CN102310857A - 用于横向泊车位的泊车辅助*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于识别横向泊车位(32)和用于辅助泊车到所述横向泊车位(23)中的方法。为此，借助于以下方法步骤分析机动车(10)的行驶运动(38)：在其中机动车(10)的偏航角保持恒定的区段(44)上分析行驶运动(38)。探测对横向泊车位(32)限界的第一物体(34)的至少一个棱边(70，72)或至少一个棱角(E1，E2)，以及探测对横向泊车位(32)限界的第二物体(36)的棱边(70，72)或棱角(E1，E2)。

Description

用于横向泊车位的泊车辅助***

技术领域

本发明涉及一种用于横向泊车位的泊车辅助***和方法。

背景技术

DE 10 2008 001 648 A1涉及一种用于使机动车运动的驾驶员辅助方法以及一种驾驶员辅助装置。所述方法在使用至少一个第一传感器***的情况下尤其用于避免碰撞，所述第一传感器***在第一检测范围中向机动车的驾驶员提供关于障碍物信息的第一障碍物信息。所述驾驶员辅助***包括至少一个第二传感器***，所述第二传感器***在与第一检测范围呈一个角度＞0°的第二检测范围中提供其他第二障碍物信息，即使障碍物不再位于所述第二检测范围中。如此进行第一障碍物信息和第二障碍物信息的结合，使得可以校正这些传感器***的检测误差并且可以使用最新的障碍物信息。

DE 10 2008 002 598 A1涉及一种用于半自动地支持车俩转向运动的装置。所述装置包括用于提供关于车辆转向的转向位置的信息以及关于车辆行驶时所驶过的路段的信息的支持装置。在计算单元中存储针对所确定的周围环境的通过学习行驶习得的额定线路。所述支持装置被如此设计，使得可以在车辆在所确定的周围环境中到达预给定的位置时使用额定线路并且在沿额定线路驾驶车辆时支持驾驶员。

DE 10 2008 004 633 A1涉及一种用于识别和/或测量泊车位的方法和装置。根据所述方法，检测车辆周围环境的三维数据。随后，将车辆周围环境中的物体分类成对泊车位限界的物体和不对泊车位限界的物体。

一般而言，驾驶员辅助***用于在泊车到纵向泊车位中或横向泊车位中的过程期间或者通过转向指令或者通过自动的方向盘控制来支持驾驶员。除纵向泊车***外，还开发了横向泊车***。然而，在未来的横向泊车***中仅仅提供向后驶入有关的泊车位。这在很大程度上因为：测量原理“超声波”和视野支持向后驶入泊车位。根据所述方法，在车辆应用中仅仅覆盖几米，例如1米到5米。泊车位探测所需的传感器安装在车辆的前端侧部，即分别安装在左侧和右侧。

因为相应的泊车位探测传感器安装在车辆的前部区域中，所以在可以通过外部***提供辅助泊车之前，传感器必须经过相应的泊车位参考，因为在这个时刻相应的车位对于所述***而言才是已知的。在此，所需的数据一方面是泊车位的长度和深度，另一方面是车辆棱角(Fahrzeugecke)的坐标。

驾驶员向前泊入其中的纵向泊车位在大多数情形中较大，从而驾驶员不需要支持。然而，与之不同地，横向泊车位可能小得多，无论是应当向前还是向后泊车到横向泊车位中。在这两种操纵中，即在向前泊车和向后泊车中，都存在潜在危险。根据经验向后泊车到所有纵向泊车位的大部分中，而根据情况和国家向前和向后泊车到横向泊车位中。至少对于欧洲而言，大多数驾驶员向前泊车到横向泊车位中。

探测横向泊车位的***通常设有泊车位搜索例程，所述泊车位搜索例程在车辆沿一排车辆从旁驶过(Vorbeifahrt)时探测空闲的、未占用的泊车位。随后激活泊车引导。在所述***找到合适的泊车位之后，现在驾驶员激活泊车***，所述泊车***建议经引导的泊车。

