CN113412216A

CN113412216A - 用于自动化行驶并且用于从自动化行驶运行中自动化地向后泊入泊车位的系统和方法

Info

Publication number: CN113412216A
Application number: CN202080013637.8A
Authority: CN
Inventors: A·冯艾希霍恩; S·冯艾希霍恩
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2021-09-17
Anticipated expiration: 2040-01-14
Also published as: WO2020169269A1; DE102019104464A1; EP3927595A1; EP3927595B1; CN113412216B; US20220097685A1

Abstract

本发明的一个方面涉及一种用于自动化行驶运行中的自动化行驶并且用于从自动化行驶运行中自动化地向后泊入泊车位的系统。该系统被设置为在自动化行驶运行中以至少自动化的纵向引导控制自身机动车。在具有至少自动化的纵向引导的自动化行驶运行期间识别泊车位。此外，检查在车辆后面是否存在跟随车辆。如果确定存在跟随车辆，则在第一操作备选方案中，系统可以使机动车进入具有如下的静止位置的静止状态，在该静止位置中机动车还未位于泊车位后面，例如使机动车进入还在泊车位前面或与泊车位齐平的静止位置中。在第一操作备选方案的范畴中，在达到机动车在其中还未位于泊车位后面的静止位置之后，机动车自动化地从泊车位旁驶过并且然后机动车进入具有机动车在其中位于泊车位后面的静止位置的静止状态中，以便然后将机动车自动化地向后泊入泊车位中。反之，如果完全没有识别到跟随车辆，则系统实施第二操作备选方案，在第二操作备选方案中，机动车自动化地从泊车位旁驶过，然后机动车进入具有机动车在其中位于泊车位后面的静止位置的静止状态中，以便然后将机动车从该位置起以一个或多个操纵自动化地向后泊入泊车位中。

Description

用于自动化行驶并且用于从自动化行驶运行中自动化地向后泊入泊车位的系统和方法

技术领域

本发明涉及用于自动化行驶的系统，该系统用于在自动化行驶运行中以至少自动化的纵向引导来控制机动车、尤其是乘用车。此外，该系统用于在自动化泊入操纵的范畴中将机动车从自动化行驶运行中自动化地向后泊入泊车位中。此外，本发明涉及相应的方法。

背景技术

“自动化行驶”的概念在本文件的范畴中理解为按一定的持续时间实施的行驶，该行驶具有至少自动化的纵向引导、尤其具有自动化的纵向引导和横向引导，该行驶可以具有任意的自动化程度。示例性的自动化程度是辅助行驶、部分自动化行驶、高度自动化行驶、或全自动化行驶。这些自动化程度由联邦公路研究所(BASt)定义(请参阅BASt出版物“Forschung kompakt”，版本11/2012)。在辅助行驶中，驾驶员示例性地持续实施横向引导，而系统在一定的限度内接管纵向引导。对此的示例是简单的速度控制器或距离速度控制器(也被称为ACC-自适应巡航控制)。在部分自动化行驶(TAF)中，系统接管纵向引导和横向引导，其中驾驶员必须像在辅助行驶中那样持续地监控系统。这种情况的示例是具有ACC功能和车道保持功能的组合系统。在高度自动化行驶(HAF)中，系统在一定的时间段内接管纵向引导和横向引导，而驾驶员不必持续地监控系统；然而，驾驶员必须在一定时间内能够接管车辆引导。在全自动化行驶(VAF)中，对于特定的应用场景，系统可以在所有情况下自动进行行驶；对于该应用场景不再需要驾驶员。上述四个自动化程度对应于SAE J3016标准(SAE汽车工程学会)的SAE级别1至4。例如，高度自动化行驶(HAF)对应于SAE J3016标准的级别3。此外，在SAE J3016中还规定了SAE级别5作为最高的自动化程度，该最高的自动化程度未包含在BASt的定义中。SAE级别5对应于无人驾驶，其中系统可以在整个行驶期间像人类驾驶员一样自动处理所有情况；通常不再需要驾驶员。

用于自动化泊入的泊车辅助系统是已知的。在具有自动化横向引导的泊车辅助系统中，机动车的转向在泊车过程期间由系统接管。

驾驶员必须通过相应的加速和制动来自行接管纵向引导。在具有自动化横向引导和自动化纵向引导的泊车辅助系统中，纵向引导的任务也部分地或完全地由泊车辅助系统接管。在具有自动化横向引导和自动化纵向引导的泊车辅助系统中，通常由泊车辅助系统控制转向、制动、车辆驱动和行驶方向(向前行驶或向后行驶)。在这种泊车辅助系统中，驾驶员例如可以通过操作车辆驾驶舱中的操作元件(例如，按键)来自动化地停放车辆；可以规定，在泊车操纵期间必须继续操作操作元件。

