JP3599000B2 - Parking assistance device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、駐車支援装置に係り、特に車両位置をヨーレートセンサ出力を基に案内する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両の位置を検出するための装置として、例えば特開2000−346870号公報に開示された回転角速度検出装置がある。この検出装置は、車両に搭載されるカーナビゲーション装置に内蔵されるもので、ジャイロセンサを方位センサとして使用している。車両の停止時におけるジャイロセンサからの出力値を基準値として記憶し、移動中の車両のジャイロセンサからの出力値と基準値との差分により車両旋回の角速度が検出される。さらに、その角速度に基づいて車両の回転角度すなわち方位が測定される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ジャイロセンサからの出力の基準値を得るために、車両の停止状態を検知する車速センサ等の手段を備える必要があった。車速センサは専用の配線で車両に接続しなければならず、装置の構造が複雑にな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、簡単な構造で車両位置を検出して駐車の際の運転操作を的確に案内することができる駐車支援装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る駐車支援装置は、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と、過去の所定時間分のヨーレートセンサからの出力値を記憶するバッファメモリと、車両の停止時に車両のヨー角の基準位置を設定する基準位置設定手段と、ヨーレートセンサからの出力に基づいて基準位置に対する車両のヨー角を算出するヨー角算出手段と、運転者に運転操作の案内情報を出力するための案内手段と、ヨー角算出手段で算出されたヨー角に基づいて駐車をするために必要な運転操作の情報を案内手段を介して運転者に提供する制御手段とを備え、ヨー角算出手段は、バッファメモリに記憶された過去の所定時間分のヨーレートセンサからの出力値に基づいて過去の所定時間にわたるヨーレートセンサからの出力値の平均を演算し、基準位置設定手段によりヨー角の基準位置が設定されると、ヨー角の基準位置が設定された時点を含む所定時間にわたるヨーレートセンサからの出力値の平均値を初期データとし、その後ヨーレートセンサからの出力値と初期データとの差分を時間積分することによりヨー角を得るものである。
【0005】
基準位置が設定された時点を含む所定時間にわたるヨーレートセンサからの出力値の平均値が、ある一定の範囲外にあるときには、その平均値を初期データとして採用することが適切でない旨を表す警告を発するようにすることが好ましい。
なお、ヨー角算出手段が、初期データを演算した後も所定時間にわたるヨーレートセンサからの出力値の平均を順次演算し、その平均値と初期データとの差が所定値以内で且つその所定時間内におけるヨーレートセンサからの出力値の変動幅が所定の範囲内にある場合に、その平均値によって初期データを更新するように構成することもできる。
【0006】
【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3と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4とからなるスイッチモジュール5が接続されている。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案内手段としてスピーカ6が接続されている。並列モードスイッチ3と縦列モードスイッチ4は、この発明の基準位置設定手段を構成している。
【0007】
コントローラ1は、ヨー角算出手段7、制御手段8、及び図示しないROMを備えている。ROMには、車両のハンドルが最大に操舵されて車両が旋回する場合の最小旋回半径Rcに関わるデータが記憶されると共に並列駐車時及び縦列駐車時の駐車支援を行う制御プログラムが格納されている。
【0008】
ヨー角算出手段7は、ヨーレートセンサ2から入力される車両の角速度に基づいて車両のヨー角を算出するもので、例えば図2に示されるように、時刻T0に並列モードスイッチ3及び縦列モードスイッチ4のいずれかが作動されると、ヨーレートセンサ2からの出力値を所定時間連続して測定し、これらの出力値の平均を演算してその平均値を初期データV0とする。その後は、ヨーレートセンサ2からの出力値と初期データV0との差分△Vを時間積分することによりヨー角を得る。
【0009】
