停车辅助装置及停车辅助方法

专利名称：停车辅助装置及停车辅助方法
技术领域：
本发明涉及对停车进行辅助的停车辅助装置及停车辅助方法。
背景技术：
以往，公知具有如下特征的停车辅助装置(例如，参照专利文献 1)，即包括第一距离传感器，测定到车辆侧面的障碍物的距离；第二 距离传感器，测定车辆的移动距离；横摆角检测单元，用于检测车辆的横 摆角；引导单元，用于向驾驶员输出运转操作的引导信息；控制装置，在 到达初始停止位置之前的前进动作时，根据由第一距离传感器测定出的到 车辆侧面的障碍物的距离和由第二距离传感器测定出的车辆的移动距离来 把握初始停止位置，并将根据该初始停止位置和由横摆角检测单元检测出 的横摆角而后退停车的暂时停止的恰当的正时经由引导单元提供给驾驶 员。
另外，公知有如下的技术，即使用超声波传感器等测距传感器来获 取从自身车辆到停车车辆的距离信息，根据该距离信息来检测能够停车的 停车空间，并且检测在自身车辆停在该停车空间时近似平行的该停车空间 附近的其他停车车辆的侧面，根据该检测结果来决定使车辆停在该停车空 间时的车辆的朝向(停车空间的朝向)(例如，参照专利文献2)。
专利文献1:日本专利文献特开2003-81042号公报； 专利文献2:日本专利文献特开2003-270344号公报。

发明内容
发明所要解决的问题
然而，作为进行停车的前阶段而有使车辆到达停车开始位置的阶段。 在该阶段中， 一般来说驾驶员有使车辆通过期望的停车空间的周边而到达停车开始位置的倾向。此时，如果系统侧能够推定停车空间的朝向，则能 够使用该推定结果从较早的阶段进行停车辅助(例如使车辆到达停车开始
位置的阶段上的辅助)。但是，车辆在停车空间周边的行驶路线(pattem) 多种多样，例如也有相对于整个停车空间从斜向进入而通过该停车空间周 边的情况，从而难以用简单的构成来高精度地推定停车空间的朝向。
因此，本发明的目的在于提供能够以简单的构成来高精度地推定停车 空间的朝向的停车辅助装置及停车辅助方法。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的，第一发明提供一种对停车进行辅助的停车辅助装
置，该停车辅助装置的特征在于，包括
障碍物检测单元，检测车辆周边的障碍物；以及 朝向信息获取单元，获取与车辆的朝向相关的信息； 其中，所述停车辅助装置根据障碍物检测单元的检测结果和所述朝向 信息来推定障碍物周边可能存在的停车空间的朝向。
第二发明在第一发明的停车辅助装置的基础上具有以下的特征
当检测出第一障碍物之后车辆的朝向的变化量为预定值以上时，根据 通过第二障碍物的周边时的车辆的朝向来推定停车空间的朝向。由此，能
够推定与多种行驶路线相对应的停车空间的朝向。
第三发明在第一或第二发明的停车辅助装置的基础上具有以下的特
征
当检测出第一障碍物之后车辆的朝向的变化量小于预定值时，根据通 过第一障碍物的周边时的车辆的朝向来推定停车空间的朝向。由此，能够 推定与多种行驶路线相对应的停车空间的朝向。
第四发明在第一至第三中任一个发明的停车辅助装置的基础上具有以
下的特征
当检测出第一障碍物之后在预定的行驶距离以内没有检测出第二障碍 物时，根据通过第一障碍物的周边时车辆的朝向来推定停车空间的朝向。 由此，能够推定与多种行驶路线相对应的停车空间的朝向。
第五发明提供一种对停车进行辅助的停车辅助方法，该停车辅助方法的特征在于，包括以下步骤
障碍物检测步骤，检测车辆周边的障碍物；和 朝向信息获取步骤，获取与车辆的朝向相关的信息；
其中，当根据障碍物检测步骤的检测结果和在所述朝向信息获取步骤 中获取的朝向信息而判断为检测出第一障碍物之后车辆的朝向的变化量为 预定值以上时，根据通过第二障碍物的周边时车辆的朝向来推定障碍物周 边可能存在的停车空间的朝向。
第六发明提供一种对停车进行辅助的停车辅助方法，该停车辅助方法 的特征在于，包括以下步骤
障碍物检测步骤，检测车辆周边的障碍物；以及 朝向信息获取步骤，获取与车辆的朝向相关的信息； 其中，当根据障碍物检测阶段的检测结果和在所述朝向信息获取步骤 中获取的朝向信息而判断为检测出第一障碍物之后车辆的朝向的变化量小 于预定值时，根据通过第一障碍物的周边时的车辆的朝向来推定障碍物周 边可能存在的停车空间的朝向。
第七发明提供一种对停车进行辅助的停车辅助方法，该停车辅助方法 的特征在于，包括以下步骤
障碍物检测步骤，检测车辆周边的障碍物；和 朝向信息获取步骤，获取与车辆的朝向相关的信息； 其中，当根据障碍物检测步骤的检测结果和在所述朝向信息获取步骤 中获取的朝向信息而判断为检测出第一障碍物之后在预定的行驶距离以内 没有检测出第二障碍物时，根据通过第一障碍物的周边时车辆的朝向来推 定障碍物周边可能存在的停车空间的朝向。 发明的效果
根据本发明，可以得到能够以简单的构成来高精度地推定停车空间的 朝向的停车辅助装置及停车辅助方法。


图1是表示本发明的停车辅助装置10的一个实施例的系统构成图;图2是表示测距传感器70的检测对象的物体(在本例中，为车辆Z)
的检测方式的说明图3是表示本实施例的停车辅助ECU 12的主要功能的框图4是表示入库停车用的停车场的状况的平面图； 图5是表示纵列停车用的停车场的状况的平面图； 图6是表示停车空间的角度的定义的例子的图7是表示入库停车中的多种行驶路线的图8是表示入库模式中的角度推定处理的流程的流程图9是推定逻辑1的说明图10是对照性地表示推定逻辑2的推定精度的图； 图11是推定逻辑3、 4的说明图12是表示纵列模式中的角度推定处理的流程的流程图； 图13是推定逻辑5的说明图14是推定逻辑6、 7的说明图15是表示显示器22上的目标停车位置设定用触摸屏的一个例子的图。
