TWI326645B - - Google Patents

Description

以 0045 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種自動停車萝署 、置’祥而言之係關於一種可透過影像 與超音波分減理，獲知車體與周遭環境關係，並計算賴停車路徑，且 可自動停車至停車位之裝置。 【先前技術】 按，以車代步實為現代人-舒適快捷之祕手段，_在到達目的地 後不^需緖—停車仙停車下車，現代杜 ，停車位之大小通 常只是比—輛車再略大―點而已，因此停車時常需顧到前後、左右反覆 式方向控制較難’對開車熟手而言，將車輛停入停車位雖非難 事’但也需謹慎小心避免擦撞；對於開車生手而言，妥善的將車停入停車 位中則非易事； 再者’各式車輛其車體外部為對抗風吹曰曬之侵襲皆具有板金烤漆 之設置’然而該烤漆雖可提供車體之金屬材質-良好的防_功效，但烤 漆本身卻相料耐擦撞，稍__便會訂—處破損，難便容易由該 處發生並擴大，錢金烤漆所費不貲，對車主而言無非是-筆負擔，因此， 如何避免停車不慎所造成之擦撞，提供使用者-理想之自祕車或辅助停 車裝置其商機無限實用性高，遂成為各家廉商努力研發之目標。 請參閲中華民國專利申請案號7 7 1 〇 〇 5 9 6號，『汽車倒退停靠自 動裝置』其主要係於車體上設有位移檢測裝置、障礙物檢測裝置、微電腦 等藉以求算出車體自動停靠之軌跡以達自動停車之目的； 1326645 、而此一習用别案其所規劃出之執跡為一固定之執跡，因此使用者 而先將車辅停妥於一特疋位置之執跡起點，如此方可套用該裝置所規劃之 軌跡，以進行自動停車之功能，由此足見其停車軌跡規劃之計算能力較差， 、對於各種不_停車環境應變性雜低，如此不具實祕的結果，便是車 主仍需自行停車，故此習用發明形同虛設。 再者，雖有部分習用之相關設計，號稱可提供自動倒車之功能然而， 欲提供完善且適祕高之自動鱗職，首先便是f要紅準確的停車環 境場景’除超音波感測更需配合其它裝置，例如影像裝置，來辅助捕捉停 車環境之真實情況，並时適之公絲輸_鋪岐域跡，習用前 案白未見有如此完整之設計，@此健算是實驗隨之半成品，仍有加以 改良之必要。 【發明内容】 本發明之主要目的係在於提供—種自動停«置，其可改善習用之倒

