WO2008037708A1 - Verfahren und system zur unterstützung eines rangierens eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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WO2008037708A1
WO2008037708A1 PCT/EP2007/060154 EP2007060154W WO2008037708A1 WO 2008037708 A1 WO2008037708 A1 WO 2008037708A1 EP 2007060154 W EP2007060154 W EP 2007060154W WO 2008037708 A1 WO2008037708 A1 WO 2008037708A1
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parking
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control device
steering
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Stephan Heinrich
Armin Hollstein
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Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
Aumovio Germany GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
    • B62D15/028—Guided parking by providing commands to the driver, e.g. acoustically or optically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
    • B62D15/0285—Parking performed automatically

Definitions

  • the present invention relates to a method and system for aiding maneuvering of a motor vehicle.
  • Such methods and systems are known in principle.
  • methods and systems are known which assist a driver in the often difficult process of parking in a, in particular narrow, parking space.
  • Support is generally understood to mean any simplification of the maneuvering process, which may consist of a simple provision of data up to a fully automated execution of the maneuvering process triggered by the driver.
  • the object is achieved by a method for aiding a maneuvering of a motor vehicle from a parking space by means of a parking control device, in which the parking control device detects in a first step at least position signals from which the positions of objects in the environment relative to the motor vehicle can be determined, and from the position signals position data representing the positions of the objects relative to the motor vehicle, generated, and in a second Step using the location data Driving data for leaving the parking space determined without collision with the objects.
  • a parking system for supporting a Ausparkvorgangs a motor vehicle with an environment detection device for detecting the position of objects in the environment of the motor vehicle and output of corresponding position signals, and with a parking control device, for carrying out the method according to the invention on the basis of Environment detection device detected position signals is formed.
  • the parking control device can in principle be a correspondingly designed electrical circuit.
  • the parking control device preferably has a processor and a memory in which a computer program is stored, in the execution of which the processor carries out the method according to the invention.
  • the subject matter of the invention is therefore also a computer program with program code which, when executed by a processor, carries out the method according to the invention.
  • the subject of the invention is a storage medium with a computer program stored thereon according to the invention.
  • the parking control device can also be used by appropriate training as a control unit for an internal combustion engine and / or clutch and / or a transmission of the motor vehicle or be integrated into such.
  • the parking control device can also have interfaces for detecting the signals of the environment detection device and for delivery to a steering system, in particular a controllable by electrical signals adjusting device for adjusting a steering angle, such as a power steering, and for delivering signals to a drive train, in particular a control unit of the drive train, and a braking device of the motor vehicle. It is then connected to the corresponding devices via these interfaces.
  • a steering system in particular a controllable by electrical signals adjusting device for adjusting a steering angle, such as a power steering, and for delivering signals to a drive train, in particular a control unit of the drive train, and a braking device of the motor vehicle.
  • the invention allows a driver to easily park the vehicle even from a very tight parking space, d. H. so that the vehicle to leave the parking space very easy. This is particularly advantageous if the parking space has been shortened after the previous parking by movement of an object standing in front of or behind the motor vehicle, for example another vehicle.
  • the parking system according to the invention and the computer program according to the invention only need to make it easier to park but not to park.
  • the parking control device is also designed to support a parking process in a parking space.
  • the computer program then preferably has a further program code, during the execution of which a parking process is supported by the processor.
  • This embodiment has the advantage that, except for the computer program, the same physical components are used for parking and parking.
  • the motor vehicle can also be easily and safely parked out of a tight parking space, in which it could possibly be parked only with the help of the parking system. This considerably broadens the field of application of parking systems. Parking can only be supported by instructions for the driver, semi-automatically or fully automatically.
  • the parking control device repeatedly execute the first and second steps.
  • This embodiment has the advantage that it is also possible to park out of very tight parking spaces with the then necessary several trains.
  • the steps can be repeated until a driver stops the procedure.
  • determining the driving data which preferably comprise steering data and movement data
  • a desired end position of the motor vehicle is determined from the position of detected objects, and the method is aborted if the end position is reached at least approximately. The driver can then continue the journey himself.
  • the driving data can be used in different ways to support the Ausparkens.
  • the parking control device in a further step from the driving data detected for a driver of the motor vehicle perceptible operating signals, the setting of a steering angle of a steering of the
  • the parking system may for this purpose comprise an output device for the operating signals, for example a loudspeaker or a visual display device.
  • this embodiment allows a pure assist mode in which the driver is instructed only how he has to steer and / or move the motor vehicle. For example, can be output as control signals to set the maximum steering angle to the right or left, to move the vehicle forward or backward or stop it.
  • This embodiment has the advantage that the last control of the vehicle movement is at least partially subject to the driver, so that the perfection of the system does not need to be as demanding.
  • the parking system may be further configured in this embodiment to detect corresponding inputs of the driver.
  • the operating signals can relate to both the steering and the movement of the vehicle.
  • the parking control device in the output step outputs operating signals determined from the driving data, which relate to the setting of a steering angle. fen, and generates from the driving data drive signals for a drive train and / or braking signals for a braking device of the motor vehicle, which then emits.
  • This embodiment allows shunting assistance in a semi-automatic mode, which has the advantage that the driver only needs to concentrate on one activity.
  • the parking control device in the output step from the driving data determined operating signals that affect the setting of a movement of the motor vehicle outputs generated from the driving data steering signals for a steering system, which then outputs them.
