CN110494345B - 停车辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于获得一种停车辅助装置，其进行用于将位置、朝向偏移而停车的车辆重新停驻到正确的位置、朝向的辅助。本发明的停车辅助装置(1)是对自身车辆(V)向设置在通道(21)的侧方的停车空间(20)的停车进行辅助的装置，其具有：停车路径设定部(14)，其设定从通道(21)上的自身车辆(V)的初始位置(P0)到停车空间(20)的目标停车位置(P1)为止的停车路径；位置偏移判定部(15)，其在根据停车路径进行了停车的情况下，判定在自身车辆(V)与停车空间(20)之间是否存在位置偏移；以及位置偏移修正路径运算部(16)，其在判定为存在位置偏移的情况下，运算位置偏移修正路径。

Description

停车辅助装置
技术领域
本发明涉及车辆的停车辅助装置。
背景技术
专利文献1展示了一种停车辅助装置的技术，所述停车辅助装置算出使车辆停车用的、包含反向的引导路径，以车辆沿该引导路径到达至目标位置的方式进行辅助。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2010-208392号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在沿着引导路径实际停驻时，由于传感器的精度、误差、停车动作中的方向盘操作的延迟等各种原因，自身车辆的位置、朝向有可能产生偏移。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种停车辅助装置，其进行用于将位置、朝向偏移而停驻的自身车辆重新停驻到正确的位置、朝向的辅助。
用于解决问题的技术手段
解决上述问题的本发明的停车辅助装置对自身车辆向设置在通道侧方的停车空间的停车进行辅助，该停车辅助装置的特征在于，具有：停车路径设定部，其设定从所述通道上的所述自身车辆的初始位置到所述停车空间的目标停车位置为止的停车路径；位置偏移判定部，其在根据该停车路径进行了停车的情况下，判定在所述自身车辆和所述停车空间之间是否存在位置偏移；以及位置偏移修正路径运算部，其在判定为存在所述位置偏移的情况下，运算使所述自身车辆从所述停车空间向所述通道移动、并从所述通道向所述停车空间的目标停车位置移动以修正所述位置偏移的位置偏移修正路径。
发明的效果
根据本发明，能够进行用于将位置、朝向偏移而停驻的车辆重新停驻到正确的位置、朝向的辅助。根据本说明书的记述、附图，会明确本发明相关的更多特征。此外，上述以外的课题、构成及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。
附图说明
图1为本发明的实施方式的停车辅助装置的功能框图。
图2A为表示后向并联停车的停车前和停车后的状态的图。
图2B为表示前向并联停车的停车前和停车后的状态的图。
图3为表示运算后向并联停车的出库路径的方法的一例的图。
图4为表示运算前向并联停车的出库路径的方法的一例的图。
图5为表示后向并联停车的情况下的出库路径上的连接候选位置的图。
图6为表示前向并联停车的情况下的出库路径上的连接候选位置的图。
图7为说明运算出库路径上的连接候选位置的方法的流程图。
图8为可到达判定的处理流程。
图9A为说明单侧转向下的可到达判定的一例的图。
图9B为说明单侧转向下的可到达判定的一例的图。
图9C为说明单侧转向下的可到达判定的一例的图。
图9D为说明S形转向下的可到达判定的一例的图。
图9E为说明S形转向下的可到达判定的一例的图。
图10为说明单侧转向的正方向路径的生成方法的图。
图11为说明S形转向下的正方向路径的生成方法的图。
图12为说明S形转向下的正方向路径的生成方法的图。
图13为说明S形转向下的正方向路径的生成方法的图。
图14为表示位置偏移修正前和位置偏移修正后的状态的图。
图15为说明通过第一位置偏移修正路径进行的位置偏移修正的动作的图。
图16为根据自身车辆的移动而逐渐算出的共有圆的示意图。
图17为说明入库路径的运算方法的图。
图18为说明停车NG条件的图。
图19为说明通过第二位置偏移修正路径进行的位置偏移修正的动作的图。
图20为说明运算第二位置偏移修正路径的方法的流程图。
图21为说明偏移修正路径的选择方法的流程图。
具体实施方式
接着，使用附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1是本发明的实施方式的停车辅助装置的功能框图，图2A是表示后向并联停车的停车前和停车后的状态的图，图2B是表示前向并联停车的停车前和停车后的状态的图。
停车辅助装置1是对自身车辆V向停车空间20的停车进行辅助的装置，尤其是对将自身车辆V停驻到停车方位26相对于通道21的通道方位25而言设置成直角的停车空间20的所谓的并联停车进行辅助的装置。所谓停车空间20，是指为了以规定朝向停驻车辆而预先设定有停车方位的、划分出的区域，作为其他叫法，也叫做停车框、停车划区、停车区域、停车场所或停车场。
在图2A所示的例子中，停车空间20相对于通道21的朝向即通道方位25而言设置在左侧方，停车方位26是以向后停驻自身车辆V的方式设定。在图2B所示的例子中，停车空间20相对于通道21的通道方位25而言设置在右侧方，停车方位26是以向前停驻自身车辆V的方式设定。
如图2A及图2B所示，停车辅助装置1运算如下路径而设定为停车路径，即从通道21的初始位置P0上自身车辆V的车辆方位Vf配置在与通道方位25相同的朝向的状态起、以停车空间20的目标停车位置P1上车辆方位Vf配置于与停车方位26相同的朝向的方式引导自身车辆V的路径。
