CN107527516A - 用于自主车辆泊车的方法 - Google Patents

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Abstract

一种在泊车管理系统中实施的用于以泊车免费的方式停放自主车辆的方法，在自主车辆中实施的方法和适于执行该方法的自主车辆。所述方法包括在泊车场内请求泊车的步骤。基于车辆的长度和宽度并且基于在意图停放车辆处形成车辆组的车辆的长度和宽度确定泊车位。所述方法是管理用于自主车辆的泊车场的非常灵活的方式。

Description

用于自主车辆泊车的方法
技术领域
本发明涉及在泊车管理系统中实施的以泊车免费的方式停放自主车辆的方法，在以泊车免费的方式泊车的自主车辆中实施的方法以及适于实施该方法的自主车辆。所述方法基于根据车辆的长度和宽度指定用于车辆的泊车位，从而基于各个车辆的长度和宽度形成车辆组。
背景技术
城市在扩张并且可用的面积特别是泊车面积持续减少。由于面积减少和例如用于建造建筑物如办公室、店铺等等面积的需求增加，价格随之增加。随着成本的增加，人们通过尽可能有效地在泊车场(parking space)内定位泊车位(parking slots)、通过尽可能有效地设计泊车场或通过增加车辆免费区域的可能性来优化泊车面积。但是，传统的泊车场总是受到泊车位的影响，即给使用者示出车辆必须停放的边界的方形，穿过车辆之间空地的大量空间被浪费了。
自主车辆的数量在增加并且自主驾驶和泊车技术不断地改进。已经意识到，已经做出了自主车辆的改进，使得车辆能够沿宽度方向紧密堆实。国际专利申请号WO2015114592A1公开了用于自主车辆的自动泊车的装置和方法。目的是减少泊车移动和泊车场。在使用的示例中，每个泊车位沿宽度方向被优化但是观念仍然聚焦在每个车辆使用限定的方形。此外，车辆不能以车辆群组是线状那样足够灵活和基于泊车位的方式移动。
国际专利申请号WO 2015117633A1公开了基于环境因素例如日光方向自动停放车辆的方法。车辆能够根据太阳的位置自动地移动从而例如减少车辆内部的温度。该方法需要大量的泊车面积，因此在泊车面积短缺和昂贵的城市环境中不可行。
美国专利申请号US 20120188100A1公开了用于自主泊车的方法。信息参数据说是基于可包括泊车位尺寸数据的泊车位信息，如基于车辆尺寸。所述方法包括例如基于车辆信息提供自定义泊车位的步骤。但是，该方法取决于泊车位和泊车位以趋于对称并且不太灵活的不利方式聚集。
看起来需要提供一种能够在车辆和泊车管理系统中实施的改进方法。
发明内容
本发明的一个目的是提供针对上述缺陷的解决方案，或至少减少一个或多个上述缺陷，或提供其有用的可选方案。通过在泊车管理系统内实施的以泊车位免费的方式停放自主车辆的方法至少部分满足该目的。所述方法包括如下步骤：接受来自自主车辆的承载有请求泊车信息的信号，该自主车辆具有长度和宽度。至少基于自主车辆的长度和宽度确定泊车场内的泊车位。泊车位基于车辆组内多个车辆的各个车辆的长度和宽度与车辆组相关联，并且将泊车位发送至自主车辆。
所述方法至少基于车辆的长度和宽度提供了形成车辆组的有效方式。这使得能够以泊车位免费的方式空间有效地泊车以及提供了良好的车辆组管理能力。这也提供了用于泊车场内车辆的简单的重新设置方法。这使得车辆能够基于各个车辆的长度和宽度在实体目标(例如泊车场内区栏)周围群集。还可能泊车场具有限制车辆在泊车场内如何移动的实体目标，例如柱子、支柱、道路挡板等等。因而基于车辆的长度和宽度相对于这些目标泊车是有利的，这样提供了更平顺和更好的泊车法。
