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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Steuerung und/oder Regelung einer Bewegung eines Kraftfahrzeuges durch ein Einparksystem bei einem Einparkvorgang des Kraftfahrzeuges. Ferner betrifft die Erfindung ein Einparksystem für ein Kraftfahrzeug, aufweisend ein Parklückenvermessungssystem, ein Steuergerät zur Berechnung einer Trajektorie auf Basis von ermittelten Daten des Parklückenvermessungssystems, einen elektrischen Radantrieb, der eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der angetriebenen Räder ermöglicht, sowie einen elektrischen Lenkantrieb zur Einstellung des Lenkwinkels der angetriebenen Räder.
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Bei Einparksystemen für Kraftfahrzeuge sind derzeit sogenannte halbautomatisch einparkende Systeme Stand der Technik und käuflich in vielen Fahrzeugmodellen erhältlich.
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Dabei werden mittels seitlich am Kraftfahrzeug angebrachter Ultraschallsensoren während der Vorbeifahrt an einer Parklücke der Ort und die Ausrichtung der Parklücke relativ zum Fahrzeug bestimmt. Anschließend wird eine geeignete Einparktrajektorie in die Parklücke berechnet. Wird der Einparkvorgang gestartet, so steuert ein Einparkhilfesteuergerät die Fahrzeuglenkung, meist eine Electric Power Steering (EPS), so an, dass sich das Lenkrad des Kraftfahrzeuges während des Rollens des Kraftfahrzeuges von allein, das heißt ohne Betätigung durch den Fahrer, so dreht, dass das Kraftfahrzeug in die Parklücke gesteuert wird. Das heißt, das Einparkhilfesteuergerät übernimmt die Querführung des Fahrzeugs. Der Fahrer muss während des Einparkvorgangs noch das Gaspedal und die Bremse, ggf. alternativ oder zusätzlich die Kupplung, betätigen, um so das Kraftfahrzeug rechtzeitig anzuhalten beziehungsweise zu beschleunigen. Das heißt, der Fahrer muss die Längsführung des Fahrzeugs selbst übernehmen.
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In einer weiteren, zurzeit noch im Entwicklungsstadium befindlichen Ausbaustufe übernimmt das Einparkhilfesteuergerät auch die Längsführung des Kraftfahrzeuges 1 und stoppt das Kraftfahrzeug 1 automatisch bei Erreichen der Parklückengrenzen 19 zwischen zwei parkenden Kraftfahrzeugen 20, 21, siehe 1. Der Fahrer hat die Pedale des Kraftfahrzeuges 1 dabei noch selbst zu betätigen, allerdings wird die maximal erreichbare Geschwindigkeit 9, siehe 2, während des Einparkvorgangs 12 positionsabhängig immer weiter so reduziert, dass bei Erreichen der Parklückengrenzen 19 die Geschwindigkeit 10, 13 gleich 0 km/h ist, siehe 2. Der Fahrer kann also während des Abfahrens der Trajektorie 3 ständig auf dem Gaspedal des Kraftfahrzeuges 1 bleiben, während das Kraftfahrzeug 1 automatisch immer langsamer wird, bis es bei Erreichen der Parklückengrenze 19 selbständig anhält 15. Das Betätigen der Pedale wird allerdings nicht gesondert interpretiert, da der Fahrer ja immer noch selbstständig beschleunigen, siehe Geschwindigkeitskurve 10 in 2, bremsen, siehe Geschwindigkeitskurve 13 in 2, und sogar anhalten, siehe Bezugszeichen 16 in 2, darf. Es wird lediglich die maximal erreichbare Fahrgeschwindigkeit 9 vom Einparkhilfesystem angepasst.
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Tests mit Fahrern haben jedoch gezeigt, dass bei Parkstopp-Kraftfahrzeugen mit Automatikgetriebe gefährliche Situationen entstehen können. Die Ursache ist das grundsätzliche Verhalten eines Automatikkraftfahrzeuges. Sobald der Fahrer eines Automatikkraftfahrzeuges die Bremse freigibt, insbesondere den Fuß vom Bremspedal nimmt, fährt das Kraftfahrzeug selbständig los. Bei einem Parkstopp-System in einem Automatikkraftfahrzeug wird dieses Verhalten häufig als „automatisches“ Anfahren interpretiert. Dies führt bei etlichen Fahrern zur Fehleinschätzung, dass der Einparkvorgang vollständig automatisch abläuft und der Fahrer seine Füße von den Pedalen nehmen soll. Diese Fehleinschätzung wird durch den erfolgreich verlaufenden automatisch gebremsten Einparkvorgang bestätigt, der ohne Zutun des Fahrers erfolgreich abläuft. In der Folge reagiert der Fahrer nicht mehr auf die Umgebung und verlässt sich zu sehr auf das Kraftfahrzeug. Das heißt, die Fahrer reagieren nicht mehr, und wenn nicht mehr rechtzeitig, auf Kollisionswamungen des ebenfalls im Kraftfahrzeug verbauten Parkhilfesystems.
