Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Einparken eines Fahrzeugs durch einen Parkassistenten, wobei durch den Parkassistenten ein Halten des Fahrzeugs mittels einer Halteeinrichtung angefordert wird.

In aktuellen Fahrzeugen werden nach und nach Parkassistenten angeboten, die sich dadurch auszeichnen, dass der Einparkvorgang durch ein Computersystem gesteuert wird, welches die Umgebung über Sensoren erfasst und mit Hilfe der Lenk-, Brems- und Antriebsaktoren das Fahrzeug so bewegt, dass es den Ein- und Ausparkvorgang erfolgreich durchführt und am Ende das Fahrzeug beispielsweise mit einer elektromechanischen Parkbremse sichert.

Bei diesem Vorgang ist es aus Gründen der Sicherheit wichtig, dass das in Bewegung befindliche Fahrzeug zu jeder Zeit gestoppt und anschließend gesichert werden kann, ohne dass eine Anwesenheit des Fahrers im Fahrzeug oder auch außerhalb notwendig ist.

Üblicherweise wird die Bremsung über das hydraulische Betriebsbremssystem und die finale Sicherung des Fahrzeugs über die elektrische Parkbremse durchgeführt. Die Aktoren werden über ein integriertes Bremsen-Steuergerät mit Parkbremsansteuerung gesteuert oder es kommen redundante Parkbremsarchitekturen zum Einsatz in denen ein rechter und ein linker Parkbremsaktor aus unterschiedlichen Steuergeräten angesteuert werden.

Die im Bremsen-Steuergerät bzw. dem entsprechenden HOST-Steuergerät befindliche Software kontrolliert hierbei die elektromechanische Parkbremse und überwacht die Spannungen und Ströme der Parkbremsaktoren, um zu ermitteln, ob deren Klemmkraft ausreichend ist, sodass das Fahrzeug sicher gehalten wird.

Die Herausforderung bei dieser Architektur ist, dass die Parkbremse sicherheitsseitig einkanalig angesteuert wird und das Gesamtsystem darauf angewiesen ist, dass die Software zur Parkbrems-Ansteuerung korrekt ermittelt, ob die benötigte Hanghaltekraft eingestellt wird.

Üblicherweise wird die Strom- und Spannungsmessung durch eine mechatronische Schaltung ermittelt und nichtentdeckte Fehler oder Störungen (EMV, Alterung, systematische Fehler) führen zu einer Verfälschung der Messgrößen und können damit zu einem ungewollten Anzeigen eines sicher gehaltenen Fahrzeugs führen, obwohl die Hanghaltekraft nicht ausreicht.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sicherung des Fahrzeugs bei einem automatisierten Einparkmanöver unabhängig vom Fahrer zu gewährleisten.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zum automatisierten Einparken eines Fahrzeugs mittels eines Parkassistenzsystems, wobei durch das Parkassistenzsystem ein Aktivieren einer Halteeinrichtung zum Halten des Fahrzeugs im Stillstand angefordert wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Fahrzeugbeobachtungssystem eine Bewegung des Fahrzeugs überwacht, und basierend auf der festgestellten Bewegung entscheidet, ob das Halten des Fahrzeugs mittels der Halteeinrichtung erfolgreich ist, wobei im Falle eines nicht erfolgreichen Haltens eine Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung durchgeführt wird und/oder ein Warnsignal ausgegeben wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der Halteeinrichtung um eine elektromechanische Parkbremse. Elektromechanische Parkbremsen ersetzen in immer größerem Ausmaß manuelle Parkbremsen und können somit besonders einfach eingesetzt werden, um das Fahrzeug nach einem automatisierten Einparkmanöver im Stillstand zu halten und dadurch zu sichern.

Dabei kann das Parkassistenzsystem das Anspannen der elektromechanischen Parkbremse mit Hilfe einer Spannanforderung, bei einem Bremsensteuergerät anfordern, beispielsweis bei regulärer Beendigung des Parkvorgangs oder bei Abbruch durch einen Totmannschalter. Außerdem wird bei einem automatisierten Einparkmanöver durch das Bremsensteuergerät die Kommunikation mit dem Parkassistenzsystem überwacht und falls die sichere Kommunikation zwischen Parkassistenzsystem und Bremsensteuergerät verloren geht ein automatisches Anspannen der Parkbremse ausgelöst und entsprechend das Fahrzeugbeobachtungssystem aktiviert.