继而，在按照设定好的停车路径进行了自身车辆V的停车动作的情况下，进行自身车辆V与停车空间之间是否存在位置偏移的判定。继而，在判定为存在位置偏移的情况下，运算修正位置偏移的路径，设定为位置偏移修正路径。
在通道21的停车空间20的通道前方及通道后方配置有其他车辆、其他停车空间等障碍物23、24，在通道21的与停车空间20侧相反那一侧的侧方配置有沿通道21的通道方位25延伸的墙壁、路缘或其他车辆等障碍物22。
在本实施例中，以作为自身车辆V的左右后轮的中间位置的基准点Vo为基准，判断自身车辆V是否配置在初始位置P0、目标停车位置P1、后述的中间目标位置P2、第一切点31以及第二切点32等各位置。此外，转弯例如是沿回旋曲线来进行。
在停车辅助装置1中，运算用于将自身车辆V引导至停车空间20为止的停车路径。因而，通过使自身车辆V沿该运算出的停车路径移动，可以使其停驻到通道旁的停车空间20。另外，在按照停车路径停驻的结果是位置、朝向偏移而停驻的情况下，计算修正位置偏移的位置偏移修正路径。因此，通过使自身车辆V沿着该运算出的位置偏移修正路径移动，能够修正位置偏移，能够在停车空间20内的正确的位置以正确的朝向停驻。
关于自身车辆V的移动，例如可在车内监视器上显示停车路径而供驾驶员一边观察该显示一边操作自身车辆V，此外，也可设为如下***，即，从停车辅助装置1输出停车路径的信息而以自动或半自动方式将自身车辆V停驻到目标停车位置P1。同样，也可以在车内监视器上显示位置偏移修正路径，驾驶员一边观察该显示一边操作自身车辆V，另外，也可以是从停车辅助装置1输出位置偏移修正路径的信息，自动或半自动地将自身车辆V停驻到目标停车位置P1的***。在半自动方式下，例如方向盘操作通过自动控制来进行，加速踏板操作和制动踏板操作由驾驶员进行。并且，在自动方式下，方向盘操作、加速踏板操作及制动踏板操作都通过自动控制来进行。
停车辅助装置1搭载于自身车辆V中，通过微电脑等硬件与软件程序的协作来实现。如图1所示，停车辅助装置1具有出库路径运算部11、连接候选位置设定部12、可到达路径运算部13、停车路径设定部14、位置偏移判定部15、位置偏移修正路径运算部16。
出库路径运算部11根据目标停车空间的信息和自身车辆行为的制约条件来运算使自身车辆V从停车空间20出库的至少一个以上的出库路径。连接候选位置设定部12在各出库路径上设定多个连接候选位置。可到达路径运算部13运算可以从作为自身车辆V的当前位置的初始位置P0到达各连接候选位置的可到达路径。停车路径设定部14将出库路径与可到达路径相连来设定自身车辆V的停车路径，在有多个停车路径的情况下，从其中根据规定条件来选择最佳的停车路径。
如图1所示，目标停车空间信息191、目标停车位置信息192、自身车辆信息193及自身车辆位置信息194输入至停车辅助装置1。目标停车空间信息191中包含停车空间20周边的障碍物的位置、距离等成为停车空间的制约条件的信息。
并且，目标停车位置信息192中包含停车空间20的形状、与自身车辆V的相对位置的信息等，自身车辆信息193中包含自身车辆V的转弯半径等成为自身车辆行为的制约条件的信息。并且，作为自身车辆位置信息194，是利用根据自身车辆V的操舵角、速度、车轮的旋转量而通过车辆模型运算出的车辆位置推算值，此外，也可利用由GPS等传感器获取的位置信息或者通过路车间、车车间通信获得的自身车辆位置信息。
操作输入部195例如将用户选择的停车空间的信息等输入至停车辅助装置1。路径显示部17是驾驶员可以在车内观察的车载监视器，能以重合在来自相机的影像上的方式显示成为目标的停车路径的反向位置。此外，也可不仅显示反向位置还显示整个停车路径。驾驶员可以观察、确认车载监视器上显示的反向位置或停车路径。
<出库路径运算部>
出库路径运算部11根据目标停车空间信息191、目标停车位置信息192及自身车辆信息193来运算出库路径。目标停车空间信息191例如可以从搭载在自身车辆V上的超声波传感器的检测信号、来自车载摄像机的图像中获取。另外，也可以获取从停车场设备输出的基础设施信息。
出库路径是对使自身车辆V从正确地配置在停车空间20内的状态出库的路径进行推断得到的假想的移动路径。出库路径不受自身车辆V的初始位置P0约束，其运算与初始位置P0完全无关。出库路径运算部11在运算出库路径时不使用自身车辆位置信息194。出库路径不限定于一个，而是运算至少一个以上。
出库路径根据目标停车空间的信息和自身车辆行为的制约条件加以运算。于是，在后向并联停车中，生成设想在以目标停车位置P1为原点时朝与初始位置P0上的自身车辆V的朝向相同的方向出库的路径，在前向并联停车中，生成设想在以目标停车位置P1为原点时朝与初始位置P0上的自身车辆V的朝向相反的方向出库的路径。
例如，在采取目标停车位置P1上的自身车辆V的姿势状态向后的后向并联停车的情况下，运算使自身车辆V从目标停车位置P1起直线前进直至自身车辆V的左右后轮的中间位置即基准点Vo(后面记作自身车辆的位置Vo)从停车空间20出来为止的路径、以朝与初始位置P0上的自身车辆V的朝向相同的方向出库的方式转向并通过前进使自身车辆V到达相对于前方的障碍物的可到达极限位置的前进路径、以及使前轮相对于自身车辆V而言恢复笔直并通过后退使自身车辆V到达相对于后方的障碍物的可到达极限位置的后退路径。继而，进行交替运算前进路径和后退路径的出库路径的运算直至满足规定的结束条件为止。再者，所谓可到达极限位置，是指与障碍物之间具有规定间隙而分开的位置。规定间隙具有考虑了规定误差等的余量，以与障碍物不接触，优选尽可能小，例如设定为1cm～5cm左右。在本实施方式中，设定在自身车辆V外周具有规定间隙的假想框，将假想框接触到障碍物的位置判断为可到达极限位置。
