EP1797454A1 - Einparkverfahren für ein fahrzeug - Google Patents

Einparkverfahren für ein fahrzeug

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EP1797454A1
EP1797454A1 EP05779141A EP05779141A EP1797454A1 EP 1797454 A1 EP1797454 A1 EP 1797454A1 EP 05779141 A EP05779141 A EP 05779141A EP 05779141 A EP05779141 A EP 05779141A EP 1797454 A1 EP1797454 A1 EP 1797454A1
Authority
EP
European Patent Office
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parking
vehicle
parking space
distance
steering
Prior art date
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Ceased
Application number
EP05779141A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wei-Chia Lee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G01S2015/933Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations for measuring the dimensions of the parking space when driving past
    • G01S2015/935Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations for measuring the dimensions of the parking space when driving past for measuring the contour, e.g. a trajectory of measurement points, representing the boundary of the parking space

Definitions

  • the invention relates to a parking method for a vehicle according to the preamble of the main claim.
  • Parking methods are already known in which a parking space is measured when the vehicle passes by and the driver is informed of a suitable parking space for parking his vehicle.
  • Einparkvor ⁇ gear while the distance to the limits of the parking space is measured. If the driver approaches the parking space limitation too much, he will be prevented from colliding with the parking space boundary, in particular other vehicles or, for example, by a suitable warning device. a flower tub, warned.
  • the parking method according to the invention for a vehicle with the features of the main claim has the advantage that also a parking in parking spaces is made possible, the solution due to the inaccuracy in a first Vermes ⁇ not suitable for the vehicle.
  • the calculation process is simplified by limiting only to an angle with respect to the lateral parking bag boundary and a distance to this parking bag boundary. A complete trajectory calculation up to the desired end position can thereby be omitted. As a result, the effort for calculating a Einparkweges can be simplified.
  • the parking method can still be used even if the vehicle is at least partially already in a parking space. The support for the driver is ensured during maneuvering, that is to say when driving forwards and reversing in the parking space.
  • the parking path in each case so that the vehicle is aligned as parallel as possible as a result of a change in direction due to a parking space boundary.
  • a driver of the now achieved distance to the parking space limit he only needs to correct the vehicle by driving straight ahead or back in his position to achieve sufficient parking for him. This makes it easier to abort the procedure when the driver is already satisfied with the parking result.
  • the parking method can be shortened compared to a Einpark ⁇ method, which aims at an ideal parking position.
  • a use of the method according to the invention for parking is then advantageous when a parking space has first been measured.
  • a fine regulation can take place after a first entry into the parking space. This reduces the accuracy with which the parking space must first be measured and an entry trajectory into the parking space must be determined, since the fine correction can be performed by the parking method according to the invention after a first entry.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle for carrying out the parking method according to the invention
  • FIG. 2 shows a method sequence of the parking method according to the invention
  • FIG. 3 shows a drive representation of a vehicle when carrying out a parking method according to the invention
  • FIG. 4 shows a block diagram of an apparatus for carrying out the parking method according to the invention. - A -
  • the parking method according to the invention can be used for any vehicles that move in traffic and are accordingly parked in a parking space.
  • the shape of the parking space can include parking pockets, which are arranged at any angle to the direction of travel.
  • a use of the method according to the invention is advantageous for parking bags which are oriented parallel to a roadway course.
  • parking in such parks is perceived as difficult by many motorists.
  • parking in parking bags parallel to the course of the lane must generally take place while the traffic on the lane itself continues to run. Therefore, the parking method according to the invention is described below using the example of a parking operation of a vehicle in a parking bag, which is aligned parallel to the roadway course.
  • FIG. 1 schematically shows a motor vehicle 1 in which distance sensors 3 are arranged on the front side. At the vehicle rear side 4 Abstands ⁇ sensors 5 are arranged. Furthermore, distance sensors 7 are also arranged on the sides of the vehicle, in particular on the right side 6.
  • the distance sensors 3, 5, 7 are preferably designed as ultrasonic distance sensors which calculate a distance to an obstacle from a transit time of an ultrasound signal reflected from the obstacle in the surroundings of the motor vehicle 1.
  • the sensors can also be used as optical sensors or as electromagnetic sensors, e.g. Radar sensors, be executed.
  • the distance sensors 3, 5, 7 are connected via a data bus 8 to a control unit 9 in the vehicle.
  • the control unit 9 has an arithmetic unit 10 which evaluates the data transmitted by the distance sensors 3, 5, 7 and thus determines the distance to obstacles in the surroundings of the vehicle.
  • at least two, if possible more sensors are arranged on the vehicle sides 2, 4, 6, so that an external map of the echo is used, using direct reflections and cross echoes, in which a distance sensor other than the emitting one receives the echo driving 1 can be determined.
  • the arithmetic unit 10 thus has a distance map of obstacles in the surroundings of the motor vehicle 1.
  • the control unit 9 receives from a steering unit 12 information about the currently set steering angle.
  • the steering unit 12 can be adjusted by the driver in a first operating mode via a steering wheel, not shown in FIG. 1, and acts on a steering axle 13, which is connected to the front wheels 14.
  • a steering angle of the front wheels 14 is adjusted.
  • the control unit 9 can also access a data bus 15. Additional vehicle sensors are connected to the data bus 15, e.g. a speed sensor 16, with which a speed of the motor vehicle 1 is preferably determined by detecting the wheel speed and communicated to the control unit 9 via the data bus 15.
  • the currently set steering angle can be transmitted to the control unit 9 via a second data line 17 between the control unit 9 and the steering unit 12.
  • the control unit 9 measures the distance to obstacles in the vehicle environment via the distance sensors 3, 5, 7. If the vehicle approaches too close to an obstacle, then a warning signal is output to the driver via a loudspeaker 18. In addition or instead, a warning can also be made via an indicator in the vehicle.
  • the mode of operation of the devices described in FIG. 1 will be explained below on the basis of the parking procedure, as shown in FIG.
  • the vehicle 1 is driven on the Bewehungsbahn 20 on the lane 21 straight.
