JP4010247B2 - Parking assistance device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駐車の際の運転操作を運転者に案内する駐車支援装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、所定軌跡に沿って車両を駐車枠へと案内する駐車支援装置が存在しており、そのような装置には、駐車案内を行うべく車両の位置を特定するための手段が設けられている。また、車両の位置を特定するための手段としては、車輪の回転速度を検出する車輪速センサや、車両周辺の障害物との距離を検出する超音波センサなどが用いられていた(例えば、特許文献1及び2参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−334897号公報
【特許文献2】
特開平11−15740号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、駐車支援装置においてはより正確な車両位置の特定が要求されているところ、従来用いられてきた車輪速センサは分解能が十分ではない傾向があった。また、高精度計測が可能な車輪速センサを新たに搭載させることも可能であるがその場合には、車両側に大幅な変更が必要であると共にコスト増加につながる問題が生じる。一方、超音波センサによる検出では、検出方向に何らかの物体があることが前提であり、車幅方向の車両位置の特定には寄与するが、車両前後方向の進行距離などを検出することは一般的に困難であった。
従って、本発明は、高精度な車輪速センサの搭載を強いることなく、車両の位置を特定し必要な運転操作を運転者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。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明の駐車支援装置は、初期停止位置から所定軌跡に沿って車両を駐車枠へと案内する駐車支援装置であって、前記初期停止位置と前記駐車枠との位置関係を認識する認識手段と、車両の前後方向の加速度を測定する加速度センサと、車両のヨー角を検出するためのヨー角検出手段と、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、前記加速度センサにより測定された加速度を二階積分して車両の算出移動距離を算出し、該算出移動距離と、前記認識手段で認識された前記初期停止位置と前記駐車枠との位置関係とに基づいて初期停止位置を把握し、その初期停止位置と前記ヨー角検出手段で検出されたヨー角とに基づいて前記案内情報を決定するコントローラとを備えたことを特徴とする。
【0006】
かかる駐車支援装置は、パルス出力型の車輪速センサを更に備え、前記コントローラは、前記車輪速センサの出力パルスから得られる車両の実測移動距離と、前記加速度センサの測定結果から得られる車両の算出移動距離とを比較し、それ以後の算出移動距離が適正な値となるように補正を行う補正部を備えるようにしてもよい。
また、かかる駐車支援装置は、側方距離センサをさらに備え、前記認識手段は前記算出移動距離と、該側方距離センサで測定された車両の側方の障害物までの距離とに基づいて初期停止位置を把握すると好適である。
前記側方距離センサは、前記加速度センサの測定開始を決定する開始決定手段としても機能し、前記算出移動距離は、該開始決定手段により決定された測定開始タイミングから前記加速度センサにより測定された加速度を二階積分して得られる前記測定開始タイミングからの車両の移動距離としてもよい。
また、好適には、前記側方距離センサは、超音波センサ、光センサ又電磁波を利用したセンサである。
前記認識手段は画像認識手段であり、該画像認識手段は、前記初期停止位置と前記駐車枠との位置関係を認識すると共に、前記加速度センサの測定開始を決定する開始決定手段としても機能し、前記算出移動距離は、該開始決定手段により決定された測定開始タイミングから前記加速度センサにより測定された加速度を二階積分して得られる前記測定開始タイミングからの車両の移動距離としてもよい。
前記加速度センサの測定開始を決定する開始決定手段として、運転者からの決定指示を受ける入力手段を更に備えていてもよい。
【0007】
なお、コントローラが、前記認識手段で認識された前記初期停止位置と前記駐車枠との位置関係と前記算出移動距離とに基づいて実際の初期停止位置と初期停止の基準位置との間のズレを計測すると共に計測されたズレとヨー角検出手段で検出されたヨー角とに基づいて後退駐車をする一旦停止の適正なタイミングを演算するように構成することができる。
この場合、コントローラは、初期停止位置までの前進動作の際に前記認識手段で認識された前記初期停止位置と前記駐車枠との位置関係と前記算出移動距離とに基づいて初期停止位置に至ったと判断したときに案内手段を介して運転者に停止する旨を案内するようにしてもよい。
コントローラは、初期停止位置から操舵角を最大にして車両を前進させて後退開始位置で停止させ、後退開始位置から操舵角を逆方向に最大にして車両を後退させて切り返し位置で停止させ、切り返し位置から操舵角を再び逆方向に最大にして車両を後退させて目標とする駐車スペースに至るように案内手段を介して案内情報を運転者に提供することができる。
さらに、コントローラが、初期停止位置に至るまでの前進動作の際に前記認識手段で認識された前記初期停止位置と前記駐車枠との位置関係と前記算出移動距離とに基づいて目標とする駐車スペースに対する車両の傾きを演算し、この傾きを実際の初期停止位置と初期停止の基準位置との間のズレに加味して一旦停止の適正なタイミングを演算するように構成することもできる。
【0008】
また、コントローラが、前記認識手段で認識された前記初期停止位置と前記駐車枠との位置関係に基づいて適切な初期停止位置を演算すると共に前記算出移動距離に基づいて初期停止位置に至ったと判断したときに案内手段を介して運転者に停止する旨を案内するように構成することもできる。
コントローラは、初期停止位置から操舵角を最大にして車両を後退させて切り返し位置で停止させ、切り返し位置から操舵角を逆方向に最大にして車両を後退させて目標とする駐車スペースに至るように案内手段を介して案内情報を運転者に提供することができる。
さらに、コントローラが、初期停止位置に至るまでの前進動作の際に前記認識手段で認識された前記初期停止位置と前記駐車枠との位置関係と前記算出移動距離とに基づいて目標とする駐車スペースに対する車両の傾きを演算し、この傾きに応じた適切な初期停止位置を演算するようにしてもよい。
コントローラが、前記認識手段で認識された前記初期停止位置と前記駐車枠との位置関係と前記算出移動距離とを履歴保存し、この履歴に基づいて適切な初期停止位置を演算することもできる。
【0009】
なお、コントローラが、初期停止位置までの前進動作の際に前記認識手段で認識された前記初期停止位置と前記駐車枠との位置関係と前記算出移動距離とに基づいて目標とする駐車スペースの長さを計測することもできる。
【0010】
【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。
【0011】
また、コントローラ1には、車両の側方の障害物までの距離を測定する側方距離センサとしての超音波センサ7と、車両の移動距離を測定する車輪速センサ8と、車両の前後方向の加速度を測定する加速度センサ9とが接続されている。車輪速センサ8は、車両の車輪の回転速度を検出する既存のパルス出力型のセンサであり、車輪一回転あたり4パルスの出力がある。従って、車輪の外周が約160cmである場合すなわち車輪一回転により車両が約160cm進行する場合、かかる車輪速センサ8の分解能は、約40cmとなる。よって、車輪速センサ8は、駐車支援用に用意された特に高精度のものではなく、スピードメータにおける車速表示のために従来から搭載されていたものが採用されている。この車輪速センサ8の出力信号は、スピードメータにおける車速表示のための情報と、後述するように加速度センサ9を利用した車両の移動距離の算出時の補正用情報との双方に用いられる。
なお、スイッチモジュール5及びスピーカ6は運転席に配置されており、超音波センサ7は車両の前端側部に設置されている。
【0012】
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。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。
【0013】
ここで、図2を用いて、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縦列駐車を支援するのかを説明する。
車両10のリヤ左端が最終駐車位置である駐車枠Tの奥のコーナーS2に一致するように、車両10を駐車枠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、駐車枠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、駐車枠T内の車両位置M1に適正に駐車するものとする。
