WO2018003411A1 - 駐車支援装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a parking support device that supports parallel parking of a host vehicle.
- Patent Document 1 discloses a technology of a parking assistance device that calculates a guidance route including a turnback for parking a vehicle and assists the vehicle to reach a target position along the guidance route.
- the guide route is calculated based on the positional relationship between the initial position where parking assistance is started and the target parking position and the vehicle posture relationship, for example, the initial position of the vehicle is the target parking position. If it is a place that cannot be guided to the position, parking assistance cannot be performed.
- the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to guide the host vehicle to the target parking position without depending on the initial position or the vehicle posture at which parking assistance is started. It is to provide a parking assist device that calculates a parking route and can park the host vehicle in parallel in a correct vehicle posture at a position intended by the driver.
- the parking assist device of the present invention that solves the above-mentioned problem is a parking assist device that supports parallel parking of the host vehicle, and is based on the parking space and the constraint condition of the host vehicle behavior from the target parking position to the virtual exit position.
- a first route calculating unit for calculating a first route for moving the vehicle a second route calculating unit for calculating a second route for moving the host vehicle from an initial position for starting parking assistance to the virtual exit position, and
- a parking route setting unit that sets a parking route of the host vehicle using the first route and the second route, and the second route calculation unit is configured to move the vehicle in the front-rear direction at the virtual delivery position.
- a forward / reverse determination unit that determines whether the initial position is on the front side or the rear side with respect to the first reference line extending along the line
- the initial stage by the backward movement of the own vehicle A reverse start path calculating unit that calculates a reverse start path connected to the virtual delivery position from the position as the second path, and the initial position behind the first reference line, or the reverse start path
- the forward start path calculation that calculates the forward start path connecting from the initial position to the virtual exit position as the second path by the forward and backward movement of the host vehicle And a portion.
- the vehicle can be parked in parallel in the posture.
- the functional block diagram of the parking assistance apparatus concerning embodiment of this invention.
- the figure explaining the calculation method of the 2nd course in case reverse start is possible.
- the figure explaining an example of the connectability determination by one side steering The figure explaining an example of the connectability determination by one side steering.
- route by one side steering The figure explaining the production
- FIG. 1 is a functional block diagram of a parking assistance apparatus according to an embodiment of the present invention
- FIG. 2 is a diagram for explaining the movement of the host vehicle in parallel parking.
- the vehicle 21 in parallel parking, for example, when the host vehicle 21 is stopped at the initial position P0 ahead of the target parking position P1 (FIG. 2 (1)), the vehicle is turned backward and turned to the left.
- the host vehicle 21 is inserted between the front obstacle 22 and the rear obstacle 23 from the rear part (FIG. 2 (2)). Then, it is turned over at least once or a plurality of times as necessary, and is arranged so that the direction of the host vehicle 21 is aligned with the parking direction at the target parking position P1 (FIG. 2 (3)).
- the front obstacle 22 and the rear obstacle 23 are, for example, other vehicles, and the side obstacle 24 is, for example, a curb or a wall.
- the parking assist device 1 of the present invention supports parallel parking of the host vehicle 21 from the initial position P0 to the target parking position P1, for example, parallel parking that requires at least one turnover. It is suitable for supporting the operation of In the parking assistance apparatus 1, it is possible to perform parallel parking by calculating a parking route for guiding the host vehicle 21 and moving the host vehicle 21 along the calculated parking route. It is good also as a system which outputs the information of a parking route from the parking assistance apparatus 1, and carries out the parallel parking of the own vehicle 21 to the target parking position P1 automatically or semiautomatically. In the semi-automatic mode, for example, the steering wheel operation is performed by automatic control, and the accelerator operation and the brake operation are performed by the driver.
- the parking assistance device 1 is mounted on the host vehicle and is realized by the cooperation of hardware such as a microcomputer and a software program. As illustrated in FIG. 1, the parking assistance device 1 includes a first route calculation unit 11, a second route calculation unit 12, and a parking route setting unit 13.
- the first route calculation unit 11 calculates a first route for moving the host vehicle from the target parking position P1 to the virtual exit position based on the constraint conditions of the parking space and the host vehicle behavior.
- the second route calculation unit 12 calculates a second route for moving the host vehicle 21 from the initial position P0 to the virtual delivery position.
- the parking route setting unit 13 sets the parking route of the host vehicle 21 using the first route and the second route.
- target parking space information 141, target parking position information 142, own vehicle information 143, and own vehicle position information 144 are input to the parking assistance device 1.
- the target parking space information 141 includes information that is a constraint condition of the parking space such as the distance to the surrounding walls and other vehicles
- the target parking position information 142 includes the shape of the target parking position P1 and the host vehicle. 21, information such as a relative position with respect to the vehicle 21 is included
- the vehicle information 143 includes information that is a constraint condition of the vehicle behavior such as a turning radius of the vehicle.
- the own vehicle position information 144 the dead reckoning calculated by the vehicle model from the steering angle and speed of the vehicle and the rotation amount of the wheel is used, and the position information acquired by a sensor such as GPS, You may utilize the own vehicle position information obtained by vehicle-to-vehicle communication.
- the operation input unit 15 inputs, for example, information on the target parking position selected by the user to the parking assistance device 1.
- the route display unit 16 is a vehicle-mounted monitor that can be seen by the driver in the vehicle, and can display the return position of the target parking route superimposed on the video from the camera. Further, not only the switching position but also the entire parking route may be displayed. The driver can check the switching position and parking path displayed on the in-vehicle monitor.
- the first route calculation unit 11 includes target parking space information 141 such as obstacles before and after the target parking position P1 for parallel parking, target parking position information 142 such as the shape and position of the target parking position P1, and the own vehicle
- the first route is calculated based on the own vehicle information 143 of the vehicle specifications such as the size and the minimum turning radius.
- the target parking space information 141 can be acquired from, for example, a detection signal of an ultrasonic sensor mounted on the host vehicle or an image from an in-vehicle camera. Moreover, you may acquire by road-to-vehicle communication or vehicle-to-vehicle communication.
