CN107614344B - 车辆控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的车辆控制装置,包括:识别车辆的周围环境的环境识别部;泊车路径生成部,其基于识别到的周围环境来生成至所决定的泊车位置为止的行驶路径;输入泊车指令信号的信号输入部;和行驶控制部,其基于所输入的泊车指令信号,使车辆沿着行驶路径行驶至泊车位置,以如下方式驱动车辆:在输入到信号输入部的泊车指令信号是第1泊车指令信号时和是第2泊车指令信号时,至泊车位置车辆以不同的行为进行自动泊车行驶。

Description

车辆控制装置
技术领域
本发明涉及车辆控制装置。
背景技术
不通过乘坐者进行车辆控制而将车辆泊车到所希望的泊车位置的自动泊车的需求高涨。专利文献1中公开根据副驾驶座有无乘坐者或行李的装载状况来决定车辆的最终泊车位置的发明。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开2009-202610号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1所记载的发明中,仅考虑最终泊车位置,没有考虑直行自动泊车中的车辆的行为。本发明者等发现通过与状况对应的行为来进行自动泊车的课题。
用于解决课题的方法
根据本发明第1方面,车辆控制装置包括:识别车辆的周围环境的环境识别部;泊车路径生成部,其基于识别到的周围环境来生成至所决定的泊车位置为止的行驶路径;输入泊车指令信号的信号输入部;和行驶控制部,其基于所输入的泊车指令信号,使车辆沿着行驶路径行驶至泊车位置,以如下方式驱动车辆:在输入到信号输入部的泊车指令信号是第1泊车指令信号时和是第2泊车指令信号时,至泊车位置车辆以不同的行为进行自动泊车行驶。
发明的效果
根据本发明,能够进行根据状况使车辆的行为变化的自动泊车。
附图说明
图1是表示车辆的结构的框图。
图2是表示动作参数和路径参数的通常用和遥控用的一览的表。
图3是表示车辆控制装置的最上游的处理的流程图。
图4是表示怠速处理的子程序。
图5是表示泊车空间搜索处理的子程序。
图6是表示自动泊车处理的子程序。
图7是表示控制切换判断处理的子程序。
图8是表示失效(fail)处理的子程序。
图9是表示通常用控制设定中的并排泊车的动作例的图。
图10是表示遥控用控制设定中的并排泊车的动作例的图。
图11是表示通常用控制设定中的纵列泊车的动作例的图。
图12是表示遥控用控制设定中的纵列泊车的动作例的图。
图13是表示周边环境识别部的动作例的图。
图14是表示泊车路径生成部的动作例的图。
图15是表示碰撞预测部的动作例的图。
图16是表示目标速度控制的一例的图。
图17是表示避免碰撞的动作例的俯视图。
图18是表示变形例1的遥控用控制设定中的并排泊车的动作例的图。
图19是表示第2实施方式的车辆的结构的框图。
图20是表示第2实施方式的控制切换判断处理的子程序。
图21是表示第2实施方式的变形例的控制切换判断处理的子程序。
图22是表示第3实施方式的车辆的结构的框图。
图23是表示第4实施方式的车辆的结构的框图。
图24是表示第4实施方式的再驱动抑制处理的流程图。
图25是表示第5实施方式的自动泊车处理的一部分的流程图。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下,参照图1~17,说明本发明的车辆控制装置的第1实施方式。
(结构)
图1是表示装载本发明实施方式的车辆控制装置100的车辆800的结构的框图。车辆800包括:车辆控制装置100、环境信息取得装置101、车内执行按钮102、搜索开始按钮103、通信装置104、行驶驱动系统800a、声音产生装置109、和显示装置110。行驶驱动系统800a包括转向装置105、驱动装置106、制动装置107、和变速装置108。通信装置104通过无线与遥控器111进行通信。遥控器111具有作为按钮的遥控器执行按钮112。
行驶驱动系统800a不仅接收来自车辆控制装置100的动作指令,而且还接收驾驶者的手动的动作指令。即,车辆800不仅能够通过车辆控制装置100自动驾驶,而且还能够通过驾驶者进行手动驾驶。
车辆控制装置100是控制车辆800的计算机,具有接口9a、9b、9c和未图示的CPU、ROM、和RAM。以下,在不需要特别区别接口9a、9b、9c的情况下,将它们统称为接口9。车辆控制装置100的CPU将存储于ROM的程序部署到RAM中执行,使车辆控制装置100作为周边环境识别部1、泊车路径生成部2、碰撞预测部3、驱动系统控制部4、控制切换判断部5、和HMI控制部6起作用。即,周边环境识别部1、泊车路径生成部2、碰撞预测部3、驱动系统控制部4、控制切换判断部5、和HMI控制部6是将通过软件程序实现的功能作为功能块概念性表示的部分。
上述各功能块、即周边环境识别部1、泊车路径生成部2、碰撞预测部3、驱动系统控制部4、控制切换判断部5、和HMI控制部6能够掌握接口9的状态。即,能够判别向接口9a、9b、9c的哪一个输入了信号。
车辆控制装置100与行驶驱动系统800a、环境信息取得装置101、声音产生装置109、显示装置110、车内执行按钮102、搜索开始按钮103、和通信装置104连接。车辆控制装置100与车辆800的CAN(未图示)等连接,向车辆控制装置100输入车辆800的车速、转向角、挡位(齿轮位置)等车辆信息。
环境信息取得装置101取得关于车辆800的周围环境的信息,是分别拍摄车辆800的前方、后方、右侧方、左侧方的周围环境的4个车载摄像机。通过车载摄像机得到的图像保持模拟数据、或者进行A/D转换,并使用专用线路等输出到车辆控制装置100。车载摄像机因为越是视角的中心则空间分辨率越高,所以通过车辆800在拍摄对象的正侧面直行,能够使用拍摄右侧方或左侧方的车载摄像机来取得拍摄对象没有失真的高分辨率的影像。
搜索开始按钮103是设置于驾驶者可进行操作的位置的操作部件。当由驾驶者按压搜索开始按钮103时,将表示按压了搜索开始按钮103的意思的信号输出到车辆控制装置100的接口9b。
车内执行按钮102是设置于驾驶者可进行操作的位置的操作部件。当由驾驶者按压车内执行按钮102时,将表示按压了车内执行按钮102的意思的信号输出到车辆控制装置100的接口9a。驾驶者通过持续按压车内执行按钮102,使车辆800执行自动泊车。
通信装置104与遥控器111进行无线通信。通信装置104在接收到表示遥控器111的遥控器执行按钮112被按压的意思的信号时,将其输出到车辆控制装置100的接口9c。
转向装置105由基于输入的驱动指令而能够通过电动或油压的致动器等控制转向角的电动动力方向盘、油压动力方向盘等构成。
驱动装置106由基于输入的驱动指令而能够通过电动的节流阀(throttle)等控制发动机扭矩的发动机系统、利用电动机等通过来自外部的驱动指令能够控制驱动力的电动传动系统等构成。
制动装置107由基于输入的制动指令而能够通过电动或油压的致动器等控制制动力的电动制动器或液压制动器等构成。
变速装置108由基于输入的变速指令而能够通过电动或油压的致动器等切换前进或后退的变速器等构成。
声音产生装置109由扬声器等构成,用于对驾驶者进行警报或语音导航等的输出。
显示装置110由导航装置等的显示器、仪表板、警告灯等构成。在显示装置110上,除车辆控制装置100的操作画面外,还显示将有车辆800与障碍物碰撞的危险等情况视觉地传递给驾驶者的警告画面等。
遥控器111是通过无线向装载于车辆800的车辆控制装置100输出动作指令的输出装置。遥控器111具有作为按钮的遥控器执行按钮112。遥控器111在按压遥控器执行按钮112时,与通信装置104进行通信,通知表示按压了遥控器执行按钮112的意思。在持续按压遥控器执行按钮112的期间,持续对通信装置104的通知。
对构成车辆控制装置100的功能块进行说明。
周边环境识别部1具有使用从环境信息取得装置101输入的拍摄了车辆800的周围的图像数据,检测车辆800周边的静止立体物、移动体、泊车框线等路面油漆、标识等物体的形状或位置,进而检测路面的凹凸等,判定是否是车辆800可行驶的路面的判定功能。静止立体物例如是泊车车辆、墙壁、电线杆、指示塔(pylon)、路缘石、车挡等。移动体例如是步行者、自行车、摩托车、车辆等。以下,将静止立体物和移动体这两者统称为障碍物。物体的形状或位置使用模式匹配方法或其它公知技术进行检测。物体的位置例如使用在拍摄车辆800的前方的车载摄像机的位置具有原点的坐标系表现。
