CN101426669B - 停车辅助装置以及停车辅助方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种通过适当地使障碍物检测单元与停车框线检测单元协作而能够以适当的优先次序选择性地决定能够进行辅助的目标停车位置的停车辅助装置。本发明的停车辅助装置对停车进行辅助，其特征在于，包括：障碍物检测单元，对车辆周边的障碍物进行检测；以及停车框线检测单元，对描绘在地面上的停车框线进行检测；在停车框线检测单元检测出了停车框线的情况下，根据检测出的停车框线而计算出目标停车位置。

Description

停车辅助装置以及停车辅助方法
技术领域
本发明涉及辅助停车的停车辅助装置以及停车辅助方法。
背景技术
以往公知有以下车辆用停车辅助装置，该车辆用停车辅助装置的特征在于包括：周围障碍物检测单元，检测车辆周围的障碍物；车辆运动计算部，根据转向角和车速而计算出车辆在二维平面上的车辆位置和车身朝向；以及目标停车位置决定部，根据由该车辆运动计算部计算出的车辆运动和通过所述障碍物检测单元得到的至障碍物的相对位置关系而找出能够停车的空间并决定目标停车位置(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本专利文献特开2003—54341号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
在实际的停车中，通常驾驶者会将描绘在停车空间的地面上的停车框线作为目标而使车辆适当地进入到停车框线内来停车。
根据这一点，在上述专利文献1所记载的发明中，由于仅根据与和停车空间相邻的障碍物之间的关系来决定目标停车位置，因此例如在成为障碍物的车辆偏倚地停在相邻的停车框线内的情况下，有时会根据该情况而将目标停车位置决定为停车框线内的偏倚的位置。
另一方面，虽然能够通过使用摄像机而进行的图像识别等来识别停车框线，但是有时由于与摄像机的位置关系的影响、夜间等周围光线的影响、积雪等影响而导致无法识别出停车框线，或者有时停车框线原本就不存在，因此在这些情况下也希望决定出能够进行辅助的目标停车位置。
并且，即使在识别出了停车框线的情况下，有时也无法对车辆不偏倚地停在该停车框线内的目标停车位置生成行驶轨道，因此在这种情况下也希望决定出能够进行辅助的目标停车位置。
因此，本发明的目的在于提供一种通过适当地使障碍物检测单元与停车框线检测单元协作而能够以适当的优先次序选择性地决定能够进行辅助的目标停车位置的停车辅助装置以及停车辅助方法。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的，第一发明提供一种对停车进行辅助的停车辅助装置，该停车辅助装置的特征在于，包括：障碍物检测单元，对车辆周边的障碍物进行检测；以及停车框线检测单元，对描绘在地面上的停车框线进行检测；在停车框线检测单元检测出了停车框线的情况下，根据检测出的停车框线而计算出目标停车位置。根据第一发明，由于在停车框线检测单元检测出了停车框线的情况下根据检测出的停车框线来使用目标停车位置，因此例如即使在成为障碍物的车辆偏倚地停在相邻的停车框线内的情况下，也能够将目标停车位置设定为对停车框线合适的位置。
第二发明在第一发明的停车辅助装置的基础上具有以下特征：停车框线检测单元是对车载摄像单元摄影获得的车辆周边的图像进行处理来检测停车框线的单元，根据障碍物检测单元的障碍物检测结果来设定停车框线检测单元对图像的处理范围。由此，通过利用障碍物检测单元的障碍物检测结果，能够有效地检测出图像内的停车框线。
第三发明在第二发明的停车辅助装置的基础上具有以下特征：在根据障碍物检测单元的障碍物检测结果而检测出了停车空间的情况下，停车框线检测单元对图像的处理范围至少被设定在该检测出的停车空间内。由此，能够有效地检测出可能存在于停车空间内的停车框线。
第四发明在第一至第三中任一项发明的停车辅助装置的基础上具有以下特征：在停车框线检测单元未检测出停车框线的情况下，根据障碍物检测单元的障碍物检测结果而计算出目标停车位置。由此，即使在由于夜间等的周围光线的影响或者积雪等的影响而导致无法识别出停车框线等情况下，也能够计算出可以进行辅助的目标停车位置。
第五发明在第一至第四中任一项发明的停车辅助装置的基础上具有以下特征：在停车框线检测单元检测出了停车框线并能够对该停车框线生成能够进行辅助的行驶轨道的情况下，根据该停车框线来决定目标停车位置。由此，通过优先设定基于停车框线的目标停车位置，能够防止设定无法进行辅助的目标停车位置。