さらに、ヨー角算出手段7は、初期データV0を演算した後も所定時間にわたるヨーレートセンサ2からの出力値の平均を順次演算し、その平均値と初期データV0との差が所定値以内で且つその所定時間内におけるヨーレートセンサ2からの出力値の変動幅が所定の範囲内にある場合に、その平均値によって初期データV0を更新する。例えば、図2において、時刻T1からの所定時間にわたるヨーレートセンサ2の出力の平均値V1と初期データV0との差が所定値以内で且つその所定時間内におけるヨーレートセンサ2からの出力値の変動幅が所定の範囲内にあれば、初期データをこの平均値V1に更新し、以降ヨーレートセンサ2からの出力値と更新された初期データV1との差分△Vを時間積分してヨー角を得る。
【0010】
制御手段8は、ROMに記憶された制御プログラムに基づいて動作し、ヨー角算出手段7で算出された車両のヨー角に基づいて車両の旋回角度を算出すると共に、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スピーカ6に出力する。
【0011】
ここで、この実施の形態の駐車支援装置が、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。
まずはじめに、図3を用いて、並列駐車を行う場合について説明する。
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、道路と垂直で駐車スペースTにおける車両10の後退方向にY軸をとり、道路と平行にすなわち、Y軸と直角にX軸をとる。また、駐車スペースTの駐車枠の幅をW1とする。リヤアクスル中心HOが駐車スペースTの幅方向の中央になり且つ駐車スペースTの長さ方向に平行になる車両位置H1に、車両10が適正に駐車されるように駐車支援装置が運転者を支援するものとする。
【0012】
まず、初期停車位置として、駐車スペースTに垂直で車両10のリヤアクスル中心EOが駐車スペースTの入口からDの距離で且つ駐車スペースTの側部T1と車両10の運転者の位置DRとが一致する車両位置E1に車両10を停止させるものとする。
次に、車両位置E1にある車両10が、ハンドルの操舵角を左側最大にして半径Rcで旋回しつつ、旋回角度θまで前進し、車両位置F1になったところで、ハンドルの操舵角を右側最大にして旋回半径Rcで旋回しつつ、旋回角度φだけ後退し、車両10が駐車スペースTに平行になった車両位置G1で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内の車両位置H1に適正に駐車するものとする。
また、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】
ここで、車両位置E1における運転者の位置DRとリヤアクスル中心EOとのX軸方向の距離をLとすると、車両位置E1から車両位置F1まで車両10が旋回する際の旋回中心C1の座標(C1x,C1y)は、
C1x=L−W1/2
C1y=−(D+Rc)
で表される。
車両位置F1から車両位置G1まで車両10が旋回する際の旋回中心C2の座標(C2x,C2y)は、
C2x=−(Rc+Rc)・sinθ+C1x=−2Rc・sinθ+L−W1/2
C2y=(Rc+Rc)・cosθ+C1y=2Rc・cosθ−(D+Rc)
で表され、このうち、X座標C2xは、
C2x=−Rc
としても表される。
【0014】
X座標C2xの2つの関係式からsinθは、
sinθ=(Rc+L−W1/2)/2Rc
で表され、このθの値を既知のRc、L及びW1を用いて算出することができ、このθの値をコントローラ1は設定値θとして記憶している。
さらに、車両位置F1から車両位置G1まで車両10が旋回する旋回角度φは、
φ=π/2−θ
で表される。
【0015】
次に、本実施の形態に係る駐車支援装置の並列駐車時の動作について説明する。
まず、運転者が車両10を車両位置E1に停止させ、ここで並列モードスイッチ3を作動させると、コントローラ1の制御手段8は、車両位置E1を車両のヨー角が0度の基準位置として設定すると共に並列駐車のプログラムを起動させる。同時に、コントローラ1のヨー角算出手段7は、所定時間にわたるヨーレートセンサ2からの出力値の平均を演算してその平均値を初期データとする。
【0016】
次に、運転者は、ハンドルを左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。このとき、ヨー角算出手段7は、ヨーレートセンサ2からの出力値と初期データとの差分を時間積分することにより車両のヨー角を算出する。制御手段8がこのヨー角を設定値θの値と比較し、車両10が車両位置E1から車両位置F1に近づくにつれて、ヨー角と設定値θ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、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。