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Ein Möglichkeit um dieses Problem zu lösen und ein sicheres Einparken eines Kraftfahrzeuges zu gewährleisten, ist eine 100% -sichere Sensorik. Das heißt, eine 100%-sichere Sensorik erfasst während des automatischen Einparkens des Kraftfahrzeuges die Situation in Fahrtrichtung und bremst selbständig das Fahrzeug ab. Dies ist aus Kosten- und Aufwandsgründen jedoch häufig nicht realisierbar. Und ein lediglich zu beispielsweise 99% erfolgreiches automatisches Erkennen und Abbremsen ist als kritisch einzustufen, da der Fahrer die meiste Zeit bestätigt wird, dass er sich auf das Einparksystem verlassen kann, obwohl bei einer hohen Marktdurchdringung des Systems mit Sicherheit eine Situation auftreten wird in denen das System versagt.
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Eine andere Möglichkeit um dieses Problem zu lösen und ein sicheres Einparken eines Kraftfahrzeuges zu gewährleisten, erfordert, dass der Fahrer ständig leicht die Bremse des Kraftfahrzeuges zu betätigen hat, so dass das Einparksystem erkennt, dass der Fahrer schnell abbremsen kann und sich der Gefahr bewusst ist. Diese Lösung wird jedoch von einigen Fahrern nicht akzeptiert und/oder verstanden, da das Betätigen der Bremse als Kommando für eine Losfahrt dem normalen Verständnis von Ursache und Wirkung beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs widerspricht. Des Weiteren ist dieses Konzept ausschließlich für Fahrten auf ebenen Flächen geeignet. Soll der Einparkvorgang entgegen einem Hang stattfinden, so muss das Antriebsmoment erhöht werden, was ohne Betätigung des Gaspedals nicht erfolgt. Das heißt, der Fahrer müsste gleichzeitig das Brems- und das Gaspedal betätigen.
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Ein letzter derzeit diskutierter Lösungsansatz sieht vor, dass der Fahrer das Gaspedal ständig leicht betätigen muss, um dem Einparksystem mitzuteilen, dass er die Kontrolle über den Einparkvorgang hat. Die Gaspedalstellung entspricht dabei der anvisierten Fahrgeschwindigkeit. Das heißt, wenn der Fahrer das Gaspedal loslässt bleibt das Kraftfahrzeug sofort stehen. Dieser Lösungsansatz ist vielversprechend, da er dem Verständnis von Ursache und Wirkung ansatzweise entspricht, das heißt, dass ein Gaspedal das Kraftfahrzeug beschleunigen kann. Allerdings wird das spontane Verzögern auf leichtes Wegnehmen des Gaspedals, ohne dass das Gaspedal betätigt wird, als unkomfortabel empfunden. Abrupte Bremsungen sind die Folge. Das heißt, der Fahrer gibt leicht Gas um das Fahrzeug wie gewohnt „anzuschubsen“ und würde dann vollständig vom Gaspedal gehen, was ein abruptes Abbremsen des Kraftfahrzeuges zur Folge hätte.
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Aus
DE 10 2004 055 584 A1 ist eine Einparkhilfe bekannt, bei der vorgesehen ist, dass der Fahrer bei der Lenkung während eines Einparkvorgangs unterstützt wird, indem durch ein Regelmodul ein Lenkmoment auf das Lenkrad aufgebracht wird, das vom aktuellen Lenkwinkel, der aktuellen Position des Fahrzeugs und vom aktuellen Rückstellmoment abhängt, so dass ein künstlicher Lenkanschlag erzeugt wird. zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Fahrer auch bei der Längsführung des Fahrzeugs unterstützt wird. Dies erfolgt, indem die aktuelle Geschwindigkeit während des Parkvorgangs abhängig von der Stellung des Gaspedals und des Bremspedals geregelt wird. Die Regelung beinhaltet Brems- und Beschleunigungsvorgänge. Bei oder kurz vor dem Erreichen der Endposition wird das Fahrzeug zum Stillstand gebracht.
