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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeuges mittels einer Fernbedienung
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Halbautomatische Einparksysteme sind bereits seit einigen Jahren in Serienproduktion. Bei solchen Systemen fährt ein Fahrer ein Fahrzeug an Parklücken entlang und das Fahrzeug erkennt freie Parklücken mittels seitlich verbauter Sensoren, z.B. mittels von Ultraschallsensoren. Hält der Fahrer an und legt den Rückwärtsgang ein, so übernimmt das Einparksystem die Kontrolle über das Lenkrad und steuert das Fahrzeug in die freie Parklücke. Der Fahrer muss allerdings selber Gas geben und die Bremse betätigen. In einer weiteren Ausbaustufe sind Systeme bekannt, bei denen der Fahrer nichtmehr Gas geben oder bremsen muss. Dies übernimmt ebenfalls das Einparksystem, z.B. durch direkten Zugriff auf die Längsführungsautomatik des Fahrzeuges, die im Wesentlichen aus der Bremse und der Motorsteuerung besteht.
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Weitere Ausbaustufen werden Systeme sein, die ausparken oder in Garagen einfahren können. Somit wird es eine Vielzahl an verschiedenen Systemausprägungen für das Ein- und Ausparken und das Manövrieren von Fahrzeugen geben. Des Weiteren werden viele dieser Systemausprägungen auch über eine Fernbedienung aktiviert werden können.
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Ein System zum ferngesteuerten Rangieren eines Fahrzeugs mittels einer Fernsteuervorrichtung ist aus der
DE102008051982A1 bekannt. Darin wird das Fahrzeug automatisch gelenkt oder der gewünschte Lenkeinschlag durch die Dauer einer Betätigung eines Bedienelementes eingestellt.
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DE102008033925A1 zeigt einen Garagenassistenten zur Einparkunterstützung eines Fahrzeugs welcher eine Fernsteuerung des Fahrzeuges ermöglicht. Der Assistent weist eine Umfeldsensorik zur automatischen Erfassung von Raumverhältnissen und eine Fernsteuerung zum Aktivieren eines Einparkvorgangs auf. Dabei kann über die Fernsteuerung ein Wunschabstand zwischen Fahrzeug und Garagenwand eingestellt werden.
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DE1012220511B4 beschreibt eine Parkhilfevorrichtung in der Korrekturanweisungen bezüglich eines Lenkwinkels über eine Fernsteuervorrichtung eingeben werden können.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeuges mittels einer Fernbedienung umfasst die Schritte eines Erfassens einer Richtungseingabe eines Anwenders über eine Eingabevorrichtung der Fernbedienung, eines Übermittelns der erfassten Richtungseingabe von der Fernbedienung an eine Steuereinheit des Fahrzeuges, eines Ermittelns eines gewünschten Lenkeinschlags des Fahrzeuges durch die Steuereinheit abhängig von der erfassten Richtungseingabe, eines zumindest teilweisen Erfassens einer Umgebung des Fahrzeuges mittels einer Umgebungssensorik und eines Begrenzens des gewünschten Lenkeinschlags des Fahrzeuges abhängig von der erfassten Umgebung des Fahrzeuges.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeuges mittels einer Fernbedienung umfasst die Fernbedienung, die dazu eingerichtet ist, eine Richtungseingabe eines Anwenders über eine Eingabevorrichtung der Fernbedienung zu erfassen, und die erfasste Richtungseingabe von der Fernbedienung an eine Steuereinheit des Fahrzeuges zu übermitteln, eine Umgebungssensorik, die dazu eingerichtet ist, eine Umgebung des Fahrzeuges zumindest teilweise zu erfassen, die Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, einen gewünschten Lenkeinschlag des Fahrzeuges abhängig von der erfassten Richtungseingabe zu ermitteln, und eine Begrenzungseinheit, die dazu eingerichtet ist, den gewünschten Lenkeinschlag des Fahrzeuges abhängig von der erfassten Umgebung des Fahrzeuges zu begrenzen.
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Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind vorteilhaft, da es einem Anwender ermöglicht wird, das Fahrzeug mit einfachen Richtungsangaben zu steuern, wobei eine Kollision mit Hindernissen, also Objekten in der Umgebung des Fahrzeuges, vermieden wird. Eine Richtungseingabe kann dabei beispielsweise aus einer einfachen Eingabe für „links“ und einer einfachen Eingabe für „rechts“ bestehen. Eine Weiterfahrt des Fahrzeuges wird auch bei unübersichtlichen Umgebungsbedingungen ermöglicht. Gleichzeitig bleibt eine maximale Wendigkeit des Fahrzeuges gegeben, da der gewünschte Lenkeinschlag lediglich so weit begrenzt wird, wie es notwendig ist. Die Bedienung der Fernbedienung ist somit für den Anwender sehr einfach und intuitiv.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn bei einer Richtungseingabe der von der Steuereinheit ermittelte gewünschte Lenkeinschlag des Fahrzeuges gleich einem maximalen Lenkeinschlag ist, der abhängig von der erfassten Umgebung des Fahrzeuges begrenzt wird. Da ein ferngesteuerter Betrieb des Fahrzeuges zumeist in Rangiersituationen erfolgt, wird somit erreicht, dass ein Rangiervorgang, beispielsweise ein Parkmanöver, in möglichst wenigen Zügen durchgeführt werden kann.
