JP2004224212A

JP2004224212A - Parking support device

Info

Publication number: JP2004224212A
Application number: JP2003014748A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Shimazaki; 和典嶋崎; Tomio Kimura; 富雄木村
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2004-08-12
Anticipated expiration: 2023-01-23
Also published as: JP4348949B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a parking support device for accurately determining a target turning angle and further improving the parking accuracy of a vehicle. <P>SOLUTION: Minimum turning radii Rf and Rr corresponding to forward travel turning and backward travel turning are set in a controller, respectively, and a target turning angle θ2 is calculated in response to each turning based on the minimum turning radii. The position of the vehicle 10 is specified based on the target turning angle θ2 and an actual turning angle derived from a yaw rate sensor, and the vehicle 10 is moved forward in a full steering state from a vehicle position E1 to a vehicle position F1. The vehicle is turned and backward moved to a vehicle position G1 by full inverse steering from the position F1, and is then straightly and backward moved and parked in parallel in a parking space T. Similarly, based on the minimum turning radii Rf and Rr during forward travel and backward travel, a target turning angle of tandem parking is calculated and the tandem parking using the full steering is performed. The vehicle is actually turned, the minimum turning radii are measured, and these values may be used as the minimum turning radii Rf and Rr during forward travel and backward travel. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の駐車支援装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の駐車支援装置として、いわゆるバック運転の苦手な運転者でも、縦列駐車や車庫入れのため並列駐車がスムーズに行えるように、ハンドル操作地点を案内音で知らせて車両の駐車を支援するパーキングンアシストが知られている。
この装置の例として、特許文献１に記載された装置があり、この装置によれば、装置が指示する通りに運転者がハンドル操作を繰り返すことにより誰でも簡単に目標とする位置に駐車することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３２２５２０号公報
【０００４】
具体的には、運転者がハンドルをフル切り状態で、予め定められた目標旋回角だけ車両を前進および後退させることで並列駐車および縦列駐車を行わせるものである。この際、目標旋回角と、ヨーレートセンサにより検出した車両の角速度から算出された車両の実際の旋回角とに基づいて出力される案内情報に従って、運転者が運転操作を行うことで容易に駐車を行うことができる。
このような装置では、予め目標旋回角が定められており、この目標旋回角を定めるために、一般には、例えば車両の販売カタログ等に車両諸元値として記載されたひとつの最小旋回半径の値を用いている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、目標旋回角を算出する基礎となる最小旋回半径は、前進旋回、後退旋回でそれぞれ若干に異なることがある。したがって、ひとつの最小旋回半径を基に目標旋回角を定めたのでは、車両を駐車スペースにさらに高精度に駐車させるには限界があるという問題点があった。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、目標旋回角を精度良く定め、車両の駐車精度をさらに向上させる駐車支援装置を提供するものである。
【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、この発明に係る駐車支援装置は、フル操舵状態で前進動作を行った後、停止した状態で逆方向にフル操舵し、その状態を保持して後退する動作を含む後退動作を行って駐車をするために用いられる駐車支援装置であって、車両のヨー角を検出するヨー角検出手段と、前進旋回および後退旋回に対応したそれぞれの最小旋回半径を設定し、この最小旋回半径を基に、各旋回に対応して目標旋回角を算出する目標旋回角算出手段と、目標旋回角算出手段により算出された目標旋回角及びヨー角検出手段により検出されたヨー角を基に、車両の位置を特定する車両位置特定手段と、車両位置特定手段により特定された車両の位置を基に運転者に操舵情報を提供する案内手段とを備えるものである。
【０００７】
目標旋回角算出手段は、前進旋回に対応した最小回転半径を補正して、後退旋回に対応した最小回転半径を設定することで目標旋回角を修正することができる。
目標旋回角算出手段は、旋回時の旋回中心と、車両のリヤアクスル中心の延長線とのずれ量に対応して、目標旋回角を修正することもできる。
目標旋回角算出手段は、据え切り時に発生する車両の旋回方向への回転量に基づいて目標旋回角を修正することもできる。
駐車支援装置は、さらに、車両の進行距離を検出する車両進行距離検出手段を備え、目標旋回角算出手段は、車両進行距離検出手段により検出された車両進行距離およびヨー角検出手段により検出されたヨー角を基に、最小旋回半径を計測して設定することができる。
目標旋回角算出手段は、前進左旋回、前進右旋回、後退左旋回、後退右旋回に対応したそれぞれの最小旋回半径を設定することができる。
【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。
実施の形態１．
図１にこの発明の実施の形態１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が接続されると共に、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３および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４が接続されている。また、コントローラ１には、ヨー角を算出する基準となるヨー角０度の位置を設定する案内スイッチ５が接続される。さらに、コントローラ１には、運転者に対して運転操作の情報を案内するためのスピーカ６が接続されている。
