CN102085864B - 控制车辆停车的方法与控制车辆停车系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种控制车辆停车的方法与控制车辆停车系统。其中控制车辆停车的方法是根据车辆的特征决定一虚拟的辅助格线组，利用该辅助格线组与车辆及周围基准物的关系，使得车辆可以顺利停入车位而不会与车位周围的物体碰撞。此外，利用前述的方法，本发明更提供一种控制车辆停车系统，通过在车辆内的影像显示单元显示关于车辆周围环境以及该辅助格线组的影像，使得驾驶者可以在平行停车或者是倒车停车的情境下，顺利将车辆停入车位。

Description

控制车辆停车的方法与控制车辆停车系统

技术领域

本发明涉及一种辅助停车技术，尤其是涉及一种利用格线来辅助停车的一种控制车辆停车的方法与系统。

背景技术

停车为一般驾驶开车过程中无法避免且感到困难的一项挑战。在停车的过程中，驾驶者需要注意很多地方，例如：驾驶者要注意空间上是否可以进行停车，以及在停车的过程中，如何在不与邻近的物体(如：车辆或者是树木等)碰撞的情况下，导引车辆进入停车空间。

而在现有技术之中，例如：美国公开号US2003/0009266提供一种停车辅助装置，其利用运算处理器根据偏摆率(yaw rate)感测器所感测到的信号，计算关于车辆的偏摆角，进而得知车辆在停车过程中的位置，并通过导引装置根据计算的位置提供驾驶者辅助资讯，使得驾驶者可以将车停入至车位内。又如美国公开号2008/0177443也揭露一种停车辅助方法与系统，其通过多个感测器感测车辆的行进特征，然后计算正确的转向输入。根据计算所得的转向输入修正驾驶者在操控时的转向输入，使得车辆可以顺利停入车位。

此外，日本专利特开2008080959也揭露一种利用多个影像感测器撷取车辆周围环境的影像，然后规划出相关的辅助线，以全周影像方法执行停车轨迹辅助，使得辅助驾驶者将车辆停入车格内。又如日本特开2008037320也揭露一种利用设置在车辆后方的感测器撷取周围环境影像，再利用鱼眼影像补正法与鸟瞰方式辅助倒车停车。另外，如WO2008074458则教导一种利用贝兹曲线的方式来达到停车轨迹计算，完成平行停车的辅助。而WO2007122864则利用影像感测器、超音波雷达、转角感测器所感测的信号，近信号处理与运算，以辅助驾驶者停车。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制车辆停车的方法与系统，其根据车辆的特征尺寸与行驶参数规划虚拟的辅助线，使得驾驶者可克服后视镜或者是侧视镜的视角盲点，在平行停车或者是倒车停车的情况下，而能将车辆顺利停入车格内，而不会与车格周围的车辆相碰撞，进而提高车辆以及车格周围物体的安全性。

本发明另一目的在于提供一种控制车辆停车的方法与系统，其建立辅助线设置的基准，可以根据不同的车型，例如：小型车、大型客货车、长型连结货柜车等大型运输机具，而产生适当的辅助线组合，以提供驾驶者停车导引的辅助。

本发明再一目的在于提供一种控制车辆停车的方法与系统，其通过至少一台影像撷取单元撷取车辆周围影像，并在显示器内显示该车辆的周围环境影像以及辅助线的影像，使得使用者可以在停车时，通过显示影像的辅助安全而顺利的完成倒车停车或者是平行停车的动作。

在一实施例中本发明提供一种控制车辆停车的方法，其包括有下列步骤：决定一辅助格线组，其具有一第一辅助线、一组第二辅助线以及一组第三辅助线，该组第二辅助线平行于该第一辅助线，其中该第一辅助线与最近的第二辅助线相距一第一特征距离，该组第三辅助线与该第一辅助线以及该组第二辅助线正交使得该第一辅助线的端部与相邻的该第三辅助线相距一第二特征距离，该组第三辅助线之间的距离对应一车辆所具有的一第一特征参数；使该第一辅助线与该车辆的一特征位置相切齐；使该车辆与要停入的一车位相邻的一第一基准物间保持该第一特征距离与该第二特征距离的关系；以及以一停车程序将该车辆停入至该车位。

