输出停车指令的方法

专利名称：输出停车指令的方法
技术领域：
本发明涉及一种按照独立权利要求类型的输出停车指令的方法。已知有用于停车支持系统，这些停车支持系统测量出在汽车周围环境中到障碍物的距离并警告司机防止与该障碍物相撞。另外例如由DE 3813 083已知有一种停车支持系统，这种停车支持系统给司机输出用于停车的指令。若司机遵照这些指令，那么他就可以将其汽车停入到一个以前测量过的停车空隙里。停车过程一方面要求司机操纵方向盘用来回转转向机构，而另一方面通过加速使汽车向前或向后运动。必要时也可以使汽车停在一个为此规定的位置上，以便能够通过回转方向盘或者通过改变的挡位选择实现方向变换。一般这样来规定指令，使得司机在他转向时不应该行驶，因此在转向时汽车也就停着，而在行驶时一般不应该还附带地改变转向角。尤其是明确的转向位置可以如下来达到司机按规定分别在停车处进行转向机构的全偏转。司机因此被引导着跟随一个停车轨迹，这个停车轨迹由直线段或者必要时由尽可能窄的圆弧段组成。如果使行驶和转向分开，那就可以排除在司机的反应时间方面不同的特性，因为各种动作都是与操纵速度无关地由司机来实施。
具有独立权利要求特征的用于输出停车指令的按本发明的方法相比之下具有以下优点首先给司机输出一个转向指令用于回转转向机构，但只有在走过一个预定的路程之后才检测，看是否已调整了一个设定的回转角。这使司机有机会即使在行驶时也进行转向回转。因此就避免了在停车处的转向。此外使用者在一定的公差范围之内也可以以其自身特有的操纵速度回转方向盘。他不必确定一个设定的转向速度。因此尤其是在行驶时使转向更容易。如果在行驶期间可以进行转向，那么操纵转向机构只要花费较小的转矩，因为在汽车滚动时转向比汽车静止时更加轻巧。总之停车过程对司机来说更受欢迎，因为他不用支持系统更多地适应于通常的停车过程，此时转向和行驶一般相互联系起来。通过更加流畅的流程还可以减少停车过程所需的时间。因此使行驶车道更快地又为随后的交通腾出空间来，而由于停车过程该行驶车道有可能至少局部地被堵塞。借助于规定的路程因此就限定了转向区，在该转向区之内司机就可以实现必要的转向变化。然而在转向区端部要检查，看是否进行了转向，对于司机并没有充分地操纵方向盘的情况来说，还可以进行一种校正。即使对于司机没有合适地进行操纵的情况来说在这时刻一般还可能进行校正，从而使停车过程能够继续进行并成功地结束。
通过在从属权利要求中所述的措施可以对在独立权利要求中所述的用来输出停车指令的方法进行有利的扩展和改进。尤其有利的是，对于必需进行修正的情况来说推动司机使转向机构全偏转，因为在由规定的路程所限定的转向区的端部上，这提供给司机的间隙至少在很大程度上已用完。
此外有利的是，在输出校正指令之前，但尤其在输出用于回转的转向指令时要考虑司机的反应时间。对于转向很快的司机来说应该相对迟一些输出转向用的指令，因为否则的话有可能使司机太强烈地回转转向机构。但是如果司机对指令的反应一般来说相对较慢的话，那么就应该使指令尽可能提早地输出。这样就避免了在过晚输出时司机由于其较慢的反应则不能足够快地调整所希望的方向盘回转。
司机的反应时间一方面可以遵循指令本身而获得。但另一方面也可以按照另外在汽车里的系统来确定司机的反应时间。因此总是可以适应于各个司机的特性。
本发明的实施例表示于附图中并在以下加以详细说明。附图所示为

图1具有一个用来实施按照本发明的方法的装置的汽车简图；图2充分利用了按照本发明方法时的一个停车过程；图3按本发明的方法的流程；图4图3所示按本发明的方法的一个方法步骤的详图。
本发明尤其可用于车辆，其停放入纵向停放空隙里，它们布置在道路沿线的侧面。尤其在这种纵向停入空隙时必需首先进行第一次回转并紧接着反向转向。这两个转向点的协调一致对于司机来说就使得驶入这样的停车空隙特别困难。按照本发明的方法可用于汽车停入任意的停车位里去。因为在所述的侧向停车空隙时特别希望提供有支持，因此以下以一个汽车停入一个纵向停车空隙里的这样的停车过程为例对本发明加以说明。
