JP-2026077191-A - 駐車支援装置

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Abstract

【課題】乗員の操作が遅れて実際の切り返し位置が予め設定された切り返し位置を超過した場合であっても、ヒッチ角が後退可能となる限界角度を超えない前進軌道を生成することを可能にした駐車支援装置を提供する。【解決手段】牽引車２と牽引車２により牽引される対象となるトレーラ３とが連結された状態において牽引車２とトレーラ３の駐車を支援する場合において、駐車開始位置と駐車目標位置を取得し、駐車開始位置から駐車目標位置へ駐車する為の走行軌道を生成する。その走行軌道は前進区間で走行軌道に沿って牽引車２が走行する場合において、推奨切り返し位置を過ぎた位置においてもヒッチ角が後退可能となる限界角度を超えないように構成する。【選択図】図９

Inventors

佐藤大介

Assignees

株式会社アイシン

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20241025

Claims (4)

牽引車と前記牽引車により牽引される対象となるトレーラとが連結された状態において前記牽引車と前記トレーラの駐車を支援する駐車支援装置であって、駐車開始位置と駐車目標位置を取得し、前記駐車開始位置から前記駐車目標位置へ駐車する為の走行軌道を生成し、前記走行軌道は、前記駐車開始位置から前進軌道に従って前進することで前記牽引車と前記トレーラの接続角度であるヒッチ角を調整する前進区間と、該前進区間の後に前記駐車目標位置まで後退する後退区間と、を含み、前記前進軌道において切り返し操作を行うことが推奨される推奨切り返し位置を設定し、前記走行軌道の生成では、前記前進軌道に沿って前記牽引車が走行する場合において、前記推奨切り返し位置を過ぎた位置においても前記ヒッチ角が後退可能となる限界角度を超えない前記前進軌道を生成する駐車支援装置。
前記前進軌道は、前記駐車目標位置と離間する第１の方向を旋回方向として前進する第１の前進軌道と、前記第１の前進軌道の後に前記第１の方向と異なる第２の方向を旋回方向として前進する第２の前進軌道と、を含み、前記走行軌道の生成では、前記第２の前進軌道において曲率を大きくして最大曲率に到達した後に最大曲率よりも小さい所定曲率へと曲率を小さくしてその所定曲率を維持することで、前記ヒッチ角が前記限界角度を超えない前記前進軌道を生成する請求項１に記載の駐車支援装置。
前記前進軌道は、前記駐車目標位置と離間する第１の方向を旋回方向として前進する第１の前進軌道と、前記第１の前進軌道の後に前記第１の方向と異なる第２の方向を旋回方向として前進する第２の前進軌道と、を含み、前記走行軌道の生成では、前記第２の前進軌道において曲率を大きくして最大曲率よりも小さい所定曲率に到達した後にその所定曲率を維持することで、前記ヒッチ角が前記限界角度を超えない前記前進軌道を生成する請求項１に記載の駐車支援装置。
前記走行軌道の生成では、前記前進軌道に沿って前記牽引車が走行することで、前記牽引車の旋回中心と前記トレーラの旋回中心が一致する定常状態に移行し、その後に定常状態を維持する前記前進軌道を生成する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の駐車支援装置。