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Ebenso vorteilhaft ist es, wenn das Begrenzen des gewünschten Lenkeinschlags des Fahrzeuges derart erfolgt, dass eine zu erwartende Bewegungsbahn des Fahrzeuges nicht auf ein Hindernis in der Umgebung des Fahrzeuges gerichtet ist. Dabei wird eine Weiterfahrt des Fahrzeuges ermöglicht und Hindernisse werden besonders vorausschauend umfahren. Eine Umgebung des Fahrzeuges ist dabei insbesondere eine im Nahbereich des Fahrzeuges gelegene Umgebung.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Richtungseingabe eine Auswahl zwischen einer rechten Richtung und einer linken Richtung ist, die insbesondere durch eine Betätigung einer jeweils einer Richtung zugehörigen Funktionstaste der Eingabevorrichtung erfolgt. Es wird somit eine Quersteuerung des Fahrzeuges über lediglich zwei Funktionstasten ermöglicht. Dadurch wird eine Steuerung des Fahrzeuges mit lediglich einer Hand ermöglicht. Die Größe der Eingabevorrichtung und somit der Fernbedienung kann minimiert werden und die Bedienung wird damit zudem für Personen mit eingeschränkter Mobilität der Hand erleichtert.
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Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte eines Erfassens einer Vortriebseingabe eines Anwenders über die Eingabevorrichtung der Fernbedienung, eines Übermittelns der erfassten Vortriebseingabe von der Fernbedienung an die Steuereinheit des Fahrzeuges, eines Ermittelns einer gewünschten Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges durch die Steuereinheit abhängig von der erfassten Vortriebseingabe, und eines Begrenzens der gewünschten Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges abhängig von der erfassten Umgebung des Fahrzeuges. Somit wird zusätzlich eine einfache und intuitive Längssteuerung des Fahrzeuges über die Fernbedienung ermöglicht. Somit können viele Situationen abgedeckt werden, ohne dass der Anwender für die jeweilige Situation immer eine andere Funktionalität aktivieren muss. Beispiele für solche Situationen sind: Vorwärts-Ausparken aus Querparklücken, Rückwärts-Ausparken aus Querparklücken, Ausparken aus Längsparklücken, Einfahren in Garagen und Ausfahren aus Garagen.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das Begrenzen der gewünschten Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges ein Stoppen des Fahrzeuges umfasst, falls ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem in einer Bewegungsrichtung des Fahrzeuges gelegenen Hindernis kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Somit wird das Fahrzeug in einen sicheren stehenden Zustand gebracht, wenn ein seitliches Ausweichen nicht möglich oder nicht gewünscht ist.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die von der Steuereinheit ermittelte gewünschte Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges zusätzlich durch eine vorgegebene Maximalgeschwindigkeit beschränkt ist. Somit wird erreicht, dass dem Anwender genügend Zeit zur Reaktion auf eine Bewegung des Fahrzeuges gegeben ist. Zudem wird sichergestellt, dass das Fahrzeug keine Gefahr für Personen im Umfeld des Fahrzeuges bildet.
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Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Fernbedienung ferner dazu eingerichtet ist, eine Vortriebseingabe eines Anwenders über die Eingabevorrichtung der Fernbedienung zu erfassen und die erfassten Vortriebseingabe von der Fernbedienung an die Steuereinheit des Fahrzeuges zu übermitteln, die Steuereinheit ferner dazu eingerichtet ist, eine gewünschte Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges abhängig von der erfassten Vortriebseingabe zu ermitteln, und die Begrenzungseinheit ferner dazu eingerichtet ist, die gewünschte Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges abhängig von der erfassten Umgebung des Fahrzeuges zu begrenzen. Somit wird zusätzlich eine einfache und intuitive Längssteuerung des Fahrzeuges über die Fernbedienung ermöglicht. Somit können viele Situationen abgedeckt werden, ohne dass der Anwender für die jeweilige Situation immer eine andere Funktionalität aktivieren muss. Beispiele für solche Situationen sind: Vorwärts-Ausparken aus Querparklücken, Rückwärts-Ausparken aus Querparklücken, Ausparken aus Längsparklücken, Einfahren in Garagen und Ausfahren aus Garagen.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit bei einer Richtungseingabe des Anwenders einen gewünschten Lenkeinschlag des Fahrzeuges ermittelt, der gleich einem maximalen Lenkeinschlag ist, der abhängig von der erfassten Umgebung des Fahrzeuges begrenzt ist. Da ein ferngesteuerter Betrieb des Fahrzeuges zumeist in Rangiersituationen erfolgt, wird somit erreicht, dass ein Rangiervorgang, beispielsweise ein Parkmanöver, in möglichst wenigen Zügen durchgeführt werden kann.