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Aus
DE 19753764 A1 ist eine Manövrierhilfe bekannt bei der vorgesehen ist, dass eine Gaspedalstellung erfasst wird, sowie eine Änderungsrate der Gaspedalstellung. Eine Betriebsart ist vorgesehen („Einpedalbedienung“), bei der der Fahrer allein durch Betätigung des Gaspedals die Manövriergeschwindigkeit steuert. Beim Loslassen des Gaspedals wird das Fahrzeug abgebremst.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, während eines durch ein Einparksystem unterstützten Einparkvorgangs bei einem Kraftfahrzeug zu gewährleisten, dass der Fahrer weiterhin die Verantwortung über das Kraftfahrzeug behält und schnell auf gefährliche Situationen reagieren kann. Insbesondere soll das Bedienkonzept des verwendeten Einparksystems dem bisherigen Verständnis von Ursache und Wirkung beim Betrieb eines Kraftfahrzeuges entsprechen und auch das Einparken des Kraftfahrzeuges am Hang ohne Einschränkung möglich sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Verfahren zur automatischen Steuerung und/oder Regelung einer Bewegung eines Kraftfahrzeuges durch ein Einparksystem mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie durch ein Einparksystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß dem Patentanspruch 8 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Merkmale und Details die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind gelten dabei selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem Einparksystem und umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird.
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Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur automatischen Steuerung und/oder Regelung einer Bewegung eines Kraftfahrzeuges durch ein Einparksystem bei einem Einparkvorgang des Kraftfahrzeuges gelöst, wobei das Verfahren durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:
- - ein Parklückenvermessungssystem des Kraftfahrzeuges vermisst eine Parklücke,
- - ein Steuergerät des Kraftfahrzeuges berechnet auf Basis der Messdaten des Parklückenvermessungssystems eine Trajektorie,
- - der Einparkvorgang zum Abfahren der berechneten Trajektorie wird durch Betätigung des Gaspedals aktiviert und mittels einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung wird das Kraftfahrzeug während der Betätigung des Gaspedals definiert in die Parklücke bewegt, wobei das Kraftfahrzeug eine bestimmte Grenzgeschwindigkeit nicht überschreitet,
- - durch Loslassen des Gaspedals erfolgt über die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung eine definierte Reduzierung der Geschwindigkeit des
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Kraftfahrzeuges bis zum Stillstand des Kraftfahrzeuges, wobei die Geschwindigkeitsreduzierung des Kraftfahrzeuges in Abhängigkeit der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und der Position des Kraftfahrzeuges entlang der Trajektorie bestimmt wird.
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Ein derartiges Verfahren zur automatischen Steuerung und/oder Regelung einer Bewegung eines Kraftfahrzeuges bei einem Einparkvorgang des Kraftfahrzeuges ermöglicht, dass der Fahrer während des durch ein Einparksystem unterstützten Einparkvorgangs weiterhin die Verantwortung über das Kraftfahrzeug behält und schnell auf gefährliche Situationen reagieren kann. Insbesondere entspricht die Bedienung des Kraftfahrzeuges durch den Fahrer während des Einparkvorgangs dem gewohnten Verständnis von Ursache und Wirkung beim Betrieb des Kraftfahrzeugs. Ein derartiges Verfahren zur automatischen Steuerung und/oder Regelung einer Bewegung eines Kraftfahrzeuges ermöglicht auch das einfache Einparken des Kraftfahrzeuges an einem Hang, dass heißt bei einem Gefälle der Fahrbahn.
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In einem ersten Schritt wird eine anvisierte Parklücke durch ein Parklückenvermessungssystem des Kraftfahrzeuges vermessen. Das Parklückenvermessungssystem des Kraftfahrzeuges weist hierzu eine geeignete Sensorik auf. Insbesondere messen mehrere Sender-Empfänger-Einheiten, das heißt Sensoren, den Abstand des Fahrzeuges zu möglichen Hindernissen. Die Sender-Empfänger-Einheiten sind vorzugsweise in den Stoßfängern des Kraftfahrzeuges angeordnet. Vorzugsweise senden die Sender-Empfänger-Einheiten Ultraschall- oder Laserimpulse beziehungsweise -signale aus und empfangen das an den entsprechenden Hindernissen reflektierte Echo der Impulse beziehungsweise Signale.
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In einem zweiten Verfahrensschritt berechnet ein Steuergerät des Kraftfahrzeuges auf der Basis der Messdaten des Parklückenvermessungssystems eine Trajektorie. Dabei berechnet das Steuergerät, insbesondere eine in dem Steuergerät vorgesehene Prozessoreinheit, aus der Zeitdifferenz zwischen den ausgesendeten Signalen und dem empfangenen Signal den Abstand des Kraftfahrzeuges zu dem wenigstens einen Hindernis.
