用于平行停放车辆的系统和方法
【专利摘要】在此提供了一种用于将车辆平行停放在目标停车位中的系统。感测系统配置为检测位于目标停车位附近的物体。停车辅助系统通信地连接至感测系统。停车辅助系统配置为在至目标停车位的后退操纵期间使车辆自动地转向，同时根据方向盘转角来限制车辆的速度。感测系统也配置为在目标停车位内进行操纵期间使车辆自动地转向，同时根据后边界物体和前边界物体中的至少一个的相对位置来限制车辆的速度。
【专利说明】
用于平行停放车辆的系统和方法
技术领域
[0001]本发明大体上涉及车辆停放辅助系统并且尤其涉及一种用于平行停放车辆的改进的停车辅助系统和方法。
【背景技术】
[0002]平行停放车辆对于许多驾驶员来说是困难的。因此，需要一种停车辅助系统，其可以以最低限度所需的驾驶员动作来执行至目标停车位的平行停车操纵。
【发明内容】
[0003]根据本发明的一方面，提供一种用于将车辆平行停放在目标停车位中的系统。感测系统配置为检测位于目标停车位附近的物体。停车辅助系统通信地连接至感测系统。停车辅助系统配置为在至目标停车位的后退操纵期间使车辆自动地转向，同时根据方向盘转角来限制车辆的速度。感测系统也配置为在目标停车位内进行操纵期间使车辆自动地转向，同时根据后边界物体和前边界物体中的至少一个的相对位置来限制车辆的速度。
[0004]根据本发明的另一方面，提供一种用于将车辆平行停放在目标停车位中的方法。方法包括以下步骤:(a)检测位于目标停车位附近的物体；(b)在至目标停车位的后退操纵期间使车辆自动地转向，同时根据方向盘转角来限制车辆的速度;和(C)在目标停车位内进行操纵期间使车辆自动地转向，同时根据后边界物体和前边界物体中的至少一个的相对位置来限制车辆的速度。
[0005]根据本发明的又一方面，提供一种用于将车辆平行停放在目标停车位中的方法。方法包括以下步骤:(a)检测位于目标停车位附近的物体；(b)在至目标停车位的后退操纵期间使车辆自动地转向，同时当方向盘转角小于方向盘转角阈值时将车辆的速度限制为第一速度；(C)在后退操纵期间使车辆自动地转向，并且当方向盘转角等于或大于方向盘转角阈值时将车辆的速度限制为第二速度；(d)当车辆在目标停车位内后退时使车辆自动地转向，并且如果检测到后边界物体与车辆的距离大于第一距离，则将车辆的速度限制为第三速度；(e)当车辆在目标停车位中后退时使车辆自动地转向，并且如果后边界物体处于距离车辆的第一距离或在距离车辆的第一距离内，则将车辆的速度限制为第四速度；(f)当车辆在目标停车位中向前移动时使车辆自动地转向，并且如果检测到前边界物体与车辆的距离大于第二距离，则将车辆的速度限制为第五速度；以及(g)当车辆在目标停车位中向前移动时使车辆自动地转向，并且如果检测到前边界物体处于距离车辆的第二距离或在距离车辆的第二距离内，则将车辆的速度限制为第六速度。
[0006]本领域的技术人员阅读下述的说明、权利要求和附图后会更好地理解本发明的这些和其它方面、目的及特征。
【附图说明】
[0007]附图中:
[0008]图1是装备有停车辅助系统和其它相关部件和设备的车辆的示意图；
[0009]图2举例说明了用于使装备有停车辅助系统的车辆后退至目标停车位的转向轨迹；
[0010]图3是用于将车辆平行停放至目标停车位的方法的流程图；
[0011]图4举例说明了沿着至目标停车位的转向轨迹的后退操纵；
[0012]图5举例说明了沿着向后轨迹在目标停车位内的后退操纵；
[0013]图6举例说明了沿着向前轨迹在目标停车位内的前进操纵；
[0014]图7举例说明了目标停车位内的车辆的最终停放位置;以及
[0015]图8举例说明了用于在狭窄的目标停车位内平行停放车辆的多个操纵。
【具体实施方式】
[0016]参照图1，示出了根据一个实施例的车辆10的示意图。车辆10包括至少以下设备或系统:制动踏板12、油门踏板14、制动系统16、转向系统18、传动系20、车轮22、电动助力转向(EPAS)系统24——其可以是转向系统18的一部分、感测系统26、动力传动系统28、和具有处理器32的停车辅助系统30。可选择地，可使用电子助力转向系统(未示出)替代EPAS系统24。此外，在此描述的车辆10可包括其它合适的设备或系统来替代那些如上所述的设备或系统。
[0017]参照图2，示出了根据一个实施例的用于将车辆10平行停放至目标停车位34的系统31的示意图。在举例说明的实施例中，感测系统26包括分别设置在车辆10的前部、侧部、和后部上的超声传感器S1-S8。然而，应该领会的是，如果需要，超声传感器S1-S8的数量和/或位置可以不同于举例说明的。感测系统26也包括方向盘传感器S9，方向盘传感器S9可位于车辆10的方向盘36上。此外或可选择地，感测系统26可包括雷达、激光雷达、摄像机、激光、热传感器、GPS传感器、里程计传感器、或它们的组合。
