(57)【要約】【課題】車両の停止位置が目標停止位置と正確に一致しない場合にも初期停止位置から操作をやり直すことなく駐車スペースに設定された目標駐車位置へ車両を案内することができる駐車支援装置を提供することを課題とする。【解決手段】車両を位置Ｅ１から最小旋回半径Ｒ１で角度θ１だけ旋回させて位置Ｆ１に停止させ、位置Ｆ１から最小旋回半径Ｒ１で角度φ１だけ旋回させて位置Ｇ１に停止させ、位置Ｇ１から直進させて位置Ｈ１へ到達するように駐車案内する。位置Ｆ１と一致しない位置Ｆ１’に停止した場合、位置Ｆ１’までの角度θ２を求めると共に最小旋回半径Ｒ１、角度θ１及び角度θ２を基にして、位置Ｆ１’に対応した旋回半径Ｒ２及び角度φ２を算出し、半径Ｒ２及び角度φ２に対応する位置Ｇ１’に車両を停止させ、位置Ｇ１’から直進させて位置Ｈ１へ到達するように駐車案内する。【選択図】        図２
2004224178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
初期停止位置から１カ所以上の目標停止位置を介して目標駐車位置に案内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、
運転者に運転操作の案内情報を出力する案内手段と、
前記初期停止位置から前記目標停止位置を介して前記目標駐車位置へ車両の案内を行う基本プログラムが格納されると共に、前記ヨー角検出手段により車両の位置を特定しつつ前記基本プログラムに基づき前記案内手段を介して前記目標停止位置及び前記目標駐車位置に車両を停止するために必要な運転操作の案内情報を出力するコントローラと、
前記目標停止位置への移動に際して車両が前記目標停止位置と一致しない不一致位置に停止したことが前記ヨー角検出手段を介して前記コントローラで検知された場合に、前記基本プログラムを、車両が停止ししている不一致位置から前記目標駐車位置への案内を行う不一致位置用プログラムに補正する補正手段と
を備えることを特徴とする駐車支援装置。
【請求項２】
並列駐車に用いられる前記基本プログラムは、車両を初期停止位置から最小旋回半径で第一目標旋回角度だけ旋回させて第一目標停止位置に停止させ、前記第一目標停止位置から最小旋回半径で第二目標旋回角度だけ旋回させて第二目標停止位置に停止させ、第二目標停止位置から直進させて目標駐車位置へ到達するように駐車案内するものであり、
前記補正手段は、並列駐車の案内時に車両が前記第一目標旋回角度よりも行き過ぎて前記第一目標停止位置と一致しない不一致位置に停止した場合に、前記ヨー角検出手段を介して前記初期停止位置から前記不一致位置までの車両の旋回実施角度を求めると共に、この旋回実施角度と、予め分かっている前記最小旋回半径及び前記第一目標旋回角度とを基にして、前記不一致位置に対応した不一致位置用旋回半径及び不一致位置用旋回角度を算出し、前記不一致位置用旋回半径及び前記不一致位置用旋回角度に対応する位置に前記第二目標停止位置を変更することにより、前記基本プログラムを前記不一致位置用プログラムに補正することを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項３】
縦列駐車に用いられる前記基本プログラムは、車両を初期停止位置から最小旋回半径で第一目標旋回角度だけ旋回して第一目標停止位置に停止させ、前記第一目標停止位置から再び最小旋回半径で第二目標旋回角度だけ旋回して第二目標停止位置に停止させ、前記第二目標停止位置からさらに最小旋回半径で第三目標旋回角度だけ旋回して目標駐車位置へ到達するように駐車案内するものであり、
前記補正手段は、縦列駐車の案内時に車両が前記第一目標旋回角度より行き過ぎて前記第一目標停止位置と一致しない不一致位置に停止した場合に、前記ヨー角検出手段を介して前記初期停止位置から前記不一致位置までの車両の旋回実施角度を求めると共に、この旋回実施角度と、予め分かっている前記最小旋回半径、前記第一目標旋回角度及び前記第二目標旋回角度とを基にして、前記不一致位置に対応する不一致位置用旋回半径及び第一不一致位置用旋回角度を算出し、前記不一致位置用旋回半径及び前記第一不一致位置用旋回角度に対応する位置に前記第二目標停止位置を変更すると共に変更した第二目標停止位置から前記最小旋回半径で前記目標駐車位置まで旋回する第二不一致位置用旋回角度を算出することにより、前記基本プログラムを前記不一致位置用プログラムに補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の駐車支援装置。
【請求項４】
車両の旋回半径を決定するハンドルの操舵量を検出するステアリングセンサを備え、
前記ステアリングセンサにて前記ハンドルの操舵量を検出すると共に、前記コントローラが前記操舵量を基に前記案内手段を介して前記不一致位置用旋回半径を実施するために必要な前記ハンドルの操舵情報を出力することを特徴とする請求項２又は３に記載の駐車支援装置。
【請求項５】