另一方面，在采取目标停车位置P1上的自身车辆V的姿势状态向前的前向并联停车的情况下，运算使自身车辆V从目标停车位置P1起笔直地后退直至自身车辆V的位置Vo从停车空间20离开规定距离程度为止的路径、以朝与初始位置P0上的自身车辆V的朝向相反的方向出库的方式转向并通过后退使自身车辆V到达相对于后方的障碍物的可到达极限位置的后退路径、以及以朝与初始位置P0上的自身车辆V的朝向相同的方向出库的方式转向并通过前进使自身车辆V到达相对于前方的障碍物的可到达极限位置的前进路径。继而，进行交替运算前进路径和后退路径的出库路径的运算直至满足规定的结束条件为止。
出库路径运算部11例如进行出库路径的运算直至满足作为规定的结束条件的第1条件、第2条件、第3条件中的至少一个为止，所述第1条件是出库路径上的自身车辆V的朝向相对于停车方位26为90度，所述第2条件是自身车辆V从目标停车位置P1沿通道方位25到达离开规定距离Hmax程度的地点，所述第3条件是出库路径上的反向次数达到规定次数。
图3和图4为表示按照预先设定的条件来运算自身车辆的出库路径的方法的一例的图，图3为表示后向并联停车的情况的图，图4为表示前向并联停车的情况的图。
关于出库路径，例如在图3所示的后向并联停车的例子中运算如下路径，即，使自身车辆V从停驻在停车空间20内的状态(a)起直线前进直至自身车辆V的位置Vo从停车空间20出来为止(b)，从此处向左转向并通过前进使自身车辆V到达相对于前方的障碍物22的可到达极限位置(c)，在该位置上将前轮沿自身车辆V的车辆方位恢复笔直并通过后退使自身车辆V到达相对于后方的障碍物24的可到达极限位置(d)。继而，经过向左转向的前进路径(e)、笔直地后退的后退路径(f)、向左转向的前进路径(g)、笔直地后退的后退路径(h)，而到达自身车辆V的车辆方位相对于停车空间20的停车方位为90度的状态(i)。
同样地，例如在图4所示的前向并联停车的例子中运算如下路径，即，使自身车辆V从停车空间20内从停驻在目标停车位置P1的状态(a)起笔直地后退直至自身车辆V的位置Vo从停车空间20出来而离开规定距离程度为止(b)，从此处向右转向并通过后退使自身车辆V到达相对于后方的障碍物22的可到达极限位置(c)，在该位置向左转向并通过前进使自身车辆V到达相对于前方的障碍物22的可到达极限位置(d)。继而，经过向右转向的后退路径(e)、向左转向的前进路径(f)、向右转向的后退路径(g)、向左转向的前进路径(h)，而到达自身车辆V的车辆方位相对于停车空间20的停车方位为90度的状态(i)。
再者，出库路径的运算方法并不仅限定于上述方法，也可根据其他条件来运算。此外，也可从预先设定的多个条件中选择适于目标停车空间的条件来进行运算。
<连接候选位置设定部>
连接候选位置设定部12在出库路径上设定多个连接候选位置。连接候选位置是用于判断其与初始位置P0之间能否以可到达路径来连接的候选位置。作为设定连接候选位置的方法之一，连接候选位置设定部12例如在通道21上沿通道21的通道方位空出规定间隔而设定多个连接候选线PL，将自身车辆V的位置Vo在出库路径上与这些连接候选线PL交叉的位置设定为连接候选位置D，并与该位置上的自身车辆V的车辆方位Vf关联来加以存储。
图5为表示后向并联停车的情况下的反方向路径上的连接候选位置的图。连接候选线PLn(n为数字)是相较于目标停车位置B而言在通道21的通道方位前方以横跨通道21的宽度方向而延伸的方式加以设定，从停车空间20朝左方在通道21上空出规定间隔进行设定，本实施例中是以目标停车位置B为基准而以横向1.5m至0.5m单位进行设定。继而，将自身车辆V的位置Vo在出库路径上通过连接候选线PL的位置设定为连接候选位置D，并存储该位置上的自身车辆V的车辆方位Vf。再者，图中，符号A表示初始位置，符号B表示目标停车位置，符号C表示可到达极限位置，符号E表示泊出位置。
图6为表示前向并联停车的情况下的出库路径上的连接候选位置的图。
连接候选线PL是相较于目标停车位置B而言在通道21的通道方位前方以横跨通道21的宽度方向而延伸的方式加以设定，本实施例中是沿通道21的通道方位以0.5m单位进行设定。继而，将自身车辆V的位置Vo在出库路径上通过连接候选线PL的位置设定为连接候选位置D，并存储该位置上的自身车辆V的车辆方位Vf。
图7为说明运算出库路径上的连接候选位置的方法的流程图。首先，按照规定规则来进行使自身车辆V朝从目标停车位置P1出库的方向作假想移动的运算(S101)，判断自身车辆V的假想框是否会与障碍物发生碰撞(S102)。继而，在判断会发生碰撞时，判断该位置为可到达极限位置C，将自身车辆V的挡位从D挡切换至R挡或者从R挡切换至D挡而将自身车辆V的行进方向从前进反向至后退或者从后退反向至前进(S107)。
继而，判断自身车辆V是否已到达规定的连接候选位置D(S103)，在自身车辆V的位置Vo通过连接候选线PL时，将该位置设定为连接候选位置D，并存储该位置上的自身车辆V的车辆方位Vf(S108)。继而，判断第1条件即自身车辆V的角度是否相对于停车方位26而言变成90[deg](S104)，在变成90[deg]的情况下，认为满足第1条件而结束本例程。
另一方面，在自身车辆V的车辆方位Vf相对于停车方位26而言尚未变成90[deg]的情况下，判断是否已移动而离开规定距离Hmax以上(S105)。在本实施例中，规定距离Hmax设定为7米。在自身车辆V已移动规定距离Hmax以上时，认为满足第2条件而结束本例程。
