CN107735290A - 停车辅助装置及停车辅助方法 - Google Patents

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Abstract

停车辅助装置生成车辆经由折返位置(Pb)移动至停车框(G)的路径。停车辅助装置以能够生成在折返位置(Pb)，车辆的前部不与道路的宽度方向上相邻的障碍物(Ob1)干涉的路径的方式，基于道路的宽度(WR)搜索折返位置(Pb)的车辆的姿势角(θM)。

Description

停车辅助装置及停车辅助方法
技术领域
本发明涉及一种对将车辆并排停在可停车区域的停车动作进行辅助的停车辅助装置及停车辅助方法。
背景技术
已知有对将车辆一边从后退开始位置向目标停车位置进行后退一边进行停车的停车动作进行辅助的停车辅助装置(参照专利文献1)。专利文献1中，以避让设定在目标停车位置的周边的避让点的方式进行停车辅助。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-001029号公报
发明所要解决的课题
但是，专利文献1所记载的停车辅助装置中，仅着眼于从后退开始位置向目标停车位置进行后退的路径中的碰撞避让。因此，在面向可停车区域的道路的宽度较窄的情况下，在后退开始位置已经产生与障碍物的干涉，因此，能够进行停车辅助的情形会被限制。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而创立的，其目的在于，提供一种即使在道路的宽度较窄的环境下，也能够生成不与道路周边的障碍物干涉的路径的停车辅助装置及停车辅助方法。
用于解决课题的方案
本发明的一方式的停车辅助装置生成车辆经由折返位置移动至可停车区域的路径。停车辅助装置以能够生成车辆的前部在折返位置不与道路的宽度方向上相邻的障碍物干涉的路径的方式，基于道路的宽度搜索(检索)折返位置上的车辆的姿势角。
发明效果
根据本发明的一方式，通过基于道路的宽度搜索折返位置上的车辆的姿势角，即使在道路的宽度较窄的环境下，也能够生成不与道路周边的障碍物干涉的路径。
附图说明
图1是表示第一实施方式的停车辅助装置的构成的块图；
图2是表示车载摄像机1a～1d向车辆的搭载例的上面图；
图3(a)是表示由第一实施方式的停车辅助控制器10a构成的多个信息处理电路的块图，图3(b)是表示由第二实施方式的停车辅助控制器10b构成的多个信息处理电路的块图；
图4是表示第一实施方式中的主要术语的定义的上面图；
图5是表示图1的停车辅助装置实施的“一次折返停车路径”的生成方法的一例的流程图；
图6是说明判断折返位置(Pb)上的车辆的右前部与障碍物(Ob1)的干涉的步骤(S03)的图；
图7是说明判断从折返位置(Pb)到目标停车位置(Pc)之间的车辆与障碍物(Ob2)的干涉的步骤(S13)的图；
图8是表示图5的步骤S01的详细顺序的一例的流程图；
图9是表示阿克曼-简托德(Ackermann-Jeantaud)的车辆模型的图；
图10是表示回旋曲线的曲率(ρ)和行驶轨迹的关系的图表，表示使轮胎转向至与车辆的最小旋转半径对应的最大曲率(ρmax)的情况；
图11是表示回旋曲线的曲率(ρ)和行驶轨迹的关系的图表，表示不使轮胎转向至最大曲率(ρmax)的情况；
图12是表示可取得回旋曲线的轨迹的终端点的范围的图表；
图13是表示以停车开始位置(Pa)为始点的基本回旋曲线(Za)、及以目标停车位置(Pc)为始点的基本回旋曲线(Zb)的图；
图14是表示从停车开始位置(Pa)到折返位置(Pb)的回旋曲线(Z1)和从折返位置(Pb)到目标停车位置(Pc)的回旋曲线(Z2)的图；
图15是表示第二实施方式中的主要术语的定义的上面图；
图16是表示使用了图3(b)的停车辅助控制器10b的“一次折返停车路径”的生成方法的一例的流程图；
图17是说明将姿势角(θM)向从初始值减小的方向进行搜索的顺序的图；
图18是说明将目标停车位置(Pc’)向比图17更靠车辆的进入方向偏离，并再次搜索姿势角(θM)的顺序的图。
具体实施方式
(第一实施方式)
接着，参照附图详细地说明本发明的实施方式。
参照图1说明第一实施方式的停车辅助装置的构成。停车辅助装置搭载于车辆上，计算出将该车辆从停车开始位置(例如，当前位置)移动至可停车区域的路径，并沿着该路径引导车辆。具体而言，停车辅助装置通过自动控制车辆的转向，来引导车辆。如图1所示，停车辅助装置具备：停车辅助控制器10；拍摄车辆周围的图像的4个车载摄像机1a～1d；检测车辆周围的障碍物的激光测距仪(LRF)8a、8b；显示屏2；输出引导声音的扬声器3；驱动车辆的转向的转向促动器4；接收车辆的驾驶员进行的操作输入的操作输入设备5；检测车辆的舵角的舵角传感器6；检测车辆的车速的车速传感器7。
