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Stand der Technik
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Auf dem Gebiet der Erfindung, d. h. auf dem Gebiet der Einparkassistenzsysteme, sind Abstandswarner bekannt, die Warnsignale abgeben, wenn sich das einzuparkende Fahrzeug in geringer Nähe zu umgebenden Objekten befindet. Die Wahl des Einparkwegs bleibt bei derartigen Systemen vollständig dem Fahrer überlassen, der lediglich anhand von Warnsignalen die Umgebung abschätzen kann, zusammen mit der üblichen visuellen Abschätzung durch den Fahrer.
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Weiterhin sind Einparkassistenzsysteme bekannt, die im Vorbeifahren die Geometrie von Einparklücken erfassen, insbesondere durch seitliche Sensoren wie Ultraschallsensoren und Radarsensoren, und die daraufhin den Einparkvorgang gemäß eines berechneten Einparkwegs unterstützen. Die Unterstützung kann abgestuft sein, wobei beispielsweise in einer ersten Stufe nur Warnsignale, Richtungsangaben oder Geschwindigkeitsangaben vorgesehen werden können, die der Fahrer befolgen kann, und wobei in weiteren Stufen das System semiautomatisch oder automatisch den Einparkvorgang durchführt, indem das System die Lenkung betätigt oder, zusätzlich, auch die Fahrgeschwindigkeit einstellt.
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Ferner ist aus der
DE 10 2005 015 354 A1 ein Einparkassistenzverfahren bekannt, bei dem zusätzlich während des Abtastens der Parklücke auch die gegenüberliegende Seite abgetastet wird, um Kollisionen mit Objekten zu vermeiden, die sich auf der gegenüberliegenden Fahrbahnseite befinden. In vergleichbarer Weise wird in
DE 103 32 961 A1 beschrieben, im Rahmen eines Parkassistenzverfahrens den Verkehr auf der Gegenspur zu erfassen, um bei Kollisionsgefahr eine Warnung zu generieren.
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Bekannte Einparkassistenzsysteme berücksichtigen somit nur die Breite der zur Verfügung stehenden Fahrbahn, um beispielsweise das Ausscheren des Fahrzeughecks beim Einparkvorgang abzuschätzen, um eine Kollision mit Fahrzeugen, die sich nicht auf der eigenen Fahrspur befinden, zu vermeiden. Hierdurch wird die Verkehrssituation, die beim Einparken zu beachten ist, jedoch nur unvollständig berücksichtigt, so dass trotz der bekannten Maßnahmen Kollisionsrisiken bestehen.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Ausführung eines Einparkvorgangs sowie eine Vorrichtung zur Steuerung eines Einparkvorgangs vorzusehen, mit dem ein Einparkvorgang sicherer gestaltet werden kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung ermöglicht die Berücksichtigung des Verkehrs auf der gleichen Fahrbahn, um insbesondere Auffahrunfälle vermeiden zu können. Die Erfindung ermöglicht das Einparken basierend auf automatisch gewonnenen Daten, die eine relevante Komponente der Verkehrssituation berücksichtigen, die bislang unberücksichtigt blieb. Durch die Erfindung wird ein Fahrzeug, das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder System ausgerüstet ist, deutlich besser in den Verkehrsfluss integriert, da durch die Erfindung wesentliche Aspekte des umgebenden Verkehrsflusses in den Einparkvorgang einfließen können. Insbesondere kann die Erfindung leicht mit bereits vorhandenen Komponenten umgesetzt werden, die nur geringfügig modifiziert werden müssen, insbesondere durch eine Umprogrammierung, so dass keine spezifischen Hardwarekomponenten verwendet werden müssen. Die Erfindung lässt sich ferner in bestehende Einparksysteme in einfacher Weise integrieren.
