(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
区画型駐車の１つ以上の操作によって、車両（１）を車道（１２）に並列した空きの駐車スペース（１０）に駐車するのを支援する方法であって、
空きの駐車スペース（１０）の長さ（Ｌ）を決定するステップ、及び
円の連続した弧による車両（１）の移動によって辿るべき最適経路を決定するステップを含み、
さらに、車両（１）を駐車スペース（１０）に移動させるために必要とされる所要操作数Ｎｍを決定するステップを含み、この所要操作数Ｎｍが閾値Ｓ２未満である場合にこれらの操作が実施され、閾値Ｓ２は、操作中に車両の乗員が車内にいない場合に、増加することを特徴とする方法。
【請求項２】
実行すべき操作数を運転手に知らせて、実行すべき当該操作数の検証を運転者側に行わせるステップを含み、運転手側の検証後に、操作が実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記区画型駐車の１つ以上の操作は、車両（１）を空きの駐車スペース（１０）内部に移動させる円の第１の弧、及び車両（１）を最大ステアリング角と平行に移動させる円の第２の弧からなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記区画型駐車の１つ以上の操作の後の操作は、空きの駐車スペース（１０）の片側から他方への前後への移動からなり、車両（１）は、経路の第１の部分上で空きの駐車スペース（１０）の内側に向けられ、次に経路の第２の部分上で空きの駐車スペースに平行に後方に移動されることを特徴とする、請求項１から３の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車両の駐車支援の分野に関し、より具体的には、区画型の駐車操作を行うための全自動駐車支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の駐車操作は、操作の困難性からストレスの種になりやすく、駐車操作に際しては、様々な状況を把握する必要があり、たとえば、車両の長さに対して駐車スペースが足りているか、駐車操作の手順をどのようにするか、手順次第で、駐車操作に係る車両が損傷する、あるいは駐車スペースに隣接する車両が損傷する可能性があるなどである。
【０００３】
また、道路の交通を一時的に妨害することも、他車の運転手に迷惑がかかることからストレスの原因となる。
【０００４】
したがって、車両の区画型駐車操作を支援する半自動装置が、この動作を促進する目的で開発されてきた。これらの装置は、辿るべき経路を計画するための方法に基づいていて、いくつかのグループに分類される。
・参照機能の使用に基づく方法
例えば、これらの装置は、リヤプノフ関数を使用して、車両を駐車スペースに対応する線上に安定化させた後、駐車スペース内の正確な点上に安定させる。これらの装置はまた、様々な利得を有する正弦関数を使用して、経路を、駐車スペースに進入する辿るべき経路に収束させる。これらの方法の場合、車両の動きは、選択したパラメータ次第で基本的に決まり、これらの方法の欠点は、利用可能なスペース内で車両によって実行可能な条件下で、辿るべき経路に収束しないリスクである。
・人間の行動を学習することに基づくファジー理論による方法
これらの方法は、辿るべき経路の計画を必要としないが、人間の専門家の経験に限定され、一般化することが難しい。
・２つのステップで計画するための方法
最初に、車両の制約を考慮せずに、衝突の起こらない経路が作成され、次に、この経路は、全ての点が車両に実行可能な経路によって結合されるまで、継続的に点に細分化される。
・衝突なく車両に実行可能な円の弧に基づき、車両をその駐車スペースに移動させる幾何学的な方法
この方法から得られる、辿るべき経路は、幾何学的な式で簡単に表得できる。
【０００５】
