CN110546055B - 停车辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于获得一种在停车路径的途中存在障碍物的情况下重设停车路径的停车辅助装置。本发明的停车辅助装置(1)具备：出库路径运算部(11)，其根据停车空间的信息和自身车辆行为的制约条件来运算使自身车辆(V)从停车空间(20)出库的出库路径；连接候选位置设定部(12)，其在出库路径上设定多个连接候选位置；可到达路径运算部(13)，其运算能够从自身车辆的初始位置到达所述多个连接候选位置中的至少一个的可到达路径；停车路径设定部(14)，其将出库路径与可到达路径相连来设定自身车辆的初始位置起到所述停车空间为止的停车路径；以及路径重设部(15)，其在停车路径的途中存在障碍物的情况下，运算自身车辆的停止位置(J0)起到停车空间(20)为止的停车路径而重设为新的停车路径。

Description

停车辅助装置
技术领域
本发明涉及车辆的停车辅助装置。
背景技术
专利文献1展示了一种停车辅助装置的技术，所述停车辅助装置算出使车辆停车用的、包含反向的引导路径，以车辆沿该引导路径到达至目标位置的方式进行辅助。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2010-208392号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在正沿算出的路径实际引导自身车辆的途中更新障碍物信息而在路径上检测到算出时未检测到的障碍物的情况下，便无法再沿路径进行引导。因而会成为引导错误，在正在自动驾驶的情况下会就地停止，在驾驶员正在手动驾驶的情况下引导会结束，驾驶员自己不得不在没有引导的状态下操作车辆来进行停车。
本发明是鉴于上述问题而成，其目的在于提供一种在停车路径的途中存在障碍物的情况下重设停车路径的停车辅助装置。
解决问题的技术手段
解决上述问题的本发明的停车辅助装置对自身车辆向设置在通道侧方的停车空间的停车进行辅助，该停车辅助装置的特征在于，具备：出库路径运算部，其根据停车空间的信息和自身车辆行为的制约条件来运算使所述自身车辆从所述停车空间出库的出库路径；连接候选位置设定部，其在该出库路径运算部运算出的出库路径上设定多个连接候选位置；可到达路径运算部，其运算能够从所述自身车辆的初始位置到达所述多个连接候选位置中的至少一个的可到达路径；停车路径设定部，其将所述出库路径与所述可到达路径相连来设定所述自身车辆的初始位置起到所述停车空间为止的停车路径；以及路径重设部，其在所述停车路径的途中存在障碍物的情况下，运算所述自身车辆的停止位置起到所述停车空间为止的停车路径而重设为新的停车路径。
发明的效果
根据本发明，在停车路径的途中存在障碍物的情况下会重设停车路径，因此，可以通过使自身车辆沿重设好的停车路径移动而使自身车辆停驻到停车空间。根据本说明书的记述、附图，会明确本发明相关的更多特征。此外，上述以外的课题、构成及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。
附图说明
图1为本发明的实施方式的停车辅助装置的功能框图。
图2A为表示后向并联停车的停车前和停车后的状态的图。
图2B为表示前向并联停车的停车前和停车后的状态的图。
图3为表示运算后向并联停车的出库路径的方法的一例的图。
图4为表示运算前向并联停车的出库路径的方法的一例的图。
图5为表示后向并联停车的情况下的出库路径上的连接候选位置的图。
图6为表示前向并联停车的情况下的出库路径上的连接候选位置的图。
图7为说明运算出库路径上的连接候选位置的方法的流程图。
图8为可到达判定的处理流程。
图9A为说明单侧转向下的可到达判定的一例的图。
图9B为说明单侧转向下的可到达判定的一例的图。
图9C为说明单侧转向下的可到达判定的一例的图。
图9D为说明S形转向下的可到达判定的一例的图。
图9E为说明S形转向下的可到达判定的一例的图。
图10为说明单侧转向下的可到达路径的生成方法的图。
图11为说明S形转向下的可到达路径的生成方法的图。
图12为说明S形转向下的可到达路径的生成方法的图。
图13为说明S形转向下的可到达路径的生成方法的图。
图14A为表示初始位置起到目标停车位置为止的停车路径的图。
图14B为说明自身车辆在停车路径的途中停止了移动的状态的图。
图15为说明自身车辆相对于通道方位和停车方位的坐标位置的图。
图16为说明使用以右转向后退得到的连接路径的停车路径的图。
图17为表示图16所示的停车路径的后退位置和泊出位置的图。
图18为说明使用以左转向后退得到的连接路径的停车路径的图。
图19为表示图18所示的停车路径的后退位置和泊出位置的图。
图20为说明使用笔直地后退得到的连接路径的停车路径的图。
图21为表示图20所示的路径的后退位置和泊出位置的图。
图22为说明使用笔直地后退得到的连接路径的停车路径的图。
图23为表示图22所示的停车路径的后退位置和泊出位置的图。
具体实施方式
接着，使用附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1为本发明的实施方式的停车辅助装置的功能框图，图2A为表示后向并联停车的停车前和停车后的状态的图，图2B为表示前向并联停车的停车前和停车后的状态的图。
停车辅助装置1是对自身车辆V向停车空间20的停车进行辅助的装置，尤其是对将自身车辆V停驻到停车方位26相对于通道21的通道方位25而言设置成直角的停车空间20的所谓的并联停车进行辅助的装置。所谓停车空间20，是指为了以规定朝向停驻车辆而预先设定有停车方位的、划分出的区域，作为其他叫法，也叫做停车框、停车划区、停车区域、停车场所或停车场。
