JP4007360B2 - 駐車支援装置 - Google Patents
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Description
この発明は、駐車支援装置に係り、特に駐車の際の運転操作を運転者に案内する装置に関する。
従来、車両を縦列駐車や並列駐車させる際に、駐車するために必要な運転操作の案内情報を画像や音等を用いて運転者に提供する駐車支援装置がある。このような装置においては、車種毎に固有のパラメータに基づいて予め目標旋回角度が算出されており、この目標旋回角度を用いて案内情報が出力される。運転者は案内情報に従って運転操作を行うだけで容易に駐車をすることができる。
ある車種について目標旋回角度を算出するには、先ず目標旋回角度の理論値を設定した後、駐車精度を確保するために数台の車両を用いて実際にその理論値で駐車を行って誤差を測定し、誤差に基づいて目標旋回角度を調整し、再び駐車を行って誤差を測定していた。このように駐車の誤差測定と調整とを繰り返すことにより、その車種の車両への適合を行った後に出荷していた。
ある車種について目標旋回角度を算出するには、先ず目標旋回角度の理論値を設定した後、駐車精度を確保するために数台の車両を用いて実際にその理論値で駐車を行って誤差を測定し、誤差に基づいて目標旋回角度を調整し、再び駐車を行って誤差を測定していた。このように駐車の誤差測定と調整とを繰り返すことにより、その車種の車両への適合を行った後に出荷していた。
しかしながら、数台の車両を確保してそれぞれ駐車の誤差測定を行うことは大きな手間がかかり、このようにして目標旋回角度を決定しても、大量に生産される車両のうちの僅かな数台についての測定による決定であるので、すべての車両に真に適合し得るものか不安があった。さらに、ある車種について最適な目標旋回角度を決定し得たとしても、駐車精度に影響を及ぼす最小旋回半径等のパラメータのバラツキがあるために、車両毎に駐車精度に誤差を生じることは禁じ得なかった。
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、大きな手間をかけることなく車両毎の駐車精度を向上させ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。
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、大きな手間をかけることなく車両毎の駐車精度を向上させ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。
第１の発明に係る駐車支援装置は、車両の旋回角度に応じて駐車に必要な運転操作の案内情報を運転者に提供し、最小旋回半径で必要な運転操作をする旋回角度である目標旋回角度だけ車両を旋回させる駐車軌跡を案内し、目標旋回角度はその車種に固有の最小旋回半径の理論値に基づいて算出されている駐車支援装置において、駐車軌跡は、初期停止位置で最大に操舵して前進し、第１の目標旋回角度で停止し、逆方向に最大に操舵して後退し、第２の目標旋回角度で停止し、さらに逆方向に最大に操舵して後退し、第３の目標旋回角度で停止する縦列駐車の軌跡であり、その車種に固有の最小旋回半径の理論値が記憶された第１の記憶手段と、車両毎に理論値に対してばらついている最小旋回半径の実測値を記憶する第２の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶されている最小旋回半径の理論値と第２の記憶手段に記憶された最小旋回半径の実測値とのずれに基づいて車両毎に第１〜第３の目標旋回角度を調整するコントローラとを備えたものである。
また、第２の発明に係る駐車支援装置は、車両の旋回角度に応じて駐車に必要な運転操作の案内情報を運転者に提供し、最小旋回半径で必要な運転操作をする旋回角度である目標旋回角度だけ車両を旋回させる駐車軌跡を案内し、目標旋回角度はその車種に固有の最小旋回半径の理論値に基づいて算出されている駐車支援装置において、駐車軌跡は、初期停止位置で最大に操舵して前進し、第１の目標旋回角度で停止し、逆方向に最大に操舵して後退し、第２の目標旋回角度で停止する並列駐車の軌跡であり、その車種に固有の最小旋回半径の理論値が記憶された第１の記憶手段と、車両毎に理論値に対してばらついている最小旋回半径の実測値を記憶する第２の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶されている最小旋回半径の理論値と第２の記憶手段に記憶された最小旋回半径の実測値とのずれに基づいて車両毎に第１及び第２の目標旋回角度を調整するコントローラとを備えたものである。
