CN104670328B - 前进直角停车控制装置和方法及其前进直角停车系统 - Google Patents

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Abstract

前进直角停车控制装置包括：停车空间检测部，其检测停车空间；后退控制部，其根据离停车空间的距离小于预先设定距离的障碍物的位置信息生成后退路径，并根据后退路径使车辆后退；前进停车判别部，其判断能否把车辆前进停入停车空间；前进控制部，若判断结果为无法把车辆前进停入停车空间，则其根据障碍物的位置信息或用于确定停车空间的区划线的位置信息生成前进路径，并根据前进路径使车辆前进；主控制部，其反复车辆的后退控制和前进控制，直至判断结果为能够把车辆前进停入停车空间为止；以及停车控制部，若判断结果为能够把车辆前进停入停车空间，则其根据障碍物的位置信息或区划线的位置信息生成停车路径，并根据停车路径使车辆完成停车。

Description

前进直角停车控制装置和方法及其前进直角停车系统
技术领域
本发明涉及一种把欲停车车辆前进驶入与该车辆的行进方向构成直角的停车空间内，以完成直角停车的前进直角停车控制装置和方法及具有所述装置的前进直角停车系统。
背景技术
如今汽车等车辆已位居现代人的必需品之列，新款车型不断上市，随之出现的是交通拥堵、停车困难等多种社会问题。
停车问题日益严重，在一定区域、城市、国家中车辆越多，能够停车的停车空间则越少，为了解决停车空间不足的问题，在日益缩小可停放一台车辆的各停车区域的尺寸。
并且，当在没有停车区域的停车空间内同时停放多台车辆的情况下，车辆间的间隔难免狭窄，这种情况下驾驶员需要用肉眼确认周边障碍物并亲自驾驶车辆，因此难以把车辆停入狭窄的停车空间，或者难以从狭窄的停车空间开出车辆。
现在上市的车辆普遍安装有自动停车系统，所述自动停车系统通过确认拍摄到的车辆周边影像，自动完成停车。这种自动停车系统利用安装于车辆后方的摄像头，当驾驶员准备以直角停入或平行停入方式将车辆停入停车空间时自动调整车辆方向，以辅助停车，或者利用安装于车辆侧面的距离传感器等感测周边障碍物，以辅助平行停车。
但这种普通的自动停车系统在车辆自动停车的过程中只是单纯地感测障碍物并发出警报，或向驾驶员告知与障碍物之间有碰撞可能性，但无法生成用于避开停车空间内障碍物的准确路径，驾驶员必须用肉眼或其它装置判断能够避开障碍物的路径，或者驾驶员必须亲自驾驶避开障碍物，因此这种自动停车系统并未给驾驶员提供足够便利。
韩国公开专利第2009-0036794号公开了一种停车辅助装置。但该装置只能支持后退直角停车方法，而不支持前进直角停车方法。
发明内容
技术问题
本发明为解决上述的问题，目的为提供一种支持前进直角停车方法的前进直角停车控制装置和方法及具有所述装置的前进直角停车系统。
但本发明的目的不限定于以上言及的目的，本领域技术人员能够从以下的记载中明确理解未言及的其他目的。
技术方案
本发明为达成上述的目的，提供一种前进直角停车控制装置，其特征在于，包括：停车空间检测部，其检测停车空间；后退控制部，其根据离所述停车空间的距离小于预先设定距离的障碍物的位置信息生成后退路径，并根据所述后退路径使车辆后退；前进停车判别部，其判断能否把所述车辆前进停入所述停车空间；前进控制部，若判断结果为无法把所述车辆前进停入所述停车空间，则其根据所述障碍物的位置信息或用于确定所述停车空间的区划线的位置信息生成前进路径，并根据所述前进路径使所述车辆前进；主控制部，其反复所述车辆的后退控制和前进控制，直至判断结果为能够把所述车辆前进停入所述停车空间为止；以及停车控制部，若判断结果为能够把所述车辆前进停入所述停车空间，则其根据所述障碍物的位置信息或所述区划线的位置信息生成停车路径，并根据所述停车路径使所述车辆完成停车。
优选的是，所述停车控制部根据位于所述停车空间的至少一侧的障碍物或区划线的位置信息，沿着所述停车路径排列临时停车的车辆，以使所述车辆最终完成停车。
优选的是，当所述停车空间的两侧均有障碍物或区划线时，所述停车控制部比较所述临时停车的车辆至位于所述停车空间的两侧的各障碍物或各区划线的距离，以排列所述临时停车的车辆；当障碍物或区划线只位于所述停车空间的一侧时，所述停车控制部排列所述临时停车的车辆，使得与位于所述停车空间的一侧的障碍物或区划线之间保持预定距离。