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、この間欠音及び点滅の周期は、ヨー角と設定値θとの差が少なくなると共に短くなる。ヨー角と設定値θ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。ここで、ヨー角算出手段7は、車両位置E1で初期データを演算した後も所定時間にわたるヨーレートセンサ2からの出力値の平均を順次演算しており、その平均値と初期データとの差が所定値以内であるか否かを判定する。そして、平均値と初期データとの差が所定値以内である場合には、さらにその所定時間内におけるヨーレートセンサ2からの出力値の変動幅が所定の範囲内にあるか否かを判定し、所定の範囲内にあれば、停止中であると判断し、このときの新たな平均値によって初期データを更新する。
【0018】
次に、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を後退させる。このとき、ヨー角算出手段7は、ヨーレートセンサ2からの出力値と更新された初期データとの差分を時間積分することにより車両のヨー角を算出する。そして、制御手段8は、このヨー角を設定値φの値と比較し、車両10のヨー角が90度に近づくにつれて、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、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。
なお、車両位置G1でヨーレートセンサ2からの出力が所定時間にわたって所定範囲内であれば、車両10が停止したと判断し、車両位置F1での停止と同様にしてヨー角算出手段7により初期データを更新してもよい。
【0019】
次に、図4を用いて、縦列駐車を行う場合について説明する。
車両10のリヤ左端が駐車スペースTの奥のコーナーS2に一致するように、車両10を駐車スペースTに駐車するものとする。この状態の車両位置M1における車両10のリヤアクスル中心MOを原点とし、道路と平行で車両10の後退方向にY軸をとり、Y軸と直角にX軸をとる。また、駐車スペースTの奥のコーナーの座標をS2(W2/2,a2)とする。ここで、a2、W2は、車両10のリヤオーバハング、車幅をそれぞれ示す。
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半径Rcで旋回しつつ前進し、車両位置K1になったところで、操舵角を左側最大にして半径Rcで旋回しつつ後退し、車両位置L1になったところで操舵角を右側最大にして半径Rcで旋回しつつ後退し、駐車スペースT内の車両位置M1に適正に駐車するものとする。
【0020】
まず、駐車スペースTの前方の所定位置に駐車中の車両20を目安にして、車両10を車両位置J1に停車した状態を初期停車位置として、縦列駐車を開始するものとする。
車両位置J1は、車両10の運転者の位置DRのY座標が駐車中の車両20の後端20aのY座標に一致する位置で且つ駐車スペースTに平行な位置であり並びに車両10と車両20とが所定の車両間隔dである位置とする。したがって、車両位置J1のリヤアクスル中心JOの座標(JOx,JOy)は、車両20の後端部20aの座標と運転者の位置DRとリヤアクスル中心JOとの関係および車両間隔dから一義的に定められる。
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半径Rcで旋回しつつ車両位置K1まで前進する。その際の旋回中心をC3とし、旋回角度をβとする。また、車両位置K1にある車両10が操舵角を左側最大にして半径Rcで旋回しつつ車両位置L1まで後退する。その際の旋回中心をC4とし、旋回角度をδとする。さらに、車両位置L1でハンドルを反対方向に切り返して、操舵角を右側最大にして半径Rcで旋回しつつ車両位置M1まで後退する。その際の旋回中心をC5とし、旋回角度をαとする。
また、車両位置K1,L1におけるリヤアクスル中心をそれぞれKO,LOとする。
【0021】
旋回角度α,β,δには、
δ=α−β
の関係がある。
旋回中心C5の座標(C5x,C5y)は、
C5x=−Rc
C5y=0
で表される。
旋回中心C4の座標(C4x,C4y)は、
C4x=C5x+(Rc+Rc)・cosα=−Rc+2Rc・cosα
C4y=C5y−(Rc+Rc)・sinα=−2Rc・sinα
で表される。
旋回中心C3の座標(C3x,C3y)は、
C3x=C4x−(Rc+Rc)・cosβ=−Rc+2Rc・cosα−2Rc・cosβ
C3y=C4y+(Rc+Rc)・sinβ=−2Rc・sinα+2Rc・sinβ
で表される。
また、車両位置J1のリヤアクスル中心JOの座標(JOx,JOy)は、
で表される。
【0022】
ここで、式(1)及び(2)を三角関数の公式を用いて、変形すると、
tan(α/2+β/2)=JOx/JOy
sin2(α/2−β/2)=(JOx2+JOy2)/(16Rc2)
