-
Stand der Technik
-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs
beim Einparken in eine Parklücke
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, eine Fahrassistenzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 7 sowie ein Computerprogrammprodukt gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 9.
-
Bekannte
Fahrassistenzvorrichtungen zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs
beim Einparken, im Folgenden kurz als Einparksysteme bezeichnet,
helfen dem Fahrer aktiv in eine seitlich längs oder quer der Fahrbahn
liegende Parklücke einzuparken.
Dabei vermißt
das Einparksystem während
der Vorbeifahrt mit beispielsweise seitlich am Fahrzeug angebrachten
Sensoren, beispielsweise Ultraschallsensoren (Ultrasonic Park Assist
Sensoren; UPA-Sensoren),
eine mögliche
Parklücke,
berechnet aus den Lückendaten
eine Einparktrajektorie und steuert das Fahrzeug nachdem es durch
den Fahrer abgestoppt wurde und nachdem durch den Fahrer der Rückwärtsgang
eingelegt worden ist beispielsweise durch aktiven Lenkeingriff oder
durch Fahranweisungen an den Fahrer in die Parklücke. Während des Einparkvorgangs bzw.
beim Einparken wird die Distanz zu die Parklücke begrenzenden Objekten durch
UPA-Sensoren überwacht.
-
Ein
Einparkvorgang eines mit einem Einparksystem nach dem Stand der
Technik ausgestatteten Fahrzeugs 01 in eine seitlich längs der
Fahrbahn liegende Parklücke 02 ist
in den 1 und 2 dargestellt. Die dabei von
dem Einparksystem erfassten Parklückendaten a, b, c, d, e, f
sind in 3 schematisch dargestellt.
-
Der
Einparkvorgang beginnt mit einer Parklückensuche. Das Fahrzeug 01 fährt geradeaus
an der möglichen
Parklücke 02 vorbei.
Genügen
die aus den Parklückendaten
hervorgehenden Abmessungen der Parklücke 02 für einen
Einparkvorgang des Fahrzeugs 01 erfolgt eine Parklückenmeldung.
Das Einparksystem meldet eine Erkennung einer für einen Einparkvorgang ausreichenden
Parklücke 02 beispielsweise
durch Ausgabe eines akustischen Signals und/oder durch Ausgabe einer
geeigneten optischen Anzeige, beispielsweise graphisch und/oder in
Textform z. B. auf einem Display. Der Fahrer stoppt anschließend das
Fahrzeug 01 und legt den Rückwärtsgang ein. Nun beginnt der
eigentliche, in 2 dargestellte Einparkvorgang,
bei dem der Fahrer Gas und Bremse bedient und das Einparksystem
die Lenkung des Fahrzeugs 01 übernimmt, um das Fahrzeug 01 entlang
der anhand der Parklückendaten
berechneten Einparktrajektorie 03 in die Parklücke zu steuern.
-
Die
Parklückendaten
umfassen folgende in 3 schematisch dargestellten
Größen a, b,
c, d, e, f:
- a Die Ausrichtung eines die Parklücke 02 nach
hinten begrenzenden Objekts 04, hier einem parkenden Fahrzeug 04.
Die Ausrichtung wird durch einen Seitensensor 05 während der
Vorbeifahrt gemessen.
- b Den durch eine parklücken-
und fahrbahnseitige Ecke des Fahrzeugs 04 gegebenen Parklückenanfang.
Der Parklückenanfang
wird durch den Seitensensor 05 während der Vorbeifahrt gemessen.
- c Den Abstand sowie die Ausrichtung eines die Parklücke 02 in
ihrer Breite bzw. Tiefe begrenzenden Objekts 06, hier einen
Bordstein 06 bzw. Randstein 06. Der die Parklückentiefe
maßgeblich
beeinflussende Abstand sowie die Ausrichtung des Bordsteins 06 werden
durch den Seitensensor 05 während der Vorbeifahrt gemessen.
- d Das durch eine parklücken-
und fahrbahnseitige Ecke eines die Parklücke 02 nach vorn begrenzenden
Objekts 07, hier einem parkenden Fahrzeug 07, gegebene
Parklückenende.
