CN105934649B - 停车辅助系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够在车辆向停车位置停车时高精度地检测车辆相对于停车位置的位置的停车辅助系统。具备：光源(11)，其设置于具有送电线圈(3)的停车位置，用于发出光；至少两个受光部(21、22)，其彼此分离地搭载于具有受电线圈的车辆(1)，使用位置检测元件(32、34)分别接收从光源(11)发出的光；入射角计算部(23)，其分别计算光对于受光部(21、22)的入射角；距离计算部(24)，其根据光对于受光部(21、22)的入射角来计算停车位置与车辆(1)之间的距离；以及检测部(15)，其对车辆(1)接近了停车位置这一情况进行检测，其中，在由检测部(15)检测到车辆(1)接近了停车位置时，减少光源(11)的光量。

Description

停车辅助系统
技术领域
本申请涉及一种辅助车辆停车的停车辅助系统。
背景技术
作为以往的停车辅助系统，已知如下一种系统：通过测量作为目标的停车位置与车辆之间的距离来检测车辆相对于停车位置的位置。作为这种系统，通常利用声纳等发送波的回弹(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本专利5137139号
发明内容
然而，在利用发送波的回弹的系统中，能够接收反射波的范围由于反射发送波的对象物的形状、朝向而发生变化。另外，对象物以外的物体有可能反射发送波而导致误检测。
鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供一种能够在车辆向停车位置停车时高精度地检测车辆相对于停车位置的位置的停车辅助系统。
本发明的方式所涉及的停车辅助系统的特征在于，使用多个位置检测元件接收从设置于停车位置的光源发出的光，分别计算光对于多个位置检测元件的入射角，基于光的入射角来计算停车位置与车辆之间的距离，在检测到车辆接近了停车位置时，减少光源的光量。
根据本发明，能够提供一种能够在车辆向停车位置停车时高精度地检测车辆相对于停车位置的位置的停车辅助系统。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的停车辅助系统的一例的概要图。
图2是用于说明本发明的第一实施方式所涉及的距离计算方法的概要图。
图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的受光部的一例的概要图。
图4的(a)是表示车辆远离停车位置的情形的概要图。图4的(b)是表示车辆接近了停车位置的情形的概要图。
图5是表示本发明的第一实施方式所涉及的停车辅助方法的一例的流程图。
图6的(a)是表示车辆远离光源的情形的概要图。图6的(b)是表示车辆接近了光源的情形的概要图。
图7的(a)和图7的(b)是本发明的第二实施方式所涉及的受光部的PSD处于透镜的焦距的情况下的概要图。
图8的(a)和图8的(b)是本发明的第二实施方式所涉及的受光部的PSD偏离透镜的焦距的情况下的概要图。
图9是用于说明本发明的第二实施方式所涉及的光的入射位置的校正方法的概要图。
图10是表示本发明的第三实施方式所涉及的停车辅助系统的一例的概要图。
图11是表示本发明的第三实施方式所涉及的光源的配置的一例的概要图。
具体实施方式
(第一实施方式)
如图1所示，在具有受电线圈2的车辆1向设置有送电线圈3的停车位置停车时，利用本发明的第一实施方式所涉及的停车辅助系统。当车辆1向停车位置停车时，送电线圈3与受电线圈2如图1所示那样对置，能够在送电线圈3与受电线圈2之间进行以非接触方式发送或接收电力的非接触供电。
本发明的第一实施方式所涉及的停车辅助系统具备分别设置在地面侧的光源11、光量控制部12及接近检测装置13和分别设置在车辆1侧的两个(第一和第二)受光部21、22、入射角计算部23、距离计算部24及车辆控制部25。另外，在地面侧和车辆1侧分别设置有用于双向地进行通信的无线通信部10、20。
光源11设置于具有送电线圈3的停车位置。作为光源11，例如能够使用红外线发光二极管(LED)，使用能够切换光量的大小的光源。在此，“光量”是指按时间累计光束而得到的量，其单位使用流明秒[lm·s]。能够根据车辆1的位置的检测范围、第一受光部21及第二受光部22的性能等来适当设定光源11的光量。
