JP2959326B2 - 車両の経路誘導装置 - Google Patents

車両の経路誘導装置

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JP2959326B2
JP2959326B2 JP5105146A JP10514693A JP2959326B2 JP 2959326 B2 JP2959326 B2 JP 2959326B2 JP 5105146 A JP5105146 A JP 5105146A JP 10514693 A JP10514693 A JP 10514693A JP 2959326 B2 JP2959326 B2 JP 2959326B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】この発明は、駐車スペースにおける自車両
周囲の環境状況を認識して、これに対する自車両の位置
関係を音像により運転者に伝える車両の経路誘導装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自車両周囲の環境状況を認識する
ものとして、たとえば超音波センサを用いたコ−ナセン
サがある。これは、超音波センサが障害物を検出する
と、警報音を発生し、その位置を表示手段に表示する障
害物警報装置である。また、実開昭63−16392号
公報には、車両周囲に複数のセンサを配設し障害物を検
出したセンサの位置に応じてスピ−カから発生する音響
信号の音圧レベルを変化させて、運転者に障害物の存在
する方向を伝えるものが開示されている。さらに、経路
誘導装置としては、ディスプレイなどの表示手段を備
え、車両周囲の環境を検知してその状況をディスプレイ
上で地図表示、矢印表示あるいは操作指示表示を行うこ
とにより、運転者に伝えるものがある。
【0003】
【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の障害物検知装置にあっては、自車両のどの部
分が障害物に接近してしまっているのかわかるが、警報
音が鳴ったときには、すでに自車両が障害物に近づいて
しまっている状況であり、また、音圧レベルを変化させ
て、障害物の存在する方向を伝えるものでも、運転者は
単に障害物の方向を知るのみであり、どのように自車両
の操作をすればその障害物を回避できるのか、容易に判
断することは難しい。
【0004】さらに、ディスプレイ上に地図表示などし
て運転者に状況を伝える経路誘導装置では、運転者が車
両外部の周囲から目を離して視線を表示画面へ向けなけ
れば状況を把握できないという問題があった。したがっ
てこの発明は、上記従来の問題点に着目してなされたも
のであり、駐車スペースに駐車する場合に運転者が周囲
から目を離して表示画面を見る必要がなしに目標位置と
自車両との位置関係を常に伝えることができ、自車両を
最適位置に移動できるように運転操作ができ、したがっ
て、周囲に気を配りながら安全に運転操作することがで
きる経路誘導装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、発明は、図1に示すように、駐車スペースにおけ
自車両の周囲状況を検知する周囲状況検知手段20
と、該周囲状況検知手段20の出力に基づき目標駐車
置を算出し、その目標駐車位置に対して自車両が傾いて
いるとき周囲との2つの近接部位を算出して、傾きに応
じた各近接部位側に基本定位位置を設定して該基本定位
位置間を往復動する音像データを演算する音像データ演
算手段21と、車室内の所定位置に配設された複数のス
ピーカを含み、前記音像データに基づいて前記スピーカ
から音響信号を出力する音響出力手段22とを有し、前
記音響信号で生成される音像により前記目標駐車位置に
対する自車両の位置関係を示すように構成されたものと
した。
【0006】音像データ演算手段において、上記の目標
駐車位置は駐車スペースにおける左右の障害物と自車両
との距離の各最小値を基に算出するものとすることがで
きる。また、音像データ演算手段はさらに、自車両が前
記目標駐車位置に対して所定の適正範囲に位置すると
き、音像が運転者の中心位置に定位し、あるいは音像が
運転者に聞こえなくなるように音像データを演算するも
のとすることができる。
【0007】
