DE102010037295A1

DE102010037295A1 - Fahrzeug-Einparkhilfesystem

Info

Publication number: DE102010037295A1
Application number: DE102010037295A
Authority: DE
Inventors: Salvador New Hudson Toledo; Dirk Gunia; Kay C. Müller; Torsten Wey; Marcus Kalabis; Nate Livonia Rolfes; Janet Meise
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2011-04-21
Also published as: CN102030038B; US20110080305A1; CN102030038A; US8169341B2

Abstract

Ein Einparkhilfesystem zum Einparken eines Fahrzeugs (V) in eine Ziel-Parklücke (10) enthält ein Sensorsystem. Das Sensorsystem ermittelt, ob es eine ausreichende Spurlänge (34) in der Ziel-Parklücke (10) gibt, die zu klein ist, um ein Einparkmanöver in einem einzelnen Manöver zu vollenden, aber groß genug ist, um ein Einparkmanöver in mehr als einem Manöver zu vollenden. Während jedes der mehr als ein Einparkmanöver wird der Fahrer angeleitet, eine berechnete Lenk-Trajektorie durchzuführen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Einparkhilfesystem.
Fahrzeug-Einparkhilfesysteme werden dazu eingesetzt, eine passende Parklücke, z. B. meist eine parallele Lücke, eine hintere senkrechte Lücke oder eine Garagen-Parklücke, zu erkennen und dann das Lenken des Fahrzeugs zu übernehmen, um das Fahrzeug freihändig in die erkannte Lücke zu manövrieren. Während des Betriebs schaltet der Fahrer noch das Getriebe und betätigt die Gas- und Bremspedale. Somit erfolgt das Lenken zwar automatisch, der Fahrer ist aber noch für sicheres Einparken des Fahrzeugs verantwortlich.
Bei einem aus dem Dokument US 69 48 729 bekannten Fahrzeug-Einparkhilfesystem tasten Sensoren vordere Hindernisse, hintere Hindernisse und den Rand einer möglichen Parklücke ab. Die Sensordaten werden verarbeitet, und es wird ein Ausgangssignal bereitgestellt, welches den Fahrer bei einem Einparken des Fahrzeugs unterstützt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Fahrzeug-Einparkhilfesystem bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug-Einparkhilfesystem gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen eines Einparkhilfesystems gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Eine Ausführungsform eines Einparkhilfesystems zum Einparken eines Fahrzeugs in eine Ziel-Parklücke umfasst ein Sensorsystem, welches ermittelt, ob eine ausreichende Spurlänge in der Ziel-Parklücke vorhanden ist, die zwar zu klein ist, um ein Einparkmanöver in einem einzelnen Manöver zu vollenden, aber groß genug ist, um ein Einparkmanöver in mehr als einem Manöver zu vollenden. Während der Ausführung mehr als eines Einparkmanövers wird der Fahrer angeleitet, während jedes der mehr als ein Einparkmanöver eine berechnete Lenk-Bahnkurve, nachfolgend Lenk-Trajektorie genannt, auszuführen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Einparken eines Fahrzeugs in eine Ziel-Parklücke ein Fahrzeug mit einem Sensorsystem und einem damit in Wirkverbindung stehenden Einparkhilfesystem. Benachbarte Objekte werden mittels eines Sensors abgetastet, um zu ermitteln, ob eine Ziel-Parklücke zum Einparken des Fahrzeugs zur Verfügung steht. Die benachbarten Objekte umfassen mindestens ein Objekt vor oder hinter der Ziel-Parklücke, und der Sensor führt dem Einparkhilfesystem ein Eingangssignal zu. Das Einparkhilfesystem wird eingesetzt, um zu ermitteln, ob es eine ausreichende Spurlänge in einer Ziel-Parklücke gibt, die zwar zu klein ist, um ein Einparkmanöver in einem einzelnen Manöver zu Ende durchzuführen, aber groß genug ist, um ein Einparkmanöver in mehr als einem Manöver zu vollenden. Wenn eine ausreichende Spurlänge vorhanden ist, auf der das Fahrzeug einzuparken ist, wird der Fahrer angeleitet, jedes der mehr als ein Einparkmanöver durchzuführen, die nötig sind, um das Fahrzeug in der Ziel-Parklücke einzuparken.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:
1 eine Prinzipskizze eines Weges in eine Ziel-Parklücke unter Verwendung eines Einparkhilfesystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
1A eine Prinzipskizze eines Abschnitts des in 1 dargestellten Einparkhilfesystems, die das zugehörige dabei verwendete Fahrzeug zeigt, und
2 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Einparken eines Fahrzeugs unter Verwendung des Einparkhilfesystems gemäß der Erfindung.
