JP3293166B2 - 車両の車庫誘導装置 - Google Patents
車両の車庫誘導装置Info
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- JP3293166B2 JP3293166B2 JP12177792A JP12177792A JP3293166B2 JP 3293166 B2 JP3293166 B2 JP 3293166B2 JP 12177792 A JP12177792 A JP 12177792A JP 12177792 A JP12177792 A JP 12177792A JP 3293166 B2 JP3293166 B2 JP 3293166B2
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- steering
- garage
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Navigation (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、車両を停止させた状
態でステアリングを駆動する据え切りを行うことなく、
ステアリングを連続的に操舵して車庫内に自動的に誘導
する車両の車庫誘導装置に関する。
態でステアリングを駆動する据え切りを行うことなく、
ステアリングを連続的に操舵して車庫内に自動的に誘導
する車両の車庫誘導装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の自動運転システムにおいて、特に
車両をバック走行させてこの車両を車庫内に導く車庫誘
導装置が要望されている。この様な車庫誘導装置におい
ては、現在の車両の位置座標と姿勢角に基づいて、車庫
入口までの誘導路線を求め、この誘導路線にしたがって
車両を自動運転するものであり、例えば特開平３−１２
８４１６号公報に示されるような誘導装置が考えられて
いる。
車両をバック走行させてこの車両を車庫内に導く車庫誘
導装置が要望されている。この様な車庫誘導装置におい
ては、現在の車両の位置座標と姿勢角に基づいて、車庫
入口までの誘導路線を求め、この誘導路線にしたがって
車両を自動運転するものであり、例えば特開平３−１２
８４１６号公報に示されるような誘導装置が考えられて
いる。
【０００３】この様な誘導システムに沿った車両の誘導
路線は、基本的に２つの円旋回と直進との組み合わせに
よって構成される。例えば図１５で示すように、車庫11
の中心軸線に対する車両12の座標Ｑx および姿勢角ξが
求められたならば、この車両12を車庫中心軸線に乗せる
ためのＯ1 を中心にした半径Ｒ1 の第１の旋回円、また
Ｏ2 を中心にした半径Ｒ2 の第２の旋回半径、および直
進を組み合わせて誘導路線が設定される。
路線は、基本的に２つの円旋回と直進との組み合わせに
よって構成される。例えば図１５で示すように、車庫11
の中心軸線に対する車両12の座標Ｑx および姿勢角ξが
求められたならば、この車両12を車庫中心軸線に乗せる
ためのＯ1 を中心にした半径Ｒ1 の第１の旋回円、また
Ｏ2 を中心にした半径Ｒ2 の第２の旋回半径、および直
進を組み合わせて誘導路線が設定される。
【０００４】この様な誘導路線において、第１の旋回半
径Ｒ1 および第１の旋回角θ1 は任意に設定できるもの
であるが、第２の旋回半径Ｒ2 と第２の旋回角θ2 は、
次式に示される関係が満たされていれば、車庫11の中心
軸線上に車両12を乗せることができる。
径Ｒ1 および第１の旋回角θ1 は任意に設定できるもの
であるが、第２の旋回半径Ｒ2 と第２の旋回角θ2 は、
次式に示される関係が満たされていれば、車庫11の中心
軸線上に車両12を乗せることができる。
【０００５】
【数１】 但し、Ｑx ：車両の初期Ｘ座標 ξ：車両の初期姿勢
角 ここで、ステアリング角と旋回半径との関係は、車両固
有の特性を有するもので、適宜マップによって表現でき
る。したがって、車両12のステアリングにその操舵角を
検出するステアリングセンサを設け、検出されたステア
リング角に対応してステアリングアクチュエータを駆動
すれば、旋回半径Ｒ1 およびＲ2 はステアリング角の関
数として実車で実現できる。
角 ここで、ステアリング角と旋回半径との関係は、車両固
有の特性を有するもので、適宜マップによって表現でき
る。したがって、車両12のステアリングにその操舵角を
検出するステアリングセンサを設け、検出されたステア
リング角に対応してステアリングアクチュエータを駆動
すれば、旋回半径Ｒ1 およびＲ2 はステアリング角の関
数として実車で実現できる。
【０００６】旋回角θ1 およびθ2 を車両12において直
接計測することはできないが、円弧上の車両移動距離、
具体的に第１旋回では（Ｒ1 ・θ1 ）、第２旋回では
（Ｒ2・θ2 ）は、距離センサによって計測できる。し
たがって、この２つの円旋回は実車で実現することがで
きるものであり、この円旋回が図１５におけるａ−ｂ、
ｂ−ｃの移動である。
接計測することはできないが、円弧上の車両移動距離、
具体的に第１旋回では（Ｒ1 ・θ1 ）、第２旋回では
（Ｒ2・θ2 ）は、距離センサによって計測できる。し
たがって、この２つの円旋回は実車で実現することがで
きるものであり、この円旋回が図１５におけるａ−ｂ、
ｂ−ｃの移動である。
【０００７】車両12がｃ点まで移動された後は、このｃ
点から車庫11の奥まで誘導されるものであるが、その移
動距離（ｃ−ｄ間の直線距離）は、車庫中心軸線上の移
動距離を幾何学的に簡単に計算できるものであり、その
距離を車庫中心軸線に沿って移動させれば、この車両12
の車庫誘導が終了される。
点から車庫11の奥まで誘導されるものであるが、その移
動距離（ｃ−ｄ間の直線距離）は、車庫中心軸線上の移
動距離を幾何学的に簡単に計算できるものであり、その
距離を車庫中心軸線に沿って移動させれば、この車両12
の車庫誘導が終了される。
【０００８】この様な誘導制御の場合、第１の段階でａ
−ｂの第１旋回を誘導し、車両12がｂ点に到達した時点
で、すなわち第１旋回が終了した時点で一旦車両12を停
車させる。そして、その後ｃ点までの第２旋回を誘導し
てｃ点で車両12を停車させ、その後車庫12の奥までの最
終誘導を行う。
−ｂの第１旋回を誘導し、車両12がｂ点に到達した時点
で、すなわち第１旋回が終了した時点で一旦車両12を停
車させる。そして、その後ｃ点までの第２旋回を誘導し
てｃ点で車両12を停車させ、その後車庫12の奥までの最
終誘導を行う。
【０００９】したがって、この様な車庫誘導制御に際し
ては、１つの誘導操作の終了に際して車両12が常に一旦
停車されるものであり、この停車位置でステアリングを
据え切りする動作が実行される。このため、車両12の動
作が円滑に行われず、ぎくしゃくした運転印象が与えら
れる。さらに、停止と据え切りとの動作の繰り返しによ
って、誘導に余計な時間（１０秒程度）が必要となる。
ては、１つの誘導操作の終了に際して車両12が常に一旦
