DE102015200522A1 - Verfahren zum Unterstützen eines Manövriervorganges eines Kraftfahrzeuges sowie Fahrassistenzsystem - Google Patents

Verfahren zum Unterstützen eines Manövriervorganges eines Kraftfahrzeuges sowie Fahrassistenzsystem Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Manövriervorganges eines Kraftfahrzeuges sowie ein Fahrassistenzsystem. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Unterstützen eines Manövriervorganges eines Kraftfahrzeuges, wobei das Kraftfahrzeug ein Fahrassistenzsystem aufweist, wirde der Manövriervorgang durch das Fahrassistenzsystem zumindest teilweise autonom unter Berücksichtigung der Umgebung des Kraftfahrzeuges und auf Basis vorgegebener Steuerungsparameter gesteuert. Hierbei wird in Reaktion auf eine Fahrereingabe ein alternativer Betriebsmodus des Kraftfahrzeuges aktiviert, wobei dieser alternative Betriebsmodus eine Änderung wenigstens eines der Steuerungsparameter umfasst.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Manövriervorganges eines Kraftfahrzeuges sowie ein Fahrassistenzsystem.
  • Die künftige Generation von Fahrassistenzsystemen, welche in den nächsten Jahren auf den Markt kommt, ist dazu in der Lage, zur autonomen Durchführung des gesamten Parkmanövers die laterale und longitudinale Steuerung des Kraftfahrzeuges zu übernehmen. Die Funktion solcher Parkassistenzsysteme beruht auf dem Einsatz sowohl einer Gruppe von Sensoren zur Überwachung der Umgebung als auch auf einer Entscheidungslogik zur bestmöglichen Durchführung des Parkvorganges.
  • Die Steuerungslogik solcher Parkassistenzsysteme beinhaltet typischerweise mehrere Betriebsmodi bzw. -phasen, z.B. eine Aktivierungsphase (in welcher der Fahrer das System unter Signalisierung des Parkwunsches aktiviert und gegebenenfalls die Form des Parkplatzes bzw. ein senkrechtes oder paralleles Einparken vorgibt), die Ausschau nach verfügbaren Parkplätzen, die eigentliche Manövrierphase, gegebenenfalls die Unterbrechung oder den Abbruch des Parkvorganges, bestimmte Maßnahmen nach Beendigung des Parkmanövers (z.B. Betätigung der Parkbremse oder Abschalten des Motors) sowie gegebenenfalls auch einen Ausparkmodus, in welchem das Fahrzeug z.B. aus einer engen Parklücke ausgeparkt oder dem Fahrer ein einfaches Ausparken ermöglicht wird.
  • Zum Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf DE 10 2005 058 499 A1 verwiesen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Unterstützen eines Manövriervorganges eines Kraftfahrzeuges sowie ein Fahrassistenzsystem bereitzustellen, welche eine verbesserte Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Steuerung eines Manövriervorganges ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 bzw. das Fahrassistenzsystem gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 8 gelöst.
  • Bei einem Verfahren zum Unterstützen eines Manövriervorganges eines Kraftfahrzeuges, wobei das Kraftfahrzeug ein Fahrassistenzsystem aufweist, wird der Manövriervorgang durch das Fahrassistenzsystem zumindest teilweise autonom unter Berücksichtigung der Umgebung des Kraftfahrzeuges und auf Basis vorgegebener Steuerungsparameter gesteuert. In Reaktion auf eine Fahrereingabe wird ein alternativer Betriebsmodus des Kraftfahrzeuges aktiviert, wobei dieser alternative Betriebsmodus eine Änderung wenigstens eines der Steuerungsparameter umfasst.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, auf Basis von Fahrereingaben, insbesondere Sprachbefehlen, einen speziellen Betriebsmodus eines Fahrassistenzsystems zu aktivieren. Dabei erfolgt über die erfindungsgemäße Aktivierung eines speziellen Betriebsmodus keine unmittelbare Steuerung der Kraftfahrzeugbewegung, sondern es wird vielmehr dem Fahrer eine zusätzliche Möglichkeit gegeben, einen Manövriervorgang wie z.B. ein Parkmanöver in komfortabler Weise zu überwachen und zu beeinflussen.
  • Gemäß der Erfindung wird dabei dem Umstand Rechnung getragen, dass beispielsweise das Einhalten eines vorgegebenen Geschwindigkeitssollwertes während des Auffahrens auf eine Bordsteinkante eine anderweitige Betätigung des Motors und der Bremsen erfordert, als dies z.B. bei Einhaltung eines vorgegebenen Geschwindigkeitssollwertes auf ebener Fahrbahn der Fall ist. Da jedoch etwa eine Bordsteinkante nicht immer zuverlässig von einem Parksensor erfasst werden kann, wird erfindungsgemäß der Fahrer z.B. in die Lage gesetzt, einen entsprechenden speziellen Betriebsmodus "Parken auf Bordsteinkante" zu aktivieren.