車両の旋回中にて前記ステアリングセンサが操舵量の変化を検知したときに前記案内手段を介して警告情報を運転者に出力することを特徴とする請求項４に記載の駐車支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、駐車支援装置に係り、特に車両の停止位置が目標停止位置と正確に一致しない場合の車両の案内に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両を並列駐車及び縦列駐車させる場合に、どこでハンドルを切り始めて切り返せばよいのか、またハンドルの操舵量をどの程度にすればよいのか等の判断が難しく、特許文献１に記載されているような駐車支援装置が提案されていた。この駐車支援装置を用いて並列駐車を行う場合、車両のリヤアクス中心Ｒは図４に示すような軌跡Ｋを辿り、車両は初期停止位置Ａ１から目標停止位置Ａ２を経由して駐車スペースＴの中央に設定された目標駐車位置Ａ３へと案内される。すなわち、この駐車支援装置は、初期停止位置Ａ１にて車両のハンドルを右へ最大に切らせると共に車両を初期停止位置Ａ１から最小旋回半径Ｒ１で角度θ１だけ前方に旋回させて目標停止位置Ａ２にて一旦停止させ、目標停止位置Ａ２にて停止中に車両のハンドルを左へ最大に切らせると共に目標停止位置Ａ２から最小旋回半径Ｒ１で角度θ２だけ後方に旋回させて目標駐車位置Ａ３に停止させるように運転者に対して案内を行っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３２２５２０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような駐車支援装置においては、車両を初期停止位置Ａ１から角度θ１だけ正確に前進させて目標停止位置Ａ２に一致するように停止させなければ、車両のリヤアクス中心Ｒが軌跡Ｋから外れてしまうので、車両に対する目標駐車位置Ａ３への案内が困難になることがある。しかしながら、運転者によっては車両の旋回角度が角度θ１に対して行き過ぎた位置に車両を停車させ、車両の停車位置と目標停止位置Ａ２とが一致しない場合がある。このため、車両の旋回角度が角度θ１に対して多少の行き過ぎがあり、車両の停止位置が目標停止位置Ａ２と正確に一致しない場合にも、車両を目標駐車位置Ａ３へ案内することのできる駐車支援装置の提案が望まれている。
【０００５】
本発明は以上のような問題点を解決するためになされたもので、車両の停止位置が目標停止位置と正確に一致しない場合にも、正確に一致させるよう前または後への移動を繰り返したり、初期停止位置から操作をやり直すことなく駐車スペースに設定された目標駐車位置へ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。
【０００６】
【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、本発明の請求項１に記載の駐車支援装置は、初期停止位置から１カ所以上の目標停止位置を介して目標駐車位置に案内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、運転者に運転操作の案内情報を出力する案内手段と、前記初期停止位置から前記目標停止位置を介して前記目標駐車位置へ車両の案内を行う基本プログラムが格納されると共に、前記ヨー角検出手段により車両の位置を特定しつつ前記基本プログラムに基づき前記案内手段を介して前記目標停止位置及び前記目標駐車位置に車両を停止するために必要な運転操作の案内情報を出力するコントローラと、前記目標停止位置への移動に際して車両が前記目標停止位置と一致しない不一致位置に停止したことが前記ヨー角検出手段を介して前記コントローラで検知された場合に、前記基本プログラムを、車両が停止ししている不一致位置から前記目標駐車位置への案内を行う不一致位置用プログラムに補正する補正手段とを備えるものである。
【０００７】
また、請求項２に記載の駐車支援装置は、請求項１の駐車支援装置において、並列駐車に用いられる前記基本プログラムが、車両を初期停止位置から最小旋回半径で第一目標旋回角度だけ旋回させて第一目標停止位置に停止させ、前記第一目標停止位置から最小旋回半径で第二目標旋回角度だけ旋回させて第二目標停止位置に停止させ、第二目標停止位置から直進させて目標駐車位置へ到達するように駐車案内するものであり、前記補正手段が、並列駐車の案内時に車両が前記第一目標旋回角度よりも行き過ぎて前記第一目標停止位置と一致しない不一致位置に停止した場合に、前記ヨー角検出手段を介して前記初期停止位置から前記不一致位置までの車両の旋回実施角度を求めると共に、この旋回実施角度と、予め分かっている前記最小旋回半径及び前記第一目標旋回角度とを基にして、前記不一致位置に対応した不一致位置用旋回半径及び不一致位置用旋回角度を算出し、前記不一致位置用旋回半径及び前記不一致位置用旋回角度に対応する位置に前記第二目標停止位置を変更することにより、前記基本プログラムを前記不一致位置用プログラムに補正するものである。
【０００８】
