CN103318173B - 车辆的智能停车辅助系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆的智能停车辅助系统及其控制方法。所述停车辅助系统包括：用于感测车辆的状态的状态传感器；用于感测位于所述车辆的前侧、后侧或者横侧的障碍物的障碍物传感器；以及用于向驾驶员提供与所述车辆的状态或者操作相关的信息的接口，所述方法包括：基于所述状态传感器和所述障碍物传感器的感测结果来计算用于所述车辆的停车路径；控制所述车辆的转向使得所述车辆沿着计算出的停车路径停在目标位置；以及当所述车辆到达所述目标位置时，基于由所述障碍物传感器感测的与所述车辆的前侧和后侧的情形相关的信息来控制所述车辆的转向，以将所述车辆定位在所述目标位置的中心。

Description

车辆的智能停车辅助系统及其控制方法

技术领域

本发明的实施方式涉及自动地控制车辆到停车位的转向来辅助车辆停车的停车辅助系统及其控制方法。

背景技术

当停车时，驾驶员通常在通过安装在车辆上的侧视镜和后视镜来观察在车辆的横侧和后侧的障碍物的同时移动车辆。

然而，在车辆的后角周围形成几乎不被驾驶员识别的盲区，并且即使当驾驶员识别到障碍物时，也不能确定车辆的正确长度和宽度，这可能导致不能识别车辆和障碍物之间的距离，因而导致车辆与障碍物接触。

为了解决这个缺陷，引入了停车辅助系统(PAS)，其使用安装在车辆的前部和后部的传感器来辅助驾驶员识别车辆到障碍物的距离。另外，最近引入了智能停车辅助系统(SPAS)，其识别停车位并且自动产生停车路径以自动控制方向盘并且将车辆停车，而不要求驾驶员操纵方向盘。SPAS还被称为停车转向辅助系统，因为其控制车辆的转向。

PAS从安装在车辆上的各个传感器接收车辆速度、侧面传感器信息、指示车轮行进距离的车轮脉冲和转向角传感器的信号，以识别停车空间并且进行路径控制。

然而，以上系统不能够将车辆停在停车空间的中心，相反完成停车使车辆定位得更接近前车或者后车。如果停车完成使车辆定位得更接近前车，则当离开停车位时驾驶员需要多余地调整车辆的位置。另一方面，如果停车完成使车辆定位得更接近后车，则在加载/卸载后备箱时可能不能够保证充分的空间。

发明内容

因此，本发明的一个方面是提供用于在将车辆停在目标位置时将车辆停在目标位置的中心的停车辅助系统及其控制方法。

本发明的另外的方面的一部分将在以下的描述中进行阐述，并且部分根据该描述将是清楚的，或者可以从本发明的实践获知。

根据本发明的一个方面，提出了一种停车辅助系统，所述停车辅助系统包括：用于感测车辆的状态的状态传感器；用于感测位于所述车辆的前侧、后侧或者横侧的障碍物的障碍物传感器；用于向驾驶员提供与所述车辆的状态或者操作相关的信息的接口，以及控制器，所述控制器用于基于所述状态传感器和所述障碍物传感器的感测结果来计算用于车辆的停车路径，控制所述车辆的转向使得所述车辆沿着计算出的停车路径停在目标位置，并且通过所述接口向所述驾驶员通知在将车辆停在目标位置期间要求的操纵，其中，当所述车辆到达所述目标位置时，所述控制器基于由所述障碍物传感器感测到的与所述车辆的前侧和后侧的情形有关的信息来控制所述车辆的转向以将所述车辆定位在所述目标位置的中心。

当所述车辆到达所述目标位置时，所述控制器可以将所述车辆的方向盘转回到其原始位置，当所述方向盘转回到原始位置时，基于所述障碍物传感器的感测结果来计算所述车辆和定位在所述车辆的前侧和后侧的所述障碍物之间的距离，基于计算出的距离来确定车辆是否偏离所述目标位置的中心，并且如果车辆偏离所述目标位置的中心，则控制所述车辆的转向以将所述车辆定位在所述目标位置的中心。

如果所述车辆和定位在所述车辆前侧的一个障碍物之间的距离不同于所述车辆和定位在所述车辆后侧的另一个障碍物之间的距离，则所述控制器可以确定所述车辆偏离所述目标位置的中心。

