JP2004338635A - Travel support device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目標位置への走行軌跡を求めて、この走行軌跡に車両が追従するよう車両走行の支援を行う車両用走行支援装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
所定の走行軌跡に車両が追従して走行するよう操舵支援や自動操舵を行う技術が知られており、この技術を採用した装置として自動走行装置や駐車支援装置(例えば、特許文献1参照。)が知られている。
【0003】
この特許文献1の技術では、予め設定した走行軌跡から実際の走行軌跡がずれた場合でも、車両の現在位置と目標位置との位置関係に基づいて目標位置へ到達する軌跡を再設定することで、正確にドライバを誘導することが可能となる、と記載されている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−240661号公報(段落0153、0154、図21)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
こうした走行軌跡の再設定を備えた走行支援装置においても、経路を再設定することが不能と判定した場合には、支援を中止し、運転者に目標位置の再設定や車両位置の支援なしでの移動を要求している。しかしながら、本発明者がこうした経路の再設定が要求されるケースについて検討した結果、実際に車両がたどることが可能な経路に比べて、計算で求められる経路は計算手法により限定されているため、実際には、車両が現在位置から目標位置へ到達可能であるにもかかわらず、計算上目標位置への到達が不能と判定される場合があることを見出した。本発明者の知見によれば、このような場合でも、車両がさらに目標位置へと近づいた場合には、同じ計算手法によっても目標走行軌跡の再設定が可能となる場合があることも見出した。
【0006】
本発明は、このような知見に基づいて、目標位置や目標走行軌跡の再設定をより精度良く行うことを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る車両用走行支援装置は、目標位置までの目標走行軌跡を走行距離に対する操舵量の関係として算出し、設定した走行距離−操舵量の関係に応じて操舵支援を行うことにより該目標走行軌跡に沿って車両を誘導するとともに、誘導中に目標走行軌跡を再設定する機能を備える車両用走行支援装置において、目標走行軌跡の再設定条件が満たされた場合でも、再設定の反映を回避すべき所定の条件が満たされていると判定した場合には、従前の目標走行軌跡を用いて車両を誘導することを特徴とする。
【0008】
このように目標走行軌跡の再設定条件が満たされた場合でも、所定の条件から再設定の反映を回避すべきか否かを判定し、再設定の反映を回避すべきと判定した場合には、従前の目標走行軌跡を用いて車両を誘導する。このようにして従前の目標走行軌跡を利用して目標位置まで近づくことで、より経路を再設定しやすい位置へと移動してから経路を再設定することができ、支援装置を有効に活用することができ、操作性が向上する。
【0009】
この目標走行軌跡の再設定条件とは、目標位置の変更、または、実際の車両の走行軌跡と目標走行軌跡とのずれが所定以上に達した場合である。このような場合には、目標位置へと確実に到達するためには、目標走行軌跡を再設定する必要がある。なお、目標位置の変更には、目標位置自体を変更する場合に加えて、目標位置位置再検出によってその位置を修正する必要が生じた場合を含む。
【0010】
走行距離に対する操舵量の関係は、舵角を増大させる方向に操舵を行い、その直後、あるいは、所定の保舵状態を経て、舵角を中立方向に戻す操舵を組み合わせて構成されており、所定の条件は、従前の目標走行軌跡によれば、舵角を中立方向に戻す状態、または、その前の保舵状態の一部から舵角を中立方向に戻す状態までの状態にある場合である。
【0011】
目標走行軌跡の計算値と実際の走行軌跡は、操舵の遅れやセンサの精度等によりずれ、つまり誤差が発生してしまう。この誤差は、操舵の中立状態から計算した場合が最も小さくできる。特に、操舵状態から中立に戻す状態(その前の保舵状態を含む。)においては、この誤差が大きくなりやすく、中立状態へと移行してから経路を再設定したほうが、精度の高い経路再設定が可能となる。
【0012】
あるいは、目標位置を含む領域の画像を撮像する撮像装置を備え、この撮像装置で撮像した画像を基にして目標走行軌跡の設定、再設定を行うとともに、所定の条件とは、撮像装置で目標位置を含む所定の領域の画像が所定割合以上撮像できない状態にある場合とすればよい。
【0013】
撮像装置で撮像した画像を基にして目標走行軌跡の設定を行う場合に、目標位置を含む所定の領域が大きく画面から外れてしまうと、目標位置を正確に把握することができず、経路の設定・再設定の精度が低下してしまう。このような場合には、経路設定を行わず、この所定の領域を再度画面内にとらえることができた段階で経路の再設定を行うことで、精度の高い経路再設定が可能となる。
【0014】
車両の現在位置を検出する手段をさらに備えており、所定の条件とは、車両が目標位置を含む所定の領域の一部に進入した場合であってもよい。
【0015】
車両が目標位置を含む所定の領域の一部に進入した場合には、目標位置から大きくずれる可能性は低く、このような場合に経路の再設定を行うことは、操作を煩雑にしたり、かえって目標位置からずれてしまう可能性があり、好ましくない。したがって、このような場合には、経路の再設定を行わないことが好ましい。
【0016】
これら所定条件を満たす場合に、目標走行軌跡の再設定候補と、従前の目標走行軌跡とのずれが所定以上に達した場合には、運転者にその旨を報知する報知手段をさらに備えていることが好ましい。
【0017】
