专利名称：停车辅助装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种停车辅助装置，更具体的，本发明涉及一种用于在停车时给驾驶操作的驾驶员提供信息的装置。
背景技术：
在传统的停车辅助装置中，例如在JP 2001-322520A中公开的，使用横摆速率传感器或者类似物来检测车辆的横摆角，计算车辆的转向角，以及从扬声器输出与在倒退停车的每一步中的操作方法和操作定时相关的指导信息。
根据这种类型的停车辅助装置，驾驶员可以简单地通过根据从扬声器作为声音输出的指导信息来实施车辆的驾驶操作来将安装有该装置的车辆引导到停车空间。
然而，关于到当驾驶操作不能根据指导信息确切地执行时的事实，诸如当在到停车空间的途中有障碍物，或者当驾驶员在驾驶操作中犯错误时，即使驾驶操作继续，也有该车辆不能停泊到目标停车空间的情况，仅通过根据来自扬声器的指导信息来执行操作很难预先确定这样的情形。因此，有这样的可能性，即，即使当车辆已经靠近该停车空间，驾驶员也不能停泊该车辆，且不得不从头重复停车的驾驶操作。
发明内容
本发明用来解决上述问题，因此，本发明的目的是提供一种停车辅助装置，使得提前确定通过根据指导信息来执行驾驶操作是否可以将该车辆停泊进入停车空间。
本发明还有一个目的是提供一种停车辅助装置，其中，即使当在目前的状态下不能将车辆停泊进入目标停车空间时，还可以在不将该车辆从其目前的停止位置移动，即，不从头重复驾驶操作的情况下，停泊该车辆。
根据本发明提供了一种停车辅助装置，通过该停车辅助装置，驾驶员通过根据指导信息来执行驾驶操作来将车辆停泊进入目标停车空间，该装置包括用于捕捉车辆后面的至少一幅图像的图像捕捉装置；设置在车辆的驾驶员座位附近的监视器，用于显示由图像捕捉装置获得的图像；用于检测车辆的横摆角的横摆角检测装置；用于将有关驾驶操作的指导信息输出给驾驶员的指导装置；以及控制器，用于将相应于预定车辆位置的规定横摆角与由横摆角检测装置检测的车辆的横摆角相比较，以识别目前车辆的位置，且通过指导装置提供指导信息，同时在监视器上显示预测路径和预测停车位置中的至少一个，使得与由图像捕捉装置获得的图像重叠，以使得驾驶员确定通过根据指导信息来继续驾驶操作是否可以将该车辆停泊进入目标停车空间。
图1是安装有根据本发明的实施例的停车辅助装置的车辆的侧视图；图2是示出了根据实施例1的停车辅助装置的结构的框图；图3A到3C是示意性和逐步地示出当根据实施例1执行停车辅助时的监视器的屏幕的图；图4是示意性和逐步地示出当根据实施例1执行纵列停车时的车辆位置的图；图5是示意性和逐步地示出当根据实施例1执行纵列停车时的车辆路径的图；图6是示出当根据实施例1执行纵列停车时如何绘图车辆的预测路径的图；图7A到7C是示意性和逐步地示出当根据实施例1执行纵列停车时的监视器的屏幕的图；图8是示意性和逐步地示出当根据实施例1执行并列停车时的车辆位置的图；图9是示意性和逐步地示出当根据实施例1执行并列停车时的车辆路径的图；图10是示出当根据实施例1执行并列停车时如何绘图车辆的预测路径的图；图11是示出当根据实施例2执行纵列停车时如何绘图车辆的预测路径的图；图12A到12F是示意性和逐步地示出当根据实施例3执行纵列停车时的监视器的屏幕的图；
图13是示意性地示出当车辆在初始停止位置时，当根据实施例3的改进执行纵列停车时的监视器的屏幕的图；图14是示出了根据实施例4的停车辅助装置的结构的框图；图15A到15C是示出当根据实施例7执行纵列停车时的监视器的屏幕的图；图16是总结性地示出根据实施例7计算预定停车位置的方法的图；图17是示意性地示出当根据实施例8执行纵列停车时的车辆位置的图；图18是示意性地示出当根据实施例8执行并列停车时的车辆位置的图；图19是示出当根据实施例8执行并列停车时如何绘图预测停车位置的图；以及图20A到20C是示出当根据实施例9执行并列停车时的车辆的位置和预定路径的图。
具体实施例方式
此后，根据附图来说明本发明的实施例。
实施例1如图1所示，作为图像捕捉装置的后视摄像机2安装到车辆1的后面，用于捕捉车辆1后面的图像。车辆1的后保险杠3在摄像机2的视觉范围的下端部范围内。由彩色型液晶显示器构成的监视器4设置在车辆的驾驶员座位附近。监视器4通常用作导航系统的显示装置。然而，当执行根据本发明的停车辅助操作时，监视器4显示由摄像机2截取的图像。此外，变速杆5设置在驾驶员座位的一侧。使车辆转向的前轮6由方向盘7的操作来转向。
图2示出了根据本发明的实施例1的停车辅助装置的结构。控制器8连接到摄像机2和监视器4。连接到控制器8的是用于检测车辆1的横摆角方向的角速度的横摆速率传感器9；以及开关模块12，其具有用于通知控制器8车辆1实施并列停车的并列模式开关10，和用于通知控制器8车辆1实施纵列停车的纵列模式开关11。此外，用于给驾驶员提供驾驶操作信息的扬声器13连接到控制器8。
尽管在图中没有显示，控制器8包括CPU、存储控制程序的ROM和用来执行操作的RAM。
ROM存储了当车辆1的方向盘7转到其最大程度且车辆1转向时使用最小转向半径Rc的数据，ROM还存储控制程序，用于在并列停车和纵列停车时执行停车辅助。CPU根据存储在ROM中的控制程序来工作。控制器8从由横摆速率传感器9输入的车辆1的角速度来计算车辆1的横摆角，且计算车辆1的转向角，然后将每一步的操作方法和操作定时输出到扬声器13，以停泊车辆。
控制器8在监视器4上显示由摄像机2捕捉的后视图像，连同车辆1的预测路径14的重叠显示，如图3A到3C中的虚线所示。图3A示出了当车辆直线向后移动时的预测路径14。图3B示出了当在转向角在最大向右时车辆向后移动时的预测路径14。图3C示出了当在转向角在最大向左时车辆向后移动时的预测路径14。预测路径14在监视器4的屏幕15上具有边界线17a和边界线17b。例如，边界线17a和17b连接线段18、19和16，它们相当于由连接后保险杠3的两端产生的宽度1.8m从车辆1的后保险杠3前进，距离目前该后轴中心的位置0.5m、1.5m和3m。边界线17a和17b连接线段的两端，且作为直线或者平滑的曲线朝着后保险杠3延伸。当方向盘7在直的状态下向后移动时，在监视器4上显示的预测路径14成为直接延伸到后保险杠3后面的形状，如图3A所示。当由于方向盘7转到最大向右而向后移动以尽量转向时，或者当由于方向盘7转到最大向左而向后移动以尽量转向时，预测路径14成为弯曲到向右方向或者弯曲到向左方向的形状，如图3B和图3C分别所示。
这里将描述根据该实施例在停车期间该停车辅助装置如何辅助车辆1前进的操作。
首先，参考图4描述执行纵列停车的情况。
假设车辆1停泊在停车空间T，这样车辆1的左后端与停车空间T后面的角落S2相一致。在这样的状态下，在车辆位置M1中的车辆1的后轴中心M0假设为原点，Y轴为平行于路的方向，其是车辆1的向后方向，X轴为垂直于Y轴的方向。此外，在停车空间T的后面中的角落的坐标假设为S2(W2/2，a)。这里，“a”和“W2”分别表示车辆1的后悬和车辆宽度。
