CN112141082B - 用于泊车辅助的控制单元和方法以及驾驶辅助系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了用于泊车辅助的控制单元和方法以及驾驶辅助系统。用于泊车辅助的控制单元(14)，包括：获取模块(141)，配置为获取与自动泊车相关联的信息，包括自动泊车指令、最大泊车车速、取位置信息和距离信息；处理模块(142)，配置为根据所述位置信息和距离信息确定车辆的当前位置和相对于目标停车位的相对位置，并且还配置为响应于所述自动泊车指令，根据所述当前位置和相对位置计算出变档请求和针对所述变档请求的单次挪车距离；以及生成模块(143)，配置成基于最大泊车车速、变档请求和单次挪车距离生成第一泊车控制信号，以引导车辆泊入目标停车位。

Description

用于泊车辅助的控制单元和方法以及驾驶辅助系统

技术领域

本申请涉及车辆辅助驾驶的技术领域，尤其涉及用于泊车辅助的控制单元和方法以及用于泊车辅助的驾驶辅助系统。

背景技术

随着汽车工业的快速发展，代表先进汽车技术的驾驶辅助系统越来越普遍地应用于车辆中。驾驶辅助系统具有诸多用于辅助驾驶的功能，其中泊车辅助是一项有益的功能。例如，在当今人车混流的停车场环境中，能否在狭小空间中停车往往受驾驶员技术的限制。泊车辅助技术可以辅助车辆自动地泊车以将车辆停放在较小的空间内，这些空间通常比大多数驾驶员能自己停车的空间小得多。由此，泊车辅助技术有助于解决人口密集区域的停车和交通问题。另外，驾驶员在泊车入位过程中执行顺列式驻车可能导致许多磕碰，这将给车留下难看的凹坑和划痕。泊车辅助技术能够避免这些意外。

但是，在现有技术中，用于泊车辅助的方案存在不理想的方面。例如，根据现有的方案，需要在车内不同位置处安装多个硬件单元，这些硬件单元在车辆中安装复杂，例如需要在这些独立的硬件单元之间进行布线，所布置的线路在恶劣环境下容易损坏，并且这些硬件单元还需占用车内有限的安装空间中的多处空间。

发明内容

鉴于现有技术中的上述问题，本申请提供了一种改进的泊车辅助的技术方案，其能够以简单的结构实现泊车辅助功能。

为此，根据本申请的一个方面，提供了一种用于泊车辅助的控制单元，包括：获取模块，配置为获取与自动泊车相关联的信息，包括自动泊车指令、最大泊车车速、位置信息和距离信息；处理模块，配置为根据所述位置信息和距离信息确定车辆的当前位置和相对于目标停车位的相对位置，并且还配置为响应于所述自动泊车指令，根据所述当前位置和相对位置计算出变档请求和针对所述变档请求的单次挪车距离；以及生成模块，配置成基于最大泊车车速、变档请求和单次挪车距离生成第一泊车控制信号，以引导车辆泊入目标停车位。

根据一种可行的实施方式，所述处理模块还配置成：接收车辆纵向状态，所述车辆纵向状态包括纵向的速度和加速度；以及基于车辆纵向状态、当前位置和相对位置计算出新的变档请求和新的单次挪车距离；并且

所述生成模块还配置成：基于新的变档请求、新的单次挪车距离和最大泊车车速生成新的第一泊车控制信号。

根据一种可行的实施方式，所述处理模块还配置成：响应于所述自动泊车指令，根据所述当前位置和相对位置计算出转向请求；并且所述生成模块还配置成：根据所述转向请求生成第二泊车控制信号。

根据一种可行的实施方式，所述处理模块还配置成：接收车辆纵向状态，所述车辆纵向状态包括纵向的速度和加速度；以及基于当前位置、相对位置和车辆纵向状态计算出新的转向请求；并且所述生成模块还配置成：基于新的转向请求生成新的第二泊车控制信号。