文献ＵＳ２００９／０２６０９０７では、例えば、駐車する車両の寸法に対して利用可能なスペースの長さに応じた１つ又は２つの操作で駐車区画に入るための操作に関するステアリングの自動化が知られている。結果として判明したことは、駐車スペースの最小の長さが重要であることであり、最小の長さが空き駐車スペースに厳しい制限をもたらし、運転手自身は十分な余裕があると考えるのに、システム側がスペースが小さすぎると判断するような場合には、システム側は、何度も駐車操作を試みた挙句そのような駐車スペースを拒絶することになるから、運転手にフラストレーションが生じる可能性がある。ここで、運転手は、自らはしなくてもよいと思っていたはずの、厄介な駐車操作を自分自身で実行せざるを得なくなる。
【０００６】
さらに、１つ又は２つの操作に係るこれらの駐車戦略では、車両が操作開始のために正確に位置決めされること、すなわち、車両は駐車スペースに平行であって、操作を行うための幾何学的計算に関して明確に定義される距離にあることが必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
よって、本発明の目的の１つは、空き駐車区画に車を収納可能であるかぎり、車両を空きスペースに移動するために必要とされる操作を考慮して、車両を当該空きスペースに案内可能にする駐車戦略を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、空きスペースがあるときに、運転手に駐車が可能であることを知らせることである。
【０００９】
本発明の別の目的は、運転手が駐車操作に介入せず、車両が操作中に無人である可能性すらある、全自動操作を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、区画駐車型の１つ以上の操作による、車道から空き駐車スペースへの車両の駐車支援のための方法であって、以下のステップ：
−空き駐車スペースの長さの決定、及び
−円の連続した弧による車両の移動により辿るべき最適経路の決定、
のステップを含み、
方法は、車両を駐車スペースに移動させるために必要とされる操作数を決定するためのステップを含み、これらの操作は、この操作数が閾値未満である場合に実施されることを特徴とする方法によって実現される。
【００１１】
他の捕捉的特徴によれば、
−方法は、運転手による、実行すべき操作数の検証のためのステップを伴う、実行すべき操作数を運転手に知らせるためのステップを含み、操作は、運転手による検証後に実施され、
−方法は、車両の乗員が操作中に車両内部にいない場合に、閾値の増加を含み、
−第１の操作は、車両を空き駐車スペース内部に移動させる円の第１の弧、及び車両を最大ステアリング角と平行に移動させる円の第２の弧からなり、
−後の操作は、空き駐車スペースの片側から他方への前後への移動からなり、車両は、経路の第１の部分上で空き駐車スペースの内側に向けられ、次に経路の第２の部分上で空き駐車スペースに平行に後方に移動される。
【００１２】
本発明の他の特性及び利点は、添付図面を参照しながら、以下の説明を読めば、より明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】車両の説明であり、様々な関連表記を示す。
【図２】空きスペースに単一操作で駐車された車両を示す。
【図３】本発明による操作を行うためのステップを示す。
【図４】本発明による操作を行うためのステップを示す。
【図５】本発明による駐車戦略を表すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、車両が車道に平行して駐車されることを可能にする区画駐車操作に関する。図１に示されるような、本発明の例示的適用と見なされる車両は、自動車型の車両であり、モーター又はエンジン（図示されず）によって動力供給及び駆動され、４つの車輪２〜５（左前輪２、右前輪３、左後輪４及び右後輪５）を備え、前輪は被駆動車輪である。
【００１５】
車両の特徴的寸法が、以下の経路の様々な計算に必要とされる。したがって、以下が定義される：
ａ：  車両の軸距
２ｂ：車両の軌道
ｄｆ：車両の前方オーバーハング
ｄｒ：車両の後方オーバーハング
