WO2001014941A1 - Method and device for supporting parking of a vehicle - Google Patents

Method and device for supporting parking of a vehicle Download PDF

Info

Publication number
WO2001014941A1
WO2001014941A1 PCT/DE2000/002818 DE0002818W WO0114941A1 WO 2001014941 A1 WO2001014941 A1 WO 2001014941A1 DE 0002818 W DE0002818 W DE 0002818W WO 0114941 A1 WO0114941 A1 WO 0114941A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
steering
vehicle
parking
signals
sensors
Prior art date
Application number
PCT/DE2000/002818
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gabriel Wetzel
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to EP00969185A priority Critical patent/EP1218808A1/en
Priority to JP2001519240A priority patent/JP2003507263A/en
Publication of WO2001014941A1 publication Critical patent/WO2001014941A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027Parking aids, e.g. instruction means
    • B62D15/0285Parking performed automatically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/10Automatic or semi-automatic parking aid systems

Definitions

  • the invention relates to a method for supporting the parking of a motor vehicle, which is equipped with a steering actuator and sensors for detecting the vehicle position, the driving state and changing environmental conditions, with a command of a driver to provide regulated support for the parking process by means of the steering actuator and based on predetermined vehicle data and is executed on signals from the sensors, and a device set up to carry out the method.
  • an electronically controlled steering splitter attached to the steering gear of the front wheels, based on a driver's steering request detected by a steering wheel sensor, taking into account driving dynamics variables, the modification of the steering angle corresponding to the driver's steering request improved, ie that the vehicle is stabilized in dynamic driving situations.
  • the system has a steering servomotor, which corrects the steering angle set by the driver added.
  • DE 29 01 504 describes a method and a device for parking motor vehicles, which works with a pure control of the parking process. No feedback signals that change the course of the parking trajectory are taken into account, but instead fixed trajectories are specified.
  • the method that solves the above task is characterized by the following steps:
  • the path signal recorded in step B is advantageously recorded by a path encoder, preferably by a wheel speed sensor located on each vehicle wheel.
  • the yaw angle signal which is also recorded in step, can either be measured by a suitable sensor or can be reconstructed from suitable signals, for example from the yaw rate of a yaw rate sensor and / or from the wheel speeds.
  • the ambient conditions are preferably recorded in step C by means of an ultrasonic sensor.
  • radar sensors or optical sensors e.g. B. cameras to use.
  • the environmental conditions recorded in step C can indicate the shape or dimensions of a parking space.
  • the or each target trajectory specified in step D is preferably composed of one or more clothoid arcs and / or one or more circular arcs.
  • Radius of curvature s: arc length; a: parameter
  • the manipulated variable calculated in step E is subjected to filtering, which smoothes abrupt transitions on the flanks of the manipulated variable.
  • a device set up to carry out the method has a control /
  • Control unit that receives signals generated by the sensors as a function of the vehicle position, the driving state and the changing environmental conditions and the vehicle data, means for calculating an actual trajectory from the sensor signals and the vehicle data, means for comparing the respectively calculated actual trajectory with one predetermined target trajectory and means for calculating a manipulated variable for a steering actuator from the comparison result.
  • the regulating / control unit performing the method can have filter means or can be connected to the steering servomotor via filter means, so that the calculated manipulated variable can be filtered in the manner described above.
  • the steering actuator used in the driving dynamics steering system being developed is sufficient because it enables automatic, precise and very fine steering interventions.
  • the regulation carried out by the regulating / control unit enables precise maneuvers and temporary deviations from the target trajectory in order to increase driving comfort.
  • the filtering increases driving comfort because it can smooth jerky movements of the steering wheel.
  • FIG. 1 shows schematically functional blocks of the device according to the invention
  • Fig. 2 shows graphically the geometric basis for determining a trajectory over the relationship between the radius of curvature R, the angle ⁇ and the path s;
  • Fig. 3 graphically shows a clothoid as a curve, the curvature c (s) of which changes linearly with the path s;
  • FIG. 4 illustrates, in a flat representation of a motor vehicle, variables which are used to determine the clothoid arches
  • Ultrasonic sensors for recording the ambient conditions
  • active wheel speed sensors that provide wheel speed signals until the vehicle stops
  • a lateral acceleration sensor (optional) a lateral acceleration sensor.
  • Fig. 1 shows functional blocks of the parking assistant.
  • Vehicle data are available from block 1.
  • block 1 is a memory in which the vehicle data are stored.
  • An alternative possibility is a rule / control mechanism, which the
  • Block 2 is the sensor block that includes the sensors mentioned above.
  • Function block 3 calculates the target trajectory in the manner described below and for this purpose receives the vehicle data from block 1 and the sensor signals from block 2.
  • a function block 4 provided for determining the actual trajectory likewise receives the vehicle data from block 1 and the sensor signals from block 2 as input signals.
  • the rotation rate sensor is particularly important for the reconstruction of the yaw angle.
  • the yaw angle can also be measured by a corresponding yaw angle sensor.
  • the target trajectory specified in block 3 and the actual trajectory determined in block 4 are combined in one
  • Comparator 8 compared.
  • Function block 5 calculates the manipulated variable from the comparison result and from signals from blocks 1 and 2.
  • the comparison between the target and actual trajectories enables precise control of the steering angle by means of the manipulated variable calculated in block 5. This regulation is possible because the steering interventions are carried out by a regulating / control unit.
  • the manipulated variable calculated in function block 5 is filtered in function block 6. This filtering smoothes the flank of the manipulated variable and thus ensures that the steering acceleration and the jerk on the steering wheel do not become too high.
  • the function block 6 is also supplied with vehicle data from the block 1 and filtered there or included in the filtering of the manipulated variable.
  • driving state signals for example the orientation of the motor vehicle
  • driving state signals for example the orientation of the motor vehicle
  • Function block 7 represents an actuator which is designed as a steering actuator.
  • the sensors and the steering actuator can Be part of a vehicle dynamics steering system. The additional costs for a device according to the invention in a motor vehicle can thus be reduced to a minimum.
  • a control unit e.g. a vehicle computer that is present in the vehicle anyway.
  • FIG. 2 shows how the angle ⁇ behaves with the change in the path s as a function of the radius of curvature R.
  • the curvature c (s) is given by equation 1.1:
  • the angle ⁇ is calculated from the path s using the following equation:
  • Equation (1.11) can be transformed as follows:
  • Equation 1.13 is used to quickly calculate important points of the trajectory.
  • the following section uses the procedure to calculate a parking trajectory.
  • the parking trajectory is calculated using an algorithm which is based on equation 1.13 explained above. Intuitive steering
  • the vehicle to be parked is parallel to the parking space.
  • the trajectory in the longitudinal direction is assumed to match the existing parking space.
  • the parking trajectory should intuitively include the following phases:
  • phases 2, 4 and 7 are assumed to be clothoid trajectories.
  • phases 2 and 6, 3 and 5 are symmetrical.
  • phase 2 is derived from FIG. 4.
  • the clothoids are determined by a parameter k, which is based on the limitation of the steering angle and the driving and steering speeds.
  • phase 3 is calculated so that the vehicle drives deep enough into the parking space.
  • the influence of this Length on the trajectory is shown using FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 6 shows the trajectory of the vehicle when phase 4 does not exist.
  • Coordinate system illustrates an exemplary parking trajectory and the underlying target steering angle.
  • the route traveled is required to program the control system in the vehicle. In the vehicle, this path is measured with active wheel speed sensors or in a simplified form with the help of a position sensor.
  • the wheel speed sensors can precisely measure the wheel speed down to zero speed.
  • the driver is allowed to perform steering interventions during the parking process. However, these steering interventions have no influence on the maneuver. If there is an obstacle in the way of parking, the driver should brake and stop the parking process. Since the
  • the yaw angle is calculated on the basis of the signals supplied by the yaw rate sensor. In highly dynamic driving maneuvers, this calculation can U. be time problematic. On the other hand, there are usually no steps when parking
  • the parking assistant enables the steering angle to be properly controlled by calculating the yaw angle so that the vehicle orientation corresponds to the expected behavior.
  • errors that can lead to a deviation between the driven and the calculated trajectory such as errors in the steering system or different friction, can be corrected.
  • the manipulated variable is shown in the 1 shown function block 6 filtered by smoothing the abrupt jumps in the manipulated variable.
  • the manipulated variable can be filtered so that the steering acceleration is limited. Since the target trajectory remains unchanged, deviations from the target trajectory can occur. Temporary deviations from the target trajectory are thus tolerated in order to enable a uniform driving maneuver and thereby increase driving comfort.
  • the deviations between the target trajectory and the actual trajectory are corrected in the course of the parking process by the regulating / control unit using the method according to the invention.

