CN102470795A - 停车辅助系统及使用这种系统停车的方法 - Google Patents

Abstract

用于将车辆停入目标停车空间内的停车辅助系统包括确定是否有停靠车辆的足够车位长度的第一感应系统。第二感应系统确定是否有障碍物位于与目标停车空间相对的车辆的一侧的预定间隙区域内。关于是否建议将车辆停入第一感应系统感知的目标停车空间内的决定取决于确定可通过执行由停车辅助系统提供的用于将车辆停入目标停车空间内的第二转向轨迹之前执行由停车辅助系统提供的用于避开障碍物的第一转向轨迹而避开位于间隙区域内的障碍物。

Description

停车辅助系统及使用这种系统停车的方法

技术领域

本发明大体涉及到车辆停车辅助系统，特别涉及到停靠这种车辆的改进的停车辅助系统和方法。

背景技术

车辆停车辅助系统被用于识别可行的停车空间(例如，通常的平行的空间，后部垂直空间，或者车库停车空间)，然后控制车辆转向以非手动的方式操纵车辆进入识别的空间。在操作过程中，驾驶员仍换挡变速器并且操作燃油和刹车踏板。因此，当转向自动进行时，驾驶员仍然需要对车辆的安全停车负责。

美国专利6,948,729揭示了一种公知的停车辅助系统。在美国专利6,948,729中，传感器36感知前方的障碍物4，后方障碍物16以及可能的停车空间2的边缘5。感知的数据被处理并且提供辅助驾驶员停车的输出。

发明内容

本发明描述了停车辅助系统的多个实施方式。在一个实施方式中，用于在目标停车空间内停车的停车辅助系统包括确定在用于停车的目标停车空间内是否有足够车位长度的第一感应系统。用于确定是否有障碍物位于与目标停车空间相对的车辆一侧的预定的间隙区间内的第二感应系统。关于是否建议将车辆停在第一感应系统感知的目标停车空间内的决定取决于确定可通过在执行停车辅助系统提供的用于将车辆停入目标停车空间的第二转向轨迹之前执行停车辅助系统提供的用于避开该障碍物的第一转向轨迹而避开位于间隙区间内的障碍物。

根据另一实施方式，用于将车辆停在目标停车空间内的方法包含具有感应系统的车辆以及与其可操作地连接的停车辅助系统。通过第一传感器扫描相邻的物体以确定目标停车空间是否可用于停车。相邻物体包括至少一个位于前方或者后方的物体，且第一传感器向停车辅助系统提供输入信号。通过第二传感器扫描位于与目标停车空间相对的车辆一侧的相邻物体以确定与目标停车空间相对的车辆一侧的第一间隙区域是否没有障碍物，且第二传感器向停车辅助系统提供输入信号。与目标停车空间相对的车辆一侧的相邻物体通过第二传感器扫描以确定与目标停车空间相对的车辆的一边的第二间隙区域是否没有障碍物，且第二传感器向停车辅助系统提供输入信号。停车辅助系统被用于确定是否有足够的用于停车的车位长度。如果在第一间隙区域内没有识别出障碍物而在第二间隙区域内识别出障碍物，则停车辅助系统被用于识别避开障碍物的第一转向轨迹以及将车辆停在目标停车空间内的第二转向轨迹。车辆然后沿着第一和第二转向轨迹而被停在目标停车空间内。

根据又一实施方式，用于将车辆停在目标停车空间内的方法包含具有感应系统的车辆和与其可操作地相连的停车辅助系统。相邻物体通过第一超声波传感器而被扫描以确定是否有可用于停车的目标停车空间。相邻物体包括至少一个位于目标停车空间前方或者后方的物体，且第一超声波传感器向停车辅助系统提供输入信号。位于与目标停车空间相对的车辆一侧的相邻物体通过第二超声波传感器扫描以确定与目标停车空间相对的车辆一侧的间隙区域是否没有障碍物，其中第二超声波传感器向停车辅助系统提供输入信号。停车辅助系统用于确定是否有用于停车的足够车位长度。如果在间隙区域识别出障碍物，然后停车辅助系统被用于识别第一转向轨迹以避开障碍物以及第二转向轨迹以将车辆停入目标停车空间。车辆然后沿着第一和第二转向轨迹被停在目标停车空间。

停车辅助系统的其他优势在下面的详细说明以及结合附图的阅读后对本领域普通技术人员将变得十分明显。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式中利用停车辅助系统进入目标停车空间与间隙区域的路径示意图。