当控制所述车辆的转向以将所述车辆定位在所述目标位置的中心时，所述控制器可以通过所述接口引导驾驶员执行到前进档或者倒退档的换档。

所述状态传感器可以包括用于感测所述车辆的转向角的转向角传感器、用于感测档位的档位传感器、用于感测所述车辆的车轮转速的车轮转速传感器和用于感测所述车辆的速度的车辆速度传感器中的至少一个。

所述障碍物传感器可以包括用于感测到所述障碍物的距离的超声波传感器。

根据本发明的另一个方面，提出了一种停车辅助系统的控制方法，所述停车辅助系统包括：用于感测车辆的状态的状态传感器；用于感测位于所述车辆的前侧、后侧或者横侧的障碍物的障碍物传感器；以及用于向驾驶员提供与所述车辆的状态或者操作相关的信息的接口，所述方法包括以下步骤：基于所述状态传感器和所述障碍物传感器的感测结果计算用于所述车辆的停车路径；控制所述车辆的转向使得所述车辆沿着计算出的停车路径停在目标位置；以及当所述车辆到达所述目标位置时，基于由所述障碍物传感器感测到的与所述车辆的前侧和后侧的情形相关的信息控制所述车辆的转向以将所述车辆定位在所述目标位置的中心。

基于与所述车辆的前侧和后侧的情形相关的信息的控制步骤可以包括：当所述车辆到达所述目标位置时，将所述车辆的方向盘转回其原始位置，当所述方向盘转回原始位置时，基于利用所述障碍物传感器的感测结果计算所述车辆和定位在所述车辆的前侧和后侧的障碍物之间的距离，基于计算出的距离来确定所述车辆是否偏离所述目标位置的中心，以及如果所述车辆偏离所述目标位置的中心，则控制所述车辆的转向以将所述车辆定位在所述目标位置的中心。

所述确定步骤可以包括如果所述车辆和定位在所述车辆的前侧的一个障碍物之间的距离不同于所述车辆和定位在所述车辆的后侧的另一个障碍物之间的距离，则确定所述车辆偏离所述目标位置的中心。

所述方法可以还包括：在控制所述车辆的转向以将所述车辆定位在所述目标位置的中心的同时，通过所述接口引导所述驾驶员执行到前进档或者倒车档的换档。

附图说明

从实施方式的以下描述，结合附图，本发明的这些和/或其它方面将变得明显并且更容易理解，其中：

图1是示出根据本发明的示例性实施方式的停车辅助系统的构造的控制框图；

图2是详细示出根据本发明的实施方式的停车辅助系统的控制器的功能的控制框图；

图3是例示使用根据本发明的实施方式的停车辅助系统来搜索停车空间的车辆的图；

图4是例示使用根据本发明的实施方式的停车辅助系统来进行平行停车的车辆的图；

图5是例示车辆的停车状态的图；以及

图6是例示根据本发明的实施方式的停车辅助系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施方式，在附图中例示出了本发明的实施方式的示例，其中类似的附图标记表示类似元件。

图1是示出根据本发明的示例性实施方式的停车辅助系统的构造的控制框图。

参照图1，根据所例示的实施方式的停车辅助系统100包括用于感测车辆10的状态的状态传感器110、用于感测车辆10周围的障碍物的障碍物传感器120、用于基于来自状态传感器110和障碍物传感器120的感测结果而设定停车路径并且进行转向角计算的控制器130、用于自动地控制车辆10的方向盘的转向控制器140和用于从驾驶员接收或者向驾驶员输出用于停车辅助的详细内容的接口150。

用于感测车辆10的当前状态的状态传感器110可以包括以下至少之一：用于感测轴角的轴角传感器、用于感测车辆10的转向角的转向角传感器、用于感测档位的档位传感器、用于感测车辆10的车轮转速的车轮转速传感器和用于感测车辆速度的车辆速度传感器。

障碍物传感器120用于识别车辆10附近的障碍物，并且感测车辆10和障碍物之间的距离，并且可以采用超声波传感器作为障碍物传感器120。超声波传感器可以被安装在车辆10的前边缘、后边缘或者横侧并且用于检测车辆10到障碍物的距离并且识别停车空间。

状态传感器110和障碍物传感器120感测车辆10的情形并且传送传感器信号到控制器130。

作为转向控制器140，它是用于确定车辆10的驾驶情形和驾驶员的意愿并且主动地辅助车辆10的转向的转向辅助部件，可以应用电动助力转向(EPS)系统、马达驱动动力转向(MDPS)系统或者主动前轮转向(AFS)系统。在所例示的实施方式中，转向控制器140在控制器130的控制下将车辆10转向。

