(57)【要約】【課題】路面の状況や車両の状況等によらず、目的の駐車位置に車両を確実に駐車させることができる「自動駐車装置および自動駐車制御方法」を提供する。【解決手段】車両の移動前後において車両の進行方向に沿って設定した２つの仮想ライン３０１，３０２と路面に引かれた直線２０１とが成す角度Ｓ１，Ｓ２について定められた第１の条件（Ｓ１＞Ｓ２）と、２つの仮想ライン３０１，３０２と直線２０１とが接する２の接点ａ，ｂの間の長さＡ、および車両の移動ベクトルｅｆの直線方向成分Ｂについて定められた第２の条件（Ａ≦Ｂ）とを満たすように車両の操舵角をサンプリング間隔毎に設定することにより、車両が駐車位置に収束するために必要な条件がサンプリング間隔毎に判定され、目的の駐車位置に近づくように車両の操舵角がサンプリング間隔毎に都度制御されるようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプリング間隔毎に操舵角を制御しながら車両を走行させることにより、路面に引かれた直線に沿って上記車両を駐車させる自動駐車装置であって、
上記車両を任意の操舵角に従って上記サンプリング間隔の間走行させる走行制御部と、
上記車両の進行方向に沿って設定した仮想ラインと上記直線とが成す角度を、上記サンプリング間隔における上記車両の移動前後でそれぞれ検出する角度検出部と、
上記サンプリング間隔における上記車両の移動前後において設定される２つの上記仮想ラインと上記直線との接点をそれぞれ求め、当該２つの接点間の長さを検出する接点間長さ検出部と、
上記サンプリング間隔における上記車両の移動ベクトルの直線方向成分である直線方向移動量を検出する直線方向移動量検出部と、
上記角度検出部により上記車両の移動前後で検出される２つの角度について定められた第１の条件、および、上記接点間長さ検出部により検出される上記接点間の長さと上記直線方向移動量検出部により検出される上記直線方向移動量とについて定められた第２の条件から、上記車両が上記直線に沿って駐車されるために必要な収束条件を満たすか否かを判定し、その判定結果に基づいて、次のサンプリング間隔の間に上記車両を走行させる際の操舵角を設定する操舵角設定部とを備え、
上記走行制御部は、上記操舵角設定部により設定された上記任意の操舵角に従って上記車両を上記サンプリング間隔の間走行させるように制御することを特徴とする自動駐車装置。
【請求項２】
上記サンプリング間隔における上記車両の移動前において上記仮想ラインと上記直線に対する垂線とが成す第２の角度を検出する第２の角度検出部と、
上記サンプリング間隔における上記車両の移動量である上記移動ベクトルのベクトル長を設定する移動量設定部と、
上記仮想ラインの長さを検出する仮想ライン長検出部とを更に備え、
上記操舵角設定部は、上記第１の条件および上記第２の条件に加え、上記第２の角度検出部により検出される上記第２の角度と、上記移動量設定部により設定される上記車両の移動量と、上記仮想ライン長検出部により検出される上記仮想ライン長とについて定めされた第３の条件により、上記操舵角の大きさを制限する操舵角調整条件を満たすか否かを判定し、その判定結果に基づいて、次のサンプリング間隔の間に上記車両を走行させる際の操舵角を設定することを特徴とする請求項１に記載の自動駐車装置。
【請求項３】
上記サンプリング間隔における上記車両の移動前において上記仮想ラインと上記直線に対する垂線とが成す第２の角度を検出する第２の角度検出部と、
上記サンプリング間隔における上記車両の移動量である上記移動ベクトルのベクトル長を設定する移動量設定部と、
上記仮想ラインの長さを検出する仮想ライン長検出部とを更に備え、
上記操舵角設定部は、上記第１の条件および上記第２の条件に加え、上記移動量設定部により設定される上記車両の移動量と、上記第２の角度検出部により検出される上記第２の角度と、上記仮想ライン長検出部により検出される上記仮想ライン長とについて定めされた第４の条件により、上記車両が上記直線の反対側に飛び出る距離を上記車両の移動量以下に収めるための突出量制御条件を満たすか否かを判定し、その判定結果に基づいて、次のサンプリング間隔の間に上記車両を走行させる際の操舵角を設定することを特徴とする請求項１に記載の自動駐車装置。
【請求項４】
上記サンプリング間隔における上記車両の移動前において上記仮想ラインと上記直線に対する垂線とが成す第２の角度を検出する第２の角度検出部と、
上記サンプリング間隔における上記車両の移動後において上記仮想ラインと上記直線に対する垂線とが成す第３の角度を検出する第３の角度検出部と、
上記サンプリング間隔における上記車両の移動量である上記移動ベクトルのベクトル長を設定する移動量設定部と、
上記仮想ラインの長さを検出する仮想ライン長検出部とを更に備え、
上記操舵角設定部は、上記第１の条件および上記第２の条件に加え、上記第２の角度検出部により検出される上記第２の角度と、上記第３の角度検出部により検出される上記第３の角度と、上記移動量設定部により設定される上記車両の移動量と、上記仮想ライン長検出部により検出される上記仮想ライン長とについて定めされた第５の条件により、上記車両が上記直線の反対側に飛び出ることを阻止するための突出阻止条件を満たすか否かを判定し、その判定結果に基づいて、次のサンプリング間隔の間に上記車両を走行させる際の操舵角を設定することを特徴とする請求項１に記載の自動駐車装置。
