CN111565981B - 车辆控制装置 - Google Patents

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CN111565981B CN201880069001.8A CN201880069001A CN111565981B CN 111565981 B CN111565981 B CN 111565981B CN 201880069001 A CN201880069001 A CN 201880069001A CN 111565981 B CN111565981 B CN 111565981B
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Abstract

业界有如下课题：在缓和曲线区间内操舵角加速度变得陡峭，对于操舵的跟随控制要求急剧的控制，操舵控制时的方向盘行为发生骤变。本发明中，在直线区间(710a)内，操舵角保持0不变。在缓和曲线区间(711a)(操舵角增打区间)内，在低于目标操舵角的操舵角的区间(701)之后，在高于目标操舵角的操舵角的区间(702)修正操舵角。在圆弧区间(712)内，操舵角保持固定角度。在缓和曲线区间(711b)(操舵角回打区间)内，在高于目标操舵角的操舵角的区间(703)之后，在低于目标操舵角的操舵角的区间(704)修正操舵角。在直线区间(710b)内，操舵角保持0不变。

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
业界开发有用于防止交通事故、减轻拥堵时等驾驶员的驾驶负担的驾驶辅助系统。作为驾驶辅助系统之一，有自动驻车。自动驻车如下：若驾驶员指定目标驻车框，则自动进行加速、制动、转向操作的一部分或全部，使车辆停驻至目标驻车框。
例如，在这种自动驻车中，在根据在几何学上以直线和圆弧运算出的路径来移动车辆的情况下，在直线与圆弧的连接部，操舵角量是阶梯式地发生变化，导致跟随性变差。因此，在专利文献1中，在直线与圆弧之间引入回旋曲线作为缓和曲线，由此使操舵角量呈线性变化而保持了跟随性。在该专利文献1中，在缓和曲线区间内引入的是操舵角速度固定的回旋曲线，没有考虑到操舵角加速度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2017-81398号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1揭示的技术存在如下问题，即，在缓和曲线区间内操舵角加速度变得陡峭，对于操舵的跟随控制要求急剧的控制，操舵控制时的方向盘行为发生骤变。该方向盘行为的骤变会让驾驶员产生较大的横向G值，让驾驶员感到不协调。
这种问题不限于自动驻车中的车辆驱动控制，在使自身车辆位置移动至目标位置的车辆驱动控制中也是一样的。
解决问题的技术手段
本发明的车辆控制装置具备：路径生成部，其生成当前位置到目标位置的路径；操舵图案生成部，其生成针对所述路径的操舵角的目标值即目标操舵角，并输出表示所生成的所述目标操舵角的操舵角信息；操舵角修正部，其在所述目标操舵角发生变化的区间内以包含所述操舵角低于所述区间的所述目标操舵角的区间和所述操舵角高于所述区间的所述目标操舵角的区间的方式修正所述操舵角信息；以及操舵控制部，其根据经所述操舵角修正部修正后的所述操舵角信息来进行操舵控制。
发明的效果
通过本发明，抑制了对驾驶员造成的不协调感的原因之一也就是操舵控制时的方向盘行为的骤变，能够实现不协调感较少的自动操舵。
附图说明
图1为第1实施方式的车辆控制装置的构成图。
图2为第2实施方式的车辆控制装置的构成图。
图3为表示车辆控制装置的处理动作的流程图。
图4为表示车辆控制装置的操舵角信息的修正处理的流程图。
图5的(a)(b)为表示路径信息、操舵角信息的一例的图。
图6为表示缓和曲线区间(操舵角增打区间)内的操舵角速度的图。
图7为表示缓和曲线区间(操舵角回打区间)内的操舵角速度的图。
图8的(a)(b)为表示路径信息、修正后的操舵角信息的一例的图。
图9为表示自身车辆信息、操舵角信息的获取处理的流程图。
图10展示了操舵角加速度的成立性区域图的一例。
图11的(a)(b)为表示车辆的驻车状态的一例的图。
图12为表示车辆控制装置的其他例子的构成图。
图13为表示车辆控制装置的其他例子的构成图。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式进行说明。
(第1实施方式)
图1为第1实施方式的车辆控制装置1的构成图。如图1所示，车辆控制装置1具备路径生成部11、操舵图案生成部12、操舵角修正部13、操舵控制部14、以及识别信息部20。识别信息部20具备目标空间信息部21、目标位置信息部22、自身车辆信息部23、自身车辆位置信息部24、以及自身车辆周围信息部25。车辆控制装置1生成当前位置到目标位置的路径信息，进而生成针对路径的操舵角信息，根据操舵角信息对方向盘进行操舵控制。
目标空间信息部21具有目标位置周边的障碍物的位置、距离等成为车辆行驶的制约条件的信息。此处的障碍物是将静止立体物和移动体这两者统称为障碍物。静止立体物为驻停车辆、墙壁、杆柱、路锥、路缘石、挡车器等。此外，移动体为行人、自行车、摩托车、车辆等。
