DE102011086215A1

DE102011086215A1 - Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102011086215A1
Application number: DE201110086215
Authority: DE
Inventors: Martin Mueller; Holger Mielenz; Philipp Lehner; Carsten Patz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2013-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs (11) bei einem Fahrmanöver, bei dem in einem ersten Schritt die Umgebung des Kraftfahrzeugs (11) erfasst wird und eine zweidimensionale Darstellung der Umgebung des Kraftfahrzeugs (11) angezeigt wird, in einem zweiten Schritt eine gewünschte Endposition (45) des Kraftfahrzeugs (11) durch den Fahrer eingegeben wird, wobei die Endposition (45) in der zweidimensionalen Darstellung markiert wird und in einem abschließenden Schritt eine Trajektorie (49) zum Erreichen der Endposition (45) bestimmt wird und an den Fahrer Anweisungen ausgegeben werden, um der Trajektorie (49) zu folgen oder ein automatisches Fahrmanöver durchgeführt wird, bei dem Kraftfahrzeug entlang der Trajektorie (49) in die Endposition (45) manövriert wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einem Fahrmanöver.
Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs umfassen zum Beispiel Verfahren, die den Fahrer bei komplexen Rangiermanövern, beispielsweise beim Einparken in eine Parklücke, unterstützen. Das Einparken in eine Parklücke kann dabei entweder vorwärts oder rückwärts erfolgen. Üblicherweise werden Rückwärtsparkvorgänge unterstützt.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen, die den Fahrer bei Fahrmanövern unterstützen, wird unterschieden in solche, die dem Fahrer lediglich den Abstand zu Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs anzeigen, wobei die Anzeige im Allgemeinen optisch und/oder akustisch erfolgt, und solche, die dem Fahrer entweder notwendige Eingriffe anzeigen oder auch die Lenkung selbsttätig übernehmen. Zusätzlich kann auch die Längsführung des Kraftfahrzeugs übernommen werden.
Auch bei Systemen, bei denen die Lenkung und gegebenenfalls zusätzlich die Längsführung vom Assistenzsystem übernommen wird, ist es vorteilhaft, dem Fahrer Abstände zu Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs anzuzeigen. Die Anzeige erfolgt dabei üblicherweise akustisch durch repetierende Signaltöne, wobei die Pause zwischen zwei Tönen mit abnehmendem Abstand zu einem Objekt ebenfalls abnimmt. Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestabstandes ertönt ein Dauerton, der den Fahrer dazu auffordert, das Kraftfahrzeug anzuhalten. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine optische Anzeige, zum Beispiel mit Hilfe von LEDs erfolgen. Hierbei nimmt üblicherweise die Anzahl an aufleuchtenden LEDs mit abnehmendem Abstand zu. Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Abstandes ist es weiterhin möglich, auch andersfarbige LEDs einzusetzen. Neben der Anzeige mit LEDs ist auch eine zweidimensionale Darstellung in Draufsicht auf einer Anzeigeeinheit eines Bordcomputers, beispielsweise einem Monitor, möglich.
Um den Fahrer beim Fahrmanöver unterstützen zu können, ist es notwendig, dass der Fahrer dem Assistenzsystem das geplante Fahrmanöver mitteilt. Dies erfolgt derzeit zum Beispiel durch die Bestätigung einer erkannten Parklücke beim Assistenzsystem.
Ein Verfahren, bei dem eine geeignete Parklücke aus mehreren Parklücken ausgewählt wird, indem der Fahrer seinen Blick auf die Parklücke richtet, ist in US-A 2009/0118900 beschrieben. Um die Parklücke auszuwählen ist in diesem Fall jedoch ein aufwendiges System notwendig, mit dem die Blickrichtung des Fahrers detektiert wird und anhand der Blickrichtung die Zielposition bestimmt wird.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einem Fahrmanöver umfasst folgende Schritte:

(a) Erfassen der Umgebung des Kraftfahrzeugs (11) und Anzeigen einer zweidimensionalen Darstellung der Umgebung des Kraftfahrzeugs (11),
(b) Verschieben eines Bildes (31) des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs (11) in der zweidimensionalen Darstellung in eine Endposition (45), wobei das Bild bei Annäherung an eine mögliche Endposition jeweils automatisch an die mögliche Endposition begrenzenden Objekten ausgerichtet wird,
(c) Eingabe der gewünschten Endposition (45) des Kraftfahrzeugs (11) durch den Fahrer, wobei die Endposition (45) in der zweidimensionalen Darstellung markiert wird,
(d) Bestimmen einer Trajektorie (49) zum Erreichen der Endposition (45) und Ausgabe von Anweisungen an den Fahrer, um der Trajektorie (49) zu folgen oder Durchführung eines automatischen Fahrmanövers, bei dem das Kraftfahrzeug (11) entlang der Trajektorie (49) in die Endposition (45) manövriert wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann der Fahrer auf einfache Weise eine aus mehreren möglichen Zielpositionen auswählen, zu der dann die notwendige Trajektorie berechnet wird, entlang der das Kraftfahrzeug bewegt werden muss, um diese Position zu erreichen. Der Fahrer kann so mit einem Assistenzsystem, mit dessen Hilfe das Verfahren durchgeführt wird, auf einfache Weise die Endposition des Kraftfahrzeugs sowohl bezüglich der Position als auch bezüglich der Ausrichtung des Kraftfahrzeugs mitteilen. Die Ausrichtung des Bildes bei Annäherung an eine mögliche Endposition automatisch an die mögliche Endposition begrenzende Objekte ermöglicht eine genaue Positionierung und Ausrichtung des Fahrzeuges in der gewünschten Endposition. Hierdurch ist es insbesondere möglich, das Fahrzeug auch dann genau auszurichten, wenn z.B. die Genauigkeit der Darstellung, insbesondere die Auflösung eines Displays, auf dem die Umgebung dargestellt wird, nicht erlaubt genügend feine Unterschiede darzustellen. Auch ist durch das erfindungsgemäße Verfahren eine genaue Ausrichtung dann möglich, wenn der Fahrer beispielsweise nicht die Zeit und Geduld aufbringt, eine genaue Positionierung und Ausrichtung auf dem Display einzustellen, die immer auch eine gewisse Zeit benötigt.
Um die gewünschte Endposition eingeben zu können, ist es zunächst notwendig, die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs und die Umgebung des Kraftfahrzeugs auf einer geeigneten Anzeigevorrichtung darzustellen. Um die Umgebung darstellen zu können, muss diese zunächst erfasst werden. Zur Erfassung der Umgebung können beliebige Verfahren eingesetzt werden, die zur Umgebungserfassung geeignet sind. So kann die Umgebung zum Beispiel mit Hilfe von Sensoren, die am Kraftfahrzeug montiert sind, erfasst werden. Geeignete Sensoren, die hierzu eingesetzt werden können, sind zum Beispiel Ultraschallsensoren, Radarsensoren, LIDAR-Sensoren, kapazitive Sensoren oder videobasierte Sensoren. Vorteil des Einsatzes von videobasierten Sensoren ist, dass mit diesen neben Objekten auch Fahrbahnmarkierungen erfasst werden können. Aus diesem Grund sind videobasierte Sensoren besonders bevorzugt.
Neben Sensoren, die am Kraftfahrzeug angebracht sind, können zur Erfassung der Umgebung des Kraftfahrzeugs auch Informationen aus digitalen Karten, von Positionierungssensoren zur Bestimmung der derzeitigen Position des Kraftfahrzeugs, beispielsweise GPS-Sensoren oder Inertialsensoren, Informationen aus einem Datenspeicher, in den zum Beispiel Umgebungsdaten abgelegt sind, oder Informationen über telemediale Dienste, beispielsweise Kommunikationsmittel mit Sendern in der Umgebung, genutzt werden.
