JP2676971B2 - 車両の車庫誘導装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えば誘導幅の限られた道路等に面して
設定された車庫に自動車を誘導し、車庫入れを行わせる
車両の車庫誘導装置に関する。

［従来の技術］ 車庫に自動車を誘導する基本技術である自律走行の技
術としては、走行路線にケーブルを埋設し、あるいは白
線を描いたりして、車両の通過する路線を、前もって設
定する方式が主として知られている。したがって、この
様な車庫入れのための自律走行を実施するためには、路
線の加工が必要とされるようになると共に、車庫入れを
実施するに際して、車両をケーブル若しくは白線による
路線を跨いだ位置に設定し、この位置から車庫入れ誘導
を開始しなければならない。

車両の誘導開始位置を任意の位置に設定可能とした車
庫入れ誘導するシステムとしては、例えば特開昭64−65
412号公報に示される車両の誘導装置が考えられる。こ
の誘導装置は、任意の位置におかれた車両を一定目標位
置に誘導するように自動的に運転するアルゴリズムを示
しているもので、目標に垂直なＹ軸に接近して設定され
た車両を、第１および第２旋回によってＹ軸上に乗せ、
目標である車庫内に導いている。

しかしこの誘導装置では、車両がＹ軸に直角なＸ軸方
向に沿って設定された場合、そのＸ軸方向距離に比例し
てＹ軸方向の距離が大きく必要となり、時には10m以上
も必要とすることがある。したがって、例えばスーパ等
の駐車場のように誘導スペースが大きく利用できる場合
においてのみ適用可能である。

実際に各家庭等において車庫に車両を誘導する場合に
は、車庫前の道路から誘導を開始する必要があり、その
道路幅は充分でないのが通常である。すなわち、車庫の
入口を結ぶ線をＸ軸とした場合、Ｙ軸方向の距離が短
く、Ｙ軸方向距離を大きく必要とする誘導アルゴリズム
は採用できない。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、車
庫入口部の誘導面積を大きく設定する必要があるような
問題点を解決し、車庫前の誘導道路幅が狭いような場合
であっても、その道路幅の限界内で車両を車庫内に導く
車庫入れ作業が効率的に実行され、さらに車両が車庫入
口部に接触するような危険も回避できるようにした車両
の車庫誘導装置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る車両の車庫誘導装置にあっては、車庫
の入口部に対応して基準位置設定手段を設置すると共
に、誘導すべき車両に前記基準位置設定手段で設定され
た基準点の方位角並びに基準点までの距離を測定する座
標および姿勢角測定手段を設ける。そして、車両を道路
等の誘導スペース幅の限界位置に設定し、前記基準点を
基準にして誘導限界幅を測定し、さらにその車両を車庫
の入口に接近するように誘導可能か否かを判定する。接
近不可能と判定された状態では、第１の誘導指示表示手
段によって、車両を車庫入口から遠ざかるように指示す
る。また接近可能と判定されたならば、第２の誘導指示
表示手段によって車庫入口までの移動距離並びにステア
リング角度を指示表示し、さらに車両の移動距離並びに
ステアリング角度を前記指示表示した内容と比較し、修
正表示する。また車両が車庫の入口に接触する状態で
は、これを判定出力し幅寄せ指令するものである。