【0014】
まず、駐車枠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枠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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
次に、実施の形態1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、図3に示されるように、道路と平行に、すなわち目標とする駐車枠Tに平行に車両10を直進前進させて、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へと向かう。このとき、前進しながら、車両の前端側部に設置されている超音波センサ7により車両側方の障害物、例えば駐車中の車両20までの距離が、初期停止位置と駐車枠との位置関係を表すものとして、連続して測定される。車両10は次第に車両位置J1に接近し、図4に示されるように、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にまで至る。
【0018】
ここで、車両10の前進に伴って、超音波センサ7の位置に対応した障害物までの測定距離xは図5のように示される。目標となる駐車枠Tには車両が存在しないので、この駐車枠Tの側方を通るときには測定距離xは非常に大きな値となるが、図3に示されるように超音波センサ7のY座標が駐車中の車両20の後端20aのY座標に一致する座標y1に到達すると、測定距離xは急激に小さくなって超音波センサ7から車両20までの距離となる。このときの測定距離xは、初期停止の基準位置STである車両20からの間隔50cmとx方向のズレdx1との和で表される。
【0019】
このようにして、超音波センサ7の測定距離xの急激な変化から、コントローラ1は図3に実線で示されるように車両10における超音波センサ7が座標y1に到達したことを認識することができる。
【0020】
また、超音波センサ7は加速度センサ9による加速度の測定開始タイミングを決定する開始決定手段としても機能する。すなわち、超音波センサ7の測定結果の急激な変化より、図3に示されるようにY座標方向に関し車両10の前端が駐車中の車両20の後端20aと揃った位置が特定され、そこから加速度センサ9による加速度の測定が開始される。加速度センサ9は例えば図6に実線で示されるような加速度に関する出力値をコントローラ1へと出力する。コントローラ1は、その加速度に関する出力値を時間積分して速度を求める。具体的には、コントローラ1内の算出部1aにおいて、Vt=Kv・ΣEtで示される計算式を用いて車両の速度を算出する。ここで、Etは、本実施の形態では20ms毎の加速度に関する出力値であり、Kvは、速度算出用の係数であり、Vtは車両の速度である。これにより、図6に一点鎖線で示されるような車両の速度が得られる。さらに、コントローラ1は、求めた速度を時間積分して距離を求める。具体的にはDt=Kd・ΣVtで示される計算式を用いて車両の速度を算出する。ここで、Vtは、本実施の形態では20ms毎の速度の算出値であり、Kdは、距離算出用の係数であり、Dtは車両の算出移動距離である。これにより、図6に二点鎖線で示されるような車両の算出移動距離が得られる。
このようにして、コントローラ1においては、加速度センサ9によって測定された加速度を二階積分することによって、超音波センサ7の出力結果により決定される測定開始タイミングの車両位置からの車両の算出移動距離が算出されている。
【0021】
そこで、コントローラ1は、車両10の前端から運転者の位置DRまでの長さLDを予め記憶しておくと共に上述したように二階積分によって得られている車両10の算出移動距離を監視し、超音波センサ7が座標y1に達したときから車両10が距離LDだけ前進したところでスピーカ6を介して運転者に特定の停止音を発する。この停止音を聞いた運転者は車両10を停止させる。その結果、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となり、ここを初期停止位置とする。このときの超音波センサ7による測定距離xは、初期停止の基準位置STである車両20からの間隔50cmとx方向のズレdx2との和で表される。
【0022】
車両10を正確に初期停止の基準位置STに位置させることは困難であるため、上記のようなx方向のズレdx1及びdx2が生じやすくなる。なお、ズレdx1とズレdx2は、車両10が駐車中の車両20に対して平行に走行していれば互いに等しくなるが、ある傾きをもって斜めに走行している場合には互いに異なった値となる。座標y1とy2との間の距離は予めコントローラ1に記憶されているLDであるので、ズレdx1及びdx2と距離LDから、この初期停止位置における車両10の初期停止の基準位置STに対する傾きをも求めることができる。
そこで、初期停止位置に停止した状態で運転者が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、このようにして測定されたズレdx1及びdx2およびリヤアクスル中心JOの標準的な座標JOxおよびJOyから、実際の初期停止位置のリヤアクスル中心JO’の座標(JOx+dx,JOy+dy)を得て適正に駐車枠Tに縦列駐車することができるように上記の旋回角度α,β及びδを算出する。
【0023】
また、縦列モードスイッチ4の作動に基づいてコントローラ1は、初期停止位置を車両のヨー角が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、このヨー角と算出された旋回角度βの値とを比較する。車両10が、初期停止位置から後退開始位置である車両位置K1に近づくにつれて、コントローラ1は、ヨー角と算出された旋回角度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。
【0024】
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、車両のヨー角と算出された旋回角度α(=β+δ)の値とを比較する。車両10が、車両位置K1から切り返し位置となる車両位置L1に近づくにつれて、すなわち、車両のヨー角が算出された旋回角度αの値に近づくにつれて、コントローラ1は、ヨー角と算出された旋回角度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。
【0025】
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が目標となる駐車枠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。
【0026】
このように駐車支援を行うに際して、加速度センサによる測定値から車両の算出移動距離を獲得しているため、高精度の車輪速センサを必要とすることなく、精度の高い車両位置の特定が可能であり、正確な初期停止位置の把握が可能となっている。また、加速度センサの設置態様は、車輪速センサの設置態様とは異なり、コントローラを収めている駐車支援装置の筐体内に一緒に収納させることが可能であり、車両の改造なしに実施することができ、コスト面でも安価である。
【0027】
また、本実施の形態では、コントローラ1は、上述したように加速度センサ9の測定結果を二階積分して得られる車両の算出移動距離と、車輪速センサ8の出力パルスから得られる車両の実測移動距離とを比較して、それ以降の算出移動距離の算出式を補正する補正部1bを備える。すなわち、図6に示されるように、車輪速センサ8における1パルスの立ち上がりから次の1パルスの立ち上がりまでのパルス間進行距離LAは、前述した車輪速センサ8における分解能である約40cmに等しい。一方、上記の1パルスの立ち上がりから次の1パルスの立ち上がりまでの時間に関して算出した算出移動距離LBも約40cmに等しくなるはずである。しかしながら、実際には、経時変化や温度特性によるセンサ特性の変化、積分時に採用していた算出用の係数Kv,Kdの影響などにより、算出移動距離と実測移動距離とが大きく相違することがあり得る。そこで、本実施の形態では、コントローラ1内の補正部1bにおいて、算出移動距離と実測移動距離とを比較して、その結果に基づいて随時、算出用の係数をより適切な値へと補正していく。よって、センサ特性が変化した場合にも精度の高い距離計測が可能となり、ひいては精度の高い駐車案内を行うことができる。また、かかる補正は、1パルス分又は複数パルス分毎に比較を行いその都度補正を行う仕方でもよいし、1パルス分又は複数パルス分毎に比較を行い複数回の比較結果をもとに平均化して補正する仕方でもよい。
【0028】
実施の形態2.
