JP5412985B2 - Vehicle travel support device - Google Patents

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Description

本発明は、自車両の自己位置を逐次推定し、この推定結果を利用して車両の走行支援を行う車両走行支援装置に関する。   The present invention relates to a vehicle travel support apparatus that sequentially estimates a self-position of a host vehicle and uses the estimation result to assist the travel of the vehicle.

従来より、自動制御などを用いて車両を目標位置へと誘導するといった走行支援装置が知られている。この類の装置では、微小区間毎の車両の移動量を通じて自己位置を逐次推定しており、当該推定を行うために車両に関する状態量を検出する種々のセンサを搭載している。例えば、ステアリングの回転角を通じて前輪の転舵角を検出する舵角センサがある。しかしながら、車両の積載加重が変化したり、その他の車両特性が変化したりした場合、サスペンションのジオメトリが変化するため、ステアリングホイール角に対する車輪の転舵角が変化してしまうことがある。   Conventionally, a driving support device that guides a vehicle to a target position using automatic control or the like is known. In this type of device, the self-position is sequentially estimated through the amount of movement of the vehicle for each minute section, and various sensors for detecting the state quantity relating to the vehicle are mounted in order to perform the estimation. For example, there is a steering angle sensor that detects the steering angle of the front wheels through the rotation angle of the steering. However, when the vehicle loading weight changes or other vehicle characteristics change, the suspension geometry changes, so the wheel turning angle relative to the steering wheel angle may change.

例えば、特許文献1に開示された手法では、サスペンションジオメトリに変化が生じても車両の移動軌跡を真値と一致させるため、左右前輪の各移動距離の関係が所定の関係にあるか否かを調べている。そして、所定関係を満たさない場合には、そのずれに応じて移動軌跡を修正することで、車両を目標位置へ正しく導くことができる。また、特許文献2にもセンサ情報のずれを補正する概念が開示されている。   For example, in the method disclosed in Patent Document 1, in order to make the movement locus of the vehicle coincide with the true value even if the suspension geometry changes, it is determined whether or not the relationship between the movement distances of the left and right front wheels is a predetermined relationship. I'm researching. If the predetermined relationship is not satisfied, the vehicle can be correctly guided to the target position by correcting the movement locus according to the deviation. Patent Document 2 also discloses the concept of correcting sensor information deviation.

特開2001−63599号公報JP 2001-63599 A 特開2004−338637号公報JP 2004-338637 A

しかしながら、特許文献1,2に開示された手法によれば、サスペンションジオメトリ変化によるステアリングの回転角に対する転舵角の変化や、その他の車両特性の変化の影響を予め解析して補正項を明示的に算出しているため、車両毎の車両パラメータのばらつき等に柔軟に対応することができないという問題がある。   However, according to the methods disclosed in Patent Documents 1 and 2, the effect of the change of the steering angle with respect to the steering rotation angle due to the change of the suspension geometry and the change of other vehicle characteristics is analyzed in advance and the correction term is explicitly specified. Therefore, there is a problem that it is not possible to flexibly cope with variations in vehicle parameters for each vehicle.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両特性の変化を直接的に解析することなく、車両移動量の推定精度の向上を図ることである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to improve the estimation accuracy of the vehicle movement amount without directly analyzing the change in the vehicle characteristics.

かかる課題を解決するために、本発明は、算出手段が、第1の検出手段によって検出された車両の車輪速に基づいて車両の走行軌跡の曲率を算出するとともに第2の検出手段によって検出された車両の車輪の転舵角に基づいて曲率を算出する。また、評価手段は、算出手段が算出した各曲率の信頼度をそれぞれ評価し、この評価結果に基づいて所定区間の曲率を決定する。そして、推定手段は、評価手段によって決定された所定区間の曲率に基づいて自車両の自己位置を推定する。 In order to solve this problem, according to the present invention, the calculating means calculates the curvature of the traveling locus of the vehicle based on the vehicle wheel speed detected by the first detecting means and is detected by the second detecting means. The curvature is calculated based on the turning angle of the vehicle wheel . The evaluation unit evaluates the reliability of each curvature calculated by the calculation unit, and determines the curvature of the predetermined section based on the evaluation result. And an estimation means estimates the self position of the own vehicle based on the curvature of the predetermined area determined by the evaluation means.

本発明によれば、それぞれ異なる検出手段によって検出された状態量から算出される同一の物理量(車両の移動量)を互いに比較することで、各検出手段の検出情報の信頼性を評価することができる。これにより、検出情報の信頼性に応じて、個々の検出情報から演算される車両の移動量を利用することが可能となるので、車両特性の変化を直接的に解析する必要もなく、車両の移動量を精度よく決定することができる。そのため、この決定された曲率に基づいて自己位置を推定することにより、その推定精度の向上を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to evaluate the reliability of the detection information of each detection means by comparing the same physical quantity (the amount of movement of the vehicle) calculated from the state quantities detected by the different detection means. it can. This makes it possible to use the amount of movement of the vehicle calculated from the individual detection information according to the reliability of the detection information, so there is no need to directly analyze changes in vehicle characteristics, The amount of movement can be determined with high accuracy. Therefore, the estimation accuracy can be improved by estimating the self-position based on the determined curvature.

駐車支援の概念説明図Conceptual illustration of parking assistance センサ情報より車両軌跡の曲率を演算する際の各パラメータを説明する説明図Explanatory drawing explaining each parameter at the time of calculating the curvature of a vehicle locus from sensor information 車両走行支援装置1の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the vehicle travel assistance apparatus 1 経路演算部12を構成する機能的な要素を示すブロック図The block diagram which shows the functional element which comprises the route calculating part 12. センサ情報の信頼度の評価方法の手順を示すフローチャートFlowchart showing the procedure of the sensor information reliability evaluation method 駐車支援処理の手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the procedure of parking support processing

以下、本発明の実施形態にかかる車両走行支援装置について説明する。この車両走行支援装置は、自車両の自己位置を逐次推定し、この推定結果を利用して車両の走行支援を行う装置である。本実施形態における走行支援は、目標位置へと至る目標誘導経路を追従するように、自車両の自己位置に基づいて車両を誘導する支援であり、例えば、所定の駐車位置へと車両を誘導する駐車支援である。まず、車両走行支援装置の具体的なシステム構成および動作の説明に先立ち、図1を参照し、本実施形態にかかる駐車支援の概念について簡略的に説明する。   Hereinafter, a vehicle travel support device according to an embodiment of the present invention will be described. This vehicle travel support device is a device that sequentially estimates the self position of the host vehicle and uses this estimation result to support the travel of the vehicle. The driving assistance in the present embodiment is assistance for guiding the vehicle based on the own position of the own vehicle so as to follow the target guidance route to the target position. For example, the driving assistance is guided to a predetermined parking position. Parking assistance. First, prior to description of a specific system configuration and operation of the vehicle travel support device, the concept of parking support according to the present embodiment will be briefly described with reference to FIG.

