JP2004210172A - 駐車支援装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両周辺の障害物との距離を検出するセンサの搭載を強いられることなく、駐車枠への適正な駐車が可能であるか否かを案内することができる駐車支援装置を提供することを課題とする。
【解決手段】計測開始スイッチ９と並列モードスイッチ５又は縦列モードスイッチ６との作動によって計測区間を決定する。加速度センサ３によってその区間の加速度を測定し、コントローラ１はその加速度を二階積分して当該区間の車両の移動距離を求める。そして、この移動距離を駐車枠長さとして認定し、該駐車枠長さに基づいてスピーカ８から駐車支援情報を提供する。
【選択図】 図１
【解決手段】計測開始スイッチ９と並列モードスイッチ５又は縦列モードスイッチ６との作動によって計測区間を決定する。加速度センサ３によってその区間の加速度を測定し、コントローラ１はその加速度を二階積分して当該区間の車両の移動距離を求める。そして、この移動距離を駐車枠長さとして認定し、該駐車枠長さに基づいてスピーカ８から駐車支援情報を提供する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駐車の際の運転操作を運転者に案内する駐車支援装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、所定軌跡に沿って車両を駐車枠へと案内する駐車支援装置が存在しており、そのような装置には、駐車案内を行うべく車両の位置を特定するための手段が設けられている。このような車両の位置を特定するための手段としては、車両周辺の障害物との距離を検出する超音波センサなどが用いられていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３３４８９７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、超音波センサなどの障害物との距離を検出するセンサは一般に高価であり駐車支援装置全体も高価になってしまう問題がある。また、かかる高価なセンサを用いて車両位置を特定できても、車両の位置やそのときの向きによっては最終的な駐車枠へ車両が移動できない状態や、駐車枠のほぼ中央に駐車ができない状態もある。すなわち、高価なセンサを用いて車両の位置を特定できても、実際には駐車枠へ十分近づいた最終段階になって初めて駐車枠への駐車が適正に行えないことが分かる事態が生じうる。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、車両周辺の障害物との距離を検出するセンサの搭載を強いられることなく、駐車枠への適正な駐車が可能であるか否かを案内することができる駐車支援装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明の駐車支援装置は、駐車開始位置から所定軌跡に沿って車両を駐車完了スペースへと案内する駐車支援装置であって、車両の移動距離を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段により計測される区間の始点を決定する始点決定手段と、前記距離測定手段により計測される区間の終点を決定する終点決定手段と、運転者に駐車支援情報を案内する案内手段と、前記始点決定手段及び前記終点決定手段によって決定された始点から終点までの区間に対し、前記距離測定手段によって移動距離を測定し、それを駐車完了スペース長さとして認定し、該駐車完了スペース長さに基づいて前記案内手段を介して駐車支援情報を提供するコントローラとを備えたことを特徴とする。
このとき、前記終点決定手段によって決定された終点における車両位置は、前記駐車開始位置であると好適である。
【０００７】
好適には、前記距離測定手段は加速度センサであり、前記コントローラは該加速度センサにより測定された加速度を二階積分して移動距離を算出し、それを駐車完了スペース長さとして認定する。
その場合、パルス出力型の車輪速センサを更に備え、前記コントローラは、前記車輪速センサの出力パルスから得られる車両の実測移動距離と、前記加速度センサの測定結果から得られる車両の算出移動距離とを比較し、それ以後の算出移動距離が適正な値となるように補正を行う補正部を備えるようにしてもよい。
あるいは、好適には、前記距離測定手段は車輪速センサであり、前記コントローラは該車輪速センサにより測定された車輪速度から移動距離を算出し、それを駐車完了スペース長さとして認定する。
また、好適には、前記駐車支援情報は、並列駐車の場合、車両を駐車完了スペースの幅方向中央に案内するために必要な車両の旋回角の情報、又は並列駐車を完遂できない旨の情報が含まれる。
また、前記駐車支援情報は、縦列駐車の場合、車両を駐車完了スペースに移動できるか否かの情報が含まれる。
さらに、前記終点決定手段は、駐車モードの選択を行うスイッチとしても機能すると好適である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１にこの発明の実施の形態に係る駐車支援装置の構成を示す。コントローラ１には、車両のヨー角方向の角速度を検出するヨーレートセンサ２と、車両の前後方向の加速度を測定する加速度センサ３と、車両の移動距離を測定する車輪速センサ４とが接続されると共に、車両が並列駐車を行うことをコントローラ１に知らせるための並列モードスイッチ５と車両が縦列駐車を行うことをコントローラ１に知らせるための縦列モードスイッチ６とからなるスイッチモジュール７が接続されている。
【０００９】
車輪速センサ４は、車両の車輪の回転速度を検出する既存のパルス出力型のセンサであり、通常、車輪一回転あたり４パルスの出力がある。従って、車輪の外周が約１６０ｃｍである場合すなわち車輪一回転により車両が約１６０ｃｍ進行する場合、かかる車輪速センサ４の分解能は、約４０ｃｍとなる。よって、車輪速センサ４は、駐車支援用に用意された特に高精度のものではなく、スピードメータにおける車速表示のために従来から搭載されていたものが採用されている。この車輪速センサ４の出力信号は、スピードメータにおける車速表示のための情報と、後述するように加速度センサ３を利用した車両の移動距離の算出時の補正用情報との双方に用いられる。
【００１０】
さらに、コントローラ１には、運転者に対して駐車支援情報を案内するための案内手段としてスピーカ８と、後述する車両の移動距離の計測に際して計測区間の始点を決定する計測開始スイッチ９とが接続されている。なお、スイッチモジュール７、スピーカ８及び計測開始スイッチ９は運転席に配置されている。
【００１１】
コントローラ１は、図示しないＣＰＵと制御プログラムを記憶したＲＯＭと作業用のＲＡＭとを備えている。ＲＯＭには、車両のハンドルが最大に操舵されて車両が旋回する場合の最小旋回半径Ｒｃのデータが記憶されると共に並列駐車時及び縦列駐車時の駐車支援を行う制御プログラムが格納されている。ＣＰＵはＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいて動作する。コントローラ１は、ヨーレートセンサ２から入力される車両の角速度から車両のヨー角を算出し、車両の旋回角度を算出して駐車運転中の各ステップにおける操作方法や操作タイミングに関する情報をスピーカ８に出力する。
【００１２】
ここで、図２及び図３を用いて、この実施の形態の駐車支援装置が車両にどのような軌跡を描かせて並列駐車を行わせるのかを説明する。矢印Ｖで示されるように、駐車完了スペースである駐車枠Ｔとほぼ直交する方向に車両１０を直進前進させ、まず車両位置Ｅ２、続いて車両位置Ｅ１に順次、停止させる。次に車両位置Ｅ１から最小旋回半径Ｒｃで旋回角θだけ旋回した車両位置Ｆ１まで車両を前進させる。さらに、車両位置Ｆ１から最小旋回半径Ｒｃで旋回し車両位置Ｇ１まで車両を後退させる。最後に、ハンドルを中立状態に戻して車両位置Ｈ１まで真っ直ぐ後退させる。
