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Die Erfindung betrifft ein Rangiersystem zum automatischen Rangieren eines Kraftfahrzeugs. Das Rangiersystem umfasst einerseits eine fahrzeugseitige. Steuereinrichtung und andererseits ein tragbares Kommunikationsgerät, etwa ein Mobiltelefon oder einen Fahrzeugschlüssel. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, Steuersignale an eine Antriebs- und/oder Lenkvorrichtung des Kraftfahrzeugs abzugeben und hierdurch einen automatischen Rangiervorgang des Kraftfahrzeugs selbsttätig durchzuführen. Das tragbare Kommunikationsgerät ist dazu eingerichtet, eine Eingabe zu empfangen, die eine Bedienperson zum Freigeben des Rangiervorgangs an einer Bedieneinrichtung des tragbaren Kommunikationsgeräts vornimmt. Das tragbare Kommunikationsgerät ist weiterhin dazu eingerichtet, aufgrund dieser Eingabe einen Befehl an die Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs drahtlos zu übertragen, um das Durchführen des Rangiervorgangs zu veranlassen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Rangiersystem, ein tragbares Kommunikationsgerät, ein Verfahren zum automatischen Rangieren eines Kraftfahrzeugs, wie auch ein Computerprogramm.
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Vorliegend richtet sich das Interesse insbesondere auf ein automatisches Parkassistenzsystem, welches zum autonomen bzw. selbsttätigen Einparken eines Kraftfahrzeugs in eine Parklücke ausgebildet ist. Solche Parkassistenzsysteme sind bereits Stand der Technik. Ein derartiges Parkassistenzsystem ist beispielsweise aus dem Dokument
DE 198 17 142 B4 bekannt. Das Parkassistenzsystem kann den Parkvorgang des Kraftfahrzeugs selbsttätig durchführen, ohne dass der Fahrer lenken oder Gas geben muss. Das Parkassistenzsystem erfasst zunächst mithilfe von Ultraschallsensoren eine in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befindliche Parklücke, welche zum Einparken des Kraftfahrzeugs geeignet ist. Dann bestimmt das Parkassistenzsystem die relative Position des Kraftfahrzeugs bezüglich der Parklücke. Anschließend berechnet das Parkassistenzsystem eine Parkbahn, entlang welcher das Kraftfahrzeug in eine Endposition in der Parklücke eingeparkt werden kann. Der Fahrer braucht lediglich den automatischen Parkvorgang freizugeben, etwa mithilfe einer Bedieneinrichtung. Der Fahrer hat auch jederzeit die Möglichkeit, den autonomen Parkvorgang zu unterbrechen, nämlich mithilfe einer Fernbedienung, die zum Beispiel in Form eines Fahrzeugschlüssels bereitgestellt ist.
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Bei den genannten Parkassistenzsystemen wie auch aus dem Dokument
DE 10 2009 041 587 bekannt, welche über eine Fernbedienung verfügen, kann der Fahrer neben dem Kraftfahrzeug – außerhalb des Kraftfahrzeugs – stehen, während der automatische Parkvorgang durch das Parkassistenzsystem durchgeführt wird. Als problematisch bei derartigen Parkassistenzsystemen ist der Umstand anzusehen, dass der Fahrer bzw. der Benutzer tätig werden muss, um den automatischen Rangiervorgang zu unterbrechen. In der Regel muss der Fahrer ein spezielles Betätigungselement bzw. einen Knopf betätigen, damit der Rangiervorgang abgebrochen wird. Es kann jedoch vorkommen, dass sich der Fahrer auf den Rangiervorgang überhaupt nicht konzentriert bzw. seine Konzentration von dem Rangiervorgang abgelenkt wird. In derartigen Fällen soll erreicht werden, dass der automatische Rangiervorgang abgebrochen wird.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einem Rangiersystem der eingangs genannten Gattung ein sicheres Rangieren des Kraftfahrzeugs ermöglicht werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Rangiersystem, ein Kraftfahrzeug, ein tragbares Kommunikationsgerät sowie ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Ein erfindungsgemäßes Rangiersystem ist zum automatischen bzw. autonomen Rangieren eines Kraftfahrzeugs ausgebildet. Das Rangiersystem weist eine fahrzeugseitige Steuereinrichtung sowie ein tragbares Kommunikationsgerät auf. Die Steuereinrichtung ist zum Abgeben von Steuersignalen an eine Antriebs- und/oder Lenkvorrichtung des Kraftfahrzeugs und somit zum Durchführen eines automatischen Rangiervorgangs des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Das tragbare Kommunikationsgerät ist dazu eingerichtet, eine Eingabe, die eine Bedienperson zum Freigeben des Rangiervorgangs an einer Bedieneinrichtung des tragbaren Kommunikationsgeräts vornimmt, zu empfangen und aufgrund dieser Eingabe einen Befehl an die fahrzeugseitige Steuereinrichtung drahtlos zu übertragen, um das Durchführen des Rangiervorgangs zu veranlassen. Die Bedieneinrichtung des tragbaren Kommunikationsgeräts weist zumindest ein Betätigungselement auf. Das tragbare Kommunikationsgerät ist weiterhin dazu eingerichtet, das Rangieren des Kraftfahrzeugs nur so lange zu veranlassen, wie die Bedienperson das Betätigungselement betätigt hält, und nach Freigabe des Betätigungselements ein Anhalten des Kraftfahrzeugs zu veranlassen.