［作用］ このように構成される車両の車庫誘導装置にあって
は、まず車両を車庫前の道路の反対側の限界位置に設定
し、この状態で座標および姿勢角を測定することによっ
て、車両の誘導限界幅、すなわち道路幅を知ることがで
きる。このように道路の誘導限界幅位置に車両を設定し
た状態で、車庫入口部の基準点間での距離並びに方位角
を測定することによって、車両を車庫入口に接近可能か
否かが判定できるものであり、その判定結果として接近
不可能、すなわち車両が車庫入口に接近し過ぎている状
態のときには、車庫から遠ざかるように音声等により指
示する。また接近可能な状態であれば、車庫入口に接近
するための移動距離と共にステアリング角を音声等によ
り指示するものであり、ドライバはその指示にしたがっ
て運転操作を行うことにより、車両は車庫内に誘導運転
される。すなわち、車庫前の誘導道路幅が狭い場合で
も、適宜切り返し指示が行なわれ、車庫入れ誘導が実行
される。また、この車庫入れ誘導に際して、車両が車庫
の入口に接触するような状態となったときには、これが
座標位置および姿勢角から判定され、この判定に基づい
て車両を車庫の中心軸線に幅寄せする誘導が実行され、
安全確実な車庫への誘導が行われる。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明す
る。第１図は誘導すべき車両に設定される誘導システム
の構成を示しているもので、この車両の車体11の後端部
にはレーザスキャナ12が取り付け設定されている。この
レーザスキャナ12は、車体後方に向けてレーザビームを
発射する機構、およびこのレーザ光の発射方向を水平面
内で走査する回転アクチュエータ機構を内蔵し、さらに
この発射されたレーザ光の反射光を受光する機構を備え
る。

このレーザスキャナ12には、例えばマイクロコンピュ
ータによって構成されるECU（エンジンコントロールシ
ステム）13からの指令が与えられ、この指令に対応して
レーザ光の走査並びに受光動作を実行するもので、受光
信号はECU13の指令により制御される測定回路14に供給
される。

ECU13においては、測定回路14からの測定データに基
づき誘導指令を算出するもので、CRTコントロール回路1
5を制御し、指令内容を運転席に設定したディスプレイ1
6で表示させると共に、指令内容を音声信号として出力
し、この音声信号は増幅器17で増幅して後、同じく運転
席に設定されるスピーカ18に供給し、音声による指令が
発生されるようにする。

運転席に設定されるステアリング19には、ステアリン
グセンサ20が設けられ、ステアリング19の操舵角を検出
する。またステアリング19には、適宜ステアリング19を
制御するアクシュエータ21が設定される。

その他、運転席には誘導制御のためのスイッチ22が設
けられ、さらに車体11を支える車輪に制動力を与える、
例えば油圧式のブレーキアクチュエータ23、および車輪
の回転数から車体の移動量を検出する進行距離センサ24
が設けられている。そして、スイッチ22から信号、さら
にセンサ24からの検出信号はECU13に結合され、ブレー
キアクチュエータ23はECU13によって制御されるように
する。

第２図は誘導制御システム部の構成を示すもので、レ
ーザスキャナ12はレーザ光発光器121を備え、このレー
ザ発光器121はECU13からの発光指令によって発光制御さ
れる。この発光器121は、対象物からの反射光を受光す
る機能も備え、この受信光による受光信号はECU13に入
力される。この場合、レーザ光発光器121は、ECU13から
の駆動指令によって動作制御される回転用クチュエータ
122によって回転制御され、発生されたレーザ光が所定
の角度範囲で平面的に走査されるように駆動される。

ステアリングセンサ20は、ECU13からの指令に基づい
てステアリング19の回転角信号を発生し、この回転角信
号はECU13に入力される。また、ブレーキアクチュエー
タ23はECU13からのブレーキ命令に対応して駆動され、
車両を停止制御する動作をする。進行距離センサ24は、
例えば車輪の回転に対応して回転されるセンサから、そ
の回転角に対応したパルス信号を発生するもので、この
車速パルスがECU13に供給され、そのパルス数に対応し
た進行距離データがECU13において検知されるようにし
ている。

この車庫誘導装置にあっては、例えば道路上を移動す
ることによって、この道路に面して設定された車庫内に
車両を導くもので、とっさの場合に危険を回避する必要
がある。このため、従来考えられているように、ステア
リングアクチュエータを使用して、ステアリングを固定
するようにしたのでは、非常に危険が伴うものであるた
め、ステアリングはドライバ自身が操作するようにして
いる。

すなわち、ドライバは誘導中においてCRT16によるデ
ィスプレイによる指示、あるいはスピーカ18からの音声
による指示にしたがって、ステアリング19を目標値まで
回し、その位置で保持するように操作する。