車両走行支援装置は、駐車開始の初期位置Oと、初期位置Oに対して車両を駐車させたい相対的な目標位置(目標駐車位置)Pと、目標駐車位置Pに対して自車両を後進駐車するために初期位置Oから発進してハンドルの切り返しを行う目標位置(目標切返位置)Rとに基づいて駐車支援を行う。具体的には、車両走行支援装置は、初期位置Oから目標切返位置Rに至るまで経路(目標誘導経路)を算出し、この目標誘導経路に沿って車両を誘導する。また、車両走行支援装置は、目標切返位置Rに自車両が到達したと判断したら、目標切返位置Rから目標駐車位置Pへと至る経路(目標誘導経路)に算出し、この目標誘導経路に沿って車両を誘導する。そして、車両走行支援装置は、目標駐車位置Pに到達したと判断されるまで、上述した一連の動作を繰り返す。なお、本明細書において、初期位置O、目標駐車位置Pおよび目標切返位置Rに関する「位置」という用語は、車両の位置とともの車両の姿勢(向き)も含むこととする。   The vehicle driving support device reversely parks the host vehicle relative to the initial position O at which parking is started, the relative target position (target parking position) P at which the vehicle is to be parked relative to the initial position O, and the target parking position P. Therefore, parking assistance is performed based on a target position (target return position) R that starts from the initial position O and turns the steering wheel. Specifically, the vehicle travel support device calculates a route (target guidance route) from the initial position O to the target switching position R, and guides the vehicle along the target guidance route. In addition, when the vehicle travel support device determines that the host vehicle has reached the target return position R, the vehicle travel support apparatus calculates a route (target guide route) from the target return position R to the target parking position P, and this target guide route Guide the vehicle along. The vehicle travel support device repeats the series of operations described above until it is determined that the target parking position P has been reached. In the present specification, the term “position” regarding the initial position O, the target parking position P, and the target return position R includes the posture (orientation) of the vehicle together with the position of the vehicle.

車両誘導を行う場合、車両走行支援装置は、車両に搭載されたセンサから得られるセンサ情報を用いて自己位置を逐次推定し、目標誘導経路と推定した自己位置との差に基づいてフィードバック制御を行うことにより、目標誘導経路に対する誘導を行う。ところで、このようなフィードバック制御を行う場合には、自己位置を精度よく推定する必要があるため、その前提となるセンサ情報の信頼性が重要となる。   When performing vehicle guidance, the vehicle travel support device sequentially estimates the self-position using sensor information obtained from sensors mounted on the vehicle, and performs feedback control based on the difference between the target guidance route and the estimated self-position. By performing, guidance to the target guidance route is performed. By the way, when performing such feedback control, it is necessary to accurately estimate the self-position, and therefore the reliability of the sensor information that is the premise is important.

本実施形態では、異種のセンサ情報に基づいて、微小時間毎にそれぞれ算出した同一の物理量を相互に比較することで、個々のセンサ情報の信頼度を評価する。本実施形態では、同一の物理量として車両の走行軌跡の曲率を算出することとし、第1のセンサ情報として車輪速センサからのセンサ情報(左右の車輪速)を用いるとともに、第2のセンサ情報として舵角センサからのセンサ情報(前輪の転舵角)を用いることとする。   In the present embodiment, the reliability of individual sensor information is evaluated by comparing the same physical quantities calculated for each minute time with each other based on different types of sensor information. In the present embodiment, the curvature of the traveling locus of the vehicle is calculated as the same physical quantity, sensor information from the wheel speed sensors (left and right wheel speeds) is used as the first sensor information, and the second sensor information is used as the second sensor information. Sensor information (steering angle of the front wheels) from the steering angle sensor is used.

図2は、センサ情報より車両軌跡の曲率を演算する際の各パラメータを説明する説明図である。同図において、(a)は前輪転舵角δより曲率ρstを求めるケースを示し、(b)は左右の後輪車輪速Vl,Vrより曲率ρvを求めるケースを示す。まず、(a)を参照するに、舵角センサからのセンサ情報である前輪転舵角δより算出される曲率ρstは、ヨーレートω(ω=dθ/dt)および車速V(V=dL/dt(L:走行距離))より、下式で表すことができる。   FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining each parameter when calculating the curvature of the vehicle trajectory from the sensor information. In the figure, (a) shows a case where the curvature ρst is obtained from the front wheel turning angle δ, and (b) shows a case where the curvature ρv is obtained from the left and right rear wheel speeds Vl and Vr. First, referring to (a), the curvature ρst calculated from the front wheel turning angle δ, which is sensor information from the steering angle sensor, is calculated based on the yaw rate ω (ω = dθ / dt) and the vehicle speed V (V = dL / dt). (L: mileage)), it can be expressed by the following formula.

Figure 0005412985
数式1において、車両速度のX軸方向速度dx/dt、車両速度のY軸方向速度dy/dt、および、dθ/dtは、下式で示される。
Figure 0005412985
In Equation 1, the X-axis direction speed dx / dt of the vehicle speed, the Y-axis direction speed dy / dt of the vehicle speed, and dθ / dt are expressed by the following expressions.

Figure 0005412985
数式2において、Lwは、車両のホイールベースである。数式1から分かるように、舵角センサのセンサ情報から得られる曲率ρstには、車輪速に関わる項がない。そのため、車輪速センサのセンサ情報に不確かさがあるようなシーンであっても、この曲率ρstの演算結果に直接的な影響が生じる虞がない。一方で、サスペンションジオメトリが変化した場合には、ステアリングホイール角に対する前輪の転舵角は変化する。そのため、このようなシーンでは、舵角センサのセンサ情報から得られる曲率ρstは不確かさを含むことがある。
Figure 0005412985
In Equation 2, Lw is a vehicle wheelbase. As can be seen from Equation 1, the curvature ρst obtained from the sensor information of the rudder angle sensor has no term related to the wheel speed. For this reason, even in a scene where the sensor information of the wheel speed sensor is uncertain, there is no possibility that the calculation result of the curvature ρst will be directly affected. On the other hand, when the suspension geometry changes, the turning angle of the front wheels with respect to the steering wheel angle changes. Therefore, in such a scene, the curvature ρst obtained from the sensor information of the rudder angle sensor may include uncertainty.

また、同図(b)を参照するに、車輪速センサより得られる左右後輪の車輪速Vl,Vrより算出される曲率ρvは、下式で表すことができる。   Further, referring to FIG. 4B, the curvature ρv calculated from the wheel speeds Vl and Vr of the left and right rear wheels obtained from the wheel speed sensor can be expressed by the following equation.

Figure 0005412985
ここで、bは、後輪のトレッド長2bを表すパラメータである。また、車速V(後輪車軸の中心速度)は、(Vr+Vl)/2であり、ヨーレートωは、(Vr−Vl)/2bである。数式3から分かるように、車輪速センサのセンサ情報から得られる曲率ρvは、左右後輪の車輪速Vl,Vrに依存する。車輪速は、車輪速センサが発生するパルス信号を用いて生成されるため、低速時には誤差が生じやすいという傾向を有している。そのため、低速シーンでは、車輪速センサのセンサ情報から得られる曲率ρvは不確かさを含むことがある。
Figure 0005412985
Here, b is a parameter representing the tread length 2b of the rear wheel. The vehicle speed V (center speed of the rear wheel axle) is (Vr + Vl) / 2, and the yaw rate ω is (Vr−Vl) / 2b. As can be seen from Equation 3, the curvature ρv obtained from the sensor information of the wheel speed sensor depends on the wheel speeds Vl and Vr of the left and right rear wheels. Since the wheel speed is generated using a pulse signal generated by the wheel speed sensor, an error tends to occur at a low speed. Therefore, in a low-speed scene, the curvature ρv obtained from the sensor information of the wheel speed sensor may include uncertainty.

そこで、本実施形態では、各センサ情報の確からしさを評価するために、これらのセンサ情報から得られる同一の物理量である曲率ρst,ρvの信頼度を評価するための評価関数を定義する。そして、評価関数を閾値で評価し、これにより、各センサ情報の確からしさ評価する。このように、自己位置推定の際に用いるセンサ情報(あるいは、曲率)に、信頼度が高いと評価されたセンサ情報(あるいは、曲率)を用いることで、自己位置の推定精度の向上を図ることができる。   Therefore, in this embodiment, in order to evaluate the certainty of each sensor information, an evaluation function for evaluating the reliability of the curvatures ρst and ρv, which are the same physical quantities obtained from the sensor information, is defined. Then, the evaluation function is evaluated with a threshold value, thereby evaluating the probability of each sensor information. As described above, the sensor information (or curvature) evaluated to have high reliability is used for the sensor information (or curvature) used in the self-position estimation, thereby improving the self-position estimation accuracy. Can do.

