DE102010030213A1

DE102010030213A1 - Einparkhilfesystem für Querparklücken

Info

Publication number: DE102010030213A1
Application number: DE102010030213A
Authority: DE
Inventors: Volker NIEMZ
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2011-12-22
Anticipated expiration: 2030-06-18
Also published as: GB2481324A; GB201110265D0; FR2961465B1; CN102310857A; GB2481324B; DE102010030213B4; ITMI20111074A1; FR2961465A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erkennung einer Querparklücke (32) und zur Unterstützung des Einparkens in diese. Dazu wird eine Fahrbewegung (38) eines Kraftfahrzeugs (10) mittels nachfolgender Verfahrensschritte ausgewertet: Die Fahrbewegung (38) wird auf Abschnitte (44) ausgewertet während derer der Gierwinkel des Kraftfahrzeugs (10) konstant bleibt. Es erfolgt eine Detektion mindestens einer Kante (70, 72) oder einer Ecke E1, E2 eines ersten, die Querparklücke (32) begrenzenden Objektes (34) sowie die Detektion einer Kante (70, 72) oder einer Ecke E1, E2 eines zweiten, die Querparklücke (32) begrenzenden Objektes (36).

Description

Stand der Technik
DE 10 2008 001 648 A1 bezieht sich auf ein Fahrerassistenzverfahren zum Bewegen eines Kraftfahrzeugs und eine Fahrerassistenzvorrichtung. Das Verfahren dient insbesondere der Vermeidung von Kollisionen unter Verwendung mindestens eines ersten Sensorsystems, das in einem ersten Erfassungsbereich erste Hindernisinformationen für eine Hindernisinformation für den Fahrer des Kraftfahrzeugs bereitstellt. Das Fahrerassistenzsystem umfasst mindestens ein zweites Sensorsystem, welches in einem unter einem Winkel > 0° zum ersten Erfassungsbereich stehenden zweiten Erfassungsbereich weitere zweite Hindernisinformationen auch dann bereitstellt, wenn sich das Hindernis nicht mehr in dem zweiten Erfassungsbereich befindet. Es erfolgt eine Zusammenführung der ersten und zweiten Hindernisinformationen derart, dass Erfassungsfehler der Sensorsysteme korrigiert werden und auf eine aktualisierte Hindernisinformation zurückgegriffen werden kann.
DE 10 2008 002 598 A1 bezieht sich auf eine Vorrichtung zur semiautonomen Unterstützung der Lenkbewegung eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst Unterstützungsmittel zur Bereitstellung von Informationen über Lenkstellungen einer Fahrzeuglenkung und Informationen über eine zurückgelegte Strecke bei einer Fahrzeugfahrt. Eine durch eine Lernfahrt eingelernte Sollbahn für eine festgelegte Umgebung wird in einer Rechnereinheit abgespeichert. Die Unterstützungsmittel sind derart ausgelegt, dass auf die Sollbahn bei Erreichen einer vorgegebenen Position des Fahrzeugs in der festgelegten Umgebung zurückgegriffen werden kann und der Fahrer beim Führen des Fahrzeugs entlang der Sollbahn unterstützt wird.
DE 10 2008 004 633 A1 bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung und/oder Vermessung einer Parklücke. Gemäß dem Verfahren erfolgt die Erfassung dreidimensionaler Daten einer Umgebung des Fahrzeugs. Danach erfolgt eine Klassifikation von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs in Parklücken begrenzende und Parklücken nicht begrenzende Objekte.
Fahrerassistenzsysteme dienen im Allgemeinen dazu, den Fahrer während des Einparkvorgangs in eine Längsparklücke oder auch in eine Querparklücke entweder durch Lenkanweisungen oder durch eine automatische Lenkradregelung zu unterstützen. Neben Längsparksystemen werden auch Querparksysteme entwickelt. Bei zukünftigen Querparksystemen wird jedoch lediglich eine Rückwärtseinfahrt in die betreffende Parklücke angeboten. Dies liegt zum größten Teil daran, dass das Messprinzip „Ultraschall” und das Sichtfeld die Rückwärtseinfahrt in die Parklücke unterstützt. Gemäß diesem Verfahren werden bei Automotiv-Anwendungen nur wenige Meter, wie zum Beispiel 1 bis 5 Meter abgedeckt. Die für die Parklückendetektion notwendigen Sensoren sind im vorderen Seitenteil eines Fahrzeugs, jeweils auf der linken und auf der rechten Seite angebracht.
