TWI769708B

TWI769708B - 機械式停車場停車輔助系統及方法

Info

Publication number: TWI769708B
Application number: TW110105720A
Authority: TW
Inventors: 張鴻誠; 劉宏彥
Original assignee: 兆竑智聯股份有限公司
Priority date: 2021-02-19
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2022-07-01
Also published as: TW202234343A

Abstract

本發明實施例提供一種機械停車輔助系統及方法。在此方法中，取得多張車輛影像，依據那些車輛影像所對應的邊界在那些車輛影像中產生輔助指示以形成多張導引停車影像，並呈現那些導引停車影像。車輛影像是以數個取景方向對車輛拍攝所得，那些取景方向至少對應於機械停車設備的容置空間的邊界，且容置空間供車輛停放。各導引停車影像整合對應輔助指示及對應車輛影像。藉此，駕駛人可輕易地駕駛車輛進出機械停車格。

Description

機械式停車場停車輔助系統及方法

本發明是有關於一種維運管理，且特別是有關於一種機械停車輔助系統及方法。

機械停車位因受限於空間使用規劃而造成有限的車載板寬度與突出的車載板之邊軌，進而造成駕駛人停車的困擾與不便。駕駛人將車輛駛入停車格之車載板，經常因方向盤操控不良而造成判斷偏差，進而造成輪胎磨擦或是輪胎過度偏移而卡在邊軌，甚至影響駕駛人使用機械停車場的意願。目前車頭直進式停車位會在車輛前方放置一片鏡子，以讓駕駛人知道車頭方向與位置。然而，倒車進入停車位置並無任何輔助機制。此外，由於邊軌位置較低，因此駕駛人很難從後視鏡觀測並分辨車輛前後輪胎是否過度偏移，進而導致車輛與車載板之邊軌摩擦。

有鑑於此，本發明實施例提供一種機械停車輔助系統及方法，動態取像並提供導引指示，以輔助駕駛人輕鬆地進出停車格上的車載板。

本發明實施例的機械停車輔助方法包括(但不僅限於)下列步驟：取得多張車輛影像，依據那些車輛影像所對應的邊界在那些車輛影像中產生輔助指示以形成多張導引停車影像，並呈現那些導引停車影像。車輛影像是以數個取景方向對車輛拍攝所得，那些取景方向至少對應於機械停車設備的容置空間的邊界，且容置空間供車輛停放。各導引停車影像整合對應輔助指示及對應車輛影像。

本發明實施例的機械停車輔助系統包括(但不僅限於)多台影像擷取裝置、顯示器及管理裝置。影像擷取裝置用以拍攝影像。顯示器用以顯示影像。管理裝置耦接那些影像擷取裝置及顯示器。管理裝置並經配置用以透過影像擷取裝置取得多張車輛影像，依據那些車輛影像所對應的邊界在那些車輛影像中產生輔助指示以形成多張導引停車影像，並透過顯示器呈現那些導引停車影像。車輛影像是以影像擷取裝置的數個取景方向對車輛拍攝所得，那些取景方向至少對應於機械停車設備的容置空間的邊界，且容置空間供車輛停放。各導引停車影像整合對應輔助指示及對應車輛影像。

基於上述，依據本發明實施例的機械停車輔助系統及方法，即時拍攝車輛進出機械停車設備的情況，並結合相關於容置空間的邊界的輔助指示，以協助引導駕駛人正確且便捷地駛入停車格的車載板位置。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

1:機械停車輔助系統

10:車輛

20:機械停車設備

30:影像擷取裝置

50:顯示器

100:管理裝置

130:儲存器

150:處理器

S210~S250:步驟

301:邊界指示

303:行進軌跡

305:車身後方邊界線

307:緩衝帶

309:邊框

401、501:輪胎

403、503:警示文字

W:警示線

B:地面基準線

C:尺寸線

601:頂側

602:底側

603:左右側

701:尾側

703:左右側

圖1是依據本發明一實施例的機械停車輔助系統的元件方塊圖。

圖2是依據本發明一實施例的機械停車輔助方法的流程圖。

圖3是依據本發明一實施例的導引停車影像的示意圖。

圖4是依據本發明另一實施例的導引停車影像的示意圖。

圖5是依據本發明再一實施例的導引停車影像的示意圖。

圖6是依據本發明一實施例的正向尺寸判斷的示意圖。

圖7是依據本發明一實施例的頂視尺寸判斷的示意圖。

圖1是依據本發明一實施例的機械停車輔助系統1的元件方塊圖。請參照圖1，機械停車輔助系統1包括(但不僅限於)一台或更多台車輛10、一台或更多台機械停車設備20、一台或更多台影像擷取裝置30、一台或更多台顯示器50及管理裝置100。機械停車輔助系統1適用於停車場管理。

