DE102018201447A1

DE102018201447A1 - Unfallvermeidung mit dem Querverkehr bei einem automatisierten Einparkvorgang in eine Querparklücke

Info

Publication number: DE102018201447A1
Application number: DE102018201447.7A
Authority: DE
Inventors: Sofie Chen; Felix Gutsch; Anton Uhlig; Ramy Nagi
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2019-08-01

Abstract

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Parkassistenzsystem zum automatisierten Einparken mit automatisierter Quer- und Längsführung in eine Querparklücke quer zur Fahrbahn. Der Einparkvorgang umfasst dabei einen Einparkzug ausgehend von der Fahrbahn zur Querparklücke in Rückwärts- oder Vorwärtsrichtung. Das Parkassistenzsystem ist zur Unfallvermeidung mit auf der Fahrbahn befindlichem Querverkehr eingerichtet, den Korrekturzug mit im Vergleich zur Fahrgeschwindigkeit während des Einparkzugs verminderter Fahrgeschwindigkeit durchzuführen.

Description

Die Erfindung betrifft Parkassistenzsysteme für Kraftfahrzeuge zum automatisierten Einparken mit automatisierter Quer- und Längsführung in eine Querparklücke quer zur Fahrbahn, insbesondere für Personenkraftwagen. Unter eine Querparklücke wird im Sinne der Anmeldung eine Parklücke verstanden, die nicht parallel zur Fahrbahn ausgerichtet ist, und insbesondere im Wesentlichen orthogonal zur Fahrbahn ausgerichtet ist. Unter Querparklücken im Sinne der Anmeldung werden aber auch Parklücken verstanden, die schräg zur Fahrbahn ausgerichtet sind und nicht im Wesentlichen orthogonal zur Fahrbahn ausgerichtet sind, und beispielsweise mit der Fahrbahn einen Winkel von 35° bilden.
Bei Parkassistenzsystemen mit automatisierter Querführung wird die Lenkung des Kraftfahrzeugs während des Einparkvorgangs vom System übernommen. Die Längsführung muss der Fahrer durch entsprechendes Beschleunigen und Bremsen selbst übernehmen. Bei Parkassistenzsystemen mit automatisierter Querführung und automatisierter Längsführung wird auch die Aufgabe der Längsführung je nach Automatisierungsgrad der Längsführung teilweise oder vollständig vom Parkassistenzsystem übernommen. Bei Parkassistenzsystemen mit automatisierter Querführung und automatisierter Längsführung werden im Allgemeinen die Lenkung, die Bremse, der Fahrzeugantrieb und die Fahrtrichtung (Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt) vom Parkassistenzsystem gesteuert. Bei derartigen Parkassistenzsystemen hat der Fahrer beispielsweise die Möglichkeit, per Betätigung eines Bedienelements, beispielsweise einer Taste, das Fahrzeug selbständig einparken und optional ausparken lassen zu können. Es wäre auch denkbar, dass das Parkassistenzsystem per Fernbedienung von außerhalb des Fahrzeugs fernbedient wird und sich während des Parkmanövers kein Fahrer im Fahrzeug befindet.
Ein beispielhaftes Parkassistenzsystem mit automatisierter Quer- und Längsführung ist in der Druckschrift „Parkassistent mit Längs- und Querführung“, Dirk Ahrens, 5. Tagung Fahrerassistenz der TU München, München, 2012 beschrieben, die beispielsweise unter dem Link „http://mediatum.ub.tum.de/doc/)142099/1142099.pdf“ im Internet abrufbar ist.
Derartige Parkassistenzsystem ermöglichen das Einparken in Längsparklücken und/oder Querparklücken.
Die Erfindung betrifft Parkassistenzsysteme mit automatisierter Quer- und Längsführung zum Einparken in Querparklücken.
Beispielsweise wird bei derartigen Parkassistenzsystemen zum Einparken in Querparklücken beim manuellen Vorbeifahren an quer zur Fahrbahn parkenden Kraftfahrzeugen automatisch eine Querparklücke zwischen den in Querrichtung parkenden Fahrzeugen mittels einer Ultraschallsensorik vermessen. Basierend auf der Vermessung der Parklücke wird vor der Durchführung des Einparkmanövers eine Einparktrajektorie geplant, auf der das Fahrzeug vorwärts- oder rückwärts mit automatisierter Quer- und Längsführung in einem oder mehreren Zügen in die Querparklücke einparkt.
Beim Einparken in eine Querparklücke kann es nötig sein, dass das Fahrzeug mit einem Korrekturzug oder wiederholt mit mehreren Korrekturzügen auf die Fahrbahn in Vorwärtsrichtung oder Rückwärtsrichtung zurückrangiert und dabei automatisiert in den Bereich des fließenden Verkehrs fährt, um das Fahrzeug auszurichten, damit das Fahrzeug beispielsweise Kriterien für eine zulässige Parkendlage erfüllt (beispielsweise in Bezug auf den Abstand zu den die Querparklücke begrenzenden Fahrzeugen und in Bezug auf die Verdrehung zwischen der Fahrzeugausrichtung und der Ausrichtung der Parklücke). Der Bedarf für einen oder mehrere Korrekturzüge entgegen der Richtung des jeweils vorangegebenen Zugs kann beispielsweise schon vor dem Einparkmanöver bei der Bahnplanung berücksichtigt werden. Beispielsweise kann beim Rückwärtseinparken ein Bedarf für einen Korrekturzug in Vorwärtsrichtung mit einem nachfolgenden Zug in Rückrichtung bestehen. Es können aber auch mehrere Korrekturzüge in Vorwärtsrichtung mit jeweils einem nachfolgenden Zug in Rückrichtung erforderlich sein. Aufeinander folgende Züge eines Einparkmanövers sind in entgegengesetzte Fahrtrichtung (vorwärts oder rückwärts) gerichtet.
