JP3664108B2 - 駐車支援装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、駐車支援装置に係り、特に駐車の際の運転操作を音により運転者に案内する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両の後進時に運転者が車両の死角により目標とする場所が見えなくなった場合に、モニタに車両の後方視界を写し出すようにした装置が提案されている。例えば、特公平2−36417号公報には、車両後方を撮影するテレビカメラと、このテレビカメラのとらえた映像を写し出すモニタテレビと、タイヤ操舵角に係る情報信号を出力するセンサと、このセンサからの情報信号に応じてマーカー信号を発生し、テレビ画面上にマーカーを重畳表示させる回路とからなる車両の後方監視モニタ装置が開示されている。この装置では、タイヤの操舵角データとその操舵角に対応する車両の後進方向に沿ったマーカー位置データがROMに蓄積されており、そのときの操舵角に応じた車両の予想後進軌跡がマーカーの列としてテレビ画面上にテレビカメラで撮影された映像に重畳して表示される。
【0003】
このような装置によれば、車両の後進時に後方の道路の状況等の視界と共に操舵角に応じた車両の予想後進軌跡がモニタテレビの画面上に表示されるため、運転者は、後方を振り向くことなくテレビ画面を見たままでハンドルを操作して車両を後退させることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば並列駐車や縦列駐車を行う際に、従来の後方監視モニタ装置において、運転者がテレビ画面上で後方の視界と車両の予想後進軌跡とを見ただけでは、どのタイミングでどの程度の操舵角で駐車のための運転操作をすればよいのか判断し難く、駐車時の十分な支援を行うことができないという問題点があった。
また、従来の後方監視モニタ装置では、運転者がテレビ画面を見ながら運転操作を行う必要があるが、運転者は車両周辺への安全確認も行わなければならず、運転者にかかる負担が大きいという問題点もあった。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、運転者に大きな負担をかけることなく駐車の際の運転操作を的確に案内することができる駐車支援装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明の駐車支援装置は、最大舵角に保持した状態で車両を前進又は後退させた後、停止した状態で逆方向に操舵して最大舵角に保持した状態で後退させ、最終的に車両を目標駐車スペースに駐車させるための駐車支援情報を運転者に提供する駐車支援装置において、車両のヨー角を検出するヨー角検出手段と、ヨー角の基準位置を設定する基準設定手段と、最小旋回半径の値を含む車両に固有なデータを記憶する書き換え可能な記憶手段と、基準位置に対する所定位置に対応する車両のヨー角を予め記憶すると共にヨー角検出手段により検出されたヨー角と予め記憶されているヨー角とを比較して記憶手段に記憶された車両に固有なデータを基に車両の位置を特定するコントローラと、コントローラにより特定された車両の位置を基に運転者に互いに外接する円弧のみを組み合わせた軌跡を辿りつつ最小旋回半径での移動により到達する位置を示す駐車支援情報を提供する案内手段とを備え、対象車両に応じてその車両に固有なデータを前記記憶手段に書き込み、又は、書き換えするものである。
記憶手段への車両に固有なデータの初期書き込み、又は、書き換えを記録メディアを介して行われてもよく、ネットワークを介して行われてもよく、あるいは、設定スイッチを介して行われてもよい。
車両に固有なデータとして、最小旋回半径から得られる駐車操作に必要な車両の目標旋回角度の値を含ませてもよい。
車両に固有なデータを、運転者のくせあるいは同一車種内のばらつきに対応して調整可能とすることもできる。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1にこの発明の実施の形態に係る駐車支援装置の構成を示す。コントローラ1には、車両のヨー角方向の角速度を検出するヨーレートセンサ2が接続されると共に、車両が並列駐車を行うことをコントローラ1に知らせるための並列モードスイッチ3と車両が縦列駐車を行うことをコントローラ1に知らせるための縦列モードスイッチ4とからなるスイッチモジュール5が接続されている。さらに、コントローラ1には、運転者に対して運転操作の情報を案内するためのスピーカ6が接続されている。