Das Parkassistenzsystem kann im Allgemeinen einen Antrieb, eine Betriebsbremse und eine Lenkung des Fahrzeugs ansteuern, um das Fahrzeug automatisiert in eine Parklücke zu fahren. Nach der Bremsung in den Stillstand, meist durch eine hydraulische Betriebsbremse, wird das Fahrzeug durch Anspannen der elektromechanischen Parkbremse gesichert, das heißt im Stillstand gehalten.

Das Parkassistenzsystem kann über eine entsprechende Schnittstelle, beispielsweise eine CAN-Bus mit dem Bremsensteuergerät kommunizieren, welche eine Ansteuerung für die hydraulische Betriebsbremse und für die elektromechanische Parkbremse aufweist, welche über entsprechende Schnittstellen die jeweiligen Aktoren ansteuern.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung überwacht das Fahrzeugbeobachtungssystem die Bewegung des Fahrzeugs mittels zumindest eines Raddrehzahlsensors. Da die entsprechende Sensorik in allen Fahrzeugen bereits vorhanden ist, lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren somit besonders kostengünstig realisieren.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Halten des Fahrzeugs mittels der Halteeinrichtung als erfolgreich angenommen, wenn die Bewegung des Fahrzeugs eine erste Schwelle nicht überschreitet. Bei der ersten Schwelle kann es sich um eine Geschwindigkeitsschwelle handeln. Beispielsweise wird der Stillstand des Fahrzeugs bei Geschwindigkeiten unter 1 km/h angenommen. Wird die erste Schwelle für eine vorgegebene Zeit, beispielsweise 1 Sekunde, nicht überschritten wird ein erfolgreiches Halten des Fahrzeugs angenommen. Alternativ kann die erste Schwelle eine Distanzschwelle sein. Es wird daher überprüft, ob das Fahrzeug weniger als eine maximale Distanz seit dem Aktivieren der Halteeinrichtung zurückgelegt hat.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Fahrzeugbeobachtungssystem mit der Anforderung des Aktivierens der Halteeinrichtung aktiviert. Das Fahrzeugbeobachtungssystem kann dabei explizit durch einen entsprechenden Befehl des Parkassistenzsystem aktiviert werden oder das Fahrzeugbeobachtungssystem empfängt ebenfalls den Befehl zum Anspannen der Halteeinrichtung und aktiviert sich selbsttätig.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung überwacht eine Parkbremsenansteuerungseinheit beim Anspannen der elektromechanischen Parkbremse die Ströme und Spannungen, um eine sichere Haltekraft einzustellen. Ob eine sichere Haltekraft erzeugt wurde, kann anhand vorgegebener Werte bestimmt werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung überwacht die Parkbremsansteuerungseinheit eine Fahrzeugbewegung und bei Feststellen einer Fahrzeugbewegung größer als eine zweite Schwelle wird die elektromechanische Parkbremse erneut angespannt. Dieses reaktive Nachspannen, wird ebenfalls durch die detektierte Fahrzeugbewegung ausgelöst. Beim Nachspannen wird allerdings die gleiche Sensorik und Logik zum Anspannen des Parkbremsaktuators verwandt, die auch schon beim vorherigen Anspannen der Parkbremse genutzt wurde. Liegt hier nun ein systematischer Fehler in der Sensorik oder Logik vor, so wird der Nachspann-Vorgang ebenfalls ein erfolgreiches Nachspannen melden obwohl die Hanghaltekraft nicht ausreicht. Die Nachspann -Logik alleine kann somit kein sicheres Halten des Fahrzeug gewährleisten sondern erst in Kombination mit der beschriebenen Sicherung unabhängig von der elektromechanischen Parkbremse beziehungsweise entsprechender Warnsignale.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Schwelle der Parkbremsansteuerungseinheit zum erneuten Anspannen der elektromechanischen Parkbremse empfindlicher als die erste Schwelle des Fahrzeugbeobachtungssystems. Eine empfindlichere Schwelle bedeutet dabei, dass die zweite Schwelle vor der ersten Schwelle überschritten wird. Die zweite Schwelle kann beispielsweise eine kleinere Geschwindigkeitsschwelle sein. Das erneute Anspannen wird daher bereits sehr früh ausgelöst und erst bei einer stärkeren Bewegung des Fahrzeugs wird auf die Sicherung unabhängig von der Halteeinrichtung zurückgegriffen. Dadurch wird eine gleichzeitige und somit unnötige Aktivierung vermieden.