Typischerweise weisen derartige Systeme keine Sensorik zur rechtzeitigen Erkennung von schnell fahrendem nachfolgendem Querverkehr auf, um den Korrekturzug im Fall einer Kollisionsgefahr mit dem Querverkehr abzubrechen. Die bei einem Korrekturzug in Richtung der Fahrbahn gerichtete Umfeldsensorik (z. B. eine Ultraschallsensorik) hat im Allgemeinen nur eine geringe Reichweite. Erschwerend kommt hinzu, dass der Querverkehr, insbesondere auch Radfahrer, häufig das Herausfahren eines bereits in die Querparklücke eingetauchten Fahrzeugs zu spät bemerken.
Um eine Gefährdung durch den Querverkehr bei einem Parkassistenzsystem zum Einparken in eine Querparklücke mit automatisierter Quer- und Längsführung zu reduzieren, ist es aus der Druckschrift DE 10 2014 220 298 A1 bekannt zu überwachen, wie tief das Fahrzeug bereits in die Parklücke eingetaucht ist und ab einer bestimmten Eintauchtiefe in die Querparklücke ein erneutes Herausfahren im Rahmen eines Korrekturzugs zu verhindern. Wenn aber ein Herausfahren aus der Querparklücke ab Erreichen der bestimmten Eintauchtiefe des Fahrzeugs in die Lücke nicht mehr möglich ist, kann es passieren, dass das Fahrzeug nicht optimal in der Lücke positioniert wird. So ist es beispielsweise häufig so, dass erst bei tieferen Eintauchen in der Querparklücke die genaue Ausrichtung der die Parklücke begrenzenden Fahrzeuge für das Parkassistenzsystem genauer bekannt ist, und erst dann eine optimale Zielposition und -ausrichtung für das eigene Fahrzeug bestimmt werden kann. Wenn diese Information bekannt ist, muss das eigenen Fahrzeug aber häufig noch einen Korrekturzug aus der Parklücke durchführen, um die optimale Zielposition und -ausrichtung zu erreichen, beispielsweise um einen Querversatz abzubauen. Wenn dies nicht möglich ist, weil die bestimmte Eintauchtiefe erreicht oder überschritten wurde, kann die optimale Zielposition und -ausrichtung nicht erzielt werden.
Neben dem vorstehend beschriebenen Aspekt der Unfallvermeidung im Zusammenhang mit einem Korrekturzug weg von der Querparklücke in Richtung der Fahrbahn, betrifft die Patentanmeldung auch die Unfallvermeidung mit dem Gegenverkehr auf der Gegenverkehrsspur im Rahmen des Vorwärtseinparkens in eine Querparklücke. Beim automatisierten Vorwärtseinparken wird typischerweise das an der Querparklücke bereits vorbeigefahrene Fahrzeug zunächst rückwärts auf der eigenen Fahrspur automatisiert zurückgeführt, und dann (beispielsweise ungefähr auf Höhe der Querparklücke) von der Querparklücke in Richtung des Fahrbahnbereichs des Gegenverkehrs im Sinne einer Ausholbewegung automatisiert wegrangiert, um danach in dem anschließenden Einparkzug leicht in Vorwärtsrichtung in die Parklücke eintauchen zu können. Beim automatisierten Wegrangieren in Rückwärtsrichtung in Richtung des Fahrbahnbereichs des Gegenverkehrs könnte es zu einem Unfall mit dem Gegenverkehr kommen, wenn der Fahrer nicht ausreichend Acht gibt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, technische Lösungen anzugeben, um bei Parkassistenzsystemen zum Einparken in Querparklücken mit automatisierter Längs- und Querführung Unfälle mit dem Querverkehr zu vermeiden.
Ein erster Aspekt der Patentanmeldung betrifft ein Parkassistenzsystem zum automatisierten Einparken mit automatisierter Quer- und Längsführung in eine Querparklücke quer zur Fahrbahn. Bei dem Einparken kann es sich um ein Rückwärtseinparken oder um ein Vorwärtseinparken in eine Querparklücke handeln.
Der Einparkvorgang umfasst dabei einen Einparkzug ausgehend von der Fahrbahn zur Querparklücke in Rückwärts- oder Vorwärtsrichtung, d. h. in Richtung der Querparklücke. Im Rahmen des Einparkzugs kann das Fahrzeug beispielsweise schon teilweise oder vollständig in die Parklücke eintauchen; dies ist für die Erfindung aber nicht zwingend. Das Fahrzeug könnte bereits vor dem Eintauchen in die Parklücke bereits eine Richtungsumkehr durchführen und danach zumindest einen Korrekturzug weg von der Querparklücke in die dazu entgegengesetzte Richtung durchführen, d. h. in Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung. Das Parkassistenzsystem ist zur Unfallvermeidung mit auf der Fahrbahn befindlichem Querverkehr eingerichtet, den Korrekturzug mit im Vergleich zur Fahrgeschwindigkeit während des Einparkzugs verminderter Fahrgeschwindigkeit durchzuführen. Sofern der Einparkvorgang mehrere Korrekturzüge weg von der Querparklücke umfasst, werden vorzugsweise sämtliche Korrekturzüge mit verminderter Fahrgeschwindigkeit gegenüber dem jeweils vorangegangenen Zug durchgeführt.
Durch die verminderte Fahrgeschwindigkeit für den Korrekturzug weg von der Querparklücke können Unfälle mit dem Querverkehr vermieden werden, da der fließende Querverkehr und der Fahrer selbst besser reagieren können. Es kann auch bei schwierigen Parksituationen die optimale Zielposition und -ausrichtung zum Ende des Einparkmanövers erzielt werden, da das Parkassistenzsystem vorzugsweise keine Korrekturzüge zur Erzielung der optimale Zielposition und -ausrichtung bei tiefen Eintauchen in die Parklücke unterdrückt.
Die verminderte Fahrgeschwindigkeit während des Korrekturzugs entspricht beispielsweise 25 bis 75 % der Geschwindigkeit während des Einparkzugs, insbesondere ungefähr 50 %.
