CN105683000A - 自动停车控制装置和停车辅助装置 - Google Patents

自动停车控制装置和停车辅助装置 Download PDF

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Abstract

自动停车控制装置以使本车辆沿着目标路径朝向被识别到的停车空间移动的方式，进行转向控制与速度控制，在探测到接近于本车辆的障碍物时，运算本车辆与障碍物冲撞的冲撞位置，基于根据本车辆的驾驶行为而设定的富余距离和冲撞位置，运算在距冲撞位置有富余距离的近前位置处设定的目标路径上的停止位置，以使本车辆在所运算出的停止位置处停止的方式进行速度控制。

Description

自动停车控制装置和停车辅助装置
技术领域
本发明涉及将车辆引导到目标停车位置的自动停车控制装置和对驾驶到目标停车位置进行辅助的停车辅助装置。
背景技术
存在如下技术：设定直到目标停车位置的路径，以能够沿着该路径移动的方式进行自动转向或者转向指示，将车速控制为上限车速以下(参照专利文献1和2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-82376号公报
专利文献2：日本特开2011-79372号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在使车辆停泊时，在周围有可能存在停泊车辆、墙壁、步行者等障碍物。在实施自动地将本车辆控制到目标停车位置的自动停车控制时，在预测到本车辆将冲撞到障碍物的情况下，为了安全起见，要求在本车辆与障碍物之间空出距离地停车。
在从司机看本车辆的后方的情况下，由于死角多，所以与司机使本车辆前进停车时相比，在使本车辆后退停车时变得更加慎重。如果不顾这样的司机的心理而将在预测到本车辆将冲撞到障碍物的情况下，使本车辆停止的本车辆与障碍物之间的距离在前进时与后退时设定为相同，则司机会感觉到不适。此外，如果是在本车辆进行转弯时等这样的难以预测本车辆的动作的状态、难以视觉辨认本车辆的周围环境的状态，则即使在使本车辆后退停车时以外的状态下，也产生同样的不适感。本发明是鉴于上述情形而完成的，其目的在于，当在自动停车控制中预测到向障碍物的冲撞而使本车辆停止时，不让司机感觉到不适。
解决技术问题的技术手段
根据本发明的第1方式，自动停车控制装置以使本车辆沿着目标路径朝向被识别到的停车空间移动的方式，进行转向控制与速度控制，在探测到接近于所述本车辆的障碍物时，运算出所述本车辆与所述障碍物冲撞的冲撞位置，基于根据所述本车辆的驾驶行为而设定的富余距离和所述冲撞位置，运算出在距所述冲撞位置有所述富余距离的近前位置处设定的所述目标路径上的停止位置，以使本车辆在所运算出的所述停止位置处停止的方式进行速度控制。
根据本发明的第2方式，停车辅助装置以使本车辆沿着目标路径朝向被识别到的停车空间移动的方式进行转向控制，在探测到接近于所述本车辆的障碍物时，运算出所述本车辆与所述障碍物冲撞的冲撞位置，在到达所述目标路径上的比所述冲撞位置更靠近近前侧的位置、即到达根据所述本车辆的驾驶行为而设定的富余距离的近前侧的警报位置时输出警报。
发明效果
根据本发明，当在停车驾驶时预测到向障碍物的冲撞时，在有根据本车辆的驾驶状况而设定的富余距离的近前侧的位置处使本车辆停止，或者进行冲撞警报，所以不会让司机感觉到不适。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的自动停车控制装置的概略结构图。
图2是用于周边环境识别的说明的图。
图3是用于停车路径生成的说明的图。
图4是用于冲撞预测的说明的图。
图5是用于目标速度运算的说明的图。
图6是用于前进时的控制的说明的图。
图7是用于后退时的控制的说明的图。
图8是用于转弯时的控制的说明的图。
图9是用于说明本发明的第1实施方式的自动停车控制装置的动作的流程图。
图10是用于车辆控制信号生成处理的说明的流程图。
图11是本发明的第2实施方式的停车辅助装置的概略结构图。
图12是用于说明本发明的第2实施方式的停车辅助装置的动作的流程图。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1是本发明的第1实施方式的自动停车控制装置的概略结构图。图1所例示的控制装置100a是控制本车辆的计算机，通过执行在未图示的存储介质中存储的程序，作为周边环境识别部1、停车路径生成部2、冲撞预测部3、本车移动方向判定部4、车辆控制部5、警报控制部6而发挥功能。
控制装置100a与本车辆的转向装置102、驱动装置103和制动装置104以及设置于本车辆的外部环境识别装置101、声音发生装置105、显示装置106和自动停车按钮107连接。另外，控制装置100a与本车辆的CAN(未图示)等连接，被输入本车辆的车速、舵角、横摆率(yawrate)、排档位置等车辆信息。
外部环境识别装置101是取得与本车辆的周围环境有关的信息的装置，例如是对本车辆的前方、后方、右方、左方的周围环境分别进行摄影的4个车载相机。通过车载相机得到的图像保持为模拟数据或者进行A/D变换，利用专用线等而输出到控制装置100a。
转向装置102由能够根据来自外部的驱动指令通过电动、液压的致动器等来控制舵角的电动动力转向装置、液压动力转向装置等构成。
