驻车辅助装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种驻车辅助装置，包括：超声波感测部，其通过发射超声波信号识别车辆周边的物体，并根据识别的所述物体输出第一后补驻车空间；影像感测部，其从车辆周边影像识别驻车线，并根据识别的所述驻车线输出第二后补驻车空间；驻车空间探测部，其对所述第一后补驻车空间与所述第二后补驻车空间进行组合输出目标驻车空间；以及，驻车辅助部，其通过控制电子控制式的转向盘将所述车辆驻车到所述目标驻车空间。本发明的驻车辅助装置能够显著提高驻车安全性与准确性。
【专利说明】
驻车辅助装置
技术领域
[0001] 本发明设及驻车辅助装置，尤其设及一种利用超声波传感器及影像传感器探测驻 车空间的驻车辅助装置。
【背景技术】
[0002] 目前的驻车空间随着车辆快速增多而逐渐缩小。驾驶员为了将车辆驻车到狭小的 驻车空间而苦不堪言。因此，探测车辆驻车空间后算出驻车行驶轨迹并利用电子控制式的 转向盘将车辆驻车到驻车空间。
[0003] 但由于车辆驻车时的情况不尽相同，很多情况下需要考虑已驻车车辆的驻车情 况。利用电子控制式的转向盘驻车的情况下，有时会发生与墙壁或其他车辆发生碰撞等驾 驶员意料不到的事故。
[0004] 因此，需要一种考虑已驻车的其他车辆或墙壁等周边环境探测出最佳驻车空间并 驻车的技术。
【发明内容】
[0005] 技术问题
[0006] 本发明的目的在于提供一种利用超声波传感器识别车辆周边的障碍物且利用影 像传感器识别驻车线，并根据障碍物及驻车线识别结果探测驻车空间，能够比仅利用超声 波传感器的方式显著提高安全性与准确性的驻车辅助装置。
[0007] 本发明的目的不限于W上提及的目的，本领域技术人员可通过W下记载明确理解 未记载的其他目的。
[000引技术方案
[0009] 为达成上述目的，根据本发明实施例的驻车辅助装置包括:超声波感测部，其通过 发射超声波信号识别车辆周边的物体，并根据识别的所述物体输出第一后补驻车空间；影 像感测部，其从车辆周边影像识别驻车线，并根据识别的所述驻车线输出第二后补驻车空 间；驻车空间探测部，其对所述第一后补驻车空间与所述第二后补驻车空间进行组合输出 目标驻车空间；W及，驻车辅助部，其通过控制电子控制式的转向盘将所述车辆驻车到所述 目标驻车空间。
[0010] 并且，所述超声波感测部能够推算所述物体与所述车辆之间的反射角W提取出所 述物体的边缘，并根据提取的所述边缘输出所述第一后补驻车空间。
[0011] 并且，所述驻车空间探测部能够对提取的所述边缘赋予预定的加权值输出所述目 标驻车空间。
[0012] 并且，所述影像感测部能够从所述车辆周边影像识别出多个驻车线，提取识别的 所述多个驻车线之间的交点，根据提取的所述交点输出所述第二后补驻车空间。
[0013] 并且，所述驻车空间探测部能够对提取的所述交点赋予预定的加权值输出所述目 标驻车空间。
[0014] 并且，所述影像感测部能够提取连接于所述交点的驻车线的方向矢量，并根据所 述方向矢量输出所述第二后补驻车空间的斜率。
[0015] 并且，所述影像感测部能够将车辆移动路径的起始点设为原点，将所述车辆移动 路径设为X轴，将经过所述起始点的所述车辆移动路径的垂直线设为Y轴，并输出所述方向 矢量。
[0016] 其他实施例的具体内容参见具体说明及附图。
[0017]技术效果
[0018] 本发明的驻车辅助装置具有一个或多个如下效果：
[0019] 第一，通过对超声波传感器的障碍物识别结果与影像传感器的驻车线识别结果进 行组合探测出驻车空间，降低与已经驻车的其他车辆等障碍物发生碰撞的危险性；