  • the lane 20 thereby outlines the position of the center of the rear axle of the vehicle 1. It could also be any other reference point used for the presentation.
  • the parking behavior can be shown particularly clearly on the basis of the position of the rear axle.
  • the vehicle While driving straight ahead, the vehicle has passed the parking space 22, which extends, for example, between two vehicles parked parallel to the roadway 21.
  • the distance sensors 7 arranged on the right-hand side of the vehicle 6 have measured the length of the parking space when the vehicle 1 is moved past the parking space 22. In the relatively fast pass, however, measurement errors occur for the length of the parking space. These are partly due to the fact that the corners of vehicles or other parking space limitations, such as flower boxes or Absperrstangen, may not optimally reflect optimal, so in the parking space measurement quite large tolerances must be considered.
  • a length 23 of the parking space 22 is thus measured, wherein the shortening of the parking space in the measurement ge compared to their actual length in the figure 3 is outlined by dashed lines.
  • the remaining length is enough for a parking of the vehicle in the parking space 22.
  • the driver receives eg via the speaker 18 an indication that a geeig ⁇ Nete parking space is present.
  • a display not shown in FIG. 1, shows him that he should stop the vehicle, so that it comes to a stop at the position 24 shown in FIG. 3 with the center of the rear axle.
  • the driver is then instructed to engage in reverse gear.
  • the control unit 9 now calculates a path 25 which roughly guides the vehicle into the parking space 22, so that it comes to a standstill in the parking space 22 designated by 1 ', since the distance of the rear, left vehicle edge from that determined in the parking space measurement Parklückenbe ⁇ limitation has been achieved.
  • the Einpark ⁇ process takes place in such a way that the driver only inserts the reverse gear and actuates the Gas ⁇ pedal to accelerate the vehicle.
  • a steering control takes place here by the steering unit 12, which is controlled via the second data line 17 so that the vehicle follows the path 25.
  • the driver is prompted to stop via the loudspeaker 18.
  • the position 1 ' is not yet a suitable parking position, since on the one hand the vehicle still has a large distance to a lateral parking bag boundary 27. Furthermore, the vehicle main axis is also strongly inclined with respect to the parking bag boundary 27, so that the vehicle still projects into the region of the roadway 21 in the position 1 '.
  • the angle of the vehicle with respect to the lateral parking compartment boundary 27 as well as the distance to the parking bag boundary 27 has already been detected either during the parking space measurement or during the parking itself.
  • This can be done, for example, by the reflection signals coming from a curb in particular get the distance sensors 7, be evaluated.
  • the curb does not give a particularly intense reflection signal
  • the longitudinal extent along the parking space 22 results in a high degree of plausibility for such signals, so that the course of the curb can be determined well by the control unit 9.
  • the control unit 9 now determines the angle of the vehicle with respect to the lateral parking bag boundary 27 of the parking space 22. Furthermore, the distance that the vehicle 1 has with respect to the parking bag boundary 27 is also taken into account.
  • the distance sensors arranged on the front side 2 and on the vehicle rear side 4 also measure the distance to the front and the rear boundary of the parking space 22. While at least a tolerance of 30 cm must be taken into account in the parking space measurement in order to rule out incorrect measurements, the parking gap lengths can now - Survey done much more accurate, so that the vehicle in position 1 'now can determine the correct length of the parking space.
  • a suitable output means the driver is now instructed to drive forward.
  • the control unit 9 assumes an automatic steering, wherein the vehicle steering is controlled in such a way that the vehicle is steered further into the parking bag.
  • the control unit tries to align the vehicle as straight as possible so that it is strongly directed into the parking space 22 to the right.
  • the driver can now drive forward until the distance value of the front parking bag boundary 29 becomes too low. This is the case at a position 30 of the rear axle. At this position, however, the distance of the vehicle from the lateral parking bag boundary 27 is still relatively large. The driver will not be satisfied with such a parking result yet. If he now sets the reverse gear, the arithmetic unit 10 tries to calculate a path that further shortens the distance to the lateral parking bag boundary 27.
  • this object is achieved in that an optimization the track with respect to the orientation of the vehicle and the distance of the vehicle to the side parking bag limitation in the following manner: The steering is taken first and then there is a counter steering in such a way that the vehicle at the opposite end 31 of the parking bag again parallel to the instantli ⁇ chen Parkbagbegrenzung 27 is aligned. The distance between the rear of the vehicle 4 and the rear parking space limit 31 is available for the calculation via the rear distance sensors 5. During this driving process, the vehicle thus further approaches the lateral parking bag limit 27 in accordance with the invention.
  • the driver does not need to steer himself, since the steering unit 12 takes over the automatic control of the steering.
  • the driver only has to drive up and drive back.
  • the rear of the vehicle approaches the rear parking bag boundary 31 so much that the driver is requested to stop the vehicle.
  • the driver is now content with the build approach to the side parking bag boundary. He can straighten the steering and adjust the distance to the front and the rear of the parking space by ancestors. In a preferred manner, he can also press a button "Approach sufficient" so that in the following, this steering correction also takes place automatically and he only has to drive up to achieve an ideal parking position.
  • the driver can continue to drive without taking further action. In this case, a slight correction of the steering takes place again.
  • the steering is now straightened and reaches the track 33. In this lane, the vehicle is just aligned to the lateral parking bag boundary 27 and also has an optimum distance from the lateral parking bag boundary. The driver is informed that the ideal distance and the ideal alignment have been established. If the driver now drives further back and forth, no further steering correction takes place, but the steering is straightened, so that the driver is guided on the track 33 to a desired distance from him to the front or to the rear parking bag 29 limit To set 31.
  • the parking space is relatively spacious, an ideal positioning of the vehicle can be achieved relatively quickly.
  • the parking space is relatively tight, the vehicle may have to travel back and forth several times between the boundaries 29, 31, the direction of travel being changed in each case.
  • the driver only has to travel through the direction of travel in the event of a der ⁇ like repeated changes of direction change a corresponding gear selection.
