CN109917782B - 停车导引系统及其方法与自动停车系统 - Google Patents

Abstract

本发明为一种停车导引系统及其方法与自动停车系统。该方法包括：侦测停车格的多个角点；根据该多个角点规划一车辆的停车路径，停车路径包括：该车辆直线行进至第一转向点的轨迹的第一直线路径；该车辆由该第一转向点沿第一转向圆的圆周转弯行进第一角度的弧线的第一转弯路径；该车辆由该第一转弯路径的第一终点端行进至第二转向点的轨迹的第二直线路径；该车辆由该第二转向点沿第二转向圆的圆周转弯行进第二角度的弧线的第二转弯路径；及该车辆由该第二转弯路径的第二终点端行进至停止点的轨迹的停车格内路径，以及根据该停车路径提供一停车导引。

Description

停车导引系统及其方法与自动停车系统

技术领域

本发明关于一种自动停车系统，尤指一种利用停车路径规划的停车导引系统及其方法与自动停车系统。

背景技术

随着当前汽车无人驾驶技术日新月异的发展，国内外车厂纷纷投入汽车无人驾驶技术的研发，其中，自动停车技术为当前重要发展标的之一。

此外，现有部分车辆虽可透过加装停车辅助装置，以标示移动轨迹等方式供使用者参考，进而降低停车的难度。但对某些人来说，即便有辅助的移动轨迹也可能因操控不当，而无法顺利停车。

而现有半自动停车系统，多采用距离感测器侦测停车空间，需要依赖邻车以定位停车空间，然而使用距离感测器侦测停车空间时，该停车位的两旁必须要有障碍物，且该障碍物需具有一定的高度，否则当汽车停入停车格时，易受两旁障碍物影响，造成使用者在仅有地上标线的停车格进行停车时，而该停车格两旁无邻车可协助侦测时，反而造成停车不易的现象。

此外，虽有其他利用视觉感测的方法，侦测地上停车格标线的方式，进行停车格辨识，以利后续停车导引或自动停车的进行。上述方法可不受有无邻车限制，仅需依据停车格标线的位置，将车辆停到适当位置。然影像辨识技术可能受限于侦测范围与侦测角度限制，例如因环境光影上的影响，当侦测的影像失效时，而无法在整个停车过程中一直提供稳定信息，如此将影响车辆在停车导引或自动停车时的表现。

由上可知，目前现有技术在停车导引或自动停车的技术发展上具有多重限制，造成相关技术的应用困扰。

发明内容

鉴于上述悉知技术的缺失，本发明提出一种停车导引系统及其方法与自动停车系统，以解决驾驶于停车上所遇到的安全、费时问题。

本发明的停车导引方法，包含：侦测停车格的多个角点；根据该多个角点规划一车辆的停车路径，其中该停车路径包括：第一直线路径，其为该车辆直线行进至一第一转向点的轨迹；第一转弯路径，其为该车辆由该第一转向点沿一第一转向圆的圆周转弯行进一第一角度的弧线；第二直线路径，其为该车辆由该第一转弯路径的第一终点端行进至一第二转向点的轨迹；第二转弯路径，其为该车辆由该第二转向点沿一第二转向圆的圆周转弯行进一第二角度的弧线，其中该第一角度与该第二角度的角度和为该第一直线路径的平行线与该停车格的停车格标线的夹角的度数；及停车格内路径，其为该车辆由该第二转弯路径的一第二终点端行进至一停止点的轨迹，以及根据该停车路径，提供一停车导引。

本发明另提出一种停车导引系统，包含：一停车空间信息撷取单元使用影像辨识方式取得一停车格的多个角点位置信息；以及一车载控制器，包括：一停车路径规划模块，根据该多个角点位置信息，规划一车辆的停车路径；及一停车导引模块，根据该停车路径，提供一停车导引。

本发明再提出一种自动停车系统，包含：一停车空间信息撷取单元，其使用影像辨识方式取得一停车格的多个角点位置信息；一车载控制器，包括：一停车路径规划模块，根据该多个角点位置信息，规划一停车路径；一停车导引模块，根据该停车路径，提供一停车导引；以及一停车致动控制模块，其根据该停车导引方法对一车辆进行致动控制，以使该车辆完成一停车动作。

相较于现有技术，本发明所提出的停车导引系统及其方法与自动停车系统，透过辨识停车格标线与格线上的角点，判断该停车格与该车辆之间的相对位置后，整合环境信息与车辆状态信息于车载控制器后规划出适当停车路径方案，在仅有地上停车格标线的条件下，无论该停车格旁有无邻车，均可透过车载控制器致动控制车辆加速、刹车、转向、换档，使车辆依停车路径实行全自动停车，抑或可提供透过影像显示装置标示出停车路径与对应停车动作，辅助使用者手动停车，藉以解决驾驶于停车上所遇到的安全、费时问题。倘若当停车空间信息撷取单元进行影像辨识产生误判或失效情形，或在影像辨识不稳定的区间，也能启动航向角信息撷取单元，取得该车辆的一航向角信息，同时利用停车空间估测模块估测该停车格与该车辆之间的相对位置，辅助车载控制器继续执行完成停车动作。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的停车导引系统与自动停车系统的系统架构图；

