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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Einparken eines Kraftfahrzeugs mit einem Parkassistenzsystem in eine zumindest teilweise durch ein überfahrbares Hindernis begrenzte Querparklücke. Zudem betrifft die Erfindung ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Parkassistenzsystem und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Parkassistenzsystem.
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Parkassistenzsysteme sind dafür vorgesehen, den Fahrer eines Kraftfahrzeugs beim Einparken des Kraftfahrzeugs in eine Parklücke zu unterstützen, indem sie das Kraftfahrzeug in einem Parkmanöver automatisch in die Parklücke steuern und dabei bei Bedarf das Kraftfahrzeug beschleunigen und bremsen sowie die Fahrtrichtung ändern. Parkassistenzsysteme umfassen hier auch Systeme zum automatischen Einparken von autonom fahrenden Fahrzeugen.
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Eine Parklücke ist ein zum Parken eines Kraftfahrzeugs geeigneter freier Stellplatz, begrenzt beispielsweise durch farbliche Markierungen und/oder durch benachbart geparkte Fahrzeuge oder andere Hindernisse. Längsparklücken sind Parklücken, bei denen eine Ausrichtung des geparkten Kraftfahrzeugs in etwa parallel zur Fahrbahn und den Haupt-Bewegungsrichtungen der Kraftfahrzeuge vorgesehen ist. Querparklücken sind Parklücken beispielsweise am Fahrbahnrand oder Stellplätze auf Parkplätzen, bei denen vorgesehen ist, dass Kraftfahrzeuge z. B. senkrecht bzw. vertikal zur Fahrbahn und den Haupt-Bewegungsrichtungen der vorbeifahrenden Kraftfahrzeuge geparkt werden. Querparklücken umfassen hier auch Parklücken, bei denen nicht ein Parken vertikal zur Fahrbahn, sondern beispielsweise diagonal in einem Winkel, z. B. 45 Grad, vorgesehen ist. Querparklücken sind häufig zumindest in einem hinteren, von der Fahrbahn am weitesten entfernten Bereich durch ein mit dem Boden verbundenes niedriges Hindernis, beispielsweise einen Randstein oder Bordstein bzw. eine Bordsteinkante oder andere niedrige Markierungssteine begrenzt. Ein niedriges Hindernis ist ein überfahrbares Hindernis, d. h. die Höhe des Hindernisses ist geringer als die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs, so dass das überfahrbare Hindernis im Gegensatz zu anderen Hindernissen bei Annäherung des Kraftfahrzeugs nicht mit dessen Karosserie zusammenstößt.
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Parkassistenzsysteme verfügen über Umgebungssensoren bzw. sind mit Umgebungssensoren des Kraftfahrzeugs verbunden, beispielsweise Ultraschallsensoren, mit denen eine Parklücke erfasst und Entfernungen zu Begrenzungen der Parklücke ermittelt werden können. Allerdings sind Detektionen und Klassifizierungen von Hindernissen anhand von empfangenen Strahlen (z. B. sichtbares Licht, Ultraschall, Infrarot, Radar) je nach verwendetem Umgebungssensor und Höhe und Breite, Material und Oberflächenform und -beschaffenheit und ggf. Umgebungsbedingungen, z. B. Temperatur, Lichtverhältnisse usw., unterschiedlich genau. So sind Ultraschallsensoren oft ungenau bei der Detektion von nahen Hindernissen geringer Höhe. Zudem ist das Sichtfeld des Umgebungssensors begrenzt, so dass Bereiche unter dem Boden und ggf. auch sehr nahe am Fahrzeug nicht überwacht werden. Wird ein niedriges Hindernis nicht erkannt, wird es bei einem automatischen Parkmanöver ggf. überfahren, so dass die endgültige Parkposition für den Fahrer bzw. Fahrzeuginsassen unbefriedigend sein kann oder sogar zu Beschädigungen am Fahrzeug führen kann, beispielsweise je nach Bodenbeschaffenheit des hinter dem Hindernis liegenden Bereichs oder wenn beispielsweise der Bereich hinter dem überfahrenen Hindernis deutlich niedriger liegt als die Parklücke vor dem Hindernis. Andererseits kann auch das Erkennen eines niedrigen Hindernisses und vollständige Vermeiden, das Fahrzeug auch nur teilweise über das Hindernis zu bewegen, ohne es mit den Rädern zu überfahren, nachteilig sein, da möglicherweise unnötig auf Platz zum Rangieren verzichtet wird, so dass das Parkmanöver länger oder komplizierter wird oder die endgültige Parkposition nicht tief genug in der Parklücke liegt.
