CN102470865B - 用于受支持地停泊车辆的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于受支持地停泊车辆(1)、尤其是机动车到相对于所述车辆(1)横向的泊车位(2)中的设备，所述设备具有至少一个传感器装置(8)，所述至少一个传感器装置(8)至少被构造用于识别所述泊车位(2)。为此，根据本发明，所述传感器装置(8)是向前定向的，并且所述设备被如此构造，使得为了识别所述泊车位(2)仅仅需要通过所述传感器装置(8)感测对所述泊车位(2)限界的第一障碍物(4)的第一角部区域(6)。此外，本发明还涉及一种相应的方法，其中，确定虚拟的泊车位。

Description

用于受支持地停泊车辆的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于借助至少一个传感器装置受支持地停泊车辆、尤其是机动车到相对于车辆横向的泊车位中的设备和方法，所述至少一个传感器装置至少被构造用于识别对泊车位限界的障碍物的角部区域。

背景技术

用于受支持地停泊车辆的设备作为支持泊车到横向泊车位中的半自主泊车系统是已知的。这种半自主泊车系统在计算出的运动路径上引导车辆。可以通过光信号、通过声信号或者通过对车辆引导的主动干预(例如通过至少一个辅助性支持的转向控制装置)进行车辆引导。为了获得用于通过半自主泊车系统来控制车辆的信息，首先需要通过泊车系统完全地测量泊车位。为此，驾驶员首先使车辆完全从旁驶过泊车位，使得泊车系统能够测量泊车位。在此，通过向前运动实现车辆的从旁驶过。在转换到倒车档时可以激活泊车系统，以便在相应的支持下将机动车引导到泊车位中。

DE102005037468A1公开了一种用于支持泊车到相对于车辆横向的泊车位中的泊车过程的设备。所述设备具有泊车位测量装置，使得驾驶员必须使机动车从旁驶过横向泊车位，以便通过传感器装置借助所述泊车位测量装置来测量横向泊车位。在完全测量泊车位之后，机动车已经被驾驶员从旁边驶过所述泊车位。由于这种要求，其他交通参与者可能假设车辆的驾驶员空出所述泊车位或者不想占据所述泊车位。缺点还在于，通过使车辆从旁驶过泊车位而得到的开始位置不利于半自主泊车系统的激活，从而必须执行往往复杂的调整运动，以便使车辆运动到横向泊车位中。

此外，用于受支持地泊车到横向泊车位中的传统设备具有缺点：借助于这些设备仅仅支持向后泊车。但这尤其在泊车楼中由于废气污染往往是不允许的。

此外，已知一种用于受支持地泊车到横向泊车位中的系统，其中，使车辆在真正的泊车过程之前不完全从旁驶过泊车位，以便测量所述泊车位。然而在所述系统中，根本不测量泊车位，而驾驶员必须告知系统泊车位相对于车辆的位置。这具有舒适度较低并且准确性较低的缺点。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提出一种用于受支持地停泊车辆的设备和方法，通过所述设备和所述方法克服以上所述的现有技术的缺点并且通过所述设备和所述方法来进一步改善机动车到横向泊车位中的受支持的停泊。

所述任务从用于受支持地停泊车辆到相对于车辆横向的泊车位中的设备以及用于借助所述设备受支持地停泊车辆到相对于车辆横向的泊车位中的方法出发借助根据本发明的用于受支持地停泊车辆的设备和方法来解决，所述设备具有至少一个传感器装置，所述至少一个传感器装置至少被构造用于识别所述泊车位。在从属权利要求中说明本发明的有利的进一步构型。

概念“前”、“后”、“左”和“右”在本发明的描述中始终涉及车辆的一般定向。

本发明包括以下技术教导：至少一个传感器装置基本上向前定向，并且用于受支持地泊车的设备被构造用于向前泊车。

这能够实现：传感器装置可以测量对泊车位限界的第一障碍物，而车辆不必从旁驶过泊车位。特别地，可以在车辆的开始位置中或者甚至仍在到达这样的开始位置之前进行第一障碍物的测量，其中，应直接从所述开始位置起向前泊车到泊车位中。在本发明的范畴内，“基本上在车辆前面”不仅理解为车辆前面的、相对于车辆纵轴线的角度为0°的位置，而且还包括侧向倾斜或扩展的角度范围，所述角度范围包括在车辆左斜前方和/或右斜前方的、相对于纵轴线的角度例如直至30°或45°或者甚至60°的区域。

