專利名稱：停車輔助設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及停車輔助設備，并且更具體地，涉及在側向停車中為駕駛員提供駕駛操作引導的設備。
背景技術：
傳統(tǒng)地，已經(jīng)開發(fā)了在駕駛操作中，通過在車輛向后運動期間，在顯示器上顯示通過安裝在車輛上的監(jiān)視照相機捕獲的圖像，并且還在顯示器上在顯示的圖像上疊加地顯示對應方向盤的轉向角的估計軌跡來提供輔助的駕駛輔助設備，如例如在JP-2002-251632A中披露的。
上述駕駛輔助設備允許駕駛員通過在在顯示器上觀察估計軌跡的同時駕駛車輛來執(zhí)行，例如，在停車空間內(nèi)側向停放車輛。
本發(fā)明要解決的問題然而，盡管試圖停止車輛并且使其向后運動以執(zhí)行在停車空間內(nèi)側向停車，在顯示器上的估計軌跡不會到達停車空間，除非車輛停止在正確的位置。在這種情況下，車輛不能被停放，除非其被運動并且停止在另一個位置。
總之，因為在向前運動期間，沒有從照相機傳送的圖像顯示在顯示器上，駕駛員不能選擇，而是憑直覺找到用于開始向后運動的停止位置。因此，作為停車輔助，簡單地在向后運動中在顯示器上顯示估計軌跡還不夠。
另外，僅僅顯示軌跡帶來缺乏用戶友好的問題，因為該軌跡在哪個部分和該軌跡如何與目標停車空間相配是不清楚的。
本發(fā)明已經(jīng)解決了上述問題。本發(fā)明的目的為提供停車輔助設備，其允許駕駛員可靠地并且容易地停放車輛，并且不需要憑直覺。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了停車輔助設備，用于在通過將車輛在方向盤轉動的情況下從初始停止位置向前運動，在向后運動開始位置停止車輛，以及在方向盤在相反的方向轉動的情況下向后運動車輛，來將車輛停放在目標停車空間內(nèi)的駕駛操作中提供輔助，該停車輔助設備包括用于捕獲車輛后面的圖像的照相機；布置得靠近車輛的駕駛員座椅的顯示器；用于檢測轉向角的轉向角傳感器；用于檢測車輛的偏航角的偏航角檢測裝置；用于向駕駛員發(fā)布駕駛操作引導信息的引導裝置；及控制器，其用于當車輛從初始停止位置向前運動時，基于通過轉向角傳感器檢測的轉向角和偏航角檢測裝置檢測的車輛的偏航角獲取車輛的瞬時位置和車輛的瞬時偏航角，用于一旦車輛進入通過停車允許位置和停車允許偏航角限定的向后運動初始位置的區(qū)域或在車輛已經(jīng)進入該區(qū)域一段時間以后，通過引導裝置發(fā)布引導信息來停止車輛，用于當車輛向后運動時在顯示器上顯示通過照相機捕獲的圖像，以及用于在車輛保持通過轉向角傳感器檢測的當前的轉向角向后運動的情況下，在顯示器上以疊加的方式顯示估計的車輛空間，估計的車輛空間根據(jù)當前的轉向角運動，以由此告知駕駛員向后運動車輛中適當?shù)霓D向角。
在這里，需要注意向后運動開始位置不僅意味著特定的位置，而且可以是在允許的(停車允許)范圍內(nèi)的位置。


圖1為安裝了根據(jù)本發(fā)明的實施例的停車輔助設備的車輛的側視圖；圖2為示出了根據(jù)該實施例的停車輔助設備的結構的結構圖；圖3分級地和示意性地示出了車輛根據(jù)該實施例側向停放時車輛的位置；圖4示出了在該實施例的顯示器上顯示的車輛的后視像；圖5和6分別示意性地示出了在該實施例中確認向后運動開始位置的方法；圖7示出了在該實施例中的向后運動開始位置；圖8到10分別示出了在顯示器上顯示的車輛標志的修改的示例；圖11示出了根據(jù)另一個實施例的車輛標志顯示位置；及圖12和13為分別示出了根據(jù)再一個實施例的停車輔助設備的結構的結構圖。
具體實施例方式
在下文中將基于附圖描述本發(fā)明的實施例。
