DE102012014991A1

DE102012014991A1 - Verfahren zum Betreiben eines Parkassistenzsystems für einen Kraftwagen

Info

Publication number: DE102012014991A1
Application number: DE102012014991A
Authority: DE
Inventors: Christophe Bonnet; Andreas Hiller; Gerhard Kuenzel; Martin Moser; Heiko Schiemenz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-07-28
Filing date: 2012-07-28
Publication date: 2013-02-07
Anticipated expiration: 2032-07-29
Also published as: DE102012014991B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Parkassistenzsystems (10) für einen Kraftwagen (11), mit den Schritten: Erfassen von Objekten (76, 78, 80) in einem Umfeld des Kraftwagens (11) und ihren jeweiligen Relativpositionen zu dem Kraftwagen (11) mittels einer Umfelderfassungseinrichtung (14); Ermitteln wenigstens eines Parkmanövers unter Berücksichtigung der Umfeld- und Relativpositionserfassung; Ermitteln einer initialen Trajektorie (82) für das Parkmanöver; Zumindest teilautonomes Steuern des Kraftwagens (11) entlang der Trajektorie (82) mittels einer Steuereinrichtung (28), wobei die Trajektorie (82) während der Durchführung des Parkmanövers unter Berücksichtigung von fortlaufend erfassten Umfeldobjekten (76, 78, 80) angepasst wird; wobei bei der Ermittlung der initialen Trajektorie (82) nur ein Teil des zurückzulegenden Wegs für das Parkmanöver ermittelt wird, falls eine Endposition für das Parkmanöver zunächst nicht bestimmbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Parkassistenzsystems für einen Kraftwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 10 2010 006 979 A1 bekannt. Objekte in einem Umfeld des Kraftwagens und ihre jeweiligen Relativpositionen zu dem Kraftwagen werden mittels einer Umfelderfassungseinrichtung erfasst. Anschließend wird wenigstens ein Parkmanöver unter Berücksichtigung der Umfeld- und Relativpositionserfassung ermittelt. Danach wird eine initiale Trajektorie für das Parkmanöver ermittelt und der Kraftwagen zumindest teilautonom entlang der Trajektorie mittels einer Steuereinrichtung gesteuert, wobei die Trajektorie während der Durchführung des Parkmanövers unter Berücksichtigung von fortlaufend erfassten Umfeldobjekten angepasst wird. Nachteilig bei dem hier offenbarten Verfahren ist, dass eine Endposition für das durchzuführende Parkmanöver a priori bekannt sein muss, um das durch das Parkassistenzsystem unterstützte Parkmanöver überhaupt durchführen bzw. starten zu können.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels welchem eine Erweiterung der beherrschbaren Situationen für ein Parkassistenzsystem ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Parkassistenzsystems für einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Zur Erweiterung der beherrschbaren Situationen für ein Parkassistenzsystem zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch aus, dass bei der Ermittlung der initialen Trajektorie nur ein Teil des zurückzulegenden Wegs für das Parkmanöver ermittelt wird, falls eine Endposition für das Parkmanöver zunächst nicht bestimmbar ist. Mit anderen Worten werden anhand von den erfassten Umfelddaten und der Ist-Position des Kraftwagens mögliche Parkmanöver, wie Ein- oder Ausparken bzw. Vorwärts- oder Rückwärtsparken bestimmt. Dabei ist es zunächst nicht erforderlich, dass eine Endposition für ein ausgewähltes Parkmanöver im Vorfeld bekannt sein muss, so dass zunächst lediglich ein Teil der zurückzulegenden Strecke für das ausgewählte Parkmanöver in Form einer initialen Trajektorie ermittelt werden muss. Durch die fortlaufende Erfassung der Umfeldobjekte kann nach dem zumindest teilweise autonomen Beginn des Parkmanövers bzw. während der Durchführung des Parkmanövers eine Anpassung bzw. Erweiterung der initialen Trajektorie durchgeführt werden, so dass, sobald eine entsprechende Endposition für das ausgewählte Parkmanöver bestimmbar ist, die Trajektorie derart angepasst wird, dass der Kraftwagen entlang dieser Trajektorie bis zum Abschluss des Parkmanövers bewegt werden kann. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann somit eine Verfügbarkeit eines Parkassistenzsystems erheblich gesteigert werden, da auch in solchen Fällen, in welchen das System zunächst keine Zielposition erkennen kann, eine entsprechend initiale Trajektorie bestimmt und ein entsprechend ausgewähltes Parkmanöver begonnen werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Ermittlung und Anpassung der Trajektorie unter Berücksichtigung der Vorgabe erfolgt, dass die Anzahl der longitudinalen Fahrtrichtungsänderungen des Kraftwagens während der Durchführung des Parkmanövers unterhalb eines Schwellwerts liegt. Mit anderen Worten wird berücksichtigt, dass die während eines Parkmanövers durchzuführenden Richtungsänderungen zwischen einer Vorwärtsfahrt und einer Rückwärtsfahrt des Kraftwagens möglichst klein gehalten werden, so dass während der Durchführung des Parkmanövers entsprechend wenige Rangiervorgänge des Kraftwagens erforderlich sind.