CN108266033A - 自动停车系统和自动停车方法 - Google Patents

Abstract

提供自动停车系统和自动停车方法。自动停车系统包括摄像头处理器，该摄像头处理器获取主题车辆周围的图像，将获取的图像转换为外部图像并合成外部图像。传感器处理器测量主题车辆和周围车辆之间的间隔距离。停车空间识别单元周期性地接收间隔距离和外部图像，并使用图像识别技术将连续的外部图像与间隔距离进行比较以识别停车区域。控制器计算主题车辆的当前位置与最优停车区域之间的移动路径，并且基于移动路径来操作主题车辆。

Description

自动停车系统和自动停车方法

技术领域

本发明涉及自动停车，并且更具体地，涉及使用停车区域的检测的自动停车系统和自动停车方法。

背景技术

自动停车系统是这样一种系统，其通过使用安装在车辆后部的摄像头或超声波传感器来确定障碍物的位置，并且选择平行停车或垂直停车，然后自动停车系统执行预定的操作，从而使得驾驶员能够方便地停放车辆。

具体地，对于使用摄像头或其他成像设备的自动停车系统，响应于在通过监视器检查后方视野的同时接收驾驶员对停车位置的选择，自动停车系统使用传感器值自动操作车辆的方向盘，从而安全地停放车辆。此外，可以使用摄像头和传感器预先设置停车区域，并且自动停车系统使用由摄像头和传感器获得的数据执行自动停车。摄像头可以感测前方区域，后方区域和侧方区域，并且可以通过全景监视(AVM)来实现。一般来说，AVM系统仅提供将车辆周围的图像显示给驾驶员的功能，因此驾驶员需要从AVM系统提供的图像中确定停车状况。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动停车系统和自动停车方法，该自动停车系统通过使用传感器设置最优停车区域来执行自动停车。

本发明的另一个目的是提供一种自动停车系统以及自动停车方法，其使用安装在车辆中的多个成像装置来获得车辆周围的图像，转换所获得的图像以识别可用的停车区域，并且向驾驶员提供与停车区域对应的移动路径。

本发明的另一个目的是提供一种能够远程执行自动停车模式的自动停车系统和自动停车系统，以调整主题车辆与停放在主题车辆两侧的车辆之间的间隔距离，从而在离开车辆时提供便利。

通过下面的描述可以理解本发明的其他目的和优点，并且参照本发明的示例性实施例变得显而易见。而且，对于本发明所属领域的技术人员显而易见的是，本发明的目的和优点可以通过所要求的装置及其组合来实现。

根据本发明的一个方面，一种自动停车系统可以包括：摄像头处理器，被配置为获取主题车辆周围的图像，并将所获取的图像转换为外部图像并合成外部图像；传感器处理器，被配置为测量主题车辆和周围车辆之间的间隔距离；停车空间识别单元，被配置为周期性地接收间隔距离和外部图像，并且使用图像识别技术来顺序地将连续外部图像与间隔距离进行比较以识别停车区域；以及控制器，被配置为计算主题车辆的当前位置与停车区域中的最优停车区域之间的移动路径，并且基于移动路径来操作主题车辆，其中停车空间识别单元可以被配置为基于主题车辆的长度和宽度来检测停车区域。

停车空间识别单元可以被配置为使用图像识别技术提取连续图像的特征点，匹配两个连续图像的特征点，删除不匹配的特征点，并且匹配有效特征点，从而识别停车区域。控制器可以被配置为在主题车辆沿着移动路径移动的同时，使用由传感器处理器和摄像头处理器获取的数据来操作主题车辆以防止主题车辆与障碍物碰撞。

传感器处理器可以被配置为感测位于最优停车区域中主题车辆一侧的周围车辆之间的间隔距离，并且控制器可以被配置为基于间隔距离操作主题车辆，以将与位于主题车辆的乘客座位一侧的乘客座位侧车辆的第一间隔距离调整为预定参考距离。控制器可以进一步被配置为当第一间隔距离小于参考距离时，将第一间隔距离调整为参考距离，并且确定主题车辆与位于主题车辆的驾驶员座位一侧的驾驶员座位侧车辆之间的第二间隔距离是否等于或大于参考距离。

另外，控制器可以被配置为当第二间隔距离等于或大于参考距离时，操作主题车辆以将第二间隔距离调整为参考距离。控制器可以被配置为当第二间隔距离小于参考距离时操作主题车辆以将第二间隔距离调整为预定最小间隔距离。最小间隔距离可以被设定为位于主题车辆与驾驶员座位侧车辆之间的主车道和主题车辆之间的距离。

控制器可以被配置为当第一间隔距离小于参考距离时，确定主题车辆和位于主题车辆的驾驶员座位一侧的驾驶员座位侧车辆之间的第二间隔距离是否等于或大于预定临界距离，并且临界距离可以被设定为为了将第一间隔距离调整为参考距离而将预定的最小间隔距离与第一间隔距离的移动距离相加而获得的值。传感器处理器可以被配置为检测最优停车区域周围的周围车辆以及停车线。

自动停车系统还可以包括显示控制器，该显示控制器被配置为向驾驶员输出关于停车区域的通知，其中控制器可以被配置为操作主题车辆以在由驾驶员选择的最优停车区域中行驶。控制器可以被配置为调整主题车辆的转向、加速、制动、换档和驻车制动。外部图像可以是从主题车辆的顶部观看的主题车辆的俯视图图像。