Description

本発明は、車両の駐車支援を行う駐車支援装置に関する。従来より車両の駐車支援として駐車する際の走行軌道を算出して、算出した走行軌道に従って駐車が行われるように案内や車両制御を行うことが知られている。ここで、特に後退駐車を行う場合の走行軌道は、駐車スペースなどの駐車目標とする駐車目標位置に対して進入するのに適切な切り返し位置まで一旦前進し、切り返し位置で後退に切り替えて駐車目標位置まで後退する走行軌道となるが、被牽引車（以下、トレーラと称する）を牽引した牽引車（トラクタ）に対して上記駐車支援を行う際には、牽引車の挙動だけではなくトレーラの挙動についても考慮して上記走行軌道を設定する必要があった。例えば特開２０１９－８７８７５号公報にはトレーラを牽引する牽引車の駐車支援において、トレーラを駐車スペースに導くための誘導経路の算出方法として、牽引車の現在位置を示す誘導基準点を誘導目標点まで最短でかつ切り返し回数を最小として、トレーラを所定の姿勢で駐車スペースに移動させることができる牽引車の誘導経路を算出する技術について提案されている。特開２０１９－８７８７５号公報（段落００４２、図５）本実施形態に係る牽引車及びトレーラを示した図である。牽引車の牽引装置付近を拡大して示した図である。ヒッチボールとカプラーとを接続した状態での牽引車とトレーラの動きを示した図である。本実施形態に係る駐車支援装置の構成を示したブロック図である。本実施形態に係る駐車支援処理プログラムのフローチャートである。駐車開始位置から駐車目標位置までの走行軌道の全体を示した図である。ヒッチ角の限界角度について説明した図である。駐車開始位置から駐車目標位置までの走行軌道の内、前進区間の走行軌道の生成方法としてパターンＡを説明した図である。生成された前進区間の走行軌道とヒッチ角の推移について示した図である。定常状態について説明した図である。駐車開始位置から駐車目標位置までの走行軌道の内、前進区間の走行軌道の生成方法としてパターンＢを説明した図である。駐車開始位置から駐車目標位置までの走行軌道の内、前進区間の走行軌道の生成方法としてパターンＣを説明した図である。切り返し位置候補を示した図である。切り返し位置候補の内から切り返し位置を決定する方法について説明した図である。従来技術の問題点について説明した図である。〔牽引車とトレーラの説明〕以下、本発明に係る駐車支援装置について具体化した一実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本実施形態に係る駐車支援装置１を搭載した牽引車（トラクタ）２と牽引車２によって牽引される被牽引車（以下、トレーラと呼ぶ）３について以下説明する。図１は牽引車２及びトレーラ３を示した図である。ここで、牽引車２は、トラクタとも呼ばれ、トレーラ３を牽引して走行可能に構成されている。牽引車２は、例えば、内燃機関（エンジン等）を駆動源とする自動車（内燃機関自動車）であってもよいし、電動機（モータ等）を駆動源とする自動車（電気自動車、燃料電池自動車等）であってもよいし、それらの双方を駆動源とする自動車（ハイブリッド自動車）であってもよい。また、車種については問わず、後述の牽引装置４を備えていれば普通車であっても良いし、商業用の大型トラクタ（トレーラーヘッド）であっても良い。また、図１に示すように牽引車２のリヤバンパの例えば車幅方向の中央部の下部からは、トレーラ３を牽引するための牽引装置４（ヒッチ）が突出するように配置されている。図２は特に牽引装置４付近を拡大して示した図である。図２に示すように牽引装置４は牽引車２の例えばフレームに固定されている。牽引装置４は、一例として、垂直方向（車両上下方向）に立設された先端部が球状のヒッチボール５を備え、このヒッチボール５に、トレーラ３に固定された連結部材６の先端部に設けられたカプラー７が覆い被さることで、ヒッチボール５とカプラー７とが接続され、その結果、牽引車２とトレーラ３とが連結される。但し、ヒッチボール５やカプラー７の形状については図２に示す形状に限られることなく、牽引車２とトレーラ３とが連結可能な形状であればどのような形状であっても良い。そして、ヒッチボール５とカプラー７とが接続された状態では、牽引車２の動きに合わせてヒッチボール５はトレーラ３（連結部材６）側に前後左右の動きを伝えることになる。また、図３に示すようにヒッチボール５に対してカプラー７が接続された状態であってもヒッチボール５に対してカプラー７の角度は自由（但し上限あり）に変化可能となっており、牽引車２に対してトレーラ３が車幅方向に揺動（旋回）可能となっている。一方、図１に示すように牽引車２の後側のリヤハッチの壁部には、後方カメラ（撮像装置）９が設置されている。後方カメラ９は、例えば、ＣＣＤやＣＩＳ等の撮像素子を内蔵するデジタルカメラである。後方カメラ９は、所定のフレームレートで動画データ（撮像画像データ）を出力することができる。後方カメラ９は、広角レンズまたは魚眼レンズを有し、光軸方向は斜め下方に向けて設定され、水平方向には例えば１４０°～２２０°の範囲を撮像することができる。また、上記後方カメラ９の撮像可能な範囲には、牽引車２の後端部にある牽引装置４及びヒッチボール５を少なくとも含む。後方カメラ９によって撮像された撮像画像データは、例えば牽引車２とトレーラ３の連結状態（例えば、接続角度（ヒッチ角）、連結の有無等）の検出に用いることができる。但し、牽引車２とトレーラ３の連結状態を検出する手段としては後方カメラ９の代わりに、牽引装置４に設置されたセンサを備えても良い。一方、トレーラ３は被牽引車とも呼ばれ、上記の牽引車２に牽引されて走行する。従って、基本的には牽引車２と異なり駆動源としてのエンジンやモータは有していない。また、車輪の方向を変更する為の操舵装置（ステアリングシステム）についても備えていない。