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Die Erfindung betrifft einen Einparkassistenten zum unterstützten oder automatischen Einparken eines Kraftfahrzeugs und ein Verfahren zum Aktivieren eines solchen Einparkassistenten.
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Einparkassistenzsysteme gehören zur Gruppe der Fahrerassistenzsysteme, die zunehmend in Fahrzeugen zur Erhöhung des Komforts und/oder zur Unterstützung der Sicherheit eingesetzt werden. Einfachste Fahrerassistenzsysteme sind beispielsweise das bekannte ABS-System, welches eine Blockierung der Räder beim Bremsen verhindert, sowie das ESP-System, das elektronische Stabilitätsprogramm, welches in kritischen Fahrsituationen einzelne Räder gezielt abbremst, um ein Ausbrechen des Fahrzeugs zu verhindern.
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Weitere Fahrerassistenzsysteme, deren Einsatz in Kraftfahrzeugen in jüngster Zeit diskutiert werden, sind das Einparkassistenzsystem oder Einparkassistent, das dem Fahrer eines Kraftfahrzeuges beim Einparken unterstützt oder in der Endausbaustufe das Einparken selbsttätig durchführt.
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In seiner einfachsten Form ist ein derartiger Einparkassistent eine Einparkhilfe, bei der die Abstände des Fahrzeugs nach vorne und/oder hinten zu anderen Fahrzeugen oder Hindernissen gemessen und beispielsweise auf einem Display im Cockpit angezeigt werden. Im Fall des Unterschreitens vorgegebener Sicherheitsabstände wird eine optische, akustische und/oder haptische Warnung an den Fahrer abgegeben, so dass dieser seinen Einparkvorgang entsprechend steuern und ausführen kann. Derartige Einparkhilfen gehören mittlerweile zu den Sonderausstattungen von Fahrzeugen der Mittelklasse.
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In der nächsten Ausbaustufe, wie sie beispielsweise in der
EP 1 160 146 A2 beschrieben wird, wird der rückwärtige Raum des einparkenden Fahrzeuges mit einer Kamera überwacht und das Bild des überwachten rückwärtigen Raumes wird auf einem Bildschirm im Cockpit des Fahrzeuges dargestellt. Anhand der Darstellung kann der Fahrer nun seinen Parkvorgang entsprechend ausführen.
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Aus der
US 2002/0 128 754 A1 ist ein System der nächsten Ausbaustufe bekannt, bei dem ebenfalls eine Kamera ein Bild des rückwärtigen Raumes eines einparkenden Fahrzeugs an den Fahrer liefert. Über eine geeignete Sensorik und Recheneinheit wird eine Einparktrajektorie berechnet und auf dem Bildschirm ausgegeben. Ferner wird die tatsächlich ausgeführte Trajektorie bestimmt und ebenfalls dargestellt, so dass der Fahrer seinen Einparkvorgang nachverfolgen kann, wobei durch eine Messung des Lenkwinkels die tatsächlich gefahrene Trajektorie ermittelt wird. Bei dieser Einparkhilfe werden ferner weitere Systemparameter abgefragt und überprüft, beispielsweise die Geschwindigkeit des rückwärts einparkenden Fahrzeuges und eine Warnung abgegeben, wann die Geschwindigkeit zu hoch ist. Allerdings handelt es sich auch hier um eine Einparkhilfe und ein aktiver Eingriff in die Lenkung zur Unterstützung des Fahrers bzw. ein automatisches Einparkmanöver ist nicht vorgesehen.
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Weitere Fahrerassistenzsysteme unterstützen den Fahrer beim Einparkvorgang, beispielsweise durch Auffinden einer geeigneten Ausgangsposition für den Einparkvorgang, Vorgeben eines geeigneten Lenkwinkels oder einen automatischen Lenkeingriff, falls die Lenkbewegung des Fahrers nicht zum Ziel führt. Ferner sind Systeme in der Erprobung, die einen automatischen Parkvorgang nach vorheriger Vermessung der Parklücke durchführen. Ein derartiges System ist beispielsweise in der
DE 38 13 083 A1 beschrieben, die ferner vier Schalter bezüglich der Wahl der Betriebsart aufweist, über die der Fahrer den Ort und die Art der Parklücke angeben kann. Mit anderen Worten, der Fahrer selektiert zwischen linke Parklücke, linke Parktasche, rechte Parklücke oder rechte Parktasche.
