CN105102306A - 用于辅助停放机动车辆的半自动方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

一种用于辅助停放机动车辆的方法，其包括以下步骤：检测移动控制构件（10）的位置，所述移动控制构件（10）由驾驶员操纵并且能够指示移动指令的相对于所述机动车辆（20）的横向分量和纵向分量；分析所述移动指令；其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：根据所述移动控制构件绕横向轴线相对于其静止位置的角度β以及其与使所述机动车辆的所述转向轮（22）产生最大转向角α_M的角度β_M的比较，将所述移动指令分为两种模式（模式1和模式2）；使所述车辆根据所述移动指令模式开始移动，其中，模式2对应于停车辅助模式并且以半自动方式实现锯齿式停车操纵。

Description

用于辅助停放机动车辆的半自动方法及相关装置

技术领域

本发明涉及一种用于辅助停放机动车辆的方法及相关装置。

背景技术

本发明具有非常有利的应用，这是由于其在避免使用复杂且昂贵的辅助设备的同时提供了快速且直观的停车辅助。

目前，辅助停放机动车辆变得日益普遍。在城市人口比例日益增加的世界，人类活动显然非常集中，在城市里很难找到停放机动车辆的地方。鉴于这种情况，在停车操纵方面辅助机动车辆的驾驶员越发必要，这是由于很难找到免费停车的地方并且在很多情况下停车的地方越来越小。

现有的停车辅助方案是基于供辅助型转向装置使用的较为通用的设备，其目的是减小在操纵期间对车辆的转向部件所施加的力，但是，最重要的，本质上是基于多个传感器与机动车辆的适配。这些传感器，例如车载摄像头和雷达或者激光雷达式接近传感器，例如，可以用于向驾驶员提供有关在其机动车辆与潜在障碍物之间的距离的信息。显然，这种车载设备以及相关联的电子信息处理***代表着不能被忽视的额外成本。

虽然这种设备的有效性有目共睹并且一些类型的设备甚至能够在驾驶员不采取任何动作的情况下实现停车，但是仍然希望提出一种在经济上更实惠的停车辅助。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种有效的、简单的且不那么昂贵的停车辅助。

为此，本发明提出了一种设有转向轮的用于辅助停放机动车辆的半自动方法，其包括以下步骤：

·检测移动控制构件的位置，所述移动控制构件由驾驶员操纵并且能够指示移动指令的相对于所述机动车辆的横向分量和纵向分量；以及

·分析由所述移动控制构件生成的所述移动指令。

本发明的卓越之处在于其进一步包括以下步骤：

·根据两种模式将所述移动指令分类：

-模式1：使所述机动车辆在由所述移动控制构件生成的所述移动指令给出的方向和指向上进行移动的移动指令，所述移动控制构件的位置绕横向轴线且相对于其静止位置具有的角度β小于角度β_M，所述角度β_M产生所述机动车辆的多个所述转向轮的最大转向角α_M；

-模式2：使所述机动车辆按照与所述转向轮的横向转向相关联的一系列交替的纵向移动的形式开始移动以便执行“锯齿（sawtooth）”停车操纵的移动指令，所述移动控制构件的位置绕横向轴线且相对于其静止位置具有的角度β大于角度β_M，所述角度β_M产生所述机动车辆的多个所述转向轮的最大转向角α_M；

在除了操纵所述移动控制构件之外驾驶员不采取任何动作的情况下，使所述机动车辆根据所述移动指令模式开始移动。

在具体实施例中，本发明可以包括以下特征中的一个或者多个，这些特征可以单独地考虑，也可以按照任何在技术上可实现的组合来考虑：

·所述方法仅对于所述机动车辆的低移动速度是有用的；

·当在对应于模式2的模式下使所述机动车辆开始移动时，将经由所述移动控制构件使所述纵向分量的增强与在增加的所述纵向分量的方向和指向上的纵向移动的增强相关联；

·所述移动控制构件的任何回到所述静止位置使得所述机动车辆停止进行移动；

·所述方法是自适应的以便于考虑到使用所述机动车辆的不同驾驶员的移动的统计离差；

所述方法在所述移动控制构件处使用了作用力反馈，以便使驾驶员清楚感知这两种移动指令模式，此作用力反馈能够具有至少一个硬点；

所述方法产生声音消息和/或视觉消息，用于向驾驶员指示当前的移动指令模式。

本发明还包括一种用于辅助停放具有转向轮的机动车辆的装置，所述装置设置有用于以下操作的机构：

·检测移动控制构件的位置，所述移动控制构件由驾驶员操纵并且能够指示移动指令的相对于所述机动车辆的横向分量和纵向分量；以及

·分析由所述移动控制构件生成的所述移动指令；

所述装置特别之处在于，所述装置进一步包括：

·用于根据两种模式将所述移动指令分类的装置：

-模式1：使所述机动车辆在由所述移动控制构件生成的所述移动指令给出的方向和指向上开始移动的移动指令，所述移动控制构件的位置绕横向轴线且相对于其静止位置具有的角度β小于角度β_M，所述角度β_M产生所述机动车辆的多个所述转向轮的最大转向角α_M；