优选地，所述设备被如此构造，使得可通过传感器装置仅仅通过感测第一障碍物的朝向泊车位的第一角部区域来实施泊车位的识别。从车辆的开始位置看，所述角部区域是第一障碍物的最接近的部分，从而有利地为了避免在泊车时发生碰撞而在泊车过程的时间次序中首先由传感器装置测量所述角部。所述角部区域关于圆弧状的泊车路径位于所属的虚拟圆以外并且因此在车辆靠近泊车位期间或者在运动到泊车位中时由通过其定向而向前与泊车路径相切的传感器装置“扫过”。因此，不必使传感器装置自身运动，而是仅仅通过车辆的曲线运动扫过第一角部并且在此测量或感测所述第一角部。

有利地，所述设备例如借助于用于确定泊车运动给定路径的确定装置被构造用于将泊车位的宽度假定为是给定的，而无需测量所述宽度。这具有以下优点：已经通过测量第一障碍物的第一角部为确定装置提供了足够的数据，因此可以通过确定装置来确定泊车运动给定路径。

有利地，确定装置被构造用于重新计算泊车运动给定路径。如果在泊车过程中向确定装置提供其他信息，则这允许所述设备测量和/或计算泊车位的实际宽度。

有利地，设有至少一个另外的传感器装置，其被如此构造，使得其可以测量车辆与障碍物的侧向距离。因此可以在将车辆驶入泊车位期间测量对泊车位限界的第二障碍物的朝向泊车位的第二角部区域以及泊车位的实际宽度。第二角部区域在此关于圆弧状的泊车路径位于虚拟圆以内。优选地，所述另外的传感器装置在车辆的每个纵侧上具有至少一个传感器，例如在前部和在后部各一个传感器。这可以是传统泊车传感机构的传感器。

作为用于在泊车运动给定路径上引导车辆的引导手段，可以向车辆的驾驶员提供HMI命令(Human-machine-interface：人机接口)，即声信号和/或光信号。有利地，也例如借助于CAN命令或通过EPS(electricpowersteering：电动助力转向系统)直接控制车辆的转向装置。还可以在泊车期间借助类似的引导手段来引导制动过程。

有利地，所述设备被如此构造，使得其例如能够借助于转换装置使障碍物关于车辆的相对距离值和/或角度测量值与相应时刻运动路径上的车辆定向和/或相应时刻运动路径上的车辆位置相关联。这些关系由所述设备转换到绝对x-y空间中。因此可以确定障碍物的角部和边界面的实际的绝对位置和角度。

此外，本发明还涉及一种用于借助至少一个传感器装置来受支持地停泊车辆、尤其是机动车到相对于车辆横向布置的泊车位中的方法，通过所述至少一个传感器装置可以至少识别所述泊车位。在此，所述方法至少包括以下步骤：到达尤其是以约90°的角度远离泊车位的起始位置；在尤其是圆弧状的运动路径上由驾驶员控制地朝着泊车位引导车辆；尤其通过传感器装置的辐射来感测对泊车位限界的第一障碍物的朝向泊车位的第一角部区域；用感测到的角部区域作为虚拟的泊车位的限界部分来计算虚拟的泊车位的位置；确定泊车运动给定路径；以及沿着泊车运动给定路径将车辆受支持地引导到泊车位中。

根据本发明，“远离泊车位”应理解为车辆距泊车位足够远，以便其既可以借助唯一的运动向前运动到泊车位中也在此如此跟随运动路径，使得从车辆发射的辐射扫过第一角部区域。为此，基本上至少需要车辆宽度的距离。

