JP2006327326A - 車両の駐車支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の乗員が駐車支援動作の信頼性に不安を感じてしまうことを防止する。
【解決手段】 モード選択スイッチＳ７により選択された何れかの駐車モードの動作開始を指示する駐車支援開始スイッチＳ８がＯＮ状態に設定されている状態では、操舵制御装置１１は、報知装置１２の表示画面上に、車両Ｖの現在位置から所定の目標位置までの残りの移動量を、例えば百分率による所定のグラフ表示や文字情報等により表示すると共に、この残りの移動量を示す所定音声、例えば「あと３０％です」等を報知装置１２のスピーカから出力する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両の駐車支援装置に関する。

従来、例えば所定の駐車区画に車両を誘導するようにして、車両を自動的に移動させると共に所定の運転操作の実行を指示する車両の駐車支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３４２０５８１号公報

ところで、上記従来技術の一例に係る車両の駐車支援装置によれば、例えば駐車区画周辺に障害物が存在する場合等において、車両周囲の状況に応じて車両の乗員が駐車支援動作の信頼性に不安を感じてしまうと、車両の運転者が駐車支援動作を不必要に中断してしまったり、駐車支援動作に相反する運転操作を実行してしまう虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両の乗員が駐車支援動作の信頼性に不安を感じてしまうことを防止することが可能な車両の駐車支援装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の車両の駐車支援装置は、車輪を転舵する転舵機構（例えば、実施の形態での操舵機構１）と、車両のヨー角を検出するヨー角検出手段（例えば、実施の形態での転舵角センサＳ１、回転角センサＳ３、ヨーレートセンサＳ６）と、目標位置（例えば、実施の形態での進行方向切換位置Ｐ２）までの車両の移動軌跡として所定の基準位置に対する適宜の複数の位置毎における車両のヨー角（例えば、実施の形態での車両Ｖの移動距離Ｘに応じた基準転舵角θｒｅｆ）を予め記憶または算出する移動軌跡設定手段（例えば、実施の形態での記憶部２２）と、前記移動軌跡設定手段により設定された前記移動軌跡に基づき前記転舵機構を制御もしくは車両の乗員に前記転舵機構の操作を指示する制御手段（例えば、実施の形態での制御部２１）とを備える車両の駐車支援装置であって、前記移動軌跡設定手段により設定された前記移動軌跡における前記目標位置を基準として該目標位置までの車両の残りの移動量を前記移動軌跡に基づき算出する移動量算出手段（例えば、実施の形態での制御部２１が兼ねる）と、前記移動量算出手段により算出された前記残りの移動量を車両の乗員に報知する報知手段（例えば、実施の形態での報知装置１２）とを備えることを特徴としている。

上記の車両の駐車支援装置によれば、制御手段による制御動作として転舵機構が制御あるいは転舵機構の操作が指示される際の車両の所定位置に係る開始位置や制御内容の切換位置や終了位置等の所定の目標位置に対する車両の残りの移動量、つまり車両の現在位置から目標位置まで到達するのに要する移動量を乗員に報知することにより、制御手段による制御動作の動作状態を車両の乗員に認識させることができ、例えば車両周囲の状況等に応じて運転者が不必要に制御動作を中断してしまったり、制御動作に相反する運転操作を実行してしまうことを防止することができる。

さらに、請求項２に記載の本発明の車両の駐車支援装置では、前記報知手段は、前記残りの移動量を表示および音声の少なくとも何れかにより報知することを特徴としている。

上記の車両の駐車支援装置によれば、目標位置までの車両の残りの移動量を、少なくとも表示または音声により報知することにより、制御手段による制御動作の動作状態を車両の乗員に容易に認識させることができる。

さらに、請求項３に記載の本発明の車両の駐車支援装置では、前記ヨー角検出手段は、操舵角を検出する操舵角検出手段（例えば、実施の形態での転舵角センサＳ１）と、車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段（例えば、実施の形態でのヨーレートセンサＳ６）とを備えることを特徴としている。

