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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bahnplanung des Einparkens eines Fahrzeugs in eine Parklücke nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein derartiges Verfahren ist aus der
DE 10 2009 003 216 A1 der Anmelderin bekannt. Bei dem bekannten Verfahren ist es vorgesehen, dass mittels einer Messeinrichtung, die beispielsweise auf Ultraschallbasis arbeitet, das im Bereich einer Parklücke vorhandene Höhenprofil erfasst und insbesondere bei einem vollautomatischen Parkvorgang berücksichtigt wird. So ist es beim Erkennen eines Bordsteins, der bei der Durchführung des Parkmanövers überfahren werden muss, vorgesehen, dass beim Überfahren des Bordsteins das den Bordstein überquerende Rad einen bestimmten Mindestwinkel zum Bordstein aufweist, um beispielsweise Beschädigungen an dem Rad oder der Felge zu vermeiden. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass während des Überfahrens des Bordsteins das Fahrzeug eine reduzierte Geschwindigkeit aufweist, damit ebenfalls keine Beschädigungen der Reifen bzw. der Felgen des Fahrzeugs erfolgen. Das aus der genannten Schrift bekannte Verfahren zielt daher in erster Linie darauf ab, beim Erkennen beispielsweise von Bordsteinen beim Überqueren der Bordsteine Beschädigungen am Fahrzeug bzw. an den Reifen und den Felgen auszuschließen.
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Beim Einparken eines Fahrzeugs in eine Parklücke mittels eines Fahrerassistenzsystems, insbesondere bei einem vollautomatischen Einparkvorgang, wird das Überfahren eines Bordsteins als Komforteinbuße wahrgenommen. Insbesondere bei einem vollautomatischen Einparkvorgang, bei dem der Fahrer oftmals sich auf das Fahrerassistenzsystem verlässt und daher ggf. überrascht ist, dass ein Bordstein zu einem bestimmten Zeitpunkt überfahren wird, kann es zu Irritationen des Fahrers kommen. Ebenso ist es als nachteilhaft anzusehen, wenn die Bahnplanung zum Einparken des Fahrzeugs in eine Parklücke, die üblicherweise zwischen einem und drei Fahrzüge aufweist, derart berechnet wird, dass Bordsteine oft überfahren werden müssen. Insbesondere wenn dieses Überfahren in relativ kurzem Abstand zwischen dem Ende eines ersten und dem Beginn eines zweiten Fahrzugs erfolgt, wird dies von dem Fahrer als störend empfunden und ggf. fälschlicherweise als eine mangelhafte Funktion des Fahrerassistenzsystems interpretiert.
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Offenbarung der Erfindung
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Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bahnplanung des Einparkens eines Fahrzeugs in eine Parklücke nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass eine hinsichtlich des Fahrkomforts optimierte Bahnplanung ermöglicht wird. Insbesondere soll die Optimierung der Bahnplanung darin bestehen, dass das Überfahren von Fahrbahnunebenheiten, gemeint sind hierbei entweder Bordsteine oder aber rinnenartige Vertiefungen, welche vom Fahrer in ähnlicher Weise beim Überfahren als komfortmindernd wahrgenommen werden, möglichst reduziert wird. Darüber hinaus bedeutet eine Reduzierung des Überfahrens von Fahrbahnunebenheiten auch eine Schonung von Reifen und Felgen und ist somit auch aus technischer Sicht sinnvoll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren zur Bahnplanung des Einparkens eines Fahrzeugs in eine Parklücke mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Bahnplanung im Vergleich zu einer optimierten Bahnplanung ohne Bordsteine oder Vertiefungen derart modifiziert wird, dass entweder die gleiche Anzahl oder eine reduzierte Anzahl von Überquerungen der Bordsteine oder Vertiefungen im Vergleich zu einer optimierten Bahnplanung erzeugt wird.
