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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum voll- oder teilautomatisierten Anfahren eines Kraftfahrzeugs an eine Tank-/Ladesäule, wobei ein Fahrassistenzsystem das Kraftfahrzeug von einer Startposition voll- oder teilautomatisch in eine Tank-/Ladeposition fährt, die ein Betanken und/oder elektrisches Laden des Kraftfahrzeugs ermöglicht.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Computerprogrammprodukt und ein entsprechendes computerbasiertes Fahrassistenzsystem.
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In der Druckschrift
DE 10 2005 026 386 A1 wird die Nutzung eines Verfahrens zum Bestimmen von Freiflächen in der Umgebung eines Fahrzeugs für ein „punktgenaues Anfahren von Gegenständen wie zum Beispiel einer Zapfsäule“ genannt. Dabei wird vorgeschlagen, zum Bestimmen der Freiflächen unter anderem auch Ultraschall-Laufzeitmessmittel zu nutzen.
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Ein derartiges Vorgehen ist in leicht abgewandelter Form von Parkassistenz-Systemen, also auf das Parken spezialisierten Fahrerassistenzsystemen, wohlbekannt. Wird das Parkassistenzsystem aktiviert, such ein Ultraschallsensorsystem automatisch nach einer passenden Lücke zum Parken des Fahrzeugs. Ist ein geeigneter Parkplatz gefunden, berechnet das System den Weg in die Lücke und übernimmt zumindest das Lenken. Bei einem teilautomatischen System muss der Fahrer selbst nur Gas geben und bremsen und behält so die Kontrolle. Besonders im dichten Innenstadtverkehr wird so Stress vermieden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zum einfachen Realisieren des voll- oder teilautomatisierten Anfahrens eines Kraftfahrzeugs an eine Tank-/Ladesäule anzugeben.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei dem Verfahren zum voll- oder teilautomatisierten Anfahren eines Kraftfahrzeugs an eine Tanksäule/Ladestation, bei dem ein Fahrassistenzsystem das Kraftfahrzeug von einer Startposition voll- oder teilautomatisch in eine Tank-/Ladeposition fährt, die ein Betanken und/oder elektrisches Laden des Kraftfahrzeugs ermöglicht, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Fahrassistenzsystem die Tanksäule/Ladestation mittels eines Ultraschall-Sensorsystems erkennt. Wird der Assistent aktiviert, sucht das Ultraschall-Sensorsystem automatisch nach einer Tanksäule/Ladestation sowie nach einem passenden Standplatz, auf der das Kraftfahrzeug beim Tank-/Ladevorgang an dieser Tanksäule/Ladestation stehen kann. Ist ein geeigneter Standplatz gefunden, berechnet das System den Weg zu diesem Platz und übernimmt zumindest das Lenken. Beim teilautomatischen Anfahren an die Tanksäule/Ladestation muss der Fahrer dann nur Gas geben und bremsen- und behält so die Kontrolle. Beim vollautomatischen Anfahren übernimmt das Fahrerassistenzsystem auch diese Funktionen und fährt das Kraftfahrzeug von der gegebenen Startposition vollautomatisch in die Tankposition.
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Ein derartiges Verfahren lässt sich mittels eines bestehenden Parkassistenzsystems, welches ein Ultraschall-Sensorsystem nutzt, wie etwa dem Park4u® Parkassistenzsystem, mit nur leichten Abwandlungen realisieren. Die Verwendung eines Ultraschall-Sensorsystems hat den Vorteil einer guten Nahbereichserfassung bei gleichzeitig sehr guter Möglichkeit das System unauffällig in die Karosserie des Kraftfahrzeugs zu integrieren.
