JP3934082B2

JP3934082B2 - Driving support device

Info

Publication number: JP3934082B2
Application number: JP2003139455A
Authority: JP
Inventors: 克彦岩▲崎▼; 久志里中; 有一久保田; 知彦遠藤; 章松井; 英之岩切; 享杉山; 清治河上; 寛暁片岡; 優田中; 良文岩田
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2007-06-20
Anticipated expiration: 2023-05-16
Also published as: JP2004338636A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目標位置への走行軌跡を求めて、この走行軌跡に車両が追従するよう車両走行の支援を行う車両用走行支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
所定の走行軌跡に車両が追従して走行するよう操舵支援や自動操舵を行う技術が知られており、この技術を採用した装置として自動走行装置や駐車支援装置（例えば、特許文献１参照。）が知られている。
【０００３】
この特許文献１の技術では、縦列駐車の支援に際して、現在の車両位置から目標駐車位置へと到達する経路（走行軌跡）を算出して、この走行軌跡に沿って車両を誘導する。そして、この走行軌跡算出に際しては、略最小旋回半径の円弧と操作舵角による旋回半径の円弧との組み合わせによって軌跡算出を行っている。これにより、現在位置から縦列駐車が可能か否かを判定するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−５２９９９号公報（段落００２２〜００３１、図６）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この技術は、最初の位置から目標位置への縦列駐車が可能か否かを判定するものであるが、移動中に軌跡からの逸脱が発生したり、目標位置を修正する必要が生じた場合、旋回方向反転後の軌跡が最小旋回半径に近い円弧を利用していることもあって、限界軌跡に近く、軌跡を修正して再設定するための余裕がない可能性があり、再度、進入をやり直す必要が出てくる。
【０００６】
そこで本発明は、誘導中に目標軌跡からずれた場合でも、目標位置へ至る目標軌跡を再設定する自由度を向上させた走行支援装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る走行支援装置は、目標位置までの目標走行軌跡を算出し、操舵支援により、該目標走行軌跡に沿って車両を誘導する走行支援装置において、目標位置から所定方向に所定距離Ｌｍだけ現在の車両位置に近い位置を暫定目標位置に設定し、この暫定目標位置を経由する目標走行軌跡を設定し、車両誘導中に、目標操舵量と実際の操舵量とのずれを走行距離に対して積算することによって求めた目標走行軌跡からの実際の走行軌跡のずれが経路修正を要する程度に大きい場合であって、目標位置までの距離ｒが所定距離Ｌｍより長い所定距離Ｌ th を超えている場合には、暫定目標位置を経由する走行軌跡を暫定目標位置を経由しない走行軌跡より優先して目標走行軌跡の再設定を行ない、目標位置までの距離ｒが所定距離Ｌｍより長い所定距離Ｌ th 以内の場合には、暫定目標位置の経由を考慮せずに目標走行軌跡の再設定を行う、ことを特徴とする。
【０００８】
目標位置へ確実に到達できるポイントを暫定目標位置に設定し、この暫定目標位置を経由する目標走行軌跡を設定することで、軌道修正に余裕のある目標走行軌跡を設定することができる。また、再設定の際にも暫定目標位置を経由する軌跡を優先して設定することで、さらに再設定が必要となった場合に、再設定が容易な経路を設定することができる。また、このように、目標位置までの距離が所定距離以内となった場合には、暫定目標位置の経由を考慮せずに経路設定を行うことで、経路設定の自由度が増す。また、目標位置に近づいた時点からは、活用する軌跡の範囲を拡大することで、経路設定不能となるのを抑制する。
【０００９】
この所定方向とは、目標位置における車体の前後方向であることが好ましい。このようにすると、暫定目標位置からは舵角が０（操舵中立状態）で直進することで目標位置に到達することができる。このため、暫定目標位置を経由できなくなった場合でも、目標位置へ到達することができ、軌道修正と目標軌跡の再設定が容易になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【００１３】
以下、本発明に係る走行支援装置として駐車支援装置を例に説明する。図１は、本発明の実施形態である駐車支援装置１００のブロック構成図である。この駐車支援装置１００は、走行制御装置１１０と、自動操舵装置１２０を備えており、制御装置である駐車支援ＥＣＵ１により制御される。駐車支援ＥＣＵ１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成され、走行制御装置１１０の制御を行う走行制御部１０と自動操舵装置の制御を行う操舵制御部１１とを有している。この走行制御部１０と操舵制御部１１とは駐車支援ＥＣＵ１内でハード的に区分されていてもよいが、共通のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を用い、ソフト的に区分されていてもよい。
