JP4950475B2

JP4950475B2 - 運転支援装置

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Publication number: JP4950475B2
Application number: JP2005314520A
Authority: JP
Inventors: 一矢渡邊; 雪生森; 功祐佐藤; 和宏神谷
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Advics Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Advics Co Ltd; Aisin Corp
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2025-10-28
Also published as: DE102006035371A1; JP2007118804A; DE102006035371B4

Description

本発明は、車両を目標位置まで自動的に速度制御しながら移動させる運転操作支援を実行する運転支援装置に関し、特に車両を目標位置に駐車させる際に好適な運転支援装置に関する。

車両を目標位置まで自動的に移動させる運転操作支援を実行する運転支援装置においては、自動変速機を備えた車両のクリープ力を利用し、また、車両を自動操舵することにより、車両を目標位置まで移動させている。このとき、乗員のブレーキ操作の場合に限り、運転操作支援を継続させる技術が知られている（例えば特許文献１）。

一方、目標位置までの経路に段差などの障害物がある場合や経路が上り坂である場合は、クリープ力だけで車両を目標位置まで移動させることは困難であり、かかる場合にはブレーキ操作だけではなくアクセル操作も必要とされる。アクセル操作を許容する場合、車両が比較的高速度で移動する可能性が高くなるため、適切な運転操作支援の解除条件を設定する必要がある。そこで、運転操作支援中にアクセル操作を許容するとともに、車速とアクセル開度（アクセルの踏み込み量）との関係に基づいて、運転操作支援の解除の必要性を判断する技術がある。この場合、閾値となるアクセル開度を超えるアクセル操作があった場合に、運転操作支援が解除され、必要に応じて車両を自動的に停車させる（例えば特許文献２）。

また、運転操作支援を解除した場合、解除したことを乗員に認識させる必要があるが、このような技術としては、乗員が運転操作支援の解除を認識しているか否か判断する手段を備え、認識していないと判断した場合には、音、光などで解除を乗員に報知するとともに、弱い減速度でブレーキをかけ続ける制御などを行う技術がある（例えば特許文献３）。

特開平１０−１１４２７２号公報特開２００４−２８４５３０号公報特開２００３−３４２０５号公報

車両を運転操作支援により目標位置まで移動させる場合、目標位置までの経路上に段差などの障害物がある場合などのほか、車両の移動速度を車両周囲の状況に応じて適切に変更したい場合があり、ブレーキ操作だけを許容したのでは不十分である。

また、上述したアクセル操作を許容した運転支援装置においては、アクセル操作及びブレーキ操作により乗員が速度制御を行う一方、閾値以上のアクセル開度、すなわちアクセルの踏み込みがあった場合には、運転操作支援が解除されてしまうので、アクセル操作の際に乗員の意に反して解除がなされてしまうという問題がある。

さらに、運転操作支援を予め設定した解除条件に基づき解除する運転支援装置においてアクセル操作を許容した場合、設定されている解除条件のタイプによっては、ブレーキと間違えてアクセルを踏んでいる状況で運転操作支援の解除がなされてしまうといった事態が生じる可能性がある。このような場合、車両が急発進して周囲の人や他の車両などに衝突してしまうものとなるので、衝突しない対策が必要となる。

本発明は、かかる問題点に着目してなされたものであり、その目的は、円滑かつ操作性に優れるとともに、安全性の高い運転操作支援を実現する運転支援装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る運転支援装置の第一特徴構成は、車両を目標位置まで自動的に速度制御しながら移動させる運転操作支援を実行するとともに前記運転操作支援を予め設定した条件に基づき解除する運転支援装置において、前記車両の移動速度を自動制御する速度制御手段と、前記車両が前記目標位置に達したときに前記車両を自動停止させる停止手段とを備え、前記速度制御手段は、前記車両の移動速度を目標速度に一致させる速度制御モードと、前記目標位置に停止させるため前記車両の移動速度を漸次減速させる停止制御モードとを有するとともに、前記目標速度が段階的に複数設定され、前記車両の乗員のアクセル操作に基づき当該目標速度を上昇させる目標速度変更手段を備え、前記運転操作支援の実行中にアクセルを踏み続けている状態では、前記運転操作支援を解除する条件が満たされた場合でも、前記運転操作支援が解除されない点にある。

本構成により、車両を目標位置まで自動的に速度制御しながら移動させる運転操作支援において、車両周囲の情況などに応じて、車両の移動速度を設定された複数の目標速度のいずれかに変更することが可能となり、これにより、円滑かつ操作性に優れるとともに、安全性の高い運転操作支援を実現することができる。
すなわち、移動経路上に存在する段差などを乗り越えるために、ある程度の速度が必要な場合や、移動する車両の周囲に人や他の車両がない場合などには、目標速度を上げることにより、かかる段差を乗り越えられ、又は速やかな移動が可能になり、円滑な運転操作支援を実現することができる。なお、目標速度を上昇させるための操作がアクセル操作であるため、乗員は従来の速度変更と同様の感覚で、かつ容易に目標速度の変更を行うことができる。
また、目標速度は段階的に設定されているので、移動速度を変える際に従来のような繊細なアクセル操作などは必要なく、操作性にも優れている。
上述のように、本発明に係る運転支援装置はアクセル操作を許容しているため、ブレーキと間違えてアクセルを踏んでしまうという事態が生じる可能性がある。そして、運転操作支援の実行中に、誤ってアクセルを踏み込続けている状態で運転操作支援の解除条件が満たされた場合には、車両が急発進し、車両周囲の人や他の車両などに衝突することが起こり得る。そこで、本構成のごとく、アクセルを踏み続けている状態では、解除条件が満たされた場合でも運転操作支援を解除しないように構成することで、かかる危険性を回避することができ、より安全性の高い運転支援装置を提供することができる。