驱动装置103由能够根据来自外部的驱动指令通过电动的节气门等来控制引擎转矩的引擎系统、能够通过马达等根据来自外部的驱动指令来控制驱动力的电动动力驱动系统等而构成。
制动装置104由能够根据来自外部的驱动指令通过电动、液压的致动器等来控制制动力的电动制动器、液压制动器等而构成。
声音发生装置105由扬声器等构成，用于对司机输出警报等。
显示装置106由导航装置等的显示器、仪表面板、警示灯等构成。在显示装置106中，除了控制装置100a的操作画面之外，还显示在视觉上向司机传达存在本车辆冲撞到障碍物的危险等的警示画面。
自动停车按钮107是设置于司机能够操作的位置的操作部件，根据司机的操作而将使控制装置100a的动作开始的开始信号输出到控制装置100a。
周边环境识别部1使用从外部环境识别装置101输入了的对本车辆的周围进行摄像而得到的图像数据，检测本车辆周边的静止立体物、移动体、停车网格线等路面油漆、标识等物体的形状、位置。静止立体物是指例如停泊车辆、墙壁、竿、塔式界标、路缘石、车挡等。另外，移动体是指例如步行者、自行车、摩托车、车辆等。以下，将静止立体物与移动体这两者统称为障碍物。物体的形状、位置利用模式匹配方法、其他公知技术来检测。物体的位置例如使用在对本车辆的前方进行摄影的车载相机的位置处具有原点的坐标系来表现。
另外，周边环境识别部1根据与所检测到的物体的形状、位置有关的信息，检测能够停泊本车辆的空间、可停车空间。例如，将被平行的停车网格线夹着的空间检测为可停车空间。
停车路径生成部2根据本车辆与障碍物的位置关系，将停泊本车辆的目标停车位置设定在可停车空间内，生成用于从当前的本车位置停泊到目标停车位置的目标路径。
冲撞预测部3判断在本车辆沿着停车路径生成部2生成的路径行驶时是否与障碍物冲撞。冲撞预测部3根据周边环境识别部1的识别结果，推测移动体的移动路径，判定在本车辆的路径与移动体的预测路径的交点处本车辆是否与移动体冲撞。
本车移动方向判定部4根据由停车路径生成部2生成的停车路径，判定与障碍物冲撞时的本车辆的移动方向。在本车移动方向判定部4判定的本车辆的移动方向中，包括本车辆正在前进还是正在后退这样的判定结果以及本车辆正在直行还是正在转弯这样的判定结果。即，本车移动方向判定部4至少判定本车辆的行进方向是(前进、直行)、(后退、直行)、(前进、转弯)、(后退、转弯)中的哪一种组合。
车辆控制部5沿着由停车路径生成部2生成的停车路径控制本车辆。车辆控制部5根据停车路径运算目标舵角与目标速度。然后，车辆控制部5将用于实现该目标舵角的目标转向转矩输出到转向装置102。并且，车辆控制部5将用于实现目标速度的目标引擎转矩、目标制动压力输出到驱动装置103、制动装置104。另外，车辆控制部5在通过冲撞预测部3预测到本车辆与障碍物的冲撞的情况下，以避免本车冲撞到障碍物的方式运算目标舵角与目标速度，将基于该目标舵角、目标速度的控制参数输出到转向装置102、驱动装置103和制动装置104。
警报控制部6在通过冲撞预测部3预测本车辆与障碍物的冲撞的情况下，在后述的定时将用于引起司机注意的警报发生指令输出到声音发生装置105、显示装置106等。声音发生装置105根据警报发生指令，对规定的警报进行声音输出。显示装置106根据警报发生指令，显示规定的警示画面。
以下，说明使本车辆向后地停泊到停车场的停车框内的情况下的控制装置100a的动作。当进入了停车场的本车辆的司机操作了自动停车按钮107时，周边环境识别部1开始动作，开始检测可停车空间。
逐帧地从外部环境识别装置101对周边环境识别部1输入对本车辆的周围进行摄像而得到的图像数据。周边环境识别部1使用从外部环境识别装置101、例如对本车辆的四方的周围环境分别进行摄影的4个车载相机输入了的图像数据，通过公知的方法，生成与本车辆的周围环境有关的俯瞰图像。周边环境识别部1从该俯瞰图像中检测可停车空间。
图2的(a)是周边环境识别部1生成的与本车辆的周围环境有关的俯瞰图像的一个例子。在图2的(a)所例示的俯瞰图像300中，在本车辆301的右侧存在用停车网格线303划分并且设置有车挡304的3台相当量的并列停车用的停车空间。在3台相当量的停车空间中的左侧与右侧的停车空间中，分别存在停泊车辆302。在中央的停车空间中，不存在停泊车辆，能够停泊本车辆301。在本车辆301的左侧，存在5个塔式界标305，在本车辆301的前方左侧，存在接近本车辆301的步行者306。
周边环境识别部1针对俯瞰图像300使用公知的模式匹配方法等，检测停泊车辆302、停车网格线303、车挡304、塔式界标305、步行者306，取得与它们的位置有关的信息。例如，周边环境识别部1将停泊车辆302、塔式界标305分别识别为矩形312、矩形315，取得它们的角的坐标。另外，周边环境识别部1将停车网格线303、车挡304分别识别为线段313、线段314，取得其两端的坐标。进而，周边环境识别部1将步行者306识别为点316，取得其坐标。
另外，周边环境识别部1从多帧量的俯瞰图像中检测步行者306的移动方向，取得表示其移动方向的矢量318。在周边环境识别部1中，预先设定与本车辆301的形状有关的信息。例如，在周边环境识别部1中，预先设定表示本车辆301的矩形310的角的坐标。此外，在以下的说明中，有时将表示本车辆301的矩形310简记为本车辆310，将表示停泊车辆302的矩形312简记为停泊车辆312。
