JP6932662B2 - 車両走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両の走行を制御する車両走行制御装置、特に自車両を目的地まで移動させる自動運転制御と、自車両を目的地周辺の駐車スペースに駐車させる自動駐車制御を行う車両走行制御装置に関する。

従来、ドライバが希望する目的地において、自車両を駐車する際に、ドライバの負担を軽減することを目的として、自動で駐車スペースを発見しドライバへ通知した後に、その駐車スペースへ自動で駐車する自動駐車機能が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。

今後、さらに公道をドライバの操舵および加減速の操作を行なうことなく、自動でドライバの希望する目的地付近まで走行することができる自動運転機能も搭載されることが予想される。また、これらの自動運転システムと自動駐車システムを別々のベンダーによって開発させる場合も想定されている。

特開２０１４−１４１２１６号公報

しかしながら、これら自動駐車機能と自動運転機能を同一のシステムに搭載した場合において、自動運転モードから自動駐車モードへの切替時に生じる駐車軌道演算のための車両停止が発生し、ドライバがその停止に対して違和感を持つ可能性が懸念されている。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、駐車時の不要な停止および駐車時間の短縮が可能となる車両走行制御装置を提供することである。

上記課題を解決する本発明の車両走行制御装置は、
自車両を目的地まで移動させる自動運転制御と前記目的地周辺の駐車スペースに駐車させる自動駐車制御を行う車両走行制御装置であって、
前記自車両を前記目的地まで移動させる自動運転軌道を演算する自動運転軌道演算部と、
前記自車両を前記駐車スペースに駐車させる自動駐車軌道を演算する自動駐車軌道演算部と、
前記自動運転軌道と前記自動駐車軌道との間を接続する移行モード軌道を演算する移行モード軌道演算部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、駐車時の不要な停止および駐車時間の短縮が可能となる。本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の自動運転走行車両の走行駆動系およびセンサの構成を示すブロック図。 自動運転用制御装置の構成を示すブロック図。 自動運転用制御装置の自動運転軌道演算部の構成を示したブロック図。 自動運転用制御装置の自動駐車軌道演算部の構成を示したブロック図。 自動運転用制御装置の車両制御演算部の構成を示したブロック図。 自動運転用制御装置の走行軌道切替部によって実行される制御内容を示したフローチャート。 自動運転車両が駐車スペース付近において移動している一例を示した説明図。 自動運転車両が駐車スペース付近において移動している一例を示した説明図。 自動運転車両が駐車スペース付近において移動している一例を示した説明図。 本発明における駐車スペース付近における自動運転車両の速度と走行位置の関係を示した説明図。 移行モード軌道の生成手法の一例を説明する図。 移行モード軌道の生成手法の一例を説明する図。 移行モード軌道と自動駐車軌道の接続について示した図。 演算部を個別ECUに割りつけた場合のシステム構成の説明図。 移行モード軌道の生成手法の一例を説明する図。 移行モード軌道の生成手法の一例を説明する図。 切り替え幅と停止位置角度の関係を表した図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１を搭載した車両７０１の全体構成を示した説明図である。ＦＬ輪は左前輪、ＦＲ輪は右前輪、ＲＬ輪は左後輪、ＲＲ輪は右後輪をそれぞれ意味する。

外界を認識するセンサ２、３、４、５の情報に基づき、車両の進行方向を制御するためのステアリング制御機構１０、ブレーキ制御機構１３、スロットル制御機構２０への指令値を演算する車両走行制御装置１を備える。また、当該車両走行制御装置１からの指令値に基づき上記ステアリング制御機構１０を制御する操舵制御装置８と、当該指令値に基づき上記ブレーキ制御機構１３を制御し各輪のブレーキ力配分を調整する制動制御装置１５と、当該指令値に基づきスロットル制御機構２０を制御しエンジンのトルク出力を調整する加速制御装置１９と、自車両７０１の走行計画や周辺に存在する移動体の行動予測等を表示する表示装置２４を備える。

