JP4608803B2 - 駐車方法、駐車支援装置、視界表示装置、及びステアリング装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、駐車方法、駐車支援装置、視界表示装置、及びステアリング装置に係り、特に、車両周囲の視界が撮影手段により撮影され、画像として表示画面に表示される車両の駐車方法、駐車支援装置、及び視界表示装置、並びに、車輪を転舵する転舵手段を備えるステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えば特願2000−280823号公報に開示される如く、駐車操作時に車両周囲の視界をカメラにより撮影し、その視界を画像として表示画面に表示すると共に、その表示画面に車両の走行予想軌跡を重畳表示する駐車支援装置が知られている。この装置において、走行予想軌跡は、車両のステアリング舵角に応じて変更される。このため、表示画面に表示される走行予想軌跡が側方停止車両等の対象物を回避しつつ駐車スペースに至るようにステアリング操作を行うこととすれば、不慣れな乗員でも適切かつ容易に車両を駐車させることが可能となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、縦列駐車時において車両は側方停止車両等の対象物を確実に回避しつつ限られた駐車スペースに至る軌跡を辿る必要がある。しかしながら、上記従来の装置においては、自車両と側方停止車両とが所定の位置関係に維持されることなく、ステアリング操作により走行予想軌跡を駐車スペースに合わせる処理が行われる。このため、上記従来の装置では、側方停止車両を確実に回避しようとすると、走行予想軌跡の旋回半径を大きくすることが必要となる場合があり、この場合には限られた駐車スペースに車両を駐車させることができないおそれがある。一方、車両を限られた駐車スペースに駐車させようとすると、走行予想軌跡の旋回半径を小さくすることが必要となる場合があり、この場合には側方停止車両に車両が接触するおそれがある。
【0004】
また、上記従来の装置において、走行予想軌跡を駐車スペースに合わせるためのステアリング操作は、車両の停止状態で行われる。この場合には、走行予想軌跡を駐車スペースに合わせるうえで乗員がステアリングを大きなトルクで回転させる必要があるので、乗員の負担が過大なものとなる。
【0005】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、車両を対象物との接触を確実に回避しつつその対象物に近接して駐車させることが可能な駐車方法、駐車支援装置、及び視界表示装置を提供することを第1の目的とし、駐車のため車両停車中に行うステアリング操作に対する乗員の負担を軽減することが可能なステアリング装置を提供することを第2の目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記第1の目的は、撮影手段により撮影された車両周囲の視界が画像として表示された表示画面上において自車両に対する所定方位を表す線が側方停車車両の前後方向端部に重なるように、自車両を移動させる第1のステップと、
前記表示画面上において前記所定方位を表す線が側方停車車両の前後方向端部に重なる状態で自車両が停車された後、該表示画面上において、自車両に対して前後方向に延びかつ車両乗員によるステアリング操作により車幅方向に位置変化する前後方向線を表す線が側方停車車両の車幅方向端部に重なるように、該前後方向線を車幅方向に位置変化させる第2のステップと、
前記表示画面上において前記所定方位を表す線が側方停車車両の前後方向端部に重なる状態で前記前後方向線を表す線が側方停車車両の車幅方向端部に重なった後、該前後方向線の車幅方向位置及び前記所定方位に応じた舵角で自車両を移動させる第3のステップと、
を備えることを特徴とする駐車方法により達成される。
【0007】
本発明において、撮影手段により撮影された車両周囲の視界が画像として表示された表示画面上で、自車両に対する所定方位を表す線が側方停車車両の前後方向端部に重なる場合、自車両は、対象物に対して所定方位に位置することとなる。かかる状態でステアリング操作により表示画面上で前後方向線を表す線が側方停車車両の車幅方向端部に重なると、自車両の側方停車車両に対する方位が確定すると共に、自車両の側方停車車両に対する車幅方向位置が確定するので、自車両と側方停車車両との相対位置が特定される。このため、自車両が側方停車車両との接触を回避する最小旋回軌跡を算出でき、そのための舵角を算出することができる。本発明において、自車両は、側方停車車両との接触が回避されるように、前後方向線の車幅方向位置及び所定方位に応じた舵角で移動する。従って、本発明によれば、駐車時に自車両が側方停車車両と接触するのを確実に回避することができる。
【0008】
この場合、上記した駐車方法において、
前記第3のステップは、前記表示画面上において前記所定方位を表す線が側方停車車両の前後方向端部に重なる状態で前記前後方向線を表す線が側方停車車両の車幅方向端部に重なる時点で実現される舵角で車両を移動させることとしてもよい。
【0009】
上記第1の目的は、上記した駐車方法において、
前記第3のステップにおける自車両の移動が開始された後、前記表示画面上において自車両が所定舵角で走行するものとした場合の予想移動軌跡を表す線が駐車目標線に接した時点で自車両を停止させ、該停止状態で自車両の舵角を前記所定舵角に変更する第4のステップと、
前記所定舵角で自車両を移動させる第5のステップと、
を備えることを特徴とする駐車方法により達成される。
【0010】
本発明において、車両は、上記第3のステップにより移動する状況下で、表示画面上に表された車両が所定舵角で走行するものとした場合の予想移動軌跡を表す線が車両の駐車目標線に接した時点で停止され、車両の舵角は上記の所定舵角に変更される。そして、車両は、その所定舵角で移動される。この場合、車両は、駐車目標線に接することができる。従って、所定舵角を最大舵角近傍に設定することとすれば、車両を対象物との接触を確実に回避しつつその対象物に近接して駐車させることが可能となる。
【0011】
上記第1の目的は、車両の駐車を支援する駐車支援装置であって、
