CN101000718A - 停车导引装置与方法 - Google Patents

Abstract

一种停车导引装置与方法。其中，停车导引装置包括定位单元与车辆导引单元。定位单元设置于车辆外的一定位点，并提供定位信号。车辆导引单元，设置于车辆中，藉由感测定位信号的能量强度与方向，运算出车辆与定位点间的相对位置关系。

Description

停车导引装置与方法

技术领域

本发明是关于一种车辆导引(vehicle guidance)装置，且特别是关于一种利用红外线或雷达波感测的停车导引(parking guidance)装置与方法。

背景技术

传统的倒车雷达或是红外线感测，大多用于防撞系统，利用信号反射的原理，测量与后方车辆、物品间的距离，并加以预警。但是在车辆停车定位方面，目前尚无电子装置普遍应用在车辆与停车位置的定位标示上，使得停车时容易偏左或是偏右，或是于车辆停妥后，车门开启时发生碰撞邻车等问题。而倒车后视系统(car rear view system)则是利用小型摄影机，协助驾驶者监视后方状态。配合装设多组摄影机，可避免摄影机的死角，但是这样的装置成本太高，且驾驶者需要自行由影像上判断车辆与停车位置之间的相对位置关系，也时常为了争取些许的距离，造成碰撞后方物体。

目前常用的停车辅助方式，通常仅以声音警示车辆与障碍物(如其他车辆)之间的距离，并无法准确告知驾驶者目前的方位，以及停车时的行进方向。对于实际停车时，这样的辅助方式并无法协助驾驶者将车辆停放至正确的位置，其主要的功能仅在于防止车辆碰撞的发生。

发明内容

本发明的目的是在提供一种停车导引装置，利用红外线或是雷达波感测的方式，使驾驶者可以轻易得知车辆与车辆外一定位点的相对位置关系以及协助驾驶者将车辆停至定位点。

本发明的目的是在提供一种停车导引方法，利用在车辆外的一定位点提供一定位信号的方式，使驾驶者可以轻易得知车辆外一定位点与车辆的相对位置关系。

为达成上述目的与其他目的，本发明提出一种停车导引装置，包括定位单元与车辆单元。定位单元设置于车辆外的定位点上(比如停车位上)，负责提供一定位信号，此定位信号可为红外线或是雷达波信号。车辆导引单元则设置于车辆中，用以感测定位信号的能量强度与方向，并根据定位信号的能量强度与方向，显示导引信息给驾驶者。此导引信息包括车辆与定位点的相对位置关系。

在一实施例中，上述的车辆导引单元包括信号处理单元、显示单元以及至少一组感测模组。感测模组负责感测定位信号，并依据定位信号的强度与方向，输出辨识信号。信号处理单元耦接于感测模组与显示单元之间，并根据该辨识信号，输出导引信息。显示单元则负责显示导引信息，使驾驶者可以轻易得知车辆与定位点的相对位置关系。其中，每一个感测模组，具有多个感测器，这些感测器呈一圆弧型排列，利用其排列方式与方向性的不同，辨识定位信号的能量强度与方向。

在一实施例中，上述的车辆导引单元包括导引发射单元，提供导引起始信号。定位单元则根据此导引起始信号，提供该定位信号。

从另一个观点来看，本发明提出一种停车导引方法，包括下列步骤：首先，于车辆外的一定位点，提供定位信号，然后，于车辆中，感测定位信号并根据定位信号的能量强度与方向，显示导引信息。其中，该导引信息包括车辆与定位点的相对位置关系。

在一实施例中，上述的停车导引方法，其中感测定位信号的步骤中更包括依据定位信号的能量强度与方向输出辨识信号，以及根据辨识信号，输出导引信息。其显示导引信息的方式包括文字，图片、灯号以及声音其中至少一种。

本发明因在车辆外的定位点提供一定位信号，使车辆内的驾驶者可以经由对定位信号的感测与辨识，轻易得知车辆与定位点的相对位置关系，并藉由人性化的显示方式，驾驶者可以轻易且精确地将车辆停至定位点。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的停车导引装置方块图。