外界を認識するセンサとして、前方にカメラ２、左右側方にレーザーレーダ３、４、後方にミリ波レーダ５を備えており、自車と周囲車両の相対距離及び相対速度を検出することができる。また、路車間または車々間の通信を行う通信装置２３を備える。尚、本実施例では、センサ構成の一例として上記センサの組み合わせを示しているが、それに限定するものではなく、超音波センサ、ステレオカメラ、赤外線カメラなどとの組み合わせでもよい。上記センサ信号が、車両走行制御装置１に入力される。

車両走行制御装置１は、図１に詳細に示していないが、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力装置を有する。上記ＲＯＭには、以下で説明する車両走行制御のフローが記憶されている。詳細は後述するが、車両走行制御装置１は、生成した走行計画に従って車両走行を制御するための各アクチュエータ１０、１３、２０の指令値を演算する。各アクチュエータ１０、１３、２０の制御装置８、１５、１９は、車両走行制御装置１の指令値を通信により受信し、当該指令値に基づき各アクチュエータを制御する。

次に、ブレーキの動作について説明する。ドライバが車両を運転している状態では、ドライバのブレーキペダル１２を踏む踏力を、ブレーキブースタ（不図示）で倍力し、マスタシリンダ（不図示）によって、その力に応じた油圧を発生させる。発生した油圧は、ブレーキ制御機構１３を介して、ホイルシリンダ１６に供給される。ホイルシリンダ１６ＦＬ〜１６ＲＲは、シリンダ（不図示）、ピストン、パッド、等から構成されており、マスタシリンダ９から供給された作動液によってピストンが推進され、ピストンに連結されたパッドがディスクロータに押圧される。尚、ディスクロータは、車輪（不図示）とともに回転している。そのため、ディスクロータに作用したブレーキトルクは、車輪と路面との間に作用するブレーキ力となる。以上により、ドライバのブレーキペダル操作に応じて、各輪に制動力が発生させることができる。

制動制御装置１５は、図１に詳細に示していないが、車両走行制御装置１と同様に例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力装置を有する。制動制御装置１５には、前後加速度、横加速度、ヨーレートを検出可能なコンバインセンサ１４と、各輪に設置された車輪速センサ１１ＦＬ〜１１ＲＲと、上述の制動制御装置１５からのブレーキ力指令と、後述する操舵制御装置８を介しハンドル角検出装置２１からのセンサ信号が入力されている。また、制動制御装置１５の出力は、ポンプ（不図示）、制御バルブを有するブレーキ制御機構１３に接続されており、ドライバのブレーキペダル操作とは独立に、各輪に任意の制動力を発生させることができる。制動制御装置１５は、上記情報に基づいて車両のスピン、ドリフトアウト、車輪のロックを推定し、それらを抑制するように該当輪の制動力を発生させ、ドライバの操縦安定性を高める役割を担っている。また、車両走行制御装置１が、制動制御装置にブレーキ指令を通信することで、車両に任意のブレーキ力を発生させることができ、ドライバの操作が生じない自動運転においては自動的に制動を行う役割を担っている。但し、本発明では上記制動制御装置に限定するものではなく、ブレーキバイワイヤ等のほかのアクチュエータを用いてもよい。

次に、ステアリングの動作について説明する。ドライバが車両を運転している状態では、ドライバがハンドル６を介して入力した操舵トルクとハンドル角をそれぞれ操舵トルク検出装置７とハンドル角検出装置２１で検出し、それらの情報に基づいて操舵制御装置８はモータを制御しアシストトルクを発生させる。尚、操舵制御装置８も、図１に詳細に示していないが、車両走行制御装置１と同様に例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力装置を有する。上記ドライバの操舵トルクと、モータによるアシストトルクの合力により、ステアリング制御機構１０が可動し、前輪が切れる。一方で、前輪の切れ角に応じて、路面からの反力がステアリング制御機構に伝わり、路面反力としてドライバに伝わる構成となっている。