Vorzugsweise umfasst das Parkassistenzsystem eine Längsführungseinheit zur Steuerung der Fahrzeuglängsführung basierend auf einer variablen Soll-(Fahrzeuglängs)geschwindigkeit. Beispielsweise umfasst die Längsführungseinheit einen Regler, der eine vorgegebene Soll-Fahrzeuglängsgeschwindigkeit mit einer Ist-Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vergleicht, und basiert hierauf den Fahrzeugantrieb so steuert, dass die Sollgeschwindigkeit erzielt wird. Das Parkassistenzsystem ist dann derart eingerichtet, dass die Sollgeschwindigkeit während des Korrekturzugs zumindest stationär geringer ist als die Sollgeschwindigkeit während des Einparkzugs. Dabei wäre es natürlich denkbar, dass zum Ende des Einparkzugs die Sollgeschwindigkeit zum Halten des Fahrzeugs und Wechsel der Fahrtrichtung abgesenkt wird und dabei die Fahrgeschwindigkeit geringer ist als die stationäre Sollgeschwindigkeit während des Korrekturzugs.
Es ist von Vorteil, wenn geprüft wird, ob das Fahrzeug im dem Korrekturzug vorausgehenden Einparkzug zumindest bis zu einer bestimmten Eintauchgrenze in die Parklücke eintaucht. In einer dazu alternativen Implementierung könnte geprüft werden, ob das Fahrzeug weiter als bis zu einer bestimmten Eintauchgrenze in die Parklücke eintaucht. Wenn die Bedingungen erfüllt ist, wird beispielsweise für den nachfolgenden Korrekturzug eine Fahrgeschwindigkeit verwendet, die geringer ist, als die Geschwindigkeit für einen Korrekturzug, wenn dies vorher nicht festgestellt wurde (beispielsweise lediglich 25 bis 75 %, insbesondere ungefähr 50 %, der Geschwindigkeit).
Es ist denkbar, dass der Korrekturzug in jedem Fall mit geringerer Geschwindigkeit v_x als der Einparkzug durchgeführt wird, auch wenn die vorstehend beschriebene Bedingung betreffend die Eintauchtiefe nicht erfüllt ist. Wenn die Bedingung betreffend die Eintauchtiefe hingegen erfüllt wurde, wird vorzugsweise eine Geschwindigkeit v_y für den Korrekturzug verwendet, die noch geringer als die Geschwindigkeit v_x ist. Alternativ kann der Korrekturzug mit gleicher Geschwindigkeit (oder auch gar mit höherer Geschwindigkeit) wie der Einparkzug durchgeführt werden, wenn die vorstehend beschriebene Bedingung betreffend die Eintauchtiefe nicht erfüllt ist.
Bei der vorstehend beschriebenen Verwendung einer Eintauchgrenze könnte bereits im Rahmen der initialen Bahnplanung (d.h. vor dem automatisierten Fahrmanöver) geprüft werden, ob die Eintauchgrenze im Rahmen des Einparkzugs überschritten werden wird und bereits dann im Vorfeld beispielsweise ein Flag gesetzt werden, um zu kennzeichnen, dass der auf den Einparkzug folgende Korrekturzug nur mit verminderter Fahrgeschwindigkeit durchgeführt werden darf. Vorzugsweise wird jedoch während des Einparkmanövers fortlaufend überwacht, wie tief das Fahrzeug während des Einparkzugs bereits in die Parklücke eingetaucht ist und hierfür fortlaufend der jeweilige Wert einer oder mehrere für die Eintauchtief charakteristischer Größen bestimmt. Alternativ könnten auch erst nach Ende des Einparkzugs eine oder mehrere für die Eintauchtiefe charakteristische Größen bestimmt werden, wobei in Abhängigkeit hiervon der nachfolgende Korrekturzug mit verminderter Geschwindigkeit durchgeführt wird.
Wenn während des Einparkmanövers festgestellt wird, dass das Fahrzeug bereits zumindest bis zu einer bestimmten Eintauchgrenze oder weiter als bis zu einer bestimmten Eintauchgrenze in die Parklücke eingetaucht ist, wird der dann später durchzuführende Korrekturzug mit verminderter Fahrgeschwindigkeit durchgeführt. Der Einparkzug wird bei Feststellung des Erreichens oder Überschreiten der Eintauchgrenze zunächst weitergeführt. Die verminderte Fahrgeschwindigkeit wird erst für den Korrekturzug verwendet, der auf den Einparkzug folgt.
Zum Feststellen des Erreichen oder Überschreiten der Eintauchgrenze wird beispielsweise festgestellt, dass ein Referenzpunkt des Fahrzeugs eine Sichtlinie erreicht bzw. überschreitet oder die Sichtlinie mit einem bestimmten (positiven oder negativen) Versatz (z. B. + 20 cm oder -20 cm) erreicht oder überschreitet. Die Sichtlinie wird dabei vorzugsweise durch die dem Verkehrsraum zugewandte Heck- oder Frontseite eines oder mehrerer die Querparklücke begrenzender Fahrzeuge gebildet. Beispielsweise umfasst das Fahrzeug auf jeder Fahrzeugseite eine B-Säule und der Referenzpunkt liegt zwischen den beiden B-Säulen. Es wird dann geprüft, ob dieser Referenzpunkt zwischen den beiden B-Säulen die Sichtlinie, gegebenenfalls mit einem bestimmten Versatz, erreicht bzw. überschreitet.
