專利名稱：用于車輛的停車輔助裝置與停車輔助方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種停車輔助裝置與一種停車輔助方法，用于一種進(jìn)行將車輛自動(dòng)引導(dǎo)到目標(biāo)停車位置的停車輔助控制。
背景技術(shù)：
在特許公開號(hào)11-208420的日本專利申請(qǐng)所描述的一種已知停車輔助裝置中，該裝置進(jìn)行一種將車輛自動(dòng)引導(dǎo)到目標(biāo)停車位置的停車輔助控制，在停車輔助控制開始之前，將目標(biāo)停車框以疊加的方式顯示在車輛環(huán)境的實(shí)際圖像上，該實(shí)際圖像顯示于顯示監(jiān)視器上。在該停車輔助裝置中，目標(biāo)停車位置可通過使用者操作調(diào)節(jié)鈕來指定，以在顯示監(jiān)視器上改變目標(biāo)停車框的位置。
為了允許使用者設(shè)置目標(biāo)停車位置，用于指定目標(biāo)停車位置的目標(biāo)停車框會(huì)初始地顯示在顯示監(jiān)視器上的預(yù)定默認(rèn)位置或估算位置中，該估算位置通過系統(tǒng)計(jì)算來提供。然而，該目標(biāo)停車框并非總是初始地顯示于每個(gè)使用者所希望的停車位置(包括其方位(orientation))中。也就是說，因?yàn)橥＼嚻鹗嘉恢藐P(guān)于目標(biāo)停車位置的關(guān)系會(huì)依據(jù)單個(gè)駕駛員的駕駛特點(diǎn)而變化，所以在估算目標(biāo)停車框的初始位置方面有某種準(zhǔn)確度的限制。因此，如果目標(biāo)停車框的初始位置與使用者所習(xí)慣的停車起始位置關(guān)于目標(biāo)停車位置的關(guān)系不一致，則對(duì)于停車輔助控制的每次操作，使用者不得不忍受目標(biāo)停車框的位置調(diào)整所造成的不便。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種停車輔助裝置與一種停車輔助方法，它們能在合適的顯示位置，顯示目標(biāo)停車框的初始顯示位置。
根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提供一種停車輔助裝置，其允許通過使用者移動(dòng)連同車輛環(huán)境的實(shí)際圖像一起顯示的目標(biāo)停車框來設(shè)定目標(biāo)停車位置，并且將車輛自動(dòng)引導(dǎo)到該設(shè)定的目標(biāo)停車位置，該停車輔助裝置的特征在于，通過利用使用者對(duì)目標(biāo)停車位置的以往設(shè)定，初始地顯示目標(biāo)停車框。
根據(jù)本發(fā)明的第一方案，使用者通過將連同車輛環(huán)境的實(shí)際圖像一起顯示的目標(biāo)停車框(例如，模仿停車位或車輛的外部形狀的圖形形式)移動(dòng)到對(duì)應(yīng)于實(shí)際停車位的位置(包括方位)，設(shè)定目標(biāo)停車位置。優(yōu)選地，目標(biāo)停車框的初始位置(包括其方位)與單個(gè)使用者(駕駛員)的駕駛特點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，從而最小化使用者移動(dòng)和調(diào)節(jié)顯示于初始位置中的目標(biāo)停車框的需要。在該方案中，本發(fā)明利用這樣的事實(shí)，即停車起始位置關(guān)于目標(biāo)停車位置的關(guān)系對(duì)于每個(gè)使用者來說都是不同的，但對(duì)于單個(gè)使用者則趨向于基本保持一致。也就是說，通過使用者利用以往的設(shè)定，初始地顯示目標(biāo)停車框。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)⒛繕?biāo)停車框初始顯示在與每個(gè)使用者的駕駛特點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位置(包括方位)中，因此可相當(dāng)大地減少設(shè)定目標(biāo)停車位置所需的時(shí)間。
通過使用目標(biāo)停車位置的以往設(shè)定，目標(biāo)停車框的初始顯示可以是目標(biāo)停車框在一位置(包括方位)中的初始顯示，該位置與以前或以往所設(shè)定的目標(biāo)停車框的位置相同。在這種情況下，在選擇一應(yīng)該用于目標(biāo)停車框當(dāng)前初始顯示的先前或以往設(shè)定時(shí)，可考慮如下所述的平行停車類型(左或右側(cè)平行停車)或者車庫停車中的偏轉(zhuǎn)(deflection)角。
在本發(fā)明的第一方案中，該停車輔助裝置還包括控制參數(shù)計(jì)算裝置，用于計(jì)算車輛的移動(dòng)量和車輛方位的變化量作為控制參數(shù)，該移動(dòng)量和該變化量是在將車輛從停車起始位置引導(dǎo)到設(shè)定的目標(biāo)停車位置中所需的；存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)與計(jì)算出的移動(dòng)量和計(jì)算出的變化量相關(guān)聯(lián)的計(jì)算出的控制參數(shù)；以及估算裝置，用于基于車輛直到停車起始位置為止的駕駛狀態(tài)，估算目標(biāo)停車位置，并且用于估算將車輛從停車起始位置引導(dǎo)到估算的目標(biāo)停車位置所需的移動(dòng)量和變化量。在該裝置中，與估算的移動(dòng)量和估算的變化量相對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)可從存儲(chǔ)裝置中取回(retrieve)，并且目標(biāo)停車框可基于取回的控制參數(shù)，初始地顯示在實(shí)際圖像上。
在本發(fā)明的上述方案中，當(dāng)使用者對(duì)目標(biāo)停車位置的設(shè)置結(jié)束時(shí)，計(jì)算停車起始位置關(guān)于目標(biāo)停車位置的關(guān)系作為控制參數(shù)(即車輛的移動(dòng)量和車輛方位的變化量(在下文中，該變化量將稱為“偏轉(zhuǎn)角”)，二者是在引導(dǎo)車輛從停車起始位置到設(shè)定的目標(biāo)停車位置中所需的)。計(jì)算出的控制參數(shù)是基于使用者所進(jìn)行的目標(biāo)停車位置的設(shè)定結(jié)果，并且被認(rèn)為與使用者的駕駛特點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。因此，存儲(chǔ)這些控制參數(shù)，以在下次及以后的設(shè)定目標(biāo)停車位置時(shí)用于目標(biāo)停車框的初始顯示。計(jì)算出的控制參數(shù)關(guān)聯(lián)于計(jì)算出的偏轉(zhuǎn)角(其為控制參數(shù)之一)來存儲(chǔ)。在本發(fā)明中，目標(biāo)停車框的初始顯示基于上述存儲(chǔ)的控制參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。因此，根據(jù)本發(fā)明，目標(biāo)停車框可初始地顯示在與使用者對(duì)目標(biāo)停車位置的以往設(shè)定(即在以往設(shè)定時(shí)計(jì)算出的控制參數(shù))相對(duì)應(yīng)的位置(包括方位)中。因此，能夠?qū)⒛繕?biāo)停車框初始地顯示在與每個(gè)使用者的駕駛特點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位置(包括方位)中。根據(jù)基于車輛在停車起始位置之前的駕駛狀態(tài)而估算的偏轉(zhuǎn)角，用于目標(biāo)停車框初始顯示的控制參數(shù)可從存儲(chǔ)裝置中取回。停車起始位置關(guān)于目標(biāo)停車位置的位置關(guān)系依據(jù)偏轉(zhuǎn)角而改變。因此，根據(jù)本發(fā)明，按照所估算的目標(biāo)停車框而選擇的目標(biāo)停車位置的以往設(shè)定，可用于初始地顯示目標(biāo)停車框，該目標(biāo)停車位置的以往設(shè)定根據(jù)估算的偏轉(zhuǎn)角來選擇。因此，能夠在與使用者駕駛特點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位置(包括方位)中，更可靠地實(shí)現(xiàn)目標(biāo)停車框的初始顯示。
在關(guān)于第一方面的構(gòu)造中，在駕駛車輛過程中，估算裝置每隔預(yù)定的行進(jìn)距離，恒定地計(jì)算和存儲(chǔ)車輛方位的變化，并且可基于所存儲(chǔ)的車輛方位的變化，估算變化量。因此，能夠估算車輛的方位(偏轉(zhuǎn)角)，而與車輛何時(shí)在停車起始位置停止無關(guān)。也就是說，總能實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)角的估算。
根據(jù)本發(fā)明的第二方案，一種用于輔助車庫停車的停車輔助裝置，其允許使用者通過移動(dòng)連同車輛環(huán)境的實(shí)際圖像一起顯示的目標(biāo)停車框來設(shè)定目標(biāo)停車位置，其特征在于包括估算裝置，用于基于車輛直到停車起始位置為止的駕駛狀態(tài)，估算車輛的移動(dòng)量和車輛方位的變化量作為控制參數(shù)，該移動(dòng)量和該變化量是在將車輛從停車起始位置引導(dǎo)到目標(biāo)停車位置中所需的；以及初始位置確定裝置，用于基于所估算的控制參數(shù)，確定目標(biāo)停車框的初始顯示位置，其中在駕駛車輛過程中，估算裝置每隔預(yù)定的行進(jìn)距離，恒定地計(jì)算和存儲(chǔ)車輛方位的變化，并且基于所存儲(chǔ)的車輛方位的變化，估算控制參數(shù)。
根據(jù)第二方案，使用者通過將連同車輛環(huán)境的實(shí)際圖像一起顯示的目標(biāo)停車框移動(dòng)到對(duì)應(yīng)于實(shí)際停車位的位置(包括方位)設(shè)定目標(biāo)停車位置。優(yōu)選地，目標(biāo)停車框的初始位置(包括其方位)與使用者的駕駛特點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，從而最小化使用者移動(dòng)和調(diào)節(jié)顯示于初始位置的目標(biāo)停車框的需要。在該方案中，根據(jù)本發(fā)明，確定目標(biāo)停車框初始位置所需的控制參數(shù)基于車輛直到停車起始位置為止的實(shí)際駕駛狀態(tài)來估算。由于控制參數(shù)以根據(jù)單個(gè)使用者的駕駛特點(diǎn)而改變的車輛行駛狀態(tài)為基礎(chǔ)來估算，所以本發(fā)明能夠使將目標(biāo)停車框初始地顯示在與每個(gè)使用者的駕駛特點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位置(包括方位)中。此外，在本發(fā)明中，由于在駕駛車輛的過程中，每隔預(yù)定的行進(jìn)距離，不斷地計(jì)算和存儲(chǔ)車輛方位的變化，所以能夠?qū)崿F(xiàn)控制參數(shù)的估算(以及目標(biāo)停車框的初始顯示位置的相應(yīng)確定)，而與車輛何時(shí)在停車起始位置停止無關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方案，一種停車輔助方法，其中通過使用者移動(dòng)連同車輛環(huán)境的實(shí)際圖像一起顯示的目標(biāo)停車框，設(shè)定目標(biāo)停車位置，并且將車輛自動(dòng)引導(dǎo)到該設(shè)定的目標(biāo)停車位置，其特征在于包括步驟通過利用使用者對(duì)目標(biāo)停車位置的以往設(shè)定，初始地顯示目標(biāo)停車框。
