停车辅助系统的制作方法

1.本发明是关于一种车用辅助系统，尤其是一种用以导引车辆驶入停车位的停车辅助系统。


背景技术：

2.对于许多驾驶者而言，不论是倒车入库或是路边停车，由于必须同时控制油门踏板、煞车踏板及方向盘等操作，因此，如何能快速且准确地将车辆停入至停车位中，对于停车技术不熟练的驾驶者而言乃是一大考验。甚至，时常会看到有许多驾驶者即使在路边找到停车位，却因为驾驶经验不足，而无法判断该车辆是否能够停放在该停车位当中，以及经由多次来回挪移车辆，仍无法将该车辆停放至该停车位内。
3.然而，车辆驾驶在挪移车辆的过程中，可能会因为旋转方向盘的幅度不足、过大，或是控制该方向盘转向、回正的时间点欠佳，导致驾驶者无法顺利地将车辆停在该停车位内。
4.因此，确实有必要提供一种停车辅助系统，以解决上述的问题。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明的目的是提供一种停车辅助系统，是能够用以导引车辆驶入停车位者。
6.本发明的次一目的是提供一种停车辅助系统，是能够在停车过程中分析出该停车位的空间资讯产生改变，并重新规划二次停车路径，以供该车辆依据该二次停车路径驶入该停车位者。
7.本发明的又一目的是提供一种停车辅助系统，是能够在停车过程中分析出该停车位的空间资讯产生改变时，计算将该车辆根据该二次停车路径驶入该停车位所需花费的时间，且通知该车辆的驾驶者，以供驾驶者决定是否仍要把车辆驶入该停车位者。
8.本发明全文所述方向性或其近似用语，例如(前)、(后)、(左)、(右)、(上(顶))、(下(底))、(内)、(外)、(侧面)等，主要是参考附加图式的方向，各方向性或其近似用语仅用以辅助说明及理解本发明的各实施例，非用以限制本发明。
9.本发明全文所记载的元件及构件使用(一)或(一个)的量词，仅是为了方便使用且提供本发明范围的通常意义；于本发明中应被解读为包括一个或至少一个，且单一的概念也包括复数的情况，除非其明显意指其他意思。
10.本发明全文所述的(微控制器或处理器单元(processor unit))，是指任何具有资料储存、运算及讯号产生功能的电子晶片，或具有该电子晶片的电子设备。举例而言，该电子晶片可以为中央处理单元(cpu)、微控制器(mcu)、数位讯号处理器(dsp)、现场可程式化逻辑闸阵列(fpga)或系统单晶片(soc)；该电子设备可以为可程式逻辑控制器(plc)或arduino uno，本领域中具有通常知识者可以依据运算效能、价格、体积限制或功能需求等予以选择者。
11.本发明的停车辅助系统，包括：一个测距单元，供装设于一个车辆，该测距单元用以朝一个停车位的方向侦测，以取得该停车位的一个空间资讯；一个泊车辅助模组，供装设于该车辆，该泊车辅助模组用以通过一个轨迹追踪演算法对一个停车路径追踪，以依序产生多个回转曲率，该停车路径是为供该车辆驶入该停车位的导引路径；及一个处理器单元，供装设于该车辆且耦接该测距单元及该泊车辅助模组，该处理器单元接收到一个停车讯号时，控制该测距单元运作，并将取得的空间资讯与该车辆的一个车身数据进行判断，以判断该停车位是否具有足够的空间供停放该车辆，若判断结果为是，该处理器单元控制该泊车辅助模组运作，以取得该多个回转曲率，并将各该回转曲率转换成该车辆的一个转向角度，该处理器单元产生并发送包括该多个转向角度的一个转向讯号至该车辆的一个车载电脑，使该车载电脑控制该车辆的方向盘旋转，并使该方向盘的旋转幅度依序符合该多个转向角度，以将该车辆驶入该停车位中。
