JP2001107594A - 駐車支援装置および駐車支援方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】周囲の環境に左右されず自車両の絶対位置およ
び姿勢角を把握し、これにより駐車エリアに入庫させる
車両運転者の負担を極力少なくする。 【解決手段】駐車支援装置は、車両１００の仕様および
諸元に関するデータを保持する記憶装置１０と、車両１
００が停止する位置、姿勢および周囲の状況に関するデ
ータを把握する目標停止位置指示装置２０と、車両１０
０の絶対位置および絶対姿勢角に関するデータを同定す
る絶対位置・姿勢角演算装置３０と、これらの各装置１
０〜３０により保持、把握、および同定されたデータに
基づいて車両１００の駐車エリアに至る理想経路および
理想操舵角に関するデータを演算する理想径路演算装置
４０と、両演算装置３０、４０により同定及び演算され
たデータに基づいて車両１００を理想経路および理想操
舵角の条件で自動走行させるように前記車両に搭載され
た操舵系および駆動系を制御する操舵・駆動制御装置５
０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、駐車支援装置お
よび駐車支援方法に係り、とくに理想経路および理想操
舵角を演算し、これを用いて予め定められた駐車エリア
に車両を移動させる技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車の駐車支援に関する技術お
よびその周辺技術としては、例えば以下のものが知られ
ている。

【０００３】（１）特開平１０−２６４８３９号公報で
は、自動駐車・理想経路を演算する方式が記載されてい
る。この方式は、４ＷＳ方式の車両を対象とし、白線認
識やレーザーによる障害物検知などの方法を用いて自車
両の駐車位置に対する位置を相対的に求め、これにより
駐車経路を演算するものである。この駐車経路の演算は
車両の最小回転半径を考慮としたものである。ここで演
算された目標駐車経路との位置誤差を検出することで、
前輪と後輪の操舵制御が行われるようになっている。

【０００４】（２）特開平４−３０３００号公報では、
距離センサを用いて車両の駐車できるスペースを認識
し、そこに到達するまでの経路を演算する方式が記載さ
れている。

【０００５】（３）特開平７−２２５８９９号公報で
は、誘導経路を車両に与える技術として大型のパーキン
グでの誘導方式が記載されている。この方式は、車両ご
とにガイド情報を備えた案内表示用の機械を貸し出し、
車両位置に応じたガイダンスを行うものである。

【０００６】（４）特開平３−１２６２００号公報で
は、車両と駐車管理の通信に関する技術として、車両固
有の識別信号を送信する送信機により車両の管理を行う
方式が記載されている。

【０００７】（５）特開平７−２５４１００号公報で
は、車両の存在有無を駐車管理システムが把握する技術
として、駐車場のスペースに車両を検知する検出装置を
設け、この検出装置により車両の有無情報を得る方式が
記載されている。

【０００８】（６）特開平９−２０４５９７号公報で
は、絶対位置を把握する技術として、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂ
ａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）および
ジャイロスコープを用いた方式が記載されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例（１）〜（６）では以下の問題がある。

【００１０】従来例（１）の場合は、位置検出にＣＣＤ
カメラなどを使用するため、暗闇や荒天時あるいは積雪
等では相対位置を認識することができない。また、最小
回転半径のみを考慮しているため、運転者へ指示するこ
とを考えると、運転者の負担が大きくなると考えられ
る。さらに、操舵制御は、４ＷＳ方式の車両を対象とし
ているため、通常の２ＷＳ方式の車両には適用できな
い。

【００１１】従来例（２）の場合は、方式の具体性に欠
け、実用化が困難である。

【００１２】従来例（３）の場合は、駐車案内装置の受
け渡しといった物理的な動作が必要である。

【００１３】従来例（４）の場合は、車両側からの一方
的な情報の送信のみを行っている。

【００１４】従来例（５）の場合は、車両の存在有無を
他の検出器に頼らざるを得ないときがある。

【００１５】従来例（６）の場合は、ＧＰＳの信号とジ
ャイロスコープとにより絶対位置のみが演算されている
が、駐車を行うような精度の高い位置同定を行うことが
できない。また、駐車を行うにあたり車両の姿勢角を求
める手段を講じていない。

【００１６】この発明は、このような従来の問題を考慮
になされたもので、周囲の環境に左右されず自車両の絶
対位置および姿勢角を把握し、これにより駐車エリアに
入庫させる車両運転者の負担を極力少なくすることを第
１の目的とする。

【００１７】この発明は、周囲の環境に左右されず車両
の絶対位置および姿勢角を把握し、これにより自動駐車
を行うことを第２の目的とする。

【００１８】この発明は、駐車管理側と車両側との双方
向通信を可能にし、それぞれの情報のやり取りを可能に
することを第３の目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、この発明に係る駐車支援装置は、第１の側面とし
て、車両の仕様・諸元に関するデータを保持するデータ
保持手段と、車両の停止する位置・姿勢および周囲の状
況に関するデータを把握するデータ把握手段と、車両の
絶対位置および絶対姿勢角に関するデータを同定する位
置姿勢同定手段と、これで同定された車両の絶対位置お
よび絶対姿勢角に関するデータ等を用いて車両が停止す
べき場所への理想経路および理想操舵角を演算するデー
タ演算手段と、少なくともここで演算されたデータを前
記車両の駐車支援データとして利用するデータ利用手段
とを備えている。

【００２０】この構成によれば、目標停止位置、すなわ
ち駐車すべきエリアのスペースの大きさや障害物などの
情報と車両の位置姿勢の情報に基づいて目標停止位置ま
での理想経路および理想操舵角を演算し、これを駐車支
援で利用することが可能である。

【００２１】データ利用手段は、データ演算手段により
演算された理想経路および理想操舵角に関するデータお
よび位置同定手段により同定された車両の絶対位置およ
び絶対姿勢角に関するデータに基づいて車両に搭載され
た操舵・駆動系を制御する手段を備えることが可能であ
る。この構成によれば、目標停止位置、すなわち駐車す
べきエリアのスペースの大きさや障害物などの情報と車
両の位置姿勢の情報に基づいて目標停止位置までの理想
経路および理想操舵角を演算し、この理想経路および理
想操舵角に基づいて車両の位置制御、速度制御等を行う
ため、自動車の自動駐車が実現できる。

【００２２】この場合、データ把握手段は、予め車両の
停止する位置、姿勢および周囲の状況に関するデータを
利用可能に入力する手段を備えることも可能であり、こ
れにより車両が停止する位置、姿勢および周囲の状況を
把握可能となる。例えば、自宅の駐車場や、あるいは固
定の駐車エリアなどの停止位置が固定で周囲の壁や柱な
どが既知の場合には、このデータを予め入力しておけ
ば、目標停止位置すなわち駐車すべきエリアのスペース
の大きさや障害物などの情報を既知データとして利用で
きる。

【００２３】データ利用手段は、データ演算手段により
演算された理想経路および理想操舵角に関するデータお
よび位置同定手段により同定された車両の絶対位置およ
び絶対姿勢角に関するデータを運転者に指示する手段、
例えば音声および画像の少なくとも一方で提示する手段
を備えることが可能である。この構成によれば、目標停
止位置すなわち駐車すべきエリアのスペースの大きさや
障害物等の情報と、車両の位置姿勢とに基づいて目標停
止位置までの理想経路および理想操舵角を演算し、この
理想経路及び理想操舵角を含む情報を音声や画像などで
運転者に指示することで運転に不慣れな者でも最小の動
作で駐車エリアへ入庫できるように自動車の駐車支援が
可能となる。

【００２４】データ把握手段は、データ入力手段のほ
か、ここで入力されたデータを音声および画像の少なく
とも一方で運転者に提示する手段を備えることも可能で
ある。例えば、自宅の駐車場や、固定の駐車エリアなど
停止位置が固定でその周囲の壁や柱等が既知である場合
にそのデータを予め入力しておけば、目標停止位置すな
わち駐車すべきエリアのスペースの大きさや障害物など
を既知とし、その情報を運転者に画像や音声で提示を行
う。

【００２５】データ把握手段は、駐車場を管理する手段
と、駐車場を管理する手段が、駐車場における車両の停
止する位置・姿勢および周囲の状況のデータを送信する
手段と、車両が停止する位置・姿勢および周囲の状況の
データを受信する手段とを備えることも可能である。こ
の構成により、大規模な駐車場などで停止位置を駐車管
理側から指定された場合、車両の目標停止位置や駐車す
べきエリアのスペースの大きさや障害物などを車両側で
認識可能となる。

