(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（２）を駐車させる駐車スペース（１５）を測定する測定工程と、前記駐車スペース（１５）内および駐車スペース（１５）の周辺部で複数の位置点を規定して該位置点に目標方向をそれぞれ割り当てる方向マップを作成する作成工程と、前記方向マップの位置点に対する相対的な車両の位置と方向とを判定する判定工程（Ｓ１）と、前記位置点における車両の方向と前記方向マップで位置点に割り当てられた目標方向とを実質的に一致させるように前記車両のステアリング角度を制御する制御工程（Ｓ１０）とを備え、
前記方向マップが、第１方向部分マップと第２方向部分マップとから構成され、
前記第１方向部分マップが、前記駐車スペース（１５）に割り当てられた目標方向を含み、
前記第２方向部分マップが、前記駐車スペース（１５）の角点（３３）に割り当てられた目標方向を含み、
前記第２方向部分マップの位置点の目標方向により定められる全ての駐車経路の群（３４）が、共通の位置点で終わっており、
前記第２方向部分マップが、前記第１方向部分マップの位置点（３５）で予め定められた目標方向に従った際に車両が駐車スペースの角点に接触しない程度に前記駐車スペースの角点との間の距離を充分に大きく設定された第１方向部分マップの位置点（３５）に前記第２方向部分マップの駐車経路の群に共通する位置点が一致するように第１方向部分マップと組み合わせられることを特徴とする駐車プロセスにおける車両の運転制御方法。
【請求項２】
前記複数の位置点の１つが、前記車両（２）の駐車経路（３８）の目標点（３７）を形成していることを特徴とする請求項１に記載の駐車プロセスにおける車両の運転制御方法。
【請求項３】
前記位置点に割り当てられた目標方向が、前記位置点を通って延びる駐車経路（３８）に接する接線の方向に一致していることを特徴とする請求項２に記載の駐車プロセスにおける車両の運転制御方法。
【請求項４】
前記位置点の目標方向により定められる全ての駐車経路（３８）が、同一の目標点を有していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の駐車プロセスにおける車両の運転制御方法。
【請求項５】
前記第２方向部分マップが、該第２方向部分マップの共通の位置点の目標方向と、該第２方向部分マップの共通の位置点と位置を一致させられる第１方向部分マップの位置点（３５）の目標方向とを一致させるように、前記第１方向部分マップと組み合わされることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の駐車プロセスにおける車両の運転制御方法。
【請求項６】
前記方向マップの１つの位置点に位置する車両（２）のステアリング角度の制御が、該位置点における車両の実際の方向と、該位置点における目標方向との間の差異に基づいて行われることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の駐車プロセスにおける車両の運転制御方法。
【請求項７】
前記車両（２）が、前記方向マップの目標方向に従うと障害物との衝突の危険があることが認識された場合に該衝突の危険がなくなるまで障害物（３３ａ）を迂回して延びる方向に沿って誘導されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の駐車プロセスにおける車両の運転制御方法。
【請求項８】
前記障害物を迂回して延びる方向のために必要とされるステアリング角度が、前記車両と障害物との間で保持する必要のある最低の間隔を考慮した法則性に基づいて、センサ装置で判定された距離から算出されることを特徴とする請求項７に記載の駐車プロセスにおける車両の運転制御方法。
【請求項９】
前記障害物（３３ａ）を迂回して延びる方向が、前記第１方向部分マップの別の位置点に位置する車両が予め定められた前記位置点における目標方向に従った際に障害物（３３ａ）に接触しないように前記障害物（３３ａ）からの距離と目標方向とを設定された第１方向部分マップの別の位置点（３５'）に向けて前記第２方向部分マップの共通の位置点を変位させることによる方向マップの新規作成により得られることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の駐車プロセスにおける車両の運転制御方法。
【請求項１０】
前記障害物（３３ａ）を迂回して延びる方向が、前記駐車スペース（１５）の側方の縁部と平行に延びていることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の駐車プロセスにおける車両の運転制御方法。
【請求項１１】
前記方向マップを作成する上で前提となる駐車経路の目標点（３７）を変位させることを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の駐車プロセスにおける車両の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の駐車アシストシステムに関し、特に、多車線道路（multilane  vehicle）における半自動式の駐車アシストシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
駐車アシストシステムは、自動車の駐車にあたって車両運転者をサポートするように設計されている。
従来は、車両や駐車場に設けられた方向確認物体の形態の、基本的に受動的な駐車補助が大勢を占めていたのに対し、近年では、特に能動的な駐車補助が主流となっている。
その場合、自動車の後方のバンパーに、および、場合に応じて前方のバンパーにも、超音波センサが組み付けられているのが通常であり、この超音波センサは、これから発信されて障害物で反射される超音波の進行時間の判定により、当該障害物との距離を測定するように設計されている。
測定された距離が所定の値と相違していると、一般に、警告信号が出力され、距離がさらに狭まるにつれて警告信号の反復周波数がしだいに高まっていくように設計されている。