根據(jù)本發(fā)明的第四方案，一種用于輔助車庫停車的停車輔助方法，其允許使用者通過移動(dòng)連同車輛環(huán)境的實(shí)際圖像一起顯示的目標(biāo)停車框，設(shè)定目標(biāo)停車位置，該方法的特征在于包括步驟在駕駛車輛過程中，每隔預(yù)定的行進(jìn)距離，恒定地計(jì)算和存儲(chǔ)車輛方位的變化，并且基于在車輛到達(dá)停車起始位置之前所獲得的車輛駕駛狀態(tài)，計(jì)算車輛的移動(dòng)量和車輛方位的變化量作為控制參數(shù)，該移動(dòng)量和該變化量是在將車輛從停車起始位置引導(dǎo)到目標(biāo)停車位置中所需的，并且基于所估算的控制參數(shù)，確定目標(biāo)停車框的初始顯示位置。
根據(jù)本發(fā)明的第五方案，一種用于輔助停放車輛的停車輔助裝置，其特征在于，如果用于檢測(cè)車輛停止?fàn)顟B(tài)的檢測(cè)裝置檢測(cè)到車輛的停止?fàn)顟B(tài)，則將一位置識(shí)別為目標(biāo)停車位置，該位置與在檢測(cè)到停止?fàn)顟B(tài)時(shí)出現(xiàn)的車輛停止位置具有預(yù)定關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明的第五方案，如果通過例如車速傳感器，檢測(cè)到車輛的停止?fàn)顟B(tài)，則該停車輔助裝置將一位置識(shí)別為目標(biāo)停車位置，該位置與在檢測(cè)到該停止?fàn)顟B(tài)時(shí)出現(xiàn)的車輛停止位置具有預(yù)定關(guān)系。因此，在停放車輛時(shí)，用戶可僅通過暫時(shí)停車，從而停止位置與希望的目標(biāo)停車位置具有預(yù)定關(guān)系，使用者就能使得停車輔助裝置識(shí)別希望的目標(biāo)停車位置。每當(dāng)檢測(cè)到車輛的停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，可進(jìn)行停車輔助裝置對(duì)目標(biāo)停車位置的識(shí)別。
在本發(fā)明的第五方案中，如果除車輛的停止?fàn)顟B(tài)之外，還檢測(cè)到基本處于空檔(neutral)位置的轉(zhuǎn)向角，則將一位置識(shí)別為目標(biāo)停車位置，該位置與在檢測(cè)到車輛停止?fàn)顟B(tài)時(shí)出現(xiàn)的車輛停止位置具有預(yù)定關(guān)系。該設(shè)置可降低停車輔助裝置對(duì)目標(biāo)停車位置識(shí)別的頻率，該停車輔助裝置通過檢測(cè)該停止?fàn)顟B(tài)之外的車輛正常停止?fàn)顟B(tài)來觸發(fā)，該停止?fàn)顟B(tài)旨在使得停車輔助裝置識(shí)別目標(biāo)停車位置。特別是在車庫停車時(shí)，方向盤會(huì)保持在轉(zhuǎn)彎狀態(tài)下，直至到達(dá)停車起始位置為止。因此，如果使用者在促成停止以使得停車輔助裝置識(shí)別用于車庫停車的期望目標(biāo)停車位置之后停車，則停車輔助裝置不會(huì)關(guān)于以后的停止位置，識(shí)別目標(biāo)停車位置。
在本發(fā)明的第五方案或其相關(guān)的構(gòu)造中，將一位置識(shí)別為至少一個(gè)用于目標(biāo)停車框的候選，該位置與第一停止位置具有預(yù)定關(guān)系，并且將所述至少一個(gè)候選中的一候選識(shí)別為目標(biāo)停車位置，該候選是關(guān)于第二停止位置來識(shí)別的，該第二停止位置與遠(yuǎn)離第一停止位置的當(dāng)前車輛位置具有預(yù)定關(guān)系。因此，在多個(gè)目標(biāo)停車位置候選中，可將合適的候選識(shí)別為實(shí)際目標(biāo)停車位置。因此，可提高估算目標(biāo)停車位置的準(zhǔn)確度。該停車輔助裝置可將這些目標(biāo)停車位置候選保留在存儲(chǔ)器中，直至車輛到達(dá)停車起始位置為止。在這種情況下，能夠適時(shí)地刪除每個(gè)候選，該候選在由于車輛的移動(dòng)而喪失與當(dāng)前車輛位置的預(yù)定關(guān)系時(shí)變得不需要。當(dāng)前車輛位置和停止位置之間的預(yù)定位置關(guān)系可通過兩個(gè)位置之間的線性距離或者兩個(gè)位置之間的車輛移動(dòng)或行進(jìn)距離來指定，并且也可指定為由線性距離或行進(jìn)距離的上、下限值來限定的范圍。
在關(guān)于第五方面的構(gòu)造中，如果存在多個(gè)候選位置，則將多個(gè)候選中的一候選識(shí)別為目標(biāo)停車位置，該候選是關(guān)于第二停止位置來識(shí)別的，該第二停止位置與遠(yuǎn)離第一停止位置的當(dāng)前車輛位置最近。因此，在多個(gè)目標(biāo)停車位置候選中，僅將一個(gè)合適的候選識(shí)別為目標(biāo)停車位置。
在關(guān)于第五方面的構(gòu)造中，如果不存在候選位置，則將一預(yù)設(shè)位置識(shí)別為目標(biāo)停止位置，車輛可關(guān)于遠(yuǎn)離第一停止位置的當(dāng)前車輛位置被引導(dǎo)到該預(yù)設(shè)位置。
在第五方面或其相關(guān)構(gòu)造中，停車輔助裝置還可包括顯示裝置，用于連同車輛環(huán)境的實(shí)際圖像一起，顯示所識(shí)別的目標(biāo)停車位置。因此，當(dāng)停車操作開始時(shí)，能夠向使用者指示所識(shí)別的目標(biāo)停車位置。在這種情況下，當(dāng)車輛到達(dá)停車起始位置時(shí)，可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)停車位置的顯示。
在關(guān)于第五方面的構(gòu)造中，停車輔助裝置還可包括手動(dòng)操作裝置，根據(jù)開關(guān)操作，移動(dòng)和調(diào)節(jié)目標(biāo)停車位置的顯示位置。因此，由停車輔助裝置如上所述識(shí)別的目標(biāo)停車位置可由使用者在顯示屏上改變或調(diào)節(jié)。在這種情況下，目標(biāo)停車位置的最終確定可留給使用者完成。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，一種輔助停放車輛的停車輔助方法，其特征在于包括步驟將一位置識(shí)別為目標(biāo)停車位置，該位置與在檢測(cè)到車輛停止?fàn)顟B(tài)時(shí)出現(xiàn)的車輛停止位置具有預(yù)定關(guān)系。


從參考附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的如下描述，本發(fā)明的前述和進(jìn)一步目標(biāo)、特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，其中同樣的附圖標(biāo)記用于表示同樣的部件，并且其中圖1是表示本發(fā)明的停車輔助裝置的第一和第二實(shí)施例的系統(tǒng)構(gòu)造圖；圖2是表示用于在顯示監(jiān)視器22上設(shè)定目標(biāo)停車位置的接觸板形式的圖；圖3表示以疊加方式顯示在攝像機(jī)所獲得的圖像上的目標(biāo)停車框；圖4A表示平行停車情況下的控制參數(shù)，圖4B表示車庫停車情況下的控制參數(shù)；圖5表示根據(jù)偏轉(zhuǎn)角θ而存儲(chǔ)和管理的控制參數(shù)；圖6是作為預(yù)處理而執(zhí)行的處理程序的流程圖，該預(yù)處理用于由第一實(shí)施例的停車輔助ECU所進(jìn)行的停車輔助控制；圖7表示根據(jù)第一實(shí)施例用于估算車輛到達(dá)停車起始位置的路徑和偏轉(zhuǎn)角θ(和旋角α)的方法；圖8表示第一實(shí)施例中估算控制參數(shù)(Xc，Zc)的方法與第二實(shí)施例中計(jì)算目標(biāo)停車位置和停車起始位置的關(guān)系的方法；圖9表示根據(jù)本發(fā)明估算用于車庫停車的目標(biāo)停車位置的方法；圖10表示根據(jù)本發(fā)明估算用于平行停車的目標(biāo)停車位置的方法；以及圖11是表示由第二實(shí)施例的停車輔助ECU所執(zhí)行的具體處理程序的流程圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明。
圖1是表示本發(fā)明的停車輔助裝置的第一實(shí)施例的系統(tǒng)構(gòu)造圖，該系統(tǒng)構(gòu)造圖也應(yīng)用于本發(fā)明的第二和第三實(shí)施例。然而在第三實(shí)施例中，存儲(chǔ)裝置12a可省略。如圖1中所示，該停車輔助裝置具有作為中央部件的電控單元12(在下文中，稱為“停車輔助ECU 12”)。停車輔助ECU 12形成為微型計(jì)算機(jī)，其包括CPU、ROM、RAM等，它們通過總線(圖中未示出)彼此連接。ROM存儲(chǔ)有程序(包括與下述算術(shù)表達(dá)式相對(duì)應(yīng)的程序)和車輛的預(yù)定特征值(例如，軸距(wheel base)L(圖中未示出)，總齒輪速比(overallgear ratio)ρ等)。
用以檢測(cè)方向盤(圖中未示出)的轉(zhuǎn)向角Ha(圖中未示出)的轉(zhuǎn)向角傳感器16與用以檢測(cè)車速V(圖中未示出)的車速傳感器18，通過合適的總線如高速通信總線等連接到停車輔助ECU 12。車速傳感器18可以是車輪(tire wheel)速度傳感器，其設(shè)置在車輪上，并且以對(duì)應(yīng)于車輪速度的頻率輸出脈沖信號(hào)。轉(zhuǎn)向角傳感器16和車速傳感器18的輸出信號(hào)提供給停車輔助ECU 12。此外，自動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置30、自動(dòng)剎車裝置32和自動(dòng)駕駛裝置34通過合適的總線連接到停車輔助ECU 12。
此外，倒檔(reverse shift)開關(guān)50和停車開關(guān)52連接到停車輔助ECU12。當(dāng)變速桿操作到倒車位置(reverse position)時(shí)，倒檔開關(guān)50輸出接通信號(hào)。在其它情況下，倒檔開關(guān)50保持在斷開狀態(tài)。停車開關(guān)52設(shè)置在一閉艙(cabin)中，從而可由使用者操作停車開關(guān)52。停車開關(guān)52通常保持在斷開狀態(tài)，當(dāng)被使用者操作時(shí)變成接通狀態(tài)。停車輔助ECU 12基于倒檔開關(guān)50的輸出信號(hào)，確定當(dāng)前情況是否處于車輛倒車的情況，并且基于停車開關(guān)52的輸出信號(hào)，確定使用者是否需要停車輔助。
設(shè)置在車輛后保險(xiǎn)杠(bumper)中央部分中的后視攝像機(jī)(back monitorcamera)20與設(shè)置在該閉艙中的顯示監(jiān)視器22連接到停車輔助ECU 12。后視攝像機(jī)20是CCD攝像機(jī)，用于在車輛后方的預(yù)定角度的區(qū)域中獲取場景圖像。攝像機(jī)20所獲得的圖像信號(hào)提供給停車輔助ECU 12。在倒檔開關(guān)50和停車開關(guān)52均處于接通狀態(tài)時(shí)，停車輔助ECU 12在顯示監(jiān)視器22上顯示由后視攝像機(jī)20所拍攝的圖像。這時(shí)，顯示監(jiān)視器22顯示用于設(shè)定目標(biāo)停車位置的觸摸開關(guān)，并且以疊加的方式在實(shí)際拍攝的圖像上顯示目標(biāo)停車框，如圖2中所示(表示車庫停車的屏幕)。
