JP6788439B2 - 出庫支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の出庫を支援する出庫支援装置に関する。

従来から、車両の出庫を支援する出庫支援装置が知られている。例えば、縦列駐車スペースから出庫する場合に、出庫対象である車両（以下、自車という）の舵角を自動的に変更する制御を行うことで、自車の切返動作を支援する技術が開発されている。

特許文献１には、自車が出庫可能であると判定された場合、目標舵角を増大させて切り増し制御を行った後に支援制御を終了する出庫支援装置が提案されている。これにより、運転主体が運転者に移譲された後、運転者がステアリングホイールから手を離して転舵特性に伴う戻りが生じた場合であっても、切り増しした分だけ目標舵角を確保できる旨が記載されている。

特開２０１４−１２１９８４号公報

ところで、商品性の観点より、縦列駐車スペースからの出庫の場合、運転者への移譲の関係上、「Ｄ」（ドライブレンジ）、「２」（セカンドレンジ）又は「Ｌ」（ローレンジ）等の前進方向のシフト位置で支援制御を終了させることが望ましい。例えば、前進方向のシフト位置において、自車が前方障害物を回避して出庫可能と判定された時点を支援制御の終了のタイミングとする場合、支援制御の終了と自車の位置との関係で、以下のような不都合が生じ得る。

ソナー等の前方検出手段により、その検出範囲内で前方障害物を検出できないときに、出庫可能であると判定されても、シフト位置が「Ｒ」（リバースレンジ）であれば支援制御は終了しない。その状態で前進方向のシフト位置に切り替わった瞬間に支援制御が終了すると、運転者は、シフト位置の変更を自らの意思ではなく、自車に搭載された出庫支援装置によって操作させられたと感じてしまう。

このような運転者のやらされ感を回避するためには、自車が後退方向にある程度後退し、出庫可能と判定された時点で支援制御を終了することが考えられる。この場合、やらされ感は軽減するが、「Ｒ」のシフト位置で支援制御が終了するため、運転者は、前進方向のシフト位置への変更を行う必要がある。この結果、運転者は、使い勝手が悪いと感じてしまう。

このように、従来の出庫支援装置では、運転者と出庫支援装置との親和性が低下するという問題があった。

本発明は上記した問題を解決するためになされたものであり、運転者のやらされ感を低減させて、運転者と出庫支援装置との親和性を向上させることで、運転主体を運転者に円滑に移譲させることが可能となる出庫支援装置を提供することを目的とする。

本発明に係る出庫支援装置は、自車から該自車の前方にある前方障害物までの前方距離を少なくとも検出する前方検出手段と、前記前方検出手段により検出された前記前方距離、及び前記自車の位置に基づいて前記自車の目標舵角を設定する目標舵角設定手段と、前記自車の舵角を前記目標舵角設定手段により設定された前記目標舵角に変更する支援制御を行う支援制御手段と、を備え、前記支援制御手段は、前記自車が出庫可能であるときに、所定位置から、前記自車が所定距離を前進した場合、前記支援制御を終了する。

このように、前記自車が出庫可能である場合、所定位置から前記自車が前記所定距離だけ前進したときに、前記支援制御を終了する。これにより、本発明では、必ず前記所定位置から前進した後に前記支援制御が終了するので、シフト位置の操作がトリガとなって前記支援制御が即座に終了することを避けることができる。この結果、運転者のやらされ感を低減させつつ、前記運転者と前記出庫支援装置との親和性を向上させることができ、前記支援制御の終了後、前記出庫支援装置から前記運転者に運転主体を円滑に移譲させることが可能となる。

また、前記支援制御手段は、前記自車が前記所定位置から前記所定距離を前進した際に、前記前方検出手段が前記前方距離を検出できないか、又は、検出した前記前方距離が所定の閾値を超えた場合、前記支援制御を終了してもよい。これにより、出庫する際の前記自車の前方の安全性を確認した上で前記支援制御を終了させることが可能となる。

また、前記出庫支援装置は、前記支援制御手段による前記支援制御の継続を判定し、前記自車が前記所定位置から前記所定距離を前進した場合、前記支援制御の終了を判定する支援継続判定手段をさらに備えてもよい。この場合、前記所定位置は、前記支援制御の開始時の前記自車の位置である支援開始位置、又は、前記自車が切返動作を行う場合の直近の切返位置であればよい。

また、前記支援継続判定手段は、前記支援開始位置と、前記自車が出庫して合流する車線の位置と、前記自車の位置とに基づいて、前記所定距離を設定してもよい。これにより、最適な出庫の状況にした後に前記支援制御を終了させ、前記運転主体を前記運転者に移譲させることができる。

また、前記支援継続判定手段は、前記支援開始位置での前記自車の向きと前記自車の位置での前記自車の向きとの角度差が大きくなるほど、又は、前記車線に対する前記自車の位置での前記自車の向きの角度差が大きくなるほど、前記所定距離を短くすればよい。前記角度差が大きくなると、前記自車が前記車線に合流しにくくなるため、前記角度差が大きくなるほど前記所定距離を短く設定することで、前記自車を前記車線へ合流しやすくすることができる。

本発明に係る出庫支援装置によれば、運転者のやらされ感を低減させて、運転者と出庫支援装置との親和性を向上させつつ、運転主体を運転者に円滑に移譲させることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る出庫支援装置を搭載した車両の構成を示すブロック図である。 図１の自車におけるカメラ群及びソナー群の配置例を示す概略平面図である。 図２の前方ソナーによる検出結果を示す模式図である。 出庫支援制御による自車の一連の動作を示す模式図である。 出庫支援制御モードの状態遷移図である。 出庫軌道の設定方法を示す模式図である。 図５に示す「前進モード」における出庫支援装置の動作説明に供されるフローチャートである。 出庫可能である状態を検出する場合を示す模式図である。 出庫時の自車のヨー角を示す模式図である。 図５に示す「支援継続判定モード」における出庫支援装置の動作説明に供されるフローチャートである。 最低前進距離とヨー角との関係を示す図である。 図１のステアリングホイールの舵角に関するパラメータを説明する模式図である。