また、第２の発明に係る駐車支援装置は、車両の旋回角度に応じて駐車に必要な運転操作の案内情報を運転者に提供し、最小旋回半径で必要な運転操作をする旋回角度である目標旋回角度だけ車両を旋回させる駐車軌跡を案内し、目標旋回角度はその車種に固有の最小旋回半径の理論値に基づいて算出されている駐車支援装置において、駐車軌跡は、初期停止位置で最大に操舵して前進し、第１の目標旋回角度で停止し、逆方向に最大に操舵して後退し、第２の目標旋回角度で停止する並列駐車の軌跡であり、その車種に固有の最小旋回半径の理論値が記憶された第１の記憶手段と、車両毎に理論値に対してばらついている最小旋回半径の実測値を記憶する第２の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶されている最小旋回半径の理論値と第２の記憶手段に記憶された最小旋回半径の実測値とのずれに基づいて車両毎に第１及び第２の目標旋回角度を調整するコントローラとを備えたものである。
なお、第２の記憶手段は、
１）ハンドルのフル切り状態で車両を所定角度だけ旋回させて測定された最小旋回半径、
２）車両毎に測定されたタイヤの最大切り角から算出された最小旋回半径、
３）車両毎に測定されたハンドルの最大操舵角か算出された最小旋回半径、
のうちのいずれかを実測値として記憶することができる。
また、第２の記憶手段が左旋回時及び右旋回時の最小旋回半径の実測値をそれぞれ記憶し、コントローラが第１の記憶手段に記憶されている最小旋回半径の理論値と第２の記憶手段に記憶された左旋回時及び右旋回時の最小旋回半径の実測値とのずれに基づいて左旋回時及び右旋回時の目標旋回角度をそれぞれ調整するようにすることもできる。
１）ハンドルのフル切り状態で車両を所定角度だけ旋回させて測定された最小旋回半径、
２）車両毎に測定されたタイヤの最大切り角から算出された最小旋回半径、
３）車両毎に測定されたハンドルの最大操舵角か算出された最小旋回半径、
のうちのいずれかを実測値として記憶することができる。
また、第２の記憶手段が左旋回時及び右旋回時の最小旋回半径の実測値をそれぞれ記憶し、コントローラが第１の記憶手段に記憶されている最小旋回半径の理論値と第２の記憶手段に記憶された左旋回時及び右旋回時の最小旋回半径の実測値とのずれに基づいて左旋回時及び右旋回時の目標旋回角度をそれぞれ調整するようにすることもできる。
以上説明したように、この発明によれば、最小旋回半径のバラツキにかかわらず、各車両の駐車精度を向上させることが可能となる。
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スピーカ６が接続されている。
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スピーカ６が接続されている。
コントローラ１は、図示しないＣＰＵと制御プログラムを記憶したＲＯＭと作業用のＲＡＭとを備えている。
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のデータが記憶されると共に縦列駐車時及び並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。ＣＰＵはＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいて動作する。コントローラ１は、ヨーレートセンサ２から入力される車両の角速度から車両のヨー角を算出し、車両の目標旋回角度を算出して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。
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のデータが記憶されると共に縦列駐車時及び並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。ＣＰＵはＲＯＭに記憶された制御プログラムに基づいて動作する。コントローラ１は、ヨーレートセンサ２から入力される車両の角速度から車両のヨー角を算出し、車両の目標旋回角度を算出して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。
ここで、この駐車支援装置が、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２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最小旋回半径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最小旋回半径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最小旋回半径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。
まずはじめに、図２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最小旋回半径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最小旋回半径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最小旋回半径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。
