(57)【要約】【課題】自動運転中にハンドルの動きを極端に変化させることなく、演算することができる自動運転制御装置および自動運転経路演算方法を得ること。【解決手段】駐車制御装置（１）は、自動駐車の駐車経路を演算する装置であり、予め設定された目標転舵速度と加速区間目標車両速度とに基づいて加速区間緩和曲線を演算する加速区間緩和曲線演算部と、目標転舵速度と減速時目標車両速度とに基づいて減速区間緩和曲線を演算する減速区間緩和曲線演算部と、加速区間緩和曲線と減速区間緩和曲線を用いて駐車経路を演算する駐車経路演算部とを有し、加速区間目標車両速度よりも減速区間目標車両速度の方を速い速度に設定して駐車経路を演算することを特徴とする。【選択図】図１
2020062977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動運転の運転経路を演算する自動運転制御装置であって、
予め設定された目標転舵速度と加速区間目標車両速度とに基づいて加速区間緩和曲線を演算する加速区間緩和曲線演算部と、
前記目標転舵速度と減速区間目標車両速度とに基づいて減速区間緩和曲線を演算する減速区間緩和曲線演算部と、
を有し、
前記加速区間目標車両速度よりも前記減速区間目標車両速度の方を速い速度に設定して走行経路を演算することを特徴とする自動運転制御装置。
【請求項２】
前記減速区間緩和曲線を用いて目標車両位置から自車両を移動させる移動経路を演算し、前記加速区間緩和曲線を用いて前記移動経路上に接続候補位置を設定する接続候補位置設定部と、
前記加速区間緩和曲線と前記減速区間緩和曲線を用いて自車両の初期位置から前記接続候補位置に到達可能な接続経路を演算する接続経路演算部と、
前記移動経路と前記接続経路とを繋げて前記走行経路を生成する走行経路生成部と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の自動運転制御装置。
【請求項３】
前記走行経路は、円弧曲線が用いられており、該円弧曲線の曲率半径として前記自車両の最小旋回半径が設定されていることを特徴とする請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項４】
前記接続経路演算部は、
前記自車両の位置における車両方位と前記接続候補位置における車両方位との相対角度に基づいて前記加速区間緩和曲線と前記減速区間緩和曲線を含む基準曲線を演算し、
前記自車両の位置を原点とした座標系において前記自車両の位置から前記接続候補位置までの横軸方向距離と前記基準曲線の横軸方向距離との比に基づいて前記基準曲線を相似状に拡大変形させた拡大曲線を演算し、
該拡大曲線を用いて前記接続経路を演算することを特徴とする請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項５】
前記接続経路が有する前記加速区間緩和曲線と前記減速区間緩和曲線は、前記減速区間緩和曲線の方が、前記加速区間緩和曲線よりも長さが短いことを特徴とする請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項６】
前記移動経路が有する前記加速区間緩和曲線と前記減速区間緩和曲線は、前記減速区間緩和曲線の方が、前記加速区間緩和曲線よりも長さが短いことを特徴とする請求項２に記載の自動運転制御装置。
【請求項７】
加速区間緩和曲線と減速区間緩和曲線とを含む走行経路を演算する自動運転経路演算方法であって、
予め設定された目標転舵速度と加速区間目標車両速度とに基づいて加速区間緩和曲線を演算し、かつ、前記目標転舵速度と前記加速区間目標車両速度よりも速い速度に設定されている減速区間目標車両速度とに基づいて減速区間緩和曲線を演算することを特徴とする自動運転経路演算方法。
【請求項８】
目標車両位置から自車両を移動させる移動経路を演算する第１ステップと、
前記自車両の初期位置から前記移動経路の上に設定された接続候補位置まで接続する接続経路を演算する第２ステップと、
前記移動経路と前記接続経路とを用いて前記初期位置から前記目標車両位置まで前記自車両を移動させる走行経路を演算する第３ステップとを含み、
前記第１ステップでは、
前記加速区間緩和曲線と前記減速区間緩和曲線と円弧曲線とを用いて前記移動経路を演算することを特徴とする請求項７に記載の自動運転経路演算方法。
【請求項９】
前記第１ステップでは、
前記円弧曲線の長さを変更することによって前記移動経路の上に前記接続候補位置を複数設定することを特徴とする請求項８に記載の自動運転経路演算方法。
【請求項１０】
前記第２ステップでは、
前記加速区間緩和曲線と前記減速区間緩和曲線と前記円弧曲線とを用いて基準曲線を演算し、該基準曲線を相似状に拡大変形させて前記接続経路の一部とすることを特徴とする請求項８または９に記載の自動運転経路演算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の自動運転制御装置、および自動運転経路演算方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、操舵を自動化した駐車支援システムにおいて、ハンドル角度の転舵速度が急速に変化することを防止するために緩和曲線にクロソイド曲線を用いた走行経路を演算することについての技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術では、０度から設定する定常角度にいたるまでの変化と定常角度から０度にいたるまでの変化が同一で定義されている。しかしながら、クロソイド曲線は、速度一定の条件下で設定された一定の速度でハンドルを旋回させる動作と走行経路が一致するものであり、駐車支援システムのように加速と減速を伴いながら旋回するシステムに適用した場合には、ハンドルの動きが急転舵になることや、逆に緩慢になるなどの現象が起こり、ドライバに違和感を与えてしまう場合がある。
【０００５】
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、運転を行う速度プロファイルに基づいて、加速区間と減速区間における緩和曲線の長さを変更することでドライバに対して与える違和感を低減させることが可能な運転経路を演算することができる自動運転制御装置、および自動運転経路演算方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する本発明の自動運転制御装置は、自動運転の運転経路を演算する自動運転制御装置であって、予め設定された目標転舵速度と加速区間目標車両速度とに基づいて加速区間緩和曲線を演算する加速区間緩和曲線演算部と、前記目標転舵速度と減速区間目標車両速度とに基づいて減速区間緩和曲線を演算する減速区間緩和曲線演算部と、を有し、前記加速区間目標車両速度よりも前記減速区間目標車両速度の方を速い速度に設定して走行経路を演算することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、状況やニーズに適合した走行経路を演算することができる。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。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係わる駐車制御装置の機能ブロック図。
