JP5364456B2 - 駐車支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、駐車支援装置および駐車支援方法に関する。

従来、駐車支援装置にあっては、たとえば、電動パワーステアリング装置を利用して、駐車モードのスイッチがオンされると、運転者のブレーキ解除で駐車を補助する補助機能が作動し、車両の前進、停止および後退といった駐車に必要な指示を運転者に与えつつ、車両の移動距離に応じた舵角で操舵輪を自動操舵し、車両を駐車場所へ半自動的に駐車させることができるものがある（たとえば、特許文献１，２参照）。

この従来の駐車支援装置にあっては、駐車支援を行う制御を開始するに当たって、車両を予め決められた位置に停車する必要があり、運転者の望んだ位置に駐車できない場合がある。

そこで、他の駐車支援装置にあっては、駐車支援制御の開始をするための停車位置に車両を停車できるように、上記の駐車支援装置の構成に加えて、車両の前側ドアの内側に駐車場所の一端へ照準させる目印を設けている（たとえば、特許文献３参照）。

この駐車支援装置によれば、矩形の駐車場所の幅側の一辺に対して車両を平行としつつ、駐車場所の奥行側の一辺に上記目印を照準させることで、常に、駐車支援の開始位置を一定とすることができるようになっており、これによって、確実に狙った場所へ車両を駐車することができるようになっている。

特開平０３−７４２５６号公報 特開平０４−５５１６８号公報 特開２００３−４００６０号公報

しかしながら、従来の駐車支援装置にあっては、駐車場所の幅に応じて車両を駐車することができず、駐車場所における幅が駐車可能な幅であるかの判断を駐車支援の実行前に運転者が行わなくてはならない。

また、駐車場所の幅について把握できないので、モニタ等を搭載して運転者が注意しながら駐車を実行しなくてはならないので、駐車支援装置以外にも駐車に関連する機器が必要でありシステム全体として高価となる問題がある。

そこで、本発明は、上記不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、駐車場所の幅に応じた駐車が可能で安価な駐車支援装置および駐車支援方法を提供する事である。

上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、車両の操舵輪を操舵する操舵手段を備え、車両の駐車場所への駐車を支援する駐車支援装置において、駐車場所の幅を計測する計測手段を設け、計測された幅に基づいて左最大舵角と右最大舵角とを求め、当該左最大舵角と右最大舵角と予め決められた操舵方向、走行距離および走行方向でなる走行パターンに基づいて操舵輪の目標舵角を求め、目標舵角に基づいて舵角を制御することを特徴とする。

また、上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段における他の手段は、操舵手段で車両の操舵輪を操舵して車両の駐車場所への駐車を支援する駐車支援方法において、駐車場所の幅を計測するステップと、計測された幅に基づいて左最大舵角と右最大舵角とを求めるステップと、当該左最大舵角と右最大舵角と予め決められた操舵方向、走行距離および走行方向でなる走行パターンに基づいて操舵輪の目標舵角を求め、目標舵角に基づいて舵角を制御するステップとを備えた。

本発明の駐車支援装置および駐車支援方法によれば、駐車場所に対して所定間隔を空けて車両を走行させる際に駐車場所の幅を計測し、計測された幅に基づいて左最大舵角と右最大舵角とを求め、当該左最大舵角と右最大舵角と予め決められた操舵方向、走行距離および走行方向でなる走行パターンに基づいて操舵輪の目標舵角を求め、目標舵角に基づいて舵角を制御するので、駐車場所の幅に応じて車両を駐車することができ、駐車場所における幅が駐車可能な幅であるかの判断を駐車支援の実行前に運転者が行わなくてすむようになり、実用的な駐車支援を行うことができる。

また、駐車場所の幅について把握することができるので、車両の後方を映すモニタ等を搭載して運転者が障害物に注意しながら駐車を実行するような手間が省けるとともに、モニタ等の設置も不要となるので、駐車支援装置が安価となる。

一実施の形態における駐車支援装置が適用された電動パワーステアリングの概略図である。 一実施の形態における駐車支援装置が適用された車両の平面図である。 一実施の形態における駐車支援装置における駐車場所の幅と直線区間における距離との関係を示すマップである。 一実施の形態における駐車支援装置における駐車場所の幅と左右の最大舵角との関係を示すマップである。 一実施の形態における駐車支援装置における走行パターンで走行する車両の走行軌跡を示した図である。 一実施の形態における駐車支援装置が適用された車両の走行軌跡の一例を示した図である。 一実施の形態における駐車支援装置における制御手順の一例を示すフローチャートである。

以下、図に示した実施の形態に基づき、本発明を説明する。一実施の形態の駐車支援装置は、図１に示すように、車両に搭載される電動パワーステアリング２に具現化されており、ハードウェアとしては具体的には、車両の操舵輪３を操舵する操舵手段としての電動パワーステアリング装置２と、電動パワーステアリング装置２を制御する制御装置１とを備えて構成されている。

