DE102010056175A1

DE102010056175A1 - Elektronische Rangierhilfe

Info

Publication number: DE102010056175A1
Application number: DE102010056175A
Authority: DE
Inventors: Michael 71272 Kreim
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2011-08-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronische Rangierhilfe für ein Fahrzeug, insbesondere einen PKW oder einen LKW, sowie eine Verfahren zum Betrieb einer ebensolchen Rangierhilfe. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer elektronische Rangierhilfe für ein Fahrzeug, bei dem einem Fahrer des Fahrzeuges zur Ausführung eines vorgebbaren Rangiermanövers optische Hinweise über hierfür auszuführende Soll-Lenk- und/oder Soll-Fahrbewegungen ausgegeben werden, zeichnet sich dadurch aus, dass die optischen Hinweise der vom Fahrer vorzunehmenden Soll-Lenk- und/oder Soll-Fahrbewegungen jeweils als Pfeilkonturen (101, 201) angezeigt werden, die Pfeilkontur (101) einer auszuführenden Soll-Lenkbewegung in Abhängigkeit eines aktuellen Lenkwinkeleinschlages beginnend vom Pfeilanfang in Richtung einer Pfeilspitze mit einer Füllung (102) ausgefüllt wird, die Pfeilkontur (201) einer auszuführenden Soll-Fahrbewegung in Abhängig einer aktuellen Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs beginnend vom Pfeilanfang in Richtung einer Pfeilspitze mit einer Füllung (202) ausgefüllt wird, wobei ein Erreichen der Soll-Lenk- und der Soll-Fahrbewegung dadurch angezeigt wird, dass die jeweiligen Pfeilkonturen (101, 201) vollständig ausgefüllt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Rangierhilfe für ein Fahrzeug, insbesondere einen PKW oder einen LKW, mit der einem Fahrer des Fahrzeuges zur Ausführung eines vorgebbaren Rangiermanövers, bspw. eines Einparkmanövers oder eines Rangiermanövers in engen Straßen oder eines Rangiermanövers zum Umfahren von Hindernissen, optische Hinweise über hierfür auszuführende Lenk- und/oder Fahrbewegungen ausgebbar sind.
Eine gattungsgemäße Einparkhilfe ist bspw. aus der Druckschrift DE 196 46 559 A1 bekannt. Die darin offenbarte Einparkhilfe umfasst eine Einrichtung zur Erfassung und/oder Anzeige von Hindernissen oder einer freien oder zur Verfügung stehenden Rangierfläche. Weiterhin sind Lenkwinkel-Sensoren und ein elektronisches Rechner- und Regelungssystem vorhanden, welches auf Basis der erfassten, die freie Rangierfläche darstellenden Daten, auf Basis der momentanen Fahrzeugposition und des aktuellen Lenkwinkels einen Einpark-Vorgang errechnet und dem Fahrzeuglenker durch Vorgabe der erforderlichen Fahr- und Lenkmanöver anzeigt. Die Ausgangssignale des Einpark-Rechnersystems werden Anzeigeeinrichtungen zugeführt, über die der Fahrer optisch oder akustisch zur Ausführung der für den optimalen Einparkvorgang errechneten Manöver angewiesen wird. Eine optische Anzeige erfolgt mit Hilfe von aufleuchtenden Pfeilen, die den Fahrer auffordern vorwärts oder rückwärts zu fahren und das Lenkrad nach links oder nach rechts einzuschlagen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bekannte Rangierhilfen dahingehend zu verbessern, dass der Fahrer bei schwierigen Rangiermanövern schneller und effektiver bei der Ausführung der Rangiermanöver unterstützt wird.
Die Aufgabe wird durch eine elektronische Rangierhilfe gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer elektronischen Rangierhilfe gemäß Anspruch 6 gelöst.
