(57)【要約】【課題】  本発明は、自動操舵装置に関し、車輪の回転方向を検知可能な高機能の車輪速センサを用いることなく車両の移動情報を正確に算出することを目的とする。【解決手段】  車輪の回転量を検出するための車輪速センサ３４、及び、車両前後方向の加速度を検出するための加減速度センサ３６を設ける。そして、車輪速センサ３４を用いて車両の駐車開始位置からの移動距離を検知し、また、加減速度センサ３６を用いて車両の移動方向を検知する。そして、車両の移動方向が正規の方向であるときは、車両の目標移動軌跡に従ってその移動距離に対応した目標舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータ２４を自動制御し、一方、車両の移動方向が後戻り方向であるときは、その自動制御を中止する。【選択図】  図１
2006088828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の目標移動軌跡に従って車両の実際の移動量を含む移動情報に対応した舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータを自動的に制御する自動操舵手段を備える自動操舵装置であって、
車輪の回転量を検出するための車輪速センサと、
車両前後方向の加速度を検出するための加速度センサと、
前記車輪速センサによる検出結果と前記加速度センサによる検出結果とに基づいて車両の実際の前記移動情報を算出する移動情報算出手段と、
を備えることを特徴とする自動操舵装置。
【請求項２】
車両の目標移動軌跡に従って車両の実際の移動量を含む移動情報に対応した舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータを自動的に制御する自動操舵手段を備える自動操舵装置であって、
車輪の回転量を検出するための車輪速センサと、
車両周辺を撮影するカメラと、
前記車輪速センサによる検出結果と前記カメラによる撮像画像とに基づいて車両の実際の前記移動情報を算出する移動情報算出手段と、
を備えることを特徴とする自動操舵装置。
【請求項３】
前記移動情報算出手段により算出される前記移動情報が、前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りする後戻り状態にある場合に、前記自動操舵手段によるステアリングアクチュエータの自動制御を終了させる制御終了手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の自動操舵装置。
【請求項４】
前記自動操舵手段は、前記移動情報算出手段により算出される前記移動情報が、前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りする後戻り状態にある場合に、以後、進行方向を逆にした前記目標移動軌跡に従って前記移動情報に対応した舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータを自動的に制御することを特徴とする請求項１又は２記載の自動操舵装置。
【請求項５】
前記移動情報算出手段により算出される前記移動情報が、車輪の空転する車輪空転状態にある場合に、前記自動操舵手段によるステアリングアクチュエータの自動制御を終了させる制御終了手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の自動操舵装置。
【請求項６】
前記移動情報算出手段は、前記移動情報算出手段により算出される前記移動情報が、車輪の空転する車輪空転状態にある場合に、車両の実際の移動量を更新せず保持することを特徴とする請求項１又は２記載の自動操舵装置。
【請求項７】
前記移動情報算出手段により算出される前記移動情報が、車輪が路面に対して滑るスリップ状態にある場合に、前記自動操舵手段によるステアリングアクチュエータの自動制御を終了させる制御終了手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の自動操舵装置。
【請求項８】
前記加速度センサは、車両乗員を保護するエアバッグを起動させるか否かを判定するのに用いられるセンサであることを特徴とする請求項１記載の自動操舵装置。
【請求項９】
前記移動情報算出手段は、前記車輪速センサにより検出される車輪回転量が変化する状態で、前記加速度センサの出力が、車両が前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対の後戻り側へ加速するものである状態が所定時間継続したとき、車両の実際の前記移動情報が前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りする後戻り状態にあると判定することを特徴とする請求項１記載の自動操舵装置。
【請求項１０】
前記移動情報算出手段は、前記車輪速センサにより検出される車輪回転量が変化する状態で、前記加速度センサの出力の積分値が前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対の後戻り側の所定値に達したとき、車両の実際の移動情報が前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りする後戻り状態にあると判定することを特徴とする請求項１記載の自動操舵装置。
【請求項１１】
前記移動情報算出手段は、前記車輪速センサにより検出される車輪回転量が変化する状態で、前記加速度センサの出力が初期値近傍にある状態が所定時間継続したとき、車両の実際の前記移動情報が車輪の空転する車輪空転状態にあると判定することを特徴とする請求項１記載の自動操舵装置。
【請求項１２】
前記移動情報算出手段は、前記車輪速センサによる車輪回転量に基づく第１の移動量算出値と前記加速度センサの出力又は該出力の積分値に基づく第２の移動量算出値との偏差が所定値以上となったとき、車両の実際の前記移動情報が車輪が路面に対して滑るスリップ状態にあると判定することを特徴とする請求項１記載の自動操舵装置。
【請求項１３】
前記移動情報算出手段は、ステアリングアクチュエータの自動制御が開始されるときの前記加速度センサの出力を初期値として、車両の実際の前記移動情報を算出することを特徴とする請求項１記載の自動操舵装置。
【請求項１４】
前記移動情報算出手段は、前記車輪速センサにより検出される車輪回転量が変化する状態で、前記カメラによる撮像画像に前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対の後戻り側へ移動する変化が生じたとき、車両の実際の前記移動情報が前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りする後戻り状態にあると判定することを特徴とする請求項２記載の自動操舵装置。
【請求項１５】
前記移動情報算出手段は、前記車輪速センサにより検出される車輪回転量が変化する状態で、前記カメラによる撮像画像に変化が生じないとき、車両の実際の前記移動情報が車輪の空転する車輪空転状態にあると判定することを特徴とする請求項２記載の自動操舵装置。
【請求項１６】