周边环境识别部1例如根据俯瞰图像，将被停车网格线303夹着的、被检测到车挡304并且比本车辆301大的区域检测为可停车空间317。停泊车辆312存在的停车空间由于车挡314被停泊车辆312遮挡，所以不被检测为可停车空间。在图2的(b)中，可停车空间317被检测为矩形的区域。周边环境识别部1计算该区域的角的位置信息。
当检测到可停车空间317时，控制装置100a通知司机能够切换成自动停车控制。例如，控制装置100a从声音发生装置105、显示装置106输出“能够自动停车。请停止。”这样的消息。当司机收到该通知而使本车辆301停止后，控制装置100a开始停车路径生成部2的处理。停车路径生成部2在周边环境识别部1检测到的可停车空间317中设定目标停车位置，运算从本车辆301停止的位置到目标停车位置的目标路径。以下，在开始停车驾驶时，将本车辆301停止的位置称为引导开始位置。
图3是示出在本车辆301停止于图2的(a)所示的位置的情况下停车路径生成部2设定的目标停车位置411和到该目标停车位置411的目标路径的图。停车路径生成部2将目标停车位置411设定于图2的(b)所示的可停车空间317的内侧。
另外，停车路径生成部2为了使本车辆310向后地停泊到目标停车位置411，设定折返位置410。停车路径生成部2将使本车辆310从本车辆310的引导开始位置前进到折返位置410的前进路径400以及使本车辆310从折返位置410后退到目标停车位置411的后退路径401设定为目标路径。
图3所示的前进路径400具有用于使本车辆310靠向左侧的转弯区间以及从引导开始位置直行到开始转弯的转弯开始位置421的直行区间。停车路径生成部2用直线表示直行区间的路径，将回旋曲线与圆弧组合来近似表示转弯区间的路径。回旋曲线表示在将本车辆310的速度设为恒定并且使本车辆310的舵角以恒定的角速度变化时本车辆描绘的轨迹。圆弧表示在将本车辆310的速度设为恒定并且将本车辆310的舵角固定为规定值(除本车辆直行的舵角之外)而驾驶时本车辆描绘的轨迹。
图3所示的后退路径401用将回旋曲线与圆弧组合而得到的曲线表示从折返位置410到目标停车位置411。后退路径401的终点被设定于本车辆310的后轮接触到车挡314的位置。
控制装置100a如果运算出前进路径400与后退路径401，则在规定时间后从声音发生装置105、显示装置106输出“请按下自动停车开始按钮。”这样的消息。当司机操作了自动停车按钮107后，控制装置100a开始冲撞预测部3的处理。冲撞预测部3判定在本车辆沿着前进路径400和后退路径401移动时是否与障碍物冲撞。冲撞预测部3根据周边环境识别部1检测到的移动体的移动方向、例如步行者306的移动方向，运算被推测为步行者306将通过的推测路径。
图4示出冲撞预测部3生成的步行者306的推测路径431的一个例子。推测路径431是在假定步行者306保持向矢量318所示的方向一直直行的情况下的推测路径。
冲撞预测部3计算前进路径400与推测路径431的交点432来作为本车辆301有可能冲撞到障碍物的位置。冲撞预测部3计算本车辆与步行者分别到达本车辆301的目标路径与步行者306的推测路径的交点432为止的时间，根据两者分别到达交点432时的位置关系判定本车辆301与步行者306是否发生冲撞。冲撞预测部3针对后退路径401也同样地计算与推测路径431的交点，计算本车辆301与步行者306到达该交点为止的时间，判定本车辆301与步行者306是否发生冲撞。冲撞预测部3将判定为本车辆301冲撞到障碍物的交点的位置作为预想冲撞位置而输出到车辆控制部5。
车辆控制部5在冲撞预测部3判定为本车辆301不与障碍物冲撞的情况下，即在预想冲撞位置未被输出的情况下，沿着停车路径生成部2生成的前进路径400与后退路径401引导本车辆301。车辆控制部5以使本车辆301沿着前进路径400和后退路径401移动的方式决定目标速度与目标舵角，将该目标舵角输出到转向装置102，并将目标速度输出到驱动装置103和制动装置104。
图5的(a)是示出在冲撞预测部3判定为在前进路径上本车辆301不与障碍物冲撞的情况下由车辆控制部5实施的目标速度控制的一个例子的图。图5的(a)的横轴表示沿着前进路径400的位置，纵轴表示该位置处的目标速度。横轴的左端是引导开始位置。车辆控制部5使目标速度从折返位置410的近前侧的减速开始位置起缓缓降低，使本车辆301在折返位置410停止。
车辆控制部5在冲撞预测部3判定为在前进路径上本车辆301与障碍物冲撞的情况下，在前进路径400上的离冲撞位置有富余距离DIST的近前位置处使本车辆301停止而避免与障碍物的冲撞。
图5的(b)是示出在冲撞预测部3判定为本车辆301与障碍物冲撞的情况下由车辆控制部5实施的目标速度控制的一个例子的图。图5的(b)的横轴表示沿着前进路径400的位置，纵轴表示该位置处的目标速度。图5的(b)的横轴的左端是引导开始位置。在图5的(b)中，降低本车辆301的目标速度，以使本车辆301在离与障碍物的预想冲撞位置有富余距离DIST的近前侧的目标停止位置处停止。
例如，如图6的(a)所示，在本车辆301沿着前进路径400向前方直行的情况即本车辆的移动方向是(前进、直行)的情况下，在预想在交点432处发生冲撞的情况下，如图6的(b)所示，降低本车辆301的目标速度，以使本车辆在离交点432有富余距离DIST的近前侧的前进路径400上的位置处停止。