ｄｇ：左車輪と車両の左側との距離
ｄｄ：右車輪と車両の右側との距離
δ：前輪が車両の縦軸と形成する角度であって、δｇ及びδｄそれぞれは車両が左又は右に曲がるときのδを示す
ｖ：車両の長手方向の速度
Ψ：絶対座標系（ｘ、ｙ）における車両の向首角
【００１６】
したがって、車両は、図２を参照すると、概略的に長方形として表され、点Ｊ、点Ａ及び点Ｂはそれぞれ、車両の左後方角、右後方角及び右前方角を定義する。それぞれ前軸及び後軸の中間点である点Ｄ及び点Ｅもまた、定義される。車両の回転の瞬間中心は、車両の車輪が左に曲がるか右に曲がるかによって、Ｃｇ又はＣｄで示される。点Ｈはまた、車の左側とＣｇをＥにつなぐ直線との交点として定義され、点Ｋは、車の右側とＣｇをＥにつなぐ直線との交点として定義される。
【００１７】
駐車するために車両が従う必要がある経路は、車両の制約（特に寸法、最大ステアリング角）、及び環境の制約（駐車スペースの寸法、操作中の他の駐車された車両との衝突回避）を考慮する。
【００１８】
本発明によれば、提供される戦略は、駐車スペースから出るための操作（単数・複数）を反転することにある。したがって、車両は、図２に示されるように、長手方向に長さＬであって、どちらか一方の側面が車両又は道路備品（ｕｒｂａｎ  ｆｕｒｎｉｔｕｒｅ）により使用されている領域、若しくは制限された駐車領域である、空いた長方形のスペースにより概略的に表された駐車スペース１０であって、車道又は交通路１２に開かれている側面を有する駐車スペース１０に駐車されていると見なされる。
【００１９】
様々な操作は、本質的に最大のステアリングロックの半径を有する円の弧に基づいているのだが、車両が当該スペースから出て、車両の実際の初期位置に移動させることができるように定義され、その様々な操作は、続いて、車両が駐車できるように逆の順序で採用される。
【００２０】
「操作」という用語は、車両の速度のサインを変更しない、一連の様々なハンドル回転を意味すると解される。
【００２１】
最も単純なケースでは、即ち、車両が１つの操作で出られるほどスペースが十分に大きい（本質的には長さ的にだが、幅的にも）場合に、車両は、その前方がスペースから離れ（操作Ｍ２）、次に車を車道に位置付けるためにハンドルを他の方向に切る（操作Ｍ１）まで、前方への移動によって駐車スペースから出るために、側面に向かって完全にステアリングロックすることだけが必要である。ステアリング操作は、必ずしも前輪の完全なステアリングロックを必要としないが、それはステアリング操作が、道路の幅、出る条件、車両のすぐ前に駐車される車両の位置決め、車両の実際の初期位置などのパラメータ次第であるからである。
【００２２】
したがって、駐車操作中には、操作Ｍ１がまず実行され、次に、車両を駐車スペースに移動させるために、続く操作Ｍ２が実行されるだろう。
【００２３】
図２によれば、駐車スペースの長さは、Ｌで示され、この値と車両の長さ（ａ＋ｄｆ＋ｄｒに等しい）との差は、Ｉで示される。
【００２４】
車両は、したがって、車輪を左にフルロックすることによって、左経由で出なければならない。車輪が左にフルロックされる場合の点Ｅと点Ｃｇとの間の長さは、ＲＥｇｍｉｎで示されるだろう。この操作中に、点Ｅは、したがって、中心Ｃｇを有し、かつ半径ＲＥｇｍｉｎを有する円の弧を描く。同様に、点Ｂは、中心Ｃｇ及び半径ＲＢｇｍｉｎを有する円の弧を描く。図２は、この円の弧が、空きスペースのすぐ前に駐車された車両の後方左角を表すことができるＦで示される駐車スペースの右上隅を干渉しないので、操作が実際に可能であることを示す。
【００２５】
操作が低速で行われると想定すると、まったくスリップすることなく、車の移動が行われる。回転の瞬間中心Ｃｇ周囲の、点Ｅからの円の弧（ＲＥｇで示される）は、式：ＲＥｇ＝ａ／ｔａｎδｇによって与えられる。類似の方法で、回転の瞬間中心Ｃｇ周囲の、点Ｄからの円の弧（ＲＤｇで示される）は、式：ＲＤｇ＝ａ／ｓｉｎδｇによって与えられる。
【００２６】
単一の操作で駐車スペースから出ることは、半径ＲＢｇｍｉｎが、点Ｃｇから点Ｆまでの距離（ｄＣｇＦで示される）を下回る場合に、可能である。