前記移動情報算出手段は、前記車輪速センサによる車輪回転量の変化に基づく第１の移動量算出値と前記カメラによる撮像画像の変化に基づく第２の移動量算出値との偏差が所定値以上となったとき、車両の実際の前記移動情報が車輪が路面に対して滑るスリップ状態にあると判定することを特徴とする請求項２記載の自動操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動操舵装置に係り、特に、車両運転者のステアリング操作によらずに車両を駐車等するうえで好適な自動操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、縦列駐車や後退駐車における車両操舵を車両運転者のステアリング操作によらずに自動的に制御する自動操舵装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この自動操舵装置は、車両の移動量を検出すべく車輪の回転量を検出する回転量検出手段（車輪速センサ）を備えている。かかる装置においては、自動操舵の過程で上記の回転量検出手段による車輪の回転量から車両の移動量が算出される。そして、その移動量と目標駐車位置までの車両の移動軌跡との関係から車両において実現すべき舵角が算出され、その舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータが自動的に制御される。
【０００３】
また、回転量検出手段により車両が目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りすることが判定された場合には、車両が本来の移動軌跡から逸脱することを防止すべく、ステアリングアクチュエータによる自動操舵が中止されたり、制御される舵角が補正される。
【特許文献１】特開平１０−１６７１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両が後戻りするか否かを判定するうえでは、車輪の回転方向を検出することが必要となる。一般に、上記した回転量検出手段は、ＡＢＳ（Antilock Brake System）制御やＶＳＣ（Vehicle Stability Control System）制御等を行ううえで用いられるため、車輪ごとに設けられるものである。この点、車輪の回転方向を検知可能な高機能の回転量検出手段は現存するが、車輪の回転方向を検知できない回転量検出手段に比べて著しく高価であると共に、センササイズが大きいため、車輪ごとに設けられる回転量検出手段としてかかる高機能の回転量検出手段が用いられると、車両の製造コストが上昇し、また、センサ搭載性が悪化すると共に、車輪のバネ下重量が増加する等の不都合が生じてしまう。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、車輪の回転方向を検知可能な高機能の車輪速センサを用いることなく車両の移動情報を正確に算出することが可能な自動操舵装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、車両の目標移動軌跡に従って車両の実際の移動量を含む移動情報に対応した舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータを自動的に制御する自動操舵手段を備える自動操舵装置であって、車輪の回転量を検出するための車輪速センサと、車両前後方向の加速度を検出するための加速度センサと、前記車輪速センサによる検出結果と前記加速度センサによる検出結果とに基づいて車両の実際の前記移動情報を算出する移動情報算出手段と、を備える自動操舵装置により達成される。
【０００７】
本発明において、車両の実際の移動量を含む移動情報は、車輪の回転量を検出するための車輪速センサによる検出結果と車両前後方向の加速度を検出するための加速度センサによる検出結果とに基づいて算出される。車両の移動量は、通常、車輪速センサを用いて検出される車輪の回転量と相関関係を有する。また、加速度センサによる車両前後方向の加速度の時間変化又はその積分値によれば、車両が目標移動軌跡に沿った進行方向へ向けて移動するか或いはそれとは反対方向へ向けて移動するかを判定することができる。従って、車輪の回転方向を検知可能な高機能の車輪速センサを用いることなく車両の移動量と移動方向とを含む移動情報を正確に算出できる。
【０００８】
また、上記の目的は、請求項２に記載する如く、車両の目標移動軌跡に従って車両の実際の移動量を含む移動情報に対応した舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータを自動的に制御する自動操舵手段を備える自動操舵装置であって、車輪の回転量を検出するための車輪速センサと、車両周辺を撮影するカメラと、前記車輪速センサによる検出結果と前記カメラによる撮像画像とに基づいて車両の実際の前記移動情報を算出する移動情報算出手段と、を備える自動操舵装置により達成される。
【０００９】
本発明において、車両の実際の移動量を含む移動情報は、車輪の回転量を検出するための車輪速センサによる検出結果と車両周辺を撮影するカメラによる撮像画像とに基づいて算出される。車両の移動量は、通常、車輪速センサを用いて検出される車輪の回転量と相関関係を有する。また、カメラによる撮像画像の時間変化によれば、撮像画像内に映る静止物を基準にして、車両が目標移動軌跡に沿った進行方向へ向けて移動するか或いはそれとは反対方向へ向けて移動するかを判定することができる。従って、車輪の回転方向を検知可能な高機能の車輪速センサを用いることなく車両の移動量と移動方向とを含む移動情報を正確に算出できる。
【００１０】
この場合、請求項３に記載する如く、請求項１又は２記載の自動操舵装置において、前記移動情報算出手段により算出される前記移動情報が、前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りする後戻り状態にある場合に、前記自動操舵手段によるステアリングアクチュエータの自動制御を終了させる制御終了手段を備えることとすれば、車両の自動操舵が目標移動軌跡から逸脱して行われるのを防止することができる。
【００１１】
また、請求項４に記載する如く、請求項１又は２記載の自動操舵装置において、前記自動操舵手段は、前記移動情報算出手段により算出される前記移動情報が、前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りする後戻り状態にある場合に、以後、進行方向を逆にした前記目標移動軌跡に従って前記移動情報に対応した舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータを自動的に制御することとすれば、車両を目標移動軌跡に沿って後戻りさせることができる。
【００１２】
また、請求項５に記載する如く、請求項１又は２記載の自動操舵装置において、前記移動情報算出手段により算出される前記移動情報が、車輪の空転する車輪空転状態にある場合に、前記自動操舵手段によるステアリングアクチュエータの自動制御を終了させる制御終了手段を備えることとすれば、車両の自動操舵が目標移動軌跡から逸脱して行われるのを防止することができる。
【００１３】
また、請求項６に記載する如く、請求項１又は２記載の自動操舵装置において、前記移動情報算出手段は、前記移動情報算出手段により算出される前記移動情報が、車輪の空転する車輪空転状態にある場合に、車両の実際の移動量を更新せず保持することとすれば、車輪が空転状態に陥った場合にもその空転状態の解消後に車両の移動情報を正確に算出するので、再び車両を目標移動軌跡に沿って移動させることができる。
【００１４】
また、請求項７に記載する如く、請求項１又は２記載の自動操舵装置において、前記移動情報算出手段により算出される前記移動情報が、車輪が路面に対して滑るスリップ状態にある場合に、前記自動操舵手段によるステアリングアクチュエータの自動制御を終了させる制御終了手段を備えることとすれば、車両の自動操舵が目標移動軌跡から逸脱して行われるのを防止することができる。