車輛10可以是燃油車、油電車、或電動車。

機械停車設備20可以是車載板、車輛移載盤或其他機械停車相關的設備。在一實施例中，機械停車設備20具有供車輛10停放的容置空間，並以機械停車設備20的部分部件(例如，邊軌、或頂桿)作為容置空間的邊界。

影像擷取裝置30可以是相機、攝影機、監視器或紅外線感測器，並用以對車輛10拍攝以擷取影像。在一實施例中，部分或全部的影像擷取裝置30的取景方向對應於機械停車設備20的容置空間的邊界。例如，取景方向對應於車輛10的行進方向(直向朝容置空間或倒車進入容置空間)所經過的區域、或車輛10的輪胎或側邊與機械停車設備20的邊軌之間。在另一實施例中，部分或全部的影像擷取裝置30的取景方向對應車輛10位於等候停車區域的正面及上方(或稱頂側)。在其他實施例中，依據不同設計需求，取景方向可能有其他變化。

顯示器50可以是例如，液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)、發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)顯示器、有機發光二極體(Organic Light-Emitting Diode，OLED)顯示器或投影機，並用以顯示(或呈現)影像。在一實施例中，顯示器50的位置或其投影的影像位於機械停車設備20周圍或方便駕駛人觀看的其他位置。例如，顯示器50位於機械停車設備20的邊柱，或者所顯示影像投影在車輛10行進方向的對側牆壁。

管理裝置100可以是桌上型電腦、筆記型電腦、AIO電腦、智慧型手機、平板電腦、或伺服器等裝置。管理裝置100可包括(但不僅限於)儲存器130及處理器150。

儲存器130可以是任何型態的固定或可移動隨機存取記憶體(Radom Access Memory，RAM)、唯讀記憶體(Read Only Memory，ROM)、快閃記憶體(flash memory)、傳統硬碟(Hard Disk Drive，HDD)、固態硬碟(Solid-State Drive，SSD)、非揮發性(nonvolatile)記憶體或類似元件。在一實施例中，儲存器130用以記錄程式碼、軟體模組、組態配置、資料(例如，影像、尺寸、警示訊息等)或檔案。

處理器150耦接儲存器130，處理器150並可以是中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、圖形處理單元(Graphic Processing unit，GPU)，或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)、數位信號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、現場可程式化邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、特殊應用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)、神經網路加速器或其他類似元件或上述元件的組合。在一實施例中，處理器150用以執行管理裝置100的所有或部份作業，且可載入並執行儲存器130所記錄的各程式碼、軟體模組、檔案及資料。

在一實施例中，管理裝置100更提供輸入輸出(I/O)介面以耦接影像擷取裝置30及顯示器50，並據以與機械停車設備20、影像擷取裝置30及顯示器50相互傳送資料。例如，管理裝置100可取得影像擷取裝置30所拍攝的影像，並可驅動影像擷取裝置30 拍攝。又例如，管理裝置100可透過顯示器50呈現影像。在一些實施例中，管理裝置100(經模組化後)可能整合在任一台機械停車設備20或顯示器50。

下文中，將搭配機械停車輔助系統1中的各項元件、模組及裝置說明本發明實施例所述之方法。本方法的各個流程可依照實施情形而隨之調整，且並不僅限於此。

圖2是依據本發明一實施例的機械停車輔助方法的流程圖。請參照圖2，管理裝置100的處理器150透過影像擷取裝置30取得車輛影像(步驟S210)。具體而言，依據不同影像擷取裝置30的取景方向，車輛影像所擷取到車輛10的視角可能不同。在一實施例中，為了輔助車輛10進出機械停車設備20的容置空間，取景方向對應到容置空間的底側及/或其左右兩側(即，邊界)。舉例而言，圖3是依據本發明一實施例的導引停車影像的示意圖。請參照圖3，圖3的左右兩張影像是取景方向對應到容置空間的左右兩側，且當車輛10位於容置空間時車輛影像可擷取到車輪及/或車側。圖3的中間影像是取景方向對應於容置空間的底側，並供整體檢視車輛10與容置空間的相對位置關係。

