JP5947091B2 - 車両用駐車軌跡導出方法 - Google Patents

Description

本発明は車両用駐車軌跡導出方法に係り、より詳しくは、駐車のための回転半径角度内において後進直線経路を基準として駐車軌跡を導出することで、便利でありながらも計算が複雑でない車両用駐車軌跡導出方法に関する。

自動駐車システムは駐車が苦手な運転の初心者でも容易に駐車できる方法を提供するシステムであり、運転者は、車両を駐車するとき、車両の後方に装着されたカメラや超音波センサーで障害物の位置を判断して平行駐車または直角駐車を選択すれば、自動駐車システムは一定の動作を遂行する。
特に、カメラを用いる自動駐車システムの場合、運転者はモニターによって後方視野を確認しながら駐車すべき位置を選択した後、最終的に車両の駐車を選択すれば、自動駐車システムは検出値を用いて車両のステアリングホイールを自動で制御し、これにより車両は安全に駐車できる。

図１は従来技術による平行駐車時の駐車軌跡を示す図である。自動駐車システムは、平行駐車の際、狭小な空間で車両の駐車を制御しなければならないが、この際、車両は最小回転半径で軌跡を描きながら駐車されなければならないので、最終進入の際、Ｃ点を中心に半径（Ｒｃ）で回転されることが分かる。
このように、従来技術による自動駐車システムは、平行駐車の際、軌跡上最小回転半径をなす回転円と直線の接線関係式によって駐車軌跡が形成されなければならない。

しかし、平行駐車の際に駐車軌跡が連続的な軌跡をなすためには、ステアリングホイールを動かすステアリングモーターが矩形波形の動作信号を生成しなければならないが、ステアリングモーターは矩形波形を生成しにくいという問題点がある。
したがって、モーター性能の限界によって図２に示すように誤差領域が存在することになり、このような誤差が累積するため、満足な駐車性能が発揮できない問題点が発生する。

図３は前記問題点を解決するための他の従来技術を示すもので、車両駐車のための軌跡式を用いて操向角を算出し、制御部の命令信号に応じて一定の角度にモーターを正回転または逆回転させることで、操向角連続区間を満足する駐車軌跡をなすことになり、所定の理想的駐車軌跡と実際駐車軌跡間の誤差を減らすことができる。
しかし、前記のような従来技術は、軌跡を誘導する過程が複雑であるため、多様な条件で車両の駐車軌跡を計算することが容易でない問題点があった。

特開２００４−０１７７０２号公報

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたものであって、駐車のための回転半径角度内で後進直線経路を基準として駐車軌跡を導出することで、便利でありながらも計算が複雑でない車両用駐車軌跡導出方法を提供することにある。

前記目的を達成するためになされた本発明は、駐車のために後進するとき、操向角中立で最初後進時の直線進行経路を含む第１延長直線１０を計算する第１延長直線算出段階、計算された駐車空間の長さと、駐車空間内の駐車目標位置によって最終駐車位置を求め、最終駐車位置を含む第２延長直線３０を計算する第２延長直線算出段階、及び第１延長直線１０に沿って後進した車両が第２延長直線３０に向けて旋回及び後進するとき、前方の障害物と衝突せずに車両が第２延長直線３０と一致するように第１延長直線１０と第２延長直線３０の間を連結する中間延長直線２０を計算する中間延長直線算出段階、を含むことを特徴とする。

また、本発明は、駐車空間の発見の際、駐車空間内の駐車目標位置を計算及び設定する駐車位置設定段階、車両が操向角中立で最初後進時の直線経路である第１延長直線１０と、駐車空間内最終駐車位置の前後直線経路である第２延長直線３０と、第１延長直線１０に沿って後進する車両が前方の障害物と衝突せずに第２延長直線３０と一致するように第１延長直線１０と第２延長直線３０の間に連結された直線経路である中間延長直線２０とをそれぞれ計算及び設定する延長直線算出段階、車両が第１延長直線１０に沿って後進するとき、中間延長直線２０に車両が近接したことを感知する第１検出段階、車両が中間延長直線２０に近接すれば、ステアリングホイールが制御されて車両が中間延長直線２０と一致するように旋回及び後進する進入段階、車両が中間延長直線２０に沿って後進するとき、第２延長直線３０に車両が近接したことを感知する第２検出段階、及び
車両が第２延長直線３０に近接すれば、ステアリングホイールが制御されて車両が第２延長直線３０と一致するように旋回及び後進することにより、最終駐車位置に車両を駐車する駐車段階、を含むことを特徴とする。

