JP4572752B2 - Driving support device - Google Patents
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Description
本発明は、目標位置までの経路を設定して、設定した経路に沿って車両を誘導する走行支援装置に関する。 The present invention relates to a driving support device that sets a route to a target position and guides a vehicle along the set route.
この種の走行支援装置として、任意の停車位置から設定した目標駐車位置までの経路を設定し、自動操舵や操舵支援を行うことで経路に沿った走行を支援する駐車支援装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 As this type of travel support device, a parking support device that supports travel along a route by setting a route from an arbitrary stop position to a set target parking position and performing automatic steering or steering support is known. (For example, refer to Patent Document 1).
停車位置と目標駐車位置の位置関係、向き、舵角によっては、停車位置から目標駐車位置までの経路が設定できない場合がある。特許文献1の技術では、停車位置における初期舵角から経路設定の可否を判定し、経路設定が不可能な場合には、運転者に対して舵角変更を指示することで目標駐車位置への確実な移動を行えると記載されている。
いわゆる並列駐車を行う場合、不慣れな運転者にとっては、支援を開始する停車位置が目標駐車位置に対して、どのような向き、舵角となるよう設定すればよいかを予め判断することが難しい。特に、駐車空間(初期位置−目標駐車位置周囲の空間)近傍に障害物が存在するような場合、例えば、駐車場のように周囲に他の駐車車両が近接して配置されているような場合には、これらの車両を避けて支援を開始する停車位置を設定する必要があるため、この停車位置への移動が難しくなる。そして、上記特許文献1の技術においては、この停車位置到達後に目標駐車位置への経路設定の可否を判定しているため、支援を開始する停車位置を変更しなければならない場合があり得るが、このような支援を開始する停車位置の変更は、不慣れな運転者にとって特に難しい操作である。また、舵角変更自体も容易な操作とはいえず、運転者にとって負担となる。 When performing so-called parallel parking, it is difficult for an unfamiliar driver to determine in advance what direction and steering angle should be set so that the stop position at which assistance is started is relative to the target parking position. . In particular, when there is an obstacle near the parking space (initial position-space around the target parking position), for example, when other parked vehicles are arranged nearby such as a parking lot Therefore, it is necessary to set a stop position at which assistance is started while avoiding these vehicles, and it becomes difficult to move to this stop position. And in the technique of the above-mentioned patent document 1, since it is determined whether or not a route to the target parking position can be set after reaching the stop position, it may be necessary to change the stop position to start support. Changing the stop position at which such assistance is started is a particularly difficult operation for an unfamiliar driver. In addition, the steering angle change itself is not an easy operation and is a burden on the driver.
そこで本発明は、切り返し走行において、走行支援時における運転者の負担を軽減することを可能とした走行支援装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a driving support device that can reduce the burden on the driver at the time of driving support in turning-back driving.
上記課題を解決するため、本発明に係る走行支援装置は、初期位置から設定した目標位置へと到達する経路として、車両の進行方向を切り換える進行方向切替位置を経由する経路を設定し、その経路に沿って車両を誘導する走行支援装置において、進行方向切替位置における舵角操作の異なる複数の経路を該経路に対応する進行方向切替位置を含めて設定する経路生成手段と、目標位置周辺における環境から初期位置から進行方向切替位置を経て目標位置へと至る車両の移動経路に設定可能な移動可能空間を認識する認識手段と、この認識手段による認識結果に応じて複数の経路中から誘導に用いる経路を選択する選択手段と、選択した経路に基づいて車両を誘導する誘導手段と、を備えていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the travel support device according to the present invention sets a route that passes through a traveling direction switching position that switches a traveling direction of the vehicle as a route that reaches the target position set from the initial position , and the route the traveling support device which guides the vehicle along a path generating means for setting including the traveling direction switching position corresponding multiple paths with different steering angles operation in the traveling direction switching position in said path, the environment in and around the target position Recognition means for recognizing a movable space that can be set on the moving route of the vehicle from the initial position to the target position via the traveling direction switching position, and used for guidance from a plurality of routes according to the recognition result by the recognition means A selection means for selecting a route and a guidance means for guiding the vehicle based on the selected route are provided.
この走行支援装置では、初期位置→進行方向切替位置→目標位置へと至る経路を算出する際に、進行方向切替位置において舵角操作の異なる複数の経路を算出する。これら複数の経路では、それぞれの進行方向切替位置自体も異なってくる。こうして設定された複数の経路の中から、移動可能空間に応じて適切な経路を選択することで、任意の初期位置から目標位置まで車両を適切に誘導するものである。 In this travel support device, when calculating a route from the initial position → the traveling direction switching position → the target position, a plurality of routes with different steering angle operations are calculated at the traveling direction switching position. In the plurality of routes, the traveling direction switching positions themselves are different. The vehicle is appropriately guided from an arbitrary initial position to a target position by selecting an appropriate route from the plurality of routes thus set according to the movable space .
進行方向切替位置における舵角変更操作を許容すると、許容しない場合に比較して目標位置と進行方向切替位置との距離を短くすることが可能である。一方で、進行方向切替位置における舵角変更操作がない場合のほうがある場合に比べて運転者の操作は容易になる。そこで、また、ステアリング操舵系にかかる負荷も小さくなる。そのため、可能であれば舵角操作を行わない経路による誘導を優先する。
If the steering angle change operation at the traveling direction switching position is permitted, the distance between the target position and the traveling direction switching position can be shortened as compared with the case where the steering angle changing operation is not permitted. On the other hand, the driver's operation is easier than in the case where there is no steering angle change operation at the traveling direction switching position. Therefore, the load on the steering system is also reduced. Therefore, if possible, priority is given to guidance by a route that does not perform the steering angle operation .