在图2A所示的例子中，停车空间20相对于通道21的朝向即通道方位25而言设置在左侧方，停车方位26是以向后停驻自身车辆V的方式设定。在图2B所示的例子中，停车空间20相对于通道21的通道方位25而言设置在右侧方，停车方位26是以向前停驻自身车辆V的方式设定。
如图2A及图2B所示，停车辅助装置1运算如下路径而设定为停车路径，即从通道21的初始位置P0上自身车辆V的车辆方位Vf配置在与通道方位25相同的朝向的状态起、以停车空间20的目标停车位置P1上车辆方位Vf配置于与停车方位26相同的朝向的方式引导自身车辆V的路径。
继而，当正按设定好的停车路径使自身车辆V移动时更新障碍物信息而判明停车路径的途中存在有障碍物时，进行新设定别的停车路径的处理。
关于自身车辆V进行停车的停车环境，如图2A及图2B所示，在通道21的停车空间20的通道前方及通道后方配置有其他车辆、其他停车空间等障碍物23、24，在通道21的与停车空间20侧相反那一侧的侧方配置有沿通道21的通道方位25延伸的墙壁、路缘或其他车辆等障碍物22。再者，本实施方式设定在停车空间20两侧始终存在有障碍物23、24。
自身车辆V是否配置在初始位置P0、目标停车位置P1、停止位置J0、后退位置J1、泊出位置B等各位置是以自身车辆V的左右后轮的中间位置即基准点Vo为基准来进行判断。此外，转弯例如是沿回旋曲线来进行。
在停车辅助装置1中，运算用于将自身车辆V引导至停车空间20为止的停车路径。因而，通过使自身车辆V沿该运算出的停车路径移动，可以使其停驻到通道旁的停车空间20。此外，在检测到停车路径的运算时未检测到的障碍物的情况下，会再运算停车路径而设定新的停车路径。因而，通过使自身车辆V沿新的停车路径移动，可以使其可靠地停驻到停车空间20。
关于自身车辆V的移动，例如可在车内监视器上显示停车路径而供驾驶员一边观察该显示一边操作自身车辆V，此外，也可设为如下系统，即，从停车辅助装置1输出停车路径的信息而以自动或半自动方式将自身车辆V停驻到目标停车位置P1。在半自动下，例如方向盘操作通过自动控制来进行，加速踏板操作和制动踏板操作由驾驶员进行。并且，在自动下，方向盘操作、加速踏板操作及制动踏板操作都通过自动控制来进行。
停车辅助装置1搭载于自身车辆V中，通过微电脑等硬件与软件程序的协作来实现。如图1所示，停车辅助装置1具有出库路径运算部11、连接候选位置设定部12、可到达路径运算部13、停车路径设定部14及路径重设部15。
出库路径运算部11根据目标停车空间的信息和自身车辆行为的制约条件来运算使自身车辆V从停车空间20出库的至少一个以上的出库路径。连接候选位置设定部12在各出库路径上设定多个连接候选位置。可到达路径运算部13运算能够从作为自身车辆V的当前位置的初始位置P0到达各连接候选位置的可到达路径。停车路径设定部14将出库路径与可到达路径相连来设定自身车辆V的停车路径。路径重设部15在停车路径的途中存在障碍物的情况下再运算停车路径而重设为新的停车路径。在有多个再运算出的停车路径的情况下，路径重设部15从其中根据规定条件来选择最佳的停车路径。
如图1所示，目标停车空间信息191、目标停车位置信息192、自身车辆信息193及自身车辆位置信息194输入至停车辅助装置1。目标停车空间信息191中包含停车空间20周边的障碍物的位置、距离等成为停车空间的制约条件的信息。
并且，目标停车位置信息192中包含停车空间20的形状、与自身车辆V的相对位置的信息等。目标停车空间信息191及目标停车位置信息192例如能够从自身车辆V中搭载的超声波传感器的检测信号、来自车载相机的图像获取。此外，也可获取从停车场设备输出的基础设施信息。
自身车辆信息193中包含自身车辆V的转弯半径等成为自身车辆行为的制约条件的信息。并且，作为自身车辆位置信息194，是利用根据自身车辆V的操舵角、速度、车轮的旋转量而通过车辆模型运算出的车辆位置推算值，此外，也可利用由GPS等传感器获取的位置信息或者通过路车间、车车间通信获得的自身车辆位置信息。
操作输入部195例如将用户选择的停车空间的信息等输入至停车辅助装置1。显示部16是驾驶员可以在车内观察的车载监视器，能以重合在来自相机的影像上的方式显示成为目标的停车路径的反向位置。此外，也可不仅显示反向位置还显示整个停车路径。驾驶员可以观察、确认车载监视器上显示的反向位置或停车路径。显示部16具有报知正由路径重设部进行停车路径的再运算这一情况的构成。例如，显示正在进行停车路径的再运算这一内容，此外，输出将这一内容传达给驾驶员的语音数据。
＜出库路径运算部＞
出库路径运算部11根据目标停车空间信息191、目标停车位置信息192及自身车辆信息193来运算出库路径。
出库路径是对使自身车辆V从正确地配置在停车空间20内的状态出库的路径进行推断得到的假想的移动路径。出库路径不受自身车辆V的初始位置P0约束，其运算与初始位置P0完全无关。出库路径运算部11在运算出库路径时不使用自身车辆位置信息194。出库路径不限定于一个，而是运算至少一个以上。
出库路径根据目标停车空间的信息和自身车辆行为的制约条件加以运算。于是，在后向并联停车中，生成设想在以目标停车位置P1为原点时朝与初始位置P0上的自身车辆V的朝向相同的方向出库的路径，在前向并联停车中，生成设想在以目标停车位置P1为原点时朝与初始位置P0上的自身车辆V的朝向相反的方向出库的路径。
