CN107399367A - 泊车辅助系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的泊车辅助系统，其具有用于检测在车辆(1)的周围环境(11、12、13)中的对象(4)的监控单元(8)和照明系统(14、15、27)，所述照明系统(14、15、27)连接所述监控单元(8)，用于将光照射到车辆(1)的周围环境中。所述监控单元(8)设置为，检测对象(4)的定向并且根据检测到的定向控制从照明系统(14、15、27)射出的光的分布。

Description

泊车辅助系统
技术领域
本发明涉及一种泊车辅助系统和一种用于辅助车辆泊车的方法。
背景技术
通常已知用于安装在车辆中的泊车辅助系统，该车辆具有用于例如根据雷达信号检测车辆的周围环境中的对象的监控单元和根据检测结果进行控制的信号发送器。信号发送器可以是屏幕，在该屏幕上显示对象相对车辆的位置和其距离，大多数情况下设有声音信号发送器，根据其信号，驾驶员可以估算至对象的距离，不管他看向哪个方向。
DE 10 2009 058 034 A1作为现有技术涉及一种泊车辅助系统，其具有监控单元，该监控单元也在泊车结束后在停止的车辆上可进一步运行，以便检测另外车辆向停着的车辆的靠近，该泊车辅助系统还具有照明件，该照明件通过监控单元控制，以便在临界靠近的情况下通过光信号警告这个另外车辆的驾驶员。
被大多数传统的泊车辅助系统用作声音警告信号的哔哔声被许多用户感觉为不舒服的或干扰的，尤其是当音量较差地与周围噪声音频匹配时。驾驶员感觉被传统泊车辅助系统的信号干扰而调低音量，这存在的危险是，当车辆随后被不知道音量降低的另外的驾驶员驾驶时，他漏听信号，因此相信路上没有障碍物，并且出于此原因造成碰撞。
另一个问题是，所用的声音信号大多数具有高频率，以便被听力正常的驾驶员在更低频率的发动机噪声的背景下很清楚地听见，但随着年龄的增长听力正好在较高的频率时显著降低。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于车辆的泊车辅助系统或用于辅助车辆泊车的方法，它们实现较高程度的安全性，而不必依靠声音信号。
所述技术问题按照本发明通过一种用于车辆的泊车辅助系统解决，所述用于车辆的泊车辅助系统具有用于检测在车辆的周围环境中的对象的监控单元和照明系统，所述照明系统连接所述监控单元，用于将光照射到车辆的周围环境中，所述监控单元设置为，检测对象的定向并且根据检测到的定向控制从照明系统射出的光的分布。因为车辆驾驶员在泊车时观察其周围环境，所以他可以看到光分布的改变并且他可以识别到，在车辆的周围环境中具有可能与之发生碰撞的对象。
这种控制方式例如在于，定量地检测指明方向的定向角度(对象在与车辆相关的坐标系统中处于相对车辆的定向角度)并且将可定向的光源指向检测到的对象并因此提高其对驾驶员的醒目性。但这种做法的缺点是，当有选择地照射这些对象时，在车辆的周围环境中较低的对象由于车身遮挡了驾驶员的视线而被隐藏并因此驾驶员看不到较低的对象。当已经过对象并且对象也不在驾驶员的视线方向上时也可能出现问题。因此例如在驶入车库时在驾驶员向前看时为了不撞上限定车位边界的壁，造成与车位相邻的柱子与车身的后部可能发生刮擦。因此适宜的是，控制在沿行驶方向位于驾驶员前方的空间区域内的光分布，而与检测到的对象是否在该空间区域内或已在驾驶员之后无关。
定向检测可以基本上限定为，确定检测到的对象位于车辆的哪一侧。所述监控单元设置为，当没有检测到对象时产生第一光分布，当在车辆左侧检测到对象时产生第二光分布并且当在车辆右侧检测到对象时产生第三光分布，由此对象检测和必要时所述确定的结果，可以以简单且可靠的方式向驾驶员发出信号。
为了产生这些不同的光分布，有利的是一对在车辆的中心面的不同侧面上的照明件。所述监控单元应设置为，以相同的第一运行状态运行两个照明件，以便产生第一光分布，并且为了产生第二和第三光分布，相应地这些照明件中的一个以第一运行状态运行并且另一个以不同于第一运行状态的第二运行状态运行。
