Besehreibung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lenken eines rückwärts einzuparkenden Fahrzeugs in eine Parklücke, bei dem eine Soll-Einparkbahn des Fahrzeugs mittels einer Steuereinheit ermittelt wird und bei dem anhand der Soll-Einparkbahn ein für das Befahren der Parklücke einzustellender Lenkwinkel lenkbarer Räder des Fahrzeugs bestimmt wird.

Ferner betrifft die Erfindung eine zur Durchführung des Ver- fahrens geeignete Einparkhilfeeinrichtung.

Es ist bekannt, Fahrzeuge automatisch entlang einer Sollbahn in eine zuvor mit Hilfe von Umfeldsensoren erfasste Parklücke zu steuern. Die Sollbahn wird üblicherweise in Form von PoIy- nomen oder als eine Abfolge von Kreis- und Klothoidbögen vorgegeben, wie es beispielsweise in der deutschen Offenlegungs- schrift DE 199 400 07 Al offenbart ist.

Ausgehend von dem Startpunkt erfolgt üblicherweise eine Be- rechnung der Parameter der vorgesehenen Sollbahn. In der Regel ist dabei ein sehr hoher Berechnungsaufwand erforderlich, um - beispielsweise auf der Basis eines höhergradigen Polynoms - die Sollbahn so zu ermitteln, dass ein komfortables Einfahren in die Parklücke gewährleistet ist. Dies hat den Nachteil, dass in Fahrzeugen zur Berechnung einer komfortablen Sollbahn sehr aufwendige und leistungsstarke Recheneinheiten eingesetzt werden müssen.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Berechnungsaufwand zum Ermitteln der Sollbahn für das Einparken eines Fahrzeugs zu reduzieren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Einpark- hilfeeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 31 gelöst.

Demgemäß ist es vorgesehen, dass ein Verfahren der eingangs genannten Art so durchgeführt wird, dass die Soll-Einparkbahn nach Maßgabe einer Position des Fahrzeugs aus wenigstens zwei Referenzbahnen ermittelt wird, wobei es sich bei den Refe- renzbahnen um Einparkbahnen handelt, die unterschiedliche Startpunkte des Fahrzeugs enthalten.

Darüber hinaus sieht die Erfindung vor, dass eine Einparkhil- feeinrichtung zum Lenken eines rückwärts einzuparkenden Fahr- zeugs in eine Parklücke, umfassend eine Steuereinheit mittels derer eine Soll-Einparkbahn des Fahrzeugs und ein für das Befahren der Parklücke einzustellender Lenkwinkel lenkbarer Räder des Fahrzeugs ermittelbar ist, so ausgestaltet wird, dass die Soll-Einparkbahn nach Maßgabe einer Position des Fahr- zeugs aus zwei Referenzbahnen ermittelbar ist, wobei die Referenzbahnen Einparkbahnen für ein Einparken ausgehend von unterschiedlichen Startpunkten darstellen.

Die Erfindung beinhaltet somit die Idee, die Soll-Einpark- bahn, auf der das Fahrzeug bzw. ein vorgegebener Aufpunkt des Fahrzeugs in die Parklücke gesteuert wird, anhand von zwei Referenzbahnen zu ermitteln. Die Einparkbahn muss somit nicht

bei jedem Einparkvorgang vollständig neu berechnet werden, sondern es können bei jedem Einparkvorgang dieselben Referenzbahnen herangezogen werden. Diese werden entsprechend den vorliegenden Gegebenheiten, wie insbesondere der vorliegenden Position des Fahrzeugs, zu einer Soll-Einparkbahn für den

Einparkvorgang kombiniert. Hierdurch wird eine erhebliche Reduzierung des Berechnungsaufwands zur Berechnung der Einparkbahn erreicht.

Unter einer Position des Fahrzeugs wird dabei im Rahmen der Erfindung insbesondere die Position eines vorgegebenen Aufpunktes des Fahrzeugs verstanden.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhil- feeinrichtung ist es vorgesehen, dass die Referenzbahnen Einparkbahnen entsprechen, die Startpunkte mit unterschiedlichen lateralen Abständen von der Parklücke enthalten.

