(57)【要約】【課題】演算量の増大を抑制して目標位置までの経路を算出することが可能な連結車の後退駐車支援装置を提供する。【解決手段】対象物と連結車とが接触する可能性を示すポテンシャルフィールドを作成するポテンシャルフィールド作成部３２と、経路計画モデルの複数の区間について、各区間における連結車の操舵角の変化率に関する複数のパラメータ及び各区間における後退距離に関する複数のパラメータを記憶する記憶部３７と、操舵角の変化率に関するパラメータ及び後退距離に関するパラメータの組合せを作成して、自車位置から駐車目標位置までの複数の駐車目標経路候補を作成する経路候補作成部３３と、ポテンシャルフィールドに基づいて、複数の駐車目標経路候補についてテンシャル値を算出する評価部３４と、ポテンシャル値が低い駐車目標経路候補を、駐車目標経路として選定する経路選定部と、を備える。【選択図】図４
2018188107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラクタ及びトレーラを備えた連結車の後退駐車を支援する連結車の後退駐車支援装置であって、
前記連結車の周囲の対象物と前記連結車とが接触する可能性を示すポテンシャルフィールドを作成するポテンシャルフィールド作成部と、
自車位置から駐車目標位置までの駐車経路計画モデルの複数の区間について、各区間における前記連結車の操舵角の変化率に関する複数のパラメータ及び前記各区間における前記連結車の後退距離に関する複数のパラメータを記憶するパラメータ記憶部と、
前記操舵角の変化率に関するパラメータ及び前記後退距離に関するパラメータの組合せを作成して、前記自車位置から前記駐車目標位置までの複数の駐車目標経路候補を作成する駐車目標経路候補作成部と、
前記ポテンシャルフィールドに基づいて、複数の前記駐車目標経路候補について前記連結車が前記対象物と接触する可能性を示すポテンシャル値を算出する駐車経路評価部と、
前記ポテンシャル値が高い駐車目標経路候補よりも前記ポテンシャル値が低い駐車目標経路候補を、駐車目標経路として選定する駐車目標経路選定部と、を備える連結車の後退駐車支援装置。
【請求項２】
前記複数の区間は、
前記駐車目標位置とは反対側である第１側に操舵ハンドルを操作して前記トレーラを前記駐車目標位置側に向けて前記連結車を後退させる区間と、
前記操舵ハンドルの操舵角を前記第１側に保ちながら前記連結車を後退させる区間と、
前記トラクタを前記駐車目標位置に向けるように、前記第１側とは反対側である第２側に前記操舵ハンドルを操作して前記連結車を後退させる区間と、
前記トラクタと前記トレーラとの連結角を保ちながら前記連結車を後退させる区間と、
前記操舵ハンドルの操舵角を前記第２側に増大させて前記連結車を後退させる区間と、
前記連結角が０度となった後に前記操舵ハンドルを元に戻し、前記連結車を後退させる区間とを含む請求項１に記載の連結車の後退駐車支援装置。
【請求項３】
前記駐車経路評価部は、前記トラクタの複数の角部及び前記トレーラの複数の角部に設定された複数の評価点についてそれぞれ前記ポテンシャル値を算出し、これらのポテンシャル値の合計を算出し、
前記駐車目標経路選定部は、複数の前記駐車目標経路候補のうち、前記ポテンシャル値の合計が最も低い駐車目標経路候補を、前記駐車目標経路として選定する請求項１又は２に記載の連結車の後退駐車支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連結車の後退駐車支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
連結車を後退させて目標位置に駐車するための支援装置として、自車位置から目標位置までの経路を計算する装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１０−５２０１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の装置では、連結車のトラクタ（牽引車）及びトレーラ（付随車）の挙動をそれぞれ演算する必要があり、目標位置までの経路を算出するための計算量が多くなり、経路の算出に時間がかかっていた。
【０００５】
本発明は、演算量の増大を抑制して目標位置までの経路を算出することが可能な連結車の後退駐車支援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】
