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WO2012048971A1 - Verfahren zur unterstützung eines fahrers eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur unterstützung eines fahrers eines kraftfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
WO2012048971A1
WO2012048971A1 PCT/EP2011/065683 EP2011065683W WO2012048971A1 WO 2012048971 A1 WO2012048971 A1 WO 2012048971A1 EP 2011065683 W EP2011065683 W EP 2011065683W WO 2012048971 A1 WO2012048971 A1 WO 2012048971A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
motor vehicle
driver
driving maneuver
trajectory
sensors
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/065683
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Seiter
Florian Raisch
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
Publication of WO2012048971A1 publication Critical patent/WO2012048971A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
    • B62D15/0285—Parking performed automatically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/06—Automatic manoeuvring for parking

Definitions

  • the invention is based on a method for assisting a driver of a motor vehicle
  • the present invention particularly relates to such methods that assist the driver in a parking maneuver in a parking space.
  • methods for assisting the driver in a parking maneuver a distinction is made between semi-automatic methods and fully automatic methods.
  • a trajectory is calculated and the driver is given instructions on how to move the motor vehicle to park along the trajectory in the parking space.
  • the parking process is completely taken over by the driver assistance system and the motor vehicle automatically parked in the parking space.
  • the geometry of the parking space is detected with suitable sensors. Based on the data collected by the sensors can be a
  • the method according to the invention for assisting a driver of a motor vehicle in a driving maneuver, in particular during a parking maneuver into a parking space comprises the following steps:
  • the driver By terminating the automatic guidance of the motor vehicle and the transfer of control to the driver of the motor vehicle, the decision whether the parking space is still suitable or whether due to the moving object termination of the parking process is necessary, handed over to the driver.
  • the driver thus has the opportunity to decide, despite the discovered moving object, the
  • the control When the control is handed over to the driver, it is possible to continue to display the planned trajectory to the driver, so that he can automatically move the motor vehicle along the planned trajectory to continue the driving maneuver. Alternatively, it is of course also possible not to show the driver the planned trajectory, so that he has to decide automatically how he has to move the motor vehicle further to complete the driving maneuver. However, it is preferred to also indicate the planned trajectory when the control is transferred to the driver and to further assist the driver in carrying out the driving maneuver, by giving the driver instructions on how to move the motor vehicle in order to follow the trajectory ,
  • sensors are usually used on the motor vehicle. These are generally in the front and in the rear of the vehicle. In addition, it is also possible to provide additional sensors on the sides of the motor vehicle. Sensors that can be used to detect the environment are, for example, ultrasonic sensors, infrared sensors, radar sensors or LIDAR sensors and optical sensors. As optical sensors in the context of the present invention, cameras are called whose captured images with a Image processing software are evaluated. Particularly preferred as sensors for detecting the environment of the motor vehicle are ultrasonic sensors.
  • the sensors for detecting the environment are usually positioned in the front and in the rear bumper of the motor vehicle. Due to the installation position, however, only one area is detected in front of the motor vehicle and behind the motor vehicle. The areas next to the motor vehicle can not be detected by the sensors due to their installation position. However, the detection range in the front and rear of the motor vehicle includes not only the area immediately before
  • Motor vehicle is located, but also extends - depending on the
  • sensors are positioned in the front bumper, which are to the left and to the right
  • the distance to objects in the surroundings of the motor vehicle is determined by sending a signal from the sensors, which is reflected by an object. From the duration of the signal, the distance to the object can be determined. The direction to the object results from the measured distances of at least two sensors. In the case of optical sensors, in particular cameras, image processing software is used for the evaluation and determination of the distance.
  • an environment map can be created.
  • the outlines of objects that, for example, define a parking space are recorded.
  • a control device of a driver assistance system for example, a control unit of a
  • the control unit is detected by the sensors Transfer data so that the controller determines the map of the area.
  • the sensors can already calculate the environment map with each other. From the data of
  • Surrounding map is then determined by suitable software, which is stored in the control unit, the trajectory.
  • Detected environment of the motor vehicle When the environment is detected, it is checked if the environment map changes. When changing the map of the surroundings, it is possible to infer a moving object. As soon as such a moving object is detected, the automatic guidance of the motor vehicle is terminated and the control is again transferred to the driver of the motor vehicle.
  • warning signal an optical, an acoustic or haptic signal or a combination thereof can be issued.
  • a warning light is suitable as an optical signal.
  • An audible warning signal may include, for example, a horn, a whistle, or a beep.
  • the warning signal given to the driver is a haptic signal.
  • Advantage of a haptic signal is that only the driver of the motor vehicle is warned and no unnecessary noise is generated, which could irritate, for example, the front passenger.
  • a haptic signal is suitable, for example, an additional resistance or vibration on the accelerator pedal of the motor vehicle. It is also possible to apply as a haptic signal, for example, a vibration on the steering wheel or the driver's seat. However, particularly preferred is an additional resistance or vibration on the accelerator pedal of the motor vehicle. In order to avoid damage, for example in case of a malfunction, it is necessary for the driver to be in the vehicle during the entire driving maneuver. This allows the driver to be in case of an impending
  • Danger situation can control intervene. It is thus possible, for example, for the driver to be able to interrupt the driving maneuver in the event of an imminent collision, for example with an object which has not been detected by the sensors in time or not in a timely manner. Furthermore, it is also necessary that the driver is in the vehicle and on the
  • Driver's seat is seated when, in the event of detection of a moving object, the control is returned to the driver.