富余距离DIST根据预想冲撞位置处的本车辆301的行进方向而变化，越是司机慎重地驾驶的状况，则设定得越大。即，越是司机慎重地驾驶的状况，则在相比预想冲撞位置越靠近近前侧的位置处停止。
例如，如图7的(a)所示，在本车辆301正在后退时，由于在本车辆301的后侧行走的步行者802有可能存在于死角，所以司机倾向于慎重地驾驶本车辆301。如图7的(b)所示，在本车辆301在预想冲撞位置处后退的情况下，与前进的情况相比，将富余距离DIST设定为更大的值，增大本车辆301与障碍物之间的距离，从而能够不让司机感觉到不适地使本车辆301停止。另外，本车辆301在远离步行者802的位置处停止，所以步行者802的安全性也提高。
另外，例如如图8的(a)所示，在本车辆301进行转弯时，司机难以预测本车辆301的动作，所以倾向于慎重地驾驶本车辆301。因此，如图8的(b)所示，当本车辆301在预想冲撞位置处转弯的情况下，与直行的情况相比，将富余距离DIST设定为更大的值，增大本车辆301与障碍物之间的距离，从而能够不让司机感觉到不适地使本车辆301停止。另外，本车辆301在远离步行者902的位置处停止，所以步行者902的安全性也提高。
富余距离DIST例如利用以下的式(1)来计算。STDDIST是规定值，例如3m。BACKGAIN是在本车辆正在后退的情况下用于将富余距离DIST调整为大的值的增益。TURNGAIN是在本车辆进行转弯的情况下用于将富余距离DIST调整为大的值的增益。
DIST＝STDDIST×BACKGAIN×TURNGAIN(1)
关于BACKGAIN，例如在本车辆在预想冲撞位置处前进的情况下，设定为1，在本车辆在预想冲撞位置处后退的情况下，设定为1.2。TURNGAIN例如在本车辆在预想冲撞位置处直行的情况下，设定为1，在本车辆在预想冲撞位置处转弯的情况下，设定为1.2。
富余距离DIST在预想冲撞位置处的本车辆的行进方向是(前进、直行)的情况下为最小的值，例如设定为3m。富余距离DIST在预想冲撞位置处的本车辆的行进方向是(前进、转弯)或者(后退、直行)的情况下，使小数点以下的数进位而设定为4m。富余距离DIST在预想冲撞位置处的本车辆的行进方向是(后退、转弯)的情况下，使小数点以下的数进位而设定为5m。
车辆控制部5在使本车辆301停止于目标停止位置之后，如果冲撞预测部3判定为没有与障碍物的冲撞的担忧，则沿着停车路径生成部2生成的目标路径控制本车辆。
图9和图10是示出控制装置100a的处理顺序的一个例子的流程图。
在步骤S200中，控制装置100a判定是否操作了自动停车按钮107。控制装置100a重复进行步骤S200的处理直到操作了自动停车按钮107，在操作了自动停车按钮107的情况下，前进到步骤S201的处理。
在图9的步骤201中，控制装置100a开始从外部环境识别装置101获取图像数据。之后，逐帧地从外部环境识别装置101获取图像数据。
在步骤202中，控制装置100a将在步骤201中获取到的图像数据输入到周边环境识别部1，检测可停车空间。之后，控制装置100a每当从外部环境识别装置101获取图像数据时，都输入到周边环境识别部1，检测本车辆周边的静止立体物、移动体、停车网格线等路面油漆、标识等物体的形状、位置。
在步骤S203中，控制装置100a判定在步骤S202中是否检测到可停车空间。控制装置100a在检测到可停车空间的情况下，前进到步骤S204的处理，在未检测到停车空间的情况下，返回到步骤S202的处理。
在步骤S204中，控制装置100a从声音发生装置105、显示装置106输出催促本车辆停止的消息、例如“能够自动停车。请停止。”这样的消息。
在步骤S205中，控制装置100a判定本车辆是否停止了。即，控制装置100a判定本车辆是否在引导开始位置处停止了。控制装置100a在本车辆停止了的情况下，前进到步骤S206的处理，在本车辆未停止的情况下，前进到步骤S202的处理。
在步骤S206中，控制装置100a将在步骤S202中检测到的可停车空间输入到停车路径生成部2，并且将本车辆停止的位置识别为引导开始位置。然后，在可停车空间中设定目标停车位置，生成从本车辆停止的位置、即引导开始位置到达目标停车位置的目标路径、即上述的前进路径和后退路径。
在步骤S207中，控制装置100a从声音发生装置105、显示装置106输出催促操作自动停车开始按钮的消息、例如“请按下自动停车开始按钮。”这样的消息。
在步骤S208中，控制装置100a判定是否操作了自动停车按钮107。控制装置100a重复进行步骤S208的处理直到操作了自动停车按钮107，在操作了自动停车按钮107的情况下，前进到步骤S209的处理。
此外，在操作了自动停车按钮107的情况下，优选用声音提示“开始自动行驶。在开始行驶后，如果进行方向盘、加速器、制动器的操作，则结束自动停车辅助处理”那样的消息。
在步骤S209中，控制装置100a判定在本车辆沿着在步骤S206中生成的前进路径和后退路径移动的情况下，本车辆是否冲撞到障碍物。控制装置100a在判定本车辆是否冲撞到障碍物之后，前进到图10所示的步骤S210的处理。
在图10的步骤210中，控制装置100a根据在步骤S205中生成的目标路径、即前进路径和后退路径来运算目标舵角与目标速度。如上所述，前进路径和后退路径通过组合直线、回旋曲线与圆弧而构成。控制装置100a针对直线的轨迹，以使本车辆在直行方向上按目标速度行驶的方式设定目标舵角与目标速度。控制装置100a针对回旋曲线的轨迹，以使得本车辆的行驶轨迹成为回旋曲线的方式，使目标舵角以规定的角速度变化，并且将目标速度设定为规定的速度。控制装置100a针对圆弧的轨迹，以使得本车辆的行驶轨迹成为圆弧的方式，将目标舵角设定为规定的舵角，并将目标速度设定为规定的速度。
