CN102066186A - 在停车空间停车时辅助车辆司机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在停车空间(03、13)停车时辅助车辆(02、12)司机的方法，其中，测量可能的停车空间(03、13)，通过从停车空间(03、13)的测量结果确定的停车空间(03、13)几何条件以及相对于停车空间(03、13)的车辆位置来计算停车轨迹，和，随后执行停车过程，在该过程中车辆沿停车(01、11)转向进入停车空间(03、13)。停车空间几何条件在停车过程中被持续确定。如果两个停车空间几何条件彼此不同，则评估所存在的差异且如果适当的话修正和/或重新计算停车轨迹(01、11；05、15)。另外，公开一种用于执行所述方法的司机辅助装置和计算机程序产品，其引入具有相关联存储器件的微处理器执行该方法。

Description

在停车空间停车时辅助车辆司机的方法
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的在停车空间停车时辅助车辆司机的方法、如权利要求19前序部分所述的司机辅助装置、和如权利要求21前序部分所述的计算机程序产品。
背景技术
用于在停车空间停车时辅助车辆司机的已知司机辅助装置(在后文中为了简便称为停车系统)在停车过程开始时或在开始之前计算用于车辆停车的路径(称为停车轨迹)。该路径基于停车空间的几何条件和相对于该停车空间的车辆位置来进行计算。在该情况下，停车系统通过包括合适传感器的测量装置来测量可能的停车空间，这些传感器是超声传感器(超声停车辅助传感器(ultrasonic park assist sensors)；UPA传感器)，它们例如安装在车辆的前部和/或后部和/或安装到车辆的侧部，该系统通过停车空间数据和从中获得的停车空间几何条件来计算停车轨迹，并随后例如通过主动转向干预(active steering intervention)或通过给司机发出的驾驶指令并通过让车辆沿该停车轨迹转向到停车空间来执行停车过程。在停车过程期间，与界定出停车空间的物体的距离通过传感器来监测。
目前的停车系统在停车过程开始之前和开始时将计算的路径固定。进而，目前所用的用于感知停车空间几何条件的测量装置具有一种变化因素(variation)，其对会不利地影响停车结果，即影响停车过程结束时获得的在停车空间中的目标位置或目标方位的车辆放置。
因此本发明的目的是开发一种用于在停车空间停车时辅助车辆司机的方法，该方法允许独立于所用的测量装置的变化因素并独立于可能以不充分的方式感知的停车空间几何条件来获得满意的停车结果。
发明内容
所述目的通过用于在停车空间中停车时辅助车辆司机的方法来实现，在该方法中，
-测量可能的停车空间，且同时优选地确定相对于停车空间的车辆位置，
-基于从停车空间测量结果确定的停车空间几何条件以及基于相对于停车空间的车辆位置来计算停车轨迹，和
-随后执行停车过程，在该过程中车辆沿停车轨迹转向进入停车空间。
根据本发明，在停车过程中基于当前的传感器数据继续确定该停车空间几何条件，该传感器数据通过用于测量停车空间的适当传感器系统来获得，且所述停车空间几何条件与停车过程开始之前确定的停车空间几何条件比较，其中，如果两个停车空间几何条件彼此不同，则评估所存在的差异并且如果合适的话修正和/或重新计算停车轨迹。
通过本发明，在停车过程中且在该情况下以改善的准确性首先确定的信息可转换为可用形式，且由此有助于改善停车结果，特别是在困难情况下，且由此极大地改善停车系统的可用性以及顾客满意度。
与现有技术相比，根据本发明的方法具有的优点是，如果在停车过程中存在传感器数据，该数据允许在停车空间中更好地设定车辆的目标位置/目标方位，则所述方法允许相应地修正停车轨迹。根据本发明的方法由此提供了一种可能性，即基于当前的且由此更准确的传感器数据而在停车阶段进行停车轨迹修正以及在停车阶段过程中进行路径修正。
沿停车轨迹使车辆转向可实施作为被引导的停车或半自动停车或全自动停车。
本发明的一种有利改进是，如果在停车过程之前确定的停车空间几何条件与停车过程中确定的停车空间几何条件之间的差异很小，且例如在相应系统条件变化范围内，原始停车空间几何条件以及由此在停车过程开始之前计算的停车轨迹被保留，且如果在停车过程中确定的停车空间几何条件显著不同于原始确定的停车空间几何条件且该差异与停车结果有关，则基于在停车过程中当前确定的停车空间几何条件重新限定或修正停车轨迹。