【００２６】データ把握手段は、駐車場を管理する手段
と、駐車場を管理する手段が駐車場における車両の停止
する位置・姿勢および周囲の状況のデータを送信する手
段と、車両が停止する位置、姿勢および周囲の状況のデ
ータを受信する手段と、車両が停止する位置、姿勢およ
び周囲の状況のデータを運転者に指示するための音声、
画像を提示する手段とを備えることも可能である。この
構成により、大規模な駐車場や物流システムなどで停止
位置を駐車管理側から指定された場合、車両の目標停止
位置、駐車すべきエリアのスペースの大きさや、障害物
などを車両側が非接触で知ることができ、運転者に情報
を画像や音声で提示可能となる。

【００２７】この発明に係る駐車支援装置は、第２の側
面として、駐車場を管理するシステムと、この駐車場管
理システムと車両とが双方向に通信を行えるデータ通信
手段と、車両の仕様・諸元を保持する手段と、車両の停
止する位置、姿勢および周囲の状況を把握する手段と、
車両の絶対位置および絶対姿勢角を同定するデータ同定
手段と、データ同定手段により同定された車両の絶対位
置および絶対姿勢角を用いてデータ把握手段により把握
された車両が停止すべき場所への理想経路および理想操
舵角を演算するデータ演算手段と、このデータ演算手段
により演算されたデータを駐車支援データとして利用す
るデータ手段手段とを備えている。

【００２８】データ利用手段は、理想経路および理想操
舵角および車両の絶対位置および絶対姿勢角に基づいて
車両の操舵・駆動装置を制御し、これにより車両を自動
走行させる手段を備えることも可能である。

【００２９】データ利用手段は、車両の絶対位置および
絶対姿勢角を運転者に提示するための音声・画像を提示
する手段を備えることも可能である。

【００３０】データ通信手段は、駐車管理システムが駐
車場における車両の停止する位置、姿勢、車両の停止す
る位置までの誘導経路および周囲の状況に関するデータ
を送信する手段と、車両が停止する位置・姿勢および周
囲の状況に関するデータを受信する手段と、車両が現在
位置及び姿勢角、あるいは停止などの車両の挙動を駐車
管理システムに送信する手段と、駐車管理システムが現
在位置および姿勢角、あるいは車両の挙動を受信する手
段とを備えることも可能である。このデータ通信手段に
よれば、駐車場管理システムから車両側に駐車エリアの
場所、駐車エリアの大きさやその周囲に車が停車してい
るかどうか、または大規模な駐車場の場合にはその駐車
エリアまでの誘導経路などの情報を送信する一方、車両
側から駐車場管理システムに現在位置や姿勢角、駐車完
了情報や出庫情報などの挙動に関する情報を送信する。

【００３１】位置同定手段は、例えばＤ−ＧＰＳによる
絶対位置信号を得る手段と、加速度センサ、ジャイロス
コープから相対情報を得る手段と、絶対位置を記憶した
非接触のＩＣネイルから情報を得る手段と、ホイールセ
ンサから車速を得る手段と、ステアリング角情報を得る
手段とを備えることも可能である。この位置同定手段に
よれば、Ｄ−ＧＰＳの位置信号を加速度センサ、ジャイ
ロスコープで補正し、また姿勢角をジャイロスコープを
用いて演算する一方、低速時はジャイロスコープだけで
はなく、車速センサ、ステアリング角情報を用いて位置
および姿勢角を同定可能となる。また、ＧＰＳの信号が
届かないような屋内の駐車場の場合は、絶対位置情報を
もつＩＣネイルからの情報を用いて同定を行う。

【００３２】データ演算手段は、入庫する駐車エリア近
傍で自車両を停止させる手段と、停止可能領域を演算す
る手段と、停止可能領域に到達するまでの経路を演算す
る手段と、停止可能領域から駐車エリアへ到達するまで
の経路を演算する手段と、停止可能領域まで到達できな
い場合の経路を演算する手段と、駐車エリア近傍で詳細
かつ微小距離の経路を演算する手段とを備えることも可
能である。

【００３３】このデータ演算手段によれば、入庫すべき
駐車エリア近傍で車両を停止させたのち、この車両の姿
勢角がどのような角度であったとしても、角度に対応す
る停止可能領域を選択し、それに基づいて駐車エリアに
入庫させるための経路を円弧経路および直線経路の複合
で求めることができる。円弧経路の演算により、理想操
舵角は一義的に求めることができる。

【００３４】この発明では、上記構成のいずれかに車両
の走行する経路における障害物を検知する手段をさらに
備えることが可能である。

【００３５】この発明の第１の側面では、車両の絶対位
置および姿勢角を得ることで駐車エリアへの経路を演算
し、これを駐車支援データとして利用するため、例えば
自動駐車の場合はこれらのデータを用いて目標位置制御
およびステアリング指令等の操舵・駆動制御を行う一
方、手動駐車の場合はこれらのデータ運転者に認知可能
に提示でき、これにより自動駐車あるいは初心者や運転
に不慣れなものでも駐車を容易に行うことが可能とな
る。

【００３６】この発明の第２の側面では、車両および駐
車管理システムとの双方向通信を行うことで、駐車管理
側が車両の個別データを取得できるだけでなく、車両側
が駐車場の空きスペース又はその大きさや、そこへ到達
するまでの誘導経路などの駐車場の情報を得ることがで
きる。ここでの誘導経路には、交差点の位置および進行
方向が含まれる。これにより、車両の速度および位置に
応じたガイダンスを運転者に対して行うことができる。
また、自動走行による駐車も可能となる。さらに、車両
および駐車管理システムとの双方向通信を行うことで自
車両の位置姿勢を駐車管理側に一定のサンプル時間で送
信でき、これにより他の検出装置を用いることなく、車
両が最終的に停止した場所の情報を取得でき、駐車場を
効率よく管理できる。

【００３７】また、上記目的を達成するため、この発明
に係る駐車支援方法は、駐車対象の車両を予め定められ
た駐車エリアに移動させる方法であって、前記車両の仕
様および諸元に関するデータを保持し、前記車両が停止
する位置、姿勢および周囲の状況に関するデータを把握
し、前記車両の絶対位置および絶対姿勢角に関するデー
タを同定し、このように保持、把握、および同定された
データに基づいて前記車両の前記駐車エリアに至る理想
経路および理想操舵角に関するデータを演算し、ここで
演算されたデータを前記車両の駐車支援データとして利
用する、ことを特徴とする。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る駐車支援装
置および駐車支援方法の実施の形態を図面を用いて説明
する。

【００３９】（第１の実施の形態）図１〜図２２は、こ
の発明の第１の実施の形態に係る駐車支援装置および駐
車支援方法を説明するものである。

【００４０】図１に示す駐車支援装置は、車両１００を
予め定められた駐車エリアに移動および駐車させる際に
その駐車支援を行うもので、車両の仕様・諸元を保持す
る記憶装置１０、目標停止位置指示装置２０、および絶
対位置・姿勢角演算装置３０と、これらの各装置１０、
２０、３０に接続される理想経路演算装置４０と、この
理想経路演算装置４０に接続される操舵・駆動制御装置
５０と、この制御装置５０に接続される複数の障害物検
知センサー６０…６０とを備えている。各装置１０〜５
０の少なくとも一部は、例えば１台又は数台のラップト
ップ型、ノート型等のＰＣ（パーソナル・コンピュー
タ）あるいはＣＰＵ，ＤＳＰ等の演算チップを搭載した
演算ボードに搭載され、或いは既存のナビゲーション・
システム内に一体に組み込まれている。特に、数台のＰ
Ｃを用いる場合は、例えば車両内ネットワークを介して
相互にデータ通信可能に構成することも可能である。

【００４１】車両の仕様・諸元を保持する記憶装置１０
は、本発明のデータ保持手段を成すもので、ＲＯＭ等の
メモリ、磁気ディスク等の記憶媒体で構成され、車両の
全長、全幅などのサイズや最小回転半径などの仕様・諸
元に関するデータを保持し、このデータを理想経路演算
装置４０に供給する。この記憶装置１０に保持されるデ
ータの設定例を図２に示す。この図２において、車両の
仕様・諸元に関するデータとして、車幅、軸間距離、前
後のトレッドからのオーバーハング、回転半径とステア
リング角の相関等の情報が設定されている。