【００１３】
次に、このような並列駐車を行うに際しての駐車支援装置の作用について説明する。
まず、図２に示されるように、運転者は、駐車枠Ｔとほぼ直交する方向Ｖに車両を前進させる。車両には、運転者の着座位置の側方に目印マークＴＸが設けられており、運転者は、着座位置から駐車枠Ｔの方を見て、かかる目印マークＴＸと駐車枠Ｔの手前側サイドラインＴａとが重なる位置、すなわち車両位置Ｅ２で車両を一旦停止させる。そして、運転者は、車両位置Ｅ２において、計測開始スイッチ９を操作して、区間の始点を決定する。すなわち、計測開始スイッチ９は計測区間の始点を決定する始点決定手段として機能する。その後、運転者は、車両を直進前進させ、着座位置から駐車枠Ｔの方を見て、目印マークＴＸと駐車枠Ｔの奥側サイドラインＴｂとが重なる位置、すなわち車両位置Ｅ１で車両を一旦停止させる。そして、運転者は、車両位置Ｅ１において、並列モードスイッチ５を操作する。並列モードスイッチ５は、駐車モードの選択を行うスイッチであると共に、計測区間の終点を決定する終点決定手段でもある。並列モードスイッチ５の作動により、コントローラ１には、車両位置Ｅ１を駐車開始位置としてそこから並列駐車を行う旨の情報が入力されると共に、所定の区間の終点に関する情報が入力される。
【００１４】
コントローラ１には、区間の始点と終点との情報が入力されていると共に、加速度センサ３において計測される車両の前後方向の加速度の情報も入力されている。したがって、コントローラ１は、決定された区間に関して、車両の加速度を示す加速度センサ３の出力値を時間積分してその区間の速度を求める。具体的には、コントローラ１内の算出部１ａにおいて、Ｖｔ＝Ｋｖ・ΣＥｔで示される計算式を用いて車両の速度を算出する。ここで、Ｅｔは、本実施の形態では２０ｍｓ毎の加速度に関する出力値であり、Ｋｖは、速度算出用の係数であり、Ｖｔは車両の速度である。これにより、図４に一点鎖線で示されるような車両の速度が得られる。さらに、コントローラ１は、求めた速度に関する算出値をさらに時間積分して距離を求める。具体的にはＤｔ＝Ｋｄ・ΣＶｔで示される計算式を用いて車両の速度を算出する。ここで、Ｖｔは、本実施の形態では２０ｍｓ毎の速度の算出値であり、Ｋｄは、距離算出用の係数であり、Ｄｔは車両の移動距離である。これにより、図４に二点鎖線で示されるような車両の移動距離が得られる。このようにして、コントローラ１においては、加速度センサ３によって測定された加速度を二階積分することによって、所定区間すなわち車両位置Ｅ２から車両位置Ｅ１まで前進した車両の移動距離Ｓが求められる。コントローラ１は、かかる移動距離Ｓを駐車枠Ｔの駐車枠長さ（幅）Ｓとして認定する。
【００１５】
さらに、コントローラ１は、並列モードスイッチ５が操作されたことを受けて、並列駐車用の駐車支援情報として、車両を駐車枠Ｔの中央に案内するために以後の操作に必要な車両の旋回角の情報を提供すべく、以下のような計算を行う。まず、コントローラ１には、車両の固有の情報として目印マークＴＸとリヤアクスルＲＡとの距離である定数Ｐが予め記憶されており、かかる定数Ｐと、上記のようにして求められた駐車枠長さＳとから、駐車移動距離ＤＹを算出する。すなわち、駐車枠Ｔの幅方向中心線ＣＬから車両位置Ｅ１におけるリヤアクスルＲＡとの距離である駐車移動距離ＤＹは、
ＤＹ＝Ｓ／２−Ｐ ……………（１）
と表すことができる。
さらに、本並列駐車では図３に示す軌跡によって車両を移動させることから、駐車移動距離ＤＹは、最小旋回半径Ｒｃと旋回角θとを用いて、
ＤＹ＝Ｒｃ−２Ｒｃ・ｓｉｎθ ……………（２）
と表すことができる。
式（２）を
θ＝ｓｉｎ−１（（Ｒｃ−ＤＹ）／２Ｒｃ） ……………（３）
と変形し、式（３）に式（１）を代入すると、
θ＝ｓｉｎ−１（（Ｒｃ−Ｓ／２＋Ｐ）／２Ｒｃ） ……………（４）
を得ることができる。
かかる式（４）において、最小旋回半径Ｒｃ、駐車枠長さＳ及び定数Ｐは上述したように既知であるから、式（４）に基づいて旋回角θを得ることができる。
【００１６】
運転者は、上述したように、車両位置Ｅ１において並列モードスイッチ５を作動させた後、ハンドルを右に最大に切ってすなわち車両を最小旋回半径Ｒｃで、ゆっくりと前進旋回させる。ここで、コントローラ１には、ヨーレートセンサ２から車両のヨー角方向の角速度の情報が入力されている。ヨー角０度の基準は、車両位置Ｅ１の状態であり、この基準は並列モードスイッチ５の作動によって設定される。よって、コントローラ１は、車両旋回中に車両位置Ｅ１からの旋回角を監視し、その旋回角が式（４）に基づいて得られた値である旋回角θに到達した場合には、スピーカ８を介してその位置で停止すべき旨の音声や案内音といった駐車支援情報を運転者に対して提供する。
【００１７】
運転者は、かかる駐車支援情報に基づいて車両位置Ｅ１を基準に旋回角θとなる車両位置Ｆ１に車両を停止させる。次に、運転者はハンドルを左に最大に切って最小旋回半径Ｒｃで、ゆっくりと車両を後退旋回させる。この間も、コントローラ１は、車両位置Ｆ１からの旋回角を監視し、その旋回角が９０度すなわち車両位置Ｅ１と直交する状態に到達した場合には、スピーカ８を介してその位置で停止すべき旨の音声や案内音といった駐車支援情報を運転者に対して提供する。これによって、運転者は、車両位置Ｅ１を基準に９０度旋回した車両位置Ｇ１であって且つ駐車枠Ｔの幅方向の中央に位置する車両位置Ｇ１に車両を停止させることができる。最後に、運転者は、ハンドルを中立状態に戻してゆっくり車両を直進後退させて車両を車両位置Ｈ１に移動させ、並列駐車を完了させることができる。
【００１８】
なお、例えば駐車枠長さＳが小さすぎて上述した式（４）に基づいて旋回角θを解くことができない場合には、運転者が車両位置Ｅ１において並列モードスイッチ５を作動させた後に、コントローラ１は駐車支援情報として、現在の状態では並列駐車を完遂できない旨を音声や案内音によって提供する。よって、並列駐車を続行していき駐車の最終段階になって初めて駐車枠への駐車が完遂できないことになるといった無駄な操作を回避することができる。特に、この駐車支援情報が車両が未だ旋回していない車両位置Ｅ１で提供されると、運転者は次の駐車枠の候補へのアプローチが容易となり好適である。
【００１９】
また、駐車支援情報としては、車両位置Ｅ１から車両位置Ｆ１への移動、車両位置Ｆ１から車両位置Ｇ１への移動、車両位置Ｇ１から車両位置Ｈ１への移動の際に、例えは、ハンドルをどちらに切るべきかといった操舵情報を提供することができる。さらに、停止位置に接近したことを知らせる接近情報として「ピッ、ピッ」という間欠音や、停止位置に到達したことを知らせる到達情報として「ピー」という連続音を用いることもできる。この場合、この間欠音の間欠周期は、目標ヨー角と旋回角度との差が少なくなると共に短くなるようにしてもよい。
【００２０】
このように、本実施の形態では、車両周辺の障害物との距離を検出する高価なセンサの搭載を強いられることなく、駐車枠への適正な駐車が可能であるか否かを案内することができ、また、可能である場合には駐車枠への適正な駐車を促す情報を提供することができる。
【００２１】
また、本実施の形態では、コントローラ１は、上述したように加速度センサ３の測定結果を二階積分して得られる車両の算出移動距離と、車輪速センサ４の出力パルスから得られる車両の実測移動距離とを比較して、それ以降の算出移動距離の算出式を補正する補正部１ｂを備える。すなわち、図４に示されるように、車輪速センサ４における１パルスの立ち上がりから次の１パルスの立ち上がりまでのパルス間進行距離ＬＡは、前述した車輪速センサ４における分解能である約４０ｃｍに等しい。一方、上記の１パルスの立ち上がりから次の１パルスの立ち上がりまでの時間に関して算出した算出移動距離ＬＢも約４０ｃｍに等しくなるはずである。しかしながら、実際には、経時変化や温度特性によるセンサ特性の変化、積分時に採用していた算出用の係数Ｋｖ，Ｋｄの影響などにより、算出移動距離と実測移動距離とが大きく相違することがあり得る。そこで、本実施の形態では、コントローラ１内の補正部１ｂにおいて、算出移動距離と実測移動距離とを比較して、その結果に基づいて随時、算出用の係数をより適切な値へと補正していく。よって、センサ特性が変化した場合にも精度の高い距離計測が可能となり、ひいては精度の高い駐車案内を行うことができる。また、かかる補正は、１パルス分又は複数パルス分毎に比較を行いその都度補正を行う仕方でもよいし、１パルス分又は複数パルス分毎に比較を行い複数回の比較結果をもとに平均化して補正する仕方でもよい。