根据本申请的另一个方面，提供了一种用于泊车辅助的驾驶辅助系统，包括：传感器单元，用于感测与目标停车位相关联的位置信息和距离信息；泊车控制器，与传感器单元耦接，所述泊车控制器包括如权利要求1-4中任意一项所述的控制单元；以及无线接收装置，集成在所述泊车控制器中并与泊车控制器一起构成单个构件，所述无线接收装置构造成以无线方式接收自动泊车指令，并将自动泊车指令传送给泊车控制器。

根据一种可行的实施方式，所述驾驶辅助系统还配置为：根据控制单元生成的第一泊车控制信号来执行泊车操控，可选地，所述泊车操控包括操控车辆的发动机、液压控制单元、变速箱和电子驻车系统；测量车辆纵向状态，所述车辆纵向状态包括纵向的速度和加速度；将车辆纵向状态发送给控制单元；以及根据控制单元基于车辆纵向状态生成的新的第一泊车控制信号来执行所述泊车操控。

根据一种可行的实施方式，所述驾驶辅助系统还配置为：根据控制单元生成的第二泊车控制信号来执行车辆的转向操控；以及根据控制单元基于车辆纵向状态生成的新的第二泊车控制信号来执行所述转向操控。

根据一种可行的实施方式，所述传感器单元包括：拍摄装置，用于拍摄包含与车辆的目标停车位相关联的位置信息的视频，可选地，拍摄装置包括位于车辆上的多个摄像头，尤其是分别位于车身四周的四个近距离摄像头；和超声波传感器，用于探测与车辆的目标停车位相关联的距离信息，可选地，所述超声波传感器包括位于车身周边的多个超声波传感器，尤其是位于车身周边的十二个超声波传感器，其中车身的前侧四个，后侧四个，左侧和右侧各两个。

根据一种可行的实施方式，所述泊车辅助系统还包括显示装置，所述显示装置包括位于车内的显示屏，所述显示屏配置成显示所述视频，可选地，所述目标停车位是基于显示屏上的所显示的视频而被确定的；并且所述显示装置还包括位于车辆外部的远程设备上的人机界面，所述人机界面配置成显示实时泊车状态，可选地，人机界面上还显示泊车提示信息，所述泊车提示信息是表示泊车中、泊车完成、泊车失败和泊车暂停中的一项信息。

根据本申请的又一个方面，还提供了一种用于泊车辅助的方法，可选地，借助根据上述控制单元和/或上述驾驶辅助系统实施，所述方法包括：获取与自动泊车相关联的信息，包括自动泊车指令、最大泊车车速、取位置信息和距离信息；根据所述位置信息和距离信息确定车辆的当前位置和相对于目标停车位的相对位置；响应于所述自动泊车指令，根据所述当前位置和相对位置计算出变档请求和针对所述变档请求的单次挪车距离；以及基于最大泊车车速、变档请求和单次挪车距离生成第一泊车控制信号，以引导车辆泊入目标停车位。

根据申请的技术方案，以简单的架构实现了泊车辅助功能，降低了成本，简化了安装过程。并且，本申请的技术方案还提升了泊车效率，提高了车辆泊车过程的安全性。

附图说明

本申请的特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得显而易见。

图1示出了包括根据本申请的一种可行实施方式的用于泊车辅助的驾驶辅助系统的示意图。

图2示出了图1中的驾驶辅助系统的示意性框图。

图3是示出了根据本申请的一种可行实施方式的用于泊车辅助的控制单元的示意性框图。

图4示出了根据本申请的一种可行实施方式的用于泊车辅助的方法的流程图。

具体实施方式

下面，结合附图详细描述本申请的各个实施例。

图1示意性示出了根据本申请的一种可行实施方式的用于泊车辅助的驾驶辅助系统10。图2示出了图1中的驾驶辅助系统10的示意性框图。参见图1和图2，用于泊车辅助的驾驶辅助系统10主要包括设置在车辆1上的传感器单元11、与传感器单元11耦接的泊车控制器12、集成在泊车控制器12中的无线接收装置13以及与泊车控制器耦接的稳定性系统15和转向控制系统16。

无线接收装置13从远程设备13A接收自动泊车指令。远程设备13A位于车辆1的外部，与无线接收装置13以无线通信的方式交互信息。远程设备13A例如是智能手机之类的智能设备。无线接收装置13可以集成在泊车控制器12中，以与泊车控制器12一起构成单个构件。无线接收装置13和泊车控制器12一起作为单个构件安装在车辆1内。

