WO2020095636A1 - 駐車支援装置及び駐車支援方法 - Google Patents

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WO2020095636A1
WO2020095636A1 PCT/JP2019/040568 JP2019040568W WO2020095636A1 WO 2020095636 A1 WO2020095636 A1 WO 2020095636A1 JP 2019040568 W JP2019040568 W JP 2019040568W WO 2020095636 A1 WO2020095636 A1 WO 2020095636A1
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WO
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vehicle
braking force
calculation unit
parking
target
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/040568
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English (en)
French (fr)
Inventor
晃年 宮崎
至貴 深澤
知靖 坂口
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
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Publication date
Application filed by 日立オートモティブシステムズ株式会社 filed Critical 日立オートモティブシステムズ株式会社
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Priority to US17/288,105 priority patent/US11827273B2/en
Priority to JP2020556718A priority patent/JP7141470B2/ja
Priority to DE112019005023.0T priority patent/DE112019005023T5/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
    • B62D15/0285—Parking performed automatically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/06—Automatic manoeuvring for parking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/10—Automatic or semi-automatic parking aid systems

Definitions

  • the present invention relates to a parking assistance device and a parking assistance method.
  • Patent Document 1 As an example of the parking assist device, there is a technique described in Patent Document 1.
  • the parking assist device described in Patent Document 1 calculates the traveling distance and vehicle speed of the host vehicle using the wheel speed pulse, and performs acceleration / deceleration control by PI control so as to follow the target vehicle speed.
  • FIG. 6 shows the specific operation.
  • FIG. 6 is a graph of the vehicle speed and the braking force with respect to the distance when the braking force is controlled only by the feedback control.
  • the horizontal axis represents the distance from the start of parking assistance
  • the vertical axis represents the vehicle speed.
  • the horizontal axis represents the distance from the start of parking assistance
  • the vertical axis represents the braking force.
  • the broken line shows the target vehicle speed profile
  • the two-dot chain line shows the vehicle speed detection value
  • the solid line shows the actual vehicle speed.
  • the vehicle speed detection value is smaller than the target vehicle speed, so feedback control of acceleration works and the braking force becomes zero. Since the vehicle speed detection value is larger than the target vehicle speed from the distance L1 to L2, the feedback control is activated and the braking force is increased. By detecting the wheel speed pulse at the distance L2, the vehicle speed detection value is updated, and the difference between the vehicle speed detection value and the target vehicle speed becomes small, so the braking force decreases. Since the vehicle speed detection value is higher than the target vehicle speed from the distance L2 to the target parking position, feedback control is activated and braking force is increased.
  • the vehicle speed detection value is not updated.
  • the braking force increases as the difference between the target vehicle speed and the vehicle speed detection value increases, and the vehicle may stop before the target position.
  • a typical example of the present invention is a parking assist device that assists in parking a vehicle at a target stop position, and a travel distance calculation unit that calculates a travel distance of the vehicle based on a wheel speed pulse; The remaining distance to the target stop position is determined based on the distance, and when the remaining distance becomes a value equal to or less than a predetermined value, the braking force control of the vehicle is switched from the feedback control to the feedforward control. And a force calculation unit.
  • the stop position accuracy of the vehicle can be improved.
  • the block diagram of the vehicle to which the parking assistance device is applied Schematic of the internal structure of a parking assistance ECU.
  • the braking force control block diagram. 3 is a flowchart in the first embodiment.
  • 6 is a graph of vehicle speed and braking force with respect to distance when braking force control is performed only by feedback control according to a comparative example. The graph of the vehicle speed and the braking force with respect to the distance when the braking force control is switched from the feedback control to the feedforward control when the remaining distance is equal to or less than a predetermined value.
  • the braking force control is switched from the feedback control to the feedforward control, the braking force is increased at a predetermined increase rate, and the vehicle speed with respect to the distance when the constant braking force is maintained. And braking force graph.
  • the braking force control is switched from the feedback control to the feedforward control, the braking force is increased at a predetermined increase rate, and the vehicle speed with respect to the distance when the constant braking force is maintained. And braking force graph.
  • the braking force control When the remaining distance becomes equal to or less than a predetermined value, the braking force control is switched from the feedback control to the feedforward control, the braking force is increased at a predetermined increase rate, and after maintaining a constant braking force, a predetermined reduction rate is set.
  • the braking force control is switched from the feedback control to the feedforward control, and then it is detected that the host vehicle has passed the target parking position. Graph of vehicle speed and braking force against distance when increased to.
  • the braking force control is switched from the feedback control to the feedforward control, and then it is detected that the host vehicle has passed the target parking position.
  • the graph of the vehicle speed with respect to the distance when the predetermined value for switching the braking force control from the feedback control to the feedforward control is set to the distance that the vehicle travels with one pulse input.
  • the graph of the vehicle speed with respect to distance when the predetermined value which shows the conditions which switch braking force control from feedback control to feedforward control is set to the distance which a vehicle advances by a two-wheel speed pulse.
  • FIG. 1 schematically shows a parking assistance device according to an embodiment.
  • the parking assist device is mounted on the vehicle 100 and is mounted on the front camera 2F mounted on the front side of the vehicle, the right camera 2R mounted on the right side of the vehicle, the rear camera 2B mounted on the rear side of the vehicle, and on the left side of the vehicle. It includes a left camera 2L, a sonar 3, and an electric power steering device 6.
  • the parking assist device further includes a right front wheel speed sensor 8FR that detects the wheel speed of the right front wheel 7FR, a right rear wheel speed sensor 8RR that detects the wheel speed of the right rear wheel 7RR, and a left that detects the wheel speed of the left rear wheel 7RL.
  • the rear wheel speed sensor 8RL, the left front wheel speed sensor 8FL for detecting the wheel speed of the left front wheel 7FL, the vehicle-mounted display device 9, the parking assist ECU (Electronic Control Unit) 10, the vehicle control ECU 11, and the like are included.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the front camera 2F, the right camera 2R, the rear camera 2B, and the left camera 2L each include a lens and an image sensor, and are appropriately arranged so as to capture an image of the surrounding environment of the vehicle 100.
  • the captured images of the cameras 2F, 2R, 2B, 2L are transmitted to the parking assist ECU 10 and subjected to image processing.
  • each of the cameras 2F, 2R, 2B, and 2L will be referred to as a camera 2 unless otherwise specified.
  • the camera 2 may be a monocular camera or a stereo camera.
  • Each sonar 3 measures the distance between the vehicle 100 and an obstacle around it by transmitting an ultrasonic wave and receiving a reflected wave that the ultrasonic wave reflects from an obstacle around it. The measurement result is transmitted to the parking assist ECU 10. The parking assist ECU 10 stores the obstacle information around the host vehicle 100, which is the measurement result transmitted from each sonar 3.
  • the camera 2 and the sonar 3 constitute an external world information acquisition unit for acquiring external world information around the vehicle 100.
  • the outside world information around the vehicle 100 may be acquired using a sensing device other than the camera 2 and the sonar 3, for example, LIDAR (LIght Detection And Ranging) or RADAR.
  • LIDAR LIght Detection And Ranging
  • RADAR RADAR
  • Right front wheels 7FR, right rear wheels 7RR, left rear wheels 7RL, and left front wheels 7FL are arranged on the front, rear, left, and right of the vehicle body of the vehicle 100, respectively.
  • Each of the wheels 7FR, 7RR, 7RL, 7FL is provided with a front right wheel speed sensor 8FR, a rear right wheel speed sensor 8RR, a rear left wheel speed sensor 8RL, and a front left wheel speed sensor 8FL.
  • the wheel speed sensors 8FR, 8RR, 8RL, 8FL detect the respective wheel speeds and transmit the respective wheel speeds to the parking assist ECU 10.
  • the parking assist ECU 10 calculates the speed of the host vehicle 100 based on the information on the wheel speeds.
  • the right front wheel 7FR, the right rear wheel 7RR, the left rear wheel 7RL, and the left front wheel 7FL will be referred to as wheels 7 unless otherwise specified.
  • the right front wheel speed sensor 8FR, the right rear wheel speed sensor 8RR, the left rear wheel speed sensor 8RL, and the left front wheel speed sensor 8FL are referred to as wheel speed sensors 8.