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung teilt die Parkbremsansteuerungseinheit dem Fahrzeugbeobachtungssystems mit, wenn dieses die elektromechanische Parkbremse erneut anspannt, wobei das Fahrzeugbeobachtungssystems dann nicht eingreift. Während ein entsprechendes Signal gesetzt ist und gegebenenfalls für eine zusätzliche Zeitspanne, beispielsweise eine Sekunde, unterdrückt das Fahrzeugbeobachtungssystem seine Aktivität. Auch dadurch wird eine gleichzeitige und unnötige Aktivierung vermieden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zur Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung eine Betriebsbremse angesteuert. Dies kann eine hydraulische Betriebsbremse sein oder aber auch eine elektromechanische Betriebsbremse. Über die Ansteuerung der hydraulischen Betriebsbremse wird ein hydraulischer Druck im Bremssystem aufgebaut, um das Fahrzeug sicher zu halten. Dieser Vorgang kann zwar auf Grund des kontinuierlichen Energieverbrauchs nicht dauerhaft durchgeführt werden, kann das Fahrzeug jedoch sehr schnell und zuverlässig im Stillstand halten.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die hydraulische Betriebsbremse derart betrieben, dass ein hydraulischer Druck unabhängig von der Energieversorgung einer Druckbeaufschlagungseinheit mittels hydraulischer Ventile gehalten wird. Der Druck wird also nicht über hydraulische Pumpen und/oder einen Linearaktuator aufrechterhalten, sondern mittels hydraulischer Ventile, nach einem einmal erfolgten Druckaufbau durch die Druckbeaufschlagungseinheit eingesperrt. Der Energieverbrauch reduziert sich somit auf das Halten der elektromechanisch angesteuerten Ventile. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird die hydraulische Betriebsbremse derart betrieben, dass ein Linearaktuator den Druck aufrechterhält, wobei dieser in einem Modus betrieben wird, indem eine Drucknachregelung erst durchgeführt wird, wenn eine im Vergleich zum Normalbetrieb vergrößerte Abweichung zu einem Sollwert besteht. In einem solchen energieeffizienten Modus werden jegliche Druckveränderungen nicht sofort ausgeregelt, solange sie einen aufgeweiteten Druckstell-Korridor nicht verlassen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird beim Erkennen einer Fahrzeugbewegung durch das Fahrzeugbeobachtungssystem zur Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung das Fahrzeug selbstständig in eine Position mit geringerer Fahrbahnneigung gefahren. An einer solchen Position genügt bereits eine geringere Haltekraft, um zu verhindern, dass das Fahrzeug wegrollen kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird beim Erkennen einer Fahrzeugbewegung durch das Fahrzeugbeobachtungssystem zur Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung das Fahrzeug selbstständig einen maximalen Lenkwinkel und/oder gegensinnige Lenkwinkel an einem linken und einem rechten Rad eingestellt. Dies führt zu einem erhöhten Rollwiderstand und kann daher, insbesondere in Kombination mit zumindest verminderter Haltekraft der Halteeinrichtung, das Wegrollen des Fahrzeugs verhindern.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird beim Erkennen einer Fahrzeugbewegung durch das Fahrzeugbeobachtungssystem zur Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung das Fahrzeug selbstständig eine Parksperre des Antriebsstrangs, beispielsweise eine Getriebeklinke, einlegen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Anforderung der Ausgabe des Warnsignals über eine Schnittstelle des Parkassistenzsystems und/oder ein Fahrzeugnetzwerk an eine übergeordnete Fahrzeugsteuereinheit übermittelt. Somit wird das Fahrzeug informiert, dass ein permanentes und sicheres Halten mit der Feststellbremse nicht mehr möglich ist.

In heute zugelassenen Parkassistenzsystemen ist der Fahrer nach ECE R79 verpflichtet, das Fahrzeug während des Einparkvorgangs zu beobachten. Er muss in diesem Fall auf den nicht erfolgreichen Park-Vorgang reagieren und hat über die kurzzeitige hydraulische Haltung des Fahrzeugs die Möglichkeit das Fahrzeug sicher zu übernehmen.

