Beschreibung
System und Verfahren zur Positions-/Ausrichtungs-Überwachung eines Kraftfahrzeuges
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Ver¬ fahren zur Positions-/Ausrichtungs-Überwachung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere während des Betriebes einer Ein¬ parkhilfe.
Obwohl auf beliebige Fahrzustände des Kraftfahrzeuges an¬ wendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf ein Kraftfahrzeug näher erläutert, welches sich in dem Betriebszustand eines Einparkvorgangs in eine vorbestimmte Parklücke befindet.
Die zunehmende Verkehrsdichte und verstärkte Bebauung freier Flächen engen den Verkehrsraum insbesondere in Ballungszentren kontinuierlich ein. Der zur Verfügung stehende Parkraum wird enger und die Suche nach einer geeigneten Parklücke be¬ lastet den Fahrer zusätzlich zum immer mehr zunehmenden Verkehr. Speziell in Ballungsgebieten auch höher entwickelter Länder oder Volkswirtschaften wird somit das Parkproblem für Pkws immer gravierender. Der fließende Straßenverkehr wird durch unnötige Fahrten im Rahmen der Parkplatzsuche zudem zusätzlich behindert. Außerdem steigt hierdurch die Emissionsbelastung in der Luft unnötig an.
Bei einem Einparkvorgang ist es die Aufgabe des Kraftfahr- zeugbenutzers, abzuschätzen, ob der Parkraum für ein Einpar- ken mit seinem Kraftfahrzeug groß genug ist und ob das Fahr¬ zeug sicher in die Parklücke eingeparkt werden kann. Viele Kraftfahrzeugbenutzer sind sich bei einer Parkplatzsuche nicht sicher, ob ihr Kraftfahrzeug in die Parklücke hinein- passt, die durch abgestellte Kraftfahrzeuge oder andere,
fest am Boden verankerte Hindernisse gebildet wird. Zur Er¬ leichterung dieser Abschätzung sind Parklücken-Vermessungssysteme (PLV-Systeme) bekannt, die einer Vermessung der Parklückenabmaße, insbesondere zwischen zwei parkenden Fahr- zeugen, dienen. Bei einer Vorbeifahrt erfassen Abstandssensoren zunächst ein erstes stehendes Hindernis, dann die Län¬ ge der Parklücke und nachfolgend ein zweites stehendes Hin¬ dernis. Anschließend wird dem Kraftfahrzeugbenutzer ange¬ zeigt, ob sein Fahrzeug in die Lücke zwischen den Hindernis- sen hinein passt. Allerdings ist es dem Kraftfahrzeugbenut¬ zer dann selbst überlassen, sein Kraftfahrzeug in die jewei¬ lige Parklücke einzuparken.
Das rückwärtige Einparken eines Kraftfahrzeuges in eine Parklücke ist jedoch eines der schwierigsten Fahrmanöver, die im Verkehr auftreten können. Der Einparkvorgang selbst erfordert ein erhebliches Maß an Übung, so dass insbesondere Anfänger oder auch unsichere Fahrer nicht schnell und prob¬ lemlos einparken können. Dies führt dazu, dass das Kraft- fahrzeug einige Male zurückgesetzt werden muss und entspre¬ chend der nachfolgende Verkehr behindert wird oder es zu Be¬ schädigungen beim Einparken kommen kann.
Gemäß dem Stand der Technik sind semiautonome Einparkassis- tenten (SPA = Semiautonomous Parking Assistant) bekannt, welche den Kraftfahrzeugbenutzer unterstützen, sein Kraftfahrzeug in einen Parkraum sicher und zügig einzuparken. Dabei werden auf Basis der erfassten, den zur Verfügung stehenden Parkraum darstellenden Daten und der momentanen Kraftfahrzeug-Position ein geeigneter Einparkvorgang berechnet, wobei dieser dem Kraftfahrzeugbenutzer durch Vorgabe der erforderlichen Fahr- und/oder Lenkmanöver angezeigt wird. Das semiautonome Einparksystem weist dazu eine Benut¬ zerschnittstelle (HMI) auf, die dem Kraftfahrzeugbenutzer beispielsweise optisch oder akustisch Informationen übermit-
telt, wie er lenken und Gas geben bzw. bremsen muss, um optimal in die Parklücke einzuparken. Die Abweichungen zur Soll-Trajektorie werden beispielsweise vom Kraftfahrzeugbe¬ nutzer selbst oder automatisch abgeglichen.