  • the wheel speed sensor 8 outputs a wheel speed pulse each time the wheel 7 advances (rotates) by a specified distance (one wheel speed pulse interval distance).
  • the pulse interval is, for example, several cm.
  • the electric power steering device 6 changes the direction of the wheels 7 according to the operation amount (steering angle) of the steering wheel 18 provided in the driver's cab of the vehicle 100.
  • the electric power steering device 6 includes, for example, a steering angle sensor that detects a steering angle of a steering wheel 18, a motor that assists a steering torque that is a torque that changes the direction of each wheel 7, and an electric power steering ECU that controls the steering torque (both are (Not shown) is included.
  • the electric power steering device 6 changes the direction of the wheels 7 by controlling steering torque so as to assist the driver in operating the steering wheel 18.
  • the steering angle detected by the steering angle sensor of the electric power steering device 6 is transmitted to the parking assist ECU 10.
  • the parking assist ECU 10 calculates the traveling direction of the vehicle 100 based on the steering angle information.
  • the on-vehicle display device 9 is provided in the driver's cab of the own vehicle 100 and provides various information to the driver.
  • the information provided to the driver includes, for example, an image captured by the camera 2 and processed by the parking assist ECU 10. Further, as described later, the in-vehicle display device 9 presents one or more parking target candidate positions (parkable places or positions) to the driver.
  • the in-vehicle display device 9 may be configured as, for example, a touch panel in which a display and an input device are integrated, may be a part of a car navigation system, or may be configured as a head-up display.
  • the vehicle-mounted display device 9 may include an information input device such as a keyboard, a voice instruction device, and a switch.
  • a pressure-sensitive or electrostatic touch panel is mounted on the screen of the vehicle-mounted display device 9 to enable various input operations. The driver can transmit the input content to the parking assist ECU 10 by performing an input operation on the touch panel.
  • the parking assist ECU 10 calculates one or more parking target candidate positions for the vehicle 100 based on the outside world information received from the camera 2 and the sonar 3 (outside world information acquisition unit), and also calculates surrounding obstacle information. ..
  • One or more parking target candidate positions are transmitted to the in-vehicle display device 9.
  • the on-vehicle display device 9 superimposes and displays one or more parking target candidate positions transmitted from the parking assist ECU 10 on the displayed surrounding information of the own vehicle 100.
  • the driver may select a target stop position (a target parking position selected from a parkable place) from the displayed one or more parking target candidate positions and receive parking assistance for the target stop position. it can.
  • the parking assist ECU 10 calculates and calculates a parking route from the current own vehicle position (stop position of the own vehicle 100) to the selected target stop position based on the target stop position information and the obstacle information.
  • the parking route is transmitted to the vehicle control ECU 11.
  • the parking assist ECU 10 calculates the parking route based on the certainty (hereinafter, certainty) of the obstacle information acquired by the sensor of the vehicle 100. As a result, a safe parking route that does not collide with an obstacle can be calculated, and there is no need to unnecessarily increase the distance to the obstacle, and the driver of the own vehicle 100 does not feel unnatural in the vehicle behavior. You will not feel it.
  • the vehicle control ECU 11 identifies the driver's steering wheel operation, accelerator operation, brake operation, or the like in order to assist the vehicle 100 to guide the vehicle to the target stop position based on the parking route transmitted from the parking assistance ECU 10. Support all or all operations.
  • the vehicle control ECU 11 controls the steering angle of the host vehicle 100 by outputting target steering angle information to the electric power steering device 6.
  • the vehicle control ECU 11 outputs the required driving force to a driving force control ECU (not shown) that controls the driving force of the host vehicle 100, and a braking force control ECU (not shown) that controls the braking force of the host vehicle 100.
  • the speed of the host vehicle 100 is controlled by outputting the required braking force.
  • the vehicle control ECU 11 controls the shift range of the host vehicle 100 by outputting a drive range, reverse range, or parking range request to a shift-by-wire control device (not shown) that controls the shift range of the automatic transmission. .. Since the vehicle control ECU 11 controls the own vehicle 100, the driver can receive appropriate parking assistance for parking at the target stop position.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically showing an example of an internal configuration of the parking assistance ECU 10 shown in FIG. 1 and showing a relationship between input / output signals of the parking assistance ECU 10 shown in FIG.
  • the parking assist ECU 10 includes a processor 15, a memory that stores a program executed by the processor and data (software) referred to or processed by the program, and an I / OLSI 17 including an A / D converter. These can communicate with each other via a bus.
  • signals are input to the parking assist ECU 10 from the camera 2, sonar 3, electric power steering device 6, wheel speed sensor 8, and vehicle-mounted display device 9.
  • the parking assist ECU 10 transmits a parking target candidate position where parking is possible to the in-vehicle display device 9 by a predetermined calculation process, and the in-vehicle display device 9 displays the result.
  • the driver of the own vehicle 100 determines whether or not to implement parking assistance based on the displayed contents.
  • FIG. 3 shows a functional block configuration inside the parking assist ECU 10 shown in FIG.
  • a functional block is realized by hardware, software, or a combination thereof.
  • the parking assist ECU 10 automatically performs a steering wheel operation, an accelerator operation, and a brake operation.
  • the parking assist ECU 10 includes a parking target candidate presentation unit 101, a parking route generation unit 102, a target steering angle calculation unit 103, a vehicle speed calculation unit 104, a target vehicle speed calculation unit 105, a travel distance calculation unit 106, and a control unit.
  • a driving force calculation unit 107 and a steering angle control unit 108 are included.
  • the parking target candidate presenting unit 101 creates a parking target candidate position from the white line position and the obstacle position detected by the camera 2, and presents one or more parking target candidate positions to the driver through the HMI such as the in-vehicle display device 9. ..
  • the driver selects a target stop position from the parking target candidate positions presented by the parking target candidate presentation unit 101.
  • the parking route generation unit 102 generates a parking route from the current own vehicle position to the target stop position based on the obstacle position detected by the camera 2 and the target stop position selected by the driver.
  • the target vehicle speed calculation unit 105 generates a target vehicle speed profile based on the route length of the parking route generated by the parking route generation unit 102.
  • the travel distance calculation unit 106 calculates the travel distance of the host vehicle 100 after the start of automatic parking based on the number of wheel speed pulses input from the wheel speed sensor 8.
  • the vehicle speed calculation unit 104 calculates the vehicle speed of the host vehicle 100 based on the wheel speed pulse. Specifically, the vehicle speed calculation unit 104 calculates the current vehicle speed of the host vehicle 100 based on the number of wheel speed pulses per unit time input from the wheel speed sensor 8.
  • the braking / driving force calculation unit 107 calculates a braking force or a driving force (based on the target vehicle speed profile generated by the target vehicle speed calculation unit 105, the traveling distance calculated by the traveling distance calculation unit 106, and the vehicle speed calculated by the vehicle speed calculation unit 104). These are collectively called braking / driving force).
  • the braking / driving force calculation unit 107 controls the brake 22 or the drive motor 21 via the vehicle control ECU 11 based on the calculated braking / driving force.
  • the target steering angle calculation unit 103 calculates a steering angle profile that causes the vehicle to follow the parking route.
  • the steering angle control unit 108 via the vehicle control ECU 11, based on the traveling distance calculated by the traveling distance calculation unit 106, the steering angle profile generated by the target steering angle calculation unit 103, and the sensor value from the steering angle sensor 61. , Controls the steering 23.
  • an internal combustion engine may be used instead of the drive motor.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a logical configuration example of braking force control in the parking assistance ECU 10.
  • the braking / driving force calculation unit 107 includes an FB (Feed Back) braking force calculation unit 171, an FF (Feed Forward) braking force calculation unit 172, a switching determination unit 173, and a switch unit 174.
  • the traveling distance calculation unit 106 calculates the traveling distance of the host vehicle 100 from the start of automatic parking based on the wheel speed pulse.
  • the switching determination unit 173 calculates the remaining distance to the target stop position based on the traveling distance calculated by the traveling distance calculation unit 106, and changes the switching determination flag based on the remaining distance.
  • the switching determination flag is “0” when the remaining distance is larger than the predetermined value and the switching determination flag is “1” when the remaining distance is less than the predetermined value.
  • the predetermined value is preset according to the pulse input interval distance (1 wheel speed pulse interval distance).
