CN102043409B - 多回转式自动停车装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种多回转式自动停车装置，适用于估算一障碍物的实际坐标位置并控制一车辆进行自动停车，该装置包含：一超音波定位模组及一中央控制单元。该定位模组会量测出一停车空间资料。该中央控制单元内建一停车路径演算法及一最小停车空间，并用于接收该障碍物的实际坐标与该停车空间资料。当该停车空间不小于该最小停车空间时，该控制单元会根据该障碍物的实际坐标位置、该停车空间资料，及该停车路径演算法规划出一至少回转两次的停车路径，并控制该车辆沿该停车路径进行停车动作，最后利用该车辆的横向移动距离判断该车辆是否已完全停入。

Description

多回转式自动停车装置

技术领域

本发明涉及一种自动停车装置，特别是涉及一种多回转式自动停车装置。

背景技术

在以往的自动停车系统中，通常利用多颗超音波侦测器侦测与障碍物之间的距离，并借由测得的距离来大略估计障碍物的大小与位置。超音波侦测器虽然可以侦测出一特定范围内是否有障碍物存在，却无法侦测出障碍物在该范围内所在的精确位置及方位，使得自动停车系统无法在开始进行自动停车前做出准确的判断。

另外，在以往的自动停车系统中是利用一内建的演算法规划出一自动停车路径，可是，当系统利用该演算法进行路径的规划时，通常是以执行两次回转即可完成停车动作来估算，因此需要较大的停车空间。当使用者欲进行自动停车的停车空间较狭小时，因为无法仅执行两次回转即完成停车动作，使得系统会判断此停车空间太小而无法进行自动停车，导致使用时的不便。

由此可见，上述现有的自动停车装置在使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的多回转式自动停车装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的是在提供一种可以估算一障碍物的实际坐标位置，且有效地减少进行自动停车时所需的停车空间的多回转式自动停车装置。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种多回转式自动停车装置，适用于估算一个障碍物的实际坐标位置，并控制一台车辆进行自动停车，该装置包含：一个超音波定位模组及一个中央控制单元，该超音波定位模组是用于量测出一笔停车空间资料，该中央控制单元内建一个停车路径演算法及一个最小停车空间；该超音波定位模组包括多数个超音波感测单元及一个运算单元，每一个感测单元感测出一个自身与该障碍物间的距离值，该运算单元内建一个空间定位矩阵及一笔估测坐标位置资料，并会依据所述距离值、该估测坐标位置资料及该空间定位矩阵估算出该障碍物的实际坐标位置，该中央控制单元是用于接收该障碍物的实际坐标与该停车空间资料，当该停车空间不小于该最小停车空间时，该控制单元会根据该障碍物的实际坐标位置、该停车空间资料，及该停车路径演算法规划出一至少回转两次的停车路径，并控制该车辆沿该停车路径进行停车动作，最后利用该车辆的横向移动距离判断该车辆是否已完全停入该停车空间，当该停车空间小于该最小停车空间时，该控制单元不动作。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳地，前述的多回转式自动停车装置，其中该停车路径演算法是满足下列条件式，

H_cr＝H+2b₀

$H=\sqrt{L^2+2R_{\min \_\mathrm{out}}(D-b_1)-{(D-b_1)}^2}$

$f=N_s\×{\cot }^{-1}\left\{\frac{\sqrt{{\left[\frac{{(H+n+b_0)}^2-2R_{\min \_\mathrm{out}}(m+D-b_1)-{(m+D-b_1)}^2}{2(m+D-b_1)}\right]}^2-c^2+\frac{W}{2}}}{l}\right\}$

$S_1=R_s\×\mathrm{\α}=R_s\×{\sin }^{-1}\left(\frac{H+n+b_0}{R_{\min \_\mathrm{out}}+R_s}\right)$

S₂＝R_{min_out}×α

其中，判断该车体是否已完全停入该停车空间是利用下述条件式

D₁＝(W+R)×[1-cos(α)]

D₂＝(R_{min_out}-W)×[cos(α-β)-cosβ]