假设在车辆位置J1的车辆1在前进的同时以最小转向半径Rc转向，方向盘7的转向角处于最大向右。当车辆1到达车辆位置K1时车辆1停止，且在向后移动的同时以最小转向半径Rc转向，转向角处于最大向左。然后，当车辆到达车辆位置L1时，其停止，且在向后移动同时以最小转向半径Rc转向，转向角处于最大向右，直到其适当地停泊在停车空间T中的车辆位置M1中。
首先，假设纵列停车这样开始，即，车辆20停泊在位于停车空间T的前面的预定位置来作为标记，且开始于这样的状态，即，车辆1停泊在作为初始停止位置的车辆位置J1。
车辆位置J1假设是这样的位置，其中车辆1的驾驶员的位置DR的Y坐标与停泊的车辆20的后端20a的Y坐标相一致，该位置是平行于停车空间T的位置，且在该位置车辆1与车辆20相互偏离预定的距离d。因此，车辆位置J1的后轴中心J0的坐标(J0x，J0y)由车辆20的后端20a、驾驶员的位置DR和后轴中心J0的坐标之间的关系，以及车辆距离d明确地限定。
在车辆位置J1的车辆1在前进到车辆位置K1的同时以最小转向半径Rc转向，方向盘7的转向角处于最大向右。在这样的情况下，转向中心假设为C3，转向角假设为β。此外，在车辆位置K1的车辆1在向后移动到车辆位置L1的同时以最小转向半径Rc转向，转向角处于最大向左。在这样的情况下，转向中心假设为C4，转向角假设为δ。而且，方向盘7以与在车辆位置L1中相反的方向转向，且车辆1在向后移动到车辆位置M1的同时以最小转向半径Rc转向，转向角处于最大向右。在这样的情况下，转向中心假设为C5，转向角假设为α。
此外，在车辆位置K1和L1中的后轴的中心假设分别为K0和L0。
转向角α、β和δ有以下关系δ＝α-β转向中心C5的坐标(C5x，C5y)由下式表示C5x＝-RcC5y＝0转向中心C4的坐标(C4x，C4y)由下式表示C4x＝C5x+(Rc+Rc)·cosα＝-Rc+2 Rc·cosαC4y＝C5y-(Rc+Rc)·sinα＝-2Rc·sinα转向中心C3的坐标(C3x，C3y)由下式表示
C3x＝C4x-(Rc+Rc)·cosβ＝-Rc+2Rc·cosα-2Rc·cosβC3y＝C4y+(Rc+Rc)·sinβ＝-2Rc·sinα+2Rc·sinβ此外，车辆位置J1的后轴中心J0的坐标(J0x，J0y)由下式表示J0x＝-Rc·(1-cosα)-Rc·(1-cosα-1+cosβ)+Rc·(1-cosβ)＝2Rc·(cosα-cosβ) (1)J0y＝-Rc·sinα-Rc·(sinα-sinβ)+Rc·sinβ＝2Rc·(sinβ-sinα) (2)这里，当用三角函数的公式来变换以上表达式(1)和(2)时，可以获得以下表达式tan(α/2+β/2)＝J0x/J0ysin2(α/2-β/2)＝(J0x2+J0y2)/(16Rc2)α和β可以使用后轴中心J0的坐标(J0x，J0y)来计算。
后轴中心J0的坐标(J0x，J0y)使用例如J0x＝-2.3m和J0y＝-4.5m的值作为标准值，用来允许驾驶员通过自然操作将车辆1停泊到车辆20的后面。
期望根据车辆1的级别、转向特性等来设置后轴中心J0的坐标J0x和J0y的标准值。
接下来，如图5所示，当车辆1定位在车辆位置L1时，方向盘7向右转到最大，车辆转向且向后移动，以到达车辆位置M1。给出关于在这种情况下画出预测路径的方法的解释。假设车辆1的右后端和左后端离开转向中心C5的半径分别为Ri和Ro。
这里，如图6所示，随着车辆1在车辆位置L1，将后轴中心的位置设置为原点O，Y轴为沿着在车辆位置L1的车辆1的长度方向，X轴为垂直于Y轴。随着车辆1位于车辆位置L1，右后端Q1的坐标为(-W2/2，a)，左后端Q2的坐标为(W2/2，a)，转向中心C5的坐标为(-Rc，0)。此外，右后端的转向半径Ri和左后端的转向半径Ro表示为Ri＝{(Rc-W2/2)2+a2}1/2Ro＝{(Rc+W2/2)2+a2}1/2这里，车辆1的右后端Q1的路径限定为P1，左后端Q2的路径限定为P2。路径P1从点Q1(-W2/2，a)绘图为具有转向角α和半径Ri的弧，转向中心C5(-Rc，0)为其中心。另一方面，路径P2从点Q2(W2/2，a)绘图为具有转向角α和半径Ro的弧，转向中心C5(-Rc，0)为其中心。
当这些路径P1和P2作为当车辆1位于车辆位置L1时的路径实际显示在监视器4上时，路径P1相应于预测路径14的边界线17b，如图3b所示，路径P2相应于边界线17a。
接下来将要描述在纵列停车时根据该实施例的停车辅助装置的工作。
首先，在图4中，驾驶员在车辆位置J1中停止车辆1，使得驾驶员的位置DR的Y坐标与停泊的车辆20的后端20a的Y坐标相一致，且车辆1偏离车辆20的车辆距离d例如为50cm。当在该点激活纵列模式开关11时，控制器8将车辆位置J1设置为这样的位置，其中车辆的横摆角为0度，同时激活纵列停车的程序。驾驶员转动车辆1的方向盘7到最大向右，以使其进入完全转向的状态，且在该状态下前进车辆1。控制器8从由横摆速率传感器9输入的车辆1的角速度来计算车辆的横摆角，且将该横摆角与转向角β(预设置的规定横摆角)的值比较。当车辆1从车辆位置J1接近车辆位置K1时，根据横摆角和转向角β之间的差别，控制器8通过扬声器13向驾驶员提供接近信息来通知车辆已经接近车辆位置K1，且提供到达信息来通知车辆已经到达车辆位置K1。
例如，从扬声器13发出诸如清脆的短音之类的间歇声音作为接近信息，且当该横摆角和转向角β之间的差别减小时，该间歇声音和闪烁的周期变得更短。当该横摆角和转向角β之间的差别消除时，从扬声器13发出诸如“哔哔”之类的连续声音作为到达信息。
驾驶员根据到达信息来在车辆位置K1中停止车辆1。接下来驾驶员转动方向盘7到最大向左，且向后移动车辆1。此时，监视器4的屏幕15切换到显示由摄像机2从车辆1的后面摄影的照片。控制器8将车辆1的横摆角与转向角α(＝β+δ)(预设置的规定横摆角)的值比较。当车辆1从车辆位置K1接近车辆位置L1时，即，当车辆的横摆角接近转向角α的值时，根据横摆角和转向角α之间的差别，控制器8通过扬声器13向驾驶员提供接近信息来通知车辆已经接近车辆位置L1，且提供到达信息来通知车辆已经到达车辆位置L1。
驾驶员根据到达信息来在车辆位置L1中停止车辆1。如图7A所示，如果驾驶员根据指导信息继续执行驾驶操作，那么控制器8计算该车辆预测要停止的预测停车位置。在监视器4的屏幕15上，控制器8在预测的停车位置处重叠显示示出车辆1的轮廓图像的车辆标记21。驾驶员确定显示该预测停车位置的车辆标记21是否在监视器4上由图7A中的实线表示的目标停车空间T的内部精确对准。该车辆标记21还可以在车辆1停在车辆位置L1上之前立即显示。
