CN104395167A - 停车辅助装置和停车辅助装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高停车位置的精度的停车辅助装置。停车辅助装置具有：检测左右前轮(41、42)的转向角δ_h的转向角传感器(4)；检测车速V的车速检测部；设定转向角指令δ_h*和车速指令V*的轨迹控制部(54)；使左右前轮(41、42)自动转向，以使所检测的转向角δ_h成为转向角指令δ_h*的自动转向控制装置(电动动力转向装置(3)和电子控制单元(5))；自动控制车速V，以使得所检测的车速V成为车速指令V*的自动车速控制装置(驱动马达(1)、电动液压制动器(2)、各轮缸(21-24)、各车轮(41～44)和电子控制单元(5))；识别本车辆的停车空间的摄像机(11～14)，利用自动转向控制装置和自动车速控制装置使本车辆在所识别的停车位置停车。

Description

停车辅助装置和停车辅助装置的控制方法

技术领域

本发明涉及停车辅助装置。

背景技术

在现有停车辅助装置中，在车辆行驶中，通过根据停车位置与车辆之间的位置关系自动改变转向角，来辅助驾驶员的驾驶动作。关于上述说明的技术的一例记载于专利文献1。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开平10-278825号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述现有装置中，有进一步提高停车位置精度的需求。

本发明的目的在于提供一种能够提高停车位置的精度的停车辅助装置。

用于解决技术问题的方法

在本发明的停车辅助装置中，使本车辆在利用自动转向控制装置和自动车速控制装置识别的停车空间内停车。

发明效果

因此，本发明的停车辅助装置能够提高停车位置的精度。

附图说明

图1是适用停车辅助装置的车辆的结构图。

图2是停车辅助装置的结构图。

图3是停车辅助控制的结构图。

图4是车速控制部55的控制框图。

图5是转向角控制部56的控制框图。

图6是表示并列停车的车辆动作的图。

图7是表示在并列停车时，停车轨迹为回旋曲线的情况下的后轮车轴中心的停车轨迹的图。

图8是表示在并列停车时，停车轨迹为回旋曲线的情况下的移动距离与转向角的关系的图。

图9是表示在车速恒定的情况下的转向角目标δ_{h_tar}与式(11)的转向角指令δ_h*的关系的图。

图10是表示在并列停车时，停车轨迹为回旋曲线和圆弧情况下的后轮车轴中心的停车轨迹的图。

图11是表示在并列停车时，停车轨迹为回旋曲线和圆弧情况下的移动距离与转向角的关系的图。

图12是表示在车速恒定的情况下的转向角目标δ_{h_tar}与式(11)的转向角指令δ_h*的关系的图。

图13是表示纵列停车的车辆动作的图。

图14是表示在纵列停车时，停车轨迹为回旋曲线的情况下的移动距离与转向角的关系的图。

图15是表示以图14的转向角为转向角目标δ_{h_tar}时的，转向角目标δ_{h_tar}与转向角指令δ_h*的关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明用于实施本发明的停车辅助装置的方式。

需要说明的是，以下说明的实施例能够适应大多需求地进行讨论，能够提高停车位置的精度仅为所讨论的需求中的一个。在以下实施例中，还能够对应顺利地获得易于驾驶员预计的车辆动作、转向动作，并能够给予驾驶员安心感的需求。

<实施例1>

首先，说明结构。

[车辆的结构]

图1是适用停车辅助装置的车辆的结构图。

驾驶员利用换挡杆8指示车辆的前进、后退、停止，利用加速踏板6指示驱动马达(电动机)1的驱动力。驱动马达1也可以为发动机。驱动马达1能够与驾驶员的加速踏板操作、换挡操作无关地产生驱动力、制动力。

制动踏板7的踏力通过制动增压器15助力，并在主缸16产生与该力对应的液压。所产生的液压经由电动液压制动器2供给到轮缸21～24。这样，驾驶员利用制动踏板7控制制动力。电动液压制动器2内置有利用马达驱动的泵、电磁阀等，而能够与驾驶员的制动踏板操作无关地独立控制四轮的制动力(轮缸21～24的液压)。需要说明的是，驾驶员进行的制动踏板操作对四轮的制动力没有左右之分。

电动动力转向装置3产生根据驾驶员经由方向盘9输入的转向扭矩的助推扭矩，利用驾驶员的转向扭矩和电动动力转向装置3的助推扭矩使左右前轮(转向轮)41、42转向，而在车辆行驶中使车辆转弯。另外，电动动力转向装置3与驾驶员的转向操作无关地产生转向扭矩，而能够使左右前轮41、42转向。

另外，对车辆周边进行撮影，识别车辆周边的对象物的四个摄像机11～14安装在车辆的前后左右。将四个摄像机11～14的映像合成，并作为从上方俯视车辆和车辆周边的俯视图在触摸屏18显示。驾驶员也能够不根据停车辅助的控制，而一边看该俯视图一边进行停车。

在实施例1的停车辅助装置中，基于摄像机11～14的映像上的停车框、其他停车车辆的位置识别停车位置(停车空间)，并自动控制驱动马达1、电动液压制动器2、电动动力转向装置3直至车辆到达所识别的停车位置。利用显示俯视图的触摸屏18，驾驶员能够指示停车位置。

