JPH05322592A - 車両の車庫誘導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、ステアリングセンサを用いること
なく、所定の誘導路線に沿って車両を車庫内に導く車両
の車庫誘導装置を提供することを目的とする。 【構成】車両11の後部に座標計測センサ12が設けられ、
ＥＣＵ13からの指令で車庫入り口に対する車両11の座標
並びに姿勢角を計測する。ＥＣＵ13では、この座標およ
び指令各に基づいて車両を車庫に導くための直進および
最小旋回半径の旋回円の組み合わせによる誘導路線を算
出し、この誘導路線に沿って車両を移動させるためのス
テアリング17を中立に設定するか、あるいは右もしくは
左にいっぱい切るかの指示をＣＲＴディスプレイ16で行
い、さらに車両移動の指示を行う。ドライバはこの指示
にしたがってステアリング17を操作し、指示された距離
まで車両11を移動させる。この場合、車両11にはステア
リング17の中立検出センサ18および車両11の移動距離セ
ンサ19のみが設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両を車庫内まで誘
導させる誘導装置に係るものであり、特に車両のステア
リングに対してその操舵角を検出するステアリングセン
サを設置することなく、車両を車庫内まで誘導する車両
の車庫誘導装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の自動運転さらに誘導運転等の要
望が多くなっているもので、特にバック走行により自動
車を車庫内に導く車庫入れの誘導運転が広く要望されて
いる。この様な車庫入れの誘導は、例えばステアリング
の操作を自動的に行わせ、アクセルペダルを操作しない
クリープ状態で車両を車庫内に導く自動誘導が考えられ
るものであるが、この様な車庫誘導システムを構成する
ためには、ステアリングが指令通りに操舵されているか
否かを常時監視するため、ステアリングに対してその操
舵角を検出するステアリングセンサを装備することが必
要要件となる。

【０００３】すなわち、車庫に対する車両の位置座標に
基づいて、この車両を車庫内に導く誘導路線が算出され
ると、車両がこの誘導路線に沿って走行されるようにス
テアリングに対して操舵指令が供給されるもので、この
ステアリングの操舵角位置が制御入力の１つとして、誘
導制御装置に入力されるようにしている。

【０００４】しかし、この様な車庫誘導システムが将来
実用化された場合を考えると、できるだけこの誘導シス
テムのために装備される部品点数が軽減されることが要
望される。また、ステアリングセンサを用いて誘導シス
テムを構成する場合に、もしこのステアリングセンサに
故障が発生すると正確な誘導運転が困難となり、ステア
リングセンサを用いずに、車両を車庫内に誘導するシス
テムを構成することが要望される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、部品点数の増加を招くばか
りでなく、故障問題に対しても考慮しなければならない
ステアリングセンサを用いることなく、自動車を例えば
バック走行によって車庫内に安全且つ確実に導くことが
できるようにする車両の車庫誘導装置を提供しようとす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る車両の車
庫誘導装置は、車庫に対する誘導すべき車両の座標位置
を測定する座標計測手段、前記車両のステアリングが中
立位置に設定された状態を検出するステアリング中立検
出手段、前記車両の移動距離を測定する移動距離測定手
段、さらに前記車両のドライバに対して運転操作の指示
を伝達する表示手段を備え、誘導路線算出手段で前記座
標計測手段で求められた車両座標位置に基づいて、直進
および前記車両の最小旋回半径の旋回円の組み合わせに
よる前記車庫への誘導路線を算出するもので、第１の誘
導制御手段によって前記ドライバにステアリングを中立
位置に設定する指令を与え、前記ステアリング中立位置
検出手段からの中立位置検出信号を検知して、第２の誘
導制御手段により前記誘導路線に対応してドライバにス
テアリングを右あるいは左にいっぱいに切る指令、ある
いは後退もしくは前進の指令を表示させる。

