DE102004011088A1

DE102004011088A1 - Verfahren zur Unterstützung des Fahrers bei einem Einparkmanöver

Info

Publication number: DE102004011088A1
Application number: DE102004011088A
Authority: DE
Inventors: Carsten Dipl.-Ing. Kleinsteuber
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2004-03-06
Publication date: 2005-08-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs (10) bei einem Einparkmanöver. Dabei wird eine Referenztrajektorie (16) bestimmt, entlang der das Fahrzeug (10) bewegt werden soll. Dem Fahrer wird während des Fahrmanövers eine einzustellende, das Fahrzeug entlang der Referenztrajektorie (16) steuernde Lenkradstellung angegeben. Dazu wird die Abstandsanzeigeeinrichtung (13) eines Abstandsbestimmungssystems verwendet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs bei einem Einparkmanöver gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein solches Verfahren geht beispielsweise aus der DE 198 09 416 A1 hervor, die ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrers beim Einparken offenbart. Dem Fahrer wird während des Fahrmanövers die Einparkstrategie über eine optische Anzeigevorrichtung, eine akustische Sprachausgabeeinrichtung oder ein haptisches Lenkrad mitgeteilt, so dass der Fahrer der Einparkstrategie folgend in die Parklücke einparken kann.

Es ist ferner bekannt, z.B. aus der DE 197 45 127 A1 , einen automatischen Bremsvorgang auszulösen, wenn der Abstand des Fahrzeugs zu einem Hindernis einen Grenzwert unterschreitet. Hierdurch soll eine Kollision mit dem Hindernis vermieden werden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der gattungsgemäßen Art insbesondere hinsichtlich des Aufwandes zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß erfolgt die optische Anzeige der einzustellenden Lenkradstellung über die in vielen Fahrzeugen ohnehin vorhandene Abstandsanzeigeeinrichtung, die zur Anzeige des Abstandes des Fahrzeugs zu Hindernissen in der Fahrzeugumgebung dient. Das Fahrzeug weist an der Außenseite der Karosserie Abstandssensoren, z.B. Ultraschallsensoren auf, den Abstand zu Hindernissen in der Fahrzeugumgebung messen. Im Fahrzeuginnenraum befindet sich eine Abstandsanzeigeeinrichtung, in der Regel eine Balkenanzeige, deren Anzeige als Maß für den Abstand zu einem Hindernis dient. Dadurch kann eine in vielen Fahrzeuge ohnehin vorhandene Abstandsanzeigeeinrichtung auch für das Anzeigen der erforderlichen Lenkradstellung dienen, wodurch Aufwand und Kosten reduziert werden.