となり、α、βを、既知のリヤアクスル中心JOの座標(JOx,JOy)を用いて算出することができ、この値が設定値α、βとしてコントローラ1に記憶されている。
リヤアクスル中心JOの座標(JOx,JOy)は、車両10を車両20の後方に無理のない操作で駐車できる値として、例えば、JOx=2.3m、JOy=4.5mの値を用いている。
リヤアクスル中心JOの座標JOxおよびJOyは、車両10の車格、操舵特性などに応じて値を設定することが望ましい。
【0023】
次に、本実施の形態に係る駐車支援装置の縦列駐車時の動作について説明する。
まず、運転者が、運転者の位置DRのY座標が駐車中の車両20の後端20aのY座標に一致し、車両10が車両20に対して車両間隔dとなるように車両位置J1に停止させる。ここで、縦列モードスイッチ4を作動させると、コントローラ1の制御手段8は、車両位置J1を車両のヨー角が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。同時に、コントローラ1のヨー角算出手段7は、所定時間にわたるヨーレートセンサ2からの出力値の平均を演算してその平均値を初期データとする。
【0024】
次に、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。このとき、ヨー角算出手段7は、ヨーレートセンサ2からの出力値と初期データとの差分を時間積分することにより車両のヨー角を算出し、制御手段8がこのヨー角を設定値βと比較する。車両10が、車両位置J1から車両位置K1に近づくにつれて、制御手段8は、ヨー角と設定値βとの差を基に、並列駐車時と同様に、車両位置K1に接近したことを知らせる接近情報と、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。
【0025】
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。このとき、上述した並列駐車時の車両位置F1での停止と同様にしてヨー角算出手段7により初期データの更新が行われる。次に、運転者は、ハンドルを左にいっぱい操舵してフル切り状態にし、そのまま車両10を後退させる。制御手段8はヨー角算出手段7で演算された車両のヨー角と設定値α(=β+δ)の値とを比較する。車両10が、車両位置K1から車両位置L1に近づくにつれて、すなわち、車両のヨー角が設定値αの値に近づくにつれて、制御手段8は、ヨー角と設定値αとの差を基に、並列駐車時と同様に、車両位置L1に接近したことを知らせる接近情報と、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。
【0026】
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。このときにも、車両位置K1での停止と同様にしてヨー角算出手段7により初期データの更新が行われる。次に、運転者は、車両位置L1でハンドルを反対方向に切り返して、右側最大に操舵してフル切り状態にし、そのまま車両10を後退させる。制御手段8は、ヨー角算出手段7で演算された車両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、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。
【0027】
以上のように、この実施の形態の駐車支援装置は、カメラ及びモニタを必要とせず、ナビゲーションシステムやカメラ等の装着されていない車両においても、適切な駐車支援が可能となる。
【0028】
なお、ヨーレートセンサ2からの出力値はA/Dコンバータにより例えば10ビットのデジタル値に変換し、平均結果は最小分解能以下を切り捨てるのではなく、四捨五入して最小ビットの値を決定することが好ましい。四捨五入は、例えば8個のデータの平均値を取る場合には、8個のデータの和に「4」を加算し、その結果を「8」で割ることにより実施することができる。
【0029】
このように、並列モードスイッチ3及び縦列モードスイッチ4のいずれかが作動されたときに、ヨー角算出手段7がヨーレートセンサ2からの出力値を所定時間連続して測定し、これらの出力値の平均を演算してその平均値を初期データとするため、ヨーレートセンサ2からの信号がノイズ等の原因でふらついていたとしても、誤差の少ない初期データを得ることができる。その結果、その後の時間積分で得られる旋回角度の誤差も少なくなる。
また、初期データを演算した後も所定時間にわたるヨーレートセンサ2からの出力値の平均を順次演算し、その平均値と初期データとの差が所定値以内で且つその所定時間内におけるヨーレートセンサ2からの出力値の変動幅が所定の範囲内にある場合に、車両が停止していると判断してその平均値によって初期データを更新するので、停止時のヨーレートセンサ2からの出力値に若干変動があっても、その後の時間積分で得られる旋回角度の誤差を最小限にすることができる。
【0030】
実施の形態2.
