CN116848039A - 用于运行停车辅助***的方法和设备、停车库和车辆 - Google Patents

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Abstract

提出了一种用于运行车辆(100)的停车辅助***(105)的方法。该方法包括：a)将预定图案(PAT1‑PAT6)投影(S1)到预定区域(205)上，尤其是车辆(100)附近的区域(205)，b)捕获(S2)图像，其中具有投影(220)的预定区域(205)的至少一部分在捕获的图像中是可见的，c)基于捕获的图像确定(S3)布置在预定区域(205)中的物体(210)，以及d)使用所捕获的物体(210)更新(S4)周围环境的数字地图(MAP0、MAP1)。

Description

用于运行停车辅助***的方法和设备、停车库和车辆
技术领域
本发明涉及用于运行车辆的停车辅助***的方法和设备、具有这种设备的停车库以及车辆。
背景技术
为了使车辆用户的停车过程更有效率，希望停车自动化。这可被指定为自动代客泊车。在这种情况下，用户在转移点将车辆转移到自动代客泊车***，该***接管对车辆的控制，并自主地将车辆控制到空闲停车位并将车辆停在那里。因此，用户也可以在转移点再次接管车辆。这种自动代客泊车***使用例如布置在车辆外部的传感器，特别是摄像头、雷达设备和/或激光雷达设备，来捕获车辆和车辆的周围环境。基于捕获的数据向车辆输出控制信号，并且以这种方式控制车辆。这些***不仅对用户有利，而且对停车库或停车区的经营者也有利，因为可以优化空间利用。此外，在这种***中可以使用任何可遥控的车辆，车辆本身不需要复杂的环境捕获和控制技术。
这种***中的一个已知问题是较小的和/或移动的障碍物，特别是生物，例如儿童或动物，仅仅被传感器很差地或不准确地捕获。然而，为了确保足够的安全水平，必须进行非常高水平的技术支出，例如使用非常多的摄像头，这使得***非常复杂和昂贵。
如果车辆本身具有用于捕获其周围环境的传感器和自主控制单元，则车辆可以自主驾驶。对于自动代客泊车，额外需要知道停车区域或停车库的地图，因为否则控制单元没有方向。即使提供了这样的地图，例如当车辆进入停车区域或停车库时，也只能使用复杂的手段来实现车辆的定位。特别地，可以被传感器捕获并且识别停车区域上或停车库中的唯一位置的通知或标志必须以分布式方式布置。借助于GPS等进行定位是不可能的，或者不可能在建筑物内部具有足够的精度，特别是如果停车库具有多层，并且一层布置在另一层之上。
US2020/0209886A1公开了一种***和方法，其中布置在停车库天花板上的激光扫描仪在道路上投影路径，该路径用于引导自主车辆。
发明内容
在此背景下，本发明的一个目的是改进车辆停车辅助***的运行。
根据第一方面，提出了一种用于运行车辆的停车辅助***的方法。该方法包括以下步骤：
a)将预定图案投影在预定区域上，特别是车辆附近的区域，
b)捕获图像，其中具有投影的预定区域的至少一部分在捕获的图像中是可见的，
c)根据捕获的图像确定布置在预定区域中的物体，以及
d)使用捕获的物体更新数字环境地图。
这种方法的优点在于，可以更高的可靠性和准确性捕获位于车辆车道中的物体。因此，在停车辅助***运行期间，特别是在车辆自主驾驶期间，如在自动停车过程中，可以提高安全水平。
术语“停车辅助***”在当前情况下被理解为在停车过程中，特别是在自主执行的停车过程中，辅助和/或控制车辆的任何***。停车辅助***可以包括集成在车辆中的单元，可以包括布置在基础设施中的单元，例如停车库，和/或可以包括以分布式方式布置的多个单元，这些单元彼此具有功能和/或通信连接。
停车辅助***尤其配置用于自主控制和/或驱动车辆。如果停车辅助***布置在车辆外部，这也可以称为远程控制。停车辅助***优选地具有根据SAE分类***的自动化等级4或5。SAE分类***由机动车辆标准化组织SAE International于2014年发布，名称为J3016，“道路机动车辆自动驾驶***相关术语的分类和定义”。它基于六种不同的自动化程度，并考虑了***所需的干预水平和驾驶员所需的注意力。SAE自动化程度从对应于完全手动***的0级，通过1至2级的驾驶员辅助***，延伸至部分自主(3级和4级)和完全自主(5级)***，完全自主***中不再需要驾驶员。自主车辆(也称为无人驾驶汽车、自动驾驶汽车和机器人汽车)是一种能够感知周围环境并在没有人类输入的情况下导航的车辆，符合SAE自动化等级5。
该方法的第一步骤a)包括在预定区域上投影预定图案。预定区域例如是停车库中的区域。该预定区域尤其是车辆附近的区域。