在泊车位搜索期间仅仅可以检测到车辆的前部轮廓，因为测量泊车位的***的可见范围仅为4米到5米。此外，存在不可以测量侧面的车辆轮廓的问题，因为超声波反射掉(wegreflektieren)。由于所述***限制，应当首先确定足够准确的泊车位定向(Parklückenausrichtung)。

发明内容

根据本发明提出，在搜索合适的泊车位期间，尤其是在搜索在其中可以检测车辆的前部轮廓的横向泊车位期间，确定两个对泊车位限界的物体之间泊车位的垂直于从旁驶过定向的初始定向。然而，泊车位的垂直于从旁驶过定向的初始定向取决于驾驶员个体地确定的行驶运动。尤其存在以下可能性：在存在位于右侧的横向泊车位时，驾驶员向左转弯，以便到达有利的泊车位置。然而，如果初始确定的定向与现实相差甚远，其根源可能在于驾驶员的转向运动的驾驶操纵，则还可以借助再次测量的方法来不足够准确地校正这些误差。出于这个原因，根据本发明提出，将驾驶员行为一起考虑到泊车位定向的确定中，因为仅仅由此才可以确保达到符合现实的泊车位定向。根据本发明充分利用：想要泊车到横向泊车位中的驾驶员始终在一定时间内直线运动。这意味着在这个时间段内偏航角变化曲线保持恒定，也就是说，得到恒定的偏航角范围，其中，以°/s为单位的偏航角速度变化曲线保持恒定。这意味着，驾驶员在不存在偏航角变化的时间段期间直线运动并且因此得出泊车位的垂直于从旁驶过方向的初始定向。

在泊车位搜索期间，尤其是在搜索横向泊车位期间，存储若干米上的行驶运动。在识别出相应的泊车位情景后，现在可以基于所存储的数据的恒定偏航角范围的通过(Passage)来计算泊车位的定向。

如果已到达所述横向泊车位并且进行了目标定向，也就是说，进行了关于泊车位的定向，则按照根据本发明提出的解决方案来探测对所述横向泊车位限界的物体的棱边和棱角。在向前泊车到横向泊车位中的情况下(这尤其在欧洲是标准泊车情景)，机动车的驾驶员得到支持。基本原理基本上按照以下步骤：

首先在没有***支持、没有泊车***辅助的情况下由驾驶员进行受驾驶员控制的泊车或泊车过程的开始。泊车***识别对泊车位限界的物体的第一棱角以及第二车辆棱边。由此识别对应于向前泊车到横向车位中的驾驶操纵。在识别出所述驾驶操纵之后，向所述车辆的驾驶员提供支持，据此——一旦接受所述支持——泊车***或驾驶员辅助***接管车辆的控制和转向。首先，可以进行转向角限制，从而防止左前方的车辆棱角与对泊车位限界的物体的碰撞并且在必要时输出停止指令，使得可以进行路线规划或者计算出的线路的校正，或者进行主动的方向盘控制，以及可以向驾驶员提出换档要求，以便成功地完成泊车过程。

在机动车的驾驶员在自己向前泊车开始时直至在某一时刻泊车到泊车位中期间，通过设置在机动车上的多个超声波传感器来测量横向泊车位的全部周围环境。在此，尤其涉及设置在挡泥板区域中的侧面传感器以(Seitensensor)及安装在车辆前端的前端传感器(Frontsensor)，其中，可以涉及四个或更多个超声波传感器。

如果横向泊车位由几乎平行布置的物体——例如停放的车辆限界，则可以通过侧面传感器探测所述物体的各个侧面及其棱角。从侧面传感器接收到来自对泊车位限界的物体的棱边的直接回波的时刻起，可以足够准确地计算出定向。如果尚不存在这些信号，则给出用于这些信号的第一估计窗。在泊车过程开始时，大致的定位基于相邻传感器之间的交叉回波，也就是说，车辆两侧上的侧面传感器和前端传感器之间的交叉回波，以及来自尤其是侧面传感器的超声波传感器的直接回波。