标号说明
io停车辅助装置
12电子控制单元
16转向角传感器
18车速传感器
20后视相机
22显不器
30转向控制ECU
42停车空间检测部
43偏向角计算部
44停车开始位置计算部
48目标移动轨迹计算部
50倒档开关
752停车开关
70测距传感器
具体实施例方式
以下，参照附图来说明用于实施本发明的优选实施方式。
图1是表示本发明的停车辅助装置10的一个实施例的系统构成图。 如图1所示，停车辅助装置10以电子控制单元12 (以下，称为"停车辅 助ECU 12")为中心而构成。停车辅助ECU 12作为包括经由未图示的总 线互相连接的CPU、 ROM、以及RAM等的微型计算机而构成。在ROM 中存储有CPU执行的程序和数据。
停车辅助ECU 12经由CAN (Controller Area Network控制器局域网 络)或高速通信总线等恰当的总线连接有检测转向轮(未图示)的转向角 (steering angle)的转向角传感器16以及检测车辆速度的车速传感器18。 车速传感器18可以是配设在各轮上的、以与车轮速度相应的周期产生脉 冲信号的车轮速度传感器。
在停车辅助ECU 12上连接有使用声波(例如，超声波)、电波(例 如，毫米波)或者光波(例如，激光)等来检测与障碍物之间的距离的测 距传感器70。测距传感器70例如除了激光雷达、毫米波雷达、超声波雷 达以外，还可以是立体视觉相机等能够检测距离的传感器。测距传感器70 被设定在车辆的前部的左右两侧。
如图2所示，测距传感器70向以车宽方向为中心的预定方向发射声 波等，通过接收该发射波来检测与位于车辆侧面的障碍物的距离。测距传 感器70例如可以被安装在车辆前部的保险杠附近，并且例如向相对于车 辆横方向成17度 20度的斜前方发射声波等。测距传感器70可以以点列 输出障碍物的反射部(声波等反射点的集合)，输出数据可以每隔输出周 期而随时存储在存储器72 (例如，EEPROM电可擦可编程只读存储器) 中。
在停车辅助ECU 12上连接有倒档开关50和停车开关52。当换挡杆 被操作到后退位置(reverse)时倒档开关50输出接通(on)信号，除此以外倒档开关50维持断开(off)状态。另外，停车开关52被设置在车厢 内，能够通过用户进行操作。停车开关52通常被维持为断开状态，通过 用户的操作而成为接通状态。
停车辅助ECU 12根据停车开关52的输出信号来判断用户是否需要停 车辅助。即，当在车辆行驶中停车开关52被接通时，停车辅助ECU12尽 可能迅速地开始用于辅助到停车空间内的目标停车位置的车辆行驶的停车 辅助控制。停车辅助控制不但是例如向目标停车位置行驶时的转向控制等 车辆控制，而且包括例如将车辆引导到停车开始位置的引导信息的输出这 样的向驾驶员的信息输出。
图3是表示本实施例的停车辅助ECU 12的主要功能的框图。停车辅 助ECU 12包括停车空间检测部42、偏向角计算部43、停车开始位置计算 部44、以及目标移动轨迹计算部48。以下，对各部分的构成、功能进行 说明。
停车空间检测部42根据测距传感器70的检测结果(点列)来检测可 能存在于车辆侧面的停车空间的位置。停车空间检测部42根据左右的测 距传感器70的检测结果来左右独立且并列地检测可能存在于车辆左右侧 面的停车空间。由于左右各自的检测方法可以相同，因此以下只要没有特 别明示，仅对一侧的检测方法进行说明。
停车空间的检测方法在入库停车和纵列停车中有所不同。以下，首先 对入库停车时的停车空间的检测方法的一个例子进行说明，接着对纵列停
车时的停车空间的检测方法的一个例子进行说明。另外，停车开关52可 以包括指定入库停车或者纵列停车的开关，在该情况下，停车辅助ECU 12以与被指定的停车方式相应的停车模式(入库模式或者纵列模式)进行 动作。
图4是表示入库停车用的停车场的状况的平面图，在该状况下，车辆 两侧存在多个停车空间(通过虚线的四边形来表示)，与停车空间相邻而 停有障碍物(车辆Z)。在图4中，假定车辆(自身车辆)以图中箭头所 示的方向通过障碍物(以及与其相邻的停车空间)的侧面。另夕卜，在以下
9的说明中，所谓里侧和跟前侧均以车辆(自身车辆)的行进方向为基准。
首先，作为前提，当车辆通过某个障碍物的侧面时，测距传感器70 对该障碍物的检测区域(点列的长度)随着车辆移动而增加。本例的停车
空间检测部42根据测距传感器70的检测结果通过三个阶段来把握障碍物
的存在。
一阶段是开始检测障碍物的阶段，例如是点列的长度小于lm的阶 段。停车空间检测部42在例如点列的长度为80cm以上的阶段上来设定意 味车辆侧面存在障碍类似物的标记(以下，称为"检测开始标记")。这 里，之所以称为障碍类似物，是因为在点列的长度小于lm的阶段上有可 能存在干扰。
二阶段是中间阶段，例如是点列的长度为lm以上的阶段。停车空间 检测部42设定意味着障碍物被暂时检测出的标记(以下，称为"暂定标 记")。
三阶段是最终阶段，是预定长度(>lm)的长度的点列被检测出且其 后不存在50cm以上的点列的阶段。在该情况下，由于能够判断为被检测 出了全部的障碍物，因此停车空间检测部42设定意味着车辆侧面存在障 碍物且障碍物的检测完成了的标记(以下，称为"完成标记")。
