用于自动实施进入横向停车位的包括识别向后限制横向停车位的地面障碍物的停入操作的停车辅助系统的制作方法

本发明涉及一种停车辅助系统，该停车辅助系统具有用于机动车、尤其是用于轿车的自动的纵向和横向控制。

背景技术：

在仅具有自动横向控制的停车辅助系统中，机动车在停车过程中的转向由系统承担。驾驶员本身必须通过相应的加速和制动来承担纵向控制。在具有自动横向控制和自动纵向控制的停车辅助系统中，纵向控制的任务根据纵向控制的自动化程度而部分地或完全地由停车辅助系统来承担。在具有全自动的横向和纵向控制的停车辅助系统中例如由停车辅助系统来控制转向装置、制动器、车辆驱动装置和行驶方向(向前行驶或倒退行驶)。在这种停车辅助系统中，驾驶员例如具有这样的可能性，即，可通过操纵操作元件、例如按键使得车辆自主地停入车位并且可选地退出车位。

一种示例性的具有自动横向控制和自动纵向控制的停车辅助系统在文献——《具有纵向和横向控制的停车辅助装置》，dirkahrens，慕尼黑工大驾驶辅助系统第5次会议，慕尼黑，2012——中被说明，该文献例如能在链接“http://mediatum.ub.tum.de/doc/1142099/1142099.pdf”下从互联网调取。在文献de102013214805a1和de102013210672a1中也说明具有自动的横向和纵向控制的停车辅助系统。

已知的停车辅助系统通常辅助纵向于车道地向后停入到平行于车道的纵向停车位中，其中，利用自动横向控制并且必要时利用自动纵向控制使车辆在一次或多次移动中沿计算出的停入轨迹向后停入纵向停车位中。

较新的停车辅助系统附加地也部分辅助向后停入横向于车道的横向停车位中，其中，利用自动横向控制并且必要时利用自动纵向控制使车辆在一次或多次移动中沿计算出的停入轨迹优选向后停入横向停车位中。所谓的倾斜停车位也可被理解为横向停车位，所述倾斜停车位不垂直于车道定向。

这种用于横向停车位的停车辅助系统至少辅助这样的横向停车位，所述横向停车位由在该横向停车位一侧的在侧面的一个物体和在该横向停车位另一侧的在侧面的另一物体限制。限制停车位的物体例如是停放的机动车，所述机动车已横向于车道停放。但是，这种侧面限制停车位的物体也可以是非车辆物体，例如立柱、系绳柱、围栏或较低的地面建筑如植物箱。这种横向停车位向后常常由地面障碍物限制、例如由路边石或固定在地面上的平行于地面延伸的细长停车止挡部(如管)限制。

例如在这种用于停入横向停车位中的停车辅助系统中，在手动从例如横向于道路停放的机动车旁驶过时借助超声波传感装置自动测量各在侧面限制横向停车位的物体(如沿横向方向停放的车辆)之间的横向停车位。在此通常确定限制物体朝向车道定向的轮廓。基于有限的传感器作用半径(如4m)通常不能实现探测横向停车位的后方限制(如路边石)。

基于停车位的测量，在实施停入操作之前利用最终停车位置规划停入轨迹，利用自动横向控制并且必要时利用自动纵向控制使车辆以该停入轨迹在一次或多次移动中向后停入到纵向停车位中，以便随后在最终停车位置中结束停入操作。

由于向后限制停车位的地面障碍物(例如路边石)在测量停车位时通常对于超声波传感装置来说是不可见的，因此可能发生：最终停车位置在向后限制停车位的地面障碍物的未知位置中如此程度地向后移动，使得车辆在向后的停入操作中为了达到最终停车位置而必须以后轮行驶到地面障碍物上、例如路边石上。