Gemäß dem Stand der Technik werden Sensoren in das Kraftfahrzeug integriert, beispielsweise Raddrehzahlsensoren oder Beschleunigungssensoren, welche die Geschwindigkeit bzw. die Beschleunigung und somit durch Integration den zurückgeleg- ten Weg des Kraftfahrzeuges während des Einparkvorgangs er¬ fassen.
An diesen Ansätzen gemäß dem Stand der Technik hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass einer- seits eine Messung der Geschwindigkeit mittels den Raddreh¬ zahlsensoren aufgrund eines möglichen Schlupfes der Räder unzuverlässige Wegstreckenberechnungen liefern kann. Andererseits wird gemäß dem Stand der Technik lediglich die während des Einparkvorgangs zurückgelegte Wegstrecke berechnet, wohingegen die Ausrichtung des Fahrzeuges nicht weiter de- tektiert wird. Allerdings kommt der Fahrzeugausrichtung ins¬ besondere beim Einparkvorgang eine besondere Bedeutung zu, da in der eingeparkten Position eine parallel Ausrichtung des Kraftfahrzeuges zu den bereits geparkten Kraftfahrzeugen gefordert wird.
Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren zu schaffen, mit welchen zusätzlich zur der Erfassung eines zurückgelegten Weges auch die Ausrichtung des Kraftfahrzeuges zu einem vorbestimmten Zeitpunkt bezüglich der Umgebungsbedingungen erfasst werden kann, ohne aufwendige und kostspielige Modifikationen an be¬ stehenden Komponenten des Kraftfahrzeuges vornehmen zu müssen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe vorrichtungsseitig durch das System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch die Einparkhilfe mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 10 und verfahrensseitig durch das Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 12 gelöst.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee be¬ steht darin, dass zusätzlich zu den bisher erfassten Zu- standsgrößen des Kraftfahrzeuges auch die Ausrichtung des Kraftfahrzeuges relativ zu einem vorbestimmten Koordinatensystem beispielsweise während des Einparkvorgangs erfasst und gegebenenfalls von der Parkhilfe mit berücksichtigt wird. Dazu weist das Positions-/Ausrichtungs- ÜberwachungsSystem des Kraftfahrzeuges ein Messsystem zum Erfassen einer Ausgangsposition und einer Ausgangsausrichtung des Kraftfahrzeuges relativ zu einem vorbestimmten Koordinatensystem; mindestens eine Wegmessungs- Sensoreinrichtung zum Erfassen einer während eines vorbestimmten Zeitraums durch das Kraftfahrzeug zurückgelegten Wegstrecke relativ zu der erfassten Ausgangsposition des
Kraftfahrzeuges; mindestens einen Lenkwinkelsensor zum Erfassen des Lenkwinkels des Kraftfahrzeuges während des vor¬ bestimmten Zeitraums; und eine zentrale Steuereinheit auf, welche mit der mindestens einen Wegmessungs- Sensoreinrichtung zum Berechnen der Kraftfahrzeug-Position nach dem vorbestimmten Zeitraum relativ zu der erfassten Ausgangsposition und mit dem mindestens einen Lenkwinkelsensor zum Berechnen der Ausrichtung des Kraftfahrzeuges nach dem vorbestimmten Zeitraum relativ zu der erfassten Aus- gangsausrichtung des Kraftfahrzeuges bezüglich des vorbe¬ stimmten Koordinatensystems verbunden ist.