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Ferner beschreibt die
DE 198 09 416 A1 ein Verfahren zum unterstützten Einparken eines Kraftfahrzeugs und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei von einer Rundum-Sensorik mit einer Vielzahl von Abstandssensoren Objekte im Nahbereich um das Kraftfahrzeug und ihre Abstände zum Kraftfahrzeug erfasst werden. Eine nachgeschaltete Verarbeitungseinrichtung ermittelt aus den Abstandsdaten die Größe einer potentiellen Parklücke, gegebenenfalls die Art ihrer Umgebung, sowie eine mögliche Strategie zum Einparken des Kraftfahrzeugs in der potentiellen Parklücke. Die ermittelte Strategie wird an den Fahrer mittels einer Anzeigeeinrichtung ausgegeben. Die in dem bekannten Verfahren angegebenen Voraussetzungen zum Aktivieren des Einparkassistenten bzw. der Einparkassistenz-Funktion sind jedoch nicht ausreichend, um ein sicheres unterstütztes oder automatisches Einparken durchzuführen.
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Die Druckschrift
EP 1 268 255 B1 betrifft ein Verfahren zur Durchführung des Einparkens eines Kraftfahrzeugs in eine Parklücke, wobei zu dem Einparkvorgang in eine Parklücke wenigstens zwei Phasen, nämlich eine Phase des Einlenkens und eine Phase des Gegenlenkens, sowie gegebenenfalls zwei weitere Phasen gehören, nämlich eine Phase der Positionierung, die den beiden Phasen des Einlenkens und des Gegenlenkens vorausgeht, sowie eine Phase des geradlinigen Wiederausrichtens, die der Gegenlenkphase nachgeschaltet ist, wobei das Verfahren Sensoren zur Erfassung des Abstands, der Ausrichtung und der Geschwindigkeit verwendet, die es ermöglichen, den verfügbaren Platz im Verhältnis zu der benachbarten Umgebung zu bestimmen, um das Einparkmanöver auszuführen, wobei dieses durch eine Einwirkung auf die Geschwindigkeit, die Fahrtrichtung und die relative Auslenkung der Fahrzeugräder ausgeführt wird, wobei zur Verwirklichung des Einparkvorgangs
- - Eingangsdaten entgegengenommen werden, die von den Messsensoren ausgegeben werden, die quantitative Werte liefern,
- - bestimmte dieser quantitativen Eingangswerte in graduelle qualitative Eingangswerte umgewandelt werden,
- - auf der Grundlage qualitativer Regeln Aktionsgrößen oder -anweisungen bestimmt werden, die graduelle qualitative Ausgangsdaten und quantitative Ausgangsdaten ergeben,
- - diese graduellen qualitativen Ausgangsdaten in quantitative Ausgangsdaten gewandelt werden, die Aktuatoren des Fahrzeugs in Abhängigkeit von den erhaltenen quantitativen Ausgangsdaten betätigt werden.
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Die Druckschrift
DE 38 13 083 A1 beschreibt eine in ein Kraftfahrzeug einzubauende Einrichtung zum Erleichtern eines Einparkvorganges in paralleler oder rechtwinkliger Richtung, bestehend aus Bewegungssensoren zum Messen der Bewegungsstrecke des Wagens, Hindernis-Sensoren zum Ermitteln der Position der Hindernisse um einen Wagen herum, und einem Mikrocomputer, der in Übereinstimmung mit den Instruktionen des Fahrers und der von den vorstehend genannten Bewegungssensoren und Hindernis-Sensoren erhaltenen Daten zahlreiche Signale erzeugt, um den Fahrer anzuweisen, den Wagen vorzusetzen, zu stoppen, nach links oder rechts zu fahren oder zurückzusetzen, um den Wagen entlang einem speziellen Weg einzuparken; wobei der Mikrocomputer weiterhin ein Ausgangssignal erzeugen kann, um den Steuerungsmechanismus, die Gangschaltung, die Beschleunigungseinrichtung und das Bremssystem zu steuern, um den Wagen automatisch einzuparken.