另外，为了控制停车轨迹(行驶轨迹)，安装有转向角传感器(转向角检测部)4和车轮速传感器31～34。电动液压制动器2根据来自检测前后加速度、横加速度、偏行率的车辆运动检测传感器17、转向角传感器4、车轮速传感器31～34的传感器信号，进行车辆的防止侧滑、防抱死制动控制，转向角传感器4和车轮速传感器31～34的信号与停车辅助的控制共用。

以上所列举的电动装置都由电子控制单元(控制器)5控制，各传感器信号都输入电子控制单元5。各传感器信号还包括驾驶员的操作量，即加速踏板操作量、制动踏板操作量、换挡位置、转向扭矩。另外，能够将电子控制单元5的功能进行分割，而构成为在各电动装置上安装电子控制单元，并在各电子控制单元间进行必要的信息通信的结构。

利用驱动马达1、电动液压制动器2、各轮缸21-24、各车轮41～44和电子控制单元5，构成自动控制车速的自动车速控制装置。另外，利用电动动力转向装置3和电子控制单元5，构成使左右前轮41、42自动转向的自动转向控制装置。

[停车辅助装置的结构]

图2是停车辅助装置的结构图。

在停车动作中，车辆动作利用驱动马达1、电动液压制动器2、电动动力转向装置3自动控制，也能够监视驾驶员操作量，进行驾驶员的优先控制。在驾驶员操作制动踏板7的情况下，车辆暂时停止，在驾驶员解除制动后，再次开始通过自动控制进行的停车动作。由此，在停车路径上有障碍物的情况下，优先进行驾驶员的制动操作，而能够避免与障碍物接触。然后，在解除制动踏板7的操作的情况下，再次开始通过自动控制进行的停车动作。由此，在障碍物从停车路径排除的情况，能够自动地再次开始停车辅助。另外，在驾驶员变更换挡位置，或者驾驶员的转向扭矩为规定值以上的情况下，中止自动控制的停车动作。由此，能够优先进行驾驶员的换挡操作或者转向操作而使车辆行驶。需要说明的是，在触摸屏18上显示自动控制中止按钮，通过按下该自动控制中止按钮能够中止自动控制。

[停车辅助控制]

图3是电子控制单元5的停车辅助的控制的结构图。

电子控制单元5作为实现停车辅助的控制的结构，具有：停车轨迹设定部51、移动距离计算部52、车速计算部(车速检测部)53、轨迹控制部(目标转向角设定部、目标车速设定部)54、车速控制部55和转向角控制部56。

首先，在停车动作开始位置利用摄像机(停车空间识别部)11～14识别停车位置。停车位置如前所述，也可以通过显示俯视图的触摸屏18由驾驶员指定。然后，以停车位置为基础利用停车轨迹设定部51设定停车轨迹。停车轨迹的设定仅在停车动作开始时进行一次，在停车动作中不进行停车轨迹的修正。停车轨迹由相对于车辆的移动距离的转向角表示。

车轮速传感器31～34在车轮一次旋转时产生多次车轮速脉冲。对该车轮速脉冲的产生次数进行累计，而利用移动距离计算部52计算车辆的移动距离。另外，使用车轮速脉冲的产生周期，利用车速计算部53计算车速V。在实施例1中，移动距离和车速V为后轮车轴中心的移动距离和车速，因此左右后轮43、44的移动距离和车轮速的平均值为要求得的移动距离和车速V。

轨迹控制部54通过停车轨迹和车辆的移动距离求得车速指令(车速的目标值)V*和转向角指令(转向角的目标值)δ_h*。前进、后退中的车速指令V*分别恒定。

车速控制部55以车速指令V*和车速V为基础进行车速控制，作为操作量，求得向驱动马达1的驱动扭矩指令T_ac*和向电动液压制动器2的液压指令P_wc*。驱动马达1和电动液压制动器2根据这些指令产生驱动力和制动力。也可以使驱动力和制动力一起仅由驱动马达1产生，也可以使驱动力由驱动马达1产生，制动力由电动液压制动器2产生地进行分担。在将驱动马达1替换为发动机的情况下，采用后者的方法即可。在实施例1中，未使用发动机而使用驱动马达1，驱动力由驱动马达1产生，制动力由电动液压制动器2产生。

转向角控制部56以转向角指令δ_h*和由转向角传感器4计测的转向角δ_h为基础进行转向角控制，作为操作量求得转向扭矩指令T_st*。电动动力转向装置3利用该指令产生转向扭矩。

[车速控制]

图4是车速控制部55的控制框图。

减法器100输出从车速指令V*减去车速V的车速偏差(V*-V)。

乘法器101使车速偏差乘以比例增益Kp_a。

积分器102对车速偏差进行积分。

乘法器103使车速偏差的积分值乘以积分增益Ki_a。

加法器104使两乘法器101、103的输出的和作为驱动扭矩指令T_ac*输出。

乘法器105使车速偏差的正负颠倒。

乘法器106使正负颠倒后车速偏差乘以比例增益Kp_b。

积分器107对正负颠倒后车速偏差进行积分。

乘法器108使正负判定后偏差的积分值乘以积分增益Ki_b。

加法器109使两乘法器106、108的输出的和作为液压指令P_wc*输出。

判定器110在车速偏差为0以上的情况下输出链接驾驶选择指令＝1(true，真)，在不足0的情况下输出链接驾驶选择指令＝0(false，假)。

开关111在从判定部110输出的链接驾驶选择指令为1时，输出驱动扭矩指令T_ac*，在0时输出液压指令P_wc*。

设备模型(车辆模型)112输入驱动扭矩指令T_ac*或者液压指令P_wc*，输出车速V。

如上所述，车速控制部55通过PI控制，利用车速偏差(V*-V)的正负分开使用驱动马达1和电动液压制动器2。在车速偏差为0以上的情况下，通过利用比例增益Kp_a、积分增益Ki_a运算的驱动扭矩指令T_ac*驱动驱动马达1，利用驱动马达1的驱动力使车速V接近车速指令V*。此时，向电动液压制动器2的液压指令P_wc*为0而不产生制动力。另一方面，在车速偏差不足0的情况下，通过利用比例增益Kp_b、积分增益Ki_b运算的液压指令P_wc*驱动电动液压制动器2，利用电动液压制动器2的制动力使车速V接近车速指令V*。此时，向驱动马达1的驱动扭矩指令T_ac*为0而不产生驱动力。