【0007】
コントローラ1は、CPU7、車両に固有のデータを記憶する書き換え可能なEEPROM8(電気的に消去可能なプログラマブルROM)及び制御プログラムを記憶した制御ROM9とを備えている。
EEPROM8には車両に固有なデータ、すなわち、車両のハンドルが最大に操舵されて車両が旋回する場合の最小旋回半径Rcから得られる駐車操作に必要な目標角度が記憶されるようになっており、この最小旋回半径RcのデータのEEPROM8への初期書き込み又は書き換えは、ナビシステムで使用されるCDやDVD等の記録メディアを介して行なわれる。したがって、EEPROM8への初期書き込み又は書き換え等の車両データ設定作業は、記録メディアからのダウンロードにより必要に応じていつでも簡単に行なうことができる。よって、対象車両専用の駐車支援装置を車両ごとに用意する必要はなく、1タイプの駐車支援装置を工場に限らず販売店や自宅において簡単に設定することができるし、いつでも設定し直すこともできる。
なお、EEPROM8への車両データの設定方法として、ナビシステム上でインターネットのウェブが閲覧できる場合には、このネットワークを利用して、駐車支援装置用のサイトから必要なデータをダウンロードして設定するようにしてもよい。また、ナビシステム上の既存のスイッチを用いたり、ボタン又はつまみ等からなる専用の設定スイッチを用いて設定してもよい。また、EEPROM8内には使用者のくせや同一車種内の微妙なばらつきを調整するための領域も更に用意しておき、上述した既存スイッチか専用のスイッチによりEEPROM8内の既存の車両固有データを微調整することができるようにしてもよい。このような態様によれば、使用者のくせや同一車種内の微妙なばらつきに対応したより細かな設定作業が行なえるようになる。専用の設定スイッチは他のスイッチと共にスイッチモジュール5を構成するように設けられてもよいし、スイッチモジュール5とは別に単独で設けられてもよい。また、設定スイッチとしてデジタルロータリースイッチを用いれば、設定する値の範囲に制限がなくなるため、大雑把な範囲でも細かな範囲でも設定することができる。
【0008】
一方、制御ROM9にはEEPROM8に記憶された駐車操作に必要な目標角度に基づいて並列駐車時及び縦列駐車時の駐車支援を行う制御プログラムが格納されている。CPU7は制御ROM9に記憶された制御プログラムに基づいて動作する。コントローラ1は、ヨーレートセンサ2から入力される車両の角速度から車両のヨー角を算出し、車両の旋回角度を算出して駐車運転中の各ステップにおける操作方法や操作タイミングに関する情報をスピーカ6に出力する。
【0009】
ここで、この実施の形態の駐車支援装置が、車両にどのような軌跡を描かせて駐車を支援するのかを説明する。
まずはじめに、図2を用いて、並列駐車を行う場合について説明する。
車両10が駐車しようとする駐車スペースTの入口の中央点を原点Oとし、道路と垂直で駐車スペースTにおける車両10の後退方向にY軸をとり、道路と平行にすなわち、Y軸と直角にX軸をとる。また、駐車スペースTの駐車枠の幅をW1とする。リヤアクスル中心HOが駐車スペースTの幅方向の中央になり且つ駐車スペースTの長さ方向に平行になる車両位置H1に、車両10が適正に駐車されるように駐車支援装置が運転者を支援するものとする。
【0010】
まず、初期停車位置として、駐車スペースTに垂直で車両10のリヤアクスル中心EOが駐車スペースTの入口からDの距離で且つ駐車スペースTの側部T1と車両10の運転者の位置DRとが一致する車両位置E1に車両10を停止させるものとする。
次に、車両位置E1にある車両10が、ハンドルの操舵角を左側最大にして最小旋回半径Rcで旋回しつつ、旋回角度θまで前進し、車両位置F1になったところで、ハンドルの操舵角を右側最大にして最小旋回半径Rcで旋回しつつ、旋回角度φだけ後退し、車両10が駐車スペースTに平行になった車両位置G1でハンドルを直進状態に戻してさらに後退して駐車スペースT内の車両位置H1に適正に駐車するものとする。
また、車両位置E1,F1,G1におけるリヤアクスル中心をそれぞれ、EO,FO,GOとする。
【0011】