如圖2中所示，目標(biāo)停車位置設(shè)定觸摸開關(guān)比如包括用于向上、向下、向右、向左平移目標(biāo)停車框和旋轉(zhuǎn)目標(biāo)停車框的觸摸開關(guān)；用于繞著車輛的縱軸(對(duì)應(yīng)于屏幕的中心軸)反向目標(biāo)停車框的左右反向開關(guān)；用于指定待執(zhí)行的停車類型的停車選擇開關(guān)(圖中未示出)；以及用于確定目標(biāo)停車框的位置(包括其方位)的回車開關(guān)。這些觸摸開關(guān)根據(jù)它們的用途，在合適的階段顯示于顯示監(jiān)視器22上。
目標(biāo)停車框可具有模仿實(shí)際停車位、車輛外部形狀等的形狀，如圖3中的虛線所示。此外，目標(biāo)停車框可具有允許使用者在視覺上識(shí)別其位置和方位的外形，并且可在用于車庫停車用途的顯示與用于平行停車用途的顯示這兩種類型中提供。在表示目標(biāo)停車框的位置和方位的坐標(biāo)系中管理目標(biāo)停車框在顯示監(jiān)視器22上的坐標(biāo)值。具體地，目標(biāo)停車框在顯示監(jiān)視器22上的位置是在顯示監(jiān)視器22上的二維坐標(biāo)系中來表示的，其中顯示監(jiān)視器22上的一軸對(duì)應(yīng)于車輛的軸(縱軸)的軸，定義為Zm軸；另一垂直于Zm軸的軸定義為Xm軸，如參考點(diǎn)A在目標(biāo)停車位置上的位置坐標(biāo)(Xm，Zm)所示。目標(biāo)停車框在顯示監(jiān)視器22上的方位可通過目標(biāo)停車框的參考線B關(guān)于Zm軸的傾斜度(gradient)θm來管理。在平行停車的情況下，由于車輛將達(dá)到的角度是已知的(即零)，所以用于平行停車的目標(biāo)停車框方位可不由使用者改變(即θm是定值，其正負(fù)號(hào)根據(jù)坐標(biāo)值Xm的符號(hào)而改變)。在下文中，將用于指定目標(biāo)停車框在顯示監(jiān)視器22上的位置和方位的(Xm，Zm，θm)稱為“顯示參數(shù)”。
通過在顯示監(jiān)視器22中移動(dòng)目標(biāo)停車框，即通過使用目標(biāo)停車位置設(shè)定觸摸開關(guān)(調(diào)節(jié)開關(guān))來改變目標(biāo)停車框的位置(即改變顯示參數(shù)(Xm，Zm，θm)的每個(gè)值)，使用者可在顯示監(jiān)視器22中進(jìn)行使得目標(biāo)停車框符合實(shí)際停車位的設(shè)定操作。也就是說，通過使用觸摸開關(guān)，使用者在顯示監(jiān)視器22中旋轉(zhuǎn)和向上、向下、向左或向右平移目標(biāo)停車框，以將目標(biāo)停車框的位置(在車庫停車的情況下，包括目標(biāo)停車框的方位)改變到實(shí)際停車位的位置(包括其方位)。在以這種方式調(diào)節(jié)到位(包括方位)后，目標(biāo)停車框可由使用者比如通過按下回車開關(guān)來確定為最終目標(biāo)停車框(即完成使用者對(duì)目標(biāo)停車位置的設(shè)定)。
在目標(biāo)停車框的最終位置(包括其方位)由使用者以上述方式確定之后(即確定顯示參數(shù)(Xm，Zm，θm)的值)，停車輔助ECU 12計(jì)算停車起始位置關(guān)于目標(biāo)停車位置的關(guān)系，即從停車起始位置到目標(biāo)停車位置的車輛移動(dòng)量(Xc，Zc)和從停車起始位置到目標(biāo)停車位置的車輛轉(zhuǎn)彎角度θ(在下文中，將(Xc，Zc，θ)稱為“控制參數(shù)”)?？刂茀?shù)(Xc，Zc，θ)由實(shí)際的二維坐標(biāo)系確定，在該二維坐標(biāo)系中，原點(diǎn)定義在車輛后車軸的中央，X軸在車輛的橫向方向延伸，并且Z軸在車輛的縱向方向延伸。控制參數(shù)(Xc，Zc，θ)的值一對(duì)一地與顯示參數(shù)(Xm，Zm，θm)的值相對(duì)應(yīng)。因此，如果顯示參數(shù)(Xm，Zm，θm)的值已確定，則可通過預(yù)定的換算公式，計(jì)算控制參數(shù)(Xc，Zc，θ)的值。逆向計(jì)算也是可能的。該換算公式可通過考慮后視攝像機(jī)20的安裝位置、后視攝像機(jī)20的廣角鏡頭的鏡頭特性等預(yù)先確定。在平行停車的情況下，控制參數(shù)θ的計(jì)算是不必要的，因?yàn)檐囕v轉(zhuǎn)彎的角度是已知的(即零)。
在以這種方式確定用于該目標(biāo)停車位置的控制參數(shù)(Xc，Zc，θ)之后，停車輔助ECU 12計(jì)算出目標(biāo)路徑和車輪將在該目標(biāo)路徑上不同位置轉(zhuǎn)向的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，車輛將沿著該目標(biāo)路徑從當(dāng)前車輛位置引導(dǎo)到目標(biāo)停車位置。這里應(yīng)該注意，目標(biāo)停車框的位置總是與目標(biāo)停車位置一一對(duì)應(yīng)。
因而，為使停車輔助裝置將車輛自動(dòng)地引導(dǎo)到目標(biāo)停車位置，使用者僅僅需要在顯示監(jiān)視器22上設(shè)定目標(biāo)停車位置。
在上述停車輔助控制中，當(dāng)車輛到達(dá)停車起始位置時(shí)，目標(biāo)停車框初始地顯示在顯示監(jiān)視器22上(參見圖9)。目標(biāo)停車框可根據(jù)需要來移動(dòng)以進(jìn)行位置調(diào)節(jié)，從而指定目標(biāo)停車位置。因此，如果目標(biāo)停車框初始地顯示在與希望的目標(biāo)停車位置一致的位置中，則目標(biāo)停車框位置的調(diào)節(jié)需要會(huì)減少或者沒有，所以自動(dòng)停車所需的總時(shí)間可有所減少。
因此，在第一至第三實(shí)施例中，停車輔助控制的處理如下所述地執(zhí)行。首先對(duì)第一實(shí)施例進(jìn)行描述。
在第一實(shí)施例中，當(dāng)控制參數(shù)(Xc，Zc，θ)已確定時(shí)，停車輔助ECU 12將控制參數(shù)(Xc，Zc，θ)存儲(chǔ)到預(yù)定可重寫的存儲(chǔ)裝置12a(即停車輔助ECU 12的RAM)中，這時(shí)，可為車庫停車和平行停車單獨(dú)地存儲(chǔ)和管理控制參數(shù)(Xc，Zc，θ)。
具體地，如圖5中所示，在車庫停車的情況下，控制參數(shù)(Xc，Zc)的值根據(jù)轉(zhuǎn)向到目標(biāo)停車位置的車輛轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ(在下文中，該控制參數(shù)將稱為“偏轉(zhuǎn)角θ”)在存儲(chǔ)中有所分類。在該實(shí)施例中，從0度開始，在正、負(fù)方向上，每隔10度設(shè)定偏轉(zhuǎn)角θ的范圍。在圖5中，偏轉(zhuǎn)角θ的符號(hào)這樣確定，車輛的向左偏轉(zhuǎn)與圖4B中相同(即從車輛縱軸的逆時(shí)針偏轉(zhuǎn))。因此，18組控制參數(shù)(Xc，Zc)對(duì)應(yīng)于偏轉(zhuǎn)角θ的范圍來存儲(chǔ)(即(Xc1，Zc1)至(Xc18，Zc18))。因?yàn)榭紤]到在車庫停車中，由于停車起始位置與目標(biāo)停車位置的關(guān)系的左右反向，一般的車輛移動(dòng)特性會(huì)在相位上有所反向，所以為偏轉(zhuǎn)角θ的正號(hào)和負(fù)號(hào)單獨(dú)地管理控制參數(shù)(Xc，Zc)。
在平行停車的情況下，由于偏轉(zhuǎn)角θ是零，所以存儲(chǔ)的控制參數(shù)(Xc，Zc)會(huì)根據(jù)控制參數(shù)Xc的正、負(fù)號(hào)而有所分類(正號(hào)適用于車軸的左側(cè))。也就是說，在該實(shí)施例的存儲(chǔ)裝置12a中，僅存儲(chǔ)兩組控制參數(shù)(Xc，Zc)，其中Xc在符號(hào)上有所變化(即(Xc1，Zc1)和(Xc2，Zc2)，其中Xc1，Xc2＜0)。由于上述原因，即考慮到一般的車輛移動(dòng)特性在平行停車中會(huì)由于停車起始位置關(guān)于目標(biāo)停車位置的關(guān)系的左右反向而在相位上有所反向，所以為Xc的正號(hào)和負(fù)號(hào)單獨(dú)地管理控制參數(shù)(Xc，Zc)。
因此，每當(dāng)在顯示監(jiān)視器22上確定(回車)目標(biāo)停車框的位置時(shí)(即每當(dāng)使用者完成目標(biāo)停車位置的設(shè)定)，停車輔助ECU 12計(jì)算控制參數(shù)(Xc，Zc，θ)，并且在車庫停車的情況下，根據(jù)偏轉(zhuǎn)角θ的值，更新和存儲(chǔ)控制參數(shù)(Xc，Zc)，以及在平行停車的情況下，根據(jù)Xc的符號(hào)，更新和存儲(chǔ)(Xc，Zc)。在存儲(chǔ)裝置12a中所存儲(chǔ)的更新的控制參數(shù)(Xc，Zc)(或控制參數(shù)(Xc，Zc，θ))，用于在下次及其以后設(shè)定目標(biāo)停車位置時(shí)確定目標(biāo)停車框的初始位置，如下面參考圖6詳細(xì)所述。順便提及，“目標(biāo)停車框的初始位置”指的是，當(dāng)使用者在顯示監(jiān)視器22上設(shè)定目標(biāo)停車位置時(shí)，初始地顯示在顯示監(jiān)視器22上的“目標(biāo)停車框的位置(包括方位)”。
圖6是一流程圖，其表示由該實(shí)施例的停車輔助ECU 12執(zhí)行用于停車輔助控制的預(yù)處理，以適當(dāng)?shù)卮_定目標(biāo)停車框的初始位置。當(dāng)在車輛變成停止?fàn)顟B(tài)之后，將倒檔開關(guān)50和停車開關(guān)52操作到接通狀態(tài)時(shí)，該程序激活。
在步驟S100中，為提示使用者選擇執(zhí)行車庫停車或平行停車，執(zhí)行用于在顯示監(jiān)視器22上顯示停車選擇開關(guān)的處理。如果選擇車庫停車，則從步驟S200執(zhí)行處理，如果選擇平行停車，則從步驟S300執(zhí)行處理。
在步驟S200中，基于車輛到達(dá)停車起始位置為止的駕駛狀態(tài)，估算車輛相對(duì)于目標(biāo)停車位置傾斜的偏轉(zhuǎn)角θ。該處理將在下面詳細(xì)描述。在下面的說明中，如果需要將偏轉(zhuǎn)角與其它概念的偏轉(zhuǎn)角θ相區(qū)別，則基于駕駛狀態(tài)而估算的偏轉(zhuǎn)角將表示為帶下標(biāo)的偏轉(zhuǎn)角θest。
隨后在步驟S210中，與步驟S200中估算的偏轉(zhuǎn)角θest相對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)(Xc，Zc)從存儲(chǔ)裝置12a中取回。這時(shí)，停車輔助ECU 12利用如圖5中所示的映射(map)，以識(shí)別包含估算偏轉(zhuǎn)角θest的偏轉(zhuǎn)角θ范圍，并且從存儲(chǔ)裝置12a中取出對(duì)應(yīng)于偏轉(zhuǎn)角θ范圍的控制參數(shù)(Xc，Zc)。
隨后在步驟S220中，計(jì)算與步驟S210中所推導(dǎo)的控制參數(shù)(Xc，Zc，θest)相對(duì)應(yīng)的顯示參數(shù)(Xm，Zm，θm)。此外，在顯示監(jiān)視器22上顯示用于車庫停車的目標(biāo)停車框，其位置和方位基于計(jì)算出的顯示參數(shù)(Xm，Zm，θm)。也就是說，在步驟S220中，確定用于車庫停車的目標(biāo)停車框的初始位置。在步驟S220中，可進(jìn)一步執(zhí)行用以顯示左右反向開關(guān)的處理，該左右反向開關(guān)具有左右反向目標(biāo)停車框的功能。