一般被称为人机接口(HMI)的接口150包括用于视觉或者听觉地向驾驶员通知车辆10的当前状态或者自动停车的要求的输出单元151，以及允许驾驶员选择通过自动停车来停车的输入单元152。输出单元151包括用于输出声音的扬声器或者用于在其上输出可视画面的显示器，而输入单元152包括开关。在显示器具有触摸屏的情况下，触摸板可以用作输入单元。另外，当HMI适用于识别语音时，用于从驾驶员接收语音的麦克风可以用作输入单元。接口150的配置不限于所例示的实施方式。接口可以用各种部件配置。

图2是详细示出根据所例示的本发明的实施方式的停车辅助系统100的控制器130的功能的控制框图。图3是例示使用根据本发明的实施方式的停车辅助系统100来搜索停车空间的车辆10的图；以及图4是例示使用根据本发明的实施方式的停车辅助系统100来进行平行停车的车辆10的图。

在下文，将参照图2到图4来更加详细地描述控制器130的操作。

参照图2，根据所例示的本发明的实施方式的停车辅助系统100的控制器130包括用于基于来自障碍物传感器120的感测结果识别停车空间的停车空间识别器131、用于设定停车路径以在所识别的停车空间中停车的路径设定单元132、用于计算转向角以根据所设定的路径移动车辆10的转向角设定单元133、轮胎状况处理器134和用于开启/关闭停车辅助系统的操作开关135。

当用户通过接口150选择通过停车辅助系统100停车时，即，通过自动转向停车时，操作开关135开启停车辅助系统100，接着具有停车辅助系统100的车辆10使用障碍物传感器120进行搜索停车空间，如图3所示。此时，停车空间识别器131测量停车空间的宽度和深度并且确定该空间是否适合于将车辆10停在其中。

用户还被允许通过接口150在垂直停车和平行停车之间选择。在所例示的实施方式中，假定用户选择平行停车。

当用于停车辆10的空间被停车空间识别器131识别时，路径设定单元132设定从车辆10的当前位置到所识别的要在其中停车的停车空间的路径。在所例示的实施方式中，使用停车起点的坐标、停车空间的入口的两个角的坐标、停车空间的宽度和深度，计算针对车辆10的停车目标点的坐标。接着，设定路径，使得车辆10从停车起点的坐标移动到停车目标点的坐标。

转向角设定单元133计算并且设定用于沿着由路径设定单元132所设定的路径移动车辆10的转向角。

路径设定单元132和转向角设定单元133基于由障碍物传感器120感测的障碍物的位置和到障碍物的距离设定路径和转向角。

停车辅助系统通常用于自动地控制车辆10的方向盘，并且允许驾驶员直接进行在前进档和倒退档之间换档。当用户压下踏板时可以进行车辆10的制动。在所例示的实施方式中，即使当驾驶员不压下踏板时，也可以与电子制动系统结合进行车辆10的减速或者制动。作为电子制动系统，可以采用防抱死制动系统(ABS)、自动稳定性控制(ASC)系统或者动态稳定性控制(DSC)系统。

在下文，将参照图4描述通过自动转向来停车的过程。在所例示的实施方式中，假定通过驾驶员施加到踏板的力进行制动，而不是与电子制动系统结合。

当用于车辆10停车的停车空间被识别时，通过接口150引导换档到倒退档。可以在显示器上显示引导换档到倒退档的消息，或者可以通过扬声器输出与换档到倒退档相对应的语音消息或者警报声音。

当换档到倒退档由驾驶员执行时，转向控制器140自动地控制方向盘以调整车辆10的移动方向。此时，通过输出单元151引导驾驶员施加力到踏板以使车辆10缓慢地倒退。

在平行停车的情况下，与通过倒车停入来进行停车的情形相比，经常通过切换到倒退档、到前进档再到倒退档来进行停车。在此情况下，通过输出单元151输出消息以引导驾驶员施加力到踏板并且进行换挡到前进档。

同样，控制器130向转向控制器140发送信号以控制车辆10的转向，使得车辆10沿着设定路径移动，并且驾驶员根据通过输出单元151输出的消息换挡并且压下踏板。在另一个实施方式中，其中，PAS适用于与电子制动系统结合操作，即使当踏板不被驾驶员压下时，也可以实现车辆减速或者制动。

当车辆10的停车完成时，通过输出单元输出通知停车完成的消息，并且操作开关135可以自动关闭停车辅助系统100或者可以根据驾驶员通过输入单元152输入的命令关闭停车辅助系统100。