この目標位置は、例えば、並列駐車における目標駐車位置である。この場合、任意の初期位置から前進して停車位置へと移動し、後退して目標駐車位置へと至る経路が生成され、経路に沿った誘導が行われる。 This target position is a target parking position in parallel parking, for example. In this case, a route that moves forward from an arbitrary initial position and moves to the stop position, and moves backward to the target parking position is generated, and guidance along the route is performed.
本発明によれば、初期位置から目標位置へと車両を誘導するに際して、進行方向を切り替える停車位置を設定して、初期位置→停車位置→目標位置へと至る経路を生成し、誘導を行う。このため、難度の高い運転操作である進行方向の切り替えと操舵を組み合わせた切り返し操作全体を支援することができ、運転者の負担が軽減され、支援性が向上する。 According to the present invention, when the vehicle is guided from the initial position to the target position, the stop position for switching the traveling direction is set, and the route from the initial position → the stop position → the target position is generated and guided. For this reason, it is possible to support the entire switching operation that combines the switching of the traveling direction, which is a highly difficult driving operation, and steering, thereby reducing the burden on the driver and improving the supportability.
さらに、進行方向切替位置における操舵(いわゆる据え切り操作)を行う経路を設定することで、経路設定の自由度が拡大し、目標位置へと至る経路の設定可能性が高まる。 Furthermore, by setting a route for performing steering (so-called stationary operation) at the traveling direction switching position, the degree of freedom of route setting is expanded, and the possibility of setting the route to the target position is increased.
車両周辺の環境から移動可能空間を判定し、判定結果に基づいて第1の経路と第2の経路とを使い分けることで、障害物との接触等を回避しつつ、車両を確実に誘導することができるため、システムに対する信頼性も向上する。 By determining the movable space from the environment around the vehicle and using the first route and the second route properly based on the determination result, the vehicle can be reliably guided while avoiding contact with an obstacle or the like. This improves the reliability of the system.
この際に、可能であれば第1経路を優先して誘導することで、据え切り操作をできるだけ回避し、運転者の操舵を容易にするとともに、ステアリング操舵系にかかる負荷も低減することができる。一方で、必要な場合には、据え切り操作を含む第2経路により誘導することで、目標位置へ到達する経路の設定可能性が高まる。 At this time, if possible, the first route is preferentially guided to avoid the stationary operation as much as possible, to facilitate the steering of the driver, and to reduce the load on the steering steering system. . On the other hand, if necessary, guidance by the second route including the stationary operation increases the possibility of setting the route to reach the target position.
並列駐車における目標駐車位置への誘導に本発明を用いることで、運転者が苦手とすることの多い駐車操作を支援することができる。 By using the present invention for guidance to the target parking position in parallel parking, it is possible to support parking operations that are often difficult for the driver.
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。 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.
図1は本発明に係る走行支援装置の一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とを含み、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、ハード的には同一のCPU、ROM、RAM等を用い、ソフト的に区分されていてもよい。
FIG. 1 is a block configuration diagram of a
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、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アクチュエータ34により調整することで各輪に付与する制動力を独立して調整する機能を有している。
The
ブレーキECU31には、各輪に配置され、それぞれ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。
The brake ECU 31 is disposed in each wheel and disposed in a
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。
The
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。
The
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14が接続されている。このモニタ13とスピーカ14が本発明に係る警報手段を構成している。
The parking support ECU 1 including the
さらに、車両5の前部、後部および四隅には車両周辺の障害物を検出するソナー17が配置されており、ソナー17の出力(障害物との距離)が駐車支援ECU1へと入力されている。図2は、このソナー17の車両への配置例を示している。ハッチングは各ソナー17の感知エリアを示し、丸内の数字で番号を示している。ソナー17は、例えば、周期的に超音波を発信して、反射波を受信するまでの時間を基にして障害物の存否と存在する場合には、当該障害物までの距離を判定するものである。ソナー17に代えてレーダを用いてもよく、また、カメラで取得した画像を画像処理することで障害物の存否と障害物までの距離を判定するようにしてもよい。
Further,
次に、本実施形態による走行支援、具体的には、駐車支援について説明する。ここでは、図3に示されるように通路に向けて並行に配置した複数の駐車エリアのうち空いている駐車エリアAに駐車を行う並列駐車を行う場合を例に説明する。 Next, driving assistance according to the present embodiment, specifically, parking assistance will be described. Here, an example will be described in which parallel parking is performed in which parking is performed in a vacant parking area A among a plurality of parking areas arranged in parallel toward the passage as illustrated in FIG. 3.