图2A为根据本发明另一实施例的单一定位型停车导引装置图。

图2B为根据本发明另一实施例的单一发射型停车导引装置图。

图2C为根据本发明另一实施例的多组发射型停车导引装置图。

图3为根据本发明一实施例的停车导引装置信号传送时间与距离关系图。

图4A为根据本发明一实施例的多组感测模组感测方式示意图。

图4B为根据本发明一实施例的感测模组结构与感测动作图。

图5为根据本发明一实施例的停车导引装置显示灯号图。

图6为根据本发明另一实施例的停车导引方法流程图。

PS：定位信号               PIS：位置辨识信号

CS：运算信号               GM：导引信息

GS：导引起始信号           110：定位单元

112：接收单元              114：发射单元

120：车辆导引单元           122：感测模组

124：信号处理单元           126：显示单元

128：导引发射单元           130：控制单元

132：运算单元               210：车辆

T1-T3：信号传送时间         400-406：感测器

410：感测模组               510：右灯号

520：左灯号                 530：上灯号

540：下灯号                 531-534、541-544：远近灯号

514：偏左灯号               610-660：流程图步骤

具体实施方式

图1为根据本发明一实施例的停车导引装置方块图。此停车导引装置包括定位单元110与车辆导引单元120，定位单元110设置于车辆外的定位点上，并提供定位信号PS。以停车导引的应用为例，此定位点可以是车辆需要停放的位置，通常为停车位置上。车辆导引单元120则设置于车辆之中，具有感测定位信号PS的功能，并依据定位信号PS的能量强度与方向，显示导引信息GM。导引信息GM则包括车辆与定位点之间的相对位置关系。

在另一实施例中，车辆导引装置120包括至少一个感测模组122、信号处理单元124、显示单元126、导引发射单元128等四部份。信号处理单元124尚包括控制单元130与运算单元132，其中控制单元130耦接于感测模组122与显示单元126之间。其中，感测模组122的个数可视实际应用所需而有所调整。运算单元132与导引发射单元128亦分别耦接于控制单元130。定位单元110则包括接收单元112与发射单元114，并相互耦接。

当停车导引装置开始运作时，藉由控制单元130的控制，导引发射单元128会提供导引起始信号GS给接收单元112。发射单元114根据接收单元112有无接获导引起始信号GS而决定是否发射定位信号PS。此定位信号PS在本实施例中可以为红外线或是雷达波信号其中之一。感测模组122则依照所感测到的定位信号PS能量强度与方向，输出位置辨识信号PIS至控制单元130。控制单元130将此一位置辨识信号PIS传送到运算单元132，经由运算后，得到车辆与定位点之间的相对位置关系。运算单元132根据此一相对位置关系，输出一运算信号CS至控制单元130中。控制单元130则根据此一运算信号CS输出导引信息GM至显示单元126。

在另一实施例中，停车导引装置亦可由较简单的架构达到辨识车辆与定位点之间的相对位置关系，即定位单元110不需要接获导引起始信号GS就能提供定位信号PS，而车辆导引单元120直接经由感测定位信号PS能量强度与方向，输出导引信息GM。换句话说，也就是停车导引装置不需要导引发射单元128与接收单元112，仍然可以达到车辆与定位点间相对位置关系的辨识。

在另一实施例中，控制单元130亦可经由一比对表，比对出车辆与定位点的相对位置关系，并依照比对结果，输出导引信息GM。比对表中则存有位置辨识信号PIS变化与相对位置变化的关系资料。

导引信息GM则表示车辆与定位点之间的相对位置关系。显示单元126则以文字、图片或是灯号、声音等方式其中至少一种显示导引信息GM所表示的信息。

接下来，将以实际例子说明本发明在停车导引装置上的应用。图2A为根据本发明另一实施例的单一定位型停车导引装置图。如图2A所示，车辆210中所安置的感测模组122仅有1组，位于车辆210外一定位点的定位单元，110中也只具备发射单元114。本实施例为一较简单的实施例，发射单元114发射定位信号PS，车辆210中的车辆导引单元120则利用感测模组122感测定位信号PS，以定位信号PS的方向与能量强度，运算出车辆210与定位点间的相对位置关系，并输出导引信息GM。然后经由文字、图形、灯号、声音其中至少一种方式显示导引信息GM。

为更清楚说明本发明的实施方式，以下实施例的说明，将配合图1所示的元件符号一并说明。

图2B为根据本发明另一实施例的单一发射型停车导引装置图。车辆210中的车辆导引单元120包括2组感测模组122，位于车辆210外一定位点的定位单元110中则同样只具备发射单元114，并发射定位信号PS。车辆导引单元120利用2组感测单元122做交叉比对，提升车辆210与定位单元110之间相对位置关系的准确性。由于外界环境的变化容易影响定位信号PS的传输，所以利用多组感测模组122作为感测，可以再经由数学运算的方式，增加车辆210与定位点之间相对位置关系的准确性。当车辆导引单元120完成车辆210与定位单元110相对位置关系的辨识后，同样经由文字、图形、灯号、声音其中至少一种方式显示导引信息GM。

