辅助机动车泊车过程的方法及装置的制作方法

专利名称：辅助机动车泊车过程的方法及装置的制作方法
辅助机动车泊车过程的方法及装置现有技术本发明涉及用于辅助机动车、尤其是汽车泊入停车位的泊车过程 的方法，其中当汽车在停车位旁边驶过期间借助一个传感器装置检测 停车位及在停车位区域中放置的限界物。此外本发明还涉及一种装 置，尤其是实施上述方法的装置，用于辅助汽车、尤其是汽车泊入停 车位的泊车过程，该装置具有一个传感器装置、 一个与该传感器装置 连接的分析处理单元及一个存储单元，该传感器装置用于当汽车在停 车位旁边驶过期间检测停车位及设置在该停车位区域中的限界物。上述方法例如由作为已公知为"停车位定位"的方法的组成部分而公知，"停车位定位"的另一名称为Parking Space Localization (PSL)，所述方法辅助作为汽车使用者的驾驶员寻找一个对于其汽 车来说在几何尺寸上足够大的停车位。该停车位定位方法可与一个用 于半自动泊车的装置协同工作，在该装置中驾驶员必需操作油门踩板 及制动踩板，而汽车转向可或由驾驶员或自动地进行。开头所述的装 置例如可为这样一个上述装置，它将汽车导入所选择的停车位及以半 自动泊车辅助(SPA， semi-autonomous parking assistant)的名称公矢卩。半自动泊车辅助装置计算用于汽车泊入停车位的合适轨迹及例如借 助一个声音信号来告知驾驶员应当采取的行动，使汽车无误地停入停 车位。在此的一个原则是，该汽车不能越过构成前、后及侧面的停车 位限界的限界物上。为此也可能需要驾驶员基于自己的感觉及决定进 行干预。此外由DE 102 57 722 Al公知了一种用于汽车泊车辅助的装置，它具有一个测量单元，用于当汽车在停车位旁边驶过时检测停车位。 该泊车辅助装置具有一个用于存储停车位特性的存储单元及一个输 出停车位信息的输出单元。输出单元可具有显示平台，优选在该显示 平台上显示这样的停车位该停车位基于其尺寸完全适合汽车的泊 入。优选在显示时抑制不合适的停车位及由存储单元中删除其数据。 但不能实现停车位的可能的限界物的区分。由DE 100 45 616 Al公知了一种用于汽车自动泊车的方法，其中 测量出停车位，计算泊车策略及将其通知汽车驾驶员。在该方法中借 助一个摄象机摄取汽车的周围及在一个显示屏上显示。通过触摸该显 示屏驾驶员可选择一个所需的可驶入的停车位。本发明的任务在于给出开始部分所述类型的方法，它使泊车过 程进一步简化及可靠地实现。此外本发明的任务在于给出一个简单 及可靠地实施泊车过程的装置。根据本发明，上述第一个任务通过开头所述类型的方法来解决， 其中对被检测到的限界物分配一个限界物类型，及其中根据所属的限 界物类型及根据限界物在停车位的区域中的位置产生出关于泊入停 车位中的泊车过程的可行性的泊车信息。根据本发明，上述第二个任务通过开头所述类型的装置来解决， 其中，在存储单元中存储有限界物类型，及其中，可借助分析处理单 元，根据所存储的限界物类型与检测出的限界物的对应，根据限界物 在停车位区域中的位置，产生关于泊入停车位中的泊车过程的可行性 的泊车信息。发明内容本发明适用于汽车，由于可提供的停车位的尺寸愈来愈小，尤其 在公共交通区域中，本发明可很好地用于小汽车，并且既适用于个人小汽车也适用于商业性汽车。本发明优选为汽车半自动泊车辅助系统 的组成部分。借助根据本发明的方法，通过按不同的限界物类型来区 分限界物及同时考虑几何位置、即限界物在停车位区域中的几何坐 标，有利地生成泊车信息，该泊车信息包含了对停车位的一个质量的 说明。以此方式，在简单情况下包括"可以泊车"或"不可以泊车" 的两个指示之一的泊车信息可例如考虑类型为树的限界物作为前停 车位限界被接受，但不允许其作为后停车位限界或仅当比汽车长度显 著大的停车位长度的情况下才是允许的，以便不会妨碍进入汽车的行 李箱；根据本发明的另一实例可考虑 一个与停车位在中间交叉的路 缘，它基本上不是汽车不可逾越的障碍，但当汽车轮具有易于损坏的 轻金属轮辋时，使得该停车位不合适。除了由现有技术中仅公知的、 仅基于停车位的几何尺寸的停车位的量值的检验外，本发明与其相比 可保证关注其它的涉及停车位的情况，尤其考虑到停车位的地势；因此本发明也有利地考虑到停车位的定性的(qualitativ)布局。