JP5231816B2 - 車両の駐車運転支援装置 - Google Patents

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本発明は、駐車スペースが自車両の側方に位置するように自車両を停止させ、この停止位置を制御開始位置とし、前進と後退によって自車両を駐車させる車両の駐車運転支援装置に関する。
従来より、車両の縦列駐車や並列駐車等の駐車運転は、駐車スペースや車両間隔を十分に把握した上で、適切なタイミング、操舵量でステアリング操作を行う必要があり、運転操作の中でも困難なものの一つとなっていた。このため、駐車運転を支援する技術が提案され、実用化されている。
例えば、特開2007−30700号公報では、ポイントセンサ、即ち、シングルビームセンサや超音波を利用したソナー等の距離センサにより駐車車両の表面形状情報を検出し、この表面形状に基づいて駐車車両の輪郭形状を認識し、車両の移動状態を検出し、表面形状と輪郭形状と移動状態とに基づいて、車両と駐車車両との相対的な配置関係を演算して車両が駐車可能な駐車空間を検出する駐車支援装置の技術が開示されている。
特開2007−30700号公報
ところで、車両を駐車する場合には、上述の特許文献1に開示されるように、駐車スペースを形成する駐車車両の配置を検出することも重要であるが、駐車運転に必要な走行経路を確保できるか否かを知ることも重要である。すなわち、駐車運転は、開始位置から前進させた後、後退させて駐車するという特有の操作を伴うため、駐車スペースの前に、この駐車運転に必要な走行経路を確保できるかが重要である。この走行経路の確保を、上述の特許文献1に開示されるようなポイントセンサ、シングルビームセンサや超音波を利用したソナー等の距離センサで判断しようとすると、駐車スペースとは反対側にもこれらの距離センサが必要となり、コストアップ等の問題を生じる。また、走行経路を確保できたとしても、その形状によっては、駐車運転を予め定められた一律の走行軌跡で支援することは難しいという問題がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、特に、新たなセンサ等を追加することなく駐車のための走行経路が確保できるか否かを判定し、走行経路が確保できる場合には、その走行経路に応じた走行軌跡で駐車運転を支援することができる車両の駐車運転支援装置を提供することを目的としている。
本発明は、駐車スペースが自車両の側方に位置するように自車両を停止させ、この停止位置を制御開始位置とし、前進と後退によって自車両を駐車させる車両の駐車運転支援装置において、自車両後方に存在する障害物との距離情報を検出する障害物距離検出手段と、上記駐車スペースに対して自車両を並列駐車と縦列駐車のどちらかで駐車させるかドライバが選択する選択スイッチと、上記制御開始位置から前進させて停止させるまでの前進走行軌跡と、この前進して停止させた停止位置から後退させて停止させるまでの後退走行軌跡を記憶する走行軌跡記憶手段と、上記制御開始位置に停止するまでの上記障害物距離検出手段からの距離情報と上記前進走行軌跡を走行する際の上記障害物距離検出手段からの距離情報のどちらかに基づき自車両の上記駐車スペースの反対側に存在する障害物を検出する障害物認識手段と、上記障害物認識手段による上記駐車スペースの反対側に存在する障害物の検出結果と上記駐車スペースに対するドライバによる並列駐車と縦列駐車のどちらかの選択に基づいて自車両を上記駐車スペースに導く上記前進走行軌跡と上記後退走行軌跡を予め可変設定自在な走行軌跡設定手段と、上記走行軌跡設定手段で設定した走行軌跡を基に操舵量を演算する操舵量演算手段と、上記操舵量を基に駐車運転の支援制御を行う支援制御手段とを備えたことを特徴としている。
本発明による車両の駐車運転支援装置によれば、特に、新たなセンサ等を追加することなく駐車のための走行経路が確保できるか否かを判定し、走行経路が確保できる場合には、その走行経路に応じた走行軌跡で駐車運転を支援することが可能となる。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1〜図16は本発明の実施の一形態を示し、図1は駐車運転支援装置を搭載した車両の概略構成図、図2は駐車運転支援プログラムのフローチャート、図3は縦列駐車支援制御ルーチンのフローチャート、図4は図3から続くフローチャート、図5は左側並列駐車支援制御ルーチンのフローチャート、図6は図5から続くフローチャート、図7は右側並列駐車支援制御ルーチンのフローチャート、図8は図7から続くフローチャート、図9は駐車運転支援スイッチの説明図、図10は障害物(壁)が無いときの縦列駐車の説明図、図11は障害物(壁)が存在するときの縦列駐車の説明図、図12は障害物(壁)が無いときの左側並列駐車の説明図、図13は障害物(壁)が存在するときの左側並列駐車の説明図、図14は縦列駐車支援において障害物(壁)の存在を判定するレーダ出力値の一例を示す説明図、図15は縦列駐車支援において障害物(壁)の存在を判定するレーダ出力値の図14とは異なる例を示す説明図、図16は並列駐車支援において障害物(壁)の存在を判定するレーダ出力値の一例を示す説明図である。
図1において、符号1は駐車運転支援装置を搭載した車両(以下、「車両」と略す)を示し、この車両1のエンジン2による駆動力は、トルクコンバータ3、変速装置4を経て、トランスミッション出力軸5から油圧多板クラッチ等で構成される伝達容量可変のトランスファ装置6に伝達される。
トランスファ装置6に伝達された駆動力は、リヤドライブ軸7、プロペラシャフト8、ドライブピニオン軸9を介して後輪終減速装置10に入力される一方、フロントドライブ軸11を介して前輪終減速装置12に伝達される。
