专利名称：支持汽车停入的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种支持汽车停入停车空位的方法和装置。
背景技术：
在实际生活中，司机辅助系统是众所周知的，所述司机辅助系统支持汽车司机进行调车、停车和/或从停车位驶出并包括一个传感机构，该传感机构探测汽车的周围情况并为此可具有超声波传感器。特别是包括一个汽车停车空位测量装置并用该装置支持司机把车停入一个停车空位的系统是众所周知的。
例如由DE 198 09 416 A1已知一种停车助手，该停车助手支持司机在纵侧倒车过程中把车停入在路边已停有两辆汽车之间的一个停车空位。用该系统实施的方法是首先把车开到可能的停车空位，并借助设在汽车上的传感器进行测量。然后根据存储的参考值确定这个停车空位对汽车的停入过程是否够大。如果够大，则根据该停车空位的尺寸算出停入策略并告知汽车司机。然后司机就可遵循所建议的停入策略，从而可避免长时间的和/或无成效的停入过程。
汽车在停入过程开始时是平行于相邻于该停车空位的汽车取向还是平行于相邻的路边石取向，原则上都是重要的。如果不设定这种情况，则在后一种情况中，在规定停入策略时要进行取向的校正，即汽车轴和路边石之间的侧滑角的校正。在停入过程结束后，汽车平行于路边石取向，亦即侧滑角为0°。
建议用所谓的回转曲线来进行停入路线的计算。在这种情况下，通过停车过程所遵循的并与一个所谓的起始回转曲线对应的第一圆弧的缩短或延长来进行侧滑角的校正。然后，如果该起始回转曲线和一条所谓的转弯回转曲线所描绘的转向角曲线下面的面积是大小相同的，则可判定为所谓的平行停入，因为在这种情况中转向角曲线的积分确定侧滑角。如果所遵循的第一圆弧被改变，则尽管有一个偏离0°的起始角，但汽车仍可平行于路边石取向停车。
此外，在停入过程中存在这样的问题，即在驶过停车空位后，汽车大都相对于路边石倾斜取向，因为对司机来说，使汽车平行于路边石运动常常是困难的。这个倾斜位置必须在停入过程中进行校正。在用于校正起始侧滑角的要遵循的第一圆弧变化时，亦即在所谓的轨道的弧长度化时，汽车可能与相邻于该停车空位的汽车发生碰撞。为了避免这种碰撞，势必采用很繁复的计算对策来考虑起始侧滑角。
发明内容
本发明的目的是提出一种相比现有技术优化的方法和一种相应的装置来支持汽车停入停车空位中。
在按照本发明的支持汽车停入停车空位里的方法中，汽车驶向停车空位，并借助于设在汽车上的传感器测量该停车空位。以此为根据算出理论停入路线并将它显示在一个显示器上。与此同时在停入过程中的实际停入路线也被显示在该显示器上，使得实际停入路线可与理论停入路线进行匹配。
本发明的方法便于相关汽车的司机理解停车过程，并通过显示器上的可见显示告知他在停入过程中的正确操作方式。作为显示器可利用汽车中总是存在的显示器，例如导航系统的显示器。
当相关汽车的司机在纵侧倒车停入过程中要把车停入在路边已停有两辆汽车之间的一个停车空位而想获得支持时，他便可启动本发明的方法。在这种情况下，在沿前进方向纵侧驶过该停车空位时，首先借助合适的距离传感器例如超声波传感器测出停车空位长度。与此同时汽车行驶的路程被连续记录下来。在通过该停车空位时，司机被要求停车和退行。通过使用本发明的方法或利用这个方法的系统，给司机在退行过程中不断地给定一个辅助位置，使他以尽可能少的转向和调车花费不撞碰地停入该停车空拉。在此，转向、加速和制动过程最好由司机自己进行。
为了使汽车司机尽可能精确地跟踪理论停入路线，本发明方法的一种优选实施方式在显示器上预先设定了保持理论停入路线所需的操作。这些操作包括转向、加速和制动过程，借助于这些过程可进行实际停入路线与理论停入路线的平衡，亦即显示器上相应的所谓轨迹的重叠。
为了尽可能直观地向司机介绍停入过程，测出的停车空位与实际停入路线和理论停入路线一起最好作为示意俯视图、也就是象一个所谓的鸟瞰图示那样表示在显示器上。司机用这样一个容易解释的、显而易见的图示就可判断他应该怎样进行转向、加速和/或制动，这对顾客来说也增加了可接受程度和满意度。
为了给司机提供另一种安全工具，所实施过的驾驶操作在正确实施时用声和/或光例如通过文字区域中的文字显示或通过彩色显示的闪光和/或触觉进行确认。