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Zum Starten den eigentlichen Einparkvorgangs, das heißt zum bewegendes Kraftfahrzeuges, betätigt der Fahrer das Gaspedal des Kraftfahrzeuges. Wie bekannt, hat der Fahrer das Gaspedal, zumindest leicht, zu betätigen, um das Kraftfahrzeug in Gang zu setzen und am Fahren zu halten. Mittels einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung des Kraftfahrzeuges wird das Kraftfahrzeug während der Betätigung des Gaspedals definiert in die anvisierte Parklücke bewegt. Dabei ist die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung derart eingestellt, dass das Kraftfahrzeug eine bestimmte Grenzgeschwindigkeit nicht überschreitet. Das heißt, während des Einparkvorgangs überschreitet das Kraftfahrzeug eine bestimmte Grenzgeschwindigkeit nicht. Diese Grenzgeschwindigkeit ist in der beziehungsweise durch die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung einstellbar. Durch das Drücken des Gaspedals unterstützt der Fahrer den Einparkvorgang und behält das Gefühl, dass er den Einparkvorgang aktiv steuert.
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Sobald der Fahrer das Gaspedal loslässt erfolgt über die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung eine definierte Reduzierung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges. Dabei wird die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges auf 0 km/h reduziert, das heißt bis das Kraftfahrzeug steht. Die Geschwindigkeitsreduzierung des Kraftfahrzeuges wird durch die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung in Abhängigkeit der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und der Position des Kraftfahrzeuges entlang der Trajektorie bestimmt wird. Nimmt der Fahrer den Fuß vom Gaspedal, so erfolgt ein gesteuerter Anhaltevorgang, das heißt ein definiertes Abbauen der Fahrzeuggeschwindigkeit bis zum Fahrzeugstillstand, wobei der Fahrer den Anhaltevorgang als „Ausrollen“ empfindet. Der Anhaltevorgang wird als Funktion vom aktuell vorliegenden „Einparkzustand“ bestimmt und ausgeführt. Das heißt, das Fahrzeug bremst nicht unmittelbar ab, sondern es führt einen situationsabhängigen Anhaltevorgang aus. So wird die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges langsamer reduziert, wenn sich das Kraftfahrzeug am Anfang der abzufahrenden Trajektorie befindet, als wenn sich das Kraftfahrzeug am Ende der Trajektorie befindet. Die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung sorgt nur dafür, dass das Kraftfahrzeug eine bestimmte Grenzgeschwindigkeit nicht überschreitet Der Anhaltevorgang ist durch den Anhalteweg, das heißt die noch abzufahrenden Strecke der Trajektorie, und den Geschwindigkeitsverlauf definiert. Der Geschwindigkeitsverlauf bestimmt wiederum den Verzögerungsverlauf und den Ruck beim Reduzieren der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges durch die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung. Nimmt der Fahrer beispielsweise den Fuß unmittelbar nach Beginn des Einparkvorgangs vom Gas, so sorgt die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung dafür, dass das Kraftfahrzeug noch eine längere Strecke, beispielsweise 1,5m, rollt und bremst dabei das Kraftfahrzeug mit einem sehr geringen Ruck. Befindet sich das Kraftfahrzeug aber bereits beispielsweise zur Hälfte in der Parklücke, also in einer Situation in der ein Fußgänger beim schnellen durchqueren der Parklücke nur noch wenig Abstand zum einparkenden Kraftfahrzeug besitzen kann, so wird der Anhaltevorgang wesentlich kürzer ausgeführt, beispielsweise 0,75m.
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Durch das Loslassen des Gaspedals veranlasst die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung eine Reduzierung der Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei die Reduzierung davon abhängig gemacht wird, wie schnell das Kraftfahrzeug sich aktuelle bewegt und wo das Kraftfahrzeug sich auf der berechneten Trajektorie befindet. Hierzu sind in der Steuer- und/oder Regelungseinrichtung des Kraftfahrzeuges vorzugsweise Anhaltekennlinien gespeichert. Das heißt, vorzugsweise erfolgt die Reduzierung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges durch in der Steuer- und/oder Regelungseinrichtung gespeicherte Anhaltekennlinien. Hierdurch bleibt die Verantwortung für den Einparkvorgang vollständig bei der als sicherheitsrelevant eingestuften Steuer- und/oder Regelungseinrichtung, die vorzugsweise als Steuergerät ausgebildet ist.