第六发明在第一至第五中任一项发明的停车辅助装置的基础上具有以下特征：包括进行开始位置引导的信息输出单元，该开始位置引导用于在根据障碍物检测单元的障碍物检测结果而检测出了停车空间的情况下辅助车辆向停车开始位置行驶，在进行了开始位置引导的情况下，如果停车框线检测单元未检测出停车框线，或者如果尽管停车框线检测单元检测出了停车框线、但是无法对该停车框线生成能够进行辅助的行驶轨道，则根据障碍物检测单元的障碍物检测结果来决定目标停车位置。由此，能够防止尽管进行了开始位置引导、但是无法为检测出的停车空间提供停车辅助这样的不希望出现的情况发生，从而能够防止给驾驶者带来不便。
第七发明提供一种对停车进行辅助的停车辅助方法，该停车辅助方法的特征在于，包括：障碍物检测步骤，对车辆周边的障碍物进行检测；停车框线检测步骤，在障碍物检测步骤之后车辆到达了停车开始位置的阶段，对描绘在地面上的停车框线进行检测；以及目标停车位置计算步骤，在停车框线检测步骤之后，计算出目标停车位置；如果在停车框线检测步骤中检测出了停车框线，则在目标停车位置计算步骤中根据检测出的停车框线而计算出目标停车位置。
第八发明提供一种对停车进行辅助的停车辅助方法，该停车辅助方法的特征在于，包括：障碍物检测步骤，对车辆周边的障碍物进行检测；停车空间检测步骤，根据障碍物检测步骤中的障碍物检测结果而对与障碍物相邻的停车空间进行检测；信息输出步骤，当在停车空间检测步骤中检测出了停车空间时，将该停车空间通知给驾驶者；停车框线检测步骤，在信息输出步骤之后车辆到达了停车开始位置的阶段，对描绘在地面上的停车框线进行检测；判断步骤，在通过停车框线检测步骤检测出了停车框线的情况下，判断是否能够对该停车框线生成能够进行辅助的行驶轨道；以及目标停车位置计算步骤，计算出目标停车位置；如果在停车框线检测步骤中未检测出停车框线，或者如果在判断步骤中判断出无法对停车框线生成能够进行辅助的行驶轨道，则在目标停车位置计算步骤中根据在停车空间检测步骤中检测出的停车空间来决定目标停车位置。
发明的效果
根据本发明，提供了一种通过适当地使障碍物检测单元与停车框线检测单元协作而能够以适当的优先次序选择性地决定能够进行辅助的目标停车位置的停车辅助装置以及停车辅助方法。
附图说明
图1是表示本发明的停车辅助装置10的一个实施例的系统构成图；
图2是表示作为测距传感器70的检测对象的物体(在本例中为车辆Z)的检测方式的说明图；
图3是表示本实施例的停车辅助ECU12的主要功能的框图；
图4是表示在进行了开始位置引导的情况下执行的目标停车位置计算处理的流程的流程图；
图5是表示第一目标停车位置和第二目标停车位置之间的相对于停车框线的偏倚程度的比较的平面图；
图6是表示在未进行开始位置引导的情况下执行的目标停车位置计算处理的流程的流程图；
图7是表示显示器22上的目标停车位置设定用触控面板的一个例子的图。
标号说明：
10 停车辅助装置
12 停车辅助ECU
16 转向传感器
18 车速传感器
20 后视(back monitor)摄像机
22 显示器
30 转向控制ECU
41 偏角计算部
42 停车空间检测部
44 目标停车位置决定部
46 停车开始位置计算部
47 信息输出控制部
48 目标行驶轨道计算部
50 倒挡开关
52 停车开关
70 测距传感器
具体实施方式
以下，参照附图来说明用于实施本发明的最佳方式。
图1是表示本发明的停车辅助装置10的一个实施例的系统构成图。如图1所示，停车辅助装置10以电子控制单元12(以下称为“停车辅助ECU12”)为中心而构成。停车辅助ECU12作为微机而构成，所述微机由经由未图示的总线相互连接的CPU、ROM、RAM等构成。在ROM中存储有由CPU执行的程序和数据。
在停车辅助ECU12上，经由CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)或高速通信总线等适当的总线而连接有检测方向盘(未图示)的转向角的转向角传感器16、以及检测车辆的速度的车速传感器18。车速传感器18可以是设置在各个车轮上并以与车轮速度相对应的周期产生脉冲信号的车轮速度传感器。
在停车辅助ECU12上连接有使用声波(例如超声波)、电波(例如毫米波)、光波(例如激光)等来检测与障碍物之间的距离的测距传感器70。测距传感器70是激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、立体视觉设备等能够检测距离的装置即可。测距传感器70设置在车辆前部的左右两侧。
如图2所示，测距传感器70通过向以车宽方向为中心的预定方向发射声波等并接收其反射波而检测出与位于车辆侧面的障碍物之间的距离。测距传感器70例如安装在车辆前部的保险杠附近，例如可以向相对于车辆的横向方向倾斜17度～20度的前方发射声波等。测距传感器70可以是以点列输出障碍物的反射部(声波等的反射点的集合)的装置，输出数据可以按照输出周期而时常存储在存储器72(例如EEPROM)中。
在停车辅助ECU12上连接有倒挡开关50和停车开关52。倒挡开关50在变速杆被操作置于后退位置(倒退)时输出接通(on)信号，在除此之外的情况下维持为断开(off)状态。另外，停车开关52设置在车厢内，用户能够对其进行操作。停车开关52在常态下维持为断开状态，通过用户的操作而成为接通状态。
