泊车方法和泊车辅助系统与流程

本发明涉及一种将车辆从起始位置停放到垂直泊车位中的泊车位置的方法、泊车辅助系统和体现该方法的计算机程序指令。

背景技术：

1、现有技术中已知可以辅助泊车过程的各种泊车辅助系统。例如，可向驾驶员发出例如关于转向行为的建议或指令。此外，可以通过影响或甚至接管车辆的横向引导以及可能的纵向引导来部分或完全自动地执行泊车过程。在自动横向引导的情况下，泊车辅助系统接管车辆的转向。另一方面，纵向引导涉及车辆的加速和制动以及前进方向和后退方向之间的任何方向变化，这也可以部分或完全由泊车辅助系统接管，具体取决于自动化程度。

2、泊车辅助系统可以辅助或执行纵向泊车位和/或垂直泊车位中的泊车过程，其中纵向泊车位基本上平行于主要交通的行驶方向或道路，垂直泊车位基本上垂直于主要交通的行驶方向或道路。

3、特别是，在垂直泊车位泊车往往是一种复杂的情况，因为为了达到理想的泊车位置，通常需要进行校正运动。这种校正运动通常需要在车辆已经进入垂直泊车位之后倒车(例如，重新进入道路)。这可能导致后续交通再次加速并阻碍校正运动。因此，后续交通和执行校正运动的泊车车辆之间可能存在干扰。

4、例如，为了避免事故，美国专利申请文件2017/0210421a1提供了一种用于避免在机动车辆的自动泊车过程中与后续交通发生事故的方法，该机动车辆具有至少具有自动横向引导的泊车辅助系统。如果确定需要校正运动才能到达泊车位置，则防止车辆在泊车运动期间进入垂直泊车位太远，使得驾驶员在校正运动开始时在前进或后退方向上由于垂直泊车位两侧的车辆的视觉阻碍而不再具有后续交通的清晰视线。

5、如us2017/0210421a1中所述，为了确定车辆进入垂直泊车位太远，限定了视线，视线通常由垂直泊车位两侧并面向交通空间的一辆或多辆车辆的后侧或前侧形成。此外，还限定了参考点，例如在车辆的两个b柱之间的连接线上。然后检查该参考点是否达到或超过视线(如果合适)，并有一定的偏移。

6、视线的确定需要通过适当的环境传感器系统对车辆环境进行相应的监控，并对垂直泊车位两侧的车辆进行定位，因为视线是根据垂直泊车位两侧的车辆的位置确定的。此外，可能存在视线无法确定或无法可靠确定的情况，例如，由于垂直泊车位仅在一侧有车辆或者在道路走向不是直线使得垂直泊车位两侧的车辆的后侧和前侧没有彼此平行地布置的情况下。这些情况还可能导致视线的确定过程复杂且计算复杂。

7、us2017/0210421a1中描述的方法可以防止正在泊车的车辆的驾驶员的视线被相邻的已停放车辆阻挡，由此使得驾驶员在执行校正运动时能够充分注意到后续交通。然而，不管驾驶员和后续交通之间的视线问题如何，另一个潜在干扰源是后续交通。可能会出现如下情况：尽管泊车过程尚未完成且尚未到达泊车位置，即必须进行校正运动，但后续交通已经再次加速或根本没有停止，例如，如果正在泊车的车辆已经进入垂直泊车位太远并且不再需要进行校正运动和/或已经可以再次在垂直泊车位中围绕车辆行驶而不妨碍即将到来的交通。当执行校正运动时，这可能会导致泊车车辆和后续交通之间的干扰。

8、尽管us2017/0210421a1中提出的方法同样可能实现这样的情况，即在泊车过程中，正在泊车的车辆对后续交通保持可见，直到即将到达最终泊车位置，这种影响的程度在很大程度上取决于相对于正在泊车车辆的远离垂直泊车位的端部的参考点的确定，因此不能可靠地实现。取决于正在泊车的车辆的设计，例如取决于发动机罩的长度(例如，带短发动机罩的送货车、带长发动机罩的跑车或车辆后端的特定设计)，以及取决于是正向还是反向泊车过程，正在泊车的车辆的对于后续交通保持可见的部分的多少，以及道路被正在泊车的车辆阻塞的多少。换言之，仅仅存在视线并不意味着用于后续交通的交通空间被阻塞，尤其是当正在泊车的车辆驾驶员坐在车辆中非常向前(正向泊车时)或非常向后(反向泊车时)时，并不意味着用于后续交通的交通空间被阻塞。因此，us2017/0210421a1中提出的视线和参考点的确定不适用于可靠地防止在泊车过程中后续交通再次加速或根本不停在第一位置，即使泊车过程尚未完成且尚未到达泊车位置。