所述方法尤其具有以下优点：车辆在真正的泊车过程之前不必为了测量泊车位而从旁驶过泊车位，并且可以借助唯一的运动将车辆引导到横向泊车位中。

由以上对根据本发明的设备的描述得到所述方法的其他有利的构型和进一步构型。

附图说明

附加地，以下根据附图借助于实施例来示例性地阐述本发明其他有利的构型和进一步构型。附图示出：

图1：装备有根据本发明的设备的机动车在泊车情况中在起始位置和中间位置时的示意性俯视图，

图2：根据图1的泊车情况的示意性俯视图，其中，示出了在紧临受支持的泊车之前位于中间位置和开始位置中的车辆，以及

图3a：第一障碍物的第一角部区域与车辆的相对距离的测量曲线，和

图3b：图3a的测量曲线转换到绝对x-y空间中的第一角部区域结合所确定的虚拟的泊车位的示图。

具体实施方式

图1示出可以应用根据本发明的用于受支持地停泊车辆1的设备的泊车情况。车辆1远离横向泊车位2、与所述横向泊车位2成约90°的角度地位于初始位置3中。横向泊车位2由作为第一障碍物4的第一车辆以及由作为第二障碍物5的第二车辆限界。障碍物4、5是基本上彼此平行地布置的，其中，障碍物4、5彼此存在一定的倾斜(未示出)。第一障碍物4位于关于泊车位2背向待停泊的车辆1的一侧上，第二障碍物5位于关于泊车位2朝向车辆1的一侧上。在障碍物4、5的横向上分别朝向泊车位2并且在障碍物4、5的纵向上分别朝向车辆1地，第一障碍物4具有第一角部区域6而第二障碍物5具有第二角部区域7。应当在这两个角部区域6、7之间穿过将车辆1引导到泊车位2中。

车辆1在前侧上具有传感器装置8，所述传感器装置8向前发射辐射波9并且感测反射波，从而所述传感器装置8能够识别障碍物并且确定其关于车辆1的位置和定向。在此示例中，辐射包括雷达波9，所述雷达波9能够实现远距离上的测量。但也可使用其他的辐射类型，只要其作用距离足够大，以便在真正的泊车过程之前由车辆1的位置确定对泊车位限界的障碍物的位置。

在所述实施例中，车辆1的驾驶员从起始位置3出发非导引地借助于转动方向盘使车辆在向前方向上在圆弧状的运动路径10上向右运动至泊车位2。在起始位置3中，驾驶员启动所述设备，所述设备至少短暂地假定泊车位2相对于车辆1的定向是90°。在车辆1在运动路径10上运动期间传感器装置8发射向前的雷达辐射9。在起始位置3中，雷达辐射9没有遇到任何障碍物，而是射到空旷处。随着在运动路径10上的继续运动，雷达辐射9越来越对准泊车位2的方向，直至雷达辐射9自车辆1在运动路径10上的某个点起射到第一障碍物4上。在图1中，除起始位置3以外，还示出了中间位置11，在所述中间位置11中，车辆1已在运动路径10上向前运动了如此远，使得雷达辐射9射到第一障碍物4的前端侧12上。

图2示出根据图1的泊车情况，其中，车辆1相对于在图2中通过虚线示出的中间位置11已经通过驾驶员进一步在由驾驶员自由选择的运动路径10上朝着泊车位2运动。新的位置通过实线标记并且表示用于受支持的泊车的开始位置13，其中，驾驶员首先使车辆1停住。在中间位置11与开始位置13之间，由传感器装置8发射的雷达辐射9已经从第一障碍物4的前端侧12直至第一障碍物4的纵侧基本上扫过第一障碍物4的整个第一角部区域6。在扫过第一角部区域6期间，所述设备在运动路径10上的多个点处分别采集关于障碍物与车辆的距离和关于障碍物相对于车辆的角度的数据。同时，所述设备采集关于车辆1的位置和关于车辆1相对于车辆1的初始位置3的定向的数据。在所述实施例中，这些数据通过车轮路径传感器(Radweg-Sensor)和方向盘角度确定，所述方向盘角度与车轮16的回转角度15相关。根据本发明的设备使车辆位置和车辆定向与障碍物相对于车辆的距离和角度相关联。这在图3a中示例性地并且示意性地表示为障碍物距离d根据车辆位置P的图17。

根据本发明的设备通过数据的相关性将这样的相对测量曲线17换算成位于绝对x-y空间中的绝对曲线18。在所述实施例中，x-y坐标系19如在图2中所示如此展开，使得x方向对应于车辆1在初始位置3中的纵向而y方向对应于泊车位朝向车辆的纵向。

在图3b)中示出了转换到x-y空间中作为绝对曲线18的图3a)中的相对曲线17。如此确定的第一角部区域6示意性地通过实线表示。角部区域6的最外面的角部位置例如可通过绝对曲线18的最小x值来识别。

因此，随着到达开始位置13，所述设备具有第一角部区域6的准确位置。关于泊车位的其他几何信息——如其宽度和长度，由所述设备假定为2.5m和4.5m。

因此，连同其位置绝对地在x-y空间中确定的第一角部区域6一起得到所确定的虚拟的泊车位19，所述虚拟的泊车位19在x-y空间中的位置在图3b)中通过虚线表示。

基于虚拟的泊车位19的如此确定的位置和尺寸，用于受支持地泊车的设备从开始位置3出发为向前定向的车辆计算泊车运动给定路径20。

沿着所述泊车运动给定路径20，通过所述设备将车辆1引导到泊车位2中。在此，由所述设备本身通过EPS系统(electricpowersteering：电动助力转向系统)实施转向。驾驶员仅须踩油门以及刹车。替代地，通过显示装置或通过语音命令指导驾驶员应如何转动方向盘，以便跟随泊车运动给定路径20。