如果车辆标记21在目标停车空间T上精确对准，驾驶员可以判断如果他/她根据指导信息继续执行驾驶操作是可以停车的。而且，控制器8根据在图6中所示的路径P1和P2来计算车辆1的预测路径14，且控制器8以诸如在图7B中的虚线之类的线显示预测路径14，使得与在监视器4上显示的车辆1后面的图像重叠。该预测路径14使得驾驶员确定随着执行向后的操作该车辆1是否可以停泊在目标停车空间T，且还可以确定在车辆的向后路径中是否有障碍物。
启动车辆1的向后运动，当车辆1的横摆角接近0度时，控制器8通过扬声器13向驾驶员提供接近信息来通知车辆1接近在目标停车空间T内部的车辆位置M1，且提供到达信息来通知车辆到达车辆位置M1。此外，如图7C所示，在车辆1到达车辆位置M1之前，控制器8显示一对左/右指导线24，使得驾驶员可以确定该车辆1是否停泊的平行于在目标停车空间T后面形成的邻近停车空间23，或者路肩。当直线向后移动时，如图3A所示，这些指导线24相应于预测路径14的边界线对17a和17b。驾驶员从扬声器13听见到达信息，且看见监视器4上的指导线24，从而驾驶员可以在车辆位置M1处停止车辆1，以完成停车。
注意，在车辆位置L1处，在车辆标记21不与目标停车空间T对准的情况下，或者在由预测路径14预测的向后路径中有障碍物的情况下，驾驶员可以从车辆位置L1返回到初始停止位置J1，然后从稍微偏离初始停止位置J1的位置再次执行停车操作。
如上所述，驾驶员可以确定预测路径14、车辆标记21和目标停车空间T的对准，它们以重叠的方式在监视器4上显示，从而提前判断通过根据来自扬声器13的指导信息继续执行驾驶操作是否可以将车辆1纵列停泊进入目标停车空间T。
此外，根据预测路径14，驾驶员可以提前确定如果根据来自扬声器13的指导信息继续执行驾驶操作是否会在预测向后路径中存在障碍物。
此外，如果在发出到达信息之前，例如几乎在输出接近信息的同时显示车辆标记21，那么驾驶员可以视觉确定车辆1是否已经到达这样的位置，其中，方向盘7应该在相对于图像中的车辆标记21和停车空间T的对准的相反方向上转向。
接下来用图8来说明并列停车。
原点O设置在进入要停泊车辆1的停车空间T的入口的中心。在垂直于路的方向建立Y轴，并从在停车位置T中的车辆1在向后方向中延伸。X轴建立为平行于路延伸，即，垂直于Y轴。此外，停车空间T的宽度限定为W1。停车辅助装置帮助驾驶员，使得车辆1适当地停泊，使其后轴中心H0位于停车空间T的宽度方向的中心处，且车辆1位于平行于停车空间T的长度方向的车辆位置H1中。
首先，车辆1停止在位于车辆位置E1的初始停止位置。该车辆位置E1垂直于停车空间T，车辆1的后轴中心E0离停车空间T的入口的距离为D，且车辆1的驾驶员的位置DR与停车空间T的侧部T1对准。
接下来，方向盘7转向到最大向左转向角，且位于车辆位置E1的车辆1以半径Rc转向，前进到转向角θ。当车辆1到达车辆位置F1时，方向盘7转向到最大向右转向角，且车辆1以半径Rc转向，退回转向角φ。当车辆1到达平行于停车空间T的车辆位置G1时，方向盘7返回直的位置，且车辆进一步倒退，以适当地停泊在停车空间T内部的车辆位置H1。
此外，在车辆位置E1、F1和G1处，后轴中心分别位于E0、F0和G0处。
这里，当车辆位于车辆位置E1时，如果L限定为沿着X轴在后轴中心E0和驾驶员位置DR之间的距离，那么当将车辆从车辆位置E1转向到车辆位置F1时的转向中心C1的坐标(C1x，C1y)如下表示C1x＝L-W1/2C1y＝-(D+Rc)当将车辆从车辆位置F1转向到车辆位置G1时的转向中心C2的坐标(C2x，C2y)如下表示C2x＝-(Rc+Rc)·sinθ+C1x＝-2Rc·sinθ+L-W1/2C2y＝(Rc+Rc)·cosθ+C1y＝2Rc·cosθ-(D+Rc)上述C2x的X坐标还可以如下表示C2x＝-Rc根据C2x的X坐标的两个相关的表达式，sinθ如下表示sinθ＝(Rc+L-W1/2)/2Rc使用Rc、L和W1可以计算θ的值。
而且，车辆1从车辆位置F1转向到车辆位置G1的转向角φ如下表示φ＝π/2-θ接下来，在如图9所示的当车辆1定位在车辆位置F1处，方向盘7转向到最大向左，且车辆1从车辆位置F1转向并退回到达车辆位置G1的情况下说明预测路径的绘图。这里，在车辆位置E1处的车辆1围绕转向中心C1以转向半径Rc转向，方向盘7的转向角转到最大向右，车辆1前进到转向角θ。当车辆1到达车辆位置F1时，车辆1停止，方向盘7的转向角转向到最大向左，且车辆围绕转向中心C2以半径Rc转向，退回到转向角φ。当车辆1在平行于停车空间T的车辆位置G1停止时，方向盘7返回直的位置，且车辆进一步倒退，以适当地停泊在停车空间T内部。注意，从转向中心C2到车辆1的右后端和左后端的半径分别是Ro和Ri。
这里，如图10所示，车辆1在车辆位置F1，后轴中心位置用作原点O，Y轴沿着在车辆位置F1处的车辆1的长度方向，X轴垂直于Y轴。车辆1位于车辆位置F1，右后端Q1的坐标为(-W2/2，a)，左后端Q2的坐标为(W2/2，a)，转向中心C2的坐标为(Rc，0)。此外，右后端的转向半径Ro和左后端的转向半径Ri表示为Ri＝{(Rc-W2/2)2+a2}1/2Ro＝{(Rc+W2/2)2+a2}1/2这里，车辆1的右后端Q1的路径限定为P1，左后端Q2的路径限定为P2。路径P1从点Q1(-W2/2，a)绘图为具有转向角φ和半径Ro的弧，转向中心C2(Rc，0)为其中心。另一方面，路径P2从点Q2(W2/2，a)绘图为具有转向角φ和半径Ri的弧，转向中心C2(Rc，0)为其中心。
当这些路径P1和P2作为当车辆1位于车辆位置F1时的路径实际显示在监视器4上时，路径P1相应于预测路径14的边界线17b，如图3b所示，路径P2相应于边界线17a。
注意，车辆1的直线路径Pb可以通过从路径P1和P2的端点处的弧向外延伸的切线来绘图。
接下来给出了根据实施例1的停车辅助装置的关于并列停车操作的说明。
首先，在图8中，车辆1停止在车辆位置E1，在该位置，驾驶员位置DR的X坐标与停车空间T的侧部T1对准的，且车辆1离开目标停车空间T的入口的距离例如为50cm。这里，当开启并列模式开关10时，触发控制器8将初始停止位置设置为车辆1的横摆角为0度的位置，且还装载并列停车的程序。驾驶员转动方向盘7到最大向左，且在该状态下前进车辆1。
控制器8根据由横摆速率传感器9输入的车辆1的角速度来计算车辆1的横摆角，且将该横摆速率与相应于已经预先设置的规定横摆速率的转向角θ比较。类似于执行纵列停车，当车辆1从车辆位置E1接近车辆位置F1时，根据横摆角和转向角θ之间的差别，控制器8通过扬声器13向驾驶员提供接近信息来通知车辆1接近车辆位置F1，且提供到达信息来通知车辆1到达车辆位置F1。
