本發(fā)明涉及一種駕駛輔助裝置。
背景技術(shù):
以往,已知例如在平行停車的車輛從停車位置出庫時(shí)進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)向的駕駛輔助裝置。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-237511號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在這種駕駛輔助裝置中,盡可能減少車輛的掉轉(zhuǎn)次數(shù)會(huì)容易以較短的時(shí)間出庫。但是,如果為了減少車輛的掉轉(zhuǎn)次數(shù)而在掉轉(zhuǎn)時(shí)使車輪進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向,則會(huì)導(dǎo)致車輪產(chǎn)生磨損,電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向等的致動(dòng)器功耗的增加。因此,如果能夠獲得抑制車輪的磨損以及致動(dòng)器功耗的增加并且易于減少車輛的掉轉(zhuǎn)次數(shù)的駕駛輔助裝置就很有意義。
本發(fā)明提供的一種駕駛輔助裝置,其具備:轉(zhuǎn)向控制部,其在車輛的狀態(tài)從為前進(jìn)狀態(tài)和后退狀態(tài)中的一方的第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換成為上述前進(jìn)狀態(tài)和上述后退狀態(tài)中的另一方的第二狀態(tài)時(shí),要使上述車輛的車輪的轉(zhuǎn)向角從中間位置的其中一側(cè)的第一轉(zhuǎn)向角變換成上述中間位置的另一側(cè)的第二轉(zhuǎn)向角的情況下,以下述方式控制上述轉(zhuǎn)向角:在上述車輛的狀態(tài)變成上述第二狀態(tài)之前使上述轉(zhuǎn)向角從上述第一轉(zhuǎn)向角開始向上述第二轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)變,在上述車輛的狀態(tài)為上述第二狀態(tài)時(shí)使上述轉(zhuǎn)向角從上述第一轉(zhuǎn)向角與上述第二轉(zhuǎn)向角之間的第三轉(zhuǎn)向角向上述第二轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)變。由此,采用該結(jié)構(gòu),例如由于在車輛的狀態(tài)變成第二狀態(tài)之前轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角開始向第二轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)變,因此與在車輛的狀態(tài)變成第二狀態(tài)之后轉(zhuǎn)向角才從第一轉(zhuǎn)向角開始向第二轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)變的情況相比更易于減少車輛的掉轉(zhuǎn)次數(shù)。此外,采用該結(jié)構(gòu),在車輛的狀態(tài)為第二狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角與第二轉(zhuǎn)向角之間的第三轉(zhuǎn)向角向第二轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)變,因此至少在轉(zhuǎn)向角從第三轉(zhuǎn)向角變成第二轉(zhuǎn)向角之前的期間內(nèi)車輪不會(huì)處于原地轉(zhuǎn)向狀態(tài),與在轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角變成第二轉(zhuǎn)向角之前的期間內(nèi)使車輪進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向的情況相比,能夠抑制車輪的磨損以及致動(dòng)器的功耗增加。
此外,在本發(fā)明的駕駛輔助裝置中,上述轉(zhuǎn)向控制部以下述方式控制上述轉(zhuǎn)向角:在上述車輛的狀態(tài)為上述第一狀態(tài)時(shí),從上述第一轉(zhuǎn)向角開始向上述第二轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)變。由此,采用該結(jié)構(gòu),不使車輪進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向就能夠使轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角變成第二轉(zhuǎn)向角,因此與在轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角變成第二轉(zhuǎn)向角之前的期間內(nèi)使車輪進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向的情況相比,能夠抑制車輪的磨損以及致動(dòng)器的功耗增加。
此外,在本發(fā)明的駕駛輔助裝置中,上述轉(zhuǎn)向控制部以下述方式控制上述轉(zhuǎn)向角:在上述車輛的狀態(tài)為從上述第一狀態(tài)向上述第二狀態(tài)轉(zhuǎn)換途中的停止?fàn)顟B(tài)時(shí),從上述第一轉(zhuǎn)向角開始向上述第二轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)變。由此,采用該結(jié)構(gòu),僅在轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角向第二轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)變過程中的部分期間內(nèi)使車輪進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向,因此與在轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角變成第二轉(zhuǎn)向角過程中的整個(gè)期間內(nèi)使車輪進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向的情況相比,能夠抑制車輪的磨損以及致動(dòng)器的功耗增加。
