DE102012211721A1

DE102012211721A1 - System und Verfahren zum Ableiten einer Einparkkurve für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102012211721A1
Application number: DE102012211721A
Authority: DE
Inventors: Jong-ho Lee; Jae-Hwan Jeon
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2013-06-13
Also published as: US20130151060A1; JP2013122743A; CN103158701A; US8825262B2; JP5947091B2; CN103158701B; KR101360424B1; KR20130065115A

Abstract

Hierin wird eine Technik zum Ableiten einer Einparkkurve für ein Fahrzeug offenbart. Bei der Technik wird eine erste Verlängerungsgerade berechnet, die einen linearen Fahrweg des Fahrzeugs enthält, wenn das Fahrzeug aus einer neutralen Position des Lenkwinkels beginnt, rückwärts zu fahren. Der endgültige Parkort wird auf Basis der berechneten Länge des Parkplatzes und eines Parkzielortes im Parkplatz ermittelt, und eine zweite Verlängerungsgerade, die den endgültigen Parkort enthält, daraus berechnet. Wenn das entlang der ersten Verlängerungsgeraden rückwärts fahrende Fahrzeug dreht und sich im Rückwärtsgang der zweiten Verlängerungsgeraden nähert, wird eine Zwischen-Verlängerungsgerade, die die erste Verlängerungsgerade mit der zweiten Verlängerungsgeraden verbindet, berechnet, so dass das Fahrzeug mit der zweiten Verlängerungsgeraden fluchtet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ableiten einer Einparkkurve für ein Fahrzeug, das eine Einparkkurve auf Basis eines linearen Rückwärtsweges innerhalb eines Drehradius zum Parken ableitet, wodurch der Komfort verbessert und die Komplexität der Berechnung verringert wird.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Automatische Einparksysteme (Auto-Einparksystem) werden allmählich in Fahrzeugen als Hilfe für Fahrer eingebaut, die normalerweise Schwierigkeiten beim Einparken haben. Bei herkömmlichen Auto-Einparksystemen identifiziert der Fahrer die Stelle eines Hindernisses beim Parken des Fahrzeugs mittels einer Kamera oder eines Ultraschallsensors, die bzw. der am Heck des Fahrzeugs angebracht ist. Wenn der Fahrer paralleles oder senkrechtes Parken wählt, führt das Auto-Einparksystem die relevanten Operationen aus, die zum Parken seines Fahrzeugs erforderlich sind.
Normalerweise ist bei solchen herkömmlichen Auto-Einparksystemen eine Kamera installiert, die dem Fahrer eine Anzeige des Bereichs hinter, neben oder sogar vor dem Fahrzeug in Echtzeit bereitstellt. Auf Basis des Kamerabildes wählt der Fahrer einen von der Kamera identifizierten Parkplatz und das Auto-Einparksystem steuert das Lenkrad des Fahrzeug anhand der Sensorwerte von einer Mehrzahl Sensoren, die am Außenumfang das Fahrzeugs installiert sind, automatisch und ermöglicht somit ein sicheres Parken des Fahrzeugs.
1 ist ein Diagramm einer Einparkkurve eines herkömmlichen Auto-Einparksystems zum parallelen Parken des Fahrzeugs. Bei dieser herkömmlichen Kurvenberechnung verwendet das Auto-Einparksystem eine Kurve auf Basis eines Mindest-Drehradius und deshalb führt das Fahrzeug eine Kurve mit dem Radius R1 um Punkt C aus, um in den Parkplatz (bzw. die Parklücke) zu fahren.
Das herkömmliche Auto-Einparksystem muss also eine Einparkkurve anhand einer Formel bilden, die auf einer Tangente zwischen einem den Mindestradius der Drehung bildenden Drehkreis an der Kurve und einer Geraden basiert, wenn das Fahrzeug parallel geparkt wird. Um jedoch eine Einparkkurve in Form einer kontinuierlichen Kurve beim Parallelparken zu bilden, muss der Lenkgetriebemotor ein Rechteckwellen-Betätigungssignal erzeugen. Allerdings kann der Lenkgetriebemotor diesen Typ eines Rechteckwellen-Betätigungssignals nur bedingt genau erzeugen. Wie in 2 dargestellt ergibt sich deshalb ein gewisser Fehler, wodurch die effektive Einpark-Leistungsfähigkeit des Systems gemindert wird.
3 ist ein Diagramm, das eine Lösung zeigt, die zur Verringerung des vom Lenkgetriebemotor ausgegebenen Fehlers vorgeschlagen wurde. Insbesondere wird der Lenkwinkel anhand einer Kurvenformel berechnet, die zu Parken des Fahrzeugs erforderlich ist, und ein Motor rotiert gemäß eines von einer Steuereinheit ausgegebenen Befehlssignals mit einem vorgegebenen Winkel vorwärts oder rückwärts, so dass eine Einparkkurve gebildet wird, die einem kontinuierlichen Bereich für den Lenkwinkel genügt, womit der Fehler zwischen der vorgeschriebenen idealen Einparkkurve und der tatsächlichen Einparkkurve verringert wird.