如圖1所示，用于捕獲車輛1后面的圖像的后視監(jiān)視照相機2安裝到車輛1的后面部分。車輛1的后保險杠3被捕獲在照相機2可視范圍的下端部分內(nèi)。液晶彩色顯示器4布置得靠近車輛1的駕駛員座椅。當基于本發(fā)明執(zhí)行停車輔助操作時，通過照相機2捕獲的圖像顯示在顯示器4上，其通常用作導航系統(tǒng)的顯示單元。此外，變速桿5設置在駕駛員座椅旁邊。通過操作方向盤7轉向作為轉向胎輪的前輪6。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的停車輔助設備的結構。控制器8連接到照相機2和顯示器4。用于檢測方向盤7的轉向角的轉向角傳感器9，用于檢測車輛1在其偏航角方向的角速度的偏航速率傳感器10，和在變速桿5變速到倒退位置時產(chǎn)生向后運動信號的變速傳感器11連接到控制器8。另外，用于告知控制器8車輛1要執(zhí)行側向停車的側向停車模式開關12也連接到控制器8。此外，用于引導駕駛員駕駛操作信息的揚聲器13連接到控制器8。
為控制器8提供中央處理器(沒有示出)、控制程序存儲在其中的只讀存儲器(沒有示出)、和工作的隨機存儲器(沒有示出)。
針對車輛特定的數(shù)據(jù)和控制程序存儲在只讀存儲器中。該數(shù)據(jù)包括在車輛1以其方向盤7的最大轉動量轉彎的情況下的最小轉彎半徑Rmin，和當車輛1執(zhí)行側向停車時控制程序執(zhí)行停車輔助。中央處理器基于存儲在只讀存儲器中的控制程序運轉。
當切換側向停車模式開關12時，控制器8通過積分從偏航速率傳感器10輸入的車輛的角速度來計算車輛1的偏航角，并且基于計算的偏航角獲取通過停車允許位置和停車允許偏航角限定的向后運動開始位置。如果在向前運動期間基于轉向角和偏航角確定車輛1已經(jīng)到達向后運動開始位置，控制器8通過揚聲器13發(fā)布引導信息來促使駕駛員停止車輛。
控制器8還確定駕駛員是否已經(jīng)事實上將車輛停止在向后運動開始位置。如果確定該位置不合適，控制器8用聲音或其它手段告知駕駛員此位置不合適。
通過變速傳感器11感測變速桿5已經(jīng)變速到倒退位置，在車輛已經(jīng)在保持通過轉向角傳感器9檢測的轉向角的同時以預定的目標轉彎角向后運動的情況下，控制器8在顯示器4上以疊加的方式顯示通過照相機2捕獲的關于車輛后面的區(qū)域的圖像以及估計的車輛空間。此估計的車輛空間根據(jù)轉向角在顯示器4上運動。當駕駛員操作方向盤7以便在顯示器4上在估計的車輛空間和目標停車空間之間建立適當?shù)奈恢藐P系時，獲取在向后運動中的適當?shù)霓D向角。
現(xiàn)在將參考圖3特別地描述執(zhí)行側向停車中的操作。首先，當車輛基本上垂直于目標停車空間S并且距離目標停車空間S的入口大約0.5到1米使得駕駛員座椅對應目標停車空間S的預定位置時，例如，當目標停車空間S的前框線S1正好位于駕駛員旁邊時，車輛初始停止。此車輛位置定義為初始停止位置A。
如果駕駛員在初始停止位置A切換側向停車模式開關12，控制器8確認停車引導開始并且導致?lián)P聲器13提供聲音引導，諸如“現(xiàn)在將為您提供側向停車引導。請轉動方向盤，向前運動，并且在信號發(fā)布時停止?！币坏﹤认蛲＼嚹Ｊ介_關12切換，控制器8將初始停止位置A處的車輛1的偏航角設定為偏航角的參考位置。
駕駛員操作方向盤7并且在轉彎的同時向前運動車輛1。在圖3所示情況下，駕駛員在向右轉動方向盤7的同時緩慢地向前運動車輛1。此刻，控制器8獲取通過轉向角傳感器9檢測的轉向角和從偏航速率傳感器10輸入的車輛1的角速度，并且，例如，通過積分從切換側向停車模式開關12的初始停止位置A獲取的轉向角和角速度數(shù)據(jù)，掌握車輛1對于目標停車空間S的偏航角和位置。換句話說，控制器8通過積分瞬時角速度來計算瞬時偏航角，從瞬時轉向角獲得轉彎半徑，假設車輛1運動在該狀態(tài)下以瞬時偏航角改變的量，積分車輛1的運動距離，并且計算車輛1對于初始停止位置A的當前相對位置。轉向角不需要保持恒定，而是可以中途改變。
