(57)【要約】【課題】  任意の駐車開始位置から駐車軌跡を算出できる駐車軌跡算出装置および駐車軌跡算出方法を提供する。【解決手段】  あらかじめ設定された制限領域Area1内に自車両を駐車するための駐車スペースを認識し、任意の駐車開始位置から最初に後進することで駐車スペースへ導くための第１駐車軌跡P1→P0を算出し、第１駐車軌跡P1→P0が算出できない場合に前進後に後進を行うことで第２駐車軌跡P2→P0を算出し、第２駐車軌跡P2→P0が算出できないときに駐車軌跡の算出を終了する。【選択図】  図１１
2016011080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
障害物を認識した結果に基づいてあらかじめ設定された制限領域内において、自車両を駐車するための駐車スペースを認識する認識部と、
任意の駐車開始位置から前記障害物を回避して前記認識した駐車スペース内の駐車終了位置へ自車両を導くための駐車軌跡を算出する駐車軌跡算出部と、
を備え、
前記駐車軌跡算出部は、後進により前記駐車スペースへ導く駐車軌跡が算出できないときは前進した後に後進する駐車軌跡を算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記認識部は、障害物の認識結果に基づき、あらかじめ設定され自車両が移動可能な制限領域と前記制限領域内に自車両を並列駐車するための駐車終了位置となる駐車スペースを認識し、
前記駐車軌跡算出部は、前記駐車スペースが自車両の進行方向左側の場合、前進時には右操舵、後進時には左操舵となるよう駐車軌跡を算出し、前記駐車スペースが自車両の進行方向右側の場合、前進時には左操舵、後進時には右操舵となるよう駐車軌跡を算出し、前記駐車開始位置から前進することなく後進により前記認識した駐車スペースへ自車両を導く後進軌跡が得られた場合は後進軌跡を駐車軌跡とし、前記後進軌跡が得られない場合は前記駐車開始位置から前後進軌跡を駐車軌跡として算出し、
前記駐車終了位置における車両左右方向をY方向の軸とした場合に最初に算出した後進後の車両位置が前記Y軸方向で前記駐車終了位置に対して所定距離以上離れているときには、最初に前進する駐車軌跡を算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記制限領域として、自車両を駐車するための駐車スペースと前記駐車スペースの前方領域と前記前方領域の左右の領域を仮想線により囲んだ制限領域を設定する制限領域設定部を備え、
前記駐車軌跡算出部は、前記制限領域内において前記仮想線に基づいて自車両を前記駐車終了位置に並列駐車するための駐車軌跡を算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記駐車軌跡算出部は、
前記算出している軌跡に基づき自車両を移動させたときに前記仮想線に自車両が接触する点を切り返し点として軌跡を算出する第１駐車軌跡算出部と、
自車両と前記仮想線との関係が所定の条件を満たすときに、前記算出している軌跡に基づき自車両を移動させたときに前記仮想線に自車両が接触する前の点を切り返し点として算出する第２駐車軌跡算出部と、
を備え、
前記駐車終了位置に車両を駐車したときに車両の前後方向に伸びる仮想軸をX軸、車両の左右方向に伸びる仮想軸をY軸とし、前記駐車終了位置と平行になるまで後進したときに、前記駐車終了位置に対して前記Y軸方向に車両位置がずれてしまう場合は、前記第２駐車軌跡算出部を用いて前記X軸上の点を切り返し点として算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
【請求項５】
請求項４に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記駐車軌跡算出部は、前記軌跡として円弧を用いる場合は、車両に搭載された操舵装置の最大操舵角を用い、軌跡としてクロソイド曲線を用いる場合は、前記操舵装置の最大操舵角と最大操舵角速度を用いて駐車軌跡を算出する第３駐車軌跡算出部を備えたことを特徴とする駐車軌跡算出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記駐車軌跡算出部は、前記第１駐車軌跡算出部または前記第３駐車軌跡算出部の一方の駐車軌跡しか選択できない場合は前記第３駐車軌跡算出部の算出結果を用いて駐車軌跡を算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
【請求項７】
請求項５に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記駐車軌跡算出部は、所定の操舵量以下で前記駐車終了位置に駐車できる駐車軌跡の算出には前記操舵装置のあらかじめ設定された最大操舵角または最大操舵角速度以下で算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
【請求項８】
請求項５に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記駐車軌跡算出部は、後進時に駐車スペースの前方の端部の内側を内輪が通る軌跡が算出される場合は、前記操舵装置のあらかじめ設定された最大操舵角または最大操舵角速度以下で算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
【請求項９】
請求項５に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記駐車軌跡算出部は、前記駐車スペースが自車両の進行方向左側の場合、前進時には右操舵、後進時には左操舵となるよう駐車軌跡を算出し、前記駐車スペースが自車両の進行方向右側の場合、前進時には左操舵、後進時には右操舵となるよう駐車軌跡を算出し、前記駐車スペースが自車両の進行方向左側の場合であって前進時に前記制限領域の右側境界を超えるとき、または、算出する前記駐車スペースが自車両の進行方向右側の場合であって前進時に制限領域の左側境界を超えるときには、前記操舵装置のあらかじめ設定された最大操舵角または最大操舵角速度以下で駐車軌跡を算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
【請求項１０】
障害物を認識した結果に基づいてあらかじめ設定された制限領域を設定する制限領域設定部と、
自車両を並列駐車するための駐車スペースを認識する認識部と、
運転者により設定された任意の駐車開始位置から前記駐車スペース内に設定された駐車終了位置を導くための駐車軌跡を算出する駐車軌跡算出部と、
を備え、
前記駐車軌跡算出部は、
前記障害物を回避しつつ一回の後進で前記駐車スペースに自車両を導くための後進軌跡を算出する第１軌跡算出部と、
前記第１軌跡算出部により軌跡が算出できない場合に前進後に後進することで自車両を駐車スペースに導くための後進軌跡を算出する第２軌跡算出部と、
を備えたことを特徴とする駐車軌跡算出装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記駐車軌跡算出部は、車両を左右に操舵しながら車両を前後に移動させる駐車軌跡を算出し、前記左右の操舵に関しあらかじめ設定した所定の条件に対応した操舵量と操舵角および操舵角速度に応じて駐車軌跡を算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
【請求項１２】
あらかじめ設定された制限領域内に自車両を駐車するための駐車スペースを認識し、
任意の駐車開始位置から最初に後進することで前記駐車スペースへ導くための第１駐車軌跡を算出し、
前記第１駐車軌跡が算出できない場合に前進後に後進を行うことで第２駐車軌跡を算出し、