車辅助系統計算_停車執職力較差、無法對停車環境做充份之資訊收 集、適用性與實雜較低，甚至無法自動停車等缺失。 ⑽迷之發明目的，本發明包括：一車體感測單元係用以_ 體之狀態；單元，鄉像娜單元可設·車财周，藉由 影之方式輪人恤部魏之;—超妓娜元，蘭音波感剩 疋可設置於車體外周，藉由超音波對車體外在環境狀況做制調整丨 兀么該調整單元係用以啟閉本體，或接受使用者之設定調整、校正控制 -駕疑機_單元’該_構_塌車體財之_置，驾 2車體，轉向系統、間、煞車等，用以_車體行動之l _顯示單元， 顯丁單讀了顯吨像，示單元亦可為馳式螢幕而直接供使用者 調整校正； 處理早7L，該處理單元係與上述之車體感應單元、影像棘單元、 社皮感測早疋調整早π、駕駛機構控制單元、顯示單元、處理單元連 I處理早7C係可由車體躺單元接收車體行雛態；該處理單元由影 像掏取單元、超蝴咐遍瓣部魏綱，她合内建之公 式’規劃出自動停車執跡，且根據平行停車或倒車入庫之不同停車方式， ^用相職之公如計算規細合適之停車路徑，該處理單元再透過駕敎 機構控制單元以操作車體沿停車軌跡執行停車之動作，達到自動停車之效。 本發明利歸像練單元與超音波_單被合處理單元建構準確之 外在停車_ ’且可_相職之公式配合平行料或鱗人庫之方式， 將車體停置適當之停車位上，且彈性度與實用性高，可以不同之位置做為 停車軌跡起點，求算自解車軌跡，並自峨行停車之動作； 再者，配合_單謂停車魏與讎停車位碰—疊合顯示，以供 使用者做校正微調，且在自動停車過程中，更可即時_監控停車軌跡上 是否有行人、車輛、動鱗障礙物進人時停止動作，社控權交還 朗者’待使用者確認停車軌跡上無障礙物後，即可重新啟動系統，繼續 完成自動停車之動作，以增加安全性； 〜由上所述可知’本發明實是-種相當具有實用性及進步性之發明值 付產業界來推廣，並公諸於社會大眾。 【實施方式】 本發明係有關於-種自動停車裝置，請參閱第—騎示，這種自動停 車裝置其本體係可設置於-車體上，而其本體（U主要係包括： 7車體感齡π’其係包括—倒車感應單元（丄i )，該倒車感應單 “ 1)係咖⑽^處於倒車 =態；—角度感應單元（1 2 )，該角度感輪（1 2 )係可裝設與 車體之轉峨連接，㈣感測她度之勘；_位_單元⑴）， 該位移感應早4 i 3 )係可摘取車體原有之車速訊號以感測車體之位移； 〜像操取早疋（14)’該影像操取單元（14)可設置於車體外 周，藉由攝影之方式輸入車體外部環境之影像； 一超音波制料（1 5 )，該超音波_元（1 5 )可設置於車 體外周，藉由超音波對車體外在環境狀況做谓測； 一調整單元（16)，該調整單元（16)係用以啟閉本體（1)， 或接受使用者之設定調整、校正控制； 一駕歇機構控制單元（1 7 )，該駕駛機構控制單元（⑺奸車 體原有之峨置，諸如車體之轉嫩、間、_，肋轉 行動之用； 一顯示單元（18)，聰示單元（i 8)係可顯示影像，該顯示單 元（1 8 )亦可觸控輕幕而直接供制者調整校正； 一處理單元（2 〇)，該處理單元（2 〇)係與上述之倒車感應單元 (11)、角麟鮮元（12)、位移錢單元（13)、影像操取單 1326645 元（14)、超音波_單元（15)、酸單元（16)、缺機構控 制單元（17)、顯示單元（i 8)連結； 該處理單元（2 0 )係可由倒車感應料（i i )、角度感應單元（工 2)、位移感應單元（13)接收車體行進狀態；該處理單元（2 〇)由 影像娜單元（1 4 )、超音波感測單元（1 5 )接收車體外部環境之狀 態，並配合内建之公式，規劃出自動停車軌跡，且根據平行停車或倒車入 庫之不同停車方式，_姆應之公式輯算賴出合適之停車路徑，該 處單几（2 0)再透過駕歇機構控制單元（丄7)以操作車體沿停車執 跡執行停車之動作，達到自動停車之效。 有關該自動停車裝置其本體⑴處理單元（2 〇 )之停車軌跡計算 規财式，請配合參閱第二圖至第七騎示，其中第二圖至第四圖係為平 停車方式之實施例，而第五圖至第七圖係為倒車入庫方式之實施例。 -月先參閱第—圖至第四騎示，於平行停車時，該處理單元（2 〇 ) 係利用下列已知絲料運算之參數： 車體長度L、車體轴距； '車體寬度灰、車體最終減速比（即方向 盤轉角與前輪轉角之比值W、車體後輪軸至車末端距離c、方向盤最大 0眶上述之數據係為車體本身之實際值，可於裝設本體（1)時輸 入並儲存於處理單元（2 〇); 停車格前餘度6 °、停車格左雜心，，上狀鎌係為本體（i ) 進行自動停車所f之預設值； 停車格寬度D、車體起始位置與障礙物之左右間距爪車體起始位置 9 1326645 與障礙物之前後間距/7，上述數據係可透過影像擷取單元（1 4 )與超音 波感測單元（15)測得； 再配合下列公式：