由此可见，根据本申请的技术方案，采用无线接收装置13与泊车控制器12集成而成的单个构件，减少了车内硬件单元的数量，在硬件单元的管理和安装方面，提供了便利，降低了成本。

驾驶员位于车辆1的外部并借助操作远程设备13A来实现远程自动泊车的启停。例如，驾驶员通过按下远程设备13A上的泊车按键来向车辆1发出自动泊车指令。该泊车按键可以是远程设备13A上用于泊车的机械式按键，也可以是远程设备13A的人机界面(例如，远程设备13A上用于泊车的应用程序中的人机界面)上的用于泊车的虚拟按键。驾驶员一直按着该泊车按键，则远程设备13A一直向无线接收装置13发送自动泊车指令，车辆1响应于该自动泊车指令而处于泊车的自动操控状态。驾驶员松开泊车按键，则远程设备13A停止向无线接收装置13发送自动泊车指令。车辆1在没有接收到自动泊车指令的情况下暂停自动泊车。如果驾驶员再次按下该泊车按键，车辆1会再次响应于自动泊车指令而进入泊车的自动操控状态。

传感器单元11用于测量位置信息和距离信息。传感器单元11可以包括拍摄装置110和超声波传感器112。拍摄装置110可以包括安装在车辆1上多个摄像头。多个摄像头例如包括分别安装在车身四周的四个近距离摄像头。这四个近距离摄像头可以布置成车身的前中位置处一个，后中位置处一个，左后视镜下方处一个，右后视镜下方处一个。拍摄装置110用于拍摄包含车辆1周围的情况的视频，并将该视频提供给泊车控制器12。车辆1周围的情况例如包含与车辆1的目标停车位相关联的位置信息。超声波传感器112可以包括安装在车身周边的多个超声波传感器(例如，超声波雷达)。超声波传感器112用于探测距离信息，例如包括与车辆1的目标停车位相关联的距离信息。该距离信息可以包括车身相对于目标停车位的车道线的距离以及目标停车位的空隙(例如，可以供车辆1泊入的空隙的长度)。该距离信息还可以包括车身相对于障碍物的距离。多个超声波传感器例如包括位于车身周边的十二个超声波传感器。这十二个超声波传感器可以布置成车身的前侧四个，后侧四个，左侧和右侧各两个。

驾驶辅助系统10还可以包括显示装置17。显示装置17可以包括位于车辆1内的显示屏。显示装置17还可以包括位于远程设备13A上的人机界面(例如，远程设备13A上的用于泊车的APP的人机界面)。显示屏上可以显示拍摄装置110拍摄到的视频。人机界面上也可以显示拍摄装置110拍摄到的视频。人机界面上还可以显示泊车提示信息，泊车提示信息例如是泊车中、泊车完成(泊车成功)、泊车失败、暂停泊车中的一项信息。

例如，当驾驶员在车辆1内时，通过观察显示屏上的视频来为车辆1选择目标停车位。该选定的目标停车位提供给车辆1的泊车控制器12。驾驶员选定目标停车位后下车，通过观察人机界面上的视频来获知车辆1的实时泊车状态。驾驶员还可以根据人机界面上显示的泊车提示信息来快速获知车辆1所处的泊车状态。

在与泊车相关的行业标准中，规定有泊车车速。经过试验验证，在这些规定的泊车车速中为车辆1确定其中一个泊车车速，作为本次泊车的最大泊车车速。该最大泊车速度提供给车辆1的泊车控制器12。

泊车控制器10包括控制单元14，其与无线接收装置13耦接。如图3所示，控制单元14主要包括获取模块141、处理模块142和生成模块143。下面将描述泊车控制器12引导转向控制系统16和稳定性系统15，以使得车辆1泊入目标停车位的过程，同时将具体地介绍控制单元14的各模块的功能和工作原理。

