JP2017210119A - Parking support device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ある目標駐車位置まで車両を自動的に導く駐車支援装置に関するもので、特に自己位置推定に用いるヨー角の算出方法に関するものである。 The present invention relates to a parking assist device that automatically guides a vehicle to a certain target parking position, and more particularly to a yaw angle calculation method used for self-position estimation.
ヨー角の算出装置としては、例えば、特許文献1に開示されている駐車支援装置がある。
この駐車支援装置では、車両に搭載されたヨーレートセンサの出力値を積算することでヨー角を算出する。バッファメモリに記憶された過去のヨーレートセンサ出力値に基づいて、過去のヨーレートセンサ出力値の平均を算出し、ヨー角基準位置が設定された時点から所定時間にわたるヨーレートセンサ出力値の平均値を初期値とし、その後、初期値とヨーレートセンサ出力値との差分を時間積分することでヨー角を算出する。
また、一般的に、自車位置及び自車姿勢角を推定する手法として、デッドレコニングという手法が知られている。デッドレコニングでは、自車の移動距離とヨー角から自己位置推定を行う。この自己位置推定では、ヨーレートセンサで取得したヨーレートからヨー角を算出し、車速センサで取得した車速から車両の移動距離を算出し、算出したヨー角と移動距離に基づいて、自車位置と自車姿勢角を推定する。
As a yaw angle calculation device, for example, there is a parking assistance device disclosed in Patent Document 1.
In this parking assistance device, the yaw angle is calculated by integrating the output values of the yaw rate sensors mounted on the vehicle. Based on the past yaw rate sensor output value stored in the buffer memory, the average of the past yaw rate sensor output value is calculated, and the average value of the yaw rate sensor output value over the predetermined time from the time when the yaw angle reference position is set is initialized. Then, the yaw angle is calculated by time-integrating the difference between the initial value and the yaw rate sensor output value.
In general, a technique called dead reckoning is known as a technique for estimating the vehicle position and the vehicle attitude angle. In dead reckoning, self-position estimation is performed from the travel distance and yaw angle of the vehicle. In this self-position estimation, the yaw angle is calculated from the yaw rate acquired by the yaw rate sensor, the moving distance of the vehicle is calculated from the vehicle speed acquired by the vehicle speed sensor, and based on the calculated yaw angle and moving distance, Estimate the vehicle attitude angle.
しかしながら、特許文献1に記載された駐車支援装置では、ヨーレートセンサ出力値を積分してヨー角を算出するため、悪路など路面からの振動を受けやすい路面状況の場合、ヨーレートセンサ出力にノイズが重畳すると、センサ出力の精度信頼性が低下する。
このように、センサ出力精度の低下したヨーレートセンサ出力値を用いて、ヨー角を算出すると、悪路のように路面が凹凸している環境では、特に誤差が蓄積しやすく、その結果、自車の位置及び姿勢を含めた駐車経路が実際の経路とは異なってしまう。
最終的には、目標とする駐車位置とは異なる位置に自車が駐車してしまうという問題があった。
However, in the parking assistance device described in Patent Document 1, since the yaw angle is calculated by integrating the yaw rate sensor output value, noise is present in the yaw rate sensor output in the case of a road surface condition that is susceptible to vibration from the road surface such as a bad road. When superposed, the accuracy and accuracy of sensor output decreases.
Thus, when the yaw angle is calculated using the output value of the yaw rate sensor whose sensor output accuracy has decreased, errors are likely to accumulate, particularly in an environment where the road surface is uneven, such as a rough road. The parking route including the position and posture of the vehicle is different from the actual route.
Eventually, there was a problem that the vehicle was parked at a position different from the target parking position.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、ヨー角算出精度を向上させ、自己位置推定精度が高く、悪路面でもロバスト性の高い駐車支援装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and has an object to improve a yaw angle calculation accuracy, a high self-position estimation accuracy, and a robust parking assist device even on a rough road surface. And
この発明に係わる駐車支援装置においては、駐車支援を行なうように構成された駐車支援装置であって、自車の操舵角を検出する操舵角検出部、及び駐車支援が開始された時の自車の位置を基準位置として、操舵角検出部により検出された操舵角を用いて自車の位置及び姿勢角を算出する自己位置推定部を備え、自己位置推定部は、自車のヨーレートを検出するヨーレート検出部と、自車の前輪または後輪の左右車輪速及び左右車輪移動距離を検出する車輪速検出部と、車輪速検出部によって検出された前輪または後輪の左右車輪速に基づき、車速を算出する車速算出部と、駐車支援中の車両状況を検出する車両状況検出部と、ヨーレート検出部により検出されたヨーレートに基づき、自車の第一のヨー角を算出する第一ヨー角算出部と、車輪速検出部により検出された前輪または後輪の左右車輪移
動距離に基づき、自車の第二のヨー角を算出する第二ヨー角算出部と、操舵角検出部により検出された操舵角及び車速算出部によって算出された車速に基づき、自車の第三のヨー角を算出する第三ヨー角算出部と、車両状況検出部により検出された車両状況に基づき、第一のヨー角、第二のヨー角及び第三のヨー角の合成比率を調整し、合成ヨー角を算出する合成ヨー角算出部と、車速及び合成ヨー角算出部により算出された合成ヨー角に基づき、自車の位置及び姿勢角を算出する自車位置姿勢角算出部とを有するものである。
In the parking assistance apparatus according to the present invention, the parking assistance apparatus is configured to provide parking assistance, and includes a steering angle detection unit that detects a steering angle of the own vehicle, and the own vehicle when the parking assistance is started. A self-position estimation unit that calculates the position and posture angle of the host vehicle using the steering angle detected by the steering angle detection unit with the position of the vehicle as a reference position, and the self-position estimation unit detects the yaw rate of the host vehicle Based on the yaw rate detection unit, the wheel speed detection unit that detects the left and right wheel speeds and the left and right wheel movement distance of the front or rear wheel of the host vehicle, and the vehicle speed based on the left and right wheel speeds of the front or rear wheels detected by the wheel speed detection unit A first yaw angle calculation that calculates a first yaw angle of the host vehicle based on the yaw rate detected by the yaw rate detection unit, a vehicle situation detection unit that detects a vehicle situation during parking assistance Department and the car A second yaw angle calculation unit that calculates a second yaw angle of the host vehicle based on the left and right wheel movement distance of the front wheel or rear wheel detected by the speed detection unit, and the steering angle and vehicle speed detected by the steering angle detection unit Based on the vehicle speed calculated by the calculation unit, the third yaw angle calculation unit that calculates the third yaw angle of the host vehicle, and the first yaw angle and the second yaw angle based on the vehicle situation detected by the vehicle situation detection unit The position of the vehicle is adjusted based on the combined yaw angle calculated by the combined yaw angle calculated by the combined yaw angle and the third yaw angle and calculating the combined yaw angle and the vehicle speed and the combined yaw angle calculated unit. And a vehicle position / posture angle calculation unit for calculating the posture angle.
この発明によれば、駐車支援を行なうように構成された駐車支援装置であって、自車の操舵角を検出する操舵角検出部、及び駐車支援が開始された時の自車の位置を基準位置として、操舵角検出部により検出された操舵角を用いて自車の位置及び姿勢角を算出する自己位置推定部を備え、自己位置推定部は、自車のヨーレートを検出するヨーレート検出部と、自車の前輪または後輪の左右車輪速及び左右車輪移動距離を検出する車輪速検出部と、車輪速検出部によって検出された前輪または後輪の左右車輪速に基づき、車速を算出する車速算出部と、駐車支援中の車両状況を検出する車両状況検出部と、ヨーレート検出部により検出されたヨーレートに基づき、自車の第一のヨー角を算出する第一ヨー角算出部と、車輪速検出部により検出された前輪または後輪の左右車輪移動距離に基づき、自車の第二のヨー角を算出する第二ヨー角算出部と、操舵角検出部により検出された操舵角及び車速算出部によって算出された車速に基づき、自車の第三のヨー角を算出する第三ヨー角算出部と、車両状況検出部により検出された車両状況に基づき、第一のヨー角、第二のヨー角及び第三のヨー角の合成比率を調整し、合成ヨー角を算出する合成ヨー角算出部と、車速及び合成ヨー角算出部により算出された合成ヨー角に基づき、自車の位置及び姿勢角を算出する自車位置姿勢角算出部とを有するので、ヨー角算出精度を向上させ、自己位置推定の精度がよく、悪路面でもロバスト性の高い駐車支援装置とすることができる。 According to the present invention, a parking assistance device configured to perform parking assistance, the steering angle detecting unit for detecting the steering angle of the own vehicle, and the position of the own vehicle when the parking assistance is started is used as a reference. A self-position estimating unit that calculates the position and posture angle of the host vehicle using the steering angle detected by the steering angle detecting unit as a position, and the self-position estimating unit includes a yaw rate detecting unit that detects the yaw rate of the host vehicle; A vehicle speed detection unit that detects the left and right wheel speeds and the left and right wheel movement distances of the front or rear wheels of the host vehicle, and a vehicle speed that calculates a vehicle speed based on the left and right wheel speeds of the front wheels or the rear wheels detected by the wheel speed detection unit. A calculation unit, a vehicle status detection unit that detects a vehicle status during parking assistance, a first yaw angle calculation unit that calculates a first yaw angle of the host vehicle based on the yaw rate detected by the yaw rate detection unit, and wheels Detected by speed detector Calculated by the second yaw angle calculation unit for calculating the second yaw angle of the host vehicle and the steering angle and vehicle speed calculation unit detected by the steering angle detection unit based on the left and right wheel movement distance of the front wheel or the rear wheel. A first yaw angle, a second yaw angle, and a third yaw angle based on the vehicle speed detected by the vehicle condition detected by the third yaw angle calculation unit that calculates the third yaw angle of the host vehicle based on the vehicle speed The position and posture angle of the host vehicle are calculated based on the combined yaw angle calculation unit that calculates the combined yaw angle and the combined yaw angle calculated by the vehicle speed and the combined yaw angle calculation unit. Since the vehicle position / posture angle calculation unit is included, the yaw angle calculation accuracy can be improved, the self-position estimation accuracy can be improved, and the parking assist device can be highly robust even on bad road surfaces.
実施の形態1.
以下に、実施の形態1を図に基づいて説明する。
図1は、この発明の実施の形態1による駐車支援装置の概略構成を示すブロック図である。
図1において、駐車支援装置は、次のように構成されている。
駐車支援開始判定部1は、自車の駐車支援を開始する際に駐車支援開始信号を出力する。自己位置推定部2は、駐車支援開始信号が出力された時の位置を基準位置として、自車位置及び自車姿勢角を算出する。駐車スペース検出部3は、自車が駐車可能な駐車スペースを検出し、基準位置に対する駐車スペースの位置を算出する。
誘導経路算出部4は、自己位置推定部2により推定された自車位置及び自車姿勢角から、駐車スペースの位置へ自車を誘導可能な誘導経路を算出する。目標操舵角算出部5は、誘導経路より、自車のステアリングが操舵すべき目標操舵角を算出する。操舵角検出部6は、ステアリングの現在の操舵角を測定する。
電動パワーステアリング7は、操舵角が目標操舵角へ一致するような制御が可能になっている。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment will be described below with reference to the drawings.
