JP6067634B2 - 駐車支援装置および経路決定方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、駐車支援装置および経路決定方法に関する。

車両の駐車を支援する技術においては、車両の初期位置から駐車領域内の駐車目標位置までの経路を決定して、車両を経路に沿って駐車目標位置まで移動させる駐車支援を行っている。このような従来の駐車支援装置では、経路として、初期位置を通り、かつ車両の進行方向に接する第１円を生成し、目標位置を通りかつ目標位置における車両の進行方向および第１円に接する第２円を生成して、第１円の円周から第２円の円周で経路を決定している。

特表２００９−５０２６４６号公報

このような従来の駐車支援装置では、駐車可能領域のスペースが狭い場合、駐車目標位置で車両を傾ければ駐車可能か否かの判断、および駐車可能な場合の車両の傾き角度の算出を行う際に、半径が少しずつ異なる複数の第２円を生成することにより、駐車目標位置での車両の傾き角度を少しずつ変更しながら演算を行っているため、経路決定の際の演算量が膨大となる。

このため、経路決定の際の演算量の削減を図ることが望まれている。

上記課題を解決するため、実施形態の駐車支援装置は、車両の駐車領域への駐車の支援時に、前記車両の初期位置から目標位置までの経路を決定する経路決定部を備え、前記経路決定部は、前記経路として、前記初期位置を通り、かつ前記車両の進行方向に接する第１の円周を生成する第１生成部と、前方の駐車車両の後部角の位置と、前記車両の最小旋回時における旋回半径と、前記目標位置とに基づいて、中心位置を決定し、前記中心位置を中心として、前記目標位置を通り、かつ前記目標位置における前記車両の進行方向および前記第１の円周に接する第２の円周を、前記第１の円周に続く前記経路として生成する第２生成部と、を備えた。
上記構成によれば、経路決定の際の演算量の削減を図ることができる。

また、実施形態の駐車支援装置において、前記第２生成部は、前記後部角を中心に、前記後部角との衝突を回避するための前記後部角からの回避距離と前記車両の最小旋回時における前記車両の前部角の旋回半径である第１の半径との和を半径とした第１の円弧と、前記目標位置を中心に、前記車両の最小旋回時における前記車両の後輪軸中心の旋回半径である第２の半径を半径とした第２の円弧とが交わるか否かを判断し、前記第１の円弧と前記第２の円弧が交わる場合において、前記第１の円弧と前記第２の円弧の交点が、前記目標位置より後方に位置するか否かを判断し、前記交点が、前記目標位置より後方に位置する場合に、前記交点を前記中心位置として決定し、前記中心位置を中心として前記第２の半径を半径とした前記第２の円周を生成する。
上記構成によれば、経路決定の際の演算量の削減を図ることができる。

また、実施形態の駐車支援装置において、前記回避距離は、ドライバーの姿勢および座席の高さに基づいて変更可能である。
上記構成によれば、この場合には、ドライバーに所望の経路決定を行うことができる。

また、実施形態の駐車支援装置において、前記目標位置において、前記車両が傾いている場合には、切り返しを行うように制御する制御部をさらに備えた。
上記構成によれば、より適切な駐車支援を行うことができる。

また、実施形態の駐車支援装置において、前記経路決定部は、前記第１の円周および前記第２の円周からなる前記経路をもとに、クロソイド曲線を含む前記初期位置から前記目標位置までの経路を再生成する。
上記構成によれば、車両の移動の際に据え切りを行う必要がなくなる。

また、実施形態の経路決定方法は、車両の駐車領域への駐車の支援時に、前記車両の初期位置から目標位置までの経路を決定する経路決定方法であって、前記経路として、前記初期位置を通り、かつ前記車両の進行方向に接する第１の円周を生成し、前方の駐車車両の後部角の位置と、前記車両の最小旋回時における旋回半径と、前記目標位置とに基づいて、中心位置を決定し、前記中心位置を中心として、前記目標位置を通り、かつ前記目標位置における前記車両の進行方向および前記第１の円周に接する第２の円周を、前記第１の円周に続く前記経路として生成し、前記後部角を中心に、前記後部角との衝突を回避するための前記後部角からの回避距離と前記車両の最小旋回時における前記車両の前部角の旋回半径である第１の半径との和を半径とした第１の円弧と、前記目標位置を中心に、前記車両の最小旋回時における前記車両の後輪軸中心の旋回半径である第２の半径を半径とした第２の円弧とが交わるか否かを判断し、前記第１の円弧と前記第２の円弧が交わる場合において、前記第１の円弧と前記第２の円弧の交点が、前記目標位置より後方に位置するか否かを判断し、前記交点が、前記目標位置より後方に位置する場合に、前記交点を前記中心位置として決定し、前記中心位置を中心として前記第２の半径を半径とした前記第２の円周を生成する。
上記構成によれば、経路決定の際の演算量の削減を図ることができる。

図１は、実施形態の車両の車室の一部が透視された状態が示された例示的な斜視図である。 図２は、実施形態の車両の例示的な平面図（俯瞰図）である。 図３は、実施形態の車両のダッシュボードの一例の車両後方からの視野での図である。 図４は、実施形態の駐車支援システムの構成の例示的なブロック図である。 図５は、実施形態の駐車支援システムのＥＣＵの構成の例示的なブロック図である。 図６は、実施形態の概要処理の手順を示すフローチャートである。 図７は、実施形態の駐車可能領域検出の説明図である。 図８は、実施形態の移動経路の設定例の説明図である。 図９は、実施形態の経路決定処理の手順を示すフローチャートである。 図１０は、実施形態の経路決定の概要を説明するための図である。 図１１は、実施形態の経路決定における第２円の生成過程の一例を示す図である。 図１２は、実施形態の経路決定における第２円の生成過程の一例を示す図である。 図１３は、実施形態の経路決定における第２円の生成の一例を示す図である。 図１４は、実施形態の経路決定における第２円の生成過程の一例を示す図である。 図１５は、実施形態の経路決定における第２円の生成の一例を示す図である。 図１６は、実施形態の駐車支援制御処理の手順を示すフローチャートである。 図１７は、実施形態の変形例において、第１の円周および第２の円周からなる移動経路と再生成された移動経路の例を示す図である。 図１８は、実施形態の変形例において再生成された移動経路に沿って車両が移動する場合の距離と舵角の関係の例を示す図である。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用、結果、および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成に基づく種々の効果や、派生的な効果のうちの少なくとも一つを得ることが可能である。