【００１４】
走行制御装置１１０は、前述した走行制御部１０と制動系、駆動系により構成される。制動系は各輪へ付与する制動力をブレーキＥＣＵ３１によって電子制御する電子制御ブレーキ（ＥＣＢ）システムであって、アクチュエータ３４により各輪に配置された油圧ブレーキのホイルシリンダ３８へ付加されるブレーキ油圧を調整することで制動力を調整する。ブレーキＥＣＵ３１には、各輪に配置されてその車輪速を検出する車輪速センサ３２と、車両の加速度を検出する加速度センサ３３、アクチュエータ３４内に配置されており、内部およびホイルシリンダ３８に付加される油圧を検出する図示していない油圧センサ群、ブレーキペダル３７とアクチュエータ３４との間に接続されているマスタシリンダ３５の油圧を検出するマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）油圧センサ３６の各出力信号が入力されている。
【００１５】
駆動系を構成するエンジン２２はエンジンＥＣＵ２１によって制御され、エンジンＥＣＵ２１とブレーキＥＣＵ３１は走行制御部１０と相互に情報を通信して協調制御を行う。ここで、エンジンＥＣＵ２１には、トランスミッションのシフト状態を検出するシフトセンサ１２の出力が入力されている。
【００１６】
自動操舵装置１２０は、ステアリングホイール４０とステアリングギヤ４１との間に配置されたパワーステアリング装置を兼ねる駆動モータ４２と、ステアリングの変位量を検出する変位センサ４３とを備え、操舵制御部１１は駆動モータ４２の駆動を制御するとともに、変位センサ４３の出力信号が入力されている。
【００１７】
走行制御部１０と操舵制御部２０とを備える駐車支援ＥＣＵ１には、車両後方の画像を取得するための後方カメラ１５で取得した画像信号と、駐車支援にあたって運転者の操作入力を受け付ける入力手段１６の出力信号が入力されるとともに、運転者に対して画像により情報を表示するモニタ１３と、音声により情報を提示するスピーカー１４が接続されている。
【００１８】
次に、この駐車支援装置１００の動作を具体的に説明する。以下では、図２に示されるように、道路２１０に面して設けられた車庫２２０内に、後退によって車両２００を収容する、いわゆる車庫入れを行う場合の支援動作を説明する。図３は、この支援動作の制御フローチャートであり、図４は、この制御において設定される設定走行軌跡（経路）を説明するグラフである。
【００１９】
ここで、図３に示される制御は、運転者が入力手段１６を操作して、駐車支援制御の開始を駐車支援ＥＣＵ１に指示してから、指示した目標駐車位置近傍へ到達するまで、あるいは、目標駐車位置へ１回の後退で到達することができないと判定されるまで、運転者が入力手段１６から支援動作をキャンセルしない限り駐車支援ＥＣＵ１により実行される。
【００２０】
具体的には、運転者は、駐車支援の開始位置、つまり、モニタ１３に表示されている後方カメラ１５による撮像画像中に目標位置が映り込む位置へと車両を移動させた後、入力手段１６を操作して、この駐車支援制御を開始する（図３に示される制御処理の開始）。このときの車両２００の重心を図２に示されるようＡ点で表す。そして、運転者はモニタ１３に表示されている後方カメラ１５で撮像した画像を見ながら、入力手段１６を操作することにより、画面上に表示されている駐車枠を動かして目標駐車位置へと移動させることにより目標駐車位置Ｇの設定を行う（ステップＳ２）。
【００２１】
駐車支援ＥＣＵ１は、画像認識処理によりＧ点の位置を求める（ステップＳ４）。このＧ点の位置は、例えば現在の車両位置Ａを原点とする相対座標として求めればよい。逆に、Ｇ点の位置を原点とし、Ｇ点における車両の前後方向をＺ軸、左右方向をＸ軸として、現在の車両位置Ａの座標を判定してもよい。
【００２２】
次に、駐車支援ＥＣＵ１は、目標駐車位置Ｇを前方に（図２のＺ軸の正方向）所定距離Ｌｍ移動させた点Ｆ点を求める（ステップＳ６）。このＦ点が本発明における暫定目標位置に当たる。
【００２３】
そして、Ａ点からＦ点を経由して目標駐車位置Ｇへと至る経路（走行軌跡）Ｐ１を算出する（ステップＳ８）。この走行軌跡は、図４に示されるように、走行距離に対する操舵角（旋回曲率＝旋回半径の逆数）として設定される。このとき設定される軌跡の代表例は、まず、Ａ点からＢ点まで舵角０（旋回距離句曲率０）で後退し、そこからＣ点まで操舵角の走行距離に対する変化速度を一定として操舵角を増大させて（舵を切る）、操舵角、旋回曲率が最大で旋回半径が最小旋回半径（Ｒmin）となる状態に移行し、Ｄ点まではこの操舵角を維持し、Ｄ点からは逆に操舵角の走行距離に対する変化速度を一定として操舵角を減少させて（舵を戻す）、Ｅ点で舵角０の中立状態に移行し、Ｅ点からＦ点を経由して目標駐車位置Ｇ点までは舵角０でまっすぐ後退する軌跡を算出する。この結果、走行軌跡ＡＢ間とＥＧ間は直線となり、ＣＤ間は半径Ｒminの円弧であり、ＢＣ間、ＤＥ間は、それぞれ一端が曲率１／Ｒmin、他端が曲率０のクロソイド曲線となる。
【００２４】