光源11例如也可以具有光量不同的两种LED，通过切换地使用这两种LED来切换光量的大小。或者，也可以通过使在一个LED中流动的电流值或施加于一个LED的电压值变化，或者对一个LED的点亮和闪烁进行切换，或者使一个LED的闪烁间隔变化，来切换光量的大小。光源11如图2所示那样在规定的范围A1内向车辆1接近而来的方向照射光。
第一受光部21和第二受光部22如图2所示那样彼此分离地安装于车辆1的相向的侧面。已知车辆1中的第一受光部21和第二受光部22的位置以及第一受光部21与第二受光部22之间的距离是固定的。
此外，安装第一受光部21和第二受光部22的位置如果是在车辆1向停车位置停车时能够由第一受光部21和第二受光部22同时接收来自光源11的光的位置，则不特别限定。第一受光部21和第二受光部22例如也可以在车宽方向上彼此分离地安装于车辆1的前端部或后端部。此外，在本发明的实施方式中，在车辆1中至少安装两个受光部即可，车辆1中安装的受光部的个数没有特别限定。也可以在易于接收来自光源11的光的位置处配置三个或四个以上的多个受光部，并使用其中的至少两个受光部如后述那样计算车辆1的位置。
第一受光部21具有透镜31和与透镜31分离地配置的位置检测元件(PSD；PositionSensitive Detector：位置灵敏度检测器)32。另外，第二受光部22具有透镜33和与透镜33分离地配置的PSD 34。第一受光部21的PSD 32和第二受光部22的PSD 34的受光面与车宽方向平行地配置在同一平面上。
接着，使用图3来说明第一受光部21的具体结构。此外，第二受光部22的具体结构也与第一受光部21相同。在图3中，x轴方向表示车辆前后方向，y轴方向表示车宽方向，z轴方向表示铅垂方向。
第一受光部21的透镜31将从光源11发出的光会聚在PSD 32上。作为透镜31，例如能够使用遮挡可见光的树脂。此外，也可以使用针孔来代替透镜31。
在车辆前后方向(x轴方向)上，PSD 32的受光面配置在透镜31的焦距d的位置。另外，在车宽方向(y轴方向)上，配置为使PSD 32的宽度α的中央与透镜31的中央一致。已知透镜31的焦距d和PSD 32的受光面的中心位置P4是固定的。此外，例如能够将该PSD 32上的中心位置P4设定为车辆1中的第一受光部21的位置。
PSD 32由电阻器和光电二极管构成，在光的入射位置处产生载流子而流动电流。PSD 32在车宽方向(y轴方向)上具有两个输出端子，能够根据其输出电流I1、I2的比I1/I2来计算PSD 32上的光的入射位置(重心位置)P1。此外，在本发明的实施方式中，使用在车宽方向(y轴方向)的两端具有两个输出端子的一维型的PSD 32来进行说明，但也可以使用在车宽方向(y轴方向)和铅垂方向(z轴方向)各方向的两端具有四个输出端子的二维型的PSD。
图1示出的入射角计算部23、距离计算部24以及车辆控制部25能够由包括中央运算处理装置(CPU)、RAM、ROM、硬盘等存储单元的计算机构成。入射角计算部23根据图3所示的来自第一受光部21的输出电流I1、I2的比I1/I2来计算PSD 32上的光的入射位置P1。入射角计算部23还从存储单元读出透镜31的中心位置P4和透镜31的焦距d，并根据PSD 32上的光的入射位置P1与中心位置P4之间的距离x以及透镜31的焦距d来计算PSD 32上的光的入射角
与第一受光部21同样地，入射角计算部23也针对图2示出的第二受光部22计算PSD34上的光的入射位置P2，进而计算PSD 34上的光的入射角
距离计算部24从存储单元读出第一受光部21和第二受光部22的位置，并根据第一受光部21和第二受光部22的位置以及由入射角计算部23计算出的光的入射位置P1、P2来计算图2示出的光的入射位置P1、P2间的距离L。距离计算部24还根据由入射角计算部23计算出的光的入射角和光的入射位置P1、P2间的距离L，利用三角测量原理来计算光源11相对于光的入射位置P1、P2的相对位置P0。
距离计算部24还从存储单元读出车辆1的位置P3，并计算车辆1的位置P3与光源11的位置P0之间的距离r以及车辆1的朝向θ。在此，车辆1的位置P3例如是与第一受光部21和第二受光部22的位置相距同等距离的位置，该位置P3是预先设定的。此外，也可以将第一受光部21和第二受光部22中的任一受光部的位置设定为车辆1的位置。