本発明は、トラクタ及びトレーラを備えた連結車の後退駐車を支援する連結車の後退駐車支援装置であって、連結車の周囲の対象物と連結車とが接触する可能性を示すポテンシャルフィールドを作成するポテンシャルフィールド作成部と、自車位置から駐車目標位置までの駐車経路計画モデルの複数の区間について、各区間における連結車の操舵角の変化率に関する複数のパラメータ及び各区間における連結車の後退距離に関する複数のパラメータを記憶するパラメータ記憶部と、操舵角の変化率に関するパラメータ及び後退距離に関するパラメータの組合せを作成して、自車位置から駐車目標位置までの複数の駐車目標経路候補を作成する駐車目標経路候補作成部と、ポテンシャルフィールドに基づいて、複数の駐車目標経路候補について連結車が対象物と接触する可能性を示すポテンシャル値を算出する駐車経路評価部と、ポテンシャル値が高い駐車目標経路候補よりもポテンシャル値が低い駐車目標経路候補を、駐車目標経路として選定する駐車目標経路選定部と、を備える。
【０００７】
この連結車の後退支援駐車装置では、駐車経路計画モデルを複数の区間に分けて、この区間毎に操舵角の変化率に関する複数のパラメータ及び後退距離に関する複数のパラメータを記憶させているので、これらのパラメータの組合せを作成して、駐車目標経路候補を作成することができる。これにより、連結車の予測経路の範囲を限定して演算量の増大を抑制することができる。また、連結車の後退支援駐車装置では、対象物と連結車とが接触する可能性を示すポテンシャルフィールドを作成し、このポテンシャルフィールドに基づいて、複数の駐車目標経路候補について評価を行うことができるので、演算量の増大を抑制しつつ、連結車が対象物と接触するおそれが低い駐車目標経路を選定することができる。
【０００８】
ここで、複数の区間は、複数の区間は、駐車目標位置とは反対側である第１側に操舵ハンドルを操作してトレーラを駐車目標位置側に向けて連結車を後退させる区間と、操舵ハンドルの操舵角を第１側に保ちながら連結車を後退させる区間と、トラクタを駐車目標位置に向けるように、第１側とは反対側である第２側に操舵ハンドルを操作して連結車を後退させる区間と、トラクタとトレーラとの連結角を保ちながら連結車を後退させる区間と、操舵ハンドルの操舵角を第２側に増大させて連結車を後退させる区間と、連結角が０度となった後に操舵ハンドルを元に戻し、連結車を後退させる区間とを含んでもよい。これにより、トレーラを適切な方向に向けて、駐車目標位置まで導くことができる。
【０００９】
また、駐車経路評価部は、トラクタの複数の角部及びトレーラの複数の角部に設定された複数の評価点についてそれぞれポテンシャル値を算出し、これらのポテンシャル値の合計を算出し、駐車目標経路選定部は、複数の前記駐車目標経路候補のうち、ポテンシャル値の合計が最も低い駐車目標経路候補を、駐車目標経路として選定してもよい。これにより、トラクタの角部及びトレーラの角部のそれぞれについて、対象物との接触の可能性を考慮して、最も対象物と接触するおそれが低い駐車目標経路を選定することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、演算量の増大を抑制して目標位置までの経路を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の後退駐車支援装置が適用される連結車を示す側面図である。
【図２】後退駐車する際のトラクタ及びトレーラの姿勢を示す平面図である。
【図３】連結車に搭載された車両制御システムのブロック構成図である。
【図４】図３中の後退駐車支援ＥＣＵを示すブロック構成図である。
【図５】図５（ａ）は、自車位置から駐車目標位置までの駐車経路計画モデルを示す平面図である。図５（ｂ）は、駐車経路計画モデルにおける各区間の操舵角の変化率及び後退距離を示すグラフである。
【図６】図６（ａ）は、駐車経路計画モデルの実験値及び近似値を示すグラフである。図６（ｂ）は、駐車経路計画モデルにおける各区間の操舵角の変化率及び後退距離を示すグラフである。
【図７】駐車経路計画モデルの各区間の操舵角の変化率に関するパラメータ及び後退距離に関するパラメータに関するデータベースの一例を示す表である。
