DE19646559A1 - Elektronische Einparkhilfe für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Einpark­ hilfe für Kraftfahrzeuge, die mit einer Einrichtung zur Er­ fassung und/oder Anzeige von Hindernissen oder der freien, zur Verfügung stehenden Parkfläche oder auch des Parkraums ausgerüstet ist.

Eine derartige Einrichtung zur Erfassung von Hindernissen, die als Rangierhilfe beim Einparken oder Wenden eines Kraft­ fahrzeuges dient, ist aus der DE 32 44 358 A1 bekannt. Durch Aussenden von Ultraschall- oder Radarstrahlen und Empfangen sowie Auswerten der reflektierten Energie werden Hindernisse aufgespürt. Es sind zahlreiche Sende- und Empfangseinrich­ tungen erforderlich, um tatsächlich in allen Richtungen und Ebenen den Abstand des Fahrzeugs von dem oder den Hinder­ nissen feststellen zu können. Radar-, Ultraschall-, Infra­ rotmeßeinrichtungen, die für derartige Abstandsmessungen in Frage kommen, sind in großer Zahl und Vielfalt bekannt.

Im Fahrzeug befinden sich Anzeigenfelder, auf denen z. B. durch aufleuchtende Leuchtdioden der Abstand von dem Hinder­ nis dem Fahrzeuglenker angezeigt wird. Beim Einparken oder Rangieren muß sich der Fahrer bemühen, durch Beobachtung der Anzeigeeinrichtungen den erforderlichen Abstand von dem Hin­ dernis einzuhalten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine solche Einrichtung weiterzuentwickeln, damit sie für den Fahrzeug­ lenker zu einer noch besseren Einparkhilfe wird. Um den Her­ stellungsaufwand gering zu halten, sollte dabei auf Sensoren und elektronische Komponenten, die ohnehin in vielen Fahr­ zeugen vorhanden sind, zurückgegriffen werden.

Es hat sich gezeigt, daß diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 definierte Einparkhilfe gelöst werden kann, deren Beson­ derheit darin besteht, daß Lenkwinkel-Sensoren und ein elek­ tronisches Rechner- und Regelungssystem vorhanden ist, wel­ ches auf Basis der erfaßten, die zur Verfügung stehende bzw. freie Parkfläche darstellenden Daten, auf Basis der momenta­ nen Fahrzeug-Position und des aktuellen Lenkwinkels einen Einpark-Fahrvorgang ermittelt bzw. errechnet und dem Fahr­ zeuglenker durch Vorgabe der erforderlichen Fahr- und Lenk­ manöver anzeigt. Die Daten über die freie, zur Verfügung stehende Parkfläche werden dabei zweckmäßigerweise mit Hilfe von Sende-, Empfangs- und elektronischen Auswertungseinrich­ tungen gewonnen, die auf Basis von Radar- oder Sonar-Tech­ nik, insbesondere Ultraschall-Technik, aufgebaut sind.

Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die errechneten Fahr- und Lenkmanöver dem Fahrzeug­ lenker mit Hilfe von Anzeigeeinrichtungen, die in dem Arma­ turenbrett des Fahrzeugs installiert sind, optisch angezeigt und/oder akustisch übermittelt. Als Anzeigeeinrichtungen sind z. B. Leuchtenpaare in Form von Pfeilen oder ähnlichem geeignet, die dem Fahrzeuglenker die erforderliche Fahrmanö­ ver anzeigen.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsart der Erfindung be­ steht darin, daß im Rechner- und Regelungssystem des Fahr­ zeugs die horizontalen Abmessungen des Fahrzeugs, der Wende­ kreis, der Platzbedarf und ggf. Raumbedarf beim Öffnen der Fahrzeugtüren usw. gespeichert sind und beim Errechnen der benötigten Parkfläche und der Fahr- und Lenkmanöver berück­ sichtigt werden.

