CN111936364B - 停车辅助装置 - Google Patents

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Abstract

存在以下问题：随着车辆在停车路径上行驶，即使在从停车开始位置无法识别的周边区域检测出新的区域也无法将该区域作为停车路径有效地使用。在处理(S304)中，如果在新识别出的区域有延长停车路径的区域，则判定为可延长路径。在处理(S305)中，判断是否能够不延长路径地通过一次掉转而停车，如果无法停车，则在下一处理(S307)中进行路径延长处理。在处理(S306)中，在掉转点的车辆的姿势未超过预定值时也进入处理(S307)。在处理(S307)中，根据在处理(S302)输出的路径信息、在处理(S303)输出的周边区域信息以及自身车辆位置信息，生成从路径信息的掉转地点向新检测出的可使用区域延长停车路径的路径信息。

Description

停车辅助装置
技术领域
本发明涉及停车辅助装置。
背景技术
具有一种停车辅助装置，其通过自动转向将车辆自动停车在目标停车位置。该停车辅助装置识别车辆的周边区域，几何运算从停车开始位置到目标停车位置的路径和转向角，由此生成停车路径，驾驶员不进行转向操作而进行自动停车。作为这样的停车辅助装置，专利文献1公开了根据在停车开始位置识别出的周边区域来运算停车路径的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-81398号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1中存在以下问题：随着车辆在停车路径上行驶，即使在从停车开始位置无法识别的周边区域检测出新的区域也无法将该区域作为停车路径来有效利用。
用于解决问题的手段
本发明的停车辅助装置具备：周边区域识别部，其取得外界信息来识别车辆的周边区域；以及路径生成部，其根据上述识别出的上述周边区域来生成从上述车辆的当前位置到目标停车位置的停车路径，随着上述车辆按照上述停车路径的行驶，在通过上述周边区域识别部在上述停车路径的延长上识别出新的区域时，在上述识别出的新的区域延长上述停车路径。
发明的效果
根据本发明，能够将从停车开始位置无法识别的随着车辆的行驶而新识别的区域作为停车路径来有效使用。
附图说明
图1是第一实施方式的停车辅助装置的结构图。
图2是第二实施方式的停车辅助装置的结构图。
图3是表示停车辅助装置的处理步骤的流程图。
图4是表示路径延长处理的处理步骤的流程图。
图5说明路径延长部的直线延长。
图6说明路径延长部的曲线延长。
图7是在路径信息图像生成部显示的路径延长图的一例。
图8说明在路径延长方向检测到障碍物时的例子。
图9是表示停车辅助装置的其他结构的结构图。
图10是表示停车辅助装置的另一结构的结构图。
具体实施方式
以下，说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1是第一实施方式的停车辅助装置1的结构图。如图1所示，停车辅助装置1具备外界信息取得部10、识别信息部20、路径生成部31、路径延长部32、转向模式生成部33、速度决定部34、车辆控制部35、路径信息图像生成部40。并且，识别信息部20具备目标空间信息部21、目标位置信息部22、自身车辆周边区域信息部23、自身车辆信息部24以及自身车辆位置信息部25。
停车辅助装置1从当前位置取得外界信息，从外界信息生成识别信息，根据识别信息生成从当前位置到目标停车位置的路径信息，根据停车路径上的自身车辆位置生成用于在停车路径上行驶的转向角信息，根据转向角信息对方向盘进行转向控制。