车辆1的朝向θ是将光源11的位置P0和车辆1的位置P3连结的线段与车宽方向所成的角度。此外，也可以将使光源11的位置P0和车辆1的位置P3连结的线段与车辆前后方向所成的角度设为车辆1的朝向。
车辆控制部25例如能够通过使由距离计算部24计算出的车辆1与停车位置之间的距离r以及车辆1的朝向θ显示于显示部，来向驾驶员通知车辆1相对于停车位置的位置。另外，车辆控制部25也可以基于由距离计算部24计算出的车辆1与停车位置之间的距离r以及车辆1的朝向θ来控制车辆1从而进行自动驾驶。
接着，对本发明的第一实施方式所涉及的光源11的光量的控制方法进行说明。在以光源11的位置P0为基点在规定的范围内检测车辆1与停车位置之间的距离r的情况下，当从光源11发出即使在规定的范围内的较远的地方也能够检测出的光量时，在车辆1接近了光源11的情况下，在第一受光部21和第二受光部22处光饱和而有可能无法检测。为了解决该问题，在本发明的第一实施方式中以如下方式控制光源11的光量。
图1示出的接近检测装置13对车辆1接近了停车位置这一情况进行检测。接近检测装置13具备埋设在停车位置的地下的埋入式线圈(环形线圈)14和连接于埋入式线圈14的检测部15。当车辆1接近时，埋入式线圈14的电感发生变化。检测部15测量埋入式线圈14的电感，根据电感的变化对车辆1接近了停车位置这一情况进行检测。
光量控制部12能够由包括中央运算处理装置(CPU)、RAM、ROM、硬盘等存储单元的计算机构成。光量控制部12根据由接近检测装置13得到的检测结果来控制光源11的光量。
如图4的(a)所示，在车辆1远离停车位置而利用接近检测装置13检测不到车辆1的接近的情况下，光量控制部12使光源11以相对大的光量发光。另一方面，如图4的(b)所示，在车辆1向停车位置接近而利用接近检测装置13检测到车辆1的接近的情况下，光量控制部12使光源11的光量减少，使光源11以相对小的光量发光。图4的(a)和图4的(b)中用阴影区域分别示出了来自光源11的光的照射范围A1、A2。
例如，也可以光源11具有光量不同的两种LED，在检测车辆1的接近之前使光量大的LED点亮，在检测到车辆1的接近之后切换为使光量小的LED点亮。另外，为了减少光源11的光量，也可以将一个LED从点亮切换为闪烁，或者也可以使一个LED的闪烁间隔变化，还可以以减少LED的电流值或电压值的方式进行调光。
接着，参照图5的流程图来说明本发明的第一实施方式所涉及的停车辅助方法的一例。
首先，在步骤S11中，当车辆1开始停车时，从搭载于车辆1的无线通信部20向地面侧的无线通信部10发送无线启动请求。在步骤S21中，当地面侧的无线通信部10接收到无线启动请求时，在步骤S22中光源11开始发光并维持发光状态。此时的光源11的光量被光量控制部12控制为相对大的量。另外，当步骤S21中地面侧的无线通信部10接收到无线启动请求时，在步骤S23中接近检测装置13也启动。
另一方面，在车辆1侧，在步骤S12中第一受光部21和第二受光部22接收从光源11发出的光。入射角计算部23基于第一受光部21的PSD 32上的光的入射位置P1来计算光的入射角并且基于第二受光部22的PSD 34上的光的入射位置P2来计算光的入射角距离计算部24基于PSD 32和PSD 34上的光的入射位置P1、P2以及光的入射角来计算车辆1相对于停车位置的距离r和车辆1的朝向θ。能够以规定的间隔反复并连续地进行该步骤S12的处理。
在步骤S13中，车辆1逐渐接近停车位置。当车辆1接近至规定的位置时，在步骤S24中，地面侧的接近检测装置13检测到车辆1接近了停车位置。
在步骤S25中，在由接近检测装置13检测到车辆1接近了停车位置的情况下，光量控制部12使光源11的光量减少。
在步骤S14中，与步骤S12同样地，在车辆1侧，第一受光部21和第二受光部22接收从光源11发出的光。入射角计算部23基于光的入射位置P1、P2分别计算光的入射角距离计算部24基于光的入射角来计算车辆1相对于停车位置的距离r和车辆1的朝向θ。能够以规定的间隔反复连续地进行该步骤S14的处理。
