JP4039062B2

JP4039062B2 - 駐車支援装置

Info

Publication number: JP4039062B2
Application number: JP2002004741A
Authority: JP
Inventors: 克彦岩▼崎▲
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2022-01-11
Also published as: JP2003205808A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自車両の目標位置への駐車操作を支援する駐車支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
運転者の駐車操作を支援するために、駐車操作時に適切な進路で移動できるよう操舵操作をガイドする装置や、自動操舵を行う装置が知られている。
【０００３】
特開平１０−１１４２７２号公報に開示されている技術はそうした技術の一例であって、目標とする駐車位置に向けて設定された移動軌跡となるよう自動操舵装置によって操舵を制御するとともに、車両の速度は運転者のブレーキ操作に応じて制御するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この技術では、（１）目標位置到達時のほか、例えば、（２）ブレーキ操作をやめた時や（３）パーキング位置への変更時、（４）ブレーキ操作による停車時に自動制御が解除される設定になっている。これらのうち、（３）はその位置で駐車するという運転者の意志が明らかといえるが、（１）は目標位置への到達判定を緩やかなものとすると、運転者の期待した位置への駐車が確実にできなくなる反面、到達判定を厳密にすると、運転者が駐車を認容しうる位置においてもなおも自動制御が続行される結果となり、いずれの場合でも運転者が自動制御に対して違和感を感ずる結果となる。また、（２）は自動制御時の操作に習熟していない運転者の場合には、意図に関わらずに自動制御が解除されてしまう可能性がある。（４）の場合も、歩行者等の存在により一時的に停車している場合に運転者の意図に反して自動制御が解除される可能性があり、意図に沿った制御が行われないという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、運転者の意図に沿った制御の解除、継続を可能とした駐車支援装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る駐車支援装置は、自車両の目標位置への駐車を支援する駐車支援装置において、駐車の支援中に、現在位置を検出し、目標位置に達したか否かを判定しつつ、現在位置と目標位置との位置関係に基づいて現在位置と目標位置との距離が遠いほど継続時間の閾値を大きく設定し、自車両の車速が閾値未満である継続時間が先に設定した継続時間の閾値を超えている場合に、運転者が駐車操作を完了または中断する意思を有していると推定する駐車意思推定手段を備え、現在位置が目標位置に達していない場合でも、駐車意思推定手段により運転者が駐車操作を完了または中断する意思を有していると推定した場合には駐車支援操作を自動的に解除することを特徴とする。また、本発明に係る駐車支援装置は、自車両の目標位置への駐車を支援する駐車支援装置において、駐車の支援中に、現在位置を検出し、目標位置に達したか否かを判定しつつ、現在位置と目標位置との位置関係に基づいて現在位置と目標位置との距離が遠いほど継続時間の閾値を大きく設定し、自車両の車速が閾値未満であり且つ自車両の制動力が閾値を超えている継続時間が先に設定した継続時間の閾値を超えている場合に、運転者が駐車操作を完了または中断する意思を有していると推定する駐車意思推定手段を備え、現在位置が目標位置に達していない場合でも、駐車意思推定手段により運転者が駐車操作を完了または中断する意思を有していると推定した場合には駐車支援操作を自動的に解除する、ことを特徴とする。この場合、駐車意思推定手段は、自車両の現在位置と目標位置との距離が近いほど、自車両の車速の閾値を遅く設定することが好適である。
