DE102018215525A1

DE102018215525A1 - Assistenzsystem für einen Kraftwagen und Kraftwagen

Info

Publication number: DE102018215525A1
Application number: DE102018215525.9A
Authority: DE
Inventors: Jana Seeland; Christian Hopp
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2020-03-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Assistenzsystem (10) für einen Kraftwagen (2) zum Unterstützen eines Fahrers bei einem Parkmanöver. Weiter betrifft die Erfindung einen Kraftwagen (2) mit einem derartigen Assistenzsystem (10). Das Assistenzsystem (10) weist eine Schnittstelle zum Empfangen von Umgebungsdaten und von Betriebsdaten des Kraftwagens (2) auf. Das Assistenzsystem (10) ist dazu eingerichtet, diese Daten automatisch auszuwerten, um das Parkmanöver und eine dabei anvisierte Zielfläche (4) zu erkennen. Die Erfindung sieht vor, dass durch das Assistenzsystem (10) automatisch eine Zielposition (13) für den Kraftwagen (2) auf der Zielfläche (4) bestimmt wird. Weiter ist vorgesehen, dass das Assistenzsystem (10) anhand der Umgebungsdaten und der Betriebsdaten automatisch ermittelt, ob die Betriebsdaten mit einem Erreichen der bestimmten Zielposition (13) konsistent sind und falls dies nicht der Fall ist, ein Steuersignal erzeugt und auszugibt, um den Fahrer des Kraftwagens (2) bei dem Erreichen der Zielposition (13) zu unterstützen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Assistenzsystem für einen Kraftwagen zum Unterstützen eines Fahrers des Kraftwagens bei einem Parkmanöver des Kraftwagens. Ein Parkmanöver in diesem Sinne kann ein Einparken ebenso wie ein Ausparken sein. Die Erfindung betrifft auch einen Kraftwagen mit einem entsprechenden Assistenzsystem.
Im Zuge des heutzutage immer weiter zunehmenden Funktionsumfangs von Kraftwagen und der immer weiter zunehmenden Automatisierung oder Teilautomatisierung von Fahrfunktionen sind bereits eine Vielzahl unterschiedlichster Assistenzsysteme und Assistenzfunktionen zum Unterstützen eines jeweiligen Fahrers oder eines Führens eines Kraftwagens bekannt. Erfahrungsgemäß können Parkmanöver, also Einpark- und Ausparkvorgänge, für Fahrer von Kraftwagen besonders anspruchsvoll oder belastend sein und vergleichsweise häufig zu Unfällen, Beschädigungen oder Gefahrensituationen führen. Bekannte Assistenzsysteme oder Assistenzfunktionen, welche den Fahrer bei Parkvorgängen oder Parkmanövern unterstützen sollen, werden im Folgenden als Park-Lenk-Assistent (PLA) bezeichnet. Derartige PLAs können vom Fahrer aktiviert werden, um beispielsweise automatisch eine geeignete Parklücke zu erkennen und den jeweiligen Kraftwagen durch automatisierte Lenk-, Brems- und/oder Beschleunigungseingriffe in die erkannte Parklücke zu manövrieren.
Mit derartigen bekannten PLAs sind jedoch eine Reihe von Nachteilen oder Problemen verbunden. So kann die notwendige Aktivierung des PLAs besonders bei Fahrern, die sich selbst als gute Fahrer einschätzen, eine Hürde für die Nutzung sein, da diese Fahrer eine Unterstützung für nicht notwendig erachten. Auch kann ein durch einen herkömmlichen PLA gesteuertes Parkmanöver länger dauern als ein manuelles, also durch den Fahrer selbst gesteuertes, Parkmanöver. Dies kann ebenso wie die separate Aktivierung Fahrer in Situationen, in denen ein zügiges Einparken gewünscht ist, beispielsweise auf einer belebten oder viel befahrenen Straße, von einer Nutzung eines vorhandenen PLAs abhalten. Ebenso ist eine automatische Erkennung von geeigneten Parklücken durch bekannte PLAs oftmals nicht hundertprozentig zuverlässig und gegebenenfalls an bestimmte Bedingungen, beispielsweise eine bestimmte Geschwindigkeit des Kraftwagens oder einen bestimmten seitlichen Abstand des Kraftwagens zu der Parklücke, geknüpft. Diese Einschränkungen führen letztlich dazu, dass bereits bekannte PLAs, die den Fahrer beim Parken unterstützen und Schäden vermeiden können, in vielen Situationen nicht genutzt werden.
Aus der DE 10 2016 125 282 A1 ist ein Fahrzeug-Einparkassistenzsystem bekannt. Eine Steuerung dieses Systems ist dabei so konfiguriert, dass sie über Sensoren einen verfügbaren Parkplatz lokalisiert und in Reaktion auf das Lokalisieren des verfügbaren Parkplatzes und ein Erkennen eines Einparkauslösers eine Signaleinrichtung aktiviert. Bei aktiver Einparkassistenz kann der Fahrer dabei seine Hände von einem Lenkrad wegnehmen, eine Kontrolle über eine Fahrzeugbremse jedoch beibehalten.
Die DE 10 2010 022 718 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum unterstützten Parken eines Kraftfahrzeugs. Konkret ist ein Verfahren zum Auswählen einer Parkassistenzfunktion eines Parklenkassistenten aus einer vorgegebenen Anzahl von Parkassistenzfunktionen mittels eines Eingabeelements des Parklenkassistenten und einem Fahrtrichtungsgeber des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Dabei werden mittels einer Sensorik ein Umfeld des Kraftfahrzeugs bestimmt, Parklücken in dem Umfeld bestimmt und in Längs- und Querparklücken klassifiziert. Es wird dann eine Parkassistenzfunktion als Funktion der klassifizierten Parklücke ausgewählt.
Die DE 10 2015 114 780 A1 betrifft ein automatisches Park- und Erinnerungssystem und ein Verfahren zu dessen Verwendung. Das Parksystem umfasst ein Parkhilfesystem, welches betriebsfähig ist, Einparkmanöver an einem geographischen Ort auszuführen. Weiter umfasst das Parksystem ein Aktivierungssystem, welches während des Parkmanövers an dem geographischen Ort basierend auf einem Fahrhistorieprofil, das dem geographischen Ort zugeordnet ist, das Parkhilfesystem aktiviert und mit diesem zusammenarbeitet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fahrer eines Kraftwagens bei einem Parkmanöver zu unterstützen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, in der Beschreibung und in den Figuren angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Assistenzsystem für einen Kraftwagen dient, ist also eingerichtet, zum Unterstützen eines Fahrers des Kraftwagens bei einem Parkmanöver des Kraftwagens. Dazu weist das Assistenzsystem eine Schnittstelle zum Empfangen von von einer Umgebungssensorik bereitgestellten Umgebungsdaten auf, welche eine jeweils aktuelle Umgebung des Kraftwagens charakterisieren. Die Umgebungssensorik kann dabei einen oder mehrere gleichartige oder unterschiedliche Sensoren oder Sensortypen umfassen, wie beispielsweise eine Radar-, Lidar-, Laserscan- und/oder Ultraschalleinrichtung und/oder eine Kamera. Dementsprechend können die Umgebungsdaten ebenso unterschiedliche Einzelsignale oder Datenarten umfassen. Die Schnittstelle kann dementsprechend zum Empfangen unterschiedlicher Signale oder Signal- oder Datenarten eingerichtet sein. Dazu kann die Schnittstelle beispielsweise mehrere Teilschnittstellen oder Anschlüsse umfassen. Die Schnittstelle ist weiter dazu eingerichtet, dient also dazu, Betriebsdaten des Kraftwagens zu empfangen, welche einen Betrieb oder Betriebszustand oder Fahrbetrieb des Kraftwagens charakterisieren oder angeben. Das Assistenzsystem ist dazu eingerichtet, die empfangenen Umgebungsdaten und/oder die empfangenen Betriebsdaten automatisch auszuwerten, also zu verarbeiten, um automatisch das Parkmanöver des Kraftwagens und eine dabei anvisierte Zielfläche zu erkennen.