在***分析最后见到的数据之前，首先进行驾驶操纵“向前泊车到横向泊车位中”的识别。这可以一方面基于行驶运动识别进行，在所述行驶运动识别期间分析实际的驾驶操纵，例如关于方向盘特征变化过程、速度特征变化过程和超声波报警距离特征变化过程。

可以通过基于GPS的地图分析来进一步改善和改进所述方法，其方式是，推导关于当前位置和横向/纵向泊车位的出现概率的知识。基于识别出的泊车位情景，现在分析由超声波信号建立的“图”的所驶过的x米，例如3米至5米。根据棱角和棱边，现在可以计算泊车位宽度并且因此计算在两个对泊车位限界的车辆或物体之间的中点处足够必需的目标位置。应当进行关于目标点的定向，使得车辆后部与两个对横向泊车位限界的物体或车辆的侧向距离大致相等。

在此方面激活了驾驶员辅助***之后，现在进行当前的转向回转的检查。如果所述转向回转导致与对泊车位限界的物体的碰撞，则必须改变所述转向回转。为此向驾驶员提供相应的指令或者在方向盘上施加力矩，以便向驾驶员给出应当朝哪个方向转动方向盘的反馈以及在必要时自动干预转向装置，可选地由特定的听觉的、视觉的或触觉的警报和提示进行支持。

如果驾驶员不遵循在初始泊车进程中结束首先由他发起的驾驶操纵的指令，则可以向车辆的驾驶员提供其他的向后进程和向前进程。这些进程可以来自计算出的路线或者基于对目标参量的调整。

通过根据本发明提出的解决方案，也可以在不存在路边石的情况下更稳健地识别纵向泊车位的定向。缺少路边石意味着缺少泊车位的角度定向的参考，因为缺少用于平行定向的参考点。目前，对于这种情形，或者基于确定的参考点的自身运动来定义定向，或者分析不同的边缘物体及其定向。虽然在首先提到的情形中存在与之前定义的区域中的驾驶行为的强相关性，但可以通过根据本发明提出的解决方案不发生与区域的联系，取而代之搜索表征性的特征。在以上所述的对准物体的第二种情形中，可能错误地对准例如泊车较差的交通参与者的物体，此外仅仅可困难地用超声波来识别短物体的物***置。

附图说明

以下根据附图更详细地描述本发明。

附图示出：

图1：通过从旁驶过的车辆检测停放的车辆的前部轮廓，

图2：在车辆的已驶过的路段上记录的偏航角变化曲线和偏航角速度变化曲线，

图3：车辆行驶运动以及车辆行驶运动的偏航角恒定的区段，

图4：经过横向泊车位的转弯车辆，以及车辆行驶运动的偏航角恒定的区段，

图5：具有前端传感器和侧面传感器的车辆以及对应的检测范围的示图，

图6：泊车到纵向泊车位中的泊车操纵，以及

图7：沿泊车路线泊车到检测到的横向泊车位中的泊车操纵的不同阶段。

具体实施方式

以下根据附图描述横向泊车位的探测以及在一泊车进程(Einparkzug)中泊车到首先探测到的横向泊车位中。

从根据图1的示图中可以看到，机动车10经过横向泊车位32。从根据图1的示图中可以看出，机动车10包括侧面传感器26，尤其是第一侧面传感器28以及第二侧面传感器30。侧面传感器26的第一侧面传感器28扫过机动车10右侧的检测范围48。从根据图1的示图中可以看到，横向泊车位32由第一车辆34以及第二车辆36限界。图1还示出，第一车辆34包括前端传感器16。以附图标记50表示经反射的超声波，所述超声波例如由侧面传感器26的第一侧面传感器28发射。

在第二行驶情况中，机动车10的第一侧面传感器28在其检测范围48内发射超声波信号，所述超声波信号在第二车辆36的车厢52处被偏转为经反射的超声波束50并且不再被反射回发射所述超声波信号的第一侧面传感器28。图1示出，不可以检测对横向泊车位32限界的第一车辆34或者对横向泊车位32限界的第二车辆36的侧面车辆轮廓。