例如，在采取目标停车位置P1上的自身车辆V的姿势状态向后的后向并联停车的情况下，运算使自身车辆V从目标停车位置P1起直线前进直至自身车辆V的左右后轮的中间位置即基准点Vo(后面记作自身车辆的位置Vo)从停车空间20出来为止的路径、以朝与初始位置P0上的自身车辆V的朝向相同的方向出库的方式转向并通过前进使自身车辆V到达相对于前方的障碍物的可到达极限位置的前进路径、以及使前轮相对于自身车辆V而言恢复笔直并通过后退使自身车辆V到达相对于后方的障碍物的可到达极限位置的后退路径。继而，进行交替运算前进路径和后退路径的出库路径的运算直至满足规定的结束条件为止。再者，所谓可到达极限位置，是指与障碍物之间具有规定间隙而分开的位置。规定间隙具有考虑了规定误差等的余量,以与障碍物不接触，优选尽可能小，例如设定为1cm～5cm左右。在本实施方式中，设定在自身车辆V外周具有规定间隙的假想框，将假想框接触到障碍物的位置判断为可到达极限位置。
另一方面，在采取目标停车位置P1上的自身车辆V的姿势状态向前的前向并联停车的情况下，运算使自身车辆V从目标停车位置P1起笔直地后退直至自身车辆V的位置Vo从停车空间20离开规定距离程度为止的路径、以朝与初始位置P0上的自身车辆V的朝向相反的方向出库的方式转向并通过后退使自身车辆V到达相对于后方的障碍物的可到达极限位置的后退路径、以及以朝与初始位置P0上的自身车辆V的朝向相同的方向出库的方式转向并通过前进使自身车辆V到达相对于前方的障碍物的可到达极限位置的前进路径。继而，进行交替运算前进路径和后退路径的出库路径的运算直至满足规定的结束条件为止。
出库路径运算部11例如进行出库路径的运算直至满足作为规定的结束条件的第1条件、第2条件、第3条件中的至少一个为止，所述第1条件是出库路径上的自身车辆V的车辆方位Vf相对于停车方位26而言变为90°[deg]而且变为与通道方位25平行且朝向相同，所述第2条件是自身车辆V从目标停车位置P1沿通道方位25到达离开规定距离Hmax程度的地点，所述第3条件是出库路径上的反向次数达到规定次数。
图3和图4为表示按照预先设定的条件来运算自身车辆的出库路径的方法的一例的图，图3为表示后向并联停车的情况的图，图4为表示前向并联停车的情况的图。
关于出库路径，例如在图3所示的后向并联停车的例子中运算如下路径，即，使自身车辆V从停驻在停车空间20内的状态(a)起直线前进直至自身车辆V的位置Vo从停车空间20出来为止(b)，从此处向左转向并通过前进使自身车辆V到达相对于前方的障碍物22的可到达极限位置(c)，在该位置上将前轮沿自身车辆V的车辆方位恢复笔直并通过后退使自身车辆V到达相对于后方的障碍物24的可到达极限位置(d)。继而，经过向左转向的前进路径(e)、笔直地后退的后退路径(f)、向左转向的前进路径(g)、笔直地后退的后退路径(h)，自身车辆V的车辆方位Vf相对于停车空间20的停车方位26而言变为90°[deg]而且达到与通道方位25平行且朝向相同的状态(i)。
同样地，例如在图4所示的前向并联停车的例子中运算如下路径，即，使自身车辆V从停车空间20内从停驻在目标停车位置P1的状态(a)起笔直地后退直至自身车辆V的位置Vo从停车空间20出来而离开规定距离程度为止(b)，从此处向右转向并通过后退使自身车辆V到达相对于后方的障碍物22的可到达极限位置(c)，在该位置向左转向并通过前进使自身车辆V到达相对于前方的障碍物22的可到达极限位置(d)。继而，经过向右转向的后退路径(e)、向左转向的前进路径(f)、向右转向的后退路径(g)、向左转向的前进路径(h)，自身车辆V的车辆方位相对于停车空间20的停车方位而言变为90°[deg]而且达到与通道方位25平行且朝向相同的状态(i)。
再者，出库路径的运算方法并不仅限定于上述方法，也可根据其他条件来运算。此外，也可从预先设定的多个条件中选择适于目标停车空间的条件来进行运算。
每当目标停车空间信息191、目标停车位置信息192、自身车辆信息193中的至少任一方被更新时，出库路径运算部11便再运算出库路径。例如，在障碍物信息被更新而在停车路径的途中检测到障碍物的情况下，出库路径运算部11根据这时的停车空间的信息和自身车辆行为的制约条件来再运算使自身车辆V从停车空间20出库用的出库路径。
＜连接候选位置设定部＞
连接候选位置设定部12在出库路径上设定多个连接候选位置。连接候选位置是用于判断其与初始位置P0之间能否以可到达路径来连接的候选位置。作为设定连接候选位置的方法之一，连接候选位置设定部12例如在通道21上沿通道21的通道方位空出规定间隔而设定多个连接候选线PL，将自身车辆V的位置Vo在出库路径上与这些连接候选线PL交叉的位置设定为连接候选位置D，并与该位置上的自身车辆V的车辆方位Vf关联来加以存储。
图5为表示后向并联停车的情况下的出库路径上的连接候选位置的图。
连接候选线PLn(n为数字)是相较于目标停车位置P1而言在通道21的通道方位前方以横跨通道21的宽度方向而延伸的方式加以设定，从停车空间20朝左方在通道21上空出规定间隔进行设定，本实施例中是以目标停车位置P1为基准而以横向1.5m至0.5m单位进行设定。继而，将自身车辆V的位置Vo在出库路径上通过连接候选线PL的位置设定为连接候选位置D，并存储该位置上的自身车辆V的车辆方位Vf。再者，图中，符号A表示初始位置，符号B表示泊出位置，符号P1表示目标停车位置，符号C表示可到达极限位置。
图6为表示前向并联停车的情况下的出库路径上的连接候选位置的图。
连接候选线PL是相较于目标停车位置P1而言在通道21的通道方位前方以横跨通道21的宽度方向而延伸的方式加以设定，本实施例中是沿通道21的通道方位25以0.5m单位进行设定。继而，将自身车辆V的位置Vo在出库路径上通过连接候选线PL的位置设定为连接候选位置D，并存储该位置上的自身车辆V的车辆方位Vf。
图7为说明运算出库路径上的连接候选位置的方法的流程图。
