JP2003011760A - 駐車支援装置 - Google Patents

駐車支援装置

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JP2003011760A
JP2003011760A JP2001196119A JP2001196119A JP2003011760A JP 2003011760 A JP2003011760 A JP 2003011760A JP 2001196119 A JP2001196119 A JP 2001196119A JP 2001196119 A JP2001196119 A JP 2001196119A JP 2003011760 A JP2003011760 A JP 2003011760A
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parking
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steering
controller
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JP2001196119A
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English (en)
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Tomio Kimura
富雄 木村
Kazunori Shimazaki
和典 嶋崎
Satoyuki Yamada
聡之 山田
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Toyota Industries Corp
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Toyota Industries Corp
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、運転者に大きな負担をかけるこ
となく駐車の際の運転操作を的確に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】 コントローラ1はヨーレートセンサ2か
らの出力に基づいて後退駐車をするために必要な運転操
作の案内情報をスピーカ6を介して運転者に提供すると
共に駐車をするために必要な前進動作または後退動作の
停止位置で自動ブレーキ装置7を駆動させて車両のブレ
ーキを作動させ、これにより自動的に車両を停止させ
る。

Description

【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、特に駐車の際の運転操作を運転者に案内する装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両の後進時に運転者が車両の死
角により目標とする場所が見えなくなった場合に、モニ
タに車両の後方視界を写し出すようにした装置が提案さ
れている。例えば、特公平2−36417号公報には、
車両後方を撮影するテレビカメラと、このテレビカメラ
のとらえた映像を写し出すモニタテレビと、タイヤ操舵
角に係る情報信号を出力するセンサと、このセンサから
の情報信号に応じてマーカー信号を発生し、テレビ画面
上にマーカーを重畳表示させる回路とからなる車両の後
方監視モニタ装置が開示されている。この装置では、タ
イヤの操舵角データとその操舵角に対応する車両の後進
方向に沿ったマーカー位置データがROMに蓄積されて
おり、そのときの操舵角に応じた車両の予想後進軌跡が
マーカーの列としてテレビ画面上にテレビカメラで撮影
された映像に重畳して表示される。
【0003】このような装置によれば、車両の後進時に
後方の道路の状況等の視界と共に操舵角に応じた車両の
予想後進軌跡がモニタテレビの画面上に表示されるた
め、運転者は、後方を振り向くことなくテレビ画面を見
たままでハンドルを操作して車両を後退させることがで
きる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
並列駐車や縦列駐車を行う際に、従来の後方監視モニタ
装置において、運転者がテレビ画面上で後方の視界と車
両の予想後進軌跡とを見ただけでは、どのタイミングで
どの程度の操舵角で駐車のための運転操作をすればよい
のか判断し難く、駐車時の十分な支援を行うことができ
ないという問題点があった。また、従来の後方監視モニ
タ装置では、運転者がテレビ画面を見ながら運転操作を
行う必要があるが、運転者は車両周辺への安全確認も行
わなければならず、運転者にかかる負担が大きいという
問題点もあった。この発明はこのような問題点を解消す
るためになされたもので、運転者に大きな負担をかける
ことなく駐車の際の運転操作を的確に案内することがで
きる駐車支援装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に係る駐車支援