[转向角控制]

图5是转向角控制部56的控制框图。使用消除干扰d的干扰观测器的双自由度控制，利用目标响应G能够自由设定转向角响应。

减法器120输出从转向角指令δ_h*减去转向角δ_h的转向角偏差(δ_h*-δ_h)。

模型匹配补偿器121为前馈补偿器，其输入转向角偏差，并输出与预先给予的所希望的目标响应G一致的理想转向扭矩。

减法器122输出从理想转向扭矩减去干扰推定扭矩的转向扭矩指令T_st*。

加法器123使转向扭矩指令T_st*加上干扰d。

设备模型(车辆模型)124输入包括干扰的转向扭矩指令，输出转向角δ_h。

干扰过滤部125对转向扭矩指令T_st*利用低通滤波器进行滤波处理。

反设备模型126对获得转向角δ_h的转向扭矩指令利用与干扰过滤部125的低通滤波器相同的低通滤波器进行滤波处理。

减法器127从反设备模型126的输出减去干扰过滤部125的输出而输出干扰推定扭矩。

设备模型P、目标响应G、干扰过滤Q都如下式(1)～(3)那样一阶滞后。

[式1]

$P\left(s\right)=\frac{{\mathrm{k\&omega;}}_p}{s+{\mathrm{\&omega;}}_p}...\left(1\right)$

$G\left(s\right)=\frac{{\mathrm{\&omega;}}_g}{s+{\mathrm{\&omega;}}_g}...\left(2\right)$

$Q\left(s\right)=\frac{{\mathrm{\&omega;}}_q}{s+{\mathrm{\&omega;}}_q}...\left(3\right)$

转向角指令δ_h*与转向角δ_h的关系为下式(4)。

[式2]

δ_h＝G·δ_h*...(4)

目标响应G比电动动力转向装置3的输出的界限更滞后响应，转向角响应可靠地按照目标响应地设定。另外，在转向角速度大时，根据电动动力转向装置3的输出的界限，转向角响应不为目标响应G，而在相对于移动距离，转向角的变化率大的情况下，通过利用轨迹控制部54降低车速指令V*，并利用车速控制保证车速V低，由于保证转向角速度低，因此能够保证转向角响应为目标响应G。

接下来，说明实施例1的停车辅助装置的动作逻辑。

[并列停车时]

图6是表示并列停车的车辆动作的图。从停车动作开始位置P0前进到折返(切り返し)位置P1，并在折返位置P1停止后，从折返位置P1后退到停车位置P2，并在停车位置P2停止。一系列的停车动作使用驱动马达1、电动液压制动器2、电动动力转向装置3并全部以自动控制进行。在停车动作开始位置P0、折返位置P1、停车位置P2，转向角为0，转向为中立的位置。从前进和后退的开始位置到中间点，转向逐渐增加，在中间点转向角最大，从中间点到前进和后退完成位置，转向逐渐减少。相对于移动距离，停车轨迹的曲率的变化率恒定，停车轨迹成为回旋曲线。由于成为转弯半径小的停车轨迹，因此在比前进和后退的中间点之前完成转向的增加，在通过中间点并进一步移动的过程中，转向角暂时恒定，然后通过减少该转向，能够在停车轨迹并用回旋曲线和圆弧。图7表示在并列停车时，停车轨迹为回旋曲线的情况下的后轮车轴中心的停车轨迹。

图8是表示在并列停车时，停车轨迹为回旋曲线的情况下的移动距离与转向角的关系的图。在前进和后退时，转向角的正负相反，在此，前进和后退的转向角都表示为正。在回旋曲线中，相对于曲线的长度，曲线的变化率恒定，因此相对于移动距离的转向角的变化率也几乎恒定。转向角δ_h和曲率χ的关系利用转向齿轮比N和轴距l，由下式(5)表示。

[式3]

在轴距l和曲率χ的积小的范围内，式(5)近似成立，如果相对于移动距离的曲率的变化率恒定，转向角的变化率也恒定。

在图8中，在后退开始之后一段时间内，转向角暂时为0，这是由于在该区间内，由于利用车速控制引起的车速的误差，会沿着在前进完成时，以转向角0，移动距离为规定值以上的量，以及在后退开始时，以转向角0，在前进时的移动距离的超过量反跑(日文：逆走)。由此保证停车位置的精度。

如果转向角相对于移动距离如图8所示，为了保证停车位置的精度，需要保证转向角的精度。但是，在图5所示的转向角控制中，相对于转向角指令δ_h*，转向角δ_h成为目标响应G的一阶滞后。在此，利用轨迹控制部54，在使图8的转向角为转向角目标δ_{h_tar}，并使转向角指令δ_h以下式(6)那样求得时，如下式(7)那样，通过使转向角δ_h和转向角目标δ_{h_tar}相等，而保证转向角的精度，从而保证停车位置的精度。

