检验预给定的给定行驶方向参数的可执行性的装置及方法

检验预给定的给定行驶方向参数的可执行性的装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于检验对机动车（90）预给定的给定行驶方向参数（α0）的可执行性的装置（100），具有：第一信号输入端（102a），接收预给定的给定行驶方向参数（α0）；第二信号输入端（102b），接收测定的用于调节机动车（90）的方向盘（63）和/或车轮的调节力；比较装置（102），将测定的调节力与预给定的比较值相比较并提供比较信号（114）；求值装置（116），在接收到比较信号后只要偏差，则确定出预给定的给定行驶方向参数（α0）的可执行性不符合标准并提供相应信息信号（118），该信息信号（118）被输出给机动车（90）的显示装置或广播装置，用于对驾驶员和/或机动车控制系统（52，54）显示和/或广播相应信息。本发明还涉及相应的方法。
【专利说明】检验预给定的给定行驶方向参数的可执行性的装置及方法
[0001]本申请是发明名称为“用于控制机动车自动转向装置的装置及方法，用于检验对机动车预给定的给定行驶方向参数的可执行性的装置及方法”、申请日为2008年11月17日、申请号为200880130036.4的PCT发明申请(国际申请号PCT/EP2008/065695)的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及用于控制机动车自动转向装置的装置及方法。此外本发明还涉及用于检验对机动车预给定的给定行驶方向参数的可执行性的装置及方法。
现有技术
[0003]机动车装备有一个自动的机动车控制系统是已公知的。这种自动的机动车控制系统例如为一个自动车道保持系统或一个泊车辅助装置。为了使驾驶员容易泊入停车位中，泊车辅助装置在考虑停车位延伸范围及机动车相对停车位的位置的情况下求得一个有利的泊车路径。该泊车路径例如由直线、圆弧段及回旋线的相互串接组成。视尺度及起始位置而定圆弧段可引起不同的恒定转向角要求量。而可能性很大的是，其半径及由此所要求的打方向盘的量很强地变化。
[0004]图1表示一个说明由泊车辅助装置求得的转向角要求量相对时间变化的曲线(曲线2)的例子的坐标系。该坐标系的横坐标是时间轴t。纵坐标给出给定方向盘角度αΟ，在相应的时刻在方向盘上或在转向杆上必需被调节到该给定方向盘角度。在此情况下给定方向盘角度αO相应于方向盘角度要求量。
[0005]在一个时刻t0上以一个0°的给定方向盘角度α O开始泊车过程。在时刻tl及t2上给定方向盘角度α O取得另一值，这时方向盘必需被强打。因此泊车过程的轨迹计划出现两个圆弧，在这些圆弧上给定方向盘角度α O总为恒定值。在时刻t3上泊车过程结束。如果遵守确定的并有利的方向盘角度要求量，则其出发点必需是，机动车在时刻t3上将位于停车位中的一个有利位置中。
[0006]一个求得的有利泊车路径-例如图1中方向盘角度要求量随时间变化的曲线-可在泊车过程期间通过转向提示通知驾驶员。作为对此的补充也可在使用方向盘自动导控装置的情况下自动地实现所求得的有利泊车路径。在此情况下在泊车期间在由所求得的有利泊车路径得出的确定时刻上自动地调节该有利泊车路径的给定行驶方向(例如打方向盘量给定值)。例如在时刻to至t3上自动地调节相应的预给定的给定方向盘角度αο。这附加地使驾驶员泊入停车位变得容易。
[0007]一个合适的方向盘自动导控装置例如可通过一个电子转向装置(电子转向架ESC/电-机械助力转向EPS)来实现。然而有利泊车路径的可靠保持需要相对精确地遵守预给定的给定行驶方向。这对电子转向装置提出很高的要求。
[0008]但确定的给定方向盘角度α O在实践中常常不能被遵守。图2表示一个说明用于非精确地遵守图1的预给定的给定转向角的例子的坐标系。该坐标系的横坐标及纵坐标如上面图1中那样相应于时间轴t及确定的给定方向盘角度αο。纵坐标也给出了当一个设有电子转向装置的机动车按预给定泊车路径行驶期间所测定的实际方向盘角度α。为了更清楚起见图2中的部分区段被放大地表示。
[0009]曲线4给出在时间t上通过方向盘上的电转向装置实际调节到的实际方向盘角度α。如通过曲线2与4的比较所看到的，由泊车辅助装置预给定的给定方向盘角度αΟ通过电转向装置仅不精确地被遵守。例如对于300°的一个给定方向盘角度α O所调节到的实际方向盘角度α仅为295°。如果对给定方向盘角度α O与实际方向盘角度α之间的5°差值不进行任何校正，则在按预给定的泊车路径行驶时这可导致明显的偏差。
[0010]此外尤其对于非常窄的停车位将得到具有相对大的打方向盘量的泊车路径。如果该相对大的打方向盘量不能由机动车实现的话，则行驶出的泊车路径将显著地偏离所求得的有利泊车路径.[0011]在所需的给定行驶方向调节时常常通过驾驶员的干预不能校正误差。这在许多情况下必需使泊车过程提前中断。此外机动车对求得的有利泊车路径的偏差还可导致碰撞，例如与一个相邻的泊好的机动车碰撞。
[0012]ΕΡ1650103Α2描述了一个用于机动车的驾驶系统，在其中将一个偏航率与一个转向角相比较。接着可这样来校正机动车的行驶方向，以使得转向角与偏航率相一致。但在此情况下由于传感器噪音，偏航率的信号必需被很强地滤波。这就导致了时间的延迟。此外可靠的偏航率仅可在相对大的速度时测定。另外在偏航率与转向角之间可能出现的偏差的求值及接着进行的行驶方向的校正需要相对长的时间。