上記の車両の駐車支援装置によれば、ヨーレート検出手段により検出されるヨーレートを時間積分することにより、操舵角検出手段により検出される操舵角に応じた適宜の位置からのヨー角つまり旋回角度を検出することができ、検出されたヨー角に基づき目標位置までの車両の移動軌跡を精度良く設定することができる。

さらに、請求項４に記載の本発明の車両の駐車支援装置では、前記ヨー角検出手段は、操舵角を検出する操舵角検出手段（例えば、実施の形態での転舵角センサＳ１）と、車両の移動距離を検出する移動距離検出手段（例えば、実施の形態での回転角センサＳ３）とを備えることを特徴としている。

上記の車両の駐車支援装置によれば、操舵角検出手段により検出される操舵角に応じて車両に固有の適宜の旋回半径が検知され、この旋回半径と、移動距離検出手段により検出される車両の移動距離とに基づき、操舵角検出手段により検出される操舵角に応じた適宜の位置からのヨー角つまり旋回角度を検出することができ、検出されたヨー角に基づき目標位置までの車両の移動軌跡を精度良く設定することができる。

以上説明したように、本発明の車両の駐車支援装置によれば、車両の現在位置から目標位置まで到達するのに要する移動量を乗員に報知することにより、制御手段による制御動作の動作状態を車両の乗員に認識させることができ、例えば車両周囲の状況等に応じて運転者が不必要に制御動作を中断してしまったり、制御動作に相反する運転操作を実行してしまうことを防止することができる。
さらに、請求項２に記載の本発明の車両の駐車支援装置によれば、目標位置までの車両の残りの移動量を、少なくとも表示または音声により報知することにより、制御手段による制御動作の動作状態を車両の乗員に容易に認識させることができる。

さらに、請求項３に記載の本発明の車両の駐車支援装置によれば、ヨーレート検出手段により検出されるヨーレートを時間積分することにより、操舵角検出手段により検出される操舵角に応じた適宜の位置からのヨー角つまり旋回角度を検出することができ、検出されたヨー角に基づき目標位置までの車両の移動軌跡を精度良く設定することができる。
さらに、請求項４に記載の本発明の車両の駐車支援装置によれば、操舵角検出手段により検出される操舵角に応じて車両に固有の適宜の旋回半径が検知され、この旋回半径と、移動距離検出手段により検出される車両の移動距離とに基づき、操舵角検出手段により検出される操舵角に応じた適宜の位置からのヨー角つまり旋回角度を検出することができ、検出されたヨー角に基づき目標位置までの車両の移動軌跡を精度良く設定することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る車両の駐車支援装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による車両の駐車支援装置１０は、例えば図１に示すように、一対の前輪Ｗｆ，Ｗｆを駆動輪かつ操舵輪とし、一対の後輪Ｗｒ，Ｗｒを従動輪かつ非操舵輪とする車両Ｖに搭載され、操舵機構１と、操舵制御装置１１と、報知装置１２とを備えて構成されている。
この車両Ｖの操舵機構１では、ステアリングホイール２ａと操舵輪である前輪Ｗｆ，Ｗｆとが、ステアリングホイール２ａと一体に回転するステアリングシャフト２ｂと、ステアリングシャフト２ｂの下端に設けられたピニオン３と、ピニオン３に噛み合うラック４と、ラック４の両端に設けられた左右のタイロッド５，５と、タイロッド５，５に連結された左右のナックル６，６とによって接続されている。これにより、ステアリングホイール２ａから入力された回転運動は、ピニオン３を介してラック４の往復運動に変換され、ラック４の両端にタイロッド５，５を介して連結された一対の前輪Ｗｆ，Ｗｆを転舵させる。
そして、モータを具備するステアリングアクチュエータ７がウォームギヤ機構８を介してステアリングシャフト２ｂに接続され、操舵制御装置１１により駆動制御されるモータの回転力はウォームギヤ機構８を介して推力に変換され、ラック４に作用するようになっている。

