JP2008213516A - 幅寄せ支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価かつ簡単な装置構成で、幅寄せ動作終了時において車両の前後方向への移動を伴わずに任意の距離の横方向への平行移動を支援可能な幅寄せ支援装置を提供する。
【解決手段】幅寄せ距離入力装置２が幅寄せ量を取得し、操舵角検出装置３が幅寄せ方向を取得し、ＥＣＵ５が取得した幅寄せ量と幅寄せ方向とに基づいて、幅寄せ動作終了時において前後方向への移動を伴わない横方向への平行移動となるように、幅寄せ方向に幅寄せ量の幅寄せを自車両１０に実施させる走行軌跡を計算して、操作方法教示装置６が、幅寄せ動作時にＥＣＵ５が計算した走行軌跡により走行するための情報を運転者に提供する。これにより幅寄せ動作終了時において自車両１０の前後方向への移動を伴わずに任意の距離の横方向への平行移動を支援可能となる。また自動操舵機能等は不要であるため、安価かつ簡単な装置構成とできる。
【選択図】図１

Description

本発明は幅寄せ支援装置に関し、特に、任意の幅寄せ量の幅寄せが可能なように車両が走行するための情報を運転者に提供する幅寄せ支援装置に関するものである。

従来、自動車の運転において縦列駐車を支援する装置が提案されている。例えば、特許文献１では、自動車の前後スペース及び幅寄せ量をパラメータとしてそれらに応じて異なる幅寄せ動作軌跡を自動車の位置とステアリングの操舵角の関係として記憶しておき、スペース及び幅寄せ量から最適な自動車の動作軌跡を算定し、移動位置検出装置からの検出信号に応じて、求められた動作軌跡から対応する操舵角を求め、求められた操舵角になるようにステアリング回転装置を駆動し、所定の幅寄せ動作を行う装置が開示されている。
特開昭６１−２６３８５１号公報

しかしながら、上記の技術では、縦列駐車等のために自動車を前後移動させると同時に所定の幅寄せ動作を行うものであり、幅寄せ動作終了時において車両の前後方向への移動を伴わずに任意の横位置への平行移動ができるものではない。すなわち、上記技術は、縦列駐車開始時に目標駐車位置を設定するもので、前後スペースの関係で一度に目標位置に到達できなかった不足分の幅寄せ機能を持つ装置であり、任意の距離の横方向への平行移動を支援するものではない。また、上記技術では、自動操舵機能、自動停止機能、前後スペース検出装置当が必要であり、高価で複雑な装置となるものである。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、安価かつ簡単な装置構成で、幅寄せ動作終了時において車両の前後方向への移動を伴わずに任意の距離の横方向への平行移動を支援可能な幅寄せ支援装置を提供することにある。

本発明は、車両の幅寄せ量を取得する幅寄せ量取得手段と、車両の幅寄せ方向を取得する幅寄せ方向取得手段と、幅寄せ量取得手段が取得した幅寄せ量と、幅寄せ方向取得手段が取得した幅寄せ方向とに基づいて、幅寄せ動作終了時において車両の前後方向への移動を伴わない横方向への平行移動となるように、幅寄せ方向に幅寄せ量の幅寄せを車両に実施させる走行軌跡を計算する幅寄せ軌跡計算手段と、幅寄せ動作時に、幅寄せ軌跡計算手段が計算した走行軌跡によって車両が走行するための情報を運転者に提供する情報提供手段と、を備えた幅寄せ支援装置である。

この構成によれば、幅寄せ量取得手段が車両の幅寄せ量を取得し、幅寄せ方向取得手段が車両の幅寄せ方向を取得し、幅寄せ軌跡計算手段が、幅寄せ量取得手段が取得した幅寄せ量と、幅寄せ方向取得手段が取得した幅寄せ方向とに基づいて、幅寄せ動作終了時において車両の前後方向への移動を伴わない横方向への平行移動となるように、幅寄せ方向に幅寄せ量の幅寄せを車両に実施させる走行軌跡を計算して、情報提供手段が、幅寄せ動作時に、幅寄せ軌跡計算手段が計算した走行軌跡によって車両が走行するための情報を運転者に提供するため、幅寄せ動作終了時において車両の前後方向への移動を伴わずに任意の距離の横方向への平行移動を支援可能なものとなる。また、上記構成によれば、自動操舵機能、自動停止機能、前後スペース検出装置は不要であるため、安価かつ簡単な装置構成とすることができる。