【发明内容】

[0013]本发明给出了一种具有权利要求1的特征的用于检验对机动车预给定的给定行驶方向参数的可执行性的装置以及一种具有权利要求5的特征的用于检验对机动车预给定的给定行驶方向参数的可执行性的方法。
[0014]用于控制机动车自动转向装置的装置及方法是基于所要求的给定行驶方向参数与由自动(电子)转向装置调节的实际行驶方向参数之间的差值的求值。本发明也基于一个构思，即在执行预给定的行驶路线、如泊车路径期间或之前实现差值(偏差)的补偿，其方式是在所需的给定行驶方向参数的调节前求得一个校正的给定行驶方向参数。在此情况下这样地选择该校正的给定行驶方向参数，使得以高度的可能性保证机动车行驶在与所需的给定行驶方向参数相应的方向上。在此情况下将使用一个有规律地或根据需要重新确定的校正系数。
[0015]该装置及方法提供了对偏差的补偿，该偏差可能在半自动泊车操作期间通过装备在机动车中的电子转向装置引起。因此通过本发明可改善半自动泊车系统的耐用性。在此情况下可作到该系统对所连接的传感器装置及致动器的自动适配。由此使老化过程或对自动转向装置或方向盘角度到车轮方位的转换的其它影响得到补偿。本发明能用小的成本来实现。
[0016]根据本发明的装置及根据本发明的方法可补偿各种偏差。在电子转向装置的内部信号处理部分中的偏差可导致:预给定的给定行驶方向参数、例如一个给定行驶方向，一个给定转向角和/或一个给定车轮角度仅可由机动车不精确地遵守。因此以传统的方式通常仅可在方向盘上不精确地调节方向盘角度的给定值。此外自动转向装置或行驶机构的老化过程或磨损过程可导致预给定的给定行驶方向参数的不精确调节。其它传统的误差源为制造公差和外部影响或行驶机构的变化。例如多次地碰撞人行道镶边石-如通常在长时间驾驶机动车的情况下发生的-将导致行驶机构的错位。并且机动车轮胎上的变化也可引起调节的转向角相对预给定的给定车轮角度的偏差。而在该文中所述的传统的误差原因可通过根据本发明的装置及相应的方法来补偿。
[0017]这里所使用的名称“校正系数”并非将校正系数固定为一个系数。通过用校正系数对给定行驶方向参数的校正在所需行驶方向调节前就已防止了未校正时行驶方向对给定行驶方向参数的偏差。因此在行驶区段、例如泊车过程开始前就保证了可靠的启航。
[0018]例如预给定的给定行驶方向参数是一个给定行驶方向、一个给定方向盘角度和/或一个给定车轮角度；其中实际行驶方向参数是一个实际行驶方向、一个实际方向盘角度和/或一个实际车轮角度。
[0019]在一个有利的进一步构型中求值装置附加地被设计来:通过实际方向盘角度与给定方向盘角度的比较及通过实际车轮角度与给定车轮角度的比较来确定至少一个实际行驶方向参数对至少一个预给定的给定行驶方向参数偏差至少一个最小差值的可能原因。如果实际方向盘角度相应于给定方向盘角度，则可排除:实际车轮角度对给定车轮角度的偏差归因于自动转向装置的功能缺陷。尤其可通过多个实际值与多个给定值的比较来测定误差原因。这就降低了消除偏差的成本。
[0020]在另一有利的进一步构型中该装置设有另一信号输入端，该信号输入端被设计来:接收由机动车本身的另一传感器测定的机动车倾斜度和/或由机动车本身的另一传感器测定的行驶道路的摩擦系数，其中控制装置被设计来由存储器装置的预给定数目的校正系数中读出与机动车倾斜度和/或行驶道路的摩擦系数相应的校正系数。这使得校正的给定行驶方向参数、并由此使相应的实际行驶方向参数适应于气候条件及环境条件。
[0021]用于检验对机动车预给定的给定行驶方向参数的可执行性的装置及方法基于这样的构思，即在行驶期间将与调节的最大方向盘角度和/或最大车轮角度相应的转向杆上的调节力和/或车轮上的调节力与比较值相比较。如果出现的力不与用于最大方向盘角度和/或最大车轮角度的比较值相对应，则有利的是，从一个确定的对至少一个比较值的偏差起重新确定最大可能的方向盘角度和/或最大可能的车轮角度。
[0022]在一个实施形式中借助对用于APG (主动泊车导航装置)的电子转向装置当前出现的力或对用于PPG (被动泊车导航装置)的伺服转向装置的力的求值可推断出最大可能的打方向盘范围的改变。
[0023]在一个有利的实施形式中该装置及方法也可应用在无自动转向装置的机动车上来自动调节方向盘角度。在此情况下例如可通过一个光显示器或通过一个声广播装置将由泊车辅助装置计算的泊车路径通知驾驶员。在泊车过程期间测量由驾驶员施加在方向盘上的力或测量用于调节车轮所施加的力。如果测量出的力显著偏离在初期运行中使用的阈值，则可确定出驾驶员的满打方向盘不再能可靠的实现。接着将一个相应的信息通知泊车辅助装置。该泊车辅助装置最好被设计来:在接收到这样一个信息后向下校正最大的打方向盘角度。因此可避免通过泊车辅助装置预给定在技术上不能被驾驶员实现的打方向盘的角度。最大的打方向盘角度的初始值例如通过制造厂的数据预给定。[0024]在一个进一步构型中在该装置上存储机动车的一个可实现的最大方向盘角度和/或一个可实现的最大车轮角度，其中求值装置被附加地设计来:在接收到比较信号后只要至少一个调节力对至少一个预给定的比较值偏差至少一个最小差值，则重新确定机动车的可实现的最大方向盘角度和/或可实现的最大车轮角度，及其中对自动的机动车控制系统输出的信息信号包括关于重新确定的可实现的最大方向盘角度和/或重新确定的可实现的最大车轮角度的信息。因此在机动车上总是存在关于可实现的最大方向盘角度和/或关于可实现的最大车轮角度的信息。
