CN102481953A - 用于在泊入或泊出泊车位时支持车辆驾驶员的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在泊入泊车位(3)或者从泊车位(3)泊出时支持车辆(1)的驾驶员的方法，其中，在所述泊入或者泊出期间检测车辆(1)的周围环境，以及与之前检测到的周围环境的数据进行比较，以便检测之前没有探测到的物体(17)，检查是否仍可能在与附加检测到的物体(17)的碰撞之前使车辆(1)停住，采取紧急制动或者向所述驾驶员发出采取紧急制动的警告，以及在不能避免或者仅仅勉强能够避免碰撞时采取使危险最小化的措施。

Description

用于在泊入或泊出泊车位时支持车辆驾驶员的方法
技术领域
本发明涉及一种用于在泊入或泊出泊车位时支持车辆的驾驶员的方法，其中，首先检测车辆的周围环境并且求得合适的路线，以便使车辆运动到泊车位置中或者运动到能够从泊车位驶出的位置中，以及通过自动的转向干预或者通过给驾驶员的关于合适的转向位置的提示使车辆沿着所述路线运动。
背景技术
在市场上存在各种在泊入泊车位、尤其是纵向泊车位时支持车辆驾驶员的系统。在这些系统中，在从泊车位旁驶过期间，通过安装在车辆侧面的传感器测量与车辆旁边的物体的距离。根据所求得的信号变化来识别合适的泊车位位于哪里。
当泊入如此求得的泊车位时，用于在泊车时支持车辆驾驶员的系统负责转向过程，而驾驶员仅需操纵制动和加速踏板。在此，通过所述系统的转向干预如此进行，使得待泊入的车辆既从对泊车位限界的物体旁驶过又最后与车道边界、例如路边石平行。替代地，市场上还有以下系统：驾驶员必须自己转向，但通过所述系统获得他需要如何转向以便抵达泊车位的提示。
此外还已经描述了以下系统：车辆不仅负责转向过程而且还负责纵向引导——即车辆的加速和行驶以及制动。支持泊入横向泊车位(即与车辆方向垂直地泊入的泊车位)也是已知的。
在全自动化系统中，即也负责纵向引导的系统中，车辆在泊车过程结束时制动至静止状态，以避免与对泊车位限界的物体的碰撞。在半自动化系统中，即驾驶员仍自己负责纵向引导的系统中，当需进行制动时响起警告信号。
受支持的泊车在障碍物自发地出现的情况中是有问题的。例如以下情况：行人在待泊入的车辆后面行走以便例如从街道走到人行道上。车辆的自动化控制的另一问题在于，这些物体是运动的，因此由于系统的分析处理时间和反应时间而不在其预期的位置上。
发明内容
本发明的优点
根据本发明的用于在泊入或泊出泊车位时支持车辆的驾驶员的方法包括以下步骤：
(a)在泊入或泊出期间检测车辆的周围环境，以及与之前检测到的周围环境数据进行比较，以便检测之前没有探测到的物体，
(b)检查是否仍可能在与附加检测到的物体的碰撞之前使车辆停住，采取紧急制动，或者向驾驶员发出采取紧急制动的警告，以及当不能避免或者仅仅勉强能够避免碰撞时采取使危险最小化的措施。
通过根据本发明的方法，避免与对于用于支持驾驶员的系统而言出乎意料地出现的障碍物(例如，行人或者在泊车位测量期间没有探测到或者错误地探测到的物体)发生碰撞，并且可以在不再能够避免碰撞的情况下在泊车过程期间使由与人和物体(尤其是车辆)的碰撞导致的损害最小化。根据本发明的方法既适用于非自动化系统也适用于半自动化系统和全自动化系统。本发明范畴内的非自动化系统是仅仅向驾驶员传送关于与车辆周围环境中的物体的距离的信息的系统，半自动化系统是自动地负责转向干预或者向驾驶员传送用于转向引导的指示的系统，而全自动化系统是横向引导(即转向干预)以及纵向引导(即制动、加速和向前或向后行驶)均由车辆负责的系统。
优选地，根据本发明的方法用于半自动化泊车系统或全自动化泊车系统。在这些系统中，在泊车之前已经检测车辆的周围环境并且求得合适的路线，以便使车辆运动到泊车位置中或者能够实现从泊车位中驶出的位置中。随后，通过自动的转向干预或者通过给驾驶员的关于合适的转向位置的提示使车辆沿着所述路线运动。在泊车期间继续检测周期环境。
为了检查是否仍可能在与附加检测到的物体的碰撞之前使车辆停住，计算停车路径。如果停车路径短于车辆与物体的距离，则在与附加检测到的物体的碰撞之前使车辆停住是可能的。为了计算所述停车路径，考虑与物体的距离、车辆的速度、(在必要时)物体的速度和运动方向以及所有的反应时间。例如可以通过连续的检测和由此探测到的物体地点变化来确定物体的速度和运动方向。然而，也可使用能够用于探测物体的速度和运动方向的任意一种其他方法。通过考虑物体的速度和运动方向，可以确定可能的碰撞的实际点并且由此确定实际可供使用的停车路径。在此，由反应时间期间经过的路径和实际的制动路径来确定停车路径。
