JP2018140756A - 駐車支援装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】変速操作部がパーキングレンジに移動して、車両のギアがかみ合うまでの車両の振動を軽減でき、車両の乗員に対して不快感および不安感を与える可能性を低減する駐車支援装置を提供する。【解決手段】実施形態の駐車支援装置は、一例として、車両にブレーキ制御で制動力が付与されて当該車両が目標位置に停車したと判断した場合、車両のシフトをパーキングレンジに移動させる変速制御部と、変速制御部によってシフトがパーキングレンジに移動されてから所定時間かけて、ブレーキ制御の解放を行い、車両に付与する制動力を0に近づける制動制御部と、を備える。【選択図】図3
Description
本発明の実施形態は、駐車支援装置に関する。
車両の駐車を支援する駐車支援装置は、目標位置までの車両の移動と、目標位置における車両の停止状態の保持と、を実行する。
しかしながら、駐車支援装置は、目標位置において車両を停止状態に保持する場合、パーキングロック機構を作動させるために、当該パーキングロック機構を自動化する機構を追加する必要がある。
また、駐車支援装置は、パーキングロック機構を用いず、車両のシフトをパーキングレンジに移動させることで、目標位置において車両を停止状態に保持する方法があるが、車両のシフトをパーキングレンジに移動させた場合、車両のギアを固定して車両の車輪を止めているため、車両のシフトをパーキングレンジに移動させた後、ギアが噛み合うまで車両が振動してしまい、乗員に対して不快感および不安感を与える可能性がある。
実施形態の駐車支援装置は、一例として、車両にブレーキ制御で制動力が付与されて当該車両が目標位置に停車したと判断した場合、車両のシフトをパーキングレンジに移動させる変速制御部と、変速制御部によってシフトがパーキングレンジに移動されてから所定時間かけて、ブレーキ制御の解放を行い、車両に付与する制動力を0に近づける制動制御部と、を備える。よって、一例として、変速操作部がパーキングレンジに移動して、車両のギアがかみ合うまでの車両の振動を軽減でき、車両の乗員に対して不快感および不安感を与える可能性を低減できる。
また、駐車支援装置は、一例として、所定時間は、変速制御部によってシフトがパーキングレンジに移動された後、ブレーキ制御の解放を行い、車両に作用する加速度を、車両の乗員が違和感を覚えない加速度以下に維持した場合に、車両に付与される制動力が0となるまでに要する時間である。よって、一例として、変速操作部がパーキングレンジに移動して、車両のギアがかみ合うまでの車両の振動を軽減でき、車両の乗員に対して不快感および不安感を与える可能性を低減できる。
また、駐車支援装置は、一例として、制動制御部は、車両が目標位置に停車したと判断された後、車両の運転手による車両停車機構の操作に応じて車両に制動力が付与された場合、制動力の付与の制御を中止する。よって、一例として、車両が目標位置に停車したと判断された後、車両の運転手による操作によって車両が完全に停止した場合には、制動制御部による制動力の付与の制御を終了することができる。
また、駐車支援装置は、一例として、所定時間は、目標位置の勾配が第1勾配である場合、第1時間であり、目標位置の勾配が第1勾配より強い第2勾配である場合、第1時間より長い第2時間である。よって、一例として、車両の目標位置の勾配が強く、車両に作用する加速度が大きい場合も、車両の乗員に対して不快感および不安感を与える可能性を低減できる。
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用、結果、および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成に基づく種々の効果や、派生的な効果のうち、少なくとも一つを得ることが可能である。
図1は、本実施形態にかかる駐車支援装置を適用した車両の車室の一部が透視された状態の一例を示す斜視図である。車両1は、内燃機関(エンジン)を駆動源とする自動車(内燃機関自動車)であっても良いし、電動機(モータ)を駆動源とする自動車(電気自動車、燃料電池自動車等)であっても良いし、それらの双方を駆動源とする自動車(ハイブリッド自動車)であっても良い。また、車両1は、種々の変速装置、内燃機関や電動機の駆動に必要な種々の装置(システム、部品等)を搭載可能である。また、車両1における車輪3の駆動に関わる装置の方式、個数、レイアウト等は、種々に設定可能である。
図1に示すように、車両1は、車体2と、操舵部4と、加速操作部5と、制動操作部6と、変速操作部7と、モニタ装置11と、を備える。
車体2は、車両1の乗員が乗車する車室2aを有する。車室2a内には、乗員としての運転手が座席2bに臨む状態で、操舵部4、加速操作部5、制動操作部6、変速操作部7、表示装置8、音声出力装置9、操作入力部10等が設けられている。