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Die Erfindung sieht vor, zur Bemessung des Einparkpfads (d. h. des Weg innerhalb eines Einparkkorridors) nicht nur die Parklücke mit Sensoren zu erfassen, die seitlich von dem einzuparkenden Fahrzeug liegt, sondern auch die rückseitige Umgebung des Fahrzeugs automatisch (beispielsweise durch eine elektronische Schaltung) zu beachten, da sich auch dort Objekte (d. h. weitere Verkehrsteilnehmer) befinden können, die eine potenzielle Kollisionsgefahr darstellen. Erfindungsgemäß werden auch Objekte berücksichtigt, die potenziell ein Risiko darstellen, ohne tatsächlich zum Erfassungszeitpunkt bereits als Hindernis in dem Einparkkorridor vorzuliegen. Erfindungsgemäß wird der Einparkvorgang an potenziell relevante Objekte im Rückbereich des Fahrzeugs angepasst, indem die Größe eines Einparkkorridors verringert wird, je relevanter ein Objekt im Rückbereich des Fahrzeugs erscheint. Die Relevanz eines Fahrzeugs oder eines anderen Objekts im Rückbereich ergibt sich durch den Abstand oder durch die Annäherungsgeschwindigkeit, d. h. die Veränderungsrate des Abstands, oder durch eine Kombination hiervon. Daher wird der Einparkkorridor eingeschränkt bzw. verkleinert, je näher sich ein Kraftfahrzeug am einzuparkenden Fahrzeug befindet, so dass eine ausladende Einparkbewegung des einzuparkenden Fahrzeugs vermieden wird, wodurch andere Fahrzeuge nur geringfügige Manöver durchführen müssen, um das einzuparkende Fahrzeug zu passieren. Die Erfindung beschränkt sich somit nicht nur auf die fest stehenden Objekte, die die Parklücke bilden, sondern berücksichtigt auch die zeitliche Entwicklung von sich bewegenden Objekten, die sich am Heck des Fahrzeugs befinden. Im Gegensatz zu seitlichen Objekten, die bereits geparkt sind, befinden sich üblicherweise an der Heckseite des Fahrzeugs Objekte, die sich auf das einzuparkende Fahrzeug zubewegen, so dass die Objekte auf der Heckseite des Fahrzeugs auf grundsätzlich andere Weise berücksichtigt werden müssen als die seitlichen, bereits geparkten Objekte (oder andere fest stehende Objekte) an der Seite des Fahrzeugs.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ausführung eines Einparkvorgangs eines Kraftfahrzeugs sieht daher vor, zunächst eine Parklücke mittels mindestens eines Seitensensors zu erfassen. Das Verfahren kann gemäß einer Variante hierbei lediglich unterstützend wirken, indem Warn- oder Orientierungssignale für den Fahrer abgegeben werden, die diesem als Orientierung dienen, ohne dass das Verfahren in den Betrieb des Fahrzeugs eingreift. Bei alternativen Varianten kann die Ausführung des Einparkvorgangs auch vorsehen, dass in den Fahrbetrieb durch einen Automaten (der die Erfindung umsetzt) eingegriffen wird, beispielsweise indem der Einparkkorridor mittels mechanischen Eingriffs in die Lenkung des Fahrzeug abgefahren wird, wobei dies einer semiautomatischen Unterstützung entspricht, oder wobei, bei einer automatischen Einparkhilfe, zudem auch die Fahrgeschwindigkeit von einem Automaten gesteuert wird.
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Erfindungsgemäß wird ferner ein Einparkkorridor ermittelt, der von der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs in die Parklücke führt. Der Einparkkorridor kann insbesondere vorgesehen werden durch einen optimalen Einparkpfad und der Fläche, die das Kraftfahrzeug beim Abfahren des Einparkpfads überstreicht. Der Einparkkorridor kann ferner eine zusätzliche zulässige seitliche Abweichung umfassen, insbesondere wenn die Lenkung nicht von einem Automaten ausgeführt wird, sondern das Verfahren lediglich Orientierungssignale an einen Fahrer abgibt, der diese umzusetzen hat.
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Mittels mindestens eines Rücksensors, der in rückwärtiger Richtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet ist, wird ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem gegebenenfalls in der rückwärtigen Umgebung des Kraftfahrzeugs vorliegenden Objekt erfasst.
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Vorzugsweise wird der Abstand wiederholt erfasst, insbesondere um die Verringerungsrate des Abstands zu erfassen (d. h. die Relativgeschwindigkeit zwischen auffahrendem Fahrzeug und einparkendem Fahrzeug), wobei eine spezifische Ausführungsform vorsieht, dass die Verringerungsrate des Abstands durch eine direkte Geschwindigkeitsmessung erfasst wird, beispielsweise mittels des Dopplereffekts, der auf die Pulse eines Pulsechoverfahrens (zur Abstandsbestimmung) wirkt. Anhand der Abstandsmessung bzw. der Geschwindigkeitsmessung wird die Relevanz des Fahrzeugs erfasst. Je höher die Relevanz, desto mehr wird der Einparkkorridor in seiner Größe eingeschränkt. Die Relevanz ergibt sich aus Abstand, Geschwindigkeit oder einer Kombination hiervon, wobei die Relevanz (beispielsweise realisiert durch eine Relevanzwert) ansteigt, je geringer der Abstand ist, und die Relevanz ebenso ansteigt, je größer die Geschwindigkeit, d. h. die Verringerungsrate des Abstands ist. Daher wird die Größe des Einparkkorridors mit abnehmendem Abstand zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug, mit steigender Verringerungsrate des Abstands (mit zunehmender Relativgeschwindigkeit zwischen erfasstem Objekt und einparkendem Fahrzeug) oder einer Kombination hiervon verringert.