このようないわゆるアクティブシステムは、自動車の近くにある物体や人間との衝突の危険を少なくするように設計されている。
しかし、このようなシステムでは、車両運転者は、駐車スペースや待避所への駐車をするときのサポートを受けることができない。
【０００３】
そのために、潜在的な駐車スペースの広さを測定して、駐車のときに車両の運転を担う運転者アシストシステム、すなわち、運転制御システム、換言すると、駐車アシストシステムが開発されている。
このような駐車アシストシステムは、多くの場合、半自動式に作動するように設計されている。
駐車アシストシステムは、必要なときに車両運転者により起動され、車両が低速で駐車スペースの傍を通過するときに、そこで利用可能なスペースを超音波センサにより測定するように設計されている。
車両の車両運転者が停車すると、駐車アシストシステムの制御装置が（駐車スペースが十分に広いという前提条件のもとで）、そのスタート位置からの理想的な駐車経路を算出するように設計されている。
最後に車両運転者はリバースギヤを入れ、制御装置によりコントロールされる運転アクチュエータが車両の運転を担当している間は、最善の駐車位置に達するまで、アクセル、クラッチ、ブレーキの操作だけに限定されるように設計されている。
【０００４】
このとき、駐車アシストシステムによる駐車経路についての設定事項の算出は、本来の駐車プロセスの開始前に目標経路として行われるように設計されている。
目標経路は、通常、測定された車両初期位置から、すなわち、スタート位置から、および、場合により測定された駐車スペースに対して相対的な車両初期方向から、ならびに、事前に検出された駐車スペースの寸法から、判定されるように設計されている。
目標経路としては、リヤアスクルの中心部の経路が選択されるのが一般的である。
車両方向とは、車両の中心線の方向を意味しており、主に、車両長軸の方向を意味している。
目標経路の個々の経路区間に割り当てられる舵角設定も、目標経路とともに事前に算定されるように設計されている。
【０００５】
そして、運転アクチュエータは駐車プロセスの過程で、目標経路上での車両のその都度の進行具合について算出される舵角設定に応じて制御されるように設計されている。
【０００６】
なお、ドイツ語の言語慣用とは異なり、本明細書では別段の断りが明記されていない限り、「ｓｔｅｕｅｒｎ（制御する）」という用語は「ｒｅｇｅｌｎ（閉ループ制御する）」という用語と同じ意味で用いられている。
このことは、これら両方の用語のあらゆる文法的な語形変化についても当てはまる。
したがって、本明細書において「Ｓｔｅｕｅｒｕｎｇ（制御）」という用語は、調節量またはその測定値のフィードバックも含んでいる場合があり、同様に、「Ｒｅｇｅｌｕｎｇ（閉ループ制御）」という用語が単純な制御連鎖も表している場合もある。
【０００７】
前述した駐車アシストシステムでは、駐車プロセス中に目標経路の変更が行われることはない。
したがって、駐車スペースの寸法が不正確に検出された場合や、車両環境が急に変化した場合、例えば、別の車両がきて車両の位置を変えた場合などに、駐車経路の設定の適合化も行われることはない。
【０００８】
さらに、このようなシステムにおける駐車速度は、運転アクチュエータが必要な経路湾曲を設定どおりに調整することができる最高速度に制限されている。
目標経路を算出する時点では、駐車をする際の車両速度が不明であるため、一般に、大きなステアリング角度を必要とする狭い駐車スペースの場合にも良好な結果をもたらす低い速度が前提とされる。
しかし、車両運転者がこれよりも高い速度で運転すると、運転アクチュエータは必要なステアリング角度を正しく設定できなくなる場合があり、そのために、車両が、目標経路から外れて、駐車スペースの十分に奥まで入らないという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、駐車を行う際の車両の速度、および、周辺環境の状況変化に合わせた駐車経路の適合化を実現する駐車アシストシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の課題は、独立請求項に記載された構成により達成される。
【００１１】
本発明は、車両を駐車させる駐車スペースを測定する測定工程と、駐車スペース内および駐車スペースの周辺部で複数の位置点を規定して位置点に目標方向をそれぞれ割り当てる方向マップを作成する作成工程と、方向マップの位置点に対する相対的な車両の位置と方向とを判定する判定工程と、位置点における車両の方向と方向マップで位置点に割り当てられた目標方向とを実質的に一致させるように車両のステアリング角度を制御する制御工程とを備えている駐車プロセスにおける車両の運転制御方法を含んでいる。
【００１２】
なお、本明細書および特許請求の範囲で構成要素を列挙するために用いられる「ｕｍｆａｓｓｅｎ（含む）」、「ａｕｆｗｅｉｓｅｎ（有する、備える）」、「ｂｅｉｎｈａｌｔｅｎ（含む）」、「ｅｎｔｈａｌｔｅｎ（含む）」、「ｍｉｔ（〜と）」、および、これらの語の文法的な変化形は、一般に、例えば、方法の工程、装置、領域、量などの構成要素で完結するのではない列挙として理解されるべきものであり、他の構成要素や追加の構成要素の存在を排除するものではなく、また、他の構成要件や追加の構成要素のグループ化を排除するものでもない。
【００１３】
さらに、本発明は、駐車プロセスにおける車両の駐車アシストシステムを含んでいる。
この駐車アシストシステムは、駐車スペースを測定するとともに障害物を認識するセンサ装置と、少なくとも車両の位置と車両の方向とを判定する車両状況判定装置と、車両の現在のギヤ選択を表す信号を出力するギヤ選択認識装置と、車両の車両運転者の指示を入力、および／または、車両運転者に情報を出力する操作インターフェースと、車両のステアリング角度を制御する電気機械式の制御装置と、車両を駐車経路に沿って案内するために電気機械式の制御装置により制御されるステアリング角度を算出する駐車経路誘導装置とを備えている。