Das Parkmanöver kann dabei ein Einparken oder ein Ausparken sein. Dementsprechend kann die anvisierte Zielfläche beispielsweise eine Abstellfläche für den Kraftwagen, also etwa eine Parklücke, ein Parkstand oder ein Stellplatz, oder beispielsweise ein Abschnitt einer Fahrbahn oder eines Fahrstreifens einer Straße sein. Anhand der Betriebsdaten kann beispielsweise eine aktuelle Fahrtrichtung, ein Lenkwinkel, ein Betriebszustand oder eine Schaltstellung eines Fahrtrichtungsanzeigers des Kraftwagens, eine Geschwindigkeit des Kraftwagens, ein anliegender Getriebegang, ein Gangwechsel oder eine Gangwechselsequenz, eine Pedalstellung und/oder dergleichen mehr bestimmt werden. Ebenso können diese oder weitere Daten oder Größen durch die Betriebsdaten direkt angegeben sein. Die Betriebs- oder Fahrzeugdaten können also beispielsweise entsprechende Daten sein, die von verschiedenen entsprechenden Einrichtungen des Kraftwagens über ein Bordnetz des Kraftwagens empfangen werden. Die Umgebungsdaten können beispielsweise Positionen und gegebenenfalls Arten von Objekten in der Umgebung des Kraftwagens ebenso beschreiben oder angeben wie beispielsweise eine aktuelle geographische oder räumliche Position des Kraftwagens, insbesondere im Verbund mit einer Stadt- , Land- oder Straßenkarte. Die Umgebungsdaten können also beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer, Hindernisse und/oder eine Straßenausstattung betreffen, angeben oder charakterisieren. Zu der Straßenausstattung können etwa Fahrbahnmarkierungen, Schilder, Verkehrszeichen und/oder dergleichen mehr gehören. Das Parkmanöver, also insbesondere ein Beginn des durch den Fahrer manuell gestarteten oder eingeleiteten Parkmanövers oder ein Wunsch oder eine Absicht des Fahrers, den Kraftwagen ein- oder auszuparken, kann anhand der Umgebungsdaten und/oder anhand der Betriebsdaten automatisch erkannt werden. Dies kann beispielsweise erfolgen oder unterstützt werden durch einen Vergleich mit vorgegebenen Kriterien, Eigenschaften, Merkmalen oder Profilen, welche für typische Parkmanöver vorgegeben, also festgelegt sind. Ebenso kann zum automatischen Erkennen des Parkmanövers beispielsweise ein entsprechend trainiertes neuronales Netz oder eine andere Methode des maschinellen Lernens eingesetzt werden.
In einer typischen Situation kann anhand der Umgebungsdaten beispielsweise automatisch ermittelt werden, dass sich der Kraftwagen entlang einer Nebenstraße mit einem Parkstreifen bewegt. Zeigt ein anhand der Betriebsdaten automatisch bestimmtes Geschwindigkeitsprofil des Kraftwagens dann beispielsweise an, dass der Kraftwagen aus einer Vorwärtsfahrt heraus abbremst, zum Stillstand kommt und sich dann rückwärts in Bewegung setzt, wobei der Fahrtrichtungsanzeiger aktiviert und der Lenkwinkel verändert wird, so kann dies zuverlässig als Indiz für ein begonnenes Parkmanöver aufgefasst werden. Die Umfeldsensorik des Kraftwagens kann dabei oder bereits während der Vorwärtsfahrt die Umgebung nach freien Parklücken scannen und entsprechende Umgebungsdaten über die Schnittstelle an das Assistenzsystem bereitstellen.
Analog kann ein Ausparken beispielsweise dann erkannt werden, wenn der Kraftwagen nach einer Stillstandszeit in Betrieb genommen wird, der Fahrtrichtungsanzeiger aktiviert wird und beispielsweise die Geschwindigkeit des Kraftwagens innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls nach der Inbetriebnahme einen vorgegebenen Geschwindigkeitsschwellenwert nicht überschreitet. Ebenso können aber eine Vielzahl weiterer Situationsprofile oder Merkmalskombinationen oder -reihenfolgen vorgegeben sein, welche zum Erkennen des Parkmanövers mit entsprechenden realen oder tatsächlichen Merkmalen oder Eigenschaften der Umgebungsdaten und/oder der Betriebsdaten abgeglichen werden können.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das Assistenzsystem dazu eingerichtet ist, automatisch eine Zielposition für den Kraftwagen auf der anvisierten Zielfläche zu bestimmen. Weiter ist das Assistenzsystem erfindungsgemäß dazu eingerichtet, automatisch anhand der Umgebungsdaten und der Betriebsdaten zu ermitteln, ob die Betriebsdaten mit einem Erreichen der bestimmten Zielposition konsistent sind, und falls dies nicht der Fall ist, automatisch ein Steuersignal zu erzeugen und auszugeben, um den Fahrer des Kraftwagens bei dem Erreichen der bestimmten Zielposition zu unterstützen. Mit anderen Worten wird durch das Assistenzsystem also automatisch bestimmt, berechnet oder simuliert, ob beispielsweise eine aktuelle Fahrtrichtung und Geschwindigkeit und ein aktueller Lenkwinkel des Kraftwagens voraussichtlich geeignet sind, den Kraftwagen kollisionsfrei und gegebenenfalls möglichst schnell, genau und/oder sicher in die Zielposition zu manövrieren, zumindest bis auf eine vorgegebene Toleranz oder Abweichung, also mit zumindest einer vorgegebenen Güte oder Genauigkeit. Die Zielposition kann dabei eine Position des Kraftwagens ebenso wie dessen Ausrichtung oder Winkelstellung, beispielsweise in Bezug auf ein vorgegebenes umgebungs- oder erdfestes Koordinatensystem oder beispielsweise relativ zu einer erkannten Parklücke und/oder deren Begrenzung, umfassen oder angeben.
Beispielsweise kann ein zu großer oder zu kleiner, also außerhalb eines situationsabhängigen Intervalls oder Bereiches liegender Lenkwinkel, gegebenenfalls in Abhängigkeit von einem seitlichen Abstand des Kraftwagens zu der anvisierten Zielfläche, das Erreichen der Zielposition ohne zusätzliche Korrekturzüge unmöglich machen. Der entsprechende Lenkwinkel, insbesondere unter Berücksichtigung oder in Kombination mit einer aktuellen Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Kraftwagens, ist dann also nicht konsistent mit dem Erreichen der Zielposition. Da dies bereits in einer relativ frühen Phase, also zu Beginn des Parkmanövers erkannt werden kann, kann das Assistenzsystem dann durch das Steuersignal eine Unterstützung bieten, die es ermöglichen kann, die Zielposition kollisionsfrei ohne oder mit weniger Korrekturzügen und/oder mit verbesserter Genauigkeit zu erreichen.
Mögliche Arten dieser Unterstützung beziehungsweise des entsprechenden Steuersignals werden weiter unten näher erläutert. Es sei jedoch bereits an dieser Stelle kurz angegeben, dass das Steuersignal beispielsweise eine Warnung oder einen Hinweis für den Fahrer ebenso bewirken kann wie beispielsweise einen Steuereingriff in einen Fahrbetrieb des Kraftwagens, beispielsweise durch Vorgeben oder Modifizieren eines Lenkwinkels, eines Lenkmoments und/oder eines Bremsmomentes oder einer Geschwindigkeit des Kraftwagens. Es ist dabei insbesondere nicht vorgesehen, dass der Kraftwagen durch das Assistenzsystem oder durch das Steuersignal vollständig autonom oder automatisiert gesteuert oder geführt wird. Stattdessen wird der Fahrer durch die vorliegende Erfindung lediglich beim manuellen Führen des Kraftwagens unterstützt.