Unter einem lateralen Abstand eines Punktes von der Parklücke wird dabei der in Querrichtung der Parklücke gemessene Abstand zwischen dem Punkt und der Parklücke verstanden.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah- rens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Soll-Einparkbahn derart aus den Referenzbahnen bestimmt wird, dass ein Punkt der Soll-Einparkbahn der Position eines vorgegebenen Aufpunktes des Fahrzeugs entspricht.

In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Ein-

parkhilfeeinrichtung ist es vorgesehen, dass die Referenzbahnen in der Steuereinheit gespeichert sind.

Um den erforderlichen Speicherbedarf zu minimieren, ist es in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeein- richtung vorgesehen, dass in der Steuereinheit die Referenzbahnen bezogen auf das Einparken in eine Parklücke mit der für eine Befahrbarkeit kleinstmöglichen Längsausdehnung ge- speichert sind und dass eine Anpassung wenigstens einer Referenzbahn an die vorliegende Parklücke erfolgt.

Hierdurch kann der Speicherbedarf für die Speicherung der Referenzbahnen in der Steuereinheit minimiert werden, da nur die Referenzbahnen gespeichert werden müssen, die sich auf die Parklücke mit der kleinsten für die Befahrbarkeit ausreichenden Längsausdehnung beziehen.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah- rens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Anpassung unter Heranziehung eines Skalierungsfaktors durch eine Streckung der Referenzbahn in Richtung der Längsausdehnung der Parklücke erfolgt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Skalierungsfaktor aus einem Verhältnis der Längsausdehnung der vorliegenden Parklücke zu der Längsausdehnung der Parklücke mit der für eine Befahrbar- keit kleinstmöglichen Längsausdehnung ermittelt wird.

Bei einer gleichfalls vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhil- feeinrichtung ist es vorgesehen, dass der Skalierungsfaktor als Funktion der Längsausdehnung der vorliegenden Parklücke vorgegeben ist.

Ferner ist eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeein- richtung dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzbahn, die den Startpunkt mit dem größten lateralen Abstand zu der Parklücke enthält, ohne Streckung übernommen wird, während die übrigen Referenzbahnen unter Heranziehung des Skalierungsfaktors durch eine Streckung an die vorliegende Parklücke ange- passt wird.

Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung sieht vor, dass sich die Soll-Einparkbahn durch eine Addition der mit jeweils einem Faktor multiplizierten Referenzbahnen er- gibt.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Soll-Einparkbahn y _B (x) in der Form

YB(X) = F-y _Up per(x) + (1-F) -VLowerfx) aus einer ersten Referenzbahn yupp _e r(x) und einer zweiten Referenzbahn yLower(x) berechnet wird, wobei x eine Koordinate auf einer in Längsrichtung der Parklücke gerichteten Koordi- natenachse und F ein Interpolationsfaktor ist.

Die y-Koordinate ist dabei eine Koordinate auf einer in Querrichtung der Parklücke gerichteten Koordinatenachse.

Somit wird die Soll-Einparkbahn vorteilhaft durch ein Inter- polationsverfahren aus den Referenzbahnen ermittelt.

Darüber hinaus zeichnet sich eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung dadurch aus, dass sich die Refe- renzbahnen aus mehreren Abschnitten zusammensetzen, wobei es sich bei den letzten vier Abschnitten in Fahrtrichtung um einen Klothoidenabschnitt, einen Kreisbogenabschnitt, einen weiteren Klothoidenabschnitt und einen weiteren Kreisbogenabschnitt handelt.

Unter der Fahrtrichtung wird hier die Richtung verstanden, in der das Fahrzeug ausgehend von der Startstellung in die Parklücke gesteuert wird.