图1A是图1中说明的停车辅助系统的部分示意图，示出了使用的相关联车辆。

图2是本发明一个实施方式中利用停车辅助系统停车的方法流程图。

图3是本发明第二实施方式中利用停车辅助系统进入目标停车空间与间隙区域的路径示意图。

具体实施方式

现在参见图1，说明了根据本发明的第一实施方式中利用停车辅助系统将车辆V停入两个已停车辆V1与V2之间的目标停车空间或空间10的路径P的示意图，其将会在下面详细说明。在此说明性的实施方式中，如图1A示意性示出的车辆V至少包括下列部件或者系统：刹车踏板12，燃油踏板14，刹车系统16，转向系统18，传动系统20，车轮22，转向系统18的电力辅助转向(EPAS)系统24部分，感应系统26，动力系统28，停车辅助系统30。可替换地，电动液压助力转向系统可以被用来替代EPAS，且雷达，激光雷达，激光或者热传感器可以被用于替代超声波传感器。图1还示意性地示出了停车辅助系统30。然而，应该理解需停车辆V可以包括任何其他的合适的部件或者系统，而在此仅说明需要用来描述和解释本发明功能和操作的那些部件或系统。

在说明的实施方式中，感应系统26可操作地连接至停车辅助系统30以向其提供信号，优选包含超声波传感器，GPS和/或里程传感器，以及绝对方向盘角度传感器。可替换地，停车辅助系统30可包含相对方向盘角度传感器以替代绝对方向盘角度传感器。超声波传感器可以位于车辆V的前和/或后保险杠的一侧。在图1所示的实施方式中，示意性地示出了总体上以S1和S2指示的超声波传感器。传感器S1被示出为位于车辆V前排乘客或者前保险杠的右侧。传感器S2被示出为位于车辆V的前排驾驶员或者前保险杠的左侧。

可替换地，如果需要，超声波传感器的数量和/或位置也可以与所说明的不同。例如，一个或者多个超声波传感器可以位于车辆的一个或者两个后保险杠处(如图1中S3与S4所示)，或者位于车辆V任何期望位置的合适组合。安装在车辆V的乘客一侧的传感器S1和/或S3确定了第一感应系统。类似地，安装在车辆V的驾驶员的一侧的传感器S2和/或S4确定了第二感应系统。

在说明的实施方式中，里程传感器可以位于一个或多个车辆V的轮子22和/或车辆传动系统20中。方向盘角度传感器位于车辆的转向系统18且优选位于转向系统18的方向盘上。可替换地，车辆V的感应系统26的构造和/或零部件如果需要可以与所说明和描述的不同。

在此说明的实施方式中，车辆V利用本发明中停车辅助系统30被停进目标停车空间10中。为达成此目的，超声波传感器S1和S3中的至少一个被用于与里程传感器和转向盘角度传感器结合使用以在车辆驾驶员驾驶经过这些物体时扫描相邻物体以及扫描他们相对于车辆V位置的位置。在图1所示的实施方式中，相邻物体被示为两辆已停车辆V1和V2以及物体32(例如可以为路边缘或者墙壁)。然而一个或者多个相邻物体可以是说明和描述以外的类型。应当理解本发明的停车辅助系统30可成功识别相对于存在并感知的仅一个物体或车辆(例如车辆V1和V2中的一者)的目标停车区域10。

来自传感器的信息被停车辅助系统30的计算机处理以确定是否可以执行有效的路径轨迹T以将车辆V停入目标停车空间10。停车辅助系统30的计算机的计算包括取决于车辆V长度36确定车位长度34。

另外，通过停车辅助系统30的计算机的计算包括通过确定是否有相邻物体或者潜在障碍出现在与目标停车空间10相对的车辆一侧从而确定是否有足够空间以操纵车辆V进入目标停车空间10。为达到此目的，超声波传感器S2和S4中至少一个与里程传感器和方向盘角度传感器结合使用以当车辆驾驶员驾驶经过潜在障碍物时扫描与目标停车空间10相对的车辆V一侧的相邻物体或者潜在障碍物(一个或多个)，以及它们相对于车辆V的位置。

在说明的实施方式中，潜在障碍物被示作为在道路R上的车辆V3。为了将车辆V成功移入目标停车空间10，第一间隙区域CZ必须没有障碍物。线L1平行于路径P并且穿过车辆V3与车辆V最接近但不会侵入车辆V成功操纵进入目标停车位10内所必须行驶的路径的点。第一间隙区域CZ因此被定义为车辆驾驶员一侧与线L1之间的空间。