所述方法可进一步包括如下步骤：通过重新布置一个或多个车辆组形成使得车辆能够到达泊车位的临时路线。通过重新布置一个或多个车辆组，可形成路线以通过适宜的车辆组定位车辆。
可给每个车辆的长度和/或宽度增加安全距离，该安全距离可以是2-50cm，优选5-20cm。所述方法使得车辆能够非常紧密地停放。因为车辆是自主的，故每个车辆之间的距离不需要考虑到进出客舱的使用者。但是可能考虑车辆的长度和宽度并且增加安全裕度是有利的。安全裕度可能基于车辆数据，例如车辆是否具备拖曳钩、或在前面的额外灯、车轮类型等等。
除了车辆的长度和宽度外，车辆组可根据至少一个其它附加参数形成。车辆组可进一步基于一个或多个以下参数：车辆的燃油量，离开时间，给定的泊车时间例如请求的泊车时间，支付的泊车时间，可用的泊车时间，平均车辆组泊车时间，一个或多个车辆的重量，一个或多个车辆的高度，一个或多个排空因素，长度与宽度的关系，宽度与长度的关系，或其组合。
仅作为示例，车辆油量不足例如电池能级低于最高电容的50％可能需要加油。有利地是临时群集那些需要加油的车辆；将它们送至加油站，随后识别用于这些车辆的新泊车位。另一个示例：车辆可与具有基本上相同离开时间的其它车辆群集或组合，或有利于具有更早离开时间的车辆离开。基于离开时间限定车辆组的时间间隔可以是±30分钟，优选±15分钟。离开时间可以不同形式被表示为例如请求泊车的泊车时间、支付的泊车时间、可用的泊车时间等等。可通过设定平均泊车时间或中间泊车时间形成车辆组。例如：10个车辆的车辆组可具有1小时的平均泊车时间，即用于车辆组的离开时间平均为1小时。请求泊车1小时的新车辆因而可与上述车辆组群集。
所述方法例如步骤b)可进一步包括评估在泊车场中的车辆组的重新定位从而提供泊车位。可通过移动车辆组的一个或多个车辆至第二车辆组来执行重新定位。可选择地，它可包括车辆组的重新布置，或移动整个车辆组。步骤b)因而可包括在泊车场内重新定位车辆以提供所述泊车位和/或其它泊车位的步骤。
所述方法可包括如下步骤：通过改变至少两个车辆组中至少一个的形状或车辆排列(constellation)来重新定向或形成至少两个车辆组之间的车辆路径。仅作为示例，当新车辆请求在泊车场内泊车时，泊车管理系统可再评估车辆组以便找到更适宜的车辆组。这种重新评估可导致穿过停放车辆的新路线导致更好的车辆组。通过重排车辆路线，提供了更好和更多功能的泊车场。泊车场不受预定泊车位或这些泊车位之间形成的常规路线的限制。所述方法因而可包括形成在至少两个车辆组之间的车辆路径的步骤。这样，可动态地重新布置车辆以便找到泊车场内车辆的适宜路线。
所述方法可包括基于一个或多个参数形成车辆组的步骤。请求泊车的车辆可被导向至新形成的车辆组，或形成新车辆组的基础。所述方法例如可包括基于若干车辆的长度和宽度以及从泊车场的预期离开时间形成车辆组的步骤。车辆组基于离开时间即当预期车辆从泊车场离开时或当车辆定位在取车位置时已被发现是有利的，因为它简化了车辆从泊车场的进入和离开。
所述方法可包括在具有矿物燃料作为主要动力源或仅作为电源的一个或多个车辆周围形成车辆组的步骤。因为车辆可在泊车场内被重新布置，故具有矿物燃料作为主要动力源或仅作为电源的车辆的重新布置应当被保持在最小限度，相信这不受理论约束。为了减少不必要的矿物燃料消耗量，车辆组可形成为这些车辆处于中心处或至少在车辆组内设计的位置处。