停车空间检测部42在设定了完成标记后，并且不存在预定长度(例 如，2m)以上的点列的情况下，判断为车辆侧面存在停车空间，设定表示 该意图的标记(以下，称为"停车空间有效标记")。在本例中，停车空 间检测部42在预定长度(〉lm)的长度的点列被检测出且其后不存在预定 长度Ll以上的点列的阶段上判断为涉及完成标记的障碍物的里侧存在停 车空间，设定停车空间有效标记。预定长度Ll是作为入库停车用的停车 空间而必要的最小开口宽度，是应根据自身车辆的车宽等而被确定的值 (在本例中，Ll=2.5m)。
当设定了停车空间有效标记时，车辆侧面存在停车空间可以被通知给 驾驶员。该通知的输出方式也可以通过语音和/或视频来实现。由此，驾驶 员能够知道侧面存在能够停车的停车空间，减轻用自己的眼睛来寻找停车 空间的负担。[纵列停车用停车空间检测方法]
图5是表示停车场的状况的平面图，在该状况下，车辆两侧存在多个 停车空间(通过虚线的四边形来表示)，与停车空间相邻而停有障碍物 (车辆Z)。在图5中，假定车辆(自身车辆)以图中箭头所示的方向通 过障碍物(以及与其相邻的停车空间)的侧面。
在纵列停车的情况下，停车空间检测部42根据测距传感器70的检测
结果通过三个阶段来把握障碍物的存在。
具体地说，停车空间检测部42在点列的长度例如为l.Om以上的阶段 上设定暂定标记。另外，停车空间检测部42在点列的长度例如为2.0m以 上的阶段上设定暂定标记。另外，停车空间检测部42在预定长度 (>2.0m)的长度的点列被检测出且其后不存在50cm以上的点列的阶段上 设定完成标记。
停车空间检测部42在从不存在预定长度L2以上的点列的状态出现了 点列并被设定了暂定标记的情况下，判断为车辆侧面存在停车空间，设定 停车空间有效标记。S卩，在不存在预定长度L2以上的点列且其后检测出 例如2.0m以上的点列的阶段，停车空间检测部42判断为在设定了暂定标 记的障碍物的跟前侧存在停车空间，而设定停车空间有效标记。预定长度 L2是作为纵列停车用的停车空间而必要的最小开口宽度，是应根据自身车 辆的全长等而被确定的值(在本例中，L2=6m)。
另外，停车空间检测部42在设定了完成标记后，并且不存在预定长 度(例如，L2 — 0.5[m])以上的点列的情况下，判断为车辆侧面存在停车 空间，设定停车空间有效标记。在本例中，停车空间检测部42在预定长 度(>2m)的长度的点列被检测出且其后不存在预定长度L2以上的点列 的阶段上判断为涉及完成标记的障碍物的里侧存在停车空间，而设定停车 空间有效标记。
当设定了停车空间有效标记时，车辆侧面存在停车空间同样可以被通 知给驾驶员。由此，驾驶员能够知道侧面存在能够停车的停车空间，减轻 用自己的眼睛来寻找停车空间的负担。
另外，优选测距传感器70的检测结果在停车开关52没有被接通的状况下也被存储。由此，当停车开关52被接通时，能够根据距该时点的车 辆位置跟前的区间内的测距传感器70的检测结果来检测出当前的车辆位
置跟前的停车空间。在该情况下，也可以通过FIFO方式仅将距当前的车 辆位置预定距离跟前的区间内的传感器输出存储在存储器72中。由此， 能够有效地利用存储器72的容量。
下面，说明停车空间检测部42对停车空间的角度的推定处理。 停车空间检测部42根据测距传感器70的检测结果和与车辆的朝向相 关的信息(在本例中，为后述的偏向角o0来推定如上所述检测出的停车 空间的角度(朝向)。另外，在本例中，如图6所示，停车空间的角度通 过相对于车辆的前后轴(点划线)的相对的角度/3 (0《/3《90)来管理。 另外，图6的(A)表示入库停车的情况，图6的(B)表示纵列停车的情 况。图6的(A)和图6的(B)以双点划线示出了停在了停车空间的状态 的假想的车辆。停车空间的角度^典型的是在决定目标停车方向(在该停 车空间内使车辆以怎样的朝向停车)时被利用。
停车空间的角度推定方法因入库停车和纵列停车而有所不同。以下， 首先对入库停车的情况进行说明。
在入库停车的情况下，与纵列停车的情况相比，车辆在停车空间周边 的行驶路线多种多样，停车空间的角度推定变得困难，但是，在本实施例 中，利用入库停车中的车辆的行驶路线可以大致区分为以下两种行驶路 线，从而能够高精度地进行停车空间的角度推定。
<行驶路线1〉如图7的(A)所示，在相对于两个障碍物Z之间的 停车空间的前面近似平行地保持车辆的朝向的情况下，通过该停车空间附 近，到达停车开始位置。
<行驶路线2>如图7的(B)所示，相对于两个障碍物Z之间的停 车空间的前面，从斜向(成角度7的方向)进入，到达停车开始位置。但 是，在该行驶路线2的情况下，根据周边环境或驾驶员的癖好等，角度7 有很多种。
如果是图7的(A)所示的行驶路线1的情况，则根据处于直进状态车辆的朝向，能够比较容易地推定停车空间的角度。即，利用处于直进状 态的车辆的朝向与停车空间的前面近似平行，而能够高精度地推定停车空 间的角度/3。
因此，在本实施例中，首先，根据通过第一障碍物附近时的车辆的朝 向的变化方式(后述的偏向角Of)来判别行驶路线1和行驶路线2。这是 因为，在行驶路线1中，当通过第一障碍物附近时，车辆的朝向不会变化
很大，在行驶路线2中，当通过第一障碍物附近时，车辆的朝向会变化很 大。即，在行驶路线2中，当通过第一障碍物附近时，需要用于使角度7 成90度的转向操作，相应地车辆的朝向会发生变化。
另外，在本实施例中，在行驶路线2中，也根据周边环境或驾驶员的 癖好等，而角度7可以有多种，但是，利用在使角度7成90度的转向操作 大致完成的地点、即车辆的朝向与停车空间的前面近似平行的地点，具有 一般性的倾向，而能够高精度地推定停车空间的角度/3。