车载摄像机1a～1d由例如具有180度左右的视角的CCD摄像机或CMOS摄像机构成。以利用4个车载摄像机1a～1d能够拍摄包围车辆周围的所有的区域的图像的方式，搭载于车辆的适当部位。具体而言，例如如图2所示，车载摄像机1a安装于本车辆的前格栅，车载摄像机1b安装于左车门后视镜，车载摄像机1c安装于后围板，车载摄像机1d安装于右车门后视镜，分别拍摄车辆周围的规定范围的区域的图像。
在车辆的移动中，车载摄像机1a～1d连续地进行多次摄像，由此，能够测量直到照在多个图像的障碍物(包含其它车辆或墙壁)的距离及方向。或者，也可以用一对摄像机(立体摄像机)同时摄像并测量从两个图像到障碍物的距离及方向。车载摄像机1a～1d除了识别障碍物以外，还识别画于路面上的白线，由此，能够特定作为可停车区域的一例的停车框。通过对图像实施边缘检测处理，能够识别白线。
激光测距仪(LRF)8a、8b对障碍物照射红外线激光，通过其反射的程度能够测量直到障碍物的距离及方向。激光测距仪8a、8b的视野角度为200度以上。因此，分别检测从左侧面或右侧面到存在于车辆正面方向的障碍物的距离。此外，作为测量直到车辆周围的障碍物的距离的其它方式，可举出利用超声波的间隙声纳(clearance sonar)。
显示屏2是设置于车辆的车厢内的液晶显示器等的显示装置，显示由停车辅助控制器10生成的车辆周围的俯瞰图像、及在驾驶员进行停车时的驾驶操作上有用的各种辅助信息。作为扬声器3，可使用通常搭载于车辆的音频用的扬声器等，并输出用于停车辅助的各种引导声音。
例如，显示屏2能够显示明确标示车辆的当前位置的图形、及表示目标停车位置及折返位置的框图形、指示车辆的在当前位置或折返位置的转向的转向角(转舵角)的信息。扬声器3能够进行引导方向盘的转向方向等的声音导向，以使车辆沿着路径进行移动。由此，能够进行更精细的停车辅助。
转向促动器4由停车辅助控制器10控制，并驱动车辆的转向。作为转向促动器4，例如可使用电子辅助驾驶员进行的转向操作的电动助力转向装置(EPS)的转向驱动用电动机等。停车辅助控制器10自动控制车辆的转向，以使车辆沿着路径进行移动。通过该自动转向控制，能够进一步降低停车动作时的驾驶员的操作负担。
操作输入设备5接收车辆的驾驶员进行的各种操作输入，例如由方向键及触摸面板等构成。当驾驶员进行操作时，操作输入设备5将与该操作输入相对应的操作信号输入停车辅助控制器10。例如，接收驾驶员输入的目标停车位置及目标停车位置的车辆的姿势角。另外，舵角传感器6及车速传感器7将车辆的舵角及车速的信息随时输入到停车辅助控制器10。
停车辅助控制器10由例如具备CPU、存储器、及输入输出部的微控制器构成，通过执行预先安装的计算机程序，构成停车辅助装置具备的多个信息处理电路。停车辅助控制器10执行计算直到停车框的路径的一连串的信息处理循环。停车辅助控制器10也可以兼用作对车辆实施的其它控制所使用的电子控制单元(ECU)。
如图3所示，由停车辅助控制器10构成的多个信息处理电路中包含：路径生成电路21、道路宽度取得电路22、停车宽度取得电路23、姿势角搜索电路24、目标停车位置搜索电路25。
如图4所示，路径生成电路21生成从停车开始位置(Pa)经由折返位置(Pb)，移动至使车辆停车的停车框(G)的路径。详细而言，生成所谓“一次折返停车路径”，即，从停车开始位置(Pa)前进并移动至折返位置(Pb)，之后，进行折返、后退，并移动至设定于停车框(G)中的目标停车位置(Pc)。
路径生成电路21设定以停车开始时的车辆为基准的目标停车位置及目标停车位置的姿势角。路径生成电路21例如以开始停车辅助时的车辆位置为停车开始位置(Pa)，设定相对于停车开始位置(Pa)的目标停车位置(Pc)。即，设定以停车开始位置(Pa)为原点的坐标系中的目标停车位置(Pc)。进而，设定例如目标停车位置(Pc)的车辆的行进方向(Dc)相对于停车开始位置(Pa)的车辆的行进方向(Da)构成的角度，即停车结束时的姿势角(θF)。此外，实施方式中，“姿势角(θ)”是相对于停车开始时的车辆的行进方向的角度。但是，姿势角不限于相对于停车开始时的车辆的行进方向的角度。除此以外，姿势角也可以是相对于道路的宽度方向上相邻的障碍物(Ob1)的角度，或相对于上述可停车区域的宽度方向上相邻的障碍物(Ob2)的角度。此外，作为停车开始位置、目标停车位置及折返位置(后述)，示例例如两个后轮之间的中间位置。