首先，按照规定规则来进行使自身车辆V朝从目标停车位置P1出库的方向作假想移动的运算(S101)，判断自身车辆V的假想框是否会与障碍物发生碰撞(S102)。继而，在判断会发生碰撞时，判断该位置为可到达极限位置C，将自身车辆V的挡位从D挡切换至R挡或者从R挡切换至D挡而将自身车辆V的行进方向从前进反向至后退或者从后退反向至前进(S107)。
继而，判断自身车辆V是否已到达规定的连接候选位置D(S103)，在自身车辆V的位置Vo通过连接候选线PL时，将该位置设定为连接候选位置D，并存储该位置上的自身车辆V的车辆方位Vf(S108)。继而，判断第1条件即自身车辆V的角度是否相对于停车方位26而言变成90°[deg]、车辆方位Vf是否变成与通道方位25平行的状态(S104)，在自身车辆V的角度相对于停车方位26而言变成90°[deg]、车辆方位Vf变成与通道方位25平行且朝向相同的状态的情况下，认为满足第1条件而结束本例程。
另一方面，在自身车辆V的车辆方位Vf相对于停车方位26而言尚未变成90°[deg]的情况下，判断是否已移动而离开规定距离Hmax以上(S105)。在本实施例中，规定距离Hmax设定为7米。在自身车辆V已移动规定距离Hmax以上时，认为满足第2条件而结束本例程。
作为设定连接候选位置的其他方法，连接候选位置设定部12例如也可在使自身车辆V沿出库路径朝出库方向移动的情况下每当自身车辆V的朝向发生规定的相对指定角度量程度的变化时(例如每5°[deg])将该位置设定为连接候选位置。
当通过出库路径运算部11再运算出库路径时，连接候选位置设定部12进行在再运算出的出库路径上重设多个连接候选位置的处理。
＜可到达路径运算部＞
可到达路径运算部13运算能够从自身车辆V的初始位置P0到达多个连接候选位置D中的至少一个的可到达路径。所谓可到达路径，是指在不切换前进与后退的情况下仅靠前进和后退中的任一方就能从自身车辆V的初始位置P0到达连接候选位置D的路径。能否到达是根据自身车辆V的位置Vo及车辆方位Vf来判断，在自身车辆V的位置Vo与连接候选位置D一致而且自身车辆V的车辆方位Vf与关联于连接候选位置D加以存储的车辆方位Vf一致的情况下，判断可以到达。可到达路径的运算是根据自身车辆位置信息和自身车辆V的规格信息来进行，从反向次数少而且离自身车辆V的初始位置P0近的连接候选位置D起依序运算。
只要能使自身车辆V从初始位置P0移动而在任一连接候选位置D上以规定的车辆方位Vf进行配置，之后便可以通过朝反方向跟随出库路径而使自身车辆V移动至停车空间20内。因而，可到达路径运算部13将出库路径上的多个连接候选位置D当中能够从初始位置P0起以规定的车辆方位Vf配置自身车辆V的连接候选位置D设定为泊出位置B，从而运算初始位置P0起到泊出位置B为止的可到达路径。
图8为可到达判定的处理流程。
该处理流程作连接候选位置D的数量程度的循环(S111)，首先，判断能否通过单侧转向下的移动从初始位置P0到达最近的连接候选位置D(S112)。所谓单侧转向，是指仅朝自身车辆V的左右任一单侧转打自身车辆V的方向盘的操作。继而，在判断仅靠单侧转向无法到达连接候选位置D时，判断能否通过S形转向下的移动来到达(S116)。所谓S形转向，是指朝自身车辆V的左右两侧转打自身车辆V的方向盘的操作。
继而，在判断通过单侧转向或S形转向能够到达的情况下，选择该连接候选位置D作为泊出位置B，并生成自身车辆V的初始位置P0起到泊出位置B为止的可到达路径(S113)。
继而，判定可到达路径上自身车辆V的假想框是否会接触障碍物(S114)，在判断不会接触的情况下，将连接OK标记设为ON而生成的可到达路径存放至存储单元，结束循环(S117)。另一方面，在判断单侧转向和S形转向下无法到达连接候选位置D的情况(S112和S116中为否)或者接触判定中判定会发生接触的情况下(S114中为是)，结束针对该连接候选位置D的判断，进行针对剩下的连接候选位置D的判断。继而，在判断所有连接候选位置D都无法到达的情况下，将连接OK标记设为OFF(S115)，结束处理流程。
图9A～图9C为说明单侧转向下的可到达判定的一例的图，图9D、图9E为说明S形转向下的可到达判定的一例的图。
在S112的单侧转向下的可到达判定中，在以下条件(a1)～(a3)全部成立的情况下判定能够到达(角度差和位置上都有限制)。
(a1)自身车辆V的当前位置A(初始位置P0)上的轴线A2(车辆方位Vf)与连接候选位置E上的轴线E2(车辆方位Vf)相交叉。
(a2)当前位置A上的转弯圆A1与连接候选位置E的轴线E2不交叉。
(a3)连接候选位置E上的转弯圆E1与当前位置A的轴线A2不交叉。
再者，所谓转弯圆，是指考虑了回旋曲线的转弯侧的圆弧(最小转弯轨迹)。
在图9A所示的例子中，由于轴线A2与E2在交叉位置F1相交叉，因此满足上述条件(a1)。并且，也满足上述条件(a2)、(a3)。因而，判定通过单侧转向能够到达。另一方面，图9B中，由于转弯圆E1与轴线A2相交叉，因此不满足上述条件(a3)。继而，在图9C所示的例子中，由于转弯圆A1与轴线E2相交叉，因此不满足上述条件(a2)。因而，在图9B及图9C所示的例子中，判定通过单侧转向无法到达，从而转移至能否利用S形转向的判定。
在S116的S形转向下的可到达判定中，在以下条件(a4)成立的情况下判定能够到达(角度差和位置上都有限制)。
(a4)当前位置A上的转弯圆A1与连接候选位置E的转弯圆E1不交叉。
在图9D所示的例子中，由于转弯圆A1与转弯圆E1未交叉，因此满足上述条件(a4)。因而，判定通过S形转向能够到达。另一方面，在图9E所示的例子中，由于转弯圆A1与转弯圆E1相交叉，因此不满足上述条件(a4)，从而判定通过S形转向无法到达。
图10为说明单侧转向下的可到达路径的生成方法的图。