本发明的另一有利改进是，在停车过程中监测与界定停车空间的物体的距离，例如是通过合适的传感器系统或通过合适的传感器进行。
本发明的一个特别有利的改进是，通过在进入停车空间的过程中感知从界定停车空间的物体到车辆左右的侧向距离、以及通过将所述侧向距离与基于原始感知的停车空间几何条件和当前车辆位置预期的距离进行比较，执行停车过程之前确定的停车空间几何条件与停车过程中确定的停车空间几何条件之间的比较。
还应理解，通过在进入停车空间中的过程中感知在车辆左右界定停车空间的物体的轮廓，执行在停车过程之前确定的停车空间几何条件与停车过程中确定的停车空间几何条件之间的比较，其中，如果可以基于该轮廓检测到停车空间具有一方位，该方位不同于停车过程之前确定的停车空间几何条件或初始限定，则停车轨迹被相应地修正。
为了确定停车空间的方位，两个侧向物体的轮廓在每种情况下优选地以直线代表。如果两条直线大致平行地延伸，则两条直线的平均值优选地被采用作为停车空间的方位。
被测量直线的轮廓与实际直线有偏差的情况下，侧向距离数据可用于在停车过程中修正停车轨迹，例如通过侧向地安装在后保险杠上的超声传感器执行。在直线有平行移位的情况下，停车轨迹主要利用相应的平行移位通过这些超声传感器的评估来修正。相反，在直线有方向性偏移的情况下，停车轨迹的目标角度可通过侧向地安装在后保险杠上的超声传感器来修正。
如果两条直线没有充分平行地延伸而是相对于原始目标方位具有相同的方位，则至少与原始目标方位不同的直线优选地被采用作为停车空间的方位。如果两条直线没有充分平行地延伸且相对于原始目标方位处于不同方位，则两条直线的平均值优选地被采用作为停车空间的方位。如果两条直线没有充分平行地延伸并相对于原始目标方位处于不同方位，原始目标方位优选地被保持。根据本发明方法的这些该改进的优点是，作为结果，不仅可以在相对于车道基本成直角方位的停车空间进行停车而且可在所谓倾斜的停车空间中停车。
本发明的一种有利改进是，为了在停车过程中确定停车空间几何条件，设置测量装置，该测量装置主要被设置为用于在并非停车过程的情况下辅助车辆的司机。
替换地，为了在停车过程中确定停车空间几何条件，设置测量装置，该测量装置被设置特别用于在停车过程中辅助车辆的司机。
测量装置可包括安装在车辆中的超声传感器，例如在车辆的后部中的额外侧向超声传感器和/或存在于车辆中的摄像机，例如倒车摄像机和/或雷达传感器，例如用于监视盲点的传感器系统。
本发明的一种特别有利的改进是，为了在停车过程之前和/或停车过程中确定停车空间几何条件，停车空间标记例如通过倒车摄像机被捕获和例如通过合适的图像处理被检测，其中，确定停车空间标记的位置和方位。因为这些停车空间标记在停车过程开始之前基本位于摄像机边缘区域中，该确定仅在停车过程中适用，但是如果停车空间标记在停车过程中沿图像中心的方向移动则能至少改善该确定的准确性。这可特别应用于逆光条件(adverse lightcondition)和/或反差条件(contrast condition)下。
本发明的另一特别有利的实施例是，为了在停车过程之前和/或停车过程中确定停车空间几何条件，例如基于距离数据和/或例如通过摄像机的视觉观察感知和/或确定路缘的轮廓。
本发明的进一步特别有利的改进是，额外地让停车空间中的目标停车位置和/或方位被司机验证和确认或修正，例如通过在显示器上显示停车情况。例如这是通过例如将倒车摄像机的图像上叠加通过系统确定的目标停车位置来实现的。
本发明可有利地与一种司机辅助装置结合使用，用于在停车空间停车时辅助车辆的司机。这种司机辅助装置优选地包括：
-用于在停车过程之前和停车过程中测量停车空间的器件，
-微处理器，其连接到所述器件并具有相关的存储器件，用于基于在停车过程之前和停车过程中从停车空间的测量结果确定的停车空间几何条件、以及基于相对于停车空间的车辆位置来计算和/或修正停车轨迹，其中，具有相关存储器件的微处理器将在停车过程中确定的停车空间几何条件与在停车过程开始之前确定的停车空间几何条件进行比较，且如果两个停车空间几何条件彼此不同，则评估所存在的差异，且如果适当的话，修正和/或重新计算停车轨迹，和
-用于执行停车过程的器件，在该过程中车辆沿停车轨迹转向进入停车空间。
根据本发明方法的一种有利应用是与司机辅助装置相结合，该装置允许车辆沿停车轨迹进行被引导停车或半自动停车或全自动停车进入停车空间。