Da die entsprechenden Parklückendetektionssensoren im vorderen Bereich des Fahrzeugs untergebracht sind, ist es zwingend notwendig, dass der Sensor die jeweiligen Parklückenreferenzen passiert, bevor ein unterstütztes Einparken über ein externes System angeboten werden kann, da zu diesem Zeitpunkt erst die entsprechende Lücke dem System bekannt ist. Die notwendigen Daten sind dabei einerseits die Länge und die Tiefe der Parklücke sowie andererseits die Koordinaten der Fahrzeugecken.
Längsparklücken, in welche ein Fahrer vorwärts einparkt, sind in den allermeisten Fällen so groß, dass der Fahrer keine Unterstützung benötigt. Im Gegensatz dazu können Querparklücken jedoch erheblich kleiner sein, ungeachtet des Umstandes, ob in diese vorwärts oder rückwärts eingeparkt werden soll. Bei beiden Manövern d. h. dem Vorwärtseinparken sowie dem Rückwärtseinparken ist ein Gefährdungspotential vorhanden. Während erfahrungsgemäß ein Großteil aller Längsparklücken rückwärts beparkt wird, werden Querparklücken je nach Situation und Land vorwärts und rückwärts beparkt. Zumindest für Europa gilt, dass die meisten Fahrer vorwärts in eine Querparklücke einparken.
Querparklücken detektierende Systeme sind in der Regel mit einer Parklückensuchroutine versehen, die während der Vorbeifahrt des Fahrzeugs entlang einer Reihe von Fahrzeugen eine freie nicht besetzte Parklücke detektiert. Anschließend erfolgt die Aktivierung der Parkführung. Nachdem das System eine passende Parklücke gefunden hat, ist es nun an dem Fahrer, das Einparksystem zu aktivieren, welches ein geführtes Einparken vorschlägt.
Während der Parklückensuche können nur die Frontkonturen der Fahrzeuge erfasst werden, da der Sichtbereich der Parklücken vermessenden Systeme lediglich 4 bis 5 Meter beträgt. Weiterhin besteht das Problem, dass die seitlichen Fahrzeugkonturen nicht vermessen werden können, da die Ultraschallwellen wegreflektieren. Aufgrund der genannten Systemeinschränkungen ist im Vorfeld eine hinreichend genaue Parklückenausrichtung zu bestimmen.
Darstellung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, während der Suche nach einer geeigneten Parklücke, insbesondere einer Querparklücke, bei der die Frontkonturen von Fahrzeugen erfasst werden können, eine initiale Ausrichtung der Parklücke senkrecht zur Vorbeifahrausrichtung zwischen den beiden die Parklücken begrenzenden Objekten zu bestimmen. Die initiale Ausrichtung der Parklücke, senkrecht zur Vorbeifahrausrichtung, hängt jedoch von der Fahrtbewegung ab, die der Fahrer individuell festlegt. Insbesondere besteht die Möglichkeit, dass der Fahrer bei einer rechtsliegenden Querparklücke nach links ausschwenkt, um eine günstige Einparkposition zu erreichen. Liegt die initial bestimmte Ausrichtung jedoch zu stark von der Realität entfernt, was seinen Ursprung in einem Fahrmanöver einer Lenkbewegung des Fahrers haben kann, können auch mit nachvermessenen Verfahren diese Fehler nicht hinreichend genau korrigiert werden. Aus diesem Grunde wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Fahrerverhalten in die Bestimmung der Parklückenausrichtung mit einzubeziehen, da nur dadurch gewährleistet werden kann, dass eine der Realität entsprechende Parklückenausrichtung erreicht wird. Erfindungsgemäß wird ausgenutzt, dass der Fahrer, der in eine Querparklücke einparken möchte, sich stets für eine gewisse Zeit auf einer Geraden bewegt. Dies bedeutet, dass innerhalb dieses Zeitraums der Gierwinkelverlauf konstant bleibt, das heißt sich ein konstanter Gierwinkelbereich ergibt, in dem die Gierratenänderung in °/s konstant bleibt. Dies bedeutet, dass der Fahrer sich während dieser Zeitspanne, in dem keine Gierwinkeländerung vorliegt, geradeaus bewegt und demzufolge eine initiale Ausrichtung der Parklücke senkrecht zur Vorbeifahrrichtung gegeben ist.
Während der Parklückensuche, insbesondere der Suche nach einer Querparklücke, wird die Fahrbewegung über mehrere Meter gespeichert. Nachdem eine entsprechende Parklückenszenerie erkannt wurde, kann nun basierend auf der Passage des konstanten Gierwinkelbereichs der gespeicherten Daten die Ausrichtung der Parklücke berechnet werden.
