JP4348949B2

JP4348949B2 - Parking assistance device

Info

Publication number: JP4348949B2
Application number: JP2003014748A
Authority: JP
Inventors: 和典嶋崎; 富雄木村
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2003-01-23
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2023-01-23
Also published as: JP2004224212A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の駐車支援装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の駐車支援装置として、いわゆるバック運転の苦手な運転者でも、縦列駐車や車庫入れのため並列駐車がスムーズに行えるように、ハンドル操作地点を案内音で知らせて車両の駐車を支援するパーキングンアシストが知られている。
この装置の例として、特許文献１に記載された装置があり、この装置によれば、装置が指示する通りに運転者がハンドル操作を繰り返すことにより誰でも簡単に目標とする位置に駐車することができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３２２５２０号公報
【０００４】
具体的には、運転者がハンドルをフル切り状態で、予め定められた目標旋回角だけ車両を前進および後退させることで並列駐車および縦列駐車を行わせるものである。この際、目標旋回角と、ヨーレートセンサにより検出した車両の角速度から算出された車両の実際の旋回角とに基づいて出力される案内情報に従って、運転者が運転操作を行うことで容易に駐車を行うことができる。
このような装置では、予め目標旋回角が定められており、この目標旋回角を定めるために、一般には、例えば車両の販売カタログ等に車両諸元値として記載されたひとつの最小旋回半径の値を用いている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、目標旋回角を算出する基礎となる最小旋回半径は、前進旋回、後退旋回でそれぞれ若干に異なることがある。したがって、ひとつの最小旋回半径を基に目標旋回角を定めたのでは、車両を駐車スペースにさらに高精度に駐車させるには限界があ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、目標旋回角を精度良く定め、車両の駐車精度をさらに向上させる駐車支援装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、この発明に係る駐車支援装置は、車両の初期停車位置からフル操舵状態で前進旋回する前進動作を行った後、停止した状態で逆方向にフル操舵し、その状態を保持して後退旋回する動作を含む後退動作を行って駐車をするために用いられる駐車支援装置であって、車両のヨー角を検出するヨー角検出手段と、フル操舵状態での前進旋回及びフル操舵状態での後退旋回のそれぞれに対応した最小旋回半径を基に、車両の初期停車位置から前進旋回する前進動作を行った後、後退旋回を含む後退動作を行って駐車をするための、前進旋回及び後退旋回の旋回角である目標旋回角をそれぞれ算出する目標旋回角算出手段と、目標旋回角算出手段により算出された目標旋回角及び駐車動作中においてヨー角検出手段により検出されたヨー角を比較して、検出されたヨー角と算出された目標旋回角との差を基に運転者に操舵情報を提供する案内手段とを備え、目標旋回角算出手段は、前進旋回に対応した最小旋回半径を補正した値を、後退旋回に対応した最小旋回半径として設定し、前進旋回に対応した最小旋回半径及び後退旋回に対応した設定した最小旋回半径を基に、前進旋回及び後退旋回の目標旋回角をそれぞれ算出するものである。
また、上述の駐車支援装置において、フル操舵状態での前進旋回に対応する最小旋回半径を計測する計測モードを備え、さらに、車両の進行距離を検出する車両進行距離検出手段と、前進旋回において、車両進行距離検出手段により検出された車両進行距離及びヨー角検出手段により検出されたヨー角を基に、旋回半径を算出する旋回半径算出手段とを備え、計測モードでは、車両進行距離検出手段によって検出された、フル操舵状態での前進旋回における車両進行距離と、ヨー角検出手段によって検出された、車両進行距離に対応するヨー角とを基に、旋回半径算出手段が、前進旋回に対応する最小旋回半径を算出することができる。
【０００７】
目標旋回角算出手段は、車両におけるフル操舵状態での前進旋回またはフル操舵状態での後退旋回に対する実際の旋回中心の、車両のリヤアクスルの長手方向延長線に対する、車両の前方または後方へのずれ量であって、車両に対応して設定されるずれ量に対応して、目標旋回角を修正することもできる。
目標旋回角算出手段は、駐車動作におけるフル操舵状態での前進旋回及びフル操舵状態での後退旋回を開始する際の据え切り時に発生する、車両の旋回方向への回転量であって、車両に対応して設定される回転量に基づいて、目標旋回角を修正することもできる。
目標旋回角算出手段は、前進左旋回及び前進右旋回のそれぞれに対応して設定された最小旋回半径を基に目標旋回角を設定することができる。
【０００８】
【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３および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４が接続されている。また、コントローラ１には、ヨー角を算出する基準となるヨー角０度の位置を設定する案内スイッチ５が接続される。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。
【０００９】
コントローラ１は、図示しないＣＰＵと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や各種データを記憶するメモリとを備えている。
コントローラ１のメモリには、車両のハンドルが最大に操舵された状態で車両が前進旋回するときの旋回半径である前進時最小旋回半径Ｒｆ、および後退旋回するときの旋回半径である後退時最小旋回半径Ｒｒのデータが記憶されている。コントローラ１は、最小旋回半径Ｒｆ，Ｒｒを基に、各旋回に対応して目標旋回角を算出する目標旋回角算出手段を構成する。
【００１０】
また、コントローラ１は、ヨーレートセンサ２とともにヨー角検出手段を構成し、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する。さらに、コントローラ１は、車両のヨー角と目標旋回角とを比較して車両の位置を特定する車両位置特定手段を構成するとともに、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、案内手段としてのスピーカ６に出力する。なお、前進時最小旋回半径Ｒｆおよび後退時最小旋回半径Ｒｒは、それぞれ車両のリヤアクスル中心が車両旋回時に描く半径をいう。
【００１１】
次に、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、並列駐車について説明する。
本発明と対比するため、前進および後退時の目標旋回角算出の基礎となる最小旋回半径のデータとして、同一のひとつの値Ｒ１が用いられた場合の例を図２に示す。
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、駐車スペースＴにおける車両１０の前進方向にＸ軸をとり、道路と平行にすなわち、Ｘ軸と直角にＹ軸をとる。
【００１２】
まず、初期停車位置として、駐車スペースＴに垂直な車両位置Ｅ１に車両１０を停止させるものとする。このときの車両１０のリヤアクスル中心ＥＯは、駐車スペースＴの中央からＹ軸方向に距離ＤＹだけオフセットしているものとする。
次に、車両位置Ｅ１にある車両１０が、ハンドルの操舵角を右側最大にして最小旋回半径Ｒ１で目標旋回角θ１となるまで旋回しながら前進し、車両位置Ｆ１になったところで停止した後、ハンドルの操舵角を左側最大にして最小旋回半径Ｒ１で旋回しながら後退する。車両１０が駐車スペースＴに平行になった車両位置Ｇ１に到達すると、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内に適正に駐車する。ここで、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】
初期停車位置からフル切り状態で旋回しながら前進する場合の、目標旋回角θ１は、最小旋回半径Ｒ１および距離ＤＹから次のように算出される。
ＤＹ＝Ｒ１−２・Ｒ１・sinθ１ ……………(１)
より、前進時の目標旋回角θ１は、
θ１＝sin^-1((Ｒ１−ＤＹ)／２／Ｒ１) ……………(２)
となる。
また、後退時の旋回角φ１は、φ１＝π／２−θ１として算出される。
【００１４】
しかしながら、図３に示されるように、車両の最小旋回半径は前進時と後退時で異なるため、この実施の形態に係る駐車支援装置では、次式を用いて目標旋回角θ２を算出する。
ＤＹ＝Ｒｒ−(Ｒｆ＋Ｒｒ)・sinθ２ ……………(３)
θ２＝sin^-1((Ｒｒ−ＤＹ)／(Ｒｆ＋Ｒｒ)) ……………(４)
実際の車両においては、後退時の最小旋回半径Ｒｒは、前進時の最小旋回半径Ｒｆに対し１．０１〜１．０３倍の値になることが知見されおり、この装置においては、例えば、Ｒｒ＝１．０２・Ｒｆとなるように設定され、式(３)および(４)は、それぞれ、
ＤＹ＝１．０２・Ｒｆ−２．０２・Ｒｆ・sinθ２ ……………(５)
θ２＝sin^-1((１．０２・Ｒｆ−ＤＹ)／２．０２・Ｒｆ) …………(６)
となる。
【００１５】
具体的な並列駐車時の動作は次のようになる。
図３に示されるように、まず、運転者は、破線で示される車両位置Ｅ１、すなわち、駐車スペースＴの入口の前に駐車スペースＴに対して垂直に、車両１０を停止させる。並列モードスイッチ４を作動させ、さらに、案内スイッチ５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から入力される角速度からヨー角を算出して、このヨー角と目標旋回角θ２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はヨー角と目標旋回角θ２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、ヨー角と目標旋回角θ２とが一致する車両位置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。
【００１６】
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、この間欠音の周期は、ヨー角と目標旋回角θ２との差が少なくなると共に短くなる。ヨー角と目標旋回角θ２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。次に、運転者はハンドルを左側最大に操舵してフル操舵状態にして車両１０を後退させる。その後、コントローラ１は、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、ヨー角がπ／２（＝θ２＋φ２）となる車両位置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。
【００１８】
このように、前進と後退での最小旋回半径の違いを考慮し、前進旋回および後退旋回に対応したそれぞれの最小旋回半径Ｒｆ、Ｒｒを用いて、並列駐車の目標旋回角θ２を算出することにより、前進時の停車位置Ｆ１を精度良く運転者に知らせ、精度の高い駐車案内を行うことができる。
【００１９】
次に、縦列駐車について説明する。
はじめに、並列駐車と同様に、前進および後退の最小旋回半径のデータとして、同一のひとつの値Ｒ１が用いられた場合の例を図４に示す。
車両１０が駐車スペースＴ内に駐車が完了した位置である車両位置Ｍ１における、車両１０のリヤアクスル中心ＭＯを原点Ｏとし、道路と平行で車両１０の前進方向にＹ軸をとり、Ｙ軸と直角にＸ軸をとる。
【００２０】
まず、駐車スペースＴの前方に駐車中の車両２０を目安に、縦列駐車開始の初期停車位置として、車両位置Ｊ１に車両１０を停車させるものとする。このときの車両１０のリヤアクスル中心ＪＯは、車両位置Ｍ１におけるリヤアクスル中心ＭＯからＹ軸方向に距離ＤＹ１、Ｘ軸方向にＤＸ１だけオフセットしているものとする。
次に、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Ｒ１で目標旋回角β１となるまで旋回しながら前進する。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Ｒ１で旋回しながら後退する。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Ｒ１で旋回しながら後退し、駐車スペースＴ内の車両位置Ｍ１に適正に駐車する。
すなわち、初期停止位置である車両位置Ｊ１から最小旋回半径Ｒ１で目標旋回角β１だけ進んで車両位置Ｋ１に至り、ハンドルを切返して同じ最小旋回半径Ｒ１で目標旋回角γ１だけ後退して車両位置Ｌ１に至り、さらにハンドルを切返して同じ最小旋回半径Ｒ１で目標旋回角α１だけ後退して駐車完了位置の車両位置Ｍ１に至る。
ここで、車両位置Ｊ１，Ｋ１，Ｌ１，Ｍ１におけるリヤアクスル中心をそれぞれ、ＪＯ，ＫＯ，ＬＯ，ＭＯとする。
【００２１】
前進時および後退時の最小旋回半径をともに、Ｒ１とした場合、リヤアクスル中心ＪＯと原点Ｏとの距離ＤＸ１，ＤＹ１、目標旋回角α１，β１には、次のような関係が成立する。

