JP2020175864A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,車両の駐車支援装置に関する。 The present invention relates to a vehicle parking support device.
自動駐車は,ドライバが目標の駐車位置を指定すれば,アクセル,ブレーキ,ステアリング操作の一部あるいはすべてを自動で行い,車両を駐車させるものである。 In automatic parking, if the driver specifies a target parking position, some or all of the accelerator, brake, and steering operations are automatically performed to park the vehicle.
図1に示すように,自動駐車する車両101は,まず,自車両の周辺環境を把握するカメラや超音波センサなどが取り付けられており,それらから取得した障害物102(駐車車両など)の位置情報を基に,切り返し位置103を算出し,目標の駐車位置104までの移動予定経路105(点線)を算出し,経路探索が成功した場合,その経路に従い自車両を制御する。
As shown in FIG. 1, the vehicle 101 that automatically parks is first equipped with a camera, an ultrasonic sensor, and the like that grasp the surrounding environment of the own vehicle, and the positions of obstacles 102 (parked vehicles, etc.) obtained from them. Based on the information, the turning position 103 is calculated, the planned movement route 105 (dotted line) to the
このような自動駐車後に駐車位置104から自動で出庫するものとして特許文献1がある。特許文献1では,駐車位置104を基準として出庫支援対象範囲を設定し,出庫支援対象範囲内を自車両が最小旋回半径で前進して,出庫支援対象範囲を逸脱した場合に,支援制御を終了する技術が開示されている。
駐車時に生成した経路105を走行している際,経路105上に駐車開始時に検知しなかった障害物を検知した場合,経路105にて目標駐車位置104に到達不可能となる。その場合,カメラや超音波センサなどから自車両周辺の障害物位置情報を再度取得し,目標駐車位置104までの経路を再び算出する。しかし,図2(a)に示すような目標駐車位置104の領域内に駐車開始時に検知しなかった障害物201を検知した場合,経路を再び算出しても目標駐車位置104に駐車できないため,障害物を検知した位置202にて車両制御は中断してしまう。また,目標駐車位置を再設定することで,図2(b)に示すような,新たな目標駐車位置203までの経路204を生成できた場合でも,車両制御中に,あらかじめ設定していた切り返し回数が所定回数以上となってしまい,切り返し回数が所定回数以上となった位置205にて車両制御は中断してしまうことがある。
If an obstacle that was not detected at the start of parking is detected on the route 105 while traveling on the route 105 generated at the time of parking, the
特許文献1では,このような場合は,ドライバに中断した位置から,手動で入庫の継続及び出庫させるようにしており,運転が苦手なドライバに対して利便性を損なう。
In
本発明は上記課題に鑑みて成されたものであり,その目的は,障害物へのドライバの恐怖感から手動操作での入庫の継続及び出庫のためらいを低減した駐車支援装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a parking support device that reduces the hesitation of continuing warehousing and leaving warehousing by manual operation due to the fear of the driver for obstacles. is there.
上記目的を達成するために,本発明の駐車支援装置は,車両に搭載されたセンシング手段から障害物情報を取得する障害物情報取得部と,自車両の位置を検出する車両位置検出手段と,を有し,自動駐車を中断した場合は,障害物との接触回避を考慮した,ドライバによる出庫が容易な位置まで,自車両を誘導し,ドライバに車両操作を譲渡する。 In order to achieve the above object, the parking support device of the present invention includes an obstacle information acquisition unit that acquires obstacle information from a sensing means mounted on the vehicle, a vehicle position detecting means that detects the position of the own vehicle, and a vehicle position detecting means. If the automatic parking is interrupted, the vehicle is guided to a position where it is easy for the driver to leave the vehicle in consideration of avoiding contact with obstacles, and the vehicle operation is transferred to the driver.
本発明によれば,障害物へのドライバの恐怖感から手動操作での入庫の継続及び出庫のためらいを低減することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the hesitation of continuing warehousing and warehousing by manual operation due to the driver's fear of obstacles.
以下に図面を用いて本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の実施例1について,図3から図8を用いて説明する。 Example 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 8.