Die einzelnen Informationen können jeweils einzeln oder in Kombination verwendet werden. Besonders bevorzugt ist die Kombination von Daten, die mit am Kraftfahrzeug angebrachten Sensoren erfasst wurden, und zusätzlichen Informationen, beispielsweise aus digitalen Karten oder aus Daten, die in einem Datenspeicher abgelegt sind und zum Beispiel während Fahrten mit dem Kraftfahrzeug erfasst wurden.
Um sowohl Fahrbahnmarkierungen als auch Objekte, die Hindernisse darstellen, in einer zweidimensionalen Darstellung anzeigen zu können, ist es bevorzugt, zunächst ein räumliches Bild der Umgebung aus den Karten zu erzeugen. Durch die Erzeugung eines räumlichen Bildes kann klar unterschieden werden in Markierungen, Objekte, die kein Hindernis darstellen, beispielsweise Bordsteinkanten, und Objekte, die Hindernisse darstellen, beispielsweise parkende Fahrzeuge, sich bewegende Objekte, wie andere Verkehrsteilnehmer, Wände, Mauern oder Pflanzen. Das räumliche Bild kann dann in eine zweidimensionale Darstellung transformiert werden. Um dem Fahrer klar anzuzeigen, welche Objekte in der zweidimensionalen Darstellung Hindernisse sind und welche Objekte überfahren werden können, ist es zum Beispiel möglich, verschiedene Objekte in unterschiedlichen Farben anzuzeigen. In der zweidimensionalen Darstellung, die dem Fahrer angezeigt wird, werden dann sowohl Objekte, die Hindernisse darstellen, als auch Objekte, die keine Hindernisse darstellen, jeweils in Bezug auf das eigene Kraftfahrzeug angezeigt. Die Anzeige erfolgt dabei zum Beispiel über einen Monitor, beispielsweise einen Monitor eines Navigationsgeräts. Es kann jedoch auch ein beliebiger anderer Monitor im Sichtbereich des Fahrers eingesetzt werden, auf dem die Umgebung dargestellt wird. Bevorzugt ist es jedoch, dass nur ein Monitor verwendet wird, auf dem nach Vorgabe des Fahrers beliebige Anzeigen dargestellt werden können, beispielsweise die Umgebung des Kraftfahrzeugs, um ein assistiertes Fahrmanöver durchzuführen, oder auch Darstellungen des Navigationssystems oder beliebige andere Daten.
Um eine eindeutige Eingabe einer gewünschten Endposition des Kraftfahrzeugs durch den Fahrer zu ermöglichen, ist es besonders bevorzugt, wenn die Eingabe der gewünschten Endposition über einen berührungsempfindlichen Bildschirm erfolgt. In diesem Fall dient der berührungsempfindliche Bildschirm gleichzeitig auch als Anzeigevorrichtung für die zweidimensionale Darstellung der Umgebung. Neben der Verwendung eines berührungsempfindlichen Bildschirms ist jedoch auch ein beliebiges anderes Zeigegerät, mit dem eine klare Eingabe einer gewünschten Endposition möglich ist, einsetzbar. So kann zum Beispiel auch ein Touchpad, ein Trackball, eine Maus, ein Multifunktionstaster oder auch eine Vorrichtung zur Gestikinterpretation eingesetzt werden. In einem Kraftfahrzeug ist insbesondere der Einsatz eines berührungsempfindlichen Bildschirms, eines Trackballs oder eines Multifunktionstasters geeignet.
Wenn die Eingabe nicht über einen berührungsempfindlichen Bildschirm erfolgt, ist es weiterhin vorteilhaft, einen Zeiger vorzusehen, mit dem Punkte in der Anzeige markiert werden können. Die Bewegung des Zeigers erfolgt dann über die jeweiligen Eingabemittel wie Touchpad, Trackball, Maus oder Vorrichtung zur Gestikinterpretation. Neben den genannten Eingabevorrichtungen ist selbstverständlich auch eine sprachgesteuerte Eingabe denkbar.
Um eine Eingabe zur gewünschten Endposition des Kraftfahrzeugs zu machen, insbesondere bezüglich der Position des Kraftfahrzeugs und der Ausrichtung des Kraftfahrzeugs, ist es zum Beispiel möglich, zunächst einen Punkt an einer Ecke am Bild des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs zu markieren und anschließend einen Punkt, der dem zu manövrierenden Kraftfahrzeug nach Erreichen der Endposition benachbart ist. Der Punkt, der am Bild des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs markiert wird, ist zum Beispiel eine vordere oder hintere Ecke des Kraftfahrzeugs. Durch die Markierung eines benachbarten Punktes nach Erreichen der Endposition wird klar dargelegt, ob das Kraftfahrzeug bei einem Einparkvorgang zum Beispiel vorwärts oder rückwärts einparken soll und welche Parklücke ausgewählt wird.
Neben dem Markieren eines Punktes am Bild des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs und einem Punkt, der dem zu manövrierenden Kraftfahrzeug nach Erreichen der Endposition benachbart ist, ist es alternativ auch möglich, das Bild des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs in der zweidimensionalen Darstellung durch Verschieben in der Anzeige in die Endposition zu bringen. Um das Bild des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs in die Endposition zu verschieben, ist es zum Beispiel möglich, zunächst das Bild des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs zu markieren. Dies kann zum Beispiel durch Drücken eines Tasters oder auch durch Druck mit einem Finger auf das Touchpad oder den berührungsempfindlichen Bildschirm erfolgen. Anschließend wird bei einem Touchpad oder einem berührungsempfindlichen Monitor der Finger in die Richtung der gewünschten Endposition bewegt. Das Bild des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs folgt dabei dem Finger. Wenn ein anderes Eingabemittel verwendet wird, ist es zum Beispiel möglich, nach dem Markieren des Bildes des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs das Bild des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs durch Bewegen zum Beispiel des Trackballs oder durch Drücken des Multifunktionstasters in die entsprechende Richtung zu bewegen. Alternativ kann zum Beispiel auch ein Zeiger an die Endposition bewegt werden und die Endposition durch einen Tastendruck markiert werden. Bevorzugt ist es jedoch, das Bild des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs zu bewegen. Um auch die gewünschte Ausrichtung des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs einzugeben, ist es zum Beispiel bei einem Touchpad oder einem berührungsempfindlichen Bildschirm möglich, mit einem zweiten Finger das Bild des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs zu drehen während das Bild durch Druck mit dem ersten Finger weiterhin markiert bleibt. Neben dieser Ausgestaltung ist jedoch auch jede beliebige andere Ausgestaltung, mit der ein Drehen des Bildes des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs möglich ist, denkbar. So ist es zum Beispiel auch möglich, das Bild des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs zu markieren, indem das Touchpad oder der berührungsempfindliche Monitor angetippt wird. Sobald das Bild markiert ist, ist es zum Beispiel möglich, auch ohne zusätzlichen Druck durch Bewegen mit einem Finger das Bild des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs an die gewünschte Endposition zu bringen. Durch eine Bewegung mit zwei Fingern, beispielsweise ein Drehen mit zwei Fingern, ist dann zum Beispiel auch eine Rotationsbewegung darstellbar. Mit einem erneuten Antippen kann dann die Markierung rückgängig gemacht werden. Gleichzeitig lässt sich hierdurch zum Beispiel auch das Assistenzsystem aktivieren, um geeignete Trajektorien zum Erreichen der gewählten Endposition zu berechnen.
Eine Eingabe, dass das Bild des zu manövrieren Kraftfahrzeugs in die gewünschte Endposition verschoben worden ist, kann aber auch durch eine beliebige andere Eingabe, beispielsweise einen Tastendruck oder Ähnliches erfolgen.