D₁+D₂≥W+m+b₁

H_cr：最小平行停车长度；

H：所需停车格长度；

b₀：：前后裕度；

L：车长；

R_{min_out}：该车辆内侧后轮的回转半径；

D：停车格宽度；

b₁：左右裕度；

f：方向盘转角；

N_S：最终减速比；

n：起始位置与该障碍物的前后间距；

m：起始位置与该障碍物的左右间距；

c：该车辆后轮轴至该车辆末端的距离；

S₁：抵达反转点前该车辆的移动长度；

α：起始位置至反转点的夹角；

S₂：反转点后该车辆的移动长度。

较佳地，前述的多回转式自动停车装置，其中该停车路径中的回转次数与该停车空间的大小有关，该停车空间越小，该停车路径中的回转次数就越多。

较佳地，前述的多回转式自动停车装置，其中该装置还包含一个用于感测车体状态的车体感测单元、一个用于撷取该车辆后方影像的影像撷取单元，及一个用于将规划出的停车路径与该车辆后方影像迭合的影像显示单元。

较佳地，前述的多回转式自动停车装置，其中车体感测单元包括一个用于感测该车辆是否处于倒车档的倒车感应单元，及一个用于感测该车辆的位移的位移感测单元。

较佳地，前述的多回转式自动停车装置，其中装置还包含一个用于接受一个使用者的设定调整与校正控制的调整启闭单元。

较佳地，前述的多回转式自动停车装置，其中空间定位矩阵是满足下列条件式，

$\left[\begin{array}{ccc}\frac{(\hat{x}-x_1)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_1}& \frac{(\hat{y}-y_1)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_1}& \frac{(\hat{z}-z_1)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_1}\\ \frac{(\hat{x}-x_2)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_2}& \frac{(\hat{y}-y_2)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_2}& \frac{(\hat{z}-z_2)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_2}\\ .& .& .\\ .& .& .\\ .& .& .\\ \frac{(\hat{x}-x_n)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_n}& \frac{(\hat{y}-y_n)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_n}& \frac{(\hat{z}-z_n)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_n}\end{array}\right]$

该障碍物的估测坐标位置；

(x₁，y₁，z₁)：第一个感测单元的坐标位置；

(x₂，y₂，z₂)：第二个感测单元的坐标位置；

(x_n，y_n，z_n)：第n个感测单元的坐标位置；

第一个感测单元与该估测坐标位置的估测距离；

第二个感测单元与该估测坐标位置的估测距离；

第n个感测单元与该估测坐标位置的估测距离；

其中，该障碍物的实际坐标位置是利用下列条件式求得

$\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\ρ}}_1-{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_1\\ {\mathrm{\ρ}}_2-{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_2\\ .\\ .\\ .\\ {\mathrm{\ρ}}_n-{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_n\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}\frac{(\hat{x}-x_1)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_1}& \frac{(\hat{y}-y_1)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_1}& \frac{(\hat{z}-z_1)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_1}\\ \frac{(\hat{x}-x_2)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_2}& \frac{(\hat{y}-y_2)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_2}& \frac{(\hat{z}-z_1)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_2}\\ .& .& .\\ .& .& .\\ .& .& .\\ \frac{\left(\hat{x}{-x}_n\right)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_n}& \frac{(\hat{y}-y_n)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_n}& \frac{(\hat{z}-z_n)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_n}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{\δx}\\ \mathrm{\δy}\\ \mathrm{\δz}\end{array}\right]$

δp＝(H^TH)^-1H^Tδρ

$x=\hat{x}+\mathrm{\δx},$ $y=\hat{y}+\mathrm{\δy},$ $z=\hat{z}+\mathrm{\δz}$

ρ₁：第一个感测单元与该实际坐标位置的感测距离；

ρ₂：第二个感测单元与该实际坐标位置的感测距离；

ρ_n：第n个感测单元与该实际坐标位置的感测距离；

δx：该估测坐标位置与该实际坐标位置在x轴方向的误差量；

δy：该估测坐标位置与该实际坐标位置在y轴方向的误差量；

δz：该估测坐标位置与该实际坐标位置在z轴方向的误差量；

δp：由δx、δy及δz组成的矩阵；

H：该空间定位矩阵；

δρ：由所述感测单元与该实际坐标位置的距离，及所述感测单元与该估测坐标位置的距离的差所组成的矩阵；

x：该实际坐标位置的x坐标；

y：该实际坐标位置的y坐标；

z：该实际坐标位置的z坐标。

较佳地，前述的多回转式自动停车装置，其中经过多次迭代运算后精确地估算出该障碍物的实际坐标位置。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种多回转式自动停车装置，适用于估算一障碍物的实际坐标位置，并控制一车辆进行自动停车，该装置包含：一超音波定位模组及一中央控制单元。

