車両用駐車支援装置
【課題】 簡単な制御にて車両を狭い駐車スペースに旋回駐車できるようにする。
【解決手段】 旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部Ａが初期位置における進行方向側角部Ａを通り車幅方向に延びる直線（ラインＬ１）に沿って移動し、かつ、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部Ｂが初期位置における反進行方向側角部Ｂを通り車両前後方向に延びる直線（ラインＬ２）に沿って移動するように、４輪の転動距離に対応した目標転舵角を設定する。これにより、ハンドル操作なしに車体サイズの限界に近い狭いＬ字状コースに車両を進入させて駐車することができる。
【解決手段】 旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部Ａが初期位置における進行方向側角部Ａを通り車幅方向に延びる直線（ラインＬ１）に沿って移動し、かつ、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部Ｂが初期位置における反進行方向側角部Ｂを通り車両前後方向に延びる直線（ラインＬ２）に沿って移動するように、４輪の転動距離に対応した目標転舵角を設定する。これにより、ハンドル操作なしに車体サイズの限界に近い狭いＬ字状コースに車両を進入させて駐車することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が初期位置から目標軌跡に沿って旋回するように車輪の転舵角を制御して駐車用運転操作を支援する車両用駐車支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、前後左右輪を独立して転舵することにより、狭いスペース内で車両を旋回させる旋回制御技術が知られている。例えば、特許文献１に提案された旋回制御技術では、車両の周囲状況情報を取得し、周囲の障害物を回避するように最適な旋回中心を算出し、計算された旋回中心にて車両が旋回されるように前後左右輪の転舵角を制御する。このような旋回制御技術を用いた自動運転により駐車用運転操作を支援する。
【特許文献１】特開２００７−３０８０８
【発明の開示】
【０００３】
こうした旋回制御技術は、駐車場などの狭いスペースに車両を入れる場合に使われるが、車両の移動とともに旋回中心を時々刻々と変化させる必要があり、その旋回中心を逐次算出するための演算が複雑となる。従って、マイクロコンピュータの演算負担が大きく、高いスペックが要求される。また、開発工数も増大してしまう。これらの結果、こうした技術を車両に搭載するためには大きなコストアップを招いてしまう。
また、特許文献１に提案された旋回制御技術では、車両を旋回させて車庫入れする場合、車体サイズから決まる駐車可能限界となる狭いスペースには駐車することができない。
【０００４】
本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、簡単な制御にて車両を狭いスペースで旋回できるようにした車両用駐車支援装置を提供することにある。
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、少なくとも前後の車輪の転舵角を独立して調整する転舵アクチュエータと、上記各車輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、上記各車輪の転動距離を検出する車輪転動距離検出手段と、車両の初期位置からの各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定する目標転舵角設定手段と、上記検出された転舵角が上記目標転舵角となるように上記転舵アクチュエータを駆動制御する転舵制御手段とを備え、車両が上記初期位置から目標軌跡に沿って旋回するように駐車用運転操作を支援する車両用駐車支援装置において、上記目標転舵角設定手段は、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部が初期位置における上記進行方向側角部を通り車幅方向に延びる直線に沿って移動し、かつ、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部が初期位置における上記反進行方向側角部を通り車両前後方向に延びる直線に沿って移動するように、上記各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定することにある。
【０００６】
上記のように構成した本発明においては、目標転舵角設定手段が車両の初期位置からの各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定する。従って、各車輪の目標転舵角は、その車輪の転動距離から一義的に設定される。各車輪の転動距離は車輪転動距離検出手段により検出され、各車輪の転舵角は転舵角検出手段により検出される。そして、転舵制御手段は、これら検出手段の検出結果を使って転舵アクチュエータを駆動制御して各車輪の転舵角を目標転舵角に制御する。これにより車両を初期位置から目標軌跡に沿って旋回させることができる。
【０００７】
この場合、目標転舵角設定手段は、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部が初期位置における進行方向側角部を通り車幅方向に延びる直線に沿って移動し、かつ、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部が初期位置における反進行方向側角部を通り車両前後方向延びる直線に沿って移動するように、各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定する。つまり、目標転舵角設定手段は、車両の前後の角部２点の移動軌跡を直線状に設定しており、角部２点のうち１点が車両の初期位置から車幅方向に延びる直線に沿って移動するように、他の１点が車両の初期位置から車両前後方向に延びる直線に沿って移動するように設定する。前者の角部は、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部であり、後者の角部は、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部となる。また、進行方向側とは車両が進んでいく方向側であり、前進しながら旋回する場合は車両先頭部側となり、後退しながら旋回する場合は車両後部側となる。また、反進行方向側とは車両が進んでいく方向と反対側であり、前進しながら旋回する場合は車両後部側となり、後退しながら旋回する場合は車両先頭部側となる。
【０００８】
例えば、左方向に前進で旋回する場合、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部は、車両先頭部右端となり、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部は、車両後部右端となる。また、右方向に前進で旋回する場合、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部は、車両先頭部左端となり、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部は、車両後部左端となる。
【０００９】
また、左方向に後退で旋回する場合、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部は、車両後部右端となり、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部は、車両先頭部右端となる。また、右方向に後退で旋回する場合、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部は、車両後部左端となり、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部は、車両先頭部左端となる。
【００１０】
従って、車両の右側あるいは左側の前後の角部のうち、進行方向の角部が初期位置から車幅方向に直線状に移動し、反対側の角部が初期位置から車両前後方向に直線状に移動するように車両の向きが制御される。これにより、車両は、初期位置における車幅方向に延びる直線と車両前後方向に延びる直線とを旋回径方向外側にはみだすことなく旋回することができる。
【００１１】
このため、本発明によれば、車両の旋回中心を逐次設定することなく、車両を狭い駐車場に車庫入れすることができる。例えば、駐車場の幅が狭く、しかも、駐車場に入るための通路が駐車方向に対して直交し狭い場合には、駐車場までの進入路が狭いＬ字状コースとなる。このような場合であっても、本発明によれば、車両の角部をＬ字状コースの角部に接近させた位置を初期位置として旋回開始させることで、車体サイズの限界に近い狭いＬ字状コースに車両を旋回させて駐車することができる。従って、狭い駐車場への車庫入れが非常に容易となる。
【００１２】
また、車輪の転動距離に対して一義的に目標転舵角を設定することにより車両を初期位置から常に一定の目標軌跡で旋回させるため、車両の旋回中心を逐次設定する必要が無く制御が複雑にならない。従って、マイクロコンピュータ等の演算処理回路に対して高い処理能力が要求されない。また、開発工数も少なくてすむ。
【００１３】
また、車両の初期位置における車幅方向に延びる直線と車両前後方向に延びる直線とを車両が外側にはみ出さずに旋回できるので、運転者は、車両の旋回方向内側に主に注意を向ければ良く、周辺監視センサを省略あるいは簡略化することができる。これらの結果、低コストにて駐車支援を実施することができる。
【００１４】
尚、転舵アクチュエータは、少なくとも前後の車輪の転舵角を独立して調整するが、好ましくは、前後左右の車輪の転舵角を独立して調整するとよい。この場合、転舵角検出手段は、前後左右の車輪の転舵角を検出し、車輪転動距離検出手段は、前後左右の車輪の転動距離を検出し、目標転舵角設定手段は、車両の初期位置からの前後左右の車輪の転動距離に対応したそれぞれの車輪の目標転舵角を設定する。また、転舵アクチュエータが前後の車輪の転舵角を独立して調整する構成、つまり、左右輪については独立転舵しない構成の場合には、転舵角検出手段は、少なくとも前後の車輪の転舵角を検出し、車輪転動距離検出手段は、前後左右の車輪の転動距離を検出し、目標転舵角設定手段は、車両の初期位置からの前後左右の車輪の転動距離に対応した少なくとも前後の車輪の目標転舵角を設定する。
【００１５】
本発明の他の特徴は、上記目標転舵角設定手段は、車両を平面視で長方形と仮定し、上記旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部となる長方形の第１頂点が初期位置における上記第１頂点を通り車幅方向に延びる直線に沿って移動し、上記旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部となる長方形の第２頂点が初期位置における上記第２頂点を通り車両前後方向に延びる直線に沿って移動するように、上記各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定することにある。
【００１６】
この発明においては、車両を平面視で長方形と仮定し、車両の２つの角部を長方形の頂点とみなして、その２つの角部の移動軌跡が直線となって直交するように車輪の目標転舵角が設定される。従って、車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角の設定が容易となる。
【００１７】
また、本発明の他の特徴は、上記駐車用運転操作の支援開始を運転者が指示する旋回指示手段を備え、上記転舵制御手段は、上記旋回指示手段により駐車用運転操作の支援開始が指示されたとき、上記各車輪の転舵角が上記目標転舵角設定手段により設定される目標転舵角になるように上記転舵アクチュエータの駆動制御を開始することにある。
【００１８】
この発明においては、運転者が旋回指示手段を使って駐車用運転操作の支援開始を指示すると、転舵制御手段が転舵アクチュエータを制御して各車輪の転舵角を目標転舵角にする。従って、運転者が駐車用運転操作の支援開始を指示したときの車両の位置が初期位置となり、その初期位置から車両が目標軌跡に沿って旋回制御されることとなる。これによれば、運転者の指示により、自動的に各車輪の転舵角が転動距離に応じた目標転舵角に制御され、車両を一定の軌跡で旋回させることができる。
【００１９】
例えば、車両をＬ字状の狭い進入コース沿って駐車場に進入させる場合、車両の先頭角部あるいは後部角部をＬ字状コースの角部いっぱいにまで接近させてコースと平行に車両を停止させ、その状態から旋回指示手段により駐車用運転操作の支援開始を指示することで、車輪の転舵角が停止位置からの転動距離に対応した目標転舵角に設定される。このため、運転者はハンドル操作することなく車両を狭いＬ字状コースに沿って旋回させることができる。
【００２０】
本発明の他の特徴は、車輪の転舵角に応じて車輪の接地中心位置を車体に対して車幅方向に移動させる車輪位置移動制御手段を備え、上記目標転舵角設定手段は、上記車輪の接地中心位置の車幅方向移動分を加味して上記目標転舵角を設定することにある。
【００２１】
車両を通路の片側いっぱいに寄せるほど狭いＬ字状コースを旋回できるが、旋回開始時おいて転舵した車輪が車体から外側にはみだして通路端の壁等の障害物に当たってしまうおそれがある。そうした場合には、車輪のはみ出す分だけ車両をあらかじめ通路端から内側に寄せる必要があり、通路幅を最大限に有効利用した旋回ができなくなる。
【００２２】
そこで、本発明においては、車輪位置移動手段が車輪の転舵角に応じて車輪の接地中心位置を車体に対して車幅方向内側に移動させるため、車輪を車体から外側にはみ出さないようにすることができる。例えば、車輪の転舵角が大きくなるほど、つまり、中立位置（直進方向に進む位置）から離れるほど、車輪の接地中心位置を車幅方向内側に移動させる。
【００２３】
このとき、目標転舵角設定手段は、車輪の接地中心位置の車幅方向移動分を加味して目標転舵角を設定するため、車両を通路の端いっぱいに寄せた状態から、車両の一方の角部を車幅方向に、他方の角部を車両前後方向に移動させるができる。この結果、車体サイズの限界まで狭いＬ字状コースに車両を進入させて駐車することができる。
【００２４】
本発明の他の特徴は、上記車輪位置移動制御手段は、車輪の車幅方向外側端が転舵角の変化にかかわらず車両前後方向に延びた同一鉛直面上に位置するように、車輪の転舵角に応じて車輪の接地中心位置を車体に対して車幅方向に移動させることにある。
【００２５】
この発明によれば、車輪の車幅方向外側端が転舵角の変化にかかわらず車両前後方向に延びた同一鉛直面上に位置するように車輪の接地中心位置の移動量が設定される。従って、車輪を車体の外側にはみ出さない範囲で、できるだけ車幅方向外側に位置させることができる。従って、安定した旋回走行を維持することができる。
【００２６】
本発明の他の特徴は、上記車輪位置移動制御手段は、車輪の接地中心位置を車体に対して車幅方向に移動させる移動アクチュエータと、上記車輪の接地中心位置の移動量を検出する移動量検出手段と、上記検出された移動量が車輪の転舵角に応じて設定される目標移動量となるように上記移動アクチュエータを駆動制御する移動制御手段とを備えたことにある。
【００２７】
この発明においては、移動量検出手段が車輪の接地中心位置の移動量を検出し、検出された移動量が車輪の転舵角に応じて設定される目標移動量となるように移動制御手段が移動アクチュエータを駆動制御する。従って、車輪の接地中心位置を目標位置に精度良く移動させることができる。
【００２８】
本発明の他の特徴は、前後左右の車輪を独立して回転駆動する４輪独立駆動手段を備えた車両に適用されることにある。
【００２９】
この発明においては、車輪駆動手段が前後左右の車輪に独立した回転駆動力を付与するため、車輪を大舵角に保った状態で車両を良好に旋回させることができる。
【００３０】
本発明の他の特徴は、車輪の目標転舵角が上記転舵アクチュエータによる転舵可能範囲を超える場合には、上記目標転舵角を左右に１８０°反転した転舵角を目標転舵角として設定するとともに、上記４輪独立駆動手段に対して当該車輪の回転駆動方向を逆にするように反転指令を出力する反転制御手段を備えたことにある。
【００３１】
この発明によれば、車輪の目標転舵角が転舵アクチュエータの転舵可能範囲を超える場合であっても、当該車輪を目標走行方向に転動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の一実施形態に係る車両用駐車支援装置について図面を用いて説明する。本発明の車両用駐車支援装置は、ステアリング装置を兼用して構成されるものであり、ステアリング装置内に駐車用運転操作を支援する機能を備えたものといえる。図１は、同実施形態に係る車両用駐車支援装置を４輪独立駆動部とあわせて表した概略構成図である。
【００３３】
この車両は、４輪独立転舵方式の車両であって、左前輪ＷFL，右前輪ＷFR，左後輪ＷRL，右後輪ＷRRをそれぞれ独立して転舵可能に備え、図２に示すように、左前輪ＷFL，右前輪ＷFR，左後輪ＷRL，右後輪ＷRR（以下、これらを特定しない場合には、車輪Ｗと総称する）を転舵するための転舵機構１０を備えている。
【００３４】
各車輪Ｗに設けられる転舵機構１０は、ナックル１１と転舵用モータ１２とを備える。ナックル１１は、車輪Ｗの内側に連結されて車輪Ｗを回転可能に支持する。ナックル１１は、車輪Ｗの内側から上方に延設され、その途中で車幅方向外側に曲折されて転舵用モータ１２と連結する。転舵用モータ１２は、図示しないサスペンション装置を介して車体に固定され、その回転出力軸が車輪Ｗのタイヤの接地中心点を通る鉛直線上に配置される。転舵用モータ１２は、内部に減速機を備え、この減速した回転トルクをナックル１１に伝達する。従って、ナックル１１は、転舵用モータ１２の回転により車輪Ｗのタイヤの接地中心点を通る鉛直線を中心として回転し車輪Ｗを転舵する。
【００３５】
このため、転舵機構１０は、転舵角を大きくすることが可能で、左右方向にそれぞれ９０°まで車輪Ｗを転舵できるように設定されている。つまり、車輪Ｗが車体の前後方向と平行に向く位置を中立位置として、この中立位置を基準とした車輪Ｗの向きである転舵角を右方向および左方向にそれぞれ９０°まで変更できるように設定されている。
【００３６】
尚、各転舵機構１０に設けられる転舵用モータ１２は、それぞれ独立して駆動制御されるため、以下、左前輪ＷFLを転舵するモータを転舵用モータ１２ａ、右前輪ＷFRを転舵するモータを転舵用モータ１２ｂ、左後輪ＷRLを転舵するモータを転舵用モータ１２ｃ、右後輪ＷRRを転舵するモータを転舵用モータ１２ｄと呼ぶ。転舵用モータ１２は、本発明における転舵アクチュエータに相当する。
【００３７】
各転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、図１に示すように、それぞれモータ駆動回路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに接続される。モータ駆動回路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ（以下、これらを総称する場合には単にモータ駆動回路１３と呼ぶ）は、複数のスイッチング素子にて構成したブリッジ回路等（例えばインバータ回路）を備え、後述する転舵用制御ユニット５０（以下、転舵用ＥＣＵ５０と呼ぶ）から出力される制御信号（例えば、ＰＷＭ制御信号）に応じた電圧で転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを正逆自在に回転駆動する。従って、転舵用ＥＣＵ５０とモータ駆動回路１３により本発明における転舵制御手段を構成している。
【００３８】
車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRのホイール内部には、駆動用モータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ（以下、これらを総称する場合には単に駆動用モータ１４と呼ぶ）がナックル１１に固定されて組み込まれている。駆動用モータ１４は、いわゆるインホイールモータであり、通電により発生した回転トルクをプラネタリギヤ等の減速機を介して車輪Ｗに付与する。
【００３９】
各駆動用モータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、それぞれモータ駆動回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに接続される。モータ駆動回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ（以下、これらを総称する場合には単にモータ駆動回路１５と呼ぶ）は、複数のスイッチング素子にて構成したブリッジ回路等（例えばインバータ回路）を備え、後述する車輪駆動用制御ユニット１００（以下、車輪駆動用ＥＣＵ１００と呼ぶ）から出力される制御信号（例えば、ＰＷＭ制御信号）に応じた電圧で駆動用モータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを正逆自在に回転駆動する。
【００４０】
従って、本実施形態の車両用駐車支援装置が搭載される車両は、各車輪Ｗを回転駆動する車輪駆動アクチュエータ（例えば、駆動用モータ１４）と、各車輪駆動アクチュエータを独立して駆動制御する車輪駆動制御手段（例えば、モータ駆動回路１５と車輪駆動用ＥＣＵ１００）とを有する４輪独立駆動手段を備えている。
【００４１】