Wenn das Parkassistenzsystem während des Korrekturzugs mit verminderter Fahrgeschwindigkeit feststellt, dass das Fahrzeug wieder die bestimmte Eintauchgrenze erreicht oder unterschritten hat (d. h. über die Eintauchgrenze hinaus in Richtung der Fahrbahn gefahren ist), kann optional die Fahrgeschwindigkeit für den Korrekturzug wieder erhöht werden. Dieser Idee liegt die Überlegung zugrunde, dass dann seitens Fahrers wieder eine deutlich bessere Sicht auf den Querverkehr gegeben ist. Es wäre natürlich auch denkbar, statt der gleichen Eintauchgrenze auch eine davon verschiedene zweite Eintauchgrenze für die Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit für den Korrekturzug zu verwenden, die beispielsweise um einen bestimmten positiven oder negativen Versatz gegenüber der erstgenannten Eintauchgrenze versetzt ist.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Parkassistenzsystem zum automatisierten Vorwärtseinparken mit automatisierter Quer- und Längsführung in eine Querparklücke quer zur Fahrbahn. Vorwärtseinparken bedeutet, dass das Fahrzeug derart in die Querparklücke eingeparkt wird, dass das Fahrzeug in seiner Endposition in Vorwärtsrichtung in der Querparklücke steht, d. h. mit seiner Front in die Querparklücke eingetaucht ist und das Heck in Richtung der Fahrbahn weist. Es müssen hierbei nicht sämtliche Einparkzüge in Vorwärtsrichtung gefahren werden.
Häufig wird beim automatisierten Vorwärtseinparken das an der Querparklücke bereits vorbeigefahrene Fahrzeug zunächst rückwärts auf der eigenen Fahrspur automatisiert zurückgeführt, und dann beispielsweise ungefähr auf Höhe der Querparklücke in Richtung des Fahrbahnbereichs des Gegenverkehrs im Sinne einer Ausholbewegung automatisiert von der Querparklücke wegrangiert, um danach in dem anschließenden Einparkzug leicht in Vorwärtsrichtung in die Parklücke eintauchen zu können.
Der Einparkvorgang zum Vorwärtseinparken umfasst zumindest ein Wegrangieren weg von der Querparklücke in Rückwärtsrichtung in Richtung des Fahrbahnbereichs des Gegenverkehrs, insbesondere in den Fahrbahnbereich des Gegenverkehrs, und danach einen Einparkzug zur Querparklücke in Vorwärtsrichtung. Gegebenenfalls sind nach dem Einparkzug ein oder mehrere weitere Korrekturzüge in Richtung der Fahrbahn nötig, um das Fahrzeug optimal in die Parklücke einzuparken.
Zur Unfallvermeidung mit dem Querverkehr ist das Parkassistenzsystem eingerichtet, das Wegrangieren mit verminderter Fahrgeschwindigkeit durchzuführen. Die Fahrgeschwindigkeit kann dabei im Vergleich zur Fahrgeschwindigkeit während des Einparkzugs vermindert sein.
Alternativ oder zusätzlich kann die Fahrgeschwindigkeit beim Wegrangieren im Vergleich zu einer etwaig vom Parkassistenzsystem vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit vor dem Wegrangieren vermindert sein (falls das Fahrzeug vor dem Wegrangieren überhaupt bereits automatisiert von dem System geführt wird). Beispielsweise wird das Fahrzeug dann zunächst mit einer höheren Geschwindigkeit in Rückwärtsrichtung geführt und während des gleichen Rückwärtszugs wird dann die Geschwindigkeit vermindert, sobald das Fahrzeug beginnt, von der Parklücke in Richtung des Fahrbahnbereiches des Gegenverkehrs wegzurangieren.
Durch die verminderte Fahrgeschwindigkeit für das Wegrangieren in Richtung des Gegenverkehrs können Unfälle mit dem querenden Gegenverkehr vermieden werden, da der fließende Gegenverkehr und der Fahrer selbst besser reagieren können.
Wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung diskutiert, umfasst das Parkassistenzsystem vorzugsweise eine Längsführungseinheit zur Steuerung der Fahrzeuglängsführung basierend auf einer variablen Soll-(Fahrzeuglängs)geschwindigkeit. Beispielsweise umfasst die Längsführungseinheit einen Regler, der eine vorgegebene Soll-Fahrzeuglängsgeschwindigkeit mit einer Ist-Fahrzeuglängsgeschwindigkeit vergleicht, und basiert hierauf den Fahrzeugantrieb so steuert, dass die Sollgeschwindigkeit erzielt wird. Das Parkassistenzsystem ist dann derart eingerichtet, dass die Sollgeschwindigkeit während des Wegrangierens zumindest stationär geringer ist als die Sollgeschwindigkeit während des nachfolgenden Einparkzugs und/oder als die Sollgeschwindigkeit vor dem Wegrangieren.
Hierzu kann das Parkassistenzsystem eingerichtet sein, während eines rückwärtigen Zugs zu überwachen, ob ein auf das Wegrangieren hindeutendes Kriterium erfüllt ist, und bei Erfüllen des Kriteriums die Fahrgeschwindigkeit zu vermindern.
Alternativ wäre es aber auch denkbar, dass das Parkassistenzsystem vorab im Rahmen der Bahnplanung feststellt, an welcher Stelle der geplanten Bahn ein auf das Wegrangieren hindeutendes Kriterium erfüllt sein wird. Das Parkassistenzsystem merkt sich diese Stelle, um dann später während des durchlaufenden Einparkvorgangs ab dieser Stelle die Fahrgeschwindigkeit zu vermindern.
Zum Erkennen des Wegrangierens wird vorzugsweise zumindest eine mit der Lenkung des Fahrzeugs zusammenhängende Größe ausgewertet, beispielsweise der Lenkwinkel, der Lenkradwinkel oder die Krümmung der durchfahrenden Trajektorie.
Ein auf das Wegrangieren hindeutende Kriterium ist beispielsweise dann erfüllt, wenn im Fall von Rechtsverkehr begonnen wird, nach links zu lenken, so dass sich das Fahrzeug in Richtung des Gegenverkehrs dreht. Im Fall von Linksverkehr wird mit Beginn des Lenkens nach rechts erkannt, dass das Fahrzeug von der Querparklücke wegrangiert.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Einparken mit automatisierter Quer- und Längsführung in eine Querparklücke quer zur Fahrbahn seitens eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren umfasst die Schritte:

- Durchführen eines Einparkzugs ausgehend von Fahrbahn zur Querparklücke in Rückwärts- oder Vorwärtsrichtung; und
- danach Durchführen zumindest eines Korrekturzugs weg von der Querparklücke in Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung, wobei der Korrekturzug mit im Vergleich zur Fahrgeschwindigkeit während des Einparkzugs verminderter Fahrgeschwindigkeit durchgeführt wird.

Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Parkassistenzsystem nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren nach dem dritten Aspekt der Erfindung. An dieser Stelle und in den Patentansprüchen nicht explizit beschriebene vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen den vorstehend beschriebenen oder in den Patentansprüchen beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Parkassistenzsystems nach dem ersten Aspekt der Erfindung.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierter Vorwärtseinparken mit automatisierter Quer- und Längsführung in eine Querparklücke quer zur Fahrbahn. Das Verfahren weist zumindest die folgenden Schritte auf:

- Wegrangieren weg von der Querparklücke in Rückwärtsrichtung in Richtung des Fahrbahnbereichs des Gegenverkehrs; und
- danach Durchführen eines Einparkzugs zur Querparklücke in Vorwärtsrichtung.

Das Wegrangieren wird dabei

- im Vergleich zur Fahrgeschwindigkeit während des Einparkzugs und/oder
- im Vergleich zur Fahrgeschwindigkeit vor dem Wegrangieren

Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Parkassistenzsystem nach dem zweiten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren nach dem vierten Aspekt der Erfindung. An dieser Stelle und in den Patentansprüchen nicht explizit beschriebene vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen den vorstehend beschriebenen oder in den Patentansprüchen beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Parkassistenzsystems nach dem zweiten Aspekt der Erfindung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:

1 eine beispielhafte Einparksituation vor Beginn eines Einparkvorgangs zur Erläuterung des ersten Ausführungsbeispiels zum rückwärtigen automatisierten Einparken in eine Querparklücke;
2 ein Ablaufdiagramm zum ersten Ausführungsbeispiel;
3 die Einparksituation zu dem Zeitpunkt, wenn der Referenzpunkt des Fahrzeugs die Sichtlinie überschreitet;
4 die Einparksituation zu dem Zeitpunkt, wenn der Referenzpunkt des Fahrzeugs die Sichtlinie um eine Strecke Δs überschreitet;
5 eine beispielhafte Einparksituation vor Beginn eines Einparkvorgangs zur Erläuterung des zweiten Ausführungsbeispiels zum automatisierten Vorwärtseinparken in eine Querparklücke; und
6 ein Ablaufdiagramm zum zweiten Ausführungsbeispiel.