操舵制御装置８は、ドライバのステアリング操作とは独立に、モータ９によりトルクを発生し、ステアリング制御機構１０を制御することができる。従って、車両走行制御装置１は、操舵制御装置８に操舵力指令を通信することで、前輪を任意の切れ角に制御することができ、ドライバの操作が生じない自動運転においては自動的に操舵を行う役割を担っている。但し、本発明では上記操舵制御装置に限定するものではなく、ステアバイワイヤ等のほかのアクチュエータを用いてもよい。

次に、アクセルについて説明する。ドライバのアクセルペダル１７の踏み込み量はストロークセンサ１８で検出され、加速制御装置１９に入力される。尚、加速制御装置１９も、図１に詳細に示していないが、車両走行制御装置１と同様に例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力装置を有する。加速制御装置１９は、上記アクセルペダル踏み込み量に応じてスロットル開度を調節し、エンジンを制御する。以上により、ドライバのアクセルペダル操作に応じて車両を加速させることができる。また、加速制御装置１９はドライバのアクセル操作とは独立にスロットル開度を制御することができる。従って、車両走行制御装置１は、加速制御装置１９に加速指令を通信することで、車両に任意の加速度を発生させることができ、ドライバの操作が生じない自動運転においては自動的に加速を行う役割を担っている。

次に、本実施例の車両走行制御装置１に実装されている自動運転用制御装置の構成について、図２に示したブロック図を用いて説明する。車両走行制御装置１は、自車両の走行を制御する装置であり、特に目的地まで自車両を移動させる自動運転制御と、目的地周辺の駐車スペースに駐車させる自動駐車制御とを行う構成を有している。車両走行制御装置１は、地図情報演算部２０１と、周囲情報演算部２０２と、自動運転軌道演算部２０３と、自動駐車軌道演算部２０４と、車両制御演算部２０５を有している。

地図情報演算部２０１は、ＧＰＳ等の自車両位置検出部から入力される自車位置情報と、外界を認識するセンサ２、３、４、５の情報に基づいて得られた周辺環境情報を入力し、車両走行制御装置１内にある記憶装置に記憶されている地図情報を用いて、自車両から目的地周辺までの周辺地図情報を演算する。地図情報を取得する手段として、車載されている外部通信機器を用いて外部のネットワークと通信することで、ネットワーク上に記憶されている地図情報を活用する方法も考えられる。

周囲情報演算部２０２は、周辺環境認識部として周辺環境情報を入力し、自車の周囲に存在する障害物や移動物体等の物体情報に変換する。具体的な物体情報としては、歩行者、自転車、車両などの属性情報や車線情報、それらの現在位置および現在速度ベクトルを抽出する。ここで、移動物体は、現時刻で得られた速度がゼロであったとしても、将来において動く可能性がある駐車車両などは含めるとする。また、障害物としては、ガードレール、フェンス、ポールなど固定されて移動しないものも含まれる。

自動運転軌道演算部２０３は、地図情報および周囲情報と、例えばドライバ（運転者）が自車両に車載されているヒューマンマシンインターフェース（HMI）を操作することで入力される運転者入力情報とに基づいて、自動運転軌道を演算する。

自動駐車軌道演算部２０４は、周囲情報および運転者入力情報と、後に説明する追従軌道情報とに基づいて自動駐車軌道を演算する。自動運転軌道と自動駐車軌道は、互いに同じ演算装置もしくは異なる演算装置において、同時刻に並列に演算される。

車両制御演算部２０５は、自動運転軌道および自動駐車軌道に基づいて、車両の動力装置および操舵装置に対しての指令値となるアクチュエータ指令値および追従軌道情報を演算する。

次に、自動運転軌道演算部２０３の処理について図３に示したブロック図を用いて説明する。

＜自動運転軌道演算部＞
自動運転軌道演算部２０３は、行動計画演算部３０１と、経路計画演算部３０２と、速度計画演算部３０３と、候補選択演算部３０４を有している。自動運転軌道演算部２０３は、入力情報である地図情報および周囲情報、運転者入力情報に基づいて、自車の走行経路およびその際の速度を計画する。それらは、行動・経路・速度と３段階の順番で計画する構成をとる。