転舵用ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを主要部として構成したもので、入力インターフェースに車輪舵角センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと、車輪速度センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと、ハンドル操舵角センサ２３と、操舵トルクセンサ２４と、操作入力部２５と、シフトポジションセンサ２６を接続している。また、転舵用ＥＣＵ５０は、出力インターフェースにモータ駆動回路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを接続している。また、転舵用ＥＣＵ５０は、車輪駆動用ＥＣＵ１００と相互にデータ授受可能に設けられる。
【００４２】
車輪舵角センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ（以下、これらを総称するときは単に車輪舵角センサ２１と呼ぶ）は、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転舵角を検出するものである。例えば、各転舵用モータ１２に組み込まれモータ回転角度（回転位置）を検出する回転角センサ（図示略）を用いることができる。つまり、転舵用モータ１２の回転角度と車輪Ｗの転舵角とは一対一に対応するため、モータ回転制御用に使用される回転角センサで検出したモータ回転角度から転舵角を検出するのである。各車輪舵角センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRが中立位置に向いているときの転舵角を０°として、中立位置に対する車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転舵角δFL，δFR，δRL，δRRを表す信号を転舵用ＥＣＵ５０に出力する。本実施形態においては、左方向の転舵角を正の値で表し、右方向の転舵角を負の値で表す。この車輪舵角センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、本発明における転舵角検出手段に相当する。
【００４３】
車輪速度センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの回転速度を検出し、その回転速度である車輪速度ωFL，ωFR，ωRL，ωRRを表す信号を転舵用ＥＣＵ５０に出力する。車輪Ｗの転動距離は、車輪Ｗの外周径（転舵用ＥＣＵ５０に記憶されている）と車輪速度とから求められる。従って、本実施形態においては、この車輪速度センサ２２による車輪速度検出と、車輪速度を使って車輪転動距離を演算する転舵用ＥＣＵ５０とにより車輪転動距離検出手段を構成している。この車輪速度センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄにより検出される車輪速度ωFL，ωFR，ωRL，ωRR信号は、車輪駆動用ＥＣＵ１００にも出力される。尚、車輪転動距離は、駆動用モータ１４の回転角を検出する回転角センサ（図示略）を用いて検出することもできる。つまり、駆動用モータ１４の回転角度と車輪Ｗの回転角度とは一対一に対応するため、モータ回転制御用に使用される図示しない回転角センサで検出したモータ回転角度から車輪Ｗの回転角度を検出し、この回転角度と車輪Ｗの外周径とから車輪転動距離を算出する構成を採用することができる。
【００４４】
ハンドル操舵角センサ２３は、操舵ハンドル４０の中立位置に対する回転角度をハンドル操舵角として検出し、ハンドル操舵角θｈを表す信号を転舵用ＥＣＵ５０に出力する。
【００４５】
操舵トルクセンサ２４は、運転者が操舵ハンドル４０を回転操作したときにステアリングシャフト４１に入力されるトルクを操舵トルクとして検出し、操舵トルクＴｈを表す信号を転舵用ＥＣＵ５０に出力する。
【００４６】
操作入力部２５は、運転席近傍に設けられ運転者が入力操作する操作部であり、旋回駐車支援モードを選択するモード選択スイッチ２５ａ、旋回駐車支援制御の開始を指示するスタートスイッチ２５ｂ、旋回駐車支援制御における旋回方向を選択する旋回方向選択スイッチ２５ｃを備える。この操作入力部２５としては、専用に設けても良いが、情報端末装置を利用することもできる。例えば、ナビゲーション装置のタッチパネル表示器を兼用して、旋回駐車支援モードを選択するモード選択画面、旋回駐車支援制御の開始を指示するスタート画面、旋回駐車支援制御における旋回方向を選択する旋回方向選択画面を切り替え表示して、表示画面ごとに画面上でタッチ操作できるようにしたものであってもよい。尚、本実施形態のスタートスイッチ２５ｂは、本発明における旋回指示手段に相当する。
【００４７】
シフトポジションセンサ２６は、図示しないシフトレバーのポジションを検出し、シフトポジションを表す信号を転舵用ＥＣＵ５０に出力する。このシフトポジションセンサ２６により検出されるシフトポジション信号は、車輪駆動用ＥＣＵ１００にも出力される。
【００４８】
車輪駆動用ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを主要部として構成したもので、入力インターフェースに車輪速度センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと、アクセルペダルセンサ２７と、ブレーキペダルセンサ２８と、シフトポジションセンサ２６とを接続している。また、車輪駆動用ＥＣＵ１００は、出力インターフェースにモータ駆動回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを接続している。また、車輪駆動用ＥＣＵ１００は、転舵用ＥＣＵ５０と相互にデータ授受可能に設けられる。
【００４９】
アクセルペダルセンサ２７は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量（踏み込み角度）を検出し、この踏み込み量を表すアクセルペダル信号を車輪駆動用ＥＣＵ１００に出力する。ブレーキペダルセンサ２８は、図示しないブレーキペダルの踏み込み量（踏み込み角度）を検出し、この踏み込み量を表すブレーキペダル信号を車輪駆動用ＥＣＵ１００に出力する。
【００５０】
車輪駆動用ＥＣＵ１００は、アクセルペダル信号、ブレーキペダル信号、シフトポジション信号、車輪速度信号に基づいて、モータ駆動回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに制御信号を出力し、駆動用モータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに所定のトルクを発生させて車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRを独立して駆動制御する。
【００５１】
転舵用ＥＣＵ５０は、通常の転舵制御機能に加えて、後述する旋回駐車支援機能を有する。転舵用ＥＣＵ５０は、操作入力部２５の選択操作により通常モードが選択されている場合には通常転舵制御を行い、旋回駐車支援モードが選択されている場合には旋回駐車支援制御を行う。そのため、転舵用ＥＣＵ５０は、通常転舵制御を行うための制御プログラムと旋回駐車支援制御を行うための制御プログラムとを別々にＲＯＭ内に記憶している。
【００５２】
通常転舵制御時においては、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転舵角が、ハンドル操舵角θｈに応じた目標転舵角になるように転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが制御される。転舵用ＥＣＵ５０は、この通常転舵制御を行うにあたって、ハンドル操舵角θｈに応じた車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を予め目標転舵角テーブルとしてＲＯＭ内に記憶しており、走行中、この目標転舵角テーブルを参照してハンドル操舵角θｈに応じた車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を逐次算出する。そして、車輪舵角センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄにて検出した実際の転舵角δFL，δFR，δRL，δRRと目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊との偏差（δFL＊−δFL，δFR＊−δFR，δRL＊−δRL，δRR＊−δRR）に応じた転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄへ通電すべき目標電流を設定し、目標電流に対応した制御信号（例えばＰＷＭ制御信号）をモータ駆動回路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに出力する。これにより、転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが駆動され、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転舵角が目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊となるように制御される。
【００５３】
尚、目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊は、ハンドル操舵角θｈが大きくなるにしたがって大きな角度に設定されるが、車速に応じてその特性を変化させるようにしてもよい。
【００５４】
次に、旋回駐車支援制御について説明する。転舵用ＥＣＵ５０は、操作入力部２５の選択操作により旋回駐車支援モードが選択された場合に、通常転舵制御から旋回駐車支援制御に切り替える。旋回駐車支援制御においては、運転者の操舵操作を必要とせず、車両が予め決められた旋回軌跡に沿って進むように車輪Ｗの転舵角が自動設定される。
【００５５】
まず、旋回駐車支援制御による車両の旋回動作について図３を用いて説明する。ここでは、車両Ｃを左方向に旋回させて先頭から駐車場Ｐに車庫入れするケースについて説明する。この駐車場Ｐは、通路Ｒに隣接して設けられ、通路方向(図面左右方向）に対して直交する方向が車両前後方向となるように縦横の大きさが設定されている。以下、駐車場Ｐの図面右側の境界ラインを含む直線をラインＬ１と呼び、通路Ｒの図面下側の境界ラインをラインＬ２と呼ぶ。また、車両Ｃの外形形状を平面視で長方形と仮定し、車両先頭面の右端を右前角部Ａと呼び、後端面の右端を右後角部Ｂと呼ぶ。
【００５６】
駐車場Ｐの横幅、および、通路Ｒの横幅が狭い場合、図３（Ｂ）に示すように、車両Ｃの右前角部ＡがラインＬ１に沿うように、車両Ｃの右後角部ＢがラインＬ２に沿うように車両を旋回させると、進入可能限界となる狭い進入スペースを通って車庫入れすることができる。そこで、本実施形態においては、こうした車両旋回軌跡が得られるように車両Ｃを旋回させる。
【００５７】
運転者は、図３（Ｂ）に示すように、車両Ｃの先頭面をラインＬ１に一致させ、また、車両Ｃの右側面（旋回方向と反対側の側面）をラインＬ２に一致させて車両Ｃを停止させる。この車両Ｃの位置が、旋回駐車支援制御を行う初期位置となる。この場合、運転者は、車両Ｃが各ラインＬ１，Ｌ２を外側（旋回中心から外径方向）に超えないようにするため、ある程度の余裕をもってラインＬ１，Ｌ２より内側に車両Ｃを配置してもよい。尚、ここでは、車両Ｃの先頭面がラインＬ１と一致し、車両Ｃの右側面（旋回方向と反対側の側面）がラインＬ２と一致しているものとして説明する。
【００５８】
運転者は、この位置に車両Ｃを停止させると、操作入力部２５のモード選択スイッチ２５ａを操作して旋回駐車支援モードを選択する。そして、スタートスイッチ２５ｂをオン操作することにより旋回駐車支援制御を開始させる。このスタートスイッチ２５ｂのオン操作により、転舵用ＥＣＵ５０は、転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを駆動制御して、車両Ｃの右前角部ＡがラインＬ１に沿って、かつ、車両Ｃの右後角部ＢがラインＬ２に沿って車両Ｃが旋回するように、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転舵角を、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離に応じた目標転舵角に制御する。
【００５９】
つまり、車両の右前角部Ａが初期位置における右前角部Ａを通り車幅方向に延びる直線（ラインＬ１）に沿って移動し、かつ、車両の右後角部Ｂが初期位置における右後角部Ｂを通り車両前後方向に延びる直線（ラインＬ２）に沿って移動するように、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転舵角が、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離に対応した目標転舵角に設定される。
【００６０】
尚、車両ＣをラインＬ１，Ｌ２から内側に停止した場合には、車両Ｃの右前角部Ａおよび右後角部Ｂは、その分だけラインＬ１，Ｌ２より内側に引いたラインＬ１，Ｌ２と平行な直線上を移動することになる。
【００６１】
旋回駐車支援制御中においては、運転者は、ブレーキペダルの踏み込み力を緩めてクリープ状態で車両を前進させ、ハンドル操作を一切行わない。転舵用ＥＣＵ５０は、車両Ｃが９０°旋回すると車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRを中立位置に戻して旋回駐車支援制御を終了する。これにより、車両Ｃは、右側側面がラインＬ１に平行にそろえられる。
【００６２】
転舵用ＥＣＵ５０は、こうした車両の旋回移動を実現するために、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに対する目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を算出する。車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに対する目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊の関係は予め設定され、ＲＯＭ等の記憶手段に記憶されている。以下、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに対する目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊について図４を用いて説明する。
【００６３】
車両の初期位置における右後角部Ｂの位置を原点（０，０）とし、初期位置における車両の前後方向をＸ方向、車幅方向をＹ方向としたＸ−Ｙ座標を考える。右後角部ＢがＸ方向に距離ｘだけ移動したときの右前角部Ａの座標を（ｘA，ｙA）とし、車両の前後方向軸のｘ軸に対する角度をθとすると、以下の式が導き出される。尚、式中において、Ｌは車両全長を表す(図５参照）。
【数１】
【数２】
【数３】
【００６４】
また、右前輪接地中心点ＦＲの座標を（ｘFR、ｙFR）とすると、以下の式が導き出される。尚、式中において、Ｌは車両全長、Ｗは車両全幅、ＷＢはホイールベース、ＴＲはトレッド、ＦＯＨは前オーバーハング、ＲＯＨは後オーバーハングを表す(図５参照）。
【数４】
【数５】
右前輪接地中心点ＦＲの初期位置からの転動距離をＤFRとし、右前輪ＷFRのｘ軸となす角度、つまり、右前輪接地中心点ＦＲの移動していく方向に右前輪ＷFRを向けた場合の右前輪ＷFRのｘ軸とのなす角度をθFRとすると、以下の式が導き出される。
【数６】
【数７】
【００６５】
車輪速度センサ２２ｂにより検出した右前輪ＷFRの車輪速度ωFRから右前輪ＷFRの実際の転動距離が算出できるため、この右前輪ＷFRの実際の転動距離と式（１）とからｘを算出し、この算出されたｘを式（２）に代入することでθFRを算出する。
この場合、右前輪ＷFRの目標転舵角δFR＊は、δFR＊＝θFR−θとして算出できる。従って、右前輪ＷFRの転動距離ＤFRから目標転舵角δFR＊を一義的に設定することができる。
【００６６】
左前輪ＷFL，右後輪ＷRR，左後輪ＷRLについても同様に、左前輪ＷFL、右後輪ＷRR、左後輪ＷRLの転動距離ＤFL，ＤRR，ＤRLから目標転舵角δFL＊，δRR＊，δRL＊を算出することができる。
【００６７】
左前輪ＷFLについては、左前輪接地中心点ＦＬの座標を（ｘFL、ｙFL）とすると、以下の式が導き出される。
【数８】
【数９】
また、左前輪接地中心点ＦＬの初期位置からの転動距離をＤFL、左前輪ＷFLのｘ軸となす角度をθFLとすると以下の式が導き出される。
【数１０】
【数１１】
これにより、左前輪ＷFLの転動距離ＤFLから目標転舵角δFL＊（＝θFL−θ）を一義的に設定することができる。
【００６８】
また、右後輪ＷRRについては、右後輪接地中心点ＲＲの座標を（ｘRR、ｙRR）とすると、以下の式が導き出される。
【数１２】
【数１３】
また、右後輪接地中心点ＲＲの初期位置からの転動距離をＤRR、右後輪ＷRRのｘ軸となす角度をθRRとすると以下の式が導き出される。
【数１４】
【数１５】
これにより、右後輪ＷRRの転動距離ＤRRから目標転舵角δRR＊（＝θRR−θ）を一義的に設定することができる。
【００６９】
また、左後輪ＷRLについては、左後輪接地中心点ＲＬの座標を（ｘRL、ｙRL）とすると、以下の式が導き出される。
【数１６】
【数１７】
また、左後輪接地中心点ＲＬの初期位置からの転動距離をＤRL、左後輪ＷRLのｘ軸となす角度をθRLとすると以下の式が導き出される。
【数１８】
【数１９】
これにより、左後輪ＷRLの転動距離ＤRLから目標転舵角δRL＊（＝θRL−θ）を一義的に設定することができる。
【００７０】
このように車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに対して目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊が一義的に決まるため、予め転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRと目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊とを関係づけた参照テーブルをＲＯＭ内に記憶しておき、旋回駐車支援制御時にこの参照テーブルから目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を求めるようにしてもよい。
【００７１】
図６は、旋回駐車支援制御により車両を９０°旋回させたときの車輪接地中心点ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの移動軌跡を表す。図中において、実線が左前輪ＷFLの接地中心点の移動軌跡、破線が右前輪ＷFRの接地中心点の移動軌跡、１点鎖線が左後輪ＷRLの接地中心点の移動軌跡、２点鎖線が右後輪ＷRRの接地中心点の移動軌跡をそれぞれ表す。
【００７２】
また、図７は、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRと目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊との関係を表す。図中において、実線が左前輪ＷFLの転動距離ＤFLに対する目標転舵角δFL＊、破線が右前輪ＷFRの転動距離ＤFRに対する目標転舵角δFR＊、１点鎖線が左後輪ＷRLの転動距離ＤRLに対する目標転舵角δRL＊、２点鎖線が右後輪ＷRRの転動距離ＤRRに対する目標転舵角δRR＊をそれぞれ表す。従って、この図７に示す特性を参照テーブルとしてＲＯＭ内に記憶しておき、旋回駐車支援制御時にこの参照テーブルから目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を求めるようにすることができる。
【００７３】
次に、転舵用ＥＣＵ５０が実行する旋回駐車支援制御処理について説明する。図８は、転舵用ＥＣＵ５０が実行する旋回駐車支援制御ルーチンを表す。この旋回駐車支援制御ルーチンは、転舵用ＥＣＵ５０のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶されている。
【００７４】
運転者は、駐車場に車庫入れするにあたり、車両の先頭面をラインＬ１に平行に、かつ、車両の右側面をラインＬ２に平行にあわせた位置に車両を停止させ、操作入力部２５のモード選択スイッチ２５ａを操作して旋回駐車支援モードを選択する。このとき、旋回方向選択スイッチ２５ｃにより車両の旋回方向（右あるいは左）を選択する。旋回駐車支援モードが選択されると、本旋回駐車支援制御ルーチンが起動する。尚、車両を後退させて車庫入れする場合には、車両の後端部をラインＬ１に平行に、かつ、車両の左側面をラインＬ２に平行に合わせた位置に車両を停止させ、操作入力部２５のモード選択スイッチ２５ａを操作して旋回駐車支援モードを選択すればよい。
【００７５】
本制御ルーチンが起動すると、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１において、操作入力部２５のスタートスイッチ２５ｂの入力状況を読み込み、ステップＳ１２において、スタートスイッチ２５ｂがオン状態になっているか否かについて判断する。スタートスイッチ２５ｂがオン状態になるまでこのステップＳ１１，Ｓ１２の処理が繰り返される。
【００７６】
運転者がスタートスイッチ２５ｂをオン操作すると、ステップＳ１２の判断が「ＹＥＳ」となり、転舵用ＥＣＵ５０は、その処理をステップＳ１３に進める。運転者は、このスタートスイッチ２５ｂのオン操作後、ブレーキの踏み込み力を弱めて、クリープ状態で徐々に車両を移動させる。
【００７７】
転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１３において、操作入力部２５の旋回方向選択スイッチ２５ｃにて設定されている設定信号、および、シフトポジションセンサ２６により検出されているシフトポジション信号を読み込む。
