CN103946094A - 停车辅助系统 - Google Patents

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Abstract

公开一种停车辅助系统，包括用于拍摄车辆的前视图或后视图的摄像头单元，以及用于显示由所述摄像头单元拍摄的所述车辆的前视或后视图像的显示单元，所述系统的特征在于：处理器单元，在距所述车辆一预定距离的区域处生成彼此垂直的第一停车引导线和第二停车引导线，并基于从所述车辆的转向角传感器获得的转向角信息生成估计行驶轨迹线；以及重叠单元，用于在所述第一停车引导线和所述第二停车引导线及所述估计行驶轨迹线上重叠所拍摄的所述车辆的前视或后视图像。

Description

停车辅助系统
技术领域
根据本发明的示例性实施例的教导，一般性地涉及一种停车辅助系统，尤其涉及一种被配置为使用安装在车辆上的前视摄像头或后视摄像头来辅助停车的停车辅助系统(在下文中，“停车辅助系统(parking assisting system)”和“停车辅助系统(parking assist system)”可以互换使用)。
背景技术
近来，现代车辆通过提高动力性能和其它便利设备来为驾驶员提供较高的功能性、满意度和便利性。
在非限制性的示例中，最近的趋势为：用于停车辅助的前视/后视/左视/右视摄像头的传播以及能够一目了然地掌握车辆的状态的集成显示设备得到广泛推广。驾驶员可以查看车辆周围的物体或障碍物(包括人)的存在并通过安装在车辆的前侧或后侧处的摄像头、通过测距传感器和显示设备来获悉至物体的距离。
过去，人们曾试图通过在整个车辆的不同位置处放置反光镜、传感器和/或摄像头来弥补可见度的不足。已经证实，这些设备通常是查看车辆周围和后方区域的可靠方法，尽管是反向查看。虽然现有的摄像头、反光镜和/或传感器已经防止许多不幸的事件，但问题依然存在且事故仍不断发生。通常，这些设备为车辆操作员提供停车期间车辆的前视或后视区域的视图显示、基于转向方向的轨迹的简单显示以及至物体的距离显示。因此，迫切需要能够比现有技术更直观的且增加用户满意度的停车辅助系统。
发明内容
技术问题
因此，本发明充分考虑了上述要求或现有技术中存在的问题，并且本发明提供一种能够具有直观性并辅助停车的停车辅助系统。
本发明所要解决的技术问题不限于如上所述的问题，并且对本领域技术人员而言，将通过以下描述清楚地理解到目前为止未提及的任何其它技术问题。
问题的解决方案
本发明的一个目的在于全部或部分地解决上述问题和/或缺点中的至少一个或多个，并提供至少在下文中描述的优点。为了全部或部分地实现至少上述目的，并根据本发明的目的，如本文具体体现和宽泛描述的，在本发明的一个总体方案中，提供一种停车辅助系统，包括用于拍摄车辆的前视图或后视图的摄像头单元，以及用于显示由所述摄像头单元拍摄的所述车辆的前视或后视图像的显示单元，所述系统的特征在于：处理器单元，在距所述车辆一预定距离的区域处生成彼此垂直的第一停车引导线和第二停车引导线，并基于从所述车辆的转向角传感器获得的转向角信息生成估计行驶轨迹线；以及重叠单元，用于在所述第一停车引导线和所述第二停车引导线及所述估计行驶轨迹线上重叠所拍摄的所述车辆的前视或后视图像。
优选地，所述处理器单元从所拍摄的所述车辆的前视或后视图像中检测停车目标区域，以生成假想停车线。
优选地，所述处理器单元从所拍摄的所述车辆的前视或后视图像中检测至少一个停车目标区域，以提取所述至少一个停车目标区域的两个外角作为两个基准点并生成连接两个所述基准点的假想停车线。
优选地，如果所述假想停车线与所述第一停车引导线和所述第二停车引导线之间的关系满足预定条件，则所述处理器单元将所述估计行驶轨迹线重叠在所拍摄的所述车辆的前视或后视图像上。
优选地，所述处理器单元生成距前轴或后轴的中心一预定距离且垂直于所述前轴或所述后轴的第一停车引导线，以及距所述前轴或所述后轴的中心一预定距离且平行于所述前轴或所述后轴的第二停车引导线。