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Der erfindungsgemäße Effekt wird also dadurch erzielt, dass ein tragbares Kommunikationsgerät – etwa ein Smartphone oder ein Fahrzeugschlüssel – als Bediengerät zum Steuern des automatischen Rangiervorgangs genutzt wird, welches hierfür mit einer spezifischen Bedienapplikation ausgerüstet wird und welches – beispielsweise über eine WLAN-Datenverbindung – drahtlos mit der fahrzeugseitigen Steuereinrichtung kommuniziert, und dass die Bedienapplikation derart gestaltet wird, dass die Sicherheitsanforderungen erfüllt werden, nämlich dass das Kraftfahrzeug nur bewegt wird, solange die Bedienperson das Betätigungselement betätigt hält, und automatisch angehalten wird, wenn die Bedienperson das Betätigungselement freigibt bzw. loslässt. Lässt die Bedienperson also absichtlich oder unabsichtlich das Betätigungselement los, stoppt das Kraftfahrzeug umgehend. Auf diese Weise wird ein sicheres Rangieren des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Sollte die Konzentration der Bedienperson – etwa des Fahrers – von dem Rangiervorgang abgelenkt werden, sodass das Betätigungselement freigegeben wird, so wird der Rangiervorgang abgebrochen. Er wird fortgeführt, wenn die Bedienperson das Betätigungselement noch einmal betätigt. Es wird somit ein Rangiersystem geschaffen, welches die Verantwortung für den automatischen Rangiervorgangvorgang beim Fahrer belässt und ihm die Möglichkeit gibt, Gefahren zu erkennen und den automatischen Rangiervorgang jederzeit und ohne viel Aufwand abzubrechen.
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Prinzipiell kann das tragbare Kommunikationsgerät ein Fahrzeugschlüssel oder aber ein anderes Kommunikationsgerät sein. Es erweist sich jedoch als besonders vorteilhaft, wenn das tragbare Kommunikationsgerät als Mobiltelefon – etwa Smartphone – ausgebildet ist. Die bekannten Mobiltelefone verfügen nämlich über ausreichende Rechenressourcen, sodass neue Applikationen bzw. Computerprogramme installiert werden können, die die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Rangiersystems ermöglichen. Zum Bedienen des Rangiersystems kann somit ein in der Regel ohnehin vorhandenes Mobiltelefon genutzt werden, sodass sich der Einsatz von zusätzlichen Komponenten mit den damit verbundenen Nachteilen hinsichtlich Kosten erübrigt. Außerdem verfügen die Mobiltelefone heutzutage in der Regel über so genannte berührungssensitive Displays (Touchdisplays), welche im Hinblick auf die Bedienung des Rangiersystems beliebig mit Schaltbereichen bzw. Schaltflächen – also mit Betätigungselementen – gestaltet werden können. In diesem Falle kann der automatische Rangiervorgang dann sofort unterbrochen werden, wenn die Bedienperson einen speziell gekennzeichneten Schaltbereich des Displays nicht mehr berührt.
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Bevorzugt weist die Bedieneinrichtung des tragbaren Kommunikationsgeräts zwei voneinander separate Betätigungselemente auf. Das tragbare Kommunikationsgerät kann so eingerichtet sein, dass das Rangieren des Kraftfahrzeugs nur so lange veranlasst wird, während die Bedienperson die beiden Betätigungselemente gleichzeitig betätigt hält. Nach Freigeben zumindest eines der Betätigungselemente wird das Kraftfahrzeug automatisch und sofort angehalten. Auf diesem Wege gelingt es, die Bedienperson dazu zu veranlassen, sich ausschließlich auf den Rangiervorgang zu konzentrieren. Der Rangiervorgang kann somit besonders sicher durchgeführt werden.
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Wie bereits ausgeführt, kann – nicht nur bei einem Mobiltelefon – die Bedieneinrichtung als berührungssensitives Display (Touchdisplay) ausgebildet sein, und das zumindest eine Betätigungselement kann in Form eines berührungssensitiven Schaltbereichs des Displays bereitgestellt sein. Solche Displays sind besonders einfach und benutzerfreundlich zu bedienen; die Bedienperson braucht lediglich die Oberfläche des Displays zu berühren, um den automatischen Rangiervorgang freizugeben.
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Weist die Bedieneinrichtung – wie oben beschrieben – zwei separate Betätigungselemente auf, so können diese beiden Betätigungselemente jeweils in Form eines berührungssensitiven Schaltbereichs des Displays bereitgestellt sein. Die beiden Schaltbereiche bzw. Schaltflächen können auf dem Display in einem Abstand zueinander angeordnet sein. Es erweist sich dabei als besonders vorteilhaft, wenn das Rangieren des Kraftfahrzeugs nur unter der Voraussetzung veranlasst wird, dass eine Fläche des Displays zwischen den beiden Schaltbereichen – insbesondere der gesamte rechtliche Bereich des Displays – nicht berührt wird. Beim gleichzeitigen Berühren der beiden Schaltbereiche muss die Bedienperson also darauf achten, dass der dazwischen liegende Bereich des berührungssensitiven Displays nicht berührt wird. Wird dieser Bereich trotzdem berührt, so wird das Kraftfahrzeug angehalten und der Rangiervorgang unterbrochen. Die volle Konzentration der Bedienperson gilt somit dem Rangiervorgang.
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Das tragbare Kommunikationsgerät kann von der fahrzeugseitigen Steuereinrichtung auch ein Bereitschaftssignal empfangen, durch welches eine Bereitschaft der Steuereinrichtung zum Durchführen des Rangiervorgangs – etwa eines Einparkvorgangs – dem tragbaren Kommunikationsgerät signalisiert wird. Das tragbare Kommunikationsgerät kann derart eingerichtet sein, dass erst nach Empfangen dieses Bereitschaftssignals der zumindest eine Schaltbereich (Betätigungselement) zum Freigeben des Rangiervorgangs auf dem berührungssensitiven Display erzeugt wird. Der zumindest eine Schaltbereich ist also nur dann vorhanden, wenn das Kraftfahrzeug bzw. sein Rangiersystem (etwa ein Parkassistenzsystem) tatsächlich bereit für den automatischen Rangiervorgang ist, wenn also beispielsweise eine geeignete Parklücke detektiert und eine Parkbahn berechnet wurden. Dies verhindert, dass die Bedienperson den Schaltbereich drückt, um etwa auszuprobieren, ob das Kraftfahrzeug sich bewegt oder nicht.