【００４２】目標停止位置指示装置２０は、本発明のデ
ータ把握手段を成すもので、車両１００が停止すべき目
標停止位置、姿勢および周囲の状況に関するデータを把
握して保持し、このデータを理想経路演算装置４０に供
給する。このうち、周囲の状況に関するデータとして
は、図３および図４に示すように停止すべき駐車エリア
２００の大きさやその駐車エリア２００周辺で駐車のた
めに使用できるスペース２０１がどれくらいか、駐車場
の柱２０２を含む既知の障害物が存在するか否か、他車
両の有無等のデータが含まれる。このデータの設定例を
図５に示す。この図５において、駐車場に関するデータ
として、駐車すべきエリアの幅とその奥行きのサイズ、
駐車場手前の道幅、駐車すべきエリアの四角の座標Ａ１
〜Ａ４等が設定されている。

【００４３】絶対位置・姿勢角演算装置３０は、本発明
の位置同定手段を構成するもので、車両１００の「絶対
位置］および「絶対姿勢角」に関するデータを同定し、
このデータを理想経路演算装置４０に供給する。

【００４４】この場合、「絶対位置」とは、例えば駐車
エリアに対する相対位置ではなく、予め設定された原点
を持つ座標値、例えば図５に示すように駐車場のある点
を原点とする座標系やＧＰＳなどで用いられる地球座標
系のものを意味する。また、「絶対姿勢角」とは、例え
ば上述で定義された絶対位置座標系の座標軸（ＸＹ軸）
に対する角度（車体姿勢角）であり、例えばＸ軸を基準
に左右（プラス・マイナス）１８０度（πラジアン）の
角度で表わすことができる。この絶対位置座標系におい
て、車両１００の基準位置は、この実施の形態では便宜
上、後輪車軸の車幅方向の中心位置に設定されるが、こ
の発明ではこれに限定されるものではなく、いずれの位
置にあっても構わない。

【００４５】理想経路演算装置４０は、本発明のデータ
演算手段を構成するもので、記憶装置１０による保持デ
ータ（図２参照）、目標停止位置指示装置２０による目
標停止位置等の保持データ（図３〜図５参照）、および
絶対位置・姿勢角演算装置３０による車両の絶対位置・
姿勢角の演算データに基づいて車両１００をその現在位
置から駐車エリアに停止させるための理想経路および理
想操舵角に関するデータを演算し、このデータを操舵・
駆動制御装置５０に供給する。理想経路に関するデータ
は、例えば図６に示すように切り返し位置の座標、そこ
へ至るまでの指示操舵角、および回転半径等の情報を含
む。

【００４６】操舵・駆動制御装置５０は、本発明のデー
タ利用手段の内の制御手段を構成するもので、絶対位置
・姿勢角演算装置３０によるデータ、理想経路演算装置
４０による切り返し座標、指示操舵角等のデータに基づ
いて車両１００が理想経路に沿って理想操舵角で自動走
行するように車両１００に搭載された操舵装置１０１お
よび駆動装置１０２に対して位置、速度、および操舵角
を制御し、これにより車両１００の自動操舵・駆動を行
う。

【００４７】障害物検知センサ６０は、例えば超音波セ
ンサ等で構成され、図１に示すように車両１００の車体
前後の適宜位置に複数個設置され、これにより車両１０
０の車体近辺に駐車場の壁等を含む物体（障害物）が存
在するか否かを検出し、その検出信号を操舵・駆動制御
装置５０に送る。これにより、例えば障害物検知センサ
６０で障害物が検出された場合、操舵・駆動制御装置５
０にて即座に車両１００を停止させるようになってい
る。

【００４８】ここで、絶対位置・姿勢角演算装置３０の
構成及び動作例を図７〜図１０に基づいて説明する。

【００４９】図７は、絶対位置・姿勢角演算装置３０の
全体構成を説明するものである。この図７において、こ
の絶対位置・姿勢角演算装置３０は、車両１００に搭載
されるセンサ３１と、このセンサ３１からの計測信号に
基づいて絶対位置および絶対姿勢角を演算する絶対位置
・姿勢角演算部３２とを備えている。

【００５０】センサ３１は、例えば図７に示すようにＧ
ＰＳシステム３３、車体の加速度や角速度を得る加速度
センサ／ジャイロスコープ３４、ＩＣネイル（ＲＦＩＤ
（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉ
ｃａｔｉｏｎ：無線電波識別）の機能を有する無線タグ
等）システム３５、車体のタイヤ四輪に取り付けられた
車速センサ（エンコーダ等）３６、ハンドルの回転角度
を検出するステアリングセンサ３７、及びギヤからのド
ライブ信号やリバース信号を検出するギヤセンサ３８等
で構成されている。

【００５１】この内、ＧＰＳシステム３３は、ＧＰＳ衛
星からの位置信号を受信する受信機３３ａと、Ｄ（Ｄｉ
ｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）−ＧＰＳ基地局からのディファ
レンシャル信号、すなわちＤ−ＧＰＳ基地局の絶対位置
座標とこの位置で受信された衛星からのＧＰＳ位置信号
との間における位置誤差信号を受信する受信機３３ｂ
と、この両受信機３３ａ、３３ｂからの各信号を入力
し、これによりＧＰＳ位置信号をディファレンシャル信
号で補正して所定精度の絶対位置信号を得るＤ−ＧＰＳ
受信機３３ｃとを備えている。

【００５２】また、ＩＣネイルシステム３５は、地上の
路面等に予め埋め込まれ、その埋め込み位置の絶対位置
座標のデータを記憶するＩＣネイル３５ａと、このＩＣ
ネイル３５ａのデータを車両１００側で無線アンテナを
介して受信するＩＣネイル受信機３５ｂとを備え、車両
１００がＩＣネイル３５ａの埋め込み位置を通過する際
にＩＣネイル３５ａのデータをＩＣネイル受信機３５ｂ
で受信することで絶対位置座標のデータを得るようにな
っている。なお、このＩＣネイルシステム３５は、ＧＰ
Ｓによる位置情報がある程度得られる場合には省略可能
である。

【００５３】図８は、絶対位置・姿勢角演算部３２の構
成例を説明するものである。この図８において、絶対位
置・姿勢角演算部３２は、例えばＰＣ等に一体に搭載さ
れるもので、センサ３１を成す各装置３３〜３８にて計
測された位置（緯度、経度）、速度（緯度方向、経度方
向）、姿勢角（車体角度）に関する複数の計測信号を例
えばタイムシェアリング処理にて一定のサンプリングタ
イムで取り込むＲＳ２３２Ｃ等のインターフェースを有
する複数のデータ入力部７０…７０と、この出力側にオ
フセット演算部７１、速度モード判断部７２、カルマン
フィルタ７３、およびデータ出力部７４とを備えてい
る。

【００５４】この構成により、絶対位置・姿勢角演算部
３２では、絶対位置情報に関してはＧＰＳシステム３３
および／又はＩＣネイルシステム３５からの位置データ
（緯度：Ｌａｔｉｔｕｄｅ、経度：Ｌｏｎｇｉｔｕｄ
ｅ、高さ：Ｈｅｉｇｈｔ）を用いてカルマンフィルタ７
３で推定演算する一方、姿勢角情報に関しては「初期状
態」ではＧＰＳシステム３３からの位置データを用いて
進行方向から車両の絶対姿勢角を演算し、その後の「通
常状態」ではジャイロスコープ３４からの角速度データ
（ヨー方向の角速度ω）を用いて車体角度を演算し、こ
こで得られた絶対位置（緯度、経度）および姿勢角（絶
対姿勢角、車体角度）の情報をデータ出力部７４を介し
て理想経路演算装置４０に出力する。

【００５５】なお、絶対位置情報は、ここではＧＰＳ信
号に対応する位置座標又はその他変換可能な座標情報を
意味し、通常、Ｄ−ＧＰＳ受信機３３ｃを用いたＧＰＳ
システム３３から得るが、ＧＰＳ信号の補正が必要な場
合や屋内等のＧＰＳ信号の届かない場所の場合にはＩＣ
ネイルシステム３５を使用することも可能である。