【図２】後ろ向き駐車の駐車前と駐車後の状態を示す図。
【図３】接続経路の種別の例を示す図。
【図４】本実施形態の緩和曲線と円弧曲線を有する駐車経路の一例を示す図。
【図５】図４の駐車経路における走行距離と車両速度の変化の関係を示す図。
【図６】本実施形態の駐車経路に基づくハンドル角と距離の関係を示す図。
【図７】従来の駐車経路に基づくハンドル角と距離の関係を示す図。
【図８】自車両が緩和曲線を走行した場合の相対移動位置を示す図。
【図９】後ろ向き駐車の出庫経路を演算する方法の一例を示す図。
【図１０】緩和曲線を出庫経路に適用した場合の事例を示す図。
【図１１】出庫経路と接続候補位置を演算する方法の一例を説明するための図。
【図１２】接続候補位置を車幅方向に拡張する方法を説明するための図。
【図１３】後ろ向き駐車の場合の出庫経路における接続候補位置を示す図。
【図１４】出庫経路上の接続候補位置を演算する方法を説明するフローチャート。
【図１５】到達可能判定の処理フロー。
【図１６Ａ】片側転舵による到達可能判定の一例を説明する図。
【図１６Ｂ】片側転舵による到達可能判定の一例を説明する図。
【図１６Ｃ】片側転舵による到達可能判定の一例を説明する図。
【図１６Ｄ】Ｓ字転舵による到達可能判定の一例を説明する図。
【図１６Ｅ】Ｓ字転舵による到達可能判定の一例を説明する図。
【図１７】緩和曲線を用いた片側転舵による接続経路の生成方法を説明する図。
【図１８】緩和曲線を用いたＳ字転舵による接続経路の生成方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態では、走行経路が曲線になることが多いと考えられる自動駐車の制御に本発明の自動運転制御を適用した場合を例に説明する。本実施形態の駐車制御装置は、本発明の自動運転制御装置に包含される。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係わる駐車制御装置の機能ブロック図、図２は、後ろ向き駐車の駐車前と駐車後の状態を示す図である。
【００１１】
駐車制御装置１は、自動駐車の駐車経路を演算し、その演算結果を車両制御装置１５に出力する。車両制御装置１５は、駐車経路の情報に基づいて、ドライバの代わりに、自車両Ｖのハンドル操作、アクセル操作、及び、ブレーキ操作の全てを行い、駐車経路に沿って自車両Ｖを移動させて目標駐車位置に駐車させる自動駐車を行う。駐車制御装置１は、自車両の初期位置から駐車スペースの目標駐車位置までの駐車経路を演算する。
【００１２】
例えば図２に示す駐車スペース２０は、通路２１の向きである通路方位２５に対して左側方に設けられており、自車両Ｖを後ろ向きに駐車するように駐車方位２６が設定されている。駐車スペース２０とは、車両を所定の向きで駐車するために予め駐車方位が設定されている区画された領域をいい、その他の呼び方として、駐車枠、駐車区画、駐車領域、駐車場所、または、パーキングロットとも呼ばれる。図２に示す駐車スペース２０の場合、初期位置Ｐ０から自車両Ｖを前進させながら右に旋回させ、自車両Ｖの後部を駐車スペース２０に向けた位置で一旦停止させ、そこから自車両Ｖを後退させながら左に旋回させ、駐車スペース２０内に進入させることにより駐車する。
【００１３】
駐車制御装置１は、通路２１の初期位置Ｐ０において自車両Ｖの車両方位Ｖｆが通路方位２５と同じ向きに配置された状態から、駐車スペース２０の目標駐車位置Ｐ１において車両方位Ｖｆが駐車方位２６と同じ向きに配置されるように自車両Ｖを移動させる経路を演算し、駐車経路として設定する。設定される駐車経路は、少なくとも一部に曲線部分を有することを前提とする。
【００１４】
自車両Ｖが駐車を行う駐車環境は、通路２１の駐車スペース２０よりも通路前方及び通路後方に、他車両や他の駐車スペースなどの障害物２３、２４が配置され、通路２１の駐車スペース２０側とは反対側の側方には、通路２１の通路方位２５に沿って延在する壁や縁石、あるいは他車両などの障害物２２が配置されている。本実施形態では、駐車スペース２０の両側には常に障害物２３、２４が存在している設定となっている。
【００１５】
駐車制御装置１は、駐車経路を生成する際に、自動で走行する目標車両速度と自車両の旋回半径に基づいた緩和曲線を用いる。これにより、ドライバのニーズに適合した駐車経路を生成し、自動で駐車を行うことができる。
【００１６】
自車両Ｖの移動は、ハンドル操作、アクセル操作、及び、ブレーキ操作の全てが自動制御により行われるものを前提としている。自動駐車では、事前に目標速度、加速度を設定することが可能であり、それに基づいて緩和曲線を設定することが可能となり、ドライバの違和感を低減することが可能となる。
【００１７】
駐車制御装置１は、自車両Ｖに搭載されており、ＣＰＵ及びメモリを有するマイクロコンピュータなどのハードウエアと、ソフトウエアプログラムとの協働によって実現される。駐車制御装置１は、図１に示すように、緩和曲線演算部１１と、接続候補位置設定部１２と、接続経路演算部１３と、駐車経路生成部１４を有している。
【００１８】
駐車経路は、停止した状態から加速する加速区間と、加速区間に連続して一定の車速で走行する定速区間と、定速区間に連続して停車するまで減速する減速区間を有している。加速区間と減速区間では、操舵輪の操舵角（ハンドル角）を増加或いは減少させながら（転舵させながら）自車両が前進或いは後退されるので緩和曲線が設定され、定速区間では、操舵輪の操舵角が一定に保持された状態で自車両が前進或いは後退されるので一定の曲率半径を有する円弧曲線が設定される。本実施形態では、駐車経路を最短にするために、円弧曲線の曲率半径として自車両Ｖの最小旋回半径が設定される。
【００１９】
緩和曲線演算部１１は、目標転舵速度と目標車両速度とに基づいて緩和曲線の距離を演算する。緩和曲線演算部１１は、緩和曲線の距離を演算すると同時に、目標転舵速度と目標車両速度とに基づいて車両が走行した際の相対移動位置も演算する。緩和曲線演算部１１で演算された緩和曲線は、接続候補位置設定部１２において出庫経路を演算して接続候補位置を設定する際、及び、接続経路演算部１３において接続経路を演算する際にそれぞれ用いられる。
【００２０】
