JP5287734B2 - 駐車支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両を後退させて駐車する際に車両の駐車支援を行う駐車支援装置に関するものである。

従来の駐車支援装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、車両を後部から駐車枠内に駐車する際に、操舵角センサによりステアリングの操舵角を検出し、ステアリング角度に基づいて車両の予測軌跡を算出し、その予測軌跡をガイド線として表示装置に表示させるものが知られている。

特開２００８−４９８８９号公報

狭いスペースの駐車枠や左右両側に他車両や建造物が存在する駐車枠に車両を駐車する場合には、表示装置に表示されるガイド線としては高い予測精度が要求される。ところが、後輪アライメントの変化や後輪舵角の発生等によって直進舵角において車両前後方向と車両進行方向との間に角度差が生じている場合には、ガイド線がずれて表示されてしまう。しかし、上記従来技術においては、車両前後方向と車両進行方向との角度差に起因するガイド線のズレ（誤差）については、何らの考慮もなされていない。

本発明の目的は、車両を後退させて駐車する際に適切な駐車支援を行うことができる駐車支援装置を提供することである。

本発明は、車両を後退させて駐車する際に車両の駐車予測軌跡ラインを表示させる駐車支援装置において、車両の前後方向と車両の進行方向との角度差を検出する角度差検出手段と、角度差検出手段により検出された車両の前後方向と車両の進行方向との角度差に基づいて駐車予測軌跡ラインの表示態様を決定する表示態様決定手段とを備え、表示態様決定手段は、車両の前後方向と車両の進行方向との角度差が第１所定値よりも大きいときは、駐車予測軌跡ラインの表示を禁止するように決定することを特徴とするものである。

このように本発明の駐車支援装置においては、車両を後退させて駐車する際に、車両の前後方向と車両の進行方向との角度差を検出し、その角度差に基づいて駐車予測軌跡ラインの表示態様を決定する。このとき、例えば車両の前後方向と車両の進行方向との角度差が大きいときは、駐車予測軌跡ラインの表示を行わないようにすることで、駐車予測軌跡ラインの表示誤差が大きい旨をドライバに通知することができ、当該角度差が小さいときは、駐車予測軌跡ラインの表示を補正することで、駐車予測軌跡ラインの表示精度を向上させることができる。これにより、適切な駐車支援を行うことが可能となる。

また、表示態様決定手段は、車両の前後方向と車両の進行方向との角度差が第１所定値よりも大きいときは、駐車予測軌跡ラインの表示を禁止するように決定する。この場合には、駐車予測軌跡ラインが表示されないため、ドライバに対して誤った駐車誘導を行うことが防止される。

このとき、表示態様決定手段は、車両の前後方向と車両の進行方向との角度差が第２所定値よりも大きく且つ第１所定値よりも小さいときは、駐車予測軌跡ラインの表示を角度差に基づいて補正するように決定することが好ましい。この場合には、駐車予測軌跡ラインの表示精度が高くなるため、ドライバに対して正しい駐車誘導を行うことができる。

また、好ましくは、角度差検出手段は、車両の前後方位を検出する地磁気センサと、車両の現在位置を検出するＧＰＳ受信機と、車両の前後方位と車両の現在位置とに基づいて、車両の前後方向と車両の進行方向との角度差を算出する手段とを有する。この場合には、高いコストをかけずに、車両の前後方向と車両の進行方向との角度差を検出することができる。

また、角度差検出手段は、車両の前後速度及び左右速度を検出する対地車速度センサと、車両の前後速度及び左右速度に基づいて、車両の前後方向と車両の進行方向との角度差を算出する手段とを有していても良い。この場合には、簡単な計算処理を用いて、車両の前後方向と車両の進行方向との角度差を検出することができる。