图2C为根据本发明另一实施例的多组发射型停车导引装置图。在本实施例中，车辆210中的车辆导引单元120包括2组感测模组122与导引发射单元128，而位于车辆210外一定位点的定位单元110则包括接收单元112与发射单元114。当导引发射单元128发射导引起始信号GS至接收单元112时，定位单元110便依据导引起始信号GS使发射单元114发射定位信号PS。车辆导引单元120则利用2组感测模组122感测定位信号PS的能量强度与方向，并利用交叉比对的方式，确认车辆210与定位点之间的相对位置关系。显示单元126则显示其相对位置关系，协助驾驶者将车辆210停至定位点。

此外，在本实施俐中尚可利用信号传送时间与传送距离的相对关系，推算出车辆210与定位点间的相对距离关系。图3为根据本实施例的停车引导装置信号传送时间与距离关系图。如图3所示，定位单元110位于车辆210外的一定位点。位于车辆210中的车辆导引单元120经由导引发射单元128发射导引起始信号GS至定位单元110中的接收单元112，令其间所需时间为时间长度T1。而定位单元110由接收单元112接收到导引起始信号GS至发射单元114发射定位信号PS的电路作用时间，令其所需时间为时间长度T2。而定位信号PS由发射单元114传送到感测模组122所需的时间，则令其为时间长度T3。利用信号传送速度与时间的关系，即可换算得知车辆210与定位点间的相对距离关系。如此可加强验证直接经由感测模组122的感测结果所运算出来的车辆210与定位点间的相对距离关系。

接下来，更进一步说明车辆导引装置判别车辆210与定位点之间相对位置关系的方式。图4A为根据本发明一实施例的多组感测模组感测方式示意图。当发射单元114发射一定位信号PS时，位于车辆上的2组感测模组122分别感测定位信号PS的能量强度与方向。利用2个感测模组122感测定位信号PS的方向，可以形成一角度θ，信号处理单元124即可针对此一角度θ的变化，以三角函数等数学运算的方式运算出车辆210与定位点之间的相对位置关系，进一步增加导引信息GM的准确性。

图4B为根据本发明一实施例的感测模组结构与感测动作图。感测模组410包括多数个感测器400-406，其中感测器400-406以一圆弧型方式排列，并以感测器400为基准点。当发射单元114发射定位信号PS时，由于感测器400-406排列位置不同，所以感测器400-406感测到的定位信号PS能量强度亦有所不同。信号处理单元124比较感测器400-406所产生的位置辨识信号PIS，取一具有最大感测值的感测器(譬如感测器401)，即表示感测器401所处方向为最接近发射单元114的方向(譬如与基准点的感测器400比较，角度偏移10°)。而利用感测器401所感测到的定位信号PS能量强度，即可换算出车辆210与定位点间的距离长度。利用选取最大感测值的比较方式，运算出车辆210与定位点之间的相对位置关系。

在运算出车辆210与定位点间的相对位置关系之后，显示单元126负责显示其车辆210与定位点间的相对位置关系。图5为根据本发明另一实施例的停车导引装置显示灯号图。如图5所示，利用不同的灯号动作(譬如点亮或是闪烁)表示车辆210与定位点间的相对位置关系。中心灯号P表示定位点的位置，上灯号530与下灯号540各包括4个小灯号531-534与541-544。上灯号表示车辆210超过定位点的距离，而下灯号则表示车辆210尚未到达定位点的距离(譬如灯号534动作，表示车辆210已经超过定位点)。距离中心灯号P越远则表示车辆210与定位点的距离越远，其中最外围的灯号动作表示车辆210与定位点的距离最远(譬如灯号531或541)。右灯号510包括6个小灯号，表示车辆210偏左的程度，越往外围即表示车辆210偏左的程度越大，同时也表示车辆210方向盘需调整的幅度(譬如灯号514动作，表示方向盘需向右打半圈)。反之，若车辆210偏右，则灯号520所包括的6个小灯号依其车辆210偏右的程度开始动作。当然，其灯号动作的方式可依驾驶者需求而定，并不以本实施例为限。

由另一的观点来看，本发明提出一种停车导引方法。图6为根据本发明另一实施例的停车导引方法流程图。当驾驶者启动停车导引装置时(譬如启动倒车档)，则停车导引方法流程开始。在步骤610中，根据导引起始信号GS，定位单元110提供一定位信号PS。在步骤620中，车辆导引单元120利用感测模组122感测定位信号PS的能量强度与方向，并据以输出位置辨识信号PIS。然后，在步骤630中，信号处理单元124针对位置辨识信号PIS作资料运算，接下来，在步骤640中，取得车辆210与定位点间的相对位置关系，并据以输出运算信号CS。在步骤650中，信号处理单元124则根据运算信号CS，输出导引信息GM，导引信息则包括车辆210与定位点间的相对位置关系。最后，在步骤660中，显示单元126显示导引信息GM中所包括的车辆210与定位点间的相对位置关系。