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Vorteilhaft bei dem zuvor geschilderten Verfahren zur automatischen Steuerung und/oder Regelung einer Bewegung eines Kraftfahrzeuges durch ein Einparksystem bei einem Einparkvorgang des Kraftfahrzeuges ist, dass die Anweisung zum Fahren des Kraftfahrzeuges wie gewohnt durch das Gaspedal erfolgt. Der Fahrer wird eindeutig darauf hingewiesen, dass er das Kraftfahrzeug in Bewegung zu halten hat. Ferner bleibt der Komfort erhalten. Der Fahrer erlebt keine unnötigen abrupten Bremsungen, wenn er den Fuß vom Gaspedal nimmt Das Verfahren reduziert die Gefahr des vollständigen Überfahrens eines Hindernisses auf annähernd null.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass die Grenzgeschwindigkeit, die das Kraftfahrzeug während des Einparkvorgangs nicht überschreitet, mit Abfahren der Trajektorie kontinuierlich geringer wird. Das heißt, das Einparksystem gibt vorteilhafterweise eine Grenzgeschwindigkeitskurve für den Einparkvorgang entlang der berechneten Trajektorie vor. Selbst bei einem permanenten vollständigen Durchdrücken des Gaspedals überschreitet das Kraftfahrzeug während des Einparkvorgangs die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit nicht. Je weiter das Kraftfahrzeug bereits in der anvisierten Packlücke steht, desto geringer ist die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit. Hierdurch gewährleistet das Einparksystem, dass das Kraftfahrzeug während des Abfahrens der Trajektorie kontinuierlich abgebremst wird, auch wenn der Fahrer von sich auch keine weitere Dinge unternimmt, das heißt beispielsweise unverändert auf dem Gaspedal verharrt. Bleibt der Fahrer nach dem Startvorgang unverändert auf dem Gaspedal, so fährt das Kraftfahrzeug mit der vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit in die Parklücke, wobei die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges entsprechend der niedriger werdenden Grenzgeschwindigkeit abgebremst wird, bis es zum vollständigen Stillstand des Kraftfahrzeuges beim Erreichen des Endes der Trajektorie, als bei Erreichen der gewünschten Parkposition, kommt.
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Unterhalb der Grenzgeschwindigkeit kann der Fahrer bei dem Verfahren durch die Betätigung des Gaspedals weiterhin Einfluss auf die Bewegung des Kraftfahrzeuges ausüben.
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Erfindungsgemäß ist ein Verfahren vorgesehen, bei dem die Reduzierung der Geschwindigkeit durch die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Loslassens des Gaspedals erfolgt, wobei die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges bei einem schnellen Loslassen des Gaspedals stärker reduziert wird, als bei einem langsamen Loslassen des Gaspedals. Das heißt es ist vorteilhaft, wenn die Geschwindigkeit mit der der Fahrer das Gaspedal loslässt einen Einfluss auf den Anhaltevorgang besitzt. Der Anhalteweg des Kraftfahrzeuges kann umso länger werden, je langsamer der Fahrer den Fuß vom Gaspedal nimmt, bzw. umso kürzer werden, je schneller der Fahrer den Fuß vom Gaspedal nimmt. Hierdurch behält der Fahrer einen Teil des Einflusses auf den Parkvorgang. Unternimmt der Fahrer beispielsweise Nichts, das heißt bleibt unverändert auf dem Gaspedal, so sorgt die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung des Kraftfahrzeuges dafür, dass das Kraftfahrzeug bei Erreichen der anvisierten Parkposition zum Stillstand kommt. Nimmt der Fahrer während des Einparkvorgangs langsam den Fuß von dem Gaspedal, sorgt die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung des Kraftfahrzeuges dafür, dass das Kraftfahrzeug langsam, dass heißt nach Abfahren einer noch relativ großen Strecke, beispielsweise annähernd dem Rest der abzufahrenden Trajektorie, zum Stillstand kommt. Andererseits, nimmt der Fahrer den Fuß schnell vom Gaspedal sorgt die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung des Kraftfahrzeuges dafür, dass das Kraftfahrzeug relativ schnell, dass heißt nach Abfahren einer relativ kurzen Strecke, beispielsweise die Hälfte der noch abzufahrenden Trajektorie, zum Stillstand kommt. Das die Schnelligkeit des Loslassens des Gaspedals kann der Fahrer den Anhalteweg aktiv beeinflussen. Hierdurch wird der Einfluss der Schrecksekunde auf den Anhalteweg verringert. Geht der Fahrer schnell vom Gaspedal führt das Kraftfahrzeug einen sogenannten Nothaltevorgang durch.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass bei Feststellung eines Objektes in definierter Umgebung des Kraftfahrzeuges durch eine Sensorik des Parklückenvermessungssystems die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges stärker reduziert, als wenn kein Objekt festgestellt wird. Wird beispielsweise ein Objekt, wie eine durchlaufende Person, in der Nähe des Hecks des Kraftfahrzeuges von den Sensoren des Parklückenvermessungssystems erfasst, reduziert die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs stärker als normal vorgesehen, so dass der Anhalteweg des Kraftfahrzeuges zusätzlich, beispielsweise um 30% zusätzlich, verkürzt wird und dadurch ein spürbarer Bremsruck erzeugt wird. Die Stärke der zusätzlichen Reduzierung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges kann unterschiedlich sein. Dies kann in der Steuer- und/oder Regelungseinrichtung in Form von speziellen Anhaltekennlinien eingespeichert werden. Sobald festgestellt wird, dass ein Objekt in einer definierten Nähe des Kraftfahrzeuges ist, das bei der Parklückenvermessung noch nicht vorhanden war, ändert die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung die Reduzierung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges, indem sie eine andere spezielle Anhaltekennlinie auswählt, um das Kraftfahrzeug zu stoppen.