まず行動計画演算部３０１では、現在の制御状態の管理と軌道計画の目標として当該の走行環境において取り得る行動候補を生成する。候補は必ずしも１つとは限らず、複数の場合もある。

経路計画演算部３０２では、候補に応じた経路候補を生成するが、この段階では自車の速度変化は考慮しない。車両運動の観点では、速度計画と経路計画は密接に関係しているため、同時に計画する方法も考えられるが、組み合わせが膨大となり計算コストが高くなる場合がある。そのため、本構成では速度は一定として経路候補を生成し、速度計画演算部３０３で、それぞれの経路候補に対して速度計画を行なうこととする。

候補選択演算部３０４では、自車および周辺移動体に対して適切な評価関数を選択し、将来にわたり所定時間ごとの予測位置および衝突リスクをコストとして最適な速度パターンを計画しそれらの評価値を演算する。以上で計画した経路および速度パターンを合わせたものを自動運転軌道とする。

＜自動駐車軌道演算部＞
次に、自動駐車軌道演算部２０４について図４に示したブロック図を用いて説明する。
自動駐車軌道演算部２０４は、自車両が目的地に到着して目的地周辺の目標駐車スペース（駐車区画）が設定されたときに自動駐車軌道の演算を開始する。自動駐車軌道演算部２０４は、駐車区画検出演算部４０１と、目標駐車区画設定部４０２と、駐車経路生成部４０３を有する。

駐車区画検出演算部４０１は、周囲情報と運転者入力情報に基づいて、白線検出処理によって検出された線分のうち、駐車スペースを形成する可能性のある隣接する２本の線分を選択する。ここで選択される２本の線分は、駐車スペースを仕切る駐車区画線の延伸方向の左右両端を構成する線分である。これらで規定される区画が所定の条件を満たしていると判定された場合には駐車スペースの候補として登録される。

目標駐車区画設定部４０２では、ユーザによりもしくは自動的に駐車スペースが１つ選択されたか否かを判定する。車両走行制御装置１が自動的に駐車スペースの選択を行なう場合には、以前にユーザ自身が駐車スペースに駐車した際の好みを事前に学習して判断する方法や目的地７０５（図７等参照）に近い場所、乗降がしやすい場所、雨天の場合には屋根がある場所などを選択する方法が考えられる。なお、ユーザが駐車スペースを選択する場合は、例えば、車載のモニターが有するタッチパネル機能を利用して、複数の駐車可能な駐車スペースをモニターに表示し、ユーザが所望の駐車スペースの位置を押下することによって選択する方法が考えられる。ユーザにより若しくは自動的に選択された１つの駐車スペースは、目標駐車スペースとして設定される。

駐車経路生成部４０３は、車両を目標駐車スペースに駐車させる駐車経路を生成する。生成される駐車経路には、駐車を完了するまでの距離が最短になる駐車経路、車両の前端から前向きに駐車する駐車経路、切り返し回数ができるだけ少ない駐車経路等、様々なバリエーションが考えられるため、車両のドライバから、生成する経路に関する条件提示を行って、適切な駐車経路を選択するようにしてもよい。

また、図１２に示すように、移行モード軌道７０７と、生成する自動駐車軌道７０８とを不連続無く円滑に接続させる方法が考えられる。駐車経路生成部４０３は、移行モード軌道７０７に対して自動駐車軌道７０８の始点が移行モード軌道７０７上に略一致して配置されるように自動駐車軌道７０８を生成することが望ましい。つまり、移行モード軌道７０７と自動駐車軌道７０８の始点とを、移行モード軌道上に略一致するように生成することが望ましい。

また、移行モード軌道７０７に対して自動駐車軌道７０８の始点が移行モード軌道７０７上に略一致する地点７３１における移行モード軌道７０７の接線L1と、生成する自動駐車軌道７０８の始点における接線L2とのなす角度θは、略零（≒０°）となることが望ましい。また、略一致する地点７３１における移行モード軌道７０７の目標車両速度と自動駐車軌道７０８の始点における目標車両速度は略一致しかつゼロ以上であることが望ましい。このような条件で駐車経路を生成することによって、移行モード軌道７０７から自動駐車軌道７０８に移行する際に、自車両７０１に不要な加減速が加わることがなく、乗員に不安感などを与える可能性を減らすことができる。