1 is a block diagram showing a schematic configuration of a parking assistance apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, the parking assistance device is configured as follows.
The parking support start determination unit 1 outputs a parking support start signal when starting parking support of the own vehicle. The self-position estimation unit 2 calculates the own vehicle position and the own vehicle attitude angle with the position when the parking assistance start signal is output as the reference position. The parking space detection unit 3 detects a parking space where the own vehicle can be parked, and calculates the position of the parking space with respect to the reference position.
The guide route calculation unit 4 calculates a guide route that can guide the host vehicle to the position of the parking space from the host vehicle position and the host vehicle attitude angle estimated by the host position estimation unit 2. The target steering angle calculation unit 5 calculates a target steering angle to be steered by the host vehicle from the guidance route. The steering angle detector 6 measures the current steering angle of the steering.
The electric power steering 7 can be controlled such that the steering angle matches the target steering angle.
図2は、この発明の実施の形態1による駐車支援装置における自己位置推定部の概略構成を示すブロック図である。
図2において、自己位置推定部2は、次のように構成されている。
ヨーレート検出部8は、自車のヨーレートを検出する。車輪速検出部9は、複数あり、それぞれ、少なくとも自車の前輪または後輪の左右車輪速及び左右車輪移動距離を検出する。車速算出部10は、前輪または後輪の左右車輪速より車速を算出する。操舵角検出部6は、ステアリングの現在の操舵角を測定する。車両状況検出部11は、駐車支援中の車両状況を検出する。
第一ヨー角算出部12は、ヨーレートより自車の第一のヨー角を算出する。第二ヨー角算出部13は、前輪または後輪の左右車輪移動距離より、自車の第二のヨー角を算出する。第三ヨー角算出部14は、操舵角と車速より自車の第三のヨー角を算出する。
合成ヨー角算出部15は、車両状況として、車体の振動のピーク値により、第一のヨー角、第二のヨー角、第三のヨー角の合成比率を調整し、合成ヨー角を算出する。自車位置姿勢角算出部16は、車速と合成ヨー角より、自車の位置及び姿勢角を算出する。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the self-position estimating unit in the parking assist apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 2, the self-position estimation unit 2 is configured as follows.
The yaw rate detector 8 detects the yaw rate of the vehicle. There are a plurality of wheel speed detectors 9, which respectively detect at least the left and right wheel speeds and the left and right wheel movement distances of the front wheels or rear wheels of the host vehicle. The vehicle speed calculation unit 10 calculates the vehicle speed from the left and right wheel speeds of the front wheels or the rear wheels. The steering angle detector 6 measures the current steering angle of the steering. The vehicle situation detection unit 11 detects a vehicle situation during parking assistance.
The first yaw angle calculation unit 12 calculates the first yaw angle of the host vehicle from the yaw rate. The second yaw angle calculation unit 13 calculates the second yaw angle of the host vehicle from the left and right wheel movement distance of the front wheel or the rear wheel. The third yaw angle calculation unit 14 calculates the third yaw angle of the host vehicle from the steering angle and the vehicle speed.
The composite yaw angle calculator 15 adjusts the composite ratio of the first yaw angle, the second yaw angle, and the third yaw angle according to the peak value of the vibration of the vehicle body as the vehicle situation, and calculates the composite yaw angle. . The own vehicle position / posture angle calculation unit 16 calculates the position and posture angle of the own vehicle from the vehicle speed and the combined yaw angle.
図3は、この発明の実施の形態1による駐車支援装置における車両状況検出部の概略構成を示すブロック図である。
図3において、符号11〜15は図2におけるものと同一のものである。図3は、車両状況検出部11の構成を示し、車体振動検出部17は、車体の振動を検出する。車体振動ピーク値算出部18は、車体振動検出部17の出力から、車体振動のピーク値を算出する。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the vehicle state detection unit in the parking assistance apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
3, reference numerals 11 to 15 are the same as those in FIG. FIG. 3 shows a configuration of the vehicle state detection unit 11, and the vehicle body vibration detection unit 17 detects the vibration of the vehicle body. The vehicle body vibration peak value calculation unit 18 calculates the peak value of the vehicle body vibration from the output of the vehicle body vibration detection unit 17.
次に、動作について説明する。
駐車支援開始判定部1により、駐車支援を開始するタイミングの判定を行う。この駐車支援の開始タイミングの判定基準としては、運転者が駐車開始時に押すスイッチを用いる手法、あるいは車速が一定車速以下になったタイミングを、駐車支援開始と判断する手法がある。
これらは一例であり、駐車開始のタイミングが判定できるものであれば、他の手法でも良い。
Next, the operation will be described.
The parking support start determination unit 1 determines the timing for starting parking support. As a criterion for determining the start timing of the parking support, there is a method using a switch that the driver presses at the start of parking, or a method of determining the timing when the vehicle speed becomes equal to or less than a certain vehicle speed as the start of parking support.
These are merely examples, and other methods may be used as long as the parking start timing can be determined.
次いで、自己位置推定部2が、駐車支援開始判定部1より駐車支援開始信号を受け取った位置を基準位置として、駐車支援開始以降の自車の位置、姿勢角の推定を行う。
ここで、自車の位置と姿勢角を推定する手法として、車輪速センサとヨーレートセンサから推定するデッドレコニングと呼ばれる手法を用いる。
デッドレコニングの一例としては、車輪速センサから移動距離を検出し、さらにヨーレートセンサを1サンプリング時間ごとに積分することで、ヨー角を算出する。
なお、ここでは、ヨー角の算出方法としては、ヨーレートセンサの積分を一例に挙げたが、他にも車速と操舵角から求まるヨーレートを積分して算出する方法、あるいは左右車輪の移動距離の差から算出する方法もある。
以上の方法によって、ヨー角を算出したのち、自車の位置を求める。
例えば、自車進行方向をx軸、横方向をy軸とすると、基準位置からの自車位置(x、y)は、次のように示される。
x=L・sin(γ)、y=L・cos(γ)。ここで、Lは移動距離、γはヨー角である。このような手法を用いることで、自車の位置と姿勢を推定することができる。
Next, the self-position estimation unit 2 estimates the position and posture angle of the vehicle after the start of parking support, using the position where the parking support start signal is received from the parking support start determination unit 1 as a reference position.
Here, as a method for estimating the position and posture angle of the own vehicle, a method called dead reckoning that is estimated from a wheel speed sensor and a yaw rate sensor is used.
As an example of dead reckoning, the yaw angle is calculated by detecting the moving distance from the wheel speed sensor and further integrating the yaw rate sensor every sampling time.
Here, as an example of the yaw angle calculation method, the integration of the yaw rate sensor is given as an example, but other methods such as an integration method for calculating the yaw rate obtained from the vehicle speed and the steering angle, or the difference between the moving distances of the left and right wheels. There is also a method of calculating from the above.
After calculating the yaw angle by the above method, the position of the own vehicle is obtained.
For example, if the traveling direction of the vehicle is the x axis and the lateral direction is the y axis, the vehicle position (x, y) from the reference position is expressed as follows.
x = L · sin (γ), y = L · cos (γ). Here, L is the moving distance, and γ is the yaw angle. By using such a method, it is possible to estimate the position and orientation of the host vehicle.
次に、駐車スペース検出部3の処理について説明する。
駐車スペース検出部3では、車載センサを用いて自車周辺の駐車可能なスペースを検出し、自己位置推定部2で決定した基準位置に対する駐車スペースの位置を算出する。
車載センサの一例として、超音波ソナーを用いる。超音波ソナーは、超音波を送信した時間から超音波が障害物に反射し、この反射波を超音波ソナーが受信するまでにかかる時間を基に、障害物との距離を測定することができる。
この超音波ソナーを自車側面に取り付け、自車側面から障害物までの距離を取得することで、自車が走行中に自車の側方の駐車可能なスペースを検出し、障害物距離と自車位置及び自車姿勢角から駐車スペースの位置を算出する。
なお、上述の説明では、車載センサの一例として超音波ソナーを用いたが、自車周辺を映すカメラなど、駐車スペース検出が可能であれば、他の車載センサを用いても良い。
Next, the process of the parking space detection part 3 is demonstrated.
The parking space detection unit 3 detects a parking space around the host vehicle using an in-vehicle sensor, and calculates the position of the parking space with respect to the reference position determined by the self position estimation unit 2.
As an example of the in-vehicle sensor, an ultrasonic sonar is used. The ultrasonic sonar can measure the distance to the obstacle based on the time it takes for the ultrasonic sonar to reflect the reflected wave from the time when the ultrasonic wave is transmitted and to receive the reflected wave. .
By installing this ultrasonic sonar on the side of the vehicle and obtaining the distance from the side of the vehicle to the obstacle, the vehicle can detect the parking space on the side of the vehicle while the vehicle is running, The position of the parking space is calculated from the own vehicle position and the own vehicle attitude angle.
In the above description, the ultrasonic sonar is used as an example of the vehicle-mounted sensor. However, other vehicle-mounted sensors may be used as long as the parking space can be detected, such as a camera that reflects the periphery of the vehicle.
このように、障害物車両の位置は、自車位置と超音波ソナーからの距離に基づいて算出される。
ここで、路面の凹凸が大きい悪路の場合では、ヨーレートにノイズが重畳されることで、自車位置に誤差が生じるため、障害物車両までの距離が正しく検出できていても、結果的には、障害物車両の推定位置が実際の位置とは異なってしまう。このため、ヨーレートにノイズが重畳されることの影響は大きい。
As described above, the position of the obstacle vehicle is calculated based on the position of the vehicle and the distance from the ultrasonic sonar.
Here, in the case of a rough road with a large unevenness on the road surface, noise is superimposed on the yaw rate, resulting in an error in the position of the vehicle, so even if the distance to the obstacle vehicle can be detected correctly, as a result The estimated position of the obstacle vehicle is different from the actual position. For this reason, the influence of noise superimposed on the yaw rate is significant.
次に、誘導経路算出部4の処理について説明する。
誘導経路算出部4は、自己位置推定部2により推定された自車位置姿勢角(自車位置及び自車姿勢角)から、駐車スペース検出部3で検出された駐車スペースの位置へ、自車を誘導可能な誘導経路を算出する。
自車位置姿勢角と駐車スペースの位置関係に基づいて、自車位置から障害物車両内に設定される目標駐車位置に対し、自車は障害物車両を回避する制約条件の下、目標駐車位置に達する誘導経路を算出する。
このため、誘導経路の算出のためには、少なくとも自車位置姿勢角と障害物車両の位置及び姿勢角を要しており、すなわちヨーレートを内部変数とする誘導経路を算出していると換言できる。
Next, the process of the guidance route calculation unit 4 will be described.