【０００７】

【作用】この様に構成される車両の車庫誘導装置におい
ては、車庫に対する車両の位置座標に対応して、この車
両の最小旋回半径による旋回円および直進の組み合わせ
によって、車庫内に誘導する誘導路線が算出され、この
誘導路線に車両が乗るようにするための、ステアリング
の中立位置設定もしくはステアリングをいっぱいに切る
指令が表示装置で表示される。ここで、ステアリングが
中立位置に設定された状態で中立位置検出センサから検
出信号が得られ、この中立位置検出センサからの検出信
号に基づいて、誘導路線に対応してステアリングを右も
しくは左の指示方向にステアリングを操作する指令が表
示され、ドライバはステアリングを右もしくは左の限界
位置まで操作する非常に簡単な操作を行えば、車両は車
庫内に誘導される。この場合、ステアリングセンサが使
用されていないものであり、ステアリングの中立位置の
みが検出されるものであるため構成が充分に単純化さ
れ、またステアリングセンサの故障等によって誘導が正
確に行われ難くなるような問題の発生が防止されるもの
で、より安全な車庫誘導が可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は誘導される車両11の構成を示すもの
で、この車両11の後部には、車庫に対する自己車両11の
座標並びに姿勢角等を計測するための座標計測センサ12
が設けられる。この座標計測センサ12は、車両11に搭載
される電子制御ユニット（ＥＣＵ）13からの指令によっ
て計測動作を行い、またその計測データ等はＥＣＵ13に
おいて処理され、座標並びに車両姿勢角が求められる。

【０００９】ＥＣＵ13は運転席に対応して設定される誘
導開始あるいは停止指令を発生するスイッチ14からの指
令に基づいて動作されるもので、車両11の座標位置並び
に姿勢角に対応する車庫誘導路線に対応する誘導指令等
は、ＣＲＴコントローラ15からの制御によってＣＲＴデ
ィスプレイ16において表示され、運転席のドライバが容
易に確認できるようにしている。

【００１０】そして、この様に車庫誘導される車両11の
ステアリング17には、このステアリング17の中立状態を
検出するステアリング中立検出センサ18が設けられ、こ
のセンサ18からのステアリング中立検出信号はＥＣＵ13
に入力される。また、この車両11の車輪等の回転に伴っ
て車速パルスを発生する距離センサ19が設けられ、この
距離センサ19からの車速パルスがＥＣＵ13に入力され
る。

【００１１】この車速パルスは車輪が特定される角度回
転する毎に１つ発生されるもので、この車速パルスを計
数することによって、車両11の移動距離が計測され、ま
た特定される時間範囲に発生される車速パルスを計数す
ることによって、この車両11の走行速度が計測される。

【００１２】すなわち、ＥＣＵ13に対しては、図２で示
すように座標計測センサ12からの計測データ、スイッチ
14からの指令、ステアリング中立検出センサ18からのス
テアリング中立検出信号、距離センサ19からの移動距離
データ等が入力され、ＣＲＴコントローラ15に指令をよ
って、ＣＲＴディスプレイ16でドライバに対する指示が
表示されるようにしている。

【００１３】図３は座標計測センサ12の構成の例を示し
ているもので、この座標計測センサ12は例えばレーザ走
査装置によって構成される。このレーザ走査装置は、レ
ーザ光を発生すると共にレーザ光の受光を検出する発光
および受光装置121 を備え、この発光および受光装置12
1 で発生されたレーザ光は、プリスム状の回転ミラー12
2 で反射されて、車両11の後方に向けてレーザビームと
して放射される。このレーザビームは、例えば特定基準
位置に設定される反射板20によって反射され、回転ミラ
ー122 で反射されて発光および受光装置121 において受
光される。

【００１４】ここで、回転ミラー122 はステップモータ
123 によって回転されるもので、回転ミラー122 で反射
されたレーザビームは、車両11の後方に向けて例えば水
平面内で走査される。

【００１５】発光および受光装置121 およびレーザビー
ムを走査させるステップモータ123は、ＥＣＵ13からの
指令の与えられる距離測定およびモータ駆動装置124 に
よって制御されるもので、例えばＥＣＵ13から与えられ
る特定周期のパルスに対応してレーザ光がパルス状に発
生され、またこのパルス周期に対応してステップモータ
123 が１ステップ回転駆動されるようにする。そして、
例えば９０ステップで車両11の後方の例えば１８０°の
範囲が走査されるようにする。

【００１６】図４はこの様な座標計測センサ12によって
車庫21に対する車両11の位置座標並びに姿勢角を計測す
る手段を説明するもので、誘導すべき車庫21の入口の両
側には、それぞれ基準位置を設定する第１および第２の
反射板201 および202 が設けられる。