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、目標旋回角度を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最小旋回半径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、目標旋回角度を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最小旋回半径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、目標旋回角度を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。
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、目標旋回角度を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最小旋回半径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、目標旋回角度を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最小旋回半径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、目標旋回角度を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。
目標旋回角度α，β，δには、
δ＝α−β ……………（１）
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、
JOx ＝−Rc・(１−cosα)−Rc・(１−cosα−１＋cosβ)＋Rc・(１−cosβ)
＝２Rc・(cosα−cosβ) ……………（２）
JOy ＝−Rc・sinα−Rc・(sinα−sinβ)＋Rc・sinβ
＝２Rc・(sinβ−sinα) ……………（３）
で表される。
δ＝α−β ……………（１）
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、
JOx ＝−Rc・(１−cosα)−Rc・(１−cosα−１＋cosβ)＋Rc・(１−cosβ)
＝２Rc・(cosα−cosβ) ……………（２）
JOy ＝−Rc・sinα−Rc・(sinα−sinβ)＋Rc・sinβ
＝２Rc・(sinβ−sinα) ……………（３）
で表される。
ここで、式（２）及び（３）を三角関数の公式を用いて、変形すると、
tan（α／２＋β／２）＝JOx／JOy …………（４）
sin２（α／２−β／２）＝（JOx２＋JOy２）／（１６Rc２） ………（５）
となり、α、βをリヤアクスル中心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標準的な値として、例えば、ＪＯｘ＝２．３ｍ、ＪＯｙ＝４．５ｍの値が設定されている。
リヤアクスル中心ＪＯの標準的な座標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。
tan（α／２＋β／２）＝JOx／JOy …………（４）
sin２（α／２−β／２）＝（JOx２＋JOy２）／（１６Rc２） ………（５）
となり、α、βをリヤアクスル中心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標準的な値として、例えば、ＪＯｘ＝２．３ｍ、ＪＯｙ＝４．５ｍの値が設定されている。
リヤアクスル中心ＪＯの標準的な座標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。
次に、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。
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。
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最小旋回半径Ｒｃで旋回しつつ、目標旋回角度θとなるまで前進し、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最小旋回半径Ｒｃで旋回しつつ、目標旋回角度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。
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最小旋回半径Ｒｃで旋回しつつ、目標旋回角度θとなるまで前進し、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最小旋回半径Ｒｃで旋回しつつ、目標旋回角度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。