优选的是，所述后退控制部算出能够到达的位置和距离该位置的旋转角，并且根据所述能够到达的位置和所述旋转角生成所述后退路径。
优选的是，所述后退控制部计算所述车辆的旋转中心点，计算从当前位置到前方最外廓点的旋转半径，并且算出所述旋转角以使所述障碍物与所述前方最外围点之间距离最近的点比碰撞回避边缘大。
优选的是，所述后退控制部根据所述车辆的全长、所述车辆的全宽及后悬(rearoverhang)计算所述旋转半径，利用所述旋转中心点和所述旋转半径的差值算出所述障碍物与所述前方最外廓点之间距离最近的点。
优选的是，所述后退控制部在首次后退时，根据首次后退时的旋转半径、所述车辆的全宽、后悬、所述车辆的初始位置、所述车辆的初始航向角、所述车辆行进中道路的宽度以及所述车辆的前后方碰撞边距算出所述能够到达的位置。
优选的是，所述后退控制部从所述首次后退后的下一次后退时开始，根据所述车辆的最小旋转半径、所述车辆的全宽、后悬、所述车辆的之前位置、所述车辆的之前航向角、所述车辆行进中道路的宽度以及所述车辆的前后方碰撞边距算出所述能够到达的位置。
优选的是，所述前进停车判别部算出所述车辆的前方碰撞边距，并比较所述前方碰撞边距与基准值，以判断能否前进停入所述停车空间。
优选的是，所述前进停车判别部根据所述车辆的目标位置、所述车辆的全长、后悬、所述车辆的目标航向角及所述车辆的全宽算出所述前方碰撞边距。
优选的是，所述前进控制部算出能够到达的位置和距离该位置的旋转角，并根据所述能够到达的位置和所述旋转角生成所述前进路径。
优选的是，所述前进控制部根据所述车辆的目标位置、所述车辆的全长、后悬、所述车辆的目标航向角及所述车辆的全宽算出所述能够到达的位置。
并且，本发明提供一种前进直角停车控制方法，其特征在于，包括：检测停车空间的步骤；根据离所述停车空间的距离小于预先设定距离的障碍物的位置信息生成后退路径，并根据所述后退路径使车辆后退的步骤；判断能否把所述车辆前进停入所述停车空间的步骤；若判断结果为无法把所述车辆前进停入所述停车空间，则根据所述障碍物的位置信息或用于确定所述停车空间的区划线的位置信息生成前进路径，并根据所述前进路径使所述车辆前进的步骤；反复所述车辆的后退控制和前进控制，直至判断结果为能够把所述车辆前进停入所述停车空间为止的步骤；以及，若判断结果为能够把所述车辆前进停入所述停车空间，则根据所述障碍物的位置信息或所述区划线的位置信息生成停车路径，并根据所述停车路径使所述车辆完成停车的步骤。
优选的是，使所述车辆完成停车的所述步骤，根据位于所述停车空间的至少一侧的障碍物或区划线的位置信息，沿着所述停车路径排列临时停车的车辆，以使所述车辆最终完成停车。
优选的是，使所述车辆后退的所述步骤，算出能够到达的位置和距离该位置的旋转角，并根据所述能够到达的位置和所述旋转角生成所述后退路径。
优选的是，使所述车辆前进的所述步骤，算出能够到达的位置和距离该位置的旋转角，并根据所述能够到达的位置和所述旋转角生成所述前进路径。
优选的是，进行判断的所述步骤，算出所述车辆的前方碰撞边距，并比较所述前方碰撞边距与基准值，以判断能否前进停入所述停车空间。
本发明提供一种前进直角停车系统，其特征在于，包括：前进直角停车控制装置，其包括检测停车空间的停车空间检测部，根据离所述停车空间的距离小于预先设定距离的障碍物的位置信息生成后退路径，并根据所述后退路径使车辆后退的后退控制部，判断能否把所述车辆前进停入所述停车空间的前进停车判别部；若判断结果为无法把所述车辆前进停入所述停车空间，则根据所述障碍物的位置信息或用于确定所述停车空间的区划线的位置信息生成前进路径，并根据所述前进路径使所述车辆前进的前进控制部，反复所述车辆的后退控制和前进控制，直至判断结果为能够把所述车辆前进停入所述停车空间为止的主控制部，以及若判断结果为能够把所述车辆前进停入所述停车空间，则根据所述障碍物的位置信息或所述区划线的位置信息生成停车路径的停车控制部；转向角度算出部，其算出用于追踪所述停车路径的转向角度；以及电动助力转向系统(Motor Driven PowerSteering；MDPS)控制部，其根据所述转向角度控制电动助力转向系统，以使所述车辆完成停车。