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Das tragbare Kommunikationsgerät ist in einer Ausführungsform so eingerichtet, dass mit der Bereitstellung des zumindest einen Schaltbereichs auch ein Warnhinweis auf dem Display erzeugt und angezeigt wird, durch welchen signalisiert wird, dass das Berühren des Schaltbereichs ein Bewegen eines realen Kraftfahrzeugs bewirkt. Ein derartiger Warnhinweis kann möglichst international verständlich sein und weist die Bedienperson darauf hin, dass die Benutzung der Applikation – nämlich das Berühren des Schaltbereichs – ein reales Kraftfahrzeug bewegt, und dass dies nur ein berechtigter, fahrtauglicher Führerscheininhaber mit einem fahrtauglichen Kraftfahrzeug tun darf.
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Wie bereits ausgeführt, kann das Rangiersystem ein Parkassistenzsystem sein, welches zum autonomen Einparken des Kraftfahrzeugs in eine Parklücke bzw. zum Durchführen von automatischen Parkvorgängen ausgebildet ist. Ein derartiges Parkassistenzsystem kann eine Sensoreinrichtung aufweisen, welche beispielsweise eine Vielzahl von an den Stoßfängern angebrachten Ultraschallsensoren beinhaltet. Das Parkassistenzsystem kann anhand von Sensordaten der Sensoreinrichtung eine geeignete Parklücke erkennen und in Abhängigkeit von einer aktuellen relativen Position des Kraftfahrzeugs bezüglich der Parklücke eine Parkbahn berechnen, entlang welcher das Kraftfahrzeug in eine Endposition in der Parklücke bewegt werden kann. Das Parkassistenzsystem betätigt automatisch die Antriebs- und/oder Lenkvorrichtung des Kraftfahrzeugs, um selbiges in die Parklücke zu bewegen, nämlich gemäß der berechneten Parkbahn. Der Fahrer braucht lediglich den automatischen Parkvorgang freizugeben, nämlich wie oben bereits beschrieben.
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Das Rangiersystem kann zumindest eine im oder am Kraftfahrzeug angeordnete Kamera aufweisen. Dann können von der Kamera aufgenommene Bilddaten und/oder daraus durch eine Bildverarbeitung gewonnene Bilddaten an das tragbare Kommunikationsgerät übertragen werden, nämlich insbesondere von der Steuereinrichtung des Rangiersystems. Das tragbare Kommunikationsgerät kann dann auf einem Display – nämlich insbesondere auf dem genannten berührungssensitiven Display – Echtzeitbilder anzeigen, die auf den empfangenen Bilddaten der zumindest einen Kamera beruhen. Auf diese Weise wird die Bedienperson beim Überwachen des automatischen Rangiervorgangs dahingehend unterstützt, dass sie auf dem Display des tragbaren bzw. mobilen Kommunikationsgeräts Echtzeitbilder zumindest eines Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs angezeigt bekommt. Die Bedienperson kann somit die im Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs befindlichen Objekte bzw. Hindernisse sehen und den automatischen Parkvorgang gegebenenfalls dann unterbrechen, wenn eine Kollision bevorsteht. Insbesondere weist das Rangiersystem eine Vielzahl von Kameras – zumindest zwei Kameras – auf, die im und/oder am Kraftfahrzeug angebracht sind und insbesondere den gesamten Umgebungsbereich um das Kraftfahrzeug herum erfassen.
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Unter einer Kamera wird vorliegend insbesondere eine Videokamera bzw. eine Bilderfassungseinrichtung verstanden, die Licht in dem durch den Menschen wahrnehmbaren bzw. sichtbaren Spektralbereich detektieren und so Bilder aufzeichnen kann.
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Unter Echtzeitbildern wird vorliegend eine zeitliche Sequenz von Bildern verstanden, die in Echtzeit auf dem Display angezeigt werden. Dies bedeutet, dass auf dem Display ein Live-Video zumindest eines Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs angezeigt wird, der mittels der zumindest einen Kamera erfasst wird.
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Das tragbare Kommunikationsgerät kann dazu eingerichtet sein, auf dem Display Echtzeitbilder, die zumindest einen Bereich des Kraftfahrzeugs und einen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs darstellen, zusammen mit einer Information anzuzeigen, in welcher Richtung sich das Kraftfahrzeug bezüglich des Umgebungsbereichs beim Betätigen des Betätigungselements bewegen wird. Es kann also mithilfe einer Graphikeinblendung verdeutlicht werden, in welche Richtung das Kraftfahrzeug bei Betätigen des Betätigungselements bewegt werden wird. Beispielsweise wird in den dargestellten Echtzeitbildern eine der Seitenflanken zusammen mit der Fahrzeugfront oder aber dem Fahrzeugheck optisch hervorgehoben, nämlich in Abhängigkeit von der zukünftigen Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs. Zum Beispiel werden, wenn eine Rückwärtsbewegung des Kraftfahrzeugs mit einem Lenkeinschlag nach rechts bevorsteht, die linke und die rückseitige Kante des Kraftfahrzeugs optisch hervorgehoben. Ergänzend oder alternativ kann hier auch der demnächst überfahrene Bereich links vom und hinter dem Kraftfahrzeug durch geeignete Einblendungen oder Bildveränderungen hervorgehoben werden. Damit kann der Fahrer vorhersehen, wie das Kraftfahrzeug rangieren wird, und der Fahrer kann sich bei der Beurteilung von Risiken auf die aktuell relevanten Bereiche der Umgebung konzentrieren. Die Information über die zukünftige Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs kann auch so aussehen, dass auf dem Display der anstehende – oder laufende – Rangiervorgang fiktiv, also in abstrakter Weise, angezeigt wird. Zum Beispiel kann hier der aktuell eingelegte Gang (vorwärts oder rückwärts) graphisch dargestellt werden. Ergänzend oder alternativ wird die geplante Trajektorie des Kraftfahrzeugs – etwa durch virtuelle Reifenspuren oder durch Hervorheben des zu überstreichenden Bodenbereichs – graphisch dargestellt. Ergänzend oder alternativ kann auch die geplante Zielposition des Kraftfahrzeugs auf dem Display angezeigt werden. Damit kann der Fahrer vorab prüfen, ob die geplante Trajektorie und die geplante Endposition wunschgemäß und sicher sind.