例如，控制装置100a为了使车辆沿着目标路径从停车开始位置移动到停车结束位置，运算每个规定时间的速度与舵角，并作为自动驾驶控制数据而预先存储。在开始自动驾驶后，控制装置100a使用自动驾驶控制数据，按前馈控制来自动驾驶车辆。此外，优选在从停车开始位置开始行驶之后，计算本车位置并修正与目标路径的误差。
在步骤S211中，控制装置100a判定在图9的步骤S209中是否预测为冲撞到障碍物。控制装置100a当在步骤S209中预测为冲撞到障碍物的情况下，前进到步骤S212的处理，当在步骤S209中未预测为冲撞到障碍物的情况下，前进到步骤S215的处理。
在步骤S212中，控制装置100a判断预想冲撞位置处的本车辆的移动方向。控制装置100a在预想冲撞位置位于前进路径上的情况下，将预想冲撞位置处的本车辆的移动方向判断为前进，在预想冲撞位置位于后退路径上的情况下，将预想冲撞位置处的本车辆的移动方向判断为后退。另外，控制装置100a在预想冲撞位置位于用直线表示的路径上的情况下，将预想冲撞位置处的本车辆的移动方向判断为直行，在预想冲撞位置位于用回旋曲线或者圆弧表示的路径上的情况下，将预想冲撞位置处的本车辆的移动方向判断为转弯。
在步骤S213中，控制装置100a根据在步骤S212中判断了的本车辆的移动方向，运算富余距离DIST。控制装置100a在离预想冲撞位置有富余距离DIST的近前侧的位置处设定目标停止位置。
在步骤S214中，控制装置100a运算图5的(b)所示的减速开始位置与目标停止位置之间的目标速度。例如，控制装置100a在减速开始位置与目标停止位置之间以等减速度进行减速，以使得在目标停止位置处目标速度为零的方式，运算减速开始位置与目标停止位置之间的目标速度。
在步骤S215中，控制装置100a根据目标舵角与目标速度，使本车辆开始行驶。即，控制装置100a将与目标舵角相应的转向指令送出到转向装置102，并且将与目标速度相应的制动驱动指令送出到驱动装置103和制动装置104。
在步骤S216中，控制装置100a判定在图9的步骤S209中是否预测为冲撞到障碍物。控制装置100a当在步骤S209中预测为冲撞到障碍物的情况下，前进到步骤S217的处理，当在步骤S209中未预测为冲撞到障碍物的情况下，前进到步骤S219的处理。
在步骤S217中，控制装置100a判定本车辆的位置是否为减速开始位置。控制装置100a在本车辆的位置是减速开始位置的情况下，前进到步骤S218的处理，在本车辆的位置不是减速开始位置的情况下，前进到步骤S219的处理。
在步骤S218中，当在步骤S209中判定为冲撞到障碍物的情况下，为了使司机注意到为了避免冲撞而进行减速，控制装置100a使警报控制部6生成警报发生指令。警报控制部6将该警报发生指令输出到声音发生装置105、显示装置106。
在步骤S219中，控制装置100a判定本车辆是否到达目标停止位置。控制装置100a在本车辆未到达目标停止位置的情况下，前进到步骤S216的处理。控制装置100a在本车辆到达目标停止位置的情况下，即在本车辆在目标停止位置处停止的情况下，结束处理。
根据以上说明了的第1实施方式，能够得到以下的作用效果。
(1)自动停车控制装置以使本车辆沿着目标路径朝向被识别到的停车空间移动的方式进行转向控制与速度控制，在探测到接近于本车辆的障碍物时，运算本车辆与障碍物冲撞的冲撞位置，基于根据本车辆的驾驶行为而设定的富余距离与冲撞位置，运算在离冲撞位置有富余距离的近前位置处设定的目标路径上的停止位置，以使本车辆在所运算出的停止位置处停止的方式进行速度控制。因此，当在自动停车控制中预测到向障碍物的冲撞而使本车辆停止时，不会让司机感觉到不适。
(2)在控制装置100a中，冲撞位置是障碍物的预想行进路径与目标路径交叉的位置，进而是本车辆与障碍物大约同时到达该冲撞位置时的位置。因此，能够在开始停车驾驶前预先检测有可能冲撞的障碍物，所以不需要在自动停车驾驶中检测接近于本车辆的障碍物。
(3)根据用相机对本车辆周围进行摄像而取得的图像来探测停车空间与障碍物，所以与基于雷达等的障碍物探测装置相比，能够低成本地构成装置。
(4)目标路径包括使本车辆从当前位置前进到折返位置的前进路径以及从折返位置后退到停车空间的后退路径，驾驶行为是正在前进或者正在后退。后退路径上的富余距离设定得比前进路径上的富余距离大。因此，能够以与司机自己驾驶停车的时候相比没有不适感的方式使车辆在停止于障碍物的近前侧的停止位置处停止。
(5)目标路径包括使本车辆从当前位置前进到折返位置的前进路径以及在从折返位置后退到停车空间的同时进行直行与转弯的后退路径，驾驶行为是正在直行或者正在转弯。转弯路径上的富余距离设定得比直行路径上的富余距离大。因此，能够以与司机自己驾驶停车的时候相比没有不适感的方式使车辆在停止于障碍物的近前侧的停止位置处停止。
(第2实施方式)
图11是本发明的第2实施方式的停车辅助装置的概略结构图。图11所示的控制装置100b未连接到驱动装置103和制动装置104，不控制本车辆的速度，仅控制舵角。即，在第2实施方式中，司机操作加速器、制动器来控制本车辆301的速度。另外，控制装置100b具备本车移动方向判定部1001、车辆控制部1002和警报控制部1003来代替本车移动方向判定部4、车辆控制部5、警报控制部6。此外，针对图11的结构中的具有与图1所示的结构相同的功能的部分，附加相同的符号而省略它们的说明。