停車されるものであり、この停車位置でステアリングを
据え切りする動作が実行される。このため、車両12の動
作が円滑に行われず、ぎくしゃくした運転印象が与えら
れる。さらに、停止と据え切りとの動作の繰り返しによ
って、誘導に余計な時間（１０秒程度）が必要となる。
【００１０】
【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、車庫入れ誘導に際してかな
り長い時間ロスが必要である停止および据え切りの操作
をすることなく、連続的にステアリングによる操舵を行
うことができ、停車による時間的な損失を排除すること
のできる車両の車庫誘導装置を提供しようとするもので
ある。
な点に鑑みなされたもので、車庫入れ誘導に際してかな
り長い時間ロスが必要である停止および据え切りの操作
をすることなく、連続的にステアリングによる操舵を行
うことができ、停車による時間的な損失を排除すること
のできる車両の車庫誘導装置を提供しようとするもので
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明では、車庫に対
する車両の座標並びに姿勢角を計測する座標計測手段
と、ステアリングを自動的に操舵するステアリング操舵
手段と、前記ステアリングの操舵角を検出する操舵角検
出手段とを有する。ここで、誘導路設定手段は、車両に
対して前記車庫の中心軸線を挟むように位置する任意の
第1の点（O1）を中心とした半径R１であり、かつ前記車
両を通る第1の軌道の一部と、前記車庫の中心軸線から
前記車両よりもさらに離れた位置の任意の第2の点（O
2）を中心とし、前記第1の軌道の一部に接続しかつ前記
車庫の中心軸線に重なるように半径R2を設定した第2の
軌道の一部とで形成される誘導路であり、前記車両から
前記車庫前までの誘導線路（ａ−ｂ−ｃ）を設定する。
このために、前記車両の座標（Ｑｘ）および姿勢角
（ζ）と、予め用意されている式に前記R1,Q１を任意に
設定して前記R2、Q２を求めることで、Q１、Q２の変化
に伴い得られる当該誘導線路を設定する。次に、第1の
操舵制御手段は、現在位置から前記誘導線路の前記半径
R１の第1の軌道に前記車両を導くために前記車両を極低
速で移動させながら、前記ステアリングを等速で操舵す
る。この第1の操舵制御手段の制御状態で、第1の現在座
標算出手段は、連続的に変化する操舵角および車両移動
距離に基づいて、車両の現在座標並び姿勢角を求める。
次に第1の座標推定手段は、前記算出された現在座標お
よび姿勢角に基づいて、現在位置を基点として前記ステ
アリングを前記等速で操舵しながら逆方向の最大の操舵
位置としたときに到達するであろう前記車両の推定座標
（Qｘｔ）および推定姿勢角（ζｔ）をホイールベース
（Lw）、初期タイヤ角（δ０）、タイヤ舵角速度
（ω）、車速（V）、タイヤ最大角（δmax）を条件とし
て用いる予め用意している式により求める。一方、最終
旋回半径算出手段は、この第1の座標推定手段で推定さ
れた前記推定座標（Qｘｔ）並びに推定姿勢角（ζｔ）
に基づき、車両が前記車庫の中心軸線上に誘導されるた
めの旋回半径Ｒｔを式Ｒｔ=Ｑｘｔ／(1−sinζｔ)によ
り求める。ここで、第1の旋回走行手段が、前記求めら
れた最終旋回半径と前記車両の最小旋回半径とを比較
し、前記最終旋回半径が前記最小旋回半径以上と判定さ
れる状態で、前記第1の操舵制御手段で前記車両を極低
速走行する。そして、第2の操舵制御手段が、前記求め
られた最終旋回半径と前記車両の最小旋回半径とを比較
し、前記最終旋回半径が前記最小旋回半径に等しいかそ
れ以下になると判定された状態で、前記ステアリングを
逆の方向最大に等速で操舵する。次に、第2の現在座標
算出手段は、第2の操舵制御手段の制御状態で、連続的
に変化する操舵角および車両移動距離に基づいて、車両
の現在姿勢角を求め、第2の座標推定手段は、この第2の
座標算出手段で算出された現在姿勢角に基づいて、前記
ステアリングを等速度で中心位置に戻した時の推定姿勢
角を、予め用意した所定の式を用いて求める。そして、
第2の旋回走行手段が、第2の座標推定手段で求められた
前記推定姿勢角が、前記車両が前記車庫中心軸線上に位
置する状態となるまで極低速走行し、第3の操舵制手段
が、前記第2の座標推定手段で求められた前記推定姿勢
角が、前記車両が前記車庫中心軸線上に位置する状態
で、前記ステアリングを中心に向けて操舵するものであ
る。またこの発明では、上記誘導線路（ａ−ｂ−ｃ）を
設定する誘導線路設定手段 は、R2=（R1・sin（ζ＋Q1）−R1・sinζ＋│Qx│）／(1−sin（ζ＋Q1） Q2＝ζ＋Q1−（π／２） 但しQx：車両の初期X座標、ζ：車両の初期姿勢 の演算を行いR2,Q2を求める。さらにまた、前記第1の座
標推定手段は、推定座標（Qｘｔ）および推定姿勢角
（ζｔ）を ζｔ＝ζo−（V／Ｌw・ω）・log e （cosδo／cosδmax） Qxt = Qxo＋V・T・cosζo + (V2 ／Ｌw・ω)・sinζo・{T・log e （cosδo） +（1／６・ω）（δo３ ＋ζmax 3 ）} 但し、T=（δo＋δmax）／ω V：車速 δmax：タイヤ最大角 の式で求めている。また、最終旋回半径算出手段は、上
記推定座標（Qｘｔ）並びに推定姿勢角（ζｔ）に基づ
き、車両が前記車庫の中心軸線上に誘導されるための旋
回半径RtをRt = Qxt／(1−sinζｔ)により求めてい
る。
する車両の座標並びに姿勢角を計測する座標計測手段
と、ステアリングを自動的に操舵するステアリング操舵
手段と、前記ステアリングの操舵角を検出する操舵角検
出手段とを有する。ここで、誘導路設定手段は、車両に
対して前記車庫の中心軸線を挟むように位置する任意の
第1の点（O1）を中心とした半径R１であり、かつ前記車
両を通る第1の軌道の一部と、前記車庫の中心軸線から
前記車両よりもさらに離れた位置の任意の第2の点（O
2）を中心とし、前記第1の軌道の一部に接続しかつ前記
車庫の中心軸線に重なるように半径R2を設定した第2の
軌道の一部とで形成される誘導路であり、前記車両から
前記車庫前までの誘導線路（ａ−ｂ−ｃ）を設定する。
このために、前記車両の座標（Ｑｘ）および姿勢角
（ζ）と、予め用意されている式に前記R1,Q１を任意に
設定して前記R2、Q２を求めることで、Q１、Q２の変化
に伴い得られる当該誘導線路を設定する。次に、第1の
操舵制御手段は、現在位置から前記誘導線路の前記半径
R１の第1の軌道に前記車両を導くために前記車両を極低
速で移動させながら、前記ステアリングを等速で操舵す
る。この第1の操舵制御手段の制御状態で、第1の現在座
標算出手段は、連続的に変化する操舵角および車両移動
距離に基づいて、車両の現在座標並び姿勢角を求める。
次に第1の座標推定手段は、前記算出された現在座標お
よび姿勢角に基づいて、現在位置を基点として前記ステ
アリングを前記等速で操舵しながら逆方向の最大の操舵
位置としたときに到達するであろう前記車両の推定座標
（Qｘｔ）および推定姿勢角（ζｔ）をホイールベース
（Lw）、初期タイヤ角（δ０）、タイヤ舵角速度