具体地说，利用车辆的朝向与停车空间的前面近似平行的地点成为刚 通过第二障碍物的跟前侧端部后的地点这样的一般性的倾向，能够高精度 地推定停车空间的角度/3 (参照后述及图10的(B))。该倾向也被本申 请发明人在实验中得到确认。另外，该倾向是基于如下的车辆的转弯特性 的，即通过在该地点使车辆的朝向与停车空间的前面平行，而容易到达 相对于该停车空间的最佳的停车开始位置，并且该倾向被认为是由于驾驶 员通过经验学到的知识或感性而出现的。
另外，该利用推定行驶路线2中的停车空间的角度/3的倾向也可以恰
当地被利用在仅检测出周边空间内一个相邻的障碍物的情况。例如，在不 存在第一障碍物的状况下，在向该障碍物的跟前的停车空间入库停车时也
可以出现同样的倾向。
以下，参照图8来说明具体的角度推定处理的一个实施例。图8是表 示入库模式中的角度推定处理的流程的流程图。图8所示的处理例程可以 在停车开关52被接通时起动。
在步骤100中，对停车模式(入库模式或者纵列模式)进行判断。停 车模式既可以在操作停车开关52时被指定，也可以例如根据对周边状况的检测单元(例如通过相机进行图像识别)和地图数据(例如存储了停车 场的位置信息和停车场形状的地图数据)来推定、判断。
在步骤110中，对是否确定了预定停车的停车空间进行判断。在入库 停车的情况下， 一般来说，驾驶员具有从刚通过预定停车的停车空间之后 开始转动方向盘的倾向(在从停车空间离开的方向上开始转动的倾向)。 在一个实施例中，也可以在检测出该倾向时，判断为确定了预定停车的停 车空间。或者，还可以在检测出停车空间时，例如以"请转动方向盘而慢 慢前进到响起骈砰声"这样的主旨来引导转向操作的构成中，当检测出与 该引导相应的转向操作时，判断为确定了预定停车的停车空间。
在步骤120中，根据与被确定了的预定停车的停车空间相关的标记的 设定方式，来判断是否在预定停车的停车空间的两邻侧检测出障碍物。 即，判断被确定了的预定停车的停车空间是否为在两个障碍物之间检测出 的停车空间。
这里，在预定停车的停车空间的两邻侧检测出障碍物的状况与如下的 状况相对应，即在对第一障碍物设定了完成标记之后，并且不存在预定 长度(例如，2m)以上的点列，之后，对第二障碍物设定暂定标记，再之
后，向停车开始位置操作方向盘。在该情况下，进入到步骤130以后的处理。
另一方面，在预定停车的停车空间的两邻侧没有检测出障碍物的状况
与如下的两种状况相对应，即在对第一障碍物设定了完成标记之后，并
且不存在预定长度(例如，2m)以上的点列，之后，在对第二障碍物设定 检测开始标记或暂定标记之前，向停车开始位置操作方向盘；或者，在不 存在预定长度Ll以上的点列，对第一障碍物设定了检测开始标记或暂定 标记之后，向停车开始位置操作方向盘。在该情况下，进入到步骤160以 后的处理。
在步骤130中，从第一障碍物的检测开始时(例如设定检测开始标记 时)到设定完成标记这区间内的车辆的朝向的变化量(以下，将该变化量 称为"偏向角a")通过偏向角计算部43计算出，并判断偏向角的绝对值 I oH是否为预定值^^以下。
14预定值0Thr是比较小的角度，例如可以是3 10度的范围内的值。偏 向角a处于I al《0*的范围内意味着车辆处于近似直进状态的状态。通
过该步骤130的处理来判别上述行驶路线1 (参照图7的(A))和行驶路 线2 (参照图7的(B))。
这里，对通过偏向角计算部43实现的偏向角计算处理进行说明。转 向角传感器16和车速传感器18 (参照图1)的各输出信号每隔预定周期 被输入到偏向角计算部43中。偏向角计算部43根据上述区间内的转向角 传感器16和车速传感器18的各输出信号来计算上述区间内的车辆的朝向 的变化量(以下，将该变化量称为"偏向角a")。另外，偏向角ce被定 义为以顺时针方向为正，以逆时针方向为负。这里， 一般来说，当将车辆 的微小移动距离作为ds，将7作为路面曲率(相当于车辆的转弯半径R的 倒数)时，偏向角o;能够通过数1的式子计算出。该数1的式子是作为 /3m的行驶距离(在本例中，从检测开始标记设定地点到完成标记设定地 点的行驶距离)中的车辆的朝向的变化而求出偏向角a的。
徵l]
本实施例的停车辅助ECU 12根据使数1的式子变形得到的以下的数 2的式子来计算出每个预定的移动距离(在本例中，为0.5m)的微小偏向 角"i，并且将计算出的各微小偏向角W k求和，而计算出偏向角a。
徵2]
此时，预定的移动距离(在本例中，为0.5m)通过对车速传感器18 的输出信号(车轮速度脉冲)进行时间积分而被监视。另外，路面曲率7 根据从转向角传感器16得到的转向角Ha而被决定，例如，通过7= Ha/L >7来计算(L为轴距长，w为车辆的总齿轮比(转向角(steeringangle) Ha与车轮的转向角(turning angle)之比))。另外，微小偏向角 od也可以通过每个微小移动距离0.01m得到的路面曲率7乘以该微小移动 距离0.01，将这些乘积值累计计算移动距离0.5m的量而计算出。另外， 路面曲率7与转向角Ha之间的关系也可以作为预先根据每个车辆所获取 的相关数据作成的映射图而存储在停车辅助ECU 12的ROM中。另外， 车速传感器18和转向角传感器16的检测结果优选与测距传感器70的检测 结果相同，在停车开关52没有被接通的状况下也被存储。由此，当停车 开关52被接通时，能够计算距该时点的车辆位置跟前的区间内的偏向角 a，因此与停车开关52被接通的时刻同时，能够对当前的车辆位置的跟前 的停车空间进行角度推定处理。在该情况下，也可以通过FIFO方式仅将 距当前的车辆位置预定距离的跟前的区间内的传感器输出存储在存储器72 中。由此，可以有效地利用存储器72的容量。