技术效果
本发明支持前进直角停车方法，因此除现有的后退停车外，前进停车也能够自动完成。现在的环境问题凸显前进直角停车的必要性。本发明还能够解决环境问题所引起的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例的停车辅助系统的概念图；
图2为显示停车辅助过程的概念图；
图3为依次显示图1所示停车辅助系统的停车辅助方法的流程图；
图4至图6为用于说明第一次后退旋转时避免碰撞所需的旋转半径的计算方法的参考图；
图7为用于说明第一次后退时能够到达的位置的计算方法的参考图；
图8为用于说明第N次后退时能够到达的位置的计算方法的参考图；
图9为用于说明第N次前进时能够到达的位置的计算方法的参考图；
图10为概括显示本发明优选实施例的前进直角停车控制装置的框图；
图11为概括显示本发明优选实施例的前进直角停车系统的框图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的优选实施例。首先，需要注意的是，在对各图的构成要素赋予参照符号方面，对于相同的构成要素，即使在不同的附图上显示，也尽可能赋予相同的符号。并且在说明本发明时，若判断认为对相关公知的结构或功能的具体说明有可能混淆本发明的内容时省略对其详细说明。另外下面将要说明本发明的实施例，但是本发明的技术思想并不限定于此，可由所属领域的技术人员多样地变形实施，这是不言而喻的。
本发明提供一种无需在现有的停车辅助系统上追加装置且无需驾驶员干预即可完成前进直角停车的系统。
图1为本发明一实施例的停车辅助系统的概念图。
现在越来越多地出现公寓地下停车场或花坛等需要前进直角停车的停车空间。但现有停车辅助系统只支持后退直角停车。本发明的停车辅助系统100是一种支持前进直角停车的系统，无需在现有停车辅助系统上追加另外的装置，且无需驾驶员的判断，只需追加前进停车路径控制逻辑即可。
障碍物感测部110的功能是感测侧面的障碍物。
停车空间生成部130的功能是根据障碍物信息识别停车空间。
车辆传感器部120的功能是测定车辆的状态信息。车辆传感器部120测定轮脉冲、航向角、速度、偏航率等车辆的状态信息。
车辆位置算出部140的功能是根据车辆的状态信息推断车辆的当前位置。
目标路径生成部150的功能是根据识别到的停车空间和当前车辆位置生成目标路径。目标路径生成部150生成用于前进直角停车的目标路径。
转向命令生成部160的功能是根据目标路径算出转向角度。
转向控制部180根据转向角度执行转向控制。
路径追踪部170在转向控制过程中，当前位置脱离目标位置的情况下，执行目标路径校正及路径追踪控制。
图2为显示停车辅助过程的概念图。并且图3为依次显示图1所示停车辅助系统的停车辅助方法的流程图。以下说明参照图2和图3。
停车辅助系统100的前进直角停车控制方法按如下顺序进行。
首先在步骤S305中检测停车空间。图2中(a)显示检测停车空间，即步骤S305。
之后在步骤S310中计算第N次前进/后退时能够到达的位置和角度。此时，根据能够到达的位置和角度计算整个停车路径，并确定控制起始位置，使得能够到达目标位置。
之后若步骤S335中后退时有可能发生碰撞，则在步骤S340中执行回避控制。
一方面，若步骤S315中前进距离有限，从而无法到达控制起始位置，则在步骤S330中通过前进/后退执行空间确保控制。此时，再次计算第N次前进/后退时能够到达的位置，调整控制起始位置。应注意的是与障碍物的距离越远，控制起始位置越提前。
若在步骤S320中没有后退碰撞的可能，则立即执行空间确保控制，但若在步骤S320中有后退碰撞的可能，则在步骤S325中执行回避控制，然后执行空间确保控制。图2中(b)显示回避控制，即步骤S340和步骤S325，图2中(c)显示空间确保控制，即步骤S330。图2中(d)为后退碰撞的示例。
之后在步骤S350中执行姿势控制，若在步骤S345中能够进入，则在步骤S355中执行进入控制。图2中(e)显示姿势控制，即步骤S350，图2中(f)显示进入控制，即步骤S355。