Um dem Fahrer das Verschieben des Bildes des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs zu erleichtern, ist es möglich, die Translationsmöglichkeiten, d.h. die Bewegung des Kraftfahrzeugs, zu rastern. Hierbei wird durch Bewegung des Bildes des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs jeweils der Mittelpunkt von einem Rasterpunkt zu einem benachbarten Rasterpunkt bewegt. Die gewünschte Rasterung wird vorzugsweise durch den Anwender vorgegeben.
Die Ausrichtung des Bildes des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs in der zweidimensionalen Darstellung bei Annäherung an eine mögliche Endposition umfasst zum Einen eine translatorische Ausrichtung als auch eine Ausrichtung durch Drehung des Bildes. Die translatorische Ausrichtung wird z.B. auch durch die mögliche Rasterung gegeben. Alternativ wird bei Annäherung an eine mögliche Endposition das Fahrzeug automatisch sprunghaft an die mögliche Endposition bewegt. Dies gibt dem Bediener eines das Verfahren durchführenden Systems, üblicherweise dem Fahrer des Kraftfahrzeuges, den Eindruck, dass das Bild des Kraftfahrzeuges an eine mögliche Endposition einrastet. Wenn das Bild des Kraftfahrzeuges bei Erreichen der möglichen Endposition in der falschen Richtung orientiert ist, erfolgt automatisch ein Drehen in die richtige Position. Hierbei ist es bevorzugt, wenn zur Ausrichtung an die mögliche Endposition das Kraftfahrzeug so rotiert wird, dass mindestens eine Seite des Bildes des Kraftfahrzeuges in der zweidimensionalen Darstellung parallel zu einer die Endposition begrenzenden Linie ausgerichtet ist. Insbesondere beim Einparken des Kraftfahrzeugs in eine Parklücke, ist es gewünscht, dass die einzelnen Fahrzeuge parallel zu einander ausgerichtet sind. Durch das Ausrichten des Bildes des Kraftfahrzeuges wird eine solche Position erreicht.
Die mögliche Endposition kann an nur einer Seite eine Begrenzung aufweisen oder an mehreren, beispielsweise an zwei oder an drei Seiten begrenzt sein. Eine Begrenzung an zwei Seiten oder an drei Seiten ist insbesondere dann gegeben, wenn es sich bei der Endposition um eine Position in einer Parklücke handelt.
Die Begrenzung der Endposition wird üblicherweise z.B. durch parkende Fahrzeuge, Wände, Mauern oder Zäune, Fahrbahn- oder Parkplatzmarkierungen, Bordsteinkanten, einzelne Poller oder Reihen von Pollern gegeben. Wenn einzelne Poller vorgesehen sind, so wird eine Linie, die die Endposition begrenzt als Verbindungslinie zwischen zwei Pollern angenommen. Bei einer Reihe von Pollern wird als Begrenzungslinie die Verbindungslinie der Reihe der Poller angenommen.
Die Seite des Bildes des Kraftfahrzeugs, die parallel zu der die Endposition begrenzenden Linie ausgerichtet ist, kann entweder eine Seite sein, die einer Seitenlinie des Kraftfahrzeugs entspricht oder die Front- oder Heckseite des Kraftfahrzeugs bezeichnet. Wenn die Endposition von nur einer Linie begrenzt ist, besteht so die Möglichkeit, dass das Fahrzeug entweder mit der Seite parallel zur die Endposition begrenzenden Linie ausgerichtet wird oder mit Front oder Heck, so dass das Fahrzeug in diesem Fall mit seiner Achse senkrecht zur die Endposition begrenzenden Linie positioniert ist.
Wenn die Endposition von mindestens zwei Linien begrenzt ist, wird als die Endposition begrenzende Linie, zu der das Bild des Kraftfahrzeugs ausgerichtet wird, eine eine Kontur eines von einem Bordstein verschiedenen Objekts darstellende Linie genutzt, wenn das Objekt eine Höhe aufweist, die über einen Bordstein hinausragt, und die Linie länger ist als eine maximal übliche Breite eines Kraftfahrzeugs. Alternativ wird die längste die Endposition begrenzende Linie als die die Endposition begrenzenden Linie genutzt, wenn keine die Endposition begrenzende Linie eine Kontur eines Objekts mit einer Höhe ist, die über einen Bordstein hinausragt, und die Linie länger ist als die maximal übliche Breite eines Kraftfahrzeugs.
Wenn eine Linie ein Objekt klassifiziert, das über die Höhe eines Bordsteines hinausragt und länger ist als eine maximal übliche Breite eines Kraftfahrzeugs, ist davon auszugehen, dass das Fahrmanöver, üblicherweise ein Einparkmanöver, so enden soll, dass das Kraftfahrzeug nach dem Einparken parallel zu dem Objekt, das durch die dargestellte Linie klassifiziert ist, ausgerichtet wird. Dies ist z.B. der Fall, wenn die Endposition eine Querparklücke ist oder eine Parklücke, die schräg zur Fahrrichtung ausgerichtet ist. Wenn die Endposition eine Längsparklücke darstellt, ist üblicherweise eine Linie, die die vordere Begrenzung oder die hintere Begrenzung der Parklücke darstellt, eine Linie, die beispielsweise durch ein Objekt vorgegeben wird, das in der Parklücke vor oder hinter der Längsparklücke, in die eingeparkt werden soll, parkt. In diesem Fall ist das die Parklücke begrenzende Objekt höher als ein Bordstein, nämlich ein Fahrzeug und die Länge der Linie entspricht der Breite des erfassten Fahrzeuges, die die maximal übliche Breite eines Kraftfahrzeuges in der Regel nicht überschreitet.
Wenn das Bild des Kraftfahrzeug dennoch in eine Richtung ausgerichtet wird, die vom Fahrer des Kraftfahrzeuges nicht gewünscht ist, so ist es z.B. möglich, dass das Bild des Kraftfahrzeugs an eine zweite die Endposition begrenzende Linie ausgerichtet wird, die sich mit der die erste Endposition begrenzenden Linie schneidet, wenn der Fahrer nach Ausrichtung an die Endposition das Bild des Kraftfahrzeug dreht. Hierbei ist es insbesondere bevorzugt, wenn das Bild des Kraftfahrzeugs automatisch ausgerichtet wird durch Weiterdrehen in der Richtung, in die der Fahrer das Kraftfahrzeug dreht. Wenn nur eine Linie die mögliche Endposition begrenzt und das Bild des Kraftfahrzeugs vom Fahrer gedreht wird, so bedeutet dies, dass eine Drehung um 180˚ gewünscht ist und das Fahrzeug in entgegengesetzter Ausrichtung in die Endposition gebracht werden soll.
Um bei einem automatischen Fahrmanöver, bei dem das Fahrzeug in die gewünschte Endposition gebracht wird, zu vermeiden, dass es zu einer Kollision mit einem die Endposition begrenzenden Objekt kommt und es z.B. bei einem Einparkmanöver auch weiterhin möglich ist, dass die Türen des Kraftfahrzeuges geöffnet werden können, um Passagieren zu erlauben auszusteigen, ist es weiterhin bevorzugt, wenn das Bild des Kraftfahrzeugs jeweils mit einem vorgegebenen Mindestabstand zur die Endposition begrenzenden Linie ausgerichtet wird. Der vorgegebene Mindestabstand ist dabei z.B. ein definierter Sicherheitsabstand, der zwischen dem Kraftfahrzeug und einem die Endposition begrenzendem Objekt eingehalten werden soll. Der Abstand kann entweder fest vorgegeben sein oder alternativ auch variabel gestaltet werden. So kann z.B. ein größerer Abstand eingehalten werden, wenn das Fahrzeug mit einer Seite zu einem hohen Objekt ausgerichtet wird und ein kleinerer Abstand gewählt werden, wenn das Fahrzeug z.B. parallel zu einem Bordstein ausgerichtet wird. Wenn die die Endposition begrenzende Linie durch einen Bordstein oder eine Parkplatzmarkierung vorgegeben wird, ist es auch möglich, die Endposition so zu gestalten, dass der Bordstein oder die Parkplatzmarkierung von Fahrzeugbuck oder Fahrzeugheck überragt werden. In diesem Fall wird der Mindestabstand so eingestellt, dass Räder oder Felgen nicht mit dem Bordstein in Kontakt kommen. Der Mindestabstand wird somit zwischen Rad und Bordstein festgelegt und nicht zwischen Fahrzeugaußenseite und Bordstein.