支援処理のフローチャートを図4に示す。この支援処理は、駐車支援ECU1によってエンジンECU21、ブレーキECU31と協働して行われるものであり、運転者の入力手段16操作によって開始され、所定の条件(目標駐車位置到達または駐車支援解除条件成立)を満たした場合に処理を終了する。
A flowchart of the support process is shown in FIG. This assistance process is performed by the parking assistance ECU 1 in cooperation with the engine ECU 21 and the
操作に先立って、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、駐車支援モードに設定し、画面上に表示されている駐車枠を画面内における所望の駐車位置へと移動させることにより、目標駐車位置の設定を行う。以下、車両位置は、後輪の車軸中央位置で表すものとし、現在の車両位置をP(x,y)で表し、目標駐車位置における車両位置をPt(xt,yt)で、進行方向切替位置における車両位置をPc(xc,yc)で表すものとする。
Prior to the operation, the driver sets the parking support mode by operating the input means 16 while viewing the image captured by the
設定後、最初に、ソナー17の検出結果を読み込む(ステップS1)。ここでは、駐車支援処理を開始した時点およびそれに先立った所定期間におけるソナー17による側方障害物の検出結果(具体的には、図2の1番と6番のソナー17の検出結果)を読み込む。これは、例えば、1番と6番のソナー17の一定期間または一定距離走行分の検出結果をメモリバッファ等に格納しておき、ステップS1で格納しておいた検出結果を読み出すことにより実行すればよい。
After the setting, first, the detection result of the
次に、読み込んだソナー17の検出結果から、通路の幅ΔWを求める(ステップS2)。具体的には、ΔW=(1番のソナー17で検出した障害物までの距離)+車幅+(6番のソナー17で検出した障害物までの距離)として求めればよい。ここで求める通路幅ΔWは、駐車支援操作時において車両が移動経路として用いることが可能な空間(移動可能空間)の通路幅方向における最小距離を表す。 Next, the width ΔW of the passage is obtained from the read detection result of the sonar 17 (step S2). Specifically, ΔW = (distance to the obstacle detected by the first sonar 17) + vehicle width + (distance to the obstacle detected by the sixth sonar 17). The passage width ΔW obtained here represents the minimum distance in the passage width direction of a space (movable space) that the vehicle can use as a movement route during a parking assistance operation.
次に、現在の舵角と、目標駐車位置を基にして、進行方向切替位置における舵角操作の異なる3つの経路を算出する(ステップS3)。図5は、この3つの経路を説明する図であり、図6は、各経路における走行距離−旋回曲率の対応線図である。いずれの経路においても初期位置から進行方向切替位置へ向けて右側へと操舵した状態で前進する場合を例にしている。旋回曲率γは、右折側を+、左折側を−で表す。 Next, based on the current steering angle and the target parking position, three routes with different steering angle operations at the traveling direction switching position are calculated (step S3). FIG. 5 is a diagram for explaining these three routes, and FIG. 6 is a correspondence diagram of travel distance-turning curvature in each route. In any route, the case where the vehicle moves forward from the initial position to the traveling direction switching position while being steered to the right side is taken as an example. The turning curvature γ is represented by + on the right turn side and-on the left turn side.
第1の経路C1(図6(a)参照。)は、進行方向切替位置PC1において、停車前後に操舵角を変更しない場合である。この場合には、進行方向切替位置PC1から後退しながら所定の操舵速度で操舵を中立状態へと戻し、さらに、後退しながら反対方向(左側)へと操舵して最終的には操舵を中立状態へと戻して目標駐車位置Ptへと達する。 The first route C 1 (see FIG. 6A) is a case where the steering angle is not changed before and after stopping at the traveling direction switching position PC1 . In this case, back to the neutral state of the steering at a predetermined steering speed while retracted from the traveling direction switching position P C1, further neutral steering eventually be steered in the opposite direction (left side) while receding The state is returned to the target parking position Pt.
第2の経路C2(図6(b)参照。)は、進行方向切替位置PC2において、停車後に操舵角を中立に戻す場合である。この操舵角を中立に戻す操作は、進行方向切替位置PC2に達して停車した後にいわゆる据え切り操作により行うもので、自動操舵により、あるいは、運転支援装置の指示に基づいて運転者が手動で実行する。進行後方切替位置PC2からは、後退しながら左側へと操舵して、最終的には操舵を中立状態へと戻して目標駐車位置Ptへと達する。 The second route C 2 (see FIG. 6B) is a case where the steering angle is returned to neutral after stopping at the traveling direction switching position PC2 . This operation of returning the steering angle to neutral is performed by a so-called stationary operation after reaching the traveling direction switching position PC2 and stopping, and the driver manually operates by automatic steering or based on an instruction from the driving support device. Execute. From traveling rearward switching position P C2, and steering to the left while retracted, eventually reaching to the target parking position Pt is returned to the neutral state of the steering.
第3の経路C3(図6(c)参照。)は、進行方向切替位置PC3において、停車後に操舵角を目標駐車位置Pt方向に向けた場合である。停車時の操舵角変更操作は、上述した第2の経路の場合と同様である。この場合、進行方向切替位置PC3からは、所定の操舵速度で舵角を中立に戻しながら後退し、目標駐車位置Ptへと達する。 The third route C 3 (see FIG. 6C) is a case where the steering angle is directed in the direction of the target parking position Pt after stopping at the traveling direction switching position PC3 . The steering angle changing operation at the time of stopping is the same as in the case of the second route described above. In this case, the traveling direction switching position P C3, retreated while returning to the neutral steering angle at a predetermined steering speed, it is reached to the target parking position Pt.
各経路の設定手法について具体的に説明する。最初に、経路の生成原理について述べる。車速が充分に低ければ、偏向角0で座標原点から距離P走行した後の偏向角θ(車両の前後方向とY軸とのなす角度であり、車両に対して右側にY軸が存在する場合を+、左側に存在する場合を−で表す。)と、車両の位置(x,y)は、走行距離pの関数として次式により表せる。 A method for setting each route will be specifically described. First, the principle of path generation will be described. If the vehicle speed is sufficiently low, the deflection angle θ after traveling a distance P from the coordinate origin at the deflection angle 0 (the angle formed by the vehicle longitudinal direction and the Y axis, and the Y axis is present on the right side of the vehicle) And the vehicle position (x, y) can be expressed by the following equation as a function of the travel distance p.