【請求項５】
上記サンプリング間隔での上記車両の移動前における車両位置から上記直線の先端までの残り距離を検出する残り距離検出部と、
上記サンプリング間隔における上記車両の移動前において上記仮想ラインと上記直線に対する垂線とが成す第２の角度を検出する第２の角度検出部と、
上記仮想ラインの長さを検出する仮想ライン長検出部とを更に備え、
上記走行制御部は、上記残り距離検出部により検出される上記残り距離が、上記車両の位置から上記仮想ラインと上記直線との接点までの距離よりも大きいという第６の条件により、上記直線が引かれている駐車スペース内に上記車両が収まるために必要な第２の収束条件を満たすか否かを判定し、当該第６の条件を満たさない場合、上記車両を後退させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の自動駐車装置。
【請求項６】
上記サンプリング間隔における上記車両の移動前において上記仮想ラインと上記直線に対する垂線とが成す第２の角度を検出する第２の角度検出部と、
上記サンプリング間隔における上記車両の移動量である上記移動ベクトルのベクトル長を設定する移動量設定部と、
上記仮想ラインの長さを検出する仮想ライン長検出部とを更に備え、
上記移動量設定部は、上記第２の角度検出部により検出される上記第２の角度と、上記仮想ライン長検出部により検出される上記仮想ライン長とから算出される上記車両と上記直線との間の距離が閾値より短くなったときに、上記車両の移動量をそれまでより小さな値に可変設定することを特徴とする請求項１に記載の自動駐車装置。
【請求項７】
サンプリング間隔毎に操舵角を制御しながら車両を走行させることにより、路面に引かれた直線に沿って上記車両を駐車させる自動駐車制御方法であって、
自動駐車装置の走行制御部が、上記車両を任意の操舵角に従って上記サンプリング間隔の間走行させる第１のステップと、
上記自動駐車装置の角度検出部が、上記車両の進行方向に沿って設定した仮想ラインと上記直線とが成す角度を、上記サンプリング間隔における上記車両の移動前後でそれぞれ検出する第２のステップと、
上記自動駐車装置の接点間長さ検出部が、上記サンプリング間隔における上記車両の移動前後において設定される２つの上記仮想ラインと上記直線との接点をそれぞれ求め、当該２つの接点間の長さを検出する第３のステップと、
上記自動駐車装置の直線方向移動量検出部が、上記サンプリング間隔における上記車両の移動ベクトルの直線方向成分である直線方向移動量を検出する第４のステップと、
上記自動駐車装置の操舵角設定部が、上記角度検出部により上記車両の移動前後で検出される２つの角度について定められた第１の条件、および、上記接点間長さ検出部により検出される上記接点間の長さと上記直線方向移動量検出部により検出される上記直線方向移動量とについて定められた第２の条件から、上記車両が上記直線に沿って駐車されるために必要な収束条件を満たすか否かを判定し、その判定結果に基づいて、次のサンプリング間隔の間に上記車両を走行させる際の操舵角を設定する第５のステップとを有し、
上記第１のステップにおいて上記走行制御部は、上記第５のステップにおいて上記操舵角設定部により設定された上記任意の操舵角に従って上記車両を次のサンプリング間隔の間走行させるように制御することを特徴とする自動駐車制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動駐車装置および自動駐車制御方法に関し、特に、駐車スペースの路面に示された標識を検知して車両を駐車スペースに自動駐車させる自動駐車装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両を自動操舵して駐車スペースに駐車させる自動駐車装置が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。特許文献１に記載の自動駐車装置では、車両の現在位置と駐車枠との相対位置と、現在位置と誘導位置との進行方向における車体の軸線がなす姿勢角度とに基づいて、現在位置から誘導位置まで連続的に曲率が変化する曲線（２次曲線または３次曲線）で誘導軌道を算出し、当該誘導軌道に合わせて車両の自動操舵を行う。
【０００３】
また、特許文献２に記載の自動駐車装置では、駐車すべき車庫の進入中心線および車両の前後中心線に内接する円弧を算出し、車両の車庫に対する相対位置に応じて車両の前後中心線、内接円弧、車庫の進入中心線のいずれかに沿って車両を走行させるべく車両の操舵角を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−５０５９６号公報
【特許文献２】特許第２７８５４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１，２に記載の自動駐車装置によれば、駐車を開始する現在位置においてあらかじめ計算された誘導軌跡の通りに車両が移動していけば、目的の駐車スペースに車両を自動駐車させることができる。しかしながら、計算された誘導軌跡に合わせて自動操舵を行っても、車両がその誘導軌跡の通りに実際に移動していくとは限らない。
【０００６】
例えば、路面に予期せぬ凹凸や傾斜があって車両の移動方向が途中でずれてしまう場合、車両の各タイヤの空気圧のバランスが悪くて計算上の操舵角の通りには車両が進まない場合、搭乗者の着座によって車両の平衡状態が崩れて計算上の操舵角の通りには車両が進まない場合など、車両が誘導軌跡の通りに移動していかない理由はいくつも存在する。
