DE60101788T2

DE60101788T2 - Verfahren und vorrichtung zur durchführung des längseinparkens von motorisierten fahrzeugen

Info

Publication number: DE60101788T2
Application number: DE60101788T
Authority: DE
Inventors: Zyed Zalila; Guillaume Gueydan
Original assignee: Intellitech Intelligent Technologies SARL
Current assignee: Intellitech Intelligent Technologies SARL
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2021-03-28
Also published as: KR100816930B1; JP2011234617A; CN1262445C; FR2806998B1; CN1427784A; BR0109680A; US6948729B2; ES2214407T3; US20040020699A1; CA2404573A1; WO2001074643A1; EP1268255B1; BR0109680B1; KR20030017489A; DE60101788D1; AU2001246646A1; JP5214837B2; MXPA02009456A; CA2404573C; EP1268255A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Einparkens motorisierter Fahrzeuge in eine Parklücke, beispielsweise Fahrzeuge, wie Kraftwagen, Roboter und kraftbetriebener Förderwagen, bei denen es möglich ist, das Rad oder die Räder auf derselben Radachse zu lenken.
Sie findet ihre Anwendung auf öffentlichen Straßen und privaten Parkplätzen zum Abstellen von Fahrzeugen in eine Parklücke sowie in Produktionsstätten von Unternehmen zum Parken von Fahrzeugen, die beispielsweise zur Behandlung von Produkten dienen. Sie kann ebenfalls von Automobilherstellern, den Herstellern von Robotern und von motorisierten Beförderungsfahrzeugen eingesetzt werden.
Das Einparken in eine Parklücke wird in Bezug auf eine benachbarte Umgebung durchgeführt, die sich aus Mauern, Randsteinen von Bürgersteigen, anderen Fahrzeugen und sonstigen Hindernissen, wie beispielsweise Hydranten oder Pfeilern, zusammensetzt. Jedoch erfolgt das Einparkmanöver im Allgemeinen, um das Fahrzeug zwischen zwei anderen Fahrzeugen der selben Art zu positionieren.
Der Einparkvorgang setzt sich aus vier Phasen zusammen. Die erste Phase ist eine Phase der Positionierung, bei der das Fahrzeug passend in Bezug auf benachbarte Hindernisse, die vor oder hinter dem Fahrzeug liegen, positioniert werden muss.
Die zweite Phase ist eine Phase des Einlenkens, bei der das Fahrzeug zurücksetzt und die Räder gelenkt werden, um dem hinteren Teil des Fahrzeugs zu ermöglichen, in den zum Parken vorgesehenen Raum einzudringen, wo es abgestellt werden soll.
Die dritte Phase des Einparkens in eine Parklücke ist durch eine Phase des Gegenlenkens gebildet, bei der das Fahrzeug, wenn einmal die Phase des Einlenkens beendet ist, d.h., wenn erstmal der hintere Teil des Fahrzeugs in dem zur Verfügung stehenden Raum zum Einparken geeignet positioniert ist, zurückfährt und die Räder gegengelenkt werden, um auch eine gute Positionierung des vorderen Teils des Fahrzeugs in dem Parkraum, wo es geparkt werden soll, zu ermöglichen.
Wenn mal diese Phase des Gegenlenkens abgeschlossen ist, besteht die vierte Phase darin, das Fahrzeug in einer Linie wieder auszurichten, wofür das Fahrzeug je nach dem davor und dahinter verfügbaren Platz unter gleichzeitiger Ausrichtung seiner Räder vorwärtsfährt oder zurückfährt.
Unter den Fahrzeugführern, die auf diese Art das Einparken verwirklichen sollen, d.h. den Fahrern der Fahrzeuge, sind manche mehr geübt als andere, so dass folglich die Fahrer, die weniger Erfahrung haben oder bei der Ausführung des Manövers weniger geschickt sind, diesen mehrmals neu beginnen müssen, bis es ihnen gelingt, das Fahrzeug passend abzustellen. Diese Fahrzeugführer bereiten also insofern Unannehmlichkeiten, als sie den Fluss anderer Fahrzeuge während der Dauer der Ausführung des Einparkmanövers behindern, und es kommt auch vor, dass diese ungeschickten Fahrzeugführer gegen die benachbarten Hindernisse anstoßen und diese ebenso wie ihr eigenes Fahrzeug beschädigen, was nachfolgende Reparaturkosten verursacht und somit mit zu sätzlichen Kosten der Fahrzeughaltung verbunden ist.
Ebenso setzten manche Fahrzeugführer, obwohl sie geübt oder geschickt sind, zu einem Einparkmanöver an, ohne sich wirklich bewusst zu sein, dass der verfügbare Parkplatz im Verhältnis zu der Größe ihres Fahrzeugs nicht ausreichend groß ist. Diese Fahrzeugführer versuchen dennoch, sich in dem Parkplatzbereich zu positionieren, und enden schließlich damit, dass sie sich im Laufe des Vorgangs in einem blockierten Zustand befinden, in dem sie nicht genug Platz haben und riskieren, die benachbarten Hindernisse zu beschädigen. In dem blockierten Zustand behindern diese Fahrzeugführer also ebenfalls den guten Verkehrsfluss anderer Fahrzeuge und laufen Gefahr, Schäden an benachbarten Hindernissen und an ihrem Fahrzeug herbeizuführen.
Es existieren hierzu Mittel, deren Zweck zunächst darin besteht sicherzustellen, dass der zum Einparken des Fahrzeugs in eine Parklücke zur Verfügung stehende Platz je nach der Art des Fahrzeugs, das mit dem Mittel ausgestattet ist, ausreichend groß ist. Zu diesem Zweck sind Vorrichtungen und Verfahren zur Auswertung des verfügbaren Platzes bekannt, die den Fahrzeugführer über die Möglichkeiten, das Einparkmanöver durchzuführen, ohne die benachbarten Hindernisse anzufahren, in Abhängigkeit von der Größe seines Fahrzeugs informieren.
Im Ergebnis ist das Fahrzeug mit einem oder mehreren Sensoren und Auswertemitteln ausgestattet, deren primäre Aufgabe darin besteht, den Abstand zu erfassen, der die vor und hinter dem Fahrzeug liegenden Hindernisse trennt, zwischen denen der Fahrzeugführer einzuparken wünscht. Die Vorrichtung informiert ferner den Fahrer in Abhängigkeit von der Größe seines Fahrzeugs darüber, ob er das Manöver ohne jegliche Schwierigkeit und ohne Gefahr, an die benachbarten Hindernisse anzustoßen, ausführen kann.
Es sind andere Vorrichtungen zur Anwendung eines Systems für die Durchführung eines automatisierten Einparkvorgangs für Fahrzeuge entwickelt worden, wie beispielsweise die in der DE 198 09 416 beschriebene, wobei diese Vorrichtungen insbesondere für Kraftfahrzeuge entwickelt worden sind. Diese bestehen zunächst darin, den verfügbaren Platz, auf dem der Fahrzeugführer sein Fahrzeug zu parken wünscht, zu analysieren, wobei das System anschließend in Abhängigkeit von dem verfügbaren Platz eine Kurve zur Anweisung der Fahrzeugpositionierung berechnet. Sobald diese Anweisungskurve berechnet worden ist, wird das Fahrzeug durch Einwirkung auf die Räder, die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit positioniert, indem es der vordefinierten Anweisungskurve folgt.
Diese Anweisungskurve wird nicht mehr modifiziert, wenn sie einmal durch das System berechnet worden ist, so dass folglich in dem Fall, dass sich der verfügbare Raum im Laufe der Zeit und während der Verwirklichung des Einparkvorgangs verändert, das System die unterschiedlichen Entwicklungen der Umgebungsbedingungen nicht berücksichtigt und das Manöver auf der Grundlage der vorbestimmten Anweisungskurve fortsetzt, was die Gefahr nach sich zieht, Zusammenstöße mit der benachbarten Umgebung herbeizuführen, die sich gerade in Bewegung befinden kann. Wenn sich beispielsweise das voran stehende oder dahinter stehende Fahrzeug wieder in Bewegung setzt oder wenn irgendeine Person in den Parkplatzbereich eintritt, setzt das Fahrzeug trotz dessen das Einparkmanöver, das es aufgenommen hat, fort.
Ferner basiert diese Anweisungskurve auf rein mathematischen Rechenregeln, die nicht exakt dem natürlichen Einparkmanöver entsprechen, das der Fahrzeugführer gewöhnlich ausführt. Auf diese Weise fühlt sich der Fahrzeugführer während des Verlaufs des Manövers, das auf eine von seinen Gewohnheiten unterschiedliche Art ausgeführt wird, nicht sicher. Infolgedessen kann der Fahrzeugführer den Wunsch haben, das Manöver zu unterbrechen und die Kontrolle über das Fahrzeug wieder aufzunehmen, ohne dass er einen triftigen Grund hat, dies zu tun, wodurch der gute Verkehrsfluss auf die gleich Weise behindert wird.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die Unzulänglichkeiten der bestehenden Systeme zu beseitigen, und es ist eines der Hauptziele, ein System zur Durchführung des Einparkvorgangs eines bewegbaren Fahrzeugs in eine Parklücke vorzuschlagen, das sich auf qualitative graduelle Regeln stützt, die auf menschlicher Sachverständigung beruhen, derart, um das Einparkmanöver so ähnlich wie möglich der Art und Weise nachzubilden, in der der geübte oder kompetente Fahrzeugführer manuell, ohne jegliche Hilfsunterstützung den Vorgang ausgeführt hätte.
Zu diesem Zweck weist die vorliegende Erfindung den Vorteil auf, dass sie Aktionsanweisungen an Betätigungsorgane des Fahrzeugs ausgibt, die nach und nach, je nach der Entwicklung des Manövers und nach der Analyse der Stellung, die das Fahrzeug in Bezug auf seine benachbarte Umgebung angenommen hat, gebildet werden, indem die Informationen über den Abstand, die Ausrichtung und die Fahrtrichtung mittels Sensoren wiedergewonnen werden. Die Einwirkung auf die Betätigungsorgane erfolgt mehr auf die qualitative Weise, wie dies ein Fahrzeugführer, der auf den Gang der Er eignisse reagiert, bei manueller Steuerung tun würde.
Die Erfindung hat ferner den Vorteil, dass sie die Verwendung von Sensoren ermöglicht, die weniger präzise Messungen ergeben, sei es, weil diese Sensoren eine mittlere Qualität haben und kostengünstig sind, oder sei es, weil die Sensoren hinsichtlich ihrer richtigen Einstellung kompliziert sind. Tatsächlich brauchen die übertragenen Befehle oder Anweisungen nicht unbedingt sehr präzise zu sein, da sie anschließend in qualitative graduelle Befehle transformiert werden.
Ferner bietet die Erfindung den Vorteil, dass während des Einparkvorgangs des Fahrzeugs verifiziert wird, ob sich die dem Fahrzeug benachbarte Umgebung im Vergleich zu dem Beginn des Manövers nicht bewegt hat. In der Tat wird die Stellung des Fahrzeugs in Bezug auf die benachbarte Umgebung während des Verlaufs des Manövers erfasst und der Fall, dass ein zusätzliches Hindernis, beispielsweise eine Person, in den Einparkbereich eindringt, durch das System erfasst, das sofort reagiert, entweder indem es das Manöver berichtigt, wenn dieses weiter realisierbar bleibt, oder indem es den Einparkvorgang unterbricht, wenn der Abstand zwischen dem zusätzlichen Hindernis und dem Fahrzeug als zu gefährlich eingestuft wird.
Die Erfindung hat ferner den Vorteil, dass sie hinsichtlich der Wahl und der Definition qualitativer gradueller Regeln, die sich auf der Sachverständnis und der Erfahrung von Menschen stützt, viel mehr Flexibilität aufweist. Die Auswahl dieser Regeln kann in der Tat sehr groß sein und unmittelbar zur Folge haben, dass je nach der gewählten Komplexität oder Schlichtheit die Anzahl der Betätigungs anweisungen für die Räder, die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erhöht oder vermindert wird.
Ein weiteres Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass dem Fahrzeugführer möglich ist, die Kontrolle über das Fahrzeug zu jedem Zeitpunkt wieder aufzunehmen, indem einfach die Betätigungsorgane des Fahrzeugs, wie beispielsweise das Steuerrad, das Bremspedal oder das Schaltgetriebe, betätigt werden, wodurch das Gefühl des Wohlseins und der Sicherheit des Fahrzeugführers verbessert wird, der das Manöver unterbrechen kann, wenn er dies als erforderlich erachtet oder wenn er im letzten Moment wünscht, den Platz zu wechseln.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, dem Fahrzeugführer im Verlauf des Einparkmanövers das Gefühl der Sicherheit zu geben. Zu diesem Zweck informiert die Erfindung vorteilhafterweise den Fahrzeugführer, falls dieser es wünscht, unmittelbar über die Betätigungen, die an den Steuerorganen des Fahrzeugs auszuführen sind. In diesem Fall spielt der Fahrzeugführer unmittelbar die Rolle einer Steuerung oder eines Aktuators und wird über die Informationen angewiesen, die er auf visuelle, akustische oder kinesthesische Weise (taktile Art) entgegennimmt. Unter der Bezeichnung „kinesthesisch" wird die Art verstanden, den Fahrzeugführer über fühlbare Einwirkung auf die Hände, die Füße oder jeden anderen Teil des Körpers, der mit dem Inneren des Fahrzeugs in physischem Kontakt steht, zu informieren.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung des Einparkens eines mobilen Fahrzeugs in eine Parklücke, das zum Einparken jeglicher Art motorisierter Fahrzeuge verwendbar ist, bei denen sich die Räder derselben Radachse lenken lassen, in Bezug auf eine benachbarte Umgebung, die sich auf einer öffentlichen Straße, auf privaten Parkplätzen und in Produktionsstätten von Unternehmen befinden kann, wobei zu dem Einparkvorgang in eine Parklücke wenigstens zwei Phasen, nämlich eine Phase des Einlenkens und eine Phase des Gegenlenkens, sowie gegebenenfalls zwei weitere Phasen gehören, nämlich eine Phase der Positionierung, die den beiden Phasen des Einlenkens und des Gegenlenkens vorausgeht, sowie eine Phase des geradlinigen Wiederausrichtens, die der Gegenlenkphase nachgeschaltet ist, wobei das Verfahren Sensoren zur Erfassung des Abstands, der Ausrichtung und der Geschwindigkeit verwendet, die es ermöglichen, den verfügbaren Platz im Verhältnis zu der benachbarten Umgebung zu bestimmen, um das Einparkmanöver auszuführen, wobei dieses durch eine Einwirkung auf die Geschwindigkeit, die Fahrtrichtung und die relative Auslenkung der Fahrzeugräder ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verwirklichung des Einparkvorgangs:

– Eingangsdaten entgegengenommen werden, die von den Messsensoren ausgegeben werden, die quantitative Werte liefern,
– bestimmte dieser quantitativen Eingangswerte in graduelle qualitative Eingangswerte umgewandelt werden,
– auf der Grundlage qualitativer Regeln Aktionsgrößen oder -anweisungen bestimmt werden, die graduelle qualitative Ausgangsdaten und quantitative Ausgangsdaten ergeben,
– diese graduellen qualitativen Ausgangsdaten in quantitative Ausgangsdaten gewandelt werden,
die Aktuatoren des Fahrzeugs in Abhängigkeit von den erhaltenen quantitativen Ausgangsdaten betätigt werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zur Durchführung des Einparkens eines mobilen Fahrzeugs in eine Parklücke, die das Verfahren anwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aufweist:

– Sensoren zur Erfassung des Abstands des Fahrzeugs in Bezug auf Umgebungshindernisse, Geschwindigkeitssensoren, Sensoren zur Erfassung der Fahrtrichtung und Sensoren zur Erfassung der Ausrichtung des Fahrzeugs,
– eine Verarbeitungseinrichtung, die die quantitativen Daten der Messsensoren entgegennimmt und die Eingangsdaten in graduelle qualitative Werte und in quantitative Werte wandelt, eine Verarbeitung vornimmt und Ausgangsgrößen, die graduelle qualitative Werte und quantitative Werte umfassen, bestimmt sowie diese Ausgangsgrößen in quantitative Werte wandelt,
– Aktuatoren, die auf die Bewegungen des Fahrzeugs in Abhängigkeit von den quantitativen Ausgangswerten einwirken, die durch die Verarbeitungseinrichtung oder über eine Ausgangsschnittstelle übertragen werden, die visuelle und/oder akustische und/oder kinesthesische Informationen an den Fahrzeugführer übermittelt, um ihn bei seinem Einparkmanöver zu leiten.

Die Erfindung wird beim Lesen der folgenden Beschreibung verständlicher, die sich auf die zur Erläuterung vorgesehenen Figuren bezieht, nämlich:
1, die einen Funktionsalgorithmus des Systems und seine Umgebung veranschaulicht,
2, 3, 4, 5 und 6, die die unterschiedlichen Phasen eines Einparkvorgangs veranschaulichen,
7, die einen Funktionsalgorithmus für das Verfahren zum Einparken selbst veranschaulicht,
8, die ein Beispiel für die Möglichkeit des Einbaus von Sensoren an dem Fahrzeug veranschaulicht,
9, die die Architektur des in dem Fahrzeug eingebauten Systems veranschaulicht,
10a, 10b, 10c und 10d, die eine Entscheidungsmöglichkeit für die Aktionsausgangsgrößen veranschaulicht.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Einparkvorgangs eines mobilen Fahrzeugs (1) in eine Parklücke, wobei unter einem Fahrzeug (1) jedes motorisierte Fahrzeug zu verstehen ist, bei dem die Räder, die zu ein und derselben Radachse gehören, gelenkt werden können, beispielsweise Kraftfahrzeuge, die auf öffentlicher oder privater Straße fahren und die in einer Parklücke in einem Parkplatzbereich oder einer Parkzone (2) bezüglich einer benachbarten Umgebung (3) geparkt werden sollen, die sich, in dem speziellen Fall und lediglich zu Beispielszwecken, aus Autos (3), Mauern, Bäumen, Pfosten, Randsteinen von Bürgersteigen und Flurhydranten zusammensetzt.
Andere Beispiele für mobile Fahrzeuge (1) bilden Roboter und motorisierte Förderwagen, die in Produktionsstätten für die Behandlung und die Lagerung von Produkten dienen und die durch Ausführung eines Einparkmanövers in Bezug auf eine benachbarte Umgebung (3) auf eine sehr präzise Weise positioniert werden müssen, um die Produkte an dem gewünschten Ort passend in Stellung zu bringen. In diesem Fall und lediglich beispielsweise besteht die benachbarte Umgebung aus Fertigungsmaschinen, Schränken und Lagerregalen, aus Wänden und anderen bewegbaren Fahrzeugen derselben Art.
Das Manöver zum Einparken des Fahrzeugs (1) in eine Parklücke in Bezug auf seine Umgebung (3) setzt sich aus vier Phasen zusammen, die durch die Platzierung oder Positionierung, das Einlenken, das Gegenlenken und das geradlinige Wiederausrichten gebildet sind, wie sie in den 2, 3, 4, 5 und 6 veranschaulicht sind.
Bei der ersten Phase der Positionierung muss das Fahrzeug (1) zuerst passend in Bezug auf das davor liegende Hindernis (4) positioniert werden. Zu diesem Zweck muss das Fahrzeug zugleich in seitlicher Richtung als auch in Längsrichtung in Bezug auf das Hindernis, z.B. ein anderes Fahrzeug, positioniert werden. Für die seitliche Positionierung, wie sie in der 2 veranschaulicht ist, sollte sich das Fahrzeug in einem ausreichenden Abstand (20) zu dem vorderen Hindernis (4) befinden und gleichzeitig möglichst parallel zu dem Rand (5) des Parkplatzbereichs ausgerichtet sein. Und zur Positionierung in Längsrichtung, wie in 3 veranschaulicht, sollte das Fahrzeug in einem ausreichenden Abstand (21) vor dem angepeilten Parkplatzbereich positioniert werden.
Bei der zweiten Phase des Einlenkens, wie sie in 4 veranschaulicht ist, dringt der hintere Teil des Fahrzeugs (1) in den Parkplatzbereich (2) ein und nähert sich dem Rand (5) des Parkplatzbereichs, beispielsweise dem Rand eines Bürgersteigs oder der Fläche einer Mauer. Während dieser Einlenkphase fährt das Fahrzeug zurück und die Räder sind eingeschlagen, um in die Parkzone einzudringen und sich dem Rand der Parkzone zu nähern, wobei sich das Fahrzeug somit längs seiner Achse oder Mittellinie (6) ausgerichtet befindet, die sich von derjenigen des Randes (5) der Parkzone unterscheidet.
Die dritte Phase des Gegenlenkens, die in 5 veranschaulicht ist, setzt ein, sobald die Einlenkphase ausreichend vorangeschritten ist und der hintere Teil (7) des Fahrzeugs (1) einen ausreichenden Abstand (24) in Bezug auf den Rand (5) der Parkzone erreicht. Dann muss das Fahrzeug die Räder gegenlenken, während es die Rückfahrbewegung fortsetzt, um auch den vorderen Teil (8) des Fahrzeugs in die Parkzone (2) einzuführen.
Die vierte Phase des geradlinigen Wiederausrichtens, wie sie in der 6 veranschaulicht ist, besteht darin, das Fahrzeug (1) weitgehend parallel in Bezug auf den Rand (5) der Parkzone ebenso wie die Räder des Fahrzeugs wieder auszurichten, wenn einmal die dritte Phase des Gegenlenkens abgeschlossen ist, d.h., sobald das Fahrzeug (1) vollständig in die Parkzone eingedrungen ist.
Die Durchführung des Einparkvorgangs setzt ein, wenn der Fahrzeugführer das Verfahren durch Einschalten in Gang setzt, was dem Anfang (9) des in 1 veranschaulichten Funktionsalgorithmus des Systems entspricht. Die erste Phase besteht zunächst darin, zu ermitteln, ob der zur Verfügung stehende Parkplatz im Vergleich zu der Größe des Fahrzeugs ausreichend groß ist.
Zu diesem Zweck muss der Platz (10) ausgewertet werden, der zum Parken des Fahrzeugs an dem durch den Fahr zeugführer ausgewählten Ort zur Verfügung steht. Wenn der verfügbare Platz ausgewertet ist (10), wird verifiziert, dass dieser Platz für das Fahrzeug ausreichend ist (11), wobei während des gesamten Manövers durch einen Sicherheitstest (32) sichergestellt wird, dass dieser Platz weiterhin ausreicht.
Es sind bereits viele Verfahren entwickelt worden, um den Abstand auszuwerten, der zwei Hindernisse voneinander trennt, zwischen denen der Fahrzeugführer sein Fahrzeug einzuparken wünscht, wie beispielsweise die Erfassung des Abstandes zwischen dem hinteren Ende des Fahrzeugs (7) und dem hinteren Hindernis (16) sowie des Abstandes zwischen dem vorderen Ende des Fahrzeugs (8) und dem vorderen Hindernis (4) mittels Sensoren (36), die mit Infrarotlicht, Laserlicht oder Ultraschall arbeiten, sowie die Validierung und Bejahung oder Verneinung der Möglichkeit, das Fahrzeug einzuparken, in Abhängigkeit von den erfassten Abständen.
Ein anderes Beispiel besteht darin, den Abstand zwischen den beiden davor (4) sowie dahinter (16) befindlichen Hindernissen mit der Größe des Fahrzeugs (1) zu vergleichen. In diesem Fall wird der Abstand beispielsweise mittels einer Kamera erfasst, die Schattenbereiche, die Hindernissen zugeordnet sind, im Vergleich zu einem aufgehellten Bereich analysiert, der einem freien Parkplatz zugeordnet ist.
Sobald der Platz ausgewertet worden ist, wird anschließend für den Fall, dass dieser verfügbare Platz im Verhältnis zu der Größe des Fahrzeugs nicht ausreichend groß ist, der Einparkvorgang des Fahrzeugs beendet (12). Wenn der Parkplatz ausreichend groß ist, wird für diesen Fall eine Bestätigung von dem Fahrzeugführer verlangt (13), die Durchführung des Einparkens in die Parklücke aufzunehmen, und die Bestätigungsantwort des Fahrzeugsführers geprüft (14). Wenn die Bestätigung „NEIN" besagt, wird der Einparkvorgang beendet (12), während für den Fall, dass die Antwort „JA" lautet, anschließend das Einparken (15) des Fahrzeugs verwirklicht wird. Wenn anschließend das Einparken zu Ende geführt ist, wird die Durchführung des Einparkvorgangs in die Parklücke beendet (12).
Das Fahrzeug ist mit Sensoren (36) zur Erfassung des Abstandes zwischen dem mobilen Fahrzeug (1) und den benachbarten Hindernissen (3), mit Sensoren zur Erfassung der Ausrichtung des Fahrzeugs, um den Winkel zwischen der Mittellinie oder Achse (6) des Fahrzeugs und der zu dem Rand (5) der Straße parallelen Achse (17) zu bestimmen, mit Sensoren zur Erfassung der Fahrtrichtung des Fahrzeugs sowie Sensoren zur Erfassung der Geschwindigkeit ausgestattet. Die Anordnung dieser Sensoren (36) liefert quantitative feste Messwerte, z.B. einen quantitativen binären Wert wie Vorwärtsfahren oder Zurückfahren oder auch Null oder Eins, während andere einen quantitativen variablen Wert abgeben, insbesondere was die Messwerte in Bezug auf den Abstand und die Ausrichtung anbetrifft.
Sobald die Phase der Auswertung (10) des zur Verfügung stehenden Platzes validiert worden ist, was bedeutet, dass es möglich ist, das Fahrzeug in der Parklücke zu parken, und sobald der Fahrzeugführer seinen Wunsch, das Fahrzeug in der Parklücke unterzubringen, bestätigt hat, kann also der Einparkvorgang erfolgen, so dass folglich zur Verwirklichung des Einparkens in der folgenden Weise verfahren wird:

– die von den Messsensoren, die quantitative Werte abgeben, herrührenden Eingangsdaten werden wiedergewonnen;
– bestimmte dieser quantitativen Eingangswerte werden in graduelle qualitative Eingangswerte umgesetzt, die auch als unscharfe Werte bezeichnet werden, während die anderen Eingangswerte ihren quantitativen Wert beibehalten;
– auf der Grundlage qualitativer Regeln, die auch als unscharfe Regeln bezeichnet werden, werden durch Verarbeitung und Entscheidung Aktionsgrößen oder Aktionsanweisungen bestimmt, die graduelle qualitative Ausgangsdaten und quantitative Ausgangsdaten ergeben;
– diese graduellen qualitativen Ausgangsdaten werden in quantitative Ausgangsdaten gewandelt, während die anderen quantitativen Ausgangsdaten ihren Wert beibehalten;
– die Aktuatoren des Fahrzeugs werden in Abhängigkeit von den erhaltenen quantitativen Ausgangsdaten betätigt.

Der Einparkvorgang in eine Parklücke wird in Echtzeit durchgeführt, d.h., dass die Eingangsdaten der Sensoren zu jedem Zeitpunkt wiedergewonnen und die Aktuatoren ebenfalls zu jedem Zeitpunkt während des gesamten fortgesetzten Manövers betätigt werden. Zu diesem Zweck werden die Messungen der Sensoren bei einer sehr geringen Messperiode durchgeführt, beispielsweise alle 10 Millisekunden, und Befehle an die Aktuatoren des Fahrzeugs werden ebenfalls alle 10 Millisekunden ausgegeben, nachdem über die Aktionsanweisungen entschieden worden ist.
Während des gesamten Einparkvorgangs werden somit zu jedem Zeitpunkt die Position und die Bewegung des Fahrzeugs in Bezug auf benachbarte Hindernisse ausgewertet, während auf die Aktuatoren des Fahrzeugs ebenfalls zu jedem Zeit punkt, in Echtzeit, im Verlauf der Fortführung des Einparkmanövers eingewirkt wird, wobei diese Aktuatoren die Geschwindigkeit, die Fahrtrichtung und den relativen Ausschlag der Räder des Fahrzeugs steuern, was bedeutet, dass für die Verwirklichung des Einparkvorgangs die Position und die Bewegung des Fahrzeugs in Bezug auf benachbarte Hindernisse gesteuert werden.
Auf diese Weise wird das Manöver derart durchgeführt, wie ein geübter Fahrzeugführer dieses manuell ohne jegliche Hilfsunterstützung durchgeführt hätte.
Die durch das System bei der Durchführung des Einparkvorgangs gefällten Entscheidungen werden an die Aktuatoren des Fahrzeugs (1), damit diese unmittelbar die Geschwindigkeit, die Fahrtrichtung und die Auslenkung der Fahrzeugräder steuern, oder über eine Ausgangsschnittstelle (41) an den Fahrzeugführer übermittelt, um ihn über die Aktionen zu informieren, die er an dem Beschleunigungs-, Brems- und Kupplungspedal, an dem Schaltgetriebe sowie an dem Steuerrad vornehmen soll.
Die wiedergewonnenen Messgrößen, die die Abstände und die Ausrichtung des Fahrzeugs bezüglich der Hindernisse betreffen, sind in einer bevorzugten, jedoch nicht darauf beschränkten Ausführungsform diejenigen, die in den 2, 3, 4, 5 und 6 veranschaulicht sind, nämlich:

– der vordere rechte Abstand (ddav), der dem Abstand entspricht, der das vordere rechte Ende des Fahrzeugs von dem Rand der Parkzone oder dem Hindernis trennt, an dessen Rand (5) man einzuparken wünscht. Der Wert, den dieser vordere rechte Abstand ergibt, ist ein quantitativer Wert, den der Fahrzeugführer visuell wahrnehmen kann;
– der hintere rechte Abstand (ddar), der dem Abstand entspricht, der das hintere rechte Ende des Fahrzeugs von dem Rand der Parkzone oder von dem Hindernis, an dessen Rand man zu parken wünscht, trennt. Dieser hintere rechte Abstand ist ein Wert, den der Fahrzeugführer einschätzen kann;
– der Kurs des Fahrzeugs (cap), der die Ausrichtung des Fahrzeugs in Bezug auf das Hindernis darstellt, an dessen Seite das Fahrzeug geparkt werden soll. Der erhaltene Wert ist ein quantitativer Wert, den der Fahrzeugführer während des Verlaufs des Einparkmanövers einschätzen kann;
– der Abstand in Bezug auf das vordere Ende des Fahrzeugs (dav), der den Zwischenraum zwischen dem Fahrzeug (1) und dem hinteren Teil des Hindernisses, das vor der Parkplatzzone parkt, veranschaulicht;
– der Abstand in Längsrichtung in Bezug auf das vordere Fahrzeug (dlav), der längs der Achse des Parkens gemessen wird;
– der relative Abstand in Längsrichtung in Bezug auf die Größe der Position in Längsrichtung (dlavr), der gleich dem Abstand in Längsrichtung in Bezug auf das vordere Fahrzeug minus der Hälfte der Intervalllänge der Größe für die Position in Längsrichtung (21) ist;
– der seitliche Abstand in Bezug auf das vordere Fahrzeug (dlatav), der einen Abstand in Seitenrichtung senkrecht zu der Achse des Parkens darstellt;
– der relative seitliche Abstand in Bezug auf die Größe für die Position in Seitenrichtung (dlatavr), die gleich dem Abstand in Seitenrichtung in Bezug auf das vordere Fahrzeug minus der halben Intervalllänge der Größe für die Position in Seitenrichtung (20) ist.