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。
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。
Ｘ座標Ｃ２ｘの２つの関係式からsinθは、
sinθ=(Rc＋L−W1/2)/2Rc ……………（６）
で表され、このθの値をＲｃ、Ｌ及びＷ１を用いて算出することができる。
さらに、車両位置Ｆ１から車両位置Ｇ１まで車両１０が旋回する目標旋回角度φは、
φ＝π/2−θ ……………（７）
で表される。
sinθ=(Rc＋L−W1/2)/2Rc ……………（６）
で表され、このθの値をＲｃ、Ｌ及びＷ１を用いて算出することができる。
さらに、車両位置Ｆ１から車両位置Ｇ１まで車両１０が旋回する目標旋回角度φは、
φ＝π/2−θ ……………（７）
で表される。
次に、この実施の形態１に係る駐車支援装置の動作について説明する。
まず、車両の生産ラインまたはディーラー等で、図４に示されるように、各車両１０毎にハンドルをフル切り状態にして３６０度旋回し、これにより車両１０の最小旋回半径の実測値Ｒｃ’を得る。次に、この実測値Ｒｃ’をコントローラ１内のＲＯＭに記憶させると共に実測値Ｒｃ’と上述した各目標旋回角度の算出において用いられた最小旋回半径Ｒｃの理論値とのずれに基づいて上述の式（１）、（４）〜（７）により縦列駐車の際の目標旋回角度α，β，δ及び並列駐車の際の目標旋回角度θ，φを調整する。
このように、駐車精度に最も大きな影響を及ぼす最小旋回半径を車両１０毎に実測して目標旋回角度α，β，δ，θ及びφを調整するので、車両毎の最小旋回半径のバラツキにかかわらず、各車両の駐車精度を大きく向上させることが可能となる。
まず、車両の生産ラインまたはディーラー等で、図４に示されるように、各車両１０毎にハンドルをフル切り状態にして３６０度旋回し、これにより車両１０の最小旋回半径の実測値Ｒｃ’を得る。次に、この実測値Ｒｃ’をコントローラ１内のＲＯＭに記憶させると共に実測値Ｒｃ’と上述した各目標旋回角度の算出において用いられた最小旋回半径Ｒｃの理論値とのずれに基づいて上述の式（１）、（４）〜（７）により縦列駐車の際の目標旋回角度α，β，δ及び並列駐車の際の目標旋回角度θ，φを調整する。
このように、駐車精度に最も大きな影響を及ぼす最小旋回半径を車両１０毎に実測して目標旋回角度α，β，δ，θ及びφを調整するので、車両毎の最小旋回半径のバラツキにかかわらず、各車両の駐車精度を大きく向上させることが可能となる。
具体的な縦列駐車時の動作は次のようになる。
まず、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、例えば５０ｃｍとなるような車両位置Ｊ１に車両１０を停止させる。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。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。コントローラ１は、ヨーレートセンサ２から入力される車両１０の角速度から車両のヨー角を算出して、このヨー角と調整された目標旋回角度βの値とを比較する。車両１０が、車両位置Ｊ１から車両位置Ｋ１に近づくにつれて、コントローラ１は、ヨー角と調整された目標旋回角度βとの差を基に、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。
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、ヨー角と旋回角度βとの差が少なくなると共に短くなる。ヨー角と旋回角度β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。
まず、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、例えば５０ｃｍとなるような車両位置Ｊ１に車両１０を停止させる。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。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。コントローラ１は、ヨーレートセンサ２から入力される車両１０の角速度から車両のヨー角を算出して、このヨー角と調整された目標旋回角度βの値とを比較する。車両１０が、車両位置Ｊ１から車両位置Ｋ１に近づくにつれて、コントローラ１は、ヨー角と調整された目標旋回角度βとの差を基に、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。
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、ヨー角と旋回角度βとの差が少なくなると共に短くなる。ヨー角と旋回角度β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。
