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Dokumentenidentifikation DE102005026076A1 14.12.2006
Titel Kraftfahrzeug mit Parkassistenzsystem und hilfskraftbetätigter Parkbremse
Anmelder Volkswagen AG, 38440 Wolfsburg, DE
Erfinder Reichel, Jochen, Dr., 38106 Braunschweig, DE;
Rohlfs, Michael, Dr., 38527 Meine, DE
DE-Anmeldedatum 07.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005026076
Offenlegungstag 14.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.12.2006
IPC-Hauptklasse G08G 1/16(2006.01)A, F, I, 20060209, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60W 30/06(2006.01)A, L, I, 20060209, B, H, DE   B60T 7/12(2006.01)A, L, I, 20060209, B, H, DE   
Zusammenfassung Bei einem Kraftfahrzeug mit einem Parkassistenzsystem zur Vorgabe zumindest von Fahrtrichtungsbefehlen zum Erreichen einer Parkposition aus einer Fahrzeugistposition sowie einer hilfskraftbetriebenen Parkbremse (1), die fahrerunabhängig betätigbar ist, ist das Parkassistenzsystem derart konfigurierbar, dass während eines Einparkvorgangs bei einem Fahrzeugstillstand die Parkbremse automatisch aktiviert wird und die Parkbremse lediglich dann deaktiviert wird, wenn ein Anfahren des Fahrzeugs in eine definierte Fahrtrichtung erfolgt. Hierdurch kann die Bestimmung der Fahrzeugistposition beim Einparken ohne speziell für die tatsächliche Erfassung der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs ausgebildete Sensoren erfolgen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit einem Parkassistenzsystem zur Vorgabe zumindest von Fahrtrichtungsbefehlen für das Erreichen einer Parkposition aus einer Fahrzeugistposition sowie mit einer hilfskraftbetriebenen Parkbremse, die fahrerunabhängig betätigbar ist.

Fahrerassistenzsysteme finden in Kraftfahrzeugen zunehmend Verbreitung. So werden in Serienfahrzeugen heute bereits Abstandsregeltempomaten (ACC) und Parkdistanzkontrollsysteme (PDC) eingesetzt. Zudem wird an Parkassistenzsystemen gearbeitet, die den Fahrer im Unterschied zu Parkdistanzkontrollsystemen nicht nur über den möglichen Rangierabstand in die jeweilige Fahrtrichtung informieren, sondern diesen beim Einparken aktiv unterstützen.

Derartige Parkassistenzsysteme besitzen üblicherweise eine Vielzahl von miteinander verknüpften Systemkomponenten. Unter anderem sind dies:

  • – Sensoreinrichtungen zur Vermessung des Fahrzeugumfelds und der Parklücke,
  • – eine Aktuatorik zur Fahrzeuglängsführung und ggf. -längsregelung,
  • – eine Aktuatorik zur Fahrzeugquerführung für aktive Lenkeingriffe,
  • – Einrichtungen zur Realisierung der Schnittstelle Mensch-Maschine,
  • – ein Steuergerät zur Be- und Verarbeitung von Ein- und Ausgangsgrößen.

Hierbei versucht man möglichst, auf am Fahrzeug bereits vorhandene Komponenten zurückzugreifen, wobei unterschiedliche Konfigurationen möglich sind. Allen Ansätzen ist jedoch gemeinsam, dass eine Berechnung der Fahrzeugistposition in bezug auf eine Fahrzeugsollposition erforderlich ist. Letztere kann die erwünschte Parkposition oder aber eine Zwischenposition auf dem Weg zum Erreichen der Parkposition sein. Durch einen geeigneten Regelungs- und Steuerungsmechanismus soll die Abweichung zwischen Ist- und Sollposition minimiert werden, um dem Fahrer die Aufgabe des Einparkens zu erleichtern. Dazu können dem Fahrer situationsabhängig Empfehlungen für den Lenkeinschlag und die Fahrtrichtung vorgegeben werden, um diesen aktiv in die Parkposition zu leiten. Denkbar ist auch ein Eingriff in die Lenkung und/oder die Antriebseinheit des Fahrzeugs, um den Fahrer zu unterstützen oder aber einen Einparkvorgang ohne weitere Eingriffe des Fahrers automatisch durchzuführen.

