本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于辅助机动车辆进入和离开泊车位的方法。本发明还涉及一种用于执行这种方法的驾驶员辅助系统。
背景技术：
在机动车辆领域，使用转向辅助系统在转向操纵过程中辅助驾驶员。在这种情况下，驾驶员旋转方向盘通常导致转向齿条移位，该转向齿条相应地通过小齿轮以转向车轮为中心而枢转。转向齿条的这种移位可以通过电动液压驱动器或机电驱动器来增强，所述电动液压驱动器或机电驱动器根据车辆的速度向转向系统施加辅助力或辅助扭矩。这减小了驾驶员必须为转向操纵而施加的力。
这样的转向辅助系统还可以另外被用作用于更宽范围的驾驶员辅助任务的致动器。这些包括例如在泊车辅助的情况下的转向运动。已知的泊车辅助系统被半自动地操作或完全自主地执行泊车过程。在这种情况下，通过传感器测量泊车位并且车辆被自动地引导进入泊车位。例如，us2016/0207528a1公开了一种用于辅助这种泊车过程的方法。us8,816,878b2描述了一种泊车辅助系统。us2011/0260887a1公开了一种泊车辅助系统，在该系统中引导驾驶员停放机动车辆。在此之后，转向系统执行进一步的转向过程以将车辆置于泊车位的中央。
在这方面，泊车辅助系统通常使用epas(电动辅助转向)系统进行横向控制，并利用来自各种传感器的数据将车辆引入泊车位。对于纵向引导，辅助系统也可以加速并执行制动操作。这里可以规定，驾驶员对车辆的自动引导可以通过干预方向盘而中断。特别是，通过这种方式也可以实现在自主驾驶和手动驾驶之间的切换。例如，us8,994,521b2公开了一种用于车辆的转向系统，其中如果驾驶员将方向盘拉向他或将其推离他，则在自主驾驶和手动驾驶之间进行转换。方向盘在两个平面之间的这种移动被认为是切换信号。
在其他辅助功能中，还已知的是，如果驾驶员发出这种信号，则中断自动过程。例如，us8,170,751描述了一种用于控制转向操作的方法，其中如果检测到驾驶员干预，则中断电动伺服转向系统中的扭矩叠加操作。例如，对于驾驶员通过方向盘进行的交互作用，us9,272,724公开了一种具有集成开关的方向盘。
在自动泊车辅助系统中使用epas(电动辅助转向)系统会导致方向盘在泊车过程中始终遵循由辅助系统施加的转向角度。因此，在泊车过程中，驾驶员必须将他的手从方向盘上取下，并确保他不会碰到方向盘。这可能会让驾驶员感到不舒服或不愉快，这可能会使驾驶员抗拒使用自动泊车辅助。另外，为了连续确认自动泊车过程，通常需要启动以驾驶失知制动开关(deadmanswitch)的方式操作的致动装置。在自主泊车过程期间，该致动装置必须由驾驶员保持致动，并且一旦他释放所述致动装置，则停止泊车过程。但是，在某些情况下，这种泊车开关或泊车按钮在车辆内不能轻易被触及。
鉴于所公开的现有技术，因此自动泊车辅助领域仍然提供改进空间。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种改进的驾驶员辅助系统，用于辅助机动车辆进入和/或离开泊车位。
根据本发明，该目的通过一种具有权利要求1的特征的用于辅助机动车辆进入和离开泊车位的方法来实现。该目的还通过相关联的如权利要求9声称的驾驶员辅助系统来实现。此外，本发明的特别有利的改进在相应的从属权利要求中公开。
应该注意的是，在下面的说明书中单独公开的特征和措施可以以任何技术上合适的方式相互组合并公开本发明的进一步改进。该说明书特别参考附图，额外地描绘并详细说明了本发明。