図3は、本実施形態にかかる車両走行支援装置1の構成を示すブロック図である。この車両走行支援装置1は、駐車支援コントロールユニット10と、検出系と、各種のアクチュエータとを主体に構成されている。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the vehicle travel support device 1 according to the present embodiment. The vehicle travel support device 1 is mainly configured by a parking support control unit 10, a detection system, and various actuators.

駐車支援コントロールユニット10は、CPU、ROM、RAM、I/Oインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。駐車支援コントロールユニット10は、検出系によって検出された各種のセンサ情報に基づいて各種のアクチュエータを制御することにより、所定の駐車位置へと車両を誘導する駐車支援を行う。この駐車支援コントロールユニット10には、各種センサやコントロールユニットなどからの情報が入力されている。   The parking assistance control unit 10 can use a microcomputer mainly composed of a CPU, a ROM, a RAM, and an I / O interface. The parking assistance control unit 10 performs parking assistance for guiding the vehicle to a predetermined parking position by controlling various actuators based on various sensor information detected by the detection system. Information from various sensors and control units is input to the parking assist control unit 10.

駐車支援コントロールユニット10は、車両のブレーキ状態を統合的に制御するブレーキコントロールユニット20と相互に通信を行うことにより、ブレーキコントロールユニット20が各センサ20,21を通じて検出したセンサ情報(左右後輪の車輪速など)を取得することができる。車輪速センサ21は、左右の後輪にそれぞれ設けられており、個々の車輪速センサ21は、車輪の回転速度を検出する。例えば、車輪速センサ21は、車輪の中心に取り付けられた歯車の回転を磁気センサによって検出することにより、回転状態に応じたパルスを時系列的に出力する。また、加速度センサ22は、前後方向の加速度を検出する。ブレーキコントロールユニット20は、各車輪速センサ21からの検出信号に基づいて左右後輪の車輪速をそれぞれ検出することができるとともに、加速度センサ22からの検出信号に基づいて前後方向の加速度を検出することができる。   The parking support control unit 10 communicates with the brake control unit 20 that controls the brake state of the vehicle in an integrated manner, thereby detecting sensor information (the left and right rear wheels) detected by the brake control unit 20 through the sensors 20 and 21. Wheel speed, etc.). The wheel speed sensor 21 is provided on each of the left and right rear wheels, and each wheel speed sensor 21 detects the rotational speed of the wheel. For example, the wheel speed sensor 21 detects the rotation of a gear attached to the center of the wheel by a magnetic sensor, and outputs pulses corresponding to the rotation state in time series. The acceleration sensor 22 detects the acceleration in the front-rear direction. The brake control unit 20 can detect the wheel speeds of the left and right rear wheels based on the detection signals from the respective wheel speed sensors 21, and detects the longitudinal acceleration based on the detection signals from the acceleration sensor 22. be able to.

シフトセンサ23は、シフトギヤ43の位置、すなわち、シフトポジションを検出する。カメラ24は、車両の周囲の複数箇所、例えば、前後左右の4箇所に設置されている。個々のカメラ24は、車両の周囲を撮像して、撮像画像を駐車支援コントロールユニット10へ出力する。入力装置25は、スイッチ類を備える操作パネル、リモコン、モニタ47に設置されたタッチパネルなどを用いることができる。ソナーセンサ26は、車両の周囲の複数箇所に設置されており、車両周囲に存在する障害物の方向およびその位置を検出する。ソナーセンサ26は、例えば、ピエゾ圧電素子を利用したトランスミッタから超音波を発射し、この超音波が障害物に当たって反射する反射波を同一のピエゾ圧電素子を利用したレシーバで検知する。通信装置27は、駐車場などにインフラとして設けられた通信装置(図示せず)と無線通信を行うことにより、駐車場において駐車可能な駐車枠の情報などを取得することができる。舵角センサ28は、ステアリング46に取り付けられており、ステアリングホイールの回転角に対応する前輪の転舵角を検出する。   The shift sensor 23 detects the position of the shift gear 43, that is, the shift position. The cameras 24 are installed at a plurality of locations around the vehicle, for example, at four locations on the front, rear, left and right. Each camera 24 images the surroundings of the vehicle and outputs the captured image to the parking assist control unit 10. As the input device 25, an operation panel including switches, a remote controller, a touch panel installed on the monitor 47, or the like can be used. The sonar sensors 26 are installed at a plurality of locations around the vehicle, and detect the direction and position of obstacles around the vehicle. For example, the sonar sensor 26 emits an ultrasonic wave from a transmitter that uses a piezoelectric element, and detects a reflected wave that is reflected when the ultrasonic wave hits an obstacle with a receiver that uses the same piezoelectric element. The communication device 27 can acquire information on a parking frame that can be parked in the parking lot by performing wireless communication with a communication device (not shown) provided as an infrastructure in the parking lot or the like. The steering angle sensor 28 is attached to the steering 46, and detects the steering angle of the front wheels corresponding to the rotation angle of the steering wheel.

駐車支援コントロールユニット10は、ブレーキコントロールユニット20と通信することにより、このブレーキコントロールユニット20を通じてブレーキアクチュエータ40を制御し、これにより、車輪に設けられたブレーキ41の動作を制御することができる。ブレーキコントロールユニット20としては、CPU、ROM、RAM、I/Oインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。ブレーキアクチュエータ40は、例えば、車両のホイールシリンダに供給される制動液圧を制御するアクチュエータであり、このブレーキアクチュエータ40を制御することにより、車輪に制動力を発生させて車両の制動動作を行うことができる。   The parking assistance control unit 10 communicates with the brake control unit 20 to control the brake actuator 40 through the brake control unit 20, thereby controlling the operation of the brake 41 provided on the wheel. As the brake control unit 20, a microcomputer mainly composed of a CPU, a ROM, a RAM, and an I / O interface can be used. The brake actuator 40 is, for example, an actuator that controls a brake fluid pressure supplied to a wheel cylinder of the vehicle. By controlling the brake actuator 40, a braking force is generated on the wheels to perform a braking operation of the vehicle. Can do.

また、駐車支援コントロールユニット10は、シフトギヤアクチュエータ42を制御することにより、シフトギヤ43の位置を変更することができる。駐車支援コントロールユニット10は、エンジンコントロールユニット44と通信することができる。この、エンジンコントロールユニット44は、エンジン運転における電気的な制御を総合的に行うためのコントローラであり、CPU、ROM、RAM、I/Oインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。駐車支援コントロールユニット10は、このエンジンコントロールユニット44を通じてエンジン等の駆動源(図示せず)の状態(例えば、アクセル開度)を制御することができる。   Further, the parking assistance control unit 10 can change the position of the shift gear 43 by controlling the shift gear actuator 42. The parking assistance control unit 10 can communicate with the engine control unit 44. The engine control unit 44 is a controller for comprehensively performing electrical control in engine operation, and a microcomputer mainly composed of a CPU, a ROM, a RAM, and an I / O interface can be used. The parking assistance control unit 10 can control the state (for example, accelerator opening) of a drive source (not shown) such as an engine through the engine control unit 44.

