Title:
Steuereinheit für ein Park- und/oder Rangierassistenzsystem und Verfahren zur Durchführung eines automatisierten Einpark- und/oder Rangiermanövers
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

Die Erfindung sieht insbesondere im Rahmen eines Park- und/oder Rangierassistenzsystems für ein Kraftfahrzeug die Verwendung von mindestens zwei verschiedenen Verfahren zur Ermittlung des Reifenumfanges vor, die abhängig von definierten Bedingungen wahlweise zum Einsatz kommen. Vorzugsweise werden mindestens ein erstes GPS-Daten-bezogenes Verfahren und ein zweites nicht GPS-Daten-bezogenes Verfahren vorgesehen, wobei das erste Verfahren bevorzugt eingesetzt wird und das zweite Verfahren nur bei fehlenden oder mangelhaften GPS-Daten ausgewählt wird. In einer Weiterbildung der Erfindung wird das zweite Verfahren erst dann ausgewählt, wenn das Fahrzeug eine definierte Wegstrecke ab dem Vorliegen von fehlenden oder mangelhaften GPS-Daten zurückgelegt hat. Vorzugsweise wird als zweites Verfahren ein Gierraten-bezogenes Verfahren vorgesehen.





Inventors:
Freistadt, Alois (85764, Oberschleißheim, DE)
Application Number:
DE102016212766A
Publication Date:
01/18/2018
Filing Date:
07/13/2016
Assignee:
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, 80809 (DE)
International Classes:
B60W30/06; B60W10/04; B60W10/18; B60W10/20; B60W40/114; B60W40/12; G01S19/39
Domestic Patent References:
DE102015204129A1N/A2016-09-08
DE19745734A1N/A1999-04-22
DE102016103637A1N/A
Claims:
1. Verfahren zur Durchführung eines automatisierten Einparkmanövers und/oder Rangiermanövers eines Kraftfahrzeuges (1) mittels einer elektronischen Steuereinheit (2), wobei das Verfahren umfasst,
– Ermitteln einer Einpark- und/oder Rangier-Trajektorie für das Fahrzeug,
– Ermitteln eines aktuellen Radumfanges mittels zweier Funktionsmodule (3, 4), wobei die Funktionsmodule (3, 4) zwei unterschiedliche Verfahren jeweils zur Ermittlung eines ersten und eines zweiten Radumfanges durchführen, wobei der erste Radumfang gemäß dem erstes Verfahren (3) bevorzugt zur Anwendung kommt und wobei der zweite Radumfang gemäß dem zweiten Verfahren (4) zur Anwendung kommt, wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, und
– Durchführen eines automatisierten Einpark- und/oder Rangiermanövers entlang der Trajektorie auf Basis des so ermittelten aktuellen Radumfanges.

2. Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass
– das erste Verfahren (3) ein GPS-Daten-bezogenes Verfahren ist,
– das zweite Verfahren (4) ein Nicht-GPS-Daten-bezogenes Verfahren ist und
– die vorgegebene Bedingung das Vorliegen von fehlenden oder mangelhaften GPS-Daten (5) ist.

3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
– das zweite Verfahren (3) ein Gierraten-bezogenes Verfahren ist.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
– das zweite Verfahren zur Ermittlung des Radumfanges bei Vorliegen von fehlenden oder mangelhaften GPS-Daten (5) ab einer neuen Inbetriebnahme des Fahrzeuges zumindest solange angewandt wird, bis das Fahrzeug eine definierte Strecke und/oder Zeit zurückgelegt hat.

5. Steuereinheit (2) für ein Park- und/oder Rangierassistenzsystem in einem Fahrzeug (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Steuereinheit (2) umfasst,
– ein erstes Funktionsmodul zur Ermittlung einer Einpark- und/oder Rangier-Trajektorie für das Fahrzeug,
– ein zweites Funktionsmodul (3) zur Ermittlung eines ersten aktuellen Radumfangs nach einem ersten Verfahren und ein drittes Funktionsmodul (4) zur Ermittlung eines zweiten aktuellen Radumfangs nach einem zweiten Verfahren, wobei das erste Verfahren bevorzugt zur Anwendung kommt und wobei das zweite Verfahren zur Anwendung kommt, wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, und
– ein viertes Funktionsmodul zur Durchführung eines automatisierten Einpark- und/oder Rangiermanövers entlang der Trajektorie auf Basis des so ermittelten aktuellen ersten oder zweiten Radumfanges.