Einen wichtigen Bestandteil der Funktionslogik solcher Parkassistenzsysteme stellt dabei die Bestimmung der aktuellen Istposition des Fahrzeugs dar. Hierzu sind unterschiedliche Konzepte denkbar, von denen zwei im folgenden beispielhaft dargestellt werden sollen.

Ein erstes Konzept basiert auf der permanenten Erfassung des Fahrzeugumfelds. Durch Änderung des Umfelds relativ zum Fahrzeug kann auf die Bewegung des Fahrzeugs relativ zu einer Parkposition, beispielsweise einer Parklücke zwischen zwei fremden Fahrzeugen geschlossen werden. Zur Positionsbestimmung sind in diesem Fall berührungslos arbeitende Sensoren wie beispielsweise Radarsensoren oder Ultraschallsensoren am Fahrzeug erforderlich. Dabei können gegebenenfalls die Sensoren eines am Fahrzeug vorhandenen Parkdistanzkontrollsystems in die Positionserfassung miteinbezogen werden. Eine solche Sensorik ist insgesamt jedoch sehr aufwändig.

Ein weiteres Konzept errechnet die aktuelle Istposition des Fahrzeugs aus Informationen von Raddrehzahlsensoren, die an einem Fahrzeug, das mit einem Antiblockiersystem (ABS) und/oder einem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP) ausgestattet ist, üblicherweise vorhanden sind. Dazu können entweder die Signale aller vier Raddrehzahlsensoren am Fahrzeug oder aber die Signale lediglich einiger ausgewählter Raddrehzahlsensoren ausgewertet werden. Für die Bestimmung der Istposition muss neben der zurückgelegten Wegstrecke auch deren Richtung bestimmt werden, da bei einem Einparkvorgang mitunter vor- und zurückgesetzt werden muss. Dies kann durch drehrichtungserkennende Raddrehzahlsensoren erfolgen. Deren Signale werden in der Regel vom ABS- bzw. ESP-Steuergerät ausgewertet, das die Signale im Fahrzeug über ein Bussystem weiterverteilt. Für die Realisierung eines Parkassistenzsystems, das die Signale der Raddrehzahlsensoren nutzt, müssten daher die Signalübertragung im Bussystem modifiziert und drehrichtungsgebende Sensoren integriert werden.

Aufgabe der Erfindung ist daher, bei einem Parkassistenzsystem den Aufwand für die Bestimmung der Fahrzeugistposition zu verringern.

Die Erfindung macht sich zunutze, dass Kraftfahrzeuge zunehmend mit einer hilfskraftbetätigten Parkbremse ausgestattet sind, die die herkömmliche Handbremse ersetzt. Eine solche hilfskraftbetätigte Parkbremse erlaubt neben der Umsetzung des Fahrerwunsches weiterhin ein automatisches, fahrerunabhängiges Öffnen und Schließen.

Erfindungsgemäß wird das Parkassistenzsystem nun mit einer solchen hilfskraftbetätigten Parkbremse funktional verknüpft.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird daher ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 vorgeschlagen. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass das Parkassistenzsystem derart konfiguriert ist, dass während eines Einparkvorgangs bei einem Fahrzeugstillstand die Parkbremse automatisch aktiviert wird, und die Parkbremse lediglich dann deaktiviert wird, wenn ein Wiederanfahren des Fahrzeugs Fahrtrichtung erfolgt.

Die Fahrtrichtung beim Anfahren lässt sich z.B. durch die eingelegte Fahrstufe, vorwärts oder rückwärts, erkennen bzw. definieren. Entsprechende Informationen sind im Bussystem des Fahrzeugs verfügbar.