再設定条件が満たされている場合に、従前の経路による誘導を行う場合でも、再設定候補と、従前の目標走行軌跡とのずれが所定以上に達している場合には、運転者に再設定を停止しているが、再設定経路の候補と現在利用している目標走行軌跡とのずれが大きいことを知らせることにより、運転者が走行支援を利用し続けるか、キャンセルするかを判断する判断材料を提供することができる。このため、支援装置の操作性が向上する。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。
【0019】
以下、本発明に係る走行支援装置として駐車支援装置を例に説明する。図1は、本発明の実施形態である駐車支援装置100のブロック構成図である。この駐車支援装置100は、走行制御装置110と、自動操舵装置120を備えており、制御装置である駐車支援ECU1により制御される。駐車支援ECU1は、CPU、ROM、RAM、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成され、走行制御装置110の制御を行う走行制御部10と自動操舵装置の制御を行う操舵制御部11とを有している。この走行制御部10と操舵制御部11とは駐車支援ECU1内でハード的に区分されていてもよいが、共通のCPU、ROM、RAM等を用い、ソフト的に区分されていてもよい。
【0020】
走行制御装置110は、前述した走行制御部10と制動系、駆動系により構成される。制動系は各輪へ付与する制動力をブレーキECU31によって電子制御する電子制御ブレーキ(ECB)システムであって、アクチュエータ34により各輪に配置された油圧ブレーキのホイルシリンダ38へ付加されるブレーキ油圧を調整することで制動力を調整する。ブレーキECU31には、各輪に配置されてその車輪速を検出する車輪速センサ32と、車両の加速度を検出する加速度センサ33、アクチュエータ34内に配置されており、内部およびホイルシリンダ38に付加される油圧を検出する図示していない油圧センサ群、ブレーキペダル37とアクチュエータ34との間に接続されているマスタシリンダ35の油圧を検出するマスタシリンダ(M/C)油圧センサ36の各出力信号が入力されている。
【0021】
駆動系を構成するエンジン22はエンジンECU21によって制御され、エンジンECU21とブレーキECU31は走行制御部10と相互に情報を通信して協調制御を行う。ここで、エンジンECU21には、トランスミッションのシフト状態を検出するシフトセンサ12の出力が入力されている。
【0022】
自動操舵装置120は、ステアリングホイール40とステアリングギヤ41との間に配置されたパワーステアリング装置を兼ねる駆動モータ42と、ステアリングの変位量を検出する変位センサ43とを備え、操舵制御部11は駆動モータ42の駆動を制御するとともに、変位センサ43の出力信号が入力されている。
【0023】
走行制御部10と操舵制御部20とを備える駐車支援ECU1には、車両後方の画像を取得するための後方カメラ15で取得した画像信号と、駐車支援にあたって運転者の操作入力を受け付ける入力手段16の出力信号が入力されるとともに、運転者に対して画像により情報を表示するモニタ13と、音声により情報を提示するスピーカー14が接続されている。
【0024】
次に、この駐車支援装置100の動作を具体的に説明する。以下では、いわゆる後退による車庫入れと、縦列駐車の2つの場合の支援動作を例に説明する。図2(a)は、車庫入れの場合、図2(b)は、縦列駐車の場合のそれぞれの目標走行軌跡を説明する図である。
【0025】
図2(a)に示されるように、車庫入れの場合には、道路210に面して設けられた車庫220内へ車両200を収容するものであり、車両200を後退させながら軌跡P1(詳細については後述する。)上を移動するよう誘導する。
【0026】
一方、図2(b)に示されるように、縦列駐車の場合は、道路211に沿って駐車中の別の車両201と202の間に存在する駐車スペース221に車両200を移動させるものであり、車両200を後退させながら軌跡P6を移動するよう誘導する。この軌跡P6を、中間目標位置G0で2つに分割(P61、P62)すると、P61とP62のそれぞれは、前述した車庫入れの場合の軌跡P1に類似する形状を有していることが分かる。以下、基本経路として車庫入れの場合を例に説明し、必要があれば、縦列駐車の場合に適用した場合の違いについて追加して説明を行う。
【0027】
図3は、駐車支援動作の制御フローチャートの一例であり、図4は、この制御において設定される設定走行軌跡(経路)を説明するグラフである。
【0028】
ここで、図3に示される制御は、運転者が入力手段16を操作して、駐車支援制御の開始を駐車支援ECU1に指示してから、指示した目標駐車位置近傍へ到達するまで、あるいは、目標駐車位置へ1回の後退で到達することができないと判定されるまで、運転者が入力手段16から支援動作をキャンセルしない限り駐車支援ECU1により実行される。
【0029】
具体的には、運転者は、車両200の重心が図2(a)のA点に一致するよう車両200を移動させた後、入力手段16により駐車支援動作の開始(図3に示される制御処理の開始)を指示する。そして、運転者はモニタ13に表示されている後方カメラ15で撮像した画像を見ながら、入力手段16を操作することにより、画面上に表示されている矩形の駐車枠を動かして目標駐車位置へと移動させることにより目標駐車位置Gの設定を行う(ステップS2)。この駐車枠は実際の車両の前後左右にそれぞれ所定の余裕をとって設定されている。以下、目標駐車位置Gに配置されたこの駐車枠の示す領域を目標駐車領域230と称する。
【0030】
駐車支援ECU1は、画像認識処理によりG点の位置を求める(ステップS4)。このG点の位置は、例えば現在の車両位置Aを原点とする相対座標として求めればよい。逆に、G点の位置を原点とし、G点における車両の前後方向をZ軸、左右方向をX軸として、現在の車両位置Aの座標を判定してもよい。
【0031】