1 zeigt eine Prinzipskizze einer ersten Ausführungsform eines Weges P zum Einparken eines Fahrzeugs V in eine Ziel-Parklücke oder Lücke 10 zwischen zwei geparkten Fahrzeugen V1 und V2 unter Verwendung eines Einparkhilfesystems, welches nachfolgend im Detail beschrieben wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das in 1A schematisch gezeigte Fahrzeug V mindestens folgende Komponenten oder Systeme auf: ein Bremspedal 12, ein Gaspedal 14, ein Bremssystem 16, ein Lenksystem 18, ein Getriebesystem 20, Räder 22, ein mit 24 bezeichnetes elektrisches Servolenksystem EPAS (EPAS = Electric Power Assisted Steering), welches Teil des Lenksystems 18 ist, ein Sensorsystem 26, ein Antriebssystem 28 und ein Einparkhilfesystem 30. Alternativ kann an Stelle eines EPAS ein elektrohydraulisches Servolenksystem verwendet werden, und an Stelle der Ultraschall-Sensoren können Radar-, Lidar-, Laser- oder Wärme-Sensoren verwendet werden. Das Einparkhilfesystem 30 ist in 1A schematisch dargestellt Das einzuparkende Fahrzeug V kann natürlich auch andere geeignete Komponenten oder Systeme enthalten. Hier werden nur diejenigen Komponenten oder Systeme erläutert, die zur Beschreibung und Erläuterung von Funktion und Betrieb der Erfindung erforderlich sind.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel steht das Sensorsystem 26 in Wirkverbindung mit dem Einparkhilfesystem 30, um diesem ein oder mehrere Eingangssignal(e) zuzuführen. Das Sensorsystem 26 weist vorzugsweise Ultraschall-Sensoren, GPS- und/oder odometrische (entfernungsmessende) Sensoren und einen Sensor für den absoluten Lenkradwinkel auf. Alternativ kann das Einparkhilfesystem 30 einen Sensor für den relativen Lenkradwinkel an Stelle eines Sensors für den absoluten Lenkradwinkel aufweisen. Die Ultraschall-Sensoren können sich an einer oder mehreren Seite(n) von vorderen und/oder hinteren Stoßfängern des Fahrzeugs V befinden. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist ein allgemein mit S bezeichneter Ultraschall-Sensor schematisch dargestellt, der sich an einem vorderen beifahrerseitigen oder rechten Stoßfänger des Fahrzeugs V befindet.