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Der Tankvorgang bei einem Kraftfahrzeug mit verbrennungsmotorischem Antrieb oder Hybridantrieb und der Ladevorgang bei einem Kraftfahrzeug mit Elektroantrieb oder Hybridantrieb werden hier völlig analog behandelt. Dabei entsprechen die Tanksäule (Zapfsäule) und der Tankanschluss (Zapfstutzen) des Kraftfahrzeugs beim Betanken eines Tanks des Kraftfahrzeugs der Ladestation und dem Ladeanschluss des Kraftfahrzeugs beim elektrischen Laden einer Batterie des entsprechenden Kraftfahrzeugs.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erkennt das Fahrassistenzsystem die Tanksäule/Ladestation sowie deren räumliche Ausrichtung anhand der Kontur und/oder der Maße und/oder anderer körperlicher Merkmale dieser Tanksäule/Ladestation. Tanksäulen haben in der Regel einen säulenartig emporragenden Teil mit einer Anzeigeeinheit (weswegen sie auch als Rechenkopfsäule bezeichnet werden) sowie einen Teil, an dem das Zapfventil (auch Zapfpistole genannt) über einen Schlauch angeschlossen ist. Ladestationen sind zumeist Anbieter-typisch gestaltet. So haben beispielsweise die Tesla Supercharger-Ladestationen eine sehr eigentümliche rahmenartige Form mit hohem Wiedererkennungswert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Tank-/Ladeposition eine Position, bei der der fahrzeugseitige Tank-/Ladeanschluss des Kraftfahrzeugs eine vordefinierte Position relativ zur Tanksäule/Ladestation einnimmt. Der fahrzeugseitige Tankanschluss ist in der Regel ein Tankstutzen und der fahrzeugseitige Ladeanschluss ist eine fahrzeugseitige Ladekupplung.
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Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anfahrt des Kraftfahrzeugs an die Tanksäule/Ladestation zumindest ein Manöver umfasst, das einem der im Folgenden aufgeführten Park-Manöver entspricht: Rückwärts-Parkmanöver,
Vorwärts-Parkmanöver,
Quer-Parkmanöver und
Schräg-Parkmanöver.
Diese Parkmanöver sind aus dem Bereich der Parkhilfen beziehungsweise Parkassistenzsysteme wohlbekannt. Nach Abschluss des entsprechenden Manövers befindet sich das Kraftfahrzeug nun in einer Tank-/Ladeposition statt in einer Parklücke.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Ultraschall-Sensorsystem zumindest einen Ultraschall-Sensor auf, der einen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfasst. Dabei sind insbesondere mehrere Ultraschallsensoren vorgesehen, die über die Fahrzeugumgebung verteilt angeordnete Umgebungsbereiche des Kraftfahrzeugs erfassen.
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Die entsprechenden Fahrassistenzsysteme sind in der Regel Parkassistenzsysteme, also Systeme die Einparkhilfe anbieten. Diese arbeiten mit Ultraschallsensoren, die in der Regel in die Stoßfänger eines Fahrzeugs integriert sind. Man unterscheidet zwischen Zwei-, Vier- und Sechs-Kanal-Systemen, was bedeutet, dass je Stoßfänger zwei, vier oder sechs runde, meist in Wagenfarbe lackierte Sensoren eingebaut sind. Dabei gilt: Je höher die Anzahl der Sensoren, desto genauer beziehungsweise sicherer das Messergebnis, wobei die Breite des Fahrzeugs ausschlaggebend für die benötigte Anzahl von Ultraschallsensoren ist. Diese Ultraschallsensoren senden und empfangen Ultraschallsignale und übermitteln die gewonnenen Daten an ein Steuergerät des Systems, das nun aus der Ultraschallsignallaufzeit die Distanz vom Sensor zum Hindernis errechnet.
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Bei dem erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt ist vorgesehen, dass dieses Programmteile umfasst, die in einem Prozessor eines computergestützten Fahrerassistenzsystems geladen zur Durchführung des vorstehend genannten Verfahrens eingerichtet sind.