Somit weist die vorliegende Erfindung gegenüber den bekannten Ansätzen gemäß dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass die Zuverlässigkeit einer semiautonomen oder vollauto-
matischen Einparkhilfe dadurch erheblich erhöht wird, dass dem System die augenblickliche Kraftfahrzeugposition und insbesondere die augenblickliche Ausrichtung des Kraftfahr¬ zeuges bezüglich den Umgebungsbedingungen bekannt ist und somit von der Einparkhilfe bei der Berechnung einer SoIl- Trajektorie mit berücksichtigt werden kann. Dadurch können Fehlfunktionen der Einparkhilfe, welche unter Umständen zu Beschädigungen der bereits geparkten Kraftfahrzeuge durch das einzuparkende Kraftfahrzeug führen, nahezu ausgeschlos- sen und die Zuverlässigkeit des Systems erhöht werden. Eine zuverlässigere Regelung des semiautonomen oder vollautomati¬ schen Einparkvorgangs mittels der Einparkhilfe wird somit ohne umfangreiche Modifikationen bereits in dem Kraftfahrzeug existierender Komponenten gewährleistet.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Verbesserungen und Ausgestaltungen des im Patentanspruch 1 angegebenen Systems, der im Patentanspruch 10 angegebenen Einparkhilfe sowie des im Patentanspruch 12 angegebenen Verfahrens.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Einrichtung zum Erfassen der Ausgangsposition des Kraftfahrzeuges mindestens eine Sensoreinrichtung zum Erfassen von Daten bezüglich der Umgebungsbedingungen des Kraftfahrzeuges zum Lie- fern eines geeigneten vorbestimmten Koordinatensystems auf. Dabei können beispielsweise mehrere an geeigneten Stellen des Kraftfahrzeuges vorgesehene Ultraschall-, Radar-, Infra¬ rotsensoren, oder dergleichen, verwendet werden. Diese Sensoren erfassen beispielsweise beim Vorbeifahren des Kraft- fahrzeuges an der Parklücke die Parklückengröße sowie die Ausgangsposition und die Ausgangsausrichtung eines Kraftfahrzeuges vor dem Beginn des Einparkvorgangs bezüglich der Umgebung des Kraftfahrzeuges.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der mindestens eine Lenkwinkelsensor als Lenkwinkelsensor eines in dem Kraftfahrzeug bereits existierenden Systems ausgebil¬ det. Insbesondere kann der Lenkwinkelsensor des im Allgemei- nen in neueren Kraftfahrzeugen serienmäßig integrierten ESP- Systems verwendet werden. Der Lenkwinkelsensor ist vorzugs¬ weise im Bereich des Lenkgestänges oder im Pralltopf des Kraftfahrzeuges integriert. Durch eine Verwendung des Lenk¬ winkelsensors eines bereits in dem Kraftfahrzeug existieren- den Systems kann vorteilhaft auf einen Lenkwinkelsensor ohne aufwendige und kostspielige Modifikationen des Kraftfahrzeu¬ ges zurückgegriffen werden. Dadurch werden die Kosten des erfindungsgemäßen System in vorteilhafter Weise niedrig gehalten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die mindestens eine Wegmessungs-Sensoreinrichtung als Beschleunigungssensor ausgebildet. Die Messachse des Beschleunigungs¬ sensors ist vorzugsweise in Längsrichtung des Kraftfahrzeu- ges ausgerichtet. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass auch mehrere Beschleunigungssensoren mit beispielsweise in unterschiedlichen Richtungen ausgerichteten Messachsen verwendet werden können. Der Beschleunigungssensor liefert bei einer Bewegung des Kraftfahrzeuges ein Beschleunigungs- signal und somit durch Integration die Geschwindigkeit sowie durch erneute Integration die zurückgelegte Wegstrecke des Kraftfahrzeuges .
Zusätzlich oder alternativ kann die mindestens eine Wegmes- sungs-Sensoreinrichtung als Raddrehzahlsensor ausgebildet sein. Die Raddrehzahlsensoren erfassen die Geschwindigkeit sowie durch Integration die zurückgelegte Wegstrecke des Kraftfahrzeuges. Beispielsweise werden die im Allgemeinen bereits in dem Kraftfahrzeug existierenden Radzahlsensoren zweier Räder einer Kraftfahrzeugachse oder aller Räder des
Kraftfahrzeuges verwendet. Hierdurch werden die Kosten des erfindungsgemäßen Systems ebenfalls reduziert, da wiederum auf bestehende Komponenten des Kraftfahrzeuges zurückgegrif¬ fen wird und sich kostspielige und aufwendige Modifikationen des Kraftfahrzeuges erübrigen.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wertet die zentrale Steuereinheit die empfangenen Daten der mindes¬ tens einen Wegmessungs-Sensoreinrichtung und des mindestens einen Lenkwinkelsensors gemäß einem vorbestimmten in der zentralen Steuereinheit abgespeicherten Algorithmus aus. Beispielsweise erfolgt eine Berechnung der Ausrichtung des Kraftfahrzeuges durch die zentrale Steuereinheit aus dem er- fassten Lenkwinkel und der erfassten Wegstrecke während des vorbestimmten Zeitraums, d.h. beispielsweise während einer vorbestimmten Zeitspanne im Verlaufe des Einparkvorgangs, mittels beispielsweise eines Einspurfahrzeugmodells. Insbe¬ sondere werden zur Berechnung der Kraftfahrzeugposition und der Kraftfahrzeugausrichtung auf Grundlage der empfangenen Eingangssignale durch den Lenkwinkelsensor und die Wegmes- sungs-Sensoreinrichtungen Kaimanfilter oder so genannte Fuz- zyregelwerke verwendet. Es ist für einen Fachmann selbstver¬ ständlich, dass andere Überwachungsmodelle bzw. verschieden¬ artigste Algorithmen zur Auswertung der empfangenen Signale für eine möglichst zuverlässige Kraftfahrzeugpositions- und Kraftfahrzeugausrichtungsangabe verwendet werden können.