  • the parking control device generates in an output step from the driving data
  • the environment detection device can in principle have any sensors by means of which at least part of the environment can be detected. If the positions and orientations of the sensors relative to the motor vehicle are known, it may suffice that distance sensors are used as sensors, by means of which the distance between an object and the respective sensor can be determined.
  • the ambient detection device has, for example, at least one ultrasonic distance sensor.
  • This has the advantage that already common sensors can be used, which are less susceptible to dirt compared to optical sensors.
  • the environment detection device has at least one infrared distance sensor. Depending on the design, such sensors allow accurate distance determination.
  • the environment detection device may have at least one LIDAR sensor or one laser scanner.
  • This embodiment offers the advantage that such sensors have a large detection range. Depending on the embodiment, they not only detect the distance in one direction, but have a flat detection range. They are therefore particularly suitable for monitoring the area to the side of the motor vehicle, in which also moving objects can in principle emerge.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a motor vehicle in a parking space
  • Fig. 2 is a schematic representation of the arrangement of a
  • FIG. 3 is a flowchart for a method for assisting a parking maneuvering according to a first preferred embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a flowchart of a method for supporting a parking maneuvering according to a second preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows a flow chart for a method for assisting a parking maneuvering according to a third preferred embodiment of the invention.
  • Fig. 1 is a motor vehicle 1 next to a curb 2 of a lane 3 in a parking space 4, which is formed by two other motor vehicles 5 and 6 and the curb 2.
  • the motor vehicle 1 has two non-steered rear wheels 7 and two front wheels 9 steerable by means of a steering system.
  • the front and rear wheels 9 and 7 are braked by means of a braking device 10, in the example of a hydraulic brake system controllable by electrical signals.
  • the motor vehicle 1 has a drive train 11, in the example an internal combustion engine with an electrically controllable clutch, not shown separately in FIG. 1, an electrically controllable transmission and a control unit for controlling the internal combustion engine as a function of gear change signals and of torque signals from an accelerator pedal can be operated by a driver.
  • a parking system is provided with an environment detection device 12 for detecting the positions of objects such as the vehicles 5 and 6 in the environment of the motor vehicle 1 and a parking control device 13 connected to the environment detection device 12 for the transmission of signals.
  • the steering system 8 may include, for example, an electrically controllable power steering, which adjusts a steering angle to corresponding steering signals.
  • the surroundings detection device 12 comprises distance sensors 16, which are connected to the parking control device 13 via signal connections, in the front and rear bumpers 14 and 15 (see FIG. 2) and whose lateral positions are referred to as side sensors - Given reference point and a preferred reference direction of the motor vehicle 1 are known.
  • the sensors whose connections to the parking control device 13 in FIG. serve to detect the distance of detected objects in the environment of the motor vehicle 1 and output corresponding signals to the parking control device 13.
  • ultrasonic distance sensors are used in each case as distance and monitoring sensors.
  • the parking control device 13 is provided by a data processing device which has a processor 18 and a memory 19 and, for the sake of clarity, interfaces, not shown in the figures, with the environment detection device 12, the steering system 8, more precisely an actuating device of the steering system 8 for adjusting a steering angle.
  • the braking device 10 here more precisely an adjusting device for adjusting a brake pressure, and the drive train 11, d. H. its control unit includes.
  • a computer program for execution by the processor 18 is stored in the memory 19, in the execution of which the processor 18 carries out the method described below for parking out.
  • the parking control device 13 still has an output device 20 which can be controlled by the processor 18 for outputting operating signals to a driver of the motor vehicle 1.
  • the output device 20 is designed to output acoustic signals and has a loudspeaker above which or Commands can be issued that instruct the driver how he has to operate the car to park.
  • the parking control device 13 is further designed such that, in conjunction with the environment detection device 12, it allows support of parking in a parking space such as the parking space 4.
  • the parking needs to be supported only by instructions or the parking can be semi or fully automatic.
  • the computer program in that In the present exemplary embodiment, memory of the parking control device 13 has additional program code, in the execution of which the processor 18 supports parking in response to signals from the environment detection device 12 in a manner known to the person skilled in the art.
  • the procedure for parking out is as follows:
  • step S10 Upon activation of a corresponding out-of-park mode in step S10 (see Fig. 3), the processor 18 cyclically performs the following steps until the driver aborts the process.
  • step S 1 the processor 18 acquires position signals of the environment detection device 12 and determines from the signals the position of objects detected by the environment detection device 12 in the environment of the motor vehicle 1 in the form of position data. In this embodiment, it determines from the distance signals of the distance and side sensors 16 and 17 and data stored in the memory 19, the position and orientation of the distance and side sensors 16 and 17 relative to the reference point, for example the geometric center of the motor vehicle 1, and the reference direction, for example, the longitudinal direction of the motor vehicle 1, describe the positions of the objects relative to the motor vehicle 1, in particular the reference point and the reference direction.
  • step S12 the parking control device 13, more precisely the processor 18, determines from the detected positions of the objects, vehicle data describing, for example, the dimensions of the motor vehicle, and in later phases of the method, if data on the position is already available from previous cycles of objects, forms of detected objects modeled on the basis of the position data acquired in previous cycles, geometry data representing the geometry of the scene with the motor vehicle 1.