前記第２駐車軌跡が算出できないときに前記駐車軌跡の算出を終了することを特徴とする駐車軌跡算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駐車軌跡算出装置および駐車軌跡算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の駐車軌跡算出装置では、並列駐車の前進中に車両の左右の障害物の位置を検出し、後進時には駐車終了位置の左右に隣接する車両と、駐車終了位置の逆側にある障害物に接触しないように駐車軌跡を設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2009-298179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、上記従来技術にあっては、最初に運転者が車両を前進移動させ、その後の後進からの駐車軌跡を求めているため、最初に前進する駐車軌跡に対応しておらず、駐車開始位置が限定されるという問題があった。
本発明の目的は、任意の駐車開始位置から駐車軌跡を算出できる駐車軌跡算出装置および駐車軌跡算出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、後進により駐車スペースへ導く駐車軌跡が算出できないときは前進した後に後進する駐車軌跡を算出する。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、任意の駐車開始位置から駐車軌跡を算出できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の駐車支援装置が適用された車両の構成図である。
【図２】実施例１の駐車支援装置の構成図である。
【図３】実施例１の電子制御ユニット5における駐車支援の制御の構成図である。
【図４】実施例１の車速制御部55の制御ブロック図である。
【図５】実施例１の操舵角制御部56の制御ブロック図である。
【図６】実施例１の並列駐車の基本的な車両動作を示す図である。
【図７】並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線の場合の後輪車軸中心の駐車軌跡を示す図である。
【図８】並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線の場合の移動距離と操舵角との関係を示す図である。
【図９】並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線と円弧による場合の後輪車軸中心の駐車軌跡を示す図である。
【図１０】並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線と円弧による場合の移動距離と操舵角との関係を示す図である。
【図１１】並列駐車の軌跡を求める条件を示す図である。
【図１２】並列駐車の軌跡を求める手順を示すフローチャートである。
【図１３】並列駐車の軌跡を求める手順を示すフローチャートである。
【図１４】P3→P2の軌跡を求める手順を示すフローチャートである。
【図１５】P3→P2の軌跡を求める手順を示すフローチャートである。
【図１６】最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図１７】P1→P0の軌跡を求めた例である。
【図１８】最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図１９】最大操舵角、最大操舵角速度でYP2=0になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図２０】最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図２１】最大操舵角、最大操舵角速度で直線L5に接するまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図２２】最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図２３】最大操舵角、最大操舵角速度でR2に接するまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図２４】最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図２５】最大操舵角、最大操舵角速度で直線L1に接するまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図２６】最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図２７】最大操舵角、最大操舵角速度で直線L4に接するまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図２８】最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図２９】最大操舵角、最大操舵角速度で直線L1に接するまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図３０】最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図３１】R1を通過して駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図３２】P1→P0の軌跡を求めた例である。
【図３３】最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図３４】R1を通過して駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図３５】R1を通過してYP2=0になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図３６】最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図３７】R1を通過して駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図３８】R1を通過して直線L5に接するまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図３９】最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図４０】R1を通過して駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図４１】R1を通過してR2に接するまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図４２】P2→P0の軌跡を求めるフローチャートである。
【図４３】P2→P0の軌跡を求めた例である。
【図４４】P2→P0の軌跡を求めた例である。
【図４５】R1を通過するP4→P2の軌跡を求めた例である。
【図４６】R1を通過するP4→P2の軌跡を求めた例である。
【図４７】R1を通過するP4→P2の軌跡を求めた例である。
【図４８】R1を通過するP4→P2の軌跡を求めた例である。
【図４９】YP2=0とし、R1を通過するP4→P2の軌跡を求めた例である。
【図５０】最大操舵角、最大操舵角速度でP4→P3の軌跡を求めた例である。
【図５１】最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図５２】最大操舵角、最大操舵角速度でP3→P2の軌跡を求めた例である。
【図５３】最大操舵角、最大操舵角速度でP4→P3の軌跡を求めた例である。
【図５４】最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた例である。
【図５５】最大操舵角、最大操舵角速度でP3→P2の軌跡を求めた例である。
