車庫入れガイド装置

【目的】車両の自動車庫入れ時に，よりベテランに近い制御を行うことのできる車庫入れガイド装置。
【構成】本装置１は，車庫入れ時に車両が走行可能な走行路及びベストウエイを絶対座標上で記憶しておく記憶部２と，上記絶対座標上での車両の現在位置角度を検出する距離センサ３及び方位センサ４と，上記検出された車両の現在位置角度と，上記記憶された車両の走行路及びベストウエイとに基づいて，車両がベストウエイから外れたか又はベストウエイ内にあるとの状況に応じて少なくとも相対位置角度を演算する演算部５と，この演算された車両の相対位置角度を条件部，車庫入れに必要とされる車両のステアリング操作量を結論部としてファジィ推論する推論部６とを具備している。上記構成により，車両の自動車庫入れ時に，よりベテランに近いファジィ制御が実現できる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，車庫入れガイド装置に係り，詳しくは車両をファジィ制御して車庫入れする車庫入れガイド装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来は，車両（モデルカー）をファジィ制御して車庫入れする場合，図７に示すように，車両の走行路壁からの距離と，車両の走行路壁に対する傾きとをパラメータとして前件部に持ったファジィルールにより，ある１本の線に沿って制御を行ってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したような車庫入れガイド装置では，車両をある１本の線に沿って走行するように制御するが，車両は，図７中の走行路壁からなる距離が異なる状態Ａ，Ｂ，Ｃあるいは走行路壁との傾きを持った状態Ｋから発進する場合もあり，人間が運転した場合，常に１本の線に沿って走行するとは考えにくい。本発明は，このような従来の技術における課題を解決するために車庫入れガイド装置を改良し，車両の自動車庫入れ時に，よりベテランに近い制御を行い得る車庫入れガイド装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明は，少なくとも車庫入れ時に車両が走行可能な走行路及び車両が簡単に走行することのできるモデル走行領域を絶対座標上で記憶しておく記憶手段と，上記絶対座標上での車両の現在位置角度を検出する検出手段と，上記検出された車両の現在位置角度と上記記憶された車両の走行路及びモデル走行領域とに基づいて，車両がモデル走行領域から外れた位置にある時は，少なくともモデル走行領域外の走行路の幅方向におけるモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対位置とモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対角度とを演算し，車両がモデル走行領域内にある時は，少なくともモデル走行領域の幅方向におけるモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対位置とモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対角度とを演算する演算手段と，上記演算された車両の相対位置角度を条件部，車庫入れに必要とされる車両のステアリング操作量を結論部としてファジィ推論する推論手段とを具備した車庫入れガイド装置として構成されている。
【０００５】
【作用】本発明によれば，少なくとも車庫入れ時に車両が走行可能な走行路及び車両が簡単に走行することのできるモデル走行領域が記憶手段により絶対座標上で記憶される。上記絶対座標上での車両の現在位置角度が検出手段により検出される。上記検出された車両の現在位置角度と，上記記憶された車両の走行路及びモデル走行領域に基づいて，演算手段により車両がモデル走行領域から外れた位置にある時は，少なくともモデル走行領域外の走行路の幅方向におけるモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対位置とモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対角度とが演算され，車両がモデル走行領域内にある時は，少なくともモデル走行領域の幅方向におけるモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対位置とモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対角度とが演算される。上記演算された車両の相対位置角度を条件部，車庫入れに必要とされる車両のステアリング操作量を結論部として推論手段によりファジィ推論される。このようにして，車両の自動車庫入れ時に，よりベテランに近い制御がなされる。