Bei dieser Lösung ist jedoch die Prozedur zur Ableitung einer Kurve relativ kompliziert, wodurch die Berechnung einer Einparkkurve eines Fahrzeugs unter verschiedenen Bedingungen ineffizient wird. Der Mechanismus der obigen vorgeschlagenen Lösung ist also nicht für die zahlreichen verschiedenen Parksituationen skalierbar, die ein Fahrer typischerweise z. B. im Innenstadtbereich vorfindet.
Die obigen Erläuterungen sollen nur dem besseren Verständnis des Hintergrunds der vorliegenden Erfindung dienen und sind nicht dahingehend zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung innerhalb des Rahmens der verwandten Technik liegt, die dem Fachmann bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt eine Technik zum Ableiten einer Einparkkurve eines Fahrzeugs bereit. Genauer gesagt wird beim Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Einparkkurve auf Basis eines linearen Rückwärtsweges innerhalb eines Drehradius zum Parken ableitet, wodurch der Komfort verbessert und die Komplexität der Berechnung verringert wird.
Zur Lösung der obigen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Einparkkurve für ein Fahrzeug bereit, die von einer Steuereinheit erzeugt werden kann, die so konfiguriert ist, dass sie eine erste Verlängerungsgerade berechnet, wenn das Fahrzeug rückwärts zu fahren beginnt. Die erste Verlängerungsgerade kann einen linearen Fahrweg eines Fahrzeugs enthalten, wenn das Fahrzeug beginnt, aus der neutralen Lenkradposition rückwärts zu fahren. Die Steuereinheit ist außerdem so konfiguriert, dass sie den endgültigen Parkplatz auf Basis der berechneten Länge des Parkplatzes und eines Parkziels im Parkplatz ermittelt und eine zweite Verlängerungsgerade berechnet, die den endgültigen Parkplatz enthält. Sobald das Fahrzeug, das im Rückwärtsgang entlang der ersten Verlängerungsgeraden fährt, dreht und im Rückwärtsgang zur zweiten Verlängerungsgeraden fährt, berechnet die Steuereinheit schließlich eine Zwischen-Verlängerungsgerade, die die erste mit der zweiten Verlängerungsgeraden verbindet, so dass das Fahrzeug auf die zweite Verlängerungsgerade ausgerichtet ist, wobei eine Kollision mit einem Hindernis vor dem Fahrzeug verhindert wird.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Ableiten einer Einparkkurve für ein Fahrzeug bereit. Genauer gesagt, wenn das automatische Einparksystem einen Parkplatz erkennt, ist die Steuereinheit des automatischen Einparksystems so konfiguriert, dass sie einen Parkzielort berechnet und innerhalb des Parkplatzes einstellt und individuell eine erste Verlängerungsgerade, eine zweite Verlängerungsgerade sowie eine Zwischen-Verlängerungsgerade berechnet und einstellt. Die erste Verlängerungsgerade kann einen linearen Weg des Fahrzeugs enthalten, wenn das Fahrzeug beginnt, aus der neutralen Lenkradposition rückwärts zu fahren. Die zweite Verlängerungsgerade kann einen linearen Vorwärts-/Rückwärtsweg des Fahrzeugs in den endgültigen Zielort des Fahrzeugs im Parkplatz enthalten. Die Zwischen-Verlängerungsgerade kann einen linearen Weg enthalten, der die erste und zweite Verlängerungsgerade verbindet, so dass das Fahrzeug, das entlang der ersten Verlängerungsgeraden rückwärts fährt, mit der zweiten Verlängerungsgeraden fluchtet, wobei gleichzeitig eine Kollision mit einem Hindernis vor dem Fahrzeug verhindert wird.
Während das Fahrzeug entlang der ersten Verlängerungsgeraden fährt, liefern einer oder mehrere am Fahrzeug installierte Sensoren Rückmeldungen bezüglich der Position des Fahrzeugs entlang den Verlängerungsgeraden an die Steuereinheit, während es sich der Zwischen-Verlängerungsgeraden nähert. Sobald sich das Fahrzeug der Zwischen-Verlängerungsgeraden nähert, dreht die Steuereinheit das Fahrzeug und bringt es in den Rückwärtsgang, so dass das Fahrzeug durch Steuern des Lenkrades mit der Zwischen-Verlängerungsgeraden fluchtet. Dann liefern der eine oder die mehreren am Fahrzeug installierten Sensoren erneut Rückmeldungen bezüglich der Position des Fahrzeugs entlang der Zwischen-Verlängerungsgeraden an die Steuereinheit, wenn es sich der zweiten Verlängerungsgeraden nähert, und sobald sich das Fahrzeug der zweiten Verlängerungsgeraden nähert, dreht die Steuereinheit das Fahrzeug und bringt es in den Rückwärtsgang, so dass das Fahrzeug durch Steuern des Lenkrades mit der zweiten Verlängerungsgeraden fluchtet und so im endgültigen Parkplatz geparkt wird.