本実施形態の車両１は、例えば、不図示の内燃機関を駆動源とする自動車、すなわち内燃機関自動車であってもよいし、不図示の電動機を駆動源とする自動車、すなわち電気自動車や燃料電池自動車等であってもよいし、それらの双方を駆動源とするハイブリッド自動車であってもよいし、他の駆動源を備えた自動車であってもよい。また、車両１は、種々の変速装置を搭載することができるし、内燃機関や電動機を駆動するのに必要な種々の装置、例えばシステムや部品等を搭載することができる。また、車両１における車輪３の駆動に関わる装置の方式や、数、レイアウト等は、種々に設定することができる。

図１は、実施形態の車両の車室の一部が透視された状態が示された例示的な斜視図である。
図２は、実施形態の車両の例示的な平面図（俯瞰図）である。
図１に例示されるように、車体２は、不図示の乗員が乗車する車室２ａを構成している。車室２ａ内には、乗員としての運転者の座席２ｂに臨む状態で、操舵部４や、加速操作部５、制動操作部６、変速操作部７等が設けられている。
操舵部４は、例えば、ダッシュボード２４から突出したステアリングホイールであり、加速操作部５は、例えば、運転者の足下に位置されたアクセルペダルであり、制動操作部６は、例えば、運転者の足下に位置されたブレーキペダルであり、変速操作部７は、例えば、センターコンソールから突出したシフトレバーである。なお、操舵部４や、加速操作部５、制動操作部６、変速操作部７等は、これらには限定されない。

また、車室２ａ内には、表示出力部としての表示装置８や、音声出力部としての音声出力装置９が設けられている。表示装置８は、例えば、ＬＣＤ（liquid crystal display）や、ＯＥＬＤ（organic electroluminescent display）等である。音声出力装置９は、例えば、スピーカである。また、表示装置８は、例えば、タッチパネル等、透明な操作入力部１０で覆われている。乗員は、操作入力部１０を介して表示装置８の表示画面に表示される画像を視認することができる。また、乗員は、表示装置８の表示画面に表示される画像に対応した位置において手指等で操作入力部１０を触れたり押したり動かしたりして操作することで、操作入力を実行することができる。これら表示装置８や、音声出力装置９、操作入力部１０等は、例えば、ダッシュボード２４の車幅方向すなわち左右方向の中央部に位置されたモニタ装置１１に設けられている。モニタ装置１１は、スイッチや、ダイヤル、ジョイスティック、押しボタン等の不図示の操作入力部を有することができる。また、モニタ装置１１とは異なる車室２ａ内の他の位置に不図示の音声出力装置を設けることができるし、モニタ装置１１の音声出力装置９と他の音声出力装置から、音声を出力することができる。なお、モニタ装置１１は、例えば、ナビゲーションシステムやオーディオシステムと兼用されうる。
また、車室２ａ内には、表示装置８とは別の表示装置１２が設けられている。

図３は、実施形態の車両のダッシュボードの一例の車両後方からの視野での図である。
図３に例示されるように、表示装置１２は、例えば、ダッシュボード２４の計器盤部２５に設けられ、計器盤部２５の略中央で、速度表示部２５ａと回転数表示部２５ｂとの間に位置されている。表示装置１２の画面１２ａの大きさは、表示装置８の画面８ａの大きさよりも小さい。この表示装置１２には、主として車両１の駐車支援に関する情報を示す画像が表示されうる。表示装置１２で表示される情報量は、表示装置８で表示される情報量より少なくてもよい。表示装置１２は、例えば、ＬＣＤや、ＯＥＬＤ等である。なお、表示装置８に、表示装置１２で表示される情報が表示されてもよい。

また、図１及び図２に例示されるように、車両１は、例えば、四輪自動車であり、左右二つの前輪３Ｆと、左右二つの後輪３Ｒとを有する。これら四つの車輪３は、いずれも転舵可能に構成されうる。

図４は、実施形態の駐車支援システムの構成の例示的なブロック図である。
図４に例示されるように、車両１は、少なくとも二つの車輪３を操舵する操舵システム１３を有している。操舵システム１３は、アクチュエータ１３ａと、トルクセンサ１３ｂとを有する。操舵システム１３は、ＥＣＵ１４（electronic control unit）等によって電気的に制御されて、アクチュエータ１３ａを動作させる。操舵システム１３は、例えば、電動パワーステアリングシステムや、ＳＢＷ（steer by wire）システム等である。操舵システム１３は、アクチュエータ１３ａによって操舵部４にトルク、すなわちアシストトルクを付加して操舵力を補ったり、アクチュエータ１３ａによって車輪３を転舵したりする。この場合、アクチュエータ１３ａは、一つの車輪３を転舵してもよいし、複数の車輪３を転舵してもよい。また、トルクセンサ１３ｂは、例えば、運転者が操舵部４に与えるトルクを検出する。