Da durch das System immer auch die Möglichkeit besteht, dass eine Endposition durch den Fahrer vorgegeben wird, die nicht erreicht werden kann, ist es in einer Ausführungsform der Erfindung bevorzugt, wenn an den Fahrer eine Information ausgegeben wird, wenn die gewünschte Endposition nicht angefahren werden kann. In diesem Fall ist es zum Beispiel möglich, dass weiterhin auch alternative Endpositionen vom System vorgeschlagen werden. Anderenfalls ist es notwendig, dass sich der Fahrer eine alternative Endposition überlegt und die Eingabe wiederholt.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst Mittel zum Erfassen der Umgebung des Kraftfahrzeugs, Mittel zum Anzeigen einer zweidimensionalen Darstellung der Umgebung des Kraftfahrzeugs, Mittel zur Eingabe einer gewünschten Endposition des Kraftfahrzeugs durch den Fahrer, wobei die Endposition in der zweidimensionalen Darstellung markiert wird und wobei ein Bild des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs in der zweidimensionalen Darstellung in eine Endposition verschoben werden kann, wobei das Bild bei Annäherung an eine möglichen Endposition bereits automatisch an die mögliche Endposition grenzenden Objekten ausgerichtet wird, sowie Mittel zum Bestimmen einer Trajektorie zum Erreichen der Endposition und zur Ausgabe von Anweisungen an den Fahrer, um der Trajektorie zu folgen oder zur Durchführung eines automatischen Fahrmanövers, bei dem das Kraftfahrzeug entlang der Trajektorie in die Endposition manövriert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindungen sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 eine dreidimensionale Darstellung einer Szene, in der das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden kann,
3 eine vereinfachte dreidimensionale Darstellung der in 2 dargestellten Szene,
4 eine zweidimensionale Darstellung der in 2 gezeigten Szene,
5 eine zweidimensionale Darstellung der Szene gemäß 2 mit ausgewählten Ecken zur Markierung der gewünschten Endposition des Kraftfahrzeugs,
6 eine zweidimensionale Darstellung mit Darstellung des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs in der ausgewählten Endposition,
7 eine zweidimensionale Darstellung der Endposition des Kraftfahrzeugs an einer alternativen Endposition,
8 ein Verschieben des Bildes des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs in der zweidimensionalen Darstellung mit einem Finger,
9 eine Rotation des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs in der zweidimensionalen Darstellung durch Nutzung von zwei Fingern,
10 zweidimensionale Darstellung von Startposition und Endposition sowie berechnete Trajektorie zum Erreichen der Endposition.
11.1–11.4 verschiedene Positionen zur Ausrichtung des Kraftfahrzeugs an einem Bordstein,
12 Ausrichtung eines Fahrzeugs mit vorgegebenem Abstand zu einem begrenzenden Objekt,
13 mögliche sinnvolle Ausrichtungen eines Kraftfahrzeugs zu einem Referenzobjekt,
14.1, 14.2 nicht sinnvolle Ausrichtungen zu einem Referenzobjekt,
15.1, 15.2 sinnvolle Ausrichtungen zu einem Referenzobjekt,
16.1–16.3 Auswahl einer schräg ausgerichteten Parklücke als Endposition.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
1 zeigt ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In einem ersten Schritt 1 wird die Umgebung eines zu manövrierenden Kraftfahrzeugs erfasst. Die Erfassung der Umgebung erfolgt dabei zum Beispiel mit Hilfe von Sensoren 1.1. Die Sensoren sind dabei üblicherweise im Frontbereich und im Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet und nehmen ein Bild der Umgebung des Kraftfahrzeugs auf. Hierzu wird im Allgemeinen ein Signal vom Sensor gesendet und ein Echo des Signals, das beispielsweise an Hindernissen reflektiert wird, empfangen. Aus der Laufzeit des Signals zwischen Senden und Empfangen des Echos kann der Abstand zu einem Objekt berechnet werden. Geeignete Sensoren, die zur Erfassung der Umgebung eingesetzt werden, sind zum Beispiel Ultraschallsensoren, Infrarotsensoren, Radarsensoren, LIDAR-Sensoren oder auch Videosensoren. Im Unterschied zu Ultraschallsensoren, Infrarotsensoren, Radarsensoren und LIDAR-Sensoren wird bei Videosensoren ein Bild der Umgebung aufgenommen und die Umgebung durch Bildverarbeitung erfasst. Der Einsatz derartiger Sensoren zur Erfassung der Umgebung ist bereits aus im Handel erhältlichen Fahrassistenzsystemen, beispielsweise Parkassistenzsystemen, bekannt.
Neben dem Einsatz von Sensoren zur Umfassung der Umgebung ist es alternativ auch möglich, auf digitale Karten zurückzugreifen. Dies geschieht im Schritt 1.2. Wenn im Schritt 1.2 auf digitale Karten zurückgegriffen wird, so sind diese im Allgemeinen in einem Speicher im Kraftfahrzeug abgelegt. Hierbei wird zum Beispiel der Speicher eines Navigationssystems verwendet. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die digitalen Karten auch in einem beliebigen anderen Speichermedium abzulegen, auf das von einem Fahrassistenzsystem zurückgegriffen werden kann, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird.
In einem Schritt 1.3 kann auch auf eine Selbstpositionierung zur Erfassung der Umgebung zurückgegriffen werden. Zur Selbstpositionierung können zum Beispiel GPS-Daten oder Inertialsensoriken eingesetzt werden. Wenn eine Selbstpositionierung 1.3 durchgeführt wird, so im Allgemeinen in Kombination mit mindestens einem weiteren Schritt zur Erfassung der Umgebung. So kann zum Beispiel eine Selbstpositionierung 1.3 im Zusammenhang mit einem Zurückgreifen auf digitale Karten 1.2 durchgeführt werden, um die Umgebung zu erfassen. Weiterhin ist es auch möglich, auf gespeicherte Daten in Schritt 1.4 zurückzugreifen. Hierbei können zum Beispiel Umgebungsdaten gespeichert werden, die bei einer Vorbeifahrt des Kraftfahrzeugs erfasst worden sind. Auch ist es möglich, zum Beispiel bereits früher erfasste Daten abzulegen und auf diese bei erneutem Befahren zurückzugreifen.
Neben der Erfassung der Umgebung mit Sensoren, dem Zurückgreifen auf digitale Karten, dem Zurückgreifen auf gespeicherte Daten und der Selbstpositionierung ist es auch möglich, auf telemediale Daten zurückzugreifen. Telemediale Daten werden zum Beispiel durch geeignete Sender in der Umgebung des Kraftfahrzeugs gesendet. So können zum Beispiel Positionierungsdaten von anderen Kraftfahrzeugen an einen Empfänger des Kraftfahrzeugs gesendet werden. Auch ist es möglich, zum Beispiel Parkgaragen mit entsprechenden Sendern auszustatten, die dem zu manövrierenden Kraftfahrzeug Informationen übermitteln können. Aus den in Schritt 1 erfassten Daten der Umgebung, wobei die Daten wie vorstehend beschrieben zum Beispiel mit Hilfe von Sensoren erfasst sein können, aus digitalen Karten gewonnen werden können, aus gespeicherten Daten gewonnen werden können oder durch den Einsatz telemedialer Dienste übernommen werden, wobei die Erfassung der Umgebung einen oder mehrere der vorgenannten Schritte umfassen kann, wird durch eine Umfeldinterpretation 3 ein räumliches Bild der Umgebung erstellt. Dieses kann dem Fahrer über ein geeignetes Anzeigeelement, beispielsweise einen Bildschirm, angezeigt werden. Als Bildschirm eignet sich zum Beispiel ein Multifunktionsbildschirm, der je nach Funktion unterschiedliche Daten anzeigen kann. Alternativ ist auch ein separater Bildschirm für das Fahrassistenzsystem denkbar. Die Darstellung der Umgebung erfolgt in einem dritten Schritt 5. Die Darstellung der Umgebung kann dabei entweder dreidimensional oder zweidimensional erfolgen. Bevorzugt ist eine zweidimensionale Darstellung in Draufsicht, wobei das zu manövrierende Kraftfahrzeug in der Darstellung in der erfassten Umgebung gezeigt wird.