Das Parklückenende wird
durch den Seitensensor 05 während der Vorbeifahrt gemessen.
- e Die Begrenzung des Parklückenanfangs
durch das Fahrzeug 04. Die Begrenzung wird z. B. durch
an der hinteren Stoßstange
des einparkenden Fahrzeugs 01 angeordnete Ultraschallsensoren
während
des Einparkens gemessen.
- f Die Begrenzung des Parklückenendes
durch das Fahrzeug 07. Die Begrenzung wird z. B. durch
an der vorderen Stoßstange
des einparkenden Fahrzeugs 01 angeordnete Ultraschallsensoren
während
des Einparkens gemessen.
-
Damit
eine gewünschte
Vermessungsgenauigkeit nicht unterschritten wird, darf für die Vermessungsdauer
einer Parklücke
bzw. während
der Parkplatzsuche bei der Vorbeifahrt an längs der Fahrbahn abgestellten
Fahrzeugen eine bestimmte Maximalgeschwindigkeit bei der Vermessung
nicht überschritten werden.
Diese Maximalgeschwindigkeit liegt zumeist unterhalb einer erlaubten
Höchstgeschwindigkeit
auf Ausfallstraßen
bzw. Hauptstraßen.
Dadurch besteht die Gefahr, dass hinter einem auf der Suche nach
einem Parkplatz befindlichen Fahrzeug her fahrende Fahrzeuge sehr
nah auffahren und bei plötzlichen Bremsmanövern des
vorderen Fahrzeugs überrascht werden
und nicht rechtzeitig bremsen können.
-
Als
eine Aufgabe der Erfindung kann es deshalb angesehen werden, ein
Verfahren zu entwickeln, durch welches z. B. Auffahrunfälle während eines
Einparkvorgangs mit einem Einparksystem vermieden werden können. Ebenso
kann es als eine Aufgabe der Erfindung angesehen werden, ein Einparksystem
zu entwickeln, welches zumindest ein situationsbedingtes Abweichen
von einem aus dem Stand der Technik bekannten Einparkvorgang erlaubt,
um aus bestimmten oben beschriebenen Situationen herrührende Gefahren
zu vermeiden oder zumindest zu verringern.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die
Aufgabe wird gelöst
durch ein Verfahren zur Unterstützung
eines Fahrers eines Fahrzeugs beim Einparken in eine seitliche Parklücke längs zu einer
Fahrbahn, bei welchem Verfahren Parklückendaten gewonnen werden,
aus denen eine Einparktrajektorie berechnet wird, entlang der das
Fahrzeug in eine Parkposition gesteuert wird. Erfindungsgemäß ist dabei
vorgesehen, dass das Fahrzeug zunächst zumindest teilweise vorwärts in eine
momentane Stellung in die seitliche Parklücke z. B. bis an ein die Parklücke nach
vorn begrenzendes Parklückenende bzw.
bis auf einen Mindestabstand z. B. zu dem die Parklücke nach
vorn begrenzendes Parklückenende eingefahren
wird. Während
des Vorwärtseinfahrens können Parklückendaten
z. B. über
Parklückentiefe, Parklückenanfang
etc. gewonnen werden. Anschließend
wird aus den Parklückendaten
eine Einparktrajektorie berechnet, entlang der das zumindest teilweise
in die Parklücke
eingeparkte Fahrzeug letztlich aus seiner momentanen Stellung in
eine endgültige Parkposition
in der Parklücke
gesteuert wird.
-
Vorteile
der Erfindung gegenüber
dem Stand der Technik ergeben sich dadurch, indem Auffahrunfälle erfindungsgemäß dadurch
vermieden werden, dass ein Vorwärtseinparken
ermöglicht
wird. Dadurch werden aus bestimmten einleitend beschriebenen Situationen
herrührende
Gefahren vermieden, indem die Gefahrensituation verkürzt und/oder
entschärft
wird. Insbesondere erfolgt dies erfindungsgemäß dadurch, dass bereits ein
unvollständig
vorwärts in
eine Parklücke
eingeparktes Fahrzeug den nachfolgenden Verkehr nur noch gering
behindert, da im Gegensatz zu einem rückwärts einparkenden Fahrzeug bereits
ein Vorbeifahren an dem nur unvollständig vorwärts eingeparkten Fahrzeug möglich ist.
