行驶辅助系统的制作方法

文档序号:16312419发布日期:2018-12-19 05:20阅读:157来源:国知局
行驶辅助系统的制作方法

本发明涉及行驶辅助系统。

背景技术

公知有在车辆的停车等行驶时通过自动运转等来辅助行驶的系统。在这样的系统中,根据与方向盘等转向部的转向角相关联地预先存储在存储装置等的车辆的转弯半径来控制车辆。

专利文献1:日本特开2010-269707号公报

然而,有时由于每个车辆的特性等而导致车辆按照预先与转向角相关联的转弯半径所不同的转弯半径进行行驶,在这样的情况下,存在无法精度良好地推定车辆实际上行驶的行驶路径的转弯半径的课题。



技术实现要素:

本发明鉴于上述课题而完成的,其目的在于,提供能够以较高的精度推定行驶中的车辆的转弯半径的行驶辅助系统。

用于解决课题的手段

为了解决上述的课题并达成目的,本发明的行驶辅助系统具有:第一检测部,该第一检测部检测作为与车辆的左侧车轮的旋转相关的信息的第一旋转信息;第二检测部,该第二检测部检测作为与所述车辆的右侧车轮的旋转相关的信息的第二旋转信息;以及处理部,该处理部根据所述第一旋转信息和所述第二旋转信息来推定所述车辆所行驶的行驶路径上的行驶转弯圆的行驶转弯半径。

这样,在本发明的行驶辅助系统中,检测部检测与实际的左右车轮的旋转相关的旋转信息,处理部根据该旋转信息来推定行驶转弯半径。由此,与根据被车辆的特性等所左右的转向角等来推定行驶转弯半径的情况相比,行驶辅助系统能够以较高的精度来推定实际行驶的行驶转弯半径。

在本发明的行驶辅助系统中,也可以是,所述处理部根据所述行驶转弯半径来计算用于校正转向部的转向角的校正值,所述转向部对所述车辆的转向轮进行操作。

这样,在本发明的行驶辅助系统中,由于处理部根据以较高的精度推定出的行驶转弯半径来计算校正值,因此能够在自动运转等中,进一步使车辆沿着设定路径行驶。

在本发明的行驶辅助系统中,也可以是,所述处理部根据将舵角增减率或作为多个所述舵角增减率的平均值的舵角增减率平均值乘以小于1的第一校正系数而得到的临时校正值来计算所述校正值,该舵角增减率是朝向目标地点的设定路径上的设定转弯圆的设定转弯半径与所述行驶转弯半径的比率。

这样,在本发明的行驶辅助系统中,由于处理部将小于1的第一校正系数乘以舵角增减率平均值来计算校正值,因此即使在舵角增减率平均值等为异常值的情况下,也能够降低异常值对校正值的影响。

在本发明的行驶辅助系统中,也可以是,如果所述舵角增减率或所述舵角增减率平均值的偏差为预先设定的偏差阈值以上,则所述处理部根据将所述舵角增减率或所述舵角增减率平均值乘以比所述第一校正系数小的第二校正系数而得到的所述临时校正值来计算所述校正值。

这样,在本发明的行驶辅助系统中,在舵角增减率平均值等的偏差较大的情况下,处理部将舵角增减率平均值等乘以比第一校正系数小的第二校正系数来计算校正值,因此能够降低不适当的舵角增减率平均值等对校正值的影响。

在本发明的行驶辅助系统中,也可以是,所述处理部根据与朝向目标地点的设定路径上的设定转弯圆的设定转弯半径相关联的目标转向角、和检测出的转向部的检测转向角,而在所述行驶路径上设定开始点,在所述设定转弯圆结束的所述行驶路径上的地点设定结束点,基于根据所述第一旋转信息和所述第二旋转信息而计算出的所述开始点和所述结束点的坐标来推定所述行驶转弯半径。

这样,在本发明的行驶辅助系统中,由于处理部基于根据实测的旋转信息而计算出的开始点和结束点的坐标来计算行驶转弯半径,因此能够计算精度较高的行驶转弯半径。

在本发明的行驶辅助系统中,也可以是,所述处理部根据所述第一旋转信息和所述第二旋转信息而在作为开始点角度与结束点角度的平均角度的所述行驶路径上的地点设定中间点,该开始点角度是所述开始点的所述车辆的方向与基准方向的角度,该结束点角度是所述结束点的所述车辆的方向与所述基准方向的角度,所述处理部基于根据所述第一旋转信息和所述第二旋转信息而计算出的所述开始点、所述中间点和所述结束点的坐标来推定所述行驶转弯半径。

这样,在本发明的行驶辅助系统中,由于处理部基于根据旋转信息而计算出的开始点和结束点的角度来设定中间点,因此与根据开始点与结束点的距离等来设定中间点的情况相比,能够使中间点与开始点和结束点的距离相等并变大。由此,行驶辅助系统能够计算精度更高的行驶转弯半径。

在本发明的行驶辅助系统中,也可以是,所述处理部在所述行驶路径上的所述中间点的前后设定多个副中间点,所述处理部根据多个临时行驶转弯半径来推定所述行驶转弯半径,该多个临时行驶转弯半径是基于根据所述第一旋转信息和所述第二旋转信息计算出的所述开始点、所述中间点、所述多个副中间点以及所述结束点的坐标而计算出的。

这样,在本发明的行驶辅助系统中,由于处理部基于根据中间点和多个副中间点而计算出的多个临时行驶转弯半径来推定行驶转弯半径,因此能够计算精度更高的行驶转弯半径。

附图说明

图1是搭载有实施方式的停车辅助系统的车辆的俯视图。

图2是表示实施方式的行驶辅助系统的整体结构的框图。

图3是说明行驶辅助装置的功能的功能框图。

图4是表示转向表的一例的图。

图5是表示校正前的设定路径和行驶路径的图。

图6是表示校正前的设定路径和行驶路径的图。

图7是表示校正后的设定路径和行驶路径的图。

图8是说明推定部对本车位置的推定方法的一例的图。

图9是说明推定部对本车位置的推定部位的一例的图。

图10是说明行驶转弯半径的推定方法的图。

图11是表示舵角增减率与计算次数的关系的图表。

图12是表示校正值与计算次数的关系的图表。

图13是处理部的运转控制部所执行的行驶辅助处理中的运转控制处理的流程图。

图14是处理部的推定部和校正部所执行的行驶辅助处理中的校正处理的流程图。

符号说明

10车辆、12转向部、13车轮、18车轮速度传感器、20行驶辅助系统、34行驶辅助装置、70处理部、72存储部、74运转控制部、76推定部、78校正部、sp开始点、mp中间点、mpm副中间点、ep结束点、lrr左后旋转信息、rrr右后旋转信息、ltp目标地点、rr行驶路径、rtr行驶转弯半径、sr设定路径、stc设定转弯圆、str设定转弯半径、θe结束点角度、θs开始点角度