Wenn eine Lenkwinkelabweichung zwischen dem vom Fahrer über das Lenkrad tatsächlich eingestellten Ist-Lenkwinkel und dem der angeforderten Lenkradstellung entsprechenden Soll-Lenkwinkel vorliegt, zeigt die Anzeigeeinrichtung einen entsprechenden Ausschlag nach links oder rechts an, der dem Fahrer vorgibt, in welch Richtung das Lenkrad zu drehen ist, um die Lenkwinkelabweichung zu verringern.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines in Einparkmanövers in Draufsicht und
2a-2c verschiedene Anzeigezustände einer Ausführungsform einer optischen Anzeige für die einzustellende Lenkradstellung für den Fahrer.
Bei der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs 10 bei bzw. während einem Einparkmanöver.
Bei Einparkmanövern wird zunächst mittels einer geeigneten Sensorik, beispielsweise mittels Ultraschallsensoreinheiten während der Vorbeifahrt des Fahrzeuges 10 Parklücken vermessen und dahingehend ausgewertet, ob die Parklücke ausreichend groß ist für ein Einparkmanöver. Beim Ausführungsbeispiel sind hierfür zumindest vier Ultraschallsensoreinheiten vorgesehen, die jeweils in einem Eckbereich des Fahrzeugs 10 angeordnet sein können. Die Anzahl der vorhandenen Ultraschallsensoren ist beliebig und hängt insbesondere auch davon ab, wie groß der Abstrahlwinkel ist, unter dem die Sensorwellen abgestrahlt und die reflektierten Wellen empfangen werden. Alternativ zu den Ultraschallsensoreinheiten können auch Radarsensoren oder Lasersensoren eingesetzt werden.
Die Auswertung der Sensordaten der Ultraschallsensoreinheiten erfolgt in einer Auswerteeinrichtung, in der festgestellt wird, ob die ausgemessene Parklücke ausreichend groß ist zum Einparken des Fahrzeugs.
Wurde eine ausreichend große Parklücke ermittelt, so kann der Fahrer das erfindungsgemäße Unterstützungsverfahren durch eine entsprechende Bedienanforderung einleiten.
1 zeigt eine typische Situation für ein Einparkmanöver eines Fahrzeugs 10 am Straßenrand einer Straße 20 zwischen anderen geparkten Fahrzeugen 21. Das Fahrzeug 10 ist auf der Strasse 20 entlang der Reihe parkender Fahrzeuge 21 gefahren und hat im Vorbeifahren mittels der Ultraschallsensoreinheiten 11 und der Auswerteeinrichtung eine ausreichend große Parklücke 22 ermittelt.
In Abhängigkeit von zu Beginn des Fahrmanövers eingenommenen Startposition 15 des Fahrzeugs 10 wird in der Auswerteein richtung eine Referenztrajektorie 16 ermittelt, die die Ideallinie darstellt, um das Fahrzeug ausgehend von seiner Startposition 15 in eine Ziel- oder Parkposition 17 zu bewegen. Die Referenztrajektorie 16 stellt somit den idealen zurückzulegenden Weg dar, der von der Startposition 15 in die Zielposition 17 führt.
Die Startposition 15 kann alternativ zu der Darstellung in 1 auch die Fahrzeugposition sein, bei der sich das Fahrzeugheck des Fahrzeugs 10 in etwa auf derselben Höhe befindet wie das Fahrzeugheck des auf gleicher Höhe geparkten Fahrzeugs 21. Dies kann beispielsweise dadurch erkannt werden, dass beim Rückwärtsfahren zu Beginn des Einparkmanövers die Ultraschallsensoren das Ende des auf gleicher Höhe wie das Fahrzeug 10 befindlichen, geparkten Fahrzeugs 21 bzw. den Beginn der Parklücke erkennen.
Verfahren zur Bestimmung der Referenztrajektorie 16 sind beispielsweise aus der DE 29 01 504 B1 , der DE 38 13 083 A1 oder der DE 199 40 007 A1 bekannt. Auf die bekannten Verfahren zur Bestimmung der Referenztrajektorie 16 wird an dieser Stelle ausdrücklich Bezug genommen.
Während des Fahrmanövers wird in Abhängigkeit der jeweils aktuellen Fahrzeugstellung x_F,akt/y_F,akt/Ψ_F,akt die Stellungsabweichung des Fahrzeugs 10 von der durch die Referenztrajektorie 16 ermittelt und dem Fahrer mittels der Abstandsanzeigeeinrichtung 13 die einzustellende Lenkradstellung angezeigt, der die Lenkwinkelabweichung reduziert, so dass das Fahrzeug wieder auf eine der Referenztrajektorie entsprechende Fahrtroute gebracht wird.
Unter der aktuellen Fahrzeugstellung x_F,akt/y_F,akt/Ψ_F,akt des Fahrzeugs 10 ist nicht nur die Fahrzeugposition x_F,akt/y_F,akt in der Koordinatenebene in Bezug auf ein ortsfestes Koordinatensystem der Straße 20 zu verstehen, sondern die Fahrzeugstellung beinhaltet auch die Ausrichtung der Fahrzeuglängsachse 71 bezogen auf das Koordinatensystem. Beispielsgemäß ist der Drehwinkel Ψ_F zwischen der y-Achse des Koordinatensystems x, y und der Fahrzeuglängsachse 71 eingeschlossen. Der Solldrehwinkel entspricht mithin der Tangenten an die Referenztrajektorie 16.
Zur optischen Anzeige der einzustellenden Lenkradstellung bzw. des einzustellenden Lenkradwinkels wird eine Abstandsanzeigeeinrichtung 13 eines Abstandsbestimmungssystems verwendet, das dazu dient, den Abstand zu Hindernissen in der Fahrzeugumgebung zu bestimmen und dem Fahrer über die Abstandsanzeigeeinrichtung 13 über den Abstand zu einem erkannten Hindernis zu informieren. Derartige Abstandsbestimmungssysteme sind bekannt und beispielsweise unter dem Namen "Parktronic" im Einsatz.
Beim Ausführungsbeispiel der Abstandsanzeigeeinrichtung 13 gemäß der 2a – 2c handelt es sich um eine Art Balkenanzeige. Ein linker Balken 25 gibt an, wenn das Lenkrad nach links zu drehen ist und ein rechter Balken 26 gibt an, wenn der Fahrer das Lenkrad nach rechts drehen soll. Je größer der Lenkradwinkel ist, den der Fahrer einzustellen hat, desto größer ist auch der angezeigte linke Balken 25 bzw. der rechte Balken 26. Beim Ausführungsbeispiel sind die beiden Balken 25, 26 von mehreren horizontal nebeneinander liegenden Leuchtmitteln, wie z.B. Leuchtdioden gebildet. Je mehr Leuchtdioden eines Balkens 25, 26 leuchten, desto größer ist der angeforderte Lenkradwinkel.
In Abwandlung hierzu wäre es auch denkbar, dass der rechte Balken 26 die Lenkraddrehung nach links und der linke Balken 25 die Lenkraddrehung nach rechts angibt. Dies könnte insbesondere für eine im Fonds des Fahrzeugs angebrachte Balkenanzeige gelten, so dass der in Rückwärtsfahrtrichtung gesehen rechte Balken 26 die Lenkraddrehung nach links anzeigt und der linke Balken 25 die Lenkraddrehung nach rechts.
Es versteht sich, dass alternativ die Art der Balkendarstellung auch mittels eines LC-Displays dargestellt werden könnte.
In 2a leuchtet die jeweils erste Leuchtdiode 27 der beiden Balken 25, 26, die zum jeweils anderen Balken 26 bzw. 25 benachbart angeordnet ist. Die leuchtenden Leuchtdioden 27 sind in 2 schematisch durch ein Punktmuster dargestellt. Leuchtet jeweils die erste Leuchtdiode 27 beider Balken 25, 26 wird dem Fahrer dadurch signalisiert, dass er den momentan eingestellten Lenkradwinkel unverändert beibehalten soll. Alternativ hierzu könnte auch eine einzelne, zwischen den beiden Balken 25, 26 angeordnete Nullstellungsleuchtdiode vorgesehen sein, die leuchtet, wenn die Lenkradposition unverändert bleiben soll.
In 2b wird dem Fahrer durch zwei leuchtende Leuchtdioden des linken Balkens 25 angezeigt, dass er das Lenkrad leicht nach links drehen soll. Sobald die angeforderte Lenkradstellung erreicht ist, erscheint wieder die in 2a dargestellte und oben beschriebene Anzeige. In 2c wird durch vier leuchtende Leuchtdioden des rechten Balkens 26 ein starker Lenkradeinschlag nach rechts vom Fahrer angefordert.
Die Anzahl der Leuchtdioden 27, die einen Balken 25, 26 bilden ist grundsätzlich beliebig wählbar und wird derart abgestimmt, dass dem Fahrer eine ausreichend feine Unterteilung in der Anforderung der einzustellenden Lenkradstellung angegeben werden kann. Beispielsgemäß enthält jeder Balken 25, 26 fünf Leuchtdioden 27.
Zusätzlich kann auch eine akustische Fahrerinformation erfolgen, die eine vorliegende Lenkwinkelabweichung signalisiert. Die akustische Fahrerinformation kann beispielsweise über nicht näher dargestellte Lautsprecher im Fahrzeug durch ein Tonsignal bzw. eine Tonsignalfolge durchgeführt werden.
Die Frequenz des Tonsignals kann dabei abhängig von der Lenkwinkelabweichung variiert werden, insbesondere kann die Frequenz des Tonsignals umso größer eingestellt werden, je größer die Lenkwinkelabweichung ist. Alternativ oder zusätzlich dazu ist es auch möglich eine Tonsignalfolge zur akustischen Fahrerinformation vorzusehen, die aus einer Folge von einzelnen aufeinanderfolgenden Tonsignalen besteht, wobei zwischen zwei Tonsignalen jeweils eine Pause ohne Tonausgabe vorgesehen ist. Die Tonsignalfolgefrequenz der Tonsignalfolge kann abhängig von der Lenkwinkelabweichung variiert werden. Je größer die Lenkwinkelabweichung ist, desto größer ist die Tonsignalfolgefrequenz, so dass die einzelnen Tonsignale in kürzerer zeitlicher Abfolge aufeinander erzeugt werden. Anders gesagt wird die Pause ohne Tonsignalausgabe zwischen zwei Tonsignalen der Tonsignalfolge kürzer, wenn die Lenkwinkelabweichung zunimmt und umgekehrt.