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Eine Vorrichtung, die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist, weist alle Vorteile des Verfahrens auf und ist somit ebenfalls vorteilhaft.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
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1 ein Ablaufdiagram des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer beispielhaften Ausführungsform,
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2 eine Darstellung einer Fernbedienung, über die Richtungseingaben und Vortriebseingaben in der gezeigten beispielhaften Ausführungsform erfasst werden,
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3a bis 3d ein Situationsbeispiel, das einen zeitlichen Verlauf einer zu erwartenden Bewegungsbahn des Fahrzeuges bei einem erfindungsgemäßen Begrenzen des gewünschten Lenkeinschlags zeigt,
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4a und 4b ein zu erwartendes Verhalten des Fahrzeuges bei einer gewünschten Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung in der gezeigten beispielhaften Ausführungsform, und
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5 eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeuges mittels einer Fernbedienung entsprechend der gezeigten beispielhaften Ausführungsform.
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Ausführungsform der Erfindung
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In der im Folgenden beschriebenen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung soll ein Anwender in der Lage sein, mit Hilfe einer Fernbedienung 2, die lediglich vier Knöpfe besitzt, ein Fahrzeug 1 zu manövrieren. Dabei erfasst das Fahrzeug 1 mittels einer geeigneten Umgebungssensorik Hindernisse im Umfeld des Fahrzeuges, überstimmt wenn notwendig einen Wunsch des Anwenders und garantiert somit, dass es zu keiner Kollision kommt.
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1 zeigt ein Ablaufdiagram des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung des Fahrzeuges 1 mittels der Fernbedienung 2 in einer beispielhaften Ausführungsform.
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Das Verfahren gliedert sich dabei in zwei parallele Ablaufstränge 9 und 10, die parallel zueinander abgearbeitet werden. Ein erster Strang 9 umfasst dabei einen ersten bis fünften Schritt S11 bis S15, durch die im Wesentlichen eine Quersteuerung des Fahrzeuges ermöglicht wird. Ein zweiter Strang 10 umfasst dabei einen sechsten bis zehnten Schritt S21 bis S25, durch die im Wesentlichen eine Längssteuerung des Fahrzeuges ermöglicht wird. Das Verfahren wird in dieser Ausführungsform durch eine Betätigung einer Eingabevorrichtung 5 der Fernsteuerung 2 angestoßen.
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In dem ersten Schritt S11 erfolgt ein Erfassen einer Richtungseingabe eines Anwenders über eine Eingabevorrichtung 5 einer Fernbedienung 2. Die Fernbedienung 2 ist eine mobile Einheit, die ein Anwender bevorzugt auch beim Verlassen des Fahrzeuges mitführen kann. Die Fernbedienung 2 kann dabei auch von anderen Geräten umfasst werden. So könnte die Fernbedienung 2 beispielsweise von einem Fahrzeugschlüssel umfasst sein oder aber mittels einer Applikation auf einem Mobiltelefon oder einem Tablet-PC gebildet werden. Eine Eingabevorrichtung 5 ist dabei jegliche Art von Vorrichtung, die eine Eingabe des Anwenders ermöglicht. So könnte die Eingabevorrichtung 5 beispielsweise aus mehreren Tasten bestehen oder aber durch eine berührungssensitive Fläche, beispielsweise einen berührungssensitive Bildschirm, gebildet werden.
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Eine beispielhafte Fernbedienung 2 dieser Ausführungsform ist in 2 gezeigt. Die Fernbedienung 2 wird durch ein Gehäuse gebildet, auf dessen Oberseite die Eingabevorrichtung 5 angeordnet ist. Die Eingabevorrichtung 5 wird dabei durch vier Tasten gebildet, insbesondere eine erste Taste 11 in Form eines Pfeiles, eine zweite Taste 12 in Form eines Pfeiles, eine dritte Taste 13 in Form eines Pfeiles und eine vierte Taste 14 in Form eines Pfeiles. Die Pfeile stehen dabei so zueinander, dass jeder der Pfeile in eine unterschiedliche Richtung deutet. Bei entsprechender Ausrichtung der Fernbedienung 2 wird somit deutlich, dass durch die erste Taste 11 ein Lenkeinschlag des Fahrzeuges 1 nach links angefordert werden kann, durch die zweite Taste 12 ein Lenkeinschlag des Fahrzeuges 1 nach rechts angefordert werden kann, durch die dritte Taste 13 eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 angefordert werden kann und durch die vierte Taste 14 eine Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 angefordert werden kann.