具有至少自动化的横向引导的已知的泊车辅助系统通常包括如下的泊入功能，该泊入功能用于自动化地向后泊入平行于行车道的纵向泊车位以及可选的横向于行车道或甚至倾斜于行车道的泊车位中。这些泊车辅助系统在执行泊入操纵之前在从泊车位旁驶过时借助超声波传感装置测量泊车位。如果车辆由驾驶员停在泊车位后面的有效的初始位置中，在该有效的初始位置中存在到泊车位中的有效的泊车结束位置的可能的轨迹，则车辆可从在泊车位后面的该初始位置出发以自动化横向引导和必要时自动化纵向引导沿着所计算的泊入轨迹向后泊入到纵向泊车位中。在向后泊车到横向泊车位或倾斜泊车位中的情况下，从在泊车位后面的初始位置出发进行第一向后泊入操纵，在该第一向后泊入操纵中，车辆前部被旋转朝向泊车位的方向，并且然后向前操纵到泊车位中。

在顺畅的交通中泊入时可能出现的是，后方交通密集地驶近，使得自动化的泊入变得困难或者完全不可能：如果要将自身车辆泊入泊车位中并且在测量泊车位之后车辆被驾驶员停在泊车位后面，则后面的跟随车辆可能堵住了到该车位中的路径。在非常密集的交通的情况下，如果在后面已经聚集了另外的车辆，则后面的跟随车辆同样不能进一步向后。

由公开文本WO 2015/150864 A1公开了一种用于泊入泊车位的方法，其中驾驶员在泊车位前面就已经手动地使车辆在如下的位置停下，在该位置中在泊入泊车位中时在自身车辆后面的每个其他车辆不会妨碍自身车辆，并且然后给出用于检测位于前面的泊车位的指令。然后基于此确定轨迹并且然后基于该轨迹将车辆自动化地泊入泊车位中。

此外，从公开文本DE 10 2015 208 697 A1中已知的是，后面行驶的车辆确定：在前行驶的车辆处于泊入情况中，在该泊入情况中在前行驶的车辆从如下的泊车位旁边驶过，在前行驶的车辆想要向后泊入到该泊车位中。当这种泊入情况在后面行驶的车辆侧被确定时，后面行驶的车辆在泊车位前面与限定该泊车位的车辆齐平地进入静止状态。类似的方案在公开文本DE 10 2015 211 732 A1中描述。

从公开文本DE 10 2011 003 886 A1中已知的是，在前行驶的车辆将关于预期的泊车过程的信息传递到后面行驶的车辆，使得后面行驶的车辆留出足够距离，以允许在前行驶的车辆泊入。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于自动化的向后泊入的系统，该系统防止跟随车辆妨碍泊入操纵，而且不需要跟随车辆的用于留出与在前行驶的车辆的足够距离的合适技术装备。

该目的通过独立权利要求的特征来实现。在从属权利要求中描述了有利的实施方式。需要指出的是，从属于独立权利要求的权利要求的附加特征可以在没有独立权利要求的特征的情况下，或在仅与独立权利要求的特征的子集相组合的情况下形成自己的且独立于独立权利要求的所有特征的组合的发明，该发明可以作为独立权利要求、分案申请或后续申请的主题。这以同样的方式适用于说明书中所描述的可以形成独立于独立权利要求的特征的发明的技术教导。。

本发明的第一方面涉及一种用于自动化行驶运行中的机动车的自动化行驶并且用于从自动化行驶运行中自动化地向后泊入泊车位的系统。对于具有至少自动化的纵向引导的自动化行驶运行，系统例如包括ACC功能，必要时具有附加的车道保持功能。备选地，自动化行驶运行还可以是具有根据SAE级别3至5的较高自动化程度的自动化行驶运行。

系统被设置为执行下面描述的各种动作。这通常借助于电子控制装置来进行，该电子控制装置包括一个或多个控制器。控制装置可以包括一个或多个处理器，处理器由一个或多个软件程序控制以根据本发明的方式工作。