撮影手段により撮影された車両周囲の視界が画像として表示された表示画面上において、自車両に対する所定方位を表す線を側方停車車両の前後方向端部に重ねた状態で、自車両に対して前後方向に延びかつ車両乗員によるステアリング操作により車幅方向に位置変化する前後方向線を表す線を側方停車車両の車幅方向端部に重ねることにより、側方停車車両と自車両との相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記相対位置検出手段により検出された前記相対位置に基づいて、自車両が側方停車車両に接触しないような移動軌跡を設定する移動軌跡設定手段と、
を備えることを特徴とする駐車支援装置により達成される。
【0012】
本発明において、表示画面上で車両に対する所定方位を表す線が側方停車車両の前後方向端部に重なる場合、自車両は側方停車車両に対して所定方位に位置する。かかる状態でステアリング操作により表示画面上で前後方向線を表す線が側方停車車両の車幅方向端部に重なると、自車両の側方停車車両に対する方位が確定すると共に、自車両の側方停車車両に対する車幅方向位置が確定する。この場合、その方位及び車幅方向位置に基づいて自車両と側方停車車両との相対位置を検出することができる。本発明においては、自車両と側方停車車両との相対位置に基づいて自車両が側方停車車両に接触しないような移動軌跡が設定される。かかる移動軌跡に沿って自車両が移動すれば、駐車時に自車両が側方停車車両と接触するのは確実に回避される。
【0013】
また、上記第1の目的は、撮影手段により撮影された車両周囲の視界を画像として、車室内に設けられた表示画面に表示する視界表示装置であって、
自車両に対する所定方位に延びる鉛直な平面を表す線を前記表示画面に重畳表示する第1の表示手段と、
自車両に対して前後方向に延びかつ車両乗員によるステアリング操作により車幅方向に位置変化する、縦列駐車位置における車体側面の車幅方向位置を示す前後方向線を表す線を前記表示画面に重畳表示する第2の表示手段と、
を備えることを特徴とする視界表示装置により達成される。
【0014】
本発明において、撮影手段により撮影された車両周囲の視界を画像として表示する表示画面には、車両に対する所定方位に延びる鉛直な平面を表す線が重畳表示されると共に、車両に対して前後方向に延び、車両乗員によるステアリング操作により車幅方向に位置変化する、縦列駐車位置における車体側面の車幅方向位置を示す前後方向線を表す線が重畳表示される。車両乗員のステアリング操作により、表示画面上において上記所定方位を表す線が対象物を表す構成点に重なる状態で上記前後方向線を表す線が対象物を表す構成点に重なると、車両と対象物との相対位置が特定され、対象物との接触を回避できる移動軌跡が算出できる。従って、本発明によれば、対象物との接触を回避できる移動軌跡が得られるか否かを車両乗員に知得させることができる。
【0015】
尚、上記した駐車方法において、車両乗員によるステアリング操作により転舵手段に作用する操舵トルクに応じてトルク付与手段により該転舵手段に付与されるアシストトルクを、前記第2のステップにおいて前記前後方向線が車幅方向に位置変化される際又は前記第4のステップにおいて自車両の舵角が前記所定舵角に変更される際に、通常時に比して増大させる付与トルク変更ステップを備えることとしてもよい。
【0016】
本発明において、車両停車中に車両乗員により転舵手段が操作される際、転舵手段に付与されるアシストトルクは通常時に比して増大される。このため、本発明によれば、駐車のため車両停車中に行うステアリング操作に対する乗員の負担を軽減することができる。
【0017】
この場合、上記した駐車方法において、前記付与トルク変更ステップは、前記転舵手段の操舵角が予め定められた所定操舵角に達するまで、前記トルク付与手段により該転舵手段に付与されるアシストトルクを通常時に比して増大させることとしてもよい。
【0018】
ところで、転舵手段の操舵角が増大するほど、その操舵角を更に増大させるには多くのトルクが必要となる。このため、転舵手段の操舵角が上記の所定操舵角に近づいた場合にアシストトルクの増大比が減少されると、転舵手段の操舵角が所定操舵角に近づいた際、車両乗員は多くのトルクを転舵手段に与えることが必要となる。
【0019】
従って、上記した駐車方法において、前記付与トルク変更ステップは、前記転舵手段の操舵角が前記所定操舵角に近づくほど、前記トルク付与手段により該転舵手段に付与されるアシストトルクの増大比を減少させることとすれば、車両乗員は転舵手段の操舵角が所定の操舵角に近づいていることをステアリング操作から体感でき、かかる事態を容易に知ることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の第1実施例である車両システムのシステム構成図を示す。本実施例において、車両は、車室内に配設され、車両乗員による操作により回動するステアリングホイール20を備えている。ステアリングホイール20は、ステアリングシャフト22の一端に固定されている。ステアリングシャフト22は、ステアリングホイール20の回動に伴って回転する。
【0022】
ステアリングシャフト22の他端には、ステアリングギヤボックス24を介してラックバー26が連結されている。ステアリングギヤボックス24は、ステアリングシャフト22の回転運動をラックバー26の車幅方向への直進運動に変換する機能を有している。ラックバー26の両端には、それぞれ、ナックルアーム28,30を介して前輪FL,FRが連結されている。かかる構成において、前輪FL,FRは、ラックバー26が車幅方向へ変位することにより転舵される。また、車両は、後輪車軸32に固定された後輪RL,RRを有している。すなわち、車両の後輪RL,RRは、非転舵輪として作用する。
【0023】
ステアリングギヤボックス24には、ラックバー26に係合するモータ34が配設されている。モータ34には、アシストモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUと称す)36が接続されている。モータECU36は、後述する論理に従ってモータ34に指令電流を供給する。モータ34は、モータECU36から供給された指令電流に応じたトルクをラックバー26に付与する。かかる構成においては、モータ34の駆動によるトルクによりラックバー26が変位する場合にも、車輪FL,FRは転舵される。
【0024】