通过本 发明将解释包括停车位的整个停车场景象象，及基于该解释可接着来 确定 一个可能的停车位对于泊车过程是否真正适合。在其中根据本发明将考虑限界物的停车位区域不仅包括原来意义上的停车位，即在 泊入后汽车直接需要的停车面积，而且也包括与该停车位紧邻的周围环境并包括停车位边界在内。名称"限界物"在此情况下通常意味着: 它涉及一个物体，该物体可能适于限制或束缚进入停车位的泊车过 程；与此相应地它不必一定要涉及一个物体，它只在几何意义上是一 个停车位边界，例如一个侧面的墙。各种不同的、预定的限界物的类 型例如可存储在一个存储单元例如在根据本发明的装置中所设置的 存储单元中。在此情况下限界物类型的数目及性质基本上可为任意 的，作为限界物类型例如可以考虑个人小汽车，载重汽车，两轮车， 树，丛木，灌木，树篱，柱子，灯杆，路缘，水沟盖，墙，篱笆，栏杆，建筑材料，基坑，邮箱，垃圾桶，广告柱，建筑物，树木护架， 自行车停放架，花桶，安全岛，人。存储单元中存储的预定的限界物 目录优选是可改变及补充的。泊车信息可例如以一种被传送给根据本 发明的装置的、优选还可包括上述存储单元的分析处理单元或被传送 给汽车乘客车厢中的显示单元的信号的形式出现，该泊车信息必要时 可被继续处理，其中，在最简单的情况下，例如当由于限界物的类型 及位置使得该停车位看来不适合泊车时，泊车信息中例如也可不存在 任何信号。无论是根据本发明的方法还是其装置都总地提高了泊车过 程辅助的可靠性及精确性。徒劳的及不能导致预定目标的泊车尝试借 助本发明被排除在外，汽车及其使用者尤其是汽车的驾驶员尽可能好 地受到保护。通过本发明可避免向驾驶员通告不可行的停车位，该停 车位仅由于其根据第一印象的几何尺寸可能被认为适合泊车。如果停车位的区域被分成多个区段及对于每个区段将一个限界 物类型对应给在区段中被检测出的限界物，可有利地更精确地说明泊 车信息。当停车位的区域被分成3 X 3区段的布局时， 一个特殊的优点在 于全面了解停车位的信息及同时相对小的检测及处理成本。对于简单的进一步处理，这样的布局例如可通过3x3矩阵来描述。中间的中心区段优选包括构成潜在的停放位置的原本的停车位，及周围的八个 区段包括前、后及侧面的停车位边界，也包括停车位边界角在内。当将停车位的包括具有各所属限界物类型的所有区段的停车位 模型与允许的停车位模型相比较及根据停车位模型与允许的停车位 模型的比较产生一个泊车信息时，对于特别高精的信息内容及泊车信 息的附加精确度是有利的。允许的停车位模型最好被存储在存储单元中。停车位模型例如能以简单的方式通过一个数列(Ziffemfolge)来 描述，其中数列中的各位置表明停车位区域的各个相应区段及各位置上的数字表明在该区段中存在的限界物的限界物类型。允许的停车位 模型最好以一个参考表的形式存储在存储单元中，该参考表包括所有 可能的、允许的停车位模型。特别有利的是，尽管可能的限界物类型 的数目相对地大，但停车场景象的可能的解释得数目相对地小。当将停车位的包括分别具有相应的限界物类型的所有区段的停 车位模型与多个在停车位的区域中检测出的限界物的限界物类型的 所允许的相互关系相互比较及根据停车位模型与限界物类型的所允 许的相互关系的比较产生一个泊车信息时，根据本发明的方法可特别 好及自动地例如适配于变化的环境条件。由此还可取消在存储单元中 存储仅是有限数目的允许的停车位模型。有利的是，当需要和/或想 要更大数量的限界物类型时，使用确定的规则，这些规则描述允许的 相互关系。 一个停车场景象的解释可用这样的方式实现，即基于一个通过一个n元组[A， K]描述的阵列，其中A为所有被检测的限界物 的集及K为集A的元之间的相互关系的集。这里A描述限界物在各 个限界物的前后的(Kontextudl)影响方面的相互关系。通过关系集 K求出可能的优选可参数化的、限界物与可能的解释(适合/不适合 泊车过程)的对应的组合。在此情况下需在一个第一步骤中对限界物 类型的集作出说明，即，那些限界物类型允许作为停车位的纵向限界 及那些限界物类型允许作为停车位的横向界限。