装置は、車両のヨー角を検出するためのヨー角検出手段
と、車両の停止時に車両のヨー角の基準位置を設定する
基準位置設定手段と、運転者に運転操作の案内情報を出
力するための案内手段と、車両のブレーキを作動させる
自動ブレーキ装置と、ヨー角検出手段で検出されたヨー
角に基づいて駐車をするために必要な運転操作の案内情
報を案内手段を介して運転者に提供すると共に駐車をす
るために必要な前進動作または後退動作の停止位置で自
動ブレーキ装置により車両のブレーキを作動させるコン
トローラとを備えたものである。
【0006】さらに、自動操舵装置を備え、コントロー
ラが車両の停止位置で自動操舵装置により操舵させて駐
車をするために必要な一定の操舵角を得るように構成す
ることもできる。また、コントローラは、一定の操舵角
に保持した状態での前進動作または後退動作と、逆方向
に操舵して一定の操舵角に保持した状態での前進動作ま
たは後退動作とを繰り返して駐車をするために必要な運
転操作の案内情報を提供するように構成することができ
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。 実施の形態1.図1にこの発明の実施の形態1に係る駐
車支援装置の構成を示す。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レートセンサ2が接
続されると共に、車両が並列駐車を行うことをコントロ
ーラ1に知らせるための並列モードスイッチ3と車両が
縦列駐車を行うことをコントローラ1に知らせるための
縦列モードスイッチ4とからなるスイッチモジュール5
が接続されている。また、コントローラ1には、運転者
に対して運転操作の案内情報を提供するための案内手段
としてスピーカ6が接続されている。さらに、コントロ
ーラ1に、車両のブレーキを作動させる自動ブレーキ装
置7が接続されている。並列モードスイッチ3及び縦列
モードスイッチ4によりこの発明の基準位置設定手段が
構成されている。
【0008】コントローラ1は、図示しないCPUと制
御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Rcに関わるデ
ータが記憶されると共に並列駐車時及び縦列駐車時の駐
車支援を行う制御プログラムが格納されている。CPU
はROMに記憶された制御プログラムに基づいて動作す
る。コントローラ1は、ヨーレートセンサ2から入力さ
れる車両の角速度から車両のヨー角を算出し、車両の旋
回角度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6に出力
する。
【0009】ここで、この実施の形態1の駐車支援装置
が、車両にどのような軌跡を描かせて駐車を支援するの
かを説明する。まずはじめに、図2を用いて、並列駐車
を行う場合について説明する。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
と垂直で駐車スペースTにおける車両10の後退方向に
Y軸をとり、道路と平行にすなわち、Y軸と直角にX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
車両位置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。
【0010】まず、初期停車位置として、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とが一致する車両位
置E1に車両10を停止させるものとする。次に、車両
位置E1にある車両10が、ハンドルの操舵角を左側最
大にして半径Rcで旋回しつつ、旋回角度θまで前進
し、車両位置F1になったところで、ハンドルの操舵角
を右側最大にして旋回半径Rcで旋回しつつ、旋回角度
φだけ後退し、車両10が駐車スペースTに平行になっ
た車両位置G1でハンドルを直進状態に戻してさらに後
退して駐車スペースT内の車両位置H1に適正に駐車す
るものとする。また、車両位置E1,F1,G1におけ
るリヤアクスル中心をそれぞれ、EO,FO,GOとす
る。
【0011】ここで、車両位置E1における運転者の位
置DRとリヤアクスル中心EOとのX軸方向の距離をL
とすると、車両位置E1から車両位置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=L−W1/2 C1y=−(D+Rc) で表される。車両位置F1から車両位置G1まで車両1
0が旋回する際の旋回中心C2の座標(C2x,C2
y)は、 C2x=−(Rc+Rc)・sinθ+C1x=−2Rc・sinθ+L−W1/2 C2y=(Rc+Rc)・cosθ+C1y=2Rc・cosθ−(D+Rc) で表され、このうち、X座標C2xは、 C2x=−Rc としても表される。
【0012】X座標C2xの2つの関係式からsinθ
は、 sinθ=(Rc+L−W1/2)/2Rc で表され、このθの値を既知のRc、L及びW1を用い
て算出することができ、このθの値をコントローラ1は
設定値θとして記憶している。さらに、車両位置F1か
