TWI299025B - Parking assistance apparatus - Google Patents

Description

1299025 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明爲有關一種停車輔助設備，且更特定的有關一種 於並列停車駕駿操作中提供駕駛員導引之設備。 【先前技術】 傳統地，已開發出駕駛作業中一種駕駛輔助設備，其於 向後移動期間，藉由將安裝於車輛之一監視攝影機所攝得 之影像顯示於一顯示器上而提供協助，且亦將對應方向盤 之一操縱角度之一預估軌跡以疊加於所顯示之影像位置顯 示於顯示器上，例如JP-2002-251632A中所揭示者。 如以上所描述之停車輔助設備允許駕駛員藉駕駛該車 輛同時觀看顯示器上所預估的軌跡執行，例如，在停車空 間一車輛之並列停車。 然而，僅觀看該預估的軌跡會導致問題發生，即是不清 楚該預估軌跡的哪一部分應匹配至一目標停車空間，或該 預估軌跡之部分應如何被匹配，故難以精確地將該車輛停 於目標停車空間。 之 題 問 述 上 對 爲 作 已 明 發 本 , 間 備空 設車 助停 輔標 車目 停於 種停 1 1 輛容 供車內 提 一 明 爲將發 標地 ί 目易 一 容 之且 明地 發賴 本信 。 可 法員 方駛 決駕 解許 一允 車 停 - 第 明 發 本 據 依 於 停 輛 車 1 將 援 支 以 用

