(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の停止位置から運転者が設定した目標駐車位置までの移動を自動操舵により支援する駐車支援装置において、
停止位置から目標駐車位置までの経路とこの経路を採るために必要な転舵操作を設定する設定手段と、
停止位置における舵角を初期舵角とすると前記経路が設定不能のとき、前記停止位置において初期舵角の変更が可能か否かを判断し、初期舵角の変更が可能とあると判断した場合には、前記停止位置において初期舵角を別の初期舵角に変更すると前記経路が設定可能か否かを判断し、別の初期舵角によれば前記経路が設定可能と判断した場合には、運転者に対して停止した状態で前記経路設定が可能な別の初期舵角になるまで転舵を促す転舵指示を行う指示装置と、
をさらに備えている駐車支援装置。
【請求項２】
前記設定手段は、初期舵角を変更しても現在位置から目標駐車位置への経路設定不能と判定した場合には、目標駐車位置への経路設定が可能な別の初期停止位置を算出し、前記指示装置は、運転者に対して求めた別の初期停止位置への移動指示を行うことを特徴とする請求項１記載の駐車支援装置。
【請求項３】
前記移動指示後の車両位置を監視して、現在位置から前記目標位置への経路設定が可能となった場合には、運転者にその旨を報知する報知手段をさらに備えている請求項２記載の駐車支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目標駐車位置までの走行を自動操舵によって支援する駐車支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
運転者の駐車操作を支援する装置として、特開平３−１４７６７号公報に開示されている技術が知られている。この技術は、所定の位置（駐車動作開始位置）から目標駐車位置までに至る転舵操作を記憶しておき、自動操舵装置によって記憶した転舵操作を行うことで以後の駐車操作を簡単に行うことができるようにするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この装置では、記憶時とその再現時における初期舵角を一致させるために、スイッチにより記憶あるいは再現動作を設定した場合に車両の移動開始前に舵角を中立位置まで復元させている。しかしながら、駐車開始位置に至る経路によっては、駐車開始位置では舵角を大きく切っている場合があり、このような場合には、移動前に急にハンドルのみが回転してしまい、不慣れな運転者が違和感を感ずる可能性がある。また、停止中の操舵であるいわゆる据え切りを行う場合には、移動中の操舵に比べて転舵に要する力が大きくなるため、操舵系にとって負担となる。さらに、再現時の駐車開始位置、車両の向きが転舵動作を記憶させた時の駐車開始位置、車両の向きとずれていた場合、目標駐車位置と駐車開始位置との距離が大きいほど、再現終了時の駐車位置が目標位置からずれてしまう。このずれは車両の向きのずれの影響のほうが顕著である。
【０００４】
そこで本発明は、確実に目標駐車位置へと誘導することが可能であるとともに、操舵系への負担が小さく、運転者が違和感を感ずることのない駐車支援装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る駐車支援装置は、任意の停止位置から運転者が設定した目標駐車位置までの移動を自動操舵により支援する駐車支援装置において、停止位置から目標駐車位置までの経路とこの経路を採るために必要な転舵操作を設定する設定手段と、停止位置における舵角を初期舵角とすると前記経路が設定不能のとき、停止位置において初期舵角の変更が可能か否かを判断し、初期舵角の変更が可能とあると判断した場合には、停止位置において初期舵角を別の初期舵角に変更するとこの経路が設定可能か否かを判断し、別の初期舵角によれば前記経路が設定可能と判断した場合には、運転者に対して停止した状態でこの経路設定が可能な別の初期舵角になるまで転舵を促す転舵指示を行う指示装置と、をさらに備えていることを特徴とする。
【０００６】
このようにすると、運転者が停止位置、初期舵角を厳密に設定しなくとも目標駐車位置へ確実に到達することができ、操作が簡便になる。また、別の初期舵角への設定は運転者が行うため、操作に違和感を感ずることがなく、また、操舵系への負担も小さく、自動操舵装置の操舵力が小さくて済むため、自動操舵装置のコストも低減できる。