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Die Druckschrift
EP 0 835 796 A2 beschreibt ein automatisches Lenksystem eines Fahrzeugs umfassend einen Lenkaktuator zum Lenken der Räder auf der Basis der durch einen Fahrer vorgesehenen Lenkbedienung, ein Speichermittel zum vorherigen Speichern der Ortskurve des Fahrzeugs zu einer Zielposition, ein Steuermittel zum Steuern/Regeln des Lenkaktuators auf der Basis von in dem Speichermittel gespeicherten Inhalten anstelle der Lenkbedienung durch den Fahrer, sowie ein Objekterfassungsmittel zum Erfassen eines Objekts nahe dem Fahrzeug. Das automatische Lenksystem umfasst ferner ein Bestimmungsmittel zum Bestimmen des Vorhandenseins oder Fehlens eines Objekts oder Hindernisses, das sich in der Ortskurve befindet oder das in der Ortskurve ein Hindernis werden wird, auf der Basis einer Ausgabe von dem Objekterfassungsmittel während der Steuerung/Regelung des Lenkaktuators auf der Basis der in dem Speichermittel gespeicherten Inhalte.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Einparkassistenten und ein Verfahren zum Aktivieren eines Einparkassistenten bzw. dessen Einparkfunktion, anzugeben, was dem Fahrer einen sicheren Einparkvorgang ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch einen Einparkassistenten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Aktivieren eines Einparkassistenten mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der erfindungsgemäße Einparkassistenz zum unterstützten und/oder automatischen Einparken eines Kraftfahrzeuges in eine Parklücke und/oder eine Parktasche umfasst
- - eine Einrichtung zum Ausmessen einer Parklücke und/oder einer Parktasche,
- - ein Steuergerät zum Verarbeiten der Messinformation,
- - eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der verarbeiteten Information,
- - einen Lenkaktuator, und
- - eine Vorrichtung zum Bestimmen und Analysieren des relativen Winkels zwischen Fahrzeug und Lücke,
wobei im Steuergerät eine vorgegebene Anzahl von Systemparametern überprüft und die Assistenzfunktion „Einparken“ des Einparkassistenten nur dann aktiviert wird, wenn die Überprüfung sämtlicher vorgegebener Systemparameter positiv verlaufen ist. Die Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der verarbeiteten Information kann vorzugsweise ein separater Display oder Teil des Displays des Kombiinstruments des Kraftfahrzeugs sein.
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Dabei werden zumindest die folgenden Systemparameter überprüft:
- a) das Fahrzeug steht,
- b) die Information Parklücke oder Parktasche liegt vor,
- c) die Parklücke oder Parktasche ist erkannt,
- d) die Parklücke oder Parktasche ist ausreichend groß,
- e) die Fahrzeugposition ist zum Einparken geeignet.
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Ferner wird überprüft, ob alle Subsysteme und Komponenten des Einparkassistenten betriebsbereit sind und fehlerfrei arbeiten. Insbesondere kann überprüft werden, ob das ESP, das EPA und der Lenkaktuator betriebsbereit sind und fehlerfrei arbeiten.
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Schließlich bestimmt die Vorrichtung zum Bestimmen und Analysieren des relativen Winkels anhand dieses Winkels, ob eine Parklücke oder eine Parktasche vorliegt, wobei eine Parklücke vorliegt, wenn der relative Winkel kleiner als eine vorgegebene Schwelle ist, und eine Parktasche vorliegt, wenn der relative Winkel größer oder gleich als die vorgegebene Schwelle ist.
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Mit anderen Worten, der Einparkassistent weist eine Vorrichtung zum Bestimmen und Analysieren des relativen Winkels zwischen Fahrzeug und Parklücke bzw. Parktasche auf, wobei anhand des Winkels bestimmt wird, ob eine Parklücke oder einen Parktasche vorliegt. Ist der relative Winkel größer oder gleich einem vorgegebenen Wert, beispielsweise 20°, so nimmt der Einparkassistent an, dass es sich um eine Parktasche handelt. Ist der relative Winkel dagegen kleiner als der vorgegebene Winkel so geht der Einparkassistent davon aus, dass es sich um eine Parklücke handelt.
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Insbesondere können noch die folgenden Parameter überprüft werden:
- f) der Rückwärtsgang ist eingelegt,
- g) der Blinker ist nach links oder rechts gesetzt,
- h) die Parklücke ist auf der Seite, die durch den Blinker vorgegeben ist,
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Vorzugsweise führt in einer ersten Ausführungsform der Einparkassistent nach dem Durchführen des obern erläuterten Prüfung der Systemparameter dass der Einparkassistent (10) einen unterstützten oder automatischen Einparkvorgang durch, wenn die Einrichtung zum Durchführen der Assistenzfunktion „Einparken“ betätigt wird.