  • Durch die Erfindung wird der Fahrer eines Kraftfahrzeuges insbesondere in die Lage versetzt, in einfacher Weise auf ein Parkassistenzsystem einzuwirken und optionale Funktionalitäten z.B. während eines autonom durchgeführten Parkmanövers in einfacher Weise zu aktivieren oder außer Kraft zu setzen, wobei diese Einflussnahme seitens des Fahrers alternativ innerhalb des Kraftfahrzeuges oder von außerhalb des Kraftfahrzeuges aus erfolgen kann.
  • Durch die erfindungsgemäße Aktivierung spezieller Betriebsmodi des Kraftfahrzeuges kann im Ergebnis die Leistungsfähigkeit eines Fahrassistenzsystems, welches z.B. zur autonomen Durchführung eines Parkvorganges ausgelegt ist, hinsichtlich der Steuerung des betreffenden Manövriervorganges verbessert werden. Des Weiteren kann durch die Erfindung die Leistungsfähigkeit des Fahrassistenzsystems im Hinblick auf den Fahrkomfort, die NVH-Eigenschaften, das Fahrempfinden sowie das Ansprechvermögen der Steuerung des jeweiligen Manövriervorganges verbessert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die in dem alternativen Betriebsmodus erfolgende Änderung wenigstens eines der Steuerungsparameter eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen:
    • – Vorgabe eines geänderten Geschwindigkeitssollwertes für den Antrieb des Kraftfahrzeuges während des Manövriervorganges;
    • – Änderung der Bremsscheibenposition;
    • – Verwendung eines geänderten Steuerungsalgorithmus während des Manövriervorganges.
  • Ein spezieller Betriebsmodus wie z.B. "Parken auf Bordsteinkante" kann etwa insbesondere beinhalten, dass für die Kraftfahrzeugbewegung ein geringerer Geschwindigkeitssollwert für den Antrieb des Kraftfahrzeuges vorgegeben wird, um den Motor mit größerer Drehmomentreserve zu betreiben. Des Weiteren kann eine schnelle Reaktion bzw. ein rascheres Ansprechen der Bremsen durch Verstellen bzw. Heranrücken der Bremsbeläge bzw. Bremsscheiben ermöglicht werden.
  • Ferner kann die erfindungsgemäße Aktivierung eines speziellen Betriebsmodus beispielsweise die Verwendung alternativer Parameterwerte, die Verwendung eines alternativen Steuerungsalgorithmus oder die Verwendung eines alternativen Betriebsprinzips beinhalten, wobei diese Verwendung entweder für die Dauer des jeweiligen Fahr- bzw. Parkmanövers gültig sein kann (wenn z.B. der Fahrer den jeweiligen Betriebsmodus vor den betreffenden Manöver aktiviert hat) oder erst nach einem entsprechendem Sprachbefehl seitens des Fahrers (bei bereits stattfindendem Manöver) in Kraft treten kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Fahrereingabe zur Aktivierung eines speziellen Betriebsmodus akustisch als Spracheingabe. Die erfindungsgemäße Aktivierung spezieller Betriebsmodi auf Basis von Sprachbefehlen bzw. akustisch wahrnehmbaren Fahrereingaben ist insofern besonders vorteilhaft, als auf diese Weise der Fahrer in weitaus geringerem Maße abgelenkt wird. Der Fahrer, der ja die Umgebung seines Kraftfahrzeuges jederzeit im Blick behalten muss, ist sich hierbei jederzeit darüber bewusst, das betreffende aktuelle Fahrmanöver über Sprachbefehle beeinflussen zu können.
  • Die gemäß der Erfindung vorzugsweise vorgesehene Sprachsteuerung durch den Fahrer erfordert keine Ersetzung bzw. keinen Austausch der gesamten vorhandenen Steuerungslogik, sondern kann über eine geeignete Schnittstelle als Ergänzung zu einer bereits vorhandenen Parkassistenzvorrichtung implementiert werden.
  • Die entsprechende Sprachsteuerung kann insbesondere sowohl in Situationen durchgeführt werden, bei denen sich der Fahrer an Bord des Kraftfahrzeuges befindet, als auch in Situationen, bei denen er sich z.B. während eines Parkmanövers außerhalb des Kraftfahrzeuges befindet. Der Fahrer wird gemäß der Erfindung in die Steuerung des jeweiligen Manövriervorganges mit einbezogen, wobei ihm auf besonders intuitive Weise die Möglichkeit gegeben wird, zusätzlich auf den Betrieb der Fahrassistenzvorrichtung einzuwirken.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Manövriervorgang ein Einparkmanöver.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird durch die Fahrereingabe die Absicht eines zumindest teilweisen Auffahrens des Kraftfahrzeuges auf einen Bordstein signalisiert.