根据本发明的另一方面，用于自动停放主题车辆的自动停车方法可以包括：由控制器接收自动停车模式的用户选择；使用主题车辆周围的外部图像，主题车辆与周围车辆之间的间隔距离以及主题车辆的长度和宽度，由控制器检测停车区域；由控制器选择停车区域中的最优停车区域；以及由控制器将主题车辆自动停放在最优停车区域中，其中在检测停车区域时，可以通过使用图像识别技术来顺序地将连续外部图像与间隔距离进行比较来识别停车区域。

自动停车方法还可以包括：在自动停放主题车辆之后，终止自动停车模式，其中通过关闭自动停车模式开关或将档位换档到停车来执行自动停车模式的终止。另外，当自动停车模式开关被关闭或者档位被换挡到停车模式时，自动停车模式可以终止。当执行换挡、转向变换和制动操作中的任一个时，自动停车模式可以停止。

间隔距离包括主题车辆和位于主题车辆的乘客一侧的乘客座位侧车辆之间的第一间隔距离以及主题车辆和位于主题车辆的驾驶员座位一侧的驾驶员座位侧车辆之间的第二间隔距离，在自动停放主题车辆时，操作主题车辆以将第一间隔距离和第二间隔距离调整为预定参考距离。停车区域的检测可以包括：使用图像识别技术提取连续图像的特征点；通过匹配两个连续图像的特征点而删除不匹配的特征点；以及基于有效特征点匹配图像。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中，本发明的上述和其它目的、特征和其他优点将被更清楚地理解，其中：

图1是示出根据本发明示例性实施例的自动停车系统的部件的图；

图2是示出根据本发明示例性实施例的自动停车方法的顺序的流程图；

图3是示出根据本发明示例性实施例的在平行停车时的停车区域的图；

图4是示出根据本发明示例性实施例的在平行停车时存在停车线的停车区域的图；

图5是示出根据本发明示例性实施例的在垂直停车时的停车区域的图；

图6是示出根据本发明示例性实施例的在垂直停车时存在停车线的停车区域的图；

图7是示出根据本发明示例性实施例的通过由虚拟摄像头建模进行转换和合成而获得的俯视图格式的图像的图；

图8至图11是示出根据本发明示例性实施例的识别停车空间识别单元的停车区域的处理的图；

图12是示出根据本发明第二示例性实施例的在自动停车时调整间隔距离的图；和

图13是示出根据本发明第二示例性实施例的在自动停车时调整间隔距离的图。

具体实施方式

可以理解的是，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似的术语包括一般的机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)，公共汽车，卡车，各种商用车辆的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞机等，并且包括混合动力车辆，电动车辆，燃烧，插电式混合动力电动车辆，氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，来自除石油以外的资源的燃料)。

尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性过程，但是应当理解，示例性过程也可以由一个或多个模块执行。此外，可以理解，术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置为存储模块，并且处理器被具体配置为执行所述模块以执行下面进一步描述的一个或多个处理。

此外，本发明的控制逻辑可以体现为包含由处理器，控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM，RAM，光盘(CD)-ROM，磁带，软盘，闪存驱动器，智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质还可以分布在网络连接的计算机系统中，使得计算机可读介质例如通过远程信息处理服务器或控制器区域网络(CAN)以分布式方式存储和执行。

这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不意图限制本发明。如本文所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一”和“该”也旨在包括复数形式。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定所陈述的特征，整数，步骤，操作，元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征，整数，步骤，操作，元件，组件和/或其组合。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。

除非特别说明或从上下文中明显看出，如本文所用，术语“约”应理解为在本领域的正常容差范围内，例如在平均值的2个标准偏差内。“约”可以理解为在规定值的10％，9％，8％，7％，6％，5％，4％，3％，2％，1％，0.5％，0.1％，0.05％或0.01％内。除非上下文另外明确，否则本文提供的所有数值均由术语“约”修饰。

在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例，以使得本领域技术人员可以容易地实践本发明。然而，本发明可以以各种不同的形式实施，并不限于本说明书中提供的示例性实施例。

与描述无关的部分被省略以显而易见地描述本发明，在整个说明书中将用相同的附图标记来表示彼此相同或相似的部件。其中任何一个部分与另一部分“连接”包括这些部分彼此“直接连接”的情况以及其中这些部分通过插入其间的其他元件而彼此“电连接”的情况。

当描述任何一个部分在另一部分“上”时，这可能意味着该部分直接在另一部分上，或者任何其他部分插入其间。相反，当描述任何一个部分“直接”在另一个部分上时，其间不存在其他部分。术语“第一”，“第二”，“第三”等用于描述各种部件，组件，区域，层和/或部段，但不限于此。这些术语仅用于区分一个部件，组件，区域，层或部段与另一个部件，组件，区域，层或部段。因此，下面将要描述的第一部件，第一组件，第一区域，第一层或第一部段可以指示第二部件，第二组件，第二区域，第二层或第二部段，而不离开从本发明的范围来看。