作为按照本发明的泊车辅助系统的照明件可以在各种对于道路交通允许的车辆上传统地利用成对存在的照明件、例如闪光转向灯或前照灯。因此，传统声音信号的泊车辅助系统扩展为按照本发明的系统则不需要附加的部件并且用最小的成本实现。
适宜的是，所述监控单元设置为，不仅检测定向，还检测与对象的距离并且根据检测到的距离控制处于第二运行状态下的照明件的光的至少一个特性。因此，驾驶员获得不仅是有关对象存在、还关距离的结果，并因此可以可靠地估算来自对象的危害。
至少一个受控的特性可以在光的强度、颜色、空间分布或时间分布中选择。强度或时间分布的控制在实际中在机动车所有区域上使用的照明件都是可行的。空间分布的控制可以在传统的前照灯中通过远光和近光之间的切换实现。在现代的随动车灯中，随动车灯的光照水平在行驶在开放路段上时追踪方向盘的转弯角度，空间分布的改变可以通过与方向盘的转弯角度无关的偏转实现。具有多个彼此无关地可控制的单体光源的矩阵车灯还提供改变空间分布的更广泛的可能性。
尤其在矩阵车灯情况下，但即使在其他种类的车灯中，空间分布的控制也在于，改变射出的光的两个明暗界限之间的开启角度。根据以这种方式投射在位于车辆前方的表面上的图案的尺寸或比例，驾驶员可以很安全地估算到对象的距离。
定向检测还可以包括确定检测到的对象是否沿行驶方向处在车辆前方。如果确定为是，则所述控制单元产生第三光分布。
在最简单的情况下，通过在第二运行状态下的两个上述照明件的运行可以获得第三光分布。但也可以考虑，设有用于两个照明件的第三运行状态。
对象的定向可以向驾驶员以简单的方式阐明，方式是在第二和第三运行状态下的明暗界限的取向分别是不同的。
所述技术问题按照本发明还通过一种用于辅助车辆泊车的方法解决，尤其是前述类型的泊车辅助系统执行所述方法，所述方法包括以下步骤：
a)检测在车辆的周围环境中的对象的定向；
b)根据检测到的定向控制由车辆的照明系统向周围环境中发射的光的分布。
所述技术问题按照本发明还通过一种计算机程序产品解决，所述计算机程序产品包括指令，所述指令在计算机上实施时使计算机能够执行前述类型的方法。
所述技术问题按照本发明还通过一种计算机可读取的数据载体解决，在所述数据载体上记录有使计算机能够执行前述类型的方法的程序命令。
所述技术问题按照本发明还通过一种用于辅助车辆泊车的设备解决，所述用于辅助车辆泊车的设备具有用于检测在车辆的周围环境中的对象的定向的器件；和用于根据检测到的定向控制由车辆的照明系统向周围环境中发射的光的分布的器件。这种设备可以尤其是通过计算机形成，在该计算机上执行上述的计算机程序产品。
附图说明
本发明的其他特点和优点从实施例的下列说明中参照附图获得。在附图中：
图1示出在典型应用情况下装配有按照本发明的泊车辅助系统的车辆；
图2示出根据图1的车辆的照明件的灯光在时间上调制的实施例；
图3示出在时间上调制的第二实施例；
图4示出在靠近车辆右侧对象时的根据简单的第一设计方案的空间光分布示意图；
图5示出在靠近车辆右侧对象时根据第二设计方案的光分布；
图6示出在靠近车辆右侧对象时根据第三设计方案的光分布；
图7示出在靠近车辆前方对象时根据第三设计方案的扩展设计方案的光分布；
图8示出根据第四设计方案的光分布；以及
图9示出根据第五设计方案的光分布。
具体实施方式
图1示出在车库2内泊车时车辆1的俯视示意图。车辆1以一条用箭头3代表的弯曲的路线达到车库2。车库2的宽度将将足够；为了在驾驶员侧有足够的空间用于下车，驾驶员控制车辆1靠近右车库壁4并因此必须注意，不要擦到右车库壁。此外，驾驶员必须一方面使车辆1停靠在车库的端壁5之前足够近的地方，以便可以关闭车库大门，另一方面不允许车辆1接触端壁5。