根据本发明的方法用于辅助机动车辆进入和离开泊车位，该机动车辆配备有方向盘和至少一个转向伺服马达。利用该转向伺服马达，可以将转向角施加到机动车辆的转向车轮上，控制单元致动转向伺服马达以执行自动泊车过程。根据本发明，在自动泊车过程中，方向盘和转向车轮之间不存在机械连接。至少一个转向伺服马达因此至少在自动泊车过程期间独立于方向盘的旋转而操作。
自动泊车过程可以包括使机动车辆驶入或离开泊车位。在这种情况下，以已知的方式使用环境传感器以识别和测量泊车位。机动车辆在泊车位中的目标位置由控制单元确定并且用作泊车过程的基础，机动车辆运动的目标轨迹被限定。该目标轨迹可以在泊车过程中改变并适应于周围环境。
机动车辆在泊车过程中的横向运动是通过致动至少一个转向伺服马达实现的。该转向伺服马达优选为机动车辆的转向辅助系统的伺服马达，其也可以用于自动泊车过程。伺服马达使转向车轮旋转。在这种情况下，可以设置一个或多个伺服马达来旋转车轮。例如，可以提供伺服马达，其调节转向齿轮系统，转向齿轮系统相应地连接到车轮。这种转向齿轮系统具有，例如具有小齿轮的转向齿条转向系统，该小齿轮在压力下抵靠在相对于车辆横向运行的转向齿条上。转向齿条通过转向横拉杆在两端处与车轮连接。小齿轮由转向伺服马达旋转，因此转向齿条和转向横拉杆被移动。结果，车轮随着伺服马达的运动而旋转。然而，也可以规定，每个车轮可以在每种情况下通过一个伺服马达移动，结果是彼此相对的车轮也可以彼此独立地转动。
本发明可以通过具有被称为线控转向系统(sbw系统)的机动车辆来实现。在该转向系统中，方向盘和至少一个转向伺服马达之间没有机械连接。相反，由驾驶员施加的转向运动由传感器单元检测并传递到控制单元。该控制单元致动致动器，即在边缘处执行转向命令的转向伺服马达。为了给驾驶员提供驾驶和转向感觉，存在与方向盘连接的反馈致动器，该反馈致动器向方向盘施加自对准扭矩，该自对准扭矩与驾驶员的转向扭矩相反。因此控制单元也可以在驾驶员没有移动方向盘的情况下执行自动泊车过程。在车轮旋转期间，方向盘不会自动移动。
在本发明的一个实施例中，机动车辆具有这样的与方向盘和转向车轮之间存在机械连接的动力转向系统组合的线控转向系统。可以增强驾驶员转向运动的转向伺服马达干预这种机械连接。为了在自动泊车过程中执行根据本发明的方法，可以规定，在泊车过程执行之前，方向盘和转向车轮之间的这种机械连接断开。这可以通过解耦元件来实现。如果在泊车过程之后车辆将再次在方向盘和转向车轮之间存在机械连接的模式下被操作，则这些元件可以再次彼此耦合。
因此根据本发明的方法可以用于专门具有线控转向系统的机动车辆中。然而，它也可以用于能够在两种所述类型的动力转向之间改变的机动车辆，其中，在必要时，线控转向系统被致动用于泊车过程。
因此，利用本发明可以实现在自动泊车过程期间方向盘不遵循车轮的转向运动的情况。这样可以防止驾驶员受到刺激，对于这种驾驶员来说，自动来回转动的方向盘原本会让人不快。在这种情况下，可以规定方向盘在自动泊车过程中是静止的，即根本不旋转。然后它处于零位置。然而，还可以规定，在泊车过程期间通过控制单元和马达使方向盘旋转，在泊车过程期间，方向盘的该旋转方向对应于当前的转向方向。然而，方向盘的这种旋转优选地小于执行泊车过程所需的旋转。它只构成这个旋转的一小部分，其结果是转向方向仅象征性地传达给驾驶员。在这种情况下，该旋转运动可以自由配置。例如在已知的泊车辅助系统中的过度的旋转运动优选不被执行。
自动泊车过程在此不仅可以包括用于机动车辆横向运动的转向运动。机动车辆的驱动和制动也可以自动进行。在本发明的替代实施例中，泊车过程半自动地发生，转向运动自动发生，但驾驶员加速和制动。