【０００９】
コントローラ１は、図示しないＣＰＵと縦列駐車時及び並列駐車時の駐車支援を行う制御プログラムや各種データを記憶するメモリとを備えている。
コントローラ１のメモリには、車両のハンドルが最大に操舵された状態で車両が前進旋回するときの旋回半径である前進時最小旋回半径Ｒｆ、および後退旋回するときの旋回半径である後退時最小旋回半径Ｒｒのデータが記憶されている。コントローラ１は、最小旋回半径Ｒｆ，Ｒｒを基に、各旋回に対応して目標旋回角を算出する目標旋回角算出手段を構成する。
【００１０】
また、コントローラ１は、ヨーレートセンサ２とともにヨー角検出手段を構成し、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する。さらに、コントローラ１は、車両のヨー角と目標旋回角とを比較して車両の位置を特定する車両位置特定手段を構成するとともに、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、案内手段としてのスピーカ６に出力する。なお、前進時最小旋回半径Ｒｆおよび後退時最小旋回半径Ｒｒは、それぞれ車両のリヤアクスル中心が車両旋回時に描く半径をいう。
【００１１】
次に、この駐車支援装置が車両にどのような軌跡を描かせて駐車を支援するのかを説明する。まず、並列駐車について説明する。
本発明と対比するため、前進および後退時の目標旋回角算出の基礎となる最小旋回半径のデータとして、同一のひとつの値Ｒ１が用いられた場合の例を図２に示す。
車両１０が駐車しようとする駐車スペースＴの入口の中央点を原点Ｏとし、駐車スペースＴにおける車両１０の前進方向にＸ軸をとり、道路と平行にすなわち、Ｘ軸と直角にＹ軸をとる。
【００１２】
まず、初期停車位置として、駐車スペースＴに垂直な車両位置Ｅ１に車両１０を停止させるものとする。このときの車両１０のリヤアクスル中心ＥＯは、駐車スペースＴの中央からＹ軸方向に距離ＤＹだけオフセットしているものとする。
次に、車両位置Ｅ１にある車両１０が、ハンドルの操舵角を右側最大にして最小旋回半径Ｒ１で目標旋回角θ１となるまで旋回しながら前進し、車両位置Ｆ１になったところで停止した後、ハンドルの操舵角を左側最大にして最小旋回半径Ｒ１で旋回しながら後退する。車両１０が駐車スペースＴに平行になった車両位置Ｇ１に到達すると、ハンドルを直進状態に戻してさらに後退して駐車スペースＴ内に適正に駐車する。ここで、車両位置Ｅ１，Ｆ１，Ｇ１におけるリヤアクスル中心をそれぞれ、ＥＯ，ＦＯ，ＧＯとする。
【００１３】
初期停車位置からフル切り状態で旋回しながら前進する場合の、目標旋回角θ１は、最小旋回半径Ｒ１および距離ＤＹから次のように算出される。
ＤＹ＝Ｒ１−２・Ｒ１・ｓｉｎθ１ ……………（１）
より、前進時の目標旋回角θ１は、
θ１＝ｓｉｎ^−１（（Ｒ１−ＤＹ）／２／Ｒ１） ……………（２）
となる。
また、後退時の旋回角φ１は、φ１＝π／２−θ１として算出される。
【００１４】
しかしながら、図３に示されるように、車両の最小旋回半径は前進時と後退時で異なるため、この実施の形態に係る駐車支援装置では、次式を用いて目標旋回角θ２を算出する。
ＤＹ＝Ｒｒ−（Ｒｆ＋Ｒｒ）・ｓｉｎθ２ ……………（３）
θ２＝ｓｉｎ^−１（（Ｒｒ−ＤＹ）／（Ｒｆ＋Ｒｒ）） ……………（４）
実際の車両においては、後退時の最小旋回半径Ｒｒは、前進時の最小旋回半径Ｒｆに対し１．０１〜１．０３倍の値になることが知見されおり、この装置においては、例えば、Ｒｒ＝１．０２・Ｒｆとなるように設定され、式（３）および（４）は、それぞれ、
ＤＹ＝１．０２・Ｒｆ−２．０２・Ｒｆ・ｓｉｎθ２ ……………（５）
θ２＝ｓｉｎ^−１（（１．０２・Ｒｆ−ＤＹ）／２．０２・Ｒｆ） …………（６）
となる。
【００１５】
具体的な並列駐車時の動作は次のようになる。
図３に示されるように、まず、運転者は、破線で示される車両位置Ｅ１、すなわち、駐車スペースＴの入口の前に駐車スペースＴに対して垂直に、車両１０を停止させる。並列モードスイッチ４を作動させ、さらに、案内スイッチ５を作動させると、コントローラ１は、車両位置Ｅ１を車両のヨー角が０度の位置として設定すると共に並列駐車のためのプログラムを起動させる。運転者は、ハンドルを右側最大に操舵してフル切り状態にし、そのまま車両１０を前進させる。
コントローラ１は、ヨーレートセンサ２から入力される角速度からヨー角を算出して、このヨー角と目標旋回角θ２とを比較する。車両１０が車両位置Ｅ１から車両位置Ｆ１に近づくにつれて、コントローラ１はヨー角と目標旋回角θ２との差を基に、車両位置Ｆ１に接近したことを知らせる接近情報と、ヨー角と目標旋回角θ２とが一致する車両位置Ｆ１に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ６を介して運転者に知らせる。
【００１６】
例えば、接近情報として、スピーカ６から「ピッ、ピッ」という間欠音が発せられ、この間欠音の周期は、ヨー角と目標旋回角θ２との差が少なくなると共に短くなる。ヨー角と目標旋回角θ２との差がなくなると、到達情報として、スピーカ６から「ピー」という連続音が発せられる。
【００１７】
運転者は、到達情報に従って車両１０を車両位置Ｆ１に停止させる。次に、運転者はハンドルを左側最大に操舵してフル操舵状態にして車両１０を後退させる。その後、コントローラ１は、車両１０が駐車スペースＴに平行になった車両位置Ｇ１に接近したことを知らせる接近情報と、ヨー角がπ／２（＝θ２＋φ２）となる車両位置Ｇ１に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ６を介して運転者に知らせる。運転者は、到達情報に従って車両１０を車両位置Ｇ１で停止させた後、ハンドルを直進状態に戻してから車両１０を後退させ、駐車スペースＴに車両１０が収まったら駐車を完了する。
【００１８】
このように、前進と後退での最小旋回半径の違いを考慮し、前進旋回および後退旋回に対応したそれぞれの最小旋回半径Ｒｆ、Ｒｒを用いて、並列駐車の目標旋回角θ２を算出することにより、前進時の停車位置Ｆ１を精度良く運転者に知らせ、精度の高い駐車案内を行うことができる。
【００１９】
次に、縦列駐車について説明する。
はじめに、並列駐車と同様に、前進および後退の最小旋回半径のデータとして、同一のひとつの値Ｒ１が用いられた場合の例を図４に示す。
車両１０が駐車スペースＴ内に駐車が完了した位置である車両位置Ｍ１における、車両１０のリヤアクスル中心ＭＯを原点Ｏとし、道路と平行で車両１０の前進方向にＹ軸をとり、Ｙ軸と直角にＸ軸をとる。
【００２０】
まず、駐車スペースＴの前方に駐車中の車両２０を目安に、縦列駐車開始の初期停車位置として、車両位置Ｊ１に車両１０を停車させるものとする。このときの車両１０のリヤアクスル中心ＪＯは、車両位置Ｍ１におけるリヤアクスル中心ＭＯからＹ軸方向に距離ＤＹ１、Ｘ軸方向にＤＸ１だけオフセットしているものとする。
次に、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最小旋回半径Ｒ１で目標旋回角β１となるまで旋回しながら前進する。車両位置Ｋ１になったところで、操舵角を左側最大にして最小旋回半径Ｒ１で旋回しながら後退する。車両位置Ｌ１になったところで操舵角を右側最大にして最小旋回半径Ｒ１で旋回しながら後退し、駐車スペースＴ内の車両位置Ｍ１に適正に駐車する。
すなわち、初期停止位置である車両位置Ｊ１から最小旋回半径Ｒ１で目標旋回角β１だけ進んで車両位置Ｋ１に至り、ハンドルを切返して同じ最小旋回半径Ｒ１で目標旋回角γ１だけ後退して車両位置Ｌ１に至り、さらにハンドルを切返して同じ最小旋回半径Ｒ１で目標旋回角α１だけ後退して駐車完了位置の車両位置Ｍ１に至る。
ここで、車両位置Ｊ１，Ｋ１，Ｌ１，Ｍ１におけるリヤアクスル中心をそれぞれ、ＪＯ，ＫＯ，ＬＯ，ＭＯとする。
【００２１】
前進時および後退時の最小旋回半径をともに、Ｒ１とした場合、リヤアクスル中心ＪＯと原点Ｏとの距離ＤＸ１，ＤＹ１、目標旋回角α１，β１には、次のような関係が成立する。