驾驶员根据到达信息来在车辆位置F1处停止车辆1。当驾驶员将变速杆5放置在倒档位置时，监视器4的屏幕15切换到由摄像机2捕捉的车辆1后面的图像。这里，控制器8开始与当执行纵列停车时相同的操作，如图7A到7C所示。即，如果驾驶员根据指导信息继续执行停车操作，那么控制器8计算该车辆1要停泊的预测停车位置。然后，在监视器4的屏幕上，控制器8在预测的停车位置处重叠显示示出车辆1的轮廓图像的车辆标记。驾驶员确定表示该预测停车位置的车辆标记是否定位在监视器4上的目标停车空间T的宽度方向的中心。
如果车辆标记与在目标停车空间T的宽度方向上的中心精确对准，驾驶员可以判断通过根据指导信息继续执行驾驶操作是可以停车的。此外，控制器8根据上述路径P1和P2来计算车辆1的预测路径，且控制器8显示预测路径14，诸如在图3B中的虚线所示，使得与在监视器4上显示的车辆1后面的图像重叠。该预测路径14使得驾驶员确定随着向后操作该车辆1是否可以停泊在目标停车空间T，且还可以确定在车辆的向后路径中是否有障碍物。
当车辆1开始向后运动时，由于车辆1的横摆角接近90度，控制器8通过扬声器13向驾驶员提供接近信息来通知车辆1接近在目标停车空间T内部的车辆位置G1，且提供到达信息来通知车辆1到达车辆位置G1。此外，在车辆1即将到达车辆位置G1之前，控制器8根据上述路径Pb计算和显示预测的直的路径，使得驾驶员可以确定该车辆1是否平行于目标停车空间T的侧部。因此，驾驶员在车辆位置G1处停止车辆1，然后将方向盘7返回到直的位置且向后移动车辆。当车辆1进入目标停车空间T时，停车完成。
注意，在车辆位置F1处，如果在车辆标记没有定位在目标停车空间T的宽度方向的中心，或者如果在由预测路径14预测的向后路径中有障碍物，驾驶员可以从稍微偏离初始停止位置E1的位置重试停车操作。
如上所述，驾驶员可以确定预测路径14、车辆标记和目标停车空间T的对准，它们以重叠的方式在监视器4上显示，从而提前判断通过根据来自扬声器13的指导信息继续执行驾驶操作是否可以将车辆1平行停泊进入目标停车空间。
此外，根据预测路径14，驾驶员可以提前确定如果驾驶员根据来自扬声器13的指导信息继续执行驾驶操作是否会在预测向后路径中存在障碍物。
实施例2在实施例1中，在车辆1到达车辆位置L1以后，显示从车辆位置L1到车辆位置M1的预测路径，该车辆位置L1是方向盘在相反方向转向的最终位置。然而，在先前的车辆位置K1处，从车辆位置L1到车辆位置M1的最终转向路径也可以显示为预测路径。当执行纵列停车时，当车辆1到达车辆位置K1，变速杆5放置在倒档位置。当发生这样的情况时，由摄像机2捕捉的后视图像在监视器4上显示，且从车辆位置L1到车辆位置M1的预测路径也以重叠的方式显示在监视器4上，以方便接下来的倒退车辆的操作。
参考图11说明关于画预测路径的方法。假设车辆1的右后端和左后端距离转向中心的半径分别为Ri和Ro。此外，随着车辆1位于车辆位置K1处，后轴中心位置用作原点O，Y轴沿着在车辆位置K1处的车辆1的长度方向，X轴垂直于Y轴。随着车辆1位于车辆位置K1，右后端Q01的坐标为(-W2/2，a)，左后端Q02的坐标为(W2/2，a)，转向中心C4的坐标为(Rc，0)。
这里，从车辆位置L1到M1的最终转向路径P1和P2的转向中心C5以及路径P1和P2的起点Q1和Q2分别是从转向中心C3以及点Q01和Q02绕着转向中心C4旋转-δ角得到。
因此，转向中心C5的坐标(C5x，C5y)如下表示C5x＝(C3x-C4x)·cosδ+(C3y-C4y)·sinδ+C4x＝-2Rc·cosδ+Rc＝Rc(1-2·cosδ)C5y＝-(C3x-C4x)·sinδ+(C3y-C4y)·cosδ+C4y＝2Rc·sinδ此外，点Q1的坐标(Q1x，Q1y)如下表示Q1x＝(Q01x-C4x)·cosδ+(Q01y-C4y)·sinδ+C4x＝-(W2/2+Rc)·cosδ+a·sinδ+RcQ1y＝-(Q01x-C4x)·sinδ+(Q01y-C4y)·cosδ+C4y＝(W2/2+Rc)·sinδ+a·cosδ此外，点Q2的坐标(Q2x，Q2y)如下表示Q2x＝(Q02x-C4x)·cosδ+(Q02y-C4y)·sinδ+C4x＝(W2/2-Rc)·cosδ+a·sinδ+RcQ2y＝-(Q02x-C4x)·sinδ+(Q02y-C4y)·cosδ+C4y＝-(W2/2-Rc)·sinδ+a·cosδ从上面的计算，车辆1的右后端的路径P1从点Q1(Q1x，Q1y)绘图为具有转向角α和半径Ri的弧，转向中心C5(C5x，C5y)为其中心。另一方面，左后端的路径P2从点Q2(Q2x，Q2y)绘图为具有转向角α和半径Ro的弧，转向中心C5(C5x，C5y)为其中心。
当车辆1到达车辆位置K1且驾驶员将变速杆5放置在倒退位置时，控制器8根据路径P1和P2计算从车辆位置L1到M1的预测路径，并在监视器4上显示该预测路径，使得重叠由摄像机2捕捉的车辆1后面的图像。类似于实施例1，该预测路径使得驾驶员提前确定通过继续倒退操作是否可以将车辆1停泊进入目标停车空间T，且确定在向后的路径中是否存在障碍物。
类似的，当车辆1到达车辆位置K1时，还可以计算预测停车位置，且可以实施在监视器4的屏幕上重叠显示在预测停车位置处的车辆标记。
此外，当车辆1到达车辆位置K1时，还可以显示从K1到L1的预测路径。
根据实施例2，在车辆位置K1，驾驶员可以确定在目标停车空间T中停车的可能性以及存在/不存在障碍物。因此，他/她可以更快判断从初始停止位置J1返回和再次尝试等。
实施例3在根据实施例3的停车辅助装置中，当执行实施例1中的纵列停车时，一旦车辆1到达车辆位置J1时，可以显示预测路径或者车辆标记，该车辆位置J1是初始停止位置。换句话说，如图12A所示，当驾驶员在车辆位置J1停止车辆1，且例如通过操作纵列模式开关输入他/她想要停车时，控制器8计算在该位置J1预测的预测停车位置，并在监视器4的屏幕15上显示在该预测停车位置处的车辆标记21。接下来，在图12B中，车辆1向前移动，在车辆1即将到达车辆位置K1以前，在该位置K1处预测的预测停车位置处显示车辆标记21。然后，如图12C所示，当车辆1开始从车辆位置K1倒退到车辆位置L1时，显示从车辆位置K1到车辆位置L1的预测路径14。此外，如图12D到12F所示，在车辆1即将到达车辆位置L1以前，执行类似于图7A到7C所示实施例1中的操作。
注意，在车辆位置K1和L1处，当车辆标记21没有与目标停车空间T对准时，或者当在预测路径14中预测的向后路径中存在障碍物时，驾驶员可以从车辆位置K1或者L1返回到在车辆位置J1处的初始停止位置，且可以从稍微偏离初始停止位置J1的位置重试驾驶操作来停泊车辆。此外，在显示在车辆位置J1处的车辆标记21与目标停车空间T不对准的情况下，驾驶员可以在再次开始停车操作之前稍微移动车辆1。
