CN101466588B - 用于驾驶员辅助的控制器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于机动车(1)的驾驶辅助的一种控制器和一种方法，该控制器具有：一用于询问用于检测该机动车(1)的周围环境数据的传感器(2)的数据接口(28)，一用于询问该机动车的已偏转的转向角的数据接口(26)，一用于由该机动车的、由这些传感器传送的周围环境数据来求出驾驶指示的计算单元(11)及一用于输出所述驾驶指示的数据接口(29)，其中，所述驾驶指示包括至少一个指令：在停止时进行该机动车的转向，其特征在于一用于控制该机动车(1)的制动装置(31，32，33，34，35)这样地起作用的数据接口(30)，即，在所述停止时进行转向期间一直使该机动车制动，直到调节出一预给定的转向角。

Description

用于驾驶员辅助的控制器和方法
技术领域
本发明涉及一种用于驾驶员辅助的控制器或方法。
背景技术
由DE 102 20 426 A1公知了一种用于泊车辅助系统工作的方法及一种泊车辅助系统，其中，在从一个停车位旁边行驶过后确定该停车位的长度和/或宽度及在其中确定机动车泊入停车位中的泊入过程。这时将指示机动车驾驶员：他应在何方向上使机动车运动及应使方向盘偏转多少。其中，在泊车期间机动车自动地制动或加速。此外还公知了一些泊车辅助系统，其中，驾驶员获得使机动车制动或加速的指示。
发明内容
与其相比，本发明提出了一种用于机动车的驾驶辅助的控制器，具有：一用于询问用于检测该机动车的周围环境数据的传感器的数据接口，一用于询问该机动车的已偏转的转向角的数据接口，一用于由该机动车的、由这些传感器传送的周围环境数据来求出驾驶指示的计算单元及一用于输出所述驾驶指示的数据接口，其中，所述驾驶指示包括至少一个指令：在停止时进行该机动车的转向，其中，设有一用于控制该机动车的制动装置这样地起作用的数据接口，即，在所述停止时进行转向期间一直使该机动车制动，直到调节出一预给定的转向角，设有一用于询问该机动车的运动传感器的接口，其中，只有当对这些运动传感器的询问求得该机动车的车轮静止时，所述制动装置才在所述停止时进行转向期间被致起作用。
根据本发明的该用于驾驶辅助的控制器具有其优点，即，一方面可简单地对机动车传动系统及制动系统保持干预及另一方面能安全可靠地进行必需由驾驶员执行的转向过程。因为在驾驶员必须进行转向偏转时进行机动车的制动。机动车一直被制动，直到转向偏转结束，从而在机动车停止时进行转向偏转。接着机动车驾驶员用此时已正确地偏转的转向角继续驾驶机动车。因此不仅对驾驶员发出指示，而且也保证机动车以与给出的转向指示相应的转向角来运动。
通过下面所述的措施可得到上述方案中给出的控制器的有利的进一步构型及改进。特别有利的是，即使当指示给机动车驾驶员的转向角尚未达到时，驾驶员也可通过一个相应的接口来取消对制动器的锁止。当驾驶员改变其驾驶目标及他例如想离开停车位或要选择其它的行驶路径时，这是特别有利的。
此外有利的是，当机动车已停止时才进行机动车车轮的制动。由此避免了该机动车的、驾驶员或可能跟在后面的交通参与者未估计到的突然的制动。尽管如此仍可防止泊车过程期间机动车的无意的移动或在转向角未被正确偏转的情况下机动车无意的起动。
此外有利的是，当制动器被松开时对驾驶员发出一个报警。尤其是对于驾驶员在一个斜坡上泊车的情况，由此他可对机动车的自动制动的松开作出反应以及又自行接管机动车的制动或加速。
特别有利的是，根据本发明的辅助驾驶的控制器用于机动车的泊车。因为在泊车过程中常常需要在车停止时转向，以便能最佳地利用通常刚刚够用的泊车面积。在此背景下有利的是，根据本发明的控制器被应用在用于机动车的泊车装置中。