如果车辆1(不同于图1所示情况)是右舵驾驶，则驾驶员一般试图使车辆停靠在左车库壁6。如果驾驶员在此沿箭头3显示的方向到达，则驾驶员经过靠近左门柱7的车库大门，并且如果驾驶员然后将车辆开到与壁6平行的位置，则可能车身的后部碰撞到左门柱7上。
为了可靠地防止与车库2的壁4、5、6或车辆1的周围环境中的其他对象接触，车辆1装配有泊车辅助系统。该泊车辅助系统的监控单元8包括至少一个环境传感器9和用于分析环境传感器9的信号的中央处理器10。可以设置单独的分辨方向的环境传感器，以便监控环绕车辆1四周的环境；在所示的情况中，三个环境传感器9分布在车辆1的头部、左侧和右侧上，以便分别监控在图1中阴影线表示的沿车辆1的左侧的周围区域11，在图1中阴影线表示的在车辆1前方的周围区域12或在图1中阴影线表示的沿车辆的右侧的周围区域13。另外的环境传感器9可以设置在车辆尾部上；但另外的环境传感器9在车辆1如图1所示的前行时是不起作用的；如果挂倒车挡，则尾部传感器承担头部传感器的作用，监控沿行驶方向位于车辆1前方的周围环境区域。
环境传感器9可以是任何已知类型的传感器，例如雷达传感器或红外线传感器。
车辆1通常还装配有多对前照灯14和闪光转向灯15。当驾驶员激活监控单元8用于辅助泊车过程时，前照灯14和/或闪光转向灯15通过监控单元8控制。
监控单元8还可以与扬声器连接，以便以已知的方式通过声音信号向驾驶员提供关于至周围区域11、12、13之一中检测到的对象的间距，此处为至车库壁4的间距的信息。
图2示出在车辆1沿箭头3泊车时按照本发明的第一设计方案的前照灯14的强度变化。车辆1左侧的周围区域11在整个路程中没有检测到对象。因此，左前照灯14如通过图2中的直线14L所示，以保持相等的强度工作。右前照灯14也如通过曲线14R所示，如此长时间地以相同的强度工作，直到时刻t1，右车库壁4进入右侧周围区域13中。然后右前照灯14开始以较低的第一频率闪烁，以便向驾驶员提示现有的危险。当在时刻t2到壁4的距离低于第一极限值时，增大闪烁频率。这可以重复一次或多次，直至例如至时刻t3时，到壁4的距离低于另外的极限值。当在时刻t4到壁4的距离低于最后的极限值时，完全关断右前照灯14，以便明显地警告驾驶员。
闪光转向灯15可以与前照灯14共同地或代替它采用参照图2描述的方式控制。在闪光转向灯的情况下，可以在低于最后的极限值时代替完全的关断还考虑持续工作。
在近光运行和远光运行之间的切换也考虑用于提示危险：当具有在近光模式中工作的前照灯14的车辆驶入车库2时，首先开始，在车库壁4进入周围区域13的情况下，右前照灯14缓慢地、之后以相应于壁4的靠近而提高的频率，在远光和近光之间来回切换。
代替频率或与频率共同地，也可以根据车辆1到检测到的对象的距离改变闪烁灯、前照灯14或闪光转向灯15的占空比。按图3的图示，占空比随着越来越靠近壁4而越来越小，同时光闪越来越刺眼，以便实现平均至少保持相等的亮度并且同时给人增大紧迫性的印象。
图4示出当车辆位于图1所示的位置中时从车辆驾驶员的视角呈现的车库2。仅示意性示出车辆1的具有车灯14的前部，该前部从驾驶员视线看本身被发动机罩挡住。在端壁5上可见前照灯14的光锥16。左光锥16连续地接通，右光锥闪烁，以便显示车辆1到车库右壁4的临界的靠近。
因为前照灯14不直接照亮车库2的侧壁4、6，所以它们相对较暗，因此对于驾驶员非常显眼的是，根据变型方案，处理器10控制侧向安装在车辆1、例如后视镜17(参见图1)上的闪光转向灯15，以便显示对周围区域13中的壁4的探测，并且闪光转向灯的光锥18落到车库壁4上。
图5示出按照本发明的第二设计方案的在车库2中的光分布。根据该设计方案，车辆的前照灯14是随动灯，该随动灯在自由行驶时以已知的方式跟踪方向盘转弯。当驾驶员激活监控单元8时，解除该车灯14的定向与方向盘位置的耦连。只要在车辆1的周围区域11-13没检测到对象，则车灯14就不动地直线定向。如果车库右壁4进入车辆1的观察的周围环境并且被监控单元8检测到，则监控单元8控制右前照灯14进行摆动，使得其光锥16在车库壁上来回晃动，如在图5中通过双箭头所示。摆动的频率可以根据检测到的至壁4的距离改变，同样可以如参照图2或3所描述的，根据距离相应地调节前照灯14的强度。