控制单元14的获取模块141获取与自动泊车相关联的信息，该信息例如包括最大泊车车速，(例如来自传感器单元11的)位置信息和距离信息，以及(例如来自无线接收装置13的)自动泊车指令。控制单元14的处理模块142基于位置信息和距离信息确定车辆1的当前位置和相对于目标停止车的相对于位置。处理模块142响应于接收到的自动泊车指令，根据确定出的当前位置和相对位置计算换挡请求和针对该转向请求的单次挪车距离。生成模块143根据最大泊车车速、换挡请求和单次挪车距离生成第一泊车控制信号。生成模块143可以将该第一泊车控制信号发送给稳定性系统15，以便稳定性系统15根据第一控制信号来执行泊车操控。

在本申请中，换挡请求可以包括前进档位请求或后退档位请求。单次挪车距离可以理解为在本次挪车中(即，针对本次换挡的挪车)，从车辆1开始挪动至本次挪动结束车辆1所行驶的距离。

稳定性系统15根据接收到的第一泊车控制信号来执行泊车操控。例如，稳定性系统15的电控单元151执行如下的一系列泊车操控：确定目标推进转矩并发送给发动机20；确定制动请求并发送给液压控制单元152；确定齿轮变档请求并发送给变速箱40；以及生成驻车锁止请求并发送给电子驻车制系统30。

稳定性系统15还测量车辆1的与泊车相关的车辆纵向状态，例如，纵向的速度和加速度。稳定性系统15将测得的车辆纵向状态反馈给泊车控制器12。

例如，处于模块142从稳定性系统15接收车辆纵向状态，并基于车辆纵向状态、当前位置和相对位置(这里，当前位置和相对位置可以是处理模块142根据传感器单元11实时测得的位置信息和距离信息确定出的)计算出新的换挡请求和新的单次挪车距离。生成模块143基于新的换挡请求和新的单次挪车距离以及最大泊车车速生成新的第一泊车控制信号。生成模块143将新的第一泊车控制信号发送给稳定性系统15。稳定性系统15基于新的第一泊车控制信号执行上述的一系列泊车操控。

由此可见，根据本申请的控制单元14为车辆1确定当前换挡请求以及针对该次换挡的单次挪车距离。而且，控制单元14根据车辆1在泊车过程中动态的纵向状态和传感器单元实时感测的位置信息和距离信息重新确定针对下一次挪车的新的换挡请求和新的单次挪车距离。

泊车控制器12还可以基于位置信息和距离信息确定针对泊入目标停车位的转向请求，该转向请求例如包括转向方向和转向角度，并将转向请求发送给车辆1的转向控制系统16。转向控制系统16基于该转向请求操控方向盘转动车轮。

例如，处理模块142根据位置信息和距离信息计算出转向请求。生成模块143根据该转向请求生成第二泊车控制信号。生成模块143将该第二泊车控制信号发送给转向控制系统16。转向控制系统16根据第二泊车控制信号执行泊车操控，例如，操控车辆1的方向盘转动车轮。处理模块142从稳定性系统15接收车辆1的纵向状态(例如，包括纵向的速度和加速度)，并根据车辆纵向状态以及当前位置和相对位置(这里，当前位置和相对位置可以是处理模块142根据传感器单元11实时测量到的位置信息和距离信息确定出的)计算出新的转向请求。生成模块143根据新的转向请求生成新的第二泊车控制信号。生成模块143将该新的第二泊车控制信号发送给转向控制系统16。转向控制系统16根据新的第二泊车控制信号操控方向盘转动车轮。

由此可见，根据本申请的控制单元14能够为车辆1的方向盘提供如何偏转的指令，从而辅助车辆1驶入目标停车位。并且，控制单元14还基于反馈的纵向状态和传感器单元11实时感测的位置信息和距离信息确定新的转向请求。

在一些实施例中，泊车控制器12响应于无线接收装置13接收到自动泊车指令，向稳定性系统15发送泊车激活请求。稳定性系统15一直执行自检，在自检结果显示无异常的情况下，稳定性系统15确定自身可以启用泊车功能并响应于该泊车激活请求执行上述泊车操控。如果稳定性系统15的自检结果显示存在异常情况，则稳定性系统15确定泊车功能不可用，不执行泊车操控。