在本步骤130中，当判断为I oH《^hJ寸，判断为是上述的行驶路线 1 (参照图7的(A))，而进入到步骤140的处理中，当判断为I oH > 0*时，判断为是上述的行驶路线2 (参照图7的(B))，而进入到步骤 150的处理中。
在步骤140中，通过推定逻辑1来推定停车空间的角度/3。推定逻辑 1与上述的行驶路线1 (参照图7的(A))相对应。根据推定逻辑1，停 车空间的角度/3根据对第一障碍物设定了完成标记时的车辆的朝向而被推 定(参照图9)。此时，停车空间的角度/3被推定为90度。g卩，停车空间 的朝向被推定为与对第一障碍物设定了完成标记时的车辆的朝向垂直的方 向。
在步骤150中，通过推定逻辑2来推定停车空间的角度i3。根据推定 逻辑2，停车空间的角度^根据对第二障碍物设定了暂定标记时的车辆的 朝向而被推定(参照图10的(B))。此时，停车空间的角度i3被推定为 90度。即，停车空间的朝向被推定为与对第二障碍物设定了暂定标记时的 车辆的朝向垂直的方向。
这里，如果如图10的(A)所示例如根据通过第一障碍物的周边时的 车辆的朝向(例如对第一障碍物设定检测开始标记时的车辆的朝向)来推定停车空间的角度^，则如图10的(A)所示的停车空间的推定结果，在
与实际的停车空间之间会产生比较大的推定误差(由于图7的(B)的角
度7而产生的误差)。
另一方面，对第二障碍物设定了暂定标记时，如上所述，车辆的朝向 被假定为与实际的停车空间的前面近似平行。因此，根据推定逻辑1，如
图10的(B)所示，根据相对于实际的停车空间的前面倾斜极小这样的车 辆的朝向来推定停车空间的角度0，因此如图10的(B)所示的停车空间 的推定结果，可以减小与实际的停车空间的推定误差。
在步骤160中(仅在预定停车的停车空间的单侧检测出障碍物的状况 中)，判断是否检测出预定停车的停车空间的某侧的障碍物。当检测出预 定停车的停车空间的里侧的障碍物时，即当对第一障碍物设定了完成标 记之后，并且不存在预定长度(例如，2m)以上的点列，之后，在对第二 障碍物设定检测开始标记或暂定标记之前，向停车开始位置操作方向盘 时，进入到步骤170中。另一方面，当检测出预定停车的停车空间的跟前 侧的障碍物时，即当不存在预定长度Ll以上的点列，对第一障碍物设 定了检测开始标记或暂定标记之后，向停车开始位置操作方向盘时，进入 到步骤180中。
在步骤170中，通过推定逻辑3来推定停车空间的角度i3。根据推定 逻辑3，停车空间的角度P根据对第一障碍物设定了完成标记时的车辆的 朝向而被推定(参照图11的(A))。此时，停车空间的角度^被推定为 90度。g卩，停车空间的朝向被推定为与对第一障碍物设定了完成标记时的 车辆的朝向垂直的方向。
在步骤180中，通过推定逻辑4来推定停车空间的角度/3。根据推定 逻辑4，停车空间的角度/3根据对第一障碍物设定了检测开始标记(或暂 定标记)时的车辆的朝向而被推定(参照图11的(B))。此时，停车空 间的角度^被推定为90度。S口，停车空间的朝向被推定为与对第一障碍 物设定了检测开始标记(或暂定标记)时的车辆的朝向垂直的方向。
这样，根据本实施例，根据停车空间的相邻的障碍物的个数或停车空 间周边的行驶路线，可以改变停车空间的角度/3的推定方法，能够在各自的状况下高精度地推定停车空间的角度/ 。特别是，根据本实施例，如上 所述恰当地判别停车空间周边的行驶路线，且根据各自的行驶路线来应用 恰当的推定方法，因此能够实现与多种行驶路线相适合的高精度的推定。
另外，在本实施例中，在上述步骤140中，停车空间的角度/5根据对 第一障碍物设定了完成标记时的车辆的朝向而被推定，但是，停车空间的 角度i3也可以根据从第一障碍物的检测开始时(例如，设定检测开始标记 时)到设定完成标记这区间的任意的车辆位置上的车辆的朝向而被推定。 这是因为，在该区间内车辆的朝向没有大变化。或者，如果是在设定完成
标记后到车辆的朝向将要变化之前的区间，则停车空间的角度/ 也可以根
据该区间内的任意的车辆位置上的车辆的朝向而被推定。另外，在该情况
下，偏向角计算部43至少在设定了检测开始标记后根据转向角传感器16 和车速传感器18的各输出信号来计算距当前的车辆位置预定距离(例 如，7m)的跟前的区间内的偏向角a'。
另外，在上述步骤150中，停车空间的角度/3根据对第二障碍物设定 暂定标记时的车辆的朝向而被推定，但是也可以根据对第二障碍物设定检 测开始标记时的车辆的朝向而被推定，或者还可以根据设定检测开始标记 或暂定标记时前后的地点上的车辆的朝向而被推定，由此与每个车辆的转 弯特性或驾驶员的癖好等相适合。
另外，在上述步骤170中，停车空间的角度]8根据对第一障碍物设定 了完成标记时的车辆的朝向而被推定，但是，停车空间的角度/3同样也可 以根据从第一障碍物的检测开始时到设定完成标记这区间的任意的车辆位 置上的车辆的朝向而被推定。或者，如果是在设定完成标记后到车辆的朝 向将要变化之前的区间，则停车空间的角度^也可以根据该区间内的任意 的车辆位置上的车辆的朝向而被推定。
另外，在上述步骤170中，也可以判断距对第一障碍物设定了完成标
记的地点跟前的预定距离内的偏向角。当偏向角为预定角0Thr以下时，判
断为符合行驶路线1，而停车空间的角度0可以根据对第一障碍物设定了 完成标记时的车辆的朝向而被推定。另一方面，当偏向角大于预定角0Thr 时，判断为符合行驶路线2，而可以恰当地修正推定出的停车空间的角度