具体实施方式

对以下的例示的实施方式等的相同的结构要素标注共用的符号而适当省略重复的说明。

<实施方式>

图1是搭载有实施方式的停车辅助系统的车辆10的俯视图。车辆10例如可以是将内燃机(发动机,未图示)作为驱动源的汽车(内燃机汽车),可以是将电动机(马达,未图示)作为驱动源的汽车(电动汽车、燃料电池汽车等),也可以是将它们双方作为驱动源的汽车(混合动力汽车)。并且,车辆10能够搭载各种变速装置,能够搭载驱动内燃机、电动机所需的各种装置(系统、构件等)。并且,与车辆10中的车轮13的驱动相关的装置的方式、个数以及布局等能够进行各种设定。

如图1所示,车辆10具有车身11、转向部12、4个车轮13fl、13fr、13rl、13rr、1个或多个(在本实施方式中为4个)摄像部14a、14b、14c、14d、转向部传感器16、多个(在本实施方式中为4个)车轮速度传感器18fl、18fr、18rl、18rr。在不需要区别车轮13fl、13fr、13rl、13rr的情况下,记为车轮13。在不需要区别摄像部14a、14b、14c、14d的情况下,记为摄像部14。在不需要区别车轮速度传感器18fl、18fr、18rl、18rr的情况下,记为车轮速度传感器18。

车身11构成供乘员乘车的车室。车身11收容或保持车轮13、转向部12、摄像部14、转向部传感器16、车轮速度传感器18等。

转向部12例如包含手柄或方向盘等,是对车辆10的转向轮(例如,车轮13fl、13fr)进行操作的装置。

车轮13fl设置于车辆10的左前。车轮13fr设置于车辆10的右前。车轮13rl设置于车辆10的左后。车轮13rr设置于车辆10的右后。前侧的2个车轮13fl、13fr作为由转向部12进行转向而使车辆10的行进方向发生变化的转向轮而发挥功能。后侧的2个车轮13rl、13rr例如作为通过来自发动机或马达等的驱动力而旋转的驱动轮发挥功能。

摄像部14例如是内设ccd(chargecoupleddevice:电荷耦合器件)或cis(cmosimagesensor:图像传感器)等摄像元件的数字照相机。摄像部14将包含以规定的帧速率生成的多个帧图像的运动图像或静止图像的数据作为摄像图像的数据而输出。摄像部14分别具有广角透镜或鱼眼透镜,能够对水平方向上的140°~190°的范围进行摄影。摄像部14的光轴被设定为朝向斜下方。因此,摄像部14输出拍摄包含周边的路面的车辆10的周边而得到的摄像图像的数据。

摄像部14设置在车身11的周围。例如,摄像部14a设置在车身11的前端部的左右方向的中央部(例如,前保险杠)。摄像部14a生成拍摄车辆10前方的周边而得到的摄像图像。摄像部14b设置在车身11的后端部的左右方向的中央部(例如,后保险杠)。摄像部14b生成拍摄车辆10后方的周边而得到的摄像图像。摄像部14c设置在车身11的左端部的前后方向的中央部(例如,左侧的侧视镜11a)。摄像部14c生成拍摄车辆10左方的周边而得到的摄像图像。摄像部14d设置在车身11的右端部的前后方向的中央部(例如,右侧的侧视镜11b)。摄像部14d生成拍摄车辆10右方的周边而得到的摄像图像。

转向部传感器16设置在转向部12附近。转向部传感器16例如是包含霍尔元件等的角度传感器,将检测出的转向部12的旋转角作为检测转向角而输出。

车轮速度传感器18具有设置于各车轮13附近的霍尔元件,是检测车轮13的旋转量或每单位时间的转速的传感器。

车轮速度传感器18fl设置在左前的车轮13fl附近。车轮速度传感器18fl将与车轮13fl的旋转量或每单位时间的转速相关联的车轮速度脉冲检测为作为与车轮13fl的旋转相关的信息即左前旋转信息并输出。

车轮速度传感器18fr设置在右前的车轮13fr附近。车轮速度传感器18fr将与车轮13fr的旋转量或每单位时间的转速相关联的车轮速度脉冲检测为作为与车轮13fr的旋转相关的信息即右前旋转信息并输出。

车轮速度传感器18rl是第一检测部的例子,设置在左后的车轮13rl附近。车轮速度传感器18rl将与车轮13rl的旋转量或每单位时间的转速相关联的车轮速度脉冲检测为作为与车轮13rl的旋转相关的信息即左后旋转信息并输出。左后旋转信息是第一旋转信息的一例。

车轮速度传感器18rr是第二检测部的例子,设置在右后的车轮13rr附近。车轮速度传感器18rr将与车轮13rr的旋转量或每单位时间的转速相关联的车轮速度脉冲检测为作为与车轮13rr的旋转相关的信息即右后旋转信息并输出。右后旋转信息是第二旋转信息的一例。

图2是表示实施方式的行驶辅助系统20的整体结构的框图。行驶辅助系统20搭载于车辆10,通过使车辆10自动运转(包含部分自动运转)而辅助驾驶员。并且,行驶辅助系统20通过对自动运转的转向部12的转向角进行校正,而使自动运转中的作为实际路径的行驶路径rr接近设定路径。

如图2所示,行驶辅助系统20具有摄像部14、车轮速度传感器18、制动系统22、加速系统24、转向系统26、变速系统28、监视装置32、行驶辅助装置34以及车内网络36。