ステアリングシャフト22には、トルクセンサ40及び操舵角センサ42が配設されている。トルクセンサ40は、ステアリングシャフト22に生ずる操舵トルクTに応じた信号を発生する。トルクセンサ40はモータECU36に接続されており、その出力信号はモータECU36に供給される。モータECU36は、トルクセンサ40の出力信号に基づいてステアリングシャフト22に生ずる操舵トルクTを検出する。モータECU36は、検出した操舵トルクTに応じたアシストトルクATがラックバー26に付与されるようにモータ34に指令電流を供給する。
【0025】
一方、操舵角センサ42は、車両乗員が操作可能なステアリングホイール20の操舵角(以下、ステア角θと称す)に応じた信号を発生する。操舵角センサ42は、バックガイドモニタ用電子制御ユニット(以下、モニタECUと称す)44に接続されている。操舵角センサ42の出力信号はモニタECU44に供給される。モニタECU44は、操舵角センサ42の出力信号に基づいてステアリングホイール20のステア角θを検出する。
【0026】
モニタECU44には、後輪RL,RRに配設された車輪速センサ46,48が接続されている。車輪速センサ46,48は、後輪RL,RRの車輪速VWL,VWRに応じた周期でパルス信号を発生する。車輪速センサ46,48の出力信号は、それぞれモニタECU44に供給される。モニタECU44は、車輪速センサ46,48の出力信号に基づいて後輪RL,RRの車輪速VWL,VWRをそれぞれ検出する。
【0027】
モニタECU44には、また、リバースシフトスイッチ50及び駐車スイッチ52が接続されている。リバースシフトスイッチ50は、乗員が操作する変速機レバーが後退位置に操作された場合にオン信号を出力し、それ以外の場合にオフ状態を維持する。また、駐車スイッチ52は、車室内に設けられ、車両乗員により操作が可能となっている。駐車スイッチ52は、常態でオフ状態に維持されており、乗員の操作によりオン状態となる。モニタECU44は、リバースシフトスイッチ50の出力信号に基づいて車両が後退する状況にあるか否かを判別すると共に、駐車スイッチ52の出力信号に基づいて車両が駐車される状況にあるか否かを判別する。モニタECU44は、リバースシフトスイッチ50及び駐車スイッチ52が共にオン状態にある場合に車両が縦列駐車される状況にあると判別し、後に詳述する駐車支援機能を実行する。
【0028】
モニタECU44には、更に、車両後部のバンパ中央部に配設されたバックモニタカメラ54、並びに、車室内に設けられた表示モニタ56及び警報スピーカ58が接続されている。バックモニタカメラ54は、配設位置から車両後方の所定角度領域における視界を撮影するCCDカメラであり、その撮影した映像情報をモニタECU44に供給する。モニタECU44は、リバースシフトスイッチ50の出力信号に基づいて車両が後退する状況にあると判別する場合に、バックモニタカメラ54の撮影した映像情報を画像として表示するように表示モニタ56に対して指令信号を供給すると共に、所定状況下で乗員に対する音声指示が行われるように警報スピーカ58に対して指令信号を供給する。
【0029】
モニタECU44は、上記したモータECU36に接続している。モニタECU44は、操舵角センサ42の出力信号並びにリバースシフトスイッチ50及び駐車スイッチ52の状態に応じた信号をモータECU36に供給する。モータECU36は、ステアリングホイール20のステア角θを検出すると共に、モニタECU44からの信号に基づいて車両が縦列駐車される状況にあるか否かを判定し、車両が縦列駐車される状況にあると判別する場合は後に詳述する駐車支援機能を実行する。
【0030】
次に、図2乃至図6を参照して、本実施例のシステムにおける車両を縦列駐車させる際の処理について説明する。
【0031】
図2(A)乃至図6(A)は、それぞれ、車両100を縦列駐車させる際の各工程を時系列順に並べた場合の車両100近傍の各様子を表した図を示す。また、図2(B)乃至図6(B)は、それぞれ、同図(A)に示す状況下で表示モニタ56上に現れる画面を表した図を示す。
【0032】
車両乗員は、まず、自己の車両100を車両102(以下、側方停車車両102と称す)と104(以下、側方停車車両104と称す)との間の駐車スペースに縦列駐車させる場合、側方停車車両102に対し例えば1m程度離間して平行にかつ側方停車車両102の後端部よりも前方に車両100の後端部が位置するように車両100を停車させる。
【0033】
本実施例において、リバースシフトスイッチ50がオン状態となり、車両100が後退する状況にあると判別されると、表示モニタ56上にバックモニタカメラ54により撮影した車両後方の視界が画像として表示される。そして、表示モニタ56に車両後方視界が画像として表示されている状況下、駐車スイッチ52がオン状態となり、車両100が縦列駐車される状況にあると判別されると、車両のバックモニタカメラ54の配設位置から車幅方向の左右それぞれにバックモニタカメラ54の撮影可能な所定角度領域の内側において所定方位に延びる鉛直な平面が、表示モニタ56上に線(以下、これらの線を方位基準線ZL,ZRと称す。)として表されると共に、警報スピーカ58から例えば“方位基準線ZL,ZRが側方停車車両102の後端部に重なるまで後退して下さい。”という指示が発せられる。尚、バックモニタカメラ54による表示には歪が生ずるため、方位基準線ZL,ZRは表示モニタ56上において曲線となる。
【0034】
車両乗員が縦列駐車のため図2(A)に示す如く車両100を停車させた後、リバースシフトスイッチ50及び駐車スイッチ52を共にオンにすると、表示モニタ56上に図2(B)に示す如く方位基準線ZL,ZRが表されると共に、警報スピーカ58から音声指示がなされる。車両乗員は、例えば自己の車両100を左後方へ縦列駐車させる場合には、停車位置から、表示モニタ56上で方位基準線ZLが側方停車車両102の後端部に接するまで、ステアリングホイール20を中立に維持しつつ車両100を後退させる。そして、方位基準線ZLが図3(B)に示す如く側方停車車両102の後端部に重なった場合、車両100を停車させる。以下、この停車位置を縦列駐車開始位置と称す。この場合には、車両100が側方停車車両102に対して位置する方向が特定される。具体的には、車両100は、図3(A)に示す如く、側方停車車両102の後端部に対して、表示モニタ56上に方位基準線ZLとして表される鉛直平面のなす方向に位置することとなる。
【0035】