実施の形態2に係る駐車支援装置は、図1に示した実施の形態1の駐車支援装置と同様の構成を有しているが、図7に示されるように、目標となる駐車枠Tの前方に車両20が既に駐車しているだけでなく、後方にも車両30が駐車している場合に有効なものである。
まず、駐車枠Tの後方に駐車している車両30の側方から道路と平行に車両10を直進前進させつつ、超音波センサ7により車両側方の障害物までの距離測定を連続して行う。この超音波センサ7による距離測定は、車両10が初期停止位置に至るまで、すなわち運転者の位置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に至るまで連続して行われる。
【0029】
このとき、車両10の前進に伴って、超音波センサ7で測定される距離xは図8のように示される。初めは、駐車枠Tの後方に駐車している車両30までの距離が測定されるが、超音波センサ7のY座標が駐車中の車両30の前端30aのY座標に一致する座標y0に到達した後は車両が存在しないので、測定距離xは非常に大きな値となる。さらに、超音波センサ7のY座標が駐車枠Tの前方に駐車している車両20の後端20aのY座標に一致する座標y1に到達すると、測定距離xは急激に小さくなって超音波センサ7から車両20までの距離となる。従って、測定距離xの急激な変化から、コントローラ1は超音波センサ7が座標yo及びy1に到達したことを認識することができ、この間に車両10が移動した距離PSLを、実施の形態1と同様に加速度センサ9により測定された加速度の二階積分により算出することができる。この距離PSLは、駐車中の車両30と20に形成された駐車スペースの長さを表している。
【0030】
超音波センサ7が座標y1に到達した後は、実施の形態1と同様に、車両10が距離LDだけ前進して超音波センサ7が座標y2に達したところでスピーカ6を介して運転者に特定の停止音を発する。この停止音を聞いた運転者は車両10を停止させる。その結果、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となり、ここを初期停止位置とする。
そして、初期停止位置に停止した状態で運転者が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、測定されたズレdx1及びdx2と駐車スペースの長さPSLに基づいて、実際の初期停止位置から適正に駐車枠Tに縦列駐車することができるように旋回角度α,β及びδを算出する。
このようにして算出された旋回角度α,β及びδに基づいて、コントローラ1は実施の形態1と同様に、フル切り状態での一旦停止の適正なタイミングをスピーカ6を介して運転者に提供し、これにより運転者は駐車枠Tへの縦列駐車を完了することができる。
【0031】
実施の形態3.
実施の形態3に係る駐車支援装置は、図1に示した実施の形態1の駐車支援装置と同様の構成を有しているが、予め設定された初期停止の基準位置に車両を停止させるのではなく、超音波センサ7により測定された車両側方の障害物までの距離xに基づいてコントローラ1が適切な初期停止位置を演算して運転者に案内するものである。さらに、初期停止位置から操舵角を最大にして車両を後退させて切り返し位置で停止させ、切り返し位置から操舵角を逆方向に最大にして車両を後退させて目標とする駐車スペースに至るような案内情報が運転者に提供される。
【0032】
図9を参照して適切な初期停止位置の演算方法を説明する。車両10と駐車中の車両20との間の車間距離をBとする。これらの車両の幅をそれぞれW2とすると、駐車操作により車両10をX方向に移動させるべき距離DXは、
DX=B+W2
と表される。車両10のリヤアクスル中心が初期停止位置P1におけるP0から切り返し位置Q1におけるQ0まで移動するときの旋回角度をγとし、リヤアクスル中心の最小旋回半径をRcとすると、
DX=2Rc・(1−cosγ)
となる。
ここで、距離DXは超音波センサ7により測定することができ、最小旋回半径Rcは既知であるので、上式から旋回角度γを算出することができる。
旋回角度γが求められると、
DY=2Rc・sinγ
よりリヤアクスル中心の位置P0とR0との間のY方向の距離DYを求めることができる。
【0033】
車両10の旋回の際における駐車中の車両20の右後端Zと車両10の左前端との間の干渉余裕をFとする。なお、図9では、両者が互いに干渉しているので、Fは負の値となる。
車両10の左前端の旋回半径Rflは車両10の全長をLとして、
Rfl={(Rc+W2/2)2+(L−a2)2}1/2
と表される。一方、車両20の右後端Zと車両10の旋回中心C7との間の距離ZC7は、車両20の右後端Zと車両10の旋回中心C7との間のY方向の距離Eを用いて、
ZC7={(Rc−W2/2)2+E2}1/2
となる。
【0034】
干渉余裕Fは、
F=ZC7−Rfl
と表されるので、このFに具体的な数値、例えば40cmを代入することにより、距離Eの値を定めることができる。
ここで、既に距離DYが求められているため、駐車中の車両20の後端から初期停止位置P1の車両10の前端までの前方距離Dは、
D=DY−E+L−a2
となる。このようにして、前方距離Dを車両10と駐車中の車両20との間の車間距離Bから求めることができる。
【0035】
次に、実施の形態3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、道路と平行に車両10を直進前進させて駐車スペースの側方を通過中に縦列モードスイッチ4を作動させる。これにより、車両10の前端側部に設置されている超音波センサ7によって駐車中の車両20までの距離の測定が連続して行われ、実施の形態1と同様にしてコントローラ1は、超音波センサ7が車両20の後端位置に到達したことを認識すると共に車両10と車両20との間の車間距離Bを測定し、上記の手順に従って、車両20の後端から適切な初期停止位置P1の前端までの前方距離Dとその後の旋回角度γとを確定することができる。
【0036】
コントローラ1は、実施の形態1と同様に加速度センサ9により測定された加速度を二階積分することにより車両10の移動距離を算出し、この移動距離を監視して、超音波センサ7が駐車中の車両20の後端位置に達したときから車両10が前方距離Dだけ前進したところでスピーカ6を介して運転者に特定の停止音を発する。この停止音を聞いた運転者は車両10を停止させる。その結果、車両10は適切な初期停止位置P1に停止することとなる。このとき、コントローラ1は、ヨーレートセンサ2による車両10のヨー角をリセットする。
【0037】
その後、運転者は、車両10の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を後退させる。コントローラ1は、車両のヨー角と確定された旋回角度γの値とを比較し、ヨー角が旋回角度γに接近するとスピーカ6を介して接近情報を出力し、さらにヨー角が旋回角度γになったところで切り返し位置Q1に到達したと判断してスピーカ6を介して到達情報を出力する。
運転者は、到達情報に従って車両10を切り返し位置Q1に停止させ、ここ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が目標となる駐車スペース内の車両位置R1に接近したことを知らせる接近情報と、車両位置R1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R1で車両10を停止させ、駐車を完了することができる。
【0038】
なお、駐車中の車両20の後端から適切な初期停止位置P1の前端までの距離Dとその後の旋回角度γの車間距離Bに対する関係は、車両10の特性に基づいて例えば図10に示されるように確定される。
この実施の形態3においても、実施の形態2と同様に、初期停止位置に向かう直進前進の際に目標となる駐車スペースの長さを計測して駐車の可否を案内したり、後方に駐車中の車両等の障害物との干渉を警報したりすることができる。
【0039】
実施の形態4.
