CN1975331B - 车辆停泊辅助系统和方法 - Google Patents

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Abstract

车辆停泊辅助系统(1)在显示装置(8)上显示鸟瞰图像以用于辅助车辆(SV)的向后停泊运动。控制单元(2)将车辆(SV)的前端的路线(L，L′)设置为假设首先以最大转向角沿顺时针向后方向从预定位置开始移动车辆(SV)，然后以另一个方向上的最大转向角沿逆时针向后方向从中间位置(P1-P3)开始移动车辆(SV)，直到车辆(SV)再次指向与预定位置相同的方向。显示装置(8)以重叠的方式在鸟瞰图像上显示路线(L，L′)。

Description

车辆停泊辅助系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于辅助向后停泊车辆的车辆停泊辅助系统和方法。
背景技术
已经提出了各种车辆停泊辅助系统。例如，JP11-373207A(US6825880)提出了一种用于辅助向后停泊车辆的系统。在这个系统中，车辆驾驶员(用户)将该车辆驾驶员想要停止的停泊目标点设置在目标车辆的左后端。电子控制单元计算车辆的左前端从当前位置到停泊目标点的轨迹。显示设备显示计算的车辆左前端的轨迹。但是对驾驶员来说，每次需要停泊辅助时设置停泊目标点很麻烦。
发明内容
本发明涉及车辆停泊辅助系统和方法，其向驾驶员提供不需要由车辆驾驶员设置停泊目标点的车辆停泊辅助。
根据本发明的第一方面，将目标车辆的前端的路线设置为假设首先以一个方向上的最大转向角沿顺时针和逆时针向后方向中的一个方向从预定位置开始移动车辆，然后以另一方向上的最大转向角沿顺时针和逆时针向后方向中的另一方向从中间位置开始移动车辆，直到车辆再次指向与预定位置相同的方向。车辆的前端位于从预定位置开始将要停泊车辆的同一侧。除了其它图像之外，在显示装置上还显示路线，该其它图像是目标车辆及其周围区域和停泊移动的障碍物等的鸟瞰图像。
附图说明
本发明的上述及其它目的、特征和优点将通过以下结合附图的详细说明而变得更加清楚。图中：
图1是示出根据本发明第一实施例的车辆停泊辅助系统的框图；
图2是示出置于目标车辆上的声纳设备的示意俯视图；
图3是示出车辆左前端和最外侧路线的轨迹实例的示意图；
图4是示出实施例中执行的停泊辅助处理的流程图；
图5A和5B是示出目标车辆和停泊车辆之间的关系的示意图；
图6A和6B是示出对应于图5A和5B所示的关系，目标车辆中提供的具有最外侧路线的显示图像的示意图；
图7是以动画形式示出目标车辆的显示图像的示意图；
图8A和8B是示出目标车辆、停泊车辆和探测点之间关系的示意图；
图9A和9B是示出对应于图8A和8B所示的关系，具有最外侧路线和探测点的显示图像的示意图；以及
图10A和10B是示出具有目标车辆右前端的最外侧路线和轨迹的显示图像的示意图。
实施方式的详细说明
首先参考图1，车辆停泊辅助系统1由以下构成：电子控制单元2，声纳设备3a至3f，摄像机4，车辆速度传感器5，横摆角声纳6，转向位置声纳7，显示设备8，声音输出设备9和车辆信息数据库10。这些不同的声纳和设备都连接到控制单元2。控制单元2可以是包括CPU、RAM、ROM、I/O等的微型计算机，并被编程为控制系统1的整个操作。
如图2所示，声纳设备3a至3f分别置于目标车辆SV的左前端、右前端、左后端、中后部和右后端。声纳设备3a至3f的每一个在大概90°的角度内发射超声波形成大致扇形的探测区域来探测该探测区域内的障碍物。