本発明に係る運転支援装置の第二特徴構成は、前記運転操作支援を解除する条件が、前記車両の乗員による所定操作である点にある。

前記停止制御モード終了に伴い運転操作支援の解除が必要な運転支援装置の場合、予め設定された解除条件に基づき運転操作支援を解除する必要がある。本構成のごとく、乗員により確実に運転操作支援を解除することで、乗員の意に反して運転支援操作が解除され、又は継続されるなどの突然の車両の動作を防止することができる。

本発明に係る運転支援装置の第三特徴構成は、前記乗員による接触操作が可能な表示手段を備え、前記運転操作支援を解除する条件が、前記表示手段への接触操作である点にある。

上記目的を達成するための本発明に係る運転支援装置の第四特徴構成は、車両を目標位置まで自動的に速度制御しながら移動させる運転操作支援を実行するとともに前記運転操作支援を予め設定した条件に基づき解除する運転支援装置において、前記車両の移動速度を自動制御する速度制御手段と、前記車両が前記目標位置に達したときに前記車両を自動停止させる停止手段とを備え、前記速度制御手段は、前記車両の移動速度を目標速度に一致させる速度制御モードと、前記目標位置に停止させるため前記車両の移動速度を漸次減速させる停止制御モードとを有するとともに、前記目標速度が段階的に複数設定され、前記車両の乗員のアクセル操作に基づき当該目標速度を上昇させる目標速度変更手段を備え、前記運転操作支援を解除する条件が、所定時間内における２度のアクセルの踏む込み操作である点にある。

本発明に係る運転支援装置は、運転操作支援の解除条件を予め設定し、解除条件が満たされた場合には、運転操作支援を解除するようにしている。このため、例えば運転操作支援中において目標位置を変更したい場合には、設定された解除条件を成立させることにより、運転操作支援を解除し、改めて目標位置を設定し直すことができる。
本構成では、速度制御中にアクセルペダルを短時間に２度踏む操作を解除条件として予め設定しているため、容易に運転操作支援の解除を行うことができる。

以下、本発明に係る運転支援装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔システム構成〕
図１は、本発明に係る運転支援装置の構成を模式的に示すブロック図である。図２及び図３は、本発明に係る運転支援装置を搭載する車両２０の一例を示す斜視図である。図１及び図２に示す運転支援ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１は、マイクロコンピュータやＤＳＰ（Digital Signal Processor）などによって構成されており、本発明の運転支援装置の中核をなすものである。運転支援ＥＣＵ１は、カメラ３、速度センサ４、シフトレバースイッチ５、操舵角センサ６、アクセルペダルセンサ７、ブレーキペダルセンサ８などから、車両及び車両周辺の種々の情報を得て、乗員による車両２０の運転操作を支援する。モニタ装置（表示手段）２ａやスピーカ２ｂなどは、運転支援ＥＣＵ１からの支援情報を、乗員に提供するための報知装置である。モニタ装置２ａにはボタンが設けられ、又は、その画面がタッチパネルになっている。すなわち、モニタ装置２ａは、表示手段であると共に、乗員による指示の入力を受け付ける入力手段でもある。

また、運転支援ＥＣＵ１は、車両２０の他の制御装置、例えばアクセル制御ＥＣＵ３１や制動制御ＥＣＵ３２にも支援情報を提供する。アクセル制御ＥＣＵ３１は、支援情報に基づいて車両２０を進行させる。制動制御ＥＣＵ３２は、この支援情報に基づいて車両２０の制動装置を制御して車両２０を制動する。より具体的には、速度制御手段１３（速度制御部１３ａ）の演算結果に基づいて車両２０の移動速度を予め設定された目標とする速度（以下「目標速度」という）となるように速度制御して、速度制御手段１３（停止制御部１３ｂ）の演算結果に基づいて車両２０の移動速度を漸次減速させ、停止手段１５の演算結果に基づいて車両２０を停止させるなどして車両２０の移動を制御する。つまり、運転支援ＥＣＵ１は、アクセル制御ＥＣＵ３１や制動制御ＥＣＵ３２などを介して、車両２０を自動運転あるいは半自動運転する。

図１に示すように、運転支援ＥＣＵ１は、大きくＨＭＩ（Human Machine Interface）部１Ｂと、演算部１Ａとを備えている。ＨＭＩ部１Ｂは、入力指示部１７と、ＧＵＩ（Graphic User Interface）制御部１８と、音響制御部１９とを有している。入力指示部１７は、ＧＵＩ制御部１８を介してモニタ装置２ａに表示された画像上において、乗員が設定する車両２０の到達目標の位置（以下「目標位置」という）を受け付ける。ＧＵＩ制御部１８は、演算部１Ａの演算結果を受けて、車両２０の周辺の情景の画像や、この画像上に文字や線による運転支援情報を重ね合わせた画像をモニタ装置２ａに表示するための制御を行う。また、モニタ装置２ａの画面上のタッチパネルの内容を表示するための制御を行う。