本発明によれば、車両を後退させて駐車する際に適切な駐車支援を行うことができる。これにより、ドライバの負担を軽減することが可能となる。

本発明に係わる駐車支援装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。 車両を後退させて駐車場に駐車する様子を示す図である。 図１に示したバックガイドモニタにおけるガイド線の表示例を示す図である。 車両前後方向と車両進行方向との関係を示す図である。 図１に示したガイド線表示設定部により実行されるガイド線表示設定処理の手順の詳細を示すフローチャートである。 後輪の向きに差異がある場合における車両の走行軌跡の違いとバックガイドモニタに表示されるガイド線の誤差とを示す図である。 本発明に係わる駐車支援装置の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。 図７に示したガイド線表示設定部により実行されるガイド線表示設定処理の手順の詳細を示すフローチャートである。 車両前後速度及び車両左右速度と車両前後方向と車両進行方向との関係を示す図である。

以下、本発明に係わる駐車支援装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わる駐車支援装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の駐車支援装置１は、図２に示すように、駐車場等において車両Ａを後退させて駐車枠Ｗ内に駐車する際に車両Ａの駐車支援を行う装置である。

図１において、駐車支援装置１は、車両の速度を検出する車速センサ２と、車両のステアリング操舵角を検出する操舵角センサ３と、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの電波を受信し、車両の現在位置を緯度・経度の座標データとして検出するＧＰＳ受信機（以下、単にＧＰＳ）４と、車両の前後方位を検出する地磁気センサ５と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６と、バックガイドモニタ７とを備えている。

バックガイドモニタ７は、図３に示すように、車両が後退する際に車両が進もうとする予測軌跡を案内するライン（ガイド線）Ｇを表示するものであり、例えばナビゲーションに設けられている。ガイド線Ｇを形成する車両の走行軌跡は、ステアリング操舵角（前輪転舵角）から得られる（図２参照）。なお、バックガイドモニタ７には、図３に示すように、ガイド線Ｇに加えて、車両の直進後退時の軌跡Ｈも併せて表示させても良い。

ＥＣＵ６は、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、入出力回路等により構成されている。ＥＣＵ６は、ガイド線表示設定部８と、ガイド線表示制御部９とを有している。

ガイド線表示設定部８は、車速センサ２、操舵角センサ３、ＧＰＳ４及び地磁気センサ５の検出信号に基づいて、図４に示すような車両前後方向Ｐと車両進行方向Ｑとの角度差δを算出し、その算出結果に基づき、バックガイドモニタ７にガイド線Ｇ（図３参照）を表示するか否か、バックガイドモニタ７におけるガイド線Ｇの表示を補正するか否かを決定する。ガイド線表示設定部８により実行されるガイド線表示設定処理の手順の詳細を図５に示す。

図５において、まず直進走行継続カウンタを０に初期化し（手順Ｓ１０１）、更に車両前後方向Ｐと車両進行方向Ｑとの角度差δ（図４参照）を０に初期化する（手順Ｓ１０２）。続いて、車速センサ２により検出された車両速度SPDと、操舵角センサ３により検出されたステアリング操舵角STRと、ＧＰＳ４により検出された車両位置座標（経度LNG、緯度LAT）と、地磁気センサ５により検出された車両前後方位AZMとを読み込む（手順Ｓ１０３）。

続いて、車両が走行状態であるかどうか、つまり車両速度SPDが所定速度閾値以上であるかどうかを判定する（手順Ｓ１０４）。車両が走行状態であると判定されたときは、車両が直進状態であるかどうか、つまりステアリング操舵角STRの絶対値が所定操舵角閾値以下であるかどうかを判定する（手順Ｓ１０５）。車両が直進状態であると判定されたときは、直進走行継続カウンタをインクリメントする（手順Ｓ１０６）。

続いて、直進走行継続カウンタが１であるかどうかを判定し（手順Ｓ１０７）、直進走行継続カウンタが１であるときは、車両初期位置座標（経度LNG_start、緯度LAT_start）を０にリセットし（手順Ｓ１０８）、更に車両前後方位積算値sum_AZMを０にリセットする（手順Ｓ１０９）。そして、手順Ｓ１０３で読み込んだ車両位置座標LNG，LATを車両初期位置座標LNG_start，LAT_startとし（手順Ｓ１１０）、更に手順Ｓ１０３で読み込んだ車両前後方位AZMを車両前後方位積算値sum_AZMとする（手順Ｓ１１１）。その後、手順Ｓ１２０に移行する。