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Die Kombination (d. h. die Gesamtrelevanz) kann beispielsweise auf einer Addition oder Multiplikation von Relevanzgrößen basieren, wobei eine Relevanzgröße mit abnehmendem Abstand ansteigt und eine weitere Relevanzgröße zusammen mit der Geschwindigkeit ansteigt. So wird z. B. eine hohe Gesamtrelevanz erfasst, trotz eines großen Abstands zwischen Objekt und Fahrzeug, wenn das Objekt mit hoher Geschwindigkeit auf das einparkende Fahrzeug zufährt. In gleicher Weise ergibt sich eine hohe Gesamtrelevanz (und somit eine stärkere Verringerung der Größe des Einparkkorridors), wenn zwar eine geringe Geschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Objekt erfasst wird, jedoch das Fahrzeug aufgrund eines geringen Abstands eine hohe Relevanz hat. Die Verwendung eines Relevanzwerts bzw. eines Gesamtrelevanzwerts als Zwischengröße bei der Berechnung des Einparkkorridors ist optional, so dass sowohl Abstand als auch Verringerungsrate (d. h. Geschwindigkeit) einzeln oder vorzugsweise in Kombination in die geometrische Größe des Einparkkorridors eingehen.
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Nach Berechnung des Einparkkorridors bzw. nach Modifikation seiner Größe wird der Einparkvorgang durch Abfahren des Einparkkorridors gemäß dem automatischen, semiautomatischen oder unterstützenden Einparkverfahrens ausgeführt. Bei automatischen und semiautomatischen Einparkverfahren wird zumindest die Lenkung und optional auch die Fahrgeschwindigkeit von einem Automaten gesteuert, wobei der Fahrer nur bei besonderen Betriebszuständen (beispielsweise erforderlichem Nothalt) in das Einparkverfahren eingreift. Bei semiautomatischem Einparkverfahren wird die Fahrgeschwindigkeit vom Fahrer durch Betätigung eines Fahrpedals bzw. eines Bremspedals gesteuert und bei unterstütztem Einparkverfahren wird lediglich eine Sollrichtung, beispielsweise eine Soll-Einschlagstärke und Soll-Einschlagrichtung der Lenkung angezeigt, die von dem Fahrer umgesetzt wird. Diese Anzeigesignale werden von dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß dem erfindungsgemäß erzeugten Einparkkorridor vorgesehen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Rücksensor als Kamera ausgebildet (beispielsweise als Videokamera, die ein Bildsignal abgibt), wobei der Abstand durch Bilderfassung erfasst wird. Zur optischen Abstandserfassung wird die Perspektive des erfassten Objekts verwendet, um daraus den Abstand abzuleiten. Hierzu wird ein visuelles Merkmal des Objekts, beispielsweise der Fahrzeugumriss, ein Nummernschild oder ein Scheinwerferpaar (oder auch ein Paar Außenspiegel) erkannt. Da die reale Größe dieser visuellen Merkmale in Grenzen abgeschätzt werden kann, kann aus dem erfassten Bild und dem darin dargestellten visuellen Merkmal die Entfernung abgeschätzt werden. Beispielsweise ein Fahrzeugumriss, ein Nummernschild oder ein Scheinwerferpaar (oder auch der Radabstand zwischen den Vorderrädern) kann erfasst werden und zu üblichen Größen der betreffenden visuellen Merkmale ins Verhältnis gesetzt werden. Ferner kann das visuelle Merkmal als Bildobjekt erfasst werden, wobei dessen Bildgröße, beispielsweise gemessen durch eine Anzahl von Pixeln oder durch das Verhältnis der Größe des Bildobjekts zum gesamten Sichtfeld der Kamera, in Beziehung gesetzt werden. Insbesondere können zwei zeitlich nacheinander aufgenommene Bilder miteinander verglichen werden, wobei eine Größenzunahme der entsprechenden Bildmerkmale zur Berechnung der Verringerungsrate des Abstands, d. h. Geschwindigkeit, mit der sich das erfasste Objekt auf das einparkende Fahrzeug zubewegt, verwendet werden. Insbesondere können bekannte Objekterfassungsverfahren verwendet werden, um aus dem gesamten erfassten Kamerabild zumindest ein visuelles Merkmal zu selektieren, dessen Größe (d. h. Breite des Fahrzeugumrisses, Breite