演算部１Ａは、目標設定手段１０と、画像処理手段１１と、操舵制御手段１２と、速度制御手段１３と、振動制御手段１４と、停止手段１５と、解除手段１６とを有している。
目標設定手段１０は、モニタ装置２ａのタッチパネル、入力指示部１７を介して乗員から指示された車両２０を停止させたい場所を目標位置として設定する。
画像処理手段１１は、カメラ３から入力された画像などによる検出結果に基づいて、種々の画像処理を行う。例えば、カメラ３が複数設けられている場合には、その画像を１つに合成する。また、車両２０の予想移動軌跡や、車両２０の前後方向への車幅の延長線などを算出する。
操舵制御手段１２は、操舵角センサ６からの検出結果に基づいて、ステアリング９ａの駆動モータやギア（図示せず）を操作して、算出された車両２０の予想移動軌跡に沿って車両２０が移動するよう制御する。
速度制御手段１３は、さらに、速度制御部１３ａと、停止制御部１３ｂと、目標速度変更部１３ｃとを有する。なお、速度制御部１３ａによる制御、停止制御部１３ｂによる制御、目標速度変更部１３ｃは、特許請求の範囲における速度制御モード、停止制御モード、目標速度変更手段に夫々対応する。速度制御部１３ａは、車両２０の移動速度を段階的に複数設定された目標速度のうち、指定された目標速度に一致させる制御を行う。この制御結果は、車両２０が備える他の制御装置、アクセル制御ＥＣＵ３１や制動制御ＥＣＵ３２に送られる。運転支援ＥＣＵ１からの制御結果に基づいて、アクセル制御ＥＣＵ３１は駆動装置を、制動制御ＥＣＵ３２は制動装置を制御する。これにより、車両２０の移動速度は指定された目標速度に一致させられる。目標速度変更部１３ｃは、後述するように、アクセルペダルセンサ７やブレーキペダルセンサ８からの検出結果に基づいて、指定された目標速度を他の目標速度に変更する。そして、停止制御部１３ｂは、車両２０を目標位置に停止させるため車両２０の移動速度を漸次減速させる制御を行う。
振動制御手段１４は、車両２０が目標位置に接近した場合に車両２０を振動させるため、断続的に制動制御を行う。例えば、制動制御ＥＣＵ３２に短い時間間隔でブレーキ指示・ブレーキ解除指示を繰り返し伝達し、制動制御ＥＣＵ３２はこの指示に基づいて制動装置を制御する。その結果、車両２０は、短い時間間隔で移動・停止を繰り返し、これにより車両２０に振動を生じさせる。
停止手段１５は、車両２０が目標位置に達したか否かを判定し、目標位置に達していると判定すれば、車両２０を自動的に停止させる。例えば、制動制御ＥＣＵ３２に停止指示を伝達し、制動制御ＥＣＵ３２はこの指示に基づいて制動装置を制御する。
解除手段１６は、予め設定された運転操作支援の解除条件が満たされたか否かを判定し、解除条件が満たされたと判定すれば、演算部１Ａによる関連する演算を中断又は終了させ、運転操作支援を解除する。
なお、運転支援ＥＣＵ１の各部、各手段は、機能としての区別を示すものであり、それぞれが独立して設けられる必要はない。例えば、運転支援ＥＣＵ１が実行するソフトウェアプログラムによって、それぞれの機能が実現されるものであってもよい。

図１〜図３に示すように、カメラ３は、後方カメラ３Ｒ、前方カメラ３Ｆの２つ備えられている。カメラ３の配置は、これに限定されず、前方、後方の何れか一方だけ備えられるものであってもよいし、前方、後方のそれぞれ左右に備えられてもよい。カメラ３により撮影された画像は、車両周辺の情景として、モニタ装置２ａに表示される。また、カメラ３により撮影された画像に基づいて、演算部１Ａの画像処理手段１１が車両２０と目標位置との距離（以下「設定距離」という）を演算する。他の方法として、ソナーやレーザレーダなどの距離センサを備え、車両周囲の物体との距離を測定してもよい。もちろん、演算部１Ａにおいて、カメラ３により撮影された画像と、この距離センサの計測結果とを合わせて距離を演算してもよい。

速度センサ４は、例えば各車輪に備えられた回転検出センサである。各車輪の回転数を検出することにより、車両２０の速度を計測する。あるいは、速度センサ４（回転検出センサ）は回転数だけを検出し、運転支援ＥＣＵ１がこの回転数から車両２０の移動速度を演算してもよい。また、運転支援ＥＣＵ１は、回転検出センサの回転数から移動距離を求め、車両２０と目標位置との残りの距離（＝設定距離−移動距離）を求める。

ステアリング９ａの近傍には、操舵角センサ６が備えられている。この操舵角センサ６の検出結果より、運転支援ＥＣＵ１は車両２０の操舵の状態を把握する。また、シフトレバースイッチ５により、運転支援ＥＣＵ１は、車両２０が前進運転状態であるか、後退運転状態であるかを把握する。そして、運転支援ＥＣＵ１は、車両２０の進行方向や移動軌跡を演算する。
なお、速度センサ４が回転検出センサを用いて構成されている場合、この回転検出センサの回転方向によって、前進運転状態であるか、後退運転状態であるかを検出してもよい。また、回転検出センサが４輪に備えられていれば、それぞれの車輪の回転数の違いにより、運転支援ＥＣＵ１が操舵角を演算してもよい。

また、アクセルペダル２１、ブレーキペダル２２の近傍には、夫々アクセルペダルセンサ７、ブレーキペダルセンサ８が備えられている。これらのアクセルペダルセンサ７、ブレーキペダセンサ８は、夫々アクセルペダル２１、ブレーキペダル２２の踏み込みの有無や踏み込み量などを検出する。

〔駐車支援への適用例〕
次に、本発明に係る運転支援装置を利用して、駐車場への駐車運転を支援する場合の適用例を説明する。図４に示すように、車両２０は、駐車枠Ｅ１〜Ｅ３を有する駐車場の駐車枠Ｅ２へ、直進後退して進入しようとしている。図４は、車両２０の上方より見た説明図であり、符号Ｗは駐車場に描かれた枠線、符号Ｋは壁面を示している。

ここで、駐車枠の前後方向に長さの余裕が無いような場合には、車両２０が駐車枠からはみ出すことを防ぐために、出来るだけ、ぎりぎりまで車両２０を後退させる必要がある。このため、乗員は、好ましくは、地面に対して垂直、かつ車両２０の後バンパー部の後方端部に接する仮想面が、符号Ｐ１近傍となるように車両２０を後退させる。なお、符号Ｐ１（Ｐ）は、後述するように、目標位置に相当するものである。

図５は、車両２０が図４に示す位置にある場合に、車室内に設けられたモニタ装置２ａに表示された画面Ｖを示す説明図である。図５では、理解を容易にするためにカメラ３Ｒによって撮影された情景のみを示している。画面Ｖの上方には壁面Ｋが映し出されている。そして、駐車枠Ｅ２のほぼ全景が映しだされ、画面Ｖ下方には、車両２０の後バンパー部の一部が映っている。図６〜図１２は、運転支援の進行に応じて変化するモニタ装置２ａが表示する画面、及びスピーカ２ｂが発する音響を示す説明図である。以下、図６〜図１２に基づいて、運転操作支援の手順について説明する。