驾驶员也可以通过与车辆的交互来中止泊车过程。例如通过方向盘和/或制动踏板进行干预。在自动泊车过程中驾驶员与方向盘的交互作用可以通过转向柱上的转角传感器和/或扭矩传感器来检测。在本发明的一个实施例中，则规定如果传感器检测到驾驶员与方向盘的交互作用，则中止自动泊车过程。在这种情况下，系统可以优选地区分驾驶员是否仅握住方向盘或者他是否通过转动方向盘执行转向运动。仅仅握住方向盘并不一定会导致自动泊车过程中止，相反，泊车过程可以在驾驶员双手放在方向盘上的情况下进行。如果在施加的转向扭矩仅很小的情况下，方向盘的旋转同样不一定必然导致自动泊车过程中止。可以规定泊车过程仅从特定极限值开始中止。
还可以规定必须满足其他或额外条件才能中止自动泊车过程。在本发明的一个实施例中，例如，如果传感器单元检测到驾驶员将转向扭矩施加到方向盘和/或启动机动车辆的制动器，则停止进入泊车位的自动过程。这两种过程本身或其组合都被评估为这样的方式，即，驾驶员想要中止自动泊车过程并采取对机动车辆的手动控制。特别是在全自动泊车过程中，可能出现这种情况。
在本发明的另一实施例中，如果传感器单元检测到驾驶员将转向扭矩施加到转动方向与转向方向相反的方向盘，则中止自动泊车过程。例如，驾驶员有可能基本上“利用该系统”来转向。但是，如果驾驶员主动违抗该系统，这被评估为这样的指示，即，驾驶员想要中止自动泊车过程并采取对机动车辆的手动控制。
特别是在全自动泊车过程中，情况也是如此。
在自动泊车过程中，指定的中止自动泊车过程的可能性增加了驾驶员的舒适感和信任感。此外，通过进一步的措施，驾驶员的舒适度可以通过本发明来增加。例如，对于sbw系统，可以将致动装置替换为原本必须由驾驶员保持启用的驾驶失知制动开关，以便连续确认自动泊车过程。驾驶失知制动功能可以用sbw系统实现。例如，可以规定，驾驶员必须将方向盘保持在特定方向盘转角以上以确认泊车过程将被继续。例如，这可以从中心位置(零位置)开始5°。只要驾驶员将方向盘保持在方向盘角度以上，自动泊车过程就会执行。sbw系统的反向扭矩确保驾驶员始终位于控制回路内。该反向扭矩例如可以是大约2nm。
驾驶员可以更容易和更舒适地致动这种驾驶失知制动功能，因为单独的驾驶失知制动开关，在某些情况下，十分困难时才能被触及。相反，方向盘可以很容易地触及并且可以舒适地抓握。与这种驾驶失知制动功能相反，在全自动泊车过程中，也可以控制行驶速度和/或行驶方向。基于施加的方向盘转角可以控制最大车速，并且可以基于转向方向来控制行驶方向。
另外，在自动泊车期间，并不总是找到车辆在泊车位的最佳目标位置。例如，与路边石的距离可能太大或太小。另外，车辆在泊车位中可能不处于直线位置，即泊车角度选择得不好。sbw系统可用作输入，但驾驶员可以执行更正。例如，控制单元将机动车辆要被移动到的目标位置作为自动泊车过程的基础。当驾驶员向方向盘施加转向扭矩时，该目标位置通过控制单元在转向扭矩的方向上移动。如果驾驶员向左转向，则最终目标位置向左移动。相反，如果驾驶员转向右侧，则最终目标位置向右移动。在考虑或不考虑时间的情况下，目标位置的移动和校正可以与施加的转向角有关。
在本发明的另一个实施例中，泊车角度由sbw系统校正。泊车角度在此是机动车辆的纵向轴线与泊车位的纵向轴线之间的角度。驾驶员将方向盘转角施加于方向盘，该方向盘转角用于纠正泊车角度。