【００７８】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１４において、車輪速度センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄにより検出される車輪速度ωFL，ωFR，ωRL，ωRRを読み込み、ステップＳ１５において、車両初期位置（スタートスイッチ２５ｂがオンされたときの車両位置）からの車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRを計算する。転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRは、タイヤの外径と車輪速度ωFL，ωFR，ωRL，ωRRとから求められる。
【００７９】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１６において、上述したように車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに対応するそれぞれの目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を計算する。目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊は、上述した計算式から求めても良いし、図７に示すような特性を記憶した参照テーブルから求めるようにしてもよい。このステップＳ１６を実行する転舵用ＥＣＵ５０が、本発明における目標転舵角設定手段に相当する。
【００８０】
この場合、ステップＳ１３において読み込んだ旋回方向とシフトポジションとに応じて目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊が設定される。つまり、右旋回時と左旋回時とでは目標旋回軌跡が左右対称となるため、目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊もそれに対応して設定される。例えば、右旋回時における右車輪ＷFR，ＷRRの目標転舵角が左旋回時における左車輪ＷFL，ＷRLの目標転舵角と同じ大きさ（絶対値）に、右旋回時における左車輪ＷFL，ＷRLの目標転舵角が左旋回時における右車輪ＷFR，ＷRRの目標転舵角と同じ大きさ（絶対値）に設定される。また、車両先頭部から車庫入れする前進旋回と車両後部から車庫入れする後退旋回とでは、同一旋回軌跡上を反対方向に走行するため、前進旋回における初期位置が後退旋回における終了位置となり、前進旋回における終了位置が後退旋回における開始位置となるように目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊が設定される。
【００８１】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１７において、車輪舵角センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄにより検出される車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転舵角δFL，δFR，δRL，δRRを読み込む。以下、この検出した転舵角δFL，δFR，δRL，δRRを実転舵角δFL，δFR，δRL，δRRと呼ぶ。
【００８２】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１８において、目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊と実転舵角δFL，δFR，δRL，δRRとの偏差Δδ（δFL＊−δFL，δFR＊−δFR，δRL＊−δRL，δRR＊−δRR）に基づいて、転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄへ通電すべき目標電流を設定し、目標電流に対応した制御信号（例えばＰＷＭ制御信号）をモータ駆動回路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに出力する。これにより、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの向きが目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊となるように制御される。
【００８３】
尚、転舵用ＥＣＵ５０は、目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊の大きさ（絶対値）が転舵機構１０の転舵可能範囲である９０°を超える場合には、転舵方向を左右に１８０°反転した舵角を当該車輪Ｗの目標転舵角に設定する。例えば、目標転舵角が左１００°の場合には、目標転舵角を右方向に１８０°反転補正して最終的な目標転舵角を右８０°に設定する。転舵用ＥＣＵ５０は、このように目標転舵角を左右に１８０°反転設定している場合には、ステップＳ１８において転舵モータ１２を駆動制御すると同時に、車輪駆動用ＥＣＵ１００に対して、当該車輪Ｗの回転駆動方向を反転させる反転指令を出力する。車輪駆動用ＥＣＵ１００は、この反転指令を入力した場合には、当該車輪Ｗの回転駆動方向を反転させる。
【００８４】
従って、計算上の目標転舵角が転舵機構１０の転舵可能範囲を超える場合であっても、当該車輪を目標走行方向に沿って転動させることができる。図７の参照テーブルに示す目標転舵角は、計算上の目標転舵角の大きさが９０°を超える場合に転舵方向を左右に１８０°反転して設定したものである。こうした反転処理を行う転舵用ＥＣＵ５０が本発明の反転制御手段に相当する。尚、転舵機構１０が車輪Ｗを目標転舵角の全範囲にわたって転舵できる構成の場合には反転処理を行う必要はない。
【００８５】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１９において、車両の９０°の旋回が完了したか否かを判断する。例えば、特定の車輪Ｗの転動距離Ｄが終了距離（車両が９０°旋回するのに要する車輪の転動距離）に達したか否かを判断する。車両の旋回が完了していない場合には、その処理をステップＳ１３に戻す。
【００８６】
こうして、転舵用ＥＣＵ５０は、車両の旋回が完了するまでのあいだ、ステップＳ１３からステップＳ１９までの処理を所定の短い周期で繰り返す。これにより、車両は、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRが転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに応じた目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊に制御され、図３（Ｂ）に示すように、右前角部ＡがラインＬ１に沿って駐車場方向に移動し、右後角部ＢがラインＬ２に沿って右方向に移動するように旋回する。そして、車両が初期位置から９０°旋回すると、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１９において旋回完了と判断し、その処理をステップＳ２０に進める。
【００８７】
転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０において、転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを駆動して車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRを中立位置（０°）に向ける。つまり、実転舵角δFL，δFR，δRL，δRRが０°になるようにモータ駆動回路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに制御信号を出力して転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを駆動する。
【００８８】
本旋回駐車支援制御ルーチンは、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの中立位置への転舵が完了すると終了する。転舵用ＥＣＵ５０は、旋回駐車支援制御ルーチンの終了に伴って、通常転舵制御モードに切り替える。車両は、旋回駐車支援制御ルーチンの終了時においては、図３（Ｂ）に示すように、右側面がラインＬ１と平行になっている。運転者は、この状態から車両を駐車場の奥まで前進させることにより車庫入れを完了させることができる。尚、本旋回駐車支援制御ルーチンの終了時において運転者に対して旋回駐車支援モードが終了した旨をアナウンスする報知装置を設けるとよい。
【００８９】
尚、車両を駐車場から出す場合には、上述した旋回駐車支援制御の終了位置にまで車両を後退させる。つまり、車両右側面をラインＬ１と平行にあわせ、車両後端面をラインＬ２と平行にあわせた位置で車両を停止させる。このとき、シフトレバーは後退位置に保っておく。そして、操作入力部２５のモード選択スイッチ２５ａにより旋回駐車支援モードを選択し、スタートスイッチ２５ｂをオン操作することで、旋回駐車支援制御により車両を車庫入れ時と同一旋回軌跡上を反対方向に移動させることができる。
【００９０】
本旋回駐車支援制御ルーチンの実行中においては、操舵ハンドル４０の操作とは全く無関係に車輪Ｗの転舵制御が行われるが、途中で操舵ハンドル４０が急激に回転操作された場合には、運転者がなんらかの意思表示をしたものとして旋回駐車支援制御ルーチンを終了するようにしてもよい。例えば、操舵トルクセンサ２４により検出される操舵トルクＴｈを読み込み、読み込んだ操舵トルクＴｈが基準値Ｔｈ０を超える大きな値であるときに旋回駐車支援制御ルーチンを終了させる終了手段を設ける。運転者は、旋回途中で障害物等を発見した場合には、反射的に操舵ハンドル４０を強く回転操作することがある。従って、この運転者の行った操作を検出して自動的に通常モードに切り替えることができる。また、運転者の操舵により駐車用運転支援を中止し、通常モードに切り替える構成に代えて、確実に車両が元の位置に戻るように、今たどった経路を戻るという制御にしてもよい。
【００９１】
以上説明した旋回駐車支援制御ルーチンによれば、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部（右前角部Ａ）が初期位置における進行方向側角部（右前角部Ａ）を通り車幅方向に延びる直線（ラインＬ１）に沿って移動し、かつ、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部（右後角部Ｂ）が初期位置における反進行方向側角部（右後角部Ｂ）を通り車両前後方向に延びる直線（ラインＬ２）に沿って車両進行方向側に移動するように、各車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離に対応した目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊が設定される。従って、駐車場への進入路が狭いＬ字状コースとなる場合であっても容易に車両を駐車場に入れることができる。つまり、車両の右前角部ＡがＬ字状コースの角部（ラインＬ１とラインＬ２との交点）に位置するように車両を通路に平行に配置するだけで、あとの操舵操作は、転舵用ＥＣＵ５０の実行する旋回駐車支援制御に任せることができる。従って、ハンドル操作なしに車体サイズの限界に近い狭いＬ字状コースに車両を進入させて駐車することができる。この結果、狭い駐車場への車庫入れが非常に容易となる。
【００９２】
もちろん、車両の先頭と側面とをラインＬ１，Ｌ２に一致させる必要はなく、ある程度の余裕をもってラインＬ１，Ｌ２の内側に車両を配置するようにしてもよい。この場合には、車両の右前角部Ａおよび右後角部Ｂは、その分だけラインＬ１，Ｌ２より内側に引いたラインＬ１，Ｌ２と平行な直線上を移動することになる。
【００９３】
また、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに対して一義的に目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を設定することにより車両を初期位置から常に一定の軌跡で旋回させるため、車両の旋回中心を逐次設定する必要が無く制御が複雑にならない。従って、転舵用ＥＣＵ５０に用いられるマイクロコンピュータに対して高い処理能力が要求されない。また、開発工数も少なくてすむ。
【００９４】
また、車両の初期位置における車幅方向に延びる直線と車両前後方向に延びる直線とに対して車両が外側にはみ出すことなく旋回できるので、運転者は、車両の旋回方向内側に主に注意を向ければ良く、周辺監視センサを省略あるいは簡略化することができる。これらの結果、低コストにて駐車支援を実施することができる。
【００９５】
また、４輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRを独立して回転駆動する４輪独立駆動方式の車両に適用しているため、車輪Ｗの転舵角を大舵角に保った状態で車両を良好に旋回させることができる。
【００９６】
上述した第１実施形態は、４輪独立転舵方式のステアリング装置を備えた車両に適用したものであるが、左右輪については独立転舵できず前後輪の転舵角のみを独立して調整可能な前後輪独立転舵方式のステアリング装置を備えた車両に適用することもできる。この場合の目標転舵角の設定について説明する。
【００９７】
図９に示すように、車両中心軸線上に仮想の前輪ＷF（以下、仮想前輪ＷFと呼ぶ）と仮想の後輪ＷR（以下、仮想後輪ＷRと呼ぶ）を考える。そして、車両が第１実施形態と同様に、車両の右前角部ＡがラインＬ１に沿い、かつ、車両の右後角部ＢがラインＬ２に沿って車両が旋回するように仮想前輪ＷFの転動距離に対する目標転舵角、仮想後輪ＷRの転動距離に対する目標転舵角を算出する。
【００９８】
車両の初期位置における右後角部Ｂの位置を原点（０，０）とし、初期位置における車両の前後方向をＸ方向、車幅方向をＹ方向としたＸ−Ｙ座標を考える。右後角部Ｂが距離ｘだけ移動したときの右前角部Ａの座標を（ｘA，ｙA）とし、車両の前後方向軸のｘ軸に対する角度をθとすると、以下の式が導き出される。尚、式中において、Ｌは車両全長を表す(図５参照）。
【数２０】
【数２１】
【数２２】
【００９９】
また、仮想前輪ＷFの接地中心点Ｆの座標を（ｘF、ｙF）とすると、以下の式が導き出される。尚、式中において、Ｌは車両全長、Ｗは車両全幅、ＷＢはホイールベース、ＦＯＨは前オーバーハング、ＲＯＨは後オーバーハングを表す(図５参照）。
【数２３】
【数２４】
仮想前輪ＷFの接地中心点Ｆの初期位置からの転動距離をＤFとし、仮想前輪ＷFのｘ軸となす角度、つまり、仮想前輪接地中心点Ｆの移動していく方向に仮想前輪ＷFを向けた場合の仮想前輪ＷFのｘ軸とのなす角度をθFとすると、以下の式が導き出される。
【数２５】
【数２６】
従って、第１実施形態と同様に、仮想前輪ＷFの転動距離ＤFに対する目標転舵角δF（＝θF−θ）を設定することができる。
【０１００】
旋回駐車支援制御中においては、左前輪ＷFLの転動距離ＤFLと右前輪ＷFRの転動距離ＤFRの平均値を求め、この平均値に対応する目標転舵角δFを左右前輪ＷＦL，ＷFRの目標転舵角δFL，δFRとして設定して転舵制御を行うようにすればよい。
【０１０１】
同様に、仮想後輪ＷRについては、仮想後輪接地中心点Ｒの座標を（ｘR、ｙR）とすると、以下の式が導き出される。
【数２７】
【数２８】
また、仮想後輪接地中心点Ｒの初期位置からの転動距離をＤR、仮想後輪ＷRのｘ軸となす角度をθRとすると以下の式が導き出される。
【数２９】
【数３０】
従って、仮想後輪ＷRの転動距離ＤRに対する目標転舵角δR（＝θR−θ）を設定することができる。
【０１０２】
旋回駐車支援制御中においては、左後輪ＷRLの転動距離ＤRLと右後輪ＷRRの転動距離ＤFRの平均値を求め、この平均値に対応する目標転舵角δRを左右後輪ＷRL，ＷRRの目標転舵角δRL，δRRとして設定して転舵制御を行うようにすればよい。
【０１０３】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態としての車両用駐車支援装置について説明する。上述した第１実施形態においては、旋回駐車支援制御を開始するとき、車両の片側側面（図３の例では右側面）を通路の外側ライン（ラインＬ２）いっぱいに寄せるほど狭いコースに進入することができるが、旋回駐車支援制御を開始したときに、図１０に示すように車輪Ｗが車体からはみ出す。このため、ラインＬ２に壁面等の障害物が有る場合には、車輪Ｗのはみ出す分だけ車両をラインＬ２より内側に停止させる必要がある。
【０１０４】
例えば、図１１（Ａ）に示す駐車進入コースは、車体サイズから考えた場合には駐車可能といえる。しかし、旋回駐車支援制御を開始したときに右前輪ＷFRがほぼ９０°に転舵されるため、図１１（Ｂ）に示すように、車輪Ｗのはみ出す分だけ車両をラインＬ２より内側に寄せて旋回開始すると、旋回途中で車両左側面が駐車場の入口端に当たってしまい（図中Ｇ部分）駐車することができない。
【０１０５】
そこで、この第２実施形態においては、車輪Ｗが車体から外側にはみ出ないようにするために、図１２に示すように、各車輪Ｗごとに、転舵機構１０を車幅方向に移動させて車輪Ｗを引き込む車輪引き込み装置３０を備えている。
【０１０６】
車輪引き込み装置３０は、転舵用モータ１２の真上に設けられ、転舵用モータ１２を車幅方向にスライド移動可能に保持するスライド保持ハウジング３１と、スライド保持ハウジング３１内に設けられるボールねじ機構３２と、ボールねじ機構３２を駆動する電動モータ３３（以下、引き込み用モータ３３と呼ぶ）とを備える。
【０１０７】
スライド保持ハウジング３１は、図示しないサスペンション装置に固定される車幅方向に長い箱体であって、下面にスライド孔３１ａが車幅方向に形成されており転舵用モータ１２をスライド孔３１ａに沿って移動可能に保持する。
【０１０８】
ボールねじ機構３２は、スライド保持ハウジング３１に回転可能に支持されるボールねじ３２ａと、ボールねじ３２ａに形成された雄ねじ部分に螺合する雌ねじ部分を有するボールねじナット３２ｂとを備える。ボールねじ３２ａは、図示しない減速機を介して引き込み用モータ３３の出力軸と連結される。一方、ボールねじナット３２ｂは、スライド孔３１ａを貫通する連結部材３２ｃを介して転舵用モータ１２と連結されている。
【０１０９】
この車輪引き込み装置３０においては、ボールねじ３２ａの回転運動がボールねじナット３２ｂの車幅方向の直線運動に変換される。ボールねじナット３２ｂと転舵用モータ１２とは一体的に連結されているため、引き込み用モータ３３の回転を制御することにより転舵機構１０の位置を車体に対して車幅方向に変化させることができる。従って、車輪Ｗを車体に対して車幅方向に引き込むことができる。
【０１１０】
尚、各車輪引き込み装置３０に設けられる引き込み用モータ３３は、それぞれ独立して駆動制御されるため、以下、左前輪ＷFLを変位させるモータを引き込み用モータ３３ａ、右前輪ＷFRを変位させるモータを引き込み用モータ３３ｂ、左後輪ＷRLを変位させるモータを引き込み用モータ３３ｃ、右後輪ＷRRを変位させるモータを引き込み用モータ３３ｄと呼ぶ。
【０１１１】
引き込み用モータ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは、図１４に示すように、それぞれモータ駆動回路１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに接続される。モータ駆動回路１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ（以下、これらを総称する場合には単にモータ駆動回路１６と呼ぶ）は、複数のスイッチング素子にて構成したブリッジ回路等（例えばインバータ回路）を備え、転舵用ＥＣＵ５０から出力される制御信号（例えば、ＰＷＭ制御信号）に応じた電圧で引き込み用モータ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄを正逆自在に回転駆動する。
【０１１２】
また、転舵用ＥＣＵ５０は、各車輪引き込み装置３０における転舵機構１０の引き込み移動量を検出する移動量センサ２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄを接続している。本実施形態においては、移動量センサ２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄとして、モータ回転角度（回転位置）を検出する回転角センサ（図示略）を用いる。移動量センサ２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄは、引き込み用モータ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄに組み込まれ、各転舵機構１０の引き込み移動量ｉFL，ｉFR，ｉRL，ｉRRを表す信号を転舵用ＥＣＵ５０に出力する。以下、移動量センサ２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄに検出された引き込み移動量を実引き込み移動量ｉFL，ｉFR，ｉRL，ｉRRと呼ぶ。尚、引き込み移動量は、転舵機構１０が車幅方向に最も外側に位置する状態を通常位置として、この通常位置から転舵機構１０が車幅方向内側に移動した距離を表す。
【０１１３】
この車輪引き込み装置３０においては、車輪Ｗの転舵角に応じて引き込み移動量が設定される。本実施形態においては、車輪Ｗ（タイヤ）の車幅方向における外側端が、転舵角の変化にかかわらず車両前後方向に延びた同一鉛直面上に位置するように引き込み移動量が設定される。図１３は、車輪Ｗの転舵角の増大に伴って車幅方向内側に変位する転舵機構１０の移動動作を説明する概略平面図であり、（Ａ）は中立位置、（Ｂ）は転舵角２０°、（Ｃ）は転舵角９０°における車輪Ｗと転舵機構１０との位置関係を表す。
【０１１４】