旋回曲率γと操舵角ωの関係は、例えば図7に示されるように、車両設計上既知であるから、所望の位置で所望の偏向角変化量θを実現するための経路生成とは、走行距離pに対する旋回曲率γの変化を計画することであり、経路に沿った移動は、設定した旋回曲率γが得られるよう走行距離に応じて操舵角ωを制御することである。上の式から偏向角の変化量は、旋回曲率γを走行距離pで積分した値であるから、p−γ線図の面積に対応することがわかる。 Since the relationship between the turning curvature γ and the steering angle ω is known in the vehicle design as shown in FIG. 7, for example, the route generation for realizing the desired deflection angle change amount θ at the desired position is the traveling The change of the turning curvature γ with respect to the distance p is planned, and the movement along the route is to control the steering angle ω according to the travel distance so as to obtain the set turning curvature γ. From the above equation, it can be seen that the amount of change in the deflection angle corresponds to the area of the p-γ diagram because it is a value obtained by integrating the turning curvature γ with the travel distance p.
次に、具体的な経路設定手法を説明する。以下、目標駐車位置Ptを原点とし、この位置における車両の前後方向をY軸、左右方向をX軸にとる座標系で説明する。つまり、目標位置における偏向角θtは0となる。また、再発進時の操作を容易にするため、目標駐車位置到達時に操舵を中立に戻すものとする。つまり、目標駐車位置における旋回曲率γtも0となる。一方、初期位置P0(x0,y0)での偏向角をθ0、旋回曲率をγ0とする。これらの点については、第1〜第3の経路のいずれにおいても同一である。異なるのは、進行方向切替位置Pc(xc,yc)において目標駐車位置Ptへ向けて移動を開始する時点における旋回曲率γc1であり、これに伴い、進行方向切替位置Pcの位置座標(xc,yc)や当該位置における偏向角θcも経路により異なることになる。 Next, a specific route setting method will be described. Hereinafter, the coordinate system will be described in which the target parking position Pt is the origin, the vehicle front-rear direction at this position is the Y-axis, and the left-right direction is the X-axis. That is, the deflection angle θ t at the target position is zero. Further, in order to facilitate the operation at the time of restart, the steering is returned to neutral when the target parking position is reached. That is, the turning curvature γ t at the target parking position is also zero. On the other hand, the deflection angle at the initial position P 0 (x 0 , y 0 ) is θ 0 and the turning curvature is γ 0 . These points are the same in any of the first to third paths. The difference is the turning curvature γ c1 at the time when movement toward the target parking position Pt is started at the traveling direction switching position Pc (x c , y c ), and accordingly, the position coordinates of the traveling direction switching position Pc ( x c , y c ) and the deflection angle θc at the position also differ depending on the path.
最初に、第3の経路C3の設定手法について説明する。この第3の経路C3においては、γc1は左折方向最大値−γmaxである。ここでは、進行方向切替位置PC3と目標駐車位置Ptとの距離をできるだけ短くするため、算出する経路においては、図6(c)に示されるように、進行方向切替位置PC3から目標駐車位置Ptへの後退時には所定の単位距離あたりの旋回曲率変化量dγ/dpで操舵を中立側へ戻す操作を行うものとし、目標駐車位置Pt到達時点で旋回曲率、偏向角をいずれも0とするものとする。実際には、目標駐車位置Ptから経路を逆算することで、進行方向切替位置PC3を求める。このような条件を設定すると、PtとPC3の位置関係は、初期位置P0には依存せず、γmaxとdγ/dpにより決まることになる。そのため、誘導に際して毎回算出するのではなく、経路をRAM、ROM、その他の記憶手段に格納しておき、これを読み出すことで算出に代えてもよい。 First, a description will be given of a third method of setting the path C 3 to. In the third route C 3 , γ c1 is the left turn direction maximum value −γ max. Here, in order to make the distance between the traveling direction switching position PC3 and the target parking position Pt as short as possible, in the calculated route, as shown in FIG. 6C, from the traveling direction switching position PC3 to the target parking position. When reversing to Pt, an operation to return the steering to the neutral side with a turning curvature change amount dγ / dp per predetermined unit distance is performed, and both the turning curvature and the deflection angle are set to 0 when the target parking position Pt is reached. And Actually, the traveling direction switching position PC3 is obtained by calculating back the route from the target parking position Pt. Setting such a condition, the positional relationship between Pt and P C3 is independent of the initial position P 0, it will depend by γmax and d [gamma] / dp. Therefore, instead of calculating each time at the time of guidance, the route may be stored in RAM, ROM, or other storage means, and this may be read and replaced with calculation.