摄像部14将拍摄车辆10的周边而得到的摄像图像输出给行驶辅助装置34。

车轮速度传感器18将检测出的旋转信息输出给车内网络36。

制动系统22控制车辆10的减速。制动系统22具有制动部40、制动控制部42和制动部传感器44。

制动部40例如包含制动器和制动踏板等,是用于使车辆10减速的装置。

制动控制部42例如是包含具有cpu(centralprocessingunit:中央处理单元)等硬件处理器的ecu(electroniccontrolunit:电子控制单元)等微型计算机的计算机。制动控制部42根据来自行驶辅助装置34的指示来控制制动部40,从而控制车辆10的减速。

制动部传感器44例如是位置传感器,在制动部40是制动踏板的情况下,检测制动部40的位置。制动部传感器44将检测出的制动部40的状态输出给车内网络36。

加速系统24控制车辆10的加速。加速系统24具有加速部46、加速控制部48和加速部传感器50。

加速部46例如包含加速踏板等,是用于使车辆10加速的装置。

加速控制部48例如是包含具有cpu等硬件处理器的ecu等微型计算机的计算机。加速控制部48根据来自行驶辅助装置34的指示来控制加速部46,从而控制车辆10的加速。

加速部传感器50例如是位置传感器,在加速部46是加速踏板的情况下,检测加速部46的位置。加速部传感器50将检测出的加速部46的状态输出给车内网络36。

转向系统26控制车辆10的行进方向。转向系统26具有转向部12、转向控制部54和转向部传感器16。

转向控制部54例如是包含具有cpu等硬件处理器的ecu等微型计算机的计算机。转向控制部54根据来自行驶辅助装置34的指示舵角来控制转向部12,从而控制车辆10的行进方向。

转向部传感器16将检测出的转向部12的检测转向角输出给车内网络36。

变速系统28控制车辆10的变速比。变速系统28具有变速部58、变速控制部60和变速部传感器62。

变速部58例如包含换挡杆等,是使车辆10的变速比等变更的装置。

变速控制部60例如是包含具有cpu等硬件处理器的ecu等微型计算机的计算机。变速控制部60根据来自行驶辅助装置34的指示来控制变速部58,从而控制车辆10的变速比等。

变速部传感器62检测行驶、驻车以及倒车等的变速部58的位置。变速部传感器62将检测出的变速部58的位置输出给车内网络36

监视装置32设置在车辆10的车室内的仪表板等。监视装置32具有显示部64、语音输出部66以及操作输入部68。

显示部64根据行驶辅助装置34所发送的图像数据来显示图像。显示部64例如是液晶显示器(lcd:liquidcrystaldisplay)或有机el显示器(oeld:organicelectroluminescentdisplay)等显示装置。显示部64例如显示用于接受从手动运转向自动运转的切换的停车框线等图像

语音输出部66根据行驶辅助装置34所发送的语音数据而输出语音。语音输出部66例如是扬声器。语音输出部66例如输出朝向自动运转的引导等语音。

操作输入部68接受乘员的输入。操作输入部68例如是触摸面板。操作输入部68设置于显示部64的显示画面。操作输入部68构成为能够透过显示部64所显示的图像。由此,操作输入部68能够使乘员看到显示在显示部64的显示画面上的图像。操作输入部68接受与停车辅助等相关的指示,并发送给行驶辅助装置34,该指示是通过由乘员接触与显示在显示部64的显示画面上的图像对应的位置而输入的。另外,操作输入部68不限于触摸面板,也可以是按钮式等硬开关。

行驶辅助装置34是包含ecu(electroniccontrolunit)等微型计算机的计算机。行驶辅助装置34从摄像部14取得摄像图像的数据。行驶辅助装置34将与根据摄像图像等而生成的图像或语音相关的数据发送给监视装置32。行驶辅助装置34将与对驾驶员的指示以及对驾驶员的通知等的图像或语音相关的数据发送给监视装置32。行驶辅助装置34经由车内网络36来控制各系统22、24、26、28,而使车辆10自动运转从而辅助停车等行驶。行驶辅助装置34具有:cpu(centralprocessingunit:中央处理单元)34a、rom(readonlymemory:只读存储器)34b、ram(randomaccessmemory:随机存取存储器)34c、显示控制部34d、语音控制部34e以及ssd(solidstatedrive:固态硬盘)34f。cpu34a、rom34b和ram34c也可以集成在同一组件内。

cpu34a是硬件处理器的一例,读出存储在rom34b等非易失性的存储装置中的程序,根据该程序来执行各种运算处理和控制。cpu34a例如执行显示在显示部64上的行驶辅助用的图像等的图像处理。

rom34b存储各程序和程序的执行所需的参数等。ram34c临时地存储有在cpu34a中的运算中使用的各种数据。显示控制部34d主要执行行驶辅助装置34的运算处理中的、摄像部14所得到的图像的图像处理、显示在显示部64上的显示用的图像的数据转换等。语音控制部34e主要执行行驶辅助装置34的运算处理中的、向语音输出部66输出的语音的处理。ssd34f是可改写的非易失性的存储装置,在行驶辅助装置34的电源切断的情况下也维持数据。

车内网络36以能够发送接收信息的方式将车轮速度传感器18、制动系统22、加速系统24、转向系统26、变速系统28、监视装置32的操作输入部68、行驶辅助装置34彼此连接。

图3是说明行驶辅助装置34的功能的功能框图。如图3所示,行驶辅助装置34具有处理部70和存储部72。

处理部70例如作为cpu34a等的功能被实现。处理部70具有运转控制部74、推定部76和校正部78。处理部70例如可以通过读取存储在存储部72中的行驶辅助程序80而实现运转控制部74、推定部76和校正部78的功能。运转控制部74、推定部76和校正部78的一部分或全部也可以由包含asic(applicationspecificintegratedcircuit:专用集成电路)的电路等硬件构成。

运转控制部74在自动运转的行驶辅助中,根据包含多个路径模式等信息的路径数据82,而设定朝向设定于停车区域等的目标地点ltp的设定路径。运转控制部74例如设定包含转弯圆(以下为设定转弯圆)的一部分的设定路径。以下,将转弯圆的半径记为设定转弯半径。运转控制部74通过控制系统22、24、26、28中的任意系统,而使车辆10沿着设定路径行驶。