そして、この駐車経路誘導装置は、センサ装置と連携して車両を駐車する駐車スペースの幾何学形状と車両の周辺にある障害物とを調査する駐車スペース判定部と、駐車スペース内および駐車スペースの周辺部で複数の位置点を規定して各位置点に１つの目標方向をそれぞれ割り当てた方向マップを作成する方向マップ作成部と、方向マップにより１つの位置点に設定される目標方向と位置点における現在の車両の方向との間における差異を判定する方向差異判定部と、目標方向に対する車両の方向の差異に基づいて電気機械式の制御装置のためにステアリング角度の設定を算出してステアリング角度の設定を電気機械式の制御装置へ転送するステアリング角度設定部とを有している。
【００１４】
さらに、本発明は、駐車プロセスにおける車両の運転を制御するコンピュータプログラム製品を含み、このコンピュータプログラム製品は、前述した運転制御方法を実施するとともに前述した駐車アシストシステムを構成するために、データ処理装置を用いて読み取り可能および実行可能であるとともにデータ処理装置で実行される命令のシーケンスに相当する物理的に区別可能な複数のステータスを備えている。
【００１５】
本発明によれば、駐車させる車両の（その都度位置する）位置で、駐車プロセスの目標点に接近するためにとる必要のある車両の方向性が指定されることにより、駐車経路の１つの目標経路に制限を受けることなく、駐車プロセスにおける車両のフレキシブルな制御を可能にする。
【００１６】
従属する請求項には、本発明の実施例が記載されている。
【００１７】
駐車プロセスの定められた最終点を得るために、複数の位置点のうちの１つは、車両の駐車経路の目標点を形成しているのが好ましい。
１つの位置点に割り当てられる目標方向は、この位置点を通って延びる駐車経路に接する接線の方向に一致し、それにより、簡単な経路案内が実現されるように設計されているのが好ましい。
それぞれの位置点の目標方向により定められる全ての駐車経路が、同一の目標点を有していることにより、現在進行している駐車経路に関わりなく、常に同一の目標点に向かって車両が案内されるという効果を奏するように設計されている。
それにより、駐車経路に関わりなく、定められた駐車位置が実現されるように設計されている。
【００１８】
駐車スペースに対して相対的な車両の位置を簡単な方法で扱うために、方向マップは、第１方向部分マップと第２方向部分マップとで構成されているのが好ましく、第１方向部分マップは、駐車スペースに割り当てられた目標方向を含んでおり、一方、第２方向部分マップは、駐車スペースの角点に割り当てられた目標方向を含んでいる。
この際、第２方向部分マップは、第１方向部分マップと組み合わされ、第２方向部分マップの駐車経路の群の共通の位置点の位置が、この位置点に位置する車両がこの位置点で設定された目標方向に従った際に駐車スペースの角点に接触しないようにするために駐車スペースの角点からの距離が十分に大きい第１方向部分マップの位置点の位置と一致するように設定されているのが好ましい。
急激な運転変更、すなわち、ステアリング角度の変更を回避するために、第２方向部分マップは、第１方向部分マップと組み合わせるときに回転されて、第２方向部分マップの共通の位置点の目標方向が、この共通の位置点がその位置と一致させられる第１方向部分マップの位置点の目標方向と一致するように設計されているのが好ましい。
【００１９】
方向マップの１つの位置点に位置する車両のステアリング角度の制御は、この位置点で車両がとっている実際の方向と、この位置点に設定された目標方向との間の差異に基づいて行われるのが好ましい。
【００２０】
駐車状況の変化に対してフレキシブルに対処するために、方向マップの目標方向に従うと障害物との衝突の危険があることが認識された場合、車両は、ただちに衝突の危険がなくなるまで、障害物を迂回して延びる方向に沿って誘導されるのが好ましい。
必要に応じて、障害物を迂回して延びる方向のために必要とされるステアリング角度は、車両が障害物に対する最低限の距離を保持するように、センサ装置で判定された距離から法則性に基づいて算出される。
【００２１】
障害物を迂回して延びる方向は、第１方向部分マップの別の位置点に向けて第２方向部分マップの共通の位置点を変位させることによる方向マップの新規作成により得られ、この別の位置点の障害物との距離および目標方向は、この別の位置点に位置する車両がこの位置点で設定された目標方向に従った際に障害物に接触しないように設定されているのが好ましい。
さらに、この代替または追加として、障害物を迂回して延びる方向は、衝突事故を発生させることなく駐車スペースへ進入することがそれ以後可能であるような経路区間を進むまでの間は、駐車スペースの側方の縁部と平行になるように方向づけられても良い。
駐車スペースが後方領域で狭くなった場合は、方向マップを作成する上で前提となる駐車経路の目標点が変位させられるのが好ましい。
【００２２】
前述した以外の本発明の構成要件は、特許請求の範囲と図面とに関連する本発明の実施例に関する以下の記載から明らかになる。
各構成要件は、本発明の実施例において、単独または複数で具体化されても良い。
添付の図面に基づいて、本発明の複数の実施例を以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】駐車プロセスを示す説明図。
【図２】駐車アシストシステムのセンサ検出領域を示す説明図。
【図３】駐車アシストシステムを示すブロック図。
【図４】基本マップの経路群の一例を示す説明図。
【図５】駐車スペースに割り当てられた駐車スペースであり、基本座標系と駐車スペースの角点が表示されている。
【図５】基本座標系と駐車スペースの角点とを表示した駐車スペースを示す説明図。
【図６】基本マップの位置点における目標方向を示す説明図。
【図７】移行マップの経路群の一例を示す説明図。
【図８】基本マップと移行マップの組み合わせの一例を示す説明図。
【図９】図７に示す例に従って形成された方向マップ内で定められる目標方向を各位置点における方向ベクトルとして示す説明図。
【図１０】駐車プロセスで車両運転者をサポートするために駐車アシストシステムを用いて実行される主要な工程を示すフローチャート図。
【図１１Ａ】駐車アシストシステムを用いた２段階の駐車プロセスのうち第１段階を示す説明図。
【図１１Ｂ】駐車アシストシステムを用いた２段階の駐車プロセスのうち第２段階を示す説明図。
