CN109017761A - 停车辅助系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够以高精度使车辆行驶到目标地点的停车辅助系统。该停车辅助系统具备:第一检测部,其用于检测与车辆的左侧车轮有关的信息即第一信息;第二检测部,其用于检测与所述车辆的右侧车轮有关的信息即第二信息;处理部,其用于基于在沿着通往设定于停车区域的目标地点的设定路径行驶的状态下的所述第一信息和所述第二信息,来推断所述车辆的位置即本车辆位置,并基于所述设定路径与所述本车辆位置之差即路径差,来计算用于校正所述设定路径的校正值。
Description
技术领域
本发明涉及一种停车辅助系统。
背景技术
已知一种停车辅助系统,其设定通往停车区域内的目标地点的设定路径,自动驾驶车辆使其沿着设定路径向目标地点行驶。这样的停车辅助系统基于将包含于设定路径中的转弯圆的转弯半径等与方向盘等转向部的转向角关联的数据,通过控制转向部来使车辆沿着设定路径行驶。
专利文献1:日本特开2010-269707号公报
发明内容
然而,由于车辆的车辆特性根据车辆不同而有不同,所以上述停车辅助系统中存在如下问题:实际的行驶路线偏离设定路径,而使车辆停到目标地点以外的位置。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够以高精度使车辆行驶到目标地点的停车辅助系统。
为了解决上述问题而达到目的,本发明的停车辅助系统具备:第一检测部,其用于检测与车辆的左侧车轮有关的信息即第一信息;第二检测部,其用于检测与上述车辆的右侧车轮有关的信息即第二信息;以及处理部,其用于基于在沿着通往设定于停车区域的目标地点的设定路径行驶的状态下的上述第一信息和上述第二信息,来推断上述车辆的位置即本车辆位置,并基于上述设定路径与上述本车辆位置之差即路径差,来计算用于校正上述设定路径的校正值。
这样,在本发明的停车辅助系统中,检测部检测与实际的左右侧车轮有关的第一信息和第二信息,处理部根据该第一信息和第二信息推断本车辆位置。由此,停车辅助系统能够基于根据本车辆位置计算出的路径差,来计算与实际的行驶对应的适当的校正值,从而提高到目标地点的停车精度。
在本发明的停车辅助系统中,上述处理部可以使上述设定路径的至少一部分在上述停车区域的宽度方向上基于上述校正值而偏移,来进行校正。
这样,在本发明的停车辅助系统中,由于是使设定路径在停车区域的宽度方向上偏移来进行校正,所以能够抑制校正处理中运算负担的增加,并且设定适当的设定路径。
在本发明的停车辅助系统中,上述处理部可以基于将上述路径差的平均值即路径差平均值乘以小于1的第一校正系数而得到的临时校正值,来计算上述校正值。
这样,在本发明的停车辅助系统中,由于处理部是将小于1的第一校正系数乘路径差平均值来计算校正值,所以即使在路径差平均值等出现异常值的情况下,也能够减小异常值对校正值的影响。
在本发明的停车辅助系统中,若上述路径差或上述路径差平均值的偏差在预先设定的偏差阈值以上,则上述处理部可以基于将上述路径差平均值乘以比上述第一校正系数小的第二校正系数而得到的上述临时校正值,来计算上述校正值。
这样,在本发明的停车辅助系统中,由于当路径差平均值等的偏差较大时,处理部将其乘以比第一校正系数小的第二校正系数来计算校正值,所以能够减小不适当的路径差平均值等对校正值的影响。
在本发明的停车辅助系统中,上述处理部可以根据基于与上述设定路径的多个模式分别关联的差计算方法而计算出的上述路径差,按每个上述模式来计算上述校正值。
由此,在本发明的停车辅助系统中,由于处理部能够与按每个模式而不同的路径差对应地计算适当的校正值,所以能够沿着按照每个模式而进一步适当地校正后的设定路径来执行停车辅助。
在本发明的停车辅助系统中,上述处理部可以基于上述停车区域的车宽方向上的上述目标地点与实际的停车位置之差,来计算上述校正值。
由此,在本发明的停车辅助系统中,能够使目标地点与停车位置更加接近。
在本发明的停车辅助系统中,上述处理部可以采用上述车辆的车速小于预先设定的车速阈值时的上述路径差,来计算上述校正值。
由此,在本发明的停车辅助系统中,能够根据适合用于校正的低速状态下的路径差,来提高校正值的精度。
在本发明的停车辅助系统中,上述处理部可以采用上述停车区域的长度方向上的上述目标地点与实际的停车位置之差小于差阈值时的上述路径差,来计算上述校正值。
由此,在本发明的停车辅助系统中,能够排除由于车轮的实际方向以外的因素而增大的路径差,从而基于适当的路径差来提高校正值的精度。
附图说明
图1是搭载有实施方式的停车辅助系统的车辆的俯视图。
图2是表示实施方式的停车辅助系统的整体结构的框图。
图3是说明停车辅助装置的功能的功能框图。
图4是表示转向表的一个示例的图。
图5是表示校正前的设定路径和行驶路径的图。
图6是表示校正后的设定路径和行驶路径的图。
图7是说明推断部对本车辆位置的推断方法的一个示例的图。
图8是表示路径差平均值与计算次数之间的关系的图表。
图9是表示校正值与计算次数之间的关系的图表。
图10是处理部的驾驶控制部所执行的停车辅助处理中的驾驶控制处理的流程图。
图11是处理部的推断部和校正部所执行的停车辅助处理中的校正处理的流程图。
图12是说明第一变形例的路径差的计算方法的图。
图13是表示应用第二变形例的校正处理的设定路径的一个示例的图。
图14是第二变形例的校正处理的流程图。
符号说明
10车辆、11车身、12转向部、13车轮、18轮速传感器、20停车辅助系统、34停车辅助装置、70处理部、74驾驶控制部、76推断部、78校正部、80停车辅助程序、LRR左后旋转信息、RRR右后旋转信息、LTP目标地点、PA停车区域、PP停车位置、RR行驶路径、SR设定路径、ΔRT路径差。