预定图案包括以预定方式布置的光学特征，例如根据几何规则布置的线，其可以是直的或弯曲的，并且可以是开放的或也可以形成封闭的形状。预定图案的示例包括棋盘图案、菱形图案、圆形、三角形、波浪线等。这些图案中的不同图案可以组合形成新的图案。预定图案不一定必须包括线作为光学特征，它也可以是点图案等。
预定图案优选被投影成使得图案的两个相邻布置的光学特征(例如两条线)的间距在5-30cm之间，优选在5-20cm之间，优选在5-15cm之间，更优选小于13cm，还更优选小于11cm。光学特征彼此越接近，可以捕获越小的物体。然而，完全照亮该区域所需的光学特征的数量增加，并且捕获投影所需的分辨率和确定物体所需的计算性能增加。
在优选实施例中，预定图案被设计成使得最小尺寸为11cm的物体被该图案捕获。
预定图案可以由投影单元产生和投影，特别是激光投影仪，其布置在车辆上或车辆外部的基础设施中。投影单元可以包括LCD单元、微透镜阵列和/或微反射镜阵列。投影单元可以配置为扫描激光束以投影预定图案。
图案投影在其上的预定区域尤其包括车辆的未来车道或轨迹。该投影可以独立于车辆的存在。然而，预定区域优选位于车辆附近，例如在车辆前面或在车辆后面。该区域也可以围绕车辆横向延伸。例如，该区域在车辆前方延伸数米，例如五米。该区域尤其可以延伸到车辆，并且可以包括车辆(更准确地说是车辆在地面上的投影)。
可以说该区域是由预定图案的投影扫描的。
特别地，预定图案在250nm-2500nm的光谱范围内的波长下被投影。根据投影单元的实施例，可以用宽带光谱、窄带光谱和/或包括多条窄带线的光谱来投影图案。
该方法的第二步骤b)包括捕获图像，其中具有投影的预定区域的至少一部分在捕获的图像中是可见的。
该图像可以由布置在车辆上或车辆外部的基础设施中的捕获单元捕获，特别是摄像头。
优选地，使用相对于产生投影的光束的特定最小视差来捕获图像。因此，确保了由于位于预定区域中的物体引起的预定图案的变化可以高可靠性和准确性被确定。
该方法的第三步骤c)包括根据捕获的图像确定布置在预定区域中的物体。
如果物***于具有投影的区域中，则预定图案的投影因此被物体改变或影响。例如，出现阴影(即在投影图像的一些部分中没有图案的单个光学特征)，图案的一个或多个光学特征的一些部分失真(即，受影响的光学特征出现在投影图像中预期的点之外的点)，和/或由于改变的反射角而出现光学特征强度的局部变化。
基于可以在投影图像中捕获的预定图案的这些变化，可以用很少的计算工作量来确定物体的存在。
在实施例中，投影的捕获图像与预定图案进行比较，其中预定图案的变化指示投影区域中的物体。
第四步骤d)包括使用捕获的物体更新数字环境地图。
数字环境地图尤其包括车辆实际环境的数字表示。数字环境地图优选地基于反映位置上的结构条件的地图，例如场地平面图、建筑平面图等。数字环境地图还可以包括借助于传感器捕获的运动物体，例如其他道路使用者，特别是其他车辆和行人。此外，数字环境地图可以包括道路标记和/或其他交通管理指令，它们借助于传感器被捕获。此外，数字周围地图可以包括关于下伏表面的信息项，例如构图等。
数字环境地图尤其包括坐标***，其原点例如是永久指定的(世界坐标***)或者其原点固定在车辆的一点上。
停车辅助***尤其配置成基于数字环境地图为车辆执行路径规划。也就是说，停车辅助***基于数字环境地图为车辆规划未来轨迹。
根据该方法的一个实施例，步骤c)包括：
在捕获的图像中捕获投影图案的失真。
根据该方法的另一实施例，步骤a)包括：
使用激光投影仪投影预定图案。
根据该方法的另一实施例，步骤a)包括：
使用预定颜色投影预定图案，
并且步骤b)包括：
使用对预定颜色透明的滤光器来捕获图像。
预定颜色包括例如一个或多个特定的波长范围。相应的波长范围优选包括窄范围，该窄范围具有至多20nm的半宽度，优选至多15nm，更优选至多10nm。因此，“特定颜色”可以包括多个窄波长范围，其对应于例如激光器等的发射线。
该实施例的优点在于，可以提高捕获单元可以捕获的图案的投影的信噪比。这尤其适用于所使用的滤光器是窄带滤光器的情况，该窄带滤光器仅对一个或多个窄波长范围透明。
术语“透明的”在当前情况下被理解为是指对于相应的波长，滤光器的透射率大于10％，优选大于50％，优选大于70％，更优选大于90％。滤光器优选地对于除预定颜色之外的颜色不透明。
根据该方法的另一实施例，步骤a)包括：
在按时间顺序连续的投影中顺序地投影预定图案，其中在不同的投影中相对于彼此移位地投影图案。
也可以说图案是在整个区域上被“扫描”的。这样做的优点是，位于投影图案的两个光学特征之间的区域可以被后面的投影之一捕获，因为后者投影的光学特征延伸穿过该区域，其中可以布置没有被投影捕获的物体。因此，使用该图案对该区域的扫描可以顺序增加。如果预定图案例如在光学特征之间具有相当大的间距，例如大于11cm，这是有利的。