【０００７】
本発明によれば、駐車意思推定手段により車両の状態から運転者の駐車操作意思を推定することで、運転者が特別な操作をすることなく、その意思に応じて駐車支援操作を解除することができるので、駐車支援操作の中断、解除、継続を確実なものとすることができ、運転者が操作に違和感を感ずることがない。特に、駐車意思推定手段は、車速が閾値未満である継続時間が所定時間以上継続している場合や、所定以上の制動力が所定時間以上継続して付与されている場合に運転者が駐車操作を完了または中断する意志を有しているものと推定すればよい。このような状態を基にして推定を行うことで運転者の意思に応じた推定を行うことができる。特に、車両の現在位置と目標位置との位置関係を考慮して推定を行うことで、駐車完了か駐車操作の中断かを精度良く判定することが可能となる。
【０００８】
車両の現在位置と目標位置に応じて操舵を制御する自動操舵装置をさらに備えていてもよい。このようにすると、自動操舵装置により、目標駐車位置への移動を簡単な操作で行うことができる。
【０００９】
エンジンを通常のアイドル時より高い回転数で回転させることによりアクセルオフ時のエンジン発生トルクを所定量増大させ、ブレーキペダルのみで調整できる車速範囲を拡大させるトルクアップ手段をさらに備えていてもよい。このようにすると、ブレーキ操作のみによる車速の制御範囲が拡大し、運転者の操作が容易になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１２】
図１は本発明に係る駐車支援装置１００のブロック構成図である。本実施形態に係る駐車支援装置１００は、走行制御装置１１０と自動操舵装置１２０とを含み、制御装置である駐車支援ＥＣＵ１により制御される。駐車支援ＥＣＵ１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成され、走行制御装置１１０の制御を行う走行制御部１０と自動操舵装置の制御を行う操舵制御部１１とを有している。また、本発明にかかる駐車意思推定手段を内包している。この走行制御部１０と操舵制御部１１とは駐車支援ＥＣＵ１内でハード的に区分されていてもよいが、ハード的には同一のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を用い、ソフト的に区分されていてもよい。
【００１３】
走行制御装置１１０は、前述した走行制御部１０と制動系、駆動系により構成される。制動系は各輪へ付与する制動力をブレーキＥＣＵ３１によって電子制御する電子制御ブレーキ（ＥＣＢ）システムであって、アクチュエータ３４により各輪に配置された油圧ブレーキのホイルシリンダ３８へ付加されるブレーキ油圧を調整することで制動力を調整する。ブレーキＥＣＵ３１には、各輪に配置されてその車輪速を検出する車輪速センサ３２と、車両の加速度を検出する加速度センサ３３、アクチュエータ３４内に配置されており、内部およびホイルシリンダ３８に付加される油圧を検出する図示していない油圧センサ群、ブレーキペダル３７とアクチュエータ３４との間に接続されているマスタシリンダ３５の油圧を検出するマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）油圧センサ３６の各出力信号が入力されている。
【００１４】
駆動系を構成するエンジン２２はエンジンＥＣＵ２１によって制御され、エンジンＥＣＵ２１とブレーキＥＣＵ３１は走行制御部１０と相互に情報を通信して協調制御を行う。ここで、エンジンＥＣＵ２１には、トランスミッションのシフト状態を検出するシフトセンサ１２の出力が入力されている。
【００１５】
自動操舵装置１２０は、ステアリングホイール４０とステアリングギヤ４１との間に配置されたパワーステアリング装置を兼ねる駆動モータ４２と、ステアリングの変位量を検出する変位センサ４３とを備え、操舵制御部１１は駆動モータ４２の駆動を制御するとともに、変位センサ４３の出力信号が入力されている。
【００１６】
走行制御部１０と操舵制御部２０とを備える駐車支援ＥＣＵ１には、車両後方の画像を取得するための後方カメラ１５で取得した画像信号と、駐車支援にあたって運転者の操作入力を受け付ける入力手段１６の出力信号が入力されるとともに、運転者に対して画像により情報を表示するモニタ１３と、音声により情報を提示するスピーカー１４が接続されている。