外界信息取得部10由搭载在自身车辆上的车载相机等外界识别传感器构成。作为车载照相机，具有立体相机和单眼相机等。立体相机是用于取得与自身车辆的周边区域相关的信息的装置，在自身车辆前方一边进行距离定位一边进行拍摄。另外，在自身车辆的前方、后方、右侧、左侧分别配置一个单眼相机，分别拍摄周边区域。使用这些车载相机检测自身车辆周边的静止立体物、移动体、车道划分线、停车场的边框线等路面涂布等。车载相机以外的外界识别传感器使用激光雷达、毫米波雷达、声纳。另外，也可以通过路车间以及车车间通信来取得周边区域的信息。
目标空间信息部21具有目标停车位置周边的障碍物的位置和距离等成为目标空间的制约条件的信息。关于这里的障碍物，将静止立体物和移动体这两者总称为障碍物。静止立体物表示停车车辆、墙壁、杆子、塔架、路边石、止退器等。另外，移动体表示行人、自行车、摩托车、车辆等。
目标位置信息部22具有目标停车位置的形状、与自身车辆的相对位置等信息。自身车辆周边区域信息部23具有自身车辆位置周边的障碍物的位置和距离等成为自身车辆周边区域的制约条件的空间信息。目标空间信息部21、目标位置信息部22以及自身车辆周边区域信息部23从外界信息取得部10取得必要的信息。
自身车辆信息部24具有自身车辆的转弯半径、方向盘的转向角速度上限以及转向角加速度的设定值等成为自身车辆行为的制约条件的信息。自身车辆位置信息部25使用根据自身车辆的转向角、车辆速度以及车轮的转速，基于车辆模型来进行运算的航位推算(Dead-Reckoning)。或者，也可以使用通过GP S等传感器取得的位置信息、通过路车间以及车车间通信得到的位置信息。
路径生成部31经由专用线或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、自身车辆周边区域信息部23、自身车辆信息部24、自身车辆位置信息部25输入信息。并且，根据该输入生成从当前位置到目标停车位置的路径信息。
路径延长部32经由专用线或CAN等从自身车辆周边区域信息部23、自身车辆信息部24、自身车辆位置信息部25输入信息。另外，对于由自身车辆周边区域信息部23得到的可新利用的空间，生成从当前位置开始的路径信息。
转向模式生成部33根据路径生成部31以及路径延长部32的路径信息，生成与行驶距离对应的转向角信息。
速度决定部34根据自身车辆周边区域信息部23、自身车辆信息部24、自身车辆位置信息部25、路径生成部31以及路径延长部32的路径信息来决定自身车辆的行驶速度。
车辆控制部35使用由自身车辆位置信息部25得到的自身车辆的行驶距离以及车辆方位、由转向模式生成部33生成的转向角信息以及由速度决定部34生成的速度信息来进行车辆控制。
路径信息图像生成部40使用从外界信息取得部10取得的信息、目标空间信息部21、目标位置信息部22、路径生成部31以及路径延长部32的路径信息，生成用于向驾驶员提供停车状况的视觉信息的图像。生成的图像显示在省略图示的显示装置。
(第二实施方式)
参照图2说明第二实施方式的停车辅助装置1a。图2是将图1所示的第一实施方式的停车辅助装置1实施为停车辅助装置1a时的结构图。主要说明与图1的停车辅助装置1的不同点，对于相同的结构要素，在与图1相同的位置标注相同的附图标记，并省略其说明。
图2所示的停车辅助装置1a具备外界信息取得部10、识别信息部20、路径生成部31a、路径延长部32a、转向模式生成部33a、速度决定部34a、车辆控制部35a。另外，结构为将图1的识别信息部20的目标空间信息部21置换为目标停车空间信息部21a，将图1的目标位置信息部22置换为目标停车位置信息部22a来实现自动停车。
目标停车空间信息部21a具有目标停车位置周边的障碍物的位置和距离等成为目标空间的制约条件的信息。目标停车位置信息部22a具有目标停车位置的形状和与自身车辆的相对位置等信息。
路径生成部31a通过由直线、圆弧和缓和曲线构成的路径信息生成从当前的自身车辆位置到目标停车位置的停车路径。另外，路径生成部31a对于缓和曲线使用螺旋曲线，基于转向角速度恒定的运算来生成路径信息。