[0018]在操作中，超声传感器S1-S8配置为检测邻近物体和当车辆10被驱动经过物体时物体相对于车辆10的方位的位置。在举例说明的实施例中，车辆10被沿着路径P驱动并且物体对应于后边界物体(示出为停放的车辆38)、前边界物体(示出为停放的车辆40)、以及侧边界物体(示出为路边42)，当车辆10以低速行驶经过它们时，所有物体可通过超声传感器SI和S2检测到。停车辅助系统30的处理器32处理从超声传感器SI和S2接收到的信息以确定目标停车位34的位置长度Ls并在之后根据车辆10的已知长度Lv来确定位置长度Ls是否是足够的。
[0019]在实践中，如果位置长度Ls足够大到允许车辆10被平行停放在目标停车位34内而不会与由车辆10的超声传感器S1-S8检测到的物体接触，则位置长度Ls是足够的。一旦确定位置长度Ls是足够的，处理器32就根据从感测系统26的一个或多个部件接收到的信息和车辆10相对于邻近物体的位置来计算用于将车辆10停放至目标停车位34的转向轨迹T。车辆10的驾驶员可在之后被通知平行停车操纵可被成功地执行至目标停车位34并被指示使车辆10停止以开始平行停车操纵。至驾驶员的通知可包括视觉通知一一例如，呈现在车辆10内的显示器上的文本消息、听觉通知、触觉通知、和/或其它感觉通知。
[0020]根据目标停车位34的位置长度Ls，平行停车操纵可被不同地执行为一系列操纵。这样的操纵大体上包括沿着转向轨迹T使车辆10后退、将车辆10短暂地停在目标停车位34内、以及在将车辆10停到最终的停放位置44之前使车辆10在目标停车位34内向后和/或向前移动。如将在以下更详细地描述的，每个操纵可通过驾驶员的辅助而半自主地执行。然而，应该领会的是，也可在装备有这样功能的车辆中自主地执行操纵。因此，需要理解的是，以下描述的关于一个可行的车辆配置的方法和叙述被提供并不应被视为限制。
[0021]参照图3，举例说明了利用在此描述的感测系统26和停车辅助系统30将车辆10平行停放至目标停车位34的方法46的实施例的流程图。如以下更详细的描述的，平行停放车辆10的方法46可被分解成利用停车辅助系统30连同一个或多个驾驶员动作一起执行的一系列操纵。在每个操纵中，停车辅助系统30负责车辆10的转向并控制车辆10行驶的速度以帮助保证车辆10被成功停放至目标停车位34。为了获得更好的理解，各种操纵示出于图4-7中并且将在描述方法46时被相应地引用。在图4-7中，目标停车位34被描述为在车辆10的右侧上。然而，应该领会的是，当期望平行停车至位于车辆10的左侧上的目标停车位时，可以以类似的方式使用感测系统26和停车辅助系统30。
[0022]方法46包括步骤48，其中，停车辅助系统30确定目标停车位34是否是可行的，或者换言之，用于使车辆10停放至目标停车位34的足够的位置长度Ls是否是可用的。如果确定目标停车位34是可行的，则在步骤50，处理器32计算至目标停车位34的转向轨迹T，并且在步骤52，指示车辆10的驾驶员停车。一旦车辆10停止，指示驾驶员将他的或她的手从方向盘36移除并在步骤54将动力传动系统28的传动装置接合或转换至倒挡。接下来，在步骤56，指示驾驶员压下油门踏板14并且停车辅助系统30使车辆10自动地转向以执行转向轨迹T(图4)0
[0023]根据一个实施例，车辆10可以以根据由方向盘传感器S9测得的和停车辅助系统30的处理器32提供的方向盘转角的控制的速度沿着转向轨迹T后退至目标停车位34。例如，停车辅助系统30可将车辆10的速度限制为当方向盘转角小于方向盘转角阈值(例如，10度)时的第一速度以及当方向盘转角等于或大于方向盘转角阈值时的第二速度。第二速度可小于第一速度以致车辆10以较慢的速度沿着具有更大的曲率的转向轨迹T的部分行驶。
[0024]在步骤56完成时，车辆10将在目标停车位34内并且停车辅助系统30将提供指令至驾驶员，以在步骤58根据需要在目标停车位34内执行停车操纵从而使车辆10停放在最终停放位置。这样的操纵可包括驱动车辆10向后、驱动车辆10向前、或它们的组合。最终停放位置可对应于车辆10与后和前边界物体平行并位于与后和前边界物体相似距离的同时以预定距离与任何侧边界物体间隔开的停放位置。当车辆10正在执行每个操纵时，停放辅助系统30使车辆10以根据后边界物体和/或前边界物体的相对位置确定的控制速度自动地转向，同时避免与任何侧边界物体的碰撞。为了举例说明的目的，后退停车操纵和前进停车操纵在下面描述，用于将车辆10停放至具有相对大的位置长度Ls的目标停车位34。