如图1所示，第一预定横向距离A被定义为车辆V驾驶员一侧与线L1之间的最小横向距离，且确定了第一间隙区域CZ的宽度。

如果停车辅助系统30的计算机确定如传感器S2和/或S4测得的至潜在障碍物(例如车辆V3)的测得横向距离A1大于预定的横向距离A，第一间隙区域CZ则会被认为没有障碍物。

如果在计算轨迹T之后，如图1所示，停车辅助系统30识别出障碍物或者车辆V3，停车辅助系统30的计算机可以将测得的横向距离A1与第二预定横向距离A2比较。第二预定横向距离A2被定义为车辆V左侧或者驾驶员侧与线L3之间的最小横向距离。第二间隙区域CZ2则被定义为线L1与线L3之间的空间。

第二间隙区域CZ2代表了障碍物可处在的区域，但是对此障碍物停车辅助系统30能计算替代轨迹，可沿着该替代轨迹将车辆(如图1中V处及图3中V′与V″处所示)成功操纵进入目标停车空间10同时避开第二间隙区域CZ2中的障碍物或车辆V3。

例如，参见图3，车辆V3的右侧在第二间隙区域CZ2中。停车辅助系统30建议的车辆V′进入目标停车空间10的轨迹T1可能会导致车辆V′在往后移动过程中与障碍物或者车辆V3接触。停车辅助系统30可因此拒绝而不建议目标停车空间10作为可行的停车空间。然而，当停车辅助系统30识别出显示为车辆V″的轨迹T2的替代第一转向轨迹时，可避免这种不希望的与障碍物或者车辆V3的接触，且车辆V″可沿着第二转向轨迹T进入目标停车空间10。

相应地，停车辅助系统30可建议目标停车空间10。尽管已经识别出障碍物或者车辆V3，测得的至车辆V3横向距离A1处在预定的横向距离A与A2之间；即在第二间隙区域CZ2中。另外停车辅助系统30能够计算出可替换的轨迹T2，沿该轨迹车辆V″可以成功移入目标停车区域10同时避开车辆V3。

还如图1所示出的，横向距离B为车辆V右侧或者乘客一侧与最左边缘之间(示作为目标停车空间10的线L2)的测得的横向距离。预定的横向距离C代表了目标停车空间10的最左边缘L2与将车辆V成功移入目标停车空间10所需求的第一间隙区域CZ之间的最小的总横向距离。

现在参照图2，其示出了一个实施方式中利用本发明的停车辅助系统30停车的方法。如图2所示，本发明的方法包括第一步骤50，在其中，停车辅助系统30确定是否有可用于停靠车辆V的可行的目标停车区域。为达到此目的，停车辅助系统30利用了感应系统26中的传感器S1。如前所述，传感器S1确定是否有用于停车辆V的足够车位长度34。

同时，在第二步骤51，第二传感器S2确定至与目标停车空间10相对的车辆V的一侧的障碍物(例如车辆V3)是否有足够的间隙。如果这样的障碍物位于预定的第一间隙区域CZ中，即小于自车辆V的预定横向距离A，障碍物因此被看作处于干扰车辆V成功移入目标停车空间10的位置。

进一步在第二步骤51，传感器S2确定在预定第二间隙区域CZ2内(即离车辆V预定横向距离A和预定横向距离A2之间)是否有障碍物V3。如果障碍物在第二间隙区域CZ2中，停车辅助系统30可识别出车辆V沿其可以成功移入目标停车空间10的替换轨迹。

一旦确定停车辅助系统30识别出了可行的目标停车空间10，在第一间隙区域CZ中没有障碍物，且识别出了车辆V沿其可以成功绕过在第二间隙区域CZ2内的障碍物V3的可替换轨迹，停车辅助系统30在步骤52中通过可视和/或可听的界面提示驾驶员有可用的可行目标停车空间10。停车辅助系统30然后建议该停车空间10。可视界面的一个实施例是在车辆仪表盘中信息中心显示的文字信息。可替换的，可视界面可以为图形图像，图标或者其他非文字的表示。可以理解这样的可视界面可以位于车辆中任何其他期望的位置，例如顶置控制台。