图2示出在所驶过的路段上绘出的偏航角(Gierwinkel)或者偏航角速度(Gierrate)的变化曲线。图2示出，偏航角变化曲线40或偏航角速度变化曲线42在所驶过的路段上具有多个区段。以°/s为单位的偏航角速度的变化曲线或者偏航角的变化曲线(在所驶过的路段上的角度)包括区段44，在所述区段44中偏航角是恒定的。横向泊车位32——如在图1中所示——通常垂直于车道。横向泊车位32的垂直于从旁驶过定向的初始定向可以例如在两个对横向泊车位32限界的物体34、36之间确定。然而因为机动车10的行驶运动是未知的并且驾驶员可能例如向左拨方向盘(如在图3中所示)——从而存在更有利的泊车位置，所以这种处理方式隐藏了高的风险。如果初始确定的定向与现实——即横向泊车位32的真实位置相差甚远，则还可以借助于再次测量的方法不再足够准确地校正所述误差，从而不必要地需要附加的泊车进程。出于这个原因，根据本发明提出的解决方案因此将驾驶员行为一起考虑到横向泊车位定向的初始识别的选择中。仅仅通过这样的方式便确保了横向泊车位32的尤其是垂直于从旁驶过定向的适当定向。

根据本发明提出的解决方案利用：想要泊车到横向泊车位中的驾驶员在从旁驶过所述横向泊车位期间始终在一定时间上直线运动。这意味着在所驶过的路段38的所述区段期间(参见根据图2的示图)，偏航角变化曲线42在区域44内保持不变。

在泊车位搜索期间，始终存储几米上的行驶运动。在识别出具有横向泊车位32的相应情景后，现在可以基于已经存储的数据根据在其中找到的恒定部分——即具有恒定的偏航角的区域44计算所述横向泊车位32的定向。从根据图3的示图中可以看到，类似于图1中的示图，横向泊车位32由第一车辆34或第二车辆36限界。机动车10在行驶路段38期间在从旁驶过方向上经过横向泊车位32。机动车10所驶过的行驶路段38包括在图3中示出的具有恒定偏航角的区段44，也就是说，严格的直线行驶。泊车定向46——关于具有恒定偏航角的区段44——精确地垂直于所述区段44。在根据图3的示图中，用虚线示出了从直线行驶路段的偏移，所述偏移因此具有非恒定的偏航角，因为为了向左转弯或者为了向右的行驶方向改变而需要转向运动。

从根据图4的示图中可以看出，机动车10驶过右弯道并且随后经过一排垂直于机动车10的行驶方向停放的车辆。在第一车辆34与第二车辆36之间存在横向泊车位32。如从根据图4的示图中可以得知，所述机动车在右弯道结束后穿越已结合图3标识出的具有恒定偏航角的区域44，也就是说，行驶运动38的其中不进行转向偏转(Lenkausschlag)的部分。因此在从旁驶过时探测到的横向泊车位32基本上垂直于车辆的从旁驶过方向。在具有恒定偏航角的区段44内确定的泊车定向46由于存在严格的直线行驶而精确地垂直于行驶路段38的区段和区段44，在行驶路段38的所述区段和所述区段44中存在恒定偏航角。

通过根据本发明提出的、在机动车10的行驶运动38的区段44期间探测横向泊车位32的解决方案实现了基本上垂直于机动车10的行驶方向的泊车方向46的检测，其中，在所述区段44中偏航角保持恒定或者以°/s为单位的偏航角速度为0。根据本发明提出的解决方案考虑了机动车10的驾驶员的个体驾驶行为。

图5示出具有一组前端传感器以及具有侧面传感器的机动车10的示图。从根据图5的示图中可以得知，包括第一传感器18、第二传感器20、第三传感器22以及第四传感器的前端传感器16位于机动车10的前部区域中。传感器18至24的检测范围关于机动车10基本上指向前方。此外，根据图5中的示图，机动车10包括设置在挡泥板中的侧面传感器26，即第一侧面传感器28以及第二传感器30。