【０００７】
この設定手段は、初期舵角を変更しても現在位置から目標駐車位置への経路設定不能と判定した場合には、目標駐車位置への経路設定が可能な別の初期停止位置を算出し、指示装置は、運転者に対して求めた別の初期停止位置への移動指示を行うことが好ましい。これにより、確実に目標駐車位置へ至ることができるとともに、精密な車両移動は不要であるため、運転者の負担は軽減できる。
【０００８】
移動指示後の車両位置を監視して、現在位置から目標位置への経路設定が可能となった場合には、運転者にその旨を報知する報知手段をさらに備えていることが好ましい。これにより、移動時の運転者の負担をよりいっそう軽減できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１０】
図１は本発明に係る駐車支援装置１００のブロック構成図である。本実施形態に係る駐車支援装置１００は、走行制御装置１１０と自動操舵装置１２０とを含み、制御装置である駐車支援ＥＣＵ１により制御される。駐車支援ＥＣＵ１は、本発明に係る設定手段を兼ねるものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成され、走行制御装置１１０の制御を行う走行制御部１０と自動操舵装置の制御を行う操舵制御部１１とを有している。この走行制御部１０と操舵制御部１１とは駐車支援ＥＣＵ１内でハード的に区分されていてもよいが、ハード的には同一のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を用い、ソフト的に区分されていてもよい。
【００１１】
走行制御装置１１０は、前述した走行制御部１０と制動系、駆動系により構成される。制動系は各輪へ付与する制動力をブレーキＥＣＵ３１によって電子制御する電子制御ブレーキ（ＥＣＢ）システムであって、アクチュエータ３４により各輪に配置された油圧ブレーキのホイルシリンダ３８へ付加されるブレーキ油圧を調整することで制動力を調整する。ブレーキＥＣＵ３１には、各輪に配置されてその車輪速を検出する車輪速センサ３２と、車両の加速度を検出する加速度センサ３３、アクチュエータ３４内に配置されており、内部およびホイルシリンダ３８に付加される油圧を検出する図示していない油圧センサ群、ブレーキペダル３７とアクチュエータ３４との間に接続されているマスタシリンダ３５の油圧を検出するマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）油圧センサ３６の各出力信号が入力されている。
【００１２】
駆動系を構成するエンジン２２はエンジンＥＣＵ２１によって制御され、エンジンＥＣＵ２１とブレーキＥＣＵ３１は走行制御部１０と相互に情報を通信して協調制御を行う。ここで、エンジンＥＣＵ２１には、トランスミッションのシフト状態を検出するシフトセンサ１２の出力が入力されている。
【００１３】
自動操舵装置１２０は、ステアリングホイール４０とステアリングギヤ４１との間に配置されたパワーステアリング装置を兼ねる駆動モータ４２と、ステアリングの変位量を検出する変位センサ４３とを備え、操舵制御部１１は駆動モータ４２の駆動を制御するとともに、変位センサ４３の出力信号が入力されている。
【００１４】
走行制御部１０と操舵制御部２０とを備える駐車支援ＥＣＵ１には、車両後方の画像を取得するための後方カメラ１５で取得した画像信号と、駐車支援にあたって運転者の操作入力を受け付ける入力手段１６の出力信号が入力されるとともに、運転者に対して画像により情報を表示するモニタ１３と、音声により情報を提示するスピーカー１４が接続されている。このモニタ１３とスピーカー１４が本発明に係る指示手段、報知手段を構成している。
【００１５】
次に、本駐車支援装置を用いた駐車支援処理について具体的に説明する。図２、図３は駐車支援処理を説明するフローチャートであって、図２が実際の駐車支援処理全体を、図３がそのうちの到達経路設定処理部分を詳細に説明するフローチャートである。また、図４、図５はこの駐車支援における自車の経路を説明する図である。以下、車両５を道路６に面した車庫７内に駐車する車庫入れの場合を例に説明する。
【００１６】