周边环境识别部1基于关于检测到物体的形状或位置的信息、是否是车辆800可行驶的路面的判定结果、和已知的车辆800的尺寸,来检测车辆800可泊车的区域、即泊车空间。自动泊车中的车辆800的最终泊车位置、即目标泊车位置,被设定在该泊车空间中。
泊车路径生成部2生成用于使车辆800从当前的自车位置向目标位置移动的目标轨迹。该实施方式的泊车路径生成部2基于周边环境识别部1检测到的障碍物的位置、可泊车的空间、和控制切换判断部5输出的路径参数,生成目标轨迹。
碰撞预测部3判断车辆800沿着泊车路径生成部2生成的目标轨迹行驶时是否会与障碍物发生碰撞。碰撞预测部3基于周边环境识别部1的识别结果,推测成为障碍物的移动体的移动路径,通过车辆800的目标轨迹和推测出的移动体的移动路径是否相交,判断车辆800与移动体是否会碰撞。如后所述,当由碰撞预测部3判断为会碰撞时,车辆控制装置100使车辆800减速或停止,避免碰撞。之后,当碰撞预测部3判断为没有因移动体移动等而碰撞的风险时,车辆控制装置100驱动车辆800。
驱动系统控制部4控制行驶驱动系统800a,使车辆800沿着泊车路径生成部2生成的目标轨迹移动。驱动系统控制部4将控制切换判断部5输出的动作参数、即车辆800的最高速度、最大加速度、前进后退切换等待时间、和转向角速度用于行驶驱动系统800a的控制。前进后退切换等待时间是指在从前进向后退、或从后退向前进切换时以停止状态等待的时间。转向角速度是指在使车辆800停止的状态下使转向角变化时的角速度。此外,如果决定速度和行驶中的转向角的角速度,则行驶轨迹会被唯一地决定,所以在本实施方式中不规定行驶中的转向角的角速度。即,当沿着泊车路径生成部2生成的目标轨迹以满足从控制切换判断部5输出的动作参数的条件的方式决定车辆800的行为,则结果是行驶中的转向角的角速度被决定。
驱动系统控制部4基于泊车路径生成部2输出的目标轨迹、碰撞预测部3输出的碰撞预测、和控制切换判断部5输出的动作参数,计算目标转向角和目标速度。驱动系统控制部4将用于实现计算出的目标转向角的目标转向扭矩输出到转向装置105。另外,驱动系统控制部4将用于实现目标速度的目标发动机扭矩或目标制动压力输出到驱动装置106或制动装置107。驱动系统控制部4在通过碰撞预测部3预测到车辆800和障碍物的碰撞的情况下,计算目标转向角和目标速度以使车辆800不与障碍物发生碰撞,并基于该目标转向角或目标速度向转向装置105、驱动装置106、和制动装置107输出。驱动系统控制部4在判断为车辆800到达切换前进后退的位置时,将变速指令输出到变速装置108。
HMI控制部6根据状况适当生成用于对驾驶者或乘坐者进行报知的信息,并将其输出到声音产生装置109和显示装置110。
接口9a接收来自车内执行按钮102的操作信号,接口9b接收来自搜索开始按钮103的操作信号,接口9c从通信装置104接收遥控器执行按钮112的操作信号。接口9例如通过施加了规定的电压来判断为接收到通知。这样,车辆控制装置100通过哪一个接口接收到通知,判断哪一个按钮被按压。以下,将遥控器执行按钮112的操作信号也称作“第1泊车指令信号”,将车内执行按钮102的操作信号也称作“第2泊车指令信号”。
控制切换判断部5识别车内执行按钮102和遥控器执行按钮112的哪一个被按压,切换要输出到泊车路径生成部2的路径参数和要输出到驱动系统控制部4的动作参数。即,控制切换判断部5将所输入的信号作为第1泊车指令信号和第2泊车指令信号的某一个识别,切换要输出的路径参数和动作参数。各参数有通常用控制设定和遥控用控制设定这两种。以下,也有时将通常用控制设定称作“通常用”,将遥控控制设定称作“遥控用”。在识别为车内执行按钮102被按压的情况下,设为通常用控制设定,在识别为遥控器执行按钮112被按压的情况下,设为遥控控制设定。
如后所述,通常用的动作参数和路径参数假定车辆800上有乘坐者,遥控用的动作参数和路径参数假定车辆800无人的情况。因此,在通常用和遥控用中存在以下的差异。
图2是标识动作参数和路径参数的通常用和遥控用的一览的表。图2的例子中,动作参数由转向速度、转方向盘(据え切り)、车速、加速度、和前进后退切换时间构成。动作参数是用于车辆控制的参数。路径参数是用于至目标泊车位置的路径计算的参数,包含如下三个。也可以包含其以外的路径参数。
(1)关于减轻自动泊车行驶时乘车的乘坐者感到的不协调感的路径的参数。以下,称作不协调感减轻参数。
(2)关于使车辆与障碍物的距离在来自外部的自动泊车行驶指令中比来自车辆内部的指令长的路径的参数。以下,称作障碍物最短距离参数。
(3)关于对周边环境识别部1进行的泊车位置的识别带来大的影响的车辆800的路径的参数。以下,称作环境识别参数。
对动作参数进行说明。
在通常用控制设定中,从乘坐舒适感的观点出发,不能使赋予转向速度的转向操作速度太大。该实施方式中,例如,转向(Steering)的旋转速度被设定为180度/秒以下。在遥控用控制设定中,能够高速化至转向的硬件的界限。该实施方式中,例如转向的旋转速度设定为最大500度/秒。
转方向盘、即停车中的转向角变更通常不太进行,所以在通常用控制设定中要尽可能避免。在遥控用控制设定中,也可以根据需要适当进行转方向盘。
在通常用控制设定,从乘坐舒适感的观点出发,车速被限制其上限。在该实施方式中,例如前进时设定为3km/h以下,后退时设定为2km/h以下。在遥控用控制设定中,能够提高至可回避障碍物的速度,例如,前进和后退均设定为5km/h以下。
加速度不论正负在通常用控制设定中,从乘坐舒适感的观点出发,被限制其上限。例如设定为0.5m/s2以下。在遥控用控制设定中,能够将加速度增大致轮胎不打滑的程度。例如,将其上限设定为2.0m/s2
前进后退切换时间因为在通常用控制设定中乘坐舒适性恶化,所以在从停止至起步为止的期间需要时间,例如被设定为2秒以上。在遥控用控制设定中,从停止至起步能够进行最短时间(切换档位的时间)的设定,例如设定为0.5秒以上。
将以上的值作为动作参数进行选择。
对路径参数进行说明。
不协调感减轻参数如下决定。在通常用控制设定中,重视乘坐者在车辆800的路径上没有不协调感而决定。在遥控用控制设定中,没有关注使目标路径与用户的感觉一致。例如,在通过遥控进行自动泊车时,重视泊车完成所需的时间来设定多使用直线的目标路径。这样,在通常用控制设定和遥控用控制设定中设定不同的不协调感减轻参数。
障碍物最短距离参数如下决定。在通常用控制设定中,假定乘坐者乘车,所以即使在自动泊车的进行期间,也能够马上进行驾驶者的确认。即,在通常用控制设定中,只要自车辆与障碍物的距离被确保一定程度即可。因此,不进行延长与障碍物的最短距离的目标路径计算。在遥控用控制设定中,假定驾驶者位于车辆800的外部,所以产生障碍物成为车辆800的阴影,不能确认车辆800的碰撞部位的情况。因此,在遥控用控制设定中,与乘坐者乘车的情况相比,进行与障碍物的距离变长的目标路径计算。
这样,在通常用控制设定和遥控用控制设定中,设定不同的障碍物最短距离参数。
环境识别参数如下决定。在遥控用控制设定中,为了在正确地识别了障碍物后确保与障碍物的距离,设定进行提高要识别的泊车位置的可靠性的路径计算的环境识别参数。
要提高识别的泊车空间的可靠性的路径是如下这样的路径。例如,车辆800的环境信息取得装置101具有拍摄行进方向的前后左右的4个车载摄像机。这些车载摄像机的光轴朝向车辆前进后退方向、与该前进后退方向正交的车辆左方向和车辆右方向。车载摄像机是装载有鱼眼透镜的超广角摄像机。因此,远离光轴的周边区域的分辨率显著降低。因此,为了从拍摄图像高精度地再现周围环境且详细掌握泊车空间,需要以车载摄像机的光轴正对泊车空间的方式行驶并拍摄,得到拍摄对象的高分辨率图像。
因此,适于泊车空间的拍摄的车辆800的路径是在泊车空间的正侧面直行的路径。即,在遥控用控制设定中,当使用环境识别参数进行路径计算时,设定包含在与泊车在目标泊车位置的车辆起步时的行驶方向正交的方向直行的路径的路径。