为了测量停车空位并由此最佳地进行理论停入路线的计算，本发明方法是这样设计的，即在驶过停车空位时，预先设定一个相对于该停车空位的长度的汽车起始侧滑角。这个起始侧滑角最好在纵向驶过该停车空位的过程中就已这样进行调节，使得汽车最佳地相对于该停车空位取向，亦即在实际的停入过程之前就已经开始。
特别是对于一个平行于路边取向的停车空位，预先设定的起始侧滑角最好大约为0°。亦即在这种情况下汽车在停车过程开始前是平行于例如路边石取向的。平行驶过一个停车空位对于一种作为环境传感机构构成的传感机构进行测量数据采集也是有积极作用的，因为在测量停车空位时可借助于超声波产生垂直反射，这可导致测量距离的缩短和测量精度的提高。
平行于相关停车空位的长度进行汽车的取向还可实现在驶过停车空位的过程中就已进行起始侧滑角的校正，而无须在计算理论停入路线时再进行考虑。这就明显地减少了确定理论停入路线的计算费用。为了调节起始侧滑角，给司机提供例如光、声和/或触觉信号，在实际的停入操作开始之前，司机就可借助这类信号按照一条最好平行于马路边缘或路边石取向的路线驾驶，亦即司机可调节侧滑角。
例如可在一个显示器上向司机提供信息，如果司机偏离了这条轨道的话，他借助这些信息可将他的汽车引回一条正确的驶过轨道。为此，当然也可用别的适合的所谓人机接口(HMI)，这种人机接口根据一种光、声或触觉原理工作并例如显示汽车纵轴和停车空位边缘之间的实际侧滑角，使得汽车还在纵向驶过该停车空位的过程中就可平行于停车空位边缘取向。
在声音人机接口的情况中，相应实际的侧滑角的通知例如可通过汽车的立体声无线电设备来进行。在这种情况下，根据侧滑角通过设置在左边或右边的扬声器向司机发出相应的声音。如果没有声音产生，则汽车已经处于平行于停车空位边缘取向的公差范围内。在视觉人机接口的情况中，可在显示器上把汽车的错误位置告知司机，其中建议例如用一个彩色箭头来显示校正操作。
在本发明方法的一种特殊的实施方式中，在使用一个所谓友好的车辆自适应巡航控制系统的情况下可保持侧滑角，借助这种系统可调节到别的交通参与者或到马路边缘的距离，并在使用一个超声波传感机构的情况下根据马路边缘的凸起进行汽车取向。就这点而言，也可使用一执行机构来控制汽车的转向盘并进行侧滑角的自动调节。也可用一个电子控制助手来进行侧滑角的调节。亦即在这种情况中，司机不必主动干涉，汽车就可最佳地取向。
本发明还涉及一种支持汽车停入停车空位的装置。该装置包括一个传感机构、一个控制单元、一个显示器、一个转向角传感器和一个行程信号发生器，其中在该显示器上进行理论停入路线和实际停入路线的显示。通过按照本发明的装置提供的显示原理使汽车司机容易理解停车过程和在停入过程中的正确操作方式。
按照本发明的装置是一个停车辅助系统，该停车辅助系统对使用者来说是很容易理解的，而且最好在驶向一个停车空位的过程中或在驶到前的一瞬间接通该系统并可随时断开。当然，按照本发明的装置也配有自动接通。
此外，为了支持按照本发明装置的使用者实施操作，该装置可包括一个声信号发生器。
为了避免在停入过程中与障碍物、例如与该停车空位相邻的汽车无意中发生碰撞，有利的是，该装置包括探测障碍物的距离传感器。这种传感器也可用在已停入的汽车离一辆相邻的汽车太近的情况中，这时要求司机把车轮调到直线位置并把汽车开动一段距离，使得汽车就可停到该停车空位的中间。
此外，按照本发明的装置是这样设计的，在显示器上示出与借助转向角传感器测出的实际转向角相关的预期实际停入路线。通过相应的转向运动，使预期的实际停入路线与理论停入路线一致，司机就可停车。
本发明的其他优点和有利改进方案可从说明书中、附图中和权利要求中得知。
本发明装置的一个实施例与本发明方法的一个实施例一起示于简化的示意附图中，并在下面进行详细说明。附图表示图1示出配有一个按本发明装置的汽车；图2是在第一停入阶段过程中的显示器显示；图3是在第二停入阶段过程中的显示器显示；图4是在第三停入阶段过程中的显示器显示；图5是在第四停入阶段过程中的显示器显示；图6是在第五停入阶段过程中的显示器显示；图7是在第六停入阶段过程中的显示器显示；图8是在停入过程结束时的显示器显示；图9是调节起始侧滑角的框图；图10是在调节起始侧滑角时的显示；图11示出一个靠近路边石的停车空位的测量状况；图12示出一个没有可见路边石的停车空位的测量状况；图13示出一个位于一条曲线内的停车空位的测量状况。
