专利名称：用于停泊机动车的方法以及泊车系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于停泊机动车的方法，所述机动车具有用于驱动机动车的车轮的车轮驱动装置和用于改变车轮的转向角的转向驱动装置。此外，本发明涉及一种用于机动车的泊车系统。
背景技术：
现代机动车具有电子泊车系统或者泊车辅助系统，其在停泊机动车时辅助所述机动车的驾驶员。在此，泊车系统可以完全或部分负责泊车过程。机动车具有相应的传感机构，所述传感机构用于检测泊车位和障碍物。例如，多个发射器/接收器单元集成在机动车的保险杠中，通过所述发射器/接收器单元来检测障碍物的距离。这种发射器/接收器单元例如可以发射超声脉冲或激光脉冲并且接收其在相应的障碍物上反射的回波。泊车系统可以根据所发出的信号与所接收的信号之间的时间差来确定机动车距障碍物的距离。 此外，这种泊车系统必须能够计算合适的、无碰撞的线路，即所谓的轨迹，其在考虑所有运动学限制的情况下使机动车进入所期望的泊车位中。泊车系统的目标是找出使机动车安全地从起始点转移到泊车位中的所期望的目标点的机动车轨迹。在此，在按轨迹行驶时不会遇到障碍物，从而不发生碰撞。机动车出于安全原因以限定的速度按所计算的轨迹行驶。例如在DE 10026237A1中公开一种这样的泊车系统或者车辆转向系统。车辆转向系统能够实现车辆首先从泊车开始位置向前运动至运动方向改变位置，其中使前车轮基于事先已经存储的向前运动位置曲线自动地转向。在运动方向改变位置中，可以使机动车停住。仅仅通过在运动方向改变位置处保持确定的转向角可以由驾驶员在随后的从运动方向改变位置到车辆的泊车最终位置的车辆向后运动期间使车辆行驶到泊车最终位置。当在运动方向改变位置处在机动车定向方面不存在误差时，驾驶员可以操作车辆的方向盘，以便在车辆的向后运动期间精细地调节运动方向。所述泊车系统和其他已知的泊车系统的缺点是在按轨迹行驶时在机动车静止状态期间也转动机动车的车轮，也就是说，当机动车静止时改变前轴的转向角。由此出现机动车的前轮胎的不利更大磨损。
发明内容
因此，本发明的任务是提出一种用于停泊机动车的方法以及一种用于机动车的泊车系统，其能够实现在整个泊车过程期间保护机动车的可转向的轮胎。所述任务根据本发明通过具有根据独立权利要求I所述的特征的用于停泊机动车的方法以及通过具有根据独立权利要求7所述的特征的用于具有被驱动的车轮的机动车的泊车系统来解决。本发明的其他特征和细节从从属权利要求、说明书和附图中得到。结合所述方法描述的特征和细节在此当然也适于与泊车系统相结合，反之亦然，从而在公开内容方面始终相互参考各个发明方面。
根据本发明的第一方面，所述任务通过用于停泊机动车的方法来解决，所述机动车具有用于驱动机动车的车轮的车轮驱动装置和用于改变车轮的转向角的转向驱动装置，其中所述方法的特征在于如下方法步骤a )机动车的泊车位测量系统测量泊车位，b)机动车的控制设备基于泊车位测量系统的测量数据来计算轨迹，c)控制设备向车轮驱动装置和转向驱动装置发送控制信号，由此促使机动车自动地按轨迹行驶，其中控制设备如此控制车轮驱动装置和转向驱动装置，使得在通过转向驱动装置改变车轮的转向角期间自动地通过车轮驱动装置来驱动车轮。这种用于停泊机动车的方法能够实现在按所计算的轨迹行驶期间保护轮胎地转向机动车的车轮。此外，通过所述方法可以使轨迹较短并且可以使运动过程变换、即行驶方向变换以及与其关联的转换过程较短。在本发明的意义上，将机动车要行驶以便从开始位置到达泊车位中所期望的最终位置的整个线路视为轨迹。 