为了根据设定的停车路径和转向角移动车辆10，需要使用来自状态传感器110的感测结果来确定车辆10的当前状态。具体地，可以使用车轮转速传感器的值来识别车辆的移动的量，并且可以根据车辆10的移动的量确定换档的时间。另外，可以使用来自转向角传感器的值来确定为了达到设定的转向角而要求的控制值，并且可以使用来自车辆速度传感器的值来确定是否压下踏板。另外，可以使用来自档位传感器的值来确定是否需要执行换档或者是否已经正常执行换档。

图5是例示车辆10的停车状态的图。

如图5所示，当车辆10停在目标位置时，如情况1和情况2所示，停车可以完成使车辆10定位得更接近位于车辆10的前侧或者后侧的车辆，而不是定位在目标位置的中心处。

如果如情况1所示，停车完成使车辆10定位得更接近位于其前部的车辆，则当离开停车空间时，驾驶员需要多余地调整车辆的位置。如果停车完成使车辆10定位得更接近其后侧的车辆，则如情况2，可能不能确保对后备箱进行加载而需要的空间。

为了确保车辆10被停在目标位置的中心，当停车完成时，根据所例示的本发明的实施方式的停车辅助系统检查车辆10是否处于目标位置的中心。如果车辆10不在目标位置的中心，则停车辅助系统执行附加控制以将车辆10定位在目标位置的中心。

当车辆到达目标位置时，控制器130首先将车辆10的方向盘转回其原始位置。如果在方向盘转向一侧的情况下车辆10向前或者向后移动，则当停车时，车辆10可能被布置得更接近一侧。

当方向盘回到其原始位置时，控制器130根据来自障碍物传感器120的感测结果来计算车辆10和定位在车辆的前侧和后侧的障碍物(例如，车辆)之间的距离，并且基于计算出的距离确定车辆是否偏离目标位置的中心。

也就是说，如果车辆10和位于车辆10前侧的障碍物之间的距离不同于车辆10和位于车辆10后侧的障碍物之间的距离，则确定车辆10偏离目标位置的中心。

如果车辆10偏离目标位置的中心，则控制器130控制车辆10的转向以将车辆10定位在目标位置的中心。

在控制车辆10的转向时，控制器130可以通过接口150引导换档到车辆10的前进档或者倒退档。

可以通过显示器显示引导换档到前进档或者倒退档的消息，或者可以通过扬声器以语音的形式输出该消息。

图6是例示根据所例示的本发明的实施方式的停车辅助系统的控制方法的流程图。

参照图6，当选择停车辅助系统的命令，即，开启停车辅助系统的命令被驾驶员输入时(200)，停车辅助系统开始操作(210)。

在被开启之后，停车辅助系统确定车辆10是否停在目标位置(220)。当车辆10到达目标位置时，停车辅助系统100将车辆10的方向盘转回其原始位置(230)。

在目标位置停车以参照图2到图4描述的相同处理来执行。

由于在方向盘转向一侧的情况下车辆10向前或者向后移动会防碍车辆10定位在目标位置的中心，所以方向盘被转到其原始位置。

在方向盘转回到其原始位置时，确定车辆10是否定位在目标位置的中心(240)。

根据来自障碍物传感器120的感测结果，计算车辆10和定位在车辆10的前侧和后侧的其它车辆之间的距离，并且基于计算出的距离，确定车辆10是否定位在或者偏离目标位置的中心。

也就是说，如果车辆10和定位在车辆10前侧的车辆之间的距离不同于车辆10和定位在车辆10后侧的另一个车辆之间的距离，则确定车辆10偏离目标位置的中心。

如果车辆10偏离目标位置的中心，则车辆10的转向被控制使得车辆10被定位在目标位置的中心(250)。

在车辆10的转向被控制的同时，可以通过接口150引导换档到车辆10的前进档或者倒退档。可以通过显示器显示引导换档到前进档或者倒退档的消息，或者可以通过扬声器以语音的形式输出该消息。

从以上描述明显的是，根据本发明的一个实施方式的停车辅助系统可以辅助驾驶员将车辆停在目标位置的中心，允许驾驶员在不附加地调整车辆位置的情况下，离开停车位置，并且确保用于加载和卸载车辆而需要的空间。