作为设定连接候选位置的其他方法，连接候选位置设定部12例如也可在使自身车辆V沿出库路径朝出库方向移动的情况下每当自身车辆V的朝向发生规定的相对指定角度量程度的变化时(例如每5[deg])将该位置设定为连接候选位置。
<可到达路径运算部>
可到达路径运算部13运算可以从自身车辆V的初始位置P0到达多个连接候选位置D中的至少一个的可到达路径。所谓可到达路径，是指在不切换前进与后退的情况下仅靠前进和后退中的任一方就能从自身车辆V的初始位置P0到达连接候选位置D的路径。能否到达是根据自身车辆V的位置Vo及车辆方位Vf来判断，在自身车辆V的位置Vo与连接候选位置D一致而且自身车辆V的车辆方位Vf与关联于连接候选位置D加以存储的车辆方位Vf一致的情况下，判断可以到达。可到达路径的运算是根据自身车辆位置信息和自身车辆V的规格信息来进行，从反向次数少而且离自身车辆V的初始位置P0近的连接候选位置D起依序运算。
只要能使自身车辆V从初始位置P0移动而在连接候选位置D上以规定的车辆方位Vf进行配置，之后便可以通过朝反方向跟随出库路径而使自身车辆V移动至停车空间20内。因而，可到达路径运算部13将出库路径上的多个连接候选位置D当中可以从初始位置P0起以规定的车辆方位Vf配置自身车辆V的连接候选位置D设定为泊出位置E，从而运算初始位置P0起到泊出位置E为止的可到达路径。
图8是可到达判定的处理流程。
该处理流程作连接候选位置的数量程度的循环(S111)，首先，判断能否通过单侧转向从初始位置P0到达连接候选位置D(S112)。所谓单侧转向，是指仅朝自身车辆V的左右任一单侧转打自身车辆V的方向盘的操作。继而，在判断靠单侧转向无法到达连接候选位置D时，判断能否通过S形转向来到达(S116)。所谓S形转向，是指朝自身车辆V的左右两侧转打自身车辆V的方向盘的操作。
继而，在判断通过单侧转向或S形转向能够到达连接候选位置D的情况下，选择该连接候选位置作为泊出位置E，并生成自身车辆V的初始位置P0起到泊出位置E为止的可到达路径(S113)。
继而，判定可到达路径上自身车辆V是否会接触障碍物(S114)，在判断不会接触的情况下，将连接OK标记设为ON而生成的可到达路径存放至存储单元，结束循环(S117)。另一方面，在判断单侧转向和S形转向下无法到达连接候选位置D的情况(S112和S116中为否)或者接触判定中判定会发生接触的情况下(S114中为是)，结束针对该连接候选位置D的判断，进行针对剩下的连接候选位置D的判断。继而，在判断所有连接候选位置D都无法到达的情况下，将连接OK标记设为OFF(S115)，结束处理流程。
图9A～图9C为说明单侧转向下的可到达判定的一例的图，图9D、图9E为说明S形转向下的可到达判定的一例的图。
在S112的单侧转向下的可到达判定中，在以下条件(a1)～(a3)全部成立的情况下判定能够到达(角度差和位置上都有限制)。
(a1)自身车辆V的当前位置A(初始位置P0)上的轴线(车辆方位)A2与连接候选位置E上的轴线(车辆方位)E2相交叉。
(a2)当前位置A上的转弯圆A1与连接候选位置E的轴线E2不交叉。
(a3)连接候选位置E上的转弯圆E1与当前位置A的轴线A2不交叉。
再者，所谓转弯圆，是指考虑了回旋曲线的转弯侧的圆弧(最小转弯轨迹)。
在图9A所示的例子中，由于轴线A2与E2在交叉位置F1相交叉，因此满足上述条件(a1)。因而，判定通过单侧转向能够到达。另一方面，图9B中，由于转弯圆E1与轴线A2相交叉，因此不满足上述条件(a3)。继而，在图9C所示的例子中，由于转弯圆A1与轴线E2相交叉，因此不满足上述条件(a2)。因而，在图9B及图9C所示的例子中，判定通过单侧转向无法到达，从而转移至能否利用S形转向的判定。
在S116的S形转向下的可到达判定中，在以下条件(a4)成立的情况下判定能够到达(角度差和位置上都有限制)。
(a4)当前位置A上的转弯圆A1与连接候选位置E的转弯圆E1不交叉。
在图9D所示的例子中，由于转弯圆A1与转弯圆E1未交叉，因此满足上述条件(a4)。因而，判定通过S形转向能够到达。另一方面，在图9E所示的例子中，由于转弯圆A1与转弯圆E1相交叉，因此不满足上述条件(a4)，从而判定通过S形转向无法到达。
图10为说明单侧转向下的可到达路径的生成方法的图。
要生成当前位置A起到连接候选位置E为止的单侧转向下的路径，首先，如图10的(a)所示，分别算出轴线A2与轴线E2的交点K与当前位置A之间的距离Ls和交点K与连接候选位置E之间的距离Le，并选择较短一方的距离(图示的例子中选择距离Le)。继而，如图10的(b)所示，描绘以2条轴线A2、E2为公切线且通过与交点K相距较短一方的距离程度的位置的圆，利用几何计算、通过下述式(1)算出半径R。
[数式1]
Figure GDA0002225417670000101
由此，可以生成直线与圆弧组合而成的可到达路径。
图11为说明S形转向下的可到达路径的生成方法的图，是说明在连接候选位置E的后方轴线E2与当前位置A的轴线A2即X轴不相交的情况下的生成方法的图。
此处，算出用于描绘S形的半径相同的共通圆的半径R。只要求出圆的切点，便能将转弯圆A1的圆弧与转弯圆E1的圆弧组合来生成S形的可到达路径。
由于求出各圆的中心坐标，因此共通圆的半径根据中心坐标间的距离来求出。
[数式2]
Figure GDA0002225417670000102
[数式3]
Figure GDA0002225417670000103
其中，在θ＝0的情况下
[数式4]
Figure GDA0002225417670000104