Es werden ferner Messdaten in Bezug auf die Fahrtrichtung des Fahrzeugs gewonnen. Die Erfassung der Fahrtrichtung ergibt einen quantitativen festen Wert, der entweder Vorwärtsfahrt, Rückwärtsfahrt oder Ruhepunkt bedeutet.
Ferner werden Testergebnisse wiedergewonnen, die einen binären Wert aufweisen, der entweder gleich Null oder validiert oder gleich Eins oder nicht validiert bedeutet.
Aus all den wiedergewonnen Werten werden die quantitativen festen und/oder binären Werte so wie sie sind beibehalten, während die quantitativen variablen Werte in graduelle qualitative Werte transformiert werden.
Diese graduellen qualitativen Werte entsprechen der Wahrnehmung, die ein Fahrzeugführer über seine Position, seine Ausrichtung und seine Geschwindigkeit hätte, wie beispielsweise, ob sehr schnell, schnell, langsam oder sehr langsam vorwärts gefahren oder rückwärts gefahren wird, oder auch, ob eine Stellung von einem Hindernis noch sehr weit entfernt oder an diesem nahe oder sehr nahe gelegen ist, ebenso wie die Einschätzung, ob das Fahrzeug in Bezug auf den Rand der Parkplatzzone sehr oder wenig schräg ausgerichtet ist.
Wenn diese quantitativen Eingangsgrößen in qualitative graduelle Eingangsgrößen und in quantitative feste und/oder binäre Größen umgewandelt worden sind, werden diese verarbeitet und anschließend auf der Grundlage nicht linearer qualitativer Regeln Aktionsgrößen oder -anweisungen für das Fahrzeug bestimmt, wobei diese Aktionsgrößen festen und/oder binären quantitativen Werten sowie graduellen qualitativen Werten entsprechen, die also danach in quantita tive Werte umgewandelt werden sollten, um die Aktuatoren des Fahrzeugs anzuweisen.
Die Verarbeitung der Informationsdaten erfolgt in Echtzeit, was bedeutet, dass zu jedem Zeitpunkt in dem zeitlichen Verlauf die Messwerte der Sensoren wiedergewonnen und verarbeitet sowie Aktionsgrößen bestimmt werden, um jeden Fortgang des Rangiermanövers in Bezug auf seine Umgebung zu analysieren und zur gleichen Zeit je nach den Umständen auf das Fahrzeug einzuwirken.
In 7 ist im Detail der Funktionsalgorithmus für den Einparkvorgang (15) eines Fahrzeugs (1) in eine Parklücke dargestellt. Sobald der verfügbare Platz validiert worden ist und der Fahrzeugführer seinen Wunsch, das Fahrzeug einzuparken, bestätigt hat, ist also der Beginn (18) des Einparkvorgangs aktiviert und löst zwei gleichzeitige Betriebsarten aus, wobei der erste Betrieb darin besteht, den Einparkvorgang zu verwirklichen, und der zweite darin besteht, parallel zu dem Einparken Sicherheitstests durchzuführen.
Der erste Betrieb, d.h. die Verwirklichung des Einparkvorgangs, setzt sich in einer bevorzugten, den Schutzbereich jedoch nicht einschränkenden Ausführungsform aus vier Phasen zusammen, zu denen die Positionierung, das Einlenken, das Gegenlenken und die geradlinige Wiederausrichtung gehören, wobei der Übergang von einer Phase in eine andere erst dann vollzogen werden kann, wenn die Position des Fahrzeugs in jeder Phase ausreichend abgeschätzt und durch einen Test validiert worden ist.
In der ersten Phase der Positionierung wird ein erster Test (19) durchgeführt, der anschließend als „Test 1" bezeichnet ist und der es ermöglicht, die Stellung in Längsrichtung und die Stellung in Quer- oder Seitenrichtung des Fahrzeugs während der Positionierphase zu bestimmen. Dieser Test 1 betrifft die Variablen seitlicher Abstand in Bezug auf das vordere Fahrzeug (dlatav), Abstand in Längsrichtung in Bezug auf das vordere Fahrzeug (dlav) und den Kurs des Fahrzeugs (cap), die jeweils in einem Intervall [α₁ α₂] (in Metern) für die Größe der Position in Seitenrichtung (20), einem Intervall [β₁ β₂] (in Metern) für die Größe der Position in Längsrichtung (12) bzw. einem Intervall [ω₁ ω₂] (im Bogenmaß) für die Größe der Ausrichtung liegen müssen. Der erste Test 1 (19) wird für gültig erklärt (validiert), sobald diese drei vorerwähnten Bedingungen erfüllt sind. Falls dies nicht der Fall ist, wird der Test 1 nicht für gültig erklärt.
Falls der Test 1 nicht für gültig erklärt ist, wird folglich die Positionierung (22) durchgeführt und dieser Vorgang wiederholt, bis der Test 1 für gültig erklärt wird, wonach in die zweite Phase des Einlenkens übergegangen wird.
In der zweiten Phase des Einlenkens wird ein in dem folgenden Text als „Test 2" bezeichnenter zweiter Test (23) durchgeführt, der es ermöglicht, die Stellung des hinteren Endes des Fahrzeugs (7) in Bezug auf den Rand (5) der Parkplatzzone, beispielsweise in Bezug auf einen Bürgersteig oder eine Mauer, während der Einlenkphase zu bestimmen. Dieser Test 2 (23) bezieht sich auf die Variable Abstand hinten rechts (dtar), die in einem Intervall [γ₁ γ₂] (in Metern) der Größe für die hintere Stellung (24) umfasst sein muss. Dieser zweite Test 2 wird für gültig erklärt, sobald diese Bedingung erfüllt ist. Falls dies nicht der Fall ist, wird der Test 2 nicht validiert.
Wenn der Test 2 nicht für gültig erklärt ist, wird also der Einlenkvorgang (25) verwirklicht und dieser Vorgang wiederholt, bis der Test 2 für gültig erklärt ist, wonach in die dritte Phase des Gegenlenkens übergegangen wird.
Für die dritte Phase des Gegenlenkens wird ein dritter Test (26) durchgeführt, der nachfolgend als der „Test 3" (26) bezeichnet ist und der es ermöglicht, die Ausrichtung des Fahrzeugs während der Gegenlenkphase auszuwerten. Dieser Test 3 betrifft die Variable Kurs des Fahrzeugs (cap), die in einem Intervall [δ₁ δ₂] (in Bogenmaß) der Größe für die Ausrichtung des Fahrzeugs liegen muss. Dieser Test 3 wird für gültig erklärt, wenn die Bedingung erfüllt ist. Solange der Test 3 nicht für gültig erklärt ist, wird das Gegenlenken (27) durchgeführt und dieser Vorgang (27) wiederholt, bis der Test 3 validiert worden ist, wonach in eine vierte Phase des geradlinigen Wiederausrichtens übergegangen wird.
Für die vierte Phase des geradlinigen Wiederausrichtens wird ein vierter Test (28) durchgeführt, der nachfolgend als der „Test 4" bezeichnet ist und der es ermöglicht, den Abstand zu anderen Fahrzeugen sowie die Ausrichtung des Fahrzeugs während der Phase des geradlinigen Wiederausrichtens auszuwerten. Dieser Test 4 bezieht sich auf die Variablen Abstand in Bezug auf das vordere Fahrzeug (dav), Abstand in Bezug auf das hintere Fahrzeug (dar) und Kurs des Fahrzeugs (cap), die jeweils in einem Intervall [κ₁ κ₂] (in Metern) für die Größe der Stellung in Bezug auf das vordere Fahrzeug (43) liegen, größer als ein Wert ε (in Metern) der Größe für die Stellung in Bezug auf das hintere Fahrzeug sein bzw. in einem Intervall [η₁ η₂] (im Bogenmaß) der Größe für die Ausrichtung umfasst sein müssen, die annähernd null betragen soll. Dieser Test 4 wird für gültig erklärt, wenn die voranstehend erwähnten drei Bedingungen wahr sind, d.h. wenn die Größen in den definierten Intervallen liegen. Solange der Test 4 nicht validiert ist, wird das geradlinige Wiederausrichten (29) durchgeführt und dieser Vorgang wiederholt, bis der Test 4 für gültig erklärt ist, wonach zu einem fünften Kontrolltest (30) übergegangen wird, der nachfolgend als der „Test 5" bezeichnet ist.
Dieser Test 5 ermöglicht es, den Abstand zu dem Rand (5) der Parkzone (2) sowie die Ausrichtung des Fahrzeugs auszuwerten, wenn einmal die Phase des geradlinigen Wiederausrichtens beendet ist. Dieser Test 5 ist ein Test zur Beendigung des Rangiermanövers und wird für gültig erklärt, sobald das Fahrzeug ordentlich geparkt ist. Zu diesem Zweck bezieht sich der Test 5 auf die Variablen Abstand rechts vorne (ddav) und Kurs des Fahrzeugs (cap), die jeweils in einem Intervall [λ₁ λ₂] (in Metern) der Größe für die seitliche Einparkstellung bzw. in einem Intervall [φ₁ φ₂] (im Bogenmaß) der Größe für die Ausrichtung von null umfasst sein müssen, und er wird für gültig erklärt, sobald diese beiden Bedingungen erfüllt sind. Wenn der Test 5 für gültig erklärt ist, wird also der Einparkvorgang (15) beendet (35), und wenn dies nicht der Fall ist, werden die drei Phasen des Einlenkens, des Gegenlenkens und des geradlinigen Wiederausrichtens bis zur Validierung des Tests 5 wiederholt.
Der zweite Betrieb, der darin besteht, parallel zu der Bewerkstelligung des Einparkens Sicherheitstest durchzuführen, ermöglicht es, einen guten Ablauf des Einparkmanövers sicherzustellen und die Gefahren eines Zusammenstoßes mit benachbarten Hindernissen auszuschließen.
Zu diesem Zweck werden simultan zwei Sicherheitstests durchgeführt. Der erste Sicherheitstest (31), der nachfolgend als der Sicherheitstest 1 bezeichnet ist, ermöglicht es, die Einwirkungen eines eventuellen Fahrzeugsführers auf die Betätigungsorgane des Fahrzeugs (1), wie beispielsweise das Kupplungs-, Brems- oder Beschleunigungspedal, das Steuer und das Getriebe, auszuwerten. Solange der Sicherheitstest 1 validiert ist, solange also der Fahrzeugführer keines der Betätigungsorgane des Fahrzeugs betätigt, wird der Sicherheitstest 1 wiederholt und gleichzeitig die Durchführung des Einparkvorgangs fortgesetzt. Für den umgekehrten Fall, dass der Sicherheitstest 1 nicht für gültig erklärt worden ist, was bedeutet, dass der Fahrzeugführer eines der Betätigungsorgane des Fahrzeugs betätigt hat, wird anschließend eine Erklärung (33) von dem Fahrzeugführer über seinen Wunsch, die manuelle Steuerung des Fahrzeugs wieder aufzunehmen, angefordert und diese Erklärung der Gültigkeit des Abbruchs (34) überprüft. Falls der Test der Erklärung des Abbruchs (34) gültig ist, wird anschließend der Einparkvorgang (15) beendet (35).
Der zweite Sicherheitstest (32), der nachfolgend als der „Sicherheitstest 2" bezeichnet ist, ermöglicht es, den Abstand, der das Fahrzeug von die Einparkzone begrenzenden Hindernissen trennt, auszuwerten. Dieser Test wird nicht für gültig erklärt, wenn einer dieser Abstände für die weitere Verfahrensfolge als gefährlich eingestuft wird, wie beispielsweise bei einer unvorhersehbaren und eine Gefahr bildenden Stellungsänderung eines der Hindernisse oder auch im Falle eines Ausfalls eines der Sensoren. In diesem Fall wird der Einparkvorgang (15) beendet (35). In dem umgekehrten Fall, in dem der Sicherheitstest 2 für gültig erklärt wird, wird auf normale Weise mit der Durchführung des Einparkvorgangs fortgefahren.
Die Verwirklichung der Positionierung (22) erfolgt, indem gleichzeitig die seitliche Stellung des Fahrzeugs und die Stellung des Fahrzeugs in Längsrichtung geführt oder geleitet wird. Zur Führung der seitlichen Stellung des Fahrzeugs wird in der folgenden Weise vorgegangen:

– es wird die Position des Fahrzeugs in Seitenrichtung gesteuert, indem vier Eingangsgrößen wiedergewonnen werden, die ausgehend von Messwerten der Sensoren erhalten werden, wobei zwei Eingangsgrößen einen quantitativen Wert einnehmen, nämlich die Fahrtrichtung und das Ergebnis des Tests 1, und wobei die anderen beiden Eingangsgrößen einen graduellen qualitativen Wert einnehmen, nämlich der Kurs des Fahrzeugs (cap) sowie der relative seitliche Abstand in Bezug auf die Größe für die Position in Seitenrichtung (dlatavr);
– es wird eine Verarbeitung durchgeführt und auf der Grundlage qualitativer Regeln die Aktionsgröße für das Einschlagen der Räder bestimmt, die einen graduellen qualtitativen Wert einnimmt, der anschließend übersetzt und in einen quantitativen Wert umgewandelt wird,
– es wird in Abhängigkeit von dem erhaltenen quantitativen Wert auf den Ausschlag der Räder eingewirkt.

Gleichzeitig wird zur Führung der Stellung des Fahrzeugs in Längsrichtung während des Platzier- oder Positio niervorgangs in der folgenden Weise fortgefahren:

– es wird die Position des Fahrzeugs in Längsrichtung gesteuert, indem drei Eingangsgrößen wiedergewonnen werden, die ausgehend von Messwerten der Sensoren erhalten werden, wobei zwei Eingangsgrößen einen quantitativen Wert einnehmen, nämlich das Ergebnis des Tests 1 und die Fahrtrichtung, und wobei eine Eingangsgröße einen graduellen qualitativen Wert einnimmt, nämlich der relative Abstand in Längsrichtung (dlavr),
– es wird eine Verarbeitung durchgeführt und es werden anschließend auf der Grundlage qualitativer Regeln Aktionsgrößen für die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung bestimmt, die alle beide einen quantitativen Wert einnehmen,
s– es wird auf die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung in Abhängigkeit von den beiden erhaltenen quantitativen Werten eingewirkt.