また、請求項３に記載の駐車支援装置は、請求項１又は２の駐車支援装置において、縦列駐車に用いられる前記基本プログラムは、車両を初期停止位置から最小旋回半径で第一目標旋回角度だけ旋回して第一目標停止位置に停止させ、前記第一目標停止位置から再び最小旋回半径度で第二目標旋回角度だけ旋回して第二目標停止位置に停止させ、前記第二目標停止位置からさらに最小旋回半径で第三目標旋回角度だけ旋回して目標駐車位置へ到達するように駐車案内するものであり、前記補正手段は、縦列駐車の案内時に車両が前記第一目標旋回角度より行き過ぎて前記第一目標停止位置と一致しない不一致位置に停止した場合に、前記ヨー角検出手段を介して前記初期停止位置から前記不一致位置までの車両の旋回実施角度を求めると共に、この旋回実施角度と、予め分かっている前記最小旋回半径、前記第一目標旋回角度及び前記第二目標旋回角度とを基にして、前記不一致位置に対応する不一致位置用旋回半径及び第一不一致位置用旋回角度を算出し、前記不一致位置用旋回半径及び前記第一不一致位置用旋回角度に対応する位置に前記第二目標停止位置を変更すると共に変更した第二目標停止位置から前記最小旋回半径で前記目標駐車位置まで旋回する第二不一致位置用旋回角度を算出することにより、前記基本プログラムを前記不一致位置用プログラムに補正するものである。
【０００９】
さらに、請求項４に記載の駐車支援装置は、請求項２又は３の駐車支援装置において、車両の旋回半径を決定するハンドルの操舵量を検出するステアリングセンサを備え、前記ステアリングセンサにて前記ハンドルの操舵量を検出すると共に、前記コントローラが前記操舵量を基に前記案内手段を介して前記不一致位置用旋回半径を実施するために必要な前記ハンドルの操舵情報を出力するようにすることが望ましい。
また、請求項５に記載の駐車支援装置は、請求項４の駐車支援装置において、車両の旋回中に前記ステアリングセンサが操舵量の変化を検知したときに、前記案内手段を介して警告情報を運転者に出力するようにしてもよい。
【００１０】
本発明の請求項１に係る駐車支援装置は、車両を目標停止位置と一致しない不一致位置に停止させてしまった場合に、補正手段により、目標停止位置から案内を行う基本プログラムを不一致位置から案内を行う不一致位置用プログラムに補正するため、車両の停止位置が目標停止位置と正確に一致しない場合にも初期停止位置から操作をやり直すことなく駐車スペースに設定された目標駐車位置へ案内することができる。
【００１１】
また、請求項２に係る駐車支援装置は、並列駐車時において、第一目標停止位置から行き過ぎて不一致位置に停止した場合、基本プログラムにおける第二目標停止位置を不一致位置に即した位置に変更することにより、不一致位置から目標駐車位置へ車両の駐車案内ができる。
【００１２】
また、請求項３に係る駐車支援装置は、縦列駐車時において、第一目標停止位置から行き過ぎて不一致位置に停止した場合、基本プログラムにおける第二目標停止位置を不一致位置に即した位置に変更することにより、不一致位置から目標駐車位置へ車両の駐車案内ができる。
【００１３】
また、請求項４に係る駐車支援装置は、ステアリングセンサによりハンドルの操舵量が検出できるので、この検出量を監視しながら、不一致位置以降に必要なハンドルの操舵情報を運転者に提供することができる。また、請求項５に係る駐車支援装置は車両の旋回中にハンドルが操舵されるとステアリングセンサが検知して警告情報を発することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に本実施の形態に係る駐車支援装置の構造を示す。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角検出手段であるヨーレートセンサ２、車両に取り付けられているハンドルの切り角即ち操舵量を検出するステアリングセンサ３、運転者に対して運転操作の案内情報を案内するための案内手段であるスピーカ４、ヨー角の０度位置を設定させると共に車両が並列駐車を行うことをコントローラ１に知らせる並列モードスイッチ５、ヨー角の０度位置を設定させると共に車両が縦列駐車を行うことをコントローラ１に知らせる縦列モードスイッチ６が接続されている。
【００１５】
コントローラ１は、図示しないＣＰＵと制御用のプログラムを記憶したＲＯＭと作業用のＲＡＭとを備えている。ＲＯＭには、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Ｒ１のデータが記憶されると共に、並列駐車時及び縦列駐車時に初期停止位置から目標停止位置に進行して停止し、目標駐車位置へ駐車支援を行う基本プログラムが格納されている。また、コントローラ１は補正部７を備え、補正部７は、車両が目標駐車位置から外れた不一致位置に停止した場合に、基本プログラムを、不一致位置から目標駐車位置へ案内する不一致位置用プログラムに補正する。さらに、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４に出力すると共に、ステアリングセンサ３から入力される情報より車両のハンドルの操舵量を検知し、操舵量の過不足に関する操舵情報をスピーカ４に出力する。また、ＣＰＵはＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいて動作する。
【００１６】
次に、図２を用いて本発明の駐車支援装置が並列駐車の場合に車両にどのような軌跡を描かせて駐車を支援するかを説明する。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、道路と垂直方向で且つ駐車スペースＴにおける車両１０の前進方向にＸ軸をとり、道路と平行にすなわちＸ軸と直角にＹ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位置Ｈ１を目標駐車位置とし、この位置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。
