CN109641617B - 出库辅助装置 - Google Patents

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Abstract

出库辅助装置(12)具有：辅助控制机构(60)，其进行将本车辆(10)的舵角(θ)变更为目标舵角(θtar)的辅助控制；和能否出库判定机构(58)，其根据前方检测机构(91‑94)对前方障碍物(101)的检测结果来判定本车辆(10)是否能够出库。辅助控制机构(60)进行以下辅助控制：在判定为本车辆(10)能够出库的情况下，将本车辆(10)的舵角(θ)从目标舵角(θtar)变更为正中角度(θo)或者正中附近角度(θnn)。

Description

出库辅助装置
技术领域
本发明涉及一种辅助车辆出库的出库辅助装置。
背景技术
现有技术中，已知一种辅助车辆出库的出库辅助装置。例如，开发出以下技术：在从纵列泊车空间出库的情况下，通过自动地改变作为出库对象的车辆(以下，称为本车辆)的舵角，来辅助本车辆的进退切换动作。
在日本发明专利公开公报特开2014-121984号中提出一种出库辅助装置，其在判定为本车辆能够出库的情况下，在增大目标舵角而进行打轮(打方向盘)控制之后结束辅助控制。其中记载了，据此，即使在驾驶主体转换为驾驶员之后，驾驶员将手从方向盘移开而发生伴随着转向特性的回复的情况下，也能够确保与打轮的量相应的目标舵角。
发明内容
然而，在日本发明专利公开公报特开2014-121984号提出的装置中，当在驾驶员握持方向盘的状态下、即相对于目标舵角进行了打轮的状态下想要出库时，可能发生以下不良情况。
如图15A所示，本车辆1想要从纵列泊车空间2出库，向一方的行驶车道3合流。在该情况下，当前的舵角(以下，称为舵角)为相对于目标舵角顺时针打轮状态，因此，本车辆1在相对于正面方向向右侧较大地打轮的状态下开始行驶。其结果，存在本车辆1越过白色虚线4而驶入反向车道5的担忧。
另外，如图15B所示，本车辆1想要从纵列泊车空间2出库，向一方的行驶车道3合流。在该情况下，舵角为相对于目标舵角逆时针打轮状态，因此，本车辆1在相对于正面方向向左侧较大地打轮的状态下开始行驶。其结果，存在与泊车于本车辆1的前方的其他车辆(前方其他车辆6)接触的担忧。
发生上述不良情况的理由是，按照开始辅助控制之后的本车辆的行驶轨迹的不同，出库完成时的本车辆的舵角(即，最终的目标舵角)不同。这样，存在在驾驶员没有识别出打轮后的车辆状态的情况下，本车辆表示出与驾驶员的感觉不同的行为的问题。
本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于，提供一种在辅助控制结束而将驾驶主体转换为驾驶员之后，驾驶员能够准确地识别车辆状态，并且能够充分地确保本车辆出库后的驾驶的安全性的出库辅助装置。
本发明所涉及的出库辅助装置具有：前方检测机构，其至少检测从本车辆到位于该本车辆前方的前方障碍物的前方距离；目标舵角设定机构，其使用由所述前方检测机构检测到的所述前方距离和所述本车辆的位置来设定所述本车辆的目标舵角；辅助控制机构，其进行将所述本车辆的舵角变更为由所述目标舵角设定机构设定的所述目标舵角的辅助控制：；和能否出库判定机构，其根据所述前方检测机构对所述前方障碍物的检测结果来判定所述本车辆是否能够出库，所述辅助控制机构进行以下所述辅助控制：在由所述能否出库判定机构判定为所述本车辆能够出库的情况下，将所述本车辆的舵角从所述目标舵角变更为正中角度或者作为该正中角度附近的角度的正中附近角度。
这样，在判定为本车辆能够出库的情况下，进行将所述本车辆的舵角从目标舵角变更为正中角度或者该正中角度的附近角度的正中附近角度的辅助控制，因此，驾驶员能够从作为出库完成后的初始状态而易于意识到的舵角(即，正中角度或者正中附近角度)开始进行驾驶。据此，在辅助控制结束而将驾驶主体转换为驾驶员之后，驾驶员能够准确地识别车辆状态，并且能够充分地确保本车辆出库后的驾驶的安全性。
另外，所述辅助控制机构也可以进行以下所述辅助控制：在所述目标舵角是相对于所述正中角度向一方侧倾斜的角度的情况下，将所述本车辆的舵角从所述目标舵角变更为相对于所述正中角度向另一方侧倾斜的所述正中附近角度。设想由于轮胎的弹性变形或者操舵机构的反冲而造成的舵角的返回，能够使向一方侧返回之后的舵角更接近正中角度。
另外，所述辅助控制机构也可以进行以下所述辅助控制：在所述目标舵角与所述正中角度的差在第1阈值以下的情况下，不变更所述本车辆的舵角。能够防止由于舵角的变更反而远离正中角度。