次に、車両制御演算部２０５について図５に示したブロック図を用いて説明する。車両制御演算部２０５は、移行モード軌道演算部５０１と、走行軌道切替部５０２と、軌道追従アクチュエータ指令演算部５０３とを有する。

移行モード軌道演算部５０１では、自動運転軌道および自動駐車軌道に基づいて、移行モード軌道情報を演算する。移行モード軌道は、目的地周辺の駐車スペースの前を通過する方向に向かって自車両を移動させる軌道であり、例えば自動運転制御による自車両の直前の移動状態、或いは複数の駐車スペースの並びに沿って設定される。移行モード軌道情報の演算方法としては、自車両の直前の通過点を用いた線形補間手法が考えられる。ここでは、前述した駐車軌道演算を実施する場合において、作成した駐車軌道に対して円滑に接続することができるような簡易な軌道であることが望ましい。

その例を図１１Ａと図１１Ｂに示す。図１１Ａと図１１Ｂは、移行モード軌道の生成手法の一例を説明する図である。移行モード軌道演算部５０１では、例えば図１１Ａに示すように、自車両７０１が自動運転モードで走行してきた場合に、自動運転軌道７１１上において過去の所定時間ごとの通過点の中から直前の複数の通過点７１２を用いて、一次線形補間直線７１３を演算する。また、自車両７０１の直前での平均速度を演算する。以上で求めた一次線形補間直線７１３上を自車両７０１が等速直線運動して、所定時間（0.1秒〜１秒程度）毎に移動したときの予測通過点７１４を演算し、複数の予測通過点７１４を繋いだ線を移行モード軌道７１５とする方法が考えられる。

それ以外にも、例えば図１１Ｂに示すように、駐車スペースを規定する複数の白線（駐車区画線）７２１の端点７２１ａどうしを接続して形成される端点接続線７２２と、端点接続線７２２に並行して延在する仮想線７２３を演算し、その仮想線７２３上を自車両７０１が等速運動して、所定時間（0.1秒〜１秒程度）毎に移動したときの予測通過点７２４を演算し、複数の予測通過点７２４を繋いで生成される線を移行モード軌道７２５とする方法が考えられる。

また、図１４Ａと図１４Ｂに示すように、自動運転軌道７０６の終点７０９から自車両７０１が前進から後退に切り替える切替地点７１０までを移行モード起動として生成する方法も考えられる。図１４Ａと図１４Ｂは、移行モード軌道の生成手法の一例を説明する図である。例えば、図１４Ａに示すように、駐車敷地７０４において、駐車を行なうための切り替え幅Lが大きくなるに応じて、自車両７０１の切替地点７１０における停止位置角度θを小さくすることが望ましい。

停止位置角度θは、切替地点７１０において車頭角度と駐車スペース８０１の長手方向のなす角度、つまり、車両中心軸Ｄ１と駐車スペース８０１の長手方向の軸Ｄ２とがなす角度として定義される。切り替え幅Lは、図１４Ａに示すように、駐車敷地７０４内に存在するフェンス１１０１と駐車スペース８０１を規定する白線７２１の端点７２１ａまでの距離として定義される。その他に、切り替え幅Ｌとしては、駐車スペース８０１付近に駐車されている駐車車両７０２ａ〜７０２ｃもしくは柱などの障害物などによって規定される場合も考えられる。

ただし、停止位置角度θは９０°よりも小さい角度を上限値θmaxとし、また０°よりも大きい値を下限値θminとする。このようにすることで、移行モード軌道から自動駐車軌道への切替時における加減速によって生じるショックを低減することができる。また、速度がある状態（移動している状態）からの駐車軌道生成よりも、停止からの駐車軌道生成のほうが軌道演算が容易となる場合があるため、演算処理負荷が小さくできる。

