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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung
eines Einparkvorgangs eines Kraftfahrzeugs. Darüber hinaus
betrifft die vorliegende Erfindung auch eine entsprechende Vorrichtung.
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Aus
dem Stand der Technik sind mehrere Systeme zum Unterstützen
des Fahrers beim Einparken eines Kraftfahrzeugs bekannt. Zum einen
wird Abstandsinformation, die auf der Basis von Ultraschall oder
Radar gewonnen wurde, auf einem Display angezeigt. Diese Systeme
bieten jedoch keine Handlungsanweisungen, wann und wie weit gelenkt bzw.
gefahren werden muss, sondern geben lediglich Informationen über
den Abstand zu Hindernissen.
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Darüber
hinaus sind Rückfahrkamerasysteme bekannt, bei denen keine
Hilfslinien in das Bild projiziert werden. Die Unterstützung
beim Einparken parallel zum Straßenrand erfolgt durch Darstellung eines
Kamerabilds auf einem Display im Fahrzeug beim Rückwärtsfahren.
Diese Systeme bieten aber keine Handlungsanweisungen, wann und wie
weit gelenkt bzw. gefahren werden muss, und erweitern lediglich
die Sicht des Fahrers auf den Bereich hinter dem Fahrzeug.
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Weiterhin
zählen Rückfahrkamerasysteme zum Stand der Technik,
bei denen Hilfslinien in ein Bild einprojiziert werden. Auch dort
erfolgt eine Unterstützung beim Einparken parallel zum
Straßenrand durch Darstellung eines Kamerabilds auf einem
Display im Fahrzeug beim Rückwärtsfahren. Zusätzlich werden
jedoch lenkwinkelabhängige Hilfslinien dem Bild überlagert.
Diese Systeme zeigen die Fahrspur an, die das Fahrzeug bei einem
aktuell eingeschlagenen Lenkwinkel nehmen würde. Zusätzlich
wird dem Fahrer durch eingeblendete Hilfslinien angezeigt, wann
und wie er lenken bzw. wie weit er fahren soll. Nachteilig daran
ist, dass beim Einparken parallel zur Fahrbahn die eigene/aktuelle
Fahrspur im Kamerabild nicht angezeigt wird, und das System keine sichere
Information darüber liefert, ob die vom Fahrer identifizierte
Parklücke ausreichend groß ist. Außerdem
geht das System von einem idealen Einparkvorgang aus und liefert
keinerlei Information zu möglichen Hindernissen auf dem
Weg in die Parklücke. Ferner liefert das System vor dem
Einlegen des Rückwärtsgangs keine Information,
ob die angestrebte Parkposition vom aktuellen Startpunkt aus erreichbar
ist. Schließlich ist die Umgebung im Kamerabild bei schwierigen
Lichtverhältnissen (Regen, Dämmerung, Gegenlicht)
kaum zu erkennen, und die Positionierung der Parklücke
wird erschwert.
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Weiterhin
sind so genannte intelligente Parksysteme (IPS) bekannt. Dabei erfolgt
die Unterstützung beim Einparken parallel zum Straßenrand durch
automatisches Lenken, nachdem die Zielparklücke über
ein Monitorsystem vom Fahrer eingestellt wurde. Nachteilig an derartigen
Systemen ist, dass sie keine sichere Information darüber
liefern, ob die vom Fahrer identifizierte Parklücke ausreichend
groß ist. Außerdem gehen die Systeme von einem
idealen Einparkvorgang aus und liefern keinerlei Information zu
möglichen Hindernissen auf dem Weg in die Parklücke.
Des Weiteren führt eine Limitierung des Motormoments dazu,
dass Bordsteine nicht erklommen werden können.
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Schließlich
ist auch geführtes Einparken über Nahbereichsradar
(APG) bekannt. Die Unterstützung beim Einparken parallel
zum Straßenrand erfolgt durch Anzeige (Bird View) von Soll-
und Ist-Fahrspuren sowie einer schematischen Darstellung des Fahrzeugs
und der Parklücke auf der Grundlage einer zuvor durchgeführten
Parklückenmessung. Nachteilig an einem derartigen System
ist, dass es keine Informationen zu möglichen Hindernissen
auf dem Weg in die Parklücke liefert. Außerdem werden
keine Änderungen der Parklücken dargestellt (Bird
View). Das System weist außerdem eine potenzielle Ablenkwirkung
durch die Darstellung im Kombiinstrument auf. Des Weiteren ist es
für den Fahrer nicht vorhersehbar, wo die detektierte Parklücke
in der Realität liegt, und wo er hingeführt wird.