Ist diese Querparklücke erreicht und ist eine Zielausrichtung d. h. eine Ausrichtung in Bezug auf die Parklücke vorgenommen worden, so wird gemäß der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung eine Detektion von Kanten und Ecken der die Querparklücke begrenzenden Objekte vorgenommen. Der Lenker des Kraftfahrzeugs wird beim Vorwärtseinparken in eine Querparklücke, welches ein Standardeinparkszenario, insbesondere in Europa darstellt, unterstützt. Das Basisprinzip folgt im Wesentlichen folgenden Schritten:
Es folgt zunächst ein fahrergesteuertes Einparken beziehungsweise Beginn des Einparkvorganges durch den Fahrer ohne Systemunterstützung, ohne Hilfe von Einparksystemen. Das Einparksystem erkennt eine erste Ecke eines die Parklücke begrenzenden Objektes sowie eine zweite Fahrzeugkante. Daraus wird ein Fahrmanöver erkannt, welches dem Vorwärtseinparken in eine Querlücke entspricht. Nach Erkennen dieses Fahrmanövers erfolgt ein Unterstützungsangebot an den Lenker dieses Fahrzeugs, wonach – sobald dieses akzeptiert wird – das Einparksystem, beziehungsweise das Fahrerassistenzsystem die Steuerung und Lenkung des Fahrzeugs übernimmt. Zunächst kann eine Lenkwinkelbeschränkung vorgenommen werden, so dass ein Kollision mit einer vorderen linken Fahrzeugecke mit einem die Parklücke begrenzenden Objekt verhindert wird und gegebenenfalls eine Stopanweisung ausgegeben wird, so das eine Bahnplanung beziehungsweise die Korrektur einer berechneten Bahn erfolgen kann, beziehungsweise eine aktive Lenkradansteuerung vorgenommen wird, sowie eine Gangwechselaufforderung an den Fahrer ergehen kann, um den Parkvorgang erfolgreich abzuschließen.
Während der Lenker des Kraftfahrzeugs zu Beginn des Vorwärtseinparkens selbst bis zu einem bestimmten Punkt in eine Parklücke einparkt, erfolgt eine Vermessung des gesamten Umfeldes der Querparklücke durch eine Anzahl von Ultraschallsensoren, die am Kraftfahrzeug vorgesehen sind. Dabei handelt es sich insbesondere um Seitensensoren, die im Bereich der Kotflügel angeordnet sind, sowie am Frontend des Fahrzeugs angebrachte Frontsensoren, bei denen es sich um vier oder mehr Ultraschallsensoren handeln kann.
Wird die Querparklücke von nahezu parallel angeordneten Objekten, so zum Beispiel geparkten Fahrzeugen begrenzt, können die jeweiligen Seiten dieser Objekte sowie deren Ecke über die Seitensensoren detektiert werden. Von dem Zeitpunkt an, ab dem die Seitensensoren ein direktes Echo von den Kanten der die Parklücke begrenzenden Objekte empfangen, kann die Ausrichtung ausreichend genau berechnet werden. Solange diese Signale noch nicht vorliegen, werden erste Schätzfenster für diese abgegeben. Die ungefähre Ordnung basiert zu Beginn des Einparkvorgangs auf dem Kreuzecho zwischen benachbarter Sensoren, d. h. eines Seitensensors und eines Frontsensors auf beiden Seiten des Fahrzeugs sowie aus dem Direktecho der Ultraschallsensoren, insbesondere der Seitensensoren.
Bevor das System die zuletzt gesehenen Daten auswertet, erfolgt zunächst die Erkennung des Fahrmanövers „Vorwärts einparken in eine Querparklücke”. Dies kann zum einen auf Basis einer Fahrbewegungserkennung erfolgen, während der das eigentliche Fahrmanöver analysiert wird, so zum Beispiel hinsichtlich charakteristischer Lenkrad-, Geschwindigkeits- und Ultraschallwarnabstandsverläufe.
Dieses Verfahren lässt sich über eine GPS-basierte Kartenanalyse noch verfeinern und verbessern, indem eine Kenntnis über den aktuellen Ort und die Auftrittswahrscheinlichkeit von Quer/Längsparklücken abgeleitet wird. Auf Basis der erkannten Parklückenszenerie sind nun die zurückgelegten × Meter, so zum Beispiel 3 bis 5 Meter der durch die Ultraschallsignale erstellten „Karte” auszuwerten. Anhand von Ecken und Kanten kann nun die Parklückenbreite und dementsprechend eine hinreichend notwendige Zielposition in der Mitte zwischen den beiden die Ausparklücke begrenzenden Fahrzeugen beziehungsweise Objekten berechnet werden. Die Ausrichtung in Bezug auf den Zielpunkt sollte so erfolgen, dass ein seitlicher Abstand des Fahrzeughecks zu den beiden, die Querparklücke begrenzenden Objekten beziehungsweise Fahrzeugen in etwa gleich ist.