【図８】図８（ａ）は、連結車、その周囲の対象物及び駐車目標位置を示す平面図である。図８（ｂ）は、ポテンシャルフィールドを示す概略図である。
【図９】トラクタの角部及びトレーラの角部に設定された評価点を示す平面図である。
【図１０】後退駐車支援ＥＣＵで実行される処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】後退駐車支援ＥＣＵで実行される処理手順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、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
図１及び図２に示される連結車１は、後退駐車支援装置を含む車両制御システム２が適用される連結車である。連結車１は、トラクタ３及びトレーラ４を備える。トラクタ３及びトレーラ４は、連結点（関節点）５において連結されている。連結車１は、例えばトラックでもよく、バスなどその他の車両でもよい。連結車１は、大型車、中型車、普通乗用車、小型車両又は軽車両等の何れでもよい。
【００１４】
連結車１は車載ネットワークを有する。この車載ネットワークには、図３に示されるように、連結車１の各種機能を制御する複数のＥＣＵ２０が通信線７を介して接続されている。車載ネットワークでは、複数のＥＣＵ２０間でデータ通信が可能である。
【００１５】
車両制御システム２は、各種センサ１０を含む。各種センサ１０としては、例えば、車速センサ１１、レーダセンサ１２、ステアリング角センサ１３、画像センサ１４、連結角センサ１５等がある。また、各種センサ１０は、ＧＰＳセンサ、ヨーレイトセンサ、Ｇ／勾配センサ（加減速度センサ）等その他のセンサを含んでもよい。これらの各種センサ１０は、通信線７を介して複数のＥＣＵ２０に接続されている。各種センサ１０で取得されたデータは、複数のＥＣＵ２０に送信される。
【００１６】
車速センサ１１は、自車速を検出する。車速センサ１１は、トラクタ３の左右の車輪（操舵輪）６に取り付けられ、車輪６ごとの回転角速度を検出する。
【００１７】
レーダセンサ１２は、例えばミリ波レーダーやレーザーレーダーである。レーダセンサ１２は、例えばミリ波等のレーダ波を送信し、送信したレーダ波が物体に反射された反射波を受信するまでの時間に基づいて、物体までの距離を計算する。また、レーダセンサ１２は、反射波の受信方向により自車両に対する物体の方位を検出する。レーダセンサ１２は、空間認識情報として、連結車１から他の物体（対象物）までの距離及び方位に関する情報を取得する。
【００１８】
ステアリング角センサ１３は、ステアリングに取り付けられ、運転者によるステアリング操作を検出し、ステアリング角（ハンドルの回転角）を検出する。
【００１９】
連結角センサ１５は、トラクタ３とトレーラ４との連結角δを検出するセンサである。連結角δは、トラクタ３の前後方向に延在する仮想線Ｌ３と、トレーラ４の前後方向に延在する仮想線Ｌ４とが交差する角度である。連結角センサ１５は、連結点５の回転機構の回転角を検出するものでもよく、その他の部品の回転角、姿勢等を検出して、連結角δを検出してもよい。トラクタ３及びトレーラ４が同一直線上に配置された場合には、連結角δは０度となる。
【００２０】
また、連結車１の車載ネットワークには、通信線７を介して、操舵アクチュエータ１６が接続されている。操舵アクチュエータ１６は、ステアリングを駆動するアクチュエータであり、ＥＣＵ２０から出力された指令信号に従って作動する。
【００２１】
車両制御システム２は複数のＥＣＵ２０を含む。複数のＥＣＵ２０としては、例えば、エンジンＥＣＵ２１、ＡＭＴ−ＥＣＵ２２、ブレーキＥＣＵ２３、車両制御ＥＣＵ２４、後退駐車支援ＥＣＵ２５等がある。ＥＣＵは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含むコンピュータにより構成されている。
【００２２】
エンジンＥＣＵ２１は、連結車１のエンジンの制御を司る制御部であり、例えば、エンジンの点火時期、燃料噴射量、弁開閉等を制御する。ＡＭＴ−ＥＣＵ２２は、連結車１の自動変速機（ＡＭＴ：Automated Manual Transmission）の制御を司る制御部であり、例えば、ＡＭＴのギヤの切替え、クラッチの断接等を制御する。
【００２３】