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Speziell
ist aus der Druckschrift
DE 10 2005 034 900 A1 ein Parkassistenzsystem
für ein Fahrzeug bekannt, das einen geschätzten
Fahrweg berechnet, der gefahren wird, wenn eine Lenkrichtung des
Fahrzeugs bei einer Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs
zum Einparken in eine Parklücke umgekehrt und ein Lenkrad
maximal eingeschlagen wird. Anschließend berechnet das
System eine Zielposition zum Umkehren der Lenkrichtung als eine
Position, die auf dem geschätzten Fahrweg liegt und an
der das Fahrzeug hauptsächlich parallel zu der geschätzten
Parkplatzausrichtung ausgerichtet ist. Eine Kamera nimmt ein Bild
eines Bereichs hinter dem Fahrzeug auf. Das System überlagert
eine auf einer Anzeige angezeigte Vogelperspektivansicht des Bildes
derart mit einer Markierung der Zielposition, dass der Fahrer erkennen
kann, wann er das Fahrzeug in eine entgegengesetzte Richtung lenken
muss.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einem Fahrer
Hilfsmittel an die Hand zu geben, um ihm ein Einparken weiter zu
erleichtern.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch
1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 7. Demnach wird zunächst eine
Parklücke durch eine abstandsmessende Sensorik vermessen
und eine Umgebung der Parklücke durch eine Kamera erfasst.
Sodann wird eine die erfasste Parklücke repräsentierende
Graphik in das Bild der Kamera projiziert. Ebenso wird eine Ist-Fahrspur,
die sich aus einer aktuellen Lenkerstellung des Kraftfahrzeugs ergibt,
und eine für den Einparkvorgang errechnete Soll-Fahrspur
in das Bild der Kamera projiziert. Schließlich werden die
Projektionen in das Bild der Kamera in Abhängigkeit von
der Position des Kraftfahrzeugs fortlaufend aktualisiert.
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Mit
anderen Worten erfolgt zunächst eine Projektion einer durch
abstandsmessende Sensorik vermessene Parklücke in das Bild
beispielsweise einer Rückfahrkamera. Danach erfolgt eine
Projektion der Ist-Fahrspur und der für den Parkvorgang
errechneten Soll-Fahrspur in das Bild der Rückfahrkamera. Gegebenenfalls
erfolgt auch eine Projektion von Umlenk- und Haltepunkten für
den errechneten Parkvorgang in das Bild der Rückfahrkamera.
Dies führt zu einer erhöhten Transparenz für
den Fahrer durch die ständige Projektion der Ist-Fahrspur
in das Kamerabild. In vorteilhafter Weise ergibt sich außerdem
ein erweiterter Funktionsbereich, denn es kann auch eine Unterstützung
beim Einparken senkrecht zur Fahrtrichtung erfolgen. Das Funktionsprinzip
des vorliegenden Dokuments ist nicht nur auf anzeigende Systeme,
sondern auch auf lenkende und bremsende Systeme anwendbar.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert, in denen zeigen:
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1 bis 8 eine
Abfolge von Bildern beim Einparken eines Fahrzeugs.
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Die
Grundidee des erfindungsgemäßen Parksystems zielt
auf die Unterstützung insbesondere von parallelem Einparken
und Rangieren. Außerdem soll eine Anzeige der Parklückenvermessung
z. B. im Kombiinstrument erfolgen. Hierbei soll eine Integration
der aus der Parklückenvermessung gewonnenen Informationen
in das Rückfahrkamerabild erfolgen. Insbesondere soll eine
erkannte Zielparklücke, eine Soll- und Ist-Fahrspur, eine
Stopplinie und gegebenenfalls eine PTS-Information (Finnen) in das Bild
eingeblendet werden.