  • Motor vehicle is present and occupies the driver's seat, it is possible, for example, to monitor whether the driver operates the accelerator pedal during the driving maneuver. In this case, the driving maneuver is performed only as long as the driver operates the accelerator pedal. Once the driver stops the pedal, the driving maneuver is canceled.
  • Another advantage of performing the driving maneuver only as long as the driver operates the accelerator pedal is that the haptic warning is also perceived by the driver, for example due to increased resistance of the accelerator pedal or due to vibration of the accelerator pedal. Should the driving maneuver be carried out even if the driver does not operate the accelerator pedal, this would mean that a haptic warning, which is given to you by vibration of the accelerator pedal, is not perceived by the driver.
  • the driver's seat In addition to detecting whether the driver still occupies the driver's seat by pressing the accelerator pedal, it is alternatively also possible to provide an interior monitor to check whether the driver's seat is occupied. As soon as the driver's seat is no longer occupied, the driving maneuver is ended. To check whether the driver's seat is occupied, for example, a sensor in the seat, with which it can be detected whether the seat is occupied. However, due to the simple recognition of the occupancy of the driver's seat, it is not possible to check whether the driver is also following the automatically executed driving maneuver. An increased attention of the driver is usually achieved in that the driver has to exercise an activity, for example, press the accelerator pedal.
  • An apparatus for carrying out the method according to the invention comprises means for detecting the surroundings of the motor vehicle, means for calculating a trajectory for carrying out the driving maneuver and for automatically guiding the motor vehicle, means for checking whether detected objects are stationary or moving and for terminating the automatic guidance of the motor vehicle and to transfer the control to the driver upon detection of a moving object.
  • means for detecting the environment of the motor vehicle for example
  • Distance sensors are for example ultrasonic sensors, radar sensors, infrared sensors and LIDAR sensors as well as optical sensors.
  • Means for calculating a trajectory for performing the driving maneuver and for automatically guiding the motor vehicle include, for example, at least one
  • the control device for automatically guiding the motor vehicle is for
  • Example a control unit of an electronic stability program, are controlled with the brakes of the motor vehicle.
  • a control device usually contains a processor with which software programs can be processed.
  • the corresponding programs with which an environment map can be created from the data acquired by the sensors and the trajectory can be calculated, for example, stored in a suitable memory of the control unit.
  • Control devices that can be used to carry out the method are, for example, control devices, such as those in parking assistance systems or for the electronic
  • Stability program can be used. It is also possible, for example, to exchange data between different control units and to use several control units for different tasks.
  • additional means for warning the driver when detecting a moving object are included.
  • This may be, for example, suitable drives with which a vibration of a pedal can be generated.
  • suitable tone generators or warning lights may be employed as means for warning the driver.
  • This may be, for example, an occupancy sensor which is positioned, for example, in the seat surface of the driver's seat. Alternatively and preferably, however, it is to provide a sensor with which it is detected whether the accelerator pedal of the motor vehicle is actuated.
  • the single FIGURE shows a schematic representation of a vehicle entering a parking space.
  • a parking space 1 is bounded by a front boundary 3, a rear boundary 5 and a lateral boundary 7.
  • Limit 5 may be, for example, parked motor vehicles. Any other limitation of a parking space is possible.
  • the front end of the vehicle is a fixed position.
  • the front end of the vehicle is a fixed position.
  • Boundary 3 or the rear boundary 5 also plants, for example trees,
  • the lateral boundary 7 may be, for example, a curb, a wall, or even a corner.
  • the environment of the motor vehicle 9 is detected with suitable sensors 1 1 and determined from the data obtained in the area map.
  • the area map for example, the parking space 1 limiting objects are shown.
  • the sensors 11 are, for example, distance sensors, for example ultrasonic sensors, infrared sensors, radar sensors or LIDAR sensors.
  • the sensors 11 can also be optical sensors, for example cameras.
  • To detect the environment a signal is sent by the sensors 1 1, which is reflected by an object. The reflected echo is received by the sensor again. From the runtime can then determine the distance to an object. This allows the outline of objects to be captured and used to create the environment map from the outlines.
  • optical sensors such as cameras, an image processing is used to detect the environment of the motor vehicle 9.
  • a suitable trajectory 13 is calculated along which the motor vehicle 9 moves is to carry out the planned driving maneuver, here a parking maneuver.
  • the trajectory 13 is usually the path that is covered by the center of the rear axle of the motor vehicle 9.
  • a control unit 15 is used.
  • the control unit 15 is preferably connected to the sensors 1 1, so that the data detected by the sensors 1 1 data can be processed by the control unit 15.