続いて、現在位置から求めた目標駐車位置Gへと至る経路(走行軌跡)P1を算出する(ステップS6)。この走行軌跡は、図4に示されるように、走行距離に対する操舵角(旋回曲率=旋回半径の逆数)として設定される。このとき設定される軌跡の代表例は、まず、A点からB点まで舵角0(旋回距離句曲率0)で後退し、そこからC点まで操舵角の走行距離に対する変化速度を一定として操舵角を増大させて(舵を切る)、操舵角、旋回曲率が最大で旋回半径が最小旋回半径(Rmin)となる状態に移行し、D点まではこの操舵角を維持し、D点からは逆に操舵角の走行距離に対する変化速度を一定として操舵角を減少させて(舵を戻す)、E点で舵角0の中立状態に移行し、E点から目標駐車位置G点までは、舵角0で直進後退する軌跡を算出する。この結果、走行軌跡AB間とEG間は直線となり、CD間は半径Rminの円弧であり、BC間、DE間は、それぞれ一端が曲率1/Rmin、他端が曲率0のクロソイド曲線となる。
【0032】
なお、開始位置A点と目標駐車位置G点が接近し、その偏向角(現在位置における車両の前後方向軸と目標駐車位置における車両の前後方向のなす角度)θが大きい場合には、直線区間や円弧区間、一方のクロソイド曲線区間が存在しない場合もありうる。
【0033】
このように、走行距離−操舵角の対応として目標走行軌跡を設定することで、車輪速センサ32の出力から求まる走行距離と、変位センサ43の出力から求まる操舵角により、軌跡を移動しているか否かの検出が容易である。また、目標走行軌跡が車両の速度、加速度に依存しないため、制御が簡略化できる利点もある。
【0034】
次に、経路が設定できたか否かを判定する(ステップS8)。車両位置、車両の旋回特性等の条件から現在位置A点から目標位置G点に到達する経路の設定が不能と判定した場合には、ステップS40に移行し、現在位置Aからは目標位置G点に到達できない旨をモニタ13やスピーカー14を用いて運転者に報知し、処理を終了する。運転者は、必要であれば、車両200を移動させて再度駐車支援動作を作動させればよい。
【0035】
目標経路が設定できた場合には、ステップS10に移行して、実際の誘導制御へと移行する。ここで、駐車支援ECU1の走行制御部10は、シフトレバーが後退位置に設定されたら、エンジンECU21にエンジン22をトルクアップするよう指示することが好ましい。これにより、エンジン22は通常のアイドル時より高い回転数で回転し、駆動力の高いトルクアップ状態に移行する。このため、アクセル操作を行うことなく、ブレーキペダル37のみで調整できる車速範囲が拡大し、車両のコントロール性が向上する。運転者がブレーキペダル37を操作すると、そのペダル開度に応じてアクチュエータ34を作動させることでホイルシリンダ38に付与されるホイルシリンダ油圧(ブレーキ油圧)が調整され、各輪に付与される制動力を調整する。これにより車速を調整する。このとき、車輪速センサ32で検出している車速が上限車速を超えないようアクチュエータ34で各ホイルシリンダ38に付与するブレーキ油圧を調整することで制動力を付与して上限車速のガードを行う。
【0036】
誘導制御においては、まず、車両の現在位置の判定を行う(ステップS10)。この現在位置判定は、後方カメラ15で撮像している画像における特徴点の移動を基に判定すればよい。このときの特徴点としては、例えば、前述の目標駐車領域230(本発明における目標位置を含む所定の領域に相当する。)を採用すればよい。また、車輪速センサ32や加速度センサ33の出力を基にした走行距離変化と変位センサ43の出力を基にした舵角変化を基にして判定を行うこともできる。
【0037】
そして、この現在位置(走行距離)を基に先に設定した走行距離−操舵角の設定軌跡に基づいて実際の舵角制御を行う(ステップS12)。具体的には、操舵制御部11は、変位センサ43の出力を監視しながら、駆動モータ42を制御してステアリングギヤ41を操作し、舵角が設定した舵角変位に合致するよう制御する。
【0038】
こうして設定した経路に沿った移動が行われるので、運転者は進路上の安全確認と車速調整に専念することができる。進路上に障害物や歩行者等が存在した場合は、運転者がブレーキペダル37を踏み込むと、それに応じた制動力がブレーキECU31の制御によりアクチュエータ34を経てホイルシリンダ38へと付与されるので安全に減速、停止することができる。
【0039】
次に、現在後方カメラ15で現在撮像している画面中に存在する目標駐車領域230の比率を判定する(ステップS14)。具体的には、この比率αとしきい値αth(例えば50%)とを比較する。
【0040】
αがαth未満の場合には、目標駐車領域230が画面から大きく外れていることから、目標駐車領域230、ひいては目標駐車位置Gの位置判定精度が低下している可能性がある。このような場合に、目標駐車位置Gへと至る経路を再設定しても、その設定精度が確保できず、再設定前、つまり従前の経路より目標駐車位置Gから逸れてしまう経路を設定してしまう可能性もある。そこで、このような場合には、後述する軌跡の再設定処理をパス(回避)してステップS18の目標位置到達判定へと移行する。
【0041】
αがαth以上の場合には、目標駐車領域230の大半が画面内に納まっており、目標駐車領域230、ひいては目標駐車位置Gの位置判定精度が確保されていると判定し、ステップS16へと移行する。ここでは、経路の再設定条件が満たされているか否かを判定する。この経路の再設定条件とは、(1)現在位置の目標経路上からのずれが大きい場合、(2)目標位置自体の変動があった場合、が挙げられる。(1)の現在位置の目標経路上からのずれは、例えば、目標操舵量と実際の操舵量のずれを走行距離に対して積算することで求めることができる。あるいは、目標駐車領域230の位置ずれによっても判定可能である。(2)の目標位置の変動としては、目標駐車位置を変更する場合のほか、目標駐車領域230の位置を再判定した結果、初期の目標駐車位置230の判定位置と今回の判定位置とのずれを検出した場合が挙げられる。このような場合には、従前の経路で移動を続けると、目標駐車位置Gへと移動できない可能性があるため、ステップS6へと戻り、目標駐車位置G点へと至る経路の再設定を行う。
【0042】
一方、ステップS16で経路の修正が必要ないと判定された場合と、ステップS14で目標駐車領域230が画面から大きく外れていると判定された場合には、ステップS18へと移行し、目標駐車位置G点近傍に到達したか否かを判定する。目標駐車位置へ到達していない場合には、ステップS10へと戻ることで、支援制御を継続する。目標駐車位置へと到達したと判定された場合には、ステップS20へと移行し、モニタ13、スピーカー14により運転者に目標駐車位置へと到達した旨を報知して処理を終了する。