まず、車両５を図４に示される位置に移動した後、運転者はモニタ１３に表示されている後方カメラ１５で撮像した画像を見ながら、入力手段１６を操作することにより、駐車支援モードに設定し、画面上に表示されている駐車枠を図の５ｔの位置に移動させることで、目標駐車位置の設定を行う。以下、車両の重心位置をＰ（ｘ，ｙ）とし、目標駐車位置５ｔの重心位置をＰｔ（ｘt，ｙt）で表す。
【００１７】
目標駐車位置５ｔの設定が完了すると、駐車支援ＥＣＵ１は、図２に示される処理を開始する。まず、ステップＳ１では、駐車位置への経路設定完了フラグＸｓｅｔに初期値である０をセットする。このＸｓｅｔは１の時に目標位置５ｔへの到達経路が設定されていることを意味し、０の時には設定が未了であることを意味する。
【００１８】
続く、ステップＳ２では、目標位置への到達経路設定処理を行う。続く、ステップＳ３でＸｓｅｔの値をチェックし、１の時のみに次のステップＳ４へと移行し、０の時には、ステップＳ２へと戻ることで、到達経路の設定を行う。
【００１９】
ステップＳ２の到達経路設定処理の具体的処理内容を図３に示す。ステップＳ２０１では、現在位置Ｐ（ｘ，ｙ）からＰｔ（ｘt，ｙt）までの経路を求める。より詳細には、まず画像認識処理によりＰｔ（ｘt，ｙt）の位置を予め求めておく。ここで、目標位置Ｐｔ（ｘt，ｙt）は、例えば現在の車両位置Ｐ（ｘ，ｙ）を原点とする相対座標として求めおけばよい。次に、駐車支援ＥＣＵ１はＰ（ｘ，ｙ）から目標位置Ｐｔ（ｘt，ｙt）に至る最適な車両重心の経路５１を求める。このとき、経路位置に対する舵角および舵角操作量が自動操舵装置１２０により設定可能な舵角および舵角操作量に納まるように算出される。
【００２０】
ステップＳ２０２では、このような経路設定が可能であったか否かが判定される。図４において車両５の現在位置Ｐ（ｘ，ｙ）において、操舵位置を中立に保持している場合には、経路は実線８ｎで示されるように設定される。また、運転者がハンドルを右にいっぱいに切り込んで停車している場合には、一点鎖線８ｒに示されるように経路８ｎより回転半径の大きな経路をとることが可能となる。これらの場合には、経路設定に成功したとしてステップＳ２０３へ移行し、経路設定完了フラグＸｓｅｔに１をセットして、経路設定処理を終了する。
【００２１】
一方、運転者がハンドルを左にいっぱいに切り込んで停車している場合には、目標位置Ｐｔ（ｘt，ｙt）に近づく経路は破線８ｎで示されるようになるが、この経路では、途中の位置Ｐｘ（ｘx，ｙx）において車庫７の端に接触するため、この経路をとって駐車を行うことは不可能である。このような場合には、ステップＳ２０２において経路設定不能と判断してステップＳ２０４へと移行する。
【００２２】
ステップＳ２０４では、現在車両が移動中か否かを判定する。移動中でない、つまり停車中の場合には、ステップＳ２０５へと移行して、初期舵角の変更可能であるか否かを判定する。これはＰｘを目標位置Ｐｔに近づける側、つまりＰｘから見てＰｔ側へ舵を切れるかどうかにより判定する。
【００２３】
舵を切る余裕がある場合には、ステップＳ２０６へと移行し、初期舵角を計算上所定量だけ判定した側へと変更し、ステップＳ２０７において、変更した初期舵角で目標駐車位置Ｐｔへの経路を再演算する。ステップＳ２０８では、再演算により経路設定が可能であったか否かが判定される。経路設定不能であると判定された場合には、ステップＳ２０５へと戻ることで、現在位置で舵角を変更することにより、駐車位置への移動が可能であるか否かを判定する。ステップＳ２０８で舵角変更によって駐車位置への移動経路が設定されたと判定された場合には、ステップＳ２０９へと移行して、運転者に対し、モニタ１３やスピーカー１４を介して、求めた移動経路を採るために必要な初期舵角の変更量を例えば「ハンドルを右に半回転させて下さい」等と指示して処理を終了する。舵角が実際に変更されるまでは、ステップＳ２０３を通過してＸｓｅｔが１になることはなく、ステップＳ２０１、２０２、Ｓ２０４〜Ｓ２０９の処理が継続されるので、確実に運転者によって初期舵角を目標位置Ｐｔへ到達可能な舵角へと変更させることができる。このいわゆる据え切りを運転者が行うため、自動操舵装置１２０の駆動モータ４２の駆動力が小さいものですみ、操舵系の負担を軽減できる。このときに、駆動モータ４２により運転者の転舵操作をアシストするパワーステアリング動作を行うことが好ましい。さらに、運転者が自ら転舵操作を行うため、特開平３−１４７６７号公報の技術のように停止時にいきなりハンドルが回りだすようなことがなく、運転者が違和感を感ずることがない。さらに、中立位置に戻すだけでは駐車が不可能な場合でも大きく切り込んだ状態から駐車動作をスタートさせることが可能となるため、駐車可能となる初期位置が広がり、駐車支援処理をスタートさせる際に運転者が初期停車位置を厳密に設定する必要がなく、操作が簡便になる。
