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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs relativ zu einer vorgegebenen Zielposition außerhalb des Fahrzeugs. Auch betrifft die vorliegende Erfindung eine Steuereinrichtung zur Positionierung eines Fahrzeugs relativ zu einer vorgegebenen Zielposition außerhalb des Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrunterstützungssystem. Auch betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, das auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist und Instruktionen aufweist, die betreibbar sind zur Durchführung des Verfahrens
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Fahrer von Fahrzeugen beim Einparken durch technische Hilfsmittel zu unterstützen. Die technischen Hilfsmittel können beispielsweise Parkassistenzsysteme sein, wobei diese Parkassistenzsysteme für die Positionierung des Fahrzeugs die Trajektorie der Fahrzeugposition zu einer vorgegebenen Zielposition berechnen. Die Fahrzeugposition und die Zielposition sind dabei häufig auf einen Referenzpunkt des Fahrzeugs bezogen, beispielsweise auf die Mitte der Hinterachse des Fahrzeugs. Dies bedeutet, dass sich bei Vorliegen einer Fahrzeugposition die Mitte der Hinterachse an der jeweiligen Fahrzeugposition befindet; in der Zielposition befindet sich damit die Mitte der Hinterachse an der Zielposition. Auf Grund der nichtholonome Zwangsbedingungen für die Bewegung des Fahrzeugs, wird sich die Position der Hinterachse nur sehr schwer bei einer kurzen Distanz verändern. Dies macht beispielsweise ein seitliches Parkassistenzsystem mit seinem Referenzpunkt an der Hinterachse suboptimal für die genaue Positionierung des Fahrzeugs. Für viele Anwendungen ist diese Art der Positionierung des Fahrzeugs jedoch zu ungenau. Anwendungen bei denen eine genaue Positionierung des Fahrzeugs relativ zu einer Zielposition erforderlich sind, sind beispielsweise die Positionierung einer Anhängerkupplung eines Fahrzeugs zur Anhängerkupplung eines Anhängers oder die Positionierung einer Sekundärspule für induktives Laden des Fahrzeugs mit einer Primärspule einer induktiven Ladevorrichtung.
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Aus der
DE 10 2010 020 208 A1 ist bekannt, dass von einem Assistenzsystem beim Einparken oder Ausparken eines Fahrzeugs Abmessungen einer Parklücke, in welcher sich das Fahrzeug befindet oder in welcher das Fahrzeug einparken wird, bestimmt werden. Darüber hinaus wird von dem Assistenzsystem ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis erfasst. Wenn der Abstand unterhalb eines Schwellenwerts liegt, erzeugt das Assistenzsystem einen Hinweis. Das Assistenzsystem stellt den Schwellenwert abhängig von Abmessungen des Fahrzeugs und von den Abmessungen der Parklücke ein.
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Aus der
DE 10 2012 219 986 A1 ist eine Positionsbestimmung eines Fahrzeugs relativ zu einer Zielposition bekannt, wobei eine einfache Lokalisierung eines Fahrzeugs in Bezug auf eine Zielposition und insbesondere eine Primärspule, mit der das Fahrzeug induktiv ladbar ist, ermöglicht werden soll. Hierzu wird ein Verfahren zur Positionsbestimmung eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs relativ zu der Zielposition vorgeschlagen. Hierbei werden ein Ultraschallsender in einer vorgegebenen Lage zu der Zielposition und mehrere Ultraschallempfänger an vorgegebenen Stellen in oder an dem Fahrzeug bereitgestellt. Ein Ultraschallsignal wird zu dem Fahrzeug gesendet und dort durch die Ultraschallempfänger empfangen. Aus den Laufzeiten des Ultraschallsignals zwischen dem Senden und dem Empfangen des Ultraschallsignals oder aus einer Differenz von zwei Eintreffzeitpunkten des Ultraschallsignals an zweien der Ultraschallempfänger wird die Position des Fahrzeugs relativ zu der Zielposition bestimmt.