图2为本发明的停车导引系统与自动停车系统的停车空间信息撷取单元与车载控制器位置示意图；

图3A为应用本发明的停车导引系统与自动停车系统的车辆进行各式以车尾先入的停车方式示意图；

图3B为应用本发明的停车导引系统与自动停车系统的车辆进行各式以车头先入的停车方式示意图；

图4为本发明的停车导引系统与自动停车系统所规划停车路径第一实施例的第一直线路径示意图；

图5为本发明的停车导引系统与自动停车系统所规划停车路径第一实施例的第一转弯路径示意图；

图6为本发明的停车导引系统与自动停车系统所规划停车路径第一实施例的第二直线路径示意图；

图7为本发明的停车导引系统与自动停车系统所规划停车路径第一实施例的第二转弯路径示意图；

图8为本发明的停车导引系统与自动停车系统所规划停车路径第一实施例的停车格内路径示意图；

图9为本发明的停车导引系统与自动停车系统所规划停车路径第二实施例的第一直线路径与第一转弯路径示意图；

图10为本发明的停车导引系统与自动停车系统所规划停车路径第二实施例的第二直线路径与第二转弯路径示意图；

图11为本发明的停车导引系统与自动停车系统所规划停车路径第二实施例的停车格内路径示意图；

图12为本发明的停车导引系统与自动停车系统所规划停车路径第三实施例的第一直线路径与第一转弯路径示意图；

图13为本发明的停车导引系统与自动停车系统所规划停车路径第三实施例的第二直线路径与第二转弯路径示意图；

图14为本发明的停车导引系统与自动停车系统所规划停车路径第三实施例的停车格内路径示意图；

图15为本发明的停车导引方法的停车路径规划流程图；

图16为本发明的停车导引方法的停车路径导引流程图；以及

图17为本发明的停车导引方法的停车路径修正流程图。

其中，附图标记

1 车辆

11 停车空间信息撷取单元

12 车载控制器

121 停车路径规划模块

122 停车导引模块

123 停车致动控制模块

124 路径修正模块

125 停车空间估测模块

13 航向角信息撷取单元

14 影像显示装置

B 停车格标线

b 第一定值

C1 第一转向圆

C2 第二转向圆

L1～L4 角点

O 障碍物

P 停车格

R1 第一直线路径

R2 第一转弯路径

R3 第二直线路径

R4 第二转弯路径

R5 停车格内路径

S 停止点

S11～S33 步骤

T1 第一转向点

T2 第二转向点

α1 第一角度

α2 第二角度

β 夹角。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

图1为本发明的停车导引系统与自动停车系统的系统架构图，本发明的停车导引系统与自动停车系统可结合至车辆电子系统中或独立安装，且包含有停车空间信息撷取单元11、车载控制器12、航向角信息撷取单元13以及影像显示装置14，其中，停车空间信息撷取单元11、航向角信息撷取单元13以及影像显示装置14与车载控制器12电性连接。

请配合参照图2，其为本发明的停车导引系统与自动停车系统的停车空间信息撷取单元11与车载控制器位置12示意图。在本实施例中，该车载控制器12设置于车辆1中，该停车空间信息撷取单元11可设置于车辆1的前后左右四个方位。在其他实施例中，停车空间信息撷取单元11也可只设于车辆1的前后方或只设置一个于车辆1的车顶上。

再请配合参照图3A～图3B，其分别为应用本发明的停车导引系统与自动停车系统的车辆进行各种不同的「车尾先入」和「车头先入」停车方式示意图。如图所示，本发明可至少适用于平行停车、垂直停车与斜角停车等方式。换言之，本发明的停车方式可适用于(1)「车尾先入」的平行停车(俗称路边停车)、垂直停车(俗称倒车入库停车)和斜角停车与(2)「车头先入」的平行停车、垂直停车和斜角停车等6种方式。

进一步言，本发明的停车导引系统的停车空间信息撷取单元11为一具有镜头且可摄录影与进行影像辨识的装置，使用影像辨识方式取得停车格P的多个角点L1～L4及/或一停车格标线B的位置信息，以及停车格P的周遭影像。如图3A所示，当车辆1靠近停车格P时，停车空间信息撷取单元11撷取停车格P的周遭影像，利用影像辨识方式取得停车格P的多个角点L1～L4及/或一停车格标线B的位置信息，其中，多个角点L1～L4及/或一停车格标线B的位置信息可为角点L1～L4及/或该停车格标线B的位置座标或该些角点L1～L4及/或停车格标线B与该车辆1的相对距离。另停车空间信息撷取单元11也可侦测取得该停车格周边的障碍物信息(如邻车)或周遭环境信息(如矮墙等)，以协助后续的边界条件设定。