Vorzugsweise kann die Verlängerungsgerade auf einen beliebigen Weg aus einer Anzahl linearer Wege eingestellt werden, entlang denen das Fahrzeug drehen kann und dann mit der Zwischen-Verlängerungsgeraden fluchtet.
Vorzugsweise kann eine Neigung der Zwischen-Verlängerungsgeraden berechnet werden, so dass das mit der Zwischen-Verlängerungsgeraden fluchtende Fahrzeug mit einem Mindestdrehradius dreht und dann mit der zweiten Verlängerungsgeraden fluchtet.
Vorzugsweise kann die Verlängerungsgerade auf einen linearen Weg mit einem vorgegebenen Neigungswinkel bezüglich der Längsrichtung von vorne nach hinten eines Parkplatzes eingestellt werden, wenn die Länge des Parkplatzes zu kurz ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen; es zeigen:
1 ein Diagramm einer herkömmlichen Einparkkurve, die zum Parallelparken verwendet wird;
2 ein Diagramm eines Fehlerbereichs, der sich beim Parken gemäß 1 ergibt;
3 ein Diagramm einer herkömmlichen Einparkkurve, die bei Berücksichtigung der Kennwerte eines Lenkmotors erhalten wird;
4 ein Diagramm einer Einparkkurve beim Parallelparken gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
5 ein Diagramm, das die Änderungen des linearen Weges einer ersten Verlängerungsgeraden gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 ein Diagramm einer Einparkkurve bei einem engen Parkplatz beim Parallelparken gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; und
7 ein Flussdiagramm, das den Verfahrensfluss beim Ableiten einer Einparkkurve gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Es versteht sich, dass der Begriff ”Fahrzeug” oder ”fahrzeugtechnisch” oder andere ähnliche hierin verwendete Begriffe allgemein Kraftfahrzeuge betreffen, wie Personenkraftwagen, einschließlich Komfort-Geländewagen (sports utility vehicle; SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wassermotorfahrzeuge einschließlich verschiedene Boote und Schiffe, Luftfahrzeuge und dgl. und auch Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (an der Steckdose aufladbar), Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb und andere Fahrzeuge für alternative Kraftstoffe (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden) umfasst.
Obwohl beim nachstehenden Ausführungsbeispiel die Verwendung nur einer Steuereinheit zur Ausführung der obigen Prozesse beschrieben wird, versteht es sich, dass die obigen Prozesse auch von einer Mehrzahl Steuereinheiten z. B. Steuerungen ausgeführt werden können.
Ferner kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung als nicht flüchtiges computerlesbares Medium auf einem computerlesbaren Medium mit ausführbaren Programmanweisungen, die von einem Prozessor, einer Steuerung und dgl. ausgeführt werden, verwirklicht sein. Beispiele für computerlesbare Medien sind u. a. ROMs, RAMs, Compact Disc (CD)-ROMs, Magnetbänder, Disketten, USB-Sticks, Smart Cards und optische Datenspeichergeräte. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in netzgekoppelten Computersystemen verteilt werden, so dass das computerlesbare Medium auf verteilte Weise gespeichert und ausgeführt wird, z. B. von einem Telematik-Server oder einem Controller Area Network (CAN).
Insbesondere enthält eine Technik zum Ableiten einer Einparkkurve für ein Fahrzeug gemäß der in den 4 bis 7 dargestellten vorliegenden Erfindung einen Schritt zur Berechnung einer ersten Verlängerungsgerade, einen Schritt zur Berechnung einer zweiten Verlängerungsgeraden und einen Schritt zur Berechnung einer Zwischen-Verlängerungsgerade. Im Schritt zur Berechnung der ersten Verlängerungsgeraden wird eine erste Verlängerungsgerade 10 berechnet, sobald das Fahrzeug beginnt, rückwärts zum Parkplatz zu fahren. Die erste Verlängerungsgerade 10 kann einen linearen Fahrweg eines Fahrzeugs auf Basis der Fahrzeugposition enthalten, wenn das Fahrzeug erstmals aus der neutralen Lenkposition in den Rückwärtsgang wechselt.
Im Schritt zur Berechnung der zweiten Verlängerungsgeraden wird eine endgültige Parkposition auf Basis der berechneten Länge des Parkplatzes und der Parkzielposition im Parkplatz ermittelt und eine zweite Verlängerungsgerade 30 auf Basis der endgültigen Parkposition berechnet. Im Schritt zur Berechnung der Zwischen-Verlängerungsgeraden wird eine Zwischen-Verlängerungsgerade 20 berechnet, um die erste Verlängerungsgerade 10 mit der zweiten Verlängerungsgeraden 30 zu verbinden, so dass das Fahrzeug mit der zweiten Verlängerungsgeraden 30 fluchtet, wodurch eine Kollision mit einem vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernis vermieden wird, wenn das Fahrzeug dreht und beginnt, zur zweiten Verlängerungsgeraden 30 zurückzufahren.