Hr與 向係 置關 位置 期位 初定 一 預 從於 輛處 車爲 ， 該間 0將空 設係車 助，停 輔作標 操目 駿與 駕置 之位 間期 空初 車該 j1¥， 標動 目移 1299025 - 一預定角度關係，將該車輛停在一向後移動開始位置，且 .接著使方向盤反向迴轉向後移動該車輛，或使方向盤再次 反向迴轉更向後移動該車輛，該停車輔助設備包含：一攝 影機’用以拍攝該車輛後面之區域；一顯示器設置於該車 輛之駕駛座位；一操縱角度感測器，用以偵測一操縱角度； 偏駛角度偵測手段，用以偵測該車輛之偏駛角度；及一控 制器。該控制器基於藉操縱角度感測器所測得之操縱角度 及藉偏駛角度偵測手段所測得之該車輛偏駿角度，從初期 B 位置連續獲取該車輛之位置與偏駛角度，且在車輛向後移 動時顯示由攝影機拍攝之影像於顯示器上。控制器以疊加 方式將一預估車輛顯示於顯示器上，該預估車輛空間指示 在該車輛向後移動時該車輛所抵達之位置上至少該車輛之 一側面位置，其係以車輛目前偏駛角度與目標停車空間之 角度間差異顯示，當以操縱角度感測器所測得之目前操縱 角度於將該車輛停於目標停車空間之最終向後移動操作中 被保持。控制器基於由該從車輛向後移動造成的該車輛一 B 瞬間操縱角度與一偏駛角度，以移動方式顯示預估的車輛 空間於顯示器上，基於最終向後移動操作中當操縱角度被 調整時該車輛之偏駛角度，且目標停車空間之角度間差 異，與基於藉操縱角度感測器所測得之經調整操縱角度， 在顯示器上移動預估車輛空間。 換句話說，在顯示器上會有二種該預估車輛空間之移動 型態。一種爲在車輛向後移動期間內保持與藉攝影機拍攝 之影像有位置關係之移動。另一種爲依據操縱角度而與攝 1299025 • 影機拍攝影像無關之移動。 w 在此，「目標停車空間之角度」指示完成目標停車空間 之停車的車輛縱向方向。例如，當車輛之偏駛角度在初期 位置爲〇度，在並列停車初期位置垂直目標停車空間之情 形，目標停車空間之角度爲9 0。，而在縱列停車初期位置縱 列停車空間之情形，目標停車空間之角度爲0度。 依據本發明第二停車輔助設備，用以支援將一車輛停 於目標停車空間之駕駛操作，係藉在一向後移動開始位置 ® 停止該車輛，該向後移動開始位置與目標停車空間爲處於 一預定位置關係與一預定角度關係，接著操作方向盤，向 後移動該車輛，或使方向盤再次反向轉動更向後移動該車 • 輛，該停車輔助設備包含：一攝影機，用以拍攝該車輛後 • 面之區域；一顯示器，設置於該車輛之駕駛座位；一操縱 角度感測器，用以偵測一操縱角度；偏駛角度偵測手段， 用以偵測該車輛之偏駛角度；及一控制器。該控制器分別 基於藉操縱角度感測器所測得之操縱角度，及藉偏駛角度 偵測手段所測得之該車輛偏駛角度’從向後移動開始位置 連續獲取該車輛之位置與偏駛角度，且在車輛向後移動時 顯示由攝影機拍攝之影像於顯示器上。控制器以疊加方式 將預估車輛空間顯示於顯示器上，該預估車輛空間指示在 該車輛向後移動時該車輛所抵達之位置上至少該車輛之一 側面位置，其係以車輛目前偏駛角度與目標停車空間之角 度間差異顯示，當以操縱角度感測器所測得之目前操縱角 度於將該車輛停於目標停車空間之最終向後移動操作中被 1299025 • 保持。控制器基於由車輛向後移動造成的該車輛一瞬間操 % 縱角度與一偏駛角度，以移動方式顯示預估的車輛空間於 顯示器上，並基於最終向後移動操作中當操縱角度被調整 時該車輛之偏駛角度與目標停車空間之角度間差異，且基 於藉操縱角度感測器所測得之經調整操縱角度，在顯示器 上移動預估車輛空間。 【實施方式】 本發明之實施例將根據附圖描述於下。 ®第一實施例 如第1圖所示，用以拍攝車輛1後面影像之一後視監視 攝影機2係被安裝於該車輛1之後部。在該攝影機2可見 " 範圍下端部拍攝到該車輛1之後保險桿3。一液晶彩色顯 • 示器4被設置於靠近該車輛1之駕駛座位。當根據本發明 執行停車輔助操作時，由該攝影機2所攝得之一影像被顯 示於顯示器4上，其通常作爲一導航系統之顯示單元，又， 一排檔桿5被設置於駕駛座旁。前輪6作爲操縱輪胎藉操 •作-方向盤7***縱。 第2匱I顯示依據本發明之第一實施例之一種停車輔助設 備之結構。控制器8被連接至攝影機2與顯示器4。操縱 角度感 '測器9用以偵測該方向盤7之一操縱角度，偏航率 _測I器1 〇用以偵測該車輛1於其偏駛角度方向之角速度， 及換檔感測器1 1，當排檔桿5被切換至後退方向時，其產 生向後移動訊號，皆被連接至該控制器8。另外，用以通 矢口控_器8該車輛1將執行並列停車之並列停車模式開關 1299025 • 1 2亦連接至控制器8。又，用以對駕駛員 、 之資訊的擴音器1 3，被連接至該控制器8 控制器8設置有一 CPU(未顯示）、存有-顯示）其中及一工作RAM (未顯示）。 該車輛特有的資料與控制程式被儲存於 料包含車輛1以其方向盤7作一最大幅度 小迴轉半徑Rmin，其中該情形爲，且當該 車時控制程式執行停車輔助，C P U根據儲？ ®制程式操作。 當並列停車模式開關1 2啓動時，控制 停止位置作爲一初期位置，藉由積分從偏| • 輸入車輛1的角速度，計算該車輛1之偏 、 計算出偏駛角度演算允許停車位置及允許 之向後移動開始位置。假如於向前移動中 偏駛角度判斷該車輛1已到達向後移動開 8經由擴音器1 3發出導引資訊以促使駕駛 ® 控制器8亦判斷駕駛員已將車輛確實地 始位置，假如判斷該位置爲不適宜的，控 其他方式通知駕駛員此不適宜性。 藉由換檔感測器1 1感測一排檔桿5 置，控制器8將攝影機2所拍攝之車輛後 示器4上，同時在維持由操縱角度感測器 以預定迴轉角向後移動車輛的情況下之預 疊加方式顯示於顯示器4上。此預估車輛 傳達駕駛作業中 〇 -程式之ROM(未 ROM中。該資 迴轉情形下的最 車輛進彳了並列停 赛於ROM中之控 器8辨識一初期 f/[率感測器1 0所 駛角度，基於所 偏駿角度所界定 一操縱角度與一 始位置，控制器 員停止該車輛。 停在向後移動開 制器8以聲音或 已切換至倒退位 方影像顯示在顯 9測得之操縱角 估車輛空間，以 空間依據操縱角 -10- 1299025 - 度於顯示器4上移動。當駕駛員操作方向盤7，獲得向後 . 移動時的適宜操縱角度，以建立預估車輛空間與一顯示器 4上目標停車空間之間一適宜的位置關係。 參考第3圖，將具體描述執行並列停車之操作。首先， 當車輛大體上垂直於一目標停車空間 S，距離目標停車空 間S之入口約0 · 5至1米，駕駛座位對應目標停車空間S 之一預定位置時，例如，當目標停車空間S之中央部正好 位於駕駛員旁時，將車輛初期停止。此車輛位置當作是作 ® 爲初期位置的初期停車位置A。 假如駕駛員在初期停止位置A啓動並列停車模式開關 1 2，控制器8辨認出停車導引開始且使擴音器1 3提供一聲 ' 音導引如「將爲您提供並列停車導引，請轉動方向盤，向 、 前移動，於指示出現時停車」，一啓動並列停車模式開關 1 2，控制器8就將在初期停止位置A的車輛偏駛角設定爲 偏駛角度之參考位置。 駕駿員操作方向盤7使車輛1向前迴轉。在第3圖所示 ® 情形中，駕駛員將方向盤7轉至右邊，同時將車輛向前移 動。此時，控制器8連續取得藉由操縱角感測器9所測得 之操縱角度及自偏航率感測器1 0輸入的該車輛1之角速 度，並掌握車輛1相對於目標停車空間S之偏駛角度及位 置。