緩和曲線演算部１１は、予め設定された目標転舵速度と加速区間目標車両速度とに基づいて加速区間緩和曲線を演算する加速区間緩和曲線演算部と、目標転舵速度と減速区間目標車両速度とに基づいて減速区間緩和曲線を演算する減速区間緩和曲線演算部を有している。緩和曲線演算部１１では、加速区間目標車両速度よりも減速区間目標車両速度の方を速い速度に設定している。したがって、加速区間と減速区間では、減速区間の方が加速区間よりも緩和曲線の距離が短くなり、最短距離での経路生成が可能となる。
【００２１】
従来は、加速区間と減速区間で緩和曲線の長さが同じであったため、減速時にハンドルの動きが緩慢になり、ドライバに違和感を与えるおそれがあった。また、従来は、減速区間が加速区間と同じ長さであったので、経路が長くなる傾向があった。
【００２２】
これに対し、本実施形態の駐車制御装置１では、緩和曲線演算部１１において緩和曲線を演算するための加速区間目標車両速度及び減速区間目標車両速度の設定が、加速区間目標車両速度よりも減速区間目標車両速度の方が速い速度に設定されている。したがって、加速するときには距離に対する操舵角の変化量が緩やかな勾配となるので、転舵速度が速くなりすぎるのを抑制することができる。また、減速するときには、距離に対する操舵角の変化量が急な勾配となるので、転舵速度が遅くなってハンドルの動きが緩慢になるのを抑制することができる。そして、減速区間の長さが加速区間よりも短くなるので、駐車経路の距離を従来よりも短くすることができる。
【００２３】
接続候補位置設定部１２は、目標駐車空間の情報と自車挙動の制約条件、および緩和曲線演算部１１で演算された緩和曲線と所定の円弧曲線とに基づいて、駐車スペース２０から自車両Ｖを出庫させる少なくとも一つ以上の出庫経路を演算し、出庫経路上に複数の接続候補位置Ｐｃｎを設定する。
【００２４】
接続経路演算部１３は、自車両Ｖの前進から開始して自車両Ｖの初期位置Ｐ０から接続候補位置Ｐｃｎに接続可能な接続経路の種別を判定する。接続候補位置が複数設定されている場合には、設定されている全ての接続候補位置に対してそれぞれ判定される。
【００２５】
図３は、接続経路の種別の例を示す図である。判定内容としては、一方の側方への旋回を伴う接続経路（図３に示す（１））と、両方の側方への旋回、つまり、接続候補位置に近づく方向に操舵輪を転舵してから逆方向に操舵輪を転舵するＳ字接続経路（図３に示す（２））、ないしは、接続候補位置から遠のく方向に操舵輪を転舵してから逆方向に操舵輪を転舵するＳ字接続経路（図３に示す（３））のいずれであるかを判定する。なお、単純な直進の場合は無限大のＳ字として判定される。
【００２６】
接続経路演算部１３は、判定された接続経路の種別に基づいて、緩和曲線演算部１１で演算された緩和曲線と円弧曲線を利用して、自車両Ｖの位置から前進で開始して接続候補位置に到達可能な接続経路を演算する。接続経路を演算する方法については後述する。
【００２７】
駐車経路生成部１４は、出庫経路と接続経路とを繋げて自車両Ｖの駐車経路を生成する。駐車経路は、自車両Ｖの初期位置Ｐ０からパークアウト位置Ｐｅまで接続経路を辿って移動し、パークアウト位置Ｐｅから目標駐車位置Ｐ１まで出庫経路を逆に辿って移動する経路となる。
【００２８】
上記した緩和曲線演算部１１と、接続候補位置設定部１２と、接続経路演算部１３と、駐車経路生成部１４は、加速区間緩和曲線と減速区間緩和曲線を用いて駐車経路を演算する駐車経路演算部を構成する。
【００２９】
駐車制御装置１には、図１に示すように、目標駐車位置情報１８１と、目標駐車空間情報１８２が入力される。目標駐車位置情報１８１には、駐車スペース２０の形状や自車両Ｖとの相対位置の情報等が含まれる。そして、目標駐車空間情報１８２には、駐車スペース２０の周辺の障害物の位置や距離など、駐車空間の制約条件となる情報が含まれる。目標駐車位置情報１８１及び目標駐車空間情報１８２は、例えば自車両Ｖに搭載された超音波センサの検出信号や車載カメラからの画像など、自車両Ｖに搭載された外界認識センサから取得することができる。また、駐車場設備から出力されるインフラ情報を取得してもよい。
【００３０】
自車両情報１８３には、自車両Ｖの旋回半径などの自車挙動の制約条件となる情報が含まれている。そして、自車位置情報１８４として、自車両Ｖの操舵角や速度、車輪の回転量から車両モデルによって演算されるデッドレコニングを利用し、また、ＧＰＳなどのセンサによって取得される位置情報や、路車間、車車間通信によって得られる自車位置情報を利用してもよい。
【００３１】
車両制御装置１５は、駐車制御装置１からの出力信号に基づいて、自車両Ｖに搭載されている車両操作用のアクチュエータを制御して、自車両Ｖのハンドル操作、アクセル操作、及びブレーキ操作の制御を行い、駐車経路に沿って自車両Ｖを移動させて目標駐車位置Ｐ１に自動駐車させる。
【００３２】
表示部１６は、車内でドライバが見ることができる車内モニターであり、カメラからの映像に重ね合わせて目標となる駐車経路の切り返し位置を表示することができる。また、切り返し位置だけでなく、駐車経路全体を表示してもよい。ドライバは、車内モニターに表示される切り返し位置や駐車経路を目視により確認することができる。
【００３３】
次に、緩和曲線演算部１１と、接続候補位置設定部１２と、接続経路演算部１３の各構成について詳細に説明する。
【００３４】
＜緩和曲線演算部＞
緩和曲線演算部１１は、自車両情報１８３に基づいて緩和曲線の距離と、その緩和曲線に基づいて走行した場合に移動される相対移動位置を演算する。
【００３５】
図４は、本実施形態の緩和曲線と円弧曲線を有する駐車経路の一例を示す図であり、図４（１）は、後ろ向き駐車における駐車経路の一例を示す図、図４（２）は、駐車経路の接続経路を示す図、図４（３）は、駐車経路の出庫経路を示す図である。そして、図５は、図４の駐車経路における走行距離と車両速度の変化の関係を示す図である。また、図６は、本実施形態の駐車経路に基づくハンドル角と距離の関係を示す図であり、図７は、従来の駐車経路に基づくハンドル角と距離の関係を示す図である。
【００３６】
図４（１）に示す駐車経路は、初期位置Ｐ０からパークアウト位置Ｐｅまで右に曲がりながら前進する前進区間３１と、パークアウト位置Ｐｅから目標駐車位置Ｐ１まで左に曲がりながら後退する後退区間４１とを有している。前進区間３１は、図５に示すように、初期位置Ｐ０から所定速度まで加速する加速区間３１１と、所定速度で一定距離を移動する定速区間３１２と、所定速度から減速してパークアウト位置Ｐｅで停止する減速区間３１３を有している。そして、後退区間４１は、パークアウト位置Ｐｅから後退して所定速度まで加速する加速区間４１１と、所定速度で一定距離を移動する定速区間４１２と、所定速度から減速して目標駐車位置Ｐ１に停止する減速区間４１３を有している。
【００３７】