また、上記式（７）および（８）に次の三角関数の公式（９）、（１０）を適用する。

その結果、

となる。
ここで、式（１１）により、
（α１＋β１）／２＝ｔａｎ^−１（ＤＸ１／ＤＹ１） ……（１３）
式（１２）により、
（α１−β１）／２＝ｓｉｎ^−１（√（（ＤＸ１^２＋ＤＹ１^２）／１６／Ｒ１^２）） ……（１４）
式（１３）に式（１４）を加算して、
α１＝ｔａｎ^−１（ＤＸ１／ＤＹ１）＋ｓｉｎ^−１（√（（ＤＸ１^２＋ＤＹ１^２）／１６／Ｒ１^２）） ……（１５）
が算出される。
式（１３）から式（１４）を減算して、
β１＝ｔａｎ^−１（ＤＸ１／ＤＹ１）−ｓｉｎ^−１（√（（ＤＸ１^２＋ＤＹ１^２）／１６／Ｒ１^２）） ……（１６）
が算出される。
【００２２】
しかしながら、車両１０の最小旋回半径は、図５に示されるように、前進時と後退時で異なるため、この実施の形態に係る駐車支援装置では、次式を用いて目標旋回角α２、β２を算出する。
第一の旋回の旋回中心をＣ１（ｘｃ１，ｙｃ１）、第二の旋回中心をＣ２（ｘｃ２，ｙｃ２）、第三の旋回中心をＣ３（ｘｃ３，ｙｃ３）とする。
ａ＝ｘｃ１−ｘｃ３、ｂ＝ｙｃ１−ｙｃ３、Ｘ＝ｘｃ２−ｘｃ１、Ｙ＝ｙｃ２−ｙｃ１とすると以下が成り立つ。
Ｘ^２＋Ｙ^２＝Ｒ１^２ ……（１７）
（Ｘ＋ａ）^２＋（Ｙ＋ｂ）^２＝Ｒ２^２ ……（１８）
ここでＲ１＝Ｒｆ＋Ｒｒ、Ｒ２＝２Ｒｒ
式（１８）より
Ｘ^２＋２ａＸ＋ａ^２＋Ｙ^２＋２ｂＹ＋ｂ^２＝Ｒ２^２ ……（１８’）
式（１８’）−式（１７）より
２ａＸ＋２ｂＹ＋ｃ＝Ｒ２^２−Ｒ１^２ ……（１９）
ここでｃ＝ａ^２＋ｂ^２
式（１９）より
Ｙ＝（Ｋ−２ａＸ）／２／ｂ ……（２０）
ここでＫ＝Ｒ２^２−Ｒ１^２−ｃ
式（２０）を式（１７）に代入して整理すると
ｃＸ^２−ａＫＸ＋Ｋ^２／４−ｂ^２Ｒ１^２＝０ ……（２１）
式（２１）を解き、適切な解を選択して
Ｘ＝（ａＫ−√（ａ^２Ｋ^２−ｃＫ^２＋４ｃｂ^２Ｒ１^２））／２／ｃ ……（２２）
α２＝ｔａｎ^−１（−Ｙ／Ｘ）であり式（２０）、式（２２）を代入することで算出できる。
また、γ２＝ｔａｎ^−１（−（Ｙ＋ｂ）／（Ｘ＋ａ））であり同様に算出しできる。
また、β２＝α２−γ２である。
ａ＝ＤＸ１＋Ｒｆ−Ｒｒ、ｂ＝ＤＹ１であることを考慮すれば、既知の数値から算出可能であることがわかる。
【００２３】
具体的な縦列駐車時の動作は次のようになる。
まず、運転者は、破線で示される車両位置Ｊ１に車両１０を停止させる。縦列モードスイッチ３を作動させ、さらに、案内スイッチ５を作動させると、コントローラ１は、車両位置Ｊ１を車両１０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。運転者は、車両１０のハンドルを右側最大に操舵してフル切り状態にし、そのまま車両１０を前進させる。コントローラ１は、ヨーレートセンサ２から入力される角速度からヨー角を算出して、このヨー角と目標旋回角β２の値とを比較する。車両１０が車両位置Ｊ１から車両位置Ｋ１に近づくにつれて、コントローラ１は、ヨー角と目標旋回角β２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、ヨー角と目標旋回角β２が一致する車両位置Ｋ１に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ６を介して運転者に知らせる。
【００２４】
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、ハンドルを左いっぱいに操舵してフル切り状態にして車両１０を後退させる。コントローラ１は、車両のヨー角と目標旋回角α２（＝β２＋γ２）とを比較する。車両１０が、車両位置Ｋ１から車両位置Ｌ１に近づくにつれて、コントローラ１は、ヨー角と目標旋回角α２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、ヨー角と目標旋回角α２とが一致する車両位置Ｌ１に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ６を介して運転者に知らせる。
【００２５】
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いっぱいに切り返し右側最大に操舵してフル切り状態にし、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が駐車スペース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、ヨー角が０度となる車両位置Ｍ１に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ６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。
【００２６】
このように、前進と後退での最小旋回半径の違いを考慮し、前進旋回および後退旋回に対応したそれぞれの最小旋回半径Ｒｆ、Ｒｒを用いて、縦列駐車の目標旋回角α２、β２を算出することにより、前進時の車両位置Ｋ１および後退途中のハンドル切り返し地点である車両位置Ｌ１を精度良く運転者に知らせ、精度の高い駐車案内を行うことができる。
【００２７】
実施の形態２．
実施の形態２に係る駐車支援装置は、実施の形態１に対して、実際の車両の旋回中心が車両のリヤアクスル中心の延長線上からずれていることを考慮して、目標旋回角を修正するように構成したものである。
まず、並列駐車において、実際の車両の旋回中心Ｃ１，Ｃ２は、図６に示されるように、リヤアクスルの延長線上から若干ずれた位置にある。一般に、前進時の旋回中心Ｃ１はリヤアクスル延長線より前方へ、後退時の旋回中心Ｃ２はリヤアクスル延長線より後方にずれる。前進時の旋回中心Ｃ１とリヤアクスルの延長線とのずれ量をＫｆ、後退時の旋回中心Ｃ２とリヤアクスルの延長線とのずれ量をＫｒとすると、実施の形態１において示した式（３）は、目標旋回角θ３とおいて、
ＤＹ＝Ｒｒ−Ｋｆ−（Ｒｒ＋Ｒｆ）・ｓｉｎθ３−（Ｋｒ−Ｋｆ）・ｃｏｓθ３ …（２３）
となる。
通常の車両ではＫｆ、Ｋｒの絶対値はほぼ同等で具体的には０．０５〜０．０８ｍ程度であるので、これらの値のうち、各車種に対応した適切な値を適用して、ニュートン法等を用いて解析的に解くことで目標旋回角θ３を得ることができる。
このように、実施の形態１の目標旋回角θ２のかわりに、目標旋回角θ３を用いることにより、目標旋回角をさらに精度よく設定でき、駐車目標位置により精度良く駐車できる。
【００２８】
次に、縦列駐車においても、旋回中心のリヤアクスル延長線上からのずれ量を考慮すると、実施の形態１において示した式（１７）、（１８）は、目標旋回角をα３，β３とおいて、

となる。
並列駐車と同様に、各車種に対応したＫｆ、Ｋｒの適切な値を適用して、ニュートン法等を用いて解析的に解くことで、目標旋回角α３，β３を得ることができる。
このように、実施の形態１の目標旋回角α２，β２のかわりに、目標旋回角α３，β３を用いることにより、目標旋回角をさらに精度よく設定でき、駐車目標位置により精度良く駐車できる。
【００２９】
実施の形態３．
実施の形態３に係る駐車支援装置は、実施の形態２に対して、さらに、実際の車両で据え切りを行ったときに車両が旋回方向に若干回転することを考慮して、目標旋回角を修正するように構成したものである。
まず、並列駐車において、実施の形態２において示した式（２３）は、据切りを行ったとき、車両の回転する量をδ、目標旋回角をθ４とすると

となる。
通常の車両では、ハンドルを中立位置からフル切りまで操舵することによりδ＝０．２度程度の回転が起こる。このδの値および各車種に対応したＫｆ、Ｋｒの適切な値を適用し、式（２６）をニュートン法等を用いて解析的に解くことで目標旋回角θ４を得る。
このようにして実施の形態２の目標旋回角θ３のかわりに、目標旋回角θ４を用いることにより、目標旋回角をさらに精度よく設定でき、駐車目標位置により精度良く駐車できる。
【００３０】
次に、縦列駐車においても、実施の形態２において示した式（２４）、（２５）は、目標旋回角をα４，β４とおいて、