此外,在本發(fā)明的駕駛輔助裝置中,具備:檢測部,其用于檢測停止?fàn)顟B(tài)下的上述車輛的前方障礙物與上述車輛的后方障礙物之間的距離,在上述距離為閾值以上的情況下,上述轉(zhuǎn)向控制部以下述方式控制上述轉(zhuǎn)向角:在上述車輛的狀態(tài)為上述第一狀態(tài)時(shí),從上述第一轉(zhuǎn)向角開始向上述第二轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)變,而在上述距離小于閾值的情況下,上述轉(zhuǎn)向控制部以下述方式控制上述轉(zhuǎn)向角:在上述車輛的狀態(tài)為從上述第一狀態(tài)向上述第二狀態(tài)轉(zhuǎn)換途中的停止?fàn)顟B(tài)時(shí),從上述第一轉(zhuǎn)向角開始向上述第二轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)變。由此,采用該結(jié)構(gòu),能夠根據(jù)車輛的前方障礙物與車輛的后方障礙物之間的距離調(diào)整車輪的原地轉(zhuǎn)向操作量,從而使車輛從障礙物之間駛出。
此外,在本發(fā)明的駕駛輔助裝置中,具備用于計(jì)算從上述車輛的當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的移動(dòng)路徑的移動(dòng)路徑計(jì)算部。由此,采用該結(jié)構(gòu),能夠計(jì)算出從車輛的當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的移動(dòng)路徑。
附圖說明
圖1是表示實(shí)施方式的車輛的車室的一部分為透視狀態(tài)的示例性立體圖。
圖2是實(shí)施方式的車輛的示例性俯視圖(俯瞰圖)。
圖3是從車輛后方觀察實(shí)施方式的車輛的儀表板的一個(gè)示例的圖。
圖4是實(shí)施方式的駕駛輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例性框圖。
圖5是實(shí)施方式的駕駛輔助系統(tǒng)的ecu的結(jié)構(gòu)的示例性框圖。
圖6是用于說明實(shí)施方式的車輛的平行出庫的示例性說明圖。
圖7是表示實(shí)施方式的車輛的轉(zhuǎn)向角的第一變化的示例性說明圖。
圖8是表示實(shí)施方式的車輛的轉(zhuǎn)向角的第二變化的示例性說明圖。
圖9是表示實(shí)施方式的出庫輔助處理的步驟的示例性流程圖。
圖10是表示實(shí)施方式的路徑計(jì)算處理的步驟的一部分的示例性流程圖。
圖11是表示比較例的車輛的轉(zhuǎn)向角變化的示例性說明圖。
具體實(shí)施方式
下面,公開本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。以下所示的實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)、以及由該結(jié)構(gòu)帶來的作用、結(jié)果及效果僅是一個(gè)示例。本發(fā)明也能夠通過以下實(shí)施方式所公開的結(jié)構(gòu)以外的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn),并且能夠獲得基于基本結(jié)構(gòu)所獲得的各種效果和派生效果中的至少一種效果。
本實(shí)施方式的車輛1例如可以是以未圖示的內(nèi)燃機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源的汽車即內(nèi)燃機(jī)汽車,也可以是以電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源的汽車即電動(dòng)汽車及燃料電池汽車等,也可以是以上述兩方作為驅(qū)動(dòng)源的混合動(dòng)力汽車,也可以是具備其它驅(qū)動(dòng)源的汽車。此外,車輛1能夠搭載各種變速裝置,并且能夠搭載用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)或電動(dòng)機(jī)所需的各種裝置例如系統(tǒng)及部件等。此外,對于車輛1中與車輪3的驅(qū)動(dòng)相關(guān)的裝置的方式、數(shù)量、布局等可以進(jìn)行各種設(shè)定。
如圖1例示的那樣,車身2構(gòu)成未圖示的乘客乘坐的車室2a。在車室2a內(nèi),以面向作為乘客的駕駛員的座椅2b的狀態(tài)設(shè)置有轉(zhuǎn)向部4、加速操作部5、制動(dòng)操作部6、變速操作部7等。轉(zhuǎn)向部4例如是從儀表板24突出的方向盤,加速操作部5例如是位于駕駛員腳下的油門踏板,制動(dòng)操作部6例如是位于駕駛員腳下的制動(dòng)踏板,變速操作部7例如是從中央控制臺(tái)突出的變速桿。不過,轉(zhuǎn)向部4、加速操作部5、制動(dòng)操作部6、變速操作部7等不限于這些。
此外,在車室2a內(nèi)設(shè)置有作為顯示輸出部的顯示裝置8、以及作為聲音輸出部的聲音輸出裝置9。顯示裝置8例如是lcd(liquidcrystaldisplay,液晶顯示器)或oeld(organicelectroluminescentdisplay,有機(jī)電致發(fā)光顯示器)等。聲音輸出裝置9例如是揚(yáng)聲器。此外,顯示裝置8例如由觸控面板等透明的操作輸入部10覆蓋。乘客能夠經(jīng)由操作輸入部10視覺確認(rèn)顯示在顯示裝置8的顯示畫面中的圖像。此外,乘客通過在與顯示裝置8的顯示畫面中顯示的圖像對應(yīng)的位置用手指等對操作輸入部10進(jìn)行觸碰、按壓或移動(dòng)等操作,能夠執(zhí)行操作輸入。這些顯示裝置8、聲音輸出裝置9、操作輸入部10等例如設(shè)置在位于儀表板24的車寬方向即左右方向上中央部的監(jiān)控裝置11中。監(jiān)控裝置11可以具有開關(guān)、旋鈕、控制桿、按鈕等未圖示的操作輸入部。此外,也可以在監(jiān)控裝置11以外的車室2a內(nèi)的其它位置設(shè)置未圖示的聲音輸出裝置,還可以從監(jiān)控裝置11的聲音輸出裝置9和其它聲音輸出裝置輸出聲音。另外,監(jiān)控裝置11例如能夠兼用于導(dǎo)航系統(tǒng)或音響系統(tǒng)。