图1表示了汽车1的简图。在汽车前端2上设有距离传感器3。在汽车后端4上同样也设有距离传感器5。在汽车左侧6和汽车右侧7同样也各设有传感器8，9。距离传感器测量至汽车周围环境中的障碍物的距离。距离传感器3，5，8，9尤其设计成超声波传感器。但它们也可以按照其它的测量原理，例如按光学信号来测量距离。此外也可以用视频传感器，这种视频传感器由一个所接收的图像信息求出距离。距离传感器3，5，8，9将它们的测量数据或求得的距离值通过数据总线10传输给汽车里的一个分析处理单元11。该分析处理单元11求出至汽车周围环境中的障碍物的距离和这种障碍物在汽车周围环境中的位置。这尤其是按如下内容来进行单个传感器的测量数据相互连系地进行分析处理。分析处理单元11也可以以各种不同的测量方式驱动这些传感器，从而例如使信号发送的速度与相应的汽车速度匹配。因此可以使测量条件在停车空隙旁边移动经过时和在一个通常慢慢进行的停车过程中对停车空隙进行的测量之间得以适应。由该距离值，分析处理单元11就可以确定汽车的一个环境卡片(Umgebungskarte)。此外，分析处理单元11设计用于求出一个适合的停车空隙并确定到该停车空隙里的行程。此外，它也优选确定向司机的输出。为进行输出该分析处理单元11与显示器12相连。此外也可以通过一个扬声器13实现声音的输出。显示器12尤其设计成汽车中的航行显示器的屏幕。此外指令也可以通过在一个组合仪器里的显示器、通过仰视显示器或通过附带装在控制面板上的LED(液晶)显示器来输出。为了求出汽车的运动，分析处理单元11优选通过一个尤其是设计成CAN总线的数据总线14与一个路程传感器15相连接。在一种优选的实施方式中路程传感器15设计成车轮转速传感器，这种传感器测量汽车的车轮运动。如果探测车轮运动，那就可以根据车轮旋转和车轮圆周确定出一个由汽车所走过的距离。也为了能够求出行驶的方向，分析处理单元11另外还与一个转向角传感器16连接，借助于该转向角传感器可以对汽车的当前的转向方向进行分析处理。向前或者向后的行驶方向尤其可以由一个换档杆位置或者由传动机构17的一种调节来求出。
在一种优选的实施方式中分析处理单元11设计用于也确定司机的反应时间。它在充分利用转向角传感器16的情况下尤其比较司机跟踪一个通过显示器12或扬声器13输出的转向指令的速度有多快。它可以优选地将司机细分成不同的类型，例如慢的、正常的和快的。但是另外还可以求出一个反应时间作为时间信息。作为补充，该分析处理单元11为了确定反应时间可以通过数据总线14也在其它的不属于转向机构的汽车系统上，例如一种ACC(自适应性巡航控制)系统上进行存取。
按照图2表示了一种按发明的方法的实施情况。汽车1具有图1中所示的，用于实施按照本发明的方法的装置。汽车1应该停入一个位于第一辆车21和第二辆车22之间的停车空隙20里去。汽车1先在第一辆汽车21、停车空隙20和第二辆汽车22旁边沿箭头方向23上行驶经过，其中布置在汽车右侧7的传感器9测量了至汽车21，22的距离。同时证实了在汽车21、22之间该停车空隙20是空着的，汽车1可以停放在里面。一个由传感器9求出的距离线24指明了在移动经过时由传感器所求得的尺寸。分析处理单元11通过一个配属于它的计算单元确定从汽车1的当前位置至停车空隙20里的行程。通过距离测量，结合借助于路程传感器15对移动过的路程的测量，分析处理单元11就已知了汽车1相对于其余的汽车21，22以及尤其是相对于停车空隙20来说占据了什么位置因此分析处理单元11可以根据汽车1当前的位置来计算引入到停车间隙20里去的轨迹。一种这样的轨迹25的所选参照点，这里是汽车后轴的中点表示于图2中。如此选择的参考点的起始位置26在图2中可看到地示出。由汽车1的起始位置26出发，司机必须首先退回一段短的距离，而并不回转。在第一位置27上输出给司机向右的指令，就是向停车空隙20的方向上回转。分析处理单元11还预先计算了一个路程，在该路程之内必须要进行规定的转向机构的回转。该路程结束于第二位置28处。在第二位置28处要检测，看转向是否进行得太猛，或者转向是否进行得还不够。