【図５６】縦列駐車の軌跡を求める条件を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の駐車軌跡算出装置および駐車軌跡算出方法を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
〔実施例１〕
まず、構成を説明する。
［車両の構成］
図１は、実施例１の駐車支援装置が適用された車両の構成図である。
運転者はシフトレバー8によって車両の前進、後進、停止を指示し、アクセルペダル6によって駆動モータ1の駆動力を指示する。駆動モータ1はエンジンとしてもよい。駆動モータ1は運転者のアクセルペダル操作、シフト操作とは無関係に駆動力、制動力を発生可能である。
ブレーキペダル7の踏力は電動ブースタ15によって倍力され、その力に応じた油圧がマスタシリンダ16に発生する。発生した油圧は、電動油圧ブレーキ2を介してホイルシリンダ21〜24に供給される。このように、運転者はブレーキペダル7によって制動力を制御する。運転者のブレーキペダル操作とは無関係に、電動ブースタ15はマスタシリンダ16の油圧を制御可能であり、電動油圧ブレーキ2は内蔵されたモータで駆動するポンプや電磁弁等により４輪の制動力（ホイルシリンダ21〜24の油圧）を独立に制御可能である。なお、運転者のブレーキペダル操作による４輪の制動力に左右差はない。
電動パワーステアリング3は、運転者がステアリングホイール9を介して入力した操舵トルクに応じたアシストトルクを発生し、運転者の操舵トルクと電動パワーステアリング3のアシストトルクによって左右前輪41,42が操舵され、車両走行中には車両が旋回する。また、電動パワーステアリング3は運転者のステア操作とは無関係にステアトルクを発生し、左右前輪41,42を操舵可能である。
また、車両周辺を撮影し、車両周辺の対象物を認識する４つのカメラ11〜14が車両の前後左右に取り付けられている。４つのカメラ11〜14の映像は合成され、車両と車両周辺を上方から見下ろした俯瞰図としてタッチパネル18に表示される。運転者は駐車支援の制御によらず、この俯瞰図を見ながら駐車を行うこともできる。
【０００９】
実施例１の駐車支援装置では、カメラ11〜14の映像上の駐車枠や他の駐車車両の位置に基づいて駐車終了位置を認識し、認識した駐車終了位置に車両が到達するように駆動モータ1、電動油圧ブレーキ2、電動パワーステアリング3を自動制御する。俯瞰図が表示されたタッチパネル18を用いて、運転者が駐車終了位置を指示することも可能である。
また、駐車軌跡を制御するため、操舵角センサ4と車輪速センサ31〜34が取り付けられている。電動油圧ブレーキ2は、前後加速度、横加速度およびヨーレイトを検出する車両運動検出センサ17、操舵角センサ4および車輪速センサ31〜34からの各センサ信号によって、車両の横滑り防止やアンチロックブレーキ制御を行うが、操舵角センサ4と車輪速センサ31〜34の信号は駐車支援の制御と共用される。
以上挙げた電動装置は全て電子制御ユニット5によって制御され、各センサ信号も全て電子制御ユニット5に入力される。各センサ信号には運転者の操作量である、アクセルペダル操作量、ブレーキペダル操作量、シフト操作量、操舵トルクも含まれる。また、電子制御ユニット5の機能を分割し、各電動装置に電子制御ユニットを取り付け、各電子制御ユニット間で必要な情報を通信する構成とすることもできる。
【００１０】
［駐車支援装置の構成］
図２は、実施例１の駐車支援装置の構成図である。
駐車動作中は車両動作が駆動モータ1、電動油圧ブレーキ2、電動パワーステアリング3によって自動的に制御されるが、運転者操作量は監視されており、運転者のオーバーライドが可能である。運転者がブレーキペダル7を操作した場合は車両を一時停止させ、運転者がブレーキを解除した後に自動制御による駐車動作を再開する。これにより、駐車軌跡上に障害物が進入した場合には、運転者のブレーキ操作を優先し、障害物との接触を回避できる。その後、ブレーキペダル7の操作が解除された場合は、自動制御による駐車動作を再開する。これにより、障害物が駐車軌跡から離れた場合は、自動的に駐車支援を再開できる。また、運転者がシフト位置を変更するか、運転者の操舵トルクが所定トルク以上になった場合は自動制御による駐車動作を中止する。これにより、運転者のシフト操作またはステア操作を優先して車両を走行させることができる。なお、タッチパネル18に自動制御中止ボタンを表示し、この自動制御中止ボタンを押すことで自動制御を中止することもできる。
【００１１】
［駐車支援制御］
図３は、実施例１の電子制御ユニット5における駐車支援の制御の構成図である。
電子制御ユニット5は、駐車支援の制御を実現する構成として、駐車位置認識部（認識部）50、駐車軌跡設定部（駐車軌跡算出部）51、移動距離計算部52、車速計算部53、軌跡制御部54、車速制御部55および操舵角制御部56を備える。
まず、駐車位置認識部50において、駐車開始位置でカメラ11〜14の映像から駐車終了位置を認識する。駐車位置認識部50は、カメラ11〜14の映像から障害物を認識した結果に基づいて制限領域を設定する制限領域設定部50aを有する。駐車位置認識部50は、制限領域内で自車両を並列駐車させるための駐車終了位置となる駐車スペースを認識する。制限領域および駐車スペースの詳細については後述する。なお、駐車終了位置は、前述の通り、俯瞰図が表示されたタッチパネル18によって運転者が指定してもよい。
次に、駐車軌跡設定部51では、駐車終了位置を基に駐車軌跡を設定する。駐車軌跡の設定は駐車動作開始時に一回だけ行われ、駐車動作中に駐車軌跡の補正は行わない。駐車軌跡は車両の移動距離に対する操舵角として表される。
車輪速センサ31〜34は車輪１回転につき複数回の車輪速パルスを発生する。
移動距離計算部52では、車輪速パルスの発生回数を積算し、車両の移動距離を計算する。また、車速計算部53では、車輪速パルスの発生周期を用いて車速Vを計算する。実施例１では、移動距離と車速Vは後輪車軸中心の移動距離と車速とするので、左右後輪43,44の移動距離と車輪速の平均値を、求める移動距離と車速Vとする。
軌跡制御部54は、駐車軌跡と車両の移動距離から車速指令V*と操舵角指令δh*を求める。前進、後進中の車速指令V*はそれぞれ一定とする。
車速制御部55は、車速指令V*と車速Vを基に車速制御を行い、操作量として駆動モータ1への駆動トルク指令Tac*と電動油圧ブレーキ2への液圧指令Pwc*を求める。駆動モータ1と電動油圧ブレーキ2はこれらの指令によって駆動力と制動力を発生する。駆動力と制動力は共に駆動モータ1のみで発生させてもよいし、駆動力は駆動モータ1で発生させ、制動力は電動油圧ブレーキ2で発生させるというように分担させてもよい。駆動モータ1をエンジンに置き換えた場合は後者の方法を採ればよい。実施例１ではエンジンではなく駆動モータ１を用いているが、駆動力は駆動モータ1、制動力は電動油圧ブレーキ2で発生させる。
操舵角制御部56は、操舵角指令δh*と操舵角センサ4で計測した操舵角δhを基に操舵角制御を行い、操作量としてステアトルク指令Tst*を求める。電動パワーステアリング3はこの指令によってステアトルクを発生する。
【００１２】
［車速制御］
図４は、実施例１の車速制御部55の制御ブロック図である。
減算器100は、車速指令V*から車速Vに応じた車速偏差(V*-V)を出力する。
乗算器101は、車速偏差(V*-V)に比例ゲインKp_aを乗じる。
積分器102は、車速偏差(V*-V)を積分する。
乗算器103は、車速偏差(V*-V)の積分値に積分ゲインKi_aを乗じる。
加算器104は、両乗算器101,103の出力の和を駆動トルク指令Tac*として出力する。
乗算器105は、車速偏差(V*-V)の正負を反転させる。
乗算器106は、正負反転後の車速偏差に比例ゲインKp_bを乗じる。
積分器107は、正負反転後の車速偏差を積分する。
乗算器108は、正負反転後の車速偏差の積分値に積分ゲインKi_bを乗じる。
加算器109は、両乗算器106,108の出力の和を液圧指令Pwc*として出力する。