また、駐車支援コントロールユニット10は、ステアリングアクチュエータ45を制御することにより、ステアリング46の回転角を調整することができる。ステアリングアクチュエータ45は、例えば、ハンドルにアシストトルクを付与する電動アクチュエータであり、このステアリングアクチュエータ45を制御することにより、ステアリング46の回転角、すなわち、車輪に任意の転舵角を付与させて車両の操舵動作を行うことができる。さらに、駐車支援コントロールユニット10は、必要な情報をモニタ47に表示したり、スピーカ48を介して報知することができる。   The parking assistance control unit 10 can adjust the rotation angle of the steering 46 by controlling the steering actuator 45. The steering actuator 45 is, for example, an electric actuator that applies an assist torque to the steering wheel. By controlling the steering actuator 45, the rotation angle of the steering 46, that is, an arbitrary turning angle is given to the wheel, and the vehicle is A steering operation can be performed. Furthermore, the parking assistance control unit 10 can display necessary information on the monitor 47 or notify the user via the speaker 48.

駐車支援コントロールユニット10は、これを機能的に捉えた場合、処理部11と、経路演算部12と、制駆動制御部13と、操舵制御部14とを有している。   The parking assistance control unit 10 includes a processing unit 11, a route calculation unit 12, a braking / driving control unit 13, and a steering control unit 14 when this is functionally grasped.

処理部11は、カメラ24から得られた情報やソナーセンサ26などから得られる情報を1つ以上用いて、自車両の周囲の環境を認識(検出)する。処理部11は、この環境認識により、駐車枠の位置および姿勢、障害物の相対位置などを検出し、この検出結果に基づいて、初期位置Oの認識、目標駐車位置Pおよび目標切返位置Rに関する演算、目標誘導経路に関する演算を行う。また、処理部11は、目標誘導経路と、経路演算部12によって演算される自己位置の推定結果とに基づいて、当該目標誘導経路に沿って車両を誘導するための制御指令を演算する。   The processing unit 11 recognizes (detects) the environment around the host vehicle by using one or more pieces of information obtained from the camera 24 or information obtained from the sonar sensor 26 or the like. The processing unit 11 detects the position and posture of the parking frame, the relative position of the obstacle, and the like based on the environment recognition, and recognizes the initial position O, the target parking position P, and the target return position R based on the detection result. And calculations related to the target guidance route. Further, the processing unit 11 calculates a control command for guiding the vehicle along the target guidance route based on the target guidance route and the self-position estimation result calculated by the route calculation unit 12.

経路演算部12は、車輪速センサ21から得られる車輪速センサ情報V、具体的には、左右後輪の各々の車輪速と、舵角センサ28から得られる舵角センサ情報δ、具体的には、前輪の転舵角と、シフトセンサ23から得られるシフトセンサ情報P、具体的には、シフトポジションとに基づいて車両の走行軌跡を求める、所謂、デッドレコニングにより、自車両の現在位置(自己位置)を逐次推定する。   The route calculation unit 12 includes wheel speed sensor information V obtained from the wheel speed sensor 21, specifically, wheel speeds of the left and right rear wheels, and steering angle sensor information δ obtained from the steering angle sensor 28, specifically Is a so-called dead reckoning that obtains a travel locus of the vehicle based on the steered angle of the front wheels and the shift sensor information P obtained from the shift sensor 23, specifically, the shift position. (Self-position) is estimated sequentially.

図4は、経路演算部12を構成する機能的な要素を示すブロック図である。経路演算部12は、これを機能的に捉えた場合、走行距離演算部12aと、第1の曲率演算部12bと、第2の曲率演算部12cと、信頼度評価部12dと、走行方向判別部12eと、自己位置推定部12fとを有している。   FIG. 4 is a block diagram showing functional elements constituting the route calculation unit 12. When this is functionally understood, the route calculation unit 12 has a travel distance calculation unit 12a, a first curvature calculation unit 12b, a second curvature calculation unit 12c, a reliability evaluation unit 12d, and a traveling direction determination. A unit 12e and a self-position estimating unit 12f.

走行距離演算部12aは、車輪速センサ情報Vに基づいて、走行距離(例えば、後輪車軸の中心の走行距離)を算出する。第1の曲率演算部12bは、車輪速センサ情報Vに基づいて、車両の走行軌跡の曲率ρstを算出する。第2の曲率演算部12cは、舵角センサ情報δに基づいて、車両の走行軌跡の曲率ρvを算出する。各曲率演算部12b,12cは、所定の微小時間毎に、当該微小時間内の走行軌跡に対応する曲率ρst,ρvをそれぞれ算出する。信頼度評価部12dは、第1および第2の曲率演算部12cが算出した各曲率ρst,ρに基づいて、車輪速センサ情報Vと舵角センサ情報δとの信頼度を評価し、この評価結果に基づいて信頼するに足りる曲率を決定する。決定された曲率は、自己位置推定部12fに対して出力される。走行方向判別部12eは、シフトセンサ情報Pに基づいて、車両の進行方向を判別する。自己位置推定部12fは、走行距離演算部12aにおいて演算された走行距離と、走行方向判別部12eで判別した車両の進行走行方向と、信頼度評価部12dで決定した曲率とに基づいて微小時間における車両の走行軌跡を求め、これにより、自己位置を推定する。自己位置は、数式2を逐次数値積分することにより推定することができるが、カメラ24やソナーセンサ26により得られた情報、すなわち、自車両周囲にある障害物の相対位置などの情報をさらに含めて自己位置を推定してもよい。   The travel distance calculation unit 12a calculates a travel distance (for example, the travel distance at the center of the rear wheel axle) based on the wheel speed sensor information V. The first curvature calculation unit 12b calculates the curvature ρst of the traveling locus of the vehicle based on the wheel speed sensor information V. The second curvature calculation unit 12c calculates the curvature ρv of the traveling locus of the vehicle based on the steering angle sensor information δ. Each curvature calculating unit 12b and 12c calculates curvatures ρst and ρv corresponding to a traveling locus within the minute time for each predetermined minute time. The reliability evaluation unit 12d evaluates the reliability of the wheel speed sensor information V and the steering angle sensor information δ based on the curvatures ρst and ρ calculated by the first and second curvature calculation units 12c, and this evaluation is performed. Based on the results, a sufficient curvature is determined. The determined curvature is output to the self-position estimation unit 12f. The traveling direction determination unit 12e determines the traveling direction of the vehicle based on the shift sensor information P. The self-position estimation unit 12f is a minute time based on the travel distance calculated by the travel distance calculation unit 12a, the traveling direction of the vehicle determined by the travel direction determination unit 12e, and the curvature determined by the reliability evaluation unit 12d. The travel locus of the vehicle at is obtained, and thereby the self position is estimated. The self-position can be estimated by numerically integrating the numerical formula 2 sequentially, but further includes information obtained by the camera 24 and the sonar sensor 26, that is, information such as a relative position of an obstacle around the own vehicle. The self position may be estimated.

再び図3を参照するに、制駆動制御部13は、処理部11からの制御指令に基づいて、車両が目標誘導経路を追従するように、エンジンコントロールユニット44にアクセル開度を指令する。また、制駆動制御部13は、目標切返位置Rや目標駐車位置Pに近づいた場合やソナーセンサ26などが障害物を検知した場合などに、ブレーキコントロールユニット20に制動指令を与える。また、制駆動制御部13は、シフトチェンジが必要な地点においてシフトギヤアクチュエータ42を制御してシフトギヤ43を自動で所望のギヤに入れる。   Referring again to FIG. 3, the braking / driving control unit 13 commands the accelerator opening to the engine control unit 44 so that the vehicle follows the target guidance route based on the control command from the processing unit 11. Further, the braking / driving control unit 13 gives a braking command to the brake control unit 20 when approaching the target switching position R or the target parking position P or when the sonar sensor 26 detects an obstacle. Further, the braking / driving control unit 13 controls the shift gear actuator 42 at a point where a shift change is necessary to automatically put the shift gear 43 into a desired gear.