（ω）、車速（V）、タイヤ最大角（δmax）を条件とし
て用いる予め用意している式により求める。一方、最終
旋回半径算出手段は、この第1の座標推定手段で推定さ
れた前記推定座標（Qｘｔ）並びに推定姿勢角（ζｔ）
に基づき、車両が前記車庫の中心軸線上に誘導されるた
めの旋回半径Ｒｔを式Ｒｔ=Ｑｘｔ／(1−sinζｔ)によ
り求める。ここで、第1の旋回走行手段が、前記求めら
れた最終旋回半径と前記車両の最小旋回半径とを比較
し、前記最終旋回半径が前記最小旋回半径以上と判定さ
れる状態で、前記第1の操舵制御手段で前記車両を極低
速走行する。そして、第2の操舵制御手段が、前記求め
られた最終旋回半径と前記車両の最小旋回半径とを比較
し、前記最終旋回半径が前記最小旋回半径に等しいかそ
れ以下になると判定された状態で、前記ステアリングを
逆の方向最大に等速で操舵する。次に、第2の現在座標
算出手段は、第2の操舵制御手段の制御状態で、連続的
に変化する操舵角および車両移動距離に基づいて、車両
の現在姿勢角を求め、第2の座標推定手段は、この第2の
座標算出手段で算出された現在姿勢角に基づいて、前記
ステアリングを等速度で中心位置に戻した時の推定姿勢
角を、予め用意した所定の式を用いて求める。そして、
第2の旋回走行手段が、第2の座標推定手段で求められた
前記推定姿勢角が、前記車両が前記車庫中心軸線上に位
置する状態となるまで極低速走行し、第3の操舵制手段
が、前記第2の座標推定手段で求められた前記推定姿勢
角が、前記車両が前記車庫中心軸線上に位置する状態
で、前記ステアリングを中心に向けて操舵するものであ
る。またこの発明では、上記誘導線路（ａ−ｂ−ｃ）を
設定する誘導線路設定手段 は、R2=（R1・sin（ζ＋Q1）−R1・sinζ＋│Qx│）／(1−sin（ζ＋Q1） Q2＝ζ＋Q1−（π／２） 但しQx：車両の初期X座標、ζ：車両の初期姿勢 の演算を行いR2,Q2を求める。さらにまた、前記第1の座
標推定手段は、推定座標（Qｘｔ）および推定姿勢角
（ζｔ）を ζｔ＝ζo−（V／Ｌw・ω）・log e （cosδo／cosδmax） Qxt = Qxo＋V・T・cosζo + (V2 ／Ｌw・ω)・sinζo・{T・log e （cosδo） +（1／６・ω）（δo３ ＋ζmax 3 ）} 但し、T=（δo＋δmax）／ω V：車速 δmax：タイヤ最大角 の式で求めている。また、最終旋回半径算出手段は、上
記推定座標（Qｘｔ）並びに推定姿勢角（ζｔ）に基づ
き、車両が前記車庫の中心軸線上に誘導されるための旋
回半径RtをRt = Qxt／(1−sinζｔ)により求めてい
る。
【００１２】
【作用】この様な構成によれば、測定された車庫の位置
に対する車両の位置座標並びに姿勢角に基づいて車庫へ
の誘導線路が求められる。この誘導線路上に車両が位置
するように、車両が極低速で移動、ステアリングが等速
で回転され第1旋回が行なわれる。この第1旋回の状態で
ステアリングをその操作方向とは逆の方向の最大位置に
切ったときの推定座標並びに推定姿勢角が求められ、こ
の推定座標位置で車両が車庫中心軸線に案内されるため
の最終旋回半径が算出される。そしてこの最終旋回半径
と車両の最小旋回半径とを比較し、最終旋回半径が車庫
中心軸線に車両が案内されるための最小旋回半径になる
と、ステアリングが逆方向に等速で操作されて極低速走
行され、第2旋回となり、車庫中心軸線上に車両が位置
するまで誘導される。これにより、第1旋回から第2旋回
まで車両を停止させることなくステアリングが連続的に
操舵され、円滑な誘導が実現される。
に対する車両の位置座標並びに姿勢角に基づいて車庫へ
の誘導線路が求められる。この誘導線路上に車両が位置
するように、車両が極低速で移動、ステアリングが等速
で回転され第1旋回が行なわれる。この第1旋回の状態で
ステアリングをその操作方向とは逆の方向の最大位置に
切ったときの推定座標並びに推定姿勢角が求められ、こ
の推定座標位置で車両が車庫中心軸線に案内されるため
の最終旋回半径が算出される。そしてこの最終旋回半径
と車両の最小旋回半径とを比較し、最終旋回半径が車庫
中心軸線に車両が案内されるための最小旋回半径になる
と、ステアリングが逆方向に等速で操作されて極低速走
行され、第2旋回となり、車庫中心軸線上に車両が位置
するまで誘導される。これにより、第1旋回から第2旋回
まで車両を停止させることなくステアリングが連続的に
操舵され、円滑な誘導が実現される。
【００１３】
【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。図１は誘導される車両12の構成を示すもの
で、この車両12の後部にはレーザ走査装置15が設けられ
る。このレーザ走査装置15は車両12の後方に向けてレー
ザ光を水平面内で走査し、例えば車庫の入口部に設定さ
れた反射板等の基準位置設定手段からの反射レーザ光を
検知し、車両12から基準位置までの距離並びに方位角を
計測できるようにしている。
説明する。図１は誘導される車両12の構成を示すもの
で、この車両12の後部にはレーザ走査装置15が設けられ
る。このレーザ走査装置15は車両12の後方に向けてレー
ザ光を水平面内で走査し、例えば車庫の入口部に設定さ
れた反射板等の基準位置設定手段からの反射レーザ光を
検知し、車両12から基準位置までの距離並びに方位角を
計測できるようにしている。
【００１４】図２でも示されるように、このレーザ走査
装置15は車両12に搭載される電子制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）16からの指令によって動作制御されるもので、この
ＥＣＵ16にはステアリング17に装備した、このステアリ
ング17の回転角を検出するステアリングセンサ18からの
ステアリング操舵角（回転角）信号が入力され、また車
輪の回転に対応してパルス信号を発生する距離センサ19
からの車速パルスが入力されている。この車速パルスを
ＥＣＵ16において計数することにより、車両12の移動距
離が測定される。
装置15は車両12に搭載される電子制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）16からの指令によって動作制御されるもので、この
ＥＣＵ16にはステアリング17に装備した、このステアリ
ング17の回転角を検出するステアリングセンサ18からの
ステアリング操舵角（回転角）信号が入力され、また車
輪の回転に対応してパルス信号を発生する距離センサ19
からの車速パルスが入力されている。この車速パルスを
ＥＣＵ16において計数することにより、車両12の移動距
離が測定される。
【００１５】そして、このＥＣＵ16において車庫入口に
対する車両12の座標位置並びに車庫中心軸線に対する姿
勢角等を求め、ＣＲＴコントローラ20を介してＣＲＴ21
においてディスプレイ表示されるようにする。
対する車両12の座標位置並びに車庫中心軸線に対する姿
勢角等を求め、ＣＲＴコントローラ20を介してＣＲＴ21
においてディスプレイ表示されるようにする。