後輪終減速装置10に入力された駆動力は、後輪左アクスル軸13rlを経て左後輪14rlに伝達される一方、後輪右アクスル軸13rrを経て右後輪14rrに伝達される。また、前輪終減速装置12に入力された駆動力は、前輪左アクスル軸13flを経て左前輪14flに伝達される一方、前輪右アクスル軸13frを経て右前輪14frに伝達される。
一方、符号20は車両の前輪操舵装置を示し、この前輪操舵装置20は、ステアリングホイール21から、ステアリングシャフト22が延出されており、ステアリングシャフト22の前端は、ユニバーサルジョイント23a、23a及びジョイント軸23bから成るジョイント部23を介してステアリングギヤボックス24から突出されたピニオン軸25と連結されている。
ステアリングギヤボックス24からは、左前輪14flに向けてタイロッド26flが延出される一方、右前輪14frに向けてタイロッド26frが延出されている。
タイロッド26fl、26frのタイロッドエンドは、ナックルアーム27fl、27frを介して、それぞれの側の車輪14fl、14frを回転自在に支持するアクスルハウジング28fl、28frと連結されている。
ステアリングシャフト22の中途部には、前輪舵角を補正する前輪舵角補正機構29が介装されており、ステアリングシャフト22は前輪舵角補正機構29から上方に延出されたシャフト部分がアッパシャフト22U、前輪舵角補正機構29から下方に延出されたシャフト部分がロアシャフト22Lとして構成されている。
前輪舵角補正機構29の構造について以下説明する。アッパシャフト22Uの下端と、ロアシャフト22Lの上端には、それぞれ同一回転軸芯上に一対のサンギヤ30U、30Lが固設されており、この一対のサンギヤ30U、30Lは、複数(例えば、3つ)配設したピニオン軸31に固設されたプラネタリギヤ32U、32Lと、それぞれ噛合されている。
一対のサンギヤ30U、30Lは共に、ピニオン軸31を回転自在に軸支するキャリア33の内部に格納されており、キャリア33の上端外周には、電動モータ34の出力軸34aに固設されたドライブギヤ35と噛合するドリブンギヤ36が設けられている。
電動モータ34は、操舵駆動制御部41により駆動され、操舵駆動制御部41は、駐車支援制御部40より入力される舵角補正量に応じた信号に基づいて、電動モータ34を回転させるように構成されている。
駐車支援制御部40には、障害物距離検出手段としてのパルスレーダ装置51、駐車運転支援スイッチ(駐車支援モード選択スイッチ52a、駐車支援開始スイッチ52b)52、4輪車輪速センサ53fl、53fr、53rl、53rr、操舵角センサ54、インヒビタスイッチ55が接続されており、自車両後方に存在する障害物との距離、選択された駐車支援モード、駐車支援制御の開始信号、前輪実舵角、各車輪14fl、14fr、14rl、14rrの車輪速度、シフトレバー位置の各信号が入力される。
パルスレーダ装置51は、例えば、パルス変調した送信パルス波を車両後部のバンパ裏側に設けた送信アンテナ51Rから送出し、対象物から反射した受信パルス波をバンパ裏側に設けた受信アンテナ51Lで受信して、当該対象物までの距離を算出するものである。パルスレーダ装置51は、対象物までの往復距離が送信パルス波を送出してから対象物からの反射波を受信するまでの時間に光速を積算することにより求められることから、送信パルス波を送出してから対象物からの反射波を受信するまでの時間を測定し、対象物までの距離を算出するものとなっている。
駐車運転支援スイッチ52は、例えば図9に示すように、駐車支援モード選択スイッチ52aと駐車支援開始スイッチ52bとから構成されている。
駐車支援モード選択スイッチ52aは、本実施の形態では、左側への並列駐車、右側への並列駐車、及び、縦列駐車の3つのモードから何れか一つのモードを選択できるように構成されている。尚、縦列駐車についても左側縦列駐車と右側縦列駐車とに分けて設けても良い。
また、駐車支援開始スイッチ52bは、図10(a)、図11(a)、図12(a)、或いは、図13(a)に示すように、ドライバ位置が駐車スペースの略中央に位置するように、駐車させようとする駐車スペースにできるだけ側面を近接させた位置で車両を停止させ、この停止位置を制御開始位置としてドライバによりONされることを前提として設けられており、この駐車支援開始スイッチ52bがONされると、後述の駐車運転支援プログラムによる駐車運転支援が実行される。
駐車支援制御部40は、上述の各入力信号に基づき、後述の駐車運転支援プログラムに従って、駐車支援モード選択スイッチ52aがONされた(駐車支援モード(縦列駐車支援、左側並列駐車支援、右側並列駐車支援の3つのモード)の選択が行われた)際に、駐車支援開始スイッチ52bがONされると、制御開始位置から予め設定しておいた前進時の走行軌跡により前進時の操舵制御が実行され、車両が停止されて、シフトチェンジが行われ、後退されると、予め設定しておいた後退時の走行軌跡により後退時の操舵制御が実行され、駐車スペース内に駐車される。ここで、縦列駐車支援制御の際には、制御開始位置から前進させて停止させるまでの前進走行軌跡を走行する際のパルスレーダ装置51からの距離情報に基づき自車両の駐車スペースの反対側に存在する障害物(壁)を検出し、前進して停止させた停止位置から後退させて停止させるまでの後退走行軌跡を、障害物(壁)が存在しない場合と存在する場合とで可変して設定する。尚、前進走行軌跡は直線軌跡であり、障害物(壁)が存在しない場合と存在する場合とで共通とする。また、左側並列駐車支援制御と右側並列駐車支援制御の際には、制御開始位置に停止するまでのパルスレーダ装置51からの距離情報に基づき自車両の駐車スペースの反対側に存在する障害物を検出し、前進走行軌跡と後退走行軌跡の両方を、障害物(壁)が存在しない場合と存在する場合とで可変して設定する。そして、設定された走行軌跡に基づいて操舵制御を実行させる。尚、縦列駐車支援制御、及び、左右の並列駐車支援制御において、駐車スペースの反対側に存在する障害物(壁)が駐車支援走行の障害となっており、駐車支援制御部40に記憶しておいた走行軌跡では駐車できないと判定した場合は、駐車支援制御をキャンセルする。