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Voraussetzung
für das vorliegende System ist eine Parklückensuche
bzw. -vermessung. Dies erfolgt vorzugsweise automatisch aktiv unterhalb
einer Geschwindigkeitsschwelle, beispielsweise unter 40 km/h. Ein
spezielles Symbol für die Vermessung wird beispielsweise
unterhalb einer Geschwindigkeit von 18 km/h in dem Kombiinstrument
anzeiget. Das Symbol erhält einen charakteristischen Inhalt
(beispielsweise blaues Rechteck mit dem Buchstaben „P"), wenn
eine Parklücke gefunden wird. Vorzugsweise wird außerdem über
einen Pfeil die Straßenseite angezeigt, auf der sich die
Parklücke befindet. Günstigerweise wird die Parklücke
durch das Symbol erst dann angezeigt, wenn zum anschließenden
Einparken nur noch rückwärts gefahren werden muss.
Es ist dann kein Vorwärtsfahren zum Erreichen eines Startpunkts
mehr notwendig.
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Zu
Beginn des Einparkvorgangs, wenn eine Parklücke gefunden,
das Fahrzeug gestoppt und der Rückwärtsgang eingelegt
ist, kann beispielsweise ein Bild gemäß 1 dargestellt
werden. In das von der Rückfahrkamera gewonnene optische
Bild wird hier eine Zielposition 1, nämlich eine
Parklücke eingeblendet, die zusätzlich mit einem „P"
markiert ist. Außerdem ist eine Soll-Fahrspur 2 eingeblendet,
die in einem farbigen Bild beispielsweise blau dargestellt sein
kann. Ferner ist in dem Kamerabild eine Stopplinie 3 dargestellt,
die in dem farbigen Bild rot gehalten sein kann und einen ersten
Haltepunkt repräsentiert. Dort sollte der Fahrer anhalten
und die Lenkung erneut nachführen. Das Bild zeigt außerdem
eine eingeblendete Ist-Fahrspur 4, die in dem farbigen
Bild gelb und gepunktet dargestellt sein kann. Am unteren Bildrand
sind außerdem Finnen 5 dargestellt, die den Abstand
zu etwaigen Hindernissen links und rechts repräsentieren.
Ausgehend von diesem Bild sollte der Fahrer nun die Soll- und Ist-Fahrspur
in Deckung bringen.
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Durch
entsprechende Lenkung hat der Fahrer die Soll- und Ist-Fahrspur
in Deckung gebracht und es ergibt sich für ihn nun das
Kamerabild von 2. Es ist dort zu erkennen,
dass die Ist- und Soll-Fahrspur bis zur Stopplinie 3 deckungsgleich sind
und daher in 2 als Strich-Punkt-Linie 6 dargestellt
sind. Im farbigen Bild kann diese Übereinstimmung durch
eine grüne Farbspur gekennzeichnet werden. Außerdem
kann gegebenenfalls ein grüner Pfeil zur Stopplinie 3 eingeblendet
werden, wobei die Distanz zur Stopplinie über dessen Füllung
angezeigt wird. Der Fahrer muss nun bis zur Stopplinie 3 zurücksetzen.
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Bei
Erreichen des ersten Haltepunkts erfolgt gemäß 3 die
Anzeige einer Soll-Fahrspur 7 bis zu einer weiteren Stopplinie 8.
Die Stopplinie 8 kann wieder rot und die Soll-Fahrspur
blau dargestellt sein. Die Stopplinie 8 stellt hier einen
Umlenkpunkt dar. Außerdem wird eine Ist-Fahrspur 9 wiederum
gelb und gepunktet dargestellt. Die Zielposition, nämlich der
angestrebte Parkplatz 1 bleibt ebenfalls angezeigt. Auf
der Basis der Anzeige von 3 muss der Fahrer
die Soll-Fahrspur 7 und die Ist-Fahrspur 9 in Deckung
bringen.
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Wenn
die Soll- und Ist-Fahrspur deckungsgleich sind, erfolgt gemäß 4 die
Einblendung einer Ist-/Soll-Fahrspur 10. In farbiger Darstellung
ist diese Ist-/Soll-Fahrspur beispielsweise grün dargestellt.
Die blaue Soll-Fahrspur 7 schlägt also in die grüne
Ist-/Soll-Fahrspur 10 um. Die Zielparkposition 1 und
die weitere Stopplinie 8 bleiben angezeigt. Weiterhin erscheint
auf der Anzeige ein grüner Pfeil 11 bis zu dieser
Stopplinie B. Er symbolisiert, dass der Fahrer nun bis zur Stopplinie 8 zurücksetzen muss.