类似于实施例1，上述的预测路径和预测停车位置使得驾驶员提前确定通过继续向后移动车辆1是否可以将车辆1停泊进入目标停车空间T，且可以确定在向后路径中是否存在障碍物。
此外，在实施例3中，在车辆位置J1处的初始停止位置处，驾驶员可以确定在目标停车空间T中停车的可能性以及存在/不存在障碍物。因此，他/她可以甚至更快判断是否返回到初始停止位置和重试该操作等。
注意，替代显示如上所述的从各车辆位置K1和L1到接下来的各车辆位置L1和M1的预测路径14，如图13所示，还可以显示包括每个车辆位置J1、K1和L1的所有预测路径的预测路径25，连同在位置J1处显示的车辆标记21。此时，替代同时显示车辆标记21和预测路径25，该显示可以在车辆标记21和预测路径25之间交替，每个显示给定的持续时间。
此外，除了在实施例1中的后视摄像机2，如果车辆1在其侧面还设置有用作侧面监视装置的侧面监视摄像机，那么当执行并列停车时，从在车辆位置E1处的初始停止位置显示预测路径和车辆标记，类似于执行如上所述的纵列停车的情况。
实施例4图14示出了根据实施例4的停车辅助装置的结构。该停车辅助装置包括在图2中所示的实施例1的装置，且在车辆1的驾驶员座位处，设置有用来在监视器4的屏幕上移动车辆标记21的车辆标记移动单元26。然后，车辆标记移动单元26连接到控制器8。注意，车辆标记移动单元26构成本发明的预测停车位置显示移动装置。
例如，当车辆1停止在车辆位置J1的初始停止位置处，且开启纵列模式开关11时，在纵列停车的情况下，控制器8计算预测停车位置，且如图12A所示，执行在监视器4的屏幕15上在预测停车位置处的车辆标记21的重叠显示。此时，如果在车辆1实际停止的初始停止位置和车辆位置J1之间有任何未对准，那么在监视器4上车辆标记21不与目标停车空间T对准，且从停车空间T偏离。
因此，实施例4构形为使得在监视器4上的车辆标记21可以由设置在驾驶员座位上的车辆标记移动单元26来移动，当在初始停止位置显示的车辆标记21从停车空间T偏离时，驾驶员使用车辆标记移动单元26来将车辆标记21移动到与停车空间T对准。注意，通过车辆标记移动单元26的移动包括在监视器4上垂直移动、水平移动和旋转。根据车辆标记21的移动量，控制器8计算车辆实际停止的初始停止位置和车辆位置J1之间的间隙。根据计算的间隙和后轴中心J0的标准坐标J0x和J0y，控制器8获得在实际初始停止位置处的后轴中心J0’的坐标(J0x+dx，J0y+dy)，且调节上述转向角α、β和δ，使得车辆1可以适当地纵列停车进入停车空间T。
然后，调节的转向角α、β和δ用作规定的横摆角来产生送给驾驶员的指导信息。因此，车辆1可以合适地停泊进入停车空间T。
此外，在车辆标记移动单元26还具有旋转车辆标记和获得由实际初始停止位置和车辆位置J1产生的角度ε的功能的情况下，可以给控制器一个函数，以产生基于角度ε的指导信息。这样，即使在初始停止位置相对于目标停车空间倾斜的情况下，车辆1也可以合适地停泊进入停车空间T。
此外，还可以提供移动量存储单元，用来存储由车辆标记移动单元26移动的车辆标记21的移动量。在执行下次停车辅助时，可以显示该预测路径14和车辆标记21，且可以根据存储的移动量产生指导信息。在这样的情况下，通过指导可以适应驾驶员的习惯。例如，当执行纵列停车时，在车辆在相对于目标停车空间的预定方向中倾斜的条件下，如果驾驶员习惯在该初始位置停止车辆，那么有必要第一次较大地移动车辆标记21。然而，从下次开始，该停车指导可以以较少的操作或者没有操作开始。该移动量存储单元可以由控制器8形成。
注意，如果设置侧面监视摄像机，即使在并列停车中，通过使用车辆标记移动单元26来在监视器4上移动车辆标记21，即使该车辆1实际停止的初始停止位置稍微偏离，该车辆1也可以合适地停泊进入停车空间T，而不再次将车辆1移动到初始停止位置。
实施例5在根据实施例5的停车辅助装置中，当车辆1移动时，显示在监视器4上的预测路径14和25以及预测停车位置车辆标记21在执行实施例1到4的停车辅助时与来自摄像机2的图像一起移动。在纵列停车和并列停车中，当车辆移动时，为每个车辆位置计算的车辆1与预测路径和预测停车位置的相对位置改变。在本发明中，假设转向半径是由将方向盘7转向到最大向左或者向右获得的最小转向半径Rc来实施该停车辅助。因此，通过使用横摆速率传感器9等，以及通过检测车辆1的转向角，可以计算预测路径和预测停车位置与车辆1的相对位置的改变量。因此，当执行停车辅助时，考虑用改变量来连续更新预测路径和预测停车位置。因此，当车辆1移动时，以重叠方式在监视器4上显示的预测路径和车辆标记可以逐渐地在监视器4上移动，使得总是显示相对于由摄像机2捕捉的诸如路面之类的图像的相同位置。
结果，即使当车辆1从每个车辆位置移动到下一个车辆位置时，驾驶员也可以在任何时候确定通过根据指导信息来继续驾驶操作是否可以将车辆1停泊进入停车空间T。
实施例6在根据实施例6的停车辅助装置中，例如当执行纵列停车时，在到达在车辆位置J1处的初始停止位置以前，开启纵列模式开关11，且当车辆1向前移动时，显示预测停车位置的车辆标记21被显示，当在图像中车辆标记21最接近停车空间T时，车辆1停止。这里，再次开启纵列模式开关11，从而输出诸如在实施例1到5中所示的指导信息，这样来指导驾驶员通过下面的驾驶操作。这些操作使得车辆1精确地停止在车辆位置J1处的初始停止位置，这样，允许更精确的停车辅助。注意，当执行并列停车时，在设置侧面监视摄像机的情况下，如果驾驶员执行与在执行上述的纵列停车的情况下相同的操作，那么当驾驶员在车辆位置E1，即，初始停止位置处停止车辆1时，他/她可以在监视器4上确定车辆标记21和停车空间T，这样获得了相同的效果。
实施例7在执行纵列停车的情况下，当在初始停止位置时，如果驾驶员操作例如该纵列模式开关11来输入停车的意图，然后在监视器4的屏幕15上显示多个预测停车位置，驾驶员可以从中选择一个，从而可以执行接下来的停车指导。例如，如图15A所示，如果驾驶员在初始停车位置停止车辆1，且操作纵列模式开关11，那么在监视器4的屏幕15上以重叠的方式显示三个车辆标记21a到21c，每个标记处于稍微偏离的旁边位置。这些车辆标记21a到21c显示在预先设置在控制器8中的预测停车位置处。此外，作为预测停车位置选择装置，分别相应于车辆标记21a到21c且标记为“目标1”到“目标3”的触摸开关SWa到SWc在屏幕15上显示。
驾驶员从屏幕15上的车辆标记21a到21c选择最接近目标停车空间T的车辆标记，且操作相应于该车辆标记的触摸开关。例如，在图15A中，操作触摸开关SWb(“目标2”)来选择车辆标记21b。类似的，在图15B和15C中显示的情况，分别通过操作触摸开关SWa(“目标1”)来选择车辆标记21a，通过操作触摸开关SWc(“目标3”)来选择车辆标记21c。