”ＭＯＤＥ＿ＲＥＡＲ＿ＭＯＮ”
図６に示す画面Ｖ１は、運転操作支援が可能となったことを乗員に知らせる表示である。運転支援ＥＣＵ１のプログラムの状態（ステータス）は、後退駐車支援可能状態である「ＭＯＤＥ＿ＲＥＡＲ＿ＭＯＮ」である。ここで、乗員が、モニタ装置２ａのタッチパネルに表示された「駐車支援開始」の表示に触れると、スピーカ２ｂより、「支援を開始します。」とのメッセージが発せられ、運転操作支援が開始される。つまり、乗員がタッチパネルに触れることによって、運転支援モードの起動スイッチ（mode_sw）が、オン状態となり、運転支援ＥＣＵ１のプログラムのステータスが遷移する。

”ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２”
運転操作支援が開始されると、図７に示すようにモニタ装置２ａの画面Ｖ２には、「駐車支援中止」の表示が現れる。つまり、現時点において運転操作支援中であることを示し、乗員が運転操作支援を解除したい場合に、この表示に触れることによって運転操作支援を解除できることを示している。すなわち、「駐車支援中止」へのタッチ操作が、運転操作支援の解除条件として予め設定されている。ここで、スピーカ２ｂより、「目標位置を設定してください。」とのメッセージが発せられ、乗員はタッチパネル上で、図４に示した符号Ｐ１に相当する位置に触れる。これにより、車両２０の到達すべき目標位置、ここでは車両２０の後バンパーの後端部分が到達すべき目標位置が設定され、同時に車両２０と目標位置Ｐ１との距離（設定距離）が設定される（set_up）。設定を完了すると、「設定を完了しました。」などのメッセージが発せられるようにしてもよい。運転支援ＥＣＵ１のプログラムのステータスは、支援制御待ちの状態である「ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２」である。このステータスにおいて、運転支援ＥＣＵ１は、目標位置Ｐ１及び設定距離の設定を行い、乗員によりブレーキが解除されて車両２０が動き始めることを待つ。

”ＭＯＤＥ＿ＬＯＷ＿ＳＰＤ”
図８は、目標位置Ｐ１が設定され、運転操作の支援が行われている場合に、モニタ装置２ａに表示される画面Ｖ３を示す説明図である。運転支援ＥＣＵ１のプログラムは、「ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２」のステータスにおいて、目標位置Ｐ１が設定されており（set_up）、ブレーキペダルセンサ７の検出結果などによりブレーキが解除されていることを確認すると、「ＭＯＤＥ＿ＬＯＷ＿ＳＰＤ」のステータスへと遷移する。このステータスにおいて、運転支援ＥＣＵ１（速度制御部１３ａ）は、車両２０の移動速度を目標速度に一致させる制御をしつつ、車両２０を後進させる。また、種々のガイド線を演算し、モニタ装置２ａにカメラ３による撮影画像と合成して表示する。

本実施形態において車両２０を自動的に後進させるときの目標速度が、図１５に示されている。「ＭＯＤＥ＿ＬＯＷ＿ＳＰＤ」のステータスは、目標位置Ｐと車両２０との距離Ｌ１以上の範囲に対応する。本実施形態の運転支援装置においては、目標速度として、通常の目標速度である「Ｌｅｖｅｌ０」、それよりも高速の目標速度である「Ｌｅｖｅｌ＋」、低速の目標速度である「Ｌｅｖｅｌ−」が段階的に設定されている。「ＭＯＤＥ＿ＬＯＷ＿ＳＰＤ」のステータスにおいては、これらの目標速度「Ｌｅｖｅｌ−」、「Ｌｅｖｅｌ０」又は「Ｌｅｖｅｌ＋」のうち、指定されたいずれかの目標速度に移動速度を一致させる制御が行われる。なお、本実施形態では３段階の目標速度を設定したが、勿論、これ以上の多段階の目標速度を設定してもよい。なお、安全性の観点から車両２０の速度には上限が設けられており（図１５参照）、移動速度を指定された目標速度に一致させる際にはこの上限を超えることがないように制御が行われる。

通常、運転操作支援の開始時には、目標速度は「Ｌｅｖｅｌ０」に指定されている。目標速度変更部１３ｃは、アクセルペダルセンサ７又はブレーキペダルセンサ８からの検出結果に基づき、指定された目標速度の変更を行う。具体的には、アクセルペダル２１を短時間に１回踏むごとに、この目標速度が「Ｌｅｖｅｌ−」→「Ｌｅｖｅｌ０」→「Ｌｅｖｅｌ＋」と変更し、ブレーキペダル２２を短時間に１回踏むごとに目標速度が「Ｌｅｖｅｌ＋」→「Ｌｅｖｅｌ０」→「Ｌｅｖｅｌ−」と変更していくように構成されている。これにより、車両２０の周囲に人や他の車両が多い場合には、「Ｌｅｖｅｌ−」に変更することにより、より安全性の高い駐車支援を行うことができる。しかも、アクセルペダルの操作などの簡単な操作で目標速度の変更をすることができる。なお、目標速度を変更する操作としては、勿論、上述したアクセル操作又はブレーキ操作以外の操作を採用しても良い。
また、車両での移動経路上に段差等があり、段差で車両が停止した場合には、乗員はアクセルペダルを踏むことにより、段差を乗り越えることができる。この際、車両の速度制御が働き、目標速度を超えることはないため、段差の乗り越え時のアクセル操作が容易となる。この場合、車両が自動運転の場合には、目標速度を「Ｌｅｖｅｌ＋」に変更することにより、かかる段差を乗り越えることができる。

目標速度は適宜定めればよいが、一例として「Ｌｅｖｅｌ−」、「Ｌｅｖｅｌ０」、「Ｌｅｖｅｌ＋」について、夫々時速１ｋｍ、２ｋｍ、３ｋｍ程度とすることができる。また、距離Ｌ１としては、例えば１．５ｍとすることができる。