在这样的路径上行驶的车辆一边行驶一边拍摄到的图像中,设置于车辆的侧方的车载摄像机的光轴的方向与在目标泊车位置泊车的车辆的前进后退方向一致,得到没有失真的高分辨率图像。其结果,能够计算泊车空间的正确的位置和形状尺寸。另外,即使是细长的天线等难以进行来自图像的识别的形状的东西,也是图像越是高分辨率,越容易检测。
(车辆控制装置的4个模式)
车辆控制装置100具有4个动作模式。4个模式是指怠速、泊车空间搜索、自动泊车、失效(fail,失效安全,故障保护)。如后所述,模式按怠速、泊车空间搜索、自动泊车、怠速的顺序过渡。但是,在从自动泊车过渡到失效的情况下,从失效向怠速过渡。以下说明各模式。
(怠速模式)
在怠速模式中,车辆控制装置100是将来自驾驶者的指示待机,不进行任何特别的动作的状态。即,在怠速模式下,驱动系统控制部4不向行驶驱动系统800a输出动作指令,驾驶者进行手动驾驶。当驾驶者按压搜索开始按钮103时,模式过渡到泊车空间搜索。
(泊车空间搜索模式)
在泊车空间搜索模式下,车辆控制装置100从环境信息取得装置101取得关于周围环境的信息,检索车辆800可泊车的区域。可泊车的区域是比车辆800大的空间,且是能够不与障碍物发生碰撞地到达的区域。当检测周边环境识别部1可泊车的区域时,HMI控制部6使用声音产生装置109和显示装置110对驾驶者进行报知。在驾驶者使用未图示的输入部选择泊车空间时,模式过渡到自动泊车。
在泊车空间搜索模式下,驱动系统控制部4不向行驶驱动系统800a输出动作指令,驾驶者进行手动驾驶。即,驾驶者一边进行手动驾驶,一边检索车辆控制装置100可泊车的区域。
(自动泊车模式)
在自动泊车模式下,车辆控制装置100在用户按压车内执行按钮102或遥控器执行按钮112时,决定目标泊车位置,进行车辆800的自动泊车。当用户进行的车内执行按钮102或遥控器执行按钮112的按压被解除时,即当手指离开按钮时,车辆控制装置100使车辆800停止。控制切换判断部5识别用户进行的车内执行按钮102或遥控器执行按钮112的哪一个按钮被按压了,如后所述,切换动作参数和路径参数。
车辆控制装置100在判断为车辆800到达目标泊车位置时,将模式过渡到怠速,并对驾驶者进行报知。车辆控制装置100在判断为车内执行按钮102或遥控器执行按钮112这两者被按压了时,将模式过渡到失效。
(失效模式)
在失效模式下,车辆控制装置100使车辆800停止。车辆控制装置100在车辆800停止时,将模式过渡到怠速并对驾驶者进行通知。
(流程图)
使用图3~8所示的流程图说明以上说明的4个模式的过渡、和各模式的动作的详情。图3~8所示的流程图的各步骤的执行主体是车辆控制装置100的CPU。
(最上游处理的流程图)
图3是表示最上游的处理的流程图。当车辆控制装置100起动时,将模式设定为怠速,使图3表示动作的程序动作。当程序的动作结束时,再次使图3表示动作的程序动作。但是,在第2次之后使程序动作的情况下,不设定模式。即,继续上次程序的动作结束时的模式。
在步骤S201中,判断当前的模式。在判断为怠速模式的情况下,进入步骤S202,在判断为泊车空间搜索模式的情况下,进入步骤S203。在判断为自动泊车模式的情况下,进入步骤S204,在判断为失效模式的情况下,进入步骤S205。
在步骤S202中,执行图4所示的怠速处理的子程序,当该执行结束时,结束本程序。在步骤S203中,执行图5所示的泊车空间搜索处理的子程序,当该执行结束时,结束本程序。在步骤S204中,执行图6所示的自动泊车处理的子程序,当该执行结束时,结束本程序。在步骤S205中,执行图8所示的失效处理的子程序,当该执行结束时,结束本程序。
(怠速处理的子程序)
图4是从图3的步骤S202起动的怠速处理的子程序。
在步骤S301中,判断搜索开始按钮103是否被按压。在判断为被按压了的情况下,进入步骤S302,在判断为没有被按压的情况下,结束图4所示的子程序,返回图3。
在步骤S302中,将模式变更为泊车空间搜索,进入步骤S303。
在步骤S303,对用户通知将模式变更成了泊车空间搜索的情况,结束图4所示的子程序,返回图3。
(泊车空间搜索处理的子程序)
图5是从图3的步骤S203起动的泊车空间搜索处理的子程序。
在步骤S401中,从环境信息取得装置101取入图像数据,进入步骤S402。
在步骤S402中,将在步骤S401取入的图像数据输入到周边环境识别部1,检测车辆800周边的静止立体物、移动体、泊车框线等的路面油漆、标识等的物体的形状或位置。周边环境识别部1基于关于检测到的物体的形状或位置的信息和是否是车辆800可行驶的路面的判定结果,检测车辆800可泊车的空间、即泊车空间。接着,进入步骤S403。
在步骤S403中,判断在步骤S402是否检测到泊车空间,在判断为检测到泊车空间的情况下,进入步骤S404,在判断为未检测到泊车空间的情况下,结束图5所示的子程序,返回图3。
在步骤S404中,生成从车辆800的当前位置可否到达在步骤S402检测到的泊车空间的轨迹、即行驶路径,进入步骤S405。
在步骤S405中,判定在步骤S404中是否生成了轨迹。在判断为生成了轨迹的情况下,进入步骤S406,在判断为不能生成轨迹的情况下,结束图5所示的子程序,返回图3。不能生成轨迹的情况例如是指泊车空间的周围被其它车辆包围,不能到达的情况。
在步骤S406中,对用户通知找到了泊车空间,进入步骤S407。在步骤S407中,判断用户是否选择了泊车空间。在判断为用户选择了泊车空间的情况下,进入步骤S408,在判断为用户没有选择泊车空间的情况下,结束图5所示的子程序,返回图3。
在步骤S408中,将模式变更为自动泊车中,进入步骤S409。
在步骤S409中,删除在步骤S404中生成且保存于RAM的泊车轨迹。以上,结束图5所示的子程序,返回图3。
(自动泊车处理的子程序)
图6是从图3的步骤S204起动的自动泊车处理的子程序。
在步骤S501中,从环境信息取得装置101取入图像数据,进入步骤S502。
在步骤S502中,将在步骤S501取入的图像数据输入到周边环境识别部1,检测车辆800周边的静止立体物、移动体、泊车框线等的路面油漆、标识等物体的形状或位置。接着,进入步骤S503。
在步骤S503中,判断车内执行按钮102和遥控器执行按钮112这两按钮是被按压、或是其以外的状态。在判断为车内执行按钮102和遥控器执行按钮112这两按钮被按压的情况下,进入步骤S504。在判断为其以外的状态、即车内执行按钮102和遥控器执行按钮112中的任一者被按压、或者哪一个按钮均没有被按压的情况下,进入步骤S505。
在步骤S504中,将模式变更为失效,结束图6所示的子程序,返回图3。
在步骤S505中,判断车内执行按钮102和遥控器执行按钮112中的任一个被按压、或者哪一个按钮均没有被按压。在判断为任一者被按压的情况下,进入步骤S506,在判断为哪一个按钮均没有被按压的情况下,进入步骤S515。
在步骤S506中,执行后面使用图7说明的控制切换判断处理,进入步骤S507。通过该控制切换判断处理,将向泊车路径生成部2输入的路径参数、和向驱动系统控制部4输入的动作参数设定为车内用和遥控用的任一个。
在步骤S507中,基于在步骤S506中设定的路径参数,计算用于车辆800从当前位置向驾驶者在泊车空间搜索模式下选择的泊车空间泊车的轨迹,并将其保存于RAM。在RAM中已保存有轨迹的情况下,进行覆盖。此时,目标泊车位置也被同时决定。接着,进入步骤S508。
在步骤S508中,在车辆800沿着在步骤S507中计算出的泊车轨迹移动的情况下,判断车辆800是否会与障碍物发生碰撞。接着,进入步骤S509。
在步骤S509中,基于在步骤S507中计算出的泊车轨迹、在步骤S508中判定出的碰撞预测结果、和经由CAN得到的车辆800的车速、转向角、挡位等车辆信息,计算车辆800的目标转向角和目标速度。接着,进入步骤S510。
在步骤S510中,计算用于将在步骤S509或后述的步骤S509a中计算出的目标转向角和目标速度向转向装置105、驱动装置106、制动装置107分别输出的控制信号。例如,作为向转向装置105输出的控制信号,可举出用于实现目标转向角的目标转向扭矩,但也能够通过转向装置105的结构来输出直接目标速度转向角。作为向驱动装置106和制动装置107输出的控制信号,可举出用于实现目标速度的目标发动机扭矩或目标制动压力等,但也能够根据驱动装置106和制动装置107的结构来直接输出目标速度。进而,在车辆800到达返回位置、即前进后退切换的位置,需要切换行进方向的情况下,向变速装置108输出指令值。接着,进入步骤S511。