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Vorzugsweise werden auf dem Display des tragbaren Kommunikationsgeräts Echtzeitbilder angezeigt, die eine Draufsicht auf zumindest einen Bereich des Kraftfahrzeugs – insbesondere das gesamte Kraftfahrzeug – sowie einen Umgebungsbereich – insbesondere den gesamten Umgebungsbereich um das Kraftfahrzeug herum – darstellen. Eine derartige Darstellung aus einer Vogelperspektive wird auch als „Bird-Eye-View” bezeichnet. Dies kann beispielsweise so aussehen, dass die fahrzeugseitige Steuereinrichtung aus den Bilddaten der zumindest einen Kamera – insbesondere der Vielzahl von Kameras – ein derartiges Bild berechnet und dieses Bild an das tragbare Kommunikationsgerät übermittelt. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Bilddaten ohne eine Verarbeitung an das tragbare Kommunikationsgerät übertragen werden und das tragbare Kommunikationsgerät dann ein Bild erzeugt, welches die Draufsicht darstellt. Die Bildverarbeitung kann also wahlweise in der fahrzeugseitigen Steuereinrichtung oder aber auf dem tragbaren Kommunikationsgerät vorgenommen werden. Anhand einer derartigen Draufsicht kann die Bedienperson die in der Umgebung des Kraftfahrzeugs vorhandenen Hindernisse noch besser erkennen und die Abstände zwischen dem Kraftfahrzeug einerseits und den Hindernissen andererseits besser einschätzen.
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In einer Ausführungsform ist das tragbare Kommunikationsgerät dazu eingerichtet, einen Zoomfaktor der angezeigten Echtzeitbilder zu verändern und/oder einen abgebildeten Umgebungsbereich zu verschieben, und zwar: aufgrund einer Eingabe der Bedienperson an der Bedieneinrichtung des tragbaren Kommunikationsgeräts und/oder automatisch während des Rangiervorgangs. Die auf dem Display angezeigten Echtzeitbilder können also dynamisch sein, sodass die Bedienperson mit entsprechenden Gesten an dem Display den Zoomfaktor ändern und/oder den anzeigten Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs verschieben kann. Bei einer automatischen Veränderung des Zoomfaktors kann am Anfang des Rangiervorgangs ein größerer Umgebungsbereich um das Kraftfahrzeug herum dargestellt werden, sodass auch die Zielposition des Rangiervorgangs sichtbar ist. Dann kann auf eine vergrößerte Darstellung der näheren Fahrzeugumgebung automatisch gezoomt werden. Hierbei kann während des automatischen Rangiervorgangs das Kraftfahrzeug auf dem Display nicht mehr zentriert dargestellt werden, sondern es kann derjenige Umgebungsbereich neben dem Kraftfahrzeug vergrößert dargestellt werden, welcher in der Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs liegt.
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Damit die Bedienperson die in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befindlichen Hindernisse besser erkennen kann, können diese Hindernisse in den angezeigten Echtzeitbildern optisch hervorgehoben werden. Dies kann beispielsweise durch Hervorhebung der erkannten Objektkonturen erfolgen. Diese Objektkonturen können beispielsweise mit einer anderen Farbgebung als die Hindernisse selbst dargestellt werden.
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Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn vom Rangiersystem detektierte bewegte Objekte in den dargestellten Echtzeitbildern auf dem Display besonders gegenüber anderen, feststehenden Objekten hervorgehoben werden. Diese bewegten Objekte können beispielsweise rot und/oder blinkend dargestellt werden. Gegebenenfalls wird der automatische Rangiervorgang abgebrochen, wenn ein sich bewegendes Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erkannt wird. Dies kann so aussehen, dass der Rangiervorgang dann abgebrochen wird, wenn der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und einem bewegten Objekt einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, nämlich beispielsweise 1 m oder 2 m oder 3 m oder 4 m.
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Die Funktionalität der Fernsteuerung des automatischen Rangiervorgangs kann durch Installieren einer speziell zu diesem Zwecke entwickelten Applikation bzw. eines Computerprogramms auf dem tragbaren Kommunikationsgerät bereitgestellt werden. Ein solches Computerprogramm kann auf einem Datenträger bereits mit dem Kraftfahrzeug geliefert und/oder auf einem Internetserver bereitgestellt und zum Download zur Verfügung gestellt werden. Es kann vorgesehen sein, dass das Kommunikationsgerät an das Kraftfahrzeug angemeldet werden muss, bevor die Fernsteuerung und die Bilddarstellung möglich sind. Hierzu kann ein dem Fahrzeug zugeordneter, nicht öffentlicher Code einmalig in der Applikation eingegeben werden, zum Beispiel eine in der Betriebsanleitung des Kraftfahrzeugs enthaltene Geheimzahl. Erst danach ist die Kommunikation zwischen dem tragbaren Kommunikationsgerät und der fahrzeugseitigen Steuereinrichtung freigeschaltet. Damit wird verhindert, dass Unbefugte auf die Videodaten zugreifen und das Kraftfahrzeug kontrollieren.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass der Fahrzeugbesitzer sich einmalig (etwa auf einer Internetseite) unter Angabe seiner E-Mail-Adresse und geeigneter Identifizierung registrieren muss, bevor die Fernbedienung genutzt werden kann. Dabei kann der oben genannte Code beispielsweise per E-Mail übermittelt werden. Auf diesem Wege wird der Besitzer später über die aktuell freigeschalteten Kommunikationsgeräte informiert und kann die Freischaltungen gegebenenfalls widerrufen. Hierdurch wird wiederum verhindert, dass Unbefugte auf die Videodaten zugreifen und das Kraftfahrzeug kontrollieren können.