这里使用的技术术语仅仅是为了描述特定的示例性实施例，而不是为了限制本发明。可以使用表示相对空间的术语“在……下方”，“在……上方”等来更容易地描述在附图中示出的一个部分与另一个部分之间的关系。这些术语旨在包括除了附图中意图的含义以外正在使用的设备的其他含义或操作。例如，当附图中的装置倒置时，被描述为在其他部分“下方”的任何部分可以被描述为在其他部分“上方”。因此，示例性术语“在……下方”包括上方向和下方向两者。装置可以旋转90°或其他角度，并且根据其来解释指示相对空间的术语。

虽然没有另外定义，但是包括技术术语和科学术语在内的所有术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。通常使用的词典中定义的术语被另外解释为具有与当前公开的相关技术文献和内容一致的含义，并且除非另外定义，否则不被解释为具有理想的或非常官方的含义。

在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例，以便本发明所属领域的普通技术人员容易地实践本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以各种不同的形式实施，并不限于本说明书中提供的示例性实施例。

图1是示出根据本发明示例性实施例的自动停车系统的部件的图。参考图1，自动停车系统1可以包括传感器单元100，停车空间识别单元150，控制器200和驱动单元300。控制器200可以被配置为操作停车系统1的其他部件。由传感器单元100获取的数据可以被传送到停车空间识别单元150，并且控制器200和停车空间识别单元150可以被配置为计算由传感器单元100获取的数据。控制器200可以被配置操作驱动单元300以将主题车辆停放在由停车空间识别单元150计算的停车区域中。

传感器单元100可以包括摄像头处理器110，激光雷达(Lidar)处理器120和雷达处理器130。摄像头处理器110可以被配置为感测主题车辆的前方区域，后方区域和/或侧方区域，并且将通过其获得的数据发送到控制器(例如，电子控制单元ECU级)。摄像头处理器110可以包括图像传感器，图像处理器和摄像头电机控制单元(MCU)。例如，图像传感器可以被配置为感测通过镜头拍摄的主题的图像，图像处理器可以被配置为从图像传感器接收感测到的数据并且处理所接收的数据，并且摄像头MCU可以被配置为从图像处理器接收经处理的数据。

例如，摄像头处理器110可以包括全景监视(AVM)系统。AVM可以通过安装用于拍摄车辆的周边并且获取车辆的所有方向上的图像的多个摄像头装置来实现。AVM向驾驶员提供通过多个摄像头装置拍摄的图像，由此确保主题车辆周围的视野并消除盲点。

作为另一个示例，摄像头处理器110可以被配置为获取关于以下的数据：前方车辆，前方车道，前方骑车者，交通标志，主动远光灯控制(AHB)，车轮检测(例如，对于进入摄像头视野(FOV)的近距离并入车辆，用于通过车辆车轮识别更快速地识别另一车辆的数据)，交通信号灯，道路标记(例如道路上的箭头)，任何角度的车辆检测(VD)(例如，相对于前方车辆的所有行驶方向或角度的用于识别车辆的数据)，道路情况(例如，通过识别前方道路的形状(不平整度，减速带或凹槽)，通过悬挂控制改善乘坐质量的数据)，语义自由空间(例如，边界标记)，通用对象(邻近车辆等)，高级路径规划(例如，即使在没有车道的道路上或在污染道路上，也能够通过周围环境的深入学习来预测车辆行驶路径的数据)，测距(例如，通过识别行驶道路上的地标来与全球定位系统(GPS)的识别信息组合的数据)，停车线，以及用于停车的车辆间隔等等。

激光雷达处理器120可以连接到作为传感器的激光雷达装置，并且激光雷达装置可以被配置为感测车辆的前方区域，后方区域和侧方区域。激光雷达装置可以由激光传输模块，激光检测模块，信号采集处理模块和数据传输接收模块构成，作为激光光源，可以使用波长在约250nm至11μm波长范围内或可变波长的激光光源。此外，根据信号调制方案，激光雷达装置可以被分类为飞行时间(TOP)类型和相移类型。

雷达处理器130可以连接到雷达装置，该雷达装置是被配置为感测车辆的前方区域，后方区域和侧方区域中的对象的传感器。雷达装置可以是使用电磁波来测量对象的距离、速度或角度的传感器装置。当使用雷达装置时，可以使用频率调制载波(FMCW)或脉冲载波的方案在约30度的水平角度范围内感测约150m内的对象。雷达处理器130可以被配置为处理由雷达装置感测和输出的数据，并且该处理可以包括感测到的前方对象的放大以及在整个视区中的对象区域上的聚焦。

激光雷达处理器120和雷达处理器130可以被配置为在主题车辆正行驶和停放的同时测量主题车辆与周围车辆或障碍物之间的间隔距离，并且可以被配置为发送关于间隔距离的数据到控制器200。控制器200然后可以被配置为基于关于间隔距离的数据来防止主题车辆与障碍物或周围车辆之间的潜在碰撞。

停车空间识别单元150可以被配置为通过接收图像和关于使用包括摄像头处理器110的传感器单元100获得的间隔距离的数据来识别可以停放主题车辆的停车区域。停车空间识别单元150还可以被配置为识别停车空间并通过比较来自周期性输入的图像的两个连续图像来检测车辆轨迹。关于使用激光雷达处理器120和雷达处理器130获取的主题车辆和周围车辆(或障碍物)之间的间隔距离的数据可以帮助停车空间识别单元150识别和计算停车区域。