【図１２Ａ】車両速度が秒速１．５メートルである場合の駐車経路を示す説明図。
【図１２Ｂ】車両速度が秒速２．５メートルである場合の駐車経路を示す説明図。
【図１３Ａ】駐車スペースの角点の変位がない場合の駐車プロセスを示す説明図。
【図１３Ｂ】駐車スペースの角点が変位した場合の駐車プロセスを示す説明図。
【図１４Ａ】外方旋回スペースが十分に広い場合の駐車プロセスを示す説明図。
【図１４Ｂ】外方旋回スペースが狭まった場合の駐車プロセスを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、公衆で縦列駐車をするときの一般的な駐車プロセス１０を示している。
図１に示すように、車道１の上には、車道の縁部９の近傍で縦列駐車している複数の車両３、４、５が存在している。
車両３、４間の隙間は、他の車両が駐車できる程度に広い駐車スペースを有している。
駐車をするには、駐車スペースだけでなく、例えば、待避所、囲いのある駐車場、部分的に囲いのある駐車場、または、表示だけがなされている駐車場といった別の選択肢も利用でき、以下においては、車両の様々な停車場所を一般的な「駐車スペース」という用語でまとめており、この用語は、本明細書では１台の車両の停車場所に限定している。
【００２５】
図１に図示する後退駐車では、まず、車両２は、破線６で示す経路に沿って、駐車スペースの後方側を規定する車両３の傍を通過し、駐車スペースの前方側を規定する車両４の（車道長手方向の）レベルに達する。
次に、駐車のために、車両２の車両運転者はリバースギヤを入れ、破線で示す線区域７、８で表された駐車経路に沿って、駐車位置へと車両２を運転する。
【００２６】
駐車プロセスを半自動化するために、車両運転者は、例えば、点線で図示した車両２により示す位置で、駐車アシストシステム２０（図３参照）を起動させる。
この起動は、操作インターフェース２２またはユーザーインターフェースを通じて行われるように設計されている。
この起動は、通常は駐車スペースへ到達する前に行われるが、駐車アシストシステム２０がセンサ装置２４を介して駐車スペースで利用可能な駐車スペースを十分な精度で測定できるという条件下では、これ以降にもまだ可能である。
駐車スペースの測定は、車両２が駐車スペースを通り過ぎている間に行われる。
駐車プロセスを開始するために、車両運転者は、駐車スペースの前方側を規定する車両４の（車道長手方向の）レベル付近で車両２を停車する。
すると、駐車アシストシステム２０が方向マップを作成し、この方向マップには、測定された駐車スペースで、および、少なくとも車両が駐車スペースへ進入するのに必要とされる領域で、複数の位置点が規定され、これらの位置点に、目標方向が角度設定の形態でそれぞれ割り当てられる。
【００２７】
車両運転者がリバースギヤを入れると同時に、車両２の現在地に一致する方向マップの位置点が判定され、車両２の現在の向き、すなわち、方向が、この位置点に割り当てられた目標方向と比較される。
車両２の方向と目標方向とが相違する場合、駐車アシストシステム２０は、この差異に応じて、ステアリング角度を再調整する。
このようなステアリング角度の再調節は、車両が（後方側の車両との間における一定の安全間隔を判断した上で）駐車スペースの後方端部に達するまで行われ、または、最終的な駐車位置（鎖線で図示する車両２）に達するまでに車両２が後退駐車中に通過する全ての位置点（破線で図示する車両２）で行われる。
そして、駐車スペースの後側縁部から車両２を駐車アシストシステムのサポート無しで、または、駐車アシストシステムでサポートされながら、最終的な駐車位置へ移動させることができる。
駐車アシストシステムを利用するときは、駐車スペースに関する別の方向マップを前進方向で作成しても良い。
しかしながら、あとは車両を直進させるだけというケースも少なくないため、当初の方向マップを選択し、駐車プロセスのこの第２段階の新たな最終点を利用することを選択することもできる。
【００２８】
一般に、駐車アシストシステム２０は、駐車プロセス中にステアリングだけを制御するように設計されている。
ギヤを入れたり、アクセルを踏んだり、クラッチをつないだり、ブレーキをかけたりするのは車両運転者の役割である。
したがって、駐車アシストシステムは、半自動式のシステムである。
ただし、センサ装置２４で検出される他の車両または他の物体や人間との間における距離に応じて、駐車アシストシステムはブレーキの信号を出すことができる。
しかし、好ましい変形例では、少なくとも車両２から物品や人間までの特定の間隔を下回っている場合には、駐車アシストシステムによる車両の制動を自動式に行うことができる。
【００２９】
衝突事故を発生させることのない駐車を可能にするために、センサ装置２４は、車両２の周辺にある物品や人間との距離を測定するように設計されている。
したがって、センサ装置２４は、図２に示すように、車両２の周辺領域を検出する複数のセンサを備えているのが好ましい。
超音波センサを使用する場合、センサは、バンパーに組み付けられているのが好ましい。
車両の側方領域を漏れなく検出するために、別の超音波センサがドア枠の領域に配置されていても良い。
その場合、検出領域１１、１２、１３、１４を図２に示すように設けても良い。
超音波またはその他の進行時間に基づくシステム、例えば、レーダやライダーなどに代えて、距離の判定と駐車スペースの測定をするために、画像評価部と連動するカメラを利用するのも好ましい。
車両のリヤ領域とフロント領域で距離測定と距離警告を行うセンサ装置は、現在、新車には標準装備されている。
したがって、図３に示すように、このような既存の装置２４ａをセンサ装置２４へ統合し、車両の両方の側方領域における距離測定または距離警告のためのセンサ装置２４ｂを加えて拡張しても良い。
センサ装置２４は、測定に基づき、車両のフロント領域にある障害物との距離Ａｖと、車両のリヤ領域にある障害物との距離Ａｈと、車両の右側にある障害物との距離Ａｒと、車両の左側にある障害物との距離Ａｌのその都度における最新の値を供給するように設計されている。
【００３０】
さらに、駐車アシストシステム２０は、車両２の現在の位置（ｘ、ｙ）および現在の方向θを駐車スペースに対して相対的に検出する車両状況判定装置２５を備えている。