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Auch das tragbare Kommunikationsgerät kann eine Kamera aufweisen. Dann kann das tragbare Kommunikationsgerät dazu eingerichtet sein, aus einem durch diese Kamera aufgenommenen Bild ein Gesicht zu extrahieren und mit einem im tragbaren Kommunikationsgerät abgelegten Referenzgesicht zu vergleichen. Somit kann die Bedienung des Rangiersystems nur für registrierte Benutzer freigegeben werden, und es wird verhindert, dass Unbefugte die Applikation starten können.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist ein erfindungsgemäßes Rangiersystem auf.
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Die Erfindung betrifft auch ein tragbares Kommunikationsgerät, welches eine Bedieneinrichtung und eine Steuereinheit beinhaltet. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, eine Eingabe, die eine Bedienperson zum Freigeben eines Rangiervorgangs eines Kraftfahrzeugs an der Bedieneinrichtung vornimmt, zu empfangen und aufgrund dieser Eingabe einen Befehl an das Kraftfahrzeug drahtlos zu übertragen, um das Durchführen des Rangiervorgangs zu veranlassen. Die Bedieneinrichtung weist zumindest ein Betätigungselement auf, wobei die Bedieneinrichtung als berührungssensitives Display ausgebildet ist und das zumindest eine Betätigungselement als ein berührungssensitiver Schaltbereich des Displays bereitgestellt ist. Die Steuereinheit veranlasst das Rangieren des Kraftfahrzeugs nur so lange, wie die Bedienperson das Betätigungselement betätigt hält, so dass nach Freigeben des Betätigungselements die Steuereinheit ein Anhalten des Kraftfahrzeugs veranlasst.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist zum automatischen Rangieren eines Kraftfahrzeugs ausgelegt. Mittels einer fahrzeugseitigen Steuereinrichtung werden Steuersignale an eine Antriebs- und/oder Lenkvorrichtung des Kraftfahrzeugs abgegeben, sodass ein automatischer Rangiervorgang des Kraftfahrzeugs selbsttätig durchgeführt wird. Ein tragbares Kommunikationsgerät empfängt eine Eingabe, die eine Bedienperson zum Freigeben des Rangiervorgangs an einer Bedieneinrichtung des tragbaren Kommunikationsgeräts vornimmt. Das tragbare Kommunikationsgerät überträgt aufgrund dieser Eingabe einen Befehl an die Steuereinrichtung, um das Durchführen des Rangiervorgangs zu veranlassen. Die Bedieneinrichtung des tragbaren Kommunikationsgeräts weist zumindest ein Betätigungselement auf, wobei die Bedieneinrichtung als berührungssensitives Display ausgebildet ist und das zumindest eine Betätigungselement als ein berührungssensitiver Schaltbereich des Displays bereitgestellt ist. Und das tragbare Kommunikationsgerät veranlasst das Rangieren des Kraftfahrzeugs nur so lange, während die Bedienperson das Betätigungselement betätigt hält, und veranlasst nach Freigeben des Betätigungselements ein Anhalten des Kraftfahrzeugs.
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Zur Erfindung gehört auch ein Computerprogramm, welches beim Ablauf auf einem tragbaren Kommunikationsgerät zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt ist.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Rangiersystem vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug, das erfindungsgemäße tragbare Kommunikationsgerät, das erfindungsgemäße Verfahren sowie das erfindungsgemäße Computerprogramm.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand einzelner bevorzugter Ausführungsbeispiele, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einem Rangiersystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 in schematischer Darstellung ein berührungssensitives Display eines Mobiltelefons als tragbaren Kommunikationsgeräts, welches eingerichtet ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1 ist in schematischer Darstellung ein als Personenkraftwagen ausgebildetes Kraftfahrzeug 1 dargestellt, welches ein Rangiersystem aufweist, das zum Durchführen eines autonomen bzw. vollständig automatischen Parkvorgangs des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet ist.
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Das Rangiersystem stellt somit im Ausführungsbeispiel ein Parkhilfesystem dar. Das Rangiersystem umfasst eine Steuereinrichtung 2, die einen Mikroprozessor bzw. digitalen Signalprozessor 3 sowie eine Sende- und Empfangseinheit 4 aufweist.
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Die Steuereinrichtung 2 ist mit einer in 1 lediglich schematisch dargestellten Antriebs- und Lenkvorrichtung 5 des Kraftfahrzeugs 1 elektrisch gekoppelt. Die Antriebs- und Lenkvorrichtung 5 umfasst alle zum Durchführen eines Parkvorgangs erforderlichen Einrichtungen des Kraftfahrzeugs 1, wie insbesondere einen Antriebsstrang, eine Bremsanlage und eine Lenkeinrichtung. Die Steuereinrichtung 2 kann Steuersignale San die Antriebs- und Lenkvorrichtung 5 abgeben, die das Durchführen des autonomen Parkvorgangs bewirken.
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Das Rangiersystem umfasst außerdem Sensoren 6, die an dem Umfang des Kraftfahrzeugs 1 an seiner äußeren Oberfläche verteilt angeordnet sind. Und zwar sind die Sensoren 6 so angeordnet, dass Parklücken problemlos erkannt und erfasst werden können. Beispielsweise können eine Vielzahl von Sensoren 6 an dem vorderen Stoßfänger des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein, und eine Vielzahl von Sensoren 6 kann auch an dem hinteren Stoßfänger angebracht sein. Die Anordnung sowie die Anzahl der Sensoren 6 sind in 1 lediglich beispielhaft dargestellt. Die Sensoren 6 können Ultraschallsensoren und/oder optische Sensoren und/oder Radargeräte sein.