  • Gemäß einer Ausführungsform werden in Abhängigkeit davon, ob durch die Fahrereingabe die Absicht des Auffahrens des Kraftfahrzeuges auf einen Bordstein mit zwei Rädern oder mit vier Rädern signalisiert wird, voneinander verschiedene alternative Betriebsmodi des Kraftfahrzeuges aktiviert.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird durch die Fahrereingabe die Existenz eines Hindernisses für den Manövriervorgang signalisiert.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein Fahrassistenzsystem zum Unterstützen eines Manövriervorganges eines Kraftfahrzeuges, wobei der Manövriervorgang durch das Fahrassistenzsystem zumindest teilweise autonom unter Berücksichtigung der Umgebung des Kraftfahrzeuges und auf Basis vorgegebener Steuerungsparameter steuerbar ist, und wobei das Fahrassistenzsystem dazu ausgelegt ist, ein Verfahren mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen durchzuführen.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung von in einem erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystem vorhandenen Modulen gemäß einer Ausführungsform;
  • 2a–b schematische Darstellungen zur Erläuterung der möglichen Aktivierung zusätzlicher Betriebsmodi auf Basis von Sprachbefehlen seitens eines Fahrers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Im Weiteren werden zunächst unter Bezugnahme auf das schematische Übersichtsdiagramm von 1 typische, in Verbindung mit einem Fahrassistenzsystem einsetzbare Module kurz erläutert.
  • Gemäß 1 gelangen von einem Fahrer 4 erteilte Sprachbefehle über ein Mikrophon 8 in einen Übertragungskanal 7 für die betreffenden Audiosignale. Diese werden einem Spracherkennungsmodul 3 zur Interpretation der Sprachbefehle des Fahrers zugeführt, wobei das Spracherkennungsmodul 3 die vom Fahrer 4 gesprochenen Befehle in Anweisungen an ein Fahrassistenzsystem in Form einer Parkassistenzvorrichtung 9 übersetzt.
  • Das Spracherkennungsmodul 3 führt die Interpretation der Sprachbefehle des Fahrers 4 auf Basis eines von einem Modul 1 bereitgestellten statistischen Sprachmodells sowie auf Basis der von einem Modul 2 bereitgestellten Vokabular- bzw. Grammatikinformationen durch. Die Parkassistenzvorrichtung 9 steht gemäß 1 in Datenaustausch mit einem Modul 5 zur Durchführung der lateralen Steuerung (über ein Lenken des Kraftfahrzeuges) sowie einem Modul 6 zur Durchführung der longitudinalen Steuerung (durch Steuerung von Bremse, Gaspedal und Getriebe des Kraftfahrzeuges). Des Weiteren ist mit "10" eine herkömmliche Schnittstelle zur Ermöglichung von Fahrereingaben (insbesondere der Aktivierung eines autonomen Parkmanövers) bezeichnet.
  • Im Weiteren werden unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung von 2a–b mögliche Funktionalitäten des Spracherkennungsmoduls 3 aus 1 (mittlere Spalte in 2a–b) jeweils in Verbindung mit zugehörigen Sprachbefehlen des Fahrers (linke Spalte in 2a–b) sowie dem jeweiligen Betriebszustand der Parkassistenzvorrichtung 9 (rechte Spalte in 2a–b) erläutert.
  • Gemäß 2a–b kann der Fahrer nach Aktivierung der Parkassistenzvorrichtung 9 (Befehl "21") insbesondere Befehle zu Art und Weise des durchzuführenden Einparkvorganges ("paralleler Modus" gemäß Befehl 23, "senkrechter Modus" gemäß Befehl 24) oder auch einen Befehl zum Start der Parkplatzerkennung 25 erteilen. Des Weiteren kann der Fahrer diverse Befehle 26–34 zur Auswahl eines speziellen Betriebsmodus (z.B. zum Einparken auf einen Bordstein mit zwei oder vier Rädern oder zur Berücksichtigung eines Schlagloches bzw. einer Bodenwelle) erteilen.
  • Infolge der Auswahl eines speziellen Betriebsmodus kann z.B. die Vorgabe eines geänderten Geschwindigkeitssollwertes für den Antrieb des Kraftfahrzeuges während des Manövriervorganges, eine Änderung der Bremsscheibenposition und/oder Verwendung eines geänderten Steuerungsalgorithmus während des Manövriervorganges erfolgen.
  • Der Fahrer kann insbesondere andere Geschwindigkeitssollwerte für die Durchführung des Parkmanövers vorgeben.