具体实施方式
以下的例示性实施方式等中相同的结构要素赋予共同的符号,并适当省略重复的说明。
实施方式
图1是搭载有实施方式的停车辅助系统的车辆10的俯视图。车辆10例如可以是以内燃机(发动机、未图示)作为驱动源的汽车(内燃机汽车),也可以是以电动机(马达、未图示)作为驱动源的汽车(电动汽车、燃料电池汽车等),还可以是以这两者作为驱动源的汽车(混合动力汽车)。而且,车辆10可以搭载各种变速装置,还可以搭载用于驱动内燃机或电动机所需的各种装置(系统、部件等)。此外,对车辆10中与车轮13的驱动有关的装置的方式、数量以及布置等,可以进行各种设定。
如图1所示,车辆10具备车身11、转向部12、四个车轮13FL、13FR、13RL、13RR、一个或多个(本实施方式中为4个)拍摄部14a、14b、14c、14d、转向部传感器16、多个(本实施方式中为4个)轮速传感器18FL、18FR、18RL、18RR。在无需区分车轮13FL、13FR、13RL、13RR的情况下,记载为车轮13。在无需区分拍摄部14a、14b、14c、14d的情况下,记载为拍摄部14。在无需区分轮速传感器18FL、18FR、18RL、18RR的情况下,记载为轮速传感器18。
车身11构成供乘坐者乘坐的车室。车身11容纳或保持车轮13、转向部12、拍摄部14、转向部传感器16、轮速传感器18等。
转向部12例如包括手柄或方向盘等,是操作车辆10的转向轮(例如,车轮13FL、13FR)的装置。
车轮13FL设于车辆10的左前侧。车轮13FR设于车辆10的右前侧。车轮13RL设于车辆10的左后侧。车轮13RR设于车辆10的右后侧。前侧的两个车轮13FL、13FR作为由转向部12转向来改变车辆10的行进方向的转向轮而发挥功能。后侧的两个车轮13RL、13RR例如作为基于来自发动机或电动机等的驱动力旋转的驱动轮而发挥功能。
拍摄部14例如是内置有CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)或CIS(CMOSImage Sensor,金属-氧化物-半导体图像传感器)等摄像元件的数码摄像头。拍摄部14将包含以规定的帧率生成的多个帧图像的动态图像或者静态图像的数据,作为拍摄图像的数据输出。拍摄部14分别具有广角镜头或鱼眼镜头,能够拍摄水平方向140°~190°的范围。拍摄部14的光轴朝向斜下方设定。因此,拍摄部14输出对包括周边路面的车辆10周边进行拍摄而得到的拍摄图像的数据。
拍摄部14设于车身11周围。例如,拍摄部14a设于车身11前端部的左右方向上的中央部(例如,前保险杠)。拍摄部14a生成拍摄车辆10前方的周边而得到的拍摄图像。拍摄部14b设于车身11后端部的左右方向上的中央部(例如,后保险杠)。拍摄部14b生成拍摄车辆10后方的周边而得到的拍摄图像。拍摄部14c设于车身11左端部的前后方向上的中央部(例如,左侧外后视镜11a)。拍摄部14c生成拍摄车辆10左方的周边而得到的拍摄图像。拍摄部14d设于车身11右端部的前后方向上的中央部(例如,右侧外后视镜11b)。拍摄部14d生成拍摄车辆10右方的周边而得到的拍摄图像。
转向部传感器16设于转向部12附近。转向部传感器16例如是包含霍尔元件等的角度传感器,将检测到的转向部12的旋转角作为检测转向角输出。
轮速传感器18具有设于各车轮13附近的霍尔元件,是检测车轮13的旋转量或每单位时间的转数的传感器。
轮速传感器18FL设于左前的车轮13FL附近。轮速传感器18FL检测与车轮13FL的旋转量或每单位时间的转数相关联的轮速脉冲,并作为与车轮13FL的旋转有关的信息即左前旋转信息输出。
轮速传感器18FR设于右前的车轮13FR附近。轮速传感器18FR检测与车轮13FR的旋转量或每单位时间的转数相关联的轮速脉冲,并作为与车轮13FR的旋转有关的信息即右前旋转信息输出。
轮速传感器18RL是第一检测部的示例,设于左后的车轮13RL附近。轮速传感器18RL检测与车轮13RL的旋转量或每单位时间的转数相关联的轮速脉冲,并作为与车轮13RL的旋转有关的信息即左后旋转信息输出。左后旋转信息是与左侧的车轮13有关的信息即第一信息的一个示例。
轮速传感器18RR是第二检测部的示例,设于右后的车轮13RR附近。轮速传感器18RR检测与车轮13RR的旋转量或每单位时间的转数相关联的轮速脉冲,并作为与车轮13RR的旋转有关的信息即右后旋转信息输出。右后旋转信息是与右侧的车轮13有关的信息即第二信息的一个示例。
图2是表示实施方式的停车辅助系统20的整体结构的框图。停车辅助系统20搭载于车辆10,通过自动驾驶车辆10(包括半自动驾驶)来辅助驾驶者。此外,停车辅助系统20对为自动驾驶而设定的设定路径SR进行校正,来使车辆10行驶到停车区域内的理想位置。
如图2所示,停车辅助系统20具备拍摄部14、轮速传感器18、制动系统22、加速系统24、转向系统26、变速系统28、监控装置32、停车辅助装置34以及车内网络36。
拍摄部14将拍摄车辆10周边而得到的拍摄图像输出至停车辅助装置34。
轮速传感器18将检测到的旋转信息输出至车内网络36。
制动系统22控制车辆10的减速。制动系统22具有制动部40、制动控制部42和制动部传感器44。
制动部40例如包括制动器以及制动踏板等,是用于使车辆10减速的装置。
制动控制部42例如是计算机,包括具有CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)等硬件处理器的ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)等微电脑。制动控制部42基于来自停车辅助装置34的指示来控制制动部40,从而控制车辆10的减速。