另外，所述辅助控制机构也可以进行以下所述辅助控制：在所述目标舵角与所述正中角度的差在第1阈值以下的情况下，通过方向盘的自动操舵，使所述本车辆的舵角从所述目标舵角变为相对于所述正中附近角度超调的角度，之后变更为所述正中角度。即使在设定了接近正中角度的目标舵角的情况下，通过使驾驶员看到对方向盘进行回轮而返回正中角度的一系列动作(结束的仪式)，能够提高辅助控制结束的意思的演示效果(视觉效果)。
另外，所述辅助控制机构也可以进行以下所述辅助控制：在所述目标舵角与所述正中角度的差在第2阈值以上的情况下，将所述本车辆的舵角从所述目标舵角变更为相对较小的所述正中附近角度，在所述目标舵角与所述正中角度的差低于所述第2阈值的情况下，将所述本车辆的舵角从所述目标舵角变更为相对较大的所述正中附近角度。据此，在目标舵角与正中角度的差小的情况下，舵角的变更量相对较大，即使发生反冲，受到的影响也小。
另外，所述辅助控制机构也可以进行以下所述辅助控制：在所述正中附近角度比第3阈值大的情况下，进一步将所述本车辆的舵角从所述正中附近角度变更为所述正中角度。通过对舵角向与反冲的返回方向一致的方向进行追加变更，能够不给驾驶员带来不适感而顺利地返回正中角度。
出库辅助装置还具有告知机构，所述告知机构在通过所述辅助控制机构将所述本车辆的舵角变更为所述正中角度或者所述正中附近角度之后，告知所述本车辆的驾驶员所述本车辆能够出库这一情况。据此，驾驶员能够适时地掌握驾驶主体已转换这一情况。
根据本发明所涉及的出库辅助装置，在辅助控制结束而将驾驶主体转换为驾驶员之后，驾驶员能够准确地识别车辆状态，并且能够充分地确保本车辆出库后的驾驶的安全性。
附图说明
图1是表示搭载有本发明一实施方式所涉及的出库辅助装置的本车辆的结构的框图。
图2是表示图1的本车辆中的摄像头组和声呐组的配置例的概略俯视图。
图3是表示基于图2的前方声呐的检测结果的示意图。
图4是表示基于出库辅助控制的本车辆的一系列动作的示意图。
图5是出库辅助控制模式的状态转换图。
图6是表示出库轨迹的设定方法的示意图。
图7是用于说明图5所示的“前进模式”下的出库辅助装置的动作的流程图。
图8是说明与图1的方向盘的舵角有关的参数的示意图。
图9是表示舵角正中化控制的第1例的图。
图10是舵角正中化控制的第2例的图。
图11是舵角正中化控制的第3例的图。
图12A和图12B是表示舵角正中化控制的第4例的图。
图13是表示舵角正中化控制的第5例的图。
图14是表示进行舵角正中化控制之后出库的本车辆的行为的图。
图15A和图15B是表示在相对于目标舵角进行了打轮的状态下出库的本车辆的行为的图。
具体实施方式
下面，列举优选的实施方式且参照附图对本发明所涉及的出库辅助装置进行说明。
[出库辅助装置12的结构]
＜本车辆10的结构＞
图1是表示搭载有本发明一实施方式所涉及的出库辅助装置12的车辆(下面称为本车辆10)的结构的框图。
出库辅助装置12是通过进行包括出库(PO；Pull Out)辅助控制的辅助控制，来通过自动操舵对本车辆10的出库进行辅助的装置。在此，方向盘70的操作由出库辅助装置12自动地进行，另一方面，加速踏板和制动踏板(均未图示)以及换挡杆32的操作由本车辆10的驾驶员来进行。
出库辅助装置12具有对辅助控制中所使用的各种物理量进行检测的传感器组14、导航装置16、负责辅助控制的ECU(电子控制装置；以下称为辅助ECU18)和电动助力转向(Electric Power Steering)单元(以下，称为EPS单元20)。
如图1所示，传感器组14包括摄像头组22、声呐组24、车轮传感器26、车速传感器28和挡位传感器30。
摄像头组22由能够拍摄本车辆10周边的1个或者多个摄像头构成，依次输出表示本车辆10的周边图像的拍摄信号。声呐组24由能够发射声波并接收来自其他物体的反射声的一个或者多个声呐构成，依次输出与到本车辆10的距离Dis相关的检测信号。
车轮传感器26是检测左右的前轮和/或左右的后轮(均未图示)的旋转角度的角度传感器或者位移传感器，输出与本车辆10的行驶距离相关的数量的检测脉冲。车速传感器28是检测本车辆10的速度(即，车速)的传感器，例如，构成为能够根据变速器的驱动轴(未图示)的旋转量来检测车速。
挡位传感器30输出表示按照换挡杆32(还称为选择器)的操作而选择的挡位的检测信号。换挡杆32是例如能够选择6种挡位、即“P”(停车挡)、“R”(倒挡)、“N”(空挡)、“D”(前进挡)、“2”(2挡)和“L”(低速挡)中的任意一种挡位的装置。
