CN116198497A - 用于辅助车辆通行以及在路边停靠的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于辅助车辆通行以及在路边停靠的方法，所述方法包括以下步骤：根据车辆(1)的位置求取车辆(1)与停靠地之间的距离，当车辆(1)与停靠地之间的距离小于设定的第一距离参数并且车辆(1)的行驶速度小于设定的速度参数时，检测道路的路肩(2)的高度并且检测车辆(1)的轮廓与路肩(2)之间的距离，当路肩(2)的高度大于设定的路肩高度参数，或位于设定的路肩高度参数范围内并且车辆(1)的轮廓与路肩(2)之间的最小距离小于设定的第二距离参数时，发出提醒。此外，本发明还涉及一种用于辅助车辆通行以及在路边停靠的系统。根据本发明，能够可靠地辅助车辆通行以及在路边停靠，以防车辆的轮廓，尤其车轮与路肩碰撞。

Description

用于辅助车辆通行以及在路边停靠的方法和系统

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体涉及一种用于辅助车辆通行以及在路边停靠的方法以及用于执行所述方法的系统。

背景技术

在日常生活中，当车辆需要在道路两边停靠(泊车)或者会车时，为让出主路空间，驾驶员通常会尽可能地把车辆贴近道路边。路肩是道路的位于行车道外缘至路基边缘的、具有一定宽度和高度的带状结构区域，路肩通俗的说法就是马路牙子，一般理解为马路和人行道相接的部分。如果路肩高度过大并且与车辆太近，泊车或会车时非常容易剐蹭车轮，尤其是车轮的金属材质的刚性轮毂，导致轮毂表面被刮花，严重时将导致轮毂变形，影响行车的舒适性和安全性。若剐蹭到轮毂的轮辋及其紧邻的轮胎部分，将导致轮辋变形或轮胎漏气，会带来安全隐患或甚至导致爆胎。另外，对于底盘较低的轿车，例如跑车而言，在侧位停车之后打开侧车门时，也容易发生车门下边缘碰撞到路肩上的情况，会造成车门损坏。

在已知的现有技术中，通常利用360度全景摄像头或高分辨率的成像雷达传感器检测路肩高度以及车辆与路肩的距离，为此甚至在车辆侧面设置有专门针对车轮配备的独立的摄像头，然而，这种以清晰的视觉方式向驾驶员直观显示车辆周围环境信息的检测装置通常存在功能覆盖性差(例如因为全景摄像头的成本或者营销策略使得某些车型不具备该功能)、购车安装率低等问题，并不能普遍地帮助到所有用户。