制动部传感器44例如是位置传感器,在制动部40为制动踏板的情况下,检测制动部40的位置。制动部传感器44将检测到的制动部40的状态输出至车内网络36。
加速系统24控制车辆10的加速。加速系统24具有加速部46、加速控制部48和加速部传感器50。
加速部46例如包括油门踏板,是用于使车辆10加速的装置。
加速控制部48例如是计算机,包括具有CPU等硬件处理器的ECU等微电脑。加速控制部48基于来自停车辅助装置34的指示来控制加速部46,从而控制车辆10的加速。
加速部传感器50例如是位置传感器,在加速部46为油门踏板的情况下,检测加速部46的位置。加速部传感器50将检测到的加速部46的状态输出至车内网络36。
转向系统26控制车辆10的行进方向。转向系统26具有转向部12、转向控制部54和转向部传感器16。
转向控制部54例如是计算机,包括具有CPU等硬件处理器的ECU等微电脑。转向控制部54基于来自停车辅助装置34的指示转向角来控制转向部12,从而控制车辆10的行进方向。
转向部传感器16将检测到的转向部12的检测转向角输出至车内网络36。
变速系统28控制车辆10的变速比。变速系统28具有变速部58、变速控制部60和变速部传感器62。
变速部58例如包括变速杆等,是使车辆10的变速比等改变的装置。
变速控制部60例如是计算机,包括具有CPU等硬件处理器的ECU等微电脑。变速控制部60基于来自停车辅助装置34的指示来控制转向变速部58,从而控制车辆10的变速比等。
变速部传感器62检测前进档(Drive)、停车档(Parking)以及倒车档(Reverse)等的变速部58的档位。变速部传感器62将检测到的变速部58的档位输出至车内网络36。
监控装置32设于车辆10的车室内的前围板(dash board)等。监控装置32具有显示部64、音频输出部66和操作输入部68。
显示部64基于停车辅助装置34所发送的图像数据,来显示图像。显示部64例如是液晶显示器(LCD:Liquid Crystal Display)或有机EL显示器(OELD:OrganicElectroluminescent Display,有机电致发光显示器)等显示装置。显示部64例如显示用于接受从手动驾驶到自动驾驶的切换的停车区域等的图像。
音频输出部66基于停车辅助装置34所发送的音频数据,来输出音频。音频输出部66例如是扬声器。音频输出部66例如输出用于引导进行自动驾驶等的语音。
操作输入部68接受乘坐者的输入。操作输入部68例如是触控面板。操作输入部68设于显示部64的显示画面。操作输入部68构成为能使显示部64所显示的图像透过。由此,操作输入部68能够使乘坐者目视确认显示部64的显示画面上所显示的图像。操作输入部68接受由乘坐者触碰其与显示部64的显示画面上所显示的图像对应的位置而输入的、与停车辅助等有关的指示,并发送至停车辅助装置34。需说明的是,操作输入部68不限于触控面板,也可以是按钮式等样式的硬件开关。
停车辅助装置34是计算机,包括ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)等微电脑。停车辅助装置34从拍摄部14获取拍摄图像的数据。停车辅助装置34将基于拍摄图像等而生成的图像或声音的有关数据,发送至监控装置32。停车辅助装置34将对驾驶者的指示、以及给驾驶者的通知等的图像或声音的有关数据,发送至监控装置32。停车辅助装置34经由车内网络36控制各系统22、24、26、28来自动驾驶车辆10,从而辅助停车。停车辅助装置34具备CPU(Central Processing Unit,中央处理器)34a、ROM(Read Only Memory,只读存储器)34b、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)34c、显示控制部34d、音频控制部34e以及SSD(Solid State Drive,固态硬盘)34f。CPU34a、ROM34b和RAM34c可以集成在同一封装内。
CPU34a是硬件处理器的一个示例,读取ROM34b等非易失性存储装置中所存储的程序,并遵循该程序来执行各种运算处理以及控制。CPU34a例如执行对用于显示于显示部64的停车辅助用图像等进行的图像处理。
ROM34b存储各程序以及执行各程序所需的参数等。RMA34c临时存储CPU34a上的运算所使用的各种数据。在停车辅助装置34上进行的运算处理之中,显示控制部34d主要执行对由拍摄部14拍得的图像数据进行的图像处理、对用于显示于显示部64的显示用图像进行的数据转换等。在停车辅助装置34上进行的运算处理之中,音频控制部34e主要执行对由音频输出部66输出的音频进行的处理。SSD34f是可擦写的非易失性存储装置,即使在停车辅助装置34的电源断开的情况下也能够保持各种数据。
车内网络36将轮速传感器18、制动系统22、加速系统24、转向系统26、变速系统28、监控装置32的操作输入部68、以及停车辅助装置34,以互相之间能够收发信息的方式连接。
图3是说明停车辅助装置34的功能的功能框图。如图3所示,停车辅助装置34具备处理部70和存储部72。
处理部70例如作为CPU34a等的功能来加以实现。处理部70具备驾驶控制部74、推断部76和校正部78。处理部70例如可以通过读取存储部72中所存储的停车辅助程序80,来实现驾驶控制部74、推断部76和校正部78的功能。驾驶控制部74、推断部76和校正部78的一部分或全部也可以由包括ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)的电路等硬件来构成。