[0020] 第二，根据车辆与障碍物之间的反射角提取障碍物的边缘，因此能够探测出不与 障碍物重叠的驻车空间；
[0021] 第Ξ，根据利用影像传感器识别的驻车线的斜率判断驻车空间的形状，因此能够 探测多种形状的驻车空间。
[0022] 本发明的效果不限于W上记载的效果，本领域技术人员可通过技术方案的记载明 确理解未记载的其他效果。
【附图说明】
[0023] 图1为显示根据本发明一个实施例的驻车辅助装置的构成图；
[0024] 图2为显示通过图1所示超声波感测部输出第一后补驻车空间的车辆与其他车辆 的驻车状态的车辆图；
[0025] 图3为显示图1所示影像感测部提取驻车线的交点并提取交点矢量的驻车线图；
[0026] 图4为显示对图1所示超声波感测部提取的边缘及影像感测部提取的交点赋予加 权值的状态的信号检测图；
[0027] 图5为向图1所示超声波感测部提取的边缘及影像感测部提取的交点赋予加权值 W输出最终驻车空间的状态的车辆驻车图。
[0028] 附图标记说明
[0029] 100:超声波感测部 200:影像感测部
[0030] 300:驻车空间探测部 400:车辆感测信号输出部
[0031] 500:驻车辅助部
【具体实施方式】
[0032] 参照附图及W下具体说明的实施例便可明确本发明的优点、特征及实现方法。但 是，本发明并非限定于W下公开的实施例，而是W不同的多种形态实现，本实施例只是使本 发明的公开更加完整，使本发明所属技术领域的普通技术人员容易理解发明的范畴，本发 明由技术方案的范畴定义。说明书全文中相同的附图标记表示同一构成要素。
[0033] W下参照本发明的实施例及说明驻车辅助装置的附图对本发明进行具体说明。
[0034] 图1为显示根据本发明一个实施例的驻车辅助装置的构成图，图2为显示通过图1 所示超声波感测部100输出第一后补驻车空间的车辆与其他车辆的驻车状态的车辆图。
[0035] 本发明一个实施例的驻车辅助装置包括超声波感测部100、影像感测部200、驻车 空间探测部300及驻车辅助部500。
[0036] 超声波感测部100包括至少一个超声波传感器。超声波感测部100通过超声波传感 器发射超声波信号识别车辆周边的物体，根据识别到的物体输出第一后补驻车空间。超声 波感测部100可W根据被物体反射回来的超声波信号算出物体的位置、形状、大小等。例如， 超声波感测部100根据预定方式对超声波传感器获取的超声波信号进行处理推算出物体与 车辆之间的反射角RD，并根据推算出的反射角RD提取物体的边缘。此处，反射角RD可W等于 超声波信号的斜率。车辆的保险杠面为曲线形状的情况下，超声波感测部100输出的反射角 RD从曲线形状的起始点起输出物体的曲线拐点。超声波感测部100可W将导致输出曲线拐 点的物体识别为其他车辆。超声波感测部100在识别其他车辆并输出曲线拐点时合计预定 的距离值并输出物体的边缘肥。
[0037] 图2中设置在车辆侧面的超声波感测部100可W根据发射超声波信号后反射回来 的超声波信号，对位于车辆周边的同一物体测定出多种距离值。超声波感测部100算出W测 定的距离值为半径的各圆的交点。超声波感测部100输出的反射角RD为连接算出的交点与 超声波感测部100的假想线与垂直于车辆行驶轨道的线构成的角。超声波感测部100通过算 出反射角RD接近车辆行驶轨道的地点提取其他车辆的边缘UE。
[0038] 超声波感测部100可W通过测定距离发射的超声波信号不反射回来的点的长度， W此区分周边物体是其他车辆还是立柱。超声波感测部100找出推算得到的反射角的曲线 拐点并输出反射角RD接近车辆行驶轨道的地点。超声波感测部100在检测到其他车辆的情 况下可W相加预定距离值提取出其他车辆的边缘UE。超声波感测部100将输出曲线拐点的 物体识别为处于驻车状态的其他车辆。超声波感测部100检测到立柱的情况下，曲线拐点与 实际物体结束的边缘UE-致，因此不需要另外进行补偿。