操舵部4は、例えば、ダッシュボードから突出したステアリングホイールである。加速操作部5は、例えば、運転手の足下に位置するアクセルペダルである。制動操作部6は、例えば、運転手の足下に位置するブレーキペダルである。変速操作部7は、例えば、センターコンソールから突出したシフトレバーである。
モニタ装置11は、例えば、ダッシュボードの車幅方向(すなわち、左右方向)の中央部に設けられている。モニタ装置11は、例えば、ナビゲーションシステムまたはオーディオシステム等の機能を有しても良い。モニタ装置11は、表示装置8、音声出力装置9、および操作入力部10を有する。また、モニタ装置11は、スイッチ、ダイヤル、ジョイスティック、および押しボタン等の各種の操作入力部を有しても良い。
表示装置8は、LCD(Liquid Crystal Display)やOELD(Organic Electroluminescent Display)等で構成され、画像データに基づいて各種画像を表示可能である。音声出力装置9は、スピーカ等で構成され、音声データに基づいて各種音声を出力する。音声出力装置9は、車室2a内において、モニタ装置11以外の異なる位置に設けられていても良い。
操作入力部10は、タッチパネル等で構成され、乗員による各種情報の入力を可能とする。また、操作入力部10は、表示装置8の表示画面に設けられ、表示装置8に表示される画像を透過可能である。これにより、操作入力部10は、表示装置8の表示画面に表示される画像を乗員に視認させることを可能とする。操作入力部10は、表示装置8の表示画面上における乗員のタッチ操作を検出することによって、乗員による各種情報の入力を受け付ける。
図2は、本実施形態にかかる車両の一例の平面図である。図1および図2に示すように、車両1は、四輪自動車等であり、左右2つの前輪3Fと、左右2つの後輪3Rと、を有する。4つの車輪3の全てまたは一部が、転舵可能である。
車両1は、複数の撮像部15を有する。撮像部15は、CCD(Charge Coupled Device)またはCIS(CMOS Image Sensor)等の撮像素子を有するデジタルカメラである。撮像部15は、所定のフレームレートで車両1の周囲を撮像可能である。そして、撮像部15は、車両1の周囲を撮像して得られた撮像画像の画像データを出力する。
本実施形態では、撮像部15は、2つの撮像部15a,15bを有する。撮像部15aは、車体2の後側の端部2e(例えば、リヤトランクのドア2hの下方)に設けられ、車両1の後方を撮像可能である。撮像部15bは、車体2の前側の端部2c(例えば、フロントバンパー)に設けられ、車両1の前方を撮像可能である。本実施形態では、撮像部15は、2つの撮像部15a,15bを有しているが、3つ以上の撮像部を有しても良い。その場合に、撮像部15は、車体2の側面に設けられ、車両1の側方を撮像可能としても良い。
車両1は、複数の測距センサ16を有する。測距センサ16は、レーザ光等の光を発光し、車両1の周囲に存在する他の車両等の障害物において反射した光を受光する。そして、測距センサ16は、障害物からの光の受光結果に基づいて、車両1から障害物までの距離を示す距離情報としてECU24(図3参照)に送信する。測距センサ16は、車両1から障害物までの距離を距離情報としてECU24に送信しても良いし、測距センサ16からの光の発光時刻および測距センサ16による光の受光時刻を距離情報としてECU24に送信しても良い。測距センサ16aは、車体2の後側の端部2eに設けられ、車両1の後方に存在する障害物までの距離を検出する。測距センサ16bは、車体2の前側の端部2cに設けられ、車両1の前方に存在する障害物までの距離を検出する。
図3は、本実施形態にかかる車両の機能構成の一例を示すブロック図である。図3に示すように、車両1は、操舵システム13と、ブレーキシステム18と、舵角センサ19と、アクセルセンサ20と、シフトセンサ21と、車輪速センサ22と、車内ネットワーク23と、ECU(Electronic Control Unit)24と、を備える。
モニタ装置11、操舵システム13、測距センサ16、ブレーキシステム18、舵角センサ19、アクセルセンサ20、シフトセンサ21、車輪速センサ22、およびECU24が、電気通信回線である車内ネットワーク23を介して電気的に接続されている。車内ネットワーク23は、CAN(Controller Area Network)等により構成される。
操舵システム13は、電動パワーステアリングシステムやSBW(Steer By Wire)システム等である。操舵システム13は、アクチュエータ13aおよびトルクセンサ13bを有する。そして、操舵システム13は、ECU24等によって電気的に制御され、アクチュエータ13aを動作させて、操舵部4に対して、トルクを付加して操舵力を補うことによって、車輪3を転舵する。トルクセンサ13bは、運転手が操舵部4に与えるトルクを検出し、その検出結果をECU24に送信する。
