DE102014011612A1 - Method for positioning a motor vehicle in an automated parking operation and a motor vehicle with a driver assistance system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionierung eines Kraftfahrzeuges bei einem automatisierten Parkvorgang, bei welchem das Kraftfahrzeug (1) autonom auf einer vorgegebenen Parktrajektorie geführt wird, bei welcher vorgegebene Lenkkenngröße des Kraftfahrzeuges 1 nachvollzogen werden. Bei einem Verfahren, bei welchem eine genaue Einstellung der Parktrajektorie möglich ist, wird die Parktrajektorie vor einer autonomen Fahrt des Kraftfahrzeuges (1) aufgezeichnet, wobei während der Aufzeichnung durch Ansteuerung der elektrischen Lenkeinheit (5) immer ein Lenkkenngröße der Lenkvorrichtung (5) eingestellt wird, welcher kleiner ist als ein maximaler Lenkkenngröße der Lenkvorrichtung (5). Dabei umfasst die Lenkkenngröße den Lenkwinkel, den Lenkraddrehzahl oder die Lenkgeschwindigkeit.The invention relates to a method for positioning a motor vehicle in an automated parking operation, in which the motor vehicle (1) is guided autonomously on a predetermined parking trajectory, in which predetermined steering characteristic of the motor vehicle 1 are traced. In a method in which an accurate adjustment of the parking trajectory is possible, the parking trajectory is recorded before an autonomous drive of the motor vehicle (1), wherein during the recording by driving the electric steering unit (5) always a steering characteristic of the steering device (5) is set which is smaller than a maximum steering characteristic of the steering device (5). The steering characteristic includes the steering angle, the steering wheel speed or the steering speed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionierung eines Kraftfahrzeuges bei einem automatisierten Parkvorgang, bei welchem das Kraftfahrzeug autonom auf einer vorgegebenen Parktrajektorie geführt wird, bei welcher vorgegebene Lenkkenngrößen des Kraftfahrzeuges nachvollzogen werden sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem.The invention relates to a method for positioning a motor vehicle in an automated parking process, in which the motor vehicle is guided autonomously on a predetermined parking trajectory, in which predetermined steering characteristics of the motor vehicle are traced and a motor vehicle with a driver assistance system.
Aus der
Es sind Fahrerassistenzsysteme bekannt, wie ein Parkplatzpilot oder Homeparking, bei welchen eine Trajektorie, die das Kraftfahrzeug später autonom abfährt, aufgezeichnet wird. Wenn beim Aufzeichnen der Trajektorie mit einem maximalen Lenkwinkel gefahren wird, kann eventuell später die Trajektorie nicht autonom nachgefahren werden, da ein Regler der elektrischen Lenkung in den mechanischen Anschlag der Lenkung läuft. Dies hat zur Folge, dass ein autonomes Abfahren der aufgezeichneten Trajektorie, welche in
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Positionierung eines Kraftfahrzeuges bei einem automatisierten Parkvorgang anzugeben, bei welchem ein Anfahren des mechanischen Anschlags der Lenkung durch einen Regler der elektrischen Lenkung zuverlässig unterbunden wird.The object of the invention is to provide a method for positioning a motor vehicle in an automated parking operation, in which a start of the mechanical stop of the steering is reliably prevented by a controller of the electric steering.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements are the subject of the dependent claims. Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description, as well as the explanation of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren dadurch gelöst, dass die Parktrajektorie vor einer autonomen Fahrt des Kraftfahrzeuges aufgezeichnet wird, wobei während der Aufzeichnung durch Ansteuerung der elektrischen Lenkung immer ein Lenkkenngröße wie Lenkwinkel, Linkgeschwindigkeit, Lenkraddrehzahl der Lenkvorrichtung eingestellt wird, welcher kleiner ist als ein maximaler Lenkkenngröße der Lenkvorrichtung. Diese maximale Lenkkenngröße kann maximale Lenkwinkel oder maximale Drehzahl der Lenkradregler oder beide Kenngrößen in der Kombination sein. Dies hat den Vorteil, dass die Trajektorien immer ohne einen extremen Lenkwinkel oder Lenkraddrehzahl aufgezeichnet werden. Dadurch wird verhindert, dass der Regler der elektrischen Lenkung an den mechanischen Anschlag der Lenkvorrichtung läuft. Beim autonomen Abfahren der Trajektorien wird somit eine höhere Genauigkeit erreicht.The object is achieved with a method in that the parking trajectory is recorded before an autonomous drive of the motor vehicle, wherein during the recording by controlling the electric steering always a steering characteristic such as steering angle, link speed, steering wheel speed of the steering device is set, which is smaller than a maximum Steering characteristic of the steering device. This maximum steering characteristic may be maximum steering angle or maximum speed of the steering wheel controllers or both characteristics in the combination. This has the advantage that the trajectories are always recorded without an extreme steering angle or steering wheel speed. This prevents the controller of the electric steering system from running against the mechanical stop of the steering device. Autonomous trajectory traversing thus achieves greater accuracy.
Vorteilhafterweise wird der Lenkwinkel oder Linkraddrehzahl durch eine Gegensteuerung der elektrischen Lenkeinheit eingestellt. Damit wird ein Ansteuern des maximalen Lenkwinkels oder Linkraddrehzahl der Lenkvorrichtung zuverlässig unterbunden und ein Nachfahren der einmal aufgezeichneten Trajektorie beim Parkvorgang sicher ermöglicht.Advantageously, the steering angle or link wheel speed is adjusted by a counter-control of the electric steering unit. In order for a driving of the maximum steering angle or Linkraddrehzahl the steering device is reliably prevented and a descendant of the trajectory recorded once during the parking process safely allows.
