专利名称：目标位置设定装置和具有该装置的驻车辅助装置的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及用于设定车辆目标位置的目标位置设定装置以及具有该目标位置设定装置的驻车辅助装置。
背景技术：
日本专利申请公开No.2004-108944(下文中称为文献1)公开了一种障碍物检测装置，它使用了利用超声的测距器来检测例如车辆或侧壁之类的障碍物。这种障碍物检测装置可以根据由利用超声的测距器检测的到障碍物的距离来检测障碍物的位置。并且所述障碍物检测装置可以检测车辆的驻车位置。
日本专利申请公开No.11-105686(下文中称为文献2)公开了一种自动驻车装置，该装置根据由成像器识别的白线来设定车辆的停止位置。这种自动驻车装置可以在驻车区域中确定没有障碍物存在的驻车位置，并可以自动使车辆移动。
但是，文献1的测距器虽然能够从较远处识别物体，但是该测距器有物体识别精度问题。另外，在由测距器进行检测的车辆发生倾斜时，该测距器就不能精确检测驻车位置。文献2的成像器虽然能够根据白线来设定精确的驻车位置，但是在成像器从远处采集白线的图像的情况下，该成像器会受到由台阶或斜坡造成的识别错误的影响。即，随着车辆的运动，识别精度会有较大改变，并难以对确定驻车位置的时刻进行检测。
本发明提供了一种目标位置设定装置以及具有该目标位置设定装置的驻车辅助装置，可以在适当时间设定精确的目标位置。
发明内容
在示例性实施例中，一种目标位置设定装置包括测距器、成像器、第一计算部分、第二计算部分、判定部分和设定部分。测距器测量到车辆周围的物体的距离。成像器采集车辆周围的环境的图像。第一计算部分根据测距器的测量结果，计算车辆目标位置的第一候选。第二计算部分根据成像器的成像结果，计算车辆目标位置的第二候选。判定部分判定目标位置的第一候选与目标位置的第二候选之间的关系是否满足指定条件。当判定部分判定目标位置的第一候选与目标位置的第二候选之间的关系满足指定条件时，设定部分根据目标位置的第二候选设定目标位置。
在这种目标位置设定装置中，由测距器测量到车辆周围物体的距离。由成像器采集车辆周围的环境。由第一计算部分根据测距器的测量结果计算目标位置的第一候选。由第二计算部分根据成像器的成像结果计算目标位置的第二候选。在判定部分判定目标位置的第一候选与目标位置的第二候选之间的关系满足指定条件时，根据目标位置的第二候选来设定目标位置。在此情况下，因为在目标位置的第一候选与目标位置的第二候选之间的关系满足指定条件之后根据目标位置的第二候选来设定目标位置，所以可以根据成像器采集的车辆周围环境，在适当的时候设定精确的目标位置。
在这种示例性实施例中，目标位置设定装置可以包括临时设定部分。当判定部分判定为目标位置的第一候选与目标位置的第二候选之间的关系不满足指定条件时，临时设定部分可以根据目标位置的第一候选设定目标位置。在临时设定部分根据目标位置的第一候选设定目标位置之后，当判定部分判定目标位置的第一候选与目标位置的第二候选之间的关系满足指定条件时，设定部分可以再根据目标位置的第二候选设定目标位置。在此情况下，即使目标位置的第一候选与目标位置的第二候选之间的关系不满足条件，也可以由临时设定部分设定目标位置。因此可以在较早时候设定第一目标位置。并且，可以精确地设定最终目标位置。
在这种示例性实施例中，设定部分可以使目标位置从目标位置的第一候选逐渐改变到目标位置的第二候选。在此情况下，防止了目标位置的迅速改变。在这种示例性实施例中，指定条件可以表示下述情形目标位置的第一候选与目标位置的第二候选之间的距离小于指定值的情况已持续超过指定时间。在此情况下，可以在成像器的成像结果可靠之后设定精确的目标位置。
在示例性实施例中，驻车辅助装置包括目标位置设定装置和操纵辅助部分。目标位置设定装置可以是所要求权利的本发明的模式(1)至(4)中的任何一种目标位置设定装置。当判定部分判定目标位置的第一候选与目标位置的第二候选之间的关系满足指定条件时，操纵辅助部分启动通过自动操纵进行的操纵辅助。