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Außer den Sensoren 6 umfasst das Rangiersystem auch eine Mehrzahl von Kameras 7a bis 7h, die zum Detektieren von Licht in einem durch den Menschen sichtbaren Spektralbereich ausgebildet sind. Eine Kamera 7a ist in einem linken Bereich des hinteren Stoßfängers angeordnet; eine Kamera 7b ist in einem rechten Bereich des hinteren Stoßfängers angeordnet; eine Kamera 7c ist in einem linken Bereich des vorderen Stoßfängers angeordnet; eine Kamera 7d ist in einem rechten Bereich des vorderen Stoßfängers angeordnet; eine Kamera 7e ist im Bereich des linken Außenspiegels 8 angeordnet; eine Kamera 7f ist im Bereich des rechten Außenspiegels 9 angeordnet; eine Kamera 7g ist im Bereich der linken C-Säule angeordnet; und eine Kamera 7h ist im Bereich der rechten C-Säule angeordnet. Die Kameras 7a bis 7h erfassen jeweils einen Umgebungsbereich 21a bis 21h des Kraftfahrzeugs 1, insgesamt wird durch die Kameras 7a bis 7h eine gesamte Umgebung bzw. ein Gesamtumgebungsbereich 22 des Kraftfahrzeugs 1 erfasst, d. h. es wird durch die Kameras 7a bis 7h ein 360°-Bild der Umgebung 22 gewonnen. Die Kameras 7a bis 7h erfassen also die gesamte Umgebung um das Kraftfahrzeug 1 herum. Dabei können sich die Erfassungsbereiche 21a bis 21h der einzelnen benachbarten Kameras 7a bis 7h überlappen. Die Anordnung und die Anzahl der Kameras 7a bis 7h sind in 1 lediglich beispielhaft dargestellt. Es kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass an dem hinteren und dem vorderen Stoßfänger jeweils lediglich eine Kamera zentral angebracht ist. Gegebenenfalls kann auch vorgesehen sein, dass jeweils drei Kameras oder jeweils lediglich eine einzige Kamera seitlich an den Seitenflanken des Kraftfahrzeugs 1 angebracht sind. Es können auch Kameras mit deutlich breiteren Erfassungswinkeln – auch über 180° – verwendet werden.
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Die Kameras 7a bis 7h sind mit der Steuereinrichtung 2 elektrisch gekoppelt. Die durch die Kameras 7a bis 7h aufgenommenen Bilddaten werden an den Signalprozessor 3 übermittelt. Der Signalprozessor 3 empfängt also alle Bilddaten, die durch die Kameras 7a bis 7h aufgezeichnet werden. Der Signalprozessor 3 empfängt somit Daten, die ein Bild über die gesamte 360°-Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 beinhalten.
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Zum Rangiersystem gehört auch ein Mobiltelefon 10, welches ein tragbares Kommunikationsgerät ist. Das Mobiltelefon 10 ist ein Smartphone und beinhaltet bekanntlich eine nicht dargestellte Steuereinheit, nämlich einen digitalen Signalprozessor. Das Mobiltelefon 10 weist ein berührungssensitives Display 11 auf, welches einerseits die Funktion einer Bedieneinrichtung und andererseits auch die Funktion einer optischen Anzeigeeinrichtung hat. Das Mobiltelefon 10 umfasst auch eine nicht dargestellte Sende- und Empfangseinrichtung, die zum Senden und zum Empfangen von Signalen ausgebildet ist. Somit kann das Mobiltelefon 10 mit der Steuereinrichtung 2 des Kraftfahrzeugs 1 kommunizieren, und zwar bidirektional. Diese Datenübertragung erfolgt vorzugsweise gemäß dem WLAN-Kommunikationsstandard (WiFi) oder aber einem anderen geeigneten Kommunikationsstandard.
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Wie bereits ausgeführt, kann die Steuereinrichtung 2 des Kraftfahrzeugs 1 einen autonomen bzw. vollständig automatischen Parkvorgang des Kraftfahrzeugs 1 durchführen. Nach Erkennen einer Parklücke mithilfe der Sensoren 6 berechnet der Signalprozessor 3 eine Parkbahn, die das Kraftfahrzeug 1 zum Erreichen einer Endposition in der erfassten Parklücke befahren muss. Nach Berechnen dieser Parkbahn kann dann der tatsächliche Parkvorgang gestartet werden. Diesen Rangiervorgang kann ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 einleiten, nämlich mithilfe des Mobiltelefons 10. Das Mobiltelefon 10 kann nämlich einen Befehl 12 an die Steuereinrichtung 2 übermitteln, aufgrund dessen der automatische Parkvorgang eingeleitet wird. Der Fahrer kann also neben dem Kraftfahrzeug 1 stehen und den automatischen Parkvorgang von außerhalb des Kraftfahrzeugs 1 beobachten.
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Es werden auch Signale 13 mit den von den Kameras 7a bis 7h gewonnenen Bilddaten und/oder daraus berechneten Bilddaten von der Steuereinrichtung 2 an das Mobiltelefon 10 gesendet. Die von der Steuereinrichtung 2 an das Mobiltelefon 10 übermittelten Bilddaten können die durch eine der Kameras 7a bis 7h oder durch mehrere Kameras 7a bis 7h gewonnene Bilddaten und/oder aus Bilddaten einer der Kameras 7a bis 7h oder mehrerer Kameras 7a bis 7h berechnete bzw. abgeleitete Bilddaten sein. Also können Bilddaten einer beliebigen Kombination aus den Kameras 7a bis 7h und/oder aus diesen Bilddaten berechnete Bilder an das Mobiltelefon 10 übermittelt werden. Zum Beispiel können solche Bilder in Echtzeit an das Mobiltelefon 10 übertragen werden, welche eine gesamte 360°-Darstellung der Umgebung 22 des Kraftfahrzeugs zeigen. In diesem Fall werden die Bilddaten aller Kameras 7a bis 7h zusammengefasst und an das Mobiltelefon 10 übermittelt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 2 solche Bilddaten an das Mobiltelefon 10 übermittelt, die lediglich einen ausgewählten Bereich der gesamten Umgebung 22 abbilden.