此外，本发明提出了一种用于驾驶辅助的方法，在此情况下，输出驾驶指示，其中，这些驾驶指示包括至少一个用于在该机动车停止时转向的转向指示，其中，在所述停止时进行转向期间使一制动装置起作用，以及检测当前已偏转的转向角，只有在所述停止时进行转向期间当达到一预给定的转向角时才松开所述制动装置，在停止时进行转向时在使所述制动装置起作用前询问该机动车的运动传感器，仅在机动车停止时才使该制动装置起作用。
根据本发明的该方法也是有利的，在该方法中，当在车停止时进行的转向期间达到预给定的转向角时才松开制动装置。由此避免了机动车的移动或机动车以错误的转向角行驶，该错误的转向角将不能导致机动车到达所需的目标位置、尤其是停车位中。
附图说明
本发明的实施例表示在附图中及在以下的说明中对其详细地描述。附图表示：
图1：设有泊车装置的根据本发明的控制器的一个实施例的汽车的示意性俯视图，
图2：在泊车过程时根据本发明的方法的一个示意性流程，
图3：根据本发明的方法流程的一个实施例。
具体实施方式
本发明可应用于任何运输工具，但尤其有利的是用于可在道路交通网中自由行驶的机动车。由于现在普遍高的交通密度，驾驶员必需非常准确地在道路交通中驾驶他的机动车。尤其需要的是，能够利用常常是刚刚够的泊车空间，以便在道路交通中停放汽车。因此以下将以在汽车中用于一个泊车过程的应用的例子来说明根据本发明的控制器。
图1表示一个汽车1，它以俯视图概要地表示。该汽车设有距离传感器2。在这里所示的配置中在汽车的前侧3上设有四个距离传感器2及在汽车的后侧4上设有四个距离传感器2。此外在汽车的右侧5上及在汽车的左侧6上各设有两个距离传感器。距离传感器2优选构造成超声波传感器。在此情况下距离传感器2发送超声波信号，该超声波信号被障碍物反射。由声波信号的传播时间可计算出到障碍物的距离。为此距离传感器2通过一个数据总线7与控制器10连接，该数据总线通过一个数据接口28连接在控制器10上。控制器10设有一个计算单元11，它进行距离数据的分析处理。在另一实施形式中可不使用超声波传感器而使用其它的距离传感器，例如光学传感器或雷达传感器，用于距离测量。
在此情况下计算单元11被设计用于由测量到的距离数据计算出一个周围环境模型及由此确定出汽车1的周围环境的障碍物地图。此外，该计算单元11被设计用于确定汽车在被检测到的障碍物周围的行驶路径。例如可以是，用设置在汽车1的右侧5的距离传感器2来测量一个停车位的长度，确定限制该停车位的障碍物的位置及计算汽车1到该停车位中的行驶路径。在此情况下，为了计算优选考虑在控制器10的存储器12中存储的汽车尺寸。为了使汽车驶入到停车位中，通过光学的显示器13和/或通过声学的输出单元14向驾驶员发出指示。光学的显示器13和/或声学的输出单元14通过数据接口29连接在控制器10上。输出的行驶指示一方面可包括汽车的向前行驶或向后行驶，但也可包括转向指示。因为在行驶期间方向盘转动所起作用与汽车以怎样的速度运动相关，特别简单的是，将以一个确定地已偏转的转向角的向前行驶及向后行驶作为一方与转向偏转到一个适合的转向角作为另一方分开。因此，或者是以一个确定的固定的转向角行驶或者是在车停止时转动方向盘。由此对于驾驶员可以特别简单地遵从由控制器10确定的转向指示及行驶指示。
在行驶期间，可通过这些距离传感器2来继续监测到汽车1的周围环境中的障碍物的距离。如果汽车1非常接近一个障碍物，则可通过显示器13或声学的输出单元14对驾驶员发出警告。