Abstract

The invention relates to a method and a device for supporting parking of a vehicle using a parking assistant. Signals concerning driving status supplied by sensors (2) are used to calculate a theoretical trajectory in a function block. Said trajectory consists of clothoid curves and/or a circular curves. Signals supplied by the sensors (2), in particular yaw angle signals and trajectory signals are used to calculate an actual trajectory in a function block (4). Theoretical and actual trajectories are then compared. The result of said comparison enables real-time calculation of the steering angle during the different phases of the parking maneuver for which a parameter is determined in a function block (5). Feed-back signals supplied by the sensors (2) enable exact regulation of the steering angle adopted during the parking maneuver. Steering wheel movements caused by the driver are tolerated but do not have any influence on the steering angle. The driver only has to press the accelerator and brake pedal to influence the speed of the vehicle.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Unterstützung des Einparkens eines KraftfahrzeugsMethod and device for supporting the parking of a motor vehicle
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung des Einparkens eines Kraf fahrzeugs, das mit einem Lenkstellmotor und Sensoren zum Erfassen der Fahrzeugposition, des Fahrzustands und veränderlicher Umgebungsbedingungen ausgerüstet ist, wobei auf den Befehl eines Fahrers hin eine geregelte Unterstützung des Einparkvorgangs mittels des Lenkstellers und gestützt auf vorbestimmte Fahrzeugdaten und auf Signale der Sensoren ausgeführt wird, sowie ein zur Durchführung des Verfahrens eingerichtete Vorrichtung.The invention relates to a method for supporting the parking of a motor vehicle, which is equipped with a steering actuator and sensors for detecting the vehicle position, the driving state and changing environmental conditions, with a command of a driver to provide regulated support for the parking process by means of the steering actuator and based on predetermined vehicle data and is executed on signals from the sensors, and a device set up to carry out the method.
Bei einem zur Zeit bei der Robert Bosch GmbH in der Entwicklung befindlichen elektronischen Lenksystem wird durch einen am Lenkgetriebe der Vorderräder angebrachten elektronisch geregelten Lenksteiler, ausgehend von einem von einem Lenkradsensor erfassten Fahrerlenkwunsch unter Berücksichtigung von fahrdynamischen Größen die Querdynamik durch eine Modifikation des dem Fahrerlenkwunsch entsprechenden Lenkwinkels verbessert, d.h., dass das Fahrzeug in fahrdynamischen Situationen stabilisiert wird. Das System weist einen Lenkstellmotor auf, der dem vom Fahrer gestellten Lenkwinkel einen Korrekturwinkel hinzuaddiert .In the case of an electronic steering system currently being developed by Robert Bosch GmbH, an electronically controlled steering splitter attached to the steering gear of the front wheels, based on a driver's steering request detected by a steering wheel sensor, taking into account driving dynamics variables, the modification of the steering angle corresponding to the driver's steering request improved, ie that the vehicle is stabilized in dynamic driving situations. The system has a steering servomotor, which corrects the steering angle set by the driver added.
Die DE 29 01 504 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einparken von Kraftfahrzeugen, welche mit einer reinen Steuerung des Einparkvorgangs arbeitet. Dabei werden keine den Verlauf der Einpark-Trajektorie verändernde Feed-Back-Signale berücksichtigt, sondern statt dessen feste Trajektorien vorgegeben.DE 29 01 504 describes a method and a device for parking motor vehicles, which works with a pure control of the parking process. No feedback signals that change the course of the parking trajectory are taken into account, but instead fixed trajectories are specified.
Aus dem Patent FR 2 728 859 ist ein Verfahren und eineFrom the patent FR 2 728 859 is a method and a
Vorrichtung zur Regelung des Einparkvorgangs bekannt. Dabei ist aber der Fahrer noch zuständig, um Lenkeingriffe durchzuführen. Dazu werden Sensoren verwendet, die den Gierwinkel und den Lenkwinkel erfassen. Unbefriedigend ist dabei, dass die Leistung des damit realisierten Systems durch die relativ große Totzeit des Fahrers bei den Lenkeingriffen beeinträchtigt ist.Device for regulating the parking process known. However, the driver is still responsible for steering interventions. For this purpose, sensors are used which record the yaw angle and the steering angle. It is unsatisfactory here that the performance of the system implemented in this way is impaired by the relatively long dead time of the driver during the steering interventions.
Aufgabe und Vorteile der ErfindungObject and advantages of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung des Einparkens eines Kraftfahrzeugs so zu ermöglichen, dass das Fahrzeug automatisch in die Parklücke lenkt, der Fahrer aber selbst durch Gaspedal- und Bremspedaleingriffe die Geschwindigkeit regelt .It is an object of the invention to enable a method and a device for supporting the parking of a motor vehicle in such a way that the vehicle automatically steers into the parking space, but the driver himself regulates the speed by means of accelerator pedal and brake pedal interventions.
Die obige Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.The above task is solved according to the requirements.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt ist das die obige Aufgabe lösende Verfahren gekennzeichnet durch folgende Schritte:According to an essential aspect, the method that solves the above task is characterized by the following steps:
A Erfassung' einer das unterstützte Einparken initiierenden Befehlseingabe des Fahrers und Erzeugung eines Initialisierungssignals; B Erfassung der momentanen Fahrzeugposition und des Fahrzustands aus den Fahrzeugdaten und wenigstens aus einem Gierwinkelsignal und aus einem Wegesignal;A detection 'of a supported parking the initiating of the driver and generating command input an initialization signal; B detection of the current vehicle position and the driving state from the vehicle data and at least from a yaw angle signal and from a path signal;
C Erfassung der Umgebungsbedingungen aus von an dem Fahrzeug angebrachten Sensoren erzeugten Signalen;C detection of the ambient conditions from signals generated by sensors attached to the vehicle;
D Vorgabe einer oder mehrerer Soll-Tajektorien, die eine von der Fahrzeugposition, dem Fahrzustand, den Umgebungsbedingungen und den Fahrzeugdaten abhängige Soll- Bahnkurve des einzuparkenden Fahrzeugs angeben;D specification of one or more target tajectories which specify a target trajectory curve of the vehicle to be parked which is dependent on the vehicle position, the driving state, the ambient conditions and the vehicle data;
E Erfassung einer jeweiligen Ist-Trajektorie, abhängig von den jeweiligen in den Schritten B und C erfassten Signalen;E detection of a respective actual trajectory, depending on the respective signals detected in steps B and C;
F Vergleich der in Schritt D vorgegebenen Soll- Trajektorie und der in Schritt E erfassten Ist-Trajektorie; undF comparison of the target trajectory specified in step D and the actual trajectory recorded in step E; and
G Berechnung der jeweiligen Stellgröße für den Lenkstellmotor aus dem in Schritt F erhaltenen Vergleichsergebnis .G Calculation of the respective manipulated variable for the steering servomotor from the comparison result obtained in step F.
Dabei wird das in Schritt B erfasste Wegesignal vorteilhafterweise von einem Weggeber, vorzugsweise von je einem an jedem Fahrzeugrad befindlichen Radgeschwindigkeitssensor, erfasst. Das ebenfalls in Schritt erfasste Gierwinkelsignal kann entweder durch einen geeigneten Sensor gemessen werden oder aber aus geeigneten Signalen, bspw. aus der Drehrate eines Drehratensensors und/oder aus den Radgeschwindigkeiten, rekonstruiert werden .The path signal recorded in step B is advantageously recorded by a path encoder, preferably by a wheel speed sensor located on each vehicle wheel. The yaw angle signal, which is also recorded in step, can either be measured by a suitable sensor or can be reconstructed from suitable signals, for example from the yaw rate of a yaw rate sensor and / or from the wheel speeds.
Die Umgebungsbedingungen werden in Schritt C vorzugsweise mittels eines Ultraschallsensors erfaßt. Es ist jedoch auch denkbar Radarsensoren oder optische Sensoren, z. B. Kameras, einzusetzen. Die in Schritt C erfassten Umgebungsbedingungen können die Form oder Ausmaße einer Parklücke angeben.The ambient conditions are preferably recorded in step C by means of an ultrasonic sensor. However, it is also conceivable radar sensors or optical sensors, e.g. B. cameras to use. The environmental conditions recorded in step C can indicate the shape or dimensions of a parking space.
Die oder jede in Schritt D vorgegebene Soll-Trajektorie wird bevorzugt aus einem oder mehreren Klothoidbögen und/oder aus einem oder mehreren Kreisbögen zusammengesetzt. Ein Klothoid ist eine ebene Kurve, deren Krümmungsradius gemäß der Beziehung R = a*a/s (R:The or each target trajectory specified in step D is preferably composed of one or more clothoid arcs and / or one or more circular arcs. A clothoid is a flat curve whose radius of curvature corresponds to the relationship R = a * a / s (R:
Krümmungsradius; s: Bogenlänge; a: Parameter) stetig kleiner wird.Radius of curvature; s: arc length; a: parameter) becomes smaller and smaller.
Um zu vermeiden, dass die Lenkbeschleunigung und der Lenkruck zu hoch werden, wird die im Schritt E berechnete Stellgröße einer Filterung unterworfen, die abrupte Übergänge an den Flanken der Stellgröße glättet.In order to avoid that the steering acceleration and the steering jerk become too high, the manipulated variable calculated in step E is subjected to filtering, which smoothes abrupt transitions on the flanks of the manipulated variable.
Eine zur Durchführung des Verfahrens eingerichtete Vorrichtung weist erfindungsgemäß eine Regel-/According to the invention, a device set up to carry out the method has a control /
Steuereinheit, die von den Sensoren in Abhängigkeit von der Fahrzeugposition, dem Fahrzustand und den veränderlichen Umgebungsbedingungen erzeugten Signale sowie die Fahrzeugdaten empfängt, Mittel zur Berechnung einer Ist- Trajektorie aus den Sensorsignalen und den Fahrzeugdaten, Mittel zum Vergleich der jeweils berechneten Ist- Trajektorie mit einer vorbestimmten Soll-Trajektorie und Mittel zur Berechnung einer Stellgröße für einen Lenkstellmotor aus dem Vergleichsergebnis auf.Control unit that receives signals generated by the sensors as a function of the vehicle position, the driving state and the changing environmental conditions and the vehicle data, means for calculating an actual trajectory from the sensor signals and the vehicle data, means for comparing the respectively calculated actual trajectory with one predetermined target trajectory and means for calculating a manipulated variable for a steering actuator from the comparison result.
Die das Verfahren durchführende Regel-/Steuereinheit kann über Filtermittel verfügen oder über Filtermittel mit dem Lenkstellmotor verbunden sein, so dass die berechnete Stellgröße in der oben beschriebenen Weise gefiltert werden kann. Das oben spezifizierte Verfahren und die Vorrichtung bieten gegenüber dem Stand der Technik mehrere Vorteile:The regulating / control unit performing the method can have filter means or can be connected to the steering servomotor via filter means, so that the calculated manipulated variable can be filtered in the manner described above. The method and the device specified above offer several advantages over the prior art:
Es wird keine echte elektronische Steer-by-Wire- Lenkung benötigt . Der bei dem in der Entwicklung befindlichen fahrdynamischen Lenksystem eingesetzte Lenkstellmotor ist ausreichend, da er automatische, genaue und sehr feine Lenkeingriffe ermöglicht.No real electronic steer-by-wire steering is required. The steering actuator used in the driving dynamics steering system being developed is sufficient because it enables automatic, precise and very fine steering interventions.
- Die verwendeten Sensoren ermöglichen eine genaue- The sensors used allow an accurate
Berechnung der gefahrenen Bahnkurve und damit eine genaue Regelung des Einparkvorgangs mit ständigen Korrekturen und Anpassungen.Calculation of the driven curve and thus an exact regulation of the parking process with constant corrections and adjustments.
- Die Auswahl der jeweiligen Soll-Trajektorie und ihre Kombination aus Klothoidbögen und Kreisbögen ermöglicht eine einfache Beschreibung der Trajektorie und eine schnelle Berechnung des Vergleichsergebnisses zwischen Ist- und Soll-Trajektorie während des Einparkvorgangs.- The selection of the respective target trajectory and its combination of clothoid arcs and circular arcs enables a simple description of the trajectory and a quick calculation of the comparison result between the actual and target trajectory during the parking process.
Die durch die Regel-/Steuereinheit ausgeführte Regelung ermöglicht ein präzises Manöver und temporäre Abweichungen von der Soll-Trajektorie, um den Fahrkomfort zu erhöhen.The regulation carried out by the regulating / control unit enables precise maneuvers and temporary deviations from the target trajectory in order to increase driving comfort.
Die Filterung erhöht den Fahrkomfort, da sie ruckhafte Bewegungen des Lenkrads glätten kann.The filtering increases driving comfort because it can smooth jerky movements of the steering wheel.
Die nachstehende Beschreibung beschreibt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und erläutert gleichzeitig die Durchführung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung.The following description describes a preferred embodiment of the method according to the invention and at the same time explains the implementation by the device according to the invention with reference to the accompanying drawing.
Zeichnung Fig. 1 zeigt schematisch Funktionsblöcke der erfindungsgemäßen Vorrichtung;drawing Fig. 1 shows schematically functional blocks of the device according to the invention;
Fig. 2 zeigt graphisch die geometrische Grundlage zur Ermittlung einer Bahnkurve über den Zusammenhang zwischen dem Krümmungsradius R, dem Winkel θ und dem Weg s ;Fig. 2 shows graphically the geometric basis for determining a trajectory over the relationship between the radius of curvature R, the angle θ and the path s;
Fig. 3 zeigt graphisch ein Klothoid als ein Kurve, deren Krümmung c(s) sich linear mit dem Weg s verändert ;Fig. 3 graphically shows a clothoid as a curve, the curvature c (s) of which changes linearly with the path s;
Fig. 4 veranschaulicht in einer ebenen Darstellung eines Kraftfahrzeugs Größen, die zur Bestimmung der Klothoidbögen dienen;FIG. 4 illustrates, in a flat representation of a motor vehicle, variables which are used to determine the clothoid arches;
Fig. 5 erläutert graphisch eine Trajektorie und einen5 graphically illustrates a trajectory and one
Lenkwinkel für einen Fall, wo eine Fahrt amHead angle for a case where a ride on
Lenkeinschlag notwendig ist;Steering lock is necessary;
Fig. 6 zeigt graphisch eine Trajektorie und einen6 graphically shows a trajectory and one
Lenkwinkel für einen Fall, wo keine Fahrt amSteering angle for a case where there is no drive
Lenkeinschlag notwendig ist;Steering lock is necessary;
Fig. 7 zeigt eine mit dem dargestellten Algorithmus erzielte Einpark-Trajektorie .7 shows a parking trajectory achieved with the algorithm shown.
Ausführungsbeispielembodiment
Das im nachfolgenden Text dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Unterstützung des Einparkens eines Kraftfahrzeugs und einer zur Durchführung des Verfahrens eingerichteten Vorrichtung (kurz:The exemplary embodiment of a method according to the invention to support the parking of a motor vehicle and a device set up to carry out the method (briefly:
Einparkassistent) verwendet insbesondere folgende Sensoren: Ultragschallsensoren zur Erfassung der Umgebungsbedingungen;Parking assistant) uses the following sensors in particular: Ultrasonic sensors for recording the ambient conditions;
aktive Radgeschwindigkeitssensoren, die Radgeschwindigkeitssignale bis zum Stillstand des Fahrzeugs liefern;active wheel speed sensors that provide wheel speed signals until the vehicle stops;
einen Lenkwinkelsensor;a steering angle sensor;
einen Drehratensensor, mit dem Signale über die Giergeschwindigkeit erfassbar sind; unda rotation rate sensor with which signals about the yaw rate can be detected; and
(optioneil) einen Querbeschleunigungssensor .(optional) a lateral acceleration sensor.
Es ist denkbar, in einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen oder mehrere der beispielhaft angeführten Sensoren wegzulassen, entweder weil das erfindungsgemäße Verfahren auch ohne das von dem entsprechenden Sensor gelieferte Sensorsignal voll funktionsfähig ist, oder weil das Sensorsignal aus anderen Sensorsignalen rekonstruiert werden kann. Welche Sensoren zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens tatsächlich eingesetzt werden kann von einem Fachmann anhand seines Fachwissens im Einzelfall entschieden werden. Es wäre es bspw. denkbar, auf einen Drehratensensor zu verzichten und das Drehratensignal aus anderen Sensorsignalen zu rekonstruieren.In another exemplary embodiment of the present invention, it is conceivable to omit one or more of the sensors mentioned by way of example, either because the method according to the invention is fully functional even without the sensor signal supplied by the corresponding sensor, or because the sensor signal can be reconstructed from other sensor signals. A specialist can decide which sensors are actually used to carry out the method according to the invention in individual cases on the basis of his specialist knowledge. It would be conceivable, for example, to dispense with a rotation rate sensor and to reconstruct the rotation rate signal from other sensor signals.
Fig. 1 zeigt Funktionsblöcke des Einparkassistenten. Aus dem Block 1 stehen Fahrzeugdaten zur Verfügung. Beispielsweise ist der Block 1 ein Speicher, in dem die Fahrzeugdaten abgespeichert sind. Eine alternative Möglichkeit ist ein Regel -/Steuerwerk, das dieFig. 1 shows functional blocks of the parking assistant. Vehicle data are available from block 1. For example, block 1 is a memory in which the vehicle data are stored. An alternative possibility is a rule / control mechanism, which the