【００１７】
まず、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とが一致する位置Ｅ１を初期停止位置とし、車両１０を停止させるものとする。
【００１８】
次に、位置Ｅ１に停車する車両１０にて、ハンドルを右側へ最大に操舵してこの車両における最小旋回半径Ｒ１で旋回しつつ第一目標旋回角度である角度θ１だけ前進し、第一目標停止位置である位置Ｆ１に到達したところで停止する。ここで、ハンドルを左側へ最大に操舵してこの車両における最小旋回半径Ｒ１で旋回しつつ第二目標旋回角度である角度φ１だけ後退し、車両１０が駐車スペースＴに平行になった第二目標停止位置である位置Ｇ１でハンドルを直進状態に戻してさらに後退し、駐車スペースＴ内の目標駐車位置である位置Ｈ１に適正に駐車するものとする。
なお、位置Ｅ１におけるリヤアクスル中心をＥＯ、位置Ｆ１におけるリヤアクス中心をＦＯ、位置Ｇ１におけるリヤアクスル中心をＧＯとする。
【００１９】
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Ｙ軸方向の距離をＬとすると、位置Ｅ１から位置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＝Ｄ＋Ｒ１
Ｃ１ｙ＝−（Ｌ−Ｗ１／２）
で表される。
位置Ｆ１から位置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＝−（Ｒ１＋Ｒ１）・ｃｏｓθ１＋Ｃ１ｘ＝−２Ｒ１・ｃｏｓθ１＋Ｄ＋Ｒ１
Ｃ２ｙ＝（Ｒ１＋Ｒ１）・ｓｉｎθ１＋Ｃ１ｙ＝２Ｒ１・ｓｉｎθ１−Ｌ＋Ｗ１／２
で表され、このうち、Ｙ座標Ｃ２ｙは、
Ｃ２ｙ＝Ｒ１
としても表される。
Ｙ座標Ｃ２ｙの２つの関係式からｓｉｎθ１は、
ｓｉｎθ１＝（Ｒ１＋Ｌ−Ｗ１／２）／２Ｒ１
で表され、このθ１の値を既知のＲ１、Ｌ及びＷ１を用いて算出することができる。このθ１の値はコントローラ１のＲＯＭに第一目標旋回角度である角度θ１として記憶されている。
また、位置Ｆ１から位置Ｇ１まで車両１０が旋回する角度φ１は、
φ１＝π／２−θ１
で表される。
【００２０】
ところで、位置Ｅ１から位置Ｆ１への旋回において、車両の旋回実施角度が角度θ１を超過した角度θ２である場合、位置Ｆ１から前方にずれた不一致位置である位置Ｆ１’にて車両が停止する。この場合、位置Ｆ１’にて不一致位置用旋回半径である旋回半径Ｒ２を実現できる操舵量にハンドルを操舵し、旋回半径Ｒ２で旋回しつつ不一致位置用旋回角度である角度φ２だけ後退し、旋回半径Ｒ２及び角度φ２に対応した位置である位置Ｇ１’にて停止する。このとき、位置Ｇ１’は位置Ｇ１に代わり第二目標停止位置となる。また、位置Ｇ１’は位置Ｇ１と同様に、駐車枠の枠幅の中央に設定されているが、Ｘ軸方向においては位置Ｇ１より後方に設定されている。位置Ｇ１’でハンドルを直進状態に戻してさらに後退し、駐車スペースＴ内の目標駐車位置である位置Ｈ１に適正に駐車するものとする。また、位置Ｆ１’におけるリヤアクス中心をＦＯ’、位置Ｇ１’におけるリヤアクスル中心をＧＯ’とする。
【００２１】
図２に示されているＤＹは旋回中心Ｃ１の座標（Ｃ１ｘ，Ｃ１ｙ）のうちＹ座標Ｃ１ｙであるが、このＤＹを、車両を位置Ｅ１から最小旋回半径Ｒ１で角度θ１だけ旋回させて位置Ｆ１に停止させた場合、即ち最小旋回半径Ｒ１と角度θ１とを用いて表した場合、
ＤＹ＝Ｒ１−２Ｒ１・ｓｉｎθ１                            ……………（１）
となる。一方、ＤＹを、車両を位置Ｅ１から最小旋回半径Ｒ１で角度θ２だけ旋回させて位置Ｆ１’に停止させた場合、即ち旋回半径Ｒ２と角度θ２とを用いて表すと、
ＤＹ＝Ｒ２−（Ｒ１＋Ｒ２）・ｓｉｎθ１                        …………（１）’
となる。式（１）及び（１）’より、旋回半径Ｒ２は
Ｒ２＝Ｒ１・（１−ｓｉｎ（θ１）＋ｓｉｎ（θ２））／（１−ｓｉｎ（θ２））    …………（２）
で表され、コントローラ１のＲＯＭに記憶されている最小旋回半径Ｒ１及び角度θ１の値と、ヨーレートセンサ２を基にコントローラ１にて求められた旋回実施角度である角度θ２の値とを用いて、位置Ｆ１’から位置Ｇ１’までの旋回半径Ｒ２の値を算出することができる。
また、車両が停止している位置Ｆ１’から位置Ｇ１’まで車両１０が旋回する角度φ２は、
φ２＝π／２−θ２
で表される。
【００２２】
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、図２に示されるように、運転者が位置Ｅ１まで車両１０を移動させて停止する。ここで、運転者が並列モードスイッチ５を投入すると、コントローラ１は、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。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を前進させる。
【００２３】
このとき、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、このヨー角と角度θ１の値とを比較する。車両１０が、位置Ｅ１から角度θ１に対応する位置Ｆ１に近づくにつれて、コントローラ１は、ヨー角と角度θ１との差を基に、位置Ｆ１に接近したことを知らせる接近情報と、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４を介して運転者に知らせる。