【０００７】
したがって、上記特許文献１，２に記載の技術では、理論上は車両を誘導軌跡に沿って駐車スペースに自動駐車させることができても、実際には誘導軌跡の通りに車両を適切に自動駐車させることができない場合があり、実用技術として使えないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、路面の状況や車両の状況等によらず、目的の駐車スペースに対して車両を確実に自動駐車させることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するために、本発明では、サンプリング間隔における車両の移動前後において車両の進行方向に沿って設定した２つの仮想ラインと路面に引かれた直線とが成す角度について定められた第１の条件と、当該２つの仮想ラインと直線とが接する２つの接点の間の長さ、およびサンプリング間隔における車両の移動ベクトルの直線方向成分である直線方向移動量について定められた第２の条件とから、車両が直線に沿って駐車されるために必要な収束条件を満たすか否かを判定し、その判定結果に基づいて、次のサンプリング間隔の間に車両を走行させる際の操舵角を設定し、設定した操舵角に従って車両をサンプリング間隔の間走行させるように制御することを繰り返し実行することにより、直線に沿って車両を自動駐車させるようにしている。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した本発明によれば、路面に引かれた直線の位置に車両を駐車させる際に、車両が移動して直線の位置に収束するために必要な条件が第１の条件および第２の条件によりサンプリング間隔毎に判定され、その判定結果に基づいて、車両を走行させる際の操舵角がサンプリング間隔毎に都度設定される。これにより、あるサンプリング間隔の移動時において路面の状況や車両の状況等によって車両が予定通りに移動しないことがあっても、目的の駐車位置に近づくように操舵角の制御が都度行われる。したがって、路面の状況や車両の状況等によらず、目的の駐車位置に対して車両を確実に自動駐車させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態による自動駐車装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態による自動駐車制御のために算出する各パラメータを説明するための図である。
【図３】本実施形態の接点間長さ検出部により算出する接点間長さの算出式を説明するための図である。
【図４】本実施形態の走行制御部により行われる車両の前進制御の様子を示す図である。
【図５】本実施形態の走行制御部により行われる車両の後退制御の様子を示す図である。
【図６】自動駐車開始時において仮想ラインが直線と交わらない場合における操舵角の調整例を示す図である。
【図７】本実施形態による自動駐車装置の動作例を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態による自動駐車装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による自動駐車装置１００の機能構成例を示すブロック図である。図２は、自動駐車制御のために設定または検出する各パラメータを説明するための図である。なお、図２において、路面に引かれた直線と平行な方向をＹ軸、垂直な方向をＸ軸とする。
【００１３】
本実施形態の自動駐車装置１００は、サンプリング間隔毎に操舵角を制御しながら車両を走行させることにより、路面に引かれた直線に沿って車両を自動駐車させるものである。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の自動駐車装置１００は、その機能構成として、画像認識部１、移動量設定部２、第１の角度検出部３、接点間長さ検出部４、直線方向移動量検出部５、第２の角度検出部６、第３の角度検出部７、仮想ライン長検出部８、残り距離検出部９、第１の条件判定部１１、第２の条件判定部１２、第３の条件判定部１３、第４の条件判定部１４、第５の条件判定部１５、第６の条件判定部１６、操舵角設定部１７および走行制御部１８を備えて構成されている。また、本実施形態の自動駐車装置１００は、車両周辺の画像を撮影するカメラ２００に接続されている。
【００１５】
上記各機能ブロック１〜１８は、ハードウェア構成、ＤＳＰ、ソフトウェアの何れによっても実現することが可能である。例えばソフトウェアによって実現する場合、上記各機能ブロック１〜１８は、実際にはコンピュータのＣＰＵあるいはＭＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。
【００１６】
画像認識部１は、カメラ２００により撮影された画像の中から、路面に引かれた直線を認識する。なお、直線を画像認識する際には、その前処理として、画像の視点変換処理を行っておくのが好ましい。視点変換処理とは、カメラ２００により撮影された画像を、車両上方の仮想視点から見た真上からの画像に変換する処理のことをいう。
【００１７】