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。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。コントローラ１は、車両のヨー角と調整された目標旋回角度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、コントローラ１は、ヨー角と調整された目標旋回角度αとの差を基に、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。
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。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。コントローラ１は、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。
次に、並列駐車時の動作について説明する。
まず、運転者の位置ＤＲのＸ座標が駐車スペースＴの側部Ｔ１に一致し、車両１０が駐車スペースＴの入口から例えば５０ｃｍの距離となるような車両位置Ｅ１に車両１０を停止させる。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は、車両位置Ｅ１を車両のヨー角が０度の位置として設定すると共に並列駐車のためのプログラムを起動させる。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。
コントローラ１は、ヨーレートセンサ２から入力される車両１０の角速度から車両のヨー角を算出して、このヨー角と調整済みの目標旋回角度θの値とを比較する。車両１０が、車両位置Ｅ１から車両位置Ｆ１に近づくにつれて、コントローラ１は、縦列駐車の際と同様に、ヨー角と目標旋回角度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。
まず、運転者の位置ＤＲのＸ座標が駐車スペースＴの側部Ｔ１に一致し、車両１０が駐車スペースＴの入口から例えば５０ｃｍの距離となるような車両位置Ｅ１に車両１０を停止させる。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は、車両位置Ｅ１を車両のヨー角が０度の位置として設定すると共に並列駐車のためのプログラムを起動させる。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。
コントローラ１は、ヨーレートセンサ２から入力される車両１０の角速度から車両のヨー角を算出して、このヨー角と調整済みの目標旋回角度θの値とを比較する。車両１０が、車両位置Ｅ１から車両位置Ｆ１に近づくにつれて、コントローラ１は、縦列駐車の際と同様に、ヨー角と目標旋回角度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。
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。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。コントローラ１は、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。
実施の形態２．
実施の形態２に係る駐車支援装置は、実施の形態１において、車両の生産ラインまたはディーラー等で、各車両１０毎にハンドルをフル切り状態にして３６０度旋回する代わりに、１８０度あるいは９０度旋回することにより車両１０の最小旋回半径の実測値Ｒｃ’を得るようにしたものである。このようにしても、目標旋回角度α，β，δ，θ及びφを調整して、各車両の駐車精度を大きく向上させることができる。
実施の形態２に係る駐車支援装置は、実施の形態１において、車両の生産ラインまたはディーラー等で、各車両１０毎にハンドルをフル切り状態にして３６０度旋回する代わりに、１８０度あるいは９０度旋回することにより車両１０の最小旋回半径の実測値Ｒｃ’を得るようにしたものである。このようにしても、目標旋回角度α，β，δ，θ及びφを調整して、各車両の駐車精度を大きく向上させることができる。
実施の形態３．
実施の形態３に係る駐車支援装置は、実施の形態１において、各車両１０毎にハンドルをフル切り状態にして３６０度旋回することにより最小旋回半径の実測値Ｒｃ’を得る代わりに、車両１０を１８０度以上旋回させてその軌跡上の直径にあたる２点間の距離を実測し、その実測値から最小旋回半径を算出するようにしたものである。このようにしても、目標旋回角度α，β，δ，θ及びφを調整して、各車両の駐車精度を大きく向上させることができる。
実施の形態３に係る駐車支援装置は、実施の形態１において、各車両１０毎にハンドルをフル切り状態にして３６０度旋回することにより最小旋回半径の実測値Ｒｃ’を得る代わりに、車両１０を１８０度以上旋回させてその軌跡上の直径にあたる２点間の距離を実測し、その実測値から最小旋回半径を算出するようにしたものである。このようにしても、目標旋回角度α，β，δ，θ及びφを調整して、各車両の駐車精度を大きく向上させることができる。