在步骤S511中,将在步骤S510中计算出的控制信号向行驶驱动系统800a输出,进入步骤S512。
在步骤S512中,判断车辆800是否到达目标泊车位置。在判断为到达目标泊车位置的情况下,进入步骤S513,在判断为没有到达目标位置的情况下,结束图6所示的子程序,返回图3。
在步骤S513中,将模式变更为怠速,进入步骤S514。
在步骤S514中,向用户通知将模式变更为怠速的情况,结束图6所示的子程序,返回图3。
在步骤S515中,判断RAM中是否保存有用于泊车的目标轨迹。在判断为保存有的情况下,进入步骤S516,在判断为没有保存的情况下,结束图6所示的子程序,返回图3。当车内执行按钮102或遥控器执行按钮112被按压时(步骤S505:YES),在步骤S507中生成轨迹,并保存于RAM。即,在本步骤S515中,判断迄今为止车内执行按钮102或遥控器执行按钮112是否被按压、车辆800开始移动。
在步骤S516中,将车辆800的目标速度设定为零,进入步骤S509a。
在步骤S509a中,基于保存于RAM的目标轨迹、在步骤S516中设定为零的目标速度、和经由CAN得到的车辆800的车速、转向角、挡位等车辆信息,计算车辆800的目标转向角和目标速度。在步骤S516中将目标速度设定为零,但在当前的车速快的情况下如果立即将速度设为零则会产生过大的加速度,所以设置本步骤。实际上执行逐渐降低车速的控制处理,但在此,该继续的处理省略说明。接着,进入步骤S510。
(控制切换判断处理的子程序)
图7是从图6的步骤S506起动的控制切换判断处理的子程序。
在步骤S601中,判定车内执行按钮102是否被按压、即是否向接口9a输入了信号。在判断为车内执行按钮102被按压了的情况下,进入步骤S602。在判断为车内执行按钮102没有被按压、即遥控器执行按钮112被按压的情况下,进入步骤S603。
在步骤S602中,将动作参数和路径参数设定为通常用,结束图7所示的子程序,返回图6。
在步骤S603中,将动作参数和路径参数设定为遥控用,结束图7所示的子程序,返回图6。
(失效处理的子程序)
图8是在模式为失效的情况下从图3的步骤S205起动的失效处理的子程序。
在步骤S702中,将目标速度设定为零,进入步骤S703。
在步骤S703中,基于在步骤S702设定为零的目标速度、和经由CAN得到的车辆800的车速,计算车辆800的目标速度。接着,进入步骤S704。
在步骤S704中,计算用于将在步骤S703计算出的目标速度向驱动装置106、制动装置107分别输出的控制信号,进入步骤S705。
在步骤S705中,判断车辆是否停止,在判断为停止的情况下,进入步骤S706。在判断为车辆没有停止的情况下,结束图8所示的子程序,返回图3。
在步骤S706中,将模式变更为怠速,进入步骤S707。
在步骤S707中,对用户通知将模式变更为怠速的情况,结束图8所示的子程序,返回图3。
(自动泊车的动作例)
以下,以在停车场的自动泊车场景为例,对将车辆800在停车场的泊车框内向后泊车的情况下的车辆控制装置100的动作进行说明。
图9~10是泊车完成时多个车辆横向排列的并排泊车的例子。
图11~12是泊车完成时多个车辆排列成一直线的纵列泊车的例子。
在任何例子中均相同,地点A是开始自动泊车时的车辆800的位置,地点B是切换前进后退的位置,地点C是目标泊车位置。
图9~12的任一图中,(a)表示进行自动泊车的车辆800的周围的俯视图像,(b)表示转向速度和车速的自动泊车的开始至结束为止的时序变化。(图9a)中示例的俯视图像中,在车辆800的行进方向右侧(图示下侧)由泊车框线803区划,存在设置有车挡804的3辆量的并排泊车用的泊车空间。在3辆量的泊车空间中的左侧和右侧的泊车空间分别存在泊车车辆801和802。在中央的泊车空间不存在泊车车辆,能够泊车车辆800。周边环境识别部1相对于来自环境信息取得装置101的图像,使用公知的模式匹配方法等检测泊车车辆801、802、泊车框线803、车挡804,取得关于它们的位置的信息。在动作例中,由前进路径和后退路径构成泊车路径生成部2生成的目标路径。
在图9~12所示的动作例中,在自动泊车时,驾驶者持续按压车内执行按钮102或遥控器执行按钮112,如果中断按钮操作,则自动泊车动作结束。即,驾驶者维持按压该按钮,直至自动泊车完成。
在以上的前提下,以下,说明图9~12的动作例。
图9说明使驾驶者乘坐的车辆并排自动泊车时的一例。
驾驶者在泊车空间搜索模式下选择作为地点C的泊车空间,之后,持续按压车内执行按钮102。因为车内执行按钮102被按压,所以控制切换判断部5选择通常用控制设定,向泊车路径生成部2输出通常用路径参数,向驱动系统控制部4输出通常用动作参数。如图9(a)所示,前进路径1401缓缓向左弯曲,后退路径1402也描绘缓缓的弯曲。符号B的地点是车辆停止,在规定时间后开始后退的地点。与相邻于泊车位置的车辆801、802的最短距离即距离1403在后面叙述。如图9(b)所示,控制切换判断部5选择了通常用控制设定,所以将转向速度和车速设定得小,将地点B的停车时间设定得大。由此,能够进行不会对乘坐者带来不协调感的控制。
使用图10,说明驾驶者来到车外进行并排泊车的一例。驾驶者在泊车空间搜索模式下选择作为地点C的泊车空间,之后,从车辆800下车。然后,从车外持续按压遥控器111的遥控器执行按钮112。因为遥控器执行按钮112被按压着,所以控制切换判断部5选择遥控用控制设定,向泊车路径生成部2输出遥控用路径参数,向驱动系统控制部4输出遥控用动作参数。
因为将路径参数变更为遥控用,所以如图10(a)所示,环境识别提高,所以前进路径1601成为在作为泊车位置的地点C的横向直行的轨迹。后退路径1602是曲率半径小的轨迹。与泊车位置相邻的车辆801、和与车辆801的最短距离即距离1603,比驾驶者乘坐的情况下的图9(a)所示的距离1403长。即,因为能够将与障碍物的最靠近距离确保得较大,所以能够提高安全感。
因为将动作参数变更为遥控用,所以如图10(b)所示,转向速度和车速比通常用控制设定时大,且在地点B的停车时间也缩短,能够缩短至泊车完成为止耗费的时间。
使用图11和12说明进行纵列泊车的例子。图11是驾驶者位于车内进行自动泊车的情况,图12是驾驶者来到车外进行自动泊车的情况。至地点A~C的行程与图9和图10相同,所以省略说明。
将图11(b)和图12(b)进行比较可知,即使在纵列泊车的情况下,在按压了遥控器执行按钮112的情况下也能够设定遥控用的动作参数,所以具有以下的优点。即,转向速度和车速比通常用控制设定时大,在地点B的停车时间也缩短,直至泊车完成所需的时间缩短。
这样,通过切换通常用控制设定和遥控用控制设定,在通常用控制设定时不会对乘坐者带来不协调感,能够在遥控用控制设定时更快地完成泊车。
在图11、图12所示的纵列泊车中,就转向角速度、车速而言,遥控用控制设定比通常用控制设定大。此外,在图11、图12的例子中,从泊车开始位置至泊车结束位置的前进路径和后退路径在通常用和遥控用被作为相同路径图示。在从车外指示自动泊车的情况下,出于提高泊车位置的搜索精度的目的,前进路径可以与纵列的车列方向一致。在从车内指示自动泊车的情况下,为了与乘坐者没有不协调感的纵列泊车操作一致,连结前进结束地点B和泊车开始视点A的线段也可以与纵列方向倾斜。
本动作例以有泊车框线的并排泊车车为例进行了说明,但在向自家等的车库泊车车辆800时也能够适用。
(泊车位置的检测和障碍物回避的动作例)
参照图13~17,说明涉及周边环境识别部1进行的泊车位置的检测、泊车路径生成部2进行的目标路径的生成、和碰撞预测部3进行的碰撞的检测和避免的动作例。
在图13~17所示的动作例中,如果暂时开始车辆800的自动泊车动作,则不会发生基于驾驶者的操作的自动泊车的中断。即,驾驶者通过按压车内执行按钮102或遥控器执行按钮112而车辆800开始用于自动泊车的移动时,驾驶者持续按压该按钮直至自动泊车完成。
图13是表示周边环境识别部1的动作例的图。