【００１６】また、ステアリングドライバ22に指令を与
えて、ステアリング17を直接回転させるモータによって
構成されるステアリングアクチュエータ23を駆動し、ス
テアリング17がＥＣＵ16からの指令によって操舵される
ようにするものであり、さらにブレーキアクチュエータ
24に指令を与えて、車両12の停止制御が行われるように
している。26はこの様な誘導制御の開始あるいは停止を
指令するスイッチである。
えて、ステアリング17を直接回転させるモータによって
構成されるステアリングアクチュエータ23を駆動し、ス
テアリング17がＥＣＵ16からの指令によって操舵される
ようにするものであり、さらにブレーキアクチュエータ
24に指令を与えて、車両12の停止制御が行われるように
している。26はこの様な誘導制御の開始あるいは停止を
指令するスイッチである。
【００１７】ＥＣＵは、ステアリング17を自動で操舵し
たい場合には、ステアリングドライバ22に対してステア
リング回転速度、回転方向、回転角度等の指令を与え、
ステアリングドライバ22はこの指示を実現する制御信号
をステアリングアクチュエータ23に出力するもので、ス
テアリング17はＥＣＵ16の指示通りの回転速度で指示さ
れた方向に指示された角度だけ回転され、停止して固定
される。
たい場合には、ステアリングドライバ22に対してステア
リング回転速度、回転方向、回転角度等の指令を与え、
ステアリングドライバ22はこの指示を実現する制御信号
をステアリングアクチュエータ23に出力するもので、ス
テアリング17はＥＣＵ16の指示通りの回転速度で指示さ
れた方向に指示された角度だけ回転され、停止して固定
される。
【００１８】ここで、ステアリング17の回転角度は、ス
テアリングアクチュエータ23に内蔵された例えばホール
素子によるセンサ出力をステアリングドライバ22が検出
して制御することにより設定される。ステアリングセン
サ18は、ステアリング17の現在位置に対応した回転角信
号をＥＣＵ16が認識して誘導ロジックに利用するための
もので、ステアリングアクチュエータ23のモータの位置
制御は、ステアリングアクチュエータ23に内蔵されるセ
ンサによって行われる。
テアリングアクチュエータ23に内蔵された例えばホール
素子によるセンサ出力をステアリングドライバ22が検出
して制御することにより設定される。ステアリングセン
サ18は、ステアリング17の現在位置に対応した回転角信
号をＥＣＵ16が認識して誘導ロジックに利用するための
もので、ステアリングアクチュエータ23のモータの位置
制御は、ステアリングアクチュエータ23に内蔵されるセ
ンサによって行われる。
【００１９】ブレーキアクチュエータ24は、例えばＡＢ
Ｓアクチュエータが利用される。この誘導に際しては、
車両はクリープ状態を利用して極低速（１〜２Ｋｍ／
ｈ）の移動を実現しているもので、距離センサ19からの
車速パルス間隔をＥＣＵ16で計測することにより得られ
る車速を用いて、ブレーキ油圧を制御して極低速移動が
実現されようにしている。
Ｓアクチュエータが利用される。この誘導に際しては、
車両はクリープ状態を利用して極低速（１〜２Ｋｍ／
ｈ）の移動を実現しているもので、距離センサ19からの
車速パルス間隔をＥＣＵ16で計測することにより得られ
る車速を用いて、ブレーキ油圧を制御して極低速移動が
実現されようにしている。
【００２０】レーザ走査装置15は、例えば図３に示すよ
うに構成される。このレーザ走査装置15はレーザ光を発
生し、またレーザ光を受光する発光および受光装置151
を備え、この発光および受光装置151 からの出力レーザ
光は、プリズム状の回転ミラー152 で反射されて、車両
の後方に向けて放射される。そして、所定の反射板25で
反射されたレーザ光が回転ミラー152 で反射されて発光
および受光部151 で受光されるもので、モータ153 で回
転ミラー152 を回転することにより、レーザ光の放射方
向が走査される。
うに構成される。このレーザ走査装置15はレーザ光を発
生し、またレーザ光を受光する発光および受光装置151
を備え、この発光および受光装置151 からの出力レーザ
光は、プリズム状の回転ミラー152 で反射されて、車両
の後方に向けて放射される。そして、所定の反射板25で
反射されたレーザ光が回転ミラー152 で反射されて発光
および受光部151 で受光されるもので、モータ153 で回
転ミラー152 を回転することにより、レーザ光の放射方
向が走査される。
【００２１】発光および受光装置152 では反射板25で反
射されたレーザ光の受光が検出されるもので、レーザ光
発光から受光までの時間差に基づいて、距離計測および
モータ駆動装置154 において、このレーザ走査装置15と
反射板25との距離が算出される。この場合、ＥＣＵ16か
らの所定のクロックパルスに対応してモータ153 がステ
ップ駆動され、このクロックパルスに対応してレーザ光
が発光されるもので、反射板25からの反射レーザ光が受
光されたときに、反射板25間での距離測定と、モータ15
3 のステップ角から方位が検出される。
射されたレーザ光の受光が検出されるもので、レーザ光
発光から受光までの時間差に基づいて、距離計測および
モータ駆動装置154 において、このレーザ走査装置15と
反射板25との距離が算出される。この場合、ＥＣＵ16か
らの所定のクロックパルスに対応してモータ153 がステ
ップ駆動され、このクロックパルスに対応してレーザ光
が発光されるもので、反射板25からの反射レーザ光が受
光されたときに、反射板25間での距離測定と、モータ15
3 のステップ角から方位が検出される。
【００２２】すなわち、図４で示すように車庫11に対し
て車両12が設定され、車庫11の入口の両側に基準位置を
設定する反射板251 、252 が設定されているものとす
る。レーザ走査装置15の回転ミラー152 の回転に伴って
レーザ光が反射板251 で反射されると、その反射光の受
光を検知すると共に、例えば回転ミラー152 の回転が停
止され、この状態でレーザ走査装置15と反射板251 との
距離Ｌが計測される。同時に、このときのモータ153 の
ステップ角から角度φが検出される。
て車両12が設定され、車庫11の入口の両側に基準位置を
設定する反射板251 、252 が設定されているものとす
る。レーザ走査装置15の回転ミラー152 の回転に伴って
レーザ光が反射板251 で反射されると、その反射光の受
光を検知すると共に、例えば回転ミラー152 の回転が停
止され、この状態でレーザ走査装置15と反射板251 との
距離Ｌが計測される。同時に、このときのモータ153 の
ステップ角から角度φが検出される。
【００２３】このようにして反射板251 間での距離並び
に方位角φが測定されたならば、再びモータ153 により
回転ミラー152 を回転させ、レーザ光を走査するもの
で、次に反射板252 からの反射レーザ光が受光されたと
きに、再びこの反射板252 間での距離Ｒおよび方位角θ
を測定する。そして、この様に測定された距離Ｌおよび