Das heißt, das Fahrzeug dreht und fährt im Rückwärtsgang entlang der ersten Verlängerungsgeraden 10, dann entlang der zweiten Verlängerungsgeraden 30 und dann entlang der Zwischen-Verlängerungsgeraden, so dass die Einparkkurve entlang den Verlängerungsgeraden auf Basis des Winkels des Drehradius innerhalb eines solchen Bereichs abgeleitet werden kann, dass das Fahrzeug nicht mit einem davor befindlichen Fahrzeug kollidiert. Da die Prozedur zum Ableiten der Einparkkurve einfach und umkompliziert ist, kann deshalb die Rechenlast für die Einparkkurve reduziert werden.
Die erste Verlängerungsgerade 10 verläuft dabei im Falle des Parallelparkens in einem diagonalen Abschnitt an der Vorderseite des Parkplatzes und kann als eine Gerade eingestellt werden, die der linearen Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der Fahrzeugbewegung entspricht. Ferner fluchtet die zweite Verlängerungsgerade 30 beim Parallelparken mit der endgültigen Parkposition im Parkplatz und kann als die Gerade eingestellt werden, die der linearen Vorwärts-/Rückwärtsrichtung der Fahrzeugbewegung entspricht. Die Zwischen-Verlängerungsgerade 20 ist ferner eine Verbindung, entlang der das Fahrzeug beim Parallelparken von der ersten Verlängerungsgeraden 10 aus in den Parkplatz fährt, und hat eine vorgegebene Neigung.
In diesem Fall wird die Neigung der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 vorzugsweise auf die Maximalneigung eingestellt, so dass das entlang der ersten Verlängerungsgeraden 10 rückwärts fahrende Fahrzeug den Mindestdrehradius beschreibt und dann mit der Zwischen-Verlängerungsgerade 20 fluchtet, und das entlang der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 rückwärts fahrende Fahrzeug den Mindestdrehradius beschreibt und dann mit der zweiten Verlängerungsgeraden 30 fluchtet.
Das heißt, in dem Fall, in dem die Neigung der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 auf den maximal möglichen Winkel eingestellt ist, kann der Abstand zwischen dem vorderen und hinteren Umfang des zum Parken erforderlichen Platzes minimiert werden, wenn das Fahrzeug in den Parkplatz fährt, während es den Mindestdrehradius beschreibt, so das Parken selbst bei einem kleinen Parkplatz möglich ist.
Dabei kann die Technik zum Ableiten einer Einparkkurve gemäß der vorliegenden Erfindung einen Einstellschritt für die Parkposition, einen Berechnungsschritt zur Berechnung einer Verlängerungsgeraden, einen ersten sensorischen Schritt, einen Einfahrschritt, einen zweiten sensorischen Schritt und eine Parkschritt enthalten. Wenn im Einstellschritt für die Parkposition ein Parkplatz erkannt wird, wird ein Parkzielort im Parkplatz berechnet und eingestellt. Im Berechnungsschritt für die Verlängerungsgerade werden eine erste und zweite Verlängerungsgerade 10 und 30 sowie eine Zwischengerade 20 individuell berechnet und eingestellt. Dabei ist die erste Verlängerungsgerade 10 ein linearer Weg, auf dem das Fahrzeug zunächst aus einer neutralen Lenkradposition mit dem Rückwärtsfahren beginnt, und die zweite Verlängerungsgerade 30 ist ein linearer Vorwärts-/Rückwärtsweg in die endgültige Parkposition im Parkplatz. Die Zwischen-Verlängerungsgerade 20 ist ein linearer Weg, der die erste Verlängerungsgerade 10 mit der zweiten Verlängerungsgeraden 30 verbindet, so dass das entlang der ersten Verlängerungsgeraden 10 rückwärts fahrende Fahrzeug mit der zweiten Verlängerungsgeraden 30 fluchtet, wobei gleichzeitig eine Kollision mit einem Hindernis verhindert wird (z. B. Hindernisse außerhalb des Parkplatzes).
Wenn das Fahrzeug im ersten sensorischen Schritt entlang der ersten Verlängerungsgeraden 10 rückwärts fährt, erfassen der eine oder die mehreren am Fahrzeug installierten Sensoren, dass sich das Fahrzeug der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 nähert. Wenn sich das Fahrzeug im Einfahrschritt der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 nähert, wird das Lenkrad gesteuert und dann dreht das Fahrzeug und fährt rückwärts, so dass es mit der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 fluchtet. Wenn das Fahrzeug im zweiten sensorischen Schritt entlang der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 rückwärts fährt, erfassen der eine oder die mehreren am Fahrzeug installierten Sensoren, dass sich das Fahrzeug der zweiten Verlängerungsgeraden 30 nähert. Wenn sich das Fahrzeug im Parkschritt der zweiten Verlängerungsgeraden 30 nähert, wird das Lenkrad gesteuert und dann dreht das Fahrzeug und fährt rückwärts, so dass das Fahrzeug mit der zweiten Verlängerungsgeraden 30 fluchtet, worauf das Fahrzeug im endgültigen Parkort geparkt werden kann.