この場合、もしドライバがステアリング19から手を離
し、ステアリング19が目標値からずれたような場合に
は、CRT16もしくはスピーカ18からの音声によって、も
との目標値に戻すように指示を与えるようにする。

そして、道路上に危険は状態が発生したような場合に
は、CRT16あるいはスピーカ18からの指示を無視してス
テアリング操作し、ドライバ自らの判断に基づいて運転
を行ない、危険を回避できるようにする。

第３図はこのような誘導制御の流れを示しているもの
で、まずスタート制御動作としてスタートスイッチ22が
オンされる。第３図のＡで示すステップ101において
は、このスタートスイッチ22がオンされたか否かを判断
するもので、このスイッチ22のオン動作を待機してい
る。ステップ101でスタートスイッチのオンが確認され
たならば、次のステップ102に進み、ブレーキアクチュ
エータ23を駆動して車両を停止設定させる。

この初期状態では、以下のステップ等で車両の座標計
測を実行するもので、この計測にある程度の時間が要求
されるため、一旦車両の停止制御を実行するものであ
る。

次のステップ103においては、この停止設定されてい
る車両の位置、姿勢角、および道路の制限幅を測定す
る。

車両の後部には前述したようにレーザスキャナ12が設
けられているものであり、これに対して第４図で示すよ
うに車庫30の入口の両側には、目標基準位置を設定する
反射板311および312が設置されている。そして、レーザ
スキャナ12から反射板311あるいは312に向けてレーザ光
が発射されたならば、この発射されたレーザ光は反射板
311あるいは312によって反射され、レーザスキャナ12に
おいて受光されるようにしている。

すなわち、レーザスキャナ12においてレーザ光が平面
内で操作されて発射され、このレーザ光が例えば反射板
311に向けて発射された状態となると、反射板311でこの
レーザ光が反射され、レーザスキャナ12で受光される。
したがって、この受光レーザの方位を知ることによっ
て、車両と反射板311との相対角度位置を知ることがで
き、また発光から受光までの時間差を、信号位相等によ
り計測することによって、レーザスキャナ12と反射板31
1との相対距離を知ることができる。

この車両の座標位置および姿勢角の計測に際しては、
第４図で示すように車庫30の入口の反射板311および312
を結ぶ線を座標のＸ軸とし、さらに車庫30の中心を通る
ようにＹ軸を設定する。

車両10の座標位置および姿勢角ξを知るためには、車
両10の中心線の方向と一致するレーザスキャナ12の中心
方向の線ａと、左右の反射板311および312それぞれとの
なす角度Φおよびθと、距離ｌおよびｒの２種類の計測
を行う。すなわち、レーザスキャナ12を左から右（ある
いは右から左）へ回転させ、反射光が戻った時点におい
て角度Φあるいはθを決定し、その時点でｌあるいはｒ
を計測するものである。そして、この計測値に基いて、
車両10の座標値および姿勢角ξを下式により算出する。

tan^-1（ ）０の場合 ξ＝tan^-1｛r sinθ＋l sinΦ）／（r cosθ− l cosΦ）｝ tan^-1（ ）≦０の場合 ξ＝π−tan^-｛r sinθ＋l sinΦ）／（r cosθ −l cosΦ）｝ |Q_X|＝｜（1/2）｛r cos（ξ−θ） ＋l cos（ξ＋Φ）｝＋Z cosξ｜ |Q_Y|＝｜（1/2）｛r sin（ξ−θ） ＋l sin（ξ＋Φ）｝＋Z sinξ｜ 但し、第４図においてｂは車両10の後輪中心位置、Q_Xお
よびQ_Yは後輪中心位置ｂのＸ座標およびＹ座標、Ｚは後
輪中心位置とレーザスキャナ12との距離である。

また、この初期状態においては、第５図で示すように
車両は車庫30の前の道路33における反対側の限界線34に
沿って位置される。したがって、この状態で車両10の座
標位置および姿勢角ξを計測することによって、車両10
の誘導制限幅を知ることができる。そして、車両が移動
される毎に、この車両10の座標位置および姿勢角ξが、
レーザスキャナ12による計測結果から認識できるように
なる。