如上述，路径生成电路21接收从包含车载摄像机1a～1d、激光测距仪(LRF)8a、8b及间隙声纳的各种传感器输出的信号。而且，识别处于车辆周围的障碍物(包含其它车、墙壁)及白线的位置及方向，探测可停车区域，并特定在该可停车区域停车车辆时的目标停车位置及目标停车位置的姿势角。此外，被识别的障碍物、白线的信息作为地图信息记录于ECU。另外，也可以取得来自提供空出的可停车空间的信息的基础设施的信息，特定目标停车位置及该位置的姿势角。或者，也可以显示由车载摄像机拍摄的图像，在该图像中以驾驶员指定的位置及方向为基础，特定目标停车位置及该位置的姿势角。
接着，路径生成电路21基于目标停车位置、该位置的姿势角、及折返位置(Pb)的姿势角(θM)，使用“一次折返基本算法”生成一次折返停车路径。对于“一次折返基本算法”，参照图8～图14后面叙述。路径生成电路2通过生成路径，由此，同时能够特定图4所示的折返位置(Pb)。
道路宽度取得电路22基于由路径生成电路21识别的、处于车辆周围的障碍物(包含其它车、墙壁)及白线的位置及方向，计算出图4所示的“道路”的宽度(WR)。“道路”是指面向可停车区域(例如，停车框G)的区域，即车辆能够行驶的区域。道路宽度取得电路22能够基于处于车辆周围的障碍物(包含其它车、墙壁)及白线的位置及方向，计算出车辆能够行驶的区域(道路)的宽度(WR)。当然，与道路的宽度相关的信息也可以与空出的停车空间的信息一起从基础设施取得。
停车宽度取得电路23计算出由路径生成电路21探测的可停车区域的宽度。当然，与道路宽度(WR)一样，也可以从外部取得，也可以设定为驾驶员输入的值。在此，作为可停车区域的宽度的一例，使用图4所示的停车框宽度(WA)。
如图4所示，姿势角搜索电路24基于道路宽度(WR)搜索折返位置(Pb)上的车辆的姿势角(θM)。此时，姿势角搜索电路24以能够生成车辆的前部在折返位置(Pb)不与道路的宽度方向上相邻的障碍物(Ob1)干涉的路径的方式，搜索姿势角(θM)。
姿势角搜索电路24设定折返位置(Pb)上的车辆的姿势角(θM)。而且，在基于设定的姿势角(θM)生成的路径的折返位置(Pb)，判断车辆的前部是否与障碍物(Ob1)干涉。而且，在判断为干涉的情况下，变更折返位置(Pb)上的车辆的姿势角(θM)。在基于变更的姿势角生成的路径的折返位置(Pb)，判断车辆的前部是否与道路的宽度方向上相邻的障碍物干涉。反复执行姿势角(θM)的变更、路径的生成，直到判断为不干涉为止。通过以上，姿势角搜索电路24以能够生成不产生与障碍物的干涉的路径的方式，搜索车辆的姿势角(θM)。
道路宽度(WR)越窄，折返位置(Pb)的姿势角(θM)处于越小的趋势。于是，姿势角搜索电路24从停车结束时的姿势角(θF)开始姿势角(θM)的搜索。而且，在按照从姿势角(θF)减少的方向搜索，即判断为干涉的情况下，减小折返位置(Pb)上的车辆的姿势角(θM)，设为新的姿势角(θM)。而且，姿势角搜索电路24选择能够生成在折返位置(Pb)不与障碍物(Ob1)干涉的路径的车辆的姿势角(θM)中、最大的姿势角(θM)。通过选择最大的姿势角，能够生成在从折返位置(Pb)到目标停车位置(Pc)之间车辆难以与障碍物(Ob2)干涉的路径。
目标停车位置搜索电路25以能够生成车辆的前部在折返位置(Pb)不与道路的宽度方向上相邻的障碍物(Ob1)干涉的路径的方式，基于道路宽度(WR)搜索停车框(G)的目标停车位置(Pc)。
目标停车位置搜索电路25设定停车框(G)中的目标停车位置(Pc)。而且，在基于设定的目标停车位置(Pc)生成的路径的折返位置(Pb)，判断车辆的前部是否与障碍物(Ob1)干涉。而且，在判断为干涉的情况下，变更停车框(G)的目标停车位置(Pc)。在基于变更的目标停车位置(Pc)生成的路径的折返位置(Pb)，判断车辆的前部是否与道路的宽度方向上相邻的障碍物干涉。反复执行目标停车位置(Pc)的变更、路径的生成直到判断为不干涉为止。通过以上，目标停车位置搜索电路25以能够生成不产生与障碍物的干涉的路径的方式，搜索目标停车位置(Pc)。
如图4所示，从车辆进入的一侧的停车框(G)的端部(GF)到目标停车位置(Pc)的距离(进深(纵深)B)越大，在后退时，车辆处于容易与停车框(G)周边的障碍物(Ob2)干涉的趋势。于是，目标停车位置搜索电路25从车辆进入的一侧的停车框(G)的端部(GF)开始目标停车位置(Pc)的搜索。即，将进深(B)设定为零，开始生成路径。而且，在按照增加进深(B)的方向进行搜索，即判断为干涉的情况下，使目标停车位置(Pc)向车辆的进入方向移动，并设为新的目标停车位置(Pc)。而且，目标停车位置搜索电路25选择能够生成在折返位置(Pb)不与障碍物(Ob1)干涉的路径的目标停车位置(Pc)中、进深(B)最小的目标停车位置。由此，能够生成在从折返位置(Pb)到目标停车位置(Pc)之间车辆难以与障碍物(Ob2)干涉的路径。