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Ermittlung und Anpassung der Trajektorie unter Berücksichtigung der Vorgabe erfolgt, dass eine Positionierung des Kraftwagens in einer Parklücke in Abhängigkeit von einer Sitzplatzbelegung des Kraftwagens angepasst wird. Dadurch können seitliche Abstände des Kraftwagens zu Objekten, beispielsweise in Form von anderen Kraftwagen, welche die Parklücke seitlich begrenzen, so gewählt werden, dass die jeweiligen Fahrzeuginsassen noch problemlos aus dem Kraftwagen aussteigen können. Falls beispielsweise lediglich ein Fahrer in dem Kraftwagen sitzen sollte, kann auf der von der Fahrerseite abgewandten Seite des Kraftwagens ein entsprechend geringerer Abstand zu einem die Parklücke begrenzenden Objekt gewählt werden als auf der Fahrerseite.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Ermittlung und Anpassung der Trajektorie unter Berücksichtigung der Vorgabe erfolgt, dass der Kraftwagen während des Parkmanövers Objekte mit einem vorgegebenen seitlichen Abstand passiert. Beispielsweise kann es sich bei diesen Objekten um weitere Kraftwagen handeln, so dass ein entsprechender seitlicher Abstand vorgegeben wird, so dass auch in einem Fall, in welchem beispielsweise eine Fahrzeugtür des weiteren Kraftwagens geöffnet wird, der während des Parkmanövers bewegte Kraftwagen nicht mit der geöffneten Tür kollidiert. Insgesamt können dadurch entsprechende Sicherheitsabstände zu Objekten entlang der Trajektorie während des Parkmanövers vorgesehen werden, wodurch eine kollisionsfreie Durchführung des Parkmanövers unterstützt wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass mehrere Parkmanöver ermittelt werden, zwischen welchen der Nutzer des Parkassistenzsystems wählen kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Kraftwagen sich in einer Situation befindet, in welcher eine Mehrzahl von Parkmanövern denkbar wären, so dass durch die gegebene Auswahlmöglichkeit zwischen verschiedenen Parkmanövern einem Fahrerwunsch auf besonders einfache Weise Genüge getan werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die teilautonome Steuerung des Kraftwagens entlang der Trajektorie mittels einer fahrzeugextern angeordneten Bedieneinheit initiiert und aufrecht erhalten oder von einem innerhalb des Kraftwagens sitzenden Nutzer initiiert wird. Es ist also sowohl möglich, das Parkmanöver ferngesteuert zu initiieren und durchführen zu lassen als auch das Parkmanöver dann durchzuführen, wenn ein Fahrer innerhalb des Kraftwagens sitzt. Ein ferngesteuertes Parkmanöver kann sich beispielsweise dann als besonders vorteilhaft erweisen, wenn lediglich eine besonders enge Parklücke vergeben ist, in welche zwar der Kraftwagen noch hineinpasst, jedoch ein Aussteigen eines Fahrers nicht mehr möglich wäre. Durch die Möglichkeit der ferngesteuerten Durchführung des Parkmanövers können auch solche Parklücken genutzt werden, falls dies die äußeren Randbedingungen zulassen sollten.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass bei der Ermittlung des wenigstens einen Parkmanövers zudem ein zuletzt mit dem Kraftwagen durchgeführtes Manöver und/oder eine Stillstandsdauer des Kraftwagens berücksichtigt und basierend darauf ermittelt wird, ob ein Einparkvorgang oder ein Ausparkvorgang als Parkmanöver vorgeschlagen wird. Dadurch wird die Ermittlung des zumindest einen Parkmanövers zusätzlich verbessert, da basierend auf den besagten Informationen beispielsweise auf besonders einfache Weise erfasst werden kann, ob ein Vorwärts- oder Rückwärtsfahren bzw. ein Einparken in eine Parklücke oder ein Verlassen einer Parklücke besonders wahrscheinlich sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass während des Steuerns des Kraftwagens entlang der Trajektorie eine Quersteuerung und/oder eine Längssteuerung des Kraftwagens automatisch erfolgt. Wahlweise kann das Parkmanöver also teilautomatisch oder vollautomatisch durchgeführt werden, wodurch ein besonders komfortables und einfaches Ein- oder Ausparken des Kraftwagens ermöglicht wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Kraftwagen während seiner zumindest teilautonomen Steuerung mit einer Geschwindigkeit unterhalb einer vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit bewegt wird. Dadurch wird eine besonders sichere Durchführung des durch das Parkassistenzsystem unterstützten Parkmanövers ermöglicht, da aufgrund einer reduzierten Geschwindigkeit des Kraftwagens jederzeit ein rechtzeitiges Anhalten des Kraftwagens möglich ist.