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In der
US 9174676 B2 wird ein Verfahren zum Ausführen eines semi-automatischen Parkmanövers für ein Fahrzeug beschrieben. Das Verfahren sieht unter anderem vor, Hindernisse, die möglicherweise überfahren werden können, mit einem Kamerasensor aufzunehmen und dem Fahrer zu präsentieren, so dass dieser anhand der Bildaufnahmen entscheiden kann, ob das Hindernis überfahren werden soll.
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In der
US 10227091 B2 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem bei einem automatischen Parkmanöver zum Einparken eines Fahrzeugs in eine senkrechte Parklücke durch frühzeitigen Wechsel der Fahrtrichtung verhindert wird, dass das Fahrzeug während des Parkmanövers zu tief in die Parklücke gesteuert wird, um zu verhindern, dass im Falle eines notwendigen Korrekturzuges die Sicht des Fahrers auf eventuell kreuzenden Verkehr durch angrenzende Hindernisse behindert wird.
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In der
US 10247825 B2 wird ein Verfahren vorgestellt, bei dem ein Fahrerassistenzsystem anhand geeignet reflektierter Wellen, insbesondere Ultraschallwellen, die Höhe von Objekten ermittelt, um das Verhalten des Fahrerassistenzsystems entsprechend anpassen zu können.
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In der
DE 10 2016 111 079 A1 wird ein Verfahren zur Objekthöhenerkennung eines Objektes in der Umgebung eines Kraftfahrzeugs mit Hilfe einer Kamera gezeigt, um zu ermitteln, ob die Gefahr einer Kollision besteht, wenn das Objekt überfahren wird.
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In der
DE 10 2018 207 860 A1 wird ein Einpark-Unterstützungssystem beschrieben, bei dem ein Raum bestimmt wird, wo das Fahrzeug eingeparkt werden kann, und Hindernisse auf einem Bewegungspfad beim automatischen Einparken mit einem Fahrzeugsensor detektiert werden, wenn sie eine vorbestimmte Höhe überschreiten, und mit einem zweiten Sensor detektiert werden, wenn nicht, wobei der zweite Sensor ein Motorantriebs-Drehmoment und die Fahrzeug-Geschwindigkeit auswertet.
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In der
DE 10 2015 211 754 A1 wird ein Parkassistenzsystem zum automatischen Durchführen eins Einparkmanövers in eine Querparklücke gezeigt, bei dem eine Erkennung eines die Querparklücke nach hinten begrenzenden Bodenhindernisses erfolgt. Dabei bestimmt das Fahrzeug mittels einer Sensorik eine Parkendposition, die während des Einparkmanövers aktualisiert werden kann. Während des Manövers wird das Antriebsdrehmoment und die Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs überwacht, um daraus einen Kontakt mit einem Hindernis zu erkennen, wobei dann geprüft wird, ob dieser in der Nähe zur Parkendposition erfolgt ist.
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In der
DE 10 2016 117 705 A1 wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems zum zumindest semi-automatischen Manövrieren eines Kraftfahrzeugs gezeigt, bei dem mit einer fahrzeugseitigen Sensoreinrichtung Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs detektiert werden. Mit einer Abstandssensoreinrichtung wird dabei die Position des jeweiligen Objekts bestimmt, wobei dessen Höhe ermittelt wird und ob das Objekt als überfahrbar klassifiziert wird. Mit einer Drehmomentsensoreinrichtung wird überprüft, ob bei überfahrbaren Objekten auf dem Bewegungspfad des Fahrzeugs ein Kontakt mit einem Rad erfolgt. Wenn ja, wird die ermittelte Position des Objekts überprüft und ggf. korrigiert.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostengünstige Möglichkeit bereitzustellen, ein automatisches Parkmanöver zum Einparken eines Kraftfahrzeugs in eine durch ein überfahrbares Hindernis begrenzte Parklücke sicherer und effizienter ausführen zu können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum automatischen Einparken eines Kraftfahrzeugs mit einem Parkassistenzsystem in eine zumindest teilweise durch ein überfahrbares Hindernis begrenzte Querparklücke gemäß Anspruch 1 sowie einem Parkassistenzsystem gemäß Anspruch 7 und einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum automatischen Einparken eines Kraftfahrzeugs mit einem Parkassistenzsystem in eine zumindest teilweise durch ein überfahrbares Hindernis begrenzte Querparklücke ein Erfassen, mit einem Parkassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs, einer zum Abstellen des Kraftfahrzeugs geeigneten Querparklücke und ein Durchführen eines automatischen Parkmanövers mit dem Parkassistenzsystem des Kraftfahrzeugs, wobei das automatische Parkmanöver unterbrochen wird, wenn ein Hindernis in einem Bewegungspfad, d. h. dem geplanten Fahrtweg, des Kraftfahrzeugs detektiert wird. Dabei ist vorgesehen, dass während des Durchführens des automatischen Parkmanövers ein Überwachen eines Drehmoments eines Motors des Kraftfahrzeugs und einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erfolgt und ein Detektieren eines überfahrbaren Hindernisses dadurch erfolgt, dass das Drehmoment einen Grenzwert überschreitet, ohne dass die Geschwindigkeit ansteigt. Das heißt, die Detektion des überfahrbaren Hindernisses erfolgt anhand von Parameteränderungen des Längsregelsystems des Kraftfahrzeugs ohne Verwendung von Umgebungssensordaten. Der Grenzwert des Drehmoments kann dabei in einer Ausführungsform absolut festgelegt sein, beispielsweise in Abhängigkeit von dem Fahrzeugtyp oder dessen Motorkenndaten. In einer anderen Ausführungsform kann der Grenzwert relativ zum aktuellen Drehmoment festgelegt sein, beispielsweise 10 Prozent über dem bisherigen Durchschnittswert während des automatischen Parkmanövers o.ä.