【作用】音像データ演算手段が周囲状況検知手段の出力
に基づき目標駐車位置を算出し、その目標駐車位置に対
して自車両が傾いているとき周囲との2つの近接部位を
算出して、各近接部位側に基本定位位置を設定して該基
本定位位置間を往復動する音像データを演算し、この音
像データでスピーカにより音像が生成されるから、運転
者はその往復動する音像から目標駐車位置に対する自車
両の位置関係を知り、自車両を目標駐車位置に合わせる
ように運転操作することができる。
【0008】上記の目標駐車位置は、駐車スペースにお
ける左右の障害物と自車両との距離の各最小値を基に算
出することにより、自車両が駐車しようとする駐車スペ
ースごとにその幅が相違してもそれぞれ簡単に目標位置
が決定できる。また、自車両が傾いているとき音像を基
本定位位置間で往復させるに加えて、目標駐車位置に対
して所定の適正範囲に位置するときには、音像が運転者
の中心位置に定位し、あるいは音像が運転者に聞こえな
くなるようにすることにより、適正に駐車できたことを
明瞭に知ることができる。
【0009】
【実施例】以下、この発明の経路誘導装置の実施例につ
いて図面に基づき説明する。図2は、この発明を駐車誘
導に適用した実施例の構成を示すブロツク図である。図
2中の1a〜1hは、車両周囲の物体を検知するための
複数の超音波センサである。これらの超音波センサ11
a〜11hは、図3に示すように,車両2の左右両側の
所定位置に所定間隔をもって配設されている。この図
は、車両に搭載した状態を示す平面図であり,車両2の
左右両側にそれぞれ4個の超音波センサ1a〜1d,1
e〜1hを配設した場合を示している。
【0010】各超音波センサ1a〜1hは、車両2の周
囲の環境状況を検知するものである。各超音波センサ1
a〜1hの検出出力は、制御装置3に入力するようにな
っている。制御装置3は、車両2の所定部位に搭載され
ており、各超音波センサ1a〜1hの検出出力に基づ
き、スピ−カ4,5より出力する音響信号の音圧レベル
と位相を制御する制御信号をアンプ6に出力するように
なっている。
【0011】制御装置3には、超音波センサ1a〜1h
からの信号に基づいて、音像を提示する位置を算出する
処理回路と、音場を補正するためのフイルタ係数と音場
を提示するためのフイルタ係数を記憶するためのメモリ
と、音像提示用の信号を演算する演算装置(いずれも図
示せず)を内蔵している。
【0012】上記アンプ6も車両2の所定位置に搭載さ
れており、制御装置3から出力される制御信号を増幅し
てスピ−カ4,5に出力するようになっている。スピ−
カ4,5は、図3のように、車両2の車室7内の運転者
8の座席のヘッドレスト9の両側に設置されている。な
お、10は、システムを動作させるためのスイッチであ
り、制御装置3に接続されている。
【0013】図4は、上記構成における主として制御装
置3における処理手順を示すフロ−チャ−トである。駐
車を行う場合に、運転者8がシステムのスイッチ10を
投入することにより、処理がスタ−トする。まずステッ
プ202で車両2の左右の超音波センサ1a〜1d,1
e〜1hの出力により、制御装置3は、車両2の左右の
障害物との間隔DLi,DRiが測定される。このステ
ップ202は発明の周囲状況検知手段を構成している。
【0014】次の、ステップ203では、それぞれの超
音波センサ1a〜1d,1e〜1hの出力から求めた上
記間隔DLi,DRiを基に、駐車スペースにおける駐
車目標位置が決定され、自車両と左右障害物との関係が
算出される。すなわち、車両2の左側の超音波センサ1
a〜1dの出力LD1,LD2,LD3,LD4の最小
値をDLとし、車両2の右側の超音波センサ1e〜1h
の出力DR1,DR2,DR3,DR4の最小値をDR
として左右障害物との距離が求められる。
【0015】そして、自車両の駐車目標位置を左右障害
物からの中心とすると、左右の間隔は、(DL+DR)
/2であるから、DL>DRの場合、自車両と駐車目標
位置との誤差が(DL−DR)として算出される。ま
た、車両2が壁11に対して斜め方向に位置している
(以下、「傾いている」と表現することにする。)場合
には、それぞれの超音波センサ1a〜1d,1e〜1h
の測定距離から駐車目標位置と自車両との傾きが算出さ
れる。
【0016】次いで、ステップ204において、前記ス
テップ203で求めた自車両と駐車目標位置との誤差に
