DE102014219876A1

DE102014219876A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Unterstützung eines automatischen Einparkvorganges eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102014219876A1
Application number: DE102014219876.3A
Authority: DE
Inventors: Frederic Stefan; Uwe Gussen; Christoph Arndt; Patrick Piastowski
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-10-01
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2016-04-07
Anticipated expiration: 2034-10-02
Also published as: DE102014219876B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterstützen eines automatischen Einparkvorganges eines Kraftfahrzeugs, wobei unter Zugrundelegung einer bestimmten Fahrzeuggröße dieses Kraftfahrzeugs und unter Erfassung der Fahrzeugumgebung eine automatische Auswahl eines geeigneten Parkplatzes und/oder eine automatische Durchführung des Einparkvorganges erfolgt. Ein erfindungsgemäßes Verfahren weist folgende Schritte auf: Abfragen, ob auf Basis einer Nutzervorgabe eine von der tatsächlichen Fahrzeuggröße des Kraftfahrzeugs abweichende Fahrzeuggröße für die Auswahl eines geeigneten Parkplatzes und/oder die Durchführung eines automatischen Einparkvorganges zugrunde gelegt werden soll, und Modifizieren der Auswahl eines geeigneten Parkplatzes bzw. des Einparkvorganges in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieser Abfrage.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung eines automatischen Einparkvorganges eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, welche zur Berücksichtigung besonderer und mittels herkömmlicher Parksensoren schwierig zu erfassender geometrischer Abmessungen geparkter Fremdfahrzeuge oder auch des erfindungsgemäß ausgerüsteten eigenen Fahrzeugs ausgelegt sind.
Die künftige Generation von Parkassistenzsystemen, die in den folgenden Jahren auf den Markt kommt, wird dazu in der Lage sein, ein automatisches Einparken eines Fahrzeugs durch Übernahme der lateralen Kontrolle (mittels Lenken) und der longitudinalen Kontrolle (mittels Betätigung der Bremse, des Gaspedals oder des Schalthebels) durchzuführen. Zur Erfassung eines geeigneten Parkplatzes sowie zur Überwachung der Umgebung des Fahrzeugs während der Durchführung des Parkmanövers werden bei solchen Systemen typischerweise Anordnungen von Ultraschall-Parksensoren eingesetzt. Die Erfassung spezieller geometrischer Abmessungen von in der Umgebung geparkten Fremdfahrzeugen oder auch des das Parkmanöver durchführenden Fahrzeugs, beispielsweise infolge einer Anhängerkupplung, einer Stoßstange, einer Kabelschleppvorrichtung oder auch infolge von am Fahrzeug heckseitig montierten Fahrrädern durch solche Parksensoren kann jedoch eine anspruchsvolle und schwierige Herausforderung darstellen, da sich jene in einem geringen Abstand vom Fahrzeug befinden oder oberhalb oder unterhalb der Sichtlinie der Sensoren montiert sein können. Ein weiteres Beispiel für solche speziellen Abmessungen sind die Pedale eines senkrecht zur Fahrbahnrichtung geparkten Motorrades.
Letztlich können sämtliche in der Umgebung eines Parkplatzes befindliche Objekte spezielle geometrische Formen bzw. Abmessungen aufweisen, die eine potentielle Störung bzw. Behinderung für den Parkvorgang darstellen können. Derartige Objekte bzw. Fahrzeuganbauten werden im Folgenden zur Abkürzung auch als "PPDRA" ("Parking Place Dimension Reducing Artefacts" = Parkplatzabmessungen reduzierende Artefakte) bezeichnet. Solche PPDRA führen letztlich dazu, dass der für das Parkmanöver zur Verfügung stehende Platz verringert wird und, falls dies nicht erkannt wird, eine Kollision während des Parkvorganges erfolgen kann.
Aus DE 10 2011 082 826 A1 ist u.a. ein Verfahren zum Unterstützen eines automatischen Einparkvorganges eines Einparkhilfesystems eines Fahrzeugs bekannt, wobei eine Veränderung der hinteren Einparkgrenze in Abhängigkeit von Hindernissen in Fahrtrichtung des Fahrzeugs (also vor dem Fahrzeug) durchgeführt wird. Die hintere Einparkgrenze definiert hierbei ein Kriterium, welches das Einparken mit Hilfe des Einparkhilfesystems des Fahrzeugs erlaubt oder verbietet. Durch das Verändern der hinteren Einparkgrenze kann dieses Kriterium verändert werden, so dass durch das Einparkhilfesystem des Fahrzeugs ein Einparken auch in Parklücken ermöglicht werden soll, bei denen dies bisher nicht möglich war.