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Ein Parkassistenzsystem verfügt über einen oder mehrere Umgebungssensoren, um eine zum Abstellen des Kraftfahrzeugs geeignete Querparklücke zu erkennen und um bei dem ausgeführten automatischen Parkmanöver Begrenzungen und Hindernisse zu detektieren, insbesondere Hindernisse mit einer Höhe, die ein Überfahren nicht zulassen, wobei das System dazu eingerichtet ist, Kollisionen damit zu vermeiden. Mit anderen Worten, das Parkassistenzsystem ist dazu eingerichtet, während der Durchführung eines automatischen Parkmanövers Kollisionen mit Hindernissen, die von dem Kraftfahrzeug nicht überfahren werden können, zu verhindern, indem das automatisch Parkmanöver rechtzeitig vorher unterbrochen wird. Der Kontakt mit einem überfahrbaren Hindernis wird jedoch nicht unbedingt verhindert.
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Das beschriebene Verfahren sieht nun vor, anstatt zu versuchen, ein überfahrbares Hindernis mit üblichen Umgebungssensoren des Parkassistenzsystems (bzw. eines Fahrerassistenzsystems, von dem das Parkassistenzsystem beispielsweise einen bestimmten Betriebsmodus darstellt) wie andere höhere Hindernisse zu behandeln und eine Kollision durch sofortiges Unterbrechen des laufenden automatischen Parkmanövers zu frühzeitig zu verhindern, oder in Kauf zu nehmen, dass niedrige überfahrbare Hindernisse möglicherweise nicht oder nur unzureichend mit den vorhandenen Umgebungssensoren detektiert werden und das Hindernis überfahren wird, das Hindernis durch den Kontakt des Fahrzeugs an seinen Rädern mit dem Hindernis zu detektieren und erst dann das laufende automatische Parkmanöver zu unterbrechen. So wird der zur Verfügung stehende Rangierplatz optimal ausgenutzt, ohne das Risiko einzugehen, dass nach dem Überfahren des Hindernisses dennoch ein Schaden am Kraftfahrzeug entsteht oder das automatische Parkmanöver in einer ungeeigneten Parkposition beendet wird. Durch die Unterbrechung des automatischen Parkmanövers wird verhindert, dass eine möglicherweise ungeeignete Zielposition angefahren wird, und die Positionierung des Kraftfahrzeugs in der Querparklücke wird verbessert. Dabei wird, ohne hierfür Kameras oder andere strahlenbasierte Umgebungssensoren zu verwenden, nicht versucht, Kollisionen mit diesen Hindernissen zu verhindern, sondern diese werden zur Verbesserung der Positionierung des Kraftfahrzeugs in der Parklücke verwendet, um besser den Erwartungen des Fahrers zu entsprechen.