通过执行上述操作，确定了相应的水平移动距离DX和垂直移动距离DY。因此，如图16所示，可以分别计算相应于显示在车辆标记21a、21b和21c处的预测停车位置Ma、Mb和Mc的目标转向角α、β和δ。
在这样的情况下，当驾驶员向前或者向后移动车辆1时，驾驶员可以通过在屏幕15上看着车辆标记21a到21c与目标停车空间T的对准来执行初始停止位置的向前/向后调节。
注意，在图15A到15C中，在向前/向后方向中相互稍微偏移的位置处显示车辆标记21a到21c。然而，不限制这样的结构。车辆标记21a到21c可以都显示在相对于向前/向后方向的相同位置，而只在旁边方向偏离。然而，如果在向前/向后方向中偏离的位置处显示标记，那么驾驶员较容易观察和选择车辆标记21a到21c。
此外，在车辆标记21a到21c在旁边方向偏离的情况下，期望这些标记在实际的路面上相互偏离例如大约20cm。
替代形成在屏幕15上的触摸开关SWa到SWc，一种用作预测停车位置选择装置的专用选择开关可以设置在监视器4或者类似物的边缘周围。该选择开关可以用来选择车辆标记21a到21c。
此外，车辆标记的数量不局限于三个。例如，两个、四个或者更多车辆标记可以在屏幕15上以重叠的方式在不同的位置显示。在任何情况下，开关可以选择单独的标记是必要的。
注意，在实施例7中，在旁边方向中相互稍微偏离的多个车辆标记被用来在旁边方向中调节初始停止位置。然而，类似的，在向前/向后方向中相互稍微偏离的多个车辆标记可以在监视器4的屏幕15上以重叠的方式显示，使得驾驶员可以使用相应于那些车辆标记的触摸开关或者类似物来选择这些车辆标记之一，以在向前/向后方向中调节初始停止位置。此外，还可以使用在旁边方向中或者在向前/向后方向中相互偏离的多个车辆标记来在旁边方向中以及在向前/向后方向中调节初始停止位置。
实施例8在上述的实施例6中，在到达初始停止位置之前，车辆标记显示在屏幕15上所示的图像中，且车辆1根据该车辆标记和目标停车空间T的对准来停止，从而获得合适的初始停止位置。然而，在实施例8中，在停止在如实施例1所示的初始停止位置以后，车辆标记以重叠的方式显示在屏幕15上的图像中，在倒退运动起始位置附近的位置诸如在纵列停车情况下的车辆位置K1，如图4所示，或者在并列停车情况下的车辆位置F1，如图8所示，车辆1根据车辆标记和目标停车空间T的对准来停止。结果，可以获得合适的倒退运动起始位置，从而，即使在初始停止位置稍微未对准的情况下，通过执行如由指导信息所指导的接下来的操作也可以将车辆1引导进入目标停车空间T。
例如，当执行纵列停车时，当车辆1到达车辆位置K1时，预测路径和预测停车位置如实施例2所描述的计算和显示，该车辆位置K1是倒退运动的起始位置。然而，如图17所示，如果车辆从偏离计算的正常初始停止位置J1一个车辆宽度的位置J3开始移动，那么，当驾驶员遵循指导信息，且在向前移动车辆的同时以角度β使车辆1转向，以到达车辆位置K3时，指示预测停车位置的车辆标记将显示在车辆位置M3，该车辆位置M3不与在背景中显示的目标停车空间T对准。然而，这样的未对准只出现在车辆1的宽度方向。假设相对于路的平行关系和在向前/向后方向中的设置是精确的。
这里，驾驶员开启校正开关(图中没有显示)，使得控制器8处于校正模式。当方向盘7的转向角最大向右，且车辆1在该状态下向前运动时，车辆1转向且到达车辆位置K4。此时，来自车辆位置J3的转向角为β+Δβ。
接下来的公式是用来计算转向角α和β。
J0x＝2Rc·(cosα-cosβ) (1)J0y＝2Rc·(sinβ-sinα) (2)根据该公式，在车辆位置J3处的车辆1的后轴中心J0的坐标(J0x’，J0y’)如下，其中α’代表相应于转向角β+Δβ的最终转向角。
J0x’＝2Rc·{cosα’-cos(β+Δβ)}J0y’＝2Rc·{sin(β+Δβ)-sinα’}注意，如上所述，假设在车辆位置J3处在向前/向后方向中没有未对准。因此，Y坐标J0y’保持为J0y而没有任何变换。通过处理上述公式，可以获得X坐标J0x’和最终转向角α’。
在车辆位置K3处显示的预测停车位置M3相当于从车辆位置K1所示的预测停车位置M1，且相应于通过旋转从车辆位置J1所示的位置M1所获得的位置，即，当运动到位置K1时，围绕转向中心(-Rc，0)旋转当后轴中心坐标为(-J0x，-J0y)，且平行于来自位置J3的车辆1时获得的车辆位置的量相当于角度β。因此，当车辆1在车辆位置K3时，原点建立在后轴中心，y轴为从后轴中心向后的方向，x轴为垂直朝向左的方向。使用该坐标系统，在预测停车位置M3处的后轴中心的坐标(M3x，M3y)可以如下表示M3x(K3)＝(-J0x+Rc)·cosβ+J0y·sinβ-RcM3y(K3)＝(-J0x+Rc)·sinβ-J0y·cosβ注意，此时J0x和J0y的值是负值。
当以类似的方式计算时，如果车辆位置K4作为原点，当车辆1位于预测的停车位置M3处时，接下来的等式通过使用上述J0x’和α’来表示后轴中心的坐标(M3x，M3y)。
M3x(K4)＝(-J0x’+Rc)·cos(β+Δβ)+J0y·sin(β+Δβ)-RcM3y(K4)＝(-J0x’+Rc)·sin(β+Δβ)-J0y·cos(β+Δβ)当车辆1到达位置K4时，该位置设置为后轴中心，且在监视器4的屏幕15上，车辆标记以车辆1的角度为β+Δβ的方式显示在预测停车位置处。该位置出现在比当车辆1在车辆位置K3时绘图的M3位置更靠近路边的位置。如果车辆1继续向前移动，当车辆1前进时该位置接近路边。最终，该车辆标记显示在路边之外。
该驾驶员使车辆1前进或者倒退，使得车辆标记与目标停车空间T对准。换句话说，驾驶员在合适地匹配Δβ时停止车辆1。控制器8计算相应于角度β+Δβ的最终转向角α’。
在车辆位置K4处，驾驶员在相反的方向将方向盘7的转向角转向到最大向左，且将车辆向后移动，然后根据来自控制器8的指导信息将车辆1停止在车辆1的横摆角为α’的位置。然后驾驶员在相反的方向将方向盘7的转向角朝着最大向右转向。当驾驶员在车辆1的横摆角为0度的位置停止车辆1时，停车完成。
注意，在车辆1开始从车辆位置J1前进以后，即，当车辆1的实际转向角超过预定值时，还可以在合适的时候显示示出了预测停车位置的车辆标记21。在这样的情况下，没有必要操作校正开关(图中没有显示)。
类似的，当执行并列停车时，在车辆1开始倒退运动的车辆位置F1附近，车辆标记可以以重叠的方式显示在屏幕15上的图像中，且驾驶员可以根据车辆标记和目标停车空间T的对准来停止车辆1。结果，即使在初始停止位置稍微未对准的情况下，也可以获得这样的倒退起始位置，使得其适于在其后通过如由指导信息所指导地继续执行操作来将车辆1引导进入目标停车空间。
