专利名称：用于校准自动转向的泊入辅助装置的方法和控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于(半)自动的泊入辅助装置，该泊入辅助装置通过自动转向来支持泊入泊车位中。
背景技术：
这种泊入系统具有传感器，以便在从旁驶过时检测泊车位，并且以便在后续泊入时在倒车过程中尽可能优化地驶入泊车位中。在此，方向盘被自动地操控，其中，在倒车行驶期间致动器操作方向盘，致动器与控制装置连接，该控制装置规定计算出的转向角并且由此规定泊入路径。根据现有技术出发点是预给定的泊入轨迹、即额定泊入轨迹和由此瞬时的转向角被致动器和转向传动装置执行。这在现有技术中例如通过以下方式实现相应的转向部件根据负载确定尺寸并且高的转向力矩维持转向设定值。同样已知的是，使用降低的最大转向角，从而能够与转向角数值无关地以精确的转换为条件。
发明内容
根据本发明认识到这种以精确地转换预设值为条件的控制方法例如可能通过老化过程被损坏或者也在其设计方面不能再完整范围中使用。因此本发明的任务是设置一种方法和一种控制这种，通过它允许精确地控制泊入辅助装置。本发明的任务尤其是，即便涉及的机械系统被加载错误源，仍设置精确的泊入辅助装置。本发明通过根据独立权利要求的方法和控制装置解决。本发明基于以下构思转向角不通过以准确地维持预设值的控制方法设置，而是通过调节方法设置，该调节方法嫩巩固考虑到在转向时出现的误差，从而误差至少部分地被补偿。尤其是由此允许设置泊入系统，其中在强烈偏转时出现或多或少强烈的转向误差， 由此即便在具有误差的系统中也能够实现车辆在泊入时的精确转向。为此该方法规定，计算额定泊入轨迹(额定泊入轨迹在现有技术中同样被计算并且在现有技术中直接被用于控制致动器)，以及检测实际轨迹变化曲线，以便通过比较识别误差，该误差根据本发明被补偿。该补偿能够通过对由致动器提供的控制设定值的修正实现，或者通过校准、例如根据修正后的控制特征曲线的校准实现。与现有技术相反，本发明不是基于由系统如设置的那样执行额定泊入轨迹，而是为了控制和稍后的调节而检测实际轨迹变化曲线，以便能够执行比较。该实际轨迹变化曲线与额定轨迹变化曲线比较，以便求出误差。该误差又在使用修正措施时使用，尤其是在创建修正参数(其能够在数字上基本上间接地或直接地对应于误差)时，其中，传输给控制装置的转向角按照调节脚和修正参数(其反映误差)的组合被设置。作为修正参数建立误差。与其中转向角恰好对应于额定泊入轨迹并且以系统恰好驶过额定泊入轨迹的现有技术相反，根据本发明转向系统按照(额定)调节脚和修正参数的组合被控制。考虑在之前检测到的修正参数或考虑识别出的在实际和额定轨迹变化曲线之间的误差允许即便在具有误差的转向系统中仍按照额定泊入轨迹精确地泊入，因为其控制装置在使用修正参数的情况下发生误差补偿。对反映检测出的误差的修正参数的考虑可以被称为调节以及也可以被称为校准并且被设置，其中，校准在于，控制系统如之前一样通过额定轨迹变化曲线控制，但是该轨迹变化曲线按照修正参数执行并且转送给相应的致动器。对这样的控制系统的修正相当于校准，其中，根据本发明的校准基于对实际轨迹变化曲线与额定轨迹变化曲线的比较。根据本发明的调节方式在此通过以下方式设置，即检测额定轨迹变化曲线和实际轨迹变化曲线之间的误差并且在控制装置中考虑该误差。根据本发明的调节与根据本发明的校准的区别在于，误差在调节中连续地在控制期间被检测，并且在校准中首先检测误差，以便用于将来的控制过程，但是通过这两个方面实现根据本发明的构思，相应地检测额定和实际轨迹变化曲线之间的误差并且在泊入过程中在控制装置中考虑该误差。基于此，概念校准和概念调节根据本发明涉及相同的构思，即检测实际和额定变化曲线之间的误差并且在控制时考虑该误差。因此，如果没有另外指出的话，在下面概念校准与概念调节没有区别。因此，根据本发明的用于校准泊入辅助装置的方法涉及一种泊入辅助装置，其被配置用于主动控制车辆的转向角。尤其机电致动器被称为主动控制，该机电致动器与车辆的转向系统连接。尤其是汽车，例如客车或载重货车被称为车辆，其中一个轴(或者两个轴)是可校正的，以便通过转向确定车辆的方向。另外电动液压的或电动气动的力转换器适合作为致动器。