Die Umgebungsdaten können dabei insbesondere Abmessungen, also eine räumliche Größe oder Ausdehnung, einer erkannten Freifläche umfassen, welche als Parklücke oder anvisierte Zielfläche bestimmt oder identifiziert wird. Bevorzugt können die Umgebungsdaten eine Form der Freifläche, also der Parklücke oder Zielfläche angeben oder diese Form kann beispielsweise von dem Assistenzsystem automatisch aus den Umgebungsdaten, insbesondere anhand der Abmessungen, ermittelt werden. Die Form kann dann automatisch ausgewertet werden, um ein voraussichtliches, also zu erwartendes Parkmanöver oder eine voraussichtliche, also zu erwartende Sequenz von Teilmanövern, also von Steuereingriffen des Fahrers zu bestimmen. Dadurch kann besonders zuverlässig und flexibel bestimmt werden, ob die Betriebsdaten mit dem Erreichen der bestimmten Zielposition konsistent sind.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Assistenzsystem an einen Betrieb oder Betriebszustand des Kraftwagens gekoppelt ist, also automatisch jederzeit aktiv oder in Betrieb ist, wenn der Kraftwagen in Betrieb ist, also beispielsweise eine vorgegebene Zündstellung aktiviert oder ein Antriebsmotor des Kraftwagens eingeschaltet ist oder sich eine Geschwindigkeit des Kraftwagens in einem vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich oder Geschwindigkeitsintervall befindet. Der vorgegebene Geschwindigkeitsbereich kann beispielsweise 0 km/h oder 1 km/h bis 70 km/h oder bis 50 km/h betragen, da im allgemeinen nicht damit zu rechnen ist, dass aus größeren Geschwindigkeiten heraus ein Parkmanöver eingeleitet wird.. Das erfindungsgemäße Assistenzsystem muss also im Gegensatz zu herkömmlichen Park-Lenk-Assistenten (PLAs) nicht vor oder bei jedem Parkmanöver manuell aktiviert werden. Auf diese Weise kann vorteilhaft eine besonders niedrigschwellige Unterstützung realisiert, also eine Schwelle für die Nutzung des Assistenzsystems durch den Fahrer gegenüber herkömmlichen PLAs gesenkt werden.
Da das Parkmanöver automatisch anhand der Umgebungsdaten und/oder der Betriebsdaten erkannt wird, stellt das erfindungsgemäße Assistenzsystem vorteilhaft keine bestimmten Anforderungen an den Betrieb des Kraftwagens, um eine geeignete Parklücke oder dergleichen zu erkennen oder ein automatisches Parkmanöver einzuleiten. Vielmehr wird effektiv ausgenutzt, dass eine Erkennung von geeigneten Parklücken oder dergleichen durch den Fahrer im Vergleich einer automatischen Erkennung mittels heutzutage verfügbarer Technik üblicherweise schneller und zuverlässiger ist. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass das Steuersignal nur dann erzeugt wird, falls der Fahrer die Zielposition voraussichtlich nicht oder nicht mit wenigstens der vorgegebenen Güte oder Genauigkeit erreichen wird. Somit werden kompetente Fahrer also nicht durch das Steuersignal abgelenkt oder irritiert und dem Fahrer wird nicht eine Kontrolle über den Kraftwagen entzogen. Dies kann vorteilhaft eine Akzeptanz des erfindungsgemäßen Assistenzsystem erhöhen, wodurch letztlich eine Sicherheit beim Führen des Kraftwagens und im Straßenverkehr allgemein verbessert und gegebenenfalls eine Behinderung anderer Verkehrsteilnehmer reduziert werden kann, indem Parkmanöver zumindest im Durchschnitt beschleunigt oder abgekürzt und eine Wahrscheinlichkeit für Kollisionen reduziert wird.
Der vorliegend verwendete Begriff „Parklücke“ soll nicht nur im eigentlichen Sinne verstanden werden, sondern sämtliche Abstellflächen für Kraftwagen, wie beispielsweise Parkstände und Stellplätze und dergleichen, umfassen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Assistenzsystem dazu eingerichtet, eine aktuelle Fahrtrichtung des Kraftwagens relativ zu der Zielposition zu bestimmen und als das Steuersignal einem, insbesondere akustischen, optischen und/oder haptischen, Hinweis an den Fahrer auszugeben, um diesem anzuzeigen, wie weit er in der aktuellen Fahrtrichtung weiterfahren soll, um die Zielposition zu erreichen. Mit anderen Worten wird dem Fahrer durch den Hinweis dann also angezeigt, wann oder an welcher Position er den Lenkwinkel des Kraftwagens verändern soll oder muss, um die Zielposition möglichst zuverlässig oder möglichst genau, insbesondere mit möglichst wenigen Korrekturen oder Teilmanövern, zu erreichen. Als akustischer Hinweis kann dazu beispielsweise ein einzelner Ton oder eine Tonfolge ebenso wie eine Sprachausgabe vorgesehen sein. Als optischer Hinweis kann beispielsweise eine farbcodierte Darstellung oder Anzeige, ein Symbol oder Piktogramm, eine, insbesondere animierte, grafische Repräsentation der Umgebung und/oder dergleichen mehr vorgesehen sein. Der optische Hinweis kann bevorzugt auf einer Anzeigeeinrichtung des Assistenzsystems oder des Kraftwagens, beispielsweise auf einem Bildschirm oder mittels eines Head-Up-Displays ausgegeben, also angezeigt werden. Der haptische Hinweis kann beispielsweise ein Lenkmoment, welches an einem Lenkrad des Kraftwagens durch das Assistenzsystem bewirkt wird, eine Vibration oder ein Vibrationssignal an dem Lenkrad des Kraftwagens oder dergleichen umfassen. Dazu kann beispielsweise an oder in dem Lenkrad, einer Lenksäule oder einem Lenkgetriebe ein entsprechender Aktuator, beispielsweise ein Elektromotor, ein Piezoelement oder dergleichen, vorgesehen sein, welcher durch das Assistenzsystem beziehungsweise durch das Steuersignal angesteuert oder geschaltet werden kann. Durch den an dem Lenkrad erzeugten haptischen Hinweis kann dem Fahrer vorteilhaft besonders leicht und intuitiv verständlich und ablenkungsarm eine Unterstützung beim Führen des Kraftwagens geboten werden.
Besonders bevorzugt kann durch den Hinweis zudem eine Richtung angegeben oder angezeigt werden, in welche das Lenkrad zu drehen ist, um die Zielposition möglichst genau, zuverlässig, sicher und schnell zu erreichen.
Durch den Hinweis kann der Fahrer vorteilhaft besonders einfach und leicht verständlich unterstützt werden. In der Praxis kann es dabei ein Vorteil sein, dass der Fahrer den Hinweis situationsabhängig einfach ignorieren und den Kraftwagen nach seinen eigenen Vorstellungen oder Wünschen steuern kann. Dies ist insbesondere vor dem Hintergrund der nach wie vor noch nicht vollständig ausgereiften Technologie zum vollständig sicheren autonomen oder automatisierten Steuern von Kraftwagen als vorteilhaft zu sehen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Assistenzsystem dazu eingerichtet, manuelle Lenkeingriffe des Fahrers zu erfassen und durch das Steuersignal eine Wirkung der manuellen Lenkeingriffe des Fahrers anzupassen, um das Erreichen der Zielposition zu unterstützen. Mit anderen Worten können also die Lenkeingriffe oder Lenkbewegungen des Fahrers oder daraus resultierende Lenkmomente, Radstellungen oder Fahrtrichtungsänderungen modifiziert, beispielsweise verstärkt oder abgeschwächt, also korrigiert werden, um ein möglichst genaues, zuverlässiges, schnelles und sicheres Erreichen der Zielposition zu ermöglichen. Dazu kann das Steuersignal beispielsweise an ein Lenksystem oder eine Lenkeinrichtung des Kraftwagens ausgegeben werden, um ein effektives Lenkmoment oder einen effektiven Lenkwinkel anzupassen oder einzustellen. Das Assistenzsystem kann also, beispielsweise in Abhängigkeit oder unter Berücksichtigung der Umgebungsdaten - und gegebenenfalls der Betriebsdaten - einen idealen Lenkwinkel oder ein ideales Lenkmoment bestimmen, welches in der jeweiligen Situation das Erreichen der Zielposition optimiert, beispielsweise hinsichtlich einer Geschwindigkeit, Genauigkeit, Sicherheit und/oder einer Anzahl von notwendigen Korrekturen oder Teilmanövern. Wird dann durch das Assistenzsystem automatisch erkannt, dass der manuelle Lenkeingriff des Fahrers nicht zu dem idealen Lenkwinkel oder dem idealen Lenkmoment führt oder von diesem abweicht, so kann eine Differenz durch entsprechendes Anpassen des Lenkwinkels oder Lenkmoments, beispielsweise durch Überlagern eines durch das Steuersignal erzeugten oder bewirkten zusätzlichen Lenkmoments ausgeglichen werden.