在另一实施例中，本发明提供一种控制车辆停车系统，其包括有：一控制单元，其设置于该车辆内，该控制单元决定一辅助格线组，其具有一第一辅助线、一组第二辅助线以及一组第三辅助线，该组第二辅助线平行于该第一辅助线，其中该第一辅助线与最近的第二辅助线相距一第一特征距离，该组第三辅助线与该第一辅助线以及该组第二辅助线正交使得该第一辅助线的端部与相邻的该第三辅助线相距一第二特征距离，该组第三辅助线之间的距离对应一车辆所具有的一第一特征参数；一影像显示单元，其设置于该车辆内，该显示单元显示该辅助格线组，其中该辅助格线组的该第一辅助线与该车辆的一特征位置相切齐。

附图说明

图1为本发明的控制车辆停车的方法流程示意图；

图2A为车辆俯视以及辅助格线组示意图；

图2B为本发明的第二辅助线另一实施例示意图；

图2C为本发明整合两组第二辅助线的实施例示意图；

图3A与图3B为停车态样示意图；

图4A为平行停车时，辅助线组与基准物关系示意图；

图4B为倒车停车时，辅助线组与基准物关系示意图；

图5A为平行停车程序流程示意图；

图5B至图5D则为平行停车动作示意图；

图6A为倒车停车流程示意图；

图6B至图6C为倒车停车动作示意图；

图7为本发明的控制车辆停车系统示意图；

图8为影像显示单元直接显示车辆后方环境影像示意图；

图9为影像显示单元显示经过转换的俯视影像示意图。

1-车辆

100～105-辅助线

1020、1021-交错位置

2-控制车辆停车的方法

20～25-步骤

240～242-步骤

240a～241a-步骤

3-控制车辆停车系统

30-影像撷取单元

31-控制单元

32-影像显示单元

90、93-车位

91、94、95、96-停车格

910-底线

911-边线

940、941、950、951-格线

92-车辆

92-画面

具体实施方式

为使贵审查委员能对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，下文特将本发明的装置的相关细部结构以及设计的理念原由进行说明，以使得审查委员可以了解本发明的特点，详细说明陈述如下：

请参阅图1所示，该图为本发明的控制车辆停车的方法流程示意图。该控制车辆停车的方法包括有下列步骤，首先以步骤20决定关于一车辆的一辅助格线组。该车辆可以为小型车、箱型车、大型客货车或者是货柜连结车等。每一车辆都具有多个特征参数。请参阅图2A所示，该图为车辆俯视以及辅助格线组示意图。以小客车为例，该车辆1至少具有三种特征参数，第一特征参数为该车辆的宽度W，第二特征参数为该车辆的长度L以及第三特征参数为该车辆的最小回转半径R。

而该辅助格线组由一第一辅助线100、至少一组第二辅助线101与102以及一组第三辅助线103与104所构成。该组第二辅助线101与102平行于该第一辅助线100，其中该第一辅助线100与最近的第二辅助线101相距一第一特征距离off₁。该组第二辅助线间101与102的距离为off₄，其等于一个车长L的距离。在图2A的实施例中，该组第二辅助线101与102主要是用来辅助如图3A的平行停车的情形。此外，如图2B所示，该图为本发明的第二辅助线另一实施例示意图。在本实施例中，该组第二辅助线101与105间的距离off₃则等于该车辆的宽度W，本实施例的距离off₃主要是用来辅助进行如图3B的倒车停车的情形。再回到图2A所示，该组第三辅助线103与104与该第一辅助线100以及该组第二辅助线101与102正交使得该第一辅助线100的端部与相邻的该第三辅助线103或104相距一第二特征距离off₂。要说明的是，该第一辅助线100的端部位置为将来进行停车时，以判断不碰触到障碍物的位置。该组第三辅助线103与104之间的距离对应车辆所具有的一第一特征参数，亦即该车辆的宽度W。在另一实施例中，图2A与图2B的第二辅助线101与102或101与105也可以整合形成如图2C所示的状态。