前記第１延長直線１０は車両が旋回して中間延長直線２０と一致することができる多様な直線経路に設定されることを特徴とする。

前記中間延長直線２０の傾きは中間延長直線２０と一致した車両が最小回転半径で旋回して第２延長直線３０と一致するように算出されることを特徴とする。

前記第２延長直線３０は、駐車空間の長さが短い場合、駐車空間の前後長手方向に対して一定角度の傾きを持つ直線経路に設定されることを特徴とする。

本発明によれば、車両駐車の際、移動経路に沿って三つの延長直線を算出し、この直線の交差点で車両が操向されるように制御することで、駐車軌跡を簡便な方式で導出して多様な駐車条件に適用することができる。
さらに、車両が移動する直線経路上で駐車空間への進入の前に誤差が発生する場合、次の延長直線と交差する地点でその延長直線に沿って旋回するように操向角が制御されることで、車両駐車の際、駐車空間への進入前の誤差を減らして駐車正確度を高める効果もある。

従来技術による平行駐車時の駐車軌跡を示す図である。 図１による駐車の時誤差領域を示す図である。 他の従来技術によるステアリングモーター特性を考慮した駐車軌跡を示す図である。 本発明による平行駐車時の駐車軌跡を示す図である。 本発明による第１延長直線の直線経路変更による例示を示す図である。 本発明による平行駐車時の駐車空間が狭小な場合の駐車軌跡を示す図である。 本発明による駐車軌跡導出方法の流れを示すフローチャートである。

本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図４〜図７に示す本発明の車両用駐車軌跡導出方法は、駐車のために後進するとき、操向角中立で最初後進時の直線進行経路を含む第１延長直線１０を計算する第１延長直線算出段階と、計算された駐車空間の長さと駐車空間内の駐車目標位置によって最終駐車位置を求め、最終駐車位置を含む第２延長直線３０を計算する第２延長直線算出段階と、第１延長直線１０に沿って後進した車両が第２延長直線３０に向けて旋回及び後進するとき、前方の障害物と衝突せずに車両が第２延長直線３０と一致するように第１延長直線１０と第２延長直線３０の間を連結する中間延長直線２０を計算する中間延長直線算出段階とからなる。

すなわち、車両が第１延長直線１０、第２延長直線３０及び中間延長直線２０に沿って旋回及び後進することにより、前方車両と衝突しない範囲内で回転半径角度を基準として延長直線によって駐車軌跡を導出することができる。よって、駐車軌跡を導出する過程が簡便で複雑でないため駐車軌跡の演算負荷を減らすことができる。
ここで、第１延長直線１０は平行駐車を基準とするとき、駐車空間の前方の対角線部分に位置することになるもので、車両進行方向である前後直線方向に設定することができる。
第２延長直線３０は、平行駐車を基準とするとき、駐車空間内部の最終駐車位置と一致するもので、車両の進行方向である前後直線方向に設定することができる。

また、中間延長直線２０は、平行駐車を基準とするとき、第１延長直線１０から駐車空間の内部に進入する連結経路であり、所定の傾きを持つように形成される。
この際、中間延長直線２０の傾きは、第１延長直線１０に沿って後進した車両が最小回転半径で旋回して中間延長直線２０と一致するようにし、かつ中間延長直線２０に沿って後進した車両が最小回転半径で旋回して第２延長直線３０と一致する最大の傾きをもつように設定されるのが好ましい。
すなわち、中間延長直線２０の傾きをできるだけ最大角度に設定すれば、車両が最小回転半径で回転して駐車空間に進入する場合、駐車に必要な前後駐車空間の長さを最小にできるので、短い駐車空間でも駐車が可能となる。

