DE19715622A1 - Elektronische Einpark- und Rangierhilfe - Google Patents

Elektronische Einpark- und Rangierhilfe

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Einpark- und/oder Rangierhilfe für ein Kraftfahrzeug, mit Einrichtun­ gen zum Erkennen von Hindernis sen und zum Messen des zur Verfügung stehenden Freiraums oder Abstands zu den Hinder­ nissen sowie mit einer elektronischen Schaltung zur Auswer­ tung der Meßwerte und/oder zur Auslösung von Warnsignalen.
Eine derartige Einrichtung, die als Rangierhilfe beim Ein­ parken oder Wenden eines Fahrzeugs dient, ist bereits aus der DE 32 44 358 A1 bekannt. Die Fahrzeuge werden mit Radar-, Ultraschall- oder Infrarotmeßeinrichtungen zum Auf­ spüren von Hindernissen ausgerüstet. Im Fahrzeug befinden sich Anzeigenfelder mit Leuchtdioden, durch deren Aufleuch­ ten dem Fahrzeuglenker der Abstand des Fahrzeugs von dem Hindernis angezeigt wird. Beim Einparken oder Rangieren muß sich der Fahrer bemühen, durch Beobachtung der Anzeigeein­ richtungen den erforderlichen Abstand von den Hindernissen einzuhalten, um Kollisionen zu vermeiden.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, eine derartige Rangier­ hilfe durch Einbeziehung von Lenkwinkel-Sensoren und eines elektronischen Rechner- und Regelungssystems zu erweitern. Mit Hilfe dieses Systems wird dann auf Basis der erfaßten, die freie Parkfläche darstellenden Daten sowie unter Berück­ sichtigung der momentanen Fahrzeugposition und des aktuellen Lenkwinkels eines Einpark-Fahrvorgang errechnet und dem Fahr­ zeuglenker durch Vorgabe der erforderlichen Fahr- und Lenk­ manöver angezeigt (nicht vorveröffentlichte DE 196 46 559).
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den Fahrer bei einem Rangiervorgang noch stärker zu entla­ sten und gleichzeitig den Schutz vor Kollisionen mit nicht oder zu spät erkannten Hindernissen noch zu erhöhen.
Es hat sich herausgestellt, daß diese Aufgabe mit einer elektronischen Hilfe der im Anspruch 1 genannten Art zu lö­ sen ist, deren Besonderheit darin besteht, daß eine Steuer­ schaltung vorhanden ist, die beim Annähern des Fahrzeugs an ein Hindernis einen selbsttätigen Bremseneingriff hervor­ ruft, der auf die Vermeidung einer Kollision mit dem Hinder­ nis gerichtet ist.
Der Erfindung liegt also die Überlegung zugrunde, daß der Fahrer beim Rangieren oder Einparken nicht nur optisch oder akustisch vor dem Vorhandensein eines Hindernisses gewarnt werden sollte, sondern daß eine Kollision mit dem Hindernis durch einen automatischen, von der Elektronik gesteuerten Bremseneingriff auch bei einem Fahrfehler, bei einer Unauf­ merksamkeit des Fahrers oder bei einer verspäteten Reaktion des Fahrers mit hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit vermie­ den werden kann.
Da die für ein solches System benötigen Komponenten in mo­ dernen Fahrzeugen größtenteils ohnehin vorhanden sind, läßt sich die erfindungsgemäße Einpark- und Rangierhilfe mit ge­ ringem Aufwand verwirklichen; einige der benötigten Senso­ ren, die Elektronik und die Komponenten zum Bremseneingriff, wie Hydraulikventile, Hydraulikpumpe, aktiver Booster etc., sind nämlich, wenn das Fahrzeug mit einem Regelungssystem, wie ABS, ASR, ASMS oder dergleichen ausgerüstet ist, bereits vorhanden.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Einparkhilfe derart auszulegen, daß der Bremseneingriff in Abhängigkeit von dem Abstand des Fahrzeugs zu dem Hindernis steuerbar ist. Durch Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder von weiteren errechneten oder gemessenen Größen, wie Fahrzeug­ beschleunigung, Fahrtrichtung etc., kann die erfindungsgemä­ ße Einpark- und Rangierhilfe noch weiter verbessert werden.
Nach einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zum Erkennen der Hindernisse zumindest an der Fahrzeugfront und an dem Fahrzeugheck jeweils ein oder meh­ rere Abstandssensoren vorgesehen. Je nach Fahrtrichtung wer­ den nur die vorderen oder die hinteren Abstands-Meßeinrich­ tungen oder die zugehörigen Auswerte-Einrichtungen akti­ viert, um beispielsweise zu verhindern, daß bei Vorwärts­ fahrt durch ein folgendes, dicht auffahrendes Fahrzeug die Bremse aktiviert wird.