图11的(a)所示的状态起到图11的(b)所示的交点F7的位置为止可以通过上述计算式算出。
根据图11的(c)所示的公式、通过以下计算式求出S形的各转弯角度φ1、φ2和弧长b1、b2。
[数5]
Figure GDA0002225417670000105
[数式6]
Figure GDA0002225417670000111
[数式7]
Figure GDA0002225417670000112
[数式8]
Figure GDA0002225417670000113
图12为说明S形转向下的可到达路径的生成方法的图，是说明在连接候选位置E的后方轴线E2与当前位置A的轴线A2即X轴相交的情况下的生成方法的图。
此处，算出用于描绘S形的半径相同的共通的转弯圆E1、A1的半径R。于是，只要求出圆的切点，便能将转弯圆A1的圆弧与转弯圆E1的圆弧组合来生成S形的可到达路径。
由于求出各圆的中心坐标，因此共通圆的半径根据中心坐标间的距离来求出。
[数式9]
Figure GDA0002225417670000114
[数式10]
Figure GDA0002225417670000115
根据图11的(c)所示的公式、通过以下计算式求出S形的各转弯角度φ1、φ2和弧长b1、b2。
[数式11]
Figure GDA0002225417670000116
[数式12]
Figure GDA0002225417670000121
[数式13]
Figure GDA0002225417670000122
[数式14]
Figure GDA0002225417670000123
图13为说明S形转向下的可到达路径的生成方法的图，是说明在连接候选位置E的后方轴线E2与当前位置A的轴线A2即X轴相交的情况下的生成方法的图。
此处，算出用于描绘S形的半径相同的共通圆E1、A1的半径R。于是，只要求出圆的切点，便能将转弯圆A1的圆弧与转弯圆E1的圆弧组合来生成S形的可到达路径。
由于求出各圆的中心坐标，因此共通圆的半径根据中心坐标间的距离来求出。
[数式15]
Figure GDA0002225417670000124
[数式16]
Figure GDA0002225417670000125
根据图11的(c)所示的公式、通过以下计算式求出S形的各转弯角度φ1、φ2和弧长b1、b2。
[数式17]
Figure GDA0002225417670000126
[数式18]
Figure GDA0002225417670000131
[数式19]
Figure GDA0002225417670000132
[数式20]
Figure GDA0002225417670000133
<停车路径设定部>
停车路径设定部14使用从目标停车位置P1到泊出位置E为止的出库路径的信息、和从自身车辆V的初始位置P0到泊出位置E为止的可到达路径的信息来设定停车路径。停车路径设定部14将在图10的步骤S117中将连接OK标记设为ON而生成的可到达路径、和包含与该可到达路径连接的泊出位置E的出库路径连接，形成停车路径。
在能够设定多个停车路径的情况下，根据停车时间、后续车辆的有无、停车精度的高低、通道的宽度、或者驾驶者的喜好等各种评价值来选择停车路径。例如，就停车精度而言，相较于一边转弯一边进入停车空间20而言，使自身车辆V的朝向与停车方位26一致后笔直地进入，停车位置的精度较高。因而，在以停车位置的精度为优先的情况下，选择在使自身车辆V的朝向与停车方位26一致后笔直地进入的停车路径。
另外，例如在从泊出位置E停驻至停车空间20时，前后反向的次数和操舵量尽可能少能够缩短停车所需的时间。因此，在要缩短停车所需的时间的情况下，选择前后反向的次数和操舵量尽可能少的停车路径。
此外，例如在停车时，相较于移动至远离停车空间20的位置而言，不离开停车空间20能够明确地向后续车辆表示朝停车空间20停车的意愿。因此，在通道21上存在后续车辆的情况下，选择不离开停车空间20的停车路径。
如上所述，停车辅助装置1根据目标停车位置P1来运算出库路径，选择出库路径上设定的多个连接候选位置D当中可以从自身车辆的初始位置P0到达而且最近的连接候选位置D作为泊出位置E，使用目标停车位置B起到泊出位置E为止的出库路径和自身车辆V的初始位置P0起到泊出位置E为止的可到达路径来设定停车路径。因而，可以在不依赖于开始停车辅助的开始位置和车辆姿势的情况下运算将自身车辆V引导至目标停车位置P1用的、包含反向的停车路径而使车辆以正确的车辆姿势停驻到驾驶员打算的位置。
接着，说明自身车辆V的位置偏移修正。
根据上述停车辅助装置1，可以运算能够将自身车辆V引导至停车空间20而将自身车辆V的位置Vo配置到停车空间20内的目标停车位置P1、而且使自身车辆V的车辆方位Vf与停车方位26一致的停车路径。但是，在使自身车辆V实际沿着停车路径移动时，由于传感器的精度、误差、停车动作中的方向盘操作的延迟等各种原因，有时会产生位置偏移。本实施方式的停车辅助装置1在沿着停车路径停驻自身车辆V的结果是发生了位置偏移的情况下，运算修正位置偏移的路径，辅助位置偏移修正。
<位置偏移判定部>
图14是表示位置偏移修正前和位置偏移修正后的状态的图。另外，在以下的说明中，以后向并联停车的情况为例进行说明，但本实施方式在前向并联停车的情况下也同样能够适用。
位置偏移判定部15判定在自身车辆V与停车空间20之间是否存在位置偏移。在实际的自身车辆V的位置Vo与停车空间20的目标停车位置P1之间的隔开距离δ为规定值以上的情况、以及自身车辆V的车辆方位Vf与停车空间20的停车方位26之间的角度θ为规定值以上的情况中的至少一方时，位置偏移判定部15判定为存在位置偏移。自身车辆V相对于目标停车位置P1的位置Vo及相对于停车方位26的车辆方位Vf的信息可以从自身车辆位置信息194中获取。