  • the FB braking force calculation unit 171 feedback-controls the brake 22 via the vehicle control ECU 11. Specifically, the FB braking force calculation unit 171 calculates the braking force based on the difference between the target vehicle speed profile generated by the target vehicle speed calculation unit 105 and the vehicle speed calculated by the vehicle speed calculation unit 104. The FB braking force calculation unit 171 determines the braking force profile until the next wheel pulse. The switch unit 174 outputs information indicating the braking force calculated by the FB braking force calculation unit 171 to the vehicle control ECU 11.
  • the switching determination unit 173 changes the switching determination flag from “0” to “1”.
  • the switch unit 174 switches the input from the FB braking force calculation unit 171 to the FF braking force calculation unit 172.
  • the FF braking force calculation unit 172 starts the feedforward control of the brake 22 via the vehicle control ECU 11.
  • the FF braking force calculation unit 172 calculates the braking force (profile) based on the remaining distance to the target stop position and the vehicle speed detection value at the wheel speed pulse for which the switching determination flag is “1”. Thereby, the braking force can be appropriately determined.
  • the FF braking force calculation unit 172 feedforward-controls the brake 22 (braking force) via the vehicle control ECU 11 according to the calculated braking force.
  • the switch unit 174 outputs information indicating the braking force calculated by the FF braking force calculation unit 172 to the vehicle control ECU 11.
  • the wheel speed pulse used for the feedforward control of the FF braking force calculation unit 172 may be after the wheel speed pulse for changing the switching determination flag.
  • the FF braking force calculation unit 172 calculates the remaining distance to the target stop position from the travel distance calculated by the travel distance calculation unit 106, acquires the vehicle speed from the vehicle speed calculation unit 104, and based on those values. Determine the braking force.
  • the FF braking force calculation unit 172 determines the braking force without comparing the target vehicle speed with the vehicle speed detection value, and is determined at the start of the control independently of the actual vehicle speed after the start of control (without reference).
  • the brake 22 is controlled according to the braking force.
  • FIG. 5 is a flowchart of the parking assistance processing by the parking assistance ECU 10.
  • the parking target candidate presentation unit 101 determines a target stop position (S101). Specifically, the parking target candidate presentation unit 101 creates one or more parking target candidate positions from the white line position and the obstacle position detected by the camera 2, and the above parking for the driver through the HMI such as the vehicle-mounted display device 9. The target candidate position is presented. The driver selects a target position from the parking target candidate positions presented by the parking target candidate presentation unit 101, and the parking target candidate presentation unit 101 determines the selected parking target candidate position as the target stop position.
  • S101 target stop position
  • the parking target candidate presentation unit 101 creates one or more parking target candidate positions from the white line position and the obstacle position detected by the camera 2, and the above parking for the driver through the HMI such as the vehicle-mounted display device 9.
  • the target candidate position is presented.
  • the driver selects a target position from the parking target candidate positions presented by the parking target candidate presentation unit 101, and the parking target candidate presentation unit 101 determines the selected parking
  • the parking route generation unit 102 After determining the target stop position, the parking route generation unit 102 generates a parking route from the current own vehicle position to the target position based on the obstacle position detected by the camera 2 and the target stop position selected by the driver ( S102).
  • the target vehicle speed calculation unit 105 generates a target vehicle speed profile based on the route length of the parking route generated by the parking route generation unit 102 (S103). After that, the parking assist ECU 10 starts automatic parking and the vehicle 100 starts moving (S104).
  • the vehicle speed calculation unit 104 calculates the vehicle speed of the host vehicle 100 (S106).
  • the travel distance calculation unit 106 calculates the travel distance of the host vehicle from the start of automatic parking (S107).
  • the switching determination unit 173 calculates the remaining distance to the target stop position based on the traveling distance calculated by the traveling distance calculation unit 106 (S108).
  • the switching determination flag is "0" set at the start of parking assistance.
  • the switch unit 174 selects the output from the FB braking force calculation unit 171.
  • the FB braking force calculation unit 171 calculates the braking force based on the target vehicle speed indicated by the target vehicle speed profile and the detected own vehicle speed, and feedback-controls the braking force by the brake 22 via the vehicle control ECU 11 (S110). ..
  • the switching determination unit 173 changes the switching determination flag from “0” to “1”.
  • the switch unit 174 switches the input from the output of the FB braking force calculation unit 171 to the output of the FF braking force calculation unit 172.
  • the FF braking force calculation unit 172 calculates the braking force based on the vehicle speed and the remaining distance calculated from the wheel speed pulse for which the switching determination flag is “1”.
  • the FF braking force calculation unit 172 feedforward-controls the brake 22 (braking force) via the vehicle control ECU 11 according to the calculated braking force (S111), and stops the host vehicle 100 at the target stop position ( S112: NO). Details of step S113 when the host vehicle 100 does not stop at the target stop position (S112: YES) will be described later.
  • FIG. 7 is a graph of the vehicle speed and the braking force with respect to the distance when the remaining distance is equal to or less than a predetermined value and the braking force is calculated based on the detected own vehicle speed and the remaining distance and feedforward control is performed.
  • the horizontal axis represents the distance from the start of parking assistance
  • the vertical axis represents the vehicle speed.
  • the horizontal axis represents the distance from the start of parking assistance
  • the vertical axis represents the braking force.
  • the broken line shows the target vehicle speed profile
  • the two-dot chain line shows the vehicle speed detection value
  • the solid line shows the actual vehicle speed.
  • the feedback control of acceleration works and the braking force becomes zero. Since the vehicle speed detection value is larger than the target vehicle speed from the distance L1 to L2, the feedback control is activated and the braking force is increased. It is assumed that the remaining distance from the position of the distance L3 to the target stop position is a predetermined value.
  • the braking force control switches from the FB braking force calculation unit 171 to the FF braking force calculation unit 172.
  • the first wheel speed pulse after the remaining distance becomes equal to or less than the predetermined value is detected at the position of the distance L2.
  • the FF braking force calculation unit 172 calculates the target braking force for stopping at the target stop position with a constant braking force based on the vehicle speed detection value calculated from the wheel speed pulse at that position (distance L2) and the remaining distance. Calculate and perform feedforward control of braking force.
  • the target braking force is constant and simple control is possible.
  • the target braking force in the example of FIG. 7 is also called a reference force.
  • the vehicle 100 can be stopped at a position closer to the target parking position by controlling the FF braking force calculation unit 172. Further, the inclination of the vehicle speed can be made gentler than in the comparative example described with reference to FIG. 6, and the riding comfort can be improved.
  • the FB braking force calculation unit 171 may correct the braking force for the feedforward control according to the followability to the target vehicle speed profile during the feedback control.
  • the FB braking force calculation unit 171 determines the braking force in the feedforward control based on the difference between the target vehicle speed and the vehicle speed detection value in the feedback control. For example, the FB braking force calculation unit 171 acquires the difference between the target vehicle speed and the vehicle speed detection value at one or a plurality of wheel speed pulses for which the braking force during feedback control is greater than 0, and obtains statistical values such as an average value and an integrated value. decide.
  • the FB braking force calculation unit 171 corrects the value of the constant braking force described with reference to FIG. 7 based on the statistical value. The statistical value of the difference in the single wheel speed pulse matches the difference.
  • the FB braking force calculation unit 171 corrects the braking force so that the braking force increases as the difference (absolute value thereof) increases. You may. Conversely, when the vehicle speed detection value is smaller than the target vehicle speed, the FB braking force calculation unit 171 may correct the braking force so that the braking force becomes smaller as the difference (absolute value thereof) becomes larger.
  • the feedforward control can be performed in consideration of the brake characteristics of the host vehicle 100, so that it is possible to improve the stopping accuracy with respect to changes in vehicle weight and brake friction characteristics.
  • FIG. 8 is a graph of vehicle speed and braking force with respect to distance in an example of feedforward control.
  • the change in the braking force at the feedforward control start point is a step change to the target braking force.
  • the braking force gradually increases from the feedforward control start point.
  • the braking force increases at a constant rate of increase with time. Since the increase in the braking force is not a step change but a gradual increase, the riding comfort can be improved.
  • FIG. 9 is a graph of vehicle speed and braking force with respect to distance in another example of feedforward control.
  • the braking force is insufficient and the vehicle 100 cannot stop at the target stop position.