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Alternativ oder zusätzlich ist ein Verfahren vorteilhaft, bei dem bei Feststellung durch eine Fahrer-Blickwinkelerkennungseinrichtung, dass der Fahrer des Kraftfahrzeuges nicht in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges schaut, die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges stärker reduziert wird, als wenn der Fahrer in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges schaut. Das heißt, wird anhand der Fahrer-Blickwinkelerkennungseinrichtung festgestellt, dass der Fahrer beim Rückwärtsfahren nicht in Richtung des Fahrzeughecks schaut, reduziert die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges stärker als normal vorgesehen, so dass der Anhalteweg des Kraftfahrzeuges zusätzlich, beispielsweise um 30% zusätzlich, verkürzt wird und dadurch ein spürbarer Bremsruck erzeugt wird. Auch hier kann Stärke der zusätzlichen Reduzierung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges unterschiedlich sein. Dies kann in der Steuer- und/oder Regelungseinrichtung in Form von speziellen Anhaltekennlinien eingespeichert werden. Wird beispielsweise festgestellt, dass der Fahrer nicht in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges schaut und dass ein Objekt in der Nähe des Kraftfahrzeuges, beispielsweise in Umkreis von weniger als einem Meter, auftaucht, kann die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges sehr deutlich reduzieren, so dass der Anhalteweg drastisch verkürzt wird, um Vergleich zu dem normal durchgeführten Anhaltevorgang. So kann der Anhalteweg beispielsweise um 60% reduziert werden.
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Ferner ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung ein Elektronisches-Stabilitätsprogramm-Steuergerät ist. So kann beispielsweise ein bereits in dem Kraftfahrzeug vorhandenes Steuergerät, dass zur elektronischen Stabilisierung des Kraftfahrzeuges während der Fahrt des Kraftfahrzeuges eingesetzt wird, auch den Einparkvorgang durchführen. Hierdurch können Kosten eingespart werden.
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Der Einparkzustand des Kraftfahrzeuges ist durch das zuvor beschriebene Verfahren insbesondere eine Zusammenfassung verschiedener Größen, wie beispielsweise die Position des Fahrzeugs relativ zur Parklücke, die momentane Fahrgeschwindigkeit, Fahrzeugsensorsignale verschiedener Sensoren, wie Distanzwerte aus den Einparkhilfesensoren, einem oder mehreren Videosensoren, einem Regensensore, einer Fahrer-Wach-Erkennung, einer Fahrer-Blickwinkelerkennungseinrichtung, etc..
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Die Erfindung und ihre Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
- 1 einen aus den Stand der Technik bekannten Einparkvorgang eines Kraftfahrzeuges in eine Parklücke entlang einer berechneten Trajektorie, wobei ein Einparksystem des Kraftfahrzeuges die Längsführung des Kraftfahrzeuges übernimmt und das Kraftfahrzeug automatisch bei Erreichen der Parklückengrenzen stoppt,
- 2 die Geschwindigkeit und die Grenzgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges entlang der berechneten Trajektorie gemäß 1,
- 3 ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Einparksystem,
- 4 einen Einparkvorgang eines Kraftfahrzeuges in eine Parklücke entlang einer berechneten Trajektorie, wobei das Kraftfahrzeug gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren halbautomatisch bewegt wird,
- 5 den noch verfügbaren Anhalteweg und die Stärke des Bremsruckes in Relation zu der Position des Kraftfahrzeuges entlang der berechneten Trajektorie.