  • Control unit 15 is further connected to a servomotor for the steering and to the brakes, so that the longitudinal guidance and the transverse guidance of the motor vehicle 9 can be controlled by the control unit 15. With the help of the steering motor, the steering of the motor vehicle 9 can be carried out automatically. By controlling the brakes, the vehicle can be braked. In addition, it is advantageous if the
  • Control unit 15 can also communicate with the transmission, for example, in a Herzogen driving maneuver a gear change, for example, from the forward in the
  • the moving object 17 can be, for example, a pedestrian or a cyclist, another moving motor vehicle or also any moving object, for example a thrown game device.
  • Motor vehicle 9 passed. The driver is thus given the opportunity to decide for himself whether it is possible to continue the driving maneuver or whether it is necessary to cancel the driving maneuver. If the driving maneuver can be continued, this can be done automatically by the driver. For this purpose, it is preferable for the driver to be shown the trajectory to be traveled. This can be done for example via any one
  • the output device is, for example, a monitor, for example a monitor of a navigation system.
  • occupancy detection sensors For example, to ensure that the driving maneuver is performed only when the driver's seat is occupied, it is possible to use suitable occupancy detection sensors. These may for example be designed as pressure sensors in the driver's seat.
  • the accelerator pedal it is necessary to ensure the presence of the driver by the fact that the accelerator pedal must be actuated during the driving maneuver. As soon as the accelerator pedal is no longer actuated, the driving maneuver is aborted.
  • the operation of the accelerator pedal can also be detected by appropriate appropriate sensors.
  • Another advantage associated with the fact that the driving maneuver is performed only when the accelerator pedal is operated is that it is possible to provide warning signals to the driver via the accelerator pedal, for example, by causing the accelerator pedal to vibrate. Alternatively, it is also possible to impart an increased resistance to the accelerator pedal, so that the driver has to apply a greater force in order to continue to operate the accelerator pedal.
  • the warning informs the driver that, for example, a moving object has entered the detection range of the sensors 11 and now the control is returned to the driver so that he can decide how to proceed.
  • the inventive method is also suitable for assisting a driver of a motor vehicle in all other driving maneuvers that require a presence of the driver, for example, when parking in a

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs (9) bei einem Fahrmanöver, insbesondere bei einem Einparkmanöver in eine Parklücke (1), bei dem in einem ersten Schritt die Umgebung des Kraftfahrzeugs (9) erfasst wird, in einem weiteren Schritt eine Trajektorie (13) entlang der das Kraftfahrzeug (9) zu bewegen ist, bestimmt wird, um das Fahrmanöver durchzuführen und automatisches Führen des Kraftfahrzeugs (9) entlang der Trajektorie (13) und in einem weiteren Schritt die Umgebung des Kraftfahrzeugs (9) während der Durchführung des Fahrmanövers weiter erfasst wird und geprüft wird, ob in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (9) erfasste Objekte ruhende Objekte oder bewegte Objekte (17) sind. Bei Erkennen eines bewegten Objektes (17) wird das automatische Führen des Kraftfahrzeugs (9) beendet und die Steuerung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs (9) übergeben. Die Erfindung betrifft weiterhin auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines
Kraftfahrzeugs bei einem Fahrmanöver, insbesondere bei einem Einparkmanöver in eine Parklücke, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Weiterhin geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs sind zum Beispiel
Verfahren, die den Fahrer beim Einparken des Kraftfahrzeugs oder beim Befahren enger Straßen unterstützen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich dabei insbesondere auf solche Verfahren, die den Fahrer bei einem Einparkmanöver in eine Parklücke unterstützen. Bei Verfahren zur Unterstützung des Fahrers bei einem Einparkmanöver wird unterschieden zwischen semiautomatischen Verfahren und vollautomatischen Verfahren. Bei
semiautomatischen Verfahren wird eine Trajektorie berechnet und dem Fahrer werden Anweisungen gegeben, wie dieser das Kraftfahrzeug zu bewegen hat, um entlang der Trajektorie in die Parklücke einzuparken. Demgegenüber wird bei vollautomatischen Systemen der Einparkvorgang vollständig vom Fahrassistenzsystem übernommen und das Kraftfahrzeug automatisch in die Parklücke eingeparkt.
Um das Kraftfahrzeug in die Parklücke zu bewegen, wird zunächst eine Bahn, entlang der das Kraftfahrzeug bewegt werden soll, eine so genannte Trajektorie, berechnet. Zur Berechnung ist es notwendig, die Geometrie der Parklücke und die Position des
Kraftfahrzeuges zu kennen. Die Geometrie der Parklücke wird dabei mit geeigneten Sensoren erfasst. Anhand der von den Sensoren erfassten Daten lässt sich eine
Umgebungskarte des Kraftfahrzeuges erzeugen und eine geeignete Trajektorie in die Parklücke berechnen. Das Kraftfahrzeug wird dann entlang der Trajektorie in die Parklücke bewegt. Bei der Erfassung der Umgebung wird jedoch lediglich ein momentanes Bild erzeugt, so dass Objekte, die sich bewegen, nicht hinsichtlich ihrer Geschwindigkeit und Richtung erfasst werden. Aus diesem Grund wird auch während des Einparkvorganges weiterhin kontinuierlich mit Hilfe der Sensoren die Umgebung des Kraftfahrzeuges überwacht.