所述方法可包括临时地授予第三方例如泊车管理系统在泊车场内移动车辆的权利。因为可能需要重新布置以利于有效的泊车管理，当车辆停放在泊车场时可能要求车辆拥有者、使用者或驾驶员核准泊车管理系统移动车辆。仅作为示例，当停放在泊车场内时可能有允许移动或不允许车辆移动的选择。如果已经给出了核准，则这种核准可被限制在例如数小时期间或仅仅在泊车时间期间。核准可选择地或附加地局限于仅对于泊车场限定的面积或包括泊车场附近的面积有效。
根据一个方面，本发明还涉及用于自主车辆以泊车位免费的方式泊车时实施的方法，自主车辆具有长度和宽度。所述方法包括如下步骤：
a)从自主车辆发送承载有请求在泊车场内泊车的信息的信号至泊车管理系统；
b)接收泊车场内确定的泊车位。泊车位基于车辆组内多个车辆的各个车辆的长度和宽度与车辆组相关联。
此处进一步公开了适于执行此处公开的方法的自主车辆。此处进一步公开了用于实现此处公开的方法的泊车服务计算机化通信系统。
一般地说，所述方法涉及一种在泊车管理系统中实施的用于以泊车免费的方式停放自主车辆的方法，在自主车辆中实施的方法和适于执行该方法的自主车辆。所述方法包括在泊车场内请求泊车的步骤。基于车辆的长度和宽度并且基于在意图停放车辆处形成车辆组的车辆的长度和宽度确定泊车位。所述方法是管理用于自主车辆的泊车场的非常灵活的方式。
附图说明
将参照附图描述本发明的非限定性实施例，其中：
图1示出与泊车管理系统通信的车辆的示意图，以及泊车场的示意图；
图2示出车辆的示意图和与车辆相关联的功能；
图3示出如何给车辆分配泊车位；
图4-6示出两个车辆组的重新布置以提供第一和第二车辆组之间的路线，并且
图7示出用于在以免费泊车的方式停放自主车辆的泊车管理系统中实施的方法的流程方案。
具体实施方式
图1示出车辆1的示意图。自主车辆1具有自主驾驶功能，在开启自主驾驶功能之后其允许驾驶员变成乘客，藉此车辆自主地将乘客运输至选定的目的地。车辆进一步包括自主泊车功能。车辆可为完全自主车辆、半自主车辆。
泊车场2由上所述示意性地示出。泊车场2可为室内或室外的。泊车场2可设置有用虚线示出的若干泊车位3，不过根据本发明的目的，不要求泊车位和或预定的位置。泊车位3是标准化的，因为它们的尺寸被调整为适合于基本上市售的任何种类的汽车并且用于欧洲允许B驾驶执照驾驶的交通状况。泊车场管理系统5设置在泊车场2处。车辆1和泊车场管理系统被设置为经由基于云的通信服务6通信，例如通过无线蜂窝网络如4G或5G、或下面公开的远程或短距离通信系统或网络通信。图1中进一步示出若干车辆组；第一车辆组11；第二车辆组13；第三车辆组13；第四车辆组14；第五车辆组15；下面将详述。
图2示出车辆1、第一和第二其它车辆B、C以及泊车管理系统20的示意图。车辆1设置有通信系统1a、处理单元1b、软件和存储容量1c、车辆数据1d、自主驾驶系统1e、附加功能1f、定位功能1g以及用户接口1h。其它车辆B和C设置有类似的或相同的部件。
通信系统1a能够支持远程或短距离通信。远程通信包括一个或多个以下部件但不局限于这些：UMTS、GSM、WiMAX、LTE或其组合。短距离通信包括一个或多个以下部件但不不局限于这些：DSRC、ITS G5、装置到装置蜂窝网络模式、蓝牙、WiFi或其组合。
处理单元1b负责处理数据并且管理其它系统和功能之间的相互作用。它可为车载计算机、具有一个或多个核的CPU、也被称为高级处理单元的加速处理单元(APU)。CPU可包括被构造为规定软件部分如何相互作用的应用编程接口API。