  • the FF braking force calculation unit 172 increases the target braking force (increase amount of braking force) under the same conditions, as compared with the case where the braking force is increased to the target value by step change as shown in FIG. Good.
  • FIG. 9 shows an example in which, in an example of gradually increasing the braking force, the amount of increase in the braking force is made larger than the step change shown in FIG. 7.
  • FIG. 10 is a graph of vehicle speed and braking force with respect to distance in another example of feedforward control.
  • the FF braking force calculation unit 172 gradually reduces the braking force when the vehicle is stopped as indicated by.
  • the reduction rate of the braking force with respect to time is constant. Thereby, the riding comfort can be improved.
  • the vehicle 100 is stopped at the target stop position.
  • the braking force from the position of the distance L2 to the target stop position and the area of the region surrounded by the horizontal axis (work of the braking force) are the same.
  • the FF braking force calculation unit 172 increases the braking force from the value immediately before in the feedback control.
  • the FF braking force calculation unit 172 reduces the braking force. That is, the target braking force is smaller than the braking force in the immediately previous feedback control.
  • the FF braking force calculation unit 172 gradually reduces the braking force from the start of the feedforward control.
  • FIG. 11 is a graph of vehicle speed and braking force with respect to distance in an example of feedforward control.
  • the parking assist ECU 10 switches the braking force control to the feedforward control because the remaining distance becomes equal to or less than the predetermined position, the vehicle 100 cannot stop at the target parking position.
  • the parking assist ECU 10 increases the braking force to the system upper limit value when it is determined that the vehicle cannot be stopped.
  • the FF braking force calculation unit 172 determines that the host vehicle 100 cannot stop at the target position when it detects a wheel speed pulse that is not detected when the host vehicle 100 can stop at the target position.
  • the FF braking force calculation unit 172 increases the braking force to the system upper limit value. As a result, the error between the actual vehicle stop position and the target vehicle stop position can be reduced.
  • FIG. 12 is a graph of vehicle speed and braking force with respect to distance in another example of feedforward control.
  • the FF braking force calculation unit 172 calculates the vehicle speed of the host vehicle 100 using the wheel speed pulse when the wheel speed pulse is detected after passing the target stop position. Instead of the step change shown in FIG. 11, the FF braking force calculation unit 172 gradually increases the braking force at an increase rate according to the vehicle speed of the host vehicle 100 calculated using the wheel speed pulse.
  • the FF braking force calculation unit 172 may increase the braking force at a constant increase rate with respect to time, for example. The riding comfort can be improved by gradually increasing the braking force.
  • the FF braking force calculation unit 172 may increase the braking force to a value smaller than the system upper limit value. Also in this case, the error between the target stop position and the actual stop position can be reduced. By increasing to the system upper limit value, the error between the target stop position and the actual stop position can be reduced.
  • the FF braking force calculation unit 172 may determine the increase amount of the braking force (increased braking force) according to the vehicle speed determined from the wheel speed pulse detected at the position before the target stop position.
  • the parking assist ECU 10 switches the braking force control from the feedback control to the feedforward control until the remaining distance to the target stop position becomes equal to or less than the one-wheel speed pulse interval distance.
  • the feedforward control calculates the braking force for stopping at the target stop position from the remaining distance determined from the wheel speed pulse at the time of switching and the vehicle speed detection value.
  • An example of the predetermined value used for determination of switching of the braking force control method is one wheel speed pulse interval distance or more and two wheel speed pulse interval distance or less.
  • the one wheel speed pulse interval distance is a distance that the vehicle 100 travels between successive wheel speed pulses.