Schließlich ist es in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die zumindest teilautonome Steuerung des Kraftwagens nur bei Reibbeiwerten der Fahrbahn oberhalb eines vorgegebenen Reibbeiwertes und/oder bei einer Neigung der Fahrbahn unterhalb einer vorgegebenen Neigung erfolgt. Dadurch wird sichergestellt, dass eine zumindest teilautonome Durchführung eines Parkmanövers nur bei hinreichend sicheren Randbedingungen durchgeführt wird, wodurch unnötige Risiken bei der Durchführung der Parkmanöver vermieden werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Die Zeichnung zeigt in:
1 eine schematische Darstellung eines Parkassistenzsystems für einen Kraftwagen;
2 eine schematische Darstellung eines Kraftwagens, welcher während eines Parkmanövers mit Hilfe des Parkassistenzsystems ein Hindernis passiert;
3 eine schematische Darstellung des Kraftwagens, welcher unter Zuhilfenahme des Parkassistenzsystems vorwärts in eine Parklücke gesteuert wird;
4 eine schematische Darstellung des Kraftwagens, welcher unter Zuhilfenahme des Parkassistenzsystems rückwärts in einer Parklücke positioniert wird; und in
5 eine schematische Darstellung des Kraftwagens, welcher unter Zuhilfenahme des Parkassistenzsystems zwischen zwei Hindernissen positioniert wird.
In 1 ist in einer schematischen Ansicht ein Parkassistenzsystem 10 für einen hier nicht dargestellten Kraftwagen 11 gezeigt. Das Parkassistenzsystem 10 umfasst eine Ablaufsteuerung 12, welche die Tätigkeiten aller weiteren Teilkomponenten in Abhängigkeit jeweiliger Bedienereingaben und weiterer Eingangsgrößen koordiniert. Des Weiteren umfasst das Parkassistenzsystem 10 eine Umfelderfassungseinrichtung 14, welche eine Ultraschallsensorik 16, ein Kamerasystem 18, einen Laserscanner 20 und eine Umfelderfassung 22 aufweist. Die Ultraschallsensorik 16 kann eine Mehrzahl hier nicht dargestellter Ultraschallsensoren umfassen, welche einen Bereich in einem Nahfeld vor, hinter und neben dem Kraftwagen 11 abdecken. Primär liefern diese Sensoren Abstände zu erhabenen Objekten. Daneben können über die Beobachtung der Signalverläufe über der Zeit auch weitere Attribute ermittelt werden, beispielsweise ob es sich um sich bewegende, stehende, überfahrene Objekte und dergleichen handelt.
Das Kamerasystem 18 weist eine hier nicht dargestellte Bildverarbeitung auf, wobei mittels des Kamerasystems 18 Hindernisse, Bodenmarkierungen und dergleichen detektiert werden können. Das Kamerasystem 18 kann beispielsweise eine Multi Purpose Stereo/Mono-Kamera, ein Sourroundview-System, eine Rückfahrkamera und dergleichen aufweisen. Der Laserscanner 20 dient dazu, ein detailliertes Abbild der Geometrie von Objekten im Umfeld des Kraftwagens 11 mit einer entsprechend hohen Abstandsgenauigkeit zu ermitteln. Dabei können je nach Anwendungsbereich unterschiedliche Sensoren mit sehr unterschiedlichen Reichweitenbereichen verwendet werden.
Die Umfelderfassung 22 stellt basierend auf den verfügbaren Sensordaten Objekte der Umgebung in einer geeigneten Weise zur Verfügung. Objekte können erhabene Objekte sein, die Hindernisse darstellen, aber auch Straßenmarkierungen. Die Daten verschiedener Sensoren werden u. a. auch fusioniert. Hierzu gehört auch die Auswertung der Verläufe von Sensordaten über der Zeit. Außerdem können Daten mit ausgewertet werden, die gespeichert wurden, während das System ausgeschaltet war, so dass sich daraus eine Aussage ableiten lässt, ob sich das Umfeld seit dem letzten Ausschalten Parkassistenzsystems 10 signifikant geändert hat.
Das Parkassistenzsystem 10 umfasst des Weiteren eine Situationserkennung 24, welche basierend auf den Daten der Umfelderfassungseinrichtung 14 ermittelt, welche Art von Parksmanöver möglich sind und daraus zumindest ein wahrscheinlichstes Parkmanöver auswählt. Des Weiteren werden mittels der Situationserkennung 24 zunächst überhaupt potentielle Parkpositionen erkannt, wobei gleichzeitig die relative Fahrzeugposition ausgewertet wird. Des Weiteren erkennt die Situationserkennung 24 potentiell freie Fahrwege (vorwärts oder rückwärts) unabhängig von einer finalen Parkposition, beispielsweise um zunächst zumindest einen Ausparkvorgang starten zu können. Neben den aktuell erfassten Hindernissen kann auch ein zuletzt durchgeführtes Manöver in Form einer zuletzt gefahrenen Trajektorie des Kraftwagens 11 zur Bewertung der Situation verwendet werden.