Vorteilhafte werden bestimmte Kenngrößen des Kraftfahrzeu¬ ges, insbesondere die Abmessungen des Kraftfahrzeuges, der einem bestimmten Lenkwinkel zugeordnete Wendekreis des
Kraftfahrzeugs etc., in einer Speichereinrichtung der zentralen Steuereinheit abgespeichert. Diese abgespeicherten Kenngrößen werden für eine zuverlässigere Berechnung der Position und der Ausrichtung des Kraftfahrzeuges mit berück- sichtigt.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Positions-/Ausrichtungs-Überwachungssystem mit mindestens einer Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben der berechneten Kraft- fahrzeugposition und der berechneten Ausrichtung des Kraftfahrzeuges relativ zu dem vorbestimmten Koordinatensystem verbindbar. Die Ausgabeeinrichtung ist vorteilhaft als optische Anzeigeeinrichtung oder als akustische Sprachausgabe¬ einrichtung ausgebildet. Eine haptische Ausbildung ist eben- falls denkbar.
Die Einparkhilfe kann entweder als semiautonome Einparkhilfe oder als vollautomatische Einparkhilfe ausgebildet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schemati¬ schen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines einzuparkenden Kraftfahrzeuges mit erfindungsgemäßen System vor einem Einparkvorgang;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines einzuparkenden
Kraftfahrzeuges mit erfindungsgemäßen System wäh- rend eines Einparkvorgangs; und
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeu¬ ges mit erfindungsgemäßen System nach vollendetem Einparkvorgang.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
In den Figuren 1 bis 3 ist jeweils ein Kraftfahrzeug, wel¬ ches ein System bzw. eine Einparkhilfe gemäß einem Ausfüh¬ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist, in unterschiedlichen Einparkzuständen dargestellt. Figur 1 illust- riert das Kraftfahrzeug 1 in einer Ausgangsposition und ei¬ ner Ausgangsausrichtung vor dem Einparkvorgang, Figur 2 das Kraftfahrzeug 1 in einer Position während des Einparkvorgangs und Figur 3 das Kraftfahrzeug 1 nach einem erfolgreich beendeten Einparkvorgang.
Wie in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist, weist das Kraft¬ fahrzeug 1 ein Messsystem 2 auf, welches im Allgemeinen mehrere einzelnen Ultraschall-, Radar-, Infrarotsensoren 2 oder dergleichen umfasst, die durch entsprechende Sender und zu- gehörige Empfänger die Umgebungsbedingungen des Kraftfahrzeuges 1 erfassen. In den Figuren sind lediglich der Übersichtlichkeit halber exemplarisch die Sensoren 2 an der rechten Kraftfahrzeugseite illustriert, es ist jedoch für einen Fachmann offensichtlich, dass an beliebigen Bereichen des Kraftfahrzeuges 1 derartige Sensoren 2 für eine Erfas¬ sung der gesamten Umgebung des Kraftfahrzeuges angebracht werden können.
Wie ferner in den Figuren ersichtlich ist, sind alle Mess- sensoren 2 über entsprechende Datenverbindungen 3 mit einer zentralen Steuereinheit 4 datenverbunden. Derartige Verbindungen 3 können beispielsweise als Funkverbindung oder über einen Kraftfahrzeugbus, insbesondere einen CAN-Bus, bewerk¬ stelligt werden.