Ferner hat es sich als zweckmäßig erwiesen, bei Stillstand des Fahrzeugs oder Unterschreiten einer sehr geringen Min­ destgeschwindigkeit die Bremsenaktivierung durch die erfin­ dungsgemäße Einparkhilfe zu beenden, um beim Parken ein sehr beabsichtigtes Auffahren, Berühren einer Abgrenzung oder eines anderen Fahrzeugs zu ermöglichen.
In den Unteransprüchen sind noch andere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung genannt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefüg­ ten Abbildung hervor. Diese Abbildung zeigt in Prinzipdar­ stellung, schematisch vereinfacht, die wichtigsten Komponen­ ten oder Baugruppen einer elektronischen Einparkhilfe oder Rangierhilfe nach der Erfindung.
Funktionswesentliche Bestandteile des erfindungsgemäßen Sy­ stems sind die Einrichtungen zum Erkennen vor Hindernissen.
Nach der beigefügten Prinzipdarstellung sind zwei einzelne oder zwei Gruppen von Abstandssensoren 1, 2 (SF, SH) vorgese­ hen. Mit dem Sensor 1 (SF) wird der Abstand der Fahrzeug­ front von einem Hindernis und mit dem Sensor 2 (SH) der Ab­ stand des Fahrzeughecks von einem Hindernis sensiert. Ein symbolisierter Umschalter 3 bringt zum Ausdruck, daß je nach Fahrtrichtung der Front-Abstandssensor 1 oder der Heck-Ab­ standssensor 2 in Funktion sein soll. Die Verwendung eines Fahrtrichtungs-Erkennungssensors 4 - oder eine entsprechende Logikschaltung - stellt eine Möglichkeit zur Betätigung des Umschalters 3 dar.
In einer Auswerteschaltung 5, die Rechner und eine Auswerte­ logik enthält, wird auf Basis der mit den Abstandssensoren 1, 2 gewonnenen Informationen sowie ggf. unter Berücksichti­ gung der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit vFZ (6) und wei­ terer Signale oder Daten, die für die erfindungsgemäße Park­ hilfe von Bedeutung sind,das Annähern an Hindernisse er­ kannt und die Abbremsung, der Zeitpunkt eines Bremsenein­ griffs und/oder der erforderliche Bremsdruck ermittelt.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit vFZ läßt sich am einfachsten auf Basis der einzelnen Radgeschwindigkeiten oder einer reprä­ sentativen Radgeschwindigkeit mit Hilfe einer Schaltung 6 ermitteln. Ein Stillstand des Fahrzeugs, dessen Erkennung durch einen Schaltkreis 7 erfolgt, wird zweckmäßigerweise ebenfalls an den Schaltkreis 6, der zur Ermittlung der Fahr­ zeuggeschwindigkeit vFZ dient, angeschlossen.
Nach der beigefügten Abbildung sind sowohl eine Anzeige ei­ ner drohenden Kollision , Anzeige 8, als auch ein selbsttätiger Bremseneingriff mit Hilfe einer Steuerschal­ tung 9 vorgesehen. Ein Bremseneingriff ist natürlich nur dann notwendig oder sinnvoll, wenn es der Fahrer versäumt, durch ausreichende Betätigung der Fahrzeug-Betriebsbremse, die drohende Kollision zu vermeiden. Mit Hilfe eines Pedal­ wegsensors 10, der bei manchen Bremsensystemen ohnehin vor­ handen ist, und/oder des in jeder Bremsanlage vorhandenen Bremslichtschalters 11 oder eines (nicht gezeigten) Bremsdrucksensors wird die jeweilig herrschende Situation so genau wie nötig ermittelt und zur Auslösung und Dosierung des Bremseneingriffs mit Hilfe der Steuerschaltung 9 ausge­ wertet.
Je nach den speziellen Anforderungen an die Rangierhilfe und an den gewünschten automatischen Eingriff in das Bremsge­ schehen sind unterschiedliche Auslegungen der Auswerteschal­ tung 5 und der dieser Auswerteschaltung zugeführten Ein­ gangsinformationen erforderlich. So dürfte es beispiels­ weise sinn voll sein, einen manuellen Ein-/Ausschalter 12 vorzusehen, mit dem in Sonderfällen die beschriebene Ein­ parkhilfe deaktiviert bzw. ausgeschaltet werden kann. Die erfindungsgemäße Parkhilfe wäre z. B. dann störend, wenn aus besonderen Gründen - z. B. zum Transport - die Fahrzeuge ausnahmsweise extrem dicht aufeinandergeparkt werden soll­ ten.