从根据图6的示图中可以看到，如何使具有在图5中示出的、覆盖机动车10的侧面区域或前部区域的传感器的机动车10运动到纵向泊车位54中。纵向泊车位54具有宽度58以及长度56。纵向泊车位54由第一车辆34和第二车辆36限界。

从根据图7的示图中可以看到，如何遵循根据本发明提出的解决方案在探测到横向泊车位之后泊车到所述横向泊车位中。根据图7的示图示出，在检测到横向泊车位32之后可以在一个进程中沿初始泊车路线60进行泊车过程，其中，所述横向泊车位32由在此情形中为第一车辆34的第一物体以及由此情形中为第二车辆的第二物体限界。如结合图5已描述的，机动车10包括具有前端传感器18、20、22和24的前端传感器16以及具有第一侧面传感器28和第二传感器30的侧面传感器26。第一侧面传感器28与前端传感器16的第一传感器18一起构成一传感器对，而第二传感器30与前端传感器16的第四传感器24构成机动车10左侧上的另一对。机动车在接受泊车到横向泊车位32中的辅助的情况下沿泊车路线60泊车到泊车位32中。根据本发明提出的解决方案在探测横向泊车位32、棱角70或72以及棱角E1、E2之后发起合适的方向盘角度限制或换档。由此进行进入横向泊车位32中的向前泊车操纵的支持，如例如对于欧洲的驾驶员那样。

遵循根据本发明提出的解决方案，首先由驾驶员在没有驾驶员辅助***的支持的情况下进行受驾驶员控制的泊车或者开始进入探测到的横向泊车位32中的泊车操纵。驾驶员辅助***首先识别第一车辆34的第一车辆棱角E1并且随后识别对横向泊车位32限界的第二车辆36的第二车辆棱边72。驾驶员辅助***由所述状态的存在来识别驾驶操纵“向前泊车到横向泊车位32中”。

随后，向机动车10的驾驶员提供支持，所述驾驶员可以拒绝或者也可以接受所述支持。

对于机动车10的驾驶员接受询问的情形，驾驶员辅助***接管沿泊车路线60引导车辆，如在图7中所示。首先进行方向盘角度限制，从而可靠地避免与对横向泊车位32限界的第二车辆36的左前方的车辆棱角E2的碰撞。随后，给予驾驶员停止指令以及泊车路线16的规划或者重新计算或者主动的方向盘控制以及换档要求，以便能够在一进程中成功地结束泊车过程，也就是说，成功地泊车到横向泊车位32中。

在驾驶员在自己进入横向泊车位32的泊车操纵开始时直至某一时刻泊车到横向泊车位32中期间，所有的超声波传感器18、20、22、24或28和30测量横向泊车位32的周围环境。因此，产生由物体34和36限界的横向泊车位32的周围环境的“超声波图”。

由于两个物体34和36的几乎平行的布置，可以通过传感器对18、28或24、30及其对应的检测范围来探测物体34和32的相应侧面70或72以及棱角E1和E2。从机动车10的两侧上的侧面传感器28或30接收到来自物体34、36的棱边70或72的直接回波的时刻起，可以足够准确地计算定向。在此之前，在第二物体36处进行定向的第一估计(参见图7中的估计区域82)，在这里在车辆36的棱边E2的车辆区域处示出。

在泊车期间产生超声波图，如图7中所示。在此，大致的定位基于相邻的传感器18、28或24、30之间的交叉回波或者侧面传感器28和30的直接回波。

在沿泊车路线60泊车期间，存在不同的地点62、64、66、68和同一超声波传感器，在此情形中为前端传感器16的第一传感器18。从根据图7的示图中可以得知，在到达这些不同的地点62、64、66和68时，发射或者反射关于第一物体、即第一车辆34的不同超声波。