进入后在步骤S360中比较左右空间，以确认排列整齐度。若不满足排列整齐度，则在步骤S365中执行排列整齐度补偿控制，若满足排列整齐度，则在步骤S370中完成停车。图2中(g)显示排列整齐度补偿控制，即步骤S365。图2中(h)为满足排列整齐度的情况的示例。
为使车辆前进直角停车，需要生成与之相符的目标路径。以下说明目标路径生成部150生成用于前进直角停车的目标路径的过程。
(1)计算第一次后退旋转时避免碰撞所需的旋转半径。
图4至图6为用于说明第一次后退旋转时避免碰撞所需的旋转半径的计算方法的参考图。
目标路径生成部150在第一次后退旋转时确认车辆的前端角部是否发生碰撞，并计算之后避免碰撞所需的旋转半径，其顺序如下。
①计算车辆的旋转中心点
Yc＝Y0+R1cosA0
其中，Yc为旋转中心点。Y0为初始车辆位置Y，A0为初始车辆航向角(headingangle)。并且，R1为第一次后退旋转半径。
②计算车辆前方最外廓的旋转半径
【数学式1】
其中，R1outer为车辆前方最外廓的旋转半径。OAW为车辆的全宽，OAL为车辆的全长。并且ROH为后悬(rear overhang)。
③设定使得障碍物与车辆前方最外廓点之间距离最近的点比碰撞回避边距大。
Ynear＝Yc-R1outer＝Y0+R1cosA0-R1outer≥M1
其中，Ynear为障碍物与车辆前方最外廓点之间距离最近的点。并且M1为后退旋转时碰撞回避边距。
④展开②的算式与③的算式，可导出关于R1的二次式：
Y0+R1cosA0-R1outer≥M1
(1-cos2A0)R1 2+[OAW-2cosA0(Y0-M1)]R1+(OAL-ROH)2+OAW2/4-(Y0-M1)2≤0
因此可通过上述式计算出后退旋转时避免碰撞所需的旋转半径R1。
(2)计算一次后退时能够到达的位置
图7为用于说明第一次后退时能够到达的位置的计算方法的参考图。
①设第一次后退时到达的角度为A1，则到达位置X1、Y1可如下计算得出：
X1＝X0-R1(sinA0-sinA1)
Y1＝Y0+R1(cosA0-cosA1)
其中，(X1,Y1)为车辆到达位置的坐标，(X0,Y0)为车辆初始位置的坐标。A0为(X0,Y0)处的车辆航向角，A1为(X1,Y1)处的车辆航向角。
②后退时为避免碰撞，当车辆后方最外廓的Y值等于道路的宽度与碰撞边距之间的差值时应当停止。从而，车辆后方最外廓的Y值可如下求得：
YRL＝Y1-ROH×sinA1+OAW/2×cosA1＝WRoad-MFR
其中，YRL为车辆最外廓点的Y值。WRoad为道路的宽度，MFR为前后方碰撞边距。
③从①的算式和②的算式对A1整理得到如下结果：
(R1-OAW/2)cosA1+ROH×sinA1＝Y0+R1cosA0-WRoad+MFR
(3)计算第N次后退时能够到达的位置
图8为用于说明第N次后退时能够到达的位置的计算方法的参考图。
①设第N次后退时到达的角度为AN并计算到达位置XN、YN。XN-1、YN-1、AN-1在上一步第N-1次后退时计算得到：
XN＝XN-1+Rmin×sin(-AN-1)-Rmin×sin(-AN)＝XN-1-Rmin×(sinAN-1-sinAN)
YN＝YN-1+Rmin×cos(-AN-1)-Rmin×cos(-AN)＝YN-1+Rmin×(cosAN-1-cosAN)
②后退时为避免碰撞，当车辆后方最外廓的Y值等于道路的宽度与碰撞边距之间的差值时应当停止。从而，车辆后方最外廓的Y值可如下求得：
YRL＝YN-ROH×sinAN+OAW/2×cosAN＝WRoad-MFR
③从①的算式和②的算式对AN整理得到如下结果：
(Rmin-OAW/2)cosAN+ROH×sinAN＝YN-1+RmincosAN-1-WRoad+MFR
其中，Rmin为最小旋转半径。
④计算出AN后可从①的算式求得XN和YN。
(4)计算第N次前进时能够到达的位置
图9为用于说明第N次前进时能够到达的位置的计算方法的参考图。图9中(a)为无法进入空间的情况，(b)为能够进入空间的情况。
①设第N次前进到达的角度为AN并计算到达位置XN，YN。XN-1、YN-1、AN-1在上一步第N-1次前进时计算得到：