【００２７】
一般的に、点Ｃｇと点Ｂとの間の距離（ＲＢｇで示される）は、ピタゴラスの定理による以下の式によって与えられる。
0006328636.tif 000002
ここで、ｄＫＢは、点Ｋと点Ｂとの間の距離であり、ＲＫｇは、ＣｇとＫとの間の距離である。幾何学的構成により、さらに以下の式が得られる：
ｄＫＢ＝ａ＋ｄｆ
ＲＫｇ＝ＲＥｇ＋ｂ＋ｄｄ
【００２８】
さらに、車両は、車道に「侵入」しなければ、駐車されていると見なされる。図２を参照すると、車両は、絶対座標系のｙ軸に沿った点Ｈの測定（ｙＨで示される）が、この同一の軸に沿った点Ｆの測定（ｙＦで示される）を下回る場合に、駐車されていると見なされる。
【００２９】
単一の操作で駐車が可能となるように駐車スペースの最小の長さＬｍｉｎを決定するために、したがって、限定条件ｙＨ＝ｙＦが考慮される。三角形Ｃｇ−Ｈ−ＦがＨで直角をなす方法で、車が駐車スペースに平行に駐車されることがさらに考慮される。中心Ｃｇの横座標（ｘＧで示される）は、車両が駐車されていると見なされる場合に、絶対座標系において、式ｘＧ＝ｘＨ−ｄｒ（ここで、ｘＨは、点Ｈの横座標とする）によって定義され得る。
【００３０】
その結果、スペースの最小の長さは、以下の式によって定義される：
0006328636.tif 000003
【００３１】
Ｌｍｉｎ≦Ｌである場合に、車両は、単一の操作で駐車スペースから出る又は駐車スペースに入ることができるが、これは点Ｂが中心Ｃｇ及び半径ＲＢｇｍｉｎを有する円の弧に従うからである。図２は、以下の関係を有する、中心Ｃｇ及び半径ＲＥｇｍｉｎを有する円の弧を描く、点Ｅの経路を太字で示す：
0006328636.tif 000004
ここで、δｇｍａｘは、左に最大ステアリング角である。
【００３２】
駐車スペースから最終的に出ることは、右回転の瞬間中心Ｃｄ周囲での車両の回転を定義する、車輪を右に回転することによって実現され、点Ｅは、この点周囲で半径ＲＥｄの円の弧を描く。
【００３３】
操作を実行可能にするためには、この円の弧が、先ほど定義された中心Ｃｇ及び半径ＲＢｇｍｉｎを有する円の弧との交点のただ一つの点だけを有することが必要である。
【００３４】
Ｃｇの位置は、ｘＣｇ＝ｘＥ及びｙＣｇ＝ｙＥ＋ＲＥｇｍｉｎによって定義される。これにより、点Ｅの初期位置と点Ｃｇとの間の距離（ｄＥＣｇで示される）を計算することができる。
【００３５】
また、Ｃｄの位置及び長さＲＥｄのどちらもが分からないとしても、ｄＣｄＣｇ＝ＲＥｇｍｉｎ＋ＲＥｄであり、直線（Ｅ−Ｃｄ）と（Ｅ−Ｄ）とが垂直であることが分かる。車両の初期方位Ψが分かれば、α２で示される角度
0006328636.tif 000005
を推測することができる。
【００３６】
アル＝カーシーの定理を適用することによって、次に、以下のことが分かる：
0006328636.tif 000006
これによって、δｄを推測することができる。
0006328636.tif 000007
【００３７】
点Ａと駐車スペースの右手境界線、この場合、点Ｆとの衝突を回避するために（したがって、車両の右手境界線との衝突を回避するために）、ＣｄとＡとの間の距離（ＲＡｄで示される）は、ＣｄとＦとの間の距離（ｄＣｄＦで示される）よりも大きくなければならず、この状態は、ステアリング角δｇが、車を衝突せずに出すことができるという事実によって検証される。
【００３８】
車両が中心Ｃｄ及び半径ＲＥｄを有する円の弧に従うことができるように、限定的な場合、以下を適用しなければならない：
ＲＥｄ＝ＲＥｄｍｉｎ＝ａ／ｔａｎ（δｍａｘ）。
しかしながら、ＲＥｄｍｉｎは、以下の式によって定義される：
0006328636.tif 000008
したがって、次のようになる：
0006328636.tif 000009
【００３９】
ゆえに、ｄＥＣｇ＜ｄＥＣｇｍｉｎの場合、車両は、ｄＥＣｇ≧ｄＥＣｇｍｉｎが満たされるまで移動しなければならず、次に駐車操作を開始することができる。
【００４０】