この駐車支援制御部40によるドライバに対する停止指示、前進・後退指示は、報知制御部42に対する信号出力により行われるようになっており、モニタ42aによる表示、スピーカ42bからの音声案内で行われる。
このように、駐車支援制御部40は、走行軌跡記憶手段、障害物認識手段、走行軌跡設定手段、操舵量演算手段、支援制御手段、及び、キャンセル手段としての機能を有して構成されている。
次に、上述の駐車支援制御部40で実行される駐車運転支援プログラムについて、図2のフローチャートで説明する。尚、このプログラムは、車両が停止されると繰り返し実行されるプログラムであり、まず、ステップ(以下、「S」と略称)101で、駐車支援モード選択スイッチ52aがONされたか否か判定される。この判定の結果、駐車支援モード選択スイッチ52aがOFFの場合は、そのままプログラムを抜ける。
また、駐車支援モード選択スイッチ52aがONされた場合は、S102に進み、縦列駐車が選択されているか否かを判定し、縦列駐車が選択されている場合ばS103に進み、後述の図3、図4に示す縦列駐車支援制御を実行してプログラムを抜ける。
上述のS102の判定の結果、縦列駐車が選択されていない場合は、S104に進み、左側並列駐車が選択されているか否かを判定し、左側並列駐車が選択されている場合はS105に進み、後述の図5、図6に示す左側並列駐車支援制御を実行してプログラムを抜ける。
上述のS104の判定の結果、左側並列駐車が選択されていない場合は、S106に進み、後述の図7、図8に示す右側並列駐車支援制御を実行してプログラムを抜ける。
次に、上述のS103で実行される縦列駐車支援制御を、図3、図4のフローチャートで説明する。
まず、S201で、一定時間内(例えば、2分)に駐車支援開始スイッチ52bがONされるか否か判定され、ONされない場合はS202に進み、駐車支援制御を中止することを、モニタ42aによる表示やスピーカ42bからの音声案内で報知して、駐車支援制御をキャンセルし、ルーチンを抜ける。
また、一定時間内(例えば、2分)に駐車支援開始スイッチ52bがONされた場合は、S203に進み、前進指示を行う。この前進指示とは、例えば、報知制御部42に信号を出力して、モニタ42aによるガイド表示や、スピーカ42bからの音声案内(例えば、「ゆっくりと前進して下さい」等)を発して行われる。
その後、S204に進み、予め設定されている縦列駐車支援モードに対応する目標前進距離LFT1を設定し、S205に進んで、予め設定されている縦列駐車用前進時目標舵角マップを設定する。この縦列駐車用前進時目標舵角マップは、例えば、図10(b)に示すような特性に設定されており、まず、制御開始位置から前進する場合には、ステアリングホイール21を中立位置のまま前進させた後、車両を停止させる特性となっている。
次に、S206に進み、制御開始位置からの走行距離Lを、例えば4輪車輪速センサ53fl、53fr、53rl、53rrからの平均値を積分処理することにより演算する。
次いで、S207に進み、縦列駐車用前進時目標舵角マップを参照し、走行距離Lに基づく前進時の目標舵角δftを設定し、S208に進んで、S207で設定した目標舵角δftと操舵角センサ54からの前輪実舵角δfrとの偏差Δδf(=δft−δfr)を求め、操舵駆動制御部41に出力して舵角補正を実行させる。
そして、S209に進み、走行距離Lと目標前進距離LFT1とを比較して、走行距離Lが目標前進距離LFT1未満(L<LFT1)の場合は、S206からの処理を繰り返し、走行距離Lが目標前進距離LFT1以上(L≧LFT1)の場合は、S210に進んで、停止指示を行う。
この停止指示とは、例えば、報知制御部42に信号を出力して、モニタ42aによるガイド表示や、スピーカ42bからの音声案内(例えば、「車両を停止して下さい」等)を発して行われる。
その後、S211に進み、一定時間内(例えば、2分)に停止したか否かが判定され、一定時間内に停止しないのであれば、S202に進み、駐車支援制御を中止することを、モニタ42aによる表示やスピーカ42bからの音声案内で報知して、駐車支援制御をキャンセルしてルーチンを抜け、一定時間内に停止したのであれば、S212に進む。
S212では、上述のS206からS210までの処理の間の走行中、すなわち、制御開始位置から前進させて停止させるまでの前進走行中の間のパルスレーダ装置51からの距離情報であるレーダ出力値が一定であったか否か判定が行われる。
すなわち、パルスレーダ装置51は、方位に関係なく最も近くに存在する障害物の距離を出力するため、制御開始位置から停止位置までの前進走行中に、駐車スペースとは反対側に壁等の連続した障害物が存在し、その障害物が駐車スペースを形成する前側駐車車両よりも自車両近くに存在する場合、或いは、駐車スペースを形成すべき前側駐車車両が存在しない場合には、図14(a)に示すように、略一定のレーダ出力値を出力する。
従って、このS212で前進走行中の間のレーダ出力値が一定であると判定した場合は、そのレーダ出力値をLx1とし、S213に進んで、距離Lx(=Lx1)の位置に壁が存在すると判定し、S216へと進む。
一方、S212の判定の結果、前進走行中の間のレーダ出力値が一定ではないと判定した場合は、S214に進み、前進走行中の間、レーダ出力値が一定となるのは2カ所存在するか否か判定が行われる。
すなわち、制御開始位置から停止位置までの前進走行中に、駐車スペースとは反対側に壁等の連続した障害物が存在し、駐車スペースを形成する前側駐車車両よりも遠くに存在する場合、レーダ出力値は、図14(b)に示すように、始めは壁の位置を示す値となるが、その後、前側駐車車両の位置を示す値となり、レーダ出力値が一定となるのは2カ所(ここでは、その値をLx2,Lx3とする)存在することになる。