在这种驻车辅助装置中，由测距器测量到车辆周围物体的距离。由成像器采集车辆周围的环境。由第一计算部分根据测距器的测量结果计算目标位置的第一候选。由第二计算部分根据成像器的成像结果计算目标位置的第二候选。在判定部分判定目标位置的第一候选与目标位置的第二候选之间的关系满足指定条件时，根据目标位置的第二候选来设定目标位置，并由操纵辅助部分启动操纵辅助。在此情况下，因为在目标位置的第一候选与目标位置的第二候选之间的关系满足指定条件之后根据目标位置的第二候选来设定目标位置，所以可以根据成像器采集的车辆周围环境，在适当的时候设定精确的目标位置。并且，因为在设定精确的目标位置之后处理自动操纵，所以可以精确地处理自动操纵。
在这种示例性实施例中，驻车辅助装置可以包括选择部分，该选择部分判定是否要处理通过操纵辅助部分进行的操纵辅助。在此情况下，可以防止驾驶员不期望的自动操纵。在这种示例性实施例中，驻车辅助装置可以包括通知部分，当操纵辅助部分启动操纵辅助时，通知部分将操纵辅助的启动通知给驾驶员。在此情况下，可以防止驾驶员不期望的自动操纵。
发明效果根据本发明，可以根据成像器采集的车辆周围环境，在适当时候设定精确的目标位置。
下面将参考以下附图对本发明的一个或多个方面的示例性实施例进行说明，在附图中
图1图示了根据第一实施例的驻车辅助装置总体结构的框图；图2图示了当车辆驻泊在驻车位置时的情形；图3图示了根据图1所示测距器的测量结果计算的目标位置的第一候选Xs；图4图示了根据成像器采集的图像计算的目标位置的第二候选Xc；图5图示了目标位置的第一候选Xs与目标位置的第二候选Xc之间的关系；图6图示了在控制器控制驻车辅助装置的情况下，控制器的示例性控制序列的流程图；图7图示了在控制器控制驻车辅助装置的情况下，控制器的示例性控制序列的流程图；并且图8的(a)和(b)图示了成像器对白线的边缘点进行计数时的情形。
具体实施例方式
(第一实施例)图1图示了根据第一实施例的驻车辅助装置100总体结构的框图。如图1所示，驻车辅助装置100具有目标位置传感器部分10、监视显示器20、车辆状态传感器部分30、自动操纵部分40和控制器50。
控制器50具有中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)等。控制器50具有目标位置计算部分51和驻车辅助控制器52。目标位置计算部分51计算车辆的目标位置X(例如停止位置处车辆后轮轴的中心位置)。驻车辅助控制器52通过对车辆进行自动操纵来对驻车辅助进行控制。下文中会给出具体说明。目标位置传感器部分10和目标位置计算部分51对应于目标位置设定装置。
目标位置传感器部分10具有成像器11和测距器12。成像器11具有电荷耦合器件(CCD)相机，所述相机采集车辆后方指定角度范围内的景物图像。成像器11将景物图像转换为图像信号并将图像信号发送给控制器50的目标位置计算部分51。测距器12具有超声声纳、雷达等。测距器12测量到目标物体的距离并将测得的距离发送给目标位置计算部分51。监视显示器20显示用于帮助驾驶员驾驶的信息。例如，监视显示器20显示由成像器11采集的图像。
车辆状态传感器部分30具有车速传感器31、操纵角传感器32、横摆率传感器33、档位传感器34、驻车开关35和手柄传感器36。车速传感器31设在车辆的每个车轮处。车速传感器31检测车轮速度并将检测到的速度发送给控制器50的驻车辅助控制器52。操纵角传感器32检测手柄(图1中未示出)的操纵角并将检测到的角度发送给驻车辅助控制器52。
横摆率传感器33检测车辆的横摆率并将检测到的横摆率发送给驻车辅助控制器52。档位传感器34检测换档杆的位置并将检测到的位置发送给驻车辅助控制器52。驻车开关35判定是否通过自动操纵来处理驻车辅助。驻车开关35设在车厢内。驾驶员可以操作驻车开关35。手柄传感器36检测手柄是否受到了操作并将检测到的结果发送给驻车辅助控制器52。
自动操纵部分40具有自动操纵装置41、自动制动装置42和自动驱动装置43。自动操纵装置41从驻车辅助控制器52接收指令并控制车轮，使车辆后轮轴的中心位置自动朝向目标位置X移动。自动制动装置42从驻车辅助控制器52接收指令并对车辆进行制动，使后轮轴的中心位置停在目标位置X处。自动驱动装置43从驻车辅助控制器52接收指令并驱动车辆。