また、図２に例示されるように、車体２には、複数の撮像部１５として、例えば四つの撮像部１５ａ〜１５ｄが設けられている。撮像部１５は、例えば、ＣＣＤ（charge coupled device）やＣＩＳ（CMOS image sensor）等の撮像素子を内蔵するデジタルカメラである。撮像部１５は、所定のフレームレートで動画データを出力することができる。撮像部１５は、それぞれ、広角レンズまたは魚眼レンズを有し、水平方向には例えば１４０°〜１９０°の範囲を撮影することができる。また、撮像部１５の光軸は斜め下方に向けて設定されている。よって、撮像部１５は、車両１が移動可能な路面や車両１が駐車可能な領域を含む車体２の周辺の外部の環境を逐次撮影し、撮像画像データとして出力する。

撮像部１５ａは、例えば、車体２の後側の端部２ｅに位置され、リヤトランクのドア２ｈの下方の壁部に設けられている。撮像部１５ｂは、例えば、車体２の右側の端部２ｆに位置され、右側のドアミラー２ｇに設けられている。撮像部１５ｃは、例えば、車体２の前側、すなわち車両前後方向の前方側の端部２ｃに位置され、フロントバンパー等に設けられている。撮像部１５ｄは、例えば、車体２の左側、すなわち車幅方向の左側の端部２ｄに位置され、左側の突出部としてのドアミラー２ｇに設けられている。ＥＣＵ１４は、複数の撮像部１５で得られた画像データに基づいて演算処理や画像処理を実行し、より広い視野角の画像を生成したり、車両１を上方から見た仮想的な俯瞰画像を生成したりすることができる。なお、俯瞰画像は、平面画像とも称されうる。

また、ＥＣＵ１４は、撮像部１５の画像から、車両１の周辺の路面に示された区画線等を識別し、区画線等に示された駐車区画を検出（抽出）する。

また、図１、２に例示されるように、車体２には、複数の測距部１６，１７として、例えば四つの測距部１６ａ〜１６ｄと、八つの測距部１７ａ〜１７ｈとが設けられている。測距部１６，１７は、例えば、超音波を発射してその反射波を捉えるソナーである。ソナーは、ソナーセンサ、あるいは超音波探知器とも称されうる。ＥＣＵ１４は、測距部１６，１７の検出結果により、車両１の周囲に位置された障害物等の物体の有無や当該物体までの距離を測定することができる。すなわち、測距部１６，１７は、物体を検出する検出部の一例である。なお、測距部１７は、例えば、比較的近距離の物体の検出に用いられ、測距部１６は、例えば、測距部１７よりも遠い比較的長距離の物体の検出に用いられうる。また、測距部１７は、例えば、車両１の前方および後方の物体の検出に用いられ、測距部１６は、車両１の側方の物体の検出に用いられうる。

また、図４に例示されるように、駐車支援システム１００では、ＥＣＵ１４や、モニタ装置１１、操舵システム１３、測距部１６，１７等の他、ブレーキシステム１８、舵角センサ１９、アクセルセンサ２０、シフトセンサ２１、車輪速センサ２２等が、電気通信回線としての車内ネットワーク２３を介して電気的に接続されている。
車内ネットワーク２３は、例えば、ＣＡＮ（controller area network）として構成されている。ＥＣＵ１４は、車内ネットワーク２３を通じて制御信号を送ることで、操舵システム１３、ブレーキシステム１８等を制御することができる。また、ＥＣＵ１４は、車内ネットワーク２３を介して、トルクセンサ１３ｂ、ブレーキセンサ１８ｂ、舵角センサ１９、測距部１６、測距部１７、アクセルセンサ２０、シフトセンサ２１、車輪速センサ２２等の検出結果や、操作入力部１０等の操作信号等を、受け取ることができる。

ＥＣＵ１４は、例えば、ＣＰＵ１４ａ（central processing unit）や、ＲＯＭ１４ｂ（read only memory）、ＲＡＭ１４ｃ（random access memory）、表示制御部１４ｄ、音声制御部１４ｅ、ＳＳＤ１４ｆ（solid state drive、フラッシュメモリ）等を有している。ＣＰＵ１４ａは、例えば、表示装置８，１２で表示される画像に関連した画像処理や、車両１の移動目標位置の決定、車両１の移動経路の演算、物体との干渉の有無の判断、車両１の自動制御、自動制御の解除等の、各種の演算処理および制御を実行することができる。ＣＰＵ１４ａは、ＲＯＭ１４ｂ等の不揮発性の記憶装置にインストールされ記憶されたプログラムを読み出し、当該プログラムにしたがって演算処理を実行することができる。ＲＡＭ１４ｃは、ＣＰＵ１４ａでの演算で用いられる各種のデータを一時的に記憶する。また、表示制御部１４ｄは、ＥＣＵ１４での演算処理のうち、主として、撮像部１５で得られた画像データを用いた画像処理や、表示装置８で表示される画像データの合成等を実行する。また、音声制御部１４ｅは、ＥＣＵ１４での演算処理のうち、主として、音声出力装置９で出力される音声データの処理を実行する。また、ＳＳＤ１４ｆは、書き換え可能な不揮発性の記憶部であって、ＥＣＵ１４の電源がオフされた場合にあってもデータを記憶することができる。なお、ＣＰＵ１４ａや、ＲＯＭ１４ｂ、ＲＡＭ１４ｃ等は、同一パッケージ内に集積されうる。また、ＥＣＵ１４は、ＣＰＵ１４ａに替えて、ＤＳＰ（digital signal processor）等の他の論理演算プロセッサや論理回路等が用いられる構成であってもよい。また、ＳＳＤ１４ｆに替えてＨＤＤ（hard disk drive）が設けられてもよいし、ＳＳＤ１４ｆやＨＤＤは、ＥＣＵ１４とは別に設けられてもよい。