12.据此，本发明的停车辅助系统，是能够通过该泊车辅助模组对一个停车路径进行追踪，以产生多个回转曲率，该处理器单元接收到一停车讯号时，发送一个转向讯号至车辆的车载电脑，使该车载电脑控制该车辆的方向盘旋转，使该方向盘的旋转幅度依序符合该多个回转曲率，以控制该车辆自动驶入该停车格中，再且，本发明的测距单元、泊车辅助模组及处理器单元皆可以为该车辆本身即有的装置，不需额外配置加装。因此，本发明的停车辅助系统，是具有提升停车便利性及降低车辆成本的功效。
13.其中，该处理器单元接收到该停车讯号，并且该车辆正处于驶入该停车位的过程时，该车辆位于一个第一定点位置，若有另一个车辆停放于该停车位后方，则该处理器单元根据该测距单元取得该另一个车辆相对于该车辆的多个第一相对座标，当该车辆持续根据该停车路径驶入该停车位，使该车辆位于一个第二定点位置时，该第二定点位置是根据该第一定点位置及该车辆的移动距离取得，该处理器单元根据该测距单元取得该另一个车辆相对于该车辆的多个第二相对座标，并将该多个第二相对座标与该多个第一相对座标相互比对，以评估出该另一个车辆是朝该停车位方向前进，或朝远离该停车位方向后退，该处理器单元根据该多个第二相对座标更新该停车位的空间资讯，并判断更新后的空间资讯是否有足够的空间供停放该车辆，若判断结果为是，则进一步确认该车辆是否可沿着原本的停车路径驶入该停车位，若确认结果为否，则该处理器单元产生并发送一个驶离讯号至该车载电脑，使该车载电脑控制该车辆移出该停车位，并控制该泊车辅助模组根据更新后的空间资讯运算，以重新规划产生一个二次停车路径，并控制该车载电脑操控该车辆根据该二次停车路径驶入该停车位中。因此，是具有在该车辆驶入至该停车位的过程中，判断位于该停车位后方的车辆是否正在朝该停车位方向前进，或朝远离该停车位方向后退的功效。
14.其中，该处理器单元将该多个第一相对座标依序相连，以形成一个第一车头虚拟线，以及将该多个第二相对座标依序相连，以形成一个第二车头虚拟线，该处理器单元对该第一车头虚拟线与该第二车头虚拟线进行分析，若该第一车头虚拟线较接近该停车位的方向，即表示该另一个车辆正朝远离该停车位方向后退，若该第二车头虚拟线较接近该停车位的方向，即表示该另一个车辆正朝该停车位方向前进。因此，是具有判断位于该停车位后方的车辆是否正在朝该停车位方向前进，或朝远离该停车位方向后退的功效。
15.其中，当该车辆准备根据该停车路径驶入该停车位时，该处理器单元通过该测距单元侦测该停车位内是否有障碍物存在，并于侦测到该障碍物时开始计时，以产生一个等
待时间，该处理器单元计算该等待时间是否超过一个时间门槛，若计算结果为是，则发送一个驶离讯号至该车载电脑，使该车载电脑控制该车辆驶离当下位置。因此，是能够避免驾驶者花费太多时间在等待该障碍物离开的功效。
16.其中，当该等待时间未超过该时间门槛时，该处理器单元通过该测距单元侦测取得该障碍物的尺寸及位置，并估算该障碍物的尺寸是否符合一个限制条件，若估算结果为是，则该处理器单元控制该泊车辅助模组根据该空间资讯及该障碍物的尺寸及位置，以重新规划产生一个二次停车路径，该处理器单元控制该车载电脑操控该车辆根据该二次停车路径驶入该停车位。因此，该车辆是能够根据该二次停车路径，回避该停车位中的该障碍物，并将该车辆驶入该停车位中，是具有自动回避障碍物的功效。