駐車スペースの長さによって車両が単一操作で駐車できない場合に、様々な操作は、以下の原理に基づく：車両は、駐車スペースに平行であり、単一の移動で出ることができる最も近い位置に移動される。このステップ中に従われる円の弧は、単一操作で駐車するために先ほど述べられたものと同一の方法で計算される。続いて、車両は、前後の移動各々の始点及び終点での駐車と常に平行であるように、スペースの前後の境界線の間での前後操作によって移動される一方で、同時に、点Ｅの縦座標ｙＥが点Ｆの縦座標ｙＦ以下になるまで、車両を動かす：この場合、車両は、車道へ突出せずに正しく駐車されていると見なされ得る。車両ができる限り歩道の近くに駐車されることが所望される場合、点Ａの縦座標が駐車スペースの下端の縦座標にできる限り接近することが求められるだろう。
【００４１】
したがって、図３は、駐車スペースの長さＬが単一操作によって駐車できない場合を示す。車両１は、次に、初期位置から中間位置まで先ほど述べられた方法で移動され、ここでは、ＣｇとＦとの間の距離が、ＣｇとＢとの間の距離と等しくなる。
【００４２】
この中間位置で、車両は、駐車スペースから距離ｄに位置する。この距離は、所望の最終位置次第で異なるように想定され得る。車両が車道に侵入せずに駐車されることが所望される場合、ｙＨを車両が中間位置にある場合と見なし、ｄ＝ｙＨ−ｙＦである。車両ができる限り歩道に接近して駐車されることが所望される場合、ｙＢを車両が中間位置にある場合と見なし、ｄ＝ｙＢ−ｙＧである。図４は、この後者の構成ｄを示す。他の最終的な位置が想定され得る。一般的に、車両を駐車スペースと平行にして、（ｘＥｆｉｎａｌ、ｙＥｆｉｎａｌ）を点Ｅの所望の最終位置とし、次に、ｘＥを車両が中間位置にある場合と見なし、ｄ＝ｘＥ−ｘＥｆｉｎａｌとする。
【００４３】
原理上、車両のこの中間位置は分からない。この中間位置は、車両の最終的な位置及び距離ｄに応じて推定される。ゆえに、ｄを計算することが必要である。このために、車両は所望の最終位置に駐車され、完全にロックした車輪を左に回転させることによって、駐車スペースから出ることが推測される。この場合、点Ｂは、中心ＣＢｇ及び半径ＲＢｇｍｉｎを有する円を描く。車両が単一操作で出ることができなければ、点Ｆ１で駐車スペースの右境界線と交差する（図３を参照）。これらの条件下で、ｙＦ１は容易に計算され、ここからｅ＝ｙＦ−ｙＦ１であることが推測される。しかしながら、車両が、所望の最終位置から距離ｅだけ縦座標に沿って移動される場合に、次に車輪を左に向かって最大に回転させることで、点Ｂで描かれる円は、点Ｆでの駐車の右手境界線と交差する。これは、駐車による無衝突及び単一操作により出ることに対する限定的な条件である。ここから、ｄ＝ｅであることが推測される。
【００４４】
図４は、中間位置からの様々な操作を示す。説明の理解を促進するために、スペースの長さは意図的に拡大されており、単一操作が示される。
【００４５】
したがって、車両は前方移動で示される。車両が長さｌ／２を走行している間に、ステアリングが右に適用され、次に残りの長さｌ／２中に、ステアリングが左に適用される。操作の終わりで駐車スペースに常に平行であり、横への移動が最大となるように、かつ計算を簡単にするために、ステアリング角は、右及び左に一致すると見なされ、右へのステアリング角の最大値と左へのステアリング角の最大値との間の最小値に等しい。この角は、δで示されるだろう。右及び左へ回転する、点Ｅの半径（ＲＥで示される）が、次の関係によって定義される：ＲＥ＝ａ／ｔａｎδ。
【００４６】
次に、以下の式によって、１つの前後操作に対する車両の横への移動Δを計算することが可能である：
0006328636.tif 000010
【００４７】
中間位置から最終的な駐車位置まで移動するために、前後操作ｎｂａ−ｒの数が、次の式によって与えられる。
0006328636.tif 000011
【００４８】
車両を中間位置に移動させる第１の操作を数えると、操作ｎｂｍの合計数は、ｎｂｍ＝ｎｂａ−ｒ＋１である。
【００４９】
本発明の特定の有利な実施形態によれば、この駐車戦略は、実行すべき様々な操作が運転手によって受け入れられた後に自動的に実施される。
