DE19909811A1 - Parkhilfe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Parkhilfe für Kraftfahrzeuge, die einen Signalgeber zum Ausgeben eines Warnsignals aufweist. Um eine einfache und wirkungsvolle Parkhilfe darzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Parkhilfe einen Gyrosensor aufweist, mit dem der Verdrehwinkel des Fahrzeuges um die Hochachse des Fahrzeuges meßbar ist, und mit dem Signalgeber beim Erreichen des vorgegebenen Verdrehwinkels des Fahrzeuges gegenüber einer Ausgangsstellung das Warnsignal ausgebbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Parkhilfe für Kraftfahrzeuge, die einen Signalgeber zum Ausgeben eines Warnsignals aufweist.

Derartige Parkhilfen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zum Beispiel zeigt die DE 42 33 624 A1 eine Parkhilfe für Kraftfahrzeuge, bei der eine Abstandswarneinrich­ tung am Heck des Fahrzeuges angebracht ist. Bei Annäherung des Fahrzeuges an ein zweites Fahrzeug bei Rückwärtsfahrt gibt die Abstandswarneinreichtung in bekannter Weise ein akustisches Warnsignal aus. Anhand des akustischen Warnsignals kann der Fahrer dann eine Abschätzung vornehmen, wie weit sein Fahrzeug von dem anderen Fahrzeug noch entfernt ist. Der Fahrer kann dann auch rechtzeitig anhalten, bevor er gegen das andere Fahrzeug fährt. Auf diese Weise lassen sich Schäden am Fahrzeug beim Einparken verhindern.

Eine derartige Parkhilfe ist z. B. auch aus der DE 32 44 358 C2 und der DE 32 07 950 C2 bekannt. In der DE 43 33 112 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausparken eines Fahrzeugs beschrieben, bei der durch Abstandsmesseinrichtungen ein Umgebungsmodell erstellt wird. Durch eine Anzeigeeinrichtung erhält der Fahrer die notwendigen Informationen um den Einparkvorgang durchzuführen.

In der DE 38 13 083 A1 ist eine Parkhilfe für Kraftfahrzeuge beschrieben, bei der Ab­ standsmeßeinrichtungen in Verbindung mit Bewegungssensoren zum Einsatz gelangen. Diese Parkhilfe kann die vollständige Steuerung des Fahrzeuges beim Einparken über­ nehmen.

In der DE 196 46 559 A1 ist eine elektronische Parkhilfe beschrieben, bei der die aktuel­ le Fahrzeugposition durch den aktuellen Lenkwinkel und Abstandsmeßeinrichtungen ermittelt wird.

Ferner ist aus der DE 43 36 288 C1 eine Parkhilfe beschrieben, die eine Video-Kamera mit Bildschärfesteuerung aufweist, mit der z. B. der gesamte Rückraum eines einpar­ kenden Kraftfahrzeuges überwacht wird.

Sämtliche der vorstehend genannten Parkhilfen verfügen über Abstandswarneinrichtun­ gen oder Vorrichtungen zum Ermitteln des Abstandes des einzuparkenden Fahrzeuges gegenüber Gegenständen oder Fahrzeugen in seiner unmittelbaren Umgebung. Ein Teil dieser Parkhilfen wird durch zusätzliche Informationen, wie z. B. die Fahrgeschwindigkeit unterstützt. Bei den vorgenannten Parkhilfen handelt es sich entweder um einfache Ab­ standsmeßeinrichtungen oder aber um komplexe Gesamtsysteme mit einer Vielzahl von Abstandsmeßeinrichtungen. Der erforderliche technische Aufwand führt zu hohe Kosten solcher Systeme.