Darüber
hinaus wird ein unkomfortabler Zwang zum Abbruch eines Einparkvorgangs
durch dicht hinter dem einzuparkenden Fahrzeug stehende oder zum
Stillstand kommende Verkehrsteilnehmer vermieden.
-
Vorzugsweise
werden die Parklückendaten zumindest
teilweise während
des Vorwärtseinfahrens in
die Parklücke
gewonnen.
-
Alternativ
oder zusätzlich
ist denkbar, dass die Parklückendaten
zumindest teilweise in der momentanen Stellung des Fahrzeugs in
der Parklücke bzw.
aus der momentanen Stellung des Fahrzeugs in der Parklücke heraus
gewonnen werden.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Einparktrajektorie
aus den Parklückendaten
und einer relativen Lage der momentanen Stellung des Fahrzeugs zu
der Parklücke berechnet
wird. Dabei kann zur Bestimmung der relativen Lage der momentanen
Stellung des Fahrzeugs zu der Parklücke zumindest ein Teil der
Parklückendaten
verwendet werden, beispielsweise solche Parklückendaten, die aus der momentanen
Stellung des Fahrzeugs in der Parklücke heraus gewonnen wurden,
aber auch solche Parklückendaten,
die z. B. während
des Vorwärtseinfahrens
ermittelt wurden. Eine Bestimmung der relativen Lage der momentanen
Stellung zu der Parklücke
bzw. in der Parklücke
ist z. B. durch eine Kopplung von vor oder während des Vorwärtseinfahrens
gewonnenen Parklückendaten
und von den zurückgelegten
Weg und Richtung des Fahrzeugs seit Erfassung der Parklückendaten
widerspiegelnden Wegimpulsgebern bzw. Weggeberzählern sowie vorzugsweise z.
B. einem Lenkwinkelgeber denkbar.
-
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass
zusätzlich unterhalb
einer bestimmten Aktivierungsgeschwindigkeit und während einer
Parklückensuche
mögliche
Parklücken
längs und/oder
quer zu der Fahrbahn vermessen werden und bei einer für das Fahrzeug ausreichenden
Parklücke
eine auf eine geeignete gefundene Parklücke hinweisende Information
an den Fahrer ausgegeben wird, wobei bei einem Einleiten eines Einparkvorgangs
durch Abstoppen des Fahrzeugs auf Höhe oder nach der geeigneten
Parklücke und
Einlegen des Rückwärtsgangs
das Fahrzeug entlang einer Einparktrajektorie rückwärts in diese geeignete Parklücke gesteuert
wird.
-
Die
Erfindung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren
ist insbesondere in Verbindung mit einer Fahrassistenzvorrichtung
zur Unterstützung
eines Fahrers eines Fahrzeuges beim Einparken in eine seitliche
Parklücke
längs zu
einer Fahrbahn vorteilhaft anwendbar.
-
Eine
solche Fahrassistenzvorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst
zumindest Mittel zur Gewinnung von Parklückendaten zumindest während eines
zumindest teilweisen Vorwärtseinfahrens
eines Fahrzeugs in eine momentane Stellung in eine Parklücke, Mittel
zur Berechnung einer Einparktrajektorie, entlang der das zumindest
teilweise in die Parklücke
eingeparkte Fahrzeug aus einer sich aus den Parklückendaten
ergebenden relativen Lage der momentanen Stellung des Fahrzeugs
zu bzw. in der Parklücke
in eine endgültige
Parkposition in der Parklücke
gesteuert wird bzw. steuerbar ist, sowie Mittel zur Steuerung des Fahrzeugs
entlang der Einparktrajektorie in die endgültige Parkposition.