Fahrzeugdaten enthält. Der Block 2 ist der Sensorblock, der die oben erwähnten Sensoren umfasst . Der Funktionsblock 3 berechnet die Soll-Trajektorie in der weiter unten beschriebenen Weise und erhält dazu die Fahrzeugdaten aus dem Block 1 und die Sensorsignale aus dem Block 2.Contains vehicle data. Block 2 is the sensor block that includes the sensors mentioned above. Function block 3 calculates the target trajectory in the manner described below and for this purpose receives the vehicle data from block 1 and the sensor signals from block 2.
Ein zur Ermittlung der Ist-Trajektorie vorgesehener Funktionsblock 4 erhält ebenfalls die Fahrzeugdaten aus dem Block 1 und die Sensorsignale aus dem Block 2 als Eingangssignale. Insbesondere ist der Drehratensensor zur Rekonstruktion des Gierwinkels wichtig. Alternativ kann der Gierwinkel auch durch einen entsprechenden Gierwinkelsensor gemessen werden.A function block 4 provided for determining the actual trajectory likewise receives the vehicle data from block 1 and the sensor signals from block 2 as input signals. The rotation rate sensor is particularly important for the reconstruction of the yaw angle. Alternatively, the yaw angle can also be measured by a corresponding yaw angle sensor.
Die im Block 3 vorgegebene Soll-Trajektorie und die im Block 4 ermittelte Ist-Trajektorie werden in einemThe target trajectory specified in block 3 and the actual trajectory determined in block 4 are combined in one
Vergleicher 8 verglichen. Aus dem Vergleichsergebnis und aus Signalen der Blöcke 1 und 2 berechnet der Funktionsblock 5 die Stellgröße. Der Vergleich zwischen den Soll- und Ist-Trajektorien ermöglicht eine genaue Regelung des Lenkwinkels mittels der im Block 5 berechneten Stellgröße. Diese Regelung ist möglich, da die Lenkeingriffe von einer Regel-/Steuereinheit ausgeführt werden. Die im Funktionsblock 5 berechnete Stellgröße wird im Funktionsblock 6 gefiltert. Diese Filterung bewirkt eine Glättung der Flanke der Stellgröße und erreicht damit, dass die Lenkbeschleunigung und der Ruck am Lenkrad nicht zu hoch werden. Außerdem werden dem Funktionsblock 6 auch Fahrzeugdaten aus dem Block 1 zugeführt und dort gefiltert oder in die Filterung der Stellgröße mit einbezogen.Comparator 8 compared. Function block 5 calculates the manipulated variable from the comparison result and from signals from blocks 1 and 2. The comparison between the target and actual trajectories enables precise control of the steering angle by means of the manipulated variable calculated in block 5. This regulation is possible because the steering interventions are carried out by a regulating / control unit. The manipulated variable calculated in function block 5 is filtered in function block 6. This filtering smoothes the flank of the manipulated variable and thus ensures that the steering acceleration and the jerk on the steering wheel do not become too high. In addition, the function block 6 is also supplied with vehicle data from the block 1 and filtered there or included in the filtering of the manipulated variable.
In dem Vergleicher 8 können neben der Ist- und der Soll- Trajektorie auch Fahrzustandssignale, bspw. die Orientierung des Kraftfahrzeugs, miteinander oder mit den Fahrzeugdaten verglichen werden. Der Funktionsblock 7 repräsentiert ein Stellglied, das als ein Lenkstellmotor ausgebildet ist. Die Sensoren und der Lenkstellmotor können Teil eines fahrdynamischen Lenksystems des Kraftfahrzeugs sein. Die zusätzlichen Kosten für eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Kraf fahrzeug können so auf ein Minimum redzuiert werden.In the comparator 8, in addition to the actual and the target trajectory, driving state signals, for example the orientation of the motor vehicle, can also be compared with one another or with the vehicle data. Function block 7 represents an actuator which is designed as a steering actuator. The sensors and the steering actuator can Be part of a vehicle dynamics steering system. The additional costs for a device according to the invention in a motor vehicle can thus be reduced to a minimum.
Die oben bezogen auf Fig. 1 beschriebenen Funktionen des Einparkassistenten können von einer Regel-/Steuereinheit, z.B. einem ohnehin im Fahrzeug vorhandenen Fahrzeugrechner ausgeführt werden.The functions of the parking assistant described above with reference to Fig. 1 can be performed by a control unit, e.g. a vehicle computer that is present in the vehicle anyway.
Nachstehend werden unter Bezug auf die Figuren 2 und 3 die geometrischen Grundlagen zur Ermittlung einer Trajektorie auf der Basis eines Klothoidbogens beschrieben.The geometrical foundations for determining a trajectory on the basis of a clothoid arch are described below with reference to FIGS. 2 and 3.
In Fig. 2 ist graphisch der Zusammenhang zwischen dem Krümmungsradius R, dem Winkel θ und dem Weg s einer beliebigen Bahnkurve veranschaulicht. Fig. 2 zeigt, wie der Winkel θ sich mit der Änderung des Wegs s in Abhängigkeit vom Krümmungsradius R verhält. Die Krümmung c(s) ist mit Gleichung 1.1 gegeben:The relationship between the radius of curvature R, the angle θ and the path s of an arbitrary path curve is illustrated graphically in FIG. 2. FIG. 2 shows how the angle θ behaves with the change in the path s as a function of the radius of curvature R. The curvature c (s) is given by equation 1.1:
dθ c(s) = Gl . 1.1 dsdθ c (s) = Eq. 1.1 ds
Der Winkel θ berechnet sich aus dem Weg s anhand der folgenden Gleichung :The angle θ is calculated from the path s using the following equation:
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0001
Diese Gleichung läßt sich mit Hilfe der Gleichung 1.1 wie folgt ausdrücken: θ{ή* θQ +]c(s)>ds Gl . 1 . 3This equation can be expressed using equation 1.1 as follows: θ {ή * θ Q +] c (s)> ds Eq. 1 . 3
Aus dem Winkel θ (s) werden die kleinen Änderungen (dx, dy) der kartesischen Koordinaten (x, y) berechnet :The small changes (dx, dy) of the Cartesian coordinates (x, y) are calculated from the angle θ (s):
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0001
Die Koordinaten (x, y) werden aus der Gleichung 1.4 abgeleite :The coordinates (x, y) are derived from equation 1.4:
Figure imgf000012_0002
Figure imgf000012_0002
Die allgemeine Gleichung 1.5 wird für den speziellen Fall der Klothoide vereinfacht. Die Klothoide ist eine Kurve, deren Krümmung c(s) sich linear mit dem Weg s verändert. Diese Kurve wird auch als Cornu-Spirale (siehe Fig. 3) bezeichnet.General equation 1.5 is simplified for the special case of clothoids. The clothoid is a curve whose curvature c (s) changes linearly with the path s. This curve is also referred to as the Cornu spiral (see FIG. 3).
c(s) = k s + c. Gl . 1.6c (s) = k s + c. Eq. 1.6
Aus dem Einsatz der Krümmung (siehe Gl . 1.6) in die Formel 1.5 ergibt sich:Using the curvature (see Eq.1.6) in formula 1.5 results in:
Figure imgf000012_0003
was sich unter den Bedingungen:
Figure imgf000012_0003
what happens under the conditions:
*0 = 0, x0 = 0* 0 = 0, x 0 = 0
= 0, y0 = 0 Gl. 1.8= 0, y 0 = 0 Eq. 1.8
wie folgt vereinfachen lässtcan be simplified as follows
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0001
Die Integration der Funktionen sin(u2) und cos(u2) ist nicht trivial . Dafür wird die Reihenentwicklung der trigonometrischen Funktionen angewandt.The integration of the functions sin (u 2 ) and cos (u 2 ) is not trivial. The series development of the trigonometric functions is used for this.
Figure imgf000013_0002
Figure imgf000013_0002
Unter bestimmten Bedingungen von Konvergenzen der Reihen (Gl 1.10) kann die Reihenfolge der Summe und der Integration invertiert werden. Diese Bedingungen sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel (Gl . 1.10) erfüllt.
Figure imgf000014_0001
Under certain conditions of convergence of the series (Eq. 1.10) the order of the sum and the integration can be inverted. These conditions are met in the present exemplary embodiment (Eq. 1.10).
Figure imgf000014_0001
Die Gleichung (1.11) lässt sich wie folgt transformieren:Equation (1.11) can be transformed as follows:
Figure imgf000014_0002
Figure imgf000014_0002
Figure imgf000014_0003
Figure imgf000014_0003
Die Gleichung 1.13 dient dazu, bedeutende Punkte der Trajektorie schnell zu berechnen. Im folgenden Abschnitt wird das Verfahren angewandt, um eine Einpark-Trajektorie zu berechnen.Equation 1.13 is used to quickly calculate important points of the trajectory. The following section uses the procedure to calculate a parking trajectory.
Weiterhin wird bezogen auf die Figuren 4 bis 7 die Einpark- Trajektorie mit Hilfe eines Algorithmus berechnet, der auf der vorangehend erläuterten Gleichung 1.13 beruht. Intuitiver LenkvorgangFurthermore, with reference to FIGS. 4 to 7, the parking trajectory is calculated using an algorithm which is based on equation 1.13 explained above. Intuitive steering
Es sei angenommen, dass das zu parkende Fahrzeug parallel zu der Parklücke steht. Die Trajektorie in der Längsrichtung wird passend zu der existierenden Parklücke vorausgesetzt. Intuitiv soll die Einpark-Trajektorie die folgenden Phasen beinhalten:It is assumed that the vehicle to be parked is parallel to the parking space. The trajectory in the longitudinal direction is assumed to match the existing parking space. The parking trajectory should intuitively include the following phases:
1. Geradeaus rückwärts fahren, 2. weiterfahren (eventuell langsamer) und das Lenkrad nach rechts bis zu dem Lenkeinschlag drehen,1. Drive straight ahead in reverse, 2. Continue driving (possibly slower) and turn the steering wheel to the right up to the steering angle,
3. weiter rückwärts fahren,3. continue driving backwards,
4. Lenkrad nach links bis zum Lenkeinschlag drehen,4. Turn the steering wheel to the left until the steering lock
5. weiter rückwärts fahren, 6. Lenkrad wieder gerade stellen, und 7. das Fahrzeug anhalten.5. Continue driving backwards, 6. straighten the steering wheel, and 7. stop the vehicle.
Berechnung des LenkwinkelsCalculation of the steering angle
Die oben beschriebenen intuitiven Phasen sollen formalisiert werden.The intuitive phases described above should be formalized.
Wegen der einfachen Handhabung von Klothoiden wird angenommen, dass die Phasen 2, 4 und 7 Klothoid- Trajektorien sind.Because of the simple handling of clothoids, phases 2, 4 and 7 are assumed to be clothoid trajectories.
Wegen der Symmetrie des Einparkvorgangs sind die Phasen 2 und 6, 3 und 5 symmetrisch.Because of the symmetry of the parking process, phases 2 and 6, 3 and 5 are symmetrical.
Die Bestimmung der Phase 2 wird anhand der Fig. 4 hergeleitet. Die Klothoide sind durch einen Parameter k bestimmt, der auf der Begrenzung des Lenkwinkels und der Fahr- und Lenkgeschwindigkeiten beruht.The determination of phase 2 is derived from FIG. 4. The clothoids are determined by a parameter k, which is based on the limitation of the steering angle and the driving and steering speeds.
Die Länge der Phase 3 ist so berechnet, dass das Fahrzeug tief genug in die Parklücke fährt. Der Einfluss dieser Länge auf die Trajektorie wird anhand der Figuren 6 und 7 dargestellt. Insbesondere zeigt die Fig. 6 die Trajektorie des Fahrzeugs, wenn die Phase 4 nicht existiert.The length of phase 3 is calculated so that the vehicle drives deep enough into the parking space. The influence of this Length on the trajectory is shown using FIGS. 6 and 7. In particular, FIG. 6 shows the trajectory of the vehicle when phase 4 does not exist.
Die wichtigen Punkte für die Berechnung der Trajektorie sind in den Figuren 5 und 6 mit den Buchstaben A, B, C, D, E, F, G, R gekennzeichnet.The important points for the calculation of the trajectory are identified in FIGS. 5 and 6 with the letters A, B, C, D, E, F, G, R.
In Fig. 4 ist schematisch bei einem Fahrzeug mit eingeschlagenen Vorderrädern der sich ergebende Radius4 schematically shows the resulting radius for a vehicle with the front wheels turned
R=l/c(s) und der Lenkwinkel δ (s) dargestellt. Die Klothoide ergibt sich zuR = l / c (s) and the steering angle δ (s) are shown. The clothoid emerges too
c(s) = k s+c0 Gl .2.1c (s) = k s + c 0 Eq. 2.1
Der Ackermannwinkel istThe Ackermannwinkel is
δ(s) = arctan [L • c(s)] Gl. 2.2δ (s) = arctan [L • c (s)] Eq. 2.2
Figure imgf000016_0001
Figure imgf000016_0001
Daraus ergibt sich:This results in:
Figure imgf000016_0002
Figure imgf000016_0002
Dies ergibtThis results in
Figure imgf000016_0003
Figure imgf000016_0003
Der Lenkwinkel ergibt sich zu: L • c L - k - v Gl . 2 . 6 max δ = = ≤ k - L - ™" ≤ δM a l+ [L - c] 2 l+ [L - c] 2 The steering angle is: L • c L - k - v Eq. 2nd 6 max δ = = ≤ k - L - ™ "≤ δ M a l + [L - c] 2 l + [L - c] 2
Daraus erhält man den für die Klothoide bestimmendenFrom this you get the one that determines the clothoid
Parameter :Parameters:
δ max k = Gl. 2.7δ max k = Eq. 2.7
Dabei findet eine Begrenzung der Lenkwinkelgeschwindigkeit δ ≤ δM max, des Lenkwinkels δ ≤ δvmax und derThere is a limitation of the steering angle speed δ ≤ δ M max , the steering angle δ ≤ δv max and the
Fahrgeschwindigkeit v ≤ vma statt . Das Ergebnis desDriving speed v ≤ v ma instead. The result of
Einparkvorgangs mit dem zuvor erläuterten Algorithmus ist in Fig. 7 dargestellt, welche in einem x-y-Parking process with the algorithm explained above is shown in Fig. 7, which is in an x-y
Koordinatensystem eine beispielhafte Einpark-Trajektorie und den zugrundeliegenden Soll -Lenkwinkel veranschaulicht.Coordinate system illustrates an exemplary parking trajectory and the underlying target steering angle.
Um die Steuerung im Fahrzeug zu programmieren, wird der gefahrene Weg benötigt. Im Fahrzeug wird dieser Weg mit aktiven Radgeschwindigkeitssensoren oder in vereinfachter Form mit Hilfe eines Weggebers gemessen. Die Radgeschwindigkeitssensoren können die Radgeschwindigkeit bis zur Geschwindigkeit Null präzise erfassen.The route traveled is required to program the control system in the vehicle. In the vehicle, this path is measured with active wheel speed sensors or in a simplified form with the help of a position sensor. The wheel speed sensors can precisely measure the wheel speed down to zero speed.
Bei dem oben beschriebenen System darf der Fahrer während des Einparkvorgangs Lenkeingriffe durchführen. Diese Lenkeingriffe haben aber keinen Einfluß auf das Manöver. Falls beim Einparken ein Hindernis im Wege steht, soll der Fahrer bremsen und den Einparkvorgang stoppen. Da derIn the system described above, the driver is allowed to perform steering interventions during the parking process. However, these steering interventions have no influence on the maneuver. If there is an obstacle in the way of parking, the driver should brake and stop the parking process. Since the
Lenkradwinkel mit dem zugrundeliegenden Lenksystem sensorisch erfasst wird, werden die Fahrereingriffe am Lenkrad durch den Lenkstellmotor während des Einparkens kompensiert. Diese Vorgehensweise ermöglicht, dass der Fahrer trotzdem das Gefühl hat, den Einparkvorgang selbst zu steuern und sich deshalb wohl fühlt.Steering wheel angle with the underlying steering system The driver's intervention on the steering wheel is compensated by the steering servomotor during parking. This procedure enables the driver to still feel that they are controlling the parking process themselves and therefore feel comfortable.
Aufgrund der vom Drehratensensor gelieferten Signale wird der Gierwinkel berechnet. Bei hochdynamischen Fahrmanövern kann diese Berechnung u. U. zeitlich problematisch sein. Beim Einparken treten dagegen in der Regel keineThe yaw angle is calculated on the basis of the signals supplied by the yaw rate sensor. In highly dynamic driving maneuvers, this calculation can U. be time problematic. On the other hand, there are usually no steps when parking
Schwierigkeiten auf, da sich die Fahrgeschwindigkeit und die Dynamik des Fahrmanövers in Grenzen hält.Difficulties because the driving speed and the dynamics of the driving maneuver are limited.
Somit ermöglicht der Ξinparkassistent über die Berechnung des Gierwinkels eine echte Regelung des Lenkwinkels durchzuführen, damit die Fahrzeugorientierung dem erwarteten Verhalten entspricht. Mit dieser Regelung können Fehler, die zu einer Abweichung zwischen den gefahrenen und der berechneten Trajektorie führen können, wie bspw. Fehler in der Lenkanlage oder unterschiedliche Reibungen, korrigiert werden.In this way, the parking assistant enables the steering angle to be properly controlled by calculating the yaw angle so that the vehicle orientation corresponds to the expected behavior. With this regulation, errors that can lead to a deviation between the driven and the calculated trajectory, such as errors in the steering system or different friction, can be corrected.
Da der Sprung des dem Lenkstellmotor als Stellgröße zugeführten Signals zwischen den Phasen, in denen der Lenkwinkel konstant ist (Phasen 1, 3 und 5) und den Phasen, in denen sich der Lenkwinkel verändert, zunächst abrupt ist, wird die Stellgröße in dem in Fig. 1 gezeigten Funktionsblock 6 gefiltert, indem die abrupten Sprünge der Stellgröße geglättet werden. Dabei kann die Stellgröße gefiltert werden, damit die Lenkbeschleunigung begrenzt ist. Da die Soll-Tra ektorie unverändert bleibt, können Abweichungen von der Soll-Trajektorie auftreten. Es werden also temporäre Abweichungen von der Soll-Trajektorie geduldet, um ein gleichförmiges Fahrmanöver zu ermöglichen und um dadurch den Fahrkomfort zu erhöhen. Die Abweichungen zwischen der Soll-Trajektorie und der Ist-Trajektorie werden im Laufe des Einparkvorgangs durch die Regel-/ Steuereinheit mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens korrigiert . Since the jump in the signal supplied to the steering actuator as a manipulated variable is initially abrupt between the phases in which the steering angle is constant (phases 1, 3 and 5) and the phases in which the steering angle changes, the manipulated variable is shown in the 1 shown function block 6 filtered by smoothing the abrupt jumps in the manipulated variable. The manipulated variable can be filtered so that the steering acceleration is limited. Since the target trajectory remains unchanged, deviations from the target trajectory can occur. Temporary deviations from the target trajectory are thus tolerated in order to enable a uniform driving maneuver and thereby increase driving comfort. The deviations between the target trajectory and the actual trajectory are corrected in the course of the parking process by the regulating / control unit using the method according to the invention.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren zur Unterstützung des Einparkens eines Kraftfahrzeugs, das mit einem Lenkstellmotor und Sensoren zum Erfassen der Fahrzeugposition, des Fahrzustands und veränderlicher Umgebungsbedingungen ausgerüstet ist, wobei auf den Befehl eines Fahrers hin eine geregelte Unterstützung des Einparkvorgangs mittels des Lenkstellers und gestützt auf vorbestimmte Fahrzeugdaten und auf Signale der Sensoren ausgeführt wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:1. A method for supporting the parking of a motor vehicle, which is equipped with a steering actuator and sensors for detecting the vehicle position, the driving state and changing ambient conditions, wherein, on the command of a driver, regulated support of the parking process by means of the steering actuator and based on predetermined vehicle data and on signals from the sensors, characterized by the following steps:
A Erfassung einer das unterstützte Einparken initiierenden Befehlseingabe des Fahrers und Erzeugung eines Initialisierungssignals;A detection of a command input from the driver initiating the assisted parking and generation of an initialization signal;
B Erfassung der momentanen Fahrzeugposition und des Fahrzustands aus den Fahrzeugdaten und wenigstens aus einem Gierwinkelsignal und aus einem Wegesignal;B detection of the current vehicle position and the driving state from the vehicle data and at least from a yaw angle signal and from a path signal;
C Erfassung der Umgebungsbedingungen aus von an dem Fahrzeug angebrachten Sensoren erzeugten Signalen;C detection of the ambient conditions from signals generated by sensors attached to the vehicle;
D Vorgabe einer oder mehrerer Soll-Tajektorien, die eine von der Fahrzeugposition, dem Fahrzustand, denD Specification of one or more target tajectories, one of the vehicle position, the driving state, the
Umgebungsbedingungen und den Fahrzeugdaten abhängige Soll- 1/14941Ambient conditions and target data dependent on the vehicle data 1/14941
- 19 - Bahnkurve des einzuparkenden Fahrzeugs angeben;- 19 - Specify the curve of the vehicle to be parked;
E Erfassung einer jeweiligen Ist-Trajektorie, abhängig von den jeweiligen in den Schritten B und C erfassten Signalen;E detection of a respective actual trajectory, depending on the respective signals detected in steps B and C;
F Vergleich der in Schritt D vorgegebenen Soll- Trajektorie und der in Schritt E erfassten Ist-Trajektorie; undF comparison of the target trajectory specified in step D and the actual trajectory recorded in step E; and
G Berechnung der jeweiligen Stellgröße für den Lenkstellmotor aus dem in Schritt F erhaltenen Vergleichsergebnis .G Calculation of the respective manipulated variable for the steering servomotor from the comparison result obtained in step F.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkstellmotor und zumindest ein Teil der Sensoren Teil eines fahrdynamischen Lenksystems des Kraftfahrzeugs sind.2. The method according to claim 1, characterized in that the steering servomotor and at least part of the sensors are part of a dynamic driving system of the motor vehicle.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in Schritt B erfasste Wegesignal von je einem an jedem Fahrzeugrad befindlichen Radgeschwindigkeitssensor erfasst wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the path signal detected in step B is detected by a wheel speed sensor located on each vehicle wheel.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das in Schritt B erfasste Gierwinkelsignal von einem geeigneten Sensor gemessen wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the yaw angle signal detected in step B is measured by a suitable sensor.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das in Schritt B erfasste5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the detected in step B.
Gierwinkelsignal aus einem oder mehreren in den Schritten B und C anderweitig gemessenen Signalen, insbesondere aus einem Drehratensignal oder aus dem Wegesignal, rekonstruiert wird.Yaw angle signal is reconstructed from one or more signals measured in steps B and C, in particular from a rotation rate signal or from the path signal.
6 . Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsbedingungen in Schritt C mittels eines Ultraschallsensors erfasst werden.6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the ambient conditions are recorded in step C by means of an ultrasonic sensor.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Schritt C erfassten Umgebungsbedingungen die Form und/oder Ausmaße einer Parklücke angeben.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the environmental conditions recorded in step C indicate the shape and / or dimensions of a parking space.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede in Schritt D vorgegebene Soll-Trajektorie aus einem oder mehreren Klothoidbögen und/oder einem oder mehreren Kreisbögen zusammengesetzt werden.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the or each target trajectory specified in step D are composed of one or more clothoid arcs and / or one or more circular arcs.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Schritt E berechnete Stellgröße einer Filterung unterworfen wird, um zu vermeiden, dass die Lenkbeschleunigung und der Lenkruck zu hoch werden.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the manipulated variable calculated in step E is subjected to filtering in order to avoid that the steering acceleration and the steering jerk become too high.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Lenkeingriffe des Fahrers toleriert werden, aber keinen Einfluss auf den Einparkvorgang nehmen.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that steering interventions by the driver are tolerated, but have no influence on the parking process.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einparkgeschwindigkeit durch Gas- und Bremspedaleingriffe des Fahrers beinflusst und die Lenkwinkel ausschließlich durch die Stellbewegungen des Lenkstellmotors bewirkt werden.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the parking speed is influenced by accelerator and brake pedal interventions by the driver and the steering angle is brought about exclusively by the actuating movements of the steering servomotor.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Regel-/Steuereinheit, die von den Sensoren in Abhängigkeit von der Fahrzeugposition, dem Fahrzustand und den veränderlichen Umgebungsbedingungen erzeugten Signale sowie die Fahrzeugdaten empfängt, Mittel zur Berechnung einer Ist-Trajektorie aus den Sensorsignalen und den Fahrzeugdaten, Mittel zum Vergleich der jeweils berechneten Ist-Trajektorie mit einer vorbestimmten Soll- Trajektorie und Mittel zur Berechnung einer Stellgröße für einen Lenkstellmotor aus dem Vergleichsergebnis aufweist.12. Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that the device comprises a regulating / control unit, which is dependent on the sensors as a function of the vehicle position, the driving state and the changing ambient conditions generated signals and receives the vehicle data, means for calculating an actual trajectory from the sensor signals and the vehicle data, means for comparing the respectively calculated actual trajectory with a predetermined target trajectory and means for calculating a manipulated variable for a steering actuator from the comparison result.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Regel-/Steuereinheit die von den jeweiligen Sensoren erzeugten Signale sowie die Fahrzeugdaten von einer anderen Steuer-/Regeleinheit in dem Fahrzeug empfängt .13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the control unit receives the signals generated by the respective sensors and the vehicle data from another control unit in the vehicle.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Steuer-/Regeleinheit als ein fahrdynamisches Lenksystem des Fahrzeugs ausgebildet ist.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the other control / regulating unit is designed as a driving dynamic steering system of the vehicle.
15. Vorrichtung nach einem der Anspruch 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Filtermittel in funktioneller Verbindung mit der Regel-/ Steuereinheit vorgesehen sind, um die von der Regel-/ Steuereinheit berechnete Stellgröße so zu filtern, dass die Lenkbeschleunigung und der Lenkruck nicht zu hoch werden. 15. The device according to one of claims 12 to 14, characterized in that filter means are provided in functional connection with the control unit in order to filter the manipulated variable calculated by the control unit so that the steering acceleration and the steering jerk do not increase get high.
PCT/DE2000/002818 1999-08-24 2000-08-18 Method and device for supporting parking of a vehicle WO2001014941A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP00969185A EP1218808A1 (en) 1999-08-24 2000-08-18 Method and device for supporting parking of a vehicle
JP2001519240A JP2003507263A (en) 1999-08-24 2000-08-18 Method and apparatus for assisting car parking