【００２４】
例えば、接近情報として、スピーカ４から「ピッ、ピッ」という間欠音が発せられ、この間欠音の周期は、ヨー角と角度θ１との差が少なくなると共に短くなる。ヨー角と角度θ１との差がなくなると、到達情報として、スピーカ４から「ピー」という連続音が発せられる。
【００２５】
運転者が到達情報に従って車両１０を旋回させ、角度θ１に対応する位置Ｆ１に車両を正確に停止させた場合には、ハンドルを逆方向の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に平行になった位置Ｇ１に接近したことを知らせる接近情報と、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４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を目標駐車位置の位置Ｈ１まで後退させ、駐車スペースＴに車両１０を収めて駐車を完了する。
【００２６】
次に、車両が位置Ｅ１から角度θ１を超過して角度θ２まで前進し、角度θ１に対応する位置Ｆ１から更に前方にずれた位置Ｆ１’に停止した場合を説明する。この場合、コントローラ１に備えられている補正部７が、ヨーレートセンサ２で特定された角度θ２と、予めコントローラ１のＲＯＭに記憶されている最小旋回半径Ｒ１及び角度θ１とを基にして、前述した式（２）により旋回半径Ｒ２を算出し、基本プログラムを不一致位置用プログラムに補正する。また、補正部７にて旋回半径Ｒ２を実現できるハンドルの目標操舵量が特定される。
【００２７】
コントローラ１は運転者に対してスピーカ４を介し、車両のハンドルの操舵量を目標操舵量に操舵するように案内する。このとき、コントローラ１は、ステアリングセンサ３から入力される情報を基にハンドルの操舵量を算出し、ハンドルの操舵量と目標操舵量とを比較して目標操舵量に接近したことを知らせる接近情報と、目標操舵量に到達したことを知らせる到達情報を介して運転者の案内を行う。
【００２８】
ハンドルの操舵量が目標操舵量に達すると、そのまま車両１０を角度φ２だけ後退させる。コントローラ１は、車両１０の旋回が角度φ２に近づくにつれ、即ち、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に平行になった位置Ｇ１’に接近したことを知らせる接近情報と、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４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を位置Ｇ１’で停止させ、ハンドルを直進状態に戻してから車両１０を位置Ｈ１まで後退させ、駐車スペースＴに車両１０を収めて駐車を完了する。
【００２９】
なお、角度θ１に対して車両の旋回角度が不足した場合には、上述したように旋回半径を補正しても車両を駐車枠の枠幅の中央に案内することが困難なので、スピーカ４から運転者に対して車両をもっと前進させる旨の案内を提供し、角度θ１に接近させる。また、角度θ１に対して車両の旋回角度が著しく超過した場合には、不足した場合と同様に、旋回半径を補正しても車両を駐車枠の枠幅の中央に案内することが困難なので、スピーカ４から運転者に対して車両を後退させる旨の案内を提供し、角度θ１に接近させるように案内する。
このように、旋回半径を補正することにより車両を駐車枠の枠幅の中央に案内することが可能な車両の旋回角度の許容範囲が予めコントローラ１のＲＯＭに格納されており、角度θ１に対する車両の旋回角度のズレ量がこの許容範囲内の場合に、次に行う後方旋回における旋回半径を最小旋回半径Ｒ１から実際に駐車が完了できる適正な旋回半径に補正することにより、駐車スペースＴの幅方向における中央位置への駐車案内を可能にしている。
【００３０】
次に、図３を用いて本発明の駐車支援装置が縦列駐車を行う場合に車両にどのような軌跡を描かせて駐車を支援するかを説明する。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の前進方向に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。
【００３１】
初期停止位置である位置Ｊ１に停車する車両１０にて、ハンドルを右側最大にして最小旋回半径Ｒ１で旋回しつつ第一目標旋回角度である角度β１だけ前進し、第一目標停止位置である位置Ｋ１になったところで、ハンドルを左側最大にして最小旋回半径Ｒ１で旋回しつつ第二目標旋回角度である角度γ１だけ後退し、第二目標停止位置である位置Ｌ１になったところでハンドルを再び右側最大にして最小旋回半径Ｒ１で旋回しつつ第三目標旋回角度である角度α１だけ後退し、駐車スペースＴ内の目標駐車位置である位置Ｍ１に適正に駐車するものとする。
【００３２】
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を位置Ｊ１に停車した状態から縦列駐車を開始するものとする。
【００３３】