在第一步骤中，通过机动车的泊车位测量系统来测量所瞄准的泊车位。机动车的泊车位测量系统为此具有合适的传感机构。尤其是，多个发射器/接收器单元、即传感器测量车辆距可能的障碍物的距离。发射器/接收器单元优选设置在机动车的保险杠中。优选地，发射器/接收器单元发出超声脉冲或激光脉冲或者超声信号或激光信号，并且接收脉冲或者信号在相应的障碍物上反射的回波。替代地或附加地，泊车位测量系统可以具有至少一个摄像机系统，用于以光学方式确定泊车位或障碍物的尺寸。同样，泊车位测量系统或者泊车位测量系统的发射器/接收器单元可以发送和接收雷达波、即电磁波，以测量泊车位。在第二方法步骤中，机动车的控制设备基于泊车位测量系统的测量数据来计算轨迹。在此，控制设备、尤其是设置在控制设备中的处理器单元根据所发出的信号与所接收的信号之间的时间差来计算机动车距至少一个障碍物的距离。接着，控制设备向机动车的车轮驱动装置以及向机动车的转向驱动装置发送控制信号，由此促使机动车自动地按轨迹行驶。在此，控制设备如此控制优选构造为电车轮驱动装置的车轮驱动装置和优选构造为电转向驱动装置的转向驱动装置，使得在通过转向驱动装置改变车轮的转向角的同时自动地通过车轮驱动装置来驱动车轮。这意味着，仅仅当通过车轮驱动装置来驱动车轮时才改变车轮的转向角，这以下也称作转向。在所述方法中防止了在机动车的静止状态中进行机动车的转向。仅仅当机动车运动时(即机动车的车轮转动时)，控制设备才向转向驱动装置发送控制信号以改变机动车的可转向的车轮的转向角。由此，车轮、即车轮的橡胶混合物的磨损与在机动车静止状态中时转动车轮的情况相比更小。如果机动车在按轨迹行驶期间处于静止状态中，则控制设备不仅向机动车的车轮驱动装置而且向机动车的转向驱动装置发送控制信号，使得在机动车的车轮的转向过程开始的同时使车轮运动。转向角(也称作前束角)是可转向的车轮在左回转或右回转时相对于机动车纵轴线的角度。通过在用于停泊机动车的方法中仅仅当驱动车轮时(即车轮转动时)才改变可转向的车轮的转向角，车轮不经受过大的摩擦负荷，由此延长了车轮的耐久性。所述方法使机动车的纵向弓丨导变得容易。
根据本发明的一个优选扩展中，在所述方法中可以提出，在通过转向驱动装置改变车轮的转向角期间通过车轮驱动装置以确定的速度驱动车轮。在每个转向过程中通过控制设备可以预给定轮胎转动的速度。一旦进行转向过程，则所述机动车以预给定的速度进入所谓的、所期望的慢速行驶中。由此保证，在右回转或左回转时以确定的速度转动轮胎。这使得轨迹的计算或者行驶变得容易。尤其是，无需驾驶员干预。控制设备根据按轨迹行驶的要求向转向驱动装置和车轮驱动装置发送相应的控制信号，使得机动车可以自动地、即通过一个或多个向前运动或向后运动以及转向角的相应变化行驶到所测定的泊车位中。在此通过控制设备来纵向引导机动车。所述方法的优点尤其在于，在从机动车的向后运动过渡至向前运动时精确取向地纵向引导机动车，使得能够最优地按所计算的轨迹行驶。通过借助车轮驱动装置的有针对性的控制来预给定机动车速度以及通过借助转向驱动装置的有针对性的控制来预给定转向角的改变，可以精确地遵循所述轨迹，使得需要较少运动过程变换，即需要较少的行驶方向变换和与其相关联的转换过程，以进行泊车。通过所述方法，在转向期间由起动造成的牵引提高效应降低到最小程度。与当在静止状态中转动车轮相比，轮胎承受更小的负荷并且驾驶员在经历转向时感受更舒适。 在通过驾驶员进行触发之后，机动车根据所述方法自动地转向到所期望的泊车位中。这可以通过被驱动的车轮在转向过程中始终进行运动来相当简单且精确地实现。