c〇H

R /•C〇t(^-) + y

φ s = Nx cot" a = sin-1

Sl = Rsx a '(H + n + b^-lR^^m + D-b^ + jm + D-b,)2 2{m^D-bx) + ·

W =^ x sin-1 H + n + b0 、及min_oul + 及！ > S2 = Rmin out X a

xsin-1 H + n + b0 、及min_ ou' + 及i y

以求得下列數據： 所需停車格長度Η、反轉點前車體内側後輪之迴轉半徑、反轉點後 車體外側後輪之最小迴轉半徑、反轉點前方向盤旋轉角度、反轉 點前車體移動長度S,、反轉點後車體移動長度52、初始位置（3 1)與 反轉點之夾角π; 如第二圖與第三圖所示，該處理單元（2 0)在計算規劃車體進行平 行停車之路徑時，由初始位置（31)經過第一次迴轉移動至反轉點（3 並在該反轉點（3 2)反轉迴轉之方向，再進行第二次迴轉以達完 成停車之結束位置（3 3); 其中該第一次迴轉係以車體靠近停車位方向之内側後輪為準，，以方 向盤旋轉角度0，所定義出之路徑，其相對應的迴轉半㈣^，沿該路徑 订進直到車體移動長度&為止，該處即為反轉點（3 2 )，且該S,為-弧 長；

於該反轉點（3 2 )以車體關後輪為準，以方向盤最大反轉角度^ 所定義ib之路徑’其姆迴轉伟，沿該路徑槪直到車體 多動長度52為止，令車體停入預定之停車位内，該處即為結束位置（3 3)，且該為一弧長； 而該處理單το ( 2 〇 )在運算上述路辦，係可先以車體本身之實際 及min，，預設值fc)。、L，以及量測值£)、瓜、

等參數《•十算出第一次迴轉路徑之方向盤旋轉角度^與車體移動長度$ !，再推算歧概之車體鑛長度&，时向盤反方向之最錢轉角度 L進行第二次迴轉；並先_停車帥長度衫達自絲車所需之預設 最小值//+24，以判定是否可進行自動停車； 本發明之自動停車計算賴方式並不受限於車始之位置意即無 需先停在-較之齡起社，仍可$_運賴公式，如第四圖所示可 知田車體與障礙物之間距仍、Λ改變時同樣可套用上述公式，規劃出不 同停車路彳$，而達到自動停車之目的。 續明參閱第五®至第六圖所*，於倒車人料，贿理單元（2 〇 ) 1326645 係利用下列已知數據做為運算之參數： 車體長度L、車體軸距i、車體寬度研、車體最終減速比^、車體後 輪軸至車末端距心、方向盤最大轉肖H述之輯料車體本身之 實際值，可於裝sx本體（1)時輸入並儲存於處理單元（2 〇 ). 停車格前雜度b。、料格左右減b,、料格财健& 2，上述 之數據係為本體（1)進行自動停車所需之預設值； 停車格寬度D、停車格長度Z、車體起始位置與障礙物之左右間距瓜、 車體起始位置與障礙物之前後間距^，上述數據係可透過影細取單元（丄 4)與超音波感測單元（15)測得； 再配合下列公式：

^ - m)-c-b2 以求得下列數據： 反轉點（3 2)前車體内侧後輪之最小迴轉半徑只_ &與車體外側後輪 之最小迴轉半徑尺πώ_β«、反轉點前車體移動長度、反轉點後車體移動長 度S2 ; 如第五圖與第六圖所示，該處理單元（2 〇)在計算規劃車體進行平 行停車之路徑時，由初始位置（3 1)經過一次迴轉移動至反轉點（3 2 )， 12 1326645

並在該反触（3 2 )向後直如妓祕車之結纽置（3 3 ). 其中該迴轉路徑係以車體内側底部靠近停車位方向之端點為準，以方 向盤旋轉m所咖⑽f，其相獅轉半蝴 路徑行進直_鑛繼如，撕敍撫（32) 一弧長； | " 於該反轉點（32)時，則將方向盤反轉l歸零，使車體可向後直