Während die einfachen Parkhilfen mit Abstandswarneinrichtungen keine Hilfe bieten, um den Einparkvorgang selbst zu erleichtern, sondern nur Kollisionen verhindern sollen, können die komplizierteren Systeme den Einparkvorgang selbständig übernehmen. Ein solch vollständiges Übernehmen des Einparkvorganges ist aber gerade beim Erlernen der Beherrschung eines Fahrzeuges z. B. in Fahrschulen nicht erwünscht.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine einfache und wirkungsvolle Parkhilfe bereitzu­ stellen, die dem Fahrer Informationen liefert, die den Einparkvorgang selbst erleichtern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Parkhilfe der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Parkhilfe einen Gyrosensor aufweist, mit dem der Verdrehwinkel des Fahrzeuges um die Hochachse des Fahrzeuges meßbar ist, und mit dem Signalgeber bei Erreichen eines vorgegebenen Verdrehwinkels gegenüber einer Ausgangsstellung des Fahrzeuges das Warnsignal ausgebbar ist.

Diese Lösung ist einfach und hat den Vorteil, daß der Fahrer aufgrund der Parkhilfe die Möglichkeit bekommt, während des Einparkvorganges eine zusätzliche Information über den Verdrehwinkel des Fahrzeuges um die Hochachse gegenüber einer Ausgangsstel­ lung des Fahrzeuges zu erhalten. Zumeist läuft ein Einparkvorgang so ab, daß man das eigene Fahrzeug zunächst etwa 1/2 Meter neben dem Fahrzeug, hinter dem man ein­ parken will zum Stehen bringt, den Rückwärtsgang einlegt und gerade rückwärts fährt, bis sich die Rücksitzlehne des eigenen Fahrzeuges etwa mit der Stoßstange des ande­ ren Fahrzeuges auf gleicher Höhe befindet. In dieser Position muß dann das Lenkrad bei einem Einparken auf der rechten Straßenseite vollständig nach rechts gedreht wer­ den und solange weiter rückwärts gefahren werden, bis sich das Fahrzeug um etwa ei­ nen Winkel von 45° zur Hochachse gedreht hat. Bei erreichen dieses Drehwinkels gibt der Signalgeber das Warnsignal aus. Der Fahrer weiß dann, daß er einen Winkel von ungefähr 45° gegenüber seiner Ausgangslage realisiert hat. Er weiß nun, daß er das Lenkrad ganz nach links drehen muß und solange rückwärts fahren muß, bis das Fahr­ zeug parallel zum Bordstein steht. Herkömmliche Einparkhilfen beruhen im wesentlichen auf Abstandsmessungen zu Hindernissen, wie z. B. ein am hinteren Ende der Parklücke stehendes Fahrzeug. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß ein sehr großes Pro­ blem darin liegt, während des Einparkens den richtigen Winkel von ca. 45° des Fahr­ zeugs um seine Hochachse einzuschätzen, ab dem die Richtungsänderung beim Rückwärtsfahren erfolgen muß. Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem. Gerade bei Fahrschulen hat sich gezeigt, daß das Erlernen des der Rückwärtseinparkens durch die neuartige Parkhilfe wesentlich erleichtert wird.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann ein Rücksetzeinrichtung für den Gyrosensor vorgesehen sein. Mit dieser Rücksetzeinrichtung läßt sich der Gyrosensor vor den Beginn des Einparkvorgangs zunächst auf null einstellen. Der Verdrehwinkel von 45° zur Hochachse wird somit von dieser Einstellung aus gemessen.

Es kann sich auch als vorteilhaft erweisen, wenn die Parkhilfe nur dann betreibbar ist, wenn der Rückwärtsgang des Fahrzeugs eingelegt ist. Dann läßt sich ein unerwünsch­ tes ausgeben von Warnsignalen bei Richtungsänderungen während der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs vermeiden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann eine Einrichtung zum Einstellen des vorgebenen Winkels vorgesehen sein. Je nach dem, wie geübt der Fahrer ist, kann der Winkel, bei dem die Ausgabe des Warnsignals erfolgt, individuell eingestellt werden.