Nachdem das Fahrassistenzsystem in dieser Hinsicht aktiviert wurde, erfolgt nun die Überprüfung des aktuellen Lenkeinschlags. Sollte dieser zu einer Kollision mit einem die Parklücke begrenzenden Objekt führen, muss der Lenkeinschlag variiert werden. Dazu erfolgt eine dementsprechende Anweisung an den Fahrer oder die Aufgabe eines Momentes auf das Lenkrad, um dem Fahrer Rückmeldung zu geben, in welche Richtung das Lenkrad zu bewegen ist sowie gegebenenfalls ein automatisch erfolgenden Eingriff in die Lenkapparatur, unterstützt optional von speziellen akustischen, optischen oder haptischen Warnungen und Hinweisen.
Folgt der Fahrer den Anweisungen nicht, das zunächst vom ihm eingeleitete Fahrmanöver im initialen Einparkzug zu beenden, können dem Lenker des Fahrzeugs weitere Rückwärts- und Vorwärtszüge angeboten werden. Diese können einer berechneten Bahn entstammen oder aufgrund einer Regelung auf die Zielgrößen resultieren.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung ist eine robustere Erkennung der Ausrichtung auch von Längsparklücken ohne Bordstein möglich. Ein fehlender Bordstein bedeutet eine fehlende Referenz zur Winkelausrichtung der Parklücke, da der Bezugspunkt für eine Parallelausrichtung fehlt. Aktuell wird für diesen Fall eine Ausrichtung entweder basierend auf der Eigenbewegung bestimmter Bezugspunkte definiert, oder es erfolgt eine Auswertung verschiedener Randobjekte sowie deren Ausrichtung. Während im erstgenannten Fall eine starke Abhängigkeit vom Fahrverhalten im zuvor definierten Bereich vorliegt kann durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung eine Bindung an einen Bereich unterbleiben, stattdessen erfolgt eine Suche nach einem prägenden Merkmal. Im obenstehend dargestellten zweiten Fall einer Ausrichtung an Objekten können die Objekte ihrerseits falsch ausgerichtet sein, so zum Beispiel schlecht eingeparkte Verkehrsteilnehmer, ferner ist die Objektlage von kurzen Objekten nur schwer mit Ultraschall erkennbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:
1 Die Erfassung von Frontkonturen parkender Fahrzeuge durch ein vorbeifahrendes Fahrzeug,
2 den Gierwinkelverlauf und den Gierratenverlauf aufgetragen über eine gefahrene Strecke des Fahrzeugs,
3 die Fahrbewegung eines Fahrzeugs und einen Abschnitt der Fahrbewegung des Fahrzeugs, in dem der Gierwinkel konstant ist,
4 ein abbiegendes Fahrzeug, welches eine Querparklücke passiert sowie einen Abschnitt der Fahrbewegung des Fahrzeugs, in dem der Gierratenwinkel konstant bleibt,
5 die Darstellung eines Fahrzeugs mit Frontsensoren und Seitensensoren und zugehörigen Erfassungsbereichen,
6 ein Einparkmanöver in eine Längsparklücke und
7 verschiedene Stadien eines Einparkmanövers in eine detektierte Querparklücke entlang einer Einparkbahn.
Ausführungsvarianten
Anhand der Zeichnungen werden nachfolgend die Detektion einer Querparklücke sowie ein in einem Einparkzug erfolgendes Einparken in die zuerst detektierte Querparklücke beschrieben.
Der Darstellung gemäß 1 ist zu entnehmen, dass ein Kraftfahrzeug 10 eine Querparklücke 32 passiert. Der Darstellung gemäß 1 ist zu entnehmen, dass das Kraftfahrzeug 10 Seitensensoren 26 umfasst, insbesondere einen ersten Seitensensor 28 sowie einen zweiten Seitensensor 30. Der erste Seitensensor 28 der Seitensensoren 26 überstreicht einen Erfassungsbereich 48 auf der rechten Seite des Kraftfahrzeugs 10. Der Darstellung gemäß 1 ist zu entnehmen, dass die Querparklücke 32 durch ein erstes Fahrzeug 34 sowie ein zweites Fahrzeug 36 begrenzt ist. 1 zeigt desweiteren, dass das erste Fahrzeug 34 Frontsensoren 16 umfasst. Mit Bezugszeichen 50 ist ein reflektierter Ultraschall bezeichnet, der beispielsweise vom ersten Seitensensor 28 der Seitensensoren 26 ausgesandt wird.