导航装置16使用GPS(Global Positioning System)来检测本车辆10的当前位置Pc(图6)，对包含驾驶员的乘员进行至目的地的路径引导。导航装置16构成为包括触摸屏显示器40(告知机构)、扬声器42(告知机构)和构筑有地图信息数据库的存储装置(未图示)。该导航装置16作为出库辅助装置12中的HMI(Human-Machine Interface)来发挥作用。
作为硬件，辅助ECU18具有输入输出部50、运算部52和存储部54。该运算部52通过读出并执行存储于存储部54的程序，来作为出库轨迹设定部56(目标舵角设定机构)、辅助继续判定部58(能否出库判定机构)、辅助控制部60(辅助控制机构)和输出控制部62(显示控制机构)来发挥作用。
EPS单元20构成为包括方向盘70、转向柱71、舵角传感器72、扭矩传感器73、EPS马达74、解角器(resolver)75和EPS-ECU76。
舵角传感器72检测方向盘70的转向角(以下，舵角θ；图8等)。扭矩传感器73检测施加给方向盘70的扭矩。EPS马达74对连结于方向盘70的转向柱71给予驱动力或反力。解角器75检测EPS马达74的旋转角度。
EPS-ECU76是控制EPS单元20整体的装置，与辅助ECU18同样，作为硬件具有输入输出部、运算部和存储部(均未图示)。
＜摄像头组22和声呐组24的具体结构＞
图2是表示图1的本车辆10中的摄像头组22和声呐组24的配置例的概略俯视图。例如，摄像头组22由位于车身80前方的前方摄像头81、位于车身80后方的后方摄像头82、位于驾驶席侧外后视镜的外侧下部的右侧方摄像头83和位于副驾驶席侧外后视镜的外侧下部的左侧方摄像头84这4个摄像头构成。
另外，声呐组24由位于车身80的右侧方的2个侧方声呐85、86、位于左侧方的2个侧方声呐87、88、位于前方的4个前方声呐91、92、93、94(前方检测机构)、和位于车身80后方的4个后方声呐95、96、97、98(后方检测机构)构成。侧方声呐85-88例如被配置在前保险杠的侧面部、B柱、侧梁装饰物上。
前方声呐92、93和后方声呐96、97被分别配置在距车身80的中心线近的位置、且朝向与车长方向一致。前方声呐91、94和后方声呐95、98被分别配置在距车身80的中心线远的位置，且朝向相对于车长方向向外侧倾斜。
图3是表示基于图2的前方声呐91-94的检测结果的示意图。在本图中，关于被配置为朝向与车身80的车长方向一致的前方声呐92、93进行示例。
辅助ECU18(运算部52)按照到前方声呐91-94的距离Dis划分出3个距离区域来进行检测处理。例如，在满足0＜Dis≦D2的距离区域中能够检测到其他物体的情况下，将该距离区域定义为“能够检测区域”。另一方面，在满足Dis＞D2的距离区域无法检测到其他物体的情况下，将该距离区域定义为“不能检测区域”。
在此，进一步将上述的能够检测区域划分为2个距离区域。具体而言，在满足0＜Dis≦D1(＜D2)的情况下，将该距离区域定义为“近(Near)”(或者“近区域”)。另一方面，在满足D1＜Dis(≦D2)的情况下，将该距离区域定义为“远(Far)”(或者“远区域”)。
[出库辅助装置12的动作]
＜出库辅助控制的概要＞
本实施方式所涉及的出库辅助装置12如以上那样构成。出库辅助装置12按照驾驶员通过导航装置16(图1)进行的输入操作，转移到图5中后述的“出库辅助控制模式”，开始对本车辆10的出库辅助控制。导航装置16在正在执行出库辅助控制期间，进行与出库辅助有关的引导输出(以下，简称为引导)。具体而言，按照由输出控制部62进行的输出控制，触摸屏显示器40输出与出库辅助有关的可视信息(画面)，并且扬声器42输出与出库辅助有关的语音信息。
图4是表示基于出库辅助控制的本车辆10的一系列动作的示意图。在此，设想以下情况：在纵列泊车空间100内，呈一列停有前方其他车辆101(前方障碍物)、本车辆10、后方其他车辆102(后方障碍物)。
在[动作1]中，辅助ECU18对导航装置16供给用于进行本车辆10的后退操作(开始行驶指示和停车指示)的输出信号。驾驶员按照由导航装置16进行的引导，在进行了将挡位从“P”变更为“R”的换挡杆32的操作之后，进行松开制动踏板的操作。在此，舵角θ被设定为正中角度θo(＝0度)，因此，本车辆10通过蠕滑力的作用笔直地向后方移动。以后方声呐95-98检测出“近”为触发，驾驶员按照由导航装置16进行的引导，进行踩下制动踏板的操作。