[0039] 超声波感测部100设置在车辆左侧及右侧中至少一侧，依次或同时检测车辆周边 的至少一个物体。
[0040] 超声波感测部100可W识别位于车辆纵方向及横方向上的物体并输出物体信息。 并且，超声波感测部100可W根据关于物体的信息（例如位置、形状、大小)提取车辆周边的 空余区域即第一后补驻车空间。超声波感测部100可W将输出的物体信息即车辆与物体之 间的距离值及推算出的车辆的边缘肥中至少任意一个发送到驻车空间探测部300、车辆感 测信号输出部400及驻车辅助部500。
[0041] 影像感测部200可包括至少一个摄像头。影像感测部200可利用至少一个摄像头获 取车辆周边影像。影像感测部200从获取的车辆周边影像识别驻车线，根据识别的驻车线的 特性输出第二后补驻车空间。例如，影像感测部200可W从车辆周边影像识别多个驻车线， 并提取识别到的多个驻车线之间的交点AE。并且，影像感测部200相互连接提取的多个交 点，输出由连接的交点形成的区域中大于车辆大小的区域即第二后补驻车空间。
[0042] 影像感测部200可利用顶帽滤波器(Top-hat filter)从获取的影像提取特征点。 此处，特征点可W是亮度值具有预定大小W上变化的地点。影像感测部200可提取的特 征点为基准进行全方向探测识别出连接的驻车线。影像感测部200检查算出的驻车线的特 征点的连续性并输出驻车线。
[0043] 影像感测部200也可W在从上方向下俯视车辆的俯视影像识别驻车线。影像感测 部200对车辆周边影像进行灰度(grey-scale)处理。影像感测部200可W对经过灰度处理的 影像进行二值影像处理检测出驻车线。影像感测部200也可W利用霍夫变换（hough transform)提取驻车线后补并从提取的驻车线后补中最终检测出驻车线。
[0044] 影像感测部200可W在车辆周边影像上设定X轴及Y轴坐标并输出驻车线的斜率。 影像感测部200可W从车辆周边影像检测有特征的部分并算出驻车线的坐标，利用算出的 坐标输出斜率。
[0045] 影像感测部200可W对获取的车辆周边影像进行坐标变换。例如，影像感测部200 将车辆周边影像从W车辆为基准的坐标系变换为全局坐标系（global coordinate)。影像 感测部200利用的全局坐标系如图3所示。影像感测部200提取检测到的交点的方向矢量EV 并输出第二后补驻车空间的斜率。影像感测部200将车辆移动路径的起始点设为原点SP，将 车辆移动路径设为X轴，将经过所述起始点的车辆移动路径的垂直线设为Y轴，并输出交点 的方向矢量EV。
[0046] 驻车空间探测部300可W对提取的驻车线的交点AE赋予预定的加权值W输出目标 驻车空间。驻车空间探测部300根据第一后补驻车空间及第二后补驻车空间中至少任意一 个输出车辆的目标驻车空间。驻车空间探测部300可W对第一后补驻车空间及第二后补驻 车空间进行组合提取出目标驻车空间。例如，驻车空间探测部300可W提取第一后补驻车空 间与第二后补驻车空间相重叠的重叠区域，提取的重叠区域的形状及面积满足预定条件 (例如大于车辆的大小）的情况下，从提取的重叠区域提取目标驻车空间。
[0047] 驻车空间探测部300可W对物体的边缘肥及驻车线的交点AE中至少任意一个赋予 加权值W输出目标驻车空间。驻车空间探测部300对物体的边缘UE及驻车线的交点AE中至 少任意一个赋予加权值的过程随后通过图4进行说明。
[0048] 车辆感测信号输出部400可W输出车辆的速度值、横摆角速度值(yaw rate)、车辆 转向盘的转向角值。车辆感测信号部400可W根据GI^信号将车辆的当前位置输出到驻车辅 助部500。