Der vorrichtungsgemäße Teil der Aufgabe wird demgemäß durch eine elektronische Rangierhilfe für ein Fahrzeug gelöst, mit der einem Fahrer des Fahrzeuges zur Ausführung eines vorgebbaren Rangiermanövers optische Hinweise über hierfür auszuführende Soll-Lenk- und/oder Soll-Fahrbewegungen ausgebbar sind. Die elektronische Rangierhilfe ist erfindungsgemäß derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass die optischen Hinweise der vom Fahrer vorzunehmenden Soll-Lenk- und/oder Soll-Fahrbewegungen jeweils als Pfeilkonturen angezeigt werden, die Pfeilkontur einer auszuführenden Soll-Lenkbewegung in Abhängigkeit eines aktuellen Lenkwinkeleinschlages beginnend vom Pfeilanfang in Richtung einer Pfeilspitze mit einer Füllung ausgefüllt wird, und die Pfeilkontur einer auszuführenden Soll-Fahrbewegung in Abhängig einer aktuellen Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs beginnend vom Pfeilanfang in Richtung einer Pfeilspitze mit einer Füllung ausgefüllt wird, wobei ein Erreichen einer jeweiligen Soll-Lenk- und Soll-Fahrbewegung dadurch angezeigt wird, dass die jeweiligen Pfeilkonturen vollständig ausgefüllt sind.
Die elektronische Rangierhilfe berechnet dabei auf Basis eines vom Fahrer vorgegebenen Rangiermanövers, abhängig von einer von Umgebungserfassungssensoren des Fahrzeugs (Ultraschall-, Radar-, Infrarot-, und/oder Lidarsensoren) erfassten Fahrzeugumgebung, der Fahrzeugposition und deren Veränderung und dem aktuellen Lenkwinkel, die für die optimale Ausführung des Rangiermanövers erforderliche Soll-Lenkbewegung (Soll-Lenkwinkel (rechts/links)) und die erforderliche Soll-Fahrbewegung (vorwärts/rückwärts). Das Rangiermanöver (bspw. das Einparken) umfasst dabei typischerweise mehrere einzelne Manöver, die jeweils durch eine Soll-Lenk- und eine Soll-Fahrbewegung gekennzeichnet sind. Hat der Fahrer ein solches Manöver ausgeführt, werden von der Rangierhilfe eine Soll-Lenk und eine Fahrbewegung des nächsten Manövers berechnet und als entsprechende optische Hinweise angezeigt.
Erfindungsgemäß werden die optischen Hinweise über die vom Fahrer auszuführenden Soll-Lenk- und Soll-Fahrbewegungen jeweils als Pfeilkonturen, d. h. als Umrisslinien eines Pfeils, dargestellt. Soll der Fahrer bspw. eine Lenkbewegung nach rechts ausführen, so wird auf einer entsprechenden Anzeigeeinheit ein Pfeil nach rechts angezeigt. Der Pfeil kann zur Verdeutlichung der vom Fahrer auszuführenden Handlung bspw. zusammen mit einem stilisierten Lenkrad und/oder in Form eines gebogenen Pfeils dargestellt werden. Weiterhin kann der Hinweis zusätzlich in Textform, bspw. „Bitte nach rechts lenken”, „Bitte rückwärtsfahren” angezeigt werden. Besonders bevorzugt wird der vom Fahrer einzulegende Gang (bspw. „D” oder „1. Gang”/„R” oder „Rückwärtsgang”) angezeigt. Die Rangierhilfe ist weiterhin bevorzugt nur bei geringen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs, insbesondere < 5 km/h aktivierbar.
Vor Beginn einer Fahrbewegung (rückwärts/vorwärts) ist der Lenkwinkeleinschlag, d. h. die Lenkbewegung, vom Fahrer so lange auszuführen, bis der Soll-Lenkwinkel erreicht ist, was erfindungsgemäß dadurch angezeigt wird, dass die Pfeilkontur des Pfeils vollständig mit einer Füllung ausgefüllt ist. Die Füllung kann in gleicher Farbe, wie die Konturlinie der Pfeilkontur gewählt werden.