此外,在車室2a內(nèi)設(shè)置有與顯示裝置8不同的顯示裝置12。如圖3例示的那樣,顯示裝置12例如設(shè)置于儀表板24的儀表盤部25,在儀表盤部25的大致中央處位于速度顯示部25a與轉(zhuǎn)速顯示部25b之間。顯示裝置12的畫面12a的大小小于顯示裝置8的畫面8a的大小。在該顯示裝置12中主要顯示用于示出與車輛1的駕駛輔助相關(guān)的信息的圖像。由顯示裝置12顯示的信息量可以少于由顯示裝置8顯示的信息量。顯示裝置12例如是lcd或oeld等。不過,也可以在顯示裝置8中顯示由顯示裝置12顯示的信息。
此外,如圖1、圖2例示的那樣,車輛1例如是四輪汽車,包括左右兩個(gè)前輪3f和左右兩個(gè)后輪3r。這四個(gè)車輪3可以構(gòu)成為都能夠轉(zhuǎn)向。如圖4例示的那樣,車輛1具有至少使兩個(gè)車輪3轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)13。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)13具有致動(dòng)器13a和轉(zhuǎn)矩傳感器13b。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)13由ecu14(electroniccontrolunit,電子控制單元)等來進(jìn)行電子控制,以使致動(dòng)器13a動(dòng)作。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)13例如是電動(dòng)動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或sbw(steerbywire,線控轉(zhuǎn)向)系統(tǒng)等。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)13通過致動(dòng)器13a對轉(zhuǎn)向部4施加轉(zhuǎn)矩即輔助轉(zhuǎn)矩來補(bǔ)充轉(zhuǎn)向力,或者通過致動(dòng)器13a使車輪3轉(zhuǎn)向。此時(shí),致動(dòng)器13a可以使一個(gè)車輪3轉(zhuǎn)向,也可以使多個(gè)車輪3轉(zhuǎn)向。此外,轉(zhuǎn)矩傳感器13b例如檢測駕駛員對轉(zhuǎn)向部4施加的轉(zhuǎn)矩。
此外,如圖2例示的那樣,在車身2上,作為多個(gè)拍攝部15設(shè)置有例如四個(gè)拍攝部15a~15d。拍攝部15例如是內(nèi)置有ccd(chargecoupleddevice,電荷耦合器件)或cis(cmosimagesensor,cmos圖像傳感器)等拍攝元件的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。拍攝部15能夠以規(guī)定的幀率輸出視頻數(shù)據(jù)。拍攝部15各自具有廣角透鏡或魚眼透鏡,在水平方向上能夠拍攝例如140°~190°的范圍。此外,拍攝部15的光軸被設(shè)定為朝向斜下方。由此,拍攝部15依次拍攝包括車輛1可移動(dòng)的路面以及車輛1可停車的區(qū)域在內(nèi)的車身2周邊的外部環(huán)境,并作為拍攝圖像數(shù)據(jù)輸出。
拍攝部15a例如位于車身2的后側(cè)的端部2e,設(shè)置在后備箱門2h的下方的壁部。拍攝部15b例如位于車身2的右側(cè)的端部2f,設(shè)置于右側(cè)的車門后視鏡2g。拍攝部15c例如位于車身2的前側(cè)、即車輛前后方向的前方側(cè)的端部2c,設(shè)置于前保險(xiǎn)杠等。拍攝部15d例如位于車身2的左側(cè)、即車寬方向的左側(cè)的端部2d,設(shè)置于作為左側(cè)的突出部的車門后視鏡2g。ecu14基于由多個(gè)拍攝部15獲得的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理及圖像處理,能夠生成更大視角的圖像,或者生成從上方觀察車輛1的虛擬的俯瞰圖像。另外,俯瞰圖像也稱為俯視圖像。
此外,ecu14從拍攝部15的圖像中識(shí)別車輛1的周邊路面上示出的區(qū)劃線等,并檢測(提取)由區(qū)劃線等表示的停車區(qū)域。
此外,如圖1、圖2例示的那樣,在車身2上,作為多個(gè)測距部16、17設(shè)置有例如四個(gè)測距部16a~16d和八個(gè)測距部17a~17h。測距部16、17例如是發(fā)出超聲波并接收其反射波的聲納。聲納也稱為聲納傳感器或超聲波探測器。ecu14根據(jù)測距部16、17的檢測結(jié)果,能夠檢測車輛1周圍是否存在障礙物等物體并測量與該物體之間的距離。即,測距部16、17是用于檢測物體的檢測部的一個(gè)示例。另外,測距部17例如用于檢測距離比較近的物體,相比于測距部17,測距部16例如用于檢測較遠(yuǎn)的距離比較長的物體。此外,測距部17例如用于檢測車輛1的前方及后方的物體,測距部16用于檢測車輛1的側(cè)方的物體。