在这种情况下，步骤b)尤其包括捕获图案的每个投影的图像，并且对每个捕获的图像执行步骤c)。
根据该方法的另一实施例，步骤a)包括：
根据预定顺序按时间顺序顺序地投影多个不同的预定图案。
例如，该顺序包括连续投影的棋盘图案、菱形图案、三角形图案和波浪图案。
在这种情况下，步骤b)尤其包括捕获图案的每个投影的图像，并且对每个捕获的图像执行步骤c)。
根据该方法的另一实施例，它包括：
基于数字环境地图确定车辆的轨迹。
为了避免碰撞，特别是在考虑数字环境地图中的物体的情况下确定轨迹。
根据该方法的另一实施例，它包括：
基于投影图案确定车辆的位置。
在该实施例中，投影单元特别布置在车辆外部并固定在适当位置。因此，车辆可以相对于投影移动。此外，图案的投影可以捕获车辆本身。然后，车辆可被确定为物体。由于投影单元的固定布置，可以相对于基础设施的限定的指定相对位置来投影图案。因此，例如，可以投影出现在限定的固定位置的特定光学特征。数字环境地图中的固定坐标对应于固定位置。另外的光学特征的相应位置可以从另外的光学特征相对于限定的光学特征的位置推断出来。因此，车辆的位置可以从车辆相对于所定义的光学特征或投影的另一光学特征的相对位置推断出来，该另一光学特征的位置被定义。
从视觉上来说，固定投影可被视为坐标系，车辆移动通过该坐标系，其中坐标系中的每个位置被唯一地分配给数字环境地图中的一位置。
根据该方法的另一实施例，它包括：
投影光学通知信号。
光学通知信号对于其他道路使用者是有用的，例如，如果它包含自主控制的车辆正在行驶的通知，并且还可以用于控制车辆本身。通知信号在这里可以用于“跟我来”功能。车辆优选地包括用于此目的的传感器，其配置为捕获通知信号，并且具有控制单元，其配置为根据捕获的通知信号自主地驱动车辆。
根据该方法的另一实施例，它包括：
借助于车辆的摄像头捕获通知信号的投影，
确定通知信号中包含的信息，以及
根据所确定的信息运行车辆。
该信息尤其可以包括方向信息。此外，该信息可以包括停止信号。
第一方面的方法可以例如在下文描述的场景中执行。在该场景中，设备以分布式方式布置，其中投影单元和捕获单元布置在车辆外部的基础设施中，该基础设施被设计为停车库，并且确定单元和更新单元布置在车辆中，例如作为车辆的停车辅助***的一部分，该停车辅助***配置用于自主驾驶车辆。车辆和停车库都各自包括通信单元，因此能够彼此通信。车辆的用户驾驶车辆到达停车库的入口。建立通信连接，并且车辆向停车库注册。在这种情况下，例如，包括停车库轮廓的数字环境地图，以及空闲停车位和引导车辆到空闲停车位的路径被传输到车辆。用户离开车辆并开始自主驾驶模式。停车辅助***接管车辆的控制，其中它确定沿着传输路径延伸的轨迹。可移动物体不包括在数字环境地图中。为了避免与物体碰撞，在每种情况下，在自主驾驶车辆前方和/或周围的限定区域中投影预定图案，并且捕获该投影。捕获的图像被传输到车辆中的确定单元，并且这确定物体是否位于投影区域中。因此，停车辅助***基于其规划轨迹的数字环境地图被更新。因此，特别地，每个可移动物体当前被捕获，并且可以在轨迹规划中被考虑。因此，车辆可以安全自主地到达空闲停车位。在到达空闲停车位时，车辆可以停车，其中例如为此使用超声波传感器。
根据第二方面，提出了一种用于运行车辆的停车辅助***的设备。停车辅助***配置用于自动驾驶车辆。该设备包括：
投影单元，用于将预定图案投影到预定区域上，
捕获单元，用于捕获图像，其中具有投影的预定区域的至少一部分在捕获的图像中是可见的，
确定单元，用于根据所捕获的图像确定布置在预定区域中的物体，以及
更新单元，用于使用捕获的物体更新数字环境地图。
该设备具有与根据第一方面的方法所描述的相同的优点。针对所提出的方法描述的实施例和特征相应地适用于所提出的设备。
相应的单元，特别是确定单元和更新单元，可以用硬件和/或软件实现。在硬件实现的情况下，相应的单元可以是例如计算机或微处理器的形式。在软件实现的情况下，相应单元可以是计算机程序产品、函数、例程、算法、程序代码的一部分或可执行物体的形式。此外，这里提到的每个单元也可以是车辆和/或建筑物(例如停车库)的上级控制***的一部分的形式。上级控制***可以是例如中央电子控制单元的形式，例如服务器和/或域计算机，和/或发动机控制单元(ECU)。
该设备的各种单元尤其可以分布式方式布置，其中它们彼此具有功能和/或通信连接。该设备可以包括集成在车辆中的单元，可以包括布置在基础设施中的单元，例如停车库，和/或可以包括以分布式方式布置的多个单元。
该车辆包括停车辅助***，其可通过该设备运行。在这种情况下，停车辅助***可以集成该设备的一些或所有单元。停车辅助***包括至少一个控制装置，其配置成至少用于接收来自该设备的控制信号并且用于根据该控制信号运行车辆(车辆的远程控制)。