随后停车空间信息撷取单元11传送该多个角点L1～L4及/或停车格标线B的位置信息至车载控制器12。车载控制器12包括一停车路径规划模块121与一停车导引模块122。停车路径规划模块121根据该多个角点L1～L2的位置信息，推算出停车格P与车辆1的相对位置后，开始规划停车路径，其中，该停车路径规划模块121复可依据使用者所选择的停车方案(如(1)「车尾先入」的平行停车、垂直停车和斜角停车与(2)「车头先入」的平行停车、垂直停车和斜角停车等6种方式)规划该停车路径，前述停车路径均可由第一直线路径R1、第一转弯路径R2、第二直线路径R3、第二转弯路径R4与停车格内路径R5所组成。如图3A所示，其中第一直线路径R1的平行线与停车格标线B具有一夹角β，在平行停车的停车方式中，该夹角β恰为0度，在垂直停车的停车方式中，该夹角β恰为90度。以下第一实施例仅以「车尾先入」垂直停车方式的停车路径举例说明。接着，停车导引模块122根据该停车路径规划模块121所规划的停车路径，提供一停车导引，以引导使用者行驶该车辆1于该停车路径规划模块121所规划的停车路径，进而完成停车工作。

请配合参阅图4～图8，其为本发明的停车导引系统与自动停车系统所规划停车路径第一实施例的示意图。如图4所示，当车辆1靠近停车格P且停车空间信息撷取单元11取得停车格P中的多个角点L1～L2及/或一停车格标线B的位置信息后，停车路径规划模块121可根据车辆1与多个角点L1～L2及/或停车格标线B的相对位置进行停车路径规划。

首先，停车路径规划模块121先根据车辆1与停车格P的位置信息以及使用者所选择的停车方案，分解第一直线路径R1、第一转弯路径R2、第二直线路径R3、第二转弯路径R4与该停车格内路径R5的动线并分析该动线的组成参数。该组成参数可为前障碍车与停车格标线间距、后障碍车与停车格标线间距、车宽、路宽、总移动路径长等；其中，一部分的组成参数为已知(例如可透过停车空间信息撷取单元11得知)，另一部份的组成参数则为待定。

接着，透过理论推导，可将待定的组成参数转换为已知参数的函数，并可进一步将各该组成参数分别定义为一第一角度α1与一第一定值b的函数(f(α1,b))；其中，第一角度α1为车辆1于停车路径中的第一个转向角度，第一定值b为车辆1于停车路径中第一次开始转向时的一基准线与停车格标线B之间的间距(请搭配参考图5)；换言之，第一角度α1与第一定值b皆与第一转弯路径R2相关。接着，在算出第一角度α1与该第一定值b后，再利用所得的该第一角度α1与该第一定值b计算出该停车路径。换言之，本发明将众多繁复的组成参数简化成第一角度α1与第一定值b两个必要参数，如此将可大大减少后续的运算时间，进而减少停车所需要的时间。

在一实施例中，停车路径规划模块121可于定义一第一角度α1与一第一定值b的函数后，再设定至少一边界条件。该边界条件包括至少一障碍物O的位置或一周遭边界范围。换言之，该边界条件为一环境边界或一障碍物O的边界。障碍物O可为一围墙、矮墙、邻车或电线杆等，以避免车辆1于行进间撞击该障碍物O。透过边界条件的设定可以限缩第一角度α1与第一定值b的数值范围，进而减少后续路径规划的运算时间。

接着，在一些实施例中，若周边环境的条件简单，该边界条件可于预先建立的资料库中查得，则可套用预先计算的路径，不需再重新进行即时计算。在另一些实施例中，当停车空间信息撷取单元11侦测到该停车格周边的障碍物信息(如邻车)，则停车路径规划模块121针对该障碍物信息规划出较为安全且保守的停车路径，以避免车辆1撞击到该些障碍物。而在又一些实施例中，当停车空间信息撷取单元11侦测到该停车格周边的障碍物且可精确定位出该些障碍物的位置信息时，则停车路径规划模块121可利用一迭代方式推算出一最短停车路径。

简言之，本发明仅需决定第一角度α1与第一定值b此两个参数的数值后，停车路径规划模块121即可规划出一停车路径，包含第一直线路径R1、第一转弯路径R2、第二直线路径R3、第二转弯路径R4与该停车格内路径R5，以下将分别描述之。首先，如图4所示，第一直线路径R1为该车辆1直线行进至一第一转向点T1的轨迹。

接着如图5所示，该车辆1利用一第一转向圆C1进行转弯行进的动作，以形成预先规划出的第一转弯路径R2。第一转弯路径R2为该车辆1由该第一转向点T1沿一第一转向圆C1的圆周转弯行进一第一角度α1的弧线。该第一转向点T1位于该第一转向圆C1与该第一直线路径R1的交点上，该第一转向点T1与该第一转向圆C1圆心的距离为该第一转向圆C1的半径。该第一角度α1为该车辆1由该第一转向点T1沿该第一转向圆C1的圆周转弯行进至该第一转弯路径R2终点端的角度。