【００５６】上述した絶対位置・姿勢角演算部３２のう
ち、速度モード判断部７２は、車速センサ３６からの車
速（Ｓｐｅｅｄ）、ステアリングセンサ３７からのハン
ドル回転角度（ＨａｎｄｌｅＡｎｇｌｅ）、ギヤセンサ
３８からのギヤ・ドライブ信号およびリバース信号に基
づいて車両の速度モード及びその遷移状態を判断し、そ
の結果をカルマンフィルタ７３に指示する。例えば、低
速時にはすべりなどの誤差がないと見なし、車速センサ
３６からの車速値を用いて速度モードの切り替えを実行
する一方、ステアリングセンサ３７からのハンドル回転
角度によりハンドル角固定の状態が保持されているか否
かの判断を行う。

【００５７】この速度モード判断部７２の処理例を図９
に基づいて説明する。ここで、判断すべき速度モードと
しては、「停止モード（ＳＴＯＰ）」、「前進モード
（ＦＯＲＷＡＲＤ＿ＩＮＩＴ）」、「後退モード（ＢＡ
ＣＫＷＡＲＤ＿ＩＮＩＴ）」、「移動モード（ＭＯＶ
Ｅ）」、「車体姿勢角更新モード（ＵＰＤＡＴＥ＿ＡＮ
ＧＬＥ）」が予め設定されている。

【００５８】まず、システム起動に際し、速度モード判
断部７２は、ステップＳＴ１にて「停止モードおよび車
体動作？」の条件が成立しているか否かを判断し、ＹＥ
Ｓ（条件成立）の場合にステップＳＴ２に移行し、ＮＯ
（条件不成立）の場合にステップＳＴ３に移行し、それ
ぞれで各処理を実行する。すなわち、ステップＳ２にて
「前進？」か否かを判断し、ＹＥＳ（前進である）の場
合はステップＳＴ４にて「前進モード」、ＮＯ（前進で
ない）の場合は「後退モード」、また上述のステップＳ
Ｔ３にて「停止モード」と判定し、その結果をカルマン
フィルタ７３に指示する。

【００５９】これにより、「停止モード」と判断された
場合、車両１００が動いていない状態であるため、オフ
セット演算部７１にてジャイロスコープ３４における角
速度のオフセット演算が行われる一方、Ｄ−ＧＰＳ信号
の誤差がカルマンフィルタ７３に除去される。

【００６０】また、「前進モード」又は「後退モード」
と判断された場合、車両１００の走り始めの状態（初期
状態）では、車両１００の姿勢角（どちらの方向に走っ
ているか）は、ＧＰＳの位置信号を用いてカルマンフィ
ルタ７３にて演算される。

【００６１】この初期状態での姿勢角θは、図１０に示
すように車両１００がＰ０（Ｘ０、Ｙ０）からＰ１（Ｘ
１、Ｙ１）に移動したとすると、絶対位置座標軸（Ｘ
軸）に対して、次の演算式で求められる。

【００６２】

【数１】

【００６３】次いで、上述のステップＳＴ３〜ＳＴ５の
処理後にステップＳＴ６に移行し、ここで「前進モード
および前進？」の条件が成立しているか否かを判断し、
ＹＥＳ（条件成立）の場合はステップＳＴ７にて「前進
モード」と判定してステップＳＴ８に移行し、ＮＯ（条
件不成立）の場合はそのままステップＳＴ８に移行す
る。そして、ステップＳＴ８にて「前進モードおよびそ
の状態保持の一定時間経過？」の条件が成立しているか
否かを判断し、ＹＥＳ（条件成立）の場合はステップＳ
Ｔ９にて「移動モード」と判定してステップＳＴ１０に
移行し、ＮＯ（条件不成立）の場合はそのままステップ
ＳＴ１０に移行する。

【００６４】このように「前進モード」あるいは「後退
モード」の状態がある一定時間継続した場合、方向が確
定したと判断し、すなわち「移動モード」と判定し、そ
の後の車両の姿勢角θｉは、ジャイロスコープ３４から
のヨー方向の角速度ωおよびその検出刻み時間ｄｔを用
いて、次の演算式で求められる。

【００６５】

【数２】

【００６６】そして、ステップＳＴ１０にて「移動モー
ド、その状態保持の一定時間経過？、およびハンドル固
定？」の条件が成立しているか否かを判断し、ＹＥＳ
（条件成立）の場合はステップＳＴ１１にて「車体姿勢
角更新モード」と判定してステップＳＴ１２に移行し、
ＮＯ（条件不成立）の場合はそのままステップＳＴ１２
に移行する。

【００６７】このように「移動モード」の状態から、あ
る程度の速度でハンドル角固定の状態が継続された場
合、「姿勢角更新モード」と判定され、車体姿勢角が更
新される。この場合の更新式は、上述の［数１］式と同
様である。

【００６８】そして、ステップＳＴ１２にて「移動モー
ドおよびその状態保持の一定時間経過？、又はハンドル
固定？」の条件が成立しているか否かを判断し、ＹＥＳ
およびＮＯのいずれの場合、例えば速度が低くなった
り、ハンドル角が変化した場合、ステップＳＴ１３にて
「移動モード」と判定される。

【００６９】ここで、上述のように速度モードの判断結
果を受けたときのカルマンフィルタ７３の動作例を説明
する。

【００７０】まず、カルマンフィルタ７３の推定状態量
として、「緯度（ｄＰｏｓＮｏｒｔｈ）」、「緯度方向
の速度（ｄＶｅｌＮｏｒｔｈ）」、「経度（ｄＰｏｓＥ
ａｓｔ）」、「経度方向の（ｄＶｅｌＥａｓｔ）」、
「車速（ｄＶｅｌｏｃｉｔｙ）」、「車体角度（ｄＶｅ
ｈｉｃｌｅＡｎｇｌｅ）」、「角速度（ｄＯｍｅｇａ
Ｚ）」を用い、以下の状態方程式を構築する。

【００７１】

【数３】

【００７２】また、次式により状態量が推定される。

【００７３】

【数４】

【００７４】カルマンゲインＫ［ｋ］は、通常、次式に
より更新される。

【００７５】

【数５】

【００７６】ただし、この動作例では、センサ３１およ
び速度モードの各入力値により、センサ３１からの計測
値の使用不使用を決定するマトリクスＳ［ｋ］を使用
し、次式のようにカルマンゲインＫ［ｋ］を更新する。

【００７７】

【数６】 Ｐ［ｋ］は推定誤差共分散行列であり、次式で更新され
る。

【００７８】

【数７】

【００７９】これらの状態量は、上述の速度モード、す
なわち「停止モード」、「前進モード」、「後退モー
ド」、「移動モード」、および「車体姿勢角更新モー
ド」によって、例えば以下のように用いる。

【００８０】（１）「停止モード」の場合は、システム
起動時に速度のないとき、角度を演算できないため、次
式のＺ［ｋ］で示すように角度の入力を０とする。

【００８１】

【数８】

【００８２】（２）「前進モード」の場合は、進んだ方
向が車体の姿勢角となるため、以下の演算により角度を
カルマンフィルタ７３の入力とする。

【００８３】

【数９】 ただし、演算周期のタイミングによりＧＰＳの信号が取
得できない時は、角度の入力をカルマンフィルタ７３で
使用しないようにするため、センサ３１からの計測値の
使用不使用を決定するマトリクスＳ［ｋ］を次式のよう
にＳ［ｋ］（４，４）＝０とする。

【００８４】

【数１０】 （３）「後退モード」の場合は、後ろ向きに車両が移動
するため、車体の姿勢角は以下の演算により求める。

【００８５】

【数１１】 ただし、演算周期のタイミングによりＧＰＳの信号が取
得できない時は、角度の入力をカルマンフィルタ７３で
使用しないようにするため、センサ３１からの計測値の
使用不使用を決定するマトリクスＳ［ｋ］を次式のよう
にＳ［ｋ］（４，４）＝０とする。

【００８６】

【数１２】

【００８７】（４）「移動モード」の場合は、様々な方
向に車体が向いている可能性のあるモードであるため、
カルマンフィルタ７３の入力として姿勢角を０とし、こ
のモードの間は主に角速度（ｄＯｍｅｇａＺ）で角度の
補正を行う。