Die Verwirklichung des Einlenkvorgangs (25) erfolgt, sobald die erste Phase der Platzierung oder Positionierung abgeschlossen ist. Um das Einlenken durchzuführen, wird in der folgenden Weise fortgefahren:

– es wird das Einlenken gesteuert, indem drei Eingangsgrößen wiedergewonnen werden, die ausgehend von Messwerten der Sensoren erhalten werden, wobei eine Eingangsgröße einen quantitativen Wert einnimmt, nämlich der Test 2, und wobei zwei Größen einen graduellen qualitativen Wert einnehmen, nämlich der Kurs des Fahrzeugs (cap) und der Abstand rechts hinten in Bezug auf den Rand der Einparkzone (ddar),
– es wird eine Verarbeitung durchgeführt und es werden auf der Grundlage qualitativer Regeln Aktionsgrößen für die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung, die einen quantitativen Wert einnehmen, und für den Ausschlag der Räder bestimmt, die einen graduellen qualitativen Wert einnimmt, der übersetzt und in einen quantitativen Wert umgewandelt wird,
– es wird in Abhängigkeit von den erhaltenen quantitativen Werten auf die Geschwindigkeit, die Fahrtrichtung und das Einschlagen der Räder eingewirkt.

Die Durchführung des Gegenlenkens (27) tritt in der dritten Phase des Gegenlenkens auf, sobald die zweite Phase des Einlenkens zu Ende geführt ist. Um diesen Gegenlenkvorgang zu verwirklichen, wird in der folgenden Weise verfahren:

– das Gegenlenken wird gesteuert, indem vier Eingangsgrößen wiedergewonnen werden, die ausgehend von Messsignalen der Sensoren erhalten werden, wobei zwei Eingangsgrößen einen quantitativen Wert einnehmen, nämlich das Ergebnis des Tests 3 und die Fahrtrichtung, und wobei zwei Größen einen graduellen qualitativen Wert einnehmen, nämlich der Kurs des Fahrzeugs (cap) und der Abstand zum hinteren Fahrzeug (dar),
– durch Verarbeitung und Entscheidung werden auf der Grundlage qualitativer Regeln Aktionsgrößen für die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung, die einen quantitativen Wert einnehmen, sowie für den Ausschlag der Räder bestimmt, die einen graduellen qualitativen Wert einnimmt, der übersetzt und in einen quantitativen Wert umgewandelt wird,
– es wird in Abhängigkeit von den erhaltenen quantitativen Werten auf die Geschwindigkeit, die Fahrtrichtung und den Ausschlag der Räder eingewirkt.

Zu der Verwirklichung des Vorgangs des geradlinigen Wiederausrichtens (29) kommt es in der vierten Phase des Wiederausrichtens, sobald die dritte Phase zu Ende geführt ist. Die Durchführung des Wiederausrichtens erfolgt, indem gleichzeitig die seitlichen Stellung und die Position des Fahrzeugs in Längsrichtung geleitet oder geführt werden. Zur Führung der Position des Fahrzeugs in Längsrichtung wird in der folgenden Weise verfahren:

– die Position in Längsrichtung wird gesteuert, indem vier Eingangsgrößen wiedergewonnen werden, die ausgehend von Messsignalen der Sensoren erhalten werden, wobei zwei Eingangsgrößen einen quantitativen Wert einnehmen, nämlich das Ergebnis des Tests 4 und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs, und wobei zwei Eingangsgrößen einen graduellen qualitativen Wert einnehmen, nämlich der Abstand zum hinteren Fahrzeug (dar) und der Abstand zum vorderen Fahrzeug (dav),
– es wird eine Verarbeitung durchgeführt und es werden anschließend auf der Grundlage qualitativer Regeln Aktionsgrößen für die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung bestimmt, die alle beide quantitative Werte einnehmen,
– in Abhängigkeit von diesen beiden erhaltenen quantitativen Ausgangswerten wird auf die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung eingewirkt.

Gleichzeitig wird zur Führung der seitlichen Stellung des Fahrzeugs während des Vorgangs des geradlinigen Ausrichtens in der folgenden Weise verfahren:

– die seitliche Stellung des Fahrzeugs wird gesteuert, indem drei Eingangsgrößen wiedergewonnen werden, die ausgehend von Messsignalen der Sensoren erhalten werden, wobei zwei Eingangsgrößen einen quantitativen Wert einnehmen, nämlich die Fahrtrichtung und das Ergebnis des Tests 4, und wobei die weitere Eingangsgröße, nämlich der Kurs des Fahrzeugs, einen graduellen qualitativen Wert einnimmt,
– durch Verarbeitung und Entscheidung auf der Grundlage qualitativer Regeln wird die Aktionsgröße für den Ausschlag der Räder bestimmt, die einen graduellen qualitativen Wert einnimmt, der übersetzt und anschließend in eine quantitativen Wert umgesetzt wird,
– in Abhängigkeit von dem erhaltenen quantitativen Ausgangswert wird auf den Ausschlag der Räder des Fahrzeugs eingewirkt.

In jeder der Phasen nimmt die Aktionsgröße für die Geschwindigkeit einen quantitativen Wert ein. In einer bevorzugten Ausführungsform, die den Schutzbereich nicht einschränkt, kann die Aktionsgröße für die Geschwindigkeit drei quantitative Werte einnehmen, wobei diese Werte der Geschwindigkeit von null, einer geringen Geschwindigkeit und einer mittleren Geschwindigkeit entsprechen, wobei diese Geschwindigkeiten in Meter pro Sekunde ausgedrückt werden.
Ebenso nimmt die Aktionsgröße für die Fahrtrichtung einen quantitativen Wert ein. Dieser Wert bedeutet entweder Vorwärtsfahrt, Rückwärtsfahrt oder Ruhepunkt.
Was die Aktionsgröße für das Einschlagen der Räder anbetrifft, so nimmt diese einen oder mehrere graduelle qualitative Werte ein, der bzw. die anschließend in einen einzelnen quantitativen Wert umgesetzt wird bzw. werden, der einem Ausschlagwinkel der Räder entspricht.
Die 10a, 10b, 10c und 10d veranschaulichen mehrere Graphen oder Tabellen, die es ermöglichen, die Art und Weise, in der die Positionierung, das Einlenken, das Gegenlenken und die geradlinige Wiederausrichtung verwirklicht werden, zu erläutern. Bei den hier veranschaulichten Figuren handelt es sich um die Realisierung der Positionierung und insbesondere um die Bestimmung der Aktionsgröße, um die seitliche Positionierung des Fahrzeugs zu verwirklichen. Die Methode bleibt aber für die Realisierung der Position in Längsrichtung während des Positionierungsvorgangs und für die Realisierung der Verfahrensschritte des Einlenkens, des Gegenlenkens und des geradlinigen Wiederausrichtens die gleiche, wobei die Eingangsvariablen und Ausgangsvariablen wie auch die qualitativen Entscheidungsregeln in Abhängigkeit von den Auswahlkriterien der Aktionsgrößen modifiziert werden.
Für den Vorgang der Positionierung des Fahrzeugs werden gleichzeitig die seitliche Stellung des Fahrzeugs und die Stellung in Längsrichtung gesteuert. Was die seitliche Stellung des Fahrzeugs anbetrifft, werden vier Eingangsgrößen wiedergewonnen, von den zwei quantitative Größen darstellen, die ihren Wert unverändert beibehalten, nämlich die Fahrtrichtung, die den Wert Vorwärtsfahrt, Rückwärtsfahrt oder Ruhepunkt einnimmt und die beispielsweise durch –1, 0 und 1 oder negativ, null und positiv quantitativ bestimmt wird, sowie der Test 1, der für gültig oder nicht für gültig erklärt wird oder beispielsweise durch die Werte 0 oder 1 quantisiert werden kann. Die beiden anderen Ein gangsgrößen, nämlich der Kurs des Fahrzeugs (cap) und der relative seitliche Abstand (dlatavr), sind durch quantitative Größen gebildet, die der Fahrzeugführer mehr oder weniger wahrnehmen und abschätzen kann, und werden folglich in graduelle qualitative Größen umgesetzt und transformiert, die zweckmäßig zu bestimmen sind.
Zu diesem Zweck veranschaulicht die 10a einen Graphen zur Einteilung der Eingangsgröße Kurs des Fahrzeugs (cap), der es ermöglicht, von einem quantitativen Wert zu einem oder mehreren graduellen qualitativen Werten überzugehen. Der Einteilungsgraph nach 10a, der eine bevorzugte, den Schutzbereich jedoch nicht beschränkende Ausführungsform veranschaulicht, zeigt auf der Abszisse einen quantitativen Wert für den Kurs des Fahrzeugs, dessen Einheit beispielsweise der Radiant ist, d.h. den Messwert, der unmittelbar ausgehend von den Sensoren des Fahrzeugs erhalten wird. Auf der Ordinate stellt er unterschiedliche graduelle qualitative Werte dar, die der Kurs des Fahrzeugs (cap) einnehmen kann. Diese Werte entsprechen der Wahrnehmung, die ein oder mehrere Fahrzeugführer bei der Ausrichtung des Fahrzeugs hätten.
Beispielsweise wird ein negativer Kurs (CN) des Fahrzeugs durch das graduelle Intervall definiert, das auch als unscharfes Intervall [–a₁ –a₁ –a₂ –a₃] (im Bogenmaß) bezeichnet wird. Wenn sich der quantitative Wert des Kurses in dem Intervall [–a₁ –a₂] (im Bogenmaß) befindet, wird der Kurs als negativ mit einem Grad von 1 qualifiziert, während der Kurs, wenn er sich in dem Intervall [–a₂ –a₃] befindet, als negativ mit einem abnehmenden, jenseits von –a₃ verschwindenden Grad qualifiziert wird.
Ebenso wird ein Kurs von null (CZ) durch das graduelle Intervall [–a₂ –a₄ a₄ a₂] (im Bogenmaß) festgelegt, wobei der Kurs als gleich null mit einem zunehmenden Grad in dem Intervall [–a₂ –a₄], mit einem Grad von 1 in dem Intervall [–a₄ a₄] und mit einem abnehmenden Grad in dem Intervall [a₄ a₂] qualifiziert wird.
Es wird ferner der positive Kurs (CP) durch das graduelle Intervall [a₃ a₂ a₁ a₁] (im Bogenmaß) festgelegt. Wenn sich der quantitative Wert des Kurses in dem Intervall [a₂ a₁] befindet, wird der Kurs als positiv mit einem Grad von 1 qualifiziert. Wenn er sich in dem Intervall [a₃ a₂] befindet, wird der Kurs als positiv mit einem zunehmenden Grad qualifiziert, der den Wert 1 bei a₂ einnimmt.
Wenn beispielsweise der Wert des Kurses des Fahrzeugs gleich x ist, wie in 10a veranschaulicht, nimmt der Kurs also als graduellen qualitativen Wert y₁ bei einem Kurs von null sowie den Wert y₂ bei einem positiven Kurs ein, wobei y₁ und y₂ Gradzahlen zwischen 0 und 1 darstellen und der Wahrnehmung entsprechen, die ein Fahrzeugführer bei der Ausrichtung seines Fahrzeugs hätte, d.h. einen + oder – gerade gerichteten oder in einer Richtung + oder – schräg gestellten Kurs.
Die graphische Kurve für die Einteilung der Eingangsgröße des relativen seitlichen Abstands (dlatavr), die in der 10b zu finden ist, weist auf der Abszisse den quantitativen Wert (in Metern), der durch die Messungen der Sensoren geliefert wird, und auf der Ordinate den oder die graduellen qualitativen Werte, den bzw, die die Eingangsgröße (dlatavr) einnimmt.
Somit wird der relative seitliche Abstand (dlatavr) in dem graduellen Intervall [–b₁ –b₁ –b₂ –b₃] (in Metern) in qualitativer Weise als ein negativer seitlicher Abstand (DN) definiert. Wenn sich der quantitative Wert des relativen seitlichen Abstands in dem Intervall [–b₁ –b₂] befindet, wird dieser als negativ mit einem Grad von 1 definiert. Wenn der quantitative Wert in dem Intervall [–b₂ –b₃] liegt, wird der relative seitliche Abstand als negativ mit einem abnehmenden, jenseits von b₃ verschwindenden Grad qualifiziert.
Ebenso wird ein relativer seitlicher Abstand von null (DZ) über dem graduellen Intervall [–b₂ –b₃ b₃ b₂] (in Metern) festgelegt, wobei der relative seitliche Abstand (dlatavr) als gleich null mit einem steigenden Grad in dem Intervall [–b₂ –b₃], mit einem Grad gleich 1 in dem Intervall [–b₃ b₃] und mit einem abnehmenden Grad in dem Intervall [b₃ b₂] qualifiziert wird.
Ferner wird über dem graduellen Intervall [b₃ b₂ b₁ b₁] (in Metern) ein positiver relativer seitlicher Abstand (DP) festgelegt. Wenn der quantitative Wert des relativen seitlichen Abstands (dlatavr) in dem Intervall [b₂ b₁] liegt, wird dieser als positiv mit einem Grad von 1 qualifiziert. Wenn der Wert in dem Intervall [b₃ b₂] liegt, wird der relative seitliche Abstand als positiv mit einem steigenden, bei b₂ den Wert 1 einnehmenden Grad qualifiziert.
Bei einem quantitativen Wert des relativen seitlichen Abstands (dlatavr) gleich x' (in Metern) werden beispielsweise zwei graduelle qualitative Werte für den relativen seitlichen Abstand (dlatavr) erhalten, nämlich gleich y'₁ bei einem seitlichen Abstand von null und gleich y'₂ bei einem positiven seitlichen Abstand, wobei y'₁ und y'₂ durch Gradzahlen gebildet sind, die zwischen 0 und 1 liegen.
Diese Werte entsprechen der Wahrnehmung, die ein Fahrzeugführer in Bezug auf den relativen seitlichen Abstand (dlatavr) hätte, nämlich wenn sich der rechte Rand (44) des Fahrzeugs + oder – in Bezug auf den Mittelwert der Größe der seitlichen Stellung (20) befindet und wenn der rechte Rand (44) + oder – über dem Mittelwert der Größe für die seitliche Stellung (20) liegt.
Wenn die graduellen qualitativen Eingangswerte bestimmt sind, werden diese verarbeitet und durch Entscheidungsfindung Ausgangsgrößen bestimmt, die in dem Fall der Positionierung in Seitenrichtung den relativen Ausschlag der Räder des Fahrzeugs kennzeichnen, der ebenfalls einen oder mehrere graduelle qualitative Ausgangswerte einnimmt.
Diese graduellen qualitativen Ausgangswerte des relativen Ausschlagwinkels sind in der folgenden Weise festgelegt:

– ein negativer mittlerer Ausschlagwinkel (BMN) über dem graduellen Intervall [c₁ –c₁ –c₂ –c₃], wobei der Ausschlagwinkel als ein negativer mittlerer Ausschlagwinkel mit einem Grad von 1 qualifiziert wird, wenn sein quantitativer Wert in dem Intervall [–c₁ –c₂] liegt, und wobei er in dem Intervall [–c₂ –c₃] als negativer mittlerer Ausschlagwinkel mit einem abnehmenden Grad qualifiziert wird,
– ein schwach negativer Ausschlagwinkel (BFN) über dem graduellen Intervall [–c₂ –c₃ 0], wobei der Ausschlagwinkel als schwach negativ mit einem ansteigenden Grad qualifiziert wird, wenn sein quantitativer Wert in dem Inter vall [–c₂ –c₃] liegt, und wobei er als schwach negativ mit einem abnehmenden Grad in dem Intervall [–c₃ 0] qualifiziert wird,
– ein Ausschlagwinkel von null (BZ) über dem graduellen Intervall [–c₃ 0 c₃], wobei der Ausschlagwinkel als gleich null mit einem ansteigenden Grad, wenn sein quantitativer Wert in dem Intervall [–c₃ 0] liegt, und als gleich null mit einem abnehmenden Grad in dem Intervall [0 c₃] qualifiziert wird,
– ein schwach positiver Ausschlagwinkel (BFP) über dem graduellen Intervall [0 c₃ c₂], wobei der Ausschlagwinkel als schwach positiv mit einem ansteigendem Grad, wenn sein quantitativer Wert in dem Intervall [0 c₃] liegt, und als schwach positiv mit einem abnehmenden Grad in dem Intervall [c₃ c₂] qualifiziert wird,
– ein mittlerer positiver Ausschlagwinkel (BMP) über dem graduellen Intervall [c₃ c₂ c₁ c₁], wobei der Ausschlagwinkel als mittlerer positiver Ausschlagwinkel mit einem Grad von 1, wenn sein quantitativer Wert in dem Intervall [c₂ c₁] liegt, und als mittlerer positiver Ausschlagwinkel mit einem ansteigenden Grad in dem Intervall [c₃ c₂] qualifiziert wird.

Die quantitativen Werte c₁, c₂ und c₃ sind dimensionslos und entsprechen relativen Werten in Bezug auf den maximalen Ausschlagwinkel des Fahrzeugs. Folglich sind diese Werte in dem Intervall [–1 1] enthalten, wobei ein Wert von –1 bzw. 1 dem maximalen Ausschlag der Räder nach links bzw. nach rechts entspricht.
Um ausgehend von diesen qualitativen Werten durch Verarbeitung und Entscheidung den relativen Ausschlag der Räder zu bestimmen, der die Verwirklichung der seitlichen Positionierung in dem Platziervorgang ermöglicht, werden in der 10d veranschaulichte Tabellen verwendet, die als „Hyperrechteck der Entscheidung des Controllers über die seitliche Stellung" bezeichnet werden.
Im Falle der seitlichen Positionierung ist dieses Hyperrechteck der Entscheidung des Controllers über die seitliche Stellung in Form einer qualitative Regeln enthaltende Tabelle gebildet, die ausgehend von vier Eingangswerten, nämlich zwei quantitativen Eingangswerten (dem Ergebnis des Tests 1 und der Fahrtrichtung) sowie zwei graduellen qualitativen Eingangswerten (cap und dlatavr), einen Ausgangswert für den relativen Ausschlag der Räder bestimmt, der hier durch einen graduellen qualitativen Wert gebildet ist.
Beispielsweise erhält man für den Wert x des Kurses des Fahrzeugs (cap), wie er von den Sensoren erfasst wird, mit dem Graphen gemäß der 10a zwei graduelle qualitative Werte, nämlich y₁ bei einem Kurs von null und y₂ bei einem positiven Kurs, wobei y₁ und y₂ zwischen 0 und 1 betragen. Für den quantitativen Wert x' des relativen seitlichen Abstands (dlatavr) werden mit dem Graphen gemäß der 10b zwei graduelle qualitative Werte, nämlich y'₁ bei einem Abstand von null und y'₂ bei einem positiven Abstand erhalten, wobei y'₁ und y'₂ zwischen 0 und 1 liegen.
Anschließend wird also, falls der Test 1 nicht validiert ist und die Fahrtrichtung gleich Vorwärtsfahrt ist, das Hyperrechteck für die Entscheidung des Controllers über die seitliche Stellung gemäß der 10d eingesetzt, das es ermöglicht, einen oder mehrere graduelle qualitative Werte für die Ausgangsgröße relativer Ausschlagwinkel zu erhalten.
Bei einem Kurs von null (CZ) und einem Abstand von null (DZ) ergibt sich folglich ein Ausschlag von null (BZ), der mit einem Koeffizienten gewichtet wird, der von den Werten von y₁ und y'₁ abhängig ist.
Bei einem positiven Kurs (CP) und einem Abstand von null (DZ) wird ein mittlerer negativer Ausschlag (BMN) erhalten, der mit einem von den Werten von y₂ und y'₁ abhängigen Koeffizienten gewichtet wird.
Bei einem Kurs von null (CZ) und einem positiven Abstand (DP) wird ein schwach negativer Ausschlag (BFN) erhalten, der mit einem Koeffizienten gewichtet wird, der von den Werten y₁ und y'₂ abhängig ist.
Bei einem positiven Kurs (CP) und einem positiven Abstand (DP) wird ein mittlerer negativer Ausschlag (BMN) erhalten, der mit einem Koeffizienten bewertet wird, der von den Werten von y₂ und y'₂ abhängig ist.
Man erhält folglich vier qualitative Werte für den relativen Ausschlag der Räder, nämlich Z₁ bei einem Ausschlag von null, Z₂ bei einem mittleren negativen Ausschlag, Z₃ bei einem schwach negativen Ausschlag sowie Z₄ bei einem mittleren negativer Ausschlag, wobei Z₁, Z₂, Z₃ und Z₄ vier zwischen 0 und 1 liegende Werte sind, die von zwei unter y₁, y'₁, Y₂ und y'₂ enthaltenen Koeffizienten abhängig sind.
Ausgehend von diesen vier graduellen qualitativen Werten, die für den relativen Ausschlag der Räder erhalten werden, wird folglich ein einzelner und einheitlicher quantitativer Ausgangswert für den relativen Ausschlagwinkel der Räder abgeleitet. Dieser quantitative Ausgangswert des relativen Ausschlags der Räder wird dann mittels mathematischer Methoden, wie beispielsweise durch die baryzentrische Methode, berechnet.
Ebenso werden für den Fall, dass der Test nicht validiert ist und dass die Fahrtrichtung gleich der Rückwärtsfahrt ist, für die Werte x des Kurses und x' des relativen seitlichen Abstands (dlatavr) aus den 10a und 10b ausgehend von dem Hyperrechteck für die Entscheidung des Controllers über die seitliche Stellung, wie in der 10d veranschaulicht, vier graduelle qualitative Werte für die Ausgangsgröße des relativen Ausschlags der Räder erhalten, nämlich:

– für einen positiven Kurs (CP) und einen Abstand von null (DZ) wird ein qualitativer Wert eines mittleren positiven Ausschlags (BMP) erhalten, der mit einem Koeffizienten gewichtet wird, der von den Werten von y₂ und y'₁ abhängig ist,
– für einen Kurs von null (CZ) und einen Abstand von null (DZ) wird ein qualitativer Wert eines Ausschlags von null (BZ) erhalten, der mit einem Koeffizienten gewichtet wird, der von y₁ und y'₁ abhängt,
– für einen Kurs von null (CZ) und einen positiven Abstand (BP) wird ein qualitativer Wert eines schwach positiven Ausschlags (BFP) erhalten, der mit einem Koeffizienten gewichtet wird, der von y₁ und y'₂ abhängig ist,
– für einen positiven Kurs (CP) und einen positiven Abstand (DP) wird ein qualitativer Wert eines mittleren positiven Ausschlags (BMP) erhalten, der mit einem Koeffizienten gewichtet wird, der von y₂ und y'₂ abhängig ist.