在[动作2]中，辅助ECU18对导航装置16供给用于进行本车辆10的前进操作(开始行驶指示和停车指示)的输出信号。驾驶员按照由导航装置16进行的引导，在进行了将挡位从“R”变更为“D”的换挡杆32的操作之后，进行松开制动踏板的操作。在此，通过自动操舵将舵角θ设定为目标舵角θtar(顺时针)，因此，本车辆10一边向右方转弯一边向前方移动。以前方声呐91-94检测出“近”为触发，驾驶员按照由导航装置16进行的引导，进行踩下制动踏板的操作。
在[动作3]中，辅助ECU18对导航装置16供给用于进行本车辆10的后退操作(开始行驶指示和停车指示)的输出信号。驾驶员按照由导航装置16进行的引导，在进行了将挡位从“D”变更为“R”的换挡杆32的操作之后，进行松开制动踏板的操作。在此，由于通过自动操舵将舵角θ设定为目标舵角θtar(逆时针)，因此，本车辆10一边向左方转弯一边向后方移动。以后方声呐95-98检测出“近”为触发，驾驶员按照由导航装置16进行的引导，进行踩下制动踏板的操作。
在[动作4]中，辅助ECU18对导航装置16供给用于进行本车辆10的前进操作(开始行驶指示和停车指示)的输出信号。驾驶员按照由导航装置16进行的引导，在进行了将挡位从“R”变更为“D”的换挡杆32的操作之后，进行松开制动踏板的操作。在此，通过自动操舵将舵角θ设定为目标舵角θtar(顺时针)，因此，本车辆10一边向右方转弯一边向前方移动。并未由前方声呐91-94检测到“近”，本车辆10到达辅助结束位置。
在[动作5]中，驾驶员接受由导航装置16进行的告知(出库辅助的结束)，掌握驾驶主体被转换为自己这一情况。驾驶员通过踩下加速踏板来离开纵列泊车空间100。据此，本车辆10的出库动作完成。
＜状态转换图＞
图5是出库辅助控制模式的状态转换图。出库辅助控制模式基本上由[1]前进模式、[2]后退模式、[3]正中舵角控制模式和[4]辅助结束告知模式这4种模式构成。
首先，随着“出库辅助控制模式”的事件的发生，转换为“前进模式”和“后退模式”中的任一种模式。在该出库辅助控制中，基本上从“后退模式”开始，但当在本车辆10的后方附近有障碍物，由后方声呐95-98中的1个以上声呐检测到“近”的情况下，视为前进判定成立而例外地向“前进模式”转移。
例如，在转换为“后退模式”之后，停留在“后退模式”直到挡位被从“R”变更为“D”为止。另一方面，当正在执行“后退模式”的过程中挡位被变更为“D”的情况下，从“后退模式”向“前进模式”转换。
例如，在转换为“前进模式”之后，停留在“前进模式”直到挡位被从“D”变更为“R”或者后述的结束判定(“能够出库”判定)成立为止。在正在执行“前进模式”的过程中挡位被变更为“R”的情况下，从“前进模式”向“后退模式”转移。
在此，成为“能够出库”的判定条件例如能够列举位于中央侧的2个前方声呐92、93均为“不能检测”且位于角侧的2个前方声呐91、94均为不是“近”(是“远”或者“不能检测”)的情况。
在“前进模式”的结束判定成立的情况下，从“前进模式”向“正中舵角控制模式”转换。转换为“正中舵角控制模式”之后，停留在“正中舵角控制模式”直到后述的舵角正中化控制的结束判定成立为止。
在“正中舵角控制模式”的结束判定成立的情况下，从“正中舵角控制模式”向“辅助结束告知模式”转换。转换为“辅助结束告知模式”之后，停留在“辅助结束告知模式”直到出库辅助控制的结束判定成立为止。另一方面，在“辅助结束告知模式”的结束判定成立的情况下，“出库辅助控制模式”的事件结束。
＜前进模式时的动作＞
接着，对图5的“前进模式”下的出库辅助装置12的动作详细地进行说明。图6是表示出库轨迹T的设定方法的示意图。图7是用于说明“前进模式”下的出库辅助装置12的动作的流程图。
如图6所示，假定本车辆10一边确保与前方其他车辆101及后方其他车辆102的距离，一边从纵列泊车空间100出库的情况。出库坐标系110由出库辅助控制开始时的本车辆10的状态来定义。具体而言，X轴是与本车辆10的车宽方向平行的轴，Y轴是与本车辆10的车长方向平行的轴。并且，本车辆10的位置(以下，称为辅助开始位置Ps)被设定为出库坐标系110的原点O。另外，本车辆10的出库方向是X轴的正方向，是本车辆10想要相对于辅助开始位置Ps移动(出库)的方向。
以下，将当前的本车辆位置称为本车辆10的当前位置Pc。例如，在当前位置Pc，由前方声呐91来检测本车辆10与前方其他车辆101之间的距离(以下，称为前方距离Df)。另外，在当前位置Pc，由后方声呐98检测本车辆10与后方其他车辆102之间的距离Db(以下，称为后方距离)。