この実施の形態4は、実施の形態3において、初期停止位置に向かう直進前進の方向が駐車中の車両20と平行でなく傾き角度εを有する場合に有用なものである。図10に示されるように、角度εだけ傾いて停止した車両10の位置P2は、駐車中の車両20と平行に停止した位置P1から駐車操作により角度εだけ後退した状態と考えることができる。
【0040】
位置P1の車両10が旋回半径Rcで角度εだけ後退して位置P2に至るとすると、位置P2における車両10の左前端の座標(X1f、Y1f)は、旋回中心を原点として位置P1における車両10の左前端の座標(X0f、Y0f)を用いて、
X1f=X0f・cosε+Y0f・sinε
Y1f=Y0f・cosε−X0f・sinε
と表される。従って、
位置P1とP2との間の車両10の左前端のX方向変位ΔX1fは、
ΔX1f=X1f−X0f=Y0f・sinε−X0f・(1−cosε)
となり、実際の車両10のパラメータで表現すると、
ΔX1f=(L−a2)・sinε−(Rc−W2/2)・(1−cosε)
となる。
【0041】
実際の車両10では、例えば図12に示されるように、車両10の前端側部に設置されている超音波センサ7で駐車中の車両20の後端を検出したときの水平距離をA0とすると、この距離A0に対応する車両20に平行な車両の水平距離B0は、
B0=A0−ΔX1f=A0−(L・a2)・sinε+(Rc−W2/2)・(1−cosε)
となる。
【0042】
ところで、傾き角度εは、例えば図13に示されるように、超音波センサ7で駐車中の車両20の後端を検出してからH1だけ進んだときの車両20との車間距離A1と、さらにH2だけ進んだときの車両20との車間距離A2から、
ε=tan−1{(A2−A1)/H2}
で得られる。
【0043】
次に、図14に示されるように、車間距離Bに対する前方距離Dと旋回角度γの関係を示すグラフにおいて、前方距離Dが0のときの車間距離B0の点から延びる傾きεの直線と前方距離Dを表す曲線との交点により、駐車中の車両20と平行な車両に置き換えたときの適切な前方距離Daを求めることができる。さらに、傾きεの直線と前方距離Dを表す曲線との交点からY軸に平行に引いた直線と旋回角度γを表す曲線との交点により、適切な旋回角度γaを求めることができる。
【0044】
図11において、位置P1とP2との間の車両10の左前端のY方向変位ΔY1fは、
ΔY1f=Y1f−Y0f=−{X0f・sinε+Y0f・(1−cosε)}
となり、実際の車両10のパラメータで表現すると、
ΔY1f=−{(Rc−W2/2)・sinε+(L−a2)・(1−cosε)}
となる。
角度εだけ傾いた車両は、駐車中の車両20と平行な車両より上記のY方向変位ΔY1fだけ手前に位置すると考えられるので、前方距離DaからY方向変位ΔY1fを差し引いた距離だけY方向に進めばよく、角度εの斜め方向には次の式で表される距離D1となる。
【0045】
また、旋回角度γについては、駐車中の車両20と平行な車両から既に角度εだけ旋回しているので、
γ1=γa−ε
で表される角度γ1が角度εだけ傾いた初期停止位置から切り返し位置までの旋回角度となる。
なお、切り返し位置から目標となる駐車スペースまでの旋回角度はγaとなる。
【0046】
そこで、実施の形態3において、初期停止位置に向かう直進前進の方向が駐車中の車両20に対して角度εで傾いていると判定された場合には、コントローラ1は、実施の形態1と同様に加速度センサ9により測定された加速度を二階積分することにより算出した車両10の移動距離を監視し、超音波センサ7が駐車中の車両20の後端位置に達したときから車両10が上記の距離D1だけ斜めに前進したところで停止し、その初期停止位置からハンドルを左側最大に操舵して角度γ1だけ後退したところで再び停止し、ハンドルを右側最大に切り返して角度γaだけ後退したところで駐車を完了するように運転者に案内情報を出力すればよい。
【0047】
なお、この実施の形態4においても、実施の形態2と同様に、初期停止位置に向かう直進前進の際に目標となる駐車スペースの長さを計測して駐車の可否を案内したり、後方に駐車中の車両等の障害物との干渉を警報したりすることができる。
超音波センサ7による駐車中の車両20との車間距離の測定は、実際には、車両の角の丸みの影響やセンサの特性に応じて補正を行うことが望ましい。
また、距離D1及び角度γ1を幾何学的に求める場合について説明したが、解析的に算出するようにしてもよい。
【0048】
実施の形態5.