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Auf dem berührungsempfindlichen Display 11 des Mobiltelefons 10 werden zwei separate und in einem Abstand zueinander angeordnete Schaltbereiche 14, 15 bereitgestellt, welche als Betätigungselemente zum Freigeben des automatischen Rangiervorgangs dienen. Um das Kraftfahrzeug 1 automatisch einparken zu lassen, muss der Fahrer die beiden Schaltbereiche 14, 15 gleichzeitig berühren, wobei eine zwischen den Schaltbereichen 14, 15 liegende Fläche 16 des Displays 11, und insbesondere der gesamte restliche Bereich des Displays 11, nicht berührt werden darf. Werden die beiden Schaltbereiche 14, 15 gleichzeitig berührt, so übermittelt das Mobiltelefon 10 an die Steuereinrichtung 2 den Befehl 12, aufgrund dessen der automatische Parkvorgang eingeleitet und durchgeführt wird. Allerdings wird das Kraftfahrzeug 1 nur so lange bewegt, wie der Fahrer die beiden Schaltbereiche 14, 15 berührt hält, und zwar gleichzeitig, ohne die dazwischen liegende Fläche 16 zu berühren. Wird mindestens einer der Schaltbereiche 14, 15 freigegeben, so stoppt das Kraftfahrzeug 1 umgehend und automatisch. Somit hat der Fahrer also die Möglichkeit, den automatischen Parkvorgang jederzeit zu unterbrechen, nämlich durch einfaches Loslassen eines der beiden Schaltbereiche 14, 15. Eine solche Vorgehensweise ist besonders sicher und ermöglicht eine Unterbrechung des Parkvorgangs, wenn die Konzentration des Fahrers von dem automatischen Parkvorgang abgelenkt wird.
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Das Mobiltelefon 10 weist auch eine Kamera 16 auf, mittels welcher ein Bild des Gesichts des Fahrers aufgenommen und mit einem abgelegten Referenzbild verglichen werden kann.
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Die Schaltbereiche 14, 15 werden erst dann auf dem Display 11 bereitgestellt, wenn die Steuereinrichtung 2 ein Bereitschaftssignal an das Mobiltelefon 10 übermittelt hat, welches eine Information an das Mobiltelefon 10 beinhaltet, dass eine geeignete Parklücke gefunden und eine geeignete Parkbahn berechnet wurden. Erst dann wird nämlich der automatische Parkvorgang ermöglicht.
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Vor dem Einleiten des Parkvorgangs und während des automatischen Parkvorgangs übermittelt die Steuereinrichtung 2 auch die genannten Bilddaten an das Mobiltelefon 10.
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Bezugnehmend auf 2 wird auf dem Display 11 eine Draufsicht auf das gesamte Kraftfahrzeug 1' sowie auf seine Umgebung 22' in Echtzeit angezeigt. Auf dem Display 11 werden dabei Echtzeitbilder 17 angezeigt, also ein Live-Video. Die Kameras 7a bis 7h erfassen nämlich fortlaufend die gesamte Umgebung 22 um das Kraftfahrzeug 1 herum.
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Vor dem Einleiten des automatischen Parkvorgangs kann auf dem Display 11 ein relativ großer Umgebungsbereich um das Kraftfahrzeug 1' herum dargestellt werden, sodass gegebenenfalls auch eine Parklücke 24 dargestellt wird, wie in 2 dargestellt. Obwohl dies nicht explizit aus 2 hervorgeht, kann dabei das Abbild des Kraftfahrzeugs 1' zentriert auf dem Display 11 dargestellt werden. Dem Fahrer wird auch ermöglicht, durch entsprechende Gesten auf dem berührungssensitiven Display 11 den Zoomfaktor zu verändern und den Umgebungsbereich 22' zu verschieben. Nach Einleiten des automatischen Parkvorgangs kann das Mobiltelefon 10 selbst denjenigen Bereich der Umgebung 22' einzoomen, in dessen Richtung das Kraftfahrzeug 1' bewegt wird. Somit wird auf dem Display 11 der jeweils relevante Umgebungsbereich 22' angezeigt.
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Die zukünftige Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs 1 kann auf dem Display 11 auch schon vor dem Einleiten des Parkvorgangs signalisiert werden. Zu diesem Zwecke können beispielsweise Reifenspuren 18 – also die voraussichtliche Trajektorie – auf dem Display 11 angezeigt werden. Ergänzend oder alternativ können, wenn das Kraftfahrzeug 1 rückwärts mit einem Lenkeinschlag nach rechts geparkt wird, die linke Seitenflanke 19 sowie die hintere Kante 20 gegenüber der übrigen Kontur des Kraftfahrzeugs 1' optisch hervorgehoben werden. Der Fahrer wird somit darüber informiert, auf welche Bereiche er sich konzentrieren muss. Ergänzend oder alternativ kann auch die Endposition des Kraftfahrzeugs 1' in der Parklücke 24 dargestellt werden, wie dies in 2 mit einem gestrichelt dargestellten Fahrzeug 25 zu sehen ist.