具体实施例方式
图1示出一个配有装置11的汽车1，该装置用来支持汽车1停入一个停车空位。用装置11也可实施按照本发明的方法。
所述装置11包括一个电子控制器12、一个例如作为车轮脉冲计数器(RIZ)构成的行程信号发生器13、一个转向角传感器14、该传感器必要时也可配置一个驶偏传感器以及一个作为显示器构成的所谓人机接口15。显示器15可以是一个导航系统的显示器、一个组合仪器的显示器或一个中央显示器的显示器。此外，装置11配有作为超声波传感器构成的传感器16，它们布置在汽车1后桥范围内的汽车两侧，所述装置11还配有布置在前部和尾部的距离传感器17。行程信号发生器13、转向角传感器14、显示器15、超声波传感器16和距离传感器17分别与电子控制器12连接。
图2至8表示可借助装置11实施的停入过程。其中，相应的停入状态以用于汽车1的司机的一个所谓鸟瞰图示表示在显示器15上。一方面示出了为一个停车过程选出的并借助超声波传感器16测出的一个停车空位20，另一方面示出了汽车1在其实际位置X内以及在其布置在停车空位20的位置X’。此外，在显示器15上显示出一条理论停入路线21以及一条实际停入路线22。此外，用文字形式和箭头显示出保持理论停入路线21所需的操作。
在图2所示的第一停入阶段中，司机通过一个适当的请求在文字框23中例如要求“直线倒车”，使汽车直线返回，然后司机使汽车1平行于停车空位20的定向向后倒车，直至达到第一转向点，并发出一个信号或锣声，如图3所示。这时在文字框23中显示“直线倒车直至信号声为止”的指令。在听到信号声时，司机停止汽车，然后在图4的显示器15上在文字框23中显示“方向盘向右转直至信号声为止”的指令。亦即可进行第一次转向。
接下来，司机必须根据转弯的转向角继续倒车，直至重新发出一个信号声或锣声为止。为此，要求司机执行图5所示显示器的文字框23内的“倒车直至信号声为止”的指令。
在汽车1停止后，可进行第二次转向，其中在达到正确的转向盘位置时，重新发出一个信号声或锣声，为此，要求执行图6所示显示器15上的文字框23内显示的“方向盘向左转直至信号声为止”的指令。
在汽车进行图7中显示器15上示出的相应运动后，要求“进行倒车直至信号声为止”以结束文字框23内的停入过程，汽车的这种倒车直至一个信号声重新发出为止是用前述步骤选择的转向角来实现的。
在最后的信号声或锣声发出时，汽车1被正确地停放在该停车空位内。这用图8文字框23中显示的一段文字“停车过程结束”告知司机。然后司机可按需要或要求调直车轮。
如果该停车空位尺寸偏小，且汽车很靠近一辆与汽车背部相邻的汽车时，司机可用装置11调直车轮并重新向前直线行驶一段，使得汽车1可停在停车空位20的中间。
除了示出理论停入路线21外，同时还根据实际的转向角示出了预期的停入路线。司机的任务是通过转向使预期的停入路线与理论停入路线一致。
现在借助图9至13就有关相对于停车空位的纵向长度的最佳起始侧滑角说明汽车1的取向。为此，借助图9所示的框图中的超声波传感器16来测定相应停车空位的尺寸，其中实时测出的测量数据在控制单元12中与由一个车轮脉冲计数器、由一个控制角传感器等等提供的汽车数据30一起进行处理。然后借助一个所谓的人机接口31例如一个显示器把实际的侧滑角32告知司机，司机即可在步骤33中进行转向角校正，从而相应修改汽车数据30并且所述汽车1可以具有要求的起始侧滑角。
除了使用超声波传感器16外，还有一个电子稳定性程序(ESP)的侧滑角传感器可进行补偿并作为进一步的汽车信息使用。
图10表示在显示器15上对司机32提供帮助的显示。汽车1在图10a中偏离平行位置。这可通过转向盘向左转来校正。为了显示所需的操作，一个向左指向的箭头41彩色地进行闪光。汽车1在图10b中处于一个平行于停车空位的长度取向的位置，使得不论是箭头41还是用来要求向右转向的箭头42都不闪光。汽车1在图10c中必须向右转向来调节0°的侧滑角。为此，向右指向的箭头42闪光，以便要求司机32这么做。