處理器150可依據那些車輛影像所對應的邊界在那些車輛影像中產生一個或更多個輔助指示，以形成多張導引停車影像(步驟S230)。在一實施例中，輔助指示為邊界指示，且邊界指示直接位於對應車輛影像所拍攝到容置空間的邊界上。以圖3為例，邊界指示301沿機械停車設備20的邊軌延伸。即，邊界指示301 位於車輛影像中的機械停車設備20的邊軌上。邊界指示301的寬度大致等於邊軌寬度。

在一實施例中，輔助指示包括車輛10的行進軌跡。處理器150可依據車輛影像預測車輛10的行進軌跡。例如，處理器150可依據多張不同時間點拍攝的車輛影像判斷車輛10的輪胎轉向角度，進而依據輪胎朝向(對應於轉向角度)預測後續行進軌跡。以圖3為例，圖3的中間影像所呈現的行進軌跡303是車輛10行進的預測軌跡，並由車輛10的輪胎及中線(圖未示)延伸。

在一實施例中，輔助指示包括車身後方邊界線。此邊界線用以指示車輛10完全進入容置空間後，其車頭(倒車進入)或車尾(直向前進)的對準位置。以圖3為例，圖3的中間影像所呈現的車身後方邊界線305(此處後方是指停車格的出入口)大致位於容置空間的入口處。

在一實施例中，輔助指示包括緩衝帶，且緩衝帶位於對應容置空間的邊界與車輛10之間的區域。緩衝帶的用途是讓駕駛人提前得知車輛10已即將接觸、碰撞或跨越容置空間的邊界。緩衝帶的寬度例如是7~10公分，但不以此為線。以圖3為例，左右兩圖的邊界指示301旁更設有緩衝帶307。須說明的是，緩衝帶307通常緊貼著邊界指示301，但緩衝帶307在其他實施例中仍可能依據其他設計需求而與邊界指示301有2~5公分的間距。

在一實施例中，輔助指示更相關於警示訊息。不同視覺形式(例如，顏色、圖案、閃爍等)的警示訊息可代表車輛10與容置空間的邊界的不同相關位置關係。以圖3為例，中間及左右三張影像的邊框309可能是紅色、綠色或橘色，並分別代表車輛10與邊軌的不同相對位置。

此外，各導引停車影像整合對應輔助指示及對應車輛影像。也就是說，處理器150是直接將輔助指示投影在車輛影像，且投影後所形成的合成影像即為導引停車影像。

在一實施例中，處理器150更判斷車輛10與一個或更多個輔助指示的重疊情形。即，處理器150判斷投影在車輛影像上的輔助指示是否與車輛10的輪胎或其他車身重疊。而重疊情形包括車輛10與輔助指示重疊、以及車輛10與輔助指示未重疊。處理器150可依據重疊情形發出警示訊息，且警示訊息相關於車輛10與容置空間的邊界的間距。以圖3為例，若車輛10與輔助指示未重疊，則警示訊息是邊界指示301及邊框309呈現綠色。或者，導引停車影像更包括相關於行進方向正確的文字內容。而若車輛10與輔助指示重疊，則警示訊息是邊界指示301及邊框309呈現紅色。或者，導引停車影像更包括相關於行進方向偏移的文字內容。

在一實施例中，警示訊息可能因車輛10與輔助指示的重疊位置而不同。反應於車輛10重疊於邊界指示301，處理器150可發送第一警示訊息；而反應於車輛10重疊於緩衝帶307，處理器150可發送不同於第一警示訊息的第二警示訊息。舉例而言，圖4是依據本發明另一實施例的導引停車影像的示意圖。請參照圖4，假設車輛10的輪胎401跨入緩衝帶307，即表示輪胎401即將摩擦到邊軌。例如，輪胎401與緩衝帶307的最外邊緣相距小於5公分。此時，警示訊息是邊界指示301及邊框309呈現橘色，且導引停車影像更加入警示文字403(例如，注意左側車輪偏移，請修正)。又例如，圖5是依據本發明再一實施例的導引停車影像的示意圖。請參照圖5，假設車輛10的輪胎501壓到緩衝帶307的最外邊緣或邊界指示301，即表示輪胎501已摩擦到邊軌。例如，輪胎401與緩衝帶307的最外邊緣相距為零。此時，警示訊息是邊界指示301及邊框309呈現紅色，且導引停車影像更加入不同於警示文字403的警示文字503(例如，注意左側車輪偏移，請向前修正後再倒車)。

須說明的是，警示訊息不限於特定顏色或文字內容，在其他實施例中，警示訊息也可是特定圖案、閃爍頻率、或聲音(透過喇叭播放)。

在一些實施例中，緩衝帶的位置更可設置接觸式壓電材料，或者處理器150可使用非接觸式光學偵測或光學測距，以判斷車輛10與緩衝帶307及/或邊界指示301的相對位置關係。