本実施例において、表示モニタ56上で方位基準線ZL,ZRが側方停車車両102の後端部に接する状態で車両100が停車されると、表示モニタ56上に、車両100の前後方向に例えば車両後方1m〜10mの間だけ延びる互いに車幅分だけ離れた2本の車幅線LL,LRが表示されると共に、警報スピーカ58から例えば“ステアリングホイール20を回転させることにより予想専有領域を駐車スペースに合わせてください。”という指示が発せられる。
【0036】
車幅線LL,LRは、車両100が現時点でのステア角θで移動を開始し、車両100に対して所定方向に位置する側方停車車両102と接触することなく縦列駐車される場合の、その駐車位置における車両100の車体側面の車幅方向位置を示している。尚、表示モニタ56上に方位基準線ZL,ZRとして表される鉛直平面が車両100に対してなす方向が異なると、表示モニタ56上に表れる車幅線LL,LRの車幅方向位置も異なるものとなる。車幅線LL,LRは、表示モニタ56上において車両乗員によるステアリングホイール20の操作により車幅方向に位置変化する。
【0037】
車両乗員が、図4(A)に示す如く、表示モニタ56上で方位基準線ZL,ZRが側方停車車両102の後端部に接する状態に車両100を停車させると、表示モニタ56上にまず図4(B)に破線で示す如く車幅線LL,LRが表されると共に、警報スピーカ58から音声指示がなされる。車両乗員は、自己の車両100を左後方へ縦列駐車させる場合には、図4(A)に示す如く縦列駐車開始位置で車両100を停車させた状態で、表示モニタ56上で車幅線LRが所望の位置に移動するようにステアリングホイール20を左回転させることによりステア角θを変化させる。一方、自己の車両100を右後方へ縦列駐車させる場合には、縦列駐車開始位置で車両100を停車させた状態で、表示モニタ56上で車幅線LLが所望の位置に移動するようにステアリングホイール20を右回転させる。そして、左後方縦列駐車時には車幅線LRが、右後方縦列駐車時には車幅線LLが図4(B)に実線で示す如く側方停車車両102の車幅方向端部(具体的には、後輪RRの地面への接地点)に重なった場合、ステアリングホイール20の操作を停止する。このように駐車支援処理が行われると、車両100が側方停車車両102に対して位置する方向が特定される状況下で車両100と側方停車車両102との車幅方向距離が確定するので、縦列駐車開始位置における自己の車両100と側方停車車両102(具体的には、その後端部)との相対位置関係が確定する。
【0038】
車両100を側方停車車両102の右後端部に接触させることなく縦列駐車させるためには、車両100が縦列駐車開始位置において側方停車車両102に近接しているほど、縦列駐車開始位置からの移動軌跡の旋回半径(尚、この半径中心は後輪車軸32の延長線上にある)を大きくする必要がある。本実施例において、車両100が縦列駐車開始位置において側方停車車両102に近接する場合は、車幅線LL,LRを側方停車車両102の車幅方向端部に重ねる際にステアリングホイール20の操舵量は小さくてよい。ステアリングホイール20の操舵量が小さい場合は、車両100は大きな旋回半径を有する軌跡上を移動する。従って、表示モニタ56上の車幅線LL,LRを、車両100が側方停車車両102の後端部に接触しないように適切にステアリングホイール20のステア角θに応じて位置変化させることとすれば、車両乗員によるステアリングホイール20の操作により表示モニタ56上で車幅線LL,LRを側方停車車両102の車幅方向端部に重ねることにより、車両100と側方停車車両102との相対位置関係に応じた、両者が接触しない移動軌跡を算出することができる。
【0039】
縦列駐車開始位置で自己の車両100と側方停車車両102との相対位置関係が確定した後、車両乗員は、ステアリングホイール20のステア角θを維持させたまま車両100を後退させる。この場合、車両100は、そのステア角θに応じた舵角で旋回しつつ後退する。車両100が旋回後退し始めると、表示モニタ56上に表示されていた方位基準線ZL,ZR及び車幅線LL,LRが、図5(B)に示す如く表示モニタ56から消える。これは、車両乗員に表示モニタ56を注視させることなく車両周辺を目視させるためである。
【0040】
本実施例において、車両100の後退が開始されると、表示モニタ56上に、左後方縦列駐車時は車両100がステアリングホイール20の右最大ステア角θRMAXによる最小旋回半径で移動した際の左後輪RLの移動軌跡が、また、右後方縦列駐車時は車両100がステアリングホイール20の左最大ステア角θLMAXによる最小旋回半径で移動した際の右後輪RRの移動軌跡が最小旋回移動軌跡RMINとして表示されると共に、警報スピーカ58から例えば“最小旋回移動軌跡RMINを所望の駐車線の位置に合わせて車両100を停車させてください。”という指示が発せられる。
【0041】
車両乗員は、車両100を後退させた結果、表示モニタ56上において最小旋回移動軌跡RMINが所望の駐車線(具体的には、道路と歩道或いは路肩との境界線や車線等)Mに重なった場合、車両100を停車させる。そして、停車状態でステアリングホイール20を据え切りし、ステア角θが最大ステア角θLMAX,θRMAX(左後方への縦列駐車の場合はθRMAX)になるまで操作した後、その最大ステア角θLMAX,θRMAXで周囲を確認しながら車両100を後退させる。この場合、車両100は、最大ステア角θLMAX,θRMAXに応じた舵角で転舵しながら後退する。車両乗員は、自己の車両100が後退により所望の駐車線Mに沿って平行となったと判断した場合、車両100を停車させ、ステアリングホイール20を中立位置に戻した後、前後方向の位置を調整する。
【0042】
このように、本実施例において、車両乗員は、表示モニタ56上に表示された各種補助線を見ながらステアリングホイール20並びにアクセルペダル及びブレーキペダルを操作することにより、車両100を、側方停車車両102の側方の停車位置から側方停車車両102や側方停車車両104に接触させることなく所望の駐車スペースに縦列駐車させることが可能となる。すなわち、本実施例のシステムは、表示モニタ56上で車両後方視界の映像情報に方位基準線ZL,ZRや車幅線LL,LR等を重畳表示することにより、縦列駐車時に乗員が行うステアリング操作の支援を行う。
【0043】