これに加えて、車両状況判定装置２５は、車両速度ｖを求めるように構成されていても良い。
車両状況判定装置２５は、車両のホイールの運動の測定から車両の位置、方向、速度の判定を導き出すオドメータ装置（odometer  device）、すなわち、走行距離計を有しているのが好ましく、この場合、少なくとも一方のリヤホイールの直径を援用するのが好ましい。
【００３１】
本来の駐車プロセスは、後退駐車の場合、リバースギヤを入れると同時に開始されるので、駐車アシストシステム２０は、少なくともリバースギヤが入っていることを検知するギヤ選択認識装置２３を更に有している。
現在選択されているギヤに関する情報は、駐車経路誘導装置２１へ電気信号の形態で転送されるように設計されている。
【００３２】
操作インターフェース２２は、駐車アシストシステムを起動させるだけでなく、アドバイスや指示を車両運転者に出力する役目も果たすように設計されている。
最も単純なケースでは、操作インターフェース２２は、駐車アシストシステムの起動を表示するために、光学信号ランプまたはＬＥＤを有している。
しかしながら、グラフィックやテキストによる出力を車両独自のスクリーンにより表示しても良い。
迅速なコミュニケーションを図るために、オーディオ支援式またはオーディオビジュアル式の出力が好ましい。
【００３３】
ステアリング角度の本来の制御は、電気機械式の運転の制御装置２６を通じて行われるように設計されている。
この運転の制御装置２６は、電子制御部と、この電子制御部により制御されてフロントホイールのステアリング角度を調整する運転アクチュエータ部とを有している。
運転アクチュエータ部の制御は、以下に説明する方法に従って駐車経路誘導装置２１により生成されるステアリング角度信号に基づいて行われるように設計されている。
【００３４】
駐車アシストシステム２０が起動すると、駐車経路誘導装置２１は、まず、センサ装置２４による駐車スペースの測定を行う。
この測定データから、駐車スペースで利用可能な駐車スペースの寸法が算出されて、駐車アシストシステム２０の記憶装置に保存され、または、この記憶装置にアクセス可能な記憶装置に保存される。
計算コストを低く抑えるために、駐車スペースは、利用可能な駐車スペースの内部にある長方形の幾何学形状により近似される。
以下においては説明を簡略にするために、現実の駐車スペースと、その幾何学形状に関するデータの形態のバーチャル表示との区別をしない。
センサ支援式の測定装置は、駐車スペース自体の計測に加えて、駐車スペースに対して相対的な車両２の位置の判定も行うように設計されている。
駐車時の運転サポートは、車両運転者が走行方向を切り換えた位置で開始され、または、リバースギヤを入れた位置で開始され、以下においてはこの位置をスタート位置と称する。
【００３５】
駐車スペースの測定を完了した後、駐車経路誘導装置２１は、駐車スペースだけでなく、車両２のスタート位置と駐車スペースとを接続する駐車スペースの隣接領域をもカバーした位置点のマップを作成するように設計されている。
位置点に、その個所における経路の方向を表す目標方向がそれぞれ付属、すなわち、設定され、車両は、その経路で、この位置点から駐車スペース内に存在する目標点まで最善に到達できる。
すなわち、位置点およびこの位置点に割り当てられた目標方向は、車両２のスタート点（スタート位置）と駐車プロセスの目標点とを両方とも記録した方向マップでカバーされる各位置で目標点に向かう最適な方向を車両に対して指示する方向マップを形成する。
【００３６】
駐車スペースの方向に向かってスタート位置から離れた後、その都度の最新の車両２の位置と方向が定期的に検出される。
この判定は、原点が駐車プロセスの目標点と同一であり、駐車スペースの辺のうちの１つとほぼ平行に延びる座標軸を有する（デカルト）基本マップの座標系３１の枠組のなかで行われるのが好ましい（例えば、図５を参照）。
原点が別の個所に位置するこれ以外の座標系も、同じように適用できることは言うまでもない。
そのような座標系は、特に、それにより方向マップの計算を容易に、すなわち、少ない計算コストで行うことができる場合に適している。
【００３７】
車両の位置と方向とが検出される度ごとに、駐車経路誘導装置２１は、検出された車両位置に対応する方向マップの位置点に割り当てられた目標方向と、検出された車両の方向とを比較する。
現在の車両の方向が付属の目標方向と一致していない時、駐車経路誘導装置２１は、この差異を考慮に入れた運転制御信号を生成し、この運転制御信号が電気機械式の運転の制御装置２６へ運転修正のために転送される。
この運転制御信号は、単なる運転修正信号に限定されていても良く、または、その都度、車両２のステアリングがとるべき最新のステアリング角度を表すように設計しても良い。
【００３８】
方向マップは、駐車経路についての目標経路を設定するのではなく、駐車プロセスのスタート点と目標点とをカバーする面領域内の各点について、車両を目標点まで誘導する方向を表す。
駐車スペースで実現されるべき目標位置の予測を可能にするために、方向マップの作成後に、駐車経路についての提案、すなわち、プロポーサル（proposal）を算出することができ、このプロポーサルを用いて、予想される駐車手順の品質を駐車プロセスの開始時に判断することができる。
しかし、車両２が駐車をしている間に、高すぎる速度や唐突に発生した障害物、または、位置の変化した障害物のために、この駐車経路のプロポーサルから外れた場合、前述した公知、すなわち、従来のシステムの場合のように、一度提案された元の経路へ戻るようにステアリングを調整したり、新たに経路を計算したりする必要はなく、車両は、その都度の位置に関して方向マップから明らかとなる方向設定に従う。
換言すると、当初追求されていた駐車経路からの逸脱は、新たな駐車経路につながる。
新たな駐車経路の新規算出は、必要ない。
【００３９】
様々に異なる駐車スペースの寸法や、変化する障害物をより良く取り扱う（回避する）ために、方向マップは、２つの個々の方向部分マップ、すなわち、第１方向部分マップ（基本マップ）と第２方向部分マップ（移行マップ）とが組み合わされて構成されている。