【００２２】
次に、本実施の形態において縦列駐車の駐車支援を行うに際して、車両にどのような軌跡を描かせて支援するのかを図５に基づいて説明する。
車両１０のリヤ左端が、駐車完了スペースである駐車枠Ｔ内の車両位置Ｍ１における奥のコーナーＳ２に一致するように、車両１０を駐車枠Ｔ内の車両位置Ｍ１に駐車するものとする。この状態の車両位置Ｍ１における車両１０のリヤアクスル中心ＭＯを原点とし、道路と平行で車両１０の後退方向にＹ軸をとり、Ｙ軸と直角にＸ軸をとる。また、車両位置Ｍ１の奥のコーナーの座標をＳ２（Ｗ２／２，ａ２）とする。ここで、ａ２、Ｗ２は、車両１０のリヤオーバハング、車幅をそれぞれ示す。
車両位置Ｊ１にある車両１０が、ハンドルの操舵角を右側最大にして半径Ｒｃで旋回しつつ前進し、車両位置Ｋ１になったところで、操舵角を左側最大にして半径Ｒｃで旋回しつつ後退し、車両位置Ｌ１になったところで操舵角を右側最大にして半径Ｒｃで旋回しつつ後退し、駐車枠Ｔ内の車両位置Ｍ１に適正に駐車するものとする。
【００２３】
まず、駐車枠Ｔの前方の所定位置に駐車中の車両２０を目安にして、車両１０を車両位置Ｊ１に停車した状態を初期停車位置として、縦列駐車を開始するものとする。
車両位置Ｊ１は、車両１０の着座位置ＤＲのＹ座標が駐車中の車両２０の後端２０ａのＹ座標に一致する位置で且つ駐車枠Ｔに平行な位置であり並びに車両１０と車両２０とが所定の車両間隔ｄである位置とする。したがって、車両位置Ｊ１のリヤアクスル中心ＪＯの座標（ＪＯｘ，ＪＯｙ）は、車両２０の後端部２０ａの座標と着座位置ＤＲとリヤアクスル中心ＪＯとの関係および車両間隔ｄから一義的に定められる。
車両位置Ｊ１にある車両１０が、ハンドルの操舵角を右側最大にして半径Ｒｃで旋回しつつ車両位置Ｋ１まで前進する。その際の旋回中心をＣ３とし、旋回角度をβとする。また、車両位置Ｋ１にある車両１０が操舵角を左側最大にして半径Ｒｃで旋回しつつ車両位置Ｌ１まで後退する。その際の旋回中心をＣ４とし、旋回角度をδとする。さらに、車両位置Ｌ１でハンドルを反対方向に切り返して、操舵角を右側最大にして半径Ｒｃで旋回しつつ車両位置Ｍ１まで後退する。その際の旋回中心をＣ５とし、旋回角度をαとする。
また、車両位置Ｋ１，Ｌ１におけるリヤアクスル中心をそれぞれＫＯ，ＬＯとする。
【００２４】
旋回角度α，β，δには、
δ＝α−β
の関係がある。
旋回中心Ｃ５の座標（Ｃ５ｘ，Ｃ５ｙ）は、
Ｃ５ｘ＝−Ｒｃ
Ｃ５ｙ＝０
で表される。
旋回中心Ｃ４の座標（Ｃ４ｘ，Ｃ４ｙ）は、
Ｃ４ｘ＝Ｃ５ｘ＋（Ｒｃ＋Ｒｃ）・ｃｏｓα＝−Ｒｃ＋２Ｒｃ・ｃｏｓα
Ｃ４ｙ＝Ｃ５ｙ−（Ｒｃ＋Ｒｃ）・ｓｉｎα＝−２Ｒｃ・ｓｉｎα
で表される。
旋回中心Ｃ３の座標（Ｃ３ｘ，Ｃ３ｙ）は、
Ｃ３ｘ＝Ｃ４ｘ−（Ｒｃ＋Ｒｃ）・ｃｏｓβ＝−Ｒｃ＋２Ｒｃ・ｃｏｓα−２Ｒｃ・ｃｏｓβ
Ｃ３ｙ＝Ｃ４ｙ＋（Ｒｃ＋Ｒｃ）・ｓｉｎβ＝−２Ｒｃ・ｓｉｎα＋２Ｒｃ・ｓｉｎβ
で表される。
また、車両位置Ｊ１のリヤアクスル中心ＪＯの座標（ＪＯｘ，ＪＯｙ）は、
ＪＯｘ ＝−Ｒｃ・（１−ｃｏｓα）−Ｒｃ・（１−ｃｏｓα−１＋ｃｏｓβ）＋Ｒｃ・（１−ｃｏｓβ）
＝２Ｒｃ・（ｃｏｓα−ｃｏｓβ） ……………（５）
ＪＯｙ ＝−Ｒｃ・ｓｉｎα−Ｒｃ・（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）＋Ｒｃ・ｓｉｎβ
＝２Ｒｃ・（ｓｉｎβ−ｓｉｎα） ……………（６）
で表される。
【００２５】
ここで、式（５）及び（６）を三角関数の公式を用いて、変形すると、
ｔａｎ（α／２＋β／２）＝ＪＯｘ／ＪＯｙ
ｓｉｎ２（α／２−β／２）＝（ＪＯｘ２＋ＪＯｙ２）／（１６Ｒｃ２）
となり、α、βを、既知のリヤアクスル中心ＪＯの座標（ＪＯｘ，ＪＯｙ）を用いて算出することができる。
リヤアクスル中心ＪＯの座標（ＪＯｘ，ＪＯｙ）は、車両１０を車両２０の後方に無理のない操作で駐車できる標準的な値として、例えば、ＪＯｘ＝２．３ｍ、ＪＯｙ＝４．５ｍの値が設定されている。
リヤアクスル中心ＪＯの標準的な座標ＪＯｘおよびＪＯｙは、車両１０の車格、操舵特性などに応じて値を設定することが望ましい。
【００２６】
次に、実施の形態に係る駐車支援装置の縦列駐車時の動作について説明する。まず、運転者は、図６に示されるように、道路と平行にすなわち目標とする駐車枠Ｔに平行に、且つ、車両１０が車両２０，３０に対して車両間隔ｄ（例えば５０ｃｍ）となるような態様で、車両１０を直進前進させる。運転者は、着座位置から駐車枠Ｔの方を見て、目印マークＴＸと駐車枠Ｔの後端ラインＴＲ（駐車枠Ｔの後方に駐車中の車両３０の前端）とが重なる位置、すなわち車両位置Ｊ２で車両を一旦停止させる。そして、運転者は、車両位置Ｊ２において、計測開始スイッチ９を操作して、区間の始点を決定する。その後、運転者は、車両を直進前進させ、着座位置から駐車枠Ｔの方を見て、目印マークＴＸと駐車枠Ｔの前端ラインＴＦ（駐車枠Ｔの前方に駐車中の車両２０の後端）とが重なる位置、すなわち車両位置Ｊ１で車両を一旦停止させる。そして、運転者は、車両位置Ｊ１において、縦列モードスイッチ６を操作する。かかる車両位置Ｊ１を駐車開始位置とする。縦列モードスイッチ６は、駐車モードの選択を行うスイッチであると共に、計測区間の終点を決定する終点決定手段でもある。縦列モードスイッチ６の作動により、コントローラ１にこれより縦列駐車を行う旨の情報が入力されると共に、所定の区間の終点に関する情報が入力される。なお、図５及び図６においては、図示の明瞭性を優先させるため、駐車枠Ｔの後端ラインＴＲと車両３０の前端との間、及び、駐車枠Ｔの前端ラインＴＦと車両２０の後端との間はそれぞれ、離れた状態で描かれているが、実際には一致しているものとする。
【００２７】
コントローラ１は、決定された区間に関して、上述した並列駐車の場合と同様に、車両の加速度を示す加速度センサ３の出力値を二階積分することによって、所定区間すなわち車両位置Ｊ２から車両位置Ｊ１まで前進した車両の移動距離Ｓを求める。コントローラ１は、かかる移動距離Ｓを駐車枠Ｔの駐車枠長さＳとして認定する。
【００２８】
コントローラ１は、縦列モードスイッチ６が操作されたことを受けて、縦列駐車用の駐車支援情報として、その状態から車両を駐車枠Ｔに移動できるか否かの情報を提供すべく、以下のような比較を行う。コントローラ１は、目印マークＴＸとリヤアクスルＲＡとの距離である定数Ｐ、車両に固有の値である車両後端部とリヤアクスルＲＡとの距離である定数Ｑ、及び、駐車移動距離ＤＹの合計値と、上記のように求められた駐車枠長さＳとを比較する。なお、駐車移動距離ＤＹは、車両位置Ｊ１のリヤアクスル中心ＪＯのＹ座標ＪＯｙであり、車両ごとに決まるが、通常４．５ｍ程度となる。比較の結果、Ｓ≧Ｐ＋Ｑ＋ＤＹの関係が得られた場合には、その状態から引き続き操作を行うことで、車両を駐車枠Ｔに移動できることと判断できる。一方、Ｓ＜Ｐ＋Ｑ＋ＤＹの関係となる場合には、駐車枠長さが十分ではなく、そのまま操作を続けても車両を駐車枠Ｔに移動することは不可能とであるものと判断される。よって、駐車枠Ｔへの移動が不可能な場合には、コントローラ１は、運転者が車両位置Ｊ１において縦列モードスイッチ６を作動させた後に、コントローラ１は駐車支援情報として、現在の状態では縦列駐車を完遂できない旨を音声や案内音によって提供する。よって、縦列駐車を続行していき駐車の最終段階になって初めて駐車枠への駐車が完遂できないことになるといった無駄な操作を回避することができる。特に、この駐車支援情報が車両が未だ旋回していない車両位置Ｊ１で提供されると、運転者は次の駐車枠の候補へのアプローチが容易となり好適である。また、駐車支援情報としては、さらに、車両を駐車枠Ｔに移動できる場合にその旨を音声や案内音によって提供するようにしてもよい。