応じて音像の提示位置が決定される。図5は、車両周囲
環境と音像の提示位置を示す概念図である。この図にお
いて、運転者の位置を原点として車両2の右側を正とす
れば、音像12の定位位置Rは次の(1)式のように表
わされる。 R=A・(DL−DR)/2・・・・・・・・・・・・・・(1) ただし、Aは予め設定された比例定数である。たとえ
ば、図5の(a)に示すように、車両2が駐車スペ−ス
に対して右に寄りすぎて壁11に近い場合、運転者8の
右側に音像12を提示し、逆に図5の(b)に示すよう
に、車両2が左に寄りすぎていれば、運転者8の左に音
像12を提示するものとする。
【0017】また車両が傾いている場合には、音像12
はその傾きに応じて提示するようにする。したがって、
たとえば図6の(a)、(b)に示すように、左前方が
障害物に近い場合、運転者8の左前方に音像12を提示
し、右後方が障害物に近い場合には、運転者8の右後方
に音像12を定位させて提示することとする。
【0018】次いで、ステップ205に移行し、前記ス
テツプ204で求められた音像位置に相当する音像デ−
タNiが制御装置3により演算される。音像デ−タは、
たとえば、スピ−カ4,5より運転者8の両耳までの伝
達特性の逆フイルタ係数C11,C1r,Cr1,Cr
rにより音場の補正を行い、音像を提示したい位置に実
音源がある場合の、音源から運転者8の両耳までの伝達
特性をシミュレ−トするフイルタ係数IMd1,IMd
rを音源信号に畳み込み演算を行うことによって得ら
れ、これにより音像を合成することができる。この場
合、実音源をシミュレ−トするフイルタ係数を多く用意
すれば、提示できる音像の位置をきめ細かく設定するこ
とができる。
【0019】音源デ−タNiに音場補正用のフイルタ係
数C11,C1r,Cr1,Crrおよび実音源をシミ
ュレ−トするためのフイルタ係数IMd1,IMdrを
用いて各々のスピ−カから両耳迄の経路について畳み込
み演算を行い、音圧レベルと位相を制御する出力信号S
i1,Sirが、次の(2)式、(3)式により求めら
れる。 Si1=IMd1*(C11*Ni+Cr1*Ni)・・・・・・(2) Sir=IMdr*(C1r*Ni+Crr*Ni)・・・・・・(3) ただし、「*」は畳み込み演算を示す。 ステップ203〜205が発明の音像データ演算手段を
構成している。
【0020】次いで、ステップ206に処理を進め、ス
テップ205で求められた出力信号Si1,Sirをア
ンプ6へ送出してスピ−カ4,5より合成音を出力させ
る。このあと、再びステップ202に戻り上記のフロー
が繰返えされる。 なお、駐車が完了し、スイッチがオ
フされれば、その時点でシステムの作動は終了する。ス
テップ206が発明の音響出力手段を構成している。
【0021】このように、本実施例によれば、超音波セ
ンサ1a〜1hにより、車両2の周囲状況を検出し、そ
の検出出力信号から制御装置3により、車両2の目標位
置を算出し、その算出した目標位置に対する車両の誤差
に応じてスピ−カ4,5を駆動して音像を合成するよう
にしたので、自車両の位置の変化に応じて、刻々と音像
12の提示位置が変化し、運転者8に自車両と駐車目標
位置との位置関係を連続的に知らせることができ、駐車
目標位置へと誘導することができる。
【0022】なお、上記実施例においては駐車目標位置
の決定に左右障害物との間隔を用いているが、車両の左
右のうちの一方が開いている場合には、その開いている
側の距離情報が得られなくなる。このような場合には、
車両2の他方側の障害物との距離が予め設定した値にな
ると、運転者8の中心に音像8を合成させるようにすれ
ばよい。
【0023】また上記実施例では、車両が駐車スペ−ス
の壁にもっとも接近している側に固定的に音像を定位さ
せるようにしているが、これだけでなく、音源を移動さ
せて音像を提示すれば、運転者の注意を引きやすく、よ
り効果的に情報を提供することができる。すなわち、図
7の(a)に示すように、壁11に対し車両2が左に傾
いているとき、音像12の移動方向を運転者8の右後方
から左前方、そして再び右後方へというように、車両2
の傾きに応じた方向に音像12を揺動させる。
【0024】逆に、図7の(b)に示すように、車両2
が駐車目標位置にあり、壁11に対して傾いていない場