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Bei dem erfindungsgemäßen computergestützten Fahrerassistenzsystem zum voll- oder teilautomatisierten Anfahren eines Kraftfahrzeugs an eine Tank-/Ladesäule, welches eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug von einer Startposition voll- oder teilautomatisch in eine Tank-/Ladeposition zu fahren, die ein Betanken und/oder elektrisches Laden des Kraftfahrzeugs ermöglicht, ist vorgesehen, dass das System ein Ultraschall-Sensorsystem zum Erkennen der Tanksäule/Ladestation aufweist. Die Tank-/Ladeposition ist eine Position, die ein Betanken beziehungsweise elektrisches Laden des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Das Fahrerassistenzsystem ist insbesondere ein System zur Durchführung des eingangs genannten Verfahrens.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Fahrerassistenzsystem ein entsprechend erweitertes Parkassistenzsystem.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert.
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Es zeigt
- 1 Drei exemplarisch angegebene Verfahrensschritte eines Verfahrens zum voll- oder teilautomatisierten Anfahren eines Kraftfahrzeugs an eine Tanksäule/Ladestation gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und
- 2 ein von einem entsprechenden Fahrerassistenzsystem über ein Display vorgeschlagenes Anfahr-Manöver.
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Die 1 zeigt die Verfahrensschritte S1, S2, S3 eines Verfahren zum voll- oder teilautomatisierten Anfahren eines Kraftfahrzeugs 10 an eine Tanksäule/Ladestation 18 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Im ersten Schritt S1 befindet sich das Kraftfahrzeug 10 bereits in der Umgebung der Tanksäule/Ladestation 18, beispielsweise auf den Gelände einer Tankstelle.
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Das Kraftfahrzeug 10, in diesem Beispiel ist ein Kraftfahrzeug 10 mit herkömmlichem Verbrennungsmotor wie einem Diesel- oder Ottomotor, soll an einer Tanksäule18 mit entsprechendem Kraftstoff versorgt, also betankt werden. Der Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 möchte nun, dass das Kraftfahrzeug 10 vom Fahrerassistenzsystem 12 seines Kraftfahrzeugs 10 automatisch in eine Tankposition gefahren wird. Dazu betätigt er in einem ersten Schritt S1 eine entsprechende Taste 14 des Fahrerassistenzsystems 12, die sich hier im Beispiel an einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs 10 befindet. Das Fahrerassistenzsystem 12 verfügt über ein Sensorsystem 16 mit mehreren hier nicht im einzelnen eingezeichneten UltraschallSensoren, die über den Umfang des Kraftfahrzeugs 10 verteilt angeordnet sind und diverse Umgebungsbereiche des Kraftfahrzeugs 10 erfassen, was in der Figur über gestrichelt eingezeichnete, kegelförmige Erfassungsbereiche angedeutet ist.
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Mittels des Ultraschall-Sensorsystems 16 erkennt das Fahrassistenzsystem 12 in einem zweiten Schritt S2 die Tanksäule 18. Das Fahrassistenzsystem 12 erkennt die Tanksäule 18 sowie deren räumliche Ausrichtung anhand der Kontur und/oder der Maße und/oder anderer körperlicher Merkmale dieser Tanksäule 18. Ein (hier nicht gezeigtes) Steuergerät des Fahrerassistenzsystems 12 vergleich die per Ultraschall-Sensorsignal an einem Objekt erkannten Merkmale mit in einer elektronischen Referenzliste hinterlegten Merkmalen der unterschiedlichen Typen von Tanksäulen 18. Die Referenzliste kann in einem Datenspeicher des Steuergerätes des Fahrerassistenzsystems 12 oder auf einem Server in einem Netzwerk abgelegt sein, auf den das Fahrerassistenzsystem 12 zugreifen kann.