転舵機構１０は、中立位置において、車幅方向で最も外側となる位置に配置される。このとき、車輪Ｗ（タイヤ）の外側端となるサイドウォール面ＷＳが車体の外側面ＢＳと同一平面上に位置する。車輪Ｗが中立位置から転舵された場合には、（Ｂ）に示すように、車輪Ｗ（タイヤ）の車幅方向における外側端となるコーナー部ＷＣが、中立位置における車輪Ｗ（タイヤ）のサイドウォール面ＷＳのなす平面上に位置するように、転舵機構１０が車幅方向内側に引き込まれる。さらに車輪Ｗが転舵されて転舵角が９０°となると、（Ｃ）に示すように、車輪Ｗ（タイヤ）の車幅方向における外側端となるトレッド部ＷＴが、中立位置における車輪Ｗ（タイヤ）のサイドウォール面ＷＳのなす平面上に位置するように、転舵機構１０が車幅方向内側に引き込まれる。ちなみに、転舵角が（９０°−φ）のとき、転舵機構１０が車幅方向に最も内側に引き込まれた位置となる。尚、φは、後述する計算式によりタイヤの外径ｄ、タイヤ幅ｅにて決まる角度である。
【０１１５】
このように、車輪Ｗは、その車幅方向における外側端が、転舵角の変化にかかわらず車両前後方向に延びた同一鉛直面（車体の外側面ＢＳ）上に位置するため車体から外にはみ出さない。また、車輪Ｗを車体の外側にはみ出さない範囲で、できるだけ車幅方向外側に位置させることができる。
【０１１６】
この第２実施形態においては、車輪Ｗの転動距離に応じて転舵角を制御するとともに、転舵角に応じて車輪Ｗの引き込み移動量を制御する。そこで、車輪Ｗの転動距離と転舵角と引き込み移動量との関係について説明する。
【０１１７】
図１６に示すように、タイヤの外径をｄ、タイヤの幅をｅ、タイヤの中心位置における水平断面を長方形とする。転舵角が０°（中立位置）のときにタイヤのサイドウォール面ＷＳが車体の外側面ＢＳと同一平面上に位置し、かつ、転舵角の変化に対して常にタイヤの車幅方向における外側端が車体の外側面ＢＳと同一平面上に位置するように引き込み移動量を設定した場合、引き込み移動量ｉは次式により求められる。
【数３１】
但し、φは次式のように表される角度である。
【数３２】
【０１１８】
図１５に示すように、車両の初期位置における右後角部Ｂの位置を原点（０，０）とし、初期位置における車両の前後方向をＸ方向、車幅方向をＹ方向としたＸ−Ｙ座標を考える。右後角部ＢがＸ方向に距離ｘだけ移動したときの右前角部Ａの座標を（ｘA，ｙA）とし、車両のｘ軸に対する角度をθとすると、以下の式が導き出される。尚、以下の式中におけるＬ，Ｗ，ＴＲ，ＦＯＨ，ＲＯＨは、第１実施形態と同じ意味で使用している。
【数３３】
【数３４】
【数３５】
【０１１９】
右前輪接地中心点ＦＲの座標を（ｘFR、ｙFR）とすると、以下の式が導き出される。
【数３６】
【数３７】
右前輪接地中心点ＦＲの初期位置からの転動距離をＤFRとし、右前輪ＷFRのｘ軸となす角度、つまり、右前輪接地中心点ＦＲの移動していく方向に右前輪ＷFRを向けた場合の右前輪ＷFRのｘ軸とのなす角度をθFRとすると、以下の式が導き出される。
【数３８】
【数３９】
右前輪ＷFRの転舵角δFRは、θFR−θとして表すことができるため、式（４）から
【数４０】
【０１２０】
式（５）は、δFRを未知数とする方程式となるので、これを解くとδFRが得られる。得られたδFRを式（３）に代入することで転動距離ＤFRも得られる。タイヤ形状は予めわかっているため、引き込み移動量ｉも求められる。従って、右前輪ＷFRの転動距離ＤFRに応じた目標転舵角δFR＊、および、目標引き込み移動量ｉFR＊を予め設定しておくことができる。
【０１２１】
右後輪ＷRRについても同様に、右後輪ＷRRの転動距離ＤRRから目標転舵角δRR＊および目標引き込み移動量ｉRR＊を算出することができる。尚、旋回方向の車輪Ｗ（この例では、左前輪ＷFL，左後輪ＷRL）については車体側に引き込む必要がないため、目標引き込み移動量はゼロであり、第１実施形態と同じ設定となる。
【０１２２】
右後輪ＷRRに関しては、右後輪接地中心点ＲＲの座標を（ｘRR、ｙRR）とすると、以下の式が導き出される。
【数４１】
【数４２】
また、右後輪接地中心点ＲＲの初期位置からの転動距離をＤRR、右後輪ＷRRのｘ軸となす角度をθRRとすると以下の式が導き出される。
【数４３】
【数４４】
ここで、右後輪ＷRRの転舵角δRRは、θFR−θとして表すことができるため、
【数４５】
これら式を解くことにより、右後輪ＷRRの転動距離ＤRRに応じた目標転舵角δRR＊、および、目標引き込み移動量ｉRR＊を予め設定しておくことができる。
【０１２３】
従って、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに対する、目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊および目標引き込み移動量ｉRL＊，ｉFR＊，ｉRL＊，ｉRR＊の関係が一義的に決まる。従って、この対応関係を参照テーブルとしてＲＯＭ内に記憶しておき、旋回駐車支援制御の実行中に参照テーブルを参照して目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊および目標引き込み移動量ｉRL＊，ｉFR＊，ｉRL＊，ｉRRを求めることができる。
【０１２４】
次に、第２実施形態における転舵用ＥＣＵ５０が実行する旋回駐車支援制御処理について説明する。図１７は、第２実施形態における転舵用ＥＣＵ５０が実行する旋回駐車支援制御ルーチンを表す。この旋回駐車支援制御ルーチンは、第１実施形態における旋回駐車支援制御ルーチン（図８）のステップＳ１８とステップＳ１９との間に、ステップＳ２１〜Ｓ２３の処理を追加するとともに、ステップＳ２０に代えてステップＳ２４を行うようにしたものである。以下、第１実施形態の旋回駐車支援制御ルーチンと同じ処理については図面に同一ステップ符号を付して簡単な説明にとどめ、相違する部分について詳しく説明する。
【０１２５】
転舵用ＥＣＵ５０は、スタートスイッチ２５ｂのオン操作を検出すると（Ｓ１２：ＹＥＳ）、旋回方向設定信号、および、シフトポジション信号を読み込み（Ｓ１３）、次に、車輪速度センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄにより検出される車輪速度ωFL，ωFR，ωRL，ωRRから車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRを計算する（Ｓ１４，Ｓ１５）。続いて、転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに応じた目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を設定する（Ｓ１６）。この目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊は、上述したように引き込み移動量を加味して計算された値であり、旋回方向およびシフトポジションに対応した参照テーブルを参照して求められる。
【０１２６】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、車輪舵角センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄにより検出された実転舵角δFL，δFR，δRL，δRRと目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊との偏差Δδ（δFL＊−δFL，δFR＊−δFR，δRL＊−δRL，δRR＊−δRR）に基づいて転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを駆動制御する（Ｓ１７，Ｓ１８）。
【０１２７】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ２１において、旋回方向と反対側の前後輪の目標引き込み移動量ｉFR＊，ｉRR＊（またはｉFL＊，ｉRL＊）を計算する。例えば、左方向に旋回する場合には，右の前後輪ＷFR，ＷRRの目標引き込み移動量ｉFR＊，ｉRR＊を算する。この計算は、上述したように転舵角δとタイヤ形状（ｄ，ｅ）とから計算される。この場合、転舵角δとして、目標転舵角を用いても実転舵角を用いてもどちらでもよい。また、転舵角と目標引き込み移動量との対応関係を設定した参照テーブルをＲＯＭに記憶しておき、参照テーブルを参照して目標引き込み量を求めるようにしてもよい。
【０１２８】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ２２において、旋回方向と反対側の前後輪の移動量センサ２９ｂ，２９ｄ（または２９ａ，２９ｃ）により検出される実引き込み移動量ｉFR，ｉRR（またはｉFL，ｉRL）を読み込む。
【０１２９】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ２３において、目標引き込み移動量ｉFR＊，ｉRR＊（またはｉFL＊，ｉRL＊）と実引き込み移動量ｉFR，ｉRR（またはｉFL，ｉRL）との偏差Δｉ（（ｉFR＊−ｉFR，ｉRR＊−ｉRR）または（ｉFL＊−ｉFL，ｉRL＊−ｉRL））に基づいて、引き込み用モータ３３ｂ，３３ｄ（または３３ａ，３３ｃ）へ通電する目標電流を設定し、目標電流に対応した制御信号（例えばＰＷＭ制御信号）をモータ駆動回路１６ｂ，１６ｄ（または１６ａ，１６ｃ）に出力する。これにより、車輪ＷFR，ＷRR（またはＷFL，ＷRL）の車体に対する引き込み移動量が目標引き込み移動量ｉFR＊，ｉRR＊（またはｉFL＊，ｉRL＊）となるように制御される。
【０１３０】
転舵用ＥＣＵ５０は、車両の旋回が完了するまでのあいだ、こうした処理を所定の周期で繰り返す。この制御周期は、非常に短く設定されている。従って、車輪Ｗの転舵動作と引き込み動作とは実質的に同時に行われることとなり、車輪Ｗの引き込み抵抗が低減されている。
【０１３１】
転舵用ＥＣＵ５０は、車両が初期位置から９０°旋回したと判断すると（Ｓ１９）、その処理をステップＳ２４に進める。このステップＳ２４においては、転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを駆動して車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRを中立位置に戻しつつ、引き込み用モータ３３ｂ，３３ｄ（または３３ａ，３３ｃ）を駆動して車輪ＷFR，ＷRR（またはＷFL，ＷRL）の引き込み状態を解除し通常位置（車幅方向の最も外側位置）に戻す。
【０１３２】
車輪ＷFR，ＷRR（またはＷFL，ＷRL）を通常位置に戻すにあたっては、移動量センサ２９ｂ，２９ｄ（または２９ａ，２９ｃ）により検出される実引き込み移動量ｉFR，ｉRR（またはｉFL，ｉRL）がゼロとなるようにモータ駆動回路１６ｂ，１６ｄ（または１６ａ，１６ｃ）に制御信号を出力する。
【０１３３】
本旋回駐車支援制御ルーチンは、ステップＳ２４の処理が完了すると終了する。転舵用ＥＣＵ５０は、第１実施形態と同様に、旋回駐車支援制御ルーチンの終了に伴って、通常転舵制御モードに切り替える。
【０１３４】
以上説明した第２実施形態によれば、第１実施形態の作用効果に加えて、車輪Ｗを車体から外側にはみ出さないようにすることができるため、車輪Ｗが旋回駐車動作に邪魔にならず、車体サイズの限界となる狭いＬ字状コースに車両を進入させて駐車することができる。また、車輪Ｗを車体の外側にはみ出さない範囲で、できるだけ車幅方向外側に位置させることができるため安定した旋回走行を行うことができる。
【０１３５】
また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の変形例を適用することができる。例えば、旋回駐車支援制御ルーチンの終了時において運転者に対して旋回駐車支援モードが終了した旨をアナウンスする報知装置を設けてもよい。また、旋回駐車支援制御ルーチンの実行中において、操舵ハンドル４０が急激に回転操作された場合には、旋回駐車支援制御ルーチンを終了するようにしてもよい。また、左右輪については独立転舵できず前後輪の転舵角のみを独立して調整可能な前後輪独立転舵方式のステアリング装置を備えた車両に適用したものであってもよい。
【０１３６】
尚、第２実施形態における車輪引き込み装置３０が本発明における移動アクチュエータに相当し、移動量センサ２９が本発明における移動量検出手段に相当し、転舵用ＥＣＵ５０およびモータ駆動回路１６が本発明における移動制御手段に相当する。
【０１３７】
以上、本実施形態の車両用駐車支援装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本実施形態においては、車両の形状を平面視で長方形と仮定して車輪の転動距離に対する目標転舵角あるいは目標引き込み移動量を設定しているが、車両のコーナー部の丸みを加味して目標値を設定するようにしてもよい。また、本実施形態では、車両を先頭部から車庫入れする例を示しているが、後退により車庫入れできるものである。この場合、例えば、図３に示す例では、車両の進行方向側角部が車両後端部の角部Ａとなり、車両の反進行方向側の角部が車両先頭部の角部Ｂとなる。
【０１３８】
また、車輪を転舵するアクチュエータとして電動モータを採用しているが、ソレノイド等の他のアクチュエータを採用することも可能である。
【０１３９】
また、本実施形態においては、旋回方向選択スイッチ２５ｃにより旋回方向を選択したが、図示しないウインカーの指示する方向を旋回方向として設定するように旋回方向指示手段を構成してもよい。この場合、転舵用ＥＣＵ５０にウインカースイッチの信号を入力し、ウインカースイッチで特定されている方向を旋回駐車支援モードにおける旋回方向に設定する。
【０１４０】
また、本実施形態においては、旋回駐車支援モードを選択するモード選択スイッチ２５ａと旋回駐車支援制御の開始を指示するスタートスイッチ２５ｂとを別々に設けたが、これらを１つの操作スイッチで兼用してもよい。
【０１４１】
また、第２実施形態においては、引き込み用モータ３３により車輪Ｗの接地中心位置を車体に対して車幅方向に移動させるように構成したが、例えば、転舵角の変化に連動して作動する機械的リンク機構を設け、このリンク機構により車輪Ｗの接地中心位置を移動させるような構成であってもよい。
【０１４２】
また、本実施形態においては、４輪独立駆動方式の車両に適用しているが、４輪に回転駆動力を付与できる４輪駆動方式ものであればよく、必ずしも４輪独立駆動方式にする必要はない。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車両用駐車支援装置を４輪独立駆動部とあわせて表した概略構成図である。
【図２】第１実施形態にかかる転舵機構の概略を説明する背面図である。
【図３】第１実施形態にかかる車両の旋回駐車軌跡を説明する説明図である。
【図４】第１実施形態にかかる目標転舵角の計算説明に使用する座標説明図である。
【図５】第１実施形態にかかる車両の各寸法を表す説明図である。
【図６】第１実施形態にかかる車輪接地中心点の移動軌跡を表すグラフである。
【図７】第１実施形態にかかる転動距離に対応する目標転舵角を表す特性図である。
【図８】第１実施形態にかかる旋回駐車支援制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図９】第１実施形態の変形例にかかる目標転舵角の計算説明に使用する座標説明図である。
【図１０】車輪のはみ出し状態を説明する説明図である。
【図１１】車両の旋回駐車軌跡を表す説明図である。
【図１２】第２実施形態にかかる車輪引き込み装置および転舵機構の概略を説明する一部断面背面図である。
【図１３】第２実施形態にかかる車輪引き込み装置の作動説明図である。
【図１４】第２実施形態にかかる車両用駐車支援装置を４輪独立駆動部とあわせて表した概略構成図である。
【図１５】第２実施形態にかかる目標転舵角の計算説明に使用する座標説明図である。
【図１６】第２実施形態にかかる車輪の転舵角と引き込み移動量との関係を表す説明図である。
【図１７】第２実施形態にかかる旋回駐車支援制御ルーチンを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４４】
１０…転舵機構、１１…ナックル、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ…転舵用モータ、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ…モータ駆動回路、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ…駆動用モータ、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…モータ駆動回路、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ…モータ駆動回路、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ…車輪舵角センサ、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ…車輪速度センサ、２３…ハンドル操舵角センサ、２４…操舵トルクセンサ、２５ｂ…スタートスイッチ、２５ａ…モード選択スイッチ、２５ｃ…旋回方向選択スイッチ、２５…操作入力部、２６…シフトポジションセンサ、２７…アクセルペダルセンサ、２８…ブレーキペダルセンサ、２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ…移動量センサ、４０…操舵ハンドル、３０…車輪引き込み装置、３１ａ…スライド孔、３１…スライド保持ハウジング、３２ｂ…ナット、３２…ボールねじ機構、３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ…引き込み用モータ、５０…転舵用制御ユニット、１００…車輪駆動用制御ユニット、Ａ…進行方向側角部、Ｂ…反進行方向側角部、Ｃ…車両、ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRR…転動距離、ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ…車輪接地中心点、ｉFL，ｉFR，ｉRL，ｉRR…引き込み移動量、Ｌ１，Ｌ２…ライン、Ｐ…駐車場、Ｒ…通路、ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRR…車輪、δFL，δFR，δRL，δRR…実転舵角、δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊…目標転舵角、θｈ…ハンドル操舵角、ωFL，ωFR，ωRL，ωRR…車輪速度。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が初期位置から目標軌跡に沿って旋回するように車輪の転舵角を制御して駐車用運転操作を支援する車両用駐車支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、前後左右輪を独立して転舵することにより、狭いスペース内で車両を旋回させる旋回制御技術が知られている。例えば、特許文献１に提案された旋回制御技術では、車両の周囲状況情報を取得し、周囲の障害物を回避するように最適な旋回中心を算出し、計算された旋回中心にて車両が旋回されるように前後左右輪の転舵角を制御する。このような旋回制御技術を用いた自動運転により駐車用運転操作を支援する。
【特許文献１】特開２００７−３０８０８
【発明の開示】
【０００３】
こうした旋回制御技術は、駐車場などの狭いスペースに車両を入れる場合に使われるが、車両の移動とともに旋回中心を時々刻々と変化させる必要があり、その旋回中心を逐次算出するための演算が複雑となる。従って、マイクロコンピュータの演算負担が大きく、高いスペックが要求される。また、開発工数も増大してしまう。これらの結果、こうした技術を車両に搭載するためには大きなコストアップを招いてしまう。
また、特許文献１に提案された旋回制御技術では、車両を旋回させて車庫入れする場合、車体サイズから決まる駐車可能限界となる狭いスペースには駐車することができない。
【０００４】
本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、簡単な制御にて車両を狭いスペースで旋回できるようにした車両用駐車支援装置を提供することにある。
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、少なくとも前後の車輪の転舵角を独立して調整する転舵アクチュエータと、上記各車輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、上記各車輪の転動距離を検出する車輪転動距離検出手段と、車両の初期位置からの各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定する目標転舵角設定手段と、上記検出された転舵角が上記目標転舵角となるように上記転舵アクチュエータを駆動制御する転舵制御手段とを備え、車両が上記初期位置から目標軌跡に沿って旋回するように駐車用運転操作を支援する車両用駐車支援装置において、上記目標転舵角設定手段は、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部が初期位置における上記進行方向側角部を通り車幅方向に延びる直線に沿って移動し、かつ、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部が初期位置における上記反進行方向側角部を通り車両前後方向に延びる直線に沿って移動するように、上記各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定することにある。
【０００６】
上記のように構成した本発明においては、目標転舵角設定手段が車両の初期位置からの各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定する。従って、各車輪の目標転舵角は、その車輪の転動距離から一義的に設定される。各車輪の転動距離は車輪転動距離検出手段により検出され、各車輪の転舵角は転舵角検出手段により検出される。そして、転舵制御手段は、これら検出手段の検出結果を使って転舵アクチュエータを駆動制御して各車輪の転舵角を目標転舵角に制御する。これにより車両を初期位置から目標軌跡に沿って旋回させることができる。
【０００７】