控制装置优选电子地设置，其中，但是基本上也可想到气动的或液压的控制装置。在最后提到的实施可能性中，必须设置换能器，以便将电的传感器信号转化为相应的液压的压力大小。根据本发明的方法规定，借助传感器自动检测泊车位，即通过从泊车位旁驶过，其中，传感器优选指向车辆的侧面，以便检测其它(停泊的)车辆或相应的障碍物。传感器可以例如是超声波传感器或雷达传感器。另外根据检测出的泊车位计算额定轨迹变化曲线。该计算还包括转向角沿着驶过的轨迹的变化曲线。该轨迹变化曲线能够通过直线、圆弧段或回旋曲线逼近，其中，轨迹变化曲线的各个区段对应于转向角的确定的变化曲线。尤其地，轨迹变化曲线对应于转向角的相应的变化曲线的积分。例如，圆弧段通过恒定的转向角给出，其数值不为零，直线通过恒定的为零的转向角给出并且回旋曲线通过转向角沿着轨迹变化曲线的线性增加或线性减小给出。根据泊车位的几何数据(尤其是其长度和前端部的位置)可以建立额定轨迹变化曲线，其分成一些区段，这些区段对应于确定的转向角或转向角的确定的变化曲线(参见例如线性增加或减小)。本发明还规定，转向角的这样获得的变化曲线或这样获得的额定轨迹变化曲线通过对可控制的致动器的控制设定。可控制的致动器例如与上述的机电致动器一样，其接收再现期望的可控制的转向角的数字或模拟信号，其中，致动器产生相应的运动、相应的转矩或相应的力，以便按照设置的转向角操作车辆的转向系统。该方法还包括检测实际轨迹变化曲线的步骤，其通过按照额定轨迹变化曲线或者按照待控制的转向角的控制得出。实际轨迹变化曲线能够通过整个以几何数据示出的轨迹设置，可以分成区段，在这些区段中待控制的转向角具有确定的、精确限定的变化曲线(例如具有恒定角度的区段、具有等于零的恒定角度的区段或具有线性增加/降低的角度的区段)。同样可以通过检测实际的、在车辆转向系统中存在的转向角来检测实际轨迹变化曲线，因为该转向角与实际轨迹变化曲线单义地相关。作为实际轨迹变化曲线还可以设置方向或实际转向角，其对应于最大的待控制的转向角。另外，通过在车辆驶入泊车位中之后重复检测侧向距离来检测实际轨迹变化曲线。但是优选地，通过检测设置在车辆转向系统中的最大转向角来检测实际轨迹变化曲线，其中，该最大转向角对应于最大的、被控制的转向根据本发明，实际轨迹变化曲线(其也仅可以作为角度数据设置)与额定轨迹变化曲线(其也仅可以作为设置调节角设置)比较，并且求出由该比较得到的误差。该比较可以设置在待控制的转向角与实际存在于转向系统中的转向角之间形成差(额定-实际-比较)，其中，该误差对应于该差。误差尤其是设定成与形成的插值对应的值。另外建立修正参数，该修正参数在一种特别简单的实施方式中等于误差。通常，建立的修正参数通过单调函数与误差相关。由此如果该误差的值增加，则修正参数(或其数值)也增加。单调函数可以是单调的或严格单调的函数，例如线性或正比的函数，其中，单调函数可以是单调递增或单调递减的函数。视在控制时考虑的由此产生的修正参数而定， 该函数被选择为递增或递减函数。但是本发明得出，调节角与修正参数的组合和修正参数的建立导致在控制装置中至少部分地补偿误差。转向角按照根据本发明的方法与修正参数组合，例如通过相交(或者通过相减、 这取决于函数递增还是递减)，其中，控制量对应于该组合。控制装置由此不仅基于预给定的调节角，而且也基于与其在致动器的控制装置之前组合的修正参数，该修正参数再现了在待控制的调节角和实际产生的调节角之间的变换。根据本发明的第一方面，通过根据方向盘、转向杆、致动器或转向系统的其它部件的位置检测实际调节角来检测实际轨迹变化曲线。该实际调节角尤其是可以通过角度传感器检测，该角度传感器与相应的部件连接。实际调节角的直接检测也可以通过轨迹变化曲线的分析处理来设置。如果根据本发明的该方面，实际轨迹变化曲线通过实际调节角来检测，则得到比较简单的计算，因为实际调节角仅仅是单个的数字数据，其相应地要求少的计算耗费。原则上可以通过角度传感器或角度传感器在转向系统的任何位置上检测角度位置，该专项系统在转向时运动。根据本发明的第二方面，不仅根据单个的角度信息而且根据整个矢量轨迹图 (Ortskurve)检测实际轨迹变化曲线，优选呈矢量轨迹图形式，其再现车辆的运动。矢量轨迹图还可以显示车辆部件的运动或者设置在车辆上的传感器或传感器装置的运动。