Alternativ können Anzahl und/oder Position der Ultraschall-Sensoren anders als dargestellt ausgebildet sein, sofern gewünscht. Zum Beispiel können sich ein oder mehr Ultraschall-Sensoren a einem vorderen fahrerseitigen oder linken Stoßfänger des Fahrzeugs V befinden, wie bei S2 gezeigt. Ein oder mehr Ultraschall-Sensoren können auch an einem oder beiden hinteren Stoßfängern des Fahrzeugs V (wie bei S1 und S3 in 1 gezeigt) oder in irgendwelchen geeigneten Kombinationen von oder an gewünschten Stellen an dem Fahrzeug V angeordnet sein.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel können die odometrischen Sensoren an einem Rad oder mehreren der Räder 22 des Fahrzeugs V und/oder im Getriebesystem 20 des Fahrzeugs V angeordnet sein. Der Lenkradwinkelsensor ist am Lenksystem 18 des Fahrzeugs angeordnet und befindet sich vorzugsweise an einem Lenkrad des Lenksystems 18. Alternativ können Aufbau und/oder Komponenten des Sensorsystems 26 des Fahrzeugs V anders als dargestellt und beschrieben sein, sofern gewünscht.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Einparken des Fahrzeugs V unter Verwendung des erfindungsgemäßen Einparkhilfesystems 30 in die Ziel-Parklücke vorgesehen. Um dies zu erreichen, wird mindestens einer der Ultraschall-Sensoren S, S1 in Verbindung mit den odometrischen Sensoren und dem Lenkradwinkelsensor eingesetzt, um benachbarte Objekte und deren Ort relativ zur Position des Fahrzeugs V abzutasten. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind die benachbarten Objekte als die beiden geparkten Fahrzeuge V1 und V2 und als Objekt 32, welches z. B. ein Bordstein oder eine Wand sein kann, dargestellt. Es können jedoch eines oder mehrere der benachbarten Objekte von anderer Art und Typ als jene sein, die dargestellt und beschrieben sind. Selbstverständlich kann das Einparkhilfesystem 30 eine Ziel-Parklücke 10 relativ zu nur einem vorhandenen und abgetasteten Objekt oder Fahrzeug, wie z. B. dem Fahrzeug V1 oder dem Fahrzeug V2, erfolgreich erkennen.
Die Informationen der Sensoren werden von einem Rechner des Einparkhilfesystems 30 verarbeitet, um zu ermitteln, ob eine zulässige Lenk-Trajektorie T durchgeführt werden kann, um das Fahrzeug V in die Ziel-Parklücke 10 einzuparken. Die Berechnung durch den Rechner des Einparkhilfesystems 30 umfasst ein Ermitteln einer Spurlänge 34 in Abhängigkeit von der mit 36 bezeichneten Länge des Fahrzeugs V.
Die Bewegung des Fahrzeugs V entlang der Lenk-Trajektorie T kann möglicherweise in einem (Zahlwort) Einparkmanöver durchgeführt werden. Dabei wird unter einem (Zahlwort) Einparkmanöver verstanden: (1) Rückwärtsbewegen des Fahrzeugs von einem Halt in die Ziel-Parklücke (nach hinten rechts, wenn man 1 betrachtet), (2) kurzes Anhalten des Fahrzeugs in der Ziel-Parklücke, (3) Vorwärtsbewegen des Fahrzeugs in der Ziel-Parklücke und (4) Anhalten und somit Parken des Fahrzeugs. Eine nachfolgende Rückwärts- und/oder Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs bildet ein zusätzliches Einparkmanöver.
2 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Einparken eines Fahrzeugs unter Verwendung des Einparkhilfesystems 30. Wie aus 2 ersichtlich, umfasst das Verfahren einen ersten Schritt 50, in dem das Einparkhilfesystem 30 ermittelt, ob es eine passende Ziel-Parklücke 10 gibt, die zum Einparken des Fahrzeugs V zur Verfügung steht. Dazu verwendet das Einparkhilfesystem 30 den Sensor S des Sensorsystems 26. Wie vorstehend erörtert, ermittelt der Sensor S, ob es eine ausreichende Spurlänge 34 gibt, auf der das Fahrzeug V einzuparken ist.
Es kann sein, dass das Einparkhilfesystem 30 in dem Schritt 50 ermittelt, dass die Ziel-Parklücke 10 zwar passend ist, aber zu klein ist, um das Fahrzeug in einem (Zahlwort) Einparkmanöver einzuparken; d. h., es muss mehr als ein Einparkmanöver durchgeführt werden, damit das Fahrzeug V erfolgreich eingeparkt wird. Wird ermittelt, dass das Einparkhilfesystem 30 eine derartige kleinere, aber passende Ziel-Parklücke 10 erkannt hat, weist das Einparkhilfesystem 30 in einem Schritt 52 den Fahrer über eine visuelle und/oder akustische Schnittstelle darauf hin, dass eine passende Ziel-Parklücke 10 zur Verfügung steht. Das Einparkhilfesystem 30 empfiehlt dann die Parklücke 10.