操舵制御部14は、舵角センサ28によって検出される前輪の転舵角をモニタリングしつつ、処理部11からの制御指令に基づいて、自車両が目標誘導経路を追従するように、ステアリングアクチュエータ45を制御する。   The steering control unit 14 monitors the steering angle of the front wheels detected by the steering angle sensor 28, and controls the steering actuator 45 so that the host vehicle follows the target guidance route based on the control command from the processing unit 11. To control.

図5は、本実施形態にかかるセンサ情報の信頼度の評価方法の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、後述する駐車支援処理の期間中において所定の周期で呼び出され、経路演算部12によって実行される。   FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure of the sensor information reliability evaluation method according to the present embodiment. The process shown in this flowchart is called at a predetermined cycle during a parking assistance process described later, and is executed by the route calculation unit 12.

まず、ステップ1(S1)において、第1の曲率演算部12bは、数式3に示すように、車輪速センサ21によって検出される左右後輪の車輪速Vl,Vrに基づいて、微小時間における車両の走行軌跡の曲率ρv(以下「車輪速に基づく曲率ρv」という)を算出する。一方、ステップ2(S2)において、第2の曲率演算部12cは、数式1に示すように、舵角センサ28によって検出される前輪転舵角δに基づいて、微小時間における車両の走行軌跡の曲率ρst(以下「転舵角に基づく曲率ρst」という)を算出する。   First, in Step 1 (S1), the first curvature calculation unit 12b, as shown in Formula 3, is based on the wheel speeds Vl and Vr of the left and right rear wheels detected by the wheel speed sensor 21, and the vehicle in a minute time. The curvature ρv (hereinafter referred to as “curvature ρv based on wheel speed”) is calculated. On the other hand, in Step 2 (S2), the second curvature calculation unit 12c, as shown in Formula 1, based on the front wheel turning angle δ detected by the steering angle sensor 28, shows the vehicle travel locus in a minute time. The curvature ρst (hereinafter referred to as “curvature ρst based on the turning angle”) is calculated.

ステップ3(S3)において、信頼度評価部12dは、舵角センサ情報および車輪速センサ情報の信頼度(確からしさ)を評価するために、同一の物理量である各曲率ρst,ρvに関する信頼度を評価する。本実施形態では、評価関数J(J=|ρv−ρst|)を定義する。この評価関数Jにより、車輪速に基づく曲率ρvと転舵角に基づく曲率ρstとの差が評価基準として算出され、この評価基準を閾値Thで評価する。信頼度評価部12dは、評価基準が閾値Th以上の場合には、転舵角に基づく曲率ρstの方が車輪速に基づく曲率ρvよりも信頼度が高いと算出する。換言すれば、舵角センサ情報の方が車輪速センサ情報よりも信頼度が高いと評価されることとなる。一方、信頼度評価部12dは、評価基準が閾値Thよりも小さい場合には、車輪速に基づく曲率ρvの方が転舵角に基づく曲率ρstよりも信頼度が高いと算出する。換言すれば、車輪速センサ情報の方が舵角センサ情報よりも信頼度が高いと評価されることとなる。ここで、信頼度評価部12dは、微小時間毎の各曲率ρst,ρvの変化量(Δρst,Δρv)の差(|Δρst−Δρv|)を基準に、上述した閾値Thを設定することが好ましい。   In step 3 (S3), the reliability evaluation unit 12d determines the reliability regarding the curvatures ρst and ρv, which are the same physical quantities, in order to evaluate the reliability (probability) of the steering angle sensor information and the wheel speed sensor information. evaluate. In this embodiment, an evaluation function J (J = | ρv−ρst |) is defined. By this evaluation function J, the difference between the curvature ρv based on the wheel speed and the curvature ρst based on the turning angle is calculated as an evaluation criterion, and this evaluation criterion is evaluated with the threshold Th. When the evaluation criterion is equal to or greater than the threshold Th, the reliability evaluation unit 12d calculates that the curvature ρst based on the turning angle is higher than the curvature ρv based on the wheel speed. In other words, the rudder angle sensor information is evaluated as having higher reliability than the wheel speed sensor information. On the other hand, when the evaluation criterion is smaller than the threshold value Th, the reliability evaluation unit 12d calculates that the curvature ρv based on the wheel speed is higher than the curvature ρst based on the turning angle. In other words, it is evaluated that the wheel speed sensor information is more reliable than the steering angle sensor information. Here, it is preferable that the reliability evaluation unit 12d sets the above-described threshold Th based on the difference (| Δρst−Δρv |) of the variation (Δρst, Δρv) of the curvatures ρst, ρv for each minute time. .

ステップ4(S4)において、信頼度評価部12dは、ステップ3において評価結果に基づいて、信頼度の高い一方のセンサ情報を選択する。そして、信頼度評価部12dは、選択されたセンサ情報に基づいて算出された曲率を最終的な曲率として決定した上で、これを自己位置推定部12fに対して出力する。   In step 4 (S4), the reliability evaluation unit 12d selects one sensor information with high reliability based on the evaluation result in step 3. Then, the reliability evaluation unit 12d determines the curvature calculated based on the selected sensor information as the final curvature, and outputs this to the self-position estimation unit 12f.

図6は、本実施形態にかかる駐車支援処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、ドライバーによる入力装置25の操作を通じて入力される駐車支援の開始指示の信号をトリガーとして、駐車支援コントロールユニット10によって実行される。また、この駐車支援処理は、目標駐車位置P(図1参照)に自車両が到達するまで、あるいは、目標駐車位置へ1回の切返し軌道で到達することができないと判定されるまで、ドライバーによる入力装置25の操作を通じて駐車支援の終了指示の信号が入力されるまで、駐車支援コントロールユニット10により実行され続ける。   FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of parking support processing according to the present embodiment. The process shown in this flowchart is executed by the parking assistance control unit 10 using a parking assistance start instruction signal input through the operation of the input device 25 by the driver as a trigger. In addition, this parking support processing is performed by the driver until the host vehicle reaches the target parking position P (see FIG. 1) or until it is determined that the target parking position cannot be reached by one turnback trajectory. The parking assistance control unit 10 continues to execute until a parking assistance end instruction signal is input through the operation of the input device 25.

まず、ステップ10(S10)において、処理部11は、車両の初期位置Oに対する目標駐車位置Pを算出する。具体的には、処理部11は、駐車開始の初期位置Oに対する相対的な目標駐車位置Pを算出(または指定)する。例えば、処理部11は、カメラ24やソナーセンサ26などのセンサ情報を用いて、駐車枠を示す白線や駐車壁などの検出し、この検出情報から自車が停車可能な領域を目標駐車位置Pとして算出する。また、処理部11は、通信装置27を介してインフラ設備と通信可能な場合には、インフラ設備からの情報を用いて駐車可能な駐車枠の情報を得ることができる場合には、この情報に基づいて目標駐車位置Pを算出してもよい。また、処理部11は、センサ情報またはインフラ設備からの情報をモニタに表示し、モニタ上の表示画面を用いて目標駐車位置Pをドライバに指定させてもよい。   First, in step 10 (S10), the processing unit 11 calculates a target parking position P with respect to the initial position O of the vehicle. Specifically, the processing unit 11 calculates (or designates) a target parking position P relative to the initial position O at which parking starts. For example, the processing unit 11 detects a white line indicating a parking frame, a parking wall, and the like using sensor information such as the camera 24 and the sonar sensor 26, and uses the detected information as a target parking position P as a target parking position P. calculate. In addition, when the processing unit 11 can communicate with the infrastructure facility via the communication device 27, when the information of the parking frame that can be parked can be obtained using the information from the infrastructure facility, the processing unit 11 includes this information. Based on this, the target parking position P may be calculated. Further, the processing unit 11 may display sensor information or information from infrastructure equipment on a monitor, and may cause the driver to specify the target parking position P using a display screen on the monitor.