具体而言,运转控制部74根据预先设定的转向表84而使转向部12与设定转弯半径对应地转向,从而使车轮13fl、13fr转向。转向表84是预先使目标转向角与设定转弯半径相关联的表。目标转向角是为了使车辆10沿着设定转弯半径的设定转弯圆行驶而设为目标的转向部12的转向角。因此,运转控制部74向转向系统26输出指示舵角来控制转向部12,以使转向部12的转向角成为与设定转弯半径相关联的目标转向角。由此,运转控制部74使车辆10沿着设定路径上的设定转弯圆行驶。

运转控制部74经由车内网络36而从车轮速度传感器18取得旋转信息lrr、rrr等。运转控制部74基于根据旋转信息lrr、rrr而计算出的移动距离等,来控制转向部12的转向时机、加速系统24的加速时机等。由此,运转控制部74使车辆10沿着包含设定转弯圆的设定路径行驶。

运转控制部74将设定路径的信息作为运转数据88的一部分保存在存储部72中。设定路径的信息包含转向开始地点的坐标、转向结束地点的坐标、返转地点的坐标、目标转向角、指示舵角、设定转弯半径和设定转弯中心的坐标等。并且,运转控制部74在自动运转中从车轮速度传感器18rl、18rr取得旋转信息lrr、rrr,将所取得的与时刻相关联的旋转信息lrr、rrr作为运转数据88的一部分保存在存储部72中。

推定部76根据由车轮速度传感器18rl检测出的左后的车轮13rl的左后旋转信息lrr和由车轮速度传感器18rr检测出的右后的车轮13rr的右后旋转信息rrr,来推定车辆10实际行驶的行驶路径rr上的转弯圆(以下为行驶转弯圆)的转弯半径(以下为行驶转弯半径)。

例如,推定部76根据左后旋转信息lrr所示的与左后车轮13rl的转速对应的左后车轮速度脉冲数(以下为左后脉冲数)、以及右后旋转信息rrr所示的与右后车轮13rr的转速对应的右后车轮速度脉冲数(以下为右后脉冲数),而在行驶路径rr上设定多个位置(后述的开始点、中间点以及结束点等)。推定部76根据推定出的多个位置的坐标来计算并推定行驶转弯半径。推定部76将推定出的行驶转弯半径输出给校正部78。

校正部78根据从推定部76取得的行驶转弯半径来计算用于校正转向部12的转向角的校正值。例如,校正值是为了控制转向部12的转向角而校正所提取出的目标转向角或指示舵角的值。校正部78可以根据行驶转弯半径和运转控制部74所生成的设定路径所示的设定转弯半径来计算校正值。具体而言,校正部78计算作为设定转弯半径与行驶转弯半径的比率的舵角增减率。校正部78计算多个舵角增减率,根据作为多个舵角增减率的平均值即舵角增减率平均值来计算校正值。校正部78将包含计算出的校正值的校正数据90保存在存储部72中。

在存储部72中保存包含校正值的校正数据90的情况下,运转控制部74根据路径数据82对设定路径进行设定,利用校正值来校正与包含在设定路径中的设定转弯圆的设定转弯半径对应的目标转向角或指示舵角,而执行行驶辅助。

存储部72作为rom34b、ram34c和ssd34f中的至少1个功能被实现。存储部72也可以设置在外部的网络上等。存储部72存储由处理部70执行的程序、程序的执行所需的数据、以及通过程序的执行而生成的数据等。存储部72例如存储由处理部70执行的行驶辅助程序80。存储部72存储行驶辅助程序80的执行所需的、包含路径模式的路径数据82、转向表84、以及包含阈值和数学式等的数值数据86。存储部72存储通过行驶辅助程序80的执行而生成的运转数据88和校正数据90。运转数据88包含设定路径的信息、目标转向角、在各时刻向转向部12输出的指示舵角、各时刻的检测转向角、在各时刻从车轮速度传感器18rl、18rr取得的包含车轮速度脉冲的旋转信息lrr、rrr等。校正数据90包含校正值,并且包含在校正值的计算过程中计算出的值。

图4是表示转向表84的一例的图。如图4所示,转向表84使目标转向角θcn与设定转弯半径strn相关联。n=1、2、···。运转控制部74从转向表84提取与包含在设定路径中的设定转弯圆的设定转弯半径str对应起来的目标转向角θcn。运转控制部74将作为提取出的目标转向角θcn的指示舵角输出给转向系统26,使车辆10沿着设定转弯圆行驶。

接着,关于设定路径sr和实际的车辆10的行驶路径rr、以及设定转弯半径str的校正的概要进行说明。图5和图6是表示校正前的设定路径sr和行驶路径rr的图。图7是表示校正后的设定路径sr和行驶路径rr的图。

在图5至图7中,细实线表示设定路径sr,细虚线表示实际的行驶路径rr。粗实线表示形成设定路径sr的一部分的设定转弯半径str的设定转弯圆stc,粗虚线表示形成实际的行驶路径rr的一部分的行驶转弯半径rtr的行驶转弯圆rtc。这里的设定路径sr为朝向设置于停车厂等的划分线cl内的停车区域的路径。

如果转向表84所示的转向部12的目标转向角θc与设定转弯半径str的关系准确,则车辆10在自动运转的情况下,沿着包含设定转弯圆stc的一部分的设定路径sr行驶。然而,由于车辆10各自的特性或车辆10周围的环境等,有时目标转向角θc与设定转弯半径str的实际关系与转向表84的关系不同,有时车辆10沿着与设定路径sr不同的行驶路径rr行驶。

例如,如图5所示,车辆10由于特性而沿着比设定转弯圆stc的设定转弯半径str小的行驶转弯半径rtr的行驶转弯圆rtc行驶。如图6所示,车辆10由于特性而沿着比设定转弯圆stc的设定转弯半径str大的行驶转弯半径rtr的行驶转弯圆rtc行驶。由此,运转控制部74通过自动运转而将车辆10引导到与设定路径sr的目标地点ltp不同的位置dp。