例如，藉由對從啓動並列停車模式開關1 2的初期停止 位置A已經取得之操縱角與角速度積分。換句話說，控制 器8藉由對瞬間角速度積分來算出瞬間偏駛角，自一瞬間 操縱角度得到一迴轉半徑，於假設車輛1以在那狀態下瞬 -11- 1299025 • 間偏駛角改變量移動，對該車輛1之一移動距 . 計算出相對於初期停止位置A的該車輛1之 置。不需保持固定的操縱角亦可在中途被改變 假如判斷車輛1已自初期停止位置A以一角 向前移動，接著達到一向後移動開始位置B用 該車輛以停於目標停車空間S中，控制器8提 引資訊作爲停住該車輛的指示，例如，自擴音| 如”叮噹！請操作方向盤，緩慢地向後移動，同 ® 位置在黃色框架內”的聲音導引。向後移動開始 意指一特定位置而且是一區域，其允許以方向 某一操縱角度向後移動該車輛1抵達於目標停 * (即，允許停車範圍）。 ' 當車輛1抵達向後移動開始位置B時，目標 位於車輛1後面，且位於監視攝影機2後視之j 因此，沒有將攝影機2拍攝影像顯示於顯示器 1亦可抵達向後移動開始位置B。因爲無需倚 ® 拍攝之影像提供導引，駕駛員在迴轉前進時容 周遭障礙物、行人等。 假如駕駛員在向後移動開始位置B切換排檔 位置’控制器8將攝影機2所攝得之車輛後方 顯示器4上’同時在維持藉由操縱角度感測器 縱角向後移動車輛的情形下，以疊加方式在顯 示指示車輛抵達位置的車輛預估空間。例如， 輛1之整體外部形狀輪廓的車輛標記形式，在 離積分，並 目前相對位 〇 度Θ迴轉而 以向後移動 供駕駛員導 蓉13發出諸 時保持目標 位置B不僅 盤7固定於 車空間S中 丨停車空間S 白攝範圍內。 4上，車輛 賴攝影機2 易注意車輛 [桿5至倒退 影像顯示在 9測得之操 示器4上顯 以代表該車 :以方向盤7 -12- 1299025 目前操縱角度自目前位置以迴轉角度（9 0。- θ)(目標迴轉角 度）作一迴轉後，車輛1所在的位置上，顯示該預估車輛空 間。即是，如第4圖所示，在顯示器4上之螢幕顯示藉後 視監視攝影機2所攝得之如該車輛1後面影像，包含該車 輛1之後保險桿3與目標停車空間S。車輛標記亦以移動 方式依據方向盤7之操縱角度顯示於顯示器4之螢幕上， 例如，如C1至C3所示。於此注意的是，車輛標記C1、 C2與C3分別代表以迴轉半徑Rl、R2與R3自向後移動開 始位置B迴轉了迴轉角度（9 0 ° - Θ )後車輛1的狀態。注意 於此實施例中，抵達位置與作爲預估車輛空間的車輛標 記，且亦指示抵達位置之一縱向方向。 駕駛員操作方向盤7以於預估車輛空間與顯示器4上目 標停車位置S間建立一適宜的位置關係。參考第3圖，如 具有迴轉半徑R 1之預估車輛空間之車輛標記C 1跨過目標 停車位置S之前框架線S 1，因此意指方向盤7之過大的操 縱角度，而具有迴轉半徑R3之車輛標記C 3跨過目標停車 位置S之後框架線S 2且因此意指方向盤7之過小的操縱角 度。具有迴轉半徑R之車輛標記C2相對於目標停車位置S 係適當地定位。 因此，當遵循自前述擴音器13所發出之聲音導引，駕 駿員使方向盤7固定於此一操縱角度緩慢地向後移動車輛 1以使車輛標記C2顯示。當車輛1向後移動時，車輛標記 C2之位置以隨時變化方式顯示於顯示器4上，以便目標停 車空間S與車輛標記C 2之間的相互關係保持不變。 1299025 例如，假定在車輛1從向後移動開始位置以迴轉半徑 R2迴轉了角度必’如第5圖所示，在採用以目前車輛1後 軸中心爲原點Ο，以車輛後方方向爲γ軸，以垂直Y軸車 軸左側爲X軸之座標系情形下，將構成位於目前位置B， 之車輛1之輪廓線的各點（B ’ η ’），以F作爲旋轉中心（半徑 R2)迴轉了迴轉角度Ω( = 9Ο°-θ-0)得到的點（Β，η，），藉由將 點（Β’η’）連接來描繪車輛標記C2。 當將車輛1停於右側上，以下方程式成立： ΧΒ 5 η 5 = (ΧΒ 5 n + R2) · cos(Q)-YB,n · sin(n)-R2 YB，n，= (XB，n + R2) · sin(Q) + YB，n · cos(Q) 當將車輛1停於左側，以下方程式成立： XB’n’=(XB’n-R2) · cos(-Q)-YB，n · sin(-n) + R2 YB5n, = (XB,n-R2) · s i η (- Ω) + Y B 9 η · cos(-n) 使用這些方程式，車輛標記C2依據目前轉動角度與目 前操縱角度時時刻刻重覆繪製。 如上所述，車輛標記C 2時時刻刻變化地顯示於顯示器 4上，使得在車輛標記C2與目標停車空間之間關係未造成 變化。然而，當車輛1向後移動時，在路面之傾斜，不規 則等之影響下，車輛標記C2之位置可從目標停車空間s 偏離。 例如，在向後移動開始位置B，車輛標記C2位於目標 停車空間S之中心。當車輛標記C2已從目標停車空間S 之中心偏離如以車輛標記C2 ’表示，如第6圖所示車輛1 從向後初期位置B以迴轉半徑R2迴轉了角度4後的目前位 -14- 1299025 置B，調整方向盤7之操縱角度，並藉由使迴轉半徑自R2 改變至R4以將迴轉中心從點F移至點G使車輛標記C2 ’ 在顯示器上移動。結果，一車輛標記C 4位於目標停車空間 S之中心。 車輛1可以保持方向盤7之調整後操縱角度向後移動。 控制器8依據經調整操縱角度與目前迴轉角度，時時刻刻 重覆繪製車輛標記C4。 控制器8基於自偏航率感測器1 〇所輸入之一角速度計 算車輛1之一偏駛角度。當自初期停止位置A之偏駛角度 改變量達到90°時，控制器8可辨識出車輛1已抵達車輛標 記C2或C4之位置。控制器8在車輛1抵達車輛標記C2 或C4位置之前或後的適當時機提供一聲音導引，以促使駕 駛員停止車輛1，且於當車輛1幾乎達到車輛標記C2或 C4位置時，亦顯示對應直線後退時車輛1之軌的車輛寬度 線。參考被疊加於目標停車空間S之方式顯示於顯示器4 上之車輛寬度線，駕駛員仔細地調整停車位置且停止車輛 1於一合適位置，於該處車輛1與目標停車空間S平行。 控制器8於偵測到偏駛角度已成爲9 0 °時，辨識該車輛 抵達車輛標記c 2或C 4，即是該車輛於自向後移動開始位 置B已作一迴轉後，已抵達一目標迴轉角度。控制器8使 擴音器13發出聲音導引如「請打直方向盤，向後移動至合 適位置結束停車。」，且完成並列停車導引操作。 駕駛員依據聲音導引向後直行同時注意周遭環境’參考 與相鄰車輛的關係及顯示於顯示器上4之車輛後方影像 1299025 • 內，停止該車輛於目標停車空間s內之合適位置，藉此完 、成駕駛操作。 在目標停車空間S之一並列停車因此被完成。現在將描 述辨識向後移動開始位置B之方法，該向後移動開始位置 B爲一區域，由此該車輛可抵達目標停車空間S。 向後移動開始位置B之辨識係基於以下二條件Π與J2 之實現。 條件J 1爲該車輛1之中心線未位於目標停車空間S之 B 中心線之一迴轉外側，假如車輛以一最大操縱角度向後移 動時（即，以最小迴轉半徑）。 條件J2爲該車輛1之一部分相對於目標停車空間S未 進入迴轉內側，當車輛1向後移動而進入目標停車空間S 時。 [條件J1] 一描述將參考第7圖而作成。取初期停止位置A之後軸 中心作爲原點Ο，Y軸延伸於該車輛之向前方向，且X軸 B 延伸於該車輛之向右方向。車輛1之中心線位於目標停車 空間s之中心線之一迴轉外區域中，自向後移動開始位置 B以一最小迴轉半徑向後移動，假如以下關係成立的話。