本发明的一个特别有利的改进是一种存储在计算机兼容介质上的计算机程序产品，包括计算机可读的程序部分，在该计算机产品在具有关联存储器件的微处理器上或在计算机上执行时，该程序部分使得微处理器或计算机执行如前所述的方法。
附图说明
本发明的示例性实施例显示于附图中，且将在后文详细描述。在所述附图中：
图1显示了第一停车过程的示意图，
图2显示了第二停车过程的示意图，
图3显示了第三停车过程的示意图，其中实际侧向物体与被测量物体具有平行偏差，和
图4显示了第四停车过程的示意图，具有一个或两个实际侧向物体的方向性偏移。
具体实施方式
参见附图1在后文描述根据本发明方法的第一示例性实施例。图1显示了在直角停车情况下的、基于在车辆02的后保险杠中的额外侧向超声传感器而对停车轨迹01所作的根据本发明的修正，以及由此对停车空间03中车辆02侧向定位作出的修正。
由于在停车过程开始之前在原始停车空间测量期间存在测量误差，获得了这样的系统视野(system view)：在右方界定出停车空间03的物体07(这里是另一辆停靠的车辆07)没有位于其实际位置，而是在有错误的位置08。基于在停车过程开始之前通过停车空间03的测量结果确定的并对应于系统视野的该有误差停车空间几何条件，以及基于相对于停车空间03的车辆位置，最初计算出停车轨迹04，其中车辆02在沿停车轨迹04转向进入停车空间03时不会如所需地那样中心定位，而是由于测量误差而在停车空间03中偏离中心。
为了修正这一点，物体09、07距车辆02左右的侧向距离06在进入停车空间03的过程中被感知，如图1所示，且将所述侧向距离06与基于原始感知的几何条件和当前的车辆位置所预期的距离进行比较。
能检测出偏离且相应地修正停车轨迹01，以使得代替基于测量误差并反映出停车过程开始之前的有误差系统视野的停车轨迹04，此时提供出适应了该真实情况的停车轨迹05，且车辆02此时沿所述停车轨迹05移动进入停车空间03中的最终目标位置。
替换地，侧向距离06可在停车过程中通过雷达传感器感知，该传感器被设置用于监测盲点。结果，不会花费与特定传感器或特定传感器系统有关的额外费用。
参照图2来描述根据本发明方法的第二示例性实施例。图2显示了在给定非直角停车的情况下、基于在车辆12后保险杠中的额外侧向超声传感器而对停车轨迹11的有创造性修正，以及由此对停车空间13中车辆12的目标方位作出的修正。
这里也是首先基于在停车过程开始之前的停车空间测量结果计算出停车轨迹14，且所述停车轨迹14将会由于该非直角停车情况下的停车空间13的不充分测量结果而导致不令人满意的停车结果。
因为例如由于侧向界定停车空间的物体17和19的遮挡通常从停车空间几何条件的确定不能获得充分的信息，所以在停车空间13中车辆12的目标方位的确定很难，其中该车辆没有出于相对于路(由箭头F示意性地显示)处于直角的方位。随着车辆行进通过停车空间13，目标方位在此限定为与车辆12的道路F成直角。
为此，根据本发明，在进入停车空间13的过程中，在车辆左右的物体19、17的轮廓被感知。如果可以基于该轮廓检测到停车空间13具有偏离原始定义的方位和几何条件，则可以相应地修正停车轨迹11，以使得，代替原始的停车轨迹14，此时给出了适应了真实情况的停车轨迹15，且车辆12沿所述停车轨迹15移动到停车空间13中的其最终目标位置。
一种检测停车空间13方位的可行方式是将两个侧向物体17、19的轮廓作为直线给出。
如果两条直线基本平行地延伸，则两个直线的平均值被用作停车空间13的方位。
如果两条直线没有大致平行地延伸，而是相对于原始目标方位具有相同方位，则与原始目标方位偏移最少的直线用作停车空间13的方位。
如果两条直线没有大致平行地延伸且相对于原始目标方位方位不同，则可以将两条直线的平均值作为停车空间13的方位或可以保持原始的目标方位。
该第二示例性实施例的显著优点是，因此不仅可以在相对于车道或路F实际上成直角的停车空间13中停车而且可以在被称为是倾斜的停车空间中停车。
根据本发明方法的示例性实施例提供了基于停车空间标记作出的停车轨迹的修正，该标记通过倒车摄像机(reversing camera)来检测。
停车空间标记可通过倒车摄像机感知并通过合适的图像处理来检测。在这种情况下，能确定停车空间标记的位置和方位。
因为在停车过程开始之前这些停车空间标记基本位于摄像图像的边缘区域中，所以仅在停车过程中适于进行确定，但是如果停车空间标记在停车过程中沿图像中心的方向移动则至少能改善该确定的准确性。这对于逆光条件和/或反差条件更为适用。