要说明的是，由于车辆1的宽度W、车长L以及最小回转半径R是已知，所以对于一已知的停车格的条件下，如何使得车辆可以顺利停入车格内而不会与车格周围的物体，例如：车辆、安全岛或者是障碍物等发生碰撞，该车辆的宽度W、车长L、最小回转半径R、该第一特征距离以及第二特征距离间存在着如式(1)所示的边界几何关系：

$(R-\left(\frac{W}{2}\right))={({(R-\left(\frac{W}{2}\right)-{\mathrm{off}}_2)}^2+{(\left(\frac{L}{2}\right)+{\mathrm{off}}_1)}^2)}^{1/2}---\left(1\right)$

其中，R为该第三特征参数、W为该第一特征参数、L为该第二特征参数，off₁为该第一特征距离，off₂为该第二特征距离。其中该第一特征距离off₁的长度不超过该第三特征参数减去该第一特征参数的一半。而第二特征距离off₂的最大值不超过最小回转半径与车宽W一半之差，如式(2)所示。

${\mathrm{off}}_2<=R-\left(\frac{W}{2}\right)---\left(2\right)$

至于如何求出方程式(1)的与off₂，使用者可以先决定off₁的尺寸，带入式(1)后再算出off₂；或者是先决定off₂的尺寸，带入式(1)后再算出off₁。至于先决定的off₁或off₂的大小为何，则根据使用者停车需求而定，并无一定的限制。经过式(1)演算的结果可以得知，第一辅助线100的线段长度为W+2×off₂，而第二辅助线101为平行100且相距off₁的线段，其长度为W+2×off₂，第二辅助线105为平行于第二辅助线101且相距车宽W的线段，其长度为W+2×off₂，第二辅助线102为平行于第二辅助线101且相距车长L(off₄)的线段，其长度为W+2×off₂，第三辅助线103与104为车辆边缘向后延伸线，为车辆向后直行车体移动的延伸线。

再回到图1所示，步骤20之后，以步骤21使该第一辅助线与该车辆的一特征位置相切齐。在本实施例中，该特征位置为该车辆后方的保险杆边缘，但不以此为限。接着以步骤22使该车辆与要停入的一车位相邻的一第一基准物间保持该第一特征距离与该第二特征距离的关系。请参阅图4A与图4B所示，其中图4A为平行停车示意图，而图4B为倒车停车示意图。在图4A中，该第一基准物为车位90前方的停车格91的底线910与边线911，亦即，让该停车格91的边线911与邻近的第三辅助线104相距该第二特征距离off₂，而让该停车格91的底线910与该车辆1的第一辅助线100相距该第一特征距离off₁。除了以停车格91的格线作为该第一基准物之外，也可以停放在车位90前方的停放车辆92作为该第一基准物。如果是以停放车辆92为第一基准物的外，则可以利用停放车辆92的尾端，如保险杆或者是最末端的车体边界以及停放车辆的侧边来作为调整该第一特征距离off₁与该第二特征距离off₂的基准。此外，如图4B所示，在倒车时，如果以车位93邻近的停车格94作为该第一基准物的话，则利用该停车格94的格线940与941来调整该第一特征距离off₁与该第二特征距离off₂。如果是用停放车辆作为该基准物的话，则以该停放车辆的车头前缘以及该停放车辆的侧边来调整该第一特征距离off₁与该第二特征距离off₂。