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999140007 DE19940007A1 (en) 1999-08-24 1999-08-24 Method and device for supporting the parking of a motor vehicle
DE19940007.5 1999-08-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001014941A1 true WO2001014941A1 (en) 2001-03-01

Family

ID=7919367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2000/002818 WO2001014941A1 (en) 1999-08-24 2000-08-18 Method and device for supporting parking of a vehicle

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1218808A1 (en)
JP (1) JP2003507263A (en)
DE (1) DE19940007A1 (en)
WO (1) WO2001014941A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6701226B2 (en) 2001-06-25 2004-03-02 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Parking assisting device
US6711473B2 (en) * 2001-06-22 2004-03-23 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Parking assisting device
JP2006508850A (en) * 2002-12-05 2006-03-16 バイエリッシェ モートーレン ウエルケ アクチエンゲゼルシャフト Method for steering a vehicle to be parked backwards in a parking gap
EP1160146B2 (en) 2000-05-30 2013-07-24 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Parking assistive apparatus
CN104765373A (en) * 2015-01-30 2015-07-08 北京控制工程研究所 On-satellite relative motion state acquiring method
US10906533B2 (en) 2016-05-30 2021-02-02 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for manoeuvring a motor vehicle into a parking space with determination of a parking trajectory, driver assistance system and motor vehicle