[0025]该装置尤其可附加地被设计来:通过多个调节力与多个比较值的比较可限定至少一个调节力对至少一个比较值偏差了至少一个最小差值的可能原因。该装置尤其可通过多个调节力与多个比较值的比较识别出可能的原因。这使该原因的消除变得容易。
[0026]在另一有利的进一步构型中该装置设有一个第三信号输入端，该信号输入端被设计来:接收由机动车本身的另一传感器测定的机动车倾斜度和/或由机动车本身的另一传感器测定的行驶道路的摩擦系数，其中比较装置被设计来由一个预给定数目的比较值中求得至少一个与机动车倾斜度和/或行驶道路的摩擦系数相应的比较值。因此该装置考虑到环境条件和/或气候条件。
[0027]上文中所述的本装置的优点也适用于相应的方法。
【专利附图】

【附图说明】
[0028]以下将借助附图来详细地描述本发明的其它特征及优点:
[0029]图1:一个说明由泊车辅助装置求得的转向角要求量相对时间变化的曲线的例子的坐标系；
[0030]图2: —个说明用于非精确地遵守图1的预给定的给定转向角的例子的坐标系；
[0031]图3:—个说明用于控制机动车自动转向的方法的第一实施形式的流程图；
[0032]图4:一个说明用于控制机动车自动转向的方法的第二实施形式的流程图；
[0033]图5:用于控制机动车自动转向的装置的一个概示图；
[0034]图6:用于说明图5的装置的一个进一步构型的坐标系；
[0035]图7:—个泊入停车位的机动车的概示图；
[0036]图8:一个说明对机动车预给定的给定行驶方向参数的可执行性的检验方法的实施形式的流程图；
[0037]图9:用于检验对机动车预给定的给定行驶方向参数的可执行性的装置的概示图。
具体实施形式
[0038]图3表示一个说明用于控制机动车自动转向的方法的第一实施形式的流程图。
[0039]在该方法开始时接收一个由自动的机动车控制系统预给定的给定行驶方向参数(步骤S10)。该给定行驶方向参数例如可为一个给定行驶方向，一个给定转向角和/或一个对确定时刻有利的车轮角度。也可接收给定行驶方向的一个序列、例如一个泊车路径来取代单个的参数。该自动的机动车控制系统尤其可被构成泊车辅助装置和/或车道自动保持系统。但应明确地指出，这里所述的方法可用于任何被设计来在机动车行驶期间确定给定行驶方向参数的自动的机动车控制系统。例如该自动的机动车控制系统也可以是一个机动车外部的交通控制系统。
[0040]在接着的一个步骤S12中将询问一个被存储的校正系数。该校正系数最好被存储在机动车本身的一个存储器装置中。例如制造者在机动车投入运行前在该存储器装置上存储一个用于校正系数的初始值。如下面将要描述的，在机动车使用期间该校正值可不断地被修正及可适配于取决于气候、取决于环境及取决于机动车的情况。
[0041]借助该校正系数及预给定的给定行驶方向参数求得一个校正的给定行驶方向参数(步骤S14)。在此情况下例如将该校正系数与给定行驶方向参数相乘和/或将一个校正系数的常数值与预给定的给定行驶方向参数相加。这里所使用的名称“校正系数”不是将该校正系数固定地作为一个系数。
[0042]在步骤S16中自动转向装置被转换到一个用于遵守该校正的给定行驶方向参数的模式。在此情况下自动转向装置被这样地控制，使得可考虑遵守由自动的机动车控制系统预给定的给定行驶方向参数。因此校正的给定行驶方向参数是一个行驶方向参数，在此情况下机动车例如由于老化和/或它的一些部件的损坏不再以与校正的给定行驶方向参数相应的方向行驶，而是根据由自动的机动车控制系统预给定的给定行驶方向参数行驶。为了理解校正的给定行驶方向参数下面还将描述一个更确切的例子。
[0043]在其中机动车应以预给定的给定行驶方向参数行驶的时间间隔期间，测定机动车的实际行驶方向参数(步骤S18)。这最好通过至少一个机动车本身的传感器来实现。该至少一个机动车本身的传感器可为方向盘角度传感器和/或车轮角度传感器。该至少一个传感器最好根据其功能被设置在方向盘和/或至少一个车轮的附近。至少一个测定的实际行驶方向参数例如为一个在方向盘上实际出现的方向盘角度和/或在机动车的一个车轮上当前出现的车轮角度。该至少一个传感器也可为对于精确测定当前机动车的行驶方向具有合适分辨率的一个GPS (全球定位系统)。
[0044]在接着的一个步骤S20中将测定的实际行驶方向参数与预给定的给定行驶方向参数相比较。如果实际行驶方向参数对预给定的给定行驶方向参数偏离至少一个最小差值(α Φ αΟ)，则在另一步骤S22中根据相应的比较重新确定校正系数。例如给定行驶方向参数为一个300°的给定方向盘角度。作为实际行驶方向参数测定的实际方向盘角度但仅在295°上。在此情况下可通过给定方向盘角度除以实际方向盘角度计算出大约1.017的校正系数。
[0045]在下一步骤S24中存储该重新确定的校正系数。一旦由自动的机动车控制系统接收示另一给定行驶方向参数，则可借助该重新确定的校正系数来求得所属校正的给定行驶方向参数。因此自动转向装置在一个有利的超前时刻就已转换到一个模式，在该模式中根据对于当前气候、环境和/或机动车状况的新的认识可考虑机动车在相应于由自动的机动车控制系统预给定的给定行驶方向参数的方向上行驶。