Aus DE 10 2012 024 151 A1 sind u.a. eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Unterstützung des Einparkens eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei die Vorrichtung eine Sensoranordnung zur Erkennung der Umgebung des Kraftfahrzeugs und eine Kommunikationsvorrichtung aufweist, die eine Kommunikation zwischen zwei Kraftfahrzeugen ermöglicht. Eine mit der Sensoranordnung und der Kommunikationsvorrichtung gekoppelte Steuerungsanordnung ist dazu ausgebildet, mittels der Kommunikationsvorrichtung ein Signal an in der Nähe des einzuparkenden Kraftfahrzeugs befindliche Kraftfahrzeuge abzusenden und z.B. einen Parkwunsch mitzuteilen. Die entsprechenden bereits geparkten Kraftfahrzeuge können sich dann selbsttätig bewegen, um die Parklücke derart zu vergrößern, dass ein Einparken möglich ist.
Zum weiteren Stand der Technik wird lediglich beispielhaft auf DE 10 2013 102 504 A1 und US 2013/0096765 A1 verwiesen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung eines automatischen Einparkvorganges eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, welche die präzise und kollisionsfreie Durchführung eines Parkmanövers auch unter schwierigen Platzverhältnissen ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 bzw. die Vorrichtung gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 11 gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Unterstützen eines automatischen Einparkvorganges eines Kraftfahrzeugs, wobei unter Zugrundelegung einer bestimmten Fahrzeuggröße dieses Kraftfahrzeugs und unter Erfassung der Fahrzeugumgebung eine automatische Auswahl eines geeigneten Parkplatzes und/oder eine automatische Durchführung des Einparkvorganges erfolgt, weist folgende Schritte auf:

– Abfragen, ob auf Basis einer Nutzervorgabe eine von der tatsächlichen Fahrzeuggröße des Kraftfahrzeugs abweichende Fahrzeuggröße für die Auswahl eines geeigneten Parkplatzes und/oder die Durchführung eines automatischen Einparkvorganges zugrunde gelegt werden soll; und
– Modifizieren der Auswahl eines geeigneten Parkplatzes bzw. des Einparkvorganges in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieser Abfrage.

Der Erfindung liegt insbesondere das Konzept zugrunde, auf Basis von Fahrereingaben eine Neudimensionierung des verfügbaren Parkraumes vorzunehmen. Hierbei wird dem Fahrer insbesondere die Möglichkeit gegeben, die dem automatischen Einparkvorgang zugrunde gelegte Fahrzeuggröße seines Kraftfahrzeugs virtuell zu vergrößern, wobei dies bereits erfolgen kann, bevor der jeweilige in Betracht kommende Parkplatz von der Vorrichtung zur Unterstützung des Einparkvorganges abgescannt wird. Eine solche vom Fahrer vorgenommene virtuelle Vergrößerung seines Fahrzeugs (z.B. zur Berücksichtigung von am Fahrzeugheck montierten Fahrrädern oder einer Anhängerkupplung) hat dann zur Folge, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das Einparkhilfesystem ausschließlich nach entsprechend größeren Parkplätzen Ausschau hält. Dabei kann erfindungsgemäß insbesondere auch vor jedem einzelnen Parkmanöver eine Anfrage an den Fahrer erfolgen, ob dieser die Standardgröße oder die virtuelle Größe des Fahrzeugs zugrunde legen möchte.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Abfrage durch Auslesen einer dem Kraftfahrzeug zugeordneten Speichervorrichtung, insbesondere eines Fahrzeugschlüssels oder eines elektronischen Fahrzeugmoduls.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt des Abfragens folgende Schritte:

– Erfassen, für einen zum Einparken anvisierten Parkplatz, einer Information betreffend das Vorhandensein eines den Einparkvorgang potentiell behindernden und/oder die für den Einparkvorgang nutzbare effektive Parkplatzgröße reduzierenden Hindernisses; und
– Übermitteln einer Anfrage an einen Nutzer, ob auf Basis dieser Information eine von der tatsächlichen Fahrzeuggröße des Kraftfahrzeugs abweichende Fahrzeuggröße für die Auswahl eines geeigneten Parkplatzes und/oder die Durchführung eines automatischen Einparkvorganges zugrunde gelegt werden soll.