Auf diese Weise wird der Fahrer besonders effektiv bei dem jeweiligen Parkmanöver unterstützt, ohne dass eine vollständig autonome oder automatisierte Führung des Kraftwagens durch das Assistenzsystem implementiert werden müsste. Es ist dabei besonders vorteilhaft, dass der Fahrer die grundsätzliche Kontrolle über den Kraftwagen und die grundsätzliche Art des Parkmanövers, beispielsweise ein Initialisieren von Lenkbewegungen oder deren grundsätzliche Richtung bezogen auf eine Neutral- oder Geradeausstellung, behält und diese durch das Assistenzsystem lediglich optimiert werden. Auf diese Weise werden also automatisch die Wünsche des Fahrers berücksichtigt, wodurch ebenfalls eine Akzeptanz des erfindungsgemäßen Assistenzsystems verbessert und somit die Sicherheit und eine Effizienz beim Führen des Kraftwagens verbessert werden kann. Das Anpassen der Lenkeingriffe kann dabei situationsabhängig für den Fahrer gegebenenfalls unmerklich erfolgen, sodass also eine Ablenkung oder Irritation des Fahrers minimiert werden kann, etwa wenn nur relativ kleine oder geringe Korrekturen notwendig sind.
Das Assistenzsystem kann zusätzlich zu der Zielposition zum Erreichen dieser Zielposition notwendige oder geeignete Manöver oder Teilmanöver berechnen. Sofern der Fahrer mit dem aktuellen Lenkeingriff oder Lenkradeinschlag die Zielposition nicht zumindest mit einer vorgegebenen Güte, also bis auf eine vorgegebene Toleranz oder Abweichung, erreicht oder voraussichtlich nicht erreichen wird, der Lenkradeinschlag also von meinem entsprechenden berechneten Idealwert um mehr als einen vorgegebenen Betrag oder Winkel abweicht, wird durch das Assistenzsystem beziehungsweise durch das Steuersignal eine automatische Lenkbewegung veranlasst, welche in Kombination mit dem Lenkeingriff des Fahrers den Kraftwagen in die Zielposition führt.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Assistenzsystem dazu eingerichtet, durch das Steuersignal ein Lenk- und/oder Bremsmoment zum Steuern des Kraftwagens zu bewirken. Weiter ist das Assistenzsystem dann dazu eingerichtet, wenigstens einen Steuereingriff des Fahrers zum Steuern des Kraftwagens zu erfassen und das Steuersignal automatisch anzupassen, insbesondere zu verwerfen, falls der wenigstens eine erfasste Steuereingriff dem durch das Steuersignal bewirkten Lenk- und/oder Bremsmoment für eine vorgegebene Zeitdauer und/oder für eine vorgegebene Anzahl von Malen entgegengerichtet ist. Mit anderen Worten wird also automatisch erkannt und berücksichtigt, falls der Fahrer dem von dem Assistenzsystem vorgesehenen Lenk und/oder Bremsmoment entgegensteuert, dieses also übersteuern will, insbesondere mehrfach, beispielsweise wenigstens zweimal in Folge oder innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne. Zum Anpassen des Steuersignals kann dann beispielsweise durch das Assistenzsystem ein alternatives Parkmanöver zum Erreichen der Zielposition, also eine alternative Kombination von Teilmanövern zum Erreichen der Zielposition, berechnet werden, insbesondere derart, dass ein gemäß diesem alternativen Parkmanöver oder dieser alternativen Kombination von Teilmanövern zum jeweils aktuellen Zeitpunkt vorgesehenes Lenk- und/oder Bremsmoment eine minimale Abweichung von dem durch den manuellen Steuereingriff des Fahrers bewirkten Lenk- und/oder Bremsmoment aufweist. Auf diese Weise können also Wünsche oder Präferenzen des Fahrers zum Ausführen des Parkmanövers berücksichtigt werden.
Zusätzlich oder alternativ können dem Fahrer durch das Assistenzsystem eine oder mehrere mögliche Zielpositionen angezeigt werden, beispielsweise mittels eines HMI (englisch: human machine interface), eines Head-Up-Displays, eines Bildschirms, oder dergleichen. Es kann beispielsweise möglich sein, dass zwei aneinander angrenzende freie Querparklücken zur Senkrechtaufstellung des Kraftwagens fehlerhaft als eine Längsparklücke erkannt werden. Wird eine durch das Assistenzsystem gebotene oder durchgeführte Unterstützung zum Manövrieren des Kraftwagens gemäß einer Längsaufstellung durch den Fahrer übersteuert, können mögliche Zielpositionen für die beiden Querparklücken angezeigt werden. Der Fahrer kann dann eine dieser möglichen Zielpositionen auswählen, woraufhin das Assistenzsystem seine Unterstützung entsprechend anpasst.
Das Verwerfen des Steuersignals kann insbesondere bedeuten, dass das Assistenzsystem oder eine entsprechende Funktionalität des Assistenzsystems für das jeweils aktuelle Parkmanöver temporär abgeworfen, also beendet oder unterbrochen wird. Durch diese Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorteilhaft berücksichtigt werden, dass eine automatische Erkennung und Einschätzung oder Bewertung einer jeweiligen Umgebungs- oder Verkehrssituation eventuell nicht hundertprozentig genau oder zuverlässig ist. Es wird daher dem Fahrer erleichtert, die manuelle Steuerung oder Kontrolle des Kraftwagens auszuüben. Da der Fahrer nach heutigem Stand der Technik insbesondere komplexe Umgebungs- oder Verkehrssituationen gegebenenfalls schneller oder zuverlässiger erkennen oder einschätzen kann als technische Einrichtungen des Kraftwagens, kann somit situationsabhängig eine verbesserte Sicherheit erreicht werden. Dadurch, dass der Fahrer einen automatischen Steuereingriff des Assistenzsystems in den Fahrbetrieb des Kraftwagens derzeit übersteuern kann, kann ebenfalls eine Akzeptanz des erfindungsgemäßen Assistenzsystems durch den Fahrer verbessert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Assistenzsystem dazu eingerichtet, anhand der Betriebsdaten - und gegebenenfalls anhand der Umgebungsdaten - automatisch zu bestimmen, mit welcher Genauigkeit oder Güte der Kraftwagen die Zielposition voraussichtlich erreichen wird. Weiter ist das Assistenzsystem dann dazu eingerichtet, das Steuersignal nur dann zu erzeugen und auszugeben, wenn die Genauigkeit oder Güte höchstens so groß wie oder kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Mit anderen Worten findet also eine automatische Bewertung durch das Assistenzsystem statt, beispielsweise hinsichtlich einer Ausrichtung des Kraftwagens in der Zielposition oder eines Abstands des Kraftwagens von einer seitlichen Begrenzung der jeweiligen Parklücke oder einer Anzahl von zum Erreichen einer oberhalb des vorgegebenen Schwellenwertes liegenden Genauigkeit oder Güte notwendigen Teilmanövern des gesamten Parkmanövers. Auf diese Weise können gegebenenfalls unnötige automatische Eingriffe des Assistenzsystems vermieden werden, wodurch eine Ablenkung oder Irritation des Fahrers vorteilhaft minimiert werden kann.