[式4]

${\mathrm{\&delta;}}_h*=\frac{1}{G}\&CenterDot;{\mathrm{\&delta;}}_{h\_\mathrm{tar}}...\left(6\right)$

δ_h＝Gδ_h*＝δ_{h_tar}  ...(7)

进一步的，在使转向角指令δ_h*以式(6)那样求得时，如下式(8)那样，转向角指令δ_h*成为转向角目标δ_{h_tar}与转向角目标δ_{h_tar}的微分乘以常数的值的和。

[式5]

${\mathrm{\&delta;}}_h*=\frac{1}{G}\&CenterDot;{\mathrm{\&delta;}}_{h\_\mathrm{tar}}=\frac{s+{\mathrm{\&omega;}}_g}{{\mathrm{\&omega;}}_g}\&CenterDot;{\mathrm{\&delta;}}_{h\_\mathrm{tar}}={\mathrm{\&delta;}}_{h\_\mathrm{tar}}+\frac{s}{{\mathrm{\&omega;}}_g}\&CenterDot;{\mathrm{\&delta;}}_{h\_\mathrm{tar}}...\left(8\right)$

通常，微分包含干扰，如图8所示那样，转向角目标δ_{h_tar}相对于移动距离L大致呈比例，利用常数k以下式(9)那样表示。

[式6]

δ_{h_tar}＝kL...(9)

因此，式(8)的微分项如下式(10)那样，成为车速V乘以常数后的值。

[式7]

$\frac{s}{{\mathrm{\&omega;}}_g}\&CenterDot;{\mathrm{\&delta;}}_{h\_\mathrm{tar}}=\frac{1}{{\mathrm{\&omega;}}_g}\frac{d}{\mathrm{dt}}\left(\mathrm{kL}\right)=\frac{\mathrm{kV}}{{\mathrm{\&omega;}}_g}...\left(10\right)$

即，转向角指令δ_h*如下式(11)那样换算而减少干扰。

[式8]

${\mathrm{\&delta;}}_h*={\mathrm{\&delta;}}_{h\_\mathrm{tar}}+\frac{\mathrm{kV}}{{\mathrm{\&omega;}}_g}...\left(11\right)$

图9是表示车速恒定情况下的转向角目标δ_{h_tar}与式(11)的转向角指令δ_h*的关系的图。图9仅表示前进的转向角，后退的转向角也一样。由于利用所需要时间2t₁的一半的时间t₁使转向角目标δ_{h_tar}的增减率的正负相反，因此在时刻0～t₁，转向角目标δ_{h_tar}在增加中(增加中)，转向角指令δ_h*比转向角目标δ_{h_tar}大，在时刻t₁～2t₁，转向角目标δ_{h_tar}在减少中(返回中)，转向角指令δ_h*比转向角目标δ_{h_tar}小。

图10是表示在并列停车时，停车轨迹为回旋曲线和圆弧的情况下的后轮车轴中心的停车轨迹的图。在停车动作开始位置P0，车辆朝向停车框的方向，因此需要设定转弯半径小的停车轨迹，而在停车轨迹使用回旋曲线和圆弧。

图11是表示在并列停车时，停车轨迹为回旋曲线和圆弧情况下的移动距离与转向角的关系的图。在前进和后退时，转向角的正负相反，在此，前进和后退的转向角都表示为正。相对于移动距离，转向角变化的区间为回旋曲线的区间，中间附近的转向角恒定的区间为圆弧的区间。

图12是表示在车速恒定情况下的转向角目标δ_{h_tar}与式(11)的转向角指令δ_h*的关系的图。图12仅表示前进的转向角，后退的转向角也一样。在时刻0～t₁，转向角目标δ_{h_tar}增加中(增加中)，转向角指令δ_h*比转向角目标δ_{h_tar}大，在时刻t₁～t₂，在转向角目标δ_{h_tar}恒定的区间，转向角指令δ_h*与转向角目标δ_{h_tar}相等，在时刻t₂～t₁+t₂，在转向角目标δ_{h_tar}减少中(返回中)，转向角指令δ_h*比转向角目标δ_{h_tar}小。

[纵列停车时]

图13是表示纵列停车的车辆动作的图。在从停车动作开始位置P0前进到折返位置P1，并在折返位置P1停止后，从折返位置P1后退到停车位置P2，并在停车位置P2停止。一系列的停车动作使用驱动马达1、电动液压制动器2、电动动力转向装置3全部进行自动控制。以后退的中间点为P3，并且以停车动作开始位置P1与P3的中间点为P4，以P3与停车位置P2的中间点为P5。在停车动作开始位置P0、折返位置P1、停车位置P2、后退的中间点P3，转向角为0，转向为中立位置。在前进中，由于保持转向的中立，因此直线前进。从后退开始位置P1到点P4，转向向接近停车位置的方向增加，在点P4，转向角最大，从点P4到点P3，转向返回。并且，从点P3到点P5，转向向与从点P1到点P3相反方向增加，在点P5，转向角最大，从点P5到停车位置P2，转向返回。相对于移动距离，停车轨迹的曲率的变化率恒定，停车轨迹成为回旋曲线。由于成为转弯半径小的停车轨迹，因此与并列停车的情况同样地，能够在停车轨迹并用回旋曲线和圆弧。