Der Fahrer kann gemäß der Erfindung auch in die Lage versetzt werden, die Größe des Parkplatzes nach einem bereits erfolgten Abscannen durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zu modifizieren. Dem Fahrer kann hierbei die Möglichkeit gegeben werden, die Abmessungen des gescannten verfügbaren Parkplatzes front- oder heckseitig des Fahrzeugs manuell zu reduzieren. Wenn infolge dieser Reduzierung der Parkplatz zu eng wird, hält die Vorrichtung nach einem verfügbaren Parkplatz weiter Ausschau. Anderenfalls wird das Parkmanöver auf Basis der neu definierten, virtuellen Abmessungen des Parkplatzes entsprechend der von dem Fahrer vorgenommenen Modifikation durchgeführt.
Das den Einparkvorgang potentiell behindernde und/oder die für den Einparkvorgang nutzbare Parkplatzgröße effektiv reduzierende Hindernis kann auf Seiten des einzuparkenden Fahrzeug selbst oder auch auf Seiten eines im Bereich des anvisierten Parkplatzes bereits abgestellten Fremdfahrzeugs (jeweils in Form eines Fahrzeuganbaus oder dergleichen) vorhanden sein und wird im Weiteren zur Abkürzung auch als PPDRA ("Parking Place Dimension Reducing Artefacts" = Parkplatzabmessungen reduzierende Artefakte) bezeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Erfassen der Information auf Basis einer von einem Nutzer getätigten Eingabe, was beispielsweise über eine geeignete Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) erfolgen kann.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Erfassen der Information unter Verwendung einer Kamera- oder Sensorvorrichtung.
Gemäß einer Ausführungsform wird die erfasste Information von einer im Bereich des Parkplatzes vorhandenen Infrastruktur abgefragt bzw. empfangen.
Gemäß einer Ausführungsform wird die erfasste Information von einer fahrzeugseitig vorhandenen Speichervorrichtung abgefragt bzw. empfangen.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Erfassen der Information auf Basis einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Dabei können die Informationen zwischen allen beteiligten Fahrzeuge ausgetauscht werden, also können PPDRA von einem stehenden Fahrzeug ans einparkende Fahrzeug als auch umgekehrt übertragen werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schritt des Modifizierens das Verfolgen einer veränderten Bewegungsbahn (Trajektorie) und/oder einer veränderten Zielposition.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Schritt des Modifizierens das Aufsuchen eines anderen Parkplatzes für den Einparkvorgang.
Die Erfindung betrifft weiter auch eine Vorrichtung zum Unterstützen eines automatischen Einparkvorganges eines Kraftfahrzeugs, welche dazu konfiguriert ist, ein Verfahren mit den oben beschriebenen Merkmalen durchzuführen. Zu bevorzugten Ausgestaltungen sowie Vorteilen der Vorrichtung wird auf die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Bezug genommen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer typischen Verkehrssituation zur Erläuterung einer Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
2 eine schematische Darstellung einer weiteren typischen Verkehrssituation zur Erläuterung einer Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt in schematischer Darstellung eine Situation, in welcher Fahrzeug "D" sowohl den Parkplatz zwischen den Fahrzeugen "A" und "B" als auch den Parkplatz zwischen den Fahrzeugen "B" und "C" jeweils nicht nutzen kann, da sämtliche dieser Fahrzeuge "A"–"C" mit "PPDRA" ("Parking Place Dimension Reducing Artefacts" = Parkplatzabmessungen reduzierende Artefakte) ausgestattet sind und ein dementsprechend hinreichender Sicherheitsabstand um das Fahrzeug "D" nicht garantiert werden kann. Dabei kann auch das den Parkvorgang beabsichtigende Fahrzeug "D" selbst – wie in 1 der Fall – ebenfalls ein PPDRA aufweisen. Diese Information kann z.B. im Karosseriesteuerungsmodul des Fahrzeugs "D" gespeichert sein und ebenfalls bei dem Manöver berücksichtigt werden.