在步骤S14中由距离计算部24计算出的距离r和朝向θ为规定的条件的时间点，在步骤S15中完成停车。
如以上所说明的那样，根据本发明的第一实施方式所涉及的停车辅助系统，分别计算光对于两个PSD 32、34的入射角基于该光的入射角 来计算车辆1相对于停车位置的距离r和朝向θ，由此能够高精度地检测车辆1的位置。其结果，能够高精度地向作为目标的停车位置停车，能够在处于停车状态的车辆1的受电线圈2与设置于停车位置的送电线圈3之间进行非接触供电。
并且，与利用了以往的发送波的回弹的系统相比，不会发生能够接收的区域由于对象物的形状、方向而发生变化或者被对象物以外的物体反射而发生误检测，因此能够稳定地检测车辆1相对于停车位置的位置。
并且，与车辆1接近停车位置相应地使光源11的光量降低，由此能够在车辆1接近了停车位置时也抑制第一受光部21和第二受光部22处的光饱和，能够稳定地检测车辆1相对于停车位置的位置。
此外，在本发明的第一实施方式中，说明了具有第一受光部21和第二受光部22的情况，但也可以具有三个以上的受光部。在该情况下，能够使用三个以上的受光部中的任意两个受光部来检测车辆1的位置。另外，也可以具有多个第一受光部21和第二受光部22的组。例如，也可以在车辆1的前端部和后端部各安装一组第一受光部21和第二受光部22。
另外，在本发明的第一实施方式中说明了由接近检测装置13检测车辆1是否接近并且基于其检测结果来切换光源11的光量的大小的情况，但并不限定于此。例如，也可以是，接近检测装置13以两个阶段以上的阶段检测车辆1的接近，随着车辆1接近而以两个阶段以上的阶段逐阶段地减少光源11的光量。
(第二实施方式)
本发明的第二实施方式所涉及的停车辅助系统在第一受光部21和第二受光部22的结构上与本发明的第一实施方式所涉及的停车辅助系统不同。
图6的(a)表示车辆1远离停车位置的情形，图6的(b)表示车辆1接近停车位置的情形。如图6的(a)和图6的(b)所示，来自光源11的光相对于水平方向的角度(俯角)θ根据车辆1与停车位置之间的距离而变化。
以下，在第一受光部21和第二受光部22中，代表性地说明第一受光部21的结构。在图7的(a)～图9的各图中，x轴方向表示车辆前后方向，y轴方向表示车宽方向，z轴方向表示铅垂方向。当来自光源11的光的俯角变大时，如图7的(a)和图7的(b)所示，在铅垂方向(z轴方向)上利用透镜31进行聚光的成像位置偏离PSD 32的受光面，有可能无法利用PSD 32的受光面接收光。
因此，在本发明的第二实施方式中，如图8的(a)和图8的(b)所示，将第一受光部21的PSD 32的受光面偏离在车辆前后方向(x轴方向)上与透镜31的焦距d相比更远的距离d1的位置地配置。通过偏离地配置PSD 32，虽然来自光源11的光不会在PSD 32上成像，但能够利用PSD 32的受光面接收来自光源11的光。其结果，能够根据两个输出电流的比来计算光的入射位置(重心位置)P5。
如图9所示，偏离透镜31的焦距d地配置PSD 32时的光的入射位置P5与将PSD 32配置在透镜31的焦距d的位置时的光的入射位置P1之间产生差(误差)d2。通过计算来校正该差d2，由此能够计算将PSD 32配置在透镜31的焦距d的位置时的光的入射位置P1。在第二受光部22中也同样地将PSD 34设定在偏离透镜33的焦距的位置。
本发明的第二实施方式所涉及的停车辅助系统的其它结构实质上与本发明的第一实施方式所涉及的停车辅助系统的结构相同，因此省略重复的说明。
根据本发明的第二实施方式所涉及的停车辅助系统，分别计算光对于两个PSD32、34的入射角基于该光的入射角来计算车辆1相对于停车位置的距离r和朝向θ，由此能够高精度地检测车辆1的位置。其结果，能够高精度地向作为目标的停车位置停车，能够在处于停车状态的车辆1的受电线圈2与设置于停车位置的送电线圈3之间进行非接触供电。
并且，与利用了以往的发送波的回弹的系统相比，不会发生能够接收的区域由于对象物的形状、方向而发生变化或者被对象物以外的物体反射而发生误检测，因此能够稳定地检测车辆1相对于停车位置的位置。
并且，与车辆1接近停车位置相应地使光源11的光量降低，由此能够在车辆1接近了停车位置时也抑制第一受光部21和第二受光部22处的光饱和，能够稳定地检测车辆1相对于停车位置的位置。