如果由路径生成部31a生成的停车路径的掉转地点的前端相对于由自身车辆周边区域信息部23得到的可新利用的区域能够延长，则路径延长部32a生成延长的路径信息。
转向模式生成部33a根据路径生成部31a和路径延长部32a的路径信息，生成与行驶距离对应的转向角信息。速度决定部34a根据自身车辆周边区域信息部23、自身车辆信息部24、自身车辆位置信息部25、路径生成部31a以及路径延长部32a的路径信息来决定自身车辆的行驶速度。
车辆控制部35a使用由自身车辆位置信息部25得到的自身车辆的行驶距离和车辆方位、由转向模式生成部33a生成的转向角信息以及由速度决定部34a生成的速度信息来进行车辆控制。
图3是表示停车辅助装置1a的处理步骤的流程图。另外，该流程图所示的程序可由具备CPU、存储器等的计算机来执行。可以通过硬件逻辑电路来实现全部处理或部分处理。并且，可以将该程序预先存储在停车辅助装置1a的存储介质中来提供程序。或者，能够将程序存储在独立的记录介质中来提供程序，或者也可通过网络线路将程序记录在停车辅助装置1a的存储介质中来进行存储。还可以作为诸如数据信号(载波)等各种形式的计算机可读的计算机程序产品来提供。
一边使车辆从停车开始位置沿着停车路径行驶一边依次执行图3所示的流程图。在图3的处理S301中，通过外部信息取得部10取得周边区域信息、自身车辆信息和目标停车信息。这里，周边区域信息是在自身车辆周边区域信息部23中使用外界识别传感器取得的信息。自身车辆信息是在自身车辆信息部24以及自身车辆位置信息部25中使用航位推算或GPS等传感器取得的信息。目标停车信息是在目标停车空间信息部21a以及目标停车位置信息部22a中使用外部识别传感器取得的信息。接着，处理进入S302。
在处理S302中，使用在处理S301中取得的信息，由路径生成部31a生成路径，将生成的路径信息输出到转向模式生成部33a，并进入处理S303。
在处理S303中，通过外界信息取得部10取得周边区域信息，通过自身车辆信息部24取得自身车辆位置信息，并进入处理S304。
在处理S304中，基于在处理S302中输出的路径信息和在处理S303中输出的周边区域信息以及自身车辆位置信息，判定在新识别出的区域中是否有延长停车路径的区域。如果在新识别出的区域中有延长停车路径的区域，则判定为能够延长路径，并进入处理S305，在判定为不能延长路径的情况下，进入后述的处理S308。
在处理S305中，判断是否能够不延长路径地通过一次掉转而停车。如果能够通过一次掉转而停车，则进入下一处理S306，如果不进行路径延长时的停车路径的掉转次数为多次，则进入处理S307来进行路径延长处理。
在处理S306中，在将停车位置的车辆的姿势设为0度时，判定掉转点的车辆的姿势是否超过预定值。例如，如果掉转点的车辆的姿势为90度，虽然能够通过一次掉转而停车，但是车辆会以陡峭的角度转弯并后退，这会使驾驶员感到恐惧。为了防止这一情况，在掉转点的车辆的姿势超过预定值的情况下，换言之，在后退时的车辆方位变化量超过预定量的情况下，在下一处理S307中进行路径延长处理，使得后退时的车辆方位变化量减少。在处理S306中，在掉转点的车辆的姿势未超过预定值的情况下，进入处理S308。
在处理S307中，将会参照图4在后面详细进行叙述，根据在处理S302中输出的路径信息和在处理S303中输出的周边区域信息以及自身车辆位置信息，生成从路径信息的掉转地点向新检测出的可利用区域延长停车路径的路径信息，并进入处理S308。
在处理S308中，根据路径信息，通过转向模式生成部33a生成转向角信息，并进入处理S309。
在处理S309中，根据周边区域信息、自身车辆信息、路径信息、在处理S308中输出的转向角信息，通过速度决定部34a生成速度信息。
在下一处理S310中，通过车辆控制部35使用在处理S308输出的转向角信息、在处理S309输出的速度信息以及自身车辆位置信息来进行车辆控制。接着，进入处理S311。