Darüber hinaus wird in der Finne 5 unten links in
der Anzeige dargestellt, dass ein Hindernis in einem gewissen Abstand
links passiert wird. In der Balkenanzeige der Finne 5 sind
zwei von acht Balken farblich, z. B. gelb, markiert, was für
den vorliegenden Fall bedeutet, dass das Fahrzeug genügend
Abstand beim Zurücksetzen gegenüber dem in der
Anzeige ebenfalls dargestellten parkenden Auto 12 besitzt.
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Beim
Erreichen der weiteren Stopplinie 8 bzw. des Umlenkpunkts
erfolgt gemäß 5 die Anzeige
einer weiteren Soll-Fahrspur 13. Bis zu einer noch weiteren
Stopplinie 14, welche den Endpunkt des Einparkvorgangs
darstellt. Außerdem wird auch hier wieder die Ist-Fahrspur 15 dargestellt.
Bei dieser Ist-Fahrspur 15 würde das Fahrzeug
an dem links geparkten Auto (nicht mehr in der Anzeige gemäß 5 zu
sehen) noch näher vorbeifahren, was die drei Balken in
der linken Finne 5 anzeigen. Der Fahrer muss auch hier
wieder die Soll-Fahrspur 13 mit der Ist-Fahrspur 15 in
Deckung bringen.
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Wenn
entsprechend 6 die Soll-Fahrspur 13 mit
der Ist-Fahrspur 15 deckungsgleich sind, erfolgt die Einblendung
einer Ist-/Soll-Fahrspur 16 bis zur Stopplinie 14.
Außerdem wird auch hier ein grüner Pfeil 17 eingeblendet.
Der Fahrer kann nun bis zur Stopplinie 14 zurücksetzen.
Das Parksystem darf nun keine akustische oder optische Warnung (z.
B. rote LED) ausgeben, denn das Fahrzeug nähert sich bei
dem Zurücksetzen gemäß der Ist-/Soll-Fahrspur 16 keinem
Hindernis bedrohlich nahe, was auch die Finnen 5 zeigen.
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Kurz
vor Ende des Einparkvorgangs steht das Fahrzeug gemäß 7 in
der Parklücke und nähert sich der letzten Stopplinie 14 entlang
der Ist-/Soll-Fahrspur 16. Das Parksystem (z. B. Parktronic
System) gibt mit den beiden Finnen 5 eine Abstandsinformation
bezüglich des hinter der Parklücke stehenden Hindernisses
aus. Im vorliegenden Fall ist in jeder Finne bei der aktuellen Fahrposition
ein Balken farblich markiert. Bei Erreichen der Stopplinie 14 erfolgt
noch keine Warnung (Akustik + rotes LED) durch das Parksystem. Vielmehr
wird bei Erreichen der Stopplinie 14 die Soll-Fahrspur 16 ausgeblendet, gegebenenfalls
eine Information über die Beendung der Parkführung
eingeblendet und außerdem die Anzeige in den Rangiermodus
gemäß 8 geschaltet. Letzteres bedeutet,
dass die Ist-Fahrspur 22 eingeblendet wird zusammen mit
etwaigen Fahrbahnbegrenzungslinien 18 und einer 25-cm-Linie 20.
Die beiden Finnen 5 zeigen den nahen Abstand zu dem rückwärtigen
Hindernis 19.
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Generell
kann vom Parkmodus in den Rangiermodus geschaltet werden, wenn der
Rückwärtsgang eingelegt wird und keine Parklücke
vorhanden ist. Darüber hinaus kann, wie bereits dargestellt
wurde, nach beendeter Parkführung in den Rangiermodus geschaltet
werden. Außerdem schaltet das System automatisch in den
Rangiermodus, wenn der Fahrer die Parkführungsanweisungen
ignoriert, bis eine Parkführung nicht mehr möglich
ist. Außerdem kann natürlich der Rangiermodus
bewusst durch den Fahrer mit einer manuellen Bedienung des zentralen Bedienelements
eingeschaltet werden. Im Rangiermodus wird, wie in dem Beispiel
von 8 bereits angedeutet wurde, in das Kamerabild
die Ist-Fahrspur mit der 25-cm-Linie 20 eingeblendet. Außerdem sind
die Fahrzeugbegrenzungslinien erkennbar und es wird eine Parksysteminformation
bezüglich hinten liegender Hindernisse angegeben.