接着如图6所示，该车辆1继续行经停车路径规划模块121预先规画的第二直线路径R3。第二直线路径R3为该车辆1由该第一转弯路径R2的终点端行进至一第二转向点T2的轨迹。在一些实施中，该第二直线路径R3的距离可为0。也就是第一转弯路径R2的终点端恰巧与第二转向点T2为同一位置。

接着如图7所示，该车辆1利用第二转向圆C2进行转弯行进的动作，以形成停车路径规划模块121预先规画的第二转弯路径R4，使车辆1进入该停车格P的部分空间内。第二转弯路径R4为该车辆1由该第二转向点T2沿第二转向圆C2的圆周转弯行进一第二角度α2的弧线，其中该第一角度α1与该第二角度α2的角度和为第一直线路径R1的平行线与停车格标线的夹角β的度数，其中，该第二转向点T2位于该第二转向圆C2与该第二直线路径R3的交点上，该第二转向点T2与该第二转向圆C2圆心的距离为该第二转向圆C2的半径。

接着如图8所示，该车辆1行经一停车格内路径R5。停车格内路径R5为该车辆1由该第二转弯路径R4的一第二终点端行进至一停止点S的轨迹。停止点S可为车辆1相对于停车格P的角点L3～L4的最适停车位置，例如车辆1与两侧标线的间距相同。

在一些实施例中，本发明的停车导引系统的车载控制器12更包括一路径修正模块124，用以修正该车辆1的停车行经路线。当车载控制器12发现车辆1非位于该停车路径规划模块121预先规画的停车路径时，则可于第一直线路径R1、第一转弯路径R2、第二直线路径R3、第二转弯路径R4或该停车格内路径R5的阶段的后修正该车辆1的后续停车行经路线。换言之，路径修正模块124修正停车路径的时机为第一直线路径R1、第一转弯路径R2、第二直线路径R3、第二转弯路径R4或该停车格内路径R5各阶段结束时，检查目标(如第一转向点T1/第二转向点T2/停止点S等目标位置或第一角度α1/第二角度α2等目标角度)与实际差异，以进行后续停车路径修正。

再者，修正该车辆1的停车行经路线可分段式进行。例如修正路线可为车辆1进入停车格P之前，也就是为车辆1由该第一直线路径R1行进至该第二转弯路径R4之间的任一段路线，如本发明图4至图7所示的R1～R4中至少一者，停车路径规划模块121可依据停车空间信息撷取单元11侦测的结果，重新规划R1～R4至少一者；抑或可小幅度修正，如进行R1～R4至少一者的比例性调整，而不需重新规划。

在一些实施例中，修正该车辆1的停车行经路线也可为车辆1进入停车格P之后，如停车格内路径R5的路线。路径修正模块124根据该停车格P的两角点L3～L4与该车辆1的相对位置重新计算与修正该车辆1的后续停车行经路线，以将车辆1行进至该停止点S，如本发明图8所示的R5路线。

在一些实施例中，本发明的停车导引系统还包括一航向角信息撷取单元13，用以取得该车辆1的一航向角信息，其中，该航向角信息撷取单元13可为惯性感测元件或全球导航卫星定位系统。在一些实施例中，航向角信息也可由影像辨识取得，换言之，航向角信息撷取单元13也可为一影像辨识装置。当停车空间信息撷取单元11无法撷取到该停车格的相关影像时，此时可利用航向角信息撷取单元13撷取航向角信息，以供辅助该车辆1进行停车行经路线修正且完成停车导引。

在一些实施例中，本发明的停车导引系统的车载控制器12更包括一停车空间估测模块125，用以估测该停车格P与该车辆1之间的相对位置。在一些实施例中，停车空间估测模块125可为一距离感测器，用以辅助当影像辨识误判或失效时，可用来侦测障碍物或环境边界的距离。在另一些实施例中，停车空间估测模块125也可为配合航向角信息撷取单元13的处理单元；换言之，当停车空间信息撷取单元11进行影像辨识产生误判或失效情形，或在影像辨识不稳定的区间，也能启动航向角信息撷取单元13，取得该车辆1的一航向角信息，同时利用停车空间估测模块125估测该停车格P与该车辆1之间的相对位置，辅助车载控制器12继续执行完成停车动作。

在一些实施例中，本发明的停车导引系统还包含一影像显示装置14，用以显示停车路径。影像显示装置14可于画面中标示出该第一直线路径R1、第一转弯路径R2、第二直线路径R3、第二转弯路径R4与停车格内路径R5，以作为该停车导引。