目标位置信息部22具有目标位置的形状、与自身车辆的相对位置等信息。目标空间信息部21及目标位置信息部22从自身车辆上搭载的外界识别传感器获取信息。作为外界识别传感器，有立体摄像机、单镜头摄像机等车载摄像机。立体摄像机是获取与自身车辆的周边环境相关的信息的装置，一边对自身车辆前方进行距离定位一边进行拍摄。此外，单镜头摄像机分别在自身车辆的前方、后方、右侧方、左侧方各配置1个，由此来分别拍摄周边环境。使用这些车载摄像机来检测自身车辆周边的静止立体物、移动体、车道区分线、框线等路面涂标等。作为车载摄像机以外的外界识别传感器，使用激光雷达、毫米波雷达、声呐等。此外，也可通过路车间及车车间通信来获取周边环境的信息。
自身车辆信息部23具有自身车辆的转弯半径、方向盘的操舵角速度上限的设定值以及操舵角加速度的设定值等成为自身车辆的行为的上限的信息。
自身车辆位置信息部24通过利用自身车辆的操舵角及车辆速度以及车轮的转速而根据车辆模型加以运算的位置推算法(Dead-Reckoning)来求自身车辆位置信息。或者，也可通过由GPS等传感器获取的位置信息或者路车间及车车间通信来求自身车辆位置信息。
自身车辆周围信息部25具有自身车辆位置周边的障碍物的位置、距离等成为自身车辆周围的制约条件的信息。
路径生成部11经由专线或CAN(Controller Area Network(控制器局域网))等从目标空间信息部21、目标位置信息部22、自身车辆信息部23、自身车辆位置信息部24、自身车辆周围信息部25得到信息的输入。继而，根据该输入来生成当前位置到目标位置的路径信息。
操舵图案生成部12根据路径生成部11的路径信息来生成与行驶距离相应的操舵角信息。此处，针对路径生成部11生成的路径而生成操舵角速度固定的目标操舵角作为操舵角的目标值，并输出表示生成的目标操舵角的操舵角信息。
操舵角修正部13针对操舵图案生成部12中生成的操舵角信息而根据自身车辆信息部23的操舵角速度及操舵角加速度来修正操舵角信息。关于操舵角信息的修正，将在作为安装有自动驻车辅助装置的车辆控制装置的第2实施方式中详细进行说明，大致如下。
操舵控制部14根据自身车辆位置信息部24的自身车辆位置信息来运算自身车辆的行驶距离，使用经操舵角修正部13修正后的操舵角信息、以在路径上行驶的方式进行操舵控制。
(第2实施方式)
参考图2，对第2实施方式的车辆控制装置进行说明。图2为将图1所示的第1实施方式的车辆控制装置作为自动驻车辅助装置来实施的情况下的框图。主要对与图1的车辆控制装置1的不同点进行说明，对于同样的构成要素则在与图1相同的部位标注同一符号并省略其说明。
如图2所示，车辆控制装置1a具备路径生成部11a、操舵图案生成部12a、操舵角修正部13a、操舵控制部14a、识别信息部20a。识别信息部20a的构成中，将图1的目标空间信息部21替换成了目标驻车空间信息部21a、将图1的目标位置信息部22替换成了目标驻车位置信息部22a。
目标驻车空间信息部21a具有目标驻车位置周边的障碍物的位置、距离等成为目标空间的制约条件的信息。
目标驻车位置信息部22a具有目标驻车位置的形状、与自身车辆的相对位置等信息。
路径生成部11a生成当前的自身车辆位置到目标驻车位置的路径信息。该路径信息由直线、圆弧及缓和曲线构成。此外，缓和曲线利用回旋曲线，以基于操舵角速度固定的情况下的运算的路径信息加以表示。
操舵图案生成部12a根据路径生成部11a中生成的路径信息来生成与行驶距离相对应的操舵角信息。此处，针对路径生成部11a生成的路径而生成操舵角速度固定的目标操舵角作为操舵角的目标值，并输出表述生成的目标操舵角的操舵角信息。
操舵角修正部13a针对操舵图案生成部12a中生成的操舵角信息、以由自身车辆信息部23设定的方向盘的操舵角速度上限的设定值以及操舵角加速度的设定值为上限而通过操舵角速度的增加及减少等来修正操舵角信息。此外，根据自身车辆位置信息部24中运算出的驻车路径上的自身车辆位置来运算自身车辆的行驶距离，根据修正后的操舵角信息来输出利用当前的行驶距离识别出的驻车路径上的自身车辆位置上所需的操舵角信息。
操舵控制部14a根据从操舵角修正部13a输出的操舵角信息来进行操舵控制。
图3为表示车辆控制装置1a的处理动作的流程图。再者，可以通过配备有CPU、存储器等的电脑来执行以该流程图展示的程序。也可通过硬件逻辑电路来实现全部或一部分处理。进一步地，该程序可以预先存储在车辆控制装置1a的存储介质中来加以提供。或者，也可以在独立的记录介质中存储程序来加以提供，或者通过网络线路将程序记录、存储至车辆控制装置1a的存储介质。也能以数据信号(载波)等各种形态的电脑可读取的电脑程序产品的形式加以供给。
在图3的步骤S301中，获取周围信息、自身车辆信息、目标驻车信息。此处，周围信息是自身车辆周围信息部25使用外界识别传感器获取到的信息。自身车辆信息是自身车辆信息部23和自身车辆位置信息部24的各信息。如上所述，自身车辆信息部23的信息是自身车辆的转弯半径、方向盘的操舵角速度上限的设定值以及操舵角加速度的设定值等成为自身车辆的行为的上限的信息，以下称为自身车辆信息。自身车辆位置信息部24的信息是通过位置推算法或GPS等传感器获取到的自身车辆位置信息。目标驻车信息是目标驻车空间信息部21a及目标驻车位置信息部22a的各信息，是使用外界识别传感器获取到的信息。目标驻车空间信息部21a的信息是目标驻车位置周边的障碍物的位置、距离等成为目标空间的制约条件的信息。目标驻车位置信息部22a信息是目标驻车位置的形状、与自身车辆的相对位置等信息。接着，前进至步骤S302。