图13(a)是表示车辆800的周围环境的俯视图像。图13(a)所示的俯视图像中,除图9所示的例子之外,在车辆800的行进方向左侧(图示上侧)存在5个指示塔805,在车辆800的前方左侧存在靠近车辆800的步行者806。
周边环境识别部1对于来自各摄像机的图像,使用公知的模式匹配方法等检测泊车车辆801、802、泊车框线803、车挡804、指示塔805、步行者806,取得关于它们的位置的信息。例如,如图13(b)所示,周边环境识别部1将泊车车辆801、802、指示塔805分别作为矩形811、812、矩形815进行识别,取得它们的角的坐标。另外,周边环境识别部1将泊车框线803、车挡804分别作为线段813、线段814进行识别,取得其两端的坐标。进而,周边环境识别部1将步行者806作为点816进行识别,取得其坐标。
周边环境识别部1从多个帧量的图像检测步行者806的移动方向,取得表示其移动方向的矢量818。在周边环境识别部1预先设定有关于车辆800的形状的信息。例如,在周边环境识别部1预先设定表示车辆800的矩形810的角的坐标。此外,在以后的说明中,有时将表示车辆800的矩形810简记为车辆810,将表示泊车车辆801和802的矩形811和812简记为泊车车辆811和812。
周边环境识别部1将下一条件的区域作为可泊车的区域、即泊车空间进行识别。例如,在由泊车框线803夹着的第1条件、检测到车挡804的第2条件、作为比车辆800大的区域的第3条件全部满足时,检测出泊车空间817。图13(b)中,泊车空间817被作为矩形的区域检测出。周边环境识别部1计算该区域的四角的位置信息。
图14是表示车辆800在图13(a)所示的位置由泊车路径生成部2设定的目标泊车位置911和至该目标泊车位置911为止的泊车轨迹901的图。泊车路径生成部2将目标泊车位置911设定于图13(b)所示的泊车空间817的内侧。
泊车路径生成部2为了将车辆810向后泊车到目标泊车位置911而设定作为前进后退切换的位置的返回位置910。泊车路径生成部2将使车辆810从车辆810的泊车开始位置前进至返回位置910的前进路径900、和使车辆810从返回位置910后退至目标泊车位置911的后退路径901作为泊车轨迹进行设定。
图14所示的前进路径900具有用于使车辆810向左前方移动的转弯区间、和从泊车开始位置直行至开始转弯为止的直行区间。泊车路径生成部2通过直线表示直行区间的路径,使回旋曲线和圆弧组合来近似转弯区间的路径。回旋曲线表示在将车辆810的速度设为一定,使车辆810的转向角以一定的角速度变化时,车辆800描绘的轨迹。圆弧表示在将车辆810的速度设为一定,将车辆810的转向角固定于规定值(除车辆800直行的转向角外)驾驶时,车辆800描绘的轨迹。
图14所示的后退路径901通过组合了回旋曲线和圆弧的曲线表示从返回位置910至目标泊车位置911。后退路径901的终点被设定在车辆810的后轮刚与车挡814接触之前的位置。
车辆控制装置100在计算前进路径900和后退路径901时,开始碰撞预测部3的处理。碰撞预测部3在车辆800沿着前进路径900和后退路径901移动时,判定是否会与障碍物发生碰撞。碰撞预测部3基于周边环境识别部1检测到的移动体的移动方向、例如步行者806的移动方向,计算推测为步行者806通过的推测路径。
图15是表示碰撞预测部3的动作例的图。图15中,示出碰撞预测部3生成的步行者806的推测路径1002的一例。推测路径1002是假定步行者806一直沿矢量818所示的方向直行时的推测路径。
碰撞预测部3计算前进路径900与推测路径1002的交点1003,作为车辆800可能会与障碍物发生碰撞的位置。碰撞预测部3计算车辆800和步行者分别到达车辆800的泊车轨迹和步行者806的推测路径的交点1003为止的时间,并根据两者分别到达交点1003时的位置关系来判定车辆800和步行者806是否会发生碰撞。碰撞预测部3对于后退路径901也同样地计算与推测路径1002的交点,且计算车辆800和步行者806到达该交点为止的时间,判定车辆800和步行者806是否会发生碰撞。碰撞预测部3将判定为车辆800与障碍物会发生碰撞的交点的位置作为预想碰撞位置输出到驱动系统控制部4。
驱动系统控制部4在碰撞预测部3判定为车辆800不会与障碍物发生碰撞的情况、即没有输出预想碰撞位置的情况下,沿着泊车路径生成部2生成的前进路径900和后退路径901引导车辆800。驱动系统控制部4决定目标速度和目标转向角以使得车辆800沿着前进路径900和后退路径901移动,将该目标转向角输出到转向装置105,且将目标速度输出到驱动装置106和制动装置107。
图16是表示目标速度控制的一例的图。
图16(a)是表示碰撞预测部3判定为在前进路径上车辆800不会与障碍物发生碰撞的情况下实施的驱动系统控制部4进行的目标速度控制的一例的图。图16(a)的横轴表示沿着前进路径900的位置,纵轴表示在该位置的目标速度。横轴的左端是引导开始位置。驱动系统控制部4使目标速度从返回位置910跟前的减速开始位置逐渐降低,并使车辆800在返回位置910停止。
驱动系统控制部4在碰撞预测部3判定为车辆800在前进路径上会与障碍物发生碰撞的情况下,在距前进路径900上的碰撞位置余裕距离YL的跟前使车辆800停止,避免与障碍物的碰撞。
图16(b)是表示在碰撞预测部3判定为车辆800会与障碍物发生碰撞的情况下实施的驱动系统控制部4进行的目标速度控制的一例的图。图16(b)的横轴表示沿着前进路径900的位置,纵轴表示在该位置的目标速度。图16(b)的横轴的左端是引导开始位置。图16(b)中,降低车辆800的目标速度以使得车辆800在距与障碍物的预想碰撞位置余裕距离YL的跟前的目标停止位置停止。
图17是表示避免碰撞的动作例的俯视图。
例如,如图17(a)所示,在车辆800沿着前进路径900向前方直行的情况下,如果预想在交点1003会与步行者806碰撞,则如图17(b)所示,降低车辆800的目标速度以使得车辆800在距交点1003余裕距离YL的跟前的前进路径900上的位置停止。
在此,余裕距离YL基于预想碰撞位置的车辆800的行进方向变化,优选越是驾驶者慎重驾驶的状况被设定得越大。即,通过驾驶者慎重驾驶的状况、例如后退时与前进时相比使预想碰撞位置在更跟前停止,不会对驾驶者带来不协调感。
之后,碰撞预测部3也重复判断有无与障碍物发生碰撞,在判断为不会与包含步行者806的障碍物的碰撞时,车辆800再次开始自动泊车。
根据上述的实施方式,得到如下的作用效果。
(1)车辆控制装置100具有识别车辆800的周围环境的周边环境识别部1、和生成直至基于识别到的周围环境决定的目标泊车位置的行驶路径的泊车路径生成部2。车辆控制装置100还具有输入通过按压车内执行按钮102或遥控器执行按钮112而生成的泊车指令信号的信号输入部、即接口9。车辆控制装置100还具有基于所输入的泊车指令信号使车辆800沿着行驶路径行驶至目标泊车位置的行驶控制部、即驱动系统控制部4和控制切换判断部5。
车辆控制装置100以如下方式驱动车辆:在所输入的泊车指令信号是第1泊车指令信号时和是第2泊车指令信号时,车辆以不同的行为自动泊车行驶至目标泊车位置。
在第1实施方式中,行驶控制部即驱动系统控制部4、和控制切换判断部5,基于输入到接口9的信号,使动作参数变化。另外,泊车路径生成部2和控制切换判断部5,基于输入到接口9的信号,使路径参数变化。
因为这样构成车辆控制装置100,所以能够通过与状况对应的行为使车辆800自动泊车。
(2)车辆控制装置100因为经由接口9c进行输入,所以将从该车辆的外部通过遥控器111输入的泊车指令信号识别为第1泊车指令信号。车辆控制装置100因为经由接口9a进行输入,所以将从该车辆的内部输入的泊车指令信号识别为第2泊车指令信号。
因此,基于泊车指令信号是从车辆的内部还是外部输入,能够使车辆800的行为不同。
(3)行驶控制部即驱动系统控制部4、和控制切换判断部5控制车辆800的行为,使得输入了被识别为第1泊车指令信号的信号时与输入了被识别为第2泊车指令信号的信号时相比,泊车完成所需的时间较短。
因此,在遥控器执行按钮112被按压了的情况下,能够迅速地完成自动泊车。
(4)行驶控制部即驱动系统控制部4、和控制切换判断部5,基于输入到信号输入部即接口9的信号,控制车辆使得作为动作参数的、进行转方向盘时的转向速度、速度、加速度、方向切换时的停车时间中的至少一个不同。