目标位置计算部分51根据测距器12测得的距离来计算目标位置的第一候选Xs并根据来自成像器11的图像信号来计算目标位置的第二候选Xc。目标位置X、目标位置的第一候选Xs以及目标位置的第二候选Xc表示车辆后轮轴的中心应停止的位置。目标位置计算部分51根据来自成像器11的图像信号和测距器12测得的距离来计算车辆的目标位置X。
当驻车开关35开启，且档位传感器34检测到换档杆位于倒档位时，驻车辅助控制器52控制自动操纵部分40，使得车辆后轮轴的中心位置停在目标位置X处。驻车辅助控制器52对监视显示器20进行控制，以便在启动自动操纵之前显示信息，所述信息询问驾驶员是否要处理自动操纵。此后，当手柄传感器36检测到驾驶员未操纵手柄时，驻车辅助控制器52启动自动操纵。因此可以防止驾驶员不期望的自动操纵。
图2图示了当车辆200驻泊在驻车位置时的情况。图1所示的驻车辅助装置100设在车辆200中。在本实施例中会对驻车区域两侧都有其他车辆驻泊的情况给出说明。白线喷涂在驻车区域的每一侧。驻泊在较靠近车辆200开始位置的一辆车是车辆201，另一辆车是车辆202。
如图2所示，车辆200经过车辆201(第一操作)。在此情况下，车辆201位于车辆200的左侧。此后，车辆200经过车辆201和202所未驻泊的驻车区域。在经过车辆202时，车辆200向右转弯(第二操作)并停止(第三操作)。此后，车辆200朝向驻车区域返回(第四操作)，并停止在驻车区域的停止位置(第五操作)。通过这些操作使车辆200驻泊。在车辆200驻泊好的情况下，车辆200后轮轴的中心位置称为驻车位置。下面通过第一操作到第五操作来说明直到车辆后轮轴中心位置到达驻车位置为止驻车辅助装置100的操作。
图3图示了根据图1所示测距器12的测量结果计算出的目标位置的第一候选Xs。如图3所示，测距器12设在车辆200的每个侧面。测距器12车辆从车辆200到障碍物(例如其它车辆)的距离。测距器12可以测量到距离车辆数米远的障碍物的距离。测距器12的采样周期例如是50msec。
在第一操作中，测距器12测量到车辆201的距离。接着，在第二操作中，测距器12测量到驻车区域末端的距离并测量到车辆202的距离。目标位置计算部分51利用到车辆201的在驻车区域那侧和车辆200那侧上的拐角(下文中称为拐角201a)的距离、到车辆202的在驻车区域那侧和车辆200那侧上的拐角(下文中称为拐角202a)的距离以及到驻车区域末端的距离，来计算目标位置的第一候选Xs。
在此情况下，目标位置的第一候选Xs与驻车位置之间存在位置误差，该误差是由测距器12的测量精度和拐角201a、202a的形状造成的。图3图示了下述情况目标位置的第一候选Xs由于拐角201a和202a的形状而与驻车位置不符。在计算之后，目标位置的第一候选Xs是恒定的。
图4图示了根据成像器11采集的图像计算出的目标位置第二候选Xc。如图4所示，成像器11设在车辆200的后侧。成像器11采集车辆200后方的障碍物图像。在本实施例中，成像器11采集白线的图像。成像器11的采样间隔例如是100msec。
成像器11在第三操作到第五操作中采集白线的图像。目标位置计算部分51根据成像器11的成像结果来计算目标位置的第二候选Xc。在成像器11每次采样时，通过目标位置计算部分51来对目标位置的第二候选Xc进行校正。目标位置的第二候选Xc随着车辆200的运动而改变。
目标位置的第二候选Xc与驻车位置之间存在位置误差，该误差是由白线前方的台阶或坡度造成的。但是，随着车辆200的后轮轴中心接近驻车位置，成像器11与白线之间的距离减小。并且，成像器11的成像精度提高。因此，目标位置的第二候选Xc与驻车位置之间的位置误差也减小。当成像器11与白线之间的距离进一步减小时，成像器11可以对白线位置精确成像。并且，目标位置的第二候选Xc将与驻车位置重叠。
在到物体的距离较大的情况下，测距器12的测量精度通常高于成像器11的成像精度。相反，在到物体的距离较小的情况下，成像器11的成像精度高于测距器12的测量精度。