图6涉及本发明的第三设计方案，据此，前照灯14是分别具有多个彼此无关地可控制的单体光源、尤其LED灯的矩阵车灯，并且该前照灯的光锥16如该图中所示，由单体光源的矩阵状的彼此相邻延伸的光锥组成。监控单元8在该设计方案中通过关断右前照灯14的一列单体光源，作为检测到车库右壁4进入周围区域13中的反应。右前照灯14的光锥16由此分解为两个部分20、21，通过竖直的暗带22分开。暗带22在车库2的壁上的宽度与壁和车灯14之间的距离有关。而与距离无关的是，在车灯14上张开的在暗带22两侧的明暗界限23之间的开启角度α。
当车辆1进一步靠近壁4使得低于第一距离极限值时，关断另一列单体光源，并且暗带22的宽度或开启角度增加。通过驾驶员将暗带22的宽度与光锥16的总宽度比较，他可以估算到壁4的距离。
当车辆1在驶入车库2时保持与两个侧壁4有足够的距离时，完全地保持光锥16，直到端壁5邻近车辆1前方的周围区域12为止。可以向驾驶员发出靠近端壁5的信号，方式是暗带22如图6中所示在两个光锥18中产生。当更有利的是图7中所示的控制方式。由于车辆1离端壁5更小的距离，光锥18此处显得小于图6中的情况，但其比例未改变。在周围区域12内检测到端壁5导致成行地关断前照灯14的两行单体光源，从而在光锥18中分别出现一个具有水平明暗界限25的暗带24。车辆1越靠近端壁5，就关断越多的行并且暗带24的开启角度就更大。
在同时靠近端壁5和侧壁4、6之一的情况下，可考虑在与相关侧壁相邻的车灯14中关断单体光源的行和列并因此产生交叉、水平和竖直的暗带。
矩阵车灯用作前照灯14还能够实现另一种向驾驶员显示临界的靠近。在图8中示出右车灯14被关断的单体光源，在其光锥16中箭头的图像，此处是向左指向的箭头26图像，该箭头直接地让驾驶员清楚他应当转向哪个方向。当车灯的单体光源的数量允许，则到壁的距离可以通过箭头26的大小让驾驶员一目了然。但也可考虑闪烁地示出具有与距离有关的频率或与距离有关的占空比的箭头26，如参照图2、3所述。靠近端壁5可以通过在两个光锥18中向下指向的箭头清楚表示，同时靠近端壁5和侧壁通过与中心倾斜指向的箭头清楚表示。
可实现对驾驶员的最大舒适性的方式是，车辆1除了车灯14和闪光转向灯15外具有投影仪27、例如DLP(数字光处理)投影仪形式的照明件(参见图1)，通过投影仪27可投影图像内容。这种投影仪27可以用于在自由行驶时将导航系统的建议路线、交通标志图像或类似物投影在车辆1前方的车道上。在本发明的范围内，可利用投影仪27(如图9所示)沿行驶方向投影关于测得的到周围区域11，12，13内的对象的距离的数字提示。在图9中，被投影仪27投影的图像包括三个部分28、29、30，这三个部分分别对应区域11、12、13。因此，驾驶员在部分30上识别出，到车库右壁4的距离目前为15cm，并且在部分29识别出，到端壁5的距离为60cm。在部分28示出，到左车库壁6的距离“>1m”的说明，这说明左车库壁还处于被监控的区域11以外并因此对于其距离不存在有效的测量值。当在被监控的区域中没有检测到对象时，投影的图像的相应部分，亦即此处部分28，也保持较暗。
应该理解到，虽然上述详细说明和附图展示了本发明特定的示例性设计方案，但是它们只起到说明作用，并且不应该限制本发明的保护范围。所述设计方案的变型是可行的，只要不超过说明书的保护范围。尤其还存在说明书中未提及的由说明书和附图中得到的实施例的特征。这些特征也可以在另外的在此特定公开的组合中出现。实际上，大多数这种特征都已经以相同的语句或其它的结合上下文的方式被提及，因此所述特征只在特定公开的组合中出现是不正确的；反而，原则上还能够减少或改变多个所述特征，只要其不涉及本发明的功能特性。
附图标记清单
1 车辆
2 车库