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Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Positionierung eines Fahrzeugs relativ zu einer vorgegebenen Zielposition außerhalb des Fahrzeugs genauer erfolgen kann.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zur Positionierung eines Fahrzeugs relativ zu einer vorgegebenen Zielposition außerhalb des Fahrzeugs angegeben, mit den Sch ritten:
- - Bereitstellen zumindest einer Steuereinrichtung,
- - Berechnung einer ersten Trajektorie einer Fahrzeugposition zu der vorgegebenen Zielposition mittels der zumindest einen Steuereinrichtung, wobei für die Berechnung der ersten Trajektorie ein erster Referenzpunkt am Fahrzeug verwendet wird, wobei die Fahrzeugposition und die Zielposition auf den ersten Referenzpunkt des Fahrzeugs bezogen sind,
- - Verbringen des Fahrzeugs entlang der ersten Trajektorie bis zu einem vorgegebenen Abstand vor der vorgegebenen Zielposition,
- - Berechnung einer zweiten Trajektorie zu der vorgegebenen Zielposition mittels der zumindest einen Steuereinrichtung, wobei für die Berechnung der zweiten Trajektorie ein zweiter Referenzpunkt am Fahrzeug verwendet wird, wobei die Fahrzeugposition und die Zielposition auf den zweiten Referenzpunkt des Fahrzeugs bezogen sind,
- - Verbringen des Fahrzeugs entlang der zweiten Trajektorie in die vorgegebene Zielposition.
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Erfindungsgemäß ist außerdem eine Steuereinrichtung zur Positionierung eines Fahrzeugs relativ zu einer vorgegebenen Zielposition außerhalb des Fahrzeugs angegeben, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, das zuvor beschriebene Verfahren durchzuführen.
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Weiter erfindungsgemäß ist ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug mit einer zuvor beschriebenen Steuereinrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens angegeben.
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Erfindungsgemäß ist außerdem ein Computerprogrammprodukt angegeben, das auf einem computerlesbaren Medium gespeichert ist und Instruktionen aufweist, die betreibbar sind zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind übertragbar von einem Ausführungsbeispiel auf ein anderes.
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Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, die Genauigkeit der Positionierung eines Fahrzeugs relativ zu einer vorgegebenen Zielposition außerhalb des Fahrzeugs dadurch zu verbessern, dass für die Berechnung einer zweiten Trajektorie zur Zielposition, ein zweiter Referenzpunkt am Fahrzeug verwendet wird.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird als erster Referenzpunkt der Mittelpunkt einer hinteren Achse des Fahrzeugs verwendet. Dies hat den Vorteil, dass auf Grund der nichtholonome Zwangsbedingungen für die Bewegung des Fahrzeugs, das Fahrzeug nur an der hinteren Achse rotiert und vorwärtsbewegt werden kann.
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In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als zweiter Referenzpunkt ein beliebiger Punkt am Fahrzeug verwendet. Für viele Anwendungen ist die Verwendung des Mittelpunkts der Hinterachse für eine genaue Positionierung des Fahrzeugs bezüglich der Zielposition zu ungenau. Daher ist es vorteilhaft, einen der Situation angepassten Punkt am Fahrzeug als Referenzpunkt für die Berechnung der zweiten Trajektorie zu wählen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als zweiter Referenzpunkt eine Anhängerkupplung des Fahrzeugs oder eine Ladespule einer fahrzeugseitigen Ladestation für induktives Laden verwendet. Für die Positionierung einer Anhängerkupplung eines Fahrzeugs zur Anhängerkupplung eines Anhängers ist es vorteilhaft die Anhängerkupplung des Fahrzeugs als zweiten Referenzpunkt zu wählen, da hierdurch eine genaue Ankopplung des Anhängers ermöglicht wird. Für die Positionierung einer Sekundärspule für induktives Laden des Fahrzeugs mit einer Primärspule einer induktiven Ladevorrichtung ist es besonders vorteilhaft, die fahrzeugseitige Sekundärspule als Referenzpunk zu verwenden, wodurch eine genaue Überlagerung der Spulen für den induktiven Ladevorgang ermöglicht wird.