Ｒ、さらに方位角φおよびθに基づいて、車両12の座標
（Ｑx 、Ｑy ）（車庫11の反射板251 、252 を結ぶ線を
Ｘ軸とし、車庫11の中心軸線をＹ軸とした）、さらに車
両12の中心軸の姿勢角ξが算出される。
に方位角φが測定されたならば、再びモータ153 により
回転ミラー152 を回転させ、レーザ光を走査するもの
で、次に反射板252 からの反射レーザ光が受光されたと
きに、再びこの反射板252 間での距離Ｒおよび方位角θ
を測定する。そして、この様に測定された距離Ｌおよび
Ｒ、さらに方位角φおよびθに基づいて、車両12の座標
（Ｑx 、Ｑy ）（車庫11の反射板251 、252 を結ぶ線を
Ｘ軸とし、車庫11の中心軸線をＹ軸とした）、さらに車
両12の中心軸の姿勢角ξが算出される。
【００２４】図５で破線で示すように（図１５で示され
たように）車庫11に対して車両12が設定された場合の誘
導路線は、２つの旋回円と直進を組み合わせて構成され
る。これは図６で示すようなアッカーマンステアリング
特性に基づき得られ、ステアリング角と旋回半径との関
係は、図７で示すようなマップ表現できる。
たように）車庫11に対して車両12が設定された場合の誘
導路線は、２つの旋回円と直進を組み合わせて構成され
る。これは図６で示すようなアッカーマンステアリング
特性に基づき得られ、ステアリング角と旋回半径との関
係は、図７で示すようなマップ表現できる。
【００２５】この様な２つの旋回円と直線との組み合わ
せで誘導制御する場合に、車両が動いている移動時間と
ステアリング角との関係は図８の（Ｂ）で示すようにな
り、図１５のａ〜ｄのそれぞれの点におけるステアリン
グ角が、この図で同じくａ〜ｄでそれぞれ示される。し
たがって、ぎくしゃくした誘導とされる。
せで誘導制御する場合に、車両が動いている移動時間と
ステアリング角との関係は図８の（Ｂ）で示すようにな
り、図１５のａ〜ｄのそれぞれの点におけるステアリン
グ角が、この図で同じくａ〜ｄでそれぞれ示される。し
たがって、ぎくしゃくした誘導とされる。
【００２６】この実施例にあっては、ステアリング17が
等速度で操舵されるようにしているもので、図５の実線
で示すＡ〜Ｄの誘導軌道とされる。この場合、移動時間
とステアリング角との関係は図８の（Ａ）で示すように
なる。
等速度で操舵されるようにしているもので、図５の実線
で示すＡ〜Ｄの誘導軌道とされる。この場合、移動時間
とステアリング角との関係は図８の（Ａ）で示すように
なる。
【００２７】この実施例においては、ステアリングを等
速で動かすようにしているもので、この様なステアリン
グ動作においては解析が比較的容易であり、実車で実現
する場合にも等速度のステアリング動作は実施例のアク
チュエータに限らず、他のアクチュエータにおいても、
例えば油圧を用いたアクチュエータにおいても容易に実
現できる。
速で動かすようにしているもので、この様なステアリン
グ動作においては解析が比較的容易であり、実車で実現
する場合にも等速度のステアリング動作は実施例のアク
チュエータに限らず、他のアクチュエータにおいても、
例えば油圧を用いたアクチュエータにおいても容易に実
現できる。
【００２８】図５に実線で示した誘導軌道は、この図に
破線で示した２つの旋回円と直線との組み合わせによる
据え切りアルゴリズムに比較して外側にふくらむように
なるのは、図８の（Ａ）のＡ〜Ｂであり、これは図５の
Ａ〜Ｂの移動に対応する。このＡ〜Ｂ間の旋回半径は、
ステアリング角が小さくなるから据え切り方式に比較し
て大きい。
破線で示した２つの旋回円と直線との組み合わせによる
据え切りアルゴリズムに比較して外側にふくらむように
なるのは、図８の（Ａ）のＡ〜Ｂであり、これは図５の
Ａ〜Ｂの移動に対応する。このＡ〜Ｂ間の旋回半径は、
ステアリング角が小さくなるから据え切り方式に比較し
て大きい。
【００２９】この図８の（Ａ）のＡ〜Ｂの間は、ステア
リング中心から据え切り方式のアルゴリズムにおける第
１の旋回半径に向かって、等速度でステアリングを操作
していく区間である。この図のＢ点はステアリングを逆
方向に向けて切り替えるポイントであり、Ｂ〜Ｂ′は据
え切りアルゴリズムにおける第２の旋回半径に向かって
等速度でステアリングを切っていく区間である。さらに
Ｂ′〜Ｃは第２旋回をそのまま実行している区間であ
り、Ｃはステアリングを中心に向けて切るための切り替
えポイントである。そして、Ｃ〜Ｃ′は等速でステアリ
ングを中立に向けて操作している区間で、Ｃ′〜Ｄは最
終直進区間である。
リング中心から据え切り方式のアルゴリズムにおける第
１の旋回半径に向かって、等速度でステアリングを操作
していく区間である。この図のＢ点はステアリングを逆
方向に向けて切り替えるポイントであり、Ｂ〜Ｂ′は据
え切りアルゴリズムにおける第２の旋回半径に向かって
等速度でステアリングを切っていく区間である。さらに
Ｂ′〜Ｃは第２旋回をそのまま実行している区間であ
り、Ｃはステアリングを中心に向けて切るための切り替
えポイントである。そして、Ｃ〜Ｃ′は等速でステアリ
ングを中立に向けて操作している区間で、Ｃ′〜Ｄは最
終直進区間である。
【００３０】ここで、ポイントＢ′とＣ′は、ステアリ
ングアクチュエータの動作速度が決定されれば、ポイン
トＢおよびＣから自動的に決定されるポイントである。
しかし、ポイントＢとＣは全く未知のポイントであり、
このポイントＢおよびＣが適切に決定されなければ、車
両12を正確に車庫11に誘導することができない。したが
って、このポイントＢおよびＣの決定手段が、連続操舵
による車庫誘導の重要な要素となる。
ングアクチュエータの動作速度が決定されれば、ポイン
トＢおよびＣから自動的に決定されるポイントである。
しかし、ポイントＢとＣは全く未知のポイントであり、
このポイントＢおよびＣが適切に決定されなければ、車
両12を正確に車庫11に誘導することができない。したが
って、このポイントＢおよびＣの決定手段が、連続操舵
による車庫誘導の重要な要素となる。
【００３１】図６で示したアッカーマンステアリング特
性において示されるようにように、車庫入れ誘導のよう
に極低速で車両12を移動する際にステアリングを固定し
た場合、車両12の後輪軸の延長上に旋回中心を持つ旋回
円に沿って移動する特性を有する。据え切り方式の誘導
に際しても、このアッカーマンステアリング特性が応用
された。そして、この特性はステアリングを等速で切っ
ていった場合においても、車両の座標推定に適応でき
る。
性において示されるようにように、車庫入れ誘導のよう
に極低速で車両12を移動する際にステアリングを固定し
た場合、車両12の後輪軸の延長上に旋回中心を持つ旋回
円に沿って移動する特性を有する。据え切り方式の誘導
に際しても、このアッカーマンステアリング特性が応用
された。そして、この特性はステアリングを等速で切っ
ていった場合においても、車両の座標推定に適応でき
る。
【００３２】図９の（Ａ）で示すように、車速を極低速
に設定した状態でステアリングを等速で切っていくと、
車両はアッカーマンステアリング特性から決定される微
小な旋回円を組み合わせた軌道に沿って移動する。