合には、運転者8の中心前後方向に音像12を移動させ
るようにすることができる。さらには、音像の運転者前
後にわたる揺動方向を、常に駐車目標位置に対して平行
になるように移動させながら提示することもでき、この
場合には、運転者は車両を音像の移動方向と自車両の向
きが平行になるように操作することにより、駐車目標位
置に正しく駐車させることができる。
【0025】さらにまた、図8に示すように、最も接近
している障害物の方向から音像12を運転者8に向けて
移動させるような提示も行うことができる。その障害物
の接近に応じて音像12の移動速度、距離、音像を提示
する間隔を変えたりすることにより、その障害物の方向
と危険度を運転者に伝えることができる。たとえば、障
害物が遠い場合には、図8の(a)に示すように、運転
者8に対して遠くからゆっくりと運転者に向けて音像1
2を移動させる。逆に、障害物が近い場合には、図8の
(b)に示すように、近い位置から運転者8に向けて音
像12を速い速度で移動させ、その周期も短くすれば、
その緊急度合が的確に伝達される。
【0026】なお、上記実施例では、スピ−カ4、5を
運転座席のヘッドレスト9の両側に設置している場合を
示したが、スピ−カの数は2つ以上でもよく、また、設
置場所もこれに限定されるものではない。さらに、上記
実施例では音響信号の音圧レベルと位相の両方を制御す
るものとしたが、自車両の駐車状況に応じて、複数のス
ピ−カの音圧レベルのみを制御して音像を合成してもよ
く、あるいは位相のみの制御により音像を合成すること
によっても同様の効果が得られる。
【0027】なおまた、実施例の図4に示したフローチ
ャートの処理フローでは、制御装置に接続されたスイッ
チの投入により制御装置が起動し処理がスタートするも
のとしてあるが、制御装置を構成する制御ユニットが他
の制御と共用で車両運転中常時作動状態にある場合に
は、同図のステップ202の前に、スイッチの投入の有
無を監視するステップを設け、スイッチの投入があった
ときステップ202以降の処理に進むようにしてもよ
い。この場合にはまた、ステップ206の次に同じくス
イッチの投入状態をチェックするステップを設け、スイ
ッチがオフになったとき本処理を終了し、オンの間はス
テップ202に戻って上記フローを繰り返すものとされ
る。
【0028】次ぎに、図9は本発明の他の実施例の構成
を示すブロック図である。この実施例は、自車両の操舵
角を検出する操舵角検出手段としての操舵角センサ13
を有し、また周囲状況検知手段として、カメラ14a〜
14hと画像処理装置15を用いている。カメラ14a
〜14hから得られる画像信号は、画像処理装置15に
出力され、この画像処理装置15の出力信号が、制御装
置3’に出力されるようになっている。操舵角センサ1
3の出力信号も制御装置3’へ送出される。
【0029】このように、カメラ14a〜14hからの
画像信号を画像処理装置15で画像処理を行う周囲状況
検知手段では、車両周囲をカメラ14a〜14hにより
撮影し、画像処理装置15により撮影画像を処理、認識
することによって、車両2の周囲の物体を検出して自車
両の状況を検知する。その他の構成は図2の実施例と同
様である。
【0030】上記構成における処理のフローが図10の
フロ−チャ−トに示される。この例では制御装置3’は
スタンバイ状態にあり、まずステップ301でスイッチ
投入の有無を監視している。駐車を行う場合に、運転者
8がシステムのスイッチ10を投入すると、次のステッ
プ302に進み、画像処理装置15がカメラ14a〜1
4hによって得られる画像の処理を行い、車両2の周囲
物体あるいは駐車場の白線が検出され、自車両の駐車状
況が検出される。
【0031】そしてステップ303で、駐車状況から駐
車目標位置が算出され、その算出された目標位置と自車
両の位置から駐車のための走行計画が決定され、操舵角
目標値θdが算出される。次のステップ304におい
て、現在の操舵角を示す操舵角センサ13の出力θrと
操舵角目標値θdの比較が行なわれ、舵角誤差θeが算
出される。次にステップ305に進み、ステップ304
で得られた舵角誤差θeから音像の提示位置が決定され
る。その決定された音像提示位置へ音像を定位させるた
め、制御装置3’ではステップ306で音像デ−タの演
算が行なわれる。
【0032】そしてステップ307において、前のステ