【００１５】
尚、請求項８に記載する如く、請求項１記載の自動操舵装置において、前記加速度センサは、車両乗員を保護するエアバッグを起動させるか否かを判定するのに用いられるセンサであることとすれば、ステアリングアクチュエータによる自動操舵を行ううえで専用の加速度センサを設ける必要はなく、既存の加速度センサを用いて自動操舵を実行することができる。
【００１６】
ところで、請求項９に記載する如く、請求項１記載の自動操舵装置において、前記移動情報算出手段は、前記車輪速センサにより検出される車輪回転量が変化する状態で、前記加速度センサの出力が、車両が前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対の後戻り側へ加速するものである状態が所定時間継続したとき、車両の実際の前記移動情報が前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りする後戻り状態にあると判定することとしてもよい。
【００１７】
また、請求項１０に記載する如く、請求項１記載の自動操舵装置において、前記移動情報算出手段は、前記車輪速センサにより検出される車輪回転量が変化する状態で、前記加速度センサの出力の積分値が前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対の後戻り側の所定値に達したとき、車両の実際の移動情報が前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りする後戻り状態にあると判定することとしてもよい。
【００１８】
また、請求項１１に記載する如く、請求項１記載の自動操舵装置において、前記移動情報算出手段は、前記車輪速センサにより検出される車輪回転量が変化する状態で、前記加速度センサの出力が初期値近傍にある状態が所定時間継続したとき、車両の実際の前記移動情報が車輪の空転する車輪空転状態にあると判定することとしてもよい。
【００１９】
また、請求項１２に記載する如く、請求項１記載の自動操舵装置において、前記移動情報算出手段は、前記車輪速センサによる車輪回転量に基づく第１の移動量算出値と前記加速度センサの出力又は該出力の積分値に基づく第２の移動量算出値との偏差が所定値以上となったとき、車両の実際の前記移動情報が車輪が路面に対して滑るスリップ状態にあると判定することとしてもよい。
【００２０】
また、請求項１３に記載する如く、請求項１記載の自動操舵装置において、前記移動情報算出手段は、ステアリングアクチュエータの自動制御が開始されるときの前記加速度センサの出力を初期値として、車両の実際の前記移動情報を算出することとすればよい。
【００２１】
また、請求項１４に記載する如く、請求項２記載の自動操舵装置において、前記移動情報算出手段は、前記車輪速センサにより検出される車輪回転量が変化する状態で、前記カメラによる撮像画像に前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対の後戻り側へ移動する変化が生じたとき、車両の実際の前記移動情報が前記目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りする後戻り状態にあると判定することとしてもよい。
【００２２】
また、請求項１５に記載する如く、請求項２記載の自動操舵装置において、前記移動情報算出手段は、前記車輪速センサにより検出される車輪回転量が変化する状態で、前記カメラによる撮像画像に変化が生じないとき、車両の実際の前記移動情報が車輪の空転する車輪空転状態にあると判定することとしてもよい。
【００２３】
更に、請求項１６に記載する如く、請求項２記載の自動操舵装置において、前記移動情報算出手段は、前記車輪速センサによる車輪回転量の変化に基づく第１の移動量算出値と前記カメラによる撮像画像の変化に基づく第２の移動量算出値との偏差が所定値以上となったとき、車両の実際の前記移動情報が車輪が路面に対して滑るスリップ状態にあると判定することとしてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、車輪の回転方向を検知可能な高機能の車輪速センサを用いることなく車両の移動量と移動方向とを含む移動情報を正確に算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の具体的な実施形態について説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明の第１実施例である車両に搭載される自動操舵装置１０のシステム構成図を示す。本実施例の自動操舵装置１０は、車両運転者の希望する、車庫入れ駐車や縦列駐車等の車両駐車時に、車両を駐車すべき道路路面上の目標駐車位置までの目標移動軌跡に沿って車両が移動するように車両操舵を運転者の操作によらずに自動的に行う自動操舵制御を行う装置である。
【００２７】
本実施例において、車両は、運転者により操作されるステアリングホイール１２と、一対の前輪ＦＲ，ＦＬ及び一対の後輪ＲＲ，ＲＬと、を備えている。ステアリングホイール１２には、該ステアリングホイール１２と一体に回転するステアリングシャフト１４が接続されている。ステアリングシャフト１４の端部には、ピニオン１６が形成されている。ピニオン１６には、ラック１８が噛合している。ラック１８の両端には、タイロッド２０が設けられている。タイロッド２０には、ナックル２２を介して前輪ＦＲ，ＦＬが連結されている。
【００２８】
ステアリングシャフト１４には、電動モータからなるステアリングアクチュエータ２４がウォームギア２６を介して機械的に接続されている。ステアリングアクチュエータ２４は、後述の如く車庫入れ駐車や縦列駐車等の車両駐車時に、運転者によるステアリング操作を伴うことなく車両を操舵させるためのトルクを発生し、該トルクをステアリングシャフト１４に付与する。
【００２９】
自動操舵装置１０は、コンピュータを主体に構成された電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）３０を備えている。ＥＣＵ３０には、上記したステアリングアクチュエータ２４が電気的に接続されていると共に、ステアリングシャフト１４に配設された舵角センサ３２が接続されている。舵角センサ３２は、ステアリングホイール１２の操舵角に応じた信号を出力する。舵角センサ３２の出力信号は、ＥＣＵ３０に供給されている。ＥＣＵ３０は、舵角センサ３２の出力信号に基づいてステアリングホイール１２の操舵角を検出し、転舵輪としての前輪ＦＬ，ＦＲの転舵角を検出する。また、ＥＣＵ３０は、後述の如く設定される目標舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータ２４に対して指令信号を供給する。
【００３０】
ＥＣＵ３０には、各車輪に配設された車輪速センサ３４が接続されている。各車輪速センサ３４は、例えば磁気抵抗素子を用いて構成されており、各々の車輪の回転速度に応じた周期でパルス状の信号を出力する。尚、車輪速センサ３４は、車輪の左回転方向と右回転方向とを区別する回転方向検知機能を有しておらず、両方向の回転速度の絶対値が互いに同一であるときには同一の信号を出力する。各車輪速センサ３４の出力信号は、ＥＣＵ３０に供給されている。ＥＣＵ３０は、各車輪速センサ３４ごとにその出力信号に基づいて車輪の回転速度すなわち単位時間当たりの回転角を検出する。そして、それら車輪の回転角と外径との関係に基づいて車両の速度及び移動距離を検出する。尚、この車輪速センサ３４は、車輪のロックを防止するためのＡＢＳ制御や車両の旋回挙動を安定化させるためのＶＳＣ制御等に用いられるセンサであればよい。