根据本发明的另一优选扩展，在所述方法中可以提出，在车轮的转向角变化期间根据车轮的转向角的变化速度而快慢不同地驱动车轮，其中在车轮的转向角的变化速度较大时比在速度较慢时更快地驱动车轮。在所需的强烈的轮胎回转的情况下可以提出，更快地转动轮胎，即提高机动车的行驶速度。由此可以使轮胎的磨损较小。例如，可以使轮胎的转动速度与车轮的转向角的变化速度成比例地匹配。如前面已经介绍的那样，车轮驱动装置有利地通过电车轮驱动装置来实现，而转向驱动装置有利地通过电转向驱动装置来实现。但所述方法也可以通过借助一般的内燃机驱动的机动车来实现。这尤其通过泊车系统相应地干预机动车的制动和发动机控制来实施。也可以考虑通过第三控制设备来控制制动和发动机控制，使得泊车系统的路程指示相应地对于发动机和制动装置实现。通过向尤其是电地构造的车轮驱动装置发送不同的控制信号，可以使机动车选择性地向前和向后运动。如此构造的控制设备能够实现简单且快速、尤其是自动地按所计算的轨迹起动。对于用于停泊机动车的方法还优选的是，通过松开机动车的制动装置和/或通过操作机动车的加速踏板来进行机动车的车轮的驱动装置的起动。在机动车起动之后，纵向引导的泊车系统使机动车自动地以最短路径行驶到所期望的泊车位中。在此，轮胎、即被转向的轮胎受到最大保护。根据本发明的第二方面，所述任务通过一种用于机动车的泊车系统来解决，所述机动车具有被驱动的车轮，所述泊车系统具有泊车位测量系统、用于基于泊车位测量系统的所确定的数据计算轨迹的控制设备、能够实现被驱动的车轮向前运动和向后运动的车轮驱动装置以及用于调节被驱动的车轮的转向角的转向驱动装置，其中控制设备被构造用于同时控制车轮驱动装置和转向驱动装置，使得被驱动的车轮的转向回转始终在被驱动的车轮的转动运动时进行。车轮驱动装置优选是电车轮驱动装置，转向驱动装置优选是电转向驱动装置。这种用于停泊机动车的纵向引导的泊车系统能够实现在按所计算的轨迹行驶期间保护轮胎地转向机动车的车轮。此外，通过所述泊车系统可以使轨迹较短并且可以使行驶方向变换以及与其相关联的转换过程最小。所述控制设备优选具有用于基于泊车位测量系统的所确定的数据来计算轨迹的处理器。泊车位测量系统优选具有用于确定障碍物的传感机构。传感装置有利地具有多个发射器/接收器单元、即传感器，其确定机动车距可能的障碍物的距离。在此，可以确定泊车位的尺寸。同时，传感机构可以在整个自动化的泊车过程期间确定机动车距障碍物的不断进行变化的距离。发射器/接收器单元优选设置在机动车的保险杠中。优选地，发射器/接收器单元被构造用于发送和接收超声脉冲或激光脉冲或者超声信号或激光信号、光波或 电磁波。控制设备优选被如此构造，使得其可以同时控制电车轮驱动装置和电转向驱动装置，使得被驱动的车轮的转向回转始终在被驱动的转动运动时进行。所述泊车系统优选具有用于实施根据本发明的第一方面的用于停泊机动车的方法的装置。所述泊车系统能够实现自动化地停泊机动车，即横向引导和纵向引导机动车。
以下参照附图更详细地阐述本发明及其扩展方案以及其优点。附图分别示意性地示出图I :机动车和机动车的转向角，图2 :机动车的轨迹，其中驾驶员干预转向，图3 :机动车的轨迹，其中机动车按照根据本发明的方法泊车到泊车位中。