还应注意，可以确定路缘的轮廓，来代替停车空间标记。
将参照图3在后文描述的根据本发明方法的第三示例性。该图显示了停车轨迹21的创造性修正，且因此可用于在车辆29b的实际位置与和被测量位置(车辆29a)以平行移位的方式偏离的情况下将车辆22驾驶到停车空间23中的目的。由于在车辆22的后保险杠中侧向安装的超声传感器的距离数据的评估结果，最初基于被测量值确定的停车轨迹21可考虑从车辆29b的实际位置的侧向距离值(该侧向距离值已经在停车过程中进行了测量)沿新的停车轨迹24(通过虚线代表)的方向被重新计算。
在根据本发明方法的第四示例性实施例中，基于图4给出了描述，其描述了在最初测量的车辆39b(或车辆37b)的直线相对于实际车辆39a(或车辆37a)有方向性偏移的情况下，使用在停车车辆33的超声传感器的距离值来相对于新的停车轨迹34(由虚线代表)修正停车轨迹31的目标角度，所述传感器侧向安装在后保险杠上。
总的来说，本发明提出，停车空间几何条件在停车过程中通过合适的传感器系统来确定，并与在停车过程开始之前所确定的几何条件进行比较。如果两个几何条件彼此不同，则评估所存在的偏差。这允许在停车过程中基于当前的传感器数据来修正停车轨迹。
如果差异很小且例如是由于相应系统条件变化(system-conditionedvariation)造成的，则保留原始几何条件。
如果在停车过程期间确定的几何条件显著不同于原始几何条件且该差异是与停车结果相关的，则基于当前确定的几何条件来重新限定或修正停车轨迹。
通过本发明，在停车过程中最初确定且在该情况下以改善的准确性确定的信息可被转换为可用的形式并由此有助于停车结果的改善，特别是在困难情况下，且由此能极大地增加停车系统的可用性和客户满意度。
除了已经安装在车辆中的超声传感器以外，适当的传感器系统是现有的摄像机，例如倒车摄像机或雷达传感器，例如用于监测盲点的传感器系统。还可以想到安装能在停车过程中特别用于重新确定停车空间几何条件的传感器系统，例如在车辆后部区域中的额外侧向超声传感器。
基本上除了特定的测量以外，还可想到让司机执行停车空间中目标停车位置和/或目标方位的验证和确认或修正，例如通过在显示器上显示停车情况的方式。例如这可以通过将由系统确定的目标停车叠加在倒车摄像机上来实现。

Claims (24)

1.一种用于在停车空间(03、13)停车时辅助车辆(02、12)的司机的方法，在该方法中，
-测量可能的停车空间(03、13)，
-基于从停车空间(03、13)测量结果确定的停车空间几何条件、并基于相对于停车空间(03、13)的车辆位置来计算停车轨迹(04、14)，和
-随后执行停车过程，在该过程中车辆沿停车轨迹(01、11)转向到停车空间(03、13)中，
其特征是，在停车过程中继续确定停车空间几何条件并将其与在停车过程开始之前确定的停车空间几何条件进行比较，其中，如果这两个停车空间几何条件彼此不同，则评估所存在的偏差，并且如果适当的话修正和/或重新计算停车轨迹(01、11；05、15)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是，如果在停车过程开始之前确定的停车空间几何条件与停车过程中确定的停车空间几何条件之间的差异很小，则保留原始停车轨迹(04、14)，且如果在停车过程中确定的停车空间条件显著不同于原始确定的停车空间几何条件，且该差异与停车结果相关，则基于在停车过程中当前确定的停车空间几何条件来重新限定或修正停车轨迹(05、15)。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，在停车过程中监测与界定停车空间的物体(07、09；17、19)的距离。
4.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征是，通过在进入停车空间(03)的过程中感知从界定停车空间(03)的物体(09、07)到车辆(02)左右的侧向距离(06)、并通过将所述侧向距离(06)与基于原始感知的停车空间几何条件和当前车辆位置所预期的距离进行比较，执行在停车过程之前确定的停车空间几何条件与停车过程中确定的停车空间几何条件之间的比较。