この場合、目標転舵角設定手段は、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部が初期位置における進行方向側角部を通り車幅方向に延びる直線に沿って移動し、かつ、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部が初期位置における反進行方向側角部を通り車両前後方向延びる直線に沿って移動するように、各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定する。つまり、目標転舵角設定手段は、車両の前後の角部２点の移動軌跡を直線状に設定しており、角部２点のうち１点が車両の初期位置から車幅方向に延びる直線に沿って移動するように、他の１点が車両の初期位置から車両前後方向に延びる直線に沿って移動するように設定する。前者の角部は、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部であり、後者の角部は、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部となる。また、進行方向側とは車両が進んでいく方向側であり、前進しながら旋回する場合は車両先頭部側となり、後退しながら旋回する場合は車両後部側となる。また、反進行方向側とは車両が進んでいく方向と反対側であり、前進しながら旋回する場合は車両後部側となり、後退しながら旋回する場合は車両先頭部側となる。
【０００８】
例えば、左方向に前進で旋回する場合、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部は、車両先頭部右端となり、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部は、車両後部右端となる。また、右方向に前進で旋回する場合、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部は、車両先頭部左端となり、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部は、車両後部左端となる。
【０００９】
また、左方向に後退で旋回する場合、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部は、車両後部右端となり、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部は、車両先頭部右端となる。また、右方向に後退で旋回する場合、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部は、車両後部左端となり、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部は、車両先頭部左端となる。
【００１０】
従って、車両の右側あるいは左側の前後の角部のうち、進行方向の角部が初期位置から車幅方向に直線状に移動し、反対側の角部が初期位置から車両前後方向に直線状に移動するように車両の向きが制御される。これにより、車両は、初期位置における車幅方向に延びる直線と車両前後方向に延びる直線とを旋回径方向外側にはみだすことなく旋回することができる。
【００１１】
このため、本発明によれば、車両の旋回中心を逐次設定することなく、車両を狭い駐車場に車庫入れすることができる。例えば、駐車場の幅が狭く、しかも、駐車場に入るための通路が駐車方向に対して直交し狭い場合には、駐車場までの進入路が狭いＬ字状コースとなる。このような場合であっても、本発明によれば、車両の角部をＬ字状コースの角部に接近させた位置を初期位置として旋回開始させることで、車体サイズの限界に近い狭いＬ字状コースに車両を旋回させて駐車することができる。従って、狭い駐車場への車庫入れが非常に容易となる。
【００１２】
また、車輪の転動距離に対して一義的に目標転舵角を設定することにより車両を初期位置から常に一定の目標軌跡で旋回させるため、車両の旋回中心を逐次設定する必要が無く制御が複雑にならない。従って、マイクロコンピュータ等の演算処理回路に対して高い処理能力が要求されない。また、開発工数も少なくてすむ。
【００１３】
また、車両の初期位置における車幅方向に延びる直線と車両前後方向に延びる直線とを車両が外側にはみ出さずに旋回できるので、運転者は、車両の旋回方向内側に主に注意を向ければ良く、周辺監視センサを省略あるいは簡略化することができる。これらの結果、低コストにて駐車支援を実施することができる。
【００１４】
尚、転舵アクチュエータは、少なくとも前後の車輪の転舵角を独立して調整するが、好ましくは、前後左右の車輪の転舵角を独立して調整するとよい。この場合、転舵角検出手段は、前後左右の車輪の転舵角を検出し、車輪転動距離検出手段は、前後左右の車輪の転動距離を検出し、目標転舵角設定手段は、車両の初期位置からの前後左右の車輪の転動距離に対応したそれぞれの車輪の目標転舵角を設定する。また、転舵アクチュエータが前後の車輪の転舵角を独立して調整する構成、つまり、左右輪については独立転舵しない構成の場合には、転舵角検出手段は、少なくとも前後の車輪の転舵角を検出し、車輪転動距離検出手段は、前後左右の車輪の転動距離を検出し、目標転舵角設定手段は、車両の初期位置からの前後左右の車輪の転動距離に対応した少なくとも前後の車輪の目標転舵角を設定する。
【００１５】
本発明の他の特徴は、上記目標転舵角設定手段は、車両を平面視で長方形と仮定し、上記旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部となる長方形の第１頂点が初期位置における上記第１頂点を通り車幅方向に延びる直線に沿って移動し、上記旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部となる長方形の第２頂点が初期位置における上記第２頂点を通り車両前後方向に延びる直線に沿って移動するように、上記各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定することにある。
【００１６】
この発明においては、車両を平面視で長方形と仮定し、車両の２つの角部を長方形の頂点とみなして、その２つの角部の移動軌跡が直線となって直交するように車輪の目標転舵角が設定される。従って、車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角の設定が容易となる。
【００１７】
また、本発明の他の特徴は、上記駐車用運転操作の支援開始を運転者が指示する旋回指示手段を備え、上記転舵制御手段は、上記旋回指示手段により駐車用運転操作の支援開始が指示されたとき、上記各車輪の転舵角が上記目標転舵角設定手段により設定される目標転舵角になるように上記転舵アクチュエータの駆動制御を開始することにある。
【００１８】
この発明においては、運転者が旋回指示手段を使って駐車用運転操作の支援開始を指示すると、転舵制御手段が転舵アクチュエータを制御して各車輪の転舵角を目標転舵角にする。従って、運転者が駐車用運転操作の支援開始を指示したときの車両の位置が初期位置となり、その初期位置から車両が目標軌跡に沿って旋回制御されることとなる。これによれば、運転者の指示により、自動的に各車輪の転舵角が転動距離に応じた目標転舵角に制御され、車両を一定の軌跡で旋回させることができる。
【００１９】
例えば、車両をＬ字状の狭い進入コース沿って駐車場に進入させる場合、車両の先頭角部あるいは後部角部をＬ字状コースの角部いっぱいにまで接近させてコースと平行に車両を停止させ、その状態から旋回指示手段により駐車用運転操作の支援開始を指示することで、車輪の転舵角が停止位置からの転動距離に対応した目標転舵角に設定される。このため、運転者はハンドル操作することなく車両を狭いＬ字状コースに沿って旋回させることができる。
【００２０】
本発明の他の特徴は、車輪の転舵角に応じて車輪の接地中心位置を車体に対して車幅方向に移動させる車輪位置移動制御手段を備え、上記目標転舵角設定手段は、上記車輪の接地中心位置の車幅方向移動分を加味して上記目標転舵角を設定することにある。
【００２１】
車両を通路の片側いっぱいに寄せるほど狭いＬ字状コースを旋回できるが、旋回開始時おいて転舵した車輪が車体から外側にはみだして通路端の壁等の障害物に当たってしまうおそれがある。そうした場合には、車輪のはみ出す分だけ車両をあらかじめ通路端から内側に寄せる必要があり、通路幅を最大限に有効利用した旋回ができなくなる。
【００２２】
そこで、本発明においては、車輪位置移動手段が車輪の転舵角に応じて車輪の接地中心位置を車体に対して車幅方向内側に移動させるため、車輪を車体から外側にはみ出さないようにすることができる。例えば、車輪の転舵角が大きくなるほど、つまり、中立位置（直進方向に進む位置）から離れるほど、車輪の接地中心位置を車幅方向内側に移動させる。
【００２３】
このとき、目標転舵角設定手段は、車輪の接地中心位置の車幅方向移動分を加味して目標転舵角を設定するため、車両を通路の端いっぱいに寄せた状態から、車両の一方の角部を車幅方向に、他方の角部を車両前後方向に移動させるができる。この結果、車体サイズの限界まで狭いＬ字状コースに車両を進入させて駐車することができる。
【００２４】
本発明の他の特徴は、上記車輪位置移動制御手段は、車輪の車幅方向外側端が転舵角の変化にかかわらず車両前後方向に延びた同一鉛直面上に位置するように、車輪の転舵角に応じて車輪の接地中心位置を車体に対して車幅方向に移動させることにある。
【００２５】
この発明によれば、車輪の車幅方向外側端が転舵角の変化にかかわらず車両前後方向に延びた同一鉛直面上に位置するように車輪の接地中心位置の移動量が設定される。従って、車輪を車体の外側にはみ出さない範囲で、できるだけ車幅方向外側に位置させることができる。従って、安定した旋回走行を維持することができる。
【００２６】
本発明の他の特徴は、上記車輪位置移動制御手段は、車輪の接地中心位置を車体に対して車幅方向に移動させる移動アクチュエータと、上記車輪の接地中心位置の移動量を検出する移動量検出手段と、上記検出された移動量が車輪の転舵角に応じて設定される目標移動量となるように上記移動アクチュエータを駆動制御する移動制御手段とを備えたことにある。
【００２７】
この発明においては、移動量検出手段が車輪の接地中心位置の移動量を検出し、検出された移動量が車輪の転舵角に応じて設定される目標移動量となるように移動制御手段が移動アクチュエータを駆動制御する。従って、車輪の接地中心位置を目標位置に精度良く移動させることができる。
【００２８】
本発明の他の特徴は、前後左右の車輪を独立して回転駆動する４輪独立駆動手段を備えた車両に適用されることにある。
【００２９】
この発明においては、車輪駆動手段が前後左右の車輪に独立した回転駆動力を付与するため、車輪を大舵角に保った状態で車両を良好に旋回させることができる。
【００３０】
本発明の他の特徴は、車輪の目標転舵角が上記転舵アクチュエータによる転舵可能範囲を超える場合には、上記目標転舵角を左右に１８０°反転した転舵角を目標転舵角として設定するとともに、上記４輪独立駆動手段に対して当該車輪の回転駆動方向を逆にするように反転指令を出力する反転制御手段を備えたことにある。
【００３１】
この発明によれば、車輪の目標転舵角が転舵アクチュエータの転舵可能範囲を超える場合であっても、当該車輪を目標走行方向に転動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の一実施形態に係る車両用駐車支援装置について図面を用いて説明する。本発明の車両用駐車支援装置は、ステアリング装置を兼用して構成されるものであり、ステアリング装置内に駐車用運転操作を支援する機能を備えたものといえる。図１は、同実施形態に係る車両用駐車支援装置を４輪独立駆動部とあわせて表した概略構成図である。
【００３３】
この車両は、４輪独立転舵方式の車両であって、左前輪ＷFL，右前輪ＷFR，左後輪ＷRL，右後輪ＷRRをそれぞれ独立して転舵可能に備え、図２に示すように、左前輪ＷFL，右前輪ＷFR，左後輪ＷRL，右後輪ＷRR（以下、これらを特定しない場合には、車輪Ｗと総称する）を転舵するための転舵機構１０を備えている。
【００３４】
各車輪Ｗに設けられる転舵機構１０は、ナックル１１と転舵用モータ１２とを備える。ナックル１１は、車輪Ｗの内側に連結されて車輪Ｗを回転可能に支持する。ナックル１１は、車輪Ｗの内側から上方に延設され、その途中で車幅方向外側に曲折されて転舵用モータ１２と連結する。転舵用モータ１２は、図示しないサスペンション装置を介して車体に固定され、その回転出力軸が車輪Ｗのタイヤの接地中心点を通る鉛直線上に配置される。転舵用モータ１２は、内部に減速機を備え、この減速した回転トルクをナックル１１に伝達する。従って、ナックル１１は、転舵用モータ１２の回転により車輪Ｗのタイヤの接地中心点を通る鉛直線を中心として回転し車輪Ｗを転舵する。
【００３５】
このため、転舵機構１０は、転舵角を大きくすることが可能で、左右方向にそれぞれ９０°まで車輪Ｗを転舵できるように設定されている。つまり、車輪Ｗが車体の前後方向と平行に向く位置を中立位置として、この中立位置を基準とした車輪Ｗの向きである転舵角を右方向および左方向にそれぞれ９０°まで変更できるように設定されている。
【００３６】
尚、各転舵機構１０に設けられる転舵用モータ１２は、それぞれ独立して駆動制御されるため、以下、左前輪ＷFLを転舵するモータを転舵用モータ１２ａ、右前輪ＷFRを転舵するモータを転舵用モータ１２ｂ、左後輪ＷRLを転舵するモータを転舵用モータ１２ｃ、右後輪ＷRRを転舵するモータを転舵用モータ１２ｄと呼ぶ。転舵用モータ１２は、本発明における転舵アクチュエータに相当する。
【００３７】
各転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、図１に示すように、それぞれモータ駆動回路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに接続される。モータ駆動回路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ（以下、これらを総称する場合には単にモータ駆動回路１３と呼ぶ）は、複数のスイッチング素子にて構成したブリッジ回路等（例えばインバータ回路）を備え、後述する転舵用制御ユニット５０（以下、転舵用ＥＣＵ５０と呼ぶ）から出力される制御信号（例えば、ＰＷＭ制御信号）に応じた電圧で転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを正逆自在に回転駆動する。従って、転舵用ＥＣＵ５０とモータ駆動回路１３により本発明における転舵制御手段を構成している。
【００３８】
車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRのホイール内部には、駆動用モータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ（以下、これらを総称する場合には単に駆動用モータ１４と呼ぶ）がナックル１１に固定されて組み込まれている。駆動用モータ１４は、いわゆるインホイールモータであり、通電により発生した回転トルクをプラネタリギヤ等の減速機を介して車輪Ｗに付与する。
【００３９】
各駆動用モータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、それぞれモータ駆動回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに接続される。モータ駆動回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ（以下、これらを総称する場合には単にモータ駆動回路１５と呼ぶ）は、複数のスイッチング素子にて構成したブリッジ回路等（例えばインバータ回路）を備え、後述する車輪駆動用制御ユニット１００（以下、車輪駆動用ＥＣＵ１００と呼ぶ）から出力される制御信号（例えば、ＰＷＭ制御信号）に応じた電圧で駆動用モータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを正逆自在に回転駆動する。
【００４０】
従って、本実施形態の車両用駐車支援装置が搭載される車両は、各車輪Ｗを回転駆動する車輪駆動アクチュエータ（例えば、駆動用モータ１４）と、各車輪駆動アクチュエータを独立して駆動制御する車輪駆動制御手段（例えば、モータ駆動回路１５と車輪駆動用ＥＣＵ１００）とを有する４輪独立駆動手段を備えている。
【００４１】
転舵用ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを主要部として構成したもので、入力インターフェースに車輪舵角センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄと、車輪速度センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと、ハンドル操舵角センサ２３と、操舵トルクセンサ２４と、操作入力部２５と、シフトポジションセンサ２６を接続している。また、転舵用ＥＣＵ５０は、出力インターフェースにモータ駆動回路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを接続している。また、転舵用ＥＣＵ５０は、車輪駆動用ＥＣＵ１００と相互にデータ授受可能に設けられる。
【００４２】
車輪舵角センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ（以下、これらを総称するときは単に車輪舵角センサ２１と呼ぶ）は、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転舵角を検出するものである。例えば、各転舵用モータ１２に組み込まれモータ回転角度（回転位置）を検出する回転角センサ（図示略）を用いることができる。つまり、転舵用モータ１２の回転角度と車輪Ｗの転舵角とは一対一に対応するため、モータ回転制御用に使用される回転角センサで検出したモータ回転角度から転舵角を検出するのである。各車輪舵角センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRが中立位置に向いているときの転舵角を０°として、中立位置に対する車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転舵角δFL，δFR，δRL，δRRを表す信号を転舵用ＥＣＵ５０に出力する。本実施形態においては、左方向の転舵角を正の値で表し、右方向の転舵角を負の値で表す。この車輪舵角センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、本発明における転舵角検出手段に相当する。
【００４３】
車輪速度センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの回転速度を検出し、その回転速度である車輪速度ωFL，ωFR，ωRL，ωRRを表す信号を転舵用ＥＣＵ５０に出力する。車輪Ｗの転動距離は、車輪Ｗの外周径（転舵用ＥＣＵ５０に記憶されている）と車輪速度とから求められる。従って、本実施形態においては、この車輪速度センサ２２による車輪速度検出と、車輪速度を使って車輪転動距離を演算する転舵用ＥＣＵ５０とにより車輪転動距離検出手段を構成している。この車輪速度センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄにより検出される車輪速度ωFL，ωFR，ωRL，ωRR信号は、車輪駆動用ＥＣＵ１００にも出力される。尚、車輪転動距離は、駆動用モータ１４の回転角を検出する回転角センサ（図示略）を用いて検出することもできる。つまり、駆動用モータ１４の回転角度と車輪Ｗの回転角度とは一対一に対応するため、モータ回転制御用に使用される図示しない回転角センサで検出したモータ回転角度から車輪Ｗの回転角度を検出し、この回転角度と車輪Ｗの外周径とから車輪転動距離を算出する構成を採用することができる。
【００４４】
ハンドル操舵角センサ２３は、操舵ハンドル４０の中立位置に対する回転角度をハンドル操舵角として検出し、ハンドル操舵角θｈを表す信号を転舵用ＥＣＵ５０に出力する。
【００４５】
操舵トルクセンサ２４は、運転者が操舵ハンドル４０を回転操作したときにステアリングシャフト４１に入力されるトルクを操舵トルクとして検出し、操舵トルクＴｈを表す信号を転舵用ＥＣＵ５０に出力する。
【００４６】
操作入力部２５は、運転席近傍に設けられ運転者が入力操作する操作部であり、旋回駐車支援モードを選択するモード選択スイッチ２５ａ、旋回駐車支援制御の開始を指示するスタートスイッチ２５ｂ、旋回駐車支援制御における旋回方向を選択する旋回方向選択スイッチ２５ｃを備える。この操作入力部２５としては、専用に設けても良いが、情報端末装置を利用することもできる。例えば、ナビゲーション装置のタッチパネル表示器を兼用して、旋回駐車支援モードを選択するモード選択画面、旋回駐車支援制御の開始を指示するスタート画面、旋回駐車支援制御における旋回方向を選択する旋回方向選択画面を切り替え表示して、表示画面ごとに画面上でタッチ操作できるようにしたものであってもよい。尚、本実施形態のスタートスイッチ２５ｂは、本発明における旋回指示手段に相当する。
【００４７】
シフトポジションセンサ２６は、図示しないシフトレバーのポジションを検出し、シフトポジションを表す信号を転舵用ＥＣＵ５０に出力する。このシフトポジションセンサ２６により検出されるシフトポジション信号は、車輪駆動用ＥＣＵ１００にも出力される。
【００４８】
車輪駆動用ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを主要部として構成したもので、入力インターフェースに車輪速度センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと、アクセルペダルセンサ２７と、ブレーキペダルセンサ２８と、シフトポジションセンサ２６とを接続している。また、車輪駆動用ＥＣＵ１００は、出力インターフェースにモータ駆動回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを接続している。また、車輪駆動用ＥＣＵ１００は、転舵用ＥＣＵ５０と相互にデータ授受可能に設けられる。