Eine visuelle Schnittstelle kann beispielsweise eine Textmitteilung enthalten, die in einer Mitteilungszentrale auf der Fahrzeuginstrumententafel angezeigt wird. Alternativ kann die visuelle Schnittstelle ein Grafikbild, ein Piktogramm oder eine andere Darstellung ohne Text sein. Man erkennt, dass sich eine derartige visuelle Schnittstelle an irgendeinem gewünschten Ort im Fahrzeug befinden kann, wie z. B. an einer Überkopf-Konsole.
Anschließend wird der Fahrerin einem Schritt 54 von dem Einparkhilfesystem 30 visuell und/oder akustisch angewiesen, anzuhalten, um die Systemhilfe zum Einparken entgegenzunehmen. Wenn der Fahrer angehalten hat, leitet das Einparkhilfesystem 30 in einem Schritt 56 den Fahrer an, seine Hände von einem Lenkrad des Lenksystems 18 zu nehmen und das Getriebe des Antriebssystems 28 in den Rückwärtsgang zu schalten. Wenn der Fahrer seine Hände vom Lenkrad genommen und den Rückwärtsgang eingelegt hat, übernimmt das Einparkhilfesystem 30 in einem Schritt 58 die Lenkradbewegung und steuert das EPAS-System 24, die berechnete Lenk-Trajektorie T durchzuführen, auf Basis der relativen Fahrzeugposition zu den benachbarten Objekten, d. h., in 1 den Fahrzeugen V1 und V2 und dem Objekt 32. Das Einparkhilfesystem 30 leitet den Fahrer an, wann er anzuhalten, rückwärts zu fahren und vorwärts zu ziehen hat, um das Fahrzeug V in einem (Zahlwort) Einparkmanöver in die Ziel-Parklücke 10 einzuparken.
Nachdem der Fahrer in dem Schritt 54 die Systemhilfe zum Einparken des Fahrzeugs V entgegengenommen hat, wie vorstehend beschrieben, wird der Fahrer von dem Einparkhilfesystem 30 visuell und/oder akustisch angeleitet, anzuhalten, seine Hände von dem Lenkrad zu nehmen und in den Rückwärtsgang zu schalten. Wenn der Fahrer seine Hände vom Lenkrad genommen und den Rückwärtsgang eingelegt hat, übernimmt das Einparkhilfesystem 30 in einem Schritt 58 die Lenkradbewegung und steuert das EPAS-System 24, die berechnete Lenk-Trajektorie T durchzuführen, auf Basis der relativen Fahrzeugposition zu den benachbarten Objekten, d. h., in 1 den Fahrzeugen V1 und V2 und dem Objekt 32. Das Einparkhilfesystem 30 leitet den Fahrer an, wann er anzuhalten, entlang einer berechneten Lenk-Trajektorie rückwärts zu fahren, wie mit dem Pfeil B gezeigt, und entlang einer berechneten Lenk-Trajektorie vorwärts zu ziehen hat, wie mit dem Pfeil F gezeigt. Das Einparkhilfesystem 30 leitet den Fahrer visuell und/oder akustisch an, so oft wie nötig rückwärts B zu fahren und vorwärts F zu fahren, um das Fahrzeug V in die Ziel-Parklücke 10 einzuparken.