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Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass das erfindungsgemäße Verfahren eine derartige Modifikation einer Bahnplanung im Vergleich zu einer Bahnplanung, welche Bordsteine oder Vertiefungen nicht berücksichtigt vornimmt, bei der die Anzahl der Überquerungen der Bordsteine bzw. Vertiefungen maximal gleich groß, vorzugsweise jedoch geringer ist als bei einer optimierten Bahnplanung. Es wird somit im Gegensatz zum Stand der Technik auf die Durchführung einer optimierten Bahnplanung verzichtet, so dass es beispielsweise erforderlich sein kann, dass die zum Einparken erforderliche Parklücke eine größere Parklücke ist, als dies bei einer optimierten Bahnplanung der Fall wäre. Ebenso können die einzelnen Fahrzüge der Bahnplanung gegenüber einer optimierten Bahnplanung anders ausgestaltet sein, beispielsweise jeweils einen längeren Fahrweg erfordern, als dies bei einer optimierten Bahnplanung der Fall wäre. Dabei ist jedoch stets im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass die erfindungsgemäße Bahnplanung von einem Fahrzeugführer bzw. Fahrer noch akzeptiert bzw. nachvollzogen werden kann. So ist es insbesondere im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass dem Fahrer keine erfindungsgemäße Bahnplanung vorgeschlagen wird, sollte es beispielsweise erforderlich sein, zur Vermeidung des Überfahrens der Bordsteine oder Vertiefungen eine über eine bestimmte Anzahl hinaus gehende (zusätzliche) Anzahl von Fahrzügen vorzusehen. Darüber hinaus sind noch andere Randbedingungen denkbar, die eingehalten werden müssen, damit einem Fahrer eine erfindungsgemäße Bahnplanung angeboten wird. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass beim Erkennen des Überschreitens der vorgegebenen Randbedingungen der Fahrer darüber informiert wird und ihm alternativ trotzdem eine erfindungsgemäße Bahnplanung angeboten wird, sollte dieser dies aus Komfortgründen wünschen. Alternativ kann ihm eine optimierte Fahrplanung angeboten werden, die gegenüber der erfindungsgemäßen Bahnplanung eine größere Anzahl von Überquerungen von Bordsteinen oder Vertiefungen aufweist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bahnplanung des Einparkens eines Fahrzeugs in eine Parklücke sind in den Unteransprüchen aufgeführt. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sieht im Vergleich zu einer optimierten Bahnplanung ohne Bordsteine oder Vertiefungen insbesondere vor, dass die Bahnplanung eine Veränderung des Anfangs- und/oder Startpunkts eines Fahrzugs umfasst. Eine derartige Veränderung des Anfangs- und/oder Startpunkts eines Fahrzeugs vermeidet insbesondere, dass am Ende bzw. am Beginn eines Fahrzugs ein zusätzliches Überqueren eines Bordsteins oder einer Vertiefung erforderlich ist. Die Veränderung kann sich in einer Verlängerung der Strecke des Fahrzugs oder aber lediglich in einer Verschiebung des Fahrzugs äußern.
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Insbesondere kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Bahnplanung ein lediglich maximal einmaliges Überqueren des Bordsteins oder der Vertiefung bei einem letzten Fahrzug aufweist. Ein derartiges Verfahren wird von dem Fahrer als besonders angenehm bzw. komfortabel empfunden.
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Eine weitere Optimierung des Verfahrens sieht vor, dass im Endpunkt eines Fahrzeugs die Räder des Fahrzugs einen bestimmten Abstand zum Bordstein oder zur Vertiefung aufweisen. Unter Abstand ist dabei ein Abstand in Fahrrichtung des Fahrzeugs gemeint. Dadurch ist sichergestellt, dass beim Durchführen eines sich daran anschließenden Fahrzugs nicht ein sofortiges Überqueren des Bordsteins bzw. der Vertiefung erfolgt.
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Weiterhin kann es zur Vermeidung von Beschädigungen von Reifen bzw. Felgen vorgesehen sein, dass eine Änderung des Lenkwinkels nur bis zu einem Mindestabstand zu dem Bordstein oder der Vertiefung erfolgt. Dadurch ist insbesondere sichergestellt, dass das Überqueren des Bordsteins bzw. der Vertiefung durch ein Rad in einem bestimmten Mindestwinkel erfolgt.
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Darüber hinaus ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass das Fahrzeug in seiner Endposition einen bestimmten seitlichen Mindestabstand zum Bordstein oder zur Vertiefung aufweist. Dadurch wird insbesondere ein lediglich bereichsweises Überdecken eines Bordsteins oder einer Vertiefung durch ein Rad vermieden. Darüber hinaus erfolgt dann bei einem darauf folgenden Ausparkvorgang nicht ein sofortiges Überqueren des Bordsteins bzw. der Vertiefung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich zur Vermeidung von Beschädigungen von Reifen oder Felgen insbesondere auch dadurch aus, dass der Winkel eines Rads des Fahrzeugs während des Überfahrens eines Bordsteins oder einer Vertiefung einen bestimmten Mindestwinkel, insbesondere einen Mindestwinkel zwischen 15° und 35°, aufweist.