In einer zweiten Fahrsituation emittiert der erste Seitensensor 28 des Kraftfahrzeugs 10 innerhalb seines Erfassungsbereichs 48 ein Ultraschallsignal, welches an einer Karosserie 52 des zweiten Fahrzeugs 36 als reflektierter Ultraschallstrahl 50 abgelenkt wird und nicht mehr zum das Ultraschallsignal emittierenden ersten Seitensensor 28 zurückreflektiert wird. 1 zeigt, das seitliche Fahrzeugkonturen des die Querparklücke 32 begrenzenden ersten Fahrzeugs 34 beziehungsweise die Querparklücke 32 begrenzenden zweiten Fahrzeugs 36 nicht erfasst werden können.
2 zeigt den Verlauf des Gierwinkels beziehungsweise der Gierrate aufgetragen über die gefahrene Strecke. 2 zeigt, dass ein Gierwinkelverlauf 40 beziehungsweise ein Gierratenverlauf 42 über eine gefahrene Strecke mehrere Abschnitte aufweist. Der Verlauf der Gierrate in °/s beziehungsweise des Gierwinkelverlaufs (Grad über die gefahrene Strecke) umfasst einen Bereich 44, in dem der Gierwinkel konstant ist. Querparklücken 32 – wie in 1 dargestellt – erstrecken sich im Allgemeinen senkrecht zur Fahrbahn. Die initiale Ausrichtung der Querparklücke 32 senkrecht zur Vorbeifahrausrichtung könnte zum Beispiel zwischen den beiden die Querparklücke 32 begrenzenden Objekte 34, 36 bestimmt werden. Da jedoch die Fahrbewegung des Kraftfahrzeugs 10 unbekannt ist und der Fahrer beispielsweise nach links herausziehen könnte, wie in 3 dargestellt – so dass eine günstigere Einparkposition vorliegt – birgt dieses Vorgehen ein hohes Risiko. Liegt die initial bestimmte Ausrichtung zu stark von der Realität, das heißt der realen Lage der Querparklücke 32 entfernt, kann auch mittels eines nachvermessenden Verfahrens dieser Fehler nicht mehr hinreichend genau korrigiert werden, so dass unnötigerweise zusätzliche Einparkzüge erforderlich sind. Aus diesem Grunde wird der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend das Fahrerverhalten in die Wahl der initialen Erkennung der Querparklückenausrichtung mit einbezogen. Nur dadurch ist eine passende Ausrichtung der Querparklücke 32, insbesondere senkrecht zur Vorbeifahrausrichtung, gewährleistet.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung macht sich zunutze, dass der Fahrer, der in eine Querparklücke einparken möchte, sich während einer Vorbeifahrt an dieser stets für eine gewisse Zeit auf einer Geraden bewegt. Dies bedeutet, dass während dieses Abschnittes (Vergleiche Darstellung gemäß 2) gefahrene Strecke 38 der Gierwinkelverlauf 42 innerhalb eines Bereiches 44 konstant bleibt.
Während der Parklückensuche wird stets die Fahrbewegung über einige Meter gespeichert. Nachdem eine entsprechende Szene mit einer Querparklücke 32 erkannt wurde, kann nun die Ausrichtung dieser Querparklücke 32 auf Basis der bereits gespeicherten Daten anhand des in diesem gefundenen Konstantanteils, das heißt des Bereiches 44 mit konstantem Gierwinkel, berechnet werden. Der Darstellung gemäß 3 ist zu entnehmen, dass analog zur Darstellung in 1 die Querparklücke 32 durch das erste Fahrzeug 34 beziehungsweise das zweite Fahrzeug 36 begrenzt ist. Das Kraftfahrzeug 10 passiert in Vorbeifahrrichtung während der Fahrstrecke 38 die Querparklücke 32. Die Fahrstrecke 38, die das Kraftfahrzeug 10 zurücklegt, erfasst den in 3 dargestellten Abschnitt 44 mit konstantem Gierwinkel, das heißt eine strenge Geradeausfahrt. Eine Parkausrichtung 46 erstreckt sich – bezogen auf den Abschnitt 44 mit konstantem Gierwinkel – exakt senkrecht zu diesem. Gestrichelt sind in der Darstellung gemäß 3 Abweichungen von einer geraden Fahrstrecke dargestellt, die konsequenterweise einen nicht-konstanten Gierwinkel aufweisen, da zum Abbiegen nach links beziehungsweise zur Fahrtrichtungsänderung nach rechts Lenkbewegungen erforderlich sind.