控制器200可以是电子控制单元(ECU)，并且可以是被配置为操作在车辆内使用的多个电子设备的上部控制器。例如，控制器200可以被配置为操作所有属于处理器级的处理器和属于控制器级的控制器。控制器200可以被配置为从处理器接收感测数据，考虑环境产生控制命令以操作控制器，并且将控制命令发送到控制器。在本说明书中，为了便于说明，将ECU级描述为比处理器级更高的级，然而，可能存在这样的情况：其中属于处理器级的处理器中的一个处理器作为ECU操作，或者两个处理器组合起来作为ECU操作。

此外，驱动单元300可以包括显示控制器，转向控制器，驱动控制器，制动控制器，齿轮控制器等。每个控制器可以被配置为基于从控制器200接收的控制命令来操作车辆的部件。具体地，显示控制器可以被配置为向驾驶员提供关于特定情况的信息或者输出关于危险情况的警告。显示控制器可以被配置为生成音频信号，视频信号或触觉信号，以提供车辆的行驶情况和危险情况的警告。例如，显示控制器可以被配置为在音频中输出情景说明和警告声音，并且通过平视显示器(HUD)显示器或侧视镜显示器来在视觉上输出关于情况的消息或警告消息。替代性地，显示控制器可以被配置为操作安装在手柄中的振动电动机以产生警告振动。

转向控制器可配置为操作驱动方向盘的电动机驱动动力转向(MDPS)系统。例如，当检测到车辆的碰撞风险时，转向控制器可以被配置为沿着可以避免碰撞或者损坏可以最小化的方向调整车辆的转向。驱动控制器可以被配置为执行发动机的减速，加速，开/关以驱动车辆。例如，行驶控制器也可以配置为在车辆行驶中检测到碰撞危险的情况下使车辆减速，在车辆行驶开始或结束时基于控制器200的控制命令启动或关闭发动机。制动控制器可以被配置为操作车辆的制动器，并且调整制动踏板的接合量。例如，当检测到前碰撞风险时，制动控制器可以被配置为基于控制器200的控制命令自动操作紧急制动器，而不管驾驶员是否操作制动器。

同时，在上文中，参照附图将处理器、ECU和控制器描述为独立的组件，但是应当理解的是，本发明不一定限于此。两个或更多个处理器可以集成为一个处理器并且可以彼此协同工作，两个或更多个处理器和ECU可以集成为一个设备，两个或更多个控制器可以集成为一个控制器并且可以彼此结合工作，两个或更多个的控制器和ECU可以集成为一个装置。

图2是示出根据本发明示例性实施例的自动停车方法的顺序的流程图。根据本发明示例性实施例的自动停车系统是指部分自动停车系统(PAPS)。

参考图2，驾驶员可以设置在车辆中提供的自动停车模式。通过设置自动停车模式，车辆模式可以从待机模式改变为可以执行自动停车的主动模式。设置自动停车模式的方法可以包括第一类方法和第二类方法，在第一类方法中驾驶员在保持处于车辆的驾驶员座位中的同时执行自动停车模式，在第二类方法中驾驶员使用遥控器在车辆之外或者在保持处于驾驶员座位之外的座位中的同时执行自动停车模式(S10)。

传感器单元可以被配置为感测主题车辆的周围区域以计算主题车辆可以停放在其中的多个停车区域。传感器单元可以进一步被配置为感测停车线，设置在停车线附近的路缘，周围车辆之间的空闲空间等。控制器然后可以被配置为基于主题车辆的长度和宽度来计算停车区域(S20)。控制器还可以被配置为使用显示控制器向驾驶员显示关于所计算的停车区域的数据。

驾驶员可以通过显示装置(例如，显示器上的输入装置)或车辆内的单独开关(第一类方法)来选择被确定为最优停车区域的停车区域，或者可以使用遥控器选择确定为最优停车区域的停车区域(第二类方法)。具体地，控制器可以被配置为向驾驶员提供关于在停车区域之中被确定为最优停车区域的停车区域的推荐(S30)。当确定最优停车区域时，控制器可以被配置为计算当前位置与最优停车区域之间的移动路径。控制器可以进一步被配置为基于移动路径来驱动主题车辆，自动驾驶主题车辆，并且操作转向控制器，驱动控制器，制动控制器和齿轮控制器。

特别地，控制器可以被配置为以小于约10km/h的速度操作主题车辆，并且调整车辆的减速或加速，换档，制动和驻车制动等。传感器单元可以被配置为在主题车辆自动停车期间感测与障碍物的距离，并且控制器可以被配置为基于主题车辆与障碍物之间的距离来确定碰撞的可能性，并通知驾驶员所确定的可能性。传感器单元可以包括被配置为感测主题车辆和障碍物之间的距离的摄像头装置，激光雷达装置和雷达装置中的至少一个。

驾驶员可以选择是否执行自动停车。当驾驶员选择自动停车时，控制器可以被配置为自动操作主题车辆以将主题车辆停放在最优停车区域中，并且当驾驶员没有选择自动停车时，驾驶员可以直接或手动地将主题车辆停放在最优停车区域中。当在自动停车期间驾驶员关闭自动停车模式的执行开关或将档位切换到停车(P)时，主题车辆可能停止。因此，控制器可以被配置为通过显示控制器请求驾驶员选择是否保持自动停车模式。基于驾驶员的意图，自动停车模式可以被再次执行或终止。