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に平行な位置であって、さらに、車両２０から間隔ｄだけ隔てた位置とする。したがって、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との関係および間隔ｄから一義的に定められる。
【００３４】
位置Ｊ１に停止する車両１０にて、ハンドルを右側最大にフル切りして最小旋回半径Ｒ１で旋回しつつ位置Ｋ１まで前進する。その際の旋回中心をＣ３とする。また、位置Ｋ１にある車両１０にてハンドルを左側最大にして最小旋回半径Ｒ１で旋回しつつ位置Ｌ１まで後退する際の旋回中心をＣ４とし、位置Ｌ１でハンドルを反対方向に切り返して右側最大にして最小旋回半径Ｒ１で旋回しつつ目標駐車位置である位置Ｍ１まで後退する際の旋回中心をＣ５とする。また、位置Ｊ１，Ｋ１，Ｌ１，Ｍ１におけるリヤアクスル中心をそれぞれＪＯ，ＫＯ，ＬＯ，ＭＯとする。
【００３５】
角度α１，β１，γ１には、
γ１＝α１−β１
の関係がある。
旋回中心Ｃ５の座標（Ｃ５ｘ，Ｃ５ｙ）は、
Ｃ５ｘ＝Ｒ１
Ｃ５ｙ＝０
で表される。
旋回中心Ｃ４の座標（Ｃ４ｘ，Ｃ４ｙ）は、
Ｃ４ｘ＝Ｃ５ｘ−（Ｒ１＋Ｒ１）・ｃｏｓα１＝Ｒ１−２Ｒ１・ｃｏｓα１
Ｃ４ｙ＝Ｃ５ｙ＋（Ｒ１＋Ｒ１）・ｓｉｎα１＝２Ｒ１・ｓｉｎα１
で表される。
旋回中心Ｃ３の座標（Ｃ３ｘ，Ｃ３ｙ）は、
Ｃ３ｘ＝Ｃ４ｘ＋（Ｒ１＋Ｒ１）・ｃｏｓβ１＝Ｒ１−２Ｒ１・ｃｏｓα１＋２Ｒ１・ｃｏｓβ１
Ｃ３ｙ＝Ｃ４ｙ−（Ｒ１＋Ｒ１）・ｓｉｎβ１＝２Ｒ１・ｓｉｎα１−２Ｒ１・ｓｉｎβ１
で表される。
また、位置Ｊ１のリヤアクスル中心ＪＯの座標（ＪＯｘ，ＪＯｙ）は、
ＪＯｘ  ＝Ｒ１・（１−ｃｏｓα１）＋Ｒ１・（１−ｃｏｓα１−１＋ｃｏｓβ１）−Ｒ１・（１−ｃｏｓβ１）
＝２Ｒ１・（ｃｏｓβ１−ｃｏｓα１）          ……………（３）
ＪＯｙ  ＝Ｒ１・ｓｉｎα１＋Ｒ１・（ｓｉｎα１−ｓｉｎβ１）−Ｒ１・ｓｉｎβ１
＝２Ｒ１・（ｓｉｎα１−ｓｉｎβ１）          ……………（４）
で表される。
ここで、式（３）及び（４）を三角関数の公式を用いて、変形すると、
ｔａｎ（α１／２＋β１／２）＝ＪＯｘ／ＪＯｙ
ｓｉｎ２（α１／２−β１／２）＝（ＪＯｘ２＋ＪＯｙ２）／（１６Ｒ１２）
となり、α１、β１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、この値が角度α１、β１としてコントローラ１に記憶されている。
【００３６】
ところで、位置Ｊ１から位置Ｋ１への旋回において、車両の実施旋回角度が角度β１を超過した角度β２である場合、位置Ｋ１から更に前方にずれた不一致位置である位置Ｋ１’にて停止する。この場合、位置Ｋ１’にて不一致位置用旋回半径である旋回半径Ｒ３を実現できる操舵量にハンドルを操舵し、旋回半径Ｒ３で旋回しつつ第一不一致位置用旋回角度である角度γ２だけ後退し、旋回半径Ｒ３及び角度γ２に対応する位置である位置Ｌ１’に停止する。このとき、位置Ｌ１’は位置Ｌ１にかわり第二目標停止位置となる。続いて、位置Ｌ１’にてハンドルを右側へ最大に操舵して最小旋回半径Ｒ１で旋回しつつ第二不一致位置用旋回角度である角度α２だけ後退し、駐車スペースＴ内の位置Ｍ１に適正に駐車するものとする。また、位置Ｋ１’におけるリヤアクス中心をＫＯ’、位置Ｌ１’におけるリヤアクスル中心をＬＯ’とする。
【００３７】
図３に示されているＤＸは位置Ｊ１におけるリヤアクス中心ＪＯの座標（ＪＯｘ，ＪＯｙ）のうちＸ座標ＪＯｘであり、ＤＹは旋回中心Ｃ３の座標（Ｃ３ｘ，Ｃ３ｙ）のうちＹ座標Ｃ３ｙであるが、これらＤＸ及びＤＹを、車両を位置Ｊ１から最小旋回半径Ｒ１で角度β１だけ旋回させ、角度β１に対応する位置Ｋ１に停止させた場合、即ち、最小旋回半径Ｒ１、角度α１及びβ１を用いて表すと
ＤＸ＝−２・Ｒ１・ｃｏｓ（α１）＋２・Ｒ１・ｃｏｓ（β１）    ……（５）
ＤＹ＝２・Ｒ１・ｓｉｎ（α１）−２・Ｒ１・ｓｉｎ（β１）      ……（６）
となる。一方、これらＤＸ及びＤＹを、車両を位置Ｊ１から角度β２だけ旋回させて位置Ｋ１’に停止させた場合、即ち、旋回半径Ｒ３、角度α２及びβ２を用いて表すと
ＤＸ＝−（Ｒ１＋Ｒ３）・ｃｏｓ（α２）＋（Ｒ１＋Ｒ３）・ｃｏｓ（β２）    ……（７）
ＤＹ＝（Ｒ１＋Ｒ３）・ｓｉｎ（α２）−（Ｒ１＋Ｒ３）・ｓｉｎ（β２）      ……（８）
となる。
【００３８】
ここで、三角関数の公式を用いて式（５）及び（６）を変形すると、
ＤＸ／ＤＹ＝ｔａｎ（（α１＋β１）／２）                  ……（９）
ＤＸ２＋ＤＹ２＝１６・Ｒ１２・ｓｉｎ２（（α１−β１）／２）    ……（１０）
となる。
また同様に、三角関数の公式を用いて式（７）及び（８）を変形すると、
ＤＸ／ＤＹ＝ｔａｎ（（α２＋β２）／２）                      ……（１１）
ＤＸ２＋ＤＹ２＝２・（Ｒ１＋Ｒ３）２・ｓｉｎ２（（α２−β２）／２）  ……（１２）
となる。
【００３９】
式（９）及び（１１）より
α１＋β１＝α２＋β２
となり、α２が
α２＝α１＋β１−β２                                  ……（１３）
で表される。
また、式（１０）及び（１２）より
２・Ｒ１・ｓｉｎ（（α１−β１）／２）＝（Ｒ１＋Ｒ３）・ｓｉｎ（（α２−β２）／２）    ……（１４）
となり、式（１３）及び式（１４）より旋回半径Ｒ３が