なお、開始位置Ａ点と目標駐車位置Ｇ点が接近し、その偏向角（現在位置における車両の前後方向軸と目標駐車位置における車両の前後方向のなす角度）θが大きい場合には、直線区間や円弧区間、一方のクロソイド曲線区間が存在しない場合もありうる。
【００２５】
このように、走行距離−操舵角の対応として目標走行軌跡を設定することで、車輪速センサ３２の出力から求まる走行距離と、変位センサ４３の出力から求まる操舵角により、軌跡を移動しているか否かの検出が容易である。また、目標走行軌跡が車両の速度、加速度に依存しないため、制御が簡略化できる利点もある。
【００２６】
また、目標位置Ｇ点へと直進後退によって到達できる点であって、駐車支援制御開始時点の車両位置に接近する側に位置する暫定目標位置Ｆ点を経由する経路を目標軌跡Ｐ１として設定することで、自動操舵の遅れ等により実際の操舵量が目標値とずれて目標経路からずれたような場合であっても、以下に述べるように再設定に余裕があり、修正が容易な経路を再設定後の目標軌跡Ｐ２として設定することが可能となるため、再設定の自由度が増すとともに、目標経路からずれた場合に、経路設定が不能となり、切り返し等を行わなければならなくなる事態の発生を抑制し、操作性が向上する。
【００２７】
次に、経路が設定できたか否かを判定する（ステップＳ１０）。車両位置、車両の旋回特性等の条件から現在位置Ａ点から目標位置Ｇ点に到達する経路の設定が不能と判定した場合には、ステップＳ４０に移行し、現在位置Ａからは目標位置Ｇ点に到達できない旨をモニタ１３やスピーカー１４を用いて運転者に報知し、処理を終了する。運転者は、必要であれば、車両２００を移動させて再度駐車支援動作を作動させればよい。
【００２８】
目標経路が設定できた場合には、ステップＳ１２に移行して、実際の誘導制御へと移行する。ここで、駐車支援ＥＣＵ１の走行制御部１０は、シフトレバーが後退位置に設定されたら、エンジンＥＣＵ２１にエンジン２２をトルクアップするよう指示することが好ましい。これにより、エンジン２２は通常のアイドル時より高い回転数で回転し、駆動力の高いトルクアップ状態に移行する。このため、アクセル操作を行うことなく、ブレーキペダル３７のみで調整できる車速範囲が拡大し、車両のコントロール性が向上する。運転者がブレーキペダル３７を操作すると、そのペダル開度に応じてアクチュエータ３４を作動させることでホイルシリンダ３８に付与されるホイルシリンダ油圧（ブレーキ油圧）が調整され、各輪に付与される制動力を調整する。これにより車速を調整する。このとき、車輪速センサ３２で検出している車速が上限車速を超えないようアクチュエータ３４で各ホイルシリンダ３８に付与するブレーキ油圧を調整することで制動力を付与して上限車速のガードを行う。
【００２９】
誘導制御においては、まず、車両の現在位置の判定を行う（ステップＳ１２）。この現在位置判定は、後方カメラ１５で撮像している画像における特徴点の移動を基に判定することも可能であるし、車輪速センサ３２や加速度センサ３３の出力を基にした走行距離変化と変位センサ４３の出力を基にした舵角変化を基にして判定を行えばよい。
【００３０】
そして、この現在位置（走行距離）を基に先に設定した走行距離−操舵角の設定軌跡に基づいて実際の舵角制御を行う（ステップＳ１４）。具体的には、操舵制御部１１は、変位センサ４３の出力を監視しながら、駆動モータ４２を制御してステアリングギヤ４１を操作し、舵角が設定した舵角変位に合致するよう制御する。
【００３１】
こうして設定した経路に沿った移動が行われるので、運転者は進路上の安全確認と車速調整に専念することができる。進路上に障害物や歩行者等が存在した場合は、運転者がブレーキペダル３７を踏み込むと、それに応じた制動力がブレーキＥＣＵ３１の制御によりアクチュエータ３４を経てホイルシリンダ３８へと付与されるので安全に減速、停止することができる。
【００３２】
舵角制御後は、現在位置が目標経路上からずれていないかを判定し、ずれが大きい場合には経路修正を要すると判定する（ステップＳ１６）。この目標経路からのずれは、目標操舵量と実際の操舵量のずれを走行距離に対して積算することで求めることができる。経路修正を要する場合には、ステップＳ１８へと移行して、残りの走行軌跡の長さＬｒが所定距離Ｌth以内か否かを判定する（このＬthは前述したＬｍより長く、例えば、ＤＧ間の距離に設定される。）。残りの走行軌跡の長さが所定距離Ｌthを超えている場合、つまり、目標駐車位置Ｇ点までまだ距離がある場合には、まず、Ｆ点を経由してＧ点に至る経路を再度算定する（ステップＳ２０）。そして、経路が算定できたか否かを判定し（ステップＳ２２）、経路が算定できなかった場合にのみ、Ｆ点経由を考慮することなく、Ｇ点に至る経路の算出処理を行う（ステップＳ２４）。この場合は、Ｆ点を経由することなく、Ｇ点へと至る経路を算出する。Ｆ点を経由する経路が設定できた場合には、そのままステップＳ１２へと移行して、誘導処理を行う。一方、ステップＳ２４でＦ点経由を考慮せず、Ｇ点に至る経路の算出処理を行った場合には、ステップＳ１０へと戻り、経路設定の判定処理を行い、経路設定に成功した場合には、誘導処理へと戻る。
【００３３】
一方、ステップＳ１８で残りの走行軌跡の長さがＬth以内と判定された場合には、ステップＳ２４へと移行して、Ｆ点経由を考慮することなくＧ点に至る経路の算出処理を行う。この場合に再設定される経路Ｐ２は、条件によってはＦ点を経由する場合もあるし、経由しない場合もありうる。そして、同様に、ステップＳ１０へと戻り、経路設定の判定処理を行い、経路設定に成功した場合には、誘導処理へと戻る。