具体的には、本実施例のシステムにおいて、表示モニタ56上に表示される方位基準線ZL,ZRはバックモニタカメラ54の配設位置から車両に対して所定方位に延びる鉛直な平面を表しているため、車両100の移動により表示モニタ56上でこの方位基準線ZL,ZRを側方停車車両102の後端部に重ねることにより、自己の車両100が側方停車車両102に対して位置する方位を特定することができる。また、表示モニタ56上に表示される車幅線LL,LRは、車両100が現時点でのステア角θで移動を開始し、車両100に対して所定方向に位置する側方停車車両102と接触することなく縦列駐車される場合の、その駐車位置における車両100の車体側面の車幅方向位置を示しているため、車両乗員によるステアリング操作により表示モニタ56上で車幅線LL,LRを側方停車車両102の車幅方向端部に合わせることにより、縦列駐車開始位置での車両100と側方停車車両102との車幅方向距離を特定することができる。従って、本実施例のシステムにおいては、縦列駐車開始位置での車両100と側方停車車両102との方位と共に車幅方向距離が特定されるので、両者の相対位置関係が特定される。
【0044】
側方停車車両102との相対位置関係が特性されれば、車両100を縦列駐車させるうえで側方停車車両102との接触を回避できる移動軌跡を算出することができる。従って、本実施例のシステムによれば、縦列駐車時に表示モニタ56上に方位基準線ZL,ZR及び車幅線LL,LRを表示することにより、車両100と側方停車車両102との接触を回避できる移動軌跡が算出可能な状態であるか否かを車両乗員に知得させることが可能となっている。
【0045】
上記の如く算出された移動軌跡に沿うように車両100の舵角が制御されれば、車両100を側方停車車両102と接触させることなく縦列駐車させることができる。本実施例のシステムにおいて、ステアリングホイール20は、表示モニタ56上で車幅線LL,LRが側方停車車両102の車幅方向端部に重なる時点で、側方停車車両102との接触を回避できる移動軌跡が実現されるステア角θに操作される。そして、車両100は、そのステア角θに応じた舵角で駐車スペースへ向けて後退する。従って、本実施例のシステムによれば、縦列駐車時に車両100が側方停車車両102と接触するのを確実に回避することが可能となっている。
【0046】
また、本実施例のシステムにおいて、車両100が側方停車車両102との接触を回避できる移動軌跡が実現されるステア角θに応じた舵角で後退する際には、表示モニタ56上に最小旋回移動軌跡RMINが表示される。車両100の移動により表示モニタ56上で最小旋回移動軌跡RMINが所望の駐車線Mに重なった後は、車両100が最小旋回移動軌跡RMINに沿って移動すれば、所望の駐車線Mに沿って駐車することが可能となる。従って、本実施例のシステムにおいては、車両100が所望の駐車スペースに駐車可能であるか否かを車両乗員に知得させることが可能となっている。
【0047】
本実施例において、表示モニタ56上で最小旋回移動軌跡RMINが所望の駐車線Mに重なると、車両100は停車され、ステアリングホイール20はその最小旋回移動軌跡RMINが実現される最大ステア角θLMAX,θRMAXまで据え切りされる。そして、車両100はその最大ステア角θLMAX,θRMAXに応じた舵角で転舵されつつ後退される。この際、車両100は、最小旋回移動軌跡RMINに沿って所望の駐車スペースまで移動することができる。最小旋回移動軌跡RMINに沿って車両100が後退移動すれば、車両100は、縦列駐車開始位置から比較的短い前後方向距離の位置に縦列駐車できる。従って、本実施例のシステムによれば、車両100を側方停車車両102との接触を確実に回避しつつその停車車両102にできるだけ近接して縦列駐車させることが可能となっている。このように、本実施例のシステムによれば、不慣れな車両乗員でも適切なステアリング操作により車両100を適切に縦列駐車させることが可能となっている。
【0048】
図7は、本実施例のシステムにおいて車両100が縦列駐車される過程で実現される、ステアリングホイール20のステア角θ(同図(A))、車両100の車速V(同図(B))、初期位置を基準とした車両100の方位角VA(同図(C))、及び、モータ34によりラックバー26へ付与されるアシストトルクATのアシストゲインK(同図(D))の一例のタイムチャートをそれぞれ示す。また、図8は、車両100が縦列駐車される過程で車両重心が移動する移動軌跡を表した図を示す。
【0049】
図7(A)乃至(C)に示す如く、本実施例のシステムにおいて、車両100は、まず、側方停車車両102に対し任意の距離離間して平行にかつ側方停車車両102の後端部よりも前方にその後端部が位置するように停車される(図8において重心位置=A点)。そして、車両100は、表示モニタ56上で方位基準線ZL,ZRが側方停車車両102の後端部に重なるように舵角をスクエアにして後退を開始する(t=0)。
【0050】
車両100が後退した結果、時刻t=t1において表示モニタ56上で方位基準線ZL,ZRが側方停車車両102の後端部に重なると、車両100が停車され(図8において重心位置=B点)、表示モニタ56上で車幅線LL,LRが所望の位置に移動するように停車状態でステアリングホイール20の操作(すなわち、据え切り)が開始される。そして、時刻t=t4において表示モニタ56上で車幅線LL,LRが側方停車車両102の車幅方向端部に重なると、ステアリングホイール20の据え切り操作が停止される(図8において重心位置=B´点(=B点))。
【0051】
表示モニタ56上で車幅線LL,LRが側方停車車両102の車幅方向端部に重なった後、ステアリングホイール20が保舵された状態で車両100が後退される。そして、時刻t=t5において表示モニタ56上で最小旋回移動軌跡RMINが所望の駐車線Mに重なると、車両100が停車され(図8において重心位置=C点)、ステアリングホイール20の据え切りが開始される。この際、車両100は、初期位置Aにおける方位角に対して最大方位角を形成する。
【0052】