停车辅助ECU12根据停车开关52的输出信号来判断用户是否需要停车辅助。即，如果在车辆行驶时停车开关52被接通，则停车辅助ECU12尽可能迅速地开始停车辅助控制，该停车辅助控制用于辅助至停车空间内的目标停车位置之前的车辆行驶。停车辅助控制不仅包括例如向目标停车位置行驶时的转向控制等车辆控制，而且还包括例如输出将车辆引导至停车开始位置的引导车辆的引导讯息等的对驾驶者的信息输出。
图3是表示本实施例的停车辅助ECU12的主要功能的框图。停车辅助ECU12包括偏角计算部41、停车空间检测部42、目标停车位置决定部44、停车开始位置计算部46、信息输出控制部47、以及目标行驶轨道计算部48。以下，说明各部的构成和功能。
偏角计算部41按照预定的周期输入转向角传感器16和车速传感器18(参照图1)的各个输出信号。偏角计算部41根据转向角传感器16和车速传感器18的各个输出信号而计算出预定区间内的车辆的朝向的变化量(以下将该变化量称为“偏角α”)。预定区间例如是从当前的车辆位置到之前的预定距离(例如7m)的区间。此外，偏角α在顺时针方向时为正，在逆时针方向时为负。这里，当车辆的微小移动距离为ds、路面曲率(相当于车辆的转弯半径R的倒数)为γ时，通常能够通过数学公式1来计算偏角α。该数学公式1是作为从之前βm(在本例中β＝7)处的位置至当前位置的行驶过程中的车辆朝向的变化而求出偏角α的公式。
【数学公式1】
α = ∫ - β 0 γ · ds
本实施例的停车辅助ECU12根据从数学公式1变形得到的以下数学公式2而计算出每预定移动距离(在本例中为0.5m)的微小偏角αi，并且求各微小偏角α1～k的总和而计算出偏角α。
【数学公式2】
α = Σ i = 1 k α i , α i = ∫ - 0.5 0 γ · ds
此时，通过使车速传感器18的输出信号(车轮速度脉冲)对时间积分来监视预定的移动距离(在本例中为0.5m)。另外，根据从转向角传感器16得到的转向角Ha来决定路面曲率γ，例如通过γ＝Ha/L·η来计算(L为轴距长度，η为车辆的总传动比(转向角Ha相对于车轮的转向角的比))。此外，微小偏角αi也可以通过使根据每0.01m的微小移动距离而得到的路面曲率γ与该微小移动距离0.01相乘并对根据每0.5m的移动距离而得到的这些乘积值进行积分而计算出来。此外，路面曲率γ与转向角Ha的关系可以作为预先根据针对每一车辆取得的相关数据而作成的映射存储在停车辅助ECU12的ROM中。
此外，车速传感器18和转向角传感器16的检测结果(或基于这些检测结果的微小偏角αi的数据)优选与测距传感器70的检测结果一样在停车开关52未被接通的情况下也被存储。由此，一旦停车开关52被接通，则能够计算出从此时的车辆位置到之前7m的区间内的偏角α，因此能够在停车开关52被接通的同时判断出信息输出条件。在该情况下，也可以通过FIFO方式而仅将从当前的车辆位置到之前7m【m】的区间内的传感器输出存储在存储器72中。由此，能够有效地利用存储器72的容量。
停车空间检测部42根据测距传感器70的检测结果(点列)来检测可能存在于车辆侧面的停车空间。停车空间检测部42根据左右的测距传感器70的检测结果，左右独立、并行地检测可能位于车辆左右侧面的停车空间。由于左右的各自的检测方法可以相同，因此以下只要不特别地进行明示，则对一侧的检测方法进行说明。
基于测距传感器70的检测结果(点列)的停车空间的检测方法可以是任意的适当的方法。停车空间的检测方法对于平行泊车(parallelparking)和纵列泊车(tandem parking)来说可以是不同的。以下，首先说明平行泊车的情况下的停车空间的检测方法的一个例子，然后说明纵列泊车的情况下的停车空间的检测方法的一个例子。此外，对停车开关52的操作可以包括对平行泊车和纵列泊车中的某一者的指定，在该情况下停车辅助ECU12通过与被指定的停车方式相对应的停车模式(平行模式或纵列模式)而动作。
【平行泊车用停车空间检测方法】
停车空间检测部42在检测出预定长度(>1m)的点列、并且之后不存在预定长度L1以上的点列时判断在与预定长度的点列相关的障碍物的里侧存在停车空间，并设定停车空间有效标记。预定长度L1是作为平行泊车用的停车空间而需要的最小开口宽度，是应依赖于自身车辆的车宽等来决定的值(在本例中L1＝2.5m)。
停车空间检测部42还可以检测检测出的停车空间的朝向。例如，停车空间检测部42可以根据通过停车空间周边时的车辆的朝向(例如上述偏角α)来推定停车空间的朝向。或者，停车空间检测部42可以对测距传感器70输出的点列数据进行线性或非线性近似等来掌握障碍物的朝向并利用该掌握了的障碍物的朝向而检测出停车空间的朝向。
【纵列泊车用停车空间检测方法】