[0046]由自动的机动车控制系统接收的给定行驶方向参数例如为一个150°的方向盘角度。为了对在给定方向盘角度与实际方向盘角度之间可能出现的偏差提前补偿，当自动转向装置转换到一个用于遵守150°的预给定的给定方向盘角度的模式时可考虑一个校正的给定方向盘角度。为此可将该预给定的给定方向盘角度与新确定的约1.017的校正系数相乘。在此情况下例如考虑一个152°的校正的给定方向盘角度。自动转向装置将接着转换到一个用于遵守152°的校正的给定方向盘角度的模式。因为校正的给定方向盘角度能相对快地实现，则在自动转向装置控制时由此可能引起的延迟可被忽略。因此自动转向装置根据150°的预给定的给定方向盘角度的接收这样直接地被控制，以使得实际方向盘角度确实地为150°。
[0047]如果在步骤S20上确定出实际行驶方向参数相应于预给定的给定行驶方向参数(a ^ αΟ)，则可免除校正系数的重新确定。当然在此情况下也可计算一个用于校正系数的值，但该值大约相应于直至现在对校正系数所使用的值。因此对于在步骤S20中将测定的实际行驶方向参数与预给定的给定行驶方向参数和/或校正的给定行驶方向参数相比较也可理解为一个计算步骤，借助该步骤将持续地确定用于校正系数的当前值。但在实际行驶方向参数相应于预给定的给定行驶方向参数的情况下不进行校正系数的重新确定，因为当前确定的校正系数值相应于在先的校正系数值。
[0048]这里所述的方法能使与方向盘机构联合作用的部件连续地适配于各个部件的当前状态。这些与方向盘机构联合作用的部件例如可包括一个电转向装置(电子转向架，ESC)，行驶机构和/或机动车轮胎。这里应明确地指出，这里所述的方法不仅可补偿电转向装置的老化和/或磨损，而且也可补偿行驶机构的功能缺陷、方向盘角度对车轮角度的变换比的偏差情况和/或不同的轮胎性能。这显著地改善了与方向盘机构联合作用的部件的系统的耐用性。在此情况下校正系数可通过持续的重新确定(跟踪)被不断地更新。为此不需要大量的应用成本。
[0049]在一个进一步构型中也可将多个实际行驶方向参数与预给定的给定行驶方向参数相比较。例如将一个实际转向角与一个给定转向角相比较及将一个实际车轮角度与一个给定车轮角度相比较。给定转向角及给定车轮角度可由自动的机动车控制系统来提供和/或由预给定的行驶方向参数来求得。通过多个实际值与多个给定值的比较可以限定至少一个实际行驶方向参数对至少一个预给定的给定行驶方向参数偏差至少一个最小差值的可能原因。尤其可确定:由于哪个功能受损的部件不能遵守机动车的一个预给定的给定行驶方向参数。接着可将一个相应的信息告知驾驶员。因此本发明能够快速及成本上有利地纠正与方向盘机构联合作用的部件 的功能缺陷。
[0050]在本方法的另一优选的进一步构型中可根据机动车的倾斜度(道路倾斜度)和/或行驶道路的摩擦系数来求得比较值。通常许多机动车都装有至少一个传感器，它可测定道路倾斜度、机动车的倾斜度和/或行驶道路的摩擦系数。例如可借助一个用在ESP系统或ACC系统中的传感器来确定行驶道路的摩擦系数。
[0051 ] 因此可在求得校正的给定行驶方向参数以前询问机动车的倾斜度(道路倾斜度)和/或行驶道路的摩擦系数。接着由一个存储器装置的多个校正系数中读出一个校正系数，该校正系数最佳地适配于该道路倾斜度、机动车的倾斜度和/或行驶道路的摩擦系数。因此以此方式确定的校正的给定行驶方向参数特别好地适配于当前的气候和/或环境条件。此外一个新确定的校正系数可与对于机动车的倾斜度(道路倾斜度)和/或行驶道路的摩擦系数求得的至少一个当前值一起被储存。
[0052]因此这里所述的本方法的进一步构型允许鉴于机动车的老化及功能状态、气候和/或环境条件来学习机动车的最佳方向控制。因而通过该学习可减小或补偿当在一个行驶过的道路上改变行驶方向时通常可产生的 偏差。[0053]图4表示一个说明用于控制机动车自动转向的方法的第二实施形式的流程图。
[0054]在该方法的第一步骤S30期间执行停车位的定位。在停车位定位时，将机动车的泊车辅助装置、例如一个半自动的泊车辅助装置(PSC)启动到一个模式中，在该模式中泊车辅助装置在行驶期间搜寻一个停车位。因为用于测定停车位的方法，例如通过一个组合在缓冲杠中的超声波传感器来测定停车位的方法已由现有技术公知，这里对其不再详细地描述。当在一个可能的停车位旁边驶过期间泊车辅助装置的传感器测量该停车位及测定机动车相对该停车位的位置。
[0055]如果该停车位符合所需的要求，则驾驶员通过一个输出装置，例如通过一个显示器得到有关该被找到的停车位的信息(步骤S32)。
[0056]现在驾驶员具有通过相应输入同意被找到的停车位的可能性。如果他未这样做，则重复步骤S30及S32。
[0057]如果驾驶员对于被找到的停车位给予其同意，则在另一步骤S34中泊车辅助装置计算一个有利的泊入路径。该有利的泊入路径的求得可如上所述地执行。接着输出所求得的泊入路径的数据，尤其至少一个给定行驶方向参数。
[0058]现在可执行借助图3所述的方法。在步骤SlO中接收一个作为至少一个给定行驶方向参数的给定方向盘角度。然后借助在步骤S12中读出的校正系数计算一个作为校正的给定行驶方向参数的校正的给定方向盘角度(步骤S14)。
[0059]该校正的给定方向盘角度可在步骤S16中作为转向角要求量输出给自动转向装置。在此情况下该自动转向装置被这样地设计，使得它根据校正的给定行驶方向参数的接收这样地调节机动车的方向盘，以致在预给定的时间间隔期间尽可能精确地遵守该至少一个预给定的给定行驶方向参数。