再回到图2A至图2C所示，调整之后，以步骤23进行一判断程序确认车辆是否可以停入车位内。判断的方式如下：如图4A所示，以平行停车为例，当以步骤22调整好位置之后，可以判断车位的长度L₀是否大于该组第二辅助线间101与102的距离off₄。如果大于的话，表示车位够大可以步骤24将车停入，反之如果小于的话，则代表无法停入，则以步骤25寻找新车位。要说明的是，由于图4A的实施例为平行停车，因此第二组辅助线101与102间的距离off₄为车辆的车长L。反之如图4B所示，如果是倒车停车的话，该第二组辅助线101与105的距离off₃则为车辆的宽度W，因此需判断车位93的宽度是否大于该第二辅助线101与105的距离off₃，如果大于的话，表示车位够大可以停入，反之如果小于的话，则代表无法停入。

再回到图2A至图2C所示，判断的结果如果是可以将车辆停入该车位的状态的话，则以步骤24以一停车程序将该车辆停入至该车位。首先说明平行停车的方式，如图5A至图5D所示，其中图5A为平行停车程序流程示意图；图5B至图5D则为平行停车动作示意图。首先以步骤240，使该车辆以该车辆所具有的一最小回转半径进行一第一转向倒车动作。本实施例中该第一转向为逆时针转向。如图5B所示，当该辅助格线中离该第一辅助线100最远的第二辅助线102与该组第三辅助线103与104的相交的两个交错位置1020与1021分别与该车位90后方的一第二基准物重叠时，停止该第一转向倒车动作。在图5B中，该第二基准物可以分别为后方停车格95的格线950与951或者是停放在车格90后方的车辆96的格线或者是分隔岛的两侧边等，但不以此为限。然后以步骤241，使该车辆1进行直线倒车的动作。如图5C所示，直到与该第一辅助线100最近的第二辅助线101与第三辅助线103的相交处与该第二基准物(格线950)重叠时停止直线倒车动作。最后再以步骤242，使该车辆进行一第二转向倒车动作(本实施例为顺时针转向)，使该车辆停入该车位，如图5D所示，以完成平行停车程序。

要说明的是，进行步骤240至242的方式可以为驾驶者通过显示器，以目视辅助线与第一与第二基准物的关系，利用手动的方式将车辆停入车格内。除此之外，更可以利用影像辨识的方式，辅以自动转向控制的机制，使得车辆自动停至车格内。至于车辆的自动转向以及自动倒车行进的技术，已为熟悉此项技术的人所知的技术，只要搭配本发明的辅助格线的机制配合影像与自动控制的技术，即可完成自动停车入车格的动作。

另外，对于倒车停车而言，如图6A至图6C所示，其中图6A为倒车停车流程示意图；而图6B至图6C为倒车停车动作示意图。在倒车停车的过程中首先以步骤240a使该车辆以该车辆所具有的一最小回转半径进行第一转向倒车动作，以形成如图6B的状态。步骤240a中的第一转向，在图6B中指逆时针方向，使该车辆1的尾部进入该车位93。接着在以步骤241a，根据该车位两侧的格线调整车辆的位置以完成倒车停车程序。在步骤241a中，当车辆1的尾部进入车格93内时，可以改成直线倒车，使得整台车辆1停至车格93内。要说明的是，进行步骤240a至241a的方式可以为驾驶者通过显示器，以目视辅助线与第一与第二基准物的关系，利用手动的方式将车辆停入车格内。除此之外，更可以利用影像辨识的方式，辅以自动转向控制的机制，使得车辆自动停至车格内。至于车辆的自动转向以及自动倒车行进的技术，已为熟悉此项技术的人所知的技术，只要搭配本发明的辅助格线的机制配合影像与自动控制的技术，即可完成自动停车入车格的动作。通过图2A至图2C的流程所完成的停车动作不论是平行停车或者是倒车停车，都可以在不与邻近车辆或障碍物碰撞的情况下，使得车辆可以安全的进入车格内，完成停车的动作。