在步骤S302中，使用步骤S301中获取到的信息而由路径生成部11a进行路径信息的生成，并将生成的路径信息输出至操舵图案生成部12a，前进至步骤S303。
在步骤S303中，使用步骤S302中生成的路径信息而由操舵图案生成部12a进行操舵角信息的生成，并输出至操舵角修正部13a，前进至步骤S304。
在步骤S304中，操舵角修正部13a使用步骤S301中获取到的自身车辆信息和步骤S303中生成的操舵角信息来修正操舵角信息，并使用步骤S301中获取到的自身车辆位置信息将操舵角信息输出至操舵控制部14a，前进至步骤S305。步骤S304的详情将参考图4于后文叙述。
在步骤S305中，根据步骤S304中修正后的操舵角信息、通过操舵控制部14a来控制自身车辆的方向盘，结束一系列处理。
图4为表示车辆控制装置1a的操舵角信息的修正处理的流程图。图4为表示图3的步骤S304的详情的流程图。
在图4的步骤S401中，获取自身车辆信息部23的信息也就是自身车辆的转弯半径、方向盘的操舵角速度上限的设定值以及操舵角加速度的设定值等成为自身车辆的行为的上限的信息和从操舵图案生成部12a输出的操舵角信息，前进至步骤S402。步骤S401的详情将参考图9于后文叙述。
在步骤S402中，获取自身车辆信息部23所具有的操舵角加速度的设定值，并将获取到的操舵角加速度的设定值设定为操舵角速度的变化梯度。由此，在操舵角信息的缓和曲线区间内，针对从操舵图案生成部12a输出的操舵角速度固定的操舵角信息而设定操舵角速度的增加及减少的区间。接着，前进至步骤S403。
在步骤S403中，获取自身车辆信息部23所具有的操舵角速度上限的设定值，在操舵角信息的缓和曲线区间内将获取到的操舵角速度上限的设定值设定为操舵角速度的增加上限值。接着，前进至步骤S404。
在步骤S404中，在不增减路径长度及车辆方位的条件下算出操舵角速度的增加区间、固定区间及减少区间。在该算出中使用步骤S401中获取到的操舵角信息、步骤S402中设定好的操舵角速度的变化梯度、以及步骤S403中设定好的操舵角速度的增加上限值。详情将参考图5、图6于后文叙述。接着，前进至步骤S405。
在步骤S405中，进行操舵角信息的修正。在该修正中，使用步骤S402中设定好的操舵角速度的变化梯度、步骤S403中设定好的操舵角速度的增加上限值、以及步骤S404中算出的操舵角速度的增加区间、固定区间及减少区间。详情将参考图8于后文叙述。接着，前进至步骤S406。
在步骤S406中，从自身车辆位置信息部24获取自身车辆位置信息，前进至步骤S407。
在步骤S407中，使用步骤S406中获取到的自身车辆位置信息来运算驻车路径上的自身车辆的行驶距离，根据步骤S405中修正后的操舵角信息、对应于当前的行驶距离而输出操舵角信息，结束一系列处理。
此处，参考图5的(a)、图5的(b)、图6，对图4的步骤S404中的不增减路径长度及车辆方位的条件和操舵角速度的增加区间、固定区间及减少区间的算出进行说明。
图5的(a)图示了由直线、圆弧及缓和曲线构成的路径，该路径是由路径生成部11a生成的路径信息的一例。
是自身车辆500通过单侧转舵移动至目标驻车位置501的情况，自身车辆500行驶的路径由直线区间510a、缓和曲线区间511a(操舵角增打区间)、圆弧区间512、缓和曲线区间511b(操舵角回打区间)以及直线区间510b构成。
图5的(b)图示了针对图5的(a)的路径的操舵角修正前的操舵角信息所表示的目标操舵角。图5的(b)的纵轴为操舵角，横轴为距离。在直线区间510a内，目标操舵角保持0不变，在缓和曲线区间511a内，由于是回旋曲线，因此目标操舵角以与固定的操舵角速度相应的梯度增加，在圆弧区间512内，目标操舵角保持固定角度，在缓和曲线区间511b内，由于是回旋曲线，因此目标操舵角以与固定的操舵角速度相应的梯度减少，在直线区间510b内，目标操舵角保持0不变。
图6为表示图5的(b)的缓和曲线区间511a(操舵角增打区间)内的操舵角速度的图。图6的纵轴表示操舵角速度，横轴表示距离。再者，图5的(b)的纵轴为操舵角，而图6的纵轴为操舵角速度。此外，图6的缓和曲线区间610为图5的(b)的缓和曲线区间511a，操舵角速度620为图5的(b)的缓和曲线区间511a内的操舵角速度。
参考图6进行说明。图5的(b)的缓和曲线区间511a内的目标操舵角的操舵角速度为图6所示的操舵角速度620，操舵角速度上限为图6所示的操舵角速度上限621。将设定好的操舵角加速度即操舵角速度的变化梯度630设为θ”max、将操舵角速度上限621设为θ'max，根据操舵角速度620和缓和曲线区间610来求经操舵角修正部13a修正后的操舵角信息所表示的操舵角速度的增加区间611(L0～L1)、固定区间612(L1～L2)及减少区间613(L2～L3)这3个区间。L0设为开始位置，L1设为操舵角速度达到上限为止的路径距离，L2设为操舵角速度固定为止的路径距离，L3设为操舵角速度再次变为0为止的路径距离。