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Fährt das Kraftfahrzeug gegen ein überfahrbares Hindernis, steigt das Drehmoment an, ohne dass das Kraftfahrzeug beschleunigt wird. Im Gegenteil sinkt die Geschwindigkeit auf null, wenn das Kraftfahrzeug das Hindernis nicht überfährt, oder sinkt auf einen geringeren als den bisherigen Wert, wenn das Kraftfahrzeug das Hindernis hinaufbewegt wird, um es zu überfahren. Da bei überfahrbaren Hindernissen die Höhe des Hindernisses geringer ist als die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs, d. h. geringer als der Abstand der Karosserie des Kraftfahrzeugs zur Fahrbahn, wobei hier auch beispielsweise Stoßfänger als Teil der Karosserie gesehen werden, findet der Kontakt des Kraftfahrzeugs mit einem überfahrbaren Hindernis an einem oder mehreren seiner Räder statt. Je nach Ablauf des automatischen Parkmanövers kann in bestimmten Phasen feststehen, dass regulär kein Beschleunigen oder Bremsen vorgesehen ist. Für diese Phasen kann vorgesehen sein, den Kontakt mit einem überfahrbaren Hindernis nur an der Veränderung des Drehmoments des Motors zu erkennen, ohne zusätzlich die aktuelle Geschwindigkeit auf eine Veränderung hin zu überprüfen.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Detektieren des überfahrbaren Hindernisses außerdem eine zusätzliche Überprüfung einer Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs umfasst und das überfahrbare Hindernis nur dann als detektiert gilt, wenn die Bewegungsrichtung in die Querparklücke hinein gerichtet ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein beim Hineinfahren möglicherweise nicht erkanntes überfahrbares Hindernis bewirkt, dass, wenn es später bei entgegengesetzter Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs detektiert wird, das Kraftfahrzeug am Hinausfahren bzw. Korrigieren seiner Positionierung hindert.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass nach dem Detektieren des überfahrbaren Hindernisses das automatische Parkmanöver beendet wird. Das unterbrochene Parkmanöver wird also nicht fortgesetzt und das Kraftfahrzeug bleibt stehen. Handelt es sich bei dem überfahrbaren Hindernis um einen Randstein, der die Querparklücke nach hinten begrenzt, ist so auf sehr schnelle Weise eine Parkposition erreicht, wobei in eine beispielhaften Ausführungsform vorgesehen sein kann, dass das Beenden ein Wechseln der Fahrtrichtung und ein leichtes Fahren in die Gegenrichtung beinhaltet, um die Reifen des Fahrzeugs ein wenig, z. B. einen Zentimeter, wieder vom Hindernis zu entfernen, um die Reifen zu schonen.
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In einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsform wird das automatische Parkmanöver nach dem Detektieren des überfahrbaren Hindernisses nur beendet, wenn ein Überprüfen einer aktuellen Position und Ausrichtung des Kraftfahrzeugs ergibt, dass sich die aktuelle Position und Ausrichtung des Kraftfahrzeugs als Parkposition, d. h. Endposition und Endausrichtung in der Querparklücke eignen. Eine geeignete Endausrichtung ist dabei eine, bei der das Fahrzeug im Wesentlichen parallel zu seitlich benachbarten Fahrzeugen bzw. seitlichen Markierungen der Querparklücke steht, wobei eine Winkelabweichung zulässig ist, die von der Breite der Querparklücke und des Kraftfahrzeugs sowie von der Endposition abhängt. Die Endposition ist insbesondere geeignet, wenn ein seitlicher Abstand z. B. zu benachbarten Fahrzeugen einen Mindestwert nicht unterschreitet, der beispielsweise vom Öffnungsradius der Türen des Kraftfahrzeugs abhängt. Das automatische Parkmanöver nur zu beenden, wenn eine geeignete Endposition und Endausrichtung erreicht wurde, erlaubt es, das automatische Parkmanöver ansonsten fortzusetzen und auch Endpositionen erreichen zu können, die aufwändigeres Rangieren des Kraftfahrzeugs erfordern.
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Dabei ist es in einer beispielhaften Ausführungsform insbesondere vorgesehen, dass eine Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs umgekehrt und das automatische Parkmanöver fortgesetzt wird, wenn das Überprüfen ergibt, dass sich die aktuelle Position und Ausrichtung des Kraftfahrzeugs nicht als Endposition und Endausrichtung in der Querparklücke eignen. Durch den Wechsel der Fahrtrichtung, d. h. der Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs, kann das Parkassistenzsystem das Kraftfahrzeug einen weiteren Zug und ggf. auch mehrere Züge vornehmen lassen, um das Kraftfahrzeug in seiner Position und Ausrichtung zu verändern.