ここで、車両位置E1における運転者の位置DRとリヤアクスル中心EOとのX軸方向の距離をLとすると、車両位置E1から車両位置F1まで車両10が旋回する際の旋回中心C1の座標(C1x,C1y)は、
C1x=L−W1/2
C1y=−(D+Rc)
で表される。
車両位置F1から車両位置G1まで車両10が旋回する際の旋回中心C2の座標(C2x,C2y)は、
C2x=−(Rc+Rc)・sinθ+C1x=−2Rc・sinθ+L−W1/2
C2y=(Rc+Rc)・cosθ+C1y=2Rc・cosθ−(D+Rc)
で表され、このうち、X座標C2xは、
C2x=−Rc
としても表される。
【0012】
X座標C2xの2つの関係式からsinθは、
sinθ=(Rc+L−W1/2)/2Rc
で表され、このθの値を既知の最小旋回半径Rc、距離L及び幅W1を用いて算出することができ、このθの値をコントローラ1は設定値θとして記憶している。
さらに、車両位置F1から車両位置G1まで車両10が旋回する旋回角度φは、
φ=π/2−θ
で表される。
【0013】
次に、本実施の形態に係る駐車支援装置の並列駐車時の動作について説明する。
まず、運転者が車両10を車両位置E1に停止させ、ここで並列モードスイッチ3を作動させると、コントローラ1は、車両位置E1を車両のヨー角が0度の位置として設定すると共に並列駐車のプログラムを起動させる。次に、運転者は、ハンドルを左側最大に操舵してフル切り状態にし、そのまま車両10を前進させる。
【0014】
コントローラ1は、ヨーレートセンサ2から入力される車両10の角速度から車両のヨー角を算出して、このヨー角と設定値θの値とを比較する。車両10が、車両位置E1から車両位置F1に近づくにつれて、コントローラ1は、ヨー角と設定値θとの差を基に、車両位置F1に接近したことを知らせる接近情報と、車両位置F1に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ6を介して運転者に知らせる。
例えば、接近情報として、スピーカ6から「ピッ、ピッ」という間欠音が発せられ、この間欠音及び点滅の周期は、ヨー角と設定値θとの差が少なくなると共に短くなる。ヨー角と設定値θとの差がなくなると、到達情報として、スピーカ6から「ピー」という連続音が発せられる。
運転者は、到達情報に従って車両10を車両位置F1に停止させる。次に、運転者は、ハンドルを右側最大に操舵してフル切り状態にし、そのまま車両10を後退させる。コントローラ1は、車両10のヨー角が90度に近づくにつれて、車両10が駐車スペースTに平行になった車両位置G1に接近したことを知らせる接近情報と、車両位置G1に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ6を介して運転者に知らせる。運転者は、到達情報に従って車両10を車両位置G1で停止させた後、ハンドルを直進状態に戻してから車両10を後退させ、駐車スペースTに車両10が収まったら駐車を完了する。
【0015】
次に、図3を用いて、縦列駐車を行う場合について説明する。
車両10のリヤ左端が駐車スペースTの奥のコーナーS2に一致するように、車両10を駐車スペースTに駐車するものとする。この状態の車両位置M1における車両10のリヤアクスル中心MOを原点とし、道路と平行で車両10の後退方向にY軸をとり、Y軸と直角にX軸をとる。また、駐車スペースTの奥のコーナーの座標をS2(W2/2,a2)とする。ここで、a2、W2は、車両10のリヤオーバハング、車幅をそれぞれ示す。
車両位置J1にある車両10が、ハンドルの操舵角を右側最大にして最小旋回半径Rcで旋回しつつ前進し、車両位置K1になったところで、操舵角を左側最大にして最小旋回半径Rcで旋回しつつ後退し、車両位置L1になったところで操舵角を右側最大にして最小旋回半径Rcで旋回しつつ後退し、駐車スペースT内の車両位置M1に適正に駐車するものとする。
【0016】
まず、駐車スペースTの前方の所定位置に駐車中の車両20を目安にして、車両10を車両位置J1に停車した状態を初期停車位置として、縦列駐車を開始するものとする。
車両位置J1は、車両10の運転者の位置DRのY座標が駐車中の車両20の後端20aのY座標に一致する位置で且つ駐車スペースTに平行な位置であり並びに車両10と車両20とが所定の車両間隔dである位置とする。したがって、車両位置J1のリヤアクスル中心JOの座標(JOx,JOy)は、車両20の後端部20aの座標と運転者の位置DRとリヤアクスル中心JOとの関係および車両間隔dから一義的に定められる。
