DE102008006054A1

DE102008006054A1 - Vorrichtung zur Durchführung eines automatischen Bremseingriffs während eines semiautonomen Einparkvorgangs

Info

Publication number: DE102008006054A1
Application number: DE102008006054A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr. Pfeiffer; Sören Dr. Hohmann
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2008-01-25
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2009-07-30

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines automatischen Bremseingriffs während eines semiautonomen Einparkvorgangs. Die Vorrichtung umfasst eine Steuereinheit, die mit Hilfe von Geschwindigkeits-Regulierungsmitteln die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt, wenn eine vorgegebene Grenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs erreicht ist und mindestens eine weitere Bedingung erfüllt ist. Die weitere Bedingung kann derart ausgestaltet sein, dass bei Vorliegen dieser Bedingung davon ausgegangen werden kann, dass der Fahrer unbeabsichtigt die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit überschreitet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines automatischen Bremseingriffs während eines semiautonomen Einparkvorgangs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aktuell sind bereits verschiedenste Vorrichtungen zur Unterstützung des Fahrers während eines Einparkvorgangs bekannt. Die einfachste Form stellen am Fahrzeug angebrachte Abstandssensoren dar, die ein Warnsignal erzeugen, wenn sich das Fahrzeug einem Hindernis nähert. Solche sog. „PDC"-Systeme sollen den Fahrer lediglich einen Hinweise geben, dass er abbremsen muss, um eine Kollision zu vermeiden. Hierbei erfolgt kein automatischer Eingriff in die Fahrzeugsteuerung.
Neben diesen Systemen sind auch sog. Parkassistenten bekannt, die bereits durch einen automatisch erzeugten Eingriff in die Fahrzeugsteuerung – insbesondere in die Lenkung – dem Fahrer das Einparken erleichtern. Solche Parkassistenten sind bspw. derart ausgestaltet, dass anfangs mittels geeigneter Sensoren eine Parklücke vermessen, und anschließend aus den Daten eine Einparktrajektorie ermittelt wird. Diese Einparktrajektorie kann dann dadurch abgefahren werden, dass der Fahrer nur noch für das Beschleunigen und Bremsen verantwortlich ist, die Lenkung aber automatisch erfolgt. Der Fahrer muss beim sog. semiautonomen Einparken (semiautonom, da die Lenkung automatisch erfolgt) hierfür das Lenkrad loslassen und nur das Gas- oder Bremspedal betätigen.
Laut gesetzlicher Bestimmungen darf bei solchen semiautonom durchgeführten Einparkvorgängen auch aus Sicherheitsgründen eine bestimmte Geschwindigkeit (10 km/h) nicht überschritten werden. Fährt das Fahrzeug schneller als diese Geschwindigkeit, muss das Lenksystem den automatischen Lenkeingriff abschalten. Damit kein Abschalten des automatischen Lenkeingriffs erfolgt, muss der Fahrer bei einfachen Parkassistenten mit Lenkunterstützung selbst darauf achten, dass er nicht zu schnell fährt. Bei Überschreiten wird das System abgebrochen und kann bei anschließendem Unterschreiten der Geschwindigkeit nur in wenigen Fällen direkt wieder aufgesetzt werden. In den meisten Fällen muss die Parklücke erst wieder neu vermessen werden.
Aus der DE 102 56 770 A1 ist ein Verfahren zur Unterstützung des Fahrers beim Einparken bekannt, bei dem automatisch gelenkt wird. Aus Sicherheitsgründen ist hinsichtlich der Geschwindigkeit vorgesehen, dass die vom Fahrer vorgegebene Geschwindigkeit gegebenenfalls auf eine vorgegebene Maximalgeschwindigkeit begrenzt wird.
Alternativ offenbart die DE 103 37 842 A1 ist eine Vorrichtung zur semiautonomen Unterstützung des Einparkvorgangs mit einer Kommunikationseinheit, durch die dem Fahrzeuglenker in Abhängigkeit von der aktuellen Position des Fahrzeugs in Bezug auf die ermittelte geeignete Einparkbahn Fahranweisungen mitteilbar sind. Weiter sind Servomittel zu Betätigung der Lenkung vorgesehen, welche in kleinen Winkelbereichen automatische Lenkbewegungen oder Lenkkorrekturen ausführen. Zusätzlich können auch Mittel zur Regulierung der Fahrzeuggeschwindigkeit vorhanden sein, mit dessen Hilfe die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt oder herabgesetzt werden kann, wenn die aktuelle Position des Fahrzeugs in einem vorgegebenen Ausmaß von der geeigneten Einparkbahn abweicht.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung zur semiautonomen Unterstützung des Einparkvorgangs hinsichtlich des Einhaltens der gesetzlichen Bestimmungen zur Beachtung einer Maximalgeschwindigkeit weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung eines automatischen Bremseingriffs während eines semiautonomen Einparkvorgangs umfasst in erster Linie eine Einheit zur Ermittlung einer geeigneten Einparktrajektorie und Mitteln zur Durchführung eines automatischen Lenkeingriffs zum Abfahren der ermittelten Einparktrajektorie. Weiter sind Mittel vorgesehen, mittels derer unter bestimmten Voraussetzungen eine Regulierung – insbesondere eine Begrenzung – der Fahrzeuggeschwindigkeit möglich ist. Die Regulierung wird durch eine Steuereinheit vorgenommen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, das die Steuereinheit mit Hilfe der Regulierungsmittel die Fahrzeuggeschwindigkeit nur dann begrenzt, wenn eine vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs erreicht ist und mindestens eine weitere Bedingung erfüllt ist. Insbesondere soll dadurch verhindert werden, dass eine Begrenzung der Geschwindigkeit stattfindet, wenn der Fahrer bewusst schneller fahren möchte und ein Abschalten des semiautonomen Parkassistenten in Kauf nimmt. Die weitere Bedingung kann derart ausgestaltet sein, dass bei Vorliegen dieser Bedingung davon ausgegangen werden kann, dass der Fahrer unbeabsichtigt schneller fährt. Die Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit kann durch einen automatischen Bremseingriff auf Summenradmomentenbasis oder Verzögerungsbasis erfolgen. Der Bremseingriff kann wiederum durch ein ohnehin vorhandenes Geschwindigkeitsregelsystem erzeugt werden.