18|3，也可以不推定停车空间的角度/3 (在该情况下，不进行到停车开始位置 的停车辅助)。
另外，在上述步骤180中，当对第一障碍物仅设定检测开始标记而不 设定暂定标记时，并不能可靠地检测出停车空间的存在，因此也可以不推
定停车空间的角度]8 (在该情况下，不进行到停车开始位置的停车辅
助)。同样地，即使是对第一障碍物设定了暂定标记的情况，鉴于没有设 定停车空间有效标记，也可以不推定停车空间的角度p。
另外，在图8所示的处理例程中，当根据转向操作等而预测出驾驶员
想要停车的预定停车的停车空间时，对该停车空间进行角度推定处理，但
是，也可以在停车开关52被接通后，对伴随着车辆行驶而随时检测出的 各停车空间以实时或非实时的方式进行同样的角度推定处理。 [纵列停车用停车空间的角度推定方法]
图12是表示纵列模式中的角度推定处理的流程的流程图。图12所示 的处理例程可以在停车开关52被接通时起动。另外，对步骤200和步骤 210可以与图8所示的步骤100和步骤IIO进行同样的处理，从而省略说 明。
在步骤220中，判断被确定了的预定停车的停车空间是在两个障碍物 之间被检测出的停车空间还是仅根据一个障碍物的检测结果而被确定的停 车空间。
这里，在预定停车的停车空间的两邻侧检测出障碍物的状况与如下的
状况相对应，即对第一障碍物设定了完成标记之后，并且不存在预定长
度(例如，5.5m)以上的点列，之后，对第二障碍物设定暂定标记，之 后，近似直进地停止到停车开始位置。在该情况下，进入到步骤230的处 理。
另一方面，在预定停车的停车空间的两邻侧没有检测出障碍物的状况
与如下的两种状况相对应，即对第一障碍物设定了完成标记之后，并且
不存在预定长度(例如，6m)以上的点列，之后，在对第二障碍物设定检 测开始标记或暂定标记之前，近似直进地停止到停车开始位置；或者，在 不存在预定长度L2以上的点列，对第一障碍物设定了暂定标记之后，近似直进地停止到停车开始位置。在该情况下，进入到步骤240以后的处 理。
在步骤230中，通过推定逻辑5来推定停车空间的角度&根据推定 逻辑5，停车空间的角度i3根据对第二障碍物设定了暂定标记时的车辆的 朝向而被推定(参照图13)。此时，停车空间的角度/3被推定为0度。 即，停车空间的朝向被推定为与对第二障碍物设定了暂定标记时的车辆的 朝向平行。
在步骤240中(仅在预定停车的停车空间的单侧检测出障碍物的状况 中)，判断是否检测出预定停车的停车空间的某侧的障碍物。当检测出预 定停车的停车空间的里侧的障碍物时，即当对第一障碍物设定了完成标 记之后，并且不存在预定长度(例如，5.5m)以上的点列，之后，在对第 二障碍物设定检测开始标记或暂定标记之前，近似直进地停车时，进入到 步骤250中。另一方面，当检测出预定停车的停车空间的跟前侧的障碍物 时，即当不存在预定长度L2以上的点列，对第一障碍物设定了暂定标 记之后，近似直进地停车时，进入到步骤260中。
在步骤250中，通过推定逻辑5来推定停车空间的角度&根据推定 逻辑5，停车空间的角度^根据对第一障碍物设定了暂定标记时的车辆的 朝向而被推定(参照图14 (A))。此时，停车空间的角度^被推定为0 度。即，停车空间的朝向被推定为与对第一障碍物设定了暂定标记时的车 辆的朝向平行。
在步骤260中，通过推定逻辑6来推定停车空间的角度/5。根据推定 逻辑6，停车空间的角度^根据对第一障碍物设定了检测开始标记时的车 辆的朝向来推定(参照图14 (B))。此时，停车空间的角度^被推定为 0度。S卩，停车空间的朝向被推定为与对第一障碍物设定了检测开始标记 时的车辆的朝向平行。
这样，根据本实施例，根据停车空间的相邻的障碍物的个数，可以改 变停车空间的角度/3的推定方法，能够在各自的状况下高精度地推定停车 空间的角度^。另外，通过准备了图8的推定方法和图11的推定方法，而 可以根据停车模式来改变停车空间的角度/3的推定方法，能够在各自的停车模式下高精度地推定停车空间的角度iS。
另外，在本实施例中，在上述步骤230中，停车空间的角度/3根据对 第二障碍物设定了完成标记时的车辆的朝向而被推定，但是，停车空间的
角度/5也可以根据从第二障碍物的检测开始时(例如，设定检测开始标记
时)到设定完成标记这区间的任意的车辆位置上的车辆的朝向而被推定。 或者，只要在从设定检测开始标记时到到达停车开始位置的区间内车辆的
朝向不发生大变化，则停车空间的角度/3也可以根据到到达停车开始位置
的区间内的任意的车辆位置上的车辆的朝向而被推定。另外，在该情况
下，偏向角计算部43至少在设定了检测开始标记后根据转向角传感器16 和车速传感器18的各输出信号来计算距当前的车辆位置预定距离(例 如，7m)的跟前的区间内的偏向角a'。
另外，在上述步骤250中，停车空间的角度^根据对第一障碍物设定 了暂定标记时的车辆的朝向而被推定，但是，只要在对第一障碍物设定暂 定标记时的前后车辆的朝向不发生大变化，则也可以根据其他的车辆位置 上的车辆的朝向而被推定。另外，在该情况下，偏向角计算部43至少在 设定了暂定标记时的前后根据转向角传感器16和车速传感器18的各输出 信号来计算距当前的车辆位置预定距离(例如，7m)的跟前的区间内的偏 向角a'。
另外，在上述步骤260中，停车空间的角度)S根据对第一障碍物设定 了检测开始标记时的车辆的朝向而被推定，但是，当对第一障碍物设定了 暂定标记或完成标记时，也可以根据这些设定时的车辆的朝向而被推定， 同样地，只要在对第一障碍物设定检测开始标记时的前后车辆的朝向不发 生大变化，则也可以根据其他的车辆位置上的车辆的朝向而被推定。