  • the steering is done automatically. If the driver is of the opinion that the position he has now reached is sufficient for him, the method can be ended either by actuating a button or simply by stopping the vehicle and stopping the engine.
  • the principle explained with reference to FIG. 3 can also be used for parking transversely to the course of the roadway.
  • the vehicle rear is first introduced into the parking bag.
  • the vehicle is controlled along a centerline of the parking space in which the distance to both sides of the vehicle is measured and adjusted.
  • distance sensors are also provided on the vehicle side opposite the right side of the vehicle 6.
  • the vehicle is aligned parallel to the curb at a desired distance from the position after pivoting into the parking space preferably in a train by driving forward.
  • the distance value may not be achievable with only one direction change. In this case, the driver must repeatedly go back and forth, as shown in FIG.
  • the parking method according to the invention is started.
  • the initialization can take place in that the vehicle is automatically, teil ⁇ automatically or only by the user himself according to the position 1 'in the figure 3 at least partially positioned in the parking space.
  • a final distance measuring step 41 the distances to obstacles in front of and behind the vehicle are determined. If there is still no information about the lateral parking space limitation, the course of the lateral parking bag limitation can optionally also be determined at this time by means of corresponding measurements by means of a camera and / or distance sensors.
  • a steering angle to be set is determined on the distance values and from the position of the vehicle relative to the lateral parking bag boundary.
  • a steering torque is exerted by the steering unit 12 on the steering axle 13 in such a way that the wheels 14 are adjusted at the desired angle.
  • an on ⁇ closing first test step 44 is checked whether the vehicle threatens to hit the rear or front of an obstacle. If this is not the case, then the regulation of the steering continued by branching back to the setting step 43 and optionally the steering torque is changed. If, on the other hand, an obstacle has been reached, a branch is made from the first checking step to a warning step 45, in which the driver is warned against a collision with the obstacle by a corresponding output, for example via a warning tone via the loudspeaker 18.
  • a subsequent second test step 46 it is checked whether the vehicle has reached a suitable position in the parking space, so that a further regulation is not required. In this case, a branch is made to an end step 47 and the process is ended. The final step 47 is also achieved by the second test step 46 when the driver stops the procedure by a manual intervention. If the vehicle has not yet parked in an ideal position, then branching back from the second checking step to the measuring step 41, the method is carried out again.
  • an output step 48 is inserted between the second test step 46 and the measuring step 41, in which the driver is informed that he must make a change of direction.
  • a desired angle profile is predefined starting from the position 24 to the position 26 according to FIG. 3 for parking in the parking bag.
  • This desired angle profile is compared in a comparator 52 with the actually set steering angle 51.
  • a steering angle controller 53 converts the required steering angle into a steering torque 54 that acts on the steering axle 13 via the steering unit 12. If the vehicle has reached a position at least partially within the parking bag in accordance with position 1 'in FIG. 3, a switch 55 switches over.
  • the comparator 52 is supplied with information from an inverter 56 in addition to the current steering angle.
  • the inverter 56 receives information about a set steering angle of a web controller 57. When changing the direction of travel, the steering angle must be reversed left / right were ⁇ . For this purpose, the inverter 56 is supplied with information about the direction of travel from a direction indicator 58.
  • the driving direction sensor 58 receives itsariessin ⁇ formation of a transmission actuator of a gearbox or an automatic transmission, via which it is detectable whether a reverse gear or a forward gear is engaged.
  • the web controller 57 receives its information, on the one hand, from a distance from the parking boundary 59 and from the orientation 60 with respect to the parking bag boundary. In a particular embodiment, the distance 61 to the front and the rear end of the parking space can be taken into account.
  • the distances 59, 61 are determined by the sensors 3, 5, 7.
  • the alignment is calculated from the sensor data.
  • the current steering angle 51 is determined via a steering angle sensor (not shown in FIG. 1), in particular also via the data bus 15.
  • the web controller 57, the inverter 56 and the comparator 52 are preferably implemented in the control unit 9 as software components.
  • the steering angle controller 53 can be realized either in the control unit 9, but also in the steering unit 12 in software.

Abstract

Es wird ein Einparkverfahren für ein Fahrzeug vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug während des Einparkens automatisch so gelenkt wird, dass ein gewünschter Abstand zu einer seitlichen Parklückenbegrenzung bei möglichst paralleler Ausrichtung zu der Parklückenbegrenzung erricht wird.

Description

Einparkverfahren für ein Fahrzeug
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Einparkverfahren für ein Fahrzeug nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es sind bereits Einparkverfahren bekannt, bei denen eine Parklücke bei einer Vorbeifahrt des Fahrzeugs vermessen wird und der Fahrer auf eine geeignete Parklücke zum Einparken für sein Fahrzeug hingewiesen wird. Während des Einparkvor¬ gangs wird dabei der Abstand zu den Begrenzungen der Parklücke gemessen. Nähert sich der Fahrer der Parklückenbegrenzung zu sehr an, so wird er durch eine geeignete Warn¬ einrichtung vor einem Zusammenstoß mit der Parklückenbegrenzung, insbesondere ande¬ ren Fahrzeugen oder z.B. einem Blumenkübel, gewarnt. Ferner ist es bekannt, dem Fahrer anzuzeigen, wie er in eine Parklücke hineinfahren soll. Hierzu wird der Bahnverlauf aus¬ gehend von der aktuellen Position zur einer Zielposition in der Parklücke berechnet. Dem Fahrer wird angezeigt, wie er zu lenken bzw. zu fahren hat, um von der Ausgangsposition in die Zielposition zu gelangen. Ferner ist es auch bekannt, den Einparkvorgang vollstän¬ dig automatisch ablaufen zu lassen. Der Fahrer fährt hierbei zunächst an einer Parklücke vorbei, während anschließend das Fahrzeug insbesondere nach einem Anhalten automa¬ tisch in die Parklücke gelenkt wird. Ferner sind auch Mischformen bekannt, bei denen die Lenkung automatisch durchgeführt wird, während der Fahrer nur noch das Gasgeben bzw. das Bremsen übernimmt.