- the first route is a virtual movement route in which the route in the exit direction from the state in which the host vehicle 21 is parked at the target parking position P1 to the virtual exit position P3 is estimated, and at least once by the host vehicle 21. Includes the above cutbacks.
- the first route is calculated based on the constraints of the parking space and the vehicle behavior.
- the first route is calculated without any restriction on the initial position of the host vehicle 21.
- FIG. 3 is a diagram for explaining a calculation method of the first route
- FIG. 4 is a diagram for explaining a position for switching forward and backward of the first route
- FIG. 5 is a diagram for explaining a movement amount during forward travel, FIG. These are figures explaining the movement amount at the time of reverse.
- the first route calculation unit 11 causes the host vehicle 21 to recede straight from the target parking position P1 shown in FIG. 3 (1) (FIG. 3 (2)), turn back to the retractable limit position, and turn right while moving forward. (FIG. 3 (3)). If the vehicle cannot be delivered, the vehicle turns back at the limit position where the vehicle can move forward and turns to the left while moving backward (FIG. 3 (4)), and then returns to the end position of turning back as shown in FIGS. 3 (3) and 3 (4). Are repeated alternately. Further, the trajectory when moving from the return end position P2 shown in FIGS. 7 (1a) and (1b) to the virtual delivery position P3 shown in FIG. 7 (2) is calculated as the first route.
- the first route calculation unit 11 sets the position where the front portion of the host vehicle 21 approaches the limit distance to the front obstacle 22 as the advanceable limit position. 4 (2a), the position where the rear part of the host vehicle 21 approaches the limit distance with respect to the side obstacle 24, as indicated by reference numeral 32, and the host vehicle, as indicated by reference numeral 33 in FIG. 4 (2b).
- the position where the rear part of 21 is closer to the rear obstacle 23 to the limit distance and the movement distance from the advanceable limit position is shorter is adopted as the retreat limit position.
- the advanceable limit position is a position separated by a predetermined gap ⁇ 1 of about 1 cm to 50 cm, for example, before the position where the front part of the host vehicle 21 contacts the forward obstacle 22 due to advancement.
- the retreatable limit position is in front of the position where the rear portion of the host vehicle 21 contacts the side obstacle 24 or the rear obstacle 23 due to retreat.
- the gaps are set at positions separated by predetermined gaps ⁇ 2 and ⁇ 3 of about 5 cm to 10 cm, for example.
- FIG. 7 is a diagram for explaining the return end position and the virtual delivery position.
- the first path calculation unit 11 calculates the return end position P2 and the virtual delivery position P3.
- the switching end position P2 is a position where the left front portion of the host vehicle 21 can move to the right in the parking direction with respect to the front obstacle 22 without contacting the front obstacle 22 in the first route.
- the turn-back end position P2 has two patterns, and has a gap ⁇ 4 between the front obstacle 22 when turning to the right while moving forward.
- This is a reversible limit position where the host vehicle 21 can pass through the point 34, or a reversible limit position where the host vehicle 21 can pass through the passing point 34 when moving straight forward.
- the gap ⁇ 4 has a margin in consideration of errors and the like so as not to contact the front obstacle 22, and is preferably as small as possible, and is set to about 1 cm to 50 cm, for example.
- the virtual delivery position P3 is a passage having a predetermined gap ⁇ 5 between the front obstacle 22 when the host vehicle 21 is advanced from the turn-back end position P2 and turned to the left. It is a position that can pass through the point 35 and be arranged parallel to the same direction as the parking direction.
- the gap ⁇ 5 has a margin in consideration of an error or the like so as not to contact the front obstacle 22, and is preferably as small as possible, for example, set to about 1 cm to 50 cm.
- the second route calculated by the second route calculation unit 12 is a virtual moving route in which the own vehicle 21 estimates a route in the warehousing direction from the initial position P0 to the virtual leaving position P3.
- One of the reverse start path and the forward start path is selected as the second path according to the position P0.
- the second route calculation unit 12 includes a forward / reverse determination unit 121, a reverse start route calculation unit 122, and a forward start route calculation unit 123.
- FIG. 8 is a diagram illustrating a determination method in the forward / reverse determination unit.
- the forward / reverse determination unit 121 determines whether the initial position P0 is on the front side or the rear side in the parking direction with respect to the first reference line 41 extending along the front-rear direction of the host vehicle 21 at the virtual delivery position P3.
- the reverse start route calculation unit 122 When the initial position P0 is located in front of the parking direction with respect to the first reference line 41 as shown in FIG. 8 (1), the reverse start route calculation unit 122 is moved from the initial position P0 to the virtual exit position by the reverse of the host vehicle 21. The backward start path connected to P3 is calculated. However, there are cases where the reverse start route cannot be calculated due to restrictions on the vehicle behavior.
- the forward start route calculation unit 123 has an initial position P0 behind the first reference line 41 in the parking direction, or the reverse start route calculation unit 122 calculates the reverse start route.
- the forward start path connecting from the initial position P0 to the virtual delivery position P3 is calculated by the forward and backward movement of the host vehicle 21.
- the reverse start path calculation unit 122 calculates the reverse start path
- the second path calculation unit 12 selects the reverse start path as the second path
- the forward start path calculation unit 123 calculates the forward start path.
- the forward start route is selected as the second route.
- FIG. 9 is a diagram for explaining a method for calculating the backward start path.
- the reverse start path calculation unit 122 determines that the reverse start is possible when the relationship between the initial position P0 and the virtual delivery position P3 satisfies both of the following two conditions (A) and (B).
- Rmin is the minimum turning radius of the host vehicle 21.
- the coordinates of the initial position P0 are V (Xv, Yv, ⁇ v)
- the coordinates of the virtual delivery position P3 are P (Xp, Yp, ⁇ p)
- the sandwich angle between the first reference line 41 and the second reference line 42 is ⁇ vp. .