停车空间检测部42在不存在预定长度L2以上的点列、并且之后例如检测出了2.0m以上的点列时判断在与点列相关的障碍物的眼前侧存在停车空间，并设定停车空间有效标记。预定长度L2是作为纵列泊车用的停车空间而需要的最小开口宽度，是应依赖于自身车辆的全长等来决定的值(在本例中L2＝6m)。另外，停车空间检测部42在检测出预定长度(>2.0m)的点列、并且之后不存在预定长度L2以上的点列的阶段判断在与点列相关的障碍物的里侧存在停车空间，设定停车空间有效标记。
停车空间检测部42还可以检测检测出的停车空间的朝向。例如，停车空间检测部42可以根据通过停车空间周边时的车辆的朝向来推定停车空间的朝向。或者，停车空间检测部42可以对测距传感器70输出的点列数据进行直线或曲线近似等来掌握障碍物的朝向并利用该掌握了的障碍物的朝向而检测出停车空间的朝向。
此外，测距传感器70的检测结果优选在停车开关52未被接通的情况下也被存储。由此，一旦停车开关52被接通，则能够根据该时点的车辆位置之前的区间内的测距传感器70的检测结果来检测当前的车辆位置之前的停车空间。在该情况下，也可以通过FIFO方式而仅将从当前的车辆位置到之前的预定距离的区间内的传感器输出存储在存储器72中。由此，能够有效地利用存储器72的容量。
一旦如上所述设定了停车空间有效标记，则目标停车位置决定部44根据上述停车空间的检测结果来决定检测出的停车空间内的目标停车位置。例如，目标停车位置决定部44可以根据与停车空间相邻的障碍物的端点(根据点列数据来进行检测)来决定目标停车位置(例如停车空间的中心线上的车辆后轴中心的位置)。目标停车位置可以是包括停车空间内的目标停车方向(使车辆在停车空间内以什么朝向停车)的概念。可以根据如上所述基于测距传感器70的检测结果而推定出的停车空间的朝向来决定目标停车方向。
一旦如上所述设定了停车空间有效标记，则停车开始位置计算部46计算出能够为停车空间提供辅助的停车开始位置(能够生成至停车空间内的目标停车位置的轨道的停车开始位置)。例如，停车开始位置计算部46考虑车辆的最大转弯曲率等来决定能够在目标停车位置决定部44所决定的目标停车位置(以及目标停车方向，以下相同)停车的停车开始位置。此外，如后所述，根据测距传感器70的检测结果而决定的目标停车位置(包括停车开始时的车辆的方向)是之后可能被改变的目标停车位置，因此可以近似地使用车辆的最大转弯曲率等来计算停车开始位置。另外，从同样的观点出发，能够为停车空间提供辅助的停车开始位置不是一个点而是一个范围，因此可以通过允许的位置范围来规定停车开始位置计算部46所决定的停车开始位置。
一旦如上所述设定了停车空间有效标记，则信息输出控制部47经由扬声器24(参照图1)输出呼的声音，并且经由扬声器24和/或显示器22(参照图1)来进行用于向停车开始位置引导车辆的转向指示。由此，驾驶者能够理解用于到达适合停车空间的停车开始位置的方向盘操作开始定时。
信息输出控制部47在转向指示输出后例如根据转向角传感器16的输出信号来判断驾驶者是否进行了与该转向指示相对应的方向盘操作，当判断进行了该方向盘操作时，开始以下说明的开始位置引导。此外，当如上所述通知的停车空间不是驾驶者期望的停车空间时，驾驶者应会继续在停车场内行驶，直到找到自己期望的停车空间为止。在该情况下，会判断未进行与转向指示相对应的方向盘操作，当对下一次检测出的停车空间设定了停车空间有效标记时，输出同样的转向指示。
在执行开始位置引导期间，信息输出控制部47根据时常由偏角计算部41计算出的偏角α来掌握车辆的行驶模式(pattern)(位置和朝向的变化历史)，同时进行用于向由停车开始位置计算部46决定的停车开始位置引导车辆的各种引导。
例如，信息输出控制部47根据车辆的当前的位置(以及朝向)与停车开始位置的对应关系，经由扬声器24和/或显示器22而适当地提供表示“请在再稍靠近停车空间一些之后开始”、“请在再稍离开停车空间一些之后开始”、“请在再稍增大一些车辆的倾斜度之后开始”的讯息。通过该开始位置引导，驾驶者使车辆移动到适合于停车空间的停车开始位置会变得容易。
另外，一旦车辆到达了停车开始位置，则信息输出控制部47可以经由扬声器和/或显示器22输出促使停止车辆的语音讯息(例如“请停止并使方向盘恢复到原位”)。或者，信息输出控制部47可以经由未图示的转向单元来进行用于向停车开始位置引导车辆的自动干预转向，并且/或者在车辆到达了停车开始位置时经由未图示的制动单元来进行自动干预制动。
另外，一旦车辆在停车开始位置停止，则信息输出控制部47可以经由扬声器24和/或显示器22输出表示“一旦将变速杆置于R档，则可以开始后退辅助”的讯息。由此，驾驶者可以得知停车辅助装置10处于能够进行辅助的状态。
信息输出控制部47在执行了上述开始位置引导的情况下设定表示该含义的经验标记。该经验标记表示目前是在进行对哪个停车空间的停车开始引导。因此，经验标记一旦被设定，则在车辆位置大幅脱离进行了开始位置引导的停车空间之前不会被清除。一旦经验标记被清除，只要停车开关52被接通，则会再次启动新的对停车空间的检测处理(与其相伴的通知、转向指示等的信息输出处理)。