また、電動パワーステアリング２は、操舵輪３と、操舵輪３に軸４を介して連結されるピニオンギア５と、モータＭと、モータＭのロータに連結されるピニオンギア６と、上記各ピニオンギア５，６に歯合され各ピニオンギア５，６の回転運動により駆動されるラック７と、ラック７の両端にタイロッド８およびナックルアーム９を介して連結される操向輪Ｗ，Ｗとを備えて構成され、モータＭが上記した制御装置１によって制御されるようになっている。

なお、図示はしないが、軸４の中間部に、ユニバーサルジョイント等を介装して、軸４がエンジンルーム等の空間を占拠しないようにしてもよく、また、操舵輪３とラック７とが機械的に連結されないステアバイワイヤ方式を採用してもよい。さらに、操舵輪３は、その中心部に連結される軸４を介してラック７に歯合するピニオンギア５が連結されているが、軸４の途中に減速機を設けて、操舵輪３の回転速度を減速してラック７に伝達するようにしてもよい。

制御装置１は、図1および図２に示すように、車両の走行速度を検出する速度センサ１０と、モータＭの図示しない巻線に流れる電流を検出する電流センサ１１と、操舵輪３の舵角を検出する舵角センサ２１と、車両の前端の左右に設けられて車両の側方に障害物がある場合、これを検知する障害物検知センサ１２，１３と、車両の後端の左右に設けられて車両の後方に障害物がある場合、これを検知する後方障害物検知センサ１４，１５と、速度センサ１０、電流センサ１１、舵角センサ２１、障害物検知センサ１２，１３および後方障害物検知センサ１４，１５から入力される信号を処理してモータＭを制御する制御部１６と、制御部１６によって制御されるスピーカ１７と、運転者に押されると駐車支援制御の開始のトリガとなる信号を制御部１６へ入力するスイッチ１９と、運転者が駐車形式の選択を行うための切換スイッチ２０と備えて構成されている。

なお、電動パワーステアリング２は、車両が通常走行を行っており駐車支援を要しない場合には、モータＭに運転者の操舵を補助する補助トルクを出力させて運転者の操舵をアシストするようになっている。そのため、運転者が操舵輪３を操作した際の操舵トルクをトルクセンサ１８で検出して、このトルクセンサ１８で検出したトルクに基づいて制御装置１で補助トルクを求めて、モータＭを駆動するようになっている。具体的には、トルクセンサ１８は、上記軸４の途中に取付けられており、操舵輪３が回転操作された時の操舵トルクを検出するようになっている。トルクセンサ１８は、操舵輪３に作用するトルクを検出することができるものであればよく、詳しくは、軸４の中間に設けたトーションバーの捩れ角度を検出して、これをトルクとして電圧、電流等の信号として出力することができるようになっている。

また、上記したところでは、モータＭが出力する補助トルクをラックピニオン機構によってラック７の軸方向の力に変換してラック７に伝達するようにしているが、ラック７の一部を螺子軸とし、この螺子軸に螺合されるボール螺子ナットにモータＭの補助トルクを伝達するようにして、上記補助トルクをラック７の軸方向の力に変換してラック７に伝達するようにしてもよい。

速度センサ１０は、車両の操向輪Ｗ，Ｗを含む四つの車輪のうちいずれか一つにおける回転数を検知するようになっており、制御部１６は、速度センサ１０で検知した当該回転数と車輪外径から車両の速度のみならず走行距離を求めることができるようになっている。

舵角センサ２１は、軸４等に取付けられていて、操舵輪３の舵角θを検出して、舵角θに応じた信号を制御部１６へ出力するようになっている。そして、操舵輪３の舵角θは、操向輪Ｗ，Ｗの操向角に一対一で対応しているので、操向輪Ｗ，Ｗの操向角を検出することで操舵輪３の舵角θを得るようにしてもよい。

モータＭとしては、種々のモータを使用することができ、電流センサ１１でモータＭ内に設けた巻線に流れる電流を検出することができるようになっている。また、上述したところでは、モータＭのシャフトにラック７に歯合するピニオンギア６を設けているが、減速機を介してモータＭのロータの回転速度を減速してピニオンギア６に伝達するようにしてもよい。

そして、モータＭは、補助トルクで運転者の操舵をアシストするだけでなく、駐車支援の際には、制御部１６の指令によってラック７を図１中左右方向に駆動して、運転者の操舵なくして操向輪Ｗ，Ｗを操舵することができるようになっている。

障害物検知センサ１２，１３は、図２に示すように、車両の前端の左右にそれぞれ取付けられており、車両の左右側方に設定された検知範囲内に障害物がある場合これを検知することができるようになっていて、具体的にはたとえば、超音波センサやレーザ光センサとされている。

