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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Einparken eines Kraftfahrzeugs und ein Kraftfahrzeug.
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Es sind bereits Kraftfahrzeuge bekannt, die automatisiert eine Trajektorie abfahren können, um das Kraftfahrzeug einzuparken. Ein besonderes Problem besteht dabei, ein Kraftfahrzeug mit einem Anhänger einzuparken.
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Aus der
DE 11 2012 002 719 T5 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Rückfahrsystems für ein Fahrzeug mit Anhänger bekannt, umfassend die Schritte:
- Initiieren einer Streckeneingabebetriebsart in eine elektronische Eingabeeinrichtung, welcher einer elektronischen Steuereinheit für ein Rückfahrsystem zugeordnet ist,
- Eingabe einer beabsichtigten Rückfahrstrecke durch Definieren der beabsichtigten Rückfahrstrecke mit einem Eingabesteuermechanismus für die elektronische Eingabeeinrichtung und
- Beenden der Streckeneingabebetriebsart an der elektronischen Eingabeeinrichtung. Die Rückfahrstrecke kann dann beispielsweise mittels eines Joysticks, Touchscreens oder Spracheingabe eingegeben werden.
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Aus der
DE 11 2017 007 906 T5 ist ein Fahrzeugsteuerverfahren bekannt, wobei mittels eines Straßenbreitenerkenners eine Breite einer Straße erkannt wird. Weiter wird mittels einem Fußgängererkenner ein Fußgänger erkannt, der sich in der Nähe des Fahrzeugs befindet. Ein Fahrzeugcontroller veranlasst dabei, dass das Fahrzeug durch Steuern der Lenkung und/oder Beschleunigung/Verzögerung des Fahrzeugs unabhängig von einer Bedienung durch einen Insassen des Fahrzeugs fährt. Weiter veranlasst der Fahrcontroller, dass das Fahrzeug hinter einem Fußgänger herfährt, der im Wesentlichen die gleiche Fortbewegungsrichtung wie das Fahrzeug hat und ein höheres Prioritätsniveau unter den vom Fußgängererkenner erkannten Fußgängern hat, wenn die von dem Straßenbreitenerkenner erkannte Breite der Straße gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Breite ist und somit der Fußgänger nicht überholt werden kann.
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Aus der
DE 10 2018 200 770 A1 ist ein Verfahren zur Übergabe der Fahrzeugkontrolle an einen Fahrer im Anschluss an einen ferngesteuerten Ausparkvorgang bekannt, wobei der Ausparkvorgang von einer Person mittels einer mobilen Einrichtung initiiert wird, wobei die Übergabe der Fahrzeugkontrolle an den Fahrer abhängig davon erfolgt, an welcher Position relativ zum Fahrzeug sich die mobile Einrichtung bei der Übergabe näherungsweise befindet. Dabei kann der Ausparkvorgang mittels eines Totmann-Schalters überwacht werden.
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Aus der
DE 10 2017 007 215 A1 ist ein Verfahren zur Ausführung eines autonomen Fahrvorgangs eines Fahrzeugs bekannt, mittels zumindest einer in einem Fahrzeuginnenraum gerichteten Kamera ein auf einem Fahrersitz befindlicher Fahrer des Fahrzeugs erfasst wird. Weiter wird der Fahrer während und nach dem Verlassen des Fahrzeuginnenraums mittels zumindest einer weiteren Kamera erfasst und eine Blickrichtung des Fahrers ermittelt, wobei die Ausführung des autonomen Fahrvorgangs ausschließlich dann freigegeben wird, wenn erfasst wird, dass der Fahrer seinen Blick auf das Fahrzeug richtet.
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Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein alternatives Verfahren zum automatisierten Einparken eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung zu stellen sowie ein geeignetes Kraftfahrzeug zu schaffen.
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Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei dem Verfahren zum automatisierten Einparken eines Kraftfahrzeugs, wobei dem Kraftfahrzeug mindestens eine Kamera zugeordnet ist und das Kraftfahrzeug automatisiert eine Trajektorie abfahren kann, wird mittels der mindestens einen Kamera eine Position und Bewegung eines Einweisers erfasst, wobei das Kraftfahrzeug eine Trajektorie berechnet und abfährt, um einer Bewegung des Einweisers zumindest teilweise zu folgen. Der Vorteil ist, dass der Einweiser gut erkennbar ist, sodass sich das Kraftfahrzeug gut orientieren kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Berechnung der Trajektorie vereinfacht ist, da diese teilweise durch die Bewegung des Einweisers vorgegeben ist. Bei der zugeordneten Kamera handelt es sich vorzugsweise um eine Kamera des Kraftfahrzeugs. Hat hingegen das Kraftfahrzeug einen Anhänger, so kann die zugeordnete Kamera auch eine Kamera sein, die im oder am Anhänger angeordnet ist. Weiter kann vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug die Bewegung des Einweisers vollständig abfährt. Es sind jedoch Konstellationen möglich, wo dies beispielsweise aufgrund einer Wand nicht geht, sodass der Einweiser nicht die vollständige Trajektorie ablaufen kann. In diesem Fall berechnet das Kraftfahrzeug die restliche Trajektorie selbständig. Weiter sei angemerkt, dass das Kraftfahrzeug überprüft, ob die berechnete Trajektorie zur Verfolgung der Bewegung des Einweisers kollisionsfrei ist. Ist dies nicht der Fall, wird die automatisierte Fahrt nicht freigegeben oder gestoppt.