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Durch ein Betätigen der ersten Taste 11 der Fernbedienung 2 erfolgt eine erste Richtungseingabe des Anwenders, die einen gewünschten Lenkeinschlag des Fahrzeuges 1 nach links anfordert. Durch ein Betätigen der zweiten Taste 12 der Fernbedienung 2 erfolgt eine zweite Richtungseingabe des Anwenders, die einen gewünschten Lenkeinschlag des Fahrzeuges 1 nach rechts anfordert. Ein Winkel des Lenkeinschlages kann in dieser Ausführungsform nicht durch den Anwender bestimmt werden, um diesem die Eingabe zu erleichtern. Somit ist die Richtungseingabe eine Auswahl zwischen einer rechten Richtung und einer linken Richtung, die insbesondere durch eine Betätigung einer jeweils einer Richtung zugehörigen Funktionstaste, nämlich der ersten Taste 11 und der zweiten Taste 12, der Eingabevorrichtung 5 erfolgt.
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In anderen Ausführungsformen kann der Anwender den Winkel des Lenkeinschlages bestimmen. Dies könnte beispielsweise dadurch erfolgen, dass eine Dauer, die der Anwender eine Taste der Eingabevorrichtung 5 betätigt, gemessen wird und über diese gemessene Dauer ein Lenkwinkel definiert wird. Alternativ könnte die Eingabevorrichtung ein Eingabemittel für eine analoge Eingabe umfassen, über die eine Stärke des Lenkeinschlages bestimmt werden kann. Beispiele für ein Eingabemittel für eine analoge Eingabe sind ein Joystick, ein Schieberegler oder ein entsprechender Bereich auf einem berührungssensitiven Bildschirm.
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In dem zweiten Schritt S12 erfolgt ein Übermitteln der erfassten ersten oder zweiten Richtungseingabe von der Fernbedienung 2 an eine Steuereinheit 3 des Fahrzeuges 1. Dazu umfasst die Fernbedienung 2 in dieser Ausführungsform eine Sendeeinheit, die eine Funkübertragung der erfassten Richtungseingabe ermöglicht. Neben einer Funkübertragung können auch andere Übertragungswege vorteilhaft sein. So könnte eine Übertragung der Richtungseingabe ebenfalls über einen optischen Übertragungsweg, wie z.B. Infrarot, oder einen akustischen Übertragungsweg erfolgen. Die Funkübertragung der erfassten Richtungseingabe wird von der Steuereinheit 3 empfangen. Die Steuereinheit ist eine elektronische Steuereinheit, die in dem Fahrzeug 1 angeordnet ist. Der Empfang der Richtungseingabe muss nicht durch die Steuereinheit 3 erfolgen, sondern es ist ebenfalls möglich, dass der Empfang durch eine andere Einheit erfolgt und die Richtungseingabe lediglich an die Steuereinheit 3 weitergeleitet wird.
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In dem dritten Schritt S13 erfolgt ein Ermitteln eines gewünschten Lenkeinschlags des Fahrzeuges 1 durch die Steuereinheit 3 abhängig von der erfassten Richtungseingabe. Wurde durch den Anwender eine erste Richtungseingabe getätigt, so wird ein gewünschter Lenkeinschlag des Fahrzeuges 1 nach links ermittelt. Wurde durch den Anwender eine zweite Richtungseingabe getätigt, so wird ein gewünschter Lenkeinschlag des Fahrzeuges 1 nach rechts ermittelt. Da die Eingabe des Anwenders und somit auch die erste und zweite Richtungseingabe in dieser Ausführungsform keine Informationen über den Winkel des gewünschten Lenkeinschlages umfasst, wird der gewünschte Lenkeinschlag gleich einem maximalen Lenkeinschlag gesetzt. Der maximale Lenkeinschlag ist dabei ein maximaler Lenkeinschlag des Fahrzeuges, der entweder durch die mechanischen Eigenschaften der Lenkung begrenzt ist oder durch einen vorgegebenen Schwellenwert begrenzt wird. So könnte ein maximaler Lenkeinschlag auch als ein Anteil eines mechanisch möglichen Lenkeinschlages definiert sein.