根据该设备的一个实施例，投影单元布置在车辆外部，并且捕获单元、确定单元和更新单元布置在车辆中或车辆上。
根据该设备的另一实施例，投影单元和捕获单元布置在车辆外部，而确定单元和更新单元布置在车辆中。
在进一步的实施例中，确定单元另外布置在车辆外部，使得只有更新单元布置在车辆中。
根据第三方面，提出了一种停车库，其具有根据第二方面的设备，并且具有通信单元，用于建立到车辆的停车辅助***的通信连接，以将更新的数字周围地图和/或控制信号传输到停车辅助***。
停车库配置为在车辆包括至少一个控制装置的情况下执行车辆的自动停车过程，该控制装置也可被指定为停车辅助***，并且配置为至少用于从该设备接收控制信号并且用于根据控制信号运行车辆(车辆的远程控制)。
可选地，车辆的停车辅助***可以配置为基于接收到的数字环境地图来确定到空闲停车位本身的合适轨迹，并且沿着该轨迹自主地驾驶车辆。
根据第四方面，提出了一种车辆，其具有用于自动驾驶车辆的停车辅助***，并且具有根据第二方面的设备。
该车辆尤其能够通过该设备和停车辅助***来执行自动停车过程。停车过程包括行驶到空闲停车位，并且可以包括停车和离开，其中车辆的用户将车辆停在例如换乘区域，并且激活自主停车功能。然后，车辆自主驾驶到空闲停车位，并停在那里。通过呼叫信号，例如通过移动无线网络或另一个无线数据网络接收到的呼叫信号，可以激活车辆，于是车辆自主地从停车位行驶到换乘区域，在那里用户再次接管车辆。这也可以称为自动代客泊车***。
车辆例如是汽车或者甚至是卡车。优选地，车辆包括多个传感器单元，这些传感器单元配置成捕获车辆的行驶状态和捕获车辆的周围环境。特别地，车辆包括投影单元和捕获单元，它们是设备的一部分。车辆的传感器单元的其他示例是图像捕获装置，例如摄像头、雷达(无线电探测和测距)或激光雷达(光探测和测距)、超声波传感器、位置传感器、车轮角度传感器和/或车轮速度传感器。传感器单元分别配置成向例如停车辅助***或驾驶辅助***输出传感器信号，停车辅助***或驾驶辅助***基于捕获的传感器信号执行部分自主或完全自主的驾驶。
本发明的其他可能的实施方式还包括上面或下面关于示例性实施例描述的没有明确提及的特征或实施例的组合。在这种情况下，本领域技术人员也将添加单独的方面作为对本发明的相应基本形式的改进或添加。
本发明进一步有利的配置和方面是从属权利要求和下面描述的本发明示例性实施例的主题。下面参照附图基于优选实施例更详细地解释本发明。
附图说明
图1示出了从鸟瞰视角观察的车辆示意图；
图2示出了预定图案的投影的示例；
图3示出了数字环境地图更新的示例性实施例；
图4A-4D示出了用于运行停车辅助***的设备的四个不同的示例性实施例；
图5A-5F示出了预定图案的不同示例；
图6示出了预定图案的投影的另一示例；
图7示出了带有障碍物的投影的示意图；
图8A-8B示出了投影光学通知信号的示例性实施例；
图9A-9B示出了用于运行停车辅助***的设备的另一示例性实施例的示意图；
图10示出了用于运行停车辅助***的方法的示例性实施例的示意性框图；以及
图11示出了用于运行停车辅助***的设备的示例性实施例的示意性框图。
除非另有说明，图中相同或功能相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
图1从鸟瞰视角示出了车辆100的示意图。车辆100例如是布置在环境200中的汽车。汽车100具有例如控制单元形式的停车辅助***105。此外，车辆100包括设备110，其配置用于运行停车辅助***105。在该示例中，设备110包括两个投影单元112，一个指向前方的投影单元112和一个指向后方的投影单元112，多个捕获单元114，以及确定单元116和更新单元118。投影单元112具体为激光投影仪的形式，并配置为通过车辆100将预定图案PAT1-PAT6(见图5A-5F)投影在预定区域205(见图2)上。捕获单元114包括例如视觉相机、雷达和/或激光雷达。捕获单元114可以分别从汽车100的周围环境200中捕获相应区域的图像，并将其作为光学传感器信号输出。此外，多个环境传感器装置130布置在汽车100上，其中这些例如可以是超声波传感器。超声波传感器130配置成检测距布置在环境200中的物体的距离，并输出相应的传感器信号。借助于由捕获单元114和/或超声波传感器130捕获的传感器信号，停车辅助***105和/或设备110能够部分自主地或者甚至完全自主地驾驶汽车100。除了图1中示出的捕获单元114和超声波传感器130外，车辆100可以具有各种其他传感器设备。这些的示例是麦克风、加速度传感器、车轮速度传感器、转向角传感器、具有用于接收可电磁传输的数据信号的耦合接收器的天线等。
设备110设计成例如基于图11更详细解释的那样，并且配置成执行基于图10解释的方法。