Ein Teilmanöver des Parkmanövers kann im Sinne der vorliegenden Erfindung beispielsweise eine Veränderung eines Lenkwinkels, ein Richtungswechsel des Lenkeinschlags oder ein Fahrtrichtungswechsel zwischen einer Vorwärtsfahrt und einer Rückwärtsfahrt des Kraftwagens sein.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Assistenzsystem dazu eingerichtet, automatisch anhand der Betriebsdaten und der Umgebungsdaten eine Ideallinie für den Kraftwagen zum Erreichen der Zielposition zu bestimmen. Weiter ist das Assistenzsystem dann dazu eingerichtet, eine Abweichung einer aktuellen Trajektorie oder eines aktuellen Pfades des Kraftwagens von der Ideallinie zu bestimmen und das Steuersignal nur dann auszugeben, wenn die Abweichung wenigstens so groß wie oder größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Mit anderen Worten wird also bereits während des Parkmanövers, insbesondere zu einem frühestmöglichen Zeitpunkt, also bevorzugt unmittelbar nach dem Erkennen des Parkmanövers, durch das Assistenzsystem das Parkmanöver überwacht und bei Bedarf optimiert. Auf diese Weise kann besonders genau und zuverlässig und zeitnah durch das Steuersignal das möglichst genaue, zuverlässige, schnelle und sichere Erreichen der Zielposition unterstützt werden. Gleichzeitig wird aber ein gegebenenfalls unnötiges Erzeugen und Ausgeben des Steuersignals und somit eine Ablenkung oder Irritation des Fahrers vermieden. Dadurch, dass bereits während des Parkmanövers die aktuelle Trajektorie des Kraftwagens im Vergleich zu der Ideallinie überwacht oder überprüft wird, können dabei gegebenenfalls notwendige Eingriffe durch das Assistenzsystem vorteilhaft besonders klein oder schwach ausfallen, da dynamisch und besonders frühzeitig auf eine tatsächliche Bewegung des Kraftwagens reagiert werden kann und möglichst viel Korrekturspielraum zum Angleichen der Trajektorie an die Ideallinie bis zum Ende des Parkmanövers zur Verfügung steht.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Assistenzsystem dazu eingerichtet, anhand der Umgebungsdaten - und gegebenenfalls unter Berücksichtigung der Betriebsdaten - die anvisierte Zielfläche automatisch hinsichtlich einer vorgesehenen Fahrzeugaufstellung zu klassifizieren und das Steuersignal in Abhängigkeit von der jeweiligen Klassifikation der Zielfläche zu erzeugen. Mit anderen Worten kann also durch das Assistenzsystem automatisch erkannt oder bestimmt werden, ob auf der oder für die Zielfläche beispielsweise eine Längsaufstellung, eine Schrägaufstellung, eine Senkrechtaufstellung oder ein Blockparken vorgesehen ist. Mit anderen Worten wird also eine Art oder einen Typ der jeweiligen Zielfläche beziehungsweise einer jeweiligen Parklücke, bestimmt. Je nach Art oder Typ der Parklücke, also je nach vorgesehener Fahrzeugaufstellung, können unterschiedliche Parkmanöver zum Erreichen der Zielposition notwendig oder optimal sein. Zum Bestimmen der vorgesehenen Fahrzeugaufstellung können die Umgebungsdaten beispielsweise mittels eines Bilderkennungs- oder Bildverarbeitungs- oder Objekterkennungsalgorithmus verarbeitet werden. Dabei können beispielsweise die Zielfläche oder Parklücke begrenzende Markierungen, vorhandene Straßen-, Verkehrs- oder Hinweisschilder und/oder Ausrichtungen, Positionen oder Stellungen anderer abgestellter Fahrzeuge in einer Umgebung der Zielfläche erkannt und ausgewertet oder berücksichtigt werden. Ebenso kann die aktuelle Position des Kraftwagens beispielsweise mit einer entsprechenden Karte abgeglichen werden, in welcher Arten oder Typen von in der Umgebung der aktuellen Position des Kraftwagens vorhandenen Parklücken eingetragen sind. Durch das Berücksichtigen der vorgesehenen Fahrzeugaufstellung kann der Fahrer vorteilhaft besonders effektiv bei dem Parkmanöver unterstützt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das Assistenzsystem dazu eingerichtet, anhand der Umgebungsdaten und der Betriebsdaten automatisch zu bestimmen, ob voraussichtlich eine Kollision des Kraftwagens mit einem Hindernis in der Umgebung bevorsteht, und - falls dies der Fall ist - daraufhin durch das Steuersignal einen automatischen Lenk- und/oder Bremseingriff zu bewirken, um die Kollision zu vermeiden oder abzuschwächen. Mit anderen Worten wird durch das Assistenzsystem also insbesondere permanent oder kontinuierlich während des Parkmanövers eine Kollisionswahrscheinlichkeit bestimmt oder die Umgebung und eine aktuelle Bewegung des Kraftwagens hinsichtlich einer Kollisionswahrscheinlichkeit bewertet. Der automatische Lenk- und/oder Bremseingriff kann dann ausgelöst werden, wenn ein vorgegebener Schwellenwert für die Kollisionswahrscheinlichkeit erreicht oder überschritten wird. Dies ist besonders vorteilhaft, da erfahrungsgemäß der Fahrer während des Parkmanövers mit dem Steuern des Kraftwagens in größerem Maße belastet oder ausgelastet ist als während anderer Fahrmanöver. Somit kann durch das Überwachen der Kollisionswahrscheinlichkeit durch das Assistenzsystem während des Parkmanövers die Sicherheit beim Führen des Kraftwagens besonders effektiv verbessert werden. Als Hindernisse können dabei sowohl statische Hindernisse als auch bewegliche Hindernisse, beispielsweise Infrastrukturelemente oder andere Verkehrsteilnehmer, erkannt und berücksichtigt, insbesondere hinsichtlich ihrer Position relativ zu dem Kraftwagen nachverfolgt, werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftwagen mit einer Umgebungssensorik zum Erfassen einer Umgebung des Kraftwagens und mit einem erfindungsgemäßen Assistenzsystem. Der erfindungsgemäße Kraftwagen kann also insbesondere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Assistenzsystem genannte Kraftwagen sein. Dementsprechend kann der erfindungsgemäße Kraftwagen einige oder alle der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Assistenzsystem genannten Eigenschaften, Merkmale und/oder Einrichtungen aufweisen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Kraftwagen ein Park-Lenk-Assistenzsystem (PLA) zum autonomen oder automatisierten Steuern des Kraftwagens in die Zielposition auf. Das Assistenzsystem ist dann dazu eingerichtet, als das Steuersignal eine Anfrage an den Fahrer zum Aktivieren des Park-Lenk-Assistenzsystems auszugeben und bei Empfang einer Bestätigung der Anfrage das Park-Lenk-Assistenzsystem zu aktivieren. Es ist hier also insbesondere vorgesehen, dass das Assistenzsystem während eines Betriebs des Kraftwagens stets, also dauerhaft oder permanent aktiv ist und das Park-Lenk-Assistenzsystem nur bei Bedarf aktiviert wird. Durch die Anfrage kann der Fahrer vorteilhaft an eine Verfügbarkeit des automatisierten Park-Lenk-Assistenzsystems (PLA) erinnert werden. Zudem stellt das Bestätigen der automatisch erzeugten Anfrage eine besonders geringe oder niedrige Schwelle für die Nutzung des PLAs dar. Auf diese Weise kann also erreicht werden, dass beispielsweise auch sich selbst als gute Fahrer einschätzende Personen oder technisch weniger versierte Fahrer das PLA häufiger oder mit größerer Wahrscheinlichkeit nutzen, wodurch insgesamt die Sicherheit beim Führen des Kraftwagens verbessert werden kann.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems für einen Kraftwagen zum Unterstützen eines Fahrers des Kraftwagens bei einem Parkmanöver. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst dabei die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Assistenzsystem beziehungsweise im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftwagen beschriebenen Verfahrensschritte, also Vorgänge oder Aktionen.