des Nummernschilds, Abstand zwischen den Scheinwerfern des Scheinwerferpaars oder auf der Straße wiedergegebener Lichtkegel des Scheinwerfers) zur Abstandserfassung verwendet werden kann. Insbesondere können markante visuelle Merkmale per Bilderfassung erkannt werden, beispielsweise die Außenspiegel, um anhand der Breite des Außenspiegelpaars (d. h. des Abstands zwischen den Außenspiegeln) auf die Nähe des Fahrzeugs zu schließen, das die Außenspiegel aufweist. Insbesondere wenn die Verringerungsrate des Abstands d. h. die Geschwindigkeit, erfasst wird, werden dieselben visuellen Merkmale in zeitlich versetzten Bildern erfasst, und durch die mit der Zeit zunehmenden Größe kann (bezogen auf die Zeitdauer zwischen den Bildaufnahmen) die Relativgeschwindigkeit zwischen auffahrendem Fahrzeug und einparkendem Fahrzeug erfasst werden. Eine weitere Ausführungsform, die hierzu alternativ oder in Kombination hiermit verwendet werden kann, sieht vor, dass der Abstand mittels eines Pulsechoverfahrens erfasst wird. Hierzu ist der Rücksensor als Ultraschallabstandssensor oder als Radarabstandssensor ausgebildet. Hierzu werden beispielsweise Radarabstandssensoren verwendet, die einen vorzugsweise piezoelektrischen Wandler aufweisen (oder einen allgemeinen akustischen Wandler), der angeregt wird, um einen Ultraschallpuls abzusenden, und der ferner das von der Umgebung stammende Echo hierzu erfasst. In gleicher Weise kann der Radarabstandssensor ausgebildet sein als Antenne, die in gleicher Weise angeregt wird, um einen elektromagnetischen Puls abzusenden, vorzugsweise einen Mikrowellenimpuls, und die das von der Umgebung zurückgegebene Echo empfängt. Bei beiden Varianten wird von einer Berechnungseinheit die zeitliche Distanz zwischen Aussenden des Impulses und Empfangen des Echos erfasst und in einen Abstand umgerechnet. Die zugehörige Berechnungseinheit kann an den Sensor oder auch in einer zentralen Berechnungseinheit vorgesehen sein.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass als Seitensensor ebenso ein Ultraschall- oder ein Radarabstandssensor verwendet wird, der in gleicher Weise arbeitet wie die oben beschriebenen Rücksensoren, die das Pulsechoverfahren anwenden.
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Der mindestens eine Rücksensor und der mindestens eine Seitensensor sind an dem Fahrzeug befestigt und vom Fahrzeug weg ausgerichtet, d. h. vom Fahrzeug aus gesehen in üblicher Fahrtrichtung nach hinten sowie zur Seite. Die Sensoren sind in der Karosserie montiert, beispielsweise innerhalb der Stoßstange. Im Falle eines Rücksensors, der als Kamera ausgebildet ist, ist diese vorzugsweise innerhalb der Fahrgastzelle angeordnet, beispielsweise an einem oberen Ende der Heckscheibe, und erfasst Bilder durch die Heckscheibe hindurch. Falls der Rücksensor als Kamera mit automatischem Fokus ausgebildet ist, so kann anhand der Einstellung des automatischen Fokus der Abstand zum rückwärtigen Objekt (zum nachfolgenden Fahrzeug) erfasst werden, wobei die eingestellte Schärfentiefe dem zu erfassenden Abstand entspricht.
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Ferner ist vorgesehen, dass die Größe des Einparkkorridors einen Normbereich darstellt, in Form einer Sollfläche, die vom Fahrzeug während des Einparkvorgangs überstrichen wird. Während der Ausführung des Einparkvorgangs wird wiederholt (oder kontinuierlich) überprüft, ob der aktuelle Ort des Fahrzeugs innerhalb des Einparkkorridors liegt. Der aktuelle Ort des Kraftfahrzeugs kann erfasst werden, durch Erfassung der Relativbewegung zwischen Fahrzeug und Untergrund (beispielsweise zurückgelegte Wegstrecke oder bei vorgegebenem Lenkradeinschlagwinkel), kann ferner durch eine sensorgestützte Orientierung des Fahrzeugs relativ zur Umgebung erfasst werden oder durch ein GPS-Verfahren, wobei vorzugsweise diese Verfahren miteinander kombiniert werden.