判定器110は、車速偏差(V*-V)が0以上である場合にはリンク運転選択指令=1(true)を出力し、0未満である場合にはリンク運転選択指令=0(false)を出力する。
スイッチ111は、判定部110から出力されたリンク運転選択指令が1のときは駆動トルク指令Tac*を出力し、0のときは液圧指令Pwc*を出力する。
プラントモデル112は、駆動トルク指令Tac*または液圧指令Pwc*を入力し、車速Vを出力する。
以上のように、車速制御部55は、PI制御により、車速偏差(V*-V)の正負によって駆動モータ1と電動油圧ブレーキ2を使い分ける。車速偏差が0以上の場合には、比例ゲインKp_aおよび積分ゲインKi_aを用いて演算した駆動トルク指令Tac*により駆動モータ1を駆動し、駆動モータ1による駆動力で車速Vを車速指令V*に近付ける。このとき、電動油圧ブレーキ2への液圧指令Pwc*は0として制動力を発生させない。一方、車速偏差が0未満の場合には、比例ゲインKp_aおよび積分ゲインKi_aを用いて演算した液圧指令Pwc*により電動油圧ブレーキ2を駆動し、電動油圧ブレーキ2による制動力で車速Vを車速指令V*に近付ける。このとき、駆動モータ1への駆動トルク指令Tac*は0として駆動力を発生させない。
【００１３】
［操舵角制御］
図５は、実施例１の操舵角制御部56の制御ブロック図である。
外乱dを打ち消す外乱オブザーバを用いた二自由度制御であり、目標応答Gによって操舵角応答を自由に設定できる。
減算器120は、操舵角指令δh*から操舵角δhを減じた操舵角偏差(δh*-δh)を出力する。
モデルマッチング補償器121は、操舵角偏差を入力し、あらかじめ与えた所望の目標応答Gに一致させる理想ステアトルクを出力するフィードバック補償器である。
減算器122は、理想ステアトルクから外乱推定トルクを減じたステアトルク指令Tst*として出力する。
加算器123は、ステアトルク指令Tst*に外乱dを加算する。
プラントモデル124は、外乱を含むステアトルク指令(Tst*+d)を入力し、操舵角δhを出力する。
ノイズフィルタ部125は、ステアトルク指令Tst*をローパスフィルタでフィルタ処理する。
逆プラントモデル126は、操舵角δhを得るステアトルク指令をノイズフィルタ部125のローパスフィルタと同一のローパスフィルタでフィルタ処理する。
減算器127は、逆プラントモデル126の出力からノイズフィルタ部125の出力を減じて外乱推定トルクを出力する。
【００１４】
［並列駐車の基本動作］
図６は、実施例１の並列駐車の基本的な車両動作を示す図である。
駐車開始位置P2から切り返し位置P1まで前進し、切り返し位置P1で停止後、切り返し位置P1から駐車終了位置P0までは後進し、駐車終了位置P0で停止する。駐車開始位置P2から切り返し位置P1までの前進中は駐車終了位置P0から離れる向きに操舵し、切り返し位置P1から駐車終了位置P0までの後進中は駐車終了位置P0に近付く向きに操舵する。すなわち、駐車終了位置P0が自車両の進行方向左側に位置する場合、前進時には右操舵、後進時には左操舵となる。一方、駐車終了位置P0が自車両の進行方向右側に位置する場合、前進時には左操舵、後進時には右操舵となる。
一連の駐車動作は駆動モータ1、電動油圧ブレーキ2、電動パワーステアリング3を用いて全て自動制御で行われる。駐車開始位置P2、切り返し位置P1、駐車終了位置P0では操舵角は0であり、ステアは中立の位置とする。前進と後進の開始位置から中間点まではステアを切り増しして行き、中間点で操舵角が最大となり、中間点から前進と後進の終了位置まではステアを切り戻しして行く。移動距離に対して、駐車軌跡の曲率の変化率を一定とし、駐車軌跡をクロソイド曲線とする。クロソイド曲線を用いることで、滑らかで、運転者が予期しやすい車両動作、ステア動作となり、運転者に対し自動制御に対する安心感を与えることができる。回転半径の小さい駐車軌跡とするため、前進と後進の中間点よりも手前でステアの切り増しを終了し、中間点を通過してしばらく移動するまで操舵角を固定し、その後ステアを切り戻しして行くことで、駐車軌跡にクロソイド曲線と円弧を併用することもできる。図７に、並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線の場合の後輪車軸中心の駐車軌跡を示す。駐車終了位置P0における車両前後方向をX軸、車両左右方向をY軸と定義し、自車両の駐車枠に隣接する２つの駐車枠のうち、駐車開始位置P2から遠い駐車枠との境界を駐車枠線1、駐車開始位置P2に近い駐車枠との境界を駐車枠線2としている。ここで、より回転半径の小さい駐車軌跡とするため、切り返し位置での停車時のみ据え切りで操舵を行い、クロソイド曲線を用いずに円弧のみを用いてもよい。また、駐車開始位置P2、切り返し位置P1、駐車終了位置P0で操舵角を0以外としてもよい。
【００１５】
図８は、並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線の場合の移動距離と操舵角との関係を示す図である。
前進と後進では操舵角の正負が逆になるが、ここでは前進と後進の操舵角をどちらも正として表す。クロソイド曲線では曲線の長さに対して曲線の変化率は一定となるので、移動距離に対する操舵角の変化率もほぼ一定となる。操舵角δhと曲率χとの関係はステアリングギア比Nとホイールベースlを用いて、下記の式(1)で表される。
δh = Ntan-1(l・χ)≒N・l・χ  …(1)
ホイールベースlと曲率χの積が小さい範囲では式(1)の近似が成り立ち、移動距離に対する曲率の変化率が一定であれば、操舵角の変化率も一定となる。
図８で後進の開始時にしばらく操舵角が0となっているが、この区間では車速制御による車速の誤差によって前進の終了時に操舵角0で移動距離が所定距離以上になった分、後進の開始時に操舵角0で前進での移動距離の超過分を逆走しているためである。これにより駐車終了位置の精度が保たれる。
【００１６】
図９は、並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線と円弧による場合の後輪車軸中心の駐車軌跡を示す図である。駐車開始位置P2で車両が駐車枠の方向を向いているので、回転半径の小さい駐車軌跡を設定する必要があり、駐車軌跡にクロソイド曲線と円弧を用いている。
図１０は、並列駐車で駐車軌跡がクロソイド曲線と円弧による場合の移動距離と操舵角との関係を示す図である。前進と後進では操舵角の正負が逆になるが、ここでは前進と後進の操舵角をどちらも正として表す。移動距離に対して操舵角が変化する区間がクロソイド曲線の区間で、中間付近の操舵角が一定の区間が円弧の区間である。
【００１７】
［駐車軌跡の設定］
次に、実施例１の駐車支援装置での並列駐車の軌跡の設定について述べる。並列駐車の軌跡の設定は図３の駐車軌跡設定部51で行われる。
図１１は、並列駐車の軌跡を求める条件を示す図である。駐車開始位置P2、切り返し位置P1、駐車終了位置P0は図６と同様であり、自車両をCar1、駐車終了位置P0を含む自車両Car1の駐車枠をPA1、駐車枠PA1の左右に隣接する駐車枠をPA2、PA3、左右の駐車車両をCar2、Car3とする。駐車開始位置P2、切り返し位置P1、駐車終了位置P0は自車両Car1の後輪車軸中心の位置とする。駐車枠PA1に対し、駐車終了位置P0は自車両Car1の左右方向の中心にある。駐車終了位置P0に駐車したとき、自車両Car1の前端と駐車枠PA1の前端とが重なる位置に駐車終了位置P0を設定する。また、駐車枠PA1の前端を含む直線をL1とし、直線L1と平行で直線L1との距離がWs1となる直線をL2とする。直線L2に対して垂直で、駐車終了位置P0との距離がWs2となる直線をL3、距離がWs3となる直線をL4とする。さらに、直線L1に含まれる駐車枠PA1の境界の両端点のうち、切り返し位置P1から駐車終了位置P0の後進時に車両の内側となる点をR1、もう片方の点をR2とする。また、駐車枠PA1、PA3の境界を含む直線を直線L5とする。