Damit ein sicheres Einparken gewährleistet ist, müssen bei der Parklückenvermessung re¬ lativ große Toleranzen berücksichtigt werden, damit ein Einparken auch wirklich gelingt. Zudem ist ein Einparken auf eine ideale Positionierung des Fahrzeugs in der Parklücke ausgerichtet. Ist eine Parklücke für eine solche Positionierung nicht geeignet oder würde eine solche Positionierung einen hohen Aufwand erfordern, so wird eine derartige Park¬ lücke möglicherweise nicht vorgeschlagen. Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Einparkverfahren für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass auch ein Einparken in Parklücken ermöglicht wird, die insbesondere aufgrund der Ungenauigkeit bei einer ersten Vermes¬ sung für das Fahrzeug nicht geeignet erscheinen. Zudem wird der Berechnungsvorgang vereinfacht, indem lediglich auf einem Winkel gegenüber der seitlichen Parktaschenbe¬ grenzung und einen Abstand zu dieser Parktaschenbegrenzung abgestellt wird. Eine komplette Trajektorienberechnung bis zur gewünschten Endposition kann hierdurch ent¬ fallen. Hierdurch kann der Aufwand für eine Berechnung eines Einparkweges vereinfacht werden. Zudem kann das Einparkverfahren auch dann noch benützt werden, wenn sich das Fahrzeug zumindest teilweise sich bereits in einer Parklücke befindet. Die Unterstüt¬ zung für den Fahrer wird bei einem Rangieren, also bei Vorwärtsfahren und Rückwärts¬ fahren in der Parklücke gewährleistet.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbil¬ dungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Einparkverfahrens mög¬ lich. Besonders vorteilhaft ist es, den Abstand zu Hindernissen vor und/oder hinter dem Fahrzeug zu messen und bei einem Unterschreiten eines vorgegebenen Abstandes den Fahrer zu warnen. Indem der Abstand während des Einparkverfahrens selbst gemessen wird, ist eine genauere Messung möglich, als sie ein bloßes Vorbeifahren an der Parklü¬ cke ermöglicht. Hierdurch kann der Platz in der Parklücke vollständig ausgenutzt werden. Eine Kollision mit Hindernissen, die an der Vorderseite bzw. an der Rückseite die Park¬ lücke begrenzen, kann somit ausgeschlossen werden.
Ferner ist es vorteilhaft, den Einparkweg jeweils so zu berechnen, dass das Fahrzeug bei einem notwendig gewordenen Richtungswechsel in Folge einer Parklückenbegrenzung jeweils möglichst parallel ausgerichtet ist. Sollte für einen Fahrer der nunmehr erreichte Abstand zur Parklückenbegrenzung hinreichend sein, braucht er nur noch das Fahrzeug durch Geradeausfahrt nach vorne oder hinten in seiner Position zu korrigieren, um eine für ihn ausreichende Parkposition zu erreichen. Hierdurch wird es erleichtert, das Verfah¬ ren dann abzubrechen, wenn der Fahrer mit dem Einparkergebnis bereits zufrieden ist. Hierdurch kann das Einparkverfahren verkürzt werden im Vergleich zu einem Einpark¬ verfahren, das auf eine ideale Parkposition abzielt. Ferner ist es vorteilhaft, das Fahrzeug so zu lenken, dass bei dem Einparkverfahren der Bordstein nicht berührt wird. Hierdurch werden die Reifen des Fahrzeugs geschont.
Ferner ist es vorteilhaft, einen Geschwindigkeitswert vorzusehen, bei dessen Überschrei¬ tung eine Warnung ausgegeben wird. Hierdurch wird vermieden, dass der Fahrer eine Geschwindigkeit wählt, bei der das zur Verfügung stehende Lenkmoment nicht mehr aus¬ reicht, den gewünschten Lenkradeinschlag automatisch vorzunehmen.
Ferner ist eine Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einparken dann vor¬ teilhaft, wenn zunächst eine Parklücke vermessen worden ist. Durch das erfindungsge¬ mäße Einparkverfahren kann nach einem ersten Hineinfahren in die Parklücke eine Fein¬ regulierung erfolgen. Hierdurch wird die Genauigkeit vermindert, mit der zunächst die Parklücke vermessen werden muss und eine Einfahrtstrajektorie in die Parklücke be¬ stimmt werden muss, da im Anschluss an ein erstes Hineinfahren die Feinkorrektur durch das erfϊndungsgemäße Einparkverfahren vorgenommen werden kann.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfol¬ genden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs zur Durchführung des erfin¬ dungsgemäßen Einparkverfahrens,
Figur 2 einen Verfahrensablauf des erfindungsgemäßen Einparkverfahrens, Figur 3 eine Fahrdarstellung eines Fahrzeugs bei Durchführung eines erfindungsgemä¬ ßen Einparkverfahrens,
Figur 4 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä¬ ßen Einparkverfahrens. - A -
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das erfindungsgemäße Einparkverfahren kann für beliebige Fahrzeuge verwendet wer¬ den, die sich im Straßenverkehr bewegen und die entsprechend auf einem Parkplatz abge¬ stellt werden. Die Form des Parkplatzes kann dabei Parktaschen umfassen, die in einem beliebigen Winkel zur Fahrrichtung angeordnet sind. Insbesondere ist eine Verwendung des erfϊndungsgemäßen Verfahrens jedoch für Parktaschen vorteilhaft, die parallel zu ei¬ nem Fahrbahnverlauf orientiert sind. Denn insbesondere ein Einparken in solche Parkta¬ schen wird von vielen Autofahrern als schwierig empfunden. Hinzu kommt, dass ein der¬ artiges Einparken in Parktaschen parallel zu dem Fahrbahnverlauf im Allgemeinen erfol¬ gen muss, während der Verkehr auf der Fahrbahn selbst weiterläuft. Daher ist das erfin¬ dungsgemäße Einparkverfahren im Folgenden am Beispiel eines Einparkvorgangs eines Fahrzeugs in eine Parktasche geschildert, die parallel zu dem Fahrbahnverlauf ausgerich¬ tet ist.