在处理S311中，伴随处理S310的车辆控制，判定自身车辆是否到达目标停车位置，在判定为到达的情况下结束处理，在判定为没有到达的情况下返回到处理S303。
通过执行图3所示的处理，在车辆在预先计划的停车路径上行驶的情况下，当在停车路径的延长方向上识别出新的可行驶区域时，能够在停车路径的延长方向上适当延长停车路径。另外，停车路径的延长是对路径生成部31a生成的路径信息追加路径延长部32a的延长路径信息的结构，所以计算处理速度优于使路径生成部31a多次动作来进行路径修正的情况。
图4是表示路径延长处理的处理步骤的流程图。表示图3的处理S307的详细处理步骤。
在图4的处理S401中，取得在步骤S303通过外界信息取得部10取得的周边区域信息、通过自身车辆信息部24以及自身车辆位置信息部25取得的自身车辆信息、以及在处理S302中通过路径生成部31a输出的路径信息，并进入处理S402。
在处理S402中，将会参照图5在后面详细进行叙述，根据在处理S401中取得的路径信息和自身车辆信息，计算直到以下地点的直线距离，并进入处理S403，上述地点为在使自身车辆行驶时掉转一次后，之后不掉转而能够到达目标停车位置的地点。
在处理S403中，根据在处理S402中运算出的直线距离和在处理S401中取得的路径信息以及自身车辆信息，判断是否能够通过直线进行路径延长，在判定为能够延长路径的情况下，进入处理S405，在判定为无法延长路径的情况下，进入处理S404。
在处理S404中，将会参照图6在后面详细进行叙述，根据在处理S401中取得的路径信息以及自身车辆信息，追加形成车辆的最小转弯半径的圆弧那样的曲线距离。之后，进入处理S405。
在处理S405中，使用在处理S402或处理S404中运算出的路径延长距离，输出从当前的自身车辆位置开始的路径信息，结束一连串的处理。
通过执行图4所示的处理，能够成为对于预先计划的停车路径增加了直线或曲线后的减低了掉转次数的停车路径。
图5说明路径延长部32a进行的直线延长。详细说明图4的处理S402。
如图5所示，用两点划线表示的区域线541和区域线542是被其他车辆502包夹的区域，成为自身车辆周边区域的制约条件。使自身车辆501从停车开始位置500停车到目标停车位置540。用一点划线表示由路径生成部31a生成的停车路径510。
当自身车辆501在停车路径510上行驶时，在周边识别区域530中检测出新的可行驶区域531的情况下，计算使自身车辆501后退不需进行掉转而能够到达目标停车位置540的停车路径511(虚线)与从停车路径510的掉转地点512进行了掉转时的停车路径510(一点划线)之间的距离差520。然后，路径延长部32a运算从停车路径510的掉转地点512开始的消除距离差520的直行距离521。换言之，运算与在以下位置的目标停车位置的距离差，并延长与该距离差对应的直行距离，上述位置为在按照停车路径进行了后退时车辆方位与在目标停车位置的方位相等的位置。具体地说，在将距离差520设为Diff_L，将停车路径510的掉转点512的车辆方位角设为θ时，如果将此时的直行距离521设为L，则L为以下公式(1)。
[数式1]
L＝Diff_L/cos(θ)……(1)
图6是说明路径延长部32a进行的曲线延长的图。详细说明图4的处理S404。
如图6所示，由两点划线表示的区域线641和区域线642是被其他车辆602包夹的区域，成为自身车辆周边区域的制约条件。使自身车辆601从停车开始位置600停车到目标停车位置640。用一点划线表示由路径生成部31a生成的停车路径610。
路径延长部32a当在自身车辆601在停车路径610上行驶时在周边识别区域630中检测出新的可行驶区域631的情况下，在满足自身车辆601的左后轮不会侵入内轮差碰撞区域620的车辆方位的同时，根据当前的曲率从停车路径610的掉转地点611计算曲线距离621。曲线距离621所示的曲线形成车辆的最小转弯半径的圆弧。