Anhand von Referenzbahnen, die derartige Bahnabschnitte aufweisen, kann eine Soll-Einparkbahn ermittelt werden, die einen besonders komfortablen Einparkvorgang mit nicht zu großen maximalen Lenkwinkeln und Lenkwinkelgeschwindigkeiten gewährleistet. Insbesondere kann anhand derartiger Referenzbahnen vermieden werden, dass beim Abfahren der Soll-Einparkbahn Lenkwinkeländerungen auftreten, die das Anhalten des Fahrzeugs während des Einparkvorgangs erforderlich machen.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah- rens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung ist zudem dadurch gekennzeichnet, dass sich die Referenzbahnen aus fünf Abschnitten zusammensetzen, wobei es sich bei dem in

Fahrtrichtung ersten Abschnitt um einen Geradenabschnitt handelt.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah- rens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung sieht vor, dass Punkten der Soll-Einparkbahn jeweils ein Soll- Gierwinkel des Fahrzeugs zugeordnet wird.

Vorteilhaft ist es dabei in einer Ausgestaltung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass zu Punkten der Referenzbahnen jeweils ein Gierwinkel in der Steuereinheit gespeichert ist, und dass der Soll-Gierwinkel, welcher der Soll-Einparkbahn zugeordnet wird, aus den Gierwinkeln ermittelt wird, die zu Punkten der Referenzbahnen gespeichert sind.

Eine weitere bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung sieht vor, dass Punkten der Soll-Einparkbahn jeweils ein Soll-Lenkwinkel zugeordnet wird.

Vorteilhaft ist es dabei in einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass zu Punkten der Referenzbahnen jeweils ein Lenkwinkel in der Steuereinheit gespeichert ist, und dass der Soll-Lenkwinkel, welcher der Soll-Einparkbahn zugeordnet wird, aus den Lenkwinkeln ermittelt wird, die zu Punkten der Referenzbahnen gespeichert sind.

Ferner zeichnet sich eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung dadurch aus, dass der für das Befahren der

Parklücke einzustellende Lenkwinkel in der Steuereinheit anhand einer Vorsteuerung bestimmt wird, wobei ein Anteil des Lenkwinkels aufgrund der Vorsteuerung in Abhängigkeit von einem der Ist-Position des Fahrzeugs auf der Soll-Einparkbahn nach einer vorgegebenen Strecke nachfolgenden Punkt der Soll- Einparkbahn sowie dem diesem Punkt zugeordneten Soll-Gierwinkel ermittelt wird.

Anhand der Vorsteuerung kann dabei ohne Phasenverzug eine für den Fahrer besonders komfortable Steuerung des Fahrzeugs während des Einparkvorgangs vorgenommen werden.

Vorteilhaft ist es bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeein- richtung vorgesehen, dass die Vorsteuerung mit einer Positionsregelung kombiniert wird, wobei ein Anteil des für das Befahren der Parklücke einzustellenden Lenkwinkels in Abhängigkeit von einer Abweichung zwischen der Ist-Position des Fahrzeugs und der Soll-Einparkbahn ermittelt wird.

Anhand einer derartigen Positionsregelung können dabei mögliche Ungenauigkeiten bei der Vorsteuerung korrigiert werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft in einer Ausführungsform der Er- findung vorgesehen, dass die Vorsteuerung mit einer Gierwinkelregelung kombiniert wird, wobei ein Anteil des Lenkwinkels in Abhängigkeit von einer Abweichung zwischen dem Ist- Gierwinkel des Fahrzeugs und dem Soll-Gierwinkel, der einem der Ist-Position des Fahrzeugs benachbarten Punkt der SoIl- Einparkbahn zugeordnet ist, ermittelt wird.

Anhand einer derartigen Gierwinkelregelung können dabei ebenfalls mögliche Ungenauigkeiten bei der Vorsteuerung korrigiert werden.

Im Allgemeinen entsprechen die in einer von dem Fahrer gewählten Ausgangsstellung für den Einparkvorgang eingestellten Werte der Zustandsgrößen des Fahrzeugs, insbesondere des Gierwinkels und des Lenkwinkels, nicht den für die Soll- Einparkbahn vorgegebenen Werten, so dass das Fahrzeug in der Regel nicht auf einer nach Maßgabe der Ausgangsstellung ermittelten Soll-Einparkbahn in die Parklücke gesteuert werden kann.