In der Figur 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt, bei dem an der Vorderseite 2 Abstandssensoren 3 angeordnet sind. Auch an der Fahrzeugrückseite 4 sind Abstands¬ sensoren 5 angeordnet. Ferner sind auch an den Fahrzeugseiten, insbesondere an der rech¬ ten Seite 6, Abstandssensoren 7 angeordnet. Die Abstandssensoren 3, 5, 7 sind bevorzugt als Ultraschall- Abstandssensoren ausgeführt, die einen Abstand zu einem Hindernis aus einer Laufzeit eines von dem Hindernis in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 reflektier¬ ten Ultraschallsignals berechnen. Ferner können die Sensoren jedoch auch als optische Sensoren, bzw. als elektromagnetische Sensoren z.B. Radarsensoren, ausgeführt sein. Ferner ist es auch möglich, Hindernisse in der Umgebung des Kraftfahrzeugs durch Ka¬ meras zu beobachten, wobei dann das Kamerabild für eine Abstandsmessung ausgewertet wird.
Die Abstandssensoren 3, 5, 7 sind über einen Datenbus 8 mit einer Steuereinheit 9 im Fahrzeug verbunden. Die Steuereinheit 9 weist eine Recheneinheit 10 auf, die die von den Abstandssensoren 3, 5, 7 übermittelten Daten auswertet und somit den Abstand zu Hindernissen in der Umgebung des Fahrzeugs bestimmt. Bevorzugt sind an den Fahr¬ zeugseiten 2, 4, 6 wenigstens zwei, möglichst aber mehr Sensoren angeordnet, sodass un¬ ter Ausnutzung von direkten Reflexionen und von Kreuzechos, bei denen ein anderer Ab¬ standssensor als der aussendende das Echo empfängt, eine Umgebungskarte des Fahr- zeugs 1 bestimmt werden kann. Die Recheneinheit 10 verfügt somit über eine Abstands¬ karte von Hindernissen in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1.
Über eine erste Datenleitung 11 empfängt die Steuereinheit 9 von einer Lenkeinheit 12 Informationen über den aktuell eingestellten Lenkwinkel. Die Lenkeinheit 12 kann in ei¬ ner ersten Betriebsart über ein in der Figur 1 nicht dargestelltes Lenkrad durch den Fahrer eingestellt werden und wirkt motorisch auf eine Lenkachse 13, die mit den Vorderrädern 14 verbunden ist. Durch eine entsprechende Einstellung der Lenkeinheit 12 wird ein Lenkwinkel der Vorderräder 14 eingestellt. Bevorzugt kann die Steuereinheit 9 ferner auf einen Datenbus 15 zugreifen. An dem Datenbus 15 sind weitere Fahrzeugsensoren ange¬ schlossen, z.B. ein Geschwindigkeitssensor 16, mit dem bevorzugt über eine Erfassung der Raddrehzahl eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 ermittelt und über den Da¬ tenbus 15 der Steuereinheit 9 mitgeteilt wird. Über eine zweite Datenleitung 17 zwischen der Steuereinheit 9 und der Lenkeinheit 12 kann zudem der aktuell eingestellte Lenkwin¬ kel an die Steuereinheit 9 übermittelt werden.
Die Steuereinheit 9 misst über die Abstandssensoren 3, 5, 7 den Abstand zu Hindernissen in der Fahrzeugumgebung aus. Nähert sich das Fahrzeug zu nahe an ein Hindernis an, so wird über einen Lautsprecher 18 ein Warnsignal an den Fahrer ausgegeben. Ergänzend oder statt dessen kann eine Warnung auch über eine Anzeige im Fahrzeug erfolgen.
Die Funktionsweise der in der Figur 1 beschriebenen Einrichtungen wird im Folgenden Anhand des Einparkvorgangs erläutert, wie er in der Figur 3 gezeigt ist. Das Fahrzeug 1 ist auf der Bewehungsbahn 20 auf der Fahrbahn 21 geradeaus gefahren. Die Bahn 20 skizziert dabei die Position der Mitte der Hinterachse des Fahrzeugs 1. Es könnte auch ein beliebiger anderer Bezugspunkt für die Darstellung verwendet werden. Jedoch kann anhand der Position der Hinterachse das Einparkverhalten besonders deutlich aufgezeigt werden.
Während der Geradeausfahrt ist das Fahrzeug an der Parklücke 22 vorbeigefahren, die sich z.B. zwischen zwei parallel zu der Fahrbahn 21 abgestellten Fahrzeugen erstreckt. Die an der rechten Fahrzeugseite 6 angeordneten Abstandssensoren 7 haben bei der Vor¬ beifahrt des Fahrzeugs 1 an der Parklücke 22 die Länge der Parklücke vermessen. Bei der relativ zügigen Vorbeifahrt treten jedoch Messfehler für die Länge der Parklücke auf. Diese sind unter anderem auch darin begründet, dass die Ecken von Fahrzeugen oder sonstigen Parklückenbegrenzungen, wie z.B. Blumenkübeln oder Absperrstangen, mögli¬ cherweise nicht optimal reflektieren, sodass bei der Parklückenvermessung recht große Toleranzen berücksichtigt werden müssen. Bei der Vorbeifahrt wird somit eine Länge 23 der Parklücke 22 gemessen, wobei die Verkürzung der Parklücke bei der Messung ge¬ genüber ihrer tatsächlichen Länge in der Figur 3 durch gestrichelte Linien skizziert ist. Dennoch reicht die verbleibende Länge für ein Einparken des Fahrzeugs in die Parklücke 22 aus. Der Fahrer erhält z.B. über den Lautsprecher 18 einen Hinweis, dass eine geeig¬ nete Parklücke vorliegt. Über eine in der Figur 1 nicht gezeigte Anzeige wird ihm darge¬ stellt, dass er das Fahrzeug anhalten soll, sodass es an der in der Figur 3 gezeigten Positi¬ on 24 mit der Mitte der Hinterachse zum Stehen kommt. Der Fahrer wird nun angewie¬ sen, den Rückwärtsgang einzulegen. Die Steuereinheit 9 berechnet nun eine Bahn 25, die das Fahrzeug grob in die Parklücke 22 hineinführt, sodass es in der mit 1' bezeichneten Position in der Parklücke 22 zum Stehen kommt, da der Abstand der hinteren, linken Fahrzeugkante gegenüber der bei der Parklückenvermessung ermittelten Parklückenbe¬ grenzung erreicht worden ist. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Einpark¬ vorgang dabei derart, dass der Fahrer lediglich den Rückwärtsgang einlegt und das Gas¬ pedal betätigt, um das Fahrzeug zu beschleunigen. Eine Lenkregelung erfolgt hierbei durch die Lenkeinheit 12, die über die zweite Datenleitung 17 so angesteuert wird, dass das Fahrzeug der Bahn 25 folgt. Erreicht die Hinterachse die Position 26, so wird der Fahrer über den Lautsprecher 18 zum Anhalten aufgefordert. Für das erfindungsgemäße Einparkverfahren ist es nicht erforderlich, dass das Fahrzeug automatisch gesteuert in die Stellung 1 ' am hinteren Ende der Parklücke 22 gebracht wird. Ebenso ist es möglich, dass der Fahrer das Fahrzeug zunächst selbst in die Stellung 1 ' oder in eine ähnliche Position innerhalb der Parklücke 22 bringt. Die Stellung 1 ' ist noch keine geeignete Parkposition, da einerseits das Fahrzeug noch einen großen Abstand zu einer seitlichen Parktaschenbe¬ grenzung 27 aufweist. Ferner ist auch die Fahrzeughauptachse noch stark gegenüber der Parktaschenbegrenzung 27 geneigt, sodass das Fahrzeug in der Stellung 1 ' noch in den Bereich der Fahrbahn 21 hineinragt.