[0060]一旦出现转向角要求量的稳定(恒定)状态，则可测定真实的实际方向盘角度(步骤S18)。该实际方向盘角度例如可通过机动车总线(CAN)来询问。现在可借助至少两个量的比较和/或求差值来求得实际方向盘角度对预给定的给定方向盘角度和/或校正的给定方向盘角度的实际偏差(步骤20)。在该方法的一个进一步构型中可对于不同要求的方向盘角度要求量(给定方向盘角度)来跟踪由方向盘机构引起的偏差。
[0061]如果在步骤S20中确定出:实际方向盘角度对预给定的给定方向盘角度和/或校正的给定方向盘角度有明显的偏差，则重新确定校正系数(步骤S22)及为了随后的由泊车辅助装置预给定的给定方向盘角度的校正进行存储(步骤S24)。因为步骤S22及S24在上面已详细地描述，这里对其不再讨论。
[0062]步骤SlO至S20将这样不断地重复，直到机动车泊入停车位为止。此后该方法随着泊车辅助装置的停止工作而告结束(步骤S36)。
[0063]图5表不用于控制机动车自动转向的装置的一个概不图。
[0064]一个设有用于控制机动车自动转向的装置50的机动车(未示出)附加地配备有至少一个自动的机动车控制系统52及54。例如该机动车具有一个第一自动的机动车控制系统52，它被设计成泊车辅助系统来对装置50提供关于一个有利的泊车路径的信息。在此情况下第一自动的机动车控制系统52用输出信号56对装置50预给定至少一个给定行驶方向参数。输出信号56的该至少一个给定行驶方向参数例如为一个给定行驶方向、给定方向盘角度和/或给定车轮角度。[0065]装置50具有一个用于接收预给定的给定行驶方向参数的第一信号输入端58a。该第一信号输入端58a例如为装置50的控制装置58的一个下属单元。控制装置58例如被设计来借助一个控制信号60这样地控制机动车的自动转向装置62，以使得在机动车行驶期间驾驶员根本不必操作方向盘63。控制装置58最好完全承担机动车当前行驶方向的控制。在此情况下不需要来自驾驶员方面的方向盘干预。
[0066]自动转向装置62可被构成机动车的电转向装置。自动转向装置62可为装置50的一个下属单元。也可以是，装置50与自动转向装置62分开地设置在机动车上及控制信号60通过机动车总线传送到自动转向装置62。
[0067]但自动转向装置62也可这样地构成，即仅通过驾驶员的支持来操作方向盘63。例如自动转向装置62在方向盘63上施加一个力，该力使驾驶员对方向盘63的有利操作变得容易。由自动转向装置62施加在方向盘63上的力例如作用在驾驶员应转动方向盘63的方向上。如果驾驶员相反地逆着该有利的方向转动方向盘63，则由于驾驶员必需对自动转向装置62反作用的力相对地大，将使他注意到其不利的方向盘操作。
[0068]控制装置58耦合到一个存储器装置58b上，在该存储器装置上可读出地存储了至少一个校正系数。存储器装置58b可被构成控制装置58的下属单元或构成与控制装置58分开设置的单元。对于一个合适的校正系数的读出在下面还将详细地描述。
[0069]控制装置58被设计成在接收到一个给定行驶方向参数后借助校正系数及预给定的给定行驶方向参数来求得一个校正的给定行驶方向参数及借助控制导线60使自动转向装置62转换到遵守该校正的给定行驶方向参数的模式。对于自动转向装置62的该转换也可理解为一种控制。因为校正的给定行驶方向参数的目的已在上面详细描述了，这里对其不再讨论。
[0070]自动转向装置62根据控制信号60的接收来调节方向盘63。方向盘63被自动转向装置62的控制将通过至少一个机动车本身的传感器64及66来检测。该传感器64例如作为方向盘角度传感器被设计来测定方向盘63的当前位置。包含一个由传感器64测定的实际方向盘角度的第一传感器信号68接着被提供给装置50。
[0071]方向盘63被方向盘机构62的调节将引起车轮当前方位的改变。至少一个(未示出)的车轮的方位可通过车轮角度传感器66来测定及通过包含实际车轮角度的第二传感器信号70提供给装置50。
[0072]装置50具有用于接收由传感器64及66输出的传感器信号68及70的第二信号输入端72a。该第二信号输入端72a被耦合在用于实际方向盘角度和/或实际车轮角度的求值的求值装置72上。
[0073]求值装置72被设计用于:将至少一个由机动车的传感器64及66测定的实际行驶方向参数与至少一个预给定的给定行驶方向参数相比较。在所述的该例中求值装置72将实际方向盘角度与所提供的给定方向盘角度相比较及将实际车轮角度与所提供的给定车轮角度相比较。为了更加清楚起见在图5中未表示出用于向求值装置72提供给定方向盘角度及给定车轮角度的信号。
[0074]对于至少一个实际行驶方向参数与至少一个预给定的给定行驶方向参数的比较也可理解为对描述该比较的数值的计算。用于计算该数值的例子已在上面给出。用于该数值的有利求解的另一例子将在对图6的说明时来描述。[0075]因此求值单元72被设计来在一个状态中计算出描述偏差的数值，在该状态中实际行驶方向参数对预给定的给定行驶方向参数偏差至少一个最小差值。当然也可在该装置50的一个特殊实施形式中当超过实际行驶方向参数对预给定的给定行驶方向参数之间的最小差值后才计算该数值。接着重新确定与该计算的数值相应的校正系数及通过一个存储器信号73输出给存储器装置58。该校正系数被存储在存储器装置58b中。
[0076]当后来求解校正的给定行驶方向参数时便可使用该新确定的校正系数。因此可作到在方向盘63调节时抵消自动转向装置62的偏差，该偏差例如是由于自动转向装置62或方向盘其它部件的老化产生的。这保证了在方向盘63自动调节时的预防性校正。此外还可以:通过实际车轮角度与给定车轮角度的比较来补偿实际方向盘角度对实际车轮角度的有误差的变换比。这附加地保证了对老化过程和/或行驶机构的机械错位的抵消作用。