因此,推定部76基于根据在行驶转弯圆rtc上行驶中的车辆10的左后旋转信息lrr和右后旋转信息rrr而推定出的行驶路径rr上的本车位置,来推定行驶转弯圆rtc的行驶转弯半径rtr。校正部78根据由推定部76推定出的行驶转弯半径rtr和设定转弯半径str,来计算用于校正转向部12的转向角的校正值。

由此,如图7所示,推定部76和校正部78使设定转弯圆stc与行驶转弯圆rtc的偏差变小,而使自动运转中的车辆10的实际的行驶路径rr接近设定路径sr。

图8是说明推定部76对本车位置的推定方法的一例的图。推定部76可以根据使用了旋转信息lrr、rrr的图8所示的已知的方法(例如,日本特开2015-075337号公报)来推定行驶路径rr上的本车位置。图8表示在时刻t处于坐标(x0,y0)的位置且朝向方向θ0的车辆10在时刻(t+δt)移动到坐标(x,y)且朝向方向θ的情况。在假定在时间δt期间,车辆10的转弯中心和转弯半径没有变化且车辆10直线移动的情况下,车辆10的移动距离md能够由以下的式子表示。

md=k(nl+nr)/2

k:将脉冲数转换成移动距离的系数

nl:δt期间的左后脉冲数

nr:δt期间的右后脉冲数

这里,当设为x=x0+δx、y=y0+δy时,δx、δy能够由以下的式子表示。

δx=mdcosθ0=(k(nl+nr)/2)cosθ0···(1)

δy=mdsinθ0=(k(nl+nr)/2)sinθ0···(2)

并且,时刻(t+δt)时的车辆10的方向θ能够由下面的式子表示。

θ=θ0+δθ=θ0+k·δt(nl-nr)/tw···(3)

tw:胎面宽度

推定部76使用式子(1)、式子(2)、式子(3)每隔时间δt计算本车位置,从而检测车辆10的实际的行驶路径rr。

图9是说明推定部76对本车位置的推定部位的一例的图。如图9所示,推定部76根据指示舵角、检测转向角、目标转向角θc和旋转信息lrr、rrr所示的脉冲数,而在行驶路径rr上设定开始点sp、中间点mp、多个副中间点mpm(m=1、2··)和结束点ep。推定部76根据开始点sp、中间点mp、副中间点mpm和结束点ep的坐标来推定行驶转弯半径rtr。车辆10的坐标例如为车辆10的后轮轴的中心的坐标。

推定部76根据在自动运转中由运转控制部74保存在存储部72中的运转数据88,而在行驶路径rr上设定开始点sp。推定部76可以根据运转数据88所示的指示舵角、检测出的转向部12的检测转向角、以及与设定路径sr上的设定转弯圆stc的设定转弯半径str相关联的目标转向角θc,而在行驶路径rr上设定开始点sp。例如,推定部76可以将满足了预先确定的开始点条件的行驶路径rr上的地点设定为开始点sp。开始点条件的例子如下。

(第一开始点条件)指示舵角固定

(第二开始点条件)从目标转向角减去了指示舵角得到的差为第一阈值残差以下

(第三开始点条件)从指示舵角减去检测转向角得到的差为第二阈值残差以下

第一阈值残差和第二阈值残差被预先确定,作为数值数据86保存在存储部72中。第一阈值残差是用于判定指示舵角与目标转向角θc大致一致的值,例如可以为几度左右。第二阈值残差是用于判定检测转向角与指示舵角大致一致的值,可以根据转向部传感器16的分辨率和转向部传感器16的过冲的值等来设定。另外,推定部76也可以将满足了上述的开始点条件中的任意条件(例如,第二和第三开始点条件)的地点设定为开始点sp。

推定部76可以将设定转弯圆stc结束的行驶路径rr上的点设定为结束点ep。例如,推定部76可以根据从运转控制部74输出的指示舵角而在行驶路径rr上设定结束点ep。具体而言,推定部76可以将开始点sp之后变化了固定的指示舵角的地点设定为结束点ep。

推定部76可以根据基准方向sd与车辆10的方向(以下为本车方向cd)之间的角度而在行驶路径rr上设定中间点mp。基准方向sd的一例是与划分线cl垂直的方向。例如,推定部76可以根据旋转信息lrr、rrr而在作为开始点角度θs与结束点角度θe的平均角度θm的地点设定中间点mp,开始点角度θs是开始点sp的本车方向cd与基准方向sd的角度,结束点角度θe是结束点ep的本车方向cd与基准方向sd的角度。

具体而言,推定部76通过图8所示的方法,根据旋转信息lrr、rrr来计算开始点角度θs和结束点角度θe。推定部76计算开始点角度θs与结束点角度θe的平均角度(=(θs+θe)/2)。推定部76计算基准方向sd与行驶路径rr上的各地点的本车方向cd的角度,将该角度为平均角度的地点设定为中间点mp。

此外,推定部76也可以在行驶路径rr上的中间点mp的前后位置设定副中间点mpm。其中,设为m=1、2、···。推定部76隔开车轮速度脉冲的1脉冲以上的间隔而设定副中间点mpm的位置。推定部76优选在开始点sp与中间点mp的中央位置和中间点mp与结束点ep的中央位置之间设定副中间点mpm的位置。

接着,关于推定部76对行驶转弯半径rtr的推定方法进行说明。图10是说明行驶转弯半径rtr的推定方法的图。

如图10所示,推定部76通过图8所示的方法,根据旋转信息lrr、rrr来计算开始点sp、中间点mp、副中间点mpm和结束点ep的坐标。将开始点sp的坐标设为(xs,ys)。将中间点mp的坐标设为(xm,ym)。将结束点ep的坐标设为(xe,ye)。

连结开始点sp和中间点mp的第一直线ln1的第一垂线pl1与连结中间点mp和结束点ep的第二直线ln2的第二垂线pl2交叉的位置是行驶转弯圆rtc的中心。这里,第一垂线pl1的第一斜率gr1和第一截距in1、第二垂线pl2的第二斜率gr2和第二截距in2能够由以下的式子表示。

gr1=-1/((ys-ym)/(xs-xm))···(4)

in1=(ys+ym)/2-gr1×((xs+xm)/2)···(5)

gr2=-1/((ym-ye)/(xm-xe))···(6)

in2=(ym+ye)/2-gr2×((xm+xe)/2)···(7)