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Die erfindungsgemäße Bahnplanung findet Verwendung bei Bahnplanungen, welche zwischen einem und drei Fahrzügen aufweist. Es eignet sich sowohl zum Einparken in Querparklücken als auch in Längsparklücken. Darüber hinaus eignet es sich sowohl für Parklücken, bei denen das Fahrzeug in der Endposition beispielsweise mit zwei, oder aber mit vier Rädern auf dem Bordstein steht.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
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Diese zeigt in:
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1 in Draufsicht das Einparken eines Fahrzeugs in eine Längsparklücke bei einer optimierten und bei einer erfindungemäßen Bahnplanung zur Vermeidung des Lenkens des Fahrzeugs im Bereich eines Bordsteins,
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2 in Draufsicht die Darstellung eines Einparkvorgangs eines Fahrzeugs in eine Längsparklücke mit einer erfindungsgemäßen Bahnplanung zur Vermeidung eines zu geringen Winkels zwischen den Rädern und einem Bordstein beim Überqueren des Bordsteins,
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3 eine optimierte Bahnplanung beim Einparken eines Fahrzeugs in eine Querparklücke gemäß dem Stand der Technik und
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4 eine erfindungsgemäß vorgesehene Bahnplanung beim Einparken des Fahrzeugs in eine Querlücke zum Vermeiden unnötiger Überquerungen eines Bordsteins.
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Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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In der 1 ist ein Fahrzeug 1 dargestellt, das aus einer Startposition SP in eine Endposition EP in eine Parklücke 100 eingeparkt wird. Bei der Parklücke 100 handelt es sich um eine Längsparklücke, d.h., dass die Startposition SP des Fahrzeugs 1 im Wesentlichen parallel zur Endposition EP des Fahrzeugs 1 ausgerichtet ist. Die Parklücke 100 weist eine erste seitliche Begrenzung 101, eine vordere Begrenzung 102, eine hintere Begrenzung 103 und eine zweite seitliche Begrenzung 104 auf. Im Bereich der zweiten seitlichen Begrenzung 104, die sich auf der dem Fahrzeug 1 zugewandten Seite der ersten seitlichen Begrenzung 101 befindet, ist eine Fahrbahnunebenheit 105, im dargestellten Ausführungsbeispiel über die gesamte Länge der Parklücke 100, ausgebildet. Bei der Fahrbahnunebenheit 105 handelt es sich insbesondere um einen Bordstein 106 oder eine Längsrinne, die beim Überfahren ein Eintauchen des Rads des Fahrzeugs 1 bewirkt und somit in ähnlicher Weise als störend empfunden wird wie ein Bordstein bzw. für einen Reifen eine ähnliche Beanspruchung darstellen kann.
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Das Fahrzeug 1 weist ein rechtes Vorderrad VR, ein linkes Vorderrad VL, ein rechtes Hinterrad HR und ein linkes Hinterrad HL auf. Die beiden Vorderräder VR und VL sind in üblicher Art und Weise lenkbar ausgebildet. Darüber hinaus weist das Fahrzeug 1 lediglich symbolisch dargestellte Mittel 10 zum Erkennen von Fahrbahnunebenheiten 105 im Bereich der Parklücke 100 auf. Bei den Mitteln 10 kann es sich beispielhaft, und nicht einschränkend, um Ultraschallsensoren handeln, welche beispielsweise beim Vorbeifahren des Fahrzeugs 1 an der Parklücke 100 nicht nur den Abstand zwischen der vorderen Begrenzung 102 und der hinteren Begrenzung 103 erfassen, um bewerten zu können, ob die Parklücke 100 grundsätzlich zum Einparken des Fahrzeugs 1 geeignet ist, sondern darüber hinaus auch zumindest zum Erkennen der Fahrbahnunebenheiten 105, welche sich im Bereich der Parklücke 100 befinden. Weiterhin weist das Fahrzeug 1 ein Fahrerassistenzsystem 20 auf, das mit den Mitteln 10 gekoppelt ist und das die von den Mitteln 10 erfassten Werte als Eingangsgrößen erhält. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Fahrerassistenzsystem 20 darüber hinaus zumindest mit der Lenkanlage des Fahrzeugs 1 verbunden ist. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass das Fahrzeugsassistenzsystem 20 dazu ausgebildet ist, das Fahrzeug zu beschleunigen bzw. zu bremsen. Im letztgenannten Fall dient das Fahrzeugassistenzsystem 20 zum vollautomatischen Parken des Fahrzeugs 1 in die Parklücke 100.