【００８８】

【数１３】

【００８９】（５）「車体姿勢角更新モード」の場合
は、進んだ方向が車体の姿勢角となるため、以下の演算
により角度をフィルタの入力とする。

【００９０】

【数１４】 ただし、演算周期のタイミングによりＧＰＳの信号が取
得できない時は、角度の入力をカルマンフィルタ７３で
使用しないようにするため、センサ３１からの計測値の
使用不使用を決定するマトリクスＳ［ｋ］を次式のよう
にＳ［ｋ］（４，４）＝０とする。

【００９１】

【数１５】

【００９２】次に、理想経路演算装置４０の処理例を図
１１〜図２０に基づいて説明する。

【００９３】図１１は、理想経路演算装置４０の処理例
を示すフォローチャートであり、図１２〜図２０はその
径路演算の具体例を説明する概要図である。なお、以下
の説明では、円弧動作の演算が便利等の理由により、便
宜上、車両１００の後輪車軸中心を車体座標と仮定する
ものとする。

【００９４】まず、理想経路演算装置４０による演算処
理の開始に際し、図１１に示すステップＳＴ２１にて絶
対位置・姿勢角演算装置３０からの入庫すべき駐車エリ
ア近傍で停止した時の車体座標および車体姿勢角のデー
タを用いて現在の停止位置から駐車エリアで規定される
入庫完了中心位置に到達できるか否かを判断する。

【００９５】この判断でＹＥＳ（駐車エリアに到達でき
る）の場合、ステップＳＴ２２に移行し、これにより現
在位置から駐車エリアまでの経路及び操舵角を演算し、
これにより理想径路・操舵角演算処理を終了する。この
ように駐車エリアに到達できる場合の一例を図１２〜図
１４に示す。

【００９６】例えば、図１２に示すように駐車エリア２
００の手前側道路２０１内で後退動作で微調整により駐
車エリア２００に到達可能な位置に車両１００がある場
合、前述のステップＳＴ２１でＹＥＳと判断され、ステ
ップＳＴ２２にて理想径路および操舵角が演算される。

【００９７】この場合、例えば図１３に示すように円弧
と直線を組み合わせて径路および操舵角が演算可能とな
る。このように円弧と直線を組み合わせて経路を演算す
る方法は、例えば図１４に示すように車両１００が入庫
完了中心線から外れている場合でも適用できる。いずれ
の場合でも、微調整により車両１００を駐車エリア２０
０に対して垂直、平行、適切な左右の隙間の条件で入庫
可能である。

【００９８】一方、上述のステップＳＴ２１の判断でＮ
Ｏ（駐車エリアに到達できない）の場合、ステップＳＴ
２３に移行し、この処理で目標停止位置・指示装置２０
からの入庫すべき駐車エリアの大きさ・形等のデータ
や、記憶装置１０からの自車両の大きさおよび車両の通
行する通路の大きさ等のデータを用いて「停止可能領
域」を演算する。この「停止可能領域」は、ステアリン
グを固定したまま、駐車エリアの中心付近かつ車体姿勢
角を駐車エリアに平行に移動可能な領域を意味し、駐車
エリア前の道幅や駐車エリアの大きさで異なる。このよ
うに駐車エリアに到達できず、停止可能領域を演算する
場合の一例を図１５〜図１７に示す。

【００９９】例えば、図１５に示す駐車エリア２００の
入庫中心線（Ｙ軸）に直交する手前側道路２０１内に車
両１００が停止した場合、一回の動作では入庫できない
ため、ステップＳＴ２１にてＮＯと判断され、ステップ
ＳＴ２３にて停止可能領域が演算される。

【０１００】この場合、例えば図１６に示すように車両
１００の通行する通路２０１に対して駐車エリア２００
が垂直に位置する場合、停止可能領域は、通路２０１の
反対側の壁に衝突せずに又は駐車エリア２００の入り口
コーナー部分に衝突せずに車両１００をハンドル固定で
入庫完了中心線に移動可能な範囲の条件を満たすように
演算される。この場合の駐車エリア２００に対する車両
１００の車体角度、即ち目標車体姿勢角は、例えば１度
ごとに演算可能である。この停止可能領域の演算は、例
えば図１７に示すように車両１００の通路２０１に対し
て駐車エリア２００が平行に位置する場合も適用でき
る。

【０１０１】そして、ステップＳＴ２４にて現在停止位
置での車体座標および車体姿勢角から到達可能な「停止
可能領域」があるか否かを判断し、この判断でＹＥＳ
（停止可能領域あり）の場合は、ステップＳＴ２５にて
適切な停止可能領域を選択し、ステップＳＴ２７にてそ
の選択された適切な停止可能領域までの経路及び操舵角
を演算する。この演算例を図１８、図１９に基づいて説
明する。

【０１０２】図１８は、車両１００が現在停止している
位置から停止可能領域の１つに到達するまでの経路を説
明するものである。この場合、前述の図１４と同様に円
弧＋直線の組み合わせ、或いは円弧のみで経路演算が可
能となる。ここで、円弧動作はハンドル固定時の車両の
動作であるため、円弧の回転半径は、ハンドル角指令や
自動駐車の場合はステアリング角指令などに変換され
る。この一例を図１９および図２０に示す。

【０１０３】例えば、図１９に示すように後輪車軸中心
を通る側で回転半径Ｒを規定すると、車両１００のホイ
ールベースＷｈｅｅｌｂａｓｅとステアリング角αの関
係は、次式で表すことができる。

【０１０４】

【数１６】

【０１０５】また、図２０に示すように前輪車軸中心を
通る側で回転半径Ｒを定義すれば、次式となる。

【０１０６】

【数１７】

【０１０７】また、ステアリング角αとハンドル角τの
関係は車両固有の定数Ｋを用いて次式のように変換可能
である。

【０１０８】

【数１８】

【０１０９】このようにして、車両１００がどの位置で
停止しても駐車エリア２００の理想の位置へ到達するた
めの経路を演算することができる。なお、回転半径の設
定は、演算の容易性等を考慮して定義する。

【０１１０】上述のステップＳＴ２７の処理で停止可能
領域までの径路演算が終了すると、ステップＳＴ２８に
てその停止可能領域から駐車エリアまでの経路および操
舵角を演算し、これにより理想経路・操舵角演算処理を
終了する。

【０１１１】一方、上述のステップＳＴ２４の判断でＮ
Ｏ（停止可能領域なし）の場合は、ステップＳＴ２６に
て最小回転半径で駐車エリア内の入庫できるような目標
座標を演算し、ステップＳＴ２７にて目標座標に到達で
きる場合にその経路および操舵角を演算し、ステップＳ
Ｔ２８にてその目標座標から駐車エリアまでの経路およ
び操舵角を演算し、これにより理想経路・操舵角演算処
理を終了する。

【０１１２】ここで、上述の理想経路演算における停止
可能領域の演算例を図２１および図２２に基づいて説明
する。

【０１１３】ここでの理想経路演算では、記憶装置１０
からの駐車場に関するデータとして、前述の図２に示す
ように駐車するべきエリアの幅および奥行きのサイズ、
駐車場のまえの道幅、駐車するべきエリアの４角の座標
等を、また目標停止位置指示装置２０からの車両に関す
るデータとして、前述の図５に示すように車幅、軸間距
離、前後のトレッドからのオーバーハング、回転半径と
ステアリング角の相関データ等を使用する。

【０１１４】図２１（ａ）〜（ｃ）および図２２は、停
止可能領域の演算で使用するデータ（変数）例を示す。
以下の演算では、ここで定義される変数を用いることに
する。

【０１１５】まず、駐車エリア２００の中心線に対する
車体角度ＴｅｍｐＡｌｐｈａ（１〜８９度）から「停止
可能領域」を演算する。この「停止可能領域」は、前述
したようにステアリングを固定したまま、駐車エリアの
中心付近かつ車体姿勢角を駐車エリアに平行に移動させ
ることのできる領域を意味し、この領域は駐車エリア前
の道幅や駐車エリアの大きさで異なる。

【０１１６】次いで、車両１００の車体角をＴｅｍＶｅ
ｈｉｃｌｅＡｎｇｌｅ（図２１、図２２参照）としたと
き、車体位置（後輪軸中心座標）のＹ軸方向の最大値Ｕ
ｐｐｅｒＹｌｉｍを次式で求める。