前進区間３１の加速区間３１１は、初期位置Ｐ０から通過点３２まで延びる直線３１ｄと、直線３１ｄに連続して通過点３３まで延びる加速区間緩和曲線３１ａを有している。そして、定速区間３１２は、加速区間緩和曲線３１ａに連続して通過点３４まで延びる円弧曲線３１ｂを有している。さらに、減速区間３１３は、円弧曲線３１ｂに連続してパークアウト位置Ｐｅに至る減速区間緩和曲線３１ｃを有している。
【００３８】
後退区間４１の加速区間４１１は、パークアウト位置Ｐｅから通過点４２まで延びる加速区間緩和曲線４１ａを有している。そして、定速区間４１２は、加速区間緩和曲線４１ａに連続して通過点４３まで延びる円弧曲線４１ｂを有している。さらに、減速区間４１３は、円弧曲線４１ｂに連続して通過点４４まで延びる減速区間緩和曲線４１ｃと、減速区間緩和曲線４１ｃに連続して目標駐車位置Ｐ１に至る直線４１ｄを有している。
【００３９】
このように、前進区間３１の加速区間３１１には加速区間緩和曲線３１ａが用いられ、定速区間３１２には円弧曲線３１ｂが用いられ、減速区間３１３には減速区間緩和曲線３１ｃが用いられる。そして、後退区間４１の加速区間４１１には加速区間緩和曲線４１ａが用いられ、定速区間４１２には円弧曲線４１ｂが用いられ、減速区間４１３には減速区間緩和曲線４１ｃが用いられる。
【００４０】
加速区間緩和曲線３１ａは、直線３１ｄとの間の通過点３２から円弧曲線３１ｂとの間の通過点３３に向かって移行するにしたがって曲率が漸次大きくなる曲線であり、減速区間緩和曲線３１ｃは、通過点３４からパークアウト位置Ｐｅに向かって移行するにしたがって曲率が漸次小さくなる曲線である。パークアウト位置Ｐｅでは、操舵角は０°となる。そして、加速区間緩和曲線４１ａは、パークアウト位置Ｐｅから通過点４２に向かって移行するにしたがって曲率が漸次大きくなる曲線であり、減速区間緩和曲線４１ｃは、円弧曲線４１ｂとの間の通過点４３から直線４１ｄとの間の通過点４４に向かって移行するにしたがって曲率が漸次小さくなる曲線である。
【００４１】
図７に示す従来の駐車経路に基づくハンドル角と距離の関係は、前進区間１０１と後退区間１１１を有しており、前進区間１０１の加速区間は、初期位置Ｐ０から通過点１０２まで延びる直線１０１ｄと、直線１０１ｄに連続する加速区間緩和曲線１０１ａを有し、定速区間は、加速区間緩和曲線１０１ａに連続する円弧曲線１０１ｂを有し、減速区間は、円弧曲線１０１ｂに連続してパークアウト位置Ｐｅに至る減速区間緩和曲線１０１ｃを有している。そして、後退区間１１１の加速区間は、パークアウト位置Ｐｅから延びる加速区間緩和曲線１１１ａを有し、定速区間は、加速区間緩和曲線１１１ａに連続する円弧曲線１１１ｂを有し、減速区間は、円弧曲線１１１ｂに連続する減速区間緩和曲線１１１ｃと、減速区間緩和曲線１１１ｃに連続して目標駐車位置Ｐ１に至る直線１１１ｄを有している。図７に示す例では、前進区間１０１の加速区間緩和曲線１０１ａと減速区間緩和曲線１０１ｃとが互いに同じ距離になっており、後退区間１１１の加速区間緩和曲線１１１ａと減速区間緩和曲線１１１ｃも互いに同じ距離になっている。
【００４２】
これに対し、本実施形態の駐車経路に基づくハンドル角と距離の関係は、図６に示すとおり、その距離を加速区間と減速区間とで相違させており、前進区間３１では、加速区間緩和曲線３１ａよりも減速区間緩和曲線３１ｃの距離を短くし、後退区間４１では、加速区間緩和曲線４１ａよりも減速区間緩和曲線４１ｃの距離を短くしている。緩和曲線演算部１１は、加速区間緩和曲線の距離よりも減速区間緩和曲線の距離の方が短くなるように加速区間緩和曲線と減速区間緩和曲線を演算する。
【００４３】
緩和曲線を自車両Ｖが走行する距離Ｓは、下記の式（１）によって計算される。下記の式（１）における走行速度Ｖを加速区間と減速区間で分けて計算をすることで、加速区間と減速区間で緩和曲線の距離を変えることができる。また、転舵速度ωに関しては、加速時も減速時も同じ速度として設定するものである。
【００４４】
【数１】
2020062977.tif 000003
【００４５】
図８は、自車両が緩和曲線を走行した場合の相対移動位置を示す図である。上記式（１）の方法で演算された走行距離を走行した場合の相対位置Ｘｃ、Ｙｃ、θｃは式（２）と式（３）、式（４）で求める。また、相対位置Ｘｃ、Ｙｃ、θｃは、加速区間と減速区間のそれぞれにおいて演算され、加速区間相対位置Ｘａｃ、Ｙａｃ、θａｃ、減速区間相対位置Ｘｂｃ、Ｙｂｃ、θｂｃとして保存される。
【００４６】
【数２】
2020062977.tif 000004
【００４７】
【数３】
2020062977.tif 000005
【００４８】
【数４】
2020062977.tif 000006
【００４９】
本実施形態では、加速区間目標車両速度よりも減速区間目標車両速度の方が速い設定となっている。したがって、前進区間３１では、加速区間緩和曲線３１ａよりも減速区間緩和曲線３１ｃの方が距離が短くなり、後退区間４１では、加速区間緩和曲線４１ａよりも減速区間緩和曲線４１ｃの方が距離が短くなっている。
【００５０】
＜接続候補位置設定部＞
接続候補位置設定部１２は、目標駐車位置情報１８１と、目標駐車空間情報１８２と、自車両情報１８３と、緩和曲線演算部１１で演算された加速区間相対位置Ｘａｃ、Ｙａｃ、θａｃ、および減速区間相対位置Ｘｂｃ、Ｙｂｃ、θｂｃに基づいて、出庫経路を演算し、出庫経路算出時に接続候補位置を合わせて演算する。
【００５１】
出庫経路は、自車両Ｖが駐車スペース２０内の目標駐車位置Ｐ１に正確に配置されている状態から出庫させる経路を推定した仮想的な移動経路である。出庫経路は、自車両Ｖの初期位置Ｐ０に拘束されることなく、全く無関係に演算される。接続候補位置設定部１２では、出庫経路を演算する際に自車位置情報を使用しない。出庫経路は、一つに限定されるものではなく複数演算されてもよい。
【００５２】
出庫経路は、目標駐車空間の情報と自車挙動の制約条件に基づいて演算される。そして、後ろ向き駐車では、目標駐車位置Ｐ１を原点としたときに初期位置Ｐ０における自車両Ｖの向きと同じ方向に出庫することを想定した経路が生成される。
【００５３】
例えば目標駐車位置Ｐ１における自車両Ｖの姿勢状態が後ろ向きである後ろ向き駐車とする場合には、目標駐車位置Ｐ１から自車両Ｖを真っ直ぐ前進させ、自車両Ｖの左右の後輪の中間位置である基準点Ｖｏ（以後、自車両の位置Ｖｏ）が、駐車スペース２０から出るところまでに至る経路と、初期位置Ｐ０における自車両Ｖの向きと同一の方向に向かって出庫する方向に転舵して前進により自車両Ｖが前方の障害物に対する到達可能限界位置に至る前進経路と、前輪を自車両Ｖに対してまっすぐに保持したまま後退し、或いは、前進したときとは逆方向に転舵して後退し、自車両Ｖが後方の障害物に対する到達可能限界位置に至る後退経路を演算する。
【００５４】