実施の形態5は、上述した実施の形態3及び4において、駐車スペースの側方を通過中に縦列モードスイッチ4を作動させることにより駐車中の車両20までの距離の測定を開始する代わりに、超音波センサ7による車両側方の障害物までの距離の測定と加速度センサ9の測定結果に基づく移動距離の算出とを常時行って走行距離に応じた車両側方の障害物までの距離を履歴保存し、この履歴を利用して初期停止位置を算出しようとするものである。
【0049】
コントローラ1は、超音波センサ7及び加速度センサ9を常時作動させ、これらのセンサから入力される信号に基づいて過去の所定時間分あるいは所定走行距離分における走行距離に応じた車両側方の障害物までの距離を履歴保存する。
駐車スペースの側方を通過して適当な位置、例えば実施の形態3及び4の初期停止位置のように駐車中の車両20の側方で車両10を停止させて縦列モードスイッチ4を作動させる。これにより、コントローラ1は、停止前の所定時間分あるいは所定走行距離分における走行距離に応じた車両側方の障害物までの距離の履歴に基づき、実施の形態3あるいは4に記載したような演算方法によって駐車スペースに縦列駐車するための適正な初期停止位置を算出する。
【0050】
初期停止位置が算出されると、コントローラ1は直進前進あるいは直進後退して初期停止位置に至るようにスピーカ6を介して運転者に案内する。
ただし、コントローラ1に保存されている履歴だけでは初期停止位置を算出することができない場合には、さらに直進前進あるいは直進後退するようにスピーカ6を介して運転者に案内し、その間に得られた走行距離と障害物までの距離との関係を保存されている履歴に加味して初期停止位置の算出を行う。その後、コントローラ1は直進前進あるいは直進後退して初期停止位置に至るようにスピーカ6を介して運転者に案内する。
【0051】
このようにして車両10が初期停止位置に停止した後は、コントローラ1は、実施の形態3あるいは4と同様にして、車両10が切り返し位置へ至り、さらに駐車スペースへ至るようにスピーカ6を介して案内情報を運転者に提供する。
なお、この実施の形態5においても、実施の形態2〜4と同様に、初期停止位置に向かう直進前進の際に目標となる駐車スペースの長さを計測して駐車の可否を案内したり、後方に駐車中の車両等の障害物との干渉を警報したりすることができる。
上述した実施の形態5によれば、適当な位置に車両10を停止させて縦列モードスイッチ4を作動させるだけで、過去の履歴に基づき適正な初期停止位置が算出されるので、さらに操作性の優れた駐車支援装置が実現される。
【0052】
実施の形態6.
実施の形態6に係る駐車支援装置の構成を図15に示す。この実施の形態6の駐車支援装置は、図1に示した実施の形態1の装置において、超音波センサ7の代わりに光センサ11を側方距離センサとして車両の前端側部に設置し、車両の側方の障害物までの距離を測定するものである。
このような実施の形態6によっても、実施の形態1〜5と同様に、フル切り状態での一旦停止の適正なタイミングをスピーカ6を介して運転者に提供し、駐車枠Tへの縦列駐車を完了させることができる。
なお、光センサ11を用いても、実施の形態2と同様に、駐車スペースの長さを計測して旋回角度α,β及びδの算出に役立てることが可能である。
光センサ11は、LEDやレーザダイオード等の発光手段とフォトトランジスタやCCDデバイス等の受光手段との組み合わせから構成することができる。さらに、光センサ11の代わりにレーダー等、光以外の電磁波を利用したセンサでもよい。
【0053】
なお、上述した実施の形態1〜6において、コントローラ1による旋回角度の算出の際に、ズレが大きいために駐車運転に適用し得る旋回角度を算出することができない場合や、最大舵角に保持しつつその旋回角度で車両10を旋回させると、縦列駐車時に車両10が駐車中の車両20等の障害物に干渉することが予測される場合は、スピーカ6を介して運転者に警報を発するように構成することもできる。このようにすれば、初期停止位置の位置ズレを考慮して算出された旋回角度に伴って障害物に干渉することを防止することができる。
【0054】
また、実施の形態1〜6ではヨー角検出手段としてヨーレートセンサを用いたが、ヨー角を検出する手段は、ポジションジャイロを用いる方法や左右車輪にそれぞれ回転センサを装着しそれらの回転差からヨー角を検出する方法でもよく、さらに、地磁気センサやGPSシステムを用いた方法でもよい。
なお、上記の実施の形態1〜6において、接近情報及び到達情報として、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。
【0055】
さらに、上記の実施の形態1〜4においては、超音波センサ7が加速度センサ9による加速度の測定開始タイミングを決定する開始決定手段として機能していたが、この態様に代えて、運転者による操作用のスイッチなどの入力手段、音声認識手段、画像認識手段、障害物との側方距離を測る超音波センサとは別の特定のセンサなどを採用することができる。
また、上記の実施の形態1〜4においては、前記初期停止位置と前記駐車枠との位置関係を認識する認識手段として、側方距離センサすなわち超音波センサ7を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像認識手段や運転者による入力手段など他の手段でもよく、さらにその認識手段は、上記の開始決定手段に兼用されていてもよい。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の駐車支援装置によれば、加速度センサによる測定値から車両の算出移動距離を獲得しているため、高精度の車輪速センサを必要とすることなく、精度の高い車両位置の特定が可能であり、正確な初期停止位置の把握が可能となっている。また、かかる算出移動距離と車両の側方の障害物までの距離とに基づいて初期停止位置を把握し、その初期停止位置とヨー角検出手段で検出されたヨー角とに基づいて後退駐車をする一旦停止の適正なタイミングを案内手段を介して運転者に提供するので、予め設定された初期停止の基準位置に車両を正確に停止させなくても、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。
さらに、適正な初期停止位置を案内するようにすれば、後退駐車の際の操作回数が削減され、運転者の負担をさらに低減することが可能となる。
【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】 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。
【図3】 実施の形態1における縦列駐車時の初期停止位置に至る手前の地点に車両が位置した状態を示す平面図である。
【図4】 実施の形態1における縦列駐車時の初期停止位置に車両が位置した状態を示す平面図である。
【図5】 実施の形態1における超音波センサの位置に対する測定距離を示すグラフである。
【図6】 加速度センサにより測定された加速度と、速度及び距離との関係を示すと共に、算出移動距離と実測移動距離との関係を示すグラフである。
【図7】 実施の形態2における縦列駐車時の各位置に車両が位置した状態を示す平面図である。
【図8】 実施の形態2における超音波センサの位置に対する測定距離を示すグラフである。
【図9】 実施の形態3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。
【図10】 実施の形態3における駐車中の車両の後端から適切な初期停止位置の前端までの前方距離Dとその後の旋回角度γの車間距離Bに対する関係を示すグラフである。
【図11】 実施の形態4における適切な初期停止位置の演算方法を示す図である。
【図12】 実施の形態4における適切な初期停止位置の演算方法を示す図である。
【図13】 実施の形態4における適切な初期停止位置の演算方法を示す図である。
【図14】 実施の形態4における適切な初期停止位置の演算方法を示す図である。
【図15】 実施の形態6に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 コントローラ、1b 補正部、2 ヨーレートセンサ、4 縦列モードスイッチ、6 スピーカ、7 超音波センサ、8 車輪速センサ、9 加速度センサ、10,20,30 車両、11 光センサ、P1 初期停止位置、Q1 切り返し位置、R1 駐車スペース内の車両位置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a parking assistance device that guides a driver to perform a driving operation during parking.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there has been a parking assistance device that guides a vehicle to a parking frame along a predetermined trajectory, and such a device is provided with means for specifying the position of the vehicle to perform parking guidance. Yes. Further, as means for specifying the position of the vehicle, a wheel speed sensor that detects the rotational speed of the wheel, an ultrasonic sensor that detects a distance from an obstacle around the vehicle, and the like have been used (for example, patents).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-334897 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-15740
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the parking assistance device, more accurate vehicle position specification is required. However, conventionally used wheel speed sensors tend to have insufficient resolution. In addition, it is possible to newly install a wheel speed sensor capable of high-accuracy measurement, but in this case, a significant change is required on the vehicle side, and a problem that leads to an increase in cost arises. On the other hand, detection by an ultrasonic sensor is based on the premise that there is an object in the detection direction, which contributes to the specification of the vehicle position in the vehicle width direction, but it is common to detect the travel distance in the vehicle front-rear direction, etc. It was difficult.