隨后在步驟S230中，確定使用者在按下回車開關(guān)之前是否調(diào)節(jié)目標(biāo)停車框的初始位置。如果使用者執(zhí)行目標(biāo)停車框初始位置的調(diào)節(jié)，則程序進(jìn)行到步驟S235。在步驟S235中，計(jì)算出調(diào)節(jié)后/確定顯示參數(shù)，并且以上述方式，重新計(jì)算與所計(jì)算出的顯示參數(shù)(Xm’，Zm’，θm’)相對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)(Xc，Zc，θ’)。根據(jù)計(jì)算出的偏轉(zhuǎn)角θ’，將計(jì)算出的控制參數(shù)(Xc，Zc)以更新的方式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置12a中。然后，該處理進(jìn)行到步驟S240。相反地，如果使用者沒有執(zhí)行目標(biāo)停車框初始位置的調(diào)節(jié)，而是按下回車開關(guān)，則可確定目標(biāo)停車框的初始位置滿足使用者的意圖。因此不執(zhí)行更新存儲(chǔ)處理，并且該處理立即進(jìn)行到步驟S240。
可選地，可在步驟S230中，確定使用者在按下回車開關(guān)之前對(duì)目標(biāo)停車框所進(jìn)行的調(diào)節(jié)操作次數(shù)(即觸摸開關(guān)操作次數(shù))或由此造成的目標(biāo)停車框的移動(dòng)量是否大于預(yù)定閾值中相應(yīng)的一個(gè)。在這種情況下，如果使用者所進(jìn)行的調(diào)節(jié)操作次數(shù)大約是4或5，則可確定目標(biāo)停車框的初始位置在某種程度上大體上滿足使用者的意圖。因此，不會(huì)執(zhí)行目標(biāo)停車框初始位置的更新存儲(chǔ)，并且該處理進(jìn)行到步驟S240。
在步驟S230中，如果在步驟S220中對(duì)顯示于顯示監(jiān)視器22上的左右反向開關(guān)進(jìn)行操作，則停車輔助ECU 12取回對(duì)應(yīng)于偏轉(zhuǎn)角θest”(其僅在符號(hào)上與步驟200中估算的偏轉(zhuǎn)角θest有所不同)的控制參數(shù)(Xc，Zc)，并且在顯示監(jiān)視器22上重新顯示目標(biāo)停車框，其位置和方位對(duì)應(yīng)于控制參數(shù)(Xc，Zc，θest”)。隨后，如果使用者調(diào)節(jié)以左右反向方式顯示的目標(biāo)停車框，則該處理進(jìn)行到上述的步驟S235。在步驟S235中，以上述方式重新計(jì)算與調(diào)節(jié)后/確定顯示參數(shù)(Xm’，Zm’，θm’)相對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)(Xc，Zc，θ’)。根據(jù)計(jì)算出的偏轉(zhuǎn)角θ’，將計(jì)算出的控制參數(shù)(Xc，Zc)以更新的方式存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置12a中。然后，該處理進(jìn)行到步驟S240。
隨后在步驟S240中，基于在步驟S230中計(jì)算出的控制參數(shù)(Xc，Zc，θ’)，計(jì)算目標(biāo)路徑和車輪在該目標(biāo)路徑上不同位置轉(zhuǎn)彎的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，車輛會(huì)沿著該目標(biāo)路徑從當(dāng)前車輛位置(即停車起始位置)引導(dǎo)到目標(biāo)停車位置。然后，作為用于停車輔助控制預(yù)處理的該處理會(huì)結(jié)束。停車輔助ECU 12對(duì)目標(biāo)路徑的計(jì)算可在目標(biāo)停車框(包括其方位)的位置確定之前進(jìn)行，即每當(dāng)使用者改變目標(biāo)停車框的位置時(shí)進(jìn)行。在這種情況下，如果停車輔助ECU 12確定目標(biāo)路徑的計(jì)算是不可能的，則ECU 12取消回車開關(guān)的顯示，并且在顯示監(jiān)視器22上顯示消息，比如“不可引導(dǎo)”。
如果在步驟S100中選擇平行停車，則在步驟S300中確定將進(jìn)行哪種平行停車，即使用者打算將車輛平行停放到左側(cè)還是右側(cè)。通過提供具有選擇平行停車類型的功能的前述停車選擇開關(guān)，實(shí)現(xiàn)該確定。也可假定平行停車的類型與前次執(zhí)行的平行停車類型相同。
隨后在步驟S310中，根據(jù)步驟S300中確定的平行停車類型，從存儲(chǔ)裝置12a中取回控制參數(shù)(Xc，Zc)。例如，如果在步驟S300中確定進(jìn)行左側(cè)平行停車，則從存儲(chǔ)裝置12a中取回控制參數(shù)(Xc，Zc)，其Xc的符號(hào)為正。
隨后在步驟S320中，計(jì)算出與步驟310中所取回的控制參數(shù)(Xc，Zc)相對(duì)應(yīng)的顯示參數(shù)(Xm，Zm，θm)(其中，θm是在符號(hào)上根據(jù)Zc的符號(hào)而改變的預(yù)定固定值)，并且在顯示監(jiān)視器22上顯示目標(biāo)停車框，其位置基于計(jì)算出的顯示參數(shù)(Xm，Zm)。即在步驟S320中，確定用于平行停車的目標(biāo)停車框的初始位置。此外在步驟S320中，可顯示具有左右反向目標(biāo)停車框的功能的左右反向開關(guān)。
隨后在步驟S330中可確定，使用者在按下回車開關(guān)之前是否調(diào)節(jié)目標(biāo)停車框的初始位置。如果使用者執(zhí)行目標(biāo)停車框初始位置的調(diào)節(jié)，則該處理進(jìn)行到步驟S335。在步驟S335中，以上述方式重新計(jì)算出與調(diào)節(jié)后/確定顯示參數(shù)(Xm’，Zm’)相對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)(Xc，Zc)。根據(jù)Xc的符號(hào)(即平行停車的類型)，將計(jì)算出的控制參數(shù)(Xc，Zc)以更新的方式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置12a中。然后，該處理進(jìn)行到步驟S340。相反地，如果使用者未調(diào)節(jié)目標(biāo)停車框的初始位置，并且按下回車開關(guān)，則可確定目標(biāo)停車框的初始位置滿足使用者的意圖，因此不執(zhí)行更新存儲(chǔ)過程，而且該處理立即進(jìn)行到步驟S340。
可選地，在步驟S330中確定使用者在按下回車開關(guān)之前對(duì)目標(biāo)停車框的調(diào)節(jié)操作次數(shù)(即觸摸開關(guān)操作次數(shù))或由此造成的目標(biāo)停車框的移動(dòng)量是否大于預(yù)定閾值中相應(yīng)的一個(gè)。
在步驟S330中，如果在步驟S320中對(duì)顯示于顯示監(jiān)視器22上的左右反向開關(guān)進(jìn)行操作，則停車輔助ECU 12取回對(duì)應(yīng)于平行停車類型的控制參數(shù)(Xc，Zc)，該平行停車的類型不同于在步驟S300中所確定的平行停車類型，并且在顯示監(jiān)視器22上重新顯示目標(biāo)停車框，其位置和方位與控制參數(shù)(Xc，Zc)相對(duì)應(yīng)。隨后，如果使用者調(diào)節(jié)以左右反向方式顯示的目標(biāo)停車框，則該處理進(jìn)行到上述步驟S335。在步驟S335中，以上述方式重新計(jì)算出與調(diào)節(jié)后/確定顯示參數(shù)(Xm’，Zm’)相對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)(Xc，Zc)。根據(jù)Xc的符號(hào)，將計(jì)算出的控制參數(shù)(Xc，Zc)以更新的方式存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置12a中。然后，該處理進(jìn)行到步驟S340。
隨后在步驟S340中，基于步驟S330中計(jì)算出的控制參數(shù)(Xc，Zc)，計(jì)算目標(biāo)路徑，車輛將沿著該目標(biāo)路徑從當(dāng)前車輛位置(即停車起始位置)引導(dǎo)到目標(biāo)停車位置，并且計(jì)算車輪將在該目標(biāo)路徑上不同位置轉(zhuǎn)彎的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角。然后，作為用于停車輔助控制預(yù)處理的該處理會(huì)結(jié)束。
如果用于停車輔助控制的預(yù)處理結(jié)束，則停車輔助ECU 12開始執(zhí)行停車輔助控制。自動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置、自動(dòng)剎車裝置和自動(dòng)駕駛裝置通過合適的總線如高速通信總線等連接到停車輔助ECU 12。也就是說，停車輔助ECU 12控制著自動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置30、自動(dòng)剎車裝置32和自動(dòng)駕駛裝置34，以沿著目標(biāo)路徑將車輛引導(dǎo)到目標(biāo)停車框中。具體地，駕駛員放松剎車踏板的按壓以使車輛緩行(creep)，并且由此使車輛開始倒退。然后，在到達(dá)目標(biāo)停車位置的目標(biāo)路徑上的不同車輛位置，停車輔助ECU 12利用自動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置30，將車輪自動(dòng)轉(zhuǎn)向到目標(biāo)轉(zhuǎn)向角。然后，當(dāng)車輛最終到達(dá)目標(biāo)停車位置時(shí)，要求駕駛員停止車輛(或者使用自動(dòng)剎車裝置32自動(dòng)地停止車輛)，從而完成停車輔助控制。
在該實(shí)施例中，如上所述，在車庫停車的情況下，目標(biāo)停車框的設(shè)定結(jié)果根據(jù)偏轉(zhuǎn)角θ以更新的方式來存儲(chǔ)。在平行停車的情況下，目標(biāo)停車框的設(shè)定結(jié)果根據(jù)平行停車的類型(左側(cè)或右側(cè)平行停車)以更新的方式來存儲(chǔ)。因此，能夠確定可更精確地反映駕駛員駕駛特點(diǎn)的目標(biāo)停車框的初始位置。結(jié)果，可相當(dāng)大地減少設(shè)定目標(biāo)停車位置所需的時(shí)間。
雖然在該實(shí)施例中，每隔十度的偏轉(zhuǎn)角θ，對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，但偏轉(zhuǎn)角的進(jìn)一步細(xì)分也是可能的。與在平行停車的情況下一樣，也可根據(jù)偏轉(zhuǎn)角θ的正號(hào)或負(fù)號(hào)，存儲(chǔ)和管理控制參數(shù)。在平行停車的情況下，存儲(chǔ)裝置12a根據(jù)正或負(fù)的控制參數(shù)，存儲(chǔ)兩組控制參數(shù)。
然后，在步驟S200中執(zhí)行偏轉(zhuǎn)角θ的估算方法。在此應(yīng)該注意，偏轉(zhuǎn)角θ定義為車輛(其縱軸)在目標(biāo)停車位置的方位與車輛(其縱軸)在停車起始位置的方位之間的角度。在該實(shí)施例中，基于車輛方位的變化(在下文中，稱為“旋角α”)估算偏轉(zhuǎn)角θ，該方位的變化是在從預(yù)定位置到停車起始位置的移動(dòng)中所包含的。