技术实现思路

1、在这种背景下，本发明的目的是提供一种用以避免上述缺点的方法、泊车辅助系统和计算机程序。

2、该目的通过独立权利要求的内容来实现。从属权利要求涉及根据本发明的这些方案的实施例。

3、本发明的基本思想是，仅当不需要在后续交通的交通空间中的校正运动时，才为后续交通腾出交通空间。这是通过保持正在泊车的车辆占用该交通空间来实现的，因此，对于后续交通而言，泊车过程尚未完成并且仍需进行任何校正运动是显而易见的。可以避免作为校正运动的一部分车辆重新进入交通空间所导致的情况。

4、本发明的第一方面涉及一种用于辅助车辆从起始位置到垂直泊车位中的泊车位置的泊车过程的方法。

5、车辆可以理解为任何移动交通工具，例如客车。车辆具有可用于辅助泊车过程的泊车辅助系统。在简单的设计中，泊车辅助系统向驾驶员发出建议或指令。在进一步的设计中，泊车辅助系统可以设计用于车辆的自动横向引导。这意味着车辆的转向由泊车辅助系统自动接管。在另外的实施例中，泊车辅助系统可以设计用于车辆的自动横向引导和车辆的自动纵向引导。这意味着，除了车辆的转向之外，车辆的制动和加速以及前进方向和后退方向之间的方向改变，例如车辆变速器的控制，可以部分或完全自动执行。后者也称为“全辅助泊车”。

6、本发明的方法具有以下更详细阐述的步骤。在此，这些步骤可以按照所提到的顺序进行，或者可替代地，也可以根据需要以时间上重叠的方式或以不同的顺序进行。该方法可以是计算机实现的，即该方法的至少一个步骤，优选该方法的几个或所有步骤，可以使用计算机程序来执行。

7、该方法的第一步骤是确定车辆移动到泊车位置的轨迹，即移动路径，该轨迹具有至少一个泊车运动。例如，可以确定从起始位置到泊车位置的轨迹。此外，可以周期性地或连续地更新轨迹，从而确定从车辆的当前位置到泊车位置的轨迹。轨迹可用于在前进或后退方向上完成，例如取决于泊车是正向还是反向进行。换言之，无论行驶方向如何，都可以使用所提出的方法，即，既可以在后退方向泊车，也可以在前进方向泊车。

8、根据泊车辅助系统的设计，可以向驾驶员发布轨迹，以便驾驶员可以根据轨迹执行驾驶操纵。可替代地，该轨迹可用于车辆的自动横向引导，如有必要，还可用于车辆的纵向引导。

9、轨迹提供至少一个泊车运动。第一个泊车运动从起始位置开始。泊车运动是朝向泊车位置(即车辆接近泊车位置)进行的驾驶操纵。因此，在反向泊车操作的情况下，所有泊车运动都在后退方向上，在正向泊车操作的情形下，所有泊车运动都是在前进方向上。

10、此外，轨迹可以提供一个或多个校正运动。校正运动是指车辆远离泊车位置移动的驾驶操纵。因此，在反向泊车操作的情况下，所有校正运动都在前进方向上进行，在正向泊车操作的情形下，所有校正运动都在后退方向上进行。

11、在泊车过程中，泊车运动和校正运动交替进行，即在每个校正运动后发生泊车运动，在每个泊车运动后，如果通过该泊车运动尚未达到最终泊车位置，则发生校正运动。因此，泊车过程包括n个泊车运动和n-1个校正运动，其中n≥1。每个泊车运动或校正运动通常在车辆静止时开始和结束，并且根据确定的轨迹在前进或后退方向上完成。因此，每个泊车运动和每个校正运动开始于与紧邻的前一个校正运动或泊车运动相比方向改变。

12、在该方法的进一步步骤中，检查轨迹是否提供了一个或多个校正运动。例如，如果通过第一个泊车运动无法到达所需的泊车位置，则需要进行校正运动。可以限定各种标准，根据这些标准来检查是否达到了期望的泊车位置。例如，此类标准可以是车辆与垂直泊车位两侧的车辆之间的距离，或车辆方向与泊车位方向之间的偏差。

13、在该方法的进一步步骤中，限定阻挡线。阻挡线穿过位于起始位置的车辆沿纵向方向延伸。此处使用的纵向方向是指阻挡线与车辆后部和车辆前部相交，即穿过车辆后部和车辆前部。阻挡线的限定与垂直泊车位的配置和/或边界无关，特别是与垂直泊车位两侧的车辆无关，因此可以省去相应的环境传感器系统，并且相比于现有技术限定阻挡线的计算复杂度更低。此外，与现有技术中已知的视线相比，阻挡线可针对许多其他情况进行限定，例如，在非直线并且其中垂直泊车位两侧的车辆的后侧和前侧不彼此平行地布置的道路走向的情况下，其结果是，本发明的方法可被更广泛地使用。