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Das Verfahren umfasst das Erfassen der zum Abstellen des Kraftfahrzeugs geeigneten Querparklücke ein Ermitteln einer als Endposition geeigneten Zielposition in der Querparklücke. Anstatt nur ein nachträgliches Überprüfen der jeweils aktuellen Position als geeignete Endposition vorzusehen, erfolgt hier, beispielsweise unter Verwendung von Sensordaten der Umgebungssensoren, vorab oder zumindest bevor eine geeignete Endposition und Endausrichtung erreicht ist, ein Ermitteln bzw. berechnen einer Zielposition. In einer Ausführungsform werden mehrere mögliche Zielpositionen oder ein ganzer Zielbereich innerhalb der Querparklücke als geeignete Endpositionen ermittelt. So kann das automatische Parkmanöver dann besonders schnell an einer geeigneten Endposition und Endausrichtung enden. Zudem kann auf diese Weise einfach erfasst werden, wie weit das Kraftfahrzeug noch von einer geeigneten Endposition und Endausrichtung entfernt ist.
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Im Verfahren erfolgt das Überwachen des Drehmoments des Motors des Kraftfahrzeugs und der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erst, wenn ein Kontrollieren einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs ergibt, dass sich das Kraftfahrzeug weniger als eine Mindestdistanz von der Zielposition entfernt befindet. Die Mindestdistanz wird dabei vorzugsweise so gewählt, dass das Kraftfahrzeug bei Erreichen der Mindestdistanz kurz davor steht, ein hinteres überfahrbares Hindernis, also insbesondere die hintere Begrenzung der Querparklücke, zu berühren, diese aber noch nicht überfahren hat. Vorzugsweise befindet sich das Kraftfahrzeug daher zumindest im Wesentlichen innerhalb der Parklücke, d. h. für ein Kraftfahrzeig mit vier Rädern gilt beispielsweise, dass sich alle Räder bereits innerhalb des Bereichs der Querparklücke befinden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass ein Anstieg des Drehmoments des Motors tatsächlich durch eine ein überfahrbares Hindernis, z. B. eine Begrenzung, einen Randstein im hinteren Bereich der Querparklücke erfolgt. Weist die Querparklücke dagegen in einem vorderen Bereich der Querparklücke ein überfahrbares Hindernis auf, beispielsweise eine Abgrenzung eines Stellplatzes auf einem Parkplatz gegenüber der Fahrbahn durch einen nur wenig über den Boden herausragenden Begrenzungsstein, wird nicht durch Überwachung des Drehmoments ein überfahrbares Hindernis detektiert. Gleiches gilt beispielsweise für Steine und andere überfahrbare Hindernisse, die sich im vorderen Bereich der Querparklücke befinden. Diese überfahrbaren Hindernisse werden daher überfahren, anstatt das automatische Parkmanöver zu unterbrechen, so dass das Kraftfahrzeug schneller und ohne zusätzliches unnötiges Vor- und Zurücksetzen in eine Endposition gelangen kann.
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Es ist vorgesehen, dass die Mindestdistanz bei Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs von einem Abstand eines Hinterrades zur Heckseite des Kraftfahrzeugs abhängig ist. Die Mindestdistanz zur Zielposition kann beispielsweise dem Abstand des Fahrzeughecks zu einem Punkt auf einem Hinterrad entsprechen, der dem Fahrzeugheck am nächsten ist.
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In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Mindestdistanz bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs von einem Abstand eines Vorderrades zur Frontseite des Kraftfahrzeugs abhängig. Die Mindestdistanz zur Zielposition kann dann beispielsweise dem Abstand der Fahrzeugfront zu einem Punkt auf einem Vorderrad entsprechen, der der Fahrzeugfront am nächsten liegt.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Parkassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug dazu eingerichtet, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auszuführen. Hierzu umfasst das Parkassistenzsystem eine Steuereinheit, beispielsweise eine programmierbare Einrichtung mit Prozessor und Speicher, und ist verbunden oder umfasst beispielsweise Umgebungssensoren und eine Schnittstelle zu einem Fahrzeugbus des Kraftfahrzeugs, z. B. einem CAN-Bus, über den die aktuelle Geschwindigkeit, Fahrtrichtung und das Motor-Drehmoment ermittelt werden können, sowie mindestens eine weitere Schnittstelle zu Aktuatoren des Kraftfahrzeugs, um auf den Motor einzuwirken und das Kraftfahrzeug zu beschleunigen und zu bremsen und ggf. auf die Lenkung einzuwirken. Damit die programmierbare Einrichtung Schritte des Verfahrens ausführt, enthält der Speicher Codeanteile von einem Computerprogrammprodukt, die vom Prozessor zum Ausführen des Verfahrens geladen werden. Das Computerprogrammprodukt wird beispielsweise auf einem computerlesbaren Speichermedium bereitgestellt. Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung umfasst zudem ein Kraftfahrzeug ein Parkassistenzsystem gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. Auf diese Weise werden die Vorteile und Besonderheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens, einschließlich jeder seiner Ausführungsformen, auch im Rahmen eines geeigneten Parkassistenzsystems und eines geeigneten Kraftfahrzeugs umgesetzt.