当要求驾驶员将方向盘向左完全偏转、向右完全偏转或直线行驶时，驾驶员可特别简单地跟随转向指示。为了检验是否已由驾驶员偏转了所需的转向角度，控制器10通过数据接口26与一个转向角传感器8连接，该转向角传感器例如测定汽车的转向轴9的角度位置。为了确定在进行转向时汽车是否实际上静止，控制器10通过数据接口15与车轮传感器16，17，18，19连接，其中车轮传感器监测汽车的各个车轮21，22，23，24。这里例如可使用ABS系统的车轮传感器16，17，18，19，这些车轮传感器报告车轮的运动或车轮的静止状态。
此外控制器10具有一个数据接口30，该数据接口与一个用于控制汽车的制动系统的控制装置31连接。在此情况下制动系统的该控制装置可通过用虚线表示的数据总线与后轮21，22的制动装置32，33和/或与前轮的制动装置34，35协同作用。在第一实施例中制动装置32，33，34，35可作为汽车的传统制动器、尤其作为盘式制动器来实施，在汽车行驶运行期间该制动器用于汽车的减速。而在另一实施形式中也可使用一个驻车制动器的制动装置，该驻车制动器通常被用于防止汽车在停止的情况下无意地移动。
这些数据接口15，26，28，29，30，37可以各作为单独的数据接口被设置在控制器10上。而在另一实施形式中也可以是，一定的数据接口通过数据总线组合在一起。因此例如可以是，一方面制动装置上的控制信号及另一方面传感器数据通过一个所谓的CAN总线(控制器局域网)传送到控制器10上。操作元件36的询问及到输出装置13，14上的信息的输出例如可通过LIN总线来实现。这些传感器2可通过一个适合的传感器数据总线将数据传送到控制器10上。该控制器优选具有各自带有相应的输入电路的合适的插接触头，它们构成了数据接口。相应地在数据接口上也可设置对应的总线驱动器或数据总线接口，所述总线驱动器或数据总线接口可实现与数据传送总线系统的通信。
控制器10本身可设置在汽车中的任意位置上。因为控制器10本身不必位于使用者的作用范围中，它尤其可设置在发动机舱中，但也可设置在仪表盘的一个不能被驾驶员直接触及的区域中。
控制器10优选被设计成可用在不同的机动车中，其中，各自相应的机动车数据可通过一个图1中未示出的接口写入存储器12中。也可变换地，对于存储器12设置相应的可更换的存储器组件，使得在控制器10被安装在汽车中前，将各自具有相应的汽车数据的存储器组件安装到控制器10中。
以下借助图2中的行驶例来描述根据本发明的控制器及根据本发明的泊车装置的工作方式。汽车1沿其在箭头方向60上的行驶路段沿街道边缘61行驶。在此情况下，设置在汽车右侧5上的距离传感器被启动。这些传感器测量汽车到障碍物的侧向距离及在路过行驶时测出停泊在街道边缘61旁的第一汽车62及第二汽车63的位置。此外，通过由控制器对这些距离数据的分析处理也测定出第一汽车62与第二汽车63之间的一个对于汽车1足够地大的停车位64。现在通过显示器13和/或声学的输出单元14对驾驶员发出停车提示，以便泊入停车位64。驾驶员将该汽车停止在第一转向点65的位置上，其中，作为图2中汽车的该位置，以后轴线的中点为代表标出在该图中。现在为了泊入该停车位，驾驶员必需首先适当地向右转动方向盘。该指令也通过显示器13或声学的输出单元14输出给驾驶员。此外必要时也输出：在汽车停止时进行转向。已经借助计算单元11确定出到该停车位中的行驶路径66的控制器10确定出用于驶入停车位的转向点，例如所述第一转向点65。在行驶路径66期间由驾驶员已偏转的转向角度总是大致保持恒定，直到这些转向点，以便可以由驾驶员容易地再现所推荐的行驶路径。转向过程，即每次已偏转的转向角度的改变仅发生在这些转向点上。在此情况下在第一转向点65上例如对驾驶员指示：向右进行全转向。全转向的指示相对其它转向角度有其优点，即，全转向由方向盘的转向止挡唯一地确定。因此驾驶员也可自行检验是否达到全转向。
