JP4418837B2 - 駐車支援システムおよび駐車支援または自動駐車を行う方法 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の駐車支援システム、および、請求項１２の上位概念に記載の駐車支援または自動駐車を行う方法に関する。

駐車支援システムはドライバーアシストシステムに属し、快適性を高めるためおよび／または安全性を支えるために車両でますます使用されるようになってきている。最も簡単なドライバーアシストシステムは例えば制動時の車輪のロックを阻止する公知のＡＢＳシステム（アンチロックブレーキシステム）、および、危険な走行状況で個々の車輪を意図的に制動し、車両のスリップを回避するエレクトロニックスタビリティプログラム（ＥＳＰシステム）である。

以前から使用が検討されていた他のドライバーアシストシステムには、駐車時にドライバーを支援する駐車支援システムまたは駐車アシスタント装置がある。なお最終的には駐車過程を自動で行うことが目指されている。

この種の駐車アシスタント装置の最も簡単な形態は、自車両と前方および／または後方の他車両または障害物との間隔を測定し、例えば運転席近傍のディスプレイに表示する駐車補助装置である。設定されている安全な間隔を下回る場合には、ドライバーに対して、光学警報、音響警報および／または触覚警報が出力され、ドライバーはこれにより駐車過程を相応に調整することができる。この種の駐車補助装置はミドルクラスの車両にメーカーオプションで装備されるようになっている。

次の段階のものとして、例えば欧州公開第１１６０１４６号明細書に記載されている、駐車しようとしている車両の後方空間をカメラで監視し、監視されている後方空間の画像を運転席近傍のモニタに表示する手段が挙げられる。当該の表示に基づいてドライバーは駐車過程を相応に行うことができる。

米国出願第２００２／０１２８７５４号明細書から、さらに次の段階の、カメラで後方空間の画像を取得してドライバーに出力するシステムが公知である。ここでは適切なセンサシステムおよび計算ユニットを介して駐車トラジェクトリが計算され、モニタに出力される。また操舵角および車両速度から実際に辿っているトラジェクトリが求められて同様に表示され、ドライバーは自身の駐車過程をいわばオンラインで追跡するようになっている。こうした駐車補助装置では別のシステムパラメータ、例えば駐車しようとしている車両の後進速度が問い合わされて検査され、速度が過度に高い場合に警報が出力される。ただしこの装置にはドライバーの支援のためにステアリングへアクティブに介入したり自動駐車を行ったりする制御は行われていない。

また駐車スペースまたは駐車ポケットを測定するセンサおよび制御装置を備え、駐車スペースが当該の車両の駐車に適するかどうかをドライバーに出力するシステムも公知である。

さらに、ドライバーの駐車過程を支援し、例えば駐車過程に対する適切な出発位置を見出したり、適切な操舵角を設定したり、ドライバーのステアリング操作では目的を達せないと判断された場合に自動ステアリングを行ったりするアシストシステムが存在する。

他には、前もって駐車スペースの測定を行った後、自動駐車過程の実行を検査するシステムも存在する。

液圧式パワーステアリングのデカップリングのため、現行のトゥーランやゴルフで使用されているように、エレクトロメカニカルパワーステアリングにはモータ、すなわちステアリングアクチュエータが設けられている。このモータは駐車過程におけるアクティブなステアリング介入制御に使用することができ、こんにち或いは将来の車両で駐車支援または自動駐車のために駐車支援システムで利用可能となるはずである。ただし安全のために、こうした駐車支援システムの使用は、アクティブなステアリング介入制御は所定の条件のもとでしか許可されない。

したがって本発明の基礎とする課題は、確実な駐車が可能であって、駐車過程の実行が不確実となりうる場合には駐車アシスタント装置が終了される駐車支援システムを提供することである。

この課題は本発明の請求項１記載の特徴を有する駐車支援システム、および請求項１２記載の特徴を有する駐車支援または自動駐車を行う方法により解決される。有利な実施形態は従属請求項の対象となっている。

本発明の駐車支援または自動駐車を行う駐車支援システムでは、駐車アシスタント装置およびステアリングアクチュエータを備えた車両において、ドライバーが自動駐車または駐車支援のためにステアリング介入制御を要求できる。ドライバーの側からステアリング介入制御が要求されると、関連するシステム機能および／またはシステムパラメータの確実性検査が行われ、少なくとも、駐車アシスタント装置のエラーが報告されていないか、ステアリングアクチュエータのエラーが報告されていないか、駐車アシスタント装置とステアリングアクチュエータとのあいだの通信にエラーがないか、および、自動ステアリング介入制御が要求されたか否かが検査される。これらの条件のうち少なくとも１つが満足されない場合には支援は終了される。