となる。
並列駐車と同様なδ、Ｋｆ、Ｋｒの値を適用して、ニュートン法等を用いて解析的に解くことで、目標旋回角α４，β４を得ることができる。
このように、実施の形態２の目標旋回角α３，β３のかわりに、目標旋回角α４，β４を用いることにより、目標旋回角をさらに精度よく設定でき、駐車目標位置により精度良く駐車できる。
【００３１】
実施の形態４．
実施の形態４に係る駐車支援装置は、実施の形態１に対して、図７に示されるように、車輪速センサ３３を追加し、さらに案内スイッチ５およびコントローラ１の代わりに計測／案内切替スイッチ３２およびコントローラ３１を設けたものである。
計測／案内切替スイッチ３２は、コントローラ３１に接続され、ヨー角を算出する基礎となるヨー角０度の位置を設定して駐車支援を開始する案内モードと、後述する車両の最小旋回半径を計測する計測モードとに切り換えられるように構成されている。
車輪速センサ３３は、タイヤ１回転あたり４パルスの信号を発生するように構成され、コントローラ３１に接続される。この車輪速センサ３３は、車両の進行距離を検出する車両進行距離検出手段を構成する。
コントローラ３１には、タイヤが１回転あたりに進行する距離Ｚが予め記憶されている。また、コントローラ３１は、ヨーレートセンサ２から入力される角速度を基に、車輪速センサ３３からのパルスのエッジを検出した時点からｎパルス後のエッジを検出した時点までの車両の旋回角θｓを算出する。
したがって、車両が旋回する場合に、例えば、車輪速センサ３３が左前輪に装着されたとすると、左前輪の旋回半径Ｒｍと、旋回角θｓ（ラジアン）との間には以下の関係が成立する。
Ｒｍ・θｓ＝Ｚ・ｎ／４ ……（２９）
ここで、旋回角θｓを算出するための、車輪速センサ３３のパルス数ｎは、タイヤ１回転あたりのパルス数４の倍数であることが望ましい。
また、図８に示されるように、タイヤの旋回半径Ｒｍと、車両１０のリヤアクスル中心の旋回半径Ｒｓとの間には以下の関係が成立する。
Ｒｓ＝√（Ｒｍ^２−Ｂ^２）−Ｔｒ／２ ……（３０）
ここで、Ｂは車両１０のホイールベース、Ｔｒは車両１０のトレッドとする。
コントローラ３１には、上述した演算式を基にしたプログラミングがなされており、運転者がハンドルをフル切り状態にして車両１０を進行させれば、コントローラ３１は車両の最小旋回半径を計測することができる。
【００３２】
次に、この実施の形態４に係る駐車支援装置の動作を説明する。
この装置は、実施の形態１と同様な駐車支援を行う案内モードと、案内モードにおける目標旋回角を算出するための基礎となる最小旋回半径を計測する計測モードとの２つの動作を行う。
【００３３】
まず、計測モードについて説明する。
運転者が計測／案内切替スイッチ３２を動作させ、計測モードにすると、スピーカ６により運転者は右にフル操舵して前進するように音声で案内される。
運転者が車両１０を進行させると、コントローラ３１は、車輪速センサ３３からのパルスのエッジを検出した時点から、例えば１２パルス後（最初に検出したパルスは含まない）のエッジ検出までの車両の旋回角θｓを算出する。この場合、タイヤ３回転に相当し、そのときの旋回角θｓは、車種により異なるが約６０度程度となる。
このように車両１０を約６０度程度旋回させると、式（２９）、（３０）に基づいてコントローラ３１は、車両１０のリヤアクスル中心の旋回半径Ｒｓを算出し、この値を前進時の最小旋回半径Ｒｆとして用いることができる。
その後、運転者はスピーカ６により計測が終了したことを知らされ、計測／案内切替スイッチ３２を切り替えて計測モードを終了する。
【００３４】
次に、案内モードについて説明する。
運転者が、計測／案内切替スイッチ３２を動作させ案内モードにすると、縦列モードスイッチ３および並列モードスイッチ４の状態に応じて実施の形態１と同様な駐車支援を行う。この際、コントローラ３１は、計測モードで車両のリヤアクスル中心の前進時最小旋回半径Ｒｆの値が算出されているので、この値を基に、目標旋回角を算出することになる。
【００３５】
このように、最小旋回半径を個々の車両ごとに計測することができるので、この装置が装着された車両に適した目標旋回角をコントローラ３１は設定することができる。したがって、個々の車両の最小旋回半径のばらつきに起因する駐車目標位置と実際に駐車できた位置との位置ずれを解消することができ、より精度の高い駐車支援を行うことができる。
また、車両を使用するユーザーが異なる種類のタイヤに交換し、最大タイヤ切れ角等に変更が生じても、計測モードで最小旋回半径を計測し直すことで、使用実態に応じた目標旋回角を設定することができる。
さらに、タイヤ１回転あたり４個程度のパルスが発生する車輪速センサを用いるので、この装置のために車両に特別にこのセンサを装着する必要はなく、車両に標準装備されている既存の車輪速センサを用いることができ、装置のコストアップを招くことはない。
【００３６】
なお、上述した実施の形態では、前進時、後退時の２種類の最小旋回半径を基に、目標旋回角を算出したが、コントローラは、前進左旋回、前進右旋回、後退左旋回、後退右旋回に対応したそれぞれの最小旋回半径を設定するようにしてもよい。これにより、縦列駐車時の左後退旋回、右後退旋回に対応してそれぞれ目標旋回角を算出することができる。また、並列駐車の際に、車両を駐車スペースの入口に運転席側を横付けするか、助手席側を横付けするかに応じた最小旋回半径を用いて目標旋回角を算出することができる。
【００３７】
実施の形態４では、前進右旋回をして、前進時の最小旋回半径を計測したが、前進左旋回、前進右旋回、後退左旋回、後退右旋回をそれぞれ行い、各旋回に対応したそれぞれの最小旋回半径を計測してもよい。
また、車両進行距離検出手段として車輪速センサ３３を用いたが、車両の進行距離を計測することができればこれに限定されるものではなく、加速度センサを用いその信号を積分して車両進行距離を算出してもよい。
また、左右両輪にそれぞれ設けられた車輪速センサの計測結果を合成して車両進行距離を算出することもできる。
さらに、最小旋回半径を算出するにあたり、一定の距離を進行した場合の旋回角を計測したが、計測／案内切替スイッチ３２を案内モードに切り換えるまでに進行した距離と旋回角を計測してもよい。また、計測モードにおいて、一定の時間に進行した距離と旋回角とを計測してもよい。
なお、実施例１から実施例３では案内スイッチ５によりヨー角０度の位置を設定するように構成したが、縦列モードスイッチや並列モードスイッチにこの機能を併せ持たせることも可能である。すなわち縦列モードスイッチまたは並列モードスイッチのいずれかが投入された時点でヨー角０度を設定するとともに縦列モードまたは並列モードの案内を開始するように構成してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る駐車支援装置によれば、前進旋回および後退旋回に対応したそれぞれの最小旋回半径を設定し、この最小旋回半径を基に、各旋回に対応して目標旋回角を算出する目標旋回角算出手段が設けられ、目標旋回角算出手段により算出された目標旋回角及びヨー角検出手段により検出されたヨー角を基に、車両の位置を特定して、運転者に操舵情報を提供するので、最小旋回半径を精度良く定め、車両の駐車精度をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１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１に係る駐車支援装置と対比するために、並列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す車両軌跡図である。
【図３】実施の形態１に係る駐車支援装置における、並列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す車両軌跡図である。
【図４】実施の形態１に係る駐車支援装置と対比するために、縦列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す車両軌跡図である。
【図５】実施の形態１に係る駐車支援装置における、縦列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す車両軌跡図である。
【図６】実施の形態２に係る駐車支援装置における、並列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す車両軌跡図である。
【図７】実施の形態４に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態４に係る駐車支援装置における、最小旋回半径を算出する方法を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１，３１…コントローラ、２…ヨーレートセンサ、６…スピーカ、１０…車両、３３…車輪速センサ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle parking assistance device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a vehicle parking assist device, a driver who is not good at so-called back driving assists parking of a vehicle by notifying a steering wheel operation point with a guide sound so that parallel parking can be smoothly performed for parallel parking or garage parking. Parking ton assist is known.
As an example of this device, there is a device described in Patent Literature 1. According to this device, any driver can easily park at a target position by repeating a steering wheel operation as instructed by the device. Can be.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-322520 A
[0004]
Specifically, when the driver fully turns the steering wheel, the vehicle is moved forward and backward by a predetermined target turning angle to perform parallel parking and parallel parking. At this time, the driver easily performs the driving operation according to the guide information output based on the target turning angle and the actual turning angle of the vehicle calculated from the angular velocity of the vehicle detected by the yaw rate sensor, so that the driver can easily park. It can be carried out.
In such a device, a target turning angle is determined in advance. In order to determine the target turning angle, generally, for example, a value of one minimum turning radius described as a vehicle specification value in a sales catalog of a vehicle or the like. Is used.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the minimum turning radius on which the target turning angle is calculated may be slightly different between the forward turning and the backward turning. Therefore, if the target turning angle is determined based on one minimum turning radius, there is a problem that there is a limit in parking the vehicle in the parking space with higher accuracy.