在此，每当发生本车辆10的进退切换(揉车)动作时，出库辅助装置12(具体而言，辅助ECU18)确定本车辆10的停止位置(以下，中间位置Pm)，计算和设定通过中间位置Pm的出库轨迹T。该出库轨迹T是本车辆10能以将舵角θ设定为目标舵角θtar的状态通过的轨迹(曲线或者直线)。
在出库轨迹T上有相当于起点的中间位置Pm和相当于终点的出库结束位置Pe。在此，出库结束位置Pe是实际上判定为本车辆10能够出库的位置或者用于最终判定本车辆10是否能够出库的基准位置。
图7的流程图表示从“前进模式”的开始到“前进模式”的结束的主要动作。在该流程图结束后，在得到能够出库的判定结果的情况下向“正中舵角控制模式”转移，在得到不能出库的判定结果的情况下向“后退模式”转移。
在步骤S1中，辅助ECU18根据挡位传感器30的检测信号，判别为换挡杆32的挡位是“D”，开始“前进模式”。在该时间点，本车辆10停止在图6所示的中间位置Pm。
在步骤S2中，辅助ECU18(出库轨迹设定部56)获取表示与位于本车辆10周边的障碍物的位置关系的各种信息。具体而言，前方声呐91-94分别检测本车辆10与前方其他车辆101之间的前方距离Df。另外，后方声呐95-98分别检测本车辆10与后方其他车辆102之间的后方距离Db。
辅助ECU18除了求取前方距离Df和后方距离Db之外，还求取在预先定义的出库坐标系110中的当前位置Pc、即最新的中间位置Pm。例如，当前位置Pc能够通过追随从最近的中间位置Pm(或者辅助开始位置Ps)开始实际的移动轨迹来计算。该移动轨迹分别使用最近设定的出库轨迹T的起点和形状、以及本车辆10的行驶距离来计算。
在步骤S3中，出库轨迹设定部56使用在步骤S2中分别得到的前方距离Df、后方距离Db和中间位置Pm来设定本车辆10的出库轨迹T。具体而言，出库轨迹设定部56分别设定适合当前的车辆状态或者周边状况的目标舵角θtar、通过最新的中间位置Pm的出库轨迹T(用虚线图示)。
在步骤S4中，辅助控制部60将本车辆10的舵角θ(在中间位置Pm的进退切换动作之前最近设定的舵角)变更为在步骤S3中设定的目标舵角θtar。具体而言，辅助控制部60向EPS-ECU76供给指示向目标舵角θtar变更的控制信号。据此，在本车辆10停止在中间位置Pm的状态下进行自动操舵。
在步骤S5中，输出控制部62向导航装置16供给表示本车辆10能够前进的意思的输出信号。当驾驶员按照导航装置16的引导而进行松开制动踏板的操作时，本车辆10通过蠕滑力的作用在出库轨迹T上前进。
在步骤S6中，辅助继续判定部58进行基于前方声呐91-94的位置判定。具体而言，判定是否至少1个前方声呐91-94检测到“近”。在判定为没有检测到“近”的情况下(步骤S6：OK)，进入接着的步骤(S7)。
在步骤S7中，辅助继续判定部58判定出库辅助控制的结束判定是否成立。构成该结束判定的条件中的一个条件为通过前方声呐91-94检测不到前方其他车辆101或者其他障碍物。在出库辅助控制的结束判定不成立的情况下(步骤S7：否)，返回步骤S6，以下反复执行步骤S6、S7的判定。
另外，在步骤S6中判定为至少1个前方声呐91-94检测到“近”的情况下(步骤S6：N/A)，进入步骤S8。
在步骤S8中，辅助继续判定部58判定为本车辆10无法在保持原本的出库轨迹T的状态下出库，要求辅助控制部60进行本车辆10的进退切换动作。然后，辅助ECU18在接收到辅助继续判定部58的进退切换要求之后，以换挡杆32的挡位切换为“R”为条件而结束“前进模式”。
另一方面，在步骤S7中出库辅助控制的结束判定成立的情况下(步骤S7：是)，进入步骤S9。
在步骤S9中，辅助继续判定部58根据前方声呐91-94的检测结果，判定为处于在出库轨迹T上不存在前方其他车辆101或者其他障碍物的状态，前进的本车辆10能够不进行进退切换动作而出库(即，能够出库)。然后，辅助ECU18接受由辅助继续判定部58进行的能够出库的判定而结束“前进模式”。
这样一来，“前进模式”结束。在此，在判定为“不能出库”的情况下(步骤S8)，辅助ECU18从“前进模式”向“后退模式”转移。另一方面，在判定为“能够出库”的情况下(步骤S9)，辅助ECU18从“前进模式”向“正中舵角控制模式”转移。
另外，图5所示的“后退模式”基本上也按照与图7的流程图同样的步骤来执行。但是，“后退模式”的不同点在于，[1]挡位为「R」(步骤S1)，[2]本车辆10的行进方向相反(后退)(步骤S5)，[3]使用后方声呐95-98的检测结果(步骤S6)。
＜舵角正中化控制的动作＞