Die Zustandsgrößen des Fahrzeugs müssen somit an die für eine Soll-Einparkbahn vorgegeben Zustandsgrößen angepasst werden. Dies geschieht vorzugsweise mittels eines Reglers, ohne das Fahrzeug dabei zu stoppen, so dass ein komfortables Einparken gewährleistet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung ist es hierzu vorgesehen, dass das Fahrzeug ausgehend von einem Startpunkt zunächst anhand einer vorausschauenden Regelung auf die Soll-Einparkbahn gesteuert wird, und dass nach- folgend die Vorsteuerung vorgenommen wird.

Somit wird vorteilhaft ein vorausschauender Regler dazu genutzt, das Fahrzeug auf eine mögliche Soll-Einparkbahn aufzufahren.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung sieht

vor, dass der für das Befahren der Parklücke einzustellende Lenkwinkel mittels der Steuereinheit aufgrund einer vorausschauenden Regelung in Abhängigkeit von einer Abweichung zwischen einer nach dem Befahren einer vorgegebenen Wegstrecke ausgehend von einer Ist-Position des Fahrzeugs unter der Annahme eines während des Befahrens der Wegstrecke konstanten Lenkwinkels erwarteten Position des Fahrzeugs und einer vorläufigen Soll-Einparkbahn ermittelt wird.

Aufgrund einer derartigen vorausschauenden Regelung entspricht das Regelverhalten weitgehend dem des Fahrers . Damit ist die Fahrzeugsteuerung während des Einparkvorgangs für den Fahrer gut nachvollziehbar, wodurch der Komfort für den Fahrer weiter erhöht wird.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Abweichung einem in Querrichtung zur Parklücke gemessenen Abstand zwischen der erwar- teten Position des vorgegebenen Aufpunktes des Fahrzeugs und der Soll-Einparkbahn entspricht.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung ist es vorgesehen, dass die vorläufige Soll-Einparkbahn nach Maßgabe der Ist-Position des Fahrzeugs aus den Referenzbahnen ermittelt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfah- rens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung sieht weiterhin vor, dass der für das Befahren der Parklücke einzu-

stellende Lenkwinkel δ _So ii aufgrund der vorausschauenden Regelung anhand der Beziehung δsoll = ^K Preview ] ^{AY dt} ermittelt wird, wobei Kp _rev i _ew einen Verstärkungsfaktor, ΔY den in Querrichtung zur Parklücke (9) gemessenen Abstand zwischen der erwarteten Position des vorgegebenen Aufpunktes (A) des Fahrzeugs (1) und der vorläufigen Soll-Einparkbahn (V _B (X) ) und t eine Zeitvariable beschreibt.

Anhand eines derartigen Regelgesetzes kann vorteilhaft eine bleibende Regelabweichung vermieden werden.

Eine vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinheit taktweise arbeitet und dass in jedem Taktschritt eine Soll-Einparkbahn nach Maßgabe der aktuellen Ist-Position des Fahrzeugs aus den Referenzbahnen ermittelt wird.

Vorteilhaft ist es bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung vorgesehen, dass die Vorsteuerung vorgenommen wird, nachdem festgestellt worden ist, dass die Abweichung zwischen der nach dem Befahren der vorgegebenen Wegstrecke erwarteten Position des Fahrzeugs und der vorläufigen Soll-Einparkbahn betraglich kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist.

Ferner ist es in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhil- feeinrichtung vorgesehen, dass die Vorsteuerung vorgenommen wird, nachdem festgestellt worden ist, dass eine Abweichung zwischen dem nach dem Befahren der vorgegebenen Wegstrecke

erwarteten Gierwinkel des Fahrzeugs und einem Soll- Gierwinkel, welcher einem der nach dem Befahren der vorgegebenen Wegstrecke erwarteten Position des Fahrzeugs benachbarten Punkt der vorläufigen Soll-Einparkbahn zugeordnet ist, betraglich kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung ist es vorgesehen, dass die Vorsteuerung vorgenommen wird, nach- dem in der Regeleinheit ermittelt worden ist, dass die Abweichung zwischen dem Ist-Lenkwinkel des Fahrzeugs und einem Soll-Lenkwinkel, welcher einem der nach dem Befahren der vorgegebenen Wegstrecke erwarteten Position des Fahrzeugs benachbarten Punkt der vorläufigen Soll-Einparkbahn zugeordnet ist, betraglich kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist.