【００２９】
コントローラ１は、縦列モードスイッチ４の作動に基づいて、駐車開始位置を車両のヨー角が０度の位置として設定すると共に縦列駐車のためのプログラムを起動させる。そして、運転者は、駐車開始位置である車両位置Ｊ１に車両を停止させ縦列モードスイッチ６を作動させた後、縦列駐車を完遂できない旨の案内がないこと或いは車両を駐車枠Ｔに移動できる旨の案内があったことを受けて、車両位置Ｊ１からハンドルを右に最大に切ってすなわち車両を最小旋回半径Ｒｃで、ゆっくりと前進旋回させる。コントローラ１は、ヨーレートセンサ２から入力される車両１０の角速度から車両のヨー角を算出して、このヨー角と算出された旋回角度βの値とを比較する。車両１０が、駐車開始位置から後退開始位置である車両位置Ｋ１に近づくにつれて、コントローラ１は、ヨー角と算出された旋回角度βとの差を基に、車両位置Ｋ１に接近したことを知らせる接近情報と、車両位置Ｋ１に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ８を介して運転者に知らせる。例えば、接近情報として、スピーカ８から「ピッ、ピッ」という間欠音が発せられ、この間欠音及び点滅の周期は、ヨー角と旋回角度βとの差が少なくなると共に短くなる。ヨー角と旋回角度βとの差がなくなると、到達情報として、スピーカ８から「ピー」という連続音が発せられる。
【００３０】
運転者は、到達情報に従って車両１０を車両位置Ｋ１に停止させる。次に、運転者は、ハンドルを左に最大に切った状態でそのまま車両１０を後退させる。コントローラ１は、車両のヨー角と算出された旋回角度α（＝β＋δ）の値とを比較する。車両１０が、車両位置Ｋ１から切り返し位置となる車両位置Ｌ１に近づくにつれて、すなわち、車両のヨー角が算出された旋回角度αの値に近づくにつれて、コントローラ１は、ヨー角と算出された旋回角度αとの差を基に、車両位置Ｌ１に接近したことを知らせる接近情報と、車両位置Ｌ１に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ８を介して運転者に知らせる。
【００３１】
運転者は、到達情報に従って車両１０を車両位置Ｌ１に停止させる。次に、運転者は、車両位置Ｌ１でハンドルを反対方向に切り返して右に最大に切った状態でそのまま車両１０を後退させる。コントローラ１は、車両１０のヨー角が０度に近づくにつれて、車両１０が目標となる駐車枠Ｔ内の車両位置Ｍ１に接近したことを知らせる接近情報と、車両位置Ｍ１に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ８を介して運転者に知らせる。これにより、運転者は、車両位置Ｍ１で車両１０を停止させ、駐車を完了することができる。
【００３２】
このように、本実施の形態では、並列駐車と同様に、縦列駐車においても車両周辺の障害物との距離を検出する高価なセンサの搭載を強いられることなく、駐車枠への適正な駐車が可能であるか否かを案内することができ、また、可能である場合には駐車枠への適正な駐車を促す情報を提供することができる。
【００３３】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、様々な改変を施して実施することができる。上述した実施の形態においては、加速度センサ３及び既存の車輪速センサ４を備えていたが、これらの構成部品に代えて、図７に示すような分解能が高い高精度の車輪速センサ１０４を距離測定手段として設けてもよい。この場合にも、上述した実施の形態と同様に、車両周辺の障害物との距離を検出する高価なセンサの搭載を強いられることなく、駐車枠への適正な駐車が可能であるか否かを案内することができる。
【００３４】
さらに、車輪速センサ４を備えず、加速度センサ３の出力結果に基づく算出移動距離を補正せずに使用するシンプルな構成でもよい。
【００３５】
また、距離測定手段により計測される区間の始点及び終点を決定する始点決定手段及び終点決定手段は、駐車モードの選択を行うスイッチに兼用されていることには限定されず、それぞれ個別の専用の入力手段を使用してもよい。また、始点や終点の決定を入力する方法は、ボタンやスイッチなどの接触型の態様は勿論、音声入力など非接触型の態様でもよく、運転者の意思によって決定される方法ならばどのような態様でもよい。
【００３６】
また、並列駐車における駐車枠は、道路に描かれた区画線以外に、駐車中の車両など物体によって画定する態様でもよい。
【００３７】
また、上述した実施の形態では、駐車完了スペースとなる計測区間の終点における車両位置と、旋回を始める駐車開始位置とが一致した態様として説明しているが、本発明は、これに限定されるものではない。よって、始点決定手段の作動時や終点決定手段の作動時にその都度車両を停止させて作動操作を行う必要はなく、車両を前進させながら始点決定及び／又は終点決定を行い、終点決定後に車両を停止させた位置を駐車開始位置としてしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の駐車支援装置によれば、車両周辺の障害物との距離を検出する高価なセンサの搭載を強いられることなく、駐車枠への適正な駐車が可能であるか否かを案内することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態における並列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す図であって、旋回前の段階を示す図である。
【図３】実施の形態における並列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す図であって、旋回後の段階を示す図である。
【図４】加速度センサにより測定された加速度と、速度及び距離との関係を示すと共に、算出移動距離と実測移動距離との関係を示すグラフである。
【図５】実施の形態における縦列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す図であって、旋回後の段階を示す図である。
【図６】実施の形態における縦列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す図であって、旋回前の段階を示す図である。
【図７】この発明の別の実施の形態に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ コントローラ、１ｂ 補正部、２ ヨーレートセンサ、３ 加速度センサ、４，１０４ 車輪速センサ、５ 並列モードスイッチ、６ 縦列モードスイッチ、８ スピーカ、９ 計測開始スイッチ、１０，２０，３０ 車両。
【発明の属する技術分野】