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Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der detaillierten Beschreibung und der Abbildung ersichtlich. Die Erfindung wird nachstehend auch im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die begleitenden Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Verfahrens zum automatischen Einparken eines Kraftfahrzeugs mit einem Parkassistenzsystem in eine zumindest teilweise durch ein überfahrbares Hindernis begrenzte Querparklücke gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
- 2 eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine Verkehrssituation, bei der ein Kraftfahrzeug mit einem Parkassistenzsystem gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in eine Querparklücke einparkt.
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Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend und nachstehend beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
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In 1 wird eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Verfahrens 100 zum automatischen Einparken eines Kraftfahrzeugs mit einem Parkassistenzsystem in eine zumindest teilweise durch ein überfahrbares Hindernis begrenzte Querparklücke gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Das Verfahren 100 beginnt in einem Startzustand 101. Zunächst erfolgt mit dem Parkassistenzsystem des Kraftfahrzeugs ein Erfassen 102 einer zum Abstellen des Kraftfahrzeugs geeigneten Querparklücke. Hierzu verfügt das Parkassistenzsystem über Umgebungssensoren bzw. ist mit Umgebungssensoren, beispielsweise Ultraschallsensoren, Kamerasensoren, Radarsensoren und/oder Lidarsensoren, verbunden, und eine Steuereinheit des Parkassistenzsystems wertet die Umgebungssignale aus, um die geeignete Querparklücke zu identifizieren. Nach dem Erfassen 102 der geeigneten Querparklücke erfolgt ein Durchführen 103 eines automatischen Parkmanövers, gesteuert durch das Parkassistenzsystem des Kraftfahrzeugs. Das automatische Parkmanöver beinhaltet das Einfahren in die Querparklücke und ggf. Rangieren, einschließlich Richtungswechseln, bis eine Endposition und Endausrichtung in der Querparklücke erreicht ist, die sich als Parkposition eignet, d. h. in der der Motor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs deaktiviert werden kann. Das Durchführen 103 des automatischen Parkmanövers von dem Parkassistenzsystem beinhaltet, dass zunächst das automatische Parkmanöver gestartet wird 104, so dass (hier nicht gezeigte) Schritte eines automatischen Parkmanövers ablaufen können, beispielsweise das Durchführen von erforderlichen Auswertungen von Umgebungssignalen, d. h. insbesondere auch das Detektieren zumindest von großen, nicht überfahrbaren Hindernissen wie beispielsweise Wänden oder anderen geparkten Fahrzeugen sowie dadurch ggf. erforderliche Richtungswechsel und Lenkbewegungen. Das gezeigte Verfahren 100 verändert einen Umgang mit überfahrbaren Hindernissen, die ansonsten entweder wie nicht überfahrbare Hindernisse behandelt werden oder überfahren werden.
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Das Verfahren 100 sieht vor, dass das automatische Parkmanöver unterbrochen 105 wird, wenn ein Hindernis im Bewegungspfad des Kraftfahrzeugs detektiert wird. Während nicht überfahrbare Hindernisse durch Auswertung der Signale von Umgebungssignalen detektiert werden, ist vorgesehen, dass während des Durchführens des automatischen Parkmanövers ein Überwachen 106 des Drehmoments des Motors des Kraftfahrzeugs und der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erfolgt.
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In der in 1 gezeigten Ausführungsform erfolgt das Überwachen nicht während des gesamten Parkmanövers, sondern erst dann, wenn ein Kontrollieren 112 der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs ergeben hat, dass sich das Kraftfahrzeug bereits weniger als eine Mindestdistanz von einer beispielsweise beim Erfassen der geeigneten Querparklücke ermittelten geeigneten Zielposition oder Parkposition innerhalb der Querparklücke entfernt befindet. Die Mindestdistanz ist so gewählt, dass nicht bereits überfahrbare Hindernisse im vorderen Bereich der Querparklücke als hintere Begrenzungen detektiert werden. Die Mindestdistanz entspricht beispielsweise dem Abstand von je nach Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs, einem Hinterrad oder Vorderrad des Kraftfahrzeugs zum hinteren bzw. vorderen Ende des Kraftfahrzeugs. In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Mindestdistanz zusätzlich die Länge eines Nahbereichs hinter bzw. vor dem Kraftfahrzeug beinhaltet, der nicht mehr von Umgebungssensoren erfasst wird.