在一些实施例中，影像显示装置14也根据停车路径，提供该车辆于该第一直线路径R1、第一转弯路径R2、第二直线路径R3、第二转弯路径R4或停车格内路径R5上建议执行的对应动作。举例而言，该对应动作可为(1)第一阶段：进行第一直线路径R1，使车辆1保持直线前进，直到第一转向圆C1位置，刹停，方向盘右打特定角度，检查刹停位置与目标位置(如第一转向点T1)是否相符，若不符则调整后续阶段目标位置或目标角度；(2)第二阶段：进行第一转弯路径R2，使车辆1沿着第一转向圆C1前进，调整车身到与车格达第一角度α1时刹停，方向盘回正，检查车身朝向是否与目标相符，若不符则调整后续阶段目标位置或目标角度；(3)第三阶段：进行第二直线路径R3，使车辆1直线倒车，调整与车格距离，切入第二转向圆C2后刹停，检查刹停位置与目标位置(如第二转向点T2)是否相符，若不符则调整第二转向圆C2大小(左打角度修正)，方向盘左打特定角度；(4)第四阶段：进行第二转弯路径R4，使车辆1沿着第二转向圆C2转向倒车第二角度α2，直到车身与车格朝向一致后刹停，方向盘回正，检查车身是否与目标相符(即是否与车格朝向一致)，若不符则在后续阶段修正；(5)第五阶段：进行停车格内路径R5。使车辆1倒车调整与车格边线距离，进入车格后根据停车格P的角点L3～L4定义停车格中心线，调整方向盘转角使车辆1向中心线方向修正，当车尾与角点L3～L4连线距特定距离时即代表达停止点S，刹停，结束停车程序。

换言之，车辆1的使用者可利用影像显示装置14显示的停车导引，透过相关的对应动作建议，以协助该使用者以手动方式完成一停车动作。抑或可利用车载控制器12中的停车致动控制模块123自动完成一停车动作。

图9～图11为本发明的停车导引系统与自动停车系统所规划停车路径第二实施例的第一直线路径R1、第一转弯路径R2、第二直线路径R3、第二转弯路径R4与停车格内路径R5示意图。本实施例与第一实施例的差异在于本实施例为「车尾先入」平行停车方式的停车路径。最大差异为第一实施例中的夹角β为90度，本实施例的夹角β为0度，且α1＝-α2，其余的停车路径与第一实施例雷同的，于此不再赘述。

图12～图14为本发明的停车导引系统与自动停车系统所规划停车路径第三实施例的第一直线路径R1、第一转弯路径R2、第二直线路径R3、第二转弯路径R4与停车格内路径R5示意图。本实施例与第一实施例的差异在于本实施例为「车头先入」平行停车方式的停车路径。最大差异为本实施例的第一转向圆C1与第二转向圆C2位于车辆1的同一侧，且第一转弯路径R2是朝停车格P的方向转弯，其余的停车路径与第一实施例雷同的，于此不再赘述。

综上所述，本发明所提出的停车导引系统先利用停车空间信息撷取单元11，采用影像辨识方式取得停车格P的多个角点L1～L2及/或一停车格标线B的位置信息后，利用停车空间信息撷取单元11取得的该停车格P的多个角点L1～2及/或停车格标线B的位置信息，对应该停车格P与车辆1的相对位置后，分解第一直线路径R1、第一转弯路径R2、第二直线路径R3、第二转弯路径R4与该停车格内路径R5的动线并分析该动线的组成参数。之后利用该组成参数可定义一第一角度α1与一第一定值b。之后利用该第一角度α1与一第一定值b输入停车路径规划模块121内建的演算法，计算出该停车路径，其中，该第一定值b为该第一转向圆C1的圆心与一停车格标线B的间距，该第一角度α1为该车辆1由该第一转向点T1沿该第一转向圆C1的圆周转弯行进至该第一转弯路径R2终点端的角度。透过该第一角度α1与一第一定值b经演算后即可规划出一停车路径，不需再输入其他的复杂参数。而停车导引模块122利用停车路径规划模块121所规画的停车路径，导引使用者行驶该车辆1手动或自动完成停车工作。

图15～图17为本发明的停车导引方法中的停车路径规划、停车路径导引与停车路径修正的相关流程图。简单来说，先透过停车空间信息撷取单元11侦测停车格P的多个角点L1～L2及/或一停车格标线B后，停车路径规划模块121根据该多个角点L1～L2及/或一停车格标线B规划一停车路径，以协助车载控制器12根据该停车路径，提供一停车导引。由图15本发明的停车导引方法的停车路径规划流程图可知，本发明有关停车导引方法中的停车路径规划方法可由以下步骤S11～S15所组成。

步骤S11：依据该停车格与该车辆之间的相对位置，将一欲行进的停车路径拆解成五大停车动线，该五大停车动线分别为该第一直线路径、第一转弯路径、第二直线路径、第二转弯路径与该停车格内路径，以利后续停车对应动作的分析。

步骤S12：分析该第一直线路径、第一转弯路径、第二直线路径、第二转弯路径与该停车格内路径以上五大动线的组成参数。该组成参数可为前障碍车与停车格标线间距、后障碍车与停车格标线间距、车宽、路宽、总移动路径长等。