ブレーキＥＣＵ２３は、ブレーキの制御を司る制御部であり、ブレーキの作動時期、制動力（減速度）の大きさ等を制御する。また、ブレーキは、動力伝達系においてクラッチより下流側で、連結車１に制動力をかけられるものを含み、ドラムブレーキ、ディスクブレーキ、ドライブラインリターダ、補助ブレーキ等を含む。
【００２４】
車両制御ＥＣＵ２４は、車両全体の制御を司る制御部であり、例えば、他のＥＣＵを制御して、運転支援に関する制御等を行う。車両制御ＥＣＵ２４は、他のＥＣＵから車両の状態に関するデータを受信すると共に、他のＥＣＵに指令信号に関するデータを送信する。
【００２５】
後退駐車支援ＥＣＵ２５は、連結車１が後退駐車する際の駐車目標位置まで駐車目標経路を作成する演算処理部である。後退駐車支援ＥＣＵ２５は、図４に示されるように、駐車目標設定部３１、ポテンシャルフィールド作成部３２、駐車経路計画作成部（駐車目標経路候補作成部）３３、駐車経路評価部（駐車目標経路選定部）３４、連結角補償部３５、指令信号送信部３６、及び記憶部（パラメータ記憶部）３７を備える。
【００２６】
記憶部３７は、操舵角速度記憶部３８及び後退距離記憶部３９を含む。記憶部３７には、図５（ａ）に示されるように、自車位置５１から駐車目標位置５２までの駐車経路計画モデルに関するデータが保存されている。ここでいう「自車位置」とは、連結車１が後退駐車する前に一度停止する位置であり、連結車１が後退駐車を開始するスタート位置である。「駐車目標位置」とは、連結車１が後退駐車によって駐車される位置である。駐車目標位置５２に駐車された連結車１の前後方向に対して、自車位置５１に停止する連結車１の前後方向は、例えば直交している。換言すると、自車位置５１は、例えば駐車目標位置５２に対して直交するように設定される。
【００２７】
「駐車経路計画モデル」とは、自車位置５１から駐車目標位置５２まで、連結車１が移動する経路のモデルである。駐車経路計画モデルは、演算処理によって算出してもよく、例えば過去に実行された移動経路に基づいて設定されたものでもよい。例えば熟練した運転者が駐車する際に採用した移動経路に基づいて設定されたものでもよい。
【００２８】
図５（ａ）では、自車位置５１から駐車目標位置５２までの駐車経路計画モデル６１〜６３が図示されている。自車位置５１に停止する連結車１の左側には、壁（対象物）５３が存在している。駐車目標位置５２の両側には、他車両（対象物）５４、５５が停車している。図５（ａ）では、例えば、トレーラ４の後端部において車幅方向の中央部の点が移動する軌跡を駐車経路計画モデル６１〜６３として図示している。
【００２９】
図５（ｂ）は、駐車経路計画モデル６１〜６３における各区間の操舵角の変化率及及び後退距離を示すグラフである。図５（ｂ）では横軸に後退移動距離［ｍ］を示し、縦軸に車輪（操舵輪）６の操舵角を示している。縦軸において上方に示される程、右側への操舵角が大きいことを示し、下方に示される程、左側への操舵角が大きいことを示している。図５において、グラフＬ６１〜Ｌ６３の傾きは、後退距離［ｍ］に対する操舵角の変化率に対応している。グラフＬ６１〜Ｌ６３の傾きが大きいほど、後退距離に対する操舵角の変化率が大きく、グラフＬ６１〜Ｌ６３の傾きが小さいほど、後退距離に対する操舵角の変化率が小さいことを示している。
【００３０】
図６（ａ）は、駐車経路計画モデルの実験値及び近似値を示すグラフである。図６（ａ）では、横軸に時間の経過［ｓ］を示し、縦軸に操舵角［ｄｅｇ］を示している。図６（ａ）中のグラフＬ６１は、実測値であり、熟練ドライバ（プロドライバ）による実際の駐車経路における操舵角の変化を記録したものである。図６（ｂ）中のグラフＬ６１は、実測値のグラフＬ６０の近似値のグラフである。
【００３１】
図６（ｂ）は、駐車経路計画モデルにおける各区間の操舵角の変化率及び後退距離を示している。図６（ｂ）では、横軸に後退移動距離［ｍ］を示し、縦軸に操舵角［ｄｅｇ］を示している。
【００３２】
ここで、各区間におけるハンドル操作について説明する。図６（ｂ）に示されるように、駐車経路計画モデルは、例えば８区間に分けられる。第１区間は、位置Ｑ０から位置Ｑ１までの区間である。位置Ｑ０は、後退駐車を開始するスタート位置に対応している。第１区間は、駐車目標位置５２とは反対側である左側（第１側）に操舵ハンドルを操作して、トレーラ４の後部を右側に向けて連結車１を後退させる区間である。このとき、連結車１は、図２（ａ）に示される姿勢となっている。