制限領域設定部50aは、直線（仮想線）L1、L2、L3、L4で囲まれた領域と駐車枠PA1の内部とを合わせた領域を制限領域Area1として設定し、駐車軌跡設定部51は、制限領域Area1内において直線L1、L2、L3、L4に基づいて自車両を駐車終了位置P0に並列駐車させるための駐車軌跡を設定する。直線L2,L3,L4までの距離Ws1、Ws2、Ws3を無限大に設定し、各直線による領域の制限を無効にすることもできる。カメラ11〜14で駐車車両Car2、Car3を検知し、Area1のうち、駐車枠PA1と直線L1とによって区切られる領域を駐車車両Car2、Car3の付近まで拡大することもできる。
【００１８】
図１２、図１３は、駐車軌跡を求めるフローチャートである。図６では駐車軌跡はP2→P1→P0と示されているが、切り返しが増える度に…P4→P3→P2→P1→P0というように切り返しの位置が増え、駐車開始位置の添え字の番号を最大、駐車終了位置の添え字の番号を最小の0とする。Pnは各切り返し位置での後輪車軸中心の位置とする。Pn+1→Pnの軌跡で、nが偶数の場合は車両が後進して左に操舵する軌跡を表し、nが奇数の場合は車両が前進して右に操舵する軌跡を表す。この場合の操舵の方向は駐車開始位置に対して駐車終了位置が左にある場合のものであり、駐車開始位置に対して駐車終了位置が右にある場合は操舵の方向が逆になる。また、図１２、図１３のフローチャートには軌跡を求めるステップS4、S7、S12、S14、S17、S19が含まれるが、詳細については後述する。
ステップS1では、切り返し回数k=1とし、R1を車両が通過するかどうかを示すフラグf_Set_R1=1とする。
ステップS2では、切り返し回数kが上限値kmax以下であればステップS3に進み、上限値kmaxよりも大きい場合はリターンに進む。
ステップS3では、切り返し回数k=1であればステップS4に進み、切り返し回数kが1以外であればステップS10に進む。
ステップS4では、P3→P2に後進する軌跡を求める。ステップS4、S19の処理は後述する図１４、図１５のフローチャートに従う。
ステップS5では、ステップS4の解がある場合はステップS6に進み、解がない場合はリターンに進む。
ステップS6では、計算の継続または終了を示す値kfが0の場合はステップS7に進み、kfが0以外の場合はリターンへ進む。ここで、kfが1の場合は駐車軌跡が求まって計算を終了することを示し、kfが2の場合は駐車軌跡が求まらずに計算を終了することを示す。
ステップS7（第２軌跡算出部）では、駐車軌跡設定部51の第３駐車軌跡設定部（第３駐車軌跡算出部）51cにおいて、図６のようなP2→P0の軌跡を求める。
ステップS8では、ステップS7の解がある場合はリターンに進み、解がない場合はステップS9に進む。
ステップS9では、繰り返し回数kに1を加算してステップS2に戻る。
【００１９】
ステップS10では、それまでの軌跡の計算結果である、駐車開始位置Pmax→P2までの軌跡の各添え字の番号に2を加算し、Pmax+2→P4までの軌跡とする。この後で新たなP4→P2の軌跡を求めることで、切り返し回数を増やした駐車軌跡Pmax+2→P2が求まる。
ステップS11では、f_Set_R1=1の場合はステップS12に進み、f_Set_R1が1以外の場合はステップS16に進む。
ステップS12では、駐車軌跡設定部51の第３駐車軌跡設定部51cにおいて、R1を車両が通過するP4→P2の軌跡を求める。
ステップS13では、ステップS12の解がある場合はステップS6に進み、解がない場合はステップS14に進む。
ステップS14では、P2のY座標YP2を0として、ステップS12と同様にR1を車両が通過するP4→P2の軌跡を求める。
ステップS15では、ステップS14の解がある場合はステップS6に進み、解がない場合はステップS16に進む。
ステップS16では、f_Set_R1=0とする。ステップS12、S14で一度R1を車両が通過するP4→P2の軌跡が求まらない場合は、その後切り返しをしながら車両に搭載された操舵装置の最大操舵角、最大操舵角速度で操舵した場合でもR1を車両が通過できないということを意味する。よって、この場合はf_Set_R1=0とすることで、切り返し回数を増やして再度P4→P2の軌跡を求める場合でもステップS11の判定によってステップS12、S14の処理をスキップし、ステップS17、S19でR1を車両が通過しないP4→P2の軌跡を求める。
ステップS17では最大操舵角、最大操舵角速度で操舵するときのP4→P3の軌跡を求める。
ステップS18では、ステップS17の解がある場合はステップS19に進み、解がない場合はリターンへ進む。
ステップS19では、ステップS4と同じ処理でP3→P2の軌跡を求める。
ステップS20では、ステップS19の解がある場合はステップS6へ進み、解がない場合はリターンへ進む。
【００２０】
次に、図１４、図１５のフローチャートを用い、図１２、図１３のステップS4、S19のP3→P2で後進する軌跡を求める手順を説明する。
ステップS30では、図１６に示すように最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0となるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求める。図１６では、図１１のArea1と、車両の前後左右端、後輪車軸中心、後輪車軸左右端の軌跡が示されている。車両の前輪のみを操舵する場合、車両の旋回中心は後輪車軸の延長線上にあるので、車両が旋回するとき、車両の前後左右端が車両の最も外側の軌跡を描き、後輪車軸左右端が車両の最も内側の軌跡を描く。したがって、車両の前後左右端と後輪車軸左右端の軌跡が共にArea1の内部にあれば、車両全部の軌跡がArea1に収まることになる。
ステップS31では、ステップS30の解がある場合はステップS32に進み、解がない場合は処理を終了する。
ステップS32では、P3→P2でR1の外側を通るか判定し、外側を通る場合はステップS33に進み、外側を通らない場合はステップS43に進む。図１６の例では、R1の外側を通るのでステップS33に進む。XY座標軸（駐車終了位置P0における車両前後方向をX軸、車両左右方向をY軸）と座標原点0を図１６のように定義し、座標原点0を駐車終了位置P0とする。
ステップS33（第１軌跡算出部）では、図１６のようにP2のY座標YP2≧0の場合はステップS34に進み、0よりも小さい場合はステップS37に進む。
ステップS34では、P3をP1とし、図１７のようにP1→P0の軌跡を求める。このとき、P0の位置は元々の駐車終了位置からX軸上を正の側に移動した任意の点とし、P0の移動量をdsとする。ds>0のときは、駐車開始位置PmaxからP0まで切り返しを繰り返した後、dsだけ直進で後進すれば元々の駐車終了位置に到達する。
ステップS35では、ステップS34の解がある場合はステップS36に進み、解がない場合は処理を終了する。
【００２１】
ステップS36では、Pmax→P3の軌跡をPmax-2→P1に移動し、駐車開始位置から駐車終了位置までの駐車軌跡が求まっているので、kf=1とする。
ステップS37では、YP2≧-Wpの場合はステップS38に進み、YP2<-Wpの場合はステップS39に進む。Wpは図１１で車両Car1が左右方向で駐車枠PA1の中心に停車した場合の、車両左右面から駐車枠PA1までの距離である。
ステップS38では、駐車軌跡設定部51の第２駐車軌跡設定部（第２駐車軌跡算出部）51bにおいて、後進しながらYP2=0となった位置をP2として、最大操舵角、最大操舵角速度で後進するときのP3→P2の軌跡を求める。図１８は0>YP2≧-Wpの例であり、この場合は駐車終了位置P0と平行になったときに横位置（Y軸方向の位置）がずれてしまう。この位置まで後進すると、その後幅寄せをして駐車終了位置P0に到達することになるので、切り返し回数が増え、移動距離が長くなってしまう。そこで、後進しながらYP2=0となった位置をP2としてP3→P2の軌跡を求める。図１９は求めた軌跡の例である。