摄像机4置于车辆SV的后部以摄取在车辆SV后方的图像并将图像输出到控制单元2。控制单元2响应于所述图像通过使用视点转换算法转换图像来生成此时的当前鸟瞰图像。控制单元2进一步通过合并当前鸟瞰图像和以前的鸟瞰图像或者以前合并的鸟瞰图像来生成合并的鸟瞰图像。
速度传感器5检测车辆行进速度并输出指示检测速度的速度检测信号至控制单元2。横摆角传感器6检测横摆角并输出指示检测横摆角的横摆角检测信号至控制单元2。转向传感器7检测方向盘(未示出)的转向或旋转角度并输出指示检测旋转角度的转向位置检测信号至控制单元2。因此控制单元2通过分析这些检测信号来确定车辆SV的移动或转向情况。
显示设备8置于车辆SV中，并且响应于从控制单元施加的显示命令信号提供将由驾驶员观看的各种显示。声音输出设备9置于车辆SV中，并且响应于从控制单元2施加的声音输出命令信号提供将由驾驶员听到的各种语音消息。需要注意的是，上述系统1的至少一部分功能，例如显示功能，可以实现在导航系统中。
车辆信息数据库10在其中存储位于与停泊位置同一侧(右或左)的车辆前端的轨迹(路线)。将这个轨迹形成为假定车辆SV从当前位置开始以一个方向的最大转向角向后移动，然后车辆SV以另一方向(与该一个方向相反)的最大转向角移动，直到车辆SV移动到其移动方向大致与当前位置的移动方向相同的停泊位置。数据库10在其中还存储最外侧路线，通过在多个中间点处连接多个轨迹的最外侧轨迹(路线)来形成该最外侧路线。
例如，数据库10存储图3中所示的车辆左前端的轨迹B-B′、C-C′和D-D′。在该实例中，假定车辆SV从它的当前位置移动以停泊左侧。通过计算来生成轨迹B-B′，C-C′和D-D′，假定首先从当前位置以最大转向角向后移动车辆SV以沿顺时针方向移动车辆SV，接着以相反方向的最大转向角分别从三个不同的中间点P1，P2和P3移动到停泊位置，在该停泊位置处车辆SV再次指向与上述停车操作开始处的方向相同的方向。进一步地，数据库10存储轨迹B-B′，C-C′和D-D′的最外侧路线L。
在图3的情况中，最外侧路线L大致与轨迹A-B-B′-D′的组合一致。这些轨迹和最外侧路线因车辆特征而有所不同。从图3中可知，随着中间点变得远离当前位置，也就是说，随着延迟方向盘的回转，车辆SV从当前位置(起始位置)到停泊位置(停止位置)的移动距离变得更长。
通过假设回转方向盘方向不同数量的点，例如4个或更多中间点，可以确定上述轨迹和最外侧路线。而且，数据库10也可存储与上述轨迹和最外侧路线相反的其它轨迹和最外侧路线，因为车辆也可能需要停在与图3情况相反的右后侧。
控制单元2可编程为以每隔100ms接收来自摄像机4的图像并执行如图4所示的车辆停泊辅助处理。此处假设车辆SV如图5A和5B所示的那样移动，其中另一车辆(停泊车辆PV)已经停在左侧方。
控制单元2首先在步骤(S)1检查车辆SV的驾驶员是否已经请求了车辆停泊辅助。如果是，则控制单元2在S2获取由摄像机4摄取的车辆SV后部的图像。控制单元2在S3通过对图像进行预定的视点转换算法来生成鸟瞰图像，然后在S4通过合并以前的鸟瞰图像和当前的鸟瞰图像来生成合并的鸟瞰图像。控制单元2在S5读取存储在数据库10中的最外侧路线，并且如图6A、6B所示，通过将路线L和显示的图像重叠在一起，在显示设备8上显示合并的鸟瞰图像和最外侧路线L。这样，车辆SV的左前端到停泊车辆PV的轨迹关系被指示给了驾驶员。
例如，在图5A的情况下，其中车辆SV位于停泊车辆PV前方一点，如图6A所示，在显示设备8上线L被表示为与停泊车辆PV相交。这表明即使通过沿逆时针方向旋转方向盘到最大来移动车辆SV以向后顺时针转动，车辆SV也不会成功地停在停泊车辆PV的后面。
另一方面，在图5B的情况下，其中车辆SV位于该停泊车辆后面一点，如图6B所示，在显示设备8上线L被表示为未与该停泊车辆相交。这表明通过以最大转向角向后沿顺时针方向转动车辆SV并且然后通过沿顺时针方向把方向盘转动到最大转向角来沿逆时针转动车辆，就可以成功地将车辆SV移动至在停泊车辆PV后的停泊位置。