【００３１】
ＥＣＵ３０には、また、加減速度センサ３６が接続されている。加減速度センサ３６は、半導体により構成された電子式の或いはバネと錘とにより構成された機械式のセンサであり、車両の前後方向に生ずる加減速度に応じた信号を出力する。加減速度センサ３６の出力信号は、ＥＣＵ３０に供給されている。ＥＣＵ３０は、加減速度センサ３６の出力信号に基づいて車両の前後方向に生ずる加減速度を検出する。尚、この加減速度センサ３６は、車両に生ずる衝突の有無を判定して車両乗員を保護するエアバッグを起動させるか否かを判定するエアバッグ起動制御等に用いられるセンサであればよい。また、加減速度センサ３６のセンサ出力値は、車両前方への加速度が大きいほど大きく、車両後方への加速度が大きいほど小さくなるものとする。
【００３２】
ＥＣＵ３０には、更に、車両運転者により操作されるモード選択スイッチ４０及び自動操舵開始スイッチ４２が接続されている。モード選択スイッチ４０は、自動操舵制御を行うべきモードとして、車両後方への車庫入れ駐車を行う車庫入れ駐車モード、又は、車両斜め後方への縦列駐車を行う縦列駐車モードを選択するためのスイッチである。また、自動操舵開始スイッチ４２は、自動操舵制御を開始するためのスイッチである。ＥＣＵ３０は、モード選択スイッチ４０の状態に基づいて何れの駐車モードが選択されているか否かを判別すると共に、自動操舵開始スイッチ４２の状態に基づいて自動操舵制御を開始すべきか否かを判別する。
【００３３】
以下、本実施例の自動操舵装置１０の動作について説明する。
【００３４】
本実施例の自動操舵装置１０において、車両が停止する状況で車両運転者によりモード選択スイッチ４０が操作されることにより、自動操舵制御による駐車支援が要求されると、以後、車庫入れ駐車又は縦列駐車により車両を駐車すべき目標駐車位置の指定を車両運転者に操作要求する処理が実行される。そして、例えば車両と車両後方を撮影する搭載カメラとの関係に基づいた車両後方が撮影された撮像画像上での目標駐車スペース枠のカーソル操作により、目標駐車位置が指定されると、駐車開始位置からその目標駐車位置までの目標移動軌跡の計算が行われる。
【００３５】
図２は、車庫入れ駐車における目標駐車位置までの目標移動軌跡を説明するための図を示す。尚、図２（Ａ）には左斜め後方への車庫入れ駐車が行われる際の目標移動軌跡を、また、図２（Ｂ）には左斜め後方への車庫入れ駐車が行われる際の車両の移動距離と舵角との関係を、それぞれ表した図を示す。車庫入れ駐車モードにおいて、目標移動軌跡の計算は、図２に示す如く、自車両の最小旋回半径および自車両の駐車開始位置と目標駐車位置との相対的な位置関係から定まる所定の幾何学的な位置条件が満たされる場合に、かかる相対的な位置関係から、経路として順にＡ．所定距離の直進後退区間、Ｂ．クロソイドによる舵角の切り増し区間、Ｃ．舵角固定による定常円旋回区間、Ｄ．クロソイドによる舵角の切り戻し区間、及びＥ．所定距離の直進後退区間の各区間が適切に形成されるように行われる。尚、経路初期の直進後退区間Ａは、全く形成されなくてもよい。
【００３６】
また、図３は、縦列駐車における目標駐車位置までの目標移動軌跡を説明するための図を示す。尚、図３（Ａ）には左斜め後方への縦列駐車が行われる際の目標移動軌跡を、また、図３（Ｂ）には左斜め後方への縦列駐車が行われる際の車両の移動距離と舵角との関係を、それぞれ表した図を示す。縦列駐車モードにおいて、目標移動軌跡の計算は、図３に示す如く、自車両の最小旋回半径および自車両の駐車開始位置と目標駐車位置との相対的な位置関係から定まる所定の幾何学的な位置条件が満たされる場合に、かかる相対的な位置関係から、経路として２円が接する状態が適切に形成されるように行われる。
【００３７】
目標駐車位置までの目標移動軌跡が計算により生成された状況で、車両運転者により自動操舵開始スイッチ４２が操作されることによって自動操舵制御の開始が要求されると、車両を目標移動軌跡に沿って移動させるための自動操舵制御が開始される。具体的には、車両運転者がブレーキ操作を解除することによりクリープ現象等によって車両が後退し始めると、以後、駐車開始位置からの路面に対する車両の移動距離が計算され、この計算された移動距離に基づいて、目標駐車位置までの目標移動軌跡に対する車両の位置が計算される。そして、その目標移動軌跡に沿って車両を移動させるための目標舵角が算出され、その目標舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータ２４が制御される。ステアリングアクチュエータ２４は、ＥＣＵ３０の算出した目標舵角に基づいてその目標舵角を実現させるためのトルクをステアリングシャフト１４に付与する。
【００３８】
かかる構成によれば、車庫入れ駐車時および縦列駐車時において、車両運転者の意思に基づいた目標駐車位置までの目標移動軌跡に沿って車両を自動操舵させる自動操舵制御を実行することができる。かかる自動操舵制御によれば、車両駐車時に運転者がステアリング操作を行うことは不要となる。このため、本実施例の自動操舵装置１０によれば、車庫入れ駐車時および縦列駐車時において運転者のステアリング操作の負担を軽減することが可能となっている。
【００３９】
図４は、自動操舵制御の実行に起因する不都合を説明するための図を示す。ところで、上記の如く目標移動軌跡に従った自動操舵制御を実行するうえでは、車両の位置と舵角との関係が極めて重要である。そして、この車両の位置は、車両の移動距離と移動方向とから把握されるものである。一方で、目標移動軌跡に従った自動操舵制御による車庫入れ駐車又は縦列駐車が行われる過程で、路面が急な上り坂であるなどに起因して、車両がその目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りすることがある。かかる後戻りが生ずるにもかかわらず、車両が目標移動軌跡に沿った進行方向へ適切に移動しているものとして車輪速センサ３４に基づく車両の移動距離が累積され、その累積された移動距離に対応した目標舵角が設定されて、その目標舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータ２４が自動制御されるものとすると、車両が目標移動軌跡から逸脱するように誘導されることとなってしまう。そこで、かかる不都合を回避するために、自動操舵制御の実行過程で車両が後戻りする場合にはステアリングアクチュエータ２４による自動操舵を中止し、駐車支援を中止することが適切となる。
【００４０】
ここで、車両の後戻りの有無を判定するのに、車両の移動距離すなわち車輪の回転量と共に、車両の移動方向すなわち車輪の回転方向を検知することが可能な回転方向検知機能付きの車輪速センサを用いることが考えられる。かかる車輪速センサを用いることとすれば、駐車開始位置からの車両の移動距離と、その後に車両が目標移動軌跡に沿って進行方向へ移動するかその進行方向とは反対方向へ後戻りするかを示す移動方向と、の双方を検出することができるので、車両の目標移動軌跡に対する位置を正確に検出することができ、上記した後戻り時には自動操舵制御を中止させることが可能となる。
【００４１】
しかし、車輪の回転方向検知機能付きの車輪速センサは、車輪の回転方向を検知できない車輪速センサに比べて高価であるので、４輪に配設される車輪速センサとしては車両の製造コスト上妥当でない。また、車輪の回転方向検知機能付きの車輪速センサは、車輪の回転方向を検知できない車輪速センサに比べてセンササイズが大きいため、車輪への搭載性が悪く、また、車輪のバネ下重量が増加する等の不都合が生じてしまう。そこで、本実施例のシステムは、車両後戻りの有無を判定するうえで必要な車両の移動方向の検知を車輪の回転方向を検知可能な高機能の車輪速センサを用いることなく実現する点に第１の特徴を有している。