优选地，所述处理器单元判定判定所述第一车引导线和所述第二停车引导线中的任一停车引导线与所述假想停车线之间的角度是否对应于或落入预定范围。
优选地，如果判定所述第一车引导线和所述第二停车引导线中的任一停车引导线与所述假想停车线之间的角度是否落入预定范围对应于或落入所述预定范围，则所述重叠单元基于所述车辆的所述转向角信息在所拍摄的所述车辆的前视或后视图像上将所述估计行驶轨迹线重叠在所拍摄的所述车辆的前视或后视图像上。
优选地，所述处理器单元判定所述基准点当中最接近所述车辆的基准点的坐标是否对应于所述第一停车引导线与所述第二停车引导线之间的交点的坐标。
优选地，如果所述基准点当中最接近所述车辆的所述基准点的坐标对应于所述第一停车引导线与所述第二停车引导线之间的所述交点的坐标，则所述重叠单元基于所述车辆的所述转向角信息将所述估计行驶轨迹线重叠在所拍摄的所述车辆的前视或后视图像上。
优选地，当所述车辆向前移动到所述停车目标区域时，所述重叠单元连续更新所述估计行驶轨迹线。
本发明的有益效果
根据本发明的示例性实施例的停车辅助系统具有如下有益效果：显示用于停车辅助的两条停车引导线和一条估计行驶轨迹线，以增加停车目标区域和估计车辆轨迹的可见度，从而能够提高停车成功率。
附图说明
通过思考以下结合附图的详细描述，能够很容易理解本发明的教导，在附图中：
图1是示出根据本发明的示例性实施例的停车辅助系统的配置的示意性方框图；
图2是示出根据本发明的示例性实施例的停车辅助的概念的示意图；
图3是示出根据本发明的示例性实施例的停车辅助的概念的示意图；
图4是示出在根据本发明的示例性实施例的停车辅助系统的显示单元上显示的场景的示意图；
图5是示出在根据本发明的示例性实施例的停车辅助系统的显示单元上显示的场景的示意图；
图6是示出在根据本发明的示例性实施例的停车辅助系统的显示单元上显示的场景的示意图；以及
图7是根据本发明的示例性实施例的停车辅助系统的流程图。
具体实施方式
以下描述无意将本发明限制于本文所公开的形式。因此，通过以下教导以及相关领域的技能和知识进行的改变和变型都在本发明的范围内。本文描述的实施例还旨在说明实施本发明的方式，并且使其它本领域技术人员能够以这样的实施例或其它实施例，并带有本发明的特定应用或用途所需的各种修改来使用本发明。
通过参照附图中的图1到图7能够最佳地理解所公开的实施例及其优点，类似的附图标记用于各附图中类似和对应的部件。通过考察以下附图和详细描述，所公开的实施例的其它特征和优点对于本领域技术人员而言将是或将变得显而易见。
还意图使所有这些附加特征和优点包含在所公开实施例的范围内，并且受附图保护。此外，所示出的附图仅为示例性的，而无意声明或暗示对能够实现不同实施例的环境、结构或过程的任何限制。因此，所描述的方案旨在涵盖落入本发明范围和新颖性构思内的所有改动、变型和改变。
应当理解，当术语“包括了”和/或“包括有”用在本说明书中时，是用来表明所述特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除还存在或附加有一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。也就是说，在详细描述和/或权利要求中使用术语“包括有”、“包括了”、“具有”、“有”、“带有”或其变形，以与术语“包括”相似的方式表示非穷尽性的包含关系。
此外，“示例性”仅仅是指示例，而不表示最佳。而且还应当理解，出于简化和易于理解的目的，本文用具体尺度和/或彼此相对的取向示出本文描述的特征、层和/或元件，但实际的尺度和/或取向可以基本上与所描述的不同。
也就是说，在附图中，为了清楚起见，层、区域和/或其它元件的尺寸和相对尺寸可以被放大或缩小。全文中类似的附图标记表示类似的元件，并且将省略彼此重复的说明。现将参照附图详细描述本发明。