The guide route calculation unit 4 moves from the own vehicle position / posture angle (own vehicle position and own vehicle posture angle) estimated by the own position estimation unit 2 to the position of the parking space detected by the parking space detection unit 3. Calculate the guidance route that can guide.
Based on the positional relationship between the vehicle position / posture angle and the parking space, the target parking position is subject to the target parking position set in the obstacle vehicle from the own vehicle position under the restriction condition that avoids the obstacle vehicle. The guidance route to reach is calculated.
Therefore, in order to calculate the guidance route, at least the own vehicle position / posture angle and the position and posture angle of the obstacle vehicle are required, that is, it can be said that the guide route using the yaw rate as an internal variable is calculated. .
次に、目標操舵角算出部5の処理について説明する。
目標操舵角算出部5では、誘導経路算出部4で算出された駐車誘導経路から、この誘導経路に沿って走行するために必要な目標曲率を算出し、この目標曲率から自車のステアリングが操舵すべき目標操舵角を算出する。
ここで、目標曲率とは、自車の旋回半径の逆数を示す。目標曲率と目標操舵角の関係を定義する理論式がある(数式(1)、(2))。(出典:安部正人著 自動車の運動と制御 第1版、ISBN 978−4−501−41700−0 C3053)
Next, the process of the target steering angle calculation unit 5 will be described.
The target steering angle calculation unit 5 calculates a target curvature necessary for traveling along the guidance route from the parking guidance route calculated by the guidance route calculation unit 4, and the steering of the host vehicle is steered from the target curvature. The target steering angle to be calculated is calculated.
Here, the target curvature indicates the reciprocal of the turning radius of the own vehicle. There is a theoretical formula that defines the relationship between the target curvature and the target steering angle (formulas (1) and (2)). (Source: Masato Abe, Motor Movement and Control, 1st Edition, ISBN 978-4-501-41700-0 C3053)
ここで、ρは目標曲率、Vは自車走行速度、Aはスタビリティファクタ、lは車両ホイールベース、δは前輪実操舵角、nはステアリングギア比(前輪実舵角/操舵角)、θは操舵角である。上述の理論式(数式(1)、(2))を用いることで、目標曲率から目標操舵角を算出する。 Here, ρ is the target curvature, V is the vehicle traveling speed, A is the stability factor, l is the vehicle wheel base, δ is the actual front wheel steering angle, n is the steering gear ratio (front wheel actual steering angle / steering angle), θ Is the steering angle. The target steering angle is calculated from the target curvature by using the above-described theoretical formulas (Formulas (1) and (2)).
次に、操舵角検出部6の処理について説明する。
操舵角検出部6では、自車のステアリングにおける現在の操舵角を測定する。検出方法としては、舵角センサを用いて直接ステアリングの操舵角を測定する。
また、電動パワーステアリング7では、操舵角が目標操舵角算出部5で算出された目標操舵角へ一致するように自車のステアリングを制御し、自動操舵する。電動パワーステアリング7は、運転者がステアリングを操舵した時の操舵トルクをトルクセンサ(図示せず)で測定し、その操舵トルクに応じて、操舵トルクを補助するアシストトルクを発生させることを主な機能とする。
一方、駐車支援では、運転者の操舵を補助する必要はなく、駐車支援装置がステアリングを自動で操舵する。つまり、電動パワーステアリング7は、目標操舵角に操舵角が追従するような舵角によるフィードバック制御がなされている。
Next, processing of the steering angle detection unit 6 will be described.
The steering angle detector 6 measures the current steering angle in the steering of the host vehicle. As a detection method, the steering angle of the steering is directly measured using a steering angle sensor.
The electric power steering 7 controls the steering of the vehicle so that the steering angle coincides with the target steering angle calculated by the target steering angle calculation unit 5 and performs automatic steering. The electric power steering 7 mainly measures a steering torque when the driver steers the steering by a torque sensor (not shown), and generates an assist torque for assisting the steering torque according to the steering torque. Function.
On the other hand, in parking assistance, it is not necessary to assist the driver's steering, and the parking assistance device automatically steers the steering. That is, the electric power steering 7 is feedback-controlled by the steering angle such that the steering angle follows the target steering angle.
次に、図2に示す自己位置推定部2について、詳しく説明する。
ヨーレート検出部8では、ヨーレートセンサを用いて、自車のヨーレートを検出する。車輪速検出部9では、車輪速センサを用いて、自車の従属輪である後輪の左右車輪速及び左右車輪移動距離を検出する。車速算出部10では、左右車輪速の平均値を求め、この値を自車の車速とする。
Next, the self-position estimation unit 2 shown in FIG. 2 will be described in detail.
The yaw rate detector 8 detects the yaw rate of the host vehicle using a yaw rate sensor. The wheel speed detection unit 9 detects the left and right wheel speeds and the left and right wheel movement distances of the rear wheels, which are dependent wheels of the host vehicle, using a wheel speed sensor. The vehicle speed calculation unit 10 obtains an average value of the left and right wheel speeds and uses this value as the vehicle speed of the host vehicle.
第一ヨー角算出部12では、ヨーレート検出部8で検出されたヨーレートより自車のヨー角を算出し、このヨー角を第一のヨー角とする。第一のヨー角は、ヨーレートセンサを用いて検出したヨーレートを1サンプリング時間ごとに積分することで算出する。
ヨーレート検出部8で検出されたヨーレートをω1とした場合の第一のヨー角γ1は、数式(3)にて求まる。
The first yaw angle calculation unit 12 calculates the yaw angle of the host vehicle from the yaw rate detected by the yaw rate detection unit 8, and sets this yaw angle as the first yaw angle. The first yaw angle is calculated by integrating the yaw rate detected using the yaw rate sensor every sampling time.
The first yaw angle γ 1 when the yaw rate detected by the yaw rate detection unit 8 is ω 1 is obtained by Expression (3).
第一のヨー角は、ヨー角算出時に必要な信号がヨーレートセンサの出力のみであるため、容易に算出することができる。
しかし、ヨーレートセンサの出力を積分することで、ヨー角を算出するため、ヨーレートにノイズが含まれる場合、算出したヨー角に誤差が蓄積する。そのため、ヨー角算出の信頼性が低下するという特徴がある。
例えば、悪路を高い車速で走行する場合、ヨーレートセンサの出力にノイズが重畳するため、このヨーレートを積分して算出したヨー角には誤差が蓄積する。
The first yaw angle can be easily calculated because the signal required for calculating the yaw angle is only the output of the yaw rate sensor.
However, since the yaw angle is calculated by integrating the output of the yaw rate sensor, if the yaw rate includes noise, an error accumulates in the calculated yaw angle. For this reason, the reliability of yaw angle calculation is reduced.
For example, when traveling on a rough road at a high vehicle speed, noise is superimposed on the output of the yaw rate sensor, so an error accumulates in the yaw angle calculated by integrating this yaw rate.
第二ヨー角算出部13では、車輪速検出部9で検出された左右車輪移動距離より、自車のヨー角を算出し、このヨー角を第二のヨー角とする。第二のヨー角は、自車左右の左右車輪移動距離の差から算出する。
ここで、車輪速センサは、一定距離を車輪が回転するごとにパルスを検出し、このパルスをカウントすることで、車輪の移動距離及び車輪速を算出する。自車の従属輪を後輪とし、後輪の車輪速センサで検出した右車輪の移動距離をlwr、左車輪の移動距離をlwl、左右車輪間距離をdとした場合の第二のヨー角γ2は、数式(4)にて求まる。
The second yaw angle calculation unit 13 calculates the yaw angle of the host vehicle from the left and right wheel movement distances detected by the wheel speed detection unit 9, and sets this yaw angle as the second yaw angle. The second yaw angle is calculated from the difference between the left and right wheel movement distances on the left and right sides of the vehicle.
Here, the wheel speed sensor detects a pulse every time the wheel rotates a certain distance, and counts the pulse to calculate the moving distance of the wheel and the wheel speed. The second wheel when the dependent wheel of the host vehicle is the rear wheel, the moving distance of the right wheel detected by the wheel speed sensor of the rear wheel is l wr , the moving distance of the left wheel is l wl , and the distance between the left and right wheels is d The yaw angle γ 2 can be obtained from Equation (4).
第二のヨー角は、積分を用いずに直接ヨー角を算出できるため、第一のヨー角のようにヨーレート積分による誤差が蓄積しない。そのため、車速が速い場合に第一のヨー角よりヨー角算出精度が低下しにくいという特徴がある。
しかし、急な加減速時は、車輪速センサ値と実際の車輪移動距離との間に誤差が生じ、ヨー角算出の信頼性が低下する可能性がある。
Since the second yaw angle can be directly calculated without using integration, an error due to yaw rate integration does not accumulate unlike the first yaw angle. Therefore, when the vehicle speed is high, the yaw angle calculation accuracy is less likely to be lower than the first yaw angle.
However, during sudden acceleration / deceleration, an error occurs between the wheel speed sensor value and the actual wheel movement distance, which may reduce the reliability of yaw angle calculation.
第三ヨー角算出部14では、操舵角検出部6で検出された操舵角と車速算出部10で算出された車速より、自車のヨー角を算出し、このヨー角を第三のヨー角とする。第三のヨー角は、操舵角から算出した前輪タイヤの実舵角と自車左右の車輪速の平均値から算出された車速を用いてヨーレートを算出し、この算出したヨーレートを1サンプリング時間ごとに積分することで算出する。
操舵角θから算出された前輪実舵角をδ、自車後輪の左右車輪速の平均から算出された車速をV、ホイールベースをlとした場合の第三のヨー角γ3は、数式(5)にて求まる。
The third yaw angle calculation unit 14 calculates the yaw angle of the host vehicle from the steering angle detected by the steering angle detection unit 6 and the vehicle speed calculated by the vehicle speed calculation unit 10, and uses this yaw angle as the third yaw angle. And The third yaw angle is calculated using the vehicle speed calculated from the actual steering angle of the front tire calculated from the steering angle and the average value of the left and right wheel speeds, and the calculated yaw rate is taken every sampling time. It is calculated by integrating to.
The third yaw angle γ 3 when the front wheel actual steering angle calculated from the steering angle θ is δ, the vehicle speed calculated from the average of the left and right wheel speeds of the rear wheel of the host vehicle is V, and the wheel base is l is Obtained in (5).
第三のヨー角は、ステアリングの操舵角からヨー角を算出するため、直進走行時など操舵角が小さい場合にはヨー角が安定する。そのため、精度の高いヨー角を算出することができるという特徴がある。
しかし、自動操舵中においては、パワーステアリングの制御の影響で、操舵角にノイズが生じ、ヨー角算出精度が低下する可能性がある。
Since the third yaw angle is calculated from the steering angle of the steering wheel, the yaw angle is stable when the steering angle is small, such as when traveling straight ahead. Therefore, there is a feature that a yaw angle with high accuracy can be calculated.
However, during automatic steering, noise may occur in the steering angle due to the influence of power steering control, and the yaw angle calculation accuracy may be reduced.