図3に示すように,車両300は,動力源である動力発生機構310と,車両を制動するブレーキ311と,動力発生機構310により発生させた駆動力を適切な方向へ切り換え,前進・後退させるギアを有する変速機312を備えている。変速機312の出力が左右の車輪314を回転させることで,車両300を走行させ,ブレーキ311を制御することで,制動力が発生し,車両300を減速させる。ここで,駆動力発生機構310は,エンジンあるいは,エンジンとモータのハイブリッド機構,さらには,モータ単体でもよい。
As shown in FIG. 3, the
車両300には,ステアリング313が備わっており,ステアリング313を回すことで車輪314の向きが変化し,車両が旋回する。
The
各アクチュエータには,それぞれに制御装置が備わっており,駆動力制御装置320では駆動力発生機構310で発生させる駆動力を制御し,変速機制御装置323では車両の前進後退を切り換える制御を実施している。ブレーキ制御装置321では,ブレーキ311で所定の制動力が発生するように制御し,ステアリング制御装置322では,運転者からのステアリング313操作がなくても,所定の車輪角度になるようにステアリング313を制御する。さらに,車両300には,車両の周辺状況を認識する周辺状況認識センサ325や車両の速度情報を取得するセンサ326が取り付けられている。ここで,周辺状況認識センサ325には,カメラやソナーなどを用いる。また,車両の速度情報を取得する車速センサ326としては,車輪速パルス情報に限定されず,モータのレゾルバ回転数センサ,変速機312の回転数センサなどを用いて間接的に算出してもよい。車両制御装置324では,周辺状況認識センサ325や車速センサ326の情報を基に,駆動力制御装置320,ブレーキ制御装置321,ステアリング制御装置322,変速機制御装置323へ指令値を送信する.さらに,自動駐車に関わる情報について,運転手から入力および運転手へ出力する入出力装置327が備わっている。具体的な入力情報としては,駐車位置の決定,自動駐車の開始などがあり,出力情報としては,駐車枠,経路情報,切り返し位置,自動駐車中の自車周辺の映像を合成した俯瞰図などがある。
Each actuator is equipped with a control device. The driving force control device 320 controls the driving force generated by the driving
本発明の第1の実施例における車両制御装置324の制御ブロックを図4に示す。
The control block of the
目標駐車候補提示機能401では,周辺状況認識センサ325から得られた障害物の位置や白線の位置などを基に駐車可能な空間を算出し,目標駐車候補としてドライバに提示する。具体的にはナビなどの画面に表示され,ドライバが目標駐車候補の中から駐車したい位置を選択する。
The target parking
自己位置推定機能402では,自動駐車が開始されたときに,車速センサ326から取得した車速情報および舵角を基に自車両の位置,具体的には座標や走行距離などを算出する。
The self-
経路生成機能403では,目標駐車位置および障害物の位置を基に,駐車開始位置から目標駐車位置まで,障害物にぶつからずに移動可能な経路を算出する。経路が生成できたときには,走行距離に対する曲率情報や切り返し位置などを出力する。また,段差を検知したときは,その高さが乗り越えられる段差と判断したときは,障害物とせず,乗り越えられない段差と判断したときは,障害物とする。
The
目標操舵角演算404では,経路生成機能403の出力結果である走行距離に対する曲率情報を基に目標操舵角を算出し,ステアリング制御装置322に送信する。ここで,目標操舵角は,経路生成機能403の出力結果に限定されず,自動駐車中に駐車枠や障害物との相対関係がずれたときに操舵量の補正値を加えたものを目標操舵角としてもよい。
In the target
目標車速演算405では,経路生成機能403の出力結果である曲率の大きさや障害物の位置などを基に,基準の目標車速を決定する。このとき,基準の目標車速が変化する際は加速度,さらには加加速度を考慮して,目標車速を補正することで滑らかな加減速を実現する。ここで,自動駐車が開始された後に,周辺状況認識センサ325によって,駐車経路上に段差や輪留めなどを検知したときは,目標車速を下げる。これにより,段差や輪留め衝突時に,ドライバに不快なショックを与えずに駐車を行うことができる。
In the target vehicle speed calculation 405, the reference target vehicle speed is determined based on the magnitude of curvature and the position of obstacles, which are the output results of the
目標制駆動力演算406では,目標車速と車速情報との差を基に必要な制駆動力を演算する。このとき,制動力を発生させる場合は,ブレーキトルクをブレーキ制御装置321に送信し,駆動力を発生させる場合は,駆動トルクを駆動力制御装置に320に送信する。ここで,周辺状況認識センサ325によって,勾配や段差などを検知したときは,駆動力を補正する。具体的には,上り勾配であれば駆動力が大きくなりように,下り勾配であれば,駆動力が小さくなるように補正する。また,段差を検知したときは,段差が高いほど,駆動力が大きくなるように補正する。これにより,目標車速への追従性を向上することができる。
In the target
前進・後退切り替え判断407では,経路生成機能403の出力結果である前進・後退切り替え情報を基に,前進・後退切り替えを変速機制御装置323に送信する。
In the forward / backward