步骤S13：将各该组成参数分别定义为一第一角度α1与一第一定值b的函数(f(α1,b))；其中，第一角度α1为车辆于停车路径中的第一个转向角度，第一定值b为车辆1于停车路径中第一次开始转向时的一基准线与停车格标线B之间的间距(请搭配参考图5)。

步骤S14：设定至少一边界条件。在一些实施例中，停车路径规划模块121可于定义各该组成参数为第一角度α1与第一定值b的函数(f(α1,b))后，再设定至少一边界条件。该边界条件包括至少一障碍物O的位置或一周遭边界范围。换言之，该边界条件为一环境边界或一障碍物O的边界。障碍物O可为一围墙、矮墙、邻车或电线杆等，以避免车辆1于行进间撞击该障碍物O。透过边界条件的设定可以限缩第一角度α1与第一定值b的数值范围，进而减少后续的运算时间。

步骤S15：利用该第一角度α1与该第一定值b计算出该停车路径。本发明可利用所决定的该第一角度α1与该第一定值b的数值，结合先前拆解出的第一直线路径、第一转弯路径、第二直线路径、第二转弯路径与该停车格内路径等以上五大动线，以及系统所具有的资源，计算出一最佳的停车路径。在一些实施例中，若周边环境的条件简单，如无障碍物(邻车等)，则可套用预先计算的路径，不需再重新进行计算。在一些实施例中，当停车空间信息撷取单元11侦测到该停车格周边的障碍物信息(如邻车)，则停车路径规划模块121针对该障碍物信息规划出较为安全且保守的停车路径，以避免车辆1撞击到该些障碍物。而在一些实施例中，当停车空间信息撷取单元11侦测到该停车格周边的障碍物且可精确定位出该些障碍物的位置信息时，则停车路径规划模块121可利用一迭代方式推算出一最短停车路径。

由前述可知，本发明将众多繁复的组成参数简化成第一角度α1与第一定值b两个必要参数，如此将可大大减少后续的运算时间，进而减少停车所需要的时间。

图16为本发明的停车导引方法的停车路径导引流程图。车辆1的使用者可利用影像显示装置14显现的停车导引，以手动或自动方式根据该停车导引模块122所提供的一系列停车动作完成停车。由该图可知，本发明的停车导引方法的停车路径导引步骤如下：

步骤S20：提供一停车路径。影像显示装置14可于画面中标示出第一直线路径R1、第一转弯路径R2、第二直线路径R3、第二转弯路径R4与停车格内路径R5，其中，路径R1～R5可由前述停车路径规划方法或由其他方法提供。

步骤S21：提供第一直线路径R1的对应动作。使车辆1沿第一直线路径R1保持直线前进，直到第一转向圆C1位置，刹停，方向盘右打特定角度，检查刹停位置与目标(如第一转向点T1)是否相符。

步骤S22：提供第一转弯路径R2的对应动作。进行第一转弯路径R2，使车辆1沿着第一转向圆C1前进，调整车身到与车格达第一角度α1时刹停，方向盘回正。

步骤S23：提供第二直线路径R3的对应动作。使车辆1直线倒车，调整与车格距离，切入第二转向圆C2后刹停，检查刹停位置与目标(如第二转向点T2)是否相符。

步骤S24：提供第二转弯路径R4的对应动作。使车辆1沿着第二转向圆C2转向倒车第二角度α2，直到车身与车格朝向一致后刹停，方向盘回正，检查车身是否于车格朝向一致。

步骤S25：提供停车格内路径R5的对应动作。使车辆1倒车调整与车格边线距离，进入车格后根据停车格P的角点L3～L4定义停车格中心线，调整方向盘转角使车辆1向中心线方向修正，当车尾与角点L3～L4连线距特定距离时即代表达停止点S，刹停，结束停车程序。

由前述可知，本发明可利用影像显示装置14显示的停车导引，透过相关的对应动作建议，以协助一使用者以手动方式完成一停车动作。

图17为本发明的停车导引方法的停车路径修正流程图。由该图可知，本发明的停车导引方法的停车路径修正步骤如下：

步骤S31：到达检查点(如第一转向点T1/第二转向点T2/停止点S等目标位置或第一角度α1/第二角度α2等目标角度)，检查车辆1的刹停位置是否与规划的停车路径相符。若车辆1的刹停位置与规划的停车路径不相符，则判断车辆1的刹停位置是位于(1)停车格以外的空间(如邻近第一直线路径R1、第一转弯路径R2、第二直线路径R3、或第二转弯路径R4)，或者是(2)停车格以内的空间(如邻近停车格内路径R5)。当若车辆1的刹停位置邻近第一直线路径R1、第一转弯路径R2、第二直线路径R3、第二转弯路径R4等(停车格以外的空间)时，则进行步骤S32；当若车辆1的刹停位置邻近停车格内路径R5(停车格以内的空间)时，则进行步骤S33。