一旦倒挡开关50在停车开始位置被接通，则目标停车位置决定部44进行目标停车位置计算处理。由目标停车位置决定部44在该停车开始位置执行的目标停车位置计算处理与上述的根据测距传感器70的检测结果而被执行的目标停车位置计算处理不同，前者是基于后视摄像机20(参照图1)的摄像图像(实际图像)的处理。即，本实施例的目标停车位置决定部44进行包括根据测距传感器70的检测结果而计算出目标停车位置的处理、根据后视摄像机20的摄像图像而计算出目标停车位置的处理的两种以上的不同方式的目标停车位置计算处理。以下，为了便于区别这些方式，也将根据测距传感器70的检测结果而计算出的目标停车位置称为“第一目标停车位置”，将根据后视摄像机20的摄像图像而计算出的目标停车位置称为“第二目标停车位置”。
后视摄像机20安装在车辆后部以对车辆后方的预定角度区域内的状况进行摄影。后视摄像机20可以是具有CCD或CMOS等摄像元件的摄像机。
图4是表示在停车开始位置由目标停车位置决定部44(以及目标行驶轨道计算部48)执行的目标停车位置计算处理的流程的流程图。本处理例程在倒挡开关50在停车开始位置接通、并且经验标记被设定了的情况下(即在车辆位于进行了开始位置引导的停车开始位置的情况下)启动。
在步骤100中，首先根据测距传感器70的检测结果来设定关心区域(ROI：region of interest)。关心区域是用于检测可能存在于图像内的停车框线的区域，可以具有与实际的停车框线在图像内的大小相对应的预定的大小。例如，关心区域被设定在以第一目标停车位置为基准的预定区域内。由此，能够减轻图像识别处理的负担，同时能够以高精度来识别图像内的停车框线。
在步骤110中，对关心区域内的图像数据执行停车框线的图像识别处理。停车框线的图像识别处理有多种，可以使用任意的合适的方法。
这里，说明停车框线的图像识别处理的一个例子。在本例中，首先提取出关心区域内的特征点。特征点作为超过预定阈值的亮度变化点而被提取出来(即，在图像中提取出亮度发生急剧变化的轮廓(边界))。然后，通过失真校正来进行各像素的从摄像机坐标系到实坐标系的转换。然后，对轮廓(特征点的点列)进行线性逼近(线性近似)，导出特征点的轮廓线。然后，将两条相互平行的一对轮廓线检测为停车框线(在典型的情况下为白线)。
在步骤120中判断上述步骤110中的停车框线的图像识别是否成功了。当上述步骤110中的停车框线的图像识别已经成功了时(在上述例子中则是当检测出两条相互平行的一对轮廓线时)进入到步骤130。
这里，作为停车框线的图像识别以失败告终的情况，可以设想有由于后视摄像机20的视野与实际的停车框线的位置关系的影响、夜间或地下停车场等中的周围光线的影响(对边界提取的影响)、积雪等的影响而无法识别出停车框线的情况，或者是原本就不存在停车框线的情况。当停车框线的图像识别以失败而告终时，进入到步骤160。此时，也可以对ROI进行微调而再次执行图像识别处理。当这样做也最终以停车框线的图像识别的失败而告终时，进入到步骤160。
在步骤130中，根据被图像识别出的停车框线而计算出目标停车位置。在该情况下，计算出在停车时车辆会不偏倚地停在停车框线内的目标停车位置(第二目标停车位置)。这里，第二目标停车位置可以是包括目标停车方向(使车辆在停车空间内以什么朝向来停车)的概念。目标停车方向可以被决定为与被图像识别出的停车框线近似平行的方向。
在步骤140中判断是否能够对第二目标停车位置(包括目标停车方向，以下相同)生成轨道。通过与目标行驶轨道计算部48协作来执行该处理。目标行驶轨道计算部48根据车辆当前的位置与第二目标停车位置的关系、车辆的转弯特性等而计算出用于向第二目标停车位置引导车辆的目标行驶轨道(例如后轴中心轨迹)。此外，为了为之后对目标行驶轨道进行修正而留有余量，此时的目标行驶轨道的生成也可以使用在一定程度上小于车辆的最大转弯曲率的转弯曲率(例如至多到最大转弯曲率的90％的转弯曲率)。
如果在本步骤140中目标行驶轨道计算部48生成了目标行驶轨道，则进入到步骤150，另一方面如果无法生成轨道、即目标行驶轨道计算部48未生成目标行驶轨道，则进入到步骤160。这里，作为无法生成轨道的情况，例如可以设想出第一目标停车位置与第二目标停车位置的差异大并导致当前的停车开始位置对于第二目标停车位置来说不合适的情况。如上所述，这是由于根据基于第一目标停车位置而计算出的停车开始位置来执行开始位置引导而产生的。