在一實施例中，處理器150更判斷行進軌跡是否超出對應輔助指示。假設行進軌跡是沿車輛10的輪胎延伸，因此行進軌跡也可代表車輛10持續行進後所到達的位置。透過判斷行進軌跡與輔助指示的重疊關係(例如，行進軌跡與輔助指示在影像中的重疊像素數與數量門檻值的比較結果)可幫助駕駛人更早得知進行方向是否偏移。以圖4及圖5為例，行進軌跡303皆已跨越邊界指示301。

接著，處理器150可透過顯示器50呈現那些導引停車影像(步驟S250)。具體而言，導引停車影像是整合實時的車輛影像及虛擬的輔助指示。藉此，駕駛人可透過觀看導引停車影像了解車輛10當前所在位置甚至未來所處位置與容置空間的邊界的關係，進而輔助駕駛人適當修正車輛10的行進方向。

依據不同設計需求，在一實施例中，導引停車影像可能是如圖3至圖5所示對應於不同取景方向的多張影像的組合(即，分割影像)。在一些實施例中，處理器150更可調整部分影像的比例。例如，局部放大影像以方便駕駛人將輪胎對齊邊軌。在一實施例中，對應於不同取景方向的影像可拼接成環景影像。

在一些實施例中，處理器150更可基於影像辨識技術(例如，特徵比對、神經網路推論等)判斷車輛影像中的車輛10的車門、車前後蓋是否妥善關閉，並據以在導引停車影像中加入對應警示訊息。

除了應用視覺輔助影像在進出停車格，本發明實施例還能判斷車輛10尺寸是否符合容置空間的限制。

在一實施例中，影像擷取裝置30的取景方向更對應於車輛位於等待停車區域的正面及上方。此等待停車區域可能是停車場內的任何指定位置，且等待停車區域更設有對應於容置空間的邊界的標誌(例如，停車格、貼紙或直/橫桿)，以作為後續邊界參考所用。處理器150可基於特徵比對或神經網路推論辨識車輛影像中的數個比對目標。這些比對目標對應於車輛10的最外側的多個位置。例如，車輛10的前擋玻璃上邊線、前擋板下緣、車身前擋桿與兩側輪幅邊線、或車頭或車尾最外側。

處理器150可判斷這些比對目標是否超出對應輔助指示。以圖6為例，圖6是依據本發明一實施例的正向尺寸判斷的示意圖。請參照圖6，此車輛影像是對車輛10正面取像所得。地面基準線B用以作為地面位置。警戒線W是依據機械停車設備20的容置空間的邊界所形成，如圖中所示為容置空間的長與寬，並可能對應於前述標誌。處理器150可依據影像與實際物件的比例推算警戒線W在車輛影像中的尺寸。而尺寸線C是依據車輛10的頂側601(例如，前擋玻璃上邊線，然仍需判斷其上是否有加裝附屬裝置(例如，車架、行李箱或其他附掛物))、底側602(例如，前擋板下緣)及左右側603(例如，車輛10的兩側輪幅邊線)的延伸線連接所形成。

以圖7為例，圖7是依據本發明一實施例的頂視尺寸判斷的示意圖。請參照圖7，此車輛影像是對車輛10上方(或稱頂側)取像所得。警戒線W更依據停車位置後側基準線形成(如圖所示白線)。而尺寸線C是車輛10的尾側701(例如，車尾檔板，但也可能是車頭檔板)及左右側703(例如，車輛10的兩側輪幅邊線)的延伸線連接所形成。

處理器150可判斷尺寸線C是否重疊或跨越警戒線W。若尺寸線C重疊或跨越警戒線W，則代表車輛10無法停入機械停車設備20的容置空間中。例如，車輛10過高、過低、過寬或過長。若尺寸線C未重疊或跨越警戒線W，則代表車輛10可停入機械停車設備20的容置空間中。處理器150可透過顯示器50或喇叭提示關於車輛10尺寸是否符合容置空間的限制的判斷結果。

除了透過影像辨識車輛10的尺寸，在其他實施例中，處理器150也可透過光學偵測方式判斷光線(光線對應於容置空間的尺寸)是否受車輛10的車身阻擋，以確認車輛10的尺寸是否符合容置空間的限制。