実施の形態1では、並列モードスイッチ3及び縦列モードスイッチ4のいずれかが作動された後の所定時間にわたりヨーレートセンサ2からの出力値を連続して測定し、これらの出力値の平均を演算してその平均値を初期データV0としたが、並列モードスイッチ3及び縦列モードスイッチ4のいずれかが作動されるまでの所定時間にわたるヨーレートセンサ2からの出力値の平均を演算し、その平均値を初期データV0とすることもできる。
ただし、並列モードスイッチ3及び縦列モードスイッチ4のいずれかを作動させて駐車モードに入る直前まで車両10の角速度が0でない場合も考えられる。そこで、並列モードスイッチ3及び縦列モードスイッチ4のいずれかが作動されるまでの所定時間にわたるヨーレートセンサ2からの出力値の平均値が、ある一定の範囲内にあるか否かを判定し、範囲外のときには、その平均値を初期データV0として採用することが適切でない旨を表す警告を運転者に発することが好ましい。
【0031】
実施の形態3.
実施の形態1では、並列モードスイッチ3及び縦列モードスイッチ4のいずれかが作動された後の所定時間にわたりヨーレートセンサ2からの出力値を連続して測定し、これらの出力値の平均を演算してその平均値を初期データV0としたが、並列モードスイッチ3及び縦列モードスイッチ4のいずれかが作動される時点の前後にまたがる所定時間にわたってヨーレートセンサ2からの出力値を平均し、その平均値を初期データV0とすることもできる。
【0032】
実施の形態4.
実施の形態2では、並列モードスイッチ3及び縦列モードスイッチ4のいずれかが作動されるまでの所定時間にわたるヨーレートセンサ2からの出力値の平均を演算し、その平均値を初期データV0としたが、並列モードスイッチ3及び縦列モードスイッチ4のいずれかが作動された後もヨーレートセンサ2からの出力値がある設定値を超えるまでヨーレートセンサ2からの出力値の測定を続け、これらの出力値の平均値を初期データV0としてもよい。
【0033】
上記の実施の形態2〜4は、並列モードスイッチ3及び縦列モードスイッチ4の作動に関わらず、常時、過去の所定時間分のヨーレートセンサ2からの出力値をバッファメモリに記憶する構成とすることにより、実現することができる。
【0034】
なお、ヨーレートセンサとしては、振動ジャイロセンサや光ファイバジャイロセンサ等、各種の形式のセンサを用いることができる。
接近情報や到達情報は、接近あるいは到達の目標となる車両位置ごとに、スピーカ6から発する音の音量及び音色を変えたり、内容の異なる音声を発するようにしてもよい。また、案内手段としては、スピーカに限られるものではなく、ブザー、LED、ランプでもよく、ディスプレイ上に文字、マークを表示してもよい。さらに、ハンドル等を介して運転者に伝達される振動でもよい。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ヨー角算出手段が、バッファメモリに記憶された過去の所定時間分のヨーレートセンサからの出力値に基づいて過去の所定時間にわたるヨーレートセンサからの出力値の平均を演算し、基準位置設定手段によりヨー角の基準位置が設定されると、ヨー角の基準位置が設定された時点を含む所定時間にわたるヨーレートセンサからの出力値の平均値を初期データとし、その後ヨーレートセンサからの出力値と初期データとの差分を時間積分することによりヨー角を演算し、制御手段がこのヨー角に基づいて後退駐車をするために必要な運転操作の情報を案内手段を介して運転者に提供するので、簡単な構造で車両位置を検出し、運転者に大きな負担をかけることなく駐車の際の運転操作を的確に案内することができる。
【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】ヨー角算出手段によるヨー角の算出方法を示すグラフである。
【図3】実施の形態1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図である。
【図4】実施の形態1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図である。
【符号の説明】
1 コントローラ、2 ヨーレートセンサ、3 並列モードスイッチ、4 縦列モードスイッチ、5 スイッチモジュール、6 スピーカ、7 ヨー角算出手段、8 制御手段。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a parking assist device, and more particularly to a device for guiding a vehicle position based on an output of a yaw rate sensor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for detecting a position of a vehicle, for example, there is a rotational angular velocity detecting device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-346870. This detection device is built in a car navigation device mounted on a vehicle, and uses a gyro sensor as a direction sensor. The output value from the gyro sensor when the vehicle stops is stored as a reference value, and the angular velocity of vehicle turning is detected based on the difference between the output value from the gyro sensor of the moving vehicle and the reference value. Further, the rotation angle, that is, the azimuth of the vehicle is measured based on the angular velocity.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to obtain the reference value of the output from the gyro sensor, it is necessary to provide a means such as a vehicle speed sensor for detecting the stop state of the vehicle. The vehicle speed sensor has to be connected to the vehicle by a dedicated wiring, and there is a problem that the structure of the device is complicated.
The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is an object of the present invention to provide a parking assist device capable of detecting a vehicle position with a simple structure and accurately guiding a driving operation during parking. Aim.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