ステップ104においては、車両が車庫入口（反対側）
に物理的に接近可能か否かを判定する。すなわち、現在
の車両10の座標位置および姿勢角ξに対応して、車両10
の最小旋回半径以上の旋回半径で、この車両10が車庫30
の入口に接近可能か否かを判定する。

具体的には、第６図で示すように現在の車両10の姿勢
角ξ、車両10の座標絶対値|Q_X|および|Q_Y|、車庫30の幅
の半値Ｌ等に基き算出するもので、車両10の現在位置の
反対側の車庫30の入口に接近する場合の旋回半径Ｒは、
次の式で与えられる。

Ｒ＝｛（|Q_X|＋Ｌ）^２＋|Q_Y|²｝/2｛（|Q_X| ＋Ｌ）sinξ＋|Q_Y|cosξ｜） このようにして旋回半径Ｒを計算したとき、この車両
10の最小旋回半径R minに対して Ｒ≧R min ならば、この車両10が車庫入口に接近可能と判定する。
そして、 Ｒ＜R min ならば、この車両10の位置から、車庫30の入口に接近す
ることは物理的に不可能と判定する。

ステップ104で車庫入口に接近不可能と判定されたな
らばステップ105に進み、車両10を車庫から遠ざけるよ
うにドライバにCRT16およびスピーカ18による音声によ
って指示し、ステップ106でブレーキを解除して、車両
が自由に移動できるようにする。すなわち、誘導が解除
されるもので、ドライバの意志によって車両は車庫入口
から離れる方向（前進）に移動され、その後ステップ10
1に戻る。

ステップ104で車両入口に接近可能と判定されたなら
ば、ステップ107に進んで、この車両のドライブレンジ
が車庫方向に向かうバックに入っているか否かを判定す
る。、ドライブレンジがバックに入っていることが確認
されたならば、ステップ108において車庫入口までこの
車両10を接近させるに必要な距離、およびステアリング
角度の計算を実行させる。その後、ステップ109におい
て、ステップ108で計算されたステアリング角をCRT16お
よび音声によってドライバに指示し、ドライバはその指
示にしたがってステアリングを回すもので、ステップ11
0でこのステアリング角を監視して、ステアリング角が
計算値と一致したか否かを判定している。そして、一致
していないと判定されたときはステップ109に戻り、ス
テアリングが所定の計算値まで回されるまで待機するよ
うになる。

ステップ107でドライブレンジがバックに入っておら
ず、前進の状態にあると判定されたときは、ステップ11
1に進んで、道路の制限幅までの距離とステアリング角
を計算し、ステップ109に進んで、ステアリング角をド
ライバに指示する。

ステップ110でドライバによって操作されたステアリ
ング角が、指示された計算値と一致したと判定されたな
らば、ステップ112（Ｂ図）に進む。このステップ112で
はステアリング角が計算値からずれたか否かを監視して
いるもので、ずれが生じたと判定されたときはステップ
113に進み、そのずれ量を設定値と比較し、ずれ量が設
定値より小さいと判定されたならば、ステップ114にお
いてブレーキアクチュエータ23を駆動して車両を停止設
定し、ステアリング計算値を再び指示して、ステップ11
2に戻る。ステップ113においてステアリングのずれ量が
設定値を越えていると判定されたときは、ステップ115
に進んで誘導を解除し、ステップ101の初期に戻る。

ステップ112においてステアリング角が計算値からず
れていないと判定されたならば、ステップ116に進ん
で、ブレーキアクチュエータ23を解除し、車両10が移動
できるようにして誘導を開始する。そして、ステップ11
7で車両10が目標位置まで移動したか否かを監視する。

しかし、この移動に際して、その途中でドライバが例
えばステアリングを離し、ステアリング角が計算値とず
れるようになったときは、前記ステップ113に進み、車
両が停止されて、ステアリングをもとに戻して保持させ
るように指示するようになる。

また、非常状態でドライバがステアリングを意識的に
回した状態は、ステップ113でステアリングのずれが設
定レベル以上となったところで判断できるもので、この
場合は前述したように誘導が解除されるものである。