Ｒ３＝２・Ｒ１・ｓｉｎ（（α１−β１）／２）／ｓｉｎ（（α１＋β１−２・β２）／２）−Ｒ１
で表される。
【００４０】
すなわち、コントローラ１のＲＯＭに記憶されている最小旋回半径Ｒ１、角度α１及びβ１と、ヨーレートセンサ２を基にコントローラ１にて求められた車両の旋回実施角度である角度β２とを用いて、位置Ｋ１’から次に車両を停止させる位置Ｌ１’までの旋回半径Ｒ３及び、位置Ｌ１’から位置Ｍ１までの角度α２の値を算出することができる。
さらに、位置Ｋ１’から位置Ｌ１’まで車両１０を旋回させる角度γ２は、
γ２＝α２−β２
で表される。
【００４１】
なお、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。
【００４２】
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、図３に示されるように、運転者は位置Ｊ１まで車両１０を移動させて停車する。ここで、縦列モードスイッチ６を作動させると、コントローラ１は、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、このヨー角と角度β１とを比較する。車両１０が位置Ｊ１から角度β１に対する位置Ｋ１に近づくにつれて、コントローラ１はヨー角と角度β１との差を基に、並列駐車時と同様に、位置Ｋ１に接近したことを知らせる接近情報と、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４を介して運転者に知らせる。
【００４３】
運転者は、到達情報に従って車両１０を位置Ｋ１に停止させる。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を後退させる。コントローラ１は、車両のヨー角と角度α１（β１＋γ１）とを比較する。車両１０が、位置Ｋ１から位置Ｌ１に近づくにつれて、すなわち、車両のヨー角が角度α１に近づくにつれて、コントローラ１は、ヨー角と角度α１との差を基に位置Ｌ１に接近したことを知らせる接近情報と、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４を介して運転者に知らせる。
【００４４】
運転者は、到達情報に従って車両１０を位置Ｌ１に停止させる。次に、運転者は、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内の位置Ｍ１に接近したことを知らせる接近情報と、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４を介して運転者に知らせる。これにより、運転者は、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。
【００４５】
次に、車両が位置Ｊ１から角度β１を超過して角度β２まで前進し、角度β１に対応する位置Ｋ１から前方にずれた位置Ｋ１’にて停止した場合を説明する。この場合、コントローラ１に備えられている補正部７が、予めコントローラ１のＲＯＭに記憶されている最小旋回半径Ｒ１、角度β１及びα１と、ヨーレートセンサ２で求められた角度β２とを基にして、位置Ｋ１’から次に車両を停止させる位置Ｌ１’までの旋回半径Ｒ３及び、位置Ｌ１’から位置Ｍ１までの角度α２の値を算出し、基本プログラムを不一致位置用プログラムに補正する。
【００４６】
また、コントローラ１は旋回半径Ｒ３を実現できるハンドルの目標操舵量を特定し、スピーカ４を介して車両のハンドルの操舵量を特定された目標操舵量に操舵するように案内する。このとき、コントローラ１は、ステアリングセンサ３から入力される情報を基にハンドルの操舵量を算出し、ハンドルの操舵量と目標操舵量とを比較して目標操舵量に接近したことを知らせる接近情報と、目標操舵量に到達したことを知らせる到達情報を介して運転者の案内を行う。
【００４７】
ハンドルの操舵量が目標操舵量に達すると、そのまま車両１０を後退させる。コントローラ１は、車両のヨー角と角度α２（β２＋γ２）とを比較する。車両１０が、位置Ｋ１’から位置Ｌ１’に近づくにつれて、すなわち、車両のヨー角が角度α２の値に近づくにつれて、コントローラ１は、ヨー角と角度α２との差を基に、並列駐車時と同様に、位置Ｌ１’に接近したことを知らせる接近情報と、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４を介して運転者に知らせる。
【００４８】
運転者は、到達情報に従って車両１０を位置Ｌ１’に停止させる。次に、運転者は、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内の位置Ｍ１に接近したことを知らせる接近情報と、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４を介して運転者に知らせる。これにより、運転者は、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。
【００４９】
なお、角度β１に対して車両の旋回角度が不足した場合或いは著しく超過した場合には、並列駐車時と同様に、上述したような旋回半径及び角度の補正による駐車案内が困難なので、スピーカ４から運転者に対して車両の前進又は後退を案内する。