例えば、内部に居住空間を有するキャンピングトレーラー、車や船を載せて運ぶライトトレーラー等が該当する。トレーラ３は、本体部と、複数（本実施形態では２個）のトレーラ車輪と、連結部材６と、カプラー７とを備える。ここで、連結部材６は図１に示すようにトレーラ３の本体部の車幅方向の中央部の下部に設けられており、本体部の前端部から前方（進行方向）へと突出するように配置されている。また、図２に示すようにカプラー７は、連結部材６の前端部に設けられており、ヒッチボール５を覆う球状の凹部が形成されている。そして、カプラー７がヒッチボール５を覆うことによって、前述したようにトレーラ３は牽引車２に対して旋回可能に連結される（図３参照）。尚、連結部材６の長さや地表面からの高さ（即ちトレーラ３におけるカプラー７の位置）についてはトレーラ３の種類によって様々である。但し、本実施形態では少なくとも牽引車２が備えるヒッチボール５と連結可能な位置にカプラー７が位置するとする。〔駐車支援装置の説明〕続いて、牽引車２が備える駐車支援装置１について説明する。駐車支援装置１は上述した牽引車２がトレーラ３と連結された状態で所定の駐車スペースへと駐車を行う際に運転者が行う車両操作を支援する為の装置である。図４は本実施形態に係る駐車支援装置１の構成を示したブロック図である。図４に示すように、本実施形態に係る駐車支援装置１は、牽引車２やトレーラ３に関する各種のデータが記録された車両情報ＤＢ２１と、入力された情報に基づいて各種の演算処理を行う駐車支援ＥＣＵ２３と、を有する。また、駐車支援装置１はＣＡＮ等の車載ネットワークを介して、牽引車２の乗員からの操作を受け付ける操作部１４と、牽引車２の乗員に対して駐車スペースへと駐車する為の走行軌道やその他の駐車支援に係る情報を表示する液晶ディスプレイ１５と、駐車支援に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ１６と、接続されている。更に、駐車支援装置１は、牽引車２に対して設置された後方カメラ９、牽引車２に対する各種制御を行う車両制御ＥＣＵ２４、車速センサ２５、ステアリングセンサ２６、シフト位置センサ２７等の各種センサとも接続されている。操作部１４は、牽引車２のインストルメントパネルやハンドルに設けられ、例えば後述の駐車支援モードへの移行操作、牽引車２やトレーラ３に関する各種パラメータを入力する際等に操作され、各種のキー、ボタン等の複数の操作スイッチ（図示せず）を有する。そして、駐車支援ＥＣＵ２３は、各スイッチの押下等により出力されるスイッチ信号に基づき、対応する各種の動作を実行すべく制御を行う。尚、操作部１４は液晶ディスプレイ１５の前面に設けたタッチパネルを有しても良い。また、マイクと音声認識装置を有しても良い。液晶ディスプレイ１５は、牽引車２のインストルメントパネルに設けられ、牽引車２がトレーラ３と連結された状態での駐車を支援する駐車支援モード移行時において、車両周辺の俯瞰画像、後方カメラ９の撮像画像、駐車する為の走行軌道等を表示する。また、駐車操作を自動で行うのではなくユーザに行わせる場合については、走行軌道に沿って走行する為のステアリングの操作指示やブレーキ、アクセル、シフト位置の操作指示についても表示される。また、本実施形態の駐車支援装置１は少なくともブレーキ、アクセル、シフト位置の操作については手動で行うことを前提としており、進行方向を前進から後退に切り返す切り返し操作を行うのが推奨される位置について液晶ディスプレイ１５を用いた案内を行う。尚、液晶ディスプレイ１５は、ナビゲーション装置に使用するものと兼用してもよい。また、スピーカ１６は、駐車支援ＥＣＵ２３からの指示に基づいて同じく駐車支援モード移行時において駐車操作を案内する音声ガイダンス等を出力する。また、前述した進行方向を前進から後退に切り返す切り返し操作を行うのが推奨される位置についてはスピーカ１６を用いた案内も行われる。尚、スピーカ１６は、ナビゲーション装置に使用するものと兼用してもよい。また、車両情報ＤＢ２１は、牽引車２やトレーラ３に関する各種情報が格納される記憶手段である。例えば、牽引車２についてヒッチボール５の設置位置（地上面からの高さ、左右方向の位置、車両後端からの距離）、全長、車幅、ホイールベース、最小旋回半径等が記憶される。また、牽引車２の後輪軸から牽引車２とトレーラ３との連結点（ヒッチボール５の位置）までの距離についても記憶される。一方、トレーラ３についてはカプラー７の設置位置（地上面からの高さ、左右方向の位置、車両先端からの距離）、全長、車幅、最小旋回半径等が記憶される。トレーラ３の基準点から牽引車２とトレーラ３との連結点（ヒッチボール５の位置）までの距離（トレーラホイールベースに相当）についても記憶される。尚、トレーラ３の基準点は、トレーラ３の回転中心でもあって、トレーラ３が一軸（車輪が２つ）の場合には軸中心が基準点となる。一方、トレーラ３が二軸以上（車輪が４つ以上）の場合には最も前方の軸と最も後方の軸の間に基準点が存在する（荷重配分によってその位置は変動する）。トレーラホイールベースの大きさはトレーラ３のサイズを表すパラメータの一つになる。これらの情報は予め乗員や車両メーカー側の人間が操作部１４を用いて入力しても良いし、後方カメラ９や各種センサによって検出した値を自動で入力しても良い。尚、牽引するトレーラ３については必ずしも固定とは限らないので、牽引対象となるトレーラ３が変われば上記パラメータも変更する必要がある。車両情報ＤＢ２１の記憶媒体としては例えばメモリーカードを使用することができる。更に、駐車支援ＥＣＵ２３内の記憶領域（例えば、ＲＡＭやフラッシュメモリ）に設けることとしても良い。一方、駐車支援ＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）２３は、駐車支援装置１の全体の制御を行う電子制御ユニットであり、