【００４９】
アクセルペダルセンサ２７は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量（踏み込み角度）を検出し、この踏み込み量を表すアクセルペダル信号を車輪駆動用ＥＣＵ１００に出力する。ブレーキペダルセンサ２８は、図示しないブレーキペダルの踏み込み量（踏み込み角度）を検出し、この踏み込み量を表すブレーキペダル信号を車輪駆動用ＥＣＵ１００に出力する。
【００５０】
車輪駆動用ＥＣＵ１００は、アクセルペダル信号、ブレーキペダル信号、シフトポジション信号、車輪速度信号に基づいて、モータ駆動回路１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄに制御信号を出力し、駆動用モータ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに所定のトルクを発生させて車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRを独立して駆動制御する。
【００５１】
転舵用ＥＣＵ５０は、通常の転舵制御機能に加えて、後述する旋回駐車支援機能を有する。転舵用ＥＣＵ５０は、操作入力部２５の選択操作により通常モードが選択されている場合には通常転舵制御を行い、旋回駐車支援モードが選択されている場合には旋回駐車支援制御を行う。そのため、転舵用ＥＣＵ５０は、通常転舵制御を行うための制御プログラムと旋回駐車支援制御を行うための制御プログラムとを別々にＲＯＭ内に記憶している。
【００５２】
通常転舵制御時においては、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転舵角が、ハンドル操舵角θｈに応じた目標転舵角になるように転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが制御される。転舵用ＥＣＵ５０は、この通常転舵制御を行うにあたって、ハンドル操舵角θｈに応じた車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を予め目標転舵角テーブルとしてＲＯＭ内に記憶しており、走行中、この目標転舵角テーブルを参照してハンドル操舵角θｈに応じた車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を逐次算出する。そして、車輪舵角センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄにて検出した実際の転舵角δFL，δFR，δRL，δRRと目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊との偏差（δFL＊−δFL，δFR＊−δFR，δRL＊−δRL，δRR＊−δRR）に応じた転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄへ通電すべき目標電流を設定し、目標電流に対応した制御信号（例えばＰＷＭ制御信号）をモータ駆動回路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに出力する。これにより、転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが駆動され、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転舵角が目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊となるように制御される。
【００５３】
尚、目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊は、ハンドル操舵角θｈが大きくなるにしたがって大きな角度に設定されるが、車速に応じてその特性を変化させるようにしてもよい。
【００５４】
次に、旋回駐車支援制御について説明する。転舵用ＥＣＵ５０は、操作入力部２５の選択操作により旋回駐車支援モードが選択された場合に、通常転舵制御から旋回駐車支援制御に切り替える。旋回駐車支援制御においては、運転者の操舵操作を必要とせず、車両が予め決められた旋回軌跡に沿って進むように車輪Ｗの転舵角が自動設定される。
【００５５】
まず、旋回駐車支援制御による車両の旋回動作について図３を用いて説明する。ここでは、車両Ｃを左方向に旋回させて先頭から駐車場Ｐに車庫入れするケースについて説明する。この駐車場Ｐは、通路Ｒに隣接して設けられ、通路方向(図面左右方向）に対して直交する方向が車両前後方向となるように縦横の大きさが設定されている。以下、駐車場Ｐの図面右側の境界ラインを含む直線をラインＬ１と呼び、通路Ｒの図面下側の境界ラインをラインＬ２と呼ぶ。また、車両Ｃの外形形状を平面視で長方形と仮定し、車両先頭面の右端を右前角部Ａと呼び、後端面の右端を右後角部Ｂと呼ぶ。
【００５６】
駐車場Ｐの横幅、および、通路Ｒの横幅が狭い場合、図３（Ｂ）に示すように、車両Ｃの右前角部ＡがラインＬ１に沿うように、車両Ｃの右後角部ＢがラインＬ２に沿うように車両を旋回させると、進入可能限界となる狭い進入スペースを通って車庫入れすることができる。そこで、本実施形態においては、こうした車両旋回軌跡が得られるように車両Ｃを旋回させる。
【００５７】
運転者は、図３（Ｂ）に示すように、車両Ｃの先頭面をラインＬ１に一致させ、また、車両Ｃの右側面（旋回方向と反対側の側面）をラインＬ２に一致させて車両Ｃを停止させる。この車両Ｃの位置が、旋回駐車支援制御を行う初期位置となる。この場合、運転者は、車両Ｃが各ラインＬ１，Ｌ２を外側（旋回中心から外径方向）に超えないようにするため、ある程度の余裕をもってラインＬ１，Ｌ２より内側に車両Ｃを配置してもよい。尚、ここでは、車両Ｃの先頭面がラインＬ１と一致し、車両Ｃの右側面（旋回方向と反対側の側面）がラインＬ２と一致しているものとして説明する。
【００５８】
運転者は、この位置に車両Ｃを停止させると、操作入力部２５のモード選択スイッチ２５ａを操作して旋回駐車支援モードを選択する。そして、スタートスイッチ２５ｂをオン操作することにより旋回駐車支援制御を開始させる。このスタートスイッチ２５ｂのオン操作により、転舵用ＥＣＵ５０は、転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを駆動制御して、車両Ｃの右前角部ＡがラインＬ１に沿って、かつ、車両Ｃの右後角部ＢがラインＬ２に沿って車両Ｃが旋回するように、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転舵角を、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離に応じた目標転舵角に制御する。
【００５９】
つまり、車両の右前角部Ａが初期位置における右前角部Ａを通り車幅方向に延びる直線（ラインＬ１）に沿って移動し、かつ、車両の右後角部Ｂが初期位置における右後角部Ｂを通り車両前後方向に延びる直線（ラインＬ２）に沿って移動するように、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転舵角が、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離に対応した目標転舵角に設定される。
【００６０】
尚、車両ＣをラインＬ１，Ｌ２から内側に停止した場合には、車両Ｃの右前角部Ａおよび右後角部Ｂは、その分だけラインＬ１，Ｌ２より内側に引いたラインＬ１，Ｌ２と平行な直線上を移動することになる。
【００６１】
旋回駐車支援制御中においては、運転者は、ブレーキペダルの踏み込み力を緩めてクリープ状態で車両を前進させ、ハンドル操作を一切行わない。転舵用ＥＣＵ５０は、車両Ｃが９０°旋回すると車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRを中立位置に戻して旋回駐車支援制御を終了する。これにより、車両Ｃは、右側側面がラインＬ１に平行にそろえられる。
【００６２】
転舵用ＥＣＵ５０は、こうした車両の旋回移動を実現するために、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに対する目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を算出する。車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに対する目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊の関係は予め設定され、ＲＯＭ等の記憶手段に記憶されている。以下、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに対する目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊について図４を用いて説明する。
【００６３】
車両の初期位置における右後角部Ｂの位置を原点（０，０）とし、初期位置における車両の前後方向をＸ方向、車幅方向をＹ方向としたＸ−Ｙ座標を考える。右後角部ＢがＸ方向に距離ｘだけ移動したときの右前角部Ａの座標を（ｘA，ｙA）とし、車両の前後方向軸のｘ軸に対する角度をθとすると、以下の式が導き出される。尚、式中において、Ｌは車両全長を表す(図５参照）。
【数１】
【数２】
【数３】
【００６４】
また、右前輪接地中心点ＦＲの座標を（ｘFR、ｙFR）とすると、以下の式が導き出される。尚、式中において、Ｌは車両全長、Ｗは車両全幅、ＷＢはホイールベース、ＴＲはトレッド、ＦＯＨは前オーバーハング、ＲＯＨは後オーバーハングを表す(図５参照）。
【数４】
【数５】
右前輪接地中心点ＦＲの初期位置からの転動距離をＤFRとし、右前輪ＷFRのｘ軸となす角度、つまり、右前輪接地中心点ＦＲの移動していく方向に右前輪ＷFRを向けた場合の右前輪ＷFRのｘ軸とのなす角度をθFRとすると、以下の式が導き出される。
【数６】
【数７】
【００６５】
車輪速度センサ２２ｂにより検出した右前輪ＷFRの車輪速度ωFRから右前輪ＷFRの実際の転動距離が算出できるため、この右前輪ＷFRの実際の転動距離と式（１）とからｘを算出し、この算出されたｘを式（２）に代入することでθFRを算出する。
この場合、右前輪ＷFRの目標転舵角δFR＊は、δFR＊＝θFR−θとして算出できる。従って、右前輪ＷFRの転動距離ＤFRから目標転舵角δFR＊を一義的に設定することができる。
【００６６】
左前輪ＷFL，右後輪ＷRR，左後輪ＷRLについても同様に、左前輪ＷFL、右後輪ＷRR、左後輪ＷRLの転動距離ＤFL，ＤRR，ＤRLから目標転舵角δFL＊，δRR＊，δRL＊を算出することができる。
【００６７】
左前輪ＷFLについては、左前輪接地中心点ＦＬの座標を（ｘFL、ｙFL）とすると、以下の式が導き出される。
【数８】
【数９】
また、左前輪接地中心点ＦＬの初期位置からの転動距離をＤFL、左前輪ＷFLのｘ軸となす角度をθFLとすると以下の式が導き出される。
【数１０】
【数１１】
これにより、左前輪ＷFLの転動距離ＤFLから目標転舵角δFL＊（＝θFL−θ）を一義的に設定することができる。
【００６８】
また、右後輪ＷRRについては、右後輪接地中心点ＲＲの座標を（ｘRR、ｙRR）とすると、以下の式が導き出される。
【数１２】
【数１３】
また、右後輪接地中心点ＲＲの初期位置からの転動距離をＤRR、右後輪ＷRRのｘ軸となす角度をθRRとすると以下の式が導き出される。
【数１４】
【数１５】
これにより、右後輪ＷRRの転動距離ＤRRから目標転舵角δRR＊（＝θRR−θ）を一義的に設定することができる。
【００６９】
また、左後輪ＷRLについては、左後輪接地中心点ＲＬの座標を（ｘRL、ｙRL）とすると、以下の式が導き出される。
【数１６】
【数１７】
また、左後輪接地中心点ＲＬの初期位置からの転動距離をＤRL、左後輪ＷRLのｘ軸となす角度をθRLとすると以下の式が導き出される。
【数１８】
【数１９】
これにより、左後輪ＷRLの転動距離ＤRLから目標転舵角δRL＊（＝θRL−θ）を一義的に設定することができる。
【００７０】
このように車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに対して目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊が一義的に決まるため、予め転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRと目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊とを関係づけた参照テーブルをＲＯＭ内に記憶しておき、旋回駐車支援制御時にこの参照テーブルから目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を求めるようにしてもよい。
【００７１】
図６は、旋回駐車支援制御により車両を９０°旋回させたときの車輪接地中心点ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬの移動軌跡を表す。図中において、実線が左前輪ＷFLの接地中心点の移動軌跡、破線が右前輪ＷFRの接地中心点の移動軌跡、１点鎖線が左後輪ＷRLの接地中心点の移動軌跡、２点鎖線が右後輪ＷRRの接地中心点の移動軌跡をそれぞれ表す。
【００７２】
また、図７は、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRと目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊との関係を表す。図中において、実線が左前輪ＷFLの転動距離ＤFLに対する目標転舵角δFL＊、破線が右前輪ＷFRの転動距離ＤFRに対する目標転舵角δFR＊、１点鎖線が左後輪ＷRLの転動距離ＤRLに対する目標転舵角δRL＊、２点鎖線が右後輪ＷRRの転動距離ＤRRに対する目標転舵角δRR＊をそれぞれ表す。従って、この図７に示す特性を参照テーブルとしてＲＯＭ内に記憶しておき、旋回駐車支援制御時にこの参照テーブルから目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を求めるようにすることができる。
【００７３】
次に、転舵用ＥＣＵ５０が実行する旋回駐車支援制御処理について説明する。図８は、転舵用ＥＣＵ５０が実行する旋回駐車支援制御ルーチンを表す。この旋回駐車支援制御ルーチンは、転舵用ＥＣＵ５０のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶されている。
【００７４】
運転者は、駐車場に車庫入れするにあたり、車両の先頭面をラインＬ１に平行に、かつ、車両の右側面をラインＬ２に平行にあわせた位置に車両を停止させ、操作入力部２５のモード選択スイッチ２５ａを操作して旋回駐車支援モードを選択する。このとき、旋回方向選択スイッチ２５ｃにより車両の旋回方向（右あるいは左）を選択する。旋回駐車支援モードが選択されると、本旋回駐車支援制御ルーチンが起動する。尚、車両を後退させて車庫入れする場合には、車両の後端部をラインＬ１に平行に、かつ、車両の左側面をラインＬ２に平行に合わせた位置に車両を停止させ、操作入力部２５のモード選択スイッチ２５ａを操作して旋回駐車支援モードを選択すればよい。
【００７５】
本制御ルーチンが起動すると、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１において、操作入力部２５のスタートスイッチ２５ｂの入力状況を読み込み、ステップＳ１２において、スタートスイッチ２５ｂがオン状態になっているか否かについて判断する。スタートスイッチ２５ｂがオン状態になるまでこのステップＳ１１，Ｓ１２の処理が繰り返される。
【００７６】
運転者がスタートスイッチ２５ｂをオン操作すると、ステップＳ１２の判断が「ＹＥＳ」となり、転舵用ＥＣＵ５０は、その処理をステップＳ１３に進める。運転者は、このスタートスイッチ２５ｂのオン操作後、ブレーキの踏み込み力を弱めて、クリープ状態で徐々に車両を移動させる。
【００７７】
転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１３において、操作入力部２５の旋回方向選択スイッチ２５ｃにて設定されている設定信号、および、シフトポジションセンサ２６により検出されているシフトポジション信号を読み込む。
【００７８】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１４において、車輪速度センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄにより検出される車輪速度ωFL，ωFR，ωRL，ωRRを読み込み、ステップＳ１５において、車両初期位置（スタートスイッチ２５ｂがオンされたときの車両位置）からの車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRを計算する。転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRは、タイヤの外径と車輪速度ωFL，ωFR，ωRL，ωRRとから求められる。
【００７９】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１６において、上述したように車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに対応するそれぞれの目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を計算する。目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊は、上述した計算式から求めても良いし、図７に示すような特性を記憶した参照テーブルから求めるようにしてもよい。このステップＳ１６を実行する転舵用ＥＣＵ５０が、本発明における目標転舵角設定手段に相当する。
【００８０】
この場合、ステップＳ１３において読み込んだ旋回方向とシフトポジションとに応じて目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊が設定される。つまり、右旋回時と左旋回時とでは目標旋回軌跡が左右対称となるため、目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊もそれに対応して設定される。例えば、右旋回時における右車輪ＷFR，ＷRRの目標転舵角が左旋回時における左車輪ＷFL，ＷRLの目標転舵角と同じ大きさ（絶対値）に、右旋回時における左車輪ＷFL，ＷRLの目標転舵角が左旋回時における右車輪ＷFR，ＷRRの目標転舵角と同じ大きさ（絶対値）に設定される。また、車両先頭部から車庫入れする前進旋回と車両後部から車庫入れする後退旋回とでは、同一旋回軌跡上を反対方向に走行するため、前進旋回における初期位置が後退旋回における終了位置となり、前進旋回における終了位置が後退旋回における開始位置となるように目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊が設定される。
【００８１】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１７において、車輪舵角センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄにより検出される車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転舵角δFL，δFR，δRL，δRRを読み込む。以下、この検出した転舵角δFL，δFR，δRL，δRRを実転舵角δFL，δFR，δRL，δRRと呼ぶ。
【００８２】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１８において、目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊と実転舵角δFL，δFR，δRL，δRRとの偏差Δδ（δFL＊−δFL，δFR＊−δFR，δRL＊−δRL，δRR＊−δRR）に基づいて、転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄへ通電すべき目標電流を設定し、目標電流に対応した制御信号（例えばＰＷＭ制御信号）をモータ駆動回路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに出力する。これにより、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの向きが目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊となるように制御される。
【００８３】
尚、転舵用ＥＣＵ５０は、目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊の大きさ（絶対値）が転舵機構１０の転舵可能範囲である９０°を超える場合には、転舵方向を左右に１８０°反転した舵角を当該車輪Ｗの目標転舵角に設定する。例えば、目標転舵角が左１００°の場合には、目標転舵角を右方向に１８０°反転補正して最終的な目標転舵角を右８０°に設定する。転舵用ＥＣＵ５０は、このように目標転舵角を左右に１８０°反転設定している場合には、ステップＳ１８において転舵モータ１２を駆動制御すると同時に、車輪駆動用ＥＣＵ１００に対して、当該車輪Ｗの回転駆動方向を反転させる反転指令を出力する。車輪駆動用ＥＣＵ１００は、この反転指令を入力した場合には、当該車輪Ｗの回転駆動方向を反転させる。
【００８４】