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In dem vierten Schritt S14 erfolgt ein zumindest teilweises Erfassen einer Umgebung des Fahrzeuges 1 mittels einer Umgebungssensorik. Die Umgebungssensorik kann dabei jede Art von Sensoranordnung sein, die dazu geeignet ist, die Umgebung des Fahrzeuges 1 zumindest teilweise zu erfassen. So ist beispielsweise eine optische Erfassung der Umgebung des Fahrzeuges 1 über Videokameras oder LIDAR oder eine akustische Erfassung über Ultraschallsensoren möglich. Die Umgebungssensorik wird in dieser Ausführungsform durch vier Ultraschallsensoren 4a, 4b, 4c, 4d gebildet, von denen ein erster und ein zweiter Ultraschallsensor 4a, 4b an der Front des Fahrzeuges 1 angeordnet sind und ein dritter und vierter Ultraschallsensor 4c, 4d am Heck des Fahrzeuges 1 angeordnet sind. Wird durch die Ultraschallsensoren 4a, 4b, 4c, 4d ein Hindernis im Umfeld des Fahrzeuges 1 erfasst, so wird dessen Position an eine Begrenzungseinheit 6 übertragen.
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In dem fünften Schritt S15 erfolgt abhängig von der erfassten Umgebung des Fahrzeuges 1 ein Begrenzen des gewünschten Lenkeinschlags des Fahrzeuges 1 durch die Begrenzungseinheit 6. Dabei erfolgt das Begrenzen des gewünschten Lenkeinschlags des Fahrzeuges 1 derart, dass eine zu erwartende Bewegungsbahn 22 des Fahrzeuges 1 nicht auf ein Hindernis in der Umgebung des Fahrzeuges 1 gerichtet ist. Zunächst wird dabei die zu erwartende Bewegungsbahn 22 des Fahrzeuges 1 abgeschätzt. Diese Abschätzung erfolgt zumindest basierend auf dem gewünschten Lenkeinschlag, kann aber noch durch zusätzliche Parameter, beispielsweise eine zu erwartende Bewegungsrichtung des Fahrzeuges 1 präzisiert werden. Die zu erwartende Bewegungsbahn 22 des Fahrzeuges 1 und die Position von Hindernissen im Umfeld des Fahrzeuges 1 werden in Bezug zueinander gesetzt. Liegt ein Hindernis auf der zu erwartende Bewegungsbahn 22 des Fahrzeuges 1, so wird der gewünschte Lenkeinschlag begrenzt, also verringert. Daraus ergibt sich eine neue zu erwartende Bewegungsbahn 22 des Fahrzeuges 1. Der gewünschte Lenkeinschlag des Fahrzeuges 1 wird so weit begrenzt, bis das Hindernis nichtmehr auf der zu erwartenden Bewegungsbahn 22 des Fahrzeuges 1 liegt.
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Der begrenzte gewünschte Lenkeinschlag wird in dieser Ausführungsform einer Quersteuerung des Fahrzeuges 1 bereitgestellt, die den begrenzten gewünschten Lenkeinschlag über die Lenkung des Fahrzeuges 1 ausführt.
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Wie eingangs erläutert, erfolgt in dem zweiten Strang 10 des in 1 dargestellten Verfahrens in dem sechsten bis zehnten Schritt S21 bis S25 im Wesentlichen eine Längssteuerung des Fahrzeuges.
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In dem sechsten Schritt S21 erfolgt ein Erfassen einer Vortriebseingabe des Anwenders über die Eingabevorrichtung 5 der Fernbedienung 2. Durch ein Betätigen der dritten Taste 13 der Fernbedienung 2 kann eine erste Vortriebseingabe des Anwenders erfolgen, die eine gewünschte Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 anfordert. Durch ein Betätigen der vierten Taste 14 der Fernbedienung 2 kann eine zweite Vortriebseingabe des Anwenders erfolgen, die eine gewünschte Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 anfordert. Eine Geschwindigkeit der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung kann in dieser Ausführungsform nicht durch den Anwender bestimmt werden, um diesem die Eingabe zu erleichtern.
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In anderen Ausführungsformen kann der Anwender die Geschwindigkeit der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung bestimmen. Dies könnte beispielsweise dadurch erfolgen, dass eine Dauer, die der Anwender eine Taste der Eingabevorrichtung 5 betätigt gemessen wird, und über diese gemessene Dauer eine Geschwindigkeit der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung definiert wird. Alternativ kann die Eingabevorrichtung ein Eingabemittel für eine analoge Eingabe umfassen, über die eine Geschwindigkeit der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung bestimmt werden kann. Beispiele für ein Eingabemittel für eine analoge Eingabe sind ein Joystick, ein Schieberegler oder ein entsprechender Bereich auf einem berührungssensitiven Bildschirm. Auch könnte die Eingabevorrichtung mehrere Tasten aufweise, über die eine zurückzulegende Wegstecke definiert ist, die durch eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 bewältigt werden soll.
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In dem siebten Schritt S22 erfolgt ein Übermitteln der erfassten ersten oder zweiten Vortriebseingabe von der Fernbedienung 2 an die Steuereinheit 3 des Fahrzeuges 1. Dabei wird in dieser Ausführungsform derselbe Übertragungsweg genutzt, über den auch die Richtungseingabe übermittelt wurde.