以上のように、実施の形態1では、数式(3)〜数式(5)で示される3種類のヨー角算出方法があり、それぞれの特徴を説明した。
前述したヨー角精度が低下する場合を除外することができれば、常に高精度にヨー角を算出できるようになる。
以下に、車両状況検出部11を用いて、ヨー角精度が低下しないように、あるいは精度低下の影響を低減できる手法について説明する。
As described above, in the first embodiment, there are three types of yaw angle calculation methods represented by Expression (3) to Expression (5), and the characteristics of each method have been described.
If the above-described case where the yaw angle accuracy is lowered can be excluded, the yaw angle can always be calculated with high accuracy.
The following describes a technique that can reduce the influence of the accuracy reduction so that the yaw angle accuracy does not decrease using the vehicle state detection unit 11.
車両状況検出部11では、駐車支援中の車両状況を検出する。車両状況として例えば、車体振動のピーク値および周波数、車速および加速度の大きさ、操舵角の大きさが挙げられる。これらの詳細については後述する。 The vehicle status detection unit 11 detects the vehicle status during parking assistance. Examples of the vehicle situation include the peak value and frequency of vehicle body vibration, the magnitude of vehicle speed and acceleration, and the magnitude of the steering angle. Details of these will be described later.
車両状況を基準として、合成ヨー角算出部15では、第一、第二、第三のヨー角の合成比率を調整し、合成ヨー角を算出する。
第一のヨー角に対する合成比率をK1、第二のヨー角に対する合成比率をK2、第三のヨー角に対する合成比率をK3とした場合の合成ヨー角γsumは、数式(6)にて求まる。
Based on the vehicle situation, the composite yaw angle calculation unit 15 adjusts the composite ratio of the first, second, and third yaw angles to calculate the composite yaw angle.
The composite yaw angle γ sum when the composite ratio with respect to the first yaw angle is K 1 , the composite ratio with respect to the second yaw angle is K 2 , and the composite ratio with respect to the third yaw angle is K 3 is expressed by Equation (6). It is obtained at.
ただし、各ヨー角の合成比率(K1、K2、K3)には、数式(7)に示す条件が成り立つ。 However, the condition shown in Formula (7) is satisfied in the synthesis ratio (K 1 , K 2 , K 3 ) of each yaw angle.
第一のヨー角と第二のヨー角と第三のヨー角の合成比率を車両状況に合わせて調整することで、例えば、ヨー角算出における悪路での車体振動の影響を抑制し、より精度の高い合成ヨー角を算出することができる。
これにより、自己位置推定精度が高まり、より正確に目標駐車スペースへの駐車支援を行うことができる。
By adjusting the composite ratio of the first yaw angle, the second yaw angle, and the third yaw angle according to the vehicle situation, for example, the influence of vehicle body vibrations on bad roads in yaw angle calculation is suppressed, and more A highly accurate synthetic yaw angle can be calculated.
As a result, the self-position estimation accuracy is increased, and parking assistance to the target parking space can be performed more accurately.
車両状況の実例として、車体振動のピークをヨー角合成の判断基準とする。
悪路走行時には、車体振動により、ヨーレートセンサで取得するヨーレートに誤差が生じ、ヨー角算出精度が低下するという課題がある。
そこで、車体振動のピークを検出し、これをヨー角合成の判断基準とすることで、車体振動による合成ヨー角算出精度の低下を抑制し、駐車支援中の自車位置及び姿勢角の信頼性を高めることができる。
As an example of the vehicle situation, the peak of vehicle body vibration is used as a criterion for yaw angle synthesis.
When traveling on a rough road, there is a problem in that the yaw rate acquired by the yaw rate sensor is caused by an error of the vehicle body and the yaw angle calculation accuracy is lowered.
Therefore, by detecting the peak of vehicle body vibration and using this as the criterion for yaw angle synthesis, the degradation of the accuracy of calculation of the composite yaw angle due to vehicle body vibration is suppressed, and the reliability of the vehicle position and attitude angle during parking assistance is suppressed. Can be increased.
車体振動は、車両に搭載された振動センサによって検出する。振動センサは車体に取り付けることで、振動のピークや周波数を検出できる。
振動センサを用いて、自車の車体振動のピーク値を検出し、この値をヨー角合成比率の判断基準にすることで、悪路走行時に大きな車体振動が生じた場合に誤差が生じるヨー角の合成比率を小さくすることで、合成ヨー角算出における車体振動の影響を抑制することができる。
例えば、(K1=0、K2=0.5、K3=0.5)という合成比率にすることで、ヨーレートセンサ出力値に重畳されるノイズによる誤差を含まないヨー角を合成することが
できる。
The vehicle body vibration is detected by a vibration sensor mounted on the vehicle. By attaching the vibration sensor to the vehicle body, the vibration peak and frequency can be detected.
By using the vibration sensor to detect the peak value of the vehicle's body vibration, and using this value as the criterion for determining the yaw angle composition ratio, the yaw angle that causes errors when large body vibrations occur on rough roads. By reducing the composite ratio, it is possible to suppress the influence of vehicle body vibration in the composite yaw angle calculation.
For example, a yaw angle that does not include an error due to noise superimposed on the yaw rate sensor output value is synthesized by setting a synthesis ratio of (K 1 = 0, K 2 = 0.5, K 3 = 0.5). Can do.
実施の形態1によれば、悪路で生じる車体振動といった車両状況の影響によってセンサ出力の精度が低下する場合であっても、ヨーレート、操舵角、左右車輪移動距離と3つの異なる検出値を基に算出したヨー角の合成比率を、路面状況や車体状態に合わせて変更することで、常に高いヨー角算出精度を保つことができる。
この算出精度の高い合成ヨー角を自己位置推定に用いることで、自車位置及び自車姿勢角の算出精度を向上させ、駐車精度を向上させることに対して顕著な効果を奏する。
According to the first embodiment, even if the accuracy of the sensor output decreases due to the influence of the vehicle situation such as the vehicle body vibration that occurs on the rough road, the yaw rate, the steering angle, and the left and right wheel movement distances are used as the basis for three different detection values. It is possible to always maintain high yaw angle calculation accuracy by changing the combined ratio of yaw angles calculated in accordance with the road surface condition and the vehicle body condition.
By using the synthetic yaw angle with high calculation accuracy for self-position estimation, the calculation accuracy of the vehicle position and the vehicle attitude angle is improved, and the parking accuracy is improved.
実施の形態2.
以下に、実施の形態2を図に基づいて説明する。
実施の形態1では、車両状況検出部11において、車体振動のピーク値を基準として合成ヨー角の合成比率の調整を行った。
しかしながら、車体振動には自車走行速度または路面の凹凸によって車体振動の周波数に高低が生じ、車体振動の周波数によって、第一、第二、第三のヨー角の算出に与える影響が異なる。
そこで、実施の形態2は、車両状況として、車体振動の周波数を検出し、これをヨー角合成の判断基準とすることで、上述の問題を解決し、車体振動による合成ヨー角算出精度の低下を抑制し、駐車支援中の自車位置及び姿勢角の信頼性を高めたものである。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment will be described below with reference to the drawings.
In the first embodiment, the vehicle condition detection unit 11 adjusts the composite ratio of the composite yaw angle based on the peak value of the vehicle body vibration.
However, the body vibration has a high or low frequency depending on the traveling speed of the vehicle or the unevenness of the road surface, and the influence on the calculation of the first, second, and third yaw angles differs depending on the frequency of the body vibration.
Therefore, the second embodiment detects the frequency of the vehicle body vibration as the vehicle situation, and uses this as a criterion for the yaw angle synthesis, thereby solving the above-described problem and reducing the accuracy of the composite yaw angle calculation due to the vehicle body vibration. This improves the reliability of the vehicle position and posture angle during parking assistance.
図4は、この発明の実施の形態2による駐車支援装置における車両状況検出部の概略構成を示すブロック図である。
図4において、符号11〜15、17は図3におけるものと同一のものである。図4では、車両状況検出部11に、車体振動の周波数を算出する車体振動周波数算出部19を設けている。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a vehicle state detection unit in the parking assistance apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
In FIG. 4, reference numerals 11 to 15 and 17 are the same as those in FIG. In FIG. 4, the vehicle situation detection unit 11 is provided with a vehicle body vibration frequency calculation unit 19 that calculates the frequency of vehicle body vibration.
実施の形態2は、車両状況検出部11において、車体の振動を検出する車体振動検出部17と、車体振動の周波数を算出する車体振動周波数算出部19を備え、合成ヨー角算出部15において、車体の振動の周波数により、第一のヨー角、第二のヨー角、第三のヨー角の合成比率を変更するようにした。 In the second embodiment, the vehicle condition detection unit 11 includes a vehicle body vibration detection unit 17 that detects the vibration of the vehicle body, and a vehicle body vibration frequency calculation unit 19 that calculates the frequency of the vehicle body vibration. The composite ratio of the first yaw angle, the second yaw angle, and the third yaw angle is changed according to the vibration frequency of the vehicle body.
車体振動は、車両に搭載した振動センサによって検出する。車体振動の周波数を算出し、車体振動周波数をヨー角合成比率の判断基準にすることで、車両振動の周波数域に応じてヨー角の比率を変更することができ、悪路の影響を抑制したヨー角を取得することができる。
特に、車体振動の周波数が高い場合には、ヨーレートセンサ、車輪速センサの出力に高周波ノイズが生じるため、例えば、(K1=0.2、K2=0.2、K3=0.6)という合成比率にすることで、ヨーレートセンサや車輪速センサにおいて生じる悪路によるノイズの影響を抑制したヨー角を合成することができる。
The vehicle body vibration is detected by a vibration sensor mounted on the vehicle. By calculating the body vibration frequency and using the body vibration frequency as a criterion for determining the yaw angle composition ratio, the yaw angle ratio can be changed according to the frequency range of the vehicle vibration, and the influence of rough roads is suppressed. The yaw angle can be acquired.
In particular, when the body vibration frequency is high, high-frequency noise is generated in the outputs of the yaw rate sensor and the wheel speed sensor. For example, (K 1 = 0.2, K 2 = 0.2, K 3 = 0.6) ), It is possible to synthesize a yaw angle that suppresses the influence of noise caused by a rough road that occurs in the yaw rate sensor or wheel speed sensor.
実施の形態2によれば、悪路で生じる車体振動、特に車体振動の周波数を基準とすることで、高周波ノイズによる誤差の蓄積を抑制したヨー角を合成することができる。
この合成ヨー角を自己位置推定に用いることで、自車位置及び自車姿勢角の算出精度を向上させ、駐車精度を向上させることに対して顕著な効果を奏する。
According to the second embodiment, it is possible to synthesize a yaw angle in which accumulation of errors due to high-frequency noise is suppressed by using vehicle vibration generated on a rough road, in particular, the frequency of vehicle vibration as a reference.
By using this synthetic yaw angle for self-position estimation, the calculation accuracy of the vehicle position and the vehicle attitude angle is improved, and a remarkable effect is obtained for improving the parking accuracy.