具体实施例方式具有相同功能和作用的元件在图I至3中分别设有相同的附图标记。在图I中示出了机动车1，其中被驱动的并且可转向的车轮2倾斜。机动车I具有可驱动的车轮2。此外，机动车I具有泊车系统，所述泊车系统具有泊车位测量系统4、用于基于泊车位测量系统4的所确定的数据来计算轨迹3的控制设备6、车轮驱动装置7——尤其是电车轮驱动装置(其能够实现被驱动的车轮2的向前运动和向后运动)以及转向驱动装置8——尤其是电转向驱动装置(用于调节被驱动的机动车2的转向角β)。泊车系统的控制设备6被构造用于同时控制车轮驱动装置7和转向驱动装置8，使得始终在被驱动的车轮2的转动运动时进行被驱动的车轮2的转向回转。机动车I的被驱动的车轮2的转向角β是可转向的车轮2在左回转或右回转时相对于机动车纵轴线9的角度。在图2中示出了机动车I的轨迹3，其中驾驶员干预转向。也就是说，机动车I的泊车系统首先使机动车I向后驶入泊车位10中。在运动过程变换时，即在机动车I的行驶方向随着相应的挡位变换而改变时，驾驶员主动干预机动车I的行驶特性，例如通过加速或者通过操作机动车I的转向装置，使得机动车I不受控制地运动到泊车位10中并且达不到好的泊车位置。图3示意性地示出机动车I的轨迹3，其中将机动车I按照根据本发明的方法停泊到泊车位中。在第一步骤中，通过机动车I的泊车位测量系统4来测量所瞄准的泊车位10。机动车I的泊车位测量系统4为此具有合适的传感机构5，尤其是多个发射器/接收器单元，这些发射器/接收器单元测量机动车I距可能的障碍物的距离。发射器/接收器单元5优选设置在机动车I的保险杠中。优选地，发射器/接收器单元5发出超声脉冲或激光脉冲或者超声信号或激光信号、光波或电磁波，并且接收脉冲、信号或波在相应的障碍物上反射的回波。在第二方法步骤中，机动车I的控制设备6基于泊车位测量系统4的测量数据来计算轨迹3。在此，控制设备6、尤其是设置在控制设备6中的处理器单元由所发出的信号与所接收的信号之间的时间差来计算机动车I距至少一个障碍物的距离。接着，控制设备6将控制信号发送给机动车I的优选电地构造的车轮驱动装置7以及发送给机动车I的优选电地构造的转向驱动装置8，由此促使机动车I自动地按轨迹3行驶。在此，控制设备6如此控制车轮驱动装置7和转向驱动装置8，使得与通过转向驱动装置8改变机动车2的转向角β的同时自动地通过车轮驱动装置7驱动机动车2。这意味着始终随着机动车2的转向角β的变化通过车轮驱动装置7来驱动车轮。在所述方法中防止了在机动车I的静止状态中进行车轮2的转向。与图2相比，在首次运动过程变换时——即在机动车I的行驶方向随着相应的挡位变换而变化时使机动车I受控制地向前运动。泊车系统的控制设备6负责总是在转向角β变化期间同时使机动车I运动。尤其是，在转向角β 变化期间使机动车I以保持不变的速度运动。由此，通过较少运动过程变换实现按短轨迹3行驶，以便自动地通过泊车系统、即横向引导和纵向引导到达泊车位10中，如在图3中示出的那样。仅仅当机动车I运动时(即机动车I的车轮2转动时)，控制设备6才向转向驱动装置8发送控制信号来改变机动车I的可转向的车轮2的转向角β。由此，车轮2、即车轮2的橡胶混合物的磨损与在车轮2在机动车I静止时转动的情况相比更小。这种用于停泊机动车I的方法能够实现在按所计算的轨迹3行驶期间保护轮胎地转向机动车I的车轮2。
权利要求
1.用于停泊机动车(I)的方法，所述机动车具有用于驱动所述机动车(I)的车轮(2)的车轮驱动装置和用于改变所述车轮(2)的转向角(β )的转向驱动装置，其特征在于如下方法步骤 a )所述机动车(I)的泊车位测量系统(4 )测量泊车位(IO )， b)所述机动车(I)的控制设备(6)基于所述泊车位测量系统(4)的测量数据来计算轨迹(3)， c )所述控制设备(6 )向所述车轮驱动装置(7 )和所述转向驱动装置(8 )发送控制信号，由此促使所述机动车(I)自动地按所述轨迹(3)行驶，其中，所述控制设备(6)如此控制所述车轮驱动装置(7 )和所述转向驱动装置(8 )，使得在通过所述转向驱动装置(8 )改变所述车轮(2)的转向角(β )期间自动地通过所述车轮驱动装置(7)来驱动所述车轮(2)。