  • FIG. 13 is a graph of braking force with respect to distance when a predetermined value is set to one wheel speed pulse interval distance.
  • the distance from the control switching position to the target stop position is less than or equal to one wheel speed pulse interval distance.
  • the remaining distance is less than or equal to a predetermined value and the remaining distance is short at the time when the braking force control is switched from the feedback control to the feedforward control, the braking force for stopping at the target vehicle stop position is large, The vehicle speed is changing rapidly.
  • FIG. 14 is a graph of the braking force with respect to the distance when the predetermined value is set to the two-wheel speed pulse interval distance.
  • the distance from the control switching position to the target stop position is not less than the one-wheel speed pulse interval distance and not more than the two-wheel speed pulse interval distance.
  • the remaining distance when the braking force control is switched from the feedback control to the feedforward control when the remaining distance becomes equal to or less than a predetermined value is at least one wheel speed pulse interval distance.
  • the braking force for stopping at the target parking position is small, the change in vehicle speed can be made smooth, and the riding comfort can be improved.
  • the predetermined value is increased, the change in vehicle speed can be made smooth and the riding comfort is improved, but the distance of the feedforward control becomes long, and the stopping accuracy deteriorates due to disturbance such as a gradient. Therefore, it is necessary to properly set the predetermined value from the viewpoint of the accuracy of the feedback control and the feedforward control.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are included.
  • the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those including all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of one embodiment can be added to the configuration of another embodiment.
  • each of the above-mentioned configurations, functions, processing units, processing means, etc. may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit.
  • each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by a processor interpreting and executing a program that realizes each function.
  • Information such as a program, a table, and a file that realizes each function can be placed in a memory, a hard disk, a recording device such as SSD (SoliD StAte Drive), or a recording medium such as an IC card or an SD card.
  • control lines and information lines are shown to be necessary for explanation, and not all control lines and information lines are shown on the product. In practice, it may be considered that almost all configurations are connected to each other.

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Abstract

車両の停車位置精度を向上させる。 目標停車位置への車両の駐車を支援する駐車支援装置であって、車輪速パルスに基づいて前記車両の走行距離を演算する、走行距離演算部と、前記走行距離に基づいて前記目標停車位置までの残距離を決定し、前記残距離が所定値以下の値になったときに、前記車両の制動力の制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替える、制駆動力演算部と、を含む。

Description

駐車支援装置及び駐車支援方法
　本発明は、駐車支援装置及び駐車支援方法に関する。
　駐車支援装置の例として、特許文献１に記載の技術がある。特許文献１に記載の駐車支援装置は、車輪速パルスを用いて自車両の走行距離と車速を演算し、目標車速に追従するようにＰＩ制御で加減速制御を行っている。
特開２０１４－８９３９号公報
　自動駐車中において、乗車人数による車重変化や勾配等の外乱対策のために、目標車速と車速検知値の差を用いたフィードバック制御で制動力制御を行う技術が知られている。
しかし、車輪速パルスを用いて車速を検知している場合、駐車支援装置は、停車間際の極低車速では、車輪速パルスの入力間隔が長いため車速検知の更新ができず車速を高く誤認識し、目標位置より手前で自車両を停車させる可能性がある。
　図６に具体的な動作を示す。図６はフィードバック制御のみで制動力制御した時の距離に対する車速と制動力のグラフである。車速のグラフにおいて、横軸は駐車支援を開始してからの距離を示し、縦軸は車速を示す。制動力のグラフにおいて、横軸は駐車支援を開始してからの距離を示し、縦軸は制動力を示す。破線は目標車速プロファイル、二点鎖線は車速検知値、実線は実車速を示す。
　距離Ｌ０からＬ１までは、車速検知値が目標車速より小さいため、加速のフィードバック制御が働き、制動力は０となる。距離Ｌ１からＬ２までは車速検知値が目標車速より大きいため、フィードバック制御が働き、制動力が増加する。距離Ｌ２にて車輪速パルスを検知することで車速検知値が更新され、車速検知値と目標車速の差が小さくなるため制動力が減少する。距離Ｌ２から目標駐車位置までは車速検知値が目標車速より大きいため、フィードバック制御が働き、制動力が増加する。
　このように距離Ｌ２から目標駐車位置までの間では車輪速パルス検知が無いため、車速検知値が更新されない。その結果、目標車速と車速検知値の差が大きくなるに伴い制動力が大きくなることで、車両が目標位置の手前に停車してしまう可能性がある。
　本発明の代表的な一例は、目標停車位置への車両の駐車を支援する駐車支援装置であって、車輪速パルスに基づいて前記車両の走行距離を演算する、走行距離演算部と、前記走行距離に基づいて前記目標停車位置までの残距離を決定し、前記残距離が所定値以下の値になったときに、前記車両の制動力の制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替える、制駆動力演算部と、を含む。
　本発明の代表的な一例によれば、車両の停車位置精度を向上させることができる。