在S5于合并的鸟瞰图像上表示线L后，控制单元2在S6检查方向盘的旋转角度是否小于接近于最大角度的预定角度。这是为了检查方向盘是否旋转到最大角度。如果在S6为是，则控制单元2在S7检查车辆SV的移动距离是否已经达到预定距离。如果在S7为是，则可认为车辆在没有将方向盘转到最大的情况下就已经向后顺时针移动，这是不可能正确地将车辆SV停泊在停泊车辆PV的后面。因此，控制单元2在S8驱动显示设备8清除线L，然后在S9驱动车辆SV中输出警告声的声音输出设备9以提示应当停止停泊辅助。
在以上实施例中，如图7所示，可以在显示设备8中以动画的形式显示车辆SV，以便沿最外侧路线L随时间移动车辆SV。而且，在图8A和8B的情况下，声纳设备(例如3c)检测为障碍物的检测点DP也可以表示在显示设备8的鸟瞰图像上，如图9A和9B所示。还有，如图10A和10B所示，除了最外侧路线L之外，另一条指示车辆SV的右前端轨迹的路线L′也可以表示在显示设备8上。
根据该实施例，目标车辆SV的左前端的最外侧路线表示在合并的鸟瞰图像上，假设首先通过将方向盘转到最大角度来沿顺时针方向从当前位置开始向后移动目标车辆SV，然后从中间位置开始沿相反方向回转目标车辆SV，直到目标车辆SV位于与当前方向相同的方向。因此，驾驶员不需设置经常变化的停泊目标位置。而且，通过在显示设备8上表示目标车辆SV左前端到停泊车辆PV的关系来正确地辅助车辆停泊。
进一步地，由于在鸟瞰图像上显示通过连接多个左前端轨迹中的最外侧一个而确定的最外侧路线L，所以不管驾驶员想要把目标车辆SV停泊在侧向方向中的任何位置，都能正确地辅助车辆停泊。
再者，在合并的鸟瞰图像上也表示目标车辆SV的右前端的最外侧路线的情况下，也能够更有效地提供车辆停泊辅助，因为驾驶员也能够识别目标车辆SV的右前端与右方障碍物的关系。
另外，在鸟瞰图像上表示由声纳设备3a到3f检测到的诸如停泊车辆PV这样的障碍物的检测点的情况下，即使障碍物不清楚，也能在显示设备8中识别目标车辆SV的左前端与障碍物的关系。
可以修改上述实施例，使得仅在显示设备8上显示目标车辆SV的左前端的最外侧路线和停泊车辆的检测点，而没有以重叠的方式在合并的鸟瞰图像上显示目标车辆SV左前端的最外侧路线。
可以修改上述实施例，使得与辅助左后向停车相同的方式，通过表示车辆右前端轨迹的最外侧路线，控制单元2和显示设备8辅助沿右后方向的车辆停泊。

Claims (9)

1.一种车辆停泊辅助系统(1)，包括：
摄像机装置(4)，用于摄取在车辆(SV)外部的后方图像；
图像生成装置(2)，用于通过转换所述图像来生成鸟瞰图像；
运动检测装置(5-7)，用于检测所述车辆(SV)的运动；
显示装置(8)；以及
控制装置(2)，用于控制所述显示装置(8)以根据所述检测的运动来显示所述鸟瞰图像，其特征在于：
所述控制装置(2)用于：
-将所述车辆(SV)的前端的路线(L，L′)设置为假设首先以一个方向上的最大转向角沿顺时针和逆时针向后方向中的一个方向从预定位置开始移动所述车辆，然后以另一方向上的最大转向角沿顺时针和逆时针向后方向中的另一个方向从中间位置(P1-P3)开始移动所述车辆，直到所述车辆(SV)再次指向与所述预定位置处的方向相同的方向，其中所述车辆(SV)的前端位于从所述预定位置开始将要停泊所述车辆(SV)的同一侧，
-控制所述显示装置(8)来以重叠的方式在所述鸟瞰图像上显示所述路线(L，L′)，
-检查所述车辆(SV)是否以小于最大转向角移动了多于预定距离；以及
-指示所述车辆(SV)的移动是不正确的。