次に、初期位置P0から求めた進行方向切替位置PC3へと至る経路を求める。この経路は、例えば、初期位置P0から右折方向へと走行距離に対して一定の増大率で旋回曲率を増大させ、必要ならば最大値γmaxで旋回曲率を維持して走行することで、進行方向切替位置Pcへと至るものである。必要ならば、右折開始前に一定期間直進してもよく、単位距離あたりの旋回曲率変化量の絶対値は進行方向切替位置PC3から目標駐車位置Ptへと至る経路における単位距離あたりの旋回曲率変化量の絶対値と同一であってもよいが、これより小さく設定してもよい。P0からPC3へと至る経路は、偏向角の変化量(θ0−θc)と、両者の相対位置関係によって求まるから、これらに対応した経路をマップとして記憶手段に格納しておき、偏向角変化量と相対位置関係に基づいて対応する経路を読み出すことで算出に代えてもよい。 Next, a route from the initial position P 0 to the traveling direction switching position PC 3 is obtained. This path may, for example, to increase the turning curvature with a constant increase rate with respect to distance traveled from the initial position P 0 to turn right direction, that travels while maintaining the turning curvature by the maximum value γmax if necessary, proceed This leads to the direction switching position Pc. If necessary, the vehicle may go straight for a certain period before the start of the right turn, and the absolute value of the turning curvature change amount per unit distance is the turning curvature per unit distance in the route from the traveling direction switching position PC3 to the target parking position Pt. Although it may be the same as the absolute value of the amount of change, it may be set smaller. Path from P 0 to P C3, the change amount of the deflection angle and (θ 0 -θc), because determined by the relative positional relationship between, may be stored in the storage means a path that corresponds to these as a map, a deflection The calculation may be performed by reading the corresponding route based on the angular change amount and the relative positional relationship.
次に、第2の経路C2の設定手法について説明する。この第2の経路C2においては、操舵角ωc1が0であり、γc1も0となる。この場合も進行方向切替位置PC2と目標駐車位置Ptとの距離をできるだけ短くするため、図6(b)に示されるように、最初に進行方向切替位置PC2から目標駐車位置Ptへの後退時には最大の単位距離あたりの旋回曲率変化量−dγ/dpで左折方向へと操舵を行い、旋回曲率の絶対値が最大値γmaxに達したら、今度は逆方向に単位距離あたりの旋回曲率変化量dγ/dpで操舵を中立側へと戻し、目標駐車位置Pt到達時点で旋回曲率、偏向角をいずれも0とするものとする。実際には、目標駐車位置Ptから経路を逆算することで、進行方向切替位置PC2を求める。このような条件を設定すると、目標駐車位置Ptと進行方向切替位置PC2の位置関係は、初期位置P0には依存せず、γmaxとdγ/dpにより決まることになる。そのため、誘導に際して毎回算出するのではなく、経路をRAM、ROM、その他の記憶手段に格納しておき、これを読み出すことで算出に代えてもよい。こうして求められる第2の経路C2における進行方向切替位置PC2は、上述した第3の経路C3における進行方向切替位置PC3よりx方向、y方向とも目標駐車位置Ptから遠くなる。初期位置P0から進行方向切替位置PC2への経路設定は、第3の経路C3の場合と同一であるため、説明は省略する。 The following describes a second method for setting the path C 2. In the second path C 2, the steering angle omega c1 is 0, the gamma c1 also 0. Also in this case, in order to shorten the distance between the traveling direction switching position PC2 and the target parking position Pt as much as possible, as shown in FIG. 6B, first, the backward movement from the traveling direction switching position PC2 to the target parking position Pt is performed. Sometimes the maximum turning curvature change per unit distance -dγ / dp is steered in the left turn direction, and when the absolute value of the turning curvature reaches the maximum value γmax, this time the turn curvature change amount per unit distance in the opposite direction It is assumed that the steering is returned to the neutral side at dγ / dp, and the turning curvature and the deflection angle are both set to 0 when the target parking position Pt is reached. In fact, by calculating back the path from the target parking position Pt, determine the traveling direction switching position P C2. Setting these conditions, positional relationship between the target parking position Pt to the traveling direction switching position P C2 is the initial position P 0 independent, it will depend by γmax and d [gamma] / dp. Therefore, instead of calculating each time at the time of guidance, the route may be stored in RAM, ROM, or other storage means, and this may be read and replaced with calculation. The traveling direction switching position P C2 way of the second path C 2 obtained is above the third x-direction from the traveling direction switching position P C3 in the path C 3, the distance from the target parking position Pt with the y direction. Routing from the initial position P0 to the traveling direction switching position P C2 is the same as the case of the third path C 3, and a description thereof will be omitted.
次に、第1の経路C1の設定手法について説明する。この第1の経路C1においては、初期位置P0から進行方向切替位置PC1へと到達した時点の操舵角、旋回曲率を維持したまま、これらを変更することなく目標駐車位置Ptへの移動を開始する。通常、到達した時点における旋回曲率は第3の経路の場合と正負が逆になる。つまり、初期位置P0からみた進行方向切替位置PC1方向、図6に示される経路の場合には、右方向にステアリングを切った状態である。 Next, a description will be given of a first method of setting the path C 1. In the path C 1 of the first steering angle when it reaches from the initial position P0 to the traveling direction switching position P C1, while maintaining the turning curvature, the movement of the target parking position Pt without changing them Start. Usually, the turning curvature at the time of arrival is opposite to that of the third route. That is, in the case of the route shown in FIG. 6 in the traveling direction switching position PC1 viewed from the initial position P0, the steering is turned to the right.