In einem vierten Schritt 7 wählt der Fahrer des Kraftfahrzeugs eine Endposition aus, die mit dem durchzuführenden Fahrmanöver erzielt werden soll. Um eine möglichst genaue Positionierung und Ausrichtung des Kraftfahrzeuges in der Endposition zu erhalten, wird erfindungsgemäß bei der Auswahl der Endposition das Bild zu manövrierenden Kraftfahrzeuges in der zweidimensionalen Darstellung bei Annäherung an eine mögliche Endposition automatisch an die mögliche Endposition begrenzenden Objekten ausgerichtet. Anhand der Startposition, die durch die Umfelderfassung miterfasst worden ist, und der ausgewählten Endposition wird vom Fahrassistenzsystem in einem fünften Schritt 9 mindestens eine geeignete Trajektorie berechnet. Die Trajektorie kann dann beispielsweise ebenfalls in der Darstellung der Umgebung angezeigt werden. Um von der Startposition die Endposition zu erreichen, wird dann vom Fahrassistenzsystem die Steuerung des Kraftfahrzeugs in einer ersten Ausführungsform übernommen. Hierbei werden sowohl Lenkeinstellungen als auch Längsführung des Kraftfahrzeuges vom Fahrassistenzsystem gesteuert. Alternativ ist es auch möglich, dass nur die Lenkeinstellungen vom Fahrassistenzsystem übernommen werden und die Längsführung, d.h. Beschleunigen, Geschwindigkeit halten und Bremsen des Kraftfahrzeugs weiterhin vom Fahrer durchgeführt wird. Alternativ ist es auch möglich, dass der Fahrer Lenkeinstellungen und Längsführung selber durchführt, wobei die notwendigen Lenkeingriffe auf einer geeigneten Anzeigevorrichtung dargestellt werden. Die Anzeige der Lenkeingriffe kann dabei zum Beispiel optisch, akustisch und/oder haptisch erfolgen.
In 2 ist eine dreidimensionale Darstellung einer Szene gezeigt, in der das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden kann.
Ein zu manövrierendes Kraftfahrzeug 11 bewegt sich entlang einer Straße 12. Die Straße ist an einer Seite von Querparkplätzen 13 und an der anderen Seite von Längsparkplätzen 15 begrenzt. Einige der Querparkplätze 13 und der Längsparkplätze 15 sind mit Fahrzeugen 17 besetzt. Es sind jedoch einzelne oder auch mehrere Parkplätze jeweils zwischen oder benachbart zu den Kraftfahrzeugen 17 unbesetzt. Ein Fahrer des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs 11, der das Kraftfahrzeug auf einem freien Querparkplatz 13 oder freien Längsparkplatz 15 abstellen möchte, kann nun einen freien Parkplatz auswählen, um auf diesem einzuparken. Das Einparkmanöver ist ein Fahrmanöver, bei dem der Fahrer des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs 11 durch das erfindungsgemäße Verfahren unterstützt werden kann.
Um den Fahrer des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs 11 beim Fahrmanöver zu unterstützen, wird die Umgebung des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs 11 erfasst. Die Erfassung kann zum Beispiel durch den Einsatz von Sensoren, mit denen die Umgebung erfasst wird, erfolgen. Die entsprechenden Sensoren befinden sich, wie vorstehend bereits beschrieben, üblicherweise im Frontbereich und im Heckbereich des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs 11. Von den Sensoren wird ein Signal 19 gesendet. In der in 2 dargestellten Szene wird das Signal 19 von einem Hindernis 21 in Form eines Gabelstaplers reflektiert. Das reflektierte Signal wird als Echo vom Sensor empfangen. Aus der Laufzeit zwischen Senden des Signals und Empfangen des Echos kann dann der Abstand zum Hindernis 21 bestimmt werden. Zusätzlich ist es möglich, dass das zu manövrierende Kraftfahrzeug 11 einen Empfänger für telemediale Dienste enthält. Mit diesem werden Daten empfangen, die von entsprechenden Sendern gesendet werden. Auf diese Weise wird eine Kommunikation zwischen dem zu manövrierenden Kraftfahrzeug 11 und der Umgebung ermöglicht und es können direkte Daten aus der Umgebung über die telemedialen Dienste empfangen werden. So ist es zum Beispiel möglich, dass das zu manövrierende Kraftfahrzeug 11 mit Fahrzeugen in der Umgebung, die über entsprechende Sender verfügen, kommuniziert und auf diese Weise erkennt, wo ein Fahrzeug abgestellt ist. Weiterhin kann die Umgebung auch, wie zuvor beschrieben, durch Einsatz von digitalen Karten oder durch Zurückgreifen auf gespeicherte Daten erfasst werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn zur Erfassung der Umgebung Videosensoren eingesetzt werden, da mit diesen nicht nur dreidimensionale Objekte erfasst werden können, sondern zum Beispiel auch Fahrbahnmarkierungen, mit denen zum Beispiel die in 2 dargestellten Querparkplätze 13 und Längsparkplätze 15 markiert sind.
Aus den empfangenen Daten der Umgebung des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs 5 wird in einem nächsten Schritt ein vereinfachtes räumliches Bild der Umgebung erstellt. Dies ist in 3 gezeigt. In der vereinfachten Darstellung der Umgebung können räumliche Objekte zum Beispiel als einfache Blöcke dargestellt werden. Auch das zu manövrierende Kraftfahrzeug wird als Block 25 gezeigt. Wenn die vereinfachte dreidimensionale Darstellung dem Fahrer angezeigt werden soll, ist es möglich, den Block 25 für das zu manövrierende Kraftfahrzeug 11 zum Beispiel andersfarbig hervorzuheben oder entsprechend zu beschriften, damit der Fahrer des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs 11 zwischen Objekten, die Hindernisse sind, und dem eigenen Kraftfahrzeug unterscheiden kann.
Wenn durch die Erfassung der Umgebung auch Fahrbahnmarkierungen erkannt werden, so können diese zum Beispiel als Linien 27 ebenfalls dargestellt werden.
In 4 ist eine zweidimensionale Darstellung der in 2 gezeigten Szene dargestellt. In der zweidimensionalen Darstellung in 4 sind die jeweiligen Objekte vereinfacht als Rechtecke 29 dargestellt. Auch hier ist es möglich, das ebenfalls als Rechteck 31 dargestellte zu manövrierende Kraftfahrzeug zum Beispiel durch Darstellung in einer anderen Farbe oder durch Beschriftung hervorzuheben.