发明内容

因此，鉴于以上缺点之一和/或在此未提及的其它可能的缺点，本发明的目的是提供一种用于辅助车辆通行以及在路边停靠的方法以及用于执行所述方法的系统。

根据本发明的第一方面，提供一种用于辅助车辆通行以及在路边停靠的方法，所述方法包括以下步骤：

-根据车辆的位置求取车辆与停靠地之间的距离，

-当车辆与停靠地之间的距离小于设定的第一距离参数或车辆的行驶速度小于设定的速度参数时，检测道路的路肩的高度并且检测车辆的轮廓与路肩之间的距离，

-当路肩的高度大于设定的路肩高度参数，或位于设定的路肩高度参数范围内并且车辆的轮廓与路肩之间的最小距离小于设定的第二距离参数时，发出第一提醒。

本发明的构思在于，当车辆行驶到停靠地，例如兴趣点(POI)附近时，提前提示驾驶员为即将停靠做好准备，例如及时变换车道，降低车速等，当车辆与停靠地之间的距离小于一个设定的距离参数时，例如可以发出提醒(第二提醒)。该距离参数确定发出提醒的地理围栏区域，例如将兴趣点位置为中心，设定半径尤其为50m至200m之间的地理围栏区域，例如当车辆处于该地理围栏区域内时，可以确定存在车辆停靠的需求。然后，随着车辆进入地理围栏区域开始寻找兴趣点路边的停车位，检测车辆的行驶速度并且检测车辆的轮廓与道路的路肩之间的距离，当行驶速度小于设定的速度参数，例如15km/h时并且车辆的轮廓与路肩之间的最小距离小于一个设定的距离参数，尤其为10cm至30cm之间时，例如可以发出提醒(第一提醒)，提醒驾驶员准备好即将侧位泊车和/或当前车辆与路肩距离已然接近危险区间。然后，在车辆的泊车过程中，检测道路的路肩高度和车辆的轮廓与路肩之间的距离，当路肩高度大于设定的路肩高度参数，或位于设定的路肩高度参数范围内并且车辆轮廓与路肩之间的最小距离小于一个设定的阈值，尤其为低于10cm时，立即触发提醒(第三提醒)，提醒驾驶员当前车辆与路肩距离已然处于危险区间，驾驶员应注意车辆、尤其是车轮即将与路肩碰撞，需要尽快调整车辆行驶方向，改变泊车姿态。此外，还可以提醒驾驶员侧车门在打开时存在与路肩碰撞的危险。另外，当车辆需要在狭窄的道路上通行时，尤其在为了与对面车辆会车而尽量靠路边避让时，检测车辆的行驶速度并且检测车辆的轮廓与道路的路肩之间的距离，当行驶速度小于设定的速度参数，例如15km/h时并且车辆的轮廓与路肩之间的最小距离小于一个设定的阈值，例如低于10cm时，也可以发出提醒(第三提醒)，提醒驾驶员注意车辆、尤其是车轮可能会与路肩剐蹭。

根据本发明的一个可选的实施例，所述方法还包括：

-检测和预测路肩的3D位置和高度信息，以及车辆与路肩的相对位置，

-根据路肩3D位置和高度信息、车辆与路肩的相对位置以及车辆的车轮转向角预测车辆轮廓和前方路肩之间的距离变化，

-根据预测的前方路肩高度以及预测的车辆轮廓与前方路肩之间的距离，判断是否存在车辆与路肩碰撞的危险。

在此，建立一种实时路肩检测模型，例如借助摄像头、超声波雷达、毫米波雷达或激光雷达等传感器作为原始输入数据，输出路肩检测结果。该结果包括了在视野范围内路肩的3D位置和高度信息、在视野范围外车辆周围的路肩3D位置和高度信息以及所有路肩信息相对应的置信度。该实时路肩检测模型还可以将一些更多变的场景添加到训练集中，例如被路边花草或树荫等遮挡的路肩，或者与行驶区域分割不明确的路肩等。根据当前能够检测和预测的路肩3D位置和高度信息，以及车辆的车轮转向角计算车辆轮廓与前方路肩之间的距离变化。由此，与现有技术中利用全景摄像头的复杂且成本高的图像采集和分析处理相比，通过根据本发明的方法能够更简单且经济地为车辆在道路旁安全停靠提供依据，尤其用于判断车轮是否会与路肩发生剐蹭。

在本发明的范畴内，车辆轮廓尤其应理解为车辆中的由如下部位组成的外轮廓，这些部位通常由薄壁的金属或硬质塑料制成并且根据经验构成车辆的最容易与路肩碰触的区域，例如构成车辆的朝向路肩的最外部的轮廓区域或者说车辆的沿横向方向具有最大宽度的部位，而且这些部位在与路肩碰撞之后非常容易变形凹陷。这些部位尤其包括车轮的轮毂沿车辆横向方向向外的突出部的表面、轮辋沿车辆横向方向的最宽部的外表面以及必要时车门下边缘。当然，本发明不限于此，而是包括在车辆运行中可能与路肩接触的任何车辆轮廓区域，例如在一些车型中的轮眉的下部区域。