即,当向接口9输入第1泊车指令信号时,控制切换判断部5将动作参数从通常用控制设定变更为遥控用控制设定。由此,使驱动系统控制部4控制的车辆800的行为以相当于以下的(a)~(d)的至少一个的方式进行变化。(a)将进行转方向盘时的转向速度设为高速、(b)将车度设为高速、(c)增大加速度、(d)缩短方向切换时的停车时间。仅使这些(a)~(d)的任一个变化,与通常用控制设定相比,能够迅速地完成自动泊车。变化的数越多,效果越大,在使(a)~(d)全部变化的情况下效果最大。
变更的参数的具体的值的一例如下。转向速度被从通常用的设定的180度/秒变更为遥控用的设定的500度/秒。车速从在通常用的设定的前进时3km/h、后退时2km/h变更为遥控用的设定的前进和后退均为5km/h。加速度被从通常用的设定的0.5m/s2变更为遥控用的设定的2.0m/s2。前进后退切换时间被从通常用的设定的2秒变更为遥控用的设定的0.5秒。
(5)泊车路径生成部2在信号输入部、即输入到接口9的泊车指令信号为第1泊车指令信号时和为第2泊车指令信号时,生成不同的行驶路径至所决定的泊车位置。
因此,车辆控制装置100能够通过与状况对应的行驶路径使车辆800自动泊车。
(6)泊车路径生成部2控制车辆的轨迹,使得输入了识别为第1泊车指令信号的信号时与输入了识别为第2泊车指令信号的信号时相比,车辆与周围的障碍物的最靠近距离较长。
因此,即使在驾驶者不能视认障碍物和车辆800的情况下,也能够提高安全感。
(7)行驶控制部即驱动系统控制部4,进行驱动以使得在向信号输入部即接口9输入泊车指令信号时使车辆800进行自动泊车行驶,在没有向信号输入部输入泊车指令信号时,中止自动泊车行驶。即,驱动系统控制部4进行驱动以使得在车内执行按钮102或遥控器执行按钮112被按压着时使车辆进行自动泊车行驶,在哪一个按钮均没有被按压时中止自动泊车行驶。
因此,能够仅在自动泊车的进行期间驾驶者从所按压的按钮离开手而结束车辆800的驱动,能够迅速地使车辆800停止。
(8)环境信息取得装置101至少具有固定于车辆800且拍摄该车辆的左右两方向的两个摄像部、即2台车载摄像机。环境识别部即周边环境识别部1,从环境信息取得装置101接收拍摄信号来识别周围环境。泊车路径生成部2在输入了第1泊车指令信号时,一边由摄像部拍摄泊车位置,一边生成包含在泊车位置的侧方直行的路径的行驶路径。
因此,在遥控器执行按钮112被按压了的情况下,车载摄像机能够以正对泊车空间的姿势进行拍摄,以使周边环境识别部1能够高精度地识别泊车空间。由此,对用于延长与周围的障碍物的最靠近距离的车辆800的行驶路径的计算是有用的。
如上所述,路径参数包含不协调感减轻参数、障碍物最短距离参数、和环境识别参数这3个参数。在通常用控制设定和遥控用控制设定中,通过使这3个参数中的至少一个参数变化,获得各参数的效果,且变化的数越多,该效果越大。
进而,在通常用控制设定和遥控用控制设定中,使动作参数和路径参数两者变化,使各参数的构成要素全部变化的情况是最有效的。
(变形例1)
在上述的实施方式中,在通常用控制设定和遥控用控制设定中,使动作参数和路径参数这两者变化,但也可以仅使任一者变化。进而,可以仅使动作参数的一部分变化,也可以仅使路径参数的一部分变化。驾驶者也能够选择使哪一个参数变化。
使用图17表示在遥控用控制设定中仅使通常用控制设定和动作参数变化时的并排泊车的动作例。图18所示的动作例在第1实施方式中是并排泊车的动作例,与使用了通常用控制设定的图9所示的动作例对应。即,路径参数相同且仅动作参数不同的情况下的对比是图17和图9的动作例。以下,将这两个动作例进行比较。
两个动作例中的路径参数相同,所以图18(a)所示的目标轨迹1501、1502与图9(a)所示的目标轨迹1401、1402相同。但是,因为动作参数在图18的例子中是遥控用、在图9的例子中是通常用,所以如图18(b)所示,转向速度和车速与图9(b)所示的通常用相比变大,在地点B的停车时间也变短,且直至泊车完成所需的时间变短。
因此,不使目标轨迹变化而能够缩短维持自动泊车的完成的驾驶者的等待时间。
根据该变形例1,能够按照驾驶者的喜好在通常用控制设定和遥控用控制设定中使不同的参数变化。
(变形例2)
在上述的实施方式中,能够仅在持续按压车内执行按钮102或遥控器执行按钮112的情况下,车辆800进行用于自动泊车的驱动。即,如下进行控制:当在因自动泊车控制而向泊车位置移动的进行期间手从按钮离开时,将目标速度设定为零,车辆800停止(图6的步骤S516)。但是,也可以仅按压一次车内执行按钮102或遥控器执行按钮112而使车辆800移动至泊车位置。
该情况下,也可以在车辆800因自动泊车控制而移动的进行期间,再次按压车内执行按钮102、遥控器执行按钮112、或搜索开始按钮103时,将目标速度设定为零。进而,也能够是通信装置104定期地与遥控器111进行通信,在不能进行通信的时间点将目标速度设定为零。即,车辆控制装置100至少在执行自动泊车控制的进行期间,以短的时间周期确认能够与遥控器111进行通信的情况。而且,当检测到不能进行通信时,与再次按压了遥控器执行按钮112的情况相同,将目标速度设定为零,使车辆800停止。
根据该变形例2,不需要为了自动泊车而持续按压车内执行按钮102或遥控器执行按钮112,能够简化驾驶者的操作。另外,因为在自动泊车的执行中通过按压任一按钮而车辆800停止,所以在在安全面上也有考虑。
(变形例3)
在上述的实施方式中,环境信息取得装置101由4个车载摄像机构成,但环境信息取得装置101的结构不限于此。环境信息取得装置101也可以由使用毫米波或激光测量与物体的距离的雷达、使用超声波测量与物体的距离的声纳等构成。
(变形例4)
在上述的实施方式中,搜索开始按钮103和车内执行按钮102是物理的按钮,但搜索开始按钮103和车内执行按钮102的结构不限于此。也可以将显示装置110设为触摸面板式的显示器,将显示于显示装置110的按钮设为搜索开始按钮103和车内执行按钮102。
(变形例5)
在上述的实施方式中,将车辆控制装置100具有的功能作为功能块表现的、周边环境识别部1、泊车路径生成部2、碰撞预测部3、驱动系统控制部4、控制切换判断部5、和HMI控制部6均通过软件程序实现。但是,这些的一部分也可以由硬件电路实现。
(变形例6)
在上述的实施方式中,遥控器111是专用的硬件,但遥控器111的结构不限于此。也可以通过在便携式电话等终端上安装软件而作为遥控器111起作用。进而,遥控器执行按钮112可以是终端具有的物理的按钮,在该终端具有触摸面板式的显示器的情况下,也可以将显示于显示器的特定的区域作为遥控器执行按钮112。
(变形例7)
在通常用控制设定和遥控用控制设定中,也可以仅使动作参数不同,且在自动泊车模式下不进行目标轨迹的再计算。即,车辆控制装置100在自动泊车模式下控制车辆800,以使其沿着在变更为自动泊车模式之前的泊车空间搜索模式下计算出的目标轨迹。该情况下,也通过按压车内执行按钮102和遥控器执行按钮112的某一个按钮,控制切换判断部5变更动作参数。
(变形例8)
在上述的实施方式中,控制切换判断部5通过向接口9c和接口9a的某一个输入信号,判断是从车辆外部的遥控器111输入信号、或是从车内输入信号。即,在上述的实施方式中,控制切换判断部5进行第1泊车指令信号和第2泊车指令信号的识别。
但是,也可以将表示接口9c和接口9a分别被从车辆外部的遥控器111输入信号的意思的信号、和被从车内输入了信号的意思的信号输出到控制切换判断部5。即,接口9也可以进行第1泊车指令信号和第2泊车指令信号的识别。
(变形例9)
在上述的实施方式中,将通过车辆控制装置100的软件程序实现的功能分成周边环境识别部1、泊车路径生成部2、碰撞预测部3、驱动系统控制部4、控制切换判断部5、和HMI控制部6这6个功能块进行说明。但是,功能的分担不限于此。只要车辆控制装置100作为整体具有这些功能即可,也可以使每功能块的功能重复一部分。
例如,也可以是,泊车路径生成部2和驱动系统控制部4具有控制切换判断部5的功能,泊车路径生成部2和驱动系统控制部4进行第1泊车指令信号和第2泊车指令信号的识别,切换动作参数和轨迹参数。
(第2实施方式)