软件/存储模块1c实施算法即自主泊车功能，并且根据分散模式或集中模式或其组合稍有不同地实施。在分散模式下，车辆它们通信、组织和决定如何执行车辆的协作运动。在集中模式下，车辆接收信息、处理和执行从中心实体接收的数据。
从车辆系统例如转向、发动机、减振、制动、传感器、雷达、激光雷达、轮胎、Flexray、CAN或其组合收集车辆数据1d。
自主驾驶系统1e包括一个或多个传感器例如摄像机、光学传感器、激光雷达(LIDAR)、雷达(radar)、红外线等等，但不局限于此。传感器通常适于监控车辆周围环境，短距离和/或远程环境。自主驾驶系统进一步包括适于直接或间接地令车辆转向的转向和速度控制设备。例如可调整车辆的横摆率(yaw rate)。此处还包括发动机和制动控制设备。系统因而可控制车辆的加速度和减速度、发动机制动、通过启动车轮制动器的制动，并且增加或降低发动机的动力输出。
附加功能1f可以是支持辅助系统的系统，例如传感器和通信单元接口如移动电话接口。
定位系统1g可包括但不局限于一个或多个以下部件：GPS、WiFi、磁条、摄像机、光学系统、红外线、激光或其组合。
用户接口1h能够令使用者与泊车管理系统互相作用并且可形为声音识别、手势识别、触屏、运动传感器、键板、显示器、摄像机、面貌识别、按钮或其组合。
回到图1，车辆1或车辆1的使用者发出在泊车场2泊车的指令。泊车管理系统接收来自车辆1的承载有泊车请求的信息的信号。泊车管理系统基于车辆的长度和宽度确定泊车场2内适宜的泊车位，这种情况下适宜的泊车位被确定为处于在第四车辆组14中被称为1'的位置。车辆的长度和宽度以及可选择的其它车辆数据可通过车辆1被传递至泊车管理系统，或由基于云的数据存储设施获取。通过其中已经基于若干车辆的长度和宽度定位了这些车辆的车辆组内的所述若干车辆确定该位置。所确定的位置被发送至车辆1。
泊车管理系统可进一步需要确定泊车场2内到达确定位置的适宜路线并且通知车辆1所确定路线。可通过例如重新定位已停放在泊车场2内的一个或多个车辆临时地形成虚线箭头所示的路线。可提前将路线发送至车辆1或当车辆1进入泊车场2或在泊车场2附近时发送至车辆1。在图1中，已经在两个车辆组即第一组11和第二组12之间形成了适宜的路线。已经确定第一组11与第三组13之间的可用空间在短时间内将用于其它车辆并且车辆1的到达时间可能与那些车辆的移动重合。
当车辆1进入泊车场1时，车辆1可经由车辆自有的系统和/或经由设置在泊车场2内的导航系统导航至所确定位置。泊车管理系统可选择地或附加地为车辆1提供了有关泊车场2的数字地图。数字地图可以是泊车场2内车辆当前状态的数字地图或已经考虑了泊车场内车辆的未来移动、增加或减少的预测地图。因此，通常地，所述方法可包括这样的步骤，即，车辆具备有关泊车场和当前停放在泊车场内的车辆的位置和/或当所需车辆到达泊车场时停放车辆的预测位置的数字地图。
当到达所确定泊车场附近时，车辆1开启自主泊车从而在确定的泊车位1'处泊车。在泊车之后，车辆1向泊车管理系统确认已经成功执行泊车并且泊车管理系统更新数据库。
关于图3-6，车辆1已经基本上到达所确定的泊车位1’附近并且沿确定的路线R1自主行驶。在从车辆1接收数据之后，泊车管理系统已经检测到车辆1能够停放在附图标记1'所示的位置处。去泊车位1'的路线已经基于车辆1的预测转弯表面被确定。
可以根据以下公式导出车辆1的预测转弯表面(predicted turning surface，简称PTS)：
并且
(转向角)