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在通过所述转向驱动装置(8)改变所述车轮(2)的转向角(β )期间通过所述车轮驱动装置(7)以确定的速度驱动所述车轮(2)。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，在所述车轮(2)的转动角(β)变化期间根据所述车轮(2)的转动角(β )的变化的速度快慢不同地驱动所述车轮(2)，其中，在所述车轮(2)的转动角(β )的变化的速度大时比在速度慢时更快地驱动所述车轮(2)。
4.根据以上权利要求I至3中至少一项所述的方法，其特征在于，所述车轮驱动装置(7)通过电车轮驱动装置实现，所述转向驱动装置(8)通过电车轮驱动装置实现。
5.根据以上权利要求I至4中至少一项所述的方法，其特征在于，通过向所述电车轮驱动装置(7 )发送不同的控制信号，能够使所述机动车(I)向前和向后运动。
6.根据以上权利要求I至5中至少一项所述的方法，其特征在于，通过松开所述机动车(O的制动装置和/或通过操作所述机动车(I)的加速踏板来实现所述机动车(I)的车轮(2)的驱动装置的起动。
7.用于机动车(I)的泊车系统，所述机动车具有被驱动的车轮(2)，所述泊车系统具有泊车位测量系统(4，5)、用于基于所述泊车位测量系统(4)的所确定的数据计算轨迹(3)的控制设备(6)、能够实现所述被驱动的车轮(2)的向前运动和向后运动的电车轮驱动装置(7)以及用于调节所述被驱动的车轮(2)的转向角(β )的电转向驱动装置(8)，其特征在于，所述控制设备(6)被构造用于同时控制所述电车轮驱动装置(7)和所述电转向驱动装置(8)，使得所述被驱动的车轮(2)的转向回转始终在所述被驱动的车轮(2)的转动运动时进行。
8.根据权利要求7所述的泊车系统，其特征在于，所述泊车系统具有用于所述根据以上权利要求I至6中的至少一项所述的用于停泊机动车(I)的方法的装置。
9.根据权利要求7或8所述的泊车系统，其特征在于，所述泊车位测量系统(4)具有用于确定障碍物的传感机构(5)。
全文摘要
本发明涉及一种用于停泊机动车(1)的方法，所述机动车具有用于驱动所述机动车(1)的车轮(2)的车轮驱动装置(7)、尤其是电车轮驱动装置和用于改变所述车轮(2)的转向角(β)的转向驱动装置(8)、电转向驱动装置，其特征在于如下方法步骤a)所述机动车(1)的泊车位测量系统(4)测量泊车位(10)，b)所述机动车(1)的控制设备(6)基于所述泊车位测量系统(4)的测量数据来计算轨迹(3)，c)所述控制设备(6)向所述车轮驱动装置(7)和所述转向驱动装置(8)发送控制信号，由此促使所述机动车(1)自动地按所述轨迹(3)行驶，其中，所述控制设备(6)如此控制所述车轮驱动装置(7)和所述转向驱动装置(8)，使得在通过所述转向驱动装置(8)改变所述车轮(2)的转向角(β)期间自动地通过所述车轮驱动装置(7)来驱动所述车轮(2)。本发明还涉及一种用于机动车的泊车系统。
文档编号B62D15/02GK102883938SQ201180022703
公开日2013年1月16日 申请日期2011年4月26日 优先权日2010年5月7日
发明者J·施塔克, M·施耐德 申请人:罗伯特·博世有限公司