【００３４】
このように、本実施形態では、目標駐車位置Ｇまで距離がある段階では、経路再設定の際に、暫定目標位置であるＦ点経由を考慮した経路を優先して採用し、目標駐車位置に近づいた段階では、暫定目標位置であるＦ点経由を考慮せずに経路を再設定することで、初期の段階では、後の段階での経路の再設定・修正が容易となる暫定目標位置であるＦ点を経由する経路Ｐ１を設定している。これにより、再設定の段階で暫定目標位置であるＦ点を経由する経路の選択ができない場合であっても、本来の目標駐車位置であるＧ点への到達は可能であるため、初期段階から暫定目標位置であるＦ点への経由を考慮することなく、Ｇ点へ至る経路Ｐ０を設定していた場合に比較して、目標軌跡からずれた場合であっても経路再設定とそれによる誘導が可能となる確率が高く、確実に車両を目標位置へと誘導することができ、車両が目標駐車位置へ近づいた段階で経路設定が不可能になって切り返しを行わなければならなくなるような事態の発生が抑制されるので、駐車支援装置の操作性も向上する。
【００３５】
一方、目標経路とのずれが小さい場合には、ステップＳ２６へと移行し、目標駐車位置Ｇ点近傍に到達したか否かを判定する。目標駐車位置へ到達していない場合には、ステップＳ１２へと戻ることで、支援制御を継続する。目標駐車位置へと到達したと判定された場合には、ステップＳ２８へと移行し、モニタ１３、スピーカー１４により運転者に目標駐車位置へと到達した旨を報知して処理を終了する。
【００３６】
ここでは、車両の現在位置と目標駐車位置との差が所定距離以内となった場合に暫定目標位置への経由を考慮しない経路を設定する例を説明したが、暫定目標位置に未到達の場合には、常に暫定目標位置を経由する経路を優先して設定してもよい。また、再設定の回数が所定回数に達したら、その後は暫定目標位置への経由を考慮しない経路を選択するようにしてもよい。もちろん、初回の再設定から暫定目標位置への経由を考慮せずに経路の再設定を行ってもよい。
【００３７】
また、ここでは、暫定目標位置から目標駐車位置への移動経路は直進後退である場合を例に説明したが、この経路は直進後退に限られるものではない。例えば、所定の舵角で後退する円弧状の経路であってもよく、またクロソイド曲線その他の所定の操舵状態を考慮した経路であってもよい。ただし、この経路は、最小旋回半径を維持して移動する経路のような限界的な経路ではない必要がある。
【００３８】
ここでは、後退による駐車支援を説明したため、暫定目標位置は、目標位置より前に設定したが、前進移動を支援する場合には、暫定目標位置は目標位置より後方に位置することになる。つまり、設定されるべき経路において目標位置より現在の車両位置に近い位置になる。
【００３９】
以上の説明では、自動操舵機能を有する駐車支援装置における実施例を説明してきたが、自動的に操舵を行う技術だけでなく、運転者に対して適切な操舵量を指示する操舵ガイダンスを行う駐車支援装置でも同様に用いることができる。また、駐車支援装置に限らず、経路に応じた移動を誘導する走行支援装置、レーンキープシステム等にも適用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、目標位置へ到達する経路を設定する際に、目標位置を現在の車両位置へ近づける方向へずらした位置を暫定目標位置に設定し、この暫定目標位置を経由して目標位置へと至る経路を目標軌跡として設定するので、限界的な経路ではなく余裕のある経路が設定されるので、誘導中に車両が目標軌跡からずれて、経路（目標軌跡）の再設定が必要となった場合でも、再設定できる確率が向上し、操作性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る走行支援装置の実施形態である駐車支援装置のブロック構成図である。
【図２】図１の装置により車庫入れの支援動作を行う際の走行軌跡を説明する図である。
【図３】図２の支援動作のフローチャートである。
【図４】図３の制御における設定走行軌跡（経路）を説明するグラフである。
【符号の説明】
１…駐車支援ＥＣＵ、１０…走行制御部、１１…操舵制御部、１２…シフトセンサ、１３…モニタ、１４…スピーカー、１５…後方カメラ、１６…入力手段、２１…エンジンＥＣＵ、２２…エンジン、３１…ブレーキＥＣＵ、３２…車輪速センサ、３３…加速度センサ、３４…アクチュエータ、３５…マスタシリンダ、３６…油圧センサ、３７…ブレーキペダル、３８…ホイルシリンダ、４０…ステアリングホイール、４１…ステアリングギヤ、４２…駆動モータ、４３…変位センサ、５…車両、６１、６２…他車、１００…駐車支援装置、１１０…走行制御装置、１２０…自動操舵装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle travel support device that obtains a travel locus to a target position and assists vehicle travel so that the vehicle follows the travel locus.