実施の形態3.
以下に、実施の形態3を図に基づいて説明する。
実施の形態2では、車両状況検出部11において車体振動の周波数を基準として、合成ヨー角の合成比率の調整を行った。
しかしながら、悪路走行時には、車速によって第一、第二、第三のヨー角の算出精度に違いが生じるという問題がある。
例えば、車速が低い時には、路面の凹凸の影響で車輪が回転し、平面を走行する場合と比較して、車輪移動距離に誤差が生じやすい。そのため、車輪移動距離に基づいて算出される第二のヨー角の算出精度は低下してしまう。
そこで、実施の形態3においては、上述の問題を解決し、車速による合成ヨー角算出精度の低下を抑制し、駐車支援中の自車位置及び姿勢角の信頼性を高めたものである。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment will be described below with reference to the drawings.
In the second embodiment, the composite ratio of the composite yaw angle is adjusted in the vehicle state detection unit 11 with the frequency of the vehicle body vibration as a reference.
However, when traveling on rough roads, there is a problem that the calculation accuracy of the first, second, and third yaw angles varies depending on the vehicle speed.
For example, when the vehicle speed is low, the wheel rotates due to the unevenness of the road surface, and an error is likely to occur in the wheel movement distance as compared with the case of traveling on a flat surface. Therefore, the calculation accuracy of the second yaw angle calculated based on the wheel movement distance is lowered.
Therefore, in the third embodiment, the above-described problems are solved, the deterioration of the composite yaw angle calculation accuracy due to the vehicle speed is suppressed, and the reliability of the own vehicle position and posture angle during parking assistance is improved.
図5は、この発明の実施の形態3による駐車支援装置における車両状況検出部の概略構成を示すブロック図である。
図5において、符号11〜15は図3におけるものと同一のものである。図5では、車両状況検出部11に、図2と同一の車速算出部10を設け、合成ヨー角算出部15において、車速により、第一のヨー角、第二のヨー角、第三のヨー角の合成比率を変更するようにした。
FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of a vehicle state detection unit in the parking assistance apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
In FIG. 5, reference numerals 11 to 15 are the same as those in FIG. In FIG. 5, the vehicle condition detection unit 11 is provided with the same vehicle speed calculation unit 10 as in FIG. 2, and the combined yaw angle calculation unit 15 determines the first yaw angle, the second yaw angle, and the third yaw angle depending on the vehicle speed. The composition ratio of corners was changed.
車速は、車輪速検出部9で検出された自車後輪の左右車輪速を平均することで算出する。
この車速をヨー角合成比率の判断基準にすると、車速が高い時には、算出時の精度が高い車輪速に基づく第二のヨー角の比率を大きくし(例えば、K1=0.2、K2=0.6、K3=0.2)、車速が低い時には、路面の凹凸などの影響を受けやすい第二のヨー角の比率を小さくする(例えば、K1=0.4、K2=0.2、K3=0.4)ことで、悪路走行時の車速によるヨー角算出精度の低下を抑制することができる。
The vehicle speed is calculated by averaging the left and right wheel speeds of the vehicle rear wheel detected by the wheel speed detection unit 9.
If this vehicle speed is used as a criterion for determining the yaw angle composition ratio, when the vehicle speed is high, the ratio of the second yaw angle based on the wheel speed with high accuracy at the time of calculation is increased (for example, K 1 = 0.2, K 2 = 0.6, K 3 = 0.2) When the vehicle speed is low, the ratio of the second yaw angle that is easily affected by road surface unevenness is reduced (for example, K 1 = 0.4, K 2 = 0.2, K 3 = 0.4), it is possible to suppress a decrease in yaw angle calculation accuracy due to the vehicle speed when traveling on a rough road.
実施の形態3によれば、ヨー角合成比率の調整の基準として車速を用いることで、車速が高い場合、低い場合それぞれにおいて、算出精度の高い合成ヨー角を算出することができる。
この合成ヨー角を自己位置推定に用いることで、自車位置及び自車姿勢角の算出精度を向上させ、駐車精度を向上させることに対して顕著な効果を奏する。
According to the third embodiment, by using the vehicle speed as a reference for adjusting the yaw angle synthesis ratio, it is possible to calculate a synthesized yaw angle with high calculation accuracy when the vehicle speed is high and when the vehicle speed is low.
By using this synthetic yaw angle for self-position estimation, the calculation accuracy of the vehicle position and the vehicle attitude angle is improved, and a remarkable effect is obtained for improving the parking accuracy.
実施の形態4.
以下に、実施の形態4を図に基づいて説明する。
実施の形態3では、車両状況検出部11において、車速を基準として、合成ヨー角の合成比率の調整を行う。
しかしながら、自車が加減速を行う時、第一、第二、第三のヨー角の算出精度に違いが生じるという問題がある。
例えば、急な加減速時には、車輪速センサ値と実際の車輪移動距離との間に誤差が生じ、第二のヨー角の算出精度が低下する可能性がある。
そこで、実施の形態4においては、上述の問題を解決し、車体加減速による合成ヨー角算出精度の低下を抑制し、駐車支援中の自車位置及び姿勢角の信頼性を高めたものである。
Embodiment 4 FIG.
The fourth embodiment will be described below with reference to the drawings.
In the third embodiment, the vehicle condition detection unit 11 adjusts the composite ratio of the composite yaw angle based on the vehicle speed.
However, when the vehicle performs acceleration / deceleration, there is a problem that a difference occurs in calculation accuracy of the first, second, and third yaw angles.
For example, during sudden acceleration / deceleration, an error may occur between the wheel speed sensor value and the actual wheel movement distance, which may reduce the calculation accuracy of the second yaw angle.
Therefore, in the fourth embodiment, the above-described problem is solved, the deterioration of the calculation accuracy of the composite yaw angle due to acceleration / deceleration of the vehicle body is suppressed, and the reliability of the own vehicle position and posture angle during parking assistance is improved. .
図6は、この発明の実施の形態4による駐車支援装置における車両状況検出部の概略構成を示すブロック図である。
図6において、符号11〜15は図5におけるものと同一のものである。図6では、車両状況検出部11に、車体の加速度を算出する車体加速度算出部20を設けたもので、合成ヨー角算出部15において、車体加速度により、第一のヨー角、第二のヨー角、第三のヨー角の合成比率を変更するようにした。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a vehicle state detection unit in the parking assistance apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
In FIG. 6, reference numerals 11 to 15 are the same as those in FIG. In FIG. 6, the vehicle situation detection unit 11 is provided with a vehicle body acceleration calculation unit 20 that calculates the acceleration of the vehicle body. In the combined yaw angle calculation unit 15, the first yaw angle and the second yaw angle are determined based on the vehicle body acceleration. The composition ratio of the angle and the third yaw angle was changed.
車体加速度は、車輪速検出部9で検出された自車後輪の左右車輪速の平均を微分することで算出することができる。
この加速度をヨー角合成比率の判断基準にすることで、加減速時のヨー角算出精度の低
下を抑制できる。
例えば、急なアクセル踏み増しによる加速あるいは急なブレーキによる減速時には、車輪速に基づく第二のヨー角の精度は低下する。そのため、第二のヨー角の比率を小さくする(例えば、K1=0.4、K2=0.2、K3=0.4)ことで、加減速による悪影響を抑制することができる。
なお、ここでは、車体加速度を車輪速から算出したが、車体加速度を算出できれば、加速度センサなど他の方法で算出しても良い。
The vehicle body acceleration can be calculated by differentiating the average of the left and right wheel speeds of the rear wheel of the host vehicle detected by the wheel speed detection unit 9.
By using this acceleration as a criterion for determining the yaw angle composition ratio, it is possible to suppress a decrease in yaw angle calculation accuracy during acceleration / deceleration.
For example, the accuracy of the second yaw angle based on the wheel speed decreases during acceleration due to a sudden increase in accelerator pedal or deceleration due to a sudden brake. Therefore, by reducing the ratio of the second yaw angle (for example, K 1 = 0.4, K 2 = 0.2, K 3 = 0.4), adverse effects due to acceleration / deceleration can be suppressed.
Although the vehicle body acceleration is calculated from the wheel speed here, it may be calculated by other methods such as an acceleration sensor as long as the vehicle body acceleration can be calculated.
実施の形態4によれば、ヨー角合成比率の調整の基準として、車体加速度を用いることで、加減速時における算出精度の低下を抑制した合成ヨー角を算出することができる。
この合成ヨー角を自己位置推定に用いることで、自車位置及び自車姿勢角の算出精度を向上させ、駐車精度を向上させることに対して顕著な効果を奏する。
According to the fourth embodiment, by using the vehicle body acceleration as a reference for adjusting the yaw angle synthesis ratio, it is possible to calculate the synthesized yaw angle that suppresses a decrease in calculation accuracy during acceleration / deceleration.
By using this synthetic yaw angle for self-position estimation, the calculation accuracy of the vehicle position and the vehicle attitude angle is improved, and a remarkable effect is obtained for improving the parking accuracy.
実施の形態5.
以下に、実施の形態5を図に基づいて説明する。
実施の形態4では、車両状況検出部11において、車体加速度を基準として、合成ヨー角の合成比率の調整を行った。
しかしながら、自車の操舵角によって、第一、第二、第三のヨー角の算出精度に違いが生じるという問題がある。例えば、直進走行時など、操舵角が小さい場合には、ヨー角が安定するため、第三のヨー角の算出精度が高くなる。
そこで、実施の形態5においては、上述の問題を解決し、操舵角による合成ヨー角算出精度の低下を抑制し、駐車支援中の自車位置及び姿勢角の信頼性を高めたものである。
Embodiment 5. FIG.
The fifth embodiment will be described below with reference to the drawings.
In the fourth embodiment, the vehicle condition detection unit 11 adjusts the composite ratio of the composite yaw angle based on the vehicle body acceleration.
However, there is a problem that the calculation accuracy of the first, second, and third yaw angles varies depending on the steering angle of the vehicle. For example, when the steering angle is small, such as when traveling straight ahead, the yaw angle is stable, and the calculation accuracy of the third yaw angle is high.
Therefore, in the fifth embodiment, the above-mentioned problem is solved, the deterioration of the calculation accuracy of the composite yaw angle due to the steering angle is suppressed, and the reliability of the vehicle position and posture angle during parking assistance is improved.
図7は、この発明の実施の形態5による駐車支援装置における車両状況検出部の概略構成を示すブロック図である。
図7において、符号11〜15は図6におけるものと同一のものである。図7では、車両状況検出部11に、図2と同一の操舵角検出部6を設けている。合成ヨー角算出部15において、操舵角により、第一のヨー角、第二のヨー角、第三のヨー角の合成比率を変更するようにした。
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a vehicle state detection unit in the parking assistance apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
In FIG. 7, reference numerals 11 to 15 are the same as those in FIG. In FIG. 7, the vehicle state detection unit 11 is provided with the same steering angle detection unit 6 as in FIG. 2. In the composite yaw angle calculation unit 15, the composite ratio of the first yaw angle, the second yaw angle, and the third yaw angle is changed according to the steering angle.