そして、所定の終了条件を満たすまで、前進経路と後退経路を交互に演算する出庫経路の演算を行う。なお、到達可能限界位置とは、障害物との間に、所定の隙間を有して離れた位置を云う。所定の隙間は、障害物と接触しないように所定の誤差等を考慮したマージンを持ったものであり、なるべく小さい方が好ましく、例えば１ｃｍ〜５ｃｍ位に設定されている。本実施形態では、自車両Ｖの外周に所定の隙間を持った仮想枠を設定し、仮想枠が障害物に接触した位置を到達可能限界位置と判断している。
【００５５】
接続候補位置設定部１２は、例えば所定の終了条件として、出庫経路における自車両Ｖの車両方位Ｖｆが駐車方位２６に対して９０°［ｄｅｇ］となり通路方位２５と平行でかつ同じ向きになる第１条件と、目標駐車位置Ｐ１から自車両Ｖが通路方位２５に沿って所定距離Ｈｍａｘだけ離れた地点に到達する第２条件と、出庫経路における切り返し回数が所定回数に達する第３条件の少なくとも一つを満たすまで出庫経路の演算を行う。
【００５６】
図９は、後ろ向き駐車の出庫経路を演算する方法の一例を示す図である。出庫経路は、例えば図９に示す後ろ向き駐車の例では、自車両Ｖを駐車スペース２０に駐車した状態（ａ）から直進させ、自車両Ｖの位置Ｖｏが駐車スペース２０から出るところに至り（ｂ）、そこから、左に転舵して前進により自車両Ｖが前方の障害物２２に対する到達可能限界位置に至り（ｃ）、かかる位置で前輪を自車両Ｖの車両方位に沿ってまっすぐに直して後退により自車両Ｖが後方の障害物２４に対する到達可能限界位置に至る（ｄ）。そして、左に転舵する前進経路（ｅ）、まっすぐ後退する後退経路（ｆ）、左に転舵する前進経路（ｇ）、まっすぐに後退する後退経路（ｈ）を経て、自車両Ｖの車両方位Ｖｆが駐車スペース２０の駐車方位２６に対して９０°［ｄｅｇ］となり通路方位２５と平行でかつ同じ向きの状態（ｉ）に至る経路が演算される。
【００５７】
ここで、図９の（ｂ）→（ｃ）の変化の部分に減速区間緩和曲線を導入し、図９の（ｃ）にいたる直前に加速区間緩和曲線を導入する。
図１０は、図９の（ａ）〜（ｃ）に至る経路の構成について詳細に説明する図である。図９の（ｂ）から（ｃ）の変化時に減速区間緩和曲線を導入したのは、駐車スペースの周囲に障害物２３、２４が存在し、自車両Ｖを減速させる必然性が高いためである。また、図９（ｃ）に至る直前に加速区間緩和曲線を導入したのは、演算される出庫経路は最終的に逆方向経路として設定されるため、実際には自車両Ｖは障害物２２から離れる方向に向かって移動し、車両の動作としては、切り替えし後の加速区間に当たるためである。
【００５８】
なお、出庫経路の演算方法は、上記した方法のみに限定されるものではなく、他の条件により演算してもよい。また、予め設定された複数の条件の中から、目標駐車空間に適した条件を選択して演算してもよい。例えば、図９に示す例では、真っ直ぐ後退する場合を例に説明したが、前進するときとは反対側に転舵しながら後退してもよい。また、前進するときは真っ直ぐに前進し、後退するときのみ転舵しながら後退してもよい。加速区間緩和曲線及び減速区間緩和曲線は、転舵するときのみ導入され、真っ直ぐ移動する場合には、導入されない。
【００５９】
接続候補位置設定部１２は、出庫経路を演算中に複数の接続候補位置を設定する。接続候補位置は、初期位置Ｐ０から自車両Ｖを前進させて到達させることができるか否かを判断するための候補位置である。
【００６０】
図１１は、後ろ向き駐車の場合の出庫経路における接続候補位置を示す図である。接続候補位置を設定する方法の一つとして、例えば通路２１の上に、通路２１の通路方位２５に所定間隔をおいて複数の接続候補ラインＰＬｎ（ｎは数字）を設定し、出庫経路において自車両Ｖの位置Ｖｏがこれらの接続候補ラインＰＬと交差する位置を接続候補位置Ｐｃｎ（ｎは数字）として設定し、かかる位置における自車両Ｖの車両方位Ｖｆとリンクさせて記憶する。
【００６１】
接続候補ラインＰＬｎは、目標駐車位置Ｐ１よりも通路２１の通路方位前方で通路２１の幅方向に亘って延在するように、駐車スペース２０から左方向に向かって通路２１上に所定間隔をおいて設定されている。本実施形態では、目標駐車位置Ｐ１を基準として目標駐車位置Ｐ１ないしは、切返し位置との相対角度が10度刻みとなる間隔で設定されている。
【００６２】
ここで、接続候補位置Ｐｃｎはひとつの出庫経路Ｂに基づいて演算される位置であるが、ドライバの挙動を鑑みると、通路側障害物２２に自車両Ｖを近づける動作を行う事例が多くある。そこで、本実施形態では、出庫経路Ｂにおいて設定された接続候補位置Ｐｃｎに基づいて、通路側障害物２２側に寄せた位置にも接続候補位置Ｐｃｎ’、Ｐｃｎ”を設定する構成とした。なお、図中で符号Ｐ１は目標駐車位置、符号Ｂは目標駐車位置Ｐ１から出庫する出庫経路の例、符号Ｐｃｎは出庫経路Ｂ上に設定される接続候補位置の例、符号Ｐｃｎ’、Ｐｃｎ”は、符号Ｐｃｎに基づいて演算された接続候補位置の例を示す。
【００６３】
図１２は、接続候補位置を増加させる方法を説明する図である。本実施形態においては、通路側障害物２２側に接続候補位置Ｐｃｎ’、Ｐｃｎ”を増加させるために、目標駐車位置Ｐ１から直進する距離に距離Ｄを付加している。具体的には、図１２（１）に示すように、接続候補位置Ｐｃ１において最も通路側障害物２２に近い角から通路側障害物２２までの距離Ｄを演算する。そして、演算された距離Ｄを、図１２（２）に示すように、目標駐車位置Ｐ１から直進する距離に加算することで、通路側障害物２２側に新たな接続候補位置Ｐｃ１’を設定する。このとき、接続候補位置Ｐｃ１’における車両Ｖの車両方位Ｖｆは、基準とした出庫経路Ｂ上の接続候補位置Ｐｃ１における車両Ｖの車両方位Ｖｆと同一の角度で駐車方位２６に対して傾いた向きとなる。
【００６４】
そして、演算された距離Ｄの半分の距離Ｄ／２を目標駐車位置Ｐ１から直進する距離に加算することで、図１１に示すように、通路側障害物２２側に新たな接続候補位置Ｐｃ１”を設定する。そして、同様に、接続候補位置Ｐｃ２、Ｐｃ３、Ｐｃ４についても距離ＤとＤ／２を用いて接続候補位置Ｐｃ２’、Ｐｃ２”、Ｐｃ３’、Ｐｃ３”、Ｐｃ４’、Ｐｃ４”を設定する。
【００６５】
本実施形態においては、図１２（１）に示すとおり、接続候補位置Ｐｃ１の最も通路側に近い角から通路側障害物２２まで距離Ｄの最大限直進量を加算して接続候補位置Ｐｃ１’を演算するパターンと、その半分の距離Ｄ／２を加算して接続候補位置Ｐｃ１”を演算する方法を採用しているが、加算する直進距離は、通路側障害物までの距離最大値以下であればどの値をとってもよい。また、距離Ｄを分割する数は任意に設定することができる。
【００６６】
図１３は、加速区間緩和曲線を考慮した接続候補位置を決定する方法を説明する図である。