XN＝XN-1+Rmin×(sinAN-1-sinAN)
YN＝YN-1-Rmin×(cosAN-1-cosAN)
②假设车辆无法进入停车空间内的情况并进行计算。前进时为避免碰撞，当车辆前方最外廓的Y值等于碰撞边距时应当停止。从而，车辆前方最外廓的Y值可如下求得：
YFR＝YN+(OAL-ROH)×sinAN-OAW/2×cosAN＝MFR
其中，YFR为车辆前方最外廓点的Y值。
从①的算式和②的算式对AN整理得到如下结果：(Rmin-OAW/2)cosAN+(OAL-ROH)×sinAN＝-YN-1+RmincosAN-1+MFR
③另外，车辆前方最外廓点的X值可如下求得：
XFR＝XN+(OAL-ROH)×cosAN+OAW/2×sinAN＝MFR
其中XFR为车辆前方最外廓点的X值。
④当XFR≥0时是无法进入停车空间的情况，因此结束计算。相反，当XFR<0时是能够进入停车空间的情况，因此为能够进入而再次进行计算。
⑤经过车辆前侧面的线可用如下算式表示：
Y＝-1/tan(AN)×(X-XFR)+YFR
X＝0时与障碍物之间的距离最短。此时当Y值为碰撞边距时停止。
Y＝1/tan(AN)×XFR+YFR＝MFR
⑥利用②和③的XFR、YFR算式展开，可得到如下结果：
MFR＝cosAN/sinAN×XN+(OAL-ROH)×cosAN+OAW/2×sinAN+YN+(OAL-ROH)×sinAN-OAW/2×cosAN
MFR×sinAN＝cosAN×XN+(OAL-ROH)×cosAN+OAW/2×sinAN+sinAN×YN+(OAL-ROH)×sinAN-OAW/2×cosAN＝cosAN×XN+sinAN×YN+(OAL-ROH)＝cosAN×XN-1+Rmin×(sinAN-1-sinAN)+sinAN×YN-1-Rmin×(cosAN-1-cosAN)+(OAL-ROH)
对AN做最后整理得出如下结果：
-(XN-1+Rmin×sinAN-1)×cosAN+(Rmin×cosAN-1-YN-1+MFR)×sinAN＝OAL–ROH
⑦算出AN后可通过上述算式求得XN和YN。
整理以上内容可得如下结果：
-第N次后退时
(RN-OAW/2)cosAN+ROH×sinAN＝YN-1+RNcosAN-1-WRoad+MFR
XN＝XN-1-Rmin(sinAN-1-sinAN)
YN＝YN-1+Rmin(cosAN-1-cosAN)
-第N次前进时
i)XFR≥0
(RN-OAW/2)cosAN+(OAL-ROH)sinAN＝-YN-1+RNcosAN-1+MFR
ii)XFR<0
-(XN-1+RNsinAN-1)cosAN+(RNcosAN-1-YN-1+MFR)sinAN＝OAL-ROH
XN＝XN-1+Rmin(sinAN-1-sinAN)
YN＝YN-1-Rmin(cosAN-1-cosAN)
从而第N次前进后退时均表示为如下关于AN的算式。其表示形式等同于有关AN的表示。整理数学式2能够得到数学式3。
【数学式2】
A cos AN+B sin AN＝C
B2(1-u2)＝(C-Au)2
(A2+B2)u2-2ACu+C2-B2＝0
【数学式3】
一方面，车辆在AN达到-90度的第N回时整齐排列，此时确定使XN与停车目标位置相一致的控制起始位置，计算整个前进直角停车路径。
AN＝-90deg
XN＝-SlotLength/2(即，停车目标位置＝-停车空间长度/2)
以上参考图1至图9说明了本发明的前进直角停车方法。以下对实现这种前进直角停车方法的装置进行说明。图10为概括显示本发明优选实施例的前进直角停车控制装置的框图。
如图10所示，前进直角停车控制装置400包括停车空间检测部410、后退控制部420、前进停车判别部430、前进控制部440、主控制部450及停车控制部460。
在图10中虽未示出，但前进直角停车控制装置400还可以包括向各内部结构提供电源的电源部。但考虑到前进直角停车控制装置400可以由车辆内主电子控制单元(Electronic Control Unit；ECU)进行控制，因此不设置电源部也无妨。
停车空间检测部410的功能是检测停车空间。