图11表示一个邻近路边石44的停车空位20的测量状况。汽车1沿着一条借助图9和10示出的功能所保持的路线45从旁驶过停车空位20，使得该停车空位被汽车1的后桥范围内的超声波传感器16和汽车1前桥范围内的超声波传感器46测量。为了确定该汽车的侧滑角，首先使用一辆尾部邻近停车空位20的汽车47，然后使用路边石44。
图12表示一个停车空位20位于两辆汽车47和48之间的状况，其中没有路边石。汽车1用其超声波传感器16和46对已停车的汽车47和48进行取向。如果汽车47和48在其相应的停车位置内是倾斜停着的，则借助汽车47和48分别指向道路的最远的点产生一条参考线49。
图13表示停入一个位于一条曲线上的停车空位20的一种特殊情况。这里汽车1平行于邻近停车空位20停着的汽车47和48或平行于路边石44取向，在这种情况中，平行度意味着保持至代表障碍物的汽车47和48或到路边石44一个恒定的距离。
权利要求
1.支持汽车(1)停入停车空位(20)的方法，包括下列步骤-把汽车驶向该停车空位(20)；-借助设在汽车(1)上的传感器(16，46)测量停车空位(20)；-计算一条理论停入路线(21)，并在显示器(15)上显示理论停入路线(21)；-在显示器(15)上显示实际停入路线(22)，使得实际停入路线(22)可以匹配理论停入路线(21)。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，最好在显示器(15)上预先设定保持理论停入路线(21)所需的行驶操作。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所测出的停车空位(20)与实际停入路线(22)以及理论停入路线(21)一起作为示意俯视图显示在显示器(15)上。
4.按权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述显示器(15)是一个导航系统的显示器。
5.按权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所实施过的操作在正确实施的情况下用声和/或光和/或触觉方式确认。
6.按权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在驶过停车空位(20)时预先设定一个相对于停车空位(20)长度的汽车(1)的起始侧滑角。
7.按权利要求6所述的方法，其特征在于，为了调节起始侧滑角，给司机提供光、声和/或触觉信号。
8.按权利要求6所述的方法，其特征在于，所述起始侧滑角的调节借助一个电子控制助手来进行。
9.按权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述起始侧滑角大约为0°。
10.支持汽车(1)停入停车空位(20)的装置，包括一个传感机构(16、46)、一个控制单元(12)、一个显示器(15)、一个转向角传感器(14)和一个行程信号发生器(13)，其中在显示器(15)上进行理论停入路线(21)和实际停入路线(22)的显示。
11.按权利要求10所述的装置，其特征在于一个声信号发生器。
12.按权利要求10或11所述的装置，其特征在于探测障碍物的距离传感器(17)。
13.按权利要求10至12中任一项所述的装置，其特征在于一种调节起始侧滑角的功能。
14.按权利要求13所述的装置，其特征在于，调节起始侧滑角的功能在驶过停车空位(20)时起作用。
15.按权利要求13或14所述的装置，其特征在于，调节起始侧滑角的功能包括一个光、声和/或触觉信号装置。
16.按权利要求13或14所述的装置，其特征在于，调节起始侧滑角的功能与一个电的转向机构共同作用。
全文摘要
本发明提供了一种支持汽车(1)停入停车空位的方法和装置，该方法包括下列步骤把汽车驶向该停车空位；借助设在汽车(1)上的传感器(16)测量该停车空位；计算一条理论停入路线，并在显示器(15)上显示该理论停入路线；在显示器(15)上显示实际停入路线，使得实际停入路线可匹配理论停入路线。
文档编号B60Q1/48GK1964883SQ200580018313
公开日2007年5月16日 申请日期2005年4月6日 优先权日2004年6月5日
发明者C·丹茨, J·埃格尔哈夫, 李玮家, B·施泰纳 申请人:罗伯特·博世有限公司