CN103415782A - 停车辅助系统、具有其的机动车辆和检测停车位的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在机动车辆（1）行驶经过停车位（20）时，借助机动车辆（1）的停车辅助系统（2）检测停车位（20）的方法。当车辆行驶经过时，第一传感器（7）获取一时间序列（26）的测量值（27），第二传感器（12）同样获取一时间序列（31）的测量值（32）。基于至少一个传感器（7、12）的测量值（27、32），检测停车位（20）。对于停车位（20）的检测，第一传感器（7）的测量值（27）和第二传感器（12）的测量值（32）被冗余地获取，第一传感器（7）的该时间序列（26）的测量值（27）的真实性被基于第二传感器（12）的测量值（32）检查。本发明还涉及一种停车辅助系统（2），以及具有这种系统的机动车辆（1）。

Description

停车辅助系统、具有其的机动车辆和检测停车位的方法

技术领域

本发明涉及一种检测或感测停车位的方法，其在机动车辆行驶经过停车位时，通过机动车辆的停车辅助系统进行。当车辆行驶经过时，停车辅助系统的第一传感器获取一时间序列或一系列的测量值；第二传感器（布置在距第一传感器一定距离处）在该车辆行驶经过时获取第二时间序列的测量值。基于至少一个传感器的测量值检测停车位。本发明还涉及被设计以执行这种方法的停车辅助系统，且还涉及具有这种停车辅助系统的机动车辆。

背景技术

用于机动车辆的停车辅助系统是现有技术。它们用于感测停车位，机动车辆随后可被例如自动地或半自动地停放在该停车位中。通常地，超声传感器（在两侧安装在机动车辆的前部区域中）被用来感测停车位。当机动车辆行驶经过停车位时，布置在侧部上（例如在前保险杠的边沿区域中）的超声传感器连续地测量机动车辆距车辆外部的障碍物的侧向距离。基于超声传感器的测量值的分布并考虑到行驶的距离，停车位的尺寸和停车位关于机动车辆的相对位置可随后被确定。这既适用于纵向停车位（其纵向轴线基本平行于车道取向），又适用于横向停车位（其纵向轴线相对于车道垂直地或以锐角延伸）。

已知例如来自文件EP0305907B1的这样的检测方法。该文件中描述的停车辅助装置包括超声传感器，其布置在机动车辆的拐角点处。代替仅一个超声传感器，而是还可使用两个这样的超声传感器，具体地，例如在机动车辆的前和后侧向拐角点处。因此可在不参考机动车辆实际长度的情况下取得关于停车位的尺寸的信息。如果首先后传感器检测停车位的起始端，然后前传感器紧随其后感测同一停车位的末端，则实际上停车位的充分的尺寸被显示。

两个测量停车位的超声传感器的使用还从文件DE1486797A1中被获知。第一超声传感器位于机动车辆的前角部区域中，而第二超声传感器布置在同一车辆侧面的后角部区域中。位于两个其他车辆之间的纵向停车位的长度被确定，具体地，根据两个超声传感器的测量值。第一传感器首先测量讨论中的实际机动车辆与从后部界定停车位的第一车辆之间的侧向距离。如果讨论中的实际机动车辆经过该第一车辆，则前超声传感器测量距第二车辆（其从前部界定停车位）的直接距离，而后超声传感器测量距第一或后部车辆的直接距离。根据这些直接距离，并通过考虑到先前测量的侧向距离，机动车辆关于停车位的相对位置以及停车位的长度被确定。

文件DE102004047485A1描述了用于使用机动车辆的两个超声传感器测量停车位的方法，其中使用了前和后传感器，所述传感器布置在车辆的同一侧上。前传感器感测纵向停车位的前和后边界，且具有比后传感器较小的范围。相反，后传感器感测纵向停车位的侧向边界，且因此对应地具有较大的范围。