此外,如圖4例示的那樣,在駕駛輔助系統(tǒng)100中,除了ecu14、監(jiān)控裝置11、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)13、測距部16、17等以外,還有制動(dòng)系統(tǒng)18、轉(zhuǎn)向角傳感器19、油門傳感器20、擋位傳感器21、車輪速度傳感器22等經(jīng)由作為電子通信線路的車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)23而電連接。車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)23例如構(gòu)成為can(controllerareanetwork,控制器局域網(wǎng))。ecu14經(jīng)由車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)23發(fā)送控制信號,由此能夠控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)13、制動(dòng)系統(tǒng)18等。此外,ecu14能夠經(jīng)由車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)23接收轉(zhuǎn)矩傳感器13b、制動(dòng)傳感器18b、轉(zhuǎn)向角傳感器19、測距部16、測距部17、油門傳感器20、擋位傳感器21、車輪速度傳感器22等的檢測結(jié)果、以及操作輸入部10等的操作信號等。
ecu14例如具有cpu14a(centralprocessingunit,中央處理單元)、rom14b(readonlymemory,只讀存儲(chǔ)器)、ram14c(randomaccessmemory,隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、顯示控制部14d、聲音控制部14e、ssd14f(solidstatedrive:固態(tài)硬盤,快閃存儲(chǔ)器)等。cpu14a例如能夠執(zhí)行:與由顯示裝置8、12顯示的圖像相關(guān)的圖像處理、車輛1的移動(dòng)目標(biāo)位置的決定、車輛1的移動(dòng)路徑的計(jì)算、是否與物體發(fā)生干擾的判斷、車輛1的自動(dòng)控制、自動(dòng)控制的解除等各種運(yùn)算處理及控制。cpu14a能夠讀取在rom14b等非易失性存儲(chǔ)裝置中被安裝并存儲(chǔ)的程序,并根據(jù)該程序執(zhí)行運(yùn)算處理。ram14c用于臨時(shí)存儲(chǔ)cpu14a中的運(yùn)算所使用的各種數(shù)據(jù)。此外,在ecu14的運(yùn)算處理中,顯示控制部14d主要執(zhí)行使用由拍攝部15獲得的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行的圖像處理、以及由顯示裝置8顯示的圖像數(shù)據(jù)的合成等。此外,在ecu14的運(yùn)算處理中,聲音控制部14e主要執(zhí)行從聲音輸出裝置9輸出的聲音數(shù)據(jù)的處理。此外,ssd14f是可改寫的非易失性存儲(chǔ)部,即使在ecu14的電源斷開的情況下也能夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。另外,cpu14a、rom14b、ram14c等能夠集成在同一封裝體內(nèi)。此外,ecu14也可以是由使用dsp(digitalsignalprocessor,數(shù)字信號處理器)等其它邏輯運(yùn)算處理器或邏輯電路等來取代cpu14a的結(jié)構(gòu)。此外,也可以設(shè)置hdd(harddiskdrive,硬盤驅(qū)動(dòng)器)來取代ssd14f,ssd14f或hdd也可以與ecu14分開設(shè)置。
制動(dòng)系統(tǒng)18例如是能夠抑制制動(dòng)鎖死的abs(anti-lockbrakesystem,防抱死制動(dòng)系統(tǒng))、能夠抑制車輛1在轉(zhuǎn)彎時(shí)側(cè)滑的側(cè)滑防止裝置(esc:electronicstabilitycontrol,電子穩(wěn)定控制系統(tǒng))、用于增強(qiáng)制動(dòng)力(執(zhí)行制動(dòng)輔助)的電動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)、bbw(brakebywire,線控制動(dòng)系統(tǒng))等。制動(dòng)系統(tǒng)18經(jīng)由致動(dòng)器18a對車輪3乃至車輛1施加制動(dòng)力。此外,制動(dòng)系統(tǒng)18能夠根據(jù)左右車輪3的轉(zhuǎn)速差等來檢測制動(dòng)鎖死、車輪3的空轉(zhuǎn)、側(cè)滑的征兆等,從而執(zhí)行各種控制。制動(dòng)傳感器18b例如是用于檢測制動(dòng)操作部6的可動(dòng)部的位置的傳感器。制動(dòng)傳感器18b能夠檢測作為可動(dòng)部的制動(dòng)踏板的位置。制動(dòng)傳感器18b包括位移傳感器。
轉(zhuǎn)向角傳感器19例如是用于檢測方向盤等轉(zhuǎn)向部4的轉(zhuǎn)向量的傳感器。轉(zhuǎn)向角傳感器19例如使用霍爾元件等來構(gòu)成。ecu14從轉(zhuǎn)向角傳感器19獲取駕駛員操作轉(zhuǎn)向部4的轉(zhuǎn)向量、自動(dòng)轉(zhuǎn)向時(shí)的各車輪3的轉(zhuǎn)向量等,來執(zhí)行各種控制。另外,轉(zhuǎn)向角傳感器19檢測轉(zhuǎn)向部4所含的旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)角度。轉(zhuǎn)向角傳感器19是角度傳感器的一個(gè)示例。
油門傳感器20例如是用于檢測加速操作部5的可動(dòng)部的位置的傳感器。油門傳感器20能夠檢測作為可動(dòng)部的油門踏板的位置。油門傳感器20包括位移傳感器。
擋位傳感器21例如是用于檢測變速操作部7的可動(dòng)部的位置的傳感器。擋位傳感器21能夠檢測作為可動(dòng)部的桿、臂、按鈕等的位置。擋位傳感器21可以包括位移傳感器,也可以構(gòu)成為開關(guān)。
車輪速度傳感器22是用于檢測車輪3的旋轉(zhuǎn)量以及每單位時(shí)間的轉(zhuǎn)數(shù)的傳感器。車輪速度傳感器22將檢測出的轉(zhuǎn)速、即車輪速度脈沖數(shù)作為傳感器值輸出。車輪速度傳感器22例如可以使用霍爾元件等來構(gòu)成。ecu14基于從車輪速度傳感器22獲取的傳感器值,計(jì)算車輛1的移動(dòng)量等,從而執(zhí)行各種控制。另外,車輪速度傳感器22有時(shí)也設(shè)置于制動(dòng)系統(tǒng)18。在這種情況下,ecu14經(jīng)由制動(dòng)系統(tǒng)18獲取車輪速度傳感器22的檢測結(jié)果。ecu14能夠基于從車輪速度傳感器22獲取的傳感器值來求取車輪速度。在這種情況下,可以使用一個(gè)車輪速度傳感器22的傳感器值,也可以使用多個(gè)車輪速度傳感器22的傳感器值。