  • In Ausführungsformen der Erfindung kann der Fahrer über Spracheingaben z.B. das Vorhandensein einer Bordsteinkante signalisieren, um die Steuerung des Manövriervorganges bzw. Einparkmanövers entsprechend anzupassen (beispielsweise durch Auswahl einer bestimmten Bewegungsbahn, einer zur Durchführung des Manövers geeigneten Geschwindigkeit oder eines zur Durchführung des Manövers geeigneten Drehmomentes). Dabei kann der Fahrer gegebenenfalls auch den ungefähren Zeitpunkt des voraussichtlichen Berührens der Bordsteinkante angeben, um die Steuerungsstrategie entsprechend zu optimieren.
  • Des Weiteren kann der Fahrer auch bestimmte Besonderheiten der Parkumgebung, welche mittels vorhandener Sensoren schwierig nachweisbar sind, signalisieren, wie z.B. das Vorhandensein eines abgesenkten Bürgersteigs einer besonders unebenen Fahrbahn, die Existenz von Schlaglöchern etc., wodurch ebenfalls die Steuerungsstrategie während des Fahrmanövers (z.B. durch Vorgabe eines geringeren Geschwindigkeitssollwertes) angepasst werden kann. Der Fahrer kann gegebenenfalls auch die Anweisung erteilen, nach Abschluss des Parkmanövers die Räder zur Bordsteinkante hin auszurichten, was beispielsweise dann sinnvoll sein kann, wenn sich der Parkplatz auf einer Steigung befindet. In weiteren Ausführungsformen kann der Fahrer bei entsprechender Ausstattung des Kraftfahrzeuges auch sprachgestützt einen automatischen Bezahlvorgang für den Parkvorgang aktivieren.
  • Des Weiteren kann der Fahrer auch während der Ausschau nach einem geeigneten Parkplatz durch einen entsprechenden Sprachbefehl eine Aktivierung der Rückleuchten herbeiführen und nachfolgenden Fahrzeugen ein bevorstehendes Parkmanöver signalisieren. Ferner kann der Fahrer bestimmte Informationen über den gewählten Parkplatz (z.B. Parkbeschränkungen, Entfernung zum Zielort oder zur Heimatadresse) ebenfalls sprachgestützt abfragen.
  • Mit "35" bis "42" sind die weiteren üblichen Eingabebefehle zur Aufnahme, Unterbrechung oder zum Abbruch des Manövers der Parkassistenzvorrichtung 9 bezeichnet. Des Weiteren ist in 2a–b der jeweilige korrespondierende Betriebszustand der Parkassistenzvorrichtung 9 mit "51" bis "57" bezeichnet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005058499 A1 [0004]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Unterstützen eines Manövriervorganges eines Kraftfahrzeuges, wobei das Kraftfahrzeug ein Fahrassistenzsystem aufweist, wobei der Manövriervorgang durch das Fahrassistenzsystem zumindest teilweise autonom unter Berücksichtigung der Umgebung des Kraftfahrzeuges und auf Basis vorgegebener Steuerungsparameter gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Reaktion auf eine Fahrereingabe ein alternativer Betriebsmodus des Kraftfahrzeuges aktiviert wird, wobei dieser alternative Betriebsmodus eine Änderung wenigstens eines der Steuerungsparameter umfasst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem alternativen Betriebsmodus erfolgende Änderung wenigstens eines der Steuerungsparameter eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen umfasst: Vorgabe eines geänderten Geschwindigkeitssollwertes für den Antrieb des Kraftfahrzeuges während des Manövriervorganges; Änderung der Bremsscheibenposition; Verwendung eines geänderten Steuerungsalgorithmus während des Manövriervorganges.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrereingabe akustisch als Spracheingabe erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Manövriervorgang ein Einparkmanöver umfasst.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Fahrereingabe die Absicht eines zumindest teilweisen Auffahrens des Kraftfahrzeuges auf einen Bordstein signalisiert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit davon, ob durch die Fahrereingabe die Absicht des Auffahrens des Kraftfahrzeuges auf einen Bordstein mit zwei Rädern oder mit vier Rädern signalisiert wird, voneinander verschiedene alternative Betriebsmodi des Kraftfahrzeuges aktiviert werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Fahrereingabe die Existenz eines Hindernisses für den Manövriervorgang signalisiert wird.
  8. Fahrassistenzsystem zum Unterstützen eines Manövriervorganges eines Kraftfahrzeuges, wobei der Manövriervorgang durch das Fahrassistenzsystem zumindest teilweise autonom unter Berücksichtigung der Umgebung des Kraftfahrzeuges und auf Basis vorgegebener Steuerungsparameter steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrassistenzsystem dazu ausgelegt ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
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