在基于自动驾驶的停车辅助中,驾驶控制部74基于包含多个路径模式(pattern)等信息的路径数据82,来设定通往设定于停车区域中的目标地点的设定路径。驾驶控制部74例如设定包含转弯圆(以下称为“设定转弯圆”)的一部分的设定路径。以下,将转弯圆的半径记载为“设定转弯半径”。驾驶控制部74通过控制系统22、24、26、28中任一个,来使车辆10沿着设定路径行驶。
具体而言,驾驶控制部74基于预先设定的转向表84,与设定转弯半径对应地对转向部12进行转向操作,来使车轮13FL、13FR转向。转向表84是将目标转向角与设定转弯半径预先关联的表格。目标转向角是为了使车辆10沿着设定转弯半径的设定转弯圆行驶而设为目标的转向部12的转向角。因此,驾驶控制部74将指示转向角输出至转向系统26,以使转向部12的转向角成为与设定转弯半径关联的目标转向角,从而来控制转向部12。由此,驾驶控制部74使车辆10沿着设定路径上的设定转弯圆行驶。
驾驶控制部74经由车内网络36从轮速传感器18获取旋转信息LRR、RRR等。驾驶控制部74基于根据旋转信息LRR、RRR计算出的移动距离等,来控制转向部12的转向的时机(timing)、加速系统24的加速的时机等。由此,驾驶控制部74使车辆10沿着包含有设定转弯圆的设定路径行驶。
驾驶控制部74将设定路径的信息作为驾驶数据88的一部分存储于存储部72中。设定路径的信息包括转向开始地点的坐标、转向结束地点的坐标、折返地点的坐标、目标转向角、指示转向角、设定转弯半径以及设定转弯中心的坐标等。此外,驾驶控制部74在自动驾驶期间从轮速传感器18RL、18RR获取旋转信息LRR、RRR,并将与获取的时间关联的旋转信息LRR、RRR作为驾驶数据88的一部分存储于存储部72中。
在沿着设定路径行驶的状态下,推断部76基于轮速传感器18RL所检测到的左后侧的车轮13RL的左后旋转信息LRR、以及轮速传感器18RR所检测到的右后侧的车轮13RR的右后旋转信息RRR,来推断车辆10实际行驶的行驶路径上的车辆10的位置,即本车辆位置。
例如,推断部76基于与左后旋转信息LRR所表示的左后侧的车轮13RL的转数对应的左后轮速脉冲数(以下称为“左后脉冲数”)、以及与右后旋转信息RRR所表示的右后侧的车轮13RR的转数对应的右后轮速脉冲数(以下称为“右后脉冲数”),来推断行驶路径上的多个本车辆位置。推断部76将本车辆位置之中的例如行驶路径的最终位置且为停车辅助结束时车辆10的位置、亦即停车位置的坐标,输出至校正部78。
校正部78基于设定路径与推断部76所推断的行驶路径上的本车辆位置之差即路径差,来计算用于校正下一次及之后的停车辅助中设定路径的校正值。例如,校正部78基于停车区域的宽度方向上的目标地点与车辆的实际停车位置的路径差,来计算校正值。这里,校正部78可以设定用于使设定路径的至少一部分在设定有目标地点的停车区域的宽度方向(即,停车时的车辆10的车宽方向)上偏移的校正值。例如,校正部78可以计算使设定路径上的地点(以下称为“偏移地点”)在停车领域的宽度方向上偏移的值,来作为校正值。偏移地点例如是前进时的转向开始位置、前进时的回正位置、折返位置、后退时的转向开始位置、后退时的回正位置、目标地点之中的一个或多个地点。校正部78将包含计算出的校正值的校正数据90存储于存储部72中。
在存储部72中存储有包含校正值的校正数据90的情况下,驾驶控制部74在基于路径数据82设定了停车辅助的设定路径之后,使该设定路径上的偏移地点在停车区域的宽度方向上偏移校正值,由此来校正设定路径。驾驶控制部74基于经该校正后的设定路径进行自动驾驶,由此来辅助停车。
存储部72作为ROM34b、RAM34c和SSD34f中至少一个功能来加以实现。存储部72也可以设于外部的网络等上。存储部72存储由处理部70执行的程序、执行程序所需的数据、以及通过执行程序而生成的数据等。存储部72例如存储由处理部70执行的停车辅助程序80。存储部72存储执行停车辅助程序80所需的、包含路径模式的路径数据82、转向表84以及包含阈值和数学式等的数值数据86。存储部72存储通过执行停车辅助程序80而生成的驾驶数据88和校正数据90。驾驶数据88包含设定路径的信息、目标转向角、在各个时刻输出至转向部12的指示转向角、各个时刻的检测转向角、在各个时刻从轮速传感器18RL、18RR获取的包含轮速脉冲的旋转信息LRR、RRR等。校正数据90包含校正值、以及在校正值的计算过程中计算出的值。
图4是表示转向表84的一个示例的图。如图4所示,转向表84将目标转向角θcn与设定转弯半径STRn关联。其中n=1、2、……。驾驶控制部74从转向表84中提取与设定路径中所包含的设定转弯圆的设定转弯半径STRn关联的目标转向角θcn。驾驶控制部74将用于实现所提取出的目标转向角θcn的指示转向角输出至转向系统26,使车辆10沿着设定转弯圆行驶。
图5是表示校正前的设定路径SR和行驶路径RR的图。如图5所示,驾驶控制部74基于从拍摄部14获取的区划线CL的图像,来检测停车区域PA。驾驶控制部74基于路径数据82,来设定通往设定于该停车区域PA内的目标地点LTP的设定路径SR(参照虚线)。驾驶控制部74基于与设定路径SR所表示的设定转弯半径关联的转向表84中的目标转向角θcn,来控制车辆10的转向系统26的转向部12等,从而自动驾驶车辆10直至目标地点LTP。
如果转向表84所表示的转向部12的目标转向角θcn与设定转弯半径STRn之间的关系正确,则自动驾驶的情况下,车辆10会沿着包含设定转弯圆的一部分的设定路径SR行驶。然而,由于车辆10各自的特性或车辆10周围的环境等的不同,目标转向角θcn与设定转弯半径STRn之间的实际关系有时会与转向表84中所表示的关系不同,因此,车辆10有时会如图5所示沿着与设定路径SR不同的行驶路径RR(参照细实线)行驶。