The present invention has been made to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide a parking assist device that accurately sets a target turning angle and further improves the parking accuracy of a vehicle.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the parking assist device according to the present invention includes an operation of performing forward operation in a full steering state, then performing full steering in a reverse direction in a stopped state, holding the state, and retreating. A parking assist device used for parking by performing a reverse operation, comprising: a yaw angle detecting means for detecting a yaw angle of the vehicle; and a minimum turning radius corresponding to forward turning and reverse turning, respectively. Based on the minimum turning radius, a target turning angle calculating means for calculating a target turning angle corresponding to each turn, and a target turning angle calculated by the target turning angle calculating means and a yaw angle detected by the yaw angle detecting means. A vehicle position specifying means for specifying the position of the vehicle; and a guide means for providing the driver with steering information based on the position of the vehicle specified by the vehicle position specifying means.
[0007]
The target turning angle calculation means can correct the target turning angle by correcting the minimum turning radius corresponding to the forward turning and setting the minimum turning radius corresponding to the backward turning.
The target turning angle calculating means can also correct the target turning angle in accordance with the amount of deviation between the turning center during turning and the extension of the center of the rear axle of the vehicle.
The target turning angle calculation means can also correct the target turning angle based on the amount of rotation of the vehicle in the turning direction that occurs at the time of stationary steering.
The parking assist device further includes a vehicle traveling distance detection unit that detects a traveling distance of the vehicle, and the target turning angle calculation unit detects the vehicle traveling distance and the yaw angle detection unit that are detected by the vehicle traveling distance detection unit. The minimum turning radius can be measured and set based on the yaw angle.
The target turning angle calculation means can set respective minimum turning radii corresponding to forward left turning, forward right turning, backward left turning, and backward right turning.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows a configuration of a parking assistance device according to Embodiment 1 of the present invention. The controller 1 is connected to a yaw rate sensor 2 for detecting the angular velocity of the vehicle in the yaw angle direction, and a parallel mode switch 3 for notifying the controller 1 that the vehicle performs parallel parking and the vehicle performing parallel parking. To the controller 1 is connected. The controller 1 is connected to a guide switch 5 for setting a position at a yaw angle of 0 degrees, which is a reference for calculating the yaw angle. Further, the controller 1 is connected to a speaker 6 for guiding the driver about driving operation information.
[0009]
The controller 1 includes a CPU (not shown) and a memory for storing a control program for performing parking assistance during parallel parking and parallel parking and various data.
The memory of the controller 1 stores a minimum turning radius Rf when the vehicle turns forward when the steering wheel of the vehicle is maximally steered and a minimum turning radius when the vehicle turns backward when the vehicle turns backward. Data of the radius Rr is stored. The controller 1 constitutes a target turning angle calculating means for calculating a target turning angle corresponding to each turn based on the minimum turning radii Rf and Rr.
[0010]
Further, the controller 1 constitutes a yaw angle detecting means together with the yaw rate sensor 2, and calculates the yaw angle of the vehicle from the angular velocity of the vehicle input from the yaw rate sensor 2. Furthermore, the controller 1 configures a vehicle position specifying unit that specifies the position of the vehicle by comparing the yaw angle of the vehicle and the target turning angle, and also outputs information on the operation method and operation timing in each step during the parking operation. It outputs to the speaker 6 as guidance means. The minimum turning radius Rf when moving forward and the minimum turning radius Rr when moving backward refer to the radius drawn by the center of the rear axle of the vehicle when the vehicle turns.
[0011]
Next, what kind of trajectory the parking assist device causes the vehicle to draw to assist parking will be described. First, parallel parking will be described.
For comparison with the present invention, FIG. 2 shows an example in which one and the same value R1 is used as the data of the minimum turning radius which is the basis of the calculation of the target turning angle at the time of forward and backward movement.
The center point of the entrance of the parking space T where the vehicle 10 is to park is taken as the origin O, the X axis is taken in the forward direction of the vehicle 10 in the parking space T, and the Y axis is taken parallel to the road, that is, perpendicular to the X axis. .
[0012]
First, it is assumed that the vehicle 10 is stopped at a vehicle position E1 perpendicular to the parking space T as an initial stop position. At this time, it is assumed that the rear axle center EO of the vehicle 10 is offset from the center of the parking space T by a distance DY in the Y-axis direction.
Next, the vehicle 10 at the vehicle position E1 moves forward while turning until the steering angle of the steering wheel is maximized to the right and reaches the target turning angle θ1 with the minimum turning radius R1, and stops at the vehicle position F1. With the steering angle of the steering wheel maximized to the left, the vehicle retreats while turning with the minimum turning radius R1. When the vehicle 10 reaches the vehicle position G1 parallel to the parking space T, the steering wheel is returned to the straight traveling state, and the vehicle 10 further moves backward to properly park in the parking space T. Here, the center of the rear axle at the vehicle positions E1, F1, and G1 is EO, FO, and GO, respectively.
[0013]
The target turning angle θ1 in the case where the vehicle travels forward while turning while being fully turned from the initial stop position is calculated from the minimum turning radius R1 and the distance DY as follows.
DY = R1-2 · R1 · sin θ1 (1)
Therefore, the target turning angle θ1 when moving forward is
θ1 = sin^-1((R1-DY) / 2 / R1) (2)
Becomes