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Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 5 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt einen aus den Stand der Technik bekannten Einparkvorgang 12 eines Kraftfahrzeuges 1 in eine Parklücke entlang einer berechneten Trajektorie 3, wobei ein Einparksystem des Kraftfahrzeuges 1 die Längsführung des Kraftfahrzeuges 1 übernimmt und das Kraftfahrzeug 1 automatisch bei Erreichen der Parklückengrenzen 19 stoppt, wie in der Beschreibungseinleitung beschrieben. In der 2 ist die Geschwindigkeit 10, 13 und die Grenzgeschwindigkeit 9 des Kraftfahrzeuges 1 entlang der berechneten Trajektorie 3, das heißt über die Strecke des Einparkvorgangs 12, dargestellt.
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In 3 ist ein Kraftfahrzeug 1 mit angetriebenen und lenkbaren Räder 2 dargestellt, bei dem die angetriebenen und lenkbaren Räder 2 schräg gestellt sind. Ferner weist das Kraftfahrzeug 1 ein Einparksystem, aufweisend ein Parklückenvermessungssystem 4, ein Steuergerät 6 zur Berechnung einer Trajektorie 3 auf Basis von ermittelten Daten des Parklückenvermessungssystems 4, einen elektrischen Radantrieb 17, der eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der angetriebenen Räder 2 ermöglicht, sowie einen elektrischen Lenkantrieb 18 zur Einstellung des Lenkwinkels β der angetriebenen Räder 2 auf. Der Lenkwinkel β der angetriebenen Räder 2 des Kraftfahrzeuges 1 ist der Winkel den die lenkbaren Räder 2 bei einem Links- oder Rechtseinschlag zu der Kraftfahrzeuglängsachse 27 einnehmen.
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In einem ersten Schritt wird eine anvisierte Parklücke durch das Parklückenvermessungssystem 4 des Kraftfahrzeuges 1 vermessen. Das Parklückenvermessungssystem 4 des Kraftfahrzeuges 1 weist hierzu eine geeignete Sensorik 11, insbesondere mehrere Sender-Empfänger-Einheiten, die den Abstand des Kraftfahrzeuges 1 zu möglichen Hindernissen messen, auf. Die Sender-Empfänger-Einheiten 11 sind vorzugsweise in den Stoßfängern des Kraftfahrzeuges 1 angeordnet. Vorzugsweise senden die Sender-Empfänger-Einheiten 5 Ultraschall- oder Laserimpulse beziehungsweise -signale aus und empfangen das an den entsprechenden Hindernissen reflektierte Echo der Impulse beziehungsweise Signale. In einem zweiten Verfahrensschritt berechnet ein Steuergerät 6 des Kraftfahrzeuges 1 auf der Basis der Messdaten des Parklückenvermessungssystems 4 eine Trajektorie 3. Dabei berechnet das Steuergerät 6, insbesondere eine in dem Steuergerät 6 vorgesehene Prozessoreinheit, aus der Zeitdifferenz zwischen den ausgesendeten Signalen und dem empfangenen Signal den Abstand des Kraftfahrzeuges 1 zu dem wenigstens einen Hindernis, wie beispielsweise in 4 den parkenden Kraftfahrzeuges 20, 21. Anschließend sendet das Steuergerät 6 Steuersignale an den elektrischen Radantrieb 7 und an den elektrischen Lenkantrieb 8 des Kraftfahrzeuges 1, wodurch das Kraftfahrzeug 1 zum selbsttätigen Abfahren der Trajektorie 3 veranlasst wird. bewegt.
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Das Kraftfahrzeuges 1 weist zusätzlich eine Fahrer-Blickwinkelerkennungseinrichtung 28 zur Ermittlung der Blickrichtung des Fahrers auf. Bei Feststellung durch die Fahrer-Blickwinkelerkennungseinrichtung 28, dass der Fahrer des Kraftfahrzeuges 1 nicht in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges 1 schaut, reduziert die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 7 die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges 1 stärker, als wenn der Fahrer in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges 1 schaut. Das heißt, wird anhand der Fahrer-Blickwinkelerkennungseinrichtung 28 festgestellt, dass der Fahrer beim Rückwärtsfahren nicht in Richtung des Fahrzeughecks schaut, reduziert die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 7 die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges 1 stärker als normal vorgesehen, so dass der Anhalteweg des Kraftfahrzeuges 1 zusätzlich, beispielsweise um 30% zusätzlich, verkürzt wird.