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Weiterhin
ist es möglich, für das parallele Einparken einen
Wechsel der Fahrbahnseite der Zielparkposition durchzuführen.
Ausgangssituation ist beispielsweise, wenn zwei Parklücken,
auf jeder Fahrbahnseite eine, gefunden werden. Standardmäßig
wird das System die Lücke auf der Beifahrerseite anbieten.
Wünscht der Fahrer jedoch ein Einparken auf der Fahrerseite,
so ist ein Wechsel der Seite über das Setzen des Blinkers
zur Fahrerseite möglich. Ist keine zweite Lücke
vorhanden, wird beim Setzen des Blinkers auf die andere Seite keine
entsprechende Parklücke angeboten.
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Weiterhin
ermöglicht das erfindungsgemäße Parksystem
den Aufruf von Optionen. So ist beispielsweise im unteren Teil der
Anzeige eine Schaltfläche 21 vorgesehen, um ein
Pop-up-Menü einzublenden. Durch dieses Menü sind
beispielsweise folgende Optionen möglich:
- 1. Modus wechseln
- 2. Parklücke verschieben
- 3. Seite wechseln
- 4. Sprachausgabe AUS/EIN
- 5. Kamera AUS
- 6. Seitenkamera EIN
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Weiterhin
kann in der Anzeige beispielsweise unterhalb der Finnen 5 eine
zusätzliche Statuszeile dargeboten werden, welche für
zusätzliche textuelle Anweisungen/Informationen nutzbar
ist. So können beispielsweise Informationen zum Betätigen
des Lenkrads textuell eingeblendet werden. Gemäß einer weiteren
Variante können die Finnen 5 vertikal in das Bild
eingeblendet werden, um beispielsweise mehr Platz für Texthinweise
am unteren Rand des Bilds zu schaffen. Dadurch ergibt sich unter
Umständen eine bessere Zuordnung der Parksystem-Abstandsinformation
zu Objekten auf dem Bild.
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Außerdem
kann in dem Bild eine weitere Statuszeile mit Schaltflächen
für häufige Funktionen und gegebenenfalls auch
das Menü dargeboten werden. So kann beispielsweise eine
eigene Schaltfläche für das Aktivieren eines Parallelmodus
für das parallele Einparken vorhanden sein. Außerdem
kann eine Schaltfläche für das Umschalten in den
Rangiermodus vorgesehen sein.
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Wie
bereits angedeutet wurde, kann mit dem erfindungsgemäßen
System eine automatisch ermittelte Parklücke beim parallelen
Einparken verschoben werden. Ausgangssituation dabei ist, dass der Fahrer
beispielsweise mit zwei Rädern auf dem Gehweg parken will
und er deswegen die Parklücke in Querrichtung verschieben
will. Entweder über eine direkte Schaltfläche
oder über die Schaltfläche „Menü"
wechselt der Fahrer hierzu in die Option „Parklücke
verschieben". Mit der zentralen Bedieneinheit aktiviert er diesen
Modus beispielsweise durch Drücken. Nun kann er das Zielsymbol
für die Parklücke, das in das Kamerabild eingeblendet
ist, nach links oder rechts verschieben, indem er beispielsweise
die zentrale Bedieneinheit nach links oder rechts verschiebt.
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In
vorteilhafter Weise ergibt sich durch die Kombination von Vermessung
und Bildüberlagerung, die Anpassung und Nachberechnung
der Trajektorie sowie der Erfassung der Position des Fahrzeugs ein verbessertes
und vereinfachtes Parksystem.
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Die
Vermessung einer Parklücke kann beispielsweise durch Radar,
Ultraschall oder Lidar erfolgen. Das System besitzt vorteilhafterweise
ein einfaches MMI mit wenigen Symbolen. Außerdem ist es vorteilhaft,
wenn bei Rückwärtsfahrt vor Hindernissen gewarnt
wird, eine Parklücke in Querrichtung verschiebbar ist,
die Einparkseite über Blinker auswählbar und auch
Kameras an der Seite vorgesehen sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005034900
A1 [0007]