圖7是表示該實(shí)施例中估算偏轉(zhuǎn)角θ的方法的圖。為進(jìn)行如圖7中所示的車庫停車操作，通常認(rèn)為車輛基本筆直地駕駛到目標(biāo)停車位置附近，然后轉(zhuǎn)彎到某一方向以離開目標(biāo)停車位置，并且移動(dòng)到停車起始位置。如圖7中所示，如果車輛已垂直于目標(biāo)停車位置(車位)筆直地牽引，則偏轉(zhuǎn)角θ可計(jì)算為“偏轉(zhuǎn)角θest＝90-旋角α”，其中旋角α是車輛方位的變化，該變化是在車輛從使用者轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤之前的初始位置到停車起始位置中的移動(dòng)過程中所造成的。至于旋角α，逆時(shí)針方向定義為正方向，并且順時(shí)針方向定義為負(fù)方向。因此，如果旋角α是負(fù)的，則偏轉(zhuǎn)角θ是負(fù)的，并且計(jì)算為“偏轉(zhuǎn)角θest＝-90-旋角α”。因此，旋角α的估算使得估算偏轉(zhuǎn)角θ成為可能。
通常，旋角α根據(jù)公式1來計(jì)算，其中ds是極小的車輛移動(dòng)距離，γ是路面曲率(對(duì)應(yīng)于車輛轉(zhuǎn)彎半徑R的倒數(shù))。公式1將旋角α確定為在從β米后方的一點(diǎn)到當(dāng)前點(diǎn)的移動(dòng)中所包含的車輛方位變化。
α=∫-β0γ·ds···(1)]]>該實(shí)施例的停車輔助ECU 12為每個(gè)預(yù)定移動(dòng)距離(在該實(shí)施例中是0.5米)計(jì)算極小旋角αi，并且根據(jù)基于公式1改型的公式2，對(duì)計(jì)算出的極小旋角α1至αk求和，以計(jì)算旋角α。
α=Σi=1kαi···(2)]]>αi=∫-0.50γ·ds···(3)]]>通過輸出信號(hào)(車輪速度脈沖)的時(shí)間積分，監(jiān)控預(yù)定移動(dòng)距離(在該實(shí)施例中是0.5米)。路面曲率γ(對(duì)應(yīng)于車輛轉(zhuǎn)彎半徑R的倒數(shù))基于從轉(zhuǎn)向角傳感器16所獲得的轉(zhuǎn)向角Ha來確定；例如，它可計(jì)算為γ＝Ha/L·ρ，其中L是軸距，ρ是總轉(zhuǎn)向齒輪速比(轉(zhuǎn)向角Ha與車輪轉(zhuǎn)向角之比)。極小旋角αi還可通過將每隔0.01米的極小移動(dòng)距離所獲得的路面曲率γ乘以0.01的極小移動(dòng)距離、并且對(duì)0.5米求該乘積值的積分來計(jì)算。路面曲率γ和轉(zhuǎn)向角Ha之間的關(guān)系可作為映射，存儲(chǔ)在停車輔助ECU 12的ROM中，該映射基于為每個(gè)車輛所預(yù)先獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)來預(yù)備。
在車輛行駛時(shí)，基于轉(zhuǎn)向角傳感器16和車速傳感器18的輸出信號(hào)，本實(shí)施例的停車輔助ECU 12恒定地計(jì)算出極小旋角αi，并且將計(jì)算出的極小旋角αi存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置12a中。也就是說，在駕駛車輛期間，每當(dāng)車輛的移動(dòng)距離達(dá)到0.5米時(shí)，停車輔助ECU 12為當(dāng)前0.5米的移動(dòng)距離，計(jì)算極小旋角αi。存儲(chǔ)裝置12a存儲(chǔ)至少14個(gè)極小旋角α1至α14，其中極小旋角α14是算出的最新極小旋角，并且極小旋角α1是十三次計(jì)算循環(huán)之前算出的極小旋角。因此，每當(dāng)車輛移動(dòng)0.5米時(shí)，用新計(jì)算出的極小旋角αi更新存儲(chǔ)裝置12a中的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)裝置12a總是存儲(chǔ)至少14個(gè)最新的極小旋角α1至α14(即在前7米的移動(dòng)區(qū)域中計(jì)算出的極小旋角α1至α14)。
在切斷點(diǎn)火開關(guān)的時(shí)點(diǎn)，清除所有存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置12a中的極小旋角數(shù)據(jù)。因此，在接通點(diǎn)火開關(guān)并且車輛開始行駛之后，極小旋角連續(xù)地存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置12a中。在車輛的行駛距離達(dá)到7米之后，存儲(chǔ)裝置12a總是處于這樣的狀態(tài)，即停車輔助ECU 12存儲(chǔ)最新的14個(gè)極小旋角α1至α14。
當(dāng)需要估算偏轉(zhuǎn)角θ時(shí)(例如，當(dāng)車輛在停車起始位置停止時(shí))，停車輔助ECU 12從存儲(chǔ)裝置12a中取回最新的14個(gè)極小旋角α1至α14，并且求出極小旋角α1至α14之和，以計(jì)算出估算偏轉(zhuǎn)角θ所需要的旋角α(在這種情況下，即為在從7米之后的一點(diǎn)到當(dāng)前點(diǎn)的移動(dòng)中所包含的車輛方位變化)。與估算的旋角α的符號(hào)相對(duì)應(yīng)，停車輔助ECU 12選擇性使用公式“偏轉(zhuǎn)角θest＝90-旋角α”和“偏轉(zhuǎn)角θest＝-90-旋角α”之一，以確定偏轉(zhuǎn)角θest。
根據(jù)該實(shí)施例，由于在駕駛車輛過程中計(jì)算和存儲(chǔ)極小旋角αi，可實(shí)現(xiàn)總能估算偏轉(zhuǎn)角θ的狀態(tài)。也就是說，根據(jù)該實(shí)施例，可估算偏轉(zhuǎn)角θ，而與車輛何時(shí)停止無關(guān)。此外在該實(shí)施例中，如上所述，旋角α計(jì)算為“在從大約7米之后到停止位置的過程中出現(xiàn)的車輛方位變化”。7米的數(shù)值是基于駕駛員的駕駛特點(diǎn)，即在向停車起始位置移動(dòng)時(shí)，駕駛員在停車起始位置之前大約7米內(nèi)開始轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤。因此，根據(jù)該實(shí)施例，由于在偏轉(zhuǎn)角θ的計(jì)算中反映出駕駛員的駕駛特點(diǎn)，所以無需關(guān)于車輛直線行駛狀態(tài)的確定，仍可高準(zhǔn)確度地估算偏轉(zhuǎn)角θ。本發(fā)明并不限于該數(shù)值，即7米。該值可在7米±2米的范圍內(nèi)變化。相似地，與極小旋角αi相對(duì)應(yīng)的0.5米的移動(dòng)距離也可為其它合適的值，比如0.25米、1.0米等。
在前述實(shí)施例中，當(dāng)需要估算偏轉(zhuǎn)角θ時(shí)，通過將當(dāng)前計(jì)算的極小旋角α0添加到從存儲(chǔ)裝置12a取回的最新14個(gè)極小旋角αi，停車輔助ECU 12可計(jì)算出旋角α。通過將移動(dòng)距離(＜0.5米)乘以移動(dòng)距離的路面曲率γ，計(jì)算出當(dāng)前所計(jì)算的極小旋角α0，該移動(dòng)距離是從先前極小旋角α14的計(jì)算點(diǎn)到停止位置的距離。因此，如果車輛在一點(diǎn)停止，從該點(diǎn)到最新極小旋角α14的計(jì)算點(diǎn)之間小于5米，則可準(zhǔn)確地計(jì)算出估算偏轉(zhuǎn)角θ所需的旋角α(在這種情況下，即為在從至少7米之后到當(dāng)前點(diǎn)的移動(dòng)過程中出現(xiàn)的車輛方位變化)。
下面，將描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的停車輔助裝置。基于車輛一直到停車起始位置為止的駕駛狀態(tài)，該實(shí)施例的停車輔助裝置通過如上所述的估算技術(shù)來估算偏轉(zhuǎn)角θ，并且還估算前述的控制參數(shù)(Xc，Zc)。
圖8是表示根據(jù)該實(shí)施例估算控制參數(shù)(Xc，Zc)的技術(shù)的圖。在該實(shí)施例中，控制參數(shù)Xc(即車輛后軸的中央在目標(biāo)停車位置的x坐標(biāo))計(jì)算如下Xc＝(L1+ΔX+η)·cos -(ΔZ-ζ)·sinα…(4)控制參數(shù)Z(即車輛后軸的中央在目標(biāo)停車位置的z坐標(biāo))計(jì)算如下Zc＝(L1+ΔX+η)·sinα+(ΔZ-ζ)·cosα…(5)在上面的公式中，如圖8中所示，L1在水平面上是與車輛后軸中央的距離(米)。此外，η是適應(yīng)(adaptation)參數(shù)，其對(duì)應(yīng)于當(dāng)車輛垂直地靠近目標(biāo)停車位置時(shí)在目標(biāo)停車位置(車位)的前沿與車輛的縱軸之間的橫向間隔。也就是說，η在水平面上對(duì)應(yīng)于從車輛(基本筆直地行駛到停車起始位置)的縱軸到目標(biāo)停車位置的車輛前端之間的距離(米)(即二者之間在目標(biāo)停車位置的車輛縱軸方向上的距離)。在該實(shí)施例中，考慮到駕駛員的駕駛特點(diǎn)，適應(yīng)參數(shù)η可設(shè)為定值，即η＝1.5+車輛寬度/2。
此外，ζ是適應(yīng)參數(shù)，其在水平面上對(duì)應(yīng)于在目標(biāo)停車位置的車輛縱軸與轉(zhuǎn)向操作開始時(shí)出現(xiàn)的車輛后軸中央點(diǎn)(更準(zhǔn)確地，即極小旋角α14的計(jì)算起始點(diǎn))之間的距離(米)(即在目標(biāo)停車位置的車輛橫向距離)。在該實(shí)施例中，適應(yīng)參數(shù)ζ設(shè)定為取決于旋角α的可變值，即ζ＝α/90×(Rmin-2.7)+2.7(其中Rmin是車輛的最小轉(zhuǎn)彎半徑)。這是以駕駛員的駕駛特點(diǎn)為基礎(chǔ)的，即旋角α越大，駕駛員在目標(biāo)停車位置之前越遠(yuǎn)開始轉(zhuǎn)向。因此，如果旋角α越大，適應(yīng)參數(shù)ζ的值也越大。
在公式4和5中，ΔX和ΔZ分別根據(jù)公式6和7計(jì)算。
ΔX=0.5·Σi=114sin(ΣK=1i-1ak+12·αi)]]>=0.5·sin(12·α1)+sin(a1+12·α2)+sin(a1+a2+12·α3)+···sin(a1+a2+a3+···+a13+12·α14)]]>…(6)ΔZ=0.5·Σi=114cos(ΣK=1i-1ak+12·αi)]]>=0.5·cos(12·α1)+cos(a1+12α2)+cos(a1+a2+12α3)+···cos(a1+a2+a3···+a13+12α14)]]>…(7)在公式6和7中，0.5的數(shù)值對(duì)應(yīng)于前述0.5(米)的預(yù)定移動(dòng)距離。
當(dāng)需要估算控制參數(shù)(Xc，Zc)時(shí)(例如當(dāng)車輛在停車起始位置停止時(shí))，該實(shí)施例的停車輔助ECU 12從存儲(chǔ)裝置12a取回最新的14個(gè)極小旋角α1至α14，并且根據(jù)公式6和7計(jì)算ΔX和ΔZ。然后利用計(jì)算出的ΔX和ΔZ以及前述適應(yīng)參數(shù)，停車輔助ECU 12通過公式4和5計(jì)算控制參數(shù)(Xc，Zc)。