ステップS39では、駐車軌跡設定部51の第１駐車軌跡設定部（第１駐車軌跡算出部）51aにおいて、最大操舵角、最大操舵角速度で後進するときの軌跡P3→P2を求める。図２０はYP2<-Wpの例であり、この場合は最大操舵角、最大操舵角速度で後進するときの軌跡P3→P2を求める。軌跡を求めた結果を図２１に示す。図２１では、P2で車両右後端が図１１の直線L5に接している。図２２もYP2<-Wpの例であるが、最大操舵角、最大操舵角速度で後進するときの軌跡P3→P2を求めると図２３のようにP2で車両後端面がR2に接する。図２４もYP2<-Wpの例であるが、最大操舵角、最大操舵角速度で後進するときの軌跡P3→P2を求めると図２５のようにP2で車両左後端が図１１の直線L1に接する。図２６もYP2<-Wpの例であるが、最大操舵角、最大操舵角速度で後進するときの軌跡P3→P2を求めると図２７のようにP2で車両右後端が図１１の直線L4に接する。
ステップS40では、ステップS39の解がない場合は処理を終了し、解がある場合はステップS41に進む。
ステップS41では、ステップS39で求めたP2のY座標YP2とあらかじめ設定したYP2の下限値YP2minとを比較し、YP2<YP2minの場合はステップS42に進み、YP2≧YP2minの場合は処理を終了する。
ステップS42では、P3→P2の軌跡を消去する。図２８はYP2<-Wpの例であり、ステップS39で最大操舵角、最大操舵角速度で後進するときの軌跡P3→P2を求めると、図２５と同様に、図２９のようにP2で車両左後端が図１１の直線L1に接する。ただし、図２５ではYP2≧YP2minであるが、図２９ではYP2<YP2minであるため、P3→P2は消去され、P3から後進せずに前進する軌跡が作られる。駐車終了位置P0に少ない切り返し回数、短い移動距離で駐車するためには、切り返しを繰り返しながら車両後部が駐車枠PA1の入口に近付いて行く必要があるため、図２９のようなP3→P2の軌跡が作られた場合は後進を前進に修正する。
【００２２】
ステップS43では、ステップS30で求めたP3→P2の軌跡が図３０のようにR1の内側を通る場合、ステップS30のように最大操舵角、最大操舵角速度ではなく、R1を通過して駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合のP3→P2の軌跡を図３１のように求める。
ステップS44では、ステップS43の解がある場合はステップS45に進み、解がない場合は処理を終了する。
ステップS45では、ステップS43で求めたP2のY座標YP2≧0の場合はステップS46に進み、YP2<0の場合はステップS49に進む。図３１はYP2≧0の例である。
ステップS46（第１軌跡算出部）では、ステップS34と同様にP3をP1とし、図３２のようにP1→P0の軌跡を求める。P0の位置は元々の駐車終了位置からX軸上を正の側に移動した任意の点とし、P0の移動量をdsとする。
ステップS47では、ステップS46の解がある場合はステップS48に進み、解がない場合は処理を終了する。
ステップS48では、ステップS36と同様にPmax→P3の軌跡をPmax-2→P1に移動し、駐車開始位置から駐車終了位置までの駐車軌跡が求まっているので、kf=1とする。
ステップS49の判定でYP2≧-Wpの場合はステップS50に進み、YP2<-Wpの場合はステップS51に進む。
ステップS50では、第２駐車軌跡設定部51bにおいて、YP2=0となった位置をP2とし、R1を通って後進するときの軌跡P3→P2を求める。図３３は、図３０と同様にステップS30で求めたP3→P2の軌跡がR1の内側を通る例であるが、このときステップS43でR1を通過して駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合のP3→P2の軌跡を求めると、図３４のようになる。図３４では0>YP2≧-Wpとなり、この場合は駐車終了位置と平行になったときに横位置（Y軸方向の位置）がずれてしまう。この位置まで後進すると、その後幅寄せをして駐車終了位置に到達することになるので、切り返し回数が増え、移動距離が長くなってしまう。そこで、ステップS38と同様に、後進しながらYP2=0となった位置をP2としてP3→P2の軌跡を求める。図３５は求めた軌跡の例である。
ステップS51では、第１駐車軌跡設定部51aにおいて、R1を通って後進するときのP3→P2の軌跡を求める。図３６も図３０、図３３と同様にステップS30で求めたP3→P2の軌跡がR1の内側を通る例であるが、このときステップS43でR1を通過して駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合のP3→P2の軌跡を求めると図３７のようになる。図３７ではYP2<-Wpとなるため、R1を通過するP3→P2の軌跡を求める。軌跡を求めた結果が図３８である。図３８ではP2で車両右後端が図１１の直線L5に接している。図３９も図３０、図３３、図３６と同様にステップS30で求めたP3→P2の軌跡がR1の内側を通る例であるが、このときステップS43でR1を通過して駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合のP3→P2の軌跡を求めると図４０のようになる。図４０ではYP2<-Wpとなり、ステップS51でR1を通過するP3→P2の軌跡を求める。軌跡を求めた結果が図４１である。図４１では、P2で車両後端縁がR2に接している。
以上が図１４、図１５のフローチャートに従い、図１２、図１３のステップS4、S19でP3→P2の軌跡を求める手順である。
【００２３】
次に、図１２のフローチャートのステップS7でP2→P0の軌跡を求める手順について、図４２のフローチャートを用いて説明する。図１４、図１５のステップS34、S46、図１７、図３２と同様に、P0の位置は元々の駐車終了位置からX軸上を正の側に移動した任意の点とし、P0の移動量をdsとする。ds>0のときは、駐車開始位置PmaxからP0まで切り返しを繰り返した後、dsだけ直進で後進すれば駐車終了位置に到達する。
ステップS60では、P2→P1、P1→P0の両方で最大操舵角、最大操舵角速度で操舵した場合の軌跡を求める。図４３は求めた軌跡の例である。
ステップS61では、ステップS60の解がある場合はステップS62に進み、解がない場合はステップS64に進む。
ステップS62では、ステップS60で求めた軌跡のP1で車両がArea1の内部にある場合はステップS63に進み、Area1からはみ出す場合はステップS64に進む。
ステップS63では、P1→P0で車両がR1の外側を通過するときは求めた軌跡をP2→P0の解として処理を終了し、R1の内側を通過するときはステップS64に進む。図４３の例では、P1で車両がArea1の内部にあり、P1→P0で車両がR1の外側を通過するため、求めた軌跡がP2→P0の解となる。
ステップS64では、P1→P0では最大操舵角、最大操舵角速度で操舵し、P1で車両端部がArea1の境界に接するP2→P0の軌跡を求める。図４４は求めた軌跡の例であり、P1で車両右前端が図１１の直線L2に接している。
ステップS65では、ステップS64の解がある場合はステップS66に進み、解がない場合は処理を終了する。
ステップS66では、ステップS64で求めた軌跡のP1で車両がArea1の内部にある場合はステップS67に進み、Area1からはみ出す場合はP2→P0の軌跡の解がないとして処理を終了する。
ステップS67では、P1→P0で車両がR1の外側を通過するときは求めた軌跡をP2→P0の解として処理を終了し、R1の内側を通過するときはP2→P0の解がないとして処理を終了する。
【００２４】