  • the data on the geometry of the scene also includes the desired end position of the Motor vehicle 1, for example, in addition to the motor vehicle 6, in Fig. 1 above the motor vehicle 1, may lie.
  • the end position is specified in the computer program in the form that it is located next to the object located in front of the motor vehicle 1 in the direction of travel.
  • step S13 the parking control device 13 determines from the data on the geometry of the scene and the vehicle data stored in the memory 19, in particular the dimension, the maximum steering angle and the position of the front wheels 9 in the
  • the parking control device 13 determines a steering angle to be set and a necessary direction of acceleration and acceleration or deceleration of the vehicle for the duration of the cycle.
  • step S14 these driving data are converted into signals for the output device 20 and output to them for output as operating signals.
  • operating signals for example, successively the steering angle to be set and then an assumed operating state, for example "slow forward”, “slow reverse” or “stop”, can be output by voice output. If the end position is reached, this is output by a corresponding signal via the output device 20.
  • the driver must then control the motor vehicle 1 accordingly.
  • step S11 After the issuing of the commands, the processor 18 continues the process with step S11.
  • a second preferred embodiment differs from the first exemplary embodiment in that, instead of the parking control device 13, a parking control device 13 'is now used. which enables semi-automatic parking.
  • the parking control device 13 ' is constructed in the same way as the parking control device 13, but the computer program is modified such that the method described below is carried out. All other components of the first embodiment are unchanged.
  • the method illustrated in FIG. 4 differs from the method of the first embodiment only in the step S14, which is replaced by the step S14 '. All other steps are unchanged and the same reference numerals are used for them in FIG.
  • step S14 ' steering signals derived from the driving data obtained in step S13 are used as control signals for the vehicle
  • Steering system 8 generates, which changes the steering angle to the steering signals.
  • the driving data are converted into signals for the output device 20, which serve as the basis for operating signals for the driver for operating the drive train 11 or the braking device 10. These signals are then output as operating signals, for example "slow forward”, “slow reverse” or “stop”, by voice output. If the end position is reached, this is indicated by a corresponding signal via the output device 20.
  • a third preferred embodiment differs from the first exemplary embodiment in that, instead of the parking control device 13, a parking control device 13 "is used which enables fully automatic parking.
  • the parking control device 13 " is constructed like the parking control device 13, but the computer program is modified so that the following procedure is performed. Further, the output device 20 need not be provided. All other components of the first embodiment are unchanged.
  • the method illustrated in FIG. 5 differs from the method of the first embodiment only in the step S14, which is replaced by the step S14 ' 1 .
  • Steering signals for the steering system 8 drive signals for the drive train 11, more precisely its control unit, and braking signals for the brake device 10 are generated directly as control signals from the driving data determined in step S13 and sent to the steering system 8, the drive train 11 and the brake system Braking device 10 delivered.
  • the steering system 8 changes the steering angle toward the steering angle.
  • the proximity sensing device may include at least one infrared or radar sensor as a distance and / or side sensor. Particularly preferably, in particular as a side sensor, a LIDAR sensor or laser scanner can also be used.
  • the environment detection device can also comprise at least one video camera whose images can be evaluated by means of suitable image processing and in particular also object recognition methods with regard to the position and shape of objects in the environment of the motor vehicle 1.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Unterstützung eines Rangierens eines Kraftfahrzeugs (1)aus einer Parklücke (4) mittels einer Parksteuereinrichtung (13) erfasst die Parksteuereinrichtung in einem ersten Schritt wenigstens Lagesignale, aus denen die Lagen von Objekten (5, 6) in der Umgebung relativ zu dem Kraftfahrzeug (1) ermittelbar sind, und erzeugt aus den Lagesignalen Lagedaten, die Lagen der Objekte relativ zu dem Kraftfahrzeug wiedergeben. In einem zweiten Schritt ermittelt sie unter Verwendung der Lagedaten Fahrdaten zum Verlassen der Parklücke ohne Kollision mit den Objekten.

Description

Beschreibung
Verfahren und System zur Unterstützung eines Rangierens eines Kraftfahrzeugs
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und System zur Unterstützung eines Rangierens eines Kraftfahrzeugs .
Solche Verfahren und Systeme sind grundsätzlich bekannt. Insbesondere sind Verfahren und Systeme bekannt, die einen Fahrer bei dem häufig schwierigen Vorgang des Einparkens in eine, insbesondere enge, Parklücke unterstützen. Unter einer Unterstützung wird dabei allgemein jegliche Vereinfachung des Rangiervorgangs verstanden, die von einer einfachen Bereitstellung von Daten bis hin zu einer vom Fahrer ausgelösten vollautomatischen Durchführung des Rangiervorgangs bestehen kann .
Die oben genannten Verfahren sind für den Rangiervorgang des Einparkens bereits relativ weit entwickelt, lassen aber noch Raum für weitere Verbesserungen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, durch Bereitstellung eines geeigneten Verfahrens und eines Systems zur Durchführung des Verfahrens das Rangieren eines Kraftfahrzeugs weiter zu vereinfachen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Unterstützung eines Rangierens eines Kraftfahrzeugs aus einer Parklücke mittels einer Parksteuereinrichtung, bei dem die Parksteuereinrichtung in einem ersten Schritt wenigstens Lagesignale erfasst, aus denen die Lagen von Objekten in der Umgebung relativ zu dem Kraftfahrzeug ermittelbar sind, und aus den Lagesignalen Lagedaten, die Lagen der Objekte relativ zu dem Kraftfahrzeug wiedergeben, erzeugt, und in einem zweiten Schritt unter Verwendung der Lagedaten Fahrdaten zum Verlassen der Parklücke ohne Kollision mit den Objekten ermittelt.