1 zeigt eine Einparksituation in eine Querparklücke 1 vor Beginn des Einparkvorgangs bei einem ersten Ausführungsbeispiel zum hier rückwärtigen Einparken mit automatisierter Quer- und Längsführung gemäß dem ersten und dritten Aspekt der Erfindung.
Beim langsamen Vorbeifahren an den quer zur Fahrbahn 6 parkenden Kraftwagen 2, 3 wird mittels einer Ultraschallsensorik automatisch die Querparklücke 1 zwischen den in Querrichtung parkenden Fahrzeugen 2,3 vermessen. Die genaue Ausrichtung der die Parklücke begrenzenden Kraftwagen 2, 3 ist jedoch erst bei tieferen Eintauchen in der Querparklücke 1 genauer bekannt.
Nach Halten des eigenen Kraftwagens 4 kann der Fahrer den Einparkvorgang mit automatisierte Quer- und Längsführung in die Querparklücke 1 initiieren, indem dieser ein Bedienelement, beispielsweise eine Parktaste betätigt. Das Bedienelement kann im Fahrzeugcockpit integriert sein. Es wäre aber auch denkbar, dass das Bedienelement Teil einer Fernbedienung ist und der Fahrer sich während des Parkvorgangs außerhalb des Fahrzeugs befindet.
Vor Beginn des Parkvorgangs wird seitens des Parkassistenzsystems im Rahmen der Bahnplanung basierend auf der Vermessung der Parklücke eine Bahn 5 für das Einparkmanöver bestimmt. Die Bahn gibt die Bewegung eines Referenzpunkts des Kraftfahrzeugs (hier: der Referenzpunkt auf der Mitte der Hinterachse) während des Einparkmanövers wieder. Die Bahn kann hierbei je nach Parksituation ein oder mehrere Züge umfassen, um eine zulässige Endposition und zulässige Endausrichtung des eigenen Fahrzeugs 4 zu erreichen. In einem günstigen Fall kann eine zulässige Endposition und zulässige Endausrichtung bereits mit einem einzigen Einparkzug (d. h. ohne Änderung der Fahrtrichtung) in Rückwärtsrichtung ohne weitere Korrekturzüge erreicht werden. Im in 2 dargestellten Fall umfasst die Bahn 5 drei Züge: einen rückwärtigen Einparkzug 20 in die Querparklücke 1, einen Korrekturzug 21 aus der Querlücke heraus in Richtung der Fahrbahn 6 in Vorwärtsrichtung und einen abschließenden rückwärtigen Einparkzug 22 in die Endposition in der Querparklücke 1.
In 2 ist die Funktionsweise des Parkassistenzsystems in vereinfachter Weise skizziert. In der Bahnplanung 100 wird - wie oben besprochen - vor dem Beginn des Einparkmanövers die Bahn 5 zur Erzielung einer zulässigen Parkendposition bestimmt. Diese Bahn 5 und die Parkendposition kann während des Einparkmanövers modifiziert werden, insbesondere bei Eintauchen in die Querparklücke 4 und damit einhergehender besserer Kenntnis über die Querparklücke 4 (z. B. die Ausrichtung der Fahrzeuge 2, 3).
Nach Abschluss der Bahnplanung 100 und Betätigung eines Bedienelements seitens des Fahrers (nicht dargestellt), wird ein Einparkzug 20 in Rückwärtsrichtung mit automatisierter Quer- und Längsführung durchgeführt (s. Schritt 110). Der erste Teil des Einparkzugs 20 bis zu einem definierten Punkt 10 wird mit höheren (stationären) Fahrgeschwindigkeit v₁ und der zweite Teil des Einparkzugs 20 wird mit einer dazu geringeren (stationären) Fahrgeschwindigkeit v₂ < v₁ durchgeführt. Der Punkt 10 ist beispielsweise dann erreicht, wenn der Lenkwinkel einen bestimmten Wert überschreitet.
Während des rückwärtigen Einparkzugs 20 wird fortlaufend geprüft, ob ein Referenzpunkt 7 die Sichtlinie 8 um mehr als eine vorgegebene Strecke Δs überschritten hat (s. Abfrage 120).
Die Sichtlinie 8 wird durch die der Straße 6 zugewandten Heck- oder Frontseite der beiden die Querparklücke 1 begrenzender Fahrzeuge 2, 3 gebildet (s. hierzu die Sichtlinie 8 in 1). Beispielsweise entspricht die Sichtlinie 8 der Linie durch die Mittelpunkte der Heck- bzw. Frontseite der beiden Fahrzeuge 2, 3. Der Referenzpunkt 7 entspricht beispielsweise dem Mittelpunkt der Verbindungslinie der beiden B-Säulen 9 des eigenen Fahrzeugs 4.
Die Strecke Δs entspricht dabei beispielsweise einer zusätzlichen Wegstrecke entlang der gefahrenen Trajektorie, nachdem die Sichtlinie 8 überschritten wurde (z. B. Δs = 40 cm). Die Strecke Δs kann positiv, negativ oder gleich null sein.
In 3 ist der Zeitpunkt dargestellt, wenn der Referenzpunkt 7 gerade die Sichtlinie 8 überschreitet. In 4 ist die Situation dargestellt, wenn der Referenzpunkt 7 gerade die Sichtlinie 8 um die vorgegebene Strecke Δs überschreitet.
Wenn der Referenzpunkt 7 die Sichtlinie 8 überschritten hat, wird ein anfänglich mit dem Wert 0 vorbelegtes Flag mit der Bezeichnung langsamer Korrekturzug auf den Wert 1 gesetzt.
Die Prüfung in Schritt 120 wird solange während des rückwärtigen Einparkzugs 20 wiederholt, bis der rückwärtige Einparkzug 20 beendet ist (s. Abfrage 130).
Sofern mit dem rückwärtigen Einparkzug 20 die Parkendposition erreicht wurde und kein Korrekturzug 21 in Vorwärtsrichtung durchgeführt werden soll (s. Abfrage 140), endet der Ablauf nach Einlegen der Fahrstufe P und der Feststellbremse (nicht dargestellt).