-模式2：使所述机动车辆按照与所述转向轮的横向转向相关联的一系列交替的纵向移动的形式开始移动以便执行“锯齿”停车操纵的移动指令，所述移动控制构件的位置绕横向轴线且相对于其静止位置具有的角度β大于角度β_M，所述角度β_M产生所述机动车辆的多个所述转向轮的最大转向角α_M；

·在除了操纵所述移动控制构件之外驾驶员不采取任何动作的情况下，使所述机动车辆根据所述移动指令模式开始移动。

根据所述装置的一个实施例，由驾驶员操纵的所述移动控制构件是控制杆式的操作杆。

最后，本发明包括一种计算机可读记录介质，在所述计算机可读记录介质上记录有计算机程序，所述计算机程序包括用于执行上述方法的步骤的程序代码指令。

附图说明

本发明通过阅读以下说明会更加易于理解。本说明仅仅是图示性的并且将参照附图进行阅读，在附图中：

-图1显示根据本发明的移动控制构件的示意性表示；

-图2是图1的俯视图，其显示移动控制构件的不同的移动控制轴线；

-图3以俯视图显示机动车辆的示意性表示；

-图4a和图4b示意性地表示与移动控制构件绕横向轴线的角度β相关联的机动车辆的转向角α；

-图5a至图5d示意性地表示在移动控制构件的位置与由属于模式1的控制指令所产生的机动车辆的移动之间的关联；

-图6a至图6b示意性地表示在移动控制构件的位置与由属于模式2的控制指令所产生的机动车辆的移动之间的关联；

-图7以图1的俯视图显示根据本发明的移动控制构件的不同定位区域的示例。

具体实施方式

在本说明中，在不同的附图中，相同的附图标记用于表示相同或者功能相似的零部件。

在本说明中，将动作分配到装置或者程序。这意味着，这些动作由该装置或者包括程序的装置的微处理器执行，所述微处理器然后由记录在装置的存储器中的指令代码控制。这些指令代码允许实施该装置的方法，并且因此，允许执行所采取的动作。

图1表示用于执行根据本发明的方法的移动控制构件10。在这种情况下，移动控制构件10是与游戏控制杆（或者，英文表示为“joystick”）相似的装置，但是也可以使用任何其它等效的装置，只要不脱离本发明的范围即可。

该移动控制构件10能够由机动车辆20的驾驶员操纵并且能够相对于其基座12处于不同位置。当将此类型的移动控制构件10放入本发明所适用的机动车辆（未在图1中示出）中时，例如，其位于驾驶员车门的扶手上，或者，可替代地位于中控台上。其能够明确地专用于停车辅助应用，也能够具有其它组合的和/或替代的功能，例如，调节机动车辆10的外部后视镜，或甚至对所述机动车辆10进行主要的方向控制。

移动控制构件10通过此处未详细描述的方法（其也并非本发明的目的）连接至用于控制机动车辆20的转向轮22的转弯控制装置（见图3）并且连接至用于使所述机动车辆20进行移动的控制装置。机动车辆20可以有利地设置有用于使转向轮22转向的辅助转向***，并且设置有用于允许机动车辆20进行移动的电推进电机。可替代地，可以使用任何等效的装置，只要不脱离本发明的范围即可。例如，可以用内燃机替代电机，变速箱可以是自动或者机器类型，机动车辆可以具有四个转向轮等等。

可以使移动控制构件10沿着两个主要的移动轴线相对于其基座12移动。图2以俯视图显示所述移动控制构件10和两个主要轴线的可能移动。移动控制构件10的移动借由位置传感器来检测，该位置传感器是本领域的技术人员所熟知的，且下文将不详细说明。

从称为“静止”位置N处开始，移动控制构件10可以相对于机动车辆从前（Fw）往后（Bw）地纵向移动。根据移动控制构件10沿着按照如此限定的纵向轴线所处的位置，命令移动车辆20进行向前或者向后的移动，不需要驾驶员采取任何其它动作（例如，不需要支撑在加速器或者制动踏板上）。