要生成当前位置A起到连接候选位置E为止的单侧转向下的路径，首先，如图10的(a)所示，分别算出轴线A2与轴线E2的交点K与当前位置A之间的距离Ls和交点K与连接候选位置E之间的距离Le，并选择较短一方的距离(图示的例子中选择距离Le)。继而，如图10的(b)所示，描绘以2条轴线A2、E2为公切线且通过与交点K相距较短一方的距离程度的位置的圆，利用几何计算、通过下述式(1)算出半径R。
[数式1]
Figure GDA0002225039430000101
由此，可以生成直线与圆弧组合而成的可到达路径。
图11为说明S形转向下的可到达路径的生成方法的图，是说明在连接候选位置E的后方轴线E2与当前位置A的轴线A2即X轴不相交的情况下的生成方法的图。
此处，算出用于描绘S形的半径相同的共通圆的半径R。只要求出圆的切点，便能将转弯圆A1的圆弧与转弯圆E1的圆弧组合来生成S形的可到达路径。
由于求出各圆的中心坐标，因此共通圆的半径根据中心坐标间的距离来求出。
[数式2]
Figure GDA0002225039430000111
[数式3]
Figure GDA0002225039430000112
其中，θ＝0的情况下
[数式4]
Figure GDA0002225039430000113
图11的(a)所示的状态起到图11的(b)所示的交点F7的位置为止可以通过上述计算式算出。
根据图11的(c)所示的公式、通过以下计算式求出S形的各转弯角度φ1、φ2和弧长b1、b2。
[数式5]
Figure GDA0002225039430000114
[数式6]
Figure GDA0002225039430000115
[数式7]
Figure GDA0002225039430000121
[数式8]
Figure GDA0002225039430000122
图12为说明S形转向下的可到达路径的生成方法的图，是说明在连接候选位置E的后方轴线E2与当前位置A的轴线A2即X轴相交的情况下的生成方法的图。
此处，算出用于描绘S形的半径相同的共通的转弯圆E1、A1的半径R。于是，只要求出圆的切点，便能将转弯圆A1的圆弧与转弯圆E1的圆弧组合来生成S形的可到达路径。
由于求出各圆的中心坐标，因此共通圆的半径根据中心坐标间的距离来求出。
[数式9]
Figure GDA0002225039430000123
[数式10]
Figure GDA0002225039430000124
根据图11的(c)所示的公式、通过以下计算式求出S形的各转弯角度φ1、φ2和弧长b1、b2。
[数式11]
Figure GDA0002225039430000125
[数式12]
Figure GDA0002225039430000126
[数式13]
Figure GDA0002225039430000131
[数式14]
Figure GDA0002225039430000132
图13为说明S形转向下的可到达路径的生成方法的图，是说明在连接候选位置E的后方轴线E2与当前位置A的轴线A2即X轴相交的情况下的生成方法的图。
此处，算出用于描绘S形的半径相同的共通圆E1、A1的半径R。
于是，只要求出圆的切点，便能将转弯圆A1的圆弧与转弯圆E1的圆弧组合来生成S形的可到达路径。
由于求出各圆的中心坐标，因此共通圆的半径根据中心坐标间的距离来求出。
[数式15]
Figure GDA0002225039430000133
[数式16]
Figure GDA0002225039430000134
根据图11的(c)所示的公式、通过以下计算式求出S形的各转弯角度φ1、φ2和弧长b1、b2。
[数式17]
Figure GDA0002225039430000135
[数式18]
Figure GDA0002225039430000136
[数式19]
Figure GDA0002225039430000141
[数式20]
Figure GDA0002225039430000142
＜停车路径设定部＞
停车路径设定部14使用目标停车位置P1起到泊出位置B为止的出库路径的信息和自身车辆V的初始位置P0起到泊出位置B为止的可到达路径的信息来设定停车路径。停车路径设定部14将图8的步骤S117中将连接OK标记设为ON而生成的可到达路径与包含连接有该可到达路径的泊出位置B的出库路径相连来形成停车路径。
如上所述，停车辅助装置1根据目标停车位置P1来运算出库路径，选择出库路径上设定的多个连接候选位置D当中能够从自身车辆的初始位置P0到达而且最近的连接候选位置D作为泊出位置B，使用目标停车位置P1起到泊出位置B为止的出库路径和自身车辆V的初始位置P0起到泊出位置B为止的可到达路径来设定停车路径。因而，可以在不依赖于开始停车辅助的开始位置和车辆姿势的情况下，运算将自身车辆V引导至目标停车位置P1用的、包含反向的停车路径而使车辆以正确的车辆姿势停驻到驾驶员打算的位置。
接着，对停车路径的重设进行说明。
根据本实施方式的停车辅助装置1，可以运算将自身车辆V引导至停车空间20而将自身车辆V的位置Vo配置到停车空间20内的目标停车位置P1、而且使自身车辆V的车辆方位Vf与停车方位26一致的停车路径。然而，有时会在实际沿停车路径移动自身车辆V的途中检测到因传感器的精度、误差、障碍物的移动等各种因素而在停车路径设定部14中设定停车路径时未检测到的障碍物。
图14A为表示初始位置起到目标停车位置为止的停车路径的图，图14B为说明自身车辆在停车路径的途中停止了移动的状态的图。