【０００６】
【実施例】以下添付図面を参照して，本発明を具体化した実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここに，図１は本発明の一実施例に係る車庫入れガイド装置の概略構成を示す模式図，図２はベストウエイの決定方法を示す説明図，図３及び図４は相対位置角度の定義例を示す説明図，図５はファジィルール例を示す説明図，図６は制御例を示す説明図である。図１に示すごとく，本実施例に係る車庫入れガイド装置１は，少なくとも車庫入れ時に車両が走行可能な走行路及び車両が簡単に走行することのできるモデル走行領域を絶対座標上で記憶しておく記憶部２（記憶手段に相当）と，上記絶対座標上での車両の現在位置角度を検出する距離センサ３及び方位センサ４（いずれも検出手段に相当）と，上記検出された車両の現在位置角度と上記記憶された車両の走行路及びモデル走行領域とに基づいて，車両がモデル走行領域から外れた位置にある時は，少なくともモデル走行領域外の走行路の幅方向におけるモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対位置とモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対角度とを演算し，車両がモデル走行領域内にある時は，少なくともモデル走行領域の幅方向におけるモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対位置とモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対角度とを演算する演算部５（演算手段に相当）と，上記演算された車両の相対位置角度を条件部，車庫入れに必要とされる車両のステアリング操作量を結論部としてファジィ推論する推論部６（推論手段に相当）とを具備している。このうち，演算部５と推論部６とは図中の計算機内に構築される実行形式のプログラムにより具現化される。尚，オペレータは操作部７から装置１に命令等を入力し，制御結果をＣＲＴ８により確認することができる。
【０００７】ところで，従来装置では，車両をある１本の線に沿ってファジィ制御するものであったが，本装置１では，次のようなモデル走行領域（ベストウエイ）を設定し，このベストウエイに沿った制御を行うようにした。先ず，図２（１）に示すように，車両をＡ〜Ｃの位置におき，５人の人間に車庫入れをしてもらい，車庫入れ開始から終了までの総操舵角（ステアリング操作量）の一番少ないものがベテランの運転であると考える。その結果，図２（２）に示すような軌跡が得られた。そこで，車庫入れには図２（３）に示すような幅を持った曲線に従うものとした。これがベストウエイであり，ベストウエイはここでは全て直線と円弧で近似した。次に，ベストウエイに対する距離ｄと傾きθとを図３（１），（２），（３）に示すように定義した。また，種々の現在位置における走行路壁からの位置をも考慮した相対位置ｄ₁′／ｄ₁，ｄ₂′／ｄ₂，ｄ₃′／ｄ₃を図４（１）に示すように定義し，走行路壁からの距離ｄ₄，ｄ₅，ｄ₆を図４（２）に示すように定義した。ここに，ｄ₁は走行路の左側壁からベストウエイの左側輪郭線までの距離，ｄ₂は走行路の右側壁からベストウエイの右側輪郭線までの距離，ｄ₃はベストウエイの左右輪郭線間の距離，ｄ₁′は走行路の左側壁から車両の後輪軸中央までの距離，ｄ₂′は走行路の右側壁から車両の後輪軸中央までの距離，ｄ₃′はベストウエイの右側輪郭線から車両の後輪軸中央までの距離，ｄ₄は走行路の後壁から車両の後輪軸中央までの距離，ｄ₅は車庫奥壁から車両の後輪軸中央までの距離，ｄ₆は走行路の前壁から車両の後輪軸中央までの距離である。また，ファジィルールは図５（１）〜（９）に示すようなものを用意した。