次に、図１３のフローチャートのステップS12でR1を通過するP4→P2の軌跡を求める処理について説明する。図４５は求めた軌跡の例であり、P4→P3とP3→P2の両方で最大操舵角、最大操舵角速度で操舵する軌跡になっており、P2で車両右後端が図１１の直線L5に接している。図４６も求めた軌跡の例であり、P4→P3とP3→P2の両方で最大操舵角、最大操舵角速度で操舵する軌跡になっており、P2で車両後端面がR2に接している。図４７も求めた軌跡の例であり、P3→P2で最大操舵角、最大操舵角速度で操舵し、P3で車両右前端が図１１の直線L2に接し、P2で車両右後端が図１１の直線L5に接している。図４８も求めた軌跡の例であり、P3→P2で最大操舵角、最大操舵角速度で操舵し、P3で車両右前端が図１１の直線L2に接し、P2で車両後端面がR2に接している。ステップS12でR1を通過するP4→P2の軌跡を求めた後、ステップS13で解があるかどうかの判定を行うが、この判定には軌跡が図１１のArea1の内部に収まるかどうかの判定も含まれる。
次に、図１３のフローチャートのステップS14でP2のY座標YP2=0とし、R1を通過するP4→P2の軌跡を求める処理について説明する。図４９は、求めた軌跡の例である。図４９のP2からさらに後進すると、駐車終了位置と平行になったときに横位置がずれてしまう。この位置まで後進すると、その後幅寄せをして駐車終了位置に到達することになるので、切り返し回数が増え、移動距離が長くなってしまう。そこで、ステップS12では、第１駐車軌跡設定部51aにより、P2において図１１の直線L1、L4、L5のいずれかに車両が接する解を求め、そのような解がない場合は、ステップS14へ進み、第２駐車軌跡設定部51bにより、P2のY座標YP2=0として切り返し位置を決め、解を求める。ステップS14でもステップS12と同様に、P4→P3とP3→P2の両方で最大操舵角、最大操舵角速度で操舵する条件と、P3→P2で最大操舵角、最大操舵角速度で操舵し、P3で車両右前端が図１１の直線L2に接する条件の両方で軌跡を求める。
【００２５】
次に、図１３のフローチャートのステップS17で最大操舵角、最大操舵角速度でP4→P3の軌跡を求める処理について説明する。図５０は求めた軌跡の例である。P4→P3で最大操舵角、最大操舵角速度で操舵し、P3で車両左前端が図１１の直線L3に接する軌跡となっている。ステップS17で図５０の軌跡を求めた後、ステップS19で図１４、図１５のフローチャートに従い、ステップS30でP3から最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた結果が図５１であり、ステップS39でP3→P2の軌跡を求めた結果が図５２である。図５２では、P2で車両後端面がR2に接している。このようにP4→P3とP3→P2との両方で最大操舵角、最大操舵角速度で操舵した軌跡でもR1の外側を通り、R1を通過することができないので、ステップS12、S14では解が求まらない。このようなときはステップS17、S19の処理で最大操舵角、最大操舵角速度で操舵したP4→P2の軌跡を求める。また、図５３もステップS17で最大操舵角、最大操舵角速度でP4→P3の軌跡を求めた例である。図５３ではP3で車両右前端が図１１の直線L2に接する軌跡となっている。この後ステップS19で図１４、図１５のフローチャートに従い、ステップS30でP3から最大操舵角、最大操舵角速度で駐車終了位置P0と平行になるまで後進した場合の軌跡P3→P2を求めた結果が図５４であり、ステップS39でP3→P2の軌跡を求めた結果が図５５である。図５５では、P2で車両後端面がR2に接している。
【００２６】
次に、作用を説明する。
従来の駐車軌跡算出装置では、並列駐車の前進中に車両の左右の障害物の位置を検出し、後進時には駐車終了位置の左右に隣接する車両と、駐車終了位置の逆側にある障害物に接触しないように駐車軌跡を設定している。
ところが、上記従来技術では、以下の問題点を有している。
1.最初に運転者が車両を前進移動させ、その後の後進からの駐車軌跡を求めているため、最初に前進する駐車軌跡に対応しておらず、駐車開始位置が限定されてしまう。
2.最初の後進時に、隣接する駐車枠のうち車両後方側の駐車枠との境界線よりも後方側で切り返す場合に対応していない。
3.最初に後進した後に、切り返しを繰り返す場合の駐車軌跡の作成方法が明示されていない。
4.駐車終了位置P0と平行になるまで切り返しを繰り返した後に、横位置がずれている場合には幅寄せを行うため、切り返し回数が増え、移動距離が長くなる。
これに対し、実施例１では、駐車軌跡設定部51において、まず、駐車開始位置P2から１回の後進で駐車終了位置P0に移動する軌跡（第１駐車軌跡）P1→P0を算出し（ステップS34、ステップS46）、P1→P0が算出できない場合は、前進した後に後進する駐車軌跡（第２駐車軌跡）P2→P0を算出し（ステップS7）、駐車軌跡P2→P0が算出できない場合は逐次切り返し回数を増やす。これにより、最初に前進する駐車軌跡に対応できるため、任意の駐車開始位置P2から駐車軌跡を算出できる。また、駐車開始位置P2から１回の後進のみで駐車終了位置P0まで移動する軌跡P1→P0が算出できる場合にはこれを採用することで、不要な前後進によって切り返し回数が増え、移動距離が長くなるのを抑制できる。
【００２７】
駐車軌跡設定部51は、前進後に後進する駐車軌跡P3→P2を求めた際、後進後のY軸方向の車両位置YP2が下限値YP2minよりも小さい場合には、P3から前進する駐車軌跡に切り替える（ステップS42）。駐車終了位置P0に少ない切り返し回数、短い移動距離で駐車するためには、切り返しを繰り返しながら車両後部が駐車枠PA1の入口に近付いて行く必要がある。よって、車両後部が駐車枠PA1の入口から遠ざかる駐車軌跡P3→P2が算出された場合には、この駐車軌跡を採用せずにP3から前進する駐車軌跡を算出することで、少ない切り返し回数、短い移動距離の駐車軌跡を求めることができる。
駐車軌跡設定部51は、自車両の駐車枠PA1と、障害物などで制限された領域（直線L1、L2、L3、L4で囲まれた領域）とを合わせた制限領域Area1（図１１）内で自車両を駐車終了位置P0に並列駐車させるための駐車軌跡を求める。制限領域Area1をT字型に設定したことで、自車両の移動可能範囲を最大限利用し、前進した後に後進する駐車軌跡を算出できる。よって、任意の駐車開始位置P2から少ない切り返し回数、短い移動距離の駐車軌跡を算出できる。
【００２８】
駐車軌跡設定部51は、P3からP0と平行になるまで後進したときのP2のY座標YP2が-Wpよりも小さい場合、すなわち、P2と駐車終了位置P0とのY軸方向の距離が、自車両を駐車枠PA1の中心に停車させたときの車両右面（駐車スペースが自車の進行方向左側の場合）から駐車枠PA1までの距離Wpよりも大きい場合には、制限領域Area1を囲む各仮想線L1、L4、L5に自車両が接触する点を切り返し点としてP3→P2の軌跡を算出する（ステップS39、ステップS51）。各仮想線L1、L4、L5を切り返し点として駐車軌跡を算出することで、制限領域Area1を最大限に活用して少ない切り返し回数、短い移動距離の駐車軌跡を算出できる。
一方、P3からP0と平行になるまで後進したときのP2のY座標YP2が-Wp以上の場合、すなわち、P2と駐車終了位置P0とのY軸方向の距離が、自車両を駐車枠PA1の中心に停車させたときの車両右面から駐車枠PA1までの距離Wpよりも小さい場合には、YP2=0となった位置（Y座標が駐車終了位置P0のY座標と一致した位置）をP2としてP3→P2の軌跡を算出する（ステップS38、ステップS50）。YP2≧-Wpの場合、自車両が駐車終了位置P0と平行となったときにY軸方向の位置がずれてしまい、この位置まで後進すると、その後幅寄せをして駐車終了位置P0に到達することとなる。幅寄せを行うと切り返し回数が増え、移動距離も長くなってしまう。そこで、YP2≧-Wpの場合はYP=0となった位置をP2としてP3→P2の軌跡を求めることで、少ない切り返し回数、短い移動距離の駐車軌跡を算出できる。
【００２９】