Further, the turning angle φ1 at the time of retreat is calculated as φ1 = π / 2−θ1.
[0014]
However, as shown in FIG. 3, since the minimum turning radius of the vehicle is different between when the vehicle is moving forward and when the vehicle is moving backward, the parking assist device according to the present embodiment calculates the target turning angle θ2 using the following equation.
DY = Rr− (Rf + Rr) · sin θ2 (3)
θ2 = sin^-1((Rr-DY) / (Rf + Rr)) (4)
In an actual vehicle, it has been found that the minimum turning radius Rr at the time of retreat is 1.01 to 1.03 times the minimum turning radius Rf at the time of forward movement. = 1.02 · Rf, and equations (3) and (4) are
DY = 1.02 · Rf−2.02 · Rf · sin θ2 (5)
θ2 = sin^-1((1.02 · Rf-DY) /2.02·Rf) ... (6)
Becomes
[0015]
The specific operation at the time of parallel parking is as follows.
As shown in FIG. 3, first, the driver stops the vehicle 10 in the vehicle position E1 indicated by the broken line, that is, perpendicularly to the parking space T before the entrance of the parking space T. When the parallel mode switch 4 is operated and the guide switch 5 is further operated, the controller 1 sets the vehicle position E1 as a position where the yaw angle of the vehicle is 0 degree and starts a program for parallel parking. The driver steers the steering wheel to the maximum on the right side so that the steering wheel is fully turned, and the vehicle 10 moves forward as it is.
The controller 1 calculates the yaw angle from the angular velocity input from the yaw rate sensor 2, and compares the yaw angle with the target turning angle θ2. As the vehicle 10 approaches the vehicle position F1 from the vehicle position E1, based on the difference between the yaw angle and the target turning angle θ2, the controller 1 provides the approach information for notifying that the vehicle 10 has approached the vehicle position F1, and the yaw angle and the target turning angle. The driver is informed via the speaker 6 of arrival information indicating that the vehicle has reached the vehicle position F1 where θ2 coincides.
[0016]
For example, as the approach information, an intermittent sound “beep” is generated from the speaker 6, and the cycle of the intermittent sound becomes shorter as the difference between the yaw angle and the target turning angle θ2 decreases. When the difference between the yaw angle and the target turning angle θ2 disappears, a continuous sound “P” is emitted from the speaker 6 as the arrival information.
[0017]
The driver stops the vehicle 10 at the vehicle position F1 according to the arrival information. Next, the driver steers the steering wheel to the left to the maximum to bring the vehicle 10 to the full steering state and retreats the vehicle 10. Thereafter, the controller 1 informs that the vehicle 10 has approached the vehicle position G1 parallel to the parking space T and that the vehicle 10 has reached the vehicle position G1 where the yaw angle is π / 2 (= θ2 + φ2). The driver is notified of the arrival information to be notified via the speaker 6. After stopping the vehicle 10 at the vehicle position G1 according to the arrival information, the driver returns the steering wheel to the straight-ahead state, and then retreats the vehicle 10. When the vehicle 10 fits in the parking space T, the parking is completed.
[0018]
As described above, the target turning angle θ2 of the parallel parking is calculated by using the respective minimum turning radii Rf and Rr corresponding to the forward turning and the reverse turning in consideration of the difference in the minimum turning radius between the forward turning and the reverse turning. In addition, the driver can be notified of the stop position F1 at the time of forward traveling with high accuracy, and highly accurate parking guidance can be performed.
[0019]
Next, parallel parking will be described.
First, as in the case of parallel parking, FIG. 4 shows an example in which the same one value R1 is used as the data of the minimum turning radius of the forward and backward movements.
At the vehicle position M1 where the vehicle 10 has been completely parked in the parking space T, the center A of the rear axle of the vehicle 10 is defined as the origin O, and the Y axis is set parallel to the road in the forward direction of the vehicle 10, and is perpendicular to the Y axis. Take the X axis.
[0020]
First, it is assumed that the vehicle 10 is stopped at the vehicle position J1 as an initial stop position for starting parallel parking, with the vehicle 20 parked in front of the parking space T as a guide. At this time, the rear axle center JO of the vehicle 10 is offset from the rear axle center MO at the vehicle position M1 by a distance DY1 in the Y-axis direction and DX1 in the X-axis direction.
Next, the vehicle 10 at the vehicle position J1 moves forward with the steering angle of the steering wheel being maximized on the right side and turning with the minimum turning radius R1 until the target turning angle β1 is reached. When the vehicle reaches the vehicle position K1, the vehicle retreats while turning with the minimum turning radius R1 by maximizing the steering angle to the left. When the vehicle reaches the vehicle position L1, the steering angle is maximized to the right and the vehicle retreats while turning with the minimum turning radius R1, and is properly parked at the vehicle position M1 in the parking space T.
That is, the vehicle advances from the vehicle position J1, which is the initial stop position, by the target turning angle β1 with the minimum turning radius R1 to the vehicle position K1, turns back the steering wheel, retreats by the target turning angle γ1 with the same minimum turning radius R1, and moves to the vehicle position L1. Then, the steering wheel is turned back, and the vehicle is retracted by the target turning angle α1 at the same minimum turning radius R1 to reach the vehicle position M1 at the parking completion position.
Here, the rear axle centers at the vehicle positions J1, K1, L1, and M1 are denoted by JO, KO, LO, and MO, respectively.
[0021]
When the minimum turning radius at the time of forward movement and at the time of retreat are both R1, distances DX1, DY1 between the rear axle center JO and the origin O, and target turning angles α1, β1 have the following relationships.