與前述實(shí)施例相似，當(dāng)車輛行駛時(shí)，本實(shí)施例恒定地進(jìn)行計(jì)算和存儲(chǔ)極小旋角αi的處理。因此，根據(jù)本實(shí)施例，無論車輛何時(shí)停止，控制參數(shù)(Xc，Zc)的估算都是可能的。在本實(shí)施例中，利用基于駕駛員駕駛特點(diǎn)的適應(yīng)參數(shù)η、ζ，計(jì)算控制參數(shù)(Xc，Zc)。因此根據(jù)本實(shí)施例，駕駛員的駕駛特點(diǎn)在控制參數(shù)(Xc，Zc)的估算中得到反映，所以可高準(zhǔn)確度地估算控制參數(shù)(Xc，Zc)。
相關(guān)于結(jié)合實(shí)施例的上述目標(biāo)停車位置設(shè)定，如上所述估算的控制參數(shù)(Xc，Zc)可用來確定用于車庫停車的目標(biāo)停車框的初始位置。也就是說，該實(shí)施例的停車輔助ECU 12在顯示監(jiān)視器22上初始地顯示目標(biāo)停車框，其位置和方位對(duì)應(yīng)于以上述方式估算的控制參數(shù)(Xc，Zc，θest)。由于目標(biāo)停車框的初始位置可如上所述高準(zhǔn)確度地估算，所以使用者不必通過多次操作觸摸開關(guān)，調(diào)節(jié)目標(biāo)停車框，因此能夠相當(dāng)大地減少設(shè)定目標(biāo)停車位置所需的時(shí)間。
第二實(shí)施例可與第一實(shí)施例有效地結(jié)合。例如，如果在第一實(shí)施例中，基于以往設(shè)定的控制參數(shù)(Xc，Zc)不存在(即在初始設(shè)定時(shí))，則根據(jù)第二實(shí)施例估算的控制參數(shù)(Xc，Zc)可用來代替缺省值。
下面將描述本發(fā)明的停車輔助裝置的第三實(shí)施例。
如下具體所述，通過檢測(cè)車輛的停止?fàn)顟B(tài)，并且將一位置識(shí)別為目標(biāo)停車位置，該位置與在檢測(cè)到停止?fàn)顟B(tài)時(shí)出現(xiàn)的車輛位置具有預(yù)定關(guān)系，該實(shí)施例能夠高準(zhǔn)確度地估算目標(biāo)停車位置。因此，從一開始就能夠在希望的目標(biāo)停車位置中初始地顯示目標(biāo)停車框。
圖9是表示根據(jù)該實(shí)施例用于車庫停車的目標(biāo)停車位置估算方法的圖。在該實(shí)施例的目標(biāo)停車位置估算方法中，如圖9中所示，前提(precondition)是車輛垂直地接近目標(biāo)停車位置，并且暫停于目標(biāo)停車位置的中央(目標(biāo)停車位置的中心線在圖9中由單點(diǎn)劃線表示)。在暫停于目標(biāo)停車位置中央后，車輛移動(dòng)到停車起始位置，使用者在該停車起始位置進(jìn)行目標(biāo)停車位置的上述設(shè)定。
圖10是表示根據(jù)該實(shí)施例用于平行停車的目標(biāo)停車位置估算方法的圖。在該實(shí)施例的目標(biāo)停車位置估算方法中，如圖10中所示，前提是車輛平行地接近目標(biāo)停車位置，并且暫停于目標(biāo)停車位置的中央(其在縱向方向上的中央)。在暫停于目標(biāo)停車位置中央之后，車輛移動(dòng)到停車起始位置，使用者在該停車起始位置進(jìn)行目標(biāo)停車位置的上述設(shè)定。
一旦基于車速傳感器18的輸出信號(hào)，檢測(cè)到車輛的暫停狀態(tài)，該實(shí)施例的停車輔助ECU 12確定在暫停狀態(tài)期間出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向角是否在以空檔位置為中心的預(yù)定范圍內(nèi)。如果轉(zhuǎn)向角在以空檔位置為中心的預(yù)定范圍中，則停車輔助ECU 12將一位置識(shí)別為目標(biāo)停車位置，該位置與暫停狀態(tài)期間出現(xiàn)的車輛位置(即停止位置)具有預(yù)定關(guān)系。在下文中，作為目標(biāo)停車位置識(shí)別參考的車輛停止位置將稱為“參考停止位置”。
此外，通過計(jì)算車輛從參考停止位置到停車起始位置的移動(dòng)量，停車輔助ECU 12計(jì)算參考停止位置與停車起始位置的位置關(guān)系。然后，基于計(jì)算出的參考停止位置與停車起始位置的位置關(guān)系，停車輔助ECU 12識(shí)別與參考停止位置具有預(yù)定位置關(guān)系的目標(biāo)停車位置(即計(jì)算目標(biāo)停車位置與停車起始位置的位置關(guān)系)。此外，基于計(jì)算出的目標(biāo)停車位置與停車起始位置的位置關(guān)系，停車輔助ECU 12確定目標(biāo)停車框的初始顯示位置。然后，停車輔助ECU 12使目標(biāo)停車框初始地顯示在所確定的顯示位置中。順便提及，參考停止位置和目標(biāo)停車位置之間的預(yù)定關(guān)系可預(yù)先存儲(chǔ)在停車輔助ECU12的ROM中。
因而，根據(jù)該實(shí)施例，駕駛員僅需要將車輛暫停在與目標(biāo)停車位置(在該實(shí)施例中，即為橫向方向上的目標(biāo)停車位置中央點(diǎn))具有預(yù)定關(guān)系的位置，從而將識(shí)別與暫停位置(參考停止位置)具有預(yù)定關(guān)系的目標(biāo)停車位置。因此，該實(shí)施例不需要駕駛員進(jìn)行開關(guān)操作即可識(shí)別目標(biāo)停車位置，因此可減少駕駛員的操作負(fù)擔(dān)。此外，按照該實(shí)施例，基于上述的預(yù)定假設(shè)，識(shí)別/估計(jì)目標(biāo)停車位置，作為與參考停止位置具有預(yù)定關(guān)系的位置。因此，只要使用者實(shí)現(xiàn)預(yù)定假設(shè)(即只要車輛停止在與目標(biāo)停車位置具有預(yù)定關(guān)系的位置)，就能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)停車位置估算準(zhǔn)確度的極大改善。結(jié)果，從一開始就能夠在顯示監(jiān)視器22上將目標(biāo)停車框初始地顯示在靠近希望的目標(biāo)停車位置的位置中。因此，相當(dāng)大地減少目標(biāo)停車框的位置調(diào)節(jié)所需的時(shí)間，并且能減少自動(dòng)停車所需的總時(shí)間。也就是說，使用者僅需暫停車輛以滿足預(yù)定假設(shè)，就能實(shí)現(xiàn)估算目標(biāo)停車位置的準(zhǔn)確度的極大改善，所以能減少自動(dòng)停車所需的總時(shí)間。
在該實(shí)施例中，目標(biāo)停車位置是基于這樣的假設(shè)來識(shí)別/估算的，即參考停止位置(更準(zhǔn)確地，參考停止位置的車輛中的駕駛員的位置)對(duì)應(yīng)于目標(biāo)停車位置的中央。然而，也可假定參考停止位置的車輛中的駕駛員的位置對(duì)應(yīng)于車輛后端等在目標(biāo)停車位置的向前方向上的位置。優(yōu)選地，這樣的假設(shè)或前提在使用者手冊(cè)等中應(yīng)當(dāng)清楚地說明，從而使用者將知道該假設(shè)。這些假設(shè)或前提能夠以不同的類型來準(zhǔn)備并且是可選擇的，以滿足使用者的各種偏好。
圖11是一流程圖，其表示由該實(shí)施例中的停車輔助ECU 12所執(zhí)行的具體處理程序，以如上所述高準(zhǔn)確度地估算目標(biāo)停車位置。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)，該處理程序激活。
在步驟S400中，確定車輛是否已從行駛狀態(tài)變成停止?fàn)顟B(tài)。在步驟S400中，基于車速傳感器18的輸出信號(hào)，檢測(cè)車輛從行駛狀態(tài)到停止?fàn)顟B(tài)的變化。如果在步驟S400中確定車輛的行駛狀態(tài)正在繼續(xù)，則該處理程序結(jié)束，而不進(jìn)行任何進(jìn)一步的處理。相反地，如果在步驟S400中檢測(cè)到車輛的停止?fàn)顟B(tài)(車速為零的狀態(tài))，則該處理程序進(jìn)行到步驟S410。
在步驟S410中，確定在步驟S400檢測(cè)到停止?fàn)顟B(tài)時(shí)出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向角是否在以空檔位置為中心的預(yù)定范圍內(nèi)(例如0±15(度))。如果檢測(cè)到停止?fàn)顟B(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)向角在以空檔位置為中心的預(yù)定范圍外，則認(rèn)為在步驟S400中所檢測(cè)到的停止位置可作為前述的參考停止位置。然后該處理進(jìn)行到步驟S420。
在步驟S420中，執(zhí)行一項(xiàng)預(yù)處理，用于計(jì)算當(dāng)前車輛位置與步驟S400中所檢測(cè)到的停止位置的關(guān)系。如果檢測(cè)到從步驟S400所檢測(cè)的停止?fàn)顟B(tài)到行駛狀態(tài)之間的變化，則執(zhí)行步驟S420的處理。在步驟S420中，計(jì)算車輛的極小旋角αi。極小旋角αi是在預(yù)定距離(在該實(shí)施例中是0.5米)的行駛過程中所引起的車輛方位變化量，并且可通過公式8和9計(jì)算。極小旋角αi的正號(hào)定義為車輛方位的順時(shí)針改變(因此，在與如圖10中所示情況相反的情況下，即如果車輛從圖10中的中左側(cè)接近目標(biāo)停車位置，然后在這樣的方向上朝著停車起始位置移動(dòng)，以離開目標(biāo)停車位置，則極小旋角αi的符號(hào)為負(fù))。
α=Σi=1kαi···(8)]]>αi=∫-0.50γ·ds···(9)]]>因?yàn)橐呀Y(jié)合第一實(shí)施例描述過路面曲率γ，在此省略路面曲率γ的說明。
在步驟S420中，將對(duì)于每個(gè)0.5米的移動(dòng)距離所計(jì)算的極小旋角αi以合適的方式寫入到停車輔助ECU 12的RAM中。因此，在步驟S420中，每當(dāng)車輛從步驟S400所檢測(cè)的停止位置起移動(dòng)0.5米時(shí)，計(jì)算極小旋角αi，即在0.5米的移動(dòng)過程中所引起的車輛方位變化量，并且將極小旋角αi寫入停車輔助ECU 12的RAM中。
隨后在步驟S430中，確定車輛在步驟S400檢測(cè)到停止?fàn)顟B(tài)之后是否在預(yù)定的移動(dòng)距離Dthr1(例如6.5米)內(nèi)變成停止?fàn)顟B(tài)，并且倒檔開關(guān)50和停車開關(guān)52是否均接通。如果在步驟S430中確定，車輛在步驟S400檢測(cè)到停止?fàn)顟B(tài)之后的預(yù)定移動(dòng)距離Dthr1內(nèi)尚未變成停止?fàn)顟B(tài)(即如果車輛繼續(xù)行駛至少6.5米卻沒有停止)，則認(rèn)為步驟S400檢測(cè)到的停止位置不是參考停止位置。然后，將寫入停車輔助ECU 12的RAM中的極小旋角數(shù)據(jù)清除，并且該處理程序結(jié)束。相反地，如果在步驟S430中確定，車輛在停止?fàn)顟B(tài)之后的移動(dòng)距離Dthr1內(nèi)已變成停止?fàn)顟B(tài)，并且倒檔開關(guān)50和停車開關(guān)52均接通，則該處理進(jìn)行到步驟S440。
在步驟S440中，確定步驟S400所檢測(cè)到的停止位置是參考停止位置，并確定當(dāng)前車輛位置(即參考停止位置之后的停止位置)是停車起始位置，而且計(jì)算目標(biāo)停車位置與停車起始位置的關(guān)系。在步驟S440中，首先計(jì)算停車起始位置與參考停止位置的關(guān)系。隨后，假設(shè)參考停止位置是目標(biāo)停車位置的中央(其在橫向方向上的中央)，將一與參考停止位置具有預(yù)定關(guān)系的位置識(shí)別為目標(biāo)停車位置。最后，計(jì)算目標(biāo)停車位置與停車起始位置的關(guān)系。