图2示出了车辆100附近的预定区域205上的预定图案PAT1-PAT6(见图5A-5F)的投影220的示例。例如，这是基于图1解释的车辆100。投影220可以由布置在车辆100上的投影单元112(见图1、4、7、9或11)和/或布置在车辆100外部的投影单元112产生。应当注意，投影也可以独立于车辆(未示出)在另一预定区域上产生，其中投影单元布置在车辆外部。该示例例如涉及图5A所示的预定图案PAT1。该图案PAT1包括具有平行延伸的线的两个线族，这两个线族布置成彼此垂直。该图案也可被指定为棋盘图案。在平面区域上，预定图案PAT1的投影220对应于预定图案PAT1，即线彼此平行和垂直延伸。然而，在其上投影图案的表面以曲线延伸的点处，例如因为物体210位于那里，所以投影220不再必须对应于预定图案PAT1。这在图2中以示例的方式示出，其中投影220在物体210的区域中出现失真，如曲线延伸的线225所示。
图案的投影220例如通过布置在车辆100上的捕获单元112(见图1、4、7、9或11)被捕获为图像。基于图案225的失真，可以确定导致该失真的物体210必须位于相应的区域中。确定单元116(参见图1、4、7、9或11)相应地配置成基于捕获的图像来确定物体210。
在实施例(未示出)中，可以规定基于图案225的失真推断物体210的形状。可替代地或另外，也可以基于失真225来执行(未示出)物体分类，其中这优选地借助于神经网络来执行，特别是借助于GAN(生成对抗网络)和/或借助于CNN(卷积神经网络)。
图3示出了数字环境地图MAP0、MAP1的更新的示例性实施例。数字环境地图MAP0、MAP1是车辆100在定义的时间点的实际环境200(见图1)的表示，其中数字环境地图MAP0、MAP1根据需要包括环境200的一些或所有捕获的特征。在图3的示例中，数字环境地图MAP0、MAP1示出了环境200的鸟瞰图。
在该示例中，车辆100位于例如停车库中，其中停放的车辆310和柱304存在于数字环境地图MAP0中。在实施例中，可以规定，数字环境地图MAP0、MAP1至少部分地由布置在车辆100外部的***指定，例如停车引导***。指定的数字环境地图MAP0包括例如停车库的轮廓，其中车道和建筑结构(例如柱304)已经包含在其中。
车辆100例如由车辆100的停车辅助***105(见图1)自主控制，其中停车辅助***105可由设备110(见图1或11)运行。例如，如基于图2解释，由确定单元116(见图1、4、7、9或11)基于投影220(见图2)的捕获图像来确定物体210位于车辆100的前方。更新单元118(见图1、4、7、9或11)随即更新数字环境地图MAP0，其中更新的环境地图MAP1包含确定的物体210。因此可以避免自主驾驶车辆100与物体210的碰撞。
图4A-4D示出了用于运行车辆100的停车辅助***105(见图1)的设备110的四个不同的示例性实施例。在所有四个示例中，设备100包括投影单元112、捕获单元114、确定单元116和更新单元118。相应的投影单元112配置成将预定图案PAT1-PAT6(见图5A-5F)投影220在预定区域205(见图2)上，特别是车辆100附近的区域，并且捕获单元114配置成捕获投影220的图像。确定单元116配置成根据所捕获的图像来确定物体210(参见图2或3)，并且更新单元118配置成更新数字周围地图MAP0、MAP1(参见图3)。
图4A示出了第一实施例，其中具有所有单元的设备110布置在车辆100上。这也可以称为“独立”解决方案。
图4B示出了第二实施例，其中投影单元112布置在车辆100外部的基础设施中。在该示例中，基础设施是停车库300，并且投影单元112特别地布置在停车库300的天花板上。
图4C示出了第三实施例，其中投影单元112和捕获单元114布置在基础设施中的车辆100的外部。在该示例中，基础设施是停车库300，并且投影单元112和捕获单元114彼此偏移地布置在停车库300的天花板上。由于偏移布置，在投影单元112和捕获单元114之间产生视差，这改善了物体的捕获。此外，在该示例中，车辆100和停车库300具有各自的通信单元102、302，其配置为彼此建立无线通信连接COM。在该示例中，特别地，由捕获单元114捕获的图像经由通信连接COM传输，使得布置在车辆中的确定单元116可以根据捕获的图像来确定物体210(见图2或3)。
图4D示出了第四实施例，其中设备100作为整体布置在基础设施中。如图4C所示，在该示例中，车辆100和停车库300具有各自的通信单元102、302，它们配置成彼此建立无线通信连接COM。然而，在这种情况下，例如，代替捕获的图像，更新的周围环境地图MAP0、MAP1(见图3)被传输到车辆100。车辆100或车辆100的停车辅助***105(见图1)配置为例如基于数字环境地图MAP0、MAP1来确定轨迹，以便到达空闲停车位。可替代地，车辆100的轨迹也可以由基础设施中的相应单元确定，并且仅控制信号被传输到车辆100(车辆100的远程控制)。