[0077]在一个优选的实施形式中，控制装置58耦合到一个用于接收包含当前机动车倾斜度(道路倾斜度)和/或正在行驶的道路的摩擦系数的数据信号74的第三信号输入端58c上。包含当前机动车倾斜度(道路倾斜度)和/或正在行驶的道路的摩擦系数的数据信号74例如由第二自动的机动车控制系统54来提供。这样一个被设计来测定当前机动车倾斜度和/或正在行驶的道路的摩擦系数的第二自动的机动车控制系统54例如为一个ESP系统或ACC系统。当然该第二自动的机动车控制系统54也可与第一自动的机动车控制系统构成一体。
[0078]控制装置58或求值装置72可被这样地设计，即它使一个由求值装置72测定的校正系数与用于机动车倾斜度的和/或正在行驶的道路的摩擦系数的所属值一起存储到存储器装置58b上。在以后的时刻当借助接收的数据信号74求解校正的给定行驶方向参数时将从存储器装置58b询问校正系数，该校正系数是在机动车倾斜度和/或正在行驶的道路的摩擦系数的相应值的情况下(重新)确定的。
[0079]在上文中所述装置50被设计用于:由泊车辅助装置接收信号及为了调节方向盘63进行该信号的求值。当然本发明不被限制在该应用例上。装置50也可设计用于:在机动车的另一自动转向模式中根据另一自动的机动车控制系统52、例如一个自动车道保持系统的预给定来操作方向盘63。
[0080]图6表示用于说明图5的装置的一个进一步构型的坐标系。该坐标系的横坐标给出给定方向盘角度α0，它在一个或多个泊车过程时由一个起泊车辅助装置作用的自动的机动车控制系统预给定。该坐标系的纵坐标相应于相对预给定的给定方向盘角度测定的实际方向盘角度α。例如实际方向盘角度由一个方向盘角度传感器输出给机动车总线及被一个求值装置由机动车总线读出。
[0081]记录在该坐标系中的点相应于由给定方向盘角度α O与实际方向盘角度α组成的数值对。它们涉及不同的方向盘角度的参数范围82及84。例如对于方向盘角度范围82及84有机动车向前行驶与向后行驶之别。
[0082]借助记录在该坐标系中的点可求得一个回归度80或补偿度。回归度80的斜率可由求值装置求得及接着作为校正系数存储在存储器装置上。
[0083]图7表示一个泊入停车位的机动车的概示图。
[0084]一个概要表示的机动车90通过自动行驶出一个由未示出的泊车辅助装置求得的泊车轨迹92被导入停车位94中。该泊车轨迹92的自动行驶最好借助一个自动方向盘调节装置，例如电转向装置来实现。在泊车过程的每个点上可通过测距方法、例如使用一个方向盘角度传感器或车轮脉冲计数器来测定机动车90相对停车位94的位置。
[0085]对于预给定的泊车轨迹92的精确行驶重要的是:可实现的机动车90的最大方向盘角度和/或可实现的最大车轮角度应大于或等于泊车轨迹92的最大方向盘角度β和/或其最大车轮角度。在此情况下泊车轨迹92、尤其在到一个窄停车位中的泊车路径的情况下具有相对大的方向盘角度(满打方向盘)和/或车轮角度。
[0086]可实现的机动车90的最大方向盘角度和/或可实现的最大车轮角度通常由制造厂一次性确定。但在机动车90工作期间例如由于机动车老化或行驶机构磨损在机动车90上出现改变,这将导致可实现的最大方向盘角度和/或可实现的最大车轮角度的显著降低。该问题可通过下面借助图8所述的方法来消除。
[0087]图8表示一个说明对机动车预给定的给定行驶方向参数的可执行性的检验方法的实施形式的流程图。
[0088]在该方法的第一步骤S40中接收一个由驾驶员和/或由一个自动的机动车控制系统预给定的给定行驶方向参数。例如由一个泊车辅助装置预给定经由一个泊车路径的给定行驶方向参数，该泊车路径被提供给一个自动转向装置。以此方式预给定的给定行驶方向参数可接着被用于这里所述方法的实施。在此情况下例如在上述的方法步骤S30至S34后可执行步骤S40。
[0089]这里应明确地指出，所述方法不被限制在该泊车过程上。例如也可由另外一个自动的机动车控制系统、如一个自动车道保持系统或一个机动车外部的交通控制系统来提供预给定的给定行驶方向参数。此外驾驶员例如可通过对方向盘的转动来预给定给定行驶方向参数。在此情况下机动车也可处于一个工作模式中，其中，行驶方向单独地由驾驶员预给定。该给定行驶方向参数可为一个给定行驶方向、一个给定方向盘角度和/或一个给定车轮角度。
[0090]接着根据预给定的给定行驶方向参数进行机动车当前行驶方向的改变(步骤S42)。在该过程期间测定至少一个当改变当前行驶方向时为了调节方向盘和/或机动车的车轮所施加的调节力(步骤S44)。在此情况下至少一个调节力的测定通过至少一个机动车本身的传感器来实现。
[0091]接着在步骤S46中将该至少一个调节力与至少一个预给定的比较值相比较。如果在步骤S46中确定出至少一个所提供的调节力相应于至少一个预给定的比较值，则确定出对于机动车预给定的给定行驶方向参数可被遵守(步骤S48)。接着可将包含该信息的一个相应信号输出给至少一个机动车本身的装置、例如自动的机动车控制系统(步骤S50)。并且也可对驾驶员一个相应的通知。
[0092]对于相应于一个预给定的比较值的调节力也可理解为一个低于预给定阈值或在预给定值范围内的调节力。