【００２４】
舵角を駐車位置側に切り込んでも目標駐車位置への到達が不能な場合、つまり、ステップＳ２０２あるいはステップＳ２０８で経路設定不能と判定された後、舵角変更なしにステップＳ２０５で舵角変更が不能と判定された場合、および車両が移動中の場合には、ステップＳ２１０へ移行する。これは図５に示されるように現在位置Ｐ’（ｘ’，ｙ’）から最小回転半径の経路８ｒ’で目標駐車位置５ｔへと向かっても位置Ｐａ（ｘa，ｙa）で車庫７の端に接触するため、駐車不能と判定されるような場合である。このような場合には、ステップＳ２１０へと移行し、目標駐車位置Ｐｔから逆算することで最小回転半径を用いて目標駐車位置Ｐｔへの到達が可能な目標経路８ｔを演算する。続く、ステップＳ２１１では、現在位置Ｐ’（ｘ’，ｙ’）からこの目標経路８ｔ上に至る経路８ｓとその交点Ｐs（ｘs，ｙs）を求める。この経路８ｓは例えば、現在の舵角を保持するか中立位置へ戻して直進した際の延長線として求めれば算出が簡単になり好ましい。ステップＳ２１２へと移行して、運転者に対し、モニタ１３やスピーカー１４を介して、求めた移動経路を採るために必要な移動量を例えば「車両を前方に５ｍ移動させて下さい」等と指示して処理を終了する。舵角変更が必要な場合には、「ハンドルを右に戻しながら車両を前方に５ｍ移動させて下さい」等と指示すればよい。実際に車両位置が変更されるまでは、ステップＳ２０３を通過してＸｓｅｔが１になることはなく、ステップＳ２０１、２０２、Ｓ２０４、Ｓ２１１〜２１２の処理が継続されるので、確実に運転者によって車両を目標位置Ｐｔへ到達可能な初期位置へと移動させることができる。
【００２５】
最初に、必要な変更舵角、初期位置への移動経路が算出された後、舵角の変更中あるいは車両移動中の運転者への報知内容は、舵角変更中であれば、「あと半回転です」、車両移動中であれば「あと３ｍです」のように表示あるいは音声により指示すると、運転者が確実に求めた初期状態へと操作することができるので好ましい。
【００２６】
さらに、移動中に停止した場合には、その停止位置で据え切りによって自動駐車支援が可能か否かを判定し、移動中にコースを変更した場合も初期位置への移動経路の再計算を行うので駐車支援が可能な初期位置、初期舵角へと確実に運転者を誘導することが可能である。
【００２７】
最初から駐車支援が可能な初期位置、初期舵角が設定されている時および運転者による車両の移動、舵角の変更によって駐車支援が可能となった場合にはＸｓｅｔが１に設定されているため、ステップＳ３からステップＳ４へと移行する。
【００２８】
ステップＳ４では、運転者にブレーキペダル３７を踏み込んで、シフトレバーを操作して後退にセットするよう指示し、条件が満たされるまで待機する。ステップＳ５では、駐車支援ＥＣＵ１の走行制御部１０が、エンジンＥＣＵ２１にエンジン２２をトルクアップするよう指示し、自動操舵を開始する。トルクアップにより、エンジン２２は通常のアイドル時より高い回転数で回転することにより、駆動力の高いトルクアップ状態に移行する。このため、アクセル操作を行うことなく、ブレーキペダル３７のみで調整できる車速範囲が拡大し、車両のコントロール性が向上する。
【００２９】
ここで、運転者がブレーキペダル３７を戻すと、そのペダル開度に応じてアクチュエータ３４によってホイルシリンダ３８に付与されるホイルシリンダ油圧（ブレーキ油圧）が調整され、各輪に付与される制動力を調整することで車速を調整する。このとき、車輪速センサ３２で検出している車速が上限車速を超えないようアクチュエータ３４で各ホイルシリンダ３８に付与するブレーキ油圧を調整することで制動力を付与して上限車速のガードを行う。進路上に障害物や歩行者等が存在した場合は、運転者がブレーキペダル３７を踏み込むと、それに応じた制動力がブレーキＥＣＵ３１の制御によりアクチュエータ３４を経てホイルシリンダ３８へと付与されるので安全に減速、停止することができる。
【００３０】