根据本申请的技术方案，对于车辆1可能无法一次性泊入而是需要多次挪车才能泊入的目标停车位，采用泊车过程中车辆动态变化的纵向状态以及实时的位置信息和距离信息来调整泊车操控的参数，从而能够动态地调节泊车引导，为车辆规划最佳泊车路线，提高泊车效率。

本申请还提供用于泊车辅助的方法。图4示出了根据本申请一种可行实施方式的用于泊车辅助的方法400。可选地，泊车辅助方法400可以由上述控制单元14实施，泊车辅助方法400也可以由上述驾驶辅助系统10来实施。但是需要指出的是，本申请的原理并不局限于特定类型和结构的控制单元或驾驶辅助系统。

参见图4，在步骤410，获取与自动泊车相关联的信息，包括自动泊车指令、最大泊车车速、位置信息和距离信息。在步骤420，根据位置信息和距离信息确定车辆的当前位置和相对于目标停车位的相对位置。在步骤430，根据当前位置和相对位置计算出变档请求和针对所述变档请求的单次挪车距离。在步骤440，基于最大泊车车速、变档请求和单次挪车距离生成第一泊车控制信号，以引导车辆泊入目标停车位。

应当理解，控制单元14和驾驶辅助系统10的操作过程同样适用于方法400。因此，以上关于控制单元14和驾驶辅助系统10描述的各种相关特征和优点也同样适用于此，这里不再重复描述。

虽然前面描述了一些实施方式，这些实施方式仅以示例的方式给出，而不意于限制本申请的范围。所附的权利要求及其等同替换意在涵盖本申请范围和主旨内做出的所有修改、替代和改变。

Claims (12)

1.一种用于泊车辅助的控制单元(14)，包括：

获取模块(141)，配置为获取与自动泊车相关联的信息，包括自动泊车指令、最大泊车车速、位置信息和距离信息；

处理模块(142)，配置为根据所述位置信息和距离信息确定车辆的当前位置和相对于目标停车位的相对位置，并且还配置为响应于所述自动泊车指令，根据所述当前位置和相对位置计算出变档请求和单次挪车距离，其中，所述变档请求包括前进档位请求或后退档位请求，所述单次挪车距离是车辆针对所述变档请求开始挪动至本次挪动结束所行驶的距离；以及

生成模块(143)，配置成基于最大泊车车速、变档请求和单次挪车距离生成第一泊车控制信号，以便车辆的稳定性系统根据第一控制信号操控车辆的纵向状态，

其中，所述处理模块还配置成：接收车辆纵向状态，所述车辆纵向状态包括纵向的速度和加速度；以及基于车辆纵向状态、当前位置和相对位置计算出新的变档请求和新的单次挪车距离；并且所述生成模块还配置成：基于新的变档请求、新的单次挪车距离和最大泊车车速生成新的第一泊车控制信号，以便车辆的稳定性系统根据新的第一控制信号再次操控车辆的纵向状态，

并且其中，所述处理模块还配置成：响应于所述自动泊车指令，根据所述当前位置和相对位置计算出转向请求，并且所述生成模块还配置成：根据所述转向请求生成第二泊车控制信号，以便车辆的转向控制系统根据第二泊车控制信号来操控车辆车轮的转动，

并且其中，所述处理模块还配置成：接收来自于所述稳定性系统的当前车辆纵向状态，其包括当前纵向车速和加速度；以及基于当前位置、当前相对于目标停车位的当前相对位置和当前车辆纵向状态计算出新的转向请求；并且所述生成模块还配置成：基于新的转向请求生成新的第二泊车控制信号，以便车辆的转向控制系统根据第二泊车控制信号来再次操控车辆车轮的转动。