Um eine mögliche Endposition für das zu manövrierende Kraftfahrzeug 11 vorzugeben, ist es in einer ersten Ausführungsform möglich, zum Beispiel eine Kante des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs 33 zu markieren und einen Punkt 35 an einem Objekt, das dem zu manövrierenden Kraftfahrzeug nach Erreichen der Endposition benachbart ist, zu markieren. Das Markieren der Kante des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs und des dem zu manövrierenden Kraftfahrzeug benachbarten Objekts nach Erreichen der Endposition ist zum Beispiel durch Berühren der entsprechenden Kanten auf einem berührungsempfindlichen Bildschirm möglich. Alternativ ist es auch möglich, beispielsweise einen Zeiger mit Hilfe eines Trackballs oder eines Multifunktionstasters an die entsprechende Position zu bewegen und zum Beispiel durch Tastendruck zu markieren. Weiterhin ist es auch möglich, einen entsprechenden Zeiger zum Beispiel mit Hilfe eines Touchpads zu bewegen. Bevorzugt ist jedoch der Einsatz eines berührungsempfindlichen Bildschirms, wobei die Markierung direkt über Antippen des berührungsempfindlichen Bildschirms erfolgt. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn zunächst die gewünschte Kante des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs und anschließend die der Endposition benachbarte Kante berührt wird. Es ist jedoch auch eine Markierung in umgekehrter Reihenfolge möglich. Nach dem Markieren der Kante des eigenen Kraftfahrzeugs und der Kante des dem zu manövrierenden Kraftfahrzeugs benachbarten Objekts nach Erreichen der Endposition wird von einem Fahrassistenzsystem, das zur Unterstützung des Fahrers eingesetzt wird, eine geeignete Trajektorie berechnet, um das zu manövrierende Kraftfahrzeug 11 in die vorgesehene Endposition zu bringen. Für die in 5 dargestellten Markierungen ist dies in 6 gezeigt.
Hierbei ist es vorteilhafterweise möglich, dass nach dem Markieren der Kante am zu manövrierenden Kraftfahrzeug 33 und der Kante 35 des nach Erreichen der Endposition benachbarten Objekts, dem Fahrer die Endposition des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs, wie in 6 gezeigt, auf der Anzeigeeinheit angezeigt wird. Hierdurch kann der Fahrer sehen, ob das Fahrassistenzsystem den Fahrerwunsch richtig interpretiert hat. Sollte dies nicht der Fall sein, ist es möglich, die Endposition erneut einzugeben. Anderenfalls kann der Fahrer zum Beispiel durch Drücken einer Bestätigungstaste die Unterstützung des Fahrmanövers anfordern.
In 7 ist eine alternative Endposition dargestellt. In diesem Fall ist der benachbarte Punkt die rechte Markierung der Längsparkplätze 15. Die Endposition des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs 11 befindet sich somit auf einem freien Längsparkplatz 15 und nicht wie in 6 auf einem freien Querparkplatz 13. Durch Markieren der Kante des entsprechenden Längsparkplatzes kann der Fahrer des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs 11 den für ihn gewünschten Parkplatz auswählen.
Neben den in den 6 und 7 dargestellten Endpositionen kann der Fahrer des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs 11 selbstverständlich auch jede beliebige andere mögliche Endposition auswählen. Auch ist es möglich, anstelle der rechten vorderen Ecke des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs jede beliebige andere Ecke des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs auszuwählen. In diesem Fall muss dann entsprechend auch die der Endposition des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs benachbarte Kante ausgewählt werden.
Eine alternative Möglichkeit zur Auswahl ist in den 8 bis 10 dargestellt.
So ist es zum Beispiel möglich, insbesondere bei Verwendung eines berührungsempfindlichen Bildschirms, durch Druck auf den berührungsempfindlichen Bildschirm das zu manövrierende Kraftfahrzeug 11 mit einem Finger 37 zu markieren. Durch Bewegen des Fingers 37, der das zu manövrierende Kraftfahrzeug 11 markiert, kann das als Rechteck 31 dargestellte zu manövrierende Kraftfahrzeug 11 in der Darstellung bewegt werden. Hierbei ist, wie mit Pfeilen 39 dargestellt, eine Bewegung nach vorne, nach hinten, nach rechts und nach links möglich. Um zusätzlich die gewünschte Position des Kraftfahrzeugs auszuwählen, ist es möglich, beispielsweise durch Nutzung eines zweiten Fingers 41, das als Rechteck 31 dargestellte zu manövrierende Kraftfahrzeug zu rotieren. Hierbei wird zum Beispiel mit dem Finger 37 weiterhin das Rechteck 31 für das zu manövrierende Kraftfahrzeug markiert und mit dem zweiten Finger 41 eine Rotationsbewegung durchgeführt, entsprechend der das Rechteck 31 für das zu manövrierende Kraftfahrzeug gedreht wird. Das Drehen ist in 9 mit Hilfe von Rotationspfeilen 43 gezeigt.
Durch weiteres Verschieben mit dem Finger 37 kann das Kraftfahrzeug dann zum Beispiel in eine gewünschte Endposition 45 gebracht werden, wie sie in 10 dargestellt ist.
Neben der Endposition 45 sind in 10 auch gestrichelt die Startposition 47 und eine Trajektorie 49 dargestellt, entlang der das Kraftfahrzeug aus der Startposition 47 in die Endposition 45 bewegt werden kann.
Nach der Auswahl der gewünschten Endposition 45, die alternativ zum Beispiel in den 9 und 10 nicht mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm, sondern zum Beispiel auch auf einem Touchpad entsprechend durchgeführt werden kann, wird die Trajektorie 49 berechnet, sofern ein Befahren der gewünschten Endposition 45 möglich ist. Sollte der Fahrer des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs 11 eine Endposition ausgewählt haben, die nicht angefahren werden kann, so wird dies dem Fahrer vorzugsweise angezeigt.
Nach der Berechnung der Trajektorie 49 wird dann entweder vom Fahrassistenzsystem das Fahrmanöver zum Erreichen der Endposition 45 durchgeführt, oder aber es werden dem Fahrer des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs 11 Hinweise gegeben, damit dieser durch entsprechende Lenkanweisungen und gegebenenfalls Anweisungen zur Längsführung das Kraftfahrzeug selbsttätig in die Endposition 45 bewegen kann. Auch ist es möglich, dass vom Fahrassistenzsystem zum Beispiel die Lenkeinstellung übernommen wird, jedoch die Längsführung beim Fahrer des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs 11 verbleibt.
In den 11.1 bis 11.4 sind unterschiedliche Positionen zur Ausrichtung des Kraftfahrzeugs an einem Bordstein als mögliche Endpositionen dargestellt.
In den in den 11.1 und 11.2 dargestellten Ausführungsformen ist das zu manövrierende Fahrzeug 11 senkrecht zu einem Bordstein 51 abgestellt. Hierbei ist in 11.1 die Linie, die das Heck 57 des Fahrzeugs beschreibt, parallel zum Bordstein 51 als die Endposition begrenzende Linie ausgerichtet.
In der in 11.2 Ausführungsform ist die Linie, die die Front 59 des Fahrzeugs markiert, parallel zu der durch den Bordstein 51 vorgegebenen Linie zur Begrenzung der Endposition ausgerichtet.
Alternativ kann das Fahrzeug auch parallel zum Bordstein 51 abgestellt werden. Dies ist beispielhaft in den 11.3 und 11.4 gezeigt. Bei der in 11.3 dargestellten Ausführungsform ist die linke Seite 61 des zu manövrierenden Fahrzeugs parallel zum Bordstein 51 ausgerichtet und in der in 11.4 dargestellten Ausführungsform die rechte Seite 63 des zu manövrierenden Fahrzeugs 11. Der Abstand zwischen Heck 57 und Bordstein 51, Front 59 und Bordstein 51 bzw. linker Seite 61 und Bordstein 51 und rechter Seite 63 und Bordstein 51 kann entweder vom System vorgegeben sein oder z.B. durch einen Nutzer eines Fahrassistenzsystems, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, vorgegeben werden. Insbesondere, wenn die Endposition durch einen Bordstein 51 begrenzt wird, wie dies in den 11.1 bis 11.4 dargestellt ist, ist es möglich, einen möglichst geringen Abstand zum Bordstein 51 zu wählen, wobei der Abstand so gewählt wird, dass Schäden an Rädern und Reifen des zu manövrierenden Fahrzeugs 11 vermieden werden. Hierbei ist es z.B. auch möglich, dass der Abstand zwischen Heck 57 bzw. Front 59 und Bordstein 51 so gewählt wird, dass diese den Bordstein 51 überragen. Der Abstand wird dann nicht durch die vom Heck 57 bzw. von der Front 59 gebildete Linie sondern durch die Räder des Kraftfahrzeugs definiert.