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Bei einem automatischen oder semiautomatischen Einparkverfahren wird durch eine automatische Lenkradstellung das Kraftfahrzeug zum Einparkkorridor hin gelenkt, wenn erfasst wird, dass das Kraftfahrzeug den vorgesehenen Einparkkorridor verlässt oder zu erwarten ist, dass bei der jetzigen Lenkradstellung der Einparkkorridor verlassen wird. Bei einem unterstütztem Einparkverfahren wird eine andere Reaktion des Systems vorgesehen, d. h. nicht das Ändern der Lenkradstellung, sondern es wird ein Warnhinweis oder eine Richtungsangabe oder beides abgegeben, wenn das Kraftfahrzeug den Einparkkorridor verlässt oder abzusehen ist, dass das Kraftfahrzeug bei einer aktuellen Lenkradstellung den Einparkkorridor verlassen wird.
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Erfindungsgemäß wird der Einparkkorridor in seiner Größe gemäß dem erfassten Abstand und/oder der erfassten Geschwindigkeit verkleinert oder vergrößert. Die Änderung der Größe des Einparkkorridors kann vorgesehen werden durch Änderung der Breite, durch Änderung der Länge oder Änderung eines Kurvenradius', der den Einparkweg des Einparkkorridors wiedergibt. Insbesondere wird die Länge des Einparkkorridors verkürzt, wenn ein geringerer Abstand oder eine höhere Geschwindigkeit erfasst wird, so dass während oder nach dem Erfassen der Parklücke das Fahrzeug eine geringere Wegstrecke zurücklegt, wenn ein geringerer Abstand oder eine höhere Geschwindigkeit (oder beides) erfasst wird. Dadurch ist der erforderliche Rückstoßweg, als erster Abschnitt des Einparkkorridors verkürzt, so dass auch der gesamte Einparkkorridor verkürzt ist. Bei nachfolgenden Autos, die sich bereits nahe an der Parklücke und somit auch nahe am Kraftfahrzeug befinden, kann daher der Einparkvorgang schneller durchgeführt werden, da nur eine kürzere Wegstrecke zurückzulegen ist.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Größe des Einparkkorridors bei einem Abstand, der über einem Maximalabstandsschwellwert liegt, oder bei einer Relativgeschwindigkeit zwischen nachfolgendem Fahrzeug und einparkendem Kraftfahrzeug, die unter einem Maximalgeschwindigkeitsschwellwert liegt, auf eine vordefinierte Größe gesetzt wird. Der Maximalabstandsschwellwert und der Minimalgeschwindigkeitsschwellwert bilden die Grenze, ab der das erfindungsgemäße Verfahren den Einparkkorridor zusätzlich verkleinert. Die Größe unterhalb des Minimalabstandsschwellwerts hängt gemäß einer Funktion von dem Abstand ab, wobei die Funktion zumindest stückweise monoton fallend ist oder streng monoton fallend ist, vorzugsweise kontinuierlich, oder wobei die Funktion als Treppenfunktion ausgestaltet ist, wobei die Größe schrittweise um diskrete Intervallbreiten verringert wird, je geringer der Abstand ist. Es ergibt sich eine endliche Anzahl diskreter, konstanter und sukzessiver abnehmender Größenwerte, die die Größe des Einparkkorridors bestimmen. Ebenso besteht zwischen Verringerungsrate des Abstands (d. h. Geschwindigkeit) und Größe des Einparkkorridors eine Funktion, die bis auf die Steigungsrichtung der oben beschriebenen Funktion entspricht. Zwischen Relativgeschwindigkeit zwischen Kraftfahrzeug und nachfolgendem Fahrzeug und der Größe des Einparkkorridors besteht ein Zusammenhang, der als zumindest stückweise monoton fallende Funktion oder streng monoton fallende Funktion ausgebildet ist, vorzugsweise kontinuierlich, wobei die Größe gemäß einer aufsteigenden Treppenfunktion von den entsprechenden Geschwindigkeitswerten abhängt und wobei diese Treppenfunktion bis auf die umgekehrte Steigungsrichtung der oben beschriebenen Treppenfunktion entspricht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind Minimalabstandsschwellwerte oder Maximalgeschwindigkeitsschwellwerte vorgesehen, bei deren Überschreiten das Einparkverfahren automatisch abgebrochen wird oder ein Warnsignal ausgegeben wird, abhängig von der Art des Einparkverfahrens. Wenn daher ein nachfolgendes Fahrzeug zu dicht oder mit zu hoher Geschwindigkeit hinter dem einzuparkenden Fahrzeug ist, wird der Einparkvorgang abgebrochen, da eine Einparkbewegung zu hohe Kollisionsrisiken birgt, insbesondere durch den geringen Abstand des nachfolgenden Fahrzeugs, das ein Hindernis innerhalb des Einparkkorridors darstellt. Im Falle der Geschwindigkeit, die über dem Maximalgeschwindigkeitsschwellwert liegt, wird der Einparkvorgang abgebrochen, da ansonsten das nachfolgende Fahrzeug einen zu starken Bremsvorgang ausführen müsste und dadurch die Gefahr eines Auffahrunfalls besteht.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass bei einer erfindungsgemäß verringerten geometrischen Größe des Einparkkorridors, die eine aktuelle erforderliche Größe unterschreitet, der Einparkvorgang abgebrochen wird bzw. eine Warnung ausgegeben wird oder die Unterstützung des Einparkvorgangs beendet wird. Die aktuell erforderliche Größe ergibt sich aus der tatsächlichen Stellung des Fahrzeugs zu der Parklücke, so dass beispielsweise der Abbruch vorgenommen wird, wenn der Einparkkorridor soweit verkürzt wurde, dass der aktuelle Ort des Fahrzeugs (zumindest teilweise) außerhalb des Einparkkorridors liegt.