如果確定車輛1已經(jīng)從初始停止位置A在轉彎角度θ的同時向前運動，并且隨后到達用于向后運動車輛以停放在目標停車空間S內(nèi)的向后運動初始位置B，控制器8為駕駛員提供引導信息，作為停止車輛的指令。例如，從揚聲器13發(fā)布聲音引導，諸如“叮咚！請操作方向盤并且緩慢向后運動，以確信黃色框與目標位置匹配?！?。向后運動開始位置B意味著允許通過在方向盤7固定在某個轉向角的情況下向后運動車輛1到達目標停車空間S內(nèi)的區(qū)域(即，停車允許范圍)。
從而，在沒有照相機2的圖像顯示在顯示器4上的情況下，車輛1可以從初始停止位置A運動到向后運動開始位置B。因為不依靠照相機2的圖像提供引導，當在轉彎的同時向前運動時，駕駛員更容易注意車輛周圍的障礙物、行人和類似物。當車輛1到達向后運動開始位置B時，目標停車空間S位于車輛1后面并且在后視監(jiān)視照相機2的攝影范圍內(nèi)。
如果駕駛員在向后運動開始位置B將變速桿5變速到倒退位置，控制器8通過來自變速傳感器11的檢測信號感測變速到倒退位置的操作。隨后，在車輛已經(jīng)在保持通過轉向角傳感器9檢測的轉向角的同時向后運動的情況下，控制器8在顯示器4上以疊加的方式顯示通過照相機2捕獲的關于車輛后面的區(qū)域的圖像以及估計的車輛空間。估計的車輛空間例如以表示車輛1的總的外形的輪廓的車輛標志的形式，在車輛1在方向盤7在當前轉向角的情況下已經(jīng)從當前位置轉彎轉彎角(90°-θ)(目標轉彎角)以后，車輛1位于的位置顯示。即，如圖4所示，在顯示器4的屏幕上顯示通過后視監(jiān)視照相機2捕獲的關于車輛1后面的區(qū)域的圖像，包括車輛1的后保險杠3和目標停車空間S。車輛標志也根據(jù)方向盤7的轉向角以瞬變的方式顯示在顯示器4的屏幕上，例如，如通過C1到C3示出的。在這里應該注意，車輛標志C1、C2和C3分別表示車輛1位于已經(jīng)從向后運動開始位置B在轉彎半徑為R1、R2和R3的情況下轉彎角度(90°-θ)以后的狀態(tài)。
駕駛員操作方向盤7以便在顯示器4上在估計的車輛空間和目標停車空間S之間建立適當?shù)奈恢藐P系。參考圖3，作為具有轉彎半徑R1估計的車輛空間的車輛標志C1與目標停車空間S的前框線S1相交，并且因此意味方向盤7的轉向角過大，并且具有轉彎半徑R3的車輛標志C3與目標停車空間S的后框線S2相交，并且因此意味方向盤7的轉向角過小。具有轉彎半徑R2的車輛標志C2適當?shù)貙τ谀繕送＼嚳臻gS定位。
因此，在跟隨上述揚聲器13發(fā)布的聲音引導的同時，駕駛員在方向盤7固定在導致顯示車輛標志C2的轉向角的情況下緩慢向后運動車輛1。在車輛1向后運動的同時，車輛標志C2的位置在顯示器4上以瞬間改變的方式顯示，以便保持目標停車空間S和車輛標志C2之間的相互位置關系不變。控制器8基于從偏航速率傳感器10輸入的角速度計算車輛1的偏航角，并且一旦偏航角從初始位置A改變的量達到90度，可以確認車輛1到達車輛標志C2的位置?？刂破?提供聲音引導以促使駕駛員在車輛1到達車輛標志C2以前或以后的適當?shù)臅r刻停止，并且當車輛1幾乎到達車輛標志C2的位置時，還在顯示器4上顯示對應車輛1在其直線向后運動期間的軌跡的車輛寬度線。參考在顯示器4上以疊加在目標停車空間S上的方式顯示的車輛寬度線，駕駛員精細地調(diào)節(jié)用于停止的位置并且隨后將車輛1停止在確保車輛1和目標停車空間S之間平行的適當?shù)奈恢谩?br> 在向后運動的同時，駕駛員只需要保持方向盤7固定，并且因此在注意車輛周圍的障礙物、行人和類似物上不存在困難。