Therefore, an object of the present invention is to provide a parking assistance device that can specify the position of a vehicle and guide a driver to a necessary driving operation without forcing the mounting of a high-accuracy wheel speed sensor.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, a parking assistance device of the present invention is a parking assistance device that guides a vehicle to a parking frame along a predetermined trajectory from an initial stop position, wherein the initial stop position and the parking frame A recognition means for recognizing the positional relationship, an acceleration sensor for measuring the longitudinal acceleration of the vehicle, a yaw angle detection means for detecting the yaw angle of the vehicle, and for outputting driving operation guidance information to the driver The calculated travel distance of the vehicle is calculated by second-order integrating the acceleration measured by the guide means and the acceleration sensor, and the calculated travel distance and the positions of the initial stop position and the parking frame recognized by the recognition means And a controller for determining the guidance information based on the initial stop position and the yaw angle detected by the yaw angle detection means.
[0006]
The parking assist device further includes a pulse output type wheel speed sensor, and the controller calculates the vehicle travel distance obtained from the measured travel distance of the vehicle obtained from the output pulse of the wheel speed sensor and the measurement result of the acceleration sensor. You may make it provide the correction | amendment part which compares with a movement distance and correct | amends so that the calculated movement distance after that may become an appropriate value.
In addition, the parking assist device further includes a side distance sensor, and the recognition means is based on the calculated moving distance and a distance to the obstacle on the side of the vehicle measured by the side distance sensor. It is preferable to know the stop position.
The lateral distance sensor also functions as a start determination unit that determines the measurement start of the acceleration sensor, and the calculated movement distance is an acceleration measured by the acceleration sensor from a measurement start timing determined by the start determination unit. May be the vehicle travel distance from the measurement start timing obtained by second-order integration.
Preferably, the lateral distance sensor is an ultrasonic sensor, an optical sensor, or a sensor using electromagnetic waves.
The recognizing means is an image recognizing means, and the image recognizing means recognizes a positional relationship between the initial stop position and the parking frame, and also functions as a start determining means for determining the measurement start of the acceleration sensor, The calculated moving distance may be a moving distance of the vehicle from the measurement start timing obtained by second-order integration of the acceleration measured by the acceleration sensor from the measurement start timing determined by the start determining means.
An input means for receiving a determination instruction from the driver may be further provided as a start determination means for determining the measurement start of the acceleration sensor.
[0007]
The controller shifts the difference between the actual initial stop position and the initial stop reference position based on the positional relationship between the initial stop position recognized by the recognition means and the parking frame and the calculated movement distance. It is possible to configure so as to calculate an appropriate timing for stopping once to perform reverse parking based on the measured deviation and the yaw angle detected by the yaw angle detection means.
In this case, the controller has reached the initial stop position based on the positional relationship between the initial stop position recognized by the recognition means and the parking frame and the calculated movement distance during the forward movement to the initial stop position. When the determination is made, the driver may be informed of the stop through the guiding means.
The controller advances the vehicle from the initial stop position with the maximum steering angle and stops at the reverse start position, and from the reverse start position to maximize the steering angle in the reverse direction, reverses the vehicle, stops at the return position, and returns. Guidance information can be provided to the driver via the guide means so that the steering angle is maximized in the opposite direction from the position and the vehicle is moved backward to reach the target parking space.
Furthermore, the controller sets a target parking space based on the positional relationship between the initial stop position and the parking frame recognized by the recognition means during the forward movement up to the initial stop position, and the calculated movement distance. It is also possible to calculate the inclination of the vehicle with respect to the vehicle, and to calculate the appropriate timing of the stop once by adding this inclination to the deviation between the actual initial stop position and the initial stop reference position.
[0008]
Further, the controller calculates an appropriate initial stop position based on the positional relationship between the initial stop position recognized by the recognition means and the parking frame, and determines that the initial stop position has been reached based on the calculated moving distance. In this case, the driver can be instructed to stop the vehicle through the guiding means.
The controller sets the steering angle to the maximum from the initial stop position, moves the vehicle backward and stops at the turn-back position, and sets the steering angle to the reverse direction to maximize the steering angle from the turn-back position to move the vehicle backward to reach the target parking space. Guidance information can be provided to the driver via the guidance means.
Furthermore, the controller sets a target parking space based on the positional relationship between the initial stop position and the parking frame recognized by the recognition means during the forward movement up to the initial stop position, and the calculated movement distance. May be calculated, and an appropriate initial stop position corresponding to the inclination may be calculated.
The controller can store a history of the positional relationship between the initial stop position recognized by the recognition means and the parking frame and the calculated movement distance, and calculate an appropriate initial stop position based on the history.