図１３に示すように、通路２１上に所定間隔で設定される接続候補位置Ｐｃｎは、加速区間緩和曲線を有するものとして設定される。すなわち、本実施形態においては、円弧での移動位置（角度を含む）に対して、加速区間相対位置Ｘａｃ、Ｙａｃ、θａｃを付加した位置が、所定間隔（目標駐車位置との相対角度が10度刻み）となる場合に、接続候補位置Ｐｃｎとして設定されて保存される。
【００６７】
接続候補位置設定部１２は、減速区間緩和曲線６１ｃと加速区間緩和曲線６１ａを考慮して出庫経路を演算し、接続候補位置Ｐｃｎを設定する。接続候補位置設定部１２は、緩和曲線演算部１１で演算された減速区間緩和曲線６１ｃと円弧曲線６１ｂを用いて目標駐車位置Ｐ１から自車両Ｖを出庫させる出庫経路を演算する。そして、緩和曲線演算部１１で演算された加速区間緩和曲線６１ａを用いて出庫経路上に少なくとも一つ以上の接続候補位置Ｐｃｎを設定する。
【００６８】
接続候補位置設定部１２は、目標駐車位置Ｐ１からの直線区間６１ｄに連続して減速区間緩和曲線６１ｃを接続し、減速区間緩和曲線６１ｃに連続して円弧曲線６１ｂを接続する。そして、加速区間緩和曲線６１ａを考慮して接続候補位置Ｐｃｎを設定する。
【００６９】
本実施形態では、減速区間緩和曲線６１ｃの距離及び相対位置は、目標転舵速度と減速区間目標車両速度とに基づいて予め演算され、加速区間緩和曲線６１ａの距離及び相対位置は、目標転舵速度と加速区間目標車両速度とに基づいて予め演算されている（図８を参照）。そして、円弧曲線６１ｂは、一定の曲率半径（本実施形態では最小旋回半径）を有するように設定されている。そして、接続候補位置Ｐｃｎは、目標駐車位置Ｐ１における車両方位Ｖｆを基準として、目標駐車位置Ｐ１ないしは切返し位置における車両方位Ｖｆとの相対角度が10度刻みとなるように設定される。
【００７０】
したがって、直線区間６１ｄの先端位置６４に減速区間緩和曲線６１ｃを連続して接続することによって減速区間緩和曲線６１の先端６３の位置が決定される。そして、減速区間緩和曲線６１の先端６３に円弧曲線６１ｂを連続して接続し、円弧曲線６１ｂに加速区間緩和曲線６１ａを連続して接続する。加速区間緩和曲線６１ａは、円弧曲線６１ｂの長さを変更して、加速区間緩和曲線６１ａの先端における接線の方位と目標駐車位置Ｐ１の方位との相対角度が10度刻みとなる位置にそれぞれ配置される。そして、これらの加速区間緩和曲線６１ａの先端を接続候補位置Ｐｃ１、Ｐｃ２、・・・、Ｐｃｎとして設定する。
【００７１】
図１４は、出庫経路上の接続候補位置を演算する方法の一例を説明するフローチャートである。
まず、所定のルールに従って、自車両Ｖを目標駐車位置Ｐ１から出庫させる方向に仮想的に移動させる演算が行われる（Ｓ１０１）。ここでは、自車両Ｖの仮想枠に目標駐車位置Ｐ１から真っ直ぐ移動する直線区間相対位置を付加し（Ｓ１０２）、直線区間相対位置に連続して減速区間相対位置Ｘｂｃ、Ｙｂｃ、θｂｃを付加する（Ｓ１０３）。そして、減速区間相対位置に連続して一定の曲率半径を有する円弧区間相対位置を付加し、その円弧区間相対位置に連続して加速区間相対位置Ｘａｃ、Ｙａｃ、θａｃを付加し（Ｓ１０４）、自車両Ｖの仮想枠が障害物と接触するか否かが判断される（Ｓ１０５）。
【００７２】
そして、接触しないと判断されたときは（Ｓ１０５でＮＯ）、所定の接続候補位置Ｐｃｎに自車両Ｖが到達しているか否かが判断される（Ｓ１０６）。そして、自車両Ｖの位置Ｖｏが接続候補ラインＰＬｎを通過したときに、かかる位置を接続候補位置Ｐｃｎとして設定し、かかる位置における自車両Ｖの車両方位Ｖｆを記憶する（Ｓ１１０）。
【００７３】
そして、第１条件である自車両Ｖの角度が駐車方位２６に対して９０°［ｄｅｇ］になり、車両方位Ｖｆが通路方位２５と平行な状態になったか否かが判断され(Ｓ１０７）、自車両Ｖの角度が駐車方位２６に対して９０°［ｄｅｇ］になり、車両方位Ｖｆが通路方位２５と平行でかつ同じ向きの状態になっている場合には（Ｓ１０７でＹＥＳ）、第１条件を満たすとして本ルーチンを終了する。
【００７４】
一方、自車両Ｖの車両方位Ｖｆが駐車方位２６に対して９０°［ｄｅｇ］になっていない場合には、所定距離Ｈｍａｘ以上移動して離れたか否かが判断される（Ｓ１０８）。本実施例では、所定距離Ｈｍａｘは７メートルに設定されている。自車両Ｖが所定距離Ｈｍａｘ以上移動しているときは、第２条件を満たすとして本ルーチンを終了する。
【００７５】
接続候補位置設定部１２は、接続候補位置を設定する他の方法として、例えば、出庫経路に沿って出庫方向に自車両Ｖを移動させた場合に、自車両Ｖの車両方位Ｖｆが所定の相対指定角度分だけ変化する毎（例えば５°［ｄｅｇ］毎）に、かかる位置を接続候補位置として設定してもよい。これによれば、自車両Ｖの車両方位Ｖｆが駐車方位２６に対して、５°、１０°、１５°、・・・、９０°となるときの自車両Ｖの位置Ｖｏが接続候補位置Ａとして設定される。
【００７６】
また、自車両Ｖの仮想枠が障害物と接触すると判断されたときは（Ｓ１０５でＹＥＳ）、かかる位置が到達可能限界位置であると判断し、自車両ＶのシフトをＤレンジからＲレンジ、あるいはＲレンジからＤレンジに切り替えて、自車両Ｖの進行方向を前進から後退、あるいは後退から前進に切り返す（Ｓ１０９）。そして、自車両Ｖの仮想枠が障害物と接触するか否かが判断される（Ｓ１１１）。
【００７７】
そして、接触しないと判断されたときは（Ｓ１１１でＮＯ）、所定距離を移動しているか否かが判断される（Ｓ１１２）。ここで、所定距離を移動していないときは（Ｓ１１２でＮＯ）、ステップＳ１１１に戻り、引き続き自車両Ｖの仮想枠が障害物に接触するか否かが判断される。また、所定距離を移動しているときは（Ｓ１１２でＹＥＳ）、フェールとして処理を終了する。
【００７８】
一方、接触すると判断されたときは（Ｓ１１１でＹＥＳ）、かかる位置が到達可能限界位置であると判断し、自車両ＶのシフトをＤレンジからＲレンジ、あるいはＲレンジからＤレンジに切り替えて、自車両Ｖの進行方向を前進から後退、あるいは後退から前進に切り返す（Ｓ１１３）。そして、到達可能限界位置に減速区間相対位置を加算し、再度ループへと戻る（Ｓ１１４）。
【００７９】
＜接続経路演算部＞
接続経路演算部１３は、自車両Ｖの初期位置Ｐ０から複数の接続候補位置Ｐｃｎの少なくとも一つに到達可能な接続経路を演算する。
【００８０】
到達可能か否かは、自車両Ｖの位置Ｖｏ及び車両方位Ｖｆに基づいて判断され、自車両Ｖの位置Ｖｏが接続候補位置Ｐｃｎに一致しかつ自車両Ｖの車両方位Ｖｆが、接続候補位置設定部１２の演算により接続候補位置Ｐｃｎにリンクして記憶されている車両方位Ｖｆに一致している場合に、到達可能と判断される。
【００８１】
自車両Ｖを初期位置Ｐ０から移動させて、いずれかの接続候補位置Ｐｃｎにおいて所定の車両方位Ｖｆで配置することができれば、後は、出庫経路を逆方向に辿ることによって、駐車スペース２０内に自車両Ｖを移動させることができる。したがって、接続経路演算部１３では、出庫経路上の複数の接続候補位置Ｐｃｎのうち、初期位置Ｐ０から所定の車両方位Ｖｆで自車両Ｖを配置することができる接続候補位置Ｐｃｎをパークアウト位置Ｐｅとして設定し、初期位置Ｐ０からパークアウト位置Ｐｅまでの接続経路を演算する。