駐車支援装置を適用した車両の構成図。 駐車支援ＥＣＵの内部構成の概略図。 駐車支援ＥＣＵの内部の機能ブロック構成図。 制動力制御ブロック図。 実施形態１におけるフローチャート。 比較例に係る、フィードバック制御のみで制動力制御した時の距離に対する車速と制動力のグラフ。 残距離が所定値以下の値になった時に、制動力制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替えた場合の、距離に対する車速と制動力のグラフ。 残距離が所定値以下の値になった時に、制動力制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替え、制動力を所定の増加率で増加させ、一定の制動力を維持した場合の、距離に対する車速と制動力のグラフ。 残距離が所定値以下の値になった時に、制動力制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替え、制動力を所定の増加率で増加させ、一定の制動力を維持した場合の、距離に対する車速と制動力のグラフ。 残距離が所定値以下の値になった時に、制動力制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替え、制動力を所定の増加率で増加させ、一定の制動力を維持した後、所定の減少率で制動力を減少させた場合の、距離に対する車速と制動力のグラフ。 残距離が所定値以下の値になった時に、制動力制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替えた後、自車両が目標駐車位置を通過したことを検知したことに対して制動力をシステム上限まで増加させた場合の、距離に対する車速と制動力のグラフ。 残距離が所定値以下の値になった時に、制動力制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替えた後、自車両が目標駐車位置を通過したことを検知したことに対して制動力をシステム上限まで所定の増加率で増加させた場合の、距離に対する車速と制動力のグラフ。 制動力制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替える所定値を、パルス入力が１パルスで車両が進む距離に設定した時の距離に対する車速のグラフ。 制動力制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替える条件を示す所定値を、２車輪速パルスで車両が進む距離に設定した場合の、距離に対する車速のグラフ。
　以下、実施形態を、図面を用いて説明する。以下に説明する実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特長の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
＜実施形態１＞
　図１は、一実施形態に係る駐車支援装置を概略的に示す。駐車支援装置は、車両１００に搭載され、車両前方に搭載された前方カメラ２Ｆ、車両右方に搭載された右方カメラ２Ｒ、車両後方に搭載された後方カメラ２Ｂ、車両左方に搭載された左方カメラ２Ｌ、ソナー３、及び電動パワーステアリング装置６を含む。駐車支援装置は、さらに、右前車輪７ＦＲの車輪速を検知する右前車輪速センサ８ＦＲ、右後車輪７ＲＲの車輪速を検知する右後車輪速センサ８ＲＲ、左後車輪７ＲＬの車輪速を検知する左後車輪速センサ８ＲＬ、左前車輪７ＦＬの車輪速を検知する左前車輪速センサ８ＦＬ、車載表示装置９、駐車支援ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１０、車両制御ＥＣＵ１１等を含む。
　前方カメラ２Ｆ、右方カメラ２Ｒ、後方カメラ２Ｂ、及び左方カメラ２Ｌは、それぞれ、レンズと撮像素子を含み、自車両１００の周辺環境を撮像できるように適切に配置されている。各カメラ２Ｆ、２Ｒ、２Ｂ、２Ｌの撮像画像は、駐車支援ＥＣＵ１０に送信されて画像処理が行われる。以下、特に区別しない場合は、カメラ２Ｆ、２Ｒ、２Ｂ、２Ｌそれぞれを、カメラ２と呼ぶ。カメラ２は、単眼カメラでもよいし、ステレオカメラでもよい。
　複数のソナー３が、車両１の前部、後部、側面部に設置されている。各ソナー３は、超音波を送信するとともに、上記超音波が周囲の障害物から反射した反射波を受信することにより、車両１００とその周辺の障害物との距離を測定する。その測定結果は、駐車支援ＥＣＵ１０に送信される。駐車支援ＥＣＵ１０は、各ソナー３から送信された測定結果である自車両１００周辺の障害物情報を記憶する。
　カメラ２及びソナー３は、自車両１００周辺の外界情報を取得するための外界情報取得部を構成する。なお、カメラ２及びソナー３以外のセンシング装置、例えば、ＬＩＤＡＲ（ＬＩｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）やＲＡＤＡＲを用いて、自車両１００周辺の外界情報を取得してもよい。
　車両１００の車体の前後左右には、右前車輪７ＦＲ、右後車輪７ＲＲ、左後車輪７ＲＬ、左前車輪７ＦＬがそれぞれ配置されている。各車輪７ＦＲ、７ＲＲ、７ＲＬ、７ＦＬには、右前車輪速センサ８ＦＲ、右後車輪速センサ８ＲＲ、左後車輪速センサ８ＲＬ、左前車輪速センサ８ＦＬがそれぞれ設けられている。車輪速センサ８ＦＲ、８ＲＲ、８ＲＬ、８ＦＬは、それぞれの車輪速を検知し、各車輪速を駐車支援ＥＣＵ１０に送信する。
　駐車支援ＥＣＵ１０は、各車輪速の情報をもとに自車両１００の速度を演算する。以下、特に区別しない場合、右前車輪７ＦＲ、右後車輪７ＲＲ、左後車輪７ＲＬ、左前車輪７ＦＬそれぞれを車輪７と呼ぶ。また、右前車輪速センサ８ＦＲ、右後車輪速センサ８ＲＲ、左後車輪速センサ８ＲＬ、左前車輪速センサ８ＦＬそれぞれを車輪速センサ８と呼ぶ。
車輪速センサ８は、車輪７が規定距離（１車輪速パルス間隔距離）進む（回転する）毎に、車輪速パルスを出力する。パルス間隔は、例えば、数ｃｍである。
　電動パワーステアリング装置６は、自車両１００の運転室内に設けられたステアリングホイール１８の操作量（操舵角）に応じて、車輪７の向きを変える。電動パワーステアリング装置６は、例えばステアリングホイール１８の操舵角を検知する操舵角センサ、各車輪７の向きを変えるトルクとなる操舵トルクを補助するモータ、操舵トルクを制御する電動パワーステアリングＥＣＵ（いずれも不図示）を含む。
　電動パワーステアリング装置６は、運転者のステアリングホイール１８の操作を補助するように操舵トルクを制御して車輪７の向きを変える。電動パワーステアリング装置６の操舵角センサにより検知された操舵角は、駐車支援ＥＣＵ１０に送信される。駐車支援ＥＣＵ１０は、操舵角の情報をもとに自車両１００の進行方向を演算する。
　車載表示装置９は、自車両１００の運転室内に設けられており、運転者に対して各種情報を提供する。運転者へ提供される情報は、例えば、カメラ２により撮像されて駐車支援ＥＣＵ１０によって処理された画像等を含む。さらに、後述のように、車載表示装置９は、１以上の駐車目標候補位置（駐車可能な場所又は位置）を運転者に提示する。
　車載表示装置９は、例えば、ディスプレイと入力装置とが一体化したタッチパネルとして構成してもよいし、カーナビゲーションシステムの一部であってもよいし、ヘッドアップディスプレイとして構成してもよい。車載表示装置９は、例えばキーボード、音声指示装置、スイッチなどの情報入力装置を含んでもよい。例えば、車載表示装置９の画面には感圧式または静電式のタッチパネルが搭載されており、各種の入力操作を可能とする。運転者はタッチパネルで入力操作を行うことにより、入力内容を駐車支援ＥＣＵ１０に送信することができる。
　駐車支援ＥＣＵ１０は、カメラ２及びソナー３（外界情報取得部）から受信した外界情報をもとに、自車両１００が１以上の駐車目標候補位置を演算するとともに、周辺の障害物情報を演算する。１以上の駐車目標候補位置は車載表示装置９に送信される。
　車載表示装置９は、駐車支援ＥＣＵ１０から送信された１以上の駐車目標候補位置を、表示中の自車両１００周囲情報に重畳して表示する。運転者は、表示された１以上の駐車目標候補位置から目標停車位置（駐車可能な場所から選択された目標とする駐車位置）を選択し、当該目標停車位置に対して駐車支援を受けることができる。
　次に、運転者は、自車両１００の停車後に、車載表示装置９の入力装置を操作して、車載表示装置９に表示されている１以上の駐車目標候補位置から、目標停車位置を選択する。駐車支援ＥＣＵ１０では、目標停車位置の情報及び上記障害物情報をもとに、現在の自車両位置（自車両１００の停車位置）から上記選択された目標停車位置までの駐車経路を演算し、演算した駐車経路を車両制御ＥＣＵ１１に送信する。
　ここで、駐車支援ＥＣＵ１０は、自車両１００のセンサが取得した障害物情報の確からしさ(以降、確信度)をもとに、駐車経路を演算する。これにより、障害物と衝突することのない安全な駐車経路を演算可能であるとともに、障害物との距離を不必要にあける必要がなく、自車両１００の運転者が車両挙動に不自然さを感じることがなくなる。
　車両制御ＥＣＵ１１は、駐車支援ＥＣＵ１０から送信された駐車経路に基づき、自車両１００の目標停車位置までの誘導を支援するために、運転者のステアリングホイール操作、アクセル操作、ブレーキ操作等のうちの特定の操作または全ての操作を支援する。
　例えば、車両制御ＥＣＵ１１は、電動パワーステアリング装置６に目標とする舵角情報を出力することにより自車両１００の舵角を制御する。または、車両制御ＥＣＵ１１は、自車両１００の駆動力を制御する駆動力制御ＥＣＵ（図示省略）に要求駆動力を出力し、自車両１００の制動力を制御する制動力制御ＥＣＵ（図示省略）に要求制動力を出力することにより、自車両１００の速度を制御する。
　または、車両制御ＥＣＵ１１は、自動変速機のシフトレンジを制御するシフトバイワイヤ制御装置（図示省略）にドライブレンジ、リバースレンジまたはパーキングレンジの要求を出力することにより、自車両１００のシフトレンジを制御する。車両制御ＥＣＵ１１が自車両１００を制御することにより、運転者は、目標停車位置に駐車するための適切な駐車支援を受けることができる。
　図２は、図１に示す駐車支援ＥＣＵ１０の内部構成の一例を概略的に示し、図１に示す駐車支援ＥＣＵ１０の入出力信号の関係を示すブロック線図である。駐車支援ＥＣＵ１０は、プロセッサ１５、プロセッサが実行するプログラム及びプログラムに参照又は処理されるデータ（ソフトウェア）を格納するメモリ１６、及びＡ／Ｄ変換器を含むI／ＯＬＳＩ１７を含む。これらは、バスを介して互いに通信可能である。
　前術したように、カメラ２、ソナー３、電動パワーステアリング装置６、車輪速センサ８、及び車載表示装置９から信号が駐車支援ＥＣＵ１０に入力される。駐車支援ＥＣＵ１０は、所定の演算処理にて、駐車可能な駐車目標候補位置を車載表示装置９に送信して、当該車載表示装置９がその結果を表示する。自車両１００の運転者は、上記表示内容により駐車支援を実施するか否かを判断する。
　図３は、図１に示す駐車支援ＥＣＵ１０の内部の機能ブロック構成を示す。このような機能ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらを組み合わせたものによって実現される。以下に説明する例において、駐車支援ＥＣＵ１０は、ステアリングホイール操作、アクセル操作、ブレーキ操作を自動で行うとする。
　図３に示すように、駐車支援ＥＣＵ１０は、駐車目標候補提示部１０１、駐車経路生成部１０２、目標操舵角演算部１０３、車速演算部１０４、目標車速演算部１０５、走行距離演算部１０６、制駆動力演算部１０７、及び操舵角制御部１０８を含む。
　駐車目標候補提示部１０１は、カメラ２で検知した白線位置や障害物位置から駐車目標候補位置を作成し、車載表示装置９などのＨＭＩを通じて、運転者へ１以上の駐車目標候補位置を提示する。運転者は、駐車目標候補提示部１０１に提示された駐車目標候補位置から目標停車位置を選択する。駐車経路生成部１０２は、カメラ２で検知した障害物位置と運転者が選択した目標停車位置に基づいて、現在の自車両位置から目標停車位置への駐車経路を生成する。