以下、本発明に係る出庫支援装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

［出庫支援装置１２の構成］
＜自車１０の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る出庫支援装置１２を搭載した車両（以下、自車１０という）の構成を示すブロック図である。

出庫支援装置１２は、出庫（ＰＯ；Pull Out）支援制御を含む支援制御を行うことで、自動操舵によって自車１０の出庫を支援する装置である。ここで、ステアリングホイール７０の操作は、出庫支援装置１２により自動で行われる一方、アクセルペダル及びブレーキペダル（いずれも図示せず）並びにシフトレバー３２の操作は、自車１０の運転者により行われる。

出庫支援装置１２は、支援制御で用いられる各種の物理量を検出するセンサ群１４と、ナビゲーション装置１６と、支援制御を司るＥＣＵ（電子制御装置；以下、支援ＥＣＵ１８）と、電動パワーステアリングシステム（Electric Power Steering）ユニット（以下、ＥＰＳユニット２０）とを備える。

図１に示すように、センサ群１４には、カメラ群２２と、ソナー群２４と、車輪センサ２６と、車速センサ２８と、シフト位置センサ３０と、後述するヨーレートセンサ１２２とが含まれる。

カメラ群２２は、自車１０の周辺を撮像可能な１つ又は複数のカメラからなり、自車１０の周辺画像を示す撮像信号を逐次出力する。ソナー群２４は、音波を発射して他物体からの反射音を受信可能な１つ又は複数のソナーからなり、自車１０からの距離Ｄｉｓに相関する検出信号を逐次出力する。

車輪センサ２６は、左右の前輪及び／又は左右の後輪（いずれも不図示）の回転角度を検出する角度センサ又は変位センサであり、自車１０の走行距離に相関する数の検出パルスを出力する。車速センサ２８は、自車１０の速度（つまり、車速）を検出するセンサであり、例えば、トランスミッションのドライブシャフト（不図示）の回転量から車速を検出可能に構成される。

シフト位置センサ３０は、シフトレバー３２（セレクタともいう）の操作に応じて選択されたシフト位置を示す検出信号を出力する。シフトレバー３２は、例えば、６種類のシフト位置、「Ｐ」（パーキングレンジ）、「Ｒ」、「Ｎ」（ニュートラルレンジ）、「Ｄ」、「２」又は「Ｌ」のうちのいずれか１種類を選択可能な装置である。

ナビゲーション装置１６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて自車１０の現在位置Ｐｃ（図６）を検出し、運転者を含む乗員に対して目的地までの経路を案内する。ナビゲーション装置１６は、タッチパネルディスプレイ４０と、スピーカ４２と、地図情報データベースが構築された記憶装置（不図示）とを含んで構成される。このナビゲーション装置１６は、出庫支援装置１２におけるＨＭＩ（Human-Machine Interface）として機能する。

支援ＥＣＵ１８は、ハードウェアとして、入出力部５０、演算部５２、及び記憶部５４を有する。この演算部５２は、記憶部５４に記憶されているプログラムを読み出して実行することで、出庫軌道設定部５６（目標舵角設定手段）、支援継続判定部５８（支援継続判定手段）、支援制御部６０（支援制御手段）及び出力制御部６２として機能する。

ＥＰＳユニット２０は、ステアリングホイール７０と、ステアリングコラム７１と、舵角センサ７２と、トルクセンサ７３と、ＥＰＳモータ７４と、レゾルバ７５と、ＥＰＳ−ＥＣＵ７６とを含んで構成される。

舵角センサ７２は、ステアリングホイール７０の舵角θ（図１２）を検出する。トルクセンサ７３は、ステアリングホイール７０にかかるトルクを検出する。ＥＰＳモータ７４は、ステアリングホイール７０に連結されたステアリングコラム７１に対して駆動力又は反力を付与する。レゾルバ７５は、ＥＰＳモータ７４の回転角度を検出する。

ＥＰＳ−ＥＣＵ７６は、ＥＰＳユニット２０全体を制御する装置であり、支援ＥＣＵ１８と同様に、ハードウェアとして、入出力部、演算部及び記憶部（いずれも不図示）を有する。

＜カメラ群２２及びソナー群２４の具体的構成＞
図２は、図１の自車１０におけるカメラ群２２及びソナー群２４の配置例を示す概略平面図である。例えば、カメラ群２２は、車体８０の前方にある前方カメラ８１と、車体８０の後方にある後方カメラ８２と、運転者席側ドアミラーの外側下部にある右側方カメラ８３と、助手者席側ドアミラーの外側下部にある左側方カメラ８４との４つのカメラで構成される。

また、ソナー群２４は、車体８０の前方にある４つの前方ソナー９１〜９４（前方検出手段）と、車体８０の後方にある４つの後方ソナー９５〜９８とで構成される。前方ソナー９２、９３及び後方ソナー９６、９７は、車体８０の中心線から近い位置であって、車長方向に一致する向きにそれぞれ配置されている。前方ソナー９１、９４及び後方ソナー９５、９８は、車体８０の中心線から遠い位置であって、車長方向に対して外方に傾斜した向きにそれぞれ配置されている。

図３は、図２の前方ソナー９１〜９４による検出結果を示す模式図である。本図では、車体８０の車長方向に一致する向きに配置されている前方ソナー９２、９３について例示する。

支援ＥＣＵ１８（演算部５２）は、前方ソナー９１〜９４からの距離Ｄｉｓに応じて、３つの距離領域に区分して検出処理を行う。例えば、０＜Ｄｉｓ≦Ｄ２を満たす距離領域にて他物体の検出ができた場合、この距離領域を「検出可能領域」と定義する。一方、Ｄｉｓ＞Ｄ２を満たす距離領域にて他物体の検出ができなかった場合、この距離領域を「検出不可領域」と定義する。