[0049] 驻车辅助部500将车辆驻车到目标驻车空间。驻车辅助部500可W算出车辆的位 置。驻车辅助部500算出目标驻车空间的位置及车辆的行驶路径。驻车辅助部500算出用于 车辆驻车的电子控制转向盘的转向角。驻车辅助部500可包括电子控制转向盘系统。
[0050] 图3为显示图1所示影像感测部200提取驻车线的交点AE并提取交点AE的方向矢量 EV的驻车线图。
[0051] 影像感测部200可W将车辆周边影像转换为灰度(gray-scale)影像。影像感测部 200可W利用顶帽滤波器(Top-hat filter)算出驻车线的特征点。影像感测部200可驻 车线的特征点为基准进行全方向探测算出连接的驻车线的特征点。影像感测部200检查关 于算出的驻车线的特征点的连续性并输出驻车线。影像感测部200可W提取检测的多个驻 车线之间的交点AE。
[0052] 如图3所示，根据一个实施例的影像感测部200在车辆直行的情况下，将行驶轨道C 的起始点设为原点SP。影像感测部200W原点SP为中屯、将包括车辆的行驶轨道C的线设为X 轴。影像感测部200将车辆的行驶轨道C的垂直线设为Y轴。影像感测部200可W通过提取检 测到的交点AE的方向矢量EV输出第二后补驻车空间的斜率。影像感测部200在设定的坐标 上输出方向矢量EV。
[0053] 影像感测部200可W根据方向矢量EV算出经过交点AE的各驻车线的斜率。经过任 意一个交点的两个驻车线之间的角度不是直角的情况下，影像感测部200可W输出斜线驻 车区域(angled parking slot)作为第二后补驻车空间。
[0054] 驻车空间探测部300根据第一后补驻车空间及第二后补驻车空间中至少任意一个 输出目标驻车空间。
[0055] 例如，驻车空间探测部300可W对提取的驻车线的交点AE赋予预定的加权值W输 出目标驻车空间。驻车空间探测部300对物体的边缘肥及驻车线的交点AE中至少任意一个 赋予预定的加权值输出目标驻车空间。
[0056] 驻车辅助部500包括电子控制式的转向盘。驻车辅助部500通过控制电子控制式的 电动助力转向（Motor-Driven Power Stee;ring;MDPS)系统将车辆驻车到目标驻车空间。驻 车辅助部500利用车辆感测信号输出部400输出的车辆的速度值、横摆角速度值、车辆转向 盘的转向角值中至少任意一个算出从车辆的当前位置到目标驻车空间的驻车行驶轨迹。驻 车辅助部500根据算出的驻车行驶轨迹控制转向盘，将车辆驻车到目标驻车空间。
[0057] 图4为显示驻车空间探测部300对图1所示超声波感测部100提取的交点AE及影像 感测部200提取的边缘UE赋予加权值的状态的信号检测图。图4显示超声波感测部100输出 的物体的边缘UE及影像感测部200输出的驻车线的交点AE。驻车空间探测部300算出感测信 号推算点与平均值的标准偏差区间SI，对超声波感测部100输出的边缘UE及影像感测部200 输出的交点AE赋予加权值。驻车空间探测部300可利用数学式1算出加权值(W)。
[0化引【数学式1】
[0化9]
[0060] η:收集到的物体的边缘肥及驻车线的交点AE个数之和，
[0061] XI:收集到的多个物体的边缘UE，
[0062] yi:收集到的多个驻车线的交点ΑΕ，
[0063] Six:物体的边缘UE的标准偏差，
[0064] Sly:驻车线的交点AE的标准偏差，
[0065] 图5为对图1所示超声波感测部100输出的边缘UE及影像感测部200输出的交点AE 赋予加权值(W) W输出目标驻车空间的状态的车辆驻车图。