操舵制御装置１１は、例えば制御部２１と記憶部２２とを備えて構成されている。
制御部２１には、ステアリングホイール２ａの回転角（つまり操舵角）に基づいて前輪Ｗｆ，Ｗｆの転舵角θを検出する転舵角センサＳ１と、ステアリングホイール２ａの操舵トルクを検出する操舵トルクセンサＳ２と、従動輪である左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒの回転角を検出する回転角センサＳ３，Ｓ３と、セレクトレバー２３を介して運転者により選択されたシフトポジション（例えば、「Ｄ」ポジション、「Ｒ」ポジション、「Ｎ」ポジション、「Ｐ」ポジション等）を検出するシフトポジションセンサＳ４と、車両Ｖの速度（車速）を検出する車速センサＳ５と、車両重心の鉛直（重力）軸回りのヨーレート（回転角速度）を検出するヨーレートセンサＳ６とから出力される各検出信号が入力されている。なお、回転角センサＳ３，Ｓ３は、後輪Ｗｒ，Ｗｒが所定角度回転する毎に所定パルスを出力し、検出されたパルス数に後輪Ｗｒ，Ｗｒの半径に応じて設定される定数を乗算することにより車両Ｖの移動距離Ｘを算出する。

さらに、制御部２１には、運転者により操作されるモード選択スイッチＳ７および駐車支援開始スイッチＳ８が接続されている。モード選択スイッチＳ７は、例えば図２に示すように、２種類の駐車モードつまりバック駐車／右モードまたはバック駐車／左モードを選択する際に操作され、各モードに対応する２個のスイッチボタン（例えば図２に示す左バックおよび右バック）を備えている。また、駐車支援開始スイッチＳ８は、例えば図２に示すように、モード選択スイッチＳ７により選択された何れかの駐車モードの動作開始を指示する際に操作され、動作開始を指示するスイッチボタン（例えば図２に示すＳＴＡＲＴ）を備えている。

記憶部２２は、モード選択スイッチＳ７により選択可能な２種類の駐車モードに対する所定データ、例えば図３に示すように、車両Ｖの移動距離Ｘと、車両Ｖのヨー角（つまり所定の基準位置に対する適宜の複数の位置毎における車両のヨー角）に係る状態量である基準転舵角θｒｅｆとの所定の対応関係を示すデータ等を予め記憶している。
なお、図３に示すデータは、例えばバック駐車／左モード（車両Ｖの左側に存在する駐車区画に後退しつつ駐車するモード）に対する車両Ｖの移動距離Ｘと、車両Ｖのヨー角に係る状態量である基準転舵角θｒｅｆとの所定の対応関係の一例を示すデータである。
そして、制御部２１は各センサＳ１〜Ｓ６から入力される検出信号および各スイッチＳ７，Ｓ８から入力される信号と、記憶部２２に記憶された所定データとに基づいて、ステアリングアクチュエータ７の動作と、例えば表示装置およびスピーカ等の出力装置を具備する報知装置１２の動作とを制御する。

本実施の形態による車両の駐車支援装置１０は上記構成を備えており、次に、この車両の駐車支援装置１０の動作について説明する。

先ず、以下に、駐車支援開始スイッチＳ８がＯＦＦ状態である通常時での操舵制御装置１１の制御動作について説明する。
この場合、操舵制御装置１１は、運転者の手動操舵力を補助するパワーステアリング動作を制御する。例えば操舵制御装置１１は、運転者が車両Ｖを旋回させるべくステアリングホイール２ａを操作すると、操舵トルクセンサＳ２から出力される操舵トルクの検出値と、車速センサＳ５から出力される車速の検出値とに応じて、運転者の手動操舵力を補助するパワーステアリング用のアシストトルクを算出し、このアシストトルクをステアリングアクチュエータ７から出力させるために必要とされる目標電流を設定し、この目標電流に応じてステアリングアクチュエータ７のモータを駆動制御する。