根据本发明的一个可选的实施例，所述路肩高度参数根据可能与路肩接触的车辆轮廓与其到地面上的投影之间的距离设定，例如车轮的轮毂沿车辆横向方向向外的突出部(该突出部通常位于轮毂中央)，尤其是与路肩高度相对的轮毂的突出部与其到地面上的投影之间的距离、轮辋沿车辆横向方向的最宽部与其到地面上的投影之间的距离、车门下边缘与其到地面上的投影之间的距离等。在此，所述路肩高度参数尤其根据车型选择，例如在一些车型中，因为在车轮的轮毂中央内部需要较大的安装空间，用于布置制动卡钳或轮毂电机等部件，因此导致轮毂中央向外凸出地构造，而相反地，在一些车型中，车轮的轮毂中央却沿车辆横向方向向内凹进，并且在轮辋处的沿车辆横向方向的尺寸设计得较大，用于承载较宽的轮胎，例如在一些轿车中使用了比常规轮毂尺寸更大的轮毂，如19英寸以上的轮毂。此外，根据车型，如跑车或具有车辆悬架调节功能的车辆，在车辆底盘较低的情况下，车门下边缘区域在打开车门时也容易与路肩接触。另外，在实践中，车轮的轮胎侧面可能向外鼓起，尤其在胎压下降时，从而导致轮胎侧面构成车辆轮廓沿车辆横向方向的最外部区域，这时可能需要进一步调整所述路肩高度参数，例如将路肩高度参数从轮辋高度设定成或者说减小到轮胎最容易鼓起的轮胎侧面中部与其到地面上的投影之间的距离，以防止首先发生轮胎擦伤而导致漏气，甚至爆胎。

根据本发明的一个可选的实施例，所述路肩高度参数可以是一个数值范围，该路肩高度参数范围根据轮毂的突出部沿车辆高度方向的尺寸确定，即该数值范围的边界值大致相应于轮毂突出部的下边缘和上边缘分别与其到地面上的投影之间的距离，因为在某些车辆中，轮毂在外侧还设有尤其金属的防护罩壳，例如用于防止杂物卷入到车轮的辐条中，这种防护罩壳构成轮毂的突出部并且通常位于轮毂中央，例如呈截圆锥体的形状，而且沿车辆高度方向与路肩侧面具有较大的可接触表面。当路肩高度位于设定的路肩高度参数范围内时，在轮毂突出部的外表面上的任何位置均可能被路肩剐蹭。

根据本发明的一个可选的实施例，当车辆与停靠地之间的距离小于所述第一距离参数时，发出第二提醒，和/或，当车辆的行驶速度小于所述速度参数并且车辆的轮廓与路肩之间的最小距离小于一个设定的第三距离参数(所述第三距离参数小于所述第一距离参数，但大于所述第二距离参数)时，发出第三提醒。所述第一提醒、所述第二提醒和所述第三提醒可以选自视觉提醒(如画面提醒、文字提醒、图标提醒)、听觉提醒、触觉提醒中的至少一种，这些提醒例如可以借助车内扬声器和/或中控显示屏和/或座椅震动发出。

根据本发明的第二方面，提供一种用于辅助车辆通行以及在路边停靠的系统，用于执行根据第一方面所述的方法，所述系统包括至少一个检测装置，尤其是摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等传感器，用于检测和预测道路的路肩的3D位置和高度信息，以及与车辆的相对距离。在此，检测装置尤其可以是在车辆中已经普遍配置的前视摄像头或前倒车雷达，而且在老款车辆中也可以简单地加装类似的检测装置。所述系统还包括提醒装置，用于在车辆与停靠地之间的距离和/或车辆的轮廓与路肩之间的距离小于设定的距离参数时，发出提醒，其中，提醒装置可以独立地设置在驾驶室内或者构造为车辆中控系统的一部分，例如可以通过车辆中控系统发出语音提示或在中控显示屏中显示视觉提示或通过座椅内的震动装置发出触觉提示。此外，所述系统尤其可以具有至少一个计算单元，用于处理测量信号或数据以及具有至少一个存储单元，用于存储信号或数据、尤其存储用于执行根据本发明的方法的计算机程序产品，其中，在车辆中仅通过对所述计算机程序产品的简单安装或升级就能够实施根据本发明的方法，而且在未具备空中下载(OTA)功能的老款车辆中也可以在服务商那里完成线下安装或升级。