誘導が正常に行われた場合は、ステップ117において
進行距離センサ24によって、車両10が目標位置に到達し
たか否かによって判定できるもので、車両10が目標位置
に移動したとが確認されたならばステップ118でブレー
キアクチュエータ23を駆動し、車両10を停止制御すると
共に、ステップ119でドライブレンジの切り替えを指示
する。すなわち、これまでバックに設定されていたドラ
イブレンジを前進に切り替える。

ステップ120ではこのドライブレンジが切り替えられ
たか否かを判定するもので、ドライブレンジの切り替え
が確認されたならばステップ121に進み、その車両位置
で、位置座標および姿勢角ξを測定する。

ここで、次のステップ122において車両10が車庫30と
反対側に位置しているか否かを判定するもので、車庫側
に位置している場合はそのまま車庫内に誘導不可能と判
断してステップ107に戻る。また車庫と反対側に位置し
ていると判定されたならば、ステップ123に進む。この
ステップ123では、例えば第７図の（Ａ）および（Ｂ）
に示すパターンＩあるいはパターンIIで誘導可能か否か
を判定する。このパターンＩおよびIIは、第１旋回およ
び第２旋回によって、車両10を車庫30内に誘導可能なパ
ターンである。

ステップ123で所定のパターンで車両を車庫内に誘導
可能と判断されたならば、ステップ124に進んで所定の
誘導を実行し、車庫入れ誘導処理が終了される。

ここで、ステップ123において第７図（Ａ）の第１パ
ターンＩの実行が可能と判断されたならば、まず第１旋
回を実行し停車する。この第１旋回の条件は以下の通り
である。

R1−Rmin Φ１＝ξ−sin^-1｛Rmin＋Rmin・sinξ −|Q_X|）/2Rmin｝ その後、 R2＝｛R1 sin（ξ−Φ１）−R1 sinξ ＋|Q_X|｝／（１−sin（ξ−Φ１）｝ の条件で第２旋回を実行させると、車両10は車庫30の中
心を通るＸ軸に乗るようになり、その後はそのまま車庫
30の奥まで直進バックさせればよいようになる。

また第７図（Ｂ）の第２のパターンIIが実行可能と判
断されたならば、次の条件で第１旋回を行ない、停車す
る。

R1−Rmin Φ１＝π−ξ−sin^-1｛Rmin＋Rmin・sinξ −|Q_X|）/2Rmin｝ その後、次のような条件で第２旋回を行なう。

R2＝｛R1 sin（Φ１＋ξ）−R1 sinξ ＋|Q_X|｝／（１−sin（Φ１＋ξ）｝ この条件で第２旋回を実行した後は、その車両10を車
庫の奥まで直進バックさせ、車庫入れ誘導が終了され
る。

前記ステップ122で車両10が車庫と逆の側に存在せ
ず、車庫前の道路の車庫側に位置すると判定された場合
は、ステップ107に戻り、さらにステップ111に進むよう
になる。そして、車両を車庫前の道路の、車庫と反対側
の制限幅いっぱいまで接近させるようにする誘導に切り
換わる。

以下、道幅いっぱいの接近と車庫入口への接近とを繰
返すことによって、ステップ123の誘導が可能となる状
況に近付け、最終的に車庫入れ誘導が実行されるように
する。

第８図はこのような車庫入れ誘導の過程の状態を図解
して示しているもので、まず（Ａ）図のように車両10は
車庫前の道路の制限幅いっぱいの位置に設定される。こ
の状態で車庫入口に接近可能か否かを判断し、車庫入口
に接近する誘導が実行されるもので、車庫に接近させら
れた状態で、（Ｂ）図に示すように切り返して車庫から
離れるように誘導し、これを（Ｃ）図および（Ｄ）図で
示すように繰返す。そして、（Ｅ）図のような状態とな
ると、ステップ123においてパターンＩあるいはパター
ンIIによる誘導可能と判定され、ステップ124の誘導が
行われて（Ｆ）図で示すように車庫内に誘導され、車庫
入れ誘導が終了されるものである。