また、後方障害物検知センサ１４，１５は、図２に示すように、車両の後端の左右にそれぞれ取付けられており、車両の左右後方に設定された検知範囲内に障害物がある場合これを検知することができるようになっていて、具体的にはたとえば、超音波センサやレーザ光センサとされている。

そして、制御部１６は、モータＭを駆動する図示しない駆動回路を備えており、モータＭへ駆動電流を供給してモータＭを駆動するとともに制御することができるようになっており、通常走行時には上述したように、運転者の操舵輪３の操舵をアシストする補助トルクをモータＭに出力させる制御を実施する一方、駐車支援を実施する際には、モータＭを駆動して操舵輪３を自動操舵して車両を駐車場所へ誘導する制御を行う。

制御部１６は、運転者から駐車支援の要求があった場合に駐車支援制御を開始する。具体的には、たとえば、制御装置１に駐車支援制御の開始指令を制御部１６に与えるスイッチ１９を設けておき、運転者によって当該スイッチ１９がオンされたことをもって、上記開始指令が制御部１６に与えられるようにしておくなどとすればよい。また、車両の右側にある駐車場所へ駐車するのか、左側にある駐車場所へ駐車するのかを、さらには、駐車形式が車庫入れ型か縦列型かを、別途設けた切換スイッチ２０によって運転者が選択することができるようになっており、当該切換スイッチ２０からの信号によって制御部１６は左右のいずれか一方に選択された駐車形式で駐車する駐車支援制御を行うようになっている。なお、駐車場所が左右のいずれにあるのか、および、駐車形式は、運転者の意思を確認することができる手段を用いればよいので、切換スイッチ２０の切換による以外の手段を用いてもよい。

そして、制御部１６は、左右の障害物検知センサ１２，１３のうち上記のように選択された方に設置された障害物検知センサ１２，１３で障害物の有無を検知する。具体的には、運転者が駐車場所に対して所定間隔を空けて駐車場所の幅方向に平行に車両を直進走行させる際に選択された障害物検知センサ１２（１３）で継続的に障害物を検知するようにして、障害物を検知しない距離を計測する。制御部１６は、車両が直進中に速度センサ１０で検知した速度と車輪の外径とから走行距離を把握しつつ、選択された障害物検知センサ１２（１３）で障害物を検知しなくなってから障害物を検知するまでの距離を計測する。なお、上記所定間隔は、たとえば、任意であって、たとえば、１ｍ程度に設定されるが、５０ｃｍから１ｍというように所定間隔が駐車に際して不都合を生じない程度の範囲で設定されるとしてもよい。上記したところから、本実施の形態における計測手段は、障害物検知センサ１２，１３と速度センサ１０と制御部１６とで構成されている。

より詳細には、駐車支援制御が開始されると、選択された障害物検知センサ１２（１３）で障害物を検知している場合には、車両の上記走行に伴って障害物が検知されなくなったことをトリガとして距離の計測を開始し、再び障害物が検知されることをトリガとして距離の計測を終了する。これに対して、駐車支援制御が開始される際に、選択された障害物検知センサ１２（１３）で障害物を検知していない場合には、車両の上記走行と同時に距離を計測し、障害物が検知されることをトリガとして距離の計測を終了する。

また、上記車両の直進の際に全く障害物を検知しない場合には、車両の上記走行と同時に距離を計測し、運転者の計測終了の指示入力をトリガとして、あるいは、駐車に全く問題が無い程度の距離となると距離の計測を終了する。なお、運転者の計測終了の支持は、スイッチ１９或いは他にスイッチを設けておき、オン信号の入力によって制御部１６で認識するようにしておけばよい。

駐車場所の幅Ｌの計測が終了すると、制御部１６は、車両の停車を運転者に促すとともに、上記幅Ｌが車両の駐車が可能な最低幅以上であるか否かを判断するとともに、駐車可能であれば後述する走行パターンの直線区間Ａにおいて、車両が直進走行する距離ａを求める。なお、制御部１６は、上記幅Ｌが最低幅以上でない場合には、駐車支援制御を中止し、その旨を運転者へ伝える。

上記した距離ａは、具体的にはたとえば、図３に示すように、車両の諸元（全長、全幅、ホイールベース）によって予めマップ化或いはテーブル化されており、計測された幅Ｌの長さから上記マップ或いはテーブルを参照して演算によって求めるようになっており、また、車庫入れ型の駐車であれば、車両の全幅を、縦列型の駐車であれば車両の全長を基準として最低幅が決められている。なお、距離ａは、たとえば、ベテラン運転手による駐車時の走行軌跡を計測するなどして、駐車場所の幅Ｌに応じた最適値をマップ化或いはテーブル化すればよい。