ステップＳ６では、車輪速センサ３２から得られる車輪速を基に求めた車速変化、加速度センサ３３から得られる加速度を基に求めた加速度変化および変位センサ４３から求められる操舵角変化を基に、現在位置を算出する。
【００３１】
操舵制御部１１は変位センサ４３の出力を監視しながら、駆動モータ４２を制御してステアリングギヤ４１を操作することにより、舵角が駐車支援ＥＣＵ１で求めた位置に応じた舵角変位となるよう制御する（ステップＳ７）。
【００３２】
ステップＳ８では、現在位置Ｐが目標位置Ｐｔに到達しているか否かを判定する。この判定においては、現在位置Ｐが目標位置Ｐｔの近辺の所定のエリア内に到達しているか否かを判定すればよい。このエリアの広さは、後方カメラ１５から取得された画像の画像認識の精度や、車速、加速度等から求められる現在位置の判定精度、自動操舵装置１２０の操舵精度等を基にして設定すればよい。
【００３３】
目標位置へ到達していないと判定された場合には、ステップＳ６へ戻って処理を繰り返すことで、運転者がハンドル操作を行うことなく目標位置Ｐｔまで設定した経路に沿って車両５を移動させることができ、運転者は進路上の安全確認と車速調整に専念することができ、駐車操作が簡便化される。
【００３４】
目標位置Ｐｔ近傍へ到達したと判定した場合には、ステップＳ９へと移行して走行制御部１０は、エンジンＥＣＵ２１にエンジン２２の回転数を下げるよう指示して、トルクダウンを行い、操舵制御部１１は、自動操舵制御を終了する。そして、ステップＳ１０では、モニタ１３やスピーカー１４を介して、運転者に目標駐車位置へ到達したことを報知するとともに、シフトレバーを駐車位置に設定して、エンジンを停止させるよう促し、処理を終了する。
【００３５】
以上の説明では、舵角変更では、駐車目標位置への経路設定が不能な場合には、経路設定が可能な初期位置を求め、その初期位置への移動を促す例を説明したが、現在位置からは初期舵角を変更しても駐車目標位置への移動が不能と判定した場合には、その旨をモニタ１３、スピーカー１４を介して運転者に報知し、初期位置の変更を促してもよい。この場合も移動中に現在の位置から設定駐車目標位置への経路設定が可能かどうかを判定し、可能になった時点で運転者に報知することが好ましい。
【００３６】
また、舵角変更の場合の初期舵角は、目標駐車位置から現在の位置までの経路を逆算して最適な経路を演算することにより求めてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、現在の舵角で駐車支援をスタートさせると、目標駐車位置への自動操舵による到達が不能と判定した場合には、目標駐車位置への到達を可能とする初期舵角を求め、運転者にその初期舵角への変更を促すことで、操舵系の負荷を増大させることなく、目標駐車位置への到達を確実なものとすることができる。
【００３８】
さらに転舵のみでは目標駐車位置への到達が不能と判定した場合には、初期位置の移動を促せば、さらに駐車操作が簡便なものとなり、好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る駐車支援装置を示す概略構成図である。
【図２】図１の装置による駐車支援処理を示すフローチャートである。
【図３】図２の処理中の到達経路設定処理を示すフローチャートである。
【図４】図３の到達経路設定における自車の経路を説明する図である。
【図５】図３の到達経路設定における自車の経路を説明する別の図である。
【符号の説明】
１…駐車支援ＥＣＵ、１０…走行制御部、１１…操舵制御部、１２…シフトセンサ、１３…モニタ、１４…スピーカー、１５…後方カメラ、１６…入力手段、２１…エンジンＥＣＵ、２２…エンジン、３１…ブレーキＥＣＵ、３２…車輪速センサ、３３…加速度センサ、３４…アクチュエータ、３５…マスタシリンダ、３６…油圧センサ、３７…ブレーキペダル、３８…ホイルシリンダ、４０…ステアリングホイール、４１…ステアリングギヤ、４２…駆動モータ、４３…変位センサ、５…車両、６１、６２…他車、１００…駐車支援装置、１１０…走行制御装置、１２０…自動操舵装置。
【図１】
0003749483.tif 000002
【図２】
0003749483.tif 000003
【図３】
0003749483.tif 000004
【図４】
0003749483.tif 000005
【図５】
0003749483.tif 000006