Rminx(l-sin0)>Yb-Yt (1) 於此假設R m i η代表車輛1之後軸中心之一最小迴轉半 徑，Θ代表向後移動開始位置β之一偏駛角，（在初期停止 位置Α偏駛角爲0度下），Yb代表γ軸方向之後軸中心自 初期停止位置A至向後移動開始位置b所涵蓋之距離，且 -16- 1299025 • Yt代表y軸方向之後軸中心自目標停車空間s之中心至初 • 期停止位置A所涵蓋之（標示的）距離。 最小迴轉半徑R m i η與在Y軸方向距離γ t可藉判斷車輛 參數與通常停車空間而被界定爲常數。因此，假如γ軸方 向中之距離Yb與偏駛角Θ當車輛1自初期停止位置a行 進至向後移動開始位置B時被得到，它能判斷是否以上表 示式（1)可被滿足。 換句話說，條件Π當以下關係式成立時被滿足： • Y b > R m i η X ( 1 - s i η Θ ) + Y t (1，） [條件J2] 如第8圖中所示，當車輛1之一部分於進入目標停車空 間S，已自向後移動開始位置B向後移動後，正好鄰接目 標停車空間S之一前面角落部分P，以下關係式於原點代 表車輛1之後軸中心在初期停止位置A時成立。