原则上，轨迹变化曲线可以根据与车辆连接的任意车辆部件被检测。另外，实际轨迹变化曲线可以通过重复的、连续的或继续的传感器检测被检测，其中，传感器优选检测车辆相对于外部物体的距离或相对位置。根据本发明的另一个实施方式，对转向角的控制包括以额定最大转向值控制致动器。对实际轨迹变化曲线的控制包括检测实际轨迹变化曲线，其通过以额定最大转向值的可控制得出。根据该实施方式预给定额定最大转向值，并且借助实际最大转向值求出转向装置是否完全跟随额定最大转向值或被精确地实现，或者是否得到比计划的最大转向值小的实际最大转向值，该计划的最大转向值在优化系统中通过额定最大转向值的控制得出。因此，额定最大转向值被用作额定输入点，其中，通过与实际执行的实际最大转向值的比较得出系统是否完全跟随额定最大转向值或者系统是否由于误差而不能跟随额定最大转向值。误差通过额定最大转向值和实际最大转向值之间的差得出。该差优选被夹在符号，该符号考虑到转向方向。尤其地，该差通过额定最大转向值的数值和实际最大转向值的数值之间的差形成。根据上述实施方式，通过预给定最大转向值并且通过观察转向系统的反应来求出误差。实际最大转向值在此可以通过求出方向盘、转向杆、致动器或车辆转向系统的其它部件的位置来检测。在此，实际的、被实现的实际最大转向值的求出基于借助角度传感器对角度的检测。变化地，实际最大转向值也可以基于检测出的实际轨迹变化曲线的最大曲率被求出。在此，矢量轨迹图的区段的最大曲率被求出，其中，该区段给出额定最大转向值的结果。由此保证该区段内部的最大曲率是通过额定最大值进行控制的结果。矢量轨迹图在此对应于再现车辆运动的实际轨迹变化曲线。实际轨迹变化曲线由此是固定在车辆上的部件、例如传感器的矢量轨迹图，通过该传感器检测泊车位。在最后提到的情况中，由此通过考虑车辆的运动变化曲线来求出实际最大转向值。根据本发明的尤其是能够与上述基于最大转向值的实施方式组合的另一种实施方式，按照本发明执行第一泊入步骤，并且在第一泊入步骤之后直接地或间接地执行第二泊入步骤，其中，在两个泊入步骤中使用不同的最大转向角。最大转向角在第二泊入步骤中(通常调节量)大于在第一泊入步骤中，以便依次地求出转向系统的极限。在此控制参数被称为转向系统的极限，其中偏转的增加导致明显的误差。当达到运行极限、例如偏转极限、致动器的最大角度位置或致动器的最大转矩时，就是这种情况。在该点上开始过调节 (Obersteuem)的区域，该过调节表现为控制信号的进一步的附加的提高仅不完全地被实现。这例如在强烈的转向回转时也是如此，其中当致动器能够根据控制进一步使轮胎转向时，轮胎产生过大反力。另外的误差源例如是在强烈偏转时在转向系统内部的转向间隙或摩擦，其中，两个泊入步骤之间的增量或增加用于检测临界点，从该临界点开始角度控制是有误差的。因此，该方法包括通过以最大转向角的控制来执行第二泊入步骤，其相对于第一泊入步骤以控制增量提高。在此，相应合成的实际轨迹变化曲线的最大实际曲率相互比较，以便检测出控制增量是否完全地或仅部分地被转向系统实现。如果检测到控制增量的提高仅不充分地转化为附加的实际转向角，则该角度优选被存储并且这样地构造将来的额定轨迹变化曲线，即其具有最大曲率，该最大曲率位于检测到的实际曲率(或所述的转向角)之上。根据本发明，这样检测到的最大转向角被暂时存储，以便在后续的泊入步骤中能够被考虑。所述的实施方式基于激发误差，其中最大转向角被增加直到不精确边界，直到该不精确边界仍能跟随预给定的角度，但是在最大转向角之后产生强烈的不精确性。修正参数是一个值，该值预给定上限，使得在后续的额定轨迹变化曲线中不使用比所获得的最大转向角大的转向角。该上限也可以用于调节/改变控制特征曲线。控制增量随着每个泊入步骤逐渐增加，并且在每个泊入步骤中得出的最大实际曲率被离散地检测。泊入轨迹的相应的最大的实际曲率被相互比较。尤其地在此，前后相继的泊入轨迹的所属的最大实际曲率的增加被检测。通过识别在比较前后相继的步骤的最大实际曲率时识别出增量的减小或消失来得出修正参数。如果例如最大偏转角规则地以控制增量增加，则增量的减小或消失能够在最大实际曲率的增量的变平的变化曲线上识别。修正参数给出可控制的转向角的上线。