一旦檢測到偏航角已經(jīng)變成90度，控制器8確認車輛到達車輛標志C2，即，在已經(jīng)從向后運動開始位置B轉彎以后，車輛已經(jīng)到達目標轉向角?？刂破?導致?lián)P聲器13發(fā)布聲音引導，諸如“請調(diào)直方向盤并且將車輛向后運動到適當?shù)奈恢靡越Y束停車?！?，并且完成側向停車引導操作。
駕駛員在注意周圍環(huán)境的同時根據(jù)聲音引導向后直線運動，參考與相鄰車輛的關系和在顯示器4上顯示的關于車輛后面區(qū)域的圖像，將車輛停止在目標停車空間S內(nèi)適當?shù)奈恢?，并且由此完成駕駛操作。
由此完成了在目標停車空間S內(nèi)側向停車?，F(xiàn)在將描述確認上述向后運動開始位置B的方法。
確認向后運動開始位置B基于對接下來的兩個條件J1和J2的滿足。
條件J1為，如果車輛1以最大轉向角(即，以最小轉彎半徑)向后運動，車輛1的中心線對于目標停車空間S的中心線沒有位于轉彎外側區(qū)域。
條件J2為，當車輛1向后運動進入目標停車空間S時，車輛1的一部分對于目標停車空間S沒有伸出到轉彎內(nèi)側區(qū)域。
這里，術語“轉彎外側區(qū)域”和“轉彎內(nèi)側區(qū)域”分別指的是當執(zhí)行側向停車時，車輛1向后運動所沿著的轉彎軌跡的外側和內(nèi)側。例如，車輛1在其方向盤向左轉動的情況下從向后運動開始位置B向后運動，試圖停放在車輛1的左面的目標停車空間S內(nèi)。在此情況下，術語“轉彎外側區(qū)域”意味著車輛1的右側區(qū)域，并且術語“轉彎內(nèi)側區(qū)域”意味著車輛1的左側區(qū)域。
條件J1現(xiàn)在將參考圖5進行描述。以初始停止位置A的后軸的中心作為原點，Y坐標在車輛向前的方向延伸，并且X軸在車輛向右的方向延伸。如果建立接下來的關系，在車輛1以最小轉彎半徑從向后運動開始位置B向后運動時，車輛1的中心線對于目標停車空間S的中心線位于轉彎外側區(qū)域。
Rmin×(1-sinθ)＞Yb-Yt...(1)這里假設Rmin表示車輛1的后軸中心的最小轉彎半徑，θ表示在向后運動開始位置B的偏航角(設定在初始停止位置A的偏航角為0)，Yb表示后軸中心在Y軸方向上從初始停止位置A到向后運動開始位置B經(jīng)過的距離，并且Yt表示后軸中心在Y軸方向上從目標停車空間S的中心到初始停止位置A經(jīng)過的(有正負的)距離。
在Y軸方向上的最小轉彎半徑Rmin和距離Yt通過判斷車輛參數(shù)和典型的停車空間可以定義為常數(shù)。因此，如果當車輛1從初始停止位置A向向后運動開始位置B行駛時，獲取在Y軸方向上的距離Yb和偏航角θ，可以確定上述表達式(1)是否滿足。
換句話說，當建立接下來的關系時，條件J1滿足。
Yb＞Rmin×(1-sinθ)+Yb...(1’)條件J2如圖6所示，在車輛1已經(jīng)從向后運動開始位置B向后運動以后進入目標停車空間S時，當車輛1的一部分正好鄰接在目標停車空間S的前拐角部分P上時，設定在初始停止位置A的車輛1的后軸中心表示原點，建立接下來的關系。
Ra×(1-sinθ)＝Yb-Yt...(2)(Ra-W/2)2＝(Xc-Xp)2+(Ra-PW/2)2...(3)Ra×cosθ＝Xb+Xc...(4)這里假設Ra表示車輛1的后軸中心的回旋半徑，θ表示在向后運動開始位置B的偏航角(設定在初始停止位置A的偏航角為0)，Xb表示后軸中心在X軸方向上從初始停止位置A到向后運動開始位置B經(jīng)過的距離，Yb表示后軸中心在Y軸方向上從初始停止位置A到向后運動開始位置B經(jīng)過的距離，Yt表示后軸中心在Y軸方向上從目標停車空間S的中心到初始停止位置A經(jīng)過的(有正負的)距離，Xp表示后軸中心在X軸方向上從目標停車空間S的入口端到初始停止位置A經(jīng)過的距離，Xc表示后軸中心在X軸方向上從初始停止位置A到車輛標志C經(jīng)過的距離，PW表示目標停車空間S的寬度，并且W表示車輛1的寬度。