有利には、さらに少なくとも、ａ）車両速度の値が設定速度より小さい、ｂ）リバースギヤが入っている、またはリバースギヤが設定時間Ｔ_ｍａｘより小さい所定の時間Ｔの前に入れられて車両が停止している、ｃ）ドライバーのステアリング介入が行われていない、ｄ）別の支援機能、例えばＥＳＰ，ＡＢＳおよび／またはＡＳＲの介入が制御装置に報告されていない、ｅ）ステアリングモーメントＭ_Ｌの値が設定ステアリングモーメントＭ_Ｌｍａｘより小さい、ｆ）ステアリング速度Ｖ_Ｌの値が設定ステアリング速度Ｖ_Ｌｍａｘより小さい、ｇ）計算された目標路からの偏差が設定値より小さい、のうち１つのシステム機能が検査される。検査結果がノーである場合に支援が終了される。

有利には、要求されたステアリング介入制御が中断した場合に、光学警報、音響警報および／または触覚警報がドライバーに与えられる。

有利には、駐車アシスタント装置およびステアリングアクチュエータは各１つの制御装置を有する。この場合有利には、駐車アシスタント装置の制御装置にエラーがなかったか否か、ステアリングアクチュエータの制御装置にエラーがなかったか否か、および、２つの制御装置間の通信にエラーがなかったか否かが検査される。

有利には、確実性検査はステアリングアクチュエータの制御装置内および／または駐車アシスタント装置の制御装置内で行われ、ステアリング介入制御が中断された場合、駐車アシスタント装置の制御装置の支援は終了される。

特に有利には、駐車アシスタント装置の制御装置はステアリングアクチュエータの制御装置にステアリング介入制御が要求されたことを報告する。

有利には、ステアリングアクチュエータの制御装置は前述のａ）〜ｆ）のシステム機能またはシステムパラメータを検査する。ここでシステム機能の検査結果がノーであれば、ステアリング介入制御は中断され、駐車アシスタント装置は終了される。

有利には、駐車アシスタント装置の制御装置は前述のａ）〜ｄ），ｇ）のシステム機能またはシステムパラメータのほか、さらに少なくとも、ｈ）ステアリングアクチュエータの制御装置が要求されたステアリング介入制御の中断を報告していない、というシステム機能またはシステムパラメータを検査する。ここでシステム機能またはシステムパラメータの検査結果がノーであれば、ステアリング介入制御は中断され、駐車アシスタント装置の支援は終了される。

有利には、駐車支援システムは駐車スペースおよび／または駐車ポケットを測定する測定装置を有する。ここで特に駐車アシスタント装置の制御装置は、測定装置のデータから駐車のためのトラジェクトリを計算し、そこからステアリングアクチュエータの制御装置に対して設定ステアリングモーメントおよび／または設定操舵角を求める。

有利には、ステアリングアクチュエータの制御装置および駐車アシスタント装置の制御装置はバス、特にＣＡＮバスを介して接続されている。有利には他の支援システムの制御装置もバスを介して同様に接続されている。各制御装置間のデータ伝送のサイクル期間は１０ｍｓ以下である。

ドライバーが自動駐車または駐車支援のためにステアリング介入制御を要求できる、駐車アシスタント装置およびステアリングアクチュエータを備えた車両の本発明の駐車支援または自動駐車方法は、ドライバーの側からステアリング介入制御が要求されると、関連するシステム機能および／またはシステムパラメータの確実性検査を行い、少なくとも、駐車アシスタント装置のエラーが報告されていないか、ステアリングアクチュエータのエラーが報告されていないか、駐車アシスタント装置とステアリングアクチュエータとのあいだの通信にエラーがないか、および、自動ステアリング介入制御が要求されたか否かを検査し、これらの条件が満足されない場合には要求されたステアリング介入制御を行わないかまたは中断する。

本発明の方法の有利な実施形態によれば、さらに少なくとも、ａ）車両速度の値が設定速度より小さい、ｂ）リバースギヤが入っている、またはリバースギヤが設定時間Ｔ_ｍａｘより小さい所定の時間Ｔの前に入れられて車両が停止している、ｃ）ドライバーのステアリング介入が行われていない、ｄ）別の支援機能、例えばＥＳＰ，ＡＢＳおよび／またはＡＳＲの介入が制御装置に報告されていない、ｅ）ステアリングモーメントＭ_Ｌの値が設定ステアリングモーメントＭ_Ｌｍａｘより小さい、ｆ）ステアリング速度Ｖ_Ｌの値が設定ステアリング速度Ｖ_Ｌｍａｘより小さい、ｇ）計算された目標路からの偏差が設定値より小さい、のうち１つのシステム機能および／またはシステムパラメータを検査し、検査結果がノーである場合に支援を終了する。