14、确定阻挡线的方法步骤可以在确定轨迹和检查轨迹是否提供了一个或多个校正运动之前、之后、时间上重叠或同时进行。可选地，也可以在轨迹提供一个或多个校正运动的条件下确定阻挡线。

15、如果确定轨迹提供了一个或多个校正运动，则该方法的进一步步骤将确定在执行最后一个泊车运动之前在非最后一个泊车运动期间车辆是否将离开阻挡线。换言之，检查泊车运动(不是最后一个泊车运动)是否已经或将在泊车位置的方向上进行如此远以至于至少暂时离开了或将离开阻挡线。因此，短语“在非最后一个泊车运动期间”是指在任意短的时间离开阻挡线，但并不是指必须在整个非最后一个泊车运动期间离开阻挡线。

16、如果在检查时作为泊车运动的一部分车辆已经离开了阻挡线，或者如果作为泊车运动的一部分在车辆沿轨迹移动期间在车辆执行最后一个泊车运动之前将离开阻挡线，则确认离开阻挡线。

17、如果在进行最后一个泊车运动之前在非最后一个泊车运动期间车辆离开了阻挡线，则将输出信号。例如，如果车辆的轮廓不再与阻挡线接触或相交，则可以认为车辆离开了阻挡线。车辆的轮廓被限定为对应于车辆的外边界线。

18、此外，不仅要检查在车辆进行最后一个泊车运动之前在非最后一个泊车运动期间是否将离开阻挡线，而且还要检查在车辆进行最后一个泊车运动之前在非最后一个校正运动期间是否将离开阻挡线。换言之，检查在执行最后一个泊车运动之前在朝向泊车位置的一侧的方向上和在远离泊车位置的一侧的方向上均没有离开阻挡线。

19、这可以防止例如在作为校正运动的一部分需要从垂直泊车位进行特别大的运动的情况下后续交通在正在泊车的车辆和垂直泊车位之间通过。

20、例如，输出信号可导致确定修正后的轨迹。以这样的方式进行修正，即在执行最后一个泊车运动之前防止车辆离开阻挡线。

21、然后可以将修正后的轨迹输出给驾驶员，以便驾驶员能够针对修正后的轨迹调整其驾驶操纵。可替代地，修正后的轨迹可用作车辆的自动横向引导和纵向引导(如适用的话)的基础。换言之，该方法可包括车辆沿修正后的轨迹的自动横向引导和(如适用的话)纵向引导。

22、可替代地或者附加地，输出信号可以中断泊车过程并例如向车辆驾驶员发出警告消息。例如，警告消息可以设计成要求驾驶员观察后续交通。此外，可以提供，仅当存在确认校正运动和/或泊车运动的区域内有空闲交通空间的确认信号时，泊车过程才能继续或才将继续。例如，确认信号可以由驾驶员发起。

23、离开或不离开阻挡线基本上等同于离开或不离开进行校正运动和泊车运动以到达泊车位置所需的交通空间。为此目的，阻挡线的走向以这样的方式来确定，即只要正在泊车的车辆未离开阻挡线就阻碍后续车辆进入该交通空间。

24、因此，泊车过程可以更快地完成，因为泊车过程不会因后续交通而中断。此外，无论是对于已泊车车辆还是对于后续交通，交通效率都有所提高，因为只有在泊车过程结束后或泊车过程即将结束时，不需要进一步向道路方向的校正运动时，后续交通才有可能重新启动或加速。

25、本发明的发明人的研究还表明，阻挡线在纵向方向上穿过位于起始位置的车辆的直线走向在几乎所有应用中都足以确定为执行校正运动而保持空闲的交通空间。因此，单独确定具有特定面积或空间限制的空闲交通空间是多余的。与考虑二维区域或甚至三维空间相比，考虑阻挡线可以更容易且更高效地进行进一步的计算。

26、如果确定了防止在执行最后一个泊车运动之前车辆离开阻挡线的修正后的轨迹，则可以在车辆的至少自动横向引导的情况下有利地考虑该修正后的轨迹。这使得车辆能够至少部分自动泊车。

27、在泊车过程中驾驶员监控后续交通和整个交通状况的艰巨任务可以被辅助，例如使用sae 2级系统，从而可以提高操作的完整性和驾驶舒适性。此外，本发明还可用于sae4-5级的自主车辆，并可结合其他功能和方法实现无人驾驶车辆的泊车。