なお、図８に示し、以下に説明するような種々のガイド線（符号Ｙ、Ｇ、Ｒ）、及び画像を確認し、乗員はブレーキペダル２２を踏んで車両２０を停止させることができる。例えば、ガイド線の確認により、乗員が自分の所望の位置への駐車運転がなされていないと判断した場合に車両２０を停止させて、画面Ｖ上の「駐車支援中止」表示へのタッチにより駐車支援を一旦解除し、目標位置の設定からやり直すことができる。また、車両２０の進路上に人や動物、物体などが進入してきた場合に、乗員の判断により車両を停止させることができる。このように、運転操作支援に際してはブレーキ操作が優先されている。なお、ブレーキペダル２２を踏むことにより車両２０を停止して運転操作支援を中断した場合でも、画面Ｖ上の「駐車支援中止」表示へのタッチを行わず、ブレーキペダル２２を離した場合には、運転操作支援を継続させるように構成している。

図８に示すように、画面Ｖ３上には、設定された目標位置Ｐ１、車両２０の車幅延長線Ｇ、車両２０の予想移動軌跡線Ｙ、注意線Ｒが撮影画像とともに表示されている。また、指定された目標速度（図８では「Ｌｅｖｅｌ＋」）、車両２０の自動運転を実施していることを示す注意Ｃも表示されている。同時にスピーカ２ｂは、車両２０の速度制御を実施していることを示す注意音を発している。画面Ｖ３において、注意線Ｒ、車幅延長線Ｇ、予想移動軌跡Ｙのガイド線は視認性を考慮して、注意線Ｒが赤、車幅延長線Ｇが緑、予想移動軌跡Ｙが黄色で示されている。

ここで、注意線Ｒは、車両２０の後方約５０ｃｍ程度の位置を示すガイド線である。例えば、この注意線Ｒと目標位置Ｐ１とが重なると、目標位置Ｐ１の約５０ｃｍ手前まで後進したことになる。車幅延長線Ｇは、車両２０の車幅の延長線である。本実施形態では、図８に示すように駐車枠Ｅ２のほぼ中央に車幅延長線Ｇが描かれている。従って、車両２０は、この時点における姿勢のまま後進すれば、駐車枠Ｅ２に収まることを示している。予想移動軌跡Ｙは、移動速度や操舵角に基づいて運転支援ＥＣＵ１において演算された車両２０の移動軌跡を示すものであり、車両２０の車幅の後部の左右端がどのように推移するかによって描かれている。

図８に示した例では、車幅延長線Ｇと予想移動軌跡Ｙとがほぼ重なるように描かれている。図４に示した例では、車両２０がほぼ真っ直ぐに後進することによって駐車枠Ｅ２に駐車できる。従って、操舵角度はゼロ度であり、予想移動軌跡も真っ直ぐな後進方向となる。このため、予想移動軌跡Ｙは、ほぼ車幅延長線Ｇに重なるように描かれる。
一方、図１３に示すように車両２０が斜めに駐車枠Ｅ２に進入する場合には、矢印Ａ２のように移動する。この場合、運転支援ＥＣＵ１は、矢印Ａ２のように移動できるようにステアリング９ａなどを制御する。従って、図１４に示すように、予想移動軌跡Ｙは、車幅延長線Ｇとは重ならず、目標位置Ｐ１の方向へ向かっている。

”ＭＯＤＥ＿ＤＷＮ＿ＳＰＤ”
車両２０が距離Ｌ１より目標位置Ｐに近づくと、「ＭＯＤＥ＿ＬＯＷ＿ＳＰＤ」から「ＭＯＤＥ＿ＤＷＮ＿ＳＰＤ」のステータスへと遷移する。図９は「ＭＯＤＥ＿ＤＷＮ＿ＳＰＤ」のステータスにおける画面Ｖ４の説明図である。このステータスにおいて、運転支援ＥＣＵ１（停止制御部１３ｂ）は、目標位置Ｐに近づくに従って、車両２０の移動速度を漸次減速させ、目標位置Ｐにおいて、つまり車両２０と目標位置Ｐとの距離がゼロとなるときに、速度がゼロとなるように移動速度を制御する。すなわち、停止制御部１３ｂは、目標位置Ｐにおいて、車両２０の移動速度が０となるようにアクセル制御ＥＣＵ３１や制動制御ＥＣＵ３２を制御する。これにより車両２０の円滑な停止を行うことができる。なお、このステータスにおいては車両２０がまもなく目標位置Ｐに来ることを乗員が認識できるよう、図９に示すように画像Ｖ４に「まもなく停車します。」との表示がなされる。

”ＭＯＤＥ＿ＳＨＡＫＩＮＧ”
本実施形態においては、車両２０の停止制御部１３ｂによる制御（停止制御モード）終了に伴い運転操作支援の解除を必要としており、具体的には、乗員によるブレーキペダル２２の踏み込み操作を運転操作支援の解除条件として予め設定している。また、後述するように、車両Ｐが停止手段１５により目標位置Ｐで停止させられた場合も、確認のために、乗員によるブレーキペダル２２の踏み込み操作が求められ、これにより、運転操作支援が解除される。このように、本実施形態における運転支援装置は、最終的に乗員によるブレーキペダル２２の踏み込み操作（解除操作）を必要としている。
そして、このように乗員により解除操作がなされ、確実に運転操作支援を解除することで、乗員の意に反して運転支援操作が解除され、又は継続されるなどの突然の車両の動作を防止することができる。