以下に本発明の有利な実施例を図に則して説明する。図１には駐車スペースの測定後の車両位置が示されている。図２には駐車ポケットの測定後の車両位置が示されている。図３には本発明のドライバーアシストシステムのブロック図が示されている。

図１には、車両１が２つの車両３，４間のスペース２に駐車しようとしているときの、駐車スペース測定の情報が示されている。車両１に関して、歩道縁石５に平行に延在するＸＹ座標系が存在しており、このＸＹ座標系の原点は前方車両４の後縁に接する。ここでは駐車スペース長さＬ，駐車スペース深さｔ，車両１の位置Ｘ_０，Ｙ_０および車両のＸ軸に対するヨー角度ｐｓｉ_０が測定される。定義寸法に対する基準点は後方軸線の中心である。これらの情報に基づいて、可能であれば車両の出発位置から、駐車支援システムが適切なトラジェクトリを計算する。出発位置が適切でない場合には、駐車支援システムはドライバーに対して他の出発位置を知らせなければならない。車両１の出発位置が当該の駐車過程の駐車スペース２に対して適切である場合には、ドライバーは駐車支援システムに対してステアリング介入制御を要求し、これにより例えば駐車支援システムによって自動駐車過程が行われる。

図２には、車両３，４間の駐車ポケット６に関する車両１の状況が示されている。有利な出発位置に相応にドライバーはステアリング介入制御の要求を駐車支援システムへ出力し、これにより例えば駐車ポケット６への自動後進駐車が行われる。

図３には、駐車アシスタント装置１１およびこれに対応する制御装置１２を備えた本発明の駐車支援システム１０の概略図が示されている。駐車アシスタント装置１１の制御装置１２が駐車アシスタント装置１１の要素であってよいことは明らかである。さらに、適切なエレクトロメカニカル装置を介してステアリングに働くステアリングアクチュエータ１３が示されている。エレクトロメカニカル装置は例えばエレクトロモータおよび相応のピニオンであり、相応のラック部がステアリングに作用する。ステアリングアクチュエータ１３には制御装置１４が対応しており、これも前述の場合と同様にステアリングアクチュエータ１３の要素であってもよい。駐車アシスタント装置１１にはさらに駐車スペースまたは駐車ポケットのジオメトリデータを求めることのできる測定装置１５が配属されている。この種の測定装置は適切なビデオ装置、超音波装置、レーダー装置その他によって形成することができる。

データ交換のために、有利な実施例では、各制御装置１２，１４はＣＡＮバス１６を介して相互に接続されている。ＣＡＮバス１６にはもちろん他のドライバーアシストシステムを接続することもできる。データ交換のために他のデータ伝送プロセスおよび／またはバスシステムを使用することも可能である。