3 箭头
4 车库右壁
5 端壁
6 车库左壁
7 门柱
8 监控单元
9 环境传感器
10 处理器
11 区域
12 区域
13 区域
14 前照灯
15 闪光转向灯
16 光锥
17 后视镜
18 光锥
19 明暗界限
20 部分
21 部分
22 暗带
23 明暗界限
24 暗带
25 明暗界限
26 箭头
27 投影仪
28 部分
29 部分
30 部分

Claims (15)

1.一种用于车辆的泊车辅助系统，其具有用于检测在车辆(1)的周围环境(11、12、13)中的对象(4)的监控单元(8)和照明系统(14、15、27)，所述照明系统(14、15、27)连接所述监控单元(8)，用于将光照射到车辆(1)的周围环境中，其特征在于，所述监控单元(8)设置为，检测对象(4)的定向并且根据检测到的定向控制从照明系统(14、15、27)射出的光的分布。
2.按照权利要求1所述的泊车辅助系统，其特征在于，定向检测包括确定检测到的对象(4)位于车辆(1)的哪一侧，并且所述监控单元(8)设置为，当没有检测到对象时产生第一光分布，当在车辆左侧检测到对象时产生第二光分布并且当在车辆右侧检测到对象时产生第三光分布。
3.按照权利要求2所述的泊车辅助系统，其特征在于，所述照明系统(14、15、27)包括至少一对在车辆(1)的中心面的不同侧面上的照明件(14、15)，并且所述监控单元(8)设置为，以相同的第一运行状态运行两个照明件(14、15)，以便产生第一光分布，并且为了产生第二和第三光分布，相应地这些照明件中的一个以第一运行状态运行并且另一个以不同于第一运行状态的第二运行状态运行。
4.按照权利要求3所述的泊车辅助系统，其特征在于，一对照明件包括两个闪光转向灯(15)或两个前照灯(14)。
5.按照权利要求3或4所述的泊车辅助系统，其特征在于，所述监控单元(8)设置为，检测与对象(4)的距离并且根据检测到的距离控制处于第二运行状态下的照明件(14、15、27)的光的至少一个特性。
6.按照权利要求3、4或5所述的泊车辅助系统，其特征在于，至少一个受控的特性在光的强度、颜色、空间分布或时间分布中选择。
7.按照权利要求3、4或5所述的泊车辅助系统，其特征在于，至少一个受控的特性是在第二运行状态下从照明件(14)射出的光的两个明暗界限(23、25)之间的开启角度。
8.按照权利要求2至7之一所述的泊车辅助系统，其特征在于，定向检测还包括确定检测到的对象是否沿行驶方向处在车辆前方，并且所述控制单元设置为，如果确定为是则产生第三光分布。
9.按照权利要求8和3所述的泊车辅助系统，其特征在于，所述控制单元设置为，通过在第二运行状态下的两个照明件的运行产生第三光分布。
10.按照权利要求8和3所述的泊车辅助系统，其特征在于，所述控制单元设置为，通过在第三运行状态下的两个照明件(14)的运行产生第三光分布。
11.按照权利要求10和7所述的泊车辅助系统，其特征在于，在第二和第三运行状态下的明暗界限(23、25)的取向是不同的。
12.一种用于辅助车辆泊车的方法，包括以下步骤：
a)检测在车辆(1)的周围环境(11、12、13)中的对象(4)的定向；
b)根据检测到的定向控制由车辆(1)的照明系统(14、15、27)向周围环境中发射的光的分布。
13.一种计算机程序产品，包括指令，所述指令在计算机上实施时使计算机能够执行按照权利要求12所述的方法。
14.一种计算机可读取的数据载体，在所述数据载体上记录有使计算机能够执行按照权利要求12所述的方法的程序命令。
15.一种用于辅助车辆泊车的设备，具有
a)用于检测在车辆(1)的周围环境(11、12、13)中的对象(4)的定向的器件；
b)用于根据检测到的定向控制由车辆(1)的照明系统(14、15、27)向周围环境中发射的光的分布的器件。
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