图5图示了目标位置的第一候选Xs与目标位置的第二候选Xc之间的关系。如图5所示，目标位置的第一候选Xs与目标位置的第二候选Xc之间的直线距离在下文中称为ΔL。因为在车辆200与驻车位置之间的距离较大的情况下，成像器11的成像精度低于测距器12的测量精度，所以目标位置的第二候选Xc与驻车位置之间的位置误差大于目标位置的第一候选Xs与驻车位置之间的位置误差。因此，ΔL较大。
在此情况下，目标位置计算部分51采用目标位置的第一候选Xs作为目标位置X。驻车辅助控制器52控制自动操纵装置41、自动制动装置42和自动驱动装置43，使车辆200的后轮轴中心位置朝向目标位置的第一候选Xs移动。
当车辆200的后轮轴中心位置接近驻车位置时，成像器11对白线的成像精度提高。因此，ΔL减小。但是，当目标位置的第二候选Xc与驻车位置之间的位置误差大于目标位置的第一候选Xs与驻车位置之间的位置误差时，目标位置计算部分51采用目标位置的第一候选Xs作为目标位置X。在此情况下，驻车辅助控制器52控制自动操纵装置41、自动制动装置42和自动驱动装置43，使车辆200的后轮轴的中心位置朝向目标位置的第一候选Xs移动。
当车辆200的后轮轴中心位置进一步接近驻车位置时，成像器11与白线之间的距离进一步减小。因此，目标位置的第二候选Xc与驻车位置之间的位置误差变得小于目标位置的第一候选Xs与驻车位置之间的位置误差。在本实施例中，此情况下的ΔL被设置为30cm。在ΔL小于30cm之后，目标位置计算部分51采用目标位置的第二候选Xc作为目标位置X。在本实施例中，如果ΔL小于30cm达指定时间(例如持续几秒或几个采样周期)，则判定为ΔL小于30cm。因此可以防止下述情况即在目标位置的第二候选Xc的检测精度不足的情况下使ΔL偶然小于30cm时，采用目标位置的第二候选Xc作为目标位置X。
在此情况下，驻车辅助控制器52控制自动操纵装置41、自动制动装置42和自动驱动装置43，使车辆200的后轮轴的中心位置朝向目标位置的第二候选Xc移动。此后，目标位置计算部分51采用目标位置的第二候选Xc作为目标位置X，直到车辆200的后轮轴的中心位置停在目标位置X处。
图6图示了在控制器50控制驻车辅助装置100的情况下，控制器50的示例性控制序列的流程图。如图6所示，目标位置计算部分51计算图5所示的ΔL(步骤S1)。在此情况下，用成像器11的成像结果和测距器12的测量结果来计算ΔL。
接着，目标位置计算部分51判定ΔL是否小于指定值(例如30cm)(步骤S2)。当步骤S2中判定为ΔL小于指定值时，目标位置计算部分51采用第二候选Xc作为目标位置X(步骤S3)。当步骤S2中未判定为ΔL小于指定值时，目标位置计算部分51采用第一候选Xs作为目标位置X(步骤S6)。
随后，驻车辅助控制器52控制自动操纵装置41、自动制动装置42和自动驱动装置43，使得车辆200后轮轴的中心位置朝向目标位置x移动(步骤S4)。接着，驻车辅助控制器52判定车辆200后轮轴的中心位置是否到达目标位置X(步骤S5)。当步骤S5中判定为车辆200后轮轴的中心位置到达位置X时，驻车辅助控制器52停止自动操纵。
经过了这些操作，控制器50停止驻车辅助装置100的控制。当步骤S5中未判定车辆200到达目标位置X时，控制器50再次从步骤S1开始执行此步骤序列。
如上所述，直到成像器11的成像精度超过测距器12的测量精度之前，将根据测距器12的测量结果来设定目标位置X。在成像器11的成像精度高于测距器12的测量精度之后，根据成像器11的成像结果来设定目标位置X。因此，根据本实施例的驻车辅助装置100可以在适当的时候设定精确的目标位置。
尽管在本实施例中ΔL设定为30cm，但是ΔL并没有限制。ΔL可以根据成像器11的成像精度和测距器12的测量精度来改变。尽管目标位置计算部分51判定ΔL是否小于指定值，但是目标位置计算部分51也可以在图6所示的步骤S2中判定ΔL小于指定值是否持续了指定时间(例如持续几秒或几个采样周期)。