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Ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend näher beschrieben: Jemand kauft ein Kraftfahrzeug 1 mit der Funktionalität „Rangierassistent”. Nach Anleitung im Handbuch besucht der Besitzer des Kraftfahrzeugs 1 eine bestimmte Internetseite, sieht dort die Liste der unterstützten Mobiltelefone 10, identifiziert sich als Besitzer eines Rangiersystems mit einer bestimmten Seriennummer, liest und akzeptiert die Benutzungsbedingungen und gibt eine gültige E-Mail-Adresse an. Er bekommt eine E-Mail mit einem Besitzer-Code und einem Fahrer-Code. Der Besitzer lädt die passende Applikation auf sein Mobiltelefon 10 und installiert diese. Er startet die Applikation, wählt die Funktion „Mit Kraftfahrzeug verbinden” und gibt dort den per E-Mail erhaltenen Besitzer-Code ein, um die Verbindung zwischen seinem Kraftfahrzeug 1 und diesem Mobiltelefon 10 zu erlauben. Er bekommt eine E-Mail mit der Information, dass ein bestimmtes Mobiltelefon 10 für die Steuerung seines Kraftfahrzeugs 1 freigeschaltet wurde. Von nun an kann die Applikation bzw. das Computerprogramm auf seinem Mobiltelefon 10 von jedem benutzt werden, um Kontakt mit dem Kraftfahrzeug 1 aufzunehmen.
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Der Besitzer oder eine von ihm autorisierte weitere Person kann die Applikation auch auf einem anderen Mobiltelefon 10 starten. Erwählt dann die Funktion „Neuer Benutzer”, gibt den Fahrer-Code ein, erlaubt der Applikation, ein Bild des Gesichts dieses neuen Benutzers zu speichern, liest und akzeptiert die Benutzungsbedingungen. Von nun an kann die Applikation auf diesem Mobiltelefon von diesem Benutzer benutzt werden, um Kontakt mit dem Kraftfahrzeug aufzunehmen und automatische Rangiervorgänge zu steuern.
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Der Benutzer fährt mit dem Kraftfahrzeug 1, aktiviert die Vorbereitung eines automatischen Rangiervorgangs – etwa durch eine Spracheingabe „Ich will parken” – bekommt eine Bestätigung vom Rangiersystem (z. B. die Meldung „Bereit zum Parken”), stoppt das Kraftfahrzeug 1, steigt aus diesem aus und schließt die Tür und startet auf dem Mobiltelefon die Applikation. Dort ist – wie in 2 dargestellt – ein Echtzeitbild 17 des Kraftfahrzeugs 1' von oben mit der aktuellen Fahrzeugumgebung 22' zu sehen, wie auch graphische Elemente, die anzeigen, auf welchem Weg und wohin der Rangiervorgang führen wird. Dies können beispielsweise die genannten Reifenspuren 18 und/oder die hervorgehobenen Kanten 19, 20 sein.
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Außerdem können in den Echtzeitbildern 17 auch die in der Umgebung 22 befindlichen Objekte optisch hervorgehoben werden, und insbesondere die bewegten Hindernisse. Beispielsweise werden hier die Objektkonturen graphisch hervorgehoben.
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Dabei ist zunächst ein größerer Umgebungsbereich 22' um das Kraftfahrzeug 1' herum dargestellt, das abgebildete Kraftfahrzeug 1' selbst ist also relativ klein, sodass auch gegebenenfalls die Zielposition des Rangiervorgangs sichtbar ist. Es erfolgt dann ein automatischer Zoom, der dargestellte Bereich wird also kleiner und Details damit größer dargestellt, bis zum Beispiel der abgebildete Umgebungsbereich 22' nur noch in Fahrtrichtung bis hin zu 2,5 m Abstand vom Kraftfahrzeug 1' und entgegen der Fahrtrichtung nur bis 1 m Abstand vom Kraftfahrzeug 1' gezeigt wird.
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Außerdem ist ein Hinweis zu sehen, der erklärt, dass der Benutzer mit dem Bedienen dieser Applikation die Verantwortung für das Rangieren übernimmt. Dies muss per Tippen bzw. Berühren einer entsprechenden Schaltfläche des Displays 11 akzeptiert werden.
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Mittels der Kamera 16 wird auch ein Bild des Gesichts des Benutzers aufgenommen. Das Mobiltelefon 10 überprüft dann, ob dieses Bild mit einem abgespeicherten Referenzbild übereinstimmt oder nicht. Falls die Applikation in dem aufgenommenen Bild der Kamera 16 das Gesicht des registrierten Benutzers erkennt, werden die beiden Schaltbereiche 14, 15 zum Aktivieren des automatischen Rangierens dargestellt.
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Wenn dem Benutzer die Situation ungefährlich erscheint, berührt er mit zwei Fingern die beiden Schaltbereiche 14, 15. Solange er dies tut, bewegt sich das Kraftfahrzeug 1 automatisch, und es wird eine Textinformation ähnlich „Zum Stoppen loslassen!” eingeblendet. Das Videobild bzw. die Echtzeitbilder 17 und die graphischen Einblendungen werden dabei dynamisch aktualisiert. Falls der Benutzer während des automatischen Rangiervorgangs einen oder beide Finger vom Display 11 nimmt oder das Display 11 an einer anderen Stelle als den Schaltbereichen 14, 15 berührt oder mithilfe eines Beschleunigungssensors des Mobiltelefons 10 gemessene Beschleunigungswerte einen vordefinierten Grenzwert überschreiten oder die Datenverbindung zum Kraftfahrzeug 1 gestört wird oder das Rangiersystem Hindernisse in gefährlicher Nähe erkennt oder sonstige Störungen auftreten, dann wird das Kraftfahrzeug 1 angehalten. Ein unterbrochenes automatisches Rangieren kann fortgesetzt werden, wenn keiner der genannten Hinderungsgründe mehr fortbesteht.
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Wenn die Zielposition erreicht ist oder aus anderen Gründen kein weiteres automatisches Rangieren mehr möglich ist, wird das Kraftfahrzeug 1 angehalten, und die beiden Schaltbereiche 14, 15 verschwinden. Wenn die Datenverbindung zum Kraftfahrzeug 1 unterbrochen wird, weil beispielsweise die Entfernung zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Mobiltelefon 10 zu groß ist oder das Kraftfahrzeug 1 ausgeschaltet wurde, dann verschwindet das Echtzeitbild 17.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19817142 B4 [0002]
- DE 102009041587 [0003]