另外,上述的各種傳感器、致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)、配置、電連接方式等僅是一個(gè)示例,可以進(jìn)行各種設(shè)定(變更)。
下面,對在ecu14內(nèi)實(shí)現(xiàn)的駕駛輔助部400的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖5所示,駕駛輔助部400具備操作接受部401、檢測部402、目標(biāo)位置決定部403、移動(dòng)路徑計(jì)算部404和轉(zhuǎn)向控制部405。
圖5所示的駕駛輔助部400內(nèi)的各結(jié)構(gòu),通過由作為圖4的ecu14構(gòu)成的cpu14a執(zhí)行存儲(chǔ)在rom14b內(nèi)的程序來實(shí)現(xiàn)。即,駕駛輔助部400通過執(zhí)行存儲(chǔ)在rom14b內(nèi)的程序來實(shí)現(xiàn)操作接受部401、檢測部402、目標(biāo)位置決定部403、移動(dòng)路徑計(jì)算部404和轉(zhuǎn)向控制部405。另外,這些各部也可以通過硬件來實(shí)現(xiàn)。
駕駛輔助部400例如能夠進(jìn)行平行出庫輔助。例如如圖6所示,在平行停車的車輛1進(jìn)行出庫時(shí),駕駛輔助部400能夠檢測車輛1前方的障礙物b與車輛1后方的障礙物b之間的距離l,基于該距離l判斷是否要掉轉(zhuǎn),并設(shè)定車輛1的移動(dòng)路徑,以使車輛1沿著移動(dòng)路徑移動(dòng)的方式控制車輛1。
操作接受部401接受操作輸入部10及操作部14g等的指示信號(控制信號)。操作接受部401能夠基于這些指示信號接受來自駕駛員的操作。操作部14g例如是按鈕或開關(guān)等。
檢測部402基于從作為物體檢測部的拍攝部15、以及測距部16、17等獲取的數(shù)據(jù),檢測車輛1周邊的障礙物b。由此,可知車輛1與障礙物b的相對位置關(guān)系、作為控制基準(zhǔn)的車輛1及障礙物b在二維坐標(biāo)系中的位置、障礙物b的區(qū)域等。此外,檢測部402能夠基于從測距部16、17獲取的數(shù)據(jù),檢測車輛1前方的障礙物b與車輛1后方的障礙物b之間的距離l。
目標(biāo)位置決定部403設(shè)定目標(biāo)位置ta。具體而言,目標(biāo)位置決定部403例如基于在與顯示于顯示裝置8的包含車輛1的俯視圖(俯瞰圖)的圖像相對應(yīng)的操作輸入部10上的操作輸入(指示輸入、指定輸入),將目標(biāo)位置ta設(shè)定為由操作員(駕駛員或乘客等)指定的位置或區(qū)域。此外,目標(biāo)位置決定部403例如能夠基于根據(jù)車輛1的行動(dòng)由拍攝部15獲取的車輛1周邊的圖像,自動(dòng)檢測并設(shè)定目標(biāo)位置ta。不過,目標(biāo)位置ta的設(shè)定方法不限于這些。
移動(dòng)路徑計(jì)算部404計(jì)算從車輛1的當(dāng)前位置到目標(biāo)位置ta的移動(dòng)路徑。移動(dòng)路徑計(jì)算部404基于車輛1的當(dāng)前位置和目標(biāo)位置ta進(jìn)行基于規(guī)定步驟及條件的幾何運(yùn)算,從而能夠計(jì)算出車輛1的移動(dòng)路徑。或者,移動(dòng)路徑計(jì)算部404例如能夠參照存儲(chǔ)在rom14b或ssd14f等中的多個(gè)路徑圖案的數(shù)據(jù),來選擇與當(dāng)前位置和目標(biāo)位置ta一致的路徑圖案。不過,移動(dòng)路徑的計(jì)算方法不限于這些。
此外,移動(dòng)路徑計(jì)算部404基于距離l來判斷車輛1從障礙物b與障礙物b之間出庫時(shí)車輛1是否要掉轉(zhuǎn)。車輛1的掉轉(zhuǎn)是指,在車輛1的狀態(tài)要從為前進(jìn)狀態(tài)和后退狀態(tài)中的一方的第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換成為前進(jìn)狀態(tài)和后退狀態(tài)中的另一方的第二狀態(tài)時(shí),使車輪3的轉(zhuǎn)向角從中間位置的其中一側(cè)變換成中間位置的另一側(cè)的動(dòng)作。此時(shí),車輛1在停止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行前進(jìn)和后退之間的轉(zhuǎn)換、即進(jìn)行換檔。
移動(dòng)路徑計(jì)算部404,在為了使車輛1移動(dòng)到目標(biāo)位置,判斷出需要將車輛1的狀態(tài)從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換成第二狀態(tài),并且在該轉(zhuǎn)換時(shí)需要將車輪3的轉(zhuǎn)向角從中間位置的其中一側(cè)的第一轉(zhuǎn)向角d1(圖7、圖8)變換成中間位置的另一側(cè)的第二轉(zhuǎn)向角d2(圖7、圖8)時(shí),計(jì)算掉轉(zhuǎn)路徑。
這里,在圖7、圖8中示出的是車輛1掉轉(zhuǎn)時(shí)的換檔時(shí)機(jī)與轉(zhuǎn)向角之間的關(guān)系。如圖7、圖8所示,在計(jì)算掉轉(zhuǎn)路徑時(shí),移動(dòng)路徑計(jì)算部404計(jì)算的路徑如下:在車輛1的狀態(tài)變成第二狀態(tài)之前使轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1開始向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變,在車輛1的狀態(tài)為第二狀態(tài)時(shí)使轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1與第二轉(zhuǎn)向角d2之間的第三轉(zhuǎn)向角d3向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變。第一轉(zhuǎn)向角d1例如可以是以中間位置為基準(zhǔn)的其中一側(cè)的最大轉(zhuǎn)向角,第二轉(zhuǎn)向角d2例如可以是以中間位置為基準(zhǔn)的另一側(cè)的最大轉(zhuǎn)向角,第三轉(zhuǎn)向角d3例如可以是中間位置(0度)。