【００５０】
このような自動的な実施には、車両に、ハンドル、アクセル、ブレーキ、速度変化を制御するための、特に車両の移動方向を変更するための様々な自動システムが装備される必要がある。車両にはまた、駐車スペースのそばを通過する際に、少なくとも駐車スペースの長さが測定できる１つ以上のセンサー、例えば、超音波センサー、レーダー装置又はカメラなどが装備されなければならない。存在するセンサーによって駐車スペースの奥行きが測定できない場合、車両には、そのスペースが実際に駐車スペースであることを推測できるシステム（例えば、隣接する車両を検出するカメラ、駐車の可能性を尋ねるユーザインターフェースなど）が装備されなければならない。車両はまた、車両の前後方から最も近い障害物（例えば、壁、背後の車両）までの距離を測定できる１つ以上のセンサー、例えば、カメラ、超音波センサー又はレーザーテレメータを備えなければならない。
【００５１】
コンピュータによって、様々な先述の処理ステップを実行するために、これらの様々な情報の管理及び記憶が可能になる。
【００５２】
駐車の可能性を運転手に示すために、車両には、好ましくは、グラフィックインターフェース又は音声インターフェースが装備されるだろう。
【００５３】
図５は、本発明による１つの可能な駐車戦略のフロー図を示す。
【００５４】
まず、ステップ１００では、空き駐車スペースがあれば、運転手は、適するインターフェースを介して、適するボタン又はインジケータのアクティブ化のどちらかにより、右又は左への駐車のリクエストを選択する。次に、コンピュータに関連付けられた車両のセンサーによって、空きスペースの特徴が決定されるように、車が空きスペースの前に動かされる。
【００５５】
ステップ１０２では、提示されたばかりの説明に従って、操作数Ｎｍが計算され、次に、ステップ１０４でそれが表示される。操作数が多すぎる場合、要するに、予め固定された閾値Ｓ１よりも多い場合、次に、グラフィカルインターフェースは、ステップ１０８で、運転手に別のスペースを探すよう勧める。閾値Ｓ１は、例えば１０で固定され得る。
【００５６】
この閾値を越えていない場合、操作数が第２の閾値Ｓ２より大きいかどうか、その後、第１の閾値よりも小さいかどうかが検証される。この第２の閾値に到達していない場合、車両は、ステップ１１２で、駐車の操作を開始する。閾値Ｓ２は、５で固定され得る。
【００５７】
この閾値に到達すると、インターフェースは、運転手に、操作の間、人が車中にいるかどうかを尋ねる。実際、操作数はかなり長々としているので、操作は、車両が使用されていない場合に受け入れ可能と見なされ、これにより、操作中の乗員又は運転手の身動きの取れない状態が回避されるだろう。この選択は、閾値Ｓ１を超えると提案されないが、これは、駐車操作中の車両による道路の独占又は混雑が社会的に受け入れられないと見なされるからである。
【００５８】
したがって、回答が操作中に誰も車中にいない見込みである場合、次に、車両は、ステップ１１８で駐車用の操作を開始する。そうでなければ、グラフィックインターフェースが、ステップ１１６で、運転手に別の駐車スペースを探すように勧める。
【００５９】
閾値Ｓ２を超える場合に、操作中に人がいる状態でも、駐車操作の実施を強制する可能性を運転手に残すこともできる。
【００６０】
本発明はまた、より単純な変形において、アクセル、ブレーキ、方向転換の制御が運転手により実行され、ユーザインターフェースが実行すべき操作数を簡単に示し、駐車が不可能であれば、運転手に別の方法でこれらの操作を実行するよう勧める場合にも適用可能である。
【図１】
0006328636.tif 000012
【図２】
0006328636.tif 000013
【図３】
0006328636.tif 000014
【図４】
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【図５】
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