Diese Konfiguration besitzt den Vorteil, dass die Fahrtrichtung des Fahrzeugs nicht mehr mittels Sensoren erfasst werden muss. Aus den beim Einparken zurückgelegten Wegstrecken kann dennoch sehr einfach die Veränderung der Fahrzeugistposition ermittelt werden.

Im Vergleich zu den vorstehend erläuterten Konzepten werden weder eine aufwändige Umfeldsensorik noch aufwändige drehrichtungsanzeigende Raddrehzahlsensoren benötigt. Die Richtungsinformation steht vielmehr bereits durch die Verknüpfung des Parkassistenzsystems mit der hilfskraftbetätigten Parkbremse zur Verfügung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

1 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Parkassistenzsystem nach der Erfindung.

Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit einem Parkassistenzsystem und einer hilfskraftbetriebenen, beispielsweise elektrischen oder hydraulischen betätigbaren Parkbremse 1.

Das Parkassistenzsystem umfasst eine Steuereinrichtung 2, die bei dessen Aktivierung durch einen vom Fahrer eingegebenen oder fahrsituationsabhängig generierten Einschaltbefehl s eine Bestimmung der Istposition des Fahrzeugs in Relation zu einer Parkposition initiiert. Diese Istposition kann je nach Konfiguration des Parkassistenzsystems beispielsweise über die Vorgabe einer Zielposition definiert werden. Denkbar ist zudem auch die Vorgabe eines Einparkregimes, das unter Verwendung vorgegebener Manövrierbefehle und gegebenenfalls unter Verwendung von zusätzlichen Abstandsinformationen aus einem Parkdistanzkontrollsystem eine Parkposition ansteuert.

Die zum schnellen Erreichen der Parkposition günstigsten Fahrtrichtungs- und Lenkinformationen z können dem Fahrer über geeignete Anzeigeeinrichtungen visuell, akustisch und/oder haptisch vermittelt werden, so dass dieser schnell in die Parkposition geleitet wird. Zudem kann gegebenenfalls ein automatischer Lenkeingriff oder ein Antriebs- und/oder Bremseingriff vorgenommen werden, um ein Fehlverhalten des Fahrers zu korrigieren und insbesondere Parkrempler zu vermeiden.

In der Steuereinrichtung 2 kann dazu während eines Einparkvorgangs fortlaufend die Istposition des Fahrzeugs ermittelt und mit einer aktuell für die Zielerreichung günstigen Sollposition verglichen werden. Etwaige Abweichungen werden dem Fahrer vermittelt oder durch einen aktiven Eingriff in den Einparkvorgang ausgeregelt. Zur Ermittlung der Istposition kann auf die am Fahrzeug vorhandenen Signale n1, n2, n3, n4 aus einfachen, d. h. nicht notwendigerweise drehrichtungsanzeigenden Raddrehzahlsensoren zurückgegriffen werden, indem aus diesen Signalen der Betrag des zurückgelegten Wegs ermittelt wird.

Die zugehörige Richtungsinformation, die für die Positionsbestimmung wesentlich ist, wird durch eine Verknüpfung mit der Ansteuerung der hilfskraftbetätigbaren Parkbremse 1 erhalten. Dazu wird nach Aktivierung des Parkassistenzsystems die Parkbremse 1 bei einem Fahrzeugstillstand, der beispielsweise aus den Signalen der Raddrehzahlsensoren abgeleitet werden kann, automatisch fahrerunabhängig geschlossen, so dass das Fahrzeug nicht wegrollen kann, wozu die Steuereinrichtung der Parkbremse 1 ein entsprechendes Steuersignal b übermittelt. Eine solche Situation ergibt sich beispielsweise zu Beginn eines Einparkvorgangs. Ist in dieser Stellung die Parkposition und damit die Zielposition für den Einparkvorgang vorgegeben, so kann in der Steuereinrichtung 2 die für das Erreichen der Zielposition geeignete Fahrtrichtung und gegebenenfalls auch der günstigste Lenkeinschlag ermittelt werden. Soll das Fahrzeug für die Weiterführung des Einparkvorgangs wieder anfahren, entweder initiiert durch den Fahrer oder automatisch durch einen Fahrzeuglängsregler, so löst sich die Parkbremse 1 automatisch.