将操舵角速度620设为θ'，以θ'的积分值的形式将操舵角640(单点划线矩形的面积)设为θ(＝θ'·L3)。此外，缓和曲线区间610内的修正后的操舵角速度的积分值即操舵角650(实线梯形的面积)为下述式(1)。
[数式1]
Figure GDA0002463035480000081
此处，作为图4的步骤S404中的不增减路径长度及车辆方位的条件，操舵角640与操舵角650变得等价这一内容成为条件。利用操舵角640与操舵角650变得等价的下述式(2)来导出路径距离L1、路径距离L2及路径距离L3。
[数式2]
Figure GDA0002463035480000091
操舵角速度上限621与对设定好的操舵角加速度630乘以操舵角速度达到上限为止的路径距离L1得到的值等价，因此下述式(3)成立。此外，操舵角速度达到上限为止的路径距离L1可以使用操舵角速度固定情况下的路径距离L2和操舵角速度变为0为止的路径距离L3而像下述式(4)那样表述。
[数式3]
Figure GDA0002463035480000092
[数式4]
Figure GDA0002463035480000093
将式(3)和式(4)代入至式(2)，导出下述式(5)。
[数式5]
Figure GDA0002463035480000094
针对固定区间612(L1～L2)求解式(5)，导出下述式(6)。
[数式6]
Figure GDA0002463035480000095
此外，在式(6)中代入式(3)，导出下述式(7)。
[数式7]
Figure GDA0002463035480000101
因此，增加区间(L0～L1)为式(7)。
进而，在式(6)中代入式(7)，导出下述式(8)。
[数式8]
Figure GDA0002463035480000102
此外，利用操舵角640(θ(＝θ'·L3))、针对L3求解，导出下述式(9)。
[数式9]
Figure GDA0002463035480000103
因此，减少区间(L2～L3)为下述式(10)。
[数式10]
Figure GDA0002463035480000104
如以上所说明，根据图4的步骤S404中的不增减路径长度及车辆方位的条件，可以算出操舵角速度的增加区间、固定区间及减少区间。图4的步骤S404中求出的增加区间、固定区间及减少区间作为用于求出修正后的操舵角信息的积分区间(缓和曲线区间610)加以使用。此外，通过使用算出的各区间，可以在不增减路径长度及车辆方位的情况下修正操舵角信息。
对以上内容进行归纳，操舵角修正部13a以如下方式求出与预先设定的操舵角加速度即变化梯度630相应的操舵角速度的图案：与操舵角增打区间(图6的缓和曲线区间610)内的目标操舵角相应的固定的操舵角速度620的积分值640与在操舵角增打区间610内实现目标操舵角用的操舵角速度的图案的积分值650变得相等。换句话说，操舵角修正部13a以如下方式求出与预先设定的操舵角加速度即变化梯度630相应的操舵角速度的图案：以与操舵角增打区间610内的目标操舵角相应的固定的操舵角速度620的大小为一边、以操舵角增打区间610的长度为另一边的矩形的面积640与在操舵角增打区间610内实现目标操舵角用的操舵角速度的图案的面积650变得相等。
图7为表示图5的(b)的缓和曲线区间511b(操舵角回打区间)内的操舵角速度的图。图7的纵轴表示操舵角速度，横轴表示距离。图7基于与上述图6同样的思路。
图7中，将设定好的操舵角加速度即操舵角速度的变化梯度630'设为θ”max、将操舵角速度上限621'设为θ'max，根据操舵角速度620'和缓和曲线区间610'求出经操舵角修正部13a修正后的操舵角信息所表示的操舵角速度的减少区间611'(L0～L1)、固定区间612'(L1～L2)及增加区间613'(L2～L3)这3个区间。操舵角640'(单点划线矩形的面积)与缓和曲线区间610'内的修正后的操舵角速度的积分值即操舵角650'(实线梯形的面积)变得等价成为条件。
对以上内容进行归纳，操舵角修正部13a以如下方式求出与预先设定的操舵角加速度即变化梯度630'相应的操舵角速度的图案：与操舵角回打区间(图7的缓和曲线区间610')内的目标操舵角相应的固定的操舵角速度620'的积分值640'与在操舵角回打区间内实现目标操舵角用的操舵角速度的图案的积分值650'变得相等。换句话说，操舵角修正部13a以如下方式求出与预先设定的操舵角加速度即变化梯度630'相应的操舵角速度的图案：以与操舵角回打区间610'内的目标操舵角相应的固定的操舵角速度620'的大小为一边、以操舵角增打区间610'的长度为另一边的矩形的面积640'与在操舵角回打区间610'内实现目标操舵角用的操舵角速度的图案的面积650'变得相等。
接着，参考图8的(a)、图8的(b)，对图4的步骤S405中的操舵角信息的修正进行说明。
图8的(a)图示了由直线、圆弧及缓和曲线构成的路径，该路径是根据图5的(a)的路径、通过操舵角修正部13a修正了操舵角之后的路径信息的一例。路径是自身车辆700通过单侧转舵移动至目标驻车位置790的情形，自身车辆700行驶的路径由直线区间710a、缓和曲线区间711a(操舵角增打区间)、圆弧区间712、缓和曲线区间711b(操舵角回打区间)以及直线区间710b构成。