次に、以下に、駐車支援開始スイッチＳ８がＯＮ状態である駐車支援実行時での操舵制御装置１１の制御動作について説明する。
この場合、操舵制御装置１１は、所定の駐車開始位置Ｐ１に車両Ｖが停止している状態で、運転者のモード選択スイッチＳ７の操作により、例えばバック駐車／左モード（車両Ｖの左側に存在する駐車区画に後退しつつ駐車するモード）が選択されると、選択された駐車モードに対応したモード選択スイッチＳ７のスイッチボタンを点灯させると共に、報知装置１２のスピーカから、選択された駐車モードに対応した所定音声、例えば「左バック駐車です」等を出力する。
なお、運転者によるモード選択スイッチＳ７の操作に先立って車両Ｖが停止させられる所定の駐車開始位置Ｐ１では、例えば図４に示すように、車体の左側面が駐車区画入口に近接した状態で、予め設定された所定の目印Ｍ（車両ドアの内側に設けられたマークやサイドミラー等）が駐車区画の中心線上に位置し、車両Ｖの中心線と駐車区画の中心線とが直交する状態となっている。

そして、選択した駐車モードに誤りがないことを確認した運転者がステアリングホイール２ａから手を放した状態で、駐車支援開始スイッチＳ８がＯＮ状態に設定されると、操舵制御装置１１は、駐車支援開始スイッチＳ８のスイッチボタンを点灯させると共に、報知装置１２のスピーカから、選択された駐車モードの動作開始を示す所定音声、例えば「ゆっくり前進してください」等を出力する。
そして、駐車支援開始スイッチＳ８がＯＮ状態に設定されている状態では、操舵制御装置１１は、報知装置１２の表示画面上に、例えば図４に示すように、車両Ｖの現在位置と、駐車開始位置Ｐ１と、進行方向切換位置Ｐ２と、駐車終了位置Ｐ３とに加えて、例えば図５（ａ）〜（ｆ）に示すように、車両Ｖの現在位置から所定の目標位置（例えば、進行方向切換位置Ｐ２等）までの残りの移動量を、例えば百分率による所定のグラフ表示や文字情報等により表示すると共に、この残りの移動量を示す所定音声、例えば「あと３０％です」等を報知装置１２のスピーカから出力する。

なお、車両Ｖの現在位置から所定の目標位置までの残りの移動量は、例えば記憶部２２に記憶されている所定データを参照して各移動距離に対応する基準転舵角θｒｅｆのデータを順次取得する際の残りのデータ数に応じて算出され、例えば図５（ａ）では、移動量に対する百分率の縦グラフ表示において既に到達した移動量に相当する領域に移動量に応じた所定の表示色が設定され、例えば図５（ｂ）では、移動量に対する百分率の横グラフ表示において既に到達した移動量に相当する領域に移動量に応じた所定の表示色が設定され、例えば図５（ｃ）では、移動量に対する百分率の円グラフ表示において既に到達した移動量に相当する領域に移動量に応じた所定の表示色が設定され、例えば図５（ｄ）では、移動量に対する百分率の縦グラフ表示において既に到達した移動量に相当する領域に移動量に応じた所定の表示色が設定されると共に、既に到達した移動量の最大値に相当する領域Ａが点滅するように設定され、例えば図５（ｅ）では、移動量に対する百分率の文字情報として、残りの移動量に相当する文字情報（例えば、「あと３０％です」等）が表示され、例えば図５（ｆ）では、移動量に対する百分率の縦グラフ表示において既に到達した移動量に相当する領域に移動量に応じた所定の表示色が設定されると共に、移動量に対する百分率の文字情報として、残りの移動量に相当する文字情報（例えば、「前進終了ポイントに到達しました。」等）が表示される。