根据本发明的第三方面，提供一种具有根据第二方面所述的系统的车辆，尤其是乘用车。

附图说明

下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图包括：

图1示出根据本发明的方法的应用场景的示意图；

图2示出图1中的车轮与路肩之间位置关系的示意图；

图3示出根据本发明的方法的一个实施例的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更佳清楚明白，以下将结合附图以及至少一个示例性实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而不用于限定本发明的保护范围。

图1示意性地示出根据本发明的用于辅助车辆在路边停靠的方法的应用场景。在图1中可看到，车辆1已经进入到道路旁的兴趣点10的地理围栏区域(用弧形虚线表示)内，所述兴趣点例如包括来自于地图的兴趣点、常用的导航目的地、车辆停车位置的历史记录等并且其地理围栏区域的半径大致等于一个设定的距离参数，例如100m，此时，在图中未详细示出的提醒装置可以发出提醒(即之前所述的第二提醒)，提示驾驶员已经接近停靠地，需要准备路边停车。然后，车辆1靠近道路旁的路肩2行驶。车辆1具有一个检测装置3，例如毫米波雷达，该毫米波雷达具有以虚线标出的一个扇形的探测范围4，借助检测装置3在其能够工作的探测范围4内检测路肩2的位置和高度，然后，预测出在当前雷达传感器的探测范围4以外的前方路肩的位置和高度信息。同样，借助检测装置3检测车辆1与路肩2的距离。在当前示例中，例如可以通过将车辆1搭载的多种传感器的传感器数据与路肩真值相结合进行机器学习或深度学习训练用于获得路肩2的检测和预测模型，其中，传感器数据可以包含摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等采集到的原始数据或预处理后的数据。在此，机器学习或深度学习的具体方法不受限制，其输出结果应包含视野范围内路肩2的3D位置和高度信息及其置信度，以及在视野盲区中的车辆周围的路肩信息及其置信度(视野盲区例如以车辆1为中心，前后左右各15m的路肩信息)。路肩真值可以通过数据采集车上搭配的更丰富的传感器获得，如在车辆周围安装多个激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达、摄像头等，以保证覆盖全视野，其中，多传感器的检测融合结果也会对路肩的真实3D位置和高度有更精准的估计。将这种真值信息作为目标传感器设置(例如在只有一个前置摄像头的情况下)训练时的真值，从而可以实现路肩检测模型在目标传感器设置下的视野范围内更准确的检测路肩信息，同时在视野盲区中也能预测出相应的路肩信息。此外，如果车辆1的车轮5发生转向，则可以在考虑车轮5的转向角α(例如可以借助转向系统中的转向角传感器获得)的情况下预测车辆1的轮廓与前方路肩2之间的距离，如果其置信度高于一预设值，如0.5，则采纳此路肩信息。然后，当车辆1的行驶速度v小于设定的速度参数，例如15km/h时并且预测的车辆轮廓和前方路肩2之间的最小距离小于一个设定的距离参数，例如20cm时，提醒装置发出提醒(即之前所述的第三提醒)。在此应注意，该距离参数应设置得比车辆1在道路的最外侧车道中正常低速行驶时与路肩2保持的距离还要更小些，由此便于准确判断出驾驶员的实际停靠意图。然后，在车辆的泊车过程中，根据预测的前方路肩2的高度以及预测的车辆轮廓与前方路肩2之间的距离和其置信度，判断是否存在车辆1与路肩2碰撞的危险，当预测的路肩信息的置信度大于设定的参数，且路肩高度值大于设定的路肩高度参数，或位于设定的路肩高度参数范围内并且预测的车辆轮廓与路肩之间的最小距离小于一个设定的距离参数，例如5cm时，提醒装置发出提醒(即之前所述的第一提醒)，提醒驾驶员注意车辆1、尤其是车轮即将与路肩2碰撞。