在受引导的泊车过程期间，传感器装置2继续发射雷达辐射9并且如此测量泊车位2的实际的尺寸和位置。特别地，雷达辐射9进一步在第一障碍物4的纵侧14上摆动。因此，随着泊车位2的深度增加，不断地确定车辆1与第一障碍物4的实际距离。附加地，借助于泊车辅助系统的位于车辆侧面右前方和右后方(未示出)的两个传感器，在受引导的泊车期间通过发射超声波来不断地测量车辆1与第二障碍物5的距离。

将所获得的附加数据又如以上已经针对第一角部区域6描述的那样添加到绝对x-y空间中，并且计算整个泊车位的实际的定向和宽度(其最初假定为90°和2.50m)以及第二角部区域7的位置。相应地，如果泊车位2的实际的宽度、位置和定向与虚拟的泊车位19的宽度、位置和定向不一致，则所述设备修正泊车运动给定路径。

当然，驾驶员也可以在无辅助泊车设备的情况下通过自己执行的向前运动使车辆1运动到泊车位2中。

以上描述和实施例以及附图用于解释本发明并且不应视为是限定性的。特别地，对于本发明而言，x-y空间在哪个定向上展开不重要。重要的仅仅在于，由相对关系提供绝对空间中的位置和角度。

当然，也可以将具有根据本发明的设备的车辆向左引导到横向泊车位中。还可以直线地进行受支持的泊车。这能够通过对根据本发明的设备或者根据本发明的方法进行略微改变来实现。为此，本发明设备假定泊车位相对于初始位置的角度为0°。由于测量辐射的扩展或者通过驾驶员从直线的运动路径朝着泊车位方向的轻微转向，雷达辐射扫过第一障碍物的第一角部区域。

Claims (11)

1.用于受支持地停泊车辆(1)到相对于所述车辆(1)横向的泊车位(2)中的设备，所述设备具有至少一个传感器装置(8)，所述至少一个传感器装置(8)至少被构造用于识别所述泊车位(2)，其特征在于，所述传感器装置(8)是向前定向的，并且所述设备被如此构造，使得为了识别所述泊车位(2)仅仅需要通过所述传感器装置(8)感测对所述泊车位(2)限界的障碍物(4，5)中的第一障碍物(4)的第一角部区域(6)。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备被构造用于将所述泊车位的宽度假定为是给定的以及基于感测到的第一角部区域(6)和所假定的宽度来确定一泊车运动给定路径(20)。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备被构造用于基于进一步的测量来重新计算所述泊车运动给定路径(20)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备具有至少一个另外的传感器装置(8)，所述至少一个另外的传感器装置(8)被如此构造，使得其能够测量所述车辆(1)与障碍物(4，5)的侧向距离。

5.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述设备具有至少一个引导装置，借助于所述引导装置所述车辆(1)能够沿着所述泊车运动给定路径(20)被引导到所述泊车位(2)中。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备具有转换装置，所述转换装置适于将所述障碍物(4，5)关于所述车辆的相对距离值和/或角度测量值转换到绝对x-y空间中。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述车辆是机动车。

8.用于受支持地停泊车辆到相对于所述车辆横向的泊车位中的方法，借助根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，所述方法具有以下步骤：

到达远离所述泊车位的、与所述泊车位的估计角度是90°的起始位置；

在圆弧状的运动路径上使所述车辆朝着所述泊车位运动；

感测对所述泊车位限界的第一障碍物的朝向所述泊车位的第一角部区域；

用感测到的角部区域作为一虚拟的泊车位的限界部分来计算所述虚拟的泊车位的位置；

确定一泊车运动给定路径；以及

沿着所述泊车运动给定路径将所述车辆受支持地引导到所述泊车位中。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在受支持地引导到所述泊车位中期间，感测对所述泊车位限界的第二障碍物，计算所述泊车位的实际的位置和/或尺寸以及重新计算所述泊车运动给定路径。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，通过将关于所述车辆的位置和/或定向的相对距离测量和/或角度测量转换到一绝对x-y空间中来计算所述泊车位的位置和/或尺寸。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述车辆是机动车。