Das Messsystem 2 erfasst beispielsweise bei einem Vorbeifah¬ ren des Kraftfahrzeuges 1 an der Parklücke 5 deren Länge und den Abstand des Kraftfahrzeuges 1 zu dem Bürgersteigrand 6 und den bereits geparkten Fahrzeugen 20 und 21. Das Messsys- tem 2 erfasst insbesondere die in Figur 1 dargestellte Aus-
gangsposition des Kraftfahrzeuges 1 sowie die Ausgangsaus¬ richtung des Kraftfahrzeuges relativ zu einem geeigneten Koordinatensystem, beispielsweise vor dem Beginn des Einparkvorgangs. Vorteilhaft wird eine Ecke der Parklücke als Koor- dinatenursprung gewählt, wie in Figur 1 schematisch und rein exemplarisch dargestellt ist. Zum Zwecke der Erfassung der vorstehend beschriebenen Position des Kraftfahrzeugs weist das Messsystem 2 zum Beispiel Anstandssensoren, die zum Beispiel Funk basiert, Radar basiert oder optisch ausgebildet sein können. Die Sensoren des Messsystems 2 können dabei als Nahbereichssensoren und/oder als Fernbereichssensoren ausgebildet sein. Wenngleich in den Figuren der Zeichnung für die Heckpartie und die Frontpartie des Kraftfahrzeugs lediglich ein Abstandssensor und für die rechte Seitenpartie lediglich drei Abstandssensoren dargestellt wurden, sei die Erfindung nicht auf dieses Anzahl beschränkt, sondern lässt sich auch mit mehr oder weniger vielen Sensoren ausführen. Bei der linken Seitenpartie des Kraftfahrzeugs sind der besseren Ü- bersichtlichkeit halber keine Abstandssensoren dargestellt worden.
Wie in den Figuren 1 bis 3 ferner illustriert ist, weist das System des Kraftfahrzeuges 1 ferner einen oder mehrere Sen¬ soren auf, welche die durch das Kraftfahrzeug 1 zurückgeleg- te Wegstrecke, beispielsweise ausgehend von der in Figur 1 dargestellten Ausgangsposition, während eines vorbestimmten Zeitraums erfasst.
Beispielsweise ist ein Beschleunigungssensor 7 vorzugsweise mittig in dem Kraftfahrzeug derart montiert, dass seine
Messachse in Richtung der Kraftfahrzeuglängsachse ausgerich¬ tet ist, wie in Figur 1 dargestellt ist. Durch Integration des durch den Beschleunigungssensors 7 erfassten Beschleunigungssignals über den vorbestimmten Zeitraum während der Be- wegung des Kraftfahrzeuges 1 mittels der zentralen Steuer-
einheit 4, welche ebenfalls mit dem Beschleunigungssensor 7 über eine geeignete Datenverbindung 8 verbunden ist, kann die Geschwindigkeit der Kraftfahrzeugbewegung berechnet werden. Durch nochmalige Integration der errechneten Geschwin- digkeit über den vorbestimmten Zeitraum kann die zentrale Steuereinheit 4 somit die durch das Kraftfahrzeug 1 zurück¬ gelegte Wegstrecke während des vorbestimmten Zeitraums er¬ rechnen. Bezüglich der Datenverbindung gelten die oben in Bezug auf das Messsystem 2 ausgeführten Erläuterungen. Da- durch ist dem System die neue Position des Kraftfahrzeuges 1 während des Einparkvorgangs, wie in Figur 2 dargestellt, in Bezug auf die Umgebung bekannt.
Zusätzlich oder alternativ kann das System des Kraftfahrzeu- ges, wie in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist, Raddreh¬ zahlsensoren 9, 10, 11, 12 aufweisen, welche jeweils über geeignete Datenverbindungen 13, 14, 15, 16 wiederum mit der zentralen Steuereinheit 4 verbunden sind. Dabei können die Datenleitungen 13, 14, 15, 16 wiederum beispielsweise als Funkverbindungen oder als Kraftfahrzeugbus, insbesondere CAN-Bus, ausgebildet werden.