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Bei dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich das Fahrzeug 1 in seiner Startposition SP mit allen vier Rädern VR, VL, HR, HL auf einem niedrigeren Niveau als in der Endposition EP. In der Endposition EP ist das Fahrzeug 1 innerhalb der Parklücke 100 mit allen vier Rädern, VR, VL, HR und HL auf einer erhöhten Position. Das bedeutet, dass das Fahrzeug 1 zum Einparken in die Parklücke 100 mit allen vier Rädern VR, VL, HR und HL die Fahrbahnunebenheit 105 (Bordstein) zumindest einmalig überqueren muss.
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Das Fahrerassistenzsystem 20 ermöglicht es insbesondere, ein vollautomatisches Einparken des Fahrzeugs 1 in die Parklücke 100 durch Berechnung einer Bahnplanung durchzuführen, wobei die Bahnplanung insbesondere und nicht einschränken zwischen einem Fahrzug A, zwei Fahrzügen A, B oder drei Fahrzügen A, B, C vorsieht. Beim Vorsehen mehrerer Fahrzüge, A, B, C ändert sich die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 zwischen den einzelnen Fahrzügen A, B, C. Aufgrund der Länge der Parklücke 100 in dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel berechnet das Fahrerassistenzsystem 20 eine Fahrplanung mit lediglich einem Fahrzug A in die Längsparklücke.
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Der Fahrzug A weist eine Trajektorie 21 auf, die im dargestellten Ausführungsbeispiel die Verbindungslinie zwischen der Startposition SP und der Endposition EP des Fahrzeugs 1 im Bereich zwischen den beiden Hinterrädern HR und HL kennzeichnet. Insbesondere erkennt man anhand der 1, dass neben einer Bahnplanung mit einem Fahrzug A auch ein Fahrzug A* (gekennzeichnet durch eine gestrichelte Linie) vorhanden ist. Der Fahrzug A* stellt eine Fahrplanung durch das Fahrerassistenzsystem 20 dar, welche dann zum Tragen kommt, wenn im Bereich der Parklücke 100 keine Fahrbahnunebenheit 105 detektiert wurde. Die optimierte Fahrplanung bzw. der Fahrzug A* ermöglicht es insbesondere, das Fahrzeug 1 in möglichst kurze Parklücken 100 einparken zu können. Demgegenüber kann es vorgesehen sein, dass der Fahrzug A gegenüber einem Fahrzug A* eine längere bzw. größere Parklücke 100 erforderlich macht.
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Bei dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass die Trajektorie 21 des Fahrzugs A gegenüber einer Fahrplanung mit einem optimierten Fahrzug A* sich dadurch unterscheidet, dass es durch den Fahrzug A vermieden wird, dass das Fahrzeug 1 insbesondere mit seinem rechten Vorderrad VR im Bereich der Fahrbahnunebenheit 105 gelenkt werden muss bzw. sich der Lenkwinkel des rechten Vorderrads VR im Bereich der Fahrbahnunebenheit 105 ändert. Gemeint ist hierbei, dass es insbesondere vorgesehen ist, dass das Fahrzeug 100 beispielsweise in einem Abstand von 20cm in Fahrtrichtung vor der Fahrbahnunebenheit 105 sowie nach dem Auffahren auf einen Bordstein bzw. dem Überqueren der Fahrbahnunebenheit 105 in einem Abstand von ebenfalls beispielhaft 20cm einen konstanten Lenkwinkel aufweist.
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In der 2 ist ein mit der 1 vergleichbarer Einparkvorgang dargestellt. Wiederum erfolgt das Einparken des Fahrzeugs 1 aus der Startposition SP in die Endposition EP mittels einer Bahnplanung des Fahrerassistenzsystems 20, welche lediglich einen einzigen Fahrzug A vorsieht. Im Vergleich zum Fahrzug A der 1 ist erkennbar, dass die Trajektorie 21a, ausgehend von der Startposition SP des Fahrzeugs 1, einen seitlichen Abstand B zur Fahrbahnunebenheit 105 aufweist, der sich vor dem Überqueren der Fahrbahnunebenheit 105 durch das rechte Hinterrad HR vergrößert, das Fahrzeug 1 somit einen leichten Bogen fährt, bei dem sich das Fahrzeug 1 von der Fahrbahnunebenheit 105 entfernt. Der Fahrzug A ermöglicht es, dass beispielsweise das rechte Hinterrad HR in einem Winkel β auf die Fahrbahnunebenheit 105 auftrifft, der eine bestimmte Mindestgröße aufweist. Als geeignete Mindestgröße für den Winkel β habt sich ein Winkel β zwischen 15° und 25° als sinnvoll erwiesen, um insbesondere Beschädigungen der Reifen oder Felgen zu vermeiden.