接着，对在图5所示的“正中舵角控制模式”下执行的舵角正中化控制的动作详细地进行说明。在此，所谓“舵角正中化控制”是指改变被设定为目标舵角θtar的舵角θ，使其接近正中角度θo的舵角控制。该控制由辅助控制部60来进行。
图8是说明与图1的方向盘70的转向角有关的参数的图。为了便于说明，在本图(图8)和图9-图12B中，将方向盘70的转向角(即，舵角θ)的可动范围表示为直线形的图形。以正中角度θo(＝0度)为基准，设顺时针为正方向，设逆时针为负方向来定义舵角θ。下面，将位于正中角度θo附近(大致-60度至+60度)的角度称为“正中附近角度θnn”。
在此，极限角度θlim是在操舵机构的构造上能转向的最大舵角(正方向和负方向)。目标舵角θtar是能够在以控制最大角度θmax为上限的范围内(即，0≦|θ|≦θtar)任意地设定的舵角。另外，控制最大角度θmax被设定为比极限角度θlim略小的值(例如，相当于极限角度θlim的95％)。这是为了抑制由于极限角度θlim的设定而容易产生的操舵机构的工作声，对操舵的超调留有余量。
(第1例)
图9是表示舵角正中化控制的第1例的图。为了便于图示，只标记表示舵角θ的可动范围的图形的一部分。针对以下的图10-图12亦同样。
第1阈值Th1是按照本车辆10的种类而设定的正的阈值(例如，10度)，满足Th1＜|θnn|的大小关系。在目标舵角θtar与正中角度θo的差超过第1阈值Th1的情况下(即，满足|θtar|＞Th1的情况下)，本车辆10的舵角θ从目标舵角θtar变更为正中附近角度θnn。
尤其是，辅助控制部60也可以进行以下辅助控制：在本车辆10的舵角θ是相对于正中角度θo向一方侧(例如，θ＞0[度])倾斜(偏向一方侧)的角度的情况下，将本车辆10的舵角θ变更为相对于正中角度θo向另一方侧倾斜(偏向另一方侧)的正中附近角度(θnn＜0[度])。设想由于轮胎的弹性变形或者操舵机构的反冲造成的舵角的返回(回复)，能够使向一方侧返回之后的舵角θ更接近正中角度θo。
(第2例)
图10是表示舵角正中化控制的第2例的图。在本图中，表示目标舵角θtar与正中角度θo的差在第1阈值Th1以下的情况下(即，满足|θtar|≦Th1的情况)。此时，本车辆10的舵角θ不被变更为正中附近角度θnn，而保持在目标舵角θtar。
这样，在目标舵角θtar与正中角度θo的差在第1阈值Th1以下的情况下，辅助控制部60也可以进行不改变本车辆10的舵角θ的辅助控制。能够防止由于舵角θ的改变反而远离正中角度θo。
(第3例)
图11是表示舵角正中化控制的第3例的图。在本图中示出目标舵角θtar与正中角度θo的差在第1阈值Th1以下的情况(即，满足|θtar|≦Th1的情况)。此时，本车辆10的舵角θ被从目标舵角θtar变更为超过正中附近角度θnn规定角度的角度(以下，称为返回角度θrt)，之后，从返回角度θrt变更为正中角度θo。
在此，优选为：返回角度θrt位于对于驾驶员而言易于获得方向盘70的工作感的范围、具体而言为90[度]≦|θrt|≦180[度]。
这样，辅助控制部60也可以进行以下辅助控制：在目标舵角θtar与正中角度θo的差在第1阈值Th1以下的情况下，通过方向盘70的自动操舵，使本车辆10的舵角θ从目标舵角θtar变为相对于正中附近角度θnn超调的角度，之后变更为正中角度θo。
即使在设定了接近正中角度θo的目标舵角θtar的情况下，通过使驾驶员看到对方向盘70进行回轮而返回正中角度θo的一系列动作(所谓的“结束的仪式”)，能够提高辅助控制结束的意思的演示效果(视觉效果)。
(第4例)
图12A和图12B是表示舵角正中化控制的第4例的图。第2阈值Th2是按照本车辆10的种类而设定的正的阈值(例如，30度)，满足Th2＞|θnn|的大小关系。
如图12A所示，设想目标舵角θtar与正中角度θo的差、即|θtar|在第2阈值Th2以上的情况。在该情况下，本车辆10的舵角θ被从目标舵角θtar变更为正中附近角度-θn1(θn1＞0)。
如图12B所示，设想与图12A相反，|θtar|低于第2阈值Th2的情况。在该情况下，本车辆10的舵角θ被从目标舵角θtar变更为正中附近角度-θn2(θn2＞0)。在此，满足θn1＜θn2的大小关系。
这样，辅助控制部60也可以进行以下辅助控制：在满足|θtar|≧Th2的情况下将舵角θ从目标舵角θtar变更为相对较小的正中附近角度(-θn1)，在满足|θtar|＜Th2的情况下将舵角θ从目标舵角θtar变更为相对较大的正中附近角度(-θn2)。据此，在目标舵角θtar与正中角度θo的差小的情况下，舵角的变更量相对变大，即使发生反冲，受到的影响也小。
(第5例)