此外，当在自动停车期间档位切换到除了停车(P)之外的另一个档位时，并且当转向改变到预定角度或更大时，车辆可以停止。例如，预定程度的转向改变可以指示施加到方向盘的大约5Nm扭矩的转向改变。因此，控制器可以被配置为通过显示控制器请求驾驶员选择是否保持自动停车模式。基于驾驶员的意图，自动停车模式可以被再次执行或终止。

另外，当在自动停车期间将制动执行到预定程度或更大时，控制器可以被配置为确定优先执行驾驶员的制动，而不是应用自动停车系统。换句话说，主题车辆可以通过驾驶员的制动接合而停止(S55和S60)。另外，可以根据驾驶员的意图终止自动停车模式。驾驶员可以关闭自动停车模式的执行开关(第一类)或使用遥控器(第二类)取消自动停车模式的执行(S70)。

图3是示出根据本发明示例性实施例的在平行停车时的停车区域的图；以及图4是示出根据本发明示例性实施例的在平行停车时存在停车线的停车区域的图。

参考图3和图4，可以使用附接到主题车辆10的传感器单元来检测可以执行平行停车的停车区域。传感器单元可以被配置为检测停车线21，设置在停车区域周围的路缘22以及周围车辆50之间的空间，并且控制器可以被配置为通过基于这样的信息计算空间是否是可以停放主题车辆10的空间来计算停车区域(例如，确定由于空间限制，车辆是否能够适配到停车空间中)。具体地，控制器然后可以被配置为计算停车区域之中最适合停车的最优停车区域20。控制器还可以被配置为基于主题车辆10的长度和宽度来选择最优停车区域20。

参照图3，控制器可以被配置为通过计算周围车辆50之间的空间来计算最优停车区域20。路缘22可以辅助限定周围车辆50之间的空间。此外，传感器单元可以是被配置为感测平行停放的周围车辆50的对准线，以帮助计算最优停车区域20。最优停车区域20可以具有在周围车辆50停放的方向上延伸的长度X1以及沿垂直于长度X1的方向延伸的宽度Y1。长度X1可以是通过将主题车辆10的长度和第一空间(+a)相加获得的值，并且宽度Y1可以是通过将主题车辆10的宽度和第二空间(+b)相加获得的值。

例如，当主题车辆10的长度较短(例如，大约4m或更小)时，第一空间(+a)可以满足+a＝4m×0.25，当主题车辆10的长度较长(例如，大约6m或更大)时，第一空间(+a)可以满足+a＝6m×0.25，并且第二空间(+b)可以是0.2m。换句话说，控制器可以被配置为通过考虑主题车辆10的长度和宽度来计算最优停车区域20。

参考图4，传感器单元可以被配置为感测停车线21，并且控制器可以被配置为通过计算停车线21的长度X1和宽度Y1来确定主题车辆10是否可以停放。停车线21可以具有至少5的对比度范围。停车线21可以具有恒定的宽度W1，并且控制器可以被配置为通过考虑长度X1、宽度Y1和停车线21的宽度W1来确定是否是最优停车区域20。

图5是示出根据本发明示例性实施例的在垂直停车时的停车区域的图；以及图6是示出根据本发明示例性实施例的在垂直停车时存在停车线的停车区域的图。

参考图5和图6，可以通过附接到主题车辆的传感器单元来检测可以执行垂直停车的停车区域。传感器单元可以被配置为检测停车线21和周围车辆50之间的空间，并且控制器可以被配置为通过基于这样的信息计算空间是否是可以停放主题车辆的空间来计算停车区域(例如，由于空间限制，车辆是否能够适配到空间中)。

参照图5，控制器可以被配置为通过计算周围车辆50之间的空间来计算最优停车区域20。最优停车区域20可以具有宽度Y2和长度X2，该宽度Y2沿周围车辆50停放的方向延伸，该长度X2在垂直于宽度Y2的方向上延伸。长度X2可以与主题车辆的长度类似，并且宽度Y2可以对应于通过将主题车辆的宽度和第三空间(+c)相加而获得的值。例如，第三空间(+c)可能是大约1.2m。

参考图6，传感器单元可以被配置为感测停车线21，并且控制器可以被配置为通过计算停车线21的长度X2和宽度Y2来确定主题车辆10是否可以停放。停车线21可以具有至少5的对比度范围。停车线21可以具有恒定的宽度W2，并且控制器可以被配置为通过考虑长度X2，宽度Y2和停车线21的宽度W2来确定是否是最优停车区域20。例如，当主题车辆是大型车辆(例如卡车，SUV等)时，长度X2可以大于主题车辆的长度约1.0m，并且宽度Y2可以大于主题车辆的宽度大约0.06m。换句话说，控制器可以被配置为通过考虑主题车辆10的长度和宽度来计算最优停车区域20。