この状態からでは、図6(a)に示されるように、最大の単位距離あたりの旋回曲率変化量−dγ/dpで左折方向へと操舵を行い、操舵中立状態を超えてさらに旋回曲率の絶対値が最大値γmaxに達したら、今度は逆方向に単位距離あたりの旋回曲率変化量dγ/dpで操舵を中立側へと戻し、目標駐車位置Pt到達時点で旋回曲率、偏向角をいずれも0とする。実際には、目標駐車位置Ptから経路を逆算することで、進行方向切替位置PC1を求める。このような条件を設定すると、目標駐車位置Ptと進行方向切替位置PC1の位置関係は、初期位置P0には依存せず、γmaxとdγ/dpにより決まることになる。そのため、誘導に際して毎回算出するのではなく、経路をRAM、ROM、その他の記憶手段に格納しておき、これを読み出すことで算出に代えてもよい。 From this state, as shown in FIG. 6 (a), steering is performed in the left turn direction with the maximum turning curvature change amount -dγ / dp per unit distance, and the absolute value of the turning curvature is further exceeded beyond the steering neutral state. When the value reaches the maximum value γmax, the steering is returned to the neutral side in the reverse direction with the turning curvature change amount dγ / dp per unit distance, and when the target parking position Pt is reached, both the turning curvature and the deflection angle are 0. And In fact, by calculating back the path from the target parking position Pt, determine the traveling direction switching position P C1. Setting these conditions, positional relationship between the target parking position Pt to the traveling direction switching position P C1 is the initial position P 0 independent, it will depend by γmax and d [gamma] / dp. Therefore, instead of calculating each time at the time of guidance, the route may be stored in RAM, ROM, or other storage means, and this may be read and replaced with calculation.
こうして求められる第1の経路C1における進行方向切替位置PC1は、上述した第2、第3の経路C2、C3における進行方向切替位置PC2、PC3よりy方向および距離においては目標駐車位置Ptから遠くなる。初期位置P0から進行方向切替位置PC1への経路設定は、第2、第3の経路C2、C3の場合と同一であるため、説明は省略する。 The traveling direction switching position P C1 in the first path C 1 thus obtained is the target in the y direction and distance from the traveling direction switching positions P C2 and P C3 in the second and third paths C 2 and C 3 described above. It is far from the parking position Pt. Routing from the initial position P0 to the traveling direction switching position P C1, because the second is identical to the case of the third path C 2, C 3, and a description thereof will be omitted.
ステップS4では、求めた経路情報をもとにしてそれぞれの経路において進行方向切替位置Pcにおける車両の前端部(目標駐車位置からみて右方向にPcが位置するときは、左前端部であり、左方向にPcが位置するときは、右前端部である。以下の説明では、図5、図6に示される場合を例に説明する。)のy方向位置を算出する。ここで、車両の後軸中心位置とこの右前端部位置との距離をl、車両の前後方向軸とこの右前端部位置とがなす角度をθFRとすると、右前端部位置(xFR,yFR)は、進行方向切替位置Pc(xc,yc)と偏向角θcから次式により表すことができる。 In step S4, based on the obtained route information, the front end portion of the vehicle at the traveling direction switching position Pc in each route (when Pc is located in the right direction when viewed from the target parking position, the left front end portion, When the position of Pc is in the direction, it is the right front end portion.In the following description, the case shown in FIGS. Here, if the distance between the center position of the rear axis of the vehicle and the position of the right front end portion is l, and the angle formed by the vehicle longitudinal axis and the position of the right front end portion is θ FR , the position of the right front end portion (x FR , y FR ) can be expressed by the following equation from the traveling direction switching position Pc (x c , y c ) and the deflection angle θ c .
以下、第1〜第3の経路における進行方向切替位置Pcでの車両の前端部のy位置方向をそれぞれyc1〜yc3で表す。 Hereinafter, the y position direction of the front end portion of the vehicle at the traveling direction switching position Pc in the first to third routes is represented by y c1 to y c3 , respectively.
ステップS5では、障害物算出結果と、車両の初期位置座標をもとにして目標駐車位置側の通路端のy位置座標yWを算出する。次に、求めたyc1〜yc3のそれぞれとyW+ΔWとを比較する(ステップS6)。yW+ΔWは、図5、6における通路の右側(目標駐車空間と反対側)端部位置のy方向位置座標に合致する。yc1〜yc3とyW+ΔWを比較することは、設定した経路の進行方向切替位置Pcにおいて車両の一部(より詳細には、前端部)が通路外にはみ出す可能性の有無を判定することになる。通路の境界位置はソナー17により障害物位置として計測されるから、通路からはみ出す可能性とは、目標駐車位置の反対側に損題する障害物に接触・衝突する可能性を意味する。
In step S5, calculates the obstacle calculation result, the y coordinates y W of the initial position coordinates of the vehicle based on the target parking position side of the passage end. Next, each of the obtained y c1 to y c3 is compared with y W + ΔW (step S6). y W + ΔW coincides with the y-direction position coordinate of the right end (opposite side of the target parking space) end position of the passage in FIGS. Comparing y c1 to y c3 and y W + ΔW determines whether or not there is a possibility that a part of the vehicle (more specifically, the front end) protrudes from the passage at the traveling direction switching position Pc of the set route. It will be. Since the boundary position of the passage is measured as an obstacle position by the
yW+ΔWがyc1以上の場合には、最も経路長、つまり、移動空間を必要とする第1の経路C1を用いた場合でも、障害物に接触することなく目標駐車位置への誘導が可能であることを意味するから、ステップS7へと移行して第1の経路に沿った車両の誘導を選択する。 When y W + ΔW is equal to or greater than y c1 , even when the first route C 1 that requires the moving space is used, guidance to the target parking position is possible without contacting an obstacle. Since this means that it is possible, the process proceeds to step S7 to select guidance of the vehicle along the first route.