图5A-5F示出了预定图案PAT1-PAT6的不同示例。
例如，图5A中的预定图案PAT1是棋盘图案。例如，图5B中的预定图案PAT2是菱形图案。例如，图5C中的预定图案PAT3是三角形图案。例如，图5D中的预定图案PAT4是波浪图案。例如，图5E中的预定图案PAT5是另一个三角形图案。图5F中的预定图案PAT6例如是圆形图案。
需要注意的是，基于图5A-5F所示的预定图案仅仅是示例性的。可以想到任何其他预定图案，例如预定图案PAT1-PAT6的组合。预定图案PAT1-PAT6被特别投影，使得相邻光学特征的间距，例如两条相邻线的线间距，在静态投影中至多为11cm。在动态投影中，即投影以规定的时间间隔移动和/或不同的图案以不同的时间间隔投影，单个图案的线间距也可以大于11cm。两个连续图案的线间距优选为至多11cm，即当按时间顺序连续的投影图案叠加时，最大线间距为11cm。因此，确保尺寸至少为11cm的物体被投影220捕获，并因此可被设备110确定。
图6示出了预定图案PAT1-PAT6(见图5A-5F)的投影220的另一个示例，其中这是例如图5A的棋盘图案PAT1。在该示例中，将解释图案的投影220如何可以用于帮助定位车辆100。由于缺少诸如GPS的位置信号，在诸如停车库300(见图4B-4D或图9)的封闭空间中定位车辆100是困难的，因此如下所述，确定车辆100在停车库300中的位置是特别有利的。在该示例中，投影单元112(见图1、4、7、9或11)被固定地布置在基础设施中的适当位置，因此例如如基于图4B—4D所示。
由于投影单元112的固定布置，可以相对于基础设施的限定的指定相对位置来投影图案。因此，例如可以从侧壁投影一条线，该线具有精确的预定间距，例如两米。在图6中，投影220的线用H1–H10和V1–V15来编号。例如，每条线的位置在数字环境地图MAP0、MAP1中指定(见图3)。基于水平线H1-H10，可以确定车辆100的横向位置，并且基于竖直线V1-V15，可以确定车辆100的纵向位置。
当车辆100现在沿着投影220移动时，它越过图案的固定线。也就是说，投影220的一部分不是在地面上产生的，而是在车辆100上产生的(为了清楚起见未示出)。此外，图6示出了投影220在车辆100的车身下方的一些点处突出，其中这取决于车身高于地面的高度和投影220相对于车辆100的突出角度。特别是在接触地面的车辆100的车轮HR、VR处，精确定位是可能的，因为投影220从地面变化到相应车轮HR、VR的转变点精确标记了车辆100的相应车轮HR、VR的当前位置。
在该示例中，基于线V10和V11确定前轮VR在纵向方向上的位置，其中所确定的位置对应于线V10和V11的位置之间的值，并且基于线V2和V3确定后轮HR在纵向方向上的位置，其中所确定的位置对应于线V2和V3的位置之间的值。基于车辆右侧的线H3和H4确定车辆100在横向方向上的位置，其中所确定的位置对应于线H3和H4的位置之间的值。
可以使用布置在车辆100上的捕获单元114(参见图1、4、7、9或11)或者也可以使用固定布置在基础设施中适当位置的捕获单元114来执行定位。如果捕获单元114布置在车辆100上，则需要识别至少一个投影的光学特征，使得它可以与其他特征区分开。然后可以在投影220的捕获图像中确定该光学特征，其中在数字环境地图MAP0、MAP1中定义和指定对应于光学特征的位置的位置。然后可以确定车辆100相对于光学特征的相对位置，并且因此也可以确定车辆100在数字环境地图MAP0、MAP1中的绝对位置。
图7示出了具有两个障碍物210的投影220的示意图。在该示例中，投影单元112位于停车库300的天花板上。捕获单元114布置在停车库300的天花板上的另一个位置。图7用于解释各个位置210如何改变预定图案PAT1-PAT6(见图5A-5F)的投影220。
投影220的第一光束R1横向入射到物体210上。从捕获单元114的角度看，物体210的侧面是不可见的。因此，由停车库300的地板上的第一光束R1产生的光学特征不包括在投影220的图像中，从投影220的图像中可以推断出物体210的存在。
投影220的第二光束R2入射到物体210的上侧，其从捕获单元是可见的。因此，将由第二光束R2在停车库300的地板上产生的光学特征看起来相对于预期位置发生了位移。也可以说，相对于预定图案PAT1-PAT6，投影220在该区域中出现失真。可以由此推断物体210的存在。