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Dabei erfolgt das Verfahren durch ein Kraftfahrzeug mit Anhänger. Dabei kann der Einparkvorgang je nach Situation einzügig oder dreizügig erfolgen, wobei beim dreizügigen Einparken die Bewegung des Einweisers ebenfalls nur teilweise gefolgt wird, nämlich für den ersten Zug und/oder die Zielposition.
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In einer Ausführungsform wird ein zusätzliches Identifikationsmerkmal durch das Kraftfahrzeug erfasst, wobei die Bewegung des Kraftfahrzeugs nur bei erfasstem Identifikationsmerkmal freigegeben wird. Das Identifikationsmerkmal ist beispielsweise ein Code eines Keyless-Entry-Systems des Kraftfahrzeugs. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Kraftfahrzeug dem richtigen Einweiser folgt.
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In einer weiteren Ausführungsform ermittelt das Kraftfahrzeug einen Abstand zu dem Einweiser und unterbricht die Fahrt, wenn ein Mindestabstand unterschritten wird. So wird sichergestellt, dass das Kraftfahrzeug immer einen Sicherheitsabstand zu dem Einweiser einhält und diesen nicht versehentlich anfährt.
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In einer weiteren Ausführungsform betätigt der Einweiser einen Totmannschalter, wobei die Fahrt des Kraftfahrzeugs nur bei gedrücktem Totmannschalter durchgeführt wird. Auch dies stellt eine Sicherheitsmaßnahme dar, wenn beispielsweise der Einweiser stolpert. Alternativ oder ergänzend kann auch vorgesehen sein, dass die Fahrt gestoppt wird, wenn der Sichtkontakt zum Einweiser abbricht. Der Totmannschalter kann beispielsweise ein Smartphone sein, das während der automatischen Fahrt betätigt bzw. berührt werden muss.
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In einer weiteren Ausführungsform wird mittels der mindestens einen Kamera eine Blickrichtung des Einweisers erfasst, wobei die Fahrt nur solange durchgeführt wird, wie das Kraftfahrzeug in Blickrichtung des Einweisers ist. Auch dies stellt eine Sicherheitsmaßnahme dar. D.h. die automatisierte Fahrt erfolgt nur solange, wie der Einweiser bewusst den Einparkvorgang beobachtet und überwacht.
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In einer weiteren Ausführungsform kann der Einweiser zusätzlich durch Gesten und/oder Sprachbefehle die automatisierte Fahrt stoppen und/oder steuern.
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In einer weiteren Ausführungsform wird die abgefahrene Trajektorie abgespeichert. Zu einem späteren Zeitpunkt kann dann der Einparkvorgang gegebenenfalls auch ohne Einweiser erneut durchgeführt werden.
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Das Kraftfahrzeug ist derart ausgebildet, automatisiert eine Trajektorie zum Einparken des Kraftfahrzeugs abzufahren, wobei dem Kraftfahrzeug mindestens eine Kamera zugeordnet ist. Das Kraftfahrzeug ist weiter derart ausgebildet, dass mittels der mindestens einen Kamera eine Position eines Einweisers erfasst wird, wobei das Kraftfahrzeug eine Trajektorie berechnet und automatisiert abfährt, um einer Bewegung des Einweisers zumindest teilweise zu folgen.
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Hinsichtlich der weiteren Ausgestaltungen des Kraftfahrzeugs wird vollinhaltlich auf die vorangegangenen Ausführungen Bezug genommen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die Figuren zeigen:
- 1a eine schematische Darstellung zu Beginn eines Einparkvorganges,
- 1b eine schematische Darstellung am Ende eines Einparkvorganges,
- 2a-2c eine schematische Darstellung eines weiteren einzügigen Einparkvorganges eines Kraftfahrzeugs mit Anhänger,
- 3a-3c eine schematische Darstellung eines dreizügigen Einparkvorganges eines Kraftfahrzeugs mit Anhänger und
- 4 ein schematisches Blockschaltbild eines Kraftfahrzeugs.