步骤S32；当车辆1的刹停位置位于停车格以外的空间时，根据车辆1的刹停位置与停车格P的位置信息计算且修正该车辆1的后续停车行经路线。具体而言，可重新规划R1～R4至少一者的后续停车行经路线；抑或可小幅度修正，如只比例性调整R1～R4至少一者的后续停车行经路线，并在车辆1进入停车格以内的空间时，再一并修正目标与实际之间的差异值。

步骤S33；当车辆1的刹停位置位于停车格以内的空间时，根据该停车格P的两角点与该车辆1的相对位置计算且修正该车辆1的后续停车行经路线。具体而言，依据该停车格的两角点L3～L4与该车辆1的相对位置计算该车辆1的后续停车行经路线，以进行停车路径的修正。

本发明复包括一种自动停车系统，包含：一停车空间信息撷取单元11与一车载控制器12。与本发明的停车导引系统相较下，该自动停车系统的车载控制器12更包括一停车致动控制模块123。本发明的自动停车系统因其他元件与本发明的停车导引系统相同，故不再赘述。

停车致动控制模块123可根据该停车导引对一车辆1进行致动控制，以使该车辆1完成一停车动作。换言之，使用者可自行选择，在本发明的停车导引系统协助下，手动完成一停车格的停车动作；或是利用本发明的自动停车系统，利用停车致动控制模块123控制车辆1加速、刹车、转向、换档，使车辆1依停车路径实行全自动停车。

综上所述，本发明所提出的停车导引系统及其方法与自动停车系统，透过辨识停车格标线与停车格角点，判断该停车格与该车辆之间的相对位置后，整合环境信息与车辆状态信息于车载控制器后规划出适当停车路径方案，其中，停车路径的规划是根据得到的该第一角度α1与该第一定值b，计算出该停车路径，其中，该第一定值b为该第一转向圆C1的圆心与一停车格标线B的间距，该第一角度α1为该车辆1由该第一转向点T1沿该第一转向圆C1的圆周转弯行进至该第一转弯路径R2终点端的角度。透过该第一角度α1与一第一定值b即可规划出一停车路径，不需再输入其他的复杂参数。因此在仅有地上停车格标线的条件下，无论该停车格旁有无邻车，均可透过车载控制器致动控制车辆加速、刹车、转向、换档，使车辆依停车路径实行全自动停车，抑或可提供透过影像显示装置标示出停车路径，辅助使用者手动停车，藉以解决驾驶于停车上所遇到的安全、费时问题。

此外，倘若当停车空间信息撷取单元进行影像辨识产生误判或失效情形，或在影像辨识不稳定的区间，也能启动航向角信息撷取单元，取得该车辆的一航向角信息，同时利用停车空间估测模块估测该停车格与该车辆之间的相对位置，辅助车载控制器继续执行完成停车动作。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (19)

1.一种停车导引方法，其特征为，该方法包含：

侦测停车格的多个角点；

根据该停车格的多个角点规划一车辆的停车路径，其中该停车路径包括：

第一直线路径，其为该车辆直线行进至一第一转向点的轨迹；

第一转弯路径，其为该车辆由该第一转向点沿一第一转向圆的圆周转弯行进一第一角度的弧线；

第二直线路径，其为该车辆由该第一转弯路径的一第一终点端行进至一第二转向点的轨迹；

第二转弯路径，其为该车辆由该第二转向点沿一第二转向圆的圆周转弯行进一第二角度的弧线，其中该第一角度与该第二角度的角度和为该第一直线路径的平行线与该停车格的停车格标线的夹角的度数；及

停车格内路径，其为该车辆由该第二转弯路径的一第二终点端行进至一停止点的轨迹，以及

根据该停车格的多个角点所规划的该车辆的停车路径提供一停车导引；

其中，规划该车辆的停车路径的方法包含：

依据该停车格与该车辆之间的相对位置，将一欲行进的停车路径拆解成该第一直线路径、第一转弯路径、第二直线路径、第二转弯路径与该停车格内路径；

分析该第一直线路径、第一转弯路径、第二直线路径、第二转弯路径与该停车格内路径的组成参数；以及

将该组成参数定义为该第一角度与一第一定值的一函数，其中，该第一定值为相关于该第一转弯路径的一基准线与该停车格标线的间距，该第一角度为该车辆由该第一转向点沿该第一转向圆的圆周转弯行进至该第一转弯路径的该第一终点端的角度。