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In dem achten Schritt S23 erfolgt ein Ermitteln einer gewünschten Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 durch die Steuereinheit 3 abhängig von der erfassten Vortriebseingabe. Wurde durch den Anwender eine erste Vortriebseingabe getätigt, so wird ein gewünschter Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 ermittelt. Wurde durch den Anwender eine zweite Vortriebseingabe getätigt, so wird eine gewünschte Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 ermittelt. Da die Eingabe des Anwenders und somit auch die erste Vortriebseingabe in dieser Ausführungsform keine Informationen über die Geschwindigkeit der gewünschten Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung umfasst, wird die Geschwindigkeit einer gewünschten Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung gleich einer vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit gesetzt. Die vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit ist hier mit einer Geschwindigkeit von kleiner oder gleich 5km/h gewählt.
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In dem neunten Schritt S24 erfolgt ein zumindest teilweises Erfassen einer Umgebung des Fahrzeuges 1 mittels der Umgebungssensorik. Dieser neunte Schritt S24 entspricht dem vierten Schritt S14. Es ist kein doppeltes Erfassen der Umgebung des Fahrzeuges 1 notwendig, wobei eine laufende Aktualisierung dennoch vorteilhaft ist.
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In dem zehnten Schritt S25 erfolgt abhängig von der erfassten Umgebung des Fahrzeuges 1 ein Begrenzen der gewünschten Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges 1. Wurde durch die Ultraschallsensoren 4a, 4b, 4c, 4d ein Hindernis im Umfeld des Fahrzeuges 1 erfasst, so wird aus dessen Position ein Abstand des zu dem Fahrzeug 1 ermittelt. Wird ein vorgegebener Mindestabstand zu einem Hindernis unterschritten und die gewünschte Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 ist auf das Hindernis gerichtet, so wird die Geschwindigkeit der gewünschte Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 auf Null gesetzt und das Fahrzeug somit gestoppt. Das Begrenzen der gewünschten Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 umfasst somit ein Stoppen des Fahrzeuges 1, falls ein Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und einem in einer gewünschten Bewegungsrichtung des Fahrzeuges 1 gelegenen Hindernis kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert, also dem Mindestabstand, ist. In alternativen Ausführungsformen wird die Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung mittels einer Wegstrecke begrenzt. Dazu wird beispielsweise aus einem Abstand zu einem Hindernis ein noch verfügbarer Bewegungsraum errechnet und eine Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges auf diesen Bewegungsraum begrenzt.
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Die begrenzte gewünschte Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung wird in dieser Ausführungsform von einer Längsführungsautomatik des Fahrzeuges 1 bereitgestellt, welche die begrenzte gewünschte Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung über den Antrieb und die Bremsen des Fahrzeuges 1 ausführt.
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In der gezeigten beispielhaften Ausführungsform können die erste und zweite Taste 11, 12 für eine Richtungseingabe und die zweite und dritte Taste 13, 14 für eine Vortriebseingabe entweder alleine betätigt werden oder es können die Tasten für eine Vortriebseingabe und eine Richtungseingabe gleichzeitig betätigt werden. Wird die erste oder zweite Taste 11, 12 betätigt, so wird bei dem Fahrzeug 1 der begrenzte gewünschte Lenkeinschlag ausgeführt. Wird gleichzeitig die dritte oder vierte Taste 13, 14 betätigt, so bewegt sich das Fahrzeug 1 mit der vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit, falls keine weitere Begrenzung der Bewegung erfolgt.
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In alternativen Ausführungsformen muss jeweils nur eine der ersten, zweiten, dritten und vierten Taste 11, 12, 13, 14 für eine Richtungseingabe und eine Vortriebseingabe betätigt werden. Wird die erste oder zweite Taste 11, 12 für eine Richtungseingabe betätigt, so wird bei dem Fahrzeug 1 der begrenzte gewünschte Lenkwinkel eingestellt und das Fahrzeug 1 bewegt sich mit der vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit entweder vorwärts oder rückwärts, je nachdem, ob die dritte Taste 13 oder die vierte Taste 14 zuletzt betätigt wurde.
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Der erste bis fünften Schritt S11 bis S15 des ersten Stanges 9 werden aufeinanderfolgend durchlaufen. Der sechste bis zehnte Schritt S21 bis S25 des zweiten Stanges 10 werden aufeinanderfolgend durchlaufen. Die beiden Stränge 9, 10 werden wiederholt durchlaufen, bis keine Richtungseingabe oder Vortriebseingabe durch den Anwender mehr erfolgt, also keine der vier Knöpfe 11, 12, 13, 14 der Fernbedienung 2 mehr betätigt wird.