Die Aufgabe wird weiter gelöst durch ein Parksystem zur Un- terstützung eines Ausparkvorgangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Umgebungserfassungseinrichtung zur Erfassung der Lage von Objekten im Umfeld des Kraftfahrzeugs und Abgabe entsprechender Lagesignale, und mit einer Parksteuereinrichtung, die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf der Basis mit der Umgebungserfassungseinrichtung erfasster Lagesignale ausgebildet ist.
Die Parksteuereinrichtung kann prinzipiell eine entsprechend ausgebildete elektrische Schaltung sein. Vorzugsweise verfügt die Parksteuereinrichtung jedoch über einen Prozessor und einen Speicher, in dem ein Computerprogramm gespeichert ist, bei dessen Ausführung der Prozessor das erfindungsgemäße Verfahren durchführt .
Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Computerprogramm mit Programmcode, das bei Ausführung durch einen Prozessor das erfindungsgemäße Verfahren durchführt.
Weiter ist Gegenstand der Erfindung ein Speichermedium mit einem darauf gespeicherten erfindungsgemäßen Computerprogramm.
Die Parksteuereinrichtung kann auch durch entsprechende Ausbildung als Steuergerät für eine Brennkraftmaschine und/oder Kupplung und/oder ein Getriebe des Kraftfahrzeugs dienen bzw. in eine solche integriert sein.
Die Parksteuereinrichtung kann weiter über Schnittstellen zur Erfassung der Signale der Umgebungserfassungseinrichtung und zur Abgabe an ein Lenksystem, insbesondere eine durch elektrische Signale steuerbare Stelleinrichtung zur Einstellung eines Lenkwinkels, beispielsweise eine Servolenkung, sowie zur Abgabe von Signalen an einen Antriebsstrang, insbesondere ein Steuergerät des Antriebsstrangs, und eine Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs verfügen. Über diese Schnittstellen ist sie dann mit den entsprechenden Einrichtungen verbunden.
Die Erfindung erlaubt es einem Fahrer, das Kraftfahrzeug auch aus einer sehr engen Parklücke einfach auszuparken, d. h. damit dem Kraftfahrzeug die Parklücke sehr einfach zu verlassen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Parklü- cke nach dem vorherigen Einparken durch Bewegung eines vor oder hinter dem Kraftfahrzeug stehenden Objekts, beispielsweise eines anderen Fahrzeugs, verkürzt wurde.
Prinzipiell brauchen das erfindungsgemäße Parksystem und das erfindungsgemäße Computerprogramm nur das Ausparken, nicht aber das Einparken zu erleichtern. Es ist aber bevorzugt, dass die Parksteuereinrichtung auch zur Unterstützung eines Einparkvorgangs in eine Parklücke ausgebildet ist. Das Computerprogramm weist dann vorzugsweise einen weiteren Programm- code auf, bei dessen Ausführung durch den Prozessor ein Einparkvorgang unterstützt wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass bis auf das Computerprogramm die gleichen physischen Komponenten für das Ein- und Ausparken verwendet werden. Weiter kann das Kraftfahrzeug auch einfach und sicher aus einer engen Parklücke ausgeparkt werden, in die es gegebenenfalls nur mit Hilfe des Parksystems eingeparkt werden konnte. Dies verbreitert das Einsatzgebiet auch von Einparksystemen erheblich. Das Einparken kann dabei nur durch Anweisungen für den Fahrer unterstützt, halbautomatisch oder voll- automatisch erfolgen.
Prinzipiell kann es genügen, dass nur der erste und der zweite Schritt durchgeführt werden. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Parksteuereinrichtung den ersten und den zweiten Schritt wiederholt ausführt. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass es auch möglich ist, auch aus sehr engen Parklücken mit den dann notwendigen mehreren Zügen auszuparken. Die Schritte können zum einen solange wiederholt werden, bis ein Fahrer das Verfahren stoppt. Alternativ oder in Kombination ist es möglich, dass bei der Ermittlung der Fahrdaten, die vorzugsweise Lenkdaten und Bewegungsdaten umfassen, aus der Lage von erfassten Objekten eine gewünschte Endlage des Kraftfahrzeugs ermittelt wird, und bei wenigstens näherungsweisem Erreichen der Endlage das Verfahren abgebrochen wird. Der Fahrer kann dann die Fahrt selbst fortsetzen.
Die Fahrdaten können in unterschiedlicher Weise zur Unterstützung des Ausparkens verwendet werden. So gibt bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens die Parksteuereinrichtung in einem weiteren Schritt aus den Fahrdaten ermittelte für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs wahrnehmbare Bediensignale, die die Einstellung eines Lenkwinkels einer Lenkung des
Kraftfahrzeugs und/oder eines Bewegungszustands des Kraftfahrzeugs betreffen, aus. Das Parksystem kann dazu eine Ausgabeeinrichtung für die Bediensignale, beispielsweise einen Lautsprecher oder eine visuelle Anzeigeeinrichtung umfassen. Diese Ausführungsform erlaubt insbesondere einen reinen Unterstützungsmodus, in dem der Fahrer nur angewiesen wird, wie er das Kraftfahrzeug zu lenken und/oder zu bewegen hat. Beispielsweise können als Bediensignale ausgegeben werden, den maximalen Lenkwinkel nach rechts oder links einzustellen, das Kraftfahrzeug nach vorn oder hinten zu bewegen oder es anzuhalten. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die letzte Kontrolle der Fahrzeugbewegung dem Fahrer wenigstens teilweise unterliegt, so dass an die Perfektion des Systems nicht ganz so hohe Anforderungen gestellt zu werden brauchen. Das Parksystem kann bei dieser Ausführungsform weiter dazu ausgebildet sein, entsprechende Eingaben des Fahrers zu erfassen.