ップ306で得られた音像デ−タが制御装置3’からア
ンプ6に出力され、そこで増幅の後、スピ−カ4、5が
駆動されてその音響信号により音像12が得られる。こ
れにより、図11に示されるような目標操舵角16と実
操舵角17の差異がなくなるように、計画軌跡18にそ
った運転操作を行なうよう誘導され、よりスム−ズに目
標位置に駐車できる。
【0033】このあとステップ308では、スイッチ1
0がオフされたかどうかがチェックされ、スイッチ10
がオフになっている場合には、運転者8が駐車を終了し
た場合であるので、システムの一連の処理が終了する。
スイッチ10が切られていない場合には、駐車操作が続
けられている場合であり、再度ステップ302の処理に
戻り、再びカメラ14a〜14hによる自車両の周囲の
環境の撮像処理を継続する。
【0034】なお、駐車スペースの左右白線の中心を上
記の駐車目標位置とするときには、舵角誤差のかわりに
自車両とその駐車目標位置の一致度合を用い、一致した
ときに運転者8の中心に音像が提示され、駐車目標位置
からずれている場合には、誤差に応じて音像合成位置を
変化させるようにしてもよい。このような画像処理を用
いた周囲状況検知手段では、駐車スペ−スの白線などを
検出することができるので、左右の白線検出により、左
右に車両や壁がない場合でも、自車両の駐車目標位置を
算出することが可能となるという効果がある。
【0035】ここで、音像12の車両位置誤差、操舵角
誤差に対する提示パタ−ンは、運転者が予めその対応を
知っていれば、とくに制限はなく、どのような対応でも
よい。たとえば、自車両と駐車目標位置が一致している
場合には、音像による音が運転者に聞こえず、目標位置
からずれた場合にのみ、その誤差に応じて音像が運転者
から離れた位置に合成されるようにすることができる。
【0036】その際、さらに音像による音を所定の時間
間隔で発生させ、車両と障害物との距離が小さくなれば
なるほど、音を鳴らす間隔を小さくしていけば、車両と
障害物との距離がより一層感覚的な理解が促進される。
あるいはまた、車両2が駐車目標位置よりも右にずれた
場合、その誤差に応じて運転者の右に音像12を合成
し、自車両がずれている方向を伝えてもよい。逆に音像
12を左に合成して、駐車目標位置の方向を運転者に知
らせるようにしてもよい。これらは上述のように予め運
転者がその対応関係を知らされておれば視線などを動か
さなくとも容易に理解される。音像の提示位置は、上記
のような提示パタ−ンを複数種類設定しておき、運転者
の好みに応じて、音像の提示位置と車両の位置関係のパ
タ−ンを選択できるようにしてもよい。
【0037】さらに、駐車目標位置の設定は、予め設定
した幅あるいは傾きの余裕をもたせておくことができ
る。たとえば、駐車目標を中心に設定した場合、自車両
位置の中心からの誤差が予め設定した範囲内に収まって
いれば、運転者には、自車両が中心に位置しているとき
と同様の音像を聞かせる。同様に、傾きについても予め
設定した角度以下の傾きであれば、運転者には、傾いて
いないときと同様の音像を聞かせる。これらは、駐車目
標を駐車目標位置を中心とした所定の範囲領域に広げた
場合に有効である。
【0038】以上、本発明による上記の各実施例では、
各スピ−カから出力される音響信号の音圧および位相を
制御装置により制御して音像を合成しているが、これに
限定されることなく、より簡便な方法として、車室7内
の所定位置に複数のスピ−カを配置し、音響信号を出力
するスピ−カを制御装置の制御により切り替えることに
より、音像の方向を提示し、音圧レベルによって距離を
伝えることもできる。この際、音像提示位置は運転者か
らのその位置方向に最も近いスピ−カから音を出力する
ことになるが、スピ−カの数を増すことにより音像の提
示方向の精度が高くなる。
【0039】また周囲状況検知手段は、前述した超音波
センサ1a〜1hによる自車両の周囲状況の検出やカメ
ラ14a〜14hによる周囲状況の撮像画像だけでな
く、レ−ザレ−ダ,レ−ダ等を用いたものでもよく、車
両周囲の状況を検知できるものであればとくに制限はな
い。加えて、この発明は、図示実施例の駐車における誘
導のみに限定されるものではなく、狭い路地や駐車車両
が存在する道路を走行する際の経路誘導にも適用され、
障害物を避けた経路を運転者に音像として伝えて、安全