詳細(xì)而言,在距離l為閾值以上的情況下,移動(dòng)路徑計(jì)算部404計(jì)算通過第一掉轉(zhuǎn)動(dòng)作形成的路徑,以在車輛1的狀態(tài)為第一狀態(tài)時(shí)使轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1開始向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變(圖7)。在本實(shí)施方式中,計(jì)算的路徑如下:在第一狀態(tài)(例如前進(jìn)狀態(tài))時(shí)使轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1變換成第三轉(zhuǎn)向角d3,在換檔(停止?fàn)顟B(tài))之后的第二狀態(tài)(例如后退狀態(tài))時(shí)使轉(zhuǎn)向角從第三轉(zhuǎn)向角d3變換成第二轉(zhuǎn)向角d2。在這種情況下,就是不使車輪3進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向的路徑。閾值是判斷是否不進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向操作也能夠掉轉(zhuǎn)的基準(zhǔn),可以是例如車輛1的前后方向的長度加上規(guī)定長度所得的值。
另一方面,在距離l小于閾值的情況下,移動(dòng)路徑計(jì)算部404計(jì)算通過第二掉轉(zhuǎn)動(dòng)作形成的路徑,以在車輛1的狀態(tài)為從第一狀態(tài)(例如前進(jìn)狀態(tài))向第二狀態(tài)(例如后退狀態(tài))轉(zhuǎn)換途中的停止?fàn)顟B(tài)時(shí)使轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1開始向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變(圖8)。在本實(shí)施方式中,計(jì)算的路徑如下:在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)使轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1變換成第三轉(zhuǎn)向角d3,在換檔(停止?fàn)顟B(tài))之后的第二狀態(tài)(例如后退狀態(tài))時(shí)使轉(zhuǎn)向角從第三轉(zhuǎn)向角d3變換成第二轉(zhuǎn)向角d2。在這種情況下,就是使車輪3在停止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向(半原地轉(zhuǎn)向),以使其從第一轉(zhuǎn)向角d1變換成第三轉(zhuǎn)向角d3的路徑。另外,在距離l小于閾值的情況下,由于車輛1在第二狀態(tài)下的移動(dòng)量比較短,所以在無法設(shè)定最大曲率的移動(dòng)路徑時(shí)可以將第二轉(zhuǎn)向角d2設(shè)定為小于最大轉(zhuǎn)向角。
轉(zhuǎn)向控制部405在由移動(dòng)路徑計(jì)算部404決定的移動(dòng)路徑上的車輛1的移動(dòng)中使車輪3進(jìn)行轉(zhuǎn)向。此時(shí),在本實(shí)施方式中,車輛1基于駕駛員對加速操作部5或制動(dòng)操作部6的操作而被加速或減速(制動(dòng))。此外,車輛1基于駕駛員對變速操作部7的操作即換檔而前進(jìn)或后退。
具體而言,轉(zhuǎn)向控制部405根據(jù)車輛1的位置控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)13的致動(dòng)器13a,以使車輛1沿著由移動(dòng)路徑計(jì)算部404決定出的移動(dòng)路徑移動(dòng)。即,如圖7、圖8所示,在車輛1的狀態(tài)從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換成第二狀態(tài)時(shí),要使車輪3的轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1變換成第二轉(zhuǎn)向角d2的情況下,轉(zhuǎn)向控制部405以下述方式控制轉(zhuǎn)向角:在車輛1的狀態(tài)變成第二狀態(tài)之前使轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1開始向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變,在車輛1的狀態(tài)為第二狀態(tài)時(shí)從第三轉(zhuǎn)向角d3向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變。詳細(xì)而言,在距離l為閾值以上的情況下,轉(zhuǎn)向控制部405以車輛1的狀態(tài)為第一狀態(tài)時(shí)從第一轉(zhuǎn)向角d1開始向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變的方式控制轉(zhuǎn)向角(圖7)。另一方面,在距離l小于閾值的情況下,轉(zhuǎn)向控制部405以車輛1的狀態(tài)為從第一狀態(tài)向第二狀態(tài)轉(zhuǎn)換途中的停止?fàn)顟B(tài)時(shí)從第一轉(zhuǎn)向角d1開始向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變的方式控制轉(zhuǎn)向角。