Prinzipiell können die Bediensignale sowohl die Lenkung als auch die Bewegung des Fahrzeugs betreffen. Bei einer bevor- zugten Ausführungsform des Verfahrens gibt die Parksteuereinrichtung in dem Ausgabeschritt aus den Fahrdaten ermittelten Bediensignale, die die Einstellung eines Lenkwinkels betref- fen, aus und erzeugt aus den Fahrdaten Antriebssignale für einen Antriebsstrang und/oder Bremssignale für eine Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs, die sie dann abgibt. Diese Ausführungsform erlaubt eine Rangierunterstützung in einer halb- automatischen Betriebsart, die den Vorteil hat, dass der Fahrer sich nur auf eine Tätigkeit zu konzentrieren braucht.
Alternativ ist es bevorzugt, dass die Parksteuereinrichtung in dem Ausgabeschritt aus den Fahrdaten ermittelten Bedien- Signale, die die Einstellung einer Bewegung des Kraftfahrzeugs betreffen, ausgibt aus den Fahrdaten Lenksignale für ein Lenksystem erzeugt, die sie dann abgibt.
Bei einer anderen Variante des Verfahrens erzeugt die Park- Steuereinrichtung in einem Ausgabeschritt aus den Fahrdaten
Lenksignale zur Einstellung eines Lenkwinkels an ein Lenksystem und zur Einstellung eines Bewegungszustands Antriebssignale für einen Antriebsstrang und/oder Bremssignale für eine Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs und gibt diese ab. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein vollautomatisches Ausparken möglich ist. Insbesondere können bei zyklischer Durchführung des Verfahrens die Zyklen sehr kurz gewählt sein, so dass ein sehr schnelles Ausparken möglich ist.
Die Umgebungserfassungseinrichtung kann prinzipiell beliebige Sensoren aufweisen, mittels derer wenigstens ein Teil der Umgebung erfassbar ist. Sind die Lagen und Ausrichtungen der Sensoren relativ zu dem Kraftfahrzeug bekannt, kann es genügen, dass als Sensoren Abstandssensoren verwendet werden, mittels derer der Abstand zwischen einem Objekt und dem jeweiligen Sensor ermittelbar ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Umgebungser- fassungseinrichtung beispielsweise wenigstens einen Ultra- schallabstandssensor auf. Dies hat den Vorteil, dass bereits gebräuchliche Sensoren verwendet werden können, die verglichen mit optischen Sensoren weniger schmutzanfällig sind. Weiter ist es möglich, dass die Umgebungserfassungseinrich- tung wenigstens einen Infrarotabstandssensor aufweist. Solche Sensoren lassen je nach Ausführung eine genaue Abstandsermittlung zu.
Es ist aber auch möglich, dass die Umgebungserfassungsein- richtung wenigstens einen LIDAR-Sensor oder einen Laserscanner aufweist. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass solche Sensoren einen großen Erfassungsbereich aufweisen. Je nach Ausführungsform erfassen sie nicht nur den Abstand in einer Richtung, sondern verfügen über einen flächigen Erfassungsbereich. Sie eignen sich daher insbesondere zur Überwachung des Bereichs seitlich des Kraftfahrzeugs, in dem prinzipiell auch bewegte Objekte auftauchen können.
Die Erfindung wird im Folgenden noch näher beispielhaft anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs in einer Parklücke,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Anordnung eines
Parksystems und von diesen angesteuerter Einrichtungen in dem Kraftfahrzeug in Fig. 1,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Unterstützung eines Rangierens zum Ausparken nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Unterstützung eines Rangierens zum Ausparken nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zur Unterstüt- zung eines Rangierens zum Ausparken nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 1 befindet sich ein Kraftfahrzeug 1 neben einem Randstein 2 einer Fahrbahn 3 in einer Parklücke 4, die durch zwei weitere Kraftfahrzeuge 5 und 6 und den Randstein 2 gebildet wird.
Das Kraftfahrzeug 1 verfügt über zwei nicht gelenkte Hinterräder 7 und zwei mittels eines Lenksystems 8 lenkbare Vorderräder 9. Die Vorder- und Hinterräder 9 bzw. 7 sind mittels einer Bremseinrichtung 10, im Beispiel einer durch elektri- sehe Signale steuerbaren hydraulischen Bremsanlage, bremsbar. Weiter verfügt das Kraftfahrzeug 1 über einen Antriebsstrang 11, im Beispiel eine Brennkraftmaschine mit einer in Fig. 1 nicht getrennt gezeigten elektrisch steuerbaren Kupplung, einem elektrisch steuerbaren Getriebe und einem Steuergerät zur Steuerung der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von Gangwechselsignalen und von Drehmomentsignalen von einem Gaspedal, das von einem Fahrer bedient werden kann. Zur Unterstützung des Rangierens des Kraftfahrzeugs 1 ist ein Parksystem mit einer Umgebungserfassungseinrichtung 12 zur Erfassung der Lagen von Objekten wie die Fahrzeugen 5 und 6 im Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 und einer mit der Umgebungserfassungseinrichtung 12 zur Übertragung von Signalen verbundenen Parksteuereinrichtung 13 vorgesehen.