综合以上实施例所述，本发明利用在车辆外一定位点提供定位信号，使车辆导引单元可以藉由感测定位信号的能量变化与方向，让驾驶者轻易得知车辆与定位点间的相对位置关系，并协助驾驶者判断车辆行进方向与车辆停车操作。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视前述的权利要求为准。

Claims (19)

1.一种停车导引装置，用以导引一车辆，其特征在于包括：

一定位单元，设置于该车辆外的一定位点，该定位单元提供一定位信号；以及

一车辆导引单元，设置于该车辆中，用以感测该定位信号的能量强度与方向，并根据该定位信号的能量强度与方向，显示一导引信息；

其中，该导引信息包括该车辆与该定位点的相对位置关系。

2.根据权利要求1所述的停车导引装置，其特征在于其中该定位单元包括一发射单元，用以提供该定位信号。

3.根据权利要求1所述的停车导引装置，其特征在于其中该定位信号包括一红外线信号。

4.根据权利要求1所述的停车导引装置，其特征在于其中该定位信号包括一雷达波。

5.根据权利要求1所述的停车导引装置，其特征在于其中该车辆导引单元包括：

至少一感测模组，用以感测该定位信号，并依据该定位信号的强度与方向，输出一辨识信号；

一信号处理单元，耦接于该感测模组，并根据该辨识信号，输出一导引信息；以及

一显示单元，耦接于该信号处理单元，用以显示该导引信息；

其中，该感测模组具有多个感测器，该些感测器呈一圆弧型排列，利用其排列方式与方向性的不同，辨识该定位信号的能量强度与方向。

6.根据权利要求5所述的车辆导引装置，其特征在于其中该信号处理单元包括一控制单元，该控制单元耦接于该些感测模组与该显示单元之间，用以根据该辨识信号输出该导引信息。

7.根据权利要求6所述的车辆导引装置，其特征在于其中该信号处理单元更包括：

一运算单元，该运算单元耦接于该控制单元，并根据该辨识信号，运算该车辆与该定位点的相对位置关系，输出一运算结果；

其中该控制单元根据该运算结果输出该导引信息。

8.根据权利要求6所述的车辆定位装置，其特征在于其中该信号处理单元更包括：

一比对表；

其中该控制单元根据该辨识信号与该比对表，比对该车辆与该定位点的相对位置关系，以输出该导引信息。

9.根据权利要求5所述的停车导引装置，其特征在于其中该显示单元显示该导引信息的方式包括文字、图形、灯号、声音其中至少一种。

10.根据权利要求1所述的停车导引装置，其特征在于其中该车辆导引单元更包括一导引发射单元，提供一导引起始信号。

11.根据权利要求10所述的停车导引装置，其特征在于其中该定位单元包括一接收单元，以接收该导引起始信号，该定位单元则根据该导引起始信号，提供该定位信号。

12.一种停车导引方法，其特征在于包括：

于一车辆外的一定位点，提供一定位信号；

于该车辆中，感测该定位信号；以及

于该车辆中，根据该定位信号的能量强度与方向，显示一导引信息；

其中，该导引信息包括该车辆与该定位点的相对位置关系。

13.根据权利要求12所述的停车导引方法，其特征在于其中更包括：

于该车辆，提供一导引起始信号；以及

于该定位点，根据该导引起始信号，提供该定位信号。

14.根据权利要求12所述的停车导引方法，其特征在于其中该定位信号包括一红外线信号。

15.根据权利要求12所述的停车导引方法，其特征在于其中该定位信号包括一雷达波。

16.根据权利要求12所述的停车导引方法，其特征在于其中显示该导引信息的步骤包括：

于该车辆中，依据所感测的该定位信号的能量强度与方向产生一辨识信号；

根据该辨识信号，输出该导引信息；以及

以文字、图形、灯号其中至少一种方式显示该导引信息。

17.根据权利要求16所述的车辆导引方法，其特征在于其中根据该辨识信号输出该导引信息的步骤包括：

根据该辨识信号与一比对表，比对该车辆与该定位点的相对位置关系，并输出该导引信息。

18.根据权利要求12所述的车辆导引方法，其特征在于其中显示该导引信息的方式包括文字、图形、灯号其中至少一种。

19.根据权利要求12所述的车辆导引方法，其特征在于更包括启动一倒车档。

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