-
Vorzugsweise
werden die Mittel zur Gewinnung von Parklückendaten zumindest während eines zumindest
teilweisen Vorwärtseinfahrens
eines Fahrzeugs in eine Parklücke
auch dazu verwendet, um Parklückendaten
während
eines Vorbeifahrens des Fahrzeugs an einer geeigneten Parklücke während der
Parklückensuche
zu erfassen bzw. zu sammeln. Die Mittel zur Berechnung der Einparktrajektorie
sind in diesem Fall vorzugsweise auch in der Lage, eine Einparktrajektorie
zum Rückwärtseinparken
zu berechnen.
-
Eine
vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich
in Verbindung mit einer Fahrassistenzvorrichtung, welche ein geführtes Einparken
oder ein halbautomatisches Einparken, oder ein vollautomatisches
Einparken ermöglicht.
-
Eine
besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung betrifft ein
Computerprogrammprodukt gespeichert auf einem computerverwendbaren
Medium, umfassend computerlesbare Programmittel, welche bei Ausführung des
Computerprogrammprodukts auf einem Mikroprozessor mit zugehörigen Speichermitteln
oder auf einem Computer diesen zur Durchführung eines oben beschriebenen,
erfindungsgemäßen Verfahrens
veranlassen.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei
zeigen:
-
1 Eine
schematische Darstellung einer ersten Situation während eines
Einparkvorgangs eines mit einem Einparksystem nach dem Stand der Technik
ausgestatteten Fahrzeugs in eine seitlich längs der Fahrbahn liegende Parklücke.
-
2 Eine
schematische Darstellung einer zweiten Situation während des
Einparkvorgangs aus 1.
-
3 Eine
schematische Darstellung der von einem Einparksystem nach dem Stand
der Technik während
des in den 1 und 2 dargestellten
Einparkvorgangs erfassten Parklückendaten.
-
4 Eine
schematische Darstellung einer ersten Situation während eines
Einparkvorgangs eines mit einem ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführenden
Einparksystem ausgestatteten Fahrzeugs in eine seitlich längs der
Fahrbahn liegende Parklücke.
-
5 Eine
schematische Darstellung einer zweiten Situation während des
Einparkvorgangs aus 4.
-
5 Eine
schematische Darstellung einer dritten Situation während des
Einparkvorgangs aus 4.
-
7 Eine
schematische Darstellung der von einem ein erfindungsgemäßes Verfahren
ausführenden
Einparksystem während
des in den 1, 2 und 3 dargestellten
Einparkvorgangs erfassten Parklückendaten.
-
Ein
Einparksystem soll einen Fahrer eines Fahrzeugs in möglichst
vielen Parksituationen unterstützen.
Es gibt jedoch Parksituationen, in denen der Fahrer eines Fahrzeugs
nicht rückwärts, sondern vorwärts in eine
Parklücke
einparken möchte,
da z. B. der nachfolgende Verkehr nicht unnötig zum Halten gezwungen werden
soll und eine hieraus entstehende Gefahrensituation verringert oder
zumindest verkürzt
werden soll, oder die Parklücke
genügend lang
ist, um vorwärts
einzuparken.
-
Einparksysteme
nach dem Stand der Technik sind nicht in der Lage, eine solche Parksituation zu
unterstützen,
beispielsweise da sich beim Vorwärtseinparken
nicht die Möglichkeit
ergibt, eine Parklücke
vorab zu vermessen bzw. vor Beginn eines Einparkvorgangs die Parklückengeometrie
durch Gewinnung von Parklückendaten
zu kennen.