【０００８】以上のように定義等した上で本装置１により，以下の動作を行う。予め車庫入れ時に車両が走行可能な走行路及び上述したモデル走行領域であるベストウエイを絶対座標上で記憶部２に記憶しておく。今，車両が図４（１）に示す位置にあるものとする。この時，上記絶対座標上での車両の現在位置角度が距離センサ３及び方位センサ４により検出される。この検出された車両の現在位置角度と上記記憶された車両の走行路及びベストウエイに基づいて，車両がベストウエイから外れた位置にある時は，ｄ₁′／ｄ₁又はｄ₂′／ｄ₂とθとが計算機の演算部５により演算される。一方，ベストウエイ内に車両がある時は，ｄ₃′／ｄ₃とθとが計算機の演算部５により演算される。これら演算された車両の相対位置角度ｄ₁′／ｄ₁〜ｄ₃′／ｄ₃，θを前件部（条件部），車庫入れに必要とされる車両のステアリング操作量ＳＤを後件部（結論部）として計算機の推論部６によりファジィ推論する。推論結果に基づいて操舵が行われる。この操舵は自動的なものであってもよく，またＣＲＴ８をみながらオペレータが手動で行うものであってもよい。次に，車両が図６（１）に示す位置にきたとする。ここでは，例えば車両のベストウエイに対する傾き角度θ＝−５°である。以下，この状態で適用される操舵制御則をさらに具体的に示す。まず適用されるルールは，図６（２）に示すように「車庫奥壁に対して車両は近く，車両のベストウエイに対する傾き角度がやや左に向いているならば，ハンドルを左に切れ」である。このルールに従えば，前件部の適合度の低い方が採用され，前件部の適合度は０．３４となる。後件部の適合度が０．３４となるのは，操舵角が−１０．２°の時である。つまり左に１０．２°の操舵が必要とされる。
【０００９】次に，適用されるルールは，図６（３）に示すように「車庫奥壁に対して車両は少し遠く，奥壁に対して車両がやや遠いならば，ハンドルを左に一杯に切る」である。このルールに従えば，前件部の適合度の低い方が採用され，前件部の適合度は０．２７となる。後件部の適合度が０．２７となるのは，操舵角が９．５°の時である。すなわち，右に９．５°操舵が必要となる。結局，最終的な操舵角は，次の重み付き平均値により計算される。
【数１】

つまり，左に１．５°の操舵が必要となる。従来はファジィ制御のルールの前件部に走行路壁からの距離と傾きのみからなるパラメータを考慮したが，本発明ではこれ以外のパラメータすなわちモデル走行領域の輪郭をなす曲線からの距離と傾き等の相対位置角度からなる位置パラメータを加えることにより，滑らかな制御ができた。その結果，車両の自動車庫入れ時に，よりベテランに近い制御ができた。
【００１０】
【発明の効果】本発明に係る車庫入れガイド装置は，上記したように構成されているため，次の効果を奏する。即ち，従来はファジィ制御のルールの前件部に走行路壁からの距離と傾きのみからなるパラメータを考慮したが，本発明ではこれ以外のパラメータすなわちモデル走行領域の輪郭をなす曲線からの距離と傾き等の相対位置角度からなる位置パラメータを加えることにより，滑らかな制御ができる。その結果，車両の自動車庫入れ時に，よりベテランに近い制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る車庫入れガイド装置の概略構成を示す模式図。
【図２】ベストウエイの決定方法を示す説明図。
【図３】相対位置角度の定義例を示す説明図。
【図４】相対位置角度の定義例を示す説明図。
【図５】ファジィルール例を示す説明図。
【図６】制御例を示す説明図。
【図７】従来の車庫入れガイド装置による車庫入れ操作の一例を示す説明図。
【符号の説明】
１…車庫入れガイド装置
２…記憶部
３…距離センサ
４…方位センサ
５…計算機の演算部（演算手段に相当）
６…計算機の推論部（推論手段に相当）
７…操作部
８…ＣＲＴ

【特許請求の範囲】
【請求項１】少なくとも車庫入れ時に車両が走行可能な走行路及び車両が簡単に走行することのできるモデル走行領域を絶対座標上で記憶しておく記憶手段と，上記絶対座標上での車両の現在位置角度を検出する検出手段と，上記検出された車両の現在位置角度と上記記憶された車両の走行路及びモデル走行領域とに基づいて，車両がモデル走行領域から外れた位置にある時は，少なくともモデル走行領域外の走行路の幅方向におけるモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対位置とモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対角度とを演算し，車両がモデル走行領域内にある時は，少なくともモデル走行領域の幅方向におけるモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対位置とモデル走行領域の車両側の輪郭線に対する車両の相対角度とを演算する演算手段と，上記演算された車両の相対位置角度を条件部，車庫入れに必要とされる車両のステアリング操作量を結論部としてファジィ推論する推論手段とを具備した車庫入れガイド装置。

【図１】