【００１７】
図２はこの装置を用いた駐車支援制御の概要を説明する図である。車両５が図に示される位置から５ａに示される位置へ移動して路肩６３に沿って駐車されている車両６１と６２の間にいわゆる縦列駐車を行う場合を例に説明する。
【００１８】
まず、車両５を図に示される位置に移動した後、運転者はモニタ１３に表示されている後方カメラ１５で撮像した画像を見ながら、入力手段１６を操作することにより、画面上に表示されている駐車枠を図の５ａの位置に移動させることで、目標駐車位置の設定を行う。以下、車両の重心位置をＰ（ｘ，ｙ）とし、目標駐車位置５ａの重心位置をＰｔ（ｘ_t，ｙ_t）で表す。
【００１９】
駐車支援ＥＣＵ１は、画像認識処理によりＰｔ（ｘ_t，ｙ_t）を求める。Ｐｔ（ｘ_t，ｙ_t）は例えば現在の車両位置Ｐ（ｘ，ｙ）を原点とする相対座標として求めてもよい。次に、駐車支援ＥＣＵ１はＰ（ｘ，ｙ）からＰｔ（ｘ_t，ｙ_t）に至る最適な車両重心の経路５１を求め、この経路５１を採るために必要な操舵操作と重心位置に対応する操舵角変化として算出する。
【００２０】
運転者がブレーキペダル３７を踏み込んで、シフトレバーを操作して後退にセットすると、駐車支援ＥＣＵ１の走行制御部１０は、エンジンＥＣＵ２１にエンジン２２をトルクアップするよう指示する。これにより、エンジン２２は通常のアイドル時より高い回転数で回転することにより、駆動力の高いトルクアップ状態に移行する。このため、アクセル操作を行うことなく、ブレーキペダル３７のみで調整できる車速範囲が拡大し、車両のコントロール性が向上する。
【００２１】
そして、運転者がブレーキペダル３７を戻すと、そのペダル開度に応じてアクチュエータ３４によってホイルシリンダ３８に付与されるホイルシリンダ油圧（ブレーキ油圧）が調整され、各輪に付与される制動力を調整することで車速を調整する。このとき、車輪速センサ３２で検出している車速が上限車速を超えないようアクチュエータ３４で各ホイルシリンダ３８に付与するブレーキ油圧を調整することで制動力を付与して上限車速のガードを行う。
【００２２】
操舵制御部１１は、変位センサ４３の出力を監視しながら、駆動モータ４２を制御してステアリングギヤ４１を操作して舵角が駐車支援ＥＣＵ１で求めた舵角変位に合致するよう制御する。こうして設定した経路に沿った移動が行われるので、運転者は進路上の安全確認と車速調整に専念することができる。進路上に障害物や歩行者等が存在した場合は、運転者がブレーキペダル３７を踏み込むと、それに応じた制動力がブレーキＥＣＵ３１の制御によりアクチュエータ３４を経てホイルシリンダ３８へと付与されるので安全に減速、停止することができる。
【００２３】
この駐車支援制御の終了判定および処理は以下のようにして行う。図３はこの終了判定・処理を示すフローチャートである。この処理は前述した自動操舵制御、走行制御と並行して駐車支援ＥＣＵ１により駐車支援制御中に所定のタイミングで繰り返し実行されるものであり、フラグＸｅｎｄは駐車支援開始時に０にセットされ、１になった時点で駐車支援制御は終了し、自動操舵制御、走行制御も解除される。
【００２４】
ステップＳ１では、現在位置の検出が行われる。この現在位置は、車輪速センサ３２から得られる車速の時間変化、変位センサ４３から得られる舵角の時間変化および加速度センサ３３から得られる車両加速度の時間変化を基にして算出することができる。
【００２５】
ステップＳ２では、目標駐車位置５ａ付近に達したか否かを判定する。この判定は、車両５が図２に示される領域５０内に位置しているか否かにより判定を行う。この領域５０は、現在位置判定や、目標駐車位置判定の判定精度等に基づいて車両５より大きめに設定されている。ただし、領域５０が車両５より大きすぎると、実際の駐車目標位置とずれが大きい段階で、システムが目標駐車位置到達と判定してしまい、運転者のシステムへの不信を招きかねないので領域５０をあまり広くすることは適切ではない。
【００２６】