ブレーキシステム18は、車両1のブレーキのロックを抑制するABS(Anti-lock Brake System)、コーナリング時の車両1の横滑りを抑制する横滑り防止装置(ESC:Electronic Stability Control)、ブレーキ力を増強させてブレーキをアシストする電動ブレーキシステム、およびBBW(Brake By Wire)を含む。ブレーキシステム18は、アクチュエータ18aおよびブレーキセンサ18bを有する。ブレーキシステム18は、ECU24等によって電気的に制御され、アクチュエータ18aを介して、車輪3に制動力を付与する。ブレーキシステム18は、左右の車輪3の回転差等から、ブレーキのロック、車輪3の空回り、および横滑りの兆候等を検出して、ブレーキのロック、車輪3の空回り、および横滑りを抑制する制御を実行する。ブレーキセンサ18bは、制動操作部6の可動部としてのブレーキペダルの位置を検出する変位センサであり、ブレーキペダルの位置の検出結果をECU24に送信する。
舵角センサ19は、ステアリングホイール等の操舵部4の操舵量を検出するセンサである。本実施形態では、舵角センサ19は、ホール素子等で構成され、操舵部4の回転部分の回転角度を操舵量として検出し、その検出結果をECU24に送信する。アクセルセンサ20は、加速操作部5の可動部としてのアクセルペダルの位置を検出する変位センサであり、その検出結果をECU24に送信する。
シフトセンサ21は、変速操作部7の可動部(バー、アーム、ボタン等)の位置を検出するセンサであり、その検出結果をECU24に送信する。車輪速センサ22は、ホール素子等を有し、車輪3の回転量や単位時間当たりの車輪3の回転数を検出するセンサであり、その検出結果をECU24に送信する。
ECU24は、車内ネットワーク23を介して、操舵システム13、ブレーキシステム18、および変速操作部7を制御することによって、駐車位置(目標位置の一例)への車両1の停車を制御する駐車支援装置の一例である。ECU24は、コンピュータ等で構成される。具体的には、ECU24は、CPU(Central Processing Unit)24a、ROM(Read Only Memory)24b、RAM(Random Access Memory)24c、表示制御部24d、音声制御部24e、およびSSD(Solid State Drive)24fを備える。CPU24a、ROM24b、およびRAM24cは、同一の回路基板内に設けられていても良い。
CPU24aは、ROM24b等の不揮発性の記憶装置に記憶されたプログラムを読み出し、当該プログラムに従って各種の演算処理を実行する。例えば、CPU24aは、表示装置8に表示させる画像データに対する画像処理、車両1の周囲に存在する障害物までの距離の算出、駐車位置の設定、駐車位置への車両1の経路の演算、および駐車位置への車両の駐車の制御等を実行する。
ROM24bは、各種プログラムおよび当該プログラムの実行に必要なパラメータ等を記憶する。RAM24cは、CPU24aでの演算で用いられる各種データを一時的に記憶する。表示制御部24dは、ECU24での演算処理のうち、主として、撮像部15から取得してCPU24aへ出力する画像データに対する画像処理、CPU24aから取得した画像データを表示装置8に表示させる表示用の画像データへの変換等を実行する。音声制御部24eは、ECU24での演算処理のうち、主として、CPU24aから取得して音声出力装置9に出力させる音声の処理を実行する。SSD24fは、書き換え可能な不揮発性の記憶部であって、ECU24の電源がオフされた場合にあってもCPU24aから取得したデータを記憶し続ける。
本実施形態では、ECU24は、ハードウェアとソフトウェア(制御プログラム)が協働することにより、車両1の制御全般を司る。例えば、ECU24は、撮像部15の撮像により得られた撮像画像から、車両1の周辺の路面に示された駐車枠等を識別し、駐車枠の内側に駐車位置を設定して、駐車位置への車両1の駐車を制御する。これにより、ECU24は、駐車支援装置としての機能を実現している。
図4は、本実施形態にかかる車両が有するECUの機能構成の一例を示すブロック図である。図4に示すように、ECU24は、制動制御部401と、変速制御部402と、を備える。例えば、CPU24aが、ROM24bまたはSSD24f内に格納された駐車支援処理用のプログラムを実行することにより、ECU24は、制動制御部401および変速制御部402の機能を実現する。制動制御部401および変速制御部402の一部または全部を回路等のハードウェアによって構成しても良い。
制動制御部401は、車両1を駐車位置に停車させる場合、車両1のブレーキを制御するブレーキ制御を行って、車両1に対する制動力の付与を制御する。本実施形態では、制動制御部401は、ブレーキシステム18を介して、制動操作部6を制御することによって、車両1に対する制動力の付与を制御する。