Zum Ausführen der beschriebenen Abläufe oder Funktionen, insbesondere zum Ausführen des Verfahrens, können das erfindungsgemäße Assistenzsystem beziehungsweise der erfindungsgemäße Kraftwagen, insbesondere als Teil des Assistenzsystems, eine Datenverarbeitungseinrichtung aufweisen. Diese Datenverarbeitungseinrichtung kann insbesondere einen Datenspeicher umfassen, in welchem ein Programmcode gespeichert ist, welcher die beschriebenen Funktionen oder Abläufe kodiert oder repräsentiert. Weiter kann die Datenverarbeitungseinrichtung eine mit diesem Datenspeicher verbundene Prozessoreinrichtung, beispielsweise einen Mikrochip oder Mikrocontroller, zum Ausführen des Programmcodes umfassen.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftwagens und des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Assistenzsystems beschrieben sind und umgekehrt. Um unnötige Redundanz zu vermeiden, sind die entsprechenden Weiterbildungen hier nicht noch einmal separat für alle diese Aspekte der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Draufsicht auf eine Verkehrsszene zur Illustration einer Funktionsweise eines Assistenzsystems; und
2 einen beispielhaften schematischen Ablaufplan eines Verfahrens zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftwagens bei einem Parkmanöver mittels eines Assistenzsystems des Kraftwagens.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Verkehrsszene mit einer Straße 1, auf welcher sich ein Kraftwagen 2 bewegt oder befindet. In einem Randbereich der Straße 1 sind vorliegend mehrere Fremdfahrzeuge 3 abgestellt, zwischen denen sich eine freie Parklücke 4 befindet. Der Kraftwagen 2 befindet sich vorliegend in einer aktuellen Position 5. Um diese aktuelle Position 5 zu erreichen, hat sich der Kraftwagen 2 im vorliegenden Beispiel zu einem zeitlich früheren Zeitpunkt zunächst in einer hier schematisch angedeuteten Ausgangsposition 6 befunden. Aus dieser Ausgangsposition 6 hat sich der Kraftwagen 2 dann in Vorwärtsfahrtrichtung in eine hier ebenfalls schematisch angedeutete Zwischenposition 7 bewegt. Aus dieser Zwischenposition 7 heraus hat sich der Kraftwagen 2 dann in Rückwärtsfahrt in die aktuelle Position 5 bewegt.
Vorliegend weist der Kraftwagen 2 eine Umgebungssensorik 8 zum Erfassen einer Umgebung des Kraftwagens 2 auf. Mittels der Umgebungssensorik 8 können beispielsweise die Straße 1, die Fremdfahrzeuge 3 und eine Straßenausstattung der Straße 1 erkannt werden. Die Umgebungssensorik 8 ist hier lediglich beispielhaft in einem Frontbereich und einem Heckbereich des Kraftwagens 2 angeordnet. Ebenso können Sensoren der Umgebungssensorik 8 beispielsweise in Seitenbereichen des Kraftwagens 2 angeordnet sein. Bevorzugt kann die Umgebungssensorik eine Rundumüberwachung in alle Richtungen ermöglichen. Die Straßenausstattung ist hier beispielhaft durch ein Hinweisschild 9 repräsentiert. Vorliegend zeigt das Hinweisschild 9 beispielsweise an, dass im Bereich der Parklücke 4 Fahrzeuge in Längsaufstellung abgestellt, also geparkt werden dürfen. Weiter weist der Kraftwagen 2 ein über ein Bordnetz mit der Umgebungssensorik 8 gekoppeltes Assistenzsystem 10 zum Unterstützen eines Fahrers des Kraftwagens 2 bei einem Parkmanöver auf. Das Assistenzsystem 10 weist seinerseits einen Datenspeicher 11 und eine mit diesem verbundene Prozessoreinrichtung 12 zum Ausführen eines in dem Datenspeicher gespeicherten Programmcodes auf, welcher ein Verfahren oder entsprechende Funktionen des Assistenzsystems 10 repräsentiert oder kodiert. Insbesondere ist das Assistenzsystem 10 beziehungsweise die Prozessoreinrichtung 12 dazu eingerichtet, von der Umgebungssensorik 8 besteht bereitgestellte Umgebungsdaten und von einer oder mehreren weiteren Einrichtungen des Kraftwagens 2 bereitgestellte Betriebsdaten des Kraftwagens 2 zu empfangen und auszuwerten. Im vorliegenden Beispiel geben die Betriebsdaten etwa einen Bewegungsablauf, ein Geschwindigkeitsprofil und Schaltvorgänge des Kraftwagens 2 zwischen der Ausgangsposition 6 und dem Erreichen der aktuellen Position 5 an.
2 zeigt einen beispielhaften schematischen Ablaufplan 14 eines Verfahrens zum Betreiben des Assistenzsystems 10 zum Unterstützen eines Fahrers des Kraftwagens 2 bei einem Parkmanöver. Im vorliegenden Beispiel umfasst das Parkmanöver ein Manövrieren oder Bewegen des Kraftwagens 2 aus der Zwischenposition 7 oder aus der aktuellen Position 5 in die freie Parklücke 4, insbesondere in eine hier schematisch angedeutete Zielposition 13. Die Zielposition 13 ist dabei durch das Assistenzsystem 10 durch Verarbeiten der Umgebungsdaten automatisch bestimmt oder festgelegt. Der Kraftwagen 2 weist vorliegend zudem durch das Assistenzsystem 10 direkt oder indirekt ansteuerbare Aktuatoren, Steuereinrichtungen oder Mittel auf, beispielsweise einen Motor, eine Motorsteuerung, eine steuerbare Lenkung, eine steuerbare Bremsanlage, und/oder dergleichen mehr. Das Assistenzsystem 10 kann diese automatisch ansteuern, um den Fahrer gemäß dem Verfahren bei dem Parkmanöver zu unterstützen.
Im Folgenden wird das Verfahren gemäß dem Ablaufplan 14 unter Bezugnahme auf 1 und 2 näher erläutert.
Das Verfahren beginnt mit einem Verfahrensschritt S1, in dem der Kraftwagen 2 und damit automatisch auch das Assistenzsystem 10 in Betrieb genommen, also etwa gestartet wird.
In einem Verfahrensschritt S2 befindet sich das Assistenzsystem 10 in einem Bereitschaftszustand (englisch: idle). In diesem Bereitschaftszustand verarbeitet das Assistenzsystem 10 permanent die empfangenen Umgebungsdaten und/oder Betriebsdaten, um ein Parkmanöver, insbesondere einen Beginn eines Parkmanövers, des Kraftwagens 2 automatisch zu erkennen.
Vorliegend wird das genannte Parkmanöver zum Einparken in die Parklücke 4 erkannt. Ebenso kann aber in einer anderen Situation ein Ausparkmanöver, beispielsweise zum Ausparken des Kraftwagens 2 aus der Parklücke 4, erkannt werden. Dieser Fall wird weiter unten näher betrachtet. In einem Verfahrensschritt S3 wird durch das Assistenzsystem 10 automatisch bestimmt, ob es sich bei dem aktuell erkannten Parkmanöver oder bei einem nächsten Parkmanöver um ein Einparken oder ein Ausparken handelt oder handeln wird. Befindet sich der Kraftwagen beispielsweise aktuell in Bewegung auf einer Autobahn, so wird das nächste Parkmanöver voraussichtlich ein Einparken und nicht ein Ausparken sein, da der Kraftwagen im Allgemeinen nicht auf der Autobahn geparkt sein kann, auch wenn seine Geschwindigkeit beispielsweise 0 km/h beträgt.
Vorliegend handelt es sich um ein Einparken, sodass das Verfahren mit einem Verfahrensschritt S4 fortgesetzt wird. Dem Verfahrensschritt S4 scannt das Assistenzsystem 10 nach freien Parklücken, sucht und erkennt hier also die freie Parklücke 4 und klassifiziert die Parklücke 4 hinsichtlich der vorgesehenen Fahrzeugstellung, beispielsweise als Längs-, Quer- oder Schrägparklücke. Zusätzlich oder alternativ kann das Assistenzsystem 10 mit einem Parkservice gekoppelt oder verknüpft sein, über welchen die Parklücke 4 für den Kraftwagen 2 reserviert wurde und dann in dem Verfahrensschritt S4 diese für den Kraftwagen 2 reservierte Parklücke 4 finden.
In einem Verfahrensschritt S5 wird durch das Assistenzsystem 10 automatisch bestimmt oder entschieden, ob der Fahrer des Kraftwagens 2 tatsächlich in die gefundene Parklücke 4 einparken will. Ist dies nicht der Fall, bricht der Fahrer das Parkmanöver also beispielsweise ab, folgt das Verfahren einem Pfad 15 zurück zum Verfahrensschritt S2 und das Assistenzsystem 10 wird erneut in den Bereitschaftszustand versetzt. Das Abbrechen des Parkmanövers kann beispielsweise dann erkannt werden, wenn sich der Kraftwagen 2 um mehr als eine vorgegebene Entfernung von der erkannten Parklücke 4 entfernt, insbesondere beschleunigend.