Das Lenksystem 8 kann beispielsweise eine elektrisch ansteuerbare Servolenkung umfassen, die auf entsprechende Lenksignale hin einen Lenkwinkel einstellt.
In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Umgebungserfas- sungseinrichtung 12 in vorderen und hinteren Stoßfängern 14 und 15 (vgl. Fig. 2) eingelassene mit der Parksteuereinrichtung 13 über Signalverbindungen verbundene Abstandssensoren 16 und im Folgenden als Seitensensoren bezeichnete seitliche Überwachungssensoren 17, deren Lagen relativ zu einem vorge- gebenen Bezugspunkt und einer vorgezogenen Bezugsrichtung des Kraftfahrzeugs 1 bekannt sind. Die Sensoren, deren Verbindungen zu der Parksteuereinrichtung 13 in Fig. 1 der Übersicht- lichkeit halber nur teilweise gezeigt sind, dienen zur Erfassung des Abstands von erfassten Objekten im Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 und Abgabe entsprechender Signale an die Parksteuereinrichtung 13. In diesem Ausführungsbeispiel werden als Abstands- und Überwachungssensoren jeweils Ultraschallab- standssensoren verwendet.
Die Parksteuereinrichtung 13 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Datenverarbeitungseinrichtung gegeben, die einen Prozessor 18 und einen Speicher 19 sowie der Übersichtlichkeit halber in den Figuren nicht gezeigten Schnittstellen zu der Umgebungserfassungseinrichtung 12, dem Lenksystem 8, genauer einer Stelleinrichtung des Lenksystems 8 zur Einstellung eines Lenkwinkels, der Bremseinrichtung 10, auch hier genauer einer Stelleinrichtung zur Einstellung eines Bremsdrucks, und dem Antriebsstrang 11, d. h. dessen Steuergerät, umfasst. In dem Speicher 19 ist ein Computerprogramm zur Ausführung durch den Prozessor 18 gespeichert, bei dessen Ausführung der Prozessor 18 das im Folgenden beschriebene Ver- fahren zum Ausparken ausführt.
In diesem Ausführungsbeispiel verfügt die Parksteuereinrichtung 13 noch über eine von dem Prozessor 18 ansteuerbare Ausgabeeinrichtung 20 zur Ausgabe von Bediensignalen an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 1. Im Beispiel ist die Ausgabeeinrichtung 20 zur Ausgabe akustischer Signale ausgebildet und verfügt dazu über einen Lautsprecher, über den Töne oder Kommandos ausgegeben werden können, die den Fahrer anweisen, wie er das Kraftfahrzeug zum Ausparken zu bedienen hat.
Die Parksteuereinrichtung 13 ist in diesem Ausführungsbeispiel weiter so ausgebildet, dass sie in Verbindung mit der Umgebungserfassungseinrichtung 12 eine Unterstützung des Ein- parkens in eine Parklücke wie der der Parklücke 4 erlaubt. Je nach Ausführungsform braucht das Einparken nur durch Anweisungen unterstützt zu werden oder das Einparken kann halb- oder vollautomatisch erfolgen. Das Computerprogramm in dem Speicher der Parksteuereinrichtung 13 verfügt im vorliegenden Ausführungsbeispiel dazu über weiteren Programmcode, bei dessen Ausführung der Prozessor 18 in Abhängigkeit von Signalen der Umgebungserfassungseinrichtung 12 in dem Fachmann bekann- ter Weise das Einparken unterstützt.
Das Verfahren zum Ausparken läuft folgendermaßen ab:
Nach Aktivierung eines entsprechenden Ausparkbetriebsmodus in Schritt SlO (vgl. Fig. 3) führt der Prozessor 18 zyklisch die folgenden Schritte aus, bis der Fahrer das Verfahren abbricht .
In Schritt Sil erfasst der Prozessor 18 Lagesignale der Umge- bungserfassungseinrichtung 12 und ermittelt aus den Signalen die Lage von mittels der Umgebungserfassungseinrichtung 12 erfassten Objekten in dem Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 in Form von Lagedaten. In diesem Ausführungsbeispiel ermittelt er dazu aus den Abstandssignalen der Abstands- und Seitensensoren 16 und 17 und in dem Speicher 19 gespeicherten Daten, die die Lage und Ausrichtung der Abstands- und Seitensensoren 16 bzw. 17 relativ zu dem Bezugspunkt, beispielsweise dem geometrischen Mittelpunkt des Kraftfahrzeugs 1, und der Bezugsrichtung, beispielsweise der Längsrichtung des Kraftfahrzeugs 1, beschreiben, die Lagen der Objekte relativ zu dem Kraftfahrzeug 1, insbesondere dem Bezugspunkt und der Bezugsrichtung.