本发明还包括具有泊车功能的驾驶员辅助系统，该泊车功能用于机动车辆自动进入和/或离开泊车位，驾驶员辅助系统具有控制单元，该控制单元被设计为执行根据本发明的实施例。具有这种驾驶员辅助系统的机动车辆具有为驾驶员提供高水平驾驶舒适性的优点。正在被使用的驾驶员辅助系统的接受度增加，这样系统被更频繁地使用。
附图说明
本发明的其他有利的改进方案在从属权利要求和下面对单个附图1的描述中公开。
图1示出了具有两个前轮以及两个后轮的机动车辆的示意图。
具体实施方式
图1示出了具有两个前轮20和21以及两个后轮22和23的机动车辆10的示意图。使用诸如机动车辆的标准的前轮转向系统，结果是两个前轮20、21被转向。
机动车辆10具有方向盘30形式的转向装置。驾驶员可以通过该方向盘30将转向运动传递至车辆的转向系统。转向系统具有至少一个线控转向系统(sbw系统)。为此目的，在方向盘30的转向柱33上设置传感器单元32，通过该传感器单元可以检测驾驶员的转向运动。方向盘转角和方向盘扭矩以这种方式被测量，并且被传输到控制单元11。该控制单元11经由电子数据连接来致动转向伺服马达50，该伺服马达50经由转向齿轮系统40转向两个前轮20、21。然而，控制单元11还可以独立地致动两个单独的伺服马达，所述伺服马达每个都被分配给前轮之一，结果是它们可以彼此独立地旋转。为了在方向盘30处向驾驶员传达驾驶和转向感觉，反馈致动器31设置在转向柱33的区域中。
在这种情况下，在方向盘30和前轮20、21之间没有机械连接，但是用于偏转的信号从控制单元11经由数据连接传输到转向伺服马达50并且从那里传输到车轮20、21。另外，在方向盘30与转向齿轮系统40之间可以存在机械连接，但是所述连接可以断开。因此该机械转向连接件60在图1中用虚线示出，并且可以以已知的方式来实施。
控制单元11也是可以执行自动泊车过程的驾驶员辅助系统的一部分，前轮20、21由控制单元11相应地致动。另外，控制单元11还可以访问加速器踏板和制动器(未示出)以用于全自动控制。为了准备和执行自动泊车过程，控制单元11可以访问环境传感器(同样未示出)或其他车辆信息。
如果控制单元11转动用于转向操纵的前轮20、21，则在通过线控转向系统进行转向的情况下，方向盘30不跟遵循该转向运动。为此目的，机动车辆或者仅具有线控转向的转向系统，或者在方向盘30与转向齿轮系统40之间另外具有机械连接件60，然而该机械连接件在自动泊车过程之前被中断，即被停用。
因此，方向盘30可以在自动泊车过程中例如保持在零位置。或者，方向盘30可以通过反馈致动器31的马达而旋转，但是该旋转优选地比在不使用sbw系统的常规自动泊车过程期间发生的旋转小得多。
在自动泊车过程期间驾驶员与方向盘30的相互作用可以由传感器单元32检测并且由控制单元11评估。特别地，可以以这种方式检测用于中止自动泊车过程的交互。例如，驾驶员可以施加超过预定极限值的方向盘转角或方向盘扭矩，以便以这种方式能够区分于方向盘的简单抓握。另外，驾驶员可以施加与泊车过程的当前转向方向相反的方向盘扭矩。控制单元11相应地评估传感器单元32的这些信号并且在适当的情况下中止自动泊车过程，由此驾驶员获得对车辆的手动控制。
如果所述传感器单元连续检测驾驶员是否在方向盘处保持预定方向盘转角，则还可以通过传感器单元32实现驾驶失知制动功能，以便确认自动泊车过程。如果方向盘转角下降到该预定极限值以下，则将其解释为驾驶员想要中止自动泊车过程的信号。
附图标记列表：
10机动车辆
11控制单元
20、21前轮
22、23后轮
30转向装置、方向盘
31反馈致动器、马达
32传感器单元、方向盘传感器
33转向柱
40转向齿轮系统
50伺服马达
60机械转向连接件