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Die Erfindung wird ferner realisiert durch eine Vorrichtung zur Steuerung eines Einparkvorgangs eines Kraftfahrzeugs, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Als Steuerung wird hierbei der Eingriff in die Lenkung und/oder der Eingriff in die Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch einen Automaten bezeichnet sowie auch die Betätigung von Lenkung und Fahrpedal bzw. Bremspedal durch einen Fahrer, dem erfindungsgemäß erzeugte Warnsignale oder Orientierungssignale angezeigt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst den oben beschriebenen mindestens einen Seitensensor und den mindestens einen Rücksensor. Der mindestens eine Seitensensor kann vorgesehen werden durch eine Sensoranordnung mit mindestens zwei Sensoren, wobei am Fahrzeugheck und am vorderen Fahrzeugende jeweils einer der Sensoren angeordnet ist. Ferner werden vorzugsweise mindestens zwei Rücksensoren vorgesehen, die an beiden Enden des Heckstoßfängers anzuordnen sind.
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Die Vorrichtung umfasst insbesondere eine Berechnungsvorrichtung, die mit den Sensoren verbunden ist und die eingerichtet ist, die Lage des Kraftfahrzeugs relativ zu der seitlichen Parklücke zu ermitteln. Ferner ist die Berechnungsvorrichtung in der Lage, aus den Daten des Rücksensors den Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem gegebenenfalls vorliegenden nachfolgenden Fahrzeug zu ermitteln. Die Berechnungsvorrichtung erhält diese Daten als Eingabe und ist eingerichtet, aus diesen den Einparkkorridor zu berechnen. Zur Ausführung der erfindungsgemäßen Erfindung wird bei der Berechnung der Abstand mit einbezogen bzw. die Verringerungsphase des Abstands (und somit die Geschwindigkeit, die von den Rücksensoren erfasst wird). Die Berechnung, die von der Berechnungsvorrichtung vorgesehen wird, wird gemäß dem oben dargestellten Zusammenhang gemäß dem erfassten Abstand und/oder der Geschwindigkeit (= Verringerungsrate des Abstands) und dem Einparkkorridor in seiner geometrischen Größe beschränkt.
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Um den Einparkkorridor einzuhalten, umfasst die Vorrichtung eine Lenkaktor, der in die Lenkung des Fahrzeugs eingreift und der mit der Berechnungsvorrichtung zur Ansteuerung verbunden ist. In gleicher Weise kann auch ein Fahrpedal von der Berechnungsvorrichtung betätigt werden, indem ein Fahrpedalaktor mit der Berechnungsvorrichtung verbunden ist. Die letztgenannten Merkmale sind bei Vorrichtungen vorgesehen, die für automatische oder semiautomatische Einparkverfahren vorgesehen sind. Für erfindungsgemäße Vorrichtungen, die ein unterstützendes Einparkverfahren vorsehen, umfasst die Vorrichtung eine Warnsignalanzeige oder eine Richtungsangabenanzeige, anhand der sich der Fahrer orientieren kann, um das dort dargestellte Signal umzusetzen. Die erfindungsgemäße Steuerung umfasst in diesem Fall die Anzeige, jedoch nicht die Handlung des Fahrers. Insbesondere ist der Fahrer hierbei nicht als Aktor als Teil der Erfindung zu sehen, sondern lediglich die Anzeige ist als Ausgabevorrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anzusehen.