为了计算停车路径而必须考虑的反应时间例如是ESP系统的死区时间、计算时间和向不同系统传输数据的数据传输时间，其在车辆的横向引导以及纵向引导均自动化地进行时必须考虑。如果纵向引导由驾驶员负责，则对于反应时间应考虑驾驶员的反应时间(即从发出警告直至实际操纵制动踏板的时间)以及(在必要时)从识别到紧急情况直至发出警告的必要的计算时间和系统延迟时间。
当不能避免碰撞或者仅仅勉强能够避免碰撞时，所采取的使危险最小化的措施例如是用于保护车辆周期环境中的人的措施和用于乘客保护的措施。当仅仅勉强能够避免碰撞时也采取这些措施是考虑如下问题：人或物体在采取这些措施时可能继续朝着车辆的方向运动，由此使情况恶化。
用于保护车辆周围环境中的人的合适措施例如包括：发出信号声和触发警告闪光装置。通过发出信号声(一般而言通过操纵车辆的报警器)，使车辆周围环境中的人得到直接警告：他已经面临危险情况。通常，这样的人快速尝试离开危险区域。通过触发警告闪光装置实现对即将来临的危险情况的提示。通过发出信号声和操纵警告闪光装置，车辆周围环境中的人既得到视觉警告也得到听觉警告。
除发出信号声和触发警告闪光装置以外，还可以采取其他行人保护措施。这些行人保护措施包括例如调整发动机罩。在此，在挡风玻璃一侧略微提高发动机罩，以便使碰撞角度最小化并且通过所述方式减小与车辆碰撞的人的损伤危险。
可以采取的用于乘客保护的措施例如是安全带拉紧器功能的准备和安全气囊系统的准备。通过安全带拉紧器功能和安全气囊系统的准备可以在碰撞发生时实现这些系统的及时触发，以便保护车辆乘客免受可能由于碰撞而出现的可能的损伤。安全带拉紧器功能和安全气囊系统的准备具有以下优点：可以减少否则触发所需的附加反应时间。因此，可以在最佳的时刻进行安全带拉紧器和安全气囊的触发。
为了在强度方面采取使危险最小化的措施，如同可能的碰撞例如根据车辆的碰撞速度而要求的强度，有利的是，在采取使危险最小化的措施之前评估预计的碰撞强度、碰撞概率和碰撞时刻。通过在车辆中检测到的关于与物体的距离、物体的运动方向和速度和车辆速度的数据来确定预计的碰撞强度、碰撞概率和预计的碰撞时刻。
在一个优选的实施方式中，通过连续地检测车辆的周围环境来观察附加检测到的物体的运动，并且在采取紧急制动或向驾驶员发出采取紧急制动的警告以及采取附加的使危险最小化的措施时考虑附加检测到的物体的运动。这具有以下优点：仅仅当实际面临与物体的碰撞时才采取紧急制动和使危险最小化的措施。
一般而言，通过本领域技术人员已知的设备来进行车辆周围环境的检测。因此，一般而言使用可以检测车辆周围环境中的物体的传感器来检测车辆周围环境。合适的传感器例如是超声传感器、雷达传感器、红外传感器、电容式传感器或LIDAR传感器。借助这些传感器来检测物体与传感器之间的距离。如此确定的距离输送给控制系统，在所述控制系统中分析检测到的数据并且确定物体的方向和距离。用于确定物体的方向和距离的合适的分析方法例如是三角测量方法。因为一个传感器言通常仅仅可以检测与物体的距离但不可以检测物体的方向，所以为了物体的方向确定通常需要至少两个传感器。替代地，还可以在车辆运动时通过借助一个传感器的两次测量来确定方向。随后，由从发送信号直至接收回波的不同传播时间来确定相应传感器与物体的距离并且由此确定物体的方向。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在以下描述中详细说明。
唯一的附图示例性地示出泊入具有意外出现的人的泊车位的泊车过程。
具体实施方式
在唯一的附图中示意性地示出了泊车过程，其中，一个人意外地出现在泊车位中。
为了泊入车辆1，必须首先找到合适的泊车位3。在半自动化和全自动化的泊车系统中，在车辆1从旁驶过期间通过泊车位3的测量来寻找泊车位3。为此，在车辆1的侧面安装了传感器，所述传感器确定车辆1旁的区域，并且探测是否存在合适的泊车位3。如果泊车位3的长度大于车辆的长度，则所述泊车位3是合适的。