従って、このS214で、前進走行中の間、レーダ出力値が一定となるのが2カ所存在すると判定した場合は、S215に進み、大きい方のレーダ出力値の位置Lx(=MAX(Lx2,Lx3)に壁が存在すると判定して、S216へと進む。
一方、S214の判定の結果、レーダ出力値が一定となるのが2カ所存在すると判定されなかった場合は、S217へとジャンプする。この場合、すなわち、前進走行中の間のレーダ出力値が一定でもなく、レーダ出力値が一定となるのが2カ所存在すると判定されなかった場合は、例えば、図14(c)に示すように、レーダ出力値は、駐車スペースを形成する前側駐車車両を検出するまでの間、無限大、或いは、何ら距離値が出力されない状態となり、このような出力値の場合に壁等の障害物は存在しないと判定するようになっている。
このように、本実施の形態では、図14(a)、図14(b)、図14(c)の何れかのレーダ出力に相当するかにより壁等の障害物の存在を判定するようになっているが、他のレーダ出力の形態によっても壁等の障害物の存在を判定することが可能である。例えば、図15(a)の例では、前進走行中の間の停止位置から距離Pの前に、所定長さの判定区間を設定し、この判定区間のレーダ出力値が一定となっているか否かにより壁等の障害物の存在の有無を判定する(この判定区間のレーダ出力値が略一定となっている場合に壁等の障害物が存在すると判定する)。或いは、図15(b)の例では、前進走行中の間の制御開始位置から距離Qの後に、所定長さの判定区間を設定し、この判定区間のレーダ出力値が一定となっているか否かにより壁等の障害物の存在の有無を判定する(この判定区間のレーダ出力値が略一定となっている場合に壁等の障害物が存在すると判定する)。このような判定区間のレーダ出力値を検出することにより、前側駐車車両や、後側駐車車両によるレーダ出力値の乱れを廃し、精度の良い壁等の障害物の存在判定を行うのである。
S213、或いは、S215で壁等の障害物が存在するとして、壁等の障害物までの距離Lxを設定してS216に進むと、壁等の障害物までの距離Lxと予め設定しておいた第1の閾値Th1とを比較し、距離Lxが第1の閾値Th1よりも大きい(Lx>Th1)場合、駐車運転のスペースが十分に確保されると判定し、S217に進んで、第1の縦列駐車用後退時目標舵角マップを縦列駐車用後退時目標舵角マップとして設定し、S221に進む。また、S214でレーダ出力値が一定となるのが2カ所存在すると判定されず、壁等の障害物は存在しないと判定された場合もS217に進み、第1の縦列駐車用後退時目標舵角マップを縦列駐車用後退時目標舵角マップとして設定し、S221に進む。
すなわち、上述の駐車運転のスペースが十分に確保される場合や壁等の障害物が存在しない場合に設定される第1の縦列駐車用後退時目標舵角マップは、図10(c)に示すような特性に設定されており、まず、停止位置から後退させる場合には、所定の距離に到達した際に、ステアリングホイール21を、左側に切った後、その操舵量よりも大きく右側に切って車両を停止させる特性となっている。
一方、S216で、距離Lxが第1の閾値Th1以下(Lx≦Th1)と判定された場合はS218に進み、壁等の障害物までの距離Lxと予め設定しておいた第2の閾値Th2とを比較し、距離Lxが第2の閾値Th2よりも大きい(Lx>Th2)場合、S219に進んで、第2の縦列駐車用後退時目標舵角マップを縦列駐車用後退時目標舵角マップとして設定し、S221に進む。
すなわち、上述の第2の縦列駐車用後退時目標舵角マップは、十分な駐車運転のスペースが確保できない場合に設定される走行軌跡のマップであり、例えば、図11(b)に示すように、まず、停止位置から後退させる場合には、所定の距離に到達した際に、ステアリングホイール21を、第1の縦列駐車用後退時目標舵角マップよりも浅く左側に切った後、その操舵量よりも大きく右側に切って車両を停止させる特性となっている。このような特性とすることにより、図10(a)、図11(a)に示すように、車両の右前端部が右側に突出して駐車軌跡を描くことが抑制され、駐車スペース右側の壁と接触することが防止される。
また、上述のS218で距離Lxが第2の閾値Th2以下(Lx≦Th2)と判定された場合は、自動的な駐車支援制御は不可能と判断し、S220に進み、駐車支援制御不可能警報を発生し(例えば、「駐車支援制御を中止します」等の音声警報を発生し)、駐車支援制御をキャンセルしてルーチンを抜ける。
S217、或いは、S219からS221に進むと、シフトレバー位置変更指示を行う。このシフトレバー位置変更指示とは、例えば、報知制御部42に信号を出力して、モニタ42aによるガイド表示や、スピーカ42bからの音声案内(例えば、「リバースにシフトチェンジして下さい」等)を発して行われる。
そして、S222に進み、一定時間内(例えば、2分)にシフトチェンジしたか否かが判定され、一定時間内にシフトチェンジがなされない場合はS202に進み、駐車支援制御を中止することを、モニタ42aによる表示やスピーカ42bからの音声案内で報知して、駐車支援制御をキャンセルし、ルーチンを抜ける。
また、一定時間内にシフトチェンジがなされた場合はS223に進み、後退指示を行う。この後退指示とは、例えば、報知制御部42に信号を出力して、モニタ42aによるガイド表示や、スピーカ42bからの音声案内(例えば、「ゆっくりと後退して下さい」等)を発して行われる。尚、車両が目標前進距離LFT1で停止せず、前進しすぎている場合は、前進しすぎた距離分だけ操舵角が維持されたまま後退されて、後退距離の誤差が確実に吸収されるようになっている。
次に、S224に進み、予め設定されている縦列駐車支援モードに対応する目標後退距離LRT1を設定し、S225に進んで、停止位置からの走行距離Lを、例えば4輪車輪速センサ53fl、53fr、53rl、53rrからの平均値を積分処理することにより演算する。
次いで、S226に進み、上述のS217、或いは、S219で設定された縦列駐車用後退時目標舵角マップを参照し、走行距離Lに基づく後退時の目標舵角δftを設定し、S227に進んで、S226で設定した目標舵角δftと操舵角センサ54からの前輪実舵角δfrとの偏差Δδf(=δft−δfr)を求め、操舵駆動制御部41に出力して舵角補正を実行させる。