変速制御部402は、車両1にブレーキ制御で制動力が付与されて当該車両1が駐車位置に停車したと判断した場合、車両1の変速操作部7(シフト)をパーキングレンジPに移動させる。本実施形態では、変速制御部402は、車両1を駐車位置に停車させる場合、車両1の位置が駐車位置に移動したか否かを判断する。次いで、変速制御部402は、車両1の位置が駐車位置に移動したと判断した場合、車輪速センサ22により検出される車輪3の回転量または回転数に基づいて、車両1が停車したか否かを判断する。そして、変速制御部402は、車両1が駐車位置で停車したと判断した場合、変速操作部7をパーキングレンジPに移動させる。
また、制動制御部401は、変速制御部402によって、車両1が駐車位置に停車したと判断されかつ変速操作部7がパーキングレンジPに移動した場合、変速操作部7がパーキングレンジPに移動してから所定時間かけて、ブレーキ制御の解放を行って、車両1に付与する制動力を0に近づける。ここで、所定時間は、変速制御部401によって変速操作部7がパーキングレンジPに移動された後、ブレーキ制御の解放を行い、車両1に作用する加速度を、車両1の乗員が違和感を覚えない加速度(例えば、0.05G)以下に維持した場合に、車両1に付与される制動力が0になるまでに要する時間(例えば、5〜20秒)である。
これにより、駐車位置に車両1を停車した状態に保持する場合に、パーキングロック機構を追加する必要がなくなる。また、駐車位置に車両1が停車して変速操作部7がパーキングレンジPに移動した後、車両1に付与される制動力が直ちに0になることを防止できるので、変速操作部7がパーキングレンジPに移動して、車両1のギアがかみ合うまでの車両1の振動を軽減でき、車両1の乗員に対して不快感および不安感を与える可能性を低減できる。
次に、図5〜7を用いて、本実施形態にかかる車両1の駐車の制御処理の流れの一例について説明する。図5は、本実施形態にかかる車両の駐車の制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。図6は、本実施形態にかかる車両を駐車する際のシフトチェンジの一例を説明するための図である。図6において、縦軸は車両1のシフトレンジを表し、横軸は時間を表す。図7は、本実施形態にかかる車両を駐車する際の制動力の変化の一例を示す図である。図7において、縦軸は車両1に付与される制動力の変化の一例を示し、横軸は時間を表す。
ECU24は、操作入力部10を介して、車両1の駐車の指示が入力された場合、撮像部15から画像データを取得する。次いで、ECU24は、取得した画像データから、車両1の周辺の路面に示された駐車枠等を識別し、駐車枠の内側を駐車位置に設定する。また、ECU24は、設定した駐車位置および車両1の現在位置に基づいて、駐車位置への車両1の経路を演算する。そして、ECU24は、車内ネットワーク23を介して、操舵システム13、ブレーキシステム18、および変速操作部7を制御して、算出した経路に従って、車両1を移動させることにより、車両1を駐車位置に移動させる。
制動制御部401は、車両1を駐車位置に停車させる際、ブレーキ制御を行って、車両1に対する制動力の付与を開始する(ステップS501)。変速制御部402は、車両1に対する制動力の付与が開始されると、車輪速センサ22により検出される車輪3の回転量または回転数に基づいて、車両1が停車したか否かを判断する(ステップS502)。そして、車両1が停車したと判断した場合(ステップS502:Yes)、変速制御部402は、変速操作部7をパーキングレンジPに移動させる(ステップS503)。その後、制動制御部401は、ブレーキシステム18を制御して、所定時間かけて、ブレーキ制御の解放を行って、車両1に付与する制動力を0にする(ステップS504)。
ただし、制動制御部401は、車両1が駐車位置に停車したと判断された後、車両1の運転手による車両停車機構(例えば、ブレーキペダルまたはサイドブレーキ)の操作に応じて車両1に対して制動力が付与された場合、制動力の付与の制御を中止する。これにより、車両1が駐車位置に停車したと判断された後、車両1の運転手による操作によって車両1が完全に停止した場合には、制動制御部401による制動力の付与の制御を終了することができる。
例えば、図6および図7に示すように、変速操作部7がリバースレンジRに切り替わって、車両1が後退し駐車位置に近づいてくると、制動制御部401は、ブレーキシステム18を制御して、車両1に対する制動力の付与を開始する。その後、車両1が駐車位置に到達すると、変速制御部402は、図6に示すように、変速操作部7をリバースレンジRからパーキングレンジPに切り替える。その際、制動制御部401は、図7に示すように、車両1に付与する制動力を直ちに0にせず、所定時間かけて、車両1に付与する制動力を徐々に0に近づける。