图8的(b)图示了针对图8的(a)的路径的操舵角信息。操舵角是由操舵角修正部13a按照通过上述步骤S404的处理求出的操舵角速度的图案加以修正得到的。纵轴为操舵角，横轴为距离。
在直线区间710a内，操舵角保持0不变。
在缓和曲线区间711a(操舵角增打区间)内，以在低于目标操舵角730的操舵角的区间701之后迎来高于目标操舵角730的操舵角的区间702的方式修正操舵角。
在圆弧区间712内，操舵角保持固定角度。
在缓和曲线区间711b(操舵角回打区间)内，以在高于目标操舵角731的操舵角的区间703之后迎来低于目标操舵角731的操舵角的区间704的方式修正操舵角。
在直线区间710b内，操舵角保持0不变。
此处，图8的(b)所示的缓和曲线区间711a(操舵角增打区间)相当于图6所示的缓和曲线区间610。进而，图8的(b)所示的缓和曲线区间711a的增加区间721、固定区间722、减少区间723分别相当于图6所示的操舵角速度的增加区间611、固定区间612、减少区间613。
图8的(b)所示的缓和曲线区间711b(操舵角回打区间)相当于图7所示的缓和曲线区间610'。进而，图8的(b)所示的缓和曲线区间711b的减少区间721'、固定区间722'、增加区间723'分别相当于图7所示的操舵角速度的减少区间611'、固定区间612'、增加区间613'。
通过操舵角修正部13a对操舵角信息的修正，在缓和曲线区间711a内，相对于以与固定的操舵角速度相应的梯度增加的目标操舵角730而言，操舵角被修正为具有低于目标操舵角730的区间701和高于目标操舵角730的区间702的操舵角740。
关于从低于区间701切换至高于区间702的拐点750，在操舵角速度的增加区间及减少区间内的操舵角加速度相等的情况下，位于缓和曲线区间711a的中点，低于区间701与高于区间702相等。此外，在操舵角速度的增加区间及减少区间内的操舵角加速度不相等的情况下，拐点750位于自缓和曲线区间711a的中点偏向缓和曲线区间711a的操舵角速度的增加区间及减少区间内的操舵角加速度较大一方的缓和曲线区间711a的点上。
在缓和曲线区间711b内，相对于以与固定的操舵角速度相应的梯度减少的目标操舵角731而言，操舵角被修正为具有高于目标操舵角731的区间703和低于目标操舵角731的区间704的操舵角741。
关于从高于区间703切换至低于区间704的拐点751，在操舵角速度的增加区间及减少区间内的操舵角加速度相等的情况下，位于缓和曲线区间711b的中点，高于区间703与低于区间704相等。此外，在缓和曲线区间711b的操舵角速度的增加区间及减少区间内的操舵角加速度不相等的情况下，拐点751位于自缓和曲线区间711b的中点偏向操舵角速度的增加区间及减少区间内的操舵角加速度较大一方的缓和曲线区间711b的点上。
接着，参考图9，对图4的步骤S401中的自身车辆信息、操舵角信息的获取处理进行说明。图9为表示步骤S401的详情的流程图。
在图9的步骤S801中，获取自身车辆信息部23中设定的操舵角速度上限和从操舵图案生成部12a输出的最大操舵角速度，前进至步骤S802。
在步骤S802中，根据步骤S801中获取到的最大操舵角速度和操舵角速度上限来判定获取到的操舵角信息的最大操舵角速度是否超过自身车辆信息部23中设定的操舵角速度上限，在判定超过的情况下，车辆的操舵控制无法进行，因此前进至步骤S804。在判定未超过的情况下，前进至步骤S803。
在步骤S803中，根据下述式(11)来判定缓和曲线区间内的操舵角速度的增加区间及减少区间是否超过0，在判定超过的情况下，结束处理。在判定未超过的情况下，操舵角的修正无法进行，因此前进至步骤S804。
[数式11]
Figure GDA0002463035480000141
式(11)中，θ'表示前文所述的图6所示的操舵角速度620，θ”max表示前文所述的图6所示的操舵角加速度630，L3表示前文所述的图6所示的操舵角速度再次变为0为止的路径距离。
在步骤S804中，根据下述式(12)再次设定路径生成部11a生成路径信息时的操舵角速度，结束处理。
[数式12]
Figure GDA0002463035480000142
除了基于上述式(11)、式(12)的几何计算的算出以外，也能以图10中图示的成立性区域图为参考来进行成立性的判定。图10展示了操舵角加速度的成立性区域图的一例。纵轴为修正前的操舵角速度，横轴为修正后的操舵角速度。
图10中，被操舵角速度上限910和操舵角的修正函数911围住的以斜线表示的区域900是操舵角速度的修正处理成立的区域。此外，区域901a及区域901b是修正处理不成立的区域。修正函数911是使用车辆的操舵角速度上限的情况下的函数的一例。修正函数912是使用车辆的操舵角速度上限的90％的情况下的函数的一例。修正函数913是使用车辆的操舵角速度上限的80％的情况下的函数的一例。修正函数912、913是在不想使用操舵角速度上限的情况下酌情加以选择。针对自身车辆信息部23设定好的操舵角速度上限，可以根据修正前的操舵角速度而参考图10的修正函数911、912或913来求出修正后的操舵角速度。