这样，停车辅助装置测量包含可停车区域(停车框G)及道路宽度(WR)的车辆能够行驶的区域。而且，为了求得适于能够行驶的区域的路径，反复实施路径生成、干涉判断、参数(姿势角(θM)、目标停车位置(Pc))调整。
接着，参照图5～图7说明图1的停车辅助装置实施的“一次折返停车路径”的生成方法的一例。
步骤S01中，使用“一次折返基本算法”，生成从停车开始位置(Pa)经由折返位置(Pb)，移动至使车辆停车的停车框(G)的路径。第一次的循环中，将折返位置(Pb)的姿势角(θM)设定为停车结束时的姿势角(θF)，在停车框(G)的道路侧的端部(GF)设定目标停车位置(Pc)。对于步骤S01的详细，参照图8～图14后面叙述。
进入步骤S03，停车辅助控制器10a判断在生成的路径的折返位置(Pb)，车辆的前部是否与道路上相邻的障碍物(Ob1)干涉。具体而言，如图6所示，判断在折返位置(Pb)，车辆的右前部是否超过道路(能够行驶的区域)而与障碍物(Ob1)干涉(K1)。在不干涉的情况下(S03中否)，进入步骤S13，在干涉的情况下(S03中是)，进入步骤S05。
步骤S05中，判断是否能够减小姿势角(θM)。如果当前的姿势角(θM)已经为最小值(例如，零)，则不能减小。在能够减小姿势角(θM)的情况下(S05中是)，减小姿势角(θM)，返回步骤S01，并以减小的姿势角(θM)再次生成路径。
在不能减小姿势角(θM)的情况下(S05中是)，判断是否能够增加进深(B)(S09)。不能设定车辆离开停车框(G)的目标停车位置(Pc)。在能够增加进深(B)的情况下(S09中是)，增加进深(B)。此时，姿势角(θM)复位成初始值，即停车姿势角(θF)。而且，返回步骤S01，以新的目标停车位置(Pc)再次生成路径。这样，首先，一边按照将姿势角(θM)从初始值减小的方向扫描一边搜索无干涉的路径。而且，在姿势角(θM)到达限度的情况下，变更目标停车位置(Pc)，并再次从初始值扫描姿势角(θM)。
在姿势角(θM)及目标停车位置(Pc)均到达限度之前能够生成无干涉的路径的情况下(S03中否)，能够进入步骤S13。另一方面，在姿势角(θM)及目标停车位置(Pc)均到达限度的情况下(S09中是)，判断为一次折返路径的生成困难，并放弃路径生成。
步骤S13中，如图7所示，停车辅助控制器10a判断在从折返位置(Pb)到目标停车位置(Pc)之间车辆是否与障碍物(Ob2)干涉(K2)。在与障碍物(Ob2)干涉的情况下(S13中是)，在不超过停车框(G)的范围内(S17中否)，使目标停车位置(Pc)向停车框宽度方向移动。而且，返回步骤S01，并以移动后的目标停车位置(Pc)再次生成路径。此时，姿势角(θM)复位成停车结束时的姿势角(θF)。同样地，目标停车位置(Pc)的进深(B)也复位成零。
在不超过停车框(G)的范围内，不能使目标停车位置(Pc)向停车框宽度方向移动的情况下(S17中是)，进入步骤S21。
在车辆不与障碍物(Ob2)干涉的情况下(S13中否)，进入步骤S15，并采用由该循环生成的路径作为适于能够行驶的区域的路径。
参照图8说明图5的步骤S01的详细的顺序的一例。步骤S101中，路径生成电路21根据处于车辆周围的障碍物(包含其它车、墙壁)及白线的位置及方向，探测可停车区域(包含停车框G)，并特定将车辆停在该可停车区域时的目标停车位置(Pc)及目标停车位置(Pc)的姿势角(θF)。
进入步骤S103，路径生成电路21设定折返位置(Pb)的姿势角(θM)。第一次的循环中，作为姿势角(θM)，设定姿势角(θF)，第二次以后，根据步骤S07、S11或S19中的指示，变更或复位姿势角(θM)。
进入步骤S105，路径生成电路21基于目标停车位置(Pc)、姿势角(θF)、及姿势角(θM)，计算基本回旋(clothoid)曲线。参照图9～图13说明基本回旋曲线的计算方法。
[极低速车辆模型]
不会产生停车等的车轮的侧滑的极低速行驶时的解析中，已知基于阿克曼-简托德(Ackermann-Jeantaud)的车辆模型是有效的。图9中表示该车辆模型。在此，Lw[m]为轴距，δ(t)[rad]为前轮转向角，V(t)[m/s]为在后轮车轴中心(P)的车速，θ(t)[rad]为车辆的姿势角，ρ(t)为后轮车轴中心(P)移动的轨迹的曲率。后轮车轴中心(P)相对于时间(t)的微分方程式以式(1)表示。