本车移动方向判定部1001与第1实施方式的本车移动方向判定部4同样地，判定与障碍物冲撞时的本车的移动方向(正在前进还是正在后退、正在直行还是正在转弯)，对警报控制部1003输出判定结果。第2实施方式的控制装置100b不进行本车辆的速度控制，所以车辆控制部1002不计算富余距离。因此，本车移动方向判定部1001不将其判定结果发送到车辆控制部1002，在这一点上与第1实施方式的本车移动方向判定部4不同。
车辆控制部1002沿着由停车路径生成部2生成的路径运算目标舵角，将用于实现该目标舵角的目标转向转矩输出到转向装置102。
警报控制部1003与第1实施方式中的车辆控制部5同样地，根据本车辆的移动方向，使用式(1)来计算富余距离DIST。警报控制部1003在离冲撞预测部3计算出的预想冲撞位置有富余距离DIST的近前位置处设定警报位置。警报控制部1003在通过冲撞预测部3预测到本车辆与障碍物的冲撞的情况下，在本车辆到达警报位置时向声音发生装置105、显示装置106输出警报发生指令。
控制装置100b进行的处理在图9的步骤S209之前与第1实施方式的控制装置100a进行的处理相同。
但是，在第1实施方式中，在图9的步骤S208中，在操作了自动停车按钮107的情况下，优选用声音提示“开始自动行驶。在开始行驶后，如果进行方向盘、加速器、制动器的操作，则结束自动停车辅助处理”那样的消息。但是，第2实施方式是仅进行转向的自动驾驶，所以用声音通知“当踩下加速踏板后开始自动转向”的消息。作为该消息，优选进一步通知“在开始行驶后，如果进行方向盘的操作，则结束自动停车辅助处理”那样的消息。
图12是示出在控制装置100b执行图9的步骤S209的处理之后进行的处理的一个例子的流程图。针对图12所示的步骤、即各处理中的与图10所示的处理相同的处理，附加相同的符号而省略它们的说明。
在步骤S1215中，如果踩下了加速踏板，则控制装置100b开始半自动停车驾驶、即停车辅助驾驶而使本车辆行驶。即，通过司机操作加速器与制动器而行驶的车辆的控制装置100b根据目标舵角来控制转向装置102。
如果更具体地说明，则如下所述。在第1实施方式的步骤S210中，控制装置100a根据在步骤S205中生成的目标路径、即前进路径和后退路径，运算目标舵角与目标速度，但在第2实施方式的半自动停车驾驶装置中，当在步骤1215中开始行驶后，例如，控制装置100b针对每个规定时间而计算本车位置并计算与目标路径的偏差，根据该偏差，以使得本车辆在目标路径上行驶的方式计算舵角。然后，控制装置100b将所计算出的舵角的指令送出到转向装置102。通过这样的控制，车辆沿着目标路径而从停车开始位置移动到停车结束位置。
在步骤S1217中，控制装置100b判定本车辆的位置是否为减速开始位置。如上所述，在第2实施方式中，实时地检测本车位置并计算与目标路径的偏差，所以判定所计算出的本车位置是否到达减速开始位置。控制装置100b在本车辆的位置是减速开始位置的情况下，使处理前进到图12的步骤S218，在本车辆的位置不是减速开始位置的情况下，使处理前进到步骤S1219。本车位置能够根据基于车速的移动距离和转向量来检测。
在步骤S1219中，控制装置100b判定所计算出的本车位置是否到达目标停止位置。当到达目标停止位置之后，通过声音进行“到达目标停止位置”那样的声音提示。
此外，关于减速开始位置和目标停止位置的检测，也可以根据从外部环境识别装置101取得的摄像图像而生成俯瞰图像，根据该俯瞰图像中的本车辆的当前位置，判定是否到达目标停止位置。
根据以上说明了的第2实施方式，能够得到以下的作用效果。
(1)自动停车控制装置以使本车辆沿着目标路径朝向被识别到的停车空间移动的方式进行转向控制，在探测到接近于本车辆的障碍物时，运算本车辆与障碍物冲撞的冲撞位置，在到达目标路径上的比冲撞位置更靠近近前侧的位置、即到达根据本车辆的驾驶行为而设定的富余距离的近前侧的警报位置时输出警报。因此，当在自动停车控制中预测到向障碍物的冲撞而使本车辆停止时，能够以不让司机感觉到不适的方式输出警报。
(2)在控制装置100b中，冲撞位置是障碍物的预想行进路径与目标路径交叉的位置，进而是在本车辆与障碍物大约同时到达该冲撞位置时的位置。因此，能够在开始停车驾驶前预先检测有可能冲撞的障碍物，所以不需要在自动停车驾驶中检测接近于本车辆的障碍物。
(3)根据用相机对本车辆周围进行摄像而取得的图像来探测停车空间与障碍物，所以与基于雷达等的障碍物探测装置相比，能够低成本地构成装置。
(4)目标路径包括使本车辆从当前位置前进到折返位置的前进路径以及从折返位置后退到停车空间的后退路径，驾驶行为是正在前进或者正在后退。后退路径上的富余距离设定得比前进路径上的富余距离大。因此，能够以与司机自己驾驶停车的时候相比没有不适感的方式使车辆在停止于障碍物的近前侧的停止位置处停止。
(5)目标路径包括使本车辆从当前位置前进到折返位置的前进路径以及在从折返位置后退到停车空间的同时进行直行与转弯的后退路径，驾驶行为是正在直行还是正在转弯。转弯路径上的富余距离设定得比直行路径上的富余距离大。因此，能够以与司机自己驾驶停车的时候相比没有不适感的方式使车辆在停止于障碍物的近前侧的停止位置处停止。