A parking assist device according to the present invention includes a yaw rate sensor that detects an angular velocity of a vehicle in a yaw angle direction, a buffer memory that stores an output value from the yaw rate sensor for a predetermined time in the past, and a yaw angle of the vehicle when the vehicle stops. Reference position setting means for setting the reference position of the vehicle, yaw angle calculation means for calculating the yaw angle of the vehicle with respect to the reference position based on the output from the yaw rate sensor, and guidance for outputting guidance information for driving operation to the driver. Means, and control means for providing information of a driving operation required for parking based on the yaw angle calculated by the yaw angle calculation means to the driver via the guidance means, the yaw angle calculation means includes: calculating the average of the output value from the yaw rate sensor over a predetermined past time based on the output value from the past of the yaw rate sensor in a predetermined time period stored in the buffer memory, When the reference position of the yaw angle is set by the reference position setting means, the average value of the output value from the yaw rate sensor that cotton in a predetermined time including the time when the reference position of the yaw angle is set as the initial data, then the yaw rate sensor The yaw angle is obtained by time-integrating the difference between the output value from the data and the initial data.
[0005]
When the average value of the output values from the yaw rate sensor over a predetermined time including the time when the reference position is set is out of a certain range, a warning indicating that it is not appropriate to use the average value as the initial data is issued. It is preferred to emit.
Note that the yaw angle calculating means sequentially calculates the average of the output values from the yaw rate sensor over a predetermined time even after calculating the initial data, and the difference between the average value and the initial data is within the predetermined value and within the predetermined time. When the fluctuation range of the output value from the yaw rate sensor is within a predetermined range, the initial data can be updated with the average value.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a parking assistance device according to
[0007]
The
[0008]
The yaw angle calculation means 7 calculates the yaw angle of the vehicle based on the angular velocity of the vehicle input from the
[0009]
Further, the yaw angle calculation means 7 sequentially calculates the average of the output values from the
[0010]
The control means 8 operates based on the control program stored in the ROM, calculates the turning angle of the vehicle based on the yaw angle of the vehicle calculated by the yaw angle calculating means 7, and controls each step during the parking operation. The information about the operation method and operation timing is output to the
[0011]
Here, a description is given of what kind of trajectory the vehicle assists in parking by the parking assist device of the present embodiment.