图2示意性地示出图1中的车辆1在路肩旁停车时车轮5与路肩2之间的位置关系。在图2中示例性地示出车轮5的三种常见的构型，左侧视图中的车轮5在轮毂中央具有沿车辆横向方向(沿y方向)向外的突出部6，该突出部在泊车时构成最容易与路肩2发生剐蹭的车辆轮廓部分。因此，路肩高度参数需要根据轮毂的突出部6与其到地面上的投影之间的距离(沿z方向)设定，在此应考虑车轮安装之后的车轮5的可能的内/外倾角的影响，如果路肩2的高度h_c小于轮毂突出部6的下边缘(如在左侧视图中可看到的那样)，则可以仅考虑预测的车轮5与路肩2之间的距离d_c，在此还应考虑车轮安装之后的车轮5的可能的前/后束角的影响，并且由此设定距离参数，例如设定一个能够防止与路肩2接触的最小值，如1cm就能够可靠避免车轮5与路肩2碰撞。在中间视图中，车轮5在轮毂的沿车辆横向方向(沿y方向)的外侧上还安装有一个防护罩壳作为轮毂突出部6，该防护罩壳具有沿车辆高度方向(沿z方向)延伸的较大表面，当路肩2的最上沿处于防护罩壳的下边缘P_L与防护罩壳的上边缘P_H之间时，则整个防护罩壳的表面均容易与路肩2发生剐蹭。因此，路肩高度参数可以设定为一个数值范围[h_low，h_high]，其中，h_low相应于轮毂突出部6的下边缘P_L与其到地面上的投影之间的距离，并且h_high相应于轮毂突出部6的上边缘P_H与其到地面上的投影之间的距离。如果路肩2的高度位于该数值范围内，则需要根据轮毂突出部6沿车辆横向方向(沿y方向)向外伸出的尺寸，在这里也可以称“突出部6的厚度”重新设定上述距离参数，例如应在左侧视图中设定的距离参数的基础上再增加突出部6的厚度，新的距离参数例如为5cm。在右侧视图中，车轮5在轮毂的沿y方向的两侧上向内凹进，即轮毂的辐条分别从轮辋7朝轮毂中央向内倾斜地延伸，由此，轮辋7取代轮毂中央的突出部6而构成最容易与路肩2发生剐蹭的车辆轮廓部分。因此，需要根据轮辋7到地面的高度调整，例如减小路肩高度参数。

图3示出根据本发明的用于辅助车辆通行以及在路边停靠的方法的一个实施例的流程图。所述方法包括以下步骤：

在步骤S1中，根据车辆1的位置求取车辆1与停靠地，例如兴趣点10之间的距离，其中，车辆位置例如可以借助车辆1中现有的GNSS获得；

在步骤S2中，当车辆1与停靠地之间的距离小于设定的第一距离参数或车辆1的行驶速度(例如借助车速传感器获得)小于设定的速度参数时，检测道路的路肩2的高度并且检测车辆1的轮廓与路肩2之间的距离，否则返回步骤S1；

在步骤S3中，当路肩2的高度大于设定的路肩高度参数，或位于设定的路肩高度参数范围内并且车辆1的轮廓与路肩2之间的最小距离小于设定的第二距离参数时，发出提醒，例如发出持续的蜂鸣声。

在方法步骤S2中，可以仅借助车辆中的一个检测装置3，例如唯一的前视摄像头或唯一的前倒车雷达，基于检测到的路肩2的至少两个高度信息以及车辆1相对于路肩2的至少两个位置信息就能够预测在检测装置3的探测范围4以外的路肩2的高度变化以及车辆1与路肩2之间的距离变化，从而准确地判断出是否存在车辆与路肩碰撞的危险。由此，借助根据本发明的方法提供的泊车辅助功能几乎能够覆盖所有车型配置，并且通过给老款车辆加装雷达传感器或摄像头，甚至配备单独的外置摄像头，使得根据本发明的方法能够应用于几乎所有车辆中。

尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式，但其仅仅是为了解释的目的而给出的，本发明就其更宽泛的意义而言并不局限于所示和所述的具体细节、代表性结构和示例性实施例。相反，本领域技术人员可以在不脱离本发明的基本精神和范围的情况下进行各种修改和替代。

Claims (10)

1.一种用于辅助车辆(1)通行以及在路边停靠的方法，所述方法包括以下步骤：

-根据车辆(1)的位置求取所述车辆(1)与停靠地之间的距离，

-当所述车辆(1)与所述停靠地之间的距离小于设定的第一距离参数或所述车辆(1)的行驶速度小于设定的速度参数时，检测道路的路肩(2)的高度并且检测所述车辆(1)的轮廓与所述路肩(2)之间的距离，

-当所述路肩(2)的高度大于设定的路肩高度参数，或位于设定的路肩高度参数范围内并且所述车辆(1)的轮廓与所述路肩(2)之间的最小距离小于设定的第二距离参数时，发出第一提醒。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述停靠地包括兴趣点，当所述车辆(1)处于所述兴趣点的地理围栏区域内时，确定存在所述车辆(1)停靠的需求，其中，所述兴趣点包括来自于地图的兴趣点、常用的导航目的地、车辆停车位置的历史记录。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

-检测和预测所述路肩(2)的3D位置和高度信息，以及所述车辆(1)与所述路肩(2)的相对位置，

-根据所述路肩(2)的3D位置和高度信息、所述车辆(1)与所述路肩(2)的相对位置以及所述车辆(1)的车轮转向角预测所述车辆(1)的轮廓与前方路肩(2)之间的距离变化，

-根据预测的前方路肩高度以及预测的车辆轮廓与前方路肩(2)之间的距离，判断是否存在所述车辆(1)与所述路肩(2)碰撞的危险。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述车辆(1)的轮廓包括车轮(5)的轮毂沿所述车辆(1)的横向方向向外的突出部(6)的表面和/或轮辋(7)沿所述车辆(1)的横向方向的最宽部的外表面和/或所述车辆(1)的车门的下边缘。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述路肩高度参数根据所述轮毂的突出部(6)与其到地面上的投影之间的距离设定，所述突出部(6)尤其位于轮毂中央，和/或

根据所述轮辋(7)的最宽部与其到地面上的投影之间的距离设定，和/或

根据所述车门的下边缘与其到地面上的投影之间的距离设定。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述路肩高度参数范围根据所述轮毂的突出部(6)沿所述车辆(1)的高度方向的下边缘和上边缘分别与其到地面上的投影之间的距离设定。

7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

-当所述车辆(1)与所述停靠地之间的距离小于所述第一距离参数时，发出第二提醒，和/或

-当所述车辆(1)的行驶速度小于所述速度参数并且所述车辆(1)的轮廓与所述路肩(2)之间的最小距离小于设定的第三距离参数时，发出第三提醒，

其中，所述第一提醒、所述第二提醒和所述第三提醒设置为视觉提醒、听觉提醒、触觉提醒中的至少一种，其中，所述视觉提醒包括画面提醒、文字提醒、图标提醒。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述第一距离参数大于所述第二距离参数和所述第三距离参数，并且所述第三距离参数大于所述第二距离参数，其中，所述第一距离参数尤其选自50m至200m之间的值，所述第三距离参数尤其选自10cm至30cm之间的值，所述第二距离参数尤其选自5cm至10cm之间的值。

9.一种用于辅助车辆(1)通行以及在路边停靠的系统，用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法，所述系统包括：

-至少一个检测装置(3)，尤其是车辆(1)的摄像头、超声波雷达、毫米波雷达或激光雷达，用于检测道路的路肩(2)的3D位置和高度信息以及所述车辆(1)相对于所述路肩(2)的位置，

-提醒装置，用于在所述车辆(1)与停靠地之间的距离和/或所述车辆(1)的轮廓与所述路肩(2)之间的距离小于设定的距离参数时，发出提醒。

10.一种车辆(1)，包括根据权利要求9所述的用于辅助车辆(1)通行以及在路边停靠的系统。

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