这对应于校准，由此校准随后产生的额定泊入轨迹并且由此不具有等于或大于最大实际曲率的最大曲率。代替对无误差的控制装置的极限的检测，其方式是检测前后相继的泊车步骤的最大转向角，也可以在同一个泊入步骤期间连续地提高转向角。在此同时检测合成的实际轨迹变化曲线(或者通过检测矢量轨迹图，车辆沿着该矢量轨迹图运动，或者通过求出方向盘、转向杆、致动器或其它转向系统部件的位置)，并且检测所属的(当前的)受控制的转向角(根据额定轨迹变化曲线)。得到以下情形，该情形虽然继续提高转向角，但是实际轨迹变化曲线或转向系统部件的位置不再(完全)跟随增加的转向角，这时可以检测受控制的转向角或方向盘的位置，从此转向角的增加不再导致方向盘的位置的期望的增加。在此连续地或尤其是逐步地、即递增地增加曲率。由此得出的实际轨迹变化曲线的曲率的增加或纵向系统部件的角度位置的增加被检测并且通过比较得出系统是否单调地在无误差的控制区域中工作或者已经在有误差的控制区域中工作。在此，增加的曲率或增加的转向角意味着转向的强度增加，与符号或转向方向无关，使得这些概念与曲率的数值或者与转向角的数值含义相同。因此，如果检测转向角，其中实际轨迹变化曲线的曲率(曲率的数值)的增加或纵向系统部件的位置小于额定轨迹变化曲线的曲率的增加或小于受控制的转向角的增加。修正参数设有一个值，该值对应于曲率或位置或相应的转向角，其中，修正参数被设置在一个值上，该值对应于较小的增量的转向角。在此，(转向角的)较小增量的检测与对其中控制系统不再线性地工作或有误差地实现额定轨迹变化曲线或受控制的转入角度的区域中的检测含义相同。相应的修正参数被存储并且在下面作为额定轨迹变化曲线的上限，使得在进一步的泊入步骤中按照该上限控制转向角不超过该上限。尤其地，后续的泊车步骤的额定轨迹变化曲线被这样地设置，使得它们的最大曲率(在此是数值)不大于上限。为了检测由此合成的实际估计变化曲线是否跟随增加的转向角，可以设置(预给定的)阈值，该阈值与偏差的数值比较并且从预确定的误差阈值或差开始才导致对修正参数的检测。这能够例如借助比较器和预给定的阈值实现，其中，比较器将阈值与额定数值和实际数值之间的差比较并且在阈值被超过时根据本发明的系统促使存储所属的转向角或所属的额定曲率。该存储的值对应于校准值，该校准值在后续的泊入策略中使用，以便避免待控制的转向角位于一个区域中，在该区域中控制装置具有误差。所述的方法由此按照标准间隔校准控制装置和极限，在控制装置中待控制的转向角是许可的，从该极限开始转向角的数值导致有误差的转换。替代地或者与之组合地，也可以检测线性的误差并且用于校准，其中，待控制的转向角被提高并且所属的转换通过对实际轨迹变化曲线的检测如上所述地与其比较，如果识别出该转换不能完全设置并且实际角度增加不同于额定角度增加，则可以由额定和实际角度增加形成商。该商用于在继续的控制和泊入步骤中校准，例如以便在待控制的转向角被用于控制之前将待控制的转向角与该商的倒数相乘。由此能够补偿误差，该误差随着转向角的增加线性地或成正比地增加。本发明还由一种控制装置实现，该控制装置用于执行上述的方法。该控制装置包括被配置用于检测物体的周围环境特征(用于检测泊车位)以及用于检测通过控制得出的实际轨迹变化曲线或方向改变的输入端。该控制装置还包括输出端，以便根据待控制的转向角控制致动器。控制装置的计算单元与所述输入端和所述输出端连接并且根据所述周围环境特征计算额定轨迹变化曲线。另外所述控制装置考虑修正参数，其中额定轨迹变化曲线例如设有低于一个转向角的最大曲率，从该转向角开始实际轨迹变化曲线仅能有误差地跟随受控制的转向角。该控制装置还包括比较器，以便检测误差。尤其地，该比较器被配置用于将所述实际轨迹变化曲线与所述额定轨迹变化曲线比较，其中，该比较器还能够求出可能的误差。控制装置还包括修正装置，该修正装置执行是那个数对修正参数的考虑。修正装置被配置用于根据误差建立修正参数并且被配置用于修正额定轨迹变化曲线、待控制的转向角或修正两者。在此，修正装置将额定轨迹变化曲线或待调节的转向角与修正参数组合。根据一种特别有利的实施方式，由修正装置设置的该组合包括待建立的额定轨迹变化曲线的按照最大转向角的上限，从该最大转向角开始转向系统仅有误差地跟随额定预设值。