【０１１７】

【数１９】

【０１１８】次いで、［数１９］式で求めた車体角Ｔｅ
ｍＶｅｈｉｃｌｅＡｎｇｌｅにおいて、転回後退した時
に駐車エリア２００の中心軸に移動可能な場合、移動可
能な車体位置（Ｘ，Ｙ）から車体中心線とＹ軸との交点
までの距離ＢａｃｋＳｐａｃｅの最小値を次式で求め
る。この最小値ＢａｃｋＳｐａｃｅｌｉｍは、最小回転
半径Ｒ１で転回したときに得られる。

【０１１９】

【数２０】

【０１２０】次いで、［数２０］式による最小回転半径
Ｒ１で後退し、なおかつ車両１００の左後輪が駐車エリ
ア２００の入口の左側角部に衝突しないような駐車エリ
ア中心までの距離（後退余裕）ＵｎｄｅｒＳｐａｃｅの
最大値ＵｎｄｅｒＳｐａｃｅｌｉｍを次式で求める（式
中のＲ１は、［数２０］式で求められる最小回転半径を
示す）。

【０１２１】

【数２１】

【０１２２】次いで、後退余裕ＵｎｄｅｒＳｐａｃｅの
最小値ＯｖｅｒＳｐａｃｅｌｉｍを次式で求める。

【０１２３】

【数２２】

【０１２４】次いで、図２２に示すように停止可能領域
を成す三角形の各頂点座標ＳｔｏｐＡｒｅａを求め、停
止可能領域の中心座標ＳｔｏｐＡｒｅａＣｅｎｔｅｒ
（Ｘ，Ｙ）を求める。

【０１２５】以下、この停止可能領域の座標値を求める
演算例を説明する。

【０１２６】まず、停止可能領域の頂点座標ＳｔｏｐＡ
ｒｅａのうち、座標値（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）
は、次式を満たす。

【０１２７】

【数２３】 ここで、車両１００の車体角がＴｍｐＡｌｐｈａの場
合、車体のＸ位置によって、Ｙ位置がとれる値は一義的
に決まる。その関係式は最終的に以下のように表すこと
ができる。

【０１２８】そして、図２１（３）に示すように、以下
の関係式が成立する。

【０１２９】

【数２４】 このとき、回転半径をＲとすると、このＲは次式で求ま
る。

【０１３０】

【数２５】 よって、上記［数２４］式は次式で表すことができる。

【０１３１】

【数２６】

【０１３２】２次方程式とｙ＝ＵｐｐｅｒＹｌｉｍとの
交点を（ＳｔｏｐＡｒｅａＸ３，ＳｔｏｐＡｒｅａＹ
３）とし、上記［数２６］式にｙ＝ＵｐｐｅｒＹｌｉｍ
を代入して整理すると、次式で表すことができる（次式
のＲは、上記［数２５］式による）。

【０１３３】

【数２７】

【０１３４】この［数２７］式を解くことで、停止可能
領域を成す三角形の頂点座標ＳｔｏｐＡｒｅａのうち、
座標値Ｘ３が求められる。また、座標値Ｙ３は次式で表
される。

【０１３５】

【数２８】

【０１３６】従って、上記［数２３］〜［数２８］式に
より、停止可能領域の座標値が演算可能となる。

【０１３７】以上により、理想経路演算装置４０では、
例えば停止すべき駐車エリアおよび駐車エリア周辺で駐
車のために使用できるスペースが既知である場合、自車
両の大きさなどが既知である場合、自車両の絶対位置お
よび姿勢角が絶対位置・姿勢角演算装置１により演算さ
れている場合など、車両が駐車エリア周辺で停止した座
標および姿勢角に基づいて駐車エリアへ障害物あるいは
他車両に衝突することなく入庫するための経路を演算で
きる。

【０１３８】そして、この理想経路演算装置４０で演算
された切り返し座標や指示操舵角により、操舵・駆動制
御装置５０では位置制御、速度制御、操舵角制御を行
い、車両１００の自動操舵および駆動が可能となる。ま
た障害物検知センサ６０により障害物が検出された場合
には即座に車両を停止させることも可能となる。

【０１３９】従って、この実施の形態によれば、停止す
べき駐車エリアが既知である場合、自車両の絶対位置・
姿勢角を演算し、入庫のための経路を演算することによ
り、自動車における自動駐車を実現できる。

【０１４０】（第２の実施の形態）図２３および図２４
は、この発明の第１の実施の形態に係る駐車支援装置お
よび駐車支援方法を説明するものである。なお、上記と
実質的に同様の構成は、同一符号を付してその説明を省
略又は簡略する。

【０１４１】図２３に示す駐車支援装置は、上記構成の
うち、操舵・駆動制御装置５０を省略し、その代わりに
本発明のデータ利用手段の内のデータ提示手段を成す音
声・画像提示装置８０を備えている。その他、上記と実
質的に同様の記憶装置１０、目標停止位置指示装置２
０、絶対位置・姿勢角演算装置３０、理想経路演算装置
５０、および障害物検知センサ６０を含む。理想経路演
算装置５０および障害物検知センサ６０の出力側に音声
・画像提示装置８０が接続されている。障害物検知セン
サ６０は、例えば超音波センサーなどで構成され、車体
近辺に物体（駐車場の壁を含む障害物等）が存在するか
否かを検出し、その検出信号を音声・画像提示装置８０
に送る。

【０１４２】画像・音声提示装置８０は、例えばＰＣ等
に搭載されるもので、運転者に画像、音声を通じて指示
を行う。このうち、画像で指示する場合の表示例を図２
４に示す。この画面には、例えば上記の切り返しの位置
までの距離や指示操舵角等が表示可能となっている。

【０１４３】このように運転者に指示すべき画像表示に
必要なデータの一例として、例えば自車両の舵角（ハン
ドル角）、理想経路演算により求められる指示舵角、自
車両の位置および姿勢角、理想経路演算により求められ
る指示位置および指示姿勢角、理想経路演算により求め
られる経路（直線または円弧線で描画できる線を意味す
る）、理想経路演算により求められる進行方向などがあ
る。

【０１４４】また、音声指示の場合の例としては、例え
ば目標停止位置付近に近づいたときに電子音の間隔を短
くしたり、目標停止位置までの距離を「あと１メートル
で停止地点です。」と音声で指示したりする。また、画
面と連動して「ハンドルを右に切って下さい」などの指
示も可能である。

【０１４５】この構成により、上記と同様に理想経路演
算装置４０にて停止するべき駐車エリアおよび駐車エリ
アの周辺で駐車のために使用できるスペースが既知であ
る場合、自車両の絶対位置および姿勢角が絶対位置・姿
勢角演算装置３０にて演算されている場合、自車両が駐
車エリア周辺で停止した座標および姿勢角から駐車エリ
アへ障害物あるいは他車両に衝突することなく入庫する
ための経路および操舵角が演算されると、ここで演算さ
れた切り返し座標や指示操舵角の情報が画像・音声提示
装置８０にて画像、音声を通じて運転者に指示可能とな
る。また、障害物検知センサ６０で障害物が検出された
場合は、その旨が即座に画像又は音声で警告される。

【０１４６】従って、この実施の形態によれば、停止す
べき駐車エリアが既知である場合、自車両の絶対位置・
姿勢角を演算し、入庫のための経路を演算し、経路に対
して自動車を動作させるように運転者へ画像・音声で指
示することで、自動車における駐車運転支援を実現でき
る。

【０１４７】なお、この実施の形態では、人間が車両を
運転するため、指示を与えたとしても、ヒューマンエラ
ー等により、必ずしもその指示通りに動作するとは限ら
ないが、上記の径路演算方法によれば、先に演算した経
路から外れても再演算を行い駐車エリアの理想の位置へ
到達させることが可能となる。

【０１４８】（第３の実施の形態）図２５は、この発明
の第３の実施の形態に係る駐車支援装置および駐車支援
方法を説明するものである。なお、上記と実質的に同様
の構成は、同一符号を付してその説明を省略又は簡略す
る。

【０１４９】図２５に示す駐車支援装置は、上記第１の
実施の形態と同様の構成の加え、車両１００の外部に配
置される駐車場管理部９０内に無線、携帯電話、ＰＨ
Ｓ、狭域通信（ＤＳＲＣ）等の通信手段を用いた送信装
置９１を設け、車両１０側の目標停止位置指示装置２０
に送信側と同じ通信手段を用いた受信装置９２を設けた
構成となっている。