Eine Trajektorienplanung 26 des Parkassistenzsystems 10 berechnet auf Anforderung der Ablaufsteuerung 12 zu einer vorgegebenen Situation eine Trajektorie unter Berücksichtigung von im Umfeld des Kraftwagens 11 erkannten Objekten. Dabei sind grundsätzlich zwei Fälle zu unterscheiden. Zum einen kann eine Situation vorliegen, in der eine Parkposition direkt bekannt ist. Zum anderen kann aber auch eine Situation vorliegen, wenn die eine Parkposition zu Anfang der Trajektorienplanung nicht bekannt ist, sondern lediglich eine bevorzugte Fahrtrichtung. In diesem Fall muss die Trajektorienplanung 26 einen Weg in durch den mittels der Umfelderfassung 22 erfassten Bereich unter Berücksichtigung entsprechender Hindernisse planen und dann im Laufe der Bewegung des Kraftwagens 11 basierend auf neu erfassten Hindernissen korrigieren.
Eine Trajektorienregelung 28 setzt auf Anforderung der Ablaufsteuerung 12 die geplante Trajektorie in Anforderungen an eine entsprechende Querregelung 30 und eine Längsregelung 32 um. Die Querregelung 30 setzt entsprechende Lenkwinkelanforderungen der Trajektorienregelung 28 um. Die Längsregelung 32 setzt Geschwindigkeitsanforderungen und Bremsanforderungen der Trajektorienregelung 28 in entsprechende Signale um. Dabei ist es eine Hauptaufgabe, entsprechend niedrige Geschwindigkeiten unabhängig von äußeren Einflüssen wie Steigungen und Unebenheiten, umzusetzen. Hierzu können der Längsregelung 32 geeignete Odometriedaten, beispielsweise über Drehzahlsensoren, Beschleunigungssensoren und dergleichen, bereitgestellt werden.
Das Parkassistenzsystem 10 umfasst des Weiteren eine Fahrdynamiküberwachungseinrichtung 34, welche dazu dient, zu überwachen, dass mittels des Parkassistenzsystems 10 durchgeführte autonome oder teilautonome Parkmanöver unterhalb einer vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit durchgeführt werden. Dies stellt sicher, dass der Kraftwagen 11 jederzeit beherrschbar ist, beispielsweise durch Bremsen in einen sicheren Zustand gebracht werden kann und eine Trajektorienregelung innerhalb vorgegebener Grenzen erfolgen kann. Je nach funktionalem Sicherheitskonzept kann die Überwachung dabei auf verschiedene, hier nicht näher bezeichnete Steuergeräte verteilt werden, wobei entsprechende fahrdynamische Grenzwerte eventuell auch redundant überwacht werden können.
Bei diesen Grenzen kann es sich um eine maximale Geschwindigkeit handeln, so dass beispielsweise jederzeit gewährleistet ist, dass der Kraftwagen 11 adäquat noch gelenkt werden kann, der Kraftwagen 11 durch Einlegen einer Parkstellung P noch gebremst werden kann, um das Risiko bei Fehlverhalten allgemein zu minimieren und dergleichen. Des Weiteren können maximale Steigerungen bzw. Gefälle definiert sein, so dass ein rechtzeitiger Stillstand des Kraftwagens 11 durch einen entsprechenden Bremseingriff jederzeit sichergestellt werden kann. Ferner kann eine Grenze ein maximales Antriebsmoment umfassen, so dass eine adäquate Trajektorienregelung jederzeit, insbesondere beim Überfahren von Schwellen, sichergestellt werden kann. Des Weiteren kann es sich bei einer Grenze auch um einen minimalen Reibbeiwert einer Fahrbahnoberfläche handeln, so dass eine adäquate Trajektorienregelung sichergestellt werden kann bzw. kein Regelvorgang mittels des Parkassistenzsystems 10 bei einer zu großen Rutschgefahr erfolgt. Ferner kann es sich bei den Grenzen auch um eine maximal zurücklegbare Entfernung handeln, um einen Diebstahlschutz und allgemein einen Schutz vor Missbrauch bereitzustellen. Zur korrekten Erfassung und Überwachung dieser Grenzen müssen geeignete Sensordaten überwacht werden, beispielsweise in Form von Drehzahlsensoren, Beschleunigungssensoren und dergleichen. Eine Fahrereingriffsüberwachung 36 überwacht sämtliche Eingriffe eines Fahrers. Die Fahrereingriffsüberwachung 36 gibt auch den Start eines durch das Parkassistenzsystem 10 unterstützten Parkvorgangs frei, beispielsweise wenn kein Eingriff erfolgt, und unterbricht einen Vorgang, sobald ein Eingriff erfolgt.