Aus diesen vier graduellen qualitativen Werten für den relativen Ausschlag der Räder, nämlich Z'₁ bei einem mittleren positiven Ausschlag, Z'₂ bei einem Ausschlag von null, Z'₃ bei einem schwach positiven Ausschlag und Z'₄ bei einem mittleren positiven Ausschlag, wobei Z'₁, Z'₂, Z'₃, Z'₄ vier zwischen 0 und 1 liegende Werte sind, die von zwei unter y₁, y'₁, y₂, y'₂ befindlichen Koeffizienten abhängig sind, wird anschließend ein quantitativer Wert für den Ausschlagwinkel der Räder abgeleitet, der mit einem mathematischen Projektionsverfahren, beispielsweise mit der baryzentrischen Rechenmethode, bestimmt wird.
In dem Fall, dass der Test 1 für gültig erklärt ist und dass die Fahrtrichtung gleich dem Ruhepunkt ist, ist die Größe für den Ausschlag gleich dem Ausschlag von null (BZ). Daraus wird ein quantitativer Wert für den Ausschlagwinkel der Räder mit einem Projektionsverfahren, beispielsweise mit einer baryzentrischen Rechenmethode, abgleitet.
Um durch Verarbeitung und Entscheidung Aktionsausgangsgrößen für die Positionierung in Längsrichtung bei dem Vorgang des Positionierens, für den Vorgang des Einlenkens, den Vorgang des Gegenlenkens und den Vorgang des geradlinigen Wiederausrichtens zu bestimmen, werden ebenfalls Hyperrechtecke für die Entscheidung definiert.
Bei der Positionierung in Längsrichtung handelt es sich um ein Hyperrechteck für die Entscheidung des Controllers für die Längsstellung, das über drei Eingänge, nämlich das Ergebnis des Tests 1, die Fahrtrichtung und den relativen Abstand in Längsrichtung (dlavr) und über zwei Ausgänge verfügt, nämlich die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung.
Bei dem Einlenkvorgang handelt es sich um ein Hyperrechteck für die Entscheidung des Controllers für das Einlenken, das über drei Eingänge, nämlich das Ergebnis des Tests 2, den Kurs des Fahrzeugs und den Abstand hinten rechts (ddar), sowie über drei Ausgänge, nämlich den relativen Ausschlag der Räder, die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung, verfügt.
Bei dem Gegenlenkvorgang handelt es sich um ein Hyperrechteck für die Entscheidung des Controllers für das Gegenlenken, das über vier Eingänge, nämlich das Ergebnis des Tests 3, die Fahrtrichtung, den Kurs des Fahrzeugs und den Abstand in Bezug auf das hintere Fahrzeug (dar), sowie über drei Ausgänge, nämlich den relativen Ausschlag der Räder, die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit, verfügt.
Bei dem Vorgang des geradlinigen Wiederausrichtens handelt es sich um ein Hyperrechteck für die Entscheidung des Controllers für das geradlinige Wiederausrichten, das über vier Eingänge, nämlich das Ergebnis des Tests 4, die Fahrtrichtung, den Abstand in Bezug auf das hintere Fahrzeug (dar) und den Abstand in Bezug auf das vordere Fahrzeug (dav), sowie über drei Ausgänge verfügt, die durch die Geschwindigkeit, die Fahrtrichtung und den relativen Ausschlag der Räder gebildet sind.
Die 8 und 9 dienen zur Erläuterung der Vorrichtung (39) zur Ausführung des Verfahrens zur Durchführung des Einparkvorgangs in eine Parklücke. Diese Vorrichtung (39) ist unmittelbar an dem Fahrzeug (1) angeordnet.
Um die Messwerte der Eingangsgrößen zu gewinnen, sind die Sensoren (36) an dem Fahrzeug eingebaut.
Um die unterschiedlichen Abstandsmessungen zu erhalten, die voranstehend festgelegt worden sind, ist das Fahrzeug (1) mit Sensoren, beispielsweise mit Infrarot-, Ultraschall- oder Laser-Entfernungsmessern, ausgestattet. Darüber hinaus ist das Fahrzeug mit Sensoren nach Art eines Gyrometers ausgestattet, die es ermöglichen, die Ausrichtung des Fahrzeugs, d.h. den Kurs des Fahrzeugs, zu messen. Um die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu gewinnen, ist dieses beispielsweise mit Tachometern oder mit Geschwindigkeitssensoren für die Räder von der Bauart, wie sie durch die ABS-Systeme verwendet werden, ausgestattet.
Die Abstandssensoren (36), die mit Infrarotlicht, Ultraschall oder Laserlicht arbeiten, sind beispielsweise derart an dem Fahrzeug eingebaut, wie in der 8 veranschaulicht, d.h. links und rechts vorne (8), links und rechts hinten (7) sowie an den seitlichen vorderen (37) und hinteren (38) Seiten.
Diese Sensoren sind in einer bevorzugten, jedoch den Schutzbereich nicht beschränkenden Ausführungsform auf mittlerer Höhe an dem Fahrzeug eingebaut, um die Gesamtheit der Hindernisse, wie beispielsweise andere Fahrzeuge, Randsteine von Bürgersteigen und Mauern, zu erfassen, und sie sollen ferner in einer bevorzugten, den Schutzbereich nicht einschränkenden Ausführungsform einen Erfassungskegel (eine Erfassungskeule) haben, der eine Erkennung in Dreidimensionen ermöglicht.
Die mittels der Messsensoren erhaltenen Eingangsgrößen werden anschließend an einen bordinternen Rechner (42) übermittelt, der an dem Fahrzeug (1) vorgesehen ist. Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung mit einer Eingangsschnittstelle (40) versehen, die die Signale von den Sensoren wiedererlangt, sie verarbeitet und anschließend die Informationsdaten über die quantitativen Eingangsmessungen des Systems an den Bordrechner übermittelt.
Der Bordrechner (42) weist ein Datenverarbeitungsprogramm auf, das bestimmte quantitative Eingangsgrößen in graduelle qualitative Eingangsgrößen umwandelt, insbesondere die Messwerte in Bezug auf die Abstände und die Ausrichtung. Der Bordrechner führt ferner die unterschiedlichen Tests, nämlich den Test 1, den Test 2, den Test 3, den Test 4, den Test 5 und die Sicherheitstest 1 und 2, durch. Er steuert ebenfalls die Datenverarbeitungsprogramme, die eine Bestimmung der Aktionsgrößen für jeden der Verfahrensschritte der Positionierung, des Einlenkens, Gegenlenkens und geradlinigen Wiederausrichtens durch Verarbeitung und Entscheidung erlauben. Zu diesem Zweck weist das Datenverarbeitungsprogramm unterschiedliche qualitative Regeln für jeden der Entscheidungs-Hyperrechtecke auf, die eine Verarbeitung und Entscheidung in Bezug auf die Aktionsausgangsgrößen ermöglichen.
Wenn der Rechner die Aktionsausgangsgrößen bestimmt hat, werden diese durch eine Ausgangsschnittstelle (41) verarbeitet, die die Ausgangsinformationsdaten des Rechners in Befehlssignale zur Übergabe an die Aktuatoren des Fahrzeugs umwandelt, die die Geschwindigkeit, die Fahrtrichtung und den relativen Ausschlag der Räder steuern. Zu diesem Zweck setzt der Rechner die graduellen qualitativen Ausgangsgrößen in Bezug auf den relativen Ausschlag der Räder in einen quantitativen Wert um.
Um die Geschwindigkeit zu steuern, verwendet die Vorrichtung in einer bevorzugten, jedoch den Schutzbereich nicht beschränkenden Ausführungsform einen Aktuator, der den Öffnungswinkel von Drosselklappen steuert/regelt, die im Falle eines Verbrennungsmotors die Zufuhrmenge des Gasgemisches in die Zylinder regeln, sowie einen Aktuator, der das Bremssystem steuert. Im Falle eines Elektromotors wird beispielsweise die Amplitude der Versorgungsspannung des Motors gesteuert.
Um die Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu steuern, verfügt die Vorrichtung in einer bevorzugten, jedoch den Schutzbereich nicht beschränkenden Ausführungsform über ein Getriebe von der Art eines Automatikgetriebes oder eines automatisierten Getriebes, das es ermöglicht, entsprechend der durch den Fahrzeugführer vorgenommenen Wahl einer Vorwärtsfahrt bzw. einer Rückwärtsfahrt die Fahrtrichtung nach vorne oder die Fahrtrichtung nach hinten zu bewirken. In dem Fall, dass der Motor durch einen Elektromotor gebildet ist, kann die Vorrichtung dann unmittelbar auf das Vorzeichen des elektrischen Stromsignals einwirken, das die Drehrichtung des Motors entsprechend der durch den Fahrzeugführer ausgewählten Fahrtrichtung steuert.
Was die Steuerung des relativen Ausschlagwinkels der Räder anbetrifft, so wirkt die Vorrichtung in einer bevorzugten, jedoch den Schutzbereich nicht einschränkenden Ausführungsform unmittelbar auf den Drehmomentmotor, der die Lenksäule des Fahrzeugs und somit den Ausschlagwinkel der Räder steuert, oder auf den oder die Motoren ein, der bzw. die im Falle einer elektrischen Lenkung ohne Lenksäule den Radausschlag steuert bzw. steuern.
In einer anderen Ausführungsform verwendet die Vorrichtung eine visuelle und/oder akustische und/oder kinesthesische Schnittstelle, die den Fahrzeugführer über die zum Einparken des Fahrzeugs durchzuführenden Rangiermanöver unmittelbar informiert. In diesem Fall sind die Aktuatoren unmittelbar durch die Hände und die Füße des Fahrzeugführers gebildet, die auf das Steuer, das Schaltgetriebe, das Fahrpedal, das Bremspedal und das Kupplungspedal einwirken.
Die visuelle und/oder akustische und/oder kinesthesische Schnittstelle informiert also den Fahrzeugführer im Verlauf des Rangiermanövers über die Aktionen, die er an dem Steuerrad, dem Schaltgetriebe, dem Beschleunigungs-, Brems- und Kupplungspedal vornehmen muss, um das Fahrzeug in eine Parklücke einparken zu können. Beispielsweise kann die Schnittstelle im visuellen Fall mit einem Bildschirm, mit einer Sprachbox oder mit Vibrationsmitteln für das Steuerrad ausgestattet sein, die dem Fahrzeugführer anzeigen, mit dem Einparkmanöver zu beginnen und/oder dieses zu beenden. Diese visuelle und/oder akustische und/oder kinesthesische Schnittstelle kann in dem Fahrzeug eingebaut sein, um dem Fahrzeugführer das Gefühl der Sicherheit zu geben, der es vorzieht, über einen Bordcomputer informiert zu werden und zum Einparken in eine Parklücke selbst auf das Fahrzeug einzuwirken als sich automatisch leiten zu lassen.
Falls der Fahrzeugführer auf visuelle und/oder akustische und/oder kinesthesische Weise über die an dem Fahrzeug vorzunehmenden Betätigungen informiert wird, ist das Fahrzeug folglich in einer bevorzugten, jedoch den Schutzbereich nicht beschränkenden Ausführungsform mit Mitteln zur Beschränkung der Aktionen des Fahrzeugsführers ausgestat tet, die falsche Manöver zu verhindern ermöglichen, sobald dieser auf die Betätigungsorgane, wie das Steuerrad, das Schaltgetriebe, das Beschleunigungs-, Brems- und Kupplungspedal, einwirkt. Somit behält der Fahrzeugführer die Kontrolle über das Fahrzeug innerhalb der Grenzen, solange er kein Fehlmanöver ausführt, während er in dem umgekehrten Fall durch die Beschränkungsmittel über seine falschen Manöver informiert wird, indem diese beispielsweise die Drehbewegung des Steuerrads oder das Einschlagen der Räder oder auch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs einschränken.