ブレーキシステム１８は、例えば、ブレーキのロックを抑制するＡＢＳ（anti-lock brake system）や、コーナリング時の車両１の横滑りを抑制する横滑り防止装置（ＥＳＣ：electronic stability control）、ブレーキ力を増強させる（ブレーキアシストを実行する）電動ブレーキシステム、ＢＢＷ（brake by wire）等である。ブレーキシステム１８は、アクチュエータ１８ａを介して、車輪３ひいては車両１に制動力を与える。また、ブレーキシステム１８は、左右の車輪３の回転差などからブレーキのロックや、車輪３の空回り、横滑りの兆候等を検出して、各種制御を実行することができる。ブレーキセンサ１８ｂは、例えば、制動操作部６の可動部の位置を検出するセンサである。ブレーキセンサ１８ｂは、制動操作部６の可動部としてのブレーキペダルの位置を検出することができる。ブレーキセンサ１８ｂは、変位センサを含む。

舵角センサ１９は、例えば、ステアリングホイール等の操舵部４の操舵量を検出するセンサである。舵角センサ１９は、例えば、ホール素子などを用いて構成される。ＥＣＵ１４は、運転者による操舵部４の操舵量や、自動操舵時の各車輪３の操舵量等を、舵角センサ１９から取得して各種制御を実行する。なお、舵角センサ１９は、操舵部４に含まれる回転部分の回転角度を検出する。舵角センサ１９は、角度センサの一例である。

アクセルセンサ２０は、例えば、加速操作部５の可動部の位置を検出するセンサである。アクセルセンサ２０は、可動部としてのアクセルペダルの位置を検出することができる。アクセルセンサ２０は、変位センサを含む。

シフトセンサ２１は、例えば、変速操作部７の可動部の位置を検出するセンサである。シフトセンサ２１は、変速操作部７の可動部としての、レバーや、アーム、ボタン等の位置を検出することができる。シフトセンサ２１は、変位センサを含んでもよいし、スイッチとして構成されてもよい。

車輪速センサ２２は、車輪３の回転量や単位時間当たりの回転数を検出するセンサである。車輪速センサ２２は、検出した回転数を示す車輪速パルス数をセンサ値として出力する。車輪速センサ２２は、例えば、ホール素子などを用いて構成されうる。ＥＣＵ１４は、車輪速センサ２２から取得したセンサ値に基づいて車両１の移動量などを演算し、各種制御を実行する。なお、車輪速センサ２２は、ブレーキシステム１８に設けられている場合もある。その場合、ＥＣＵ１４は、車輪速センサ２２の検出結果をブレーキシステム１８を介して取得する。

なお、上述した各種センサやアクチュエータの構成や、配置、電気的な接続形態等は、一例であって、種々に設定（変更）することができる。

本実施形態では、ＥＣＵ１４は、ハードウェアとソフトウェア（制御プログラム）が協働することにより、駐車支援装置としての機能の少なくとも一部を実現している。
図５は、ＥＣＵの機能構成ブロック図である。
ＥＣＵ１４は、図５に示すように、検出部１４１、操作受付部１４２、目標位置決定部１４３や、移動経路決定部１４４、移動制御部１４５、出力情報決定部１４６及び記憶部１４７として機能する。

上記構成において、検出部１４１は、他の車両、柱等の障害物や、駐車区画線等の枠線等を検出する。
操作受付部１４２は、操作部１４ｇの操作入力による操作信号を取得する。ここで、操作部１４ｇは、例えば、押しボタンやスイッチ等で構成され、操作信号を出力する。
目標位置決定部１４３は、車両１の移動目標位置（駐車目標位置）を決定する。

移動経路決定部１４４は、車両１の移動目標位置への移動経路を決定する。本実施形態では、移動経路決定部１４４は、二つの円を生成して、移動経路を決定する。移動経路決定部１４４は、図５に示すように、第１生成部１４４１と第２生成部１４４２とを備えている。

第１生成部１４４１は、移動経路として、車両１の初期位置を通り、かつ車両１の進行方向に接する第１円の円周（第１の円周）を生成する。第２生成部１４４２は、前方の駐車車両の初期位置側の後部の角（後部角）の位置と、車両１の最小旋回時における旋回半径と、駐車目標位置とに基づいて、中心位置を決定し、中心位置を中心として、駐車目標位置を通り、かつ駐車目標位置における車両１の進行方向および第１円の円周（第１の円周）に接する第２円を生成し、第２円の円周（第２の円周）を、第１円の円周に続く移動経路として生成する。

移動制御部１４５（制御部）は、車両１が移動経路に沿って移動目標位置（駐車目標位置）へ移動するよう、車両１の各部を制御する。
出力情報決定部１４６は、表示装置１２，８や、音声出力装置９等で出力する情報や、当該情報の出力態様等を決定する。
記憶部１４７は、ＥＣＵ１４での演算で用いられるあるいはＥＣＵ１４での演算で算出されたデータを記憶する。

次に実施形態の動作を説明する。図６は、実施形態の概要処理フローチャートである。まず、ＥＣＵ１４は、駐車可能領域検出（障害物検出）を行う（ステップＳ１１）。
図７は、駐車可能領域検出の説明図である。具体的には、測距部１６ｃ，１６ｄは、所定のサンプリングタイミングごとに他車両３００等の障害物までの距離を算出し、障害物の反射部（音波等の反射点の集合）に対応するデータとして出力する。出力されたデータは、たとえば、出力周期毎にＲＡＭ１４ｃに記憶される。

そして、ＥＣＵ１４は、検出部１４１として機能し、測距部１６ｄの出力データに基づいて、車両１の側方に位置する駐車可能領域２０１を検出する。より具体的には、検出部１４１は、障害物に対応する出力データが第一の所定長さに相当する期間以上出力され、且つ、その後、車両１が駐車可能な領域として必要な最小幅に相当する第二の規定長さ以上の期間、障害物が存在しない（障害物までの距離が、車両の駐車に必要な車両前後方向の長さ、すなわち全長以上の場合を含む）場合に対応する出力データが出力された場合、駐車可能領域２０１が存在すると判断する。