Eine Mehrzahl von Bremsaktuatoren 38 stellt jeweils geforderte Bremsdrücke an hier nicht dargestellten Bremsen ein und öffnet bzw. schließt eine oder mehrere elektronische Feststellbremsen. Eine Motorsteuerung 40 startet und stoppt einen Motor des Kraftwagens 11 nach einer entsprechenden Anforderung einer Fahrberechtigungseinrichtung 42. Zusätzlich setzt es entsprechend geforderte Antriebsmomente der Längsregelung 32 um. Eine Getriebesteuerung 44 steuert das Einlegen entsprechender Gänge und legt insbesondere auch die Parkstellung P ein, um einen sicheren Zustand für den Kraftwagen 11, insbesondere einen Stillstand, zu erreichen. Des Weiteren muss überwacht werden, dass entsprechende Schaltvorgänge nur im Stillstand des Kraftwagens 11 vorgenommen werden. Für ein Auslegen der Parkstellung P zu Beginn eines Parkmanövers sind entsprechend festzulegende Kriterien zu erfüllen, wobei üblicherweise ein Verlassen der Parkstellung P ohne eine Bremsbetätigung durch einen Fahrer nicht möglich ist.
Ein Lenkaktuator 46 stellt einen entsprechend geforderten Lenkwinkel an Rädern des Kraftwagens ein. Des Weiteren umfasst das Parkassistenzsystem 10 einen nicht näher bezeichneten Lenksensor, mittels welchem von einem Fahrer am Lenkrad aufgebrachte Lenkradmomente erfasst werden.
Mittels Pedalsensoren 48 werden Betätigungen von Gas- und Bremspedal erfasst. Darüber kann auch ein entsprechender Benutzereingriff erkannt werden.
Mittels Türkontakten 50 kann erfasst werden, ob entsprechende Türen geöffnet oder geschlossen worden sind. Des Weiteren kann auch eine Betätigung eines Heckdeckels bzw. einer Heckklappe erfasst werden. Zusätzlich können entsprechende Kontakte am Rahmen eines Keyless-Go-Systems vorgesehen sein, welche eine entsprechende Betätigung eines Türgriffes erkennen, ohne dass dieser geöffnet werden muss. Ein entsprechendes Parkmanöver kann nur durchgeführt werden, wenn erkannt worden ist, dass alle Türen geschlossen sind. Ein Parkmanöver wird abgebrochen, sobald eine Tür geöffnet oder ein Türgriff betätigt wird.
Eine Stillstandskoordination 52 gewährleistet, dass der Kraftwagen 11 auch beim Verlassen bzw. Beenden eines Parkmanövers in einem gesicherten, also in einem gebremsten Zustand, ist.
Eine Fehlererkennung 54 kann auf mehrere Steuergeräte verteilt sein. Zum einen müssen diese Steuergeräte intern ihren eigenen Zustand überwachen und eine Kommunikation zu anderen Steuergeräten überwachen. Insbesondere kann auch ein Totalausfall eines Fahrzeugnetzes erkannt werden, wobei der Kraftwagen 11 in einem solchen Fall über eine redundante Bremsfunktion 56 in einen gesicherten Stillstand verbracht werden kann.
Ein Fahrberechtigungssender 58 in Form eines portablen Gerätes dient dazu, über eine drahtlose Schnittstelle ein Auslesen notwendiger Informationen zur Autorisierung einer Fahrberechtigung zu ermöglichen. Ein Fahrberechtigungsempfänger 60 dient dazu, entsprechende Informationen von dem Fahrberechtigungssender 58 zu empfangen, welche zur Autorisierung der Fahrberechtigung notwendig sind. Beispielsweise kann ein solcher Fahrberechtigungsempfänger 60 in ein Keyless-Go-Steuergerät integriert sein.
Ein Lokalisierungssender 62 kann beispielsweise von einem Bediener mit sich getragen werden, wobei mittels des Lokalisierungssenders 62 entsprechende Signale ausgesendet werden können, wodurch eine Bestimmung der relativen Position des Bedieners gegenüber dem Kraftwagen ermöglicht wird. Mittels eines Lokalisierungsempfängers 64, welcher in einem Steuergerät des Kraftwagens 11 integriert sein kann, können entsprechende Signale des Lokalisierungssenders 62 ausgewertet und so die Position relativ zu dem Kraftwagen 11 ermittelt werden. Dies ist insbesondere wichtig, um sicherzustellen, dass der Bediener in unmittelbarer Nähe ist und ein entsprechendes Parkmanöver überwachen kann. Hierzu werden bevorzugt entsprechende Empfangssignale von verschiedenen Antennen ausgewertet, welche am Kraftwagen 11 verteilt sind.