ここでは、上記した検出可能領域を２つの距離領域にさらに区分する。具体的には、０＜Ｄｉｓ≦Ｄ１（＜Ｄ２）を満たす場合、この距離領域を「Ｎｅａｒ」（或いは「Ｎｅａｒ領域」）と定義する。一方、Ｄ１＜Ｄｉｓ（≦Ｄ２）を満たす場合、この距離領域を「Ｆａｒ」（或いは「Ｆａｒ領域」）と定義する。

［出庫支援装置１２の動作］
＜出庫支援制御の概要＞
この実施形態に係る出庫支援装置１２は、以上のように構成される。出庫支援装置１２は、ナビゲーション装置１６（図１）を介する運転者の入力操作に応じて、図５にて後述する「出庫支援制御モード」に移行し、自車１０に対する出庫支援制御を開始する。ナビゲーション装置１６は、出庫支援制御の実行中に、出庫支援に関するガイダンス出力（以下、単にガイダンスという）を行う。具体的には、出力制御部６２による出力制御に従って、タッチパネルディスプレイ４０には出庫支援に関する可視情報（画面）が出力されると共に、スピーカ４２には出庫支援に関する音声情報が出力される。

図４は、出庫支援制御による自車１０の一連の動作を示す模式図である。ここでは、縦列駐車スペース１００内に、前方他車１０１（前方障害物）、自車１０、後方他車１０２が一列に駐車している場合を想定する。

［動作１］において、支援ＥＣＵ１８は、ナビゲーション装置１６に対して自車１０の後進操作（発車指示及び停車指示）を行うための出力信号を供給する。運転者は、ナビゲーション装置１６によるガイダンスに従って、シフト位置を「Ｐ」から「Ｒ」に変更するシフトレバー３２の操作を行った後、ブレーキペダルを離す操作を行う。ここでは、舵角θが中立角度θｏ（＝０度）に設定されているので、自車１０は、クリープ力の作用により真っ直ぐ後方へ移動する。後方ソナー９５〜９８による「Ｎｅａｒ」の検出がトリガとなり、運転者は、ナビゲーション装置１６によるガイダンスに従って、ブレーキペダルを踏下する操作を行う。

［動作２］において、支援ＥＣＵ１８は、ナビゲーション装置１６に対して自車１０の前進操作（発車指示及び停車指示）を行うための出力信号を供給する。運転者は、ナビゲーション装置１６によるガイダンスに従って、シフト位置を「Ｒ」から「Ｄ」に変更するシフトレバー３２の操作を行った後、ブレーキペダルを離す操作を行う。ここでは、自動操舵によって舵角θが目標舵角θｔａｒ（時計回り）に設定されているので、自車１０は右方向に旋回しながら前方へ移動する。前方ソナー９１〜９４による「Ｎｅａｒ」の検出がトリガとなり、運転者は、ナビゲーション装置１６によるガイダンスに従って、ブレーキペダルを踏下する操作を行う。

［動作３］において、支援ＥＣＵ１８は、ナビゲーション装置１６に対して自車１０の後進操作（発車指示及び停車指示）を行うための出力信号を供給する。運転者は、ナビゲーション装置１６によるガイダンスに従って、シフト位置を「Ｄ」から「Ｒ」に変更するシフトレバー３２の操作を行った後、ブレーキペダルを離す操作を行う。ここでは、自動操舵によって舵角θが目標舵角θｔａｒ（反時計回り）に設定されているので、自車１０は左方向に旋回しながら後方へ移動する。後方ソナー９５〜９８による「Ｎｅａｒ」の検出がトリガとなり、運転者は、ナビゲーション装置１６によるガイダンスに従って、ブレーキペダルを踏下する操作を行う。

［動作４］において、支援ＥＣＵ１８は、ナビゲーション装置１６に対して自車１０の前進操作（発車指示及び停車指示）を行うための出力信号を供給する。運転者は、ナビゲーション装置１６によるガイダンスに従って、シフト位置を「Ｒ」から「Ｄ」に変更するシフトレバー３２の操作を行った後、ブレーキペダルを離す操作を行う。ここでは、自動操舵によって舵角θが目標舵角θｔａｒ（時計回り）に設定されているので、自車１０は右方向に旋回しながら前方へ移動する。前方ソナー９１〜９４により「Ｎｅａｒ」が検出されることなく、自車１０が支援終了位置に到達する。

なお、後述するように、支援ＥＣＵ１８（支援継続判定部５８）は、図５の「前進モード」で自車１０が出庫可能な状態にあるとの１次判定が成立し、且つ、「支援継続判定モード」で支援制御の継続を終了する旨の２次判定が成立した場合に、自車１０が出庫可能である旨の判定を確定させることにより、出庫支援制御の終了の判定を成立させ、支援制御部６０による自車１０の出庫支援制御を終了させることに留意する。

［動作５］において、運転者は、ナビゲーション装置１６による報知（出庫支援の終了）を受けて、運転主体が自身に移譲された旨を把握する。運転者は、アクセルペダルを踏下することで、縦列駐車スペース１００から離れる。これにより、自車１０の出庫動作が完了する。

＜状態遷移図＞
図５は、出庫支援制御モードの状態遷移図である。出庫支援制御モードは、基本的には、［１］前進モード、［２］後進モード、［３］支援継続判定モード、及び［４］支援終了報知モード、の４つのモードから構成される。

先ず、「出庫支援制御モード」のイベントの発生に伴って、「前進モード」又は「後進モード」のいずれかのモードに遷移する。例えば、後方ソナー９５〜９８の１つ以上によって「Ｎｅａｒ」を検出した場合、前進判定が成立したとして「前進モード」に移行する。一方、前進判定が成立しない場合は、後進判定が成立したとして「後進モード」に遷移する。