そこで、本実施形態においては、この運転操作支援の解除操作を乗員に確実に実行させるため、車両２０が目標位置Ｐにほぼ到達したときに、かかる操作の実行を乗員に促すための報知手段として、車両２０を振動させて乗員に報知する。すなわち、車両２０が目標位置Ｐの近傍である距離Ｌ２以内、例えば０．５ｍ以内の距離まで近づいた後は、停止制御部１３ｂによる制御（停止制御モード）を終了し、運転支援ＥＣＵ１（振動制御手段１４）は断続的にブレーキをかける制動制御を行う。すなわち、短い時間間隔で後進と停止を繰り返し、車両２０に振動を生じさせる。このときプログラムのステータスは、「ＭＯＤＥ＿ＤＷＮ＿ＳＰＤ」から「ＭＯＤＥ＿ＳＨＡＫＩＮＧ」へと遷移する。すなわち、「ＭＯＤＥ＿ＤＷＮ＿ＳＰＤ」のステータスは距離Ｌ２以上、距離Ｌ１以下の範囲に対応し、「ＭＯＤＥ＿ＳＨＡＫＩＮＧ」のステータスは距離Ｌ２以下の範囲に対応する。
このとき、画面Ｖ５には、「停車位置目前です。支援を終了してください。」との表示がなされ、スピーカ２ｂは車両２０の速度制御・停止制御を実施している場合とは異なる注意音を発する。または、かかるメッセージを流しても良い。乗員は車両２０の振動などにより車両２０がほぼ目標位置Ｐにあること、そして運転操作支援を解除する必要性があることを認識し、ブレーキペダル２２の踏み込み操作をすることにより、運転操作支援を解除するとともに車両２０を停止させる。この場合、プログラムのステータスは「ＭＯＤＥ＿ＤＷＮ＿ＳＰＤ」から「ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ」に遷移する。

”ＭＯＤＥ＿ＳＴＯＰＰＩＮＧ”
上述した車両２０の振動などによる報知に対して、運転操作支援を解除する操作を乗員が行わず、車両２０が目標位置Ｐに向けて後退と停止を繰り返し、その結果、車両２０が目標位置Ｐに達したと停止手段１４が判定すると、制動制御ＥＣＵ３２を介して車両２０が停止させられる。運転支援ＥＣＵ１のプログラムのステータスは、「ＭＯＤＥ＿ＤＷＮ＿ＳＰＤ」から、「ＭＯＤＥ＿ＳＴＯＰＰＩＮＧ」に遷移する。このとき、車両２０は目標位置Ｐに達しているため、図１１に示すようにモニタ装置２ａの画面Ｖ６ほぼ全面に壁面Ｋが表示される。また、乗員による解除操作を促すため、「停車しました。支援を終了して下さい。」というメッセージが画面Ｖ６に表示され、スピーカ２ｂからは同様のメッセージが流される。かかる報知により乗員は運転操作支援の解除操作の必要性を認識し、予め設定された解除条件であるブレーキペダル２２の踏み込み操作を行うことにより、運転操作支援を解除する。なお、停車時における解除操作として、シフトレバー９ｂをニュートラル（shift = N）やパーキング（shift = P）にする操作を予め設定しておいても良い。

本実施形態では役割（機能）の分担をより明確にするために、速度制御手段１３と、振動制御手段１４と、停止手段１５とを別々の手段として説明した。しかし。上述したように速度制御手段１３は、制動制御ＥＣＵ３２も制御の対象とするので、例えば速度制御手段１３に振動制御手段１４と停止手段１５の機能を含ませても、もちろん構わない。

”ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ”
上述したように、車両２０の振動や音声ガイドなどにより運転操作支援の解除操作が促された場合には、乗員により確認のためにブレーキペダル２２の踏み込み操作がなされ、解除手段１６により運転操作支援が解除される。これにより、運転支援ＥＣＵ１のプログラムのステータスは、「ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ」に遷移する。車両２０は目標位置Ｐにほぼ達して停止するため、図１１と同様、図１２に示すようにモニタ装置２ａの画面Ｖ７はほぼ全面に壁面Ｋを表示している。運転支援ＥＣＵ１は、「ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ」に遷移した後、所定時間（例えば１秒）を経過すると、スピーカ２ｂより「支援を終了します」とメッセージを流し、運転操作支援を解除する。
なお、「ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２」のステータスにおいて、目標位置Ｐが設定されずに（set_up = not completed）、ブレーキが解除されたことをブレーキペダルセンサ８の検出結果などにより確認した場合も、「ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ」のステータスへと遷移する。また、速度センサ４の検出結果（speed）から車両２０が動き始めたことを検出してもよい。

なお、運転操作支援中においてアクセル操作を許容しているため、アクセル操作中に「運転支援中止」表示に誤って触れて運転操作支援が解除されると、車両２０が急発進して周囲の人や他の車両などに衝突することが起こり得る。そのため、本実施形態においては、かかる危険性を回避するため、アクセルペダル２１を踏み続けている状態では、「運転支援中止」表示へ触れることで予め設定した解除条件が満たされた場合でも、運転操作支援を解除しないように構成している。すなわち、アクセルペダルセンサ７がアクセルペダル２１の踏み込みを検出し、運転支援ＥＣＵ１に検出信号が送られている間は、解除手段１６は解除条件が満たされたと判定した場合でも、運転操作支援を解除しない構成となっている。

〔別実施形態１〕
上述した実施形態においては、予め設定された運転操作支援の解除条件を、速度制御・停止制御中における画面Ｖに表示された「駐車支援中止」表示へのタッチ、車両２０の振動制御中及び停止時におけるブレーキペダル２２の踏み込み操作としたが、勿論、これ以外の解除条件を設定しても良い。例えば、上述したように、停止時においてシフトレバー９ｂをパーキング（shift = P ）やニュートラル（shift = N）に入れる操作のほか、速度制御中などにおける所定のアクセル操作（アクセルペダル２１を短時間に２度踏む操作など）などを解除条件として設定しても良い。また、ステアリング９ａを乗員が所定量以上操作したことを操舵角センサ６が検出し、この検出結果に基づき運転操作支援を解除してもよい。なお、これらの条件を設定した場合においても、アクセルペダルを踏み続けている状態では、解除条件が満たされたとしても、運転操作支援を解除しない構成としておく。