つづいて、制御部１６は、駐車場所の幅Ｌの計測が終了し、駐車場所の幅Ｌが駐車可能であるので、駐車場所の幅Ｌから左最大舵角θ_Ｌと右最大舵角θ_Ｒとを求め、駐車に際しての走行パターンと求めた左右の最大舵角に基づいて、操舵輪３の目標舵角を求めて、操舵輪３の舵角θと制御して車両を駐車場所へ誘導する。なお、左最大舵角θ_Ｌと右最大舵角θ_Ｒにあっても、距離ａを求める場合と同様にたとえば、ベテラン運転手による駐車時の走行軌跡を計測するなどして、図4に示すように、駐車場所の幅Ｌに応じた最適値をマップ化或いはテーブル化すればよく、マップ或いはテーブルを用いて左最大舵角θ_Ｌと右最大舵角θ_Ｒを演算するようにしておけばよい。また、左最大舵角θ_Ｌと右最大舵角θ_Ｒをマップやテーブルを用いて演算する場合、たとえば５０ｃｍ刻みで駐車場所幅に最適となる左最大舵角θ_Ｌと右最大舵角θ_Ｒをマップ化或いはテーブル化しておき、計測された幅Ｌに応じて線形補間して左最大舵角θ_Ｌと右最大舵角θ_Ｒを求めるなどすればよい。なお、この実施の形態では、舵角θは、操舵輪３を中立から右へ回転させると正の値をとり、操舵輪３を中立から左へ回転させると負の値をとるように設定されている。したがって、この場合、右最大舵角θ_Ｒは正の値となり、左最大舵角θ_Ｌは負の値となる。

走行パターンは、予め決められた操舵方向、走行距離および走行方向の組み合わせでなる複数の走行区間の集合でなり、当該走行パターンにおける各走行区間と、左最大舵角θ_Ｌおよび右最大舵角θ_Ｒとに基づいて操舵輪３の目標舵角θ*を求め、制御部１６は、走行パターンにおける各走行区間における目標舵角θ*に基づいて操舵輪３の舵角θを制御する。

走行パターンは、予め制御部１６で記憶しており、具体的には、車両の左側にある駐車場所へ車庫入れ型の駐車する場合、図５および図６に示すように、操舵輪３の舵角θを中立に保って駐車場所の幅Ｌに基づいて求められる距離ａだけ車両を前方へ直進させる直線区間Ａと、直線区間Ａの後に操舵輪３の舵角θを右最大舵角θ_Ｒまで増加させつつ車両を予め決められた距離ｂだけ前進させる前進操舵増加区間Ｂと、前進舵角増加区間Ｂの後に操舵輪３の舵角θを右最大舵角θ_Ｒのまま保持しつつ車両を予め決められた距離ｃだけ前進させる前進舵角保持区間Ｃと、前進舵角保持区間Ｃの後に操舵輪３の舵角θを中立に戻しつつ車両を予め決められた距離ｄだけ前進させる前進舵角減少区間Ｄと、前進舵角減少区間Ｄの後に操舵輪３の舵角θを左最大舵角θ_Ｌまで増加させつつ車両を予め決められた距離ｅだけ後退させる後退舵角増加区間Ｅと、後退舵角増加区間Ｅの後に操舵輪３の舵角θを左最大舵角θ_Ｌのまま保持しつつ車両を予め決められた距離ｆだけ後退させる後退舵角保持区間Ｆと、後退舵角保持区間Ｆの後に操舵輪３の舵角θを中立に戻しつつ車両を予め決められた距離ｇだけ後退させる後退舵角減少区間Ｇの各走行区間を備えている。なお、車両の右側にある駐車場所へ駐車する場合は、前進舵角増加区間Ｂ、前進舵角保持区間Ｃおよび前進舵角減少区間Ｄにおいて左最大舵角θ_Ｌを用い、後退舵角増加区間Ｅ、後退舵角保持区間Ｆおよび後退舵角減少区間Ｇにおいて右最大舵角θ_Ｒを用いるようにする。

また、この走行パターンは、車庫入れ型以外にも、各走行区間の動作は同じであるが各走行区間の距離が縦列型の駐車形式に適した縦列駐車用のものが用意されていて、縦列型の駐車を行う場合には、制御にあたって縦列駐車用の走行パターンが使用される。縦列型の駐車であって駐車場所が左の場合における走行パターンの一例としては、たとえば、駐車場所の幅Ｌの計測のための走行の後に操舵輪３の舵角θを中立に保って駐車場所の幅Ｌに基づいて求められる距離ｈだけ車両を前方へ直進させる直線区間Ｈと、直線区間Ｈの後に操舵輪３の舵角θを左最大舵角θ_Ｌまで増加させつつ車両を予め決められた距離ｉだけ後退させる後退舵角増加区間Ｉと、後退舵角増加区間Ｉの後に操舵輪３の舵角θを左最大舵角θ_Ｌのまま保持しつつ車両を予め決められた距離ｊだけ後退させる後退舵角保持区間Ｊと、後退舵角保持区間Ｊの後に操舵輪３の舵角θを中立に戻しつつ車両を予め決められた距離ｋだけ前進させる後退舵角減少区間Ｋと、後退舵角減少区間Ｋの後に操舵輪３の舵角θを右最大舵角θ_Ｒまで増加させつつ車両を予め決められた距離ｍだけ後退させる後退舵角増加区間Ｍと、後退舵角増加区間Ｍの後に操舵輪３の舵角θを右最大舵角θ_Ｒのまま保持しつつ車両を予め決められた距離ｎだけ後退させる後退舵角保持区間Ｎと、後退舵角保持区間Ｎの後に操舵輪３の舵角θを中立に戻しつつ車両を予め決められた距離ｏだけ後退させる後退舵角減少区間Ｏの各走行区間で構成することができる。なお、この走行パターン以外の走行パターンを使用してもよい。