-
Erfindungsgemäß wird dieses
Problem wie in den 4 bis 7 schematisch
dargestellt gelöst durch
ein Verfahren zur Unterstützung
eines Fahrers eines Fahrzeugs 11 beim Einparken in eine
seitliche Parklücke 12 längs zu einer
Fahrbahn, bei welchem Verfahren das Fahrzeug 11 zunächst zumindest
teilweise vorwärts
in die seitliche Parklücke 12 eingefahren
wird. Während
des Vorwärtseinfahrens
werden Parklückendaten
A, B, C, E, F, G, z. B. über
Parklückentiefe,
Parklückenanfang
etc. gewonnen. Anschließend
wird aus den zumindest während
des Vorwärtseinfahrens
gewonnenen Parklückendaten
A, B, C, E, F, G und einer sich hieraus ergebenden momentanen Stellung 18 des
Fahrzeugs 11 relativ zu bzw. in der Parklücke 12 eine
Einparktrajektorie 13 berechnet, entlang der das zumindest
teilweise in die Parklücke 12 eingeparkte
Fahrzeug 11 letztlich aus seiner momentanen Stellung 18 in
eine endgültige Parkposition 19 in
der Parklücke 12 gesteuert
wird.
-
Die
Erfindung bietet eine Erweiterung des Funktionsumfangs von Einparksystemen.
Sie definiert einen neuen Anwendungsfall für ein z. B. halbautomatisches
Einparksystem.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass der Fahrer zunächst
wie in 4 dargestellt sein einzuparkendes Fahrzeug 11 vorwärts direkt
in eine Parklücke 12 hinein
fährt.
Das Fahrzeug 11 kommt dabei oft in einer in 5 dargestellten momentanen
Stellung 18 schräg
in der Parklücke 12 zum
stehen, wobei sich oft meist ein Rad noch auf der Fahrspur befindet.
Das Einparksystem hat zu diesem Zeitpunkt bereits alle bzw. zumindest
einige der in 7 schematisch dargestellten
Parklückendaten
A, B, C, E, F, G erfasst. Der nachfolgende Verkehr bleibt unbeeinflusst,
da das Fahrzeug 11 fast vollständig in der Parklücke 12 steht
bzw. zum Stehen kommt ein Vorbeifahren an dem so bereits zumindest
teilweise in die Parklücke 12 eingeparkten
Fahrzeug 11 möglich ist.
-
Das
Einparksystem berechnet nun anhand der Parlückendaten A, B, C, E, F, G
und anhand seiner sich aus den Parklückendaten A, B, C, E, F, G
ergebenden momentanen Stellung 18 relativ zur Parklücke 12 eine
Einparktrajektorie 13. Durch das Einlegen des Rückwärtsgangs
in der momentanen Stellung 18 beginnt das Einparksystem
dann das Fahrzeug 11 aus seiner momentanen Stellung 18 entlang der
Einparktrajektorie 13 in eine endgültige Parkposition 19 zu
steuern. Der Fahrer bedient dabei vorzugsweise Gas und Bremse während das
Einparksystem die Lenkung des Fahrzeugs 11 übernimmt.
-
Im
Detail zeigen die 4 bis 6 folgende
Situationen eines Einparkvorgangs gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren:
- – 4 zeigt
schematisch die Vorwärtseinfahrt
in die Parklücke 12 und
das Anhalten des Fahrzeugs 11 in seiner nach dem Vorwärtseinfahren eingenommenen
momentanen Stellung 18.
- – 5 zeigt
das Steuern des Fahrzeugs 11 aus seiner momentanen Stellung 18 in
eine endgültige Parkposition 19 bzw.
Endposition 19. Dabei steuert das Einparksystem die Lenkung
des Fahrzeugs 11 so, dass das Fahrzeug 11 der
Einparktrajektorie 13 folgt.
- – 6 zeigt
das Erreichen der Endposition 19 und das Abstellen des
Fahrzeugs 11.
-
Die
Parklückendaten
E, F können
in der in 5 schematisch dargestellten
Situation, bei der sich das Fahrzeug 11 in der momentanen
Stellung 18 befindet, bzw. während der Fahrzeugbewegung
entlang der Einparktrajektorie 13 aus der momentanen Stellung 18 in
die endgültige
Parkposition 19 bzw. Endposition 19 ermittelt
werden. Die Parklückendaten
C, G können
auch durch spezielle Sensorik ermittelt werden, z. B. durch seitliche
Sensoren, die den Bordstein 16 bzw. Randstein 16 in
solchen Situationen erfassen. Grundsätzlich ist es auch denkbar,
die Parklückendaten
C, G in der in 5 schematisch dargestellten
Situation, bei der sich das Fahrzeug 11 in der momentanen
Stellung 18 befindet, bzw. während der Fahrzeugbewegung
entlang der Einparktrajektorie 13 aus der momentanen Stellung 18 in
die endgültige
Parkposition 19 bzw. Endposition 19 zu ermitteln.