Mittels einer fahrzeugexternen Bedieneinheit 66 besteht die Möglichkeit, ein Parkmanöver zu steuern. Insbesondere kann der Kraftwagen 11 aktiviert und eine entsprechende Parkmanöverfunktion ebenfalls aktiviert werden. Darüber hinaus dient die fahrzeuginterne Bedieneinheit 66 dazu, ein entsprechendes Parkmanöver bzw. Parkszenario auszuwählen. Während der Durchführung eines Parkmanövers muss ein entsprechendes, hier nicht näher bezeichnetes Bedienelement ständig betätigt werden, wobei beim Loslassen des Bedienelements das Parkmanöver unterbrochen wird. Ein Bedienempfänger 68 kann in einem Steuergerät des Kraftwagens 11 integriert sein. Der Bedienempfänger 68 empfängt drahtlose Signale der fahrzeugexternen Bedieneinheit 66 und stellt sie im Kraftwagen 11 auf einem Fahrzeugbus zur Verfügung. Umgekehrt sendet der Bedienempfänger 68 relevante Informationen vom Fahrzeugbus über eine drahtlose Schnittstelle zum Bedienempfänger 68, wobei auf einer gegebenenfalls am fahrzeugexternen Bedienteil 66 vorgesehenen Anzeigeeinrichtung 70 ein entsprechender Systemstatus (beispielsweise „Anzeige Remote”), angezeigt werden kann. Die Anzeigeeinrichtung 70 gibt dem Bediener außerhalb des Kraftwagens 11 somit Informationen über einen Systemzustand, insbesondere werden Fehler (z. B. Steigung zu groß, außer Reichweite, Bordstein erkannt, Hindernis und dergleichen) und gegebenenfalls eine Auswahl verfügbarer Parksituationen bzw. Parkmanöver (z. B. vorwärts ausparken, rückwärts ausparken und dergleichen) angezeigt. Die Informationsanzeige kann beispielsweise über eine detaillierte Anzeige in Textform oder auch über Symbole erfolgen.
Eine weitere Anzeigeeinrichtung 72, welche innerhalb des Kraftwagens 11 angeordnet ist, kann einen Fahrer innerhalb des Kraftwagens 11 auf eine Verfügbarkeit einer entsprechenden Einparkunterstützung aufmerksam machen und ihm gegebenenfalls eine Auswahl verschiedener Einparkvorgänge bzw. Parkmanöver visualisieren. Die Anzeigeeinrichtung 72 kann beispielsweise innerhalb eines Instrumentenclusters integriert ausgebildet sein. Zudem ist es auch denkbar, dass zumindest ein Teil der Anzeigeeinrichtung 72 auf einem sogenannten Head-Unit-Bildschirm realisiert ist, wobei weitere Informationen im Zusammenhang mit einer Rundum- bzw. Rückansicht angezeigt werden können. Ferner umfasst das Parkassistenzsystem 10 eine innerhalb des Kraftwagens 11 angeordnete Bedieneinheit 74, welche verschiedenste Bedienelemente aufweisen kann, mittels welcher der Fahrer innerhalb des Kraftwagens 11 entsprechende Funktionen des Parkassistenzsystems 10 steuern kann. Beispielsweise kann eine entsprechende Situationserkennung bei einer Langsamfahrt ein- bzw. ausgeschaltet werden. Diese Funktionalität kann beispielsweise vor dem Aussteigen zur Vorbereitung eines ferninitiierten Einparkvorgangs genutzt werden.
Nachfolgend wird anhand der 2 bis 5 ein Verfahren zum Betreiben des Parkassistenzsystems 10 erläutert. Nach einer entsprechenden Betätigung des Parkassistenzsystems 10 werden zunächst Objekte 76, 78, 80 in einem Umfeld des Kraftwagens 11 und ihre jeweiligen Relativpositionen zu dem Kraftwagen 11 mittels der Umfelderfassungseinrichtung 14 erfasst. Anschließend wird wenigstens ein Parkmanöver unter Berücksichtigung der Umfeld- und Relativpositionserfassung ermittelt. Es ist aber auch möglich, dass mehrere Parkmanöver ermittelt werden, zwischen welchen ein Nutzer des Parkassistenzsystems 10 wählen kann.
Nach Auswahl eines entsprechenden Parkmanövers wird zunächst eine initiale Trajektorie 82 für das entsprechende Parkmanöver ermittelt. Anschließend erfolgt ein zumindest teilautonomes Steuern des Kraftwagens 11 entlang der Trajektorie 82 mittels einer Steuereinrichtung, vorliegend also mittels der Querregelung 30 und der Längsregelung 32, wobei die Trajektorie 82 während der Durchführung des Parkmanövers unter Berücksichtigung von den fortlaufend erfassten Umfeldobjekten 76, 78, 80 angepasst wird.
Für den Fall, dass bei der Ermittlung der initialen Trajektorie 82 eine Endposition für das Parkmanöver zunächst nicht bestimmbar ist, beispielsweise weil die Umfelderfassungseinrichtung 14 diese noch nicht erfassen kann, wird nur ein Teil des zurückzulegenden Wegs für das Parkmanöver ermittelt. Dadurch ist es möglich, entsprechende Parkmanöver unter Zuhilfenahme des Parkassistenzsystems 10 auch dann zu beginnen, wenn eine Endposition des Parkmanövers noch nicht bekannt ist.