この場合、幅寄せ方向取得手段は、車両が幅寄せを実施する初期の走行における車両の進行方向及び操舵方向に基づいて車両の幅寄せ方向を取得するものであることが好適である。

この構成によれば、幅寄せ方向取得手段は、車両が幅寄せを実施する初期の走行における車両の進行方向及び操舵方向に基づいて車両の幅寄せ方向を取得するため、運転者が幅寄せ方向を別途指定する等の手間を省くことができ、幅寄せ操作を簡単なものとできる。

また、情報提供手段は、車両におけるハンドルの旋回角が９０°の整数倍である操舵量を運転者に提供するものであることが好適である。

この構成によれば、情報提供手段は、車両におけるハンドルの旋回角が９０°の整数倍である操舵量を運転者に提供するため、運転者は感覚的に把握し易いハンドルの９０°の整数倍の操舵量による操舵によって幅寄せを行うことができる。

さらに、幅寄せ量取得手段は、複数の幅寄せ量の候補から選択された幅寄せ量を取得するものであることが好適である。

この構成によれば、幅寄せ量取得手段は、複数の幅寄せ量の候補から選択された幅寄せ量を取得するものであるため、運転者は複数の幅寄せ量の候補から所望の幅寄せ量を選択するだけで、所望の幅寄せ量を指定することができ、幅寄せ時の入力を簡便なものとできる。

本発明の幅寄せ支援装置によれば、安価かつ簡単な装置構成で、幅寄せ動作終了時において車両の前後方向への移動を伴わずに任意の距離の横方向への平行移動を支援することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る幅寄せ支援装置について添付図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係る幅寄せ支援装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の幅寄せ支援装置は、ＥＣＵ（Electric Control Unit）等のマイクロコンピュータのハードウェアおよびソフトウェアを利用して構成され、特に、幅寄せ動作終了時において車両の前後方向への移動を伴わずに任意の距離の横方向への平行移動を支援し、経験の少ない運転者であっても容易に自車両の幅寄せを行うことができるようにするためのものである。図１に示すように、本実施形態の幅寄せ支援装置は、支援指示装置１、幅寄せ距離入力装置（幅寄せ量取得手段）２、操舵角検出装置（幅寄せ方向取得手段）３、移動距離検出装置４、ＥＣＵ（幅寄せ軌跡計算手段）５及び操作方法教示装置（情報提供手段）６を備えている。

支援指示装置１は、運転者によって幅寄せ支援開始を指示される入力装置である。支援指示装置１は、運転席に設けられた機械的スイッチの他、モニタ画面内の選択アイコン等としても良い。

幅寄せ距離入力装置２は、運転者によって必要とされる車両の幅寄せ量を入力される装置である。幅寄せ距離入力装置２は、運転者によって幅寄せ距離の数値を直接入力されるものとしても良いが、本実施形態では、予め用意された幾つかの幅寄せ距離の候補の中から運転者によって所望の幅寄せ距離を選択されるものとなっている。

操舵角検出装置３は、幅寄せ動作開始時において、運転者がどちらの方向に初期操舵を行ったかを検出するためのセンサである。

移動距離検出装置４は、任意の場所からの自車両の移動距離を検出するためのものである。移動距離検出装置４は、具体的には、自車両の車輪の回転数をパルス信号により検出する車輪速センサ等である。本実施形態では、非操舵輪である左右の後輪の移動距離の平均値を自車両の移動距離としているが、一輪のみで移動距離を検出することも可能である。

ＥＣＵ５は、旋回半径等の車両特性、ハンドルの想定操作角等の幅寄せ支援の前提条件から、幅寄せ距離入力装置２が取得した幅寄せ量と、操舵角検出装置３が取得した幅寄せ方向とに基づいて、幅寄せ動作終了時において自車両の前後方向への移動を伴わずに、所望の幅寄せ方向に所望の幅寄せ量の幅寄せを自車両に実施させる走行軌跡を計算するためのものである。

操作方法教示装置６は、ＥＣＵ５が計算した走行軌跡によって自車両が走行するための情報を運転者に提供し、運転者に運転方法を教示するためのものである。操作方法教示装置６は、具体的には運転席に設けられたディプレイ等に相当し、ブザー、ランプ等の簡便な信号を用いるものであっても良い。