また、検出部１４１は、車両１の左側方を撮像する撮像部１５ｄの出力した撮像データに基づいて、地面、路面等の走行面に設けられた白線等の駐車区画線等の撮像データを用いてエッジ抽出を行うことで駐車可能領域２０１を検出することもできる。

続いて、ＥＣＵ１４は、操作受付部１４２として機能し、操作部１４ｇを介して駐車支援モードへの移行指示がなされたか否かを判別する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１２の判別において、未だ操作部１４ｇを介して駐車支援モードへの移行指示がなされていない場合には（ステップＳ１２：Ｎｏ）、待機状態となる。
ステップＳ１２の判別において、操作部１４ｇを介して駐車支援モードへの移行指示がなされた場合には（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１４は、目標位置決定部１４３として機能し、車両１の移動目標位置（駐車目標位置）を決定する（ステップＳ１３）。
続いて、ＥＣＵ１４は、移動経路決定部１４４として機能し、車両１の移動目標位置への移動経路を決定する（ステップＳ１４）。

図８は、移動経路の設定例の説明図である。図８においては、操舵部４としてのステアリングホイールの切り返し位置がＰ１，Ｐ２の２カ所の移動経路である場合について説明する。

図８の移動経路ＲＴＰは、車両１の駐車支援制御処理開始時の初期位置ＰＳから、操舵部４としてのステアリングホイールを左に所定量切って、後進し、操舵部４としてのステアリングホイールの切り返し位置Ｐ１に向かう。そして、移動経路ＲＴＰでは、ドライバーが切り返し位置Ｐ１で制動操作部６としてのブレーキペダルを踏んで、車両を停車させ、ギアを前進にチェンジし、操舵部４としてのステアリングホイールをわずかに右に切りつつ、操舵部４としてのステアリングホイールの切り返し位置Ｐ２に向かう。そして、移動経路ＲＴＰでは、ドライバーは切り返し位置Ｐ２で制動操作部６としてのブレーキペダルを踏んで、車両１を停車させ、ギアを後進にチェンジし、駐車目標位置ＰＴに向かう構成となっている。

ここで、図８において、Ｌは、車両１が駐車可能領域２０１に入庫する間口の駐車スペース長である。検出部１４１が駐車可能領域２０１を検出する際に、駐車スペース長Ｌを算出する。

本実施形態では、さらに、以下のように移動経路ＲＴＰを決定している。図９は、本実施形態の経路決定処理の手順を示すフローチャートである。

ＥＣＵ１４は、移動経路決定部１４４の第１生成部１４４１として機能し、車両１の初期位置ＰＳを円周に含む第１円Ｓ１を生成する（ステップＳ３１）。

図１０は、本実施形態の経路決定の概要を示す図である。図１０では、駐車可能領域の前方の駐車車両を符号３００ａ、後方の駐車車両を符号３００ｂでそれぞれ模式的に示している。また、図１０では、前方の駐車車両３００ａの初期位置ＰＳ側の後部の角（後部角）を符号ＯＰで示している。

ステップＳ３１では、図１０に示す第１円Ｓ１を、特許文献１や特開２０１４−３４２３０号公報に開示されている公知の手法で生成する。すなわち、図１０に示すように、第１生成部１４４１は、移動経路として、車両１の初期位置ＰＳを通り、かつ車両１の進行方向に接する第１円Ｓ１の円周（第１の円周）を生成し、初期位置ＰＳから進行方向に進み、後述する第２円Ｓ２との接点までの円周（第１の円周）を移動経路とする。

本実施形態では、さらに、ＥＣＵ１４は、移動経路決定部１４４の第２生成部１４４２として機能し、図１０に示す第２円Ｓ２を生成する。そして、第２生成部１４４２は、第１円Ｓ１との接点から駐車目標位置ＰＴまでの第２円Ｓ２の円周（第２の円周）を、第１の円周から続く移動経路と決定する。

すなわち、本実施形態では、第２生成部１４４２は、前方の駐車車両３００ａの後部角ＯＰの位置と、車両１の最小旋回時における旋回半径と、駐車目標位置ＰＴとに基づいて、中心位置を決定し、中心位置を中心として、駐車目標位置ＰＴを通り、かつ駐車目標位置ＰＴにおける車両１の進行方向および第１円Ｓ１の円周（第１の円周）に接する第２円Ｓ２を生成し、第２円Ｓ２の円周（第２の円周）を、第１円Ｓ１の円周に続く移動経路として生成する。

ここで、最小旋回とは、車両１が操舵角を最大にして旋回することをいい、最小旋回半径とは、最小旋回したときに車両１が描く円弧の半径である。本実施形態の第２生成部１４４２による第２円Ｓ２の円周の移動経路の決定は、具体的には、以下のように行われる。

第２生成部１４４２は、前方の駐車車両３００ａの初期位置ＰＳ側の後部角ＯＰを中心に、回避マージンａと車両１の最小旋回時の車両１の初期位置ＰＳと反対側の先端（前部角）の旋回半径ｂとの和を半径とした円弧Ａ１を、仮想的な駐車可能領域上に生成（描画）する（ステップＳ３２）。

ここで、回避マージンａ（回避距離）は、予めドライバーにより設定されており、前方の駐車車両３００ａの後部角ＯＰとの衝突を回避するために設定された距離のマージンである。また、車両１の最小旋回時の車両１の初期位置ＰＳと反対側の先端（前部角）の旋回半径ｂ（第１の半径）は、車両１の最大の操舵角と車両１の前後方向の長さ（全長）とから予め定まっている既知の値である。