Bei derzeit eingesetzten Systemen wird keine Unterscheidung getroffen, ob ein ruhendes oder ein bewegtes Objekt vom System erfasst wird. Ein sich im Bereich der Parklücke bewegendes Objekt kann somit bei derzeitigen Systemen lediglich dazu führen, dass die Parklücke als geeignet verworfen wird.
Zudem besteht bei derzeitigen Systemen die Gefahr, dass der Fahrer des Kraftfahrzeuges das System zum automatischen Einparken aktiviert und dann das Kraftfahrzeug verlässt, da sich dieser darauf verlässt, dass das Kraftfahrzeug ohne sein Zutun automatisch in die Parklücke eingeparkt wird. Um zu verhindern, dass der Fahrer das Kraftfahrzeug verlässt und ohne Anwesenheit des Fahrers das Fahrmanöver ausgeführt wird, ist zum Beispiel aus DE-A 10 2006 056 094 bekannt, das automatische System zur Unterstützung bei einem Fahrmanöver zu deaktivieren, sobald erkannt wird, dass der Fahrer nicht anwesend ist. Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei einem Fahrmanöver, insbesondere bei einem Einparkmanöver in eine Parklücke, umfasst folgende Schritte:
(a) Erfassen der Umgebung des Kraftfahrzeugs, (b) Bestimmen einer Trajektorie entlang der das Kraftfahrzeug zu bewegen ist, um das Fahrmanöver durchzuführen und automatisches Führen des Kraftfahrzeugs entlang der Trajektorie, (c) Weiteres Erfassen der Umgebung des Kraftfahrzeugs während der Durchführung des Fahrmanövers und Prüfen, ob in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasste Objekte ruhende Objekte oder bewegte Objekte sind. Bei Erkennen eines bewegten Objekts wird das automatische Führen des Kraftfahrzeugs beendet und die Steuerung wird an den Fahrer des Kraftfahrzeugs übergeben.
Durch die Beendigung der automatischen Führung des Kraftfahrzeuges und die Übergabe der Steuerung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs wird die Entscheidung, ob die Parklücke weiterhin geeignet ist oder ob aufgrund des sich bewegenden Objektes ein Abbruch des Einparkvorganges notwendig ist, an den Fahrer übergeben. Der Fahrer hat somit selbst die Möglichkeit, zu entscheiden, trotz des entdeckten sich bewegenden Objektes, den
Einparkvorgang fortzusetzen. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn der Fahrer erkennen kann, dass das sich bewegende Objekt lediglich die vorgesehene Parklücke quert oder auch nur kurz in den Bereich der Parklücke gelangt ist und bereits nach kurzer Zeit die Parklücke wieder verlässt.
Wenn die Steuerung an den Fahrer übergeben wird, ist es möglich, dem Fahrer weiterhin die geplante Trajektorie anzuzeigen, so dass dieser das Kraftfahrzeug entlang der geplanten Trajektorie selbsttätig bewegen kann, um das Fahrmanöver fortzusetzen. Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, dem Fahrer die geplante Trajektorie nicht anzuzeigen, so dass dieser selbsttätig entscheiden muss, wie er das Kraftfahrzeug weiter zu bewegen hat, um das Fahrmanöver zu vollenden. Bevorzugt ist es jedoch, bei Übergabe der Steuerung an den Fahrer auch die geplante Trajektorie anzuzeigen und den Fahrer bei der Durchführung des Fahrmanövers weiter zu unterstützen, indem dem Fahrer Hinweise gegeben werden, wie dieser das Kraftfahrzeug zu bewegen hat, um der Trajektorie weiter zu folgen.
Zur Erfassung der Umgebung des Kraftfahrzeuges werden üblicherweise Sensoren am Kraftfahrzeug eingesetzt. Diese befinden sich im Allgemeinen im Front- und im Heckbereich des Kraftfahrzeuges. Zusätzlich ist es auch möglich, an den Seiten des Kraftfahrzeuges weitere Sensoren vorzusehen. Sensoren, die zur Erfassung der Umgebung eingesetzt werden können, sind zum Beispiel Ultraschallsensoren, Infrarotsensoren, Radarsensoren oder LIDAR-Sensoren sowie optische Sensoren. Als optische Sensoren im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden auch Kameras bezeichnet, deren erfasste Bilder mit einer Bildverarbeitungssoftware ausgewertet werden. Besonders bevorzugt als Sensoren zur Erfassung der Umgebung des Kraftfahrzeugs sind Ultraschallsensoren.
Die Sensoren zur Erfassung der Umgebung werden üblicherweise im vorderen und im hinteren Stoßfänger des Kraftfahrzeugs positioniert. Aufgrund der Einbaulage wird jedoch jeweils nur ein Bereich vor dem Kraftfahrzeug und hinter dem Kraftfahrzeug erfasst. Die Bereiche direkt neben dem Kraftfahrzeug können durch die Sensoren aufgrund ihrer Einbaulage nicht erfasst werden. Der Erfassungsbereich im Front- bzw. Heckbereich des Kraftfahrzeugs umfasst jedoch nicht nur den Bereich, der sich unmittelbar vor dem
Kraftfahrzeug befindet, sondern erstreckt sich auch noch - in Abhängigkeit von der
Reichweite der Sensoren - ein Stück weit nach links und rechts über die Seiten des
Kraftfahrzeugs hinaus.