在图18中，车辆1停止在车辆位置E1，该位置为初始停止位置，且启动并列模式开关10以装载停车辅助系统。当方向盘7的转向角转向到最大转向角且车辆在这样的状态下向前移动以到达车辆位置F1时，该车辆位置F1是倒退起始位置，如果车辆1在位于正常计算的停止位置F1的前面的位置F2停止，且开始向后移动，那么车辆将在车辆位置G2终止。相反，如果车辆1前进超过正常计算的停止位置F1太远，停止在位置F3，且开始向后移动，然后，车辆1将在车辆位置G3处终止。然而，这是基于这样的假设，即，车辆1在垂直于目标停车空间T中是精确设置的。
换句话说，通过从初始停止位置到倒退起始位置选择转向角θ，该预测停车位置可以沿着目标停车空间T的旁边方向移动。因此，如果预测停车位置由每个倒退起始位置的车辆标记显示，那么驾驶员可以调节倒退起始位置，使得车辆标记位于目标停车空间T的大致中心，这样，由于接下来的倒退运动，车辆1被引导到目标停车空间T的中心。
如果θ1、θ2和θ3建立为在每个车辆位置F1、F2和F3处的转向角，这些车辆位置F1、F2和F3是来自车辆位置E1的倒退起始位置，那么，如图19所示，用于将车辆移动到车辆位置G1、G2和G3的转向角将分别为π/2-θ1、π/2-θ2和π/2-θ3，这些车辆位置G1、G2和G3是来自倒退起始位置的预测停车位置。和在实施例1中说明的相同的方法可以用来绘图预测停车位置以及从初始停止位置预测的预测路径。
然而，当车辆从车辆位置E1前进到倒退起始位置时，转向角θ改变。因此，根据角θ的改变继续实施绘图。
此外，类似于当执行纵列停车时，在车辆1开始从车辆位置E1前进以后，示出预测停车位置和预测路径的车辆标记可以在合适的时间显示，例如，当车辆1的实际转向角超过预定值时。
实施例9当根据上述的实施例8执行并列停车时，在垂直于目标停车空间T的角度下在初始停止位置处停止以后，开始提供指导。然而，在实施例9中，没有必要停止在初始停止位置。相反，车辆1前进到接近车辆位置F1，该车辆位置F1是倒退起始位置，然后后视图像和预测路径显示在监视器4上，且执行并列停车。
驾驶员向前移动车辆1，以经过目标停车空间T的旁边，然后在这样的方向转向方向盘7，以将车辆从目标停车空间T移开，且在前进到与目标停车空间T有一些角度的倒退起始位置以后停止车辆1。
这里，当驾驶员启动并列模式开关10时，控制器8计算示出车辆1在方向盘7的转向角位于最大值且车辆1向后运动情况下的两个侧部的预测路径P1和P2，且将这些预测路径P1和P2与车辆后面的图像一起显示在监视器4的屏幕15上。这些预测路径P1和P2例如由在角度为60度处的线段来绘图。
此时，例如，如图20A所示，当驾驶员驾驶车辆通过位置F1且停止在位置F4，并启动并列模式开关10时，该位置F1是正常计算的倒退起始位置，预测路径P1和P2不能适合目标停车空间T。因此，驾驶员缓慢地将车辆从位置F4向后移动，且将车辆停止在位置F5，在该位置F5，预测路径P1和P2位于目标停车空间T内部，如图20B所示。
另一方面，如图20C所示，即使驾驶员在紧接位置F1以前的位置F6停止，且在该位置启动并列模式开关10，预测路径P1和P2也不会适合目标停车空间T，该位置F1是正常计算的倒退启动位置。因此，驾驶员缓慢地从位置F6前进，且在位置F7处停止，在位置F7处，预测路径P1和P2适于目标停车空间T。
这样，一旦驾驶员在预测路径P1和P2位于目标停车空间T内部的位置处停止时，操作“下一步”开关，且给驾驶员指导以在相反的方向来将方向盘7转向到最大，且将车辆1倒退。这里，驾驶员在与由预测路径P1和P2绘图的转向方向相同的方向中转动方向盘7，在图20B和20C中方向盘完全转向左侧，且车辆缓慢地倒退，从而可以引导车辆1进入目标停车空间T。
用于将车辆1引导进入目标停车空间T的最终转向处的转向角没有确定。然而，当车辆1在例如50度处倒退时，期望发出“砰”的声音，以通知驾驶员已经接近转向完成位置。这里，控制器8显示直的向后的路径，如图3A所示。当车辆1到达位于目标停车空间T的宽度的大致中心且平行于目标停车空间T的位置时，驾驶员将方向盘7放置在直接向前的位置，且观察在监视器4上的后视图像中的目标停车空间T和直的向后的路径，同时将车辆1向后移动，然后直接在目标停车空间T中停止车辆1，以完成并列停车。
注意，替代“下一步”开关操作，横摆速率传感器9可以检测在给定的持续时间中车辆1的角度没有变化，以判断驾驶员已经停止车辆1且目前正在转向。然后，控制器8可以开始给出指导。
此外，预测路径P1和P2的必须的曲线方向根据车辆1向左转向还是向右转向来确定，以执行并列停车。向左和向右之间的区分可以如下实施。即，横摆速率传感器9经常地测量车辆1的角速度，且当更新车辆1的转向角时，这样的测量保持给定持续时间，例如几秒。然后，在紧接启动并列模式开关10以前，确定了车辆1转向角(方向)。如果转向方向是右侧，那么显示转向到左侧的预测路径。如果转向方向是左侧，那么显示转向到右侧的预测路径。在这样的情况下，如果只是当车辆1的角速度超过给定的值时更新转向角，那么，即使时间经过从车辆1停止直到启动并列模式开关10的时刻，先前的转向数据也没有删除。
注意，在上述的实施例1到9中，横摆速率传感器9检测车辆1的转向角，因此接近信息和到达信息输出给驾驶员。然而，替代这样的结构，如果车辆1向前移动使得显示在屏幕15上的车辆标记21与在图像中的停车空间T重叠，那么，即使没有提供横摆速率传感器9或者其它横摆角检测装置，车辆1也可以停泊进入停车空间T。
此外，在每个上述实施例中，向左侧或者向右侧执行纵列停车或者并列停车。然而，当在对面停车时，本发明也可以类似地应用。
注意，当预测路径14和车辆标记实际上以重叠的方式与车辆1后面的图像一起显示在监视器4上时，正如执行在上述实施例1到9中所示的纵列停车和并列停车，期望执行处理来改变镜子、改变摄像机视角、校正透镜失真等。此外，当显示预测路径时，该显示应该使得实际1.8m的车辆宽度显示为2.2m，以提供一些可允许的误差，以降低受实际操作中的障碍物干扰的危险。
此外，在每个上述的实施例中，计算预测路径14、25以及车辆标记21。然而，它们还可以提前在控制器8中设置。
而且，在上述的实施例1到9中，表示预测停车位置和预测路径的车辆标记由使用实线和虚线的画线来表示。然而，除了这些，给定的区域可以填充或者部分地透明。
而且，在每个上述的实施例中，预测路径表示为由后保险杠的左端和右端行进的路径。然而，本发明不局限于这样的结构。相反，例如预测路径可以包括前保险杠的左端和右端的路径。在预测路径表示为一个区域的情况下，可以表示由车辆的形状的表面行进的路径的外部形状。在这样的情况下，驾驶员不但可以确定存在/不存在与车辆的后端的干扰，而且可以确定存在/不存在与所有部分的干扰。