接着，在步骤54，停车辅助系统30可视地和/或可听地指示驾驶员停止以接受系统辅助停车。一旦驾驶员已经停止，停车辅助系统30在步骤56中会指示驾驶员将他或她的手从转向系统18的方向盘上移走并接合或转换动力系统28的变速器至倒挡。一旦驾驶员已经将他或者她的手从方向盘上移走并且接合了倒档，停车辅助系统30在步骤57将接管方向盘的运动并且控制EPAS系统24以执行基于相对于障碍物或者车辆V3的相对车辆位置计算的转向轨迹T2。另外，停车辅助系统30在步骤58会维持对方向盘运动的控制以及控制EPAS系统24以继续执行基于相对于相邻物体(即在图1中的车辆V1和V2以及物体32)的相对车辆位置计算的进入目标停车空间10的转向轨迹T。停车辅助系统30会指示驾驶员何时停止、倒车以避开车辆V3，以及继续向后行驶然后向前行驶以将车辆V停进目标停车空间10中。

尽管目标停车空间10已经被描述为在前方的第一物体和后方的第二物体之间的平行停车空间，目标停车空间可替换地可以是后方垂直的停车空间，例如在典型的多车停车位和车库中可见的。另外，目标停车空间10已经被描述为车辆V右侧而障碍物或者车辆V3已经被描述为在车辆V的左侧。可替换地，停车辅助系统30可以被用于识别位于车辆V的左侧的目标停车区域并且识别车辆V右侧的障碍物或者车辆V3。

本发明的实施方式的一个优势是停车辅助系统30和其操作方法能够识别并操作以避开与车辆目标停车空间一侧相对的车辆一侧的障碍物。从而，停车辅助系统30可以：(a)忽略或者不建议可以有停靠车辆的足够车位长度但是在第一间隙区域CZ内识别出障碍物的目标停车空间10，或者(b)如果目标停车空间10具有停靠车辆的足够车位长度，操作绕开第二间隙区域CZ2中的障碍物。由此，停车辅助系统30及其操作方法减小了与位于目标停车空间10相对的车辆的一侧的障碍物碰撞的风险。

按照专利法的规定，本发明的原理以及操作模式已经在优选的实施方式中进行了描述和说明。然而，应该理解，在不脱离本发明精神以及保护范围的情况下，本发明还可以以不同于具体解释说明的方式实施。

Claims (20)

1.一种用于在目标停车空间内停车的停车辅助系统包括：

确定在目标停车空间内是否有停靠车辆的足够车位长度的第一感应系统；以及

确定是否有障碍物位于与所述目标停车空间相对的所述车辆的一侧的预定间隙区域内的第二感应系统；

其中关于是否建议将所述车辆停入所述第一感应系统感知的所述目标停车空间的决定取决于确定可通过在执行由所述停车辅助系统提供的用于将所述车辆停入所述目标停车空间的第二转向轨迹之前执行由所述停车辅助系统提供的用于避开所述障碍物的第一转向轨迹而避开位于所述间隙区域内的障碍物。

2.根据权利要求1所述的停车辅助系统，其中所述第一感应系统包括至少一个用于确定是否有足够停靠所述车辆的车位长度的超声波传感器。

3.根据权利要求1所述的停车辅助系统，其中，所述第二感应系统包含用于确定是否有障碍物位于与所述目标停车空间相反的所述车辆的一侧的预定间隙区域的至少一个超声波传感器。

4.根据权利要求1所述的停车辅助系统，其中，所述目标停车空间是在前方第一物体和后方第二物体之间并且与物体相邻的平行停车空间。

5.根据权利要求1所述的停车辅助系统，其中，所述第二感应系统确定在与所述目标停车区域相对的所述车辆一侧与所述障碍物之间的测得的横向距离。

6.根据权利要求5所述的停车辅助系统，其中所述停车辅助系统将所述测得的横向距离与所述目标停车区域相对的所述车辆的一侧与所述障碍物之间的预定横向距离作比较。

7.根据权利要求6所述的停车辅助系统，其中，当测得的至所述障碍物的所述横向距离在测得的从与目标停车空间相对的车辆一侧至所述障碍物的第一和第二预定横向距离之间时，停车辅助系统计算所述第一转向轨迹以避开障碍物。

8.根据权利要求1所述的停车辅助系统，其中，所述预定的间隙区域为第一预定间隙区域，且所述第二感应系统进一步确定是否有障碍物位于与所述目标停车空间及所述障碍物相对的所述车辆一侧的第二预定间隙区域内。