图13是表示舵角正中化控制的第5例的图。第3阈值Th3是按照本车辆10的种类而设定的正的阈值(例如，15度)，满足Th3＜|θnn|的大小关系。在该情况下，本车辆10的舵角θ在从目标舵角θtar变更为正中附近角度θnn之后，进一步变更为正中角度θo。
这样，辅助控制部60也可以进行以下辅助控制：在正中附近角度θnn比第3阈值Th3大的情况下，进一步将本车辆10的舵角θ从正中附近角度θnn变更为正中角度θo。通过将舵角θ向与反冲的返回方向一致的方向进行追加变更，能够不给驾驶员带来不适感而顺利地使舵角θ返回正中角度θo。
另外，上述的第1阈值Th1、第2阈值Th2和第3阈值Th3是能够分别独立地设定的阈值。尤其优选为满足Th1＜Th2≦Th3、或者Th1＜Th3＜Th2的大小关系。
(第6例)
在图5所示的状态转换图中，“前进模式”和“正中舵角控制模式”被区别为不同的模式，但也可以将2种模式视为一体。具体而言，辅助控制部60在从“后退模式”向“前进模式”转移时，向与出库方向对应的方向(如果出库方向为右方则为顺时针)设定目标舵角θtar。在此之后，在进行向“前进模式”的转移之后，辅助控制部60也可以一边使本车辆10行驶一边进行与出库状况对应的舵角控制，在判定为能够出库的情况下，使舵角θ返回正中角度θo或者正中附近角度θnn。
这样，辅助控制部60也可以进行一边使本车辆10行驶一边变更舵角θ(转向)的舵角正中化控制。据此，能够实现对EPS单元20的各部的负荷的减轻。
＜辅助结束告知模式的动作＞
通过辅助控制部60将本车辆10的舵角θ变更为正中角度θo或者正中附近角度θnn之后，也可以使用触摸屏显示器40和/或扬声器42来向本车辆10的驾驶员告知本车辆10能够出库的意思。据此，驾驶员能够适宜地掌握驾驶主体已转换的意思。
[出库辅助装置12的效果]
如上所述，该出库辅助装置12具有：[1]前方声呐91-94，其至少检测从本车辆10到位于本车辆10前方的前方其他车辆101的前方距离Df；[2]出库轨迹设定部56，其使用检测到的前方距离Df和本车辆10的位置来设定本车辆10的目标舵角θtar；[3]辅助控制部60，其进行将本车辆10的舵角θ变更为目标舵角θtar的辅助控制；和[4]辅助继续判定部58，其根据前方声呐91-94对前方其他车辆101的检测结果，来判定本车辆10是否能够出库。并且，[5]辅助控制部60进行以下辅助控制：在判定为本车辆10能够出库的情况下，将本车辆10的舵角θ从目标舵角θtar变更为正中角度θo或者正中附近角度θnn。
这样，在判定为本车辆10能够出库的情况下，进行将本车辆10的舵角θ从目标舵角θtar变更为正中角度θo或者正中附近角度θnn的辅助控制，因此，驾驶员能够从作为出库完成后的初始状态而易于意识到的舵角(即，正中角度θo或者正中附近角度θnn)来开始驾驶。据此，在辅助控制结束而将驾驶主体转换为驾驶员之后，驾驶员能够准确地识别车辆状态，并且能够充分地确保本车辆10出库后的驾驶的安全性。
图14是表示进行舵角正中化控制之后出库的本车辆10的行为的图。本车辆10想要从纵列泊车空间100出库，向一方的行驶车道113合流。此时，本车辆10以大致正中舵角(正中角度θo或者正中附近角度θnn)的状态来开始前进行驶。驾驶员使本车辆10略微直行之后，逆时针操纵方向盘70。据此，能够一边避免超过白色虚线114而驶入反向车道115、或者与泊车状态的前方其他车辆101接触，一边使本车辆10自然地合流。
另外，还考虑以下状况：在出库辅助控制结束而将驾驶主体转换为驾驶员之后，驾驶员无法准确地识别出库完成后的车辆状态和周边环境。此时，存在以下担忧：驾驶员开始前进行驶后立即逆时针操纵方向盘70，本车辆10受到影响而与前方其他车辆101接触。
因此，在由侧方声呐85-88(在此为左侧的侧方声呐87、88)检测到前方其他车辆101的情况下，也可以使用触摸屏显示器40和/或扬声器42，向本车辆10的驾驶员告知本车辆10受到影响的意思。据此，驾驶员能够修正方向盘70的操作，以使本车辆10不与前方其他车辆101接触。
[补充]
另外，本发明并不限定于上述的实施方式，当然能够在没有脱离本发明的主旨的范围内自由地进行变更。
在该实施方式中，列举自动操舵为例进行了说明，但也能够采用组合了加速踏板(未图示)、制动踏板(未图示)和换挡杆32的自动操作/手动操作的各种驾驶方式。
例如，在正在由辅助控制部60进行出库辅助控制的过程中自动地进行方向盘70的操舵、挡位的变更操作或者制动踏板的操作的情况下，可以在出库辅助控制结束后将全部操作移交给驾驶员，也可以将一部分的操作移交给驾驶员。