【００４２】
図５は、本実施例において車両の移動方向を検知する手法を説明するための図を示す。尚、図５には、車両が後戻りする際における加減速度センサ３６のセンサ出力値Ｇの時間変化の一例が示されている。車両が、停車状態にある駐車開始位置から後方へ車庫入れ駐車又は縦列駐車される過程において、その移動方向が目標移動軌跡に沿った進行方向と一致するものであるときには、車両にその駐車開始位置におけるものを基準にして車両後方（順方向側）へ向けて正の加速度が比較的大きく作用する。一方、その移動方向が目標移動軌跡に沿った進行方向に対して逆向きであるときには、車両にその駐車開始位置におけるものを基準にして車両前方（後戻り側）へ向けて正の加速度が比較的大きく作用する。従って、停止状態にある駐車開始位置における車両に作用する加速度を基準にしてその後の加減速度を測定してその大小を比較することとすれば、車両の移動方向を検知することが可能となる。
【００４３】
本実施例において、自動操舵装置１０は、上記の如く、車輪速センサ３４を備えているが、この車輪速センサ３４は車両の移動方向すなわち車輪の回転方向を区別する回転方向機能を有していない。一方、自動操舵装置１０は、車両の前後方向に生ずる加減速度に応じた信号を出力する加減速度センサ３６を備えている。
【００４４】
この自動操舵装置１０においては、車両運転者により自動操舵開始スイッチ４２が操作されて自動操舵制御が開始されると（図５において時刻ｔ０）、以後、加減速度センサ３６のセンサ出力値Ｇ（ｔ）が検出され、次式（１）の左辺に示す如く各センサ出力値Ｇ（ｔ）と自動操舵開始時点でのセンサ出力値Ｇ（ｔ０）（＝Ｇ０）との差分の自動操舵開始からの時間積分値が算出される。そして、算出された時間積分値について（１）式の条件が満たされるか否かが判別される。尚、（１）式に示すしきい値Ｔｈは、車両が目標移動軌跡の進行方向とは反対方向へ移動していると判断できる最小車速の大きさであり、本実施例において正値に設定されている。
【００４５】
【数１】
2006088828.tif 000003
上記の如く、加減速度センサ３６のセンサ出力値は、車両前方（後戻り側）への加速度が大きいほど大きく、車両後方への加速度が大きいほど小さくなるものである。このため、自動操舵の過程で車両が実際に目標移動軌跡に沿った進行方向へ移動するときには、加減速度センサ３６のセンサ出力値Ｇ（ｔ）が自動操舵開始時点のものＧ０に比べて小さくなる傾向となり、また、自動操舵の過程で車両が実際に目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ移動するときには、加減速度センサ３６のセンサ出力値Ｇ（ｔ）が自動操舵開始時点のものＧ０に比べて大きくなる傾向となる。
【００４６】
従って、本実施例において、自動操舵制御の実行過程で車輪速センサ３４により検出される車輪の回転量が変化して車両の移動距離が変化する状態で、上記算出された時間積分値について（１）式の条件が満たされないと判別される場合は、車両が目標移動軌跡に沿った進行方向へ移動していると判断され、車両の移動方向すなわち車輪の回転方向が正規の状態にあると判定される。一方、車両の移動距離が変化する状態で、上記算出された時間積分値について（１）式の条件が満たされると判別される場合は、車両が目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ移動していると判断され、車両の移動方向すなわち車輪の回転方向が正規の状態とは逆の後戻り状態にあると判定される。
【００４７】
このように、本実施例の自動操舵装置１０においては、車両の移動距離の検知が、各車輪に設けられた車輪速センサ３４を用いて行われると共に、車両の移動方向の検知が、車両の前後方向の加減速度を検出するための加減速度センサ３６を用いて行われる。従って、自動操舵制御を実行するのに重要な車両の移動距離と移動方向とを検出するうえで車輪の回転方向を検知可能な高機能の車輪速センサを用いる必要はなく、車両の移動方向の検知をかかる高機能の車輪速センサを用いることなく実現することが可能となっており、この点で、かかる高機能の車輪速センサを用いることなく車両の移動距離と移動方向とから把握される車両位置を正確に算出することが可能となっている。
【００４８】
尚、本実施例においては、車両の移動方向を検知するうえですなわち車両の後戻りの有無を判定するうえで、自動操舵制御が開始される駐車開始位置での加減速度センサ３６のセンサ出力値Ｇ０が零点基準とされている。このため、加減速度センサ３６に温度ドリフトが生ずる場合や路面勾配によってセンサ出力値の初期値が変動する場合等においても、かかるセンサ出力の変動が吸収された状態で車両の移動方向の検知が行われることとなるので、車両の移動方向を正確に検知することが可能となっている。
【００４９】
また、本実施例においては、車両の移動方向を検知するうえですなわち車両の後戻りの有無を判定するうえで、加減速度センサ３６のセンサ出力値Ｇ（ｔ）の時間積分が自動操舵制御の開始時点から行われる。自動操舵制御の開始時点において車両は停止状態にある。仮に自動操舵制御の開始後車両が動き出してからの時間積分に基づいて車両の移動方向が判定されるものとすると、車両が目標移動軌跡に沿った進行方向へ適切に移動するにもかかわらず急ブレーキが行われた場合には車両が後戻りする場合と同様の方向へ加速が生ずるため、その移動方向を誤判定する可能性がある。これに対して、本実施例によれば、自動操舵開始時点を基準にして上記時間積分が行われるため、急ブレーキ等が行われても車両の移動方向を誤判定することはなく正確に検知することが可能となっている。
【００５０】
また、本実施例において、車両の移動方向を検知するために用いられる加減速度センサ３６は、エアバッグ起動制御等に用いられるセンサである。エアバッグ起動制御には、車両の前後方向の加減速度を検出する加減速度センサを用いることが一般的であるので、このセンサ出力に基づいてステアリングアクチュエータ２４による車両の自動操舵制御を行うこととすれば、自動操舵制御を行ううえで専用の加減速度センサを設ける必要はない。この点、本実施例によれば、既存の加減速度センサ３６を用いて車両の自動操舵を実行することが可能となっている。
【００５１】
従って、本実施例によれば、高価な車輪の回転方向を検知可能な車輪速センサを用いておらず、また、既存の加減速度センサ３６を用いているので、自動操舵制御を適切に実行する自動操舵装置１０を構築するうえで製造コストの削減を図ることが可能となっている。また、センササイズの大きな車輪の回転方向を検知可能な車輪速センサを用いていないので、車輪速センサ３４の車輪への搭載性を良好に確保することが可能となっている。
【００５２】
ところで、上記の如く目標移動軌跡に従った自動操舵制御を実行するうえでは車両の位置と舵角との関係が極めて重要であるが、目標移動軌跡に従った自動操舵制御による車庫入れ駐車又は縦列駐車が行われる過程で、車両は、後戻りする以外に、路面が凍結等により車輪の滑り易い状態になっているときには、車体自体は移動しない停止状態にあるにもかかわらず車輪が回転する車輪空転状態となったり、また、車輪が路面に対して滑るスリップ状態となることがある。このように車輪が空転又はスリップするにもかかわらず、車両が目標移動軌跡に沿った進行方向へ適切に移動しているものとして車輪速センサ３４に基づく車両の移動距離が累積され、その累積された移動距離に対応した目標舵角が設定されて、その目標舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータ２４が自動制御されるものとすると、車両が目標移動軌跡から逸脱するように誘導されることとなってしまう。