该超音波定位模组会量测出一停车空间资料，并包括多数超音波感测单元及一运算单元。每一感测单元感测出一自身与该障碍物间的距离值。该运算单元内建一空间定位矩阵及一估测坐标位置资料，并会依据所述距离值、该估测坐标位置资料及该空间定位矩阵估算出该障碍物的实际坐标位置。

该中央控制单元内建一停车路径演算法及一最小停车空间，并用于接收该障碍物的实际坐标与该停车空间资料。当该停车空间不小于该最小停车空间时，该控制单元会根据该障碍物的实际坐标位置、该停车空间资料，及该停车路径演算法规划出一至少回转两次的停车路径，并控制该车辆沿该停车路径进行停车动作，最后利用该车辆的横向移动距离判断该车辆是否已完全停入该停车空间；当该停车空间小于该最小停车空间时，该控制单元不动作。

借由上述技术方案，本发明多回转式自动停车装置至少具有下列优点及有益效果：本发明的多回转式自动停车装置，利用该超音波定位模组估算该障碍物的实际坐标并量测出该停车空间资料，使得该装置能够在进行自动停车前精确地判断出该障碍物的空间坐标，进而根据该障碍物的空间坐标以及该停车空间资料规划出该停车路径，并采用多次回转的方式，能够有效地减少进行自动停车时所需的停车空间

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明多回转式自动停车装置的较佳实施例的一系统配置图。

图2是该较佳实施例的另一系统配置图，说明一超音波定位模组的架构。

图3是该较佳实施例的另一系统配置图，说明一运算单元的架构。

图4是该较佳实施例的另一系统配置图，说明一中央控制单元的架构。

图5是该较佳实施例的另一系统配置图，说明一车体感测单元的架构。

图6是该较佳实施例的一自动停车轨迹图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的多回转式自动停车装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1所示，是本发明多回转式自动停车装置的较佳实施例的一系统配置图。本发明较佳实施例的多回转式自动停车装置5是适用于估算一障碍物(图未示)的实际坐标位置，并控制一车辆(图未示)进行自动停车，该装置5包含：一超音波定位模组51、一中央控制单元52、一车体感测单元53、一影像撷取单元54、一影像显示单元55及一调整启闭单元56。

请参阅图2、3所示，图2是该较佳实施例的另一系统配置图，说明一超音波定位模组的架构；图3是该较佳实施例的另一系统配置图，说明一运算单元的架构。该超音波定位模组51会估算该障碍物的实际坐标且量测出一停车空间资料，并包括多数超音波感测单元3及一运算单元4。

每一感测单元3感测出一自身与该障碍物间的距离值。该运算单元4内建一空间定位矩阵41及一估测坐标位置资料42，并会依据所述距离值、该估测坐标位置资料42及该空间定位矩阵41估算出该障碍物的实际坐标位置。

该空间定位矩阵41为 $\left[\begin{array}{ccc}\frac{(\hat{x}-x_1)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_1}& \frac{(\hat{y}-y_1)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_1}& \frac{(\hat{z}-z_1)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_1}\\ \frac{(\hat{x}-x_2)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_2}& \frac{(\hat{y}-y_2)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_2}& \frac{(\hat{z}-z_2)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_2}\\ .& .& .\\ .& .& .\\ .& .& .\\ \frac{(\hat{x}-x_n)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_n}& \frac{(\hat{y}-y_n)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_n}& \frac{(\hat{z}-z_n)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_n}\end{array}\right]$

上述条件式中符号说明如下：

该障碍物的估测坐标位置；

(x₁，y₁，z₁)：第一个感测单元3的坐标位置；

(x₂，y₂，z₂)：第二个感测单元3的坐标位置；

(x_n，y_n，z_n)：第n个感测单元3的坐标位置；

第一个感测单元3与该估测坐标位置的估算距离；

第二个感测单元3与该估测坐标位置的估算距离；

第n个感测单元3与该估测坐标位置的估算距离；

其中，该障碍物的实际坐标位置是利用下列条件式求得

$\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\ρ}}_1-{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_1\\ {\mathrm{\ρ}}_2-{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_2\\ .\\ .\\ .\\ {\mathrm{\ρ}}_n-{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_n\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}\frac{(\hat{x}-x_1)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_1}& \frac{(\hat{y}-y_1)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_1}& \frac{(\hat{z}-z_1)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_1}\\ \frac{(\hat{x}-x_2)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_2}& \frac{(\hat{y}-y_2)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_2}& \frac{(\hat{z}-z_1)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_2}\\ .& .& .\\ .& .& .\\ .& .& .\\ \frac{\left(\hat{x}{-x}_n\right)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_n}& \frac{(\hat{y}-y_n)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_n}& \frac{(\hat{z}-z_n)}{{\widehat{\mathrm{\ρ}}}_n}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{\δx}\\ \mathrm{\δy}\\ \mathrm{\δz}\end{array}\right]---\left(1\right)$