【００３３】
第２区間は位置Ｑ１から位置Ｑ２までの区間である。第２区間は、位置Ｑ１における操舵角を一定に保ちながら連結車１を後退させる区間である。
【００３４】
第３区間は位置Ｑ２から位置Ｑ３までの区間である。第３区間は、トラクタ３を駐車目標位置５２に向けるように、右側（第２側）に操舵ハンドルを操作して連結車１を後退させる区間である。このとき、連結車１は、図２（ｂ）に示される姿勢となっている。
【００３５】
第４区間は位置Ｑ３から位置Ｑ４までの区間である。第４区間は、トラクタ３とトレーラ４との連結角δを一定に保ちながら連結車１を後退させる区間である。第４区間では、位置Ｑ３における操舵角を一定に保ちながら連結車１を後退させる。
【００３６】
第５区間は位置Ｑ４から位置Ｑ５までの区間である。第５区間は、連結角δを０度にするために、右側への操舵角を増大させて連結車１を後退させる区間である。
【００３７】
第６区間は位置Ｑ５から位置Ｑ６までの区間である。第６区間は、位置Ｑ５における操舵角を一定に保ちながら連結車１を後退させる区間である。位置Ｑ６において、連結車１は図２（ｃ）に示す状態となる。
【００３８】
第７区間は位置Ｑ６から位置Ｑ７までの区間である。第７区間は、左側に操舵ハンドルを操作して連結車１を後退させる区間である。
【００３９】
第８区間は位置Ｑ７から位置Ｑ８までの区間である。第８区間は、連結角δが０度となった後に操舵ハンドルを元に戻し、連結車１を後退させる区間である。位置Ｑ８は、駐車目標位置５２に対応している。このように第１区間から第８区間までの操舵操作及び後退移動することにより、連結車１は自車位置５１から後退移動して駐車目標位置５２に駐車される。
【００４０】
操舵角速度記憶部３８は、駐車経路計画モデルの複数の区間について、各区間における連結車１の操舵角の変化率に関する複数のパラメータを記憶している。操舵角の変化率は、例えば、後退距離に対する操舵角の変化の割合である（［ｄｅｇ／ｍ］）。操舵角速度記憶部３８は、複数の駐車経路計画モデルの各区間について、操舵角の変化率に関するパラメータを記憶している。操舵角の変化率は、時間［ｓ］に対する操舵角の変化の割合でもよい。
【００４１】
後退距離記憶部３９は、駐車経路計画モデルの複数の区間について、各区間における連結車１の後退距離に関する複数のパラメータを記憶している。後退距離記憶部３９は、複数の駐車経路計画モデルの各区間について、後退距離に関するパラメータを記憶している。
【００４２】
図７は、駐車経路計画モデルの各区間の操舵角の変化率に関するパラメータ及び後退距離に関するパラメータに関するデータベースの一例を示す表である。図７に示されるように、操舵角速度記憶部３８及び後退距離記憶部３９は、駐車経路計画モデルの複数のパターン（第１〜第３パターン）について、区間毎（第１〜第８区間）にパラメータが記憶されている。これにより、各区間について、複数のパラメータが記憶されている。
【００４３】
駐車目標設定部３１は、連結車１を後退駐車させる場合の駐車目標位置５２を設定する。駐車目標設定部３１は、例えば運転者による入力操作に基づいて、連結車１の周囲の地図データ上に駐車目標位置５２を設定する。運転者は、例えば画像表示部を用いて、タッチ操作により駐車目標位置５２を入力してもよい。また、駐車目標設定部３１は、レーダセンサ１２によって検出された対象物の位置情報に基づいて駐車目標位置５２を設定してもよい。図８（ａ）に示されるように、連結車１が駐車目標位置５２の近傍（前方）を通過する際に、レーダセンサ１２によって他車両５４，５５及び壁５３等を検出して、駐車目標位置５２を設定する。また、駐車目標設定部３１は、その他の各種センサによって取得された情報に基づいて、駐車目標位置５２を設定してもよい。
【００４４】
ポテンシャルフィールド作成部３２は、連結車１とその周囲の対象物とが接触する可能性を示すポテンシャルフィールドを設定する。ポテンシャルフィールドでは、例えば地図データ上において、連結車１と接触する可能性が等しい領域ごとに区分けされている。例えば、対象物が存在する位置は、連結車１と接触する可能性が高い（ポテンシャル値が高い）領域に設定され、対象物から遠い位置ほど、連結車１と接触する可能性が低い（ポテンシャル値が低い）領域に設定される。