The following trigonometric formulas (9) and (10) are applied to the above equations (7) and (8).

as a result,

Becomes
Here, according to equation (11),
(Α1 + β1) / 2 = tan^-1(DX1 / DY1) (13)
According to equation (12),
(Α1−β1) / 2 = sin^-1(√ ((DX1²+ DY1²) / 16 / R1²)) ...... (14)
Equation (14) is added to equation (13), and
α1 = tan^-1(DX1 / DY1) + sin^-1(√ ((DX1²+ DY1²) / 16 / R1²)) ...... (15)
Is calculated.
Subtracting equation (14) from equation (13),
β1 = tan^-1(DX1 / DY1) -sin^-1(√ ((DX1²+ DY1²) / 16 / R1²)) ...... (16)
Is calculated.
[0022]
However, as shown in FIG. 5, the minimum turning radius of the vehicle 10 is different between when the vehicle 10 is moving forward and when the vehicle 10 is moving backward. Therefore, in the parking assist device according to this embodiment, the target turning angles α2 and β2 are calculated using the following equations. calculate.
The turning center of the first turning is C1 (xc1, yc1), the second turning center is C2 (xc2, yc2), and the third turning center is C3 (xc3, yc3).
If a = xc1-xc3, b = yc1-yc3, X = xc2-xc1, and Y = yc2-yc1, the following holds.
X²+ Y²= R1²    ...... (17)
(X + a)²+ (Y + b)²= R2²    ...... (18)
Here, R1 = Rf + Rr, R2 = 2Rr
From equation (18)
X²+ 2aX + a²+ Y²+ 2bY + b²= R2²    ...... (18 ')
From Equation (18 ')-Equation (17)
2aX + 2bY + c = R2²-R1²  ...... (19)
Where c = a²+ B²
From equation (19)
Y = (K−2aX) / 2 / b (20)
Where K = R2²-R1²-C
Substituting equation (20) into equation (17) and rearranging
cX²-AKX + K²/ 4-b²R1²= 0 (21)
Solve equation (21) and select an appropriate solution
X = (aK−√ (a²K²-CK²+ 4cb²R1²)) / 2 / c (22)
α2 = tan^-1(−Y / X), which can be calculated by substituting Equations (20) and (22).
Also, γ2 = tan^-1(− (Y + b) / (X + a)) and can be calculated in the same manner.
Β2 = α2−γ2.
Considering that a = DX1 + Rf-Rr and b = DY1, it can be seen that it can be calculated from known numerical values.
[0023]
The specific operation at the time of parallel parking is as follows.
First, the driver stops the vehicle 10 at the vehicle position J1 indicated by the broken line. When the parallel mode switch 3 is operated and the guide switch 5 is further operated, the controller 1 sets the vehicle position J1 as the position where the yaw angle of the vehicle 10 is 0 degrees and starts a program for parallel parking. The driver steers the steering wheel of the vehicle 10 to the maximum right side to bring the vehicle 10 into a fully-turned state, and advances the vehicle 10 as it is. The controller 1 calculates the yaw angle from the angular velocity input from the yaw rate sensor 2 and compares the yaw angle with the value of the target turning angle β2. As the vehicle 10 approaches the vehicle position K1 from the vehicle position J1, based on the difference between the yaw angle and the target turning angle β2, the controller 1 provides the approach information indicating that the vehicle has approached the vehicle position K1, the yaw angle and the target turning. Via the speaker 6, the driver is notified of arrival information indicating that the vehicle has reached the vehicle position K1 at which the angle β2 coincides.
[0024]
The driver stops the vehicle 10 at the vehicle position K1 according to the arrival information. Next, the driver steers the steering wheel all the way to the left to turn the steering wheel to the full-turned state, and retreats the vehicle 10. The controller 1 compares the yaw angle of the vehicle with the target turning angle α2 (= β2 + γ2). As the vehicle 10 approaches the vehicle position L1 from the vehicle position K1, the controller 1 determines, based on the difference between the yaw angle and the target turning angle α2, the approach information that informs that the vehicle 10 has approached the vehicle position L1, and the yaw angle and the target. The driver is notified via the speaker 6 of the arrival information indicating that the vehicle has reached the vehicle position L1 where the turning angle α2 coincides.
[0025]
The driver stops the vehicle 10 at the vehicle position L1 according to the arrival information. Next, the driver turns the steering wheel all the way in the opposite direction at the vehicle position L1 and steers the steering wheel to the maximum rightward position to bring the vehicle to a full steering state, and retreats the vehicle 10. As the yaw angle of the vehicle 10 approaches 0 degree, the controller 1 reaches the vehicle position M1 at which the vehicle 10 approaches the vehicle position M1 in the parking space T and the approach information indicating that the yaw angle becomes 0 degree. Is notified to the driver via the speaker 6. Thereby, the driver can stop the vehicle 10 at the vehicle position M1 and complete the parking.
[0026]
As described above, taking into account the difference between the minimum turning radii between the forward turning and the reverse turning, the target turning angles α2 and β2 of the parallel parking are calculated using the respective minimum turning radii Rf and Rr corresponding to the forward turning and the reverse turning. Thus, the driver can be accurately notified of the vehicle position K1 at the time of forward movement and the vehicle position L1 which is the turning point of the steering wheel during the reverse movement, so that highly accurate parking guidance can be performed.
[0027]
Embodiment 2 FIG.
The parking assist device according to the second embodiment corrects the target turning angle in consideration of the fact that the actual turning center of the vehicle is displaced from the extension of the center of the rear axle of the vehicle with respect to the first embodiment. It is what was constituted.
First, in parallel parking, the actual turning centers C1 and C2 of the vehicle are slightly shifted from the extension of the rear axle as shown in FIG. Generally, the turning center C1 when moving forward is shifted forward from the extension of the rear axle, and the turning center C2 when moving backward is shifted rearward from the extension of the rear axle. Assuming that the amount of deviation between the turning center C1 when extending forward and the extension of the rear axle is Kf, and the amount of deviation between the turning center C2 and the extension of the rear axle when retreating is Kr, the equation (3) shown in the first embodiment is expressed as follows. , The target turning angle θ3,
DY = Rr−Kf− (Rr + Rf) · sin θ3− (Kr−Kf) · cosθ3 (23)
Becomes
In a normal vehicle, the absolute values of Kf and Kr are almost the same, specifically, about 0.05 to 0.08 m. Therefore, of these values, an appropriate value corresponding to each vehicle type is applied to obtain a Newtonian vehicle. The target turning angle θ3 can be obtained by solving analytically using a method or the like.
As described above, by using the target turning angle θ3 instead of the target turning angle θ2 of the first embodiment, the target turning angle can be set more accurately, and the parking can be performed more accurately at the parking target position.
[0028]
Next, also in parallel parking, considering the amount of deviation of the turning center from the extension line of the rear axle, the equations (17) and (18) shown in the first embodiment are based on the assumption that the target turning angles are α3 and β3.

Becomes
As in the case of parallel parking, target turning angles α3 and β3 can be obtained by applying appropriate values of Kf and Kr corresponding to each vehicle type and solving analytically using Newton's method or the like.
As described above, by using the target turning angles α3 and β3 in place of the target turning angles α2 and β2 of the first embodiment, the target turning angle can be set more accurately, and the parking can be performed more accurately at the parking target position.
[0029]
Embodiment 3 FIG.
The parking assist device according to the third embodiment is different from the parking assist device according to the second embodiment in that the target turning angle is further determined in consideration of the fact that the vehicle slightly turns in the turning direction when the vehicle is stationary. It is configured to be modified.
First, in the parallel parking, the equation (23) shown in the second embodiment is based on the assumption that when the vehicle is stationary, the amount of rotation of the vehicle is δ, and the target turning angle is θ4.

Becomes
In a normal vehicle, turning the steering wheel from the neutral position to the full turn causes a rotation of about δ = 0.2 degrees. The target turning angle θ4 is obtained by applying the value of δ and appropriate values of Kf and Kr corresponding to each vehicle type and solving equation (26) analytically using the Newton method or the like.
In this way, by using the target turning angle θ4 instead of the target turning angle θ3 of the second embodiment, the target turning angle can be set more accurately, and parking can be performed more accurately at the parking target position.
[0030]
Next, also in parallel parking, the expressions (24) and (25) shown in the second embodiment are based on the assumption that the target turning angles are α4 and β4.