如上所述，系统被设置为在自动化行驶运行中以至少自动化的纵向引导控制机动车，例如在ACC功能的范畴中。

在这种行驶情况中，例如可以由驾驶员或由其他乘客表达出泊车意愿；这由系统登记。例如可以规定，确定对与泊入意愿关联的操作元件、例如泊车按键的操作。下面描述的涉及停下车辆的方法步骤例如以系统识别到驾驶员侧或乘员侧的泊车意愿为前提进行。然而这不是强制性的：在根据SAE级别4或5的自动化行驶运行中还可以想到的是，车辆独立地在到达行驶目的地时识别到泊车的必要性并且触发车辆的泊入，而无需车辆中的人员将泊车意愿通知系统。

在具有至少自动化的纵向引导的自动化行驶运行期间，优选地位于前面的泊车位在系统侧被识别。泊车位例如是纵向泊车位。可选地，系统被设置为识别横向泊车位或者甚至对角泊车位。为了识别位于前面的泊车位，优选使用足够广地前瞻的环境传感装置，例如基于激光的激光雷达(光检测和测距)、摄像头和/或雷达。备选地或附加地，为了识别位于前面的空闲泊车位，还可以使用借助C2X从其他交通参与者或从基础设施接收的关于泊车位的位置的信息，并且将该信息与车辆位置进行比较。但是还可以想到，使用通常的指向侧面的超声波传感装置，当机动车大致与泊车位齐平时，该超声波传感装置才识别到泊车位；但是在这种情况下，与前瞻式环境传感装置相比车辆可能更迟地才使该车辆进入静止状态(例如在与泊车位齐平时才使该车辆进入静止状态，而不是在泊车位前面就使该车辆进入静止状态)。

此外，在系统侧检查在车辆后面是否存在跟随车辆。为此，优选地使用向后观察的环境传感装置，例如用于泊车辅助系统的雷达传感装置、摄像头或位于车尾的超声波传感装置。有利的是，环境传感装置具有比泊入系统的常规的车尾侧超声波传感装置(例如具有5m或更小的有效距离)更大的有效距离(例如20m的有效距离)，从而还可以识别在车辆后面较远处行驶的车辆。

如果确定存在跟随车辆，则在第一操作备选方案中，系统可以使机动车进入具有如下的静止位置的静止状态，在该静止位置中机动车还未位于泊车位后面，例如使机动车进入还在泊车位前面或与泊车位齐平的静止位置中。因此，在车辆经过泊车位之前，车辆制动到静止状态。

应当指出的是，第一操作备选方案不是在存在跟随车辆时就强制性地被执行，而是可以取决于一个或多个另外的条件。例如，在接近泊车位期间确定自身车辆与跟随车辆之间的在空间或时间上的距离，并且检查是否满足特定的距离规则。只有当满足距离规则时，才执行第一操作备选方案，并且使机动车进入具有如下的静止位置的静止状态中，在该静止位置中机动车还未位于泊车位后面。例如作为距离规则，检查与跟随车辆的在时间或空间上的距离是否小于或小于等于特定的上阈值(例如，在1s至2s的范围内的时间阈值)。此外，还可以想到，与跟随车辆的在时间或空间上的距离附加地还必须大于或大于等于特定的下阈值，以便将车辆制动到静止状态中。

通过使车辆进入机动车在其中还未位于泊车位后面的静止位置，跟随车辆一般地还在泊车位前面就被停下，使得跟随车辆随后不能够堵住用于泊入到泊车位中的路径。

在第一操作备选方案的范畴中，在达到机动车在其中还未位于泊车位后面的静止位置之后，机动车自动化地从泊车位旁驶过并且然后机动车进入具有机动车在其中位于泊车位后面的静止位置的静止状态中，以便然后将机动车自动化地向后泊入泊车位中。

反之，如果完全没有识别到跟随车辆或者如果可选地与跟随车辆的距离过大，则系统实施第二操作备选方案，在第二操作备选方案中，机动车自动化地从泊车位旁驶过而无需事先停下，然后机动车进入具有机动车在其中位于泊车位后面的静止位置的静止状态中，以便然后将机动车从该位置起以一个或多个操纵自动化地向后泊入泊车位中。

通过与情况相关地在存在跟随车辆的情况下提前在泊车位前面或与泊车位齐平地停下机动车，可以防止跟随车辆堵住泊入路径，因为跟随车辆在泊车位前面停下并且然后不会堵住到泊车位中的路径。通过这种方式，即使在密集的后方交通中也能够实现自动化泊入。