后退控制部420的功能是根据离停车空间的距离小于预先设定距离的障碍物的位置信息生成后退路径，并根据此后退路径使车辆后退。
后退控制部420可算出能够到达的位置和距离该位置的旋转角，并根据能够到达的位置和旋转角生成后退路径。
后退控制部420可计算车辆的旋转中心点，计算从当前位置到前方最外廓点的旋转半径，并使障碍物与前方最外廓点之间距离最近的点大于碰撞回避边距，以算出旋转角。
后退控制部420可根据车辆的全长、车辆的全宽及后悬(rear overhang)计算旋转半径，并利用旋转中心点和旋转半径的差值算出障碍物与前方最外廓点之间距离最近的点。
后退控制部420在首次后退时可根据首次后退时的旋转半径、车辆的全宽、后悬、车辆的初始位置、车辆的初始航向角、车辆行进中的道路的宽度以及车辆的前后方碰撞边距算出能够到达的位置。
后退控制部420从首次后退后的下一次后退时开始，可根据车辆的最小旋转半径、车辆的全宽、后悬、车辆的之前位置、车辆的之前航向角、车辆行进中的道路的宽度以及车辆的前后方碰撞边距算出能够到达的位置。
前进停车判别部430的功能是判断能否把车辆前进停入停车空间。
前进停车判别部430可通过算出车辆的前方碰撞边距，并比较前方碰撞边距与基准值，以判断能否把车辆前进停入停车空间。此处，可以用0作为基准值。
前进停车判别部430可根据车辆的目标位置、车辆的全长、后悬、车辆的目标航向角及车辆的全宽算出前方碰撞边距。
前进控制部440的功能是当判断结果为无法把车辆前进停入停车空间时，根据障碍物的位置信息或用于确定停车空间的区划线的位置信息生成前进路径，并且根据此前进路径使车辆前进。
前进控制部440可算出能够到达的位置和距离该位置的旋转角，并根据能够到达的位置和旋转角生成前进路径。
前进控制部440可根据车辆的目标位置、车辆的全长、后悬、车辆的目标航向角及车辆的全宽算出能够到达的位置。
主控制部450的功能是反复车辆的后退控制和前进控制进，直到判断结果为能够把车辆前进停入停车空间为止。主控制部450的功能还包括控制前进直角停车控制装置400的各结构的所有工作。
停车控制部460的功能是当判断结果为能够把车辆前进停入停车空间时，根据障碍物的位置信息或区划线的位置信息生成停车路径，并且根据此停车路径使车辆完成停车。
停车控制部460可根据位于停车空间的至少一侧的障碍物或区划线的位置信息沿停车路径排列临时停车的车辆，从而使所述车辆最终完成停车。
当停车空间的两侧均有障碍物或区划线时，停车控制部460可通过比较临时停车的车辆与位于停车空间的两侧的各障碍物或各区划线之间的距离，以排列临时停车的车辆。另外，当障碍物或区划线只位于停车空间的一侧时，停车控制部460可排列临时停车的车辆使得与位于停车空间的一侧的障碍物或区划线维持预定距离。
以下说明上述前进直角停车控制装置400的工作方法。
首先停车空间检测部410检测停车空间。
之后，后退控制部420根据离停车空间的距离小于预先设定距离的障碍物的位置信息生成后退路径，并根据此后退路径使车辆后退。
之后，前进停车判别部430判断能否把车辆前进停入停车空间。
若判断结果为无法把车辆前进停入停车空间，则前进控制部440根据障碍物的位置信息或用于确定停车空间的区划线的位置信息生成前进路径，并且根据此前进路径使车辆前进。
之后，主控制部450反复车辆的后退控制和前进控制，直到判断结果为能够把车辆前进停入停车空间为止。
一方面，若判断结果为能够把车辆前进停入停车空间，则停车控制部460根据障碍物的位置信息或区划线的位置信息生成停车路径，并根据此停车路径使车辆完成停车。
以下说明利用所述前进直角停车控制装置400使车辆前进直角停车的前进直角停车系统。图11为概括显示本发明优选实施例的前进直角停车系统的框图。
如图11所示，前进直角停车系统500包括前进直角停车控制装置400、转向角度算出部510以及电动助力转向(Motor Driven Power Steering；MDPS)系统控制部520。
转向角度算出部510的功能是算出用于追踪停车路径的转向角度。
MDPS系统控制部520的功能是根据转向角度控制电动助力转向(Motor DrivenPower Steering；MDPS)系统，从而使车辆完成停车。