根据现有技术，两个超声传感器可因此被用来感测或检测停车位。第一传感器的测量值和第二传感器的测量值二者在这里都被直接地用于停车位的测量。如果其中一个传感器提供不准确的测量值，甚至不提供测量值，例如由于低的灵敏水平，或如果其中一个传感器失效，则其不再可能感测停车位。

发明内容

本发明的目的是通过开始部分提到的通用类型的方法，给出一种特别可靠地检测停车位，且特别地还测量停车位的方式。

根据本发明，通过具有根据权利要求1的特征的方法、通过具有根据权利要求10的特征的停车辅助系统并且还通过具有根据权利要求11的特征的机动车辆，该目的被实现。本发明的有利实施例是从属权利要求、说明书和附图的主题。

根据本发明的方法被设计来在机动车辆行驶经过停车位时，通过机动车辆的停车辅助系统检测停车位。当车辆行驶经过时，通过停车辅助系统的第一传感器获取一时间序列的测量值。当机动车辆行驶经过时，布置在距离第一传感器一定距离处的第二传感器也获取一时间序列或一系列的测量值。停车位被基于至少一个传感器的测量值检测或感测。对于停车位的检测，冗余地感测第一传感器的测量值和第二传感器的测量值，其结果是，基于第二传感器的测量值，检查第一传感器的时间序列的测量值的真实性。

因此，换句话说，本发明的核心理念是，在机动车辆经过时，两个分开的传感器（其特别地布置在机动车辆的同一侧上），冗余地感测停车位。将第一传感器的该序列的测量值与第二传感器的该序列的测量值相比较，因此检查其真实性。以此方式，可以以特别可靠的方式检测停车位。如果第一传感器失效，或如果该传感器提供不真实的测量值，则可实际上基于第二传感器的测量值检测停车位，或第二传感器的该序列的测量值可被增加到第一传感器的测量值。因此对于其中一个传感器的测量系列中的空缺（gap），可能具有增加到其的另一传感器的对应的或根据空间分配的测量值。

第一传感器优选地是前传感器，其布置在机动车辆的前部区域中，特别是在侧部上。因此，前传感器可被安装在机动车辆的角部区域中，例如在侧部的前部区域中。前传感器于是感测机动车辆侧向旁边的周围区域，也可检测位于机动车辆的侧向旁边的停车位。相反，第二传感器优选地是后传感器，其布置在机动车辆的后部区域中，特别地在同一侧部上。后传感器可因此被安装在机动车辆的后角部区域中，例如在侧部的后部区域中。因此也可通过第二传感器感测位于机动车辆侧向旁边的停车位。优选地使用两个第一传感器，具体地，其相对地位于左手侧（一方面）和右手侧（另一方面）上，每个都在机动车辆的前部区域中，并且优选地使用两个后传感器，具体地，其设置在机动车辆的后部区域中的相对的左手侧和右手侧上。因此，在机动车辆的右手侧和左手侧上都可检测停车位。

如果第一传感器是前传感器，第二传感器是后传感器，则基于后传感器的测量值检查第一传感器的测量值的真实性。可实际上通过前传感器比通过后传感器明显更快地感测停车位，且可然后基于后传感器的测量值检查该检测的真实性。

第二传感器布置在距第一传感器一定距离处。当机动车辆行驶经过停车位时，传感器因此获取相应序列的测量值，该测量值基本具有相同的形式或相同的分布，但由于传感器之间的距离而相对于彼此偏移（按时间顺序）。由于两个传感器的相应序列的测量值的这种偏移，在一个并且相同时间处检测的两组测量值第一传感器（一方面）和第二传感器（另一方面）的测量值不能彼此相比较。因此证明，如果进行以下分配则是特别有利的：对于真实性检查，第一传感器的该序列的测量值可被与第二传感器的该序列中的对应的测量值以这样的方式配对：分配给彼此的测量值还与一个并且相同的空间点相关。因此分配给彼此的测量值的特征特别地在于机动车辆相对于同一空间点或障碍物的相同表面单元的距离。因此，分配给彼此的测量值是基本上在传感器的一个或相同地点或一个或相同位置，但是按时间顺序记录的第一传感器（一方面）和第二传感器（另一方面）的那些测量值。通过第一传感器的该序列的测量值到第二传感器的该序列的测量值的这种分配，可在没有太费力的情况下，特别是通过测量值的简单比较，检查第一传感器的该序列的真实性。