Eine angezeigte Fahrbewegung (Pfeilkontur mit Pfeilspitze in Richtung Fahrzeugvorderseite/Pfeilkontur mit Pfeilspitze in Richtung Fahrzeugrückseite) ist dann mit dem Soll-Lenkwinkel solange auszuführen, bis die Pfeilkontur für die Fahrbewegung vollständig ausgefüllt ist. Eine vollständig ausgefüllte Pfeilkontur für eine Fahrbewegung besagt, dass das Fahrzeug die Soll-Position für das jeweilige Fahrmanöver erreicht hat. Damit ist bspw. ein erstes Fahrmanöver eines aus mehreren Manövern bestehenden Rangiervorganges ausgeführt. Nach Ausführung eines Fahrmanövers werden die Hinweise für das nächste Manöver des Rangiervorgangs angezeigt und müssen vom Fahrer analog ausgeführt werden. Das vollständige Beenden des Rangiervorgangs kann dem Fahrer entsprechend optisch oder akustisch signalisiert werden.
Eine bevorzugte Weiterbildung der elektronischen Rangierhilfe zeichnet sich dadurch aus, dass sobald die jeweilige Pfeilkontur vollständig ausgefüllt ist, d. h. die Soll-Lenk- bzw. Soll-Fahrbewegung vollständig ausgeführt wurde, mittels eines akustischen Signalgebers ein akustisches Signal und/oder mittels eines Aktuators ein vom Fahrer haptisch wahrnehmbares Signal, beispielsweise eine Vibration des Lenkrades, ausgebbar ist. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer seinen Blick nur kurz, für das Erfassen von Instruktionen des nächsten Manövers, von der Fahrbahn abwenden muss und ansonsten die für das Ausführen des jeweiligen Fahrmanövers erforderlichen Informationen auf haptischen oder akustischen Wege bekommt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rangierhilfe zeichnet sich dadurch aus, dass ein Mittel zur Beeinflussung der vom Fahrer aufzuwendenden Lenkkraft abhängig vom Lenkwinkel vorhanden ist. In einer Ausführungsform ist diese Mittel dazu eingerichtet, dass die vom Fahrer aufzuwendende Lenkkraft mit zunehmendem Lenkwinkel bis zum Soll-Lenkwinkel stetig zunimmt. In einer weiteren Ausführungsform nimmt die Lenkkraft bei Erreichen des Soll-Lenkwinkels unstetig zu. Beides erleichtert das Erkennen des Erreichens des Soll-Lenkwinkels.
Weiterhin ist die elektronische Rangierhilfe bevorzugt derart ausgelegt und eingerichtet, dass Lenk- und Fahrbewegungen, die nicht den gegebenen Hinweisen der Rangierhilfe entsprechen, bspw. die Rangierhilfe zeigt den Hinweis „rechte Pfeilkontur” (nach rechts lenken) an, und der Fahrer lenkt versehentlich nach links, eine Warnung auslösen, die den Fahrer auf sein Versehen aufmerksam macht.
Der verfahrensgemäße Teil der Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betrieb einer elektronische Rangierhilfe für ein Fahrzeug gelöst, bei dem einem Fahrer des Fahrzeuges zur Ausführung eines vorgebbaren Rangiermanövers optische Hinweise über hierfür auszuführende Soll-Lenk- und/oder Soll-Fahrbewegungen ausgegeben werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die optischen Hinweise der vom Fahrer vorzunehmenden Soll-Lenk- und/oder Soll-Fahrbewegungen jeweils als Pfeilkonturen angezeigt werden, die Pfeilkontur einer auszuführenden Soll-Lenkbewegung in Abhängigkeit eines aktuellen Lenkwinkeleinschlages beginnend vom Pfeilanfang in Richtung einer Pfeilspitze mit einer Füllung ausgefüllt wird, die Pfeilkontur einer auszuführenden Soll-Fahrbewegung in Abhängig einer aktuellen Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs beginnend vom Pfeilanfang in Richtung einer Pfeilspitze mit einer Füllung ausgefüllt wird, wobei ein Erreichen der Soll-Lenk- und der Soll-Fahrbewegung dadurch angezeigt wird, dass die jeweiligen Pfeilkonturen vollständig ausgefüllt sind.
Bevorzugt wird, sobald die jeweilige Pfeilkontur vollständig ausgefüllt ist, ein akustisches Signal und/oder ein vom Fahrer haptisch wahrnehmbares Signal, beispielsweise eine Vibration des Lenkrades, ausgegeben. Weiterhin bevorzugt wird für die auszuführenden Fahrbewegungen der jeweils einzulegende Gang angezeigt, und/oder die Hinweise zur Ausführung der Soll-Lenk- und/oder Soll-Fahrbewegungen als Textanweisung ausgegeben.