其中L＝车辆的长度，W＝车辆的宽度，Sd＝预设安全距离，Tr＝转弯半径，Of＝悬伸(overhang)前部，Ob＝悬伸后部。
基于该预测，泊车管理系统能够确定车辆1可能够转向泊车位1'以到达第一车辆组11。车辆1随后执行泊车位1'处的自主泊车并且基于至少车辆1的长度和宽度接合第一车辆组11。
图4-6示出第二路线R2的形成。泊车管理系统承认可通过移动若干车辆1、B、C形成第二路线R2。三个车辆1、B、C与第二车辆组12重新组合。基于每个车辆的长度和宽度以及车辆指示的离开时间(即预测车辆离开泊车场的时间)群集第二车辆组。仅作为示例，预测的离开时间可基于已经付费的泊车时间、指示的泊车时间、可用的泊车时间。
正如可以看出的，第一和第二组车辆中的某些车辆的离开时间被标记在各个车辆上。通过虚线直观化第一车辆组11。可注意到，车辆1、B、C具有更对应于第二车辆组12的离开时间。当形成新路线R2时，基于车辆的长度和宽度以及基于离开时间将车辆与第二车辆组12重新组合。第一车辆组11的平均离开时间比第二组12的平均离开时间早了数小时。被指定泊车位1'的车辆1现在被重新分配一个将车辆1与第二车辆组12群集的新泊车位1”。
第二车辆组12仍然使用车辆的长度和宽度来指定用于车辆1、B、C的泊车位。根据图5和6，车辆1、B、C自主移动至第二组12。第四车辆D现在被赋予离开路线R2。只要没有车辆比设定的车辆长度(如图6中箭头所示)更长，则三个车辆1、B、C就与它们能与第二车辆组12群集的状态叠加。如果路线R2不足够大到使第四车辆D离开，则进一步考虑车辆1、B、C的宽度，并且将其设定为不超过预定宽度。
基于上述，除了车辆的长度和宽度外，车辆组可基于选定数量的车辆的离开时间。离开时间可以是若干车辆的平均离开时间。
图7示出说明所述方法的示意性过程。虚线方形示出泊车管理系统启动。在步骤100：车辆发出在泊车场内泊车的请求。在步骤110，记录车辆的尺寸和预测的离开时间。至少记录车辆的长度和宽度。基于车辆识别例如车辆的车牌号通过车辆自身发送或从数据库获取车辆的长度和宽度。可记录附加参数。这种附加参数可为车辆重量、高度和/或车辆附件例如如果车辆具备例如牵引杆。
在步骤120，泊车管理系统至少基于车辆的长度和宽度评估车辆是否能够与现有车辆组群集，或车辆是否能够形成新车辆组的基础。
在步骤130：如果评估结果是能够给请求的车辆分配泊车位，则适宜的泊车位被发送至车辆。优选地，车辆被分配给由例如车辆的预测离开时间限定的车辆组。限定车辆组的其它参数例如可为车辆重量。可期望例如利用车辆组的重量条件从而车辆组不超过预定的重量单位/面积单位的比率。如果没有位置是可用的，则可能需要重新布置车辆才能提供泊车位。
在步骤140，泊车管理系统引导车辆至指定泊车位和/或车辆执行自主泊车。
在步骤150，数据库被更新具有新到达的车辆。
在步骤200，如果车辆不能分配给已有的车辆组、或形成新的组、或重新分配任何车辆以形成新的车辆组(即形成改动的车辆组)，则拒绝泊车的请求。车辆被告知泊车场已满。随后停止泊车管理系统并且等待新的泊车请求。作为选项，泊车管理系统可检查如果泊车场具有规则的泊车位则是否有空的泊车位。如果没有空的泊车位，则拒绝请求并且通知车辆泊车场已满。泊车管理系统停止并且等待新的请求。
在步骤210，泊车管理系统评估一个或多个组或车辆是否能够移动以形成新的车辆组从而为请求车辆提供泊车位。如果不可能，则拒绝请求。如果有可能，泊车管理系统引导车辆至指定泊车位和/或车辆执行自主泊车。
300，泊车过程能够通过车辆或通过泊车管理系统在任何时候终止，藉此泊车管理系统停止。