Die Erfindung beruht also auf der Erkenntnis, daß durch ent­ sprechende Auslegung und Programmierung eines elektronischen Regelungssystems auf Basis der von Abstandswarnern und ähnli­ chen Meßvorrichtungen gelieferten Informationen eine Ein­ parkhilfe aufgebaut werden kann, die dem Fahrzeuglenker un­ mittelbar die für einen optimalen Einparkvorgang erforderli­ chen Fahr- und Lenkmanöver anzeigt. Die benötigte Elektronik und Sensorik ist ohnehin in vielen Fahrzeugen bereits vor­ handen, so daß lediglich eine mit relativ geringen Kosten verbundene Anpassung oder Erweiterung des Systems zur Aus­ bildung der erfindungsgemäßen Einparkhilfe erforderlich ist. Beispielsweise sind in einem Fahrzeug mit einer Fahrstabi­ litätsregelung (FSR, ASMS) ohnehin ein Lenkwinkelsensor und relativ aufwendige elektronische Rechner vorhanden.

Eine entsprechende Ergänzung der Anzeigeeinrichtungen ist ebenfalls bei modernen Fahrzeugen mit geringem Aufwand mög­ lich.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefüg­ ten Abbildungen hervor. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch vereinfacht, symbolisch die Fahrebene eines Fahrzeugs und

Fig. 2 in Blockdarstellung die wichtigsten Funktionsein­ heiten des Rechnersystems nach der Erfindung.

Zur Veranschaulichung des Prinzips der erfindungsgemäßen Einparkhilfe ist in Fig. 1 die Fahrzeugkarosserie 1 eines Fahrzeugs und dessen Räder VR, VL, HR, HL symbolisch dar­ gestellt. An den vier Fahrzeug-"Ecken" befindet sich jeweils ein Abstandswarner oder ein anderes Meßsystem 2, 3, 4, 5, mit dem innerhalb eines relativ breiten Winkels Hindernisse auf­ gespürt werden können. Jedes Meßsystem 2, 3, 4, 5 umfaßt im allgemeinen mehrere einzelne Radar-, Ultraschall- oder Infrarot-Sender und die zugehörigen Empfänger, um den er­ forderlichen Winkel erfassen und auf Hindernisse absuchen zu können.

Ein Lenkrad LR und Lenkwinkelsensor LW-S sind ebenfalls in Fig. 1 angedeutet. Außerdem weisen gestrichelte Linien auf "geöffnete Fahrzeugtüren" hin, deren Platzbedarf oder auch Raumbedarf bei dem Beurteilen und Auswählen des freien Park­ platzes und bei der Berechnung des Platzbedarfes und der Fahr- und Lenkmanöver ebenfalls berücksichtigt werden muß.

Grundsätzlich ist es möglich, die Meßsysteme 2, 3, 4, 5 derart auszuwählen oder auszubilden, daß Hindernisse nur auf der Fahrbahn, unmittelbar über der Fahrbahn oder auch in höherer Position erfaßt werden. Auf die Darstellung von Einzelheiten der Abstandswarner oder Abstandsmeßgeräte wird hier verzich­ tet, weil eine Vielzahl bekannter Systeme, beruhend auf un­ terschiedlichen physikalischen und technischen Prinzipien, je nach Anwendungsfall in Frage kommt.

Der Blockschaltung nach Fig. 2 ist zu entnehmen, daß das Rechner- oder Schaltungssystem der erfindungsgemäßen Ein­ parkhilfe im wesentlichen aus einem Rechner oder Rechner­ system 8 besteht, in dem die von verschiedenen Quellen und Sensoren gelieferten Eingangsinformationen verarbeitet und ausgewertet werden. Mit 7.1, 7.2, 7.n sind einzelne Abstandswarner, Abstandsmeßeinrichtungen oder -meßsysteme symbolisiert, mit denen die in Frage kommende Fläche oder der Raum auf Hindernisse abgesucht wird und die Entfernung zu diesen Hindernissen ermittelt wird. An jeder Fahrzeugecke in Fig. 1 mit 2, 3, 4, 5 bezeichnet) befindet sich mindestens eine dieser Abstandsmeßeinrichtungen 7.1, 7.2 oder 7.n; im allgemeinen sind an jeder Ecke mehrere Einrichtungen dieser Art vorhanden.