Informationen bezüglich des Parkplatzes und der Verlängerungsgeraden können berechnet und die Annäherung des Fahrzeugs an die Verlängerungsgeraden kann mittels eines Einparkhilfe-(Parking Assist System (PAS))Sensors, eines intelligenten Einparkhilfesystem-(Smart Parking Assist System (SPAS))Sensors der dgl. erfasst werden, die am Fahrzeug installiert sind. Diese Informationen werden an die Steuereinheit übertragen, so dass das Fahrzeug mittels eines motorgetriebenen Servo-Lenk-(Motor Driven Power Steering (MDPS))Geräts oder dgl. automatisch geparkt wird. In diesem Fall kann als Mittel zum Erkennen des Fahrzeugs in Schnittpunkten der Verlängerungsgeraden ein eigener Sensor, der von den obigen Sensoren verschieden ist, installiert sein und die relevante Funktion ausführen.
Das heißt, dass wie in 4 dargestellt das Einparken ausgeführt wird, indem auf Basis des Schnitts einer Geraden mit einer anderen Geraden nur der Zeitpunkt bestimmt wird, zu dem die Lenkung auf eine solche Weise gesteuert wird, dass das Fahrzeug mit der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 fluchtet, während es entlang der ersten Verlängerungsgeraden 10 rückwärts fährt und schließlich mit der zweiten Verlängerungsgeraden 30 fluchtet, wodurch eine Prozedur zum Ableiten der Einparkkurve problemlos ausgeführt werden kann.
Dabei kennzeichnet σ in 4 einen Drehwinkel, bei dem eine Kollision zwischen der vorderen rechten Stoßstange und einem Hindernis vor dem Fahrzeug vermieden wird.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Ableiten einer Einparkkurve bereit, wobei Schnittpunkte einer Mehrzahl Geraden erkannt werden. Selbst wenn ein Fehler der Fahrzeugausrichtung auf die Zwischen-Verlägerungsgerade 20 auftritt, kann demnach der durch die Zwischen-Verlängerungsgerade 20 verursachte Fehler aufgehoben werden, sobald das Fahrzeug mit der zweiten Verlängerungsgeraden 30 fluchtet, wodurch das Fahrzeug auf die Verlängerungsgerade 30 ausgerichtet geparkt werden kann.
Wie 5 zeigt, kann bei der vorliegenden Erfindung die erste Verlängerungsgerade 10 als einer einer Anzahl verschiedener linearer Wege eingestellt werden, entlang dem das Fahrzeug drehen und auf die Zwischen-Verlängerungsgerade 20 ausgerichtet sein kann. Das heißt, die vorliegende Erfindung leitet die Einparkkurve ab, indem Schnittpunkte erkannt werden, in denen das Fahrzeug eine Reihe Verlängerungsgeraden auf einem Weg zum Parkplatz schneidet. Selbst wenn das Fahrzeug nach links oder rechts von der ersten Verlängerungsgeraden 10 orientiert ist und ein Fehler auftritt, wodurch ein Fluchten des Fahrzeugs mit der ersten Verlängerungsgeraden 10 unmöglich ist, wird deshalb der durch die erste Verlängerungsgerade 10 verursachte Fehler aufgehoben, sobald das Fahrzeug mit der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 fluchtet, wenn es die Zwischen-Verlängerungsgerade 20 schneidet. Das Fahrzeug kann deshalb entlang der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 zum Schnittpunkt zwischen der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 und der zweiten Verlängerungsgeraden 30 rückwärts fahren.
Wie in 6 dargestellt kann bei der vorliegenden Erfindung die zweite Verlängerungsgerade 30 als linearer Weg mit einem vorgegebenen Winkel bezogen auf die Längsrichtung des Parkplatzes von vorne nach hinten, wenn die Länge des Parkplatzes kürzer ist als ein durchschnittlicher Parkplatz, eingestellt werden. Das heißt, dass dann, wenn die Länge des Parkplatzes zum Parken des Fahrzeugs nicht ausreicht, die zweite Verlängerungsgerade 30 so berechnet wird, dass sie unter einem vorgegebenen Winkel bezüglich der Längsrichtung des Parkplatzes von vorne nach hinten geneigt ist. Als Ergebnis ragt der Frontabschnitt des Fahrzeugs aus dem Parkplatz nach außen, wenn das Fahrzeug mit der zweiten Verlängerungsgeraden 30 fluchtet und nicht parallel zum Randstein ausgerichtet ist, so dass das Fahrzeug dennoch in den Platz passt, ohne z. B. ein Fahrzeug vor oder hinter dem zu parkenden Fahrzeug zu streifen.