[0025]如图5所示的，驾驶员可连续使车辆10在目标停车位34内沿着后退路径B后退，同时停车辅助系统30连续使车辆10自动地转向。当车辆10在目标停车位34内后退时，停车辅助系统30可将车辆10的速度限制为第三速度，其可比第一和第二速度慢，前提是未检测到或在大于距离车辆10的第一距离(例如，I米)检测到后边界物体(例如，停放的车辆38)。如果在距离车辆10的第一距离处或在距离车辆10的第一距离内检测到后边界物体，则停车辅助系统30可将车辆10的速度限制为第四速度，其比第三速度慢，以保证在与后边界物体相撞之前有足够的时间用于使车辆10停止。在本实施例中，当在小于第一距离的一些预定距离处检测到后边界物体，驾驶员可被指示停止车辆10。
[0026]一旦车辆10停止，驾驶员就被指示将动力传动系统28的传动装置转换至驱动挡位并压下油门踏板14，从而在停车辅助系统30继续使车辆10自动地转向的同时使车辆10沿着前进路径F向前移动，如图6所示的。当车辆1在目标停车位34内向前移动时，停车辅助系统30可将车辆10的速度限制为第五速度，其可类似于第三速度，前提是未检测到或在大于距离车辆10的第二距离(例如，I米)检测到前边界物体(例如，停放的车辆40) ο如果在距离车辆10的第一距离处或在距离车辆10的第一距离内检测到前边界物体，则停车辅助系统30可将车辆10的速度限制为第六速度，其比第五速度慢并可类似于第四速度，以保证在车辆10与前边界物体相撞之前有足够的时间用于使车辆10停止。在本实施例中，当在小于第二距离的一些预定距离处检测到前边界物体时或当车辆10已经到达最终停放位置X时，如图7所示的，可指示驾驶员停止车辆10。
[0027]虽然已经在上面描述了用于将车辆10平行停放至具有相对大的位置长度Ls的目标停车位34的停车操纵，但应该领会的是，在其它实例中可要求不同顺序的停车操纵。例如，如果目标停车位34具有相对小的位置长度Ls，则一旦进入目标停车位34，在车辆10能够到达最终停放位置之前，其可能需要使车辆10向前移动，然后向后移动。例如，图8举例说明了平行停放操纵，其中，在车辆10在最终停放位置X静止之前，车辆首先沿着转向轨迹T后退，然后是沿着前进轨迹F的向前操纵并且之后是沿着后退轨迹B的后退操纵。
[0028]因此，已经在此描述了用于将车辆平行停放至目标停车位的系统和方法，其通过使用以速度控制级的多个自动转向操纵以保证车辆被成功地停放在最终停放位置。结果，平行停车的程序被大大简化。
[0029]应当理解的是，在不背离本发明的理念的范围内可以对上述结构做出变化和改动，并且进一步应当理解的是，这样的概念由以下权利要求所限定，除非这些权利要求明确地另有叙述。
【主权项】
1.一种用于将车辆平行停放在目标停车位中的系统，包含: 感测系统，所述感测系统配置为检测位于所述目标停车位附近的物体;和 停车辅助系统，所述停车辅助系统通信地连接至所述感测系统并配置为: 在至所述目标停车位的后退操纵期间使所述车辆自动地转向，同时根据方向盘转角来限制所述车辆的速度;和 在所述目标停车位内进行操纵期间使所述车辆自动地转向，同时根据后边界物体和前边界物体中的至少一个的相对位置来限制所述车辆的所述速度。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述感测系统包括多个超声传感器和方向盘传感器。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述停车辅助系统配置为当所述方向盘转角小于方向盘转角阈值时将所述车辆的所述速度限制为第一速度，以及当所述方向盘转角等于或大于所述方向盘转角阈值时将所述车辆的所述速度限制为第二速度。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第二速度比所述第一速度慢。5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述停车辅助系统配置为当检测到所述后边界物体与所述车辆的距离大于第一距离时将所述车辆的所述速度限制为第三速度，以及当检测到所述后边界物体处于距离所述车辆的所述第一距离或在距离所述车辆的所述第一距离内时将所述车辆的所述速度限制为第四速度。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第四速度比所述第三速度慢。