- the host vehicle 21 can start retreating from the initial position P0 and can connect to the virtual exit position P3 only by retreating, that is, can start retreating. It is judged. If it is determined that the host vehicle 21 can start retreating, for example, as shown in FIG. 9, the host vehicle 21 moves backward from the initial position P0 with a radius R, turns left, is connected to the first reference line 41, and is connected to the first reference line 41. It is possible to connect to the virtual delivery position P3 by retreating straight along 41, that is, the state where the direction of the host vehicle 21 is arranged along the first reference line 41 at the virtual delivery position P3.
- the reverse start path calculation unit 122 sets a path including a circular arc portion due to turning and a straight line portion due to straight reverse as a reverse start path.
- the forward start path calculation unit 123 calculates the forward start path, moves the host vehicle 21 forward from the initial position P0 and moves to the connection candidate position, and reverses from the connection candidate position to the virtual delivery position P3. The route to be calculated is calculated.
- the forward start route calculation unit 123 sets the connection candidate position P5 on the second reference line 42 that passes through the initial position P0 and extends in parallel with the parking direction (connection candidate position setting unit). Then, a forward path connecting from the initial position P0 to the connection candidate position P5 as the host vehicle 21 moves forward and a backward path connecting from the connection candidate position P5 to the virtual exit position P3 as the host vehicle 21 moves backward are calculated. Connect the reverse path to the forward start path.
- FIG. 10 is a diagram for explaining a method of calculating the forward start path.
- the forward start route calculation unit 123 calculates a position P4 that advances from the virtual delivery position P3 and turns so that the direction of the host vehicle 21 is parallel to the parking direction.
- the position P4 can be set, for example, on a route passing with a predetermined distance ⁇ 5 (see FIG. 7 (2)) between the front obstacle 22 and the position P4. Then, the position P4 is translated along the first reference line 41, and the position where the position P4 is placed on the second reference line 42 is set as the connection candidate position P5 as shown in FIG. 10 (2).
- the host vehicle 21 can retreat from the connection candidate position P5, connect to the first reference line 41 by turning, and connect straight to the virtual delivery position P3 by descending along the first reference line 41.
- the forward start route calculation unit 123 calculates the route of the host vehicle 21 from the connection candidate position P5 to the virtual delivery position P3 as a reverse route. Then, the forward start path calculation unit 123 calculates a forward path connecting from the initial position P0 to the connection candidate position P5 as the host vehicle 21 moves forward. When the forward path connecting from the initial position P0 to the connection candidate position P5 can be calculated, the forward path from the initial position P0 to the connection candidate position P5 and the backward path from the connection candidate position P5 to the virtual delivery position P3 are determined. Connect to be the forward start path.
- the initial state is limited due to restrictions on the host vehicle behavior.
- the forward path connecting from the position P0 to the connection candidate position P5 may not be calculated.
- any one of the plurality of other connection candidate positions P6, P7,. Select one and calculate the forward path to be connected.
- a plurality of other connection candidate positions P6, P7,..., Pn are set on the second reference line 42 with a predetermined interval (for example, an interval of 1 m), and on the front side in the parking direction with reference to the connection candidate position P5. It is arranged to leave.
- These other connection candidate positions P6, P7,..., Pn are set so that the priority of selection decreases as they leave the connection candidate position P5. It is determined whether or not it is possible, and in order to shorten the time required for parking as much as possible, a position closest to the initial position P0 is selected.
- FIG. 11 is a process flow for determining whether or not connection is possible from the initial position to the connection candidate position as the host vehicle moves forward.
- This processing flow is looped until a connection candidate position that can be connected to the initial position P0 is found, and is determined in order from the connection candidate position P5 (S111).
- connection candidate position P5 when the direction of the host vehicle 21 is tilted with respect to the parking direction and it is determined that the vehicle cannot be connected to the connection candidate position P5 only by going straight ahead, it can be connected to the connection candidate position P5 by one-side turning or S-shaped turning. Is determined (S116).
- One-side turning is an operation for turning the steering to only one of the left and right sides
- S-shaped turning is an operation for turning the steering to the left and right sides.
- connection candidate position P5 When it is determined that connection to the connection candidate position P5 is possible by one-side turning or S-shaped turning, the connection candidate position P5 is selected, and the initial position P0 of the host vehicle 21 to the connection candidate position P5 is selected. Is set as the forward route (S113).
- connection to the connection candidate position P5 When it is determined that connection to the connection candidate position P5 is impossible, it is determined whether or not connection to the other connection candidate position P6 is possible by one-side turning or S-shaped turning. Then, a determination is made in order according to the priority, a connectable connection candidate position is selected, and a route to the connection candidate position is set as a forward route.
- FIGS. 12A to 12C are diagrams for explaining an example of determination of connection possible by one-side turning
- FIGS. 12D and 12E are diagrams for explaining an example of determination of connection possibility by S-shaped turning.
- connection possibility determination by one-side turning in S112 it is determined that connection is possible when all of the following conditions (a1) to (a3) are satisfied (the angle difference and the position are also limited).
- (A1) The longitudinal axis A2 of the host vehicle 21 at the initial position A of the host vehicle 21 and the longitudinal axis E2 of the host vehicle 21 at the connectable position E intersect.
- (A2) The turning circle A1 at the initial position A and the axis E2 of the connectable position E do not intersect.
- A3 The turning circle E1 at the connectable position E and the axis A2 at the initial position A do not intersect.
- the turning circle is a circular arc (minimum rotation trajectory) on the turning side in consideration of clothoid.
- connection determination by S-shaped steering in S116 it is determined that connection is possible when the following condition (a4) is satisfied (the angle difference and the position are also limited). (A4) The turning circle A1 at the initial position A and the turning circle E1 at the connectable position E do not intersect.
- FIG. 13 is a diagram for explaining a method of generating a forward path by one-side turning.
- a forward path combining a straight line and an arc can be generated.
- FIG. 14 is a diagram illustrating a method for generating a forward path by S-shaped steering, and a method for generating when the axis E2 does not intersect the X axis which is the axis E2 of the initial position A behind the connectable position E.
- FIG. 14 is a diagram illustrating a method for generating a forward path by S-shaped steering, and a method for generating when the axis E2 does not intersect the X axis which is the axis E2 of the initial position A behind the connectable position E.