Rax(l-sin9) = Yb-Yt (2) (Ra-W/2)2 = (Xc-Xp)2 + (Ra-PW/2)2 (3) • Raxco s 0 = Xb + Xc (4) 於此假設Ra代表車輛1之後軸中心之一迴轉半徑，θ 代表向後移動開始位置Β之一偏駛角度，（在初期停止位置 Α偏駛角爲〇度），Xb代表X軸方向之後軸中心自初期停 止位置A至向後移動開始位置B所涵蓋之距離，且Yb代 表Y軸方向之後軸中心自初期停止位置A至向後移動開始 位置B所涵蓋之距離，Y t代表Y軸方向之後軸中心自目標 停車空間S之中心至初期停止位置A所涵蓋之（標示的）距 -17- 1299025 離，X p代表X軸方向之後軸中心自目標停車空間s之一入 口端至初期停止位置A所涵蓋之距離，X c代表X軸方向之 後軸中心自初期停止位置A至車輛標記C所涵蓋之距離， P W代表目標停車空間S之一寬度，且W代表車輛丨之一 寬度。 從方程式（4)導出之Xc被指定於方程式（3)，以得到方程 式（3’）。接著，從方程式（2)導出之Ra被指定於方程式（3，）， 以得到方程式（3’’），其爲一方程式包含0，Xb與Yb等變數。 方程式（3’5)槪要表示於下：

Xb = F(0，Yb，Kn)…（3，，） 於此注意的是，F代表一預定函數且Kn代表全部所需 之常數。 因此，條件J2當下列關係成立時被滿足：

Xb>F(0，Yb，Kn)··· (3，，，） 向後移動開始位置B滿足條件J 1之表示式（1 ’）且條件 J2之表示式（3’’’）係被辨識爲符合條件與J2之一向後移 動開始位置B。從表示式（1’）與（3，，，）爲顯而易見的，假如 對Xb，Yb與Θ之値中之一者被判斷，其他値之可能範圍亦 被判斷。於第一實施例中，一描述將基於假設具有該車輛 既定偏駛角之Xb與Yb的可能範圍代表向後移動開始位置 B 〇 向後移動開始位置B特別例示於第9圖中。當θ = 40度， Ε1與Ε2分別代表由條件J1與：[2所界定之邊界線。當車 輛1之後軸中心位於邊界線Ε1與Ε2間之一區域AR中， -18- 1299025 車輛1位於向後移動開始位置B。參考第9圖，除θ = 4 0度 情形外，在向後移動開始位置Β數區域AR對應車輛1之 偏駛角Θ所假定之不同數値被例示。向後移動開始位置β 之範圍依據車輛1之偏駛角Θ因此被計算。 於上述第一實施例中，條件J 1基於車輛1之中心與目 標停車空間S被界定。然而，條件J1亦基於車輛1之一外 部分與目標停車空間S之一外部分（S 2)被界定。 於此情形下，條件J 1以下面條件：Π Α代替。 條件J 1 A爲車輛1之一外部分相對於目標停車空間S之 外部分（S 2)，未位於迴轉外區域中，假如車輛1以一最大 操縱角度向後移動（即，以最小迴轉半徑）。 表示式改變表示式（1)之形式至以下表示式。