图14是表示在纵列停车时，停车轨迹为回旋曲线的情况下的移动距离与转向角的关系的图。在前进时，转向角固定为0，在后退的开始时，与并列停车的情况同样地，在前进时的移动距离的超过量，以转向角0暂时反跑。

图15是表示在图14的转向角为转向角目标δ_{h_tar}时的，转向角目标δ_{h_tar}与转向角指令δ_h*的关系的图。时刻0为在后退时的转向开始的时刻。在时刻0～t₁，在转向角目标δ_{h_tar}增加中(增加中)，转向角指令δ_h*比转向角目标δ_{h_tar}大，在时刻t₁～3t₁，在转向角目标δ_{h_tar}减少中(在时刻t₁～2t₁返回，在时刻2t₁～3t₁向反方向增加)，转向角指令δ_h*比转向角目标δ_{h_tar}小。并且，在时刻3t₁～4t₁，在转向角目标δ_{h_tar}增加中(返回中)，转向角指令δ_h*比转向角目标δ_{h_tar}大。

[停车位置精度的提高]

作为在车辆行驶中自动改变转向角而辅助驾驶员的停车动作的装置，例如，(日本)特开平10-278825号公报、(日本)特开2004-338638号公报记载的装置。前者自动控制转向角，并在停车动作中驾驶员的制动操作量偏离基准值的情况下进行警报。后者在停车动作开始前推定相对于转向角指令的转向角的滞后，并限制停车轨迹的曲率增减率。另外，在停车动作中计测相对于转向角指令的转向角的滞后，并进行停车轨迹的再设定。

可是，在上述现有技术中的前者中，虽然有对驾驶员进行警报的装置，但是控制车速的仍然是驾驶员，车速容易不稳定，伴随车速不稳定而难以保证转向角的精度，因此难以精度良好地停在停车位置。后者的转向角相对于转向角指令的滞后本身未被消除，因此停车轨迹被限制。另外，由于在停车动作中再设定停车轨迹，因此转向动作不顺利而会给予驾驶员不适感。

针对于此，实施例1的停车辅助装置基于摄像机11～14的映像上的停车框、其他停车车辆的位置识别停车位置，并自动控制驱动马达1、电动液压制动器2、电动动力转向装置3，以使得车辆到达识别的停车位置。即，通过一起自动控制转向角和车速，能够高精度地控制由转向角和车速确定的车辆的行驶路径，能够提高停车位置的精度。

停车轨迹设定部51以所识别的停车位置为基础设定停车轨迹，轨迹控制部54根据停车轨迹和车辆的移动距离求得车速指令V*和转向角指令δ_h*。此时，轨迹控制部54在前进、后退时都使车速指令V*恒定。通常，车速变化少的一方容易控制转向角，并且在实施例1中，像式(10)那样，车速变化会影响转向角指令δ_h*，而利用进行PI控制的车速控制部55，以消除车速偏差(V*-V)，使车速V自动保持几乎恒定，因此保证转向角的精度。

停车轨迹的设定仅在停车动作开始时进行一次，在停车动作中不进行停车轨迹的修正，因此能够抑制在停车动作中转向角指令δ_h*突变，因此能够顺利地进行易于驾驶员预计的车辆动作、转向动作，并能够给予驾驶员安心感。

另外，停车轨迹为回旋曲线或者并用回旋曲线和圆弧。回旋曲线为曲率以恒定比率变化的曲线，并在以恒定速度行驶中，以恒定速度进行转向操作时的车辆的轨迹。因此，在沿停车轨迹的回旋曲线部分行驶中，车速V和转向角速度保持恒定，能够顺利地进行易于驾驶员预计的车辆动作、转向动作，并能够给予驾驶员安心感。

用于利用车速控制部55进行的车速控制的车轮速传感器31～34、用于利用转向角控制部56进行的转向角控制的转向角传感器4能够与侧滑防止控制、防抱死制动控制共用，作为除此以外的传感器，仅有在停车动作开始位置取得停车位置信息的传感器(在实施例1的情况下为摄像机11～14)即可，因此能够抑制成本增加。

在转向角控制部56中，使转向角控制的目标响应G与电动动力转向装置3的输出的界限相比，为滞后响应，并使转向角响应设定为可靠地按照目标响应那样。即，转向角响应保持为相对于电动动力转向装置3的输出稍有余裕的规定的响应，因此根据由转向角响应逆运算的转向角指令δ_h*，能够使转向角目标δ_{h_tar}和转向角δ_h相等，能够保证转向角的精度。

需要说明的是，在转向角速度大时，根据电动动力转向装置3的输出的界限，转向角响应不成为目标响应G，而在相对于移动距离，转向角δ_h的变化率大的情况下，通过利用车速控制使车速V保持为低，而使转向角速度保持为低，能够使转向角响应保证为目标响应G。即，在转向角速度大的情况下，通过保持车速V低，而保证转向角的精度。

接下来，说明效果。

在实施例1的停车辅助装置中，具有以下列举的效果。

(1)具有：检测左右前轮41、42的转向角δ_h的转向角传感器4；检测车速V的车速检测部；设定转向角指令δ_h*和车速指令V*的轨迹控制部54；使左右前轮41、42自动转向，以使所检测的转向角δ_h成为转向角指令δ_h*的自动转向控制装置(电动动力转向装置3和电子控制单元5)；自动控制车速V，以使得所检测的车速V成为车速指令V*的自动车速控制装置(驱动马达1、电动液压制动器2、各轮缸21-24、各车轮41～44和电子控制单元5)；识别本车辆的停车空间的摄像机11～14，利用自动转向控制装置和自动车速控制装置使本车辆在所识别的停车位置停车。