例えば、「後進モード」に遷移した後、シフト位置が「Ｒ」から「Ｄ」に変更されるまで「後進モード」に留まる。一方、「後進モード」の実行中にシフト位置が「Ｄ」に変更された場合、「後進モード」から「前進モード」に遷移する。

例えば、「前進モード」に遷移した後、シフト位置が「Ｄ」から「Ｒ」に変更されるか、後述する「出庫可能」の状態を検出（１次判定が成立）するまで「前進モード」に留まる。「前進モード」の実行中にシフト位置が「Ｒ」に変更された場合、「前進モード」から「後進モード」に移行する。

ここで、「出庫可能」の状態を検出する１次判定の条件は、例えば、４つ全ての前方ソナー９１〜９４（図８）が「Ｎｅａｒ」を検出することなく、出庫軌道Ｔ（図６）の上にある支援終了位置Ｐｅまで自車１０が到達した場合が挙げられる。具体的には、センタ側の前方ソナー９２、９３の検出結果が「不検出」であり、且つ、コーナ側の前方ソナー９１、９４の検出結果が「Ｎｅａｒ」でない（「Ｆａｒ」又は「不検出」である）場合である。なお、図８では、前方ソナー９１〜９４が前方他車１０１（の右後方位置Ｐ）や別の障害物を検出できず、「Ｎｅａｒ」の検出結果とならなかった場合を図示している。

「前進モード」の１次判定が成立した場合、「前進モード」から「支援継続判定モード」に遷移する。遷移した後、後述する支援継続の終了判定（２次判定）が成立するまで「支援継続判定モード」に留まる。

「支援継続判定モード」の終了判定が成立した場合、「支援継続判定モード」から「支援終了報知モード」に遷移する。遷移した後、出庫支援制御の終了判定が成立するまで「支援終了報知モード」に留まる。一方、「支援終了報知モード」の終了判定が成立した場合、「出庫支援制御モード」のイベントが終了する。

なお、「出庫支援制御モード」では、基本的に「後進モード」から始めるが、自車１０の後方に障害物が接近しているときには、例外として「前進モード」から始めることに留意する。

＜前進モード時の動作＞
続いて、図５の「前進モード」における出庫支援装置１２の動作について詳しく説明する。図６は、出庫軌道Ｔの設定方法を示す模式図である。図７は、図５の「前進モード」における出庫支援装置１２の動作説明の詳細を図示したフローチャートである。

図６に示すように、自車１０は、前方他車１０１及び後方他車１０２との距離を確保しながら、縦列駐車スペース１００から出庫する場合を想定する。出庫座標系１１０は、出庫支援制御の開始時における自車１０の状態によって定義される。具体的には、Ｘ軸は、自車１０の車幅方向に平行する軸であり、Ｙ軸は、自車１０の車長方向に平行する軸である。そして、自車１０の位置（以下、支援開始位置Ｐｓ（所定位置））が、出庫座標系１１０の原点Ｏとして設定されている。なお、自車１０の出庫方向は、Ｘ軸の正方向であり、支援開始位置Ｐｓに対して自車１０が移動（出庫）したい方向とする。

以下、現在の自車位置を自車１０の現在位置Ｐｃという。例えば、現在位置Ｐｃでは、前方ソナー９１により、自車１０と前方他車１０１との間の距離（以下、前方距離Ｄｆ）が検出される。また、現在位置Ｐｃでは、後方ソナー９８により、自車１０と後方他車１０２との間の距離Ｄｂ（以下、後方距離）が検出される。

ここで、出庫支援装置１２（具体的には支援ＥＣＵ１８）は、自車１０の切返動作が発生する度に、自車１０の停止位置（以下、切返位置としての中間位置Ｐｍ（所定位置））を特定し、中間位置Ｐｍを通る出庫軌道Ｔを算出・設定する。この出庫軌道Ｔは、舵角θを目標舵角θｔａｒに設定した状態にて自車１０が通過し得る軌道（曲線又は直線）である。

出庫軌道Ｔの上には、始点に相当する中間位置Ｐｍと、終点に相当する支援終了位置Ｐｅがある。ここで、支援終了位置Ｐｅは、「前進モード」での後述する１次判定において、自車１０が出庫可能であると実際に判定された位置、或いは、１次判定で自車１０が出庫可能であるか否かを判定するための基準位置である。

図７のフローチャートは、「前進モード」の開始から「前進モード」の終了までの主要な動作を示す。このフローチャートの終了後、「支援継続判定モード」で出庫支援制御の終了判定（２次判定）が成立した場合には、「支援終了報知モード」に移行する一方、２次判定が不成立の判定結果を得た場合は「後進モード」に移行する。

ステップＳ１において、支援ＥＣＵ１８は、シフト位置センサ３０による検出信号から、シフトレバー３２のシフト位置が「Ｄ」であると判別し、「前進モード」を開始する。この時点では、自車１０は、図６に示す中間位置Ｐｍで停止している。

ステップＳ２において、支援ＥＣＵ１８（出庫軌道設定部５６）は、自車１０の周辺にある障害物との位置関係を示す各種情報を取得する。具体的には、前方ソナー９１〜９４は、自車１０と前方他車１０１の間の前方距離Ｄｆをそれぞれ検出する。また、後方ソナー９５〜９８は、自車１０と後方他車１０２の間の後方距離Ｄｂをそれぞれ検出する。

支援ＥＣＵ１８は、前方距離Ｄｆ及び後方距離Ｄｂの他に、予め定義された出庫座標系１１０における現在位置Ｐｃ、つまり最新の中間位置Ｐｍを求める。例えば、現在位置Ｐｃは、直近の中間位置Ｐｍ（又は支援開始位置Ｐｓ）からの実際の移動軌跡を追うことで算出可能である。この移動軌跡は、それぞれ直近に設定された出庫軌道Ｔの始点及び形状、並びに自車１０の走行距離を用いて算出される。