[0066] 图5中(a)显示超声波感测部100检测的边缘UE及影像感测部200提取的交点AE。其 他车辆越过影像感测部200识别的驻车线驻车的情况下，如果驻车辅助部500W影像感测部 200输出的第二后补驻车空间的交点AE为基准驻车，此时可能造成车辆之间发生碰撞事故。 根据本发明一个实施例的驻车辅助装置的驻车空间探测部300在探测目标驻车空间时考虑 超声波感测部100提取的第一后补驻车空间的边缘肥。
[0067] 图5中（b)显示考虑到影像感测部200提取的第二后补驻车空间的交点AE的车辆驻 车区域。并且显示考虑到超声波感测部100提取的第一后补驻车空间的边缘UE的车辆驻车 区域。
[0068] 图5中（C)显示驻车空间探测部300输出的不与其他车辆已经驻车的区域重叠的目 标驻车空间。为便于理解，用斜线表示目标驻车空间。驻车空间探测部300 W赋予加权值(W) 并输出的边缘及交点为基准输出目标驻车空间。驻车空间探测部300对超声波感测部100输 出的第一后补驻车空间与影像感测部200输出的第二后补驻车空间进行组合输出目标驻车 空间。例如如图所示，目标驻车空间可W是包括第一后补驻车空间与第二后补驻车空间重 叠的区域的空间。
[0069] 驻车辅助部500将车辆驻车到输出的目标驻车空间。驻车辅助部500利用车辆感测 信号输出部400输出的车辆的速度值、横摆角速度值、车辆转向盘的转向角值中至少任意一 个算出车辆的驻车行驶轨迹。驻车辅助部500根据算出的驻车行驶轨迹控制转向盘，将车辆 驻车到目标驻车空间。
[0070] W上示出本发明的优选实施例并进行了说明，但本发明并不限定于上述特定实施 例，本发明所属技术领域的普通技术人员在不脱离技术方案范围的前提下可做多种变形实 施，运些变形实施应视为不脱离本发明的技术思想或前景。
【主权项】
1. 一种驻车辅助装置，其特征在于，包括： 超声波感测部，其通过发射超声波信号识别车辆周边的物体，并根据识别的所述物体 输出第一后补驻车空间； 影像感测部，其从车辆周边影像识别驻车线，并根据识别的所述驻车线输出第二后补 驻车空间； 驻车空间探测部，其对所述第一后补驻车空间与所述第二后补驻车空间进行组合输出 目标驻车空间；以及 驻车辅助部，其通过控制电子控制式的转向盘将所述车辆驻车到所述目标驻车空间。2. 根据权利要求1所述的驻车辅助装置，其特征在于： 所述超声波感测部推算所述物体与所述车辆之间的反射角以提取出所述物体的边缘， 并根据提取的所述边缘输出所述第一后补驻车空间。3. 根据权利要求2所述的驻车辅助装置，其特征在于： 所述驻车空间探测部对提取的所述边缘赋予预定的加权值输出所述目标驻车空间。4. 根据权利要求1所述的驻车辅助装置，其特征在于： 所述影像感测部从所述车辆周边影像识别出多个驻车线，提取识别的所述多个驻车线 之间的交点，根据提取的所述交点输出所述第二后补驻车空间。5. 根据权利要求4所述的驻车辅助装置，其特征在于： 所述驻车空间探测部对提取的所述交点赋予预定的加权值输出所述目标驻车空间。6. 根据权利要求4所述的驻车辅助装置，其特征在于： 所述影像感测部提取连接于所述交点的驻车线的方向矢量，并根据所述方向矢量输出 所述第二后补驻车空间的斜率。7. 根据权利要求6所述的驻车辅助装置，其特征在于： 所述影像感测部将车辆移动路径的起始点设为原点，将所述车辆移动路径设为X轴，将 经过所述起始点的所述车辆移动路径的垂直线设为Y轴，并输出所述方向矢量。
【文档编号】B60R16/023GK105835795SQ201610055008
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月27日
【发明人】李庸周, 魏民焕, 尹壮烈
【申请人】现代摩比斯株式会社