为此,推断部76基于旋转信息LRR、RRR推断行驶路径RR的最终地点即停车位置PP等,来作为本车辆位置。校正部78计算该停车位置PP与目标地点LTP之差,作为路径差ΔRT,并基于路径差ΔRT来计算用于使设定路径SR偏移的校正值。
图6是表示校正后的设定路径SR和行驶路径RR的图。如图6所示,驾驶控制部74基于校正部78根据路径差ΔRT所计算出的校正值,来校正设定路径SR。具体而言,驾驶控制部74使设定路径SR沿着停车区域PA的宽度方向偏移校正值。例如,当停车位置PP相对于目标地点LTP向右方向偏离时,驾驶控制部74使设定路径SR向左方向偏移。而当停车位置PP相对于目标地点LTP向左方向偏离时,驾驶控制部74使设定路径SR向右方向偏移。驾驶控制部74基于偏移后的设定路径SR来自动驾驶车辆10,由此能够将车辆10停到与目标地点LTP偏离校正值的停车位置PP、即作为理想位置的停车区域PA的宽度方向上的中心位置(图5中的目标地点LTP)。
这里,校正部78可以并非采用计算出的全部路径差ΔRT来计算校正值,而基于预先设定的条件来判断是否采用该路径差ΔRT。以下为采用条件的一个示例。
(第一采用条件)车速小于预先设定的车速阈值
(第二采用条件)路径差小于第一差阈值
(第三采用条件)停车区域的长度方向上的目标地点与车辆的实际停车位置之差小于第二差阈值
当满足上述三个采用条件之中的一个或多个时,校正部78可以采用计算出的路径差ΔRT,并基于该路径差ΔRT来计算校正值。由此,校正部78能减小出现不适当的值的概率较高的路径差ΔRT对校正值的影响。第一差阈值和第二差阈值可以根据推断精度来适当设定,也可存储为数值数据86的一部分。需说明的是,第二差阈值是差阈值的一个示例。
图7是说明推断部76对本车辆位置的推断方法的一个示例的图。推断部76可以通过使用旋转信息LRR、RRR的如图7所示的已知方法(例如,日本特开2015-075337号公报),来推断行驶路径RR上的本车辆位置。图7表示在时刻t在坐标(X0,Y0)的位置朝着方向θ0的车辆10在时刻(t+Δt)移动到坐标(X,Y)且朝向方向θ的情况。若假设在时间Δt期间车辆10的转弯中心和转弯半径不发生变化且车辆10直线移动,则车辆10的移动距离MD可以用下式表示。
MD=k(NL+NR)/2
k:将脉冲数转换为移动距离的系数
NL:Δt期间的左后脉冲数
NR:Δt期间的右后脉冲数
这里,设X=X0+ΔX、Y=Y0+ΔY,则ΔX、ΔY可以用下式表示。
ΔX=MDcosθ0=(k(NL+NR)/2)cosθ0 (1)
ΔY=MDsinθ0=(k(NL+NR)/2)sinθ0 (2)
此外,车辆10在时刻(t+Δt)的方向θ可以用下式表示。
θ=θ0+Δθ=θ0+k·Δt(NL-NR)/TW (3)
TW:胎面宽度
推断部76使用式(1)、式(2)、式(3)按每时间Δt计算本车辆位置,由此来检测车辆10在实际的行驶路径RR上的停车位置PP等本车辆位置。
图8是表示路径差平均值与计算次数之间的关系的图表。图9是表示校正值与计算次数之间的关系的图表。路径差平均值是路径差ΔRT的平均值(例如,算术平均值)。需说明的是,计算次数是基于自动驾驶的停车次数之中采用满足采用条件的路径差ΔRT来计算校正值的次数。
如图8所示,校正部78按每次停车来计算从驾驶控制部74获取的设定路径SR的目标地点LTP与推断部76所推断出的停车位置PP之差,即路径差ΔRT。
每次路径差ΔRT的计算次数达到预先设定的设定平均次数时,校正部78计算路径差ΔRT的平均值,即路径差平均值。设定平均次数的一个示例为三次。
这里,校正部78可以在每次从推断部76获取到停车位置PP的坐标时,将对路径差ΔRT进行平均而计算出的临时平均值、以及计算次数,存储于存储部72中,直到计算次数达到设定平均次数,并计算路径差平均值。具体而言,若从推断部76获取到第一次停车的停车位置PP的坐标,则校正部78将计算次数“1”和临时平均值(这里为“第一次的路径差ΔRT”)作为校正数据90的一部分存储于存储部72中。接着,若从推断部76获取到第二次停车的停车位置PP的坐标,则校正部78将计算次数“2”、以及第一次和第二次的路径差ΔRT的临时平均值存储于存储部72中,并且将之前存储的计算次数“1”以及之前的临时平均值(这里为“第一次的路径差ΔRT”)从存储部72中删除。之后,反复进行相同处理,若从推断部76获取到第M次停车的停车位置PP的坐标,则校正部78进行计算,将已存储于存储部72中的计算次数“M-1”与临时平均值之积和本次路径差ΔRT之和,除以本次计算次数“M”,并将所得到的值作为新的临时平均值。校正部78将计算次数“M”、以及从第一次到第M次的路径差ΔRT的临时平均值作为校正数据90存储于存储部72中,并且将之前存储的次数“M-1”和之前的临时平均值(这里为“M-1个路径差ΔRT的平均值”)从存储部72中删除。由此,校正部78能够减小校正所需的存储部72的容量。
若计算次数达到设定平均次数,则校正部78进行计算,将存储于存储部72中的计算次数(这里为“设定平均次数-1”)与临时平均值之积和本次路径差ΔRT之和,除以设定平均次数,并将所得到的值作为路径差平均值。并且,校正部78将计算次数重置为“0”。校正部78将路径差平均值作为校正数据90的一部分存储于存储部72中。
如图9所示,校正部78将路径差平均值乘以第一校正系数α1,来计算临时校正值。校正部78基于该临时校正值来计算校正值。第一校正系数α1是小于1的正的数值,例如是“0.8”。