Neigt z. B. ein Fahrer dazu, während des Rückwärtseinparkens zu früh gegenzulenken oder zu langsam in eine Parklücke einzufahren, so kann er einen größeren Winkel als 45° einstellen. Ebenso kann ein Fahrer, der beim Beginn des Einparkvorganges zur stark einlenkt oder schneller rückwärts fährt einen kleineren Winkel einstellen.

Als besonders günstig kann sich ein Winkel von ca. 45° für den vorgebenen Winkel er­ weisen. Dies ist der von Fahrschulen empfohlenen Winkel, bei dem ein Gegenlenken erfolgen soll. Gerade im Fahrschulbetrieb kann sich daher dieser Winkel bewähren.

In einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Einparkhilfe durch eine Abstandswarnein­ richtung ergänzt werden.

Auch kann es sich als günstig erweisen, wenn ein Bewegungssensor vorgesehen ist, mit dem die Bewegung des Fahrzeuges ermittelt werden kann. Durch-einen solchen Bewe­ gungssensor können Informationen an den Gyrosensor abgegeben werden und so die Ausgabe des Warnsignal beim Erreichen des Winkels von 45° in Abhängigkeit von der zurückgelegten Wegstrecke des Fahrzeuges erfolgen. Zum Beispiel kann während der Rückwärtsfahrt nach zurücklegen einer halben Wagenlänge ein erstes Warnsignal aus­ gegeben werden, das den Fahrer dazu veranlaßt, das Lenkrad einzuschlagen, um in die Parklücke einzufahren. Fährt der Fahrer nun weiterhin konstant rückwärts mit einge­ schlagenen Lenkrad und erreicht einen Winkel von 45°, kann ein weiteres Warnsignal ausgegeben werden, das den Fahrer darauf hinweist, das Lenkrad in Gegenrichtung einzuschlagen. Die Vorgabe einer halben Wagenlänge, bis zur Ausgabe des Warnsi­ gnals kann sich als vorteilhaft erweisen, da der Fahrer sein eigenes Fahrzeug einfach parallel neben das Fahrzeug stellt, hinter das eingeparkt werden soll, wobei die Heckab­ schlüsse beider Fahrzeuge im wesentlichen fluchten. Dadurch läßt sich das Erlernen des Einparkens erleichtern.

Als besonders vorteilhaft kann es sich erweisen, wenn akustische Warnsignale ausge­ geben werden. Dies ermöglicht es, daß der Fahrer sich vollständig auf das Fahren kon­ zentrieren kann, ohne durch Warnleuchten oder dergleichen abgelenkt zu werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Parkhilfe ein abnehmbar am Fahrzeug anbringbares Gehäuse aufweisen, in dem der Gyrosensor untergebracht ist. Dann läßt sich die Parkhilfe z. B. nachträglich in Fahrzeugen installieren.

In diesem Zusammenhang kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Stormversor­ gung der Parkhilfe über einen in eine Steckdose des Fahrzeuges einsteckbaren Stecker verfügt. Ein solcher Stecker kann z. B. der Zigarettenanzünder des Fahrzeuges sein. Wenn der Stecker in das Gehäuse integriert ist, lassen sich unansehnliche Kabel zwi­ schen Gehäuse und Stecker vermeiden.

Ferner ist erfindungsgemäß ein Fahrzeug mit einer Parkhilfe beansprucht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrie­ ben.

Es zeigt:

Fig. 1a-1c eine schematische Darstellung eines Einparkvorganges beim Rückwärtseinparken;

Fig. 2 ein Blockschaltbild für eine analoge Schaltung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild bei Verwendung eines Mikroprozessors;

Fig. 4 die grundsätzlich Programmstruktur bei Verwendung eines Mikro­ prozessors;

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Parkhilfe.