更具體地，在車庫停車的情況下，如圖8中所示，目標(biāo)停車位置與停車起始位置的關(guān)系，即目標(biāo)停車位置關(guān)于停車起始位置的坐標(biāo)(Xc，Zc)計(jì)算如下Xc＝(L1+ΔX+η)·cosα-(ΔZ-ζ)·sinα…(10)Zc＝(L1+ΔX+η)·sinα+(ΔZ-ζ)·cosα…(11)如圖8中所示，目標(biāo)停車位置的坐標(biāo)(Xc，Zc)在二維坐標(biāo)系中確定，原點(diǎn)在后軸的中央，X軸對(duì)應(yīng)于車輛的橫向方向，并且Z軸對(duì)應(yīng)于車輛的縱向方向。在公式10和11中，L1在水平面上是從車輛后軸的中央到車輛前端部分的距離(米)。此外，α是在從參考停止位置到停車起始位置的移動(dòng)中所引起的車輛方位變化量(旋角α)，并且通過對(duì)步驟S420所計(jì)算出的極小旋角αi求和來計(jì)算(參加公式8，9)。
在公式10和11中，η是在參考停止位置的車輛縱軸與目標(biāo)停車位置的前沿之間的橫向間距。在該實(shí)施例中，設(shè)定η＝1.5+車輛寬度/2。此外，ζ是常數(shù)，其確定參考停止位置和目標(biāo)停車位置之間的前述預(yù)定關(guān)系，并且由前述假設(shè)確定。在該實(shí)施例中，常數(shù)ζ在水平面的車輛縱向方向上對(duì)應(yīng)于在參考停止位置的車輛后軸中央與目標(biāo)停車位置的中心線之間的距離(米)。因此，假設(shè)參考停止位置的車輛中的駕駛員的位置位于目標(biāo)停車位置的中央，常數(shù)ζ定義為ζ＝L1-L2，其中L2是從車輛前端到駕駛員位置的距離(參見圖8)。
此外，公式8和9中的ΔX和ΔZ分別根據(jù)公式12和13計(jì)算如下ΔX=0.5·Σi=1msin(Σk=1i-1αk+12·αi)···(12)]]>ΔZ=0.5·Σi=1mcos(Σk=1i-1αk+12·αi)···(13)]]>在公式12和13中，0.5的數(shù)值對(duì)應(yīng)于前述0.5(米)的預(yù)定移動(dòng)距離。此外，αk和αi是步驟S420計(jì)算出的極小旋角αi，而且下標(biāo)k、i是以始于“1”(給予第一計(jì)算結(jié)果)的升序指定給計(jì)算結(jié)果的自然數(shù)。因此，對(duì)于0.5m的行駛間隔，始于參考停止位置的極小旋角是α1。此外，極小旋角αm(在Dthr1＝6.5的情況下，m≤13)是最新的計(jì)算結(jié)果，也可以是緊接在停車起始位置之前小于5米的行駛間隔的計(jì)算結(jié)果。因而在步驟S440中，將由公式12和13所計(jì)算的ΔX和ΔZ代入公式10和11中，以計(jì)算目標(biāo)停車位置的坐標(biāo)(Xc，Zc)。
在平行停車的情況下，目標(biāo)停車位置的坐標(biāo)(Xc，Zc)計(jì)算如下
Xc＝δ…(14)Zc＝ΔZ+ε…(15)在公式14中，常數(shù)δ是在參考停止位置的車輛縱軸與目標(biāo)停車位置的車輛縱軸之間的橫向間距。在該實(shí)施例中，與前述常數(shù)η相似，常數(shù)δ設(shè)定為δ＝1.5+車輛寬度/2。在公式15中，常數(shù)ε確定參考停止位置與目標(biāo)停車位置之間的前述預(yù)定關(guān)系，并且由前述假設(shè)確定。在該實(shí)施例中，假設(shè)參考停止位置的車輛中央位置對(duì)應(yīng)于目標(biāo)停車位置的中央，常數(shù)ε設(shè)定為零。在公式15中，ΔZ是從參考停止位置到停車起始位置的移動(dòng)距離(其可通過車速傳感器18的輸出信號(hào)(車輪速度脈沖)的時(shí)間積分來計(jì)算)。如果前述假設(shè)包括多個(gè)假定事項(xiàng)，則常數(shù)ε和常數(shù)δ相應(yīng)地以多種類型來準(zhǔn)備。
隨后在步驟S450中，目標(biāo)停車框初始地顯示在顯示監(jiān)視器22的一位置上，該位置與步驟S440所計(jì)算出的目標(biāo)停車位置的坐標(biāo)(Xc，Zc)相對(duì)應(yīng)。如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)成促使使用者選擇想要的停車類型，則可通過利用與所選停車類型(車庫停車或平行停車)相對(duì)應(yīng)的前述計(jì)算結(jié)果，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)停車框的初始顯示。也能夠根據(jù)計(jì)算出的旋角α值，預(yù)期想要的停車類型(例如，如果旋角α基本為零，則預(yù)期平行停車)。在這種情況下，與預(yù)期停車類型相對(duì)應(yīng)的前述計(jì)算結(jié)果可用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)停車框的初始顯示。在此應(yīng)該注意，由于預(yù)定的變換公式，目標(biāo)停車框在顯示監(jiān)視器22上的坐標(biāo)與目標(biāo)停車位置的坐標(biāo)一一對(duì)應(yīng)。當(dāng)步驟S450的處理結(jié)束時(shí)，該處理程序結(jié)束。在步驟S450的處理結(jié)束后，目標(biāo)停車框初始地顯示在顯示監(jiān)視器22上。由于可如上所述高準(zhǔn)確度地估算目標(biāo)停車框的初始位置，所以使用者用以調(diào)節(jié)目標(biāo)停車框位置的后續(xù)操作變得容易或者不必要，因而減少自動(dòng)停車所需的總時(shí)間。
車輛的停止?fàn)顟B(tài)不僅可在車輛停止于參考停止位置時(shí)檢測(cè)到，而且可在各種其它情況中檢測(cè)到(例如當(dāng)車輛由于交通信號(hào)而停止或暫停于十字路口時(shí))。因此，如果將每個(gè)檢測(cè)到的車輛停止?fàn)顟B(tài)識(shí)別為用于參考停止位置的候選，則需要從許多候選中僅選擇一個(gè)合適的參考停止位置。然而，在這樣的構(gòu)造中，即不依賴使用者所進(jìn)行的開關(guān)操作或?qū)Ｓ脗鞲衅?距離測(cè)量傳感器)所得到的檢測(cè)結(jié)果，難以從許多候選中選擇合適的參考停止位置。如果從許多候選中選出不合適的參考停止位置，則會(huì)出現(xiàn)不便，即目標(biāo)停車框會(huì)初始地顯示在與希望的目標(biāo)停車位置完全不同的位置中。
然而在該實(shí)施例中，雖然將檢測(cè)到的每個(gè)車輛停止?fàn)顟B(tài)識(shí)別為用于參考停止位置的候選，但最后選擇的參考停止位置(即當(dāng)車輛到達(dá)停車起始位置時(shí))是這樣的停止位置，該停止位置存在于停車起始位置之前的預(yù)定移動(dòng)距離Dthr1(在該實(shí)施例中是6.5米)內(nèi)。預(yù)定移動(dòng)距離Dthr1這樣設(shè)定，除前述參考停止位置之外的停止位置(特別地，車輛在實(shí)際參考停止位置之前停止時(shí)的停止位置)從用于參考停止位置的候選中排除，并且將預(yù)定移動(dòng)距離Dthr1設(shè)定為允許安全和合適地實(shí)現(xiàn)停車輔助控制的上限值。因此根據(jù)該實(shí)施例，可從許多候選中僅選擇一個(gè)合適的參考停止位置。因此，將會(huì)提高估算目標(biāo)停車位置的準(zhǔn)確度和停車輔助控制的可靠性。
此外，在該實(shí)施例中，將轉(zhuǎn)向角基本為空檔時(shí)的停止位置識(shí)別為用于參考停止位置的候選。因此，特別是在車庫停車的情況下，如果車輛停止于實(shí)際參考停止位置和停車起始位置附近之間(在這種情況下，駕駛員已經(jīng)操作方向盤，從而當(dāng)車輛停止時(shí)，轉(zhuǎn)向角會(huì)相當(dāng)大地偏離空檔位置)，則可從用于參考停止位置的候選中排除該停止位置。
如果在平行停車的情況下，車輛停止于實(shí)際參考停止位置和停車起始位置附近之間，則轉(zhuǎn)向角會(huì)基本位于空檔位置，從而將該停止位置識(shí)別為用于參考停止位置的候選。在這種情況下，圖11中所示的處理程序會(huì)并行和同時(shí)執(zhí)行，以提供至少兩個(gè)停止位置作為用于參考停止位置的候選。也可采用這樣一種構(gòu)造，即停車起始位置之前預(yù)定移動(dòng)距離Dthr2(例如2米)內(nèi)的停止位置從用于參考停止位置的候選中排除，并且該使得到達(dá)停車起始位置的移動(dòng)距離最小的停止位置(2.0米至6.5米范圍內(nèi)的最小值)可選作參考停止位置。
即使在車庫停車的情況下，會(huì)出現(xiàn)多次檢測(cè)到停止?fàn)顟B(tài)的現(xiàn)象，并且圖11所示處理程序的步驟S420、S430的處理會(huì)并行地同時(shí)進(jìn)行，從而將兩個(gè)或更多停止位置確定作為用于參考停止位置的候選。在這種情況下，可如下進(jìn)行與上述相似的操作。也就是說，停車起始位置之前預(yù)定移動(dòng)距離Dthr2(例如2米)之內(nèi)的停止位置從用于參考停止位置的候選中排除，并且該具有到達(dá)停車起始位置的最小移動(dòng)距離(即2.0米至6.5米范圍內(nèi)的最小值)的停止位置可選作參考停止位置。
也就是說，在該實(shí)施例中，如果在停車起始位置之前在移動(dòng)距離Dthr1之內(nèi)尚未檢測(cè)到車輛的停止?fàn)顟B(tài)，則基于缺省值或基于通過不同估算方法所獲得的估算值，確定目標(biāo)停車框的初始位置。
根據(jù)第三實(shí)施例，目標(biāo)停車框的初始位置基于車輛到達(dá)停車起始位置為止的駕駛狀態(tài)來估算。然而，停車起始位置與目標(biāo)停車位置的關(guān)系會(huì)根據(jù)單個(gè)駕駛員的駕駛特點(diǎn)而變化。上述估算方法無法實(shí)現(xiàn)完全反映單個(gè)駕駛員的駕駛特點(diǎn)；在某些情況下，目標(biāo)停車框的初始位置與使用者想要的停車框位置(包括其方位)相匹配。在這種情況下，每當(dāng)需要使目標(biāo)停車框符合使用者想要的停車位時(shí)，使用者不得不以相似的方式操作觸摸開關(guān)。因此，存在位置調(diào)節(jié)操作復(fù)雜的缺陷。
根據(jù)第一和第二實(shí)施例，如上所述，利用使用者對(duì)目標(biāo)停車框的以往設(shè)定，確定目標(biāo)停車框的起始位置。具體地，每當(dāng)設(shè)定目標(biāo)停車位置時(shí)，使用者設(shè)定目標(biāo)停車框的結(jié)果會(huì)在步驟S230或S330中適時(shí)地以更新的方式存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置12a中，因此，存儲(chǔ)裝置12a中的控制參數(shù)對(duì)應(yīng)于使用者所特有的停車起始位置與目標(biāo)停車位置的關(guān)系。因此，根據(jù)該實(shí)施例，在步驟S210和S310中，從存儲(chǔ)裝置12a中取回控制參數(shù)，它們對(duì)應(yīng)于使用者所特有的停車起始位置與目標(biāo)停車位置的關(guān)系。因此，可初始地顯示與單個(gè)使用者的駕駛特點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的顯示目標(biāo)停車框。結(jié)果，這些實(shí)施例可消除使用者用于反復(fù)進(jìn)行目標(biāo)停車框的相似調(diào)節(jié)的需要，并且能夠相當(dāng)大地減少設(shè)定目標(biāo)停車位置所需的時(shí)間。