有利的是，在存在跟随车辆的第一操作备选方案的范畴中，在重新起动之前检查跟随车辆是否进入静止状态。响应于确定车辆进入静止状态，然后自身机动车重新被起动并且从泊车位旁边经过，以便在泊车位后面进入静止状态。为了检查跟随车辆的静止状态，例如可以在自身车辆的静止状态之后在不同的时间点测量与跟随车辆的距离并且确定该距离保持恒定。

在本发明的示例性实施方式中，对于驾驶员在具有激活的ACC功能的行驶中表达出泊车意愿、已经识别到车辆前面的泊车位并且存在跟随车辆的情况，在自身机动车经过该泊车位之前，将自身机动车制动到静止状态。同时或提前打开转向灯。在制动之后，尤其在达到静止状态之后，检查跟随车辆是否也已经停下。一旦跟随车辆也达到静止状态，自身车辆便重新起动并且然后经过泊车位。通常，跟随车辆不会起动，使得不会堵住进入泊车位的路径并且自身车辆可以泊入。

本发明的第二方面涉及一种用于自动化行驶运行中的机动车的自动化行驶并且用于从自动化行驶运行中自动化地向后泊入泊车位的方法。该方法具有以下步骤：

-在自动化行驶运行中，以至少自动化的纵向引导控制机动车；

-在自动化行驶运行期间，

·识别泊车位，并且

·检查在机动车后面是否存在跟随车辆；

-如果存在跟随车辆，

·使机动车进入具有如下的静止位置的静止状态中，在该静止位置中机动车还未位于泊车位后面，

·随后，使机动车自动化地从泊车位旁驶过，使机动车进入具有如下的静止位置的静止状态中，在该静止位置中机动车处于泊车位后面，并且然后使机动车自动化地向后泊入泊车位中；

-如果不存在跟随车辆，则使机动车自动化地从泊车位旁驶过，使机动车进入具有如下的静止位置的静止状态中，在该静止位置中机动车位于泊车位后面，并且然后使机动车自动化地向后泊入泊车位中。

根据本发明的第一方面的根据本发明的系统的上述实施方案以相应的方式还适用于根据本发明的第二方面的根据本发明的方法。根据本发明的方法的、在此处以及在权利要求中没有明确描述的有利实施例对应于根据本发明的系统的在上面所描述的或在权利要求中所描述的有利实施例。

附图说明

下面根据实施例借助于附图描述本发明。其中：

图1示出根据本发明的系统的流程图的实施例；以及

图2a、图2b以俯视图示出示例性的泊入。

具体实施方式

在图1中示出用于根据本发明的系统的流程图的实施例。该流程图假设自身机动车1处于具有至少自动化的纵向引导的自动化行驶运行中。例如车辆处于具有激活的ACC功能的行驶运行中，其中在没有在前行驶的车辆的自由行驶中行驶速度被调节到预先给定的速度值，并且在跟随行驶中调节与在前行驶的车辆的距离。车辆例如以至少自动化的纵向引导沿着城市内的、在靠右行驶交通的情况下具有停在道路右侧的车辆的道路行驶。

在查询110中检查在自动化行驶运行期间是否存在驾驶员侧的泊车意愿。例如当在车辆驾驶舱中集成的泊车按键事先由驾驶员操作或在信息娱乐系统的屏幕上激活了停车菜单时，则推断出驾驶员侧的泊车意愿。

对于在活跃的泊车意愿的情况下通过环境传感装置(例如，摄像头或激光雷达或多个不同传感器类型的组合)以一定的前瞻发现位于前面的泊车位2的情况(参见查询120)，在步骤130中根据所发现的泊车位2的道路侧来触发自身车辆1的转向指示器(也称为转向灯)。

在查询140中检查跟随车辆3是否在预先给定的时间窗ΔT_ZF中位于自身车辆1后面。预先给定的时间间隙ΔT_ZF例如在1s至2s的范围内，例如ΔT_ZF＝1.5s。

如果跟随车辆3在时间窗ΔT_ZF中存在于自身车辆1后面，则自身车辆1通过系统自动化地在泊车位2前面达到具有静止位置Pv的静止状态(参见步骤150)。车辆1停在泊车位2前面的情况在图2a中示出，其中自身车辆大致与限定该泊车位的机动车齐平地停下。当自身车辆1停下时，跟随车辆3也将停下。