In Schritt S12 ermittelt die Parksteuereinrichtung 13, genauer der Prozessor 18, dann aus den erfassten Lagen der Objek- te, aus Fahrzeugdaten, die beispielsweise die Abmessungen des Kraftfahrzeugs beschreiben, und in späteren Phasen des Verfahrens, wenn schon aus vorhergehenden Zyklen Daten über die Lage von Objekten bekannt sind, Formen erfasster Objekte, die auf der Basis der in vorhergehenden Zyklen erfassten Lageda- ten modelliert werden, Geometriedaten, die die Geometrie der Szene mit dem Kraftfahrzeug 1 wiedergeben. Zu den Daten über die Geometrie der Szene zählt auch die gewünschte Endlage des Kraftfahrzeugs 1, die beispielsweise neben dem Kraftfahrzeug 6, in Fig. 1 oberhalb des Kraftfahrzeugs 1, liegen kann. Die Endlage ist dabei in dem Computerprogramm in der Form vorgegeben, dass sie neben dem in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahr- zeug 1 befindlichen Objekt liegt.
In Schritt S13 ermittelt die Parksteuereinrichtung 13 aus den Daten über die Geometrie der Szene und den in dem Speicher 19 gespeicherten Fahrzeugdaten, insbesondere der Abmessung, dem maximalen Lenkwinkel und der Lage der Vorderräder 9 in dem
Kraftfahrzeug 1, die notwendigen Fahrdaten für durchzuführende Fahrvorgänge während des vorliegenden Zyklus. Unter Verwendung von Teilverfahren, wie sie bei Verfahren zum Einpar- ken verwendet werden, ermittelt die Parksteuereinrichtung 13 insbesondere einen einzustellenden Lenkwinkel und eine notwendige Beschleunigungsrichtung und Beschleunigung oder Abbremsung des Fahrzeugs für die Dauer des Zyklus.
In Schritt S14 werden diese Fahrdaten in Signale für die Aus- gabeeinrichtung 20 umgesetzt und an diese zur Ausgabe als Bediensignale ausgegeben. Insbesondere können als Bediensignale beispielsweise nacheinander der einzustellende Lenkwinkel und dann ein anzunehmender Betriebszustand, beispielsweise "langsam vorwärts", "langsam rückwärts" oder "Stopp", durch Sprachausgabe ausgegeben werden. Ist die Endposition erreicht, wird dies durch ein entsprechendes Signal über die Ausgabeeinrichtung 20 ausgegeben.
Der Fahrer muss dann das Kraftfahrzeug 1 entsprechend steu- ern.
Nach der Ausgabe der Kommandos setzt der Prozessor 18 das Verfahren mit Schritt Sil fort.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass nun statt der Parksteuereinrichtung 13 eine Parksteuereinrichtung 13' ver- wendet wird, das ein halbautomatisches Ausparken ermöglicht. Die Parksteuereinrichtung 13' ist wie die Parksteuereinrichtung 13 aufgebaut, jedoch ist das Computerprogramm so modifiziert, dass das im Folgende geschilderte Verfahren durchge- führt wird. Alle anderen Komponenten des ersten Ausführungsbeispiels sind unverändert.
Das in Fig. 4 veranschaulichte Verfahren unterscheidet sich von dem Verfahren des ersten Ausführungsbeispiels nur in dem Schritt S14, der durch den Schritt S14' ersetzt ist. Alle anderen Schritte sind unverändert und es werden für sie in Fig. 4 dieselben Bezugszeichen verwendet.
In Schritt S14' werden aus den in Schritt S13 ermittelten Fahrdaten zum einen Lenksignale als Stellsignale für das
Lenksystem 8 erzeugt, das auf die Lenksignale hin den Lenkwinkel verändert. Zum anderen werden die Fahrdaten in Signale für die Ausgabeeinrichtung 20 umgesetzt, die die Grundlage für Bediensignale für den Fahrer zur Bedienung des Antriebs- Strangs 11 oder der Bremseinrichtung 10 dienen. Diese Signale werden dann als Bediensignale, beispielsweise "langsam vorwärts", "langsam rückwärts" oder "Stopp", durch Sprachausgabe ausgegeben. Ist die Endposition erreicht, wird dies durch ein entsprechendes Signal über die Ausgabeeinrichtung 20 ange- zeigt.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass nun statt der Parksteuereinrichtung 13 eine Parksteuereinrichtung 13'' ver- wendet wird, die ein vollautomatisches Ausparken ermöglicht. Die Parksteuereinrichtung 13'' ist wie die Parksteuereinrichtung 13 aufgebaut, jedoch ist das Computerprogramm so modifiziert, dass das im Folgende geschilderte Verfahren durchgeführt wird. Weiter braucht die Ausgabeeinrichtung 20 nicht vorgesehen zu sein. Alle anderen Komponenten des ersten Ausführungsbeispiels sind unverändert. Das in Fig. 5 veranschaulichte Verfahren unterscheidet sich von dem Verfahren des ersten Ausführungsbeispiels nur in dem Schritt S14, der durch den Schritt S14'1 ersetzt ist.
In Schritt S14' ' werden aus den in Schritt S13 ermittelten Fahrdaten direkt als Stellsignale Lenksignale für das Lenksystem 8, Antriebssignale für den Antriebsstrang 11, genauer dessen Steuergerät, und Bremssignale für die Bremseinrichtung 10 erzeugt und an das Lenksystem 8, den Antriebsstrang 11 und die Bremseinrichtung 10 abgegeben. Das Lenksystem 8 verändert auf die Lenksignale hin den Lenkwinkel. Auf die Antriebsbzw. Bremssignale hin ändern, soweit notwendig, der Antriebsstrang 11 und/oder die Bremseinrichtung 10 den Bewegungszustand des Kraftfahrzeugs 1 entsprechend den Vorgaben. Ist die Endposition erreicht, wird die Steuerung wieder an den Fahrer übergeben .