即ち、旋回半径を補正することにより車両を駐車枠の枠幅の中央に案内することが可能な旋回角度の許容範囲が予めコントローラ１のＲＯＭに格納されており、目標旋回角度β１に対する車両の旋回角度のズレ量がこの許容範囲内の場合に、次に行う後方左側への旋回における旋回半径を最小旋回半径Ｒ１から実際に車両が実施した旋回実施角度に対する適正な旋回半径に補正することにより、駐車スペースＴの幅方向における中央位置への駐車案内を可能にしている。
【００５０】
このように本発明の駐車支援装置は、初期停止位置から目標旋回角度の許容範囲内に停止させれば車両を駐車スペースへ案内することが可能なので、車両を正確に目標旋回角度だけ旋回させて停止させなければ駐車スペースに案内することのできない駐車支援装置に比べ、車両の停止位置を調節するために前進及び後進を繰り返し行わずにすむので、運転者に対する負担を大幅に軽減することができる。
また、目標旋回角度に一致しない場合には、実際に車両が実施した旋回角度に基づいて以降の案内が補正されるため、正確に車両を駐車スペースＴの枠幅の中央に駐車させることができる。
【００５１】
なお、コントローラ１に取り付けられたステアリングセンサ３で常にハンドルの操舵量を検知するようにすれば、駐車運転中における車両の前後方向への旋回中において、不適切なハンドルの操舵が行われた場合、その旨を警告し駐車をやり直すように促すことができる。このため、操作を続けて障害物に接触する等の危険を防止することができる。さらに、ステアリングセンサ３で常にハンドルの操舵量を検知し、コントローラ１にて車両の移動量を計算して時々刻々と好適な操舵量及び旋回角度の案内を行うようにしてもよい。
【００５２】
また、上記の実施の形態において、接近情報及び到達情報として、接近あるいは到達の目標となる車両の位置ごとに、スピーカ４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。また、案内手段は、スピーカに限られるものではなく、ブザー、ＬＥＤ、ランプでもよく、ディスプレイ上に文字、マークを表示してもよい。さらに、ハンドル等を介して運転者に伝達される振動でもよい。
【００５３】
また、ヨー角を検出するのに、ヨーレートセンサを用いたが、ヨー角検出手段は、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、ステアリングセンサと車輪側センサなどの距離センサを組み合わせて検出してもよい。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。
【００５４】
上述の実施の形態では車両の停止位置が目標停止位置より行き過ぎた場合について説明したが、本発明の駐車支援装置は行き過ぎた場合だけに限定されるものではなく、目標停止位置より手前で車両を停止した場合にも基本プログラムを補正することにより目標駐車位置へ案内することができる。その場合、必要に応じて、並列駐車の場合には車両の旋回回数を４回以上、縦列駐車の場合には車両の旋回回数を６回以上としてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明の駐車支援装置によれば、コントローラに、初期停止位置から目標停止位置を介して目標駐車位置へ駐車案内を行う基本プログラムの他に、初期停止位置から目標停止位置への移動にて車両が目標停止位置と一致しない不一致位置に停止したことが検知された場合に、車両が停止ししている不一致位置から目標駐車位置へ案内を行う不一致位置用プログラムに基本プログラムを基に補正する補正手段を備えたので、車両の停止位置が目標停止位置と正確に一致しない場合にも、正確に一致させるよう前または後への移動を繰り返したり、初期停止位置から操作をやり直すことなく駐車スペースに設定された目標駐車位置へ案内することができる。
請求項２に記載の駐車支援装置によれば、並列駐車時において、車両が第一目標停車位置よりも行き過ぎた不一致位置に停止した場合に、第二目標停車位置を変更し、不一致位置から目標駐車位置へ案内することができる。
請求項３に記載の駐車支援装置によれば、縦列駐車時において、車両が第一目標停車位置よりも行き過ぎた不一致位置に停止した場合に、第二目標停車位置を変更し、不一致位置から目標駐車位置へ案内することができる。
請求項４に記載の駐車支援装置によれば、不一致位置用旋回半径を実施させるように運転者に対して案内することができる。
請求項５に記載の駐車支援装置によれば、車両の旋回中の不適切なハンドル操作を運転者に警告することができる。
【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】実施の形態の駐車支援装置を用いて並列駐車を行う場合の車両の動きを示す図である。
【図３】実施の形態の駐車支援装置を用いて縦列駐車を行う場合の車両の動きを示す図である。
【図４】従来の駐車支援装置を用いて並列駐車を行う場合の車両の動きを示す図である。
【符号の説明】
１…コントローラ、２…ヨーレートセンサ、３…ステアリングセンサ、４…スピーカ、５…並列モードスイッチ、６…縦列モードスイッチ、７…補正部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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