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10128085C1 (en) * 2001-06-09 2003-01-30 Hans Miller Puller for the floor of a tennis facility
JP4161573B2 (en) * 2001-06-29 2008-10-08 株式会社豊田自動織機 Parking assistance device
DE10220426A1 (en) * 2002-05-08 2003-11-20 Valeo Schalter & Sensoren Gmbh Method for operating a parking assistance system and parking assistance system
DE10232295A1 (en) 2002-07-16 2004-02-05 Daimlerchrysler Ag Method for assisting the driver in driving maneuvers
JP3896995B2 (en) * 2003-06-25 2007-03-22 トヨタ自動車株式会社 Vehicle travel support device
JP3818654B2 (en) 2003-06-26 2006-09-06 トヨタ自動車株式会社 Vehicle travel support device
JP3818653B2 (en) 2003-06-26 2006-09-06 トヨタ自動車株式会社 Vehicle travel support device
JP4058389B2 (en) 2003-06-26 2008-03-05 トヨタ自動車株式会社 Vehicle travel support device
JP3911492B2 (en) * 2003-06-26 2007-05-09 トヨタ自動車株式会社 Vehicle travel support device
JP3897740B2 (en) 2003-07-23 2007-03-28 トヨタ自動車株式会社 Automatic vehicle guidance device and vehicle position estimation device
DE10336985A1 (en) * 2003-08-12 2005-03-10 Daimler Chrysler Ag Method for assisting the driver in driving maneuvers
DE10355249B4 (en) * 2003-11-26 2021-09-23 Volkswagen Ag Driver assistance system for a motor vehicle
JP4576844B2 (en) * 2004-01-30 2010-11-10 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Road shape estimation device
DE102004006468A1 (en) * 2004-02-05 2005-08-25 Volkswagen Ag Method and device for parking a motor vehicle
US20070282504A1 (en) * 2004-03-05 2007-12-06 Continental Teves Ag & Co. Ohg Parking Assistance
EP1720757B1 (en) * 2004-03-05 2010-09-08 Continental Teves AG & Co. oHG Parking aid
DE102004027250A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-29 Magna Donnelly Gmbh & Co. Kg Method and device for assisted control of a motor vehicle
DE102005014983A1 (en) * 2004-12-15 2006-01-19 Volkswagen Ag Parking aid device in which a corrected set steering angle is determined at intervals based on the difference between actual and set vehicle trajectories
DE102005062084A1 (en) * 2004-12-24 2006-07-13 Continental Teves Ag & Co. Ohg Method for steering a vehicle into a parking space and parking assistance device
DE102005008468B4 (en) * 2005-02-24 2017-01-12 Robert Bosch Gmbh Method and device for adjusting a steering angle of a motor vehicle
DE102005058809A1 (en) * 2005-12-09 2007-06-14 Hella Kgaa Hueck & Co. path planning
JP2007326415A (en) * 2006-06-06 2007-12-20 Jtekt Corp Vehicle steering device
DE102007009745A1 (en) 2007-02-28 2008-09-04 Continental Automotive Gmbh Method for controlling vehicle steering during parking process, involves measuring parking place selected for parking vehicle and establishing orientation field, where orientation field determines number of support points
DE102007036251A1 (en) 2007-08-02 2009-02-05 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for assisting parking procedures of motor vehicles
KR101013898B1 (en) * 2007-12-12 2011-02-14 현대자동차주식회사 Automatic parking system for vehicle
JP4433060B2 (en) * 2008-02-18 2010-03-17 トヨタ自動車株式会社 Parking assistance device
DE102009011990A1 (en) * 2009-03-05 2010-09-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for assisting maneuvering operation in vehicle, involves manually controlling drive and braking operations by driver of vehicle, where gear-shifting operations are carried out between forward and reverse driving of vehicle
DE102009027289A1 (en) 2009-05-11 2010-11-18 Robert Bosch Gmbh Method and device for parking assistance of a vehicle
DE102009024063A1 (en) * 2009-06-05 2010-12-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh A method for determining a steering curve for steering angles of steerable wheels of a vehicle and parking assistance system for a vehicle
JP5468485B2 (en) * 2009-07-22 2014-04-09 株式会社エクォス・リサーチ Driving support device and driving support method
DE102009027941A1 (en) * 2009-07-22 2011-01-27 Robert Bosch Gmbh Device for maneuvering a vehicle by means of shunting trains with at least one trajectory
KR101240608B1 (en) * 2011-04-14 2013-03-06 현대모비스 주식회사 Cooperative control apparatus of motor driven power steering apparatus for smart parking assistant system
DE102011077417B4 (en) 2011-06-10 2022-02-03 Robert Bosch Gmbh Method for providing parking assistance of a parking assistance system for a vehicle and parking assistance system
FR3004407B1 (en) * 2013-04-10 2016-08-19 Renault Sa STRATEGY OF PARKING IN CRENEAU BY A CURVED PATHWAY
AT514588B1 (en) * 2013-08-29 2015-02-15 Tech Universität Wien Method for controlling a vehicle
JP6113333B1 (en) * 2016-05-26 2017-04-12 三菱電機株式会社 Parking assistance device
CN112172791B (en) * 2020-09-14 2021-10-22 武汉乐庭软件技术有限公司 Automatic parking speed planning method and device based on path curvature and storage device
DE102021200370B4 (en) 2021-01-15 2024-03-21 Zf Friedrichshafen Ag Method for operating and control unit for controlling an actuator of a steer-by-wire steering of a motor vehicle and steer-by-wire steering
DE102022207230A1 (en) * 2022-07-15 2024-01-18 Continental Reifen Deutschland Gmbh Method for operating a vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3844340A1 (en) * 1988-12-30 1990-07-05 Licentia Gmbh Parking aid
EP0835796A2 (en) * 1996-10-09 1998-04-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Automatic steering system for verhicle
US5742141A (en) * 1996-06-04 1998-04-21 Ford Motor Company Semi-autonomous parking control system for a vehicle providing tactile feedback to a vehicle operator
DE19646559A1 (en) * 1996-11-12 1998-05-14 Teves Gmbh Alfred Electronic parking aid for motor vehicle

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5181173A (en) * 1991-07-23 1993-01-19 Raymond Corporation Variable ratio steering system for a motor vehicle
JP3645969B2 (en) * 1996-10-09 2005-05-11 本田技研工業株式会社 Automatic vehicle steering system
JP2952816B2 (en) * 1996-12-17 1999-09-27 本田技研工業株式会社 Automatic vehicle steering system
JP3284078B2 (en) * 1997-04-07 2002-05-20 本田技研工業株式会社 Automatic steering system for vehicles with automatic transmission
JP3223244B2 (en) * 1997-04-15 2001-10-29 本田技研工業株式会社 Automatic vehicle steering system
JP3569621B2 (en) * 1998-01-26 2004-09-22 本田技研工業株式会社 Automatic vehicle steering system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3844340A1 (en) * 1988-12-30 1990-07-05 Licentia Gmbh Parking aid
US5742141A (en) * 1996-06-04 1998-04-21 Ford Motor Company Semi-autonomous parking control system for a vehicle providing tactile feedback to a vehicle operator
EP0835796A2 (en) * 1996-10-09 1998-04-15 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Automatic steering system for verhicle
DE19646559A1 (en) * 1996-11-12 1998-05-14 Teves Gmbh Alfred Electronic parking aid for motor vehicle

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1160146B2 (en) 2000-05-30 2013-07-24 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Parking assistive apparatus
US6711473B2 (en) * 2001-06-22 2004-03-23 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Parking assisting device
US6701226B2 (en) 2001-06-25 2004-03-02 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Parking assisting device
JP2006508850A (en) * 2002-12-05 2006-03-16 バイエリッシェ モートーレン ウエルケ アクチエンゲゼルシャフト Method for steering a vehicle to be parked backwards in a parking gap
CN104765373A (en) * 2015-01-30 2015-07-08 北京控制工程研究所 On-satellite relative motion state acquiring method
US10906533B2 (en) 2016-05-30 2021-02-02 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for manoeuvring a motor vehicle into a parking space with determination of a parking trajectory, driver assistance system and motor vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
EP1218808A1 (en) 2002-07-03
JP2003507263A (en) 2003-02-25
DE19940007A1 (en) 2001-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1218808A1 (en) Method and device for supporting parking of a vehicle
DE102007061900B4 (en) Lane keeping assistance system and method for a motor vehicle
DE10332581B4 (en) Vehicle driving control device with a device for determining the linearity of a tire characteristic
EP2125493B1 (en) Method for adjusting a steering system in a vehicle
EP2780213B1 (en) Method and device for determining a strategy for leaving a parking space
DE60314199T2 (en) A system and method for using the intent of a vehicle operator to tune the vehicle control system
EP1602560B1 (en) Vehicle steering aid - apparatus and method
EP1827951A2 (en) Method for guiding a vehicle into a parking space, and parking assistance device
DE112015000480T5 (en) The vehicle steering control device
DE102007029413A1 (en) Method for performing steering operation in vehicle, involves determining target path to follow target of vehicle with trailer during backward travel, and determining target angle of corresponding target path between vehicle and trailer
DE102010028109A1 (en) Method for improving the driving stability of a vehicle
EP2152565A1 (en) Method and device for the control of a driver assistance system
EP1658216B1 (en) Device for the semi-autonomous parking assistance in vehicles
DE102006033635B4 (en) Method for stabilizing a vehicle taking into account vehicle lateral dynamics
WO2014029599A1 (en) Method and apparatus for guiding a vehicle within a lane
DE102011086897A1 (en) Tracking assistance method for motor vehicle, involves continuously correcting slight lateral deviation of vehicle from target trajectory by automatic correction of steering movements by adjusting calculated target wheel steering angle
WO2004106144A1 (en) Tilt regulation device and method for regulating vehicle tilt
EP2251244A2 (en) Method for operating the steering system in a vehicle
DE102020213553B4 (en) Steering system and method of operating a steering system
WO2019063343A1 (en) Control with prescription of a speed profile
WO2021249714A1 (en) Method and driver assistance system for parking assistance for a motor vehicle
DE102015005976B4 (en) Method for operating a lateral guidance system of a motor vehicle and motor vehicle
EP2822829A2 (en) Driver assistance system for a motor vehicle
DE10123091A1 (en) Method and device for steering control in a motor vehicle
DE102022107745A1 (en) Method for operating a control system for automated lateral guidance of a vehicle with output of haptic feedback, control system and driver assistance system

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2000969185

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2000969185

Country of ref document: EP