そして、処理部11は、この目標駐車位置Pに対して駐車可能であるか否かを判定する。初期位置Oが目標駐車位置Pに対して駐車不可能な位置関係にある場合には、処理部11は、モニタ47およびスピーカ48を通じて、初期位置Oの変更または目標駐車位置Pの再指定を促す。一方、初期位置Oが目標駐車位置Pに対して駐車可能な位置関係にあると場合には、処理部11は、この算出された目標駐車位置Pを最終的な目標駐車位置として決定する(ステップ11(S11))。   Then, the processing unit 11 determines whether or not parking is possible with respect to the target parking position P. When the initial position O is in a position relationship where parking is not possible with respect to the target parking position P, the processing unit 11 prompts the monitor 47 and the speaker 48 to change the initial position O or respecify the target parking position P. . On the other hand, when the initial position O is in a positional relationship where parking is possible with respect to the target parking position P, the processing unit 11 determines the calculated target parking position P as the final target parking position (step 11 (S11)).

ステップ12(S12)において、処理部11は、目標切返位置Rを演算する。具体的には、処理部11は、ある切返姿勢での切返可能領域を算出し、モニタ47にこれを提示する。ここで、ドライバーが入力装置25を通じて所望の切返点における姿勢角を選択すると、処理部11は、ドライバーの選択に合わせて切返可能領域がモニタ47に提示させる。ドライバーが入力装置25を通じて提示された切返可能領域から任意に1点の切返点を選択すると、処理部11は、ドライバーによって選択された切返点を目標切返位置Rとして設定する。つぎに、処理部11は、初期位置Oから目標切返位置Rに至るまで経路(目標誘導経路)と、目標切返位置Rから目標駐車位置Pへと至る経路(目標誘導経路)とを算出する。   In step 12 (S12), the processing unit 11 calculates a target switching position R. Specifically, the processing unit 11 calculates a turnable area in a certain turning posture and presents it on the monitor 47. Here, when the driver selects an attitude angle at a desired turning point through the input device 25, the processing unit 11 causes the monitor 47 to present a turnable area in accordance with the driver's selection. When the driver arbitrarily selects one turning point from the turning possible area presented through the input device 25, the processing unit 11 sets the turning point selected by the driver as the target turning position R. Next, the processing unit 11 calculates a route (target guidance route) from the initial position O to the target return position R and a route (target guide route) from the target return position R to the target parking position P. To do.

そして、ステップ12(S12)において、処理部11は、算出された目標誘導経路をモニタ47に提示し、これにより、ドライバーが入力装置25を通じて目標誘導経路を選択することにより、駐車支援が開始される。一方、ドライバーが目標誘導経路を選択しない場合には、ステップ10〜12の処理に戻り目標駐車位置Pまたは目標誘導経路を再度設定する。   In step 12 (S12), the processing unit 11 presents the calculated target guidance route to the monitor 47, whereby the driver selects the target guidance route through the input device 25, whereby parking assistance is started. The On the other hand, when the driver does not select the target guidance route, the process returns to Steps 10 to 12, and the target parking position P or the target guidance route is set again.

ステップ14(S14)において、経路演算部12(具体的には、自己位置推定部12f)は、走行距離演算部12aにおいて演算された走行距離と、走行方向判別部12eで判別した車両の進行走行方向と、信頼度評価部12dで算出した曲率とに基づいて、現在の自己位置を推定する。自己位置は、数式2を逐次数値積分することにより推定する。また、処理部11は、目標誘導経路と、経路演算部12によって演算された自己位置の推定結果とに基づいて、目標誘導経路に沿って車両を誘導するための制御指令を演算する。そして、制駆動制御部13は、処理部11によって演算される制御指令に基づいて、エンジンコントロールユニット44、ブレーキコントロールユニット20またはシフトギヤアクチュエータ42に対して必要な制御信号を出力する。また、操舵制御部14は、舵角センサ28によって検出される前輪の転舵角をモニタリングしつつ、処理部11によって演算される制御指令に基づいて、ステアリングアクチュエータ45に対して必要な制御信号を出力する。これにより、算出した目標誘導経路に沿って車両が自動制御される。なお、車両の自動制御中にカメラ24やソナーセンサ26などの検出情報により車両と接触する危険性のある障害物を検出した場合、処理部11は、エンジンコントロールユニット44にアクセル開度を減少させる指令を与え、ブレーキコントロールユニット20に制動指令を与える。処理部11は、自動制御による走行中は常にデットレコニングを行い、目標誘導経路との誤差をフィードバックさせて、目標誘導経路と実走行経路との差異が最小となるように制御を行う。   In Step 14 (S14), the route calculation unit 12 (specifically, the self-position estimation unit 12f) travels the vehicle calculated by the travel distance calculation unit 12a and the travel direction determination unit 12e. Based on the direction and the curvature calculated by the reliability evaluation unit 12d, the current self-position is estimated. The self-position is estimated by sequentially integrating numerical formula 2 into numerical values. Further, the processing unit 11 calculates a control command for guiding the vehicle along the target guidance route based on the target guidance route and the self-position estimation result calculated by the route calculation unit 12. Then, the braking / driving control unit 13 outputs a necessary control signal to the engine control unit 44, the brake control unit 20, or the shift gear actuator 42 based on the control command calculated by the processing unit 11. Further, the steering control unit 14 monitors the steering angle of the front wheels detected by the steering angle sensor 28, and sends a necessary control signal to the steering actuator 45 based on the control command calculated by the processing unit 11. Output. Thus, the vehicle is automatically controlled along the calculated target guidance route. When an obstacle that may come into contact with the vehicle is detected by detection information from the camera 24, the sonar sensor 26, or the like during automatic control of the vehicle, the processing unit 11 instructs the engine control unit 44 to decrease the accelerator opening. And a braking command is given to the brake control unit 20. The processing unit 11 always performs dead reckoning during traveling by automatic control, feeds back an error from the target guidance route, and performs control so that the difference between the target guidance route and the actual traveling route is minimized.

ステップS15(S15)において、処理部11は、自己位置が目標誘導経路から大きく外れるといったような異常を検知したか否かを判断し、異常が存在する場合には、後述するステップ19(S19)の処理に進む。一方、異常が存在しない場合には、処理部11は、ステップ16(S16)の処理に進む。   In step S15 (S15), the processing unit 11 determines whether or not an abnormality is detected such that the self-position is greatly deviated from the target guidance route. If an abnormality exists, step 19 (S19) described later is performed. Proceed to the process. On the other hand, if no abnormality exists, the processing unit 11 proceeds to the process of step 16 (S16).

ステップ16において、処理部11は、自車両が目標切返位置Rへ到達し、ギヤチェンジが必要か否かを判断する。このステップ16において肯定判定された場合、すなわち、ギヤチェンジが必要な場合には、処理部11は、制駆動制御部13を通じてブレーキコントロールユニット20に制動指令を与え、停車させるとともに、シフトギヤアクチュエータ42を駆動してシフトギヤ43を所望のレンジに変更した上で、ステップ17に進む。一方、ステップ16において否定判定された場合、すなわち、ギヤチェンジが必要ではない場合には、ステップ14の処理に戻る。   In step 16, the processing unit 11 determines whether or not the host vehicle has reached the target switching position R and a gear change is necessary. If an affirmative determination is made in step 16, that is, if a gear change is necessary, the processing unit 11 gives a braking command to the brake control unit 20 through the braking / driving control unit 13 to stop the vehicle and shift gear actuator 42. To shift the shift gear 43 to the desired range, and then proceed to Step 17. On the other hand, if a negative determination is made in step 16, that is, if a gear change is not necessary, the process returns to step 14.