【０１５０】この構成により、送信装置９１から受信装
置９２に、料金などの駐車場規約、駐車場のどのエリア
に入庫するべきかの駐車エリア指示やそこへ至るまでの
誘導経路、停止すべき駐車エリアの大きさ、駐車エリア
周辺で駐車のために使用できるスペースがどれくらい
か、障害物の有無、他車両の有無の情報が通信可能とな
る。

【０１５１】これにより、駐車エリアへの誘導経路情報
や、駐車エリアの位置を車両側が得ることで、駐車場で
の誘導を車両側で行うことができ、駐車場における人員
の低減を図ることができる。また、駐車場管理側から車
両側に情報を非接触で送受信できるため、駐車場入り口
での車両停滞の緩和が期待される。

【０１５２】なお、上記の通信手段は、上記第２の実施
の形態と同様の構成に加えて設けることも可能である。
この場合の構成例を図２６に示す。

【０１５３】また、図２７および図２８に示すように目
標停止位置指示装置２０および音声・画像指示装置８０
を既存のナビゲーションシステムやモバイルパソコンな
どの情報提示媒体１に一体に搭載し、この媒体１を通し
て駐車場側の情報を車内の運転者が容易に且つ迅速に利
用することもできる。

【０１５４】さらに、上記の通信手段は駐車場管理側か
ら車両側への一方向に通信するものであったが、この発
明はこれに限定されるものではなく、例えば駐車場管理
側と車両側との間で双方向に情報通信させることも可能
である。この一例を図２９および図３０に示す。

【０１５５】図２９および図３０に示す駐車支援装置に
おいては、駐車場管理部９０に無線、携帯電話、ＰＨＳ
のいずれかの通信手段で構成される送受信装置９３を設
け、車両１００側の目標停止位置９４に同様の通信手段
で構成される送受信装置９４を設けた構成で、駐車場管
理側から車両側に料金などの駐車場規約、駐車場のどの
エリアに入庫するべきかの指示やそこへ至るまでの経
路、停止するべき駐車エリアの大きさ、駐車エリア周辺
で駐車のために使用できるスペースがどれくらいか、障
害物の有無、他車両の有無等の情報に送信する一方、こ
れとは逆に車両側から駐車場管理側に絶対位置・姿勢角
演算装置３０が演算した自車両の位置、姿勢角、または
入庫完了信号、出庫開始信号等の情報を送信する。

【０１５６】この構成により、駐車エリアへの誘導経路
情報や、駐車エリアの位置を車両側が得ることにより駐
車場での誘導を車両側で行うことができ、これにより駐
車場での人員を削減することができる。これらの情報を
非接触で送受信できることで、駐車場入り口での車両の
停滞が緩和される。

【０１５７】また、車両がどこの場所に入庫したのかな
どの位置や挙動を駐車管理側が知ることで、駐車場側に
車両を検知するセンサを設けなくとも車両の存在有無を
知ることができ、駐車場の管理を自動で行うことができ
る。

【０１５８】なお、この第３の実施の形態およびその変
形、応用例については、例えば図３１に示すように車両
１００側に搭載される上述の各装置を互いに車内ネット
ワークで通信可能に接続された２台のＰＣ、すなわちナ
ビゲーション用ＰＣ２と、位置姿勢同定および理想径路
演算用ＰＣ３に一体に搭載して構成することも可能であ
る。この場合、ナビゲーション用ＰＣ２には例えば目標
停止位置指示装置２０や音声・停止位置指示装置８０等
が、また位置姿勢同定および理想径路演算用ＰＣ３には
例えば記憶装置１０、絶対位置姿勢角演算装置３０、理
想径路演算装置４０等がそれぞれ搭載可能であるが、こ
の発明はこれに限定されるものでないことは言うまでも
ない。

【０１５９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、車両の絶対位置および絶対姿勢角を得て駐車エリア
への理想経路および理想操舵角を演算し、これを駐車支
援データとして利用する構成としたため、例えば理想経
路および理想操舵角に基づいて目標位置およびステアリ
ング指令等の情報を出力させることができ、これにより
自動駐車あるいは初心者や運転に不慣れなものでも容易
に駐車を行うことができる。

【０１６０】また、車両および駐車管理システムとの双
方向通信を行う構成によれば、駐車管理側が車両毎に個
別のデータを取得できるだけでなく、車両側が駐車場の
空きスペース又はその大きさやそこへ到達するまでの誘
導経路などの駐車場の情報を得ることができる。これに
より、例えば誘導経路に交差点の位置や進行方向等の情
報を含めることもでき、車両の速度および位置に応じた
ガイダンスを運転者に対して行うことができる。また、
自動走行による駐車も可能となる。さらに、自車両の位
置姿勢を駐車管理側に一定のサンプル時間で送信するこ
ともでき、この場合には他の検出装置を用いることなく
車両が最終的に停止した場所の情報を取得することがで
き、駐車場の管理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る駐車支援装置の全体構
成を示す概略ブロック図。

【図２】車両の仕様・諸元を保持する記憶装置のデータ
例を示す概要図。

【図３】駐車エリアとその周辺スペースを示す概念図。

【図４】駐車エリアとその周辺スペースを示す概念図。

【図５】目標停止位置指示装置で把握すべきデータ例を
示す概念図。

【図６】駐車エリアへの経路を示す概念図。

【図７】絶対位置・姿勢角演算装置の全体構成例を示す
車内概念図。

【図８】絶対位置・姿勢角演算装置の全体構成例を示す
概略ブロック図。

【図９】速度モード判断部の処理例を示す概略フローチ
ャート。

【図１０】初期状態の姿勢角の演算例を説明する概要
図。

【図１１】理想径路演算装置の処理例を示す概略フロー
チャート。

【図１２】駐車エリアに到達できる場合を説明する概要
図。

【図１３】円弧と直線を組み合わせて径路を演算する場
合を説明する概要図。

【図１４】入庫中心線から外れている場合の微調整によ
る径路を演算する場合を説明する概要図。

【図１５】駐車エリアにそのままでは入庫できない場合
を説明する概要図。

【図１６】道路に対して駐車エリアが垂直な場合の停止
可能領域を示す概要図。

【図１７】道路に対して駐車エリアが平行な場合の停止
可能領域を示す概要図。

【図１８】停止可能領域までの経路の演算例を説明する
概要図。

【図１９】ステアリング角と回転半径の定義例を示す概
要図。

【図２０】ステアリング角と回転半径の他の定義例を示
す概要図。

【図２１】理想径路演算で用いるデータ例を示す概要
図。

【図２２】停止可能領域の演算で用いるデータ例を示す
概要図。

【図２３】第２の実施の形態に係る駐車支援装置の全体
構成を示す概略ブロック図。

【図２４】画像・音声提示装置の画面表示例を示す概要
図。

【図２５】第２の実施の形態に係る駐車支援装置の全体
構成を示す概略ブロック図。

【図２６】画像・音声提示装置を備えた構成に送受信装
置を設けた場合の構成例を示す概略ブロック図。

【図２７】目標停止位置指示装置および音声・画像指示
装置を備えたその他の構成例を示す概略ブロック図。

【図２８】目標停止位置指示装置および音声・画像指示
装置を一体に搭載したＰＣ等の情報提示媒体の構成例を
示す概略ブロック図。

【図２９】双方向の通信手段を設けた構成例を示す概略
ブロック図。

【図３０】双方向の通信手段を設けたその他の構成例を
示す概略ブロック図。

【図３１】２台のＰＣを搭載した車内の構成例を示す概
要図。

【符号の説明】

１０ 自車両の仕様・諸元を保持する記録装置 ２０ 目標停止位置指示装置 ３０ 絶対位置・姿勢角演算装置 ３１ センサ ３２ 絶対位置・姿勢角演算部 ３３ ＧＰＳシステム ３３ａ ＧＰＳ信号受信機 ３３ｂ ３３ｃ Ｄ−ＧＰＳ受信機 ３４ 加速度センサ／ジャイロスコープ ３５ ＩＣネイルシステム ３５ａ ＩＣネイル ３５ｂ ＩＣネイル受信機 ３６ 車速センサ ３７ ステアリングセンサ ３８ ギヤセンサ ４０ 理想経路演算装置 ５０ 操舵・駆動制御装置 ６０ 障害物検知センサ ７０ データ入力部 ７１ オフセット演算部 ７２ 速度モード判断部 ７３ カルマンフィルタ ７４ データ出力部 ８０ 音声・画像指示装置 ９０ 駐車場管理部 ９１ 送信装置（駐車場管理） ９２ 受信装置（車両） ９３ 送受信装置（駐車場管理） ９４ 送受信装置（車両） １００ 車両（自動車） １０１ 操舵装置 １０２ 駆動装置 ２００ 駐車エリア ２０１ 駐車動作に使用できるスペース ２０２ 駐車エリアの柱