Wie bereits erwähnt, umfasst die elektronische Rangierhilfe Sensoren, wie bspw. Ultraschall-, Infrarot-, Radar-, und/oder Lidarsensoren, mit denen die Fahrzeugumgebung erfasst werden kann. Vorteilhafterweise kann hierzu eine bereits im Fahrzeug vorhandene Sensorik genutzt werden. Die erfassten Umgebungsinformationen werden an die elektronische Rangierhilfe weitergeleitet. Des Weiteren muss der Fahrer der elektronischen Rangierhilfe vorgeben, welches Rangiermanöver ausgeführt werden soll, bspw. in welche Richtung das Fahrzeug gesteuert werden soll, ob ein Einparkmanöver ausgeführt werden soll, ob in eine enge Straße eingebogen werden muss, etc. Der Fahrer kann hierbei bevorzugt aus einem Menü von Rangieroptionen wählen. Ist eine Richtungseingabe des Fahrers erforderlich, so erfolgt diese bevorzugt durch die Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers.
Ist die elektronische Rangierhilfe aktiv, werden die Umgebungsinformationen der Umgebungserfassungssensoren verarbeitet. Dabei errechnet ein geeigneter Algorithmus abhängig von den variierenden Fahrzeugbewegungen und der variierenden Fahrzeugposition die idealen Soll-Lenk – und Soll-Fahrbewegungen, die von dem Fahrer des Fahrzeugs ausgeführt werden müssen, um möglichst effektiv zu rangieren. Die auszuführenden Soll-Lenk- und Soll-Fahrbewegungen werden dem Fahrer durch eine geeignete optische Anzeige, bspw. ein geeigneten Display eines Navigationssystems oder über ein Head-Up Display.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert.
Dabei zeigen:
1 ein Beispiel zur Anzeige einer Soll-Lenkbewegung,
2 ein Beispiel zur Anzeige einer Soll-Fahrbewegung.
1 zeigt eine Anzeigeeinheit der elektronischen Rangierhilfe, die in einen Fahrgeschwindigkeitsanzeiger eines Fahrzeugs integriert ist. Zu erkennen ist ein symbolhaft dargestelltes Lenkrad 103 der eine Pfeilkontur 101 nebengeordnet ist. Die Pfeilkontur 101 repräsentiert den Hinweis an den Fahrer, eine Soll-Lenkbewegung nach rechts auszuführen. Der Soll-Lenkwinkel ist dann erreicht, wenn die Pfeilkontur 101 vollständig mit einer Füllung 102 ausgefüllt ist. Vorliegend ist die Pfeilkontur 101 bis zur Hälfte der Pfeilkonturinnenfläche mit einer weißen Füllung 102 ausgefüllt, so dass der Fahrer das Lenkrad weiter nach rechts drehen muss, bis die Pfeilkontur 101 vollständig mit der weißen Füllung 102 ausgefüllt ist. Der Hinweis an Fahrer eine Lenkbewegung nach rechts vorzunehmen wird zusätzlich auch als Text 105 angezeigt. Weiterhin kann der Fahrer der Anzeige den vorzuwählenden Gang 104, vorliegend die Einstellung „D” des Automatikgetriebes entnehmen.