に設定した状態でステアリングを等速で切っていくと、
車両はアッカーマンステアリング特性から決定される微
小な旋回円を組み合わせた軌道に沿って移動する。
【００３３】図９の（Ｂ）は、この微小な旋回円の１つ
を取り出して示したもので、アッカーマンステアリング
特性の２輪モデルより旋回半径Ｒi は、次のようなタイ
ヤの角速度ωの関数で与えられる。 Ｒi ＝Ｌw ／ tan（δo −ωＴi ） 但し、Ｌw ：車両のホイールベース δo ：初期タイヤ角 ω：タイヤ舵角速度（ステアリング速度をオーバオール
ギア比で割った値） Ｔi ：時間。
を取り出して示したもので、アッカーマンステアリング
特性の２輪モデルより旋回半径Ｒi は、次のようなタイ
ヤの角速度ωの関数で与えられる。 Ｒi ＝Ｌw ／ tan（δo −ωＴi ） 但し、Ｌw ：車両のホイールベース δo ：初期タイヤ角 ω：タイヤ舵角速度（ステアリング速度をオーバオール
ギア比で割った値） Ｔi ：時間。
【００３４】この様な小さな旋回円を図９の（Ａ）の現
在位置（Ｑxo、Ｑyo）、姿勢角ξoの状態から、ステア
リングを逆方向に最大まで切っていった場合まで、加え
合わせて積分することによって、ステアリングが逆方向
で最大となった時点での、推定座標（Ｑxt、Ｑyt）と推
定姿勢角ξt が、次の式により現在位置と現在姿勢角か
ら算出される。
在位置（Ｑxo、Ｑyo）、姿勢角ξoの状態から、ステア
リングを逆方向に最大まで切っていった場合まで、加え
合わせて積分することによって、ステアリングが逆方向
で最大となった時点での、推定座標（Ｑxt、Ｑyt）と推
定姿勢角ξt が、次の式により現在位置と現在姿勢角か
ら算出される。
【００３５】
【数２】 この様にして得られた推定Ｘ座標Ｑxtと推定姿勢角ξt
から（図８（Ａ）のＢから算出したＢ′に相当）第２旋
回を開始させると、すなわち車庫11の中心軸線に乗せる
ために必要な旋回を実行させると、図１０に示すように
旋回半径Ｒt は Ｒt ＝Ｑxt／（１− sinξt ） でならないことが、アッカーマンステアリング特性を用
いて幾何学上から容易に算出できる。
から（図８（Ａ）のＢから算出したＢ′に相当）第２旋
回を開始させると、すなわち車庫11の中心軸線に乗せる
ために必要な旋回を実行させると、図１０に示すように
旋回半径Ｒt は Ｒt ＝Ｑxt／（１− sinξt ） でならないことが、アッカーマンステアリング特性を用
いて幾何学上から容易に算出できる。
【００３６】この時、ステアリングは逆方向最大まで切
っているため、 Ｒt ＝Ｒmin （Ｒmin ：旋回最小半径） でなければならない。
っているため、 Ｒt ＝Ｒmin （Ｒmin ：旋回最小半径） でなければならない。
【００３７】この様なことから、ステアリングの切り替
えタイミングＢの決定アルゴリズムは、図１１に示す処
理によって実行できる。すなわち、まずステップ101 に
おいて第１旋回に向かってステアリングを等速で動か
し、またステップ102 で車両の現在位置における座標並
びに姿勢角を求める。そして、ステップ103 においてこ
の現在状態からステアリングを逆方向に最大まで切った
ときの推定座標と推定姿勢角を求める。
えタイミングＢの決定アルゴリズムは、図１１に示す処
理によって実行できる。すなわち、まずステップ101 に
おいて第１旋回に向かってステアリングを等速で動か
し、またステップ102 で車両の現在位置における座標並
びに姿勢角を求める。そして、ステップ103 においてこ
の現在状態からステアリングを逆方向に最大まで切った
ときの推定座標と推定姿勢角を求める。
【００３８】この様に推定座標並びに推定姿勢角が求め
られたならば、ステップ104で車庫の中心軸線上に車両
を移動させるための旋回半径Rtを求め、ステップ105で
この旋回半径Rtと最小旋回半径Rminと比較し、RtがRmin
より大きいと判定された状態でステップ106に進んで、
車両を極低速で移動制御する。
られたならば、ステップ104で車庫の中心軸線上に車両
を移動させるための旋回半径Rtを求め、ステップ105で
この旋回半径Rtと最小旋回半径Rminと比較し、RtがRmin
より大きいと判定された状態でステップ106に進んで、
車両を極低速で移動制御する。
【００３９】この制御はステップ105 でＲt がＲmin と
等しいと判定されるまで繰り返し実行され、ステップ10
5 でＲt がＲmin と少なくとも等しいと判定される状態
となったなら、ステップ107 に進んでステアリングを逆
最大に向かって動かす処理を行うもので、この処理によ
って切り替えポイントＢが判定される。
等しいと判定されるまで繰り返し実行され、ステップ10
5 でＲt がＲmin と少なくとも等しいと判定される状態
となったなら、ステップ107 に進んでステアリングを逆
最大に向かって動かす処理を行うもので、この処理によ
って切り替えポイントＢが判定される。
【００４０】ここで、ステップ102 における車両12の現
在座標を求める手段は、レーザ走査装置15を用いて計測
するようにしてもよいものであるが、アッカーマンステ
アリング特性を用いて、図９で示したように車両12の距
離センサ19からの車速パルスが入力される毎に、そのと
きの微小円旋回の計算を行い、漸化式で算出するように
してもよい。
在座標を求める手段は、レーザ走査装置15を用いて計測
するようにしてもよいものであるが、アッカーマンステ
アリング特性を用いて、図９で示したように車両12の距
離センサ19からの車速パルスが入力される毎に、そのと
きの微小円旋回の計算を行い、漸化式で算出するように
してもよい。
【００４１】次に第２旋回からステアリングを等速で中
心に戻す切り替えポイントＣの決定処理について説明す
る。この処理においても、図１２に示すように微小円旋
回を加え合わせて積分した推定姿勢角ξを用いる。この
推定姿勢角ξは次の式で算出される。
心に戻す切り替えポイントＣの決定処理について説明す
る。この処理においても、図１２に示すように微小円旋
回を加え合わせて積分した推定姿勢角ξを用いる。この
推定姿勢角ξは次の式で算出される。
【００４２】
【数３】 この時、推定姿勢角ξが９０°になっている場合、その
ままこの車両を車庫中心軸線に上に乗せ、車庫11の奥ま
で直進することができ、図８の（Ａ）のＣ′〜Ｄのステ
アリング処理を実行することができる。
ままこの車両を車庫中心軸線に上に乗せ、車庫11の奥ま
で直進することができ、図８の（Ａ）のＣ′〜Ｄのステ
アリング処理を実行することができる。
【００４３】図１３は切り替えポイントＣの判定処理の
流れを示すもので、ステップ201 で第２旋回半径にステ
アリングを固定する。この状態でステップ202 において
車両の現在姿勢角を求め、さらにこの状態でステアリン
グを中心に戻した時点での推定姿勢角をステップ203 で
求める。
流れを示すもので、ステップ201 で第２旋回半径にステ
アリングを固定する。この状態でステップ202 において
車両の現在姿勢角を求め、さらにこの状態でステアリン
グを中心に戻した時点での推定姿勢角をステップ203 で