测量值的具体分配可根据两个传感器之间的沿车辆纵向方向的距离，和/或根据机动车辆行驶经过时其所覆盖的距离执行。该距离可使用距离传感器测量。如果传感器之间的沿纵向方向的距离和/或所覆盖的距离已知，则两个传感器的信号或所述序列的测量值之间的偏移可以以高精度水平被可靠地确定，结果是，各测量值彼此之间的分配也可以特别准确地执行。

在传感器的情况中，特别是超声传感器，已知发送传输信号，并且接收由障碍物反射的信号。该反射信号也称为“回波”。被接收的信号的幅值随后通常与阈值进行比较，检查该幅值是否大于预定阈值。相对大的幅值被作为检测进行评估，并且对应的测量值被显示，其表现为例如，距离障碍物的距离。该距离或测量值可从信号的传播时间确定。另一方面，如果接收信号的振幅小于规定的阈值，则不进行检测，因此没有测量值。还可能的是接收信号的幅值相对较小，且因此由于噪音而不再可以清晰地测量。在这种情况中，同样不显示测量值，但是被接收信号可进一步被滤波，以便随后在特定情形下仍确保该幅值的评估。

因此可能有这种情况：即使障碍物实际上被检测到，但一个传感器的该序列的测量值中缺少若干个测量值。该测量值可能例如由于传感器相对低的灵敏性而丢失。通常地，对于这样的原因，可能提供将来自第二传感器的时间序列的测量值增加到第一传感器的测量值的时间序列。以此方式，可能获得完整序列的测量值，这明显地提高了检测期间，特别是停车位的测量期间的准确性。

还可能提供第一传感器的该序列的测量值被经受特别的滤波，具体地在检测到在该序列中特定的测量值缺失，而第二传感器的所述序列的测量值在相同的地点处包括可获取的测量值时。

接下来的步骤证明是特别有利的：其检查测量值是否在第一传感器的该序列中丢失。如果测量值丢失，则核查在第二传感器的序列中是否显示对应的或分配的测量值。如果第二传感器的序列中显示对应的测量值，则该测量值被增加到第一传感器的序列。另一方面，如果第二传感器的序列中也不存在相对应的测量值，则关于丢失的测量值，第一传感器的序列被认为或被证实是真实的。因此检查了第一传感器的该时间序列的测量值是否真实，具体地基于第二传感器的时间序列。于是可基于第一传感器的该时间序列的测量值检测（特别是测量）停车位，如果适当，已经对所述测量值进行了增加。以此方式，停车位的检测期间的误差的可能性被降低到最小。

停车位的检测优选地包括测量停车位的事实。特别地，基于第一传感器的真实性已经被检查的该序列的测量值，确定停车位的长度和/宽度。如果停车位被测量，则其尺寸可与存储的机动车辆的尺寸相比较，且可能检查机动车辆是否可被停放在该停车位中。优选地，在停车位的测量期间，还考虑机动车辆驶经过时其所覆盖的距离。

优选地使用超声传感器，通过该超声传感器获取相应序列的测量值。特别地，测量值一方面表现为相应传感器之间的距离，另一方面表现为障碍物（其在车辆之外，且界定停车位）之间的距离。传感器优选地每个具有相对窄的感测角或感测范围，其结果是，确保测量值相对大的空间分辨率，且停车位的起始端和末端可被明确地识别。