〔別実施形態２〕
上述した実施形態においては、車両が目標位置Ｐに達する前に振動制御手段１４による振動制御を開始したが、目標位置Ｐに達した時に振動制御を開始して車両を振動させることにより、運転操作支援の解除条件であるブレーキ操作の実行を乗員に促すように構成しても良い。なお、この場合、「ＭＯＤＥ＿ＤＷＮ＿ＳＰＤ」のステータスは、図１５において距離０以上、距離Ｌ１以下の範囲に対応することになる。この場合、車両が目標位置Ｐに停止した後の振動制御になるので、目標位置Ｐから車両が移動することができる距離（駐車エリア等）が必要となる。

〔別実施形態３〕
上述した実施形態においては、車両の振動を車両の後退と停止を繰り返すことで実現したが、勿論、これに限定されるわけではない。例えば、駐車エリアが小さく、後退により車両後部が壁面などに衝突する虞のある場合は、後退と停止、前進と停止を交互に繰り返して、車両に振動を与えることができる。

〔運転支援ＥＣＵ１のプログラムのステータス遷移の例〕
以下、図１６〜１８の状態遷移図に基づいて、上述した運転操作支援における運転支援ＥＣＵ１のプログラムのステータス遷移について説明する。図１６は、上記にて図４〜図１４に基づいて説明したものと同様、後退運転による駐車の際の状態遷移図である。
通常運転中において、運転支援ＥＣＵ１のプログラムのステータスは、ＭＯＤＥ＿ＮＯＮ（＃０）である。このステータスにおいて、シフトレバースイッチ５がリバースを検出した場合（shift = R）、ＭＯＤＥ＿ＲＥＡＲ＿ＭＯＮ（＃１２）に遷移する。このステータスにおいて、例えば、図６に示すように車両２０の後方の情景がモニタ装置２ａに表示される。ここで、シフトレバースイッチ５がリバース以外を検出した場合、ＭＯＤＥ＿ＮＯＮのステータスに戻る。

ＭＯＤＥ＿ＲＥＡＲ＿ＭＯＮのステータスにおいて、図６に基づいて説明したように駐車支援開始の指示を受けると（mode_sw = on）、ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２のステータス（＃２２）に遷移する。なお、より安全を期するために、ブレーキペダル２２が踏まれていること（brake = on）、車両２０の速度がゼロであること（speed = 0）なども遷移条件とするとよい。図７に基づいて説明したように、運転支援ＥＣＵ１は、このステータスにおいて目標位置Ｐを設定し、車両２０が動き出すまで待機する。ここで、「駐車支援中止」が乗員により指示されると、再びＭＯＤＥ＿ＲＥＡＲ＿ＭＯＮのステータスへ戻る。

ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２のステータスにおいて、目標位置Ｐが設定（set_up = completed）された後、ブレーキペダル２２が解除され、車両２０が動き始めると、ステータスは、ＭＯＤＥ＿ＬＯＷ＿ＳＰＤ（＃３）に遷移する。図８に基づいて説明したように、運転支援ＥＣＵ１（速度制御部１３ａ）は車両２０の移動速度を指定された目標速度に一致させながら、自動的に走行させる。なお、上述したように、このステータスにおいては、アクセルペダル２１又はブレーキペダル２２の操作に基づき、目標速度変更部１３ｃが目標速度を変更する。

車両２０が所定位置よりも目標位置Ｐに近づくと、運転支援ＥＣＵ１（停止制御部１３ｂ）により、車両２０が漸次減速させられる。このとき、ステータスは、ＭＯＤＥ＿ＤＷＮ＿ＳＰＤ（＃４）に遷移する。さらに目標位置Ｐに近い別の所定位置よりも目標位置Ｐに接近すると、運転支援ＥＣＵ１（振動制御手段１４）により車両２０が振動させられ、ステータスは、ＭＯＤＥ＿ＳＨＡＫＩＮＧ（＃５）に遷移する。なお、ＭＯＤＥ＿ＳＨＡＫＩＮＧにおいて、乗員によりブレーキペダル２２が操作され（brake = on）ると、ステータスは、ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ（＃７）に遷移する。そして、かかる操作がなされずに車両２０が目標位置Ｐに達すると、運転支援ＥＣＵ１（停止手段１４）により制動制御ＥＣＵ３２が制御され、車両２０は停止させられる。この停止により、ステータスは、ＭＯＤＥ＿ＳＴＯＰＰＩＮＧ（＃６）に遷移する。

ＭＯＤＥ＿ＳＴＯＰＰＩＮＧにおいて、乗員により確認のためにブレーキペダル２２が操作され（brake = on）、又はシフトレバー９ｂがニュートラル（shift = N）やパーキング（shift = P）に操作されると、ステータスは、ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ（＃７）に遷移する。運転支援ＥＣＵ１は、タイマ（図示せず）を備えており、ステータスがＭＯＤＥ＿ＥＮＤに遷移してからの時間（pass_t）を計測する。運転支援ＥＣＵ１は、ステータスがＭＯＤＥ＿ＥＮＤに遷移した後、例えば約１秒が経過すると（pass_t > 1sec）、運転操作支援を解除し、通常走行状態のステータスＭＯＤＥ＿ＮＯＮ（＃０）に遷移する。
なお、ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２のステータスにおいて、目標位置Ｐが設定されずに（set_up= not completed）、車両２０が動き始めた（brake = off）場合も、ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ（＃）のステータスへと遷移する。

図１７は、前進運転による駐車の際の状態遷移図である。基本的な状態遷移は後退運転の場合と同様である。後退運転の場合は、一般的に前進運転の状態より、一旦停止したのち、シフトレバー９ｂをリバースに切り替えて後退する。しかし、前進の場合には必ずしもこのようなシフトレバー９ｂの操作が発生するとは限らない。このため、ＭＯＤＥ＿ＮＯＮ（＃０）からの遷移条件に、車両２０の速度が加味されている。例えば、シフトレバースイッチ５が前進を示し（shift = D）、車両１０の速度が時速６ｋｍ以下の場合に、ステータスが、ＭＯＤＥ＿ＦＲＯＮＴ＿ＭＯＮ（＃１１）に遷移する。このステータスにおいて、モニタ装置２ａに映し出される情景が車両２０の前方であることを除けば、図６に示したものと同様の画面Ｖがモニタ装置２ａに表示される。このステータスにおいて、車両２０の速度が例えば時速１０ｋｍ以上となると、再びＭＯＤＥ＿ＮＯＮに戻る。