ら車両位置G1まで車両10が旋回する旋回角度φは、 φ=π/2−θ で表される。
【0013】次に、この実施の形態1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、運転者
が車両10を車両位置E1に停止させ、ここで並列モー
ドスイッチ3を作動させると、コントローラ1は、車両
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。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を前進させる。
【0014】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、このヨー角と設定値θの値とを比較する。車両1
0が、車両位置E1から車両位置F1に近づくにつれ
て、コントローラ1は、ヨー角と設定値θとの差を基
に、車両位置F1に接近したことを知らせる接近情報
と、車両位置F1に到達したことを知らせる到達情報と
をスピーカ6を介して運転者に知らせる。例えば、接近
情報として、スピーカ6から「ピッ、ピッ」という間欠
音が発せられ、この間欠音及び点滅の周期は、ヨー角と
設定値θとの差が少なくなると共に短くなる。ヨー角と
設定値θとの差がなくなると、到達情報として、スピー
カ6から「ピー」という連続音が発せられる。これらの
接近情報及び到達情報の出力と同時に、コントローラ1
は自動ブレーキ装置7を駆動させて車両10のブレーキ
を作動させ、これにより自動的に車両10を車両位置F
1に停止させる。次に、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
なった車両位置G1に接近したことを知らせる接近情報
と、車両位置G1に到達したことを知らせる到達情報と
をスピーカ6を介して運転者に知らせる。これと同時に
コントローラ1は自動ブレーキ装置7を駆動させて車両
10のブレーキを作動させ、自動的に車両10を車両位
置G1で停止させる。その後、運転者は、ハンドルを直
進状態に戻してから車両10を後退させ、駐車スペース
Tに車両10が収まったら駐車を完了する。
【0015】次に、図3を用いて、縦列駐車を行う場合
について説明する。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。この状態の車両位
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の後退方向に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。車両位置J1にある車両10が、ハン
ドルの操舵角を右側最大にして半径Rcで旋回しつつ前
進し、車両位置K1になったところで、操舵角を左側最
大にして半径Rcで旋回しつつ後退し、車両位置L1に
なったところで操舵角を右側最大にして半径Rcで旋回
しつつ後退し、駐車スペースT内の車両位置M1に適正
に駐車するものとする。
【0016】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を車両位置J
1に停車した状態を初期停車位置として、縦列駐車を開
始するものとする。車両位置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
置であり並びに車両10と車両20とが所定の車両間隔
dである位置とする。したがって、車両位置J1のリヤ
アクスル中心JOの座標(JOx,JOy)は、車両2
0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との関係および車両間隔dから一義的に定
められる。車両位置J1にある車両10が、ハンドルの
操舵角を右側最大にして半径Rcで旋回しつつ車両位置
K1まで前進する。その際の旋回中心をC3とし、旋回
角度をβとする。また、車両位置K1にある車両10が
操舵角を左側最大にして半径Rcで旋回しつつ車両位置
L1まで後退する。その際の旋回中心をC4とし、旋回
角度をδとする。さらに、車両位置L1でハンドルを反
対方向に切り返して、操舵角を右側最大にして半径Rc
で旋回しつつ車両位置M1まで後退する。その際の旋回
中心をC5とし、旋回角度をαとする。また、車両位置
K1,L1におけるリヤアクスル中心をそれぞれKO,
LOとする。
【0017】旋回角度α,β,δには、 δ=α−β の関係がある。旋回中心C5の座標(C5x,C5y)
は、 C5x=−Rc C5y=0 で表される。旋回中心C4の座標(C4x,C4y)
は、 C4x=C5x+(Rc+Rc)・cosα=−Rc+2Rc・cosα C4y=C5y−(Rc+Rc)・sinα=−2Rc・sinα で表される。旋回中心C3の座標(C3x,C3y)
は、 C3x=C4x−(Rc+Rc)・cosβ=−Rc+2Rc・cosα−2Rc・c
osβ C3y=C4y+(Rc+Rc)・sinβ=−2Rc・sinα+2Rc・sin
β で表される。また、車両位置J1のリヤアクスル中心J