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In der 3 ist ein konventioneller (optimierter) Einparkvorgang eines Fahrzeugs 1 aus der Startposition SP in eine Endposition EP bei einer Parklücke 100a dargestellt, die als Querparklücke ausgebildet ist. Das bedeutet, dass das Fahrzeug 1 in Bezug zu seiner Startposition SP in der Endposition EP eine Position einnimmt, in der das Fahrzeug 1 im Wesentlichen rechtwinklig, d.h. um 90° zur Startposition SP versetzt angeordnet ist. Die Parklücke 100a weist eine hintere Begrenzung 107, zwei seitliche Begrenzungen 108, 109 und eine vordere Begrenzung 110 auf. Im Bereich der vorderen Begrenzung 110 ist beispielhaft ebenfalls eine Fahrbahnunebenheit 105 in Form eines Bordsteins oder einer länglichen Vertiefung angeordnet. Das Fahrerassistenzsystem 20 berechnet zur Bahnplanung des Einparkens des Fahrzeugs 1 aus der Startposition SP in die Endposition EP einen aus drei Fahrzügen A*, B* und C* gebildeten Fahrweg. In der 3 ist der Fall dargestellt, bei der das Vorhandensein der Fahrbahnunebenheit 105 keine Berücksichtigung findet. Insbesondere erkennt man, dass das Fahrzeug 1 beim Durchführen des Fahrzugs A* mit seinem reichten Hinterrad HR die Fahrbahnunebenheit 105 überquert. Anschließend erfolgt ein nochmaliges Überqueren der Fahrbahnunebenheit 105 beim Durchführen des Fahrzugs B*.
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In der 4 ist eine erfindungsgemäße Bahnplanung dargestellt, wobei sich die Bahnplanung gemäß der 4 von der Bahnplanung gemäß der 3 durch das Fahrerassistenzsystem 20 dadurch unterscheidet, dass der Fahrzug A derart modifiziert wird, dass das rechte Hinterrad HR während des gesamten Durchführens des ersten Fahrzugs A nicht die Fahrbahnunebenheit 105 überquert. Vielmehr erkennt man, dass das Fahrzeug 1 am Ende des ersten Fahrzugs A mit seinem rechten Hinterrad HR noch einen Abstand zur Fahrbahnunebenheit 105 aufweist. Dies hat zur Folge, dass der ebenfalls modifizierte Fahrzug B es nicht erforderlich macht, dass das Fahrzeug 1 die Fahrbahnunebenheit 105 überquert. Erst beim letzten Fahrzug C gelangt das Fahrzeug 1 sukzessive mit allen vier Rädern VR, VL, HR und HL über die Fahrbahnunebenheit 105. Aus dem Vergleich der Fahrplanungen der 3 und 4 ist somit ersichtlich, dass bei der Fahrplanung gemäß 4 das Fahrzeug lediglich einmalig mit seinen vier Rädern die Fahrbahnunebenheit 105 überqueren muss, während bei der Fahrplanung gemäß 3 ein zusätzliches, zweimaliges Überqueren der Fahrbahnunebenheit 105 durch das rechte Hinterrad HR erforderlich ist.
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Insbesondere bei aus mehreren Fahrzügen A, B, C zusammengesetzten Fahrplanungen macht es das erfindungsgemäße Verfahren erforderlich, im Vergleich zu einer optimierten Fahrplanung mit Fahrzügen A*, B* und C* die jeweiligen Anfangs- bzw. Endpunkte der Fahrzüge A, B, C im Vergleich zu den optimierten Fahrzügen A*, B*, C* zu verändern.
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Das soweit beschriebene Verfahren zur Bahnplanung des Einparken eines Fahrzeugs 1 in eine Parklücke 100, 100a kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
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So ist es beispielsweise denkbar, dass durch die erfindungsgemäß vorgesehene Bahnplanung gegenüber einer aus dem Stand der Technik bekannten, optimierten Bahnplanung eine größere Anzahl von Fahrzügen erforderlich ist, damit eine Überquerung von Fahrbahnunebenheiten 105 soweit als möglich vermieden bzw. reduziert werden kann. Insbesondere kann es dadurch erforderlich sein, mehr als die in den Ausführungsbeispielen offenbarten maximal drei Fahrzüge auszuführen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009003216 A1 [0002]