また、上記式(７)および(８)に次の三角関数の公式（９）、(１０)を適用する。
cosα１−cosβ１＝−２・sin((α１＋β１)／２)・sin((α１−β１)／２) ……(９)
sinα１−sinβ１＝２・cos((α１＋β１)／２)・sin((α１−β１)／２) ……(１０)
その結果、

ＤＸ１^２＋ＤＹ１^２＝１６・Ｒ１^２・sin²((α１−β１)／２) ……(１２)
となる。
ここで、式(１１)により、
(α１＋β１)／２＝tan^-1(ＤＸ１／ＤＹ１) ……(１３)
式(１２)により、
(α１−β１)／２＝sin^-1(√((ＤＸ１^２＋ＤＹ１^２)／１６／Ｒ１^２)) ……(１４)
式(１３)に式(１４)を加算して、
α１＝tan^-1(ＤＸ１／ＤＹ１)＋sin^-1(√((ＤＸ１^２＋ＤＹ１^２)／１６／Ｒ１^２)) ……(１５)
が算出される。
式(１３)から式(１４)を減算して、
β１＝tan^-1(ＤＸ１／ＤＹ１)−sin^-1(√((ＤＸ１^２＋ＤＹ１^２)／１６／Ｒ１^２)) ……(１６)
が算出される。
【００２２】
しかしながら、車両１０の最小旋回半径は、図５に示されるように、前進時と後退時で異なるため、この実施の形態に係る駐車支援装置では、次式を用いて目標旋回角α２、β２を算出する。
第一の旋回の旋回中心をＣ１（ｘｃ１，ｙｃ１）、第二の旋回中心をＣ２（ｘｃ２，ｙｃ２）、第三の旋回中心をＣ３（ｘｃ３，ｙｃ３）とする。
ａ＝ｘｃ１−ｘｃ３、ｂ＝ｙｃ１−ｙｃ３、Ｘ＝ｘｃ２−ｘｃ１、Ｙ＝ｙｃ２−ｙｃ１とすると以下が成り立つ。
Ｘ^２＋Ｙ^２＝Ｒ１^２ ……(１７)
（Ｘ＋ａ）^２＋（Ｙ＋ｂ）^２＝Ｒ２^２ ……(１８)
ここでＲ１＝Ｒｆ＋Ｒｒ、Ｒ２＝２Ｒｒ
式（１８）より
Ｘ^２＋２ａＸ＋ａ^２＋Ｙ^２＋２ｂＹ＋ｂ^２＝Ｒ２^２ ……(１８’）
式（１８’）−式(１７) より
２ａＸ＋２ｂＹ＋ｃ＝Ｒ２^２−Ｒ１^２ ……(１９)
ここでｃ＝ａ^２＋ｂ^２
式(１９)より
Ｙ＝（Ｋ−２ａＸ）／２／ｂ ……(２０)
ここでＫ＝Ｒ２^２−Ｒ１^２−ｃ
式(２０)を式(１７)に代入して整理すると
ｃＸ^２−ａＫＸ＋Ｋ^２／４−ｂ^２Ｒ１^２＝０ ……(２１)
式(２１)を解き、適切な解を選択して
Ｘ＝（ａＫ−√（ａ^２Ｋ^２−ｃＫ^２＋４ｃｂ^２Ｒ１^２））／２／ｃ ……(２２)
α２＝tan^-1（−Ｙ／Ｘ）であり式(２０)、式(２２)を代入することで算出できる。
また、γ２＝tan^-1（−（Ｙ＋ｂ）／（Ｘ＋ａ））であり同様に算出しできる。
また、β２＝α２−γ２である。
ａ＝ＤＸ１＋Ｒｆ−Ｒｒ、ｂ＝ＤＹ１であることを考慮すれば、既知の数値から算出可能であることがわかる。
【００２３】
具体的な縦列駐車時の動作は次のようになる。
まず、運転者は、破線で示される車両位置Ｊ１に車両１０を停止させる。縦列モードスイッチ３を作動させ、さらに、案内スイッチ５を作動させると、コントローラ１は、車両位置Ｊ１を車両１０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から入力される角速度からヨー角を算出して、このヨー角と目標旋回角β２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、ヨー角と目標旋回角β２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、ヨー角と目標旋回角β２が一致する車両位置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。
【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、ハンドルを左いっぱいに操舵してフル切り状態にして車両１０を後退させる。コントローラ１は、車両のヨー角と目標旋回角α２(＝β２＋γ２)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、ヨー角と目標旋回角α２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、ヨー角と目標旋回角α２とが一致する車両位置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いっぱいに切り返し右側最大に操舵してフル切り状態にし、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、ヨー角が０度となる車両位置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、前進と後退での最小旋回半径の違いを考慮し、前進旋回および後退旋回に対応したそれぞれの最小旋回半径Ｒｆ、Ｒｒを用いて、縦列駐車の目標旋回角α２、β２を算出することにより、前進時の車両位置Ｋ１および後退途中のハンドル切り返し地点である車両位置Ｌ１を精度良く運転者に知らせ、精度の高い駐車案内を行うことができる。
【００２７】
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に対して、実際の車両の旋回中心が車両のリヤアクスル中心の延長線上からずれていることを考慮して、目標旋回角を修正するように構成したものである。
まず、並列駐車において、実際の車両の旋回中心Ｃ１，Ｃ２は、図６に示されるように、リヤアクスルの延長線上から若干ずれた位置にある。一般に、前進時の旋回中心Ｃ１はリヤアクスル延長線より前方へ、後退時の旋回中心Ｃ２はリヤアクスル延長線より後方にずれる。前進時の旋回中心Ｃ１とリヤアクスルの延長線とのずれ量をＫｆ、後退時の旋回中心Ｃ２とリヤアクスルの延長線とのずれ量をＫｒとすると、実施の形態１において示した式(３)は、目標旋回角θ３とおいて、
ＤＹ＝Ｒｒ−Ｋｆ−(Ｒｒ＋Ｒｆ)・sinθ３−(Ｋｒ−Ｋｆ)・cosθ３ …(２３)
となる。
通常の車両ではＫｆ、Ｋｒの絶対値はほぼ同等で具体的には０．０５〜０．０８ｍ程度であるので、これらの値のうち、各車種に対応した適切な値を適用して、ニュートン法等を用いて解析的に解くことで目標旋回角θ３を得ることができる。
このように、実施の形態１の目標旋回角θ２のかわりに、目標旋回角θ３を用いることにより、目標旋回角をさらに精度よく設定でき、駐車目標位置により精度良く駐車できる。
【００２８】
次に、縦列駐車においても、旋回中心のリヤアクスル延長線上からのずれ量を考慮すると、実施の形態１において示した式(１７)、(１８)は、目標旋回角をα３，β３とおいて、