【００８２】
図１５は、到達可能判定の処理フローである。
この処理フローは、接続候補位置Ｐｃｎの合算値の数だけループされ（Ｓ１２１）、まず、初期位置Ｐ０から最寄りの接続候補位置Ｐｃｎまで片側転舵での移動により到達可能か否かが判断される（Ｓ１２２）。片側転舵とは、自車両Ｖのステアリングを自車両Ｖの左右のいずれか一方の片側のみに切る操作であり、操舵輪が車両方位Ｖｆに対して左側と右側のいずれか一方のみに振られる。そして、片側転舵のみでは接続候補位置Ｐｃｎに到達できないと判断されたときは、Ｓ字転舵での移動により到達可能か否かが判断される（Ｓ１２６）。Ｓ字転舵とは、自車両Ｖのステアリングを自車両Ｖの左右両側に切る操作であり、操舵輪が車両方位Ｖｆに対して左側と右側の両方に振られる。
【００８３】
そして、片側転舵あるいはＳ字転舵により到達可能であると判断された場合には、かかる接続候補位置Ｐｃｎをパークアウト位置Ｐｅとして選択し、自車両Ｖの初期位置Ｐ０からパークアウト位置Ｐｅまで到達可能な接続経路を生成する（Ｓ１２３）。
【００８４】
そして、接続経路において自車両Ｖの仮想枠が障害物に接触するか否かの判定を行い（Ｓ１２４）、接触しないと判断された場合には、接続ＯＫフラグをＯＮにして生成した接続経路を記憶手段に格納し、ループを終了する（Ｓ１２７）。一方、片側転舵とＳ字転舵では接続候補位置Ｐｃｎに到達できないと判断された場合（Ｓ１２２とＳ１２６でＮＯ）、あるいは、接触判定で接触すると判定された場合（Ｓ１２４でＹＥＳ）は、かかる接続候補位置Ｐｃｎに対する判断を終了し、残りの接続候補位置Ｐｃｎに対する判断を行う。そして、全ての接続候補位置Ｐｃｎに対して到達できないと判断された場合には、接続ＯＫフラグをＯＦＦにして（Ｓ１２５）、処理フローを終了する。
【００８５】
図１６Ａ〜図１６Ｃは、片側転舵による到達可能判定の一例を説明する図、図１６Ｄ、図１６Ｅは、Ｓ字転舵による到達可能判定の一例を説明する図である。
【００８６】
Ｓ１２２の片側転舵による到達可能判定では、以下の（１）〜（３）の条件が全て成立した場合に、到達可能と判定される（角度差と位置でも制限する）。
（１）自車両Ｖの現在位置Ｐａ（初期位置Ｐ０）における軸線ａ２（車両方位Ｖｆ）と接続候補位置Ｐｃｎにおける軸線ｃ２（車両方位Ｖｆ）とが交差する。
（２）現在位置Ｐａでの旋回円ａ１と接続候補位置Ｐｃｎの軸線ｃ２とが交差しない。
（３）接続候補位置Ｐｃｎでの旋回円ｃ１と現在位置Ｐａの軸線ａ２とが交差しない。
なお、旋回円とは、クロソイドを考慮した旋回側の円弧（最小回転軌跡）とする。
【００８７】
図１６Ａに示す例では、軸線ａ２とｃ２とが交差位置ｆ１で交差しているので、上記（１）の条件を満たしている。そして、上記（２）、（３）の条件も満たしている。したがって、片側転舵により到達可能と判定される。一方、図１６Ｂでは、旋回円ｃ１と軸線ａ２とが交差しているので、上記（３）の条件を満たしていない。そして、図１６Ｃに示す例では、旋回円ａ１と軸線ｃ２とが交差しているので、上記（２）の条件を満たしていない。したがって、図１６Ｂ及び図１６Ｃに示す例では、片側転舵では到達不可能と判定され、Ｓ字転舵の利用が可能か否かの判定に移行する。
【００８８】
Ｓ１２６のＳ字転舵による到達可能判定では、以下の（４）の条件が成立した場合に、到達可能と判定される（角度差と位置でも制限する）。
（４）現在位置Ｐａでの旋回円ａ１と接続候補位置Ｐｃｎの旋回円ｃ１とが交差しない。
【００８９】
図１６Ｄに示す例では、旋回円ａ１と旋回円ｃ１とが交差していないので、上記（４）の条件を満たしている。したがって、Ｓ字転舵により到達可能と判定される。一方、図１６Ｅに示す例では、旋回円ａ１と旋回円ｃ１とが交差しているので、上記（４）の条件を満たしておらず、Ｓ字転舵による到達は不可能と判定される。
【００９０】
図１７は、片側転舵による緩和曲線を用いた接続経路の生成方法を説明する図である。
自車両Ｖの現在位置Ｐａから接続候補位置Ｐｃｎまでの片側転舵による経路を生成するには、まず、図１７（１）に示すように、自車両情報１８３に基づいて、加速区間緩和曲線８１ａと円弧曲線８１ｂと減速区間緩和曲線８１ｃを足した基準片側転舵曲線８１を生成する。基準片側転舵曲線８１は、図１７（２）に示すように、現在位置Ｐａにおける自車両Ｖの車両方位Ｖｆと接続候補位置Ｐｃｎにおける自車両Ｖの車両方位Ｖｆとがなす相対角度θｔに基づいて決定される。
【００９１】
加速区間緩和曲線８１ａと減速区間緩和曲線８１ｃは、目標転舵速度と目標車両速度に基づいて演算される。円弧曲線８１ｂは、自車両Ｖの最小旋回半径が設定されており、その長さは、加速区間緩和曲線８１ａの端部における車両方位Ｖｆが現在位置Ｐａの車両方位Ｖｆと平行に配置されるように設定される。そして、接続候補位置Ｐｃｎから基準片側転舵接続曲線８１を用いて到達する基準到達位置８２を算出する。
【００９２】
次に、図１７（３）に示すように、現在位置Ｐａを原点とする座標系において、接続候補位置ＰｃｎのＹ座標との横軸方向距離ΔＰｃｙ、および基準到達位置８２のＹ座標との横軸方向距離ΔＫｙを算出し、ΔＰｃｙ／ΔＫｙに基づいて倍率を算出する。この倍率をＹ座標到達倍率と呼ぶ。Ｙ座標到達倍率に基づいて、基準到達位置８２のＸ座標およびＹ座標の値をＹ座標到達倍率倍した位置を、拡大到達位置８３と呼ぶ。また、基準片側転舵曲線８１をＹ座標到達倍率倍した曲線を、拡大曲線８４と呼ぶ。
【００９３】
接続経路演算部１３は、自車両Ｖの現在位置Ｐａから接続候補位置Ｐｃｎまでの横軸方向距離ΔＰｃｙと基準片側転舵曲線８１の横軸方向距離ΔＫｙとの比に基づいてＹ座標到達倍率を演算する。そして、Ｙ座標到達倍率に基づいて基準曲線を相似状に拡大変形させた拡大曲線８４を演算する。ここでは、円弧曲線およびクロソイド曲線には、相似拡大した場合において、その到達位置における接線の傾きは同一であるという特性を利用している。
【００９４】
最後に、図１７（４）に示すように、現在位置Ｐａを原点とする座標系において、拡大到達位置８３のＸ座標までの距離Δｘを算出し、直線８５の距離とする。この直線８５と拡大曲線８４を繋げて接続経路８６とすることができる。拡大曲線８４は、接続経路８６の一部を構成する。本手法を用いることで、片側転舵による緩和曲線を用いた接続経路８６を生成する。複数の接続候補位置Ｐｃｎのうち、接続経路演算部１３により接続経路８６を生成することができた接続候補位置Ｐｃｎは、パークアウト位置Ｐｅとして設定される。
【００９５】
図１８は、Ｓ字転舵による緩和曲線を用いた接続経路の生成方法を説明する図である。