请参阅图7所示，该图为本发明的控制车辆停车系统示意图。该控制车辆停车系统3包括有：至少一影像撷取单元30、一控制单元31以及一影像显示单元32。该至少一影像撷取单元30，其设置于车辆1上，以撷取该车辆1周围的环境影像而产生一影像信号。在本实施例中，该至少一影像撷取单元30设置于该车辆1的后方以撷取该车辆1的后方周围环境影像。至于该影像撷取单元30的数量可以视需求而定，只要至少一台即可。该影像撷取单元30可以为电耦合装置(charge coupled device，CCD)或者是互补式金属氧化半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)等感光元件，但不以此为限。该控制单元31，其与该影像撷取单元30电讯连接，该控制单元31设置于该车辆1内，该控制单元31决定一辅助格线组，该辅助格线组的特征以及产生方式如前所述，在此不做赘述。该影像显示单元32，其设置于该车辆1内且与该影像撷取单元30以及该控制单元31电讯连接，该显示单元32显示该影像信号所对应的影像以及该辅助格线组，其中该辅助格线组与该车辆的一特征位置相切齐。本实施例的特征位置为该车辆的尾部保险杆的边缘。该影像显示单元32可为平面显示器(如：液晶显示器、发光二极管显示器或者是电浆电视显示器等)或者是传统的阴极射线管显示器。

请参阅图8所示，该图为影像显示单元直接显示车辆后方环境影像示意图。由于经由控制单元31所产生的辅助格线组100～105显示在显示单元的画面92中，该辅助格线组的决定方式如前所述，再此不作赘述。另一方面在该显示单元所显示的画面92中，更显示有影像撷取单元所撷取到车辆后方的影像。影像撷取装置所撷取到的背景影像中有停车格93以及车辆1。停车格93的一侧具有用来调整该第一特征距离off₁与该第二特征距离off₂的格线940与941。由于本实施例的图示，没有经过视角的转换，因此在影像显示单元上所显示对应的辅助格线组的状态如图8的状态。反之，如图9所示，通过至少一影像撷取单元所撷取到的影像可以由控制单元进行影像处理，将视角进行转换，而形成如图9的俯视影像，而辅助格线组则紧邻于车辆尾端的保险杆边界上。通过图7的控制车辆停车系统，使用者可以通过影像显示单元所显示的车辆周围环境与辅助格线组，来进行平行停车或者是倒车停车，以完成安全且不会与周围物体碰撞的停车动作。

以上所述者，仅为本发明的实施例，当不能以之限制本发明范围。即大凡依本发明权利要求所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，也不脱离本发明的精神和范围，故都应视为本发明的进一步实施状况。

Claims (18)

1.一种控制车辆停车的方法，其包括有下列步骤：

决定一辅助格线组，其具有一第一辅助线、一组第二辅助线以及一组第三辅助线，该组第二辅助线平行于该第一辅助线，其中该第一辅助线与最近的第二辅助线相距一第一特征距离，该组第三辅助线与该第一辅助线以及该组第二辅助线正交使得该第一辅助线的端部与相邻的该第三辅助线相距一第二特征距离，该组第三辅助线之间的距离对应一车辆所具有的一第一特征参数，其为该车辆的宽度；

使该第一辅助线与该车辆的一特征位置相切齐，该特征位置为该车辆的保险杆边缘；

使该车辆与要停入的一车位相邻的一第一基准物间保持该第一特征距离与该第二特征距离，该第一基准物为该车辆要停入的该车位的相邻车位的格线或者是停放于该车位一侧的车辆；以及

以一停车程序将该车辆停入至该车位。

2.如权利要求1所述的控制车辆停车的方法，其中该车辆还具有一第二特征参数，其为该车辆长度以及一第三特征参数，其为该车辆的最小回转半径。

3.如权利要求2所述的控制车辆停车的方法，其中该第一特征参数、第二特征参数、该第三特征参数以及该第一与第二特征距离具有一边界几何关系，其为：

$(R-\left(\frac{W}{2}\right))={({(R-\left(\frac{W}{2}\right)-{\mathrm{off}}_2)}^2+{(\left(\frac{L}{2}\right)+{\mathrm{off}}_1)}^2)}^{1/2}$