图7是由路径信息图像生成部40生成并显示在省略了图示的显示装置中的路径延长的图的一例。路径信息图像生成部40生成用于向驾驶员提供停车状况的视觉信息的图像。
如图7所示，由两点划线表示的区域线741和区域线742是被其他车辆702包夹的区域，成为自身车辆周边区域的制约条件。将自身车辆701从停车开始位置700停车到目标停车位置740。用一点划线表示由路径生成部31a生成的停车路径710。
当在自身车辆701在停车路径710上行驶时在周边识别区域730中检测到新的可行驶区域731的情况下，在从停车路径710的掉转地点711追加延长路径720时，路径信息图像生成部40生成重叠了延长路径720的路径图像，并经由显示装置向驾驶员显示。并且，路径信息图像生成部40生成将延长停车路径前的掉转地点711处的掉转框线721的图像与延长了停车路径后的掉转地点712处的掉转框线722的图像重叠或者迁移后的显示图像。或者，路径信息图像生成部40也可以生成将延长停车路径前的掉转地点711处的掉转框线721的图像与逐次延长停车路径后的掉转地点711～712处的掉转框线的图像重叠或迁移后的显示图像。或者，可以至少生成延长了掉转框线的最终的掉转地点712处的掉转框线722的图像。此时，也可以一并生成向驾驶员通知路径延长的显示。
图8说明在路径延长方向上检测到障碍物850时的例子。如图8所示，由两点划线表示的区域线841和区域线842是被其他车辆802包夹的区域，成为自身车辆周边区域的制约条件。将自身车辆801从停车开始位置800停车到目标停车位置840。用一点划线表示由路径生成部31a生成的停车路径810。
以如下情况为例来进行说明，即自身车辆801在停车路径810上行驶时在周边识别区域830中检测到新的可行驶区域831，在从停车路径810的掉转地点811追加延长路径820时，在延长方向上检测到障碍物850。在该情况下，外界信息取得部10检测障碍物850的位置和速度，速度决定部35a根据障碍物850的位置和速度生成针对路径信息的速度信息。如果障碍物850是静止物，则速度决定部35a无法保证基于路径延长的自身车辆801行驶的连续性，所以不生成速度信息而中止以及中断路径延长。如果障碍物850是移动体，则速度决定部35a能够保证基于路径延长的自身车辆行驶的连续性，所以与移动体的速度对应地生成能够保证连续性的速度信息，路径延长部32a继续路径延长。
本实施方式的停车辅助装置1和1a的结构不限于图1或图2，可以是图9或图10所示的结构。另外，在与图1或图2相同的地方附加相同的附图标记，并省略各部分的说明。
图9的停车辅助装置1b具备外界信息取得部10、识别信息部20、路径部50、转向模式生成部33、速度决定部34、车辆控制部35和路径信息图像生成部40。另外，识别信息部20由目标空间信息部21、目标位置信息部22、自身车辆周边区域信息部23、自身车辆信息部24、自身车辆位置信息部25构成，路径部50由路径生成部31和路径延长部32构成。
图10的停车辅助装置1C具备外界信息取得部10、识别信息部20、路径生成部31、控制部60和路径信息图像生成部40。此外，识别信息部20由目标空间信息部21、目标位置信息部22、自身车辆周边区域信息部23、自身车辆信息部24、自身车辆位置信息部25构成，控制部60由路径延长部32、转向模式生成部33、速度决定部34、车辆控制部35构成。
根据以上说明的实施方式，获得以下的作用效果。
(1)停车辅助装置1、1a、1b、1c具备取得外界信息来识别车辆的周边区域的识别信息部20、以及根据识别出的周边区域生成从车辆的当前位置到目标停车位置的停车路径的路径生成部31、31a，随着车辆按照停车路径进行行驶，在通过识别信息部20在停车路径的延长上识别出新的区域的情况下，在识别出的新的区域延长停车路径。由此，能够将从停车开始位置无法识别的随着车辆的行驶而新识别出的区域作为停车路径有效地利用。