以上记载了构成本发明实施例的所有构成要素结合成一体或结合工作，但本发明并不限定于这些实施例。即在本发明目的的范围内，其所有构成要素中的一个或多个可以选择性地结合工作。并且，其所有构成要素可分别以一个独立的硬件的形式出现，但也可以选择性地组合各构成要素中的一部分或全部，以具有程序模块的计算机程序来实现，其中程序模块执行一个或多个硬件组合出的部分或所有功能。并且，这种计算机程序可存储于通用串行总线(USB)存储器、压缩磁盘(CD disk)，闪存盘(Flash Memory)等计算机可读的记录介质(Computer Readable Media)，由计算机读取并执行，从而实现本发明的实施例。计算机程序的记录介质可包括磁性记录介质、光记录介质、载波(Carrier Wave)介质等。
并且，包括技术或科学用语在内的所有用语，若在详细的说明中无另行定义，则表示和本发明所属技术领域的普通技术人员的通常理解相同的意思。通常使用的事先定义过的用语，应解释为与相关技术的文章脉络的意思相一致的意思，若本发明中无明确定义，不得解释为理想或过度形式性的意思。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种前进直角停车控制装置，其特征在于，包括：
停车空间检测部，其检测停车空间；
后退控制部，其根据离所述停车空间的距离小于预先设定距离的障碍物的位置信息生成后退路径，并根据所述后退路径使车辆后退；
前进停车判别部，其判断能否把所述车辆前进停入所述停车空间；
前进控制部，若判断结果为无法把所述车辆前进停入所述停车空间，则其根据所述障碍物的位置信息或用于确定所述停车空间的区划线的位置信息生成前进路径，并根据所述前进路径使所述车辆前进；
主控制部，其反复所述车辆的后退控制和前进控制，直至判断结果为能够把所述车辆前进停入所述停车空间为止；以及
停车控制部，若判断结果为能够把所述车辆前进停入所述停车空间，则其根据所述障碍物的位置信息或所述区划线的位置信息生成停车路径，并根据所述停车路径使所述车辆完成停车；
所述后退控制部算出能够到达的位置和距离该位置的旋转角，并且根据所述能够到达的位置和所述旋转角生成所述后退路径；
所述后退控制部计算所述车辆的旋转中心点，计算所述车辆的前方最外廓点的旋转半径，并且算出所述旋转角，使得在所述旋转角下所述障碍物与所述前方最外廓点之间距离最近的点比碰撞回避边距大；
所述后退控制部根据所述车辆的全长、所述车辆的全宽及后悬计算所述旋转半径，利用所述旋转中心点和所述旋转半径的差值算出所述障碍物与所述前方最外廓点之间距离最近的点。
2.根据权利要求1所述的前进直角停车控制装置，其特征在于：
所述停车控制部根据位于所述停车空间的至少一侧的障碍物或区划线的位置信息，沿着所述停车路径排列临时停车的车辆，以使所述车辆最终完成停车。
3.根据权利要求2所述的前进直角停车控制装置，其特征在于：
当所述停车空间的两侧均有障碍物或区划线时，所述停车控制部比较所述临时停车的车辆至位于所述停车空间的两侧的各障碍物或各区划线的距离，以排列所述临时停车的车辆；
当障碍物或区划线只位于所述停车空间的一侧时，所述停车控制部排列所述临时停车的车辆，使得与位于所述停车空间的一侧的障碍物或区划线之间保持预定距离。
4.根据权利要求1所述的前进直角停车控制装置，其特征在于：
所述后退控制部在首次后退时，根据首次后退时的旋转半径、所述车辆的全宽、后悬、所述车辆的初始位置、所述车辆的初始航向角、所述车辆行进中道路的宽度以及所述车辆的前后方碰撞边距算出所述能够到达的位置。
5.根据权利要求4所述的前进直角停车控制装置，其特征在于：
所述后退控制部从所述首次后退后的下一次后退时开始，根据所述车辆的最小旋转半径、所述车辆的全宽、后悬、所述车辆的之前位置、所述车辆的之前航向角、所述车辆行进中道路的宽度以及所述车辆的前后方碰撞边距算出所述能够到达的位置。
6.根据权利要求1所述的前进直角停车控制装置，其特征在于：
所述前进停车判别部算出所述车辆的前方碰撞边距，并比较所述前方碰撞边距与基准值，以判断能否前进停入所述停车空间。
7.根据权利要求6所述的前进直角停车控制装置，其特征在于：