尽管在本实施例中是用目标位置的第一候选Xs和目标位置的第二候选Xc来计算目标位置X的，但是也可以以其他方式来计算目标位置X。在车辆200的经过目标位置的第一候选Xs的中心线的斜率与经过目标位置的第二候选Xc的中心线的斜率之间的差小于指定值的情况下，可以采用目标位置的第二候选Xc作为目标位置X。
在本实施例中，目标位置计算部分51对应于第一计算部分、第二计算部分、判定部分、设定部分和临时设定部分。驻车辅助控制器52对应于操纵辅助部分。驻车开关35对应于选择部分。监视显示器20对应于通知部分。驻车区域中的白线对应于车辆周围的环境。步骤S2对应于判定部分的功能。步骤S6对应于临时设定部分的功能。步骤S3对应于设定部分的功能。
(第二实施例)下面将对根据第二实施例的驻车辅助装置100a进行说明。驻车辅助装置100a具有与图1中驻车辅助装置100相同的结构。驻车辅助装置100a与驻车辅助装置100的不同之处在于目标位置计算部分51执行的计算方法。因为驻车辅助装置100a具有相同的结构，所以略去了对驻车辅助装置100a总体结构的图示和说明。下面将参考图1对目标位置计算部分51执行的计算方法进行说明。当ΔL小于指定值(例如30cm)时，根据第二实施例的目标位置计算部分51将目标位置X从目标位置的第一候选Xs改变到目标位置的第二候选Xc。下面是详细说明。
在ΔL小于指定值的情况下，车辆200后轮轴的中心位置与目标位置X之间的距离将在下文中称为距离Dmax。在车辆200运动期间，车辆200后轮轴的中心位置与目标位置X之间的距离将在下文中称为距离d。在此情况下，目标位置计算部分51采用目标位置的第一候选Xs与目标位置的第二候选Xc之间的加权平均。下面的表达式1中示出了此情况下的目标位置X。
(表达式1)X＝Xs·d/Dmax+Xc·(1-d/Dmax)根据表达式1，当车辆200后轮轴的中心位置与目标位置X之间的距离较大时，目标位置的第一候选Xs所占的比率高于目标位置的第二候选Xc所占的比率。相反，随着车辆200后轮轴的中心位置与目标位置X的距离变小，目标位置的第二候选Xc所占的比率变高。随着成像器11的成像精度变高，成像器11的成像结果也得到了反映。相应地，确定了目标位置X。因此防止了目标位置X迅速改变。距离Lmax和距离l是由测距器12、车速传感器31、操纵角传感器32和横摆率传感器33检测的。
图7图示了在控制器50控制驻车辅助装置100a的情况下，控制器50的示例性控制序列的流程图。如图7所示，目标位置计算部分51计算图5所示的ΔL(步骤S11)。接着，目标位置计算部分51判定ΔL是否小于指定值(例如30cm)(步骤S12)。
当步骤S12中判定为ΔL小于指定值时，目标位置计算部分51采用目标位置的第一候选Xs与目标位置的第二候选Xc之间的加权平均作为目标位置X(步骤S13)。在此情况下，目标位置计算部分51用表达式1计算目标位置X。当步骤S12中未判定为ΔL小于指定值时，目标位置计算部分51采用目标位置的第一候选Xs作为目标位置X(步骤S16)。
随后，驻车辅助控制器52控制自动操纵装置41、自动制动装置42和自动驱动装置43，使得车辆200后轮轴的中心位置朝向目标位置X移动(步骤S14)。接着，驻车辅助控制器52判定车辆200后轮轴的中心位置是否到达目标位置X(步骤S15)。当步骤S15中判定为车辆200后轮轴的中心位置到达了目标位置X时，控制器50停止自动操纵。经过这些操作，控制器50停止对驻车辅助装置100a的控制。当步骤S15中判定为车辆200后轮轴的中心位置未到达目标位置X时，控制器50再次从步骤S11开始执行此步骤序列。
如上所述，直到成像器11的成像精度超过测距器12的测量精度之前，目标位置X是根据测距器12的测量结果来设定的。在成像器11的成像精度高于测距器12的测量精度之后，目标位置X就根据成像器11的成像结果和测距器12的测量结果来设定。因此，根据本实施例的驻车辅助装置100a可以在适当的时候设定精确的目标位置。并且，可以防止目标位置X的迅速改变。
尽管目标位置计算部分51判定ΔL是否小于指定值，但是目标位置计算部分51也可以在图7所示的步骤S12中判定ΔL小于指定值是否持续了指定时间(例如持续几秒或几个采样周期)。尽管根据本实施例中的表达式1，目标位置X从目标位置的第一候选Xs连续改变到目标位置的第二候选Xc，但是目标位置X也可以从目标位置的第一候选Xs逐步改变到目标位置的第二候选Xc。