Das erfindungsgemäße System, das Kollisionen vermeiden soll, kann auch bewußt zum Annähern an ein Hindernis verwendet werden. Der Fahrer verzichtet in diesem Fall auf eine Brem­ senbetätigung und "verläßt" sich auf den automatischen Brem­ seneingriff durch das erfindungsgemäße System.
Schließlich verhindert die beschriebene Rangierhilfe auch ein Auffahren auf das vordere Fahrzeug bei sehr langsamer Kolonnenfahrt.
Sobald das Kraftfahrzeug beim Rangieren zum Stillstand ge­ kommen ist, was durch die Schaltung 7 und/oder durch Aus­ wertung der Signale, die die Abstandssensoren 1, 2 liefern, festgestellt werden kann, wird in der Grundauslegung des Systems der Bremseneingriff beendet. Der Fahrer kann nun das Fahrzeug weiter rangieren.
Der Bremseingriff bzw. die Einsteuerung von Bremsdruck in die Radbremsen einer oder beider Fahrzeugachsen geschieht zweckmäßigerweise mit Hilfe von hydraulischen oder mecha­ nischen Einrichtungen, die bei Fahrzeugen mit Antriebs­ schlupfregelung (ASR) oder Fahrdynamikregelung (ASMS) ohne­ hin vorhanden sind. Bei Bremsanlagen mit einem sogenannten "aktiven Booster" ist ebenfalls ein dosierter Bremsdruck­ aufbau bzw. eine Bremsdruckregelung möglich. Mit Hilfe sol­ cher Komponenten läßt sich mit geringem Aufwand eine komfor­ table Rangierhilfe realisieren, die sich insbesondere auch bei großen Fahrzeugen, bei denen sich vom Fahrersitz aus der Abstand zu den Hindernissen und zu den Parkplatzbegrenzungen nur sehr schwer beurteilen läßt, als nützlich erweist.

Claims (9)

1. Elektronische Einpark- und Rangierhilfe für Kraftfahr­ zeuge, mit Einrichtungen zum Erkennen von Hindernissen und zum Messen des zur Verfügung stehenden Freiraums oder Abstands zu den Hindernissen sowie mit einer elek­ tronischen Schaltung zur Auswertung der Meßwerte und/oder zur Auslösung von Warnsignalen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Steuerschaltung (9) vorhanden ist, die beim Annähern des Fahrzeugs an ein Hindernis einen Bremseneingriff hervorruft, der auf die Vermeidung einer Kollision mit dem Hindernis gerichtet ist.
2. Einpark- und Rangierhilfe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Bremseneingriff in Abhängigkeit von dem Abstand des Fahrzeugs zu dem Hindernis steuerbar ist.
3. Einpark- und Rangierhilfe nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Bremseneingriff in Abhän­ gigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder von weiteren errechneten oder gemessenen Größen, wie Fahr­ zeugbeschleunigung, Fahrtrichtung, Lenkungswinkel, Fahr­ bahnneigung etc., steuerbar ist.
4. Einpark- und Rangierhilfe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brem­ seneingriff das Überschreiten vorgegebener Grenzwerte, wie Abstandsgrenzwerte, Geschwindigkeitsgrenzwerte etc. voraussetzt.
5. Einpark- oder Rangierhilfe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Er­ kennen der Hindernisse zumindest an der Fahrzeugfront und an dem Fahrzeugheck jeweils ein oder mehrere Ab­ standssensoren (1, 2) vorgesehen sind.
6. Einpark- oder Rangierhilfe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Stillstand des Fahrzeugs und/oder Unterschreiten eines Geschwindigkeitsgrenzwertes ein durch das System ausge­ löster Bremseneingriff wieder aufgehoben wird.
7. Einpark- und Rangierhilfe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Brem­ seneingriff beim Unterschreiten eines Fahrzeuggeschwindigkeits-Grenzwertes und eines Abstands- Grenzwertes abschaltbar ist.
8. Einpark- und Rangierhilfe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Sensor (4) zur Erkennung der Fahrtrichtung auf­ weist und daß nur beim Annähern an ein Hindernis in Fahrtrichtung ein Bremseneingriff auslösbar ist.
9. Einpark- und Rangierhilfe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Zusatzeinrichtung zu einem Kraftfahrzeug-Regelungssy­ stem, wie ABS, ASR, ASMS etc., ausgebildet ist und Kom­ ponenten dieser Systeme, wie Sensoren, Auswerteschaltun­ gen, Bremsbetätigungselemente etc., zum Ermitteln der Eingangsgrößen und zum Auslösen des Bremseneingriffs einsetzt.
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