投影220的第三光束R3入射到物体210的倾斜表面上。光束R3的反射角因此受到影响，这是很明显的，例如由于将由第三光束R3产生的光学特征的亮度变化。可以由此推断物体210的存在。
所提到的三个示例没有形成光学效果的详尽列表，基于这些光学效果，在预定图案PAT1-PAT6的投影220的图像中可以确定物体210，但是这些示例仅用于说明。
图8A-8B示出了包括规定信息的光学通知信号POS的投影的示例性实施例。在该示例中，投影单元112布置在车辆100的外部，并且车辆100包括捕获单元114，使用该捕获单元114捕获光学通知信号POS。车辆100的停车辅助***105(见图1)配置成基于捕获的图像确定包含在光学通知信号POS中的信息，并根据该信息自主地控制车辆100。
在图8A中，光学通知信号POS特别用于向车辆100显示车辆100将要行驶的确定轨迹。停车辅助***105配置成沿着显示的轨迹自主地驾驶车辆100。
光学通知信号POS尤其还可以为其他道路使用者展现信号效果。例如，光学通知信号POS的虚线指示自主驾驶车辆100的车道。因此，警告其他道路使用者这是自主驾驶车辆100，并且可以保持车辆100的车道空闲。在实施例(未示出)中，可以规定，在车辆100周围的预定区域中投影视觉上可清楚感知的光学通知信号POS，其清楚地指示自主驾驶车辆100。
在图8B中，光学通知信号POS特别用于在确定的物体210前面停止车辆，以避免与物体210碰撞。停车辅助***105配置为根据光学通知信号POS来停止车辆100。
图9A-9B各自示出了用于运行车辆100的停车辅助***105(见图1)的设备110的另一示例性实施例的示意图。图9A示出了侧视图，图9B示出了俯视图，其中车辆100位于停车库300中。在该示例中，投影单元112布置在车辆100的外部，并且正好在柱304上的道路上方，例如，在1-5cm的高度。捕获单元114布置在停车库300的天花板上。
在该示例中，投影单元112仅投影一条线作为预定图案PAT1-PAT6(见图5A-5F)，其中光刚好在地面上方传播。反射器306布置在地面上的预定位置，光入射到该反射器上并从该反射器被反射。反射器306的高度例如对应于投影单元112的高度。如果投影单元112和反射器之间的区域没有物体210，则投影220是沿着反射器306的路线延伸的线。
然而，如果物体210位于该区域中，则光入射到该物体上并被其反射。这可被识别为投影220的图像中的失真图案225。此外，阴影222导致反射器306的区域对应于从投影单元112经由物体210的对准。因此可以推断物体210的存在。
图10示出了用于运行停车辅助***105(例如图1的车辆100的停车辅助***105)的方法的示例性实施例的示意性框图。在第一步骤S1，预定图案PAT1-PAT6(见图5A-5F)被投影在预定区域205(见图2)上，特别是车辆100附近的区域(见图1-4、6、8或9)。在第二步骤S2，捕获车辆100的周围环境200(见图1)的图像，其中具有投影220(见图2、4或6-9)的预定区域205的至少一部分在捕获的图像中是可见的。在第三步骤S3，根据捕获的图像确定布置在预定区域(205)中的物体210(参见图2、3、7或9)。在第四步骤S4，使用所捕获的物体210来更新数字环境地图MAP0、MAP1(参见图3)。
图11示出了用于运行停车辅助***105(例如图1的车辆100的停车辅助***105)的设备110的示例性实施例的示意性框图。设备110包括：投影单元112，用于将预定图案PAT1-PAT6(参见图5A-5F)投影在预定区域205(参见图2)上，特别是车辆100附近的区域；捕获单元114，用于捕获车辆100的周围环境200(参见图1)的图像，其中具有投影220(参见图2、4或6-9)的预定区域205的至少一部分在捕获的图像中是可见的；确定单元116，用于根据捕获的图像确定布置在预定区域205(参见图2、3、7或9)中的物体210；以及更新单元118，用于使用捕获的物体210更新数字周围地图MAP0、MAP1。
设备110特别配置成执行基于图10描述的方法。
尽管已经基于示例性实施例描述了本发明，但它可以多种方式修改。
附图标记列表
100 车辆
102 通信单元
105 停车辅助***
110 设备
112 投影单元
114 捕获单元
116 确定单元
118 更新单元
130 传感器
200 周围环境
205 区域
210 物体
220 投影
222 阴影
225 失真图案
300 停车库
302 通信单元
304 障碍物
306 反射器
310 停放的车辆
COM 通信连接
H1–H10线
HR后轮
MAP0 数字环境地图
MAP1 数字环境地图
PAT1 预定图案
PAT2 预定图案
PAT3 预定图案
PAT4 预定图案