在图2中表示了轨迹的一种第一变型方案29和轨迹的一个第二变型方案30。对于第二轨迹30在输出指令以后在第一位置27上进行转向机构的全偏转。另一次回转也许不可能有了。而对于第一轨迹29还这样进行回转，因此司机可以不必另外附加地干预就继续行驶，以到达停车空隙20里。但是如果司机回转得不够大，例如对应于一种第三轨迹32，那么就要求司机在第二位置28上停留住并进行一种全偏转。利用该指令以及必要时用另外的指令使司机返回到第一轨迹29上。对于位于第二轨迹30和第一轨迹29之间的每种轨迹来说因此在第二位置28上不需要另外的干预。在第一轨迹29和第三轨迹32之间司机然而必须暂停并且必要时进行转向机构的全偏转，以便又到达许可轨迹的以前计算过的部位。若司机已经使方向盘旋转，在一定条件下甚至转向错误方向上，并且他从第一轨迹29出发尚处于第三轨迹32之外，那么就不可能再在这个时刻进行校正了，因此首先为此给司机指令，至少大致退回到原始的起始位置26并从这个位置出发重新起动停车过程。第一位置27和第二位置28因而说明了一个转向区，在该转向区之内司机既可转向又可同时行驶，以便到达停车空隙20里。
在另外的转向部位或转向点上同样也可以相应地输出行驶指令。这尤其是一个反向转向的部位，其前面和后面的界限用附图标记33和34表示。刚刚在到达停车空隙20里的最终停车位置之前的一种直线移动必要时还要求司机反向转向，一个相应的部位用附图标记35和36来表示。
在用于位置33上的反向转向的转向区开始时输出给司机在相反方向上回转的指令。在第二位置34上要检测，看反向转向进行得是否足够。为此在第二位置34上要检测，看至少一个转向角是否已经调整在一个规定的转向角范围内。尤其是这里，因为有各种不同的轨迹，因此按照路程基于第一位置来检测正确调节的转向角，这种路程可能也取决于至今所行驶过的轨迹。
在另外的实施方式中，转向角的检测也可以只是为汽车的一次第一回转而进行的，因为在其余的转向措施中汽车已经相对远地包含在停车空隙里了。因此可以在第二位置28上以按本发明的方式检测转向情况，而对于接着的反向转向来说司机总是必须停下来，以便使转向机构全偏转。因为在该司机必须反向转向的时刻汽车已经基本位于停车空隙里了。若汽车停住，那么它就可以不再阻碍随后的交通了。
为了保证在停车空隙里达到一个良好的位置并且尤其是为了得到一个容错的系统，可以在停车过程中根据汽车的当前位置进行停车轨迹的重新计算。若有足够的数据资源用于计算的话，那就可以在整个停车过程中对停车轨迹进行重新计算。此外提议在考虑当前所测到的距离值的情况下进行重新计算，此时到达了一个转向区的端部，也就是说例如位置28，34或者36的话。
在一个优选实施方式中取决于司机的反应时间来规定转向区的界限。因为该时间(在该时间之内司机遵循一个输出的行驶指令，例如一个在第一位置27上向右转向的指令)对于不同司机来说有可能是不同的。一个小心谨慎的司机也许很迅速地转向，但行驶得慢，而另一个司机的风格可能是转向很慢，但想要开入停车空隙里却相对比较快。
若司机反应相对较慢，那就可以在起始位置26的方向上使第一位置27移动。因此就确保了司机在第二位置28处时已经达到了所希望的转向角。但是如果司机反应很块，那么输出指令的第一位置27从起始位置26起甚至规定还要继续移动。若司机反应慢，那么例如在到达第一位置27之前就已在位置27’上输出指令。对于反应快的司机来说转向指令的输出在位置27”上才进行。
若司机转向太快，那么特别是在这样的位置上是有利的尽可能晚地将指令给他，在这样的位置上他否则的话例如通过转向机构的快速的全偏转而离开一个规定的轨迹，并且必需进行相应的修正。无论如何应该达到使司机在到达第二位置28时已经调整了一个所希望的转向角。若司机反应特别慢，那么必需也及时地给他指令用于进行修正，也就是输出指令来进行全偏转以实现修正。