[0002]
[Prior art]
Techniques for performing steering support and automatic steering so that a vehicle follows a predetermined travel locus are known, and automatic travel apparatuses and parking support apparatuses (for example, see Patent Document 1) that employ this technique. It has been known.
[0003]
In the technology of Patent Document 1, when supporting parallel parking, a route (running locus) from the current vehicle position to the target parking position is calculated, and the vehicle is guided along this running locus. In calculating the travel trajectory, the trajectory is calculated by a combination of an arc having a substantially minimum turning radius and an arc having a turning radius based on the steering angle. Thereby, it is determined whether parallel parking is possible from the current position.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2002-52999 A (paragraphs 0022 to 0031, FIG. 6)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
This technology determines whether or not parallel parking from the initial position to the target position is possible, but if deviation from the trajectory occurs during movement or the target position needs to be corrected, The trajectory after reversing the turning direction uses an arc close to the minimum turning radius, so it is close to the limit trajectory, and there is a possibility that there is no room for correcting and resetting the trajectory. You need to start over.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a driving support device that improves the degree of freedom for resetting a target locus that reaches a target position even when the target locus deviates during guidance.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a travel support device according to the present invention calculates a target travel locus up to a target position, and guides the vehicle along the target travel locus by steering support. A position that is close to the current vehicle position by a predetermined distance Lm in a predetermined direction is set as a temporary target position, a target travel path that passes through this temporary target position is set , and the target steering amount and the actual steering amount are The deviation of the actual travel locus from the target travel locus obtained by integrating the deviation of the travel distance with respect to the travel distance is large enough to require route correction, and the distance r to the target position is longer than the predetermined distance Lm. If it exceeds the predetermined distance L th performs a resetting of a target traveling path in preference to the traveling locus does not pass through the provisional target position traveling locus passing through the temporary target position, distance to the target position r is the case within the long predetermined distance L th than the predetermined distance Lm performs resetting of a target travel trajectory without consideration of the via temporary target position, it is characterized.
[0008]
By setting a point that can reliably reach the target position as the temporary target position, and setting a target travel locus that passes through this temporary target position, it is possible to set a target travel locus that has a margin for trajectory correction. In addition, when resetting, a path that passes through the provisional target position is set with priority, so that when resetting becomes necessary, a route that can be easily reset can be set. Further, in this way, when the distance to the target position is within a predetermined distance, the degree of freedom of the route setting is increased by setting the route without considering the provisional target position. Further, from the time when the target position is approached, the range of the locus to be utilized is expanded to prevent the path from being disabled.
[0009]
The predetermined direction is preferably the front-rear direction of the vehicle body at the target position. If it does in this way, it can reach a target position from a temporary target position by going straight with a rudder angle 0 (steering neutral state). For this reason, even when the temporary target position cannot be passed, the target position can be reached, and the trajectory correction and the target trajectory reset are facilitated.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same reference numerals are given to the same components in the drawings as much as possible, and duplicate descriptions are omitted.
[0013]
Hereinafter, a parking assistance device will be described as an example of the driving assistance device according to the present invention. FIG. 1 is a block configuration diagram of a parking assistance apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The parking assistance device 100 includes a travel control device 110 and an automatic steering device 120, and is controlled by a parking assistance ECU 1 that is a control device. The parking assist ECU 1 includes a CPU, a ROM, a RAM, an input signal circuit, an output signal circuit, a power supply circuit, and the like, and includes a travel control unit 10 that controls the travel control device 110 and a steering control unit 11 that controls the automatic steering device. And have. The travel control unit 10 and the steering control unit 11 may be separated in hardware in the parking assist ECU 1, but may be separated in software using a common CPU, ROM, RAM, and the like.
[0014]
The travel control device 110 includes the travel control unit 10 described above, a braking system, and a drive system. The braking system is an electronically controlled brake (ECB) system in which the braking force applied to each wheel is electronically controlled by the brake ECU 31, and the brake hydraulic pressure applied to the wheel cylinder 38 of the hydraulic brake disposed on each wheel by the actuator 34. Adjust the braking force by adjusting. The brake ECU 31 is disposed in a wheel speed sensor 32 that is disposed on each wheel to detect the wheel speed, an acceleration sensor 33 that detects vehicle acceleration, and an actuator 34, and is added to the inside and the wheel cylinder 38. Each output signal of a master cylinder (M / C) hydraulic sensor 36 that detects the hydraulic pressure of a master cylinder 35 that is connected between the brake pedal 37 and the actuator 34 is not shown. Have been entered.