诸如“此后”、“然后”、“接着”、“因而”、“因此”等之类的词语无意限制过程的顺序；这些词语仅仅是用于引导读者通读对方法的描述。
应当理解，当元件被称为“连接”或“耦接”至另一个元件时，其能够直接连接或耦接至其它元件，或者可以存在中间元件。相反地，当元件被称为“直接连接”或“直接耦接”至另一个元件时，则不存在中间元件。如本文所使用的，术语“大致”和“大约”为其相应术语和/或项目之间的相关性提供了工业上接受的公差。
本文所使用的术语仅用于描述特定的实施例的目的，而无意限制总体发明构思。如本文所使用的，除非上下文中清楚地另有说明，否则单数形式的“一”、“一个”以及“该”也意图包括复数形式。
为了便于公开，后缀“模块”、“单元”和“部”可以用于元件。可能不会给予后缀本身重要的意义和作用，并且可以理解的是，“模块”、“单元”和“部”可以一起使用或互换使用。
现在，将参照附图详细描述根据本发明的示例性实施例的停车辅助系统。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的停车辅助系统的配置的示意性方框图，其中为了容易理解和说明本发明的示例性实施例仅示出主要部件。
在一些示例性实施例中，停车辅助系统可以包括：摄像头单元(110)，拍摄车辆的前视图或后视图；转向角传感器(120)，测量车辆的转向角；显示单元(130)，显示由摄像头单元拍摄的车辆的前视或后视图像、车辆的停车引导线、假想停车线或估计行驶轨迹线；重叠单元(140)，在所拍摄的车辆的前视或后视图像上重叠车辆的停车引导线、假想停车线或估计行驶轨迹线；以及处理器单元(150)，生成车辆的停车引导线、假想停车线或估计行驶轨迹线并处理用于停车辅助的过程。
摄像头单元(110)可以安装在车辆的前侧或后侧处以拍摄车辆的前视图像或后视图像。摄像头单元(110)可以是通用车辆摄像头。摄像头单元(110)可以是用于在夜间获得可见度的红外摄像头。由于存在摄像头单元(110)的镜头的亮度(F值)，当未提供足够的光线时，由常规摄像头拍摄的图像无法在阴天或夜间提供用于停车辅助的足够信息。
摄像头单元(110)可以拍摄车辆的前视区域、后视区域或停车区域并将所拍摄的信息提供至车辆内部的显示单元(130)。摄像头单元(110)优选地配备有自动聚焦(AF)功能。
转向角传感器(120)是用于感测车辆的方向盘的转向角的传感器，并且可以感测方向盘的转向角并将其提供至处理器单元(150)。
处理器单元(150)可以使所提供的方向盘的转向角显示在显示单元(130)上。处理器单元(150)可以使转向角与估计行驶轨迹线(稍后将描述)相结合并使车辆的行驶轨迹显示在显示单元(130)上。
显示单元(130)是一种安装在车辆上的监视器，并且可以显示车辆的状态或行驶信息。显示单元(130)可以与导航或音频系统相关联地工作。包括触摸屏的显示单元(130)可以识别驾驶员触摸输入或用户触摸输入。显示单元(130)可以显示从摄像头单元(110)、转向角传感器(120)和重叠单元(140)获得的数据或信息。
处理器单元(150)可以生成用于停车辅助的数据。在非限制性的示例中，处理器单元(150)可以生成停车引导线、假想停车线和估计行驶轨迹线中的至少任一条。处理器单元(150)可以在距车辆一预定距离的区域处生成彼此垂直的第一停车引导线和第二停车引导线。处理器单元(150)可以在距车辆的前侧保险杠或后侧保险杠的转角或者距前轴或后轴的中心一预定距离的区域处生成相互垂直的第一停车线和第二停车线。
处理器单元(150)可以从所拍摄的前视图像或后视图像中检测实际停车线。可以通过使用图像处理方法来执行检测实际停车线的方法，但该方法并非具体局限于本发明。
在非限制性的示例中，实际线可以包括多条水平线(第一线)和多条竖直线(第二线)。具体地，假设停车场提供直角停车，则水平线(第一线)是由连续的停车目标区域共享的实际停车线，而竖直线(第二线)则是仅由相邻的停车目标区域共享的实际停车线，其中水平线(第一线)包括在停车目标区域的内部和外部的两条线。提供平行停车的停车场可以应用同样的原理。