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4 zeigt einen Einparkvorgang 12 eines Kraftfahrzeuges 1 in eine Parklücke entlang einer berechneten Trajektorie 3, wobei das Kraftfahrzeug 1 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren halbautomatisch längsgeführt bewegt wird. Der Fahrer des Kraftfahrzeuges 1 aktiviert den Einparkvorgang 12 zum Abfahren der berechneten Trajektorie 3 durch Betätigung des Gaspedals des Kraftfahrzeuges 1. Die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 7 bewegt in Zusammenspiel mit dem Steuergerät 6 das Kraftfahrzeug 1 während der Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer definiert in die Parklücke zwischen den beiden parkenden Kraftfahrzeugen 20, 21. Hierzu fährt die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 7 eine bestimmte, in der Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 7 gespeicherte, Anhaltekennlinie ab. Das Kraftfahrzeug 1 überschreitet beim Abfahren der Trajektorie 3 eine bestimmte Grenzgeschwindigkeit 9 nicht. Durch Loslassen des Gaspedals erfolgt über die Steuer- und/oder Regelungseinrichtung 7 eine definierte Reduzierung der Geschwindigkeit 10, 13 des Kraftfahrzeuges 1 bis zum Stillstand des Kraftfahrzeuges 1, wobei die Geschwindigkeitsreduzierung des Kraftfahrzeuges 1 in Abhängigkeit der aktuellen Geschwindigkeit 10, 13 des Kraftfahrzeuges 1 und der Position 5, 8 des Kraftfahrzeuges 1 entlang der Trajektorie 3 bestimmt wird.
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Das vorzugsweise mit einer Parkstopp-Funktion ausgestattete Kraftfahrzeug 1 beginnt beispielsweise rückwärts in die durch die zwei parkenden Fahrzeuge 20, 21 begrenzte Parklücke auf der Trajektorie 3 einzuparken. An der Position 5 auf der Trajektorie 3 nimmt der Fahrer den Fuß vom Gaspedal, woraufhin das Kraftfahrzeug 1 „sanft“, das heißt bei einem geringem Bremsruck 22 ausrollt und nach Ende des Anhaltewegs w1 zum Stillstand 24 kommt. Der Fahrer beschleunigt das Kraftfahrzeug 1 anschließend wieder. Wenn das Kraftfahrzeug 1 in die Parklücke eingetaucht ist, nimmt der Fahrer an der Position 8 entlang der Trajektorie 3 erneut den Fuß vom Gaspedal, woraufhin das Kraftfahrzeug 1 innerhalb des verkürzten Anhalteweges w2, welcher kleiner ist als der Anhalteweg w1, und mit einem spürbaren höheren Bremsruck 23 zum Stillstand 25 kommt.
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In 5 ist ein Beispiel für ein mögliches fahrzustandsabhängiges, im Steuergerät 6 als Anhaltekennlinie hinterlegtes, Einparkverhalten dargestellt. Die durchgezogene Kurve 26 stellt den Anhalteweg in Abhängigkeit der Position, das heißt der zurückgelegten Strecke, auf der Einparktrajektorie 3 dar. Zu Beginn des Einparkvorgangs 12 ist ein längerer Anhalteweg w1 möglich, am Ende des Einparkvorgangs 12 ist der mögliche Anhalteweg w2 geringer. Die gestrichelte Kurve 16 stellt die Stärke des Bremsrucks dar, den das Kraftfahrzeug 1 gesteuert ausführt. Zu Beginn wird nur ein geringer Bremsruck 22 ausgelöst, wodurch ein sogenanntes „sanftes“ Anhalten des Kraftfahrzeuges 1 ermöglicht wird. Gegen Ende des Einparkvorgangs 12 wird ein hoher Bremsruck 23 eingestellt, der für den Fahrer deutlich spürbar ist.
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Das Verfahren ermöglicht die Durchführung eines quer- und teilweise längsgeführten Einparkvorgangs bei einem Kraftfahrzeug 1. Die Anweisung zum Fahren erfolgt durch den Fahrer wie gewohnt durch das Gaspedal des Kraftfahrzeuges 1. Der Fahrer wird eindeutig darauf hingewiesen, dass er das Kraftfahrzeug 1 in Bewegung zu halten hat. Der Komfort bleibt erhalten, dass heißt der Fahrer erlebt keine unnötigen abrupten Bremsungen, wenn er den Fuß vom Gaspedal nimmt. Die Gefahr des vollständigen Überfahrens eines Hindernisses wird durch das Verfahren reduziert.