第１方向部分マップは、駐車スペースの内部にある駐車プロセスの目標点と組み合わされ、すなわち、関連付けられている。
第１方向部分マップは、駐車スペース内で車両２を目標点へ案内するためのものであり、駐車スペースで固定されているため、根本マップまたは基本マップと称する。
基本マップに含まれる目標方向は、経路上でその都度の位置の時点で車両がとるべき方向をそれぞれ表している。
第２方向部分マップは、車両２が第２方向部分マップから第１方向部分マップへと移行する移行点に関連付けられている。
移行点の位置は、駐車スペースまたは駐車スペースで利用可能な駐車スペースの寸法と、そこで利用可能な１つまたは複数の目標点とから求められる。
移行点の位置は、スタート位置から駐車スペースへの車両２の衝突事故を発生させることのない移行という要求により定められる。
【００４０】
車両は、基本マップで移行点に一致する位置点の目標方向に対応する方向で、移行点へと導かれる。
それにより、基本マップはその方向設定により、衝突事故を発生させることなく車両２を１つまたは複数の目標点へ誘導することができる。
そのために、第２方向部分マップが、第１方向部分マップと第２方向部分マップとが組み合わされる際に回転されて（rotate）、第２方向部分マップで定められる移行点の目標方向が、基本マップで移行点として規定される位置点の目標方向と一致するように設定される。
【００４１】
基本マップにおける移行点の選択は、基本的に、駐車スペースへ侵入する際に車両２が通過しなくてはならない駐車スペースの角点の位置と、駐車プロセスのスタート点の位置と、車両２ならびにそのシャーシの寸法とを基準に行われる。
車両位置を判定するための基準点としては、リヤアスクルの中心部が選択されるのが好ましい。
これ以外の基準点を選択することも可能であり、簡単な座標変換により相互に移行することができる。
移行点を決定するために必要とされる情報は、特に、車両２の長さと幅、車両の軸間距離、リヤアクスルの幅、リヤアクスルに対する車両ボディのオーバーハングなどである。
【００４２】
駐車経路の変化に対してフレキシブルに対応できるようにするために、基本マップでは、複数の移行点が、衝突事故を発生させることのない進入をその都度可能にする移行マップの形態で定められているのが好ましい。
そうすることで、例えば、駐車スペースの寸法の変化などに起因して当初に意図した移行点から逸脱した場合でも、第１方向部分マップと第２方向部分マップとを互いに相対的に変位させるだけで済むように設計されている。
この変位は、第１方向部分マップ（基本マップ）の変位により、または、第２方向部分マップの変位により、または、これら両者の変位により達成される。
【００４３】
基本マップは、経路の群から構成されており、これらの経路の共通の原点は、駐車スペースにおける目標点に一致しており、これらの経路は、駐車スペースの側方の縁部から離れながら駐車スペースから外に出ていくように設定されている。
各経路の作成は、目標点における経路方向と、最大限許容される経路湾曲とに関わる設定事項を考慮に入れて行われる。
経路群は、各経路が前述したような設定事項の基で経路長が最短になるようにそれぞれ作成される。
図４には、このように作成された基本マップの経路群３０が示されている。
個々の経路上に描かれている円は、後述する考えうる移行点の位置を表している。
図５には、図４に示す基本マップの経路群の前提となる駐車スペース１５が、その内部で基本マップの原点３２に配置された基本マップの座標系３１と、車両２を駐車スペース１５へ入れるときに迂回して通る駐車スペースの角点３３とともに示されている。
【００４４】
基本マップを作成するために、各経路上で各位置点が選択される。
そのために、基本マップの全領域をカバーする格子が作成されるのが好ましい。
各々の選択された格子点に１つの経路点が存在するように、経路自体は、十分に高い解像度で算出される。
格子点は等間隔に配置されていて良く、すなわち、それぞれ隣接する格子点が一定の間隔になるように配置されていても良い。
位置点の数を制限できるようにするために、異なる間隔で格子点を規定しても良い。
この場合、相互に隣接する２つの格子点の間隔は、経路群の原点からの格子点の距離にともなって広くなっていくのが好ましい。
例えば、各格子点の間隔は、目標点からの距離の二乗で増えていくように設計しても良い。
そうすれば、車両と目標点の間隔が短いほど、格子間隔およびこれに伴う補間誤差は一層小さくなる。
【００４５】
各位置点に、この位置点で経路に接する接線の角度が割り当てられる。
この接線角は、その位置点における経路の方向を表している。
したがって、基本マップでは、位置点の座標（ｘ１、ｙ１）と、経路の個々の位置点１における経路方向（θ１）とを含むベクトル（Ｘ、Ｙ、Ｚ）により、各々の経路が表されている。
0005578855.tif 000002
【００４６】
式中、ｓ１は、経路の目標点からそれぞれの位置点までの経路に沿った距離を意味している。
基本マップ自体は、基本マップの個々の経路のベクトルデータを含んだ割当表の形態で作成される。
図６は、基本マップで定められた目標方向の一例をそれぞれ付属の位置点（ｘ１（ｓ１）、ｙ１（ｓ１））の場所における方向ベクトルθ１（ｓ１）として、グラフィックな図解で示している。
【００４７】
駐車スペース１５の各角点（ＣＰｘ、ｙ，１）３３のために定められる座標（Ｘｖｐ，１、Ｙｖｐ，１）を用いて、移行点のマップも、これと同様な方法で作成される。
0005578855.tif 000003
かつ
0005578855.tif 000004
【００４８】
このマップも、割当表または検索表として保存される。
移行点Ｘｖｐ（ＣＰｘ、ＣＰｙ）のＸ座標についての割当表は、ＣＰｙにほぼ左右されない。
記憶スペースを節約するために、この割当表は、最小２乗法の手法を用いてアフィン関数（affinity  function）により近似される。
この関数は、２つの係数ａおよび係数ｂの形態で保存される。
それにより、移行点のＸ座標は次式で得られる。
0005578855.tif 000005
【００４９】
移行点のマップの一例が、図４にグラフィック変換されており、図４では、マップ内で規定された移行点が、基本マップの経路に円の形態で重ね合わされている。