【００５３】
そこで、かかる不都合を回避するために、自動操舵制御の実行過程で車輪の空転やスリップが生ずる場合にはステアリングアクチュエータ２４による自動操舵を中止し、駐車支援を中止することが適切となる。本実施例のシステムは、自動操舵制御の実行過程で車輪の空転やスリップの発生有無を判定する点に第２の特徴を有している。
【００５４】
本実施例において、自動操舵装置１０は、上記の如く、車輪速センサ３４を備えていると共に、加減速度センサ３６を備えている。この自動操舵装置１０において、車両運転者により自動操舵開始スイッチ４２が操作されて自動操舵制御が開始されると、以後、車輪速センサ３４を用いて車輪の回転速度が検出されかつ加減速度センサ３６を用いて車両の前後方向の加速度が検出される。
【００５５】
車両が車輪空転状態にあるときは、車輪の回転速度が検出されて車輪の回転変化が生じている状態で、加減速度センサ３６のセンサ出力値が車両の停止する自動操舵開始時点のもの（初期値）とほとんど変わらない状態が継続するものとなる。また、車両がスリップ状態にあるときは、車輪の回転速度が検出されて車輪の回転変化が生じている状態で、その車輪の回転速度と半径とから求まる車両がスリップせずに移動するものとした際の移動距離が、加減速度センサ３６を用いて検知可能な車両の実際の移動距離よりも大きくなり、両者の偏差が基準値（ほぼゼロ）を超えて大きく乖離するものとなる。
【００５６】
従って、本実施例において、自動操舵制御の実行過程で車輪速センサ３４により検出される車輪の回転量が変化する状態で、加減速度センサ３６のセンサ出力値が自動操舵開始時の初期値近傍にある状態が所定時間継続する場合は、車両が車輪空転状態にあると判定される。また、車輪速センサ３４に基づく車輪の回転量が変化する状態で、その車輪速センサ３４による車輪の回転量のみに基づいて車両が移動したと推定される移動距離と、加減速度センサ３６による加減速度を積分処理することにより算出される車両の実際に移動した移動距離との偏差が所定値以上となる場合は、車両がスリップ状態にあると判定される。この点で、車輪速センサ３４及び加減速度センサ３６を用いて車両の車輪空転状態又はスリップ状態を正確に検知することが可能となっている。
【００５７】
図６は、本実施例の自動操舵装置１０においてＥＣＵ３０が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図６に示すルーチンは、その処理が終了するごとに繰り返し起動されるルーチンである。図６に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。
【００５８】
ステップ１００では、車両が停止する状況でモード選択スイッチ４０がオン操作され、かつ、その後目標駐車位置までの目標移動軌跡が設定された状態で自動操舵開始スイッチ４２がオン操作されることにより、自動操舵制御が開始されたか否かが判別される。その結果、何れかの条件が成立せずに自動操舵制御が開始されていないと判別される場合は、以後、何ら処理が進められることなく今回のルーチンは終了される。一方、すべての条件が成立して自動操舵制御が開始されたと判別される場合は、通常どおり車輪速センサ３４を用いて算出される車両の移動距離に基づいた車両舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータ２４による自動操舵制御が実行され、次にステップ１０２の処理が実行される。
【００５９】
ステップ１０２では、自動操舵制御が開始された後その実行過程において、加減速度センサ３６の出力信号に基づいて上記した手法に従って、車両が目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りするか否かが判別される。その結果、車両が後戻りすると判別される場合は、次にステップ１０８の処理が実行される。一方、車両が後戻りしないと判別される場合は、次にステップ１０４の処理が実行される。
【００６０】
ステップ１０４では、車輪速センサ３４の出力信号及び加減速度センサ３６の出力信号に基づいて上記した手法に従って、車両が車輪空転状態にあるか否かが判別される。その結果、車両が車輪空転状態にあると判別される場合は、次にステップ１０８の処理が実行される。一方、車両が車輪空転状態にないと判別される場合は、次にステップ１０６の処理が実行される。
【００６１】
ステップ１０６では、車輪速センサ３４の出力信号及び加減速度センサ３６の出力信号に基づいて上記した手法に従って、車両が車輪の滑るスリップ状態にあるか否かが判別される。その結果、車輪がスリップ状態にあると判別される場合は、次にステップ１０８の処理が実行される。一方、車両がスリップ状態にないと判別される場合は、ステップ１０８の処理が実行されることなく今回のルーチンは終了される。
【００６２】
そして、ステップ１０８では、上記したステアリングアクチュエータによる自動操舵制御を中止する処理が実行される。本ステップ１０８の処理が実行されると、以後、車両の移動に伴って自動的に車輪が転舵される処理は行われなくなり、自動操舵による駐車支援は中止される。本ステップ１０８の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００６３】
上記図６に示すルーチンによれば、自動操舵制御が開始された後その実行過程で、車両が目標移動軌跡に沿った進行方向へ移動する場合には、そのまま自動操舵制御を継続することができる一方、車両が目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りする場合、車両が車体は移動しないにもかかわらず車輪が回転する車輪空転状態にある場合、又は、車両が路面に対して車輪が滑るスリップ状態にある場合には、その自動操舵制御を中止することができる。
【００６４】
このため、本実施例の自動操舵装置１０によれば、車庫入れ駐車又は縦列駐車の過程で車両が後戻りする際、車輪空転する際、及びスリップする際の何れの場合にも、車両の自動操舵が目標移動軌跡から逸脱して行われるのを防止することが可能となっており、これにより、ステアリングアクチュエータ２４による自動操舵制御の実行を適切に行うことが可能となっている。
【００６５】
尚、上記の第１実施例においては、車輪速センサ３４が特許請求の範囲に記載した「車輪速センサ」に、加減速度センサ３６が特許請求の範囲に記載した「加速度センサ」に、それぞれ相当していると共に、ＥＣＵ３０が、目標移動軌跡に従って車両の駐車開始位置からの移動距離に対応した目標舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータ２４を自動制御することにより特許請求の範囲に記載した「自動操舵手段」が、車輪速センサ３４の出力信号に基づいて車輪の回転速度を検出して車両の移動距離を検出しかつ加減速度センサ３６の出力信号に基づいて車両の移動方向及び移動距離を検出して、車両の後戻り、車輪空転、又はスリップの有無を判定することにより特許請求の範囲に記載した「移動情報算出手段」が、図６に示すルーチン中ステップ１０８の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「制御終了手段」が、それぞれ実現されている。
【００６６】