以上说明了的实施方式能够如下那样变形来实施。
(变形例1)在上述的实施方式中，外部环境识别装置101设为4个车载相机，但也可以采用其他物品来构成。例如，也可以是利用毫米波、激光来计测与物体的距离的雷达、利用超声波来计测与存在于本车辆的周围的物体的距离的声纳等。在作为外部环境识别装置101而使用雷达、声纳的情况下，利用专用线等将所计测到的与物体的距离和与其方位有关的信息输出到控制装置100a即可。另外，在作为外部环境识别装置101而使用车载相机的情况下，其个数也不仅仅限定于4个。只要能够对本车辆的整个周围进行摄像，则也可以是1个以上的任意个数。
(变形例2)在上述的实施方式中，作为本车辆的移动方向，本车移动方向判定部4检测与本车辆的前进、后退、直行、转弯有关的信息。但是，在作为本车辆的移动方向本车移动方向判定部4检测转弯的情况下，也可以对右转弯与左转弯相区分地进行检测。车辆控制部5也可以根据本车辆在预想冲撞位置处进行右转弯还是左转弯来变更TURNGAIN的值。例如，当在本车辆是右座驾驶的情况下本车辆进行左转弯时，司机难以视觉辨认本车辆的左侧面周边。因此，车辆控制部5将左转弯时的TURNGAIN的值设定得比右转弯时的TURNGAIN的值大即可。另一方面，当在本车辆是左座驾驶的情况下本车辆进行右转弯时，车辆控制部5将右转弯时的TURNGAIN的值设定得比左转弯时的TURNGAIN的值大即可。
(变形例3)在上述的实施方式中，以使进入了停车场的本车辆向后地进行停泊的情况为例说明了本发明的自动停车控制装置的动作。但是，本发明的自动停车控制装置在按其他条件来停泊本车辆的情况下，也能够采用同样的处理，以不让司机感觉到不适的方式使本车辆停止。例如，在进行一字型停车的情况、使本车辆向前地进行停泊的情况、使本车辆停泊在自己家的车库的等情况下，只要是能够设定停车路径的环境，则也能够引导本车辆。另外，在按其他条件来停泊本车辆的情况下，根据本车辆的行进方向来变更富余距离，从而也能够以不让司机感觉到不适的方式使本车辆停止。
(变形例4)在上述的实施方式中，周边环境识别部1将停泊车辆302和塔式界标305识别为矩形，将停车网格线303和车挡304识别为线段，将步行者306识别为点316。但是，由周边环境识别部1实施的各物体的识别方法不限定于这些方法。例如，既可以以矩形以外的多边形、椭圆等任意形状来识别停泊车辆，也可以不以点而以圆来识别步行者。
(变形例5)在第1实施方式中，车辆控制部5将用于实现目标舵角的目标转向转矩输出到转向装置102，将用于实现目标速度的目标引擎转矩、目标制动压力输出到驱动装置103、制动装置104。但是，车辆控制部5也可以将目标舵角直接输出到转向装置102，将目标速度直接输出到驱动装置103、制动装置104。关于第2实施方式的车辆控制部1002也同样地，也可以将目标舵角直接输出到转向装置102。
(变形例6)在第1实施方式中，车辆控制部5在本车辆直行的情况下将TURNGAIN设定为1，在本车辆进行转弯的情况下，将TURNGAIN设定为1.2。但是，TURNGAIN的设定方法不仅仅限定于该方法。例如，也可以在本车辆的舵角低于5度的情况下，将TURNGAIN设定为1，在本车辆的舵角为5度以上且低于20度的情况下，使TURNGAIN线性地增加到1～1.2，在本车辆的舵角为20度以上的情况下，将TURNGAIN设定为1.2。第2实施方式的警报控制部1003也同样地，也可以在本车辆的舵角低于5度的情况下，将TURNGAIN设定为1，在本车辆的舵角为5度以上且低于20度的情况下，使TURNGAIN线性地增加到1～1.2，在本车辆的舵角为20度以上的情况下，将TURNGAIN设定为1.2。
另外，在上述的实施方式中，富余距离DIST设为STDDIST、BACKGAIN与TURNGAIN之积来计算，但也可以设为STDDIST、BACKGAIN与TURNGAIN之和来计算。
(变形例7)在第2实施方式中，警报控制部1003在离冲撞预测部3计算出的预想冲撞位置有富余距离DIST的近前位置处设定警报位置，在本车辆到达警报位置时输出警报发生指令。但是，警报控制部1003输出警报发生指令的定时也可以通过富余距离DIST以外的方法来指定。例如，也可以计算本车辆到达预想冲撞位置的预想冲撞时刻，在离该预想冲撞时刻的规定时间之前输出警报发生指令。
(变形例8)在上述的实施方式中，在冲撞预测部3计算预想冲撞位置时，假定为障碍物在恒定方向上直行来运算推测路径。但是，障碍物不一定限于在恒定方向上直行。例如，步行者有可能为了避开本车辆而改变行进方向，以恒定速度在相同方向上持续移动的可能性不高。因此，也可以预测步行者移动的范围而预测与本车辆的冲撞。
另外，步行者等障碍物有可能在开始步骤S215中的自动停车驾驶之后出现。冲撞预测部3也可以在步骤S209的处理之后也实时地判定本车辆是否冲撞到障碍物。在冲撞预测部3预测为本车辆冲撞到障碍物的情况下，控制装置100a也可以通过中断处理，返回到步骤S210的处理。
另外，在冲撞预测部3实时地进行与障碍物的冲撞预测、预想冲撞位置的计算、目标停止位置的计算的情况下，也可以使富余距离DIST根据当前的本车辆的移动方向而变化。当前的本车辆的移动方向利用从本车辆取得的排档位置、舵角、横摆率等信息来判定即可。例如，在本车辆的排档位置是“R(Reverse，倒车档)”的情况下，也可以判定为本车辆正在后退。另外，例如在本车辆的排档位置不是“P(Parking，停车档)”、“N(Neutral，空挡)”、“R(Reverse，倒车档)”中的任一个的情况下，也可以判定为本车辆正在前进。