这里,如果路径差平均值的偏差在预先设定的偏差阈值以上,则校正部78也可以基于将路径差平均值乘以比第一校正系数α1小的第二校正系数α2而得到的临时校正值,来计算校正值。第二校正系数α2例如设为“0.2”。由此,校正部78能减小在车辆10周围的情况较为特殊时(例如,坡路等情况下)出现异常值的路径差ΔRT以及路径差平均值对校正值的影响。
在将路径差平均值乘以校正系数α1、α2的其中一个而计算出临时校正值后,校正部78将该临时校正值加上校正值、即已计算出的全部临时校正值相加所得总和,来计算新的校正值。需说明的是,对于最初的设定平均次数,临时校正值即为校正值。校正部78将计算出的校正值作为校正数据90的一部分存储于存储部72中。
若校正部78设定了校正值,则驾驶控制部74基于经偏移校正值而得到校正的设定路径SR,来自动驾驶车辆10。在这样设定校正值之后(在图8的示例中,计算次数为4次以上),路径差ΔRT减小并接近于“0”。
之后,与到上述设定平均次数(图8所示“第三次”)为止的处理同样地,校正部78基于从推断部76获取的路径差ΔRT,反复计算临时平均值,直到下一次达到设定平均次数(图8所示“第六次”),并计算新的路径差平均值。这里,第二次达到设定平均次数时计算出的路径差平均值,比最初的设定平均次数时计算出的路径差平均值小,且接近于“0”。然而,由于是基于将比1小的第一校正系数α1乘路径差平均值而得到的校正值来自动驾驶车辆10,所以第二次达到设定平均次数时计算出的路径差平均值一般不会变成“0”。之后,如图9所示,校正部78计算临时校正值,即第二次达到设定平均次数时计算出的路径差平均值与第一校正系数α1(或第二校正系数α2)之积。校正部78计算该临时校正值与第一次达到设定平均次数时计算出的校正值之和,作为新的校正值。
校正部78反复进行同样的处理,每次达到设定平均次数的停车时,计算新的路径差平均值和临时校正值,并计算该临时校正值与前一次的校正值之和,作为新的校正值。换言之,校正部78将每次达到设定平均次数时计算出的临时校正值进行累加,来计算校正值。由此,路径差平均值逐渐减小且接近于“0”。校正部78将计算出的校正值作为校正数据90的一部分存储于存储部72中。
图10是处理部70的驾驶控制部74所执行的停车辅助处理中的驾驶控制处理的流程图。例如,在显示部64上显示着接受自动驾驶指示的停车区域PA等的图像的状态下,若从操作输入部68收到来自驾驶者的自动驾驶的指示,则驾驶控制部74开始驾驶控制处理。
如图10所示,在停车辅助处理的驾驶控制处理中,驾驶控制部74设定目标地点LTP(S102)。例如,驾驶控制部74基于从拍摄部14获取的拍摄图像来检测停车区域PA,并以当前的车辆10的位置为基准而在停车区域PA内设定目标地点LTP。
驾驶控制部74基于路径数据82来设定从当前的车辆10的位置到目标地点LTP的设定路径SR(S104)。驾驶控制部74控制系统22、24、26、28中至少一个,开始去往目标地点LTP的自动驾驶(S106)。这里,在校正值已存储于存储部72中的情况下,驾驶控制部74基于根据该校正值使偏移地点偏移而校正后的设定路径SR,来控制系统22、24、26、28。
驾驶控制部74在自动驾驶中将驾驶数据88存储于存储部72中(S108)。例如,驾驶控制部74依次存储包含设定路径SR的信息、旋转信息LRR、RRR等的驾驶数据88,其中,旋转信息LRR、RRR包含在各个时刻从轮速传感器18RL、18RR获取的轮速脉冲。在到达目标地点LTP之前(S110:否),驾驶控制部74继续自动驾驶,并且将驾驶数据88存储于存储部72中。
若到达目标地点LTP(S110:是),则驾驶控制部74结束自动驾驶(S112),进入待机,直到下一次的驾驶控制处理。
图11是处理部70的推断部76和校正部78所执行的停车辅助处理中的校正处理的流程图。
如图11所示,在停车辅助处理的校正处理中,推断部76获取存储部72中所存储的驾驶数据88(S202)。
推断部76根据图7所示的方法和驾驶数据88,来推断基于设定路径SR进行自动驾驶的车辆10所实际行驶的行驶路径RR上的本车辆位置(例如,停车位置PP)(S204)。
校正部78根据驾驶数据88中所包含的目标地点LTP的坐标、以及从推断部76获取的停车位置PP的坐标,来计算路径差ΔRT(S206)。
校正部78对是否采用路径差ΔRT来计算校正值,进行判断(S207)。具体而言,校正部78可以基于上述的第一采用条件到第三采用条件来对是否采用路径差ΔRT,进行判断。
若判断为不采用路径差ΔRT(S207:否),则校正部78结束校正处理而无需计算新的校正值,并进入待机状态,直到执行下一次的驾驶控制处理。
相反,若判断为采用路径差ΔRT(S207:是),则校正部78对路径差ΔRT的计算次数是否为设定平均次数,进行判断(S210)。
若判断为路径差ΔRT的计算次数不为设定平均次数(S210:否),则校正部78计算路径差ΔRT的临时平均值(S212)。校正部78使计算次数递增+1(S214)。校正部78将计算次数和临时平均值作为校正数据90存储于存储部72中(S216)。由此,推断部76和校正部78结束校正处理,进入待机状态,直到执行下一次的驾驶控制处理。
相反,若判断为路径差ΔRT的计算次数为设定平均次数(S210:是),则校正部78计算路径差平均值(S218)。具体而言,校正部78计算存储部72中所存储的计算次数(这里为“设定平均次数-1”)与临时平均值之积和本次路径差ΔRT之和。校正部78进行计算,将该和除以设定平均次数而得到的值,作为路径差平均值。校正部78重置计算次数(S220)。
校正部78基于路径差平均值来计算临时校正值(S222)。具体而言,校正部78计算路径差与校正系数α1、α2的其中一个之积,来作为临时校正值。需说明的是,校正部78可以基于路径差ΔRT及路径差平均值的偏差来选择校正系数α1或α2。