Claims

Verfahren zur Durchführung des Einparkens eines mobilen Fahrzeugs (1) in eine Parklücke, das zum Einparken eines motorisierten Fahrzeugs jeglicher Bauart verwendbar ist, bei dem sich die Räder derselben Radachse lenken lassen, in Bezug auf eine benachbarte Umgebung (3), die sich auf einer öffentlichen Straße, auf privaten Parkplätzen und in Produktionsstätten von Unternehmen befinden kann, wobei zu dem Einparken (15) in eine Parklücke wenigstens zwei Phasen, nämlich eine Phase des Einlenkens (23, 25) und eine Phase des Gegenlenkens (26, 27), sowie eventuell zwei weitere Phasen gehören, nämlich eine Positionierphase (19, 22), die den beiden Phasen des Einlenkens und Gegenlenkens vorausgeht, sowie eine Phase des geradlinigen Wiederausrichtens (28, 29), die der Gegenlenkphase nachgeschaltet ist, wobei das Verfahren Sensoren (36) zur Erfassung des Abstands, der Ausrichtung und der Geschwindigkeit verwendet, die es ermöglichen, die verfügbare Platzgröße (2) in Bezug auf die benachbarte Umgebung (3) zu bestimmen (10), um das Einparkmanöver auszuführen, wobei sich dieses durch Einwirkung auf die Geschwindigkeit, die Fahrtrichtung und die relative Auslenkung der Fahrzeugräder ausführen lässt, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verwirklichung des Einparkens (15): – Eingangsdaten entgegengenommen werden, die von den Messsensoren (36) ausgegeben werden, die quantitative Werte liefern, – bestimmte dieser quantitativen Eingangswerte in graduelle qualitative Eingangswerte umgesetzt werden, – auf der Grundlage qualitativer Regeln Aktionsgrößen bestimmt werden, die graduelle qualitative Ausgangsdaten und quantitative Ausgangsdaten ergeben, – diese graduellen qualitativen Ausgangsdaten in quantitative Ausgangsdaten gewandelt werden, – die Aktuatoren des Fahrzeugs (1) in Abhängigkeit von den erhaltenen quantitativen Ausgangsdaten betätigt werden.
Verfahren zur Durchführung des Einparkens eines mobilen Fahrzeugs (1) in eine Parklücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einparkvorgang (15) in eine Parklücke in Echtzeit durchgeführt wird, indem die Eingangsdaten der Sensoren (36) zu jedem Zeitpunkt wiedergewonnen und die Aktuatoren ebenfalls zu jedem Zeitpunkt während des gesamten fortgesetzten Manövers betätigt werden.
Verfahren zur Durchführung des Einparkens eines mobilen Fahrzeugs (1) in eine Parklücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Phase des Positionierens durch Führen der seitlichen Stellung des Fahrzeugs in Bezug auf benachbarte Hindernisse verwirklicht wird und dafür: – die seitliche Stellung des Fahrzeugs auf der Grundlage von vier Messdaten der Sensoren überwacht wird, zweier quantitativer Daten, die die Fahrtrichtung und ein Ergebnis eines ersten Tests (Test 1) angeben, sowie zweier gradueller qualitativer Daten, die den Kurs des Fahrzeugs (1) und den relativen seitlichen Abstand (dlatavr) in Bezug auf die Größe für die seitliche Stellung darstellen, – eine Verarbeitung vorgenommen und die Aktionsgröße für das relative Auslenken (4) der Räder bestimmt wird, die einen graduellen qualitativen Wert annimmt, der in einen quantitativen Wert gewandelt wird, wobei die Bestimmung der Aktionsgröße unter Verwendung qualitativer Entscheidungsregeln der Steuerung für die seitliche Stellung vorgenommen wird, – in Abhängigkeit von den erhaltenen Größen auf die Lenkung der Räder eingewirkt wird.
Verfahren zur Durchführung des Einparkens eines mobilen Fahrzeugs (1) in eine Parklücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Phase des Positionierens (19, 22) verwirklicht wird, indem parallel zu der seitlichen Stellung die Längsteilung des Fahrzeugs in Bezug auf benachbarte Hindernisse (3) gesteuert wird, und zu diesem Zweck: – die Längsstellung des Fahrzeugs in Bezug auf benachbarte Hindernisse auf der Grundlage von drei Messdaten der Sensoren überwacht wird, zweier quantitativer Daten, die das Ergebnis des ersten Tests (Test 1) und die Fahrtrichtung darstellen, und eines graduellen qualitativen Datums, das den relativen Abstand in Längsrichtung (dlavr) in Bezug auf die Größe für die Längsstellung angibt, – zwei quantitative Ausgangsgrößen, die die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung betreffen, durch Verarbeitung und Entscheidung bestimmt werden, indem qualita tive Entscheidungsregeln der Steuerung der Längsstellung verwendet werden, – auf die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung in Abhängigkeit von den erhaltenen Größen eingewirkt wird.
Verfahren zur Durchführung des Einparkens eines mobilen Fahrzeugs (1) in eine Parklücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Phase des Einlenkens (23, 25) des Fahrzeugs verwirklicht wird, sobald die erste Phase des Positionierens (19, 22) beendet ist, und zu diesem Zweck: – das Einlenken auf der Grundlage von drei Messdaten der Sensoren (36) überwacht wird, zweier gradueller qualitativer Daten, die den Kurs des Fahrzeugs und den hinteren senkrechten Abstand (ddar) in Bezug auf einen Rand der Parkzone angeben, sowie eines quantitativen Datums, das das Ergebnis eines zweiten Tests (Test 2) darstellt, – eine Verarbeitung vorgenommen wird und drei Ausgangsgrößen bestimmt werden, zwei quantitative Ausgangsgrößen, die die Größe für die Geschwindigkeit und die Größe für die Fahrtrichtung bilden, sowie eine graduelle qualitative Ausgangsgröße, die die relative Auslenkung der Räder angibt, wobei dafür qualitative Entscheidungsregeln der Steuerung des Einlenken verwendet werden, – die graduelle qualitative Ausgangsgröße in eine quantitative Ausgangsgröße gewandelt wird, (und) auf das Lenken der Räder, die Fahrgeschwindigkeit und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von den erhaltenen Größen eingewirkt wird.
Verfahren zur Durchführung des Einparkens eines mobilen Fahrzeugs (1) in eine Parklücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Phase des Gegenlenkens (26, 27) verwirklicht wird, sobald die zweite Phase des Einlenkens (23, 25) beendet ist, und zu diesem Zweck: – das Gegenlenken der Räder auf der Grundlage von vier Messdaten der Sensoren (36) überwacht wird, zweier quantitativer Daten, die das Ergebnis eines dritten Tests (Test 3) und die Fahrtrichtung angeben, sowie zweier gradueller qualitativer Daten, die den Kurs des Fahrzeugs und den Abstand zum hinteren Fahrzeug (dar) angeben, – anschließend drei Ausgangsgrößen verarbeitet und bestimmt werden, zwei quantitative Ausgangsgrößen, die die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs darstellen, sowie eine graduelle qualitative Ausgangsgröße, die die relative Auslenkung der Räder angibt, indem qualitative Entscheidungsregeln für das Gegenlenken verwendet werden, – die graduelle qualitative Ausgangsgröße in eine quantitative Ausgangsgröße gewandelt wird, – anschließend auf das Lenken der Räder, die Fahrtgeschwindigkeit und Fahrtrichtung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von den erhaltenen Größen eingewirkt wird.
Verfahren zur Durchführung des Einparkens eines mobilen Fahrzeugs (1) in eine Parklücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Phase des Wiederausrichtens des Fahrzeugs in eine Linie (28, 29) verwirk licht wird, sobald die dritte Phase des Gegenlenkens (26, 27) beendet ist, und zu diesem Zweck: – das geradlinige Widerausrichten auf der Grundlage von fünf Messdaten der Sensoren (36) überwacht wird, zweier quantitativer Daten, die das Ergebnis eines vierten Tests (Test 4) und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs darstellen, sowie dreier gradueller qualitativer Daten, die den Abstand zum hinteren Fahrzeug (dar), den Abstand zum vorderen Fahrzeug (dav) und den Kurs des Fahrzeugs angeben, – drei Ausgangsgrößen verarbeitet und bestimmt werden, zwei quantitative Ausgangsgrößen, die die Fahrtgeschwindigkeit und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs darstellen, sowie eine graduelle qualitative Ausgangsgröße, die die relative Auslenkung der Räder angibt, wobei dafür qualitative Entscheidungsregeln der Steuerung der Längsstellung und der Steuerung der seitlichen Stellung für das geradlinige Wiederausrichten verwendet werden, – die graduelle qualitative Ausgangsgröße in eine quantitative Größe gewandelt wird, – anschließend auf die Auslenkung der Räder, die Fahrtrichtung und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Abhängigkeit von den erhaltenen Größen eingewirkt wird.
Verfahren zur Durchführung des Einparkens eines mobilen Fahrzeugs (1) in eine Parklücke nach Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass, sobald die Phase des Wiederausrichtens in eine Linie (28, 29) beendet ist, ein fünfter Test (Test 5) (30) zur Validierung des Einparkens (15) durchgeführt wird und – falls der Test für gültig erklärt worden ist, das Einparken (15) beendet wird, – falls der Test für nicht gültig erklärt worden ist, die Phase des Einlenkens (26, 25), Gegenlenkens (26, 27) und geradlinigen Wiederausrichtens (28, 29) wiederaufgenommen wird.
Verfahren zur Durchführung des Einparkens eines mobilen Fahrzeugs (1) in eine Parklücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Verwirklichung der vier Einparkphasen zwei Sicherheitstests (31, 32) parallel zueinander durchgeführt werden, wobei: – für den ersten Sicherheitstest (31) verifiziert wird, dass der Fahrzeugführer keine Aktionen auf die Betätigungsorgane des Fahrzeugs (1) ausführt, – für den zweiten Sicherheitstest (32) der Abstand zum vorderen Fahrzeug (dav) und der Abstand zum hinteren Fahrzeug (dar) überprüft werden, um sicherzustellen, dass sich die Umgebungshindernisse (3) nicht verändern, – falls der Sicherheitstest 1 (31) nicht gültig ist, anschließend ein vorübergehendes Anhalten des Fahrzeugs bewirkt wird, dem ein Test für das Abbrechen (34) des Manövers folgt, – falls der Test für das Abbrechen (34) anschließend durch den Fahrzeugführer validiert worden ist, das Einparkmanöver (15) vollständig abgebrochen (35) wird, – und, parallel dazu, falls der Sicherheitstest (2) (32) gültig ist, das Einparkmanöver vollständig abgebrochen (35) wird, – ansonsten das Manöver fortgeführt wird.
Vorrichtung (39) zur Durchführung des Einparkens eines mobilen Fahrzeugs (1) in eine Parklücke, wobei die Vorrichtung das Verfahren nach Anspruch 1 anwendet, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: – Sensoren (36) zur Erfassung des Abstands des Fahrzeugs (1) in Bezug auf Umgebungshindernisse (3), Geschwindigkeitssensoren, Sensoren für die Fahrtrichtung und Sensoren für die Ausrichtung des Fahrzeugs, – eine Verarbeitungseinrichtung (42), die die quantitativen Daten der Messsensoren entgegennimmt und die Eingangsdaten in graduelle qualitative Werte und in quantitative Werte wandelt, eine Verarbeitung vornimmt und Ausgangsgrößen, die graduelle qualitative Werte und quantitative Werte aufweisen, bestimmt sowie diese Ausgangsgrößen in quantitative Werte wandelt, – Aktuatoren, die auf die Bewegungen des Fahrzeugs (1) in Abhängigkeit von quantitativen Ausgangswerten einwirken, die durch die Verarbeitungseinrichtung (42) oder über eine Ausgangsschnittstelle (41) übertragen werden, die visuelle und/oder akkustische und/oder kinesthesische Informationen an den Fahrzeugführer übermittelt, um ihn bei seinem Manöver zu leiten.