接着,行驶转弯圆rtc的中心的坐标(cx,cy)能够由以下的式子表示。

cx=(in2-in1)/(gr1-gr2)···(8)

cy=gr1×cx+in1···(9)

因此,当将临时行驶转弯半径设为vrtr时,临时行驶转弯半径能够由以下的式子表示。

vrtr=((cx-xs)2+(cy-ys)2)1/2···(10)

推定部76可以根据开始点sp、中间点mp和结束点ep的坐标、以及式子(4)至式子(10),来计算临时行驶转弯半径。各式可以包含在数值数据86中,保存在存储部72中。

同样,在设定多个副中间点mpm的情况下,推定部76可以利用与上述的临时行驶转弯半径的计算方法相同的方法,根据多个副中间点mpm的坐标、开始点sp和结束点ep的坐标来计算多个临时行驶转弯半径。在该情况下,推定部76计算与中间点mp和副中间点mpm的个数对应的多个临时行驶转弯半径。推定部76可以根据多个临时行驶转弯半径来计算行驶转弯半径rtr。例如,推定部76可以将多个临时行驶转弯半径的中央值计算为行驶转弯半径rtr。

这里,也可以是,校正部78在校正值的计算中不采用计算出的所有的行驶转弯半径rtr,而是根据预先确定的条件来判定该行驶转弯半径rtr的采用或不采用。采用条件的一例如下。

(第一采用条件)车速小于车速阈值

(第二采用条件)车辆所行驶的圆弧相对于一整圆的比例为圆弧阈值以上

(第三采用条件)设定转弯半径与行驶转弯半径的差(或比)小于半径阈值

可以是,在满足了上述的3个采用条件中的1个或多个的情况下,校正部78采用计算出的行驶转弯半径rtr。由此,校正部78降低成为不适当的值的概率较高的行驶转弯半径rtr的影响。圆弧阈值和半径阈值可以根据推定精度而适当设定,可以作为数值数据86的一部分进行保存。

接着,关于校正部78根据行驶转弯半径rtr来计算校正值的处理进行说明。

图11是表示舵角增减率与计算次数的关系的图表。图12是表示校正值与计算次数的关系的图表。另外,计算次数是自动运转的运转次数中的采用满足了采用条件的行驶转弯半径rtr来计算校正值的次数。

如图11所示,校正部78在每次停车时计算舵角增减率,该舵角增减率是由推定部76推定出的行驶转弯半径rtr相对于从运转控制部74取得的设定转弯半径str的比率。

每次舵角增减率的计算次数成为预先确定的设定平均次数时,校正部78计算作为舵角增减率的平均值的舵角增减率平均值。设定平均次数的一例是3次。

这里,校正部78可以将临时平均值和计算次数保存在存储部72中直到计算次数成为设定平均次数为止,计算舵角增减率平均值,该临时平均值是每次从推定部76取得行驶转弯半径rtr时对过去的舵角增减率进行平均而计算出的。具体而言,当从推定部76取得第一次的停车时的行驶转弯半径rtr时,校正部78将作为计算次数的“1”和临时平均值(这里为第一次的舵角增量率)作为校正数据90的一部分保存在存储部72中。接着,当从推定部76取得第二次的停车时的行驶转弯半径rtr时,校正部78将作为计算次数的“2”和作为第一次与第二次的舵角增量率的平均值的临时平均值保存在存储部72中,并且从存储部72中删除之前保存的作为计算次数的“1”以及之前的临时平均值(这里为第一次的舵角增量率)。然后,重复相同的处理,当从推定部76取得第m次的停车时的行驶转弯半径rtr时,校正部78将已经保存在存储部72中的作为计算次数的“m-1”与临时平均值(直到第m-1次的舵角增量率的平均值)之积与本次的舵角增量率之和除以作为本次的计算次数的“m”而得到的值计算为新的临时平均值。校正部78将作为计算次数的“m”和从第一次到第m次的舵角增量率的临时平均值作为校正数据90保存在存储部72中,并且从存储部72中删除之前保存的作为次数的“m-1”和之前的临时平均值(这里为m-1个舵角增量率的平均值)。由此,校正部78能够降低校正所需的存储部72的容量。

当计算次数为设定平均次数时,校正部78将保存在存储部72中的计算次数(这里为设定平均次数-1)与临时平均值之积与本次的行驶转弯半径rtr之和除以设定平均次数而得到的值计算为舵角增减率平均值。并且,校正部78将计算次数复位为“0”。校正部78将舵角增减率平均值作为校正数据90的一部分保存在存储部72中。

如图12所示,校正部78将舵角增减率平均值乘以第一校正系数α1,来计算临时校正值。校正部78根据该临时校正值来计算校正值。第一校正系数α1为小于1的正值,例如为“0.8”。

这里,也可以是,如果舵角增减率平均值的偏差为预先设定的偏差阈值以上,则校正部78根据将舵角增减率平均值乘以比第一校正系数α1小的第二校正系数α2而得到的临时校正值来计算校正值。第二校正系数α2例如为“0.2”。由此,校正部78降低在车辆10周围的状况异常的情况下(例如,坡路等的情况下)成为异常值的舵角增减率和舵角增减率平均值对校正值的影响。

校正部78当将舵角增减率平均值乘以校正系数α1、α2中的任意系数来计算临时校正值时,通过使该临时校正值与作为将已经完成计算的所有的临时校正值相加得到的总和的校正值相加,而计算新的校正值。另外,在最初的设定平均次数中,临时校正值为校正值。校正部78将计算出的校正值作为校正数据90的一部分保存在存储部72中。

运转控制部74根据由校正部78计算出的校正值来校正自动运转。例如,运转控制部74根据校正值来校正用于使转向系统26控制转向角的目标转向角或指示舵角。具体而言,使目标转向角或指示舵角除以校正值而得到的值为新的目标转向角或指示舵角,运转控制部74根据该新的目标转向角或指示舵角来控制转向部12。由此,在设定了校正值之后(在图11所示的例子中计算次数为4次以上),舵角增减率变小,接近“0”。