在汽车达到第一转向点65的位置后，借助车轮传感器18，19，16，17首先检验汽车是否停止。如果是，则由控制器10通过制动装置31启动前轴的制动装置34，35和/或后轴的制动装置32，33。驾驶员现在可根据转向指示的输出在停止时向着对他所建议的方向转向。在停止时的转向也可以当汽车位于斜坡上及驾驶员未自行操作制动器时进行。
当前已偏转的转向角度借助转向角传感器8来检测。当驾驶员已达到一个预给定的、已由控制器10或计算单元11确定出的转向角时，制动装置32，33和/或34，35才被松开。在根据图2的实施例中这个转向角可为向右的全转向，其中，公差范围可被设为例如方向盘转动量的十分之一。如果达到所需的转向角度，则制动装置32，33和/或34，35根据控制器的要求通过至制动控制器31的数据接口30被自动松开。优选地，通过输出单元13，14对驾驶员输出一个光学的和/或声学的报警，告知制动器已被松开。也可优选对驾驶员输出：现在他应在何方向上，即向前或向后控制汽车。尤其是通过报警输出可一方面防止驾驶员对制动器的自动松开感到突然。另一方面可作到，驾驶员被告知已达到预给定的角度，以便使其向停车位中的行驶顺畅地继续进行。相应地也可在制动器自动松开的稍前时刻、例如提前一秒钟发出报警。现在驾驶员可用已偏转的转向角使其行驶首先进行到第二转向点67。补充地，也可对驾驶员输出不改变转向角的指示。
在第二转向点67上对驾驶员发出指示：停住汽车及向左进行转向偏转，优选向左全转向。以与在第一转向点65上相同的方式来检验汽车是否停止。如果是，则使制动装置32，33或34，35起作用，直到由驾驶员向左调节出所需的转向角为止。这时对驾驶员发出一个指令：用当前已偏转的转向角继续其行驶。现在驾驶员可以以所偏转的转向角根据行驶路径66继续其行驶。在此，汽车在为泊入停车位所计算出的在第二转向点67上的转向角还未被调节出的情况下的行驶得以避免。
驾驶员现在将汽车一直后移到第三转向点68上。现在以相同的方式又发出一个转向指示：这次是将方向盘打正。相应地启动制动装置使汽车保持停止及接着在达到所需的转向角再松开制动装置。这时驾驶员可使汽车再向前行驶一小段，以便将其在停车位中适当地定位，以便不会妨碍第一汽车62。
对于在一个转向点上驾驶员决定不继续行驶到停车位中的情况，设置了一个在图1中示出的操作元件36，该操作元件通过一个数据接口37由控制器10读取。如果控制器10确定出该操作元件6被操作，则只要制动装置32，33，34，35已被控制器10启动，就将它们松开。必要时对驾驶员发出声学的和/或光学的报警。
在另一实施例中也可以是：汽车虽然自动地制动，但制动装置的松开需要驾驶员核准。如果达到了所需的转向角，则根据该实施形式，仅当驾驶员例如首先操作了汽车油门踩板，或者以释放离合器踩板上的压力或在自动挡汽车的情况下置入一个行驶级别的方式耦合入一个档位时才松开制动器。并仍可对驾驶员补充地输出制动器已被松开的报警。如果未达到预定的转向角，当驾驶员操作离合器或油门踩板时，制动装置优选首先还保持起作用，使得由于作用的制动阻力使驾驶员得到一个反馈信号。在此情况下仅在通过由驾驶员操作驱动装置而超过一个预给定的力值时，才使制动装置过载及被松开。