处理器单元(150)可以生成与所检测的实际停车线相同或对应的假想停车线。然而，为了驾驶员容易识别和直观察觉，假想停车线仅包括水平线中的外部水平线。
处理器单元(150)可以判定假想停车线是否与停车引导线匹配。处理器单元(150)可以测量假想停车线与停车引导线之间的角度以查明它们是否匹配。此外，处理器单元(150)可以在假想停车线上生成两个基准点，其中基准点能够使驾驶员识别或辨别作为目标的停车目标区域，使得可以通过作为假想停车线的外水平线与相关停车目标区域内的两条竖直线之间的交点的两个点来限定基准点。
因此，处理器单元(150)可以判定在两个基准点之间最接近车辆的基准点是否对应于两条停车引导线之间的交点。处理器单元(150)还可以判定假想停车线与停车引导线之间的角度是否属于预定范围(例如，-5°～+5°)，以及停车引导线的交点与基准点的坐标是否匹配。
如果假想停车线与停车引导线之间的角度不属于预定范围并且如果停车引导线的交点与基准点的坐标不匹配，则处理器单元(150)可以引导驾驶员行驶以使交点与基准点匹配。在非限制性的示例中，处理器单元(150)可以允许该引导以通知消息的形式显示在显示单元(130)上。
为此，处理器单元(150)优选地将所拍摄的车辆的前视或后视图像识别为坐标，并将坐标信息存储在存储器中。
在满足下述条件(假想停车线与停车引导线之间的角度属于预定范围以及停车引导线的交点与基准点的坐标是否匹配)中的一个的情况下，满足基准点意味着准备停车步骤已经完成。其结果是，处理器单元(150)可以生成估计行驶轨迹线，该估计行驶轨迹线为车辆的估计行驶路线。估计行驶轨迹线可以与来自车辆的转向角传感器(120)的转向角信息相关联地移动。
重叠单元(140)可以在所拍摄的车辆的前视或后视图像上重叠由处理器单元(150)生成的停车引导线、假想停车线和估计行驶轨迹线，其中重叠后的场景可以显示在显示单元(130)上。
可以看到，本发明的示意性实施例使用用于停车辅助的线。相比现有技术所使用的显示立体图的矩形(或多边形)而言，使用这些线可以去除复杂的重叠，从而为驾驶员提高可见度和增进理解，稍后将参照图2和图3来提供其详细说明。
图2和图3是示出根据本发明的示例性实施例的停车辅助的概念的示意图。为了容易理解，图2和图3示出驾驶员试图在停车目标区域(20)处停放车辆(100)的俯视情景。
现在，基于图2来提供说明。可以在距车辆(100)一预定距离的区域处生成第一停车引导线(11)和第二停车引导线(12)，可以生成与实际停车线中的水平线对应的假想停车线(14)，并且可以生成存在于假想停车线(14)上的第一基准点(15)和第二基准点(16)。第一基准点(15)和第二基准点(16)对应于水平线或假想停车线(14)与位于停车目标区域(20)上的实际停车线的竖直线之间的交点。
显而易见的是，由处理器单元(150)生成、且由重叠单元(140)重叠的上述各种线和点(11，12，14，15，16)显示在显示单元(130)上，但这些线和点不是实际的而是假想的。
根据本发明的示例性实施例的停车辅助系统提供一种方法，其将车辆引导到预定区域(在下文中，称为“停车准备位置”)，且一旦车辆从停车准备位置行驶出，保持车辆在预定转向角，即可以将车辆安全地停放在停车目标区域处。
使车辆停放在停车准备位置处的途径满足参见图1提及的两个条件中的一个。第一条件涉及第一停车引导线(11)或第二停车引导线(12)与假想停车线(14)之间的角度是否对应于预定范围。由于第一停车引导线(11)或第二停车引导线(12)垂直地形成，所以条件之一是假想停车线(14)与第一停车引导线(11)之间的角度是否属于预定范围(-5°～+5°)，或者第二停车引导线(12)与假想停车线(14)之间的角度是否对应于例如85°～95°的范围。然而，显而易见的是，这些角度不局限于本发明的范围。