【0043】
以上の説明では、目標駐車領域230が後方カメラ15の画角から大きく外れている場合には、経路の再設定判定そのものを回避する場合を説明したが、処理はこれに限られるものではない。
【0044】
図5は、この処理の変形例を示すフローチャートである。この変形例では、ステップS12の舵角制御後、経路の再設定条件を満たしているか否かの判定を先に行い(ステップS13)、再設定が必要な場合には、目標駐車領域230の画面中の存在比αを判定して(ステップS15)、αがαth未満の場合には、ステップS18へ、αがαth以上の場合には、ステップS10へと移行する。これにより、目標駐車領域230が後方カメラ15の画角から大きく外れている場合には、経路の再設定を回避することができ、図3の処理と同様の効果が得られる。
【0045】
なお、経路の再設定そのものを禁止するのではなく、再設定は行いつつ、それを車両誘導に適用するのを回避してもよい。この場合、誘導に用いている経路と最新の設定経路とが異なることを、運転者に対してモニタ13やスピーカー14によって報知することが好ましい。運転者はその際の車両200の現在位置と目標駐車位置Gとの関係から、誘導を続けるべきか、キャンセルしてやり直すべきかを判定することができる。
【0046】
次に、本実施形態の駐車支援動作の別の実施形態を図6のフローチャートを参照して説明する。ここでは、図2(b)に示される縦列駐車を例に説明する。なお、図3の処理と共通する部分についてはその説明を省略する。
【0047】
この処理は、ステップS4の最終的な目標駐車位置G1を設定するまでの処理は図3の処理と同一である。その後に、これを基にして中間位置G0(例えばA点とG1点の中点とする。)とそのときの偏向角θ(例えば、A点とG1点を結ぶ直線と現在の車両の向きがなす角θ1の2倍とする。)を設定する(ステップS5)。そして、A点からG0点に至る経路とG0点からG1点に至る経路を設定する(ステップS7)。
【0048】
この走行軌跡は、図7に示されるように、走行距離に対する操舵角(旋回曲率=旋回半径の逆数)として設定される。このとき設定される軌跡の代表例は、まず、A点〜G0点までの経路P61は、図4に示される経路P1のAE区間に類似する。一方、G0点からG1点までの経路P62は、この経路P61と舵を逆に切る経路となる。つまり、P61とP62とは、点G0を中心に点対称に配置される。この結果、走行軌跡AB0間とE1G1間は直線となり、C0D0間、C1D1間は半径Rminの円弧であり、B0C0間、D0G0間、G0C1間、D1E1間は、それぞれ一端が曲率1/Rmin、他端が曲率0のクロソイド曲線となる。なお、中間位置G0の選び方によっては、P61とP62は点対称ではなくなる。
【0049】
経路判定処理(ステップS8、S40)と実際の誘導制御(ステップS10、S12)は、図3のフローチャートの処理と同一である。なお、最初の段階では、G0までの経路P61のみを用いて誘導制御を行う。つまり、初期段階では、G0が目標位置となる。その後、現在位置が舵角の戻し範囲にあるか否かを判定する(ステップS14a)。具体的には、図7に示された設定経路における少なくともD0〜G0間、およびD1〜E1間であり、好ましくは、ともにそれに先行する保舵区間の一部を含む。すなわち、F0〜G0間およびF1〜E1間とすることが好ましい。
【0050】
この位置に存在する場合、現在は操舵を戻している途中であることを意味する。このような場合には、車両200の目標駐車スペース221に対する偏向角θの変動が特に大きい。そのため、目標位置G0、G1の位置判定精度も低下する可能性がある。このような場合に、目標位置G0、G1へと至る経路を再設定しても、その設定精度が確保できず、再設定前、つまり従前の経路より目標位置G0、G1から逸れてしまう経路を設定してしまう可能性もある。そこで、このような場合には、後述する軌跡の再設定処理をパス(回避)してステップS18の目標位置到達判定へと移行する。その後の処理は、図3のフローチャートと同一である。
【0051】
操舵戻し中でないと判定した場合には、偏向角の変動も小さく、目標駐車スペース221、ひいては目標位置G0、G1の位置判定精度が確保されていると判定し、ステップS16へと移行する。その後の処理は図3のフローチャートの処理と同一である。
【0052】
ここでは、縦列駐車の場合を説明したが、車庫入れの場合も同様に操舵戻し区間の手前から操舵が中立に至るまでの領域(少なくともDE間、好ましくはFE間)での経路再設定を回避すればよい。このようにすると、位置測定誤差が発生しやすい状況で経路を再設定することがないので、精度の高い経路再設定のみを実行することができ、走行支援の支援性が向上する。
【0053】
また、縦列駐車の場合も図3に示される制御と同様の制御を行うことができる。この場合には、画像認識による修正は、最終目標駐車位置G1だけでなく、中間目標位置G0に対しても行うことが好ましい。
【0054】
さらに、以上に述べた目標の駐車領域230の一部に車両が進入した場合には、再計算を停止することが好ましい。車両がこのように目標の駐車領域230へ進入してからは発生しうる駐車位置のずれは比較的小さく、経路の再設定を行う必要性が低いと考えられるからである。
【0055】
以上の説明では、自動操舵機能を有する駐車支援装置における実施例を説明してきたが、操舵を自動的に切り替えるのではなく、運転者に対して適切な操舵量を指示する操舵ガイダンスを行う駐車支援装置でも同様に用いることができる。また、駐車支援装置に限らず、経路に応じた移動を誘導する走行支援装置、レーンキープシステム等にも適用可能である。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、目標位置の判定精度が低下する可能性がある所定の条件(撮像装置から目標領域が大きく外れている場合、操舵角を戻し操作中である場合、目標領域に一部進入している場合等)を満たしている場合には、経路の再設定条件が満たされた場合でも、再設定を回避して従前の経路によって誘導を行い、これらの条件が満たされなくなった段階で経路の再設定を行うことにより、目標位置を精度良く判定し、経路を再設定する際の精度を向上させることができる。このため、走行支援装置の支援性が向上し、その操作性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態である駐車支援装置100のブロック構成図である。