应该在上面进行输出的那些位置因此可以根据由司机进行的操纵和因此所确定的反应时间来规定。优选求出司机的反应时间并在继续输出时相应地加以考虑。总之这样就可以更容易地求出力求达到的汽车停车位置。在一种第一种实施方式中在一个较长的时间间隔上求出司机反应时间的平均值。但在另一种实施方式中也可以对每个停车过程都求出司机的反应时间，那么至少对于随后的转向区来说可以输出一个正确的指令。反应速度有可能也取决于当前的汽车状况，其中例如随后的交通可能导致司机试图特别快地停入到停车空隙里去。因此该反应时间可以通过对以下问题的分析处理而求得司机对一个指令，例如停住或转向的反应有多快？司机以什么速度转向？司机以什么速度行驶？由该速度可以求出汽车在司机的反应时间之内经过了多少距离。
为了回答这些问题，尤其对转向运动、移动的行程或者也可以是制动踏板的操纵进行分析处理加以确定何时使汽车停下。一方面可以根据这样求出的值来确定用于输出指令的具体位置。
在另一种实施方式中也对反应时间进行分类，其中在这种情况下必须规定某些数值范围，按照这些范围将司机分级为例如慢的、正常快或者快的。那就可以使指令的输出适应于这种分类，其方法是对地每种分类来说都为一个平均情况下的司机考虑了至一个输出点一定的距离。此时所规定的什么样的值优选地存入在分析处理单元11的一个存储器18里。在该存储器18里也还存储了用于计算停车轨迹的汽车尺寸。
除了由司机的转向运动确定反应时间之外也可以根据另外的汽车系统来确定司机的反应时间。此处必须考虑到反应时间不仅例如取决于年令或者个人的驾驶风格，而且也取决于当前的物理学状态，例如疲劳性，这在不同的时间可能波动很大。为了在停车过程开始之前就具有关于司机反应时间的信息，可以对用来确定反应时间的任意其它的汽车系统进行分析处理。例如可以进行注意力的测试，例如象方向盘上的振动和司机反应的检测，例如以一种反向转向的形式。一种这样的注意力测试例如可以通过一个在电子控制装置(EPS)和处理单元11之间的接口来进行。另外也可以有一个道路保持系统(LKS，LanKeeping Support)作为接口。在另一种实施方式中，反应时间也可以由一个在遵守ACC系统(自适应性巡航控制)的接收要求时的反应时间求得。如果要求司机，在自动的速度调节后又是自己进行速度调节，那么反应时间可以由该在要求的和由司机实际操作之间的时间差求出，该时间差可以根据加速踏板的操纵检测到。此外也可以对一种用于交通符号识别的视频系统进行分析处理，从而测出在信号灯变绿和制动踏板放开或者说操纵加速踏板之间的时间差。
另外可以通过司机求出在存在一个适合的停车空隙的显示和引入制动过程之间的时间。用这个制动过程司机就使汽车1停在起始位置26上，以便接着驶入停车空隙里。对于这些单个的系统来说可以求出一个反应时间，分别作为紧接着进入位置的计算中的数值。另外也可以在这里也对司机的慢、快或者正常反应进行区分并且按照存入在存储器18内的比较值进行分类。司机反应时间的估计值总是可以被刷新。反应时间也可以用于任意其它的汽车系统。
图3和4表示了一种按本发明的方法流程。在初始化步骤40里司机开始停车过程，方法是他输入停入停车空隙里的愿望。接着是一个测量步骤41；在这一步里求出和测量一个适合的停车空隙。在接着的计算步骤42里确定停入到停车空隙里的轨迹。接着的停车步骤43在图4中详细加以表示说明。从该停车步骤43或者为了重新计算停车轨迹可以返回到计算步骤42，或者到达所希望的停车空隙，使汽车可以停车在该停车空隙里，并且可以使按照本发明的方法在一个结束步骤44里终止。在这计算步骤42里还优选地考虑到反应时间而求出在轨迹上或者在轨迹走向变化上的位置，在这些位置上输出转向指令或者说在一定情况下输出修正指令。
图4详细表示了停车步骤43。由计算步骤42出发首先在一个第一输出步骤50里给使用者输出一个行驶指令。根据图2所示的情况这首先是直线使汽车后退的指令。接着检测第一检验步骤51，看汽车是否还在一个路程内，在第一输出步骤50里输出的行驶指令适用于该行程间隔。若是这样，那么就返回至第一检验步骤51并且重新询问路程传感器15，以确定看汽车是否一直还位于这个间隔之内。如果离开了这个间隔，那么就从第一检测步骤51分支至第二检测步骤52。若到达第一位置27，那么在按图2所示的实施例中就是这种情况。