次に、本実施形態の幅寄せ支援装置の動作について説明する。図２は本実施形態に係る幅寄せ支援装置の動作を示すフロー図であり、図３は本実施形態に係る幅寄せ時の自車両の走行軌跡を示す平面図である。以下の説明では、図３に示すように、自車両１０を一旦前進させつつ左方向に横移動修正を行い、右方向に折り返して直進した後に後退させることによって、幅寄せ動作終了時において自車両１０の前後方向への移動を伴わずに、左方向に所望の幅寄せ量の幅寄せを自車両１０に実施させる場合を中心に説明する。

図４に示すように、最初にモニタ画面６ａにタッチアイコン１ａが表示され、運転者がタッチアイコン１ａを指定することによって、支援指示装置１は運転者より支援指示を受けて幅寄せ支援が開始される。図５に示すように、モニタ画面６ａには、１０ｃｍ、２０ｃｍ及び３０ｃｍの３水準の幅寄せ量の候補がタッチアイコン２ａとして表示され、運転者がタッチアイコン２ａのいずれかを指定することによって、幅寄せ距離入力装置２は幅寄せ量を取得する（Ｓ１）。

次に本実施形態の幅寄せ支援装置は、幅寄せ開始を教示する表示を行うと共に（Ｓ２）、自車両１０の左右いずれかの操舵方向を取得し（Ｓ３）、自車両１０の前後いずれかの進行方向を取得することにより（Ｓ４）、幅寄せ方法を算出する（Ｓ５）。以下、本実施形態の幅寄せ支援装置が幅寄せ方法を算出する手法について説明する。

図６（ａ）（ｂ）は、実施形態に係る幅寄せ運転操作のパターンを示す図である。図６（ａ）（ｂ）に示すように、幅寄せ動作終了時において自車両の前後方向への移動を伴わない横方向への平行移動となるような幅寄せを最短距離で行う走行軌跡は、以下の８通りに限定される。
・パターンＰ１…右に操舵し左に切返しつつ前進後、真っ直ぐ後退して、右に幅寄せ。
・パターンＰ２…真っ直ぐ前進後、右に操舵し左に切返しつつ後退して、右に幅寄せ。
・パターンＰ３…真っ直ぐ前進後、左に操舵し右に切返しつつ後退して、左に幅寄せ。
・パターンＰ４…左に操舵し右に切返しつつ前進後、真っ直ぐ後退して、左に幅寄せ。
・パターンＰ５…右に操舵し左に切返しつつ後退後、真っ直ぐ前進して、右に幅寄せ。
・パターンＰ６…真っ直ぐ後退後、右に操舵し左に切返しつつ前進して、右に幅寄せ。
・パターンＰ７…真っ直ぐ後退後、左に操舵し右に切返しつつ前進して、左に幅寄せ。
・パターンＰ８…左に操舵し右に切返しつつ後退後、真っ直ぐ前進して、左に幅寄せ。

つまり、図６（ａ）（ｂ）に示すように、いずれのパターンにおいても、位置Ｄにおける進行方向と操舵方向とによって、その後の幅寄せが可能なパターンは一通りに決まることが判る。そのため、本実施形態では、位置Ｄにおける自車両の進行方向と操舵方向とを、操舵角検出装置３及び移動距離検出装置４が検出することにより、別途、運転者による入力がなくとも、その後の幅寄せのための走行軌跡を算出することができるようになっている。

図７は、典型的な乗用車における幅寄せ距離とハンドル回転数と車両の前進距離との関係を示す表である。図７に示すように、ハンドルを一方向にロックした状態であるハンドル回転数１．８１回転を用いると、すべての幅寄せ操作に必要な移動距離（図３における点Ｂ−Ｃ間の距離）が最短距離となることがわかる。しかしながら、例えば１０ｃｍの幅寄せに対してハンドルをロックするまで操舵を行うと、ハンドル操作量が大きいため運転者の負担が大きくなる。また自車両の旋回挙動も大きくなるため、運転者が混乱しやすくなる。図７より判るように、ハンドル回転数１回転での幅寄せでは、移動距離は多少伸びるが、車両全長（約４．５ｍ）程度の前後移動で５０ｃｍ程度の幅寄せまで可能であることが判る。そこで、本実施形態では、ハンドル操作量が少なく、特別な検出装置がなくとも運転者の目視で正確なハンドル操作量を決定できるように、ハンドルの旋回角が９０°の整数倍であるハンドル回転数半回転や１回転等の操舵量を運転者に指示することとしている。