各走行区間における目標舵角θ*は、その走行区間における車両の走行距離ｘと、その走行区間における舵角の傾きαと、切片値βからθ*＝α×ｘ＋βで演算される。なお、操舵輪３が中立から左右のいずれに操舵されているかを判断できるように、
そして、たとえば、車両の左側にある駐車場所へ駐車する場合、直線区間Ａにおけるαは、舵角θを中立である０に維持するので、０となり、切片値βも０となる。

前進舵角増加区間Ｂにおける傾きαは、車両が距離ｂを移動する間に舵角θを０から右最大舵角θ_Ｒへ増加させるため、右最大舵角θ_Ｒ／ｂとなり、切片値βは０となる。

前進舵角保持区間Ｃにおける傾きαは、車両が距離ｃを移動する間に舵角θを右最大舵角θ_Ｒに保持するため、０となり、切片値βは右最大舵角θ_Ｒとなる。

前進舵角減少区間Ｄにおける傾きαは、車両が距離ｄを移動する間に舵角θを右最大舵角θ_Ｒから０へ戻すため、−右最大舵角θ_Ｒ／ｄとなり、切片値βは右最大舵角θ_Ｒとなる。

後退舵角増加区間Ｅにおける傾きαは、車両が距離ｅを移動する間に舵角θを０から左最大舵角θ_Ｌへ増加させるため、左最大舵角θ_Ｌ／ｅとなり、切片値βは０となる。

後退舵角保持区間Ｆにおける傾きαは、車両が距離ｆを移動する間に舵角θを左最大舵角θ_Ｌに保持するため、０となり、切片値βは左最大舵角θ_Ｌとなる。

後退舵角減少区間Ｇにおける傾きαは、車両が距離ｇを移動する間に舵角θを左最大舵角θ_Ｌから０へ戻すため、−左最大舵角θ_Ｌ／ｇとなり、切片値βは左最大舵角θ_Ｌとなる。

そして、直線区間Ａでは、車両を上述した距離ａだけ直進させる必要があるので、車両を前進させるべく運転者へその旨を指示するとともに、速度センサ１０で検知した速度から求められる直進中の車両の移動距離をモニタする。また、直線区間Ａでは、操舵輪３と中立とするので、制御部１６は、車両走行距離が距離ａとなるまでは、目標舵角θ*を０度として、操舵輪３の舵角θを０度となるように制御するべくモータＭを駆動する。

具体的にはたとえば、制御部１６は、舵角センサ２１で検出した操舵輪３の舵角θをフィードバックして、目標舵角θ*との偏差を採り比例積分動作や比例積分微分動作等によってモータＭを制御する。より詳細には、制御部１６が速度ループ、電流ループを備えている場合、舵角θと目標舵角θ*の偏差からモータＭの目標速度を求め、目標速度とモータＭの実際の回転速度との偏差から目標電流を求め、さらに、この目標電流とモータＭに流れる電流との偏差からモータＭを駆動する駆動電流を求め、当該駆動電流をモータＭへ供給してモータＭを駆動する。

つづいて、車両が距離ａを前進すると、制御部１６は、直線区間Ａが終了したと判断し、前進舵角増加区間Ｂにおける傾きαと切片値βを使用して、モニタしている車両の当該走行区間Ｂにおける走行距離ｘから目標舵角θ*を求め、操舵輪３の舵角θを目標舵角θ*となるように制御するべくモータＭを駆動する。

さらに、車両が距離ｂを前進すると、制御部１６は、前進舵角増加区間Ｂが終了したと判断し、前進舵角保持区間Ｃにおける傾きαと切片値βを使用して、モニタしている車両の当該走行区間Ｃにおける走行距離ｘから目標舵角θ*を求め、操舵輪３の舵角θを目標舵角θ*となるように制御するべくモータＭを駆動する。

またさらに、車両が距離ｃを前進すると、制御部１６は、前進舵角保持区間Ｃが終了したと判断し、前進舵角減少区間Ｄにおける傾きαと切片値βを使用して、モニタしている車両の当該前進舵角減少区間Ｄにおける走行距離ｘから目標舵角θ*を求め、操舵輪３の舵角θを目標舵角θ*となるように制御するべくモータＭを駆動する。