なお、以下に説明する第１の角度検出部３、接点間長さ検出部４、直線方向移動量検出部５、第２の角度検出部６、第３の角度検出部７、仮想ライン長検出部８および残り距離検出部９のそれぞれの処理は、画像認識部１により直線が認識された画像上で行う。
【００１８】
移動量設定部２は、サンプリング間隔における車両の移動量、すなわち、図２に示す移動ベクトルｅｆのベクトル長を設定する。なお、図２において、点線の四角１０１，１０２は車両位置を示し、１０１は移動前の車両位置、１０２は１サンプリング間隔における移動後の車両位置を示している。本実施形態では、車両前方の中心点を各パラメータ算出の基準位置としている。
【００１９】
移動量設定部２は、車両の自動駐車開始時に、所定の移動量を自動設定する。その後、移動量設定部２は、車両が直線２０１に近づくにつれて、サンプリング間隔における車両の移動量を小さくしていく。なお、これについての詳細は後述する。
【００２０】
第１の角度検出部３は、本発明の角度検出部に相当するものであり、サンプリング間隔における車両の移動前後において、車両の進行方向に沿って設定した仮想ライン３０１，３０２と直線２０１とが成す第１の角度Ｓ１，Ｓ２をそれぞれ検出する。
【００２１】
接点間長さ検出部４は、サンプリング間隔における車両の移動前後において設定される２つの仮想ライン３０１，３０２と直線２０１との接点ａ，ｂをそれぞれ求め、当該２つの接点ａ，ｂ間の長さＡを検出する。直線方向移動量検出部５は、サンプリング間隔における車両の移動ベクトルｅｆの直線方向成分（Ｙ軸成分）である直線方向移動量Ｂを検出する。
【００２２】
第２の角度検出部６は、サンプリング間隔における車両の移動前において、仮想ライン３０１と直線２０１に対する垂線４０１とが成す第２の角度αを検出する。第３の角度検出部７は、サンプリング間隔における車両の移動後において、仮想ライン３０２と直線２０１に対する垂線４０２とが成す第３の角度βを検出する。ここで、Ｓ１＝９０−α、Ｓ２＝９０−βの関係が成り立つ。なお、直線２０１と垂線４０１との接点をｃ、直線２０１と垂線４０２との接点をｄとする。
【００２３】
仮想ライン長検出部８は、サンプリング間隔での車両の移動前における車両位置１０１から、仮想ライン３０１と直線２０１との接点ａまでの長さである仮想ライン長Ｌを検出する。車両が位置１０１からサンプリング間隔後に位置１０２に移動した場合、仮想ライン長検出部８は、車両の移動後における車両位置１０２から、仮想ライン３０２と直線２０１との接点ｂまでの長さである仮想ライン長Ｌ’を検出する。
【００２４】
残り距離検出部９は、サンプリング間隔での車両の移動前における車両位置１０１から直線２０１の先端（すなわち、駐車スペースの先端）までの残り距離を検出する。この残り距離は、車両位置１０１から直線２０１の先端までのベクトル長であってもよいし、当該ベクトルの直線方向成分（Ｙ軸成分）またはそれに垂直な方向成分（Ｘ軸成分）の距離であってもよい。本実施形態では、Ｙ軸成分の距離を残り距離Ｌ２として検出する。
【００２５】
車両が位置１０１からサンプリング間隔後に位置１０２に移動した場合、その車両位置１０２は、次のサンプリング間隔での車両の移動前における車両位置となる。この場合、仮想ライン長検出部８は、車両位置１０２から接点ｂまでの長さである仮想ライン長Ｌ’を検出する。また、残り距離検出部９は、車両位置１０２から直線２０１の先端までの直線方向成分（Ｙ軸成分）の残り距離Ｌ２’を検出する。
【００２６】
なお、上述の接点間長さＡは、図３を参照して以下の式により算出することが可能である。
Ａ＝Ｅ・ｔａｎβ−Ｄ
Ｅ＝Ｌ・ｃｏｓα−ｅｆ・ｃｏｓβ
Ｄ＝Ｌ・ｓｉｎα−ｅｆ・ｓｉｎβ
ゆえに、
Ａ＝（Ｌ・ｃｏｓα−ｅｆ・ｃｏｓβ）ｔａｎβ−（Ｌ・ｓｉｎα−ｅｆ・ｓｉｎβ）
＝Ｌ・ｃｏｓα・ｔａｎβ−ｅｆ・ｓｉｎβ−Ｌ・ｓｉｎα＋ｅｆ・ｓｉｎβ
＝Ｌ・ｃｏｓα・ｔａｎβ−Ｌ・ｓｉｎα
＝Ｌ・ｃｏｓα・ｔａｎβ−Ｌ（ｃｏｓα・ｔａｎα）
＝Ｌ・ｃｏｓα・（ｔａｎβ−ｔａｎα）
【００２７】
第１の条件判定部１１は、第１の角度検出部３により車両の移動前後で検出される２つの第１の角度Ｓ１，Ｓ２について定められた第１の条件（Ｓ１＞Ｓ２）を満たすかを判定する。第２の条件判定部１２は、接点間長さ検出部４により検出される接点間長さＡと直線方向移動量検出部５により検出される直線方向移動量Ｂとについて定められた第２の条件（Ａ≦Ｂ）を満たすか否かを判定する。この第１の条件および第２の条件は、車両が直線２０１に徐々に近づいていき、車両が直線２０１の位置に直線２０１の方向に沿って自動駐車されるために必要な収束条件である。
【００２８】
第３の条件判定部１３は、移動量設定部２により設定される車両の移動量ｅｆと、第２の角度検出部６により検出される第２の角度αと、仮想ライン長検出部８により検出される仮想ライン長Ｌとについて定めされた第３の条件（α≦ｔａｎ−１（Ｌ・ｃｏｓα／ｅｆ））を満たすか否かを判定する。この第３条件は、サンプリング間隔の間に車両が移動量ｅｆだけ移動する際の操舵角の大きさを調整するための操舵角調整条件である。
【００２９】
第４の条件判定部１４は、移動量設定部２により設定される車両の移動量ｅｆと、第２の角度検出部６により検出される第２の角度αと、仮想ライン長検出部８により検出される仮想ライン長Ｌとについて定めされた第４の条件（Ｌ・ｃｏｓα≦ｅｆ）を満たすか否かを判定する。この第４条件は、Ｘ軸方向に関して車両が直線２０１の反対側に飛び出る距離を移動量ｅｆ以下に収めるための突出量制御条件である。