在停车路径设定部14设定了停车路径时，如图14A所示，由于在远离停车空间20的位置检测到了障碍物22，因此，根据该检测结果来设定泊出位置B，并设定了会经由泊出位置B的停车路径。然而，在沿停车路径移动自身车辆V的途中更新障碍物信息而像图14B所示那样实际上障碍物22的位置离停车空间20较近、停车路径的途中存在有障碍物22的情况下，自身车辆V在障碍物22近前的停止位置J0停止，无法到达泊出位置B。
本实施方式的停车辅助装置1在停车路径的途中存在有障碍物22的情况下会重设停车路径而对自身车辆V向停车空间20的停车进行辅助。再者，以下的说明中是以后向并联停车的情况为例来进行说明，但对于前向并联停车也同样能加以运用。
＜路径重设部＞
在因障碍物而导致自身车辆V在停车路径的途中停止了移动的情况下，路径重设部15运算自身车辆V的停止位置J0起到目标停车位置P1为止的停车路径而重设为新的停车路径。路径重设部15使用出库路径运算部11再运算出的出库路径的信息和连接候选位置设定部12重设出的连接候选位置的信息来进行停车路径的再运算。
在因障碍物而导致自身车辆V在停车路径的途中停止了移动的情况下，出库路径运算部11根据自身车辆V停止移动时的停车空间的信息和自身车辆行为的制约条件来再运算使自身车辆V从停车空间20出库的出库路径。继而，连接候选位置设定部12在出库路径运算部11再运算出的出库路径上重设多个连接候选位置。出库路径运算部11的再运算中，只是障碍物的信息不一样，运算方法本身与上述内容相同，因此省略其详细说明。同样地，连接候选位置设定部12的重设中，也只是设定连接候选位置的对象变到再运算出的出库路径上，设定方法本身与上述内容相同，因此省略其详细说明。
当出库路径运算部11进行了出库路径的再运算、连接候选位置设定部12进行了连接候选位置的重设时，路径重设部15使用这些信息来运算自身车辆V的停止位置J0起到停车空间20为止的停车路径而重设为新的停车路径。自身车辆V的停止位置J0起到停车空间20为止的停车路径具有停止位置J0起到泊出位置B'为止的连接路径和目标停车位置P1起到泊出位置B'为止的出库路径。
连接路径以如下路径的形式进行运算：在停止位置J0上切换自身车辆V的前进后退而使自身车辆V移动至从停止位置J0隔开的隔开位置J1，而且能够从隔开位置J1到达连接候选位置设定部12重设出的多个连接候选位置中的一个。在自身车辆V是沿停车路径设定部14中设定的最初的停车路径前进到停止位置J0的情况下，连接路径是从停止位置J0起以后退开始的路径，在自身车辆V是沿最初的停车路径后退到停止位置JP的情况下，连接路径是从停止位置J0起以前进开始的路径。在使自身车辆V朝从停止位置J0隔开的方向移动的情况下，隔开位置J1设为自身车辆V的假想框接触移动前方障碍物的位置，但超过规定的限度范围的隔开位置要限制在限度范围内的位置。
能否从隔开位置J1到达是根据自身车辆V的位置Vo及车辆方位Vf来判断，在自身车辆V的位置Vo与连接候选位置一致而且自身车辆V的车辆方位Vf与关联于连接候选位置D加以存储的车辆方位Vf一致的情况下，判断能够到达。能否到达连接候选位置的判断是从出库路径上的反向次数少而且距隔开位置J1较近一方的连接候选位置起依序进行。继而，将能从隔开位置J1到达的连接候选位置设定为泊出位置B'。
连接路径的隔开位置J1起到泊出位置B'为止的路径是在不切换前进与后退的情况下仅靠前进和后退中的任一方就能通过单侧转向或S形转向到达的路径，以与可到达路径运算部13中运算初始位置P0起到泊出位置B为止的路径的方法同样的方法进行运算。路径重设部15将停止位置J0起到泊出位置B'为止的连接路径与目标停车位置P1起到泊出位置B'为止的出库路径相连来运算自身车辆V的停止位置J0起到停车空间20为止的停车路径而重设为新的停车路径。
路径重设部15运算多个停车路径，从该多个停车路径中根据规定的评价函数来选择一个而重设为新的停车路径。路径重设部15运算(1)以右转向开始移动的路径、(2)以左转向开始移动的路径、(3)开始沿着车辆方位Vf的笔直的移动的路径这3个作为多个停车路径。继而，从这3个路径中根据评价函数来选择一个而重设为新的停车路径。
评价函数使用在重设出的停车路径上移动的移动时间、移动距离、转弯量、后续车辆的有无和通道的宽度等停车环境、停车精度的高低、用于停车的能量、驾驶员的喜好等用户需求中的至少一种来设定。例如，就停车精度而言，相较于一边转弯一边进入停车空间20而言，使自身车辆V的朝向与停车方位26一致后笔直地进入在停车位置的精度上较高。因而，在以停车位置的精度为优先的情况下，设定选择在使自身车辆V的朝向与停车方位26一致后笔直地进入的停车路径的评价函数。
此外，例如在从泊出位置B停驻至停车空间20时，前后反向的次数和操舵量尽可能少能够缩短停车所需的时间。因而，在要缩短停车所需的时间的情况下，设定选择前后反向的次数和操舵量尽可能少的停车路径的评价函数。
此外，例如在停车时，相较于移动至远离停车空间20的位置而言，不离开停车空间20能够明确地向后续车辆表示朝停车空间20停车的意愿，还能防止被后续车辆抢位。因而，在通道21上存在后续车辆的情况下，设定选择反向次数和操舵量较多但不会离开停车空间20的停车路径的评价函数。
在通过右转向或左转向使自身车辆V朝自身车辆V的车辆方位Vf与停车方位26平行且朝向相同的方向移动的情况下，隔开位置J1以停车方位26为限度而设定为自身车辆V的假想框接触移动前方障碍物的位置，在使自身车辆V朝自身车辆V的车辆方位Vf与通道方位25平行且朝向相同的方向移动的情况下，隔开位置J1以通道方位25为限度而设定为自身车辆V的假想框接触移动前方障碍物的位置。