行，直到車體軸長度S2為止，令車體停福定之停車灿，該處即為結 束位置（3 3); 再者該處理早70 ( 2 〇 )於自動停車進行之前，係會先檢測停車空 間寬度是否達寵設所需之最小⑽_ = ;喊否不小於車體起 始位置與障礙物左右間距最小值; 乃是否符合一丨之公式；若完全符合才可進行自動停車。 本發明之自動停車計算規财式並科祕車體原始之位置，意即無 需先停在-狀域购社’仍可$㈣朝财式，且更不受鄰辦 車格已V車未4車之影響，如第七圖所示可知，皆可準確的達到計算規 劃停車軌跡、自動執行停車動作之效。 本發明之自轉車I置其運作流程如下： 〜由調整控制單元開啟本體（i )之祕運作；選擇自動停車模式為平 订停車方式或鱗入庫方式；_影像娜單元（1 4 )與超音波感測單 疋（15)獲取外部環境資訊，並建構停車環境地圖；處理單元（2 〇 ) ϋ彳目對應之满雜’纖停輕狀^足夠； 13 1326645 自動煞車並細駕驶者以倒輕；配合相聽之公辆算，於顯示 單-(18) ‘知預疋之停車位置，並疊合於真實停車環境影像上；利 用,·.’貝示單元（1 8 )或調整控制單^進行停車位置校正與確認；計算規劃 最終停車職；按下罐控鮮如確認執行； 處理單το ( 2 〇 )透過駕歇機構控制單元（丄7 )自動控制車體轉向 裝置油門煞車等’進行停車動作；行進巾並個使㈣是否有介入轉 向裝置、油Π、煞車之控制，若細停止系統伽並將主控權交還使用 者；行進中_停車軌跡是对障礙物進人，若有職止线作動，並將 主控權交還賴者；待錢者確認停雜跡上無障礙倾，即可重新啟動 系統，持續進行至停車完成。 由上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發 明做任何似上之關’以，凡#在_之發鳴神下賴錢本發明 之任何修飾錢更者，皆仍應包括在本發明意圖保護之範嘴内。 综上所述’本發明自動停車裝置在結構設計、使用實用性及成本效益 上，確實是完全符合產業上發展所需，且所揭露之結構發明亦是具有前所 未有的創新構造，所以其具有「卿性」應紐慮，又本發明可較習知結 構更具功效之增進’因此亦具有「進步性」，其完全符合我國專利法有關 發明專利之中請要件的狀，乃依法提起專利中請，並敬請肖局早日審 查，並給予青定。 1326645 【圖式簡單說明】 第一圖係本發明自動停車裝置結構方塊圖。 第二圖係本發明平行停車方式停車軌跡與流程示意圖。 第三圖係本發明平行停車方式方向盤轉角與車輛移動距離關係表。 第四圖係本發明平行停車方式另一停車環境執跡與流程示意圖。 第五圖係本發明倒車入庫方式停車軌跡與流程示意圖。 第六圖係本發明倒車入庫方式方向盤轉角與車輛移動距離關係表。 • 第七圖係本發明倒車入庫方式另一停車環境軌跡與流程示意圖。 【主要元件符號說明】 1—— ——本體 11 — ——倒車感應單元 12 — ——角度感應單元 13 — ——位移感應單元 14 — ——影像擷取單元 15 — 超S波感測早元 16 — ——調整單元 17 — ——駕駛機構控制單元 18 — ——顯示單元 2 0 — ——處理單元 3 1 — 初始位置 3 2 — 反轉點 3 3 —— 結束位置 15

Claims (1)