車両軌跡記憶機能408では,経路生成機能403の出力結果した経路に追従したときの車速センサ326から取得した車速情報および舵角や,その情報を基に自己位置推定機能402で算出した自車両の位置,具体的には座標や走行距離などを記憶する。
In the vehicle
本発明の第1の実施例における経路生成機能403の制御ブロックについて,図5を用いて説明する。図5は自動駐車開始後に障害物を検知し,経路を再び算出できずに自動駐車を中断する場合のフロー図である。
The control block of the
S501では,駐車枠の情報や,障害物がない空き空間情報を基に,駐車可能な空間を算出する。駐車可能な空間が見つかった場合は,目標駐車位置候補として入出力装置327に表示する。
In S501, the parkingable space is calculated based on the parking frame information and the empty space information without obstacles. When a parkingable space is found, it is displayed on the input /
S502では,目標駐車位置の候補の中から,入出力装置327を介し,目標駐車位置をドライバが選択したとき,S503に移行する。
In S502, when the driver selects the target parking position from the candidates for the target parking position via the input /
S504では,S503で駐車経路が生成できた場合はS505に移行し,経路が生成できなかった場合は,本処理を終了する。 In S504, if the parking route can be generated in S503, the process proceeds to S505, and if the route cannot be generated, this process ends.
S505では,ドライバが入出力装置327を介し,自動駐車開始を指示したとき,自動駐車開始要求ありと判断し,S506に移行する。ここで,自動駐車開始の指示は,ドライバ操作入力に限定されず,管制など車両外部から通信を経由したものも含まれる。
In S505, when the driver instructs the automatic parking start via the input /
S506では,車両がS503で生成した経路を追従中に,周辺状況認識センサ325が障害物を検知しなかった場合はS507に移行し,障害物を検知した場合は,S508に移行する。
In S506, if the vehicle is following the route generated by S503 and the surrounding
S507では,経路追従走行して,車両が目標駐車位置まで到達できた場合には,本処理を終了する。 In S507, when the vehicle follows the route and reaches the target parking position, this process ends.
S508では,周辺状況認識センサ325より,最新の認識情報を取得し,目標駐車位置および障害物の位置を基に,自車両の現在位置から目標駐車位置まで,障害物にぶつからずに移動可能な経路を再び算出する。
In S508, the latest recognition information is acquired from the surrounding
S509では,S508で駐車経路が算出できた場合はS505に移行し,経路が再生成できなかった場合は,S510に移行する。 In S509, if the parking route can be calculated in S508, it shifts to S505, and if the route cannot be regenerated, it shifts to S510.
S510では,障害物にぶつからずに移動可能な経路を算出できなかったため,車両制御を停止し,S511に移行する。 In S510, since it was not possible to calculate a route that can be moved without hitting an obstacle, vehicle control is stopped and the vehicle shifts to S511.
S511では,ドライバが入出力装置327を介し,車両軌跡走行の開始を指示したとき,車両軌跡走行開始要求ありと判断し,S512に移行する。ここで,車両軌跡走行開始の指示は,ドライバ操作入力に限定されず,管制など車両外部から通信を経由したものも含まれる。
In S511, when the driver instructs the start of the vehicle locus running via the input /
S512では,車両が停止した位置から,目標とする出庫位置まで,車両軌跡記憶機能408にて保持していた車両軌跡を進行してきた方向と逆方向に追従する。この時,車両軌跡を進行してきた方向と逆方向に追従することにより,障害物との接触を回避しつつ,最新の認識情報を考慮した複雑な経路の算出を不要とし,障害物へのドライバの恐怖感から手動操作での出庫のためらいを無くすことができる。
In S512, the vehicle locus held by the vehicle
車両軌跡走行の具体的な処理について,図6〜図8を用いて説明する。 Specific processing of vehicle locus traveling will be described with reference to FIGS. 6 to 8.