ρp＝(H^TH)^-1H^Tδρ(2)

$x=\hat{x}+\mathrm{\δx},$ $y=\hat{y}+\mathrm{\δy},$ $z=\hat{z}+\mathrm{\δz}---\left(3\right)$

上述条件式中符号说明如下：

ρ₁：第一个感测单元3与该实际坐标位置的感测距离；

ρ₂：第二个感测单元3与该实际坐标位置的感测距离；

ρ_n：第n个感测单元3与该实际坐标位置的感测距离；

δx：该估测坐标位置与该实际坐标位置在x轴方向的误差量；

δy：该估测坐标位置与该实际坐标位置在y轴方向的误差量；

δz：该估测坐标位置与该实际坐标位置在z轴方向的误差量；

δp：由δx、δy及δz组成的矩阵；

H：该空间定位矩阵；

δρ：由所述感测单元3与该实际坐标位置的距离，及所述感测单元3与该估测坐标位置的距离的差所组成的矩阵；

x：该实际坐标位置的x坐标；

y：该实际坐标位置的y坐标；

z：该实际坐标位置的z坐标。

因此，当每一感测单元3感测出一自身与该障碍物间的距离值时(ρ₁、ρ₂、…、ρ_n)，会将所述距离值(ρ₁、ρ₂、…、ρ_n)传送至该运算单元4，而该运算单元4会将所述距离值(ρ₁、ρ₂、…、ρ_n)、预设的障碍物的估测坐标位置及所述感测单元的坐标位置(x₁，y₁，z₁)、(x₂，y₂，z₂)、(x_n，y_n，z_n)代入式(1)中再经由式(2)的反矩阵运算，即可求得该估测坐标位置与该实际坐标位置在x、y、z三轴的误差量δx、δy、δz，最后再将所述误差量δx、δy、δz代入式(3)中，即可求得该实际坐标位置(x，y，z)。

值得注意的是，利用上述条件式估算该实际坐标位置(x，y，z)时通常会经过多次迭代运算，即对该实际坐标位置(x，y，z)进行多次估测，而所述误差量δx、δy、δz在每一次迭代运算的过程中会越来越小，直到小于一临界值时，便中止迭代运算。借此，即可精确地估算出该障碍物的实际坐标位置(x，y，z)。

另外，在本实际例中，为了减少进行迭代的次数，在利用上述条件式开始估算该障碍物的实际坐标位置(x，y，z)前，会先取其中两次的量测进行输入模糊化，即利用模糊化表格进行推算，得到一比例化的K值。然后利用所得到的K值代入下列条件式中解模糊化，

$K^{\′}=\frac{\mathrm{\Σ}{y}_i{w}_{i}K}{\mathrm{\Σ}{y}_i}$

再利用所得到的结果进行权重推算，以得到初始化的猜测位置，如下列条件式所述：

$(\hat{x},\hat{y})=(1-K^{\′})\·(x_2+{\mathrm{\ρ}}_2\·\sin \mathrm{\θ},y_2+{\mathrm{\ρ}}_2\·\cos \mathrm{\θ})+K^{\′}\·(x_1+{\mathrm{\ρ}}_1\·\sin \mathrm{\θ},y_1+{\mathrm{\ρ}}_1\·\cos \mathrm{\θ})$

上述条件式中符号说明如下：

θ：车体移动后的转向角度。

最后再将初始化的猜测位置代入式(1)中开始进行迭代运算，即可有效地减少进行迭代的次数。

请参阅图1、4、5所示，图4是该较佳实施例的另一系统配置图，说明一中央控制单元的架构；图5是该较佳实施例的另一系统配置图，说明一车体感测单元的架构。如图1、4、5所示，该中央控制单元52内建一停车路径演算法521及一最小停车空间522，并用于接收该障碍物的实际坐标与该停车空间资料。当该停车空间不小于该最小停车空间522时，该控制单元52会根据该障碍物的实际坐标位置、该停车空间资料，及该停车路径演算法521规划出一至少回转两次的停车路径，并控制该车辆沿该停车路径进行停车动作，最后利用该车辆的横向移动距离判断该车辆是否已完全停入该停车空间；当该停车空间小于该最小停车空间522时，该控制单元52不动作。