在表达式1中，当距离d对应于距离Dmax时，目标位置X对应于目标位置的第二候选Xc。但是，在距离d有偏差及距离d小于距离Dmax的情况下，目标位置X可以对应于目标位置的第二候选Xc。例如，可以用表达式2和表达式3来代替表达式1。距离d’是将偏差值α(＞0)加入到距离d而得的值。距离d’的最大值是距离Dmax。在使用表达式2和表达式3的情况下，当距离d’对应于距离Dmax之后，目标位置计算部分51采用目标位置的第二候选Xc作为目标位置X。
(表达式2)X＝Xs·d’/Dmax+Xc·(1-d’/Dmax)(表达式3)Dmax≥d’＝d+α(第三实施例)接下来将对根据第三实施例的驻车辅助装置100b进行说明。驻车辅助装置100b具有与图1的驻车辅助装置100相同的结构。驻车辅助装置100b与驻车辅助装置100的不同之处在于目标位置计算部分51执行的计算方法。因为驻车辅助装置100b具有相同的结构，所以略去了对驻车辅助装置100b总体结构的图示和说明。下面将参考图1对目标位置计算部分51执行的计算方法进行说明。另外，驻车辅助控制器52具有定时器功能。当ΔL小于指定值(例如30cm)时，第三实施例中的目标位置计算部分51将目标位置X从目标位置的第一候选Xs逐渐改变到目标位置的第二候选Xc。下面将给出详细说明。
下文中，将把预测时间称为时间Smax。预测时间从ΔL小于指定值的时刻到车辆后轮轴的中心位置到达目标位置X的时刻。从ΔL小于指定值的时刻起所经过的时间在下文中称为时间S。在自动操纵期间，时间S增大。在本实施例中，目标位置计算部分51采用目标位置的第一候选Xs与目标位置的第二候选Xc之间的加权平均作为目标位置X。下面的表达式4示出了此情况下的目标位置X。
(表达式4)X＝Xs(1-S/Smax)+Xc·S/Smax根据表达式4，当车辆200后轮轴的中心位置与目标位置X之间的距离较大时，目标位置的第一候选Xs所占比率高于目标位置的第二候选Xc所占比率。相反，随着车辆200后轮轴的中心位置与目标位置X之间的距离变小，目标位置的第二候选Xc所占比率变高。随着成像器11的成像精度变高，成像器11的成像结果得到反映。相应地，确定了目标位置X。因此防止了目标位置X的迅速改变。
时间Smax是用第二实施例中所示距离Lmax、由操纵角传感器32检测到的车辆200的操纵角、以及在车辆200的自动操纵期间的车速来计算的。时间S是用驻车辅助控制器52的定时器功能来计算的。
控制器50控制驻车辅助装置100b的情况下的流程图与图7的流程图不同之处在于，在图7中的步骤S13使用了表达式4。
在此情况下，直到成像器11的成像精度超过测距器12的测量精度之前，目标位置X是根据测距器12的测量结果来设定的。在成像器11的成像精度高于测距器12的测量精度之后，目标位置X是根据成像器11的成像结果和测距器12的测量结果来设定的。因此，根据本实施例的驻车辅助装置100b可以在适当的时间设定精确的目标位置。并且，可以防止目标位置X的迅速改变。
尽管目标位置计算部分51判定ΔL是否小于指定值，但是在图7所示步骤S12中，目标位置计算部分51也可以判定ΔL小于指定值是否持续了指定时间(例如，持续几秒或几个采样周期)。优选地，当车辆200在自动操纵期间停在路上时，由驻车辅助控制器52对时间S的计数也停止。这是因为车辆200的后轮轴中心位置与目标位置X之间的距离减小停止了。
尽管在本实施例中，目标位置X是根据表达式4从目标位置的第一候选Xs连续地改变到目标位置的第二候选Xc，但是目标位置X也可以从目标位置的第一候选Xs逐级改变到目标位置的第二候选Xc。
在表达式4中，当时间S对应于时间Smax时，目标位置X对应于目标位置的第二候选Xc。但是，在时间S有偏差且时间S小于时间Smax的情况下，目标位置X也可以对应于目标位置的第二候选Xc。例如，可以用表达式5和表达式6代替表达式4。时间S’是将偏差值β(＞0)加入到时间S而得的值。时间S’的最大值是时间Smax。在使用表达式5和表达式6的情况下，当时间S’对应于时间Smax之后，目标位置计算部分51采用目标位置的第二候选Xc作为目标位置X。