28、如果输出信号导致泊车过程中断并向驾驶员发出警告消息，则通过向驾驶员发出情况警告来改善泊车操作。此外，如果提供泊车过程仅在确认校正运动和/或泊车运动的区域内有空闲交通空间的确认信号存在的情况下才能继续，则驾驶员(再次)参与泊车过程，并通过驾驶员对交通空间的额外监控提高了性能。

29、下面说明了确定阻挡线的几种方法。

30、根据不同的设计变体，阻挡线可沿直线和/或平行于道路边界确定。

31、阻挡线可以是几何意义上的直线。这使得很容易确定阻挡线并检查在车辆进行最后一个泊车运动之前是否会离开阻挡线。

32、可替代地或者附加地，阻挡线可以平行于道路边界延伸。可以指定道路边界和阻挡线之间要保持的距离。这有利地允许即使是在道路具有弯曲走向的情况下也能阻塞垂直泊车位区域中的交通空间。

33、根据其他设计变体，可平行于车辆的纵向轴线确定阻挡线。

34、车辆的纵向轴线是指在车辆最大范围方向上延伸的轴线。通常，纵向轴线居中穿过车辆前部和车辆后部。可选地，可以确定沿纵向轴线延伸的阻挡线。换句话说，阻挡线可以对应于车辆的纵向轴线的延伸。

35、同样可选地，可以在距车辆的纵向轴线预定距离处确定阻挡线。这种距离可以取决于各种影响变量或可以根据各种影响变量来确定。可能的影响变量包括，例如，起始位置处的道路宽度以及相同或不同方向的车道数。例如，关于这些影响变量的信息可以从数据库中检索，数据库中存储了不同位置的相应值。例如，可通过全球导航卫星系统(例如gps)确定车辆的起始位置。

36、根据车辆的纵向轴线确定阻挡线走向是确定阻挡线的简单方法，因为不需要其他传感器来识别任何参考点，例如道路标记、其他车辆等。同时，这消除了确定阻挡线时可能出现的误差源。

37、根据进一步的设计变体，可以在起始位置所在的道路的边界之间的中间确定阻挡线。

38、道路边界可通过常规传感器检测，如摄像机传感器、超声波传感器、雷达传感器和激光雷达传感器等。

39、通过在确定阻挡线时包括道路边界，可以更精确地限定进行校正运动所需的交通空间。因此，可以以更大的概率避免过早离开该交通空间。

40、本发明的另一方面涉及一种辅助车辆泊车过程的泊车辅助系统。泊车辅助系统包括执行上述方法之一的装置。因此，泊车辅助系统被设计用于执行上述方法之一并且上述用于说明方法的解释同样用于描述根据本发明的泊车辅助系统。这些方法的优点相应地与根据本发明的泊车辅助系统相关联。

41、泊车辅助系统可以特别地具有处理单元，该处理单元被设计用于确定车辆移动到泊车位置的轨迹、检查轨迹是否提供了一个或多个校正运动、确定沿纵向方向穿过位于起始位置的车辆以直线延伸的阻挡线，并且检查在执行最后一个泊车运动之前在非最后一个泊车运动期间以及可选地在非最后一个校正运动期间车辆是否将离开阻挡线。如果在执行最后一个泊车运动之前车辆离开了阻挡线，则处理单元生成信号。信号可以在处理单元中进行内部处理，并且可以导致使用处理单元确定修正后的轨迹。

42、可选地，泊车辅助系统可以具有输出单元，该输出单元设计用于如果在执行最后一个泊车运动之前车辆离开了阻挡线，则输出警告消息。输出单元可以是例如图像信号输出单元和/或声音信号输出单元的形式。

43、此外，泊车辅助系统可以具有输入单元(例如，用于用户特定输入和选项选择)和存储单元。

44、泊车辅助系统可以优选地设计用于在泊车过程中车辆的至少自动横向引导。可选地，泊车辅助系统还可以设计用于在泊车过程中对车辆进行部分或完全自动的纵向引导。为此，泊车辅助系统可以与车辆的控制单元相互作用，并且可以以信号传输方式连接到该控制单元。

45、本发明的另一方面涉及计算机程序。计算机程序包括命令，当程序由计算机执行时，该命令使计算机执行上述方法之一。

46、因此，所述方法的优点相应地与所提出的计算机程序相关联。计算机程序可被理解为可存储在适当介质上和/或可经由适当介质检索的程序代码。为了存储程序代码，可以使用任何适合存储软件的介质，例如安装在控制单元中的非易失性存储器、dvd、usb棒、闪存卡等。程序代码的检索可以例如通过因特网或内联网或通过另一适当的无线或有线网络进行。