然后,与直到上述的设定平均次数(图11所示的第三次)为止的处理同样地,校正部78根据从推定部76取得的行驶转弯半径rtr而重复临时平均值的计算直到成为接下来的设定平均次数(图11所示的第六次)为止,计算新的舵角增减率平均值。这里,在第二次的设定平均次数时计算出的舵角增减率平均值比在最初的设定平均次数时计算出的舵角增减率平均值小,且接近“0”。然而,根据比1小的第一校正系数α1乘以舵角增减率平均值而得到的校正值使车辆10自动运转,因此在第二次的设定平均次数时计算出的舵角增减率平均值通常并不是“0”。然后,如图12所示,校正部78计算临时校正值,该临时校正值是在第二次的设定平均次数时计算出的舵角增减率平均值与第一校正系数α1(或第二校正系数α2)之积。校正部78将该临时校正值与在第一次的设定平均次数时计算出的校正值之和计算为新的校正值。

校正部78通过重复相同的处理,而在每次设定平均次数的停车时计算新的舵角增减率平均值和临时校正值,将该临时校正值与上次的校正值之和计算为新的校正值。换言之,校正部78使在每个设定平均次数计算出的临时校正值累加而计算校正值。由此,舵角增减率平均值逐渐变小,接近“0”。校正部78将计算出的校正值作为校正数据90的一部分保存在存储部72中。

图13是处理部70的运转控制部74所执行的行驶辅助处理中的运转控制处理的流程图。例如,当在显示部64上显示接受自动运转的指示的停车框线等图像的状态下,利用操作输入部68从驾驶员接受自动运转的指示时,运转控制部74开始进行运转控制处理。

如图13所示,在行驶辅助处理的运转控制处理中,运转控制部74设定目标地点ltp(s102)。目标地点ltp的一例是使车辆10停车的停车位置。例如,运转控制部74根据从摄像部14取得的摄像图像而以当前的车辆10的位置为基准来设定目标地点ltp。

运转控制部74根据路径数据82来设定从当前的车辆10的位置朝向目标地点ltp的设定路径sr(s104)。运转控制部74控制系统22、24、26、28,而开始进行朝向目标地点ltp的自动运转(s106)。这里,在已经将校正值保存在存储部72中的情况下,运转控制部74根据由该校正值校正后的指示舵角,来校正且控制转向系统26的转向部12的转向角。

运转控制部74在自动运转中将运转数据88保存在存储部72中(s108)。例如,运转控制部74依次保存运转数据88,该运转数据88包含设定路径sr的信息、目标转向角θc、在各时刻输出到转向部12的指示舵角、各时刻的检测转向角、在各时刻从车轮速度传感器18rl、18rr取得的包含车轮速度脉冲的旋转信息lrr、rrr等。运转控制部74持续自动运转并且依次将运转数据88保存在存储部72中直到到达目标地点ltp为止(s110:否)。

当到达目标地点ltp时(s110:是),运转控制部74结束自动运转(s112),进行待机直到下一运转控制处理。

图14是处理部70的推定部76和校正部78所执行的行驶辅助处理中的校正处理的流程图。推定部76和校正部78也可以与上述的运转控制处理并行地执行校正处理。

如图14所示,在行驶辅助处理的校正处理中,推定部76取得保存在存储部72中的运转数据88(s202)。

推定部76根据图8所示的方法和运转数据88来推定基于设定路径sr而自动运转的车辆10实际上行驶的行驶路径rr上的本车位置(s204)。这里,推定部76推定在行驶路径rr上转向部12以固定的状态转弯的范围、即行驶转弯圆rtc上的本车位置。即,推定部76只要像图9所示那样以在行驶路径rr上设定开始点sp、中间点mp、多个副中间点mpm和结束点ep而能够计算各点的坐标和方向的方式推定本车位置即可。

推定部76基于图10所示的方法,根据开始点sp、中间点mp、多个副中间点mpm和结束点ep的坐标来推定实际的行驶路径rr上的行驶转弯半径rtr(s206)。具体而言,推定部76可以根据开始点sp、中间点mp、多个副中间点mpm以及结束点ep来计算多个临时行驶转弯半径,采用多个行驶转弯半径rtr的中央值作为行驶转弯半径rtr。

校正部78判定在校正值的计算中是否采用从推定部76取得的行驶转弯半径rtr(s207)。具体而言,校正部78可以根据上述的第一采用条件到第三采用条件来判定是否采用行驶转弯半径rtr。

当判定为不采用行驶转弯半径rtr时(s207:否),校正部78不计算新的校正值而结束校正处理,处于待机状态直到执行下一运转控制处理为止。

另一方面,当判定为采用行驶转弯半径rtr时(s207:是),校正部78根据该行驶转弯半径rtr来计算舵角增减率(s208)。具体而言,将行驶转弯半径rtr相对于包含在运转数据88中的设定转弯半径str的比率计算为舵角增减率。

校正部78判定舵角增减率的计算次数是否为设定平均次数(s210)。

当判定为舵角增减率的计算次数不是设定平均次数时(s210:否),校正部78计算舵角增减率的临时平均值(s212)。校正部78使计算次数增加+1(s214)。校正部78将计算次数和临时平均值作为校正数据90保存在存储部72中(s216)。由此,推定部76和校正部78结束校正处理,处于待机状态直到执行下一运转控制处理为止。

另一方面,当判定为舵角增减率的计算次数是设定平均次数时(s210:是),校正部78计算舵角增减率平均值(s218)。具体而言,校正部78计算保存在存储部72中的计算次数(这里为设定平均次数-1)与临时平均值之积与本次的舵角增减率之和。校正部78将该和除以设定平均次数而得到的值计算为舵角增减率平均值。校正部78将计算次数复位(s220)。

校正部78根据舵角增减率平均值来计算临时校正值(s222)。具体而言,校正部78将舵角增减率平均值与校正系数α1、α2中的任意系数之积计算为临时校正值。另外,校正部78可以根据舵角增减率和舵角增减率平均值是否为异常值来选择校正系数α1、α2。校正部78例如可以根据舵角增减率之间的比较、以及过去的舵角增减率平均值与本次的舵角增减率平均值的比较等,来判定舵角增减率和舵角增减率平均值是否为异常值。