本発明は、駐車の際の運転操作を運転者に案内する駐車支援装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、所定軌跡に沿って車両を駐車枠へと案内する駐車支援装置が存在しており、そのような装置には、駐車案内を行うべく車両の位置を特定するための手段が設けられている。このような車両の位置を特定するための手段としては、車両周辺の障害物との距離を検出する超音波センサなどが用いられていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３３４８９７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、超音波センサなどの障害物との距離を検出するセンサは一般に高価であり駐車支援装置全体も高価になってしまう問題がある。また、かかる高価なセンサを用いて車両位置を特定できても、車両の位置やそのときの向きによっては最終的な駐車枠へ車両が移動できない状態や、駐車枠のほぼ中央に駐車ができない状態もある。すなわち、高価なセンサを用いて車両の位置を特定できても、実際には駐車枠へ十分近づいた最終段階になって初めて駐車枠への駐車が適正に行えないことが分かる事態が生じうる。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、車両周辺の障害物との距離を検出するセンサの搭載を強いられることなく、駐車枠への適正な駐車が可能であるか否かを案内することができる駐車支援装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明の駐車支援装置は、駐車開始位置から所定軌跡に沿って車両を駐車完了スペースへと案内する駐車支援装置であって、車両の移動距離を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段により計測される区間の始点を決定する始点決定手段と、前記距離測定手段により計測される区間の終点を決定する終点決定手段と、運転者に駐車支援情報を案内する案内手段と、前記始点決定手段及び前記終点決定手段によって決定された始点から終点までの区間に対し、前記距離測定手段によって移動距離を測定し、それを駐車完了スペース長さとして認定し、該駐車完了スペース長さに基づいて前記案内手段を介して駐車支援情報を提供するコントローラとを備えたことを特徴とする。
このとき、前記終点決定手段によって決定された終点における車両位置は、前記駐車開始位置であると好適である。
【０００７】
好適には、前記距離測定手段は加速度センサであり、前記コントローラは該加速度センサにより測定された加速度を二階積分して移動距離を算出し、それを駐車完了スペース長さとして認定する。
その場合、パルス出力型の車輪速センサを更に備え、前記コントローラは、前記車輪速センサの出力パルスから得られる車両の実測移動距離と、前記加速度センサの測定結果から得られる車両の算出移動距離とを比較し、それ以後の算出移動距離が適正な値となるように補正を行う補正部を備えるようにしてもよい。
あるいは、好適には、前記距離測定手段は車輪速センサであり、前記コントローラは該車輪速センサにより測定された車輪速度から移動距離を算出し、それを駐車完了スペース長さとして認定する。
また、好適には、前記駐車支援情報は、並列駐車の場合、車両を駐車完了スペースの幅方向中央に案内するために必要な車両の旋回角の情報、又は並列駐車を完遂できない旨の情報が含まれる。
また、前記駐車支援情報は、縦列駐車の場合、車両を駐車完了スペースに移動できるか否かの情報が含まれる。
さらに、前記終点決定手段は、駐車モードの選択を行うスイッチとしても機能すると好適である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１にこの発明の実施の形態に係る駐車支援装置の構成を示す。コントローラ１には、車両のヨー角方向の角速度を検出するヨーレートセンサ２と、車両の前後方向の加速度を測定する加速度センサ３と、車両の移動距離を測定する車輪速センサ４とが接続されると共に、車両が並列駐車を行うことをコントローラ１に知らせるための並列モードスイッチ５と車両が縦列駐車を行うことをコントローラ１に知らせるための縦列モードスイッチ６とからなるスイッチモジュール７が接続されている。
【０００９】
車輪速センサ４は、車両の車輪の回転速度を検出する既存のパルス出力型のセンサであり、通常、車輪一回転あたり４パルスの出力がある。従って、車輪の外周が約１６０ｃｍである場合すなわち車輪一回転により車両が約１６０ｃｍ進行する場合、かかる車輪速センサ４の分解能は、約４０ｃｍとなる。よって、車輪速センサ４は、駐車支援用に用意された特に高精度のものではなく、スピードメータにおける車速表示のために従来から搭載されていたものが採用されている。この車輪速センサ４の出力信号は、スピードメータにおける車速表示のための情報と、後述するように加速度センサ３を利用した車両の移動距離の算出時の補正用情報との双方に用いられる。
【００１０】
さらに、コントローラ１には、運転者に対して駐車支援情報を案内するための案内手段としてスピーカ８と、後述する車両の移動距離の計測に際して計測区間の始点を決定する計測開始スイッチ９とが接続されている。なお、スイッチモジュール７、スピーカ８及び計測開始スイッチ９は運転席に配置されている。
【００１１】
コントローラ１は、図示しないＣＰＵと制御プログラムを記憶したＲＯＭと作業用のＲＡＭとを備えている。ＲＯＭには、車両のハンドルが最大に操舵されて車両が旋回する場合の最小旋回半径Ｒｃのデータが記憶されると共に並列駐車時及び縦列駐車時の駐車支援を行う制御プログラムが格納されている。ＣＰＵはＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいて動作する。コントローラ１は、ヨーレートセンサ２から入力される車両の角速度から車両のヨー角を算出し、車両の旋回角度を算出して駐車運転中の各ステップにおける操作方法や操作タイミングに関する情報をスピーカ８に出力する。
【００１２】
ここで、図２及び図３を用いて、この実施の形態の駐車支援装置が車両にどのような軌跡を描かせて並列駐車を行わせるのかを説明する。矢印Ｖで示されるように、駐車完了スペースである駐車枠Ｔとほぼ直交する方向に車両１０を直進前進させ、まず車両位置Ｅ２、続いて車両位置Ｅ１に順次、停止させる。次に車両位置Ｅ１から最小旋回半径Ｒｃで旋回角θだけ旋回した車両位置Ｆ１まで車両を前進させる。さらに、車両位置Ｆ１から最小旋回半径Ｒｃで旋回し車両位置Ｇ１まで車両を後退させる。最後に、ハンドルを中立状態に戻して車両位置Ｈ１まで真っ直ぐ後退させる。
【００１３】
次に、このような並列駐車を行うに際しての駐車支援装置の作用について説明する。
まず、図２に示されるように、運転者は、駐車枠Ｔとほぼ直交する方向Ｖに車両を前進させる。車両には、運転者の着座位置の側方に目印マークＴＸが設けられており、運転者は、着座位置から駐車枠Ｔの方を見て、かかる目印マークＴＸと駐車枠Ｔの手前側サイドラインＴａとが重なる位置、すなわち車両位置Ｅ２で車両を一旦停止させる。そして、運転者は、車両位置Ｅ２において、計測開始スイッチ９を操作して、区間の始点を決定する。すなわち、計測開始スイッチ９は計測区間の始点を決定する始点決定手段として機能する。その後、運転者は、車両を直進前進させ、着座位置から駐車枠Ｔの方を見て、目印マークＴＸと駐車枠Ｔの奥側サイドラインＴｂとが重なる位置、すなわち車両位置Ｅ１で車両を一旦停止させる。そして、運転者は、車両位置Ｅ１において、並列モードスイッチ５を操作する。並列モードスイッチ５は、駐車モードの選択を行うスイッチであると共に、計測区間の終点を決定する終点決定手段でもある。並列モードスイッチ５の作動により、コントローラ１には、車両位置Ｅ１を駐車開始位置としてそこから並列駐車を行う旨の情報が入力されると共に、所定の区間の終点に関する情報が入力される。
【００１４】