如下地实现自由适应汽车的使用者的个人愿望及要求，即，在检 测停车位前，由汽车的使用者预给定允许的停车位模型的至少一部 分。使用者可预输入一个完整的停车位模型或仅局限于对他特别重要 的说明，例如当在覆盖汽车纵向侧的停车位限界的区段中存在一个矮 树丛时则排除停车位的资格，以避免例如在泊车时刮伤他的汽车；但 —个矮树丛可同时允许作为前和/或后停车位限界。可以，所产生的泊车信息例如仅在分析处理单元中继续被处理及辅助泊车过程。而当将泊车信息传送给汽车的使用者时，对于向汽车 使用者全面地告知泊车可能性是特别有利的。所述传送优选光学和/ 或声学地进行。有利地，根据泊车信息来确定进入停车位的泊入轨迹。当停车位 不适合泊车时，泊入轨迹的确定通常为不能确定泊入轨迹，这时汽车 的使用者可通过输出装置附加地被通知该情况。当设有一个输入装置，用于由汽车的使用者将允许的停车位模型 的至少一部分预输入到存储单元中时，则对根据本发明的装置的便利 操作性能是有利的及对该装置适配于使用者的个人愿望及需要是有 利的。该输入装置例如包括一个键盘和/或一个带有触摸输入的显示 屏和/或语音输入装置。优选设置一个用于使汽车使用者全面了解信息的输出装置，它例 如可包括一个显示屏和/或一个扬声器，用于将泊车信息传送给汽车 的使用者。当传感器装置具有至少一个测量距离的传感器，尤其一个超声波 传感器时，对根据本发明的装置的高工作可靠性及同时成本低的构造 是有利的。


本发明的实施例示意性地表示在附图中及在下面将对其进行详 细的描述，其中，在所有附图中各相应的单元设有相同的标号。附图 表示图l:汽车的一个第一泊车情况，该汽车具有用于辅助汽车泊入 停车位的装置，图2:带有汽车及停车位的一个第二泊车情况， 图3:带有汽车及停车位的一个第三泊车情况，及图4:带有汽车及停车位的一个第四泊车情况。
具体实施方式
图1表示一个构成为个人小汽车的汽车1的一个泊车情况，该汽 车1具有用于辅助其泊入位于该汽车1侧面的一个停车位3的泊车过 程的装置2。在停车位3的区域中设置有一个构成停车位侧面的界限的第一限界物4，该限界物4为一路缘5。此外，在停车位3的区域 中设置有一个构成停车位前面的界限的第二限界物6及一个构成停 车位后面界限的第三限界物7。后两个限界物6， 7各涉及一个已停 放在路缘5旁边的汽车。用于辅助汽车1的泊车过程的装置2具有一个传感器装置8，该 传感器装置具有优选布置在汽车1两侧的、构造成超声波传感器的、 用于检测汽车1的外围区域的测量距离传感器9、 11，其中传感器9，11在这里设置在汽车1的前部区域中；附加地，在该实施例中仅补 充地在汽车1的后部区域中设置了另外两个传感器10、 12。尤其是 当汽车1在停车位3旁边驶过时传感器装置8用于检测停车位3及设 在停车位3区域中的限界物4、 6、 7。此外，装置2具有一个与传感 器装置8相连接的分析处理单元13及一个设置在分析处理单元13旁 的存储单元14。在存储单元14中存储了用于对所检测到的限界物4、 6、 7分类 的限界物类型。借助该分析处理单元13，根据所存储的限界物类型 与所检测的限界物4、 6、 7的对应及根据限界物4、 6、 7在停车位3 区域中的位置，可产生关于汽车1泊入停车位3中的泊车过程可行性 的泊车信息。在此情况下，用于辅助汽车1泊入停车位3的泊车过程的装置2 以这种方式工作，即，是当汽车1在停车位3旁边驶过期间借助与分析处理单元13及存储单元14连接的传感器装置8来检测停车位3及设在停车位3区域中的限界物4、 6、 7。接着由分析处理单元13给 每个所检测到的限界物4、 6、 7对应一个存储在存储单元14中的限 界物类型。然后通过分析处理单元13根据所对应的限界物类型及限 界物4、 6、 7在停车位3区域中相应位置产生一个关于汽车1泊入停 车位3中的泊车过程可行性的泊车信息。所产生的泊车信息一方面借助一个具有扬声器16和/或显示屏17 的输出装置15用声音和/或从视觉上传送给汽车1的使用者，尤其是 汽车l的驾驶员。另一方面，该泊车信息通过分析处理单元13来确 定汽车1进入停车位3的泊入轨迹18。显示屏13被设置在一个操作 台19上，此外，根据该实施例，该操作台可包括用于手动地处理存 储单元14的内容的输入装置20。