并且，通过将第一受光部21的PSD 32和第二受光部22的PSD34偏离与透镜31的焦点位置相比更远的距离的位置地配置，能够虚拟地扩大PSD 32、34的受光面。因而，即使在车辆1接近停车位置而俯角变大的情况下，也能够稳定地检测车辆1相对于停车位置的位置。
(第三实施方式)
如图10所示，本发明的第三实施方式所涉及的停车辅助系统在具有多个(两个)光源11a、11b这一点上与本发明的第一实施方式所涉及的停车辅助系统不同。
在图10中，白线L1、L2之间是作为目标的停车位置。光源11a、11b如图10和图11所示那样例如分别埋设于停车位置的车轮止动件41、42。光源11a、11b的配置位置如果是停车位置的附近，则不作特别限定。光源11a、11b被光量控制部12控制为择一地点亮。光源11a、11b例如也可以交替地点亮，能够适当设定各点亮时间。在图10和图11中，用阴影区域分别示出了来自光源11a、11b的光的照射范围A1、A2。
入射角计算部23和距离计算部24例如经由无线通信部10、20从光量控制部12获得多个光源11a、11b的控制信息，判断光源11a、11b中的哪一个光源正在点亮。然后，基于与正在点亮的光源之间的关系来计算入射角计算车辆1与停车位置之间的距离及朝向。
本发明的第三实施方式所涉及的停车辅助系统的其它结构实质上与本发明的第一实施方式所涉及的停车辅助系统的结构相同，因此省略重复的说明。
根据本发明的第三实施方式所涉及的停车辅助系统，分别计算光对于两个PSD32、34的入射角基于该光的入射角来计算车辆1相对于停车位置的距离r和朝向θ，由此能够高精度地检测车辆1的位置。其结果，能够高精度地向作为目标的停车位置停车，能够在处于停车状态的车辆1的受电线圈2与设置于停车位置的送电线圈3之间进行非接触供电。
并且，与利用了以往的发送波的回弹的系统相比，不会发生能够接收的区域由于对象物的形状、方向而发生变化或者被对象物以外的物体反射而发生误检测，因此能够稳定地检测车辆1相对于停车位置的位置。
并且，与车辆1接近停车位置相应地使光源11a、11b的光量分别降低，由此能够在车辆1接近了停车位置时也抑制第一受光部21和第二受光部22处的光饱和，能够稳定地检测车辆1相对于停车位置的位置。
并且，通过利用多个光源11a、11b择一地点亮，能够从多个位置对第一受光部21和第二受光部22照射光，因此能够使车辆1的位置的检测率和检测精度提高。
此外，在本发明的第三实施方式中说明了具有两个光源11a、11b的情况，但也可以具有三个以上的光源。在具有三个以上的光源的情况下，也可以使所有光源依次周期性地点亮，或者根据车辆1的位置使光源选择性地点亮。
以上，按照第一实施方式～第三实施方式说明了本发明的内容，但本发明并不限定于这些记载，对于本领域技术人员来说显然能够进行各种变形和改进。
附图标记说明
1：车辆；2：受电线圈；3：送电线圈；10、20：无线通信部；11、11a、11b：光源；12：光量控制部；13：接近检测装置；14：埋入式线圈；15：检测部；21、22：受光部；23：入射角计算部；24：距离计算部；25：车辆控制部；31、33：透镜；32、34：位置检测元件(PSD)；41、42：车轮止动件。

Claims (3)

1.一种停车辅助系统，其特征在于，具备：
光源，其设置于具有送电线圈的停车位置，用于发出光；
至少两个受光部，其彼此分离地搭载于具有受电线圈的车辆，分别使用位置检测元件接收从所述光源发出的光；
入射角计算部，其分别计算光对于所述至少两个受光部的入射角；
距离计算部，其根据光对于所述至少两个受光部的入射角来计算所述停车位置与所述车辆之间的距离；以及
检测部，其对所述车辆接近了所述停车位置这一情况进行检测，
其中，在由所述检测部检测到所述车辆接近了所述停车位置时，减少所述光源的光量。
2.根据权利要求1所述的停车辅助系统，其特征在于，
所述至少两个受光部各自具有用于会聚来自所述光源的光的透镜，
在所述至少两个受光部中的各个受光部中，将所述位置检测元件的受光面的位置设定在远离所述透镜的焦距的位置处。
3.根据权利要求1或2所述的停车辅助系统，其特征在于，
具有多个所述光源，
多个所述光源择一地点亮。
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