となる。
並列駐車と同様に、各車種に対応したＫｆ、Ｋｒの適切な値を適用して、ニュートン法等を用いて解析的に解くことで、目標旋回角α３，β３を得ることができる。
このように、実施の形態１の目標旋回角α２，β２のかわりに、目標旋回角α３，β３を用いることにより、目標旋回角をさらに精度よく設定でき、駐車目標位置により精度良く駐車できる。
【００２９】
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２に対して、さらに、実際の車両で据え切りを行ったときに車両が旋回方向に若干回転することを考慮して、目標旋回角を修正するように構成したものである。
まず、並列駐車において、実施の形態２において示した式(２３)は、据切りを行ったとき、車両の回転する量をδ、目標旋回角をθ４とすると
ＤＹ＝Ｒｒ・(cos(４δ)−sin(θ４＋２δ))−Ｋｒ・(cos(θ４＋２δ)＋sin(４δ)−Ｒｆ・(sinθ４−sinδ)−Ｋｆ・(cosδ−cosθ４) ……(２６)
となる。
通常の車両では、ハンドルを中立位置からフル切りまで操舵することによりδ＝０．２度程度の回転が起こる。このδの値および各車種に対応したＫｆ、Ｋｒの適切な値を適用し、式(２６)をニュートン法等を用いて解析的に解くことで目標旋回角θ４を得る。
このようにして実施の形態２の目標旋回角θ３のかわりに、目標旋回角θ４を用いることにより、目標旋回角をさらに精度よく設定でき、駐車目標位置により精度良く駐車できる。
【００３０】
次に、縦列駐車においても、実施の形態２において示した式(２４)、(２５)は、目標旋回角をα４，β４とおいて、