盡管參考其優(yōu)選實(shí)施例已描述本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例。相反地，不背離本發(fā)明的精神和范圍，各種改型和等效的設(shè)置也可應(yīng)用于前述實(shí)施例。
例如，雖然在第一和第二實(shí)施例中，對(duì)于偏轉(zhuǎn)角θ的每個(gè)范圍，存儲(chǔ)裝置12a以更新的方式存儲(chǔ)一組控制參數(shù)(Xc，Zc)，但是也可為偏轉(zhuǎn)角θ的每個(gè)范圍存儲(chǔ)多組控制參數(shù)(Xc，Zc)(即以數(shù)據(jù)庫的方式安排控制參數(shù)(Xc，Zc，θ))。在這種情況下，多組控制參數(shù)(Xc，Zc)的平均值(Xave，Zave)可由停車輔助ECU 12取回，用于確定目標(biāo)停車位置的初始位置。
此外，雖然在第一和第二實(shí)施例中，在計(jì)算控制參數(shù)(Xc，Zc，θ)后，控制參數(shù)(Xc，Zc)會(huì)根據(jù)偏轉(zhuǎn)角θ以更新的方式來存儲(chǔ)，但是也可根據(jù)偏轉(zhuǎn)角θ，更新存儲(chǔ)包括偏轉(zhuǎn)角θ的控制參數(shù)(Xc，Zc，θ)。在這種情況下，在步驟S210中，控制參數(shù)(Xc，Zc，θ)可根據(jù)估算的偏轉(zhuǎn)角θest(在該情況下θest≠θ是可能的)從存儲(chǔ)裝置12a中取回。隨后在步驟S220中，執(zhí)行這樣的處理是合適的，即計(jì)算出與控制參數(shù)(Xc，Zc，θ)相對(duì)應(yīng)的顯示參數(shù)(Xm，Zm，θm)，并且在顯示監(jiān)視器22上顯示目標(biāo)停車框，其位置和方位以計(jì)算出的顯示參數(shù)(Xm，Zm，θm)為基礎(chǔ)。也就是說，在該構(gòu)造中，基于車輛駕駛狀態(tài)而估算的偏轉(zhuǎn)角θest僅用于來從存儲(chǔ)裝置12a中取回控制參數(shù)(Xc，Zc，θ)，并且待初始顯示的目標(biāo)停車框的方位由取回的控制參數(shù)θ(即在確定目標(biāo)停車框的以往操作時(shí)計(jì)算出的偏轉(zhuǎn)角θ)確定。
此外，在第一和第二實(shí)施例中，控制參數(shù)(Xc，Zc)根據(jù)控制參數(shù)Xc的符號(hào)以更新的方式來存儲(chǔ)，用于目標(biāo)停車框在下次或以后操作時(shí)的初始顯示。自然地，也可根據(jù)偏轉(zhuǎn)角θ或控制參數(shù)Xc的符號(hào)，將顯示參數(shù)(Xm，Zm，θm)以更新的方式存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置12a中。
例如，在第三實(shí)施例中，目標(biāo)停車位置的最終確定留給使用者完成，由此可靈活地適應(yīng)使用者的意圖，例如，由于各種環(huán)境比如在目標(biāo)停車位置附近有障礙物、為便于打開和關(guān)上車門等，用戶打算將車輛停放于一位置，該位置從實(shí)際目標(biāo)停車位置中心線向右或向左偏，或者在關(guān)于中心線的傾斜方位上。然而在另一可能的構(gòu)造中，如上所述估算的目標(biāo)停車位置可確定為最終的目標(biāo)停車位置。
此外，雖然在第三實(shí)施例中，基于車速傳感器和轉(zhuǎn)向角傳感器的輸出信號(hào)，計(jì)算極小旋角αi，但是也可基于車速傳感器和偏航速率傳感器的輸出信號(hào)，計(jì)算極小旋角αi。
根據(jù)第一和第二實(shí)施例，目標(biāo)停車框可初始地顯示在與單個(gè)駕駛員的駕駛特點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位置(包括方位)中。
根據(jù)第三實(shí)施例，能夠高準(zhǔn)確度地估算目標(biāo)停車位置，而不需要使用者進(jìn)行開關(guān)操作，也不需要附加傳感器。因此，可減少設(shè)定目標(biāo)停車位置所需的時(shí)間，并且提高停車輔助控制的使用性。
權(quán)利要求
1.一種停車輔助裝置，其允許通過使用者移動(dòng)連同車輛環(huán)境的實(shí)際圖像一起顯示的目標(biāo)停車框來設(shè)定目標(biāo)停車位置，并且將車輛自動(dòng)引導(dǎo)到設(shè)定的目標(biāo)停車位置，該裝置的特征在于通過利用使用者對(duì)目標(biāo)停車位置的以往設(shè)定，初始地顯示該目標(biāo)停車框。
2.如權(quán)利要求1所述的停車輔助裝置，其輔助用于車庫停車的停車操作，其特征在于還包括控制參數(shù)計(jì)算裝置(12)，用于計(jì)算車輛移動(dòng)量和車輛方位變化量作為控制參數(shù)，該移動(dòng)量和該變化量是在將車輛從停車起始位置引導(dǎo)到設(shè)定的目標(biāo)停車位置中所需的；存儲(chǔ)裝置(12a)，用于存儲(chǔ)與計(jì)算的移動(dòng)量和計(jì)算的變化量相關(guān)聯(lián)的計(jì)算的控制參數(shù)；以及估算裝置(12)，用于基于車輛一直到該停車起始位置為止的駕駛狀態(tài)，估算該目標(biāo)停車位置，并且用于估算在將車輛從該停車起始位置引導(dǎo)到估算的目標(biāo)停車位置中所需的移動(dòng)量和變化量，其中與估算的移動(dòng)量和估算的變化量相對(duì)應(yīng)的控制參數(shù)從該存儲(chǔ)裝置(12a)中取回，并且基于取回的控制參數(shù)，該目標(biāo)停車框初始地顯示在該實(shí)際圖像上。
3.如權(quán)利要求2所述的停車輔助裝置，其特征在于，在駕駛車輛過程中，該估算裝置(12)每隔預(yù)定的行進(jìn)距離，恒定地計(jì)算和存儲(chǔ)車輛方位的變化，并且基于所存儲(chǔ)的車輛方位的變化，估算該變化量。
4.一種用于輔助車庫停車的停車輔助裝置，其允許使用者通過移動(dòng)連同車輛環(huán)境的實(shí)際圖像一起顯示的目標(biāo)停車框來設(shè)定目標(biāo)停車位置，該裝置的特征在于包括估算裝置(12)，用于基于車輛一直到停車起始位置為止的駕駛狀態(tài)，估算車輛移動(dòng)量和車輛方位變化量作為控制參數(shù)，該移動(dòng)量和該變化量是在將車輛從該停車起始位置引導(dǎo)到該目標(biāo)停車位置中所需的；以及初始位置確定裝置(12)，用于基于所估算的控制參數(shù)，確定該目標(biāo)停車框的初始顯示位置，其中在駕駛車輛過程中，該估算裝置(12)每隔預(yù)定的行進(jìn)距離，恒定地計(jì)算和存儲(chǔ)車輛方位的變化，并且基于所存儲(chǔ)的車輛方位的變化，估算所述控制參數(shù)。
5.一種停車輔助方法，其中通過使用者移動(dòng)連同車輛環(huán)境的實(shí)際圖像一起顯示的目標(biāo)停車框來設(shè)定目標(biāo)停車位置，并且將車輛自動(dòng)引導(dǎo)到該設(shè)定的目標(biāo)停車位置，該方法的特征在于包括步驟通過利用使用者對(duì)目標(biāo)停車位置的以往設(shè)定，初始地顯示該目標(biāo)停車框。
6.一種用于輔助車庫停車的停車輔助方法，其允許使用者通過移動(dòng)連同車輛環(huán)境的實(shí)際圖像一起顯示的目標(biāo)停車框來設(shè)定目標(biāo)停車位置，該方法的特征在于包括步驟在駕駛車輛過程中，每隔預(yù)定的行進(jìn)距離，恒定地計(jì)算和存儲(chǔ)車輛方位的變化；基于在車輛到達(dá)停車起始位置之前所獲得的車輛駕駛狀態(tài)，估算車輛移動(dòng)量和車輛方位變化量作為控制參數(shù)，該移動(dòng)量和該變化量是在將車輛從該停車起始位置引導(dǎo)到目標(biāo)停車位置中所需的；以及基于所估算的控制參數(shù)，確定該目標(biāo)停車框的初始顯示位置。
7.一種用于輔助停放車輛的停車輔助裝置，其特征在于，如果用于檢測(cè)車輛停止?fàn)顟B(tài)的檢測(cè)裝置(12)檢測(cè)到車輛的停止?fàn)顟B(tài)，則一位置被識(shí)別為目標(biāo)停車位置，該位置與在檢測(cè)到該停止?fàn)顟B(tài)時(shí)出現(xiàn)的車輛的第一停止位置具有預(yù)定關(guān)系。
8.如權(quán)利要求7所述的停車輔助裝置，其特征在于，如果除車輛的該停止?fàn)顟B(tài)之外，還檢測(cè)到基本處于空檔位置的轉(zhuǎn)向角，則一位置被識(shí)別為該目標(biāo)停車位置，該位置與車輛的該停止位置具有預(yù)定關(guān)系。
9.如權(quán)利要求7或8所述的停車輔助裝置，其特征在于，與該第一停止位置具有預(yù)定關(guān)系的該位置被識(shí)別為用于該目標(biāo)停車位置的至少一個(gè)候選，并且所述至少一個(gè)候選中的一候選被識(shí)別為該目標(biāo)停車位置，該候選是關(guān)于第二停止位置來識(shí)別的，該第二停止位置與遠(yuǎn)離該第一停止位置的當(dāng)前車輛位置具有預(yù)定關(guān)系。
10.如權(quán)利要求9所述的停車輔助裝置，其特征在于，如果存在多個(gè)候選，則所述多個(gè)候選中的一候選被識(shí)別為該目標(biāo)停車位置，該候選是關(guān)于該第二停止位置來識(shí)別的，該第二停止位置與遠(yuǎn)離該第一停止位置的該當(dāng)前車輛位置最近。
11.如權(quán)利要求9所述的停車輔助裝置，其特征在于，如果該候選不存在，則一預(yù)設(shè)位置被識(shí)別為該目標(biāo)停車位置，車輛可關(guān)于遠(yuǎn)離該第一停止位置的該當(dāng)前車輛位置被引導(dǎo)到該預(yù)設(shè)位置。
12.如權(quán)利要求7至11任一項(xiàng)所述的停車輔助裝置，其特征在于還包括顯示裝置(22)，用于連同車輛環(huán)境的實(shí)際圖像一起，顯示所識(shí)別的目標(biāo)停車位置。
13.如權(quán)利要求12所述的停車輔助裝置，其特征在于還包括手動(dòng)操作裝置，該手動(dòng)操作裝置根據(jù)開關(guān)操作，移動(dòng)和調(diào)節(jié)該目標(biāo)停車位置的顯示位置。
14.一種輔助停放車輛的停車輔助方法，其特征在于包括步驟識(shí)別一位置作為目標(biāo)停車位置，該位置與在檢測(cè)到車輛的停止?fàn)顟B(tài)時(shí)出現(xiàn)的車輛停止位置具有預(yù)定關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明的停車輔助裝置允許通過使用者移動(dòng)連同車輛環(huán)境的實(shí)際圖像一起顯示的目標(biāo)停車框來設(shè)定目標(biāo)停車位置，并且將車輛自動(dòng)引導(dǎo)到該設(shè)定的目標(biāo)停車位置。在該停車輔助裝置中，通過利用使用者對(duì)目標(biāo)停車位置的以往設(shè)定，初始地顯示該目標(biāo)停車框。
文檔編號(hào)G08G1/00GK1737501SQ200410057568
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2004年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月20日
發(fā)明者田中優(yōu), 巖田良文, 巖切英之, 里中久志, 久保田有一, 遠(yuǎn)藤知彥, 松井章, 杉山亨, 河上清治, 巖崎克彥, 片岡寬曉 申請(qǐng)人:愛信精機(jī)株式會(huì)社