　目標車速演算部１０５は、駐車経路生成部１０２に生成された駐車経路の経路長に基づいて目標車速プロファイルを生成する。走行距離演算部１０６は、車輪速センサ８から入力される車輪速パルスの数に基づいて自動駐車開始後の自車両１００の走行距離を演算する。車速演算部１０４は、車輪速パルスに基づいて自車両１００の車速を演算する。具体的には、車速演算部１０４は、車輪速センサ８から入力される単位時間当たりの車輪速パルス数に基づいて現在の自車両１００の車速を演算する。
　制駆動力演算部１０７は、目標車速演算部１０５が生成した目標車速プロファイル、走行距離演算部１０６が算出した走行距離、及び車速演算部１０４が算出した車速に基づいて、制動力または駆動力（これらを制駆動力と総称する）を算出する。制駆動力演算部１０７は、算出した制駆動力に基づいて、車両制御ＥＣＵ１１を介して、ブレーキ２２または駆動モータ２１を制御する。
　目標操舵角演算部１０３は、駐車経路に自車両を追従させる操舵角プロファイルを演算する。操舵角制御部１０８は、走行距離演算部１０６が算出した走行距離、目標操舵角演算部１０３が生成した操舵角プロファイル、及び操舵角センサ６１からのセンサ値に基づいて、車両制御ＥＣＵ１１を介して、ステアリング２３を制御する。なお、障害物検知はカメラの代わりにソナーやＬＩＤＡＲやＲＡＤＥＲを使用してもよく、駆動モータの代わりに内燃機関でもよい。
　図４は、駐車支援ＥＣＵ１０における制動力制御の論理構成例を示すブロック図である。制駆動力演算部１０７は、ＦＢ（Ｆｅｅｄ　Ｂａｃｋ）制動力演算部１７１、ＦＦ（Ｆｅｅｄ　Ｆｏｒｗａｒｄ）制動力演算部１７２、切り替え判定部１７３、及びスイッチ部１７４を含む。
　走行距離演算部１０６は、車輪速パルスに基づいて、自動駐車開始時からの自車両１００の走行距離を演算する。切り替え判定部１７３は、走行距離演算部１０６に算出された走行距離に基づいて、目標停車位置までの残距離を算出し、残距離に基づいて切り替え判定フラグを変更する。以下において、残距離が所定値より大きい場合に切り替え判定フラグは「０」であり、残距離が所定値以下の場合に切り替え判定フラグは「１」であるとする。所定値は、パルス入力の間隔距離（１車輪速パルス間隔距離）に応じて予め設定されている。
　残距離が所定値より長く、切り替え判定フラグが「０」の間は、ＦＢ制動力演算部１７１が、車両制御ＥＣＵ１１を介して、ブレーキ２２をフィードバック制御する。具体的には、ＦＢ制動力演算部１７１は、目標車速演算部１０５に生成された目標車速プロファイルと車速演算部１０４が演算した車速との間の差に基づいて、制動力を算出する。ＦＢ制動力演算部１７１は、次の車輪パルスまでの制動力プロファイルを決定する。スイッチ部１７４は、ＦＢ制動力演算部１７１が算出した制動力を示す情報を、車両制御ＥＣＵ１１に出力する。
　残距離が短くなり、特定の車輪速パルスに応じてから計算された残距離が所定値以下である場合、切り替え判定部１７３は、切り替え判定フラグを「０」から「１」に変化させる。切り替え判定フラグに変更に応答して、スイッチ部１７４は、入力をＦＢ制動力演算部１７１からＦＦ制動力演算部１７２に切り替える。これにより、ＦＦ制動力演算部１７２による、車両制御ＥＣＵ１１を介した、ブレーキ２２のフィードフォワード制御が開始する。
　ＦＦ制動力演算部１７２は、切り替え判定フラグが「１」となった車輪速パルスでの、目標停車位置までの残距離と車速検知値とに基づき、制動力（プロファイル）を演算する。これにより、適切に制動力を決定できる。ＦＦ制動力演算部１７２は、算出した制動力に応じて、車両制御ＥＣＵ１１を介して、ブレーキ２２（制動力）をフィードフォワード制御する。スイッチ部１７４は、ＦＦ制動力演算部１７２が算出した制動力を示す情報を、車両制御ＥＣＵ１１に出力する。なお、ＦＦ制動力演算部１７２のフィードフォワード制御に使用される車輪速パルスは、切り替え判定フラグを変更する車輪速パルスより後であってもよい。
　具体的には、ＦＦ制動力演算部１７２は、走行距離演算部１０６が算出した走行距離により目標停車位置までの残距離を算出し、車速演算部１０４から車速を取得し、それらの値に基づき制動力を決定する。ＦＦ制動力演算部１７２は、目標車速と車速検知値とを比較することなく制動力を決定し、また、制御開始後の実際の車速と独立に（参照することなく）、開始時に決定された制動力に応じてブレーキ２２を制御する。
　図５は、駐車支援ＥＣＵ１０による駐車支援処理のフローチャートである。まず、駐車目標候補提示部１０１は、目標停車位置を決定する（Ｓ１０１）。具体的には、駐車目標候補提示部１０１は、カメラ２で検知した白線位置や障害物位置から１以上の駐車目標候補位置を作成し、車載表示装置９などのＨＭＩを通じて運転者へ以上の駐車目標候補位置を提示する。運転者は駐車目標候補提示部１０１に提示された駐車目標候補位置から目標位置を選択し、駐車目標候補提示部１０１は選択された駐車目標候補位置を、目標停車位置と決定する。
　目標停車位置決定後、駐車経路生成部１０２は、カメラ２で検知した障害物位置と運転者が選択した目標停車位置に基づいて、現在の自車両位置から目標位置への駐車経路を生成する（Ｓ１０２）。目標車速演算部１０５は、駐車経路生成部１０２に生成された駐車経路の経路長に基づいて、目標車速プロファイルを生成する（Ｓ１０３）。その後、駐車支援ＥＣＵ１０は、自動駐車を開始し、車両１００が移動を開始する（Ｓ１０４）。
　自車両１００の移動開始後、車輪速パルスを検知すると（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、車速演算部１０４は、自車両１００の車速を算出する（Ｓ１０６）。走行距離演算部１０６は、自動駐車開始時からの自車両の走行距離を演算する（Ｓ１０７）。切り替え判定部１７３は、走行距離演算部１０６に算出された走行距離に基づいて、目標停車位置までの残距離を算出する（Ｓ１０８）。
　残距離が所定値よりも大きい場合は（Ｓ１０９：ＮＯ）、切り替え判定フラグは駐車支援の開始時に設定された「０」である。スイッチ部１７４は、ＦＢ制動力演算部１７１から出力を選択している。ＦＢ制動力演算部１７１は、目標車速プロファイルが示す目標車速と検知された自車速に基づいて、制動力を演算し、車両制御ＥＣＵ１１を介して、ブレーキ２２による制動力をフィードバック制御する（Ｓ１１０）。
　車輪速度パルスにより計算される残距離が所定値以下の値になると（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、切り替え判定部１７３は、切り替え判定フラグを「０」から「１」に変化させる。スイッチ部１７４は、入力をＦＢ制動力演算部１７１の出力からＦＦ制動力演算部１７２の出力に切り替える。
　ＦＦ制動力演算部１７２は、切り替え判定フラグが「１」となった車輪速パルスから演算される自車速と残距離とに基づいて、制動力を演算する。ＦＦ制動力演算部１７２は、演算された制動力に応じて、車両制御ＥＣＵ１１を介して、ブレーキ２２（制動力）をフィードフォワード制御し（Ｓ１１１）、目標停車位置に自車両１００を停車させる（Ｓ１１２：ＮＯ）。自車両１００が目標停車位置で停止しない場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）のステップＳ１１３の詳細は後述する。
　図７は、残距離が所定値以下であり、検知された自車速と残距離に基づいて制動力を演算しフィードフォワード制御したときの、距離に対する車速と制動力のグラフである。車速のグラフにおいて、横軸は駐車支援を開始してからの距離を示し、縦軸は車速を示す。
制動力のグラフにおいて、横軸は駐車支援を開始してからの距離を示し、縦軸は制動力を示す。破線は目標車速プロファイル、二点鎖線は車速検知値、実線は実車速を示す。
　図７の例において、距離Ｌ０からＬ１までは、車速検知値が目標車速より小さいため、加速のフィードバック制御が働き、制動力は０となる。距離Ｌ１からＬ２までは車速検知値が目標車速より大きいため、フィードバック制御が働き、制動力が増加する。距離Ｌ３の位置から目標停車位置までの残距離が、所定値であるとする。
　目標停車位置までの残距離が所定値以下になると、制動力制御が、ＦＢ制動力演算部１７１からＦＦ制動力演算部１７２に切り替わる。図７の例において、残距離が所定値以下になった後の最初の車輪速パルスが、距離Ｌ２の位置において検知される。ＦＦ制動力演算部１７２は、その位置（距離Ｌ２）での車輪速パルスにより演算される車速検知値と残距離に基づいて、一定の制動力で目標停車位置に停車するための目標制動力を演算し、制動力をフィードフォワード制御する。図７の例において目標制動力は一定であり、シンプルな制御が可能である。なお、図７の例における目標制動力を基準力とも呼ぶ。
　ＦＦ制動力演算部１７２に制御により、車両１００は、目標駐車位置により近い位置で停車できる。また、図６を参照して説明した比較例よりも、車速の傾きを緩やかにすることができて、乗り心地を改善できる。
　他の例において、ＦＢ制動力演算部１７１は、フィードバック制御中の目標車速プロファイルへの追従性に応じて、フィードフォワード制御のための制動力を補正してもよい。
ＦＢ制動力演算部１７１は、フィードバック制御における目標車速と車速検知値との間の差に基づいて、フィードフォワード制御における制動力を決定する。例えば、ＦＢ制動力演算部１７１は、フィードバック制御中の制動力が０より大きい１又は複数の車輪速パルスにおける目標車速と車速検知値の差を取得し、平均値や積分値等の統計値を決定する。
ＦＢ制動力演算部１７１は、統計値に基づいて、図７を参照して説明した一定制動力の値を補正する。なお、単一車輪速パルスにおける差の統計値は、その差と一致する。
　例えば、ＦＢ制動力演算部１７１は、統計値が、車速検知値が目標車速よりも大きいことを示す場合、差（の絶対値）が大きくなるにつれて、制動力が大きくなるように制動力を補正してもよい。逆に、車速検知値が目標車速よりも小さい場合、ＦＢ制動力演算部１７１は、差（の絶対値）が大きくなるにつれて、制動力が小さくなるように制動力を補正してもよい。本例により、自車両１００のブレーキ特性を考慮してフィードフォワード制御できるため、車重やブレーキの摩擦特性の変化に対して、停車精度を向上させることができる。
＜実施形態２＞
　図８は、フィードフォワード制御の一例の距離に対する車速と制動力のグラフである。
以下において、図７との相違点を主に説明する。図７の例において、フィードフォワード制御開始地点での制動力の変化は、目標制動力へのステップ変化である。これにより、シンプルな制御が実現される。図８の例において、制動力は、フィードフォワード制御開始地点から徐々に増加する。例えば、制動力は、時間に対して一定の増加率で増加する。制動力の増加がステップ変化ではなく、徐々の増加であることで、乗り心地が改善できる。