【００５０】
以下で移行マップとも称する第２方向部分マップは、基本マップ（第１方向部分マップ）と同じく、共通の原点を有する経路の群で構成されている。
しかし、基本マップの場合とは異なり、全ての経路が、共通の原点で同一の方向θ０＝０を有している。
これらの経路は、原点から右方に向かって湾曲しており、それにより、図７に見られるように、この移行マップは、ｘ軸よりも下側だけで定められている。
基本マップの場合と同じく、格子の分割は不均等であってよく、すなわち、経路上のそれぞれの位置点の間隔は、経路距離が増すにつれて、および、それに伴って原点からの距離が増すにつれて、（例えば、平方で）増加するように設計しても良い。
車両が駐車時にいずれかの位置点に正確に位置しない時、位置点は、設定されるべき目標方向と同様に、周囲の位置点と、この周囲の位置点に割り当てられる目標方向とから補間される。
【００５１】
方向マップは、両方の方向部分マップ、すなわち、基本マップ（第１方向部分マップ）と移行マップ（第２方向部分マップ）とが組み合わされて構成されている。
そのために、駐車スペースの現在の角点３３に属する移行点が判定されて、移行マップの共通の原点と組み合わされ、すなわち、関連付けられる。
次に、移行マップの経路の勾配が基本マップにおける移行点の目標方向と一致するように、選択された移行点を中心として移行マップが回転される（rotate）。
したがって、このように関連付けられた基本マップの経路群３０を移行点３５における経路群３４とともに示す図８の図面から見てとれるように、移行マップの経路から基本マップの経路へと、急激な方向変化のない車両の連続的な移行が可能である。
図９は、図８と同様に基本マップと移行マップが組み合わされてなる方向マップの目標方向を位置点の場所における付属の方向ベクトルとして示している。
【００５２】
図１０には、駐車プロセスの際に、車両運転者をサポートするために駐車アシストシステムにより実行される主要な方法工程が、フローチャートとして示されている。
駐車プロセスは、例えば、リバースギヤを入れると同時に、工程Ｓ０で始まる。
それ以前に、車両運転者による駐車の意図が通知されてから、センサ装置２４により駐車スペースがすでに測定されるとともに、基本マップと移行マップが作成されて、移行点が規定される。
工程Ｓ０での駐車プロセスの開始後に、工程Ｓ１で、まず、車両の位置と車両の方向が、例えば、オドメータ装置により測定される。
その次の工程Ｓ２で、駐車プロセスがすでに終了していることが確認された場合、工程Ｓ３で、操作インターフェースを通じて車両運転者に停車信号が出力される。
【００５３】
逆に、駐車プロセスがまだ終了していない場合、工程Ｓ４で、車両２が基本マップと移行マップのどちらに位置しているかがチェックされる。
車両位置判定のデータが基本マップ内の位置を示している場合、工程Ｓ５で、最新の位置に割り当てられた目標方向が、基本マップに関する割当表から読み出される。
逆に、車両２が移行マップ内に位置している場合、工程Ｓ７で、最新の位置に割り当てられた目標方向が、移行マップに関する割当表から読み出される。
【００５４】
車両２が、いずれの方向部分マップ上に位置しているに応じて、工程Ｓ６か工程Ｓ８かのいずれかで、車両２が進行する駐車経路でセンサ装置２４を介して障害物を確認できるか否かがチェックされる。
障害物が確認された場合、工程Ｓ９で、センサデータを用いて新たな「緊急事態」の方向づけが算出され、すなわち、障害物を迂回する代替の方向づけが算出される。
障害物が確認されない場合、代替の方向づけが算出された後と同様に、工程１０で、目標方向または「緊急事態」の方向づけと、車両の方向との差異を参照した上で、所要のステアリング角度が算出される。
算出されたステアリング角度は、工程Ｓ１１で、運転の制御装置２６へ出力される。
次に、本方法は、工程Ｓ１での車両の位置と方向の測定を継続する。
【００５５】
駐車アシストシステム２０およびその内部で、好ましくは、プログラム工学的にセットアップされた駐車経路誘導装置２１により実行される本発明の方法は、駐車経路の「選択」に関して広いフレキシビリティを有している。
センサ装置２４で車両周辺をモニタリングすることにより、最初に意図した駐車経路の走行が可能であるか否かを絶えずチェックできる。
その駐車経路を追求する、すなわち、駐車経路に従うと衝突事故が発生すると判断された場合、まず、迂回路が判定され、次に、車両は、目標方向のマップにより、新しい駐車経路を目標点まで案内される。
この時の回避は、新しい移行点を有する第１方向部分マップおよび第２方向部分マップの新たな組み合わせにより行われ、車両は、車両の場所における方向が「緊急事態」の方向に一致する移行マップの経路に従って動く。
【００５６】
特に、狭い駐車スペース、すなわち、小さい駐車スペースでは、一般に、車両２を正しい駐車位置まで一気に移すことはできない。
したがって、駐車プロセスは、多くの場合、できる限り少ない複数の段階で行われる。
第１段階では、駐車スペース内で利用可能な駐車場所へ、出来得る限り車両を進入させる。
第２段階および場合に応じてその次の段階では、駐車スペース内で車両の長軸が駐車スペースの側方の縁部とほぼ平行になるまで車両を入れる。
これについては以下の図面で図解している。
【００５７】
駐車経路誘導装置２１、および、駐車アシストシステム２０のその他のコンポーネントは、前述した方法を実施するのに適したプログラムコードが実行されるデータ処理装置として構成されているのが好ましい。
このとき、プログラムコードの実行は、駐車経路誘導装置２１の前述した各コンポーネントのセットアップにつながるとともに、駐車アシストシステム２０の他の装置を完成させることにつながる。
プログラムコードは、当然ながら、コンピュータプログラムの形態で利用可能であって良い。
特に、コンピュータプログラム製品は、データ処理装置で読むことができ、プログラム命令として実行することができる種々の区別可能な状態の形態のプログラムコードを含むデータメディアまたは記憶装置の形態をとっても良い。
これに加えて、特定の状態を包含または伝送することができる一切のメディア、例えば、データ処理装置からプログラムコードを読み込むことができるノードへのインターネット接続なども、コンピュータプログラム製品であるとみなされる。