Wenn ein Korrekturzug 21 aus der Querparklücke 4 heraus in Vorwärtsrichtung durchgeführt werden soll, wird geprüft, ob das Flag langsamer Korrekturzug auf den Wert 1 gesetzt wurde. Wenn dies der Fall ist, wird der Korrekturzug 21 mit im Vergleich zum Einparkzug 20 (mit den stationären Geschwindigkeiten v₁ und v₂ ) verminderter stationärer Geschwindigkeit v₃ (mit v₃ < v₂ < v₁) durchgeführt (z. B. v₃ = 0,3 m/s ; v₂ = 0,5 m/s; v₃ = 1,0 m/s). Außerdem wird das Flag langsamer Korrekturzug wieder auf den initialen Wert null zurückgesetzt.
Wenn hingegen das Flag langsamer Korrekturzug nicht auf den Wert 1 gesetzt wurde, wird der Korrekturzug 21 mit nicht verminderter Geschwindigkeit durchgeführt. Hierbei entspricht die stationäre Geschwindigkeit des Korrekturzugs 21 beispielsweise der Geschwindigkeit v₂ (z. B. v₂ = 0,5 m/s). Außerdem wird das Flag langsamer_Korrekturzug wieder auf den initialen Wert null zurückgesetzt. Es wäre aber auch denkbar, dass auch in diesem Fall der nicht verminderten Geschwindigkeit die Geschwindigkeit des Korrekturzugs 21 geringer als die Geschwindigkeit v₂ ist, jedoch in jedem Fall größer als die Geschwindigkeit v₃ .
Nach Durchführung des Korrekturzugs 21 in Vorwärtsrichtung wird das Fahrzeug in einem weiteren Einparkzug 22 in Richtung der Parkendposition zurückgeführt. Sofern ein oder mehrere weitere Korrekturzüge notwendig sind, gilt das vorstehende auch für diesen bzw. diese Korrekturzüge.
Es wäre denkbar, während des Korrekturzugs 21 mit verminderter Geschwindigkeit die (stationäre) Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen, wenn eine bestimmte Eintauchtiefe wieder unterschritten wurde, beispielsweise wenn der Referenzpunkt 7 die Sichtlinie 8 um mehr als Δs₂ (mit Δs₂ positiv, negativ oder null) unterschreitet.
5 zeigt eine Einparksituation in eine Querparklücke 1 vor Beginn des Einparkvorgangs bei einem zweiten Ausführungsbeispiel zum Vorwärtseinparken mit automatisierter Quer- und Längsführung gemäß dem zweiten und vierten Aspekt der Erfindung. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel wird auch im zweiten Ausführungsbeispiel das Parkassistenzsystem vom Fahrzeugcockpit aus kontrolliert; es wäre aber auch eine Kontrolle des Parkassistenzsystems über eine Fernbedienung denkbar.
Vor Beginn des Parkvorgangs wird seitens des Parkassistenzsystems im Rahmen der Bahnplanung basierend auf der Vermessung der Parklücke 1 eine Bahn 5' für das Einparkmanöver bestimmt.
Die Bahn 5' sieht vor, dass das an der Querparklücke 1 bereits vorbeigefahrene Fahrzeug 4' zunächst in einem ersten Zug 30 rückwärts auf der eigenen Fahrspur 12 mit automatisierter Quer- und Längsführung im Wesentlichen parallel zur Fahrbahn 6 zurückgeführt wird, und dann während des Zugs 30 beispielsweise ungefähr auf Höhe der Querparklücke 1 oder kurz davor beginnend ab dem Punkt 20 im Sinne einer Ausholbewegung automatisiert von der Querparklücke 1 in die Spur 11 des Gegenverkehrs 41 wegrangiert, um danach in dem anschließenden Einparkzug 31 nach Änderung der Fahrtrichtung leicht in Vorwärtsrichtung in die Parklücke 1 eintauchen zu können. Zum Wegrangieren von der Querparklücke 1 wird bei Rechtsverkehr nach links gelenkt. Das Wegrangieren erfolgt mit verminderter (stationärer) Fahrgeschwindigkeit im Vergleich zur (stationären) Fahrgeschwindigkeit während des nachfolgenden Einparkzugs 31 und im Vergleich zur Fahrgeschwindigkeit vor dem Wegrangieren.
In 6 ist die Funktionsweise des Parkassistenzsystems in vereinfachter Weise skizziert. Hierbei wird unter anderem vereinfachend davon ausgegangen, dass keine Korrekturzüge erforderlich sind. Wenn Korrekturzüge erforderlich sind, kann die im Zusammenhang mit 2 beschriebene Funktionsweise in 6 integriert werden, wobei im Unterschied zu 6 jeder Korrekturzug in Rückwärtsrichtung (statt in Vorwärtsrichtung) und jeder Einparkzug in Vorwärtsrichtung (statt in Rückwärtsrichtung) erfolgt.
Nach der Durchführung der Bahnplanung in Schritt 200 wird das Fahrzeug 4' im initialen Zug 30 rückwärts mit automatisierter Quer- und Längsführung zunächst auf der eigenen Fahrspur 12 zurückgeführt, wobei anfänglich das Fahrzeug 4' im Wesentlichen parallel zur Fahrbahn 6 zurückgeführt wird. Ab dem Punkt 40 lenkt das Fahrzeug 4' automatisiert nach links und rangiert im Sinne einer Ausholbewegung automatisiert von der Querparklücke 1 in die Spur 11 des Gegenverkehrs 41 weg. Es wird während des initialen Zugs 30 fortlaufend geprüft, ob das Lenken nach links bereits begonnen hat (s. Abfrage 220). Wenn festgestellt wurde, dass dies der Fall ist, wird die vorgegebene stationäre Geschwindigkeit für die Längsführung für den verbleibenden rückwärtigen Zug 30 reduziert (s. Schritt 230), z. B. von 0,5 m/s auf 0,3 m/s. Die stationäre Geschwindigkeit bleibt dabei für den gesamten verbleibenden rückwärtigen Zug 30 reduziert. Wenn der rückwärtige Zug 30 beendet wurde (s. Abfrage 240), wird der Einparkzug 31 in Vorwärtsrichtung mit unverminderter Geschwindigkeit durchgeführt (s. Schritt 250).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014220298 A1 [0009]