操舵角検出部6で測定される操舵角の大きさを、ヨー角合成比率の判断基準にすることで、自車のステアリングの操舵に合わせたヨー角算出を行うことができる。
例えば、操舵角度の大きさが小さい時、車両はほぼ直進している状態にあり、操舵角が安定するため、操舵角に基づく第三ヨー角の比率を大きくする(例えば、K1=0.2、K2=0.2、K3=0.6)ことで、直進走行時におけるヨー角算出精度を高めることができる。
By using the magnitude of the steering angle measured by the steering angle detector 6 as a criterion for determining the yaw angle composition ratio, the yaw angle can be calculated in accordance with the steering of the host vehicle.
For example, when the magnitude of the steering angle is small, the vehicle is almost straight and the steering angle is stabilized, so the ratio of the third yaw angle based on the steering angle is increased (for example, K 1 = 0. 2, K 2 = 0.2, K 3 = 0.6), it is possible to improve the yaw angle calculation accuracy during straight traveling.
実施の形態5によれば、ヨー角合成比率の調整の基準として、操舵角の大きさを用いることで、操舵角度の大きさが小さい直進走行時の算出精度を高めた合成ヨー角を算出することができる。
この合成ヨー角を自己位置推定に用いることで、自車位置及び自車姿勢角の算出精度を向上させ、駐車精度を向上させることに対して顕著な効果を奏する。
According to the fifth embodiment, by using the magnitude of the steering angle as a reference for adjusting the yaw angle synthesis ratio, the synthesized yaw angle with a high calculation accuracy during straight traveling with a small steering angle is calculated. be able to.
By using this synthetic yaw angle for self-position estimation, the calculation accuracy of the vehicle position and the vehicle attitude angle is improved, and a remarkable effect is obtained for improving the parking accuracy.
実施の形態6.
以下に、実施の形態6を図に基づいて説明する。
実施の形態5では、車両状況検出部11において、操舵角を基準として合成ヨー角の合成比率の調整を行った。
しかしながら、駐車支援中の駐車シーケンスを表す駐車モードによって、車速および操舵角の大きさにそれぞれ特徴があるため、第一、第二、第三のヨー角の算出精度に違いが生じるという問題がある。
例えば、電動パワーステアリング7によって自動操舵を行っているときには、車速が低いため、第二のヨー角の算出精度が低下してしまう。また、駐車スペース検出部3で、駐車スペースを検出している間は、直進走行を行うため、操舵角が小さくなる。そのため、第三のヨー角の算出精度は高くなる。
このように、駐車モードによって、車速、操舵角が異なるため、第一、第二、第三のヨー角の算出精度に違いが生じる。
そこで、実施の形態6においては、上述の問題を解決し、駐車モードによる合成ヨー角算出精度の低下を抑制し、駐車支援中の自車位置及び姿勢角の信頼性を高めたものである。
Embodiment 6 FIG.
The sixth embodiment will be described below with reference to the drawings.
In the fifth embodiment, the vehicle condition detection unit 11 adjusts the composite ratio of the composite yaw angle based on the steering angle.
However, there is a problem in that the calculation accuracy of the first, second, and third yaw angles differs because the vehicle speed and the size of the steering angle are characteristic depending on the parking mode that represents the parking sequence during parking assistance. .
For example, when automatic steering is performed by the electric power steering 7, the calculation speed of the second yaw angle is reduced because the vehicle speed is low. Further, since the vehicle travels straight while the parking space is detected by the parking space detection unit 3, the steering angle becomes small. Therefore, the calculation accuracy of the third yaw angle is increased.
Thus, since the vehicle speed and the steering angle differ depending on the parking mode, the calculation accuracy of the first, second, and third yaw angles differs.
Therefore, in the sixth embodiment, the above-described problems are solved, the deterioration of the composite yaw angle calculation accuracy due to the parking mode is suppressed, and the reliability of the own vehicle position and posture angle during parking assistance is improved.
図8は、この発明の実施の形態6による駐車支援装置の概略構成を示すブロック図である。
図8において、符号1〜7は図1におけるものと同一のものである。図8の駐車支援装置は、駐車支援中の駐車シーケンスを表す駐車モードを管理する駐車モード管理部21を有する。
FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of a parking assistance apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
In FIG. 8, reference numerals 1 to 7 are the same as those in FIG. The parking support device of FIG. 8 includes a parking mode management unit 21 that manages a parking mode representing a parking sequence during parking support.
図9は、この発明の実施の形態6による駐車支援装置における自己位置推定部の概略構成を示すブロック図である。
図9において、符号2、6、8〜16は図2におけるものと同一のものである。図9では、駐車モード管理部21の出力が合成ヨー角算出部15に入力されている。
FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of the self-position estimating unit in the parking assist apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
9, reference numerals 2, 6, and 8 to 16 are the same as those in FIG. In FIG. 9, the output of the parking mode management unit 21 is input to the composite yaw angle calculation unit 15.
図10は、この発明の実施の形態6による駐車支援装置における縦列駐車時の自車位置と走行経路を説明するための図である。
図10において、障害物車両100は、すでに駐車している2台の障害物となる車両である。2台の障害物車両100の間の駐車スペースに、自車101を駐車支援によって縦列駐車させる際の走行経路を示す。
駐車支援開始時の自車位置P1から自動操舵開始時の自車位置P2までの走行経路をL1とする。自動操舵開始時の自車位置P2から駐車完了時の自車位置P3までの走行経路をL2とする。
FIG. 10 is a diagram for explaining the own vehicle position and travel route during parallel parking in the parking assist device according to Embodiment 6 of the present invention.
In FIG. 10, an obstacle vehicle 100 is a vehicle that becomes two obstacles that are already parked. A traveling route when the host vehicle 101 is parked in parallel in the parking space between the two obstacle vehicles 100 by parking assistance is shown.
A travel route from the vehicle position P1 at the start of parking assistance to the vehicle position P2 at the start of automatic steering is defined as L1. A travel route from the own vehicle position P2 at the start of automatic steering to the own vehicle position P3 at the completion of parking is defined as L2.
実施の形態6は、実施の形態1の駐車支援装置に加えて、駐車支援中の駐車シーケンスを表す駐車モードを管理する駐車モード管理部21を有する。
そして、図9に示すように、合成ヨー角算出部15において、駐車モードにより、第一のヨー角、第二のヨー角、第三のヨー角の合成比率を変更するようにしている。
In addition to the parking assistance device of the first embodiment, the sixth embodiment has a parking mode management unit 21 that manages a parking mode that represents a parking sequence during parking assistance.
As shown in FIG. 9, the combined yaw angle calculation unit 15 changes the combined ratio of the first yaw angle, the second yaw angle, and the third yaw angle depending on the parking mode.
駐車モードをヨー角合成比率の判断基準にすることで、各モードにおける操舵角や車速の条件に合う、高精度な合成ヨー角を取得することができる。
まず、縦列駐車時の走行経路を示す図10を基に、駐車モードについて説明する。
By using the parking mode as a criterion for determining the yaw angle composition ratio, it is possible to acquire a highly accurate composite yaw angle that matches the steering angle and vehicle speed conditions in each mode.
First, the parking mode will be described based on FIG. 10 showing a travel route during parallel parking.
図10には、すでに駐車している2台の障害物車両100の間の駐車スペースに、自車101を駐車支援によって縦列駐車させる際の走行経路を示している。
駐車支援開始時の自車位置P1から自動操舵開始時の自車位置P2までの走行経路をL1とし、この走行経路L1では、駐車スペース検出部3によって駐車スペースの検出を行う。この時、自車101は直進走行する。
また、自動操舵開始時の自車位置P2から駐車完了時の自車位置P3までの走行経路をL2とする。この走行経路L2では、電動パワーステアリング7によって自動操舵を行う。
ここで、走行経路L1における駐車モードを駐車スペース検出シーケンス、走行経路L2における駐車モードを自動操舵シーケンスとする。
FIG. 10 shows a travel route when the host vehicle 101 is parked in parallel in the parking space between the two obstacle vehicles 100 that are already parked.
A travel route from the vehicle position P1 at the start of parking assistance to the vehicle position P2 at the start of automatic steering is L1, and the parking space is detected by the parking space detector 3 in the travel route L1. At this time, the own vehicle 101 travels straight.
Further, a travel route from the own vehicle position P2 at the start of automatic steering to the own vehicle position P3 at the completion of parking is set to L2. In this travel route L2, automatic steering is performed by the electric power steering 7.
Here, the parking mode in the travel route L1 is defined as a parking space detection sequence, and the parking mode in the travel route L2 is defined as an automatic steering sequence.
駐車モードにおける駐車スペース検出シーケンスでは、直進走行を行うため、駐車支援中の速度の中で比較的車速が高く、操舵角は小さい。そのため、車輪速に基づく第二のヨー角、および操舵角に基づく第三のヨー角の合成比率を大きくする(例えば、K1=0.2、K2=0.4、K3=0.4)ことで、精度の高い合成ヨー角を取得することができる。
また、自動操舵シーケンスでは、直進走行時と比較して車速は低くなり、操舵角は大きくなる。そのため、ヨーレートに基づく第一のヨー角の合成比率を大きくする(例えば、K1=0.6、K2=0.2、K3=0.2)ことで、精度の高い合成ヨー角を取得することができる。
In the parking space detection sequence in the parking mode, since the vehicle travels straight, the vehicle speed is relatively high and the steering angle is small in the speed during parking assistance. Therefore, the composite ratio of the second yaw angle based on the wheel speed and the third yaw angle based on the steering angle is increased (for example, K 1 = 0.2, K 2 = 0.4, K 3 = 0. 4) Thus, it is possible to acquire a highly accurate synthetic yaw angle.
Further, in the automatic steering sequence, the vehicle speed is lower and the steering angle is larger than when traveling straight ahead. Therefore, by increasing the composite ratio of the first yaw angle based on the yaw rate (for example, K 1 = 0.6, K 2 = 0.2, K 3 = 0.2), a highly accurate composite yaw angle can be obtained. Can be acquired.
実施の形態6によれば、駐車モードを基準として、ヨー角合成比率を調整することで、駐車支援中において、常に精度の高い合成ヨー角を取得することができる。
この合成ヨー角を自己位置推定に用いることで、自車位置及び自車姿勢角の算出精度を向上させ、駐車精度を向上させることに対して顕著な効果を奏する。
According to the sixth embodiment, by adjusting the yaw angle synthesis ratio with reference to the parking mode, a highly accurate synthesized yaw angle can always be acquired during parking assistance.
By using this synthetic yaw angle for self-position estimation, the calculation accuracy of the vehicle position and the vehicle attitude angle is improved, and a remarkable effect is obtained for improving the parking accuracy.
なお、ここでは、縦列駐車について説明を行ったが、並列駐車の場合も同様に、駐車モードを基準として、合成比率を調整することで、ヨー角算出精度を向上させることができる。 In addition, although parallel parking was demonstrated here, also in the case of parallel parking, a yaw angle calculation precision can be improved similarly by adjusting a synthetic | combination ratio on the basis of parking mode.