Insbesondere um auch den Bereich neben dem Kraftfahrzeug zu erfassen, werden im vorderen Stoßfänger Sensoren positioniert, die nach links und nach rechts ihren
Erfassungsbereich haben.
Mit Hilfe der Sensoren wird der Abstand zu Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs bestimmt, indem ein Signal von den Sensoren gesendet wird, das von einem Objekt reflektiert wird. Aus der Laufzeit des Signals lässt sich der Abstand zu dem Objekt bestimmen. Die Richtung zu dem Objekt ergibt sich dabei aus den gemessenen Abständen von mindestens zwei Sensoren. Bei optischen Sensoren, insbesondere bei Kameras, wird zur Auswertung und zur Bestimmung des Abstandes eine Bildverarbeitungssoftware herangezogen.
Aus den mit den Sensoren erfassten Daten lässt sich eine Umgebungskarte erstellen. In der Umgebungskarte sind jeweils die Umrisse von Objekten, die zum Beispiel eine Parklücke begrenzen, erfasst. Anhand der Begrenzungen, die durch die Objekte gegeben sind, lässt sich ermitteln, ob die Parklücke geeignet ist, das Kraftfahrzeug darin zu parken. Wenn dies der Fall ist, wird eine Trajektorie bestimmt, entlang der das Kraftfahrzeug zu bewegen ist, um das Fahrmanöver, insbesondere das Einparkmanöver, durchzuführen.
Zur Erstellung der Umgebungskarte und zum Berechnen der Trajektorie wird üblicherweise ein Steuergerät eines Fahrassistenzsystems, zum Beispiel ein Steuergerät eines
Parkassistenzsystems eingesetzt. Dem Steuergerät werden die von den Sensoren erfassten Daten übergeben, so dass das Steuergerät die Umgebungskarte bestimmt. Alternativ ist es auch möglich, die Sensoren mit geeigneten Prozessoren zu versehen, so dass die Sensoren untereinander bereits die Umgebungskarte berechnen können. Aus den Daten der
Umgebungskarte wird dann mit einer geeigneten Software, die im Steuergerät hinterlegt ist, die Trajektorie bestimmt.
Erfindungsgemäß wird während der Durchführung des Fahrmanövers weiterhin die
Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst. Bei der Erfassung der Umgebung wird geprüft, ob sich die Umgebungskarte ändert. Bei einer Änderung der Umgebungskarte kann auf ein sich bewegendes Objekt geschlossen werden. Sobald ein solches sich bewegendes Objekt erkannt wird, wird die automatische Führung des Kraftfahrzeugs beendet und die Steuerung wieder an den Fahrer des Kraftfahrzeugs übergeben.
Um den Fahrer darauf hinzuweisen, dass er die Steuerung wieder zu übernehmen hat, ist es vorteilhaft, bei Erkennen eines bewegten Objektes ein Warnsignal an den Fahrer
auszugeben. Als Warnsignal kann ein optisches, ein akustisches oder ein haptisches Signal oder auch eine Kombination daraus abgegeben werden. Als optisches Signal eignet sich insbesondere eine Warnleuchte . Ein akustisches Warnsignal kann zum Beispiel einen Hupton, einen Pfeifton oder einen Piepton umfassen.
Bevorzugt ist es jedoch, dass das dem Fahrer gegebene Warnsignal ein haptisches Signal ist. Vorteil eines haptischen Signals ist, dass lediglich der Fahrer des Kraftfahrzeugs gewarnt wird und kein unnötiger Lärm erzeugt wird, der zum Beispiel auch die Beifahrer irritieren könnte. Als haptisches Signal eignet sich zum Beispiel ein zusätzlicher Widerstand oder eine Vibration am Fahrpedal des Kraftfahrzeugs. Auch ist es möglich, als haptisches Signal zum Beispiel eine Vibration am Lenkrad oder am Fahrersitz aufzubringen. Insbesondere bevorzugt ist jedoch ein zusätzlicher Widerstand oder eine Vibration am Fahrpedal des Kraftfahrzeugs. Um zu vermeiden, dass es zum Beispiel bei einer Fehlfunktion zu Beschädigungen kommt, ist es notwendig, dass der Fahrer während des gesamten Fahrmanövers im Kraftfahrzeug ist. Hierdurch wird dem Fahrer ermöglicht, dass er im Falle einer drohenden
Gefahrensituation steuernd eingreifen kann. So ist es zum Beispiel möglich, dass der Fahrer bei einer drohenden Kollision, zum Beispiel mit einem Objekt, das von den Sensoren nicht oder nicht rechtzeitig erfasst worden ist, das Fahrmanöver unterbrechen kann. Weiterhin ist es auch erforderlich, dass der Fahrer im Kraftfahrzeug ist und auf dem
Fahrersitz sitzt, wenn im Falle des Erkennens eines bewegten Objektes die Steuerung an den Fahrer zu rückü bergeben wird.