In 6 kennzeichnet σ einen Drehwinkel, bei dem eine Kollision der vorderen rechten Stoßstange des Fahrzeugs mit einem Hindernis im Parkweg verhindert werden kann, θ kennzeichnet einen endgültigen Parkwinkel, der von der Länge des Parkplatzes abhängt und ϕRS kennzeichnet den Neigungswinkel des Fahrzeugs zu Beginn des Einparkens.
Die Operationen und Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden anhand von 7 ausführlich beschrieben.
Nachstehend wird eine Prozedur gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der das Fahrzeug automatisch einparkt, beschrieben. Wenn der Ort eines Parkplatzes erkannt wird, werden zunächst eine erste Verlängerungsgerade 10, eine zweite Verlängerungsgerade 30 und eine Zwischen-Verlängerungsgerade 20 auf Basis des Drehwinkels, bei dem das Fahrzeug nicht mit einem davor befindlichen Hindernis kollidiert, berechnet und zusammen mit dem Parkzielort in einer Steuereinheit gespeichert.
Wenn das Fahrzeug danach im Rückwärtsgang in einem Abschnitt fährt, in dem sich die erste Verlängerungsgerade 10 befindet, überwachen oder erfassen einer oder mehrere Sensoren die Fahrzeugposition, während sich das Fahrzeug der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 nähert.
Wenn sich das Fahrzeug der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 nähert, wird das Lenkrad automatisch so gesteuert, dass das Fahrzeug den Weg der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 folgend gelenkt wird, wodurch das Fahrzeug auf die Zwischen-Verlängerungsgerade 20 ausgerichtet wird. Wenn dann der Lenkwinkel des Lenkrades automatisch in die neutrale Position gesteuert wird, während das Fahrzeug entlang der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 rückwärts fährt, überwachen oder erfassen einer oder mehrere Sensoren die Fahrzeugposition, während sich das Fahrzeug der zweiten Verlängerungsgeraden 30 nähert.
Wenn sich das Fahrzeug der zweiten Verlängerungsgeraden 30 nähert, wird das Lenkrad automatisch so gesteuert, dass das Fahrzeug den Weg der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 folgend gelenkt wird, wodurch das Fahrzeug auf die Zwischen-Verlängerungsgerade 20 ausgerichtet wird. Deshalb kann das Fahrzeug am endgültigen Parkort automatisch geparkt werden. In diesem Fall können die Einstellungen so implementiert werden, dass in dem Zustand, in dem das Fahrzeug endgültig mit der zweiten Verlängerungsgeraden 30 fluchtend geparkt wird, der Lenkwinkel des Lenkrades automatisch in die neutrale Position gesteuert wird.
Das automatische Einparksystem berechnet vorteilhafterweise drei Verlängerungsgeraden des linearen Weges, auf dem sich das Fahrzeug beim Parallelparken bewegt und führt die Steuerung so aus, dass das Fahrzeug an den Schnittpunkten der Geraden gelenkt wird. Die Ableitung der Einparkkurve ist demnach einfach und unkompliziert, wodurch die Rechenlast zum Ableiten der Einparkkurve gemindert wird. Aufgrund dieses Vorteils kann die vorliegende Erfindung in einfacher Weise auf verschiedene Parkbedingungen angewendet werden.
Ferner ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass selbst dann, wenn das Fahrzeug nicht genau mit der ersten Verlängerungsgeraden 10 fluchtet und ein Fehler auftritt, ein Vorteil dann liegt, dass der Lenkwinkel so gesteuert wird, dass dann, wenn das Fahrzeug die Zwischen-Verlängerungsgerade 20 schneidet, das Fahrzeug dreht und entlang der Zwischen-Verlängerungsgeraden 20 rückwärts fährt. Selbst wenn das Fahrzeug nicht genau auf die Zwischen-Verlängerungsgerade 20 ausgerichtet ist und ein Fehler auftritt, besteht ein weiterer Vorteil dann, dass der Lenkwinkel gesteuert wird, sobald das Fahrzeug die zweite Verlängerungsgerade 30 schneidet, das Fahrzeug dreht und auf die zweite Verlängerungsgerade 30 ausgerichtet wird, so dass Fehler sofort aufgehoben werden, bevor das Fahrzeug endgültig geparkt wird.
Wie oben beschrieben ist die vorliegende Erfindung dadurch vorteilhaft, dass sie drei Verlängerungsgeraden entlang eines Bewegungsweges beim Einparken des Fahrzeugs berechnet und die Steuerung so ausführt, dass das Fahrzeug an den Schnittpunkten der Geraden gelenkt wird, wodurch die Einparkkurve problemlos abgeleitet werden kann, mit dem Ergebnis, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Parkbedingungen angewendet werden kann.