ステップ17(S17)において、処理部11は、自車両が目標駐車位置Pに到達したか否かを判断する。このステップ17において肯定判定された場合、すなわち、自車両が目標駐車位置Pに到達した場合には、処理部11は、制駆動制御部13を通じてブレーキコントロールユニット20に制動指令を与え、停車させるととも、シフトギヤアクチュエータ42を駆動してシフトギヤ43をパーキングレンジに変更した上で、ステップ18(S18)に進む。そして、ステップ18において、処理部11は、モニタ47に駐車支援を終了する旨を提示し、走行支援を終了する。一方、ステップ17において否定判定された場合、すなわち、自車両が目標駐車位置Pに到達していない場合には、ステップ14の処理に戻る。   In step 17 (S17), the processing unit 11 determines whether or not the host vehicle has reached the target parking position P. If the determination in step 17 is affirmative, that is, if the host vehicle has reached the target parking position P, the processing unit 11 gives a braking command to the brake control unit 20 through the braking / driving control unit 13 to stop the vehicle. In both cases, the shift gear actuator 42 is driven to change the shift gear 43 to the parking range, and then the process proceeds to step 18 (S18). In step 18, the processing unit 11 presents on the monitor 47 that the parking support is to be ended, and ends the driving support. On the other hand, if a negative determination is made in step 17, that is, if the host vehicle has not reached the target parking position P, the process returns to step 14.

ステップ19において、処理部11は、モニタ47またはスピーカ48を介して異常をドライバーに報知する。そして、ステップ20において、処理部11は、目標駐車位置Pへと至る経路へ復帰可能か否かを判断する。このステップ20において肯定判定された場合、すなわち、経路へ復帰可能な場合には、ステップ12の処理に戻る。一方、ステップ20において否定判定された場合、すなわち、経路へ復帰が不可能な場合には、ステップ21(S21)に進む。そして、ステップ21において、処理部11は、モニタ47に駐車支援を中止する旨を提示し、走行支援を終了する。   In step 19, the processing unit 11 notifies the driver of the abnormality via the monitor 47 or the speaker 48. In step 20, the processing unit 11 determines whether it is possible to return to the route leading to the target parking position P. If an affirmative determination is made in step 20, that is, if it is possible to return to the route, the process returns to step 12. On the other hand, if a negative determination is made in step 20, that is, if it is impossible to return to the route, the process proceeds to step 21 (S21). Then, in step 21, the processing unit 11 presents that the parking assistance is stopped on the monitor 47, and ends the traveling assistance.

このように本実施形態によれば、それぞれが同一の物理量である、車輪速に基づく曲率ρvと転舵角に基づく曲率ρstとを互いに比較することで、車輪速センサ情報または舵角センサ情報の信頼性を評価することができる。センサ情報の信頼性に応じて、そのセンサ情報から演算された曲率ρst,ρvを利用することができるでの、それぞれのセンサ情報を単体で用いた場合よりも曲率を精度よく決定することができる。また、信頼性に応じて複数のセンサ情報を利用することで、相互補完関係でこれらを利用することができるので、車両特性の変化を直接的に解析する必要もない。そのため、この決定された曲率に基づいて自己位置を推定することにより、その推定精度の向上を図ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the curvature ρv based on the wheel speed and the curvature ρst based on the steering angle, which are the same physical quantities, are compared with each other, so that the wheel speed sensor information or the steering angle sensor information can be compared. Reliability can be evaluated. Depending on the reliability of the sensor information, the curvatures ρst and ρv calculated from the sensor information can be used, so that the curvature can be determined more accurately than when each sensor information is used alone. . Further, by using a plurality of sensor information according to the reliability, these can be used in a mutually complementary relationship, so there is no need to directly analyze changes in vehicle characteristics. Therefore, the estimation accuracy can be improved by estimating the self-position based on the determined curvature.

また、本実施形態によれば、センサ情報から得られた各曲率ρst,ρvの差を評価基準として、この評価基準と閾値Thとの比較でセンサ情報の信頼性を容易に評価することができる。また、閾値Thは、所定区間毎の各曲率ρst,ρvの変化量の差を基準に設定すればよく、シミュレーションおよび実験により求めるが、多次元ベクトル量ではなく、閾値Thとなるスカラー量を一つ決定すればよいので、閾値の決定方法が容易である。   Further, according to the present embodiment, the reliability of the sensor information can be easily evaluated by comparing the evaluation standard with the threshold Th using the difference between the curvatures ρst and ρv obtained from the sensor information as the evaluation standard. . The threshold Th may be set based on the difference between the amounts of change in the curvatures ρst and ρv for each predetermined section, and is obtained by simulation and experiment. However, the threshold Th is not a multidimensional vector amount, but a scalar amount serving as the threshold Th. Therefore, it is easy to determine the threshold value.

なお、本発明にかかる車両走行支援装置は、上述した実施形態に記載したものに限定されず、その発明の範囲において種々の変更が可能である。例えば、各曲率ρst,ρvの信頼度の評価は、上述した評価関数Jに限らず、各検出手段(車輪速センサ21、舵角センサ28)により得られるセンサ情報の信頼度を示す統計量に基づいて評価してもよい。かかる手法によれば、2種類のセンサ情報の切換のみではなく、任意の複数センサ情報に対しても信頼性の評価を行うことができるので、曲率を精度よく決定することができる。そのため、この決定された曲率に基づいて自己位置を推定することにより、その推定精度の向上を図ることができる。   The vehicle travel support apparatus according to the present invention is not limited to the one described in the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention. For example, the evaluation of the reliability of the curvatures ρst and ρv is not limited to the evaluation function J described above, but is a statistic indicating the reliability of the sensor information obtained by each detection means (the wheel speed sensor 21 and the steering angle sensor 28). You may evaluate based on. According to such a method, it is possible to evaluate the reliability not only for switching two types of sensor information but also for arbitrary plural pieces of sensor information, so that the curvature can be accurately determined. Therefore, the estimation accuracy can be improved by estimating the self-position based on the determined curvature.

また、上述した実施形態では、各曲率ρv,ρstのうち信頼度が高いと評価された方の曲率を微小時間の曲率として決定しているが、これ以外にも、各曲率の信頼度に応じて重み付けを行った加重平均を用いることにより、各曲率ρv,ρstに基づいての曲率を決定してもよい。これにより、センサ情報を単体で用いた場合よりも曲率を精度よく決定することができる。そのため、この決定された曲率に基づいて自己位置を推定することにより、その推定精度の向上を図ることができる。   In the above-described embodiment, the curvature of the curvatures ρv and ρst that is evaluated as having high reliability is determined as the curvature of minute time. However, in addition to this, depending on the reliability of each curvature. The curvature based on the curvatures ρv and ρst may be determined by using a weighted average obtained by weighting. Thereby, a curvature can be determined more accurately than the case where sensor information is used alone. Therefore, the estimation accuracy can be improved by estimating the self-position based on the determined curvature.

また、上述した実施形態では、自自車両を自動制御する手法を説明したが、本発明は、運転手が指示された経路どおりにハンドルを操作するような運転支援にも適用可能である。例えば、初期位置Oにおけるステアリング46の回転角と、目標切返位置Rおよびその目標切返位置Rから目標駐車位置Pまでのステアリング46の回転角を指定し、ステアリング46、ブレーキ41およびシフトは運転手に操作してもらうといった如くである。   In the above-described embodiment, the method of automatically controlling the own vehicle has been described. However, the present invention can also be applied to driving assistance in which the driver operates the steering wheel along the instructed route. For example, the rotation angle of the steering 46 at the initial position O, the target return position R and the rotation angle of the steering 46 from the target return position R to the target parking position P are designated, and the steering 46, brake 41 and shift are driven. It is like having the hand operate.