6. Verwendung von mindestens zwei verschiedenen Verfahren zur Ermittlung des Reifenumfanges eines Kraftfahrzeuges (1) in einer elektronischen Steuereinheit (2), die abhängig von definierten Bedingungen wahlweise zum Einsatz kommen, wobei mindestens ein erstes GPS-Daten-bezogenes Verfahren und ein zweites nicht GPS-Daten-bezogenes Verfahren vorgesehen sind und wobei das erste Verfahren bevorzugt eingesetzt wird und das zweite Verfahren nur bei fehlenden oder mangelhaften GPS-Daten ausgewählt wird.

Description:

Die Erfindung betrifft ein Park- und/oder Rangierassistenzsystem und ein entsprechendes Verfahren zum Durchführen eines automatisierten Einpark- und/oder Rangiermanövers mit zumindest automatisierter Querführung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Personenkraftwagen.

Bekannte Parkassistenzsysteme mit zumindest automatisierter Querführung vermessen typischerweise vor Durchführung des Einparkmanövers mittels einer Ultraschallsensorik eine Parklücke und deren Umgebung und berechnen basierend hierauf eine Einparktrajektorie mit einer Parkendeposition als Zielpunkt der Einparktrajektorie. Das Fahrzeug wird dann entlang der Einparktrajektorie vom Parkassistenzsystem in einem oder in mehreren Einparkzügen in die Parklücke gelenkt.

Bei Park- und/oder Rangierassistenzsystemen mit automatisierter Querführung wird während des automatisierten Einparkvorgangs und/oder automatisierten Rangiervorgangs die Lenkung des Kraftfahrzeugs vom System übernommen. Die Längsführung muss der Fahrer durch entsprechendes Beschleunigen und Bremsen selbst übernehmen. Bei Park- und/oder Rangierassistenzsystemen mit automatisierter Querführung und automatisierter Längsführung wird auch die Aufgabe der Längsführung je nach Automatisierungsgrad der Längsführung teilweise oder vollständig vom Park- und/oder Rangierassistenzsystem übernommen. Es können beispielsweise die Lenkung, die Bremse, der Fahrzeugantrieb und die Fahrtrichtung (Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt) vom Park- und/oder Rangierassistenzsystem gesteuert werden. Bei derartigen Park- und/oder Rangierassistenzsystemen hat der Fahrer beispielsweise die Möglichkeit, per Betätigung eines Bedienelements, beispielsweise einer Taste, das Fahrzeug selbständig einparken und optional ausparken lassen zu können.

Bekannte Park- und/oder Rangierassistenzsysteme unterstützen typischerweise ein längeres Rückwärtsfahren und/oder das rückwärtige Einparken längs zur Fahrbahn in eine parallel zu Fahrbahn gelegene Längsparklücke, wobei das Fahrzeug insbesondere rückwärts mit automatisierter Querführung und gegebenenfalls automatisierter Längsführung in einem oder mehreren Zügen entlang einer berechneten Rangiertrajektorie und/oder Einparktrajektorie automatisiert fährt.

Neuere Park- und/oder Rangierassistenzsystem unterstützen teilweise auch zusätzlich das rückwärtige Einparken in eine Querparklücke quer zur Fahrbahn, wobei das Fahrzeug vorzugsweise rückwärts mit automatischer Querführung und gegebenenfalls automatischer Längsführung in einem oder mehreren Zügen entlang einer berechneten Parktrajektorie in die Querparklücke einparkt. Unter Querparklücken können auch sogenannte Schrägparklücken verstanden werden, die nicht orthogonal zur Fahrbahn ausgerichtet sind.

Ein bekanntes Park- und/oder Rangierassistenzsystem mit Querführung ist beispielsweise in der nicht vorveröffentlichen DE 10 2015 204 129 der Anmelderin beschrieben.

Wichtig dabei ist es, den genauen Reifenumfang zu kennen. Nur so kann sichergestellt werden, dass die berechnete und tatsächliche Parktrajektorie und/oder Rangiertrajektorie genau miteinander übereinstimmen. Ist die Abweichung zwischen angenommenem und tatsächlichem Reifenumfang zu groß, führt dies zu einem mangelhaften Rangier- und/oder Einparkergebnis, wobei das Fahrzeug entweder zu weit weg von der Zielposition und/oder zu weit außerhalb der Parklücke oder auf dem Bordstein zum Stehen kommt.

Verfahren zur Ermittlung des Reifenumfanges sind schon lange vielfach bekannt. Beispielsweise wird gemäß der DE 197 45 734 A1 der Reifenumfang zur Bestimmung der Profiltiefe des Reifens geschätzt.