Erfindungsgemäß wurde entweder bereits bei der Parklückenvermessung oder bei dem Einparken selbst der Winkel des Fahrzeugs gegenüber der seitlichen Parktaschenbegren¬ zung 27 sowie der Abstand zu der Parktaschenbegrenzung 27 erfasst. Dies kann z.B. da¬ durch erfolgen, dass die Reflexionssignale, die von einer Bordsteinkante insbesondere zu den Abstandssensoren 7 gelangen, ausgewertet werden. Zwar gibt der Bordstein kein be¬ sonders intensives Reflexionssignal, jedoch ergibt sich aus der Längserstreckung entlang der Parklücke 22 eine hohe Plausibilität für derartige Signale, sodass der Verlauf des Bordsteins durch die Steuereinheit 9 gut ermittelt werden kann. Ferner ist es auch mög¬ lich, den seitlichen Verlauf der Fahrbahnbegrenzung 28 außerhalb der Parklücke 22 aus¬ zuwerten und die übliche Breite eines Fahrzeugs als Parktaschenbreite anzunehmen, wenn als Seitenbegrenzung der Parklücke 22 kein Hindernis erkannt werden kann. Dies könnte z.B. in einem solchen Fall vorliegen, in dem eine seitliche Begrenzung der Park¬ lücke nicht durch einen Bordstein ausgebildet ist, sondern lediglich durch eine Fahr¬ bahnmarkierung gekennzeichnet ist.
An der Position 26 ermittelt nun die Steuereinheit 9 den Winkel des Fahrzeugs gegenüber der seitlichen Parktaschenbegrenzung 27 der Parklücke 22. Ferner wird auch der Abstand berücksichtigt, den das Fahrzeug 1 gegenüber der Parktaschenbegrenzung 27 hat. Die an der Vorderseite 2 und an der Fahrzeugrückseite 4 angeordneten Abstandssensoren messen zudem den Abstand zu der vorderen und der hinteren Begrenzung der Parklücke 22. Während bei der Parklückenvermessung wenigstens eine Toleranz von 30cm berücksich¬ tigt werden muss, um Fehlmessungen auszuschließen, kann nun die Parklückenlängen- vermessung wesentlich genauer erfolgen, sodass das Fahrzeug in der Stellung 1 ' nunmehr die korrekte Länge der Parklücke bestimmen kann. Über ein geeignetes Ausgabemittel wird der Fahrer nunmehr angewiesen, nach vorne zu fahren. Die Steuereinheit 9 über¬ nimmt eine automatische Lenkung, wobei die Fahrzeuglenkung derart angesteuert wird, dass das Fahrzeug weiter in die Parktasche hineingesteuert wird. Im vorliegenden Fall versucht die Steuereinheit, das Fahrzeug möglichst gerade auszurichten, sodass nach rechts in die Parklücke 22 stark hineingelenkt wird. Der Fahrer kann nun nach vorne fah¬ ren, bis der Abstandswert der vorderen Parktaschenbegrenzung 29 zu gering wird. Dies ist bei einer Position 30 der Hinterachse der Fall. An dieser Position ist jedoch der Ab¬ stand des Fahrzeugs zu der seitlichen Parktaschenbegrenzung 27 noch relativ groß. Der Fahrer wird mit einem derartigen Einparkergebnis noch nicht zufrieden sein. Legt er nun den Rückwärtsgang ein, versucht die Recheneinheit 10 eine Bahn zu berechnen, die den Abstand zu der seitlichen Parktaschenbegrenzung 27 weiter verkürzt. Es tritt hierbei das Problem auf, dass jedoch für eine Verkürzung des Abstandes das Fahrzeug zunächst wie¬ der gegenüber der seitlichen Parktaschenbegrenzung 27 gedreht werden muss. In einer bevorzugten Ausführungsform wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Optimierung der Bahn hinsichtlich der Ausrichtung des Fahrzeugs und des Abstandes des Fahrzeugs zu der seitlichen Parktaschenbegrenzung in folgender Weise erfolgt: Die Lenkung wird zunächst eingeschlagen und anschließend erfolgt eine Gegenlenkung in der Weise, dass das Fahrzeug am entgegengesetzten Ende 31 der Parktasche wieder parallel zu der seitli¬ chen Parktaschenbegrenzung 27 ausgerichtet ist. Über die rückwärtigen Abstandssenso¬ ren 5 steht der Abstand zwischen der Fahrzeugrückseite 4 und der hinteren Parklücken¬ begrenzung 31 für die Berechnung zur Verfügung. Während dieses Fahrvorgangs nähert sich das Fahrzeug somit in erfindungsgemäßer Weise der seitlichen Parktaschenbegren¬ zung 27 weiter an. Der Fahrer braucht selber nicht zu lenken, da die Lenkeinheit 12 das automatische Ansteuern der Lenkung übernimmt. Der Fahrer muss lediglich vorfahren und zurückfahren. An der Position 32 ist das Heck des Fahrzeugs so sehr an der hinteren Parktaschenbegrenzung 31 angenähert, dass der Fahrer aufgefordert wird, das Fahrzeug zu stoppen. Möglicherweise ist der Fahrer mit der errichten Annäherung an die seitliche Parktaschenbegrenzung nun zufrieden. Er kann die Lenkung geradestellen und durch Vorfahren den Abstand zu dem vorderen und dem hinteren Ende der Parklücke anpassen. In einer bevorzugten Weise kann er auch eine Taste „Annäherung ausreichend" betätigen, sodass im Folgenden diese Lenkkorrektur ebenfalls automatisch erfolgt und er nur noch vorfahren muss, um eine ideale Parkposition zu erreichen.