S601では,障害物を検知して車両が停止した位置から,車両軌跡701を進行してきた方向と逆方向に追従するため,シフトを切り替える。 In S601, the shift is switched in order to follow the direction opposite to the direction in which the vehicle locus 701 has traveled from the position where the vehicle has stopped by detecting an obstacle.
S602では,車両軌跡記憶機能408より,障害物を検知して車両が停止した位置までの車両軌跡701や車速,操舵角情報を基に,車両軌跡701を追従するように車両を制御する。またこのとき,ドライバが入出力装置327を介し,車両軌跡走行中の車両操作の譲渡を要求したとき,ドライバの車両操作譲渡要求ありと判断し,自車両を停止し,車両操作をドライバに譲渡することも可能とする。
In the S602, the vehicle
S603では,車両誘導中に所定の距離間隔(例えば,0.5m移動する毎)で,目標出庫位置702に到達したか判定し,目標出庫位置702に到達したと判断した場合には,本処処理を終了する。目標出庫位置702に到達した場合,直ちに誘導を終了することで,車道側への飛び出し量を抑制できるため,車両誘導中に後方から来る他車との接触を回避することができる。また,目標駐出庫位置702の算出方法は図8に示すように,自車両を四角形としたときの前方端点801(出庫方向が左の場合は前方右側端点,右の場合は前方左側端点)が前方障害物の側面上の線802より車道側にあるとき,その車両の位置を目標出庫位置702とする。 The S603 determines whether the target delivery position 702 has been reached at a predetermined distance interval (for example, every 0.5 m movement) during vehicle guidance, and if it is determined that the target delivery position 702 has been reached, this processing is performed. To finish. When the target delivery position 702 is reached, the amount of jumping out to the roadway side can be suppressed by immediately ending the guidance, so that contact with another vehicle coming from behind can be avoided during vehicle guidance. Further, as shown in FIG. 8, the calculation method of the target parking / delivery position 702 is that the front end point 801 (the front right end point when the delivery direction is left, the front left end point when the own vehicle is left) is When the vehicle is on the road side of the line 802 on the side surface of the obstacle ahead, the position of the vehicle is set as the target delivery position 702.
ここで,本実施例では自車両を四角形と記載しているが,車両の形状を表現できれば良く,六角形や八角形,またはそれ以上の多角形でも良い。 Here, although the own vehicle is described as a quadrangle in this embodiment, it is sufficient if the shape of the vehicle can be expressed, and a hexagon, an octagon, or a polygon of more than that may be used.
S513では,車両軌跡走行し,車両が目標出庫位置まで到達できた場合には,本処理を終了する。 In S513, when the vehicle travels on the vehicle trajectory and the vehicle can reach the target delivery position, this process ends.
本実施例の駐車支援装置は,目標駐車位置までの自動駐車を中断した場合,自車両を目標出庫位置まで移動させることにより,その場でドライバに制御を引き渡すのではなく,ある程度出庫しやすい位置まで車両を移動させるようにしていることから,手動操作での出庫のためらいを低減することが可能となる。さらに,駐車支援装置は,目標出庫位置までの軌道を記憶する記憶部を備え,制御指令生成部は,記憶部に記憶した軌道に基づき自車両を目標出庫位置まで出庫させる制御指令を生成することで,最新の認識情報を考慮した複雑な経路の算出をしなくとも障害物との接触を回避しつつ,目標出庫位置まで車両を移動させることが可能となる。 When the automatic parking to the target parking position is interrupted, the parking support device of this embodiment moves the own vehicle to the target warehousing position, so that the control is not handed over to the driver on the spot, but the garage is easily released to some extent. Since the vehicle is moved to the maximum, it is possible to reduce the hesitation of manually leaving the garage. Further, the parking support device is provided with a storage unit that stores the track to the target delivery position, and the control command generation unit generates a control command that causes the vehicle to be delivered to the target delivery position based on the track stored in the storage unit. Therefore, it is possible to move the vehicle to the target delivery position while avoiding contact with obstacles without calculating a complicated route in consideration of the latest recognition information.