ステアリングホイール20の据え切りの結果、時刻t=t7においてステア角θが最大ステア角θLMAX,θRMAXに達する(図8において重心位置=C´点(=C点))と、その最大ステア角θで車両100の後退が開始され、時刻t=t8において車両100が所望の駐車線Mに沿うまで移動したと判断されると、車両100が停車される(図8において重心位置=D点)。そして、車両停車状態でステア角θ=“0”の中立位置に戻すべくステアリングホイール20の据え切りが開始され、時刻t=t10においてステア角θが“0”になると、ステアリングホイール20の操作が停止される(図8において重心位置=D´点(=D点))。ステアリングホイール20が中立位置に戻った後、車両100の前後方向の位置を調整すべく車両100は移動され、適当な位置で停車される(図8において重心位置=E点)。
【0053】
このように、本実施例のシステムにおいて車両100を所望の駐車スペースに縦列駐車させるためには、BB´間、CC´間、及びDD´間において車両乗員がステアリングホイール20を据え切り操作する必要があると共に、B´C間及びC´D間においてステアリングホイール20を保舵する必要がある。ところで、ステアリングホイール20が据え切り操作される場合は、車両走行時に操作される場合に比して車輪FL,FRを転舵するのに多くのトルクが必要となる。このため、上記したBB´間、CC´間、及びDD´間におけるステアリングホイール20の据え切り操作時には車両乗員の負担が過大となるおそれがある。また、ステアリングホイール20の保舵が要求されている場合は、そのステア角θが変動するのは適切でない。
【0054】
図9は、本実施例におけるトルクセンサ40の出力信号に基づいて検出された操舵トルクTと、モータ34によりラックバー26に付与するアシストトルクATとの関係を表した図を示す。尚、図9においては、▲1▼通常時における関係を実線で、▲2▼ステアリングホイール20の据え切り時における関係を破線で、▲3▼ステアリングホイール20の保舵時における関係を一点鎖線で、それぞれ示している。また、上記図7(D)において、操舵トルクとアシストトルクATとの関係が上記した▲1▼〜▲3▼の間で変化する状況が示されている。
【0055】
すなわち、本実施例のシステムにおいて、上記したBB´間、CC´間、及びDD´間でステアリングホイール20が車両乗員により据え切りされる場合は、モータECU36は、通常時に比して、トルクセンサ40に基づく操舵トルクTに応じたモータ34によるアシストトルクATを増大させる。具体的には、以下に示す(1)〜(3)の場合に、図9に▲2▼で示す如くアシストトルクATが通常時(図9において▲1▼で示す)に比して増大するようにモータ34への指令電流を変更する。アシストゲインKは、AT←(1+K)・ATにより定義され、図7(D)に示す如く、据え切り初期に大きな値となり、据え切り後期に小さな値となる。
【0056】
(1)表示モニタ56上で方位基準線ZL,ZRが側方停車車両102の後端部に重なり、車両100が停車された後に、表示モニタ56上で車幅線LL,LRが側方停車車両102の車幅方向端部に重なるように車両乗員がステアリングホイール20を操作する場合
(2)表示モニタ56上で最小旋回移動軌跡RMINが所望の駐車線Mに重なり、車両が停車された後に、ステア角θが最大ステア角θLMAX,θRMAXになるまで車両乗員がステアリングホイール20を操作する場合
(3)車両100が最大ステア角θLMAX,θRMAXに応じた舵角で後退することにより所望の駐車線Mに沿って平行になり、停車された後に、車両乗員がステアリングホイール20を中立位置に戻すべく操作する場合
かかる構成によれば、車両乗員が同じトルクをステアリングホイール20に加えた場合でも、据え切り時においては通常時のアシストトルクよりも大きなアシストトルクがモータ34からラックバー26に付与されるので、据え切り時には多くのトルクがラックバー26に付与されることとなる。すなわち、車両停車時に車輪FL,FRを転舵するためには多くのトルクをラックバー26に付与する必要があるが、本実施例においては、据え切り時に車両乗員がステアリングホイール20に加えるトルクが比較的小さくても、多くのトルクがラックバー26に付与されるので、ステアリングホイール20を据え切りするうえで多くのトルクを車両乗員が加える必要がない。このため、本実施例によれば、ステアリングホイール20の据え切り操作時において車両乗員の負担の軽減を図ることが可能となっている。
【0057】
上述の如く、本実施例のシステムにおいて、アシストトルクATのアシストゲインKは、各工程においてステアリングホイール20の据え切り操作が終了に近づいた場合に小さな値となる。すなわち、据え切り操作が進むほどアシストトルクの増大量は小さくなる。この場合は、据え切り操作の終了間近においてアシストトルクが通常時のものとほとんど変わらなくなるので、増大量が常に大きい場合に比して車両乗員がステアリングホイール20に加えるべきトルクが多くなる。このため、本実施例のシステムによれば、据え切り操作が終了に近づいていることを車両乗員にステアリング操作から体感させることができ、かかる事態を容易に知らせることができる。
【0058】
尚、モータECU36は、モニタECU44から供給される信号に基づいてステアリングホイール20のステア角θを検出する。このため、モータECU36は、ステアリングホイール20に許容される最大ステア角θLMAX,θRMAXを設定しておけば、上記したCC´間においてステアリングホイール20の現時点でのステア角θと最大ステア角θLMAX,θRMAXとの差を把握することができると共に、DD´間において現時点でのステア角θと角度“0”との差を把握することができる。かかる構成においては、ステア角θが最大ステア角θLMAX,θRMAXまたは“0”に至る過程(図7において時刻t=t5以降またはt8以降)でアシストゲインKを減少させることができ、ステア角θが最大ステア角θLMAX,θRMAXまたは“0”に達した時点(図7において時刻t=t7,t10)でアシストゲインKを“0”近傍の値にすることができる。従って、本実施例のシステムにおいては、かかる機能の実現により据え切り操作が終了することを確実かつ容易に車両乗員に体感させることが可能となっている。
【0059】
一方、表示モニタ56上で車幅線LL,LRが側方停車車両102の車幅方向端部に重なる際のステア角θは、車両100の縦列駐車開始位置に応じて変動する。縦列駐車開始位置が側方停車車両100に近い場合はそのステア角θは小さくなり、縦列駐車開始位置が側方停車車両100から遠い場合はそのステア角θは大きくなる。このため、モータECU36は、上記したBB´間において現時点でのステア角θと目標のステア角θとの差を把握することができない。