手順Ｓ１０７で直進走行継続カウンタが１でない（２以上である）と判定されたときは、下記式によって車両前後方位AZMを積算して車両前後方位積算値sum_AZMを算出する（手順Ｓ１１２）。
sum_AZM←sum_AZM＋AZM

続いて、直進走行継続カウンタがＮ（＞１）であるかどうかを判定し（手順Ｓ１１３）、直進走行継続カウンタがＮであるときは、下記式によって車両前後平均方向ave_AZMを推定する（手順Ｓ１１４）。
ave_AZM←sum_AZM／Ｎ

なお、車両前後方位AZMは、車両が受ける横風や路面のカント、ステアリングの微修正等により変動しやすい。従って、そのような車両前後方位AZMの変動の影響を極力少なくするという観点から、車両前後方位積算値sum_AZMを用いて車両前後平均方向ave_AZMを推定する。

また、下記式によって車両進行平均方向ave_DIRを推定する（手順Ｓ１１５）。
ave_DIR←Tan^−１（（LAT−LAT_start）／（LNG−LNG_start））

そして、下記式によって今回における車両前後方向と車両進行方向との差分値（今回の差分値）tmp_δを算出する（手順Ｓ１１６）。
tmp_δ←ave_DIR−ave_AZM

続いて、下記式を用いて差分フィルタ演算を行う（手順Ｓ１１７）。ここでは、前回の差分値δと今回の差分値tmp_δとを平均をとって、新たな差分値δとしている。
δ←（δ＋tmp_δ）／２

なお、差分フィルタ演算を行うのは、上記と同様に風や路面カント等による車両姿勢の変動の影響を少なくするためである。差分フィルタ演算方法としては、特に上記式に限られず、過去の多くの差分値データを用いても良い。

続いて、直進走行継続カウンタを０とし（手順Ｓ１１８）、その後手順Ｓ１２０に移行する。

手順Ｓ１０４で車両が走行状態でないと判定されたとき、手順Ｓ１０５で車両が直進状態でないと判定されたときは、直進走行継続カウンタが０でないかどうかを判定する（手順Ｓ１１９）。直進走行継続カウンタが０でないと判定されたときは、直進走行継続カウンタを０とし（手順Ｓ１１８）、手順Ｓ１２０に移行する。直進走行継続カウンタが０であると判定されたときは、直接手順Ｓ１２０に移行する。また、手順Ｓ１１３で直進走行継続カウンタがＮでないと判定されたときも、手順Ｓ１２０に移行する。

手順Ｓ１２０においては、差分値δの絶対値が所定差分閾値Ａ_２よりも大きいかどうかを判定する。差分値δの絶対値が所定差分閾値Ａ_２よりも大きいと判定されたときは、ガイド線表示フラグをＯＦＦにし（手順Ｓ１２１）、手順Ｓ１０３に戻る。

差分値δの絶対値が所定差分閾値Ａ_２よりも大きくないと判定されたときは、ガイド線表示フラグをＯＮにする（手順Ｓ１２２）。続いて、差分値δの絶対値が所定差分閾値Ａ_１以上であり且つ所定差分閾値Ａ_２以下であるかどうかを判定する（手順Ｓ１２３）。差分値δの絶対値が所定差分閾値Ａ_１以上であり且つ所定差分閾値Ａ_２以下であると判定されたときは、ガイド線補正フラグをＯＮにし（手順Ｓ１２４）、手順Ｓ１０３に戻る。差分値δの絶対値が所定差分閾値Ａ_１よりも小さいと判定されたときは、ガイド線補正フラグをＯＦＦにし（手順Ｓ１２５）、手順Ｓ１０３に戻る。

図１に戻り、ガイド線表示制御部９は、ガイド線表示設定部８で決定された結果に応じて、バックガイドモニタ７におけるガイド線Ｇ（図３参照）の表示を制御する。具体的には、ガイド線表示フラグがＯＦＦであるときは、バックガイドモニタ７にガイド線Ｇを表示させないようにする。