　図９は、フィードフォワード制御の他の例の距離に対する車速と制動力のグラフである。以下において、図８との相違点を主に説明する。図８の例においては、制動力が不足し、車両１００は、目標停車位置で停車することができない。ＦＦ制動力演算部１７２は、図７に示すように制動力をステップ変化によって目標値に増加させる場合と比較して、同一条件での目標制動力（制動力の増加量）を大きくしてもよい。図９は、徐々に制動力を増加させる例において、図７に示すステップ変化よりも制動力の増加量を大きくする例を示す。
　図１０は、フィードフォワード制御の他の例の距離に対する車速と制動力のグラフである。以下において、図９との相違点を主に説明する。図１０の例において、ＦＦ制動力演算部１７２は、に示す停車際で制動力を徐々に減少させる。例えば、時間に対する制動力の減少率は一定である。これにより、乗り心地が改善できる。図７、９及び１０の例においては、車両１００は目標停車位置に停車している。これらの図において、距離Ｌ２の位置から目標停車位置までの制動力と横軸で囲まれた領域の面積（制動力の仕事）は同一である。
　図８、９及び１０を参照して説明した例において、ＦＦ制動力演算部１７２は、制動力を、フィードバック制御における直前の値から増加させる。フィードバック制御からフィードフォワード制御への切り替えの地点において、車速が低い場合、ＦＦ制動力演算部１７２は、制動力を減少させる。つまり、目標制動力は直前のフィードバック制御における制動力より小さい。ＦＦ制動力演算部１７２は、図８、９及び１０を参照した説明した例において、フィードフォワード制御の開始から徐々に制動力を減少させる。
＜実施形態３＞
　以下において、車両１００が、目標停車位置で停止することができずに通過した場合に対する制御を説明する。例えば、目標駐車位置までの残距離が所定値以下になり、制動力制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替えた後、勾配などの外乱により、車両１００が目標駐車位置に到達しても停車できないことがある。以下に説明する例において、駐車支援ＥＣＵ１０は、車両１００が目標駐車位置で停車できず通過したことを検知した場合に、制動力をシステム上限値まで増加させる。
　図１１は、フィードフォワード制御の一例の、距離に対する車速と制動力のグラフである。以下においては、図７との相違点を主に説明する。図１１の例において、残距離が所定位置以下になり、駐車支援ＥＣＵ１０が制動力制御をフィードフォワード制御に切り替えた後、車両１００が目標駐車位置で停車できていない。駐車支援ＥＣＵ１０は、停車できなかったことが判明した時点で制動力をシステム上限値まで増加させる。
　ＦＦ制動力演算部１７２は、自車両１００が目標位置で停車できた場合は検知されない車輪速パルスを検知した時、自車両１００が目標位置で停車できなかったと判定する。ＦＦ制動力演算部１７２は、制動力をシステム上限値まで増加させる。これにより、実際の停車位置と目標停車位置の誤差を小さくすることができる。
　図１２は、フィードフォワード制御の他の例の、距離に対する車速と制動力のグラフである。以下においては、図１１との相違点を主に説明する。ＦＦ制動力演算部１７２は、目標停止位置を過ぎて車輪速パルスを検知した時、車輪速パルスを用いて自車両１００の車速を演算する。図１１に示すステップ変化に代えて、ＦＦ制動力演算部１７２は、車輪速パルスを用いて演算した自車両１００の車速に応じた増加率で、制動力を徐々に増加させる。ＦＦ制動力演算部１７２は、例えば、時間に対して一定の増加率で制動力を増加させてもよい。徐々に制動力を増加させることで、乗り心地を改善できる。
　なお、ＦＦ制動力演算部１７２は、制動力を、システム上限値よりも小さい値に増加させてもよい。これも、目標停車位置と実際の停車位置との誤差を小さくできる。システム上限値まで増加させることで、特に、目標停車位置と実際の停車位置との誤差を小さくできる。ＦＦ制動力演算部１７２は、目標停車位置より先の位置で検出された車輪速パルスから決まる車速に応じて、制動力の増加量（増加後の制動力）を決定してもよい。
＜実施形態４＞
　以下において、制動力の制御方法を切り替えるタイミングを説明する。駐車支援ＥＣＵ１０は、目標停車位置までの残距離が１車輪速パルス間隔距離以下となるまでに、制動力制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替える。フィードフォワード制御は、切り替え時点での車輪速パルスから決定される残距離と車速検知値から、目標停車位置で停車するための制動力を演算する。
　制動力の制御方法の切り替え判定に用いる所定値の一例は、１車輪速パルス間隔距離以上であり、２車輪速パルス間隔距離以下である。１車輪速パルス間隔距離は、連続する車輪速パルスの間で車両１００が進む距離である。
　図１３は、所定値を１車輪速パルス間隔距離に設定した時の距離に対する制動力のグラフである。制御を切り替える位置から目標停車位置までの距離は、１車輪速パルス間隔距離以下である。図１３の例においては、残距離が所定値以下となり制動力制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替えた時点での残距離が短いために、目標停車位置で停車するための制動力が大きく、車速の変化が急になっている。
　一方、図１４は所定値を２車輪速パルス間隔距離に設定した時の距離に対する制動力のグラフである。制御を切り替える位置から目標停車位置までの距離は、１車輪速パルス間隔距離以上、２車輪速パルス間隔距離以下である。
　残距離が所定値以下となり制動力制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替えた時点での残距離が少なくとも１車輪速パルス間隔距離ある。図１３の場合と比較して、目標駐車位置で停車するための制動力は小さく、車速の変化もなだらかにできて、乗り心地向上が実現できる。なお、所定値を大きくすると、車速の変化をなだらかにできて、乗り心地が向上するが、フィードフォワード制御の距離が長くなり、勾配などの外乱により停車精度が悪化する。従って、所定値をフィードバック制御及びフィードフォワード制御の精度の観点から、適切に設定することが必要である。
　なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施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。また、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。
　また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（ＳｏｌｉＤ　ＳｔＡｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード等の記録媒体に置くことができる。
　また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
２　カメラ、３　ソナー、６　電動パワーステアリング装置、７ＦＲ、７ＲＲ、７ＲＬ、７ＦＬ　車輪、８ＦＲ、８ＲＲ、８ＲＬ、８ＦＬ　車輪速センサ、９　車載表示装置、１０　駐車支援ＥＣＵ、１１　車両制御ＥＣＵ、１８　ステアリングホイール、１００　車両

Claims (11)

  1. 　目標停車位置への車両の駐車を支援する駐車支援装置であって、
    　車輪速パルスに基づいて前記車両の走行距離を演算する、走行距離演算部と、
    　前記走行距離に基づいて前記目標停車位置までの残距離を決定し、前記残距離が所定値以下の値になったときに、前記車両の制動力の制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替える、制駆動力演算部と、を含む駐車支援装置。
  2. 　請求項１に記載の駐車支援装置であって、
    　前記所定値は、１車輪速パルス間隔距離以上であり、２車輪速パルス間隔距離以下である、駐車支援装置。
  3. 　請求項１に記載の駐車支援装置であって、
    　前記車輪速パルスに基づいて前記車両の車速を演算する、車速演算部をさらに含み、
    　制駆動力演算部は、前記フィードフォワード制御において、前記残距離と、前記フィードバック制御から前記フィードフォワード制御への切り替え時の前記車速演算部により演算された車速と、に基づいて、前記車両の制動力を決定する、駐車支援装置。
  4. 　請求項３に記載の駐車支援装置であって、
    　前記フィードフォワード制御により決定される制御力は、前記目標停車位置まで一定である、駐車支援装置。
  5. 　請求項３に記載の駐車支援装置であって、
    　前記制駆動力演算部は、前記フィードバック制御における目標車速と前記車速演算部により演算された車速との間の差に基づいて、前記フィードフォワード制御における前記車両の制動力を決定する、駐車支援装置。
  6. 　請求項１に記載の駐車支援装置であって、
    　前記制駆動力演算部は、前記フィードフォワード制御において、目標制動力値を決定し、前記車両の制動力を、前記フィードバック制御による値から、前記目標制動力値に徐々に変化させる、駐車支援装置。
  7. 　請求項６に記載の駐車支援装置であって、
    　前記制駆動力演算部は、前記フィードフォワード制御において、前記目標停車位置の手前から前記目標停車位置まで、前記制動力を前記目標制動力値から徐々に減少させる、駐車支援装置。
  8. 　請求項１に記載の駐車支援装置であって、
    　前記制駆動力演算部は、前記車両が前記目標停車位置を通過したことを検知した場合、前記車両の制動力を増加させる、駐車支援装置。
  9. 　請求項８に記載の駐車支援装置であって、
    　前記制駆動力演算部は、前記車両の制動力をシステム上限値まで増加させる、駐車支援装置。
  10. 　請求項８に記載の駐車支援装置であって、
    　前記制駆動力演算部は、前記目標停車位置で停車できなかったことを検知した時点での車速に基づいて算出した増加率において徐々に前記車両の制動力を増加させる、駐車支援装置。
  11. 　目標停車位置への車両の駐車を支援する方法であって、
    　車輪速パルスに基づいて前記車両の走行距離を演算し、
    　前記走行距離に基づいて前記目標停車位置までの残距離を決定し、
    　前記残距離が所定値以下の値になったときに、前記車両の制動力の制御をフィードバック制御からフィードフォワード制御に切り替える、ことを含む方法。
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