Vorteilhafterweise kann die weitere Bedingung derart ausgestaltet sein, dass zumindest nicht das Gaspedal betätigt sein darf, d. h. die Steuerungseinheit begrenzt mit Hilfe der Regulierungsmittel die Fahrzeuggeschwindigkeit nur dann, wenn eine vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs erreicht ist und das Gaspedal nicht betätigt ist. Eine Erhöhung der Geschwindigkeit ohne Betätigung des Gaspedals kann bspw. aufgrund der Straßenneigung auftreten.
Sinnvollerweise kann die Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch Bremseingriff auch nur dann vorgenommen werden, wenn die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit erreicht ist und weder das Gaspedal, noch das Bremspedal betätigt ist. Würde der Fahrer bspw. das Bremspedal betätigen, da er erkannt hat, dass die Geschwindigkeit zu groß wird, ist eine Begrenzung der Geschwindigkeit durch einen automatischen Bremseingriff nicht mehr notwendig, da der Fahrer selbst den Bremseingriff vornimmt und dadurch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduziert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit mit Hilfe der Regulierungsmittel durch Einleiten eines automatischen Bremseingriffs auch nur dann erfolgen, wenn eine vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs erreicht ist und das Gaspedal um weniger als eine vorgegebene Schwelle betätigt ist. Diese Schwelle kann dabei derart gewählt werden, dass aufgrund der Betätigung des Gaspedals bei normalen Umgebungsbedingungen keine weitere Erhöhung der Geschwindigkeit zu erwarten ist.
Tritt der Fahrer während des automatischen Bremseingriffs auf eines der beiden Pedale (oder betätigt er das Gaspedal um mehr als die vorgegebene Schwelle), kann davon ausgegangen werden, dass er den automatischen Bremseingriff nicht will. Der automatische Bremseingriff kann dann – vorteilhafterweise über eine Momentenrampe – beendet werden. Löst der Fahrer wieder das betätigte Pedal, kann die automatische Bremse wieder aktiviert werden, sofern die vorgegebene Geschwindigkeitsgrenze aktuell erreicht, aber nicht überschritten ist oder war.
Die vorgegebene Geschwindigkeit, bei der eine Begrenzung der Geschwindigkeit durch einen automatischen Bremseingriff vorgenommen wird, kann der gesetzlich vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit (10 km/h) entsprechen oder einem Geschwindigkeitsgrenzwert, der um einen vorgegebenen Offset kleiner als die gesetzlich vorgegebene Grenzgeschwindigkeit ist. Eine derartige (kleinere) Grenzgeschwindigkeit ist besonders von Vorteil, da dadurch noch gewisse Überschwinger während des (bspw. durch ein Geschwindigkeitsregelsystem erzeugten) automatischen Bremseingriffs erlaubt sind, ohne dass die automatischen Lenkung sofort abgebrochen werden muss.
Eine weitere Alternative bzgl. der Grenzgeschwindigkeits-Vorgabe kann sein, die Grenzgeschwindigkeit während des Einparkvorgangs über Variationen des Offsets (oder als absolute Größe) situationsgerecht, bspw. in Abhängigkeit vom erforderlichen oder aktuellen Lenkwinkel oder einer damit korrespondierenden Größe anzupassen. So kann während derjenigen Phasen, bei denen ein großer Lenkwinkel und damit ein großer Einschlag der entsprechenden Räder vorliegt, die Grenzgeschwindigkeit herabgesetzt werden, damit der Fahrer komfortabel einparken kann. Liegt nur ein geringer Lenkwinkel vor, kann die Grenzgeschwindigkeit maximal groß vorgegeben werden.
Wie bereits erwähnt, können zur Realisierung der Begrenzung der Geschwindigkeit, also zur Realisierung einer sog. Limiterfunktion im Steuergerät die aus einer Geschwindigkeitsregelsystem bekannten Funktionsblöcke zur Geschwindigkeitsregelung mit unterlagerter Beschleunigungsregelung und der nachfolgenden Koordination zwischen Antrieb und Bremse genutzt werden, d. h. es kann die gleiche Software sowohl für die Geschwindigkeitsregelung, als auch für die Umsetzung der Limiterfunktion verwendet werden. Die bei einer Geschwindigkeitsregelung vorgegebene Sollgeschwindigkeit entspricht hinsichtlich der Umsetzung der Limiterfunktion dabei der vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit. Die Koordination zwischen Antrieb und Bremse nutzt die Rückmeldung beider Aktuatoren, steuert bei der Umsetzung der Limiterfunktion jedoch nur die Bremse an.
Insgesamt kann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die Verfügbarkeit des semiautonomen Parkassistenten verbessert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10256770 A1 [0005]
- DE 10337842 A1 [0006]