一方、本発明の駐車軌跡導出方法は、駐車空間発見の際、駐車空間内の駐車目標位置を計算及び設定する駐車位置設定段階と、車両が操向角中立で最初後進時の直線経路である第１延長直線１０と、駐車空間内の最終駐車位置の前後直線経路である第２延長直線３０と、第１延長直線１０に沿って後進する車両が前方の障害物と衝突せずに第２延長直線３０と一致するように第１延長直線１０と第２延長直線３０の間に連結された直線経路である中間延長直線２０とをそれぞれ計算及び設定する延長直線算出段階と、車両第１延長直線１０に沿って後進するとき、中間延長直線２０に車両が近接したことを感知する第１検出段階と、車両が中間延長直線２０に近接すれば、ステアリングホイールが制御されて車両が中間延長直線２０と一致するように旋回及び後進する進入段階と、車両が中間延長直線２０に沿って後進するとき、第２延長直線３０に車両が近接したことを感知する第２検出段階と、車両第２延長直線３０に近接すれば、ステアリングホイールが制御されて車両が第２延長直線３０と一致するように旋回及び後進することで、最終駐車位置に車両を駐車する駐車段階とを含んでなる。

ここで、車両に設置されたＰＡＳ（Ｐａｒｋｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ）センサー及びＳＰＡＳ（Ｓｍａｒｔ Ｐａｒｋｉｎｇ Ａｓｓｉｓｔ Ｓｙｓｔｅｍ）センサーなどによって駐車空間及び延長直線の情報が算出され、延長直線に車両が近接したことを感知し、これを制御部に伝達することで、モーター駆動操向装置（ＭＤＰＳ：Ｍｏｔｏｒ Ｄｒｉｖｅｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）などによって車両を自動駐車することができる。この際、延長直線の交差点に対する車両の認識手段は前記のようなセンサー以外に別のセンサーが備えられてこれを遂行することができる。

すなわち、図４に示すように、第１延長直線１０に沿って後進してから中間延長直線２０と整列して最終第２延長直線３０に整列する方式のもので、直線と他の直線の交差点を基準として操向制御時点だけ決めて駐車することになるので、駐車軌跡の導出過程が非常に簡便になる。
ここで、図４に表示したσは前方右側バンパーが前方障害物に対して衝突回避可能な旋回角度を示す。
また、延長直線に対する交差点を認識して駐車軌跡を導出する方法であるため、車両が中間延長直線２０に整列することができなくなる誤差が発生しても、最終の第２延長直線３０に整列すれば、中間延長直線２０に対する誤差が相殺されて、車両を第２連結直線と一致させて駐車させることができる。

図５に示すように、本発明において、第１延長直線１０は車両が旋回して中間延長直線２０と一致することができる多様な直線経路に設定することができる。
すなわち、本発明は、車両が延長直線と合う地点を認識して駐車軌跡を導出するので、車両が第１延長直線１０に対して左側または右側に傾いた状態に位置して第１延長直線１０に整列することができなくなる誤差が発生しても、車両が中間延長直線２０と交差すれば、中間延長直線２０と整列することにより、第１延長直線１０に対する誤差が相殺される。よって、車両を中間延長直線２０に沿って後進させることができることになる。

図６に示すように、本発明において、第２延長直線３０は、駐車空間の長さが短い場合、駐車空間の前後長手方向に対して一定角度の傾きを持つ直線経路に設定できる。
すなわち、駐車空間の長さが車両の駐車可能な十分な長さではない場合、第２延長直線３０を駐車空間の前後長手方向に対して一定の角度で傾くように算出することで、車両が第２延長直線３０と整列するとき、車両の前方部が駐車空間の外側に突出した形態となるようにする。
図６において、σは前方右側バンパーが前方障害物に対する衝突回避可能な旋回角度、
θは駐車長さによる最終駐車角度、
φＲＳは初期後進駐車時の車両の傾斜角を示す。