(变形例9)在第2实施方式中，控制装置100b不控制本车辆的速度，仅控制舵角，但关于舵角也可以不由控制装置100b控制。例如，也能够将本发明应用于为了使本车辆沿着目标路径行进而对行进方向、车速、转向方向、转向量进行声音提示那样的停车辅助装置。在这种情况下，在判定为接近于在目标路径上行进的本车辆的障碍物在规定时间后有可能冲撞到本车辆时，在离冲撞预想位置有根据正在前进、正在后退、正在直行、正在转弯而设定的富余距离的近前侧的位置处通知警报。或者也可以自动地实施制动来避免冲撞。
(变形例10)在上述的实施方式中，在冲撞预测部3预测本车辆冲撞到障碍物并且本车辆的位置是减速开始位置时使警报控制部6生成警报发生指令。但是，使警报控制部6生成警报发生指令的定时不仅仅限定于在本车辆的位置是减速开始位置的时候。例如，控制装置100a和控制装置100b也可以在本车辆的位置即将到达减速开始位置之前使警报控制部6生成警报发生指令。
以上说明了的实施方式、变形例只不过是示例性的，只要不破坏发明的特征，本发明不限定于这些内容。另外，只要不破坏发明的特征，以上说明了的实施方式、变形例也可以进行组合来执行。
将以下的优先权基础申请的公开内容作为引用文并入本文中。
日本专利申请2013年第220248号(2013年10月23日申请)
符号说明
1周边环境识别部
2停车路径生成部
3冲撞预测部
4、1001本车移动方向判定部
5、1002车辆控制部
6、1003警报控制部
100a、100b控制装置
400前进路径
401后退路径
410折返位置
411目标停车位置
431推测路径
432交点
DIST富余距离。

Claims (10)

1.一种自动停车控制装置，其特征在于，
以使本车辆沿着目标路径朝向被识别到的停车空间移动的方式，进行转向控制与速度控制，
在探测到接近于所述本车辆的障碍物时，运算出所述本车辆与所述障碍物冲撞的冲撞位置，
基于根据所述本车辆的驾驶行为而设定的富余距离和所述冲撞位置，运算出在距所述冲撞位置有所述富余距离的近前位置处设定的所述目标路径上的停止位置，
以使本车辆在所运算出的所述停止位置处停止的方式进行速度控制。
2.根据权利要求1所述的自动停车控制装置，其特征在于，
所述冲撞位置是所述障碍物的预想行进路径与所述目标路径交叉的位置，进而是在所述本车辆与所述障碍物大约同时到达该冲撞位置时的位置。
3.根据权利要求1所述的自动停车控制装置，其特征在于，
根据对本车辆周围进行摄像而取得的图像来探测所述停车空间与所述障碍物。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的自动停车控制装置，其特征在于，
所述目标路径包括使所述本车辆从当前位置前进到折返位置的前进路径以及从所述折返位置后退到所述停车空间的后退路径，
所述驾驶行为包括正在前进和正在后退，
所述后退路径上的所述停止位置与所述冲撞位置之间的所述富余距离大于所述前进路径上的所述停止位置与所述冲撞位置之间的所述富余距离。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的自动停车控制装置，其特征在于，
所述目标路径包括使所述本车辆从当前位置前进到折返位置的前进路径以及在从所述折返位置后退到所述停车空间的同时进行直行与转弯的后退路径，
所述驾驶行为包括正在直行和正在转弯，
将所述冲撞位置处于转弯路径上时的富余距离设定得比所述冲撞位置处于直行路径上时的富余距离大。
6.一种停车辅助装置，其特征在于，
以使本车辆沿着目标路径朝向被识别到的停车空间移动的方式进行转向控制，
在探测到接近于所述本车辆的障碍物时，运算出所述本车辆与所述障碍物冲撞的冲撞位置，
在到达所述目标路径上的比所述冲撞位置更靠近近前侧的位置、即到达根据所述本车辆的驾驶行为而设定的富余距离的近前侧的警报位置时输出警报。
7.根据权利要求6所述的停车辅助装置，其特征在于，
所述冲撞位置是所述障碍物的预想行进路径与所述目标路径交叉的位置，进而是在所述本车辆与所述障碍物大约同时到达该冲撞位置时的位置。
8.根据权利要求6所述的停车辅助装置，其特征在于，
根据对本车辆周围进行摄像而取得的图像来探测所述停车空间与所述障碍物。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的停车辅助装置，其特征在于，
所述目标路径包括使所述本车辆从当前位置前进到折返位置的前进路径以及从所述折返位置后退到所述停车空间的后退路径，
所述驾驶行为包括正在前进和正在后退，
所述后退路径上的所述停止位置与所述冲撞位置之间的所述富余距离大于所述前进路径上的所述停止位置与所述冲撞位置之间的所述富余距离。
10.根据权利要求6至8中的任一项所述的停车辅助装置，其特征在于，
所述目标路径包括使所述本车辆从当前位置前进到折返位置的前进路径以及在从所述折返位置后退到所述停车空间的同时进行直行与转弯的后退路径，
所述驾驶行为包括正在直行和正在转弯，
将所述冲撞位置处于转弯路径上时的富余距离设定得比所述冲撞位置处于直行路径上时的富余距离大。
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