2.一种用于泊车辅助的驾驶辅助系统(10)，包括：

传感器单元(11)，用于感测与目标停车位相关联的位置信息和距离信息；

泊车控制器(12)，与传感器单元耦接，所述泊车控制器包括如权利要求1所述的控制单元(14)；以及

无线接收装置(13)，集成在所述泊车控制器中并与泊车控制器一起构成单个构件，所述无线接收装置构造成以无线方式接收自动泊车指令，并将自动泊车指令传送给泊车控制器。

3.根据权利要求2所述的驾驶辅助系统(10)，其中，所述驾驶辅助系统还配置为：

根据控制单元生成的第一泊车控制信号来执行泊车操控；

测量车辆纵向状态，所述车辆纵向状态包括纵向的速度和加速度；

将车辆纵向状态发送给控制单元；以及

根据控制单元基于车辆纵向状态生成的新的第一泊车控制信号来执行所述泊车操控。

4.根据权利要求3所述的驾驶辅助系统(10)，其中，所述泊车操控包括操控车辆的发动机、液压控制单元、变速箱和电子驻车系统。

5.根据权利要求3所述的驾驶辅助系统(10)，其中，所述驾驶辅助系统还配置为：

根据控制单元生成的第二泊车控制信号来执行车辆的转向操控；以及

根据控制单元基于车辆纵向状态生成的新的第二泊车控制信号来执行所述转向操控。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的驾驶辅助系统(10)，其中，所述传感器单元(11)包括：

拍摄装置(110)，用于拍摄包含与车辆的目标停车位相关联的位置信息的视频；和

超声波传感器(112)，用于探测与车辆的目标停车位相关联的距离信息。

7.根据权利要求6所述的驾驶辅助系统(10)，其中，所述拍摄装置包括位于车辆上的多个摄像头，所述多个摄像头包括分别位于车身四周的四个近距离摄像头。

8.根据权利要求6所述的驾驶辅助系统(10)，其中，所述超声波传感器包括位于车身周边的多个超声波传感器，所述多个超声波传感器包括位于车身周边的十二个超声波传感器，其中车身的前侧四个，后侧四个，左侧和右侧各两个。

9.根据权利要求6所述的驾驶辅助系统(10)，其中，

所述驾驶辅助系统还包括显示装置(17)，所述显示装置包括位于车内的显示屏，所述显示屏配置成显示所述视频；并且

所述显示装置(17)还包括位于车辆外部的远程设备上的人机界面，所述人机界面配置成显示实时泊车状态。

10.根据权利要求9所述的驾驶辅助系统(10)，其中，所述目标停车位是基于显示屏上的所显示的视频而被确定的。

11.根据权利要求9所述的驾驶辅助系统(10)，其中，人机界面上还显示泊车提示信息，所述泊车提示信息是表示泊车中、泊车完成、泊车失败和泊车暂停中的一项信息。

12.一种用于泊车辅助的方法，借助根据权利要求1所述的控制单元和/或2-11中任一项所述的驾驶辅助系统实施，所述方法包括：

获取与自动泊车相关联的信息，包括自动泊车指令、最大泊车车速、位置信息和距离信息；

根据所述位置信息和距离信息确定车辆的当前位置和相对于目标停车位的相对位置，并且还配置为响应于所述自动泊车指令，根据所述当前位置和相对位置计算出变档请求和单次挪车距离，其中，所述单次挪车距离是车辆针对所述变档请求开始挪动至本次挪动结束所行驶的距离；以及

基于最大泊车车速、变档请求和单次挪车距离生成第一泊车控制信号，以便车辆的稳定性系统根据第一控制信号操控车辆的纵向状态，

其中，所述方法还包括：

接收车辆纵向状态，所述车辆纵向状态包括纵向的速度和加速度；基于车辆纵向状态、当前位置和相对位置计算出新的变档请求和新的单次挪车距离；以及基于新的变档请求、新的单次挪车距离和最大泊车车速生成新的第一泊车控制信号，以便车辆的稳定性系统根据新的第一控制信号再次操控车辆的纵向状态，

其中，所述方法还包括：

响应于所述自动泊车指令，根据所述当前位置和相对位置计算出转向请求；以及根据所述转向请求生成第二泊车控制信号，以便车辆的转向控制系统根据第二泊车控制信号来操控车辆车轮的转动，

其中，所述方法还包括：

接收来自于所述稳定性系统的当前车辆纵向状态，其包括当前纵向车速和加速度；基于当前位置、当前相对于目标停车位的当前相对位置和当前车辆纵向状态计算出新的转向请求；以及基于新的转向请求生成新的第二泊车控制信号，以便车辆的转向控制系统根据第二泊车控制信号来再次操控车辆车轮的转动。