本发明不限于上述实施方式，只要不损害本发明的特征，本发明的技术思想范围内能考虑到的其他方式也包含在本发明的范围内。
附图标记的说明
1：停车辅助装置、10：外界信息取得部、20：识别信息部、21：目标空间信息部、22：目标位置信息部、23：自身车辆周边区域信息部、24：自身车辆信息部、25：自身车辆位置信息部、31：路径生成部、32：路径延长部、33：转向模式生成部、34：速度决定部、35：车辆控制部、40：路径信息图像生成部。

Claims (10)

1.一种停车辅助装置，其特征在于，具备：
周边区域识别部，其取得外界信息来识别车辆的周边区域；
路径生成部，其根据上述识别出的上述周边区域来生成从上述车辆的当前位置到目标停车位置的停车路径；以及
路径延长部，随着上述车辆按照上述停车路径的行驶，在通过上述周边区域识别部在上述停车路径的延长上识别出新的区域时，生成在上述识别出的新的区域延长了上述停车路径的延长路径，
上述路径延长部运算与在以下位置的上述目标停车位置的距离差，并生成相当于与上述距离差对应的直行距离的上述延长路径，上述位置是在按照上述停车路径进行了后退时车辆方位与上述目标停车位置的方位相等的位置。
2.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，
上述路径延长部当能够在上述停车路径的延长上新识别出的区域延长路径，并且通过上述路径生成部生成的上述停车路径的掉转次数为多次的情况下，生成上述延长路径。
3.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，
上述路径延长部当能够在上述停车路径的延长上新识别出的区域延长路径，并且通过上述路径生成部生成的上述停车路径的掉转次数为一次，后退时的车辆方位的变化量超过预定量的情况下，生成上述延长路径。
4.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，
上述路径延长部在无法进行上述直行距离的延长时，生成相当于曲线距离的上述延长路径，该曲线距离形成上述车辆的最小转弯半径的圆弧。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的停车辅助装置，其特征在于，
上述停车辅助装置具备图像生成部，该图像生成部生成用于在设置在上述车辆的显示装置中显示上述停车路径的显示图像，
上述图像生成部生成将上述延长的停车路径的图像重叠在上述停车路径上的上述显示图像。
6.根据权利要求5所述的停车辅助装置，其特征在于，
上述图像生成部生成将延长上述停车路径前的掉转地点处的掉转框线的图像与延长了上述停车路径后的掉转地点处的掉转框线的图像进行了重叠或迁移的上述显示图像。
7.根据权利要求5所述的停车辅助装置，其特征在于，
上述图像生成部生成将延长上述停车路径前的掉转地点处的掉转框线的图像与逐次延长了上述停车路径后的掉转地点处的掉转框线的图像进行了重叠或迁移的上述显示图像。
8.根据权利要求5所述的停车辅助装置，其特征在于，
上述图像生成部生成上述延长后的最终的掉转地点处的掉转框线的图像。
9.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于，
上述路径延长部当在路径延长方向上检测到障碍物时，根据上述障碍物的位置以及速度来中止、中断或继续进行上述路径延长。
10.根据权利要求9所述的停车辅助装置，其特征在于，
上述停车辅助装置具备速度决定部，该速度决定部决定用于在上述停车路径行驶的上述车辆的速度，
上述速度决定部根据上述路径延长方向的上述障碍物的位置以及速度使上述车辆的速度变化。
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