Der Darstellung gemäß 4 ist zu entnehmen, dass das Kraftfahrzeug 10 eine Rechtskurve durchfährt und anschließend eine Reihe senkrecht zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges 10 geparkter Fahrzeuge passiert. Zwischen dem ersten Fahrzeug 34 und dem zweiten Fahrzeug 36 besteht die Querparklücke 32. Wie aus der Darstellung gemäß 4 hervorgeht, durchmisst das Kraftfahrzeug nach Beendigung der Rechtskurve den bereits im Zusammenhang mit 3 identifizierten Bereich 44 mit konstantem Gierwinkel, das heißt einen Teil der Fahrtbewegung 38, in dem kein Lenkausschlag erfolgt. Demzufolge erstreckt sich eine Querparklücke 32, die bei der Vorbeifahrt detektiert wird, im Wesentlichen senkrecht zur Vorbeifahrtrichtung des Fahrzeugs. Die Parkausrichtung 46, die innerhalb des Abschnittes 44 mit konstantem Gierwinkel bestimmt wird, erstreckt sich – da strenge Geradeausfahrt vorliegt – exakt senkrecht zum Abschnitt der Fahrstrecke 38 und dem Abschnitt 44, in dem ein konstanter Gierwinkel vorliegt.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung der Detektion einer Querparklücke 32 während eines Abschnittes 44 der Fahrbewegung 38 des Kraftfahrzeugs 10, in dem der Gierwinkel konstant bleibt beziehungsweise die Gierrate in °/Sek. 0 beträgt, erlaubt die Erfassung einer Parkausrichtung 46, die im Wesentlichen senkrecht zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 10 verläuft. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung berücksichtigt das individuelle Fahrverhalten des Lenkers des Kraftfahrzeugs 10.
5 zeigt die Darstellung eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer Gruppe von Frontsensoren sowie mit Seitensensoren. Aus der Darstellung gemäß 5 geht hervor, dass sich im Frontbereich des Kraftfahrzeugs 10 Frontsensoren 16 befinden, die einen ersten Sensor 18, einen zweiten Sensor 20, einen dritten Sensor 22 sowie einen vierten Sensor umfasst. Die Erfassungsbereiche der Sensoren 18 bis 24 sind im Wesentlichen nach vorne in Bezug auf das Kraftfahrzeug 10 gerichtet. Desweiteren umfasst das Kraftfahrzeug 10 gemäß der Darstellung in 5 im Kotflügelbereich angeordnete Seitensensoren 26, nämlich einen ersten Seitensensor 28 sowie einen zweiten Sensor 30.
Der Darstellung gemäß 6 ist zu entnehmen, wie das Kraftfahrzeug 10 mit den in 5 dargestellten Sensoren, die den Seitenbereich beziehungsweise den Frontbereich des Kraftfahrzeugs 10 abdecken, in eine Längsparklücke 54 bewegt wird. Die Längsparklücke 54 weist eine Breite 58 sowie eine Länge 56 auf. Die Längsparklücke 54 wird durch ein erstes Fahrzeug 34 und durch ein zweites Fahrzeug 36 begrenzt.
Der Darstellung gemäß 7 ist zu entnehmen, wie nach Detektion einer Querparklücke ein Einparken in diese – der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend – erfolgen kann. Die Darstellung gemäß 7 zeigt, dass nach Erfassung der Querparklücke 32, die durch ein erstes Objekt im vorliegenden Fall ein erstes Fahrzeug 34 sowie durch ein zweites Objekt, das heißt im vorliegenden Fall durch ein zweites Fahrzeug begrenzt ist, ein Einparkvorgang entlang einer initialen Einparkbahn 60 in einem Zug erfolgen kann. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst wie in Zusammenhang mit 5 bereits beschrieben, Frontsensoren 16 mit den Frontsensoren 18, 20, 22 und 24 sowie den Seitensensoren 26 mit dem ersten Seitensensor 28 und dem zweiten Sensor 30. Der erste Seitensensor 28 bildet mit dem ersten Sensor 18 der Frontsensoren 16 ein Sensorpaar während der zweite Sensor 30 mit dem vierten Sensor 24 der Frontsensoren 16 ein weiteres Paar auf der linken Seite des Kraftfahrzeugs 10 bildet. Das Kraftfahrzeug parkt bei Akzeptanz der Einparkassistenz in die Querparklücke 32 entlang der Einparkbahn 60 in die Parklücke 32 ein. Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung werden nach Detektion der Querparklücke 32 Kanten 70 beziehungsweise 72 sowie Ecken E1, E2 sowie eine geeignete Lenkradwinkelbeschränkung beziehungsweise Gangwechsel initiiert. Dadurch erfolgt die Unterstützung eines Vorwärtseinparkmanövers in eine Querparklücke 32, wie es zum Beispiel bei europäischen Fahrern gang und gäbe ist.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend erfolgt zunächst ein fahrergesteuertes Einparken beziehungsweise der Beginn eines Einparkmanövers in die detektierte Querparklücke 32 durch den Fahrer ohne Unterstützung eines Fahrerassistenzsystems. Das Fahrerassistenzsystem erkennt zunächst eine erste Fahrzeugecke E1 des ersten Fahrzeugs 34 sowie anschließend eine zweite Fahrzeugkante 72 des zweiten Fahrzeugs 36, das die Querparklücke 32 begrenzt. Aus dem Vorliegen dieses Zustands erkennt das Fahrerassistenzsystem das Fahrmanöver „Vorwärts einparken in eine Querparklücke 32”.