次に、軌道追従アクチュエータ指令演算部５０３について説明する。軌道追従アクチュエータ指令演算部５０３では、入力情報である追従軌道情報に基づいて、ブレーキ、ステアリング、及びアクセルなどの操作量を演算する。そして、これらの操作量を実現するためのアクチュエータの指令値を演算する。具体的には、軌道・速度計画情報は自車の将来における目標情報であるため、目標位置および速度を入力すると車両の物理モデルに基づいてアクチュエータの制御量を出力するモデルなどを用いる方法が考えられる。

次に、走行軌道切替部５０２について、図６に示したフローチャート図を用いて説明する。

ステップＳ１０１では、車両走行制御装置１の制御部（ＣＰＵ）は、自動運転制御において設定されている目的地の付近に到着したかどうかを判定する。到着していると判定された場合（Yes）には、ステップＳ１０２に進み、到着していないと判定された場合（No）には、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０２では、車両走行制御装置１の制御部（ＣＰＵ）は、自車周辺に駐車スペースを検出しているかを判定する。検出していると判定された場合（Yes）には、ステップＳ１０３に進み、検出していないと判定された場合（No）には、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０３では、車両走行制御装置１の制御部（ＣＰＵ）は、駐車軌道演算が完了しているかを判定する。駐車軌道演算が完了していると判定された場合（Yes）には、ステップＳ１０４に進み、完了していないと判定された場合（No）には、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０４では、車両走行制御装置１の制御部（ＣＰＵ）は、自動駐車軌道演算部２０４が演算した自動駐車軌道を追従軌道として採用する。

ステップＳ１０５では、車両走行制御装置１の制御部（ＣＰＵ）は、移行モード軌道演算部５０１が演算した移行モード軌道情報を追従軌道として採用する。

ステップＳ１０６では、車両走行制御装置１の制御部（ＣＰＵ）は、自動運転軌道演算部２０３が演算した自動運転軌道を追従軌道として採用する。

次に、本実施例に基づいて、自車両を制御した場合での動作の一例を図７から図９を用いて説明する。

図７は、自車両７０１が目的地７０５付近において駐車敷地７０４内で駐車スペースを探索している場面を示している。この時点で、駐車可能な駐車スペースを検出できていないので（Ｓ１０２でＮＯ）、車両走行制御装置１の制御部（ＣＰＵ）は、自動運転軌道を追従軌道として採用しており（Ｓ１０６）、自車両７０１は、自動運転軌道演算部２０３で演算された自動運転軌道７０６を追従するように走行している。なお、以後の軌道の表示方法として、各場面において計画した軌道に対して既に通過した点は実線枠で囲み、現場面において計画している軌道点列を破線枠の丸で表すとする。

車両走行制御装置１の制御部（ＣＰＵ）は、自車両に取り付けられた外部認知センサから出力される駐車位置探索信号７０３の情報に基づいて、駐車スペースを探索する。図７に示す場面では駐車車両（７０２ａ〜７０２ｃ）として３台存在し、駐車車両７０２ｂと駐車車両７０２ｃの間に駐車スペースがあるとする。

図８は、自車両７０１が駐車スペース８０１を検知して移行モード軌道７０７を追従するように走行している場面を示している。この場面では、自動駐車軌道演算部２０４による駐車軌道演算がまだ完了していないので（ステップＳ１０３でＮＯ）、車両走行制御装置１の制御部（ＣＰＵ）は、移行モード軌道を追従軌道として採用しており（Ｓ１０５）、自車両７０１は、移行モード軌道演算部５０１で演算された移行モード軌道７０７を追従するように走行している。追従軌道は、移行モード切り替えポイント７０９において、自動運転軌道７０６から移行モード起動演算部５０１で演算された移行モード軌道７０７に切り替わっている。移行モード軌道７０７での走行中においても、自動運転モードの際と同様に駐車スペース８０１内を外部認知センサで検知している。これは、移行モード走行中での自動駐車軌道演算部２０４において、外部認知センサにより新たに見つかった障害物などが存在した場合には駐車軌道演算を計算し直したりするためである。