車両位置J1にある車両10が、ハンドルの操舵角を右側最大にして最小旋回半径Rcで旋回しつつ車両位置K1まで前進する。その際の旋回中心をC3とし、旋回角度をβとする。また、車両位置K1にある車両10が操舵角を左側最大にして最小旋回半径Rcで旋回しつつ車両位置L1まで後退する。その際の旋回中心をC4とし、旋回角度をδとする。さらに、車両位置L1でハンドルを反対方向に切り返して、操舵角を右側最大にして最小旋回半径Rcで旋回しつつ車両位置M1まで後退する。その際の旋回中心をC5とし、旋回角度をαとする。
また、車両位置K1,L1におけるリヤアクスル中心をそれぞれKO,LOとする。
【0017】
旋回角度α,β,δには、
δ=α−β
の関係がある。
旋回中心C5の座標(C5x,C5y)は、
C5x=−Rc
C5y=0
で表される。
旋回中心C4の座標(C4x,C4y)は、
C4x=C5x+(Rc+Rc)・cosα=−Rc+2Rc・cosα
C4y=C5y−(Rc+Rc)・sinα=−2Rc・sinα
で表される。
旋回中心C3の座標(C3x,C3y)は、
C3x=C4x−(Rc+Rc)・cosβ=−Rc+2Rc・cosα−2Rc・cosβ
C3y=C4y+(Rc+Rc)・sinβ=−2Rc・sinα+2Rc・sinβ
で表される。
また、車両位置J1のリヤアクスル中心JOの座標(JOx,JOy)は、
で表される。
【0018】
ここで、式(1)及び(2)を三角関数の公式を用いて、変形すると、
tan(α/2+β/2)=JOx/JOy
sin2(α/2−β/2)=(JOx2+JOy2)/(16Rc2)
となり、α、βを、既知のリヤアクスル中心JOの座標(JOx,JOy)を用いて算出することができ、この値が、設定値α、βとしてコントローラ1に記憶されている。
リヤアクスル中心JOの座標(JOx,JOy)は、車両10を車両20の後方に無理のない操作で駐車できる値として、例えば、JOx=2.3m、JOy=4.5mの値を用いている。リヤアクスル中心JOの座標JOxおよびJOyは、車両10の車格、操舵特性などに応じて値を設定することが望ましい。
【0019】
次に、本実施の形態に係る駐車支援装置の縦列駐車時の動作について説明する。
まず、運転者が、運転者の位置DRのY座標が駐車中の車両20の後端20aのY座標に一致し、車両10が車両20に対して車両間隔dとなるように車両位置J1に停止させる。ここで、縦列モードスイッチ4を作動させると、コントローラ1は、車両位置J1を車両のヨー角が0度の位置として設定すると共に縦列駐車のためのプログラムを起動させる。次に、運転者は、車両10のハンドルを右側最大に操舵してフル切り状態にし、そのまま車両10を前進させる。コントローラ1は、ヨーレートセンサ2から入力される車両10の角速度から車両のヨー角を算出して、このヨー角と設定値βの値とを比較する。車両10が、車両位置J1から車両位置K1に近づくにつれて、コントローラ1は、ヨー角と設定値βとの差を基に、並列駐車時と同様に、車両位置K1に接近したことを知らせる接近情報と、車両位置K1に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ6を介して運転者に知らせる。
【0020】
運転者は、到達情報に従って車両10を車両位置K1に停止させる。次に、運転者は、ハンドルを左にいっぱい操舵してフル切り状態にし、そのまま車両10を後退させる。コントローラ1は、車両のヨー角と設定値α(=β+δ)の値とを比較する。車両10が、車両位置K1から車両位置L1に近づくにつれて、すなわち、車両のヨー角が設定値αの値に近づくにつれて、コントローラ1は、ヨー角と設定値αとの差を基に、並列駐車時と同様に、車両位置L1に接近したことを知らせる接近情報と、車両位置L1に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ6を介して運転者に知らせる。
運転者は、到達情報に従って車両10を車両位置L1に停止させる。次に、運転者は、車両位置L1でハンドルを反対方向に切り返して、右側最大に操舵してフル切り状態にし、そのまま車両10を後退させる。コントローラ1は、車両10のヨー角が0度に近づくにつれて、車両10が駐車スペースT内の車両位置M1に接近したことを知らせる接近情報と、車両位置M1に到達したことを知らせる到達情報とをスピーカ6を介して運転者に知らせる。これにより、運転者は、車両位置M1で車両10を停止させ、駐車を完了することができる。