従って、計算上の目標転舵角が転舵機構１０の転舵可能範囲を超える場合であっても、当該車輪を目標走行方向に沿って転動させることができる。図７の参照テーブルに示す目標転舵角は、計算上の目標転舵角の大きさが９０°を超える場合に転舵方向を左右に１８０°反転して設定したものである。こうした反転処理を行う転舵用ＥＣＵ５０が本発明の反転制御手段に相当する。尚、転舵機構１０が車輪Ｗを目標転舵角の全範囲にわたって転舵できる構成の場合には反転処理を行う必要はない。
【００８５】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１９において、車両の９０°の旋回が完了したか否かを判断する。例えば、特定の車輪Ｗの転動距離Ｄが終了距離（車両が９０°旋回するのに要する車輪の転動距離）に達したか否かを判断する。車両の旋回が完了していない場合には、その処理をステップＳ１３に戻す。
【００８６】
こうして、転舵用ＥＣＵ５０は、車両の旋回が完了するまでのあいだ、ステップＳ１３からステップＳ１９までの処理を所定の短い周期で繰り返す。これにより、車両は、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRが転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに応じた目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊に制御され、図３（Ｂ）に示すように、右前角部ＡがラインＬ１に沿って駐車場方向に移動し、右後角部ＢがラインＬ２に沿って右方向に移動するように旋回する。そして、車両が初期位置から９０°旋回すると、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ１９において旋回完了と判断し、その処理をステップＳ２０に進める。
【００８７】
転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０において、転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを駆動して車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRを中立位置（０°）に向ける。つまり、実転舵角δFL，δFR，δRL，δRRが０°になるようにモータ駆動回路１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに制御信号を出力して転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを駆動する。
【００８８】
本旋回駐車支援制御ルーチンは、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの中立位置への転舵が完了すると終了する。転舵用ＥＣＵ５０は、旋回駐車支援制御ルーチンの終了に伴って、通常転舵制御モードに切り替える。車両は、旋回駐車支援制御ルーチンの終了時においては、図３（Ｂ）に示すように、右側面がラインＬ１と平行になっている。運転者は、この状態から車両を駐車場の奥まで前進させることにより車庫入れを完了させることができる。尚、本旋回駐車支援制御ルーチンの終了時において運転者に対して旋回駐車支援モードが終了した旨をアナウンスする報知装置を設けるとよい。
【００８９】
尚、車両を駐車場から出す場合には、上述した旋回駐車支援制御の終了位置にまで車両を後退させる。つまり、車両右側面をラインＬ１と平行にあわせ、車両後端面をラインＬ２と平行にあわせた位置で車両を停止させる。このとき、シフトレバーは後退位置に保っておく。そして、操作入力部２５のモード選択スイッチ２５ａにより旋回駐車支援モードを選択し、スタートスイッチ２５ｂをオン操作することで、旋回駐車支援制御により車両を車庫入れ時と同一旋回軌跡上を反対方向に移動させることができる。
【００９０】
本旋回駐車支援制御ルーチンの実行中においては、操舵ハンドル４０の操作とは全く無関係に車輪Ｗの転舵制御が行われるが、途中で操舵ハンドル４０が急激に回転操作された場合には、運転者がなんらかの意思表示をしたものとして旋回駐車支援制御ルーチンを終了するようにしてもよい。例えば、操舵トルクセンサ２４により検出される操舵トルクＴｈを読み込み、読み込んだ操舵トルクＴｈが基準値Ｔｈ０を超える大きな値であるときに旋回駐車支援制御ルーチンを終了させる終了手段を設ける。運転者は、旋回途中で障害物等を発見した場合には、反射的に操舵ハンドル４０を強く回転操作することがある。従って、この運転者の行った操作を検出して自動的に通常モードに切り替えることができる。また、運転者の操舵により駐車用運転支援を中止し、通常モードに切り替える構成に代えて、確実に車両が元の位置に戻るように、今たどった経路を戻るという制御にしてもよい。
【００９１】
以上説明した旋回駐車支援制御ルーチンによれば、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部（右前角部Ａ）が初期位置における進行方向側角部（右前角部Ａ）を通り車幅方向に延びる直線（ラインＬ１）に沿って移動し、かつ、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部（右後角部Ｂ）が初期位置における反進行方向側角部（右後角部Ｂ）を通り車両前後方向に延びる直線（ラインＬ２）に沿って車両進行方向側に移動するように、各車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離に対応した目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊が設定される。従って、駐車場への進入路が狭いＬ字状コースとなる場合であっても容易に車両を駐車場に入れることができる。つまり、車両の右前角部ＡがＬ字状コースの角部（ラインＬ１とラインＬ２との交点）に位置するように車両を通路に平行に配置するだけで、あとの操舵操作は、転舵用ＥＣＵ５０の実行する旋回駐車支援制御に任せることができる。従って、ハンドル操作なしに車体サイズの限界に近い狭いＬ字状コースに車両を進入させて駐車することができる。この結果、狭い駐車場への車庫入れが非常に容易となる。
【００９２】
もちろん、車両の先頭と側面とをラインＬ１，Ｌ２に一致させる必要はなく、ある程度の余裕をもってラインＬ１，Ｌ２の内側に車両を配置するようにしてもよい。この場合には、車両の右前角部Ａおよび右後角部Ｂは、その分だけラインＬ１，Ｌ２より内側に引いたラインＬ１，Ｌ２と平行な直線上を移動することになる。
【００９３】
また、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに対して一義的に目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を設定することにより車両を初期位置から常に一定の軌跡で旋回させるため、車両の旋回中心を逐次設定する必要が無く制御が複雑にならない。従って、転舵用ＥＣＵ５０に用いられるマイクロコンピュータに対して高い処理能力が要求されない。また、開発工数も少なくてすむ。
【００９４】
また、車両の初期位置における車幅方向に延びる直線と車両前後方向に延びる直線とに対して車両が外側にはみ出すことなく旋回できるので、運転者は、車両の旋回方向内側に主に注意を向ければ良く、周辺監視センサを省略あるいは簡略化することができる。これらの結果、低コストにて駐車支援を実施することができる。
【００９５】
また、４輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRを独立して回転駆動する４輪独立駆動方式の車両に適用しているため、車輪Ｗの転舵角を大舵角に保った状態で車両を良好に旋回させることができる。
【００９６】
上述した第１実施形態は、４輪独立転舵方式のステアリング装置を備えた車両に適用したものであるが、左右輪については独立転舵できず前後輪の転舵角のみを独立して調整可能な前後輪独立転舵方式のステアリング装置を備えた車両に適用することもできる。この場合の目標転舵角の設定について説明する。
【００９７】
図９に示すように、車両中心軸線上に仮想の前輪ＷF（以下、仮想前輪ＷFと呼ぶ）と仮想の後輪ＷR（以下、仮想後輪ＷRと呼ぶ）を考える。そして、車両が第１実施形態と同様に、車両の右前角部ＡがラインＬ１に沿い、かつ、車両の右後角部ＢがラインＬ２に沿って車両が旋回するように仮想前輪ＷFの転動距離に対する目標転舵角、仮想後輪ＷRの転動距離に対する目標転舵角を算出する。
【００９８】
車両の初期位置における右後角部Ｂの位置を原点（０，０）とし、初期位置における車両の前後方向をＸ方向、車幅方向をＹ方向としたＸ−Ｙ座標を考える。右後角部Ｂが距離ｘだけ移動したときの右前角部Ａの座標を（ｘA，ｙA）とし、車両の前後方向軸のｘ軸に対する角度をθとすると、以下の式が導き出される。尚、式中において、Ｌは車両全長を表す(図５参照）。
【数２０】
【数２１】
【数２２】
【００９９】
また、仮想前輪ＷFの接地中心点Ｆの座標を（ｘF、ｙF）とすると、以下の式が導き出される。尚、式中において、Ｌは車両全長、Ｗは車両全幅、ＷＢはホイールベース、ＦＯＨは前オーバーハング、ＲＯＨは後オーバーハングを表す(図５参照）。
【数２３】
【数２４】
仮想前輪ＷFの接地中心点Ｆの初期位置からの転動距離をＤFとし、仮想前輪ＷFのｘ軸となす角度、つまり、仮想前輪接地中心点Ｆの移動していく方向に仮想前輪ＷFを向けた場合の仮想前輪ＷFのｘ軸とのなす角度をθFとすると、以下の式が導き出される。
【数２５】
【数２６】
従って、第１実施形態と同様に、仮想前輪ＷFの転動距離ＤFに対する目標転舵角δF（＝θF−θ）を設定することができる。
【０１００】
旋回駐車支援制御中においては、左前輪ＷFLの転動距離ＤFLと右前輪ＷFRの転動距離ＤFRの平均値を求め、この平均値に対応する目標転舵角δFを左右前輪ＷＦL，ＷFRの目標転舵角δFL，δFRとして設定して転舵制御を行うようにすればよい。
【０１０１】
同様に、仮想後輪ＷRについては、仮想後輪接地中心点Ｒの座標を（ｘR、ｙR）とすると、以下の式が導き出される。
【数２７】
【数２８】
また、仮想後輪接地中心点Ｒの初期位置からの転動距離をＤR、仮想後輪ＷRのｘ軸となす角度をθRとすると以下の式が導き出される。
【数２９】
【数３０】
従って、仮想後輪ＷRの転動距離ＤRに対する目標転舵角δR（＝θR−θ）を設定することができる。
【０１０２】
旋回駐車支援制御中においては、左後輪ＷRLの転動距離ＤRLと右後輪ＷRRの転動距離ＤFRの平均値を求め、この平均値に対応する目標転舵角δRを左右後輪ＷRL，ＷRRの目標転舵角δRL，δRRとして設定して転舵制御を行うようにすればよい。
【０１０３】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態としての車両用駐車支援装置について説明する。上述した第１実施形態においては、旋回駐車支援制御を開始するとき、車両の片側側面（図３の例では右側面）を通路の外側ライン（ラインＬ２）いっぱいに寄せるほど狭いコースに進入することができるが、旋回駐車支援制御を開始したときに、図１０に示すように車輪Ｗが車体からはみ出す。このため、ラインＬ２に壁面等の障害物が有る場合には、車輪Ｗのはみ出す分だけ車両をラインＬ２より内側に停止させる必要がある。
【０１０４】
例えば、図１１（Ａ）に示す駐車進入コースは、車体サイズから考えた場合には駐車可能といえる。しかし、旋回駐車支援制御を開始したときに右前輪ＷFRがほぼ９０°に転舵されるため、図１１（Ｂ）に示すように、車輪Ｗのはみ出す分だけ車両をラインＬ２より内側に寄せて旋回開始すると、旋回途中で車両左側面が駐車場の入口端に当たってしまい（図中Ｇ部分）駐車することができない。
【０１０５】
そこで、この第２実施形態においては、車輪Ｗが車体から外側にはみ出ないようにするために、図１２に示すように、各車輪Ｗごとに、転舵機構１０を車幅方向に移動させて車輪Ｗを引き込む車輪引き込み装置３０を備えている。
【０１０６】
車輪引き込み装置３０は、転舵用モータ１２の真上に設けられ、転舵用モータ１２を車幅方向にスライド移動可能に保持するスライド保持ハウジング３１と、スライド保持ハウジング３１内に設けられるボールねじ機構３２と、ボールねじ機構３２を駆動する電動モータ３３（以下、引き込み用モータ３３と呼ぶ）とを備える。
【０１０７】
スライド保持ハウジング３１は、図示しないサスペンション装置に固定される車幅方向に長い箱体であって、下面にスライド孔３１ａが車幅方向に形成されており転舵用モータ１２をスライド孔３１ａに沿って移動可能に保持する。
【０１０８】
ボールねじ機構３２は、スライド保持ハウジング３１に回転可能に支持されるボールねじ３２ａと、ボールねじ３２ａに形成された雄ねじ部分に螺合する雌ねじ部分を有するボールねじナット３２ｂとを備える。ボールねじ３２ａは、図示しない減速機を介して引き込み用モータ３３の出力軸と連結される。一方、ボールねじナット３２ｂは、スライド孔３１ａを貫通する連結部材３２ｃを介して転舵用モータ１２と連結されている。
【０１０９】
この車輪引き込み装置３０においては、ボールねじ３２ａの回転運動がボールねじナット３２ｂの車幅方向の直線運動に変換される。ボールねじナット３２ｂと転舵用モータ１２とは一体的に連結されているため、引き込み用モータ３３の回転を制御することにより転舵機構１０の位置を車体に対して車幅方向に変化させることができる。従って、車輪Ｗを車体に対して車幅方向に引き込むことができる。
【０１１０】
尚、各車輪引き込み装置３０に設けられる引き込み用モータ３３は、それぞれ独立して駆動制御されるため、以下、左前輪ＷFLを変位させるモータを引き込み用モータ３３ａ、右前輪ＷFRを変位させるモータを引き込み用モータ３３ｂ、左後輪ＷRLを変位させるモータを引き込み用モータ３３ｃ、右後輪ＷRRを変位させるモータを引き込み用モータ３３ｄと呼ぶ。
【０１１１】
引き込み用モータ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは、図１４に示すように、それぞれモータ駆動回路１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに接続される。モータ駆動回路１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ（以下、これらを総称する場合には単にモータ駆動回路１６と呼ぶ）は、複数のスイッチング素子にて構成したブリッジ回路等（例えばインバータ回路）を備え、転舵用ＥＣＵ５０から出力される制御信号（例えば、ＰＷＭ制御信号）に応じた電圧で引き込み用モータ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄを正逆自在に回転駆動する。
【０１１２】
また、転舵用ＥＣＵ５０は、各車輪引き込み装置３０における転舵機構１０の引き込み移動量を検出する移動量センサ２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄを接続している。本実施形態においては、移動量センサ２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄとして、モータ回転角度（回転位置）を検出する回転角センサ（図示略）を用いる。移動量センサ２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄは、引き込み用モータ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄに組み込まれ、各転舵機構１０の引き込み移動量ｉFL，ｉFR，ｉRL，ｉRRを表す信号を転舵用ＥＣＵ５０に出力する。以下、移動量センサ２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄに検出された引き込み移動量を実引き込み移動量ｉFL，ｉFR，ｉRL，ｉRRと呼ぶ。尚、引き込み移動量は、転舵機構１０が車幅方向に最も外側に位置する状態を通常位置として、この通常位置から転舵機構１０が車幅方向内側に移動した距離を表す。
【０１１３】
この車輪引き込み装置３０においては、車輪Ｗの転舵角に応じて引き込み移動量が設定される。本実施形態においては、車輪Ｗ（タイヤ）の車幅方向における外側端が、転舵角の変化にかかわらず車両前後方向に延びた同一鉛直面上に位置するように引き込み移動量が設定される。図１３は、車輪Ｗの転舵角の増大に伴って車幅方向内側に変位する転舵機構１０の移動動作を説明する概略平面図であり、（Ａ）は中立位置、（Ｂ）は転舵角２０°、（Ｃ）は転舵角９０°における車輪Ｗと転舵機構１０との位置関係を表す。
【０１１４】
転舵機構１０は、中立位置において、車幅方向で最も外側となる位置に配置される。このとき、車輪Ｗ（タイヤ）の外側端となるサイドウォール面ＷＳが車体の外側面ＢＳと同一平面上に位置する。車輪Ｗが中立位置から転舵された場合には、（Ｂ）に示すように、車輪Ｗ（タイヤ）の車幅方向における外側端となるコーナー部ＷＣが、中立位置における車輪Ｗ（タイヤ）のサイドウォール面ＷＳのなす平面上に位置するように、転舵機構１０が車幅方向内側に引き込まれる。さらに車輪Ｗが転舵されて転舵角が９０°となると、（Ｃ）に示すように、車輪Ｗ（タイヤ）の車幅方向における外側端となるトレッド部ＷＴが、中立位置における車輪Ｗ（タイヤ）のサイドウォール面ＷＳのなす平面上に位置するように、転舵機構１０が車幅方向内側に引き込まれる。ちなみに、転舵角が（９０°−φ）のとき、転舵機構１０が車幅方向に最も内側に引き込まれた位置となる。尚、φは、後述する計算式によりタイヤの外径ｄ、タイヤ幅ｅにて決まる角度である。
【０１１５】
このように、車輪Ｗは、その車幅方向における外側端が、転舵角の変化にかかわらず車両前後方向に延びた同一鉛直面（車体の外側面ＢＳ）上に位置するため車体から外にはみ出さない。また、車輪Ｗを車体の外側にはみ出さない範囲で、できるだけ車幅方向外側に位置させることができる。
【０１１６】
この第２実施形態においては、車輪Ｗの転動距離に応じて転舵角を制御するとともに、転舵角に応じて車輪Ｗの引き込み移動量を制御する。そこで、車輪Ｗの転動距離と転舵角と引き込み移動量との関係について説明する。
【０１１７】
図１６に示すように、タイヤの外径をｄ、タイヤの幅をｅ、タイヤの中心位置における水平断面を長方形とする。転舵角が０°（中立位置）のときにタイヤのサイドウォール面ＷＳが車体の外側面ＢＳと同一平面上に位置し、かつ、転舵角の変化に対して常にタイヤの車幅方向における外側端が車体の外側面ＢＳと同一平面上に位置するように引き込み移動量を設定した場合、引き込み移動量ｉは次式により求められる。
【数３１】
但し、φは次式のように表される角度である。
【数３２】
【０１１８】
図１５に示すように、車両の初期位置における右後角部Ｂの位置を原点（０，０）とし、初期位置における車両の前後方向をＸ方向、車幅方向をＹ方向としたＸ−Ｙ座標を考える。右後角部ＢがＸ方向に距離ｘだけ移動したときの右前角部Ａの座標を（ｘA，ｙA）とし、車両のｘ軸に対する角度をθとすると、以下の式が導き出される。尚、以下の式中におけるＬ，Ｗ，ＴＲ，ＦＯＨ，ＲＯＨは、第１実施形態と同じ意味で使用している。
【数３３】
【数３４】
【数３５】
【０１１９】
右前輪接地中心点ＦＲの座標を（ｘFR、ｙFR）とすると、以下の式が導き出される。
【数３６】
【数３７】
右前輪接地中心点ＦＲの初期位置からの転動距離をＤFRとし、右前輪ＷFRのｘ軸となす角度、つまり、右前輪接地中心点ＦＲの移動していく方向に右前輪ＷFRを向けた場合の右前輪ＷFRのｘ軸とのなす角度をθFRとすると、以下の式が導き出される。
【数３８】
【数３９】
右前輪ＷFRの転舵角δFRは、θFR−θとして表すことができるため、式（４）から
【数４０】
【０１２０】
式（５）は、δFRを未知数とする方程式となるので、これを解くとδFRが得られる。得られたδFRを式（３）に代入することで転動距離ＤFRも得られる。タイヤ形状は予めわかっているため、引き込み移動量ｉも求められる。従って、右前輪ＷFRの転動距離ＤFRに応じた目標転舵角δFR＊、および、目標引き込み移動量ｉFR＊を予め設定しておくことができる。
【０１２１】
右後輪ＷRRについても同様に、右後輪ＷRRの転動距離ＤRRから目標転舵角δRR＊および目標引き込み移動量ｉRR＊を算出することができる。尚、旋回方向の車輪Ｗ（この例では、左前輪ＷFL，左後輪ＷRL）については車体側に引き込む必要がないため、目標引き込み移動量はゼロであり、第１実施形態と同じ設定となる。
【０１２２】
右後輪ＷRRに関しては、右後輪接地中心点ＲＲの座標を（ｘRR、ｙRR）とすると、以下の式が導き出される。
【数４１】
【数４２】
また、右後輪接地中心点ＲＲの初期位置からの転動距離をＤRR、右後輪ＷRRのｘ軸となす角度をθRRとすると以下の式が導き出される。
【数４３】
【数４４】
ここで、右後輪ＷRRの転舵角δRRは、θFR−θとして表すことができるため、
【数４５】
これら式を解くことにより、右後輪ＷRRの転動距離ＤRRに応じた目標転舵角δRR＊、および、目標引き込み移動量ｉRR＊を予め設定しておくことができる。
【０１２３】
従って、車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに対する、目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊および目標引き込み移動量ｉRL＊，ｉFR＊，ｉRL＊，ｉRR＊の関係が一義的に決まる。従って、この対応関係を参照テーブルとしてＲＯＭ内に記憶しておき、旋回駐車支援制御の実行中に参照テーブルを参照して目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊および目標引き込み移動量ｉRL＊，ｉFR＊，ｉRL＊，ｉRRを求めることができる。
【０１２４】
次に、第２実施形態における転舵用ＥＣＵ５０が実行する旋回駐車支援制御処理について説明する。図１７は、第２実施形態における転舵用ＥＣＵ５０が実行する旋回駐車支援制御ルーチンを表す。この旋回駐車支援制御ルーチンは、第１実施形態における旋回駐車支援制御ルーチン（図８）のステップＳ１８とステップＳ１９との間に、ステップＳ２１〜Ｓ２３の処理を追加するとともに、ステップＳ２０に代えてステップＳ２４を行うようにしたものである。以下、第１実施形態の旋回駐車支援制御ルーチンと同じ処理については図面に同一ステップ符号を付して簡単な説明にとどめ、相違する部分について詳しく説明する。