图7是示出根据本发明示例性实施例的通过由虚拟摄像头建模进行转换和合成而获得的俯视图格式的图像的图。参考图1和图7，当摄像头处理器110被实现为AVM时，可以在相对于主题车辆的所有方向上以360°拍摄主题车辆周围的图像。虚拟摄像头建模可以由通过AVM拍摄的停车空间识别单元150或控制器200(其可以包括在AVM中)执行，结果，可以被转换为二维(2D)图像的外部图像。特别地，外部图像可以是俯视图，即鸟瞰图像，例如当从主题车辆的顶部观看车辆时。

图8至图11是示出根据本发明示例性实施例的识别停车空间识别单元的停车区域的过程的图。参考图1和图8至图11，可以使用用于比较两个连续的图像以识别停车区域的角点检测技术。角点检测技术通常用于确定连续图像之间的差异，该技术是通过提取图像中包括的对象的角来识别图像的技术。

特别地，在图像处理和识别领域中，角点信息成为形状和跟踪等领域中的重要参考点，因此本发明可以使用上述的角点检测来识别连续拍摄的俯视图类型车辆周围的图像，从而提取主要特征点。在如上所述的角点检测技术中，可以使用最具代表性的哈里斯角点检测技术。然而，角点检测技术可以不限于此。

当两个连续图像的主要特征点被提取时，控制器200可以被配置为匹配和比较两个连续图像的特征点。已知的归一化互相关(NCC)技术可用于匹配两个连续图像的特征点。NCC技术是一种用于对两个图像进行归一化以将两个图像相互比较的技术。控制器200可以使用NCC技术来归一化和比较基于车辆的移动而变化的两个连续的图像。具体地，控制器200可以使用两个连续图像的特征点周围的7×7正方形区域像素的亮度值作为特征点的描述符，使用NCC技术对它们进行归一化以将每个特征点彼此匹配，并且测量相似度。

如上所述，当归一化的两个连续图像的各个特征点彼此匹配时，如图10所示，可以执行删除不匹配的特征点的步骤。可以执行删除不匹配的特征点的步骤以使用相似度变换模型提取两个连续图像之间的角度差，并且使用随机样本共识(RANSAC)技术位移差仅比较有效特征点。RANSAC技术是从包括虚假信息(本发明的实施例中的不匹配特征点)的一系列数据集通过重复操作来预测数学模型的因素的公知技术。

具体地，控制器200可以被配置为使用RANSAC技术识别不匹配的特征点并且删除那些特征点。当如上所述删除不匹配的特征点并且选择有效特征点时，如图11所示，可以执行基于估计的有效特征点的匹配图像的处理。换句话说，通过连续执行图8到图10的步骤并且基于车辆的运动连续地匹配连续图像，可以识别车辆的运动轨迹并且可以估计车辆的位置。

图12是示出根据本发明的第二示例性实施例的在自动停车时调整间隔距离的图。驾驶员座位侧距离a是指主题车辆与位于主题车辆的驾驶员座位一侧的周边车辆之间的间隔距离，而乘客座位侧距离b是指主题车辆与位于乘客座位侧的周边车辆之间的距离。

参照图12和图10，当主题车辆进入最优停车区域时，主题车辆与周围车辆之间的间隔距离可以被调整。当所提取的乘客侧距离b小于预定参考距离d时，当主题车辆进入最优停车区域时，所述空间可以被确定为不足(例如，太小)，并且当驾驶员座位侧距离a在确保相对于乘客座位侧距离b的停车空间之后足以满足参考距离d时，可以执行确保备用空间的控制。

当驾驶员座位侧距离a不足时，可以执行最小间隔距离控制。换句话说，如在本示例性实施例中那样，执行备用空间确保控制的条件是车辆与乘客侧车辆之间的间隔距离小于参考距离(b<d)并且车辆与乘客侧车辆之间的间隔距离被调整为参考距离，然后车辆与位于车辆驾驶员侧的驾驶员座位侧车辆之间的间隔距离等于或大于临界距离。

特别地，临界距离可以由预定的最小间隔距离和|d-b|的和来表示。换句话说，当a≥最小间隔距离+|d-b|时，可以执行备用空间确保控制，并且控制器可以被配置为操作主题车辆以调整车辆与乘客座位侧车辆之间的距离作为参考距离。距离控制量对应于d-b。

图13是示出根据本发明的第二示例性实施例的在自动停车时调整间隔距离的图。参考图13，当提取的乘客侧距离b小于参考距离时，当主题车辆进入最优停车区域时，可以确定该空间不足，并且当驾驶员座位侧距离a在确保相对于乘客座位侧距离b的停车空间之后不足以满足参考距离d时，可以执行最小间隔距离控制。

换句话说，如在本示例性实施例中那样，执行最小间隔距离控制的条件是，主题车辆与乘客侧车辆之间的间隔距离小于参考距离(b<d)并且车辆与乘客侧车辆之间的间隔距离被调整为参考距离，然后主题车辆与位于主题车辆驾驶员一侧的驾驶员座位侧车辆之间的间隔距离小于临界距离。

特别地，临界距离可以由预定的最小间隔距离和|d-b|的和来表示。换句话说，当a＜最小间隔距离+|d-b|时，可以执行最小间隔距离控制，并且控制器可以被配置为操作主题车辆以调整主题车辆和乘客座位侧车辆之间的距离为预定的最小间隔距离。最小间隔距离可以被设定为从主题车辆和驾驶员座位侧车辆之间的停车线到主题车辆的距离，或者可以被设定为任何值，并且车辆移动的距离控制量对应于a-c。