在图14的(1)所示的偏移修正前的例子中，自身车辆V的车辆方位Vf从停车空间20的停车方位26倾斜规定值以上，并且自身车辆V的位置Vo从停车空间20的目标停车位置P1离开规定值以上，判定为存在位置偏移。在图14的(2)所示的偏移修正前的例子中，自身车辆V的车辆方位Vf与停车空间20的停车方位26平行，但自身车辆V的基准点Vo从停车空间20的目标停车位置P1离开规定值以上，判定为存在位置偏移。另外，虽然未特别图示，但在自身车辆V在停车空间20附近停止的情况下，也判定为存在位置偏移。
在停车辅助装置1中，按照由停车路径设定部14设定好的停车路径开始自身车辆V的停车动作，通过动作结束判定为停车结束。自身车辆V的停车动作在自身车辆V到达停车路径的终点时结束，但引导的结果是在自身车辆V的位置Vo与目标停车位置P1不一致的情况、自身车辆V的车辆方位Vf与停车空间20的停车方位26不一致的情况、或者在停车动作中检测到障碍物而停止的情况下自身车辆V的停车动作也结束。在使用了停车路径的自身车辆V的停车动作结束时，或者在停车动作结束后有驾驶员的操作的指示时，位置偏移判定部15进行位置偏移判定。
<位置偏移修正路径运算部>
在由位置偏移判定部15判定为存在位置偏移的情况下，位置偏移修正路径运算部16运算修正位置偏移的位置偏移修正路径。位置偏移修正路径具有使自身车辆V暂时从停车空间20内出库并移动至通道21，或者从停车空间20附近移动至从出库侧离开的通道21上的位置的出库路径、和使自身车辆V从通道21向停车空间20的目标停车位置P1移动的入库路径。
自身车辆V通过沿着位置偏移修正路径移动来修正位置偏移，即，如图14所示的偏移修正后的例子那样，能够使实际的自身车辆V的位置Vo与停车空间20的目标停车位置P1之间的隔开距离δ小于规定值，并且，能够使自身车辆V的车辆方位Vf与停车空间20的停车方位26之间的角度θ小于规定值。
位置偏移修正路径运算部16具有第一位置偏移修正路径运算部和第二位置偏移修正路径运算部。第一位置偏移修正路径运算部运算仅通过单侧转向来修正位置偏移的第一位置偏移修正路径(参照图15)，第二位置偏移修正路径运算部运算通过S形转向来修正位置偏移的第二位置偏移修正路径(参照图19)。
<第一位置偏移修正路径运算部>
图15是说明使用第一位置偏移修正路径进行的位置偏移修正的动作的图，图16是根据自身车辆的移动而逐渐算出的共有圆的示意图，图17是说明入库路径的运算方法的图。
第一位置偏移修正路径运算部运算从自身车辆V的停车位置笔直移动到通道21上的位置的出库路径、和从通道21上的位置朝向停车空间20向一侧弯曲并移动的入库路径，并连接出库路径和入库路径来运算第一位置偏移修正路径。
第一位置偏移修正路径运算部运算以自身车辆V的车辆方位Vf和停车空间20的停车方位26双方为切线的共有圆30。继而，将沿着自身车辆V的车辆方位Vf用直线连接自身车辆V的停车位置到作为通道21上的位置的自身车辆V的车辆方位Vf与共有圆30相切的第一切点31而得的路径作为出库路径进行运算。继而，将沿着共有圆30用圆弧连接第一切点31到停车空间20的停车方位26与共有圆30相切的第二切点32而得的路径和沿着停车空间20的停车方位26用直线连接第二切点32到目标停车位置P1而得的路径作为入库路径进行运算。
出库路径具有如下路径：使自身车辆V沿自身车辆V的车辆方位Vf笔直地向离开停车空间20的方向移动(图15的(1))，自身车辆V的位置Vo越过停车空间20的停车方位26(图15的(2))，进而移动到共有圆30的第一切点31。共有圆30是与自身车辆V的车辆方位Vf和停车空间20的停车方位26双方相切的圆，与车辆方位Vf通过第一切点31相切，与停车方位26通过第二切点32相切。
入库路径具有如下路径：一边从第一切点31到第二切点32为止沿着共有圆30弯曲一边使自身车辆V向接近停车空间20的方向移动(图15的(4))，使自身车辆V从第二切点32沿着停车方位26笔直地向接近停车空间20的方向移动，将自身车辆V的位置Vo配置在目标停车位置P1，并且将自身车辆V的车辆方位Vf配置在沿着停车空间20的停车方位26的位置(图15的(5))。
通过使自身车辆V沿着自身车辆V的车辆方位Vf笔直地向离开停车空间20的方向假想地移动，从自身车辆V的位置Vo越过停车空间20的停车方位26的位置开始，根据自身车辆V的移动而逐步算出共有圆30。如图16的(1)至图16的(3)所示，共有圆30的直径随着自身车辆V在车辆方位Vf上移动而逐渐变大。
图17是说明共有圆的计算方法的图。
第一位置偏移修正路径运算部算出满足下述两个条件(A)、(B)双方的共有圆30。
[数式21]
Figure GDA0002225417670000161
Figure GDA0002225417670000162
将第一切点31的坐标设为V(Xv、Yv、θv)，将目标停车位置P1的坐标设为P(Xp、Yp、θp)，将自身车辆V的车辆方位Vf与停车空间20的停车方位26的夹角设为θvp。Rmin是自身车辆V的最小转弯半径。
图18是说明停车NG条件的图。
在共有圆30符合下述3个停车NG条件中的至少一个条件的情况下，在使用了该共有圆30的路径中，无法将自身车辆V无位置偏移地停驻在停车空间20中。
(1)共有圆30在自身车辆V的停车位置前方不具有第二切点32的情况，即第二切点32不在自身车辆V的出库侧的情况。
(2)当使自身车辆沿着共有圆30向入库方向移动时，由于内轮差自身车辆V与障碍物23碰撞的情况。