【０１２５】
転舵用ＥＣＵ５０は、スタートスイッチ２５ｂのオン操作を検出すると（Ｓ１２：ＹＥＳ）、旋回方向設定信号、および、シフトポジション信号を読み込み（Ｓ１３）、次に、車輪速度センサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄにより検出される車輪速度ωFL，ωFR，ωRL，ωRRから車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRの転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRを計算する（Ｓ１４，Ｓ１５）。続いて、転動距離ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRRに応じた目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊を設定する（Ｓ１６）。この目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊は、上述したように引き込み移動量を加味して計算された値であり、旋回方向およびシフトポジションに対応した参照テーブルを参照して求められる。
【０１２６】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、車輪舵角センサ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄにより検出された実転舵角δFL，δFR，δRL，δRRと目標転舵角δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊との偏差Δδ（δFL＊−δFL，δFR＊−δFR，δRL＊−δRL，δRR＊−δRR）に基づいて転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを駆動制御する（Ｓ１７，Ｓ１８）。
【０１２７】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ２１において、旋回方向と反対側の前後輪の目標引き込み移動量ｉFR＊，ｉRR＊（またはｉFL＊，ｉRL＊）を計算する。例えば、左方向に旋回する場合には，右の前後輪ＷFR，ＷRRの目標引き込み移動量ｉFR＊，ｉRR＊を算する。この計算は、上述したように転舵角δとタイヤ形状（ｄ，ｅ）とから計算される。この場合、転舵角δとして、目標転舵角を用いても実転舵角を用いてもどちらでもよい。また、転舵角と目標引き込み移動量との対応関係を設定した参照テーブルをＲＯＭに記憶しておき、参照テーブルを参照して目標引き込み量を求めるようにしてもよい。
【０１２８】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ２２において、旋回方向と反対側の前後輪の移動量センサ２９ｂ，２９ｄ（または２９ａ，２９ｃ）により検出される実引き込み移動量ｉFR，ｉRR（またはｉFL，ｉRL）を読み込む。
【０１２９】
続いて、転舵用ＥＣＵ５０は、ステップＳ２３において、目標引き込み移動量ｉFR＊，ｉRR＊（またはｉFL＊，ｉRL＊）と実引き込み移動量ｉFR，ｉRR（またはｉFL，ｉRL）との偏差Δｉ（（ｉFR＊−ｉFR，ｉRR＊−ｉRR）または（ｉFL＊−ｉFL，ｉRL＊−ｉRL））に基づいて、引き込み用モータ３３ｂ，３３ｄ（または３３ａ，３３ｃ）へ通電する目標電流を設定し、目標電流に対応した制御信号（例えばＰＷＭ制御信号）をモータ駆動回路１６ｂ，１６ｄ（または１６ａ，１６ｃ）に出力する。これにより、車輪ＷFR，ＷRR（またはＷFL，ＷRL）の車体に対する引き込み移動量が目標引き込み移動量ｉFR＊，ｉRR＊（またはｉFL＊，ｉRL＊）となるように制御される。
【０１３０】
転舵用ＥＣＵ５０は、車両の旋回が完了するまでのあいだ、こうした処理を所定の周期で繰り返す。この制御周期は、非常に短く設定されている。従って、車輪Ｗの転舵動作と引き込み動作とは実質的に同時に行われることとなり、車輪Ｗの引き込み抵抗が低減されている。
【０１３１】
転舵用ＥＣＵ５０は、車両が初期位置から９０°旋回したと判断すると（Ｓ１９）、その処理をステップＳ２４に進める。このステップＳ２４においては、転舵用モータ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを駆動して車輪ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRRを中立位置に戻しつつ、引き込み用モータ３３ｂ，３３ｄ（または３３ａ，３３ｃ）を駆動して車輪ＷFR，ＷRR（またはＷFL，ＷRL）の引き込み状態を解除し通常位置（車幅方向の最も外側位置）に戻す。
【０１３２】
車輪ＷFR，ＷRR（またはＷFL，ＷRL）を通常位置に戻すにあたっては、移動量センサ２９ｂ，２９ｄ（または２９ａ，２９ｃ）により検出される実引き込み移動量ｉFR，ｉRR（またはｉFL，ｉRL）がゼロとなるようにモータ駆動回路１６ｂ，１６ｄ（または１６ａ，１６ｃ）に制御信号を出力する。
【０１３３】
本旋回駐車支援制御ルーチンは、ステップＳ２４の処理が完了すると終了する。転舵用ＥＣＵ５０は、第１実施形態と同様に、旋回駐車支援制御ルーチンの終了に伴って、通常転舵制御モードに切り替える。
【０１３４】
以上説明した第２実施形態によれば、第１実施形態の作用効果に加えて、車輪Ｗを車体から外側にはみ出さないようにすることができるため、車輪Ｗが旋回駐車動作に邪魔にならず、車体サイズの限界となる狭いＬ字状コースに車両を進入させて駐車することができる。また、車輪Ｗを車体の外側にはみ出さない範囲で、できるだけ車幅方向外側に位置させることができるため安定した旋回走行を行うことができる。
【０１３５】
また、第２実施形態においても、第１実施形態と同様の変形例を適用することができる。例えば、旋回駐車支援制御ルーチンの終了時において運転者に対して旋回駐車支援モードが終了した旨をアナウンスする報知装置を設けてもよい。また、旋回駐車支援制御ルーチンの実行中において、操舵ハンドル４０が急激に回転操作された場合には、旋回駐車支援制御ルーチンを終了するようにしてもよい。また、左右輪については独立転舵できず前後輪の転舵角のみを独立して調整可能な前後輪独立転舵方式のステアリング装置を備えた車両に適用したものであってもよい。
【０１３６】
尚、第２実施形態における車輪引き込み装置３０が本発明における移動アクチュエータに相当し、移動量センサ２９が本発明における移動量検出手段に相当し、転舵用ＥＣＵ５０およびモータ駆動回路１６が本発明における移動制御手段に相当する。
【０１３７】
以上、本実施形態の車両用駐車支援装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本実施形態においては、車両の形状を平面視で長方形と仮定して車輪の転動距離に対する目標転舵角あるいは目標引き込み移動量を設定しているが、車両のコーナー部の丸みを加味して目標値を設定するようにしてもよい。また、本実施形態では、車両を先頭部から車庫入れする例を示しているが、後退により車庫入れできるものである。この場合、例えば、図３に示す例では、車両の進行方向側角部が車両後端部の角部Ａとなり、車両の反進行方向側の角部が車両先頭部の角部Ｂとなる。
【０１３８】
また、車輪を転舵するアクチュエータとして電動モータを採用しているが、ソレノイド等の他のアクチュエータを採用することも可能である。
【０１３９】
また、本実施形態においては、旋回方向選択スイッチ２５ｃにより旋回方向を選択したが、図示しないウインカーの指示する方向を旋回方向として設定するように旋回方向指示手段を構成してもよい。この場合、転舵用ＥＣＵ５０にウインカースイッチの信号を入力し、ウインカースイッチで特定されている方向を旋回駐車支援モードにおける旋回方向に設定する。
【０１４０】
また、本実施形態においては、旋回駐車支援モードを選択するモード選択スイッチ２５ａと旋回駐車支援制御の開始を指示するスタートスイッチ２５ｂとを別々に設けたが、これらを１つの操作スイッチで兼用してもよい。
【０１４１】
また、第２実施形態においては、引き込み用モータ３３により車輪Ｗの接地中心位置を車体に対して車幅方向に移動させるように構成したが、例えば、転舵角の変化に連動して作動する機械的リンク機構を設け、このリンク機構により車輪Ｗの接地中心位置を移動させるような構成であってもよい。
【０１４２】
また、本実施形態においては、４輪独立駆動方式の車両に適用しているが、４輪に回転駆動力を付与できる４輪駆動方式ものであればよく、必ずしも４輪独立駆動方式にする必要はない。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる車両用駐車支援装置を４輪独立駆動部とあわせて表した概略構成図である。
【図２】第１実施形態にかかる転舵機構の概略を説明する背面図である。
【図３】第１実施形態にかかる車両の旋回駐車軌跡を説明する説明図である。
【図４】第１実施形態にかかる目標転舵角の計算説明に使用する座標説明図である。
【図５】第１実施形態にかかる車両の各寸法を表す説明図である。
【図６】第１実施形態にかかる車輪接地中心点の移動軌跡を表すグラフである。
【図７】第１実施形態にかかる転動距離に対応する目標転舵角を表す特性図である。
【図８】第１実施形態にかかる旋回駐車支援制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図９】第１実施形態の変形例にかかる目標転舵角の計算説明に使用する座標説明図である。
【図１０】車輪のはみ出し状態を説明する説明図である。
【図１１】車両の旋回駐車軌跡を表す説明図である。
【図１２】第２実施形態にかかる車輪引き込み装置および転舵機構の概略を説明する一部断面背面図である。
【図１３】第２実施形態にかかる車輪引き込み装置の作動説明図である。
【図１４】第２実施形態にかかる車両用駐車支援装置を４輪独立駆動部とあわせて表した概略構成図である。
【図１５】第２実施形態にかかる目標転舵角の計算説明に使用する座標説明図である。
【図１６】第２実施形態にかかる車輪の転舵角と引き込み移動量との関係を表す説明図である。
【図１７】第２実施形態にかかる旋回駐車支援制御ルーチンを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４４】
１０…転舵機構、１１…ナックル、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ…転舵用モータ、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ…モータ駆動回路、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ…駆動用モータ、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…モータ駆動回路、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ…モータ駆動回路、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ…車輪舵角センサ、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ…車輪速度センサ、２３…ハンドル操舵角センサ、２４…操舵トルクセンサ、２５ｂ…スタートスイッチ、２５ａ…モード選択スイッチ、２５ｃ…旋回方向選択スイッチ、２５…操作入力部、２６…シフトポジションセンサ、２７…アクセルペダルセンサ、２８…ブレーキペダルセンサ、２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ…移動量センサ、４０…操舵ハンドル、３０…車輪引き込み装置、３１ａ…スライド孔、３１…スライド保持ハウジング、３２ｂ…ナット、３２…ボールねじ機構、３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ…引き込み用モータ、５０…転舵用制御ユニット、１００…車輪駆動用制御ユニット、Ａ…進行方向側角部、Ｂ…反進行方向側角部、Ｃ…車両、ＤFL，ＤFR，ＤRL，ＤRR…転動距離、ＦＲ，ＦＬ，ＲＲ，ＲＬ…車輪接地中心点、ｉFL，ｉFR，ｉRL，ｉRR…引き込み移動量、Ｌ１，Ｌ２…ライン、Ｐ…駐車場、Ｒ…通路、ＷFL，ＷFR，ＷRL，ＷRR…車輪、δFL，δFR，δRL，δRR…実転舵角、δFL＊，δFR＊，δRL＊，δRR＊…目標転舵角、θｈ…ハンドル操舵角、ωFL，ωFR，ωRL，ωRR…車輪速度。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも前後の車輪の転舵角を独立して調整する転舵アクチュエータと、
上記各車輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、
上記各車輪の転動距離を検出する車輪転動距離検出手段と、
車両の初期位置からの各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定する目標転舵角設定手段と、
上記検出された転舵角が上記目標転舵角となるように上記転舵アクチュエータを駆動制御する転舵制御手段と
を備え、車両が上記初期位置から目標軌跡に沿って旋回するように駐車用運転操作を支援する車両用駐車支援装置において、
上記目標転舵角設定手段は、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部が初期位置における上記進行方向側角部を通り車幅方向に延びる直線に沿って移動し、かつ、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部が初期位置における上記反進行方向側角部を通り車両前後方向に延びる直線に沿って移動するように、上記各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定することを特徴とする車両用駐車支援装置。
【請求項２】
上記目標転舵角設定手段は、車両を平面視で長方形と仮定し、上記旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部となる長方形の第１頂点が初期位置における上記第１頂点を通り車幅方向に延びる直線に沿って移動し、上記旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部となる長方形の第２頂点が初期位置における上記第２頂点を通り車両前後方向に延びる直線に沿って移動するように、上記各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定することを特徴とする請求項１記載の車両用駐車支援装置。
【請求項３】
上記駐車用運転操作の支援開始を運転者が指示する旋回指示手段を備え、
上記転舵制御手段は、上記旋回指示手段により駐車用運転操作の支援開始が指示されたとき、上記各車輪の転舵角が上記目標転舵角設定手段により設定される目標転舵角になるように上記転舵アクチュエータの駆動制御を開始することを特徴とする請求項１または２記載の車両用駐車支援装置。
【請求項４】
車輪の転舵角に応じて車輪の接地中心位置を車体に対して車幅方向に移動させる車輪位置移動制御手段を備え、
上記目標転舵角設定手段は、上記車輪の接地中心位置の車幅方向移動分を加味して上記目標転舵角を設定することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項記載の車両用駐車支援装置。
【請求項５】
上記車輪位置移動制御手段は、車輪の車幅方向外側端が転舵角の変化にかかわらず車両前後方向に延びた同一鉛直面上に位置するように、車輪の転舵角に応じて車輪の接地中心位置を車体に対して車幅方向に移動させることを特徴とする請求項４記載の車両用駐車支援装置。
【請求項６】
上記車輪位置移動制御手段は、
車輪の接地中心位置を車体に対して車幅方向に移動させる移動アクチュエータと、
上記車輪の接地中心位置の移動量を検出する移動量検出手段と、
上記検出される移動量が、車輪の転舵角に応じて設定される目標移動量となるように上記移動アクチュエータを駆動制御する移動制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項４または５記載の車両用駐車支援装置。
【請求項７】
前後左右の車輪を独立して回転駆動する４輪独立駆動手段を備えた車両に適用されることを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れか一項記載の車両用駐車支援装置。
【請求項８】
車輪の目標転舵角が上記転舵アクチュエータによる転舵可能範囲を超える場合には、上記目標転舵角を左右に１８０°反転した転舵角を目標転舵角として設定するとともに、上記４輪独立駆動手段に対して当該車輪の回転駆動方向を逆にするように反転指令を出力する反転制御手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の車両用駐車支援装置。
【請求項１】
少なくとも前後の車輪の転舵角を独立して調整する転舵アクチュエータと、
上記各車輪の転舵角を検出する転舵角検出手段と、
上記各車輪の転動距離を検出する車輪転動距離検出手段と、
車両の初期位置からの各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定する目標転舵角設定手段と、
上記検出された転舵角が上記目標転舵角となるように上記転舵アクチュエータを駆動制御する転舵制御手段と
を備え、車両が上記初期位置から目標軌跡に沿って旋回するように駐車用運転操作を支援する車両用駐車支援装置において、
上記目標転舵角設定手段は、旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部が初期位置における上記進行方向側角部を通り車幅方向に延びる直線に沿って移動し、かつ、旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部が初期位置における上記反進行方向側角部を通り車両前後方向に延びる直線に沿って移動するように、上記各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定することを特徴とする車両用駐車支援装置。
【請求項２】
上記目標転舵角設定手段は、車両を平面視で長方形と仮定し、上記旋回方向と逆側の車両の進行方向側角部となる長方形の第１頂点が初期位置における上記第１頂点を通り車幅方向に延びる直線に沿って移動し、上記旋回方向と逆側の車両の反進行方向側角部となる長方形の第２頂点が初期位置における上記第２頂点を通り車両前後方向に延びる直線に沿って移動するように、上記各車輪の転動距離に対応した各車輪の目標転舵角を設定することを特徴とする請求項１記載の車両用駐車支援装置。
【請求項３】
上記駐車用運転操作の支援開始を運転者が指示する旋回指示手段を備え、
上記転舵制御手段は、上記旋回指示手段により駐車用運転操作の支援開始が指示されたとき、上記各車輪の転舵角が上記目標転舵角設定手段により設定される目標転舵角になるように上記転舵アクチュエータの駆動制御を開始することを特徴とする請求項１または２記載の車両用駐車支援装置。
【請求項４】
車輪の転舵角に応じて車輪の接地中心位置を車体に対して車幅方向に移動させる車輪位置移動制御手段を備え、
上記目標転舵角設定手段は、上記車輪の接地中心位置の車幅方向移動分を加味して上記目標転舵角を設定することを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一項記載の車両用駐車支援装置。
【請求項５】
上記車輪位置移動制御手段は、車輪の車幅方向外側端が転舵角の変化にかかわらず車両前後方向に延びた同一鉛直面上に位置するように、車輪の転舵角に応じて車輪の接地中心位置を車体に対して車幅方向に移動させることを特徴とする請求項４記載の車両用駐車支援装置。
【請求項６】
上記車輪位置移動制御手段は、
車輪の接地中心位置を車体に対して車幅方向に移動させる移動アクチュエータと、
上記車輪の接地中心位置の移動量を検出する移動量検出手段と、
上記検出される移動量が、車輪の転舵角に応じて設定される目標移動量となるように上記移動アクチュエータを駆動制御する移動制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項４または５記載の車両用駐車支援装置。
【請求項７】
前後左右の車輪を独立して回転駆動する４輪独立駆動手段を備えた車両に適用されることを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れか一項記載の車両用駐車支援装置。
【請求項８】
車輪の目標転舵角が上記転舵アクチュエータによる転舵可能範囲を超える場合には、上記目標転舵角を左右に１８０°反転した転舵角を目標転舵角として設定するとともに、上記４輪独立駆動手段に対して当該車輪の回転駆動方向を逆にするように反転指令を出力する反転制御手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の車両用駐車支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−９０８５０（Ｐ２００９−９０８５０Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６４３５０（Ｐ２００７−２６４３５０）
【出願日】平成１９年１０月１０日（２００７．１０．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１０日（２００７．１０．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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