Wenn ein oder mehrere PPDRA im Bereich einer von der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfassten Parkposition nachgewiesen werden, kann insbesondere die messtechnisch erfasste Abmessung des Parkplatzes um einen konstanten Wert (von z.B. 30 cm) reduziert werden. Wenn der Parkplatz dann immer noch groß genug ist, kann das Parkmanöver auf Basis der entsprechend modifizierten Abmessungen durchgeführt werden. Des Weiteren können bei Erfassung von einem oder mehreren PPDRA während der Durchführung des Parkmanövers die von dem Einparkhilfesystem zunächst geplanten Richtungswechsel (z.B. Umschaltvorgänge vom Rückwärts- in den Vorwärtsgang) modifiziert werden, wobei z.B. solche Schaltvorgänge zu einem früheren Zeitpunkt durchgeführt werden können, so dass das Fahrzeug eine andere Bewegungsbahn bzw. Trajektorie verfolgt und z.B. eine abweichende finale Parkposition erreicht, die einen größeren Sicherheitsabstand zu den umgebenden Objekten lässt.
In der in 2 schematisch dargestellten Situation ist der vom Fahrzeug "D" benötigte minimale Platz zum Einparken zwischen Fahrzeug "A" und Fahrzeug "B" mit "20" bezeichnet. "30" bezeichnet den zusätzlichen erforderlichen Sicherheitsspielraum bzw. -abstand aufgrund des am Fahrzeug "D" vorhandenen PPDRA. "40" bezeichnet den darüber hinaus erforderlichen Sicherheitsspielraum bzw. -abstand aufgrund des am Fahrzeug "B" vorhandenen PPDRA. Nach Erfassung der beiden PPDRA verfolgt das Einparkhilfesystem des Fahrzeugs "D" eine entsprechend andere Trajektorie und Endposition des Fahrzeugs "D", wobei die beiden PPDRA berücksichtigt werden.
Im Weiteren werden unterschiedliche, im Rahmen der vorliegenden Erfindung bestehende Möglichkeiten zur Erfassung der erfindungsgemäß berücksichtigten PPDRA erläutert, wobei diese Möglichkeiten auch in geeigneter Weise beliebig kombiniert werden können.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Fahrer aufgefordert werden, am Ende einer erfolgreichen Parkplatzerfassung ein PPDRA einzugeben bzw. zu signalisieren. Dabei kann z.B. eine Mensch–Maschine-Schnittstelle (HMI = "Human-Machine-Interface") genutzt werden. Hierbei kann der Fahrer unmittelbar nach Auffinden eines Parkplatzes gefragt werden, ob front- oder heckseitige PPDRA vorhanden sind, welche ein Einparken parallel zur Fahrbahn behindern. Für jedes PPDRA kann entweder ein standardmäßig vorgegebener Abstand (von z.B. 30 cm) vorgegeben werden, oder es kann ein Schätzwert vom Fahrer gewählt werden. Dabei kann dem Fahrer auch die Möglichkeit gegeben werden, die Möglichkeit zur Eingabe eines PPDRA dazu zu nutzen, während des Parkmanövers für einen größeren, im Bereich um das Fahrzeug verbleibenden Platz zu sorgen.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Fahrer ein PPDRA auch während der Durchführung des Parkmanövers eingeben bzw. signalisieren. Hierzu kann eine geeignete Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) vorgesehen sein. Diese Ausführungsform ist z.B. in Situationen sinnvoll, in denen der Fahrer das PPDRA vor Beginn des Parkmanövers noch nicht erkannt hat.
In weiteren Ausführungsformen kann der Fahrer auch das Einparkhilfesystem standardmäßig so konfigurieren, dass dieses einen größeren Abstand zum frontseitigen bzw. heckseitigen Ende des Fahrzeugs belässt. Eine solche Fahrerpräferenz kann z.B. im Fahrzeugschlüssel gespeichert sein.