以下に、表１，表２により、ステアリングアクチュエータの制御装置および駐車アシスタント装置の制御装置で行われる確実性検査の問い合わせ内容を示す。
表１ ステアリングアクチュエータの制御装置１４の確実性検査
ステータスＥＰＳ：エラー無し
ステータスＥＰＡ：エラー無し
ステータスＥＳＰ：エラー無し
通信ＥＰＳ／ＥＳＰ：エラー無し
通信ＥＰＳ／ＥＰＡ：エラー無し
要求ＥＰＡ：ステアリング介入制御が要求されている
速度：｜Ｖ｜＜Ｖ_ｍａｘ（例えばＶ_ｍａｘ＝５ｋｍ／ｈ）
ギヤ：リバースギヤが入っているか、または、Ｔ＜Ｔ_ｍａｘ前（例えばＴ_ｍａｘ＝２ｓ）にリバースギヤが入れられ車両が停止（Ｖ＝０ｋｍ／ｈ）している
ステアリング介入制御：ドライバーのステアリングモーメントが｜Ｍ_Ｆ｜＞Ｍ_Ｆｍｉｎ（例えばＭ_Ｆｍｉｎ＝２．５Ｎｍ）である
ＥＳＰ／ＡＢＳ／ＡＳＲ介入制御：介入制御無し
ステアリングモーメント制限：｜Ｍ_Ｌ｜＜Ｍ_Ｌｍａｘ（例えばＭ_Ｌｍａｘ＝５Ｎｍ）
ステアリング速度制限：｜Ｖ_Ｌ｜＜Ｖ_Ｌｍａｘ（例えばＶ_Ｌｍａｘ＝５００゜／ｓ）
表２ 駐車アシスタント装置の制御装置１２の確実性検査
ステータスＥＰＳ：エラー無し
ステータスＥＰＡ：エラー無し
ステータスＥＳＰ：エラー無し
通信ＥＰＡ／ＥＰＳ：エラー無し
通信ＥＰＡ／ＥＳＰ：エラー無し
要求ＥＰＡ：ステアリング介入制御が要求されている
応答ＥＰＳ：ステアリング介入制御が変換される、中断無し
速度：｜Ｖ｜＜Ｖ_ｍａｘ（例えばＶ_ｍａｘ＝５ｋｍ／ｈ）
ギヤ：リバースギヤが入っているか、または、Ｔ＜Ｔ_ｍａｘ前（例えばＴ_ｍａｘ＝２ｓ）にリバースギヤが入れられ車両が停止（Ｖ＝０ｋｍ／ｈ）している
ステアリング介入制御：ドライバーのステアリングモーメントが｜Ｍ_Ｆ｜＞Ｍ_Ｆｍｉｎ（例えばＭ_Ｆｍｉｎ＝２．５Ｎｍ）である
ＥＳＰ／ＡＢＳ／ＡＳＲ介入制御：介入制御無し
トラジェクトリ：目標路からの偏差が過大（例えば＞０．２５ｍ）である。

要求が満足されないかぎり、駐車アシスタント装置の制御装置１２での支援は終了される。エラーは光学警報、音響警報および／または触覚警報により、場合によってはデータとともにドライバーに報告される。

要求が満足されないかぎり、要求されたステアリング介入制御は変換されず、ＥＰＳ制御装置から中断信号が送信され、ＥＰＡ制御装置での支援は終了される。この場合もエラーは光学警報、音響警報および／または触覚警報により、場合によってはデータとともにドライバーに報告される。

駐車スペースの測定後の車両位置を示す図である。 駐車ポケットの測定後の車両位置を示す図である。 本発明のドライバーアシストシステムのブロック図である。

符号の説明

１ 駐車しようとしている車両、 ２ 駐車スペース、 ３ 後方車両、 ４ 前方車両、 ５ 歩道縁石、 ６ 駐車ポケット、 １０ 駐車支援システム、 １１ 駐車アシスタント装置、 １２ 制御装置、 １３ ステアリングアクチュエータ、 １４ 制御装置、 １５ 測定装置、 １６ ＣＡＮバス、 Ｐ 基準点（軸線後方中心）、 ｌ 駐車スペースの長さ、 ｔ 駐車スペースの深さ、 Ｘ_０ 車両のＸ位置、 Ｙ_０ 車両のＹ位置、 ｐｓｉ_０ ヨー角

Claims (13)