【００３０】
第５の条件判定部１５は、移動量設定部２により設定される車両の移動量ｅｆと、第２の角度検出部６により検出される第２の角度αと、第３の角度検出部７により検出される第３の角度βと、仮想ライン長検出部８により検出される仮想ライン長Ｌとについて定めされた第５の条件（Ｎ・ｅｆ・ｃｏｓβ＜Ｌ・ｃｏｓα、Ｎ≧２）を満たすか否かを判定する。この第５条件は、Ｘ軸方向に関して車両が直線２０１の反対側に飛び出ることを阻止するための突出阻止条件である。
【００３１】
第６の条件判定部１６は、残り距離検出部９により検出される残り距離Ｌ２（またはＬ２’）が、車両の位置１０１（または１０２）から仮想ライン３０１（または３０２）と直線２０１との接点ａ（またはｂ）までの直線方向成分の距離よりも大きいという第６の条件を満たすか否かを判定する。この第６条件は、サンプリング間隔における車両の移動前における仮想ライン３０１（または３０２）が直線２０１の先端（駐車スペースの先端）をＹ軸方向に越さないようにして、仮想ライン３０１（または３０２）と直線２０１とが接点ａ（またはｂ）において必ず交わるようにするための条件である。すなわち、直線２０１が引かれている駐車スペース内に車両が収まるために必要な第２の収束条件である。
【００３２】
車両が位置１０１にあるとき、車両位置１０１から接点ａまでの直線方向成分の距離は、Ｌ・ｓｉｎαと求められる。この場合、第６の条件判定部１６は、第６の条件としてＬ・ｓｉｎα＜Ｌ２を満たすか否かを判定する。また、車両が位置１０２にあるとき、車両位置１０２から接点ｂまでの直線方向成分の距離は、Ｌ’・ｓｉｎβと求められる。この場合、第６の条件判定部１６は、第６の条件としてＬ’・ｓｉｎβ＜Ｌ２’を満たすか否かを判定する。
【００３３】
なお、残り距離検出部９において、車両位置１０１から直線２０１の先端までのベクトル長を残り距離（仮にＬ３とする）として検出した場合、第６の条件判定部１６は、第６の条件としてＬ＜Ｌ３を満たすか否かを判定する。また、残り距離検出部９において、車両位置１０１から直線２０１の先端までのＸ軸成分の距離を残り距離（仮にＬ４とする）として検出した場合、第６の条件判定部１６は、第６の条件としてＬ・ｃｏｓα＜Ｌ４を満たすか否かを判定する。
【００３４】
操舵角設定部１７は、第１の条件判定部１１〜第５の条件判定部１５による判定結果に基づいて、次のサンプリング間隔の間に車両を走行させる際の操舵角を設定する。すなわち、操舵角設定部１７は、第１の条件〜第５の条件を満たすような操舵角を設定する。
【００３５】
例えば、サンプリング間隔における移動前において接点ａにおける第１の角度Ｓ１より角度が小さくなるように操舵角を任意の値（例えば、第３の角度β）に設定する。そして、サンプリング間隔における移動後において、第１の条件（Ｓ１＞Ｓ２）、第２の条件（Ａ≦Ｂ）および第５の条件（Ｎ・ｅｆ・ｃｏｓβ＜Ｌ・ｃｏｓα）を満たすときは、次のサンプリング間隔の間に車両を走行させる際の操舵角を設定する際も、上記と同様に操舵角を任意の値（第３の角度β）に設定する。
【００３６】
一方、サンプリング間隔における移動後において、第１の条件（Ｓ１＞Ｓ２）、第２の条件（Ａ≦Ｂ）、第５の条件（Ｎ・ｅｆ・ｃｏｓβ＜Ｌ・ｃｏｓα）のうち何れか１つでも満たさないものがあるときは、第３の条件（α≦ｔａｎ−１（Ｌ・ｃｏｓα／ｅｆ））および第４の条件（Ｌ・ｃｏｓα≦ｅｆ）を満たすか否かを更に判定する。そして、第３の条件および第４の条件を満たすときは、第３の条件で算出したｔａｎ−１（Ｌ・ｃｏｓα／ｅｆ）を、次のサンプリング間隔の間に車両を走行させる際の操舵角として設定する。
【００３７】
さらに、サンプリング間隔における移動後において、第１の条件〜第５の条件を全て満たさないときは、サンプリング間隔における移動前に設定した操舵角をそのまま維持する。
【００３８】
走行制御部１８は、操舵角設定部１７により設定された操舵角に従って、車両をサンプリング間隔の間走行させるように制御する。通常、走行制御部１８は、図４に示すように、第１の条件〜第５の条件に従ってサンプリング間隔毎に操舵角を制御しながら車両を前進させる。ただし、走行制御部１８は、サンプリング間隔毎に第６の条件を満たすか否かを判定し、満たさないと判定した場合は、図５に示すように車両をいったん後退させる。
【００３９】
ここで、走行制御部１８は、サンプリング間隔における移動前のＹ軸上の位置（接点ｃのＹ座標位置）まで車両を後退させる。このとき、走行制御部１８は、車両を後退させながら操舵角をいったんまっすぐにし、その後、後退を開始する前（車両が接点ｄのＹ座標位置にいるとき）と同じ操舵角に戻す。これにより、後退させる前の進行方向と同じ状態で車両を停止させる。
【００４０】
なお、図６に示すように、自動駐車開始時において、サンプリング間隔における車両の移動前における仮想ライン３０１がそもそも直線２０１と交わらない場合、すなわち、第６の条件を満たさない場合は、車両を後退させることができない。この場合、操舵角設定部１７は操舵角を所定の値だけ変更することにより、仮想ライン３０１が直線２０１と交わるように調整する。
【００４１】