ステップＳ３において、出庫軌道設定部５６は、ステップＳ２でそれぞれ得られた前方距離Ｄｆ、後方距離Ｄｂ及び中間位置Ｐｍを用いて、自車１０の出庫軌道Ｔを設定する。具体的には、出庫軌道設定部５６は、現在の車両状態又は周辺状況に適した目標舵角θｔａｒ、最新の中間位置Ｐｍを通る出庫軌道Ｔ（破線で図示）をそれぞれ設定する。なお、出庫支援制御の開始時の「前進モード」において、出庫軌道Ｔの全経路を作成してもよいし、或いは、「前進モード」に移行する毎に、ステップＳ３で、出庫軌道Ｔの少なくとも一部の経路を作成してもよい。

ステップＳ４において、支援制御部６０は、自車１０の現在の舵角θ（中間位置Ｐｍでの切返動作の前に直近に設定されていた舵角）を、ステップＳ３で設定された目標舵角θｔａｒに変更する。具体的には、支援制御部６０は、目標舵角θｔａｒへの変更を指示する制御信号をＥＰＳ−ＥＣＵ７６に供給する。これにより、自車１０が中間位置Ｐｍに停止した状態で自動操舵がなされる。

ステップＳ５において、出力制御部６２は、ナビゲーション装置１６に対して自車１０が前進可能である旨を示す出力信号を供給する。ナビゲーション装置１６によるガイダンスに従って運転者がブレーキペダルを離す操作を行うと、自車１０は、クリープ力の作用により出庫軌道Ｔの上を前進する。

ステップＳ６において、支援継続判定部５８は、前方ソナー９１〜９４による位置判定を行う。具体的には、図８に示すように、少なくとも１つの前方ソナー９１〜９４が、前方他車１０１の右後方位置Ｐ又は別の障害物を検知することで、「Ｎｅａｒ」を検出したか否かを判定する。検出していないと判定された場合（ステップＳ６：ＯＫ）、次のステップ（Ｓ７）に進む。

ステップＳ７において、支援継続判定部５８は、自車１０が「出庫可能」な状態にあるか否か、具体的には、前方ソナー９１〜９４が前方他車１０１又は別の障害物を検出できないことにより、前方他車１０１又は別の障害物が出庫軌道Ｔの上に存在しない状態にあり、出庫軌道Ｔの上にある支援終了位置Ｐｅに自車１０が到達したか否かを判定する。未だ到達していない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ６に戻って、以下、ステップＳ６、Ｓ７の判定を繰り返し実行する。

ところで、ステップＳ６にて少なくとも１つの前方ソナー９１〜９４が「Ｎｅａｒ」を検出したと判定された場合（ステップＳ６：Ｎ／Ａ）、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８において、支援継続判定部５８は、自車１０がそのままの出庫軌道Ｔを維持したまま出庫できないと判定し、支援ＥＣＵ１８は、支援継続判定部５８の判定結果を受けて「前進モード」を終了させ、「後進モード」に移行させる。具体的に、支援制御部６０は、シフトレバー３２のシフト位置を「Ｒ」に操作するように運転者に案内を行う制御信号をナビゲーション装置１６に出力し、タッチパネルディスプレイ４０は、制御信号に基づいて「Ｒ」への操作を案内する表示を行う。これにより、運転者のシフトレバー３２の操作に起因して、シフト位置が「Ｒ」となり、シフト位置センサ３０が「Ｒ」を検出した場合、支援制御部６０は、「前進モード」を終了させ、「後進モード」に移行する。

一方、ステップＳ７が肯定的な判定結果であった場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９において、支援継続判定部５８は、前方他車１０１又は別の障害物が出庫軌道Ｔの上に存在しない状態であり、前進する自車１０が切返動作を行うことなく出庫することが可能な状態にある（「出庫可能」な状態にある）と仮に判定する。そして、支援ＥＣＵ１８は、支援継続判定部５８による出庫可能な状態を検出したとの１次判定の結果を受けて「前進モード」を終了する。

以上のようにして、「前進モード」が終了する。この場合、運転者に対する「後進モード」への案内が実行されることに起因して（ステップＳ８）、支援ＥＣＵ１８は、「前進モード」から「後進モード」に移行する。一方、「出庫可能」な状態にあると１次判定された場合（ステップＳ９）、支援ＥＣＵ１８は、「前進モード」から「支援継続判定モード」に移行する。

なお、図５に示す「後進モード」も、基本的には、図７のフローチャートと同様の手順に従って実行される。ただし、「後進モード」が異なる点は、［１］シフト位置が「Ｒ」であり（ステップＳ１）、［２］支援終了位置Ｐｅが設定されず（ステップＳ３、Ｓ７）、［３］自車１０の進行方向が反対であり（ステップＳ５）、［４］後方ソナー９５〜９８の検出結果を用いる（ステップＳ６）ことである。

また、図７の動作では、主として、自車１０が出庫軌道Ｔに沿って（切返動作後の）直近の中間位置Ｐｍから支援終了位置Ｐｅに至り、「出庫可能」な状態の１次判定が行われる場合について説明した。図７の動作は、出庫軌道Ｔ上に前方他車１０１又は別の障害物がないため、出庫支援制御の開始直後に、自車１０が出庫軌道Ｔに沿って支援開始位置Ｐｓから支援終了位置Ｐｅに至り、「出庫可能」な状態の１次判定が行われる場合にも適用可能であることは勿論である。

＜支援継続判定モードの動作＞
続いて、図５に示す「支援継続判定モード」の動作について詳しく説明する。

前述のように、「前進モード」である図７のステップＳ７、Ｓ９において、支援継続判定部５８は、出庫軌道Ｔの上で、自車１０を中間位置Ｐｍ又は支援開始位置Ｐｓから一定距離（支援終了位置Ｐｅ）まで前進させ、且つ、前方ソナー９１〜９４が「Ｎｅａｒ」を検出しなければ、自車１０が「出庫可能」な状態にあることを１次判定する。