となる。
並列駐車と同様なδ、Ｋｆ、Ｋｒの値を適用して、ニュートン法等を用いて解析的に解くことで、目標旋回角α４，β４を得ることができる。
このように、実施の形態２の目標旋回角α３，β３のかわりに、目標旋回角α４，β４を用いることにより、目標旋回角をさらに精度よく設定でき、駐車目標位置により精度良く駐車できる。
【００３１】
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に対して、図７に示されるように、車輪速センサ３３を追加し、さらに案内スイッチ５およびコントローラ１の代わりに計測／案内切替スイッチ３２およびコントローラ３１を設けたものである。
計測／案内切替スイッチ３２は、コントローラ３１に接続され、ヨー角を算出する基礎となるヨー角０度の位置を設定して駐車支援を開始する案内モードと、後述する車両の最小旋回半径を計測する計測モードとに切り換えられるように構成されている。
車輪速センサ３３は、タイヤ１回転あたり４パルスの信号を発生するように構成され、コントローラ３１に接続される。この車輪速センサ３３は、車両の進行距離を検出する車両進行距離検出手段を構成する。
コントローラ３１には、タイヤが１回転あたりに進行する距離Ｚが予め記憶されている。また、コントローラ３１は、ヨーレートセンサ２から入力される角速度を基に、車輪速センサ３３からのパルスのエッジを検出した時点からｎパルス後のエッジを検出した時点までの車両の旋回角θｓを算出する。
したがって、車両が旋回する場合に、例えば、車輪速センサ３３が左前輪に装着されたとすると、左前輪の旋回半径Ｒｍと、旋回角θｓ（ラジアン）との間には以下の関係が成立する。
Ｒｍ・θｓ＝Ｚ・ｎ／４ ……(２９)
ここで、旋回角θｓを算出するための、車輪速センサ３３のパルス数ｎは、タイヤ１回転あたりのパルス数４の倍数であることが望ましい。
また、図８に示されるように、タイヤの旋回半径Ｒｍと、車両１０のリヤアクスル中心の旋回半径Ｒｓとの間には以下の関係が成立する。
Ｒｓ＝√（Ｒｍ^２−Ｂ^２）−Ｔｒ／２ ……(３０)
ここで、Ｂは車両１０のホイールベース、Ｔｒは車両１０のトレッドとする。
コントローラ３１には、上述した演算式を基にしたプログラミングがなされており、運転者がハンドルをフル切り状態にして車両１０を進行させれば、コントローラ３１は車両の最小旋回半径を計測することができる。
【００３２】
次に、この実施の形態４に係る駐車支援装置の動作を説明する。
この装置は、実施の形態１と同様な駐車支援を行う案内モードと、案内モードにおける目標旋回角を算出するための基礎となる最小旋回半径を計測する計測モードとの２つの動作を行う。
【００３３】
まず、計測モードについて説明する。
運転者が計測／案内切替スイッチ３２を動作させ、計測モードにすると、スピーカ６により運転者は右にフル操舵して前進するように音声で案内される。
運転者が車両１０を進行させると、コントローラ３１は、車輪速センサ３３からのパルスのエッジを検出した時点から、例えば１２パルス後（最初に検出したパルスは含まない）のエッジ検出までの車両の旋回角θｓを算出する。この場合、タイヤ３回転に相当し、そのときの旋回角θｓは、車種により異なるが約６０度程度となる。
このように車両１０を約６０度程度旋回させると、式（２９）、（３０）に基づいてコントローラ３１は、車両１０のリヤアクスル中心の旋回半径Ｒｓを算出し、この値を前進時の最小旋回半径Ｒｆとして用いることができる。
その後、運転者はスピーカ６により計測が終了したことを知らされ、計測／案内切替スイッチ３２を切り替えて計測モードを終了する。
【００３４】
次に、案内モードについて説明する。
運転者が、計測／案内切替スイッチ３２を動作させ案内モードにすると、縦列モードスイッチ３および並列モードスイッチ４の状態に応じて実施の形態１と同様な駐車支援を行う。この際、コントローラ３１は、計測モードで車両のリヤアクスル中心の前進時最小旋回半径Ｒｆの値が算出されているので、この値を基に、目標旋回角を算出することになる。
【００３５】
このように、最小旋回半径を個々の車両ごとに計測することができるので、この装置が装着された車両に適した目標旋回角をコントローラ３１は設定することができる。したがって、個々の車両の最小旋回半径のばらつきに起因する駐車目標位置と実際に駐車できた位置との位置ずれを解消することができ、より精度の高い駐車支援を行うことができる。
また、車両を使用するユーザーが異なる種類のタイヤに交換し、最大タイヤ切れ角等に変更が生じても、計測モードで最小旋回半径を計測し直すことで、使用実態に応じた目標旋回角を設定することができる。
さらに、タイヤ１回転あたり４個程度のパルスが発生する車輪速センサを用いるので、この装置のために車両に特別にこのセンサを装着する必要はなく、車両に標準装備されている既存の車輪速センサを用いることができ、装置のコストアップを招くことはない。
【００３６】
なお、上述した実施の形態では、前進時、後退時の２種類の最小旋回半径を基に、目標旋回角を算出したが、コントローラは、前進左旋回、前進右旋回、後退左旋回、後退右旋回に対応したそれぞれの最小旋回半径を設定するようにしてもよい。これにより、縦列駐車時の左後退旋回、右後退旋回に対応してそれぞれ目標旋回角を算出することができる。また、並列駐車の際に、車両を駐車スペースの入口に運転席側を横付けするか、助手席側を横付けするかに応じた最小旋回半径を用いて目標旋回角を算出することができる。
【００３７】
実施の形態４では、前進右旋回をして、前進時の最小旋回半径を計測したが、前進左旋回、前進右旋回、後退左旋回、後退右旋回をそれぞれ行い、各旋回に対応したそれぞれの最小旋回半径を計測してもよい。
また、車両進行距離検出手段として車輪速センサ３３を用いたが、車両の進行距離を計測することができればこれに限定されるものではなく、加速度センサを用いその信号を積分して車両進行距離を算出してもよい。
また、左右両輪にそれぞれ設けられた車輪速センサの計測結果を合成して車両進行距離を算出することもできる。
さらに、最小旋回半径を算出するにあたり、一定の距離を進行した場合の旋回角を計測したが、計測／案内切替スイッチ３２を案内モードに切り換えるまでに進行した距離と旋回角を計測してもよい。また、計測モードにおいて、一定の時間に進行した距離と旋回角とを計測してもよい。
なお、実施例１から実施例３では案内スイッチ５によりヨー角０度の位置を設定するように構成したが、縦列モードスイッチや並列モードスイッチにこの機能を併せ持たせることも可能である。すなわち縦列モードスイッチまたは並列モードスイッチのいずれかが投入された時点でヨー角０度を設定するとともに縦列モードまたは並列モードの案内を開始するように構成してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る駐車支援装置によれば、前進旋回および後退旋回に対応したそれぞれの最小旋回半径を設定し、この最小旋回半径を基に、各旋回に対応して目標旋回角を算出する目標旋回角算出手段が設けられ、目標旋回角算出手段により算出された目標旋回角及びヨー角検出手段により検出されたヨー角を基に、車両の位置を特定して、運転者に操舵情報を提供するので、最小旋回半径を精度良く定め、車両の駐車精度をさらに向上させることができる。
また、この発明に係る駐車支援装置によれば、最小旋回半径を個々の車両ごとに計測することができるので、この駐車支援装置が装着された車両に適した目標旋回角を目標旋回角算出手段は設定することができる。したがって、個々の車両の最小旋回半径のばらつきに起因する駐車目標位置と実際に駐車できた位置との位置ずれを解消することができ、より精度の高い駐車支援を行うことができる。
【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】実施の形態１に係る駐車支援装置と対比するために、並列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す車両軌跡図である。
【図３】実施の形態１に係る駐車支援装置における、並列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す車両軌跡図である。
【図４】実施の形態１に係る駐車支援装置と対比するために、縦列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す車両軌跡図である。
【図５】実施の形態１に係る駐車支援装置における、縦列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す車両軌跡図である。
【図６】実施の形態２に係る駐車支援装置における、並列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す車両軌跡図である。
【図７】実施の形態４に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態４に係る駐車支援装置における、最小旋回半径を算出する方法を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１，３１…コントローラ、２…ヨーレートセンサ、６…スピーカ、１０…車両、３３…車輪速センサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle parking assistance apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a vehicle parking assist device, even a driver who is not good at so-called back driving supports the parking of the vehicle by notifying the steering wheel operation point with a guidance sound so that parallel parking can be performed smoothly for parallel parking or garage parking Parking assist is known.
As an example of this device, there is a device described in Patent Document 1. According to this device, any driver can easily park at a target position by repeatedly operating the steering wheel as instructed by the device. Can do.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-322520 A
[0004]
Specifically, the driver moves the vehicle forward and backward by a predetermined target turning angle with the steering wheel fully turned, thereby performing parallel parking and parallel parking. At this time, the driver can easily park the vehicle according to the guidance information output based on the target turning angle and the actual turning angle of the vehicle calculated from the angular velocity of the vehicle detected by the yaw rate sensor. It can be carried out.
In such a device, a target turning angle is determined in advance, and in order to determine the target turning angle, generally, for example, one minimum turning radius value described as a vehicle specification value in a vehicle sales catalog or the like. Is used.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the minimum turning radius on which the target turning angle is calculated may differ slightly between forward turning and backward turning. Therefore, if the target turning angle is determined based on one minimum turning radius, there is a problem that there is a limit to parking the vehicle in the parking space with higher accuracy.
The present invention has been made to solve such problems, and provides a parking assist device that accurately determines a target turning angle and further improves the parking accuracy of a vehicle.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above-mentioned object, the parking assist device according to the present invention performs a forward operation of turning forward in a fully-steered state from the initial stop position of the vehicle, and then fully steers in the reverse direction in the stopped state. A parking assist device used for parking by performing a reverse operation including a reverse turning operation while holding the vehicle, a yaw angle detection means for detecting the yaw angle of the vehicle, a forward turn in a full steering state, and Corresponding to each of the reverse turning in the full steering stateLastBased on the small turning radius, the target turning, which is the turning angle of forward turning and backward turning, for performing parking operation by performing forward movement to move forward from the initial stop position of the vehicle and then performing backward movement including backward turning The target turning angle calculating means for calculating the respective angles, the target turning angle calculated by the target turning angle calculating means and the yaw angle detected by the yaw angle detecting means during parking operation are compared, and the detected yaw angle Guidance means for providing steering information to the driver based on the difference from the calculated target turning angle, and the target turning angle calculation means sets the value obtained by correcting the minimum turning radius corresponding to the forward turning to the backward turning. Supported minimum turning radiusAsThe target turning angles for forward turning and backward turning are calculated based on the minimum turning radius corresponding to forward turning and the set minimum turning radius corresponding to backward turning.
  Also,In the parking assistance device described above,Forward turning with full steeringIn timesMeasurement mode for measuring the corresponding minimum turning radiusDoVehicle traveling distance detecting means for detecting the traveling distance of the vehicle, and,in frontAdvanceIn timesA turning radius calculating means for calculating a turning radius based on the vehicle traveling distance detected by the vehicle traveling distance detecting means and the yaw angle detected by the yaw angle detecting means, and a measurement modeThen, Forward turning in the full steering state detected by the vehicle travel distance detection meansIn timesTurning radius calculation means based on the vehicle travel distance and the yaw angle corresponding to the vehicle travel distance detected by the yaw angle detection meansBut beforeAdvanceIn timesCorresponding minimum turning radiusTheCalculationDobe able to.
[0007]
  The target turning angle calculation means isThe actual turning for a forward turn in full steering or for a reverse turn in full steeringSwivel centerof, The longitudinal extension of the rear axle of the vehicleAgainst the front or rear of the vehicleDeviation amountAnd the amount of deviation set according to the vehicleCorresponding to the above, the target turning angle can be corrected.
  The target turning angle calculation means isWhen starting forward turning in full steering state and reverse turning in full steering state in parking operationOccurs during deferral,The amount of rotation in the turning direction of the vehicleAnd the amount of rotation set corresponding to the vehicleOn the basis of the,The target turning angle can also be corrected.