そして、この前進舵角減少区間Ｄにおける車両の走行距離が距離ｄに達すると、制御部１６は、車両を停止して車両を後退させるようスピーカ１７から音声出力させてその旨を運転者に指示する。

なお、車両が上記前進舵角減少区間Ｄの距離ｄをオーバーランした場合には、後退舵角増加区間Ｅにおいてオーバーランした距離分だけ操舵輪３の舵角θを中立に維持したまま車両を後退させ、オーバーランが解消してから操舵輪３の舵角θを左最大舵角θ_Ｌまで増加させる制御を行うようにしてもよい。また、オーバーランした距離が長い場合には、駐車支援制御を停止するようにしてもよい。

後退舵角増加区間Ｅでは、車両の後退が開始されると、制御部１６は、後退舵角増加区間Ｅにおける傾きαと切片値βを使用して、モニタしている車両の当該走行区間Ｅにおける走行距離ｘから目標舵角θ*を求め、操舵輪３の舵角θを目標舵角θ*とするようにモータＭを制御する。

後退舵角増加区間Ｅにおける車両の走行距離が距離ｅに達すると、後退舵角保持区間Ｆにおける傾きαと切片値βを使用して、モニタしている車両の当該走行区間Ｆにおける走行距離ｘから目標舵角θ*を求め、操舵輪３の舵角θを目標舵角θ*とするようにモータＭを制御する。

後退舵角保持区間Ｆにおける車両の走行距離が距離ｆに達すると、後退舵角減少区間Ｇにおける傾きαと切片値βを使用して、モニタしている車両の当該走行区間Ｇにおける走行距離ｘから目標舵角θ*を求め、操舵輪３の舵角θを目標舵角θ*とするようにモータＭを制御する。

そして、後退舵角減少区間Ｇにおける車両の走行距離が距離ｇに達すると、制御部１６は、車両を停止させるようスピーカ１７から音声出力させてその旨を運転者に指示するとともに車両が駐車場所に駐車されるので、駐車支援制御を中止する。

以上の一連の走行区間でなる走行パターンを車両が走行する際に後方障害物検知センサ１４，１５にて障害物を車両の至近に検知すると、制御部１６は、スピーカ１７から音声出力させて運転者喚起し、駐車支援制御を中断する。

制御部１６は、上述のようにモータＭを制御して車両を駐車場所へ誘導するが、ハードウェア資源としては、図示はしないが具体的にはたとえば、速度センサ１０、電流センサ１１、舵角センサ２１、障害物検知センサ１２，１３、後方障害物検知センサ１４，１５が出力する信号を取り込むためのＡ／Ｄ変換器と、駐車支援に係るモータＭの制御に必要な処理に使用されるプログラムおよび距離ａ、左右の最大舵角θ_Ｌ，θ_Ｒの演算必要なマップ或いはテーブルが格納されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置と、上記プログラムに基づいた処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算装置と、上記ＣＰＵに記憶領域を提供するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置とを備えて構成されればよく、ＣＰＵが上記プログラムを実行することで制御部１６の上述の制御動作が実現される。

以下、車両の左側にある駐車場所へ駐車する際の手順について説明する。駐車支援の要求があると、図７に示した制御手順の一例のように、制御装置１は、駐車場所の車両に対する位置（左右の別）、車庫入れ型と縦列型のいずれが選択されているか、および駐車支援制御の開始の宣言と、車両から見て駐車場所の手前に駐車場所の幅方向に対して所定間隔を空けて車両を平行に配置する指示をスピーカ１７から音声出力する（ステップＳ１）。

つづいて、ステップＳ２では、車両の配置が終了したか否かを判断する。この判断は、たとえば、再度のスイッチ１９がオンされると上記配置が終了したと判断するなどとされればよい。なお、スイッチ１９以外のスイッチを設けておき、当該スイッチのオン信号で上記判断を行うようにしてもよい。また、運転者がスイッチ１９を短時間の間に複数回オンする場合には、駐車支援制御を中止するなど、運転者の意思によって駐車支援制御の中止を受け付けるようにしておいてもよい。なお、車両の配置が終了していない場合は、スピーカ１７から音声出力して車両配置を運転者に促して（ステップＳ３）、所定時間経過後に再度ステップＳ２と同様の判断を行い(ステップＳ４)、配置が終了しない場合は、スピーカ１７から音声出力して運転者へ制御停止を知らせて（ステップＳ５）、駐車支援制御を終了する。

そして、上記車両配置が終了したと判断すると、制御装置１は、操舵輪３の舵角が０度となる中立にあるか否かを判断し（ステップＳ６）、舵角が０度でない場合、モータＭを駆動して操舵輪３の舵角を中立へ戻す（ステップＳ７）。なお、操舵輪３が中立にある際には、操向輪Ｗ，Ｗの舵角も０度であって、そのまま車両を前進させると車両が直進する状態となっている。また、舵角が０度である場合には、操舵輪３の舵角を０度の中立に保ったまま、スピーカ１７から音声出力して運転者に前進を促すよう指示する（ステップＳ８）。