次に、図７に基づいて本発明の作用及び効果を詳細に説明する。
本発明によって車両が自動駐車される過程を説明すれば、先に駐車空間の位置発見の際、駐車目標位置とともに、前方障害物に衝突しない回転半径角度を基準として第１延長直線１０、第２延長直線３０及び中間延長直線２０が計算されて制御部に記憶される。
ついで、車両が第１延長直線１０の位置する区間で後進すれば、後進する車両が中間延長直線２０に近接することを感知することになる。
車両が中間延長直線２０に近接すれば、中間延長直線２０の経路を追従するために、ステアリングホイールが自動で操向制御されることにより、車両が中間延長直線２０と一致することになる。

ついで、ステアリングホイールの操向角が中立位置で自動に制御されて、中間延長直線２０に沿って後進すれば、後進する車両が第２延長直線３０に近接することを感知することになる。
車両が第２延長直線３０に近接すれば、第２延長直線３０の経路を追従するために、ステアリングホイールが自動で操向制御されることにより、車両が第２延長直線３０と一致する。よって、最終駐車位置に車両を自動で駐車させることができる。この際、車両が第２延長直線３０と一致して最終駐車された状態で、ステアリングホイールの操向角が中立位置で自動制御されるように設定することもできる。

このように、本発明は、平行駐車の際、車両が移動する直線経路に沿って三つの延長直線を算出し、この直線の交差点で車両が操向されるように制御することにより、駐車軌跡の導出が容易で簡便になされるので、駐車軌跡を導出する演算負荷を減らすことができ、これにより多様な駐車条件に適用することができる。
さらに、本発明は、第１延長直線１０に車両が正確に一致しないで誤差が発生しても、中間延長直線２０に近接すれば、中間延長直線２０に沿って旋回及び後進するように操向角が制御され、また中間延長直線２０に車両が正確に一致しないで誤差が発生しても、第２延長直線３０に近接すれば、第２延長直線３０に沿って旋回するように操向角が制御されることにより、車両の駐車の際、進入直前の誤差をなくす効果が提供できる。

以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

本発明は、駐車のための回転半径角度内で後進直線経路を基準として駐車軌跡を導出することで、便利でありながらも計算が複雑でない車両用駐車軌跡導出方法に適用可能である。

１０ 第１延長直線
２０ 中間延長直線
３０ 第２延長直線

Claims (3)

1. 駐車空間の発見の際、駐車空間内の駐車目標位置を計算及び設定する駐車位置設定段階、
   車両が操向角中立で最初後進時の直線経路である第１延長直線１０と、駐車空間内最終駐車位置の前後直線経路である第２延長直線３０と、第１延長直線１０に沿って後進する車両が前方の障害物と衝突せずに第２延長直線３０と一致するように第１延長直線１０と第２延長直線３０の間に連結された直線経路である中間延長直線２０とをそれぞれ計算及び設定する延長直線算出段階、
   車両が第１延長直線１０に沿って後進するとき、中間延長直線２０に車両が近接したことを感知する第１検出段階、
   車両が中間延長直線２０に近接すれば、ステアリングホイールが制御されて車両が中間延長直線２０と一致するように旋回及び後進する進入段階、
   車両が中間延長直線２０に沿って後進するとき、第２延長直線３０に車両が近接したことを感知する第２検出段階、及び
   車両が第２延長直線３０に近接すれば、ステアリングホイールが制御されて車両が第２延長直線３０と一致するように旋回及び後進することにより、最終駐車位置に車両を駐車する駐車段階、を含み、
   前記第２延長直線３０は、駐車空間の長さが短い場合、駐車空間の前後長手方向に対して一定角度の傾きを持つ直線経路に設定されることを特徴とする車両用駐車軌跡導出方法。
   
2. 前記第１延長直線１０は車両が旋回して中間延長直線２０と一致することができる多様な直線経路に設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両用駐車軌跡導出方法。
3. 前記中間延長直線２０の傾きは中間延長直線２０と一致した車両が最小回転半径で旋回して第２延長直線３０と一致するように算出されることを特徴とする請求項１に記載の車両用駐車軌跡導出方法。
   
   

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