しかしながら、「出庫可能」な状態にあるとの１次判定の成立時点で直ちに運転主体を出庫支援装置１２から運転者に移譲すると、運転者は、シフトレバー３２のシフト位置の「Ｄ」への変更を、自らの意思ではなく、出庫支援装置１２によって操作させられたと感じてしまう可能性がある。

また、図９に示すように、破線で図示する支援開始位置Ｐｓ（図６）における自車１０のヨー方向（平面視での自車１０の回転方向）の角度（ヨー角：０度）に対して、ヨー角ｂだけ傾いた状態で自車１０が出庫し、車線１２０に合流する場合、ヨー角ｂが大きくなると、自車１０が車線１２０に合流しにくくなる。なお、ヨー角ｂは、支援開始位置Ｐｓの自車１０の向きと、出庫時における自車１０の向きとの角度差である。

このような懸念は、車線１２０に対する現在位置Ｐｃでの自車１０の向き（車線１２０に対する角度差としてのヨー角ａ）が大きくなる場合でも惹起される。

そこで、出庫支援装置１２（支援継続判定部５８）は、図７のステップＳ９で「出庫可能」な状態を検出した１次判定が成立した場合でも、図５の「支援終了報知モード」に直ちに移行させるのではなく、「支援継続判定モード」において、自車１０が一定距離前進するまで出庫支援制御を継続させ、直近の中間位置Ｐｍ又は支援開始位置Ｐｓ（所定位置）から最低前進距離Ｄａ（所定距離）まで自車１０が前進したときに、出庫支援制御を終了させる旨の２次判定を行う。

ここで、図１０を参照しながら、「支援継続判定モード」について具体的に説明する。

ステップＳ１０において、演算部５２（支援継続判定部５８）は、ヨー角ｂを演算する。例えば、自車１０の重心近傍にヨーレートセンサ１２２（図１）を設置し、ヨーレートセンサ１２２の出力（ヨーレート：角速度）を積分することにより自車１０のヨー角ｂを演算することができる。ヨーレートセンサ１２２に代替して、地磁気センサや各種ジャイロを利用してもよい。

ステップＳ１１において、支援継続判定部５８は、出庫軌道Ｔの上で、直近の中間位置Ｐｍ又は支援開始位置Ｐｓから支援制御を終了させる地点までの所定距離（最低前進距離Ｄａ）を設定する。最低前進距離Ｄａは、出庫軌道Ｔの上において、直近の中間位置Ｐｍ又は支援開始位置Ｐｓから支援終了位置Ｐｅまでの距離、或いは、直近の中間位置Ｐｍ又は支援開始位置Ｐｓから支援終了位置Ｐｅよりも前方の地点までの距離として定義される。なお、支援終了位置Ｐｅよりも前方の地点で支援制御を終了させる場合、「出庫可能」な状態を検出した地点（例えば、支援終了位置Ｐｅ）を起算点とし、そこから所定距離前方の地点までを最低前進距離Ｄａと定義することも可能である。

ここで、支援継続判定部５８は、支援開始位置Ｐｓと、自車１０が出庫して合流する車線１２０の位置と、自車１０の位置（直近の中間位置Ｐｍ、支援開始位置Ｐｓ又は現在位置Ｐｃ）とに基づいて、最低前進距離Ｄａを設定する。また、図１１に示すように、支援継続判定部５８は、支援開始位置Ｐｓでの自車１０の向き（ヨー角：０度）と、自車１０の位置（例えば、現在位置Ｐｃ）での自車１０の向きとの角度差であるヨー角ｂが大きくなるほど、又は、車線１２０に対する自車１０の位置での自車１０の向きの角度差であるヨー角ａが大きくなるほど、最低前進距離Ｄａを短く設定してもよい。すなわち、ヨー角ａ、ｂが大きくなるほど、出庫時に自車１０が車線１２０に合流しにくくなるので、ヨー角ａ、ｂが大きいほど最低前進距離Ｄａを短く設定することにより、自車１０を車線１２０に合流しやすくすることができる。

なお、支援継続判定部５８は、自車１０の位置として直近の中間位置Ｐｍ又は支援開始位置Ｐｓを用いる場合、例えば、ステップＳ１１を一回的な処理として最低前進距離Ｄａの設定を行う。或いは、支援継続判定部５８は、自車１０の位置として直近の中間位置Ｐｍ又は自車１０の現在位置Ｐｃを用いる場合、例えば、「支援継続判定モード」が実行される毎に、ステップＳ１１で最低前進距離Ｄａを設定することにより、前回の最低前進距離Ｄａを変更する。

ステップＳ１２において、支援継続判定部５８は、直近の中間位置Ｐｍ又は支援開始位置Ｐｓから最低前進距離Ｄａまで自車１０が前進したか否かを判定する。

自車１０が最低前進距離Ｄａまで前進した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、支援継続判定部５８は、前方ソナー９１〜９４が前方他車１０１又は別の障害物を検出できない（検出不可領域である）ことを再度判定する。

検出不可領域である場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４において、支援継続判定部５８は、自車１０を出庫させることが可能であるため、出庫支援制御を終了する旨の判定を行う。すなわち、支援継続判定部５８は、ステップＳ７、Ｓ９で「出庫可能」な状態であることを仮に判定し（１次判定し）、ステップＳ１２〜Ｓ１４で「出庫可能」であることを確定させる２次判定を行っている。

この結果、ステップＳ１４により、「支援継続判定モード」での出庫支援継続の終了判定（２次判定）が成立し、「支援終了報知モード」に移行することができる。つまり、支援継続判定部５８は、図７のステップＳ９で「出庫可能」な状態を検出した後、自車１０を一定距離だけさらに前進させ、直近の中間位置Ｐｍ又は支援開始位置Ｐｓから最低前進距離Ｄａまで自車１０が走行したときに、出庫支援制御の終了の旨の判定を行う。これにより、支援制御部６０は、支援継続判定部５８の判定結果を受けて、自車１０に対する出庫支援制御を終了する。