此外，作为替代性的实施例，在无法生成轨道的情况下也可以在车辆会进入到停车框线内的范围内修正计算出的第二目标停车位置，以使得能够生成轨道。或者，根据需要，即使是在停车框线之外，但是只要能够判断出不会与相邻的障碍物发生接触，就可以修正计算出的第二目标停车位置以使得能够生成轨道。在该情况下，与相邻的障碍物相关的信息使用在停车框线的提取中使用过的图像识别结果。障碍物的图像识别方法可以是任意的方法，例如将关心区域设定得稍大，在通过线性近似而得到的特征点的轮廓线中将相对于停车框线的平行度为预定值以上的轮廓线识别为与障碍物相关的轮廓线。在该替代性的实施例中，在能够修正第二目标停车位置以使得能够生成轨道的情况下进入到步骤150，在除此之外的情况下进入到步骤160。
在步骤150中，第二目标停车位置被设定为在之后的停车辅助(后述的目标停车框的初始显示位置的决定、后述的后退移动时的辅助)中使用的目标停车位置。
在步骤160中，根据测距传感器70的检测结果而计算出的第一目标停车位置被设定为在之后的停车辅助中使用的目标停车位置。这里，既可以直接利用在进行上述开始位置引导时利用过的第一目标停车位置，也可以根据在上述开始位置引导过程中有可能由测距传感器70进一步检测得到的检测结果而再次计算出第一目标停车位置或者进行修正。这是因为特别是在平行泊车的情况下，在停车空间的里侧的障碍物被测距传感器70检测出之前、或者在仅检测出停车空间的里侧的障碍物的端部时执行开始位置引导，因此能够通过在执行开始位置引导时可能检测出的里侧的障碍物的信息(端部以外的信息)而进行事后的修正。
此外，在本步骤160中，基本上不需要对根据测距传感器70的检测结果而计算出的第一目标停车位置判断是否能够生成轨道。这是因为如上所述根据测距传感器70的检测结果来通知能够生成轨道的停车开始位置。
这样，根据本实施例，通过比基于测距传感器70的检测结果的第一目标停车位置更优先地使用基于停车框线的检测结果的第二目标停车位置，例如即使在成为障碍物的车辆偏倚地停在相邻的停车框线内的情况下，也能够设定适合于停车框线的目标停车位置。即，在成为障碍物的车辆偏倚地停在相邻的停车框线内的情况下，基于测距传感器70的检测结果的第一目标停车位置由于是以两侧相邻的障碍物为基准而计算出来的，因此如图5(A)中的虚线所示相对于实际的停车框线偏倚。与此相对，在本实施例中，由于优先使用基于停车框线的检测结果的第二目标停车位置，因此在上述情况下也能够如图5(B)的虚线所示那样将目标停车位置设定在相对于实际的停车框线不偏倚的位置处。
另外，根据本实施例，由于在无法对停车框线进行图像识别的情况下、或者在无法对第二目标停车位置生成轨道的情况下使用第一目标停车位置，因此能够防止尽管进行了开始位置引导、但是无法为检测出的停车空间提供停车辅助(后退移动时的辅助)的情况发生，从而能够防止给驾驶者带来不便。
图6是表示由目标停车位置决定部44(以及目标行驶轨道计算部48)执行的目标停车位置计算处理的流程的流程图。如果在未设定表示进行了开始位置引导的经验标记的状态下倒挡开关50(以及停车开关52)被接通，则本处理例程启动。即，本处理例程在以下情况下启动：驾驶者在未接受开始位置引导的辅助而自己行驶至停车开始位置之后在停车开始位置接通了倒挡开关50(以及停车开关52)。
在步骤300中判断是否已经检测出停车空间。具体地说，从存储器72读出在倒挡开关50被接通以前取得、存储的测距传感器70的检测结果(点列)、转向角传感器16和车速传感器18的各检测结果。在该情况下，可以从存储器72读出从当前的车辆位置(停车开始位置)到之前的预定距离之间的测距传感器70的检测结果(点列)。然后，根据从存储器72读出的测距传感器70的检测结果来掌握当前的车辆位置之前的障碍物状况(包括各种标记的设定)，判断在当前的车辆位置是否存在能够停车的停车空间。根据停车模式，按照上述停车空间检测方法来进行该判断。即，根据过去的检测数据来判断在当前的车辆位置是否能够设定停车空间有效标记。当在当前的车辆位置存在能够停车的停车空间时，进入步骤200，当在当前的车辆位置不存在能够停车的停车空间时，进入步骤310。
从步骤200至步骤260的处理可以与图4所示的流程图中的从步骤100至步骤160的处理相同，因此省略说明。
在步骤310中，根据暂时停止后的车辆的移动量来设定关心区域。具体地说，当根据车速传感器18的检测结果而判断出在到达停车开始位置之前的过程中暂时停止过时(例如当为平行泊车时判断出在到达停车开始位置之前的预定的移动距离6.5m以内暂时停止过的情况)，首先目标停车位置决定部44将相对于当时的暂时停止位置具有预定的相对关系的位置决定为目标停车位置。此外，基于该暂时停止位置的目标停车位置的决定方法例如详细地记载在日本专利文献特开2004—345496号公报中。当根据车速传感器18的检测结果判断出在到达停车开始位置之前的过程中暂时停止过时，目标停车位置决定部44根据到达停车开始位置之前的过程中的偏角α的变化方式(学习值)来计算目标停车位置。以下，将这样根据暂时停止位置或偏角α的学习值而计算出的目标停车位置称为“第三目标停车位置”。
在步骤320中执行停车框线的图像识别处理。处理方法可以与图4所示的流程图中的步骤110的处理相同。