將從公式(4)導出的Xc賦值給公式(3)以獲得公式(3’)。隨后，將從公式(2)導出的Ra賦值給公式(3’)以獲得公式(3”)，公式(3”)的變量包括θ，Xb和Yb。
公式(3”)示意性地如下表示。
Xb＝F(θ，Yb，Kn)...(3”)這里應該注意，F(xiàn)表示預定的函數(shù)并且Kn表示所有必要的常數(shù)。
因此，當建立接下來的關系時，條件2滿足。
Xb＞F(θ，Yb，Kn)...(3)滿足條件J1的表達式(1’)和條件J2的表達式(3)的向后運動開始位置B被確認為符合條件J1和J2的向后運動開始位置B。如從表達式(1’)和表達式(3)顯而易見的，如果確定Xb、Yb和θ的值之一，其它值的可能的范圍確定。在本實施例中，基于以下假設進行描述，在車輛的偏航角θ確定的情況下，Xb和Yb的可能的范圍表示向后運動開始位置B。
此向后運動開始位置B在圖7中特別地示出。當θ＝40度，E1和E2表示分別由條件J1和J2限定的邊界線。當車輛1的后軸中心位于邊界線E1和E2之間的區(qū)域AR內(nèi)時，車輛1位于向后運動開始位置B。參考圖7，除了θ＝40度的情況以外，示出了對應通過車輛1在向后運動開始位置B處的偏航角θ假設的不同值的數(shù)個區(qū)域AR。從而，根據(jù)車輛1的偏航角θ計算向后運動開始位置B的范圍。
在前述實施例中，條件J1基于車輛1的中心和目標停車空間S的中心限定。然而，條件J1也可以基于車輛1的外部和目標停車空間S的外部(S2)限定。
在此情況下，條件J1用接下來的條件J1A替代。
條件J1A為，如果車輛1以最大轉向角(即，以最小轉彎半徑)向后運動，車輛1的外部對于目標停車空間S的外部(S2)沒有位于轉彎外側區(qū)域。
如果建立接下來的關系，在車輛1以最小轉彎半徑從向后運動開始位置B向后運動時，車輛1的外部對于目標停車空間S的外部位于轉彎外側區(qū)域。
Rmin×(1-sinθ)+W/2＞Yb-Yt+PW/2...(1A)因此，滿足條件J1A的條件不是表達式(1’)，而是接下來的表達式。
Yb＞Rmin×(1-sinθ)+W/2+Yt-PW/2...(1A’)在上述實施例中，表示車輛1的總的外形的輪廓的車輛標志如圖4所示顯示。然而，如圖8所示，如果基于透視圖畫法，將車輛標志M1的遠處的區(qū)域和附近的區(qū)域分別用細線和粗線表示，容易更明顯地確定估計的車輛空間是否適當?shù)叵鄬τ谀繕送＼嚳臻gS定位。
此外，如圖9所示，采取指示了大致投射到路面上的車輛1的形狀的半透明的平面的形式的車輛標志M2也可以顯示為估計的車輛空間。因為車輛標志M2是半透明的，在顯示器4上顯示以指示目標停車空間S的停車邊界線不會消失，即使當車輛標志M2重疊它們時，并且可以確認車輛標志M2與目標停車空間S的重疊程度。
此外，如圖10所示，如果使用的車輛標志M3比車輛1的實際輪廓U寬并且與例如目標停車空間S寬度大致相等，在估計的車輛空間與目標停車空間S之間的位置關系更加明顯地可見，并且更加容易確定估計的車輛空間是否相對于目標停車空間S適當?shù)囟ㄎ?。在此情況下，車輛標志M3可以表示為，如圖4所示表示車輛1的總的外形的輪廓的車輛標志，如圖8所示根據(jù)透視圖畫法的車輛標志，或者如圖9所示采取指示了大致投射到路面上的車輛1的形狀的半透明的平面的形式的車輛標志。然而，考慮到寬的車輛標志M3重疊表示目標停車空間S的停車邊界線，優(yōu)選使用半透明的車輛標志。