参照图19~20说明本发明的车辆控制装置的第2实施方式。在以下的说明中,对于与第1实施方式相同的构成要素标注同一符号,主要说明不同点。关于没有特别说明的点,与第1实施方式相同。在本实施方式中,即使按压遥控器执行按钮,在车内还有乘坐者的情况下,也进行与按压了车内执行按钮的情况相同的处理,在这一点上与第1实施方式不同。
(结构)
图19是表示第2实施方式的车辆800的结构的框图。在第1实施方式的结构的基础上主要的不同点在于:车辆800还具有车内环境观察装置151;和车辆控制装置100还具有车内环境识别部7。
车内环境观察装置151是作为各个座椅之下设置的落座传感器使用的称重传感器(load cell),将与承受的载荷对应的电压输出到车内环境识别部7。此外,车内环境观察装置151也可以具有摄像机或麦克风来代替称重传感器。
车内环境识别部7通过判断从车内环境观察装置151输入的电压的大小是否为规定值以上,来判断有无驾驶者或其它座椅上的乘坐者。车内环境识别部7将判断结果、即有无乘坐者输出到控制切换判断部5。
(自动泊车模式)
车辆控制装置100具有的4个模式中的自动泊车模式的行为与第1实施方式不同。在第1实施方式中,判断仅按压了车内执行按钮102或遥控器执行按钮112的某一个按钮,切换动作参数和路径参数。但是,在本实施方式中,仅在按压遥控器执行按钮112且没有乘坐者的情况下,进行遥控用控制设定,即使按压了遥控器执行按钮112,在有乘坐者的情况下,也进行通常用控制设定。
即,控制切换判断部5基于输入到接口9的信号、和车内环境识别部7的判断结果,将输入到接口9的信号识别为第1泊车指令信号、或第2泊车指令信号。
使用流程图说明具体的处理。
图20的流程图所示的处理代替第1实施方式的图7的流程图所示的处理,是作为图6的步骤S506执行的控制切换判断处理。以下说明的各步骤的执行主体与第1实施方式相同,是车辆控制装置100的CPU。控制切换判断处理从步骤S601开始。
在步骤S601中,判定车内执行按钮102是否被按压。在判断为车内执行按钮102被按压了的情况下,进入步骤S602。在判断为车内执行按钮102没有被按压、即遥控器执行按钮112被按压了的情况下,进入步骤S612。
在步骤S602中,将动作参数和路径参数对通常用进行设定,结束图6所示的子程序,返回图5。
在步骤S612中,使用车内环境识别部7判断车内有无乘坐者。在判断为车内有乘坐者的情况下,进入步骤S602,在判断为车内没有乘坐者、即无人的情况下,进入步骤S603。
在步骤S603中,将动作参数和路径参数对遥控用进行设定,结束图20所示的子程序,返回图5。
在如上构成的第2实施方式的车辆控制装置中,即使在驾驶者从车内操作了遥控器111的情况、或者尽管车内还有乘坐者仍从车外操作遥控器111的情况下,也能够利用通常用控制设定的动作参数,执行自动泊车。因此,车内的乘坐者对自动泊车行驶的车辆的行为没有不协调感。
(第2实施方式的变形例)
在上述的第2实施方式中,基于按压了哪一个按钮、和车内的乘坐者的有无这2点,决定使用通常用控制设定和遥控用控制设定的任一设定。但是,也可以仅基于车内有无乘坐者来决定使用通常用控制设定和遥控用控制设定的哪一个。
即,控制切换判断部5也可以仅基于车内环境识别部7的判断结果,将输入到接口9的信号识别为第1泊车指令信号、或第2泊车指令信号。
图21的流程图所示的处理代替第1实施方式中的图7的流程图所示的处理,是作为图6的步骤S506执行的控制切换判断处理。以下说明的各步骤的执行主体与第1实施方式相同,是车辆控制装置100的CPU。控制切换判断处理从步骤S612开始。
在步骤S612中,使用车内环境识别部7判断车内有无乘坐者。在判断为车内有乘坐者的情况下,进入步骤S602,在判断为车内没有乘坐者、即无人的情况下,进入步骤S603。
在步骤S602中,将动作参数和路径参数对通常用进行设定,结束图6所示的子程序,返回图5。
在步骤S603中,将动作参数和路径参数对遥控用进行设定,结束图20所示的子程序,返回图5。
这样,在本变形例中,基于车内有无乘坐者来决定自动泊车中的车辆800的行为。换言之,驱动系统控制部4不区别通过按压车内执行按钮102而生成的信号、和通过按压遥控器执行按钮112而生成的信号,而仅将它们用作决定可否进行自动泊车中的驱动的信号。即,车辆控制装置100接收到哪一个信号,都能够以通过来自车内环境识别部7的信号的判断结果决定的行为来驱动车辆800,当信号的接收中断或到达泊车位置时,使车辆800停止。
根据该变形例,得到以下的作用效果。
(1)车辆控制装置100具有识别车辆800上有无乘坐者的乘坐者识别部、即车内环境识别部7。车辆控制装置100在通过车内环境识别部7判断为没有乘坐者时,将泊车指令信号识别为第1泊车指令信号。车辆控制装置100在通过车内环境识别部7判断为有乘坐者时,将泊车指令信号识别为第2泊车指令信号。
因此,能够使根据车辆800上有无乘坐者而进行自动泊车时的车辆800的行为变化。
(第3实施方式)
对本发明的车辆控制装置的第3实施方式进行说明。在以下的说明中,对于与第1实施方式相同的构成要素标注同一符号,主要说明不同点。关于没有特别说明的点,与第1实施方式相同。在本实施方式中,在遥控器111一并具有与车内执行按钮102具有相同的功能的按钮这一点上与第1实施方式不同。即,第3实施方式的车辆控制装置也能够从车外指令基于通常用控制设定得到的动作参数的自动泊车。
(结构)
在第3本实施方式中,主要是遥控器111的结构、和接口9c的结构与第1实施方式不同。
图22是表示第3实施方式的车辆800的结构的框图。
遥控器111除具有遥控器执行按钮112之外,还具有车内模式按钮114。遥控器111通过按压的按钮发送不同的信号,通信装置104也随之向接口9c输出不同的信号。例如,通过按压哪一个按钮,向接口9c输入的电压值或电压变化的频率或图案(pattern)不同。
接口9c通过所输入的信号来判别哪一个按钮被按压。
车辆控制装置100在向接口9c输入与遥控器111的车内模式按钮对应的信号时,通过与按压了车内执行按钮102相同的动作参数来进行自动泊车操作。
根据上述的第3实施方式,得到如下的作用效果。
(1)车辆控制装置100设置于该车辆800的内部,具有信号输入部、即向接口9a输出第2泊车指令信号的车内输出部、即车内执行按钮102。车辆控制装置100具有从该车辆800的外部向信号输入部、即接口9c输出第1泊车指令信号、和第2泊车指令信号的任一者的车外输出部、即遥控器111。
因此,在使用了遥控器111的自动泊车中,驾驶者能够自由选择车辆800的行为。例如,在夜间的住宅地进行自动泊车的情况等重视静音性的情况下,驾驶者通过按压车内模式按钮114,能够进行因加速度小所以声音小的通常用控制设定进行的自动泊车。
(第3实施方式的变形例)
车辆控制装置100具有选择通常用控制设定或遥控用控制设定的模式选择开关,被按压的按钮无论是车内执行按钮102还是遥控器执行按钮112,均通过模式选择开关的选择来决定车辆800的自动泊车时的行为。即,车内执行按钮102和遥控器执行按钮112输出共通的信号,在输入该自动泊车指令信号时,基于通过模式选择开关选择的模式来决定车辆的行为。
该模式选择开关也可以设置于遥控器111。
(第4实施方式)
对本发明的车辆控制装置的第4实施方式进行说明。在以下的说明中,对于与第1实施方式相同的构成要素标注同一符号,主要说明不同点。关于没有特别说明的点,与第1实施方式相同。在本实施方式中,在自动泊车的进行期间检测到障碍物而车辆停车后即使不再检测到障碍物,如果不再次按压按钮就不使自动泊车再开始这一点与第1实施方式不同。
(结构)
本实施方式中,主要是车辆控制装置100具有再驱动抑制部这一点、和驱动系统控制部4在从再驱动抑制部接收到后述的信号时不驱动车辆这一点与第1实施方式不同。
图23是表示第4实施方式的车辆800的结构的框图。车辆控制装置100在第1实施方式的结构的基础上,还具有再驱动抑制部8。
再驱动抑制部8从碰撞预测部3接收是否会发生碰撞的判定结果,从接口9接收泊车指令信号,进行后述的处理,向驱动系统控制部4输出驱动禁止指令。再驱动抑制部8为了管理状态而将碰撞再开始标志保存于车辆控制装置100。碰撞再开始标志在初始状态下为OFF。即,在从泊车空间搜索模式变更为自动泊车模式时,将碰撞再开始标志设定为OFF。