Ferner ist die vorliegende Erfindung dadurch vorteilhaft, dass sie bei Auftreten eines Fehlers entlang einem linearen Bewegungswegs des Fahrzeugs, bevor es auf einen Parkplatz fährt, den Lenkwinkel so steuert, dass das Fahrzeug entlang einer anschließenden Verlängerungsgeraden an einem Schnittpunkt mit der anschließenden Verlängerungsgeraden dreht, so dass die Einparkgenauigkeit verbessert und ein Fehler gemindert wird, der vor dem Einparken des Fahrzeugs auf dem Parkplatz vorgelegen hat.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielhaft offenbart worden sind, versteht es für den Fachmann, dass verschiedene Modifikationen, Ergänzungen und Substitutionen möglich sind, ohne von Geist und Gültigkeitsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, die in den angefügten Ansprüchen offenbart sind.

Claims

Verfahren zum Ableiten einer Einparkkurve für ein Fahrzeug, mit: Berechnen einer ersten Verlängerungsgeraden durch eine Steuereinheit, die einen linearen Fahrweg des Fahrzeugs enthält, wenn das Fahrzeug beginnt, aus einer neutralen Position des Lenkwinkels beim Wechsel in den Rückwärtsgang, um einzuparken, rückwärts zu fahren; Ermitteln eines endgültigen Parkortes durch die Steuereinheit auf Basis der berechneten Länge eines Parkplatzes und eines Parkzielortes im Parkplatz, und Berechnen einer zweiten Verlängerungsgeraden, die den endgültigen Parkort enthält; und als Reaktion auf das entlang der ersten Verlängerungsgeraden rückwärts fahrende und zur zweiten Verlängerungsgeraden drehende Fahrzeug Berechnen einer Zwischen-Verlängerungsgerade durch die Steuereinheit, die die erste Verlängerungsgerade mit der zweiten Verlängerungsgeraden verbindet, um das Fahrzeug auf die zweite Verlängerungsgerade auszurichten, wobei verhindert wird, dass das Fahrzeug mit etwaigen Hindernissen kollidiert.
Verfahren zum Ableiten einer Einparkkurve für ein Fahrzeug, mit: Erkennen eines Parkplatzes (bzw. eine Parklücke) für ein Fahrzeug durch ein automatisches Einparksystem; als Reaktion auf das Erkennen des Parkplatzes Berechnen und Einstellen eines Parkzielortes im Parkplatz durch die Steuereinheit; individuelles Berechnen und Einstellen einer ersten Verlängerungsgeraden, die ein linearer Fahrwegs des Fahrzeugs ist, wenn das Fahrzeug beginnt, aus einer neutralen Position des Lenkwinkels beim Wechsel in den Rückwärtsgang, um einzuparken, rückwärts zu fahren, einer zweiten Verlängerungsgeraden, die ein linearer Vorwärts/Rückwärts-Fahrweg des Fahrzeugs zu einem endgültigen Parkort im Parkplatz ist, und einer Zwischen-Verlängerungsgerade, die ein linearer Weg ist, der die erste und zweite Verlängerungsgerade mit einer Geraden verbindet, durch die Steuereinheit, so dass das Fahrzeug, das entlang der ersten Verlängerungsgeraden rückwärts fährt, mit der zweiten Verlängerungsgeraden fluchtet, wobei durch Sensordetektion verhindert wird, dass das Fahrzeug mit etwaigen Hindernissen kollidiert; Erfassen der Position des Fahrzeugs durch einen oder mehrere Sensoren, während das Fahrzeug entlang der ersten Verlängerungsgeraden fährt und sich der Zwischen-Verlängerungsgeraden nähert; Drehen und Bewegen des auszurichtenden Fahrzeugs entlang der Zwischen-Verlängerungsgeraden durch Steuern des Lenkrades, wenn der eine oder die mehreren Sensoren erkennen, dass sich das Fahrzeug der Zwischen-Verlängerungsgeraden genähert hat; Erfassen der Position des Fahrzeugs durch einen oder mehrere Sensoren, während das Fahrzeug entlang der Zwischen-Verlängerungsgeraden fährt und sich der zweiten Verlängerungsgeraden nähert; und Drehen und Bewegen des auszurichtenden Fahrzeugs entlang der zweiten Verlängerungsgeraden durch Steuern des Lenkrades, wenn der eine oder die mehreren Sensoren erkennen, dass sich das Fahrzeug der zweiten Verlängerungsgeraden genähert hat, um das Fahrzeug im endgültigen Parkort zu parken.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die erste Verlängerungsgerade als einer einer Anzahl verschiedener linearer Wege eingestellt wird, entlang der das Fahrzeug drehen und dann auf die Zwischen-Verlängerungsgerade ausgerichtet werden kann.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Neigung der Zwischen-Verlängerungsgeraden so berechnet wird, dass das mit der Zwischen-Verlängerungsgeraden fluchtende Fahrzeug mit einem Mindestdrehradius dreht und dann mit der zweiten Verlängerungsgeraden fluchtet.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die zweite Verlängerungsgerade als ein linearer Weg mit einer Neigung unter einem vorgegebenen Winkel bezüglich der Längsrichtung von einem vorderen zu einem hinteren Punkt des Parkplatzes eingestellt wird, wenn die Länge des Parkplatzes kürzer ist als ein durchschnittlicher Parkplatz.