In Fig. 5 ist die erfindungsgemäße Parkhilfe in einer schematischen Draufsicht darge­ stellt. Die Parkhilfe 1 verfügt über ein Gehäuse 2, in dem ein Tonerzeuger 3 angeordnet ist, der durch Öffnungen 3a im Gehäuse 2 akustische Signale ausgeben kann. Im Ge­ häuse 2 befindet sich darüber hinaus ein Gyroskop oder Gyrosensor G, eine Steuerung mit einem AD-Umsetzer, ein Mikroprozessor 5 und einen Speicher 6. Die Stromversor­ gung von Steuerung, Mikroprozessor, Gyrosensor, Speicher, AD-Umsetzer und Toner­ zeuger erfolgt über ein Kabel 7 und einen Stecker 8, wobei der Stecker daran angepaßt ist, in den Zigarettenanzünder eines Kraftfahrzeuges eingesteckt zu werden. Alternativ können auch andere Autosteckdosen verwendet werden. Auch ist es denkbar, eine Stromversorgung durch Batterien im Gehäuse sicherzustellen.

Das Gehäuse 2 kann abnehmbar im Fahrzeug angebracht werden, z. B. durch Verwen­ dung eines Klettbandes oder einer speziellen Halterung. Beides ist nicht dargestellt. Durch die Halterung oder das Klettband wird das Gehäuse 2 fest im Fahrzeug ange­ bracht.

Am Gehäuse 2 befinden sich wenigstens zwei Tasten 9, 10, 11.

An Stelle einer Steuerung mit einem Mikroprozessor kann auch eine analoge Steuerung verwendet werden, die einen Integrator, Fensterdiskriminator, sowie einen Signalgeber bzw. Tonerzeuger 3 aufweist. Das Blockschaltbild bei einer solchen Steuerungen ist in Fig. 2 dargestellt.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der Parkhilfe näher erläutert:
Zunächst wird die Parkhilfe mit einem Gehäuse im Fahrzeug angebracht und der Stec­ ker in die Steckdose des Fahrzeugs eingesteckt. Die Parkhilfe ist nun betriebsbereit. Ein zusätzlicher, nicht dargestellter Ein-/Ausschalter kann vorgesehen sein, um die Parkhilfe in Betrieb zu nehmen oder außer Betrieb zu setzen. Bei betriebsbereiter Parkhilfe kann nun ein Parkvorgang durchgeführt werden. Möchte der Fahrer nun sein Fahrzeug F1 z. B. in einer Parklücke P zwischen zwei Fahrzeugen F2 und F3 am rech­ ten Fahrbahnrand parken, so fährt in bekannter Weise an der Parklücke P zunächst vorbei und hält in einem Abstand in etwa von einem halben Meter neben dem Fahrzeug F2 an, hinter dem er einparken möchte. Diese Stellung ist in Fig. 1a dargestellt. Der Fahrer legt nun den Rückwärtsgang ein und betätigt die mittlere Taste 10 der Parkhilfe 1. Dadurch wird der Gyrosensor auf null gesetzt. Dies bedeutet, daß durch Drehen des Gyrosensors um einen vorgegebenen Winkel, hier 45° der Tonerzeuger oder Signalge­ ber 3 aktiviert wird und ein erreichen dieses Winkels das Warnsignal, z. B. einen Piepston ausgibt. Da das Gehäuse 2 fest mit dem Fahrzeug verbunden ist, bedeutet ein Verdrehen des Gehäuses 2 um 45° ein Verdrehen des Fahrzeuges F1 um 45° um die Hochachse des Fahrzeuges F1. Der Fahrer fährt nun solange gerade rückwärts, bis die Rücksitzbank seines Fahrzeuges in etwa auf der gleichen Höhe der Stoßstange des benachbarten Fahrzeuges F2 ist. Dieser Stellung ist in Fig. 1b dargestellt. Dann be­ ginnt er in bekannter Weise mit einem Einschlagen des Lenkrades nach rechts und fährt gleichzeitig weiter rückwärts. Dadurch fährt das Fahrzeug in die Parklücke ein. Während der Fahrt dreht sich das Fahrzeug gegenüber seiner Ausgangslage um die Hochachse. Sobald der Winkel von 45° erreicht ist, wird das Warnsignal ausgegeben. Diese Stellung ist in Fig. 1c dargestellt. Der Fahrer weiß nun, daß er bei erreichen dieses Winkels das Lenkrad in die andere Richtung einschlagen muß um das Fahrzeug parallel zum Stra­ ßenrand auszurichten. Nach dem Ausrichten des Fahrzeuges parallel zum Straßenrand ist der Parkvorgang beendet.