yW+ΔWがyC1未満でyC2以上の場合、第1の経路C1を用いると、進行方向切替位置PC1へ到達する前に車両が障害物と接触する可能性があるが、第2の経路C2を用いると、進行方向切替位置PC2が初期位置および目標駐車位置へと接近するため、障害物と接触することなく目標駐車位置への誘導が可能であることを意味する。そこで、この場合には、ステップS8へと移行して第2の経路C2に沿った車両の誘導を選択する。 If y W + ΔW is less than y C1 and greater than or equal to y C2 , using the first route C 1 may cause the vehicle to come into contact with an obstacle before reaching the traveling direction switching position P C1 . with path C 2, the traveling direction switching position P C2 is to close to the initial position and the target parking position, which means that it is possible to induce the target parking position without contacting the obstacle. Therefore, in this case, the process proceeds to step S8 to select vehicle guidance along the second route C2.
yW+ΔWがyC2未満でyC3以上の場合、第1の経路C1、第2の経路C2のいずれを用いても進行方向切替位置PC1、PC2へ到達する前に車両が障害物と接触する可能性があるが、第3の経路C3を用いると、進行方向切替位置PC3が初期位置および目標駐車位置へと接近するため、障害物と接触することなく目標駐車位置への誘導が可能であることを意味する。そこで、この場合には、ステップS9へと移行して第3の経路C3に沿った車両の誘導を選択する。 If y W + ΔW is less than y C2 and greater than or equal to y C3 , the vehicle is obstructed before reaching the traveling direction switching positions P C1 and P C2 using either the first route C 1 or the second route C 2. Although there is a possibility of contact with the object, using the third path C 3 of, for traveling direction switching position P C3 approaches to the initial position and the target parking position, the target parking position without contacting the obstacle Means that it is possible to guide Therefore, in this case, the process proceeds to step S9 to select guidance of the vehicle along the third route C3.
yW+ΔWがyC3未満の場合には、第3の経路C3を選択しても進行方向切替位置PC3へ到達する前に車両が障害物と接触する可能性があるため、誘導不能と判定して、ステップS10へと移行し、誘導不能である旨を運転者に報知して処理を終了する。 When y W + ΔW is less than y C3 , even if the third route C 3 is selected, the vehicle may come into contact with an obstacle before reaching the traveling direction switching position P C3 . It judges, transfers to step S10, alert | reports to a driver | operator that it is impossible to guide, and complete | finishes a process.
ステップS7〜S9で誘導経路を設定した場合には、ステップS11へと移行し、実際の車両誘導処理へと移行する。この車両誘導処理においては、車輪速センサ32から得られる車輪速を基に求めた車速変化、加速度センサ33から得られる加速度を基に求めた加速度変化および変位センサ43から求められる操舵角変化を基に、現在位置を算出し、操舵制御部11が変位センサ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を操作することにより、舵角が駐車支援ECU1で求めた位置に応じた舵角変位となるよう制御することで経路に沿って車両を誘導する。
When the guidance route is set in steps S7 to S9, the process proceeds to step S11, and the process proceeds to the actual vehicle guidance process. In this vehicle guidance process, the vehicle speed change obtained based on the wheel speed obtained from the
進行方向切替位置Pcへ到達したら、モニタ13、スピーカ14によって到達した旨を報知し、運転者にシフトレバーを操作して進行方向を切り替えるよう促す。さらに、第2の経路C2、第3の経路C3を選択した場合には、操舵方向と操舵量をモニタ13、スピーカ14によって指示し、運転者に手動による据え切り操作を促す。据え切り操作においては、走行時の操舵に比べて操舵トルクを要するため、自動操舵装置120の駆動モータ42のみでは駆動トルクが不足しがちとなる。一方で、充分な駆動トルクを有する駆動モータ42を搭載すると、駆動モータ42が大型化し、電力も要することから通常は、走行時の操舵に充分な操舵トルクを発生する駆動モータ42が搭載されているからである。
When the traveling direction switching position Pc is reached, the
進行方向切り替え後は、同様に、誘導を行い、目標駐車位置Ptへの到達を判定し、目標駐車位置Ptから所定の範囲内に到達したら、その旨を報知して処理を終了する。ここで、特に、後退時には、走行制御部10がエンジンECU21にエンジン22をトルクアップするよう指示するとよい。トルクアップにより、エンジン22は通常のアイドル時より高い回転数で回転することにより、駆動力の高いトルクアップ状態に移行する。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によってホイルシリンダ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とで、制動力と駆動力のバランスを変更することで車速が調整される。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。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、後退時における車両のコントロール性が向上する。
Similarly, after switching the traveling direction, guidance is performed to determine arrival at the target parking position Pt, and when reaching within a predetermined range from the target parking position Pt, the fact is notified and the process is terminated. Here, in particular, during reverse, the traveling
なお、誘導時に、車両の現在位置と、進行方向切替位置Pc、目標駐車位置Ptとの関係を運転者が認識できるよう、例えば、進行方向切替位置Pcへ向けて移動中であれば、進行方向切替位置Pcまでの距離をモニタ13やスピーカ14によって運転者に報知することが好ましい。このようにすると、進行方向切替位置Pc付近で充分に減速して、目標位置で確実に停車することができる。
For example, if the vehicle is moving toward the traveling direction switching position Pc so that the driver can recognize the relationship between the current position of the vehicle, the traveling direction switching position Pc, and the target parking position Pt at the time of guidance, the traveling direction It is preferable to notify the driver of the distance to the switching position Pc through the
本駐車支援装置100によれば、移動可能空間の幅が充分にある場合には、進行方向切替位置Pcにおいて据え切り操作を必要としない経路(第1の経路)を設定するため、運転者の負担の少ない経路を優先して誘導を行うことができる。また、ステアリング操舵系、特に、駆動モータ42への負荷を軽減することができる。一方、移動可能空間の幅が充分でなく、車両が周辺の障害物に接触する可能性があるため、第1の経路を採用することができない場合には、据え切り操作を必要とする第2の経路または第3の経路を適宜選択するので、目標駐車位置へと到達する経路の設定可能性を高めることができる。そして、進行方向切替位置Pcへと至る前に切替位置へと至る経路の設定を含めた経路設定の可否を判定することができるので、支援性が向上するとともにシステムへの信頼性、使い勝手も向上する。