Damit beim Manövrieren des Fahrzeugs keine Kollisionen mit Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs auftreten und z.B. bei Durchführung eines Parkmanövers die Türen des Fahrzeugs noch so weit geöffnet werden können, dass die Passagiere des zu manövrierenden Fahrzeuges aussteigen können, ist es vorteilhaft, einen Abstand vorzugeben, mit dem das zu manövrierende Fahrzeug 11 zu Objekten in der Umgebung ausgerichtet wird. Dies ist beispielhaft für ein Paralleleinparken in 12 dargestellt.
Das zu manövrierende Fahrzeug 11 wird parallel zu einem bereits parkenden Fahrzeug 7 und senkrecht zu einem Bordstein 51 in eine Querparklücke eingeparkt. Zur Ausrichtung des zu manövrierenden Fahrzeugs 11 in der Querparklücke derart, dass z.B. der Fahrer noch aus dem zu manövrierenden Fahrzeug nach dem Einparken aussteigen kann, ist ein Abstand vorgesehen, in dem das zu manövrierende Fahrzeug 11 zu benachbarten Objekten, beispielsweise einem Fahrzeug 17, positioniert wird. Der Abstand zu benachbarten Objekten kann dabei z.B. in Form einer Einhüllenden 65, wie sie in 12 dargestellt ist, vorgegeben werden. Die Einhüllende 65 wird dabei so gewählt, dass an den Seiten des zu manövrierenden Fahrzeugs 11 genügend Platz zur Verfügung bleibt, um die Türen des zu manövrierenden Fahrzeugs 11 nach Beendigung des Fahrmanövers noch öffnen zu können. Der Abstand vor und hinter dem zu manövrierenden Fahrzeug kann sehr viel geringer gewählt werden. Hierbei kann jedoch auch berücksichtigt werden, dass z.B. der Abstand hinter dem Fahrzeug 11 so gewählt wird, dass beispielsweise ein komfortables Be- und Entladen eines Kofferraums noch möglich ist.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Abstand, der durch die Einhüllende 65 vorgegeben ist, nicht fest vorgegeben ist, sondern z.B. auch in Abhängigkeit eines Objektes, zu dem das zu manövrierende Fahrzeug 11 ausgerichtet wird, variabel gestaltet werden kann. So ist es z.B. bevorzugt, dass der Abstand an der Seite gering gewählt wird, wenn das benachbarte Objekt kein Fahrzeug 17 sondern ein Bordstein ist, über den zu öffnende Türen ragen können. Ein großer Abstand ist lediglich dann erforderlich, wenn das benachbarte Objekt, zu dem das zu manövrierende Fahrzeug 11 ausgerichtet wird, so hoch ist, dass die Türen nicht über das Objekt geöffnet werden können. Auch dann, wenn ein gefahrloser Ausstieg aus dem zu manövrierenden Fahrzeug 11 nicht möglich ist, wenn der Abstand zu gering gewählt wird, sollte ein größerer Abstand gewählt werden. Zur Wahl eines geeigneten Abstandes kann z.B. die erfasste Umgebung herangezogen werden. Wenn das Objekt, zu dem der Abstand gewählt werden muss, eine Mindesthöhe überschreitet, so ist ein größerer Abstand zu wählen als bei einer Höhe, die der maximalen Höhe eines Bordsteines entspricht. Auch wenn die Linie durch beispielsweise einen Abhang oder eine Grube vorgegeben ist, ist ein größerer Abstand notwendig, damit ein Passagier beim Aussteigen aus dem Fahrzeug nicht über eine entsprechende Kante stürzt.
Insbesondere wenn das zu manövrierende Fahrzeug 11 auf einem Parkplatz eingeparkt werden soll, der beidseitig von weiteren Fahrzeugen 17 begrenzt ist, ist es entweder möglich, den Abstand nur auf einer Seite, beispielsweise der Fahrerseite, so groß zu gestalten, dass ein gefahrloses Öffnen der Türen möglich ist oder aber alternativ das Fahrzeug mittig in die Endposition zwischen die begrenzenden Fahrzeugen zu bringen, um ein Öffnen aller Türen in der Endposition zu ermöglichen. Hierbei ist es z.B. vorteilhaft, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeuges in Abhängigkeit von der Belegung des Fahrzeuges auswählen kann, ob ein möglichst großer Abstand der Fahrerseite zum benachbarten Objekt gewählt werden sollte oder ein möglichst mittiges Einparken auf die Parklücke.
Mögliche Positionen, in denen ein zu manövrierendes Fahrzeug in Relation zu einem Referenzfahrzeug 17 ausgerichtet werden kann, sind in 13 dargestellt. So ist es z.B. möglich, das zu manövrierende Fahrzeug in eine Endposition 53.3 vor dem Fahrzeug 17 oder in eine Endposition 53.6 hinter dem Fahrzeug 17 zu positionieren. Auch sind Positionen 53.1, 53.2 links neben dem Fahrzeug 17 und 53.4, 53.5 rechts neben dem Fahrzeug möglich. Bei einer seitlichen Positionierung neben dem Fahrzeug 17 kann als zusätzliche Referenz z.B. eine durch die Front 59 des Fahrzeugs 17 oder das Heck 57 des Fahrzeugs 17 gezogene Linie herangezogen werden. Hierbei ist es z.B. möglich, das zu manövrierende Fahrzeug in eine Linie mit der Front des bereits stehenden Fahrzeugs 17 oder in eine Linie mit dem Heck des bereits stehenden Fahrzeugs 17 zu positionieren. Die jeweiligen Referenzlinien 67, die die jeweiligen möglichen Positionierungen zur Ausrichtung des zu manövrierenden Fahrzeugs 11 vorgeben, sind in 13 als gestrichelte Linien dargestellt. Diese bilden jeweils die Verlängerung der Front 59, des Hecks 57 und der linken bzw. rechten Seite des Fahrzeugs 17.
Insbesondere wenn die Endposition von zwei Linien oder zwei Objekten begrenzt ist, können sinnvolle und nicht sinnvolle Positionen für die Ausrichtung des zu manövrierende Fahrzeugs 11 existieren. So sind z.B. in 14.1 und 14.2 nicht sinnvolle Positionen dargestellt und in den 15.1 und 15.2 sinnvolle Positionen für das zu manövrierende Fahrzeug 11.
So stellt sowohl in den 14.1, 14.2 als auch in den 15.1, 15.2 jeweils der Bordstein 51 die längste begrenzende Seite der Endposition dar, in die das zu manövrierende Fahrzeug 11 geführt werden soll. Zusätzlich ist die Endposition jedoch von einem Fahrzeug 17 begrenzt, das quer zum Bordstein 51 parkt. Eine sinnvolle Ausrichtung des zu manövrierenden Fahrzeugs 11 ist daher parallel zum bereits parkenden Fahrzeug 17. Dies ist in den 15.1 und 15.2 dargestellt. Die Alternative, nämlich eine Ausrichtung mit der Seite parallel zum Bordstein 51 ist in den 14.1 und 14.2 gezeigt. Diese Position, parallel zum Bordstein 51 ist jedoch bei einem bereits querparkenden Fahrzeug 17 nicht sinnvoll und sollte daher nicht gewählt werden. Dies kann z.B. dadurch umgangen werden, dass geprüft wird, ob ein die Endposition begrenzendes Objekt, in diesem Fall das Fahrzeug 17, eine Höhe aufweist, die größer ist als die Höhe des Bordsteins und zusätzlich, ob die Länge des die Endposition begrenzenden Objektes 17 größer ist als die Breite eines Fahrzeugs.