そして、S228に進み、走行距離Lと目標後退距離LRT1とを比較して、走行距離Lが目標後退距離LRT1未満(L<LRT1)の場合は、S225からの処理を繰り返し、走行距離Lが目標後退距離LRT1以上(L≧LRT1)の場合は、S229に進んで、停止指示を行って、ルーチンを抜ける。
この停止指示とは、例えば、報知制御部42に信号を出力して、モニタ42aによるガイド表示や、スピーカ42bからの音声案内(例えば、「車両を停止して下さい」等)を発して行われる。
次に、上述のS105で実行される左側並列駐車支援制御を、図5、図6のフローチャートで説明する。
まず、S301で、一定時間内(例えば、2分)に駐車支援開始スイッチ52bがONされるか否か判定され、ONされない場合はS302に進み、駐車支援制御を中止することを、モニタ42aによる表示やスピーカ42bからの音声案内で報知して、駐車支援制御をキャンセルし、ルーチンを抜ける。
また、一定時間内(例えば、2分)に駐車支援開始スイッチ52bがONされた場合は、S303に進み、現在地までの距離Lc(例えば3m)の間、パルスレーダ装置51からの距離情報であるレーダ出力値が一定であったか否か判定が行われる。
すなわち、パルスレーダ装置51は、方位に関係なく最も近くに存在する障害物の距離を出力するため、制御開始位置に停止されるまでの間、駐車スペースとは反対側に壁等の連続した障害物が存在し、駐車スペースを形成する右側駐車車両よりも自車両に近く存在する場合、或いは、駐車スペースを形成すべき右側駐車車両が存在しない場合には、図16に示すように、略一定のレーダ出力値を出力する。
従って、このS303で現在地までの距離Lcの間、レーダ出力値が一定であると判定した場合は、そのレーダ出力値をLx4とし、S304に進んで、距離Lx(=Lx4)の位置に壁が存在すると判定し、S305へと進む。
また、S303の判定の結果、現在地までの距離Lcの間、レーダ出力値が一定ではないと判定した場合は、駐車スペースとは反対側に壁等の連続した障害物が存在しないと判断してS306へとジャンプする。
S304で距離Lx(=Lx4)の位置に壁が存在すると判定し、S305へと進むと、壁等の障害物までの距離Lxと予め設定しておいた第3の閾値Th3とを比較し、距離Lxが第3の閾値Th3よりも大きい(Lx>Th3)場合、駐車運転のスペースが十分に確保されると判定し、S306に進んで、第1の左側並列駐車用前進時目標舵角マップを左側並列駐車用前進時目標舵角マップとして設定し、S307に進んで、第1の左側並列駐車用後退時目標舵角マップを左側並列駐車用後退時目標舵角マップとして設定してS312に進む。
すなわち、上述の駐車運転のスペースが十分に確保される場合や壁等の障害物が存在しない場合に設定される第1の左側並列駐車用前進時目標舵角マップは、図12(b)に示すような特性に設定されており、まず、制御開始位置からの前進時に、ステアリングホイール21を、右側に切り、その後、中立位置に戻して車両を停止させる特性となっている。そして、同じく駐車運転のスペースが十分に確保される場合や壁等の障害物が存在しない場合に設定される第1の左側並列駐車用後退時目標舵角マップは、図12(c)に示すような特性に設定されており、停止位置から後退して所定の距離に到達した際に、ステアリングホイール21を、前進時の右側への操舵よりも大きく左側に切った後、中立位置に戻して車両を停止させる特性となっている。
一方、上述のS305で距離Lxが第3の閾値Th3以下(Lx≦Th3)と判定された場合はS308に進み、壁等の障害物までの距離Lxと予め設定しておいた第4の閾値Th4とを比較し、距離Lxが第4の閾値Th4よりも大きい(Lx>Th4)場合、S309に進んで、第2の左側並列駐車用前進時目標舵角マップを左側並列駐車用前進時目標舵角マップとして設定し、S310に進んで、第2の左側並列駐車用後退時目標舵角マップを左側並列駐車用後退時目標舵角マップとして設定してS312に進む。
すなわち、上述の第2の左側並列駐車用前進時目標舵角マップ、及び、第2の左側並列駐車用後退時目標舵角マップは、十分な駐車運転のスペースが確保できない場合に設定される走行軌跡のマップである。第2の左側並列駐車用前進時目標舵角マップは、例えば、図13(b)に示すように、車両を壁側に突出して走行させることを避けるべく、制御開始位置からステアリングホイール21を中立位置のまま前進させ、車両を停止させる特性となっている。また、第2の左側並列駐車用後退時目標舵角マップは、例えば、図13(c)に示すように、停止位置から所定距離後退させた後、ステアリングホイール21を浅く左側に切り、その後大きく更に左側に切る特性となっている。このように駐車運転の走行軌跡を変化させることにより、限られた駐車運転のスペースでも壁等の障害物と接触することなくスムーズな駐車支援が可能となっている。
また、上述のS308で距離Lxが第4の閾値Th4以下(Lx≦Th4)と判定された場合は、自動的な駐車支援制御は不可能と判断し、S311に進み、駐車支援制御不可能警報を発生し(例えば、「駐車支援制御を中止します」等の音声警報を発生し)、駐車支援制御をキャンセルしてルーチンを抜ける。
S307、或いは、S310からS312に進むと、前進指示を行う。この前進指示とは、例えば、報知制御部42に信号を出力して、モニタ42aによるガイド表示や、スピーカ42bからの音声案内(例えば、「ゆっくりと前進して下さい」等)を発して行われる。
その後、S313に進み、予め設定されている左側並列駐車支援モードに対応する目標前進距離LFT2を設定し、S314に進んで、制御開始位置からの走行距離Lを、例えば4輪車輪速センサ53fl、53fr、53rl、53rrからの平均値を積分処理することにより演算する。