- the radius R of the common circle having the same radius for drawing the S-shape is calculated. If a circle contact point is obtained, an S-shaped forward path can be generated by combining the arc of the turning circle A1 and the arc of the turning circle E1.
- the radius of the common circle can be obtained from the distance between the center coordinates because the center coordinates of each circle can be obtained.
- FIG. 15 is a diagram illustrating a method of generating a forward path by S-shaped steering, and a method of generating when the axis E2 intersects the X axis that is the axis A2 of the initial position A behind the connectable position E. It is a figure explaining.
- the radius R of the common turning circles E1 and A1 having the same radius for drawing the S-shape is calculated. If a circle contact point is obtained, an S-shaped forward path can be generated by combining the arc of the turning circle A1 and the arc of the turning circle E1.
- the radius of the common circle can be obtained from the distance between the center coordinates because the center coordinates of each circle can be obtained.
- FIG. 16 is a diagram for explaining a method of generating a forward path by S-shaped steering, and a method of generating when the axis E2 intersects the X axis that is the axis A2 of the initial position A behind the connectable position E. It is a figure explaining.
- the radius R of the common circles E1 and A1 having the same radius for drawing the S-shape is calculated. If a circle contact point is obtained, an S-shaped forward path can be generated by combining the arc of the turning circle A1 and the arc of the turning circle E1.
- the radius of the common circle can be obtained from the distance between the center coordinates because the center coordinates of each circle can be obtained.
- the parking route setting unit 13 sets a parking route using information on the first route from the target parking position P1 to the virtual delivery position P3 and information on the second route from the initial position P0 to the virtual delivery position P3.
- the parking route is obtained by connecting the second route from the initial position P0 to the virtual delivery position P3 and the route that runs backward from the virtual delivery position P3 to the target parking position P1.
- the position intended by the driver is calculated by calculating a parking route including a turn-back for guiding the host vehicle 21 to the target parking position P1 without depending on the start position or the vehicle posture at which parking assistance is started.
- the vehicle can be parked in parallel with the correct vehicle posture.
- the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various designs can be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. It can be changed.
- the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described.
- a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment.
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Abstract