由此，由于转向角δ_h和车速V被自动控制，因此能够高精度地控制由转向角δ_h和车速V确定的车辆的行驶路径，能够提高停车位置的精度。

(2)具有电子控制单元5，电子控制单元5将停车轨迹设定在由摄像机11～14识别的停车位置与本车辆的位置之间，并控制自动转向控制装置和自动车速控制装置，以使得沿所设定的停车轨迹行驶。

由此，由于能够高精度地控制停车轨迹，因此能够提高停车位置的精度。

(3)具有电子控制单元5，电子控制单元5设定在由摄像机11～14识别的停车位置与本车辆的位置之间具有回旋曲线的停车轨迹，并控制自动转向控制装置和自动车速控制装置，以使得沿所设定的停车轨迹行驶。

由此，在沿停车轨迹的回旋曲线部分行驶中，车速V和转向角速度保持恒定，能够顺利地进行易于驾驶员预计的车辆动作、转向动作，并能够给予驾驶员安心感。

(4)具有电子控制单元5，电子控制单元5在利用摄像机11～14识别的停车位置与本车辆的位置之间设定停车轨迹，并关于自动转向控制装置的转向响应性修正转向角指令δ_h*来控制自动转向控制装置，以使得沿所设定的停车轨迹行驶。

由此，能够使转向角目标δ_{h_tar}和转向角δ_h相等，由于保证转向角δ_h的精度，因此保证了停车位置的精度。

(5)具有电子控制单元5，电子控制单元5在利用摄像机11～14所识别的停车位置与本车辆的位置之间设定停车轨迹，并控制自动车速控制装置，以使得相对于本车辆沿所设定的停车轨迹移动的移动距离，转向角的变化率大时与变化率小时相比，车速V减小。

由此，即便在操作角速度大的情况下，能够使转向角响应保持为目标响应G，由于保证转向角的精度，因此能够提高停车位置的精度。

以下，说明根据实施例把握的除了记载于权利要求范围的发明以外的技术思想。

(a)如第1方面所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别停车空间时，在本车辆的位置与停车空间之间设定行驶轨迹，并描绘所述设定的行驶轨迹地设定所述转向角的目标值和所述车速的目标值。

由此，由于能够高精度地控制行驶轨迹，因此能够提高停车位置的精度。

(b)如第1方面所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行控制中，在由驾驶员操作制动踏板时，使本车辆停止。

由此，在停车路径上有障碍物的情况下，优先进行驾驶员的制动操作，而能够避免与障碍物接触。

(c)如第(b)方面所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述控制器在所述停止中解除所述制动踏板的操作时，再次开始由所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行的控制。

由此，在障碍物从停车路径排除的情况下，能够再次开始自动停车辅助。

(d)如第1方面所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

在利用所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行控制中，在驾驶员进行前后换挡位置变更或者驾驶员使转向扭矩为规定值以上的情况下，所述控制器解除由所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行的控制。

由此，能够优先进行驾驶员的换挡操作或者转向操作而能够使车辆行驶。

(e)如第1方面所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述自动车速控制装置包括用于驱动车轮的电动机和车轮。

由此，在利用电动机驱动车轮的电动车和混合动力车中，能够提高停车位置的精度。

(f)具有：检测转向轮的转向角的转向角检测部；

检测车速的车速检测部；

使所述转向轮自动转向，以使得所述检测的转向角成为所述目标转向角的自动转向控制装置；

自动控制车速，以使得所述检测的车速成为所述目标车速的自动车速控制装置；

识别本车辆的停车空间的停车空间识别部，

相对于各控制装置输出转向控制指令值和车速控制指令值，以使得本车辆在所述识别的停车空间内停车。

由此，由于转向角和车速被自动控制，因此能够高精度地控制由转向角和车速确定的车辆的行驶路径，能够提高停车位置的精度。

(g)如第(f)方面所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行控制中，在驾驶员进行制动踏板操作时，使本车辆停止。

由此，在停车路径上有障碍物的情况下，优先进行驾驶员的制动操作，而能够避免与障碍物接触。

(h)如第(g)方面所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述控制器在所述停止中解除所述制动踏板的操作时，再次开始所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置的控制。

由此，在障碍物从停车路径清除的情况下，能够自动地再次开始停车辅助。

(i)如第(h)方面所述的停车辅助装置，其特征在于，

在利用所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行控制中，在驾驶员进行前后的换挡位置变更或者驾驶员使转向扭矩为规定值以上的情况下，所述控制器解除由所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行的控制。

由此，优先进行驾驶员的换挡操作或者转向操作而能够使车辆行驶。

(j)如第(f)方面所述的停车辅助装置，其特征在于，

控制器在利用所述停车空间识别部识别的停车空间与本车辆的位置之间设定行驶轨迹，并控制各控制装置，以使得沿所述设定的行驶轨迹行驶。

由此，由于能够高精度地控制行驶轨迹，因此能够提高停车位置的精度。

(k)如第(j)方面所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述行驶轨迹具有回旋曲线。

由此，在沿停车轨迹的回旋曲线部分行驶中，保持车速和转向角速度恒定，能够顺利地进行易于驾驶员预计的车辆动作、转向动作，并能够给予驾驶员安心感。

(l)如第(k)方面所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述控制器关于所述自动转向控制装置的转向响应性修正所述转向角的目标值，并控制所述自动转向控制装置，以使得沿所述设定的行驶轨迹行驶。