进一步地，根据本发明，可获得用于机动车辆的停车辅助系统，该系统被设计以在机动车辆行驶经过停车位时检测停车位。所述系统包括第一传感器以及第二传感器，所述第一传感器用于获取一时间序列的测量值，所述第二传感器布置在距第一传感器一定距离处，且也被设计用于获取一时间序列的测量值。可获得检测器件，该检测器件基于至少一个传感器的测量值检测停车位。对于停车位的检测，冗余地感测第一传感器的测量值和第二传感器的测量值，其中停车辅助系统还具有检查器件，其基于第二传感器的测量值检查第一传感器的该时间序列的测量值的真实性。

根据本发明的机动车辆包括根据本发明的停车辅助系统。

关于根据本发明的方法显示的优选实施例及其优势对应地适用于根据本发明的停车辅助系统和根据本发明的机动车辆。

本发明的进一步特征可于权利要求、附图和附图说明中发现。说明书中详细说明的所有特征和特征组合以及以下在附图说明中详细说明的和/或仅在附图中示出的特征和特征组合可不仅以相应的详细说明的组合使用，而且可以其他组合或单独使用。

附图说明

现在将关于各个优选示例性实施例并参考附图更详细地说明本发明，在附图中：

图1显示了具有根据本发明实施例的停车辅助系统的机动车辆的示意图，其中更详细地说明了根据本发明的一个实施例的方法；和

图2A至2C每一幅显示了第一传感器和第二传感器的测量值和时间序列，其中更详细地说明了根据本发明的一个实施例的方法。

具体实施方式

根据本发明的实施例的机动车辆1（在图1中示出）是例如客车。机动机动车辆1包括停车辅助系统2，其用于在停车于停车位中时辅助机动车辆1的驾驶员。停车辅助系统2包括多个超声传感器3至12，其分布布置在前保险杠13和后保险杠14上。

五个超声传感器3至7优选地安装在前保险杠13上，并且五个传感器8至12安装在后保险杠14上。超声传感器3在这里位于前保险杠13的左手边沿区域或角部区域，且因此在机动车辆1的左手角部区域中，具体地在左手侧15上。相反地，超声传感器7对称地安装在机动车辆1的右手侧16上，具体地在机动车辆1的前角部区域中。对应地，超声传感器8和12布置在机动车辆的后部区域中，具体地，在左手侧15上（一方面）和在右手侧16上（另一方面）。超声传感器7和12因此感测在机动车辆1右侧旁边的周围区域17，而超声传感器3和8感测在机动车辆1的左手侧的周围区域18。

超声传感器4、5、6和9、10、11可任选地被提供。

至少超声传感器3、7和8、12具有沿水平方向相对窄的感测角或感测区域。感测角可以是例如在5至20的值域内。例如，其可以是15°。

停车辅助系统2还包括控制装置19（检测器件和检查器件），其可包括例如微控制器、数字信号处理器和存储器。控制装置19被电联接到超声传感器3至7和8至12。控制装置19接收来自传感器3至7和8至12中每一个的测量值。

下面将更详细地说明根据本发明实施例的方法。尽管以下描述仅涉及右手传感器7和12，但如果停车位位于机动车辆1的左手侧，该方法当然也可适用于左手传感器3和8。

如所述，停车辅助系统2用于在停车于停车位中的过程中辅助驾驶员。特别地，通过停车辅助系统2，可能检测停车位。在停车位已经被感测到之后，停车辅助系统2可以计算停车路径或轨迹，机动车辆1随后可沿该路径或轨迹被自动或半自动地停放在该停车位中。

如图1中所示，在机动车辆1行驶经过停车位20时，该停车位20（在该情况中是纵向停车位）被感测。机动车辆1在这里向前运动，具体地根据所示的箭头25。在车辆行驶经过停车位20时，侧向的超声传感器7和12每一个获取一时间序列的测量值。由于超声传感器7、12之间沿车辆纵向方向的距离，这些序列相对于彼此按时间顺序偏移。从后部界定停车位20的车辆21首先通过超声传感器7感测，且紧随其后通过超声传感器12感测。对应地，从前部界定停车位20的车辆22首先通过前超声传感器7感测，且紧随其后通过后超声传感器12感测。然而两个序列的测量值的分布或形状基本相同，因为超声传感器7、12二者都首先感测机动车辆21，且然后（如果适当）感测路缘23，随后感测又一机动车辆22。