5.如权利要求1、2或3中的一项所述的方法，其特征是，通过在进入停车空间(13)的过程中感知在车辆(12)左右界定停车空间(13)的物体(19、17)的轮廓来执行在停车过程之前确定的停车空间几何条件与在停车过程中确定的停车空间几何条件之间的比较，其中，如果基于该轮廓检测到停车空间(13)具有不同于在停车过程之前确定的停车空间几何条件的方位，则停车轨迹(11、15)相应地被修正。
6.如权利要求5所述的方法，其特征是，为了检测停车空间(13)的方位，两个侧向物体(17、19)的轮廓在每种情况下用直线代表。
7.如权利要求6所述的方法，其特征是，如果两条直线大致平行地延伸，则两条直线的平均值被采用作为停车空间(13)的方位。
8.如权利要求6所述的方法，其特征是，如果两条直线没有充分平行地延伸但是具有相对于原始目标方位相同的方位，至少与该原始目标方位不同的直线被采用作为停车空间(13)的方位。
9.如权利要求6所述的方法，其特征是，被测量直线的轮廓与实际直线有偏差的情况下，侧向距离数据用于在停车过程中修正停车轨迹(21、24；31、34)。
10.如权利要求9所述的方法，其特征是，在直线有平行移位的情况下，停车轨迹(21、24)主要通过相应的平行移位来修正。
11.如权利要求9所述的方法，其特征是，在直线有方向性的偏移的情况下，停车轨迹(31、34)的目标角度被修正。
12.如权利要求6所述的方法，其特征是，如果两条直线没有充分地平行延伸且相对于原始目标方位处于不同方位，则两条直线的平均值被采用作为停车空间(13)的方位。
13.如权利要求6所述的方法，其特征是，如果两条直线没有充分平行地延伸且相对于原始目标方位处于不同方位，则原始目标方位被保留。
14.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征是，为了在停车过程中确定停车空间的几何条件，设置测量装置，该测量装置主要用于在并非在停车过程中的情况下辅助车辆(02、12)的司机。
15.如权利要求1到14中的一项所述的方法，其特征是，为了在停车过程中确定停车空间几何条件，设置测量装置，该测量装置特别用于在停车过程中辅助车辆(02、12)的司机。
16.如权利要求14或15所述的方法，其特征是，测量装置包括超声传感器。
17.如权利要求14到16中的一项所述的方法，其特征是，测量装置包括摄像机。
18.如权利要求14到17中的一项所述的方法，其特征是，测量装置包括雷达传感器。
19.如前述权利要求的一项所述的方法，其特征是，为了在停车过程之前和/或停车过程中确定停车空间几何条件，停车空间标记物被感知，其中，所述停车空间标记物的位置和方位被确定。
20.如权利要求1到18中的一项所述的方法，其特征是，为了在停车过程之前和/或停车过程中确定停车空间几何条件，路缘的轮廓被感知和/或被确定。
21.如前述权利要求中的一项所述的方法，其特征是，额外地使在停车空间(03、13)中的目标停车位置和/或方位被司机验证和确认或修正。
22.一种用于执行如权利要求1到21中的一项所述的方法的司机辅助装置，其特征在于，
-用于在停车过程之前和停车过程中测量停车空间(03、13)的器件，
-微处理器，其连接到所述器件并具有相关的存储器件，用于基于在停车过程之前和停车过程中从停车空间(03、13)的测量结果确定的停车空间几何条件、以及基于相对于停车空间(03、13)的车辆位置来计算和/或修正停车轨迹(01，11；04，14；05，15)，其中，具有相关存储器件的微处理器将在停车过程中确定的停车空间几何条件与在停车过程开始之前确定的停车空间几何条件进行比较，且如果两个停车空间几何条件彼此不同，则评估所存在的差异，且如果适当的话，修正和/或重新计算停车轨迹(01、11；05、15)，和
-用于执行停车过程的器件，在该过程中车辆沿停车轨迹(01、11；05、15)转向进入停车空间(03，13)。
23.如权利要求22所述的司机辅助装置，其特征是，司机辅助装置允许沿停车轨迹(01、11；05、15)进行车辆(02、12)被引导的停车或半自动的停车或全自动的停车以进入停车空间(03、13)。
24.一种存储在计算机兼容介质上的计算机程序产品，包括计算机可读的程序部分，在该计算机程序产品在具有关联存储器件的微处理器上或在计算机上执行时，该程序部分使得该微处理器或该计算机执行如权利要求1到18中的一项所述的方法。
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