図９は、自車両７０１が自動駐車軌道７０８を追従するように走行している場面を示している。この場面では、自動駐車軌道演算部２０４による駐車軌道演算が完了したので（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、車両走行制御装置１の制御部（ＣＰＵ）は、自動駐車軌道を追従軌道として採用しており（Ｓ１０４）、自車両７０１は、自動駐車軌道演算部２０４で演算された自動駐車軌道７０８を追従するように走行している。追従軌道は、自動駐車モード切り替えポイント７１０において、移行モード軌道７０７から自動駐車軌道演算部２０４で演算された自動駐車軌道７０８に切り替わっている。

図１０は、自車両７０１のモードを自動運転モードから自動駐車モードに切り替えた場合における従来技術と本発明の自車両速度の変化を示した図である。従来技術を用いた場合、自動運転モードから自動駐車モードに切り替えるときに、自車両速度を略零にして自車両を一旦停止させる必要がある。一方で、本発明の場合、自車両速度は自動運転モードから移行モードを経由して自動駐車モードになる際に、速度が略零となることがない。また、移行モードを経由して自動駐車モードになる際に、自車両の速度変化が小さい、つまり加速度を小さく出来ることにより乗り心地の悪化を防ぐことが期待される。

以上に述べた方法とすることにより、追従する軌道を自動運転軌道から自動駐車軌道に切り替える場合において、間に移行モードを介在させることで連続した動作中に切り替えることが出来るため、車両を一時的に停止させることなくドライバに不安感を与える可能性を排除することが出来る。上記した車両走行制御装置１によれば、ECUの切替動作と駐車の切替動作を同じタイミングで行うので、駐車時の不要な停止および駐車時間の短縮が可能となる。

また、上記の演算部のシステム構成に関して、車両走行制御装置１の制御部（CPU）のみに実装されていることを記載しているが、例えば図１３に示すように、地図情報演算部２０１および周囲情報演算部２０２を地図環境認知ECU１３０１、自動運転軌道演算部２０３を自動運転ECU１３０２、自動駐車軌道演算部２０４を自動駐車ECU１３０３、車両制御演算部２０５を車両制御ECU１３０４として、それぞれのECU間をCAN（Controller Area Network）やEthernet経由などでデータ通信を行なうような構成とすることも可能である。このように演算部を個別ECUに割り付けることにより、それぞれのECUの単体テスト検証や並列開発が可能となるため開発工期短縮に有効である。また、自動運転と自動駐車のシステムを並行に開発することが出来るため、開発効率の向上、短納期での開発が可能となる。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１ 車両走行制御装置
２〜５ センサ
８ 操舵制御装置
１５ 制動制御装置
１９ 加速制御装置
２３ 通信装置
２４ 表示装置
７０１ 自車両
７０２ 駐車車両
７０３ 駐車位置探索信号
７０４ 駐車敷地
７０５ 目的地
７０６ 自動運転軌道
７０７ 移行モード軌道
７０８ 自動駐車軌道
１１０１ フェンス

Claims (13)