上述の移動量設定部２は、第２の角度検出部６により検出される第２の角度αと、仮想ライン長検出部８により検出される仮想ライン長Ｌとに基づいて、車両と直線２０１との間のＸ軸方向の距離（Ｌ・ｃｏｓα）をサンプリング間隔毎に算出する。そして、その算出した距離が閾値Ｔｈｘより短くなったときに、車両の移動量ｅｆをそれまでより小さな値に可変設定する。閾値Ｔｈｘは１つでも良いし、複数でもよい。
【００４２】
なお、ここでは車両と直線２０１との間のＸ軸方向の距離（Ｌ・ｃｏｓα）を算出しているが、残り距離検出部９により算出される駐車スペースの先端までの残り距離Ｌ２を用いてもよい。この場合、移動量設定部２は、残り距離検出部９により算出された残り距離Ｌ２が閾値Ｔｈｙより短くなったときに、車両の移動量ｅｆをそれまでより小さな値に可変設定する。また、車両と直線２０１との間のＸ軸方向の距離（Ｌ・ｃｏｓα）の代わりに、車両と直線２０１との間のベクトル長を用いてもよい。この場合、移動量設定部２は、仮想ライン長検出部８により検出された仮想ラインＬが閾値Ｔｈより短くなったときに、車両の移動量ｅｆをそれまでより小さな値に可変設定する。
【００４３】
図７および図８は、上記のように構成した本実施形態による自動駐車装置１００の動作例を示すフローチャートである。なお、この図７に示すフローチャートは、自動駐車装置１００による自動駐車の動作実行をユーザが指示したときに開始する。この動作実行指示は、例えば、自動駐車装置１００に設けられたスタートボタン（図示せず）を押下することによって行うことが可能である。
【００４４】
まず、図７において、画像認識部１は、カメラ２００により撮影された画像の中から、路面に引かれた直線を認識する（ステップＳ１）。次に、移動量設定部２は、サンプリング間隔における車両の移動量ｅｆとして所定の値（デフォルト値）を設定する（ステップＳ２）。また、残り距離検出部９は、現在の車両位置から直線２０１の先端までの直線方向成分の距離である残り距離Ｌ２を検出する（ステップＳ３）。
【００４５】
さらに、操舵角設定部１７は、操舵角として任意の値を設定して仮想ライン３０１を設定する（ステップＳ４）。ここで設定する値が、基本的には第２の角度αとなる。ただし、操舵角設定部１７により設定された操舵角に従って走行制御部１８が車両を走行制御しても、種々の要因によって車両が予定通りには移動しないことがある。そこで、第２の角度検出部６によって実際の第２の角度αを検出し、これを条件判定の式に用いるようにする。
【００４６】
また、仮想ライン長検出部８は、設定された仮想ライン３０１について仮想ライン長Ｌを検出する（ステップＳ５）。そして、第６の条件判定部１６は、車両が駐車スペースに収まるために必要な第２の収束条件である第６の条件（Ｌ・ｓｉｎα＜Ｌ２）を満たすか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００４７】
ここで、第６の条件を満たさないと判定された場合、操舵角設定部１７は操舵角（第２の角度α）を所定の値だけ変更する（ステップＳ７）。その後、処理はステップＳ４に戻る。このステップＳ４〜Ｓ７の処理を必要に応じて繰り返すことにより、仮想ライン３０１が直線２０１と交わるように調整する。
【００４８】
一方、上記ステップＳ６において第６の条件を満たすと判定された場合、操舵角設定部１７は、第１の条件（Ｓ１＞Ｓ２）を満たすような第３の角度βを操舵角として設定する（ステップＳ８）。なお、Ｓ１＝９０−α、Ｓ２＝９０−βであるから、第１の条件はα＜βと置き換えられる。そこで、操舵角設定部１７は、操作可能なハンドル角度θ（例えば、１０度）を用いて、β＝α＋θ・ｋ（ｋは０＜ｋ＜１のランダムな値）により求まる第３の角度βをサンプリング間隔における車両の移動後の操舵角として設定する。
【００４９】
なお、この第３の角度βについても、操舵角設定部１７により設定された値そのものを条件判定に用いるのではなく、第３の角度検出部７によって検出された値を条件判定の式に用いるようにする。
【００５０】
次いで、操舵角設定部１７は、ステップＳ８で設定した第３の角度βが９０度より大きいか否かを判定する（ステップＳ９）。第３の角度βが９０度以下であれば、車両が直線２０１から遠ざかっていくことはないので、その第３の角度βをそのまま操舵角として採用し、ステップＳ１１の処理に進む。一方、設定した第３の角度βが９０度より大きい場合は、第３の角度βを９０度に設定し直して（ステップＳ１０）、ステップＳ１１の処理に進む。
【００５１】
次に、移動量設定部２は、車両と直線２０１との間のＸ軸方向の距離（Ｌ・ｃｏｓα）が閾値Ｔｈｘより短いか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここで、Ｘ軸方向の距離（Ｌ・ｃｏｓα）が閾値Ｔｈｘより短い場合、移動量設定部２は、車両の移動量ｅｆをそれまでより小さな値に可変設定する（ステップＳ１２）。例えば、閾値Ｔｈｘが１つの場合、移動量設定部２は、車両の移動量ｅｆを数ｍから数十ｃｍに変更する。一方、Ｘ軸方向の距離（Ｌ・ｃｏｓα）が閾値Ｔｈｘより短くない場合、移動量設定部２はステップＳ１２の処理を行わず、車両の移動量ｅｆをそれまでの値に維持する。
【００５２】
その後、走行制御部１８は、操舵角設定部１７によって設定された操舵角に従って、サンプリング間隔の間、移動量ｅｆだけ車両を走行させるように制御する（ステップＳ１３）。この段階で、サンプリング間隔における車両の移動前の処理が終了する。この後は、図８に示すフローチャートの処理に移行する。
【００５３】