この誘導装置にあっては、車庫前の道路幅に制限があ
る場合に効果的に適用できる。道路幅に制限がある場合
には、誘導に先立って道路幅がどのくらいあるかを計測
しなければならない。この道路幅を計測するためには、
そのための計測手段を設置しなければならない。例えば
レーザ光を利用してその反射によって計測する場合に
は、道路の車庫とは反対側の制限幅位置に反射板を設置
する必要がある。また超音波を利用するシステムの場合
には、超音波用反射板が必要となり、設備が大型化す
る。

実施例で示した誘導装置にあっては、道路幅の計測を
行なうことを避けて、制限幅の存在する道路等での車庫
入れ誘導を可能にしたもので、車庫入口部に設置した反
射板を利用し、制限幅位置に車両を設定することで、そ
の制限幅位置が認知できるようにしている。そして、以
後は第８図で示したように、切り返し誘導を実行させる
ようにしている。

この様な誘導装置を使用すれば、車庫前の道路幅が狭
いような場合においても、容易に車庫入れ作業が実行で
きる。しかし、この場合車庫の入口の両端に反射鏡等の
基準位置設定手段を設置することにより、車両の位置座
標を決定している。そして、この位置座標に基づいて誘
導制御を行っている。したがって、正常な誘導動作で
は、第９図の（Ａ）に示すように車両10は車庫30内に誘
導されるが、同図の（Ｂ）に示すような誘導軌跡が設定
されたときには、車庫30の入口に車両10のボディの内側
が接触することがある。

例えば、アッカーマンステテアリングを持つ2WS（２
輪操舵）の自動車は、極低速移動をするときに、第10図
で示すように車両10の後輪（固定輪）を結ぶ線上の延長
上に旋回中心Ｏが設定される円軌道を描く。このような
特性を応用すれば、極低速時における車両の移動状況
は、幾何学的に解析できる。

すなわち、車両10が旋回中心Ｏとその手前側の反射鏡
311（キューブ）とを結ぶ線上まで旋回したときに、そ
のキューブ距離が、旋回半径Ｒから車両10の幅の半値Ｗ
を引いた値より小さいならば、車両10は車庫30の入口の
手前側（座標：−L,0）に接触することはない。

これを数学的に検討すると、第10図より車両10の方向
ベクトルＣ、および旋回中心ベクトルＯは、それぞれ次
のようになる。

Ｃ＝（cosξ,sinξ） Ｏ＝Ｑ＋Ｒ｛（A90゜）｝Ｃ ここで、Ｑは車両10の後輪中心で代表される車両10の
座標（Q_X,Q_Y）、Ｒは旋回半径であり、Ａ（90゜）Ｃは
単位ベクトルＣを90゜左に回転させたベクトルである。

したがって、旋回中心Ｏは 但し、Q_X、Q_Yはレーザスキャナで絶対値として測定さ
れるから、|Q_X|および|Q_Y|と表現する。

故に となる。

右旋回の場合も同様に計算し、“ξ←π←ξ”と置き
換えた値となる。

そこで、車両10が車庫30の入口に擦らない条件は、
「キューブ距離」が「旋回半径−車両半値」であるから となる判定式が得られる。

ここで、|Q_X|および|Q_Y|は、第４図で示した距離ｒお
よびｌ、角度Φ、θ、およびξの値に基づき算出され、
またこの判定は、第３図Ｂで示たステップ123で設定パ
ターンで誘導可能と判定され、第７図の（Ａ）および
（Ｂ）で示す第１旋回が終了して車両10が停止し、第２
旋回を開始するためレーザ光による距離測定（R2、Φ２
を精度良く得るためにここでも距離測定を行う）が終了
した時点で行う。

すなわち、この判定式は第２旋回を実行するときに適
応される。

実際に車両10を車庫30内に誘導するに際して、車両10
が車庫30の中心軸線と平行になるように誘導する第２旋
回時に、車庫30の入口と車両10のボディが接触する問題
が生ずる。