17.其中，该限制条件是为该障碍物相对于该停车格的宽度尺寸的径向长度，必须小于该车体宽度的1/3，且该障碍物的位置是位于该停车位远离该车辆的一侧。因此，是能够使该车辆在不超出该停车位范围太多的前提下，将该车辆停驶于该停车位的功效。
18.其中，当该处理器单元控制该泊车辅助模组重新规划产生该二次停车路径时，该处理器单元预估该车辆根据该二次停车路径驶入该停车位所需花费的时间，以产生一个停车时间，该处理器单元控制该泊车辅助模组发出一个通知讯号，以告知该车辆的驾驶者，该车辆停驶入该停车位的预估时间为该停车时间。因此，是具有提供驾驶者评估是否要直接驶离该当下位置，或花费该停车时间等待该车辆驶入该停车位中的功效。
附图说明
19.图1为本发明一较佳实施例的系统方块图。
20.图2为本发明一较佳实施例的车辆根据该停车路径驶入停车位的状态示意图。
21.图3为本发明一较佳实施例的该停车位后方的车辆，朝该停车位方向前进的状态示意图。
22.图4为本发明一较佳实施例的泊车辅助模组重新规划二次停车路径的状态示意图。
23.图5为本发明一较佳实施例的车辆停驶于具有该障碍物的该停车位中的状态示意图。
24.【附图标记说明】
25.1:测距单元
26.2:泊车辅助模组
27.3:处理器单元
28.b:障碍物
29.c1,c2:车辆
30.l1:第一定点位置
31.l2:第二定点位置
32.p:停车位
33.r1:第一相对座标
34.r2:第二相对座标
35.v1:第一车头虚拟线
36.v2:第二车头虚拟线
具体实施方式
37.为让本发明之上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
38.请参照图1所示，其是本发明停车辅助系统的一较佳实施例，包括一测距单元1、一泊车辅助模组2及一处理器单元3，该测距单元1及该泊车辅助模组2耦接该处理器单元3。
39.该测距单元1供装设于一车辆，该测距单元用以朝一停车位的方向侦测，以取得该停车位的一空间资讯，该空间资讯是可以包括该停车位的一长度尺寸、一宽度尺寸及座标。具体而言，该测距单元1是可以由一影像设备与一微控制器所组成，或着是可以为整合一射频晶片、一数位讯号处理器、一讯号放大器及一微控制器的一单晶片系统(soc)，例如但不限制地，该射频晶片是可以为使用24ghz、77ghz或79ghz的毫米波雷达(radar)、光达(lidar)或超声波，该测距单元1的微控制器是可以通过三角测量或合成孔径(synthetic aperture)方式计算取得该空间资讯。
40.该测距单元1的安装位置是可以依设计需求而予以调整，例如：该测距单元1是可以安装于该车辆的右侧、左侧、前侧或/及后侧，是本发明所属技术领域中具有通常知识者可以理解，在本实施例中，该测距单元1的数量可以为四个，并分别安装于该车辆的后右角侧、后右中侧、后左角侧及后左中侧等位置，以具有对该车辆行进方向的障碍物进行侦测的作用。
41.该泊车辅助模组2供装设于该车辆，该泊车辅助模组2用以通过一轨迹追踪演算法对一停车路径追踪，以依序产生多个回转曲率，该停车路径是为供该车辆驶入该停车位的导引路径。举例而言，该泊车辅助模组2是可以具有语音及显示等功能，并可以通过一纯追踪演算法(pure pursuit algorithm)或其他追踪算法对该停车路径进行追踪，在本实施例中，该停车路径的停车方案是以车尾先行进入该停车位的平行停车方式。