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曰修(更)正替換頁 十、申請專利範圍： 一 1 ·—種㈣物h她 一車體_單元_喊醉11之狀態； . 〜像擷取早讀、肋輸人車科部環境之影像; 一超音波_單域彻超音波進行環境狀況剌，· -處理單元係由該車體感覺單元接 早體狀態’並由影像擷取單元、 曰波感測單s接轉触g，據 鱼^ 現办車執跡，處理單元再控制 車體/σ物車執跡行進，達到自動停車之效。 其中該處理單元可針對平行停車方式做停車軌 利用下列輯1體長度轉_y 対理早讀 早體寬度、停車格智}^ Π、 停車格前後雜&。、停車格左雜度^ 又 間距历、倾妙靜# 起純i赠錄之左右 门細皁體起始位置與障礙物之前後間距心 讀帛料耻TV、車體 後輪軸至車末编距離c、方向盤最大轉角 · * max 9 配合下列公式： ~ZiD-b^-(D-hY R. /.c〇H C0t(^E2L') + ^L. N 2 Nx cot" a H + n + L· R min ow 16 1326645 ty年令月7 R修(更)正替換頁 S^ = Rsxa==Kxsin^ H + n + bn、 R + R. S2 = Rnm>_〇ul Xa = K min xsin Η + η + b0 R + R 、反轉點前内側後輪迴轉半徑、 '起始位置與反轉點之夾角β、反 求得下列輯：所需料格長度斤 反轉點後外側後輪最小迴轉丰彳Λ 工' min out 轉點前方城轉肖度H無鮮體移純度ϋ獅後車體移 動長度s2，據以計算規劃出自動停車軌跡。 2種自動車裝置，其本體係可裝設於車體上，該本體包括： -車體感測單it細以感測車體之狀態； 一影像操取單元係用讀人車體外部環境之影像； -超音波_單元係_超音波進行魏狀況偵測； 處理單元係由該車體感覺單元接收車體狀態，並由影像操取單元、 超音波感測單元接收環境狀態，據以計算規鑛車軌跡，纽單元再控制 車體沿該停車執跡行進，達到自動停車之效。 其中該處理單元射針對倒車人庫方式做停車獅賴，該處理單元 係利用下列數據：車體長度上、車體軸距7、車體寬度研、停車格長度之、 停車格寬度停車格前祕度& ^ '停車格左右裕心，、停車格後方裕 度办2、車體起始位置與障礙物左右間距m'車體起始位置與障礙物前後間 距/3、車體最終減速比τν、車體後輪軸至車末端距離c、方向盤最大轉角必 配合下列公式： 17 1326645 Π年《月？日修(更)正替换頁 及 min m = /· COt(^SSi-) _N J W R min out S\ = Rmn_in X~ A = z-(Λ— in - w)、c 求得下列織：鱗赠賴_後輪之最小迴財㈣ 卜 側後輪之料轉半、反轉料車體移純度 '點後車體 移動長度S2，據以計算規劃出自動停車軌跡。 3 .根射請專利範圍第1項或第2項所述之自動停車裝置，其中該 處理單元係連接有一顯示單元。 4·根射請專利範圍第丄項或第2項所述之自動停 中該 處理單元係連接有-調整單元以接受設定調整或校正。 5 .根據申請專利朗第i項或第2項所述之自動停 該 並將主控權逛予駕駛者。 6 =據申5月專利範圍第工項或第2項所述之自動停車裝置，其令該 車體感測單元係包括_倒車 β _ 、 ’、 —肖产吟W 早讀肋_車體是錢於倒車狀態、 角又饮應早讀用以細車體轉向裝置之轉動角度、 。口 用以感測車體之位移。 人 闕應單元係 栌據申β月專利範圍第工項所述之自動停 係會先檢懈車空職度 處理單元 長度疋否達到預設所需之最小值办以。，以•是 丄j厶υυΗ·ϋ 丄j厶υυΗ·ϋ 否可進行自動停車 ........... 日修次)正替古 8.根據巾請專利範„2項所述之自動停車裝置其㈣處 7級測停車空贼度是否達到預設所需之最小值^^ , 判定是否可進行自動停車。 人 9 .根據申請專利範圍第2項所述之自動停車裝置，其中該處理單元 係會先^起触置鱗礙物u間絲小值仍_ Rmin_i" 一 #miKm - (R ψ 一 b γ 一 丨’ 右才可進行自動停車。 n = r:_ W -c-bx ^ .根射請專利顧第2項所述之自動停車裝置，其中該處理單 讀會先檢測起純置與障礙物前制^以符合^ 之公式，若符合才可進行自動停車。 11·根據申請專利範圍第3項所述之自動停車裝置，其中該處理單 兀係可將爾她繼物W4蝴响鹰認或校 正0 。12·根射請專利卿u項所述之自動停輪，其中該顯示 平兀係為觸控式螢幕，藉此可直接由顯示單元做調整。 19