(3)共有圆30的半径小于自身车辆V的最小转弯半径的情况
第一位置偏移修正路径运算部使用上述3个停车NG条件的任意一个都不符合的共有圆30来设定出库路径和入库路径。具体而言，将从自身车辆V的停车位置到第一切点31的直线部分设定为出库路径，将将共有圆30的第一切点31和第二切点32之间的圆弧部分与从第二切点32到目标停车位置P1的直线部分33连接起来的路径设定为入库路径。
第一位置偏移修正路径从自身车辆V的停车位置沿车辆方位Vf笔直地行进到第一切点31。然后，从第一切点31朝向第二切点32以共有圆30的半径R向左旋转的同时行进，从第二切点32朝向目标停车位置P1沿着停车方位26笔直行进。因此，通过沿着第一位置偏移修正路径引导自身车辆V，能够在没有位置偏移的状态下将自身车辆V配置在停车空间20内。
<第二位置偏移修正路径运算部>
图19是说明通过第二位置偏移修正路径进行的位置偏移修正的动作的图，图20是说明运算第二位置偏移修正路径的方法的流程图。
如图19的(3)所示，第二位置偏移修正路径运算部运算出出库路径40和入库路径41，并连接出库路径40和入库路径41来计算第二位置偏移修正路径，其中，出库路径40从自身车辆V的停车位置向左右两侧弯曲并移动到通道21上的位置，入库路径41如图19的(4)所示，从通过出库路径40移动的通道21上的位置向停车空间20笔直移动。
第二位置偏移修正路径运算部算出中间目标位置P2(S121)，运算连接自身车辆V的停车位置和中间目标位置P2之间的S字状的路径(S122)。然后，判断自身车辆V是否能够沿着该S字状的路径移动(S123)，在判断为能够移动的情况下，计算从中间目标位置P2向入库方向的后退量(S124)，计算使自身车辆V从中间目标位置P2以后退量笔直地后退的路径(S125)。
在步骤S121中，在从目标停车位置P1沿停车空间20的停车方位26离开的位置上设定中间目标位置P2。中间目标位置P2根据通道21的通道宽度W1来设定，在通道宽度W1宽的情况下，设定位置被限定在距停车空间20规定的距离范围内。中间目标位置P2例如如图19的(2)所示，被设定在从停车空间20正面的障碍物22离开规定距离W2的位置。规定距离W2是从自身车辆V的车长中除去后悬伸后的长度，在实际配置自身车辆V的情况下，如图19的(3)所示，设定为能够在自身车辆V和障碍物22之间形成考虑了误差余量的间隙。
在步骤S122中，计算在自身车辆V的停车位置和中间目标位置P2之间具有彼此相同的半径的单一切点、一方通过自身车辆V的停车位置、另一方通过中间目标位置P2的一对共有圆。然后，将沿一个共有圆从停车位置连接到单一切点的圆弧、和沿另一个共有圆从单一切点连接到中间目标位置P2的圆弧组合，生成S字状的路径。在S字状的路径的运算中，可以使用生成在上述可到达路径运算部13中设定可到达路径时使用的S字状的路径的方法(图8的S116)。
在步骤S123中，通过具备下述两个条件，判断为可移动。
(1)在使自身车辆V沿着S字状的路径移动的情况下，自身车辆V不与障碍物23、24接触。
(2)一对共有圆的半径R为自身车辆V的最小转弯半径以上。
在不满足上述两个条件中的任一个的情况下，自身车辆V不能移动，不能设定第二位置偏移修正路径，而结束本例程。
在步骤S124中，作为后退量算出中间目标位置P2与目标停车位置P1之间的隔开距离。在步骤S125中，运算使自身车辆V仅以后退量笔直地后退的路径。与一边弯曲一边后退相比，笔直后退的能够抑制自身车辆V的位置偏移的发生，能够高精度地配置在停车位置。
第二位置偏移修正路径具有以S形转向从自身车辆V的停车位置前进到中间目标位置P2(图19的(3))，并从中间目标位置P2笔直行进到目标停车位置P1的路径(图19的(4))。因此，通过沿着第二位置偏移修正路径引导自身车辆V，能够在没有位置偏移的状态下将自身车辆V配置在停车空间20中。
图21是说明偏移修正路径的选择方法的流程图。
位置偏移修正路径运算部16首先通过第一位置偏移修正路径运算部进行第一位置偏移修正路径的运算(S201)。继而，判断能否通过运算出的第一位置偏移修正路径进行位置偏移修正(S202)。在上述3个停车NG条件中的任一个都不符合的情况下，判断为能够通过第一位置偏移修正路径进行位置偏移修正(S203中“是”)。继而，进行选择第一位置偏移修正路径作为位置偏移修正路径的处理。
另一方面，在符合上述3个停车NG条件中的至少一个而判断为不能进行基于第一位置偏移修正路径的位置偏移的情况下(S203中“否”)，通过第二位置偏移修正路径运算部进行第二位置偏移修正路径的运算(S203)。继而，在上述两个条件中的任一个都符合的情况下，判断为能够通过第二位置偏移修正路径进行位置偏移修正。继而，进行选择第二位置偏移修正路径作为位置偏移修正路径的处理。
根据上述的选择方法，在第一位置偏移修正路径和第二位置偏移修正路径双方都能够进行位置偏移修正的情况下，选择第一位置偏移修正路径。由于第一位置偏移修正路径为单侧转向，因此与S形转向相比，自身车辆V的操作量少，移动误差也少。因此，能够缩短位置偏移修正动作所需的时间，能够在短时间内进行位置偏移修正，能够提高停车精度。
上述的停车辅助装置1判定沿着停车路径引导自身车辆V而停驻的结果是否存在停车位置的位置偏移，在判定为存在位置偏移的情况下，运算修正位置偏移的位置偏移修正路径。自身车辆V能够通过沿着位置偏移修正路径移动来修正位置偏移，能够使自身车辆V的位置Vo与停车空间20的目标停车位置P1之间的隔开距离δ小于规定值，并且，能够使自身车辆V的车辆方位Vf与停车空间20的停车方位26之间的角度θ小于规定值。停车辅助装置1能够进行辅助，用于将在停车空间20内或停车空间20附近自身车辆V的位置、朝向偏移而停驻的自身车辆V重新停驻到正确的位置、朝向。