从静止位置N开始，可以使移动控制构件10相对于机动车辆从左（L）到右（R）横向地移动。根据移动控制构件10沿着按照如此限定的横向轴线所处的位置，命令移动车辆20的转向轮22向右或者向左转向，而不需要驾驶员采取任何其它动作。

显然，移动控制构件的这两种移动的任何组合都是可能的。

现在将阐释转向控制模式和从经由移动控制构件10接收到命令开始使机动车辆20进行移动的模式。

当移动控制构件10未受到任何移动作用力时，其保持在其静止位置N处，并且此时位于机动车辆20的前面30（见图3）的转向轮22与所述机动车辆20的纵向轴线L对准，并且不使机动车辆发生移动。

如果在移动控制构件10上施加作用力，则其朝着驾驶员的右方横向地倾斜以角度β（见图4b），转向轮22向右转向相关联的角度α（见图4a）。角度α和β的值的数学关系可以有多种形式，其可以是线性的或者非线性的。

一个特定的角度β_M是对应于转向轮22的最大转向角α_M的角度。在现有技术的控制装置中，任何大于β_M的角度β都会产生转向轮的根据角度α_M的最大转向。下面详细说明了本发明与现有技术的不同之处。

现在结合图5a至图5d，对用于模式1的移动指令的命令的一些示例进行详细说明，即，具有β≤β_M（且因此，α≤α_M）。事实上，α和β在图5a和图5b中为零；在图5c中，β₁≤β_M（且因此，α₁≤α_M）；以及，在图5d中，β₂≤β_M（且因此，α₂≤α_M）。

如果在移动控制构件10上施加作用力并且其然后朝向对于驾驶员的前方（箭头Fw）纵向地倾斜（见图5a），则转向轮22仍然与机动车辆20的纵向轴线L对准，这是由于尚未检测到移动控制构件10的横向分量，并且，使机动车辆20朝向前方进入直线运动。

如果在移动控制构件10上施加作用力并且其然后朝向对于驾驶员的后方（箭头Bw）纵向地倾斜（见图5b），则转向轮22仍然与机动车辆20的纵向轴线L对准，这是由于尚未检测到移动控制构件10的横向分量，并且，使机动车辆20朝向后方进入直线运动。

模式1的移动指令模式中的移动速度与移动控制构件10沿着纵向轴线的位置有关。其越是远离其静止位置N，车辆速度越高，无论该移动是向前的（Fw）还是向后的（Bw）。

图5c和图5d表示移动控制构件10被放入具有纵向分量和横向分量的位置中的情况的示例。图5c呈现向前Fw的纵向分量和朝着右方R的横向分量。因此，机动车辆20将在前进的同时右转。图5d呈现向后Bw的纵向分量和朝着右方R的横向分量。因此，机动车辆20将在倒车的同时右转。其它情况也是可能的，其中，横向分量取向成朝向左方L。

此类转向控制模式和从经由移动控制构件10接收到的命令使机动车辆20开始移动的模式是已知的，并且能够允许控制车辆。

本发明提出相对于此操作原理所提供的停车辅助更好的停车辅助。为此，应用本发明的方法包括以下步骤：

·检测移动控制构件10的位置，该移动控制构件10由驾驶员操纵并且能够指示移动指令的相对于所述机动车辆20的横向分量和纵向分量；

·分析由移动控制构件生成的移动指令。

然后该方法提出根据两种模式将移动指令分类：

-模式1：使机动车辆20在由移动控制构件10生成的移动指令给出的方向和指向上开始移动的移动指令，其中移动控制构件10的位置呈现根据横向轴线相对于其静止位置N具有的角度β小于角度β_M，所述角度β_M产生机动车辆20的转向轮22的最大转向角α_M。如上所述，该模式1在图7中由移动控制构件10的定位的区域A和B来表示。

-模式2：使机动车辆20按照与转向轮的横向转向相关联的一系列纵向交替移动的形式开始移动以便执行“锯齿”停车操纵的移动指令，移动控制构件10的位置绕横向轴线且相对于其静止位置N具有的角度β大于角度β_M，所述角度β_M产生机动车辆20的转向轮22的最大转向角α_M。该模式2在图7中由移动控制构件10的定位的区域C和D来表示。

由于该分类，在除了操作移动控制构件之外驾驶员不采取任何动作的情况下使机动车辆实现按照相关联的方式开始移动。

由此，移动指令模式1使车辆例如按照如图5a至图5d所描述的方式开始进行移动。这种使车辆开始移动的方式是现有技术已知的，并且通常当这些机动车辆配备有“控制杆”式的移动控制构件时用于控制机动车辆的移动。