Durch die neuartige Parkhilfe wird der Parkvorgang erheblich erleichtert. Es hat sich gezeigt, daß für es viele Fahrer schwierig ist, den Verdrehwinkel des Fahrzeugs um sei­ ne Hochachse richtig einzuschätzen. Aufgrund der Ausgabe des Warnsignales weiß der Fahrer, wann der entsprechende Verdrehwinkel erreicht ist. Ein Winkel von 45° erweist sich hierbei als besonders vorteilhaft.

Durch die Taste 9 kann dieser vorgegebene Winkel von 45° manuell erhöht werden. Dies führt dazu, daß der Fahrer beim Beginn des Einparkens das Fahrzeug zunächst um mehr als 45° um die Hochachse dreht. Durch die Taste 11 kann der vorgebene Winkel abgesenkt werden. Die Steuerung erfolgt dabei so, daß ein einmaliges Betätigen jeweils einer der beiden Tasten den vorgebenen Winkel von 45° um ein oder zwei Grad herabsetzt oder erhöht. Durch die Tasten 9 und 11 kann der Fahrer die Parkhilfe auf seine persönliche Bedürfnisse anpassen.

Die Taste 10 kann so gesteuert werden, daß ein einmaliges betätigen dazu führt, die Parkhilfe in Betrieb zu nehmen. Durch eine Zeitsteuerung kann die Parkhilfe nach einer bestimmten Zeit abgeschaltet werden. Auch kann sich die Parkhilfe automatisch abschal­ ten, nachdem das Warnsignal ausgegeben oder ein Vorwärtsgang eingelegt wurde. Ergänzend können auch noch Tasten vorgesehen sein, durch die vorgewählt werden kann, ob ein einparken an der rechten Straßenseite oder der linken Straßenseite erfol­ gen soll. Dies ist insbesondere von Bedeutung, wann der vorgebene Winkel gegenüber 45° abweichend eingestellt wurde.

Die erfindungsgemäße Parkhilfe kann durch Abstandswarneinrichtungen ergänzt wer­ den. Eine solche Ergänzung ist insbesondere sinnvoll, wenn die Parkhilfe 1 nicht in ei­ nem Gehäuse 2 zum Nachrüsten installiert ist, sondern wenn die Parkhilfe gleich fest mit dem Fahrzeug ausgeliefert wird. Zu dem kann die Parkhilfe auch einen Bewegungssen­ sor oder Beschleunigungssensor zusammen mit einer Zeiterfassungseinrichtung auf­ weisen. Dadurch läßt sich der vom Fahrer zurückgelegte Weg ermitteln. Entsprechend kann auch ein weiteres Signal ausgegeben werden, z. B. wenn eine bestimmte Fahr­ strecke vom Fahrer zurückgelegt wurde. So kann beim Rückwärtsfahren nach zurück­ legen einer vorgebenen Wegstrecke ein Signal ausgegeben werden, das den Fahrer darauf hinweist, mit dem Einparken, bzw. den Einschlagen des Lenkrades bzw. der Rä­ der zu beginnen. Ebenso kann aufgrund des Vorhandenseins des Gyrosensors die Drehgeschwindigkeit des Fahrzeuges um die Hochachse in Verbindung mit der Zeit­ messeinrichtung ermittelt werden. Er folgt das Drehen des Fahrzeuges um die Hoch­ achse zu langsam oder zu schnell kann entsprechend ein Warnsignal ausgegeben wer­ den.