Rminx(l.sin0) + W/2>Yb-Yt + PW/2 (1 A) 因此，滿足條件J 1 A之條件不是表示式（1 ’）而是以下表 示式：

Yb>Rminx(l-sin0) + W/2 + Yt-PW/2 (1A，） 第二實施例 於本發明第一實施例中，如第3圖所示，當方向盤7在 向後移動開始位置B***作時迴轉半徑改變，以改變操縱 角度。因此，車輛標記作爲一預估車輛空間重疊車輛1抵 達之一位置之縱長方向。結果，車輛標記不僅於目標停車 空間S之寬度方向移動，且在目標停車空間S之縱長方向 移動。因此，於本發明之第二實施例中，車輛標記之縱向 位置以固定方式被顯示，而不論以操縱角度感測器9偵測 -19- 1299025 之操縱角度，即是，不計車輛1抵達位置之縱向位置。 例如，位置Cmin，其假定從向後移動開始位置b具有 最小迴轉半徑Rmin與角度（90°-Θ)，被界定爲車輛標記之 一縱向參考位置，於該情形一座標系統原點Ο在向後移動 開始位置B重疊車輛1之後軸中心被採用，γ軸表示相對 於車輛1向後延伸之方向，且X軸表示一方向垂直γ軸延 伸且相對於該車輛向左，如第1 0圖所示。車輛標記之縱向 位置可總與假定以最小迴轉半徑Rmin，甚至當實際迴轉半 徑不等於最小迴轉半徑Rmin時作一迴轉之位置重疊。在從 向後移動開始位置B以角度（90。-Θ)作一迴轉中，相對於參 考位置C m i η車輛標記C 2之縱向補償量α以下式表示，當 實際迴轉半徑爲R2時。 a = (R2-Rmin) · sin(9O°-0) 由於先前所述，假如車輛標記C 2在車輛之縱向方向以 a補償，以藉由控制器8顯示一車輛標記C2a，車輛標記之 顯示位置可避免縱向偏離，而不計實際偏操縱角度。如此， 駕駛員發現容易在向後移動開始位置B藉移動車輛標記於 顯示器4上，將車輛定位於目標停車空間S之中心，且結 果，可更精確地停放車輛1。 第三實施例 於本發明之第二實施例中，車輛標記不會移動於目標停 車空間S之縱長方向’甚至當方向盤被進一步操作以變化 操縱角’同時從向後移動開始位置B作一迴轉。結果，車 輛標記可顯示與以最小迴轉半徑Rm i η作迴轉之參考位置 -20- 1299025 ' Cmin相同縱向位置。如第1 1圖所示，當操縱角被調整以 • 在位置B，改變迴轉半徑從R2至R4，其假定從向後移動開 始位置B以迴轉半徑R2與角度0繞一迴轉中心F作一迴 轉，迴轉半徑之變化量爲（R4-R2)。因此，於迴轉半徑變化 後，以角度Ω = (9Ο°-θ-0 )作一迴轉，車輛標記C4之縱向補 償量β，相對於車輛標記C 2，從向後移動開始位置Β以迴轉 半徑R2與角度（90。-Θ)作一迴轉表示如下。 P = (R4-R2) · s ΐηΩ ^ 由於先前所述，假如車輛標記C4在車輛1之縱向方向 以β補償，由此縱向位置重疊車輛標記C2 ’之縱向位置。 在此應注意的是，相對於車輛標記C2’之參考位置Cmin的 ^ 補償量爲α，即是，相對於描述於第二實施例之車輛標記 . C2之參考位置Cmin之補償量相同値。因此，假如車輛標 記C4藉由控制器8在車輛之縱向方向以（α + β)補償以顯示 一車輛標記C4，車輛標記可在相同縱向位置如以最小迴轉 半徑R m i η作一迴轉之參考位置C m i η被顯示。與此情形相 ^ 同，駕駛員發現容易在向後移動開始位置Β藉移動車輛標 記於顯示器4上，將車輛定位於目標停車空間S之中心， 且結果，可更精確地停放車輛1。 第四實施例 於本發明之第二至第三實施例中，它能事先判斷一補償 値δ(例如3米），且設定一參考位置Cmin’爲一位置，其是 以最小迴轉半徑R ni i η作一迴轉中位置C m i η向後移動δ得 到之位置。例如，當實際迴轉半徑爲R2，它適宜在該車輛 -21 - l299〇25 • ^板長方向藉由控制器8，以下式表示之補償量γ補償車 雨铋纪C2，且顯示一車輛標記C2b如第12圖所示。 γ =α-δ = (R2-Rmin) · sin(9O°-0)-5 又’它能設置一搖桿或相類物於駕駿座中，使得補償値 巧被改變。 於此情形，駕駛員發現容易在向後移動開始位置B藉移 動 W *

% 卑_標記於顯示器4上，將車輛定位於目標停車空間S 中心，且結果，可更精確地停放車輛1。此外，除將車 _ 1 r、 一 以最小迴轉半徑Rmin向後移動時，駕駛員不會強烈感 • 到不合諧，因爲車輛標記與車輛1實際抵達之位置間差 義爲小的。 _ $實施例 於本發明之第五實施例中，車輛標記之縱向位置比固定 力式被顯示，而計以操縱角感測器9所測得之操縱角度。 • 如第1 3圖所示，初期停止位置A，目標停車空間S與欲顯 $之車輛標記C ’間之位置關係事先被判斷。目標停車空間 S爲與通常停車場之停車空間同樣大小。例如，目標停車 空間S之入口與初期停止位置A間之空間以參考符號D表 示’從目標停車空間S之入口至欲顯示之車輛標記C ’之後 軸中心距離以參考編號L表示，且車輛1之寬度以參考編 號W表示，在初期停止位置A從車輛1之中心線在X軸方 向之距離Xa，至欲顯示之車輛標記C ’之後軸中心以下式袠 示0 -22- !299〇25

Xa = L + D +W/2 在X軸方向後軸中心之移動量從向後移動開始位置B以 迴轉半徑Rb與角度（90°-θ)作一迴轉，以抵達車輛標記C 爲R b · s i η ( 9 0。- Θ )。因此在X軸方向後軸中心之移動量以 參考編號Xb表示，相對於車輛標記c車輛標記C，之補償 値δ表示如下。 5 = Xa + Xb_Rb · sin(9O°-0) 換句話說，車輛標記C ’之顯示位置考慮停車空間S之深 度’使用初期停止位置A與目標停車空間S間之位置關係 被判斷。 由於先前所述，假如後軸中心之移動量X b從初期停止 位置A至向後移動開始位置B時時刻刻以量測偏駛角度與 操縱角度被計算，且車輛標記C，藉補償車輛標記C被顯 示’其從向後移動開始位置B基於迴轉半徑Rb與迴轉角 度（90°-Θ)被計算，藉上述該車輛之縱長方向補償値δ，車 輛標記C ’之縱向位置總是以固定方式被顯示於目標停車空 間S。於此情形，車輛標記與車輛1實際抵達位置間之差 距與本發明之第四實施例相比爲較小的。 第六實施例 於上述第五實施例中，當一關係：Rb· sin(90°-e)>Xa + Xb 成立，因爲從向後移動開始位置B大的迴轉半徑Rb，如第 1 4圖所示，會有車輛標記C作爲一實際停車完成位置從目 標停車空間S向後突出之掛慮，即使車輛標記c，被顯示於 目標停車空間S 〇 -23 - 1299025 • 由於先前所述，當它被判斷於完成停車中該車輛1之位 •置從顯示作爲一預估車輛空間之車輛標記C，向後突出時， 控制器8以不同於正常顯示色彩之顏色顯示車輛標記C，。 一警告可藉此傳給駕駛員。 不改變車輛標記c ’之顏色，車輛標記C，可於被延伸至 車輛標記C之位置後被顯示，於該處車輛1在完成停車時 確實被定位。 結合這些措施，一聲音警告亦可從擴音器i 3傳給駕駛 •員。 第七實施例 第1 5圖顯示依據本發明第七實施例，一種停車輔助設 • 備之構形。於第七實施例中，一操作開關設於駕駛座且連 • 接至第2圖中所示第一實施例之停車輔助設備之控制器 8。當停於初期停止位置A之車輛1未與目標停車空間S 垂直，會有一合適位置關係未於顯示器4上顯示之車輛標 記與目標停車空間S間成立之掛慮，即使方向盤7在向後 ® 移動開始位置B***作下。關於此情形，於第七實施例中， 停車輔助設備被設置使得顯示於顯示器4上之車輛標記角 度可藉設於駕駛座之操作開關1 4操作被改變。即是，於此 情形，控制器8在從向後移動開始位置B作一向後迴轉， 會減少或增加迴轉角度至車輛標記相對角度（90°-Θ)，於車 輛1垂直目標停車空間S情形，依據該顯示車輛標記之角 度變化。以此方式，依據在初期停止位置A之車輛1之傾 斜度，可提供更精確之停車導引。 -24- 1299025 - 第八實施例