校正部78基于计算出的临时校正值来计算校正值(S226)。具体而言,校正部78进行计算,将已存储于存储部72中的校正值加上本次临时校正值而得到的和,作为新的校正值。校正部78将计算出的新的校正值、以及重置后的计算次数作为校正数据90存储于存储部72中(S228)。由此,推断部76和校正部78结束校正处理,进入待机状态,直到执行下一次的驾驶控制处理。
如上所述,在停车辅助系统20中,轮速传感器18RL、18RR检测与实际的左右侧车轮13RL、13RR的旋转有关的旋转信息LRR、RRR,处理部70基于根据该旋转信息LRR、RRR推断出的停车位置PP计算校正值,来校正设定路径SR。由此,与基于受车辆10的特性等影响的指示转向角或检测转向角等来推断停车位置PP等本车辆位置的情况相比,停车辅助系统20能够以更佳的精度来校正设定路径SR,从而使车辆10行驶到停车区域PA内的理想位置。
在停车辅助系统20中,处理部70基于根据路径差ΔRT计算出的校正值使偏移地点在停车区域PA的宽度方向上偏移,来校正设定路径SR。由此,停车辅助系统20能够抑制校正处理中运算负担的增加,并且设定适当的设定路径SR。
在停车辅助系统20中,处理部70将路径差平均值乘以小于1的第一校正系数α1,来计算校正值。由此,停车辅助系统20即使在路径差平均值出现异常值的情况下,也能够减小异常值对校正值的影响。
在停车辅助系统20中,当路径差及路径差平均值的偏差较大时,处理部70将路径差平均值乘以比第一校正系数α1小的第二校正系数α2,来计算校正值。由此,停车辅助系统20能够减小路径差平均值的偏差较大时会增大的对校正值的不良影响。
在停车辅助系统20中,由于基于停车区域PA的车宽方向上的目标地点LTP与停车位置PP之差来计算校正值,所以能够使目标地点LTP与停车位置PP更加接近。
在停车辅助系统20中,由于采用车速低于车速阈值时的路径差ΔRT来计算校正值,所以根据适合用于校正的低速状态下的路径差ΔRT,能够提高校正值的精度。
在停车辅助系统20中,采用停车区域PA的长度方向上的目标地点LTP与停车位置PP之差小于第二差阈值时的路径差ΔRT来计算校正值。由此,在停车辅助系统20中,能够排除由于车轮13的实际方向以外的因素而增大的路径差ΔRT,从而基于适当的路径差ΔRT来提高校正值的精度。
接下来,对上述的实施方式的一部分处理变形后的变形例进行说明。
第一变形例
上述的实施方式中校正部78是计算目标地点LTP与停车位置PP之差来作为路径差ΔRT的,但不限于此。例如,校正部78可以基于行驶路径RR上的多个本车辆位置来计算路径差ΔRT。
图12是说明第一变形例的路径差ΔRT的计算方法的图。如图12所示,推断部76可以推断包含停车位置PP的多个本车辆位置,并将多个本车辆位置的坐标输出至校正部78。
例如,推断部76可以推断开始点SP以及结束点EP来作为后退时的本车辆位置。推断部76可以采用设定路径SR中转弯半径固定的转弯圆起始的地点,来作为开始点SP。具体而言,推断部76可以采用满足如下的开始点条件的本车辆位置,来作为开始点SP。
(第一开始点条件)指示转向角被固定
(第二开始点条件)目标转向角减去指示转向角所得之差在第一阈值残差以下
(第三开始点条件)指示转向角减去检测转向角所得之差在第二阈值残差以下
推断部76可以将转向部12的转向角被固定的开始点SP之后的、转向角发生了变化的地点,亦即开始回正的地点,作为结束点EP。此外,推断部76可以基于与后退时同样的条件,推断前进时的开始点和结束点来作为本车辆位置。推断部76也可以推断折返地点来作为本车辆位置。推断部76也可以在通往目标地点LTP的最后的直线上推断本车辆位置。
校正部78计算开始点SP以及结束点EP与设定路径SR之差,来作为路径差ΔRT。这样,在计算出多个路径差ΔRT的情况下,校正部78可以将多个路径差ΔRT的中位数(或平均值)作为新的路径差ΔRT,来计算校正值。
由于路径差ΔRT随着接近目标地点LTP而变化,所以校正部78也可以将与各地点关联的权重乘路径差ΔRT,来计算校正值。此外,校正部78也可以基于路径差ΔRT的变化,来预测目标地点LTP的路径差ΔRT。
第二变形例
上述的实施方式中举出的是推断部76和校正部78在驾驶控制处理结束之后执行校正处理的示例,但不限于此。例如,推断部76和校正部78也可以与驾驶控制处理并行地执行校正处理。
图13是表示应用第二变形例的校正处理的设定路径SR的一个示例的图。如图13所示,推断部76和校正部78可以与在包含后退时的折返地点(以下称为“设定折返地点STP”)的设定路径SR上行驶的驾驶控制处理并行地执行校正处理。
在此情况下,推断部76可以根据旋转信息LRR、RRR推断实际的行驶路径RR中后退时的折返地点(以下称为“行驶折返地点RTP”),来作为本车辆位置。校正部78可以在从推断部76获取到行驶折返地点RTP的坐标后,计算设定折返地点STP与行驶折返地点RTP之差,来作为路径差ΔRT,并通过与上述的方法同样的方法来根据路径差ΔRT计算校正值。第二变形例的校正部78基于其中本车辆位置与第一实施方式中的不同的差计算方法,来计算路径差ΔRT。
也即是说,第二变形例的推断部76和校正部78根据基于与设定路径SR的多个模式分别关联的差计算方法而计算出的路径差ΔRT,按每个模式计算校正值。这里所说的“多个模式”包括第一实施方式中后退时无折返的路径模式、以及第二变形例的后退时有折返的路径模式。需说明的是,“多个模式”不限于此,也可以包括其他的路径模式,优选该模式中每个模式均关联有差计算方法。