单位距离的时间微分以式(2)表示。因此，当将式(1)更新成相对于行驶距离(L)的微分方程式时，成为式(3)。
[回旋曲线]
在以车速恒定且方向盘的转向角速度恒定进行行驶的情况下，车辆的轨迹成为回旋曲线。在目标轨道的始点和终点，轮胎转向角成为0[rad]的转向模式能够避让静态操舵，从减少轮胎的磨损及向促动器的负荷的观点来看是有效的。图10及图11中表示此时的曲率(ρ)和行驶轨迹的关系。图10表示使轮胎转向至与车辆的最小旋转半径对应的最大曲率(ρmax)的情况，图11表示未使轮胎转向至最大曲率(ρmax)的情况。L表示行驶距离，k表示曲率变化率。图10(a)及图11(a)中，行驶轨迹(L1及L3)由于方向盘的转向角速度恒定，因此，形成回旋曲线。图10(a)中，行驶轨迹(L2)由于方向盘的转向角恒定，即角速度为零，因此，形成圆弧。
曲率(ρ)以式(4)表示。因此，当决定曲率变化率(k)及最大曲率(ρmax)，且设定目标姿势角(θ)时，曲率(ρ)的变化模式唯一地决定。另外，曲率(ρ)和前轮转向角(δ)的关系为一对一的对应。因此，当设定目标姿势角(θ)时，前轮转向角(δ)也唯一地决定。
[可得到回旋曲线的轨迹的终端点的范围]
考虑使用回旋曲线求得连结停车开始位置(Pa)和折返位置(Pb)的路径。设定折返位置(Pb)的姿势角(θM)时，直到相对于停车开始位置(Pa)的车辆的行进方向构成姿势角(θM)的行驶轨迹能够以回旋曲线唯一地表示。
如图12所示，将该行驶轨迹称为基本回旋曲线(Za)。相对于基本回旋曲线(Za)，能够进行相似扩大，或在始点(Pa)或终点(Pb)的前后施加直线。由此，在图12所示的区域(2)及区域(3)中，能够描绘成为姿势角(θM)的回旋曲线。另一方面，其它区域(1)、(4)及(5)中，不能描绘成为姿势角(θM)的回旋曲线。即，能够在区域(2)及区域(3)中设定折返位置(Pb)，但不能在区域(1)、(4)及(5)中设定折返位置(Pb)。
此外，区域(2)是通过从停车开始位置(Pa)先进行直行，然后描绘回旋曲线，而能够到达的区域。区域(3)是通过从停车开始位置(Pa)先描绘回旋曲线，然后进行直行，而能够到达的区域。
图13中表示以停车开始位置(Pa)为始点的基本回旋曲线(Za)，区域(S1)与图12所示的区域(2)及区域(3)对应。同样地，能够根据目标停车位置(Pc)运算构成姿势角(θF)减去姿势角(θM)的角度(θF－θM)的基本回旋曲线(Zb)。区域(S2)表示能够从目标停车位置(Pc)描绘成为角度(θF－θM)的回旋曲线的区域。
返回图8，步骤S105中，运算以停车开始位置(Pa)为始点的基本回旋曲线(Za)、及以目标停车位置(Pc)为始点的基本回旋曲线(Zb)。进入步骤S107，算出图13所示的区域(S1，S2)。
进入步骤S109，提取区域(S1)和区域(S2)重复的区域(S12)。而且，如图13所示，选择区域(S12)中，以停车开始位置(Pa)为始点的回旋曲线及以目标停车位置(Pc)为始点的回旋曲线各自的长度最短的位置作为折返位置(Pb)。
步骤S111中，如图14所示，将从停车开始位置(Pa)到折返位置(Pb)的回旋曲线(Z1)和从折返位置(Pb)到目标停车位置(Pc)的回旋曲线(Z2)连接。由此，路径完成。
如以上说明，根据第一实施方式，可得到以下的作用效果。
姿势角搜索电路24以能够生成车辆的前部在折返位置(Pb)不与道路的宽度方向上相邻的障碍物(Ob1)干涉的路径的方式，基于道路宽度(WR)搜索折返位置(Pb)的车辆的姿势角(θM)。由此，即使在道路宽度(WR)狭窄的环境中，也能够生成不与道路周边的障碍物(Ob1，Ob2)干涉的路径。
姿势角搜索电路24选择能够生成车辆的前部在折返位置(Pb)不与道路的宽度方向上相邻的障碍物干涉的路径的车辆的姿势角(θM)中、最大的姿势角。能够生成在折返位置以后，车辆不与障碍物干涉的路径。
此外，第一实施方式中，说明了将姿势角(θM)的初始值(开始姿势角)设为停车结束时的姿势角(θM)的情况。但是，道路宽度(WR)越窄，折返位置(Pb)的姿势角(θM)处于越小的趋势。因此，也可以在将姿势角(θM)按照从初始值(开始姿势角)减少的方向进行搜索的情况下，道路宽度(WR)越狭窄，越缩小初始值(开始姿势角)。由此，能够减少无用的搜索时间，减轻信息处理负担，并能够进行迅速的路径运算。