ステップＳ９へ移行して、制御装置１は、車両の前進中に駐車場所の幅Ｌを計測し、駐車場所の幅Ｌが最低幅以上であるか否かを判断し（ステップＳ１０）、駐車場所の幅Ｌが最低幅に満たない場合、スピーカ１７からその旨を音声出力して運転者へ制御停止を知らせて（ステップＳ１１）、駐車支援制御を終了する。これに対して、駐車場所の幅Ｌが最低幅以上である場合、左右の最大舵角θ_Ｌ，θ_Ｒを求める（ステップＳ１２）。

つづいて、制御装置１は、ステップＳ１３に移行し、車両の走行距離をモニタしつつ、順次、目標舵角θ*を求めつつ操舵輪３の舵角θが目標舵角θ*となるようにモータＭを駆動する。

そして、ステップＳ１４に移行して、制御装置１は、前進舵角減少区間Ｄにおける走行距離が距離ｄに達すると、車両を停止して車両を後退させるようスピーカ１７から音声出力させてその旨を運転者に指示する。

さらに、ステップＳ１５に移行して、車両が後退し始めると制御装置１は、車両の走行距離をモニタしつつ、順次、目標舵角θ*を求めつつ操舵輪３の舵角θが目標舵角θ*となるようにモータＭを制御する。

つづき、ステップＳ１６に移行して、制御装置１は、後退舵角減少区間Ｇにおける走行距離が距離ｇに達すると、車両が駐車場所へ駐車された状態となるので、車両を停止させるようスピーカ１７から音声出力させてその旨を運転者に指示し、駐車支援制御をする。

なお、この制御手順を実行している最中に、後方障害物検知センサ１４，１５にて障害物を車両の至近に検知すると、すなわち、車両の後端と障害物との距離が所定距離以内となると操舵輪３の舵角θの制御を中止する処理が割り込み処理として実行される。

このように駐車支援装置および駐車支援方法にあっては、駐車場所に対して所定間隔を空けて車両を走行させる際に駐車場所の幅Ｌを計測し、計測された幅Ｌに基づいて左最大舵角θ_Ｌと右最大舵角θ_Ｒとを求め、当該左最大舵角θ_Ｌと右最大舵角θ_Ｒと予め決められた操舵方向、走行距離および走行方向でなる走行パターンに基づいて操舵輪の目標舵角θ*を求め、目標舵角θ*に基づいて舵角θを制御するので、駐車場所の幅Ｌに応じて車両を駐車することができ、駐車場所における幅Ｌが駐車可能な幅であるかの判断を駐車支援の実行前に運転者が行わなくてすむようになり、実用的な駐車支援を行うことができる。

また、駐車場所の幅Ｌについて把握することができるので、車両の後方を映すモニタ等を搭載して運転者が障害物に注意しながら駐車を実行するような手間が省けるとともに、モニタ等の設置も不要となるので、駐車支援装置が安価となる。

さらに、走行パターンが、舵角を中立に保って駐車場所の幅Ｌに基づいて求められる距離だけ車両を前方へ直進させる直線区間Ａを備えているので、車両を障害物間の駐車場所における適正位置に車両を駐車させることができるのである。

また、走行パターンが直線区間Ａと、前進舵角増加区間Ｂと、前進舵角保持区間Ｃと、前進舵角減少区間Ｄと、後退舵角増加区間Ｅと、後退舵角保持区間Ｆと、後退舵角減少区間Ｇとを備えているので、目標舵角θ*を簡単な計算で演算することができ、制御装置１において安価な演算装置を使用することができ、駐車支援装置のコストを低減することができる。なお、縦列型の駐車形式においても走行パターンを備えることで、車庫入れ型と同様に目標舵角θ*を簡単な計算で演算することができるので、同様の効果を奏する。

さらに、走行パターンの区間における車両の移動距離ｘと走行パターンの区間の操舵パターンとから求めた目標舵角θ*と、操舵輪３の実際の舵角θとの偏差に基づいて操舵輪３の舵角θを制御するので、操舵輪３の舵角θをフィードバック制御によって目標舵角θ*に追随させることができる。

また、駐車場所の幅Ｌが所定長さ以下では操舵輪３の舵角θの制御を行なわず、駐車支援制御を中止するので、駐車不能であるのに制御を継続するような無駄を省くことができ、運転者の負担も軽減される。

車両の後端と障害物との距離が所定距離以内となると操舵輪３の舵角θの制御を中止するので、駐車場所の幅Ｌを測定した際に駐車場所に障害物があることを検知できなかった場合でも、駐車走行中に障害物を発見して、障害物と車両との衝突を回避することが可能である。