本発明の実施例2について図9を用いて説明する。なお、実施例1と同様の構成については説明を省略する。 Example 2 of the present invention will be described with reference to FIG. The description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.
図9に示すように,本実施例ではS901を備える点が実施例1と相違する。 As shown in FIG. 9, the present embodiment is different from the first embodiment in that S901 is provided.
S506では,車両がS503で生成した経路を追従中に,周辺状況認識センサ325が障害物を検知しなかった場合はS901に移行し,障害物を検知した場合は,S508に移行する。
In S506, if the vehicle is following the route generated by S503 and the surrounding
S901では,走行経路の切り返し回数が所定回数未満の場合はS507に移行し,切り返し回数が所定回数以上の場合は,S510に移行する。 In S901, when the number of times of turning back on the traveling route is less than the predetermined number of times, the process proceeds to S507, and when the number of times of turning back is more than the predetermined number of times, the process proceeds to S510.
S510では,走行経路の切り返し回数が所定回数以上の場合,または障害物にぶつからずに移動可能な経路を算出できなかった場合は,車両制御を停止し,S511に移行する。 In S510, if the number of turns of the traveling route is equal to or more than a predetermined number of times, or if the route that can be moved without hitting an obstacle cannot be calculated, the vehicle control is stopped and the process proceeds to S511.
S511では,ドライバが入出力装置327を介し,車両軌跡走行の開始を指示したとき,車両軌跡走行開始要求ありと判断し,S512に移行する。ここで,車両軌跡走行開始の指示は,ドライバ操作入力に限定されず,管制など車両外部から通信を経由したものも含まれる。
In S511, when the driver instructs the start of the vehicle locus running via the input /
S512では,車両が停止した位置から,目標とする出庫位置まで,車両軌跡記憶機能408にて保持していた車両軌跡を進行してきた方向と逆方向に追従する。この時,車両軌跡を進行してきた方向と逆方向に追従することにより,障害物との接触を回避しつつ,最新の認識情報を考慮した複雑な経路の算出を不要とし,障害物へのドライバの恐怖感から手動操作での出庫のためらいを無くすことができる。
In S512, the vehicle locus held by the vehicle
101 自車両
102 障害物
103 切り返し位置
104 目標駐車位置
105 移動予定経路
201 経路追従時に検知した駐車開始時の未検知の障害物
202 自動駐車中断位置
203 目標駐車位置
204 移動予定経路
205 自動駐車中断位置
300 車両
310 動力発生機構
311 ブレーキ
312 変速機
313 ステアリング
314 車輪
320 駆動力制御装置
321 ブレーキ制御装置
322 ステアリング制御装置
323 変速機制御装置
324 車両制御装置
325 周辺状況認識センサ
326 車速センサ
401 目標駐車候補提示機能
402 自己位置推定機能
403 経路生成機能
404 目標操舵角演算
405 目標車速演算
406 目標制駆動力演算
407 前進・後退切り替え判断
408 車両軌跡記憶機能
701 車両軌跡
702 目標出庫位置
801 車両前方端点
101 Own vehicle 102 Obstacle 103 Turn-
Claims (12)
前記軌道を追従するようにアクチュエータへの制御指令を生成する制御指令生成部と,
を備え,
目標駐車位置までの自動駐車を中断した場合,自車両を目標出庫位置まで移動させる駐車支援装置 A track generator that generates a track to the target parking position based on input information from the sensing means mounted on the vehicle, and a track generator.
A control command generator that generates a control command to the actuator so as to follow the trajectory,
With
A parking support device that moves the vehicle to the target exit position when automatic parking to the target parking position is interrupted.
前記制御指令生成部は,前記記憶部に記憶した軌道に基づき自車両を目標出庫位置まで出庫させる制御指令を生成する請求項1に記載の駐車支援装置 It is equipped with a storage unit that stores the orbit.
The parking support device according to claim 1, wherein the control command generation unit generates a control command for causing the own vehicle to be delivered to a target delivery position based on the track stored in the storage unit.
目標駐車位置までの駐車支援制御を中断した場合,目標出庫位置まで車両を制御する駐車支援システム In a parking support system that controls the vehicle to the target parking position
A parking support system that controls the vehicle to the target exit position when the parking support control to the target parking position is interrupted.
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