図３に示すような幅寄せの例の場合、図６（ａ）（ｂ）におけるパターンＰ４に該当し、図３中の原点Ｏにおける自車両１０の進行方向と操舵方向とによって走行軌跡を求めることができる。

この場合、ハンドル回転数１回転により幅寄せを行うとすると、図３において、
・点Ｏ：開始基準原点（後輪軸中央）
・点Ａ：ハンドル切返し点
・点Ｂ：進行方向切替点
・点Ｃ：幅寄せ終了点
・幅寄せ距離ｄ：運転者による指示値
・旋回半径Ｒ：ハンドル回転数１回転による後輪軸中心の旋回半径
・旋回角θ：点Ａまでの旋回角
とした場合に、
・ＯＡ＝Ｒ×θ
・ＡＢ＝Ｒ×θ（＝ＯＡ） 但し、ｃｏｓθ＝（Ｒ−ｄ／２）／Ｒ
・ＢＣ＝２×Ｒ×ｓｉｎθ
をＥＣＵ５が演算することにより、図３に示すように幅寄せを行う走行軌跡を算出することができる（Ｓ５）。

そして、ＥＣＵ５が、移動距離検出装置４によって検出した車両の移動距離（後輪の左右輪の平均回転数）と上記演算によって求めた距離ＯＡ、ＡＢ、ＢＣを比較することにより、算出した走行軌跡上に自車両１０を走行させることができる。

図３の走行軌跡の例では、図３中の原点Ｏにおける自車両１０の進行方向と操舵方向とによって走行軌跡が決定するため、モニタ画面６ａは図８に示すような表示を行う（Ｓ２）。自車両１０が点Ａに到達したときは、モニタ画面６ａはその旨の告知を運転者にした後（Ｓ６）、図９に示すような反転操舵を教示する表示を行う（Ｓ７）。

自車両１０が点Ｂに到達したときは、モニタ画面６ａはその旨の告知を運転者にした後（Ｓ８）、図１０に示すようなハンドルを中立にして逆走することを教示する表示を行う（Ｓ９）。自車両１０が点Ｃに到達したときは、図１１に示すようにモニタ画面６ａは幅寄せ動作が終了したことを告知する表示を行う（Ｓ１０）。

なお、図１２及び図６（ａ）（ｂ）におけるパターンＰ２，Ｐ４，Ｐ６及びＰ７のように、最初に直進を行う走行軌跡によって幅寄せを行う場合は、運転者に対して教示を行うタイミングは点Ｂに到達してからになる。図１２に例では、点Ｂにおける操舵方向を検出することにより、その後の走行軌跡を推定することができる。

本実施形態によれば、幅寄せ距離入力装置２が自車両１０の幅寄せ量を取得し、操舵角検出装置３が自車両１０の幅寄せ方向を取得し、ＥＣＵ５が、幅寄せ距離入力装置２が取得した幅寄せ量と、幅寄せ距離入力装置２が取得した幅寄せ方向とに基づいて、幅寄せ動作終了時において自車両１０の前後方向への移動を伴わない横方向への平行移動となるように、幅寄せ方向に幅寄せ量の幅寄せを自車両１０に実施させる走行軌跡を計算して、操作方法教示装置６が、幅寄せ動作時に、ＥＣＵ５が計算した走行軌跡によって自車両１０が走行するための情報を運転者に提供するため、幅寄せ動作終了時において自車両１０の前後方向への移動を伴わずに任意の距離の横方向への平行移動を支援可能なものとなる。また、本実施形態によれば、自動操舵機能、自動停止機能、前後スペース検出装置は不要であるため、安価かつ簡単な装置構成とすることができる。

また、本実施形態においては、操舵角検出装置３は、自車両１０が幅寄せを実施する初期の走行における自車両１０の進行方向及び操舵方向に基づいて自車両１０の幅寄せ方向を取得するため、運転者が幅寄せ方向を別途指定する等の手間を省くことができ、幅寄せ操作を簡単なものとできる。すなわち、幅寄せのための走行軌跡を算出するためには、幅寄せ距離、幅寄せ方向及び幅寄せ初期の進行方向の３条件を取得する必要があるが、運転者の操作によりこれらの情報を取得しようとすると、運転者の情報の入力に時間がかかり面倒な操作となる。一方、本実施形態では、幅寄せ支援装置は、幅寄せ方向及び幅寄せ初期の進行方向を自動的に取得することができるため、操作が簡単となる。