7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述停车辅助系统配置为当检测到所述前边界物体与所述车辆的距离大于第二距离时将所述车辆的所述速度限制为第五速度，以及当检测到所述前边界物体处于距离所述车辆的所述第二距离或在距离所述车辆的所述第二距离内时将所述车辆的所述速度限制为第六速度。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第六速度比所述第五速度慢。9.一种用于将车辆平行停放在目标停车位中的方法，包含以下步骤: (a)检测位于所述目标停车位附近的物体； (b)在至所述目标停车位的后退操纵期间使所述车辆自动地转向，同时根据方向盘转角来限制所述车辆的速度;和 (C)在所述目标停车位内进行操纵期间使所述车辆自动地转向，同时根据后边界物体和前边界物体中的至少一个的相对位置来限制所述车辆的所述速度。10.根据权利要求9所述的方法，其中，步骤(b)包含当所述方向盘转角小于方向盘转角阈值时将所述车辆的所述速度限制为第一速度以及当所述方向盘转角等于或大于所述方向盘转角阈值时将所述车辆的所述速度限制为第二速度的步骤。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二速度比所述第一速度慢。12.根据权利要求10所述的方法，其中，步骤(C)包含以下步骤:当车辆在所述目标停车位内后退并且检测到所述后边界物体与所述车辆的距离大于第一距离时将所述车辆的所述速度限制为第三速度；以及当车辆在所述目标停车位内后退并且检测到所述后边界物体处于距离所述车辆的所述第一距离或在距离所述车辆的所述第一距离内时将所述车辆的所述速度限制为第四速度。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第四速度比所述第三速度慢。14.根据权利要求12所述的方法，其中，步骤(c)进一步包含以下步骤:当车辆在所述目标停车位内向前移动并且检测到所述前边界物体与所述车辆的距离大于第二距离时将所述车辆的所述速度限制为第五速度；以及当车辆在所述目标停车位内向前移动并且检测到所述前边界物体处于距离所述车辆的所述第二距离或在距离所述车辆的所述第二距离内时将所述车辆的所述速度限制为第六速度。15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述第六速度比所述第五速度慢。16.—种用于将车辆平行停放在目标停车位中的方法，包含以下步骤: (a)检测位于所述目标停车位附近的物体； (b)在至所述目标停车位的后退操纵期间使所述车辆自动地转向，同时当方向盘转角小于方向盘转角阈值时将所述车辆的所述速度限制为第一速度； (c)在所述后退操纵期间使所述车辆自动地转向，并且当所述方向盘转角等于或大于所述方向盘转角阈值时将所述车辆的所述速度限制为第二速度； (d)当车辆在所述目标停车位内后退时使所述车辆自动地转向，并且如果检测到后边界物体与所述车辆的距离大于第一距离，则将所述车辆的所述速度限制为第三速度； (e)当车辆在所述目标停车位内后退时使所述车辆自动地转向，并且如果所述后边界物体处于距离所述车辆的所述第一距离或在距离所述车辆的所述第一距离内，则将所述车辆的所述速度限制为第四速度； (f)当车辆在所述目标停车位内向前移动时使所述车辆自动地转向，并且如果检测到前边界物体与所述车辆的距离大于第二距离，则将所述车辆的所述速度限制为第五速度；以及 (g)当车辆在所述目标停车位内向前移动时使所述车辆自动地转向，并且如果检测到所述前边界物体处于距离所述车辆的所述第二距离或在距离所述车辆的所述第二距离内，则将所述车辆的所述速度限制为第六速度。17.根据权利要求16所述的方法，其中，步骤(c)在步骤(b)之后。18.根据权利要求16所述的方法，其中，步骤(f)和(g)中的至少一个在步骤(d)和(e)中的至少一个之后。19.根据权利要求16所述的方法，其中，步骤(d)和(e)中的至少一个在步骤(f)和(g)中的至少一个之后。20.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第二速度比所述第一速度慢，所述第四速度比所述第三速度慢；以及所述第六速度比所述第五速度慢。
【文档编号】B62D15/02GK105936299SQ201610086602
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年2月16日
【发明人】埃里克·迈克尔·拉沃伊, 纳撒尼尔·艾布拉姆·罗尔夫斯, 布兰得利·G·霍赫赖因
【申请人】福特全球技术公司