求める。
【００４４】ステップ204 では、このステップ203 で求
めた推定姿勢角ξが９０°であるか否かを判定し、推定
姿勢角ξが９０°でない時には、ステップ205 に進んで
車両を極低速で制御する。この様な状態で第２旋回を継
続させ、ステップ205 で推定姿勢角ξが９０°であると
判定されたならば、ステップ206 に進んでステアリング
を中心に向けて等速で動かし、この処理が終了される。
めた推定姿勢角ξが９０°であるか否かを判定し、推定
姿勢角ξが９０°でない時には、ステップ205 に進んで
車両を極低速で制御する。この様な状態で第２旋回を継
続させ、ステップ205 で推定姿勢角ξが９０°であると
判定されたならば、ステップ206 に進んでステアリング
を中心に向けて等速で動かし、この処理が終了される。
【００４５】図１４は全体の処理の流れを示すもので、
最初のステップ301 で車両を停止設定し、ステップ302
でこの初期状態の座標を計測すると共に、ステップ303
でステアリングを中心に移動する。このステップ304 で
車両のブレーキを解除し、ステップ305 で現在位置が切
り替えポイントＢであるか否かを判定する。また、次の
ステップ306 で切り替えポイントＣであるか否かを判定
する。
最初のステップ301 で車両を停止設定し、ステップ302
でこの初期状態の座標を計測すると共に、ステップ303
でステアリングを中心に移動する。このステップ304 で
車両のブレーキを解除し、ステップ305 で現在位置が切
り替えポイントＢであるか否かを判定する。また、次の
ステップ306 で切り替えポイントＣであるか否かを判定
する。
【００４６】このステップ305 および306 の処理は、図
１１で示した処理および図１３で示した処理が実行され
るもので、この様な処理を実行することによって、途中
で車両を停止させることなく、滑らかな車庫誘導が実現
されるようになる。また、この様な誘導を途中で中止し
たい場合には、スイッチ26を操作し、ＥＣＵ16に割り込
みをかけて誘導中止処理が行われるようにすればよい。
１１で示した処理および図１３で示した処理が実行され
るもので、この様な処理を実行することによって、途中
で車両を停止させることなく、滑らかな車庫誘導が実現
されるようになる。また、この様な誘導を途中で中止し
たい場合には、スイッチ26を操作し、ＥＣＵ16に割り込
みをかけて誘導中止処理が行われるようにすればよい。
【００４７】以上説明した実施例に係る車両の車庫誘導
装置にあっては、２つの円旋回と直進による誘導路線に
対してなされたものであるが、円旋回と直進とを組み合
わせた誘導路線、例えば１回の円旋回と直進の路線、あ
るいは直進の後１回の円旋回を行いさらに直進する路線
等の、他に考えられる組み合わせ路線の全てに対して
も、連続操舵による誘導が可能である。
装置にあっては、２つの円旋回と直進による誘導路線に
対してなされたものであるが、円旋回と直進とを組み合
わせた誘導路線、例えば１回の円旋回と直進の路線、あ
るいは直進の後１回の円旋回を行いさらに直進する路線
等の、他に考えられる組み合わせ路線の全てに対して
も、連続操舵による誘導が可能である。
【００４８】また４ＷＳ車に対しても、同様に車庫誘導
が可能となるものである。４ＷＳ車の場合は、通常の２
ＷＳ車と違って極低速走行の状態では、後輪軸線延長に
中心を持つ円旋回にはならず、前輪と後輪のなす角度で
旋回中心が決定されるが、円旋回の中心がずれた状態で
の微小円旋回を組み合わせることにより、座標および姿
勢角の推定が可能となり、したがって計算式が変わるだ
けで同様に誘導が可能である。
が可能となるものである。４ＷＳ車の場合は、通常の２
ＷＳ車と違って極低速走行の状態では、後輪軸線延長に
中心を持つ円旋回にはならず、前輪と後輪のなす角度で
旋回中心が決定されるが、円旋回の中心がずれた状態で
の微小円旋回を組み合わせることにより、座標および姿
勢角の推定が可能となり、したがって計算式が変わるだ
けで同様に誘導が可能である。
【００４９】
【発明の効果】以上のようにこの発明に係る車両の車庫
誘導装置にあっては、車庫入れ誘導に際してかなり長い
時間ロスが必要である停止および据え切りの操作をする
ことなく、連続的にステアリングによる操舵を行うこと
によって車両を所定の車庫内に導くことができるもので
あり、運転者に異常感を与えることなく、また時間的な
ロスを最小限にして円滑な車庫誘導運転が行われるよう
になる。
誘導装置にあっては、車庫入れ誘導に際してかなり長い
時間ロスが必要である停止および据え切りの操作をする
ことなく、連続的にステアリングによる操舵を行うこと
によって車両を所定の車庫内に導くことができるもので
あり、運転者に異常感を与えることなく、また時間的な
ロスを最小限にして円滑な車庫誘導運転が行われるよう
になる。
【図１】この発明の一実施例に係る車庫誘導装置に使用
される車両を説明する構成図。
される車両を説明する構成図。
【図２】上記車両に搭載される電子制御ユニットを説明
する図。
する図。
【図３】同じく車両に搭載されるレーザ走査装置を説明
する構成図。
する構成図。
【図４】このレーザ走査装置を用いた座標測定手段を説
明する図。
明する図。
【図５】車庫誘導路線を説明する図。
【図６】アッカーマンステアリング特性を説明する図。
【図７】旋回半径とステアリング角との関係を説明する
図。
図。
【図８】（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ実施例に係る装
置と従来装置の誘導路線に対応するステアリング操作状
態を示す図。
置と従来装置の誘導路線に対応するステアリング操作状
態を示す図。
【図９】（Ａ）はアッカーマンステアリング特性を利用
した座標推定手段を説明する図、（Ｂ）はその旋回円の
１つを取り出して示す図。
した座標推定手段を説明する図、（Ｂ）はその旋回円の
１つを取り出して示す図。
【図１０】第２旋回半径の実現を説明する図。
【図１１】第２旋回に入る切り替えポイントの判定処理
を説明するフローチャート。
を説明するフローチャート。
【図１２】車庫中心軸線に乗るための座標推定を説明す
る図。
る図。
【図１３】車庫中心軸線に乗る切り替えポイントの判定
処理を説明するフローチャート。
処理を説明するフローチャート。
【図１４】全体の誘導処理の流れを説明するフローチャ
ート。
ート。
【図１５】従来の車庫誘導路線を説明する図。
11…車庫、12…車両、15…レーザ走査装置、16…電子制
御ユニット、17…ステアリング、18…ステアリングセン
サ、19…距離センサ、 20…ＣＲＴコントローラ、21…
ＣＲＴ、22…ステアリングドライバ、 23…ステアリン
グアクチュエータ、24…ブレーキアクチュエータ。
御ユニット、17…ステアリング、18…ステアリングセン
サ、19…距離センサ、 20…ＣＲＴコントローラ、21…
ＣＲＴ、22…ステアリングドライバ、 23…ステアリン
グアクチュエータ、24…ブレーキアクチュエータ。
Claims (3)
- 【請求項１】 車庫に対する車両の座標並びに姿勢角を