在该实施方式中，列举变更方向盘70的转向角(steering angle)的情况为例进行了说明，但舵角θ也可以是与本车辆10的操舵有关的其他物理量或者控制量。例如，舵角θ可以是车轮的转向角(turning angle)或前束角，也可以是在EPS-ECU76的内部定义的舵角指令值。
在该实施方式中，采用进行方向盘70的自动操舵的结构，但变更舵角θ的结构并不限定于此。例如，也可以为：通过由EPS-ECU76向操舵机构侧输出基于线控转向的指令信号，来改变作为车轮的转向角的舵角θ。或者，也可以通过在内轮的旋转速度与外轮的旋转速度之间设置速度差，来变更作为车轮的转向角的舵角θ。
在该实施方式中，作为检测前方距离Df或后方距离Db的机构而使用声呐91-98，但并不限定于该结构。前方检测机构(或者后方检测机构)例如可以是测距雷达，也可以是立体摄像头。

Claims (7)

1.一种出库辅助装置(12)，其特征在于，具有：
前方检测机构(91-94)，其至少检测从本车辆(10)到位于该本车辆(10)前方的前方障碍物(101)的前方距离(Df)；
目标舵角设定机构(56)，其使用由所述前方检测机构(91-94)检测到的所述前方距离(Df)和所述本车辆(10)的位置来设定所述本车辆(10)的目标舵角(θtar)；
辅助控制机构(60)，其进行将所述本车辆(10)的舵角(θ)变更为由所述目标舵角设定机构(56)设定的所述目标舵角(θtar)的辅助控制；和
能否出库判定机构(58)，其根据所述前方检测机构(91-94)对所述前方障碍物(101)的检测结果来判定所述本车辆(10)是否能够出库，
在由所述能否出库判定机构(58)判定为所述本车辆(10)能够出库的情况下，所述辅助控制机构(60)在结束所述本车的出库辅助时，进行以下所述辅助控制：将所述本车辆(10)的舵角(θ)从所述目标舵角(θtar)变更为正中角度(θo)或者作为该正中角度(θo)附近的角度的正中附近角度(θnn)。
2.根据权利要求1所述的出库辅助装置(12)，其特征在于，
所述辅助控制机构(60)进行以下所述辅助控制：在所述目标舵角(θtar)是相对于所述正中角度(θo)向一方侧倾斜的角度的情况下，将所述本车辆(10)的舵角(θ)从所述目标舵角(θtar)变更为相对于所述正中角度(θo)向另一方侧倾斜的所述正中附近角度(θnn)。
3.根据权利要求2所述的出库辅助装置(12)，其特征在于，
所述辅助控制机构(60)进行以下所述辅助控制：在所述目标舵角(θtar)与所述正中角度(θo)的差在第1阈值(Th1)以下的情况下，不变更所述本车辆(10)的舵角(θ)。
4.根据权利要求2所述的出库辅助装置(12)，其特征在于，
所述辅助控制机构(60)进行以下所述辅助控制：在所述目标舵角(θtar)与所述正中角度(θo)的差在第1阈值(Th1)以下的情况下，通过方向盘(70)的自动操舵，使所述本车辆(10)的舵角(θ)从所述目标舵角(θtar)变为相对于所述正中附近角度(θnn)超调的角度，之后变更为所述正中角度(θo)。
5.根据权利要求2所述的出库辅助装置(12)，其特征在于，
所述辅助控制机构(60)进行以下所述辅助控制：在所述目标舵角(θtar)与所述正中角度(θo)的差在第2阈值(Th2)以上的情况下，将所述本车辆(10)的舵角(θ)从所述目标舵角(θtar)变更为相对较小的所述正中附近角度(θnn)，在所述目标舵角(θtar)与所述正中角度(θo)的差低于所述第2阈值(Th2)的情况下，将所述本车辆(10)的舵角(θ)从所述目标舵角(θtar)变更为相对较大的所述正中附近角度(θnn)。
6.根据权利要求1所述的出库辅助装置(12)，其特征在于，
所述辅助控制机构(60)进行以下所述辅助控制：在所述正中附近角度(θnn)比第3阈值(Th3)大的情况下，进一步将所述本车辆(10)的舵角(θ)从所述正中附近角度(θnn)变更为所述正中角度(θo)。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的出库辅助装置(12)，其特征在于，
还具有告知机构(40、42)，所述告知机构(40、42)在通过所述辅助控制机构(60)将所述本车辆(10)的舵角(θ)变更为所述正中角度(θo)或者所述正中附近角度(θnn)之后，告知所述本车辆(10)的驾驶员所述本车辆(10)能够出库这一情况。
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