DE102007061234A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Anpassen der Führung eines Fahrzeuges - Google Patents

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    • G01S2013/93274—Sensor installation details on the side of the vehicles

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anpassen der Führung eines Fahrzeuges (1) in einen Bereich (9), der mindestens ein Hindernis (4, 5, 10, 11) aufweist. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bestimmens des Höhenprofils einer Trajektorie, der das Fahrzeug (1) bei seiner Führung in den Bereich (9) folgen soll, und des Anpassens der Führung des Fahrzeugs (1) an das bestimmte Höhenprofil.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anpassen der Führung eines Fahrzeuges in einen Bereich, der mindestens ein Hindernis aufweist, mit den in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 7 genannten Merkmalen.
  • Stand der Technik
  • Bei Fahrzeugen sind verschiedene Einparkfunktionen, die auf semiautonomen Funktionen, selbstlenkenden Funktionen oder automatischen Einparksystemen basieren, bekannt. Die semiautonomen Funktionen geben einem Fahrer eines Fahrzeugs Hinweise, wie das Fahrzeug in eine Parklücke manövriert werden kann. Die selbstlenkenden Funktionen führen die Querführung bzw. das Lenken des Fahrzeugs automatisch durch und überlassen dem Fahrer nur die Längsführung des Fahrzeugs.
  • Die DE 10261001 A1 beschreibt ein Verfahren zum Lenken eines Motorfahrzeugs mit einer Servolenkung, bei dem ein Moment, das an die Räder angelegt wird, bei einem Auftreten von drei Bedingungen begrenzt wird. Die Bedingungen sind, dass ein Moment, das an ein Rad oder die Lenksäule angelegt wird, einen Schwellenwert überschreitet, oder dass der Fahrer versucht, das Lenkrad zu drehen, während die Änderungsrate des Lenkwinkels Null ist. In diesen Fällen wird davon ausgegangen, dass ein Hindernis vorliegt, und das Moment wird begrenzt.
  • Die EP 1035001 A2 beschreibt ein elektrisches Servolenkungssystem, bei dem die Leistung, die einem Elektromotor des Systems zugeführt wird, reduziert wird, wenn eine Bedingung eines Abwürgens, wenn z. B. ein Rad gegen einen Bordstein stößt, bestimmt wird. Das Abwürgen wird basierend auf einer erfassten Temperatur eines Leistungsschaltkreises, durch den der Elektromotor gespeist wird, bestimmt.
  • Ein Nachteil der bekannten Einparkfunktionen besteht darin, dass diese mit einem relativ hohen Aufwand, z. B. an zusätzlicher Sensorik, realisiert werden müssen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anpassen der Führung eines Fahrzeugs in einen Bereich, der mindestens ein Hindernis aufweist, zu schaffen, die mit einem geringen Aufwand realisiert werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 oder eine Vorrichtung nach Anspruch 7 gelöst.
  • Ein Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, dass dieselben mit einem geringen Aufwand realisiert werden können.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung wird das Anpassen einer Führung des Fahrzeugs prädiktiv durchgeführt.
  • Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausgestaltung besteht darin, dass, z. B. bei automatischen Einparksystemen, die Längsführung nach der Vermessung einer Parklücke durch eine geeignete Sensorik prädiktiv angepasst wird. Dadurch kann bei frühzeitiger Motor- und Bremsenansteuerung und geeigneter Anpassung der Einparksollgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, die Längsführung des Fahrzeugs an das Höhenprofil im Trajektorienverlauf, z. B. bei überfahrbaren Hindernissen in einer Parklücke, für den Fahrer angenehmer gestaltet werden.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung weist das Anpassen der Führung das Anpassen der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Fahrzeugs auf.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung weist das Anpassen der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung das Steuern eines Motors und/oder mindestens einer Bremse des Fahrzeugs auf.
  • Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausgestaltungen besteht darin, dass die bestehenden Bremsen-/Beschleunigungseinrichtungen verwendet werden können und daher keine zusätzliche Hardware benötigt wird.
  • Ein weiterer Vorteil dieser bevorzugten Ausgestaltungen besteht darin, dass die Steigerung der Fahrerakzeptanz für die Längsführung beispielsweise eines autonomen Einparksystems ohne großen Aufwand erreicht werden kann.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung weist das Bestimmen des Höhenprofils das Erfassen von überfahrbaren oder nicht überfahrbaren Hindernissen auf.
  • Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausgestaltung besteht darin, dass insbesondere bei Absätzen und Bordsteinen von Parklücken die Dauer und Häufigkeit der Fahrereingriffe in die Längsführung deutlich reduziert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Seitenansicht eines Anwendungsbeispiels des Verfahrens gemäß der Erfindung; und
  • 2 eine Draufsicht des Anwendungsbeispiels von 1.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • 1 zeigt eine Seitenansicht eines Anwendungsbeispiels des Verfahrens gemäß der Erfindung. Ein Fahrzeug 1, das sich auf einer Fahrbahn 2 befindet, ist in seiner Längsrichtung im Wesentlichen parallel zu einem ebenen Parkstreifen 3 für Fahrzeuge positioniert. Der Parkstreifen 3 ist durch ein erstes Hindernis 4 zwischen der Fahrbahn 2 und dem Parkstreifen 3 und ein zweites Hindernis 5 zwischen dem Parkstreifen 3 und einem Gehsteig 6 begrenzt. Das erste Hindernis 4 hat in einer Querrichtung, die senkrecht zu der Längsrichtung des Fahrzeugs 1 ist, einen ersten Abstand d1 von der rechten Seite des Fahrzeugs 1. Das zweite Hindernis 5 hat in der Querrichtung einen zweiten Abstand d2 von der rechten Seite des Fahrzeugs 1 und ist höher als das erste Hindernis 2. Das erste Hindernis 4 ist vorzugsweise ein Absatz zwischen der Fahrbahn 2 und dem Parkstreifen 3, und das zweite Hindernis 5 ist vorzugsweise ein Bordstein zwischen dem Parkstreifen 3 und dem Gehsteig 6.
  • An der rechten Seite des Fahrzeugs 1 ist eine Erfassungsvorrichtung 7 angebracht, die geeignet angeordnet und gestaltet ist, um die Hindernisse 4 und 5 zu erfassen. Dazu hat die Erfassungsvorrichtung 7 einen geeignet gewählten, bezüglich der Fahrbahn 2 vertikalen Erfassungsbereich 8 und eine geeignet gewählte Auflösung. Die Erfassungsvorrichtung 7 umfasst vorzugsweise ein Mikrowellenradar, einen Ultraschallsensor, einen Laserscanner und/oder eine Kamera mit Bildauswertung.
  • 2 zeigt eine Draufsicht des Anwendungsbeispiels von 1. Hierin ist gezeigt, dass das Fahrzeug 1 in der Längsrichtung neben einer Parklücke 9 auf dem Parkstreifen 3 steht. Die Parklücke 9 ist in der Längsrichtung zwischen zwei weiteren Fahrzeugen 10 und 11, die sich auf dem Parkstreifen 3 befinden, gebildet. Zur Erfassung der Hindernisse 4 und 5 ist ein bezüglich der Fahrbahn 2 horizontaler Erfassungsbereich 12 der Erfassungsvorrichtung 7 ebenfalls geeignet gewählt und wird mit einer geeigneten Auflösung abgetastet.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird vor dem Fahren des Fahrzeugs 1 in die Parklücke 9, d. h. vor dem Einparken, das Höhenprofil einer Trajektorie der Fahrbewegung des Fahrzeugs 1 in die Parklücke 9 durch die Erfassungsvorrichtung 7 bestimmt. Dabei werden Hindernisse auf der Trajektorie erfasst und vorzugsweise in Hindernisse, die durch das Fahrzeug 1 überfahrbar sind, wie beispielsweise das erste Hindernis 4, und Hindernisse, die durch das Fahrzeug 1 nicht überfahrbar sind, wie beispielsweise das zweite Hindernis 5, klassifiziert. Diese Klassifizierung erfolgt vorzugsweise anhand der Stärke und der Ausdehnung einer Reflexion einer zu Erfassung eingesetzten Strahlung an den Hindernissen 4 und 5.
  • Nach der Bestimmung des Höhenprofils der Trajektorie wird das Fahrverhalten des Fahrzeugs 1, wie die bezüglich der Trajektorie ortsabhängige Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs 1, in die Parklücke 9 prädiktiv bzw. vorhersagend angepasst. Dazu wird der geeignete Bewegungsablauf des Fahrzeugs in einer Verarbeitungseinrichtung berechnet und dann in einer Speichereinrichtung gespeichert. Während des Fahrens in die Parklücke 9 wird dieser Bewegungsverlauf aus der Speichereinrichtung abgerufen und es werden beispielsweise die Drehzahl und das Moment eines Motors des Fahrzeugs 1 und eine Betätigung von Bremsen des Fahrzeugs 1 entsprechend gesteuert.
  • Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel werden das Höhenprofil und ein entsprechendes Bewegungsverhalten des Fahrzeugs entlang der Trajektorie während des Fahrens des Fahrzeugs 1 in die Parklücke 9 bestimmt und/oder aktualisiert.
  • Durch die Vermessung der Parklücke 9 mittels einer geeigneten Sensorik kann das Höhenprofil im Trajektorienverlauf bestimmt werden. Insbesondere können auch überfahrbare Hindernisse, wie z. B. ein Absatz, auf dem sich die Parklücke 9 befindet, ortsgenau erkannt werden. Mit dem aus der Vermessung ermittelten Höhenprofil kann die Längsführung beim automatischen Einparken prädiktiv angepasst werden.
  • Zum einen kann die Motor- und Bremsenansteuerung an der notwendigen Stelle schon vor einer starken Änderung im Höhenprofil und einer damit einhergehenden Verlangsamung/Beschleunigung des Fahrzeugs 1 automatisch angepasst werden. So kann beispielsweise vor dem Überfahren eines niedrigen Bordsteins das Motormoment erhöht werden, um eine Absenkung der Geschwindigkeit zu vermeiden. Das erkannte, aber überfahrbare Hindernis kann mit der geforderten Einparkgeschwindigkeit passiert werden.
  • Zum anderen ist es möglich, die Einparksollgeschwindigkeit der Längsführung an das Höhenprofil anzupassen. Beispielsweise kann es sinnvoll sein, vor einem höheren aber überfahrbaren Absatz die Geschwindigkeit zu reduzieren, um den Absatz komfortabel überfahren zu können. Fahrereingriffe und Abbrüche des Parkvorgangs werden durch die Erfindung deutlich reduziert.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben ist, ist dieselbe darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
  • Die Erfindung ist bei verschiedenen Verfahren und Vorrichtungen zum Anpassen und Steuern einer Führung eines Fahrzeugs, wie eines Personenkraftwagens, eines Lastkraftwagens oder einer anderen bewegbaren Vorrichtung, in einen Bereich, wie z. B. einen Parkstreifen, eine Parklücke etc., anwendbar, unabhängig davon in welcher Richtung, d. h. in einer Längsrichtung oder einer Querrichtung des Bereichs, das Fahrzeug abgestellt oder gehalten wird und unabhängig davon, ob weitere Fahrzeuge oder andere nicht bewegbare Gegenstände und an welchen Stellen Fahrzeuge oder andere nicht bewegbare Gegenstände in dem Bereich anwesend sind oder nicht. Die Erfindung ist insbesondere für den Einsatz bei Einparksystemen und Einparkverfahren für Fahrzeuge geeignet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10261001 A1 [0003]
    • - EP 1035001 A2 [0004]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Anpassen der Führung eines Fahrzeuges (1) in einen Bereich (9), der mindestens ein Hindernis (4, 5, 10, 11) aufweist, mit folgenden Schritten: – Bestimmen des Höhenprofils einer Trajektorie, der das Fahrzeug (1) bei seiner Führung in den Bereich (9) folgen soll; und – Anpassen der Führung des Fahrzeugs (1) an das bestimmte Höhenprofil.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen der Führung prädiktiv durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen der Führung das Anpassen der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Fahrzeugs (1) aufweist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung das Steuern eines Motors und/oder mindestens einer Bremse des Fahrzeugs (1) aufweist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen des Höhenprofils das Erfassen von überfahrbaren Hindernissen (4) oder nicht überfahrbaren Hindernissen (5, 10, 11) aufweist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren bei einem Einparkverfahren für Fahrzeuge verwendet wird.
  7. Vorrichtung zum Anpassen der Führung eines Fahrzeuges (1) in einen Bereich (9), der mindestens ein Hindernis (4, 5, 10, 11) aufweist, mit: – einer Einrichtung (7) zum Bestimmen des Höhenprofils einer Trajektorie, der das Fahrzeug (1) bei seiner Führung in den Bereich (9) folgen soll; und – einer Einrichtung zum Anpassen der Führung des Fahrzeugs (1) an das bestimmte Höhenprofil.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung bei einem Einparksystem für Fahrzeuge verwendet ist.
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