Claims

Vorrichtung zur Durchführung eines automatischen Bremseingriffs während eines semiautonomen Einparkvorgangs mit einer Einheit zur Ermittlung einer geeigneten Einparktrajektorie und mit Mitteln zur Durchführung eines automatischen Lenkeingriffs zum Abfahren der ermittelten Einparktrajektorie, und mit einer Steuereinheit zur Steuerung von Geschwindigkeits-Regulierungsmitteln, wobei die Steuerungseinheit mit Hilfe der Regulierungsmittel die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt, wenn eine vorgegebene Grenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs erreicht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit mit Hilfe der Regulierungsmittel die Fahrzeuggeschwindigkeit nur dann begrenzt, wenn die vorgegebene Grenzgeschwindigkeit erreicht ist und mindestens eine weitere Bedingung erfüllt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit mit Hilfe der Regulierungsmittel die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt, wenn eine vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit erreicht ist und das Gaspedal nicht betätigt ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit mit Hilfe der Regulierungsmittel die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt, wenn eine vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit erreicht ist und weder das Gaspedal, noch das Bremspedal betätigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit mit Hilfe der Regulierungsmittel die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt, wenn eine vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit erreicht ist und das Gaspedal um weniger als eine vorgegebene Schwelle betätigt ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit beendet, wenn während der Geschwindigkeits-Begrenzung das Gaspedal und/oder Bremspedal betätigt wird, oder wenn während der Geschwindigkeits-Begrenzung das Gaspedal um mehr als die vorgegebene Schwelle betätigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit die Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit über eine vorgegebene Rampe beendet.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzgeschwindigkeit variabel vorgebbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom erforderlichen Lenkwinkel oder vom aktuellen Lenkwinkel vorgebbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung des automatischen Bremseingriffs Teile einer Geschwindigkeitsregelung herangezogen werden, wobei die Geschwindigkeitsregelung zur Ansteuerung der Antriebseinheit und der Bremseinheit ausgebildet ist.