目標駐車位置付近にあると判定した場合には、ステップＳ３へと移行して、終了処理を行う。ここでは、モニタ１３に目標到達位置に到達したことを表示するとともに、スピーカー１４によって音声等により運転者に目標位置到達を報知し、ＡＴ車ならパーキング位置にシフトレバーを移動させるよう報知する。その後、ステップＳ９へと移行してフラグXendに１をセットして処理を終了する。Xendに１が設定されている場合には駐車支援ＥＣＵ１の走行制御部１０は、エンジンＥＣＵ２１に指示してエンジン２２のトルクアップ状態を終了させる。そして、操舵制御部１１による自動操舵制御も終了させる。
【００２７】
ステップＳ２で車両が未だ目標駐車位置に達していないと判定された場合には、ステップＳ４へと移行し、車速Ｖが閾値Ｖｔｈ未満でかつ、マスタシリンダ圧Ｐｍｃが閾値Ｐｔｈを超えていないかを判定する。ここで、閾値Ｖｔｈはほぼ停止状態に近い車速（例えば０．５ｋｍ／ｈ）であり、閾値Ｐｔｈは平坦路で車両を停止させるために必要とされる制動力を発生させるのに相当するシリンダ圧として設定される。車速ＶがＶｔｈ以上であるかＰｍｃがＰｔｈ以下の場合には、車両５が移動中か運転者がブレーキペダル３７を十分に踏み込んでいない状態であるから、終了・中断処理を行わずに処理を終了する。ただし、終了前にステップＳ５へと移行して後述する中断判定処理のための変数を設定する。具体的には、変数t_startとして現在時刻ｔのタイムステップΔｔの和を設定し、現在位置と目標到達位置との位置関係に基づいて閾値t_thを設定する。これらの変数t_startと閾値t_thの意味については後述する。こうして、目標駐車位置に到達しておらず、車両が移動中あるいはブレーキペダル３７の操作量が所定量以下であるときには駐車支援処理を継続する。
【００２８】
一方、ステップＳ４で条件が満たされた場合には、ステップＳ６へと移行する。そして、現在時刻ｔから変数t_startの値を差し引くことで変数t_conの値を求める。この変数t_conは、ステップＳ４で条件が満たされてからの継続時間に相当する。ステップＳ７では、こうして求めたt_conと先に設定した閾値t_thとを比較する。t_conがt_th以下の場合には運転者がブレーキペダル３７を十分に踏み込んでほぼ停止してからの継続時間が短いことを意味するから、この場合は一時的な停車状態であると判定して、その後の終了処理を行わず処理をスキップすることで駐車支援処理を継続する。一方、t_conがt_thを超えている場合には、運転者は駐車操作を完了または中断する意志を有しているものと判定し、ステップＳ８へと移行して終了報知処理を行う。ここでは、モニタ１３とスピーカー１４によって画像、文字、音声等により運転者に終了条件が満たされたことを報知し、ＡＴ車ならパーキング位置にシフトレバーを移動させるよう報知する。その後は目標駐車位置到達の場合と同様にステップＳ９を経て処理を終了する。
【００２９】
ここで、閾値t_thは、現在位置が目標駐車位置から遠いほど長く、目標到達位置に近いほど短く設定することが好ましい。図２に示されるような縦列駐車時では、車両５が他車６１と６２の作るライン上に進入するまでの間は、並走する車両の状況、通行者の存在等のため停止するケースが多いと考えられるが、一旦ライン内に進入するとその後は目標駐車位置まで停止せずに移動することが多いと考えられるからである。一方で、運転者は目標駐車位置に近いほど車速Ｖを遅くして移動すると考えられるから、停止判定の車速閾値については目標駐車位置に近いほど遅く設定することが好ましい。
【００３０】
このようにすると、例えば、駐車目標位置に近い位置で短時間ではあるが所定の時間以上停車した場合には、運転者はその位置で駐車を許容していると判定して駐車支援を解除・終了させることで運転者が特別な操作をすることなく、駐車支援を解除することができる。また、駐車目標位置から遠い場合でも停止時間が長い場合には、駐車支援制御を一度解除して走行制御や自動操舵制御を解除するので、安全な駐車操作を行うことが可能である。
【００３１】