在步骤330中，判断对关心区域内的图像数据进行了停车框线的图像识别处理的结果是否识别出了停车框线。当识别出了停车框线时进入步骤330，当未识别出停车框线时进入步骤360。
在步骤340中，根据图像识别出的停车框线而计算出目标停车位置。在该情况下，计算出使得停车时车辆会不偏倚地进入到停车框线内的目标停车位置(第二目标停车位置)。
在步骤350中判断是否能够对第二目标停车位置生成轨道。在能够对第二目标停车位置生成轨道的情况下，在步骤250中将第二目标停车位置设定为在之后的停车辅助中使用的目标停车位置。
在步骤360中，将根据暂时停止位置或偏角α的学习值而计算出的第三目标停车位置设定为在之后的停车辅助中使用的目标停车位置。
这样，根据本实施例，与基于暂时停止位置或偏角α的学习值的第三目标停车位置、基于测距传感器70的检测结果的第一目标停车位置相比，优先使用基于停车框线的检测结果的第二目标停车位置，由此例如即使在成为障碍物的车辆偏倚地停在相邻的停车框线内的情况下，也能够设定适合停车框线的目标停车位置。另外，在无法对停车框线进行图像识别的情况下、或者在无法对第二目标停车位置生成轨道的情况下使用第一目标停车位置或第三目标停车位置，因此能够根据情况而决定适当的目标停车位置。
另外，根据本实施例，即使在到达停车开始位置之前的过程中停车开关52未被接通、因而未进行开始位置引导，也能够通过读出过去的存储数据而在事后识别出停车空间或暂时停止并据此来决定第一目标停车位置或第三目标停车位置。
接着，参照图7和图1来简要地说明从停车开始位置到停车空间的后退时的停车辅助。
在停车开始位置，一旦倒挡开关50被接通，则停车辅助ECU12使后视摄像机20的摄像图像(实际图像)显示在设置于车厢内的显示器22上。此时，如图7(平行泊车用的画面)所示，在显示器22上，目标停车框重叠显示在摄像图像上。目标停车框可以是模仿实际的停车框线或车辆的外形的图形，例如可以具有用户能够目视确认其位置和朝向的形式并准备平行泊车(纵列泊车)用显示和纵列泊车用显示这两种显示。
显示在显示器22上的目标停车框的初始显示位置、朝向与如上所述被设定的目标停车位置(第一目标停车位置、第二目标停车位置、第三目标停车位置中的某一目标停车位置)相对应。该目标停车框的位置、朝向可以直接通过用户对最终的确认开关的操作等而被确定。或者，如图7所示，也可以在对确定开关进行操作之前通过用于使目标停车框向上下左右方向并行移动和旋转移动的接触开关等来调整目标停车框的位置等。
此时，目标行驶轨道计算部42根据摄像图像上的目标停车框的位置而计算出用于将车辆引导至与该目标停车框的位置相对应的实际空间内的位置的目标行驶轨道(例如后轴中心轨迹)，并且计算出应在目标行驶轨道上的各位置转向的车轮的目标转向角。目标行驶轨道计算部42优选在如上所述在摄像图像上初始显示目标停车框时和如上所述目标停车框的位置被用户改变时计算出目标行驶轨道和目标转向角。此时，在目标停车框位于无法进行停车引导的位置(即无法计算出适当的目标行驶轨道和目标转向角的位置)的情况下，可以通过红色框来显示目标停车框(或者可以使上述确定开关无效)。此外，在本实施例中，由于如通过图4和图6而说明了的那样来设定能够生成轨道的目标停车位置，因此在目标停车框的初始显示时不会通过红色框来显示该目标停车框。
一旦确定了目标停车框的位置等，则目标停车位置决定部44和目标行驶轨道计算部48根据确定了的目标停车框的位置、朝向来决定最终的目标停车位置并计算出对该目标停车位置的目标移动轨迹。一旦车辆的后退移动开始，则停车辅助ECU12在自动引导控制中使用根据车速传感器18的输出信号而计算出的车辆移动量和从转向角传感器16得到的转向角位置来推定自身车辆的位置，计算出与和推定出的车辆位置的目标行驶轨道之间的偏差相对应的目标转向角，并将该目标转向角发送给转向控制ECU30。转向控制ECU30控制马达32以实现该目标转向角。此外，马达32可以设置在转向管柱或转向齿轮箱上并通过其旋转角而使转向轴旋转。
此外，目标行驶轨道计算部48也可以根据转向角传感器16和车速传感器18的输出信号而推定计算出停车辅助执行过程中的车辆位置，根据上次计算出的目标行驶轨道与推定出的车辆位置的差而计算出这次的目标行驶轨道，并根据该目标行驶轨道来决定上述推定车辆位置处的目标转向角。该目标行驶轨道的计算可以在车辆每移动了预定的移动距离(例如0.5m)时就执行一次。此时，目标行驶轨道计算部48也可以根据对后视摄像机20的摄像图像的停车框线识别处理结果来适当地修正目标停车位置(与此相伴计算出目标行驶轨道)。在该情况下，即使在后退移动开始之前选择了第一目标停车位置或第三目标停车位置，在后退移动开始后也会根据可靠性最高的第二目标停车位置来执行停车辅助。
停车辅助ECU12在车辆最终以目标停车方向进入到停车空间内的目标停车位置时向驾驶者请求停止车辆(或者通过自动制动单元自动地使车辆停止)，完成停车辅助控制。