[0093]一旦至少一个调节力对至少一个比较值偏差了至少一个最小差值-在该实施形式中该最小差值被定义为符合规定的自动转向装置的一个标准，则确定出:对机动车预给定的给定行驶方向参数仅可有限地被调节(步骤S52)。并可立即向驾驶员通告一个相应的信息(步骤S54)。这例如通过广播或通过显示器来实现。现在驾驶员具有一个可能性，即寻找一个修理行并让其排除机动车的故障，该故障已引起可实现的最大方向盘角度和/或可实现的最大车轮角度的减小。通过多个调节力与多个比较值的比较可确定出至少一个调节力对至少一个比较值偏差了至少一个最小差值的可能原因。尤其通过多个调节力与多个比较值的比较可确定出预给定的给定行驶方向参数可执行性不足的原因。因此可识别出基于系统外部变化的功能缺陷、例如由于与人行道镶边石碰撞的车道错位和/或电转向装置的老化。这样便降低了修理费用。
[0094]该预给定的给定行驶方向参数可执行性的不足将引起可实现的最大方向盘角度和/或可实现的最大车轮角度的减降低。然而通过本方法通常能容易且成本上有利地排除该降低。
[0095]作为对步骤S54的变换或补充，可在步骤S56中将一个信息信号输出给自动的机动车控制系统。该信息信号例如包含一个信息，即预给定的给定行驶方向参数不再能被遵守，及由此至今对于机动车可实现的最大方向盘角度和/或至今可实现的最大车轮角度不再能被遵守。在本发明的一个优选实施形式中自动的机动车控制系统被这样地设计，使得在信息信号接收后仅还可对电转向装置预给定一个小的方向盘角度和/或车轮角度。例如泊车辅助装置在接收该信息信号后仅借助小的方向盘角度和/或车轮角度计算泊车路径。
[0096]因此本方法给出一个优点，即由泊车辅助装置执行的轨迹计划-它计划了机动车泊入停车位的最佳路径-仅考虑技术上可能的情况。通过该措施可大大地改善系统的耐用性。
[0097]在本方法的一个进一步构型中，只要在步骤S52中确定出:对机动车预给定的给定行驶方向参数仅可有限地被调节，则导入对机动车可实现的最大方向盘角度和/或可实现的最大车轮角度的重新确定。最好机动车可实现的最大方向盘角度和/或可实现的最大车轮角度在考虑至少一个调节力的情况下被这样重新确定，以致能保证该可实现的最大方向盘角度和/或可实现的最大车轮角度的可靠实现。尤其可接着通过信息信号对自动的机动车控制系统传送该可实现的最大方向盘角度和/或可实现的最大车轮角度。
[0098]在坡度大的地面的情况下可出现:为了满打方向盘必需施加一个比在完善的平面上大的力。在本方法中当将测定的力与至少一个阈值比较时可考虑机动车的倾斜度(道路倾斜度)。机动车倾斜度(道路倾斜度)可在静止状态、例如当机动车借助倒车泊入停车位前来确定。因此在满打方向盘行驶前就已识别了机动车倾斜度。
[0099]行驶道路的摩擦系数也可影响调节力。借助通常在机动车上已设有的传感器来有利地确定倾斜度(道路倾斜度)和/或行驶道路的摩擦系数的可能性已在上面描述。
[0100]在另一优选的进一步构型中对于倾斜度(道路倾斜度)和/或行驶道路的摩擦系数的数值范围已由用于实施这里所述方法的装置的制造者在一个存储器装置上存储了至少一个比较值。因此能够在考虑到气候条件和/或环境条件的情况下可靠地检验预给定的给定行驶方向参数的可执行性。
[0101]图9表示一个用于检验对机动车预给定的给定行驶方向参数的可执行性的装置的概示图。
[0102]装置100为了检验一个预给定的给定行驶方向参数的可执行性，可被设计成与上述的自动的机动车控制系统52及54相互配合。装置100例如设有用于接收自动的机动车控制系统52的输出信号56的第一信号输入端102a。在此情况下输出信号56包含一个预给定的给定行驶方向参数，给定行驶方向参数例如借助方向盘63上和/或至少一个车轮上的一个未示出的自动转向装置来调节。作为对此的变换或补充，第一信号输入端102a也可被设计成用于接收驾驶员预给定的给定行驶方向参数。驾驶员例如操作方向盘63来预给定给定行驶方向参数。在此情况下包含预给定的给定行驶方向参数的方向盘信号104被提供到第一信号输入端102a上。
[0103]第一信号输入端102a耦合在比较装置102上，对于该比较装置在下面还将详细地描述。比较装置102a附加地耦合到第二信号输入端102b上。第二信号输入端102b用来接收至少一个用于当机动车的当前行驶方向改变时根据预给定的给定行驶方向参数调节机动车的方向盘63和/或一个(未示出的)车轮的调节力。这里该至少一个调节力由机动车的至少一个传感器106及108通过传感器信号110及112来提供。
[0104]传感器106例如可被设计来测定由自动转向装置和/或由驾驶员为了调节方向盘63所施加的调节力及通过传感器信号110输出。方向盘63的调节将引起车轮当前方位的改变。传感器108则测定用于调节至少一个车轮所需的调节力及通过传感器信号112来提供该调节力。
[0105]比较装置102被设计来:将至少一个调节力与至少一个预给定的比较值相比较及将与该比较相应的比较信号114输出给一个求值装置116。如果调节力相应于至少一个预给定的比较值，例如调节力在一个数值范围内和/或低于预给定的阈值，则求值装置116确定出对于机动车的预给定给定行驶方向参数可被遵守。接着可将一个相应的信息信号118输出给至少一个机动车本身的装置。该信息信号118最好输出给第一自动的机动车控制系统52。第一自动的机动车控制系统52由此得到一个反馈信号:至少对于机动车的给定行驶方向参数(例如所提供的泊车路径)可继续被遵守。