例如，在通过右转向或左转向使自身车辆V朝自身车辆V的车辆方位Vf与停车方位26平行且朝向相同的方向移动而自身车辆V的假想框接触障碍物之前自身车辆V的车辆方位Vf便变得与停车方位26平行且朝向相同的情况下，将该位置设定为隔开位置J1。同样地，在通过右转向或左转向使自身车辆V朝自身车辆V的车辆方位Vf与通道方位25平行且朝向相同的方向移动而自身车辆V的假想框接触障碍物之前自身车辆V的车辆方位Vf便变得与通道方位25平行且朝向相同的情况下，将该位置设定为隔开位置J1。
并且，在沿车辆方位Vf笔直地开始移动的路径的情况下，隔开位置J1以距停止位置J0的规定距离为限度而设定为自身车辆V的假想框接触移动前方障碍物的位置。因而，例如在使自身车辆V从停止位置J0朝沿车辆方位Vf笔直地离开的方向移动而自身车辆V的假想框接触障碍物之前便从停止位置J0离开规定距离以上的情况下，将从停止位置J0离开规定距离程度的位置设定为隔开位置J1。
图15为表示以目标停车位置为原点的坐标系的图。
坐标系以目标停车位置P1为原点，将停车方位设定为X轴，将通道方位设定为Y轴。并且，将X轴设为方位θ＝0，将逆时针角度设为+，将顺时针角度设为-。自身车辆V的位置Vo在坐标上可以表示为xyθ(a,-b,90)。
例如，若以上述坐标系来表示使自身车辆V朝自身车辆V的车辆方位Vf与通道方位25平行且朝向相同的方向移动的情况下的路径，则为使自身车辆V转向而朝自身车辆V的车辆方位Vf接近90°的方向移动的路径，这时的后退位置J1是以自身车辆V的车辆方位Vf为90°为限度来设定。并且，若以上述坐标系来表示使自身车辆V朝自身车辆V的车辆方位Vf与停车方位26平行且朝向相同的方向移动的情况下的路径，则为使自身车辆V转向而朝自身车辆V的车辆方位Vf接近0°的方向移动的路径，这时的后退位置J1是以自身车辆V的车辆方位Vf为0°为限度来设定。
接着，使用图16至图23，对以右转向开始移动的停车路径、以左转向开始移动的停车路径、笔直地开始移动的停车路径各自的具体例进行说明。图16至图23所示的例子展示的都是朝设置在通道21左侧的停车空间20进行后向并联停车的状态。
图16为说明以右转向开始移动的停车路径的一例的图，图17为示意性地表示图16所示的停车路径的图。
以右转向开始移动的停车路径具有如下路径，即，从停止位置J0以右转向开始后退(图16的(1))，后退至后退位置J1(图16的(2))，从后退位置J1前进至泊出位置B'(图16的(3))，从泊出位置B'后退至后方的可到达极限位置C1(图16的(4))，从可到达极限位置C1前进至前方的可到达极限位置C2(图16的(5))，从可到达极限位置C2后退至目标停车位置P1(图16的(6))。
在图16及图17所示的例子中，将使自身车辆V从停止位置J0以右转向开始后退时自身车辆V的车辆方位Vf变得与通道方位25平行且朝向相同的位置设定为隔开位置J1。继而，从重设出的多个连接候选位置中选择能够从后退位置J1以单侧转向或S形转向到达的连接候选位置作为泊出位置B'。因而，运算从停止位置J0以右转向开始后退而移动至隔开位置J1、而且能够从隔开位置J1到达泊出位置B'的连接路径。并且，目标停车位置P1起到泊出位置B'为止使用出库路径。因而，可以利用泊出位置B'将连接路径与出库路径相连来运算自身车辆的停止位置J0起到停车空间20的目标停车位置P1为止的停车路径。
图18为说明以左转向开始后退的停车路径的一例的图，图19为示意性地表示图18所示的停车路径的图。
以左转向开始移动的停车路径具有如下路径，即，从停止位置J0以左转向开始后退(图18的(1))，后退至后退位置J1(图18的(2))，从后退位置J1前进至泊出位置B'(图18的(3))，从泊出位置B'后退至目标停车位置P1(图18的(4))。
在图18及图19所示的例子中，将使自身车辆V从停止位置J0以左转向后退时自身车辆V的假想框接触后方的障碍物24的位置设定为隔开位置J1。继而，从重设出的多个连接候选位置中选择能够从后退位置J1以单侧转向或S形转向到达的连接候选位置作为泊出位置B'。因而，运算从停止位置J0以左转向开始后退而移动至隔开位置J1、而且能够从隔开位置J1到达泊出位置B'的连接路径。并且，目标停车位置P1起到泊出位置B'为止使用出库路径。因而，可以利用泊出位置B'将连接路径与出库路径相连来运算自身车辆的停止位置J0起到停车空间20的目标停车位置P1为止的停车路径。
图20为说明使用笔直地后退得到的连接路径的停车路径的图，图21为表示图20所示的路径的后退位置和泊出位置的图。
沿车辆方位Vf笔直地开始移动的停车路径具有如下路径，即，从停止位置J0沿车辆方位Vf笔直地开始后退(图20的(1))，后退至后退位置J1(图20的(2))，从后退位置J1前进至泊出位置B'(图20的(3))，从泊出位置B'后退至目标停车位置P1(图20的(4))。
在图20及图21所示的例子中，将使自身车辆V从停止位置J0笔直地后退时自身车辆V的假想框接触后方的障碍物24的位置设定为隔开位置J1。继而，从重设出的多个连接候选位置中选择能够从后退位置J1以单侧转向或S形转向到达的连接候选位置作为泊出位置B'。因而，运算从停止位置J0笔直地开始后退而移动至隔开位置J1、而且能够从隔开位置J1到达泊出位置B'的连接路径。并且，目标停车位置P1起到泊出位置B'为止使用出库路径。因而，可以利用泊出位置B'将连接路径与出库路径相连来运算自身车辆的停止位置J0起到停车空间20的目标停车位置P1为止的停车路径。
图22为说明使用笔直地后退得到的连接路径的停车路径的图，图23为表示图22所示的路径的后退位置和泊出位置的图。在本实施方式中，在沿停车方位26笔直地出库的出库路径上设定多个连接候选位置，用作泊出位置B'。连接候选位置设定部12沿停车方位26空出规定间隔来设定多个连接候选位置。