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Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht wie oben beschrieben den Rücksensor als Kamera sowie, als Alternative hierzu, als Ultraschall- oder Radarabstandssensor vor. Die oben beschriebenen Merkmale gelten auch für die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Ferner umfasst die Vorrichtung eine Ortspositionsbestimmungseinrichtung, die eingerichtet ist, die aktuelle Lage des Fahrzeugs zu erfassen. Die Ortspositionsbestimmungseinrichtung kann die aktuelle Lage des Fahrzeugs relativ zur Einparklücke erfassen, beispielsweise anhand des Seitensensors, wobei die Ortspositionsbestimmungseinrichtung in diesem Fall den Seitensensor umfasst. Ferner kann die Ortspositionsbestimmungseinrichtung vorgesehen sein, eine Fahrzeugbewegung relativ zum Untergrund zu ermitteln, wobei in diesem Fall die Ortspositionsbestimmungseinrichtung einen Streckengeber und/oder einen Winkelgeber umfasst, der eingerichtet ist, den aktuellen Lenkwinkel zu ermitteln. Als Streckengeber eignen sich insbesondere Winkelgeber, die die Radumdrehung erfassen. Ferner kann die Ortspositionsbestimmungseinrichtung eine Vorrichtung zur absoluten Ortsbestimmung umfassen, beispielsweise ein satellitengestütztes System wie ein GPS-System oder ein anderes System zur Standortbestimmung, beispielsweise ein auf Mobilfunknetzen basierendes Ortsbestimmungssystem (basierend auf den Protokollen GSM, UMTS, GPRS und/oder EDGE). Die Ortspositionsbestimmungseinrichtung kann diese Vorrichtungen auch in Kombination umfassen, wobei die Ortspositionsbestimmungseinrichtung ferner eingerichtet ist, die einzelnen Daten der unterschiedlichen Komponenten miteinander in Übereinstimmung zu bringen. Die Ortspositionsbestimmungseinrichtung, zusammen mit der Berechnungseinrichtung, ist vorgesehen, die relative Lage des einzuparkenden Kraftfahrzeugs zu der erfassten Einparklücke zu ermitteln, und ist ferner eingerichtet, die aktuelle Lage des Kraftfahrzeugs relativ zum ermittelten Einparkkorridor vorzusehen. Anhand eines Vergleichs, der von der Ortspositionsbestimmungseinrichtung oder der Berechnungsvorrichtung ausführbar ist, ermittelt die erfindungsgemäße Vorrichtung, inwiefern der Lenkwinkel zu ändern ist, wobei hierzu entweder der Lenkaktor angesteuert wird oder eine Richtungsanzeige (oder ein Warnhinweis) durch entsprechende Anzeigevorrichtungen als Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung anzeigbar ist.
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Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Notstoppeinheit umfassen, die bei einem Abstand unterhalb des Minimalabstandsschwellwerts oder einer Verringerungsrate über dem Maximalgeschwindigkeitsschwellwert das Fahrzeug abbremst und/oder den Antrieb des Kraftfahrzeug abstellt. Hierzu umfasst die Notstoppeinheit beispielsweise einen Unterbrechermechanismus oder einen Bremsaktor, der mit der Motorsteuerung bzw. mit der Bremsvorrichtung des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
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Insbesondere wird die Erfindung von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, die nicht den mindestens einen Seitensensor und den mindestens einen Rücksensor selbst umfasst, sondern lediglich einen Anschluss aufweist, an den die Sensoren anschließbar sind. Eine derartige Vorrichtung kann an bestehende Sensorsysteme eines Kraftfahrzeugs angeschlossen werden und realisiert in gleicher Weise die Erfindung wie die beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung, die auch die Sensoren selbst umfasst.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Verkehrssituation, anhand der eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert wird; und
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2a, b Verkehrssituationen zur Erläuterung einer Variante der Abstandserfassung, wie sie innerhalb der Erfindung verwendet wird.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Die 1 zeigt eine Verkehrssituation bei der ein Fahrzeug 10 einen unterstützten oder automatischen Einparkvorgang in eine Parklücke ausführt. Zunächst fährt das Fahrzeug an der Parklücke 20 vorbei, um mittels der Sensoren 30a, b während der Vorbeifahrt den Seitenrand der Fahrbahn abzutasten. Die in 1 stellt eine Situation nach dem Detektieren der Parklücke 20 dar, in der das Fahrzeug bereits um eine Strecke 40 passiert hat. Es stellt sich in der dargestellten Situation die Frage, ob die Parklücke rückwärts gemäß einem Einparkkorridor 50 angefahren soll, oder nicht.