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In der 1a ist eine schematische Darstellung zu Beginn eines Einparkvorganges eines Kraftfahrzeugs 1 mit Anhänger 2 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 wurde beispielsweise durch einen Kraftfahrzeugführer zu dieser Position gefahren, der anschließend ausgestiegen ist, um nun als Einweiser 3 den Einparkvorgang zu steuern. An dem Anhänger 2 ist dabei mindestens eine Kamera 4 angeordnet, deren Sichtfeld 5 schematisch durch ein Dreieck dargestellt ist. Die Kamera 4 ist dabei dem Kraftfahrzeug 1 zugeordnet, d.h. die Daten der Kamera 4 werden an das Kraftfahrzeug 1 übermittelt. Im dargestellten Beispiel soll das Kraftfahrzeug 1 mit Anhänger 2 zwischen zwei Hindernissen H1, H2 hindurch in eine Parkposition rangiert werden. Neben der Kamera 4 kann das Kraftfahrzeug 1 weitere Kameras aufweisen, um die Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 und Anhängers 2 zu erfassen. Der Einweiser 3 startet den Einparkvorgang, indem dieser beispielsweise einen Totmannschalter TMS drückt (siehe 4) oder durch eine andere alternative Eingabe, die durch das Kraftfahrzeug 1 erfasst wird. Mittels der Daten der Kamera 4 ermittelt das Kraftfahrzeug 1 die Position des Einweisers 3 und berechnet eine Trajektorie zum Einweiser 3. Des Weiteren erfasst die Kamera 4 eine Bewegung des Einweisers 3, wobei die Bewegung durch einen Pfeil P symbolisiert ist. Das Kraftfahrzeug 1 ermittelt dann eine Trajektorie, um der Bewegung des Einweisers 3 zu folgen, bis die Zielposition erreicht ist (siehe 1b). Dabei überwacht das Kraftfahrzeug 1, ob die Trajektorie kollisionsfrei abgefahren werden kann. Des Weiteren hält das Kraftfahrzeug 1 stets einen Mindestabstand zu dem Einweiser 3 ein. Bei dem dargestellten Beispiel gemäß 1a und 1b fährt das Kraftfahrzeug 1 die Bewegung des Einweisers 3 exakt und vollständig ab (unter Vernachlässigung des Mindestabstandes).
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In den 2a-2c ist ein einzügiger Einparkvorgang dargestellt. Dabei berechnet das Kraftfahrzeug 1 eine Trajektorie, um der Bewegung des Einweisers 3 zur Zielposition (siehe 2c) zu folgen, ohne die Bewegung vollständig nachzubilden. Vielmehr weist die Trajektorie Richtungsänderungen auf, die der Einweiser 3 nicht durchgeführt hat. Aber die Trajektorie führt letztlich doch zur Position des Einweisers 3 an der Zielposition.
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In den 3a-3c ist eine beispielhafte Situation dargestellt, bei der der Einparkvorgang dreizügig ist. Auch hier berechnet das Kraftfahrzeug 1 eine Trajektorie, um der Bewegung des Einweisers 3 zu folgen. Dabei stellt dann das Kraftfahrzeug 1 fest, dass dies einzügig nicht kollisionsfrei geht und ermittelt die dreizügige Trajektorie, wobei letztlich an der Zielposition wieder die Position des Einweisers 3 erreicht ist.
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Die Nachverfolgung der Bewegung des Einweisers 3 kann also vollständig sein oder aber nur teilweise bzw. abschnittsweise, wobei jedoch die Zielposition des Einweisers 3 immer erreicht wird. Es ist jedoch auch möglich, dass das Kraftfahrzeug 1 dem Einweiser 3 nur teilweise bis zu einem Zwischenpunkt folgt, der Einweiser 3 dann die Position wechselt und anschließend das Kraftfahrzeug 1 automatisiert bis zur Zielposition fährt. Dies kommt beispielsweise bei einer Wand als Hindernis zur Anwendung, wo ansonsten der Einweiser 3 eingeklemmt werden würde.
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In der 4 ist ein schematisches Blockschaltbild eines Kraftfahrzeugs 1 dargestellt, das zwei Kameras 4, eine Empfangseinheit 6, eine Steuereinheit 7 sowie einen Speicher 8 aufweist. Des Weiteren ist ein Einweiser 3 mit einem Gerät 9 dargestellt, wobei das Gerät 9 ein Identifikationsmerkmal (z.B. ein Zugangs-Code eines Keyless-Entry-Systems) aufweist. Die Kameras 4 erfassen die Position des Einweisers 3 und dessen Blickrichtung, indem beispielsweise ein Vektor von dessen Nase 10 ermittelt wird. Empfängt dann das Kraftfahrzeug 1 das Identifikationsmerkmal ID und ein Signal vom Totmannschalter TMS, so wird eine Trajektorie in der Steuereinheit 7 berechnet und gegebenenfalls abgefahren, indem Steuersignale S an Steuergeräte für die Längs- und Querdynamik erzeugt werden. Dabei wird die automatisierte Fahrt nur freigegeben, wenn das Kraftfahrzeug 1 in der Blickrichtung des Einweisers 3 liegt und das Signal des Totmannschalters TMS erfasst wird. Wendet der Einweiser 3 während der Fahrt den Blick ab oder lässt den Totmannschalter TMS los, so wird die Fahrt gestoppt. Nach erfolgreichem Einparkvorgang wird die abgefahrene Trajektorie im Speicher 8 gespeichert und kann zu einem späteren Zeitpunkt gegebenenfalls auch ohne Einweiser 3 erneut abgefahren werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Anhänger
- 3
- Einweiser
- 4
- Kamera
- 5
- Sichtfeld
- 6
- Empfangseinheit
- 7
- Steuereinheit
- 8
- Speicher
- 9
- Gerät
- 10
- Nase
- H1, H2
- Hindernis
- TMS
- Totmannschalter