另一示范的泊车情况表示在图2中。 一个与根据图1的汽车1相 应的、具有辅助汽车1泊车过程的该汽车1在车道22上在由箭头21 表示的前进方向上从停车位3旁边驶过。这里未进一步示出的传感器 装置的一个布置在汽车1的右前角区域中的传感器11用传感器射束 23检测停车位3及设在停车位3区域中的限界物4、 6、 7，确切地说 是，作为第一限界物4的在中间贯通停车位3的路缘5及作为第二限 界物6的一个已停在停车位3前面的个人小汽车及作为第三限界物7 的是一个已停在停车位3后面的个人小汽车。停车位3的区域被该用于辅助汽车1的泊车过程的装置的分析处 理单元分成多个区段S0-S8，即被分成一个3 x 3区段的阵列。对于 九个区段S0-S8的每个，由分析处理单元将存储在上述装置的存储单 元中的限界物类型中的一个对应给一个在相应区段中被检测到的限 界物。在该实施例中，存储在存储单元中的限界物类型的目录具有以 下内容，其中分别对每个物体类型分配一个标号O-7。限界物空无 =0限界物个人小汽车 =1限界物路缘 =2限界物摩托车 =3限界物人 =4限界物圆形物体 =5限界物灌木 =6限界物载重汽车 =7尤其应指出，限界物也可为物体类型空无(相应于数字0)， 由此对为每个区段对应一个限界物类型。当在相应区段中不存在限界 物时，对应标号0。在图2中用一个矩阵M来表示标号与各个区段的对应。矩阵M的内容可用一个数列[2 1 1 0 0 0 0 0 O]来反映这里出现的泊车情况的 实际状态，该数列说明了在根据图2的泊车情况中出现的实际的停车 位模型。该实际的停车位模型将与一个在存储单元中存储在参考表中的 允许的停车位模型相比较，参考表的另一常用名称是查询表-。在该例中该参考表具有以下内容

P 1 1 0 0 0 0 0 0]P 5 1 0 0 0 0 0 0][2 5520000 0][2 5 5 2 0 02 2 2]可以看出，实际的停车位模型相应于所允许的停车位模型中的一 个。因此该用于辅助汽车1的泊车过程的装置的分析处理单元产生一 个泊车信息，该泊车信息表明进入停车位3的泊车过程的可行性。因 此在该例中是以允许驶过停车位3区域的中心区段SO中的路缘5为 出发点的。原则上可以，在检测停车位3前由汽车1的使用者尤其是驾驶员 通过该用于辅助汽车1的泊车过程的装置的输入装置20 (见图1)预 输入一允许的停车位模型的至少一部分并且存储在存储单元中。在此 情况下使用者例如可从参考表中取消在该例中出现的停车位模型，以 便减小他的汽车1的轮毂受损的危险。图3以与图2类似的视图表示一个第三泊车情况；对于相一致的 元素可参考对图2的描述。与根据图2的例子不同地，在根据图3的 例中停车位3区域的中心区段SO中设有一个圆形物体24，及路缘5构成停车位的侧面界限。限界物类型的目录与根据图2的实施例的那个目录相一致。根据 图3的实际停车位模型通过数列[5 1 1 2 2 2 0 0 O]来描写。参考表具有以下内容

[2 1 1 00 0000][2 5 5 2 0 0 0 0 0][2 5520022 2J实际的停车位模型不包括在这里的参考表中。分析处理单元将产生出一个泊车信息，该泊车信息表明不可能泊入到停车位3中。图4以与图2、 3两个在先的图类似的视图表示一个第四泊车情 况；对于相一致的元素可参考对图2、 3的描述。在根据图4的例中在停车位3的高度上设有一个入口 25。限界 物类型的目录与根据图2， 3的实施例的限界物类型目录相一致。根 据图4的实际停车位模型通过数列[O 1 1 0 2 2 0 0 O]来描述。参考表 具有以下内容
[2 1 1 00 00 0 0][2 5520000 0] [2 5520022 2]在该实施例中该实际的泊车模型也不包括在参考表中。分析处理单元将产生出一个泊车信息，该泊车信息表明不可能泊入到停车位3中。因此可避免汽车1因泊入到停车位3中而妨碍交通车流。但尤 其-如根据图3的例子中那样-使汽车1的驾驶员减轻负担，因为 驾驶员不会被安装在汽车1中的用于辅助泊车过程的装置告知由于 停车位3的几何尺寸而以为适合泊车的停车位的多余信息，驾驶员则 将该停车位3仅识别为不适合的停车位及对其无需加以考虑；因此， 通过以上所述地来产生考虑限界物的类型及位置的泊车信息，避免了汽车不必要的转向。