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In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Schritt des Verbringens des Fahrzeugs entlang der zweiten Trajektorie in die vorgegebene Zielposition ein geradliniges Verbringen des Fahrzeugs in die vorgegebene Zielposition. Ein geradliniges Verbringen des Fahrzeugs entlang der zweiten Trajektorie in die vorgegebene Zielposition hat den Vorteil, dass keine Lenkbewegungen ausgeführt werden müssen. Dadurch lässt sich die Genauigkeit der Positionierung des Fahrzeugs relativ zu Zielposition weiter steigern.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beträgt der vorgegebene Abstand vor der vorgegebenen Zielposition weniger als einen Meter. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass der Abstand vor der vorgegebenen Zielposition beim Ansteuern von kleineren Objekten, beispielsweise der Anhängerkupplung eines Anhängers, der vorgegebene Abstand weniger als einen halben Meter beträgt. Dadurch wird eine genaue Positionierung der Anhängerkupplung mit der Anhängerkupplung des Anhängers gewährleistet.
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In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird für die Berechnung der ersten Trajektorie des Fahrzeugs zu der vorgegebenen Zielposition ein erster Modus der Steuereinrichtung verwendet.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der erste Modus der Steuereinrichtung durch ein Parkassistenzsystem zum Durchführen eines automatisierten Einparkmanövers des Fahrzeugs zur Verfügung gestellt. Parkassistenzsysteme sind bereits integraler Bestandteil von vielen Fahrzeugen und für die Berechnung der ersten Trajektorie des Fahrzeugs zur Zielposition sehr gut geeignet.
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In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird für die Berechnung der zweiten Trajektorie zu der vorgegebenen Zielposition ein zweiter Modus der Steuereinrichtung verwendet.
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Es zeigt
- 1 eine schematische Draufsicht einer Positionierung eines Fahrzeugs relativ zu einer vorgegebenen Zielposition außerhalb des Fahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine schematische Draufsicht einer Positionierung eines Fahrzeugs relativ zu einer vorgegebenen Zielposition außerhalb des Fahrzeugs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 3 schematische Draufsichten einer Positionierung eines Fahrzeugs relativ zu einer vorgegebenen Zielposition außerhalb des Fahrzeugs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 4 ein vereinfachtes schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die 1 zeigt eine schematische Draufsicht einer Positionierung eines Fahrzeugs 1 relativ zu einer vorgegebenen Zielposition 2 außerhalb des Fahrzeugs 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In 1 ist ein Fahrzeug 1 mit einer Steuereinrichtung 3 gezeigt. Für die Positionierung des Fahrzeugs 1 relativ zu einer vorgegebenen Zielposition 2 berechnet die Steuereinrichtung 3 zunächst eine erste Trajektorie 4 von der Position des Fahrzeugs bis zur vorgegebenen Zielposition 2. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Berechnung der Trajektorie 4 mittels eines ersten Modus der Steuereinrichtung 3 durchgeführt wird. Der erste Modus der Steuereinrichtung 3 kann dabei auch ein Parkassistenzsystem sein, welches beispielsweise Bestandteil eines Fahrunterstützungssystems des Fahrzeugs 1 ist.
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Die erste Trajektorie 4 des Fahrzeugs 1 zu der vorgegebenen Zielposition 2 wird von einem ersten Referenzpunkt 6 des Fahrzeugs 1 aus berechnet. Als erster Referenzpunkt 6 können beispielsweise die Hinterachse 7 bzw. ein Mittelpunkt der Hinterachse des Fahrzeugs 1 dienen. Ist die erste Trajektorie 4 berechnet, wird das Fahrzeug 1 entlang der Trajektorie 4 bis zu einem vorgegebenen Abstand 5 vor die Zielposition 2 verbracht. Die Führung des Fahrzeugs 1 entlang der Trajektorie 4 kann in passiver Form geschehen, d.h. der Fahrer bekommt Lenkwinkelvorgaben und/oder Losfahr- und Anhaltebefehle übermittelt. Bei einer aktiven Führung übernimmt beispielsweise das Parkassistenzsystem eine Quer- und/oder Längsführung des Fahrzeugs 1.