为了检测实际轨迹变化曲线或转向角，该控制装置还包括角度传感器，所述角度传感器能够与转向系统部件机械连接。转向系统部件能够被设置为方向盘、转向杆或操作转向装置的致动器。角度传感器检测相应的车辆部件的角度位置，该车辆部件也可以是车辆的行走机构，其中，角度传感器还与输入端连接，以便向所述输入端输出角度信号，所述角度信号再现检测到的角度。为了检测最大可能的曲率或最大可能的转向角，该控制装置还包括增量装置，以便增加控制增量或待控制的转向角，优选逐步地以恒定的步高增加。得出的实际轨迹变化曲线的所属的得出的最大曲率被检测和分析处理。该控制装置在此分析处理，看控制增量的增加是否导致实际轨迹变化曲线的最大曲率。该控制装置检测控制增量的增加是否对应于实际轨迹变化曲线的曲率的增加，或者控制增量的增加是否小于实际轨迹变化曲线的曲率的增加。在此，控制装置检测控制增量的增加是否导致实际轨迹变化曲线的最大曲率，，该最大曲率与在控制增量增加之前得到最大曲率相比比预限定的阈值小地增加。换言之，通过控制装置根据预限定的阈值检测在控制增量增加时在额定和实际角度之间的偏差。比较器将阈值与额定和实际值的相应增加之间的差比较。超过阈值意味着，实际角不能无误差地跟随额定角并且由此控制装置位于一个区域中，在该区域中额定预设值不能无误差地被实现。如果阈值被超过，则受控制的转向角或实际轨迹变化曲线的曲率作为修正基础被存储。在另一种控制或泊入策略中，通过带调节的转向角的系统边界或额定轨迹变化曲线的曲率按照存储的校准基础上方受限地保证，该系统在泊入期间不进入到一个区域中，在该区域中实际角不再完全跟随额定角。校准基础可以存储在系统的存储器中，其中， 系统的边界与存储器连接，以便在建立额定轨迹变化曲线时或者在控制待调节的转向角时考虑校准。根据本发明的方法借助为控制其和所属的软件或所述的软件单元实现，其中，软件或软件单元实现控制装置的各个或多个部件。替代地或与可编程处理器组合地，也可以使用无噪声电路，其功能通过其布线预确定。尤其地可以通过硬件比较电路设置比较器。输入端和输出端不仅能够设置为数字的而且能够设置为模拟的信号接口，其中，在使用模拟信号时输入端或输出端优选包括A/D或D/A转换器。根据该装置和该方法的一种优选的实施方式，首先可以对于多个前后相继的泊入过程、对于每个前后相继的泊入过程，以增量提高最大额定转向角，直到检测到最大可能的转向角为止，从该最大可能的转向角开始转向系统不再或仅有误差地跟随额定转向角。在下面将根据本发明的校准用作监控措施，该监控措施在需要时干预控制。在检测出最大可能的转向角之后，在接下来的泊入过程中考虑它(通过建立具有不超过最大可能的转向角的最大曲率的额定轨迹变化曲线)，通过检测额定轨迹变化曲线与实际轨迹变化曲线可以根据本发明监控另外的泊入过程中的额定轨迹变化曲线的执行，以便在另外的泊入过程期间出现误差时(如上所述)重新确定最大可能的泊入角，以便对于更后面的泊入过程如上所述地考虑该泊入角。对于这两个过程使用相同的传感器(距离传感器，角度传感器)。此外可以重复用于检测最大可能的转向角的过程，以便能够有助于改变道路/轮胎条件。因此例如用于检测最大可能的转向角的过程或者规则地被重复(尤其是每η个泊入过程，其中例如η = 20,50或100)或者该过程在检测到行走机构上的改变时被重复，例如在检查之后和/或当新轮胎被装上时，或者在这两种情况下。在重新校准时，最大可能的转向角被重新求出并且可能小于之前的最大可能的转向角，例如当转向系统中的摩擦力增加时，或者可以小于之前的最大可能的转向角，如果摩擦力减小的话，当冬季轮胎被更换为夏季轮胎时就是这种情况。根据本发明的控制装置为此具有输入端，通过该输入端能够检测检查或轮胎更换，例如供使用者输入的接口。
图la、lb示出用于根据本发明的泊入过程的举例的情形，其中，图Ib示出所属的角度回转。图Ia和Ib根据作为图Ia示出的在点划线上方的半边和根据作为图Ib所示的在点划线下方的半边共同地示出举例的情形。图2示出根据本发明的用于执行根据本发明的方法的控制装置的实施方式。