42.详言之，该泊车辅助模组2设定一起点座标，并根据该空间资讯获得一终点座标，该泊车辅助模组2根据该起点座标与该终点座标规划该停车路径，且将该停车路径依序分为多个路径区段，该泊车辅助模组2是可以根据该停车路径及该车辆的一车身数据产生该车辆依序移动至各该路径区段的多个回转曲率。
43.该处理器单元3供装设于该车辆且耦接该测距单元1及该泊车辅助模组2，该处理器单元3接收到一停车讯号时，控制该测距单元1运作，并将取得的空间资讯与该车辆的一车身数据进行判断，以判断该停车位是否具有足够的空间供停放该车辆，若判断结果为是，该处理器单元3控制该泊车辅助模组2运作，以取得该多个回转曲率，并将各该回转曲率转换成该车辆的一转向角度；若判断结果为否，该处理器单元3是可以发送一驶离讯号至该车载电脑，使该车载电脑控制该车辆驶离当下位置。其中，该车身数据是可以包括一车身长度、一车身宽度、一前轴中心点座标、一后轴中心点座标、一轴距及一轮距等资讯，以供该泊车辅助模组2建立该停车路径，以及对该停车路径进行追踪时的计算公式使用。
44.该处理器单元3产生并发送包括该多个转向角度的一转向讯号至该车辆的一车载电脑，使该车载电脑控制该车辆的方向盘旋转，并使该方向盘的旋转幅度依序符合该多个转向角度，以将该车辆驶入该停车位中。其中，该处理器单元3与该车载电脑是可以为集中
式(centralized)、分散式(distributed)或结合上述两者，该车载电脑控制该车辆移动的自动驾驶技术，是本发明所属技术领域中具有通常知识者可以理解，在此不多加赘述。
45.请参照图2～3所示，当一车辆c1欲以车尾先行进入一停车位p的方式进行路边停车时，驾驶者是可以通过操控一启动按钮，使发出一停车讯号至该处理器单元3；该车辆c1正处于驶入该停车位p的过程中，该车辆c1位于一第一定点位置l1，若有另一车辆c2停放于该停车位p后方，则该处理器单元3是可以根据该测距单元1取得该另一车辆c2相对于该车辆c1的多个第一相对座标r1。
46.当该车辆c1持续根据该泊车辅助模组2所产生的停车路径驶入该停车位p，使该车辆c1位于一第二定点位置l2时，该第二定点位置l2是可以根据该第一定点位置l1及该车辆c1的移动距离取得；其中，该车辆c1的移动距离是可以根据该车辆c1轮胎的转动圈数取得，但不以此为限。该处理器单元3根据该测距单元1取得该另一车辆c2相对于该车辆c1的多个第二相对座标r2，并将该多个第二相对座标r2与该多个第一相对座标r1相互比对，以评估出该另一车辆c2是朝该停车位p方向前进，或朝远离该停车位p方向后退。
47.具体而言，该处理器单元3是可以在该车辆c1泊入该停车位p的过程中，根据该多个第二相对座标r2更新该停车位的空间资讯，并判断更新后的空间资讯是否有足够的空间供停放该车辆，若判断结果为是，则可以进一步确认该车辆c1是否可沿着原本的停车路径驶入该停车位p，若确认结果为是，则该车载电脑控制该车辆c1沿着该停车路径继续移动；若确认结果为否，则该处理器单元3产生并发送一驶离讯号至该车载电脑，使该车载电脑控制该车辆c1移出该停车位p，并控制该泊车辅助模组2根据更新后的空间资讯运算，以重新规划产生一二次停车路径，并控制该车载电脑操控该车辆c1根据该二次停车路径驶入该停车位中；若判断结果为否，则该车载电脑直接控制该车辆c1驶离该停车位。