コントローラ１には、区間の始点と終点との情報が入力されていると共に、加速度センサ３において計測される車両の前後方向の加速度の情報も入力されている。したがって、コントローラ１は、決定された区間に関して、車両の加速度を示す加速度センサ３の出力値を時間積分してその区間の速度を求める。具体的には、コントローラ１内の算出部１ａにおいて、Ｖｔ＝Ｋｖ・ΣＥｔで示される計算式を用いて車両の速度を算出する。ここで、Ｅｔは、本実施の形態では２０ｍｓ毎の加速度に関する出力値であり、Ｋｖは、速度算出用の係数であり、Ｖｔは車両の速度である。これにより、図４に一点鎖線で示されるような車両の速度が得られる。さらに、コントローラ１は、求めた速度に関する算出値をさらに時間積分して距離を求める。具体的にはＤｔ＝Ｋｄ・ΣＶｔで示される計算式を用いて車両の速度を算出する。ここで、Ｖｔは、本実施の形態では２０ｍｓ毎の速度の算出値であり、Ｋｄは、距離算出用の係数であり、Ｄｔは車両の移動距離である。これにより、図４に二点鎖線で示されるような車両の移動距離が得られる。このようにして、コントローラ１においては、加速度センサ３によって測定された加速度を二階積分することによって、所定区間すなわち車両位置Ｅ２から車両位置Ｅ１まで前進した車両の移動距離Ｓが求められる。コントローラ１は、かかる移動距離Ｓを駐車枠Ｔの駐車枠長さ（幅）Ｓとして認定する。
【００１５】
さらに、コントローラ１は、並列モードスイッチ５が操作されたことを受けて、並列駐車用の駐車支援情報として、車両を駐車枠Ｔの中央に案内するために以後の操作に必要な車両の旋回角の情報を提供すべく、以下のような計算を行う。まず、コントローラ１には、車両の固有の情報として目印マークＴＸとリヤアクスルＲＡとの距離である定数Ｐが予め記憶されており、かかる定数Ｐと、上記のようにして求められた駐車枠長さＳとから、駐車移動距離ＤＹを算出する。すなわち、駐車枠Ｔの幅方向中心線ＣＬから車両位置Ｅ１におけるリヤアクスルＲＡとの距離である駐車移動距離ＤＹは、
ＤＹ＝Ｓ／２−Ｐ ……………（１）
と表すことができる。
さらに、本並列駐車では図３に示す軌跡によって車両を移動させることから、駐車移動距離ＤＹは、最小旋回半径Ｒｃと旋回角θとを用いて、
ＤＹ＝Ｒｃ−２Ｒｃ・ｓｉｎθ ……………（２）
と表すことができる。
式（２）を
θ＝ｓｉｎ−１（（Ｒｃ−ＤＹ）／２Ｒｃ） ……………（３）
と変形し、式（３）に式（１）を代入すると、
θ＝ｓｉｎ−１（（Ｒｃ−Ｓ／２＋Ｐ）／２Ｒｃ） ……………（４）
を得ることができる。
かかる式（４）において、最小旋回半径Ｒｃ、駐車枠長さＳ及び定数Ｐは上述したように既知であるから、式（４）に基づいて旋回角θを得ることができる。
【００１６】
運転者は、上述したように、車両位置Ｅ１において並列モードスイッチ５を作動させた後、ハンドルを右に最大に切ってすなわち車両を最小旋回半径Ｒｃで、ゆっくりと前進旋回させる。ここで、コントローラ１には、ヨーレートセンサ２から車両のヨー角方向の角速度の情報が入力されている。ヨー角０度の基準は、車両位置Ｅ１の状態であり、この基準は並列モードスイッチ５の作動によって設定される。よって、コントローラ１は、車両旋回中に車両位置Ｅ１からの旋回角を監視し、その旋回角が式（４）に基づいて得られた値である旋回角θに到達した場合には、スピーカ８を介してその位置で停止すべき旨の音声や案内音といった駐車支援情報を運転者に対して提供する。
【００１７】
運転者は、かかる駐車支援情報に基づいて車両位置Ｅ１を基準に旋回角θとなる車両位置Ｆ１に車両を停止させる。次に、運転者はハンドルを左に最大に切って最小旋回半径Ｒｃで、ゆっくりと車両を後退旋回させる。この間も、コントローラ１は、車両位置Ｆ１からの旋回角を監視し、その旋回角が９０度すなわち車両位置Ｅ１と直交する状態に到達した場合には、スピーカ８を介してその位置で停止すべき旨の音声や案内音といった駐車支援情報を運転者に対して提供する。これによって、運転者は、車両位置Ｅ１を基準に９０度旋回した車両位置Ｇ１であって且つ駐車枠Ｔの幅方向の中央に位置する車両位置Ｇ１に車両を停止させることができる。最後に、運転者は、ハンドルを中立状態に戻してゆっくり車両を直進後退させて車両を車両位置Ｈ１に移動させ、並列駐車を完了させることができる。
【００１８】
なお、例えば駐車枠長さＳが小さすぎて上述した式（４）に基づいて旋回角θを解くことができない場合には、運転者が車両位置Ｅ１において並列モードスイッチ５を作動させた後に、コントローラ１は駐車支援情報として、現在の状態では並列駐車を完遂できない旨を音声や案内音によって提供する。よって、並列駐車を続行していき駐車の最終段階になって初めて駐車枠への駐車が完遂できないことになるといった無駄な操作を回避することができる。特に、この駐車支援情報が車両が未だ旋回していない車両位置Ｅ１で提供されると、運転者は次の駐車枠の候補へのアプローチが容易となり好適である。
【００１９】
また、駐車支援情報としては、車両位置Ｅ１から車両位置Ｆ１への移動、車両位置Ｆ１から車両位置Ｇ１への移動、車両位置Ｇ１から車両位置Ｈ１への移動の際に、例えは、ハンドルをどちらに切るべきかといった操舵情報を提供することができる。さらに、停止位置に接近したことを知らせる接近情報として「ピッ、ピッ」という間欠音や、停止位置に到達したことを知らせる到達情報として「ピー」という連続音を用いることもできる。この場合、この間欠音の間欠周期は、目標ヨー角と旋回角度との差が少なくなると共に短くなるようにしてもよい。
【００２０】
このように、本実施の形態では、車両周辺の障害物との距離を検出する高価なセンサの搭載を強いられることなく、駐車枠への適正な駐車が可能であるか否かを案内することができ、また、可能である場合には駐車枠への適正な駐車を促す情報を提供することができる。
【００２１】
また、本実施の形態では、コントローラ１は、上述したように加速度センサ３の測定結果を二階積分して得られる車両の算出移動距離と、車輪速センサ４の出力パルスから得られる車両の実測移動距離とを比較して、それ以降の算出移動距離の算出式を補正する補正部１ｂを備える。すなわち、図４に示されるように、車輪速センサ４における１パルスの立ち上がりから次の１パルスの立ち上がりまでのパルス間進行距離ＬＡは、前述した車輪速センサ４における分解能である約４０ｃｍに等しい。一方、上記の１パルスの立ち上がりから次の１パルスの立ち上がりまでの時間に関して算出した算出移動距離ＬＢも約４０ｃｍに等しくなるはずである。しかしながら、実際には、経時変化や温度特性によるセンサ特性の変化、積分時に採用していた算出用の係数Ｋｖ，Ｋｄの影響などにより、算出移動距離と実測移動距離とが大きく相違することがあり得る。そこで、本実施の形態では、コントローラ１内の補正部１ｂにおいて、算出移動距離と実測移動距離とを比較して、その結果に基づいて随時、算出用の係数をより適切な値へと補正していく。よって、センサ特性が変化した場合にも精度の高い距離計測が可能となり、ひいては精度の高い駐車案内を行うことができる。また、かかる補正は、１パルス分又は複数パルス分毎に比較を行いその都度補正を行う仕方でもよいし、１パルス分又は複数パルス分毎に比較を行い複数回の比較結果をもとに平均化して補正する仕方でもよい。
【００２２】
次に、本実施の形態において縦列駐車の駐車支援を行うに際して、車両にどのような軌跡を描かせて支援するのかを図５に基づいて説明する。
車両１０のリヤ左端が、駐車完了スペースである駐車枠Ｔ内の車両位置Ｍ１における奥のコーナーＳ２に一致するように、車両１０を駐車枠Ｔ内の車両位置Ｍ１に駐車するものとする。この状態の車両位置Ｍ１における車両１０のリヤアクスル中心ＭＯを原点とし、道路と平行で車両１０の後退方向にＹ軸をとり、Ｙ軸と直角にＸ軸をとる。また、車両位置Ｍ１の奥のコーナーの座標をＳ２（Ｗ２／２，ａ２）とする。ここで、ａ２、Ｗ２は、車両１０のリヤオーバハング、車幅をそれぞれ示す。
車両位置Ｊ１にある車両１０が、ハンドルの操舵角を右側最大にして半径Ｒｃで旋回しつつ前進し、車両位置Ｋ１になったところで、操舵角を左側最大にして半径Ｒｃで旋回しつつ後退し、車両位置Ｌ１になったところで操舵角を右側最大にして半径Ｒｃで旋回しつつ後退し、駐車枠Ｔ内の車両位置Ｍ１に適正に駐車するものとする。
【００２３】
まず、駐車枠Ｔの前方の所定位置に駐車中の車両２０を目安にして、車両１０を車両位置Ｊ１に停車した状態を初期停車位置として、縦列駐車を開始するものとする。