所述前进停车判别部根据所述车辆的目标位置、所述车辆的全长、后悬、所述车辆的目标航向角及所述车辆的全宽算出所述前方碰撞边距。
8.根据权利要求1所述的前进直角停车控制装置，其特征在于：
所述前进控制部算出能够到达的位置和距离该位置的旋转角，并根据所述能够到达的位置和所述旋转角生成所述前进路径。
9.根据权利要求8所述的前进直角停车控制装置，其特征在于：
所述前进控制部根据所述车辆的目标位置、所述车辆的全长、后悬、所述车辆的目标航向角及所述车辆的全宽算出所述能够到达的位置。
10.一种前进直角停车控制方法，其特征在于，包括：
检测停车空间的步骤；
根据离所述停车空间的距离小于预先设定距离的障碍物的位置信息生成后退路径，并根据所述后退路径使车辆后退的步骤；
判断能否把所述车辆前进停入所述停车空间的步骤；
若判断结果为无法把所述车辆前进停入所述停车空间，则根据所述障碍物的位置信息或用于确定所述停车空间的区划线的位置信息生成前进路径，并根据所述前进路径使所述车辆前进的步骤；
反复所述车辆的后退控制和前进控制，直至判断结果为能够把所述车辆前进停入所述停车空间为止的步骤；以及
若判断结果为能够把所述车辆前进停入所述停车空间，则根据所述障碍物的位置信息或所述区划线的位置信息生成停车路径，并根据所述停车路径使所述车辆完成停车的步骤；
所述车辆后退的步骤中，算出能够到达的位置和距离该位置的旋转角，并且根据所述能够到达的位置和所述旋转角生成所述后退路径；
所述车辆后退的步骤中，计算所述车辆的旋转中心点，计算所述车辆的前方最外廓点的旋转半径，并且算出所述旋转角，使得在所述旋转角下所述障碍物与所述前方最外廓点之间距离最近的点比碰撞回避边距大；
所述车辆后退的步骤中，根据所述车辆的全长、所述车辆的全宽及后悬计算所述旋转半径，利用所述旋转中心点和所述旋转半径的差值算出所述障碍物与所述前方最外廓点之间距离最近的点。
11.根据权利要求10所述的前进直角停车控制方法，其特征在于：
使所述车辆完成停车的所述步骤根据位于所述停车空间的至少一侧的障碍物或区划线的位置信息，沿着所述停车路径排列临时停车的车辆，以使所述车辆最终完成停车。
12.根据权利要求10所述的前进直角停车控制方法，其特征在于：
使所述车辆前进的所述步骤，算出能够到达的位置和距离该位置的旋转角，并根据所述能够到达的位置和所述旋转角生成所述前进路径。
13.根据权利要求10所述的前进直角停车控制方法，其特征在于：
进行判断的所述步骤，算出所述车辆的前方碰撞边距，并比较所述前方碰撞边距与基准值，以判断能否前进停入所述停车空间。
14.一种前进直角停车系统，其特征在于，包括：
前进直角停车控制装置，其包括检测停车空间的停车空间检测部；根据离所述停车空间的距离小于预先设定距离的障碍物的位置信息生成后退路径，并根据所述后退路径使车辆后退的后退控制部；判断能否把所述车辆前进停入所述停车空间的前进停车判别部；若判断结果为无法把所述车辆前进停入所述停车空间，则根据所述障碍物的位置信息或用于确定所述停车空间的区划线的位置信息生成前进路径，并根据所述前进路径使所述车辆前进的前进控制部；反复所述车辆的后退控制和前进控制，直至判断结果为能够把所述车辆前进停入所述停车空间为止的主控制部；以及若判断结果为能够把所述车辆前进停入所述停车空间，则根据所述障碍物的位置信息或所述区划线的位置信息生成停车路径的停车控制部；
转向角度算出部，其算出用于追踪所述停车路径的转向角度；以及
电动助力转向系统控制部，其根据所述转向角度控制电动助力转向系统，以使所述车辆完成停车；
其中，所述后退控制部算出能够到达的位置和距离该位置的旋转角，并且根据所述能够到达的位置和所述旋转角生成所述后退路径；
所述后退控制部计算所述车辆的旋转中心点，计算所述车辆的前方最外廓点的旋转半径，并且算出所述旋转角，使得在所述旋转角下所述障碍物与所述前方最外廓点之间距离最近的点比碰撞回避边距大；
所述后退控制部根据所述车辆的全长、所述车辆的全宽及后悬计算所述旋转半径，利用所述旋转中心点和所述旋转半径的差值算出所述障碍物与所述前方最外廓点之间距离最近的点。
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