In einer Ausgestaltung wird der aktuelle Lenkwinkel oder Linkraddrehzahl bestimmt, ein Lenkmoment berechnet und das errechnete Lenkmoment an die elektrische Lenkeinheit ausgegeben, wodurch mit Hilfe des Lenkmomentes die Gegensteuerung realisiert wird.In one embodiment, the current steering angle or link wheel speed is determined, calculated a steering torque and the calculated steering torque output to the electric steering unit, whereby the counter-control is realized by means of the steering torque.
In einer Variante wird das Lenkmoment ab einem bestimmten Lenkwinkel oder Linkraddrehzahl auf einem konstanten Wert gehalten. Damit wird sicher gewährleistet, dass kein maximaler Lenkwinkel oder Linkraddrehzahl eingestellt wird.In one variant, the steering torque is kept at a constant value above a certain steering angle or link wheel speed. This ensures that no maximum steering angle or link wheel speed is set.
In einer Ausführungsform wird die Bestimmung des Lenkmomentes in vorgegebenen Zeitabschnitten wiederholt. Da das Aufzeichnungsverfahren der Parktrajektorie in verschiedene Zeitabschnitte unterteilt ist, wird in jedem Zeitabschnitt der Tatsache Rechnung getragen, dass kein maximaler Lenkwinkel oder Linkraddrehzahl der Lenkvorrichtung eingestellt wird, so dass in jedem Punkt der Trajektorie ein störungsfreies Einparken ermöglicht wird. Eine Weiterbildung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem, welches eine Steuereinrichtung zur Ausgabe von Steuersignalen für eine Parktrajektorie an eine Lenkvorrichtung umfasst und mittels der Steuersignale einen autonomen Parkvorgang des Kraftfahrzeuges auf der vorgegebenen Parktrajektorie veranlasst. Bei einem Kraftfahrzeug, bei welchem das Erreichen eines mechanischen Anschlages der Lenkvorrichtung durch einen Regler einer elektrischen Lenkeinheit unterbunden wird, umfasst die Steuereinrichtung Mittel, welche die Steuersignale der Parktrajektorie nach einem der in dieser Schutzrechtsanmeldung erläuterten Merkmale einstellen. Damit wird sichergestellt, dass eine höhere Genauigkeit beim Abfahren der Parktrajektorie erreicht wird, da die Trajektorien keine extremen Lenkwinkel oder Linkraddrehzahl aufzeichnen.In one embodiment, the determination of the steering torque in predetermined time intervals is repeated. Since the recording method of the parking trajectory is divided into different time periods, the fact that no maximum steering angle or left wheel speed of the steering apparatus is set in each period is taken into account, so that trouble-free parking is enabled at every point of the trajectory. A refinement relates to a motor vehicle having a driver assistance system, which comprises a control device for outputting control signals for a parking trajectory to a steering device and, by means of the control signals, initiating an autonomous parking operation of the motor vehicle on the predetermined parking trajectory. In a motor vehicle in which the achievement of a mechanical stop of the steering device is prevented by a controller of an electric steering unit, the control device comprises means which set the control signals of the parking trajectory according to one of the features explained in this patent application. This ensures that a higher accuracy when driving off the parking trajectory is reached, since the trajectories do not record extreme steering angle or link wheel speed.
Vorteilhafterweise sind die Mittel als elektrische Lenkeinheit ausgebildet, welche mit einem Lenkkenngrößensensor wie Lenkwinkelsensor oder Linkgeschwindigkeit- bzw. Linkraddrehzahlsensor verbunden ist, der einen Lenkkenngrößen der Lenkvorrichtung erfasst, wobei die Steuereinheit in Abhängigkeit der erfassten Lenkkenngrößen ein Lenkmoment für die Lenkvorrichtung ausgibt. Eine genaue Parktrajektorie kann somit einfach auf softwaremäßigem Wege bestimmt werden.Advantageously, the means are designed as electrical steering unit which is connected to a steering characteristic variable sensor such as steering angle sensor or Linkgeschwindigkeit- or Linkraddrehzahlsensor which detects a steering characteristics of the steering device, wherein the control unit outputs a steering torque for the steering device in response to the detected steering characteristics. An accurate parking trajectory can thus be easily determined by software.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details will become apparent from the following description in which - where appropriate, with reference to the drawings - at least one embodiment is described in detail. Described or illustrated features may form the subject of the invention itself or in any meaningful combination, optionally also independent of the claims, and in particular may additionally be the subject of one or more separate application / s. The same, similar or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.
Es zeigen:Show it:
In
Vor einem automatisierten Parkvorgang des Kraftfahrzeuges
In
Eine Prinzipdarstellung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgezeichneten Parktrajektorie ist in Kurve C der
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.Although the invention has been further illustrated and explained in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. It is therefore clear that a multitude of possible variations exists. It is also to be understood that exemplified embodiments are really only examples that are not to be construed in any way as limiting the scope, applicability, or configuration of the invention. Rather, the foregoing description and description of the figures enable one skilled in the art to practice the exemplary embodiments, and those skilled in the art, having the benefit of the disclosed inventive concept, can make various changes, for example, to the function or arrangement of individual elements recited in an exemplary embodiment, without Protection area defined by the claims and their legal equivalents, such as further explanations in the description.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 33
- Steuereinrichtungcontrol device
- 55
- Lenkvorrichtungsteering device
- 77
- elektrische Lenkeinheitelectric steering unit
- 99
- SpeicherStorage
- 1111
- Sensor zur Detektion der Lenkkenngröße (Lenkwinkel-/Lenkraddrehzahlsensor)Sensor for the detection of the steering characteristic (steering angle / steering wheel speed sensor)
- 1313
- Hindernisobstacle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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