【００１７】この様な状態で、スイッチ14からの指令に
対応して座標計測センサ12からレーザビームが発射さ
れ、水平面内で走査される。このレーザビーム走査は特
定されるパルス周期にしたがってステップ歩進され、レ
ーザビームの受光が確認されないとこのビーム走査が継
続される。そして、レーザビームが第１の反射板201 で
反射され、その反射光が受光されると、例えばモータ12
3 の回転が停止されて、反射板201 に対してパルス状の
レーザ光が連続的に照射され、その反射光が受光され
る。

【００１８】この様な状態でパルス状に発生されるレー
ザビームの発光から受光までの時間を計測することによ
って、この座標計測センサ12と反射板201 との距離Ｌが
算出され、またそのときの回転ミラー122 の回転角を設
定するステップモータ123 のステップ角によって、レー
ザ光の放射方向、すなわち車両11に対する第１の反射板
201 の方位角φが計測される。

【００１９】この様にして第１の反射板201 に対する計
測が終了したならば、ステップモータ123 によって回転
ミラー122 が再び回転され、レーザ光が第２の反射板20
2 で反射されるまで、レーザ光の走査が継続される。そ
して、第２の反射板202 からのレーザ光の反射が検知さ
れた状態で、同様に車両11の反射板202 との距離Ｒおよ
び方位角θが計測される。

【００２０】この様に距離ＬおよびＲ、さらに方位角φ
およびθが測定されたならば、これらの距離および方位
角データに基づいて車両11の座標（Ｑx 、Ｑy ）（車庫
11の反射板201 、202 を結ぶ線をＸ軸とし、車庫21の中
心軸線をＹ軸とした）、さらに車両12の中心軸の姿勢角
ξが算出される。

【００２１】この様に構成される装置において、まず誘
導開始に際してスイッチ14が操作されると、座標計測セ
ンサ12によって図５で示す車両11の初期位置における座
標および姿勢角ξが計測される。ＥＣＵ13はこれらの計
測データを受けると、この図で示す誘導路線25を実現す
るために必要なパラメータＬ1 〜Ｌ3 を算出する。

【００２２】すなわち、図６の制御の流れにおけるステ
ップ101 で車両11の初期位置における座標計測とパラメ
ータが算出される。この様な誘導路線25において、初期
位置ａからｂ位置までは距離Ｌ1 の直線区間であり、こ
のｂ位置から距離Ｌ2 のｃ位置までは、この車両の11の
最小旋回半径Ｒmin の旋回領域、さらにこのｃ点から距
離Ｌ3 の直進によって、車両11が車庫21の奥のｄ位置ま
で誘導される。

【００２３】この誘導路線25のｂ−ｃの間の移動は、図
８で示すように極低速でステアリングを一定角度に保っ
た場合のアッカーマンステアリング特性を利用した最小
旋回半径の旋回円である。この旋回円は、車両11の後輪
軸延長に中心を有する円である。そして、このｂ−ｃ間
の誘導路線はステアリングを最大に切った状態の旋回円
によって構成される。

【００２４】距離Ｌ1 〜Ｌ3 は、それぞれ次のような式
によって図５の図形に基づいて幾何学計算によって得ら
れた移動距離である。 Ｌ1 ＝｛Ｒmin ・（１− sinξ）−Ｑx ｝／ cosξ Ｌ2 ＝Ｒmin ・θ 但しθ＝ξ−（π／２） Ｌ3 ＝Ｑy ＋Ｗ−Ｌ1 ・ sinξ−Ｒmin ・ sinθ ここで、ａ−ｂおよびｃ−ｄはそれぞれ直進部分であ
り、この区間を移動するときはステアリング17が中立位
置に設定され、この状態はステアリング中立検出センサ
18によって検出されてＥＣＵ13に認知される。

【００２５】図６のステップ102 においては、例えばｂ
−ｃの旋回円の移動時に、車両11が例えば車庫21の入口
等に接触するようになるか否かの判定を行うもので、接
触することなく誘導可能と判定されればステップ103 に
進む。そして、接触して誘導不可能と判定されたなら
ば、ステップ104 に進む。