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Der vorgegebene Abstand 5 vor der Zielposition kann beispielsweise einen Meter betragen. In bestimmten Situationen kann auch ein Abstand 5 von einem halben Meter oder weniger vorgesehen sein. In dem vorgegebenen Abstand 5 vor der Zielposition 2 wird eine zweite Trajektorie 16 von der Position des Fahrzeugs bis zur vorgegebenen Zielposition 2 berechnet. Für die Berechnung kann es vorgesehen sein, dass ein zweiter Modus der Steuereinrichtung 2 verwendet wird. Der zweite Modus der Steuereinrichtung 2 kann auch durch eine zweite Steuereinrichtung bereitgestellt werden. Für die Berechnung der zweiten Trajektorie 16 wird ein zweiter Referenzpunkt 8, 15 am Fahrzeug 1 verwendet. Dieser zweite Referenzpunkt 8, 15 kann ein beliebiger Punkt am Fahrzeugs 1 sein. Beispielsweise kann der Referenzpunkt 8, 15 in bestimmten Situationen angepasst und so ausgewählt werden, dass der zweite Referenzpunkt 8, 15 eine bestmögliche Berechnung der zweiten Trajektorie 16 ermöglicht. Ist die zweite Trajektorie 16 berechnet, wird das Fahrzeug 1 entlang der zweiten Trajektorie 16 zur Zielposition 2 verbracht. Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, wenn die Trajektorie 16 so berechnet ist, dass das Fahrzeug 1 geradlinig in die Zielposition 2 verbracht werden kann.
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Eine Situation in der der zweite Referenzpunkt 8, 15 entsprechend ausgewählt werden sollte, ist beispielsweise die automatische oder auch semiautomatische Positionierung der Anhängerkupplung 9 eines Fahrzeugs 1 zur Anhängerkupplung eines Anhängers 11. Für die genaue Berechnung der zweiten Trajektorie 16 wird die Anhängerkupplung 9 des Fahrzeugs 1 als Referenzpunkt 8 gewählt. Ein weiteres Beispiel für eine Situation in der der zweite Referenzpunkt 15 entsprechend ausgewählt werden sollte, ist die Positionierung einer Sekundärspule 14 für induktives Laden des Fahrzeugs 1 mit einer Primärspule 13 einer induktiven Ladevorrichtung.
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Die 2 zeigt eine schematische Ansicht einer Positionierung eines Fahrzeugs 1 relativ zu einer vorgegebenen Zielposition 2 außerhalb des Fahrzeugs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei in 2 die Positionierung eines Fahrzeugs 1 relativ zu einem Anhänger 10 gezeigt wird. In 2 ist ein Fahrzeug 1 mit einer Anhängerkupplung 9 und ein Anhänger 10 gezeigt. Das automatische oder auch semiautomatische Ankoppeln von Anhängern 10 an ein Fahrzeug 1 ist besonders schwierig, da bereits kleine seitliche Abweichungen zu großen Abweichungen zwischen dem Anhängerkugelkopf des Fahrzeugs 1 und der Anhängerkupplung des Anhängers führen.
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Die Steuereinrichtung 3 berechnet zunächst eine erste Trajektorie 4 von der Fahrzeugposition zu der vorgegebenen Zielposition 2, wobei für die Berechnung der ersten Trajektorie 4 ein erster Referenzpunkt 6 am Fahrzeug 1 verwendet wird. Die Fahrzeugposition und die Zielposition 2 sind dabei auf den ersten Referenzpunkt 6 des Fahrzeugs 1 bezogen. Als erster Referenzpunkt 6 kann insbesondere der Mittelpunkt einer Hinterachse 7 des Fahrzeugs 1 verwendet werden. Die Berechnung der Trajektorie 4 wird durch die Steuereinrichtung 3 durchgeführt, dabei kann es insbesondere von Vorteil sein, wenn die Berechnung der Trajektorie 4 durch einen ersten Modus der Steuereinrichtung 3 durchgeführt wird. Dabei kann der erste Modus auch ein Park-Modus eines Parkassistenzsystems sein, bei dem das Parkassistenzsystem automatisch die Berechnung der ersten Trajektorie 6 und das Verbringen des Fahrzeugs 1 in einen Abstand 5 vor die Zielposition 2 übernimmt. Nachdem die erste Trajektorie 4 berechnet wurde, wird das Fahrzeug 1 mit der Anhängerkupplung voran entlang der ersten Trajektorie 4 in Richtung der Zielposition 2 verbracht. Das Fahrzeug 1 wird dabei bis zu einem vorgegebenen Abstand 5 vor die Anhängerkupplung des Anhängers 11 verbracht. Beim Ankuppeln eines Anhängers 10 kann der Abstand 5 beispielsweise einen halben Meter oder auch weniger betragen. Dadurch kann im weiteren Verlauf eine genaue Positionierung der Anhängerkupplung 9 des Fahrzeugs relativ zur Anhängerkupplung des Anhängers 11 gewährleistet werden. Nachdem der Abstand 5 zur Zielposition 2 erreicht wurde, wird eine zweite Trajektorie 16 zur Zielposition 2 berechnet. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Trajektorie 16 mittels eines zweiten Modus der Steuereinrichtung 3 berechnet wird. Der zweite Modus der Steuereinrichtung 3 kann auch eine weitere Steuereinrichtung zur Berechnung der zweiten Trajektorie 16 umfassen.