即使搜索姿势角(θM)，有时也不能生成在折返位置(Pb)，车辆的前部不与障碍物(Ob1)干涉的路径(S05中是)。在该情况下，姿势角搜索电路24使目标停车位置(Pc)从车辆进入的一侧的停车框(G)的端部(GF)向车辆的进入方向移动(S11)。而且，姿势角搜索电路24基于移动后的目标停车位置(Pc)，搜索折返位置(Pb)上的车辆的姿势角(θM)。通过使目标停车位置(Pc)向车辆的进入方向移动，可得到与在路径形成中扩展道路宽度(WR)同样的效果。因此，即使是道路宽度(WR)狭窄的环境，也能够生成不与道路周边的障碍物干涉的路径。
进而，姿势角搜索电路24选择能够生成车辆不与停车框的宽度方向上相邻的障碍物(Ob2)干涉的路径的目标停车位置(Pc)中、向车辆的进入方向的移动量(进深B)最小的目标停车位置(Pc)。由此，能够在从折返位置(Pb)到目标停车位置(Pc)之间生成车辆难以与障碍物(Ob2)干涉的路径。
即使使停车目标位置(Pc)从停车框(G)的端部(GF)向车辆的进入方向移动，并搜索姿势角(θM)，有时也不能生成在折返位置(Pb)不与障碍物(Ob1)干涉的路径(S09中是)。在该情况下，姿势角搜索电路24判断为不能生成车辆经由折返位置(Pb)移动至停车框(G)的路径(S21)。能够判断为以姿势角(θM)及停车目标位置(Pc)的进深(B)为变数的“一次折返停车路径”的生成困难。因此，能够开始进行两次以上折返的停车路径的生成。或者，也可以使车辆在与障碍物碰撞之前实际上移动，之后再次尝试路径生成。
姿势角搜索电路24设定折返位置(Pb)上的车辆的姿势角(θM)(S103)。判断在基于设定的姿势角(θM)生成的路径的折返位置(Pb)，车辆的前部是否与道路上相邻的障碍物(Ob1)干涉(S03)。在判断为干涉的情况下(S03中是)，变更折返位置上的车辆的姿势角(θM)(S07)，并判断在基于变更的姿势角(θM)生成的路径的折返位置(Pb)，车辆的前部是否与道路的宽度方向上相邻的障碍物干涉(S03)。由此，能够反复实施路径的形成、干涉的判断、姿势角的变更。因此，能够搜索姿势角(θM)，并生成无干涉的路径。
目标停车位置搜索电路25以能够生成在折返位置(Pb)，车辆的前部不与道路的宽度方向上相邻的障碍物(Ob1)干涉的路径的方式，基于道路宽度(WR)搜索停车框(G)的目标停车位置(Pc)。通过基于道路宽度(WR)搜索目标停车位置(Pc)，能够使目标停车位置(Pc)移动。由此，可得到与在路径形成中扩展道路宽度(WR)同样的效果。因此，即使是道路宽度狭窄的环境，也能够生成不与道路周边的障碍物干涉的路径。
(第二实施方式)
第一实施方式中，表示了着眼于面向停车框(G)的道路的宽度(WR)的停车辅助的例子(图4)。本实施方式中，如图15所示，说明不仅考虑道路的宽度(WR)，还考虑道路的进深(道路进深E)，生成不与障碍物(Ob1，Ob2，Ob3)干涉的路径的停车辅助装置及方法。
停车辅助装置不仅基于道路宽度(WR)，还基于道路进深(E)，搜索姿势角(θM)及目标停车位置(Pc)。此时，以能够生成不与道路周边的障碍物干涉的路径的方式，搜索姿势角(θM)及目标停车位置(Pc)。
如图3(b)所示，由第二实施方式的停车辅助控制器10b构成的多个信息处理电路中，不仅包含图3(a)所示的电路(21～25)，还包含取得道路进深(E)的道路进深取得电路26。
道路进深取得电路26基于由路径生成电路21识别的、处于车辆周围的障碍物(包含其它车、墙壁)及白线的位置及方向，算出图15所示的道路进深(E)。“道路进深(E)”表示从目标停车位置(Pc)到与道路宽度(WR)垂直的方向的道路的端部的距离。道路进深取得电路26从路径生成电路21取得处于车辆周围的障碍物(包含其它车、墙壁)及白线的位置及方向。道路进深取得电路26能够基于处于车辆周围的障碍物(包含其它车、墙壁)及白线的位置及方向，算出车辆能够行驶的区域(道路)的进深(E)。当然，与道路的进深相关的信息也可以与空出的停车空间的信息一起从基础设施取得。
姿势角搜索电路24以能够生成在折返位置(Pb)，车辆的前部不与道路的宽度方向及进深方向上相邻的障碍物(Ob1，0b3)干涉的路径的方式，基于道路的宽度及道路的进深搜索折返位置(Pb)上的车辆的姿势角(θM)。
姿势角搜索电路24根据道路进深(E)及道路宽度(WR)的大小，控制姿势角(θM)的扫描方向。在道路进深(E)狭窄的情况下，姿势角(θM)具有变大的趋势，在道路宽度(WR)狭窄的情况下，姿势角(θM)具有变小的趋势。
例如，道路进深(E)越狭窄，姿势角搜索电路24能够选择越大的姿势角(θM)。