First, a case where parallel parking is performed will be described with reference to FIG.
The center point of the entrance of the parking space T where the
[0012]
First, as an initial stopping position, the center EO of the rear axle of the
Next, the
Also, the center of the rear axle at the vehicle positions E1, F1, and G1 is EO, FO, and GO, respectively.
[0013]
Here, assuming that the distance in the X-axis direction between the driver position DR at the vehicle position E1 and the rear axle center EO is L, the coordinates (C1x) of the turning center C1 when the
C1x = L-W1 / 2
C1y =-(D + Rc)
It is represented by
The coordinates (C2x, C2y) of the turning center C2 when the
C2x = − (Rc + Rc) · sin θ + C1x = −2Rc · sin θ + L−W1 / 2
C2y = (Rc + Rc) · cos θ + C1y = 2Rc · cos θ− (D + Rc)
Where the X coordinate C2x is
C2x = -Rc
Also represented as
[0014]
From the two relational expressions of the X coordinate C2x, sin θ is
sin θ = (Rc + L−W1 / 2) / 2Rc
The value of θ can be calculated using the known Rc, L, and W1, and the
Further, the turning angle φ at which the
φ = π / 2−θ
It is represented by
[0015]
Next, the operation of the parking assist device according to the present embodiment during parallel parking will be described.
First, when the driver stops the
[0016]
Next, the driver steers the steering wheel to the maximum left position to bring the vehicle to the full-turn state, and advances the
For example, an intermittent sound “beep” is generated from the
[0017]
The driver stops the
[0018]
Next, the driver steers the steering wheel to the maximum on the right side so that the steering wheel is fully turned, and the
If the output from the
[0019]
Next, a case where parallel parking is performed will be described with reference to FIG.
It is assumed that the
The
[0020]
First, with the
The vehicle position J1 is a position where the Y coordinate of the position DR of the driver of the
The
The center of the rear axle at the vehicle positions K1 and L1 is KO and LO, respectively.
[0021]
The turning angles α, β, and δ
δ = α-β
There is a relationship.
The coordinates (C5x, C5y) of the turning center C5 are
C5x = -Rc
C5y = 0
It is represented by
The coordinates (C4x, C4y) of the turning center C4 are
C4x = C5x + (Rc + Rc) · cos α = −Rc + 2Rc · cos α
C4y = C5y− (Rc + Rc) · sin α = −2Rc · sin α
It is represented by
The coordinates (C3x, C3y) of the turning center C3 are
C3x = C4x− (Rc + Rc) · cosβ = −Rc + 2Rc · cosα−2Rc · cosβ
C3y = C4y + (Rc + Rc) · sin β = −2Rc · sin α + 2Rc · sin β
It is represented by
The coordinates (JOx, JOy) of the rear axle center JO at the vehicle position J1 are:
It is represented by
[0022]
Here, when Equations (1) and (2) are transformed using a trigonometric function formula,
tan (α / 2 + β / 2) = JOx / JOy
sin 2 (α / 2−β / 2) = (JOx 2 + JOy 2 ) / (16Rc 2 )
Α and β can be calculated using the coordinates (JOx, JOy) of the known rear axle center JO, and these values are stored in the
As the coordinates (JOx, JOy) of the rear axle center JO, for example, values of JOx = 2.3 m and JOy = 4.5 m are used as values at which the
It is desirable that the values of the coordinates JOx and JOy of the rear axle center JO be set according to the size of the
[0023]
Next, the operation of the parking assist device according to the present embodiment during parallel parking will be described.
First, the driver moves to the vehicle position J1 such that the Y coordinate of the driver's position DR matches the Y coordinate of the rear end 20a of the parked
[0024]
Next, the driver steers the steering wheel of the
[0025]
The driver stops the
[0026]
The driver stops the
[0027]
As described above, the parking assist device according to the present embodiment does not require a camera and a monitor, and enables appropriate parking assist even in a vehicle without a navigation system or a camera.