原则上，可仅基于前超声传感器7的测量值检测并测量停车位20，具体地，还考虑车辆驶过时所覆盖且通过距离传感器24测量的距离。超声传感器7实际上感测停车位20的起始端（其由机动车辆21的末端限定）和停车位20的末端（其与又一机动车辆22的起始端重回）。如果这于是与被覆盖的距离联系在一起，则可确定停车位20的长度，即停车位20沿车辆纵向方向的尺寸。因此，原则上，仅前超声传感器7就足够。然而，可能存在这样的情况，即该超声传感器7提供不真实的测量值，具体地例如，由于低的灵敏性水平。这特别地适用于停车位20的侧边界，例如适用于路缘23。例如尽管实际上障碍物仍存在于停车位20的区域中，但是前超声传感器7不能提供任何测量值。

为了检查前超声传感器7的该序列的测量值的真实性，于是使用后超声传感器12的测量值。首先，超声传感器7与超声传感器12的测量值的两个序列之间的特定的偏移量（其由于超声传感器7、12之间的距离而发生生）通过对应地分配（assign）这两个序列的测量值而被忽略。具体地，超声传感器7的该序列测量值被相应地分配了来自超声传感器12的对应的测量值。因此获得了多个对，每对相应地包括来自前超声传感器7的所述序列的测量值和来自超声传感器12的所述序列的测量值。以这样的方式实现这种分配：每一对的测量值涉及基本在两个超声传感器7、12的相对于停车位20的同一地点或相同位置处执行的测量值。这种分配根据两个超声传感器7和12之间的距离并且考虑特定的行进距离来实现。

图2A在上方区域中示出了前超声传感器7的测量值27的示例性时间序列26。图2中示出的点用符号表示传感器7和12的测量值，更准确地，表示测量值的显示。在这里，测量值被从左到右示出在时间序列中。序列26被分割为三个图块，具体地为不包括任何测量值的第一图块28、具有测量值的第二图块29和不具有测量值的第三图块30。后超声传感器12的测量值32的时间序列31用符号示出在图2A的下方区域中，该测量值32按上文指出的方式被分配给前超声传感器7的测量值27。控制装置19检测到在图块28中前超声传感器7不提供任何测量值，且因此没有进行检测。现在检查前超声传感器7的序列26的真实性：控制装置19检查后超声传感器12的序列31在该位置处（即在图块28中）是否包含测量值。在根据图2A的示例性实施例中，控制装置19检测到，后超声传感器13的序列31在图块28中也不包括任何测量值，则前超声传感器7的该序列26可被认为是真实的。对应地，图块29中的测量值27或回波可被认为是真实的，且因此被确认，因为后超声传感器12的序列31也包含分配的测量值32。如果适当，实际的测量值或幅值，即距离，也可以在这里彼此相比较。

又一个示例在图2B中被示出。这里，也与后超声传感器12的测量值32的示例性序列31相比较示出了前超声传感器7的测量值27的示例性序列26。控制装置19检测到，测量值从图块33、34和35中的序列丢失。控制装置19于是检查后超声传感器12的序列31中是否在分配位置处显示了测量值。在根据图2B的示例性实施例中，这些测量值32显示在图块33、34和35中。在这种情况中，控制装置19将后超声传感器12的测量值32增加到前超声传感器7的序列26，如由图2B中的箭头36所指示的。

类似于根据图2A的示例性实施例，在根据图2C的示例性实施例中，两个图块37、38中也没有显示来自前超声传感器7的序列26的测量值。通过控制装置19的检查揭示，在后超声传感器12的序列31中的分配位置处也没有显示相对应的测量值，结果是，测量值27的序列26被认为是真实的。