Ein Sensor 6 (LW-S in Fig. 1) dient zur Ermittlung des Lenk­ winkels oder des Lenkungseinschlags des Steuerrades.

Die Kenngrößen des jeweiligen Fahrzeugs, insbesondere die Abmessungen, der Wendekreis, die Tür-Dimensionen usw., näm­ lich alle fest vorgegebenen Daten, sind gemäß Fig. 2 in ei­ nem Speicher 9, der diese Fahrzeug-Kenngrößen enthält, abgelegt.

Auf Basis der im Rechnersystem 8 ausgewerteten Informationen und der dem Speicher 9 entnommenen Daten können nun in einem Fahrmanöver-Rechnersystem 10 die für einen optimalen Ein­ parkvorgang notwendigen Fahr- und Lenkmanöver ermittelt wer­ den. Dies kann in relativ grober Weise, aber auch mit hoher Genauigkeit erfolgen.

Die Ausgangssignale des Einpark-Rechnersystems 10 werden schließlich Anzeigeeinrichtungen 11, 12 zugeführt, über die der Fahrzeuglenker optisch oder akustisch zur Ausführung der für den optimalen Einparkvorgang errechneten Manöver ange­ wiesen wird. Nach Fig. 2 handelt es sich um optische Anzei­ gevorrichtungen 11, 12, die beispielsweise Leuchtdioden oder Leuchtdiodenpaare enthalten. Im dargestellten Beispiel wird mit Hilfe von aufleuchtenden Pfeilen der Fahrzeuglenker auf­ gefordert, vorwärts oder rückwärts (11) zu fahren und das Lenkrad nach links oder rechts (12) einzuschlagen. Die Mit­ telstellung ist jeweils mit "Stop" bezeichnet. Es bedarf keiner weiteren Erläuterung, daß solche Anweisungen auch auf andere Weise optisch oder durch eine Kombination aus opti­ schen und akustischen Signalen dargestellt werden können. Eine Vielzahl von Möglichkeiten steht zur Verfügung.

Claims (5)

1. Elektronische Einparkhilfe für Kraftfahrzeuge, mit einer Einrichtung zur Erfassung und/oder Anzeige von Hinder­ nissen oder der freien, zur Verfügung stehenden Park­ fläche oder des Parkraums, dadurch gekennzeichnet, daß Lenkwinkel-Sensoren (LW-S; 6) und ein elektronisches Rechner- und Regelungssystem (7; 8 bis 10) vorhanden sind, welches auf Basis der erfaßten, die freie Park­ fläche darstellenden Daten, auf Basis der momentanen Fahrzeug-Position und des aktuellen Lenkwinkels einen Einpark-Fahrvorgang errechnet und dem Fahrzeuglenker durch Vorgabe der erforderlichen Fahr- und Lenkmanöver anzeigt.

2. Einparkhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten über die freie Parkfläche mit Hilfe von Sende-, Empfangs- und Auswerteeinrichtungen (7.1, 7.2, 7.n, 6), die auf Basis von Radar- oder Sonor-Technik oder Ultraschall aufgebaut sind, gewonnen werden.

3. Einparkhilfe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die errechneten Fahr- und Lenkmanö­ ver dem Fahrzeuglenker mit Hilfe von im Armaturenbrett des Fahrzeugs installierten optischen Anzeigeeinrichtun­ gen (11, 12) und/oder mit akustischen Anzeigeeinrichtun­ gen übermittelt werden.

4. Einparkhilfe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigeeinrichtungen (11, 12) Leuchtenpaare in Form von Diodenfeldern, von Pfeilen oder ähnlichem, die die Fahr- und Lenkmanöver (vorwärts, rückwärts, Lenkein­ schlag nach rechts, nach links) anzeigen, vorgesehen sind.

5. Einparkhilfe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Speicher (9) des Rechner- und Regelungssystem (8 bis 10) des Fahrzeugs die horizontalen Abmessungen des Fahrzeugs, der Wendekreis, der Platzbedarf bzw. Flächenbedarf beim öffnen der Fahrzeugtüren usw. gespeichert sind und beim Errechnen der benötigten Parkfläche und der Fahr- und Lenkmanöver berücksichtigt werden.