Es erfolgt anschließend das Unterstützungsangebot an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 10, das dieser ablehnen oder auch akzeptieren kann.
Für den Fall, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 die Anfrage akzeptiert, übernimmt das Fahrerassistenzsystem die Führung des Fahrzeugs entlang der Einparkbahn 60, wie in 7 dargestellt. Es erfolgt zunächst eine Lenkradwinkelbeschränkung, so dass eine Kollision mit einer vorderen linken Fahrzeugecke E2 des zweiten Fahrzeugs 36, das die Querparklücke 32 begrenzt, sicher vermieden wird. Danach erfolgt eine Stopanweisung sowie eine Planung beziehungsweise Neuberechnung der Einparkbahn 16 beziehungsweise eine aktive Lenkradansteuerung sowie Gangwechselaufforderungen an den Fahrer, um den Parkvorgang, das heißt, das erfolgreiche Einparken in die Querparklücke 32 in einem Zug erfolgreich beenden zu können.
Während der Fahrer zu Beginn des Einparkmanövers in die Querparklücke 32 selbst bis zu einem bestimmten Punkt in die Querparklücke 32 einparkt, vermessen sämtliche Ultraschallsensoren 18, 20, 22, 24 beziehungsweise 28 und 30 das Umfeld der Querparklücke 32. So entsteht eine „Ultraschallkarte” des Umfeldes, der durch die Objekte 34 und 36 begrenzten Querparklücke 32.
Aufgrund der nahezu parallelen Anordnung der beiden Objekte 34 und 36 können die jeweiligen Seiten 70 beziehungsweise 72 sowie die Ecken E1 und E2 der Objekte 34 und 32 über die Sensorpaare 18, 28, beziehungsweise 24, 30, deren zugeordnete Erfassungsbereiche, detektiert werden. Ab dem Zeitpunkt, an dem die Seitensensoren 28 beziehungsweise 30 auf beiden Seiten des Kraftfahrzeugs 10 ein direktes Echo von den Kanten 70 beziehungsweise 72 der Objekte 34, 36 empfangen, kann die Ausrichtung mit einer ausreichenden Genauigkeit berechnet werden. Zuvor erfolgen erste Schätzungen für die Ausrichtung (vgl. Schätzbereich 82 in 7) am zweiten Objekt 36, hier am Fahrzeugbereich der Kante E2 des Fahrzeugs 36 angedeutet.
Während des Einparkens entsteht eine Ultraschallkarte, wie in 7 angedeutet. Die ungefähre Ortung basiert dabei auf einem Kreuzecho zwischen den benachbarten Sensoren 18, 28 beziehungsweise 24, 30 oder dem Direktecho der Seitensensoren 28 und 30.
Während des Einparkens entlang der Einparkbahn 60 existieren unterschiedliche Orte 62, 64, 66, 68 ein und desselben Ultraschallsensors, im vorliegenden Falle des ersten Sensors 18 der Frontsensoren 16. Aus der Darstellung gemäß 7 geht hervor, dass bei Erreichen dieser unterschiedlichen Orte 62, 64, 66 und 68 unterschiedliche Ultraschallwellen in Bezug auf das erste Objekt, das heißt das erste Fahrzeug 34 emittiert, beziehungsweise reflektiert werden.
Auf Basis der erkannten Szene, das heißt der Orientierung der Querparklücke 32 in Bezug auf die Vorbeifahrtrichtung (vergleiche Darstellung gemäß der 1 bis 4) insbesondere Abschnitt 44 mit konstantem Gierwinkel werden nun die vergangenen Meter beispielsweise 5 Meter der Ultraschallkarte entlang der Einparkbahn 60 ausgewertet. Anhand der Ecke E1 und der ersten Kante 70 kann nun die Breite der Querparklücke 32 und dementsprechend eine hinreichend genaue Zielposition in der Mitte zwischen den beiden die Querparklücke 32 begrenzenden Objekten – im vorliegenden Falle des ersten Fahrzeugs 34 und des zweiten Fahrzeugs 36 – berechnet werden. Sobald die erste Kante 70 detektiert wird, kann zusätzlich die Ausrichtung zum Zielpunkt bestimmt werden, wobei anzustreben ist, dass der seitliche Abstand des Hecks des Kraftfahrzeugs 10 zu den Begrenzungen, das heißt der ersten Kante 70 des ersten Fahrzeugs 34 sowie der zweiten Kante 72 des zweiten Fahrzeugs 36 in etwa gleich ist.