本发明与现有技术的不同之处在于，其将与模式1移动指令相关联的移动模式同与模式2移动指令相关联的第二移动模式相结合，将这两种移动模式集成到单个装置中。对于移动指令模式2，其使车辆按照如图6a至图6b所示的方式开始移动，下面将对此进行描述。

当移动控制构件10绕横向轴线且相对于其静止位置N的角度β大于使机动车辆20的转向轮22产生最大转向角α_M的角度β_M时，则机动车辆代替驾驶员的位置执行“锯齿”式停车操纵，不再需要驾驶员自身执行与构成所述锯齿操纵的交替的向前和向后移动相关联的一系列的转向和反向转向操作。这样，停车变得非常容易，驾驶员只需要监控该操纵，除了移动控制构件10的操纵之外，不需要执行任何物理动作。

从这层意义上讲，可以将根据本发明的用于停车辅助的方法描述为“半自动”。这是因为，实际上，虽然其极大地简化了操纵，但是在整个操纵中其仍然要求驾驶员的存在和参与，以便观察并且估计可用空间的限制并且避开障碍物（附近停放的车辆、人行道、冒失的行人等等）。

在移动指令模式2中，无论纵向分量取向成向前Fw或者向后Bw，其均由执行根据本发明的方法的计算机解读为指示“锯齿”的初始移动的方向。由此，将向前的纵向分量Fw解读成用于开始向前移动的锯齿操纵的命令。同样地，将向后的纵向分量Bw解读成开始倒车的锯齿操纵的命令。通过增强在操纵期间的纵向分量，驾驶员能够由此增强机动车辆20沿着该分量的纵向移动。最后，出于实用考虑，可以将模式2中的零纵向分量与默认初始移动（例如，朝向后的移动）相关联。

如果驾驶员松开移动控制构件10，则移动控制构件10自动回到其静止位置N，并且机动车辆20静止。由此，驾驶员完全控制了其机动车辆20，并且因此可以在任何时刻停止对停车的辅助过程。

有利地，从停车辅助模式（模式2）的此切换仅在机动车辆20的低速度时才能启动，例如，在机动车辆20的移动速度低于或者等于30千米/小时的情况下。其优点在于，避免在高速下切换到停车辅助时产生倾转的风险，此风险对于机动车辆20、其乘坐者和其它道路使用者而言可具有非常危险的后果。

同样地，仅可在低速度下执行由切换至停车辅助模式所启动的操纵，以便于给驾驶员留出足够的反应时间来监控停车辅助过程。

在一个实施例中，该方法在移动控制构件10处使用作用力反馈，以便使驾驶员清楚感知到这两种移动指令模式。当驾驶员从区域A移动到区域D，或者从区域A移动到区域C，或者从区域B移动到区域D，或者从区域B移动到区域C（见图7）时，控制杆例如能够具有硬点。提醒读者注意，区域C和D对应于移动控制构件10产生模式2的位置，而区域A和B对应于移动控制构件10产生模式1的位置。为了例如人体工程学的原因，区域A、B、C和D的大小可有所不同。可以采取减小区域C和D，例如，以在与区域A和B相关联的控制操作中，提供更多的操纵余地。

也可以用声音消息和/或视觉消息来补充或者替代作用力反馈所发送的消息，用于向驾驶员指示当前的移动指令模式。

在本发明的一个实施例中，可以在根据本发明的方法添加主动智能，以便使其自适应并且使其考虑到使用机动车辆20的不同驾驶员的移动的统计离差。

有利地，本发明的改进之处可以在于，在模式1下的向后移动Bw期间，考虑到了自然的趋势和驾驶员的个人倾向。实际上，一些驾驶员在机动车辆20向后移动时倾向于使方向盘向右转来向右倒车，而另一些驾驶员则倾向于使方向盘向左转（如果驾驶员自身转动来执行操纵，这会更容易）。这对于一些驾驶员在学习执行后向移动时带来了非常大的困难。在这种情况下，可以配置移动控制构件10的控制使得如果驾驶员做出如此选择则可以进行反向，由此来简化模式1中的向后移动。

本发明还涉及与上述方法相关联的用于辅助停车的装置。

最后，本发明还涉及任何类型的计算机可读的记录介质，在其上记录有计算机程序，该计算机程序包括用于执行根据本发明的方法的步骤的程序代码指令。

在权利要求书中，术语“包括”不排除其它元件或者其它步骤。不定冠词“一”或者“一个”不排除复数。所描述和/或所要求保护的不同特征能够有利地组合。它们在说明书或者在各个从属权利要求中的存在不排除该可能性。不应该将附图标记解读成对本发明的范围的限制。