图3中以模块形式表示根据本发明的方法的方法流程图。当根据控制器的要求应在车停止时进行汽车转向时，将调用该方法的初始化步骤70。在第一检验步骤71中检验汽车是否已停止。如果不是，则分支到第二检验步骤72，在该步骤中检验：汽车是否仍位于在其中可成功地进行转向偏转的相应区域中。如果是，则返回到第一检验步骤71。必要时对驾驶员重复发出要停住汽车的报警。如果汽车已离开一个适合的停车区域，例如已离开了转向点65，67，68中的一个的在两个方向上10cm的区域，则分支到一个报警步骤73。在此情况下如果不校正汽车的位置，即使满偏转的转向也不能导致所需的结果，因为汽车已驶过用于在所需方向上进行转向偏转的合适的停车区域。在报警步骤73中或要求驾驶员向相反方向移动汽车，或告知驾驶员不再可能继续行驶到停车位中。
如果在第一检验步骤71中确定出汽车停止，则分支到启动步骤74，在该步骤中启动汽车的制动装置，使得汽车保持在所需位置上。在接下来的第三检验步骤75中借助通过数据接口26对转向角传感器8的询问来检验：是否已调节出由计算单元11计算出的转向角。如果不是，则继续进行汽车的制动。反之，如果达到所需的转向角，则继续分支到一个报警步骤76，在该报警步骤中，声学地和/或光学地对驾驶员发出要松开制动器的报警。在接着的一个停止步骤77中松开制动装置，使得汽车又可自由运动。在一个连接步骤78中将继续进行下一步的泊车方法。

Claims (8)

1.用于机动车的驾驶辅助的控制器，具有：一用于询问用于检测该机动车的周围环境数据的传感器的数据接口(28)，一用于询问该机动车的已偏转的转向角的数据接口(26)，一用于由该机动车的、由这些传感器传送的周围环境数据来求出驾驶指示的计算单元(11)及一用于输出所述驾驶指示的数据接口(29)，其中，所述驾驶指示包括至少一个指令：在停止时进行该机动车的转向，其中，设有一用于控制该机动车的制动装置这样地起作用的数据接口(30)，即，在所述停止时进行转向期间一直使该机动车制动，直到调节出一预给定的转向角，其特征在于：设有一用于询问该机动车的运动传感器的接口(15)，其中，只有当对这些运动传感器的询问求得该机动车的车轮静止时，所述制动装置才在所述停止时进行转向期间被致起作用。
2.根据权利要求1的控制器，其特征在于：还包括一用于询问一输入装置的数据接口(37)，该输入装置用于松开所述在所述停止时进行转向期间被致起作用的制动装置。
3.根据以上权利要求之一的控制器，其特征在于：还包括一用于在所述制动装置被松开的情况下输出一报警的数据接口(29)。
4.用于一机动车的泊车装置，具有：一根据以上权利要求之一的控制器(10)，用于检测该机动车的周围环境数据的传感器(2)，一至该机动车驾驶员的输出单元(13，14)，一转向角传感器(8)及一用于可电子地被致起作用的制动装置(32，33，34，35)的控制单元(31)。
5.用于驾驶辅助的方法，在此情况下，输出驾驶指示，其中，这些驾驶指示包括至少一个用于在该机动车停止时转向的转向指示，其中，在所述停止时进行转向期间使一制动装置起作用，以及检测当前已偏转的转向角，只有在所述停止时进行转向期间当达到一预给定的转向角时才松开所述制动装置，其特征在于：在停止时进行转向时在使所述制动装置起作用前询问该机动车的运动传感器，仅在机动车停止时才使该制动装置起作用。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于：在所述停止时进行转向期间使该机动车的一驻车制动器起作用。
7.根据权利要求5至6之一的方法，其特征在于：在所述制动装置被释松开时发出一报警。
8.根据权利要求5的方法，其特征在于：所述驾驶辅助是用于一机动车的泊车辅助。
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