そこで、車両10を車庫30に誘導する最終旋回（第２旋
回）の前に、前記判定式を計算して、車両10のボディの
接触を予測する。このとき、計算に使用する旋回半径
は、第７図で示したR2を使用するよりも、レーザ光を使
用したスキャナによって再度測定した値から算出した半
径値を使用するようにすれば、精度がより向上される。

すなわち、第７図で示した旋回半径R2は、第１旋回開
始時に測定した距離|Q_X|、|Q_Y|、および角度ξの値を使
っているため、実際に旋回したときには、第１旋回終了
予定位置に正確に停止することはセンサおよびアクチュ
エータの精度上困難である。したがって、第２旋回が不
正確となる虞があるため、改めてレーザスキャナにより
再度測定するようにした方が信頼性が良くなり、この再
度計算した旋回半径R2を用いるようにすれば、誘導が正
確に実行されるようになる。

この旋回半径R2の新計算方式は、第11図に基づき簡単
な幾何学で得られる。すなわち、 R2（１−cosΦ２）＝|Q_X| より R2＝|Q_X|/（１−cosΦ２） となる。

また、右と左の場合を考慮すると、 Φ２＝｜ξ−（π/2）｜ となる。したがって、 R2＝|Q_X|/（１−sinξ） が得られる。

この計算で得られた旋回半径R2の値、および|Q_X|、|Q
_Y|、ξを使用して、車両10のボデイが車庫30の入口に接
触する予測を行う。この予測で、接触しないと判定され
たならば、旋回角Φ２だけ旋回を行い、第12図のＡ→Ｂ
の誘導が行われて、車両を停止させる。その後は、前記
実施例で説明したようにして車両10を車庫30の奥まで直
進でバックする。

もし車両10が車庫30の入口に接触すると判定されたな
らば、第12図のＡ→Ｂ′で示すように車庫30の入口の反
対側に接近し、停車させる。この接近動作は、車庫30の
壁までの距離を計算して旋回半径を決定するもので、そ
の後は車庫30の中心軸に接近するように車両を移動し
（第12図のＢ′→Ｃ）、停車する。この時点で、再度レ
ーザスキャナで車両10の位置座標と姿勢角を測定する。
この状態で車両10が車庫30の入口に接触するか否かの判
定を行い、車両10が車庫30の入口に接触することなく車
庫30内に誘導できると判定されるまで、この動作を繰り
返す。

第13図はこの様な誘導制御のアルゴリズムを示してい
るもので、まずステップ201で車両10を旋回開始位置に
停止させる。次に、ステップ202でレーザスキャナを用
いて、この停止した車両10の位置座標と姿勢角を測定
し、ステップ203でその位置から誘導した場合に、車両1
0が車庫30の入口に接触することなく誘導可能な条件を
満たしているか否かを判定する。このステップ203で車
庫内に誘導可能と判定されたならば、ステップ204に進
んで、車両10のステアリングを固定し、円旋回を行って
車両10を車庫30の中心軸に乗せる誘導を行う。

ステップ203で車両10が擦らない条件が満たされてい
ないと判定されたならば、ステップ205に進んで第12図
のＡ→Ｂ′の誘導を行う。そして、ステップ206で車両1
0をＢ′の値に停止させる。その後は、ステップ207でス
テップ205による移動とは逆向きにステアリングを操作
させ、車両10を第12図のＢ′→Ｃで示す誘導を行い、車
両10を車庫30の中心軸線に接近させるようにする。そし
て、Ｃの位置で車両を停止させ（ステップ208）、ステ
ップ202に戻って切り返し誘導を繰り返させるようにす
る。

以上の説明は一応2WSの車を想定して説明したが、4WS
システムの車両であっても、極低速の軌跡を用いれば、
車両が車庫入口に接触する可能性を予測することができ
る。