Um sicher zu stellen, dass der Fahrer während des gesamten Fahrmanövers im
Kraftfahrzeug anwesend ist und den Fahrersitz belegt, ist es zum Beispiel möglich, zu überwachen, ob der Fahrer während des Fahrmanövers das Fahrpedal betätigt. In diesem Fall wird das Fahrmanöver nur durchgeführt, solange der Fahrer das Fahrpedal betätigt. Sobald der Fahrer das Pedal nicht mehr betätigt, wird das Fahrmanöver abgebrochen. Ein weiterer Vorteil, das Fahrmanöver nur durchzuführen, solange der Fahrer das Fahrpedal betätigt, ist, dass die haptische Warnung zum Beispiel durch erhöhten Widerstand des Fahrpedals oder durch Vibration des Fahrpedals auch vom Fahrer wahrgenommen wird. Sollte das Fahrmanöver auch dann durchgeführt werden, wenn der Fahrer das Fahrpedal nicht betätigt, würde dies dazu führen, dass eine haptische Warnung, dir durch Vibration des Fahrpedals gegeben wird, vom Fahrer nicht wahrgenommen wird.
Neben der Erkennung, ob der Fahrer den Fahrersitz noch belegt, durch Betätigung des Fahrpedals, ist es alternativ auch möglich, eine Innenraumüberwachung vorzusehen, um zu überprüfen, ob der Fahrersitz belegt ist. Sobald der Fahrersitz nicht mehr belegt ist, wird das Fahrmanöver beendet. Zur Überprüfung, ob der Fahrersitz belegt ist, eignet sich zum Beispiel ein Sensor in der Sitzfläche, mit dem erfasst werden kann, ob der Sitz belegt ist. Durch die einfache Erkennung der Belegung des Fahrersitzes lässt sich jedoch nicht überprüfen, ob der Fahrer dem automatisch durchgeführten Fahrmanöver auch aufmerksam folgt. Eine erhöhte Aufmerksamkeit des Fahrers wird üblicherweise dadurch erzielt, dass der Fahrer eine Tätigkeit ausüben muss, zum Beispiel das Fahrpedal betätigen.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst Mittel zur Erfassung der Umgebung des Kraftfahrzeugs, Mittel zur Berechnung einer Trajektorie zur Durchführung des Fahrmanövers und zum automatischen Führen des Kraftfahrzeugs, Mittel zum Prüfen, ob erfasste Objekte ruhend sind oder sich bewegen und zum Beenden des automatischen Führens des Kraftfahrzeugs und zur Übergabe der Steuerung an den Fahrer bei Erkennen eines bewegten Objekts. Als Mittel zur Erfassung der Umgebung des Kraftfahrzeugs werden zum Beispiel
Abstandssensoren, wie vorstehend bereits beschrieben, eingesetzt. Geeignete
Abstandssensoren sind zum Beispiel Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Infrarotsensoren und LIDAR-Sensoren sowie optische Sensoren.
Mittel zur Berechnung einer Trajektorie zur Durchführung des Fahrmanövers und zum automatischen Führen des Kraftfahrzeugs umfassen zum Beispiel mindestens ein
Steuergerät. Das Steuergerät zum automatischen Führen des Kraftfahrzeugs ist zum
Beispiel ein Steuergerät eines elektronischen Stabilitätsprogramms, mit dem Bremsen des Kraftfahrzeugs angesteuert werden. Ein solches Steuergerät enthält üblicherweise einen Prozessor, mit dem Software-Programme verarbeitet werden können. Die entsprechenden Programme, mit denen aus den von den Sensoren erfassten Daten eine Umgebungskarte erstellt werden kann und die Trajektorie berechnet werden kann, sind zum Beispiel in einem geeigneten Speicher des Steuergerätes abgelegt.
Steuergeräte, die zur Durchführung des Verfahrens eingesetzt werden können, sind zum Beispiel Steuergeräte, wie sie in Parkassistenzsystemen oder für das elektronische
Stabilitätsprogramm eingesetzt werden. Auch ist es möglich, zum Beispiel Daten zwischen verschiedenen Steuergeräten auszutauschen und mehrere Steuergeräte für unterschiedliche Aufgaben einzusetzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind zusätzlich Mittel zur Warnung des Fahrers bei Erkennen eines bewegten Objekts umfasst. Hierbei kann es sich zum Beispiel um geeignete Antriebe handeln, mit denen eine Vibration eines Pedals erzeugt werden kann. Auch können als Mittel zur Warnung des Fahrers zum Beispiel geeignete Tonerzeuger oder Warnleuchten eingesetzt werden.
Um zu erkennen, ob der Fahrer während des Fahrmanövers anwesend ist, sind
vorzugsweise weiterhin Mittel zur Erfassung, ob der Fahrersitz belegt ist, umfasst. Hierbei kann es sich zum Beispiel um einen Belegungssensor, der beispielsweise in der Sitzfläche des Fahrersitzes positioniert ist, handeln. Alternativ und bevorzugt ist es jedoch, einen Sensor vorzusehen, mit dem erfasst wird, ob das Fahrpedal des Kraftfahrzeugs betätigt wird. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt, eine schematische Darstellung eines in eine Parklücke einfahrenden Kraftfahrzeuges.