图11的(a)、图11的(b)为表示车辆的驻车状态的一例的图。图11的(a)表示驻车前的状态，图11的(b)表示驻车后的状态。
如图11的(a)所示，将自身车辆1001停驻至驻车空间1020。展示在驻车方位1031相对于通道1021的通道方位1030成直角的驻车空间1020内停驻自身车辆1001的并列驻车的情况。驻车空间1020是为了以规定方位停驻车辆而定下了区划的区域，称为驻车框或驻车场所等。
图11的(a)中，驻车空间1020相对于通道方位1030的通道1021而言位于左侧。自身车辆1001以与通道方位1030相同朝向的车辆方位将通道1021的地点作为初始位置1002。
在初始位置1002的地点上，车辆控制装置1获取周围信息、自身车辆信息、目标驻车信息。继而，车辆控制装置1以自身车辆1001在驻车空间1020内以驻车方位1031完成驻车的方式使用获取到的信息、由路径生成部11a进行路径生成，并将路径信息输出至操舵图案生成部12a。进一步地，使用生成的路径信息、由操舵图案生成部12a进行操舵角信息的生成，并输出至操舵角修正部13a。操舵角修正部13a使用自身车辆信息和操舵角信息来修正操舵角信息。其后，从初始位置1002开始移动，根据与移动距离相对应的操舵角信息、由操舵控制部14a控制自身车辆1001的方向盘而沿去往驻车空间1020的路径1010移动。于是，如图11的(b)所示，将自身车辆1001停驻到驻车空间1020。
本实施方式中的车辆控制装置1的构成不限定于图1或图2，也可为图12或图13所示的构成。再者，对与图1或图2相同的部位标注同一符号并省略各部的说明。
如图12所示，车辆控制装置1b具备识别及路径信息部20b和控制部10。控制部10由操舵图案生成部12、操舵角修正部13以及操舵控制部14构成。识别及路径信息部20b由路径生成部11、目标空间信息部21、目标位置信息部22、自身车辆信息部23、自身车辆位置信息部24以及自身车辆周围信息部25构成。
如图13所示，车辆控制装置1c具备识别及路径信息部20b、操舵信息部30及操舵控制部14。操舵信息部30由操舵图案生成部12和操舵角修正部13构成。识别及路径信息部20b由路径生成部11、目标空间信息部21、目标位置信息部22、自身车辆信息部23、自身车辆位置信息部24以及自身车辆周围信息部25构成。
根据以上说明过的实施方式，获得以下作用效果。
(1)车辆控制装置1a具备：路径生成部11a，其生成当前位置到目标位置的路径；操舵图案生成部12a，其生成针对路径的操舵角的目标值即目标操舵角730、731，并输出表示生成的目标操舵角730、731的操舵角信息；操舵角修正部13a，其在目标操舵角730、731发生变化的区间内以包含操舵角740、741低于该区间的目标操舵角730、731的区间701、704和操舵角740、741高于该区间的目标操舵角730、731的区间702、703的方式修正操舵角信息；以及操舵控制部14a，其根据经操舵角修正部13a修正后的操舵角信息来进行操舵控制。由此，抑制了对驾驶员造成的不协调感的原因之一也就是操舵控制时的方向盘行为的骤变，能够实现不协调感较少的自动操舵。
(2)根据(1)所述的车辆控制装置1a，操舵角修正部13a在目标操舵角730增加的操舵角增打区间711a内以在操舵角740低于目标操舵角730的区间701之后包含操舵角740高于目标操舵角730的区间702的方式修正操舵角信息。由此，在操舵角增打区间711a内抑制了对驾驶员造成的不协调感的原因之一也就是操舵控制时的方向盘行为的骤变，能够实现不协调感较少的自动操舵。
(3)根据(1)或(2)所述的车辆控制装置1a，操舵角修正部13a在目标操舵角731减少的操舵角回打区间711b内以在操舵角741高于目标操舵角731的区间703之后包含操舵角741低于目标操舵角731的区间704的方式修正操舵角信息。由此，在操舵角回打区间711b内抑制了对驾驶员造成的不协调感的原因之一也就是操舵控制时的方向盘行为的骤变，能够实现不协调感较少的自动操舵。
(4)根据(2)所述的车辆控制装置1a，操舵角修正部13a以如下方式求出与变化梯度630相应的操舵角速度的图案：与操舵角增打区间610内的目标操舵角相应的固定的操舵角速度620的积分值640与在操舵角增打区间610内实现目标操舵角用的操舵角速度的图案的积分值650变得相等。由此，在操舵角增打区间610内，在不增减路径长度及车辆方位的情况下抑制了对驾驶员造成的不协调感的原因之一也就是操舵控制时的方向盘行为的骤变，能够实现不协调感较少的自动操舵。
(5)根据(2)所述的车辆控制装置1a，操舵角修正部13a以如下方式求出与变化梯度630相应的操舵角速度的图案：以与操舵角增打区间610内的目标操舵角相应的固定的操舵角速度620的大小为一边的矩形的面积640与在操舵角增打区间610内实现目标操舵角用的操舵角速度的图案的面积650变得相等。由此，在操舵角增打区间610内抑制了对驾驶员造成的不协调感的原因之一也就是操舵控制时的方向盘行为的骤变，能够实现不协调感较少的自动操舵。
(6)根据(4)所述的车辆控制装置1a，操舵角修正部13a在操舵角增打区间610内使操舵角增打区间610与操舵角速度620的积分值640的积分区间相等。由此，在不增减路径长度及车辆方位的情况下抑制了对驾驶员造成的不协调感的原因之一也就是操舵控制时的方向盘行为的骤变，能够实现不协调感较少的自动操舵。