Wird in dem Verfahrensschritt S5 ein Einparkwunsch des Fahrers erkannt oder bestätigt, folgt das Verfahren hingegen einem Pfad 16 zu einem Verfahrensschritt S6.
In dem Verfahrensschritt S6 wird die bei dem aktuellen Parkmanöver anvisierte Parklücke 4 bestimmt oder festgelegt, beispielsweise wenn mehrere aneinander anschließende oder unmittelbar einander benachbarte freie Parklücken 4 gefunden wurden. Zudem wird im Verfahrensschritt S6 durch das Assistenzsystem 10 die Zielposition 13 in der bestimmten Parklücke 4 bestimmt oder festgelegt, beispielsweise anhand einer Größe der freien Parklücke 4 und/oder anhand eines Verlaufs der Straße 1 und/oder anhand einer Ausrichtung der Fremdfahrzeuge 3, insbesondere also anhand der Umgebungsdaten.
Sobald erkannt wird, dass der Fahrer in die Parklücke 4 einparkt, berechnet das Assistenzsystem 10 im Verfahrensschritt S6 - sofern noch nicht zuvor erfolgt - eine Art oder einen Typ der Parklücke 4 sowie notwendige oder geeignete Manöver oder Teilmanöver zum Erreichen der Zielposition 13 aus der aktuellen Position 5 heraus.
In einem Verfahrensschritt S7 wird das Parkmanöver, insbesondere ein Lenkwinkel oder Lenkradeinschlag, eine Fahrtrichtung und eine Position oder Positionsveränderung des Kraftwagens 2, durch das Assistenzsystem 10 kontinuierlich überwacht.
In einem Verfahrensschritt S7 werden die überwachten Größen mit den berechneten Manövern oder Teilmanövern zum Erreichen der Zielposition 13 verglichen und/oder extrapoliert, um zu bestimmen, ob der Kraftwagen 2 die Zielposition 13 voraussichtlich wenigstens mit einer definierten, also vorgegebenen Güte oder Genauigkeit erreichen wird. Es wird im Verfahrensschritt S8 also durch das Assistenzsystem 10 bestimmt, ob eine Korrektur von manuellen Steuereingriffen oder Steuermaßnahmen des Fahrers notwendig ist, um die Zielposition 13 mit wenigstens der vorgegebenen Güte oder Genauigkeit zu erreichen.
Wird ermittelt, dass eine solche Korrektur notwendig ist, wird in einem Verfahrensschritt S9 ein entsprechendes Steuersignal erzeugt und ausgegeben, um den Fahrer des Kraftwagens 2 bei dem Erreichen der Zielposition 13 zu unterstützen. Im vorliegenden Beispiel wird dazu eine Lenkempfehlung an den Kunden ausgegeben und/oder eine Lenkbewegung, also ein automatischer Lenkeingriff zum Modifizieren des manuellen Lenkeingriffe des Fahrers vorgenommen oder ausgeführt. Zudem wird hier dem Fahrer akustisch, optisch und/oder optisch angezeigt, wie weit er jeweils in einer aktuellen Fahrtrichtung weiterfahren soll oder muss, um die Zielposition 13 möglichst schnell und genau zu erreichen.
Einem Pfad 18 folgend wird in einem Verfahrensschritt S10 eine Überwachung auf mögliche Kollisionen oder Kollisionsgefahren durchgeführt. Das Assistenzsystem 10 scannt also während des Parkmanövers oder Parkvorgangs die Umgebung des Kraftwagens 2 auf stehende oder bewegliche Ziele, wie beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer - vorliegend etwa die Fremdfahrzeuge 3 - insbesondere in Relation zu dem Kraftwagen 2. Sollte während des gesamten Parkmanövers zu irgendeinem Zeitpunkt eine drohende Kollision erkannt werden oder eine bestimmte Kollisionswahrscheinlichkeit einen vorgegebenen Schwellenwert erreichen oder überschreiten, unterstützt das Assistenzsystem 10 den Fahrer des Kraftwagens 2 automatisch mit einem entsprechenden Brems- und/oder Lenkeingriff, um die Kollision zu vermeiden oder abzuschwächen. Der Verfahrensschritt S10 kann also kontinuierlich auch während der übrigen hier beschriebenen Verfahrensschritte, also parallel zu diesen während des gesamten Verfahrens oder während einer gesamten Dauer des erkannten Parkmanövers durchgeführt werden.
Ergibt eine im Verfahrensschritt S11 entsprechend kontinuierlich durchgeführte Überprüfung oder Abfrage, dass keine Kollision droht, folgt das Verfahren einem Pfad 19. Wird hingegen eine drohende Kollision erkannt oder überschreitet die bestimmte Kollisionsgefahr den vorgegebenen Schwellenwert, so folgt das Verfahren einem Pfad 20 zu einem Verfahrensschritt S12, in dem der entsprechenden Brems- und/oder Lenkeingriff automatisch ausgeführt oder veranlasst wird. Bevorzugt wird der Fahrer gleichzeitig über diese Maßnahme und einen Grund für diese Maßnahme informiert, beispielsweise durch eine entsprechende optische oder grafische Anzeige und/oder durch eine entsprechende Sprachausgabe oder einen Signalton. Nach Abschluss des Einparkmanövers wird das Assistenzsystem 10 erneut in den Bereitschaftszustand versetzt.
Soll in der jeweiligen Situation der Kraftwagen 2 ausgeparkt werden, so folgt das Verfahren ausgehend von dem Verfahrensschritt S3 einem Pfad 21 zu einem Verfahrensschritt S13. Es kann beispielsweise davon ausgegangen werden, dass ein aktuelles Parkmanöver ein Ausparken oder Ausparkmanöver ist, wenn der Kraftwagen 2 für wenigstens eine vorgegebene Mindestzeit, insbesondere mit abgeschaltetem Motor oder in einem Zustand ohne Fahrbereitschaft, stillgestanden hat und eine Überprüfung der aktuellen Position 5 des Kraftwagens 2 ergibt, dass sich der Kraftwagen 2 auf einem Parkplatz oder einem Parkstreifen oder dergleichen befindet.
Sobald erkannt wird, dass der Fahrer ausparkt oder ausparken will, berechnet das Assistenzsystem 10 in dem Verfahrensschritt S13 ebenfalls eine Art oder einen Typ der Parklücke 4, in der sich der Kraftwagen 2 befindet und bestimmt eine Zielposition, welche der Kraftwagen 2 am Ende des Ausparkmanövers idealerweise einnehmen soll. Im Vergleich zu der in 1 dargestellten Situation können dann also beispielsweise die aktuelle Position 5 und die Zielposition 13 vertauscht sein, sodass sich der Kraftwagen 2 dann also in der Parklücke 4 befindet und die Zielposition 13 einen Abschnitt der Straße 3 einnimmt, welcher für einen fließenden Verkehr entlang der Straße 1 vorgesehen ist. Dabei berechnet das Assistenzsystem 10 notwendige oder geeignete Manöver oder Teilmanöver, um diese Zielposition möglichst schnell, mit minimalem Aufwand und kollisionsfrei zu erreichen.
In einem Verfahrensschritt S14 wird dann das Parkmanöver, also die von dem Fahrer des Kraftwagens 2 manuell vorgenommenen Steuereingriffe, überwacht.
Wird in einem Verfahrensschritt S15 erkannt, dass zum möglichst schnellen und sicheren Erreichen der bestimmten Zielposition für das Ausparken eine Korrektur notwendig ist, beispielsweise da der Fahrer mit dem aktuellen Lenkradeinschlag die Zielposition voraussichtlich nicht mit wenigstens einer vorgegebenen Güte oder Genauigkeit hinsichtlich einer Position und/oder Orientierung erreichen wird, folgt das Verfahren einem Pfad 22 zu einem Verfahrensschritt S16.
In dem Verfahrensschritt S16 wird analog zu dem Verfahrensschritt S9 ein entsprechendes Steuersignal von dem Assistenzsystem 10 erzeugt und ausgegeben, beispielsweise in Form einer Lenkempfehlung an den Fahrer oder einer Lenkbewegung, mittels welcher der Kraftwagen 2 zu der Zielposition geführt wird. Auch hier wird dem Fahrer bevorzugt angezeigt, wie weit er im Rahmen des Parkmanövers beziehungsweise des jeweils aktuellen Teilmanövers jeweils in der aktuellen Fahrtrichtung weiterfahren soll.