因此将前超声传感器7的测量值27的时间序列26与后超声传感器12的测量值32的时间序列31相比较，并且因此其真实性被检查。停车位20的边界，特别是还有侧向边界（例如为路缘23的形式），可因此被特别准确并可靠地感测。可能从前超声传感器7的序列26丢失的测量值可实际上被来自后超声传感器12的序列31的分配的测量值32取代。

Claims (11)

1.一种停车位（20）的检测方法，其在机动车辆（1）行驶经过停车位（20）时通过机动车辆（1）的停车辅助系统（2）进行，该方法具有如下步骤：

当车辆行驶经过时，通过停车辅助系统（2）的第一传感器（3、7）获取一时间序列（26）的测量值（27），

当车辆行驶经过时，通过停车辅助系统（2）的布置在距第一传感器（3、7）一定距离处的第二传感器（8、12）获取一时间序列（31）的测量值（32），以及

基于至少一个传感器（3、7、8、12）的测量值（27、32），检测停车位（20），

其特征在于，

对于停车位（20）的检测，冗余地获取第一传感器（3、7）的测量值（27）和第二传感器（8、12）的测量值（32），并且基于第二传感器（8、12）的测量值（32），检查第一传感器（3、7）的所述时间序列（26）的测量值（27）的真实性。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于

前传感器（3、7）被用作第一传感器，所述前传感器（3、7）布置在机动车辆（1）的前部区域中，特别是在侧部（16）上。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于

后传感器（8、12）被用作第二传感器，所述后传感器（8、12）布置在机动车辆（1）的后部区域中，特别是在侧部（16）上。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于，

对于真实性检查，第一传感器（3、7）的所述序列（26）的测量值（27）被与相对应的第二传感器（8、12）的序列（31）的测量值（32）配对，得到关于同一空间点分配给彼此的测量值（27、32）。

5.根据权利要求4所述的方法，

其特征在于

测量值（27、32）被根据传感器（分别为7、12和3、8）之间沿车辆的纵向方向的距离和/或根据车辆行驶经过时所覆盖的距离来分配。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于

来自第二传感器（8、12）的所述时间序列（31）的测量值（32）被增加到第一传感器（3、7）的时间序列（26）的测量值（27）。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于

当测量值（27）从第一传感器（3、7）的所述序列（26）丢失时，检查第二传感器（8、12）的所述序列（31）中的对应的测量值（32）是否已经被获取；和

当对应的测量值（32）从第二传感器（8、12）的所述序列（31）丢失时，第一传感器（3、7）的所述序列（26）被认为是真实的，和

当第二传感器（8、12）的所述序列（31）中显示对应的测量值（32）时，该测量值（32）被增加到第一传感器（3、7）的所述序列（26）。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于

停车位（20）的检测包括测量停车位（20），特别是基于测量值（27、32）确定停车位（20）的长度和/或宽度。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，

其特征在于

超声传感器被用作传感器（3、7、8、12）。

10.一种用于机动车辆（1）的停车辅助系统（2），用来在机动车辆（1）行驶经过停车位（20）时检测停车位（20），该停车辅助系统（2）包括：

第一传感器（3、7），用于获取一时间序列（26）的测量值（27），

第二传感器（8、12），布置为距第一传感器（3、7）一定距离，用于获取一时间序列的测量值（32），和

检测器件（19），用于基于至少一个传感器（3、7、8、12）的测量值（27、32），检测停车位（20），

其特征在于，

对于停车位（20）的检测，冗余地获取第一传感器（3、7）的测量值（27）和第二传感器（8、12）的测量值（32），且停车辅助系统（2）具有测试器件（19），其基于第二传感器（8、12）的测量值（32）检查第一传感器（3、7）的所述时间序列（26）的测量值（27）的真实性。

11.一种机动车辆（1），其包括如权利要求10所述的停车辅助系统（2）。

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