Ausführungsformen der Erfindung
Eine Parklücke 1 ist von einer vorderen Begrenzung 3, einer hinteren Begrenzung 5 und einer seitlichen Begrenzung 7 begrenzt. Die vordere Begrenzung 3 und die hintere
Begrenzung 5 können zum Beispiel parkende Kraftfahrzeuge sein. Auch jede beliebige andere Begrenzung einer Parklücke ist möglich. Zum Beispiel können die vordere
Begrenzung 3 oder die hintere Begrenzung 5 auch Pflanzen, beispielsweise Bäume,
Pflanzkübel oder ähnliche Begrenzungselemente sein. Die seitliche Begrenzung 7 kann zum Beispiel ein Bordstein, eine Mauer, oder auch eine Ecke sein.
Bei einer ersten Vorbeifahrt eines Kraftfahrzeugs 9 an der Parklücke 1 wird mit geeigneten Sensoren 1 1 die Umgebung des Kraftfahrzeugs 9 erfasst und aus den im gewonnen Daten eine Umgebungskarte bestimmt. In der Umgebungskarte sind zum Beispiel die Parklücke 1 begrenzende Objekte dargestellt.
Die Sensoren 1 1 sind zum Beispiel Abstandssensoren, beispielsweise Ultraschallsensoren, Infrarotsensoren, Radarsensoren oder LIDAR-Sensoren. Auch können die Sensoren 1 1 optische Sensoren, beispielsweise Kameras sein. Zur Erfassung der Umgebung wird von den Sensoren 1 1 ein Signal gesendet, das von einem Objekt reflektiert wird. Das reflektierte Echo wird vom Sensor wieder empfangen. Aus der Laufzeit lässt sich dann der Abstand zu einem Objekt bestimmen. Hierdurch können die Umrisse von Objekten erfasst werden und so aus den Umrissen die Umgebungskarte erstellt werden. Bei Verwendung von optischen Sensoren, beispielsweise Kameras, wird eine Bildverarbeitung eingesetzt, um die Umgebung des Kraftfahrzeugs 9 zu erfassen.
Anhand der Umgebungskarte, die aus den mit den Sensoren 1 1 erfassten Daten erstellt wurde, wird eine geeignete Trajektorie 13 berechnet, entlang der das Kraftfahrzeug 9 bewegt wird, um das geplante Fahrmanöver, hier ein Einparkmanöver, auszuführen. Die Trajektorie 13 ist dabei üblicherweise die Bahn, die vom Mittelpunkt der Hinterachse des Kraftfahrzeugs 9 zurückgelegt wird. Um die Trajektorie zu berechnen, wird üblicherweise ein Steuergerät 15 eingesetzt. Das Steuergerät 15 ist dabei vorzugsweise mit den Sensoren 1 1 verbunden, so dass die von den Sensoren 1 1 erfassten Daten vom Steuergerät 15 verarbeitet werden können. Das
Steuergerät 15 ist weiterhin mit einem Stellmotor für die Lenkung und mit den Bremsen verbunden, so dass die Längsführung und die Querführung des Kraftfahrzeugs 9 vom Steuergerät 15 gesteuert werden kann. Mit Hilfe des Lenkmotors kann die Lenkung des Kraftfahrzeugs 9 automatisiert durchgeführt werden. Durch die Ansteuerung der Bremsen kann das Kraftfahrzeug abgebremst werden. Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn das
Steuergerät 15 auch mit dem Getriebe kommunizieren kann, um zum Beispiel bei einem mehrzügigen Fahrmanöver einen Gangwechsel zum Beispiel vom Vorwärts- in den
Rückwärtsgang oder umgekehrt zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird während der Durchführung des Fahrmanövers weiterhin die
Umgebung des Kraftfahrzeugs 9 mit Hilfe der Sensoren 1 1 überwacht. Hierbei ist es möglich, dass von den Sensoren 1 1 ein bewegtes Objekt 17, das sich während des Fahrmanövers in den Erfassungsbereich bewegt hat, erfasst wird. Das bewegte Objekt 17 kann zum Beispiel ein Fußgänger oder ein Zweiradfahrer sein, ein weiteres fahrendes Kraftfahrzeug oder auch ein beliebiger sich bewegender Gegenstand, zum Beispiel ein geworfenes Spielgerät.
Sobald ein sich bewegendes Objekt 17 erfasst wird, wird erfindungsgemäß das
automatische Fahrmanöver abgebrochen und die Steuerung an den Fahrer des
Kraftfahrzeugs 9 übergeben. Dem Fahrer wird damit die Möglichkeit gegeben, selber zu entscheiden, ob es möglich ist, das Fahrmanöver fortzusetzen oder ob es notwendig ist, das Fahrmanöver abzubrechen. Wenn das Fahrmanöver fortgesetzt werden kann, so kann dies vom Fahrer selbsttätig durchgeführt werden. Hierzu ist es bevorzugt, wenn dem Fahrer die zu fahrende Trajektorie angezeigt wird. Dies kann zum Beispiel über ein beliebiges
Ausgabegerät in der Armaturentafel erfolgen. Als Ausgabegerät eignet sich zum Beispiel ein Monitor, beispielsweise ein Monitor eines Navigationssystems.