また、制動制御部401は、車両1が停車する駐車位置の勾配に応じて、所定時間を変更することも可能である。具体的には、制動制御部401は、駐車位置の勾配が第1勾配である場合、所定時間を第1時間とする。一方、制動制御部401は、駐車位置の勾配が第1勾配より強い第2勾配である場合、所定時間を、第1時間より長い第2時間とする。これにより、車両1の駐車位置の勾配が強く、車両1に作用する加速度が大きい場合も、車両1の乗員に対して不快感および不安感を与える可能性を低減できる。
このように、本実施形態にかかる車両1によれば、駐車位置に車両1が停車して変速操作部7がパーキングレンジPに移動した後、車両1に付与される制動力が直ちに0になることを防止できるので、変速操作部7がパーキングレンジPに移動して、車両1のギアがかみ合うまでの車両1の振動を軽減でき、車両1の乗員に対して不快感および不安感を与える可能性を低減できる。
本実施形態では、駐車位置に車両1を停車させる場合に車両1に対して付与する制動力を制御する処理について説明したが、車両1を目標位置に停車させる場合には、同様にして、車両1に対して付与する制動力を制御可能である。例えば、縦列駐車されている車両1の出庫位置(目標位置の一例)への走行を制御する場合も、同様にして、車両1に対して付与する制動力を制御可能である。
具体的には、縦列駐車されていた車両1が出庫位置に停車しかつ変速操作部7がパーキングレンジPに移動して、車両1の運転を運転手に受け渡す場合に、制動制御部401は、ブレーキシステム18を制御して、所定時間かけて、ブレーキ制御の解放を行い、車両1に付与する制動力を0にする。これにより、車両1の出庫が完了して、変速操作部7をパーキングレンジPに一旦移動させて、車両1の運転を運転手に受け渡す場合も、車両1のギアがかみ合うまでの車両1の振動を軽減でき、車両1の乗員に対して不快感および不安感を与える可能性を低減できる。
なお、本実施形態の車両1で実行されるプログラムは、ROM24b等に予め組み込まれて提供されるが、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成しても良い。
さらに、本実施形態の車両1で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の車両1で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
本実施形態の車両1で実行されるプログラムは、上述した各部(制動制御部401、および変速制御部402)を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU24aが上記ROM24bからプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、制動制御部401、および変速制御部402が主記憶装置上に生成されるようになっている。
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1 車両
5 加速操作部
6 制動操作部
7 変速操作部
18 ブレーキシステム
24 ECU
24a CPU
24b ROM
24c RAM
401 制動制御部
402 変速制御部
5 加速操作部
6 制動操作部
7 変速操作部
18 ブレーキシステム
24 ECU
24a CPU
24b ROM
24c RAM
401 制動制御部
402 変速制御部
Claims (4)
- 車両にブレーキ制御で制動力が付与されて当該車両が目標位置に停車したと判断した場合、前記車両のシフトをパーキングレンジに移動させる変速制御部と、
前記変速制御部によって前記シフトが前記パーキングレンジに移動されてから所定時間かけて、前記ブレーキ制御の解放を行い、前記車両に付与する制動力を0に近づける制動制御部と、
を備えた駐車支援装置。 - 前記所定時間は、前記変速制御部によって前記シフトが前記パーキングレンジに移動された後、前記ブレーキ制御の解放を行い、前記車両に作用する加速度を、前記車両の乗員が違和感を覚えない加速度以下に維持した場合に、前記車両に付与される制動力が0となるまでに要する時間である請求項1に記載の駐車支援装置。
- 前記制動制御部は、前記車両が前記目標位置に停車したと判断された後、前記車両の運転手による車両停車機構の操作に応じて前記車両に制動力が付与された場合、前記制動力の付与の制御を中止する請求項1または2に記載の駐車支援装置。
- 前記所定時間は、前記目標位置の勾配が第1勾配である場合、第1時間であり、前記目標位置の勾配が前記第1勾配より強い第2勾配である場合、前記第1時間より長い第2時間である請求項1から3のいずれか一に記載の駐車支援装置。
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