[0015]
The engine 22 constituting the drive system is controlled by the engine ECU 21, and the engine ECU 21 and the brake ECU 31 communicate with each other and perform cooperative control with the travel control unit 10. Here, the output of the shift sensor 12 that detects the shift state of the transmission is input to the engine ECU 21.
[0016]
The automatic steering device 120 includes a drive motor 42 that also serves as a power steering device disposed between the steering wheel 40 and the steering gear 41, and a displacement sensor 43 that detects a displacement amount of the steering, and the steering control unit 11 is driven. While controlling the drive of the motor 42, the output signal of the displacement sensor 43 is input.
[0017]
The parking support ECU 1 including the travel control unit 10 and the steering control unit 20 includes an input unit 16 that receives an image signal acquired by the rear camera 15 for acquiring an image behind the vehicle and a driver's operation input for parking support. Are connected to a monitor 13 that displays information by an image to a driver and a speaker 14 that presents information by voice.
[0018]
Next, the operation of the parking support apparatus 100 will be specifically described. In the following, as shown in FIG. 2, a description will be given of a support operation when performing so-called garage storage in which a vehicle 200 is accommodated by retreating in a garage 220 provided facing a road 210. FIG. 3 is a control flowchart of this support operation, and FIG. 4 is a graph for explaining a set travel locus (route) set in this control.
[0019]
Here, the control shown in FIG. 3 is performed until the driver reaches the vicinity of the instructed target parking position after the driver operates the input means 16 to instruct the parking assistance ECU 1 to start the parking assistance control. Until it is determined that the target parking position cannot be reached by one backward movement, the parking assistance ECU 1 executes unless the driver cancels the assistance operation from the input means 16.
[0020]
Specifically, the driver moves the vehicle to the parking assistance start position, that is, the position where the target position is reflected in the image captured by the rear camera 15 displayed on the monitor 13, and then the input means 16. To start this parking assist control (start of the control process shown in FIG. 3). The center of gravity of the vehicle 200 at this time is represented by point A as shown in FIG. The driver moves the parking frame displayed on the screen to the target parking position by operating the input unit 16 while viewing the image captured by the rear camera 15 displayed on the monitor 13. By doing so, the target parking position G is set (step S2).
[0021]
Parking assistance ECU1 calculates | requires the position of G point by image recognition process (step S4). What is necessary is just to obtain | require the position of this G point as a relative coordinate which makes the present vehicle position A the origin, for example. Conversely, the coordinates of the current vehicle position A may be determined using the position of point G as the origin, the vehicle front-rear direction at point G as the Z-axis, and the left-right direction as the X-axis.
[0022]
Next, the parking assist ECU 1 obtains a point F obtained by moving the target parking position G forward by a predetermined distance Lm (in the positive direction of the Z axis in FIG. 2) (step S6). This point F corresponds to the provisional target position in the present invention.
[0023]
Then, a route (running locus) P1 from the point A to the target parking position G via the point F is calculated (step S8). As shown in FIG. 4, this travel locus is set as a steering angle with respect to the travel distance (turning curvature = reciprocal of turning radius). A typical example of the trajectory set at this time is to first reverse from point A to point B with a steering angle of 0 (turning distance phrase curvature 0), and from that point to point C, steering with constant change speed with respect to travel distance. Increase the angle (turn the rudder), shift to a state where the steering angle and turning curvature are maximum and the turning radius is the minimum turning radius (Rmin), and this steering angle is maintained up to point D. Conversely, the speed of change of the steering angle with respect to the travel distance is kept constant, the steering angle is decreased (the rudder is returned), and the vehicle shifts to a neutral state with a steering angle of 0 at point E. Up to point G, a trajectory that recedes straight at a rudder angle of 0 is calculated. As a result, the distance between the running trajectories AB and EG is a straight line, the distance between CDs is an arc with a radius Rmin, and between BC and DE is a clothoid curve with one end of curvature 1 / Rmin and the other end with a curvature 0.
[0024]
If the starting position A point and the target parking position G point approach and the deflection angle (angle between the vehicle longitudinal axis at the current position and the vehicle longitudinal direction at the target parking position) θ is large, a straight section There may be a case where no arc segment or one clothoid curve segment exists.
[0025]
In this way, by setting the target travel locus as a correspondence between the travel distance and the steering angle, is the locus being moved by the travel distance obtained from the output of the wheel speed sensor 32 and the steering angle obtained from the output of the displacement sensor 43? It is easy to detect whether or not. Further, since the target travel locus does not depend on the speed and acceleration of the vehicle, there is an advantage that the control can be simplified.
[0026]
In addition, a path that can reach the target position G point by moving straight forward and backward and that passes through the temporary target position F point located on the side closer to the vehicle position at the start of parking support control is set as the target locus P1. Therefore, even if the actual steering amount deviates from the target value due to a delay in automatic steering, etc., as described below, there is a margin for resetting and the route that can be easily corrected is re-established. Since it can be set as the target trajectory P2 after the setting, the degree of freedom of resetting is increased, and when it deviates from the target route, the route setting becomes impossible, and a situation in which it is necessary to perform switching, etc. And the operability is improved.