次に、第２生成部１４４２は、駐車目標位置ＰＴを中心に、車両１の最小旋回時の車両の後輪軸中心の旋回半径ｃの円弧Ａ２を、仮想的な駐車可能領域上に生成（描画）する（ステップＳ３３）。ここで、車両１の最小旋回時の車両１の後輪軸中心の旋回半径ｃ（第２の半径）は、車両１の最大の操舵角と車両１の後輪軸の中心位置とから予め定まっている既知の値である。

そして、第２生成部１４４２は、円弧Ａ１と円弧Ａ２とに交点があるか否か（円弧Ａ１と円弧Ａ２とが交わるか否か）を判断する（ステップＳ３４）。図１１は、円弧Ａ１と円弧Ａ２が生成され、交点がない状態を示している。

そして、円弧Ａ１と円弧Ａ２との交点がない場合には（ステップＳ３４：Ｎｏ）、図１１に示すように、前方の駐車車両３００ａと後方の駐車車両３００ｂとの間の駐車可能領域のスペースは充分広いため、駐車目標位置ＰＴで車両１が傾いて駐車されることはない。このため、第２生成部１４４２は、本実施形態による第２円の生成を行わずに、特許文献１や特開２０１４−３４２３０号公報に開示されている公知の手法で第２円を生成する（ステップＳ３８）。

ステップＳ３４において、円弧Ａ１と円弧Ａ２との交点がある場合には（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、第２生成部１４４２は、当該交点Ｐが駐車目標位置ＰＴより後方（後方の駐車車両３００ｂ側）に位置するか否かを判断する（ステップＳ３５）。図１２は、円弧Ａ１と円弧Ａ２の交点Ｐが駐車目標位置ＰＴより前方（前方の駐車車両３００ａ側）に位置している状態を示している。また、図１４は、円弧Ａ１と円弧Ａ２の交点Ｐが駐車目標位置ＰＴより後方（後方の駐車車両３００ｂ側）に位置している状態を示している。

そして、交点Ｐが駐車目標位置ＰＴより前方若しくは図１２における駐車目標位置ＰＴと同じ高さ位置に位置する場合には（ステップＳ３５：Ｎｏ）、図１２に示すように、前方の駐車車両３００ａと後方の駐車車両３００ｂとの間の駐車可能領域のスペースは充分広いため、駐車目標位置ＰＴで車両１が傾いて駐車されることはない。このため、第２生成部１４４２は、本実施形態による第２円の生成を行わずに、特許文献１や特開２０１４−３４２３０号公報に開示されている公知の手法で第２円を生成する（ステップＳ３８）。

ここで、交点Ｐが駐車目標位置ＰＴより前方若しくは図１２における駐車目標位置ＰＴと同じ高さ位置に位置する場合において、後述する方法により、本実施形態の手法により第２円Ｓ２１を生成してもよい。しかしながら、この場合、図１３に示すように、駐車目標位置ＰＴにおいて車両１の傾きがない状態を通り越して、傾いてしまう。このため、車両１の傾きがなくなった時点等の第２円Ｓ２１の経路の途中で、第２円Ｓ２１に沿わずに直線的に後進して駐車目標位置ＰＴに移動する経路を生成するように第２生成部１４４２を構成すればよい。

図９に戻り、ステップＳ３５において、交点Ｐが駐車目標位置ＰＴより後方に位置する場合には（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、図１４に示すように、前方の駐車車両３００ａと後方の駐車車両３００ｂとの間の駐車可能領域のスペースは狭く、駐車目標位置ＰＴにおいて車両１が傾く可能性がある。

このため、この場合には、第２生成部１４４２は、交点Ｐを第２円の中心位置として決定し、当該交点Ｐを中心に、最小旋回時の車両１の後輪軸中心の旋回半径ｃの円Ｓ２１を第２円として生成（描画）する（ステップＳ３６）。図１５は、第２円が生成された状態を示す図である。図１５には、交点Ｐを中心として、車両１の最小旋回時の車両１の初期位置ＰＳと反対側の先端（前部角）の旋回半径ｂの円Ｓ２２も点線で示している。さらに、図１５には、前方の駐車車両３００ａの後部角ＯＰを中心とした回避マージンａの円Ｓ３も示している。

そして、第２生成部１４４２は、初期位置ＰＳから第１円Ｓ１の円弧（第１の円周）、第１円Ｓ１の円弧と第２円Ｓ２１の円弧の接点から駐車目標位置ＰＴまでの第２円Ｓ２１の円弧（第２の円周）を移動経路として決定する（ステップＳ３７）。

このとき、図１５に示すように、駐車目標位置ＰＴを原点としたｘｙ座標系を考える場合、駐車目標位置ＰＴと交点Ｐを結ぶ直線がｘ軸となす角θが、駐車目標位置ＰＴにおける車両１の傾き角度θに等しくなる。このため、移動経路決定部１４４は、この傾き角θによって、車両１が駐車目標位置ＰＴにおいて傾いて駐車されるか否かを判断すればよい。

図６に戻り、移動経路ＲＴＰが決定されると、ＥＣＵ１４は、駐車支援制御に移行する（ステップＳ１５）。

図１６は、駐車支援制御処理の処理フローチャートである。まず、ＥＣＵ１４は、移動制御部１４５として機能し、車両１が移動経路に沿って移動目標位置である駐車目標位置ＰＴへ移動するよう、車両１の各部を制御するために、自動操舵を行う自動操舵モードを開始する（ステップＳ５１）。

この自動操舵モードにおいて、ドライバーは、操舵部４の操作、具体的には、ステアリングホイールの操作は行う必要は無い。また、駐車支援制御処理時の車両１の前進駆動力及び後進駆動力は、加速操作部５の操作であるアクセルペダルの踏み込み操作を行うことなく、エンジンの駆動力が伝達されるクリーピングを利用している。