Claims (14)

1.一种在泊车管理系统中实施的以泊车位免费的方式停放自主车辆(1,B,C,D)的方法，所述方法包括如下步骤：
a)接收来自于自主车辆(1)的承载有请求泊车的信息的信号，所述自主车辆(1)具有长度和宽度；
b)至少基于所述自主车辆的长度和宽度确定泊车场(2)内的泊车位，所述泊车位(1')基于车辆组(11,12,13,14,15)内多个车辆的各个车辆的长度和宽度与所述车辆组(11,12,13,14,15)相关联，以及；
c)将所述泊车位(1')发送至所述自主车辆(1)。
2.根据前述权利要求任意一项所述的方法，藉此所述方法进一步包括如下步骤：通过重新布置一个或多个车辆组(11,12,13,14,15)形成能使所述车辆(1)到达所述泊车位(1')的临时路线(R1，R2)。
3.根据前述权利要求任意一项所述的方法，藉此为每个车辆的所述长度和所述宽度增加安全距离，所述安全距离是2-50厘米，优选5-20厘米。
4.根据前述权利要求任意一项所述的方法，藉此所述车辆组(11,12,13,14,15)进一步基于一个或多个以下参数：车辆的燃油量，离开时间，给定的泊车时间例如请求的泊车时间，已支付的泊车时间，可用的泊车时间，平均车辆组泊车时间，一个或多个车辆的重量，一个或多个车辆的高度，一个或多个排空因素，长度与宽度的关系，宽度与长度的关系，或其组合。
5.根据前述权利要求任意一项所述的方法，藉此所述步骤b)进一步包括评估所述车辆组(11,12)在所述泊车场(2)内的重新定位从而提供所述泊车位(1')。
6.根据前述权利要求任意一项所述的方法，藉此所述步骤b)包括在所述泊车场(2)内重新定位所述车辆组(11,12)以提供所述泊车位和/或其它泊车位的步骤。
7.根据前述权利要求任意一项所述的方法，藉此所述方法包括以下步骤：通过改变至少两个车辆组(11,12)中至少一个的形状或车辆排列从而在所述至少两个车辆组(11,12)之间重新定向或形成车辆路径。
8.根据前述权利要求任意一项所述的方法，藉此所述方法包括如下步骤：形成在至少两个车辆组(11,12)之间的车辆路径(R2)。
9.根据前述权利要求任意一项所述的方法，藉此所述方法进一步包括如下步骤：基于若干车辆的长度和宽度以及预期从所述泊车场(2)离开的时间形成车辆组(11,12,13,14,15)。
10.根据前述权利要求任意一项所述的方法，藉此所述方法包括如下步骤：在将矿物燃料作为主要动力源或唯一动力源的一个或多个车辆周围形成车辆组(11,12,13,14,15)。
11.根据前述权利要求任意一项所述的方法，藉此所述方法进一步包括如下步骤：临时地授予所述泊车管理系统在所述泊车场(2)内移动所述车辆(1)的权利。
12.一种在以泊车位免费的方式泊车的自主车辆(1)中实施的方法，所述自主车辆(1)具有长度和宽度，所述方法包括如下步骤：
a)从自主车辆(1)发送承载有请求在泊车场(2)内泊车的信息的信号至泊车管理系统；
b)接收泊车场(2)内的确定的泊车位(1')，所述泊车位基于车辆组(11,12,13,14,15)内多个车辆的各个车辆的长度和宽度与所述车辆组(11,12,13,14,15)相关联。
13.一种适于执行根据前述权利要求任意一项所述方法的自主车辆。
14.一种用于实施根据前述权利要求任意一项所述方法的泊车服务计算机化通信系统。
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