図８において、まず、残り距離検出部９は、サンプリング間隔における車両の移動後の位置（＝次のサンプリング間隔における車両の移動前の位置）において、その車両位置１０２から直線２０１の先端までの直線方向成分の距離である残り距離Ｌ２’を検出する（ステップＳ１４）。また、操舵角設定部１７は、ステップＳ８またはステップＳ１０で操舵角として設定された第３の角度βに基づき仮想ライン３０２を設定する（ステップＳ１５）。また、仮想ライン長検出部８は、設定された仮想ライン３０２について仮想ライン長Ｌ’を検出する（ステップＳ１６）。
【００５４】
そして、第６の条件判定部１６は、第６の条件（Ｌ’・ｓｉｎβ＜Ｌ２）を満たすか否かを判定する（ステップＳ１７）。ここで、第６の条件を満たさないと判定された場合、走行制御部１８は、図５に示すように車両をいったん後退させる（ステップＳ１８）。その後、処理は図７のステップＳ８に戻る。一方、第６の条件を満たすと判定された場合、走行制御部１８はステップＳ１８の処理を行わず、ステップＳ１９の処理に進む。
【００５５】
ステップＳ１９では、第１の角度検出部３は、車両の進行方向に沿って設定した仮想ライン３０１，３０２と直線２０１とが成す第１の角度Ｓ１，Ｓ２をそれぞれ検出する。次に、接点間長さ検出部４により接点間長さＡを検出するとともに、直線方向移動量検出部５により直線方向移動量Ｂを検出する（ステップＳ２０）。
【００５６】
次に、操舵角設定部１７は、第１の条件判定部１１により判定される第１の条件（Ｓ１＞Ｓ２）、第２の条件判定部１２により判定される第２の条件（Ａ≦Ｂ）および第５の条件判定部１５により判定される第５の条件（Ｎ・ｅｆ・ｃｏｓβ＜Ｌ・ｃｏｓα）を全て満たすか否かを判定する（ステップＳ２１）。これらの条件を全て満たす場合、走行制御部１８は、車両の移動後におけるＸ座標の値が直線２０１のＸ座標の値とＭ回（Ｍ≧２）以上一致したか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【００５７】
ここで、Ｘ座標の値がＭ回以上一致しているということは、直線２０１に沿って車両が殆ど駐車していることを示している。この場合は、走行制御部１８は、画像認識部１により認識した直線２０１の先端の位置まで車両を直進させて停車させる（ステップＳ２３）。これにより、車両の自動駐車が完了し、図７および図８に示すフローチャートの処理が終了する。一方、Ｘ座標の値がまだＭ回以上一致していないと判定された場合、処理は図７のステップＳ８に戻る。
【００５８】
なお、上記ステップＳ２１において、第１の条件、第２の条件、第５の条件のうち何れか１つでも満たさないものがあると判定された場合、操舵角設定部１７は、第３の条件判定部１３により判定される第３の条件（α≦ｔａｎ−１（Ｌ・ｃｏｓα／ｅｆ））および第４の条件判定部１４により判定される第４の条件（Ｌ・ｃｏｓα≦ｅｆ）を両方とも満たすか否かを更に判定する（ステップＳ２４）。
【００５９】
ここで、第３の条件および第４の条件を両方とも満たすと判定された場合、操舵角設定部１７は、第３の条件で算出したｔａｎ−１（Ｌ・ｃｏｓα／ｅｆ）を、次のサンプリング間隔の間に車両を走行させる際の操舵角として設定する（ステップＳ２５）。一方、第３の条件および第４の条件の何れか一方でも満たさないものがあると判定された場合、操舵角設定部１７は、サンプリング間隔における移動前に設定した操舵角をそのまま維持する（ステップＳ２６）。
【００６０】
ステップＳ２５またはステップＳ２６で次のサンプリング間隔における操舵角を設定した後、走行制御部１８は、車両の移動後におけるＸ座標の値が直線２０１のＸ座標の値とＭ回（Ｍ≧２）以上一致したか否かを判定する（ステップＳ２７）。ここで、Ｘ座標の値がＭ回以上一致している場合、処理はステップＳ２３に進む。一方、Ｘ座標の値がまだＭ回以上一致していないと判定された場合、処理は図７のステップＳ１１に戻る。
【００６１】
以上詳しく説明したように、本実施形態では、サンプリング間隔における車両の移動前後において車両の進行方向に沿って設定した２つの仮想ライン３０１，３０２と路面に引かれた直線２０１とが成す角度Ｓ１，Ｓ２について定められた第１の条件（Ｓ１＞Ｓ２）と、２つの仮想ライン３０１，３０２と直線２０１とが接する２つの接点ａ，ｂの間の長さＡ、およびサンプリング間隔における車両の移動ベクトルｅｆの直線方向成分である直線方向移動量Ｂについて定められた第２の条件（Ａ≦Ｂ）とを満たすように、操舵角設定部１７が車両の操舵角をサンプリング間隔毎に設定し、設定した操舵角に従って走行制御部１８が車両の走行を制御するようにしている。
【００６２】
このように構成した本実施形態によれば、路面に引かれた直線２０１の位置に車両を駐車させる際に、車両が移動して直線２０１の位置に収束するために必要な条件が第１の条件および第２の条件によりサンプリング間隔毎に判定され、その判定結果に基づいて、車両を走行させる際の操舵角がサンプリング間隔毎に都度設定される。これにより、あるサンプリング間隔の移動時において路面の状況や車両の状況等によって車両が予定通りに移動しないことがあっても、目的の駐車位置に近づくように操舵角の制御が都度行われる。したがって、路面の状況や車両の状況等によらず、目的の駐車位置に対して車両を確実に自動駐車させることができる。
【００６３】