な走行に寄与するものである。
【0040】
【発明の効果】以上のとおり、この発明は駐車スペース
における自車両の周囲状況を周囲状況検知手段で検知
し、その出力に基づき目標駐車位置を算出するととも
に、その目標駐車位置に対して自車両が傾いているとき
周囲との2つの近接部位側に基本定位位置を設定して、
該基本定位位置間を往復動する音像を車室内の所定位置
に配設した複数のスピーカより出力して運転者に伝える
ものとしたので、狭い駐車スペースへの駐車が円滑に行
なえる。 そして、地図表示した画面を用いたシステム
のように、表示画面への運転者の視線移動を強制するも
のと異なり、自車両の走行環境に注意しながら運転操作
ができるので安全性の高い走行が可能となる効果を有す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図3】実施例における車両レイアウトを示す図であ
る。
【図4】実施例における動作の流れを示すフロ−チャ−
トである。
【図5】車両が駐車スペースの左右壁面に接近した場合
の音像の提示位置関係を示す説明図である。
【図6】車両が駐車スペースの左右壁面に傾いて接近し
た場合の音像の提示位置関係を示す説明図である。
【図7】車両の駐車スペースにおける向きに応じた音像
の他の提示位置関係を示す説明図である。
【図8】車両の障害物からの距離に応じた音像の提示位
置関係を示す説明図である。
【図9】発明の他の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図10】他の実施例における動作の流れを示すフロ−
チャ−トである。
【図11】他の実施例における車両の駐車時の動作説明
図である。
【符号の説明】
1a〜1h 超音波センサ 2 車両 3、3’ 制御装置 4、5 スピ−カ 6 アンプ 7 車室 8 運転者 9 ヘッドレスト 10 スイッチ 11 壁 12 音像 13 操舵角センサ 14a〜14h カメラ 15 画像処理装置 16 目標操舵角 17 実操舵角 18 計画軌跡 20 周囲状況検知手段 21 音像データ演算手段 22 音響出力手段 23 操舵角検出手段
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 3/80 - 3/86 G01S 5/18 - 5/30 G01S 15/00 - 15/96 B60R 21/00 G08B 21/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駐車スペースにおける自車両の周囲状況
    を検知する周囲状況検知手段と、 該周囲状況検知手段の出力に基づき目標駐車位置を算出
    し、その目標駐車位置に対して自車両が傾いているとき
    周囲との2つの近接部位を算出して、傾きに応じた各近
    接部位側に基本定位位置を設定して該基本定位位置間を
    往復動する音像データを演算する音像データ演算手段
    と、 車室内の所定位置に配設された複数のスピーカを含み、
    前記音像データに基づいて前記スピーカから音響信号を
    出力する音響出力手段とを有し、 前記音響信号で生成される音像により前記目標駐車位置
    に対する自車両の位置関係を示すように構成されたこと
    を特徴とする車両の経路誘導装置。
  2. 【請求項2】 前記音像データ演算手段は、前記駐車ス
    ペースにおける左右の障害物と自車両との距離の各最小
    値を基に前記目標駐車位置を算出するものであることを
    特徴とする請求項1記載の車両の経路誘導装置。
  3. 【請求項3】 前記音像データ演算手段は、自車両が前
    記目標駐車位置に対して所定の適正範囲に位置すると
    き、前記音像が運転者の中心位置に定位するように前記
    音像データを演算することを特徴とする請求項1または
    2記載の車両の経路誘導装置。
  4. 【請求項4】 前記音像データ演算手段は、自車両が前
    記目標駐車位置に対して所定の適正範囲に位置すると
    き、前記音像が運転者に聞こえなくなるように前記音像
    データを演算することを特徴とする請求項1または2記
    載の車両の経路誘導装置。
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