Es ist beispielsweise ebenfalls denkbar, lediglich zwei Rad¬ drehzahlsensoren 9, 10 bzw. 11, 12 einer Kraftfahrzeugachse oder die Raddrehzahlsensoren 9, 10, 11, 12 aller Kraftfahrzeugräder vorzusehen bzw. für die Funktion des erfindungsgemäßen Systems zu verwenden. Die Raddrehzahlsensoren 9, 10, 11, 12 erfassen ebenfalls die Geschwindigkeit des Kraftfahr¬ zeuges über den vorbestimmten Zeitraum während eines Ein- parkvorgangs, woraus wiederum durch Integration über den vorbestimmten Zeitraum die zurückgelegte Wegstrecke des Kraftfahrzeuges 1 durch die zentrale Steuereinheit 4 berech¬ net wird.
Vorteilhaft können die durch die zentrale Steuereinheit 4 empfangenen Daten sowohl des Beschleunigungssensors 7 als auch eines, zweier oder aller Raddrehzahlsensoren 9, 10, 11, 12 mittels eines in der zentralen Steuereinheit 4 abgelegten Algorithmus 17 miteinander kombiniert und zusammen ausgewertet werden. Hierbei sind die unterschiedlichsten Beobachtermodelle unter Verwendung beispielsweise eines Kaiman-Filters oder eines Fuzzyregelwerks möglich. Somit können Messunge- nauigkeiten der Raddrehzahlsensoren 9, 10, 11, 12 aufgrund eines etwaigen Schlupfes der Kraftfahrzeugrädern durch ein Messsignal des Beschleunigungssensors 7 beispielsweise kor¬ rigiert werden, so dass die Genauigkeit der durch das Kraft¬ fahrzeug 1 zurückgelegten Wegstrecke während des vorbestimm¬ ten Zeitraums während des Einparkvorgangs erhöht wird.
Das System umfasst, wie in den Figuren 1 bis 3 ferner illustriert ist, zusätzlich einen Lenkwinkelsensor 18 zum Erfassen des Lenkwinkels des Kraftfahrzeuges 1 während des vorbestimmten Zeitraums, in welchem das Kraftfahrzeug 1 beim Einparkvorgang die durch den Beschleunigungssensor 7 und/oder die Raddrehzahlsensoren 9, 10, 11, 12 erfasste Wegstrecke zurückgelegt. Als Lenkwinkelsensor 18 wird vor¬ zugsweise ein in einem Kraftfahrzeug 1 bereits existierender Lenkwinkelsensor, beispielsweise eines bereits integrierten ESP-Systems, verwendet. Der Lenkwinkelsensor 18 ist bei¬ spielsweise im Bereich des Lenkgestänges oder des Pralltop¬ fes des Lenkrads 19 vorgesehen. Der Lenkwinkelsensor 18, wie in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist, ist wiederum über eine geeignete Datenverbindung analog zu den Sensoren 7 bzw. 9, 10, 11, 12 mit der zentralen Steuereinheit 4 datenverbunden.
Die zentrale Steuereinheit 4 berechnet aus dem durch den Lenkwinkelsensor 18 erfassten Lenkwinkel des Einparkvorgangs und aus der aus den Daten des Beschleunigungssensors 7
und/oder der Raddrehzahlsensoren 9, 10, 11, 12 berechneten zurückgelegten Wegstrecke sowohl die momentane Kraftfahrzeugposition als auch die momentane Ausrichtung des Kraftfahrzeuges 1 nach dem vorbestimmten Zeitraum bezüglich des anfänglich bestimmten Koordinatensystem. Somit ist dem System zu jedem Zeitpunkt die Position des Kraftfahrzeuges als auch die Ausrichtung des Kraftfahrzeuges bezüglich den Umgebungsbedingungen, d.h. beispielsweise bezüglich des Bürgersteigrandes 6, der bereits geparkten Kraftfahrzeuge 20, 21 etc., bekannt.