Becomes
The target turning angles α4 and β4 can be obtained by applying the same values of δ, Kf, and Kr as in the case of the parallel parking and performing analytical solution using Newton's method or the like.
As described above, by using the target turning angles α4 and β4 instead of the target turning angles α3 and β3 of the second embodiment, the target turning angle can be set more accurately, and the parking can be performed more accurately at the parking target position.
[0031]
Embodiment 4 FIG.
The parking assist device according to the fourth embodiment differs from the first embodiment in that a wheel speed sensor 33 is added as shown in FIG. 32 and a controller 31 are provided.
The measurement / guidance changeover switch 32 is connected to the controller 31 and measures a guidance mode in which a yaw angle is set to 0 degree as a basis for calculating a yaw angle to start parking assistance and a minimum turning radius of the vehicle described later. It is configured to be able to switch to the measurement mode in which the measurement is performed.
The wheel speed sensor 33 is configured to generate a signal of four pulses per tire rotation, and is connected to the controller 31. The wheel speed sensor 33 constitutes a vehicle traveling distance detecting means for detecting the traveling distance of the vehicle.
The distance Z in which the tire travels per rotation is stored in the controller 31 in advance. Further, the controller 31 calculates the turning angle θs of the vehicle from the time when the edge of the pulse from the wheel speed sensor 33 is detected to the time when the edge after n pulses is detected, based on the angular velocity input from the yaw rate sensor 2. I do.
Therefore, when the vehicle turns, for example, if the wheel speed sensor 33 is mounted on the front left wheel, the following relationship is established between the turning radius Rm of the front left wheel and the turning angle θs (radian).
Rm · θs = Z · n / 4 (29)
Here, the pulse number n of the wheel speed sensor 33 for calculating the turning angle θs is preferably a multiple of the pulse number 4 per tire rotation.
Further, as shown in FIG. 8, the following relationship is established between the turning radius Rm of the tire and the turning radius Rs of the center of the rear axle of the vehicle 10.
Rs = √ (Rm²-B²) -Tr / 2 (30)
Here, B is the wheelbase of the vehicle 10, and Tr is the tread of the vehicle 10.
The controller 31 is programmed based on the above-mentioned arithmetic expression. If the driver turns the steering wheel to the full-turned state and advances the vehicle 10, the controller 31 can measure the minimum turning radius of the vehicle. it can.
[0032]
Next, the operation of the parking assistance device according to the fourth embodiment will be described.
This device performs two operations: a guide mode for performing parking support similar to that of the first embodiment, and a measurement mode for measuring a minimum turning radius serving as a basis for calculating a target turning angle in the guide mode.
[0033]
First, the measurement mode will be described.
When the driver operates the measurement / guidance changeover switch 32 to set the mode to the measurement mode, the speaker 6 gives voice guidance to the driver so as to steer to the right and move forward.
When the driver advances the vehicle 10, the controller 31 detects the edge of the pulse from the wheel speed sensor 33 until the edge of the vehicle is detected, for example, after 12 pulses (excluding the first detected pulse). The turning angle θs is calculated. In this case, the rotation angle corresponds to three rotations of the tire, and the turning angle θs at that time is about 60 degrees, depending on the vehicle type.
When the vehicle 10 turns about 60 degrees in this way, the controller 31 calculates the turning radius Rs of the center of the rear axle of the vehicle 10 based on the equations (29) and (30), and calculates this value as the minimum turning when moving forward. It can be used as the radius Rf.
Thereafter, the driver is notified by the speaker 6 that the measurement has been completed, and switches the measurement / guidance changeover switch 32 to end the measurement mode.
[0034]
Next, the guidance mode will be described.
When the driver operates the measurement / guidance changeover switch 32 to set the guidance mode, the same parking assistance as in the first embodiment is performed according to the state of the cascade mode switch 3 and the parallel mode switch 4. At this time, since the value of the forward minimum turning radius Rf of the center of the rear axle of the vehicle is calculated in the measurement mode, the controller 31 calculates the target turning angle based on this value.
[0035]
As described above, since the minimum turning radius can be measured for each vehicle, the controller 31 can set a target turning angle suitable for the vehicle to which the device is mounted. Therefore, it is possible to eliminate the positional deviation between the parking target position and the position where parking was actually performed due to the variation in the minimum turning radius of each vehicle, and it is possible to perform more accurate parking assistance.
Also, even if the user of the vehicle replaces a different type of tire and the maximum tire turning angle changes, the minimum turning radius is measured again in the measurement mode, so that the target turning angle according to the actual use situation can be set. Can be set.
Furthermore, since a wheel speed sensor that generates about four pulses per rotation of the tire is used, it is not necessary to mount this sensor specially on the vehicle for this device. A sensor can be used, and the cost of the device does not increase.
[0036]
In the above-described embodiment, the target turning angle is calculated based on the two types of minimum turning radii at the time of forward movement and at the time of backward movement. Each minimum turning radius corresponding to right turning may be set. Thereby, the target turning angles can be calculated respectively corresponding to the left backward turning and the right backward turning during the parallel parking. In parallel parking, the target turning angle can be calculated by using the minimum turning radius according to whether the driver's seat is placed sideways at the entrance of the parking space or the passenger's seat is placed sideways.
[0037]
In the fourth embodiment, a forward right turn is performed, and the minimum turning radius at the time of forward movement is measured. However, a forward left turn, a forward right turn, a reverse left turn, and a reverse right turn are performed, and each turn is performed. The obtained minimum turning radius may be measured.
In addition, although the wheel speed sensor 33 is used as the vehicle traveling distance detecting means, the present invention is not limited to this as long as the traveling distance of the vehicle can be measured. It may be calculated.
Further, the traveling distance of the vehicle can be calculated by synthesizing the measurement results of the wheel speed sensors provided for the left and right wheels.
Further, in calculating the minimum turning radius, the turning angle when the vehicle has traveled a certain distance has been measured, but the distance and the turning angle that have been traveled before the measurement / guidance switch 32 is switched to the guide mode may be measured. . Further, in the measurement mode, the distance and the turning angle that have progressed in a certain time may be measured.
In the first to third embodiments, the guide switch 5 is used to set the position at the yaw angle of 0 degree. However, the tandem mode switch and the parallel mode switch can also have this function. That is, when either the cascade mode switch or the parallel mode switch is turned on, the yaw angle may be set to 0 degree, and guidance in the cascade mode or the parallel mode may be started.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the parking assist device of the present invention, the minimum turning radius corresponding to the forward turning and the reverse turning is set, and the target turning corresponding to each turning is set based on the minimum turning radius. A target turning angle calculating means for calculating an angle is provided, and the position of the vehicle is specified based on the target turning angle calculated by the target turning angle calculating means and the yaw angle detected by the yaw angle detecting means, and the driver , The minimum turning radius is determined with high accuracy, and the parking accuracy of the vehicle can be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a parking assistance device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a vehicle locus diagram schematically and stepwise showing the position of a vehicle during parallel parking for comparison with the parking assist device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a vehicle locus diagram showing the position of the vehicle during parallel parking in a stepwise and schematic manner in the parking assist device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a vehicle locus diagram schematically and stepwise showing the position of the vehicle during parallel parking for comparison with the parking assist device according to the first embodiment.
FIG. 5 is a vehicle locus diagram showing the position of the vehicle during parallel parking in a stepwise and schematic manner in the parking assistance device according to the first embodiment.
FIG. 6 is a vehicle locus diagram showing the position of the vehicle during parallel parking in a stepwise and schematic manner in the parking assistance device according to the second embodiment.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a parking assistance device according to a fourth embodiment.
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a method of calculating a minimum turning radius in the parking assistance device according to the fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
1, 31: controller, 2: yaw rate sensor, 6: speaker, 10: vehicle, 33: wheel speed sensor.

Claims

A parking assist device that is used to perform a forward operation in a full steering state, then perform a full steering in a reverse direction in a stopped state, perform a reverse operation including an operation of retreating while maintaining the state, and park the vehicle. hand,
Yaw angle detecting means for detecting the yaw angle of the vehicle,
Target turning angle calculation means for setting respective minimum turning radii corresponding to the forward turning and the reverse turning, and calculating a target turning angle corresponding to each of the turns based on the minimum turning radius;
Vehicle position specifying means for specifying the position of the vehicle based on the target turning angle calculated by the target turning angle calculating means and the yaw angle detected by the yaw angle detecting means,
Guidance means for providing a driver with steering information based on the position of the vehicle identified by the vehicle position identification means,
A parking assist device comprising:

2. The parking according to claim 1, wherein the target turning angle calculating means corrects the target turning angle by correcting a minimum turning radius corresponding to the forward turning and setting a minimum turning radius corresponding to the reverse turning. Support device.

3. The parking assist device according to claim 1, wherein the target turning angle calculation unit corrects the target turning angle in accordance with an amount of deviation between a turning center during turning and an extension of a center of a rear axle of the vehicle. 4.

The parking assist device according to any one of claims 1 to 3, wherein the target turning angle calculation unit corrects the target turning angle based on a rotation amount of the vehicle in a turning direction generated at the time of stationary steering.

A vehicle traveling distance detecting means for detecting a traveling distance of the vehicle,
2. The target turning angle calculating means measures and sets the minimum turning radius based on a vehicle traveling distance detected by the vehicle traveling distance detecting means and a yaw angle detected by the yaw angle detecting means. The parking assist device according to any one of claims 4 to 4.

The target turning angle calculating means sets respective minimum turning radii corresponding to forward left turning, forward right turning, reverse left turning, and reverse right turning, and sets the target turning angle based on the minimum turning radius. The parking assist device according to any one of claims 5 to 10.