また、上述した実施形態では、微小時間毎に曲率を演算することで自己位置を推定する手法である。しかしながら、曲率の演算単位は時間に限らず、微小距離毎に演算してもよい。この場合、上述した各数式は、走行距離に関する微分の式としてもよい。このように、本発明において、センサ情報に基づいて演算される曲率は、所定区間毎に演算されるのであれば、その区間の時間をベースに規定されても、距離をベースに規定されるものであってもよい。   Moreover, in embodiment mentioned above, it is the method of estimating a self-position by calculating a curvature for every minute time. However, the unit of curvature calculation is not limited to time, and may be calculated for each minute distance. In this case, each mathematical formula described above may be a differential formula related to the travel distance. As described above, in the present invention, the curvature calculated based on the sensor information is defined based on the distance even if it is defined based on the time of the section as long as it is calculated for each predetermined section. It may be.

また、上述した実施形態では、比較する物理量として走行軌跡の曲率を挙げたが、本発明はこれに限定されず、走行軌跡の曲率を含み、車両の移動量を表す種々のパラメータについて適用することができる。   In the above-described embodiment, the curvature of the travel locus is given as the physical quantity to be compared. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applicable to various parameters that include the curvature of the travel locus and represent the amount of movement of the vehicle. Can do.

1…車両走行支援装置
10…駐車支援コントロールユニット
11…処理部
12…経路演算部
12a…走行距離演算部
12b…第1の曲率演算部
12c…第2の曲率演算部
12d…信頼度評価部
12e…走行方向判別部
12f…自己位置推定部
13…制駆動制御部
14…操舵制御部
20…ブレーキコントロールユニット
21…車輪速センサ
22…加速度センサ
23…シフトセンサ
24…カメラ
25…入力装置
26…ソナーセンサ
27…通信装置
28…舵角センサ
40…ブレーキアクチュエータ
41…ブレーキ
42…シフトギヤアクチュエータ
43…シフトギヤ
44…エンジンコントロールユニット
45…ステアリングアクチュエータ
46…ステアリング
47…モニタ
48…スピーカ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle driving assistance apparatus 10 ... Parking assistance control unit 11 ... Processing part 12 ... Path | route calculating part 12a ... Travel distance calculating part 12b ... 1st curvature calculating part 12c ... 2nd curvature calculating part 12d ... Reliability evaluation part 12e ... running direction determination unit 12f ... self-position estimation unit 13 ... brake drive control unit 14 ... steering control unit 20 ... brake control unit 21 ... wheel speed sensor 22 ... acceleration sensor 23 ... shift sensor 24 ... camera 25 ... input device 26 ... sonar sensor DESCRIPTION OF SYMBOLS 27 ... Communication apparatus 28 ... Steering angle sensor 40 ... Brake actuator 41 ... Brake 42 ... Shift gear actuator 43 ... Shift gear 44 ... Engine control unit 45 ... Steering actuator 46 ... Steering 47 ... Monitor 48 ... Speaker

Claims (7)

自車両の自己位置を逐次推定し、当該推定結果を利用して車両の走行支援を行う車両走行支援装置において、
車両の車輪速を検出する第1の検出手段と、
前記車両の車輪の転舵角を検出する第2の検出手段と、
所定区間毎に、前記車輪速に基づいて前記車両の走行軌跡の曲率を算出するとともに前記車輪の転舵角に基づいて前記曲率を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した各曲率の信頼度をそれぞれ評価し、当該評価結果に基づいて前記所定区間の曲率を決定する評価手段と、
前記評価手段によって決定された前記所定区間の曲率に基づいて自車両の自己位置を推定する推定手段と
を有することを特徴とする車両走行支援装置。
In the vehicle travel support device that sequentially estimates the self position of the host vehicle and uses the estimation result to support the travel of the vehicle,
First detecting means for detecting wheel speed of the vehicle;
Second detecting means for detecting a turning angle of the wheel of the vehicle;
Calculating means for calculating the curvature of the traveling locus of the vehicle based on the wheel speed for each predetermined section and calculating the curvature based on the turning angle of the wheel ;
Evaluation means for evaluating the reliability of each curvature calculated by the calculation means, and determining the curvature of the predetermined section based on the evaluation result;
A vehicle travel support apparatus comprising: an estimation unit configured to estimate a self-position of the host vehicle based on the curvature of the predetermined section determined by the evaluation unit.
前記評価手段は、前記車輪速に基づく曲率と前記車輪の転舵角に基づく曲率との差を評価基準として算出し、当該評価基準が閾値以上の場合には、前記車輪の転舵角に基づく曲率の方が前記車輪速に基づく曲率よりも信頼度が高いと算出し、前記評価基準が閾値よりも小さい場合には、前記車輪速に基づく曲率の方が前記車輪の転舵角に基づく曲率よりも信頼度が高いと算出することを特徴とする請求項に記載された車両走行支援装置。 The evaluation means calculates a difference between the curvature based on the wheel speed and the curvature based on the turning angle of the wheel as an evaluation criterion, and based on the turning angle of the wheel when the evaluation criterion is equal to or greater than a threshold value. When the curvature is calculated to be more reliable than the curvature based on the wheel speed, and the evaluation criterion is smaller than the threshold, the curvature based on the wheel speed is based on the turning angle of the wheel. The vehicle travel support apparatus according to claim 1 , wherein the vehicle travel support apparatus calculates that the reliability is higher than that. 前記評価手段は、前記所定区間毎の各曲率の変化量の差を基準に前記閾値を設定することを特徴とする請求項に記載された車両走行支援装置。 3. The vehicle travel support apparatus according to claim 2 , wherein the evaluation unit sets the threshold value based on a difference in a change amount of each curvature for each predetermined section. 4. 前記評価手段は、前記車輪速に基づく曲率と、前記車輪の転舵角に基づく曲率との信頼度を、各検出手段により得られる検出情報の信頼度を示す統計量に基づいて評価することを特徴とする請求項に記載された車両走行支援装置。 The evaluation means evaluates the reliability of the curvature based on the wheel speed and the curvature based on the turning angle of the wheel based on a statistic indicating the reliability of detection information obtained by each detection means. The vehicle travel support apparatus according to claim 1 , wherein 前記評価手段は、各曲率のうち信頼度が高いと評価された方の曲率を、前記所定区間の曲率として決定することを特徴とする請求項に記載された車両走行支援装置。 2. The vehicle travel support apparatus according to claim 1 , wherein the evaluation unit determines, as a curvature of the predetermined section, a curvature that is evaluated as having a high reliability among the curvatures. 前記評価手段は、各曲率の信頼度に応じて重み付けを行った加重平均を用いることにより、各曲率に基づいて前記所定区間の曲率を決定することを特徴とする請求項に記載された車両走行支援装置。 2. The vehicle according to claim 1 , wherein the evaluation unit determines the curvature of the predetermined section based on each curvature by using a weighted average obtained by weighting according to the reliability of each curvature. Driving support device. 自車両周囲にある障害物の相対位置を検出する障害物検出手段をさらに有し、
前記評価手段は、前記車輪速に基づく曲率と、前記車輪の転舵角に基づく曲率と、前記障害物検出手段の検出結果とに基づいて、前記所定区間の曲率を決定することを特徴とする請求項1に記載された車両走行支援装置。
An obstacle detection means for detecting a relative position of the obstacle around the host vehicle;
Said evaluation means, and the curvature based on the wheel speed, and the curvature based on the steering angle of the wheel, on the basis of the detection result of the obstacle detecting means, and determining the curvature of the predetermined section The vehicle travel support apparatus according to claim 1.
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