2 zeigt ein Beispiel zur Anzeige einer Soll-Fahrbewegung auf der in 1 beschriebenen Anzeigeeinheit. Angezeigt wird wiederum ein Lenkradsymbol 203 mit einer Pfeilkontur 201, die vorliegend in Richtung Fahrzeugrückseite weist und damit vom Fahrer eine Fahrbewegung mit dem eingestellten Soll-Lenkwinkel nach rückwärts verlangt. Abhängig von der Rückwärtsfahrbewegung wird auch hier die Pfeilkontur 201 mit einer Füllung 202 ausgefüllt, wobei die Pfeilkontur 201 dann vollständig ausgefüllt ist, sobald die Soll-Fahrbewegung vollständig erfolgt ist. Bevorzugt kann bei vollständiger Ausführung der Soll-Fahrbewegung ein akustisches Signal ertönen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19646559 A1 [0002]

Claims

Elektronische Rangierhilfe für ein Fahrzeug, mit der einem Fahrer des Fahrzeuges zur Ausführung eines vorgebbaren Rangiermanövers optische Hinweise über hierfür auszuführende Soll-Lenk- und/oder Soll-Fahrbewegungen ausgebbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Rangierhilfe derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass – die optischen Hinweise der vom Fahrer vorzunehmenden Soll-Lenk- und/oder Soll-Fahrbewegungen jeweils als Pfeilkonturen (101, 201) angezeigt werden, – die Pfeilkontur (101) einer auszuführenden Soll-Lenkbewegung in Abhängigkeit eines aktuellen Lenkwinkeleinschlages beginnend vom Pfeilanfang in Richtung einer Pfeilspitze mit einer Füllung (102) ausgefüllt wird, und – die Pfeilkontur (201) einer auszuführenden Soll-Fahrbewegung in Abhängig einer aktuellen Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs beginnend vom Pfeilanfang in Richtung einer Pfeilspitze mit einer Füllung (202) ausgefüllt wird, wobei ein Erreichen der Soll-Lenk- und der Soll-Fahrbewegung dadurch angezeigt wird, dass die jeweiligen Pfeilkonturen (101, 201) vollständig ausgefüllt sind.
Elektronische Rangierhilfe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sobald die jeweilige Pfeilkontur (101, 201) vollständig ausgefüllt ist mittels eines akustischen Signalgebers ein akustisches Signal und/oder mittels eines Aktuators ein vom Fahrer haptisch wahrnehmbares Signal, beispielsweise eine Vibration des Lenkrades, ausgebbar ist.
Elektronische Rangierhilfe gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die auszuführenden Fahrbewegungen der hierfür einzulegende Gang (104, 204) anzeigbar ist und/oder die Hinweise zur Ausführung der Soll-Lenk- und/oder Soll-Fahrbewegungen als Textanweisung (105) ausgebbar ist/sind.
Elektronische Rangierhilfe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zur Beeinflussung der vom Fahrer aufzuwendenden Lenkkraft abhängig vom Lenkwinkel vorhanden ist.
Elektronische Rangierhilfe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rangierhilfe nur bei geringen Geschwindigkeiten, insbesondere < 5 km/h aktivierbar ist.
Verfahren zum Betrieb einer elektronische Rangierhilfe für ein Fahrzeug, bei dem einem Fahrer des Fahrzeuges zur Ausführung eines vorgebbaren Rangiermanövers optische Hinweise über hierfür auszuführende Soll-Lenk- und/oder Soll-Fahrbewegungen ausgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass – die optischen Hinweise der vom Fahrer vorzunehmenden Soll-Lenk- und/oder Soll-Fahrbewegungen jeweils als Pfeilkonturen (101, 202) angezeigt werden, – die Pfeilkontur (101) einer auszuführenden Soll-Lenkbewegung in Abhängigkeit eines aktuellen Lenkwinkeleinschlages beginnend vom Pfeilanfang in Richtung einer Pfeilspitze mit einer Füllung (102) ausgefüllt wird, und – die Pfeilkontur (201) einer auszuführenden Soll-Fahrbewegung in Abhängig einer aktuellen Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs beginnend vom Pfeilanfang in Richtung einer Pfeilspitze mit einer Füllung (201) ausgefüllt wird, wobei ein Erreichen der Soll-Lenk- und der Soll-Fahrbewegung dadurch angezeigt wird, dass die jeweiligen Pfeilkonturen (101, 201) vollständig ausgefüllt sind.
Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sobald die jeweilige Pfeilkontur (101, 201) vollständig ausgefüllt ist, ein akustisches Signal und/oder ein vom Fahrer haptisch wahrnehmbares Signal, beispielsweise eine Vibration des Lenkrades, ausgegeben wird.
Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die auszuführenden Fahrbewegungen der jeweils einzulegende Gang (104) angezeigt wird, und/oder die Hinweise zur Ausführung der Soll-Lenk- und/oder Soll-Fahrbewegungen als Textanweisung (105) ausgegeben werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Fahrer aufzuwendende Lenkkraft abhängig vom Lenkwinkel ist.