【0021】
以上のように、この実施の形態の駐車支援装置は、カメラ及びモニタを必要とせず、ナビゲーションシステムやカメラ等の装着されていない車両においても、適切な駐車支援が可能となる。
【0022】
なお、この実施の形態ではヨー角を検出するのに、ヨーレートセンサを用いたが、ヨー角を検出する手段は、ポジションジャイロを用いる方法や左右車輪にそれぞれ回転センサを装着しそれらの回転差からヨー角を検出する方法でもよく、さらに、地磁気センサやGPSシステムを用いた方法でもよい。
接近情報及び到達情報を運転者に知らせる手段は、スピーカ6に限定されるものではなく、LED、ブザー、LCD、ランプでもよく、ディスプレー上に文字やマークを表示してもよい。また、スピーカ6から音声を発するようにしてもよい。さらに、接近情報や到達情報は、接近あるいは到達の目標となる車両位置ごとに、スピーカ6から発する音の音量及び音色を変えたり、内容の異なる音声を発するようにしてもよい。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の駐車支援装置によれば、適切な駐車支援が可能となり、運転者に大きな負担をかけることなく駐車の際の運転操作を的確に案内することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 本発明の実施の形態に関し、並列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す図である。
【図3】 本発明の実施の形態に関し、縦列駐車時の車両の位置を段階的且つ模式的に示す図である。
【符号の説明】
1 コントローラ、2 ヨーレートセンサ、3 並列モードスイッチ、4 縦列モードスイッチ、5 スイッチモジュール、6 スピーカ、8 EEPROM。
Claims (6)
- 最大舵角に保持した状態で車両を前進又は後退させた後、停止した状態で逆方向に操舵して最大舵角に保持した状態で後退させ、最終的に車両を目標駐車スペースに駐車させるための駐車支援情報を運転者に提供する駐車支援装置において、
車両のヨー角を検出するヨー角検出手段と、
前記ヨー角の基準位置を設定する基準設定手段と、
最小旋回半径の値を含む車両に固有なデータを記憶する書き換え可能な記憶手段と、
前記基準位置に対する所定位置に対応する車両のヨー角を予め記憶すると共に前記ヨー角検出手段により検出されたヨー角と予め記憶されている前記ヨー角とを比較して前記記憶手段に記憶された車両に固有なデータを基に車両の位置を特定するコントローラと、
前記コントローラにより特定された車両の位置を基に運転者に互いに外接する円弧のみを組み合わせた軌跡を辿りつつ最小旋回半径での移動により到達する位置を示す駐車支援情報を提供する案内手段と
を備え、対象車両に応じてその車両に固有なデータを前記記憶手段に書き込み、又は、書き換えすることを特徴とする駐車支援装置。 - 前記記憶手段への車両に固有なデータの初期書き込み、又は、書き換えは記録メディアを介して行なわれることを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。
- 前記記憶手段への車両に固有なデータの初期書き込み、又は、書き換えはネットワークを介して行なわれることを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。
- 前記記憶手段への車両に固有なデータの初期書き込み、又は、書き換えは設定スイッチを介して行なわれることを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。
- 車両に固有なデータは最小旋回半径から得られる駐車操作に必要な車両の目標旋回角度の値も含んでいることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の駐車支援装置。
- 車両に固有なデータは運転者のくせあるいは同一車種内のばらつきに対応して調整可能であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の駐車支援装置。
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