【００４５】
図８（ｂ）はポテンシャルフィールドの概略図である。図８（ｂ）では、ポテンシャル値の程度を濃淡で示す共に、立体的に示している。図８（ｂ）では、ポテンシャル値が高い領域を薄く示すと共に、立体的に高い位置に表示している。また、図８（ｂ）では、ポテンシャル値が低い領域を濃く示すと共に、立体的に低い位置に表示している。
【００４６】
駐車経路計画作成部３３は、自車位置５１から駐車目標位置までの複数の駐車目標経路候補を作成する。駐車経路計画作成部３３は、操舵角の変化率に関するパラメータ及び後退距離に関するパラメータの組合せを作成して、駐車目標経路候補を作成する。換言すれば、駐車目標経路候補には、各区間における操舵角の変化率に関するパラメータ及び後退距離に関するパラメータが関連付けられている。例えば、ポテンシャルフィールドや過去のデータを用いて、パラメータの組合せを作成して、駐車目標経路候補を作成する。
【００４７】
駐車経路評価部３４は、複数の駐車目標経路候補について連結車１が対象物と接触する可能性を評価する。駐車経路評価部３４は、ポテンシャルフィールドに基づいて、複数の前記駐車目標経路候補について連結車１が対象物と接触する可能性を示すポテンシャル値を算出する。
【００４８】
駐車経路評価部３４は、図９に示されるように、連結車１のモデルに複数の評価点Ｐ３１〜Ｐ３５、Ｐ４１〜Ｐ４５を設定し、駐車目標経路候補について評価を行う。具体的には、連結車１が駐車目標経路候補に沿って移動した際の各評価点のポテンシャル値を算出して、このポテンシャル値の合計値に基づいて評価する。
【００４９】
評価点Ｐ３１〜Ｐ３５はトラクタ３に設定され、評価点Ｐ４１〜Ｐ４５はトレーラ４に設定されている。トラクタ３の前部右角部、前部左角部、後部右角部、後部左角部に評価点Ｐ３１〜Ｐ３４がそれぞれ設定されている。トレーラ４の前部右角部、前部左角部、後部右角部、後部左角部に評価点Ｐ４１〜Ｐ４４がそれぞれ設定されている。また、トラクタ３の前部中央には、評価点Ｐ３５が設定され、トレーラ４の後部中央には、評価点Ｐ４５が設定されていてもよい。なお、駐車目標経路候補の評価において、角部のみの評価点Ｐ３１〜Ｐ３４，Ｐ４１〜Ｐ４４を採用してもよく、例えば車幅方向中央の評価点Ｐ３５，Ｐ４５を含めて評価を行ってもよい。
【００５０】
駐車経路評価部３４は、駐車目標経路候補について、各評価点の移動軌跡を算出して、対象物と接触する可能性を算出して、評価点におけるポテンシャル値を算出する。駐車経路評価部３４は、複数の駐車目標経路候補から駐車目標経路を選定する。ここでいう「駐車目標経路」とは、連結車１が後退駐車する際に、実際に適用される経路である。駐車経路評価部３４は、ポテンシャル値が高い駐車目標経路候補よりもポテンシャル値が低い駐車目標経路候補を駐車目標経路として選定する。駐車経路評価部３４は、複数の駐車目標経路候補のうち、最もポテンシャル値の合計が低いものを駐車目標経路として選定する。
【００５１】
連結角補償部３５は、連結車１が後退駐車している際の連結角δに基づいて、操舵角の制御量を変更し、連結車１が駐車目標経路に沿って移動するように制御を行う。連結角補償部３５は、連結角センサ１５によって検出された連結角の実測値と、駐車目標経路に関連付けられた連結角の目標値とを比較して、操舵角の制御量を算出する。これにより、後退駐車の際に外乱により、実際の後退経路と駐車目標経路との間に生じたずれを補正することができる。
【００５２】
指令信号送信部３６は、各ＥＣＵ、アクチュエータ等に指令信号を送信して、連結車１が駐車目標経路に沿って移動するように制御を行う。指令信号送信部３６は、例えば、操舵アクチュエータに指令信号を送信して、操舵量を制御する。また、指令信号送信部３６は、エンジンＥＣＵ２１、ＡＭＴ―ＥＣＵ２２、ブレーキＥＣＵ２３に指令信号を送信して、エンジン、ＡＭＴ、ブレーキ等を制御して、後退移動を制御する。
【００５３】
次に、図１０及び図１１を参照して、車両制御システム２における後退駐車支援の制御について説明する。図１０及び図１１は、後退駐車支援ＥＣＵ２５で実行される処理手順を示すフローチャートである。
【００５４】
まず、後退駐車支援ＥＣＵ２５の駐車目標設定部３１は駐車目標位置５２を設定する。駐車目標設定部３１は、レーダセンサ１２によって検出された対象物の位置に応じて地図データを作成して、駐車目標位置５２を設定してもよく、運転者によって入力された位置を駐車目標位置５２として設定してもよい。