上記したところでは、駐車支援制御において、操舵輪３の舵角θのみを制御するようになっているが、車両を前進および後退させる走行手段と、車両を停止させる制動手段とを設けることで、上述した一連の舵角制御に加えて、車両の自動走行および自動停車させて、車両を自動駐車させることができる。

なお、アクセル操作を実行可能な機構と、オートマティック車のセレクトレバーを切換可能な機構と、ブレーキ操作を実行可能な機構と、これら機構を制御する制御装置を設けて走行手段と制動手段とすればよい。

また、少なくとも、駐車支援装置が制動手段を備えている場合には、後方障害物検知センサ１４，１５にて障害物を車両の至近に検知すると、操舵輪３の舵角θの制御を中止するだけでなく、車両を停車させることができるので、自動的に障害物と車両との衝突を回避することが可能である。

さらに、上記したところでは、本発明を電動パワーステアリング装置２に具現化した場合を例に挙げて説明したが、電動パワーステアリング装置２とは独立に操舵手段を備えていてもよい。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

本発明の駐車支援装置は、車両に利用することができる。

１ 制御装置
２ 電動パワーステアリング
３ 操舵輪
４ 軸
５，６ ピニオンギア
７ ラック
８ タイロッド
９ ナックルアーム
１０ 速度センサ
１１ 電流センサ
１２，１３ 障害物検知センサ
１４，１５ 後方障害物検知センサ
１６ 制御部
１７ スピーカ
１８ トルクセンサ
１９ スイッチ
２０ 切換スイッチ
２１ 舵角センサ
Ａ 直線区間
Ｂ 前進舵角増加区間
Ｃ 前進舵角保持区間
Ｄ 前進舵角減少舵区間
Ｅ 後退舵角増加区間
Ｆ 後退舵角保持区間
Ｇ 後退舵角減少区間
Ｍ モータ
Ｗ 操向輪
θ 舵角
θ_Ｌ 左最大舵角
θ_Ｒ 右最大舵角

Claims (9)

1. 車両の操舵輪を操舵する操舵手段を備え、車両の駐車場所への駐車を支援する駐車支援装置において、駐車場所の幅を計測する計測手段を設け、計測された幅に基づいて左最大舵角と右最大舵角とを求め、当該左最大舵角と右最大舵角と予め決められた操舵方向、走行距離および走行方向でなる走行パターンに基づいて操舵輪の目標舵角を求め、目標舵角に基づいて舵角を制御することを特徴とする駐車支援装置。
   
2. 走行パターンは、舵角を中立に保って駐車場所の幅に基づいて求められる距離だけ車両を前方へ直進させる直線区間を含むことを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
   
3. 走行パターンは、直線区間の後に操舵輪を左最大舵角と右最大舵角の一方まで舵角を増加させつつ車両を前進させる前進舵角増加区間と、前進舵角増加区間の後に操舵輪を左最大舵角と右最大舵角の一方のまま保持しつつ車両を前進させる前進舵角保持区間と、前進舵角保持区間の後に操舵輪の舵角を中立に戻しつつ車両を前進させる前進舵角減少区間と、前進舵角減少区間の後に操舵輪を左最大舵角と右最大舵角の他方まで舵角を増加させつつ車両を後退させる後退舵角増加区間と、後退舵角増加区間の後に操舵輪を左最大舵角と右最大舵角の他方のまま保持しつつ車両を後退させる後退舵角保持区間と、後退舵角保持区間の後に操舵輪の舵角を中立に戻しつつ車両を後退させる後退舵角減少区間とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の駐車支援装置。
   
4. 走行パターンの区間における車両の移動距離と走行パターンの区間の操舵パターンとから求めた目標舵角と、操舵輪の実際の舵角との偏差に基づいて操舵輪の舵角を制御することを特徴とする請求項２または３に記載の駐車支援装置。
   
5. 駐車場所の幅が所定長さ以下では操舵輪の舵角の制御を行わない請求項１から４のいずれかに記載の駐車支援装置。
   
6. 車両を前進および後退させる走行手段と、車両を停止させる制動手段とを備え、走行パターンに則って車両を自動走行させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の駐車支援装置。
   
7. 車両の後端と障害物との距離が所定距離以内となると操舵輪の舵角の制御を中止することを特徴とする請求項６に記載の駐車支援装置。
   
8. 計測手段は、駐車場所に対して所定間隔を空けて車両を走行させる際に駐車場所の幅を計測することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の駐車支援装置。
   
9. 操舵手段で車両の操舵輪を操舵して車両の駐車場所への駐車を支援する駐車支援方法において、駐車場所の幅を計測するステップと、計測された幅に基づいて左最大舵角と右最大舵角とを求めるステップと、当該左最大舵角と右最大舵角と予め決められた操舵方向、走行距離および走行方向でなる走行パターンに基づいて操舵輪の目標舵角を求め、目標舵角に基づいて舵角を制御するステップとを備えた駐車支援方法。

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