次いで、S315に進み、上述のS306、或いは、S309で設定された左側並列駐車用前進時目標舵角マップを参照し、走行距離Lに基づく前進時の目標舵角δftを設定し、S316に進んで、S315で設定した目標舵角δftと操舵角センサ54からの前輪実舵角δfrとの偏差Δδf(=δft−δfr)を求め、操舵駆動制御部41に出力して舵角補正を実行させる。
そして、S317に進み、走行距離Lと目標前進距離LFT2とを比較して、走行距離Lが目標前進距離LFT2未満(L<LFT2)の場合は、S314からの処理を繰り返し、走行距離Lが目標前進距離LFT2以上(L≧LFT2)の場合は、S318に進んで、停止指示を行う。
この停止指示とは、例えば、報知制御部42に信号を出力して、モニタ42aによるガイド表示や、スピーカ42bからの音声案内(例えば、「車両を停止して下さい」等)を発して行われる。
その後、S319に進み、一定時間内(例えば、2分)に停止したか否かが判定され、一定時間内に停止しないのであれば、S302に進み、駐車支援制御を中止することを、モニタ42aによる表示やスピーカ42bからの音声案内で報知して、駐車支援制御をキャンセルしてルーチンを抜け、一定時間内に停止したのであれば、S320に進む。
S320では、シフトレバー位置変更指示を行う。このシフトレバー位置変更指示とは、例えば、報知制御部42に信号を出力して、モニタ42aによるガイド表示や、スピーカ42bからの音声案内(例えば、「リバースにシフトチェンジして下さい」等)を発して行われる。
そして、S321に進み、一定時間内(例えば、2分)にシフトチェンジしたか否かが判定され、一定時間内にシフトチェンジがなされない場合はS302に進み、駐車支援制御を中止することを、モニタ42aによる表示やスピーカ42bからの音声案内で報知して、駐車支援制御をキャンセルし、ルーチンを抜ける。
また、一定時間内にシフトチェンジがなされた場合はS322に進み、後退指示を行う。この後退指示とは、例えば、報知制御部42に信号を出力して、モニタ42aによるガイド表示や、スピーカ42bからの音声案内(例えば、「ゆっくりと後退して下さい」等)を発して行われる。尚、車両が目標前進距離LFT2で停止せず、前進しすぎている場合は、前進しすぎた距離分だけ操舵角が維持されたまま後退されて、後退距離の誤差が確実に吸収されるようになっている。
次に、S323に進み、予め設定されている左側並列駐車支援モードに対応する目標後退距離LRT2を設定し、S324に進んで、停止位置からの走行距離Lを、例えば4輪車輪速センサ53fl、53fr、53rl、53rrからの平均値を積分処理することにより演算する。
次いで、S325に進み、上述のS307、或いは、S310で設定された左側並列駐車用後退時目標舵角マップを参照し、走行距離Lに基づく後退時の目標舵角δftを設定し、S326に進んで、S325で設定した目標舵角δftと操舵角センサ54からの前輪実舵角δfrとの偏差Δδf(=δft−δfr)を求め、操舵駆動制御部41に出力して舵角補正を実行させる。
そして、S327に進み、走行距離Lと目標後退距離LRT2とを比較して、走行距離Lが目標後退距離LRT2未満(L<LRT2)の場合は、S324からの処理を繰り返し、走行距離Lが目標後退距離LRT2以上(L≧LRT2)の場合は、S328に進んで、停止指示を行って、ルーチンを抜ける。
この停止指示とは、例えば、報知制御部42に信号を出力して、モニタ42aによるガイド表示や、スピーカ42bからの音声案内(例えば、「車両を停止して下さい」等)を発して行われる。
次に、上述のS106で実行される右側並列駐車支援制御を、図7、図8のフローチャートで説明する。尚、この右側並列駐車支援制御は、基本的に上述の左側並列駐車支援制御と略同様の処理となっている。
まず、S401で、一定時間内(例えば、2分)に駐車支援開始スイッチ52bがONされるか否か判定され、ONされない場合はS402に進み、駐車支援制御を中止することを、モニタ42aによる表示やスピーカ42bからの音声案内で報知して、駐車支援制御をキャンセルし、ルーチンを抜ける。
また、一定時間内(例えば、2分)に駐車支援開始スイッチ52bがONされた場合は、S403に進み、現在地までの距離Lc(例えば3m)の間、パルスレーダ装置51からの距離情報であるレーダ出力値が一定であったか否か判定が行われる。
すなわち、パルスレーダ装置51は、方位に関係なく最も近くに存在する障害物の距離を出力するため、制御開始位置に停止されるまでの間、駐車スペースとは反対側に壁等の連続した障害物が存在し、駐車スペースを形成する左側駐車車両よりも自車両に近く存在する場合、或いは、駐車スペースを形成すべき左側駐車車両が存在しない場合には、図16に示すように、略一定のレーダ出力値を出力する。
従って、このS403で現在地までの距離Lcの間、レーダ出力値が一定であると判定した場合は、そのレーダ出力値をLx5とし、S404に進んで、距離Lx(=Lx5)の位置に壁が存在すると判定し、S405へと進む。
また、S403の判定の結果、現在地までの距離Lcの間、レーダ出力値が一定ではないと判定した場合は、駐車スペースとは反対側に壁等の連続した障害物が存在しないと判断してS406へとジャンプする。
S404で距離Lx(=Lx5)の位置に壁が存在すると判定し、S405へと進むと、壁等の障害物までの距離Lxと予め設定しておいた第5の閾値Th5とを比較し、距離Lxが第5の閾値Th5よりも大きい(Lx>Th5)場合、駐車運転のスペースが十分に確保されると判定し、S406に進んで、第1の右側並列駐車用前進時目標舵角マップを右側並列駐車用前進時目標舵角マップとして設定し、S407に進んで、第1の右側並列駐車用後退時目標舵角マップを右側並列駐車用後退時目標舵角マップとして設定してS412に進む。