由此，能够使转向角的目标值和转向角相等，由于保证转向角的精度，因此保证停车位置的精度。

(m)如第1方面所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别的停车空间与本车辆的位置之间设定行驶轨迹，并控制所述自动车速控制装置，以使得相对于本车辆沿所设定的行驶轨迹移动的移动距离，所述转向角的变化率大时与变化率小时相比，车速减小。

由此，即便在操作角速度大的情况下，能够保证转向角响应为作为目标的响应，由于保证转向角的精度，因此能够提高停车位置的精度。

(n)如第(m)方面所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别停车空间时，在本车辆的位置与停车空间之间设定行驶轨迹，并描绘所述设定的行驶轨迹地设定所述转向角的目标值和所述车速的目标值。

由此，由于能够高精度地控制行驶轨迹，因此能够提高停车位置的精度。

(o)一种停车辅助装置的控制方法，其特征在于，在识别用于使本车辆停车的停车空间后，计算出本车辆向停车空间停车的行驶轨迹，并设定用于描绘所计算出的行驶轨迹的目标转向角和目标车速，并且根据所设定的目标转向角和目标车速控制自动转向控制装置和自动车速控制装置。

由此，由于能够高精度地控制行驶轨迹，因此能够提高停车位置的精度。

附图标记说明

1      驱动马达(自动车速控制装置、电动机)

2      电动液压制动器(自动车速控制装置)

3      电动动力转向装置(自动转向控制装置)

4      转向角传感器(转向角检测部)

5      电子控制单元(自动车速控制装置、自动转向控制装置、控制器)

11～14  摄像机(停车空间识别部)

21～24  轮缸(自动车速控制装置)

41、42  左右前轮(自动车速控制装置)

43、44  左右后轮(自动车速控制装置)

53     车速计算部(车速检测部)

54     轨迹控制部(目标转向角设定部、目标车速设定部)

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种停车辅助装置，其特征在于，具有：

检测转向轮的转向角的转向角检测部；

检测车速的车速检测部；

设定所述转向角的目标值的目标转向角设定部；

设定所述车速的目标值的目标车速设定部；

根据转向角指令使所述转向轮自动转向，以使得检测的所述转向角成为所述目标转向角的自动转向控制装置；

自动控制车速，以使得检测的所述车速成为所述目标车速的自动车速控制装置；

识别本车辆的停车空间的停车空间识别部，

在利用所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置使本车辆在识别的所述停车空间内停车时，

在利用所述停车空间识别部识别的停车空间与本车辆的位置之间设定行驶轨迹，并关于所述自动转向控制装置的转向响应性修正所述转向角指令值来控制所述自动转向控制装置，以使得沿设定的所述行驶轨迹行驶。

2.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别的停车空间与本车辆的位置之间设定行驶轨迹，并控制各控制装置，以使得沿设定的所述行驶轨迹行驶。

3.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别的停车空间与本车辆的位置之间设定具有回旋曲线的行驶轨迹，并控制各控制装置，以使得沿设定的所述行驶轨迹行驶。

4.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别的停车空间与本车辆的位置之间设定行驶轨迹，并控制所述自动车速控制装置，以使得相对于本车辆沿设定的所述行驶轨迹移动的移动距离，所述转向角的变化率大时与变化率小时相比，车速减小。

5.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别停车空间时，在本车辆的位置与停车空间之间设定行驶轨迹，并描绘设定的所述行驶轨迹地设定所述转向角的目标值和所述车速的目标值。

6.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行控制中，在驾驶员操作制动踏板时，使本车辆停止。

7.如权利要求6所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述控制器在所述停止中解除所述制动踏板的操作时，再次开始由所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行的控制。

8.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

在利用所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行控制中，在驾驶员进行前后换挡位置变更或者驾驶员使转向扭矩为规定值以上的情况下，所述控制器解除由所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行的控制。

9.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述自动车速控制装置包括用于驱动车轮的电动机和车轮。

10.一种停车辅助装置，其特征在于，具有：

检测转向轮的转向角的转向角检测部；

检测车速的车速检测部；

使所述转向轮自动转向，以使得检测的所述转向角成为目标转向角的自动转向控制装置；

自动控制车速，以使得检测的所述车速成为目标车速的自动车速控制装置；

识别本车辆的停车空间的停车空间识别部，

相对于各控制装置输出转向控制指令值和车速控制指令值，以使得本车辆在识别的所述停车空间内停车，

在利用所述停车空间识别部识别的停车空间与本车辆的位置之间设定行驶轨迹，并关于所述自动转向控制装置的转向响应性修正所述转向控制指令值来控制所述自动转向控制装置，以使得沿设定的所述行驶轨迹行驶。

11.如权利要求10所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

在利用所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行控制中，在驾驶员操作制动踏板时，所述控制器使本车辆停止。

12.如权利要求11所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述控制器在所述停止中解除所述制动踏板的操作时，再次开始由所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行的控制。

13.如权利要求12所述的停车辅助装置，其特征在于，

在利用所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行控制中，在驾驶员进行前后换挡位置变更或者驾驶员使转向扭矩为规定值以上的情况下，所述控制器解除由所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行的控制。