例如可在测量出停车位后确定这样的最终停车位置，在该最终停车位置中，本身车辆的朝向车道的延伸尺寸与在侧面限制该停车位的物体中的一个或两个物体的朝向车道的延伸尺寸对齐。例如，本身车辆的朝向车道的延伸尺寸在最终停车位置中与在侧面限制该停车位的两个物体中的较少地朝向车道延伸的那个物体的朝向车道的延伸尺寸对齐。也就是说，停车辅助系统以如下的物体为导向，该物体的朝向车道的边界更加后移并且相应较少地朝向车道突出。当较少地朝向车道延伸的物体(停车辅助系统针对在最终停车位置中的纵向延伸以该物体为导向)是相对于正停入的车辆更短的物体(例如更短的车辆)时，则可能容易发生的是，正停入的车辆为了达到最终停车位置而必须以后轮向上行驶到向后限制停车位的地面障碍物上(如到路边石上)，以便与该物体的前侧齐平地定向。

技术实现要素：

本发明的任务是，给出一种停车辅助系统或一种相应的停入方法，在其中避免车轮向上行驶到向后限制停车位的地面障碍物上。

所述任务通过独立权利要求的特征得以解决。有利的实施方式在从属权利要求中说明。应指出的是，从属于独立权利要求的权利要求的附加特征在没有所述独立权利要求的特征或仅与所述独立权利要求的部分特征组合的情况下可构成单独并且独立于所述独立权利要求的所有特征的组合的发明，该发明可构成独立权利要求、分案申请或后续申请的技术方案。这以相同的方式适用于在本说明书中所说明的技术教导，这些技术教导可构成独立于独立权利要求的特征的发明。

本发明的第一方面涉及一种停车辅助系统，该停车辅助系统用于实施利用自动的纵向和横向控制使机动车沿停入轨迹进入横向于车道的横向停车位中的自动停入操作。

所述停车辅助系统设置用于确定机动车的在结束停入操作时要占据的最终停车位置。例如，横向停车位由在该横向停车位一侧的在侧面的一个物体(例如横向于车道停放的第一车辆)和/或由在该横向停车位另一侧的在侧面的另一物体(例如横向于车道停放的第二车辆)限制。在该情况下，停车辅助系统例如设置用于：在实施停入操作之前借助传感装置确定所述一个物体的朝向车道的延伸尺寸和/或所述另一物体的朝向车道的延伸尺寸并且在此基础上确定最终停车位置。

尤其是在实施停入操作之前确定最终停车位置；但可选地可以规定，在停入操作期间基于附加的在停入操作期间检测到的超声波信息调整初始的最终停车位置。

按照本发明的停车辅助系统设置用于在实施停入操作期间查明表征驱动发动机的驱动力矩的信号是否满足第一准则，该第一准则的满足指明：一个或多个车轮碰撞到障碍物上。例如停车辅助系统包括用于将机动车速度调节至通过停车辅助系统预定的目标速度的速度调节器，该速度调节器包括用于对调节偏差进行积分的积分器并且所述表征驱动发动机的驱动力矩的信号是在积分器的输出端上的信号或与之相关的信号。这种信号例如在文献de102013210672a1中说明(参见那里具有附图标记int的信号)。

例如当表征驱动发动机的驱动力矩的信号大于或大于等于一个确定的阈值时，该信号满足指明车轮碰撞到障碍物上的第一准则。

优选地，就此而言还检查车辆的实际速度是否基本上为零，例如实际速度是否小于选择得非常小的静止状态进入速度v静止状态，进入(如v静止状态，进入＝0.2km/h)。优选地，在该前提条件下，第一准则的满足指明轮胎碰撞到障碍物上。例如首先查明实际速度是否基本上为零并且响应于此地才检查表征驱动发动机的驱动力矩的信号是否满足第一准则。

按照权利要求1的按照本发明的停车辅助系统还设置用于查明在一个或多个车轮碰撞到障碍物上时所达到的车辆位置与最终停车位置相比是否满足第二准则，该第二准则的满足指明：所述障碍物是向后限制横向停车位的地面障碍物(例如路边石)。例如，当在一个或多个车轮碰撞到障碍物上时所达到的车辆位置和最终停车位置之间的偏差数值小于或小于等于一个阈值时，在一个或多个轮胎碰撞到障碍物上时所达到的车辆位置满足第二准则。例如，当轮胎碰撞到障碍物上时的车辆位置和所追求的最终停车位置之间沿停车位的假想纵向方向的距离小于一个优选可应用的值(如50cm)时满足第二准则；也就是说，车辆在最终停车位置旁少于例如50cm。当车辆位置满足第二准则并且车辆位置因此靠近最终停车位置时，可认为障碍物是向后限制停车位的地面障碍物(例如路边石或轮胎止动装置)。