【００５８】
図１１は、駐車スペースに進入する通常の２段階の駐車プロセスを示している。
図１１Ａでは、駐車スペースの角点３３に印を付しており、および、移行マップと基本マップとの間の移行点３５に印を付している。
図１１Ａと図１１Ｂでは、駐車プロセスの中間段階が下に重ねて描かれている。
図１１Ａに示す第１段階では、車両２が、スタート位置３６から目標点３７まで動く。
図１１Ｂに示す第２段階では、車両２は、車両２の長軸が駐車スペースの側方の縁部に対してほぼ平行になるように案内されるとともに最終点３７'で真直ぐな位置で車両２を停止させる他の経路の目標方向に従う。
【００５９】
図１２Ａと図１２Ｂは、車両速度がそれぞれ異なる場合の駐車経路の比較を示している。
図１２Ａでは、車両は、秒速１．５メートルの速度で駐車する。
車両は、目標点３７に近づく間、駐車スペースの直線位置、すなわち、目標方向θ＝０となる直線位置へと、ほぼ漸近的に接近する。
図１２Ｂに示す２番目のケースでは、車両速度は、秒速２．５メートルである。
この場合、車両は、まず、目標方向θ＝０となる直線位置を車両が超え、次に、再びほぼ直線な直線位置へと戻る別の駐車経路に従う。
この駐車経路は、いわば、直線位置を超えて「行きすぎ」ており、例えば、縁石のような駐車スペースの側方の縁部との距離も考慮に含められる。
【００６０】
そして、前述した駐車アシストシステム２０は、狭い駐車スペースの処理や異なる車両速度の処理を可能にするだけではなく、駐車中の車両２の周囲の変化にも対応できる。
図１３には、駐車スペースの角点３３の変位に対する駐車アシストシステム２０の対応が図解されている。
このような事態、すなわち、角点３３の変位は、例えば、駐車スペースの前方側を仕切っていた車両が、車両２の駐車プロセス中に急に少しバックしたような場合に発生する。
図１３Ａは、比較のために、駐車スペースの寸法が変わらない場合、すなわち、角点３３の変位がない場合の駐車プロセスを示している。
図１３Ｂは、新たな位置３３ａへと角点３３が変位した場合における駐車経路３８を示している。
このような角点３３の変位は、センサ装置２４により認識され、主に、車両２の後方側および右側に向けられたセンサにより認識される。
新たな位置３３ａへと変位した新たな角点３３は、駐車経路誘導装置２１により、衝突事故を回避するために迂回する必要のある障害物として認識される。
この認識に応じて、移行点のマップから新たな移行点３５'が決定され、この新たな移行点３５'で、移行マップが基本マップと組み合わされる。
このことは、最終的な効果として、新たな角点を回避して駐車スペースへ入ることが可能になる程度まで、駐車経路３８が平ら、すなわち、滑らかになることにつながる。
そして、車両２は、目標点３７まで基本マップの目標方向に従う。
【００６１】
駐車スペースの後方側を仕切っていた車両が駐車スペースへ向けて前進すると、基本マップの目標点、および、目標点に伴う基本マップ自体も、前方に向けて変位する。
それにより、最終的な効果として、駐車スペースが短くなるだけであるため、このケースも、角点３３が変位する前述したケースに基本的に同様である。
【００６２】
図１４は、外方旋回スペースの変化に対する駐車アシストシステム２０の対応を示している。
図１４Ａは、外方旋回スペースが十分に広い場合の駐車プロセスを示している。
ところが、例えば、別の車両が駐車をしようとしている車両の側方で隣接する列に駐車したことに起因して、駐車アシストシステム２０が、センサ装置により外方旋回スペースの突然の制約を確認すると、車両２は、衝突を回避するために、当初意図していた目標方向を追求するのをストップすることができる。
したがって、車両は、このような障害物の認識後、図１４Ｂに示すように、前述した「緊急事態」の方向で、駐車プロセス開始前に作成された方向マップの経路群の経路に対して横向きに動き、方向マップで設定された目標方向が、衝突事故を発生させることのない外方旋回または内方旋回を可能にするようになった時に初めて、方向マップの設定事項を再び採用する。
【００６３】
前述した駐車アシストシステムは、駐車経路の目標経路に代えて、局所的に定められた目標方向のマップを設定するものであり、これらの目標方向は、それぞれの個所で目標点へと通じる経路の方向をそれぞれ表している。
例えば、車両速度の上昇や、障害物を迂回する必要性などによりこの経路から外れたときには、必ず代替の経路が用いられ、この代替の経路に沿って、車両は、所定の目標方向を参照しながら再び目標点に到達する。
このように、その都度の位置点について定められた目標方向に基づくステアリング角度の制御は、車両の確実な案内を保証するように設計されている。
本発明により、駐車プロセス中に逸れた目標経路への車両の難しい復帰が不要になるばかりでなく、例えば、車両速度の変化、駐車スペースの広さの変化、外方旋回スペースの制約などの駐車状況の変化に対して、一層フレキシブルに対応することができる。
【図１】
0005578855.tif 000006
【図２】
0005578855.tif 000007
【図３】
0005578855.tif 000008
【図４】
0005578855.tif 000009
【図５】
0005578855.tif 000010
【図６】
0005578855.tif 000011
【図７】
0005578855.tif 000012
【図８】
0005578855.tif 000013
【図９】
0005578855.tif 000014
【図１０】
0005578855.tif 000015
【図１１Ａ】
0005578855.tif 000016
【図１１Ｂ】
0005578855.tif 000017
【図１２Ａ】
0005578855.tif 000018
【図１２Ｂ】
0005578855.tif 000019
【図１３Ａ】
0005578855.tif 000020
【図１３Ｂ】
0005578855.tif 000021
【図１４Ａ】
0005578855.tif 000022
【図１４Ｂ】
0005578855.tif 000023