Durch ABS- und/oder andere fahrdynamische Regelsysteme sind im Allgemeinen Radsensoren zur Ermittlung einer Raddrehzahl vorhanden, deren Signale summiert werden können. Hiermit können die in einer Zeitdauer zurückgelegten individuellen Wegstrecken der einzelnen Räder unter Berücksichtigung des Umfangs der einzelnen Räder und der Anzahl ihrer Gesamt-Drehungen ermittelt werden. Die so ermittelten Wegstrecken werden im Folgenden als Rad-Wegstrecken bezeichnet.

Ein Wechsel eines Reifens kann zu einer deutlichen Änderung des Reifenradius bzw. Reifenumfangs führen.

Eine Änderung des Reifenumfanges kann durch einen Vergleich der Rad-Wegstrecken mit einer Referenz-Wegstrecke über derselben Zeitdauer erkannt werden. Zur Ermittlung der Referenz-Wegstrecke kann vorzugsweise ein Globales Positionsbestimmungssystem (GPS), insbesondere im Zusammenhang mit der Nutzung eines im Fahrzeug verbauten Navigationssystems, herangezogen werden.

Bei bekannten Park- und/oder Rangierassistenzsystemen für Fahrzeuge der Anmelderin ohne Navigationssystem bzw. ohne GPS wird üblicherweise von einer mittleren Reifengröße ausgegangen, die von der tatsächlichen Reifengröße bei einigen Reifentypen teilweise stark abweichen können.

Auch sind Verfahren zur Ermittlung des Umfanges eines Rades eines Fahrzeuges mit mindestens zwei Rädern abhängig von der Gierrate des Fahrzeugs sowie den Drehgeschwindigkeiten und/oder Abständen zwischen den Rädern bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Genauigkeit eines Park- und/oder Rangierassistenzsystems zu erhöhen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst, während in den abhängigen Ansprüchen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.

Die Erfindung sieht die Verwendung von mindestens zwei verschiedenen Verfahren zur Ermittlung des Reifenumfanges vor, die abhängig von definierten Bedingungen wahlweise zum Einsatz kommen.

Vorzugsweise werden mindestens ein erstes GPS-Daten-bezogenes Verfahren und ein zweites nicht GPS-Daten-bezogenes Verfahren vorgesehen, wobei das erste Verfahren bevorzugt eingesetzt wird und das zweite Verfahren nur bei fehlenden oder mangelhaften GPS-Daten ausgewählt wird.

Grundsätzlich wird davon ausgegangen, dass ein Reifenwechsel während der Fahrt nicht möglich ist. Liegen also zumindest einmal während einer Fahrt auswertbare GPS-Daten vor, wird vorzugsweise der mittels des ersten Verfahrens ermittelte Radumfang für ein möglicherweise folgendes automatisiertes Einparkmanöver oder Rangiermanöver genutzt. Liegen jedoch nach einer Inbetriebnahme des Fahrzeugs nur fehlende oder mangelhafte GPS-Daten vor, wird auf das nicht GPS-Daten-bezogene zweite Verfahren, vorzugsweise auf ein Gierraten-bezogenes Verfahren, umgeschaltet.

Das Gierraten-bezogene Verfahren lernt einen Radumfang insbesondere bei Kurvenfahrten. Daher wird in einer Weiterbildung der Erfindung das zweite Verfahren zur Ermittlung des Radumfanges bei Vorliegen nur fehlender oder mangelhafter GPS-Daten nach einer Inbetriebnahme des Fahrzeugs zumindest solange angewandt, bis das Fahrzeug eine definierte Strecke (z.B. zeitliche Streckendauer oder örtliche Wegstrecke) zurückgelegt hat. Die definierte Strecke wird derart vorgegeben, dass ausreichend viele und/oder ausreichend enge Kurven für den Algorithmus zur Ermittlung eines Gierraten-bezogenen Radumfanges zur Verfügung stehen. In an sich bekannter Weise wird ein Gierraten-bezogener Radumfanges auch mittels der Differenz der Raddrehzahlen eines kurvenäußeren Rades und einer kurveninneren Rades berechnet. Dabei ist der Radius der Kurve innerhalb eines bestimmten Bandes besonders vorteilhaft. Besonders bevorzugt wird also eine Anzahl von Kurven innerhalb des bestimmten Radius-Bandes abgewartet, um daraus den Gierraten-bezogenen (zweiten) Radumfang zu ermitteln, der dann für ein möglicherweise folgendes automatisiertes Einparkmanöver und/oder Rangiermanöver genutzt werden kann.

