために運転者による操舵が必要となるため本発明を適用することができる。このケースにおける操舵ポイント４５までの移動距離Ｌ１は、図１４に示すように駐車経路４０に沿って後退中の車両２の後輪の中心軸の略中間点Ｏ５と操舵ポイント４５との間との直線距離となる。この場合には、相対位置検出手段１０３を直進時の移動距離が検出できる各車輪の回転速度を検出する車輪速度センサで構成して、操舵ポイント４５までの移動距離Ｌ１を求めれば良い。

さらに、本発明は縦列駐車及び並列駐車などの後退しての駐車動作時に限られるものではなく、例えば、前進しての駐車動作時や車両を路肩へ幅寄せする時などにも適用が可能である。

本実施形態の開始判定手段１０６では、速度調節の開始時期を運転者の操舵状況とは無関係に決定したが、運転者の操舵の開始に合わせて速度調節の開始時期としてもよい。この場合には、舵角検出手段１０５からの舵角情報に基づいて運転者が操舵を開始したと判定した場合に速度調節の開始時期と判定するように構成する。このような構成を取ることにより、操舵を開始するタイミングであるという報知を受けた運転者が、周辺の安全確認をしてから操舵を開始してもそれに合わせて速度調節が開始されるため、運転者が違和感を感じることが無いという効果を奏することができる。

本実施形態の開始判定手段１０６では、経路設定手段１０１で設定された駐車経路４０と相対位置検出手段１０３の検出した相対位置とに基づいて速度調節の開始時期を判定したが、この判定方法に限定されるものではない。これは、車両２が駐車経路４０上の所定の位置に到達した場合を速度調節の開始時期とするとの考えに基づいている。例えば、あらかじめ定められた操舵ポイントの所定距離手前（例えば、５ｍ手前。）から速度調節を開始するように構成することも出来る。

本実施形態の開始判定手段１０６では、設定時間Ｔをあらかじめ定められた固定値としたが、ＣＰＵ２１にて計算して求めた値でも良い。例えば、次の式のように求めてもよい。
Ｔ＝ｄθ／ωｓ
ここで、ｄθとは駐車経路４０に基づいて算出された操舵時に必要な操舵量（以下、「必要操舵量ｄθ」という。）であり、図７の駐車経路４０における場合には、第一旋回円の操舵角度から第二旋回円の操舵角度へ変更するために必要な操舵量となる。また、ωｓはあらかじめ定められた運転者の平均的な操舵角速度である。これにより設定時間Ｔには必要操舵量ｄθを行うのに必要な時間が設定されることになり、そのときの必要操舵量に応じた速度調節の開始が可能になる。また、上記では操舵角速度ωｓをあらかじめ定められた運転者の平均的な操舵角速度としたが、例えば、過去の操舵角速度をメモリしたものを操舵角速度ωｓとして使用してもよい。これにより運転者が操舵操作の速さに応じたタイミングで車両２の速度調節を開始することができる。

本実施形態の開始判定手段１０６では、速度調節の開始時期を、
Ｌ１／Ｖ≦Ｔ
の条件式で判定したが、該条件式において、現時点の車両２の速度Ｖでなく、あらかじめ定められた固定値、もしくはＣＰＵ２１にて計算して求めた値を用いてもよい。例えば、本実施形態におけるあらかじめ定められた目標車速Ｖｔを用いることにより、実際の速度調節を加味したタイミングで車両２の速度調節を開始することができる。

本実施形態の速度調節手段１０７では、自動ブレーキ装置による減速動作によって車両２の速度を調節したがこれに限定されるものではない。例えば、スロットル装置と自動ブレーキ装置の少なくとも一方を制御して車両２の速度を調節するように構成してもよい。

本実施形態の速度調節手段１０７における図１３のステップＳ９の処理では、速度検出手段１０４が検出した車両２の速度が目標車速Ｖｔとなるように車両２の速度を調節したがこれに限定されるものではない。例えば、速度検出手段１０４に基づかないで、走行中に運転者が操舵を行っても駐車精度が所定値以下となるようにあらかじめ定められた出力値によって自動ブレーキ装置を動作させて速度調節をするように構成してもよい。

本実施形態の速度調節手段１０７における図１３のステップＳ９の処理では、目標車速Ｖｔをあらかじめ定められた車速としたが、ＣＰＵ２１にて計算して求めた値を用いてもよい。例えば、目標車速Ｖｔを、
Ｖｔ＝Ｌ１／（ｄθ／ωｓ）
と設定する。さらに、ＣＰＵ２１は、車速センサ１９で検出した車両２の速度が目標車速Ｖｔとなるように自動ブレーキ装置２７を制御する。本計算方法で目標車速Ｖｔを設定することにより、操舵ポイント４５に車両２が略到達したときに操舵を終了することができるように速度調節が実施されるため、より精度よく駐車することが可能になる。