Die Ausrichtung des Kraftfahrzeuges 1 kann entweder durch Auswerten der zurückgelegten Wegstrecke auf Grundlage der durch den Beschleunigungssensor 7 erfassten Daten in Verbin- düng mit dem erfassten Lenkwinkel, durch Auswerten der durch die Raddrehzahlsensoren 9, 10 und/oder 11, 12 erfassten Daten unter Berücksichtigung des durch den Lenkwinkelsensor 18 erfassten Lenkwinkels oder mittels bestimmter Algorithmen durch eine Kombination aller durch den Beschleunigungssensor 7, die Raddrehzahlsensoren 9, 10, 11, 12 und des Lenkwinkel¬ sensors 13 erfassten Daten, beispielsweise mittels eine Ein¬ spurfahrzeugmodells, ermittelt werden. Ausgewählte oder alle durch die Sensoren 7, 9, 10, 11, 12 und 18 erfassten Daten dienen als Eingangsgrößen für vorbestimmte Beobachtermodel- Ie, wobei beispielsweise ein Kaiman-Filter, ein Fuzzyregel- werk, oder dergleichen für derartige Beobachtermodelle An¬ wendung finden. Aus den oben genannten Eingangsgrößen können die Fahrzeuggeschwindigkeit, der durch das Kraftfahrzeug 1 zurückgelegte Wegstrecke und die Ausrichtung des Kraftfahr- zeuges 1 mittels der zentralen Steuereinheit 4 berechnet werden.
Wie in den Figuren zudem dargestellt ist, ist in der zentra¬ len Steuereinheit 4 eine Speichereinrichtung 24 vorgesehen, in welcher beispielsweise neben den oben erwähnten Algorith-
men bestimmte Kenngrößen des Kraftfahrzeuges 1 abgespeichert werden. Insbesondere werden die Abmessungen des - Kraftfahrzeuges sowie der einem bestimmten Lenkwinkel zuge¬ ordnete Wendekreis des Kraftfahrzeuges 1 in der Speicherein- richtung 24 abgespeichert und bei der Berechnung der augenblicklichen Position des Kraftfahrzeuges 1 sowie der augenblicklichen Ausrichtung des Kraftfahrzeuges 1 mit berücksichtigt.
Die zentrale Steuereinheit 4 ist vorzugsweise, wie in den Figuren 1 bis 3 ferner illustriert ist, mit einer Ausgabe¬ einrichtung 22 verbunden. Die Ausgangseinrichtung ist beispielsweise als optische Anzeigeeinrichtung oder akustische Sprachausgabe ausgebildet, welche dem Kraftfahrzeugbenutzer die augenblickliche Position sowie die augenblickliche Aus¬ richtung des Kraftfahrzeuges 1 in Bezug auf die gemessenen Umgebungsbedingungen mitteilen.
Ferner weist das Kraftfahrzeug 1 zudem eine Einparkhilfe 23 auf, welche mit der zentralen Steuereinheit 4 verbunden ist und auf Grundlage der errechneten Umgebungsbedingungen sowie der augenblicklichen Kraftfahrzeugposition und der augenblicklichen Kraftfahrzeugausrichtung beispielsweise Lenkbefehle, Bremsbefehle und/oder Beschleunigungsbefehle für eine erfolgreiche Regelung des Einparkvorgangs errechnet und wie¬ derum über die Ausgabeeinrichtung 22 an den Kraftfahrzeugbenutzer ausgibt. Vorzugsweise ist das oben beschriebene Sys¬ tem ein Bestandteil der Einparkhilfe 23, wodurch die Zuver¬ lässigkeit eines semiautonomen oder vollautomatischen Ein- parksystems bzw. die Regelung eines semiautonomen oder vollautomatischen Einparkvorgangs gegenüber den Ansätzen gemäß dem Stand der Technik erheblich erhöht wird.
Vorzugsweise wird auf einen bereits in dem Kraftfahrzeug 1 integrierten Beschleunigungssensor, auf bereits in dem
Kraftfahrzeug 1 integrierte Raddrehzahlsensoren sowie auf einem bereits in dem Kraftfahrzeug 1 integrierten Lenkwinkelsensor zurückgegriffen. Dadurch sind keine aufwendigen und kostspieligen Modifikationen des Kraftfahrzeuges notwen- dig, so dass ein kostengünstiges und zuverlässiges Positi- ons-/Ausrichtungs-Überwachungssystem bzw. eine kostengünstige und zuverlässige Einparkhilfe für das Kraftfahrzeug 1 mit dem vorliegenden Erfindungsgedanken bewerkstelligt wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizier¬ bar.