权利要求
1.用于辅助机动车尤其是汽车泊入停车位的泊车过程的方法，其中，当汽车在停车位旁边驶过期间借助一传感器装置检测该停车位及设置在该停车位的区域中的限界物，其特征在于给被检测到的限界物(4；6；7)对应一限界物类型，根据所对应的限界物类型及所述限界物(4；6；7)在该停车位(3)的区域中的位置产生关于泊入该停车位(3)中的泊车过程的可行性的泊车信息。
2. 根据权利要求1的方法，其特征在于所述停车位(3)的区 域被分成多个区段(S0-S8)，对于每个区段(S0; Sl; S2; S3; S4; S5; S6; S7; S8)进行一限界物类型与一在该区段(S0; Sl; S2; S3; S4; S5; S6; S7; S8)中被检测到的限界物(4; 6; 7)的对应。
3. 根据权利要求2的方法，其特征在于所述停车位(3)的区 域被分成3x3区段(S0-S8)的阵列。
4. 根据权利要求2或3的方法，其特征在于将所述停车位(3) 的一包括分别具有所对应的限界物类型的所有区段(S0-S8)的停车 位模型与允许的停车位模型相比较，根据所述停车位模型与所述允许 的停车位模型的比较产生一泊车信息。
5. 根据权利要求2至4中一项的方法，其特征在于将所述停车 位(3)的一包括分别具有所对应的限界物类型的所有区段(S0-S8) 的停车位模型与多个在该停车位(3)的区域中被检测到的限界物(4; 6; 7)的限界物类型的所允许的相互关系相互比较，根据该停车位模 型与限界物类型的所述允许的相互关系的比较产生一泊车信息。
6. 根据以上权利要求中一项的方法，其特征在于在检测所述停 车位(3)前由机动车(1)的使用者预给定一允许的停车位模型的至 少一部分。
7. 根据以上权利要求中一项的方法，其特征在于所述泊车信息 被传送给汽车(1)的使用者。
8. 根据以上权利要求中一项的方法，其特征在于根据所述泊车 信息来确定进入所述停车位(3)的泊入轨迹(18)。
9. 一种装置，尤其是用于实施根据以上权利要求中一项的方法的 装置，用于辅助机动车尤其是汽车泊入停车位的泊车过程，该装置具 有一传感器装置，其用于当汽车在该停车位旁边驶过时检测一停车位 及一设置在该停车位的区域中的限界物，该装置具有一与该传感器装 置连接的分析处理单元及具有一存储单元，其特征在于在该存储单 元(14)中存储有限界物类型，借助该分析处理单元(13)根据所存 储的限界物类型之一与被检测出的限界物(4; 6; 7)的对应及根据 该限界物(4; 6; 7)在该停车位(3)的区域中的位置可产生关于泊入该停车位(3)中的泊车过程的可行性的一泊车信息。
10. 根据权利要求9的装置，其特征在于设置有一输入装置(20)，用于由汽车(1)的使用者将一允许的停车位模型的至少一部分输入到所述存储单元(14)中。
11. 根据权利要求9或10的装置，其特征在于设置有一输出装置(15)，用于将所述泊车信息传送给机动车(1)的使用者。
12. 根据权利要求9至11中一项的装置，其特征在于所述传感 器装置(8)具有至少一个测量距离的传感器(9; 10; 11; 12)。
全文摘要
本发明涉及用于辅助机动车(1)、尤其是汽车泊入停车位(3)的泊车过程的方法，其中，当汽车在停车位旁边驶过期间借助一个传感器装置(8)检测停车位及在停车位区域中放置的限界物。为了进一步简化泊车过程本发明提出对被检测的限界物(4)对应一个限界物类型，及根据所对应的限界物类型及限界物在停车位(3)的区域中的位置产生关于泊入停车位(3)中的泊车过程可行性的泊车信息。此外本发明还涉及一种装置，尤其是实施上述方法的装置，用于辅助机动车、尤其是汽车泊入停车位的泊车过程，该装置具有一个传感器装置，用于当汽车在停车位旁边驶过期间检测停车位及设置在该停车位区域中的限界物，该装置具有一个与传感器装置连接的分析处理单元及具有一个存储单元。
文档编号B60W40/04GK101263038SQ200680033949
公开日2008年9月10日 申请日期2006年8月10日 优先权日2005年9月16日
发明者P·法贝尔 申请人:罗伯特·博世有限公司