如果满足所述两个准则，则可认为轮胎已经触碰到向后限制停车位的地面障碍物(例如路边石)。按照本发明，在该情况下防止车辆随着驶过向后限制停车位的地面障碍物而进一步进入停车位中并且在达到先前确定的最终停车位置之前结束停入操作。

因此，按照本发明的停车辅助系统能够通过分析表征驱动力矩的信号和车辆位置来探测向后限制横向停车位的地面障碍物，从而能够避免辗过限制停车位的地面障碍物。

优选地，停车辅助系统包括尤其是光学或声学的输出装置用于用信号向驾驶员报告成功完成停入操作。例如，在车辆驾驶舱中的屏幕上显示成功完成停入操作，例如通过文本信息(例如“停入操作完成”)和/或通过图形符号(例如带有钩的停车符号)。按照本发明，优选在满足两个准则的情况下在结束停入操作时用信号向用户报告成功完成停入操作，尽管未达到最初确定的最终停车位置(例如与一个或两个限制物体的前侧对齐)。这表示，尽管未达到先前确定的最终停车位置，但驾驶员仍认为已成功完成停入操作。优选在提前结束停入操作时不通过停车辅助系统侧的错误提示造成驾驶员不安。

根据一种实施方式，停车辅助系统设置用于：在满足两个准则的情况下，在一个或多个车轮碰撞到障碍物时所达到的车辆位置上结束停入操作。在该车辆位置中收回驱动力矩后，车辆还可从该位置朝向车道回弹几厘米。

根据一种备选于此的实施方式，在满足两个准则的情况下主动反转行驶方向(例如在向后的停入操作中挂入前进挡)并且随后使机动车逆着目前为止的行驶方向自动运动(即朝向车道运动)一段路程(如5cm至50cm)，然后结束停入操作。这与另一种实施方式相比具有这样的优点，即，在最后占据的最终位置中，轮胎与向后限制停车位的地面障碍物(例如路边石)进一步间隔开距离并且车辆较少地或完全不突出于地面障碍物。

优选计算在一个或多个轮胎碰撞到障碍物上时所达到的车辆位置和最终停车位置之间的偏差数值(例如在所述两个位置之间沿停车位的假想纵向方向的距离或在所述两个位置之间沿行驶路径(fahrschlauch)方向的距离)并且分析该偏差数值，尤其是通过与上面所说明的阈值的比较来分析。

但并非强制必须计算这种偏差数值。例如，在进入到停车位中时在某一时候查明车辆位置相对于最终停车位置是否已超过一个确定的纵向位置，例如仅还与最终停车位置相距小于50cm。如果车辆此时沿目前为止的行驶方向继续行驶，则将在轮胎碰撞到地面障碍物时立即满足第二准则，而无需针对该具体的车辆位置计算偏差数值。如果车辆在某一时候实际碰撞到障碍物——这通过满足第一准则来查明，则就当前车辆位置而言本来就已满足第二准则。

车辆位置和最终停车位置优选参考车辆的基准点、例如参考车辆后桥的中心。这表示：在存在车辆位置时，后桥中心位于相应的车辆位置上；因此在最终停车位置中，后桥中心位于该最终停车位置上。

本发明的第二方面涉及一种用于实施利用自动的纵向和横向控制使机动车沿停入轨迹进入横向于车道的横向停车位中的自动停入操作的方法。

按照该方法，确定机动车的在结束停入操作时要占据的最终停车位置。

在实施停入操作期间查明表征驱动发动机的驱动力矩的信号是否满足第一准则，该第一准则的满足指明：一个或多个车轮碰撞到障碍物上。例如在已查明车辆的实际速度基本上为零后才相应地检查是否满足该准则。