【0060】
しかしながら、一般に、車両100が縦列駐車される場合、車両乗員は、側方停車車両102との車幅方向間隔がほぼ1m程度となるように自車両100を停車させる。このため、側方停車車両102との接触を回避できる移動軌跡はほぼ一致しており、そのための旋回半径Rもほぼ一致するため、表示モニタ56上で車幅線LL,LRが側方停車車両102の車幅方向端部に重なる際のステア角θもほぼ一致する。このため、表示モニタ56上で車幅線LL,LRが側方停車車両102の車幅方向端部に重なる際のステア角θの下限値を設定すれば、その値にステア角θが達した時点(図7において時刻t=t3)でアシストゲインKを“0”近傍の値にすることができる。従って、本実施例のシステムにおいては、かかる機能の実現により据え切り操作が終了に近づいていることを車両乗員に体感させることが可能となっている。尚、本実施例において、ステア角θが上記した下限値に達しても、未だ表示モニタ56上で車幅線LL,LRが側方停車車両102の車幅方向端部に重なっていない場合は、以後、通常時における操舵トルクTに応じたアシストトルクが発生し得ることとなる。
【0061】
また、本実施例のシステムにおいて、上記したB´C間及びC´D間(具体的には、以下に示す(4)及び(5)の場合)でステアリングホイール20が保舵される場合は、モータECU36は、車両乗員の操作による操舵トルクTに対して逆回転方向のアシストトルクATをモータ34からラックバー26に付与する。この場合のアシストトルクATは、図9に▲3▼で示す如く、トルクセンサ40を用いて検出した操舵トルクTの大きさとほぼ同じ大きさを有する逆回転方向のトルクである。
【0062】
(4)表示モニタ56上で車幅線LL,LRが側方停車車両102の車幅方向端部に重なった後に、そのステア角θが維持されて車両100が後退し初めてから、その後退が停止するまでの間
(5)ステア角θが最大ステア角θLMAX,θRMAXになった後に、そのステア角θが維持されて車両100が後退し始めてから、その後退が停止するまでの間
かかる構成によれば、ステア角θが所定の値に維持されている状況下においてステアリングホイール20の操作が行われても、その操作によりラックバー26が変位する方向とは逆向きのアシストトルクがモータ34からラックバー26に付与されるので、ラックバー26の変位が禁止される。この場合には、車両の舵角が所定のステア角θに応じた舵角からずれるのを防止することができる。従って、本実施例のシステムによれば、ステアリングホイール20を保舵すべき状況下において確実に車両を一定の舵角に保舵することが可能となっている。
【0063】
尚、上記の実施例においては、バックモニタカメラ54が特許請求の範囲に記載した「撮影手段」に、表示モニタ56が特許請求の範囲に記載した「表示画面」に、方位基準線ZL,ZRが特許請求の範囲に記載した「所定方位面を表す線」に、側方停車車両102が特許請求の範囲に記載した「対象物」に、表示モニタ56上での側方停車車両102の後端部が特許請求の範囲に記載した「第1の構成点」に、車幅線LL,LRが特許請求の範囲に記載した「前後方向線を表す線」に、表示モニタ56上での側方停車車両102の後輪RRの地面への接地点が特許請求の範囲に記載した「第2の構成点」に、ステアリングホイール20の最大ステア角θLMAX,θRMAXに応じた車両の舵角が特許請求の範囲に記載した「所定舵角」に、駐車線Mが特許請求の範囲に記載した「駐車目標線」に、それぞれ相当している。
【0064】
また、上記の実施例においては、図7に示すAB間での処理が特許請求の範囲に記載した「第1のステップ」に、BB´間での処理が特許請求の範囲に記載した「第2のステップ」に、B´C間での処理が特許請求の範囲に記載した「第3のステップ」に、CC´間での処理が特許請求の範囲に記載した「第4のステップ」に、C´D間での処理が特許請求の範囲に記載した「第5のステップ」に、それぞれ相当している。
【0065】
また、上記の実施例においては、モニタECU44が、表示モニタ56上に方位基準線ZL,ZRを重畳表示することにより特許請求の範囲に記載した「第1の表示手段」が、表示モニタ56上に車幅線LL,LRを重畳表示することにより特許請求の範囲に記載した「第2の表示手段」が、それぞれ実現されている。
【0066】
ところで、上記の実施例においては、車両乗員によるステアリングホイール20の操作により表示モニタ56上に表示される車幅線LL,LRを車幅方向に位置変化させているが、車幅線LL,LRを位置変化させる手法はこれに限定されるものではなく、例えば車両乗員による所定のスイッチ操作により位置変化させてもよい。かかる構成においては、表示モニタ56上で車幅線LL,LRが側方停車車両102の車幅方向端部に重なった後、その時点でのスイッチ操作量(すなわち、車両100と側方停車車両102との車幅方向距離)に応じた、車両100が側方停車車両102と接触しない移動軌跡が実現される旋回半径が算出され、その旋回半径が実現されるステア角θにステアリングホイール20が操作される。この場合には、モニタECU44が、所定のスイッチの操作量に基づいて車両100と側方停車車両102との車幅方向距離を検出することにより特許請求の範囲に記載した「相対位置検出手段」が、その相対位置に基づいて車両100が側方停車車両102と接触しない移動軌跡を設定することにより特許請求の範囲に記載した「移動軌跡設定手段」が、それぞれ実現される。
【0067】
尚、上記の実施例においては、ステアリングホイール20、ステアリングシャフト22、ステアリングギヤボックス24、ラックバー26、及びナックルアーム28,30が特許請求の範囲に記載した「転舵手段」に、ラックバー26にアシストトルクを付与するモータ34が特許請求の範囲に記載した「トルク付与手段」に、それぞれ相当していると共に、モータECU36が、縦列駐車時にモータ34によりラックバー26に付与されるアシストトルクが通常時における操舵トルクTに応じたものに比して増大されるように、モータ34へ供給する指令電流を変更することにより特許請求の範囲に記載した「付与トルク変更手段」が実現されている。
【0068】
また、上記の実施例においては、モータ34によりラックバー26へアシストトルクが付与されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、油圧制御により行うこととしてもよい。