【図2】車庫入れと、縦列駐車の場合のそれぞれの目標走行軌跡を説明する図である。
【図3】図1の装置における駐車支援動作の制御フローチャートの一例である。
【図4】図3の制御で設定される設定走行軌跡を説明するグラフである。
【図5】図3の処理の変形例を示すフローチャートである。
【図6】図1の装置における駐車支援動作の制御フローチャートの別の例である。
【図7】図6の制御で設定される設定走行軌跡を説明するグラフである。
【符号の説明】
1…駐車支援ECU、10…走行制御部、11…操舵制御部、12…シフトセンサ、13…モニタ、14…スピーカー、15…後方カメラ、16…入力手段、21…エンジンECU、22…エンジン、31…ブレーキECU、32…車輪速センサ、33…加速度センサ、34…アクチュエータ、35…マスタシリンダ、36…油圧センサ、37…ブレーキペダル、38…ホイルシリンダ、40…ステアリングホイール、41…ステアリングギヤ、42…駆動モータ、43…変位センサ、5…車両、61、62…他車、100…駐車支援装置、110…走行制御装置、120…自動操舵装置。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular travel support device that obtains a travel locus to a target position and assists the vehicle in traveling such that the vehicle follows the travel locus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Techniques for performing steering assistance and automatic steering so that a vehicle travels following a predetermined traveling locus are known, and automatic traveling apparatuses and parking assistance apparatuses (for example, see Patent Literature 1) adopting this technique. It has been known.
[0003]
In the technique of Patent Document 1, even when the actual traveling locus deviates from a preset traveling locus, the locus that reaches the target position is reset based on the positional relationship between the current position of the vehicle and the target position. It is described that the driver can be accurately guided.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-240661 (paragraphs 0153 and 0154, FIG. 21)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Even in a driving support device equipped with such resetting of the traveling locus, if it is determined that the route cannot be reset, the support is stopped, and the driver is not reset without resetting the target position or the vehicle position. Requesting a move. However, as a result of studying the case where such a route reset is required by the present inventor, the route obtained by calculation is limited by the calculation method compared to the route that the vehicle can actually follow, In practice, it has been found that, although the vehicle can reach the target position from the current position, it may be calculated that the vehicle cannot reach the target position. According to the knowledge of the present inventor, even in such a case, when the vehicle further approaches the target position, it is also found that the target traveling locus may be resettable by the same calculation method. .