请参阅图4、6所示，图6是该较佳实施例的一自动停车轨迹图。如图4、6所示该停车路径演算法521是满足下列条件式：

H_cr＝H+2b₀

$H=\sqrt{L^2+2R_{\min \_\mathrm{out}}(D-b_1)-{(D-b_1)}^2}$

$f=N_s\×{\cot }^{-1}\left\{\frac{\sqrt{{\left[\frac{{(H+n+b_0)}^2-2R_{\min \_\mathrm{out}}(m+D-b_1)-{(m+D-b_1)}^2}{2(m+D-b_1)}\right]}^2-c^2+\frac{W}{2}}}{l}\right\}$

$S_1=R_s\×\mathrm{\α}=R_s\×{\sin }^{-1}\left(\frac{H+n+b_0}{R_{\min \_\mathrm{out}}+R_s}\right)$

S₂＝R_{min_out}×α

其中，判断该车体是否已完全停入该停车空间是利用下述条件式

D₁＝(W+R)×[1-cos(α)]

D₂＝(R_{min_out}-W)×[cos(α-β)-cosβ]

D₁+D₂≥W+m+b₁

H_cr：最小平行停车长度；

H：所需停车格长度；

b₀：前后裕度；

L：车长；

R_{min_out}：该车辆内侧后轮的回转半径；

D：停车格宽度；

b₁：左右裕度；

f：方向盘转角；

N_S：最终减速比；

n：起始位置与该障碍物的前后间距；

m：起始位置与该障碍物的左右间距；

c：该车辆后轮轴至该车辆末端的距离；

S₁：抵达反转点前该车辆的移动长度；

α：起始位置至反转点的夹角；

S₂：反转点后该车辆的移动长度。

如图1、4、5所示，该车体感测单元53是用于感测车体状态，并包括一用于感测该车辆是否处于倒车档的倒车感应单元531，及一用于感测该车辆的位移的位移感测单元532。

该影像撷取单元54是用于撷取该车辆后方影像。

该影像显示单元55是用于将规划出的停车路径与该车辆后方影像迭合。

该调整启闭单元56是用于接受一使用者(图未示)的设定调整与校正控制，并用于控制该系统5的启动或关闭。在本实施例中，该影像显示单元55与该调整启闭单元56是利用一触控式萤幕实现，可直接供该使用者调整校正。

因此，本发明多回转式自动停车装置5的运作流程如下：

先将该车辆行驶至适当位置，利用该调整启闭单元56将该装置5开启，并借由该超音波定位模组51与该影像撷取单元54建构出停车环境地图。

自动煞车并指示该使用者切入倒车档，并于该影像显示单元55显示预定的停车位置，并将其迭合于真实的停车环境影像上。利用该调整启闭单元56进行停车位置的校正与确认，此时该控制单元52会根据该障碍物的实际坐标位置、该停车空间资料，及该停车路径演算法521规划出一至少回转两次的停车路径。其中，该停车路径中的回转次数与该停车空间的大小有关。该停车空间越小，该停车路径中的回转次数就越多。由上述可知，起始位置至反转点的夹角α是由该停车路径演算法决定。而该车辆在第一次回转之后的停车过程中，只要该车辆与前后障碍物的距离等于该前后裕度b₀，就会进行下一次回转。也就是说，在第一次回转后的每一次回转中，其回转半径均由该车辆与前后障碍物的距离决定。

最后，该中央控制单元52会控制该车辆的转向装置、油门、煞车等机构进行停车动作，并于行进中持续侦测该使用者是否有介入转向装置、油门、煞车的控制，或是否有临时出现的障碍物。若有，则该装置5会立刻停止动作并将主控权交还给该使用者。待该使用者再次利用该调整启闭单元对该停车路径进行确认时，则该装置5重新起动，直到停车动作完成为止。