【００５５】
また、後退駐車支援ＥＣＵ２５は、連結車１の停止位置を検出して、後退駐車動作のスタート位置として設定する（ステップＳ１）。また、後退駐車支援ＥＣＵ２５は、連結車１の停止位置が、駐車目標位置５２に対して、後退駐車動作のスタート位置として適切であるか否かを判定してもよい。例えば、駐車目標位置５２の前後方向に延在する仮想線と、連結車１の自車位置５１の前後方向に延在する仮想線との角度に基づいて、スタート位置が適切であるか否かを判定してもよい。
【００５６】
次に、後退駐車支援ＥＣＵ２５は、駐車目標経路を作成する（ステップＳ２）。具体的には、図１１に示すフローチャートに沿って処理を実行し、駐車目標経路を作成する。まず、ここでは、後退駐車支援ＥＣＵ２５は、レーダセンサ１２によって検出された空間認識情報を取得する（ステップＳ２１）。これにより、後退駐車支援ＥＣＵ２５は、連結車１の周辺の他車両５４，５５及び壁５３などの対象物の位置情報を取得する。
【００５７】
次に、ポテンシャルフィールド作成部３２は、空間認識情報に基づいてポテンシャルフィールドを作成する（ステップＳ２２）。対象物が存在し、連結車１と接触する可能性が高い位置について、ポテンシャル値を高く設定する。
【００５８】
次に、駐車経路計画作成部３３は、自車位置５１から駐車目標位置５２までの駐車目標経路候補を作成する（ステップＳ２３）。駐車経路計画作成部３３は、操舵角速度記憶部３８及び後退距離記憶部３９からデータを読み取り、操舵角の変化率に関するパラメータ及び後退距離に関するパラメータの組合せを作成して、複数の駐車目標経路候補を作成する。例えば、図７に示されるように、複数の駐車目標経路候補について、区間ごとに、操舵角速度及び後退距離の組合せを作成する。
【００５９】
次に、駐車経路評価部３４は、駐車目標経路候補の第ｎ区間（ｎ＝１〜８）について、各評価点Ｐ３１〜Ｐ３４、Ｐ４１〜Ｐ４４のポテンシャル値を算出する。駐車経路評価部３４は、駐車目標経路候補の操舵角速度及び後退距離で連結車１が移動した際の各評価点Ｐ３１〜Ｐ３４、Ｐ４１〜Ｐ４４のポテンシャル値を算出する。
【００６０】
次に、駐車経路評価部３４は、全ての区間について、ポテンシャル値を算出したか否かを判定する（ステップＳ２５）。全ての区間について、ポテンシャル値の算出を終了していない場合には（ステップＳ２５；ＮＯ）、ステップＳ２６に進み、「ｎ」に１を加算して、ステップＳ２４に戻り、次の区間について、順次、ポテンシャル値を算出する。
【００６１】
複数の駐車目標経路候補に対して全ての区間について、ポテンシャル値の算出を終了した場合には（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、ステップＳ２７に進む。
【００６２】
ステップＳ２７では、駐車経路評価部３４は、複数の駐車目標経路候補のうち、ポテンシャル値の合計値が最も低い駐車目標経路候補を、駐車目標経路として選定する。駐車経路評価部３４は、全ての区間について全ての評価点のポテンシャル値の合計値を算出して、最も合計値が低い駐車目標経路候補を、駐車目標経路として選定することで、駐車目標経路を生成する。図１１に示す処理手順を完了した後、図１０に示すステップＳ３に進む。
【００６３】
ステップＳ３では、後退駐車支援ＥＣＵ２５は、ステップＳ２で生成された駐車目標経路の各区間の操舵角速度及び後退距離に基づいて、連結車１を後退させる制御を行う。指令信号送信部３６は、エンジンＥＣＵ２１、ＡＭＴ−ＥＣＵ２２，ブレーキＥＣＵ２３、車両制御ＥＣＵ２４、操舵アクチュエータ１６等に指令信号を送信して、連結車１を駐車目標経路に沿って後退させる制御を行う。
【００６４】
ステップＳ４では、連結角補償部３５は、連結角センサ１５から連結角δに関するデータを取得する。続くステップＳ５では、連結角補償部３５は、連結角センサ１５で検出された実際の連結角δと駐車目標経理の連結角（計画連結角）との差が判定閾値以上であるか否かを判定する。ここでの判定閾値は、例えば過去のデータに基づいて設定してもよく、実験結果に基づいて設定してもよい。実際の連結角と計画連結角との差が判定閾値以上である場合には（ステップＳ５；ＹＥＳ）、ステップＳ６に進み、実際の連結角と計画連結角との差が判定閾値未満である場合には（ステップＳ５；ＮＯ）、ステップＳ７に進む。