查明在一个或多个车轮碰撞到障碍物上时所达到的车辆位置与最终停车位置相比是否满足第二准则，该第二准则的满足指明：所述障碍物是向后限制横向停车位的地面障碍物。

在满足两个准则的情况下，在达到最终停车位置之前结束停入操作。

以上对于根据本发明第一方面的按照本发明的停车辅助系统的阐述以相应的方式也适用于根据本发明第二方面的按照本发明的方法。按照本发明的方法的在此处并且在权利要求中未详细说明的有利实施例相应于按照本发明的停车辅助系统的在上面说明的或在权利要求中所说明的有利实施例。

附图说明

下面参考附图借助实施例说明本发明。在所述附图中：

图1示出停车辅助系统的由现有技术已知的速度调节器；

图2示出用于按照本发明的停车辅助系统的示例性流程图；

图3示出进入到横向停车位中的停车情况；以及

图4示出在结束停入操作后产生的停车位置。

具体实施方式

图1示意性地示出由文献de102013210672a1已知的用于停车辅助系统的纵向控制的速度调节器。对此，该文献的公开内容通过援引而被纳入到本文件的公开内容中。

速度调节器包括p单元1，该p单元接收停车辅助系统侧预定的目标车速v目标和实际车速v实际之间的调节偏差δv＝v目标-v实际并且产生与调节偏差δv成比例的输出信号。在该实施例中，目标车速v目标和实际车速v实际是值域大于等于零的参量。运动方向(前进方向或后退方向)取决于挡位选择(前进挡或倒挡)。

此外，速度调节器包括i单元2，该i单元优选能在两种状态之间切换。在与在i单元2的输入端上的在图1中以实线示出的开关位置相应的第一状态下，在i单元2侧接收调节偏差δv＝v目标-v实际并且对该调节偏差进行积分并且基于通过对调节偏差δv的积分而产生的积分值int来求取速度调节器的调节值。i单元2在该状态下被激活，即，i单元通过对调节偏差δv进行积分而确定积分值int，其中，控制回路的调节值与该积分值int有关。在此，积分值int被限制器3限制在作为下限的0和作为上限的最大值int最大之间。将积分值int和p单元1的输出信号相加。

优选地，除了第一状态外还规定第二状态，该第二状态与在i单元2的输入端上的在图1中以虚线示出的开关位置相应；在该第二状态下不对调节偏差δv进行积分。取而代之地，给i单元施加要积分的恒定值k，其中k<0，该恒定值与调节偏差δv无关，从而当积分值int已经为零时，积分值int保持为零，或者当积分值int先前大于零时，积分值斜坡状地减小至零。斜坡的斜率与k值有关。例如在第二状态下给i单元2施加与调节偏差无关的值k＝-20m/s代替当前调节偏差δv。应指出的是，可省去i单元的可切换性和第二状态以便简化速度调节器。

通过将p单元1的输出信号与i单元2的积分值int相加而得出目标加速度a目标”，其中还未考虑可选的d单元5的输出信号。

可选的d单元5是可激活的d单元5，该d单元在需要时被激活以便在越过接近车辆底部的障碍物后对车辆减速(为此将在d单元5的输出端上的开关切换到虚线所示的开关位置中)。目标加速度a目标'还附加地考虑可选的d单元的输出信号。为了简化速度调节器可省去d单元。

此外设有干扰量估计器6，该干扰量估计器根据当前实际速度v实际和当前力矩m实际计算加速度a干扰作为干扰量。在干扰量估计器6中，由当前实际速度v实际通过求微分来确定当前加速度并将该当前加速度与换算为加速度的当前力矩m实际进行比较。然后，由该比较通过适合的传递特性计算干扰量a干扰。如果当前加速度和当前力矩m实际匹配，则干扰量a干扰的值为零。通过从目标加速度a目标'减去干扰量a干扰来计算目标加速度a目标。应指出的是，对于图1中的实施例来说并非强制必须使用干扰量估计器6。

在方框7中由目标加速度a目标计算目标力矩m目标。然后将该目标力矩m目标分为用于驱动的目标力矩和用于制动的目标力矩(未示出)。

停车辅助系统设置用于在受到地面障碍物阻碍时激活i单元2，从而基于对调节偏差δv的积分而引起沿行驶方向的这样高的驱动力矩，使得机动车能够根据地面障碍物的高度越过该障碍物。当i单元2被激活时，在i单元的输入端上占据实线所示的开关位置，从而i单元2接收调节偏差δv并且对该调节偏差进行积分。i单元2所产生的积分值int可以显著大于p单元1的输出值。