本発明の駐車支援装置1は、自車両21の縦列駐車を支援するものであって、駐車空間と自車挙動の制約条件に基づいて目標駐車位置P1から仮想出庫位置P3まで自車両21を移動させる第一経路を演算する第一経路演算部11と、駐車支援を開始する初期位置P0から仮想出庫位置P3まで自車両21を移動させる第二経路を演算する第二経路演算部12と、第一経路と第二経路とを用いて自車両21の駐車経路を設定する駐車経路設定部13とを有する。
Description
本発明は、自車両の縦列駐車を支援する駐車支援装置に関する。
特許文献1には、車両を駐車させるための切り返しを含む誘導経路を算出し、その誘導経路に沿って車両が目標位置に到達するように支援を行う駐車支援装置の技術が示されている。
特許文献1に示す技術では、駐車支援を開始する初期位置と目標駐車位置との位置関係及び車両姿勢の関係に基づいて誘導経路を算出するようにしているので、例えば車両の初期位置が目標駐車位置に誘導できない場所である場合には、駐車支援を行うことができない。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、駐車支援を開始する初期位置や車両姿勢に依存せずに、目標駐車位置に自車両を誘導するための駐車経路を演算して、ドライバの意図する位置に正しい車両姿勢で自車両を縦列駐車させることができる駐車支援装置を提供することである。
上記課題を解決する本発明の駐車支援装置は、自車両の縦列駐車を支援する駐車支援装置であって、駐車空間と自車挙動の制約条件に基づいて目標駐車位置から仮想出庫位置まで前記自車両を移動させる第一経路を演算する第一経路演算部と、駐車支援を開始する初期位置から前記仮想出庫位置まで前記自車両を移動させる第二経路を演算する第二経路演算部と、前記第一経路と前記第二経路とを用いて前記自車両の駐車経路を設定する駐車経路設定部と、を有し、前記第二経路演算部は、前記仮想出庫位置において前記自車両の前後方向に沿って延びる第一基準線に対して前記初期位置が前側と後側のいずれにあるかを判断する前後進判定部と、前記第一基準線よりも前側に前記初期位置がある場合に、前記自車両の後退により前記初期位置から前記仮想出庫位置に接続する後退開始経路を前記第二経路として演算する後退開始経路演算部と、前記第一基準線よりも後側に前記初期位置がある場合、若しくは、前記後退開始経路演算部による前記後退開始経路の演算が不可能の場合に、前記自車両の前進と後退により前記初期位置から前記仮想出庫位置に接続する前進開始経路を前記第二経路として演算する前進開始経路演算部と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、駐車支援を開始する初期位置や車両姿勢に依存せずに、目標駐車位置に車両を誘導するための切り返しを含む駐車経路を演算して、ドライバの意図する位置に正しい車両姿勢で車両を縦列駐車させることができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
次に、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、自車両を初期位置から左側に縦列駐車する場合を例に説明するが、本発明は、自車両を初期位置から右側に縦列駐車する場合についても同様に適用することができる。
図1は、本発明の実施形態に係わる駐車支援装置の機能ブロック図、図2は、縦列駐車における自車両の動きを説明する図である。
縦列駐車は、図2に示すように、例えば目標駐車位置P1よりも前方の初期位置P0に自車両21を停止させた状態から(図2(1))、後退して左に旋回することにより自車両21をその後部から前方障害物22と後方障害物23との間に入れる(図2(2))。そして、少なくとも1回以上、必要に応じて複数回、切り返しを行い、目標駐車位置P1において自車両21の向きが駐車方向に揃うように配置させる(図2(3))。前方障害物22と後方障害物23は例えば他車両であり、側方障害物24は例えば縁石や壁である。なお、本実施例では、自車両21が初期位置P0や目標駐車位置P1、後述する切り返し終了位置P2、仮想出庫位置P3等の各位置に配置されているか否かは、自車両21の左右の後輪の中間位置である基準点を基準に判断している。また、旋回は、例えばクロソイド曲線に沿って行われるものとする。
本発明の駐車支援装置1は、初期位置P0から目標駐車位置P1に至るまでの自車両21の縦列駐車を支援するものであり、例えば少なくとも1回以上の切り返しが必要とされるような縦列駐車の動作を支援するのに適したものである。駐車支援装置1では、自車両21を誘導するための駐車経路を演算し、その演算した駐車経路に沿って自車両21を移動させることによって縦列駐車させることができる。駐車支援装置1から駐車経路の情報を出力して、自車両21を自動または半自動で目標駐車位置P1に縦列駐車するシステムとしてもよい。半自動では、例えばハンドル操作は自動制御により行われ、アクセル操作とブレーキ操作はドライバによって行われる。
駐車支援装置1は、自車両に搭載されており、マイクロコンピュータなどのハードウエアとソフトウエアプログラムの協働によって実現される。駐車支援装置1は、図1に示すように、第一経路演算部11と、第二経路演算部12と、駐車経路設定部13を有している。
第一経路演算部11は、駐車空間と自車挙動の制約条件に基づいて目標駐車位置P1から仮想出庫位置まで自車両を移動させる第一経路を演算する。第二経路演算部12は、初期位置P0から仮想出庫位置まで自車両21を移動させる第二経路を演算する。駐車経路設定部13は、第一経路と第二経路とを用いて自車両21の駐車経路を設定する。
駐車支援装置1には、図1に示すように、目標駐車空間情報141と、目標駐車位置情報142と、自車両情報143と、自車位置情報144が入力される。目標駐車空間情報141には、周囲の壁や他の車両等までの距離などの駐車空間の制約条件となる情報が含まれ、目標駐車位置情報142には、目標駐車位置P1の形状や自車両21との相対位置等の情報が含まれ、自車両情報143には、自車両の旋回半径などの自車挙動の制約条件となる情報が含まれている。そして、自車位置情報144として、車両の操舵角や速度、車輪の回転量から車両モデルによって演算されるデッドレコニングを利用し、また、GPSなどのセンサによって取得される位置情報や、路車間、車車間通信によって得られる自車位置情報を利用してもよい。
操作入力部15は、例えばユーザが選択した目標駐車位置の情報などを駐車支援装置1に入力する。経路表示部16は、車内でドライバが見ることができる車載モニターであり、カメラからの映像に重ね合わせて目標となる駐車経路の切り返し位置を表示することができる。また、切り返し位置だけでなく、駐車経路全体を表示してもよい。ドライバは、車載モニターに表示される切り返し位置や駐車経路を見て、確認することができる。
<第一経路演算部>