9.根据权利要求8所述的停车辅助系统，其中关于是否建议将所述车辆停入由所述第一感应系统感知的所述目标停车空间内的决定取决于确定所述第一间隙区域内没有障碍物。

10.根据权利要求8所述的停车辅助系统，其中，关于是否建议将车辆停入由所述第一感应系统感知的所述目标停车空间内的决定取决于确定可通过在执行由所述停车辅助系统提供的用于将所述车辆停入所述目标停车空间内的第二转向轨迹之前执行由所述停车辅助系统提供的用于避开所述障碍物的第一转向轨迹而避开位于所述第二间隙区域内的障碍物。

11.一种将车辆停入目标停车空间内的方法，所述车辆具有感应系统和与其可操作地连接的停车辅助系统，所述方法包含下列步骤：

利用第一传感器扫描相邻物体以确定是否有可用于停车的目标停车空间，所述相邻物体包含至少一个位于所述目标停车空间之前或者之后的物体，其中所述第一传感器向所述停车辅助系统提供输入信号；

利用第二传感器扫描与所述目标停车空间相对的所述车辆的一侧的相邻物体以确定与所述目标停车空间相对的所述车辆的一侧的第一间隙区域内是否没有障碍物，其中所述第二传感器向所述停车辅助系统提供输入信号；

利用所述第二传感器扫描与所述目标停车空间相对的所述车辆的一侧的相邻物体以确定与所述目标停车空间相对的所述车辆的一侧的第二间隙区域内是否没有障碍物，其中所述第二传感器向所述停车辅助系统提供输入信号；

利用所述停车辅助系统确定是否有用于停靠所述车辆的足够车位长度；

如果在所述第一间隙区域内没有识别出障碍物但是在所述第二间隙区域内识别出障碍物，则利用所述停车辅助系统识别出用于避开所述障碍物的第一转向轨迹和用于将车辆停入目标停车空间内的第二转向轨迹；以及

沿着第一和第二转向轨迹将车辆停入目标停车空间。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在将所述车辆停入所述目标停车空间的步骤之前，所述停车辅助系统将通过所述第一传感器感知的停车空间建议给所述车辆驾驶员。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一传感器是用于确定是否有停靠所述车辆的足够车位长度的超声波传感器，且其中所述第二传感器是用于确定是否有障碍物位于与所述目标停车区域相对的所述车辆的一侧的第一和第二间隙区域内的超声波传感器。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述目标停车空间为前方第一物体和后方第二物体之间并且与物体相邻的平行的停车空间。

15.根据权利要求11所述的方法，其中所述第二传感器确定与所述目标停车空间相对的所述车辆的一侧与所述识别的障碍物之间的测得的横向距离。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括将所述测得的横向距离与所述目标停车空间相对的车辆的一侧与所述障碍物之间的第一预定横向距离比较。

17.根据权利要求16，其中当所述与目标停车空间相对的车辆一侧与所述障碍物之间的测得的横向距离小于在与所述目标停车空间相对的车辆的一侧与所述障碍物之间的第一预定横向距离时，所述停车辅助系统不向车辆驾驶员建议所述由第一感应系统感知的停车空间。

18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括将所述的测得的横向距离与所述目标停车空间相对的所述车辆一侧与所述障碍物之间的第二预定横向距离比较。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，当所述目标停车空间相对的所述车辆的一侧和所述障碍物之间的测得的横向距离在所述第一和第二预定横向距离之间时，所述停车辅助系统确定、建议、并且执行用以避开所述障碍物的第一转向轨迹和用以将所述车辆停入目标停车空间内的第二转向轨迹。

20.一种用于将车辆停入目标停车空间内的方法，所述车辆具有感应系统和与其可操作地相连的停车辅助系统，所述方法包含下列步骤：

利用第一传感器扫描相邻物体以确定是否有可用于停靠所述车辆的目标停车空间，所述相邻物体包含至少一个位于目标停车空间之前或者之后的物体，其中所述第一传感器向所述停车辅助系统提供输入信号；

利用第二传感器扫描与目标停车空间相对的车辆的一侧的相邻物体以确定与所述目标停车空间相对的所述车辆的一侧的第一间隙区域内是否没有障碍物，其中所述第二传感器向所述停车辅助系统提供输入信号；

利用所述停车辅助系统确定是否有用于停靠车辆的足够车位长度；如果在第一间隙区域内识别出障碍物，则利用所述停车辅助系统识别用以避开所述障碍物的第一转向轨迹和用以将车辆停入所述目标停车空间内的第二转向轨迹；以及沿着所述第一和第二转向轨迹将车辆停入所述目标停车空间。

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