Claims

Parkassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug (4), zum automatisierten Einparken mit automatisierter Quer- und Längsführung in eine Querparklücke (1) quer zur Fahrbahn (6), wobei der Einparkvorgang umfasst: - einen Einparkzug (20) ausgehend von der Fahrbahn (6) zur Querparklücke (1) in Rückwärts- oder Vorwärtsrichtung und - danach zumindest einen Korrekturzug (21) weg von der Querparklücke (1) in Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung, wobei das Parkassistenzsystem zur Unfallvermeidung mit auf der Fahrbahn (6) befindlichem Querverkehr eingerichtet ist, - den zumindest einen Korrekturzug (21) mit im Vergleich zur Fahrgeschwindigkeit während des Einparkzugs (20) verminderter Fahrgeschwindigkeit durchzuführen.
Parkassistenzsystem nach Anspruch 1, wobei - das Parkassistenzsystem eine Längsführungseinheit zur Steuerung der Fahrzeuglängsführung basierend auf einer variablen Soll-Geschwindigkeit umfasst und - das Parkassistenzsystem derart eingerichtet ist, dass die Soll-Geschwindigkeit während des Korrekturzugs (21) zumindest stationär geringer ist als die Soll-Geschwindigkeit während des Einparkzugs (20).
Parkassistenzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Parkassistenzsystem eingerichtet ist, - festzustellen, dass das Fahrzeug (1) bis zu einer bestimmten Eintauchgrenze oder weiter als bis zu einer bestimmten Eintauchgrenze in die Parklücke (1) eintaucht, und - in diesem Fall den Korrekturzug (21) mit geringerer Fahrgeschwindigkeit durchzuführen, als wenn dies nicht festgestellt wird.
Parkassistenzsystem nach Anspruch 3, wobei das Parkassistenzsystem eingerichtet ist, - während des Einparkmanövers festzustellen, dass das Fahrzeug bereits bis zu einer bestimmten Eintauchgrenze oder weiter als bis zu einer bestimmten Eintauchgrenze in die Parklücke eingetaucht ist.
Parkassistenzsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei das Parkassistenzsystem eingerichtet ist festzustellen, dass ein Referenzpunkt (7) des Fahrzeugs (4) eine Sichtlinie (8) erreicht oder überschreitet oder die Sichtlinie (8) mit einem bestimmten Versatz (Δs) erreicht oder überschreitet, wobei die Sichtlinie (8) durch die der Fahrbahn jeweils zugewandte Heck- oder Frontseite eines oder mehrerer die Querparklücke begrenzender Fahrzeuge (2, 3) gebildet wird.
Parkassistenzsystem nach Anspruch 5, wobei das einparkende Fahrzeug (4) auf jeder Fahrzeugseite eine B-Säule umfasst und der Referenzpunkt (7) ungefähr zwischen den beiden B-Säulen liegt.
Parkassistenzsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei das Parkassistenzsystem eingerichtet ist, - während des Korrekturzugs (21) mit verminderter Fahrgeschwindigkeit festzustellen, dass das Fahrzeug (4) • wieder die bestimmte Eintauchgrenze erreicht oder unterschritten hat oder • eine zweite, von der bestimmten Eintauchgrenze verschiedene Eintauchgrenze erreicht oder unterschritten hat, und - in Reaktion hierauf die Fahrgeschwindigkeit zu erhöhen.
Parkassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug (4'), zum automatisierten Vorwärtseinparken mit automatisierter Quer- und Längsführung in eine Querparklücke (1) quer zur Fahrbahn (6), wobei der Einparkvorgang umfasst: - ein Wegrangieren weg von der Querparklücke (1) in Rückwärtsrichtung in Richtung des Fahrbahnbereichs (11) des Gegenverkehrs (41) und - danach einen Einparkzug (31) zur Querparklücke (1) in Vorwärtsrichtung, wobei das Parkassistenzsystem zur Unfallvermeidung mit dem Gegenverkehr (41) eingerichtet ist, - das Wegrangieren mit • im Vergleich zur Fahrgeschwindigkeit während des Einparkzugs und/oder • im Vergleich zu einer etwaigen durch das Parkassistenzsystem vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit vor dem Wegrangieren verminderter Fahrgeschwindigkeit durchzuführen.
Parkassistenzsystem nach Anspruch 8, wobei das Parkassistenzsystem eingerichtet ist, - während eines rückwärtigen Zugs (30) zu überwachen, ob ein auf das Wegrangieren hindeutende Kriterium erfüllt ist, und - bei Erfüllen des Kriteriums die Fahrgeschwindigkeit zu vermindern.
Parkassistenzsystem nach Anspruch 8, wobei das Parkassistenzsystem eingerichtet ist, - vorab im Rahmen der Bahnplanung festzustellen, an welcher Stelle der geplanten Bahn (5') ein auf das Wegrangieren hindeutendes Kriterium erfüllt sein wird, und - während des Einparkvorgangs ab dieser Stelle die Fahrgeschwindigkeit zu vermindern.
Parkassistenzsystem nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei das auf das Wegrangieren hindeutende Kriterium - im Fall von Rechtsverkehr ein beginnendes Lenken nach links ist oder - im Fall von Linksverkehr ein beginnendes Lenken nach rechts ist.
Verfahren zum automatisierten Einparken mit automatisierter Quer- und Längsführung in eine Querparklücke (1) quer zur Fahrbahn (6) seitens eines Kraftfahrzeugs (4), mit den Schritten: - Durchführen eines Einparkzugs (20) ausgehend von der Fahrbahn (6) zur Querparklücke (1) in Rückwärts- oder Vorwärtsrichtung; und - danach Durchführen zumindest eines Korrekturzugs (21) weg von der Querparklücke (1) in Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung, wobei der Korrekturzug (21) mit im Vergleich zur Fahrgeschwindigkeit während des Einparkzugs verminderter Fahrgeschwindigkeit durchgeführt wird.
Verfahren zum automatisierter Vorwärtseinparken mit automatisierter Quer- und Längsführung in eine Querparklücke (1) quer zur Fahrbahn (6), mit den Schritten: - Wegrangieren weg von der Querparklücke (1) in Rückwärtsrichtung in Richtung des Fahrbahnbereichs (11) des Gegenverkehrs (41); und - danach Durchführen eines Einparkzugs (31) zur Querparklücke (1) in Vorwärtsrichtung, wobei das Wegrangieren mit • im Vergleich zur Fahrgeschwindigkeit während des Einparkzugs und/oder • im Vergleich zu einer etwaigen Fahrgeschwindigkeit vor dem Wegrangieren verminderter Fahrgeschwindigkeit durchgeführt wird.