在前述實施例中，如圖3所示，估計的車輛空間，諸如車輛標志C2，顯示在車輛1已經(jīng)在轉彎轉彎角(90°-θ)的同時從向后運動開始位置B以恒定的轉向角向后運動以后所到達的位置。然而，如圖11所示，車輛標志D2可以顯示在通過將顯示車輛標志C2的位置直線向后移動預定的距離D獲得的位置。因此，即使當車輛1已經(jīng)到達對應車輛1在轉彎轉彎角(90°-θ)的同時從向后運動開始位置B向后運動的過程完成的位置，車輛標志D2的一部分還位于照相機2的可視區(qū)域內(nèi)。因此，車輛標志D2的一部分在顯示器4上以疊加在目標停車空間S上的方式顯示，所以容易確定車輛1是否變得與目標停車空間S平行。
雖然在前述實施例中，通過積分從偏航速率傳感器10輸入的車輛1的角速度來計算車輛1的偏航角，這不是必須的。如圖12所示，也可以安裝距離傳感器14來替代偏航速率傳感器10，來基于從轉向角傳感器9獲取的轉向角和從距離傳感器14獲取的車輛1的運動距離來計算車輛1的偏航角，并且為駕駛員提供引導信息。在此情況下，距離傳感器14和轉向角傳感器9組成偏航角檢測裝置。
在停止在初始停止位置A的車輛1不垂直于目標停車空間S的情況下，擔心在顯示器4上顯示的估計的車輛空間不能適當?shù)叵鄬τ谀繕送＼嚳臻gS定位，即使在向后開始位置B操作方向盤7。為了妥善處理此情況，如圖13所示，可以在駕駛員座椅附近布置可操作的開關15，且開關15連接到控制器8，并且可以通過操作可操作的開關15改變在顯示器4上顯示的估計的車輛空間的角度。在此情況下，從向后運動開始位置B向后運動到車輛標志C的轉彎角根據(jù)在顯示器4上顯示的估計的車輛空間的角度對于在車輛1垂直于目標停車空間S的情況下的角度(90°-θ)改變的量增加或減小。以此方式，可以根據(jù)車輛1在初始停止位置A的角度提供更加準確的停車引導。
替代在初始停止位置A切換側向停車模式開關12，側向停車模式開關12也可以在車輛1向前朝向初始停止位置A直線運動的途中切換，并且當車輛1在方向盤7轉動的情況下轉彎的同時從初始停止位置A朝向向后運動開始位置B向前運動時，控制器8可以通過檢測車輛1的偏航角的改變來確認停車引導初始。替代切換側向停車模式開關12，可以安裝麥克風和聲音識別單元，用于通過聲音識別向控制器8發(fā)布命令。從而，簡化了駕駛員執(zhí)行的操作。
控制器8不需要作為用于停車輔助的專用單元存在，而是可以并入導航系統(tǒng)或類似系統(tǒng)。這使得不但可以免除將控制器8安裝在車輛1內(nèi)的麻煩，而且可以因為共同使用盒形主體和傳感器組、不需要準備配線和類似原因而減小系統(tǒng)成本。
雖然前述實施例處理在通道的左面?zhèn)认蛲＼?，在右側側向停車也可以以類似的方式?zhí)行。
達到向后運動開始位置B的引導可以在一旦車輛1已經(jīng)進入?yún)^(qū)域AR或在進入?yún)^(qū)域AR一段時間以后提供。
替代提供引導以促使駕駛員停止，在車輛1在區(qū)域AR內(nèi)時提供引導以通知駕駛員可以停止車輛也可以接受。從而，駕駛員可以在或多或少自由選擇的時刻執(zhí)行停止車輛1的操作。
初始停止位置A不限于離開目標停車空間S的入口0.5到1米的位置。區(qū)域AR可以根據(jù)預先確定的初始停止位置A計算。
當車輛1停止在初始停止位置A時，駕駛員看到框線S1正好在車輛1旁邊不是絕對必要的。例如，駕駛員可以看到框線S2正好在車輛旁邊。在此情況下，即使在轉彎的同時向前運動的轉向角是小的，車輛1也可以容易地到達區(qū)域AR。
此外，當車輛1停止在初始停止位置A時，駕駛員可以看到目標停車空間S的中心正好在車輛1旁邊。這適合于將車輛停放在沒有停車框的停車場內(nèi)的情況。
當車輛1停止在初始位置A時，可以通過開關選擇前述三種狀態(tài)(車輛1正好位于目標停車空間S的框線S1、框線S2或目標停車空間S的中心的旁邊)其中之一。在此情況下，根據(jù)每個停車場的情況，停車過程可以從確保更容易操作的初始停止位置A開始。