Bei der Ermittlung des Parkmanövers oder mehrerer Parkmanöver kann zudem ein zuletzt mit dem Kraftwagen 11 durchgeführtes Manöver und/oder eine Stillstandsdauer des Kraftwagens 11 berücksichtigt und basierend darauf ermittelt werden, ob beispielsweise ein Einparkvorgang oder ein Ausparkvorgang als Parkmanöver vorgeschlagen wird. Sollte der Kraftwagen 11 beispielsweise eine längere Zeit gestanden haben, wird erkannt, dass es sich sehr wahrscheinlich bei dem nächsten Parkmanöver um einen Ausparkvorgang handelt. Des Weiteren wird die zuletzt vorherrschende Fahrtrichtung berücksichtigt und eine entgegengesetzte Richtung als bevorzugte Auswahl angeboten. Diese zuletzt vorherrschende Fahrtrichtung ist dabei die Fahrtrichtung, welche in einem Abschnitt von wenigen Metern vor dem Betrachtungszeitpunkt von dem Kraftwagen 11 vorherrschend zurückgelegt wurde. Sollte der Kraftwagen 11 vor kurzem noch gefahren sein, so handelt es sich bei dem nächsten Parkmanöver wahrscheinlich um einen Einparkvorgang. Während der Steuerung des Kraftwagens 11 entlang der Trajektorie 82 können dabei eine Quersteuerung und/oder auch eine Längssteuerung des Kraftwagens automatisch erfolgen. Insbesondere bei einer durch einen Nutzer ferngesteuerten Durchführung eines Parkmanövers erfolgt die gesamte Steuerung des Kraftwagens 11 entlang der Trajektorie 82 vollkommen autonom.
Während der Ermittlung der Trajektorie 82 kann zudem eine Mehrzahl von generischen Regeln berücksichtigt werden. Die Ermittlung und Anpassung der Trajektorie 82 kann unter Berücksichtigung der Vorgabe erfolgen, dass die Anzahl der longitudinalen Fahrtrichtungsänderungen des Kraftagens 11 während der Durchführung des Parkmanövers unterhalb eines Schwellwerts liegt. Mit anderen Worten wird die Trajektorie 82 derart ermittelt, dass ein Parkmanöver so durchgeführt werden kann, dass möglichst selten zwischen einer Rückwärtsfahrt und einer Vorwärtsfahrt gewechselt werden muss, so dass das Parkmanöver, wenn möglich, sogar in einem einzigen Zug durchgeführt werden kann.
Des Weiteren kann die Ermittlung und Anpassung der Trajektorie 82, wie in 3 gezeigt, auch unter Berücksichtigung der Vorgabe erfolgen, dass der Kraftwagen 11 sich zu einem langgestreckten Objekt 78 parallel ausrichtet. Dies kann, wie in 3 gezeigt, bei einem Vorwärtseinparkmanöver oder, wie in 4 gezeigt, bei einem Rückwärtsparkmanöver erfolgen.
Des Weiteren kann die Ermittlung und Anpassung der Trajektorie 82 auch unter Berücksichtigung der Vorgabe erfolgen, dass eine Positionierung des Kraftwagens 11 in einer Parklücke in Abhängigkeit von einer Sitzplatzbelegung des Kraftwagens 11 angepasst wird. Im in 5 gezeigten Fall ist der Kraftwagen 11 lediglich durch einen Fahrer besetzt, so dass bei einem Parkmanöver auf der Fahrerseite mehr Platz zu dem Objekt 80 gelassen wird als auf der Beifahrerseite. Die seitlichen Abstände können rechts bzw. links also unterschiedlich sein, je nachdem, wie die Sitzbelegung im Kraftwagen 11 ist, und abhängig davon, ob es sich um einen Einpark- oder Ausparkvorgang handelt. Für einen Fall, bei welchem auch der Fahrersitz nicht belegt ist, also beim Remotegesteuerten Einparkvorgang, kann das Parkassistenzsystem 10 vorsehen, dass der Kraftwagen 11 bis auf einen geringen Mindestabstand an ein entsprechendes Objekt 80 herangefahren wird, insbesondere, falls es sich um ein einseitiges Hindernis bei dem Objekt 80 handeln sollte. Bei einem Ausparkvorgang oder bei einem besetzten Fahrersitz versucht das Parkassistenzsystem 10 hingegen, auf der Fahrerseite einen entsprechend großen Abstand zur Fahrertür herzustellen, so dass ein komfortables Einsteigen bzw. Aussteigen ermöglicht wird.
Der Kraftwagen 11 wird während seiner zumindest teilautonomen Steuerung mit einer Geschwindigkeit unterhalb einer vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit bewegt. Des Weiteren wird die zumindest teilautonome Steuerung des Kraftwagens 11 nur bei Reibbeiwerten der Fahrbahn unterhalb eines vorgegebenen Reibbeiwertes und/oder bei einer Neigung der Fahrbahn unterhalb einer vorgegebenen Neigung durchgeführt.