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Wenn ein Überprüfen 107 ergibt, dass das überwachte Drehmoment des Motors einen Grenzwert überschreitet, ohne dass die überwachte Geschwindigkeit ansteigt (in 1 durch „+“ gekennzeichnet), bedeutet dies die Detektion eines überfahrbaren Hindernisses. Ist dies nicht der Fall (in 1 durch „-“ gekennzeichnet), wird überprüft, ob die geeignete Zielposition erreicht ist 113. Ist dies nicht der Fall (in 1 durch „-“ gekennzeichnet), wird das automatische Parkmanöver ohne Unterbrechung fortgesetzt und mit dem Überwachen 106 des Drehmoments und der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs fortgefahren. Ist die geeignete Zielposition erreicht (in 1 durch „+“ gekennzeichnet), erfolgt ein Beenden 108 des automatischen Parkmanövers.
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Hat das Überprüfen 107 des Drehmoments und der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ergeben, dass ein überfahrbares Hindernis detektiert wurde (in 1 durch „+“ gekennzeichnet), wird das automatische Parkmanöver unterbrochen 105. Wenn nun ein Überprüfen 109 der aktuellen Position und Ausrichtung des Kraftfahrzeugs ergibt, dass sich diese als Endposition und Endausrichtung geeignet sind (auch wenn es sich nicht genau um die ermittelte Zielposition handelt), wird das automatische Parkmanöver sofort beendet 108 und das Verfahren geht in einen Endzustand 114 über.
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Ergibt das Überprüfen 109 der aktuellen Position und Ausrichtung des Kraftfahrzeugs dagegen, dass sich diese nicht als Endposition und Endausrichtung geeignet sind (in 1 durch „-“ gekennzeichnet), wird die Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs umgekehrt 110 und das automatische Parkmanöver wird fortgesetzt 111, indem wieder kontrolliert wird 112, dass die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs weniger als die Mindestdistanz von der geeigneten Zielposition oder Parkposition innerhalb der Querparklücke entfernt ist und das Überwachen 106 des Drehmoments des Motors und der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs fortgesetzt wird.
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In 2 wird eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine Verkehrssituation 200 gezeigt, bei der ein Kraftfahrzeug 201 mit einem Parkassistenzsystem 210 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in eine Querparklücke 202 einparkt. Das Kraftfahrzeug 201 befindet sich auf einer Fahrbahn 203 mit drei senkrecht zur Fahrbahn 203 angeordneten Stellplätzen, von denen zwei mit einem ersten geparkten Fahrzeug 204 und einem zweiten geparkten Fahrzeug 205 belegt sind und der dritte Stellplatz eine freie, zum Einparken des Kraftfahrzeugs 201 geeignete Querparklücke 202 darstellt. Im hinteren, d. h. von der Fahrbahn 203 entfernten Bereich der Querparklücke 202 ist diese mit einem niedrigen, überfahrbaren Hindernis 206 begrenzt, bei dem es sich beispielsweise um einen Bordstein oder Randstein handelt. Zudem ist im gezeigten Beispiel die Querparklücke 202 gegenüber der Fahrbahn 203 und den Stellplätzen des ersten und des zweiten geparkten Fahrzeugs 204, 205 durch eine erhabene Stellplatzmarkierung 207, beispielsweise in Form von in den Boden eingelassenen überfahrbaren Markierungssteinen, abgegrenzt.
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Beim Ausführen eines automatischen Parkmanövers wird das Kraftfahrzeug 201 vom Parkassistenzsystem 210 entlang des Bewegungspfades 208 über die erhabene Stellplatzmarkierung 207 hinweg in die Querparklücke 202 gesteuert, bis in der Querparklücke 202 ein Kontakt der Räder des Kraftfahrzeugs 201 mit dem überfahrbaren Hindernis 206, d. h. dem Bordstein erfolgt, wodurch das Drehmoment des Motors ansteigt, während die Geschwindigkeit durch die Abbremsung am Hindernis 206 sinkt. Es erfolgt einer Überprüfung, ob es sich um eine geeignete Endposition und Endausrichtung für das Kraftfahrzeug 201 handelt. Dies trifft zu, da das Kraftfahrzeug dann (als gestrichelter Umriss in 2 dargestellt) in etwa in gleichem Abstand und parallel zu den benachbarten geparkten Kraftfahrzeugen 204 und 205 in etwa gleichem Abstand parallel zu diesen positioniert und ausgerichtet ist. Daher wird das automatische Parkmanöver beendet, wobei in der gezeigten Ausführungsform noch vorgesehen ist, beim Beenden die Bewegungsrichtung umzukehren und die Räder des Kraftfahrzeugs eine geringe Distanz vom überfahrbaren Hindernis 206 zu entfernen, siehe weiterer Bewegungspfad 209.