(7)根据(5)所述的车辆控制装置1a，操舵角修正部13a以操舵角增打区间610的长度为矩形的另一边来求出矩形的面积640。由此，在不增减路径长度及车辆方位的情况下抑制了对驾驶员造成的不协调感的原因之一也就是操舵控制时的方向盘行为的骤变，能够实现不协调感较少的自动操舵。
(8)根据(1)所述的车辆控制装置1a，操舵角修正部13a在目标操舵角增加的操舵角增打区间610或者目标操舵角减少的操舵角回打区间610'内以操舵角速度达到规定上限值621、621'的方式求出与对应于预先设定的操舵角加速度的变化梯度630、630'相应的操舵角速度的积分值650、651'或者基于操舵角速度与区间的距离的关系的面积650、651'。由此，抑制了对驾驶员造成的不协调感的原因之一也就是操舵控制时的方向盘行为的骤变，能够实现不协调感较少的自动操舵。
(9)根据(3)所述的车辆控制装置1a，操舵角修正部13a以如下方式求出与变化梯度630'相应的操舵角速度的图案：与操舵角回打区间610'内的目标操舵角相应的固定的操舵角速度620'的积分值640'与在操舵角回打区间610'内实现目标操舵角用的操舵角速度的图案的积分值650'变得相等。由此，在操舵角回打区间610'内抑制了对驾驶员造成的不协调感的原因之一也就是操舵控制时的方向盘行为的骤变，能够实现不协调感较少的自动操舵。
(10)根据(9)所述的车辆控制装置1a，操舵角修正部13a以如下方式求出与变化梯度630'相应的操舵角速度的图案：以与操舵角回打区间610'内的目标操舵角相应的固定的操舵角速度620的大小为一边的矩形的面积640'与在操舵角回打区间610'内实现目标操舵角用的操舵角速度的图案的面积650'变得相等。由此，在操舵角回打区间610'内抑制了对驾驶员造成的不协调感的原因之一也就是操舵控制时的方向盘行为的骤变，能够实现不协调感较少的自动操舵。
(11)根据(9)所述的车辆控制装置1a，操舵角修正部13a在操舵角回打区间610'内使操舵角回打区间610'与操舵角速度620'的积分值640'的积分区间相等。由此，抑制了对驾驶员造成的不协调感的原因之一也就是操舵控制时的方向盘行为的骤变，能够实现不协调感较少的自动操舵。
(12)根据(10)所述的车辆控制装置1a，操舵角修正部13a以操舵角回打区间610'的长度为矩形的另一边来求出矩形的面积640'。由此，抑制了对驾驶员造成的不协调感的原因之一也就是操舵控制时的方向盘行为的骤变，能够实现不协调感较少的自动操舵。
(13)根据(1)至(3)中任一项所述的车辆控制装置1a，操舵角修正部13a判定修正前的操舵角信息的操舵角速度是否超过车辆的操舵角速度的上限值621、621'(步骤S802)，在不超过的情况下进行操舵角信息的修正。由此，在操舵角速度的上限值621、621'以内抑制了对驾驶员造成的不协调感的原因之一也就是操舵控制时的方向盘行为的骤变，能够实现不协调感较少的自动操舵。
(14)根据(13)所述的车辆控制装置1a，在判定修正前的操舵角信息的操舵角速度超过车辆的操舵角速度的上限值621、621'的情况下，操舵角修正部13a以修正前的操舵角信息的操舵角速度变为上限值621、621'的方式再次设定路径生成部11a生成路径信息时的操舵角速度(步骤S804)。由此，在不超过操舵角速度的上限值621、621'的情况下抑制了对驾驶员造成的不协调感的原因之一也就是操舵控制时的方向盘行为的骤变，能够实现不协调感较少的自动操舵。
(变形例)
本发明能以如下方式对以上说明过的实施方式加以变形来实施。
(1)以自身车辆通过单侧转舵移动至目标驻车位置的自动驻车为例进行了说明，但并不限于单侧转舵，可以在S形转舵的路径而且是缓和曲线区间711a(操舵角增打区间)和缓和曲线区间711b(操舵角回打区间)内运用本实施方式。
(2)以自动驻车的驻车路径为例进行了说明，但并不限于自动驻车的驻车路径，在自动驾驶的路径而且是具有缓和曲线区间711a(操舵角增打区间)、缓和曲线区间711b(操舵角回打区间)的情况下也可以运用本实施方式。
本发明不限定于上述实施方式，只要无损本发明的特征，则在本发明的技术思想的范围内思索的其他形态也包含在本发明的范围内。此外，也可设为上述实施方式与变形例组合而成的构成。
符号说明
1、1a、1b、1c 车辆控制装置
10 控制部
11 路径生成部
12 操舵图案生成部
13、13a 操舵角修正部
14 操舵控制部
20、20a 识别信息部
20b 识别及路径信息部
21 目标空间信息部
21a 目标驻车空间信息部
22 目标位置信息部
22a 目标驻车位置信息部
23 自身车辆信息部
24 自身车辆位置信息部
25 自身车辆周围信息部
30 操舵信息部
500 自身车辆
501 目标驻车位置
510 直线区间
511a、511b 缓和曲线区间
512 圆弧区间
610 缓和曲线区间
611 增加区间
612 固定区间
613 减少区间
620、620' 操舵角速度
621、621' 操舵角速度上限
630、630' 操舵角加速度
640、640' 操舵角(修正前)
650、650' 操舵角(修正后)
701 操舵角速度增加区间内低于修正前的操舵角的区间