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 正樹 静岡県裾野市御宿1500番地 矢崎総業株式 会社内 (72)発明者 橋本 秀紀 東京都港区赤坂９丁目５番27−302号 (72)発明者 水谷 麻美 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 増田 広司 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 Ｆターム(参考） 5C084 AA04 AA07 AA13 BB11 BB31 CC16 DD03 DD07 DD73 DD80 DD81 DD89 EE06 FF02 FF27 GG07 GG09 GG18 GG39 GG43 GG51 GG57 GG61 HH02 HH10 5C086 AA51 AA53 BA22 CA21 CA22 CA25 CB27 CB40 DA08 DA14 DA27 EA11 EA40 EA41 EA43 EA45 FA06 FA18 GA09

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駐車対象の車両を予め定められた駐車エ
   リアに移動させる駐車支援装置であって、 前記車両の仕様および諸元に関するデータを保持するデ
   ータ保持手段と、 前記車両が停止する位置、姿勢および周囲の状況に関す
   るデータを把握するデータ把握手段と、 前記車両の絶対位置および絶対姿勢角に関するデータを
   同定する位置同定手段と、 前記データ保持手段により保持されたデータ、前記デー
   タ把握手段により把握されたデータ、および前記位置同
   定手段により同定されたデータに基づいて前記車両の前
   記駐車エリアに至る理想経路および理想操舵角に関する
   データを演算するデータ演算手段と、 前記データ演算手段により演算されたデータを前記車両
   の駐車支援データとして利用するデータ利用手段と、を
   備えたことを特徴とする駐車支援装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発明において、 前記データ利用手段は、前記位置同定手段により同定さ
   れたデータおよび前記データ演算手段により演算された
   データに基づいて前記車両を前記理想経路および理想操
   舵角の条件で自動走行させるように前記車両に搭載され
   た操舵系および駆動系を制御する制御手段を備えたこと
   を特徴とする駐車支援装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の発明において、 前記データ把握手段は、前記車両の停止する位置、姿勢
   および周囲の状況に関するデータを利用可能に入力する
   データ入力手段を備えたことを特徴とする駐車支援装
   置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の発明において、 前記データ把握手段は、前記駐車エリアを有する駐車場
   に関するデータを管理するデータ管理手段と、このデー
   タ管理手段により管理されたデータの内の少なくとも前
   記車両の停止する位置、姿勢および周囲の状況に関する
   データを前記車両に送信するデータ送信手段とを備えた
   ことを特徴とする自動車の自動駐車装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の発明において、 前記データ利用手段は、前記位置同定手段により同定さ
   れたデータおよび前記データ演算手段により演算された
   データの内の少なくとも理想経路および理想操舵角に関
   する情報を前記車両の運転者に認知可能に提示するデー
   タ提示手段とを備えたことを特徴とする駐車支援装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の発明において、 前記データ提示手段は、前記理想経路および理想操舵角
   に関する情報を音声および画像の少なくとも一方を用い
   て提示する手段を備えたことを特徴とする駐車支援装
   置。
7. 【請求項７】 請求項５記載の発明において、 前記データ把握手段は、前記車両の停止する位置、姿勢
   および周囲の状況に関するデータを入力するデータ入力
   手段と、このデータ入力手段により入力されたデータを
   前記車両の運転者に認知可能に指示する手段と、を備え
   たことを特徴とする駐車支援装置。
8. 【請求項８】 請求項５記載の発明において、 前記データ把握手段は、前記駐車エリアを有する駐車場
   に関するデータを管理するデータ管理手段と、このデー
   タ管理手段により管理されたデータの内の少なくとも前
   記車両の停止する位置、姿勢および周囲の状況に関する
   データを前記車両に送信するデータ送信手段と、このデ
   ータ送信手段により送信されたデータを前記車両で把握
   可能に受信するデータ受信手段と、このデータ受信手段
   により受信されたデータを前記車両の運転者に認知可能
   に提示する手段と、を備えたことを特徴とする自動車の
   駐車支援装置。
9. 【請求項９】 駐車対象の車両を予め定められた駐車場
   の駐車エリアに移動させる駐車支援装置であって、 前記駐車場に関するデータを管理する駐車場管理システ
   ムと、 前記駐車場管理システムと前記車両との間で双方向にデ
   ータ通信するデータ通信手段と、 前記車両の仕様および諸元に関するデータを保持するデ
   ータ保持手段と、 前記車両の絶対位置および絶対姿勢角に関するデータを
   同定する位置同定手段と、 前記データ通信手段によりデータ通信されるデータの内
   の前記車両が停止する位置、姿勢および周囲の状況に関
   するデータ、前記データ保持手段により保持されたデー
   タ、および前記位置同定手段により同定されたデータに
   基づいて前記車両の前記駐車エリアに至る理想経路およ
   び理想操舵角に関するデータを演算するデータ演算手段
   と、 前記データ演算手段により演算されたデータを前記車両
   の駐車支援データとして利用するデータ利用手段と、を
   備えたことを特徴とする駐車支援装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の発明において、 前記データ利用手段は、前記位置同定手段により同定さ
    れたデータおよび前記データ演算手段により演算された
    データに基づいて前記車両を前記理想経路および理想操
    舵角の条件で自動走行させるように前記車両に搭載され
    た操舵系および駆動系を制御する制御手段を備えたこと
    を特徴とする駐車支援装置。
11. 【請求項１１】 請求項９記載の発明において、 前記データ利用手段は、前記位置同定手段により同定さ
    れたデータおよび前記データ演算手段により演算された
    データを前記車両の運転者に認知可能な理想経路および
    理想操舵角に関する情報として提示するデータ提示手段
    を備えたことを特徴とする自動車の駐車支援装置。
12. 【請求項１２】 請求項９記載の発明において、 前記データ通信手段は、前記駐車場内の車両の停止する
    位置、姿勢、前記車両の停止する位置までの誘導経路お
    よび周囲の状況に関するデータを前記駐車場管理システ
    ムから前記車両に通信する手段と、前記車両の現在位置
    および姿勢角に関するデータを前記車両から前記駐車管
    理システムに通信する手段と、を備えたことを特徴とす
    る駐車支援装置。
13. 【請求項１３】 請求項１から１２のいずれか１項記載
    の発明において、 前記位置同定手段は、ディファレンシャル−ＧＰＳ受信
    機、ジャイロスコープ、車速センサ、およびステアリン
    グセンサを有するセンサ手段と、このセンサ手段により
    計測された信号に基づいて絶対位置および絶対姿勢角を
    演算する演算手段と、を備えたことを特徴とする駐車支
    援装置。
14. 【請求項１４】 請求項１から１２のいずれか１項記載
    の発明において、 前記データ演算手段は、前記車両の停止可能領域に関す
    るデータを演算する停止可能領域演算手段と、この停止
    可能領域演算手段により演算されたデータに応じて前記
    車両の駐車エリアまでの理想経路および理想操舵角に関
    するデータを演算する径路演算手段と、を備えたことを
    特徴とする駐車支援装置。
15. 【請求項１５】 請求項１から１２のいずれか１項記載
    の発明において、 前記車両の走行する経路上の障害物を検知する手段をさ
    らに備えたことを特徴とする駐車支援装置。
16. 【請求項１６】 駐車対象の車両を予め定められた駐車
    エリアに移動させる駐車支援方法であって、 前記車両の仕様および諸元に関するデータを保持し、前
    記車両が停止する位置、姿勢および周囲の状況に関する
    データを把握し、前記車両の絶対位置および絶対姿勢角
    に関するデータを同定し、このように保持、把握、およ
    び同定されたデータに基づいて前記車両の前記駐車エリ
    アに至る理想経路および理想操舵角に関するデータを演
    算し、ここで演算されたデータを前記車両の駐車支援デ
    ータとして利用する、ことを特徴とする駐車支援方法。