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Um das Verfahren ausführen zu können, verfügt das Parkassistenzsystem 210 des Kraftfahrzeugs 201 über eine Steuereinheit 211 in Form einer programmierbaren Einrichtung mit einem Prozessor 212 und einem Speicher 213, und umfasst in der gezeigten Ausführungsform Umgebungssensoren 214 und eine Schnittstelle zu einem Fahrzeugbus 215 des Kraftfahrzeugs, z. B. einem CAN-Bus, um darüber die aktuelle Geschwindigkeit, Bewegungsrichtung und das Motor-Drehmoment von den betroffenen Fahrzeugkomponenten abrufen zu können. Zudem ist die Steuereinheit 211 mit Aktuatoren 216 des Kraftfahrzeugs verbunden, um so auf den Motor des Kraftfahrzeugs einzuwirken und das Kraftfahrzeug beschleunigen und bremsen zu können, sowie um auf die Lenkung einzuwirken. Der Speicher 213 enthält Codeanteile eines Computerprogrammprodukts, die, wenn sie vom Prozessor 212 geladen und ausgeführt werden, die Steuereinheit 211 veranlassen, das Parkassistenzsystem 210 des Kraftfahrzeugs 201 so zu steuern, dass es Schritte des in 1 gezeigten Verfahrens 100 ausführt, um das Kraftfahrzeug 201 in die Querparklücke 202 einzuparken.
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Die Figuren sind nicht notwendigerweise detailgetreu und maßstabsgetreu und können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um einen besseren Überblick zu bieten. Daher sind hier offenbarte funktionale Einzelheiten nicht einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als anschauliche Grundlage, die dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik Anleitung bietet, um die vorliegende Erfindung auf vielfältige Weise einzusetzen.
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Es versteht sich, dass Verfahrensschritte, obwohl gemäß einer gewissen geordneten Reihenfolge beschrieben, zum Teil in einer anderen als der hier beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden könnten. Es versteht sich weiterhin, dass gewisse Schritte gleichzeitig oder nacheinander, einfach oder mehrfach durchgeführt werden können, dass andere Schritte hinzugefügt werden könnten oder dass gewisse, hier beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Es versteht sich auch, dass Abgrenzungen zwischen Einheiten des vorgestellten Systems der Illustration der Funktionalität des Systems dienen und in anderen Ausführungsformen Einheiten beispielsweise zusammengefasst oder Funktionalitäten anderen Einheiten zugeordnet sein können. Mit anderen Worten: Es werden die vorliegenden Beschreibungen zum Zwecke der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen bereitgestellt und sollten nicht als Beschränkung des offenbarten Gegenstands aufgefasst werden.
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Die vorliegende Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen zu Erläuterungszwecken im Detail beschrieben. Der Fachmann erkennt, dass mit Bezug auf eine Ausführungsform beschriebene Details auch in anderen Ausführungsformen zum Einsatz kommen können. Die Erfindung soll daher nicht auf einzelne Ausführungsformen beschränkt sein, sondern lediglich durch die beigefügten Ansprüche.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Verfahren
- 101
- Startzustand
- 102
- Erfassen einer geeigneten Querparklücke
- 103
- Durchführen eines automatischen Parkmanövers
- 104
- Starten des automatischen Parkmanövers
- 105
- Unterbrechen des automatischen Parkmanövers
- 106
- Überwachen des Drehmoments des Motors und der Geschwindigkeit
- 107
- Überprüfen des Drehmoments des Motors und der Geschwindigkeit
- 108
- Beenden des automatischen Parkmanövers
- 109
- Überprüfen der aktuellen Position und Ausrichtung des Kraftfahrzeugs
- 110
- Umkehren der Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs
- 111
- Fortsetzen des automatischen Parkmanövers
- 112
- Kontrollieren der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs
- 113
- Überprüfen, ob geeignete Zielposition erreicht
- 114
- Endzustand
- 200
- Verkehrssituation
- 201
- Kraftfahrzeug
- 202
- Querparklücke
- 203
- Fahrbahn
- 204
- erstes geparktes Fahrzeug
- 205
- zweites geparktes Fahrzeug
- 206
- überfahrbares Hindernis
- 207
- erhabene Stellplatzmarkierung
- 208
- Bewegungspfad
- 209
- weiterer Bewegungspfad
- 210
- Parkassistenzsystem
- 211
- Steuereinheit
- 212
- Prozessor
- 213
- Speicher
- 214
- Umgebungssensoren
- 215
- Schnittstelle zu einem Fahrzeugbus
- 216
- Aktuatoren