综上所述，利用该超音波定位模组51估算该障碍物的实际坐标并量测出该停车空间资料，使得该装置5能够在进行自动停车前精确地判断出该障碍物的空间坐标，进而根据该障碍物的空间坐标以及该停车空间资料规划出该停车路径，并采用多次回转的方式，能够有效地减少进行自动停车时所需的停车空间。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种多回转式自动停车装置，适用于估算一个障碍物的实际坐标位置，并控制一台车辆进行自动停车，该装置包含：一个超音波定位模组及一个中央控制单元，该超音波定位模组是用于量测出一笔停车空间资料，该中央控制单元内建一个停车路径演算法及一个最小停车空间；其特征在于：该超音波定位模组包括多数个超音波感测单元及一个运算单元，每一个感测单元感测出一个自身与该障碍物间的距离值，该运算单元内建一个空间定位矩阵及一笔估测坐标位置资料，并会依据所述距离值、该估测坐标位置资料及该空间定位矩阵估算出该障碍物的实际坐标位置，该中央控制单元是用于接收该障碍物的实际坐标与该停车空间资料，当该停车空间不小于该最小停车空间时，该中央控制单元会根据该障碍物的实际坐标位置、该停车空间资料，及该停车路径演算法规划出一至少回转两次的停车路径，并控制该车辆沿该停车路径进行停车动作，最后利用该车辆的横向移动距离判断该车辆是否已完全停入该停车空间，当该停车空间小于该最小停车空间时，该中央控制单元不动作。

2.如权利要求1所述的多回转式自动停车装置，其特征在于：该停车路径演算法是满足下列条件式，

H_cr＝H+2b₀

S₂＝R_{min_out}×α

其中，判断该车体是否已完全停入该停车空间是利用下述条件式

D₁＝(W+R)×[1-cos(α)]

D₂＝(R_{min_out}-W)×[cos(α-β)-cosβ]

D₁+D₂≥W+m+b₁

H_cr：最小平行停车长度；

H：所需停车格长度； 

b₀：前后裕度；

L：车长；

R_{min_out}：该车辆内侧后轮的回转半径；

D：停车格宽度；

b₁：左右裕度；

f：方向盘转角；

N_S：最终减速比；

n：起始位置与该障碍物的前后间距；

m：起始位置与该障碍物的左右间距；

c：该车辆后轮轴至该车辆末端的距离；

S₁：抵达反转点前该车辆的移动长度；

α：起始位置至反转点的夹角；

S₂：反转点后该车辆的移动长度。

3.如权利要求2所述的多回转式自动停车装置，其特征在于：该停车路径中的回转次数与该停车空间的大小有关，该停车空间越小，该停车路径中的回转次数就越多。

4.如权利要求3所述的多回转式自动停车装置，其特征在于：该装置还包含一个用于感测车体状态的车体感测单元、一个用于撷取该车辆后方影像的影像撷取单元，及一个用于将规划出的停车路径与该车辆后方影像迭合的影像显示单元。

5.如权利要求4所述的多回转式自动停车装置，其特征在于：该车体感测单元包括一个用于感测该车辆是否处于倒车档的倒车感应单元，及一个用于感测该车辆的位移的位移感测单元。

6.如权利要求5所述的多回转式自动停车装置，其特征在于：该装置还包含一个用于接受一个使用者的设定调整与校正控制的调整启闭单元。

7.如权利要求1所述的多回转式自动停车装置，其特征在于：该空间定位矩阵是满足下列条件式，

：该障碍物的估测坐标位置；

(x₁，y₁，z₁)：第一个感测单元的坐标位置； 

(x₂，y₂，z₂)：第二个感测单元的坐标位置；

(x_n，y_n，z_n)：第n个感测单元的坐标位置；

第一个感测单元与该估测坐标位置的估测距离；

第二个感测单元与该估测坐标位置的估测距离；

第n个感测单元与该估测坐标位置的估测距离；

其中，该障碍物的实际坐标位置是利用下列条件式求得

δp＝(H^TH)^-1H^Tδρ

ρ₁：第一个感测单元与该实际坐标位置的感测距离；

ρ₂：第二个感测单元与该实际坐标位置的感测距离；

ρ_n：第n个感测单元与该实际坐标位置的感测距离；

δx：该估测坐标位置与该实际坐标位置在x轴方向的误差量；

δy：该估测坐标位置与该实际坐标位置在y轴方向的误差量；

δz：该估测坐标位置与该实际坐标位置在z轴方向的误差量；

δp：由δx、δy及δz组成的矩阵；

H：该空间定位矩阵；

δρ：由所述感测单元与该实际坐标位置的距离，及所述感测单元与该估测坐标位置的距离的差所组成的矩阵；

x：该实际坐标位置的x坐标；

y：该实际坐标位置的y坐标；

z：该实际坐标位置的z坐标。

8.如权利要求7所述的多回转式自动停车装置，其特征在于：经过多次迭代运算后精确地估算出该障碍物的实际坐标位置。 

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