また、本実施形態では、移動量設定部２により設定される車両の移動量ｅｆと、第２の角度検出部６により検出される第２の角度αと、仮想ライン長検出部８により検出される仮想ライン長Ｌとについて定めされた第４の条件（Ｌ・ｃｏｓα≦ｅｆ）を満たすように、操舵角設定部１７が車両の操舵角を設定し、設定した操舵角に従って走行制御部１８が車両の走行を制御するようにしている。
【００６４】
このように構成した本実施形態によれば、Ｘ軸方向に関して車両が直線２０１の反対側に飛び出る距離を移動量ｅｆ以下に収めるために必要な突出量制御条件が第４の条件によりサンプリング間隔毎に判定され、その判定結果に基づいて、車両を走行させる際の操舵角がサンプリング間隔毎に都度設定される。これにより、車両が直線２０１を跨いで左右に大きくジグザグしながら駐車位置に近づいていくような動きを避けることができ、より短い時間で自動駐車を行うことができる。
【００６５】
また、本実施形態では、移動量設定部２により設定される車両の移動量ｅｆと、第２の角度検出部６により検出される第２の角度αと、第３の角度検出部７により検出される第３の角度βと、仮想ライン長検出部８により検出される仮想ライン長Ｌとについて定めされた第５の条件（Ｎ・ｅｆ・ｃｏｓβ＜Ｌ・ｃｏｓα、Ｎ≧２）を満たすように、操舵角設定部１７が車両の操舵角を設定し、設定した操舵角に従って走行制御部１８が車両の走行を制御するようにしている。
【００６６】
このように構成した本実施形態によれば、Ｘ軸方向に関して車両が直線２０１の反対側に飛び出ることを阻止するために必要な突出阻止条件が第５の条件によりサンプリング間隔毎に判定され、その判定結果に基づいて、車両を走行させる際の操舵角がサンプリング間隔毎に都度設定される。これにより、この第５の条件を満たす操舵角を設定できる場合は、車両が直線２０１を飛び越してしまうような動きを避けることができ、より短い時間で自動駐車を行うことができる。
【００６７】
また、本実施形態では、残り距離検出部９により検出される残り距離Ｌ２が、車両位置１０１から仮想ライン３０１と直線２０１との接点ａまでの直線方向成分の距離よりも大きいという第６の条件を満たさない場合は、走行制御部１８が車両をいったん後退させるように制御している。
【００６８】
このように構成した本実施形態によれば、車両が駐車位置に収束するまでの間に駐車位置の先端よりも先（Ｙ軸方向）に車両が飛び出てしまうことを阻止するために必要な条件が第６の条件によりサンプリング間隔毎に判定され、それを満たさない場合にはいったん後退して制御をやり直すことができる。これにより、路面の状況や車両の状況等によらず、目的の駐車位置に必ず収まるように車両を自動駐車させることができる。
【００６９】
また、本実施形態では、車両と直線２０１との間の距離が閾値より短くなったときに、車両の移動量ｅｆをそれまでより小さな値に可変設定するようにしている。このように構成した本実施形態によれば、車両が直線２０１から閾値以上に離れている場合には移動量ｅｆを大きくして車両をできるだけ素早く移動させる一方、車両と直線２０１との距離が閾値以下まで接近した場合には移動量ｅｆを小さくすることで、直線２０１に沿う誤差を小さくすることができる。これにより、全体として自動駐車にかかる時間を短くしつつ、目的の駐車位置に車両を正確に駐車させることができる。
【００７０】
なお、上記実施形態では、第１〜第６の条件を全て判定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１の条件および第２の条件だけを判定するようにしてもよい。この場合、車両が直線２０１を跨いでジグザグに移動する可能性はあるが、直線２０１に沿った駐車位置に車両を自動駐車させることはできる。
【００７１】
また、第１の条件および第２の条件に対して、第４の条件または第５の条件の少なくとも一方を加えるようにしてもよい。このようにすれば、車両のジグザグ移動を小さくするか、あるいは阻止することができる。また、第１の条件および第２の条件に対して、第６の条件を加えるようにしてもよい。自動駐車開始位置から直線２０１の先端までの距離が比較的長い場合は、第６の条件がなくても車両が駐車位置に収まるようにすることができる。これに対して、第６の条件を加えれば、自動駐車開始位置から直線２０１の先端までの距離が短い場合でも、車両が駐車位置に収まるようにすることができる。
【００７２】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１  画像認識部
２  移動量設定部
３  第１の角度検出部
４  接点間長さ検出部
５  直線方向移動量検出部
６  第２の角度検出部
７  第３の角度検出部
８  仮想ライン長検出部
９  残り距離検出部
１１  第１の条件判定部
１２  第２の条件判定部
１３  第３の条件判定部
１４  第４の条件判定部
１５  第５の条件判定部
１６  第６の条件判定部
１７  操舵角設定部
１８  走行制御部
【図１】
2014088081.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014088081.tif 000007
【図６】
2014088081.tif 000008
【図７】
2014088081.tif 000009
【図８】
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