ところで、上記の第１実施例においては、自動操舵制御の実行過程での車両の移動方向の検知すなわち後戻りの判定を、加減速度センサ３６のセンサ出力値Ｇ（ｔ）の時間積分値がしきい値Ｔｈに達するか否かに基づいて行うこととしているが、加減速度センサ３６のセンサ出力値Ｇ（ｔ）が自動操舵制御の開始時点のものを基準として後戻り側へ加速するものであってかつその状態が所定時間継続するか否かに基づいて行うこととしてもよい。上記の如く、自動操舵の過程で車両が実際に目標移動軌跡に沿った進行方向へ移動するときには、加減速度センサ３６のセンサ出力値Ｇ（ｔ）が自動操舵開始時点のものＧ０に比べて小さくなる傾向となり、また、自動操舵の過程で車両が実際に目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ移動するときには、加減速度センサ３６のセンサ出力値Ｇ（ｔ）が自動操舵開始時点のものＧ０に比べて大きくなる傾向となる。従って、加減速度センサ３６のセンサ出力値Ｇ（ｔ）が後戻り側へ加速する状態が所定時間継続するか否かによっても、車両が後戻り側へ移動するか否かを判定することが可能となる。
【００６７】
また、上記の第１実施例においては、自動操舵制御の実行過程での車両の移動方向の検知すなわち後戻りの判定を、自動操舵制御の開始からの加減速度センサ３６のセンサ出力値Ｇ（ｔ）の時間積分値がしきい値Ｔｈに達するか否かに基づいて行うこととしているが、自動操舵制御開始後、所定時間が経過した際における加減速度センサ３６のセンサ出力値Ｇ（ｔ）の時間積分値が自動操舵開始時点のものＧ０を基準にして正であるか否かに基づいて行うこととしてもよい。
【実施例２】
【００６８】
上記した第１実施例では、加減速度センサ３６を用いて自動操舵制御の実行過程での車両の後戻り、車輪空転、及びスリップの発生有無を判定することとしている。これに対して、本発明の第２実施例においては、車両に搭載した車両周辺を撮影するカメラを用いて自動操舵制御の実行過程での車両の後戻り、車輪空転、及びスリップの発生有無を判定することとしている。以下、本実施例の特徴部について詳細に説明する。
【００６９】
図８は、本実施例の自動操舵装置１００のシステム構成図を示す。尚、図８において、上記図１に示す構成部分と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。本実施例の自動操舵装置１００も、車両運転者の希望する、車庫入れ駐車や縦列駐車等の車両駐車時に、車両を駐車すべき道路路面上の目標駐車位置までの目標移動軌跡に沿って車両が移動するように車両操舵を運転者の操作によらずに自動的に行う自動操舵制御を行う装置である。
【００７０】
本実施例において、自動操舵装置１００は、コンピュータを主体に構成されたＥＣＵ１０２を備えている。ＥＣＵ１０２には、上記したステアリングアクチュエータ２４、舵角センサ３２、及び車輪ごとの車輪速センサ３４が電気的に接続されている。ＥＣＵ１０２は、舵角センサ３２の出力信号に基づいてステアリングホイール１２の操舵角及び転舵輪としての前輪ＦＬ，ＦＲの転舵角を検出し、各車輪速センサ３４ごとにその出力信号に基づいて車輪の回転速度並びに車両の速度及び移動距離を検出すると共に、後述の如く設定される目標舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータ２４に対して指令信号を供給する。また、ＥＣＵ１０２には、上記したモード選択スイッチ４０及び自動操舵開始スイッチ４２が接続されている。
【００７１】
ＥＣＵ１０２には、また、車両の例えば車体後部中央又は車体前部中央に配設されたカメラ１０４が電気的に接続されている。カメラ１０４は、車両後方又は車両前方に所定角範囲で広がる道路路面を含む領域を撮影するカメラである。カメラ１０４の撮影した車両周辺の画像の情報は、ＥＣＵ１０２に供給される。尚、カメラ１０４は、車両後方の画像を各種の補助線を引いてモニタを介して車両運転者に提示するいわゆるバックガイドに用いられるカメラであってもよく、また、車両前方の障害物を検出するために用いられるカメラであってもよい。
【００７２】
以下、本実施例の自動操舵装置１００の動作について説明する。
【００７３】
本実施例の自動操舵装置１００においても、車両が停止する状況で車両運転者によりモード選択スイッチ４０が操作されることにより、自動操舵制御による駐車支援が要求されると、以後、車庫入れ駐車又は縦列駐車により車両を駐車すべき目標駐車位置の指定を車両運転者に操作要求する処理が実行され、かかる指定が行われると、図２及び図３に示す如き駐車開始位置からその目標駐車位置までの目標移動軌跡の計算が行われる。かかる状況で、車両運転者により自動操舵開始スイッチ４２が操作されることによって自動操舵制御の開始が要求されると、車両を目標移動軌跡に沿って移動させるための自動操舵制御が開始される。
【００７４】
具体的には、車両運転者がブレーキ操作を解除することによりクリープ現象等によって車両が後退し始めると、以後、駐車開始位置からの路面に対する車両の移動距離が計算され、この計算された移動距離に基づいて、目標駐車位置までの目標移動軌跡に対する車両の位置が計算される。そして、その目標移動軌跡に沿って車両を移動させるための目標舵角が算出され、その目標舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータ２４が制御される。
【００７５】
かかる構成によれば、車庫入れ駐車時および縦列駐車時において、車両運転者の意思に基づいた目標駐車位置までの目標移動軌跡に沿って車両を自動操舵させる自動操舵制御を実行することができる。かかる自動操舵制御によれば、車両駐車時に運転者がステアリング操作を行うことは不要である。このため、本実施例の自動操舵装置１００においても、車庫入れ駐車時および縦列駐車時において運転者のステアリング操作の負担を軽減することが可能となっている。
【００７６】
ところで、車両が、停車状態にある駐車開始位置から後方へ車庫入れ駐車又は縦列駐車される過程において、車両の移動方向が目標移動軌跡に沿った進行方向と一致するものであるときには、例えばその移動方向の路面上にある静止物（例えば路面に描かれた白線等）に対して車両が接近する状態になり、カメラ１０４の撮像画像がかかる進行方向へ移動するものとなる。一方、車両の移動方向が目標移動軌跡に沿った進行方向に対して逆向きであるときには、例えばその移動方向の路面上にある静止物に対して車両が遠ざかる状態になり、カメラ１０４の撮像画像がかかる後戻り方向へ移動するものとなる。従って、自動操舵制御の実行中におけるカメラ１０４の撮像画像の移動方向を検出することとすれば、車両の移動方向を検知することが可能となる。
【００７７】
本実施例において、自動操舵装置１００は、車両の移動方向すなわち車輪の回転方向を区別する回転方向機能を有しない車輪速センサ３４を備えていると共に、車両周辺を撮影するカメラ１０４を備えている。この自動操舵装置１００においては、車両運転者により自動操舵開始スイッチ４２が操作されて自動操舵制御が開始されると、以後、所定時間ごとに撮影されるカメラ１０４の複数の撮像画像が解析され、その画像に映る路面上の白線などの静止物の画像上での移動量が算出される。そして、その静止物の画像上での位置及び移動量に基づいて、車両の移動方向具体的には車両が目標移動軌跡に沿った進行方向へ移動するかその進行方向とは反対方向へ後戻りするか否かが判別される。
【００７８】
自動操舵制御の実行過程で車輪速センサ３４により検出される車輪の回転量が変化して車両の移動距離が変化する状態で、カメラ１０４の撮像画像に目標移動軌跡に沿った進行方向へ移動する変化が生じたときは、車両が目標移動軌跡に沿った進行方向へ移動していると判断され、車両の移動方向すなわち車輪の回転方向が正規の状態にあると判定される。一方、車両の移動距離が変化する状態で、カメラ１０４の撮像画像に目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対の後戻り側へ移動する変化が生じたときは、車両が目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ移動していると判断され、車両の移動方向すなわち車輪の回転方向が正規の状態とは逆の後戻り状態にあると判定される。