尚、上述の駐車運転のスペースが十分に確保される場合や壁等の障害物が存在しない場合に設定される第1の右側並列駐車用前進時目標舵角マップ、及び、第1の右側並列駐車用後退時目標舵角マップは、前述の第1の左側並列駐車用前進時目標舵角マップ、及び、第1の左側並列駐車用後退時目標舵角マップと略左右を逆にした特性に設定されている。
一方、上述のS405で距離Lxが第5の閾値Th5以下(Lx≦Th5)と判定された場合はS408に進み、壁等の障害物までの距離Lxと予め設定しておいた第6の閾値Th6とを比較し、距離Lxが第6の閾値Th6よりも大きい(Lx>Th6)場合、S409に進んで、第2の右側並列駐車用前進時目標舵角マップを右側並列駐車用前進時目標舵角マップとして設定し、S410に進んで、第2の右側並列駐車用後退時目標舵角マップを右側並列駐車用後退時目標舵角マップとして設定してS412に進む。
尚、上述の第2の右側並列駐車用前進時目標舵角マップ、及び、第2の右側並列駐車用後退時目標舵角マップは、前述の第2の左側並列駐車用前進時目標舵角マップ、及び、第2の左側並列駐車用後退時目標舵角マップと略左右を逆にした特性に設定されている。
また、上述のS408で距離Lxが第6の閾値Th6以下(Lx≦Th6)と判定された場合は、自動的な駐車支援制御は不可能と判断し、S411に進み、駐車支援制御不可能警報を発生し(例えば、「駐車支援制御を中止します」等の音声警報を発生し)、駐車支援制御をキャンセルしてルーチンを抜ける。
S407、或いは、S410からS412に進むと、前進指示を行う。この前進指示とは、例えば、報知制御部42に信号を出力して、モニタ42aによるガイド表示や、スピーカ42bからの音声案内(例えば、「ゆっくりと前進して下さい」等)を発して行われる。
その後、S413に進み、予め設定されている右側並列駐車支援モードに対応する目標前進距離LFT3を設定し、S414に進んで、制御開始位置からの走行距離Lを、例えば4輪車輪速センサ53fl、53fr、53rl、53rrからの平均値を積分処理することにより演算する。
次いで、S415に進み、上述のS406、或いは、S409で設定された右側並列駐車用前進時目標舵角マップを参照し、走行距離Lに基づく前進時の目標舵角δftを設定し、S416に進んで、S415で設定した目標舵角δftと操舵角センサ54からの前輪実舵角δfrとの偏差Δδf(=δft−δfr)を求め、操舵駆動制御部41に出力して舵角補正を実行させる。
そして、S417に進み、走行距離Lと目標前進距離LFT3とを比較して、走行距離Lが目標前進距離LFT3未満(L<LFT3)の場合は、S414からの処理を繰り返し、走行距離Lが目標前進距離LFT3以上(L≧LFT3)の場合は、S418に進んで、停止指示を行う。
この停止指示とは、例えば、報知制御部42に信号を出力して、モニタ42aによるガイド表示や、スピーカ42bからの音声案内(例えば、「車両を停止して下さい」等)を発して行われる。
その後、S419に進み、一定時間内(例えば、2分)に停止したか否かが判定され、一定時間内に停止しないのであれば、S402に進み、駐車支援制御を中止することを、モニタ42aによる表示やスピーカ42bからの音声案内で報知して、駐車支援制御をキャンセルしてルーチンを抜け、一定時間内に停止したのであれば、S420に進む。
S420では、シフトレバー位置変更指示を行う。このシフトレバー位置変更指示とは、例えば、報知制御部42に信号を出力して、モニタ42aによるガイド表示や、スピーカ42bからの音声案内(例えば、「リバースにシフトチェンジして下さい」等)を発して行われる。
そして、S421に進み、一定時間内(例えば、2分)にシフトチェンジしたか否かが判定され、一定時間内にシフトチェンジがなされない場合はS402に進み、駐車支援制御を中止することを、モニタ42aによる表示やスピーカ42bからの音声案内で報知して、駐車支援制御をキャンセルし、ルーチンを抜ける。
また、一定時間内にシフトチェンジがなされた場合はS422に進み、後退指示を行う。この後退指示とは、例えば、報知制御部42に信号を出力して、モニタ42aによるガイド表示や、スピーカ42bからの音声案内(例えば、「ゆっくりと後退して下さい」等)を発して行われる。尚、車両が目標前進距離LFT3で停止せず、前進しすぎている場合は、前進しすぎた距離分だけ操舵角が維持されたまま後退されて、後退距離の誤差が確実に吸収されるようになっている。
次に、S423に進み、予め設定されている右側並列駐車支援モードに対応する目標後退距離LRT3を設定し、S424に進んで、停止位置からの走行距離Lを、例えば4輪車輪速センサ53fl、53fr、53rl、53rrからの平均値を積分処理することにより演算する。
次いで、S425に進み、上述のS407、或いは、S410で設定された右側並列駐車用後退時目標舵角マップを参照し、走行距離Lに基づく後退時の目標舵角δftを設定し、S426に進んで、S425で設定した目標舵角δftと操舵角センサ54からの前輪実舵角δfrとの偏差Δδf(=δft−δfr)を求め、操舵駆動制御部41に出力して舵角補正を実行させる。
そして、S427に進み、走行距離Lと目標後退距離LRT3とを比較して、走行距離Lが目標後退距離LRT3未満(L<LRT3)の場合は、S424からの処理を繰り返し、走行距離Lが目標後退距離LRT3以上(L≧LRT3)の場合は、S428に進んで、停止指示を行って、ルーチンを抜ける。
この停止指示とは、例えば、報知制御部42に信号を出力して、モニタ42aによるガイド表示や、スピーカ42bからの音声案内(例えば、「車両を停止して下さい」等)を発して行われる。