在i单元2的输入端上的开关位置优选与实际速度v实际和速度调节器的状态有关。

如果：

1.实际速度v实际小于选择得非常小的静止状态进入速度v静止状态，进入(例如v静止状态，进入＝0.2km/h)时，并且

2.速度调节器处于激活状态下，在该激活状态下车辆通常向前或向后行驶，

则将i单元激活并且对调节偏差δv进行积分(即，将该i单元置于第一状态中，该第一状态与在i单元2的输入端上的在图1中以实线示出的开关位置相应)。

这相当于图2的流程图中的步骤100。

如果未激活i单元2，则i单元2对恒定值k<0进行积分，从而积分值int变为零或保持为零。

累积存在这两个条件1.和2.表示在停车辅助系统侧存在意外的车辆停止。

当i单元2被激活时，通过对调节偏差δv的积分，积分值int从零起增加(参见图2中的步骤110)。但是，当被阻碍的车辆再次开始运动并且v>v静止状态，退出时(例如v静止状态，退出＝0.3km/h)，中断对调节偏差δv的积分并且取而代之地对负值k进行积分。由此积分值int斜坡状地减小。

当积分值int已经超过一个确定的阈值int阈值1(参见询问120)时，由此识别出车轮碰撞到阻碍车辆运动的障碍物上(参见步骤130)。

在步骤200中确定当前车辆位置相对于最终停车位置pep的偏差d；偏差d例如是在当前车辆位置和最终停车位置pep之间沿横向停车位的假想纵向方向的距离。

在步骤210中检查当前车辆位置p是否处于直接在最终停车位置pep之前的预定公差带内，即，当前车辆位置p相对于最终停车位置pep的偏差d是否小于阈值dth，该阈值标记公差带的宽度。

如果是这种情况，则认为障碍物是向后限制横向停车位的地面障碍物(例如路边石)，并且结束停入操作(参见步骤220)。为此，将最终停车位置pep设定为当前车辆位置p，即pep:＝p。停车辅助系统此时认为具有当前车辆位置p的车辆已达到新设定的最终停车位置pep＝p并且自动结束停入操作。在车辆驾驶舱中的屏幕上显示成功完成停入操作，例如通过文本信息(例如“停入操作完成”)和/或通过图形符号(例如带有钩的停车符号)。

当偏差d大于等于阈值dth时，不结束停入操作。

首先以这样的方式关闭干扰量估计器6，使得该干扰量估计器在关闭状态期间保持其输出值a干扰不变(参见步骤140)。

如果车辆速度v实际未超过静止状态退出速度v静止状态，退出，则对调节偏差δv继续进行积分(参见步骤150)并且积分值int继续增加。但如果车辆速度v实际大于v静止状态，退出，则通过i单元2对恒定负值k进行积分，从而积分值int斜坡状地减小。

当积分值int增加使得积分值int在确定的不中断的持续时间上(例如3s)等于最大可能的积分值int最大时(参见询问160)，由此识别出存在不可越过的地面障碍物并且中断自动停车过程(参见步骤170)。例如在车辆驾驶舱中的屏幕上以光学或声学形式向驾驶员输出相应的中断通知。

当在已经先前识别出地面障碍物后(参见步骤130)积分值int在越过障碍物后再次减小并且下降到阈值int阈值2之下时(参见询问180)，在确定的持续时间上(例如在越过障碍物后的2s上)激活d单元5(参见步骤190)，以便使车辆快速地减速并且因此防止与其它车辆或其它物体碰撞。

图3示出在利用示例性的按照本发明的具有自动的纵向和横向控制的停车辅助系统开始停车过程之前进入到横向停车位301中的停车情况。

首先，通过驾驶员侧对停车按键的操作来激活停车辅助系统。在接通停车辅助系统后，在车辆驾驶舱中的仪表组合的屏幕中显示停车位搜索的当前状态。

在缓慢地驶过横向于车道306停放的汽车302、303时借助侧面的超声波传感器307连续测量侧面的停车区域。在此，在从各个车辆位置旁驶过时求取超声波传感器307和侧面最靠近的物体之间的距离。