実施の形態４．
実施の形態４に係る駐車支援装置は、実施の形態１において、各車両１０毎にハンドルのフル切り状態で３６０度旋回して最小旋回半径を実測する代わりに、車両毎にタイヤの最大切り角を実測し、その実測値からその車両の最小旋回半径を算出するようにしたものである。タイヤの最大切り角は、一般に従来から生産ラインで実測されているので、それを利用し、タイヤの最大切り角の実測値と車両のホイールベース等から最小旋回半径を算出して目標旋回角度α，β，δ，θ及びφを調整することができる。このようにしても、実施の形態１〜３と同様に、各車両の駐車精度を大きく向上させることができる。
なお、タイヤの最大切り角の実測値から最小旋回半径を算出する際には、アッカーマン比率等の車両設計諸元やすべり等の実測データを考慮に入れて計算してもよい。
実施の形態４に係る駐車支援装置は、実施の形態１において、各車両１０毎にハンドルのフル切り状態で３６０度旋回して最小旋回半径を実測する代わりに、車両毎にタイヤの最大切り角を実測し、その実測値からその車両の最小旋回半径を算出するようにしたものである。タイヤの最大切り角は、一般に従来から生産ラインで実測されているので、それを利用し、タイヤの最大切り角の実測値と車両のホイールベース等から最小旋回半径を算出して目標旋回角度α，β，δ，θ及びφを調整することができる。このようにしても、実施の形態１〜３と同様に、各車両の駐車精度を大きく向上させることができる。
なお、タイヤの最大切り角の実測値から最小旋回半径を算出する際には、アッカーマン比率等の車両設計諸元やすべり等の実測データを考慮に入れて計算してもよい。
実施の形態５．
実施の形態５に係る駐車支援装置の構成を図５に示す。この駐車支援装置は、図１に示した駐車支援装置においてハンドルの操舵角を検出するステアリングセンサ７をコントローラ１に接続したものである。実施の形態５の駐車支援装置は、実施の形態１において、各車両１０毎にハンドルのフル切り状態で３６０度旋回して最小旋回半径を実測する代わりに、車両毎にステアリングセンサ７によってハンドルの最大操舵角を実測し、その実測値からその車両の最小旋回半径を算出するものである。ステアリングセンサ７により実測されたハンドルの最大操舵角をタイヤの最大切り角に換算し、タイヤの最大切り角と車両のホイールベース等から最小旋回半径を算出して目標旋回角度α，β，δ，θ及びφを調整することができる。このようにしても、実施の形態１〜４と同様に、各車両の駐車精度を大きく向上させることができる。
なお、ハンドルの最大操舵角の実測値から最小旋回半径を算出する際には、アッカーマン比率等の車両設計諸元やすべり等の実測データを考慮に入れて計算してもよい。
実施の形態５に係る駐車支援装置の構成を図５に示す。この駐車支援装置は、図１に示した駐車支援装置においてハンドルの操舵角を検出するステアリングセンサ７をコントローラ１に接続したものである。実施の形態５の駐車支援装置は、実施の形態１において、各車両１０毎にハンドルのフル切り状態で３６０度旋回して最小旋回半径を実測する代わりに、車両毎にステアリングセンサ７によってハンドルの最大操舵角を実測し、その実測値からその車両の最小旋回半径を算出するものである。ステアリングセンサ７により実測されたハンドルの最大操舵角をタイヤの最大切り角に換算し、タイヤの最大切り角と車両のホイールベース等から最小旋回半径を算出して目標旋回角度α，β，δ，θ及びφを調整することができる。このようにしても、実施の形態１〜４と同様に、各車両の駐車精度を大きく向上させることができる。
なお、ハンドルの最大操舵角の実測値から最小旋回半径を算出する際には、アッカーマン比率等の車両設計諸元やすべり等の実測データを考慮に入れて計算してもよい。
実施の形態６．
実施の形態６に係る駐車支援装置は、実施の形態１において、各車両１０毎にハンドルのフル切り状態で３６０度旋回して最小旋回半径を実測する代わりに、車両に搭載されている距離センサにより車両毎にハンドルのフル切り状態で３６０度旋回したときの軌跡上の円周の長さを実測し、その実測値から最小旋回半径を算出するものである。このようにしても、目標旋回角度α，β，δ，θ及びφを調整して、各車両の駐車精度を大きく向上させることができる。
実施の形態６に係る駐車支援装置は、実施の形態１において、各車両１０毎にハンドルのフル切り状態で３６０度旋回して最小旋回半径を実測する代わりに、車両に搭載されている距離センサにより車両毎にハンドルのフル切り状態で３６０度旋回したときの軌跡上の円周の長さを実測し、その実測値から最小旋回半径を算出するものである。このようにしても、目標旋回角度α，β，δ，θ及びφを調整して、各車両の駐車精度を大きく向上させることができる。
実施の形態７．