另外，在上述步骤260中，当对第一障碍物仅设定检测开始标记而不 设定暂定标记时，并不能可靠地检测出停车空间的存在，因此也可以不推 定停车空间的角度/5 (在该情况下，不进行到停车开始位置的停车辅 助)。
另外，在图12所示的处理例程中，当根据停车等而预测出驾驶员想 要停车的预定停车的停车空间时，对该停车空间进行角度推定处理，但是，也可以在停车开关52被接通后，对伴随着车辆行驶而随时检测出的 各停车空间以实时或非实时的方式进行同样的角度推定处理。
下面，对决定了停车空间的角度P后的停车辅助方法进行说明。 停车开始位置计算部44根据上述的停车空间的检测结果及推定出的 停车空间的角度^来计算能够向该停车空间进行辅助的停车开始位置(能 够向停车空间内的目标停车位置生成轨道的停车开始位置)。例如，停车
开始位置计算部44可以根据推定出的停车空间的角度/3来决定停车空间
中的目标停车方向(在停车空间内使车辆以怎样的朝向停车)，并且根据 与停车空间相邻的障碍物(被设定了的完成标记或暂定标记涉及的障碍 物)的端点来决定目标停车位置(例如，停车空间内的车辆后轴中心的位 置)。当决定了目标停车方向和目标停车位置后，接着停车开始位置计算
部44考虑车辆的最大转弯曲率等来决定在决定了的目标停车方向和目标 停车位置上能够停车的停车开始位置(包括停车开始时的车辆的方向)。 当决定了停车开始位置后，可以进行将车辆向该停车开始位置引导的停车 辅助。例如，在入库模式的情况下，当如上所述设定了停车空间有效标记 时，可以输出砰(peng)的声音和"请转动方向盘而慢慢地前进到响起姘 砰声"这样意思的文字信息或语音，也可以根据车辆的当前的位置(及朝 向)与停车开始位置的对应关系酌情地显示和/或通过语音输出"请再稍靠
近停车空间的附近一点开始"、"请再稍离开停车空间一点开始"或"请 再稍加大一些车辆的倾斜度开始"这样意思的信息。
偏向角计算部43在决定了停车空间的角度i3后，根据转向角传感器 16和车速传感器18的各输出信号来计算预定区间内的车辆的偏向角a '。预定区间例如是在上述的数1的式子中作为i3=7的距当前的车辆位 置跟前7m的区间。
目标移动轨迹计算部48在决定了停车空间的角度/3后，在车辆最终 到达停车开始位置之前，根据由偏向角计算部43计算出的偏向角a'来追 踪停车空间的角度/5的变化，并计算车辆停在停车开始位置上时的停车空 间的角度/3'。另外，当车辆到达停车幵始位置时，可以输出催促车辆的 停止的语音信息(例如，"请停下来并将方向盘放回原处")和/或进行自动介入制动。
下面，参照图1和图15来简要说明从停车开始位置到停车空间的后 退时的停车辅助。
当在停车开始位置上倒档开关50被接通时，停车辅助ECU12使后视 相机20的拍摄图像(实际图像)显示在设置于车厢内的显示器22上，所 述后视相机20对车辆后方的预定角度区域中的风景进行拍摄。此时，在 显示器22上，如图15 (入库停车用的画面)所示，在拍摄图像上重叠显 示有目标停车框。目标停车框可以是模仿实际的停车框或车辆的外形的图 形，例如具有其位置及朝向可由用户视认出的形状，可以准备入库停车 (并列停车)用的显示和纵列停车用的显示这两种。
显示在显示器22上的目标停车框的初始显示位置、朝向根据如上所 述检测出及推定出的停车空间的位置和停车空间的角度而被决定。该 目标停车框的位置、朝向可以通过由用户操作最终的确定开关而被确定。 或者，目标停车框的位置等如图15所示也可以通过触摸开关等能够在操 作确定开关之前进行调整，所述触摸开关用于使目标停车框进行上下左右 方向上的并进移动及旋转移动。
当确定了目标停车框的位置等后，停车辅助ECU12的目标移动轨迹 计算部48决定最终的目标停车位置、目标停车方向，并计算与此相对的 目标移动轨迹。当开始车辆的后方移动时，停车辅助ECU12在自动引导 控制中使用根据车速传感器18的输出信号计算出的车辆移动量和从转向 角传感器16得到的转向角位置来推定自身车辆的车辆位置，计算与来自 推定出的车辆位置的目标移动轨迹的偏差相应的目标转向角，并将该目标 转向角发送给转向控制ECU30。转向控制ECU30对马达32进行控制，以 实现该目标转向角。另外，马达32可以被设置在转向管柱上，通过该旋 转角使转向轴旋转。
另外，目标移动轨迹计算部48也可以根据转向角传感器16及车速传 感器18的输出信号来推定计算停车辅助执行中的车辆位置，根据前次计 算出的目标移动轨迹和推定出的车辆位置之差来计算这次的目标移动轨 迹，根据该目标移动轨迹来决定上述推定车辆位置中的目标转向角。每当
23车辆移动预定移动距离(例如，0.5m)时进行该目标移动轨迹的计算即 可。此时，目标移动轨迹计算部48也可以根据对后视相机20的拍摄图像 的停车框线识别处理结果来恰当地修正目标停车位置、目标停车方向(随 之计算目标移动轨迹)。
当车辆在目标停车方向上最终进入到停车空间内的目标停车位置上 时，停车辅助ECU12向驾驶员要求车辆停止(或者通过自动制动单元自 动地使车辆停止)，从而停止辅助控制完成。
以上，对本发明优选的实施例进行详细说明，但是，本发明不限于上 述的实施例，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对上述的实施例添加 各种变形及置换。