[0006]
An object of the present invention is to reset a target position and a target travel locus with higher accuracy based on such knowledge.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a vehicular traveling support device according to the present invention calculates a target traveling locus to a target position as a relationship between a traveling distance and a steering amount, and performs steering according to a set traveling distance-steering amount relationship. When the vehicle travel assist device having a function of guiding the vehicle along the target travel locus by performing the support and resetting the target travel locus during the guidance, when a reset condition of the target travel locus is satisfied. However, when it is determined that the predetermined condition for avoiding the reflection of the reset is satisfied, the vehicle is guided using the previous target travel locus.
[0008]
In this way, even when the reset condition of the target travel locus is satisfied, it is determined whether or not the reflection of the reset should be avoided from the predetermined condition, and if it is determined that the reflection of the reset should be avoided, The vehicle is guided using the previous target travel locus. By approaching the target position using the previous target travel locus in this way, the route can be reset after moving to a position where the route can be easily reset, and the support device is effectively used. Operability is improved.
[0009]
The condition for resetting the target travel locus is a change in the target position or a case where the deviation between the actual travel locus of the vehicle and the target travel locus has reached a predetermined value or more. In such a case, it is necessary to reset the target travel locus in order to reliably reach the target position. Note that the change of the target position includes not only a case where the target position itself is changed, but also a case where the position needs to be corrected by re-detecting the target position.
[0010]
The relationship of the steering amount with respect to the travel distance is configured by performing steering in a direction to increase the steering angle, and immediately thereafter, or after a predetermined holding state, by combining steering to return the steering angle to the neutral direction. Is a state in which the steering angle is returned to the neutral direction according to the previous target travel locus, or a state in which the steering angle is returned to the neutral direction from a part of the previous steering holding state. .
[0011]
The calculated value of the target travel trajectory and the actual travel trajectory are shifted due to the delay of steering, the accuracy of the sensor, and the like, that is, an error occurs. This error can be minimized when calculated from the neutral state of steering. In particular, in a state in which the steering state is returned to the neutral state (including the steering holding state before the steering state), this error is likely to be large, and it is better to reset the route after shifting to the neutral state. Settings can be made.
[0012]
Alternatively, an imaging device for capturing an image of an area including the target position is provided, and the target traveling locus is set and reset based on the image captured by the imaging device. What is necessary is just to let the case where the image of the predetermined area | region including a position cannot be imaged more than a predetermined ratio.
[0013]
When setting a target traveling locus based on an image captured by the imaging device, if a predetermined area including the target position largely deviates from the screen, the target position cannot be accurately grasped, and the route cannot be determined. The accuracy of setting / resetting is reduced. In such a case, the path is not set, and the path is reset when the predetermined area can be captured in the screen again, so that the path can be reset with high accuracy.
[0014]
Means for detecting the current position of the vehicle may be further provided, and the predetermined condition may be a case where the vehicle enters a part of a predetermined region including the target position.
[0015]
When the vehicle enters a part of a predetermined area including the target position, it is unlikely that the vehicle will deviate greatly from the target position, and in such a case, resetting the route may make the operation complicated or rather There is a possibility that it may deviate from the target position, which is not preferable. Therefore, in such a case, it is preferable not to reset the route.
[0016]
In the case where the predetermined condition is satisfied, if the deviation between the candidate for resetting the target travel locus and the previous target travel locus has reached a predetermined value or more, a notification means for notifying the driver to that effect is further provided. Is preferred.
[0017]
When the reset condition is satisfied, even when performing guidance using the previous route, if the difference between the reset candidate and the previous target travel locus has reached a predetermined value or more, the driver is reset. Is stopped, but by notifying that the deviation between the reset route candidate and the currently used target travel locus is large, the driver determines whether to continue using the travel support or cancel the travel support. Material can be provided. Therefore, the operability of the support device is improved.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate understanding of the description, the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible in each drawing, and redundant description is omitted.
[0019]
Hereinafter, a parking assist device will be described as an example of the driving assist device according to the present invention. FIG. 1 is a block configuration diagram of a
[0020]
The traveling
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The parking assist ECU 1 including the traveling
[0024]
Next, the operation of the parking assist
[0025]
As shown in FIG. 2A, in the case of a garage, the
[0026]
On the other hand, as shown in FIG. 2B, in the case of parallel parking, the
[0027]
FIG. 3 is an example of a control flowchart of the parking assist operation, and FIG. 4 is a graph illustrating a set traveling locus (path) set in this control.
[0028]
Here, the control shown in FIG. 3 is performed after the driver operates the
[0029]
Specifically, after the driver moves the
[0030]
The parking assist ECU 1 obtains the position of the point G by the image recognition processing (step S4). The position of the point G may be obtained, for example, as relative coordinates with the current vehicle position A as the origin. Conversely, the coordinates of the current vehicle position A may be determined using the position of the point G as the origin, the front-back direction of the vehicle at the point G as the Z-axis, and the left-right direction as the X-axis.