【００２６】このステップ102 における誘導可能か否か
の判定、すなわち車両が旋回円の途中で車庫21の入口端
部に対する接触判定は、図９で示すように車両11の旋回
中心Ｏと車庫21の端部間での距離Ａと（車幅／２）とを
加えた値が、旋回半径Ｒminよりも大きいか否かを比較
することにより得られる。具体的には、 Ａ＋（車幅／２）≦Ｒmin ならば、車両11の端が車庫21の入口に接触し、ステップ
102 で誘導不可能と判定される。

【００２７】このようにしてステップ102 で誘導不可能
と判定されたときは、ステップ104において車庫への車
両誘導が不可能であることをＣＲＴディスプレイ16で表
示させると共に、車両11の現在位置を移動させることを
指示する。

【００２８】ステップ102 で誘導可能であると判定され
たときは、ステップ103 においてＣＲＴディスプレイ16
で、ドライバに対してステアリング17を中立位置に設定
することを指示する。このステアリング17の中立位置の
設定は、ドライバの感のみでは充分に行えないことがあ
るので、ステアリング中立検出センサ18を使用し、ステ
ップ105 でこのセンサ18からの中立位置検出信号を判定
する。

【００２９】ステップ106 では初期位置ａからｂに移動
する距離Ｌ1 が正であるか否かを判定するもので、“Ｌ
1 ≧０”ならばステップ107 でステアリング17を中立に
保持したまま車両11のバック走行に指示する。また“Ｌ
1 ＜０”ならばステップ108で前進することを指示す
る。そして、車両をａからｂ点に移動させる。

【００３０】ステップ109 では距離センサ19からの車速
パルスを計数して、車両11の移動距離を計測し、車両11
が距離Ｌ1 移動したか否かを判定する。そして、車両11
が距離Ｌ1 移動したことが確認されたならば、ステップ
110 で車両11の停止をＣＲＴディスプレイ16で指示す
る。

【００３１】この様な指示によって車両11が停止された
ならば、ステップ111 でステアリング17を右もしくは左
にいっぱいに切るようにＣＲＴディスプレイ16で表示
し、ドライバに指示する。その後このＣＲＴディスプレ
イ16においては、ステップ112のようにこの状態にステ
アリング17を保持した状態で車両11をバック移動させる
ことをドライバに指示する。

【００３２】すなわち、車両11は初期位置ａからｂ位置
に移動し、その後ｂ位置から旋回半径Ｒmin の旋回円に
沿ってｃ位置に至るように移動されるもので、距離セン
サ19からの車速パルスを計数することによって、車両11
が距離Ｌ2 移動したか否かをステップ113 で判定する。
そして、このステップ113 で車両11が距離Ｌ2 移動した
ことが確認されたならば、ステップ114 で車両11の停止
指示を、ＣＲＴディスプレイ16でドライバに与える。

【００３３】この様にして車両11が円旋回の終りのｃ位
置に達した状態で停止されるものであり、この状態で図
７のステップ115 に進む。このステップ115 ではステア
リング17を中立位置にするように指示しているもので、
ドライバはこの指示にしたがってステアリング17を中立
位置に戻す。

【００３４】ステアリン17が中立に設定されたことがス
テップ116 で確認されたならば、ステップ117 でステア
リング17をこの中立位置に保持したままバックするよう
に指示し、ドライバはステップ118 でこのバックの移動
距離がＬ3 となることが確認されるまで、車両11をバッ
ク方向に移動させる。そして、距離Ｌ3 移動されたこと
が確認されたならば、ステップ119 で車両11の停止を指
示するもので、この状態では車両11は車庫21の奥の所定
の駐車位置ｄに設定され、車庫入れ誘導が終了される。

【００３５】この様な車庫誘導は、ドライバ自身がステ
アリングとブレーキとを操作するようにしているもので
あり、したがって車庫誘導中に緊急事態が発生したよう
な場合においても、ドライバの判断によるステアリング
とブレーキとの操作で、この緊急事態を回避することが
可能である。

【００３６】また、この様な誘導運転の途中で、ドライ
バがこの誘導運転を中止したい場合には、スイッチ14で
停止指令を発生することによりＥＣＵ13に対して割り込
みがかかり、その場で誘導を中止させることができる。
この様な車庫誘導は、直進と最小旋回半径の円旋回とを
組み合わせた誘導路線であれば、どの様な組み合わせに
対しても応用可能である。例えば、図１０で示すように
２つの円旋回（ａ−ｂおよびｂ−ｃ）と、１つの直進
（ｃ−ｄ）とを組み合わせた誘導路線に対しても同様な
誘導が行える。