第一経路演算部11は、縦列駐車を行う目標駐車位置P1の前後の障害物等の目標駐車空間情報141と、目標駐車位置P1の形状や位置等の目標駐車位置情報142と、自車両の大きさや最小回転半径等の車両仕様の自車両情報143とに基づいて第一経路を演算する。目標駐車空間情報141は、例えば自車両に搭載された超音波センサの検出信号や車載カメラからの画像から取得することができる。また、路車間通信や車車間通信により取得してもよい。
第一経路演算部11は、縦列駐車を行う目標駐車位置P1の前後の障害物等の目標駐車空間情報141と、目標駐車位置P1の形状や位置等の目標駐車位置情報142と、自車両の大きさや最小回転半径等の車両仕様の自車両情報143とに基づいて第一経路を演算する。目標駐車空間情報141は、例えば自車両に搭載された超音波センサの検出信号や車載カメラからの画像から取得することができる。また、路車間通信や車車間通信により取得してもよい。
第一経路は、自車両21が目標駐車位置P1に駐車されている状態から仮想出庫位置P3に至るまでの出庫方向の経路を推定した仮想的な移動経路であり、自車両21による少なくとも一回以上の切り返しを含む。第一経路は、駐車空間と自車挙動の制約条件に基づいて演算される。第一経路は、自車両21の初期位置に拘束されることなく、全く無関係に演算される。
図3は、第一経路の演算方法を説明する図、図4は、第一経路の前進と後退を切り替える位置を説明する図、図5は、前進時の移動量を説明する図、図6は、後退時の移動量を説明する図である。
第一経路演算部11は、自車両21を、図3(1)に示す目標駐車位置P1からまっすぐ後退させ(図3(2))、後退可能限界位置で切り返して前進しながら右側に旋回させる(図3(3))。そして、出庫できない場合には、前進可能限界位置で切り返して後退しながら左側に旋回させ(図3(4))、切り返し終了位置に至るまで図3(3)と図3(4)に示す切り返しを交互に繰り返し行わせる。そして、さらに、図7(1a)、(1b)に示す切り返し終了位置P2から図7(2)に示す仮想出庫位置P3に至るまで移動させたときの軌跡を第一経路として演算する。
第一経路演算部11は、図4(1)に符号31で示すように、自車両21の前部が前方障害物22に対して限界距離まで接近した位置を前進可能限界位置とする。そして、図4(2a)に符号32で示すように自車両21の後部が側方障害物24に対して限界距離まで接近した位置と、図4(2b)に符号33で示すように自車両21の後部が後方障害物23に対して限界距離まで接近した位置のいずれかで前進可能限界位置からの移動距離が短い方を後退限界位置として採用する。
前進可能限界位置は、図5に示すように、前進により前方障害物22に対して自車両21の前部が接触する位置よりも手前に例えば1cm~50cmくらいの所定の隙間δ1だけ離れた位置に設定される。そして、後退可能限界位置は、図6(1)、(2)に示すように、後退により側方障害物24または、後方障害物23に対して自車両21の後部が接触する位置よりも手前に例えば5cm~10cmくらいの所定の隙間δ2、δ3だけ離れた位置に設定される。
図7は、切り返し終了位置と仮想出庫位置を説明する図である。
第一経路演算部11は、切り返し終了位置P2と仮想出庫位置P3を演算する。切り返し終了位置P2は、第一経路において自車両21の左前部が前方障害物22に接触することなく前方障害物22よりも駐車方向の右側に移動可能な位置である。
切り返し終了位置P2は、図7(1a)及び図7(1b)に示すように、2つのパターンがあり、前進しながら右に旋回した場合に前方障害物22との間に隙間δ4を有する通過点34を自車両21が通過可能な後退可能限界位置、若しくは、まっすぐ前進した場合に通過点34を自車両21が通過可能な後退可能限界位置となる。この隙間δ4は、前方障害物22と接触しないように誤差等を考慮したマージンを持ったものであり、なるべく小さい方が好ましく、例えば1cm~50cmくらいに設定されている。
仮想出庫位置P3は、図7(2)に示すように、自車両21を切り返し終了位置P2から前進させて左に旋回させたときに前方障害物22との間に所定の隙間δ5を有する通過点35を通過して、駐車方向と同じ方向に平行に配置させることができる位置である。隙間δ5は、前方障害物22と接触しないように誤差等を考慮したマージンを持ったものであり、なるべく小さい方が好ましく、例えば1cm~50cmくらいに設定されている。
<第二経路演算部>
第二経路演算部12が演算する第二経路は、自車両21が初期位置P0から仮想出庫位置P3に至るまでの入庫方向の経路を推定した仮想的な移動経路であり、自車両21の初期位置P0に応じて後退開始経路と前進開始経路のいずれか一方が第二経路として選択される。
第二経路演算部12が演算する第二経路は、自車両21が初期位置P0から仮想出庫位置P3に至るまでの入庫方向の経路を推定した仮想的な移動経路であり、自車両21の初期位置P0に応じて後退開始経路と前進開始経路のいずれか一方が第二経路として選択される。
第二経路演算部12は、図1に示すように、前後進判定部121と、後退開始経路演算部122と、前進開始経路演算部123を有している。
図8は、前後進判定部における判定方法を説明する図である。
前後進判定部121は、仮想出庫位置P3において自車両21の前後方向に沿って延びる第一基準線41に対して初期位置P0が駐車方向の前側と後側のいずれにあるかを判断する。
後退開始経路演算部122は、図8(1)に示すように第一基準線41よりも駐車方向の前側に初期位置P0がある場合に、自車両21の後退により初期位置P0から仮想出庫位置P3に接続する後退開始経路を演算する。ただし、自車挙動の制約により、後退開始経路を演算できない場合もある。
前進開始経路演算部123は、図8(2)に示すように第一基準線41よりも駐車方向の後側に初期位置P0がある場合、若しくは、後退開始経路演算部122による後退開始経路の演算が不可能の場合に、自車両21の前進と後退により初期位置P0から仮想出庫位置P3に接続する前進開始経路を演算する。第二経路演算部12は、後退開始経路演算部122により後退開始経路が演算された場合に、その後退開始経路を第二経路として選択し、前進開始経路演算部123によって前進開始経路が演算された場合に、その前進開始経路を第二経路として選択する。
図9は、後退開始経路の演算方法を説明する図である。
後退開始経路演算部122は、初期位置P0と仮想出庫位置P3との関係が下記の2つの条件(A)、(B)の両方を満たす場合に、後退開始可能と判断する。
ここで、Rminは、自車両21の最小回転半径である。初期位置P0の座標をV(Xv、Yv、θv)、仮想出庫位置P3の座標をP(Xp、Yp、θp)、第一基準線41と第二基準線42との挟み角をθvpとする。
上記の条件(A)、(B)の両方を満たす場合、自車両21は、初期位置P0から後退を開始して、後退のみで仮想出庫位置P3に接続することができる、すなわち、後退開始可能と判断される。自車両21は、後退開始可能と判断された場合、例えば図9に示すように、初期位置P0から半径Rで後退して左に旋回し、第一基準線41に接続し、第一基準線41に沿ってまっすぐ後退することによって仮想出庫位置P3に接続すること、すなわち、仮想出庫位置P3において自車両21の向きが第一基準線41に沿って配置された状態とすることができる。後退開始経路演算部122は、かかる場合に、旋回による円弧部分と、まっすぐ後退による直線部分とからなる経路を後退開始経路とする。