根据本发明的示例性实施例，可以提供能够在停车区域中设置最优停车区域以自动执行从主题车辆的当前位置到最优停车区域的停车的自动停车系统。根据本发明的示例性实施例，可以使用AVM系统采集车辆周围的图像并将其转换成俯视图图像，由此实时识别车辆周围的情况并且识别车辆周围任何方向的停车空间。

根据本发明的示例性实施例，车辆周围的图像可以被连续拍摄以进行登记，并且可以将连续的图像彼此比较以执行停放空间和停放线以显示车辆通过的路径并显示最优停车空间，从而提高停车的可靠性和准确性。此外，通过将基于俯视图的图像提供给驾驶员并使停车过程可视化，可以提高停车辅助系统的稳定性。

根据本发明的示例性实施例，当自动停车系统被执行时，通过调整与在主题车辆两侧停放的周围车辆的间隔距离，可以允许驾驶员方便地进入和离开主题车辆和周围车辆。此外，响应于基于检测到的停车状况确定空间不足以进入或离开车辆，可以重新调整主题车辆和周围车辆之间的间隔距离。

同时，应当理解，为了便于解释，在本说明书中通过示例描述了部分自动化的停车系统。如上所述，PAPS仅仅是几个先进的驾驶辅助系统(ADAS)功能中的一个，并且应该理解，本发明中提出的PAPS的实现也可以用于其他相关的ADAS功能的实现。例如，本发明中提出的方法也可以用于实现多个功能ADAS功能的一个功能或组合，例如PAPS，陆地离开警告系统(LDWS)，车道保持辅助系统(LKAS)，行人探测和碰撞缓解系统(PDCMS)，前方车辆碰撞预警系统(FVCWS)，低速跟随(LSF)，低速操作操纵辅助(MALSO)和扩展范围支持辅助(ERBA)等等。

此外，任意连接被适当地称为非暂时性计算机可读介质。例如，当通过使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线电缆、数字订户线(DSL)或无线技术(例如红外、无线电和超高频)从网站、服务器或其它远程源传输软件时，同轴电缆、光纤电缆、双绞线电缆、DSL或无线技术(例如红外、无线电和超高频)包括在介质的定义中。这里使用的盘包括光盘、激光盘、光学盘、数字多功能盘(DVD)、软盘和蓝光盘，并且盘通常磁性地再现数据，但是盘可选地通过激光再现数据。上述组合也应该包含在计算机可读介质的范围内。

当示例性实施例通过程序代码或代码段来实现时，应该认识到代码段可以表示过程、功能、子程序、程序、例程、子例程、模块、软件包、类、或命令、数据结构或程序指令的任何组合。代码段可以通过发送和/或接收信息、数据、变量、参数或存储器内容而连接到另一个代码段或硬件电路。信息、变量、参数、数据等可以通过使用包括存储器共享、消息传输、令牌传输、网络传输等的任何适当手段来传输、发送或发射。另外，在一些方面，方法或算法的步骤和/或操作可以实现为机器可读介质和/或计算机可读介质上的可以被集成为计算机程序对象的代码或命令之一或任何组合或任何集合。

在作为软件的实施方式中，可以通过执行在此描述的功能的模块(例如，过程，功能等)来实现在此描述的技术。软件代码可以存储在存储器单元中并且可以由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器中或处理器外部，并且在这种情况下，存储器单元可以以存储器单元可以通过本领域已知的各种手段与处理器执行通信的方式连接到处理器。

在作为硬件的实施方式中，处理单元可以由以下中的一个或多个实现：专用集成芯片(ASIC)，数字信号处理器(DSP)，数字信号处理设备(DSPD)，可编程逻辑器件(PLD)，现场可编程门阵列(FPGA)，处理器，控制器，微控制器，微处理器和被设计为执行本文描述的功能的其他电子单元，或其组合。

以上描述包括一个或多个示例性实施例的示例。显然，本领域技术人员可以认识到，在解释上述示例性实施例时，可以不描述组件或方法的每个可能的组合，但是各种示例性实施例的另外的组合和替换是可能的。因此，所描述的示例性实施例包括所附权利要求的精神和范围内的所有替换，改变和修改。

如本文所使用的，术语“推断”或“推理”通常是指基于由事件和/或数据捕获的一个集合的观察来确定或推断系统、环境和/或用户的状态的过程。推理可以被用来识别特定的情况或操作，或者可以产生关于例如状态的概率分布。推理可以是概率性的，也就是说，可以是基于对数据和事件的考虑关于相应状态的概率分布的计算。推理还可以指用于从一组事件和/或数据配置上层事件的技术。这种推理使得能够根据一组观察到的事件和/或存储的事件数据估计新的事件或操作，无论事件在时间上是否紧密相关，以及无论事件和数据是来自一个还是来自多个事件和数据源。

Claims (19)