【００３７】また、この様な車庫入れ誘導システムは、
ステアリングアクチュエータやブレーキアクチュエータ
を使用して、ＥＣＵ13からの指令によってステアリング
17の操作と共に、車両を停止するブレーキ制御がＥＣＵ
13からの指令で自動的に行われるようにした場合でも、
ステアリングセンサを用いることなく構成できる。なぜ
ならば、最小旋回半径の円旋回の実現は、ステアリング
17を大きく切った状態での端部におけるロック状態が検
出できれば可能であるからである。

【００３８】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る車両の車庫
誘導装置によれば、ステアリングセンサを用いることな
く車庫入れ誘導が実現できるものであり、構成の簡易化
並びにコストの低減化が可能となって、ドライバ自身が
ステアリング並びにブレーキを操作するようにできるも
のであるため、フェールセーフおよび緊急時の対応が信
頼性を持って行われる。また、この誘導運転に際して、
ドライバはステアリングを右いっぱいに切るあるいは左
いっぱいに切るの指令がされたときに、ドライバは確実
にその状態に設定できるものであり、またステアリング
を中立位置に設定することを指令されたときには、中立
位置検出手段によってステアリングの中立位置が確実に
検出され、報知される。すなわち、ドライバは指令に対
応する右もしくは左いっぱいのステアリング操作状態
と、中立位置の設定状態が確実に確認できるようにして
誘導運転に対処できるもので、ステアリングの最も操作
し易い動作を行い、ステアリングを微妙な位置で微調整
することが要求されない。このため、ドライバにおいて
非常に明確な目標でステアリング操作を行うことがで
き、車庫入れ誘導が円滑に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る車庫誘導装置で使用
される車両の構成を説明する図。

【図２】上記車両に搭載される電子制御ユニットを説明
する構成図。

【図３】上記車両に搭載される座標計測センサを説明す
る構成図。

【図４】上記座標計測センサによる座標計測状態を説明
する図。

【図５】車庫への誘導路線を説明する図。

【図６】ＥＣＵにおける誘導制御の流れを説明するフロ
ーチャート。

【図７】図６の処理に続く処理の流れを説明するフロー
チャート。

【図８】アッカーマンステアリング特性を説明する図。

【図９】車両の誘導可能状態の判定を説明する図。

【図１０】この発明の他の誘導路線の例を説明する図。

【符号の説明】

11…車両、12…座標計測センサ、13…電子制御ユニッ
ト、14…スイッチ（開始および停止）、15…ＣＲＴコン
トローラ、16…ＣＲＴディスプレイ、17…ステアリン
グ、18…ステアリング中立検出センサ、19…距離セン
サ、20、201 、202 …反射板、21…車庫、25…誘導路
線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｊ 7828−3Ｈ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車庫に対する誘導すべき車両の座標位置
   を測定する座標計測手段と、 前記車両のステアリングに対応して設定され、前記ステ
   アリングが中立位置に設定された状態を検出するステア
   リング中立検出手段と、 前記車両の移動距離を測定する移動距離測定手段と、 前記車両のドライバに対して運転操作の指示を伝達する
   表示手段と、 前記座標計測手段で求められた車両座標位置に基づい
   て、直進および前記車両の最小旋回半径の旋回円の組み
   合わせによる前記車庫への誘導路線を算出する誘導路線
   算出手段と、 前記表示手段によって前記ドライバにステアリングを中
   立位置に設定する指令を与える第１の誘導制御手段と、 前記ステアリング中立位置検出手段からの中立位置検出
   信号を検知して、前記車両の座標位置並びに前記誘導路
   線に対応して、前記ドライバにステアリングを左にいっ
   ぱいに切る指令、あるいは後退もしくは前進の指令を前
   記表示手段で表示させる第２の誘導制御手段とを具備
   し、 前記表示手段の表示指令に基づいて、ステアリングの中
   立位置の設定もしくは右あるいは左いっぱいの操作、さ
   らに車両の後退もしくは前進の運転操作が行われるよう
   にしたことを特徴とする車両の車庫誘導装置。