Steuersystem zum Ableiten einer Einparkkurve für ein Fahrzeug, mit: einem oder mehreren am Fahrzeug installierten Sensoren, die zum Erkennen der aktuellen Position des Fahrzeugs konfiguriert sind; und einer Steuereinheit, die zum Berechnen einer ersten Verlängerungsgeraden, die einen linearen Fahrweg des Fahrzeugs enthält, wenn das Fahrzeug beginnt, aus einer neutralen Lenkposition rückwärts zu fahren, zum Ermitteln eines endgültigen Parkorts auf Basis der berechneten Länge des Parkplatzes und eines Parkzielortes im Parkplatz, zum Berechnen einer zweiten Verlängerungsgeraden, die den endgültigen Parkort enthält; und zum Berechnen einer Zwischen-Verlängerungsgerade, die die erste Verlängerungsgerade mit der zweiten Verlängerungsgeraden verbindet, um das Fahrzeug auf die zweite Verlängerungsgerade auszurichten, konfiguriert ist, wobei als Reaktion auf das entlang der ersten Verlängerungsgeraden rückwärts fahrende und zur zweiten Verlängerungsgeraden drehende Fahrzeug verhindert wird, dass das Fahrzeug mit etwaigen Hindernissen kollidiert.
System nach Anspruch 6, wobei die erste Verlängerungsgerade als einer einer Anzahl verschiedener linearer Wege eingestellt wird, entlang der das Fahrzeug drehen und dann auf die Zwischen-Verlängerungsgerade ausgerichtet werden kann.
System nach Anspruch 6, wobei die Neigung der Zwischen-Verlängerungsgeraden von der Steuereinheit so berechnet wird, dass das mit der Zwischen-Verlängerungsgeraden fluchtende Fahrzeug mit einem Mindestdrehradius dreht und dann mit der zweiten Verlängerungsgeraden fluchtet.
System nach Anspruch 6, wobei die zweite Verlängerungsgerade als ein linearer Weg mit einer Neigung unter einem vorgegebenen Winkel bezüglich der Längsrichtung von einem vorderen zu einem hinteren Punkt des Parkplatzes eingestellt wird, wenn die Länge des Parkplatzes kürzer ist als ein durchschnittlicher Parkplatz.
Nicht flüchtiges computerlesbares Medium mit Programmanweisungen, die von einer Steuerung ausgeführt werden, wobei das computerlesbare Medium aufweist: Programmanweisungen, die eine erste Verlängerungsgerade berechnen, die einen linearen Fahrweg des Fahrzeugs enthält, wenn das Fahrzeug beginnt, aus einer neutralen Lenkposition rückwärts zu fahren; Programmanweisungen, die einen endgültigen Parkort auf Basis der berechneten Länge des Parkplatzes und einen Parkzielort im Parkplatz ermitteln; Programmanweisungen, die eine zweite Verlängerungsgerade berechnen, die den endgültigen Parkort enthält; und Programmanweisungen, die eine Zwischen-Verlängerungsgerade berechnen, die die erste Verlängerungsgerade und die zweite Verlängerungsgerade verbindet, um das Fahrzeug auf die zweite Verlängerungsgerade auszurichten, wobei als Reaktion auf das entlang der ersten Verlängerungsgeraden rückwärts fahrende und zur zweiten Verlängerungsgeraden drehende Fahrzeug verhindert wird, dass das Fahrzeug mit etwaigen Hindernissen kollidiert.
Nicht flüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 10, wobei die erste Verlängerungsgerade als einer einer Anzahl verschiedener linearer Wege eingestellt wird, entlang der das Fahrzeug drehen und dann auf die Zwischen-Verlängerungsgerade ausgerichtet werden kann.
Nicht flüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 10, wobei die Neigung der Zwischen-Verlängerungsgeraden so berechnet wird, dass das mit der Zwischen-Verlängerungsgeraden fluchtende Fahrzeug mit einem Mindestdrehradius dreht und dann mit der zweiten Verlängerungsgeraden fluchtet.
Nicht flüchtiges computerlesbares Medium nach Anspruch 10, wobei die zweite Verlängerungsgerade als ein linearer Weg mit einer Neigung unter einem vorgegebenen Winkel bezüglich der Längsrichtung von einem vorderen zu einem hinteren Punkt des Parkplatzes eingestellt wird, wenn die Länge des Parkplatzes kürzer ist als ein durchschnittlicher Parkplatz.