一方、上記の条件(A)、(B)の少なくとも一方を満たさなかった場合、自車両21は、後退のみで仮想出庫位置P3に接続することはできず、後退開始不可能と判断される。かかる場合には、前進開始経路演算部123による前進開始経路の演算が行われ、自車両21を初期位置P0から前進させて接続候補位置に移動させ、かかる接続候補位置から仮想出庫位置P3まで後退させる経路が演算される。
前進開始経路演算部123は、初期位置P0を通過して駐車方向と平行に延びる第二基準線42の上に接続候補位置P5を設定する(接続候補位置設定部)。そして、自車両21の前進により初期位置P0から接続候補位置P5に接続する前進経路と、自車両21の後退により接続候補位置P5から仮想出庫位置P3に接続する後退経路を演算し、前進経路と後退経路とを繋いで前進開始経路とする。
図10は、前進開始経路の演算方法を説明する図である。
前進開始経路演算部123は、図10(1)に示すように、仮想出庫位置P3から前進して旋回により自車両21の向きが駐車方向と平行になる位置P4を演算する。位置P4は、例えば前方障害物22との間に所定の間隔δ5(図7(2)を参照)を有して通過する経路上に設定することができる。そして、位置P4を第一基準線41に沿って平行移動させて、図10(2)に示すように、位置P4が第二基準線42に載る位置を接続候補位置P5として設定する。自車両21は、接続候補位置P5から後退して旋回により第一基準線41に接続し、第一基準線41に沿ってまっすぐ下がることにより仮想出庫位置P3に接続することができる。
前進開始経路演算部123は、接続候補位置P5から仮想出庫位置P3に至るまでの自車両21の経路を後退経路として演算する。そして、前進開始経路演算部123は、自車両21の前進により初期位置P0から接続候補位置P5に接続する前進経路を演算する。初期位置P0から接続候補位置P5に接続する前進経路が演算できた場合には、初期位置P0から接続候補位置P5までの前進経路と、接続候補位置P5から仮想出庫位置P3までの後退経路とを繋いで前進開始経路とする。
一方、例えば初期位置P0における自車両21の向きが駐車方向に対して大きく傾いている場合や、初期位置P0と接続候補位置P5との距離が近すぎる場合には、自車挙動の制約により初期位置P0から接続候補位置P5に接続する前進経路が演算できないことがある。
このように、接続候補位置P5に接続する前進経路が演算できなかった場合は、自車両2の前進により初期位置P0から複数の他の接続候補位置P6、P7、・・・、Pnのいずれか一つを選択して接続する前進経路を演算する。複数の他の接続候補位置P6、P7、・・・、Pnは、第二基準線42の上に所定間隔(例えば1m間隔)をおいて設定され、接続候補位置P5を基準として駐車方向前側に離れるように配置される。これら複数の他の接続候補位置P6、P7、・・・、Pnは、接続候補位置P5から離れるに応じて選択の優先度が低くなるように設定されており、初期位置P0に近い方から接続可能か否かの判断がなされ、駐車に要する時間をなるべく短くするために、初期位置P0になるべく近いものが選択されるようになっている。
図11は、自車両の前進により初期位置から接続候補位置に接続可能か否かを判定する接続可能判定の処理フローである。
この処理フローは、初期位置P0と接続可能な接続候補位置が見つかるまでループされ、接続候補位置P5から順番に判定される(S111)。まず、初期位置P0から接続候補位置P5まで直進のみで接続可能か否かが判断される(S112)。例えば図10(2)に示すように、自車両21の向きが駐車方向と平行になっている場合には、直進のみで接続可能と判断される。直進のみで接続可能と判断された場合には、自車両21の初期位置P0から接続候補位置P5までの経路を前進経路として設定する(S113)。
一方、自車両21の向きが駐車方向に対して傾いており、直進のみでは接続候補位置P5に接続できないと判断されたときは、片側転舵あるいはS字転舵で接続候補位置P5に接続可能か否かが判断される(S116)。片側転舵とは、ステアリングを左右のいずれか一方の片側のみに転舵する操作であり、S字転舵とは、ステアリングを左右両側に転舵する操作である。
そして、片側転舵あるいはS字転舵により接続候補位置P5に接続可能であると判断された場合には、かかる接続候補位置P5を選択し、自車両21の初期位置P0から接続候補位置P5までの経路を前進経路として設定する(S113)。また、接続候補位置P5に接続不可能であると判定された場合には、他の接続候補位置P6に対して片側転舵あるいはS字転舵により接続可能か否かの判断を行う。そして、優先度にしたがって順番に判断を行い、接続可能な接続候補位置を選択し、かかる接続候補位置までの経路を前進経路として設定する。
図12A~図12Cは、片側転舵による接続可能判定の一例を説明する図、図12D、図12Eは、S字転舵による接続可能判定の一例を説明する図である。
S112の片側転舵による接続可能判定では、以下の(a1)~(a3)の条件が全て成立した場合に、接続可能と判定される(角度差と位置でも制限する)。
(a1)自車両21の初期位置Aにおける自車両21の前後方向の軸線A2と接続可能位置Eにおける自車両21の前後方向の軸線E2とが交差する。
(a2)初期位置Aでの旋回円A1と接続可能位置Eの軸線E2とが交差しない。
(a3)接続可能位置Eでの旋回円E1と初期位置Aの軸線A2とが交差しない。
(a1)自車両21の初期位置Aにおける自車両21の前後方向の軸線A2と接続可能位置Eにおける自車両21の前後方向の軸線E2とが交差する。
(a2)初期位置Aでの旋回円A1と接続可能位置Eの軸線E2とが交差しない。
(a3)接続可能位置Eでの旋回円E1と初期位置Aの軸線A2とが交差しない。
なお、旋回円とは、クロソイドを考慮した旋回側の円弧(最小回転軌跡)とする。
図12Aに示す例では、軸線A2とE2とが交差位置F1で交差しているので、上記(a1)の条件を満たしている。したがって、片側転舵により接続可能と判定される。一方、図12Bでは、旋回円E1と初期位置の軸線A2とが交差しているので、上記(a3)の条件を満たしていない。そして、図12Cに示す例では、初期位置での旋回円A1と接続可能位置Eの軸線E2とが交差しているので、上記(a2)の条件を満たしていない。したがって、図12B及び図12Cに示す例では、片側転舵では接続不可能と判定され、S字転舵の利用が可能か否かの判定に移行する。
S116のS字転舵による接続可能判定では、以下の(a4)の条件が成立した場合に、接続可能と判定される(角度差と位置でも制限する)。
(a4)初期位置Aでの旋回円A1と接続可能位置Eの旋回円E1とが交差しない。
(a4)初期位置Aでの旋回円A1と接続可能位置Eの旋回円E1とが交差しない。