  The target turning angle calculation means is a forward left turnas well asForward clockwiseTimesCorresponding to eachSetThe target turning angle can be set based on the minimum turning radius.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows the configuration of a parking assist apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The controller 1 is connected to a yaw rate sensor 2 that detects an angular velocity in the yaw angle direction of the vehicle, and a parallel mode switch 3 for informing the controller 1 that the vehicle performs parallel parking and the vehicle performs parallel parking. Is connected to the parallel mode switch 4. The controller 1 is connected to a guide switch 5 that sets a position of a yaw angle of 0 degrees as a reference for calculating a yaw angle. Furthermore, the controller 1 is connected with a speaker 6 for guiding driving operation information to the driver.
[0009]
The controller 1 includes a CPU (not shown), a control program for assisting parking during parallel parking and parallel parking, and a memory for storing various data.
The memory of the controller 1 stores a forward minimum turning radius Rf, which is a turning radius when the vehicle turns forward with the steering wheel of the vehicle being maximally steered, and a backward turning minimum turn, which is a turning radius when turning backward. Data of the radius Rr is stored. The controller 1 constitutes a target turning angle calculation means for calculating a target turning angle corresponding to each turn based on the minimum turning radii Rf and Rr.
[0010]
The controller 1 constitutes a yaw angle detection means together with the yaw rate sensor 2 and calculates the yaw angle of the vehicle from the angular velocity of the vehicle input from the yaw rate sensor 2. Further, the controller 1 constitutes vehicle position specifying means for specifying the position of the vehicle by comparing the yaw angle of the vehicle with the target turning angle, and information on the operation method and operation timing in each step during parking operation. It outputs to the speaker 6 as a guide means. The forward minimum turning radius Rf and the reverse minimum turning radius Rr are radiuses drawn by the center of the rear axle of the vehicle when the vehicle is turning.
[0011]
Next, a description will be given of what kind of trajectory this vehicle assists the vehicle draws to assist parking. First, parallel parking will be described.
For comparison with the present invention, FIG. 2 shows an example in which the same single value R1 is used as the minimum turning radius data that is the basis for calculating the target turning angle during forward and backward movement.
The central point of the entrance of the parking space T where the vehicle 10 is to be parked is the origin O, the X axis is taken in the forward direction of the vehicle 10 in the parking space T, and the Y axis is taken in parallel with the road, that is, perpendicular to the X axis. .
[0012]
First, it is assumed that the vehicle 10 is stopped at a vehicle position E1 perpendicular to the parking space T as an initial stop position. The rear axle center EO of the vehicle 10 at this time is assumed to be offset from the center of the parking space T by a distance DY in the Y-axis direction.
Next, after the vehicle 10 at the vehicle position E1 advances while turning to the target turning angle θ1 with the minimum turning radius R1 with the steering angle of the steering wheel being maximized on the right side, and stopped at the vehicle position F1, The steering angle of the steering wheel is maximized on the left side and the vehicle is moved backward while turning at the minimum turning radius R1. When the vehicle 10 reaches the vehicle position G1 parallel to the parking space T, the steering wheel is returned to the straight traveling state and further retracted to appropriately park in the parking space T. Here, the rear axle centers at the vehicle positions E1, F1, and G1 are defined as EO, FO, and GO, respectively.
[0013]
The target turning angle θ1 when moving forward from the initial stop position while turning in a full cut state is calculated from the minimum turning radius R1 and the distance DY as follows.
DY = R1-2 · R1 · sinθ1 (1)
From the above, the target turning angle θ1 for forward movement is
θ1 = sin^-1((R1-DY) / 2 / R1) ......... (2)
It becomes.
Further, the turning angle φ1 at the time of reverse is calculated as φ1 = π / 2−θ1.
[0014]
However, as shown in FIG. 3, the minimum turning radius of the vehicle differs between forward and reverse, so the parking assist device according to this embodiment calculates the target turning angle θ2 using the following equation.
DY = Rr− (Rf + Rr) · sin θ2 (3)
θ2 = sin^-1((Rr-DY) / (Rf + Rr)) (4)
In an actual vehicle, it is known that the minimum turning radius Rr at the time of reverse is 1.01 to 1.03 times the minimum turning radius Rf at the time of forward movement. In this device, for example, Rr = 1.02 · Rf, and equations (3) and (4)
DY = 1.02 · Rf−2.02 · Rf · sinθ2 (5)
θ2 = sin^-1((1.02 · Rf-DY) /2.02·Rf) (6)
It becomes.
[0015]
The specific operation during parallel parking is as follows.
As shown in FIG. 3, the driver first stops the vehicle 10 at a vehicle position E1 indicated by a broken line, that is, perpendicular to the parking space T before the entrance of the parking space T. When the parallel mode switch 4 is operated and the guide switch 5 is further operated, the controller 1 sets the vehicle position E1 as a position where the yaw angle of the vehicle is 0 degree and starts a program for parallel parking. The driver steers the steering wheel to the maximum on the right side to turn it fully, and advances the vehicle 10 as it is.
The controller 1 calculates the yaw angle from the angular velocity input from the yaw rate sensor 2, and compares this yaw angle with the target turning angle θ2. As the vehicle 10 approaches the vehicle position F1 from the vehicle position E1, based on the difference between the yaw angle and the target turning angle θ2, the controller 1 informs that the vehicle has approached the vehicle position F1, and the yaw angle and the target turning angle. The driver is notified via the speaker 6 of arrival information notifying that the vehicle position F1 that coincides with θ2 has been reached.
[0016]
For example, as the approach information, an intermittent sound “beep” is emitted from the speaker 6, and the cycle of this intermittent sound becomes shorter as the difference between the yaw angle and the target turning angle θ 2 decreases. When the difference between the yaw angle and the target turning angle θ2 disappears, a continuous sound “pea” is emitted from the speaker 6 as arrival information.
[0017]
The driver stops the vehicle 10 at the vehicle position F1 according to the arrival information. Next, the driver steers the steering wheel to the maximum on the left side to bring it into the full steering state and moves the vehicle 10 backward. Thereafter, the controller 1 informs that the vehicle 10 has approached the vehicle position G1 parallel to the parking space T, and that it has reached the vehicle position G1 where the yaw angle is π / 2 (= θ2 + φ2). The driver is notified of the arrival information to be notified via the speaker 6. The driver stops the vehicle 10 at the vehicle position G1 according to the arrival information, then returns the steering wheel to the straight traveling state, then moves the vehicle 10 backward, and completes parking when the vehicle 10 is in the parking space T.
[0018]
In this way, by taking into account the difference in the minimum turning radius between forward and reverse, the target turning angle θ2 for parallel parking is calculated using the respective minimum turning radii Rf and Rr corresponding to forward turning and backward turning. In addition, it is possible to accurately inform the driver of the stop position F1 at the time of forward travel, and to perform highly accurate parking guidance.
[0019]
Next, parallel parking will be described.
First, as in the case of parallel parking, FIG. 4 shows an example in which the same single value R1 is used as the minimum turning radius data for forward and backward movement.
At the vehicle position M1, where the vehicle 10 is parked in the parking space T, the rear axle center MO of the vehicle 10 is set as the origin O, the Y axis is parallel to the road, and the Y axis is perpendicular to the Y axis. Take the X axis.
[0020]
First, it is assumed that the vehicle 10 is stopped at the vehicle position J1 as an initial stop position for starting parallel parking, with the vehicle 20 parked in front of the parking space T as a guide. The rear axle center JO of the vehicle 10 at this time is assumed to be offset from the rear axle center MO at the vehicle position M1 by a distance DY1 in the Y-axis direction and DX1 in the X-axis direction.
Next, the vehicle 10 at the vehicle position J1 advances while turning to the target turning angle β1 with the minimum turning radius R1 with the steering angle of the steering wheel being maximized on the right side. When the vehicle position K1 is reached, the steering angle is maximized on the left side and the vehicle turns backward while turning at the minimum turning radius R1. When the vehicle position L1 is reached, the steering angle is maximized on the right side, the vehicle turns backward while turning with the minimum turning radius R1, and the vehicle is properly parked at the vehicle position M1 in the parking space T.
That is, from the vehicle position J1, which is the initial stop position, the vehicle advances to the vehicle position K1 at the minimum turning radius R1 and reaches the vehicle position K1, turns the steering wheel, moves backward by the target turning angle γ1 at the same minimum turning radius R1, and moves to the vehicle position L1. Further, the steering wheel is turned back and the vehicle is moved backward by the target turning angle α1 with the same minimum turning radius R1 to the vehicle position M1 at the parking completion position.
Here, the rear axle centers at vehicle positions J1, K1, L1, and M1 are JO, KO, LO, and MO, respectively.
[0021]
When the minimum turning radius at the time of forward movement and at the time of backward movement is both set to R1, the following relations are established for the distances DX1, DY1 and the target turning angles α1, β1 between the rear axle center JO and the origin O.