Oの座標(JOx,JOy)は、 JOx =−Rc・(1−cosα)−Rc・(1−cosα−1+cosβ)+Rc・(1−cosβ) =2Rc・(cosα−cosβ) ……………(1) JOy =−Rc・sinα−Rc・(sinα−sinβ)+Rc・sinβ =2Rc・(sinβ−sinα) ……………(2) で表される。
【0018】ここで、式(1)及び(2)を三角関数の
公式を用いて、変形すると、 tan(α/2+β/2)=JOx/JOy sin2(α/2−β/2)=(JOx2+JOy2)/(16R
c2) となり、α、β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
値が設定値α、βとしてコントローラ1に記憶されてい
る。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。
【0019】次に、この実施の形態1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、運転者
が、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座標に一致し、車両10が車両20に対し
て車両間隔dとなるように車両位置J1に停止させる。
ここで、縦列モードスイッチ4を作動させると、コント
ローラ1は、車両位置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、このヨー角と設定値βの値とを比較する。車両1
0が、車両位置J1から車両位置K1に近づくにつれ
て、コントローラ1は、ヨー角と設定値βとの差を基
に、並列駐車時と同様に、車両位置K1に接近したこと
を知らせる接近情報と、車両位置K1に到達したことを
知らせる到達情報とをスピーカ6を介して運転者に知ら
せる。
【0020】これらの接近情報及び到達情報の出力と同
時に、コントローラ1は自動ブレーキ装置7を駆動させ
て車両10のブレーキを作動させ、これにより自動的に
車両10を車両位置K1に停止させる。次に、運転者
は、ハンドルを左にいっぱい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、車両のヨー角と設定値α(=β+δ)の値とを比較
する。車両10が、車両位置K1から車両位置L1に近
づくにつれて、すなわち、車両のヨー角が設定値αの値
に近づくにつれて、コントローラ1は、ヨー角と設定値
αとの差を基に、並列駐車時と同様に、車両位置L1に
接近したことを知らせる接近情報と、車両位置L1に到
達したことを知らせる到達情報とをスピーカ6を介して
運転者に知らせる。これと同時にコントローラ1は自動
ブレーキ装置7を駆動させて車両10のブレーキを作動
させ、自動的に車両10を車両位置L1に停止させる。
次に、運転者は、車両位置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内の車両位置M1に接近したことを知らせる
接近情報と、車両位置M1に到達したことを知らせる到
達情報とをスピーカ6を介して運転者に知らせる。これ
と同時にコントローラ1は自動ブレーキ装置7を駆動さ
せて車両10のブレーキを作動させ、自動的に車両10
を車両位置M1で停止させ、これにより駐車を完了する
ことができる。
【0021】以上のように、この実施の形態の駐車支援
装置は、カメラ及びモニタを必要とせず、ナビゲーショ
ンシステムやカメラ等の装着されていない車両において
も、適切な駐車支援が可能となる。また、駐車のための
一連の運転操作において、停止すべき位置に来ると、自
動ブレーキ装置7により自動的にブレーキを作動して車
両10を停止させるので、運転者の違いによる停止位置
のばらつきが少なくなり、より正確に且つ容易に駐車を
行うことができる。
【0022】なお、各停止位置で自動ブレーキ装置7に
より自動的にブレーキを作動させて車両10を停止させ
るため、上述した接近情報の出力を省略することもでき
る。運転者は、到達情報により停止位置に到達したこと
を認知すると、操舵して車両10を前進あるいは後退さ
せればよい。
【0023】実施の形態2.実施の形態2に係る駐車支
援装置の構成を図4に示す。この駐車支援装置は、図1
に示した実施の形態1の駐車支援装置において、さらに
ハンドル操作を自動的に行うための自動操舵装置8をコ
ントローラ1に接続したものである。コントローラ1
は、実施の形態1と同様に並列駐車及び縦列駐車に対し
て運転操作の情報を運転者に提供すると共に各停止位置
で自動ブレーキ装置7により自動的にブレーキを作動さ
せて車両10を停止させた後、その停止位置において自
動操舵装置8により自動的にハンドル操作を行い、左側
あるいは右側に最大に操舵して所定のフル切り状態とす
る。ここで、運転者は周辺の安全を確認した上、車両1
0を前進あるいは後退させる。
【0024】このように、実施の形態2においては、駐
車に必要なフル切り状態へのハンドル操作が自動操舵装
置8によって自動的に行われる。従って、運転者は、駐
車のための一連の運転操作に対して前進動作あるいは後