図12Dに示す例では、旋回円A1と旋回円E1とが交差していないので、条件を満たしている。したがって、S字転舵により接続可能と判定される。一方、図12Eに示す例では、旋回円A1と旋回円E1とが交差しているので、条件を満たしておらず、S字転舵による接続は不可能と判定される。
図13は、片側転舵による順方向経路の生成方法を説明する図である。
初期位置Aから接続可能位置Eまでの片側転舵による経路を生成するには、まず、図13(a)に示すように、軸線A2と軸線E2との交点Kと初期位置Aとの間の距離Lsと、交点Kと接続可能位置Eとの間の距離Leをそれぞれ算出し、短い方の距離を選択する(図に示す例では、距離Leを選択)。そして、図13(b)に示すように、2本の軸線A2、E2を共通接線に持ち、交点Kから短い方の距離だけ離れた位置を通る円を描き、幾何計算から下記の式(1)により半径Rを算出する。
以上により、直線と円弧を組み合わせた順方向経路を生成することができる。
図14は、S字転舵による順方向経路の生成方法を説明する図であり、接続可能位置Eよりも後方で軸線E2が初期位置Aの軸線E2であるX軸と交わらない場合の生成方法を説明する図である。
ここでは、S字を描くための半径が同一の共通円の半径Rを算出する。円の接点を求めれば旋回円A1の円弧と、旋回円E1の円弧とを組み合わせてS字の順方向経路を生成することができる。
共通円の半径はそれぞれの円の中心座標が求まるので、中心座標間の距離から求まる。
ただし、θ=0の場合は
図14(a)に示す状態から図14(b)に示す交点F7の位置までが上記した計算式により算出可能である。
図14(c)に示す公式からS字のそれぞれの旋回角度φ1、φ2と、弧長b1、b2は以下の計算式により求められる。
図15は、S字転舵による順方向経路の生成方法を説明する図であり、接続可能位置Eよりも後方で軸線E2が初期位置Aの軸線A2であるX軸と交わる場合の生成方法を説明する図である。
ここでは、S字を描くための半径が同一となる共通の旋回円E1、A1の半径Rを算出する。そして、円の接点を求めれば、旋回円A1の円弧と、旋回円E1の円弧とを組み合わせてS字の順方向経路を生成することができる。
共通円の半径はそれぞれの円の中心座標が求まるので、中心座標間の距離から求まる。
図14(c)に示す公式からS字のそれぞれの旋回角度φ1、φ2と、弧長b1、b2は以下の計算式により求められる。
図16は、S字転舵による順方向経路の生成方法を説明する図であり、接続可能位置Eよりも後方で軸線E2が初期位置Aの軸線A2であるX軸と交わる場合の生成方法を説明する図である。
ここでは、S字を描くための半径が同一となる共通円E1、A1の半径Rを算出する。そして、円の接点を求めれば、旋回円A1の円弧と、旋回円E1の円弧とを組み合わせてS字の順方向経路を生成することができる。
共通円の半径はそれぞれの円の中心座標が求まるので、中心座標間の距離から求まる。
図14(c)に示す公式からS字のそれぞれの旋回角度φ1、φ2と、弧長b1、b2は以下の計算式により求められる。
<駐車経路設定部>
駐車経路設定部13は、目標駐車位置P1から仮想出庫位置P3までの第一経路の情報と、初期位置P0から仮想出庫位置P3までの第二経路の情報を用いて駐車経路を設定する。駐車経路は、初期位置P0から仮想出庫位置P3までの第二経路と、仮想出庫位置P3から目標駐車位置P1まで第一経路を逆走する経路とをつなぎ合わせたものとなる。
駐車経路設定部13は、目標駐車位置P1から仮想出庫位置P3までの第一経路の情報と、初期位置P0から仮想出庫位置P3までの第二経路の情報を用いて駐車経路を設定する。駐車経路は、初期位置P0から仮想出庫位置P3までの第二経路と、仮想出庫位置P3から目標駐車位置P1まで第一経路を逆走する経路とをつなぎ合わせたものとなる。
本発明によれば、駐車支援を開始する開始位置や車両姿勢に依存せずに、目標駐車位置P1に自車両21を誘導するための切り返しを含む駐車経路を演算して、ドライバの意図する位置に正しい車両姿勢で車両を縦列駐車させることができる。
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
1 駐車支援装置
11 第一経路演算部
12 第二経路演算部
13 駐車経路設定部
15 操作入力部
16 経路表示部
21 自車両
22 前方障害物
23 後方障害物
24 側方障害物
121 前後進判定部
122 後退開始経路演算部
123 前進開始経路演算部
11 第一経路演算部
12 第二経路演算部
13 駐車経路設定部
15 操作入力部
16 経路表示部
21 自車両
22 前方障害物
23 後方障害物
24 側方障害物
121 前後進判定部
122 後退開始経路演算部
123 前進開始経路演算部
Claims (4)
- 自車両の縦列駐車を支援する駐車支援装置であって、
駐車空間と自車挙動の制約条件に基づいて目標駐車位置から仮想出庫位置まで前記自車両を移動させる第一経路を演算する第一経路演算部と、
駐車支援を開始する初期位置から前記仮想出庫位置まで前記自車両を移動させる第二経路を演算する第二経路演算部と、
前記第一経路と前記第二経路とを用いて前記自車両の駐車経路を設定する駐車経路設定部と、を有し、
前記第二経路演算部は、
前記仮想出庫位置において前記自車両の前後方向に沿って延びる第一基準線に対して前記初期位置が前側と後側のいずれにあるかを判断する前後進判定部と、
前記第一基準線よりも前側に前記初期位置がある場合に、前記自車両の後退により前記初期位置から前記仮想出庫位置に接続する後退開始経路を前記第二経路として演算する後退開始経路演算部と、
前記第一基準線よりも後側に前記初期位置がある場合、若しくは、前記後退開始経路演算部による前記後退開始経路の演算が不可能の場合に、前記自車両の前進と後退により前記初期位置から前記仮想出庫位置に接続する前進開始経路を前記第二経路として演算する前進開始経路演算部と、
を有することを特徴とする駐車支援装置。 - 前記初期位置を通過して駐車方向と平行に延びる第二基準線の上に接続候補位置を設定する接続候補位置設定部を有し、
前記前進開始経路演算部は、前記自車両の前進により前記初期位置から前記接続候補位置に接続する前進経路と、前記自車両の後退により前記接続候補位置から前記仮想出庫位置に接続する後退経路を演算し、前記前進経路と前記後退経路とを繋いで前記前進開始経路とすることを特徴とする請求項1に記載の駐車支援装置。 - 前記接続候補位置設定部は、前記仮想出庫位置から旋回して前記自車両の向きが駐車方向と平行になる位置を演算し、該位置を前記第一基準線に沿って平行移動させて前記第二基準線に載る位置を前記接続候補位置として設定することを特徴とする請求項2に記載の駐車支援装置。
- 前記接続候補位置設定部は、前記接続候補位置から前記第二基準線の上に所定間隔をおいて複数の他の接続候補位置を設定することを特徴とする請求項3に記載の駐車支援装置。
Priority Applications (3)
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