如上说明的，根据本发明，当根据指导信息执行停泊车辆的操作，以便驾驶员可以确定通过由指导信息指导来继续驾驶操作来在目标停车空间中停车的可能性时，显示在监视器上的预测路径或者预测停车位置中的至少一个与来自图像捕捉单元的图像重叠。结果，可以提前确定通过根据指导信息来执行停车操作是否可以在停车空间中停车。
权利要求
1.一种停车辅助装置，通过该停车辅助装置，驾驶员通过根据指导信息来执行驾驶操作而将车辆停泊进入目标停车空间，该装置包括用于捕捉车辆后面的至少一幅图像的图像捕捉装置；设置在车辆的驾驶员座位附近的监视器，用于显示由图像捕捉装置获得的图像；用于检测车辆的横摆角的横摆角检测装置；用于将有关驾驶操作的指导信息输出给驾驶员的指导装置；以及控制器，用于将相应于预定车辆位置的规定横摆角与由横摆角检测装置检测的车辆的横摆角相比较，以识别目前车辆的位置，且通过指导装置提供指导信息，同时在监视器上显示预测路径和预测停车位置中的至少一个，使得与由图像捕捉装置获得的图像重叠，以使得驾驶员确定通过根据指导信息来继续驾驶操作是否可以将该车辆停泊进入目标停车空间。
2.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于当驾驶员根据指导信息操作车辆时，该控制器计算车辆的预测路径和预测停车位置中的至少一个，以将其显示在监视器上。
3.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于当驾驶员根据指导信息操作车辆时，该控制器显示预先设置的车辆的预测路径和预测停车位置中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于该控制器在监视器上逐渐移动预测路径和预测停车位置中的至少一个的显示，使得该预测路径和预测停车位置中的至少一个的显示根据车辆的运动总是相对于由图像捕捉装置获得的图像位于相同位置。
5.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于其还包括预测停车位置显示移动装置，通过由驾驶员执行的操作，该预测停车位置显示移动装置用于在监视器的屏幕上将预测停车位置的显示移动到由图像捕捉装置获得的图像中的目标停车空间，该控制器根据由预测停车位置显示移动装置移动的预测停车位置的显示的移动量来更新规定的横摆角，且将更新后的规定横摆角与由横摆角检测装置检测的横摆角比较，以识别车辆目前的位置，且提供用于停车辅助的指导信息。
6.根据权利要求5所述的停车辅助装置，其特征在于其还包括移动量存储装置，用于存储由预测停车位置显示移动装置移动的预测停车位置的显示的移动量，该控制器根据存储的移动量来显示预测路径和预测停车位置中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于其还包括预测停车位置选择装置，通过由驾驶员执行的操作，该预测停车位置选择装置用于在来自显示在监视器上的多个预测停车位置中的图像中选择最接近目标停车空间的预测停车位置，该控制器在监视器上相互稍微不同的位置处显示多个预测停车位置，根据由预测停车位置选择装置选择的预测停车位置来更新规定的横摆角，以及将更新后的规定横摆角与由横摆角检测装置检测的横摆角比较，以识别车辆目前的位置，且提供用于停车辅助的指导信息。
8.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于该控制器在监视器上显示预测路径和预测停车位置中的至少一个，使得与由图像捕捉装置从启动使用该指导信息的停车辅助的时刻起获得的图像重叠。
9.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于该控制器在监视器上显示预测路径和预测停车位置中的至少一个，使得与由图像捕捉装置从这样的时刻起获得的图像重叠，即，在启动使用该指导信息的停车辅助以后，车辆前进的同时维持预定的转向角，以到达启动倒退运动的位置的时刻。
10.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于该控制器在监视器上显示预测路径和预测停车位置中的至少一个，使得与由图像捕捉装置在启动使用该指导信息的停车辅助以前获得的图像重叠，以及根据该显示的预测路径和显示的预测停车位置中的至少一个与在图像中的目标停车空间的重叠程度来停止该车辆，以将其引导到使用该指导信息的停车辅助启动的位置。
11.根据权利要求10所述的停车辅助装置，其特征在于该控制器通过以下步骤为停泊该车辆提供指导信息，即，使该车辆从停车辅助启动的位置前进同时维持预定的转向角，随着车辆的停止在相反的方向上使车辆转向，以及在驾驶车辆向后的同时维持该预定的转向角。
12.根据权利要求10所述的停车辅助装置，其特征在于该控制器通过以下步骤为停泊该车辆提供指导信息，即，从停车辅助启动的位置向后驾驶车辆的同时维持预定的转向角。
13.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于该控制器通过以下步骤为停泊该车辆提供指导信息，即，该车辆前进的同时维持预定的转向角以到达启动倒退运动的位置，随着车辆的停止在相反的方向上使车辆转向，以及在驾驶车辆向后的同时维持该预定的转向角。
14.根据权利要求13所述的停车辅助装置，其特征在于在根据指导信息启动停车辅助以后且在车辆到达倒退运动启动的位置之前执行停车操作的情况下，该控制器计算该预测路径和该预测停车位置中的至少一个，且在监视器上显示该计算的预测路径和该计算的预测停车位置中的至少一个，使得与由该图像捕捉装置获得的图像重叠，根据该显示的预测路径和显示的预测停车位置中的至少一个与在图像中的目标停车空间的重叠程度来停止该车辆，以将其引导到倒退运动要被启动的位置。
15.根据权利要求1所述的停车辅助装置，其特征在于该图像捕捉装置包括用于捕捉车辆后面的图像的后视图像捕捉装置，以及用于捕捉车辆侧面的图像的侧面图像捕捉装置。
全文摘要
本发明提供了一种停车辅助装置，其包括用于捕捉车辆后面的至少一幅图像的图像捕捉单元；设置在车辆的驾驶员座位附近的监视器，用于显示由图像捕捉单元获得的图像；用于检测车辆的横摆角的横摆角检测单元；用于将有关驾驶操作的指导信息输出给驾驶员的指导单元；以及控制器，用于将相应于预定车辆位置的规定横摆角与由横摆角检测单元检测的车辆的横摆角相比较，以识别目前车辆的位置，且通过指导单元提供指导信息，同时在监视器上显示预测路径和预测停车位置中的至少一个，使得与由图像捕捉单元获得的图像重叠，以使得驾驶员确定通过根据指导信息来继续驾驶操作是否可以将该车辆停泊进入目标停车空间。
文档编号B60R21/00GK1522892SQ20041000351
公开日2004年8月25日 申请日期2004年1月29日 优先权日2003年1月29日
发明者岛崎和典, 木村富雄, 雄 申请人:株式会社丰田自动织机