Die Ziel-Parklücke 10 wurde vorstehend zwar als parallele Parklücke zwischen einem vorderen, ersten Objekt und einem hinteren, zweiten Objekt beschrieben; jedoch kann die Ziel-Parklücke aber alternativ auch eine hintere senkrechte Parklücke sein, wie man sie bei typischen Parkplätzen und Garagen für mehrere Fahrzeuge findet. Außerdem wurde vorstehend die Ziel-Parklücke 10 als auf der rechten Seite des Fahrzeugs V befindlich beschrieben, und das Hindernis oder Fahrzeug V3 wurde als auf der linken Seite des Fahrzeugs V befindlich beschrieben. Alternativ kann das Einparkhilfesystem 30 verwendet werden, um eine Ziel-Parklücke auf der linken Seite des Fahrzeugs V zu erkennen und ein Hindernis oder Fahrzeug V3 auf der rechten Seite des Fahrzeugs V zu erkennen.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass das Einparkhilfesystem 30 und das Verfahren zu dessen Betrieb im Stande sind, automatisch gelenkte parallele Mehrfach-Einparkmanöver mit visuellen und/oder akustischen Fahreranleitungen oder Rückmeldungen zu unterstützen. Als Folge davon kann das Einparkhilfesystem 30 eine Ziel-Parklücke 10 empfehlen, die sonst möglicherweise eine unzureichende Spurlänge hat, um das Fahrzeug einzuparken, auf der aber ein Fahrzeug mittels automatisch gelenkter, durch visuelle und/oder akustische Fahreranleitungen oder Rückmeldungen geleiteter Mehrfach-Manöver eingeparkt werden kann. Als zusätzlich Folge davon werden eine große Zahl von parallelen Parklücken, welche sonst möglicherweise nicht als passend erkannt werden, da das Fahrzeug nicht in einem einzelnen Parkmanöver eingeparkt werden kann, verfügbar, in welche mittels des Einparkhilfesystems der Erfindung eingeparkt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6948729 [0003]

Claims

Einparkhilfesystem (30) zum Einparken eines Fahrzeugs (V) in eine Ziel-Parklücke (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Einparkhilfesystem (30) ein Sensorsystem (26) aufweist, welches ermittelt, ob es eine ausreichende Spurlänge (34) in der Ziel-Parklücke (10) gibt, die zu klein ist, um ein Einparkmanöver in einem einzelnen Manöver zu vollenden, aber groß genug ist, um ein Einparkmanöver in mehr als einem Manöver zu vollenden, und welches während der Durchführung von mehr als einem Einparkmanöver den Fahrer anleitet, um während jedes der mehr als ein Einparkmanöver eine berechnete Lenk-Trajektorie (T) durchzuführen.
Einparkhilfesystem (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (26) mindestens einen Ultraschall-Sensor (S) aufweist.
Einparkhilfesystem (30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das einzelne Manöver umfasst, das Fahrzeug (V) von einem Halt in die Ziel-Parklücke (10) rückwärts zu bewegen, das Fahrzeug in der Ziel-Parklücke kurz anzuhalten, das Fahrzeug in der Ziel-Parklücke vorwärts zu bewegen und dann das Fahrzeug anzuhalten und zu parken.
Einparkhilfesystem (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das einzelne Manöver ein erstes Einparkmanöver ist und jedes der mehr als ein Einparkmanöver, die im Anschluss an das erste Einparkmanöver von dem Fahrer durchgeführt werden, eine Rückwärtsbewegung (F) und/oder eine Vorwärtsbewegung (B) des Fahrzeugs (V) umfasst.
Einparkhilfesystem (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer durch ein visuelles und/oder akustisches Signal angeleitet wird, um die berechnete Lenk-Trajektorie (T) durchzuführen.
Einparkhilfesystem (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (26) eine Mehrzahl von Ultraschall-Sensoren (S, S1) aufweist, die an der Beifahrerseite des Fahrzeugs (V) montiert sind.
Einparkhilfesystem (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (26) eine Mehrzahl von Ultraschall-Sensoren (S2, S3) aufweist, die an der Fahrerseite des Fahrzeugs (V) montiert sind.
Einparkhilfesystem (30) nach einem Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsystem (26) eine Mehrzahl von Ultraschall-Sensoren (S, S1, S2, S3) aufweist, die an der Beifahrerseite und an der Fahrerseite des Fahrzeugs (V) montiert sind.
Einparkhilfesystem (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ziel-Parklücke (10) eine parallele Parklücke zwischen einem vorderen, ersten Objekt (V1) und einem hinteren, zweiten Objekt (V2) und entlang eines dritten Objekts (32) ist.
Einparkhilfesystem (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (V ein elektrisches Servolenksystem (24) und/oder ein elektrohydraulisches Servolenksystem aufweist, das mit dem Einparkhilfesystem (30) in Wirkverbindung steht und dahingehend gestaltet und konfiguriert ist, die berechnete Lenk-Trajektorie (T) durchzuführen.