具体实施例方式图Ia示出在第一位置10和第二位置10’中的车辆，其中，带有附图标记10的该车辆在从泊车位旁驶过之后向后地泊入到该泊车位中并且并且保留在位置10’中。泊车位在车辆20、22之间延伸，这些车辆的周边用虚线表示并且在他们之间设有用于车辆10’的泊车位。根据本发明的泊车辅助装置控制转向过程，使得在向后泊入时得到额定轨迹变化曲线30，额定轨迹变化曲线也对应于实际轨迹变化曲线。观察车辆10、10’的点12、12’的运动，该点以距离40从车辆22旁转向经过。车辆10、10’的点12、12’卫浴车辆内部，使得对于车辆棱边得到最小距离r。该距离涉及车辆22的临界位置，即面向泊车位的角部，该角部也面向车辆10、10，。额定轨迹变化曲线包括第一区段40，在该第一区段中车辆直线地平行于车辆22 向左行驶。在第一区段上连接第二区段42，在该第二区段中车辆的转向角φ线性地增加，其中，得到递增的曲率。在第三区段44中转向角线性地减小直到为零的转向角φ。在区段44 的左端部上由此点状地得到为零的转向角φ，在该转向角中额定或实际轨迹变化曲线至少瞬时地对应于车辆在当前位置中的纵轴线。在区段44上连接一个区段46，在该区段中转向角(P递增地增加，直到达到最大值。在该区段46上连接第五区段48，在该第五区段中车辆的方位平行于原始方位定向，其中转向角Φ连续地(即线性地)减小到零。在图Ib中举例地示出具有实线的转向角Φ，其中，各个y区段40-48涉及图Ia中的车辆的相应地点。实线50对应于在理想系统中转向角的变化曲线，理想系统不需要根据本发明的校准。但是如已经发现的那样，理想系统受到最大转向角的牵制，该最大转向角在图Ib 中用60、60’表示。从该角度开始，基于致动器的转向系统不再支持额定轨迹变化曲线或待控制的转向角，而是曲率的数值不再随着额定轨迹变化曲线的曲率的数值增加而增加。合成的顶部(Kappimg)在图Ib中点状地示出，其中，从最大转向值60、60’开始，转向系统尽管额定设定值增加也不再完全跟进。根据本发明求出存在于转向角的额定设定值和实际设定值之间的误差70，以便设置修正参数作为待调节的转向角的上限。在将来计算额定轨迹变化曲线时考虑通过极限值60、60’给出的该上限，其中，能够给出适配的额定轨迹变化曲线 80。虚线示出的根据修正参数修正的额定轨迹变化曲线80考虑较小的最大转向值(60’)， 其中发现，在修正后的额定轨迹变化曲线80中转向阶段较早地开始，以便尽管最大转向值较小仍保证车辆不会相对于车辆20、22侧向地错开，并且由此车辆不优化地设置在泊车位中。在图Ib中示出的修正后的额定轨迹变化曲线具有与未经修正的变化曲线50相似的形状。尤其地，两个变化曲线不具有其中维持不为零的转向角的区段。但是，相应地适配的额定轨迹变化曲线可能具有不同于在无修正的情况下设置的额定轨迹变化曲线的形状，例如其方式是受控制的转向角在达到最大转向值时保持恒定，由此得到转向角Φ的梯形变化曲线。根据本发明逐级地提高待控制的转向角，参见变化曲线52，其中，增量分别是相同。变化曲线152的待控制的转向角的步宽被增大地示出，以便更好地展示本发明。能看到，在第一迭代步骤5 中和在第二迭代步骤52b中待控制的转向角也完全被实现，因为没有达到最大转向值60’。但是在增量步骤152c中得到在变化曲线152的待控制的转向角和被超过的实际最大转向值之间的误差，该实际最大转向值以点划线示出。该误差在迭代步 52c的待控制的转向角之间与实际最大转向值60’(其也对应于在增量步骤52c期间存在的实际转向值)比较，其中，误差比较小，因为在图Ib中所示的例子中待控制的转向角在增量步骤52c中仅在实际最大转向值的紧上方(虚线所示)，其也对应于实际转向值。误差值小于误差阈值，使得在比较这两个值时仍然不得到比较结果信号，该比较结果信号对应于出现误差。但是因为后续的增量步骤52d导致明显大于最大转向值的待控制的转向角，所以得到明显超过许可误差的误差70。因此与误差阈值的比较导致在额定角度时出现误差的识别。因此，与增量步骤52c相比表明，在增量步骤52c期间待控制的转向角处在可能的参数内部，并且增量步骤52d—方面导致高的待控制的转向角(即额定角度)。因此，增量步骤52c的待控制的转向角根据方法作为上限存储，其反映修正参数。在接下来的泊入方法中，存储的在转向角52c的高度上的修正值不再被超过。这同样也适用于在其泊入过程期间，从而在导致不期望地高的误差值的步骤52d中，待控制的转向角自动地回到增量步骤 52c的值。