[0106]但只要至少一个调节力对至少一个比较值偏差至少一个最小差值，求值装置116就确定出:对于机动车预给定的给定行驶方向参数的可执行性不符合一个所需标准。接着可将一个相应的信息信号118输出给自动的机动车控制系统52。
[0107]第一自动的机动车控制系统52由此通过该信息信号118得知:对于机动车不再能可靠地实现原始的最大方向盘角度和/或原始的最大车轮角度。最好第一自动的机动车控制系统52在接收到这样一个信息信号118后仅计算这样的给定行驶方向参数(泊车路径)，即它的方向盘角度和/或车轮角度低于被证实合适的值。
[0108]在一个优选的实施形式中求值装置116被设计来:在确定出对于机动车预给定的给定行驶方向参数的可执行性不符合一个所需标准后，重新确定可实现的最大方向盘角度和/或可实现的最大车轮角度。接着可通过信息信号118将至少一个重新确定的角度输出给第一自动的机动车控制系统52。因此当由第一自动的机动车控制系统52求取一个有利的给定行驶方向参数时将考虑该至少一个重新确定的角度。
[0109]求值装置116也可被设计来启动一个用于对驾驶员显示和/或广播信息的显示装置或广播装置。最好该显示和或广播包括一个有关对于机动车预给定的给定行驶方向参数的可执行性不符合一个所需标准的信息。驾驶员现在则可以寻找一个修理行。
[0110]通过多个调节力与多个比较值的比较尤其可求出预给定的给定行驶方向参数的可执行性不理想的原因。接着可将该原因通知驾驶员。这样便降低了用于修理的费用。
[0111]在一个优选的实施形式中，装置100具有用于接收上述数据信号74的第三信号输入端102c。因此可与机动车倾斜度和/或正在行驶的道路的摩擦系数相关地来适当选择至少一个比较值。
【权利要求】
1.用于检验对机动车(90)预给定的给定行驶方向参数(αO)的可执行性的装置(100)，具有: 一个第一信号输入端(102a)，它被设计来接收由驾驶员和/或由一个自动的机动车控制系统预给定的给定行驶方向参数(α O)； 一个第二信号输入端(102b)，它被设计来:接收由所述机动车(90)的至少一个传感器(106，108)测定的当根据所述预给定的给定行驶方向参数(α O)改变所述机动车(90)的当前行驶方向时用于调节所述机动车(90)的方向盘(63)和/或车轮的至少一个调节力； 一个比较装置(102)，它被设计来:将测定的所述至少一个调节力与至少一个预给定的比较值相比较及提供一个与该比较相应的比较信号(114);及 一个求值装置(116)，它被设计来在接收到所述比较信号(114)后只要所述至少一个调节力对所述至少一个预给定的比较值偏差至少一个最小差值，则确定出:对于所述机动车(90)预给定的所述给定行驶方向参数(α O)的可执行性不符合所需的标准及提供一个相应的信息信号(118),其中，该信息信号(118)被输出给所述机动车(90)的一个显不装置或广播装置，用于对驾驶员和/或所述自动的机动车控制系统(52，54)显示和/或广播一个相应的信息。
2.根据权利要求1的装置(100)，其中，在该装置(100)上存储所述机动车(90)的可实现的最大方向盘角度和/或可实现的最大车轮角度的初始值，其中，所述求值装置(116)被附加地设计来在接收到所述比较信号(114)后只要所述至少一个调节力对所述至少一个预给定的比较值偏差所述至少一个最小差值，则重新确定所述机动车(90)的可实现的最大方向盘角度和/或可实现的最大车轮角度，其中，对所述自动的机动车控制系统(52，54)输出的所述信息信号包括关于该重新确定的可实现的最大方向盘角度和/或该重新确定的可实现的最大车轮角度的信息。
3.根据权利要求1或2的装置(100)，其中，所述装置(100)附加地被设计来:通过多个调节力与多个比较值的比较可限定所述至少一个调节力对所述至少一个比较值偏差了所述至少一个最小差值的可能原因。
4.根据权利要求1至3中任一项的装置(100)，设有一个第三信号输入端(102c),该信号输入端被设计来:接收由机动车本身的另一传感器测定的机动车倾斜度和/或由机动车本身的另一传感器测定的行驶道路的摩擦系数，其中，所述比较装置(102)被设计来由一个预给定数目的比较值中求得至少一个与所述机动车倾斜度和/或所述行驶道路的摩擦系数相应的比较值。
5.用于检验对机动车(90)预给定的给定行驶方向参数(αO)的可执行性的方法，包括下列步骤: 接收由驾驶员和/或由一个自动的机动车控制系统预给定的给定行驶方向参数(α O)(S40)； 根据所述预给定的给定行驶方向参数(α O)改变所述机动车(90)的当前行驶方向(S42): 测定至少一个当改变当前行驶方向时用于调节所述机动车(90)的方向盘(63)和/或车轮的调节力(S44)； 将所述至少一个测定的调节力与至少一个预给定的比较值相比较(S46);只要所述至少一个调节力对所述至少一个预给定的比较值偏差至少一个最小差值，则确定出:对于所述机动车(90)预给定的所述给定行驶方向参数(α O)的可执行性不符合所需的标准(S52);及 对驾驶员显示和/或广播一个相应的信息(S56)和/或对所述自动的机动车控制系统(52, 54)输出一个相应的信息信号(118) (S54)。
【文档编号】B62D113/00GK103863394SQ201310324996
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2008年11月17日 优先权日:2008年6月27日
【发明者】V·尼姆茨 申请人:罗伯特·博世有限公司