一方、ステップＳ１２、Ｓ１３において、否定的な判定結果であった場合（ステップＳ１２、Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５において、支援継続判定部５８は、出庫支援制御を継続する旨の判定を行う。この結果、「支援継続判定モード」での終了判定が不成立となり、「前進モード」又は「後進モード」に戻る。すなわち、支援制御部６０は、支援継続判定部５８の判定結果を受けて、自車１０に対する出庫支援制御を継続する。

このようにして、「支援継続判定モード」での出庫支援継続の終了判定が成立すると、支援制御部６０によって舵角中立化制御が行われる。ここで、「舵角中立化制御」とは、目標舵角θｔａｒに設定されている舵角θを変更し、中立角度θｏに近づける舵角制御を意味する。

図１２は、図１のステアリングホイール７０の操舵角に関するパラメータを説明する図である。説明の便宜上、本図（図１２）では、ステアリングホイール７０の舵角θの可動範囲を直線状のグラフとして示している。舵角θは、中立角度θｏ（＝０度）を基準として、時計回りを正方向とし、反時計回りを負方向として定義する。以下、中立角度θｏの近傍（概ね、−６０度〜＋６０度）にある角度を「中立近傍角度θｎｎ」という。

ここで、限界角度θｌｉｍは、操舵機構の構造上、転舵可能な最大舵角（正方向及び負方向）である。目標舵角θｔａｒは、制御最大角度θｍａｘを上限とする範囲内（つまり、０≦｜θ｜≦θｔａｒ）で任意に設定可能な舵角である。なお、制御最大角度θｍａｘは、限界角度θｌｉｍと比べて僅かに小さい値（例えば、限界角度θｌｉｍの９５％相当）に設定されている。限界角度θｌｉｍの設定により発生し易くなる操舵機構の作動音を抑制し、操舵のオーバーシュートに対するマージンを残しておくためである。

ここで、自車１０の種類に応じて設定された正の閾値（例えば、１０度）を閾値Ｔｈ１とすると、Ｔｈ１＜｜θｎｎ｜の大小関係を満たしている。目標舵角θｔａｒと中立角度θｏの差が閾値Ｔｈ１を上回る場合（すなわち、｜θｔａｒ｜＞Ｔｈ１を満たす場合）、自車１０の舵角θは、目標舵角θｔａｒから中立近傍角度θｎｎに変更される。

特に、支援制御部６０は、自車１０の舵角θが中立角度θｏに対して一方側（例えば、θ＞０［度］）に傾いた角度である場合、自車１０の舵角θを中立角度θｏに対して他方側に傾いた中立近傍角度（θｎｎ＜０［度］）に変更する支援制御を行ってもよい。タイヤの弾性変形又は操舵機構のバックラッシュによる舵角の戻りを想定して、一方側に戻された後の舵角θを中立角度θｏに一層近づけることができる。

＜支援終了報知モードの動作＞
このようにして出庫支援継続の終了判定が成立することに起因して、支援制御部６０による出庫支援制御が終了し、舵角中立化制御も終了すると、支援継続判定部５８は、タッチパネルディスプレイ４０及び／又はスピーカ４２を用いて、自車１０が出庫可能である旨を自車１０の運転者に報知してもよい。これにより、運転者は、運転主体が移譲された旨を適時に把握できる。

［出庫支援装置１２による効果］
以上のように、この出庫支援装置１２は、［１］自車１０から自車１０の前方にある前方他車１０１までの前方距離Ｄｆを少なくとも検出する前方ソナー９１〜９４と、［２］前方距離Ｄｆ及び自車１０の位置に基づいて自車１０の目標舵角θｔａｒを設定する出庫軌道設定部５６と、［３］自車１０の舵角θを目標舵角θｔａｒに変更する支援制御を行う支援制御部６０と、を備える。そして、［４］支援制御部６０は、自車１０が出庫可能である場合、所定位置（直近の中間位置Ｐｍ又は支援開始位置Ｐｓ）から、自車１０が所定距離（最低前進距離Ｄａ）だけ前進したときに、自車１０に対する出庫支援制御を終了する。

このように、自車１０が出庫可能である場合、所定位置から自車１０が所定距離だけ前進したときに、出庫支援制御を終了する。これにより、必ず所定位置から前進した後に出庫支援制御が終了するので、シフト位置の操作がトリガとなって出庫支援制御が即座に終了することを避けることができる。この結果、運転者のやらされ感を低減させつつ、運転者と出庫支援装置１２との親和性を向上させることができ、出庫支援制御の終了後、出庫支援装置１２から運転者に運転主体を円滑に移譲させることが可能となる。

また、支援制御部６０は、自車１０が所定位置から所定距離前進した際に、前方ソナー９１〜９４が検出不可領域である場合、出庫支援制御を終了してもよい。これにより、出庫する際の自車１０の前方の安全性を確認した上で出庫支援制御を終了させることが可能となる。

この場合、出庫支援装置１２は、支援制御部６０による出庫支援制御の継続を判定し、自車１０が所定位置から所定距離を前進した場合、出庫支援制御の終了を判定する支援継続判定部５８をさらに備えることにより、上記の各効果が容易に得られる。

なお、上記の説明では、検出不可領域のときに支援制御を終了する旨の判定を行う場合について説明したが、図１０のステップＳ１３において、前方距離Ｄｉｓが「Ｆａｒ」である場合（前方距離Ｄｉｓが閾値であるＤ１を超える場合）に、支援制御を終了する旨の判定に代替することも可能である。

また、支援継続判定部５８は、支援開始位置Ｐｓと、自車１０が出庫して合流する車線１２０の位置と、自車１０の位置とに基づいて、最低前進距離Ｄａを設定してもよい。これにより、最適な出庫の状況にした後に支援制御を終了させ、運転主体を運転者に移譲させることができる。