Um dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 9 eine Unterstützung beim Einparken zu geben, ist es vorteilhaft, wenn zum Befahren der Trajektorie 13 notwendige Schritte angezeigt werden. So kann dem Fahrer zum Beispiel angezeigt werden, wie er das Kraftfahrzeug zu lenken hat, um weiterhin der Trajektorie zu folgen.
Um dem Fahrer die Steuerung des Kraftfahrzeugs 9 übergeben zu können, ist es notwendig, dass sich dieser im Kraftfahrzeug 9 befindet und den Fahrersitz belegt.
Um sicher zu stellen, dass das Fahrmanöver nur durchgeführt wird, wenn der Fahrersitz belegt ist, ist es zum Beispiel möglich, geeignete Belegungserkennungssensoren zu verwenden. Diese können beispielsweise als Drucksensoren im Fahrersitz ausgeführt sein.
Alternativ und bevorzugt ist es jedoch, die Anwesenheit des Fahrers dadurch sicher zu stellen, dass während des Fahrmanövers das Fahrpedal betätigt werden muss. Sobald das Fahrpedal nicht mehr betätigt wird, wird das Fahrmanöver abgebrochen. Die Betätigung des Fahrpedals kann ebenfalls durch entsprechende geeignete Sensoren erfasst werden.
Ein weiterer Vorteil, der damit einhergeht, dass das Fahrmanöver nur durchgeführt wird, wenn das Fahrpedal betätigt wird, ist, dass es möglich ist, dem Fahrer über das Fahrpedal Warnsignale zukommen zu lassen, zum Beispiel indem das Fahrpedal in Vibrationen versetzt wird. Alternativ ist es auch möglich, dem Fahrpedal einen erhöhten Widerstand aufzuprägen, so dass der Fahrer eine größere Kraft aufbringen muss, um das Fahrpedal weiter zu betätigen. Durch die Warnung wird der Fahrer darauf hingewiesen, dass zum Beispiel ein bewegtes Objekt in den Erfassungsbereich der Sensoren 1 1 gelangt ist und nunmehr die Steuerung an den Fahrer zurückübergeben wird, damit dieser entscheiden kann, wie fortzufahren ist.
Neben der hier dargestellten Ausführungsform eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs bei allen anderen Fahrmanövern, die eine Anwesenheit des Fahrers erfordern, zum Beispiel beim Einparken in eine
Querparklücke oder beim Manövrieren auf engen Straßen und Wegen.

Claims

Ansprüche 1 . Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs (9) bei einem
Fahrmanöver, insbesondere bei einem Einparkmanöver in eine Parklücke (1 ), folgende Schritte umfassend:
(a) Erfassen der Umgebung des Kraftfahrzeugs (9),
(b) Bestimmen einer Trajektorie (13) entlang der das Kraftfahrzeug (9) zu bewegen ist, um das Fahrmanöver durchzuführen und automatisches Führen des Kraftfahrzeugs (9) entlang der Trajektorie (13), (c) Weiteres Erfassen der Umgebung des Kraftfahrzeugs (9) während der Durchführung des Fahrmanövers und Prüfen, ob in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (9) erfasste Objekte ruhende Objekte oder bewegte Objekte (17) sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen eines bewegten Objekts (17) das automatische Führen des Kraftfahrzeugs (9) beendet wird und die Steuerung an den Fahrer des
Kraftfahrzeugs (9) übergeben wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen eines bewegten Objekts (17) ein Warnsignal an den Fahrer ausgegeben wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal ein haptisches Signal ist.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das haptische Signal durch einen zusätzlichen Widerstand oder eine Vibration am Fahrpedal des Kraftfahrzeugs
(9) erzeugt wird.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrmanöver abgebrochen wird, sobald der Fahrer das Fahrpedal nicht mehr betätigt.
6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrmanöver nur durchgeführt wird, wenn der Fahrersitz belegt ist.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend Mittel (1 1 ) zur Erfassung der Umgebung des Kraftfahrzeugs (9), Mittel zur
Berechnung einer Trajektorie (13) zur Durchführung des Fahrmanövers und zum automatischen Führen des Kraftfahrzeugs (9), Mittel zum Prüfen, ob erfasste Objekte (17) ruhend sind oder sich bewegen und zum Beenden des automatischen Führens des Kraftfahrzeugs (9) und zur Übergabe der Steuerung an den Fahrer bei Erkennen eines bewegten Objekts (17).
8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Warnung des Fahrers bei Erkennen eines bewegten Objekts (17) umfasst sind.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erfassung, ob der Fahrersitz belegt ist, umfasst sind.
10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erfassung der Umgebung des Kraftfahrzeugs (9) Abstandssensoren (1 1 ) sind.
1 1 . Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Berechnung einer Trajektorie (13) zur Durchführung des Fahrmanövers und zum automatischen Führen des Kraftfahrzeugs (9) mindestens ein Steuergerät (15) umfassen.
12. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (15) zum automatischen Führen des Kraftfahrzeugs (9) ein Steuergerät eines elektronischen Stabilitätsprogramms ist, mit dem Bremsen des Kraftahrzeugs (9) angesteuert werden.
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