ガイド線表示フラグがＯＮであり、ガイド線補正フラグがＯＦＦであるときは、操舵角センサ３により検出されたステアリング操舵角（前輪転舵角）に基づいて車両の後退軌跡を予測演算し、その後退軌跡に応じたガイド線Ｇをバックガイドモニタ７に表示させる。

ガイド線表示フラグがＯＮであり、ガイド線補正フラグがＯＮであるときは、操舵角センサ３により検出されたステアリング操舵角に基づいて車両の後退軌跡を予測演算すると共に、例えばガイド線表示設定部８により得られた差分値δに基づいて後退軌跡を補正し、その補正した後退軌跡に応じたガイド線Ｇをバックガイドモニタ７に表示させる。

以上において、車速センサ２、操舵角センサ３、ＧＰＳ４、地磁気センサ５、ＥＣＵ６のガイド線表示設定部８における上記手順Ｓ１０１〜Ｓ１１９は、車両の前後方向と車両の進行方向との角度差を検出する角度差検出手段を構成する。ガイド線表示設定部８における上記手順Ｓ１２０〜Ｓ１２５は、角度差検出手段により検出された車両の前後方向と車両の進行方向との角度差に基づいて駐車予測軌跡ライン（ガイド線）の表示態様を決定する表示態様決定手段を構成する。

ところで、図６（ａ）に示すように、後輪に舵角が発生したり後輪のアライメントが変化すると、車両前後方向Ｐと車両進行方向Ｑとの角度差δが生じてしまう。このため、前輪のステアリング角が同じでも、後輪の向きに差異があると、車両の走行軌跡Ｋが異なることになる。この場合には、図６（ｂ）に示すように、バックガイドモニタ７に表示されるガイド線Ｇに誤差（ズレ）が生じてしまう。

これに対し本実施形態では、ＧＰＳ４により車両の現在位置座標を検出すると共に、地磁気センサ５により車両の前後方位を検出し、これらの車両の現在位置座標及び前後方位に基づいて車両前後方向と車両進行方向との角度差δを求める。そして、角度差δの絶対値が所定差分閾値Ａ_２よりも大きいときは、バックガイドモニタ７に対してガイド線を非表示とするので、ドライバに対して誤った駐車誘導を行うことが防止できる。また、角度差δの絶対値が所定差分閾値Ａ_１以上であり且つ所定差分閾値Ａ_２以下であるときは、バックガイドモニタ７に対してガイド線を補正して表示するので、ガイド線の表示精度が確保される。従って、ドライバに対して正しい駐車誘導を行うことができる。

これにより、狭いスペースの駐車枠内や左右両側に他車両や建造物が存在する駐車枠内に車両を後退させて駐車する場合でも、適切な駐車支援を実施することができる。その結果、ドライバにかかる負担を十分に軽減することが可能となる。

図７は、本発明に係わる駐車支援装置の他の実施形態の概略構成を示すブロック図である。図中、上述した実施形態と同一または同等の要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

同図において、本実施形態の駐車支援装置１１は、上記のＧＰＳ４及び地磁気センサ５に代えて、車両の前後速度及び左右速度を一括して検出する２軸対地車速度センサ１２を備えている。なお、車両の前後速度及び左右速度を別々の対地車速度センサで検出しても良い。

図８は、本実施形態においてＥＣＵ６のガイド線表示設定部８により実行されるガイド線表示設定処理の手順の詳細を示すフローチャートである。同図において、まず図５と同様に手順Ｓ１０１，Ｓ１０２を実行した後、車速センサ２により検出された車両速度SPDと、操舵角センサ３により検出されたステアリング操舵角STRと、２軸対地車速度センサ１２により検出された車両前後速度Vx及び車両左右速度Vy（図９参照）とを読み込む（手順Ｓ１３１）。

その後、図５と同様に手順Ｓ１０４〜Ｓ１０７を実行した後、車両前後速度積算値sum_Vx及び車両左右速度積算値sum_Vyを０にリセットする（手順Ｓ１３２）。そして、手順Ｓ１３１で読み込んだ車両前後速度Vx及び車両左右速度Vyを車両前後速度積算値sum_Vx及び車両左右速度積算値sum_Vyとする（手順Ｓ１３３）。その後、手順Ｓ１２０に移行する。