48.另一方面，该处理器单元3是可以将该多个第一相对座标r1依序相连，以形成一第一车头虚拟线v1，以及将该多个第二相对座标r2依序相连，以形成一第二车头虚拟线v2；该处理器单元3是可以对该第一车头虚拟线v1与该第二车头虚拟线v2进行分析，若该第一车头虚拟线v1较接近该停车位p的方向，即表示该另一车辆c2正朝远离该停车位p方向后退；若该第二车头虚拟线v2较接近该停车位p的方向，即表示该另一车辆c2正朝该停车位p方向前进；若该第一车头虚拟线v1与该第二车头虚拟线v2重迭，即表示该另一车辆c2正处于静止不动的状态。
49.该处理器单元3是可以根据该第一车头虚拟线v1及该第二车头虚拟线v2更新该停车位p的空间资讯，并判断更新后的空间资讯是否有足够的空间供停放该车辆c1，若判断结果为是，则可以进一步确认该车辆c1是否可沿着原本的停车路径驶入该停车位p，若确认结果为是，则该车载电脑控制该车辆c1沿着原本的停车路径继续移动；若确认结果为否，则该处理器单元3产生并发送一驶离讯号至该车载电脑，使该车载电脑控制该车辆c1移出该停车位p，并控制该泊车辅助模组2根据更新后的空间资讯运算，以重新规划产生一二次停车路径。该处理器单元3控制该车载电脑操控该车辆c1根据该二次停车路径驶入该停车位p中；若判断结果为否，则该车载电脑直接控制该车辆c1驶离该停车位。
50.另一方面，当该车辆c1准备根据该停车路径驶入该停车位p时，该处理器单元3是可以通过该测距单元1一并侦测该停车位p内是否有障碍物b存在，并于侦测到该障碍物b时开始计时，以产生一等待时间；该处理器单元3计算该等待时间是否超过一时间门槛，若计
算结果为是，则该处理器单元3是可以发送一驶离讯号至该车载电脑，使该车载电脑控制该车辆c1驶离当下位置；若计算结果为否，则该车载电脑控制该车辆c1沿着该停车路径继续移动。
51.请参照图4～5所示，较佳地，当该等待时间未超过该时间门槛时，该处理器单元3是可以通过该测距单元1侦测取得该障碍物b的尺寸及位置，并估算该障碍物b的尺寸是否符合一限制条件，若估算结果为是，则该处理器单元3控制该泊车辅助模组2根据该空间资讯及该障碍物b的尺寸及位置，以重新规划产生一二次停车路径；该处理器单元3控制该车载电脑操控该车辆c1根据该二次停车路径驶入该停车位；若估算结果为否，则该处理器单元3是可以发送一驶离讯号至该车载电脑，使该车载电脑控制该车辆c1驶离当下位置。在本实施例中，该限制条件是为该障碍物b相对于该停车格的宽度尺寸的径向长度，必须小于该车体宽度的1/3，且该障碍物b的位置是位于该停车位p远离该车辆c1的一侧。其中，该时间门槛的时间设定是可以依使用需求予以调整，不以此作为本发明的限制。
52.另外说明的是，当该处理器单元3控制该泊车辅助模组2重新规划产生该二次停车路径时，该处理器单元3是可以预估该车辆c1根据该二次停车路径驶入该停车位p所需花费的时间，以产生一停车时间。该处理器单元3是可以控制该泊车辅助模组2发出一通知讯号，以告知该车辆c1的驾驶者，该车辆c1停驶入该停车位p的预估时间为该停车时间，因此，是具有供该驾驶者评估是否要直接驶离该当下位置，或花费该停车时间等待该车辆c1驶入该停车位中的作用。
53.综上所述，本发明的停车辅助系统，是能够通过该泊车辅助模组对一停车路径进行追踪，以产生多个回转曲率，该处理器单元接收到一停车讯号时，发送一转向讯号至车辆的车载电脑，使该车载电脑控制该车辆的方向盘旋转，使该方向盘的旋转幅度依序符合该多个回转曲率，以控制该车辆自动驶入该停车格中，而且，本发明的测距单元、泊车辅助模组及处理器单元皆可以为该车辆本身即有的装置，不需额外配置加装。因此，本发明的停车辅助系统，是具有提升停车便利性及降低车辆成本的功效。