また実施例にあっては、車両をバックによって誘導す
る例を示しているが、これは前進によって車両を車庫内
に導く場合でも、全く同様に誘導できる。その他、車両
の位置座標、姿勢角等の測定手段として、レーザスキャ
ナおよび反射板を使用した例を示したが、これは任意の
測定手段が応用できる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係る車両の車庫誘導装置によ
れば、誘導幅に制限のある車庫前の道路から、車両を車
庫内まで誘導できるものであり、その適用範囲は充分に
拡大できる。そして、基本的にドライバによってステア
リング操作されるようにしているので、安全性の確認も
確実にすることができる。さらに、例えば誘導スペース
が限られて、そのまま誘導したのでは車両が車庫の入口
に接触する可能性が生ずるような場合であっても、これ
を予測することによって、切り返し誘導が行われるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る誘導装置を実行する
車両を説明する構成図、第２図は上記車両に設置される
制御部の構成を示す図、第３図の（Ａ）（Ｂ）は上記制
御部における制御の流れを説明するフローチャート、第
４図は車両位置を車庫との関係で計測する手段を説明す
る図、第５図は車庫前の道路の制限幅を計測する過程を
説明する図、第６図は車庫への接近可能性を計測する手
段を説明する図、第７図の（Ａ）および（Ｂ）はそれぞ
れ車庫への誘導パターンのＩおよびIIを説明する図、第
８図の（Ａ）乃至（Ｆ）は車庫入れ誘導の過程を順次示
す図、第９図（Ａ）および（Ｂ）は車両の接触する可能
性のある誘導軌跡を示す図、第10図は接触の可能性を判
定する過程を説明する図、第11図は新旋回半径の算出手
段を説明する図、第12図は接触する場合の切り返し動作
を説明する図、第13図はこの切り返し動作の流れを説明
するフローチャートである。 10……車両、11……車体、12……レーザスキャナ、13…
…ECU、14……測定回路、15……CRTコントロール回路、
16……CRTディスプレイ、18……スピーカ、19……ステ
アリング、20……ステアリングセンサ、21……ステアリ
ングアクチュエータ、22……スイッチ、23……ブレーキ
アクチュエータ、24……進行距離センサ、121……レー
ザ発光器、122……回転用アクチュエータ。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車庫入口の両側位置にそれぞれ対応して設
   定された基準位置設定手段と、 誘導すべき車両に取り付け設定され、前記基準位置設定
   手段で設定された基準点に対する方位角並びに前記基準
   点までの距離を測定することにより、前記車両の座標位
   置および姿勢角を測定する測定手段と、 前記車両を前記車庫前の誘導スペース幅の限界位置に設
   定し、前記座標および姿勢角測定手段を用いて前記基準
   位置設定手段の方位並びにその基準点までの距離を測定
   することにより、前記車両の誘導可能な限界幅を測定す
   る誘導限界幅測定手段と、 車両の現在位置と前記基準位置設定手段で設定された基
   準位置を測定し、前記車両を前記車庫の入口に接近する
   ように誘導可能か否かを判定する判定手段と、 この判定手段で接近不可能と判定された状態で、前記車
   両を車庫入口が遠ざかるように指示する第１の誘導指示
   表示手段と、 前記判定手段で前記車庫入口に接近可能と判定された状
   態で、前記車庫入口までの移動距離並びにステアリング
   角度を指示する第２の誘導指示表示手段と、 前記第１の誘導指示表示手段あるいは第２の誘導指示表
   示手段で指示された内容に対応して前記車両のステアリ
   ング角度並びに移動距離を測定し、前記指示内容と対比
   して修正誘導するように表示指示する手段とを具備し、 前記第１および第２の誘導指示表示手段によって前記車
   両のドライバに運転指示を行うようにしたことを特徴と
   する車両の車庫誘導装置。
2. 【請求項２】前記第２の誘導指示手段に基づき、前記車
   両を車庫に誘導する最終軌跡を算出する誘導軌跡算出手
   段と、 この手段で算出された誘導軌跡に基づいて誘導された車
   両が、前記車庫の入口に接触するか否かを、前記測定さ
   れた座標位置および姿勢角に基づいて判定する接触判定
   手段とを具備し、 前記接触判定手段で、車両が車庫入口に接触する判定さ
   れたならば、車庫の中心軸線に車両を幅寄せし、再度誘
   導させるようにした請求項１の車両の車庫誘導装置。