以上の説明では、車速とブレーキペダル３７の操作量から運転者の意志を推定する場合を説明したが、車速あるいはブレーキ操作量のみ、車両の加速度、実制動力または制動油圧から判定を行ってもよい。例えば、所定時間以上停車状態（車速がＶｔｈ未満の状態）が継続した場合に、駐車支援制御を解除してもよい。また、制動力あるいは運転者による制動操作量（例えば、ブレーキ踏力）が所定以上の状態が所定時間以上継続した場合に駐車支援制御を解除してもよい。
【００３２】
また、以上の説明では、自動操舵制御と走行制御を行う場合を例に説明してきたが、走行制御を行わない場合や自動操舵によらずに、モニタ１３あるいはスピーカー１４によって運転者に操舵の方向を指示する運転支援装置においても同様の効果が得られる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、駐車支援中に車両が駐車支援の終了範囲外にある場合でも、車両の状態から運転者が駐車操作を完了または中断する意思を有していると判定した場合には、駐車支援操作を自動的に解除するので運転者が特段の操作をすることなく、駐車支援操作を終了することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる駐車支援装置の概略構成図である。
【図２】図１の装置における駐車支援制御の概要を説明する図である。
【図３】本発明に係る駐車支援制御の終了判定・処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…駐車支援ＥＣＵ、１０…走行制御部、１１…操舵制御部、１２…シフトセンサ、１３…モニタ、１４…スピーカー、１５…後方カメラ、１６…入力手段、２１…エンジンＥＣＵ、２２…エンジン、３１…ブレーキＥＣＵ、３２…車輪速センサ、３３…加速度センサ、３４…アクチュエータ、３５…マスタシリンダ、３６…油圧センサ、３７…ブレーキペダル、３８…ホイルシリンダ、４０…ステアリングホイール、４１…ステアリングギヤ、４２…駆動モータ、４３…変位センサ、５…車両、６１、６２…他車、１００…駐車支援装置、１１０…走行制御装置、１２０…自動操舵装置。

Claims

自車両の目標位置への駐車を支援する駐車支援装置において、
前記駐車の支援中に、現在位置を検出し、前記目標位置に達したか否かを判定しつつ、前記現在位置と前記目標位置との位置関係に基づいて前記現在位置と前記目標位置との距離が遠いほど継続時間の閾値を大きく設定し、前記自車両の車速が閾値未満である継続時間が先に設定した継続時間の閾値を超えている場合に、運転者が駐車操作を完了または中断する意思を有していると推定する駐車意思推定手段を備え、
現在位置が前記目標位置に達していない場合でも、前記駐車意思推定手段により運転者が駐車操作を完了または中断する意思を有していると推定した場合には駐車支援操作を自動的に解除する、ことを特徴とする駐車支援装置。
自車両の目標位置への駐車を支援する駐車支援装置において、
前記駐車の支援中に、現在位置を検出し、前記目標位置に達したか否かを判定しつつ、前記現在位置と前記目標位置との位置関係に基づいて前記現在位置と前記目標位置との距離が遠いほど継続時間の閾値を大きく設定し、前記自車両の車速が閾値未満であり且つ前記自車両の制動力が閾値を超えている継続時間が先に設定した継続時間の閾値を超えている場合に、運転者が駐車操作を完了または中断する意思を有していると推定する駐車意思推定手段を備え、
現在位置が前記目標位置に達していない場合でも、前記駐車意思推定手段により運転者が駐車操作を完了または中断する意思を有していると推定した場合には駐車支援操作を自動的に解除する、ことを特徴とする駐車支援装置。
前記駐車意思推定手段は、前記自車両の現在位置と前記目標位置との距離が近いほど、前記自車両の車速の閾値を小さく設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の駐車支援装置。
前記自車両の現在位置と前記目標位置に応じて操舵を制御する自動操舵装置をさらに備えている請求項１〜３のいずれか１項に記載の駐車支援装置。
前記エンジンを通常のアイドル時より高い回転数で回転させることによりアクセルオフ時のエンジン発生トルクを所定量増大させ、ブレーキペダルのみで調整できる車速範囲を拡大させるトルクアップ手段をさらに備えている請求項１〜４のいずれか１項に記載の駐車支援装置。