在一些實施例中，處理器150也可透過地磅裝置量測車輛10的重量，並將車輛10的重量與機械停車設備20容許的限重比對，且據以判斷車輛10是否超重。

綜上所述，在本發明實施例的機械停車輔助系統及方法中，即時拍攝車輛影像，並在車輛影像中形成虛擬的輔助指示，以提供導引停車影像。藉此，駕駛人可在車輛行進中及時了解車輛與容置空間之邊界之間的相對位置關係，進而快速地進出機械停車格。此外，在車輛進入停車格之前，可判斷車輛的尺寸是否符合容置空間的限制，以避免機械停車設備或車輛損壞。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

S210~S250:步驟

Claims

一種機械停車輔助方法，適用於機械停車位，該機械停車輔助方法包括：取得多張車輛影像，其中該些車輛影像是以多個取景方向對一車輛拍攝所得，該些取景方向至少對應於一機械停車設備的一容置空間的邊界，且該容置空間供該車輛停放；依據該些車輛影像所對應的該邊界在該些車輛影像中產生至少一輔助指示，以形成多張導引停車影像，其中每一該導引停車影像整合對應該輔助指示及對應該車輛影像，且該至少一輔助指示包括一邊界指示，該邊界指示直接位於一該車輛影像所拍攝到該容置空間的邊界上；呈現該些導引停車影像；判斷該車輛與該至少一輔助指示的一重疊情形；以及依據該重疊情形發出一警示訊息，其中該警示訊息相關於該車輛與該容置空間的邊界的間距。
如請求項1所述的機械停車輔助方法，其中該警示訊息包括一第一警示訊息及一第二警示訊息，該至少一輔助指示包括一緩衝帶，該緩衝帶位於對應該邊界與該車輛之間的區域，且依據該重疊情形發出該警示訊息包括：反應於該車輛重疊於該邊界指示，發送該第一警示訊息；以及反應於該車輛重疊於該緩衝帶，發出該第二警示訊息，其中該第二警示訊息不同於該第一警示訊息。
如請求項1所述的機械停車輔助方法，其中該些取景方向更對應於該車輛的正面及上方，且該機械停車輔助更包括：辨識該些車輛影像中的多個比對目標，其中該些比對目標對應於該車輛的最外側；以及判斷該些比對目標是否超出對應該輔助指示。
如請求項1所述的機械停車輔助方法，其中該至少一輔助指示包括該車輛的一行進軌跡，且該機械停車輔助方法更包括：依據該些車輛影像預測該車輛的該行進軌跡；以及判斷該行進軌跡是否超出對應該輔助指示。
一種機械停車輔助系統，適用於機械停車位，該機械停車輔助系統包括：多個影像擷取裝置，用以拍攝影像；一顯示器，用以顯示影像；以及一管理裝置，耦接該些影像擷取裝置及該顯示器，並經配置用以：透過該些影像擷取裝置取得多張車輛影像，其中該些車輛影像是以該些影像擷取裝置的多個取景方向對一車輛拍攝所得，該些取景方向至少對應於一機械停車設備的一容置空間的邊界，且該容置空間供該車輛停放；依據該些車輛影像所對應的該邊界在該些車輛影像中產生至少一輔助指示，以形成多張導引停車影像，其中每一該導引停車影像整合對應該輔助指示及對應該車輛影像，該至少一輔助指示包括一邊界指示，且該邊界指示直接位於一該車輛影像所拍攝到該容置空間的邊界上；透過該顯示器呈現該些導引停車影像，其中該管理裝置更經配置用以：判斷該車輛與該至少一輔助指示的一重疊情形；以及依據該重疊情形發出一警示訊息，其中該警示訊息相關於該車輛與該容置空間的邊界的間距。
如請求項5所述的機械停車輔助系統，其中該警示訊息包括一第一警示訊息及一第二警示訊息，該至少一輔助指示包括一緩衝帶，該緩衝帶位於對應該邊界與該車輛之間的區域，且該管理裝置更經配置用以：反應於該車輛重疊於該邊界指示，發送該第一警示訊息；以及反應於該車輛重疊於該緩衝帶，發出該第二警示訊息，其中該第二警示訊息不同於該第一警示訊息。
如請求項5所述的機械停車輔助系統，其中該些取景方向更對應於該車輛的正面及上方，且該管理裝置更經配置用以：辨識該些車輛影像中的多個比對目標，其中該些比對目標對應於該車輛的最外側；以及判斷該些比對目標是否超出對應該輔助指示。
如請求項5所述的機械停車輔助系統，其中該至少一輔助指示包括該車輛的一行進軌跡，且該管理裝置更經配置用以：依據該些車輛影像預測該車輛的該行進軌跡；以及判斷該行進軌跡是否超出對應該輔助指示。