本发明不限于所描述的实施例，并且本领域中的技术人员在不脱离本发明的情况下可以进行任何修改。例如，已经将从模式1切换到模式2描述成根据角度β变得大于角度β_M时。可能的替代方案是将移动控制构件10的位置的横向分量和纵向分量进行比较，并且在横向分量大于纵向分量时切换到停车辅助模式。同样地，该方法适应于进入或者离开“锯齿”停车操纵，但是该方法的使用并不明确地限于这种类型的操纵。

Claims (11)

1.一种用于辅助停放具有转向轮（22）的机动车辆（20）的半自动方法，其包括以下步骤：

·检测移动控制构件（10）的位置，所述移动控制构件（10）由驾驶员操纵并且能够指示移动指令的相对于所述机动车辆（20）的横向分量和纵向分量；

·分析由所述移动控制构件（10）生成的所述移动指令；

其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：

·根据两种模式将所述移动指令分类：

-模式1：使所述机动车辆（20）在由所述移动控制构件（10）生成的所述移动指令给出的方向和指向上进行运动的移动指令，所述移动控制构件（10）的位置绕横向轴线且相对于其静止位置（N）具有的角度β小于角度β_M，所述角度β_M产生所述机动车辆（20）的多个所述转向轮（22）的最大转向角α_M；

-模式2：使所述机动车辆（20）按照与所述转向轮的横向转向相关联的一系列交替的纵向移动的形式开始移动以便执行“锯齿”停车操纵的移动指令，所述移动控制构件（10）的位置绕横向轴线且相对于其静止位置（N）具有的角度β大于角度β_M，所述角度β_M产生所述机动车辆（20）的多个所述转向轮（22）的最大转向角α_M；

·在除了操纵所述移动控制构件（10）之外驾驶员不采取任何动作的情况下，使所述机动车辆（20）根据所述移动指令模式开始移动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法仅对于所述机动车辆（20）的低移动速度是有用的。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，当在对应于模式2的模式下使所述机动车辆（20）开始移动时，将经由所述移动控制构件（10）使所述纵向分量的增强与在增加的所述纵向分量的方向和指向上的纵向移动的增强相关联。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述移动控制构件（10）的任何回到所述静止位置使得所述机动车辆（20）停止进行移动。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法是自适应的以便于考虑到使用所述机动车辆（20）的不同驾驶员的移动的统计离差。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法在所述移动控制构件（10）处使用了作用力反馈，以便使驾驶员清楚感知这两种移动指令模式。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法在所述移动控制构件（10）处使用至少一个硬点。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法产生声音消息和/或视觉消息，用于向驾驶员指示当前的移动指令模式。

9.一种用于辅助停放具有转向轮的机动车辆（20）的装置，所述装置设置有用于以下操作的机构：

·检测移动控制构件（10）的位置，所述移动控制构件（10）由驾驶员操纵并且能够指示移动指令的相对于所述机动车辆（20）的横向分量和纵向分量；以及

·分析由所述移动控制构件（10）生成的所述移动指令；

其特征在于，所述装置进一步包括：

·用于根据两种模式将所述移动指令分类的装置：

-模式1：使所述机动车辆（20）在由所述移动控制构件（10）生成的所述移动指令给出的方向和指向上开始移动的移动指令，所述移动控制构件（10）的位置绕横向轴线且相对于其静止位置（N）具有的角度β小于角度β_M，所述角度β_M产生所述机动车辆（20）的多个所述转向轮（22）的最大转向角α_M；

-模式2：使所述机动车辆（20）按照与所述转向轮的横向转向相关联的一系列交替的纵向移动的形式开始移动以便执行“锯齿”停车操纵的移动指令，所述移动控制构件（10）的位置绕横向轴线且相对于其静止位置（N）具有的角度β大于角度β_M，所述角度β_M产生所述机动车辆（20）的多个所述转向轮（22）的最大转向角α_M；

·在除了操纵所述移动控制构件（10）之外驾驶员不采取任何动作的情况下，使所述机动车辆（20）根据所述移动指令模式开始移动。

10.根据前一项权利要求所述的装置，其特征在于，由驾驶员操纵的所述移动控制构件（10）是控制杆式的操纵杆。

11.一种计算机可读记录介质，在其上记录有计算机程序，所述计算机程序包括用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤的程序代码指令。