退動作のみを行えばよいこととなる。このため、極めて
容易に且つ運転者の負担を軽減して駐車を行うことがで
きる。また、運転者は前進動作あるいは後退動作のみを
行えばよいので、例えば、車両10を前進あるいは後退
させるリモートコントロール装置を搭載しておけば、運
転者はリモートコントロール装置を操作するだけで、駐
車を完了させることが可能となる。さらに、運転者が車
両10から降りた状態で、周辺の安全確認を十分に行い
つつリモートコントロール装置で駐車させることもでき
る。
【0025】なお、上記の実施の形態1及び2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
目標となる車両位置ごとに、スピーカ6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。
【0026】なお、上記の各実施の形態ではヨー角を検
出するのに、ヨーレートセンサを用いたが、ヨー角を検
出する手段は、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、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。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、コントローラがヨー角検出手段で検出されたヨー角
に基づいて駐車をするために必要な運転操作の案内情報
を案内手段を介して運転者に提供すると共に駐車をする
ために必要な前進動作または後退動作の停止位置で自動
ブレーキ装置により車両のブレーキを作動させるので、
駐車の際の運転操作を的確に案内することができると共
に運転者の負担を大きく軽減することができる。また、
運転者の違いによる停止位置のばらつきが少なくなり、
より正確に且つ容易に駐車を行うことが可能となる。さ
らに、コントローラが車両の停止位置で自動操舵装置に
より操舵させて駐車をするために必要な一定の操舵角を
得るように構成すれば、運転者の負担がより一層軽減さ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1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1における並列駐車時の車両の位
置を段階的且つ模式的に示す図である。
【図3】 実施の形態1における縦列駐車時の車両の位
置を段階的且つ模式的に示す図である。
【図4】 実施の形態2に係る駐車支援装置の構成を示
すブロック図である。
【符号の説明】
1 コントローラ、2 ヨーレートセンサ、3 並列モ
ードスイッチ、4 縦列モードスイッチ、5 スイッチ
モジュール、6 スピーカ、7 自動ブレーキ装置、8
自動操舵装置。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B62D 6/00 ZYW B62D 6/00 ZYW // B62D 113:00 113:00 137:00 137:00 (72)発明者 山田 聡之 愛知県刈谷市豊田町2丁目1番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 Fターム(参考) 3D032 CC20 CC50 DA03 DA32 DA33 DA87 EC35 FF01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両のヨー角を検出するためのヨー角検
    出手段と、 車両の停止時に車両のヨー角の基準位置を設定する基準
    位置設定手段と、 運転者に運転操作の案内情報を出力するための案内手段
    と、 車両のブレーキを作動させる自動ブレーキ装置と、 ヨー角検出手段で検出されたヨー角に基づいて駐車をす
    るために必要な運転操作の案内情報を案内手段を介して
    運転者に提供すると共に駐車をするために必要な前進動
    作または後退動作の停止位置で自動ブレーキ装置により
    車両のブレーキを作動させるコントローラとを備えたこ
    とを特徴とする駐車支援装置。
  2. 【請求項2】 さらに、自動操舵装置を備え、 コントローラは、車両の停止位置で自動操舵装置により
    操舵させて駐車をするために必要な一定の操舵角を得る
    請求項1に記載の駐車支援装置。
  3. 【請求項3】 前記コントローラは、一定の操舵角に保
    持した状態での前進動作または後退動作と、逆方向に操
    舵して一定の操舵角に保持した状態での前進動作または
    後退動作とを繰り返して駐車をするために必要な運転操
    作の案内情報を提供する請求項1または2に記載の駐車
    支援装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007013246A1 (ja) 2005-07-28 2007-02-01 Advics Co., Ltd. 駐車支援制御装置および駐車支援制御システム
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