According to the parking assist
ここでは、移動可能空間の幅に応じて3つの経路を切り替える例を説明したが、切り替える経路は3つに限られるものではなく、進行方向切替位置において操舵角変更を要する経路と要しない経路の最低2種類を切り替えるものであればよい。例えば、上述した第2の経路と第3の経路のみ、または、第1の経路と第2の経路のみの間で切替を行う形態であってもよい。さらに、操舵角変更を要する経路についても上述した第2の経路、第3の経路に限られるものではない。例えば、進行方向切替位置において舵角を目標駐車方向に向けていっぱいに切った状態で、そのまま後退する経路を設定する等適宜変更が可能である。また、各経路の設定手法は、上述した経路設定手法に限られるものではなく、既知の経路設定手法やその改良手法を用いることが可能である。 Here, an example in which three routes are switched according to the width of the movable space has been described, but the number of routes to be switched is not limited to three. What is necessary is just to switch at least two types. For example, a mode in which only the second route and the third route described above or only the first route and the second route are switched may be used. Further, the route that requires the steering angle change is not limited to the second route and the third route described above. For example, it is possible to appropriately change, for example, by setting a route for retreating as it is in a state where the steering angle is fully turned toward the target parking direction at the traveling direction switching position. The route setting method is not limited to the above-described route setting method, and a known route setting method or an improved method thereof can be used.
以上の説明は、いわゆる並列駐車を行う場合を例に説明したが、縦列駐車や切り返し操作の支援においても本発明は好適に適用できる。また、以上の説明では、自動操舵を行う場合を例に説明したが、スピーカ14等によって操舵方向を指示し、運転者の操舵を支援する操舵支援装置を用いてもよい。
Although the above description has been given taking as an example a case where so-called parallel parking is performed, the present invention can also be suitably applied to support of parallel parking and switching operation. Moreover, although the case where automatic steering is performed has been described as an example in the above description, a steering assist device that instructs the steering direction by the
また、停車位置において、運転者が舵角変更操作を行う場合を説明したが、これに限られることなく、大出力の駆動モータを搭載して、車両が自動操舵を行う構成としてもよい。この場合であっても、停車位置における舵角変更操作がない場合の方が、駆動モータにかかる負担が少なくなるという効果を得ることができる。 Moreover, although the case where a driver | operator performed steering angle change operation in the stop position was demonstrated, it is not restricted to this, It is good also as a structure which mounts a high output drive motor and a vehicle performs automatic steering. Even in this case, it is possible to obtain an effect that the burden on the drive motor is reduced when there is no steering angle changing operation at the stop position.
1…駐車支援ECU、5…車両、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、15…後方カメラ、16…入力手段、17…ソナー、20…操舵制御部、22…エンジン、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、100…駐車支援装置、110…走行制御装置、120…自動操舵装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Parking assistance ECU, 5 ... Vehicle, 10 ... Traveling control part, 11 ... Steering control part, 12 ... Shift sensor, 13 ... Monitor, 14 ... Speaker, 15 ... Rear camera, 16 ... Input means, 17 ... Sonar, 20 DESCRIPTION OF SYMBOLS Steering control part, 22 ... Engine, 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 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Steering gear, 42 ... Drive motor, 43 ... Displacement sensor, 100 ... Parking assistance apparatus, 110 ... Travel control apparatus, 120 ... Automatic steering apparatus.
Claims (4)
前記進行方向切替位置における舵角操作の異なる複数の経路を該経路に対応する進行方向切替位置を含めて設定する経路生成手段と、
目標位置周辺における環境から初期位置から進行方向切替位置を経て目標位置へと至る車両の移動経路に設定可能な移動可能空間を認識する認識手段と、
前記認識手段による認識結果に応じて前記複数の経路中から誘導に用いる経路を選択する選択手段と、
選択した経路に基づいて車両を誘導する誘導手段と、
を備えていることを特徴とする走行支援装置。 In a travel support device that sets a route via a traveling direction switching position that switches the traveling direction of the vehicle as a route to reach the target position set from the initial position, and guides the vehicle along the route ,
Route generating means for setting a plurality of routes having different steering angle operations at the traveling direction switching position, including the traveling direction switching position corresponding to the route;
Recognizing means for recognizing a movable space that can be set on a moving route of the vehicle from the environment around the target position to the target position from the initial position through the traveling direction switching position;
A selection means for selecting a route to be used for guidance from the plurality of routes according to a recognition result by the recognition means;
Guidance means for guiding the vehicle based on the selected route;
A driving support device comprising:
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