車両位置Ｊ１は、車両１０の着座位置ＤＲのＹ座標が駐車中の車両２０の後端２０ａのＹ座標に一致する位置で且つ駐車枠Ｔに平行な位置であり並びに車両１０と車両２０とが所定の車両間隔ｄである位置とする。したがって、車両位置Ｊ１のリヤアクスル中心ＪＯの座標（ＪＯｘ，ＪＯｙ）は、車両２０の後端部２０ａの座標と着座位置ＤＲとリヤアクスル中心ＪＯとの関係および車両間隔ｄから一義的に定められる。
車両位置Ｊ１にある車両１０が、ハンドルの操舵角を右側最大にして半径Ｒｃで旋回しつつ車両位置Ｋ１まで前進する。その際の旋回中心をＣ３とし、旋回角度をβとする。また、車両位置Ｋ１にある車両１０が操舵角を左側最大にして半径Ｒｃで旋回しつつ車両位置Ｌ１まで後退する。その際の旋回中心をＣ４とし、旋回角度をδとする。さらに、車両位置Ｌ１でハンドルを反対方向に切り返して、操舵角を右側最大にして半径Ｒｃで旋回しつつ車両位置Ｍ１まで後退する。その際の旋回中心をＣ５とし、旋回角度をαとする。
また、車両位置Ｋ１，Ｌ１におけるリヤアクスル中心をそれぞれＫＯ，ＬＯとする。
【００２４】
旋回角度α，β，δには、
δ＝α−β
の関係がある。
旋回中心Ｃ５の座標（Ｃ５ｘ，Ｃ５ｙ）は、
Ｃ５ｘ＝−Ｒｃ
Ｃ５ｙ＝０
で表される。
旋回中心Ｃ４の座標（Ｃ４ｘ，Ｃ４ｙ）は、
Ｃ４ｘ＝Ｃ５ｘ＋（Ｒｃ＋Ｒｃ）・ｃｏｓα＝−Ｒｃ＋２Ｒｃ・ｃｏｓα
Ｃ４ｙ＝Ｃ５ｙ−（Ｒｃ＋Ｒｃ）・ｓｉｎα＝−２Ｒｃ・ｓｉｎα
で表される。
旋回中心Ｃ３の座標（Ｃ３ｘ，Ｃ３ｙ）は、
Ｃ３ｘ＝Ｃ４ｘ−（Ｒｃ＋Ｒｃ）・ｃｏｓβ＝−Ｒｃ＋２Ｒｃ・ｃｏｓα−２Ｒｃ・ｃｏｓβ
Ｃ３ｙ＝Ｃ４ｙ＋（Ｒｃ＋Ｒｃ）・ｓｉｎβ＝−２Ｒｃ・ｓｉｎα＋２Ｒｃ・ｓｉｎβ
で表される。
また、車両位置Ｊ１のリヤアクスル中心ＪＯの座標（ＪＯｘ，ＪＯｙ）は、
ＪＯｘ ＝−Ｒｃ・（１−ｃｏｓα）−Ｒｃ・（１−ｃｏｓα−１＋ｃｏｓβ）＋Ｒｃ・（１−ｃｏｓβ）
＝２Ｒｃ・（ｃｏｓα−ｃｏｓβ） ……………（５）
ＪＯｙ ＝−Ｒｃ・ｓｉｎα−Ｒｃ・（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）＋Ｒｃ・ｓｉｎβ
＝２Ｒｃ・（ｓｉｎβ−ｓｉｎα） ……………（６）
で表される。
【００２５】
ここで、式（５）及び（６）を三角関数の公式を用いて、変形すると、
ｔａｎ（α／２＋β／２）＝ＪＯｘ／ＪＯｙ
ｓｉｎ２（α／２−β／２）＝（ＪＯｘ２＋ＪＯｙ２）／（１６Ｒｃ２）
となり、α、βを、既知のリヤアクスル中心ＪＯの座標（ＪＯｘ，ＪＯｙ）を用いて算出することができる。
リヤアクスル中心ＪＯの座標（ＪＯｘ，ＪＯｙ）は、車両１０を車両２０の後方に無理のない操作で駐車できる標準的な値として、例えば、ＪＯｘ＝２．３ｍ、ＪＯｙ＝４．５ｍの値が設定されている。
リヤアクスル中心ＪＯの標準的な座標ＪＯｘおよびＪＯｙは、車両１０の車格、操舵特性などに応じて値を設定することが望ましい。
【００２６】
次に、実施の形態に係る駐車支援装置の縦列駐車時の動作について説明する。まず、運転者は、図６に示されるように、道路と平行にすなわち目標とする駐車枠Ｔに平行に、且つ、車両１０が車両２０，３０に対して車両間隔ｄ（例えば５０ｃｍ）となるような態様で、車両１０を直進前進させる。運転者は、着座位置から駐車枠Ｔの方を見て、目印マークＴＸと駐車枠Ｔの後端ラインＴＲ（駐車枠Ｔの後方に駐車中の車両３０の前端）とが重なる位置、すなわち車両位置Ｊ２で車両を一旦停止させる。そして、運転者は、車両位置Ｊ２において、計測開始スイッチ９を操作して、区間の始点を決定する。その後、運転者は、車両を直進前進させ、着座位置から駐車枠Ｔの方を見て、目印マークＴＸと駐車枠Ｔの前端ラインＴＦ（駐車枠Ｔの前方に駐車中の車両２０の後端）とが重なる位置、すなわち車両位置Ｊ１で車両を一旦停止させる。そして、運転者は、車両位置Ｊ１において、縦列モードスイッチ６を操作する。かかる車両位置Ｊ１を駐車開始位置とする。縦列モードスイッチ６は、駐車モードの選択を行うスイッチであると共に、計測区間の終点を決定する終点決定手段でもある。縦列モードスイッチ６の作動により、コントローラ１にこれより縦列駐車を行う旨の情報が入力されると共に、所定の区間の終点に関する情報が入力される。なお、図５及び図６においては、図示の明瞭性を優先させるため、駐車枠Ｔの後端ラインＴＲと車両３０の前端との間、及び、駐車枠Ｔの前端ラインＴＦと車両２０の後端との間はそれぞれ、離れた状態で描かれているが、実際には一致しているものとする。
【００２７】
コントローラ１は、決定された区間に関して、上述した並列駐車の場合と同様に、車両の加速度を示す加速度センサ３の出力値を二階積分することによって、所定区間すなわち車両位置Ｊ２から車両位置Ｊ１まで前進した車両の移動距離Ｓを求める。コントローラ１は、かかる移動距離Ｓを駐車枠Ｔの駐車枠長さＳとして認定する。
【００２８】
コントローラ１は、縦列モードスイッチ６が操作されたことを受けて、縦列駐車用の駐車支援情報として、その状態から車両を駐車枠Ｔに移動できるか否かの情報を提供すべく、以下のような比較を行う。コントローラ１は、目印マークＴＸとリヤアクスルＲＡとの距離である定数Ｐ、車両に固有の値である車両後端部とリヤアクスルＲＡとの距離である定数Ｑ、及び、駐車移動距離ＤＹの合計値と、上記のように求められた駐車枠長さＳとを比較する。なお、駐車移動距離ＤＹは、車両位置Ｊ１のリヤアクスル中心ＪＯのＹ座標ＪＯｙであり、車両ごとに決まるが、通常４．５ｍ程度となる。比較の結果、Ｓ≧Ｐ＋Ｑ＋ＤＹの関係が得られた場合には、その状態から引き続き操作を行うことで、車両を駐車枠Ｔに移動できることと判断できる。一方、Ｓ＜Ｐ＋Ｑ＋ＤＹの関係となる場合には、駐車枠長さが十分ではなく、そのまま操作を続けても車両を駐車枠Ｔに移動することは不可能とであるものと判断される。よって、駐車枠Ｔへの移動が不可能な場合には、コントローラ１は、運転者が車両位置Ｊ１において縦列モードスイッチ６を作動させた後に、コントローラ１は駐車支援情報として、現在の状態では縦列駐車を完遂できない旨を音声や案内音によって提供する。よって、縦列駐車を続行していき駐車の最終段階になって初めて駐車枠への駐車が完遂できないことになるといった無駄な操作を回避することができる。特に、この駐車支援情報が車両が未だ旋回していない車両位置Ｊ１で提供されると、運転者は次の駐車枠の候補へのアプローチが容易となり好適である。また、駐車支援情報としては、さらに、車両を駐車枠Ｔに移動できる場合にその旨を音声や案内音によって提供するようにしてもよい。
【００２９】
コントローラ１は、縦列モードスイッチ４の作動に基づいて、駐車開始位置を車両のヨー角が０度の位置として設定すると共に縦列駐車のためのプログラムを起動させる。そして、運転者は、駐車開始位置である車両位置Ｊ１に車両を停止させ縦列モードスイッチ６を作動させた後、縦列駐車を完遂できない旨の案内がないこと或いは車両を駐車枠Ｔに移動できる旨の案内があったことを受けて、車両位置Ｊ１からハンドルを右に最大に切ってすなわち車両を最小旋回半径Ｒｃで、ゆっくりと前進旋回させる。コントローラ１は、ヨーレートセンサ２から入力される車両１０の角速度から車両のヨー角を算出して、このヨー角と算出された旋回角度βの値とを比較する。車両１０が、駐車開始位置から後退開始位置である車両位置Ｋ１に近づくにつれて、コントローラ１は、ヨー角と算出された旋回角度βとの差を基に、車両位置Ｋ１に接近したことを知らせる接近情報と、車両位置Ｋ１に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ８を介して運転者に知らせる。例えば、接近情報として、スピーカ８から「ピッ、ピッ」という間欠音が発せられ、この間欠音及び点滅の周期は、ヨー角と旋回角度βとの差が少なくなると共に短くなる。ヨー角と旋回角度βとの差がなくなると、到達情報として、スピーカ８から「ピー」という連続音が発せられる。
【００３０】