Sowohl im Verfahrensschritt S9 als auch im Verfahrensschritt S16 können selbstverständlich mehrere Steuersignale oder Teil-Steuersignale erzeugt und ausgegeben werden, um das Erreichen der Zielposition sicherzustellen und für den Fahrer möglichst einfach zu gestalten.
Einem Pfad 23 folgend wird in einem Verfahrensschritt S17 analog zu dem Verfahrensschritt S10 eine Überwachung auf Kollisionen oder Kollisionsgefahren hin durchgeführt. Das Assistenzsystem 10 scannt also auch während des gesamten Ausparkvorgangs oder Ausparkmanövers die Umgebung des Kraftwagens 2 auf stehende oder bewegliche Ziele oder Hindernisse, wie etwa andere Verkehrsteilnehmer, und bestimmt oder berechnet, ob eine Kollision mit den erkannten Zielen oder Hindernissen droht. Sollte während des gesamten Ausparkmanövers eine drohende Kollision erkannt werden, folgt das Verfahren einem Pfad 25 zu einem Verfahrensschritt S19, in dem automatisch ein entsprechender Brems- und/oder Lenkeingriff vorgenommen, also ausgeführt wird, um den Fahrer des Kraftwagens 2 zu unterstützen und die Kollision zu vermeiden oder abzuschwächen.
Ansonsten folgt das Verfahren einem Pfad 24. Wie bei dem Einparken kann auch hier eine Funktion das Assistenzsystem zur Kollisionsvermeidung während des gesamten Parkmanövers aktiv sein.
Nach Abschluss des Ausparkmanövers wird das Assistenzsystem 10 erneut in den Bereitschaftszustand geschaltet. Obwohl das Assistenzsystem 10 gegebenenfalls in den Fahrbetrieb des Kraftwagens 2 eingreifen kann, kann der Fahrer das Assistenzsystem 10 beziehungsweise die entsprechenden automatischen Steuereingriffe jederzeit manuell übersteuern.
Insgesamt zeigen die beschriebenen Beispiele, wie ein Fahrer eines Kraftfahrzeugs bei einem Parkmanöver unterstützt und eine niedrigschwellige Lenkunterstützung und Kollisionsvermeidung, die automatisch aktiviert wird oder während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs aktiviert ist, realisiert werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Straße
2: Kraftwagen
3: Fremdfahrzeuge
4: Parklücke
5: aktuelle Position
6: Ausgangsposition
7: Zwischenposition
8: Umgebungssensorik
9: Hinweisschild
10: Assistenzsystem
11: Datenspeicher
12: Prozessoreinrichtung
13: Zielposition
14: Ablaufplan
15 - 25: Pfad
S1 - S19: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016125282 A1 [0004]
DE 102010022718 A1 [0005]
DE 102015114780 A1 [0006]

Claims

Assistenzsystem (10) für einen Kraftwagen (2) zum Unterstützen eines Fahrers des Kraftwagens (2) bei einem Parkmanöver des Kraftwagens (2), aufweisend eine Schnittstelle zum Empfangen von von einer Umgebungssensorik (8) bereitgestellten Umgebungsdaten, welche eine jeweils aktuelle Umgebung des Kraftwagens (2) charakterisieren, und von Betriebsdaten des Kraftwagens (2), wobei das Assistenzsystem (10) dazu eingerichtet ist, die empfangenen Umgebungsdaten und/oder die empfangenen Betriebsdaten automatisch auszuwerten, um automatisch das Parkmanöver des Kraftwagens (2) und eine dabei anvisierte Zielfläche (4) zu erkennen, dadurch gekennzeichnet, dass das Assistenzsystem (10) dazu eingerichtet ist, automatisch - eine Zielposition (13) für den Kraftwagen (2) auf der Zielfläche (4) zu bestimmen, - anhand der Umgebungsdaten und der Betriebsdaten zu ermitteln, ob die Betriebsdaten mit einem Erreichen der bestimmten Zielposition (13) konsistent sind, und - falls dies nicht der Fall ist, ein Steuersignal zu erzeugen und auszugeben, um den Fahrer des Kraftwagens (2) bei dem Erreichen der Zielposition (13) zu unterstützen.
Assistenzsystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass das Assistenzsystem (10) dazu eingerichtet ist, eine aktuelle Fahrtrichtung des Kraftwagens (2) relativ zu der Zielposition (13) zu bestimmen und als das Steuersignal einen, insbesondere akustischen, optischen und/oder haptischen, Hinweis an den Fahrer auszugeben, um diesem anzuzeigen, wie weit er in der aktuellen Fahrtrichtung weiterfahren soll, um die Zielposition (13) zu erreichen.
Assistenzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Assistenzsystem (10) dazu eingerichtet ist, Lenkeingriffe des Fahrers zu erfassen und durch das Steuersignal eine Wirkung der Lenkeingriffe des Fahrers anzupassen, um das Erreichen der Zielposition (13) zu unterstützen.
Assistenzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Assistenzsystem (10) dazu eingerichtet ist, - durch das Steuersignal ein Lenk- und/oder Bremsmoment zum Steuern des Kraftwagens (2) zu bewirken, - wenigstens einen Steuereingriff des Fahrers zum Steuern des Kraftwagens (2) zu erfassen, und - das Steuersignal automatisch anzupassen, insbesondere zu verwerfen, falls der wenigstens eine erfasste Steuereingriff dem durch das Steuersignal bewirkten Lenk- und/oder Bremsmoment für eine vorgegebene Zeitdauer und/oder für eine vorgegebene Anzahl von Malen entgegengerichtet ist.
Assistenzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Assistenzsystem (10) dazu eingerichtet ist, anhand der Betriebsdaten automatisch zu bestimmen, mit welcher Genauigkeit der Kraftwagen (2) die Zielposition (13) voraussichtlich erreichen wird, und das Steuersignal nur dann zu erzeugen und auszugeben, wenn die Genauigkeit höchstens so groß wie oder kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
Assistenzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Assistenzsystem (10) dazu eingerichtet ist, automatisch - anhand der Betriebsdaten und der Umgebungsdaten eine Ideallinie für den Kraftwagen (2) zum Erreichen der Zielposition (13) zu bestimmen, - eine Abweichung einer aktuellen Trajektorie des Kraftwagens (2) von der Ideallinie zu bestimmen, und - das Steuersignal nur dann auszugeben, wenn die Abweichung wenigstens so groß ist wie oder größer als ein vorgegebener Schwellenwert.
Assistenzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Assistenzsystem (10) dazu eingerichtet ist, anhand der Umgebungsdaten die anvisierte Zielfläche (4) automatisch hinsichtlich einer vorgesehenen Fahrzeugaufstellung zu klassifizieren und das Steuersignal in Abhängigkeit von der jeweiligen Klassifikation der Zielfläche (4) zu erzeugen.
Assistenzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Assistenzsystem (10) dazu eingerichtet ist, anhand der Umgebungsdaten und der Betriebsdaten automatisch zu bestimmen, ob voraussichtlich eine Kollision des Kraftwagens (2) mit einem Hindernis (3) in der Umgebung bevorsteht, und daraufhin durch das Steuersignal einen automatischen Lenk- und/oder Bremseingriff zu bewirken, um die Kollision zu vermeiden.
Kraftwagen (2) mit einer Umgebungssensorik (8) zum Erfassen einer Umgebung des Kraftwagens (2) und mit einem Assistenzsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kraftwagen (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftwagen (2) ein Park-Lenk-Assistenzsystem zum automatisierten Steuern des Kraftwagens (2) in die Zielposition (13) aufweist und das Assistenzsystem (10) dazu eingerichtet ist, als das Steuersignal eine Anfrage an den Fahrer zum Aktivieren des Park-Lenk-Assistenzsystems auszugeben und bei Empfang einer Bestätigung der Anfrage das Park-Lenk-Assistenzsystem zu aktivieren.