Weitere Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von den zuvor geschilderten Ausführungsbeispielen dadurch, dass das Compu- terprogramm zum Ein- und Ausparken gemeinsame Module verwendet.
Weitere Ausführungsbeispiele sind gegenüber dem ersten bzw. zweiten Ausführungsbeispiel dahingehend modifiziert, dass als Ausgabeeinrichtung nun eine Anzeigeeinrichtung dient, die die Signale auf die Frontscheibe des Kraftfahrzeugs projiziert.
Weiter kann in anderen Ausführungsbeispielen die Umgebungser- fassungseinrichtung als Abstands- und/oder Seitensensor we- nigstens einen Infrarot- oder Radarsensor umfassen. Besonders bevorzugt, insbesondere als Seitensensor, kann auch ein LIDAR-Sensor bzw. Laserscanner eingesetzt werden. Die Umge- bungserfassungseinrichtung kann aber auch wenigstens eine Videokamera umfassen, deren Bilder mittels geeigneter Bildve- rarbeitungs- und insbesondere auch Objekterkennungsverfahren im Hinblick auf die Lage und Form von Objekten im Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 ausgewertet werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Unterstützung eines Rangierens eines Kraftfahrzeugs (1) aus einer Parklücke (4) mittels einer Park- Steuereinrichtung (13), bei dem die Parksteuereinrichtung (13) in einem ersten Schritt wenigstens Lagesignale er- fasst, aus denen die Lagen von Objekten (5, 6) in der Umgebung relativ zu dem Kraftfahrzeug (1) ermittelbar sind, und aus den Lagesignalen Lagedaten, die Lagen der Objekte (5, 6) relativ zu dem Kraftfahrzeug (1) wiedergeben, erzeugt, und in einem zweiten Schritt unter Verwendung der Lagedaten Fahrdaten zum Verlassen der Parklücke (4) ohne Kollision mit den Objekten (5, 6) ermittelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Parksteuereinrichtung (13) den ersten und den zweiten Schritt wiederholt ausführt .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Parksteuereinrichtung (13) in einem weiteren Schritt aus den Fahrdaten ermittelte, für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs (1) wahrnehmbare Bediensignale, die die Einstellung eines Lenkwinkels einer Lenkung des Kraftfahrzeugs (1) und/oder eines Bewegungszustands des Kraftfahrzeugs (1) betreffen, ausgibt .
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Parksteuereinrichtung (13) in dem Ausgabeschritt aus den Fahrdaten ermit- telte Bediensignale, die die Einstellung eines Lenkwinkels betreffen, ausgibt und aus den Fahrdaten Antriebssignale für einen Antriebsstrang (11) und/oder Bremssignale für eine Bremseinrichtung (10) des Kraftfahrzeugs (1) erzeugt und abgibt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Parksteuereinrichtung (13) in dem Ausgabeschritt aus den Fahrdaten ermit- telten Bediensignale, die die Einstellung einer Bewegung des Kraftfahrzeugs (1) betreffen, ausgibt und erzeugt aus den Fahrdaten Lenksignale für ein Lenksystem (8) ausgibt, die sie dann abgibt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Parksteuereinrichtung (13) in einem Ausgabeschritt aus den Fahrdaten Lenksignale zur Einstellung eines Lenkwinkels an ein Lenksystem (8) und zur Einstellung eines Bewegungszu- Stands Antriebssignale für einen Antriebsstrang (11) und/oder Bremssignale für eine Bremseinrichtung (10) des Kraftfahrzeugs (1) erzeugt und abgibt.
7. Parksystem zur Unterstützung eines Ausparkvorgangs eines Kraftfahrzeugs (1) mit einer Umgebungserfassungseinrichtung (12) zur Erfassung der Lage von Objekten (5, 6) im Umfeld des Kraftfahrzeugs (1) und Abgabe entsprechender Lagesignale, und mit einer Parksteuereinrichtung (13), die zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 auf der
Basis mit der Umgebungserfassungseinrichtung (12) erfass- ter Lagesignale ausgebildet ist.
8. Parksystem nach Anspruch 7, bei dem die Parksteuerein- richtung (13) auch zur Unterstützung eines Einparkvorgangs in eine Parklücke (4) ausgebildet ist.
9. Parksystem nach Anspruch 7 oder 8, bei dem die Umgebungserfassungseinrichtung (12) wenigstens einen Ultra- schallabstandssensor (15, 16) aufweist.
10. 10. Parksystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem die Umgebungserfassungseinrichtung wenigstens einen Inf- rarotabstandssensor aufweist.
11. Parksystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem die Umgebungserfassungseinrichtung wenigstens einen LIDAR- Sensor oder einen Laserscanner aufweist.
12. Computerprogramm mit Programmcode, das bei Ausführung durch einen Prozessor (18) das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchführt.
13. Computerprogramm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiteren Programmcode aufweist, bei dessen Ausführung durch den Prozessor (18) ein Einparkvorgang unterstützt wird.
14. Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computer- programm nach Anspruch 12 oder 13.
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