駐車軌跡設定部51は、軌跡として円弧を用いる場合は最大操舵角を用い、軌跡としてクロソイド曲線を用いる場合は最大操舵角、最大操舵角速度を用いて駐車軌跡を算出する（ステップS17、ステップS38、ステップS39、ステップS60）。最大操舵角、最大操舵角速度を用いることで、最短の駐車軌跡を算出できる。
駐車軌跡設定部51は、駐車軌跡を算出する際、最大操舵角、最大操舵角速度という条件と、制限領域Area1を囲む各仮想線L1、L2、L3、L4に接したときに切り返しを行うという条件とのどちらか一方しか選択できない場合、最大操舵角、最大操舵角速度という条件を優先する（ステップS60、ステップS64）。駐車軌跡は、最大操舵角、最大操舵角速度を用いて算出したとき最短となるため、最短の駐車軌跡を算出できる。
なお、少ない操舵量の後進のみで駐車終了位置P0に到達できる場合には、最大操舵角、最大操舵角速度で駐車軌跡を算出する必要はなく、この場合に最大操舵角、最大操舵角速度で駐車軌跡を求めると、駐車終了位置P0に到達できず、切り返し回数が増えるおそれがある。よって、この場合は最大操舵角、最大操舵角速度以下で駐車軌跡を算出する（ステップS34、ステップS46）。
また、後進時に最大操舵角、最大操舵角速度を用いると自車両が点R1の内側を通過する場合も、最大操舵角、最大操舵角速度以下で駐車軌跡を算出する（ステップS50、ステップS51）。
さらに、前進時に最大操舵角、最大操舵角速度を用いると仮想線L2から制限領域Area1の外側にはみ出す場合も、最大操舵角、最大操舵角速度以下で駐車軌跡を算出する（ステップS12、ステップS14、ステップS64）。
【００３０】
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例１では、並列駐車軌跡の算出方法について示したが、縦列駐車軌跡の場合でも実施例１と同様に算出可能である。
図５６は、縦列駐車の軌跡を求める条件を示す図であり、図１１と同様の制限領域Area1を設定し、図１２に示した手順に基づいて縦列駐車軌跡を算出することができる。
【００３１】
以下に、本発明に含まれる技術的思想について説明する。
(a) 請求項１１に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記駐車軌跡算出部は、前記軌跡として円弧を用いる場合は、車両に搭載された操舵装置の最大操舵角を用い、軌跡としてクロソイド曲線を用いる場合は、前記操舵装置の最大操舵角と最大操舵角速度を用いて駐車軌跡を算出する第３駐車軌跡算出部を備えたことを特徴とする駐車軌跡算出装置。
よって、最短の駐車軌跡を算出できる。
(b) (a)に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記駐車軌跡算出部は、所定の操舵量以下で前記駐車終了位置に駐車できる駐車軌跡の算出には前記操舵装置のあらかじめ設定された最大操舵角または最大操舵角速度以下で算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
(c) (b)に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記駐車軌跡算出部は、後進時に駐車スペースの前方の端部の内側を内輪が通る軌跡が算出される場合は、前記操舵装置のあらかじめ設定された最大操舵角または最大操舵角速度以下で算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
【００３２】
(d) (c)に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記駐車軌跡算出部は、前記駐車スペースが自車両の進行方向左側の場合、前進時には右操舵、後進時には左操舵となるよう駐車軌跡を算出し、前記駐車スペースが自車両の進行方向右側の場合、前進時には左操舵、後進時には右操舵となるよう駐車軌跡を算出し、前記駐車スペースが自車両の進行方向左側の場合であって前進時に前記制限領域の右側境界を超えるとき、または、算出する前記駐車スペースが自車両の進行方向右側の場合であって前進時に制限領域の左側境界を超えるときには、前記操舵装置のあらかじめ設定された最大操舵角または最大操舵角速度以下で駐車軌跡を算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
(e) 請求項１０に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記駐車スペースが自車両の進行方向左側の場合、前進時には右操舵、後進時には左操舵となるよう駐車軌跡を算出し、前記駐車スペースが自車両の進行方向右側の場合、前進時には左操舵、後進時には右操舵となるよう駐車軌跡を算出し、前記駐車開始位置から前進することなく後進により前記認識した駐車スペースへ自車両を導く後進軌跡が得られた場合は後進軌跡を駐車軌跡とし、前記後進軌跡が得られない場合は前記駐車開始位置から前後進軌跡を駐車軌跡として算出し、
前記駐車終了位置における車両左右方向をY方向の軸とした場合に最初に算出した後進後の車両位置が前記Y軸方向で前記駐車終了位置に対して所定距離以上離れているときには、最初に前進する駐車軌跡を算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
よって、少ない切り返し回数、短い移動距離の駐車軌跡を算出できる。
【００３３】
(f) (e)に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記駐車軌跡算出部は、所定の操舵量以下で前記駐車終了位置に駐車できる駐車軌跡の算出には前記操舵装置のあらかじめ設定された最大操舵角または最大操舵角速度以下で算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
(g) (f)に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記駐車軌跡算出部は、後進時に駐車スペースの前方の端部の内側を内輪が通る軌跡が算出される場合は、前記操舵装置のあらかじめ設定された最大操舵角または最大操舵角速度以下で算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
(h) (g)に記載の駐車軌跡算出装置において、
前記駐車軌跡算出部は、前記駐車スペースが自車両の進行方向左側の場合、前進時には右操舵、後進時には左操舵となるよう駐車軌跡を算出し、前記駐車スペースが自車両の進行方向右側の場合、前進時には左操舵、後進時には右操舵となるよう駐車軌跡を算出し、前記駐車スペースが自車両の進行方向左側の場合であって前進時に前記制限領域の右側境界を超えるとき、または、算出する前記駐車スペースが自車両の進行方向右側の場合であって前進時に制限領域の左側境界を超えるときには、前記操舵装置のあらかじめ設定された最大操舵角または最大操舵角速度以下で駐車軌跡を算出することを特徴とする駐車軌跡算出装置。
【符号の説明】
【００３４】
50  駐車位置認識部（認識部）
50a  制限領域設定部
51  駐車軌跡設定部（駐車軌跡算出部）
51a  第１駐車軌跡設定部（第１駐車軌跡算出部）
51b  第２駐車軌跡設定部（第２駐車軌跡算出部）
51c  第３駐車軌跡設定部（第３駐車軌跡算出部）
S7  第２軌跡算出部
S34,S46  第１軌跡算出部
【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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【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１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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