また、上述の各実施の形態において、第一、第二、第三のヨー角の合成比率(K1、K2、K3)の具体的数値を示しているが、あくまで一例であり、数式(7)の条件を満たす範囲の内、車両状況に合わせて、各実施の形態で示したような第一、第二、第三のヨー角の特徴に合わせた比率設定であれば、別の数値でも良い。 In the above-described embodiments, specific numerical values of the combined ratios (K 1 , K 2 , K 3 ) of the first, second, and third yaw angles are shown. If the ratio is set according to the characteristics of the first, second, and third yaw angles as shown in the respective embodiments in accordance with the vehicle situation within the range that satisfies the condition of (7), another A numerical value is also acceptable.
また、上述の各実施の形態においては、第一、第二、第三の3つのヨー角に基づいて、ヨー角の合成を行ったが、(K1、K2、K3)のいずれかの比率を0として、3つの内2つをヨー角合成に用いる方法、あるいは3つの内のいずれか1つを合成ヨー角とするように切り替える方法を用いても良い。 In the above-described embodiments, the yaw angles are synthesized based on the first, second, and third yaw angles, but any one of (K 1 , K 2 , K 3 ) The ratio may be set to 0, and two of the three may be used for the yaw angle synthesis, or a method of switching so that any one of the three may be the synthesized yaw angle may be used.
実施の形態7.
以下に、実施の形態7を図に基づいて説明する。
実施の形態1〜実施の形態6の合成ヨー角算出部15では、車両状況検出部11で検出される車両状況または駐車モード管理部21で管理される駐車モードを基準として、第一、第二、第三のヨー角の合成比率を調整し、合成ヨー角を算出していた。
しかしながら、第一、第二、第三のヨー角のいずれかに悪路の影響でノイズが生じている状態で、合成した場合、合成ヨー角においてもノイズが生じ、合成ヨー角の算出精度が低下するという問題がある。
そこで、実施の形態7においては、上述の問題を解決し、ノイズによる合成ヨー角算出精度の低下を抑制し、駐車支援中の自車位置及び姿勢角の信頼性を高めたものである。
Embodiment 7 FIG.
The seventh embodiment will be described below with reference to the drawings.
In the composite yaw angle calculation unit 15 of the first to sixth embodiments, the first and second are based on the vehicle status detected by the vehicle status detection unit 11 or the parking mode managed by the parking mode management unit 21. The composite yaw angle was calculated by adjusting the composite ratio of the third yaw angle.
However, when noise is generated due to a bad road in any of the first, second, and third yaw angles, noise is also generated in the combined yaw angle, and the calculation accuracy of the combined yaw angle is high. There is a problem of lowering.
Therefore, in the seventh embodiment, the above-described problems are solved, the deterioration of the composite yaw angle calculation accuracy due to noise is suppressed, and the reliability of the own vehicle position and posture angle during parking assistance is improved.
図11は、この発明の実施の形態7による駐車支援装置における自己位置推定部の概略構成を示すブロック図である。
図11において、符号2、6、8、9、11〜16、21は図9におけるものと同一のものである。図11では、合成ヨー角算出部15が、ヨー角合成比率調整部22及びヨー角ノイズ除去部23を有する。ヨー角合成比率調整部22は、車両状況を基準として、ヨー角ノイズ除去部23でノイズ処理された第一、第二、第三ヨー角の合成比率を調整し、合成ヨー角を算出する。
FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of the self-position estimating unit in the parking assist apparatus according to Embodiment 7 of the present invention.
In FIG. 11, reference numerals 2, 6, 8, 9, 11, 16 and 21 are the same as those in FIG. In FIG. 11, the synthesized yaw angle calculation unit 15 includes a yaw angle synthesis ratio adjustment unit 22 and a yaw angle noise removal unit 23. The yaw angle synthesis ratio adjustment unit 22 adjusts the synthesis ratio of the first, second, and third yaw angles noise-processed by the yaw angle noise removal unit 23 based on the vehicle situation, and calculates a composite yaw angle.
図12は、この発明の実施の形態7による駐車支援装置におけるヨー角ノイズ除去部の概略構成を示すブロック図である。
図12において、符号11〜15、21〜23は図11におけるものと同一のものである。図12は、ヨー角ノイズ除去部23の構成を示している。
ヨー角ノイズ除去部23は、第一ヨー角算出部12で算出された第一のヨー角よりヨーレートを算出する第一ヨーレート算出部24と、第二ヨー角算出部13で算出された第二のヨー角よりヨーレートを算出する第二ヨーレート算出部25と、第三ヨー角算出部14で算出された第三のヨー角よりヨーレートを算出する第三ヨーレート算出部26と、第一のヨーレートより第一のヨーレートの周波数を検出する第一ヨーレート周波数検出部27と、第二のヨーレートより第二のヨーレートの周波数を検出する第二ヨーレート周波数検出部28と、第三のヨーレートより第三のヨーレートの周波数を検出する第三ヨーレート周波数検出部29と、第一のヨー角に対するノイズ除去フィルタを算出し、第一のヨー角のノイズを除去する第一ヨー角ノイズ除去部30と、第二のヨー角に対するノイズ除去フィルタを算出し、第二のヨー角のノイズを除去する第二ヨー角ノイズ除去部31と、第三のヨー角に対するノイズ除去フィルタを算出し、第三のヨー角のノイズを除去する第三ヨー角ノイズ除去部32とを有する。
FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of a yaw angle noise removing unit in the parking assist apparatus according to Embodiment 7 of the present invention.
In FIG. 12, reference numerals 11 to 15, 21 to 23 are the same as those in FIG. FIG. 12 shows the configuration of the yaw angle noise removing unit 23.
The yaw angle noise removal unit 23 includes a first yaw rate calculation unit 24 that calculates a yaw rate from the first yaw angle calculated by the first yaw angle calculation unit 12, and a second yaw angle calculation unit 13 that calculates the second yaw angle calculation unit 13. From the second yaw rate calculation unit 25 that calculates the yaw rate from the yaw angle, the third yaw rate calculation unit 26 that calculates the yaw rate from the third yaw angle calculated by the third yaw angle calculation unit 14, and the first yaw rate A first yaw rate frequency detector 27 for detecting the frequency of the first yaw rate; a second yaw rate frequency detector 28 for detecting the frequency of the second yaw rate from the second yaw rate; and a third yaw rate from the third yaw rate. A third yaw rate frequency detector 29 for detecting the frequency of the first yaw angle and a first yaw angle for calculating a noise removal filter for the first yaw angle and removing noise of the first yaw angle The noise removal unit 30, the noise removal filter for the second yaw angle are calculated, the second yaw angle noise removal unit 31 for removing the noise of the second yaw angle, and the noise removal filter for the third yaw angle are calculated. And a third yaw angle noise removing unit 32 for removing noise of the third yaw angle.
第一ヨーレート算出部24では、第一ヨー角算出部12で算出された第一のヨー角を微分し、第一のヨーレートを算出する。第一ヨーレート周波数検出部27では、第一のヨーレートの周波数を検出する。第一ヨー角ノイズ除去部30では、第一のヨーレートの周波数に基づいて、ノイズ除去フィルタの遮断周波数を調整し、ノイズ除去フィルタによって第一のヨー角のノイズ除去を行う。
例えば、高周波ノイズ除去を目的とする場合、第一のヨー角の周波数成分において、N次の周波数を遮断周波数とすることで、遮断周波数より高周波のノイズを除去することができる。ここで、Nの値は駐車支援の試験を行い、試験結果に合わせて調整すれば良い。
The first yaw rate calculator 24 differentiates the first yaw angle calculated by the first yaw angle calculator 12 to calculate the first yaw rate. The first yaw rate frequency detection unit 27 detects the frequency of the first yaw rate. The first yaw angle noise removal unit 30 adjusts the cutoff frequency of the noise removal filter based on the frequency of the first yaw rate, and performs noise removal of the first yaw angle by the noise removal filter.
For example, when the purpose is to remove high-frequency noise, noise having a higher frequency than the cut-off frequency can be removed by setting the Nth order frequency as the cut-off frequency in the frequency component of the first yaw angle. Here, the value of N may be adjusted according to the test result by performing a parking assistance test.
第二、第三のヨー角においても、同様にしてノイズ除去を行う。このように、第一、第二、第三のヨー角の周波数に合わせて、遮断周波数を算出することで、常にノイズの少ないヨー角を算出できる。 In the second and third yaw angles, noise removal is performed in the same manner. Thus, by calculating the cut-off frequency according to the frequencies of the first, second, and third yaw angles, it is possible to always calculate a yaw angle with less noise.
実施の形態7によれば、第一、第二、第三のヨー角を合成する前に、各ヨーレートの周波数を基準としてノイズ除去を行うことで、各ヨー角の元信号を基に合成ヨー角を算出する場合よりも精度の高い合成ヨー角を取得することができる。
この合成ヨー角を自己位置推定に用いることで、自車位置及び自車姿勢角の算出精度を向上させ、駐車精度を向上させることに対して顕著な効果を奏する。
According to the seventh embodiment, before the first, second, and third yaw angles are synthesized, noise is removed based on the frequency of each yaw rate, so that the synthesized yaw is based on the original signal of each yaw angle. It is possible to acquire a synthesized yaw angle with higher accuracy than when calculating the angle.
By using this synthetic yaw angle for self-position estimation, the calculation accuracy of the vehicle position and the vehicle attitude angle is improved, and a remarkable effect is obtained for improving the parking accuracy.
なお、実施の形態1〜実施の形態7において、様々な方法を用いてヨー角検出精度を向上させ、自己位置推定精度を高める手法について説明したが、実施の形態1〜実施の形態7の手法について、優先順位をつけて組み合わせて用いても良い。
また、組み合わせのパターン及び優先順位については、車両出荷時に仕向け地毎にあらかじめ設定しても良いし、車両出荷後でも駐車支援開始時の周辺環境により能動的に変更するようにしても良い。
In the first to seventh embodiments, the method for improving the self-position estimation accuracy by improving the yaw angle detection accuracy by using various methods has been described. The methods of the first to seventh embodiments. May be used in combination with priorities.
The combination pattern and the priority order may be set in advance for each destination when the vehicle is shipped, or may be actively changed according to the surrounding environment at the start of parking support even after the vehicle is shipped.