2.根据权利要求1所述的车辆停泊辅助系统(1)，其中所述控制装置(2)存储对应于多个中间位置(P1-P3)的所述车辆(SV)前端的多条路线，并且通过合并所述多条路线的最外侧路线来设置所述路线(L，L′)。
3.根据权利要求1或2所述的车辆停泊辅助系统(1)，其中所述控制装置(2)设置所述车辆(SV)的左前端和右前端两者的两条路线(L，L′)并控制所述显示装置(8)以显示所述两条路线(L，L′)。
4.根据权利要求1或2所述的车辆停泊辅助系统(1)，其中所述控制装置(2)控制所述显示装置(8)来沿所述路线(L，L′)以动画的形式显示所述车辆(SV)。
5.根据权利要求1或2所述的车辆停泊辅助系统(1)，进一步包括：
障碍物检测装置(3a-3f)，用于检测所述车辆周围的障碍物(PV)，
其中所述控制装置(2)控制所述显示装置(8)除了显示所述路线(L，L′)之外还显示表示所述障碍物(PV)位置的所述障碍物(PV)的检测点。
6.一种车辆停泊辅助系统(1)包括：
障碍物检测装置(3a-3f)，用于检测车辆(SV)周围的障碍物(PV)；
置于所述车辆(SV)中的显示装置(8)；以及
控制装置(2)，用于控制所述显示装置(8)来显示所述障碍物(PV)，其特征在于：
所述控制装置(2)用于：
-将所述车辆(SV)的前端的路线(L，L′)设置为假设首先以一个方向上的最大转向角沿顺时针和逆时针向后方向中一个方向从预定位置开始移动所述车辆，然后以另一个方向上的最大转向角沿顺时针和逆时针向后方向中的另一方向从中间位置(P1-P3)开始移动所述车辆，直到所述车辆(SV)再次指向与所述预定位置处的方向相同的方向，其中所述车辆(SV)的前端位于从所述预定位置开始将要停泊所述车辆(SV)的同一侧，
-控制所述显示装置(8)来显示所述路线(L，L′)和所述障碍物(PV)的检测点(DP)；
-检查所述车辆(SV)是否以小于最大转向角移动了多于预定距离；以及
-指示所述车辆(SV)的移动是不正确的。
7.根据权利要求6所述的车辆停泊辅助系统(1)，其中所述控制装置(2)存储对应于多个中间位置(P1-P3)的所述车辆(SV)的前端的多条路线，并且通过合并所述多个路线的最外侧路线来设置所述路线(L，L′)。
8.根据权利要求6或7所述的车辆停泊辅助系统(1)，其中所述控制装置(2)设置所述车辆(SV)的左前端和右前端两者的两条路线(L，L′)并且控制所述显示装置(8)来显示所述两条路线(L，L′)。
9.一种车辆停泊辅助方法，包括步骤：
在车辆(SV)的显示装置(8)上以预定方式显示(S5)所述车辆(SV)的停泊运动的障碍物(PV)；以及
控制(S5)所述显示装置(8)来显示所述车辆(SV)与所述障碍物(PV)的关系，
其特征在于：
所述控制步骤(S5)将所述车辆(SV)的前端的路线(L，L′)设置为假设首先以一个方向上的最大转向角沿顺时针和逆时针向后方向中的一个方向从预定位置开始移动所述车辆(SV)，然后以另一方向上的最大转向角沿顺时针和逆时针向后方向中的另一个方向从中间位置(P1-P3)开始移动所述车辆(SV)，直到所述车辆(SV)再次指向与所述预定位置处的方向相同的方向，
所述车辆(SV)的前端位于从所述预定位置开始将要停泊所述车辆(SV)的同一侧，以及
所述控制步骤(S5)控制所述显示装置(8)除了显示所述障碍物(PV)之外还显示所述路线(L，L′)，其中该车辆停泊辅助方法进一步包括步骤：
检查(S6，S7)所述车辆(SV)是否以小于最大转向角移动了多于预定距离；以及
指示(S8，S9)所述车辆(SV)的移动是不正确的。
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