校正部78根据计算出的临时校正值来计算校正值(s226)。具体而言,校正部78将已经保存在存储部72中的校正值加上本次的临时校正值而得到的和计算为新的校正值。校正部78将计算出的新的校正值和复位的计算次数作为校正数据90并保存在存储部72中(s228)。由此,推定部76和校正部78结束校正处理,处于待机状态直到执行下一运转控制处理为止。

如上所述,在行驶辅助系统20中,车轮速度传感器18rl、18rr检测与实际的左右车轮13rl、13rr的旋转相关的旋转信息lrr、rrr,处理部70根据该旋转信息lrr、rrr来推定行驶转弯半径rtr。由此,与根据被车辆10的特性等所左右的指示舵角或检测转向角等来推定行驶转弯半径rtr的情况相比,行驶辅助系统20能够以较高的精度来推定车辆10的实际的行驶转弯半径rtr。

在行驶辅助系统20中,由于根据以较高的精度推定出的行驶转弯半径rtr来计算对转向角进行校正的校正值,因此能够提高校正值的精度。由此,行驶辅助系统20能够进一步使车辆10沿着设定路径sr行驶。

在行驶辅助系统20中,处理部70使舵角增减率平均值乘以小于1的第一校正系数α1,而计算校正值。由此,在舵角增减率平均值成为异常值的情况下,行驶辅助系统20也能够降低异常值对校正值的影响。

在行驶辅助系统20中,在舵角增减率和舵角增减率平均值的偏差较大的情况下,处理部70使舵角增减率平均值乘以比第一校正系数α1小的第二校正系数α2,而计算校正值。由此,行驶辅助系统20能够降低对在舵角增减率平均值的偏差变大的情况下变大的校正值的不适当的影响。

在行驶辅助系统20中,处理部70基于根据实测的旋转信息lrr、rrr而计算出的开始点sp的开始点角度θs和结束点ep的结束点角度θe,来设定中间点mp。由此,与根据坐标来设定中间点mp的情况相比,处理部70能够进一步使开始点sp与中间点mp的沿着行驶转弯圆rtc的距离、以及中间点mp与结束点ep的沿着行驶转弯圆rtc的距离相等。由此,行驶辅助系统20能够增大中间点mp与开始点sp和结束点ep的距离,因此能够以更高的精度计算行驶转弯半径rtr。

在行驶辅助系统20中,处理部70将根据中间点mp和多个副中间点mpm而计算出的多个临时行驶转弯半径的中央值计算为行驶转弯半径rtr。由此,与仅根据中间点mp来计算行驶转弯半径rtr的情况相比,行驶辅助系统20能够进一步提高行驶转弯半径rtr的计算精度。

上述的各实施方式的结构的功能、连接关系、个数、配置等可以在发明的范围和与发明的范围均等的范围内进行适当变更、删除等。也可以适当组合各实施方式。可以适当变更各实施方式的各步骤的顺序。

在上述的实施方式中,列举了将与车轮速度传感器18rl、18rr所检测的车轮13的转速对应的车轮速度脉冲作为旋转信息lrr、rrr的例子,但不限于此。旋转信息lrr、rrr只要是与车轮13的转速相关联的值即可,例如也可以是使车轮13旋转的马达和发动机等的转速(或旋转角度)。

在上述的实施方式中,列举了采用多个行驶转弯半径rtr的中央值作为行驶转弯半径rtr的例子,但所采用的行驶转弯半径rtr不限于此。例如,也可以采用多个行驶转弯半径rtr的平均值作为行驶转弯半径rtr。

在上述的实施方式中,列举了校正值是用于经由目标转向角或指示舵角来校正转向角的值的例子,但不限于此。例如,校正值只要是能够校正转向角的值即可,也可以是校正转向表84的目标转向角θc或与目标转向角θc相关联的设定转弯半径str的值,在该情况下,也可以校正转向表84。

在上述的实施方式中,列举了校正部78计算1个校正值的例子,但不限于此。例如,校正部78可以分别计算左转弯用的校正值和右转弯用的校正值,生成包含与左转弯对应的校正值和与右转弯对应的校正值的校正数据90。

在上述的实施方式中,列举了校正部78根据自动运转中的设定路径sr的设定转弯半径str来计算校正值的例子,但不限于此。例如,校正部78也可以根据与驾驶员运转的状态下的转向角相等的目标转向角θc相关联的设定转弯半径str和行驶转弯半径rtr,来计算校正值。

在上述的实施方式中,列举了校正部78使舵角增减率平均值乘以校正系数α1、α2来计算校正值的例子,但不限于此。校正部78也可以使舵角增减率乘以校正系数α1、α2来计算校正值。

在上述的实施方式中,列举了推定部76基于根据旋转信息lrr、rrr而计算出的开始点sp、中间点mp、副中间点mpm以及结束点ep的坐标来计算行驶转弯半径rtr的例子,但行驶转弯半径rtr的计算方法不限于此。推定部76也可以根据开始点sp、中间点mp、副中间点mpm以及结束点ep中的至少3个地点的坐标来计算行驶转弯半径rtr。例如,推定部76也可以根据开始点sp、结束点ep以及开始点sp与结束点ep之间的行驶路径rr上的地点(不限于中间点mp)的坐标来计算行驶转弯半径rtr。在该情况下,行驶辅助系统20也基于根据实测的旋转信息lrr、rrr而计算出的开始点sp和结束点ep的坐标来计算行驶转弯半径rtr,因此能够高精度地计算该行驶转弯半径rtr。

在上述的实施方式中,举例说明了并排停车(=横列停车)的入库的自动运转,但也可以将上述的实施方式应用于纵列停车或其他的行驶辅助中的自动运转。

在上述的实施方式中,列举了推定部76根据后面的车轮速度传感器18rl、18rr的旋转信息lrr、rrr来推定本车位置的例子,但也可以根据车轮速度传感器18fl、18fr的旋转信息来推定本车位置。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1