• 如第1 6圖所示，一停車框標記Μ 1指示目標停車空間S 之框寬度亦可顯示於顯示器4上，其藉控制器8以疊加於 車輛標記C上作爲一預估車輛空間。如具有車輛標記C之 情形，停車框標記Μ 1依據操縱角度在顯示器4上移動。 以此方式’車輛標記C與停車框標記Μ 1藉操作方向盤7 可容易匹配至目標停車空間S。 如第1 6圖所示，當車輛丨從向後移動開始位置β作一 • 向後迴轉至目標停車空間S，在迴轉內側上車輛1之一軌 跡M2至目標停車空間S，與在迴轉外側上車輛1之一軌跡 M3至目標停車空間S，亦可藉由控制器8以操縱角度感測 • 器所測得之操縱角度被顯示。以此方式，車輛1之向後移 - 動路徑可被確認於顯示器4上，且在車輛1之向後移動中 可估計與其他障礙物干擾之風險，使確保一安全感。車輛 1之向後移動路徑可予確認，甚至當僅在該迴轉之內側車 輛1之軌跡Μ 2與在該迴轉之外側車輛1之軌跡Μ 3之一者 •下。 又，如第1 6圖所示，一輔助標記Μ4指示停止車輛1 中停車框標記之角度，其相對於目標停車空間S仍少於迴 轉角（90°-Θ)之一預定角度ω(例如3度），當從向後移動開 始位置Β作一向後迴轉至目標停車空間S，且一輔助標記 Μ5指示停止車輛1中停車框標記之角度，其在一位置超過 迴轉角（9 〇。-0)之一預定角度ω藉由控制器8可被顯示。以 此方式，甚至當停於初期停止位置Α之車輛1未垂直目標 -25- 1299025 • 停車空間S，車輛標記C平行或大體平行輔助標記M4與 _ M5之一者。因此，車輛標記C可容易匹配至目標停車空間 S 〇 第九實施例 如第1 7圖所示，一桿P設於目標停車空間S之前端與 在該迴轉內側上車輛1之軌跡M2交會處’亦可藉由控制 器8被顯示。桿P相對於路面被直立顯示。當此等桿P被 顯示，該車輛或停於目標停車空間旁邊之相類物干擾風險 ® 可以預估，確保一安全感。 第十實施例 在上述第一至第九實施例中，雖然車輛1之偏駛角以整 ‘ 合從偏航率感測器1 〇輸入車輛1之角速度計算，此並非必 • 須的。如第1 8圖所示，它亦能安裝一距離感測器i 5而非 偏航率感測器1 0且基於操縱角感測器9由所得操縱角度， 與從距離感測器1 5所得之車輛1移動距離，計算車輛1之 偏駛角度，以提供駕駿員導引資訊。 @第i實施例 於上述第一至十實施例中，已描述並列停車。然而，本 發明在最終向後移動操作中，亦可應用至在目標停車空間 S中車輛1之縱列停車，藉將車輛1從初期停止位置A向 目U移動被貫施，其與目標停車空間S爲處於預定位置關 係’使方向盤7迴轉，將車輛丨停於向後移動開始位置b， 使方向盤7相反轉動，將車輛1向後移動，且使方向盤： 再次相反轉動，將車輛1向後移動。 -26- 1299025 即是’控制器8藉積分一動量角速度計算一動量偏駛 角’從動量操縱角計算迴轉半徑，在車輛1以動量操縱角 改變之狀態下車輛1移動之假設，積分車輛1之移動量， 且計算車輛1相對於初期停止位置A之目前相對位置。接 著’於最終向後移動操作中，將車輛1向後移動同時保持 由操縱角感測器9所測得之操縱角之車輛標記，以疊加方 式被顯示於顯示器4上。車輛標記依據方向盤7之操縱角 以移動方式被顯示。如第1 9圖所示，駕駛員操作方向盤7 以移動顯示器4上一車輛標記C 5至一車輛標記C 6，其與 目標停車空間S爲處於一適當位置關係。它適於在此狀態 將車輛1緩慢向後移動。當車輛1向後宜動時，車輛標記 C 6之位置爲時時刻刻變化地顯示，使得目標停車空間s與 車輛標記C 6間之相互關係不會改變。 假如車輛標記C6從目標停車空間S偏離，當車輛1向 後移動時，方向盤7之操縱角被調整，使得車輛標記C6 被移動於顯示器4上，且與目標停車空間S成立一適當位 ®關係。其適合保持方向盤7之經調整操縱角，向後移動 $輛1。控制器8依據經調整操縱角與一目前迴轉角，時 時刻刻重覆繪製車輛標記C6。 其他實施例 在第一至第十實施例中不用將並列停車模式開關1 2移 8力於初期停止位置，並列停車模式開關1 2可將車輛1向前 行朝初期停止位置A時移動，且控制器8可藉測得車輛 1 $偏駛角改變辨識車輛1在初期位置，當車輛1從初期 -27- 1299025 • 停止位置A朝向後移動開始位置B向前移動，同時使方向 . 盤7轉動作一迴轉。未將並列停車模式開關1 2移動，可安 裝一麥克風與聲音辨識單元用於藉由聲音辨識發出指令給 控制器8。又，每次車輛停止，控制器8可辨識該停車位 置爲初期位置。如此，由駕駛員實施之操作被簡化。 雖然第一至第十實施例處理一車道左側之並列停車，在 右側之並列停車亦可以類似方式實施。 初期停止位置A不限於離目標停車空間S之入口 〇. 5米 ® 至1米位置。區域AR可依據事先判斷之初期停止位置A 被計算。 當車輛1停於初期停止位置A，目標停車空間s之中心 ' 不必要位於駕駿員正旁邊。例如，駕駿員可見到駕駛員正 、 旁邊目標停車空間S之前框線S 1，或駕駛員可見到駕駛員 正旁邊目標停車空間S之後框線S2。 前述三種狀態之一（車輛1位於目標停車空間S之框線 S 1、框線S 2正旁邊或中心）可以一開關選取，當車輛1停 ^ 於初期停止位置A時。於此情形依據每一停車場情況，停 車程序可從一初期停止位置A開始，確保較簡單之操作。 於先前實施例中，車輛標記作爲預估車輛空間爲大體體 車輛之形狀（矩形），其亦指示車輛1之縱向方向。然而， 其亦適於車輛標記爲一形狀，其可簡單地指示車輛1之側 向。 於上述第一至第十一實施例中，一偏駛角與操縱角可連 續從向後移動開始位置B中得到，而非連續從初期位置得 -28 - 1299025 到一偏駛角與操縱角。於此情形，它適於在向後移動開始 位置B停止車輛1 ’其與目標停車空間S爲處於預定位置 關係與一預定角度關係。 各種修改範例對目標停車空間S之預定位置關係與預定 角度關係二者，於一偏駛角與操縱角連續從初期位置得到 之情形，與一偏駛角與操縱角連續從向後移動開始位置B 得到之情形亦爲可想像得到的。它適於當前述實施例情形 中預定値儲存控制器8之記憶體中。或者，其亦適於將複 數個値，儲存於三個區域，即是，在上述框線S 1正旁邊區 域、框線S 2正旁邊區域與目標停車空間S之中心正旁邊區 域被選取。其亦適於駕駛員任意判斷該些値且輸入它們， 或先前已停車該車輛1所使用之該些値被儲存，且接著依 據駕駛員習慣判斷。或者，亦適於藉由各種感測器、量測 技術、影像處理技術等，每次駕駛員停放車輛1得到該些 値。 控制器8不需存在作爲一專門設備用於停車輔助，且可 安裝於導航系統或相類物。它變得因此不僅能省卻安裝控 制器8車輛1中之麻煩，而且減低系統之成本，因爲一盒 幵多構件之共通使用、感測器組之共通使用，無對佈線或相 類物需求。 依據本發明’車輛1可信賴地且容易地停於目標停車空 間S中。 【圖式簡單說明】 第1圖爲依據本發明第一實施例之安裝有停車輔助設備 -29- 1299025 • 車輛之側視圖。 _ 第2圖爲顯示依據第一實施例之停車輔助設備之構造的 方塊圖。 第3圖爲示意地且逐步地顯示第一實施例中在並列停車 中該車輛之位置的視圖。 第4圖爲一表示顯示於第一實施例之顯示器上車輛後方 影像之視圖。 第5圖爲一視圖，顯示如何繪製一車輛標記，其在第一 ® 實施例中時時刻刻變化位置。 第6圖爲一視圖，顯示在第一實施例中迴轉途中位置已 偏離之車輛標記，調整操縱角之方法。 — 第7與8圖爲視圖，分別示意地顯示在第一實施例中， - 辨識一向後移動開始位置之方法。 第9圖爲一視圖，顯示第一實施例中一向後移動開始位 置。 第1 0至1 4圖爲視圖顯示在本發明之第二至第六實施例 •中，如何繪製-車輛標記。 第15圖爲一方塊圖，顯示依據本發明之第七實施例， 一種停車輔助設備之構形。 第1 6與1 7圖爲表示被顯示於本發明之第八與第九實施 例之顯示器上車輛後方影像的視圖。 第1 8圖爲一方塊圖，顯示依據本發明之第十實施例， 一種停車輔助設備之構形。 第19圖爲表示被顯示於本發明之第_|——實施例之顯示 -30- 1299025 器上車輛後方影像的視圖。 【主要元件符號說明】