現在位置Ｐａから接続候補位置Ｐｃｎまで到達する走行経路を演算する方法は、基本的には、図１７に示す片側転舵による緩和曲線を用いた接続経路生成の方法と同一である。違いとしては、図１８（１）に示すとおり、基準Ｓ字転舵曲線９１が、加速区間緩和曲線９１ａ、円弧曲線９１ｂ、加速区間緩和曲線９１ｃ、円弧曲線９１ｄ、減速区間緩和曲線９１ｅで形成される点、および相対角度の差に関しては、それぞれのセットで同じ角度変化することを前提としている点である。
【００９６】
自車両Ｖの現在位置Ｐａから接続候補位置ＰｃｎまでのＳ字転舵による経路を生成するには、まず、図１８（１）に示すように、自車両情報１８３に基づいて、加速区間緩和曲線９１ａと、円弧曲線９１ｂと、加速区間緩和曲線９１ｃと、円弧曲線９１ｄと、減速区間緩和曲線９１ｅを足した基準Ｓ字転舵曲線９１を生成する。基準Ｓ字転舵曲線９１は、図１８（２）に示すように、現在位置Ｐａにおける自車両Ｖの車両方位Ｖｆと接続候補位置Ｐｃｎにおける自車両Ｖの車両方位Ｖｆに基づいて演算される。
【００９７】
加速区間緩和曲線９１ａ、９１ｃと減速区間緩和曲線９１ｅは、目標転舵速度と目標車両速度に基づいて演算される。円弧曲線９１ｂ、９１ｄは、自車両Ｖの最小旋回半径が設定されており、その長さは、自車両Ｖの右旋回と左旋回の旋回角度が同じになるように、互いに同じ長さに設定される。そして、接続候補位置Ｐｃｎから基準Ｓ字転舵曲線９１を用いて到達する基準到達位置９２を算出する。
【００９８】
次に、図１８（３）に示すように、現在位置Ｐａを原点とする座標系において、接続候補位置ＰｃｎのＹ座標との横軸方向距離ΔＰｃｙ、および基準到達位置９２のＹ座標との横軸方向距離ΔＫｙを算出し、ΔＰｃｙ／ΔＫｙに基づいてＹ座標到達倍率を算出する。そして、Ｙ座標到達倍率に基づいて、基準到達位置９２のＸ座標およびＹ座標の値をＹ座標到達倍率倍した位置を、拡大到達位置９３として設定し、基準Ｓ字転舵曲線９１をＹ座標到達倍率倍した曲線を、拡大曲線９４として設定する。
【００９９】
接続経路演算部１３は、自車両Ｖの現在位置Ｐａから接続候補位置Ｐｃｎまでの横軸方向距離ΔＰｃｙと基準Ｓ字転舵曲線９１の横軸方向距離ΔＫｙとの比に基づいてＹ座標到達倍率を演算する。そして、円弧曲線およびクロソイド曲線には、相似拡大した場合において、その到達位置における接線の傾きは同一であるという特性を利用して、Ｙ座標到達倍率に基づいて基準曲線を相似状に拡大変形させた拡大曲線９４を演算する。
【０１００】
最後に、図１８（４）に示すように、現在位置Ｐａを原点とする座標系において、拡大到達位置９３のＸ座標までの距離Δｘを算出し、直線９５の距離とする。この直線９５と拡大曲線９４を繋げて接続経路９６とすることができる。拡大曲線９４は、接続経路９６の一部を構成する。本手法を用いることで、片側転舵による緩和曲線を用いた接続経路９６を生成する。複数の接続候補位置Ｐｃｎのうち、接続経路演算部１３により接続経路９６を生成することができた接続候補位置Ｐｃｎは、パークアウト位置Ｐｅとして設定される。
【０１０１】
なお、前記方法では、旋回半径が小さすぎるため、Ｙ座標方向に大きくなってしまい、接続経路が演算できない場合が多くある。本実施例において、その場合は、特開２０１７−０８１３９８号公報等で公開されている公知の方法を用いて、幾何的に旋回半径および変更角度を演算した上で、その旋回半径の値付近の値を利用し、旋回半径を変更しながら接続経路を網羅的に探索する手法を採用した。
【０１０２】
本実施形態の駐車制御装置１によれば、加速区間緩和曲線は、加速区間目標車両速度を用いて演算され、減速区間緩和曲線は、減速区間目標車両速度を用いて演算される。加速区間目標車両速度と減速区間目標車両速度は、加速区間目標車両速度よりも減速区間目標車両速度の方が速い速度に設定されており、加速区間緩和曲線よりも減速区間緩和曲線の方が距離が短くなる。したがって、加速するときには距離に対する操舵角の変化量が緩やかな勾配となるので、転舵速度が速くなりすぎるのを抑制することができる。また、減速するときには、距離に対する操舵角の変化量が急な勾配となるので、転舵速度が遅くなってハンドルの動きが緩慢になるのを抑制することができる。そして、減速区間の長さが加速区間よりも短くなるので、駐車経路の距離を従来よりも短くすることができる。
【０１０３】
なお、上述の実施形態では、後ろ向き駐車の場合を例に説明したが、前向き駐車の場合にも適用することができる。前向き駐車の場合も初期位置から加速する加速区間と、一定速度で旋回する定速区間と、目標駐車位置まで減速する減速区間を有しており、加速区間目標車両速度を用いて演算される加速区間緩和曲線と、減速区間目標車両速度を用いて演算される減速区間緩和曲線は、加速区間目標車両速度よりも減速区間目標車両速度の方が速い速度に設定されており、加速区間緩和曲線よりも減速区間緩和曲線の方が距離が短くなる。したがって、加速するときには距離に対する操舵角の変化量が緩やかな勾配となるので、転舵速度が速くなりすぎるのを抑制することができる。また、減速するときには、距離に対する操舵角の変化量が急な勾配となるので、転舵速度が遅くなってハンドルの動きが緩慢になるのを抑制することができる。そして、減速区間の長さが加速区間よりも短くなるので、駐車経路の距離を従来よりも短くすることができる。
【０１０４】
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。
【０１０５】
なお、本実施例では自動駐車する場合について説明したが、例えば自動運転中のハンドル操作において本発明を適用することもできる。その場合は、目標駐車位置の代わりに目標車両位置とし、出庫経路を移動経路とし、駐車経路を走行経路として、目標車両位置までの走行経路を演算するように構成される。
【符号の説明】
【０１０６】
１  駐車制御装置（自動運転制御装置）
１１  緩和曲線演算部
１２  接続候補位置設定部
１３  接続経路演算部
１４  駐車経路生成部（走行経路生成部）
１５  車両制御装置
１６  表示部
２０  駐車スペース
２１  通路
２２、２３、２４  障害物
２５  通路方位
２６  駐車方位
Ｖ  自車両
Ｖｏ  基準点（自車両の位置）
Ｐ０  初期位置
Ｐ１  目標駐車位置（目標車両位置）
Ｐａ  現在位置
Ｐｃｎ  接続候補位置
Ｐｅ  パークアウト位置
Ｂ  出庫経路（移動経路）
Ｄ  加算される直進距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１６Ｅ】
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【図１７】
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【図１８】
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