Further, the following trigonometric formulas (9) and (10) are applied to the above equations (7) and (8).
cosα1-cosβ1 = −2 · sin ((α1 + β1) / 2) · sin ((α1-β1) / 2) (9)
sinα1-sinβ1 = 2 · cos ((α1 + β1) / 2) · sin ((α1-β1) / 2) (10)
as a result,

DX1²+ DY1²= 16 ・ R1²・ Sin²((α1-β1) / 2) (12)
It becomes.
Here, according to equation (11):
(α1 + β1) / 2 = tan^-1(DX1 / DY1) ...... (13)
From equation (12)
(α1-β1) / 2 = sin^-1(√ ((DX1²+ DY1²) / 16 / R1²)) ...... (14)
Adding equation (14) to equation (13)
α1 = tan^-1(DX1 / DY1) + sin^-1(√ ((DX1²+ DY1²) / 16 / R1²)) ...... (15)
Is calculated.
Subtracting equation (14) from equation (13)
β1 = tan^-1(DX1 / DY1) -sin^-1(√ ((DX1²+ DY1²) / 16 / R1²)) ...... (16)
Is calculated.
[0022]
However, as shown in FIG. 5, the minimum turning radius of the vehicle 10 is different between forward and reverse, so that the parking assist device according to this embodiment sets the target turning angles α2 and β2 using the following equations. calculate.
The turning center of the first turning is C1 (xc1, yc1), the second turning center is C2 (xc2, yc2), and the third turning center is C3 (xc3, yc3).
If a = xc1-xc3, b = yc1-yc3, X = xc2-xc1, Y = yc2-yc1, the following holds.
X²+ Y²= R1²    …… (17)
(X + a)²+ (Y + b)²= R2²    ...... (18)
Where R1 = Rf + Rr, R2 = 2Rr
From equation (18)
X²+ 2aX + a²+ Y²+ 2bY + b²= R2²    ...... (18 ’)
From formula (18 ')-formula (17)
2aX + 2bY + c = R2²-R1²  ...... (19)
Where c = a²+ B²
From equation (19)
Y = (K-2aX) / 2 / b (20)
Where K = R2²-R1²-C
Substituting equation (20) into equation (17) and rearranging
cX²-AKX + K²/ 4-b²R1²= 0 (21)
Solve equation (21) and select an appropriate solution
X = (aK−√ (a²K²-CK²+ 4cb²R1²)) / 2 / c (22)
α2 = tan^-1(−Y / X), which can be calculated by substituting Equation (20) and Equation (22).
Γ2 = tan^-1(− (Y + b) / (X + a)) and can be calculated in the same manner.
Further, β2 = α2−γ2.
Considering that a = DX1 + Rf−Rr and b = DY1, it can be calculated from known numerical values.
[0023]
The specific operation during parallel parking is as follows.
First, the driver stops the vehicle 10 at a vehicle position J1 indicated by a broken line. When the column mode switch 3 is operated and the guide switch 5 is further operated, the controller 1 sets the vehicle position J1 as a position where the yaw angle of the vehicle 10 is 0 degrees and starts a program for parallel parking. The driver steers the steering wheel of the vehicle 10 to the maximum on the right side to turn it fully, and advances the vehicle 10 as it is. The controller 1 calculates the yaw angle from the angular velocity input from the yaw rate sensor 2, and compares this yaw angle with the value of the target turning angle β2. As the vehicle 10 approaches the vehicle position K1 from the vehicle position J1, the controller 1 provides approach information for notifying that the vehicle position K1 has been approached based on the difference between the yaw angle and the target turning angle β2, and the yaw angle and the target turning. The driver is notified via the speaker 6 of the arrival information notifying that the vehicle position K1 having the same angle β2 has been reached.
[0024]
The driver stops the vehicle 10 at the vehicle position K1 according to the arrival information. Next, the driver steers the steering wheel all the way to the left to bring it to a fully cut state and moves the vehicle 10 backward. The controller 1 compares the yaw angle of the vehicle with the target turning angle α2 (= β2 + γ2). As the vehicle 10 approaches the vehicle position L1 from the vehicle position K1, the controller 1 is based on the difference between the yaw angle and the target turning angle α2, and the approach information that informs that the vehicle position L1 is approached, the yaw angle, and the target The driver is informed via the speaker 6 of arrival information that informs the vehicle position L1 that the turning angle α2 matches.
[0025]
The driver stops the vehicle 10 at the vehicle position L1 according to the arrival information. Next, the driver turns the steering wheel all the way in the opposite direction at the vehicle position L1 and steers the steering wheel to the maximum on the right side to bring the vehicle 10 back. As the yaw angle of the vehicle 10 approaches 0 degrees, the controller 1 reaches the vehicle position M1 where the vehicle 10 approaches the vehicle position M1 in the parking space T and the vehicle position M1 where the yaw angle becomes 0 degrees. The driver is notified via the speaker 6 of the arrival information that informs the user. Accordingly, the driver can stop the vehicle 10 at the vehicle position M1 and complete the parking.
[0026]
In this way, considering the difference in the minimum turning radius between forward and reverse, the target turning angles α2 and β2 for parallel parking are calculated using the minimum turning radii Rf and Rr corresponding to forward turning and backward turning. Thus, the vehicle position K1 at the time of forward movement and the vehicle position L1 that is the steering wheel turning point in the middle of the backward movement can be notified to the driver with high accuracy, and highly accurate parking guidance can be performed.
[0027]
Embodiment 2. FIG.
The parking assist apparatus according to the second embodiment corrects the target turning angle with respect to the first embodiment in consideration of the fact that the actual turning center of the vehicle deviates from the extension line of the rear axle center of the vehicle. It is configured.
First, in parallel parking, the actual turning centers C1 and C2 of the vehicle are slightly shifted from the extension line of the rear axle, as shown in FIG. In general, the turning center C1 during forward movement is shifted forward from the rear axle extension line, and the turning center C2 during backward movement is shifted backward from the rear axle extension line. Assuming that the deviation amount between the turning center C1 at the time of forward movement and the extension line of the rear axle is Kf, and the deviation amount between the turning center C2 at the time of backward movement and the extension line of the rear axle is Kr, the equation (3) shown in the first embodiment is In the target turning angle θ3,
DY = Rr-Kf- (Rr + Rf) .sin .theta.3- (Kr-Kf) .cos .theta.3 (23)
It becomes.
In ordinary vehicles, the absolute values of Kf and Kr are substantially the same, specifically about 0.05 to 0.08 m. Therefore, among these values, an appropriate value corresponding to each vehicle type is applied, and Newton The target turning angle θ3 can be obtained by analytically using a method or the like.
As described above, by using the target turning angle θ3 instead of the target turning angle θ2 of the first embodiment, the target turning angle can be set with higher accuracy, and parking can be performed with higher accuracy according to the parking target position.
[0028]
Next, even in parallel parking, considering the amount of deviation from the extension line of the rear axle at the turning center, the equations (17) and (18) shown in the first embodiment have the target turning angles α3 and β3,