第二条件是第一停车引导线(11)和第二停车引导线(12)之间的交点与基准点(16)是否匹配。可替代地，第二条件是第一停车引导线(11)与第二停车引导线(12)之间的交点的坐标是否与基准点(16)的坐标的x坐标匹配。
用上述两种方式说明第二条件的原因是：仅在交点与第二基准点(16)的x坐标匹配的情况下，才可以通过本发明执行停车辅助系统。
也就是说，一旦车辆通过上述条件中的任一个到达停车准备位置，如果驾驶员向前移动或倒退车辆同时保持预定转向角，则驾驶员可以完全进入停车目标区域(20)。即可以进行完全且完美的停车。因此，上述点的y坐标(图2和图3中纵向上的位置)对应于第二条件。
图2示出第一条件和第二条件都不符合的情况，而图3示出符合第二条件的情况。
图2中的处理器单元(150)可以通过不满足第一和第二条件来判定车辆(100)未到达停车准备位置，因此，可以生成用于引导车辆(100)的移动的消息并将该移动显示在显示单元(130)上。
图3中的处理器单元(150)可以通过满足第一条件和第二条件来判定车辆(100)已经到达停车准备位置，转向到估计行驶轨迹线(13)以对应于用于车辆(100)的停车辅助的第二基准点(16)，因此，可以生成通知保持转向角的消息并将该消息显示在显示单元(130)上。
图4是示出在根据本发明的示例性实施例的停车辅助系统的显示单元上显示的场景的示意图。具体地，图4示出在图2中的显示单元(130)上显示的场景。也就是说，图4示出第一停车引导线(11)或第二停车引导线(12)与假想停车线(14)之间的角度不对应于预定范围。
图5是示出在根据本发明的示例性实施例的停车辅助系统的显示单元上显示的场景的示意图。具体地，图5示出在图3中的显示单元(130)上显示的场景。也就是说，图5示出第一停车引导线(11)和第二停车引导线(12)之间的交点与第二基准点(16)彼此对应。
图6是示出在根据本发明的示例性实施例的停车辅助系统的显示单元上显示的场景的示意图。具体地，图6示出第一停车引导线(11)和第二停车引导线(12)之间的交点与第二基准点(16)彼此对应，并且第一停车引导线(11)与假想停车线(14)彼此对应。
发明模式
图7是根据本发明的示例性实施例的停车辅助系统的流程图，其中示出停车辅助系统的操作方法。
第一步骤包括由处理器单元(150)识别驾驶员的停车意图，或者由驾驶员人工输入停车意图(S610)。由处理器单元(150)识别驾驶员的停车意图的方法可以为由处理器单元(150)识别驾驶员将传动杆放置到倒车档(R)位置或者驾驶员按下车辆中用于通知停车意图的按钮。车辆中用于通知停车意图的按钮可以是显示在显示单元(130)上的供驾驶员触摸的软式按钮，或者物理地安装在车辆中的诸如电子停车按钮之类的硬式按钮。
此外，驾驶员可以通过按下安装在车辆内部用于通知停车意图的按钮来通知停车程序的开始。
接着，可以由处理器单元(150)生成第一停车引导线和第二停车引导线，并且可以由重叠单元(140)将停车引导线重叠到车辆的前视或后视图像上(S620)。然后，处理器单元(150)可以使用由摄像头单元(110)获得的车辆的前视或后视图像来检测停车目标区域以生成假想停车线，其中可以由重叠单元(140)重叠假想停车线和图像(S630)。
处理器单元(150)可以判定第一停车引导线和第二停车引导线是否对应于假想停车线(S640)，其中判定第一停车引导线和第二停车引导线是否对应于假想停车线的标准可以通过是否满足参见图2和图3说明的第一条件和第二条件来判定。
也就是说，判定假想停车线与第一、第二停车引导线之间的角度是否对应于预定范围，第一停车引导线与第二停车引导线之间的交点和假想停车线上的第二基准点是否彼此对应，或者该交点和第二基准点的x坐标是否彼此对应。
如果上述角度对应于预定范围，或者上述交点与基准点匹配，则处理器单元(150)可以生成估计行驶轨迹线，并使用重叠单元(140)在显示单元(130)上显示估计行驶轨迹线(S660)。当车辆向前移动到停车目标区域时，重叠单元(140)可以连续地更新估计行驶轨迹线。