【００６５】
ステップＳ６では、連結角補償部３５は、実際の連結角δと計画連結角との差に基づいて、操舵角速度及び後退距離を再計算し、操舵ハンドルの制御量を算出し、ステップＳ３〜ステップＳ５の処理を繰り返す。
【００６６】
ステップＳ７では、後退駐車支援ＥＣＵ２５は、連結車１が駐車目標位置５２に到達したか否かを判定する。後退駐車支援ＥＣＵ２５は、例えばレーダセンサ１２及び画像センサ１４によって検出された情報に基づいて、連結車１が駐車目標位置５２に到達したか否かを判定する。連結車１が駐車目標位置５２に到達していない場合には（ステップＳ７；ＮＯ）、ステップＳ３〜ステップＳ７の処理を繰り返し、連結車１が駐車目標位置５２に到達している場合には（ステップＳ７；ＹＥＳ）、後退駐車支援ＥＣＵ２５による制御処理を終了する。
【００６７】
以上、本実施形態の車両制御システム２では、駐車経路計画モデルを複数の区間に分けて、この区間毎に操舵角速度に関する複数のパラメータ及び後退距離に関する複数のパラメータを記憶させているので、これらのパラメータの組合せを作成して、駐車目標経路候補を作成することができる。これにより、連結車１の予測経路の範囲を限定して演算量の増大を抑制することができる。後退駐車支援ＥＣＵ２５は、計算処理の負荷を抑制して、後退駐車経路を生成することができる。また、車両制御システム２では、連結車１と対象物とが接触する可能性を示すポテンシャルフィールドを作成し、このポテンシャルフィールドに基づいて、複数の駐車目標経路候補について評価を行うことができるので、演算量の増大を抑制しつつ、連結車１が対象物と接触するおそれが低い駐車目標経路を選定することができる。
【００６８】
また、車両制御システム２では、トラクタ３の複数の角部及びトレーラ４の複数の角部に設定された複数の評価点Ｐ３１〜Ｐ３４、Ｐ４１〜Ｐ４４についてそれぞれポテンシャル値を算出し、これらのポテンシャル値の合計を算出し、この合計が最も低い駐車目標経路を、駐車目標経路として選定することができる。これにより、トラクタ３の４つの角部及びトレーラ４の４つの角部のそれぞれについて、対象物との接触の可能性を考慮して、最も対象物と接触するおそれが低い駐車目標経路を選定することができる。
【００６９】
また、車両制御システム２では、ポテンシャルフィールドを用いて、ポテンシャル値が最も低い駐車目標経路を選定することができるので、対象物に対して連結車１が接近し過ぎることが防止され、程度な間隔を設けて連結車１を駐車させることが可能となる。
【００７０】
本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で下記のような種々の変形が可能である。
【００７１】
上記の実施形態では、複数の区間として８区間を適用しているが、複数の区間は７区間以下でもよく、９区間以上でもよい。
【００７２】
また、上記の実施形態では、連結車１に搭載されたレーダセンサ１２に基づいて、連結車１の空間情報及び対象物を検出しているが、連結車１の外部に設置されたセンサから、通信手段を用いて情報を取得して、連結車１の周囲の空間情報及び対象物を検出してもよい。
【００７３】
また、上記の実施形態では、車両制御システム２で生成された駐車目標経路に沿うように、連結車１の後退駐車を制御しているが、運転者の操作によって後退駐車を行ってもよい。例えば、運転者が駐車目標経路から外れるような操作を行った場合のみ、警報を発したり、操舵アクチュエータを用いて操舵操作を補助したりしてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１…連結車、２…車両制御システム（後退駐車支援装置）、３…トラクタ、４…トレーラ、２５…後退駐車支援ＥＣＵ、３１…駐車目標設定部、３２…ポテンシャルフィールド作成部、３３…駐車経路計画作成部、３４…駐車経路評価部（駐車目標経路選定部）、３５…連結角補償部、３６…指令信号送信部、３７…記憶部（パラメータ記憶部）、３８…操舵角速度記憶部、３９…後退距離記憶部。
【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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