PAT5 预定图案
PAT6 预定图案
POS 光学通知信号
R1 光束
R2 光束
R3 光束
S1 方法步骤
S2 方法步骤
S3 方法步骤
S4 方法步骤
V1-V15 线
VR前轮

Claims (15)

1.一种用于运行车辆(100)的停车辅助***(105)的方法，该方法包括：
a)将预定图案(PAT1-PAT6)投影(S1)在预定区域(205)上，特别是车辆(100)附近的区域(205)，
b)捕获(S2)图像，其中具有投影(220)的预定区域(205)的至少一部分在捕获的图像中是可见的，
c)根据所述捕获的图像确定(S3)布置在所述预定区域(205)中的物体(210)，以及
d)使用所捕获的物体(210)更新(S4)数字环境地图(MAP0、MAP1)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤c)包括：
在所述捕获的图像中捕获投影图案的失真(225)。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤a)包括：
使用激光投影仪投影所述预定图案(PAT1-PAT6)。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤a)包括：
使用预定颜色投影所述预定图案(PAT1-PAT6)。
并且步骤b)包括：
使用对所述预定颜色透明的滤光器来捕获所述图像。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤a)包括：
在按时间顺序连续的投影(220)中顺序地投影所述预定图案(PAT1-PAT6),其中在不同的投影中相对于彼此移位地投影图案。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤a)包括：
根据预定顺序按时间顺序顺序地投影多个不同的预定图案(PAT1-PAT6)。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
基于所述数字环境地图(MAP0、MAP1)确定所述车辆(100)的轨迹。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
基于投影的图案确定所述车辆(100)的位置。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
投影光学通知信号(POS)。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：
借助于所述车辆的摄像头捕获所述通知信号(POS)的投影，
确定所述通知信号(POS)中包含的信息，以及
根据所确定的信息运行所述车辆(100)。
11.一种用于运行车辆(100)的停车辅助***(105)的设备(110)，其中所述停车辅助***(105)配置用于自动驾驶所述车辆(100)，该设备(110)包括：
投影单元(112)，用于将预定图案(PAT1-PAT6)投影在预定区域(205)上，特别是所述车辆(100)附近的区域(205)，
用于捕获图像的捕获单元(114)，其中具有投影(220)的所述预定区域(205)的至少一部分在所捕获的图像中是可见的，
确定单元(116)，用于根据所捕获的图像确定布置在所述预定区域(205)中的物体(210)，以及
更新单元(118)，用于使用所捕获的物体(210)来更新数字环境地图(MAP0、MAP1)。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述投影单元(112)布置在所述车辆(100)的外部，并且所述捕获单元(114)、所述确定单元(116)和所述更新单元(118)布置在所述车辆(100)中。
13.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述投影单元(112)和所述捕获单元(114)布置在所述车辆(100)的外部，并且所述确定单元(116)和所述更新单元(118)布置在所述车辆(100)中。
14.一种停车库(300)，具有如权利要求11所述的设备(110)，并且具有通信单元(302)，用于建立到车辆(100)的停车辅助***(105)的通信连接(COM)，以将更新的数字环境地图(MAP0、MAP1)和/或控制信号传输到所述停车辅助***(105)。
15.一种车辆(100)，具有用于自动驾驶所述车辆(100)的停车辅助***(105)并且具有如权利要求11所述的设备(110)。
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