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1 駐車支援開始判定部、2 自己位置推定部、3 駐車スペース検出部、4 誘導経路算出部、5 目標操舵角算出部、6 操舵角検出部、7 電動パワーステアリング、8 ヨーレート検出部、9 車輪速検出部、10 車速算出部、11 車両状況検出部、12 第一ヨー角算出部、13 第二ヨー角算出部、14 第三ヨー角算出部、15 合成ヨー角算出部、16 自車位置姿勢角算出部、17 車体振動検出部、18 車体振動ピー
ク値算出部、19 車体振動周波数算出部、20 車体加速度算出部、21 駐車モード管理部、22 ヨー角合成比率調整部、23 ヨー角ノイズ除去部、24 第一ヨーレート算出部、25 第二ヨーレート算出部、26 第三ヨーレート算出部、27 第一ヨーレート周波数検出部、28 第二ヨーレート周波数検出部、29 第三ヨーレート周波数検出部、30 第一ヨー角ノイズ除去部、31 第二ヨー角ノイズ除去部、32 第三ヨー角ノイズ除去部、100 障害物車両、101 自車、P1 駐車支援開始時の自車位置、P2 自動操舵開始時の自車位置、P3 駐車完了時の自車位置、L1 駐車スペース検出中の走行経路、L2 自動操舵中の走行経路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Parking assistance start determination part, 2 Self-position estimation part, 3 Parking space detection part, 4 Guide route calculation part, 5 Target steering angle calculation part, 6 Steering angle detection part, 7 Electric power steering, 8 Yaw rate detection part, 9 Wheel Speed detection unit, 10 vehicle speed calculation unit, 11 vehicle condition detection unit, 12 first yaw angle calculation unit, 13 second yaw angle calculation unit, 14 third yaw angle calculation unit, 15 composite yaw angle calculation unit, 16 own vehicle position Attitude angle calculation unit, 17 vehicle body vibration detection unit, 18 vehicle body vibration peak value calculation unit, 19 vehicle body vibration frequency calculation unit, 20 vehicle body acceleration calculation unit, 21 parking mode management unit, 22 yaw angle synthesis ratio adjustment unit, 23 yaw angle noise Remover, 24 First yaw rate calculator, 25 Second yaw rate calculator, 26 Third yaw rate calculator, 27 First yaw rate frequency detector, 28 Second yaw rate frequency detector, 29 Third -Rate frequency detection unit, 30 1st yaw angle noise removal unit, 31 2nd yaw angle noise removal unit, 32 3rd yaw angle noise removal unit, 100 obstacle vehicle, 101 own vehicle, P1 own vehicle position at the start of parking support , P2 Auto-vehicle position at the start of automatic steering, P3 Auto-vehicle position at completion of parking, L1 Traveling path during parking space detection, L2 Traveling path during automatic steering
Claims (9)
自車の操舵角を検出する操舵角検出部、
及び駐車支援が開始された時の自車の位置を基準位置として、上記操舵角検出部により検出された操舵角を用いて自車の位置及び姿勢角を算出する自己位置推定部を備え、
上記自己位置推定部は、
自車のヨーレートを検出するヨーレート検出部と、
自車の前輪または後輪の左右車輪速及び左右車輪移動距離を検出する車輪速検出部と、
上記車輪速検出部によって検出された前輪または後輪の左右車輪速に基づき、車速を算出する車速算出部と、
駐車支援中の車両状況を検出する車両状況検出部と、
上記ヨーレート検出部により検出されたヨーレートに基づき、自車の第一のヨー角を算出する第一ヨー角算出部と、
上記車輪速検出部により検出された前輪または後輪の左右車輪移動距離に基づき、自車の第二のヨー角を算出する第二ヨー角算出部と、
上記操舵角検出部により検出された操舵角及び上記車速算出部によって算出された車速に基づき、自車の第三のヨー角を算出する第三ヨー角算出部と、
上記車両状況検出部により検出された車両状況に基づき、上記第一のヨー角、上記第二のヨー角及び上記第三のヨー角の合成比率を調整し、合成ヨー角を算出する合成ヨー角算出部と、
上記車速及び上記合成ヨー角算出部により算出された合成ヨー角に基づき、自車の位置及び姿勢角を算出する自車位置姿勢角算出部とを有することを特徴とする駐車支援装置。 A parking assistance device configured to provide parking assistance,
A steering angle detector for detecting the steering angle of the vehicle,
And a self-position estimation unit that calculates the position and posture angle of the vehicle using the steering angle detected by the steering angle detection unit, with the position of the vehicle when the parking assistance is started as a reference position,
The self-position estimation unit
A yaw rate detector for detecting the yaw rate of the vehicle;
A wheel speed detection unit for detecting the left and right wheel speeds and the left and right wheel movement distances of the front wheel or rear wheel of the host vehicle;
A vehicle speed calculation unit that calculates a vehicle speed based on the left and right wheel speeds of the front wheels or rear wheels detected by the wheel speed detection unit;
A vehicle status detection unit for detecting a vehicle status during parking assistance;
A first yaw angle calculator that calculates a first yaw angle of the host vehicle based on the yaw rate detected by the yaw rate detector;
A second yaw angle calculation unit that calculates a second yaw angle of the host vehicle based on the left and right wheel movement distance of the front wheel or rear wheel detected by the wheel speed detection unit;
A third yaw angle calculator for calculating a third yaw angle of the host vehicle based on the steering angle detected by the steering angle detector and the vehicle speed calculated by the vehicle speed calculator;
Based on the vehicle status detected by the vehicle status detection unit, the combined yaw angle is calculated by adjusting the combined ratio of the first yaw angle, the second yaw angle, and the third yaw angle. A calculation unit;
A parking assistance device comprising: a vehicle position / posture angle calculation unit that calculates a position and a posture angle of the vehicle based on the vehicle speed and the combined yaw angle calculated by the combined yaw angle calculation unit.
自車の車体の振動を検出する車体振動検出部と、
この車体振動検出部により検出された車体の振動のピーク値を算出する車体振動ピーク値算出部とを有し、
上記合成ヨー角算出部は、上記車体振動ピーク値算出部により算出された上記車体の振動のピーク値に基づき、上記第一のヨー角、上記第二のヨー角及び上記第三のヨー角の合成比率を調整することを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。 The vehicle status detection unit
A vehicle body vibration detection unit for detecting vibrations of the vehicle body of the vehicle;
A vehicle body vibration peak value calculating unit that calculates a vehicle body vibration peak value detected by the vehicle body vibration detecting unit;
The composite yaw angle calculation unit is configured to calculate the first yaw angle, the second yaw angle, and the third yaw angle based on the peak value of the vehicle body vibration calculated by the vehicle body vibration peak value calculation unit. The parking assistance device according to claim 1, wherein the combination ratio is adjusted.
自車の車体の振動を検出する車体振動検出部と、
この車体振動検出部により検出された車体の振動の周波数を算出する車体振動周波数算出部とを有し、
上記合成ヨー角算出部は、上記車体振動周波数算出部により算出された上記車体の振動の周波数に基づき、上記第一のヨー角、上記第二のヨー角及び上記第三のヨー角の合成比率を調整することを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。 The vehicle status detection unit
A vehicle body vibration detection unit for detecting vibrations of the vehicle body of the vehicle;
A vehicle body vibration frequency calculating unit that calculates a frequency of vibration of the vehicle body detected by the vehicle body vibration detecting unit;
The composite yaw angle calculation unit is a composite ratio of the first yaw angle, the second yaw angle, and the third yaw angle based on the vibration frequency of the vehicle body calculated by the vehicle body vibration frequency calculation unit. The parking assist device according to claim 1, wherein the parking assist device is adjusted.
上記合成ヨー角算出部は、上記車速算出部により算出された車速に基づき、上記第一のヨー角、上記第二のヨー角及び上記第三のヨー角の合成比率を調整することを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。 The vehicle state detection unit includes the vehicle speed calculation unit,
The composite yaw angle calculator adjusts a composite ratio of the first yaw angle, the second yaw angle, and the third yaw angle based on the vehicle speed calculated by the vehicle speed calculator. The parking assistance device according to claim 1.
車体の加速度を算出する車体加速度算出部を有し、
上記合成ヨー角算出部は、上記車体加速度算出部により算出された車体加速度に基づき、上記第一のヨー角、上記第二のヨー角及び上記第三のヨー角の合成比率を調整することを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。 The vehicle status detection unit
A vehicle body acceleration calculating unit for calculating the acceleration of the vehicle body;
The composite yaw angle calculation unit adjusts a composite ratio of the first yaw angle, the second yaw angle, and the third yaw angle based on the vehicle body acceleration calculated by the vehicle body acceleration calculation unit. The parking support apparatus according to claim 1, wherein
上記合成ヨー角算出部は、上記操舵角検出部により検出された操舵角に基づき、上記第一のヨー角、上記第二のヨー角及び上記第三のヨー角の合成比率を調整することを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。 The vehicle state detection unit includes the steering angle detection unit,
The composite yaw angle calculation unit adjusts a composite ratio of the first yaw angle, the second yaw angle, and the third yaw angle based on the steering angle detected by the steering angle detection unit. The parking support apparatus according to claim 1, wherein
上記合成ヨー角算出部は、上記駐車モードに基づき、上記第一のヨー角、上記第二のヨー角及び上記第三のヨー角の合成比率を調整することを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。 A parking mode management unit that manages a parking mode indicating a parking sequence during parking assistance,
The composite yaw angle calculation unit adjusts a composite ratio of the first yaw angle, the second yaw angle, and the third yaw angle based on the parking mode. Parking assistance device.
上記合成ヨー角を算出する前に、上記第一のヨー角、上記第二のヨー角及び上記第三のヨー角のノイズを除去するヨー角ノイズ除去部と、
上記第一のヨー角、上記第二のヨー角及び上記第三のヨー角の合成比率を調整するヨー角合成比率調整部とを有することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の駐車支援装置。 The synthetic yaw angle calculator is
Before calculating the composite yaw angle, a yaw angle noise removing unit that removes noise of the first yaw angle, the second yaw angle, and the third yaw angle;
8. A yaw angle synthesis ratio adjusting unit that adjusts a synthesis ratio of the first yaw angle, the second yaw angle, and the third yaw angle. The parking assistance device according to one item.
上記第一のヨー角から算出されるヨーレートの周波数に応じて設定された遮断周波数をもつノイズ除去フィルタにより、上記第一のヨー角のノイズを除去する第一ヨー角ノイズ除去部と、
上記第二のヨー角から算出されるヨーレートの周波数に応じて設定された遮断周波数をもつノイズ除去フィルタにより、上記第二のヨー角のノイズを除去する第二ヨー角ノイズ除去部と、
上記第三のヨー角から算出されるヨーレートの周波数に応じて設定された遮断周波数をもつノイズ除去フィルタにより、上記第三のヨー角のノイズを除去する第三ヨー角ノイズ除去部とを有することを特徴とする請求項8に記載の駐車支援装置。 The yaw angle noise removing unit is
A first yaw angle noise removing unit that removes noise of the first yaw angle by a noise removal filter having a cutoff frequency set according to the frequency of the yaw rate calculated from the first yaw angle;
A second yaw angle noise removing unit that removes noise of the second yaw angle by a noise removal filter having a cutoff frequency set according to the frequency of the yaw rate calculated from the second yaw angle;
A third yaw angle noise removing unit that removes the noise of the third yaw angle by a noise removal filter having a cutoff frequency set according to the frequency of the yaw rate calculated from the third yaw angle. The parking support device according to claim 8, wherein:
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