本実施形態の速度調節手段１０７における図１３のステップＳ９の処理では、目標車速Ｖｔを上限値としたフィードバック制御を行ったが、目標車速Ｖｔに追従するようにフィードバック制御を行っても良い。この際に、より効率よく駐車動作を完了させるために、目標車速Ｖｔ＞０となるように目標車速Ｖｔを設定して運転者による操舵中に車両を停止させないように速度調節を行ってもよい。

本実施形態の速度調節手段１０７における図１３のステップＳ１０の処理では、ステアリングホイール１２の舵角が右側の略最大舵角に略一致した場合に、すなわち運転者による操舵操作が終了した場合に速度調節を終了する時期であると判定したがこれに限定されるものではない。例えば、駐車経路４０上の所定の位置に車両２が到達した場合や、一定時間経過後に速度調節を終了する時期であると判定してもよい。

本実施形態では、図１３のステップＳ８に記載の操舵を開始するタイミングの報知を、開始判定手段１０６の速度調節の開始時期と同じタイミングとしたが、速度調節の開始時期とは別のタイミングで操舵を開始するタイミングを設定しても良い。

本発明の一実施形態における駐車支援装置１を搭載した車両を示す概略図である。 同実施形態における駐車支援装置１のシステム構成図である。 同実施形態における駐車支援装置１の機能ブロック図である。 同実施形態のカメラの取付状態を示す側面図である。 同実施形態のカメラの検出範囲を示す平面図である。 同実施形態のカメラ及びモニタ画面の表示領域を示す図である。 縦列駐車するときの車両の駐車予想位置を示す平面図である。 図７の状態から駐車目標位置の設定後にステアリングを保舵したまま車両を後退させたときの状態を示す平面図である。 駐車枠に縦列駐車するときの車両の状態を示す平面図である。 車両の状態に対応するＣＰＵの処理態様を示す段階図である。 車両の状態に対応するＣＰＵの処理態様を示す段階図である。 車両の状態に対応するＣＰＵの処理態様を示す段階図である。 ＣＰＵ２１の処理を説明するためのフローチャートである。 並列駐車するときに駐車目標位置の設定後にステアリングを直進状態で保舵したまま車両を後退させたときの状態を示す平面図である。

符号の説明

１ 駐車支援装置
２ 車両
１１ カメラ
１２ ステアリングホイール
１３ 舵角センサ（相対位置検出手段、舵角検出手段）
１６ ヨーレートセンサ（相対位置検出手段）
１７ モニタ画面
１８ スピーカ
１９ 車速センサ（速度検出手段）
２０ コントローラ
２１ ＣＰＵ（経路設定手段、開始判定手段、速度調節手段）
２５ 音声合成回路
２７ 自動ブレーキ装置（速度調節手段）
４０ 駐車経路
４５ 操舵ポイント
１０１ 経路設定手段
１０２ 相対位置検出手段
１０３ 舵角検出手段
１０４ 速度検出手段
１０５ 開始判定手段
１０６ 速度調節手段
１０７ 自動操舵手段

Claims (1)

1. 駐車目標位置に車両を移動するための駐車経路を設定する経路設定手段と、
   前記経路設定手段で設定された前記駐車経路が、前記駐車経路の途中で運転者による操舵操作を必要とする駐車経路であるかを判定する経路判定手段と、
   前記駐車目標位置に対する前記車両の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
   前記経路判定手段が前記操舵操作を必要とすると判定した前記駐車経路に従って前記運転者が駐車目標位置に車両を移動させる場合に、前記運転者が前記操舵操作をする際に前記車両を停止させないで減速することにより前記車両の速度調節を行う速度調節手段と、
   前記運転者が前記操舵操作をする前に前記速度調整手段によって前記車両を減速させることで前記操舵操作を開始するタイミングを運転者に報知する報知手段と、
   操舵装置の舵角を検出する舵角検出手段と、
   を備え、
   前記速度調節手段は、前記駐車経路と前記相対位置検出手段の検出した相対位置とに基づいて前記車両が前記駐車経路上の所定位置に到達したときに前記速度調節を開始し、前記舵角検出手段によって検出された前記操舵装置の舵角が所定の舵角に一致したときに前記速度調節を終了することを特徴とする駐車支援装置。

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