さらに、本実施形態においては、操作方法教示装置６は、自車両１０におけるハンドルの旋回角が９０°の整数倍である操舵量を運転者に提供するため、運転者は感覚的に把握し易いハンドルの９０°の整数倍の操舵量による操舵によって幅寄せを行うことができる。縦列駐車の支援装置等では、右一杯あるいは左一杯にハンドルをロックするハンドル操作を運転者にさせる例があるが、例えば１０ｃｍ程度の幅寄せのためにハンドルをロックするまで操舵を行うことは運転者の操作負荷が大きい。本実施形態では、ハンドル操作量を９０°の整数倍である例えば１回転とすることでハンドル操作量を低減できるとともに、９０°の整数倍の操作量は運転者に理解し易い操作量であるため、操作性が向上する。

加えて、本実施形態においては、幅寄せ距離入力装置２は、３水準の幅寄せ量の候補から選択された幅寄せ量を取得するものであるため、運転者は３水準の幅寄せ量の候補を表示するタッチアイコン２ａの中から所望の幅寄せ量を選択するだけで、所望の幅寄せ量を指定することができ、幅寄せ時の入力を簡便なものとできる。すなわち、任意の距離の幅寄せ量の選択を可能とした場合、入力操作が面倒になるとともに、入力のための表示装置が複雑となる。実際に必要となる幅寄せ距離は、大きくとも数十ｃｍ程度であり、細かい距離（ｃｍ単位）の設定は不要なため、本実施形態においては幅寄せ量を３水準とすることで、ワンタッチ指示が可能となり操作性が向上する。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態においては、運転者が装置より指示を受けて手動で操舵を行う態様を中心に説明したが、例えば、インテリジェント・パーキング・アシストの自動操舵機能を用い、本発明の車両移動距離と必要なハンドルの回転角の算出方法を適用することで、ハンドル操作を自動化する態様も考えられる。

実施形態に係る幅寄せ支援装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る幅寄せ支援装置の動作を示すフロー図である。 実施形態に係る幅寄せ時の自車両の走行軌跡を示す平面図である。 実施形態に係るモニタ画面を示す図である。 実施形態に係るモニタ画面を示す図である。 実施形態に係る幅寄せ運転操作のパターンを示す図である。 典型的な乗用車における幅寄せ距離とハンドル回転数と車両の前進距離との関係を示す表である。 実施形態に係るモニタ画面を示す図である。 実施形態に係るモニタ画面を示す図である。 実施形態に係るモニタ画面を示す図である。 実施形態に係るモニタ画面を示す図である。 実施形態に係る幅寄せ時の自車両の別の走行軌跡を示す平面図である。

符号の説明

１…支援指示装置、１ａ…タッチアイコン、２…幅寄せ距離入力装置、２ａ…タッチアイコン、３…操舵角検出装置、４…移動距離検出装置、５…ＥＣＵ、６…操作方法教示装置、６ａ…操作方法教示装置、６ａ…モニタ画面、１０…自車両。

Claims (4)

1. 車両の幅寄せ量を取得する幅寄せ量取得手段と、
   前記車両の幅寄せ方向を取得する幅寄せ方向取得手段と、
   前記幅寄せ量取得手段が取得した前記幅寄せ量と、前記幅寄せ方向取得手段が取得した前記幅寄せ方向とに基づいて、幅寄せ動作終了時において前記車両の前後方向への移動を伴わない横方向への平行移動となるように、前記幅寄せ方向に前記幅寄せ量の幅寄せを前記車両に実施させる走行軌跡を計算する幅寄せ軌跡計算手段と、
   幅寄せ動作時に、前記幅寄せ軌跡計算手段が計算した走行軌跡によって前記車両が走行するための情報を運転者に提供する情報提供手段と、
   を備えた幅寄せ支援装置。
2. 前記幅寄せ方向取得手段は、前記車両が幅寄せを実施する初期の走行における前記車両の進行方向及び操舵方向に基づいて前記車両の幅寄せ方向を取得する、請求項１に記載の幅寄せ支援装置。
3. 前記情報提供手段は、前記車両におけるハンドルの旋回角が９０°の整数倍である操舵量を運転者に提供する、請求項１又は２に記載の幅寄せ支援装置。
4. 前記幅寄せ量取得手段は、複数の幅寄せ量の候補から選択された幅寄せ量を取得する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の幅寄せ支援装置。

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