【0069】
【発明の効果】
上述の如く、請求項1及び2記載の発明によれば、駐車時に自車両が側方停車車両に接触するのを確実に回避することができる。
【0070】
請求項3記載の発明によれば、自車両を側方停車車両との接触を確実に回避しつつその側方停車車両に近接して駐車させることができる。
【0071】
請求項7記載の発明によれば、自車両が側方停車車両に接触しない移動軌跡を設定することができる。
【0072】
請求項8記載の発明によれば、自車両が側方停車車両との接触を回避できる移動軌跡が得られるか否かを車両乗員に知得させることができる。
【0073】
請求項4及び5記載の発明によれば、駐車のため車両停車中に行うステアリング操作に対する車両乗員の負担を軽減することができる。
【0074】
また、請求項6記載の発明によれば、車両乗員に転舵手段の操舵角が所定の操舵角に近づいていることを容易に知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例である車両システムのシステム構成図である。
【図2】本実施例における駐車方法及び表示画面の表示方法を説明するための図である。
【図3】本実施例における駐車方法及び表示画面の表示方法を説明するための図である。
【図4】本実施例における駐車方法及び表示画面の表示方法を説明するための図である。
【図5】本実施例における駐車方法及び表示画面の表示方法を説明するための図である。
【図6】本実施例における駐車方法及び表示画面の表示方法を説明するための図である。
【図7】本実施例において車両が縦列駐車される過程で実現される、ステア角θ、車速V、初期位置を基準とした方位角VA、及びアシストトルクのアシストゲインKの一例のタイムチャートをそれぞれ示す図である。
【図8】本実施例において車両が縦列駐車される過程で車両重心が移動する移動軌跡を表した図である。
【図9】本実施例における操舵トルクTとアシストトルクATとの関係を表した図である。
【符号の説明】
20 ステアリングホイール
34 モータ
36 アシストモータ用電子制御ユニット(モータECU)
40 トルクセンサ
42 操舵角センサ
44 バッグガイドモニタ用電子制御ユニット(モニタECU)
54 バックモニタカメラ
56 表示モニタ
Claims (8)
- 撮影手段により撮影された車両周囲の視界が画像として表示された表示画面上において自車両に対する所定方位を表す線が側方停車車両の前後方向端部に重なるように、自車両を移動させる第1のステップと、
前記表示画面上において前記所定方位を表す線が側方停車車両の前後方向端部に重なる状態で自車両が停車された後、該表示画面上において、自車両に対して前後方向に延びかつ車両乗員によるステアリング操作により車幅方向に位置変化する前後方向線を表す線が側方停車車両の車幅方向端部に重なるように、該前後方向線を車幅方向に位置変化させる第2のステップと、
前記表示画面上において前記所定方位を表す線が側方停車車両の前後方向端部に重なる状態で前記前後方向線を表す線が側方停車車両の車幅方向端部に重なった後、該前後方向線の車幅方向位置及び前記所定方位に応じた舵角で自車両を移動させる第3のステップと、
を備えることを特徴とする駐車方法。 - 請求項1記載の駐車方法において、
前記第3のステップは、前記表示画面上において前記所定方位を表す線が側方停車車両の前後方向端部に重なる状態で前記前後方向線を表す線が側方停車車両の車幅方向端部に重なる時点で実現される舵角で車両を移動させることを特徴とする駐車方法。 - 請求項1又は2記載の駐車方法において、
前記第3のステップにおける自車両の移動が開始された後、前記表示画面上において自車両が所定舵角で走行するものとした場合の予想移動軌跡を表す線が駐車目標線に接した時点で自車両を停止させ、該停止状態で自車両の舵角を前記所定舵角に変更する第4のステップと、
前記所定舵角で自車両を移動させる第5のステップと、
を備えることを特徴とする駐車方法。 - 請求項1乃至3の何れか一項記載の駐車方法において、
車両乗員によるステアリング操作により転舵手段に作用する操舵トルクに応じてトルク付与手段により該転舵手段に付与されるアシストトルクを、前記第2のステップにおいて前記前後方向線が車幅方向に位置変化される際又は前記第4のステップにおいて自車両の舵角が前記所定舵角に変更される際に、通常時に比して増大させる付与トルク変更ステップを備えることを特徴とする駐車方法。 - 請求項4記載の駐車方法において、
前記付与トルク変更ステップは、前記転舵手段の操舵角が予め定められた所定操舵角に達するまで、前記トルク付与手段により該転舵手段に付与されるアシストトルクを通常時に比して増大させることを特徴とする駐車方法。 - 請求項5記載の駐車方法において、
前記付与トルク変更ステップは、前記転舵手段の操舵角が前記所定操舵角に近づくほど、前記トルク付与手段により該転舵手段に付与されるアシストトルクの増大比を減少させることを特徴とする駐車方法。 - 車両の駐車を支援する駐車支援装置であって、
撮影手段により撮影された車両周囲の視界が画像として表示された表示画面上において、自車両に対する所定方位を表す線を側方停車車両の前後方向端部に重ねた状態で、自車両に対して前後方向に延びかつ車両乗員によるステアリング操作により車幅方向に位置変化する前後方向線を表す線を側方停車車両の車幅方向端部に重ねることにより、側方停車車両と自車両との相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記相対位置検出手段により検出された前記相対位置に基づいて、自車両が側方停車車両に接触しないような移動軌跡を設定する移動軌跡設定手段と、
を備えることを特徴とする駐車支援装置。 - 撮影手段により撮影された車両周囲の視界を画像として、車室内に設けられた表示画面に表示する視界表示装置であって、
自車両に対する所定方位に延びる鉛直な平面を表す線を前記表示画面に重畳表示する第1の表示手段と、
自車両に対して前後方向に延びかつ車両乗員によるステアリング操作により車幅方向に位置変化する、縦列駐車位置における車体側面の車幅方向位置を示す前後方向線を表す線を前記表示画面に重畳表示する第2の表示手段と、
を備えることを特徴とする視界表示装置。
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