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Beim Erreichen des vorgegebenen Abstands 5 zur Zielposition 2 wird somit von einem ersten Modus der Steuereinrichtung 3 auf einen zweiten Modus der Steuereinrichtung 3 umgeschaltet. Dabei können die zwei Modi auch getrennte Steuereinrichtungen 3 sein, die jeweils eine der beiden Trajektorien berechnen.
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Für die Berechnung der zweiten Trajektorie 16 wird ein zweiter Referenzpunkt 8 am Fahrzeug verwendet. Dabei ist für die Ankopplung eines Anhängers 10 insbesondere die Anhängerkupplung 9 des Fahrzeugs 1 als zweiter Referenzpunkt 8 vorteilhaft. Die Fahrzeugposition und die Zielposition 2 werden dann auf den zweiten Referenzpunkt 8 bezogen.
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Wurde die zweite Trajektorie 16 berechnet, wird das Fahrzeug 1 zur Zielposition 2 verbracht. Bei der Ankupplung von Anhängern 10 ist es dabei besonders vorteilhaft wenn das letzte Stück des Verbringens des Fahrzeugs 1 zur Zielposition 2 geradlinig verläuft. Dadurch kann eine genaue Positionierung der Anhängerkupplung 9 des Fahrzeugs 1 zur Anhängerkupplung des Anhängers 11 gewährleistet werden und die Ankopplung kann auf einfache Weise und sehr genau erfolgen.
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Die 3 zeigt schematische Draufsichten einer Positionierung eines Fahrzeugs 1 relativ zu einer vorgegebenen Zielposition 2 außerhalb des Fahrzeugs 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. In den 3 a) bis d) wird die Positionierung eines Fahrzeugs 1 relativ zu einer Parkbucht 12 mit einer induktiven Ladevorrichtung gezeigt. Für das induktive Laden ist es wichtig, dass sich die Primärspule 13 der induktiven Ladevorrichtung und die fahrzeugseitige Sekundärspule 14 für den induktiven Ladevorgang überlagern.
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In 3 a) steht das Fahrzeug 1 vor einer Parkbucht 12 mit einer induktiven Ladevorrichtung. Die induktive Ladevorrichtung umfasst eine im Boden der Parkbucht 12 versenkte Primärspule 13. Am Fahrzeug ist eine Sekundärspule 14 angeordnet. Für den induktiven Ladevorgang ist eine genaue Überlagerung der beiden Spulen notwendig. Dafür wird zunächst eine erste Trajektorie 4 von der Fahrzeugposition zur Zielposition 2 mittels einer Steuereinrichtung 3 berechnet. Für die Berechnung der ersten Trajektorie 4 wird als Referenzpunkt 6 beispielsweise der Mittelpunkt der Hinterachse 7 verwendet. Die Fahrzeugposition und die Zielposition 2 werden dabei auf den ersten Referenzpunkt 6 bezogen.
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In 3 b) ist zusätzlich zu 3 a) die berechnete erste Trajektorie 4 eingezeichnet. Die Berechnung der Trajektorie 4 kann bevorzugt auch mittels eines ersten Modus der Steuereinrichtung 3 durchgeführt werden. Der erste Modus der Steuereinrichtung 3 kann dabei auch ein Parkassistenzsystem sein, welches beispielsweise Bestandteil eines Fahrunterstützungssystems des Fahrzeugs 1 ist. Das Fahrzeug 1 wird dann mittels des Parkassistenzsystems entlang der ersten Trajektorie 4 bis zu einem Abstand 5 vor die Zielposition 2 verbracht.