此外，雖然使用兩個邊界線E1(條件J1或J1A)和E2(條件J2)計算區(qū)域AR，也可以限定邊界線E3來替代邊界線E2，邊界線E3表示對應相應的偏航角θ在邊界線E1和E2之間的交點，如圖7所示(即，在邊界線E1和E2之間的曲線描跡交點，或以θ＝0度通過邊界線E1和E2之間的交點并且以直角與邊界線E1相交的直線)，并且使用邊界線E1和E3計算區(qū)域AR。在此情況下，如圖7所示，區(qū)域AR位于邊界線E1上面并且在邊界線E3右面。
此外，向后運動開始位置B不是必須根據(jù)車輛1的偏航角計算。預先存儲相應于偏航角的區(qū)域AR的數(shù)據(jù)，并且通過參考該數(shù)據(jù)確定車輛1是否到達向后運動開始位置B也是合適的。
此外，根據(jù)車輛1的偏航角或存儲相應于偏航角的區(qū)域AR的數(shù)據(jù)計算區(qū)域AR不是必須的。例如，區(qū)域AR可以根據(jù)Xb或可以預先存儲的相應于Xb的區(qū)域AR的數(shù)據(jù)計算。替代地，區(qū)域AR可以根據(jù)Yb或可以預先存儲的相應于Yb的區(qū)域AR的數(shù)據(jù)計算。
如在上文所述，本發(fā)明使得車輛可以被引導到向后運動開始位置，從該位置可以停放在目標停車空間內(nèi)，由此使得在目標停車空間內(nèi)停車可靠并且容易。
權利要求
1.一種停車輔助設備，其用于在通過將車輛在方向盤轉動的情況下從初始停止位置向前運動，在向后運動開始位置停止車輛，以及在方向盤在相反的方向轉動的情況下向后運動車輛，來將車輛停放在目標停車空間內(nèi)的駕駛操作中提供輔助，該停車輔助設備包括用于捕獲車輛后面的圖像的照相機；布置得靠近車輛的駕駛員座椅的顯示器；用于檢測轉向角的轉向角傳感器；用于檢測車輛的偏航角的偏航角檢測裝置；用于向駕駛員發(fā)布駕駛操作引導信息的引導裝置；及控制器，其用于當車輛從初始停止位置向前運動時，基于通過轉向角傳感器檢測的轉向角和偏航角檢測裝置檢測的車輛的偏航角獲取車輛的瞬時位置和車輛的瞬時偏航角，用于一旦車輛已經(jīng)進入通過停車允許位置和停車允許偏航角限定的向后運動開始位置的區(qū)域內(nèi)或在車輛已經(jīng)進入該區(qū)域一段時間以后，通過引導裝置發(fā)布引導信息來停止車輛，用于當車輛向后運動時在顯示器上顯示通過照相機捕獲的圖像，以及用于在車輛在保持通過轉向角傳感器檢測的當前的轉向角向后運動的情況下，在顯示器上以疊加的方式顯示估計的車輛空間，估計的車輛空間根據(jù)當前的轉向角運動，以由此告知駕駛員向后運動車輛的適當?shù)霓D向角。
2.根據(jù)權利要求1所述的停車輔助設備，其中，估計的車輛空間基于在向后運動開始位置處車輛的偏航角和車輛的轉向角顯示；以及駕駛員在向后運動開始位置操作方向盤，以在顯示在顯示器上的估計的車輛空間和目標停車空間之間建立適當?shù)奈恢藐P系，并且以此狀態(tài)開始向后運動車輛。
3.根據(jù)權利要求2所述的停車輔助設備，其中，估計的車輛空間為表示車輛的總的外形的輪廓。
4.根據(jù)權利要求3所述的停車輔助設備，其中，基于透視圖畫法，構成估計的車輛空間的輪廓在其遠處的區(qū)域和附近的區(qū)域分別示出為細線和粗線。
5.根據(jù)權利要求2所述的停車輔助設備，其中，估計的車輛空間以大致投射到路面上的車輛的圖像的形狀的半透明的平面的形式顯示。
6.根據(jù)權利要求2所述的停車輔助設備，其中，估計的車輛空間以大于車輛的實際寬度的寬度顯示。
7.根據(jù)權利要求2所述的停車輔助設備，其中，估計的車輛空間在通過進一步將車輛已經(jīng)在轉彎預定的角度的同時保持其轉向角的情況下從向后運動開始位置向后運動以后達到的位置直線向后移動預定的距離所獲得的位置顯示。