一般而言，泊车位3由前面的边界5、后面的边界7和侧面的边界9限界。在这里示出的实施方式中，前面的边界5由前面的车辆11构成，后面的边界7由后面的车辆13构成而侧面的边界9由路边石15构成。但除通过车辆11、13和路边石15的限界以外，例如也可以由植物、墙或类似物来构成边界。
对泊车位3的检测例如通过安装在车辆1上的合适的传感器进行，如超声传感器、雷达传感器、红外传感器、电容式传感器或者LIDAR传感器。由这些传感器分别测量与车辆侧面旁边的物体的距离，并且在距离较大时——如例如在这里示出的实施方式中在前面的车辆11与后面的车辆13之间存在的距离，探测到相应较大的距离。根据如此获得的数据，车辆1中的控制系统可以检测是否存在泊车位3。
在车辆从泊车位3旁驶过期间检测到的关于泊车位3的信息存储在合适的存储器中。
如果找到了合适的泊车位3，则在半自动化和全自动化的泊车系统中首先计算一泊车轨迹，车辆1沿所述泊车轨迹泊入泊车位3。在此，车辆轨迹通常是车辆1的后轴中点驶过的路线。
一般而言，泊入泊车位3通过至少一个向后行驶过程实现。在半自动化系统中，通过车辆1的驾驶舱中的合适的输出单元向驾驶员提供转向指令，在遵循所述转向指令的情况下车辆1沿着所计算的泊车轨迹泊入泊车位3。在全自动化系统中，与控制设备连接的执行机构负责转向，驾驶员仅需踩油门或制动。替代地，在全自动化系统中，加速和制动同样可以由车辆1负责。
在泊入车辆1期间，由车辆1的前部区域中的传感器和车辆1的后部区域中的传感器检测车辆的周围环境。用于检测周围环境的传感器如以上已经描述的那样例如是超声传感器、雷达传感器、红外传感器、电容式传感器或LIDAR传感器。借助于车辆1的前部区域中和后部区域中的传感器分别求得与车辆周围环境中的物体的距离。
将在车辆1泊入泊车位3期间检测到的数据与之前存储的关于泊车位的信息进行比较。通过所述方式可以识别在泊入车辆期间检测到的物体是泊车位的前面的边界5、后面的边界7或侧面的边界9的一部分还是附加的之前未检测到的物体。这样的物体例如是在穿过街道时穿过泊车位3的行人17。这样的附加物体例如也可以是进入泊车位3中的动物或任意其他物体。
如果车辆1泊入泊车位3不是半自动化或自动化地进行的，则不在存储器中存储在车辆从旁驶过时检测到的数据，而是存储车辆1的后部区域中和前部区域中的传感器的之前分别检测到的数据。随后，将所存储的数据与随后在泊车过程期间检测到的数据进行比较。通过所述方式，在非自动化系统中同样可以应用根据本发明的方法。
如果由车辆1的传感器检测到这样的附加物体(例如行人17)，则首先由系统检查车辆1是否可以使车辆1在与所述物体(例如行人17)的碰撞之前停止。为了确定是否可以在与物体的碰撞之前例如通过采取紧急制动或者向驾驶员发出采取紧急制动的警告使车辆停止，例如实施车辆的停车路径的计算。由车辆1的当前速度、车辆1与物体的距离、(在必要时)物体的速度和运动方向(如果所述物体是运动物体，例如行人17)以及所有的反应时间来计算停车路径。在全自动化系统中，反应时间尤其涉及所使用的系统组件的反应时间。如果必须由驾驶员进行制动，则必须附加地一起考虑驾驶员的反应时间。随后，将由这些数据求得的停车路径与相对于物体的距离进行比较。如果停车路径短于车辆1与物体之间的距离，则能够实现成功的紧急制动。如果泊车路径大于物体与车辆1之间的距离，则发生碰撞的概率较大。
一般而言，附加检测到的物体是行人17。因为行人可以自发地改变其运动的方向，所以当所计算的时刻的停车路径长于行人17与车辆1之间的距离时可以通过向行人发出合适的警告来避免碰撞。例如可以通过如下方式实现给行人17的这种警告：当由车辆1检测到这样的行人17时发出信号声。一般而言，这样的警告声由车辆1的报警器(Signalhorn)19发出。通常，报警器19也称作喇叭(Hupe)。一般而言，可以认为行人17在报警器19发声时尽可能快速地尝试离开危险区域，以便避免与车辆1的碰撞。因为行人17因此尽可能快速地远离车辆1，所以由此延长了车辆1的可能的停车路径。通过所述方式提高如下概率：行人在直至车辆1停止时已经如此远离车辆1，从而避免碰撞。
为了报警器19在识别到可能的碰撞时发出声音，报警器19根据本发明与用于控制泊车过程的系统连接。随后，由用于泊车控制的系统向报警器19提供合适的信号并且报警器19发出信号声。例如以合适的CAN消息的形式输出所述信号。