また、支援継続判定部５８は、支援開始位置Ｐｓでの自車１０の向きと自車１０の位置での自車１０の向きとの角度差であるヨー角ｂが大きくなるほど、又は、車線１２０に対する自車１０の位置での自車１０の向きの角度差であるヨー角ａが大きくなるほど、最低前進距離Ｄａを短くする。角度差が大きくなると、自車１０が車線１２０に合流しにくくなるため、角度差が大きくなるほど最低前進距離Ｄａを短く設定することにより、自車１０を車線１２０へ合流しやすくすることができる。

［補足］
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

この実施形態では、自動操舵を例に挙げて説明したが、アクセルペダル（不図示）、ブレーキペダル（不図示）及びシフトレバー３２の自動操作／手動操作を組み合わせた種々の運転形態を採り得る。

この実施形態では、ステアリングホイール７０の操舵角（steering angle）を変更する場合を例に挙げて説明しているが、舵角θは、自車１０の操舵に関わる他の物理量又は制御量であってもよい。例えば、舵角θは、車輪の転舵角（turning angle）又はトー角であってもよいし、ＥＰＳ−ＥＣＵ７６の内部で定義される舵角指令値であってもよい。

この実施形態では、ステアリングホイール７０の自動操舵を行う構成を採用しているが、舵角θを変更する手段はこれに限られない。例えば、ＥＰＳ−ＥＣＵ７６がステアバイワイヤによる指令信号を操舵機構側に出力することで、車輪の転舵角としての舵角θを変更してもよい。或いは、内輪の回転速度と外輪の回転速度の間に速度差を設けることで、車輪の転舵角としての舵角θを変更してもよい。

この実施形態では、支援制御部６０による出庫支援制御中、ステアリングホイール７０の操舵、シフト位置の変更の操作、ブレーキペダルの操作を自動で行ってもよい。この場合、出庫支援制御の終了後に、全ての操作を運転者による手動の操作に移行させてもよいし、一部を運転者による手動の操作に移行させてもよい。また、出庫支援制御中に自動で行っていた操作について、出庫支援制御の終了後には、運転者に操作を移行させる一方で、該運転者の操作をアシストしてもよい。

この実施形態では、前方距離Ｄｆ又は後方距離Ｄｂを検出する手段としてソナー９１〜９８を用いているが、この構成に限られない。前方検出手段（又は後方検出手段）は、例えば、測距レーダであってもよいし、ステレオカメラであってもよい。

１０…自車 １２…出庫支援装置
１４…センサ群 １６…ナビゲーション装置
１８…支援ＥＣＵ ２０…ＥＰＳユニット
２２…カメラ群 ２４…ソナー群
３０…シフト位置センサ ３２…シフトレバー
４０…タッチパネルディスプレイ ４２…スピーカ
５０…入出力部 ５２…演算部
５４…記憶部
５６…出庫軌道設定部（目標舵角設定手段）
５８…支援継続判定部（支援継続判定手段） ６０…支援制御部（支援制御手段）
６２…出力制御部 ７０…ステアリングホイール
７６…ＥＰＳ−ＥＣＵ ８０…車体
８１…前方カメラ ８２…後方カメラ
８３…右側方カメラ ８４…左側方カメラ
９１〜９４…前方ソナー（前方検出手段） ９５〜９８…後方ソナー
１００…縦列駐車スペース １０１…前方他車（前方障害物）
１０２…後方他車 １１０…出庫座標系
１２０…車線 １２２…ヨーレートセンサ
Ｄａ…最低前進距離 Ｄｂ…後方距離
Ｄｆ…前方距離 Ｐｃ…現在位置
Ｐｅ…支援終了位置 Ｐｍ…中間位置
Ｐｓ…支援開始位置 Ｔ…出庫軌道
θ…舵角 θｏ…中立角度
θｔａｒ…目標舵角

Claims (4)

1. 自車から該自車の前方にある前方障害物までの前方距離を少なくとも検出する前方検出手段と、
   前記前方検出手段により検出された前記前方距離、及び前記自車の位置に基づいて所定位置を起点とする出庫軌道を設定し、前記自車の目標舵角を設定する目標舵角設定手段と、
   前記自車の舵角を前記目標舵角設定手段により設定された前記目標舵角に変更する支援制御を行う支援制御手段と、
   前記自車が前記所定位置から前記出庫軌道に沿って一定距離前進し、かつ、前記前方検出手段が前記前方障害物を検出しない場合に、前記自車が出庫可能な状態であると判定する支援継続判定手段と、
   を備え、
   前記支援制御手段は、前記支援継続判定手段により、前記所定位置から前記一定距離の位置で前記自車が出庫可能であると判定されるときに、前記所定位置から、前記自車が前記一定距離以上である所定距離まで前記一定距離の位置からさらに前進した場合、前記支援制御を終了する終了条件を決定するように構成され、前記終了条件が決定されたときに前記支援制御を終了し、
   前記所定位置は、前記支援制御の開始時の前記自車の位置である支援開始位置、又は、前記自車が切返動作を行う場合の直近の切返位置である
   ことを特徴とする出庫支援装置。
2. 請求項１に記載の出庫支援装置において、
   前記支援制御手段は、前記自車が前記所定位置から前記所定距離を前進した際に、前記前方検出手段が前記前方距離を検出できないか、又は、検出した前記前方距離が所定の閾値を超えた場合、前記支援制御を終了することを特徴とする出庫支援装置。
3. 請求項１又は２に記載の出庫支援装置において、
   前記支援継続判定手段は、前記支援開始位置と、前記自車が出庫して合流する車線の位置と、前記自車の位置とに基づいて、前記所定距離を設定することを特徴とする出庫支援装置。
4. 請求項３に記載の出庫支援装置において、
   前記支援継続判定手段は、前記支援開始位置での前記自車の向きと前記自車の位置での前記自車の向きとの角度差が大きくなるほど、又は、前記車線に対する前記自車の位置での前記自車の向きの角度差が大きくなるほど、前記所定距離を短くすることを特徴とする出庫支援装置。
   

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