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Erfindungsgemäß wird zunächst mittels eines fahrzeuggestützten Rücksensors 60 mit einem Sensorbereich 62, der sich von dem Fahrzeug 10 aus in rückwärtiger Richtung erstreckt, die rückwärtige Umgebung des Fahrzeugs 10 erfasst. In 1 ist aus Klarheitsgründen der Sensorbereich 62 nicht mit seiner gesamten Reichweite dargestellt, lediglich Erfassungsrichtung und -winkel sind gezeigt.
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Mittels des Rücksensors 60 wird der rückwärtige Verkehr auf der Fahrbahn 70 erfasst, auf der sich das Fahrzeug 10 befindet. Wird ein Objekt 80 ermittelt, das sich zwar vor der Parklücke, jedoch innerhalb einer gewissen Nähe zum Fahrzeug 10 befindet, so wird der Einparkkorridor 50 daran angepasst, indem die Länge des Einparkkorridor 50, gemessen entlang der Fahrbahn 70, verkürzt wird und bereits an der Stelle 90 endet. Folglich liegt das Fahrzeug 10 bereits außerhalb des verringerten (da verkürzten) Einparkkorridors 50, woraufhin der Einparkvorgang abgebrochen wird (oder eine Warnung ausgegeben wird).
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Bei größerer Entfernung des Objekts 80 von der Parklücke 20 (und somit auch mit zunehmender Entfernung von Fahrzeug 10) wird der Einparkkorridors 50 in geringerem Maße verkürzt. Wenn beispielsweise das Objekt nicht an dem mit gestricheltem Rechteck gekennzeichneten Ort, sondern deutlich weiter links vorgesehen ist, dann ist der Einparkkorridor 50 länger und erstreckt sich bis Stelle 92, die weiter von der Parklücke entfernt ist als die Stelle 90. Somit besteht bei größerer Entfernung des Objekts 80 ein längerer zulässiger Rückstoßweg für das Fahrzeug, als bei geringerer Entfernung des Objekts 80. Der Rückstoßweg kann dann der Strecke 40 entsprechen. Der Einparkvorgang wird somit in diesem Fall zugelassen/unterstützt bzw. ausgeführt.
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Falls kein Objekt von Sensor 60 erfasst wird, wird der Einparkkorridor 50 unverändert vorgesehen.
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Der Rücksensor 60 erfasst somit einen Abstand zu einem rückwärtigen Objekt 80, und erfasst ferner, ob sich überhaupt ein Objekt 80 in der rückwärtigen Umgebung befindet. Falls der Rücksensor 60 kein Objekt erfasst, wird der Einparkkorridor 50 in seiner Größe nicht verändert, so dass das Verfahren nur ausgeführt wird, wenn ein Objekt 60 erfasst wird (soweit dieses innerhalb einer Mindestentfernung liegt).
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Die 2a und b zeigen die von dem Sensor 60 erfasste rückwärtige Umgebung, wie es der Situation von 1 entspricht. Der Sensor ist als elektronische Kamera ausgebildet und erfasst in den 2a und b zwei geparkte Fahrzeuge und eine dazwischenliegende Parklücke 120. Der Sensor erfasst ferner ein Objekt 180, das ein nachfolgendes Fahrzeug ist. Das nachfolgendes Fahrzeug ist in 2a weiter entfernt als in 2b
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Aus Vergleich der 2a und 2b ist ersichtlich, dass aufgrund der Fluchtpunktperspektive der Kamera die unterschiedlichen Entfernungen als unterschiedliche Darstellungsgrößen wiedergegeben werden. Erfindungsgemäß wird mindestens ein Merkmal des Darstellung des Objekts 180 verwendet, um aus dessen Größe die Entfernung abzuleiten. So werden beispielsweise die Räder, die Außenspiegel, das Nummernschild oder der Gesamtumriss als Einzelobjekte als visuelles Merkmal erfasst. Daraufhin diese Merkmal vermessen, d. h. der Abstand der Räder, der Außenspiegel, die Breite des Nummernschilds oder des Gesamtumriss' ermittelt. Aus einem Zusammenhang zwischen dargestellter Größe des Objekts und dessen Entfernung, der durch die optischen Eigenschaften der Kamera bestimmt ist, wird die Entfernung des Objekts ermittelt. Beispielsweise ist das Objekt 180 in der 2b um die Distanz 190 näher an der Parklücke als in 2a. Diese geringere Entfernung spiegelt sich wieder in der Distanz 200 zwischen den Außenspiegeln, die in 2b mehr als doppelt so groß ist wie in 2a. Je größer das erfasste optische Merkmal durch die Kamera dargestellt wird, desto geringer ist der Abstand zwischen Objekt 180 und Fahrzeug.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005015354 A1 [0003]
- DE 10332961 A1 [0003]