下面,利用圖9對由如上述那樣構(gòu)成的駕駛輔助部400進(jìn)行的平行出庫輔助處理的步驟進(jìn)行說明。首先,檢測部402檢測障礙物b與障礙物b之間的距離l(s1)。接著,目標(biāo)位置決定部403決定目標(biāo)位置(s2)。
接著,移動(dòng)路徑計(jì)算部404設(shè)定移動(dòng)路徑(s3)。在設(shè)定移動(dòng)路徑時(shí),在判斷為需要車輛1掉轉(zhuǎn)的情況下,移動(dòng)路徑計(jì)算部404根據(jù)距離l選擇掉轉(zhuǎn)動(dòng)作,并計(jì)算基于所選擇的該掉轉(zhuǎn)動(dòng)作的移動(dòng)路徑。具體而言,如圖10所示,移動(dòng)路徑計(jì)算部404對距離l和閾值進(jìn)行比較(s11)。在距離l為閾值以上的情況下(s12,“是”),移動(dòng)路徑計(jì)算部404計(jì)算基于上述第一掉轉(zhuǎn)動(dòng)作的移動(dòng)路徑(s13)。另一方面,在距離l小于閾值的情況下(s12,“否”),移動(dòng)路徑計(jì)算部404計(jì)算基于上述第二掉轉(zhuǎn)動(dòng)作的移動(dòng)路徑(s14)。
返回圖9,轉(zhuǎn)向控制部405控制車輛1的轉(zhuǎn)向角、即控制車輛1的移動(dòng)(s4),以使車輛1沿著由移動(dòng)路徑計(jì)算部404設(shè)定的移動(dòng)路徑移動(dòng)。此時(shí),駕駛輔助部400通過監(jiān)控裝置11進(jìn)行換檔引導(dǎo)來提示在車輛1的目標(biāo)掉轉(zhuǎn)位置tb(圖6)使車輛1停止并進(jìn)行前進(jìn)、后退的換檔。根據(jù)該換檔引導(dǎo),駕駛員能夠在目標(biāo)掉轉(zhuǎn)位置tb(圖6)使車輛1停止并進(jìn)行前進(jìn)、后退的換檔?;隈{駛員操作的車輛1的實(shí)際停車位置及換檔時(shí)機(jī)相對于換檔引導(dǎo)所表示的目標(biāo)掉轉(zhuǎn)位置tb及換檔時(shí)機(jī)在規(guī)定范圍內(nèi)可以產(chǎn)生一些偏差。在產(chǎn)生這樣的偏差的情況下,轉(zhuǎn)向控制部405可以改變轉(zhuǎn)向時(shí)機(jī),也可以不改變轉(zhuǎn)向時(shí)機(jī)。此外,在預(yù)測到上述偏差將超過規(guī)定范圍的情況下或上述偏差已經(jīng)超過了規(guī)定范圍的情況下,駕駛輔助部400可以結(jié)束平行出庫處理。這里,在本實(shí)施方式中,轉(zhuǎn)向控制部405例如在進(jìn)行換檔引導(dǎo)之前就開始轉(zhuǎn)向角的控制,以使轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變。
在圖11中例示了作為比較例的車輛的轉(zhuǎn)向角的變化。在比較例中,在車輛的狀態(tài)從第一狀態(tài)完全轉(zhuǎn)換成第二狀態(tài)之后,控制轉(zhuǎn)向角,使其從第一轉(zhuǎn)向角d1變換成第二轉(zhuǎn)向角d2。在這種情況下,圖11中的區(qū)域e1所對應(yīng)的基于轉(zhuǎn)向量的車輛的姿態(tài)、即偏向角的變化量與區(qū)域e2所對應(yīng)的基于轉(zhuǎn)向量的車輛的偏向角變化量相互抵消,因此車輛的偏向角變化量減小,導(dǎo)致掉轉(zhuǎn)次數(shù)增加。與此相對,在本實(shí)施方式中,由于在車輛1的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成第二狀態(tài)之前轉(zhuǎn)向角就從第一轉(zhuǎn)向角d1開始向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變,所以能夠抑制產(chǎn)生車輛1的偏向角相互抵消。由此,在本實(shí)施方式中,易于減少車輛1的掉轉(zhuǎn)次數(shù)。
以上,如所說明的那樣,在本實(shí)施方式中,在車輛1的狀態(tài)從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換成第二狀態(tài)時(shí),要使車輪3的轉(zhuǎn)向角從中間位置的其中一側(cè)的第一轉(zhuǎn)向角d1變換成中間位置的另一側(cè)的第二轉(zhuǎn)向角d2的情況下,轉(zhuǎn)向控制部405以下述方式控制轉(zhuǎn)向角:在車輛1的狀態(tài)變成第二狀態(tài)之前使轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1開始向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變,在車輛1的狀態(tài)為第二狀態(tài)時(shí)使轉(zhuǎn)向角從第三轉(zhuǎn)向角d3向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變。由此,采用該結(jié)構(gòu),例如由于在車輛1的狀態(tài)變成第二狀態(tài)之前轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1開始向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變,因此與在車輛1的狀態(tài)變成第二狀態(tài)之后轉(zhuǎn)向角才從第一轉(zhuǎn)向角d1開始向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變的情況相比更易于減少車輛1的掉轉(zhuǎn)次數(shù)。此外,采用上述結(jié)構(gòu),在車輛1的狀態(tài)為第二狀態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)向角從第三轉(zhuǎn)向角d3向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變,因此至少在轉(zhuǎn)向角從第三轉(zhuǎn)向角d3變成第二轉(zhuǎn)向角d2之前的期間內(nèi)車輪3不會(huì)處于原地轉(zhuǎn)向狀態(tài),與在轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1變成第二轉(zhuǎn)向角d2之前的期間內(nèi)使車輪3進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向的情況相比,能夠抑制車輪3的磨損以及致動(dòng)器13a的功耗增加。由于能夠抑制致動(dòng)器13a的功耗的增加,所以也能夠抑制致動(dòng)器13a發(fā)熱。