1. 自車両の周辺環境を認識する周辺環境認識部と、
   前記自車両の現在位置を検出する自車両位置検出部と、
   前記自車両の現在位置と前記自車両の周辺環境と予め設定された目的地入力結果とに基づいて前記自車両を目的地に移動させるための自動運転軌道を演算する自動運転軌道演算部と、
   前記自車両の周辺環境に基づき前記目的地周辺の駐車スペースを検出する駐車区画検出演算部と、
   前記駐車スペースに前記自車両を駐車するための自動駐車軌道を演算する自動駐車軌道演算部と、
   前記自動運転軌道と前記周辺環境に基づいて移行モード軌道を演算する移行モード軌道演算部と、を備え、
   前記自動駐車軌道演算部は、前記自車両が前記移行モード軌道を追従している間に前記自動駐車軌道を演算することを特徴とする車両走行制御装置。
2. 前記自動運転軌道と前記自動駐車軌道は、互いに同じ演算装置もしくは異なる演算装置において、同時刻に並列に演算されることを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
3. 前記自動運転軌道と前記自動駐車軌道を並列に演算している時刻において、前記自車両は前記移行モード軌道に沿って制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両走行制御装置。
4. 前記移行モード軌道演算部は、過去の所定時間内において前記自動運転軌道に沿って移動した通過点の点列を用いて前記移行モード軌道を演算することを特徴とする請求項３に記載の車両走行制御装置。
5. 前記移行モード軌道演算部は、過去の所定時間内において前記自動運転軌道に沿って移動した通過点の点列を線形補間して直線を演算し、前記直線に沿って前記自車両が等速直線運動したと予測した場合の予測通過点の点列を用いて前記移行モード軌道を演算することを特徴とする請求項４に記載の車両走行制御装置。
6. 前記移行モード軌道演算部は、前記駐車スペースを規定する駐車区画線の端点を結んで規定される直線と並行する仮想線を演算し、前記仮想線に沿って前記自車両が等速直線運動したと予測した場合の予測通過点の点列を用いて前記移行モード軌道を演算することを特徴とする請求項４に記載の車両走行制御装置。
7. 前記移行モード軌道の終点を駐車の切替地点とし、該切替地点における車頭角度と前記駐車スペースの長手方向のなす角度は、駐車を行なうための切り替え幅が大きくなるに応じて、停止位置角度を小さくすることを特徴とする請求項４に記載の車両走行制御装置。
8. 前記停止位置角度は、９０度よりも小さい角度を上限値θmaxとし、０度よりも大きい値を下限値θminとすることを特徴とする請求項７に記載の車両走行制御装置。
9. 前記移行モード軌道と前記自動駐車軌道の始点とは、移行モード軌道上に略一致するように生成されることを特徴とする請求項１に記載の車両走行制御装置。
10. 前記移行モード軌道と前記自動駐車軌道の始点とが一致する地点における前記移行モード軌道の接線および前記自動駐車軌道の始点における接線とのなす角度はゼロとなることを特徴とする請求項９に記載の車両走行制御装置。
11. 前記移行モード軌道と前記自動駐車軌道の始点とが一致する地点において前記移行モード軌道の目標車両速度と自動駐車軌道の始点における目標車両速度とが一致しかつゼロ以上であることを特徴とする請求項９に記載の車両走行制御装置。
12. 自車両を目的地まで移動させる自動運転制御と前記目的地周辺の駐車スペースに駐車させる自動駐車制御を行う車両走行制御装置であって、
    前記自車両を前記目的地まで移動させる自動運転軌道を演算する自動運転軌道演算部と、
    前記自車両を前記駐車スペースに駐車させる自動駐車軌道を演算する自動駐車軌道演算部と、
    前記自動運転軌道と前記自動駐車軌道との間を接続する移行モード軌道を演算する移行モード軌道演算部と、
    を備え、
    前記移行モード軌道演算部は、前記自動運転制御による前記自車両の直前の移動状態、或いは前記駐車スペースに沿って移行モード軌道を演算し、
    前記自動駐車軌道演算部は、前記自車両が前記移行モード軌道を追従しかつ前記駐車スペースが設定されたときに前記自動駐車軌道の演算を開始する
    ことを特徴とする車両走行制御装置。
13. 前記自車両が前記目的地に到着しかつ前記目的地周辺の駐車スペースを検出しかつ前記駐車スペースに前記自車両を駐車させるための自動駐車軌道の演算が完了している場合に前記自動駐車軌道を前記自車両が追従する追従軌道に設定し、前記自動駐車軌道の演算が完了していない場合に前記移行モード軌道を前記追従軌道に設定し、前記目的地に到着していない若しくは駐車位置を検出していない場合に前記自動運転軌道を前記追従軌道として設定する車両制御演算部を有することを特徴とする請求項１２に記載の車両走行制御装置。

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