Ergänzend wird darauf hingewiesen, dass in einem dritten Verfahren, wie bereits jetzt nach dem Stand der Technik, ein gespeicherter Default-Radumfang als Ersatzwert genutzt wird, wenn weder nach dem ersten noch nach dem zweiten Verfahren ein Radumfang mit ausreichender Güte ermittelbar war. Unter dem Begriff Radumfang ist äquivalent auch jede andere dem Radumfang proportionale Größe zu subsumieren, wie beispielsweise der Raddurchmesser oder der Radradius.

Die ermittelten Radumfänge werden beim Abstellen des Fahrzeuges gespeichert, aber bei erneuter Inbetriebnahme nach den oben genannten Verfahren wieder evaluiert.

Diese im Rahmen der Entwicklung von Park- und/oder Rangierassistenzsystemen gewonnenen Erkenntnisse führten auch zu der von Park- und/oder Rangierassistenzsystemen unabhängigen allgemeinen erfinderischen Idee einer Verwendung von mindestens zwei verschiedenen Verfahren zur Ermittlung des Reifenumfanges eines Kraftfahrzeuges in einer elektronischen Steuereinheit, die abhängig von definierten Bedingungen wahlweise zum Einsatz kommen, wobei mindestens ein erstes GPS-Daten-bezogenes Verfahren und ein zweites nicht GPS-Daten-bezogenes Verfahren vorgesehen sind und wobei das erste Verfahren bevorzugt eingesetzt wird und das zweite Verfahren nur bei fehlenden oder mangelhaften GPS-Daten ausgewählt wird. Diese Idee kann auch in Steuereinheiten anderer Fahrzeugsysteme genutzt werden, die ebenfalls von Radumfängen abhängige Funktionen ausführen, wie beispielsweise Allradsteuerungen oder Fahrdynamiksteuerungen.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist in der Steuereinheit ein Software (SW) Programm vorhanden. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch ein oder mehrere der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Speichermedium vorhanden. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch ein oder mehrere der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Weiterhin können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Dabei zeigt die einzige Figur schematisch ein Fahrzeug mit für die Erfindung möglichen vorteilhaften Komponenten.

Ein Fahrzeug 1 weist eine Steuereinheit 2 für ein Park- und/oder Rangierassistenzsystem zur Durchführung eines automatisierten Einparkmanövers auf. Die Steuereinheit 2 weist ein erstes hier nicht näher dargestelltes Funktionsmodul zur Ermittlung einer Einparktrajektorie für das Fahrzeug 1 auf, das an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist. Bei der Ermittlung einer Einparktrajektorie und bei der Durchführung des darauf basierenden Einparkmanövers ist die Kenntnis des zuvor möglichst genau ermittelten Radumfanges erforderlich.

Die Steuereinheit 2 enthält die Signale eines Gierraten-Sensors 6 und eines GPS-Sensors 7. Weiterhin sind die Raddrehzahlen n1 und n2 mindestens zweier Räder (eines kurvenäußeren und einer kurveninneren Rades bei einer Kurvenfahrt bzw. bei einem Abbiegemanöver) Eingangssignale der Steuereinheit 2.

In der Steuereinheit 2 ist ein zweites Funktionsmodul 3 zur Ermittlung eines ersten aktuellen Radumfangs nach einem ersten Verfahren und ein drittes Funktionsmodul 4 zur Ermittlung eines zweiten aktuellen Radumfangs nach einem zweiten Verfahren enthalten. Mittels des zweiten Funktionsmoduls 3 werden die GPS-Daten 5 des GPS-Sensors 7 im Rahmen des ersten Verfahrens verarbeitet. Mittels des dritten Funktionsmoduls 4 werden zumindest die Signale des Gierraten-Sensors 6 und vorzugsweise auch die Raddrehzahlen n1 und n2 im Rahmen des zweiten Verfahrens verarbeitet.

Das erste Verfahren kommt bevorzugt zur Anwendung. Das zweite Verfahren kommt zur Anwendung, wenn nach (erneuter) Inbetriebnahme des Fahrzeugs 1 fehlende oder mangelhafte GPS-Daten 5 vorliegen und wenn vorzugsweise zusätzlich das Fahrzeug eine definierte Wegstrecke ab dem Vorliegen der fehlenden oder mangelhaften GPS-Daten 5 bzw. nach Inbetriebnahme des Fahrzeugs 1 zurückgelegt hat.

Durch ein viertes nicht näher dargestelltes Funktionsmodul wird in an sich bekannter Weise ein automatisiertes Einparkmanövers entlang der Einparktrajektorie durchgeführt – aber auf Basis des gemäß der Erfindung zuvor ermittelten aktuellen ersten oder zweiten Radumfanges.

Die Funktionsmodule sind insbesondere entsprechende Software-Programme.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • DE 102015204129 [0006]
  • DE 19745734 A1 [0008]