在第二检测步骤52里要检测汽车是否还在轨迹的一个许可范围之内。如果司机根据图2所示的实施例由起始位置26出发直线退回至第一位置27，那么例如就是这种情况。如果发现，汽车的位置是允许的，那么分支至第三检验步骤53。在该第三检验步骤里进行检测，看是否已经达到最终的位置。若已经达到，那么就转入结束步骤44。若没有达到，那么转到一个确定步骤54，在该确定步骤里确定一个新的行驶指令。接着分支至第一输出步骤50，在这一步骤里将该行驶指令通过输出单元12，13输出给司机。在第二位置28上重新到达第二检验步骤52。若汽车在第一轨迹29上、在第二轨迹30上或者在它们之间位于一个相应调整的转向角的范围内，那么就分支转向第三检验步骤53。相反如果汽车位于两个极限轨迹29和30之外，那就转至第四检验步骤55。在该第四检验步骤55里进行检测，看汽车是否还能从当前位置出发停入到停车空隙20里去。若司机偏离了指令，使得在以前计算的轨迹上不可能实现停车，那么就由该第四检验步骤55出发返回转到计算步骤42，基于此计算一个新的停入停车空隙20里的距离。在一定条件下这可能表示了司机首先必须又使汽车前移，以便例如重新到达起始位置26。然而如果可以从该第四检验步骤出发进行修正的话，那么就从第四检验步骤55分支转向一个修正输出步骤56。在这修正输出步骤里例如要求司机首先停下汽车，然后使转向机构实现全偏转。若司机位于轨迹29和32的范围之内，那就将一个相应的修正输出步骤输出给他。在输出了修正之后，在接着的第五检验步骤57里进行检测，看司机是否已进行了修正。如果进行了修正，那么转至确定步骤54用于输出，在该步骤里确定下一个对应于轨迹的行驶指令，从而使行驶指令能够被输出给司机。若司机没有进行校正，那么同样也返回至计算步骤42进行重新计算。
在终端位置的精度和尽可能快地离开车道之间的平衡妥协例如可以如下来达到即扩展第一停车点至转向区。但司机必须在第二停车点上停车用来反向转向。在这个点上行驶速度早已相对较小，因此在位置不变的执行全回转时所必需的汽车停车并不认为是阻挡。
权利要求
1.将停车指令输出给汽车司机的方法，其中输出一个转向指令用于回转转向机构，并且其中如果在规定的路程的一个端部上并没有对至少一个转向机构的规定的回转角进行调整的话，在输出转向指令后的一个规定的路程之后则输出一个修正指令。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，修正指令包括一个用于停止和用于实现全回转的指令。
3.按上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，对于输出用于回转的转向指令和/或输出修正指令的时刻来说要考虑到司机的反应时间。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，反应时间由司机跟踪该输出的转向指令所需的时间来确定。
5.按权利要求3所述的方法，其特征在于，司机的反应时间由对于不属于转向机构的汽车系统的操纵而求得。
6.按照上述权利要求之一所述方法的用于支持停车过程的装置，它有一个环境检测单元用于求出一个停车位置，有一个输出单元用于输出用来回转转向机构的转向指令和输出修正指令，有一个转向角传感器用于求出当前的转向角，还有一个路程传感器用来确定所走过的路程。
全文摘要
建议了一种输出停车指令的方法，在该方法中输出用于回转转向机构的转向指令，而且其中如果在预定的路程之后并没有对至少一个预定的回转角度进行调整的话，在输出转向指令后的一个预先给定的路程之后输出一个修正指令。
文档编号G08G1/16GK1766948SQ20051010701
公开日2006年5月3日 申请日期2005年9月30日 优先权日2004年9月30日
发明者C·丹滋, D·施米德, P·勒纳, G·沙夫 申请人:罗伯特·博世有限公司