沿车辆方位Vf笔直地开始移动的停车路径具有如下路径，即，从停止位置J0沿车辆方位Vf笔直地开始后退(图22的(1))，后退至后退位置J1(图22的(2))，从后退位置J1前进至泊出位置B'(图22的(3))，从泊出位置B'后退至目标停车位置P1(图22的(4))。
在图22及图23所示的例子中，将使自身车辆V从停止位置J0笔直地后退时自身车辆V的假想框接触后方的障碍物的位置设定为隔开位置J1。
继而，从沿停车方位26笔直地出库的出库路径上重设出的多个连接候选位置中选择能够从后退位置J1以单侧转向或S形转向到达的连接候选位置作为泊出位置B'。
因而，运算从停止位置J0笔直地开始后退而移动至隔开位置J1、而且能够从隔开位置J1到达泊出位置B'的连接路径。并且，目标停车位置P1起到泊出位置B'为止使用出库路径。因而，可以利用泊出位置B'将连接路径与出库路径相连来运算自身车辆的停止位置J0起到停车空间20的目标停车位置P1为止的停车路径。
再者，在图16至图23所示的实施例中，在能够到达的连接候选位置存在多个的情况下，根据隔开位置J1起到连接候选位置为止的移动时间、操舵量等条件来选择最佳的一个连接候选位置作为泊出位置B'。
根据上述的停车辅助装置1，在停车路径的途中存在障碍物的情况下，会运算自身车辆V的停止位置J0起到目标停车位置P1为止的停车路径而重设为新的停车路径。因而，自身车辆V可以通过沿重设出的停车路径移动而停驻至停车空间20。
以上，对本发明的实施方式进行了详细叙述，但本发明并不限定于所述实施方式，可以在不脱离权利要求书记载的本发明的精神的范围进行各种设计变更。例如，所述实施方式是为了以易于理解的方式说明本发明所作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有构成。此外，可以将某一实施方式的构成的一部分替换为其他实施方式的构成，此外，也可以对某一实施方式的构成加入其他实施方式的构成。进而，可以对各实施方式的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。
符号说明
1 停车辅助装置
11 出库路径运算部
12 连接候选位置设定部
13 可到达路径运算部
14 停车路径设定部
15 路径重设部
16 显示部
20 停车空间
21 通道
22、23、24 障碍物
25 通道方位
26 停车方位
V 自身车辆
Vo 基准点(自身车辆的位置)
P0 初始位置
P1 目标停车位置
B、B' 泊出位置
C 可到达极限位置
D 连接候选位置。

Claims (8)

1.一种停车辅助装置，其对自身车辆向设置在通道侧方的停车空间的停车进行辅助，该停车辅助装置的特征在于，具备：
出库路径运算部，其根据停车空间的信息和自身车辆行为的制约条件来运算使所述自身车辆从所述停车空间出库的出库路径；
连接候选位置设定部，其在该出库路径运算部运算出的出库路径上设定多个连接候选位置；
可到达路径运算部，其运算能够从所述自身车辆的初始位置到达所述多个连接候选位置中的至少一个的可到达路径；
停车路径设定部，其将所述出库路径与所述可到达路径相连来设定所述自身车辆的初始位置起到所述停车空间为止的停车路径；以及
路径重设部，其在所述停车路径的途中存在障碍物的情况下，运算所述自身车辆的停止位置起到所述停车空间为止的停车路径而重设为新的停车路径，
所述自身车辆行为的制约条件为所述自身车辆的转弯半径。
2.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，
所述出库路径运算部根据所述自身车辆停止移动时的停车空间的信息和自身车辆行为的制约条件来再运算使所述自身车辆从所述停车空间出库的出库路径，
所述连接候选位置设定部在所述出库路径运算部再运算出的出库路径上重设多个连接候选位置，
所述路径重设部运算在所述停止位置切换所述自身车辆的前进后退而使所述自身车辆移动至从所述停止位置隔开的隔开位置、而且能够从该隔开位置到达所述连接候选位置设定部重设出的多个连接候选位置中的一个的连接路径，将该连接路径与所述出库路径运算部再运算出的出库路径相连来进行所述停车路径的重设。
3.根据权利要求2所述的停车辅助装置，其特征在于，
所述隔开位置是如下位置：在使所述自身车辆转向而使所述自身车辆朝所述自身车辆的车辆方位与所述停车空间的停车方位平行且朝向相同的方向移动时，以所述停车方位为限度而所述自身车辆与移动前方的障碍物之间具有规定间隙地相对的位置。
4.根据权利要求2所述的停车辅助装置，其特征在于，
所述隔开位置是如下位置：在使所述自身车辆转向而使所述自身车辆朝所述自身车辆的车辆方位与所述通道的通道方位平行且朝向相同的方向移动时，以所述通道方位为限度而所述自身车辆与移动前方的障碍物之间具有规定间隙地相对的位置。
5.根据权利要求2所述的停车辅助装置，其特征在于，
所述隔开位置是如下位置：在使所述自身车辆沿所述自身车辆的车辆方位笔直地移动时，所述自身车辆与移动前方的障碍物之间具有规定间隙地相对的位置。
6.根据权利要求2所述的停车辅助装置，其特征在于，
所述路径重设部运算多个所述停车路径，从该多个停车路径中根据规定的评价函数来选择一个，将该选择的停车路径重设为新的停车路径。
7.根据权利要求6所述的停车辅助装置，其特征在于，
所述评价函数使用所述重设出的停车路径的移动时间、移动距离、转弯量、后续车辆的有无、停车环境、用于停车的能量、用户需求中的至少一种来设定。
8.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，
具备报知正由所述路径重设部进行停车路径的重设这一情况的报知部。
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