In zukünftigen Parkassistenzsystemen ist der Fahrer evtl, nicht mehr verpflichtet das Fahrzeug zu beobachten bzw. kann es nicht mehr beobachten. In diesem Fall muss das Parkassistenzsystem das Fahrzeug selbständig in einen sicher abgestellten Zustand überführen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Warnsignal über einen Zündschlüssel, ein Smartphone, eine Hupe und/oder einen Warnblinker ausgegeben werden. Somit können neben dem Fahrer des Fahrzeugs auch umstehende Dritte über die nicht erfolgreiche Sicherung des Fahrzeugs informiert werden, um gegebenenfalls den Gefahrenbereich zu verlassen.

Die Information des übergeordneten Fahrzeugsystems, die Ausgabe von Warnsignalen, die Ansteuerung der Lenkung und/oder einer Getriebeklinke können auch bei Totalausfall des Bremssystems ohne Mitwirkung des Bremssystems durchgeführt werden. Hierzu kann das Parkassistenzsystem-Steuergerät über den Kommunikations-Kanal (z.B. CAN) das Bremssystem-Steuergerät dauerhaft überwachen und bei Abmeldung oder Nicht-Kommunikation kann dieses eine oder mehrere der obigen Aktionen auslösen.

Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein entsprechendes System zum automatisierten Einparken eines Fahrzeugs aufweisend ein Parkassistenzsystem und ein Bremssystem, dazu eingerichtet auf Anforderung des Parkassistenzsystems eine Halteeinrichtung anzusteuern, wobei das System ein Fahrzeugbeobachtungssystem aufweist und zur Ausführung eines vorstehenden Verfahrens eingerichtet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fahrzeugbeobachtungssystem in einem Steuergerät des Bremssystems implementiert. Es kann damit ohne Zugriff auf ein anderes Steuergerät das Sichern des Fahrzeugs initiieren.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Bremssystem ein erstes Steuergerät zur Steuerung einer hydraulischen Betriebsbremse und ein zweites Steuergerät zur Steuerung der elektromechanischen Parkbremse auf, wobei das Fahrzeugbeobachtungssystem in dem zweiten Steuergerät implementiert ist. Durch das zweiteilige Steuergerät wird die Ausfallsicherheit des Systems weiter erhöht.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Fahrzeugbeobachtungssystem in einem zusätzlichen Steuergerät implementiert.

Es wird somit ein einkanaliges System durch Maßnahmen zu einem zweikanaligen System umgestaltet, bei dem über zwei getrennte unterschiedliche Pfade, Beobachterpfad und Aktorpfad, ein sicheres Abstellen des Fahrzeugs abgesichert werden kann.

Figur 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Architektur eines Systems zum automatischen Einparken eines Fahrzeugs,

Figur 2 zeigt eine Architektur einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Figur 3 zeigt eine Architektur einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Figur 4 zeigt eine Architektur einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 1 zeigt schematisch ein System 1 zum automatischen Einparken eines Fahrzeugs mit einem Parkassistenzsystem, welches auf einem EPA (Elektronischer Park Assistent)-Steuergerät 2 implementiert ist. Dieses kann über einen CAN Bus mit einem Bremsensteuergerät 3 kommunizieren, um das Fahrzeug mittels einer Bremse 4 abzubremsen und eine Parkbremse 8 anzuspannen.

Das Bremsensteuergerät 3 ist als ESC-Steuergerät ausgeführt d. h., es ist dazu eingerichtet zur Stabilitätskontrolle des Fahrzeugs fahrerunabhängige Bremskräfte an einzelnen Rädern zu erzeugen. Das Bremssystem 3 weist eine Hydraulikansteuerung 5 auf, welche dazu eingerichtet ist, entsprechende Aktoren einer hydraulischen Betriebsbremse 6 anzusteuern. Das Bremssystem 3 weist darüber hinaus eine Parkbremsansteuerung 7 auf, welche dazu eingerichtet ist einen oder mehrere entsprechende elektromechanische Aktoren der Parkbremse 8 anzusteuern und zu überwachen.