1. ドライバーが自動駐車または駐車支援のためにステアリング介入制御を要求できる、駐車アシスタント装置（１１）およびステアリングアクチュエータ（１３）を備えた車両の駐車支援または自動駐車を行う駐車支援システムにおいて、
   ドライバーの側からステアリング介入制御が要求されると、駐車アシスタント装置の制御装置（１２）またはステアリングアクチュエータの制御装置（１４）により、関連するシステム機能およびシステムパラメータの確実性検査が行われ、
   少なくとも、駐車アシスタント装置（１１）のエラーが報告されていないか、ステアリングアクチュエータ（１３）のエラーが報告されていないか、駐車アシスタント装置（１１）とステアリングアクチュエータ（１３）とのあいだの通信にエラーがないか、および、自動ステアリング介入制御が要求されたか否かが検査され、これらの条件が満足されない場合には要求されたステアリング介入制御が行われず、駐車支援が終了される
   ことを特徴とする駐車支援システム。
2. ステアリングアクチュエータの制御装置（１４）により、ａ）車両速度の値が設定速度より小さい、ｂ）リバースギヤが入っている、またはリバースギヤが設定時間Ｔ_ｍａｘより小さい所定の時間Ｔの前に入れられて車両が停止している、ｃ）ドライバーのステアリング介入が行われていない、ｄ）別の支援機能すなわちＥＳＰまたはＡＢＳの介入が制御装置に報告されていない、ｅ）ステアリングモーメントＭ_Ｌの値が設定ステアリングモーメントＭ_Ｌｍａｘより小さい、ｆ）ステアリング速度Ｖ_Ｌの値が設定ステアリング速度Ｖ_Ｌｍａｘより小さい、ｇ）計算された目標路からの偏差が設定値より小さい、のうち少なくとも１つのシステム機能およびシステムパラメータの確実性検査が行われ、検査結果がノーである場合には要求されたステアリング介入制御が行われない、請求項１記載のシステム。
3. 駐車アシスタント装置（１１）の制御装置（１２）はステアリングアクチュエータ（１３）の制御装置（１４）にステアリング介入制御が要求されたことを報告する、請求項１または２記載のシステム。
4. 要求されたステアリング介入制御が行われない場合に、ステアリングアクチュエータの制御装置または駐車アシスタント装置の制御装置から、光学警報または音響警報または触覚警報がドライバーへ与えられる、請求項１から３までのいずれか１項記載のシステム。
5. 駐車アシスタント装置（１１）の制御装置（１２）は前述のａ）〜ｄ），ｇ）のシステム機能またはシステムパラメータのほか、さらに少なくとも、ｈ）ステアリングアクチュエータ（１３）の制御装置（１４）が要求されたステアリング介入制御を行っていない、というシステム機能またはシステムパラメータを検査する、請求項２から４までのいずれか１項記載のシステム。
6. ステアリングアクチュエータ（１３）の制御装置（１４）または駐車アシスタント装置（１１）の制御装置（１２）は、制御装置を備えたＥＳＰ支援装置が存在する場合、該制御装置のステータスおよび該制御装置との通信を検査する、請求項１から５までのいずれか１項記載のシステム。
7. 駐車スペース（２）または駐車ポケット（６）の長さまたは深さを測定する測定装置（１５）を有する、請求項１から６までのいずれか１項記載のシステム。
8. 測定装置（１５）のデータから駐車のためのトラジェクトリが計算され、そこからステアリングアクチュエータ（１３）の制御装置（１４）に対して設定ステアリングモーメントおよび設定操舵角が求められる、請求項７記載のシステム。
9. 駐車アシスタント装置（１１）の制御装置（１２）が前記トラジェクトリの計算を実行する、請求項８記載のシステム。
10. ステアリングアクチュエータ（１３）の制御装置（１４）および駐車アシスタント装置（１１）の制御装置（１２）はＣＡＮバスを介して接続されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のシステム。
11. 各制御装置間のデータ伝送のサイクル期間は１０ｍｓ以下である、請求項１０記載のシステム。
12. ドライバーが自動駐車または駐車支援のためにステアリング介入制御を要求できる、駐車アシスタント装置（１１）およびステアリングアクチュエータ（１３）を含む駐車支援システムによる車両の駐車支援または自動駐車方法において、
    ドライバーの側からステアリング介入制御が要求されると、駐車アシスタント装置の制御装置（１２）またはステアリングアクチュエータの制御装置（１４）により、関連するシステム機能およびシステムパラメータの確実性検査を行い、
    少なくとも、駐車アシスタント装置（１１）のエラーが報告されていないか、ステアリングアクチュエータ（１３）のエラーが報告されていないか、駐車アシスタント装置（１１）とステアリングアクチュエータ（１３）とのあいだの通信にエラーがないか、および、自動ステアリング介入制御が要求されたか否かを検査し、これらの条件が満足されない場合には要求されたステアリング介入制御を行わず、駐車支援を終了する
    ことを特徴とする駐車支援または自動駐車方法。
13. さらに、ステアリングアクチュエータの制御装置（１４）により、ａ）車両速度の値が設定速度より小さい、ｂ）リバースギヤが入っている、またはリバースギヤが設定時間Ｔ_ｍａｘより小さい所定の時間Ｔの前に入れられて車両が停止している、ｃ）ドライバーのステアリング介入が行われていない、ｄ）別の支援機能すなわちＥＳＰまたはＡＢＳの介入が制御装置に報告されていない、ｅ）ステアリングモーメントＭ_Ｌの値が設定ステアリングモーメントＭ_Ｌｍａｘより小さい、ｆ）ステアリング速度Ｖ_Ｌの値が設定ステアリング速度Ｖ_Ｌｍａｘより小さい、ｇ）計算された目標路からの偏差が設定値より小さい、のうち少なくとも１つのシステム機能およびシステムパラメータの確実性を検査し、検査結果がノーである場合には要求されたステアリング介入制御を行わない、請求項１２記載の方法。

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