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Konnte bei einer hinreichend großen Zahl von Merkmalen eine Übereinstimmung festgestellt werden, so hat das System 12 die Tanksäule 18 erkannt. Ist die Tanksäule 18 vom System 12 erkannt, sucht das Ultraschall-Sensorsystem automatisch nach einem passenden Standplatz, auf der das Kraftfahrzeug 10 beim Tankvorgang an dieser Tanksäule stehen kann. Die entsprechende Tankposition ist eine Position, bei der ein fahrzeugseitiger Tankanschluss 20, also der Tankstutzen, des Kraftfahrzeugs 10 eine vordefinierte Position relativ zur Tanksäule 18 einnimmt. Gleichzeitig gewährleistet diese Position, dass der Fahrer die Tür öffnen kann. Ist ein geeigneter Standplatz gefunden, berechnet das System 12 den Weg zu diesem Platz und zeigt diesen Weg an.
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Die 2 zeigt die entsprechende Anzeige auf einem Display 22 des Fahrerassistenzsystems 12. Neben dem Kraftfahrzeug 10 und der erkannten Tanksäule 18 ist ein vorgeschlagener Anfahrtsweg (Pfeil 24) des Kraftfahrzeugs 10 zur Säule 18, der im Beispiel einem Rückwärts-Einparkmanöver entspricht, eingezeichnet. Ergeben sich mehrere Alternativen zum Anfahren einer Tanksäule 18 oder hat das System 12 mehrere anfahrbare Tanksäulen 18 nebst geeigneter Standplätze und Anfahrtswege erkannt, so werden diese auf dem Display 22 angezeigt und der Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 beziehungsweise Nutzer des Fahrerassistenzsystems 12, kann eine Alternative auswählen.
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Ist der Anfahrtsweg gewählt, so übernimmt das Fahrerassistenzsystem 12 zumindest das Lenken bei der Anfahrt zur gewählten Tanksäule 18 (dritter Schritt S3). Die Orientierung während der Anfahrt erfolgt ebenfalls mittels des Ultraschall-Sensorsystems 16. Beim teilautomatischen Anfahren an die Tanksäule 18 muss der Fahrer dann nur Gas geben und bremsen- und behält so die Kontrolle. Beim vollautomatischen Anfahren übernimmt das Fahrerassistenzsystem 12 auch diese Funktionen und fährt das Kraftfahrzeug 10 von der gegebenen Startposition vollautomatisch in die Tankposition.
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Ein völlig analoges Vorgehen ergibt sich beim voll- oder teilautomatisierten Anfahren eines Kraftfahrzeugs 10 mit Elektro oder Hybridantrieb an eine Ladestation 18 statt einer Tanksäule 18. Die entsprechende Ladeposition ist dann eine Position, bei der ein fahrzeugseitiger Ladeanschluss 20 des Kraftfahrzeugs 10 eine vordefinierte Position relativ zur Ladestation 18 einnimmt.
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Es ergeben sich weiterhin die folgenden Vorteile dieses Verfahrens/Systems zum voll- oder teilautomatisierten Anfahren des Kraftfahrzeugs 10 an die Tanksäule/Ladestation 18:
- Exakter Halt auf einem Platz vor/neben der Tanksäule/Ladestation 18, Sicherstellen der Möglichkeit die Fahrzeugtüren auch auf der Seite der Tanksäule/Ladestation 18 gefahrlos zu öffnen, was bei manueller Anfahrt unter der Kontrolle des Fahrers nicht immer gewährleistet ist,
- hohe Genauigkeit der Positionierung gegenüber der Tanksäule/Ladestation 18 sowie anderer Objekte (± 50 mm) und
- nutzerfreundliche Bedienung angelehnt an die bekannte Bedienung bekannter Parkassistenzsysteme.
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Bezugszeichenliste
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| Kraftfahrzeug |
10 |
| Fahrassistenzsystem |
12 |
| Bedienelement |
14 |
| Ultraschall-Sensorsystem |
16 |
| Tank-/Ladesäule |
18 |
| fahrzeugseitiger Tank-/Ladeanschluss |
20 |
| Display |
22 |
| Pfeil (Manöver zum Anfahren der Tank-/Ladesäule) |
24 |
| Erster Schritt |
S1 |
| Zweiter Schritt |
S2 |
| Dritter Schritt |
S3 |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005026386 A1 [0003]