-
Wichtig
ist hervorzuheben, dass die Einparktrajektorie 13 auch
mehrere Vorwärts-Rückwärts-Züge umfassen kann, um das Fahrzeug
aus seiner momentanen Stellung 18 in eine endgültige Parkposition 19 zu
steuern.
-
Ein
ein erfindungsgemäßes Verfahren
ausführendes
Einparksystem plant die Steuerung des Fahrzeugs 11 aus
dessen sich nach dem Vorwärtseinfahren
in die Parklücke 12 ergebenden
momentanen Stellung 18 in die Endposition 19 bzw.
endgültige
Parkposition 19 anhand folgender in 7 schematisch
dargestellter Parklückendaten:
- A Die Ausrichtung bzw. Orientierung eines die Parklücke 12 nach
hinten begrenzenden Objekts 14, hier einem parkenden Fahrzeug 14.
Die Ausrichtung wird durch einen Seitensensor 15 während der
Vorbeifahrt und dem Vorwärtseinfahren
in die Parklücke 12 gemessen.
- B Den durch eine parklücken-
und fahrbahnseitige Ecke des Fahrzeugs 14 gegebenen Parklückenanfang.
Der Parklückenanfang
wird durch den Seitensensor 15 während der Vorbeifahrt und dem
Vorwärtseinfahren
in die Parklücke 12 gemessen.
- G Gegebenenfalls einen Bord- bzw. Randstein 16, der
die Parklücke 12 in
ihrer Breite bzw. Tiefe begrenzt. Dieser ist während des Vorwärtseinfahrens möglicherweise
nur sehr kurz sichtbar, weshalb hier eine Erfassung auch durch eine
Bordsteinberührung z.
B. eines Vorderrades des Fahrzeugs 11 denkbar ist. Dabei
wird der Bordstein 16 hinter einem die Parklücke 12 nach
vorn begrenzenden Objekt 17, hier einem parkenden Fahrzeug 17,
während
dem Vorwärtseinfahren
in die Parklücke 12 bzw.
durch Berühren
mit einem Vorderrad erfasst.
- E Die durch das parkende Fahrzeug 14 gebildete Begrenzung
des Parklückenanfangs.
Die Begrenzung wird z. B. durch an der hinteren Stoßstange
des einparkenden Fahrzeugs 11 angeordnete Ultraschallsensoren
während
des Vorwärtseinfahrens
und/oder aus der momentanen Stellung 18 des Fahrzeugs 11 in
der Parklücke 12 heraus
und/oder während
des anschließenden
Einparkens entlang der Einparktrajektorie 13 gemessen.
- F Die durch das Fahrzeug 17 gebildete Begrenzung des
Parklückenendes.
Die Begrenzung wird z. B. durch an der vorderen Stoßstange
des einparkenden Fahrzeugs 11 angeordnete Ultraschallsensoren
während
des Vorwärtseinfahrens
und/oder aus der momentanen Stellung 18 des Fahrzeugs 11 in
der Parklücke 12 heraus
und/oder während
des anschließenden
Einparkens entlang der Einparktrajektorie 13 gemessen.
- C Zusätzlich
können
noch der Abstand sowie die Ausrichtung eines die Parklücke 12 in
ihrer Breite bzw. Tiefe begrenzenden Objekts 16, hier dem
Bordstein 16 bzw. Randstein 16 durch den Seitensensor 15 während des
Vorwärtseinfahrens
in die Parklücke gemessen
werden.
-
Ferner
ist wichtig hervorzuheben, dass die Erfindung in Verbindung vorzugsweise
mit Einparksystemen auf Ultraschallbasis vorteilhaft einsetzbar ist.