或者，在道路进深(E)比道路宽度(WR)长的情况下，姿势角搜索电路24将折返位置(Pb)的姿势角(θM)按照从零增加的方向进行搜索。另一方面，在道路进深(E)为道路宽度(WR)以下情况下，姿势角搜索电路24将折返位置(Pb)的姿势角(θM)按照从停车结束时的姿势角(θF)减少的方向进行搜索。由此，能够减少无用的搜索时间，减轻信息处理负担，并能够进行迅速的路径运算。
还或者，也可以使用对道路进深(E)及道路宽度(WR)各自预定的阈值，进行距离的判断。例如，在道路进深(E)及道路宽度(WR)均为阈值以下的情况，及仅道路进深(E)为阈值以下的情况下，将姿势角(θM)按照从停车结束时的姿势角(θF)减少的方向进行搜索。在仅道路宽度(WR)为阈值以下的情况下，将姿势角(θM)按照从停车结束时的姿势角(θF)减少的方向进行搜索。
目标停车位置搜索电路25基于道路宽度(WR)及道路进深(E)，搜索停车框(G)的目标停车位置(Pc)。通过基于道路宽度(WR)及道路进深(E)搜索目标停车位置(Pc)，能够使目标停车位置(Pc)移动。由此，可得到与路径形成中扩展道路宽度(WR)同样的效果。因此，即使是道路的宽度较窄的环境，也能够生成不与道路周边的障碍物干涉的路径。
参照图16说明第二实施方式中停车辅助方法的路径生成顺序。在图5的步骤S03与步骤S13之间还具备步骤S12，在该点上不同。
步骤S12中，停车辅助控制器10b判断在生成的路径的折返位置(Pb)，车辆的前部是否与道路上相邻的障碍物(Ob3)干涉。具体而言，如图17所示，判断在折返位置(Pb)，车辆的左前部是否超过道路(能够行驶的区域)并与障碍物(Ob3)干涉。在不干涉的情况下(S03中否)，进入步骤S13，在干涉的情况下(S03中是)，进入步骤S09。其它步骤S01～S21与图5相同，并省略说明。
参照图17及图18表示姿势角搜索电路24进行的姿势角(θM)的搜索、及目标停车位置搜索电路25进行的目标停车位置(Pc)的搜索的例子。如图17所示，首先，确定目标停车位置(Pc)，一边将姿势角(θM)按照从初始值减少的方向扫描一边反复执行路径形成(S01)及干涉诊断(S03)。将合计六次路径形成中的折返位置以Pb1、Pb2、Pb3、Pb4、……、Pb6表示。图17所示的折返位置(Pb1、Pb2、Pb3、Pb4、……、Pb6)均与障碍物(Ob1，Ob3)干涉(S03中是)。在姿势角(θM)到达限度的情况下(步骤S05中是)，如图18所示，使目标停车位置(Pc)向车辆的进入方向偏离，并设定新的目标停车位置(Pc’)(步骤S11)。
再次一边将姿势角(θM)按照从初始值减少的方向扫描一边反复执行路径形成(S01)及干涉诊断(S03)。在折返位置(Pb1’，Pb2’)，与障碍物(Ob1)干涉，但在折返位置(Pb3’)，不与障碍物(Ob1，Ob3)干涉(S12中否)。
这样，停车辅助控制器10b基于道路宽度(WR)及道路进深(E)搜索折返位置(Pb)上的车辆的姿势角(θM)。由此，能够生成在折返位置(Pb)，车辆的前部不与道路的宽度方向及进深方向上相邻的障碍物(Ob1，Ob3)干涉的路径。
如以上说明，根据第二实施方式，可得到以下的作用效果。
姿势角搜索电路24以能够生成在折返位置(Pb)，车辆的前部不与道路的宽度方向及进深方向上相邻的障碍物干涉的路径的方式，基于道路宽度(WR)及道路进深(E)搜索折返位置(Pb)上的车辆的姿势角(θM)。即使在不仅道路宽度(WR)，而且道路进深(E)也狭窄的情况下，也能够生成车辆的前部不与障碍物(Ob1，Ob3)干涉的路径。
道路进深(E)越狭窄，姿势角搜索电路24选择越大的姿势角(θM)。即使是道路进深(E)狭窄的环境，也能够生成不与道路周边的障碍物干涉的路径。
在道路进深(E)比道路宽度(WR)长的情况下，姿势角搜索电路24将折返位置(Pb)的姿势角(θM)按照从零增加的方向进行扫描。在道路进深(E)为道路宽度(WR)以下情况下，姿势角搜索电路24将折返位置(Pb)的姿势角(θM)按照从停车结束时的姿势角减少的方向进行扫描。
如上所述，记载了本发明的实施方式，但不应理解为构成本公开的一部分的论述及附图限定本发明。根据该公开内容，本领域技术人员将会明确各种替代的实施方式、实施例及运用技术。
符号说明
21 路径生成电路
22 道路宽度取得电路
23 停车宽度取得电路
24 姿势角搜索电路
25 目标停车位置搜索电路
26 道路进深取得电路
E 道路进深
G 停车框
Ob1、Ob2、Ob3 障碍物
Pa 停车开始位置
Pb 折返位置
Pc 目标停车位置
θM、θF 姿势角
WR 道路宽度

Claims (13)

1.一种停车辅助装置，其对将车辆并排停在可停车区域的停车动作进行辅助，其特征在于，具备：