图14是第二变形例的校正处理的流程图。如图14所示,第二变形例的校正处理中,推断部76从自动驾驶中的驾驶控制部74或轮速传感器18,获取包含旋转信息LRR、RRR的驾驶数据88(S242)。推断部76基于驾驶数据88,来推断是否到达行驶折返地点RTP(S244)。若判断为未到达行驶折返地点RTP(S244:否),则推断部76反复进行对驾驶数据88的获取。若判断为已到达行驶折返地点RTP(S244:是),则推断部76推断位于行驶折返地点RTP点的本车辆位置的坐标(S246)。
在从推断部76获取到行驶折返地点RTP点的坐标后,校正部78计算路径差ΔRT(S248)。校正部78对是否采用计算出的路径差ΔRT,进行判断(S250)。若判断为不采用路径差ΔRT(S250:否),则校正部78结束校正处理,进入待机状态,直到执行下一次的驾驶控制处理。
若判断为采用路径差ΔRT(S250:是),则校正部78计算校正值(S252)。例如,在以往的相同路径模式中计算出多个路径差ΔRT的情况下,校正部78可以计算多个路径差ΔRT的中位数(或平均值),来作为校正值。校正部78将与设定路径SR的模式对应的校正值,作为校正数据90存储于存储部72中(S254)。
之后,驾驶控制部74基于校正部78所计算出的校正值,使目标地点LTP偏移,来重新设定通往该目标地点LTP的设定路径SR。驾驶控制部74基于重新设定的设定路径SR,来执行后退时折返之后的自动驾驶。
如上所述,在第二变形例的停车辅助系统20中,处理部70是根据基于与设定路径SR的多个模式中每个模式关联的差计算方法而计算出的路径差ΔRT,来计算校正值的。由此,停车辅助系统20由于能够与按每个模式而不同的路径差ΔRT对应地计算适当的路径差ΔRT,所以能够基于按每个模式而进一步适当地校正后的设定路径SR,来执行停车辅助。
上述的各实施方式以及变形例的结构的功能、连接关系、个数、配置等,在发明的范围及其等同范围内可以适当地进行变更、删除。也可以适当地对各实施方式以及变形例进行组合。还可以适当地变更各实施方式以及变形例的各步骤的顺序。
上述实施方式中作为旋转信息LRR、RRR的示例而举出的是与轮速传感器18RL、18RR所检测的车轮13的转速对应的轮速脉冲,但不限于此。旋转信息LRR、RRR只要是与车轮13的转速相关的值即可,例如可以是使车轮13旋转的电动机以及发动机等的转速(或旋转角度)。
上述实施方式中举出的是校正部78将路径差平均值乘以校正系数α1、α2来计算校正值的示例,但不限于此。校正部78也可以将路径差ΔRT乘以校正系数α1、α2来计算校正值。
上述实施方式中举出校正部78计算用于在停车区域PA的宽度方向上进行偏移的校正值的示例进行说明,但校正值不限于此。例如,校正部78也可以分别计算用于在停车区域PA的宽度方向和长度方向上进行偏移的校正值。
上述实施方式中举出并排停车(=垂直停车)中的校正的示例进行说明,但在平行停车等其他方式的停车中也可以应用上述校正。
上述实施方式中举出的是推断部76基于后侧的轮速传感器18RL、18RR的旋转信息LRR、RRR来推断本车辆位置的示例,但也可以基于轮速传感器18FL、18FR的旋转信息来推断本车辆位置。
上述实施方式中作为第一信息和第二信息的示例而举出的是与车轮13的旋转有关的旋转信息,但第一信息和第二信息不限于此。例如,第一信息和第二信息也可以是实际的左侧车轮13的转向角以及右侧车轮13的转向角。需说明的是,左右侧车轮13的转向角可以通过角度传感器等来检测。
Claims (8)
1.一种停车辅助系统,其特征在于,具备:
第一检测部,其用于检测与车辆的左侧车轮有关的信息即第一信息;
第二检测部,其用于检测与所述车辆的右侧车轮有关的信息即第二信息;以及
处理部,其用于基于在沿着通往设定于停车区域的目标地点的设定路径行驶的状态下的所述第一信息和所述第二信息,来推断所述车辆的位置即本车辆位置,并基于所述设定路径与所述本车辆位置之差即路径差,来计算用于校正所述设定路径的校正值。
2.根据权利要求1所述的停车辅助系统,其特征在于:
所述处理部使所述设定路径的至少一部分在所述停车区域的宽度方向上基于所述校正值而偏移,来进行校正。
3.根据权利要求1或2所述的停车辅助系统,其特征在于:
所述处理部基于将所述路径差的平均值即路径差平均值乘以小于1的第一校正系数而得到的临时校正值,来计算所述校正值。
4.根据权利要求3所述的停车辅助系统,其特征在于:
若所述路径差或所述路径差平均值的偏差在预先设定的偏差阈值以上,则所述处理部基于将所述路径差平均值乘以比所述第一校正系数小的第二校正系数而得到的所述临时校正值,来计算所述校正值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的停车辅助系统,其特征在于:
所述处理部根据基于与所述设定路径的多个模式分别关联的差计算方法而计算出的所述路径差,按每个所述模式来计算所述校正值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的停车辅助系统,其特征在于:
所述处理部基于所述停车区域的车宽方向上的所述目标地点与实际的停车位置之差,来计算所述校正值。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的停车辅助系统,其特征在于:
所述处理部采用所述车辆的车速小于预先设定的车速阈值时的所述路径差,来计算所述校正值。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的停车辅助系统,其特征在于:
所述处理部采用所述停车区域的长度方向上的所述目标地点与实际的停车位置之差小于差阈值时的所述路径差,来计算所述校正值。
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