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In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform führt der Einparkassistent nach Prüfung der Systemparameter a) bis e) einen unterstützten oder automatischen Einparkvorgang auf der Beifahrerseite durch, wenn die Einrichtung zum Durchführen der Assistenzfunktion „Einparken“ betätigt worden ist und vorzugsweise nachfolgend der Rückwärtsgang eingelegt wird. Ist zusätzlich der Blinker auf der Fahrerseite gesetzt, so wird ein unterstützter oder automatischer Einparkvorgang auf der Fahrerseite durchgeführt, wenn die Einrichtung zum Durchführen der Assistenzfunktion „Einparken“ betätigt worden ist und vorzugsweise nachfolgend der Rückwärtsgang eingelegt wird..
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Vorzugsweise ist die Beifahrerseite als Defaultseite eingestellt, so dass in dem Fall, in dem kein Blinker gesetzt wurde, der Einparkassistent davon ausgeht, dass ein Parkvorgang auf der Beifahrerseite durchgeführt wird. In diesem Fall wird auch die Anzeigeeinrichtung die Situation defaultmäßig auf der Beifahrerseite darstellen.
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Ferner kann überprüft werden, ob ein Fahrerlenkmoment vorhanden ist.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Einparkassistent eine Selektionsvorrichtung auf, mittels welcher der Fahrer zwischen einer Parklücke und einer Parktasche selektiert.
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Es ist auch möglich, dass sowohl die Vorrichtung zur Bestimmung des relativen Winkels zwischen Fahrzeug und Parklücke bzw. Parktasche als auch die Selektionsvorrichtung vorliegt, wobei in diesem Falle eine Priorität zwischen den Vorrichtungen gesetzt werden muss, beispielsweise indem die fahrerseitige Selektionsvorrichtung das Ergebnis der Winkelvermessung überschreibt.
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Vorzugsweise führt das Steuergerät eine Prüfung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch, und es werden der Anzeigeeinrichtung nur dann ein Aktivierungssignal zugeführt, d.h., die Anzeigeeinrichtung in Betrieb genommen und Information auf ihr dargestellt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit liegt. Damit wird vermieden, dass überflüssige Information über den Einparkassistenten auf der Anzeigeeinrichtung dargestellt ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit so hoch ist, dass ein Einparkvorgang weder durchgeführt werden kann noch beabsichtigt ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aktivieren eines im Vorangegangenen beschriebenen Einparkassistenten zum unterstützten und/oder automatischen Einparken eines Kraftfahrzeugs in eine Parklücke und/oder Parktasche weist die vorliegenden Schritte auf:
- - Überprüfen einer vorgegebenen Anzahl von Systemparametern, und
- - Aktivieren der Einparkassistenzfunktion, wenn die Überprüfung sämtlicher vorgegebener Systemparameter positiv verlaufen ist.
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Insbesondere werden zumindest die folgenden Systemparameter überprüft:
- a) das Fahrzeug steht,
- b) die Information Parklücke oder Parktasche liegt vor,
- c) die Parklücke oder Parktasche ist erkannt,
- d) die Parklücke oder Parktasche ist ausreichend groß,
- e) die Fahrzeugposition ist zum Einparken geeignet.
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Ferner werden von dem Verfahren die Komponenten des Einparkassistenten auf Betriebsbereitschaft und Fehlerfreiheit überprüft, wobei als Komponenten in Betracht kommen EPS, ESP, EPA und Lenkaktuator. Dabei ist diese Aufzählung nicht abschließend.
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Ferner wird von dem Verfahrens der relative Winkel zwischen Fahrzeug und Lücke bestimmt, und aus der Analyse des Winkels ergibt sich, ob eine Parklücke oder eine Parktasche vorliegt, wobei eine Parklücke vorliegt, wenn der relative Winkel kleiner als eine vorgegebene Schwelle ist und eine Parktasche vorliegt, wenn der relative Winkel größer oder gleich als die vorgegebene Schwelle ist. Als Schwelle kommt beispielsweise 20° in Betracht.
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Vorzugsweise werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren noch die folgenden Parameter überprüft:
- f) der Rückwärtsgang ist eingelegt,
- g) der Blinker ist nach links oder rechts gesetzt,
- h) die Parklücke ist auf der Seite, die durch den Blinker vorgegeben ist,
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Vorzugsweise führt in einer ersten Ausführungsform das Verfahren einen unterstützten oder automatischen Einparkvorgang durch, wenn die Assistenzfunktion aktiv ist und eine Durchführung der Assistenzfunktion „Einparken“ angefordert ist.