Der Fahrer kann jedoch auch weiter vorfahren, ohne weitere Maßnahmen zu ergreifen. In diesem Fall erfolgt nochmals eine geringe Korrektur der Lenkung. Die Lenkung wird nun geradegestellt und erreicht die Spur 33. In dieser Spur ist das Fahrzeug gerade zu der seit¬ lichen Parktaschenbegrenzung 27 ausgerichtet und hat auch einen optimalen Abstand zu der seitlichen Parktaschenbegrenzung. Dem Fahrer wird angezeigt, dass der ideale Ab¬ stand und die ideale Ausrichtung erricht sind. Fährt der Fahrer nun noch weiter vor und zurück, erfolgt keine weitere Lenkkorrektur mehr, sondern die Lenkung wird geradege¬ stellt, sodass der Fahrer auf der Spur 33 geführt wird, um einen von ihm gewünschten Abstand zu der vorderen bzw. zu der hinteren Parktaschenbegrenzung 29, 31 einzustellen.
Ist die Parklücke relativ geräumig, so kann eine ideale Positionierung des Fahrzeugs rela¬ tiv zügig erreicht werden. Es ist die Parklücke dagegen verhältnismäßig knapp, so muss das Fahrzeug gegebenenfalls mehrfach zwischen den Begrenzungen 29, 31 hin und her fahren, wobei jeweils die Fahrtrichtung gewechselt wird. Der Fahrer muss bei einem der¬ artigen wiederholten Wechseln der Fahrtrichtung jedoch lediglich die Fahrtrichtung durch eine entsprechende Gangwahl ändern. Die Lenkung erfolgt dabei automatisch. Ist der Fahrer der Auffassung, dass die nunmehr erreichte Position für ihn ausreichend ist, so kann das Verfahren entweder durch Betätigung einer Taste oder einfach durch Stehenlas¬ sen des Fahrzeugs und Abstellen des Motors beendet werden.
Das anhand der Figur 3 erläuterte Prinzip kann auch zum Einparken quer zum Verlauf der Fahrbahn angewendet werden. Hierzu wird zunächst das Fahrzeugheck in die Parktasche eingeführt. Zum Positionierung innerhalb der Parklücke wird das Fahrzeug entlang einer Mittellinie der Parklücke geregelt, in dem der Abstand zu beiden Seiten des Fahrzeugs gemessen und abgeglichen wird. Hierzu sind auch auf der der rechten Fahrzeugseite 6 gegenüberliegenden Fahrzeugseite Abstandssensoren vorzusehen.
Im Idealfall wird von der Position nach dem Einschwenken in die Parklücke bevorzugt in einem Zug durch Vorwärtsfahren das Fahrzeug parallel zum Bordstein in einem ge¬ wünschten Abstand ausgerichtet. Möglicherweise ist der Abstandswert jedoch mit nur ei¬ nem Richtungswechsel nicht erreichbar. In diesem Fall muss der Fahrer mehrfach hin und her fahren, wie dies in der Figur 3 gezeigt ist.
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist anhand der Figur 2 erläutert. Ausge¬ hend von einem Initialisierungsschritt 40 wird das erfindungsgemäße Einparkverfahren gestartet. Die Initialisierung kann dadurch erfolgen, dass das Fahrzeug automatisch, teil¬ automatisch oder nur durch den Benutzer selbst entsprechend der Stellung 1' in der Figur 3 zumindest teilweise in der Parklücke positioniert wird. In einem abschließenden Ab- standsmessschritt 41 werden die Abstände zu Hindernissen vor und hinter dem Fahrzeug bestimmt. Liegen noch keine Informationen über die seitliche Parklückenbegrenzung vor, so kann gegebenenfalls auch zu diesem Zeitpunkt durch entsprechende Messungen mit¬ tels Kamera und/oder Abstandssensoren der Verlauf der seitlichen Parktaschenbegren¬ zung ermittelt werden. In einem anschließenden Berechnungsschritt 42 wird ein einzu¬ stellender Lenkwinkel auf den Abstandswerten und aus der Stellung des Fahrzeugs ge¬ genüber der seitlichen Parktaschenbegrenzung ermittelt. In einem anschließenden Ein¬ stellschritt 43 wird ein Lenkmoment von der Lenkeinheit 12 auf die Lenkachse 13 so ausgeübt, dass die Räder 14 in dem gewünschten Winkel eingestellt werden. In einem an¬ schließenden ersten Prüfschritt 44 wird überprüft, ob das Fahrzeug hinten oder vorne an ein Hindernis zu stoßen droht. Ist dies nicht der Fall, so wird die Regelung der Lenkung fortgeführt, indem zu dem Einstellschritt 43 zurückverzweigt wird und gegebenenfalls das Lenkmoment geändert wird. Ist dagegen ein Hindernis erreicht, wird von dem ersten Prüfschritt zu einem Warnschritt 45 verzweigt, in dem der Fahrer vor einem Zusammen¬ stoß mit dem Hindernis durch eine entsprechende Ausgabe, z.B. über einen Warnton über den Lautsprecher 18 gewarnt wird. In einem anschließenden zweiten Prüfschritt 46 wird überprüft, ob das Fahrzeug eine geeignete Position in der Parklücke erreicht hat, sodass eine weitere Regelung nicht erforderlich ist. In diesem Fall wird zu einem Endschritt 47 verzweigt und das Verfahren wird beendet. Der Endschritt 47 wird von dem zweiten Prüfschritt 46 auch denn erreicht, wenn der Fahrer das Verfahren durch einen manuellen Eingriff abbricht. Ist das Fahrzeug noch nicht ideal abgestellt, so wird von dem zweiten Prüfschritt zu dem Messschritt 41 zurückverzweigt und das Verfahren wird erneut durch¬ geführt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird zwischen dem zweiten Prüfschritt 46 und dem Messschritt 41 ein Ausgabeschritt 48 eingeschoben, in dem der Fahrer darauf hingewiesen wird, dass er einen Richtungswechsel vornehmen muss.