このように、本発明の実施の形態によれば、駐車支援制御部40は、縦列駐車支援制御の際には、制御開始位置から前進させて停止させるまでの前進走行軌跡を走行する際のパルスレーダ装置51からの距離情報に基づき自車両の駐車スペースの反対側に存在する障害物(壁)を検出し、前進して停止させた停止位置から後退させて停止させるまでの後退走行軌跡を、障害物(壁)が存在しない場合と存在する場合とで可変して設定する。また、左(右)側並列駐車支援制御の際には、制御開始位置に停止するまでのパルスレーダ装置51からの距離情報に基づき自車両の駐車スペースの反対側に存在する障害物を検出し、前進走行軌跡と後退走行軌跡の両方を、障害物(壁)が存在しない場合と存在する場合とで可変して設定する。そして、設定された走行軌跡に基づいて操舵制御を実行させる。尚、縦列駐車支援制御、及び、左右の並列駐車支援制御において、駐車スペースの反対側に存在する障害物(壁)が駐車支援走行の障害となっており、駐車支援制御部40に記憶しておいた走行軌跡では駐車できないと判定した場合は、駐車支援制御をキャンセルする。このため、特に、新たなセンサ等を追加することなく駐車のための走行経路が確保できるか否かを判定し、走行経路が確保できる場合には、その走行経路に応じた走行軌跡で駐車運転を支援することが可能となる。
尚、本実施の形態では、車両の前進、停止、シフトチェンジをドライバに指示して行わせるようになっているが、これらは自動で行わせるものであっても良い。また、本実施の形態で示す駐車のための走行軌跡は、あくまでも一例であり、他の走行軌跡に設定するようにしても良い。また、本実施の形態では、右側への縦列駐車に関しては特に設定していないが、右側への縦列駐車についても予め設定しておくようにしても良い。更に、本実施の形態で説明した前輪舵角補正機構29は、あくまでもその一例であり、他の公知の舵角補正機構(例えば、電動パワーステアリングモータを利用した自動操舵機構)を採用することもできる。また、自動操舵機構を搭載することなく、ドライバにステアリングホイールの目標舵角を提示して、駐車支援するようにしても良い。
駐車運転支援装置を搭載した車両の概略構成図 駐車運転支援プログラムのフローチャート 縦列駐車支援制御ルーチンのフローチャート 図3から続くフローチャート 左側並列駐車支援制御ルーチンのフローチャート 図5から続くフローチャート 右側並列駐車支援制御ルーチンのフローチャート 図7から続くフローチャート 駐車運転支援スイッチの説明図 障害物(壁)が無いときの縦列駐車の説明図 障害物(壁)が存在するときの縦列駐車の説明図 障害物(壁)が無いときの左側並列駐車の説明図 障害物(壁)が存在するときの左側並列駐車の説明図 縦列駐車支援において障害物(壁)の存在を判定するレーダ出力値の一例を示す説明図 縦列駐車支援において障害物(壁)の存在を判定するレーダ出力値の図14とは異なる例を示す説明図 並列駐車支援において障害物(壁)の存在を判定するレーダ出力値の一例を示す説明図
符号の説明
1 車両
20 前輪操舵装置
29 前輪舵角補正機構
40 駐車支援制御部(走行軌跡記憶手段、障害物認識手段、走行軌跡設定手段、操舵量演算手段、支援制御手段、キャンセル手段)
41 操舵駆動制御部
42 報知制御部
42a モニタ
42b スピーカ
51 パルスレーダ装置(障害物距離検出手段)
51L 受信アンテナ
51R 送信アンテナ
52 駐車運転支援スイッチ

Claims (5)

  1. 駐車スペースが自車両の側方に位置するように自車両を停止させ、この停止位置を制御開始位置とし、前進と後退によって自車両を駐車させる車両の駐車運転支援装置において、
    自車両後方に存在する障害物との距離情報を検出する障害物距離検出手段と、
    上記駐車スペースに対して自車両を並列駐車と縦列駐車のどちらかで駐車させるかドライバが選択する選択スイッチと、
    上記制御開始位置から前進させて停止させるまでの前進走行軌跡と、この前進して停止させた停止位置から後退させて停止させるまでの後退走行軌跡を記憶する走行軌跡記憶手段と、
    上記制御開始位置に停止するまでの上記障害物距離検出手段からの距離情報と上記前進走行軌跡を走行する際の上記障害物距離検出手段からの距離情報のどちらかに基づき自車両の上記駐車スペースの反対側に存在する障害物を検出する障害物認識手段と、
    上記障害物認識手段による上記駐車スペースの反対側に存在する障害物の検出結果と上記駐車スペースに対するドライバによる並列駐車と縦列駐車のどちらかの選択に基づいて自車両を上記駐車スペースに導く上記前進走行軌跡と上記後退走行軌跡を予め可変設定自在な走行軌跡設定手段と、
    上記走行軌跡設定手段で設定した走行軌跡を基に操舵量を演算する操舵量演算手段と、
    上記操舵量を基に駐車運転の支援制御を行う支援制御手段と、
    を備えたことを特徴とする車両の駐車運転支援装置。
  2. 上記障害物認識手段は、自車両が上記駐車スペースに対して並列駐車する場合は、上記制御開始位置に停止するまでの上記障害物距離検出手段からの距離情報に基づき自車両の上記駐車スペースの反対側に存在する障害物を検出し、
    上記走行軌跡設定手段は、上記前進走行軌跡と上記後退走行軌跡とを可変設定することを特徴とする請求項1記載の車両の駐車運転支援装置。
  3. 上記障害物認識手段は、自車両が上記駐車スペースに対して縦列駐車する場合は、上記前進走行軌跡を走行する際の上記障害物距離検出手段からの距離情報に基づき自車両の上記駐車スペースの反対側に存在する障害物を検出し、
    上記走行軌跡設定手段は、上記後退走行軌跡を可変設定することを特徴とする請求項1記載の車両の駐車運転支援装置。
  4. 上記障害物認識手段による障害物検出結果に応じて駐車運転の支援制御をキャンセルさせるキャンセル手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一つに記載の車両の駐車運転支援装置。
  5. 上記支援制御手段は、上記操舵量に基づいて操舵角を自動的に可変制御するものであることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか一つに記載の車両の駐車運転支援装置。
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