如果在查询160中确定跟随车辆保持静止，则自身车辆重新起动，自动化经过泊车位(参见步骤170)，并且然后在泊车位后面的静止位置P_N中进入静止状态(参见步骤180)。这种情况在图2b中示出。通常，跟随车辆3不会立即起动，使得到泊车位3中的路径不被堵住，并且自身车辆3可以自动化地向后泊入泊车位2中(参见步骤190)。

如果在查询140中确定，在时间窗ΔT_ZF内没有跟随车辆位于自身车辆1后面，则机动车1经过泊车位而无需事先停下，并且该机动车然后自动化地停在泊车位2后面。随后，进行向后自动化泊入到泊车位2中的操纵。

在上述示例中，没有考虑跟随车辆3在自身车辆1停住之后对自身车辆1超车的可能性。这可以通过在查询160中备选地检查跟随车辆3是否已经对自身车辆1超车来考虑。

Claims

1.一种用于自动化行驶运行中的机动车(1)的自动化行驶并且用于从所述自动化行驶运行中自动化地向后泊入泊车位(3)的系统，其中所述系统被设置为，

-在自动化行驶运行中，以至少自动化的纵向引导控制所述机动车(1)，

-在所述自动化行驶运行期间，

·识别泊车位(2)，并且

·检查在所述机动车后面是否存在跟随车辆(3)，

-如果存在跟随车辆(3)，

·使所述机动车(1)进入具有如下的静止位置(P_V)的静止状态中，在该静止位置中所述机动车(1)还未位于所述泊车位(2)后面，

·随后，使所述机动车自动化地从所述泊车位(2)旁驶过，使所述机动车进入具有如下的静止位置(P_N)的静止状态中，在该静止位置中所述机动车位于所述泊车位(2)后面，并且然后使所述机动车自动化地向后泊入所述泊车位(2)中；

-如果不存在跟随车辆(3)，则使所述机动车自动化地从所述泊车位(2)旁驶过，使所述机动车进入具有如下的静止位置(P_N)的静止状态中，在该静止位置中所述机动车位于所述泊车位(2)后面，并且然后使所述机动车自动化地向后泊入所述泊车位(2)中。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统被设置为：如果存在跟随车辆(3)，则使所述机动车进入具有在所述泊车位(2)前面的静止位置(P_V)的静止状态，所述静止位置尤其是在所述泊车位(2)前面与限定所述泊车位(2)的机动车齐平。

3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中如果存在跟随车辆(3)，则所述系统被设置为，

-在从所述泊车位(2)旁驶过之前，检查所述跟随车辆(3)是否进入静止状态，并且

-响应于确定所述跟随车辆(3)进入所述静止状态，起动所述机动车并且使所述机动车从所述泊车位(2)旁驶过。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述系统被设置为，

-在接近所述泊车位(2)期间，确定自身车辆与所述跟随车辆(3)之间的在空间或时间上的距离，

-检查所述距离是否满足特定的距离规则，以及

-响应于所述距离满足特定的距离规则，使所述机动车进入具有如下的静止位置的静止状态中，在该静止位置中所述机动车还未位于所述泊车位(2)后面。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述系统被设置为在识别到所述泊车位(2)之后自动触发转向指示器。

6.一种用于自动化行驶运行中的机动车的自动化行驶并且用于从所述自动化行驶运行中自动化地向后泊入泊车位(2)的方法，所述方法具有以下步骤：

-在自动化行驶运行中，以至少自动化的纵向引导控制所述机动车；

-在所述自动化行驶运行期间，

·识别泊车位(2)，并且

·检查在所述机动车(1)后面是否存在跟随车辆(3)，

-如果存在跟随车辆(3)，

·使所述机动车进入具有如下的静止位置(P_V)的静止状态中，在该静止位置中所述机动车(1)还未位于所述泊车位(2)后面，

·随后，使所述机动车自动化地从所述泊车位(2)旁驶过，使所述机动车(1)进入具有如下的静止位置(P_N)的静止状态中，在该静止位置中所述机动车位于所述泊车位(2)后面，并且然后使所述机动车自动化地向后泊入所述泊车位(2)中；

-如果不存在跟随车辆(3)，则使所述机动车(1)自动化地从所述泊车位(2)旁驶过，使所述机动车(1)进入具有如下的静止位置(P_V)的静止状态中，在该静止位置中所述机动车(1)位于所述泊车位(2)后面，并且然后使所述机动车(1)自动化地向后泊入所述泊车位(2)中。

7.一种具有程序代码的软件，当所述软件在一个或多个软件控制的设备上运行时，所述程序代码用于执行根据权利要求6所述的方法。