運転者は、到達情報に従って車両１０を車両位置Ｋ１に停止させる。次に、運転者は、ハンドルを左に最大に切った状態でそのまま車両１０を後退させる。コントローラ１は、車両のヨー角と算出された旋回角度α（＝β＋δ）の値とを比較する。車両１０が、車両位置Ｋ１から切り返し位置となる車両位置Ｌ１に近づくにつれて、すなわち、車両のヨー角が算出された旋回角度αの値に近づくにつれて、コントローラ１は、ヨー角と算出された旋回角度αとの差を基に、車両位置Ｌ１に接近したことを知らせる接近情報と、車両位置Ｌ１に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ８を介して運転者に知らせる。
【００３１】
運転者は、到達情報に従って車両１０を車両位置Ｌ１に停止させる。次に、運転者は、車両位置Ｌ１でハンドルを反対方向に切り返して右に最大に切った状態でそのまま車両１０を後退させる。コントローラ１は、車両１０のヨー角が０度に近づくにつれて、車両１０が目標となる駐車枠Ｔ内の車両位置Ｍ１に接近したことを知らせる接近情報と、車両位置Ｍ１に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ８を介して運転者に知らせる。これにより、運転者は、車両位置Ｍ１で車両１０を停止させ、駐車を完了することができる。
【００３２】
このように、本実施の形態では、並列駐車と同様に、縦列駐車においても車両周辺の障害物との距離を検出する高価なセンサの搭載を強いられることなく、駐車枠への適正な駐車が可能であるか否かを案内することができ、また、可能である場合には駐車枠への適正な駐車を促す情報を提供することができる。
【００３３】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、様々な改変を施して実施することができる。上述した実施の形態においては、加速度センサ３及び既存の車輪速センサ４を備えていたが、これらの構成部品に代えて、図７に示すような分解能が高い高精度の車輪速センサ１０４を距離測定手段として設けてもよい。この場合にも、上述した実施の形態と同様に、車両周辺の障害物との距離を検出する高価なセンサの搭載を強いられることなく、駐車枠への適正な駐車が可能であるか否かを案内することができる。
【００３４】
さらに、車輪速センサ４を備えず、加速度センサ３の出力結果に基づく算出移動距離を補正せずに使用するシンプルな構成でもよい。
【００３５】
また、距離測定手段により計測される区間の始点及び終点を決定する始点決定手段及び終点決定手段は、駐車モードの選択を行うスイッチに兼用されていることには限定されず、それぞれ個別の専用の入力手段を使用してもよい。また、始点や終点の決定を入力する方法は、ボタンやスイッチなどの接触型の態様は勿論、音声入力など非接触型の態様でもよく、運転者の意思によって決定される方法ならばどのような態様でもよい。
【００３６】
また、並列駐車における駐車枠は、道路に描かれた区画線以外に、駐車中の車両など物体によって画定する態様でもよい。
【００３７】
また、上述した実施の形態では、駐車完了スペースとなる計測区間の終点における車両位置と、旋回を始める駐車開始位置とが一致した態様として説明しているが、本発明は、これに限定されるものではない。よって、始点決定手段の作動時や終点決定手段の作動時にその都度車両を停止させて作動操作を行う必要はなく、車両を前進させながら始点決定及び／又は終点決定を行い、終点決定後に車両を停止させた位置を駐車開始位置としてしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の駐車支援装置によれば、車両周辺の障害物との距離を検出する高価なセンサの搭載を強いられることなく、駐車枠への適正な駐車が可能であるか否かを案内することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態における並列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す図であって、旋回前の段階を示す図である。
【図３】実施の形態における並列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す図であって、旋回後の段階を示す図である。
【図４】加速度センサにより測定された加速度と、速度及び距離との関係を示すと共に、算出移動距離と実測移動距離との関係を示すグラフである。
【図５】実施の形態における縦列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す図であって、旋回後の段階を示す図である。
【図６】実施の形態における縦列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す図であって、旋回前の段階を示す図である。
【図７】この発明の別の実施の形態に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ コントローラ、１ｂ 補正部、２ ヨーレートセンサ、３ 加速度センサ、４，１０４ 車輪速センサ、５ 並列モードスイッチ、６ 縦列モードスイッチ、８ スピーカ、９ 計測開始スイッチ、１０，２０，３０ 車両。
Claims (8)
- 駐車開始位置から所定軌跡に沿って車両を駐車完了スペースへと案内する駐車支援装置であって、
車両の移動距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段により計測される区間の始点を決定する始点決定手段と、
前記距離測定手段により計測される区間の終点を決定する終点決定手段と、
運転者に駐車支援情報を案内する案内手段と、
前記始点決定手段及び前記終点決定手段によって決定された始点から終点までの区間に対し、前記距離測定手段によって移動距離を測定し、それを駐車完了スペース長さとして認定し、該駐車完了スペース長さに基づいて前記案内手段を介して駐車支援情報を提供するコントローラと
を備えたことを特徴とする駐車支援装置。 - 前記終点決定手段によって決定された終点における車両位置が前記駐車開始位置であることを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
- 前記距離測定手段は加速度センサであり、前記コントローラは該加速度センサにより測定された加速度を二階積分して移動距離を算出し、それを駐車完了スペース長さとして認定することを特徴とする請求項１又は２に記載の駐車支援装置。
- パルス出力型の車輪速センサを更に備え、
前記コントローラは、前記車輪速センサの出力パルスから得られる車両の実測移動距離と、前記加速度センサの測定結果から得られる車両の算出移動距離とを比較し、それ以後の算出移動距離が適正な値となるように補正を行う補正部を備える、
ことを特徴とする請求項３に記載の駐車支援装置。 - 前記距離測定手段は車輪速センサであり、前記コントローラは該車輪速センサにより測定された車輪速度から移動距離を算出し、それを駐車完了スペース長さとして認定することを特徴とする請求項１又は２に記載の駐車支援装置。
- 前記駐車支援情報は、並列駐車の場合、車両を駐車完了スペースの幅方向中央に案内するために必要な車両の旋回角の情報、又は並列駐車を完遂できない旨の情報が含まれることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の駐車支援装置。
- 前記駐車支援情報は、縦列駐車の場合、車両を駐車完了スペースに移動できるか否かの情報が含まれることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の駐車支援装置。
- 前記終点決定手段は、駐車モードの選択を行うスイッチとしても機能する請求項１乃至７の何れか一項に記載の駐車支援装置。
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