[0027]
Next, it is determined whether or not a route has been set (step S10). If it is determined that the route from the current position A to the target position G cannot be set based on conditions such as the vehicle position and vehicle turning characteristics, the process proceeds to step S40. The driver is notified using the monitor 13 and the speaker 14 that the vehicle cannot be reached, and the process is terminated. If necessary, the driver may move the vehicle 200 and activate the parking assist operation again.
[0028]
When the target route can be set, the process proceeds to step S12, and the process proceeds to actual guidance control. Here, it is preferable that the travel control unit 10 of the parking assist ECU 1 instructs the engine ECU 21 to torque up the engine 22 when the shift lever is set to the reverse position. As a result, the engine 22 rotates at a higher rotational speed than during normal idling, and shifts to a torque-up state with a high driving force. For this reason, the vehicle speed range that can be adjusted only by the brake pedal 37 without performing the accelerator operation is expanded, and the controllability of the vehicle is improved. When the driver operates the brake pedal 37, the actuator 34 is operated in accordance with the pedal opening to adjust the wheel cylinder hydraulic pressure (brake hydraulic pressure) applied to the wheel cylinder 38, and the braking force applied to each wheel. Adjust. This adjusts the vehicle speed. At this time, the upper limit vehicle speed is guarded by applying a braking force by adjusting the brake hydraulic pressure applied to each wheel cylinder 38 by the actuator 34 so that the vehicle speed detected by the wheel speed sensor 32 does not exceed the upper limit vehicle speed.
[0029]
In the guidance control, first, the current position of the vehicle is determined (step S12). The current position can be determined based on the movement of the feature point in the image captured by the rear camera 15, or the travel distance change based on the output of the wheel speed sensor 32 or the acceleration sensor 33. The determination may be made based on a change in the steering angle based on the output of the displacement sensor 43.
[0030]
Then, actual steering angle control is performed based on the traveling distance-steering angle setting trajectory previously set based on the current position (traveling distance) (step S14). Specifically, the steering control unit 11 controls the drive motor 42 to operate the steering gear 41 while monitoring the output of the displacement sensor 43, and controls the steering angle to match the set steering angle displacement.
[0031]
Since the movement along the route set in this way is performed, the driver can concentrate on safety confirmation on the route and vehicle speed adjustment. If there are obstacles, pedestrians, etc. on the path, when the driver depresses the brake pedal 37, the braking force corresponding thereto is applied to the wheel cylinder 38 via the actuator 34 under the control of the brake ECU 31, which is safe. You can slow down and stop.
[0032]
After the steering angle control, it is determined whether or not the current position has deviated from the target route. If the deviation is large, it is determined that route correction is required (step S16). The deviation from the target route can be obtained by integrating the deviation between the target steering amount and the actual steering amount with respect to the travel distance. When route correction is required, the process proceeds to step S18 to determine whether or not the length Lr of the remaining travel locus is within a predetermined distance Lth (this Lth is longer than Lm described above, for example, between DGs) Set to distance.) If the length of the remaining travel locus exceeds the predetermined distance Lth, that is, if there is still a distance to the target parking position G point, first, the route from point F to point G is calculated again. (Step S20). Then, it is determined whether or not the route has been calculated (step S22), and only when the route has not been calculated, the route to the point G is calculated without considering the route F (step S24). . In this case, the route to point G is calculated without going through point F. If a route passing through point F can be set, the process proceeds to step S12 as it is, and guidance processing is performed. On the other hand, if the route calculation process to the point G is performed without considering the route F in step S24, the process returns to step S10, the route setting determination process is performed, and the route setting is successful. Return to the guidance process.
[0033]
On the other hand, if it is determined in step S18 that the length of the remaining travel locus is within Lth, the process proceeds to step S24, and the process of calculating the route to point G is performed without considering passing through point F. In this case, the reset route P2 may or may not pass through the point F depending on conditions. Similarly, the process returns to step S10 to perform a route setting determination process. If the route setting is successful, the process returns to the guidance process.
[0034]
As described above, in the present embodiment, when there is a distance to the target parking position G, the route considering the route F that is the provisional target position is preferentially adopted when the route is reset, and the target parking position is set. In the approaching stage, the route is reset without considering the point F, which is the provisional target position, and in the initial stage, it is a provisional target position that makes it easy to reset and correct the route at a later stage. A route P1 passing through a certain point F is set. As a result, even if it is not possible to select a route via the point F which is the provisional target position at the resetting stage, it is possible to reach the point G which is the original target parking position. Compared with the case where the route P0 to the point G is set without considering the route to the point F which is the provisional target position, the route is reset and guidance is performed even when the route is deviated from the target locus. Is likely to be possible, the vehicle can be reliably guided to the target position, and when the vehicle approaches the target parking position, it becomes impossible to set the route and it must be switched back Therefore, the operability of the parking assist device is also improved.
[0035]
On the other hand, when the deviation from the target route is small, the process proceeds to step S26 to determine whether or not the vicinity of the target parking position G point has been reached. If the target parking position has not been reached, the support control is continued by returning to step S12. If it is determined that the vehicle has reached the target parking position, the process proceeds to step S28, the driver is notified that the vehicle has reached the target parking position by the monitor 13 and the speaker 14, and the process is terminated.