Figur 2 zeigt nun eine erfindungsgemäße Erweiterung des Systems aus Figur 1 , welches um das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 erweitert ist. Beispielsweise am Ende eines Parkmanövers sendet das EPA-Steuergerät 2 einen Befehl an die im Bremssystem implementierte EPA-Logik 9, um das Fahrzeug mittels der elektromechanischen Parkbremse 8 zu sichern. Die EPA-Logik 9 gibt diesen Befehl einerseits an die EPB-Ansteuerung 7 weiter und aktiviert außerdem das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 . Die EPB-Ansteuerung 7 aktiviert entsprechend die Parkbremsaktuatoren 8, um die Parkbremse anzuspannen. Die EPB-Ansteuerung 7 erhält darüber hinaus Daten eines Raddrehzahlsensors 10 mit dem die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden kann. Sollte trotz angespannter elektromechanischer Parkbremse 8 das Fahrzeug eine Bewegung aufweisen, so führt die EPB-Ansteuerung 7 ein Nachspannen durch, bei dem die elektromechanische Parkbremse 8 erneut angespannt wird. Die Daten des Raddrehzahlsensors 10 werden außerdem vom Fahrzeugbeobachtungssystem 11 genutzt, um ebenfalls die Bewegung des Fahrzeugs zu überwachen. Tritt trotz eines eventuellen Versuchs des Nachspannens durch die EPB-Ansteuerung 7 weiterhin eine Bewegung des Fahrzeugs auf, gibt das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 einen entsprechenden Befehl an die Hydrauliksteuerung 5 des Bremssystems. Die Hydrauliksteuerung 5 steuert dann entsprechend die hydraulische Betriebsbremse 6 an, um einen Bremsdruck zu erzeugen und so das Fahrzeug zu sichern. Das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 kann darüber hinaus die Information der Fahrzeugbewegung an das EPA-Steuergerät 3 weitergeben, welches eine übergeordnete Fahrzeugsteuerung informieren kann, um entsprechende Warnsignale auszugeben. Die EPA-Logik 9 ist außerdem dazu eingerichtet, bei Abbruch der Kommunikation mit dem EPA-Steuergerät 3 automatisch eine Bremsung des Fahrzeugs anzufordern.

Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung, in der das Bremsen-Steuergerät 3 zweiteilig aufgebaut ist und somit eine Hydraulik-Steuereinheit 12 und eine separate Parkbrems-Steuereinheit 13 aufweist. Die EPA-Logik 9 ist dabei auf der Steuereinheit 13 der Parkbremse angeordnet und das EPA-Steuergerät 2 kommuniziert daher mit der Steuereinheit 13 der Parkbremse. Auf der Parkbrems-Steuereinheit 13 ist außerdem das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 implementiert, welches bei Aktivierung über eine entsprechende Schnittstelle mit der Hydraulik-Steuereinheit 12 kommuniziert. Damit kann das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 über die Hydrauliksteuerung 5 die hydraulische Betriebsbremse 6 aktivieren.

Figur 4 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung, bei der das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 auf einer separaten Steuereinheit 14 ausgebildet ist. Diese kommuniziert dann über entsprechende Schnittstellen mit dem Bremsen-Steuergerät 3, um bei Bedarf die hydraulische Betriebsbremse zu aktivieren. Auch in diesem Fall kann das Bremsen-Steuergerät 3 wie in Fig. 3 zweiteilig aufgebaut sein. Das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 kommuniziert außerdem mit dem EPA-Steuergerät 2, um Befehle zum Anfordern des Anspannens der Parkbremse 8 zu erhalten, sodass das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 aktiviert werden kann. Stellt das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 fest, dass sich das Fahrzeug in einer Feststellsituation noch bewegt, so kann es diese Information an das EPA-Steuergerät 2 übersenden. Das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 erhält darüber hinaus die Information des Raddrehzahlsensors 10, um eine Bewegung des Fahrzeugs feststellen zu können. Bezugszeichenliste

1 System zum automatisierten Einparken

2 EPA-Steuergerät 3 Bremsen-Steuergerät

4 Bremse

5 Hydrauliksteuerung

6 Hydraulische Bremse

7 Parkbremsansteuerung 8 Parkbremse

9 EPA-Logik

10 Raddrehzahlsensor

11 Fahrzeugbeobachtungssystem

12 Hydraulik-Steuereinheit 13 Parkbrems-Steuereinheit

14 Fahrzeugbeobachtungs-Steuereinheit