そして、運転者によるブレーキペダル２４の踏み込み量が低減あるいはアクセルペダル２５の踏み込み量が僅かに増大させられて車両Ｖが前進することに伴い、操舵制御装置１１は、回転角センサＳ３，Ｓ３から出力される検出信号に基づき車両Ｖの移動距離を算出すると共に、算出した移動距離に対応する基準転舵角θｒｅｆを、予め記憶部２２に記憶されている所定データ（つまり、移動距離Ｘとヨー角に係る状態量である基準転舵角θｒｅｆとの所定の対応関係を示すデータ）から検索する。そして、転舵角センサＳ１から出力される前輪Ｗｆ，Ｗｆの転舵角θの検出値が検索した基準転舵角θｒｅｆに一致するようにして、ステアリングアクチュエータ７のモータを駆動制御し、一対の前輪Ｗｆ，Ｗｆを自動的に転舵させる。
これにより、例えば図６に示すように、駐車開始位置Ｐ１から進行方向切換位置Ｐ２まで車両Ｖが前進移動する間は、前輪Ｗｆ，Ｗｆは先ず右に自動操舵された後に中立位置を経て左に自動操舵され、車両Ｖが進行方向切換位置Ｐ２に達したときに前輪Ｗｆ，Ｗｆの転舵角θは左の限界転舵角θｍａｘとなる。

なお、選択された駐車モードの実行途中であっても、運転者により駐車支援開始スイッチＳ８がＯＦＦ状態に設定された場合、あるいは、駐車支援開始スイッチＳ８がＯＮ状態に設定されている状態であっても、運転者によるステアリングホイール２ａの手動操作が検出された場合や車速センサＳ５により検出される車速が所定値よりも大きくなった場合等において、選択された駐車モードの実行が解除されるように設定されている。

そして、選択された駐車モードの実行により車両Ｖが進行方向切換位置Ｐ２に到達すると、操舵制御装置１１は、報知装置１２のスピーカから進行方向の切換を指示する所定音声、例えば「停止してシフトチェンジしてください」等を出力する。
そして、運転者が車両Ｖを停止させてセレクトレバー２３を「Ｄ」レンジから「Ｒ」レンジに切り換えたことが、回転角センサＳ３，Ｓ３およびシフトポジションセンサＳ４により検出されると、操舵制御装置１１は、報知装置１２のスピーカから、選択された駐車モードの実行完了を示す所定音声、例えば「終了します」等を出力する。

この駐車モードの実行完了時において、前輪Ｗｆ，Ｗｆの転舵角θは左の限界転舵角θｍａｘに設定されていることから、運転者がステアリングホイール２ａを保持して転舵角θを左の限界転舵角θｍａｘに固定した状態で車両Ｖを進行方向切換位置Ｐ２から後進移動させるだけで、車両Ｖを駐車終了位置Ｐ３に適正に導くことができる。つまり、転舵角θを左の限界転舵角θｍａｘに保持したまま車両Ｖを後進移動させれば車両Ｖが適正に駐車終了位置Ｐ３に導びかれるように、車両Ｖの前進移動軌跡、すなわち進行方向切換位置Ｐ２が予め設定されている。この場合、車両Ｖの旋回半径が最小になって相対的に狭い場所での駐車が可能になることに加えて、ステアリングホイール２ａを保持する運転者の操作が容易になって転舵角θの変動を防止することができる。

上述したように、本実施の形態による車両の駐車支援装置１０によれば、操舵制御装置１１による制御動作として操舵機構１が制御される際の車両Ｖの現在位置から所定の目標位置（例えば、進行方向切換位置Ｐ２等）までの残りの移動量を乗員に報知することにより、操舵制御装置１１による制御動作の動作状態を車両の乗員に認識させることができ、例えば図４に示すように車両Ｖの進行方向前方に他車両等の物体が存在する際に、車両Ｖが所定の目標位置に到達するより以前のタイミング（例えば、図４に示す位置Ｐａ）において、運転者が制御動作の継続に不安を感じて不必要に制御動作を中断してしまったり、制御動作に相反する運転操作を実行してしまうことを防止することができる。