In Fig. 4 ist schematisch das Programm für die Parkhilfe unter Verwendung eines Mi­ kroprozessors dargestellt. Bei diesem Programm wird nach dem Start durch den Be­ nutzer eine Winkelvariable x auf null gesetzt. Dieser erfolgt durch betätigen der Taste 10. Dann wird in einer Warteschleife auf einen neuen Meßwert gewartet. Neue Meßwer­ te können positiv z. B. eine Drehung nach rechts, oder aber negativ sein, z. B. eine Dre­ hung nach links. Die neuen Meßwerte werden zur Winkelvariablen x addiert. Wenn die Variable x den Betrag des Schwellwertes, bzw. des vorgebenen Winkels erreicht, der dem günstigsten Winkel zum Ändern der Fahrtrichtung entspricht, wird das Signal durch den Signalgeber oder Tonerzeuger ausgelöst. Solange der Betrag des Winkels kleiner als der Schwellwert bzw. vorgebene Winkel ist, wird auf einen Meßwert gewartet.

Ergänzend wird noch die in Fig. 2 schematisch dargestellte Variante mit analoger Schaltung hingewiesen. Bei dieser Ausführungsform wird eine aufgrund der Drehung des Gyrosensors beim Einparken abgegebene Spannung abgegriffen, die integriert wird. Wenn der Gyrosensor durch das Einparken um einen bestimmten Winkel gedreht wurde, liegt am Ausgang des Integrators eine entsprechende Spannung an, die mit Hilfe des Fensterdiskriminator abgefragt wird. Hat die Spannung den Schwellwert des Fen­ sterdiskriminators erreicht, wird durch den Signalgeber das akutische Signal ausgelöst. Zum Durchführen eines Einparkvorganges muß auch wie im Falle der Mikroprozessor­ steuerung der Integrator zunächst auf null gesetzt werden.

Gegenüber der herkömmlichen Lösungen erweist sich die neuartige Parkhilfe als eine einfach zu realisierende und wirkungsvolle Hilfe beim Einparken. Insbesondere in Fahr­ schulen kann diese Fahrhilfe zum Erlernen des Einparkens sinnvoll eingesetzt werden.

Claims (10)

1. Parkhilfe für Kraftfahrzeuge, die einen Signalgeber (3) zum Ausgeben eines Warnsi­ gnals aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Parkhilfe einen Gyrosensor (G) aufweist, mit dem der Verdrehwinkel des Fahrzeuges (F1) um die Hochachse des Fahrzeuges meßbar ist, und mit dem Signalgeber bei erreichen eines vorgebenen Verdrehwinkels gegenüber einer Ausgangsstellung des Fahrzeuges (F1) das Warn­ signal ausgebbar ist.

2. Parkhilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rücksetzeinrichtung für den Gyrosensor vorgesehen ist.

3. Parkhilfe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Parkhilfe nur bei Rückwärtsfahrt betreibbar ist.

4. Parkhilfe nach einen der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Warnsignal eine akustisches Signal ist.

5. Parkhilfe nach einen der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Einstellen des vorgegebenen Winkels vorgesehen ist.

6. Parkhilfe nach einen der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebene Winkel ca. 45° beträgt.

7. Parkhilfe nach einen der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abstandswarneinrichtung vorgesehen ist.

8. Parkhilfe nach einen der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Parkhilfe einen Bewegungssensor/oder Beschleunigungssensor, sowie eine Zeitmeßeinrichtung aufweist.

9. Parkhilfe nach einen der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Parkhilfe ein abnehmbar am Fahrzeug anbringbares Gehäuse (2) aufweist, in dem der Gyrosensor untergebracht ist.

10. Fahrzeug mit einer Parkhilfe nach einen der vorangegangenen Ansprüche.