基于经由超声波测得的距离值产生环境地图，在该环境地图中记录物体沿车道306方向的边界轮廓。超声波传感器307的作用半径通常被限制于约4m；因此通常不能准确测量停车位301的最后面的区域、尤其是不能探测到向后限制所述停车位的路边石310。

只要车辆304还未进入静止状态，则在驶过时持续进行测量并且不断地将环境地图适配于新的测量值。

如果横向停车位301已被识别为适合的横向停车位，则在车辆驾驶舱中的屏幕上显示所识别的横向停车位的图标。为了识别适合的横向停车位，例如检查该停车位是否在两个物体之间具有等于本身车辆宽度加上至少0.7m的宽度，并且在停车位的测量范围中在横向于车道的停车位中在传感装置的作用半径内(如约4m)没有探测到物体。

在横向停车位301已被识别为适合的横向停车位并且车辆进入静止状态之后，利用所规划的最终停车位置pep计算停入轨迹t，利用自动横向控制应使本身车辆304以该停入轨迹在一次或多次移动中向后停入横向停车位301中。停入轨迹t和最终停车位置pep参考车辆304的一个确定的基准点、例如参考本身机动车304的后桥中心。

最终停车位置pep优选与车辆302的延伸尺寸和/或车辆303的延伸尺寸有关。机动车302的朝向车道306的延伸尺寸在图3中通过线320标记；机动车303的朝向车道306的延伸尺寸在图3中通过线321标记。

例如利用所规划的最终停车位置pep计算停入轨迹t，其中，在最终停车位置pep中，车辆304的朝向车道的延伸尺寸与所述两个物体302、303的延伸尺寸的偏差的一半对齐。在图3中示出相应的示例性的可进入(einzügige)的停入轨迹，该停入轨迹具有适配的最终停车位置pep。本身车辆304在所规划的最终停车位置pep中所产生的轮廓在图3中以虚线示出。停车辅助系统可以可选地设置用于，在进入停车位中时根据所述两个物体302、303的能通过传感器更好地检测的定向而就最终停车位置pep方面仍进行轻微校正。

在确定停入轨迹t后可通过操作车辆驾驶舱中的停车按键触发停入操作。停车辅助系统在停车过程中承担转向、加速和制动并且在需要时变换挡位。

在图3所示的情况下，后轮330在达到最终停车位置pep之前就已经将会碰撞到路边石310上，因此为了达到所示的最终停车位置pep，后轮330必须向上驶到路边石310上。在达到位置p时(后桥中心位于该位置p上)，一个或两个后轮330碰撞到路边石310上并且车辆减速到静止状态。所述碰撞通过分析积分值int来查明，这已结合图2阐述过(参见图2中的询问120)。

计算车辆位置p相对于先前计算的最终停车位置pep的偏差d(参见步骤200)。偏差d例如由所述两个位置p和pep之间沿停车位的假想纵向方向的距离得出(即，例如在偏差中不考虑与停车位301的假想纵向方向垂直的横向偏差)。

在图3中所示的情况下，在图2的询问210中查明，车辆位置p相对于先前计算的最终停车位置pep的偏差是否小于阈值dth(例如阈值dth＝50cm)。

停车辅助系统由此得出的结论是，车辆304碰撞到后方的路边石310上并且将最终停车位置设定为已达到的位置p，即pep:＝p。由于停入操作的目标位置因此已经在位置p中实现，所以在该位置p中结束停入操作并且挂入停车锁止挡，而车辆未行驶到路边石310上。在位置p中收回驱动力矩后车辆304在实践中还从停车位置p出发朝向车道306弹回几厘米，从而通常在最终停车位置中在后轮330和路边石310之间产生小的距离。

在车辆驾驶舱中的屏幕上用信号向驾驶员报告成功完成停入操作。

在图4中示出车辆在结束停入操作后所产生的停车位置。