ＭＯＤＥ＿ＦＲＯＮＴ＿ＮＯＮのステータスにおいて、後退運転時と同様に乗員により運転操作支援が指示されると、ステータスは、ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ１（＃２１）に遷移する。そして、このステータスにおいて、後退運転時と同様の条件によって、次のステータスであるＭＯＤＥ＿ＬＯＷ＿ＳＰＤ（＃３）に遷移する。以降、ＭＯＤＥ＿ＤＷＮ＿ＳＰＤ（＃４）、ＭＯＤＥ＿ＳＨＡＫＩＮＧ（＃５）、ＭＯＤＥ＿ＳＴＯＰＰＩＮＧ（＃６）、ＭＯＤＥ＿ＥＮＤ（＃７）、ＭＯＤＥ＿ＮＯＮ（＃０）の各ステータスへの遷移についても同様である。なお、ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ１（＃２１）からＭＯＤＥ＿ＥＮＤへの遷移についても同様である。

図１８は、図１６及び図１７に基づいて説明した前進運転と後退運転とを統合した場合の状態遷移図である。理解を容易にするために、図１６及び図１７を利用して前進運転の場合と後退運転の場合とを別々に説明した。しかし、通常は、この図１８に示した状態遷移図に基づいて、運転支援ＥＣＵ１のプログラムが実行されている。つまり、実際の制御においては、前進運転と後退運転とが、相互に遷移可能に制御される。例えば、ＭＯＤＥ＿ＦＲＯＮＴ＿ＭＯＮ（＃１１）に遷移していても、シフトレバー９ｂがリバースに操作されると、ＭＯＤＥ＿ＲＥＡＲ＿ＭＯＮ（＃１２）に移行する。ここで、再び、シフトレバー９ｂがリバース以外に操作されると、ＭＯＤＥ＿ＮＯＮ（＃０）に戻り、シフトレバー９ｂが前進に操作されていれば、ＭＯＤＥ＿ＦＲＯＮＴ＿ＭＯＮ（＃１１）に遷移する。また、ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ１（＃２１）や、ＭＯＤＥ＿ＷＡＩＴ２（＃２２）に遷移した後であっても、シフトレバー９ｂの操作によっては、互いに前進及び後進を遷移可能である。なお、シフトレバー９ｂが、いわゆるロー、トップ、オーバートップなどの何れであったとしても、シフトレバースイッチ５は前進（shift = D）として検出してよい。

また、図１６〜図１８において、特に図示してはいないが、各ステータスにおいて、運転操作支援を解除する条件が満たされた場合には、ＭＯＤＥ＿ＥＮＤを通してＭＯＤＥ＿ＮＯＮに戻るように制御されている。

本発明に係る運転支援装置の構成を模式的に示すブロック図本発明に係る運転支援装置を搭載する車両の一例を示す斜視図(後方視) 本発明に係る運転支援装置を搭載する車両の一例を示す斜視図（前方視）本発明に係る運転支援装置により駐車運転を支援する場合の適用例を示す説明図車両が図４に示す位置にある場合に、モニタ装置に表示される画面を示す説明図運転支援の進行に応じて変化する表示画面及びスピーカが発する音響を示す説明図（１）運転支援の進行に応じて変化する表示画面及びスピーカが発する音響を示す説明図（２）運転支援の進行に応じて変化する表示画面及びスピーカが発する音響を示す説明図（３）運転支援の進行に応じて変化する表示画面及びスピーカが発する音響を示す説明図（４）運転支援の進行に応じて変化する表示画面及びスピーカが発する音響を示す説明図（５）運転支援の進行に応じて変化する表示画面及びスピーカが発する音響を示す説明図（６）運転支援の進行に応じて変化する表示画面及びスピーカが発する音響を示す説明図（７）本発明に係る運転支援装置により駐車運転を支援する場合の他の適用例を示す説明図図１３の場合に表示手段に表示される表示画面の一例を示す説明図車両と目標位置との距離と、目標速度との関係の一例を示すグラフ後退運転時の運転支援の一例を示す状態遷移図前進運転時の運転支援の一例を示す状態遷移図前進及び後退運転時の運転支援の一例を示す状態遷移図

符号の説明

１運転支援ＥＣＵ
１３速度制御手段
１３ａ速度制御部
１３ｂ停止制御部
１３ｃ目標速度変更部
１４振動制御手段
１５停止手段
１６解除手段
２０車両
３１アクセル制御ＥＣＵ
３２制動制御ＥＣＵ
Ｐ、Ｐ１目標位置

Claims

車両を目標位置まで自動的に速度制御しながら移動させる運転操作支援を実行するとともに前記運転操作支援を予め設定した条件に基づき解除する運転支援装置において、
前記車両の移動速度を自動制御する速度制御手段と、
前記車両が前記目標位置に達したときに前記車両を自動停止させる停止手段とを備え、
前記速度制御手段は、前記車両の移動速度を目標速度に一致させる速度制御モードと、
前記目標位置に停止させるため前記車両の移動速度を漸次減速させる停止制御モードとを有するとともに、
前記目標速度が段階的に複数設定され、前記車両の乗員のアクセル操作に基づき当該目標速度を上昇させる目標速度変更手段を備え、
前記運転操作支援の実行中にアクセルを踏み続けている状態では、前記運転操作支援を解除する条件が満たされた場合でも、前記運転操作支援が解除されず、前記車両が前記目標位置に達した時に後退と停止、前進と停止を交互に繰り返して前記車両に振動を与えて前記運転操作支援の解除操作を促す運転支援装置。
前記運転操作支援を解除する条件が、前記車両の乗員による所定操作である請求項１に記載の運転支援装置。
前記乗員による接触操作が可能な表示手段を備え、
前記運転操作支援を解除する条件が、前記表示手段への接触操作である請求項２に記載の運転支援装置。