路径生成电路，其生成所述车辆经由折返位置移动至所述可停车区域的路径；
道路宽度取得电路，其取得面向所述可停车区域的道路的宽度；
姿势角搜索电路，其以能够生成在所述折返位置，所述车辆的前部不与所述道路的宽度方向上相邻的障碍物干涉的所述路径的方式，基于所述道路的宽度搜索所述折返位置的所述车辆的姿势角。
2.如权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，
所述姿势角为停车开始时的所述车辆相对于行进方向的角度、相对于道路的宽度方向上相邻的障碍物的角度、或者相对于所述可停车区域的宽度方向上相邻的障碍物的角度中的任一角度。
3.如权利要求1或2所述的停车辅助装置，其特征在于，
所述姿势角搜索电路将所述折返位置的所述姿势角按照从停车结束时的所述姿势角减少的方向进行搜索，
所述姿势角搜索电路选择能够生成在所述折返位置，所述车辆的前部不与道路的宽度方向上相邻的障碍物干涉的所述路径的所述车辆的姿势角中、最大的所述姿势角。
4.如权利要求1或2所述的停车辅助装置，其特征在于，
所述姿势角搜索电路将所述折返位置的所述姿势角按照从开始姿势角减少的方向进行搜索，
道路的宽度越窄，所述姿势角搜索电路越缩小所述开始姿势角。
5.如权利要求1或2所述的停车辅助装置，其特征在于，
还具备道路进深取得电路，其取得所述道路的进深，
所述姿势角搜索电路以能够生成在所述折返位置，所述车辆的前部不与道路的宽度方向及进深方向上相邻的障碍物干涉的所述路径的方式，基于所述道路的宽度及所述道路的进深搜索所述折返位置的所述车辆的姿势角。
6.如权利要求5所述的停车辅助装置，其特征在于，
道路的进深越狭窄，所述姿势角搜索电路选择越大的所述姿势角。
7.如权利要求5或6所述的停车辅助装置，其特征在于，
在所述道路的进深比所述道路的宽度长的情况下，所述姿势角搜索电路将所述折返位置的所述姿势角按照从零增加的方向进行搜索，
在所述道路的进深为所述道路的宽度以下情况下，所述姿势角搜索电路将所述折返位置的所述姿势角按照从停车结束时的所述姿势角减少的方向进行搜索。
8.如权利要求1～7中任一项所述的停车辅助装置，其特征在于，
在即使搜索所述折返位置的所述车辆的姿势角，也不能生成在所述折返位置，所述车辆的前部不与道路的宽度方向上相邻的障碍物干涉的所述路径的情况下，
所述姿势角搜索电路使目标停车位置从所述车辆进入侧的所述可停车区域的端部向所述车辆的进入方向移动，
所述姿势角搜索电路基于移动后的目标停车位置搜索所述折返位置的所述车辆的姿势角。
9.如权利要求8所述的停车辅助装置，其特征在于，
还具备停车宽度取得电路，其取得所述可停车区域的宽度，
所述姿势角搜索电路选择能够生成所述车辆不与所述可停车区域的宽度方向上相邻的障碍物干涉的所述路径的所述目标停车位置中、所述车辆的向进入方向的移动量最小的所述目标停车位置。
10.如权利要求8或9所述的停车辅助装置，其特征在于，
在即使使停车目标位置从所述车辆进入侧的所述可停车区域的端部向所述车辆的进入方向移动，并搜索所述折返位置上的所述车辆的姿势角，也不能生成在所述折返位置，所述车辆的前部不与道路的宽度方向上相邻的障碍物干涉的所述路径的情况下，所述姿势角搜索电路判断为不能生成所述车辆经由所述折返位置移动至所述可停车区域的路径。
11.如权利要求1或2所述的停车辅助装置，其特征在于，
所述姿势角搜索电路设定所述折返位置的所述车辆的姿势角，
判断在基于设定的姿势角生成的所述路径的所述折返位置，所述车辆的前部是否与所述道路上相邻的障碍物干涉，
在判断为干涉情况下，变更所述折返位置的所述车辆的姿势角，
判断在基于变更的姿势角生成的所述路径的所述折返位置，所述车辆的前部是否与所述道路的宽度方向上相邻的障碍物干涉。
12.如权利要求1或2所述的停车辅助装置，其特征在于，
还具备目标停车位置搜索电路，其以能够生成在所述折返位置，所述车辆的前部不与所述道路的宽度方向上相邻的障碍物干涉的所述路径的方式，基于所述道路的宽度搜索所述可停车区域中的目标停车位置。
13.一种停车辅助方法，对将车辆并排停在可停车区域的停车动作进行辅助，其特征在于，
生成所述车辆经由折返位置移动至所述可停车区域的路径，
取得面向所述可停车区域的道路的宽度，
以能够生成在所述折返位置，所述车辆的前部不与所述道路的宽度方向上相邻的障碍物干涉的所述路径的方式，基于所述道路的宽度搜索所述折返位置的所述车辆的姿势角。
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