計測する座標計測手段と、 ステアリングを自動的に操舵するステアリング操舵手段
と、 前記ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段
と、車両に対して前記車庫の中心軸線を挟むように位置する
任意の第1の点（O1）を中心とした半径R１であり、かつ
前記車両を通る第1の軌道の一部と、前記車庫の中心軸
線から前記車両よりもさらに離れた位置の任意の第2の
点（O2）を中心とし、前記第1の軌道の一部に接続しか
つ前記車庫の中心軸線に重なるように半径R2を設定した
第2の軌道の一部とで形成され、前記車両から前記車庫
前までの誘導線路（ａ−ｂ−ｃ）を設定するために、前
記車両の座標（Ｑｘ）および姿勢角（ζ）と、予め用意
されている式に前記R1,Q１を任意に設定して前記R2、Q
２を求めることで、Q１、Q２の変化に伴い得られる当該
誘導線路を設定する誘導線路設定手段と、現在位置から前記誘導線路の前記半径R１の第1の軌道に
前記車両を導くために前記車両を極低速で移動させなが
ら、 前記ステアリングを等速で操舵する第1の操舵制御
手段と、 この第1の操舵制御手段の制御状態で、連続的に変化す
る操舵角および車両移動距離に基づいて、車両の現在座
標並び姿勢角を求める第1の現在座標算出手段と、 前記算出された現在座標および姿勢角に基づいて、現在
位置を基点として前記ステアリングを前記等速で操舵し
ながら逆方向の最大の操舵位置としたときに到達するで
あろう前記車両の推定座標（Qｘｔ）および推定姿勢角
（ζｔ）をホイールベース（Lw）、初期タイヤ角（δ
０）、タイヤ舵角速度（ω）、車速（V）、タイヤ最大
角（δmax）を条件として用いる予め用意している式に
より求める第1の座標推定手段と、 この第1の座標推定手段で推定された前記推定座標（Qｘ
ｔ）並びに推定姿勢角（ζｔ）に基づき、車両が前記車
庫の中心軸線上に誘導されるための旋回半径Ｒｔを式Ｒ
ｔ=Ｑｘｔ／(1−sinζｔ)により求める最終旋回半径算
出手段と、 前記求められた最終旋回半径と前記車両の最小旋回半径
とを比較し、前記最終旋回半径が前記最小旋回半径以上
と判定される状態で、前記第1の操舵制御手段で前記車
両を極低速走行する第1の旋回走行手段と、 前記求められた最終旋回半径と前記車両の最小旋回半径
とを比較し、前記最終旋回半径が前記最小旋回半径に等
しいかそれ以下になると判定された状態で、前記ステア
リングを逆の方向最大に等速で操舵する第2の操舵制御
手段と、 この第2の操舵制御手段の制御状態で、連続的に変化す
る操舵角および車両移動距離に基づいて、車両の現在姿
勢角を求める第2の現在座標算出手段と、 この第2の座標算出手段で算出された現在姿勢角に基づ
いて、前記ステアリングを等速度で中心位置に戻した時
の推定姿勢角を、予め用意した所定の式を用いて求める
第2の座標推定手段と、 この第2の座標推定手段で求められた前記推定姿勢角
が、前記車両が前記車庫中心軸線上に位置する状態とな
るまで極低速走行する第2の旋回走行手段と、 前記第2の座標推定手段で求められた前記推定姿勢角
が、前記車両が前記車庫中心軸線上に位置する状態で、
前記ステアリングを中心に向けて操舵する第3の操舵制
御手段と、 を具備したことを特徴とする車両の車庫誘導装置。 - 【請求項２】 上記誘導線路（ａ−ｂ−ｃ）を設定する
誘導線路設定手段は、 R2=（R1・sin（ζ＋Q1）−R1・sinζ＋│Qx│）／(1−sin（ζ＋Q1） Q2＝ζ＋Q1−（π／２） 但しQx：車両の初期X座標、ζ：車両の初期姿勢の演算
を行いR2,Q2を求めることを特徴とする請求項1記載の車
庫誘導装置。 - 【請求項３】 前記第1の座標推定手段は、推定座標（Q
ｘｔ）および推定姿勢角（ζｔ）を ζｔ＝ζo−（V／Ｌw・ω）・log e （cosδo／cosδmax） Qxt = Qxo＋V・T・cosζo + (V2 ／Ｌw・ω)・sinζo・{T・log e （cosδo） +（1／６・ω）（δo３ ＋ζmax 3 ）} 但し、T=（δo＋δmax）／ω V：車速 δmax：タイヤ最大角 の式で求め、 最終旋回半径算出手段は、 上記推定座標（Qｘｔ）並びに推定姿勢角（ζｔ）に基
づき、車両が前記車庫の中心軸線上に誘導されるための
旋回半径をRt = Qxt／(1−sinζｔ)により求めること
を特徴とする請求項２記載の車庫誘導装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12177792A JP3293166B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 車両の車庫誘導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12177792A JP3293166B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 車両の車庫誘導装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0675629A JPH0675629A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3293166B2 true JP3293166B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=14819632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12177792A Expired - Lifetime JP3293166B2 (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 車両の車庫誘導装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3293166B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004352110A (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Toyota Motor Corp | 車両用走行支援装置 |
| JP2005014738A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Toyota Motor Corp | 車両用走行支援装置 |
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-
1992
- 1992-05-14 JP JP12177792A patent/JP3293166B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0675629A (ja) | 1994-03-18 |
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