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In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens führt der Einparkassistent (10) einen unterstützten oder automatischen Einparkvorgang auf der Beifahrerseite durch, wenn die Assistenzfunktion aktiv ist und der Rückwärtsgang, insbesondere nachfolgend, eingelegt wird. Ein Einparkvorgang auf der Fahrerseite wird durchführt, wenn zusätzlich der Blinker auf der Fahrerseite gesetzt ist. Hier wird also der Einparkvorgang mit dem Einlegen des Rückwärtsganges eingeleitet, nachdem die Assistenzfunktion aktiv ist.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird überprüft, ob eine fahrerseitige Selektion zwischen Parklücke und Parktasche vorliegt. Ferner kann eine Prüfung der Fahrzeuggeschwindigkeit vorgenommen werden, wobei die Anzeigeeinrichtung nur dann aktiviert wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit liegt.
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Vorzugsweise ist das Verfahren so ausgelegt, dass mittels einer Voreinstellung die beifahrerseitigen Parklücken bzw. Parktaschen dargestellt und Informationen darüber angezeigt werden. Die fahrerseitigen Parklücken bzw. Parktaschen werden in diesem Fall nur dann dargestellt, wenn über die Wahl des Blinkers eindeutig klar ist, dass ein Einparken auf der Fahrerseite vorgenommen werden soll.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert.
- 1 zeigt in schematischer Darstellung die Informationen aus einer Parklückenvermessung.
- 2 zeigt die Situation bei einer Parktaschenvermessung, und
- 3 zeigt in schematischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Einparkassistenten.
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1 zeigt die Informationen aus einer Parklückenvermessung, wobei ein Fahrzeug 1 in einer Lücke 2 zwischen zwei Fahrzeugen 3, 4 einparken will. Für das Fahrzeug 1 gibt es ein Koordinatensystem XY, welches parallel zu einem Bordstein 5 verläuft, wobei der Nullpunkt des XY-Koordinatensystems mit der hinteren Kante des vorderen Fahrzeuges 4 abschließt. Gemessen werden eine Parklückenlänge I, eine Parklückentiefe t, eine Position X0 des Fahrzeugs 1, eine Position Y0 des Fahrzeugs 1 und der Gierwinkel psiodes Fahrzeugs relativ zur X-Achse. Der Gierwinkel ist gleichzeitig der relative Winkel zwischen dem Fahrzeug1 und der Parklücke 2. Als Bezugspunkt P dient dabei die Mitte der Hinterachse. Aus diesen Informationen berechnet das Einparkassistenzsystem eine geeignete Trajektorie, falls dies aus der Ausgangsposition des Fahrzeugs möglich ist. Ist dies nicht der Fall, so muss sich der Fahrer des Fahrzeuges in eine andere Ausgangsposition begeben, welches ihm vom Fahrerassistenzsystem mitgeteilt wird. Ist die Ausgangsposition des Fahrzeugs 1 relativ zur Parklücke 2 für einen Einparkvorgang geeignet, so fordert der Fahrer einen Lenkeingriff vom Einparkassistenzsystem an und ein automatischer Einparkvorgang kann beispielsweise von dem Einparkassistenzsystem vorgenommen werden.
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2 zeigt die Situation eines Fahrzeugs 1 bezüglich einer Parktasche 6 zwischen den Fahrzeugen 3 und 4. Bei entsprechend günstiger Ausgangsposition kann der Fahrer eine Anforderung eines Lenkeingriffs an das Einparkassistenzsystem abgeben, wodurch beispielsweise ein automatischer rückwärtiger Einparkvorgang in eine Parktasche vorgenommen wird. Es ist zu erkennen, dass im Fall einer Parktasche der relative Winkel psio größer ist als im Fall einer Parklücke 2 der 1. Daher kann der relative Winkel psi0 oder Gierwinkel zur Bestimmung herangezogen werden, ob es sich um eine Parktasche oder eine Parklücke handelt.
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Aufgrund der Ausmessung der Parktaschen bzw. Parklücken entsprechend 1 und 2 werden dann die im vorangegangenen erläuterten Systemparameter überprüft, um den Einparkassistenten bzw. dessen Einparkassistenzfunktion zum unterstützten und/oder automatischen Einparken aktiviert.
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Wie bereits erwähnt, sind aus den 1 und 2 die Unterschiede hinsichtlich des relativen Winkels psi0 zwischen dem einzuparkenden Fahrzeug 1 und einer Parklücke 2 wie in 1 und einer Parktasche 6 wie in 2 zu erkennen. Wird ein Winkel, beispielsweise 20° als Schwelle vorgegeben, so kann ausgesagt werden, dass es sich bei einem relativen Winkel psio größer oder gleich der Schwelle um eine Parktasche handeln muss, während es sich im anderen Fall um eine Parklücke handeln muss.