其中，R为该第三特征参数、W为该第一特征参数、L为该第二特征参数，off₁为该第一特征距离，off₂为该第二特征距离。

4.如权利要求2所述的控制车辆停车的方法，其中该第一特征距离的长度不超过该第三特征参数减去该第一特征参数的数值的一半。

5.如权利要求1所述的控制车辆停车的方法，其中该停车程序为一平行停车程序或者是一倒车停车程序。

6.如权利要求5所述的控制车辆停车的方法，其中该倒车停车程序还包括有下列步骤：

使该车辆以该车辆所具有的一最小回转半径进行倒车动作；以及

当该车辆的尾部进入该车位时，并根据该车位两侧的格线调整车辆的位置以完成倒车停车程序。

7.如权利要求5所述的控制车辆停车的方法，其中该平行停车程序还包括有下列步骤：

使该车辆以该车辆所具有的一最小回转半径进行一第一转向倒车动作，当该辅助格线组中离该第一辅助线最远的第二辅助线与该组第三辅助线的相交位置分别与该车位后方的一第二基准物重叠时，停止该第一转向倒车动作，该第二基准物为该车辆要停入的车位的相邻车位的格线或者是停放于该车位一侧的车辆；

使该车辆进行直线倒车的动作，直到与该第一辅助线最近的第二辅助线与第三辅助线的相交处与该第二基准物重叠时停止直线倒车动作；以及

使该车辆进行一第二转向倒车动作，使该车辆停入该车位以完成平行停车程序。

8.如权利要求1所述的控制车辆停车的方法，其中该组第三辅助线间的距离在平行停车时大于该车辆的车长。

9.如权利要求1所述的控制车辆停车的方法，其中该组第三辅助线间的距离在倒车停车时大于该车辆的车宽。

10.如权利要求1所述的控制车辆停车的方法，其还包括有利用该组第二辅助线之间的距离判断车位是否可以容置该车辆的步骤。

11.一种控制车辆停车系统，其包括有：

一控制单元，其设置于该车辆内，该控制单元决定一辅助格线组，其具有一第一辅助线、一组第二辅助线以及一组第三辅助线，该组第二辅助线平行于该第一辅助线，其中该第一辅助线与最近的第二辅助线相距一第一特征距离，该组第三辅助线与该第一辅助线以及该组第二辅助线正交使得该第一辅助线的端部与相邻的该第三辅助线相距一第二特征距离，该组第三辅助线之间的距离对应一车辆所具有的一第一特征参数，该第一特征参数为该车辆的宽度；以及

一影像显示单元，其设置于该车辆内，该显示单元显示该辅助格线组，其中该第一辅助线与该车辆的一特征位置相切齐，该特征位置为该车辆的保险杆边缘。

12.如权利要求11所述的控制车辆停车系统，其中该车辆还具有一第二特征参数，其为该车辆长度以及一第三特征参数，其为该车辆的最小回转半径。

13.如权利要求12所述的控制车辆停车系统，其中该第一特征参数、第二特征参数、该第三特征参数以及该第一与第二特征距离具有一边界几何关系，其为：

$(R-\left(\frac{W}{2}\right))={({(R-\left(\frac{W}{2}\right)-{\mathrm{off}}_2)}^2+{(\left(\frac{L}{2}\right)+{\mathrm{off}}_1)}^2)}^{1/2}$

其中，R为该第三特征参数、W为该第一特征参数、L为该第二特征参数，off₁为该第一特征距离，off₂为该第二特征距离。

14.如权利要求12所述的控制车辆停车系统，其中该第一特征距离的长度不超过该第三特征参数减去该第一特征参数的数值的一半。

15.如权利要求11所述的控制车辆停车系统，其中该组第三辅助线间的距离在平行停车时大于该车辆的车长。

16.如权利要求11所述的控制车辆停车系统，其中该组第三辅助线间的距离在倒车停车时大于该车辆的车宽。

17.如权利要求11所述的控制车辆停车系统，其还包括有至少一影像撷取单元，其设置于一车辆上，以撷取该车辆周围的环境影像而产生一影像信号。

18.如权利要求17所述的控制车辆停车系统，其中影像显示单元显示对应该影像信号的影像。

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