除通过报警器19发出信号声以外，还优选地操纵车辆的警告闪光装置21。通过操纵警告闪光装置21，除声学信号以外还输出附加地指示危险情况的光学信号。
除操纵报警器19和触发警告闪光装置21以外，还可以采取用于行人保护的其他措施。那么，例如不是如附图中示出的那样在后部区域中而是在车辆1的前部区域中面临与行人17的碰撞时，可以调整车辆的发动机罩23。为此，在朝向车辆挡风玻璃的一侧上抬高发动机罩23。由此减少与垂直线的角度，并且可以更好地拦截碰撞，由此可以减轻行人的可能损伤。
除通过报警器19发出信号声和触发警告闪光装置21以及采取附加的行人保护措施以外，还可以采取用于乘客保护的措施。这种用于乘客保护的措施例如包括安全带拉紧器功能或安全气囊系统的准备。为了使安全带拉紧器的强度和安全气囊的触发与可能的碰撞相匹配，可以附加地求得和分析关于碰撞概率、碰撞强度和碰撞时刻的信息。
为了可以采取安全带拉紧器、安全气囊系统和其他措施，有利地，相应的系统可以与控制泊车过程的系统进行通信。为此可使用总线系统(例如CAN系统)，如其通常已用于车辆中。
除在图1中示出的泊车过程以外，根据本发明的方法也可以用于避免将车辆1从泊车位3中泊出时面临的碰撞。

Claims (10)

1.用于在泊入一泊车位(3)或者从一泊车位(3)泊出时支持车辆(1)的驾驶员的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)在所述泊入或者所述泊出期间检测所述车辆(1)的周围环境，以及与之前检测到的所述周围环境的数据进行比较，以便检测之前没有探测到的物体(17)，
(b)检查是否仍可能在与一附加检测到的物体(17)的碰撞之前使所述车辆(1)停住，采取紧急制动或者向所述驾驶员发出采取紧急制动的警告，以及在不能避免或者仅仅勉强能够避免碰撞时采取使危险最小化的措施。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述泊入或所述泊出期间检测所述周围环境之前，首先检测所述车辆(1)的周围环境并且求得合适的线路，以便使所述车辆(1)运动到一泊车位置中或者一能够从所述泊车位(3)驶出的位置中，以及通过自动化的转向干预或者通过给所述驾驶员的关于合适的转向位置的提示使所述车辆沿着所述路线运动。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了检查停住是否仍可能，考虑与所述物体(17)的距离、所述车辆(1)的速度、在必要时考虑所述物体(17)的速度和运动方向以及所有的反应时间。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，所述反应时间包括ESP系统的死区时间或者所述驾驶员的反应时间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述使危险最小化的措施包括用于保护所述车辆周围环境中的人的措施和用于乘客保护的措施。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述用于保护所述车辆周围环境中的人的措施包括发出信号声和触发警告闪光装置。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述用于保护所述车辆周围环境中的人的措施还包括在与所述车辆的碰撞时采取行人保护措施。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述用于乘客保护的措施包括安全带拉紧器功能的准备和安全气囊系统的准备。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在采取所述使危险最小化的措施之前评估预计的碰撞强度、碰撞概率和碰撞时刻。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，通过连续地检测所述车辆(1)的所述周围环境来观察所述附加检测到的物体(17)的运动，在采取紧急制动或者向所述驾驶员发出采取紧急制动的警告以及采取附加的、使危险最小化的措施时考虑所述附加检测到的物体(17)的运动。
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