8.根據(jù)權利要求1所述的停車輔助設備，其中，向后運動開始位置在以下范圍內(nèi)，其中，即使車輛在保持最大轉向角的同時向后運動，車輛的中心線相對于目標停車空間的中心線也沒有位于轉彎外側區(qū)域內(nèi)，并且即使車輛在保持預定的轉向角的同時向后運動，在進入目標停車空間時，車輛的任何部分相對于目標停車空間也不會伸出到轉彎內(nèi)側區(qū)域內(nèi)。
9.根據(jù)權利要求1所述的停車輔助設備，其中，向后運動開始位置在以下范圍內(nèi)，其中，即使車輛在保持最大轉向角的同時向后運動，車輛的任何部分相對于目標停車空間也不會位于轉彎外側區(qū)域內(nèi)，并且即使車輛在保持預定的轉向角的同時向后運動，在進入目標停車空間時，車輛的任何部分相對于目標停車空間也不會伸出到轉彎內(nèi)側區(qū)域內(nèi)。
10.根據(jù)權利要求1所述的停車輔助設備，其中，控制器根據(jù)車輛的偏航角計算預定的區(qū)域，并且當車輛位于這樣計算的預定的區(qū)域內(nèi)時，確認車輛到達向后運動開始位置。
11.根據(jù)權利要求1所述的停車輔助設備，其中，控制器預先存儲根據(jù)車輛的偏航角的預定區(qū)域，并且當車輛位于這樣存儲的預定的區(qū)域內(nèi)時，確認車輛到達向后運動開始位置。
12.根據(jù)權利要求1所述的停車輔助設備，其中，在已經(jīng)發(fā)布引導信息來停止車輛以后，控制器確定是否車輛事實上停止的位置與向后運動開始位置符合，并且如果確定該位置不合適，通過引導裝置告知駕駛員此位置不合適。
13.根據(jù)權利要求1所述的停車輔助設備，其中，在車輛從向后運動開始位置向后運動時，控制器根據(jù)車輛的偏航角改變估計的車輛空間的顯示，使得在實際路面上在通過照相機捕獲的圖像和估計的車輛空間之間的相互位置關系不改變。
14.根據(jù)權利要求1所述的停車輔助設備，其中，控制器基于車輛在向后運動開始位置處的偏航角計算所需的目標轉彎角直到轉彎完成，并且當車輛在從向后運動開始位置向后運動中達到目標轉彎角時，通過引導裝置發(fā)布引導信息來結束轉彎。
15.根據(jù)權利要求14所述的停車輔助設備，還包括用于改變估計的車輛空間的角度的可操作的開關，控制器根據(jù)估計的車輛空間的角度改變的程度修正目標轉彎角的值。
16.根據(jù)權利要求1所述的停車輔助設備，還包括用于設定車輛在初始停止位置的偏航角的參考位置的設定開關。
17.根據(jù)權利要求1所述的停車輔助設備，其中，偏航角檢測裝置由偏航速率傳感器構成。
18.根據(jù)權利要求1所述的停車輔助設備，其中，偏航角檢測裝置由用于測量車輛運動距離的距離傳感器和轉向角傳感器構成。
19.根據(jù)權利要求1所述的停車輔助設備，其中，引導裝置由揚聲器構成。
全文摘要
在這里披露的停車輔助設備中，當在初始停止位置A設置側向停車模式開關時，控制器基于車輛的偏航角和轉向角計算用于停車的向后運動開始位置B，并且在確定車輛已經(jīng)到達計算的向后運動開始位置B時發(fā)布引導信息來停止車輛。在已經(jīng)感測到變速桿變速到倒退位置以后，控制器在顯示器上顯示通過照相機捕獲的關于車輛后面的區(qū)域的圖像，并且車輛在保持在變速桿變速時的轉向角的同時向后運動的情況下，還在該顯示器上以疊加的方式顯示估計的車輛空間。駕駛員操作方向盤以便在顯示器上在估計的車輛空間和目標停車空間之間建立適當?shù)奈恢藐P系，由此在向后運動車輛中獲得適當?shù)霓D向角。
文檔編號B62D15/02GK1787943SQ200580000399
公開日2006年6月14日 申請日期2005年4月12日 優(yōu)先權日2004年4月19日
發(fā)明者島崎和典, 木村富雄, 山本悟士 申請人:株式會社豐田自動織機