1.一种自动停车系统，包括：

摄像头处理器，被配置为获取主题车辆周围的图像，并将所获取的图像转换为外部图像并合成所述外部图像；

传感器处理器，被配置为测量所述主题车辆和周围车辆之间的间隔距离；

停车空间识别单元，被配置为周期性地接收所述间隔距离和所述外部图像，并且使用图像识别技术来顺序地将连续外部图像与所述间隔距离进行比较以识别停车区域；和

控制器，被配置为计算所述主题车辆的当前位置与所述停车区域中的最优停车区域之间的移动路径，并且基于所述移动路径来操作所述主题车辆；

其中所述停车空间识别单元被配置为基于所述主题车辆的长度和宽度来检测所述停车区域。

2.根据权利要求1所述的自动停车系统，其特征在于，所述停车空间识别单元被配置为，使用图像识别技术提取连续图像的特征点，匹配两个连续图像的特征点，删除不匹配的特征点，并且匹配有效特征点，从而识别停车区域。

3.根据权利要求1所述的自动停车系统，其中，所述控制器被配置为在所述主题车辆沿着所述移动路径移动的同时，使用由所述传感器处理器和所述摄像头处理器获取的数据来操作所述主题车辆以防止所述主题车辆与障碍物碰撞。

4.根据权利要求1所述的自动停车系统，其中所述传感器处理器被配置为感测位于所述最优停车区域中所述主题车辆一侧的周围车辆之间的间隔距离，并且所述控制器被配置为基于所述间隔距离操作所述主题车辆，以将与位于所述主题车辆的乘客座位一侧的乘客座位侧车辆的第一间隔距离调整为预定参考距离。

5.根据权利要求4所述的自动停车系统，其中，所述控制器被配置为当所述第一间隔距离小于所述参考距离时，将所述第一间隔距离调整为所述参考距离，并且确定所述主题车辆与位于所述主题车辆的驾驶员座位一侧的驾驶员座位侧车辆之间的第二间隔距离是否等于或大于所述参考距离。

6.根据权利要求5所述的自动停车系统，其中，所述控制器被配置为当所述第二间隔距离等于或大于所述参考距离时，操作所述主题车辆将所述第二间隔距离调整为所述参考距离。

7.根据权利要求5所述的自动停车系统，其中，所述控制器被配置为当所述第二间隔距离小于所述参考距离时，操作所述主题车辆以将所述第二间隔距离调整为预定最小间隔距离。

8.根据权利要求7所述的自动停车系统，其中，所述最小间隔距离被设定为位于所述主题车辆与所述驾驶员座位侧车辆之间的主车道和所述主题车辆之间的距离。

9.根据权利要求4所述的自动停车系统，其中所述控制器被配置为当所述第一间隔距离小于所述参考距离时，确定所述主题车辆和位于所述主题车辆的驾驶员座位一侧的驾驶员座位侧车辆之间的第二间隔距离是否等于或大于预定临界距离，所述临界距离被设定为为了将所述第一间隔距离调整为所述参考距离而将预定的最小间隔距离与所述第一间隔距离的移动距离相加而获得的值。

10.根据权利要求1所述的自动停车系统，其中所述传感器处理器被配置为检测最优停车区域周围的周围车辆以及停车线。

11.根据权利要求1所述的自动停车系统，还包括：

显示控制器，被配置为向驾驶员输出关于停车区域的通知，

其中，所述控制器被配置为操作所述主题车辆以在由驾驶员选择的最优停车区域中行驶。

12.根据权利要求1所述的自动停车系统，其中所述控制器被配置为调整所述主题车辆的转向、加速、制动、换档和驻车制动。

13.根据权利要求1所述的自动停车系统，其中，所述外部图像是从所述主题车辆的顶部观看的所述主题车辆的俯视图图像。

14.一种用于自动停放主题车辆的自动停车方法，包括以下步骤：

由控制器接收自动停车模式的用户选择；

使用主题车辆周围的外部图像，主题车辆与周围车辆之间的间隔距离以及主题车辆的长度和宽度，由所述控制器检测停车区域；

由所述控制器选择停车区域中的最优停车区域；以及

由所述控制器将主题车辆自动停放在最优停车区域中，

其中在检测停车区域时，通过使用图像识别技术来顺序地将连续外部图像与间隔距离进行比较来识别停车区域。

15.根据权利要求14所述的自动停车方法，还包括：

在自动停放主题车辆之后，由所述控制器终止自动停车模式，

其中通过关闭自动停车模式开关或将档位换档到停车模式来执行自动停车模式的终止。

16.根据权利要求14所述的自动停车方法，其中，在自动停放主题车辆时，当自动停车模式开关被关闭或者档位被换挡到停车模式时，自动停车模式终止。

17.根据权利要求14所述的自动停车方法，其中，在自动停放主题车辆时，当执行换挡、转向变换和制动操作中的任一个时，所述自动停车模式停止。

18.根据权利要求14所述的自动停车方法，其中，所述间隔距离包括所述主题车辆和位于所述主题车辆的乘客一侧的乘客座位侧车辆之间的第一间隔距离以及所述主题车辆和位于所述主题车辆的驾驶员座位一侧的驾驶员座位侧车辆之间的第二间隔距离，在自动停放主题车辆时，操作所述主题车辆以将所述第一间隔距离和所述第二间隔距离调整为预定参考距离。

19.根据权利要求14所述的自动停车方法，其中检测停车区域包括：

由所述控制器使用图像识别技术提取连续图像的特征点；

由所述控制器通过匹配两个连续图像的特征点而删除不匹配的特征点；以及

由所述控制器基于有效特征点匹配图像。