以上，对本发明的实施方式进行了详细叙述，但本发明并不限定于所述实施方式，可以在不脱离权利要求书记载的本发明的精神的范围进行各种设计变更。例如，所述实施方式是为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有构成。此外，可以将某一实施方式的构成的一部分替换为其他实施方式的构成，此外，也可以对某一实施方式的构成加入其他实施方式的构成。进而，可以对各实施方式的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。
符号说明
1 停车辅助装置
11 出库路径运算部
12 连接候选位置设定部
13 可到达路径运算部
14 停车路径设定部
15 位置偏移判定部
16 位置偏移修正路径运算部
17 路径显示部
20 停车空间
21 通道
22、23、24 障碍物
25 通道方位
26 停车方位
V 自身车辆
Vo 基准点(自身车辆的位置)
P0 初始位置
P1 目标停车位置
P2 中间目标位置
D 连接候选位置
E 泊出位置。

Claims (6)

1.一种停车辅助装置，其对自身车辆向设置在通道侧方的停车空间的停车进行辅助，该停车辅助装置的特征在于，包括：
停车路径设定部，其设定从所述通道上的所述自身车辆的初始位置到所述停车空间的目标停车位置为止的停车路径；
位置偏移判定部，其在根据该停车路径进行了停车的情况下，判定在所述自身车辆与所述停车空间之间是否存在位置偏移；
位置偏移修正路径运算部，其在判定为存在所述位置偏移的情况下，运算使所述自身车辆从所述停车空间向所述通道移动、并从所述通道向所述停车空间的目标停车位置移动以修正所述位置偏移的位置偏移修正路径，
在所述自身车辆的停车位置与所述停车空间的目标停车位置之间的距离为规定值以上的情况、以及所述自身车辆的车辆方位与所述停车空间的停车方位之间的角度为规定值以上的情况中的至少一方时，所述位置偏移判定部判定为存在所述位置偏移，
所述位置偏移修正路径运算部至少具有第一位置偏移修正路径运算部和第二位置偏移修正路径运算部的至少一方，
所述第一位置偏移修正路径运算部运算从所述自身车辆的停车位置笔直移动到所述通道上的位置为止的出库路径、和从所述通道上的位置向所述停车空间一边向一侧弯曲一边移动的入库路径，并连接所述出库路径和所述入库路径来运算第一位置偏移修正路径，
所述第二位置偏移修正路径运算部运算从所述自身车辆的停车位置一边向左右两侧弯曲一边移动到所述通道上的位置为止的出库路径、和从通过该出库路径移动到的所述通道上的位置向所述停车空间笔直移动的入库路径，并连接所述出库路径和所述入库路径来运算第二位置偏移修正路径。
2.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，
所述第一位置偏移修正路径运算部运算以所述自身车辆的车辆方位和所述停车空间的停车方位双方为切线的共有圆，
所述第一位置偏移修正路径运算部运算如下路径作为所述出库路径，即沿着所述自身车辆的车辆方位用直线连接所述自身车辆的停车位置到所述自身车辆的车辆方位与所述共有圆相切的第一切点而得的路径，
所述第一位置偏移修正路径运算部运算如下路径作为所述入库路径，即沿着所述共有圆用圆弧连接所述第一切点到所述停车空间的停车方位与所述共有圆相切的第二切点而得的路径、和沿着所述停车空间的停车方位用直线连接从所述第二切点到所述目标停车位置而得的路径。
3.根据权利要求2所述的停车辅助装置，其特征在于，
在全部满足以下三个运算条件的情况下，所述第一位置偏移修正路径运算部运算所述第一位置偏移修正路径，即，所述第二切点位于比所述目标停车位置更靠出库侧的位置、在使所述自身车辆沿着所述共有圆移动的情况下所述自身车辆不与障碍物接触、以及所述共有圆具有所述自身车辆的最小转弯半径以上的半径。
4.根据权利要求1所述的停车辅助装置,其特征在于,
所述第二位置偏移修正路径运算部根据所述通道的通道宽度将中间目标位置设定在沿着所述停车空间的停车方位从所述目标停车位置离开的所述通道上的位置，
所述第二位置偏移修正路径运算部运算一对共有圆，该共有圆以相互相同的半径而具有单一切点，一方的共有圆通过所述自身车辆的停车位置，另一方的共有圆通过所述中间目标位置，所述第二位置偏移修正路径运算部运算如下路径作为所述出库路径，即沿着所述一方的共有圆用圆弧连接所述目标停车位置到所述单一切点而得的路径、和沿着所述另一方的共有圆用圆弧连接所述单一切点到所述中间目标位置而得的路径，
所述第二位置偏移修正路径运算部运算如下路径作为所述入库路径，即沿着所述停车方位用直线连接所述中间目标位置到所述目标停车位置而得的路径。
5.根据权利要求4所述的停车辅助装置，其特征在于，
在满足如下条件的情况下，所述第二位置偏移修正路径运算部运算所述第二位置偏移修正路径，即，在使所述自身车辆沿着所述一对共有圆移动的情况下所述自身车辆不与障碍物接触、以及所述一对共有圆具有所述自身车辆的最小转弯半径以上的半径。
6.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，
在无法通过所述第一位置偏移修正路径运算部进行所述第一位置偏移修正路径的运算的情况下，所述偏移修正路径运算部通过所述第二位置偏移修正路径运算部进行所述第二位置偏移修正路径的运算。
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