1 車 輛 2 後 視 監 視 攝 影 機 3 後 保 險 桿 4 顯 示 器 5 排 檔 桿 6 、./一 刖 輪 7 方 向 盤 8 控 制 器 9 操 縱 角 度 感 測 器 10 偏 航 率 感 測 器 11 變 速 感 測 器 12 並 列 停 車 模 式 開關 13 擴 音 器 14 操 作 開 關 15 距 離 感 測 器 -31-

Claims (1)

1299025 十、申請專利範圍： • 1 · 一種停車輔助設備，用以支援停放一車輛於目標停車空 間之駕駿操作，其係藉使方向盤迴轉，自一初期位置向 前移動該車輛，該初期位置與目標停車空間具有一預定 位置關係與一預定角度關係，在一向後移動開始位置停 止該車輛之後，接著使方向盤以相反方向迴轉向後移動 該車輛，或使方向盤再次相反方向迴轉更向後移動該車 輛，該停車輔助設備包括： > 一攝影機，用以拍攝該車輛後面之區域； 一顯示器，設置於該車輛之駕駛座位； 一操縱角度感測器，用以偵測一操縱角度； 偏駛角度偵測手段用以偵測該車輛之偏駛角度；及 一控制器，該控制器基於由操縱角度感測器所測得之 操縱角度，與藉偏駛角度偵測手段所測得之該車輛偏駛 角度，從初期位置連續獲取該車輛之位置與偏駛角度， 且在車輛向後移動時顯示由攝影機拍攝之影像於顯示器 ►上 該控制器以疊加方式將一預估車輛空間顯示於顯示器 上，該預估車輛空間指示在該車輛向後移動時該車輛所 抵達之位置上至少該車輛之一側面位置’其係以車輛目 前偏駛角度與目標停車空間之角度間差異顯示，同時以 操縱角度感測器所測得之目前操縱角度於將該車輛停於 目標停車空間之最終向後移動操作中被保持；及 控制器基於由該車輛向後移動造成的該車輛一瞬間操 -32- 1299025 縱角度與一偏駛角度，以移動方式將預估的車輛空間顯 示於顯示器上，且基於最終向後移動操作中當操縱角度 被調整時該車輛之偏駛角度，與目標停車空間之角度間 差異’且基於藉操縱角度感測器所測得之經調整操縱角 度，在顯示器上移動該預估車輛空間。 2 ·如申請專利範圍第1項之停車輔助設備，更包括導引手 段，用於輸出駕駛操作上之導引資訊給一駕駿員。 3 ·如申請專利範圍第2項之停車輔助設備，用於支援並列 停車之一駕駛操作以將車輛停於一目標停車位置，係藉 將方向盤迴轉將車輛從初期位置向前移動，在向後移動 開始位置停止該車輛，且接著使方向盤反向迴轉將車輛 向後移動， 其中該控制器基於連續獲得之該車輛之一位置與一偏 駿角度，判斷該車輛是否已抵達該向後移動開始位置， 該開始位置對應於在自該初期位置向前移動操作期間內 允許該車輛停車之一位置及一偏駛角，且經由該導引手 段當判定該車輛已抵達向後移動開始位置時，輸出導引 資訊用於促使駕駛員停止該車輛。 4 ·如申請專利範圍第1項之停車輔助設備，用於支援並列 停車之一駕駛操作以將車輛停於目標停車位置，係使方 向盤迴轉從初期位置將車輛向前移動，在向後移動開始 iu置停止該車輛之後’且接著使方向盤反向迴轉將車輛 向後移動， 其中該預估的車輛空間指示一預定縱向位置，並不取 -33 - 1299025 決於車輛抵達位置上之該車輛之一縱向位置。 5 .如申請專利範圍第4項之停車輔助設備，其中該預定縱 向位置爲將在最終向後移動操作中保持一最大操縱角 度，以車輛之目前偏駛角度與目標停車空間之角度間差 異將車輛向後移動的縱向位置，或是從該縱向位置以一 預定値偏離之位置。 6 .如申請專利範圍第4項之停車輔助設備，其中該預定縱 向位置爲考慮在一道路表面上，目標停車空間之深度所 判定之位置。 7 ·如申請專利範圍第4項之停車輔助設備，其中該控制器 當判定車輛抵達之位置將從預估車輛空間向後突出時， 發出一警訊給駕駛員。 8 ·如申請專利範圍第1項之停車輔助設備，更包括一操作 開關用於改變該車輛之目前偏駛角度與目標停車空間之 角度間差異。 9 ·如申請專利範圍第1項之一種停車輔助設備，其中該控 制器顯示疊加於該預估車輛空間上而指示目標停車位置 之框寬度之一停車框標記。 1 0 ·如申請專利範圍第1項之停車輔助設備，其中該控制器 基於在最終向後移動操作中以操縱角度感測器所測得之 操縱角度，顯示至少至該預估車輛空間之〜迴轉內側之 該車輛軌跡與至該預估車輛空間之一迴轉外側之該車輛 軌跡之一者。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項之停車輔助設備，其中該控制器 -34- 1299025 顯示一桿，其設立於目標停車空間之前端與迴轉內側上 該車輛軌跡之交叉處。 1 2 ·如申請專利範圍第丨項之停車輔助設備，其中該控制器 顯示輔助標記，其指示停車時相對於該預估車輛空間以 一預定角度不足最終向後移動操作之迴轉角度時車輛之 角度，與停車時相對於預估車輛空間以一預定角度超過 最終向後移動操作之迴轉角度時車輛之角度。 1 3 ·如申請專利範圍第1項之停車輔助設備，更包括一設定 > 開關，該控制器在車輛停止中該設定開關被下壓時，或 當車輛移動中設定開關在被下壓後以操縱角度感測器測 得一操縱角度變化時，認定該車輛之位置爲該初期位置。 1 4 ·如申請專利範圍第1項之一種停車輔助設備，其中偏駛 角偵測手段由一偏航率感測器構成。 1 5 ·如申請專利範圍第1項之一種停車輔助設備，其中該偏 駛角偵測手段由一距離感測器及一操縱角感測器構成， 該距離感測器係用以量測該車輛之一移動距離。。 I 1 6 ·如申請專利範圍第2項之一種停車輔助設備，其中該導 引手段由一擴音器構成。 1 7 · —種停車輔助設備，用於支援停放一車輛於一目標停車 空間之一駕駛操作，係藉停放該車輛於一向後移動開始 位置，其與目標停車空間爲處於一預定位置關係與一預 定角度關係，且接著操作方向盤向後移動該車輛，或使 方向盤再次反向迴轉將車輛更向後移動，該停車輔助設 備包括： -35- 1299025 -一攝影機，用以拍攝該車輛後面之區域； .一顯示器，設置於該車輛之駕駛座位； 一操縱角度感測器，用以偵測一操縱角度； 偏駛角度偵測手段用以偵測該車輛之偏駿角度；及 一控制器’該控制器分別基於由操縱角度感測器所測 得之操縱角度及藉該偏駛角度偵測手段所測得之該車輛 偏駛角度，從向後移動開始位置連續獲取該車輛之位置 與偏駛角度，且在車輛向後移動時顯示由攝影機拍攝之 I 影像於顯示器上， 該控制器以疊加方式將一預估車輛空間顯示於顯示器 上，該預估車輛空間指示在該車輛向後移動時該車輛所 抵達之位置上至少該車輛之一側面位置，其係以車輛目 前偏駛角度與目標停車空間之角度間差異顯示，當以操 縱角度感測器所測得之目前操縱角度於將該車輛停於目 標停車空間之最終向後移動操作中被保持下；及 控制器基於由於該車輛向後移動造成的，該車輛一瞬 > 間操縱角度與一瞬間偏駿角度，以移動方式將預估的車 輛空間顯示於顯示器上，且基於最終向後移動操作中當 操縱角度被調整時該車輛之偏駛角度與目標停車空間之 角度間差異，且基於藉操縱角度感測器所測得之經調整 操縱角度，在顯示器上移動該預估車輛空間。 -36 -