702 操舵角速度增加区间内高于修正前的操舵角的区间
703 操舵角速度减少区间内高于修正前的操舵角的区间
704 操舵角速度减少区间内低于修正前的操舵角的区间
711a、711b 缓和曲线区间
730 目标操舵角(修正前)
731 目标操舵角(修正前)
740 操舵角速度增加区间内的修正后的操舵角
741 操舵角速度减少区间内的修正后的操舵角
750 操舵角速度增加区间内的拐点
751 操舵角速度减少区间内的拐点
900 修正成立区域
901a、901b 修正不成立区域
910 操舵角速度上限
911、912、913 操舵角修正函数
1001 自身车辆
1002 初始位置
1020 驻车空间
1021 通道
1030 通道方位
1031 驻车方位。

Claims (12)

1.一种车辆控制装置，其特征在于，具备：
路径生成部，其生成当前位置到目标位置的路径；
操舵图案生成部，其生成针对所述路径的操舵角的目标值即目标操舵角，并输出表示所生成的所述目标操舵角的操舵角信息；
操舵角修正部，所述操舵角修正部在所述目标操舵角增加的操舵角增打区间内以在所述操舵角低于所述目标操舵角的区间之后包含所述操舵角高于所述目标操舵角的区间的方式修正所述操舵角信息，
所述操舵角修正部在所述目标操舵角减少的操舵角回打区间内以在所述操舵角高于所述目标操舵角的区间之后包含所述操舵角低于所述目标操舵角的区间的方式修正所述操舵角信息；以及
操舵控制部，其根据经所述操舵角修正部修正后的所述操舵角信息来进行操舵控制。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述操舵角修正部以如下方式求出与预先设定的操舵角加速度相应的所述操舵角速度的图案：与所述操舵角增打区间内的所述目标操舵角相应的固定的操舵角速度的积分值与在所述操舵角增打区间内实现所述目标操舵角用的操舵角速度的图案的积分值变得相等。
3.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述操舵角修正部以如下方式求出与预先设定的操舵角加速度相应的所述操舵角速度的图案：以与所述操舵角增打区间内的所述目标操舵角相应的固定的操舵角速度的大小为一边的矩形的面积与在所述操舵角增打区间内实现所述目标操舵角用的操舵角速度的图案的面积变得相等。
4.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述操舵角修正部在所述操舵角增打区间内使所述操舵角增打区间与所述操舵角速度的积分值的积分区间相等。
5.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述操舵角修正部以所述操舵角增打区间的长度为所述矩形的另一边来求出所述矩形的面积。
6.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述操舵角修正部在所述目标操舵角增加的操舵角增打区间或者所述目标操舵角减少的操舵角回打区间内以操舵角速度达到规定上限值的方式求出与预先设定的操舵角加速度相应的所述操舵角速度的积分值、或者基于所述操舵角速度与所述区间的距离的关系的面积。
7.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述操舵角修正部以如下方式求出与预先设定的操舵角加速度相应的所述操舵角速度的图案：与所述操舵角回打区间内的所述目标操舵角相应的固定的操舵角速度的积分值与在所述操舵角回打区间内实现所述目标操舵角用的操舵角速度的图案的积分值变得相等。
8.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述操舵角修正部以如下方式求出与预先设定的操舵角加速度相应的所述操舵角速度的图案：以与所述操舵角回打区间内的所述目标操舵角相应的固定的操舵角速度的大小为一边的矩形的面积与在所述操舵角回打区间内实现所述目标操舵角用的操舵角速度的图案的面积变得相等。
9.根据权利要求7所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述操舵角修正部在所述操舵角回打区间内使所述操舵角回打区间与所述操舵角速度的积分值的积分区间相等。
10.根据权利要求8所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述操舵角修正部以所述操舵角回打区间的长度为所述矩形的另一边来求出所述矩形的面积。
11.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
所述操舵角修正部判定修正前的所述操舵角信息的操舵角速度是否超过车辆的操舵角速度的上限值，在不超过的情况下进行所述操舵角信息的修正。
12.根据权利要求11所述的车辆控制装置，其特征在于，
在判定修正前的所述操舵角信息的操舵角速度超过所述车辆的操舵角速度的上限值的情况下，所述操舵角修正部以修正前的所述操舵角信息的操舵角速度变为所述上限值的方式再次设定所述路径生成部生成所述路径时的操舵角速度。
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