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Die 3a bis 3d zeigen eine zu erwartende Bewegungsbahn 22 eines Fahrzeuges 1 bei einem erfindungsgemäßen Begrenzen des gewünschten Lenkeinschlags gemäß der hier gezeigten beispielhaften Ausführungsform. Dies wird anhand einer beispielhaften Situation in einem chronologischen Ablauf dargestellt.
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In 3a befindet sich das Fahrzeug 1 zu einem anfänglichen Zeitpunkt in einer ersten Position zwischen einem ersten Fremdfahrzeug 20 und einem zweiten Fremdfahrzeug 21. Die Fahrzeugfront des Fahrzeuges 1 ist in 3a nach unten gerichtet. Das erste und das zweite Fremdfahrzeug 20, 21 werden durch die Umgebungssensorik des Fahrzeuges 1 erfasst und bilden ein Hindernis in der Umgebung des Fahrzeuges 1. Über die Fernbedienung 1 hat der Anwender eine Richtungseingabe getätigt und es wurde ein gewünschter Lenkeinschlag nach rechts ermittelt, der in dieser Ausführungsform ein maximaler Lenkeinschlag ist. Eine zu erwartende Bewegungsbahn 22 des Fahrzeuges 1 wird basierend auf dem maximalen Lenkeinschlag nach rechts ermittelt. Wie aus 4a ersichtlich, befindet sich das erste Fremdfahrzeug 21 auf der zu erwartenden Bewegungsbahn 22.
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In 3b befindet sich das Fahrzeug 1 noch immer in der ersten Position. Die Fahrzeugfront des Fahrzeuges 1 ist in 3a weiterhin nach unten gerichtet. Das erste und das zweite Fremdfahrzeug 20, 21 werden durch die Umgebungssensorik des Fahrzeuges 1 erfasst und bilden ein Hindernis in der Umgebung des Fahrzeuges 1. Über die Fernbedienung 1 hat ein Anwender eine Richtungseingabe getätigt und es wurde ein Lenkeinschlag nach rechts ermittelt, der in dieser Ausführungsform ein maximaler Lenkeinschlag ist. Dieser Lenkeinschlag wurde derart begrenzt, dass die zu erwartende Bewegungsbahn 22 des Fahrzeuges 1 nichtmehr auf ein Hindernis, also auf das erste Fremdfahrzeug 20 gerichtet ist. Die zu erwartende Bewegungsbahn 22 des Fahrzeuges 1 weist somit nun einen größeren Kurvenradius auf, wodurch das erste Fremdfahrzeug 20 nichtmehr auf der zu erwartende Bewegungsbahn 22 liegt, und das ersten Fremdfahrzeug 20 somit von dem Fahrzeug 1 umfahren werden kann.
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3c zeigt das Fahrzeug 1 nach einer Vorwärtsbewegung entlang der zu erwartenden Bewegungsbahn 22. Das Fahrzeug 1 befindet sich nun in einer zweiten Position. Es ist ersichtlich, dass das Heck des ersten Fremdfahrzeuges 20 umfahren wird.
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Zu dem in 3d gezeigt letzten Zeitpunkt erfolgt eine Aktualisierung der Begrenzung des gewünschten Lenkeinschlages. Der Lenkeinschlag wird erneut derart begrenzt, dass die zu erwartende Bewegungsbahn 22 des Fahrzeuges 1 nichtmehr auf ein Hindernis, also auf das erste Fremdfahrzeug 20 gerichtet ist. Der gewünschte Lenkeinschlag ist unverändert ein maximaler Lenkeinschlag nach rechts. In der in 3d gegebenen Situation ist eine zu diesem Zeitpunkt ermittelte zu erwartende Bewegungsbahn 22 des Fahrzeuges 1 jedoch nichtmehr auf das erste Fremdfahrzeug 20 gerichtet. Daher wird der gewünschte Lenkeinschlag nichtmehr begrenzt und wird tatsächlich als ein maximaler Lenkeinschlag ausgeführt. Das Heck des ersten Fremdfahrzeuges 20 wird in einem enger werdenden Radius umfahren.
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Die 4a und 4b zeigen ein zu erwartendes Verhalten eines Fahrzeuges 1 bei einer erfindungsgemäßen gewünschten Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung.
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4a stellt eine Situation dar, in der sich das Fahrzeug 1 vor einer Garage 23 befindet. In der dargestellten Situation erfolgt ein Betätigen der dritten Taste 13 der Fernbedienung 2 wodurch eine gewünschte Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 ermittelt wird. Da der Abstand zwischen der Fahrzeugfront des Fahrzeuges 1 und der hinteren Wand der Garage 23 größer als der vorgegebene Mindestabstand ist, erfolgt lediglich eine Begrenzung der Vorwärtsbewegung durch die vorgegebene Maximalgeschwindigkeit. Das Fahrzeug 1 bewegt sich mit der vorgegebene Maximalgeschwindigkeit auf die hintere Wand der Garage 23 zu.