なお、上述した実施の形態においては、モード選択スイッチＳ７により選択可能な駐車モードに対する所定データとして、車両Ｖの移動距離Ｘと、車両Ｖのヨー角に係る状態量である基準転舵角θｒｅｆとの所定の対応関係を示すデータを記憶部２２に予め記憶するとしたが、これに限定されず、例えばモード選択スイッチＳ７により適宜の駐車モードが選択された際に、車両Ｖの移動距離Ｘと、車両Ｖのヨー角に係る状態量である基準転舵角θｒｅｆとの所定の対応関係を示すデータを算出してもよい。

なお、上述した実施の形態においては、モード選択スイッチＳ７により適宜の駐車モードが選択された際に、検索した基準転舵角θｒｅｆに一致するようにして、ステアリングアクチュエータ７のモータを駆動制御し、一対の前輪Ｗｆ，Ｗｆを自動的に転舵させるとしたが、これに限定されず、例えば運転者によるステアリングホイール２ａの手動操作の実行を指示して、一対の前輪Ｗｆ，Ｗｆを手動により転舵させてもよい。

また、上述した実施の形態において、例えば図５（ａ）〜（ｆ）に示すようにして残りの移動量を表示する際には、例えば図７（ａ）に示すように、車両Ｖの進行方向前方の画像に残りの移動量の情報を重畳したり、例えば図７（ｂ）に示すように、車両Ｖおよび駐車区画の周辺領域の俯瞰画像に残りの移動量の情報を重畳してもよい。

本発明の実施の形態に係る車両の駐車支援装置の構成図である。 本発明の実施の形態に係るモード選択スイッチおよび駐車支援開始スイッチの一例を示す平面図である。 図１に示す記憶部に予め記憶されている車両の移動距離Ｘと車両のヨー角に係る状態量である基準転舵角θｒｅｆとの所定の対応関係の一例を示すデータのグラフ図である。 本発明の実施の形態に係るバック駐車／左モードでの車両Ｖの移動状態の一例を示す図である。 図５（ａ）〜（ｆ）は、駐車支援開始スイッチのＯＮ状態で車両の現在位置から所定の目標位置までの残りの移動量に係る情報が表示される報知装置の表示画面の各一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るバック駐車／左モードでの車両の移動距離に応じた転舵角θの変化の一例を示すグラフ図である。 車両の進行方向前方の画像に残りの移動量の情報が重畳された表示画面の一例を示す図であり、車両Ｖおよび駐車区画の周辺領域の俯瞰画像に残りの移動量の情報が重畳された表示画面の一例を示す図である。

符号の説明

１ 操舵機構（転舵機構）
１０ 車両の駐車支援装置
１２ 報知装置（報知手段）
２１ 制御部（制御手段、移動量算出手段）
２２ 記憶部（移動軌跡設定手段）

Claims (4)

1. 車輪を転舵する転舵機構と、
   車両のヨー角を検出するヨー角検出手段と、
   目標位置までの車両の移動軌跡として所定の基準位置に対する適宜の複数の位置毎における車両のヨー角を予め記憶または算出する移動軌跡設定手段と、
   前記移動軌跡設定手段により設定された前記移動軌跡に基づき前記転舵機構を制御もしくは車両の乗員に前記転舵機構の操作を指示する制御手段とを備える車両の駐車支援装置であって、
   前記移動軌跡設定手段により設定された前記移動軌跡における前記目標位置を基準として該目標位置までの車両の残りの移動量を前記移動軌跡に基づき算出する移動量算出手段と、
   前記移動量算出手段により算出された前記残りの移動量を車両の乗員に報知する報知手段と
   を備えることを特徴とする車両の駐車支援装置。
2. 前記報知手段は、前記残りの移動量を表示および音声の少なくとも何れかにより報知することを特徴とする請求項１に記載の車両の駐車支援装置。
3. 前記ヨー角検出手段は、操舵角を検出する操舵角検出手段と、車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の駐車支援装置。
4. 前記ヨー角検出手段は、操舵角を検出する操舵角検出手段と、車両の移動距離を検出する移動距離検出手段とを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の駐車支援装置。
   
   

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