Sollte dennoch das Bild des zu manövrierenden Kraftfahrzeuges vom System in einer nicht sinnvollen Position eingerastet werden, so ist es z.B. möglich, dass durch Drehen des zu manövrierenden Fahrzeugs 11 in der Darstellung durch den Nutzer des Systems die nächste sinnvolle Position ausgewählt wird.
Wenn eine Endposition eine Parklücke ist, die z.B. durch Fahrbahnmarkierungen markiert ist, ist es besonders bevorzugt, die Fahrbahnmarkierungen zu nutzen, um das zu manövrierende Fahrzeug auszurichten. In diesem Fall ergibt sich die Ausrichtung automatisch durch die Fahrbahnmarkierungen, da ein Parkplatz üblicherweise so gestaltet ist, dass das einzuparkende Fahrzeug nur in eine Richtung, jeweils vorwärts oder rückwärts in die Parklücke einparken kann.
Beispielhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren in den 16.1 bis 16.3 für eine Endposition in einer schrägen Parklücke dargestellt.
In einer Darstellung wird sowohl das zu manövrierende Fahrzeug 11 als auch die erfasste Umgebung dargestellt. Die erfasste Umgebung umfasst in der hier dargestellten Ausführungsform Parkplätze, die schräg zur Fahrbahn 12 ausgerichtet sind und von denen bereits einige mit Fahrzeugen 17 belegt sind. Die Auswahl der Endposition kann nun durch den Nutzer des Systems erfolgen, indem dieser z.B. bei einem berührungsempfindlichen Bildschirm mit seinem Finger 37 das Bild des zu manövrierenden Fahrzeugs 11 antippt und dieses in eine vorgesehene Endposition, hier den mit dem Bezugszeichen 55 bezeichneten Parkplatz, verschiebt. Dieses Verschieben ist in 16.2 gezeigt. Sobald das Fahrzeug 11 in die Nähe der Endposition gelangt, wobei der Abstand hierzu z.B. vom System vorgegeben wird, wird das Bild des zu manövrierenden Fahrzeugs 11 automatisch ausgerichtet. Dies ist in 16.3 dargestellt. Die Ausrichtung erfolgt in der hier dargestellten Situation in Richtung des Parkplatzes 55, auf den das Fahrzeug eingeparkt werden soll. Die Richtung, in die das zu manövrierende Fahrzeug 11 ausgerichtet wird, wird dabei z.B. entweder durch benachbarte Referenzobjekte, beispielweise das Fahrzeug 17 oder durch die Fahrbahnmarkierungen 27, mit denen der Parkplatz 55 markiert ist, vorgegeben. Bevorzugt ist es, die Fahrbahnmarkierungen 27 zu nutzen, da diese unverändert bleiben, wohingegen z.B. ein schräg parkendes Fahrzeug auf einem benachbarten Parkplatz vorzeitig wegfahren kann. In diesem Fall ist es sinnvoll das Fahrzeug entlang des vorgegebenen Platzes und nicht entlang eines Referenzobjektes auszurichten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2009/0118900 A [0006]

Claims

Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs (11) bei einem Fahrmanöver, folgende Schritte umfassend: (a) Erfassen der Umgebung des Kraftfahrzeugs (11) und Anzeigen einer zweidimensionalen Darstellung der Umgebung des Kraftfahrzeugs (11), (b) Verschieben eines Bildes (31) des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs (11) in der zweidimensionalen Darstellung in eine Endposition (45), wobei das Bild bei Annäherung an eine mögliche Endposition jeweils automatisch an die mögliche Endposition begrenzenden Objekten ausgerichtet wird, (c) Eingabe der gewünschten Endposition (45) des Kraftfahrzeugs (11) durch den Fahrer, wobei die Endposition (45) in der zweidimensionalen Darstellung markiert wird, (d) Bestimmen einer Trajektorie (49) zum Erreichen der Endposition (45) und Ausgabe von Anweisungen an den Fahrer, um der Trajektorie (49) zu folgen oder Durchführung eines automatischen Fahrmanövers, bei dem das Kraftfahrzeug (11) entlang der Trajektorie (49) in die Endposition (45) manövriert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus der erfassten Umgebung des Kraftfahrzeugs (11) ein räumliches Bild der Umgebung erzeugt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das räumliche Bild der Umgebung in die zweidimensionale Darstellung transformiert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabe der gewünschten Endposition (45) über einen berührungsempfindlichen Bildschirm erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bild mit einem ersten Finger (37) verschoben wird und mit einem zweiten Finger (41) rotiert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Erreichen der Endposition (45) durch eine weitere Eingabe bestätigt wird, dass das Bild (31) des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs (11) in die vorgesehene Endposition (45) verschoben worden ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausrichtung an die mögliche Endposition das Kraftfahrzeug rotiert wird, so dass mindestens eine Seite des Bildes des Kraftfahrzeugs in der zweidimensionalen Darstellung parallel zu einer die Endposition begrenzenden Linie ausgerichtet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Endposition begrenzende Linie eine eine Kontur eines von einem Bordstein verschiedenen Objektes darstellende Linie ist, wenn das Objekt eine Höhe aufweist, die über einen Bordstein hinausragt, und die Linie länger ist als eine maximal übliche Breite eines Kraftfahrzeugs, und die die Endposition begrenzende Linie die längste die Endposition begrenzende Linie ist, wenn keine die Endposition begrenzende Line eine Kontur eines Objektes mit einer Höhe ist, die über einen Bordstein hinausragt, und länger ist als die maximal übliche Breite eines Kraftfahrzeugs.
Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bild des Kraftfahrzeugs an eine zweite die Endposition begrenzende Linie ausgerichtet wird, die sich mit der ersten die Endposition begrenzenden Linie schneidet, wenn der Fahrer nach Ausrichtung an die Endposition das Bild des Kraftfahrzeugs dreht.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bild des Kraftfahrzeugs jeweils mit einem vorgegebenen Mindestabstand zur die Endposition begrenzenden Linie ausgerichtet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mindestabstand an der Seite des Kraftfahrzeugs so gewählt wird, dass ein Öffnen der Türen des Kraftfahrzeugs in eine Position ermöglicht wird, die ein Aussteigen und Einsteigen eines Passagiers zumindest auf der Fahrerseite des Kraftfahrzeugs erlaubt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an den Fahrer eine Information ausgegeben wird, wenn die gewünschte Endposition (45) nicht angefahren werden kann.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend Mittel zum Erfassen der Umgebung des Kraftfahrzeugs, Mittel zum Anzeigen einer zweidimensionalen Darstellung der Umgebung des Kraftfahrzeugs, Mittel zur Eingabe einer gewünschten Endposition (45) des Kraftfahrzeugs (11) durch den Fahrer, wobei die Endposition (45) in der zweidimensionalen Darstellung markiert wird und wobei ein Bild (31) des zu manövrierenden Kraftfahrzeugs (11) in der zweidimensionalen Darstellung in eine Endposition (45) verschoben werden kann, wobei das Bild bei Annäherung an eine mögliche Endposition jeweils automatisch an die mögliche Endposition begrenzenden Objekten ausgerichtet wird, sowie Mittel zum Bestimmen einer Trajektorie (49) zum Erreichen der Endposition (45) und zur Ausgabe von Anweisungen an den Fahrer, um der Trajektorie (49) zu folgen oder zur Durchführung eines automatischen Fahrmanövers, bei dem das Kraftfahrzeug (11) entlang der Trajektorie (49) in die Endposition (45) manövriert wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Eingabe einer gewünschten Endposition einen berührungsempfindlichen Bildschirm umfassen.