従って、ドライバーは、表示装置１２の表示に従って、制動操作部６としてのブレーキペダル及び変速操作部７としてのシフトレバーの操作を行うだけとなる。

続いて、移動制御部１４５は、自車位置を検出する（ステップＳ５２）。具体的には、移動制御部１４５（ＥＣＵ１４）による自車位置の検出は、舵角センサ１９により検出された操舵部４の操舵量及び車輪速センサ２２により検出された車速に基づいて初期位置ＰＳからの移動量である距離及び方向を算出して検出することとなる。

これにより、ＥＣＵ１４は、設定経路と自車位置との比較を行い（ステップＳ５３）、出力情報決定部１４６として、車両の状態情報及びドライバーに対する操作指示を決定し、表示装置１２に表示する（ステップＳ５４）。

続いてＥＣＵ１４は、移動制御部１４５として機能し、自車位置が目標位置としての駐車目標位置ＰＴに至ったか否かを判別する（ステップＳ５５）。

そして、未だ自車位置が目標位置としての駐車目標位置ＰＴに至っていない場合（ステップＳ５５：Ｎｏ）、ＥＣＵ１４は、再び、移動経路決定部１４４として機能し、移動経路の再計算を行い、移動経路を再設定する（ステップＳ５６）。具体的には、図９で説明した経路決定処理が実行される。これは、車両１は、路面状況等により必ずしも設定した移動経路に従って進める訳ではないので、実際の状況に合わせてより最適な移動経路を保つためである。

そして、ＥＣＵ１４は、処理を再びステップＳ５２に移行し、以下、同様の処理を繰り返す。

ステップＳ５５で、自車位置が目標位置としての駐車目標位置ＰＴに至っていると判断された場合（ステップＳ５５：Ｙｅｓ）、移動制御部１４５は、自動操舵モードを解除し（ステップＳ６０）、ＥＣＵ１４は、駐車支援処理の終了を表示装置１２の画面１２の指示表示領域（不図示）に表示して駐車支援処理を終了する。

このように、本実施形態では、移動経路決定部１４４が、移動経路として、車両１の初期位置ＰＳを通り、かつ車両１の進行方向に接する第１円Ｓ１の円周を生成し、前方の駐車車両３００ａの初期位置ＰＳ側の後部角ＯＰの位置と、車両１の最小旋回時における旋回半径と、駐車目標位置ＰＴとに基づいて、中心位置Ｐ（交点Ｐ）を決定し、中心位置Ｐを中心として、駐車目標位置ＰＴを通り、かつ駐車目標位置ＰＴにおける車両１の進行方向および第１円Ｓ１の円周に接する第２円Ｓ２１の円周を、第１円Ｓ１の円周に続く移動経路として生成する。

より具体的には、移動経路決定部１４４は、上記第１円Ｓ１を生成し、車両１の後部角ＯＰとの衝突を回避するための後部角ＯＰからの回避マージンａと車両１の最小旋回時における車両１の先端（前部角）の旋回半径ｂとの和を半径とした第１の円弧Ａ１と、車両１の最小旋回時における車両１の後輪軸中心の旋回半径ｃを半径（第２の半径）とした第２の円弧Ａ２とが交わるか否かを判断し、第１の円弧Ａ１と第２の円弧Ａ２が交わる場合において、その交点Ｐが、駐車目標位置ＰＴより後方に位置するか否かを判断し、交点Ｐが、駐車目標位置ＰＴより後方に位置する場合に、交点Ｐを中心位置として決定し、中心位置Ｐを中心として、車両１の最小旋回時における車両１の後輪軸中心の旋回半径ｃ（第２の半径）を半径とした第２円Ｓ２１の円周を生成し、第２円Ｓ２１の円周を、第１円Ｓ１の円周に続く移動経路として生成する。

このため、本実施形態では、駐車可能領域のスペースが狭い場合に、駐車目標位置ＰＴで車両１を傾ければ駐車可能か否かの判断、および駐車可能な場合の車両１の傾き角度の算出を行う際においても、上記交点Ｐである中心位置を求めて第２円Ｓ２１を生成すれば、車両１の傾き角度θが分かるので、半径が少しずつ異なる複数の第２円を生成する必要がなく、経路決定の際の演算量の削減を図ることができる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、回避マージンａは、ドライバーの姿勢および座席の高さに基づいて変更可能である。すなわち、ドライバーの姿勢に基づく目の高さや、座席の高さに応じて、回避マージンａの長短を、操作部１４ｇ等からドライバーが指定して設定するように構成してもよい。この場合には、ドライバーに所望の経路決定を行うことができる。

また、駐車目標位置ＰＴにおいて、傾き角度θにより車両１が傾いていると判断される場合には、切り返しを行うような経路をさらに生成するように移動経路決定部１４４を構成し、切り返しを行うように移動制御部１４５を構成してもよい。これにより、より適切な駐車支援を行うことが可能となる。

また、上述のように、第１円Ｓ１の円周（第１の円周）および第２円Ｓ２１の円周（第２の円周）からなる移動経路の生成後、この移動経路をもとに、クロソイド曲線を含む車両１の初期位置ＰＳから目標位置ＰＴまでの経路を再生成し、再生成した経路を車両１の移動経路として決定するように移動経路決定部１４４を構成してもよい。

すなわち、初期位置ＰＳから第１の円周に沿った経路、および第２の円周に沿った経路に沿って車両１が移動する際には、初期位置ＰＳおよび第１の円周と第２の円周の接点において、車両１の停止中にハンドルを回転させる据え切りが発生する。この据え切りを行わないようにするためには、移動経路決定部１４４は、第１の円周および第２の円周からなる移動経路をもとに、クロソイド曲線−円弧―クロソイド曲線からなる移動経路を引き直し（再生成し）、移動制御部１４５がこの移動経路をもとに車両１を移動させるように制御すればよい。これより、車両１が再生成された移動経路を移動することで、据え切りを行う必要がなくなる。