Das PPDRA kann auch an dem einzuparkenden Fahrzeug selbst vorhanden sein. Die entsprechende Information kann beispielsweise im Karosseriesteuerungsmodul gespeichert sein und über ein spezielles Signal an das Einparkhilfesystem des Fahrzeugs übermittelt werden.
Des Weiteren kann die Erfassung des PPDRA auch kameragestützt erfolgen, wobei eine fahrzeugseitig vorhandene Kamera und ein geeigneter Bildverarbeitungsalgorithmus zur Analyse des front- bzw. heckseitigen Fahrzeugendes (wo PPDRA typischerweise vorhanden sind) verwendet werden können.
Des Weiteren kann die Erfassung von PPDRA auch auf Basis einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfolgen. In weiteren Ausführungsformen können bestimmte PPDRA auch mit einem speziellen Transponder ausgestattet sein, wobei die von diesem Transponder ausgesandten Signale von dem den Parkvorgang durchführenden Fahrzeug erfasst werden können.
In weiteren Ausführungsformen kann die Information betreffend PPDRA auch durch die Parkinfrastruktur bereitgestellt werden, indem Überwachungseinheiten z.B. in Form von Kameras im Parkbereich (z.B. in einer Tiefgarage) die PPDRA-Information an ein den Parkvorgang ausführendes Fahrzeug auf Anforderung übermitteln können.
In weiteren Ausführungsformen kann die PPDRA-Erfassung auch radargestützt erfolgen, wobei das den Parkvorgang ausführende Fahrzeug spezielle Algorithmen zur Radarsignalverarbeitung nutzen kann, um PPDRA in einem um das (mit einem entsprechenden Radar ausgestattete) Fahrzeug zu erfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011082826 A1 [0004]
DE 102012024151 A1 [0005]
DE 102013102504 A1 [0006]
US 2013/0096765 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Unterstützen eines automatischen Einparkvorganges eines Kraftfahrzeugs, wobei unter Zugrundelegung einer bestimmten Fahrzeuggröße dieses Kraftfahrzeugs und unter Erfassung der Fahrzeugumgebung eine automatische Auswahl eines geeigneten Parkplatzes und/oder eine automatische Durchführung des Einparkvorganges erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Abfragen, ob auf Basis einer Nutzervorgabe eine von der tatsächlichen Fahrzeuggröße des Kraftfahrzeugs abweichende Fahrzeuggröße für die Auswahl eines geeigneten Parkplatzes und/oder die Durchführung eines automatischen Einparkvorganges zugrundegelegt werden soll; und b) Modifizieren der Auswahl eines geeigneten Parkplatzes bzw. des Einparkvorganges in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieser Abfrage.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfrage in Schritt a) durch Auslesen einer dem Kraftfahrzeug zugeordneten Speichervorrichtung, insbesondere eines Fahrzeugschlüssels oder eines elektronischen Fahrzeugmoduls, erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt a) folgende Schritte umfasst: – Erfassen, für einen zum Einparken anvisierten Parkplatz, einer Information betreffend das Vorhandensein eines den Einparkvorgang potentiell behindernden und/oder die für den Einparkvorgang nutzbare effektive Parkplatzgröße reduzierenden Hindernisses; und – Übermitteln einer Anfrage an einen Nutzer, ob auf Basis dieser Information eine von der tatsächlichen Fahrzeuggröße des Kraftfahrzeugs abweichende Fahrzeuggröße für die Auswahl eines geeigneten Parkplatzes und/oder die Durchführung eines automatischen Einparkvorganges zugrunde gelegt werden soll.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Information auf Basis einer von dem Nutzer getätigten Eingabe erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Information unter Verwendung einer Kamera- oder Sensorvorrichtung erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Information von einer im Bereich des Parkplatzes vorhandenen Infrastruktur abgefragt bzw. empfangen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Information von einer fahrzeugseitig vorhandenen Speichervorrichtung abgefragt bzw. empfangen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Information auf Basis einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) des Modifizierens das Verfolgen einer veränderten Bewegungsbahn (Trajektorie) und/oder einer veränderten Zielposition umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt b) des Modifizierens das Aufsuchen eines anderen Parkplatzes für den Einparkvorgang umfasst.
Vorrichtung zum Unterstützen eines automatischen Einparkvorganges eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass diese dazu konfiguriert ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.