以上详细地说明了本发明的优选实施例，但是本发明不限于上述实施例，可以在不脱离本发明的范围的情况下对上述实施例进行各种变形和替换。
例如，在上述实施例中，通过车速传感器18、转向角传感器16、以及偏角计算部41取得、导出了与车辆的朝向相关的信息，但是也可以代替这些信息而使用横摆率传感器、陀螺仪传感器、方位计、GPS定位结果等。
另外，在上述实施例中，在停车开关52被接通了的情况下各种应用程序启动，但是本发明不限于此，例如即使停车开关52未被接通，也可以在车速达到了预定值以下时或者根据导航装置的地图数据判断出车辆位置处于停车场内时等情况下启动应用程序。在该情况下，也可以考虑不存在停车开关52的构成。
另外，在上述实施例中作为障碍物检测单元而使用了适当的测距传感器70，但是也可以通过摄像机的图像识别来检测障碍物。
另外，在上述实施例中，为了便于说明而将障碍物设想成车辆，但是也可以将障碍物设想成自行车、摩托车、墙壁、两个以上的路标杆等所有的有形物体。
此外，本国际申请要求基于2006年4月25日提交的日本专利申请2006—120975号的优先权，其全部的内容通过此处的参考而被本国际申请引用。

Claims (7)

1.一种停车辅助装置，对停车进行辅助，该停车辅助装置的特征在于，
包括：
障碍物检测单元，对车辆周边的障碍物进行检测；以及
停车框线检测单元，对描绘在地面上的停车框线进行检测；
在停车框线检测单元检测出了停车框线的情况下，根据检测出的停车框线计算出目标停车位置，
停车框线检测单元是对车载摄像单元在停车开始位置摄影获得的车辆周边的图像进行处理来检测停车框线的单元，根据障碍物检测单元的障碍物检测结果来设定停车框线检测单元对图像的处理范围，所述车载摄像单元对车辆后方的预定角度区域内的状况进行摄影。
2.如权利要求1所述的停车辅助装置，其中，
在根据障碍物检测单元的障碍物检测结果检测出了停车空间的情况下，停车框线检测单元对图像的处理范围被设定在至少该检测出的停车空间内。
3.如权利要求1至2中任一项所述的停车辅助装置，其中，
在停车框线检测单元未检测出停车框线的情况下，根据障碍物检测单元的障碍物检测结果计算出目标停车位置。
4.如权利要求1至2中任一项所述的停车辅助装置，其中，
在停车框线检测单元检测出了停车框线并能够对该停车框线生成能够进行辅助的行驶轨道的情况下，根据该停车框线来决定目标停车位置。
5.如权利要求1至2中任一项所述的停车辅助装置，其中，
包括进行开始位置引导的信息输出单元，该开始位置引导用于在根据障碍物检测单元的障碍物检测结果检测出了停车空间的情况下辅助车辆向停车开始位置行驶，
在进行了开始位置引导的情况下，如果停车框线检测单元未检测出停车框线，或者如果尽管停车框线检测单元检测出了停车框线、但是无法对该停车框线生成能够进行辅助的行驶轨道，则根据障碍物检测单元的障碍物检测结果来决定目标停车位置。
6.一种停车辅助方法，对停车进行辅助，该停车辅助方法的特征在于，
包括：
障碍物检测步骤，对车辆周边的障碍物进行检测；
停车框线检测步骤，在障碍物检测步骤之后车辆到达了停车开始位置的阶段，对描绘在地面上的停车框线进行检测；以及
目标停车位置计算步骤，在停车框线检测步骤之后，计算出目标停车位置；
如果在停车框线检测步骤中检测出了停车框线，则在目标停车位置计算步骤中根据检测出的停车框线计算出目标停车位置，
在停车框线检测步骤中对车载摄像单元在停车开始位置摄影获得的车辆周边的图像进行处理来检测停车框线，根据在障碍物检测步骤中的障碍物检测结果来设定在停车框线检测步骤中对图像的处理范围，所述车载摄像单元对车辆后方的预定角度区域内的状况进行摄影。
7.一种停车辅助方法，对停车进行辅助，该停车辅助方法的特征在于，
包括：
障碍物检测步骤，对车辆周边的障碍物进行检测；
停车空间检测步骤，根据障碍物检测步骤中的障碍物检测结果对与障碍物相邻的停车空间进行检测；
信息输出步骤，当在停车空间检测步骤中检测出了停车空间时，将该停车空间通知给驾驶者；
停车框线检测步骤，在信息输出步骤之后车辆到达了停车开始位置的阶段，对描绘在地面上的停车框线进行检测；
判断步骤，在通过停车框线检测步骤检测出了停车框线的情况下，判断是否能够对该停车框线生成能够进行辅助的行驶轨道；以及
目标停车位置计算步骤，计算出目标停车位置；
如果在停车框线检测步骤中未检测出停车框线，或者如果在判断步骤中判断出无法对停车框线生成能够进行辅助的行驶轨道，则在目标停车位置计算步骤中根据在停车空间检测步骤中检测出的停车空间来决定目标停车位置，
在停车框线检测步骤中对车载摄像单元在停车开始位置摄影获得的车辆周边的图像进行处理来检测停车框线，根据在障碍物检测步骤中的障碍物检测结果来设定在停车框线检测步骤中对图像的处理范围，所述车载摄像单元对车辆后方的预定角度区域内的状况进行摄影。
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