Claims

Verfahren zur Unterstützung des Fahrers eines Fahrzeugs (10) bei einem Fahrmanöver, wobei eine dem Einparkmanöver entsprechende Referenztrajektorie (16) bestimmt wird, entlang der das Fahrzeug (10) bewegt werden soll, und wobei dem Fahrer während des Fahrmanövers die jeweils einzustellende, das Fahrzeug (10) entlang der Referenztrajektorie (16) steuernde Lenkradstellung über Mittel zur optischen Fahrerinformation (13) angegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur optischen Fahrerinformation eine Abstandsanzeigeeinrichtung (13) des Fahrzeugs verwendet wird, die zur Anzeige des Abstandes des Fahrzeugs zu Hindernissen in der Fahrzeugumgebung dient.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine akustische Fahrerinformation anhand eines Tonsignales erfolgt, wobei die Tonfrequenz abhängig von der Abweichung der tatsächlichen Lenkradstellung und der einzustellenden variiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine akustische Fahrerinformation anhand einer Tonsignalefolge von Tonsignalen erfolgt, wobei die Tonsignalfolgefrequenz abhängig von der Abweichung der tatsächlichen Lenkradstellung und der einzustellenden variiert wird.
Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Unterstützung des Fahrers bei einem Einparkmanöver nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit Mitteln zur Bestimmung einer dem Fahrmanöver entsprechenden Referenztrajektorie (16) und Mittel zur optischen Fahrerinformation (13) zur Angabe der vom Fahrer einzustellenden, das Fahrzeug (10) entlang der Referenztrajektorie (16) steuernden Lenkradstellung, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur optischen Fahrerinformation eine Abstandsanzeigeeinrichtung (13) des Fahrzeugs verwendet wird, die zur Anzeige des Abstandes des Fahrzeugs zu Hindernissen in der Fahrzeugumgebung dient.