[0036]
Here, an example of setting a route that does not consider the route to the temporary target position when the difference between the current position of the vehicle and the target parking position is within a predetermined distance has been described, but the temporary target position has not been reached In this case, a route that always passes through the temporary target position may be set with priority. Further, when the number of reset times reaches a predetermined number, a route that does not consider the route to the temporary target position may be selected thereafter. Of course, the route may be reset without considering the route from the initial reset to the provisional target position.
[0037]
In addition, here, a case has been described in which the movement route from the temporary target position to the target parking position is rectilinear advance / retreat, but this route is not limited to rectilinear advance / retreat. For example, it may be an arcuate path that retreats at a predetermined steering angle, or may be a path that takes into account a clothoid curve or other predetermined steering state. However, this route needs not to be a limit route such as a route that moves while maintaining the minimum turning radius.
[0038]
Here, since the parking assistance by the backward movement has been described, the temporary target position is set before the target position. However, when the forward movement is supported, the temporary target position is located behind the target position. In other words, the position to be set is closer to the current vehicle position than the target position.
[0039]
In the above description, the embodiment of the parking assist device having the automatic steering function has been described. However, not only the technology for performing the steering automatically, but also the parking for performing the steering guidance for instructing the appropriate steering amount to the driver. The support device can be used similarly. Further, the present invention is not limited to a parking assistance device, and can be applied to a traveling assistance device that guides movement according to a route, a lane keeping system, and the like.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when setting the route to reach the target position, the position shifted in the direction in which the target position is brought closer to the current vehicle position is set as the temporary target position. Since the route to the target position via is set as the target trajectory, a route with a margin is set instead of a limit route, so the vehicle deviates from the target trajectory during guidance and the route (target trajectory) Even if resetting is necessary, the probability of resetting is improved and the operability is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block configuration diagram of a parking assistance device as an embodiment of a driving assistance device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining a travel locus when a garage assist operation is performed by the apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart of the support operation of FIG. 2;
4 is a graph for explaining a set travel locus (route) in the control of FIG. 3;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Parking assistance ECU, 10 ... Driving control part, 11 ... Steering control part, 12 ... Shift sensor, 13 ... Monitor, 14 ... Speaker, 15 ... Rear camera, 16 ... Input means, 21 ... Engine ECU, 22 ... Engine, DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... Brake ECU, 32 ... Wheel speed sensor, 33 ... Acceleration sensor, 34 ... Actuator, 35 ... Master cylinder, 36 ... Hydraulic sensor, 37 ... Brake pedal, 38 ... Wheel cylinder, 40 ... Steering wheel, 41 ... Steering gear, DESCRIPTION OF SYMBOLS 42 ... Drive motor, 43 ... Displacement sensor, 5 ... Vehicle, 61, 62 ... Other vehicle, 100 ... Parking assistance apparatus, 110 ... Traveling control apparatus, 120 ... Automatic steering apparatus.

Claims

目標位置までの目標走行軌跡を算出し、操舵支援により、該目標走行軌跡に沿って車両を誘導する走行支援装置において、
目標位置から所定方向に所定距離Ｌｍだけ現在の車両位置に近い位置を暫定目標位置に設定し、この暫定目標位置を経由する目標走行軌跡を設定し、
車両誘導中に、目標操舵量と実際の操舵量とのずれを走行距離に対して積算することによって求めた前記目標走行軌跡からの実際の走行軌跡のずれが経路修正を要する程度に大きい場合であって、
目標位置までの距離ｒが前記所定距離Ｌｍより長い所定距離Ｌ th を超えている場合には、前記暫定目標位置を経由する走行軌跡を前記暫定目標位置を経由しない走行軌跡より優先して目標走行軌跡の再設定を行ない、
目標位置までの距離ｒが前記所定距離Ｌｍより長い所定距離Ｌ th 以内の場合には、前記暫定目標位置の経由を考慮せずに目標走行軌跡の再設定を行う、
ことを特徴とする走行支援装置。In a travel support device that calculates a target travel locus to a target position and guides the vehicle along the target travel locus by steering support.
A position close to the current vehicle position by a predetermined distance Lm in a predetermined direction from the target position is set as a temporary target position, and a target travel locus passing through the temporary target position is set .
When the deviation of the actual travel locus from the target travel locus obtained by integrating the deviation between the target steering amount and the actual steering amount with respect to the travel distance is large enough to require a route correction during vehicle guidance. There,
When the distance r to the target position exceeds a long predetermined distance L th than the predetermined distance Lm, the target traveling along the traveling path passing through the provisional target position in preference to the traveling locus does not pass through the provisional target position Reset the trajectory,
If the distance r to the target position is within the predetermined distance longer predetermined distance from Lm L th performs resetting of a target travel trajectory without considering the way of the temporary target position,
A driving support device characterized by that.

前記所定方向とは、前記目標位置における車体の前後方向である請求項１記載の走行支援装置。 The travel support apparatus according to claim 1, wherein the predetermined direction is a front-rear direction of the vehicle body at the target position.