It becomes.
Similar to the parallel parking, by applying appropriate values of Kf and Kr corresponding to each vehicle type and analytically using the Newton method or the like, the target turning angles α3 and β3 can be obtained.
As described above, by using the target turning angles α3 and β3 instead of the target turning angles α2 and β2 of the first embodiment, the target turning angles can be set with higher accuracy, and parking can be performed with higher accuracy according to the parking target position.
[0029]
Embodiment 3 FIG.
The parking assist device according to the third embodiment further sets the target turning angle in consideration of the fact that the vehicle slightly rotates in the turning direction when the actual vehicle is stationary with respect to the second embodiment. It is configured to be modified.
First, in the parallel parking, the equation (23) shown in the second embodiment is such that when the vehicle is set off, the amount of rotation of the vehicle is δ and the target turning angle is θ4.
DY = Rr. (Cos (4.delta.)-Sin (.theta.4 + 2.delta.))-Kr. (Cos (.theta.4 + 2.delta.) + Sin (4.delta.)-Rf. (Sin.theta.4-sin.delta.)-Kf. (Cos.delta.-cos .theta.4) (26)
It becomes.
In a normal vehicle, the steering wheel is steered from a neutral position to a full turn, and thus a rotation of about δ = 0.2 degrees occurs. The target turning angle θ4 is obtained by applying the value of δ and appropriate values of Kf and Kr corresponding to each vehicle type and analytically solving the equation (26) using the Newton method or the like.
In this way, by using the target turning angle θ4 instead of the target turning angle θ3 of the second embodiment, the target turning angle can be set with higher accuracy, and parking can be performed with higher accuracy according to the parking target position.
[0030]
Next, even in parallel parking, the equations (24) and (25) shown in the second embodiment have the target turning angles α4 and β4,