Das autonome oder teilautonome Parkmanöver wird abgebrochen, wenn der Fahrer in eine Lenkung des Kraftwagens 11 eingreift, der Fahrer durch Betätigung eines entsprechenden Bedienelements die Unterstützung des Parkassistenzsystems 10 beendet, ein Bediener bei einer Remote-Steuerung ein entsprechend durchgängig zu betätigendes Bedienelement nicht mehr betätigt, die Zündung des Kraftwagens ausgeschaltet wird, wenn die Trajektorienplanung 26 ein Hindernis erkennt, welchem der Kraftwagen 11 nicht ausweichen kann, oder wenn Hindernisse nicht mit einem gegebenen maximalen Lenkwinkel ausgewichen werden können. Zudem bremst das Parkassistenzsystem 10 den Kraftwagen 11 in einen sicheren Stillstand, sobald ein Parkmanöver abgebrochen wird, außer bei einem Lenkeingriff durch den Fahrer.
Bezugszeichenliste

10: Parkassistenzsystem
11: Kraftwagen
12: Ablaufsteuerung
14: Umfelderfassungseinrichtung
16: Ultraschallsensorik
18: Kamerasystem
20: Laserscanner
22: Umfelderfassung
24: Situationserkennung
26: Trajektorienplanung
28: Trajektorienregelung
30: Querregelung
32: Längsregelung
34: Fahrdynamiküberwachungseinrichtung
36: Fahrereingriffsüberwachung
38: Bremsaktuator
40: Motorsteuerung
42: Fahrberechtigungseinrichtung
44: Betriebssteuerung
46: Lenkaktuator
48: Pedalsensoren
50: Türkontakte
52: Stillstandskoordination
54: Fehlererkennung
56: redundante Parkfunktion
58: Fahrberechtigungssender
60: Fahrberechtigungsempfänger
62: Lokalisierungssender
64: Lokalisierungsempfänger
66: fahrzeugexterne Bedieneinheit
68: Bedienempfänger
70: Anzeigeeinrichtung
72: Anzeigeeinrichtung
74: Bedieneinheit
76: Objekt
78: Objekt
80: Objekt
82: Trajektorie
P: Parkstellung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010006979 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Parkassistenzsystems (10) für einen Kraftwagen (11), mit den Schritten: – Erfassen von Objekten (76, 78, 80) in einem Umfeld des Kraftwagens (11) und ihren jeweiligen Relativpositionen zu dem Kraftwagen (11) mittels einer Umfelderfassungseinrichtung (14); – Ermitteln wenigstens eines Parkmanövers unter Berücksichtigung der Umfeld- und Relativpositionserfassung; – Ermitteln einer initialen Trajektorie (82) für das Parkmanöver; – Zumindest teilautonomes Steuern des Kraftwagens (11) entlang der Trajektorie (82) mittels einer Steuereinrichtung (28), wobei die Trajektorie (82) während der Durchführung des Parkmanövers unter Berücksichtigung von fortlaufend erfassten Umfeldobjekten (76, 78, 80) angepasst wird; dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der initialen Trajektorie (82) nur ein Teil des zurückzulegenden Wegs für das Parkmanöver ermittelt wird, falls eine Endposition für das Parkmanöver zunächst nicht bestimmbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung und Anpassung der Trajektorie (82) unter Berücksichtigung der Vorgabe erfolgt, dass die Anzahl der longitudinalen Fahrtrichtungsänderungen des Kraftwagens (11) während der Durchführung des Parkmanövers unterhalb eines Schwellwerts liegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung und Anpassung der Trajektorie (82) unter Berücksichtigung der Vorgabe erfolgt, dass eine Positionierung des Kraftwagens (11) in einer Parklücke in Abhängigkeit von einer Sitzplatzbelegung des Kraftwagens (11) angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung und Anpassung der Trajektorie (82) unter Berücksichtigung der Vorgabe erfolgt, dass der Kraftwagen (11) während des Parkmanövers Objekte (76) mit einem vorgegebenen seitlichen Abstand passiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Parkmanöver ermittelt werden, zwischen welchen ein Nutzer des Parkassistenzsystems (10) wählen kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die teilautonome Steuerung des Kraftwagens (11) entlang der Trajektorie (82) mittels einer fahrzeugextern angeordneten Bedieneinheit (66) initiiert und aufrecht erhalten oder von einem innerhalb des Kraftwagens (11) sitzenden Nutzer initiiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des wenigstens einen Parkmanövers zudem ein zuletzt mit dem Kraftwagen (11) durchgeführtes Manöver und/oder eine Stillstandsdauer des Kraftwagens (11) berücksichtigt und basierend darauf ermittelt wird, ob ein Einparkvorgang oder ein Ausparkvorgang als Parkmanöver vorgeschlagen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während dem Steuern des Kraftwagens (11) entlang der Trajektorie (82) eine Quersteuerung und/oder eine Längssteuerung des Kraftwagens (11) automatisch erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftwagen (11) während seiner zumindest teilautonomen Steuerung mit einer Geschwindigkeit unterhalb einer vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest teilautonome Steuerung des Kraftwagens (11) nur bei Reibbeiwerten einer Fahrbahn unterhalb eines vorgegebenen Reibbeiwertes und/oder bei einer Neigung der Fahrbahn unterhalb einer vorgegebenen Neigung erfolgt.