尽管示出并且描述了本发明的几个实施方式，但是本领域技术人员应理解的是，在不背离本发明的实质和原理的情况下，可以对这些实施方式进行修改，本发明的范围由权利要求书和其等同物确定。

本申请要求2012年3月21日在韩国专利局提交的韩国专利申请No.2012-0028626的优先权，通过引用将其公开内容合并于此。

Claims (8)

1.一种停车辅助系统，所述停车辅助系统包括：

用于感测车辆的状态的状态传感器；

用于感测位于所述车辆的前侧、后侧或者横侧的障碍物的障碍物传感器；

用于向驾驶员提供与所述车辆的状态或者操作相关的信息的接口；以及

控制器，所述控制器用于基于所述状态传感器和所述障碍物传感器的感测结果计算用于所述车辆的停车路径，控制所述车辆的转向使得所述车辆沿着计算出的停车路径停在目标位置，并且通过所述接口向所述驾驶员通知在将所述车辆停在所述目标位置期间要求的操纵，

其中，当所述车辆到达所述目标位置时，所述控制器基于由所述障碍物传感器感测到的与所述车辆的前侧和后侧的情形相关的信息来控制所述车辆的转向，以将所述车辆定位在所述目标位置的中心，

其中，当所述车辆到达所述目标位置时，所述控制器将所述车辆的方向盘转回到其原始位置，当所述方向盘转回到所述原始位置时，基于所述障碍物传感器的感测结果来计算所述车辆和定位在所述车辆的前侧和后侧的所述障碍物之间的距离，基于计算出的距离来确定所述车辆是否偏离所述目标位置的中心，并且如果所述车辆偏离所述目标位置的中心，则控制所述车辆的转向以将所述车辆定位在所述目标位置的中心。

2.根据权利要求1所述的停车辅助系统，其中，如果所述车辆和定位在所述车辆的前侧的一个障碍物之间的距离不同于所述车辆和定位在所述车辆的后侧的另一个障碍物之间的距离，则所述控制器确定所述车辆偏离所述目标位置的中心。

3.根据权利要求1所述的停车辅助系统，其中，当控制所述车辆的转向以将所述车辆定位在所述目标位置的中心时，所述控制器通过所述接口引导所述驾驶员执行到前进档或者倒退档的换档。

4.根据权利要求1所述的停车辅助系统，其中，所述状态传感器包括用于感测所述车辆的转向角的转向角传感器、用于感测档位的档位传感器、用于感测所述车辆的车轮转速的车轮转速传感器和用于感测所述车辆的速度的车辆速度传感器中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的停车辅助系统，其中，所述障碍物传感器包括用于感测到所述障碍物的距离的超声波传感器。

6.一种停车辅助系统的控制方法，所述停车辅助系统包括：用于感测车辆的状态的状态传感器；用于感测位于所述车辆的前侧、后侧或者横侧的障碍物的障碍物传感器；以及用于向驾驶员提供与所述车辆的状态或者操作相关的信息的接口，所述控制方法包括以下步骤：

基于所述状态传感器和所述障碍物传感器的感测结果计算用于所述车辆的停车路径；

控制所述车辆的转向使得所述车辆沿着计算出的停车路径停在目标位置；以及

当所述车辆到达所述目标位置时，基于由所述障碍物传感器感测到的与所述车辆的前侧和后侧的情形相关的信息来控制所述车辆的转向，以将所述车辆定位在所述目标位置的中心，

其中，基于与所述车辆的前侧和后侧的情形相关的信息的控制步骤包括以下步骤：

当所述车辆到达所述目标位置时，将所述车辆的方向盘转回到其原始位置；

当所述方向盘转回到所述原始位置时，基于所述障碍物传感器的感测结果来计算所述车辆和定位在所述车辆的前侧和后侧的所述障碍物之间的距离；

基于计算出的距离来确定所述车辆是否偏离所述目标位置的中心；以及

如果所述车辆偏离所述目标位置的中心，则控制所述车辆的转向以将所述车辆定位在所述目标位置的中心。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其中，确定所述车辆是否偏离所述目标位置的中心的步骤包括：如果所述车辆和定位在所述车辆的前侧的一个障碍物之间的距离不同于所述车辆和定位在所述车辆的后侧的另一个障碍物之间的距离，则确定所述车辆偏离所述目标位置的中心。

8.根据权利要求6所述的控制方法，所述控制方法进一步包括：在控制所述车辆的转向以将所述车辆定位在所述目标位置的中心的同时，通过所述接口引导所述驾驶员执行到前进档或者倒车档的换档。