此外,在本實(shí)施方式中,轉(zhuǎn)向控制部405以下述方式控制轉(zhuǎn)向角:在車輛1的狀態(tài)為第一狀態(tài)時(shí),從第一轉(zhuǎn)向角d1開始向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變。由此,采用該結(jié)構(gòu),不使車輪3進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向就能夠使轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1變成第二轉(zhuǎn)向角d2,因此與在轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1變成第二轉(zhuǎn)向角d2之前的期間內(nèi)使車輪3進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向的情況相比,能夠抑制車輪3的磨損以及致動(dòng)器13a的功耗增加。
此外,在本實(shí)施方式中,轉(zhuǎn)向控制部405以下述方式控制轉(zhuǎn)向角:在車輛1的狀態(tài)為從第一狀態(tài)向第二狀態(tài)轉(zhuǎn)換途中的停止?fàn)顟B(tài)時(shí),從第一轉(zhuǎn)向角d1開始向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變。由此,采用該結(jié)構(gòu),僅在轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變過程中的部分期間內(nèi)使車輪3進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向,因此與在轉(zhuǎn)向角從第一轉(zhuǎn)向角d1變成第二轉(zhuǎn)向角d2過程中的整個(gè)期間內(nèi)使車輪3進(jìn)行原地轉(zhuǎn)向的情況相比,能夠抑制車輪3的磨損以及致動(dòng)器13a的功耗增加。
此外,在本實(shí)施方式中,檢測部402檢測停止?fàn)顟B(tài)的車輛1前方的障礙物b與車輛1后方的障礙物b之間的距離l。然后,在距離l為閾值以上的情況下,轉(zhuǎn)向控制部405以下述方式控制轉(zhuǎn)向角:在車輛1的狀態(tài)為第一狀態(tài)時(shí),從第一轉(zhuǎn)向角d1開始向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變。另一方面,在距離l小于閾值的情況下,轉(zhuǎn)向控制部405以下述方式控制轉(zhuǎn)向角:在車輛1的狀態(tài)為從第一狀態(tài)向第二狀態(tài)轉(zhuǎn)換途中的停止?fàn)顟B(tài)時(shí),從第一轉(zhuǎn)向角d1開始向第二轉(zhuǎn)向角d2轉(zhuǎn)變。由此,采用該結(jié)構(gòu),能夠根據(jù)距離l調(diào)整車輪3的原地轉(zhuǎn)向操作量,從而使車輛1從障礙物b之間駛出。
此外,在本實(shí)施方式中,駕駛輔助部400具備用于計(jì)算從車輛1的當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的移動(dòng)路徑的移動(dòng)路徑計(jì)算部404。由此,采用該結(jié)構(gòu),能夠計(jì)算出從車輛1的當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的移動(dòng)路徑。
由本實(shí)施方式的駕駛輔助部400執(zhí)行的程序也可以作為可安裝形式或可執(zhí)行形式的文件記錄在cd-rom、軟盤(fd)、cd-r、dvd(digitalversatiledisk,數(shù)字通用磁盤)等能夠由計(jì)算機(jī)讀取的記錄介質(zhì)中來提供。
還可以將由實(shí)施方式的駕駛輔助部400執(zhí)行的程序存儲(chǔ)在與互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)上,通過經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)下載來提供。此外,也可以將由實(shí)施方式的駕駛輔助部400執(zhí)行的程序經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)提供或發(fā)布。
以上,例示了本發(fā)明的實(shí)施方式,但是上述實(shí)施方式僅是一個(gè)示例,其目的不在于限定發(fā)明的范圍。這些實(shí)施方式及變形例能夠以其它各種方式來實(shí)施,在不脫離發(fā)明要旨的范圍內(nèi),能夠進(jìn)行各種省略、置換、組合、變更。此外,能夠適當(dāng)?shù)刈兏鹘Y(jié)構(gòu)或形狀等的規(guī)格(結(jié)構(gòu)、種類、方向、形狀、大小、長度、寬度、厚度、高度、數(shù)量、配置、位置、材質(zhì)等)來實(shí)施本發(fā)明。例如車輛1進(jìn)行的駕駛輔助也可以是停車輔助(入庫輔助)。
符號說明
1…車輛;3…車輪;400…駕駛輔助部;402…檢測部;404…移動(dòng)路徑計(jì)算部;405…轉(zhuǎn)向控制部;b…障礙物;d1…第一轉(zhuǎn)向角;d2…第二轉(zhuǎn)向角;d3…第三轉(zhuǎn)向角。