[0028]
It is preferable that the output value from the
[0029]
As described above, when one of the
Also, after calculating the initial data, the average of the output values from the
[0030]
In the first embodiment, the output value from the
However, there may be a case where the angular velocity of the
[0031]
In the first embodiment, the output value from the
[0032]
In the second embodiment, the average of the output values from the
[0033]
[0034]
As the yaw rate sensor, various types of sensors such as a vibration gyro sensor and an optical fiber gyro sensor can be used.
The approach information and the arrival information may be such that the volume and tone of the sound emitted from the
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the yaw angle calculating means calculates the output value from the yaw rate sensor over the past predetermined time based on the output value from the yaw rate sensor for the past predetermined time stored in the buffer memory. average calculation of, the reference position of the yaw angle is set by the reference position setting means, the initial average value of the output value from the yaw rate sensor that cotton in a predetermined time including the time when the reference position of the yaw angle is set Then, the yaw angle is calculated by time-integrating the difference between the output value from the yaw rate sensor and the initial data, and the control means calculates driving operation information necessary for parking in reverse based on the yaw angle. Since the information is provided to the driver via the guidance means, the vehicle position can be detected with a simple structure and the driving operation during parking can be accurately guided without imposing a large burden on the driver. It is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a parking assistance device according to
FIG. 2 is a graph showing a method of calculating a yaw angle by a yaw angle calculation unit.
FIG. 3 is a diagram schematically and stepwise showing the position of a vehicle during parallel parking according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram schematically and stepwise showing the position of the vehicle during parallel parking according to the first embodiment.
[Explanation of symbols]
1 controller, 2 yaw rate sensor, 3 parallel mode switch, 4 tandem mode switch, 5 switch module, 6 speaker, 7 yaw angle calculation means, 8 control means.
Claims (3)
過去の所定時間分のヨーレートセンサからの出力値を記憶するバッファメモリと、
車両の停止時に車両のヨー角の基準位置を設定する基準位置設定手段と、
基準位置に対する車両のヨー角を算出するヨー角算出手段と、
運転者に運転操作の案内情報を出力するための案内手段と、
ヨー角算出手段で算出されたヨー角に基づいて駐車をするために必要な運転操作の情報を案内手段を介して運転者に提供する制御手段と
を備え、ヨー角算出手段は、バッファメモリに記憶された過去の所定時間分のヨーレートセンサからの出力値に基づいて過去の所定時間にわたるヨーレートセンサからの出力値の平均を演算し、基準位置設定手段によりヨー角の基準位置が設定されると、ヨー角の基準位置が設定された時点を含む所定時間にわたるヨーレートセンサからの出力値の平均値を初期データとし、その後ヨーレートセンサからの出力値と初期データとの差分を時間積分することによりヨー角を得ることを特徴とする駐車支援装置。A yaw rate sensor that detects an angular velocity of the vehicle in the yaw angle direction,
A buffer memory for storing output values from the yaw rate sensor for a predetermined time in the past,
Reference position setting means for setting a reference position of the yaw angle of the vehicle when the vehicle stops,
Yaw angle calculating means for calculating the yaw angle of the vehicle with respect to the reference position,
Guidance means for outputting guidance information of driving operation to the driver;
Control means for providing information of driving operation necessary for parking based on the yaw angle calculated by the yaw angle calculation means to the driver via the guidance means, and the yaw angle calculation means is provided in the buffer memory. based on the output value from the stored yaw rate sensor in the past predetermined period of time calculates the average of the output value from the yaw rate sensor over a predetermined past time, the reference position of the yaw angle is set by the reference position setting means , that the average value of the output value from the yaw rate sensor that cotton in a predetermined time including the time when the reference position of the yaw angle is set as the initial data, time-integrates the difference between the output value and the initial data from the subsequent yaw rate sensor A parking assist device that obtains a yaw angle by using a vehicle.
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