Nachdem das Fahrerassistenzsystem aktiviert wurde und dessen Übernahme der Kontrolle durch den Fahrer akzeptiert wurde, ist nun der aktuelle Lenkeinschlag zu überprüfen, so dass eine Kollision mit dem zweiten Fahrzeug 36 ausgeschlossen werden kann.
Es erfolgt zunächst eine Anweisung an den Fahrer und das Aufbringen eines Momentes auf das Lenkrad, um dem Fahrer Rückmeldung dahingehend zu geben, in welche Richtung das Lenkrad zu bewegen ist. Dadurch ist ein automatisierter Eingang in die Lenkapparatur gegeben, der gegebenenfalls, durch spezielle akustische, optische oder haptische Warnungen unterstützt werden kann.
Sollte zunächst keine hinreichende Lösung dahingehend gefunden werden, um das zunächst vom Fahrer initiierte Fahrmanöver, das heißt das Vorwärtseinparken in die detektierte Querparklücke 32 im initialen Einparkzug entlang der Einparkbahn 60 zu beenden, kann dem Fahrer ein weiterer Rückwärtszug beziehungsweise weitere Vorwärtszüge angeboten werden, die entweder einer berechneten Bahn entstammen oder aufgrund einer Regelung auf die Zielgrößen resultieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008001648 A1 [0001]
DE 102008002598 A1 [0002]
DE 102008004633 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Erkennen einer Querparklücke (32) zum Einparken in diese durch Auswertung der Fahrbewegung (38) eines Kraftfahrzeugs (10) mit nachfolgenden Verfahrensschritten: a) Der Auswertung der Fahrbewegung (38) auf Vorliegen von Abschnitten (44) der Fahrbewegung (38), während denen der Gierwinkel des Kraftfahrzeugs (10) konstant bleibt, b) der Detektion mindestens einer Kante (70, 72) oder einer Ecke E1, E2 eines ersten, die Querparklücke (32) begrenzenden Objektes (34) und c) der Detektion mindestens einer Kante (70, 72) oder einer Ecke E1, E2 eines zweiten, die Querparklücke (32) begrenzenden Objektes (36).
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt a) eine initiale Ausrichtung der Querparklücke (32) senkrecht zu einer Vorbeifahrausrichtung des Kraftfahrzeugs (10) bestimmt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt a) die Fahrbewegung (38) der letzten Meter während der Parklückensuche gespeichert wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt a) im Abschnitt (44) der Fahrbewegung die Änderung der Gierrate [°/s] = 0 beträgt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Vorliegen der Bedingungen gemäß Verfahrensschritt b) das Manöver „Vorwärtseinparken in eine Querparklücke” geschlossen wird.
Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Unterstützungsangebot an den Fahrer des Kraftfahrzeugs (10) ergeht.
Verfahren gemäß den beiden vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lenkwinkelbeschränkung ausgelöst wird.
Verfahren gemäß einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stop-Anweisung an den Fahrer ergeht oder eine Planung einer Einparkbahn (60) oder eine aktive Lenkradansteuerung und/oder eine Gangwechselaufforderung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs ergeht.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei autonomem Beginn des Manövers „Vorwärtseinparken in einer Querparklücke” durch den Fahrer die Umgebung der Querparklücke (32) durch Ultraschallsensorgruppen (16, 26) gemessen wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Kanten (70, 72) und eine der Ecken E1, E2 über Paare von Ultraschallsensoren (18, 28; 24, 30) oder aus der Gruppe der Frontsensoren (16) und der Seitensensoren (26) oder ausschließlich durch die Seitensensoren (26) detektiert wird.
Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ortung des Kraftfahrzeugs (10) auf einem Kreuzecho benachbarter Ultraschallsensorpaare (18, 28; 24, 26) oder Direktecho der Seitensensoren (26) basiert.
Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass anhand einer Ultraschallkarte des Umfeldes der Querparklücke (32) die während der vergangenen Fahrbewegung entlang der Einparkbahn (32) erstellt wird, die Kanten (70, 72) oder die Ecken E1, E2 ermittelt werden und Begrenzungen einer Querparklückenbreite (58) berechnet werden.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Detektion einer der Kanten (70, 72) die Ausrichtung des Kraftfahrzeugs (10) zum Zielpunkt, z. B. ein arithmetrisches Mittel aus Einzelausrichtungen von Flanken bzw. Kanten (70, 72) oder arithmetrische Winkelzusammenhänge bestimmt werden.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in eine Lenkrichtung hemmendes und/oder ein einer Lenkbewegung des Fahrzeugs entgegengesetztes Moment auf das Lenkrad des Kraftfahrzeuges (10) aufgebracht wird.