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In 3 c) ist gezeigt, wie das Fahrzeug 1 bis auf einen vorgegebenen Abstand 5 zur Zielposition 2 herangebracht wurde. Bei Vorrichtungen zum induktiven Laden kann es vorgesehen sein, dass der Abstand 5 vor der Zielposition 2 weniger als einen Meter beträgt. Anschließend wird auf einen zweiten Modus der Steuereinrichtung 3 umgeschaltet, der eine zweite Trajektorie 16 zur Zielposition 2 berechnet. Vorteilhaft dabei ist, wenn die zweite Trajektorie 16 so berechnet ist, dass das Fahrzeug 1 geradlinig in die Zielposition 2 verbracht werden kann. Für die Berechnung der zweiten Trajektorie 16 wird ein zweiter Referenzpunkt 15 am Fahrzeug 1 verwendet. In dem in den 3 a) bis d) gezeigten Ausführungsbeispiel ist für den induktiven Ladevorgang das Überlagern der Sekundärspule 14 des Fahrzeugs 1 mit der Primärspule 13 der Parkbucht 12 besonders wichtig. Daher wird als Referenzpunkt 15 für die Berechnung der zweiten Trajektorie 16 die Sekundärspule 14 des Fahrzeugs 1 verwendet, wodurch eine genauere Positionierung des Fahrzeugs ermöglicht wird.
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In 3 d) ist gezeigt, wie das Fahrzeug 1 mittels des Fahrerassistenzsystems zur Zielposition 2 verbracht wurde. In dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel überlagern sich nun die Sekundärspule 14 des Fahrzeugs 1 und die Primärspule 13 der Parkbucht 12 derart, dass ein induktiver Ladevorgang des Fahrzeugs 1 möglich wird.
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Bei dem obigen Beispiel ist an der Zielposition 2 eine Primärspule 14 zum Laden eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs 1 angeordnet. Alternativ kann ausgehend von einer aktuellen Position des Fahrzeugs 1, die mit dem Verfahren oder System angestrebte Zielposition 2, auch eine beliebige andere Halteposition des Fahrzeugs 1 sein. Beispielsweise könnte nicht nur eine optimale Ladeposition für induktives Laden, sondern auch für konduktives Laden mit selbsttätiger Kontaktierung gefunden werden. Außerdem könnte auch eine optimale Position zum Tanken von flüssigen oder gasförmigen Treibstoffen (insbesondere Wasserstoff) erfindungsgemäß ermittelt werden.
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In 4 wird ein vereinfachtes schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Das Verfahren dient zur Positionierung eines Fahrzeugs 1 relativ zu einer vorgegebenen Zielposition 2 außerhalb des Fahrzeugs 1 und beginnt mit dem Schritt 100. In Schritt 100 wird eine Steuereinrichtung 3 eines Fahrzeugs 1 bereitgestellt, wobei die Steuereinrichtung beispielsweise ein Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs 1 sein kann. Das Fahrerassistenzsystem kann weiter über ein Parkassistenzsystem verfügen, welches bereits die Berechnung von Trajektorien 4, 16 der Fahrzeugposition zur Zielposition 2 des Fahrzeugs 1 ermöglicht. Auch kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 3 mehrere Modi zur Berechnung von Trajektorien 4, 16 besitzt. Die Steuereinrichtung 3 kann beispielsweise über einen ersten Modus verfügen, der eine erste Trajektorie 4 mittels eines ersten Referenzpunkts 6 berechnet. Ein zweiter Modus dient dazu eine zweite Trajektorie 16 mittels eine zweiten Referenzpunkts 8, 16 zu berechnen. Die Modi können entweder in einer gemeinsamen Steuereichrichtung 3 implementiert sein oder aber auch durch zwei getrennte Steuereinrichtungen 3 ausgeführt werden.