【００７９】
このように、本実施例の自動操舵装置１００においては、車両の移動距離の検知が、各車輪に設けられた車輪速センサ３４を用いて行われると共に、車両の移動方向の検知が、車両周辺を撮影するカメラ１０４を用いて行われる。従って、本実施例においても、自動操舵制御を実行するのに重要な車両の移動距離と移動方向とを検出するうえで車輪の回転方向を検知可能な高機能の車輪速センサを用いる必要はなく、車両の移動方向の検知をかかる高機能の車輪速センサを用いることなく実現することが可能となっており、この点で、かかる高機能の車輪速センサを用いることなく車両の移動距離と移動方向とから把握される車両位置を正確に算出することが可能となっている。
【００８０】
この点、本実施例によれば、高価な車輪の回転方向を検知可能な車輪速センサを用いていないので、自動操舵制御を適切に実行する自動操舵装置１００を構築するうえで製造コストの削減を図ることが可能となっており、また、センササイズの大きな車輪の回転方向を検知可能な車輪速センサを用いていないので、車輪速センサ３４の車輪への搭載性を良好に確保することが可能となっている。
【００８１】
また、車両が車輪空転状態にあるときは、車輪の回転速度が検出されて車輪の回転変化が生じている状態で、カメラ１０４の撮像画像がほとんど変化しない状態が継続するものとなる。また、車両がスリップ状態にあるときは、車輪の回転速度が検出されて車輪の回転変化が生じている状態で、その車輪の回転速度と半径とから求まる車両がスリップせずに移動するものとした際の移動距離が、カメラ１０４の撮像画像を用いて検知可能な車両の実際の移動距離よりも大きくなり、両者の偏差が基準値（ほぼゼロ）を超えて大きく乖離するものとなる。
【００８２】
従って、本実施例において、自動操舵制御の実行過程で車輪速センサ３４により検出される車輪の回転量が変化する状態で、カメラ１０４の撮像画像に変化が生ずるときは、車両が停止していると判断されることはなく、車輪が空転していると判定されることはないが、カメラ１０４の撮像画像にほとんど変化が生じないときは、車両が停止して車輪が空転していると判定される。また、車輪速センサ３４に基づく車輪の回転量が変化する状態で、その車輪速センサ３４による車輪の回転量のみに基づいて車両が移動したと推定される移動距離と、カメラ１０４の撮像画像中での静止物の移動量及び位置から算出される車両の実際に移動した移動距離との偏差が所定値以上となるときは、車両がスリップ状態にあると判定される。この点で、車輪速センサ３４及びカメラ１０４を用いて車両の車輪空転状態又はスリップ状態を正確に検知することが可能となっている。
【００８３】
更に、本実施例において、自動操舵制御が開始された後その実行過程で、車両が目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りする場合、車両が車体は移動しないにもかかわらず車輪が回転する車輪空転状態にある場合、又は、車両が路面に対して車輪が滑るスリップ状態にある場合には、その自動操舵制御が中止される。このため、本実施例の自動操舵装置１００によれば、上記した第１実施例の自動操舵装置１０と同様に、車庫入れ駐車又は縦列駐車の過程で車両が後戻りする際、車輪空転する際、及びスリップする際の何れの場合にも、車両の自動操舵が目標移動軌跡から逸脱して行われるのを防止することが可能となっており、これにより、ステアリングアクチュエータ２４による自動操舵制御の実行を適切に行うことが可能となっている。
【００８４】
尚、上記の第２実施例においては、ＥＣＵ３０が、車輪速センサ３４の出力信号に基づいて車輪の回転速度を検出して車両の移動距離を検出しかつカメラ１０４の撮像画像に基づいて車両の移動方向及び移動距離を検出して、車両の後戻り、車輪空転、又はスリップの有無を判定することにより特許請求の範囲に記載した「移動情報算出手段」が実現されている。
【００８５】
ところで、上記の第１及び第２実施例においては、自動操舵制御の過程で車両が目標移動軌跡に沿った進行方向とは反対方向へ後戻りする状態になると、以後その目標移動軌跡に従った自動操舵制御の実行を中止することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両の後戻りが開始された以後、図７に示す如く車両が目標移動軌跡に沿って逆方向再生により移動するように、すなわち、進行方向を逆にした目標移動軌跡に従って駐車開始位置からの移動距離に対応した目標舵角が実現されるようにステアリングアクチュエータ２４による自動操舵を継続することとしてもよい。かかる構成によれば、自動操舵制御の実行途中で車両が後戻りする際には、往路と同じ目標移動軌跡を辿ることができ、元の駐車開始位置に戻ることができるので、運転者にとって便宜である。
【００８６】
また、上記の第１及び第２実施例においては、自動操舵制御の過程で車両が車輪の空転する車輪空転状態になると、以後その目標移動軌跡に従った自動操舵制御の実行を中止することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、車輪の空転が生じている間は車両の移動距離を更新せずに保持することによってステアリングアクチュエータ２４による自動操舵を継続することとしてもよい。かかる構成によれば、一旦生じた車輪空転が解消した後においても車両の駐車開始位置からの移動距離を正確に算出することができるので、再び車両を目標移動軌跡に沿って移動させることが可能となり、自動操舵制御を適切に実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１実施例である自動操舵装置のシステム構成図である。
【図２】車庫入れ駐車における目標駐車位置までの目標移動軌跡を説明するための図である。
【図３】縦列駐車における目標駐車位置までの目標移動軌跡を説明するための図である。
【図４】自動操舵制御の実行に起因する不都合を説明するための図である。
【図５】本実施例において車両の移動方向を検知する手法を説明するための図である。
【図６】本実施例の自動操舵装置において実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図７】本発明の変形例における自動操舵制御の手法を説明するための図である。
【図８】本発明の第２実施例である自動操舵装置のシステム構成図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０，１００  自動操舵装置
２４  ステアリングアクチュエータ
３０，１０２  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３４  車輪速センサ
３６  加減速度センサ
１０４  カメラ
【図１】
2006088828.tif 000004
【図２】
2006088828.tif 000005
【図３】
2006088828.tif 000006
【図４】
2006088828.tif 000007
【図５】
2006088828.tif 000008
【図６】
2006088828.tif 000009
【図７】
2006088828.tif 000010
【図８】
2006088828.tif 000011