Das Lösen der Parkbremse 1 erfolgt genau zu dem Zeitpunkt, wenn das Antriebsmoment an den Rädern ausreichend hoch ist, um ein Anfahren in einer definierten und vorhersagbaren Fahrtrichtung zu gewährleisten. Das Antriebsmoment kann aus dem Motormoment sowie der eingelegten Fahrstufe ermittelt werden. Entsprechende Informationen stehen im Bussystem des Fahrzeugs zur Verfügung. Überschreitet das Antriebsmoment einen fest oder situationsabhängig vorgegebenen Schwellwert, wird die Parkbremse 1 gelöst. Aus der Stellung des Getriebes oder eines Getriebewählhebels, etc., die als Signal g der Steuereinrichtung 2 zugeführt wird, erhält man die für die Positionsberechnung wichtige Fahrtrichtungsinformation. Es ist jedoch auch möglich, andeream Fahrzeug verfügbare Informationen zur Fahrtrichtungserkennung nach dem Lösen der Parkbremse 1 oder zum Anliegen eines ausreichend hohen Antriebsmoments auszuwerten. Für die Berechnung der Istposition kann daher geschlossen werden, dass den aus den Signalen n1, n2, n3, n4 der Raddrehzahlsensoren ermittelten Wegbeträgen diejenige Richtung zuzuordnen ist, die aus der aktuellen Fahrtrichtungsinformation des Parkassistenzsystems nach dem Anfahren folgt. Die Richtungsinformation muss damit nicht selbst mittels eines eigenen Sensors erfasst werden. Durch den Einsatz der Parkbremse 1 werden zudem Fehler bei der Ermittlung der Wegbeträge vermieden, so dass insgesamt eine sehr genaue Bestimmung der Fahrzeugistposition erzielt wird.

1
hilfskraftbetätigbare Parkbremse
2
Steuereinrichtung
b
EIN/AUS-Steuersignal der Steuereinrichtung an die Parkbremse
g
Getriebestellungssignal o.ä.
n1, n2, n3, n4
Signale der Raddrehzahlsensoren
s
Aktivierungssignal für das Parkassistenzsystem
z
Rückmeldung an den Fahrer
F
Fahrer


Anspruch[de]
Kraftfahrzeug, umfassend:

– ein Parkassistenzsystem zur Vorgabe zumindest von Fahrtrichtungsbefehlen zum Erreichen einer Parkposition aus einer Fahrzeugistposition, sowie

– eine hilfskraftbetriebene Parkbremse (1), die fahrerunabhängig betätigbar ist, wobei das Parkassistenzsystem derart konfiguriert ist, dass während eines Einparkvorgangs

– bei einem Fahrzeugstillstand die Parkbremse (1) automatisch aktiviert wird, und

– die Parkbremse (1) lediglich dann deaktiviert wird, wenn ein Anfahren des Fahrzeugs in eine definierte und vorhersagbare Fahrtrichtung erfolgt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Einparkvorgangs die Parkbremse (1) genau dann deaktiviert wird, wenn das Antriebsmoment ausreichend hoch ist, um ein Anfahren in eine definierte Fahrtrichtung zu gewährleisten. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Parkassistenzsystem von Fahrer zuschaltbar ist. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bestimmung der Istposition des Fahrzeugs während eines Einparkvorgangs zurückgelegte Wegbeträge aus Signalen (ni) von Raddrehzahlsensoren ermittelt werden, und dass die zugehörige Richtungsinformation aus der jeweiligen Fahrtrichtungsinformation des Parkassistenzsystems beim Anfahren erhalten wird.






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