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In Schritt 110 wird eine erste Trajektorie 4 von der Position des Fahrzeugs bis zur Zielposition 2 berechnet. Für die Berechnung wird ein erster Referenzpunkt 6 verwendet. Dabei kann beispielsweise die Berechnung mittels eines Parkassistenzsystems des Fahrzeugs 1 durchgeführt werden. Parkassistenzsysteme berechnen häufig eine Trajektorie 4 basierend auf dem Mittelpunkt der Hinterachse 7 des Fahrzeugs als Referenzpunkt 6. Die Fahrzeugposition und die Zielposition 2 sind dabei auf den ersten Referenzpunkt 6 des Fahrzeugs 1 bezogen.
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Wurde die Trajektorie 4 basierend auf dem ersten Referenzpunkt 6 berechnet, wird das Fahrzeug 1 in Schritt 120 in einen vorgegebenen Abstand 5 vor die Zielposition 2 verbracht. Der vorgegebene Abstand 5 kann je nach Situation variieren. Beispielsweise kann ein vorgegebener Abstand 5 für die Positionierung eines Fahrzeugs 1 in einer Parkbucht 12 oder an einer induktiven Ladestation weniger als einen Meter betragen. Für ein Ankoppelmanöver eines Fahrzeugs 1 mit einem Anhänger 10 kann der Abstand auch weniger als einen halben Meter betragen, um so eine genaue Positionierung der Anhängerkupplung des Fahrzeugs 1 relativ zur Anhängerkupplung des Anhängers 10 zu gewährleisten.
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Nachdem das Fahrzeug in den vorgegebenen Abstand 5 vor die Zielposition 2 verbracht wurde, wird in Schritt 130 eine zweite Trajektorie 16 mittels eines zweiten Referenzpunkts 15 berechnet. Der zweite Referenzpunkt 15 kann prinzipiell ein beliebiger Punkt an dem Fahrzeug 1 sein. Vorzugsweise wird jedoch ein Referenzpunkt 15 gewählt, der für die entsprechende Situation besonders geeignet ist. Beispielsweise ist es bei einem Ankoppelmanöver eines Fahrzeugs 1 mit einem Anhänger 10 vorteilhaft, die Anhängerkupplung 9 des Fahrzeugs 1 als zweiten Referenzpunkt 15 zu wählen. Die genaue Position des zweiten Referenzpunkts 15 am Fahrzeug 1 ist bekannt und registriert und kann für die Positionierung des Fahrzeugs 1 verwendet werden. Auch kann es vorteilhaft sein, wenn die zweite Trajektorie 16 derart berechnet wird, dass das Fahrzeug nur noch geradlinig in die entsprechende Zielposition 2 verbracht werden muss. Für die Berechnung der zweiten Trajektorie 16 kann auch eine eigene Steuereinrichtung 3 oder ein eigenes System vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung zu einem aus einem Parkassistenzsystem bestehen, welches für die Berechnung der ersten Trajektorie 4 verwendet wird und zum anderen aus einem System zum automatischen Ankoppeln eines Fahrzeugs 1 an einen Anhänger 10.
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In Schritt 140 wird das Fahrzeug 1 dann in die entsprechende Zielposition 2 entlang der zweiten Trajektorie 16 verbracht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Zielposition
- 3
- Steuereinrichtung
- 4
- erste Trajektorie
- 5
- Abstand
- 6
- erster Referenzpunkt
- 7
- Hinterachse
- 8
- zweiter Referenzpunkt
- 9
- Anhängerkupplung des Fahrzeugs
- 10
- Anhänger
- 11
- Anhängerkupplung des Anhängers
- 12
- Parkbucht mit induktiver Ladevorrichtung
- 13
- Primärspule einer induktiven Ladevorrichtung
- 14
- Sekundärspule einer induktiven Ladevorrichtung
- 15
- zweiter Referenzpunkt
- 16
- zweite Trajektorie
- 100
- Bereitstellen einer Steuereinrichtung
- 110
- Berechnung einer ersten Trajektorie mittels eines ersten Referenzpunkts
- 120
- Verbringen des Fahrzeugs bis zu einem vorgegebenen Abstand vor die Zielposition
- 130
- Berechnung einer zweiten Trajektorie mittels eines zweiten Referenzpunkts
- 140
- Verbringen des Fahrzeugs in die Zielposition
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010020208 A1 [0003]
- DE 102012219986 A1 [0004]