同时这在额定轨迹变化曲线的预设中考虑，以便如希望地那样泊入车辆，而不会使转向系统在一个与高的误差关联的区域中运行，高的误差又会导致待泊入的车辆的不期望的错误位置。图2以俯视方框图示出根据本发明的控制装置。图2的系统包括(未示出的)车辆的转向系统100，其中，机械的转向系统100被致动器110机械地操作。致动器110对应于机电换能器，其被控制单元120电地控制。控制单元120从计算单元130接收信号，该信号预给定额定轨迹变化曲线。额定轨迹变化曲线借助泊车辅助传感器132检测，该泊车辅助传感器作为举例传感器设置在车辆的外侧上。变换地，可以使用用于检测泊车位的车辆摄像机和图像处理装置。转向系统100连接到传感器140上，该传感器检测实际转向角并且将其传输给控制单元120、尤其是传输给控制单元120的比较器122。控制单元120的比较器122还通过连接134接收额定轨迹变化曲线(作为计算出的额定轨迹变化曲线的结果)， 即待控制的转向角，该连接也将控制单元120与计算单元130连接。比较器122将通过控制单元120的连接134输入的额定设定值与传感器140的传感器数据比较，以便检测何时待控制的转向角不再完全地被实现并且由此实际转向角小于待控制的转向角。该差被比较器122作为误差识别。如果误差达到阈值，则将所属的实际转向角(其由传感器140设置) 存储在修正参数存储器150中。修正参数存储器150从不再实现无误差的控制开始存储实际转向角。根据优选实施方式，存储器150还存储与其相关的误差的大小。为了将由比较器122设定的误差与最大许可误差比较，控制单元120还包括阈值开关124，该阈值开关从误差存储器126接收最大许可误差。比较器122根据在图2中虚线示出的优选实施方式将误差并且尤其将所属的转向角传输给计算单元130(参见虚线连接)，使得计算单元130在额定轨迹变化曲线的下一次计算中能够考虑最大转向值。
权利要求
1.用于校准泊车辅助装置的方法，该泊车辅助装置被配置用于主动控制车辆的转向角 (φ)，该方法包括借助传感器(132)自动检测泊车位；根据检测出的泊车位计算额定轨迹变化曲线(30)；和借助可控制的致动器(110)按照计算出的额定轨迹变化曲线(30)控制所述转向角 (φ);其特征在于，该方法还包括以下步骤检测实际轨迹变化曲线，该实际轨迹变化曲线通过按照额定轨迹变化曲线的所述控制得出；将所述实际轨迹变化曲线与所述额定轨迹变化曲线比较并且求出由所述比较得出的误差(70)；和创建修正参数，该修正参数与所述误差通过单调函数相关，其中，对所述转向角(φ)的控制包括按照所述调节角与所述修正参数的组合来控制。
2.根据权利要求1的方法，其中，对所述实际轨迹变化曲线的检测包括借助角度传感器(140)根据方向盘、转向杆或致动器的位置检测实际调节角；或者检测矢量轨迹图形式的实际轨迹变化曲线，该矢量轨迹图再现了车辆、车辆部件或至少一个设置用于检测实际泊入轨迹的传感器的运动。
3.根据权利要求1或2的方法，其中，对所述转向角的控制包括以额定最大转向值控制所述致动器，并且对所述实际轨迹变化曲线的检测包括检测实际最大转向值，该实际最大转向值通过以所述额定最大转向值的控制得出，其中，求出的误差是额定最大转向值和实际最大转向值之间的差。
4.根据权利要求3的方法，其中，通过求出(b)方向盘、转向杆或致动器的位置或者通过求出(b)由额定最大转向值得出的所述实际轨迹变化曲线的一区段的最大曲率(60、61) 来检测所述实际最大转向值，其中，所述实际轨迹变化曲线再现了车辆的运动。
5.根据以上权利要求中任一项的方法，其中，按照根据以上权利要求中任一项的方法执行第一泊入步骤和随后执行的第二泊入步骤，其中，通过以最大转向值的控制来执行所述第二泊入步骤，所述最大转向值与所述第一泊入步骤相比以控制增量增加，并且各个合成的实际轨迹变化曲线的最大实际曲率被相互比较。
6.根据权利要求5的方法，其中，按照根据以上权利要求中任一项的方法执行多个泊入步骤，所述控制增量随着每个泊入步骤逐渐地增加，检测在每个步骤中得出的最大实际曲率，并且这些步骤的各自的最大实际曲率被相互比较；其中，检测前后相继的泊入步骤的最大实际曲率的增加，并且通过在前后相继的步骤的最大实际曲率的比较时识别出增加的减小或消失来设置修正参数，其中，所述修正参数再现了待控制的转向角的上限并且设置具有与所述最大实际曲率相同的最大曲率上限的后续的额定泊入轨迹。