(表达式5)X＝Xs·(1-S’/Smax)+Xc·S’/Smax(表达式6)
Smax≥S’＝S+β(第四实施例)接下来将对根据第四实施例的驻车辅助装置100c进行说明。驻车辅助装置100c具有与图1的驻车辅助装置100相同的结构。驻车辅助装置100c与驻车辅助装置100的不同之处在于目标位置计算部分51执行的计算方法。因为驻车辅助装置100c具有相同的结构，所以略去了对驻车辅助装置100c总体结构的图示和说明。下面将参考图1对目标位置计算部分51执行的计算方法进行说明。当ΔL小于指定值(例如30cm)时，第四实施例中的目标位置计算部分51将目标位置X从目标位置的第一候选Xs逐渐改变到目标位置的第二候选Xc。下面将给出详细说明。
图8的(a)和(b)图示了当成像器11对白线边缘点进行计数时的情况。图8的(a)图示了车辆200与白线之间的关系。图8的(b)图示了监视显示器20的屏幕，其上显示有由成像器11采集的图像。
如图8的(a)所示，点P1是将驻车区域的白线之一的两端相连的两点之一。点P2是另一点。点P1和点P2根据成像器11的成像结果显示在监视显示器20上。在用CCD相机作为成像器11的情况下，在从点P1到点P2的线上检测到亮边缘。亮边缘的数目由数字N标记。数字N的最大值记做Nmax。数字N的最小值记做Nmin。
根据成像器11的分辨率，点P1和P2的X-Y坐标分别由(X1，Y1)和(X2，Y2)示出。在此情况下，因为可能由于成像器11的成像精度而未检测到亮边缘，所以Nmax为|Y1-Y2|+1，Nmin为零。随着成像器11的成像精度变高，数字N也增大。因此成像器11的可靠性R由表达式7表示。
(表达式7)R＝N/(|Y1-Y2|+1)下面将对目标位置计算部分51执行的计算方法进行说明。目标位置计算部分51采用目标位置的第一候选Xs与目标位置的第二候选Xc之间的加权平均作为目标位置X。在此情况下，目标位置X由表达式8表示。
(表达式8)X＝Xs·(1-R)+Xc·R
根据表达式8，随着成像器11的成像精度变高，成像器11的成像结果得到反映。相应地，确定了目标位置X。并且，防止了目标位置X的迅速改变。在本实施例中，可靠性R可能类似于第二实施例和第三实施例而有偏差。可靠性R表示表达式8中目标位置的第二候选Xc所占的比率。
控制器50控制驻车辅助装置100c的情况下的流程图与图7的流程图不同之处在于，它在图7中的步骤S13使用了表达式8。
在此情况下，直到成像器11的成像精度超过测距器12的测量精度之前，目标位置X是根据测距器12的测量结果来设定的。在成像器11的成像精度高于测距器12的测量精度之后，目标位置X是根据成像器11的成像结果和测距器12的测量结果来设定的。因此，根据本实施例的驻车辅助装置100c可以在适当的时间设定精确的目标位置。并可以防止目标位置X的迅速改变。
尽管目标位置计算部分51判定ΔL是否小于指定值，但是在图7所示步骤S12中，目标位置计算部分51也可以判定ΔL小于指定值是否持续了指定时间(例如，持续几秒或几个采样周期)。尽管在本实施例中，目标位置X是根据表达式8从目标位置的第一候选Xs连续改变到目标位置的第二候选Xc的，但是目标位置X也可以从目标位置的第一候选Xs逐级改变到目标位置的第二候选Xc。
尽管在第二实施例到第四实施例中，目标位置X是用目标位置的第一候选Xs和目标位置的第二候选Xc来计算的，但是目标位置X也可以通过其他方式来计算。在车辆200的经过目标位置的第一候选Xs的中心线的斜率与经过目标位置的第二候选Xc的中心线的斜率之间的差小于指定值的情况下，可以采用目标位置的第一候选Xs与目标位置的第二候选Xc之间的加权平均作为目标位置X。在第二实施例到第四实施例中，图7中的步骤S12对应于判定部分的功能。步骤S16对应于临时设定部分的功能。步骤S13对应于设定部分的功能。