在非限制性的示例中，如果车辆接近停车目标区域，则重叠单元(140)可以减少估计行驶轨迹线的尺寸或长度，而如果车辆远离停车目标区域，则重叠单元(140)可以增加估计行驶轨迹线的尺寸或长度。
如果上述角度不对应于预定范围，则处理器单元(150)可以生成用于车辆移动引导的指示或消息，该指示或消息可以显示在显示单元(130)上(S670)。因此，流程可以再次向前移动到S640。
提供本发明的以上描述是为了使任何本领域技术人员能够制造和使用本发明。对本领域技术人员而言，本发明的各种变型将非常显而易见，并且本文所限定的一般性原理可以应用到其它变型而不脱离本发明的精神或范围。因此，本发明无意限制本文所述的示例，而是被赋予与本文所公开的原理和新颖性特征相一致的最大范围。
工业实用性
根据本发明的示意性实施例的停车辅助系统具有如下工业实用性：显示用于停车辅助的两条停车引导线和一条估计行驶轨迹线，以增加停车目标区域和估计车辆轨迹的可见度，从而能够提高停车成功率。

Claims (10)

1.一种停车辅助系统，包括用于拍摄车辆的前视图或后视图的摄像头单元，以及用于显示由所述摄像头单元拍摄的所述车辆的前视或后视图像的显示单元，所述系统的特征在于：处理器单元，在距所述车辆一预定距离的区域处生成彼此垂直的第一停车引导线和第二停车引导线，并基于从所述车辆的转向角传感器获得的转向角信息生成估计行驶轨迹线；以及重叠单元，用于将所述第一停车引导线和所述第二停车引导线及所述估计行驶轨迹线重叠在所拍摄的所述车辆的前视或后视图像上。
2.根据权利要求1所述的停车辅助系统，其特征在于：所述处理器单元从所拍摄的所述车辆的前视或后视图像中检测停车目标区域，以生成假想停车线。
3.根据权利要求1所述的停车辅助系统，其特征在于：所述处理器单元从所拍摄的所述车辆的前视或后视图像中检测至少一个停车目标区域，以提取所述至少一个停车目标区域的两个外角作为两个基准点并生成连接两个所述基准点的假想停车线。
4.根据权利要求2或3所述的停车辅助系统，其特征在于：如果所述假想停车线与所述第一停车引导线和所述第二停车引导线之间的关系满足预定条件，则所述处理器单元将所述估计行驶轨迹线重叠在所拍摄的所述车辆的前视或后视图像上。
5.根据权利要求1所述的停车辅助系统，其特征在于：所述处理器单元生成距前轴或后轴的中心一预定距离且垂直于所述前轴或所述后轴的第一停车引导线，以及距所述前轴或所述后轴的中心一预定距离且平行于所述前轴或所述后轴的第二停车引导线。
6.根据权利要求2或3所述的停车辅助系统，其特征在于：所述处理器单元判定所述第一车引导线和所述第二停车引导线中的任一停车引导线与所述假想停车线之间的角度是否落入预定范围。
7.根据权利要求6所述的停车辅助系统，其特征在于：如果所述第一停车引导线和所述第二停车引导线中的任一停车引导线与所述假想停车线之间的角度落入所述预定范围，则所述重叠单元基于所述车辆的所述转向角信息将所述估计行驶轨迹线重叠在所拍摄的所述车辆的前视或后视图像上。
8.根据权利要求3所述的停车辅助系统，其特征在于：所述处理器单元判定所述基准点当中最接近所述车辆的基准点的坐标是否对应于所述第一停车引导线与所述第二停车引导线之间的交点的坐标。
9.根据权利要求8所述的停车辅助系统，其特征在于：如果所述基准点当中最接近所述车辆的所述基准点的坐标对应于所述第一停车引导线与所述第二停车引导线之间的所述交点的坐标，则所述重叠单元基于所述车辆的所述转向角信息将所述估计行驶轨迹线重叠在所拍摄的所述车辆的前视或后视图像上。
10.根据权利要求1所述的停车辅助系统，其特征在于：当所述车辆向前移动到所述停车目标区域时，所述重叠单元连续更新所述估计行驶轨迹线。
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