[0031]
Subsequently, a route (travel locus) P1 from the current position to the target parking position G calculated is calculated (step S6). As shown in FIG. 4, the traveling locus is set as a steering angle with respect to the traveling distance (turning curvature = reciprocal of turning radius). A typical example of the trajectory set at this time is as follows: first, the vehicle retreats from point A to point B at a steering angle of 0 (turning distance curvature: 0), and from this point to point C, the steering angle is changed at a constant speed with respect to the traveling distance. By increasing the angle (turning the rudder), the state shifts to a state where the steering angle and the turning curvature are maximum and the turning radius is the minimum turning radius (Rmin). The steering angle is maintained until the point D, and from the point D, Conversely, the steering angle is reduced (returning the steering) while the speed of change of the steering angle with respect to the traveling distance is kept constant, and the vehicle shifts to the neutral state with the steering angle 0 at the point E. A trajectory that recedes straight back at an angle of 0 is calculated. As a result, a straight line is formed between the traveling trajectories AB and EG, a circular arc having a radius Rmin is formed between CDs, and a clothoid curve having a curvature 1 / Rmin at one end and zero curvature at the other end is formed between BC and DE.
[0032]
When the start position A and the target parking position G are close to each other and the deflection angle (the angle between the longitudinal axis of the vehicle at the current position and the longitudinal direction of the vehicle at the target parking position) θ is large, the straight section Or a circular arc section or one clothoid curve section may not exist.
[0033]
In this way, by setting the target travel locus as the correspondence between the travel distance and the steering angle, whether the locus is moving based on the travel distance obtained from the output of the
[0034]
Next, it is determined whether a route has been set (step S8). When it is determined from the conditions such as the vehicle position and the turning characteristics of the vehicle that the setting of the route from the current position A to the target position G cannot be set, the process proceeds to step S40, and the target position G is determined from the current position A. Is notified to the driver using the
[0035]
If the target route has been set, the process proceeds to step S10, and the process proceeds to actual guidance control. Here, it is preferable that the traveling
[0036]
In the guidance control, first, the current position of the vehicle is determined (step S10). The current position may be determined based on the movement of the feature point in the image captured by the
[0037]
Then, actual steering angle control is performed based on the set trajectory of the travel distance and the steering angle previously set based on the current position (the travel distance) (step S12). Specifically, while monitoring the output of the
[0038]
Since the vehicle travels along the route set in this way, the driver can concentrate on the safety check on the course and the vehicle speed adjustment. When an obstacle or a pedestrian is present on the course, when the driver depresses the
[0039]
Next, the ratio of the target parking area 230 present in the screen currently being imaged by the
[0040]
If α is less than αth, the target parking area 230 is largely off the screen, and thus the position determination accuracy of the target parking area 230 and, consequently, the target parking position G may be reduced. In such a case, even if the route leading to the target parking position G is reset, the setting accuracy cannot be secured, and a route that deviates from the target parking position G from the previous route, that is, from the previous route, is set. There is a possibility that it will be. Therefore, in such a case, the trajectory reset processing described later is passed (avoided), and the process proceeds to the target position arrival determination in step S18.
[0041]
If α is equal to or larger than αth, it is determined that most of the target parking area 230 is within the screen, and that the accuracy of determining the target parking area 230 and, consequently, the target parking position G is secured, and the process proceeds to step S16. Transition. Here, it is determined whether the condition for resetting the route is satisfied. The conditions for resetting the route include (1) a case where a deviation of the current position from the target route is large, and (2) a case where there is a change in the target position itself. The deviation of the current position from the target route in (1) can be obtained, for example, by integrating the deviation between the target steering amount and the actual steering amount with respect to the travel distance. Alternatively, the determination can be made based on the displacement of the target parking area 230. The change in the target position in (2) includes a case where the target parking position is changed, and a result of re-determining the position of the target parking area 230, and as a result, a difference between the initial determined position of the target parking position 230 and the current determined position. Is detected. In such a case, if the user continues to move on the previous route, it may not be possible to move to the target parking position G. Therefore, the process returns to step S6, and the route to the target parking position G is reset. .
[0042]
On the other hand, if it is determined in step S16 that the route does not need to be corrected, and if it is determined in step S14 that the target parking area 230 is significantly off the screen, the process proceeds to step S18, where the target parking position is determined. It is determined whether or not it has reached the vicinity of the point G. If the vehicle has not reached the target parking position, the process returns to step S10 to continue the support control. If it is determined that the vehicle has reached the target parking position, the process proceeds to step S20, where the
[0043]
In the above description, when the target parking area 230 is greatly deviated from the angle of view of the
[0044]
FIG. 5 is a flowchart showing a modification of this processing. In this modification, after the steering angle control in step S12, it is first determined whether or not the route reset condition is satisfied (step S13). If reset is necessary, the screen of the target parking area 230 is displayed. The medium existence ratio α is determined (step S15). If α is smaller than αth, the process proceeds to step S18. If α is equal to or larger than αth, the process proceeds to step S10. Thus, when the target parking area 230 is greatly deviated from the angle of view of the
[0045]
Instead of prohibiting the resetting of the route itself, the resetting may be performed while avoiding application of the route to vehicle guidance. In this case, it is preferable that the driver be notified by the
[0046]
Next, another embodiment of the parking assistance operation of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, the parallel parking shown in FIG. 2B will be described as an example. Note that the description of the parts common to the processing of FIG. 3 is omitted.
[0047]
This processing is the same as the processing in FIG. 3 until the final target parking position G1 in step S4 is set. Then, based on this, the intermediate position G0 (for example, the midpoint between the points A and G1) and the deflection angle θ at that time (for example, the straight line connecting the points A and G1 and the current vehicle direction are The angle to be formed is twice the angle θ1) (step S5). Then, a path from point A to point G0 and a path from point G0 to point G1 are set (step S7).