図１７は、この変形例において、第１の円周および第２の円周からなる移動経路と再生成された移動経路とを示す図である。図１７において、経路決定部１４４は、第１の円周および第２の円周からなる移動経路１７０１から、クロソイド曲線−円弧―クロソイド曲線からなる移動経路１７０２を引き直していることを示している。

図１８は、変形例において再生成された移動経路に沿って車両１が移動する場合の距離と舵角の関係を示す図である。図１７に示す引き直された移動経路１７０２において、クロソイド曲線の経路が、図１８に示す舵角が増加または減少する経路に該当する。図１７に示す引き直された移動経路１７０２において、円弧の経路が、図１８に示す舵角が一定のときの経路に該当する。

また、移動制御部１４５によって、車両１を第２の円周に沿って目標位置ＰＴまで移動させると、車両１は、操舵輪が操舵された状態で目標位置ＰＴに達する。目標位置ＰＴにおいて操舵輪の舵角を０にしたい場合には、第２の円周をもとに、円弧−クロソイド曲線−円弧−直線、または、円弧−クロソイド曲線−直線からなる経路を引き直す（再生成する）ように移動経路決定部１４４を構成すればよい。あるいは、目標位置ＰＴにおいて、車両１を反転して切り返しを行うように車両１を制御して舵角を０に戻すように移動制御部１４５を構成してもよい。

また、車両１の初期位置ＰＳは、第１の円周の開始点をさすものであって、車両１の駐車支援の開始から初期位置ＰＳまでの車両１の制御を除外するものではない。例えば、車両１の初期位置ＰＳにおいて目標位置ＰＴにおける方位に差異がある場合、車両１が初期位置ＰＳに至る前に、車両１の角度を調整するような移動経路で車両１を初期位置ＰＳまで移動させてから、第１の円周と第２の円周に基づく移動経路に沿った車両１の移動を行うように移動経路決定部１４４および移動制御部１４５を構成してもよい。

１…車両、４…操舵部、５…加速操作部、６…制動操作部、７…変速操作部、１２…表示装置、１３…操舵システム、１３ａ…アクチュエータ、１４…ＥＣＵ、１００…駐車支援システム、１４１…検出部、１４２…操作受付部、１４３…目標位置決定部、１４４…移動経路決定部、１４５…移動制御部、１４６…出力情報決定部、１４４１…第１生成部、１４４２…第２生成部、２０１…駐車可能領域。

Claims (5)

1. 車両の駐車領域への駐車の支援時に、前記車両の初期位置から目標位置までの経路を決定する経路決定部を備え、
   前記経路決定部は、
   前記経路として、前記初期位置を通り、かつ前記車両の進行方向に接する第１の円周を生成する第１生成部と、
   前方の駐車車両の後部角の位置と、前記車両の最小旋回時における旋回半径と、前記目標位置とに基づいて、中心位置を決定し、前記中心位置を中心として、前記目標位置を通り、かつ前記目標位置における前記車両の進行方向および前記第１の円周に接する第２の円周を、前記第１の円周に続く前記経路として生成する第２生成部と、
   を備え、
   前記第２生成部は、
   前記後部角を中心に、前記後部角との衝突を回避するための前記後部角からの回避距離と前記車両の最小旋回時における前記車両の前部角の旋回半径である第１の半径との和を半径とした第１の円弧と、前記目標位置を中心に、前記車両の最小旋回時における前記車両の後輪軸中心の旋回半径である第２の半径を半径とした第２の円弧とが交わるか否かを判断し、
   前記第１の円弧と前記第２の円弧が交わる場合において、前記第１の円弧と前記第２の円弧の交点が、前記目標位置より後方に位置するか否かを判断し、
   前記交点が、前記目標位置より後方に位置する場合に、前記交点を前記中心位置として決定し、前記中心位置を中心として前記第２の半径を半径とした前記第２の円周を生成する、
   駐車支援装置。
2. 前記回避距離は、ドライバーの姿勢および座席の高さに基づいて変更可能である、
   請求項１に記載の駐車支援装置。
3. 前記目標位置において、前記車両が傾いている場合には、切り返しを行うように制御する制御部、
   をさらに備えた請求項１または２に記載の駐車支援装置。
4. 前記経路決定部は、前記第１の円周および前記第２の円周からなる前記経路をもとに、クロソイド曲線を含む前記初期位置から前記目標位置までの経路を再生成する、
   請求項１〜３のいずれか一つに記載の駐車支援装置。
5. 車両の駐車領域への駐車の支援時に、前記車両の初期位置から目標位置までの経路を決定する経路決定方法であって、
   前記経路として、前記初期位置を通り、かつ前記車両の進行方向に接する第１の円周を生成し、
   前方の駐車車両の後部角の位置と、前記車両の最小旋回時における旋回半径と、前記目標位置とに基づいて、中心位置を決定し、前記中心位置を中心として、前記目標位置を通り、かつ前記目標位置における前記車両の進行方向および前記第１の円周に接する第２の円周を、前記第１の円周に続く前記経路として生成し、
   前記後部角を中心に、前記後部角との衝突を回避するための前記後部角からの回避距離と前記車両の最小旋回時における前記車両の前部角の旋回半径である第１の半径との和を半径とした第１の円弧と、前記目標位置を中心に、前記車両の最小旋回時における前記車両の後輪軸中心の旋回半径である第２の半径を半径とした第２の円弧とが交わるか否かを判断し、
   前記第１の円弧と前記第２の円弧が交わる場合において、前記第１の円弧と前記第２の円弧の交点が、前記目標位置より後方に位置するか否かを判断し、
   前記交点が、前記目標位置より後方に位置する場合に、前記交点を前記中心位置として決定し、前記中心位置を中心として前記第２の半径を半径とした前記第２の円周を生成する、
   ことを含む経路決定方法。

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