[0009]
Note that the length of the target parking space based on the positional relationship between the initial stop position recognized by the recognition means and the parking frame and the calculated movement distance when the controller moves forward to the initial stop position. You can also measure the thickness.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows the configuration of a parking assist apparatus according to
[0011]
Further, the
The
[0012]
The
The ROM stores data of a minimum turning radius Rc when the vehicle handle is turned to the maximum and the vehicle turns, and stores a control program for assisting parking in parallel parking and parallel parking. The CPU operates based on a control program stored in the ROM. The
[0013]
Here, with reference to FIG. 2, a description will be given of what kind of locus the parking assistance apparatus of this embodiment draws in the vehicle to support parallel parking.
Assume that the
The
[0014]
First, tandem parking is started with the
The vehicle position J1 is a position where the Y coordinate of the position DR of the driver of the
The
Further, the rear axle centers at vehicle positions K1 and L1 are denoted as KO and LO, respectively.
[0015]
The turning angles α, β, δ are
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) ・ cosα = −Rc + 2Rc ・ cosα
C4y = C5y− (Rc + Rc) ・ sinα = −2Rc ・ sinα
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) ・ sinβ = −2Rc ・ sinα + 2Rc ・ sinβ
It is represented by
The coordinates (JOx, JOy) of the rear axle center JO at the vehicle position J1 are
It is represented by
[0016]
Here, when the equations (1) and (2) are transformed using the trigonometric formula,
tan (α / 2 + β / 2) = JOx / JOy
sin2(Α / 2-β / 2) = (JOx2+ JOy2) / (16Rc2)
Thus, α and β can be calculated using the coordinates (JOx, JOy) of the known rear axle center JO.
The coordinates (JOx, JOy) of the rear axle center JO are set as standard values that allow the
The standard coordinates JOx and JOy of the rear axle center JO are desirably set in accordance with the vehicle grade, steering characteristics, etc. of the
[0017]
Next, the operation | movement at the time of parallel parking of the parking assistance apparatus which concerns on
First, as shown in FIG. 3, the
[0018]
Here, as the
[0019]
In this way, from the sudden change in the measurement distance x of the
[0020]
In addition, the
In this way, in the
[0021]
Therefore, the
[0022]
Since it is difficult to accurately position the
Therefore, when the driver operates the
[0023]
Further, based on the operation of the
For example, an intermittent sound “beep” is emitted from the
[0024]
The driver stops the
[0025]
The driver stops the
[0026]
When parking assistance is performed in this way, the calculated travel distance of the vehicle is obtained from the measured value by the acceleration sensor, so that it is possible to specify the vehicle position with high accuracy without requiring a high-precision wheel speed sensor. Yes, it is possible to accurately grasp the initial stop position. Further, the installation mode of the acceleration sensor is different from the installation mode of the wheel speed sensor, and can be stored together in the housing of the parking assistance device that houses the controller, and can be implemented without modification of the vehicle. Can be made and is inexpensive.
[0027]
Further, in the present embodiment, as described above, the
[0028]
Although the parking assistance apparatus which concerns on
First, the distance from the side of the
[0029]
At this time, as the
[0030]
After the
When the driver operates the
Based on the turning angles α, β, and δ calculated in this way, the
[0031]
The parking assistance apparatus according to the third embodiment has the same configuration as that of the parking assistance apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1, but the vehicle is stopped at a preset reference position for initial stop. Instead, the
[0032]
An appropriate initial stop position calculation method will be described with reference to FIG. The inter-vehicle distance between the
DX = B + W2
It is expressed. If the turning angle when the rear axle center of the
DX = 2Rc ・ (1−cosγ)
It becomes.
Here, since the distance DX can be measured by the
When the turning angle γ is obtained,
DY = 2Rc · sinγ
Further, the distance DY in the Y direction between the positions P0 and R0 of the rear axle center can be obtained.
[0033]
Let F be the interference margin between the right rear end Z of the parked
The turning radius Rfl at the left front end of the
Rfl = {(Rc + W2 / 2)2+ (L−a2)2}1/2
It is expressed. On the other hand, the distance ZC7 between the right rear end Z of the
ZC7 = {(Rc−W2 / 2)2+ E2}1/2
It becomes.
[0034]
The interference margin F is
F = ZC7−Rfl
Therefore, the value of the distance E can be determined by substituting a specific numerical value, for example, 40 cm, into F.
Here, since the distance DY is already obtained, the forward distance D from the rear end of the parked
D = DY−E + L−a2
It becomes. Thus, the front distance D can be obtained from the inter-vehicle distance B between the
[0035]
Next, the operation at the time of parallel parking of the parking assistance apparatus according to the third embodiment will be described.
First, the
[0036]
The
[0037]
Thereafter, the driver steers the steering wheel of the
The driver stops the
[0038]
The relationship between the distance D from the rear end of the parked
Also in this third embodiment, as in the second embodiment, the length of the target parking space is measured at the time of linear advance toward the initial stop position to guide the possibility of parking, or parked backward It is possible to warn of interference with obstacles such as vehicles.
[0039]
The fourth embodiment is useful in the third embodiment when the direction of the straight advance toward the initial stop position is not parallel to the parked
[0040]
Assuming that the
X1f = X0f ・ cosε + Y0f ・ sinε
Y1f = Y0f ・ cosε−X0f ・ sinε
It is expressed. Therefore,
The X-direction displacement ΔX1f of the left front end of the
ΔX1f = X1f−X0f = Y0f ・ sinε−X0f ・ (1−cosε)
And expressed in terms of the
ΔX1f = (L−a2) ・ sinε− (Rc−W2 / 2) ・ (1−cosε)
It becomes.
[0041]
In the
B0 = A0−ΔX1f = A0− (L ・ a2) ・ sinε + (Rc−W2 / 2) ・ (1−cosε)
It becomes.
[0042]
By the way, as shown in FIG. 13, for example, the inclination angle ε is an inter-vehicle distance A1 with the
ε = tan-1{(A2−A1) / H2}
It is obtained by.
[0043]
Next, as shown in FIG. 14, in the graph showing the relationship between the front distance D and the turning angle γ with respect to the inter-vehicle distance B, a straight line with an inclination ε extending from the point of the
[0044]
In FIG. 11, the Y-direction displacement ΔY1f of the left front end of the
ΔY1f = Y1f−Y0f = − {X0f · sinε + Y0f · (1−cosε)}
And expressed in terms of the
ΔY1f = − {(Rc−W2 / 2) ・ sinε + (L−a2) ・ (1−cosε)}
It becomes.
A vehicle that is inclined by the angle ε is considered to be positioned in front of the parked
[0045]
In addition, as for the turning angle γ, since the vehicle has already been turned by an angle ε from a vehicle parallel to the parked
γ1 = γa−ε
Is the turning angle from the initial stop position tilted by the angle ε to the turn-back position.
The turning angle from the turn-back position to the target parking space is γa.