例如，在上述的实施例中，根据从对第一障碍物设定检测开始标记时 到设定完成标记时这区间内的车辆的偏向角a来判别行驶路线1和行驶路 线2，但是，该区间的开始点和结束点也可以向前或向后错一些，例如既 可以根据从对第一障碍物设定暂定标记时到设定完成标记时这区间内的车 辆的偏向角a，也可以根据距设定完成标记地点的前后的地点预定距离跟 前的区间内的车辆的偏向角，还可以根据通过停车空间的前面时的区间内 的车辆的偏向角"。
另外，在上述的实施例中，停车空间的角度]8与车辆的朝向相对地被 决定，但是，停车空间的角度/3也可以相对于具有与推定时的车辆的朝向 一一对应的方向性的其他的基准(例如，连结表示该停车空间的周边的障 碍物的点列数据中的两点的线)而被把握。另外，停车空间的角度/S也可 以根据表示推定时的车辆的朝向的方位(例如方位计或GPS定位结果)而 被绝对地把握。
另外，在上述的实施例中，通过车速传感器18、转向角传感器16以 及偏向角计算部43来获取、导出与车辆的朝向相关的信息，但是，取而 代之或者除此以外，也可以使用横摆率传感器、陀螺传感器、方位计、以 及GPS定位结果等。
另外，在上述实施例中，为了能够通过简单的构成来推定停车空间的 角度A测距传感器70输出的点列数据仅被利用在停车空间的检测、障碍物与车辆的位置、角度关系的把握上，但是除此以外，也可以对测距传感 器70输出的点列数据进行直线或曲线近似等来把握障碍物的朝向，也利 用该把握的障碍物的朝向，实现停车空间的角度/3的推定。
另外，在上述的实施例中，图8所示的推定处理和图11所示的推定 处理也可以具有例如仅在车速为预定范围内的小值时执行等这样的其他的
执行条件。特别是，图11所示的推定处理例如也可以在7m区间的车辆的 偏向角a'的绝对值为I al 42的范围内时执行。在该情况下，W是比较 小的角度，例如是8度即可。
另外，在上述的实施例中，当停车开关52被接通时，各种应用程序 被起动，但是，本发明不限于此，例如即便是在停车开关52没有被接通 时，也可以在车速为预定值以下时、在根据导航装置的地图数据判断出车 辆位置处于停车场内时等被起动。在该情况下，也可以考虑停车开关52 不存在的构成。
另外，在上述的实施例中，使用了作为障碍物检测单元而优选的测距 传感器70，但是也可以通过相机的图像识别来检测障碍物。
另外，在上述实施例中，为了便于说明，障碍物假定为车辆，但是， 作为障碍物，可以假定为自行车、摩托车、墙壁、两个以上的标杆等所有 的有形物。
并且，本国际申请主张基于2006年4月25日申请的日本专利申请 2006 — 120973号的优先权，其全部内容在这里被本国际申请参照引用。
2权利要求
1. 一种停车辅助装置，对停车进行辅助，其特征在于，包括障碍物检测单元，检测车辆周边的障碍物；和朝向信息获取单元，获取与车辆的朝向相关的信息；其中，所述停车辅助装置根据障碍物检测单元的检测结果和所述朝向信息来推定障碍物周边可能存在的停车空间的朝向。
2. 如权利要求1所述的停车辅助装置，其中，当检测出第一障碍物之后车辆的朝向的变化量为预定值以上时，根据 通过第二障碍物的周边时车辆的朝向来推定停车空间的朝向。
3. 如权利要求1或2所述的停车辅助装置，其中，当检测出第一障碍物之后车辆的朝向的变化量小于预定值时，根据通 过第一障碍物的周边时车辆的朝向来推定停车空间的朝向。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的停车辅助装置，其中， 当检测出第一障碍物之后在预定的行驶距离以内没有检测出第二障碍物时，根据通过第一障碍物的周边时车辆的朝向来推定停车空间的朝向。
5. —种停车辅助方法，对停车进行辅助，其特征在于，包括 障碍物检测步骤，检测车辆周边的障碍物；和 朝向信息获取步骤，获取与车辆的朝向相关的信息；其中，当根据障碍物检测步骤的检测结果和在所述朝向信息获取步骤 中获取的朝向信息而判断为检测出第一障碍物之后车辆的朝向的变化量为 预定值以上时，根据通过第二障碍物的周边时车辆的朝向来推定障碍物周 边可能存在的停车空间的朝向。
6. —种停车辅助方法，对停车进行辅助，其特征在于，包括 障碍物检测步骤，检测车辆周边的障碍物；和 朝向信息获取步骤，获取与车辆的朝向相关的信息；其中，当根据障碍物检测步骤的检测结果和在所述朝向信息获取步骤 中获取的朝向信息而判断为检测出第一障碍物之后车辆的朝向的变化量小 于预定值时，根据通过第一障碍物的周边时车辆的朝向来推定障碍物周边可能存在的停车空间的朝向。
7.—种停车辅助方法，对停车进行辅助，其特征在于，包括 障碍物检测步骤，检测车辆周边的障碍物；和朝向信息获取步骤，获取与车辆的朝向相关的信息；其中，当根据障碍物检测步骤的检测结果和在所述朝向信息获取步骤 中获取的朝向信息而判断为检测出第一障碍物之后在预定的行驶距离以内 没有检测出第二障碍物时，根据通过第一障碍物的周边时车辆的朝向来推 定障碍物周边可能存在的停车空间的朝向。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种能够以简单的构成来推定停车空间的朝向的停车辅助装置。在本发明的对停车进行辅助的停车辅助装置中，包括障碍物检测单元70，检测车辆周边的障碍物；以及朝向信息获取单元(16、18、43)，获取与车辆的朝向相关的信息；根据障碍物检测单元的检测结果和所述朝向信息来推定障碍物周边可能存在的停车空间的朝向。
文档编号B60R21/00GK101426670SQ20078001446
公开日2009年5月6日 申请日期2007年2月28日 优先权日2006年4月25日
发明者久保田有一, 川端佑辉子, 牧野靖, 远藤知彦 申请人:丰田自动车株式会社