2.根据权利要求1所述的停车导引方法，其特征为，该第一转向点位于该第一转向圆与该第一直线路径的交点上，该第一转向点与该第一转向圆圆心的距离为该第一转向圆的半径。

3.根据权利要求1所述的停车导引方法，其特征为，该第二转向点位于该第二转向圆与该第二直线路径的交点上，该第二转向点与该第二转向圆圆心的距离为该第二转向圆的半径。

4.根据权利要求1所述的停车导引方法，其特征为，该第二直线路径的距离可为零。

5.根据权利要求1所述的停车导引方法，其特征为，该方法还包括估测该停车格与该车辆之间的相对位置。

6.根据权利要求5所述的停车导引方法，其特征为，该方法还包括定义出该第一角度与该第一定值的该函数后，设定至少一边界条件，其中，该边界条件为一环境边界或一障碍物边界，且该边界条件用以限缩该第一角度与该第一定值的数值范围。

7.根据权利要求6所述的停车导引方法，其特征为，该方法还包括设定该边界条件后，利用该第一角度与该第一定值限缩后的数值计算出该停车路径。

8.根据权利要求5所述的停车导引方法，其特征为，该方法还包括：当车辆行进至该第一转向点、该第一转弯路径的该第一终点端、该第二转向点、或是该第二转弯路径的该第二终点端时，判断该车辆是否位于规划的停车路径，若该车辆非位于规划的停车路径时，修正该车辆的后续停车行经路线。

9.根据权利要求8所述的停车导引方法，其特征为，所修正的该车辆的后续停车行经路线为该第一直线路径至该第二转弯路径之间的路线，且根据所估测的该停车格与该车辆之间的相对位置计算且修正该车辆的后续停车行经路线。

10.根据权利要求8所述的停车导引方法，其特征为，所修正的该车辆的后续停车行经路线为该停车格内路径的路线，且根据该停车格的两角点与该车辆的相对位置计算且修正该车辆的后续停车行经路线。

11.根据权利要求1所述的停车导引方法，其特征为，该方法还包括取得该车辆的一航向角信息，利用该航向角信息估测停车格与该车辆之间的相对位置。

12.根据权利要求1所述的停车导引方法，其特征为，于一影像显示装置标示出该停车路径中的该第一直线路径、第一转弯路径、第二直线路径、第二转弯路径与停车格内路径。

13.根据权利要求12所述的停车导引方法，其特征为，该停车导引更包含：根据该停车路径，提供该车辆于该第一直线路径、第一转弯路径、第二直线路径、第二转弯路径或停车格内路径上建议执行的对应动作。

14.一种停车导引系统，其特征为，该系统包含：

一停车空间信息撷取单元，其使用影像辨识方式取得一停车格的多个角点的位置信息；以及

一车载控制器，包括：

一停车路径规划模块，根据该停车格的多个角点的位置信息规划一车辆的停车路径；及

一停车导引模块，根据该停车格的多个角点的位置信息所规划的该车辆的停车路径提供一停车导引；

其中，该停车路径规划模块规划该车辆的停车路径包含：

依据该停车格与该车辆之间的相对位置，将一欲行进的停车路径拆解成第一直线路径、第一转弯路径、第二直线路径、第二转弯路径与停车格内路径；

分析该第一直线路径、第一转弯路径、第二直线路径、第二转弯路径与该停车格内路径的组成参数；以及

将该组成参数定义为第一角度与第一定值的一函数，其中，该第一定值为相关于该第一转弯路径的一基准线与停车格标线的间距，该第一角度为该车辆由第一转向点沿第一转向圆的圆周转弯行进至该第一转弯路径的第一终点端的角度。

15.根据权利要求14所述的停车导引系统，其特征为，该系统还包括一航向角信息撷取单元，用以取得该车辆的航向角信息。

16.根据权利要求14所述的停车导引系统，其特征为，该车载控制器更包括一路径修正模块，用以修正该车辆的停车行经路线。

17.根据权利要求14或15所述的停车导引系统，其特征为，该车载控制器更包括一停车空间估测模块，用以估测该停车格与该车辆之间的相对位置。

18.根据权利要求14所述的停车导引系统，其特征为，该系统还包含一影像显示装置，用以显示该停车路径。

19.一种自动停车系统，其特征为，该系统包含：

一停车空间信息撷取单元，其使用影像辨识方式取得一停车格的多个角点的位置信息；以及

一车载控制器，包括：

一停车路径规划模块，根据该停车格的多个角点的位置信息规划一车辆的停车路径；

一停车导引模块，根据该停车格的多个角点的位置信息所规划的该车辆的停车路径提供一停车导引；及

一停车致动控制模块，其根据该停车导引对该车辆进行致动控制，以使该车辆完成停车动作；

其中，该停车路径规划模块规划该车辆的停车路径包含：

依据该停车格与该车辆之间的相对位置，将一欲行进的停车路径拆解成第一直线路径、第一转弯路径、第二直线路径、第二转弯路径与停车格内路径；

分析该第一直线路径、第一转弯路径、第二直线路径、第二转弯路径与该停车格内路径的组成参数；以及

将该组成参数定义为第一角度与第一定值的一函数，其中，该第一定值为相关于该第一转弯路径的一基准线与停车格标线的间距，该第一角度为该车辆由第一转向点沿第一转向圆的圆周转弯行进至该第一转弯路径的第一终点端的角度。

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