In der Figur 4 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung für die Durchführung des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens beschrieben. In einer ersten Phase wird ein Sollwinkelverlauf ausgehend von der Position 24 zu der Position 26 gemäß der Figur 3 zum Einparken in die Parktasche vorgegeben. Dieser Sollwinkelverlauf wird in einem Vergleicher 52 mit dem tatsächlich eingestellten Lenkwinkel 51 verglichen. In Abhängigkeit von der Diffe¬ renz zwischen dem Solllenkwinkel und dem tatsächlich eingestellten Lenkwinkel wandelt ein Lenkwinkelregler 53 den geforderten Lenkwinkel in ein Lenkmoment 54 um, dass über die Lenkeinheit 12 auf die Lenkachse 13 einwirkt. Hat das Fahrzeug eine Position zumindest teilweise innerhalb der Parktasche entsprechend der Stellung 1 ' in der Figur 3 erreicht, so schaltet ein Schalter 55 um. Nunmehr wird dem Vergleicher 52 neben dem aktuellen Lenkwinkel eine Information von einem Inverter 56 zugeleitet. Der Inverter 56 empfängt Informationen über einen eingestellten Lenkwinkel von einem Bahnregler 57. Bei einem Wechsel der Fahrtrichtung muss der Lenkwinkel links/rechts vertauscht wer¬ den. Hierzu wird dem Inverter 56 eine Information über die Fahrtrichtung von einem Fahrtrichtungsgeber 58 zugeleitet. Der Fahrrichtungsgeber 58 erhält seine Richtungsin¬ formation von einem Getriebesteller eines Schaltgetriebes bzw. eines Automatikgetriebes, über den erfassbar ist, ob ein Rückwärtsgang oder ein Vorwärtsgang eingelegt ist. Der Bahnregler 57 erhält seine Informationen einerseits aus einem Abstand zu der Parkta¬ schenbegrenzung 59 und aus der Ausrichtung 60 gegenüber der Parktaschenbegrenzung. In einer besonderen Ausfuhrungsform kann auch der Abstand 61 zu dem vorderen und dem rückwärtigen Ende der Parklücke mit berücksichtig werden. Die Abstände 59, 61 werden über die Sensoren 3, 5, 7 bestimmt. Die Ausrichtung wird aus den Sensordaten berechnet. Der aktuelle Lenkwinkel 51 wird über einen in der Figur 1 nicht gezeigten Lenkwinkelsensoren insbesondere auch über den Datenbus 15 ermittelt. Der Bahnregler 57, der Inverter 56 sowie der Vergleicher 52 sind bevorzugt in der Steuereinheit 9 als Softwarekomponenten realisiert. Der Lenkwinkelregler 53 kann entweder auch in der Steuereinheit 9, aber auch in der Lenkeinheit 12 in Software realisiert sein.

Claims

Ansprüche
1. Einparkverfahren für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug während des Einparkens zumindest zeitweise automatisch gelenkt wird, wobei der Abstand zu einer seitlichen Parklückenbegren¬ zung und der Winkel des Fahrzeugs gegenüber der seitlichen Parklückenbegrenzung erfasst wird und wobei bei einem Vorwärtsfahren und bei einem Rückwärtsfahren des Fahrzeugs in der Parklücke die Lenkung jeweils so eingestellt wird, dass das Fahrzeug einen vorgegebenen Ab¬ standsbereich zu der seitlichen Parklückenbegrenzung und einen vorgegebenen Winkelbereich gegenüber der seitlichen Parklückenbegrenzung erreicht.
2. Einparkverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zu Hindernis¬ sen vor und/oder hinter dem Fahrzeug gemessen wird und dass bei einem Unterschreiten eines vorgegebenen Abstands eine Warnung ausgegeben wird.
3. Einparkverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkung so eingestellt wird, dass das Fahrzeug bei einem Richtungswechsel des Fahrzeugs, der aufgrund eines zu ge¬ ringen Abstandes zu einem Hindernis vor und/oder hinter dem Fahrzeug erforderlichen wird, das Fahrzeug möglichst parallel zu der seitlichen Parklückenbegrenzung hin ausgerichtet ist.
4. Einparkverfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bordstein erfasst wird und dass das Fahrzeug so gelenkt wird, dass der Bordstein nicht berührt wird.
5. Einparkverfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einparkverfahren auf Wunsch des Benutzers abgebrochen wird.
6. Einparkverfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Überschreitung eines vorgegebenen Geschwindigkeitswertes eine Warnung aus¬ gegeben wird.
7. Einparkverfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer das Einparkverfahren auch nach einem selbsttätigen Beginn eines Einparkvorgangs star¬ ten kann.
8. Verwendung eines Einparkverfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche zum Ein- parken in eine mit einer Parklückenvermessung erfassten Parklücke.
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