尽管在第一实施例到第四实施例中，目标位置的第二候选Xc是根据驻车区域的白线来计算的，但是目标位置的第二候选Xc也可以根据设置在驻车区域中的混凝土块来计算。
在目标位置的第一候选Xs和目标位置的第二候选Xc之间的关系满足指定条件之前，可以只根据目标位置的第一候选来设定目标位置。即，在根据目标位置的第二候选Xc设定目标位置X之前，当判定为目标位置的第一候选Xs与目标位置的第二候选Xc之间的关系不满足指定条件时，可以根据目标位置的第一候选Xs来设定目标位置X。在根据目标位置的第一候选Xs设定目标位置X之后，当判定为目标位置的第一候选Xs与目标位置的第二候选Xc之间的关系满足指定条件时，可以根据目标位置的第二候选Xc来设定目标位置X。采用这样的结构，在判定为目标位置的第二候选Xc的检测精度足够之后，即使由于测距器的故障或检测误差而判定为目标位置的第一候选Xs与目标位置的第二候选Xc之间的关系不满足指定条件，也可以精确地设定目标位置X，这是因为目标位置X是根据精确检测到的第二候选Xc来设定的。
权利要求
1.一种目标位置设定装置，其特征在于包括测距器，其测量到车辆周围的物体的距离；成像器，其采集所述车辆周围的环境的图像；第一计算部分，其根据所述测距器的测量结果，计算所述车辆目标位置的第一候选；第二计算部分，其根据所述成像器的成像结果，计算所述车辆所述目标位置的第二候选；判定部分，其判定所述目标位置的所述第一候选与所述目标位置的所述第二候选之间的关系是否满足指定条件；以及设定部分，当所述判定部分判定所述目标位置的所述第一候选与所述目标位置的所述第二候选之间的关系满足所述指定条件时，所述设定部分根据所述目标位置的所述第二候选设定所述目标位置。
2.根据权利要求1所述的目标位置设定装置，其特征在于还包括临时设定部分，当所述判定部分判定为所述目标位置的所述第一候选与所述目标位置的所述第二候选之间的关系不满足所述指定条件时，所述临时设定部分根据所述目标位置的所述第一候选设定所述目标位置，其中，在所述临时设定部分根据所述目标位置的所述第一候选设定所述目标位置之后，当所述判定部分判定所述目标位置的所述第一候选与所述目标位置的所述第二候选之间的关系满足所述指定条件时，所述设定部分再根据所述目标位置的所述第二候选设定所述目标位置。
3.根据权利要求2所述的目标位置设定装置，其特征在于，所述设定部分将所述目标位置从所述目标位置的所述第一候选逐渐改变到所述目标位置的所述第二候选。
4.根据权利要求1到3中任意一项所述的目标位置设定装置，其特征在于，所述指定条件表示下述情况所述目标位置的所述第一候选与所述目标位置的所述第二候选之间的距离小于指定值达到指定时间以上。
5.一种驻车辅助装置，其特征在于包括根据权利要求1到4中任意一项所述的目标位置设定装置；以及操纵辅助部分，当所述判定部分判定为所述目标位置的所述第一候选与所述目标位置的所述第二候选之间的关系满足所述指定条件时，所述操纵辅助部分启动通过自动操纵进行的操纵辅助。
6.根据权利要求5所述的驻车辅助装置，其特征在于还包括选择部分，所述选择部分判定是否要处理所述通过自动操纵进行的操纵辅助。
7.根据权利要求5所述的驻车辅助装置，其特征在于还包括通知部分，当所述操纵辅助部分启动所述操纵辅助时，所述通知部分将所述操纵辅助的启动通知驾驶员。
全文摘要
本发明公开了一种目标位置设定装置，包括测距器(12)，其测量到车辆周围的物体的距离；成像器(11)，其采集车辆周围的环境的图像；第一计算部分(51)，其根据测距器(12)的测量结果，计算车辆目标位置的第一候选；第二计算部分(51)，其根据成像器(11)的成像结果，计算车辆目标位置的第二候选；判定部分(51)，其判定目标位置的第一候选与目标位置的第二候选之间的关系是否满足指定条件；和设定部分(51)，当判定部分(51)判定目标位置的第一候选与目标位置的第二候选之间的关系满足指定条件时，设定部分(51)根据目标位置的第二候选设定目标位置。
文档编号B60W10/00GK101044048SQ20068000103
公开日2007年9月26日 申请日期2006年4月19日 优先权日2005年4月22日
发明者里中久志 申请人:丰田自动车株式会社