驱动系统控制部4在再驱动抑制部8输出驱动禁止指令的期间,不驱动行驶驱动系统800a。当再驱动抑制部8停止驱动禁止指令时,根据第1实施方式中说明的自动泊车处理,驱动行驶驱动系统800a。
(再驱动抑制处理)
再驱动抑制部8总是进行以下说明的再驱动抑制处理。
图24是表示再驱动抑制处理的流程图。以下说明的各步骤的执行主体是车辆控制装置100的CPU。再驱动抑制处理通过车辆控制装置100的CPU反复执行。
在步骤S1101中,通过碰撞预测部3判断车辆800是否会与移动体发生碰撞。在判断为碰撞预测部3会发生碰撞的情况下,进入步骤S1102,在没有判断为会发生碰撞的情况下,进入步骤S1103。
在步骤S1102中,将保存于RAM的碰撞再开始标志变更为ON,结束图24所示的流程图的执行。
在步骤S1103中,判断保存于RAM的碰撞再开始标志是ON还是OFF。在判断为碰撞再开始标志是ON的情况下,进入步骤S1104,在判断为碰撞再开始标志是OFF的情况下,结束图24所示的流程图的执行。
在步骤S1104中,通过是否输出泊车指令信号、即车内执行按钮102或遥控器执行按钮112被按压,判断接口9是否接收了该信号。在判断为输出了泊车指令信号的情况下,进入步骤S1105,在判断为没有输出的情况下,进入步骤S1106。
在步骤S1105中,向驱动系统控制部4输出驱动禁止指令,返回步骤S1104。
在步骤S1106中,将保存于RAM的碰撞再开始标志变更为OFF,结束图24所示的流程图的执行。
(动作的说明)
在碰撞预测部3判断为会发生碰撞时,将碰撞再开始标志变更为ON(步骤S1102)。之后,因障碍物移动而碰撞预测部3判断为不会发生碰撞,此时,当车内执行按钮102或遥控器执行按钮112被按压时,输出驱动禁止指令(S1101:NO、S1103:ON、S1104:YES、S1105)。之后仍持续按压车内执行按钮102或遥控器执行按钮112时,继续步骤S1104、S1105的循环,且也继续驱动禁止指令的输出。
之后,当车内执行按钮102或遥控器执行按钮112不再被按压时,将碰撞再开始标志变更为OFF(S1101:NO、S1103:ON、S1104:NO、S1106)。接着,当车内执行按钮102或遥控器执行按钮112被按压时,碰撞再开始标志变成OFF,所以不输出驱动禁止指令(S1101:NO、S1103:OFF)。
根据该第4实施方式,能够在不仅碰撞预测部3而且连驾驶者也确认到没有发生碰撞的风险之后,再次驱动车辆800,所以能够进行更安全的自动泊车。
(第5实施方式)
对本发明的车辆控制装置的第5实施方式进行说明。在以下的说明中,对于与第1实施方式相同的构成要素标注同一符号,主要说明不同点。关于没有特别说明的点,与第1实施方式相同。本实施方式与第1实施方式的不同点是,遥控器每隔规定时间发送脉动(Heartbeat)信号,车辆控制装置在即使按压车内执行按钮也不能接收脉动信号的情况下,不驱动泊车。
(结构)
本实施方式中,主要是遥控器111的动作和车辆控制装置100的自动泊车模式下的动作不同。
遥控器111具有所谓的保持活跃(keep alive)功能,不论驾驶者是否按下遥控器执行按钮112,都每隔规定时间发送脉动信号。车辆控制装置100通过接收脉动信号,掌握遥控器111可通信的状态。
车辆控制装置100变更自动泊车模式下的处理、即图6的步骤S505中的处理。
图25是表示第5实施方式中的自动泊车处理的一部分的流程图。图25中,第1实施方式中的图6的步骤S505置换为步骤S505a和步骤S505b。以下,仅说明从第1实施方式变更的部位。
步骤S505a当步骤S503中判断为否定时执行。
在步骤S505a中,车辆控制装置100判断遥控器执行按钮112是否被按压。在判断为被按压的情况下,进入步骤S506,在判断为没有被按压的情况下,进入步骤S505b。
在步骤S505b中,车辆控制装置100判断是否为车内执行按钮102被按压且输入了脉动信号的状态。在判断为车内执行按钮102被按压且输入了脉动信号的情况下,进入步骤S506。在判断为车内执行按钮102没有被按压或者没有输入脉动信号的情况下,进入步骤S515。
步骤S506以后的处理、和步骤S515以后的处理与第1实施方式相同。
根据上述的第5实施方式,得到如下的作用效果。
(1)信号输入部即接口9经由无线通信输入第2泊车指令信号、即表示遥控器执行按钮112被按压了的意思的信号。信号输入部即接口9输入表示无线通信正常进行的脉动信号。行驶控制部、即驱动系统控制部4,即使持续输入第1泊车指令信号、即表示车内执行按钮102被按压的意思的信号,在没有输入脉动信号的情况下,也不驱动车辆800。
因为遥控器111具有保持活跃功能,所以车辆控制装置100能够检测无线通信中存在的任何问题。即,能够检测遥控器执行按钮112处于可能被按压但不能接收的状态。因此,能够进行考虑到遥控器执行按钮112被按压的可能性的车辆800的控制。
(第5实施方式的变形例)
在上述的第5实施方式中,遥控器111总是输出脉动信号。但是,遥控器111也可以在输出表示遥控器执行按钮112被按压的信号时,不输出脉动信号。
上述的各实施方式和变形例也可以分别组合。
上述中,说明了各种实施方式和变形例,但本发明不限于这些内容。本发明的技术思想的范围内考虑的其它方式也包含在本发明的范围内。在不脱离本发明的宗旨的范围内能够以各种方式实施。
接着,优先权基础申请的公开内容被作为引用文编入于此。
日本国专利申请2015年第66363号(2015年3月27日申请)
附图标记的说明
1…周边环境识别部
2…泊车路径生成部
3…碰撞预测部
4…驱动系统控制部
5…控制切换判断部
7…车内环境识别部
9a…接口
9b…接口
9c…接口
100…车辆控制装置
102…车内执行按钮
103…搜索开始按钮
111…遥控器
112…遥控器执行按钮
800…车辆。

Claims (5)

1.一种车辆控制装置,其特征在于,包括:
识别车辆的周围环境的环境识别部;
泊车路径生成部,其生成基于所述识别到的周围环境决定的从所述车辆的当前位置至泊车位置为止的行驶路径;
输入泊车指令信号的信号输入部;和
行驶控制部,其基于所输入的所述泊车指令信号,使所述车辆沿着从所述当前位置至所述泊车位置为止的所述行驶路径行驶至所述泊车位置,
以如下方式驱动所述车辆:在输入到所述信号输入部的所述泊车指令信号是第1泊车指令信号时和是第2泊车指令信号时,从所述当前位置至所述泊车位置所述车辆以不同的行为进行自动泊车行驶,
将从该车辆的外部输入的所述泊车指令信号识别为所述第1泊车指令信号,将从该车辆的内部输入的所述泊车指令信号识别为所述第2泊车指令信号,
所述行驶控制部控制所述车辆的行为,使得输入了所述第1泊车指令信号时与输入了所述第2泊车指令信号时相比,至从所述当前位置至所述泊车位置的泊车完成所需的时间较短,
所述行驶控制部基于输入到所述信号输入部的信号,控制所述车辆,使得转向速度、速度、加速度、方向切换时的停车时间中的至少一个不同。
2.如权利要求1所述的车辆控制装置,其特征在于,还包括:
车内输出部,其设置于该车辆的内部,向所述信号输入部输出所述第2泊车指令信号;和
车外输出部,其从该车辆的外部向所述信号输入部输出所述第1泊车指令信号和所述第2泊车指令信号的任一者。
3.如权利要求1所述的车辆控制装置,其特征在于:
所述行驶控制部,在向所述信号输入部输入了所述泊车指令信号时进行驱动以使所述车辆进行所述自动泊车行驶,在没有向所述信号输入部输入所述泊车指令信号时中止所述自动泊车行驶。
4.如权利要求1所述的车辆控制装置,其特征在于:
所述环境识别部,至少从固定于所述车辆且对该车辆的左右两方向进行拍摄的两个摄像部接收拍摄信号来识别周围环境,
所述泊车路径生成部,当输入了所述第1泊车指令信号时,一边由所述摄像部拍摄所述泊车位置,一边生成包括在所述泊车位置的侧方直行的路径的行驶路径。
5.如权利要求1所述的车辆控制装置,其特征在于:
所述信号输入部经由无线通信输入所述泊车指令信号,
所述信号输入部输入表示所述无线通信正常进行的脉动信号,
所述行驶控制部在没有输入所述脉动信号的情况下,不驱动所述车辆。
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