基于识别出的情景，即横向泊车位32关于从旁驶过方向(参见据图1至图4的示图)、尤其是具有恒定偏航角的区段44的定向，现在分析沿泊车路线60的超声波图的最后几米，例如5米。根据棱角E1和第一棱边70，现在可以计算横向泊车位32的宽度，并且相应地计算在对横向泊车位32限界的两个物体——在此情形中为第一车辆34与第二车辆36——之间的中点处足够准确的目标位置。一旦探测到第一棱边70，可以附加地确定相对目标点的定向，其中，力图使机动车10的尾部与界限的距离——即与第一车辆34的第一棱边70以及第二车辆36的第二棱边72的距离大致相等。

在激活了驾驶员辅助***以及驾驶员接受了驾驶员辅助***接管控制之后，现在检查当前的转向回转(Lenkeinschlag)，从而可以排除与第二车辆36的碰撞。

首先向驾驶员提供指令并且在方向盘上施加力矩，以便给予驾驶员应当朝哪个方向转动方向盘的反馈。由此自动化地输入到转向装置中，所述输入在必要时可以由特定的听觉警报、视觉警报或触觉警报支持。

如果开始时没有找到有效的解决方案来结束起初由驾驶员发起的驾驶操纵，也就是说，在沿泊车路线60的初始泊车进程中向前泊车到探测到的横向泊车位32中，则可以向驾驶员提供另一向后进程或另一向前进程，这些进程或者来自计算出的路线或者基于对目标参量的调节。

Claims (14)

1.用于通过分析机动车(10)的行驶运动(38)来识别横向泊车位(32)以便泊车到所述横向泊车位(32)中的方法，所述方法具有以下方法步骤：

a)分析所述行驶运动(38)是否存在这样的行驶运动(38)区段(44)：在这些行驶运动(38)区段(44)期间所述机动车(10)的偏航角保持恒定，

b)探测对所述横向泊车位(32)限界的第一物体(34)的至少一个棱边(70，72)或至少一个棱角(E1，E2)，以及

c)探测对所述横向泊车位(32)限界的第二物体(36)的至少一个棱边(70，72)或至少一个棱角(E1，E2)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据方法步骤a)确定所述横向泊车位(32)的垂直于所述机动车(10)的从旁驶过定向的初始定向。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据方法步骤a)，存储泊车位搜索期间最后几米的行驶运动(38)。

4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据方法步骤a)，在所述行驶运动的所述区段(44)中，偏航角速度的变化是[°/s]＝0。

5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，从存在根据方法步骤b)的条件推断出操纵“向前泊车到横向泊车位中”。

6.根据前一权利要求所述的方法，其特征在于，向所述机动车(10)的驾驶员提供支持。

7.根据前两项权利要求所述的方法，其特征在于，触发转向角限制。

8.根据前三项权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，向所述驾驶员提供停止指令或者向所述机动车的驾驶员提供泊车路线(60)的规划或者主动的方向盘控制和/或换档要求。

9.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在由所述驾驶员自主地开始所述操纵“向前泊车到横向泊车位中”的情况下，通过超声波传感器组(16，26)测量所述横向泊车位(32)的周围环境。

10.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过超声波传感器对(18，28；24，30)或者由前端传感器(16)和侧面传感器(26)组成的组或者仅仅通过侧面传感器(26)探测所述棱边(70，72)中的至少一个和所述棱角(E1，E2)中的至少一个。

11.根据前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述机动车(10)的定位基于相邻的超声波传感器对(18，28；24，26)的交叉回波或者所述侧面传感器(26)的直接回波。

12.根据前一权利要求所述的方法，其特征在于，根据所述横向泊车位(32)的周围环境的超声波图求得所述棱边(70，72)或者所述棱角(E1，E2)并且计算横向泊车位宽度(58)的界限，其中，在以前的、沿所述泊车路线(32)进行的行驶运动期间建立所述超声波图。

13.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在探测到所述棱边(70，72)中的一个之后，确定所述机动车(10)相对于目标点的定向，例如侧面或棱边(70，72)的各个方向的数学平均或者数学的角度关系。

14.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述机动车(10)的方向盘上施加在转向方向上进行阻碍的力矩和/或与所述机动车的转向运动反向的力矩。

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