手順Ｓ１０７で直進走行継続カウンタが１でない（２以上である）と判定されたときは、下記式によって、車両前後速度Vxを積算して車両前後速度積算値sum_Vxを算出すると共に、車両左右速度Vyを積算して車両左右速度積算値sum_Vyを算出する（手順Ｓ１３４）。
sum_Vx←sum_Vx＋Vx
sum_Vy←sum_Vy＋Vy

続いて、図５と同様に直進走行継続カウンタがＮ（＞１）であるかどうかを判定し（手順Ｓ１１３）、直進走行継続カウンタがＮであるときは、下記式によって、図９に示すような車両前後方向Ｐと車両進行方向Ｑとの差分値（今回の差分値）tmp_δを算出する（手順Ｓ１３５）。
tmp_δ←Tan^−１（sum_Vy／sum_Vx）

その後、図５と同様に手順Ｓ１１７，Ｓ１１８を実行し、手順Ｓ１２０に移行する。そして、図５と同様に手順Ｓ１２０〜Ｓ１２５を実行する。

以上において、車速センサ２、操舵角センサ３、２軸対地車速度センサ１２、ＥＣＵ６のガイド線表示設定部８における上記手順Ｓ１０１〜Ｓ１０２，Ｓ１０４〜Ｓ１０７，Ｓ１１３，Ｓ１１７〜Ｓ１１９，Ｓ１３１〜Ｓ１３５は、車両の前後方向と車両の進行方向との角度差を検出する角度差検出手段を構成する。

以上のように本実施形態においては、２軸対地車速度センサ１２により車両前後速度及び車両左右速度を検出し、これらの車両前後速度及び車両左右速度に基づいて車両前後方向と車両進行方向との角度差δを求め、当該角度差δを用いてバックガイドモニタ７に対するガイド線の表示／非表示及び補正／非補正を決定するので、上述した実施形態と同様に、車両を後退させて駐車する場合に適切な駐車支援を実施することができる。

１…駐車支援装置、２…車速センサ（角度差検出手段）、３…操舵角センサ（角度差検出手段）、４…ＧＰＳ受信機（角度差検出手段）、５…地磁気センサ（角度差検出手段）、６…ＥＣＵ、７…バックガイドモニタ、８…ガイド線表示設定部（角度差検出手段、表示態様決定手段）、９…ガイド線表示制御部、１１…駐車支援装置、１２…２軸対地車速度センサ（角度差検出手段）。

Claims (4)

1. 車両を後退させて駐車する際に前記車両の駐車予測軌跡ラインを表示させる駐車支援装置において、
   前記車両の前後方向と前記車両の進行方向との角度差を検出する角度差検出手段と、
   前記角度差検出手段により検出された前記車両の前後方向と前記車両の進行方向との角度差に基づいて前記駐車予測軌跡ラインの表示態様を決定する表示態様決定手段とを備え、
   前記表示態様決定手段は、前記車両の前後方向と前記車両の進行方向との角度差が第１所定値よりも大きいときは、前記駐車予測軌跡ラインの表示を禁止するように決定することを特徴とする駐車支援装置。
2. 前記表示態様決定手段は、前記車両の前後方向と前記車両の進行方向との角度差が第２所定値よりも大きく且つ前記第１所定値よりも小さいときは、前記駐車予測軌跡ラインの表示を前記角度差に基づいて補正するように決定することを特徴とする請求項１記載の駐車支援装置。
3. 前記角度差検出手段は、前記車両の前後方位を検出する地磁気センサと、前記車両の現在位置を検出するＧＰＳ受信機と、前記車両の前後方位と前記車両の現在位置とに基づいて、前記車両の前後方向と前記車両の進行方向との角度差を算出する手段とを有することを特徴とする請求項１または２記載の駐車支援装置。
4. 前記角度差検出手段は、前記車両の前後速度及び左右速度を検出する対地車速度センサと、前記車両の前後速度及び左右速度に基づいて、前記車両の前後方向と前記車両の進行方向との角度差を算出する手段とを有することを特徴とする請求項１または２記載の駐車支援装置。

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