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4a stellt eine Situation dar, in der sich das Fahrzeug 1 bereits in der Garage 23 befindet. In der dargestellten Situation erfolgt ein Betätigen der dritten Taste 13 der Fernbedienung 2 wodurch eine gewünschte Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 ermittelt wird. Da der Abstand zwischen der Fahrzeugfront des Fahrzeuges 1 und der hinteren Wand der Garage 23 kleiner als der vorgegebene Mindestabstand ist, erfolgt eine Begrenzung der Vorwärtsbewegung indem das Fahrzeug gestoppt wird. Das Fahrzeug 1 bewegt sich nicht weiter auf die hintere Wand der Garage 23 zu.
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5 zeigt eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeuges 1 mittels einer Fernbedienung 2. Durch die Vorrichtung wird das zuvor beschriebene Verfahren ausgeführt. Dabei umfasst die Vorrichtung die zuvor beschriebene Fernbedienung 2, die dazu eingerichtet ist, eine Richtungseingabe des Anwenders und eine Vortriebseingabe des Anwenders über eine Eingabevorrichtung 5 der Fernbedienung 2 zu erfassen, und die erfasste Richtungseingabe und/oder Vortriebseingabe von der Fernbedienung 2 an eine Steuereinheit 3 des Fahrzeuges 1 zu übermitteln.
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Ferner umfasst das Fahrzeug 1 eine Umgebungssensorik, die dazu eingerichtet ist, eine Umgebung des Fahrzeuges 1 zumindest teilweise zu erfassen. Diese wird aus den vier Ultraschallsensoren 4a, 4b, 4c, 4d gebildet, welche mit der Begrenzungseinheit 6 gekoppelt sind, um die Position von Hindernissen an diese zu übertragen. Dabei sind jeweils zwei Ultraschallsensoren an der Fahrzeugfront und zwei Hindernissensoren am Fahrzeugheck angeordnet.
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Ferner umfasst das Fahrzeug 1 die Steuereinheit 3, die dazu eingerichtet ist, einen gewünschten Lenkeinschlag des Fahrzeuges 1 abhängig von der erfassten Richtungseingabe zu ermitteln und eine gewünschte Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 abhängig von der erfassten Vortriebseingabe zu ermitteln. Die Steuereinheit 3 ist eine Steuerelektronik, die in der hier gezeigten Ausführungsform dazu geeignet ist, das Funksignal der Fernbedienung 2 über eine Antenne zu empfangen. Die Steuereinheit 3 ist mit der Begrenzungseinheit 6 gekoppelt, um den ermittelten gewünschten Lenkeinschlag und die ermittelte gewünschte Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 an diese zu übermitteln.
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Ferner umfasst das Fahrzeug 1 die Begrenzungseinheit 6, die dazu eingerichtet ist, den gewünschten Lenkeinschlag des Fahrzeuges 1 abhängig von der erfassten Umgebung des Fahrzeuges 1 zu begrenzen und die gewünschte Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 abhängig von der erfassten Umgebung des Fahrzeuges 1 zu begrenzen. Die Begrenzungseinheit 6 dabei eine elektronische Recheneinheit, die auch mit der Steuereinheit 3 kombiniert sein kann.
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Erfindungsgemäß wird somit ein kollisionsfreies Manövrieren des Fahrzeuges über die vier Knöpfe 11, 12, 13, 14 der Fernbedienung 2 ermöglicht. Dabei erfasst eine Umgebungssensorik im Fahrzeug 1 Hindernisse in der Nähe des Fahrzeugs 1 und limitiert basierend darauf einen Lenkwinkel und eine Bewegungsgeschwindigkeit oder eine Wegstrecke. Aufgrund der Umgebungssensorik sind Hindernisse im Umfeld des Fahrzeuges 1 und deren Position bekannt. Ist eine kollisionsfreie Weiterfahrt bei einem maximalen Lenkeinschlag nicht möglich, so wird der Lenkeinschlag des Fahrzeuges 1 soweit limitiert bis eine kollisionsfreie Weiterfahrt möglich ist. Sofern es möglich ist, den Lenkeinschlag wieder zu vergrößern wird dies zugelassen. Die Begrenzung des Lenkeinschlags erfolgt immer nur so stark wie nötig. Ist bei einer Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges 1 eine Weiterfahrt nicht möglich, so wird eine Eingabe des Anwenders überstimmt und das Fahrzeug 1 hält beispielsweise mit einem fest definierten Sicherheitsabstand von 30cm vor dem Hindernis an.
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Neben der obigen schriftlichen Offenbarung wird explizit auf die Offenbarung der 1 bis 5 verwiesen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008051982 A1 [0004]
- DE 102008033925 A1 [0005]
- DE 1012220511 B4 [0006]