[0048]
As shown in FIG. 7, the traveling locus is set as a steering angle with respect to the traveling distance (turning curvature = reciprocal of turning radius). As a representative example of the locus set at this time, first, the path P61 from the point A to the point G0 is similar to the AE section of the path P1 shown in FIG. On the other hand, the route P62 from the point G0 to the point G1 is a route that turns the steering in the opposite direction to the route P61. That is, P61 and P62 are arranged point-symmetrically about the point G0. As a result, a straight line is formed between the travel trajectories AB0 and E1G1, a circular arc having a radius of Rmin is formed between C0D0 and C1D1, and one end has a curvature of 1 / Rmin between B0C0, D0G0, G0C1, and D1E1, and the other end. Is a clothoid curve with zero curvature. Note that P61 and P62 are not point-symmetric depending on how the intermediate position G0 is selected.
[0049]
The route determination processing (steps S8 and S40) and the actual guidance control (steps S10 and S12) are the same as the processing in the flowchart of FIG. In the first stage, guidance control is performed using only the route P61 to G0. That is, at the initial stage, G0 is the target position. Thereafter, it is determined whether the current position is within the return range of the steering angle (step S14a). Specifically, it is at least between D0 and G0 and between D1 and E1 on the set route shown in FIG. 7, and preferably includes a part of the steering section preceding it. That is, it is preferable to be between F0 and G0 and between F1 and E1.
[0050]
When it is located at this position, it means that the steering is currently being returned. In such a case, the fluctuation of the deflection angle θ of the
[0051]
If it is determined that the steering is not being returned, the variation in the deflection angle is small, and it is determined that the
[0052]
Here, the case of parallel parking has been described, but also in the case of garage parking, route resetting in a region (at least between DEs, preferably between FEs) from before the steering return section to neutral steering is similarly avoided. do it. By doing so, the route is not reset in a situation where a position measurement error is likely to occur, so that only the route reset with high accuracy can be executed, and the supportability of the driving support is improved.
[0053]
Also, in the case of parallel parking, the same control as the control shown in FIG. 3 can be performed. In this case, the correction by the image recognition is preferably performed not only for the final target parking position G1 but also for the intermediate target position G0.
[0054]
Furthermore, when the vehicle enters a part of the target parking area 230 described above, it is preferable to stop the recalculation. This is because the shift in the parking position that can occur after the vehicle enters the target parking area 230 in this way is relatively small, and it is considered that the need to reset the route is low.
[0055]
In the above description, the embodiment in the parking assist device having the automatic steering function has been described. However, instead of automatically switching the steering, the parking assist that performs the steering guidance for instructing the driver of an appropriate steering amount is provided. The device can be used similarly. Further, the present invention is not limited to the parking assist device, and can be applied to a travel assist device that guides movement according to a route, a lane keeping system, and the like.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the predetermined condition that the accuracy of the determination of the target position may be reduced (when the target area is significantly deviated from the imaging device, when the steering angle is being returned, the target (Such as when the vehicle partially enters the area), even if the conditions for resetting the route are met, the vehicle is guided along the previous route while avoiding resetting, and these conditions are satisfied. By resetting the route at the stage where the route is no longer set, it is possible to accurately determine the target position and improve the accuracy when resetting the route. For this reason, the supportability of the driving support device is improved, and the operability is also improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a
FIG. 2 is a diagram illustrating respective target traveling trajectories in garage parking and parallel parking.
FIG. 3 is an example of a control flowchart of a parking assistance operation in the device of FIG. 1;
FIG. 4 is a graph illustrating a set traveling locus set by the control of FIG. 3;
FIG. 5 is a flowchart illustrating a modified example of the process of FIG. 3;
FIG. 6 is another example of a control flowchart of a parking assist operation in the apparatus of FIG. 1;
FIG. 7 is a graph illustrating a set traveling locus set by the control of FIG. 6;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Parking assistance ECU, 10 ... Running control part, 11 ... Steering control part, 12 ... Shift sensor, 13 ... Monitor, 14 ... Speaker, 15 ... Rear camera, 16 ... Input means, 21 ... Engine ECU, 22 ... Engine 31: brake ECU, 32: wheel speed sensor, 33: acceleration sensor, 34: actuator, 35: master cylinder, 36: oil pressure sensor, 37: brake pedal, 38: wheel cylinder, 40: steering wheel, 41: steering gear, 42: Drive motor, 43: Displacement sensor, 5: Vehicle, 61, 62: Other vehicle, 100: Parking assist device, 110: Travel control device, 120: Automatic steering device.
Claims (7)
目標走行軌跡の再設定条件が満たされた場合でも、再設定の反映を回避すべき所定の条件が満たされていると判定した場合には、従前の目標走行軌跡を用いて車両を誘導することを特徴とする車両用走行支援装置。A target travel locus to the target position is calculated as a relationship between the travel distance and the steering amount, and the vehicle is guided along the target travel locus by performing steering assistance according to the set travel distance-steering amount relationship, In a vehicle driving assistance device having a function of resetting a target traveling trajectory during guidance,
Even if the target travel trajectory reset condition is satisfied, if it is determined that the predetermined condition for avoiding reflection of the reset is satisfied, the vehicle is guided using the previous target travel trajectory. A driving support device for a vehicle, comprising:
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