[0046]
Therefore, in the third embodiment, when it is determined that the straight forward direction toward the initial stop position is inclined at an angle ε with respect to the parked
[0047]
In the fourth embodiment, as in the second embodiment, the length of the target parking space is measured when the vehicle goes straight ahead toward the initial stop position to guide the possibility of parking. It is possible to warn of interference with obstacles such as parked vehicles.
In practice, the measurement of the inter-vehicle distance from the parked
Further, although the case where the distance D1 and the angle γ1 are obtained geometrically has been described, it may be calculated analytically.
[0048]
In the fifth embodiment, instead of starting the measurement of the distance to the parked
[0049]
The
Passing the side of the parking space, the
[0050]
When the initial stop position is calculated, the
However, when the initial stop position cannot be calculated only with the history stored in the
[0051]
After the
In addition, also in this fifth embodiment, as in the second to fourth embodiments, the length of the target parking space is measured at the time of linear advance toward the initial stop position, and guidance on whether or not parking is possible, It is possible to warn of interference with obstacles such as vehicles parked behind.
According to the fifth embodiment described above, an appropriate initial stop position is calculated based on the past history simply by stopping the
[0052]
FIG. 15 shows the configuration of the parking assistance apparatus according to the sixth embodiment. The parking assist apparatus according to the sixth embodiment is the same as the apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 except that the
According to the sixth embodiment as well, similar to the first to fifth embodiments, an appropriate timing for temporary stop in the full cut state is provided to the driver via the
Even if the
The
[0053]
In
[0054]
In the first to sixth embodiments, the yaw rate sensor is used as the yaw angle detection means. However, the means for detecting the yaw angle may be a method using a position gyro or a rotation sensor attached to each of the left and right wheels, and the yaw angle sensor may detect the yaw angle based on the rotation difference between them. A method of detecting a corner may be used, and a method using a geomagnetic sensor or a GPS system may be used.
In the first to sixth embodiments, as the approach information and the arrival information, the volume and tone color of the sound emitted from the
[0055]
Furthermore, in the above first to fourth embodiments, the
Moreover, in said Embodiment 1-4, although the side distance sensor, ie, the
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the parking assistance device of the present invention, the calculated travel distance of the vehicle is obtained from the measurement value obtained by the acceleration sensor, so that a high-accuracy wheel speed sensor is not required and the accuracy is high. The vehicle position can be specified, and an accurate initial stop position can be grasped. Further, the initial stop position is grasped based on the calculated moving distance and the distance to the obstacle on the side of the vehicle, and the reverse parking is performed based on the initial stop position and the yaw angle detected by the yaw angle detecting means. Providing the driver with an appropriate timing for stopping once through the guide means, it is possible to park the vehicle without imposing a heavy burden on the driver even if the vehicle is not accurately stopped at the preset reference position for the initial stop. It is possible to accurately guide the driving operation at the time.
Furthermore, if an appropriate initial stop position is guided, the number of operations during reverse parking is reduced, and the burden on the driver can be further reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a parking assistance apparatus according to
FIG. 2 is a diagram schematically showing the position of a vehicle at the time of parallel parking in
FIG. 3 is a plan view showing a state in which the vehicle is located at a point before reaching an initial stop position at the time of parallel parking in the first embodiment.
4 is a plan view showing a state in which the vehicle is positioned at an initial stop position during parallel parking in
FIG. 5 is a graph showing a measurement distance with respect to the position of the ultrasonic sensor in the first embodiment.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the acceleration measured by the acceleration sensor, the velocity and the distance, and the relationship between the calculated moving distance and the actually measured moving distance.
7 is a plan view showing a state where a vehicle is positioned at each position during parallel parking in
FIG. 8 is a graph showing the measurement distance with respect to the position of the ultrasonic sensor in the second embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing stepwise and schematic positions of a vehicle at the time of parallel parking in the third embodiment.
FIG. 10 is a graph showing a relationship between a front distance D from a rear end of a parked vehicle to a front end of an appropriate initial stop position and a subsequent turning angle γ with respect to an inter-vehicle distance B in the third embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating a method of calculating an appropriate initial stop position in the fourth embodiment.
FIG. 12 is a diagram illustrating a method for calculating an appropriate initial stop position in the fourth embodiment.
FIG. 13 is a diagram illustrating a method of calculating an appropriate initial stop position in the fourth embodiment.
FIG. 14 is a diagram illustrating a method for calculating an appropriate initial stop position in the fourth embodiment.
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of a parking assistance apparatus according to a sixth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 controller, 1b correction unit, 2 yaw rate sensor, 4 tandem mode switch, 6 speaker, 7 ultrasonic sensor, 8 wheel speed sensor, 9 acceleration sensor, 10, 20, 30 vehicle, 11 optical sensor, P1 initial stop position, Q1 Switching position, R1 Vehicle position in the parking space.
Claims (16)
前記初期停止位置と前記駐車位置との位置関係を認識する認識手段と、
車両の前後方向の加速度を測定する加速度センサと、
車両のヨー角を検出するためのヨー角検出手段と、
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、
前記加速度センサにより測定された加速度を二階積分して車両の算出移動距離を算出し、該算出移動距離と、前記認識手段で認識された前記初期停止位置と前記駐車位置との位置関係とに基づいて初期停止位置を把握し、その初期停止位置と前記ヨー角検出手段で検出されたヨー角とに基づいて前記案内情報を提供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。A parking assistance device for guiding a vehicle to a parking position along a predetermined locus from an initial stop position,
Recognizing means for recognizing a positional relationship between the initial stop position and the parking position;
An acceleration sensor that measures the longitudinal acceleration of the vehicle;
Yaw angle detection means for detecting the yaw angle of the vehicle;
Guidance means for outputting driving operation guidance information to the driver;
The calculated movement distance of the vehicle is calculated by second-order integration of the acceleration measured by the acceleration sensor, and based on the calculated movement distance and the positional relationship between the initial stop position and the parking position recognized by the recognition means. And a controller that provides the guidance information based on the initial stop position and the yaw angle detected by the yaw angle detection means.
前記コントローラは、前記車輪速センサの出力パルスから得られる車両の実測移動距離と、前記加速度センサの測定結果から得られる車両の算出移動距離とを比較し、それ以後の算出移動距離が適正な値となるように補正を行う補正部を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。It further comprises a pulse output type wheel speed sensor,
The controller compares the measured travel distance of the vehicle obtained from the output pulse of the wheel speed sensor with the calculated travel distance of the vehicle obtained from the measurement result of the acceleration sensor, and the calculated travel distance thereafter is an appropriate value. A correction unit that performs correction so that
The parking support apparatus according to claim 1, wherein
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