7.根据以上权利要求中任一项的方法，其中，设置具有曲率的额定轨迹变化曲线，该曲率的值沿着所述额定轨迹变化曲线连续地或逐步地(5 增加，按照所述曲率控制所述转向角，并且检测由此得出的实际轨迹变化曲线的曲率的数值的增加，其中，所述方法包括 将所述实际轨迹变化曲线的曲率与所述额定轨迹变化曲线的曲率比较，检测所述转向角，其中所述实际轨迹变化曲线的曲率的增加小于所述额定轨迹变化曲线的曲率的增加；和给修正参数设置增量较小的转向角的值，其中，设置至少一个后续的具有上限的曲率数值 (60,60')的额定轨迹变化曲线，所述上限的曲率数值对应于所述修正参数。
8.用于执行根据以上权利要求中任一项的方法的控制装置，包括被配置用于检测实际轨迹变化曲线并且用于借助传感器(140)检测物体的周围环境特征的输入端；被配置用于将转向角输出给致动器(110)的输出端；计算单元(130)，该计算单元与所述输入端和所述输出端连接并且被配置用于根据所述周围环境特征计算额定轨迹变化曲线；其中，所述控制装置还包括比较器(122)，该比较器被配置用于将所述实际轨迹变化曲线与所述额定轨迹变化曲线比较并且用于求出由所述比较得出的误差；并且所述控制装置还包括修正装置(124，120)，所述修正装置被配置用于根据所述误差建立修正参数并且通过所述额定轨迹变化曲线或转向角与所述修正参数的组合来修正额定轨迹变化曲线、待控制的转向角或修正两者。
9.根据权利要求8的控制装置，还包括角度传感器(140)，所述角度传感器能够与方向盘、转向杆或与设置用于操作转向装置的致动器(110)机械连接，以便检测相应的车辆部件的角度位置，其中，所述角度传感器(140)还与所述输入端连接，以便向所述输入端输出信号，所述信号再现检测到的角度。
10.根据权利要求8或9的控制装置，还包括增量装置，该增量装置被配置用于在相同的按照根据权利要求1至7中任一项的方法执行的泊入步骤期间或对于前后相继的、按照根据权利要求1至7中任一项的方法执行的泊入步骤，以控制增量(52a-d)增加最大转向角，所述最大转向角在所述输出端输出，其中，所述控制装置被配置用于检测和分析处理所述实际泊入轨迹的所属的最大曲率，看所述控制增量的增加是否导致所述实际泊入轨迹的最大曲率，所述最大曲率相对于在控制增量增加之前得出的最大曲率比预确定的阈值增加得较少。
全文摘要
本发明涉及一种用于校准泊车辅助装置的方法，该泊车辅助装置被配置用于主动控制车辆的转向角。该方法包括借助传感器自动检测泊车位和根据检测出的泊车位计算额定轨迹变化曲线。根据该方法，借助可控制的致动器按照计算出的额定轨迹变化曲线控制所述转向角本发明还通过用于考虑误差的以下步骤规定检测实际轨迹变化曲线，该实际轨迹变化曲线通过按照额定轨迹变化曲线的所述控制得出；将所述实际轨迹变化曲线与所述额定轨迹变化曲线比较并且求出由所述比较得出的误差；和创建修正参数，该修正参数与所述误差通过单调函数相关。修正参数能够考虑致动器的性能。因此对所述转向角的控制包括按照所述调节角与所述修正参数的组合来控制。还提出一种用于执行根据本发明的方法的控制装置。该控制装置被配置用于检测实际轨迹变化曲线并且用于借助传感器检测物体的周围环境特征的输入端；用于将转向角输出给致动器的输出端和计算单元。该计算单元与所述输入端和所述输出端连接并且根据所述周围环境特征计算额定轨迹变化曲线。所述控制装置还包括比较器，该比较器被配置用于将所述实际轨迹变化曲线与所述额定轨迹变化曲线比较并且用于求出由所述比较得出的误差。所述控制装置还包括修正装置，所述修正装置被配置用于根据所述误差建立修正参数并且通过所述额定轨迹变化曲线或转向角与所述修正参数的组合来修正额定轨迹变化曲线、待控制的转向角或修正两者。由此在对致动器的进一步控制中考虑修正参数，由此至少部分地补偿误差。
文档编号B60W30/06GK102574526SQ201080044820
公开日2012年7月11日 申请日期2010年8月3日 优先权日2009年8月5日
发明者V·尼姆茨 申请人:罗伯特·博世有限公司