14.如权利要求10所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述行驶轨迹具有回旋曲线。

15.如权利要求14所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别的停车空间与本车辆的位置之间设定行驶轨迹，并控制所述自动车速控制装置，以使得相对于本车辆沿设定的所述行驶轨迹移动的移动距离，所述转向角的变化率大时与变化率小时相比，车速减小。

16.如权利要求15所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别停车空间时，在本车辆的位置与停车空间之间设定行驶轨迹，并描绘设定的所述行驶轨迹地设定所述转向角的目标值和所述车速的目标值。

17.一种停车辅助装置的控制方法，其特征在于，

在识别用于使本车辆停车的停车空间后，计算出本车辆向停车空间停车的行驶轨迹，并设定用于描绘所计算出的行驶轨迹的目标转向角和目标车速，并将关于自动转向控制装置的转向响应性修正的转向角指令值输入到该自动转向控制装置，并以成为所述目标转向角和所述目标车速地控制自动转向控制装置和自动车速控制装置，以使得沿利用所述目标转向角和所述目标车速计算出的所述行驶轨迹行驶。

Claims (20)

1.一种停车辅助装置，其特征在于，具有：

检测转向轮的转向角的转向角检测部；

检测车速的车速检测部；

设定所述转向角的目标值的目标转向角设定部；

设定所述车速的目标值的目标车速设定部；

使所述转向轮自动转向，以使得检测的所述转向角成为所述目标转向角的自动转向控制装置；

自动控制车速，以使得检测的所述车速成为所述目标车速的自动车速控制装置；

识别本车辆的停车空间的停车空间识别部，

利用所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置使本车辆在识别的所述停车空间内停车。

2.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别的停车空间与本车辆的位置之间设定行驶轨迹，并控制各控制装置，以使得沿设定的所述行驶轨迹行驶。

3.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别的停车空间与本车辆的位置之间设定具有回旋曲线的行驶轨迹，并控制各控制装置，以使得沿设定的所述行驶轨迹行驶。

4.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别的停车空间与本车辆的位置之间设定行驶轨迹，关于所述自动转向控制装置的转向响应性修正所述转向角的目标值来控制所述自动转向控制装置，以使得沿设定的所述行驶轨迹行驶。

5.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别的停车空间与本车辆的位置之间设定行驶轨迹，并控制所述自动车速控制装置，以使得相对于本车辆沿设定的所述行驶轨迹移动的移动距离，所述转向角的变化率大时与变化率小时相比，车速减小。

6.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别停车空间时，在本车辆的位置与停车空间之间设定行驶轨迹，并描绘设定的所述行驶轨迹地设定所述转向角的目标值和所述车速的目标值。

7.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行控制中，在驾驶员操作制动踏板时，使本车辆停止。

8.如权利要求7所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述控制器在所述停止中解除所述制动踏板的操作时，再次开始由所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行的控制。

9.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

在利用所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行控制中，在驾驶员进行前后换挡位置变更或者驾驶员使转向扭矩为规定值以上的情况下，所述控制器解除由所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行的控制。

10.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述自动车速控制装置包括用于驱动车轮的电动机和车轮。

11.一种停车辅助装置，其特征在于，具有：

检测转向轮的转向角的转向角检测部；

检测车速的车速检测部；

使所述转向轮自动转向，以使得检测的所述转向角成为所述目标转向角的自动转向控制装置；

自动控制车速，以使得检测的所述车速成为所述目标车速的自动车速控制装置；

识别本车辆的停车空间的停车空间识别部，

相对于各控制装置输出转向控制指令值和车速控制指令值，以使得本车辆在识别的所述停车空间内停车。

12.如权利要求11所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

在利用所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行控制中，在驾驶员操作制动踏板时，所述控制器使本车辆停止。

13.如权利要求12所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述控制器在所述停止中解除所述制动踏板的操作时，再次开始由所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行的控制。

14.如权利要求13所述的停车辅助装置，其特征在于，

在利用所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行控制中，在驾驶员进行前后换挡位置变更或者驾驶员使转向扭矩为规定值以上的情况下，所述控制器解除由所述自动转向控制装置和所述自动车速控制装置进行的控制。

15.如权利要求11所述的停车辅助装置，其特征在于，

具有控制器，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别的停车空间与本车辆的位置之间设定行驶轨迹，并控制各控制装置，以使得沿设定的所述行驶轨迹行驶。

16.如权利要求15所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述行驶轨迹具有回旋曲线。

17.如权利要求16所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述控制器关于所述自动转向控制装置的转向响应性修正所述转向角的目标值来控制所述自动转向控制装置，以使得沿设定的所述行驶轨迹行驶。

18.如权利要求17所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别的停车空间与本车辆的位置之间设定行驶轨迹，并控制所述自动车速控制装置，以使得相对于本车辆沿设定的所述行驶轨迹移动的移动距离，所述转向角的变化率大时与变化率小时相比，车速减小。

19.如权利要求18所述的停车辅助装置，其特征在于，

所述控制器在利用所述停车空间识别部识别停车空间时，在本车辆的位置与停车空间之间设定行驶轨迹，并描绘设定的所述行驶轨迹地设定所述转向角的目标值和所述车速的目标值。

20.一种停车辅助装置的控制方法，其特征在于，

在识别用于使本车辆停车的停车空间后，计算出本车辆向停车空间停车的行驶轨迹，并设定用于描绘所计算出的行驶轨迹的目标转向角和目标车速，并且根据所设定的目标转向角和目标车速控制自动转向控制装置和自动车速控制装置。