実施の形態７に係る駐車支援装置は、実施の形態１〜６において、各車両１０毎に左旋回時及び右旋回時の最小旋回半径をそれぞれ求め、それらの最小旋回半径を用いて左旋回時及び右旋回時の目標旋回角度α，β，δ，θ及びφをそれぞれ独立して調整するものである。実際には、同一の車両１０でも、左旋回の最小旋回半径と右旋回の最小旋回半径とが異なることが多いため、この実施の形態５のように左旋回時と右旋回時でそれぞれ最小旋回半径を求めて目標旋回角度を調整することにより、駐車精度をさらに向上させることが可能となる。
実施の形態７に係る駐車支援装置は、実施の形態１〜６において、各車両１０毎に左旋回時及び右旋回時の最小旋回半径をそれぞれ求め、それらの最小旋回半径を用いて左旋回時及び右旋回時の目標旋回角度α，β，δ，θ及びφをそれぞれ独立して調整するものである。実際には、同一の車両１０でも、左旋回の最小旋回半径と右旋回の最小旋回半径とが異なることが多いため、この実施の形態５のように左旋回時と右旋回時でそれぞれ最小旋回半径を求めて目標旋回角度を調整することにより、駐車精度をさらに向上させることが可能となる。
なお、上記の実施の形態１〜７で用いられた駐車支援装置は、駐車時に必要な運転操作の案内情報をスピーカ６から発する音で運転者に提供したが、これに限るものではなく、ＬＥＤ、ランプ、ディスプレイ等を用いて視覚により運転者に伝達したり、ハンドル等を介して振動により運転者に伝達するものでもよい。また、この発明は、図２あるいは図３に示した軌跡を描かせる駐車支援装置に限らず、最小旋回半径で車両を目標旋回角度だけ旋回させようとする案内情報を含む駐車支援装置に広く適用することができる。
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 ステアリングセンサ。
Claims (8)
- 車両の旋回角度に応じて駐車に必要な運転操作の案内情報を運転者に提供し、最小旋回半径で必要な運転操作をする旋回角度である目標旋回角度だけ車両を旋回させる駐車軌跡を案内し、目標旋回角度はその車種に固有の最小旋回半径の理論値に基づいて算出されている駐車支援装置において、
前記駐車軌跡は、初期停止位置で最大に操舵して前進し、第１の目標旋回角度で停止し、逆方向に最大に操舵して後退し、第２の目標旋回角度で停止し、さらに逆方向に最大に操舵して後退し、第３の目標旋回角度で停止する縦列駐車の軌跡であり、
その車種に固有の最小旋回半径の理論値が記憶された第１の記憶手段と、
車両毎に理論値に対してばらついている最小旋回半径の実測値を記憶する第２の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている最小旋回半径の理論値と前記第２の記憶手段に記憶された最小旋回半径の実測値とのずれに基づいて車両毎に前記第１〜第３の目標旋回角度を調整するコントローラと
を備えたことを特徴とする駐車支援装置。 - 車両の旋回角度に応じて駐車に必要な運転操作の案内情報を運転者に提供し、最小旋回半径で必要な運転操作をする旋回角度である目標旋回角度だけ車両を旋回させる駐車軌跡を案内し、目標旋回角度はその車種に固有の最小旋回半径の理論値に基づいて算出されている駐車支援装置において、
前記駐車軌跡は、初期停止位置で最大に操舵して前進し、第１の目標旋回角度で停止し、逆方向に最大に操舵して後退し、第２の目標旋回角度で停止する並列駐車の軌跡であり、
その車種に固有の最小旋回半径の理論値が記憶された第１の記憶手段と、
車両毎に理論値に対してばらついている最小旋回半径の実測値を記憶する第２の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている最小旋回半径の理論値と前記第２の記憶手段に記憶された最小旋回半径の実測値とのずれに基づいて車両毎に前記第１及び第２の目標旋回角度を調整するコントローラと
を備えたことを特徴とする駐車支援装置。 - 前記第２の記憶手段は、ハンドルのフル切り状態で車両を所定角度だけ旋回させて測定された最小旋回半径を実測値として記憶する請求項１または２に記載の駐車支援装置。
- 前記第２の記憶手段は、車両毎に測定されたタイヤの最大切り角から算出された最小旋回半径を実測値として記憶する請求項１または２に記載の駐車支援装置。
- 前記第２の記憶手段は、車両毎に測定されたハンドルの最大操舵角から算出された最小旋回半径を実測値として記憶する請求項１または２に記載の駐車支援装置。
- 前記第２の記憶手段は、左旋回時及び右旋回時の最小旋回半径の実測値をそれぞれ記憶し、
前記コントローラは、前記第１の記憶手段に記憶されている最小旋回半径の理論値と前記第２の記憶手段に記憶された左旋回時及び右旋回時の最小旋回半径の実測値とのずれに基づいて左旋回時及び右旋回時の目標旋回角度をそれぞれ調整する請求項１〜５のいずれか一項に記載の駐車支援装置。 - 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を備えた請求項１または２に記載の駐車支援装置。
- ハンドルの操舵角を検出するステアリングセンサを備えた請求項１または２に記載の駐車支援装置。
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