It becomes.
The target turning angles α4 and β4 can be obtained by applying the same values of δ, Kf, and Kr as in the parallel parking and analytically using the Newton method or the like.
As described above, by using the target turning angles α4 and β4 instead of the target turning angles α3 and β3 of the second embodiment, the target turning angle can be set with higher accuracy and parking can be performed with higher accuracy according to the parking target position.
[0031]
Embodiment 4 FIG.
As shown in FIG. 7, the parking assist device according to the fourth embodiment is further provided with a wheel speed sensor 33 as shown in FIG. 7, and a measurement / guide switching switch instead of the guide switch 5 and the controller 1. 32 and a controller 31 are provided.
The measurement / guidance change-over switch 32 is connected to the controller 31 and measures a guidance mode for starting parking assistance by setting a position of a yaw angle of 0 degrees as a basis for calculating a yaw angle, and measuring a minimum turning radius of a vehicle described later The measurement mode can be switched to the measurement mode.
The wheel speed sensor 33 is configured to generate a signal of 4 pulses per tire rotation, and is connected to the controller 31. The wheel speed sensor 33 constitutes vehicle travel distance detection means for detecting the travel distance of the vehicle.
The controller 31 stores in advance the distance Z that the tire travels per rotation. Further, the controller 31 calculates the turning angle θs of the vehicle from the time when the edge of the pulse from the wheel speed sensor 33 is detected to the time when the edge after n pulses is detected based on the angular velocity input from the yaw rate sensor 2. To do.
Therefore, when the vehicle turns, for example, if the wheel speed sensor 33 is attached to the left front wheel, the following relationship is established between the turning radius Rm of the left front wheel and the turning angle θs (radian).
Rm · θs = Z · n / 4 (29)
Here, the number of pulses n of the wheel speed sensor 33 for calculating the turning angle θs is desirably a multiple of the number of pulses 4 per one rotation of the tire.
Further, as shown in FIG. 8, the following relationship is established between the turning radius Rm of the tire and the turning radius Rs at the center of the rear axle of the vehicle 10.
Rs = √ (Rm²-B²) -Tr / 2 (30)
Here, B is a wheel base of the vehicle 10, and Tr is a tread of the vehicle 10.
The controller 31 is programmed based on the above-described arithmetic expression. If the driver advances the vehicle 10 with the steering wheel fully turned, the controller 31 can measure the minimum turning radius of the vehicle. it can.
[0032]
Next, the operation of the parking assistance apparatus according to the fourth embodiment will be described.
This device performs two operations: a guidance mode for performing parking assistance similar to that in the first embodiment, and a measurement mode for measuring a minimum turning radius that is a basis for calculating a target turning angle in the guidance mode.
[0033]
First, the measurement mode will be described.
When the driver operates the measurement / guidance changeover switch 32 to enter the measurement mode, the driver is guided by voice so as to move forward by full steering to the right by the speaker 6.
When the driver advances the vehicle 10, the controller 31 detects the edge of the pulse from the wheel speed sensor 33 until, for example, the edge detection after 12 pulses (not including the first detected pulse). The turning angle θs is calculated. In this case, it corresponds to three rotations of the tire, and the turning angle θs at that time is about 60 degrees although it differs depending on the vehicle type.
When the vehicle 10 turns about 60 degrees in this way, the controller 31 calculates the turning radius Rs at the center of the rear axle of the vehicle 10 based on the equations (29) and (30), and uses this value as the minimum turning for forward movement. It can be used as the radius Rf.
Thereafter, the driver is notified by the speaker 6 that the measurement has been completed, and the measurement / guidance changeover switch 32 is switched to end the measurement mode.
[0034]
Next, the guidance mode will be described.
When the driver operates the measurement / guide switching switch 32 to enter the guidance mode, parking assistance similar to that in the first embodiment is performed according to the state of the column mode switch 3 and the parallel mode switch 4. At this time, since the value of the forward minimum turning radius Rf at the center of the rear axle of the vehicle is calculated in the measurement mode, the controller 31 calculates the target turning angle based on this value.
[0035]
Thus, since the minimum turning radius can be measured for each individual vehicle, the controller 31 can set the target turning angle suitable for the vehicle on which this device is mounted. Therefore, it is possible to eliminate the positional deviation between the parking target position and the actual parking position due to the variation in the minimum turning radius of each vehicle, and it is possible to perform parking assistance with higher accuracy.
In addition, even if the user using the vehicle changes to a different type of tire and the maximum tire break angle changes, the minimum turning radius is measured again in the measurement mode. Can be set.
Furthermore, since a wheel speed sensor that generates about four pulses per tire rotation is used, it is not necessary to install this sensor specially for the vehicle for this device. A sensor can be used, and the cost of the apparatus is not increased.
[0036]
In the above-described embodiment, the target turning angle is calculated based on the two types of minimum turning radii at the time of forward movement and at the time of backward movement. However, the controller performs forward left turn, forward right turn, reverse left turn, reverse The minimum turning radius corresponding to the right turn may be set. Thereby, the target turning angle can be calculated corresponding to the left backward turning and the right backward turning at the time of parallel parking. In parallel parking, the target turning angle can be calculated using the minimum turning radius according to whether the vehicle is placed sideways on the driver seat side or the passenger seat side at the entrance of the parking space.
[0037]
In the fourth embodiment, the right turn is made forward and the minimum turning radius at the time of forward movement is measured. The forward left turn, the forward right turn, the reverse left turn, and the reverse right turn are performed, and each turn is supported. Each minimum turning radius may be measured.
Further, although the wheel speed sensor 33 is used as the vehicle travel distance detecting means, the present invention is not limited to this as long as the travel distance of the vehicle can be measured, and the vehicle travel distance is obtained by integrating the signal using an acceleration sensor. It may be calculated.
Also, the vehicle travel distance can be calculated by combining the measurement results of the wheel speed sensors provided on the left and right wheels, respectively.
Further, in calculating the minimum turning radius, the turning angle when traveling a certain distance is measured. However, the distance and turning angle that are advanced until the measurement / guide switching switch 32 is switched to the guide mode may be measured. . Further, in the measurement mode, the distance and the turning angle that have traveled at a certain time may be measured.
In the first to third embodiments, the guide switch 5 is used to set the position of the yaw angle 0 degree. However, the column mode switch and the parallel mode switch can also have this function. That is, the yaw angle may be set to 0 degree at the time when either the column mode switch or the parallel mode switch is turned on, and guidance for the column mode or the parallel mode may be started.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the parking assist device of the present invention, the minimum turning radii corresponding to the forward turning and the backward turning are set, and the target turning corresponding to each turn based on the minimum turning radius. A target turning angle calculating means for calculating an angle is provided, and the position of the vehicle is specified based on the target turning angle calculated by the target turning angle calculating means and the yaw angle detected by the yaw angle detecting means, and the driver Since the steering information is provided to the vehicle, it is possible to accurately determine the minimum turning radius and further improve the parking accuracy of the vehicle.
Further, according to the parking assist device of the present invention, the minimum turning radius can be measured for each individual vehicle, so the target turning angle suitable for the vehicle equipped with the parking assist device is calculated as the target turning angle calculating means. Can be set. Therefore, it is possible to eliminate the positional deviation between the parking target position and the actual parking position due to the variation in the minimum turning radius of each vehicle, and it is possible to perform parking assistance with higher accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a parking assistance apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a vehicle trajectory diagram showing stepwise and schematically the position of a vehicle at the time of parallel parking for comparison with the parking assistance device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a vehicle trajectory diagram showing stepwise and schematically the position of the vehicle at the time of parallel parking in the parking support apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a vehicle trajectory diagram showing stepwise and schematically the position of a vehicle during parallel parking for comparison with the parking assist device according to the first embodiment.
FIG. 5 is a vehicle locus diagram showing stepwise and schematically the position of the vehicle at the time of parallel parking in the parking assistance apparatus according to the first embodiment.
FIG. 6 is a vehicle trajectory diagram showing stepwise and schematically the position of the vehicle during parallel parking in the parking assistance apparatus according to the second embodiment.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a parking assistance apparatus according to a fourth embodiment.
FIG. 8 is a diagram schematically showing a method for calculating a minimum turning radius in the parking assistance apparatus according to the fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,31 ... Controller, 2 ... Yaw rate sensor, 6 ... Speaker, 10 ... Vehicle, 33 ... Wheel speed sensor.

Claims

Carry forward operation to turn forward in full steering state from the initial stop position of the vehicle, then fully steer in the reverse direction in stopped state, perform backward operation including the operation of turning backward while maintaining that state, and park A parking assistance device used for
Yaw angle detection means for detecting the yaw angle of the vehicle;
Based on the minimum turning radius corresponding to their retracted pivoting of the forward pivot and a full steering state at full steering state, after the forward operation of the forward pivot from an initial stop position of the vehicle, the backward turning A target turning angle calculating means for calculating a target turning angle that is a turning angle of the forward turning and the backward turning for performing a reverse operation including parking; and
The target turning angle calculated by the target turning angle calculating means and the yaw angle detected by the yaw angle detecting means during the parking operation are compared, and the detected yaw angle and the calculated target turning angle are compared. A guide means for providing steering information to the driver based on the difference between
The target turning angle calculating means includes
A value obtained by correcting the minimum turning radius corresponding to the forward turning is set as the minimum turning radius corresponding to the backward turning,
The parking assist characterized in that the target turning angle of the forward turning and the backward turning is calculated based on the minimum turning radius corresponding to the forward turning and the set minimum turning radius corresponding to the backward turning, respectively. apparatus.

In the parking assistance device according to claim 1,
Comprising a measurement mode for measuring the minimum turning radius corresponding to the forward swivel at full steering state,
Furthermore, vehicle travel distance detection means for detecting the travel distance of the vehicle ,
Oite before Susumu旋times, based on the yaw angle detected by the vehicle traveling distance the vehicle traveled distance detected by the detection means and the yaw angle detecting means, and a turning radius calculating means for calculating a turning radius,
In the measurement mode,
Detected by the vehicle traveling distance detection means, and the vehicle traveling distance definitive in advance swivel at the full steering state,
Based on the yaw angle detected by the yaw angle detection means and corresponding to the vehicle travel distance,
The turning radius calculating means, a parking assist apparatus which calculates the minimum turning radius corresponding to the previous SL before Susumu旋times.

The target turning angle calculating means includes
The amount of deviation of the vehicle in the forward or backward direction with respect to the longitudinal extension line of the rear axle of the vehicle with respect to the actual turning center with respect to the forward turning in the full steering state or the backward turning in the full steering state of the vehicle , The parking assistance device according to claim 1 or 2, wherein the target turning angle is corrected in accordance with a deviation amount set in correspondence with a vehicle .

The target turning angle calculating means includes
Occurs when stationary steering at the start of backward turning of the forward turning and the full steering state in the full-steering state in the parking operation, a rotation amount of the turning direction of the vehicle, in response to the vehicle The parking assistance device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the target turning angle is corrected based on a set rotation amount .

The target turning angle calculation means, in any one of claims 1 to 4, sets the target turning angle based on the minimum turning radius, which is set corresponding to each of the forward left turn and advancing the right swivel The parking assistance device described.