Zudem zeichnet sich eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einparkhilfeeinrichtung dadurch aus, dass die Soll- Einparkbahn der unmittelbar vor dem Umschalten auf die Vorsteuerung ermittelten vorläufigen Soll-Einparkbahn entspricht.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung beinhalten somit die Idee, das Fahrzeug anhand der vorausschauenden Regelung mit einem vorgegebenen Gierwinkel und einen vorgegebenen Lenkwinkel auf eine Soll-Einparkbahn zu steuern und nachfolgend eine Vorsteuerung vorzunehmen, bei der das Fahrzeug auf dieser Soll-Einparkbahn in die Parklücke gesteuert wird.

Hierzu werden im Rahmen der vorausschauenden Regelung sukzessive vorläufige Soll-Einparkbahnen bestimmt. Die eigentliche

Soll-Einparkbahn entspricht dabei der vorläufigen Soll- Einparkbahn, für die neben einer geringen zu erwartenden Positionsabweichung nur geringe erwartete Abweichungen zwischen dem Soll-Gierwinkel und dem Gierwinkel des Fahrzugs sowie dem Soll-Lenkwinkel und dem Lenkwinkel an den lenkbaren Rädern des Fahrzeugs ermittelt werden. Somit wird das Fahrzeug anhand der vorausschauenden Regelung mit "passendem" Gier- und Lenkwinkel auf eine Soll-Einparkbahn gesteuert.

Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren.

Von den Figuren zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines zur Durchführung der Erfindung geeigneten Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Soll-Einparkbahn für einen Einparkvorgang sowie zwei Referenzbahnen, aus denen die Soll-Einparkbahn im Rahmen der Erfindung ermittelt wird und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Soll-Einparkbahn für einen Einparkvorgang sowie zwei Kennfelder, die einen gültigen Bereich möglicher Startpunkte für den Einparkvorgang begrenzen.

Das in Figur 1 schematisch dargestellte Kraftfahrzeug, das als Ganzes mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet wird, verfügt über vier Räder 2a,..., 2d, denen jeweils ein Raddrehzahlsensor

3a,..., 3d zugeordnet ist, der signalmäßig mit einer Steuereinheit (ECU) 4 verbunden ist. Das Fahrzeug 1 verfügt über wenigstens zwei lenkbare Räder, bei denen es sich in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung um die Vorderräder 2a, 2b handelt. Über einen Lenkstrang sind die Vorderräder 2a, 2b mit einem in Figur 1 nicht dargestellten Lenkbetätigungsmit- tel verbunden, mit dem der Fahrer des Fahrzeugs 1 einen Lenkwinkel an den Vorderrädern 2a, 2b einstellen kann. Ferner enthält der Lenkstrang vorzugsweise eine elektromechanische Stelleinrichtung 5, die unabhängig von der Fahrervorgabe e- benfalls das Einstellen eines Lenkwinkels oder eines für den Fahrer spürbaren Lenkmoments ermöglicht. Die Steuerbefehle zum Einstellen des Lenkwinkels oder des Lenkmoments erhält die Stelleinrichtung 5 von der Steuereinheit 4. Im Folgenden wird dabei beispielhaft davon ausgegangen, dass es sich bei der Stelleinrichtung 5 um eine Lenkwinkelstelleinrichtung handelt, die Steuerbefehle zum Einstellen eines Lenkwinkels δsoii von der Steuereinheit 4 empfängt und umsetzt.

Zur Messung des an den Vorderrädern 2a, 2b vorliegenden Lenkwinkels δ enthält der Lenkstrang einen Lenkwinkelsensor 6, der signalmäßig mit der Steuereinheit 4 verbunden ist.

Aus den Signalen der Raddrehzahlsensoren 3a,..., 3b kann in der Steuereinheit 4 insbesondere die Wegstrecke ermittelt werden, die das Fahrzeug 1 von einem bestimmten Punkt aus zurückgelegt hat. Die Richtung der Fahrzeugbewegung kann anhand des Signals des Lenkwinkelsensors 6 bestimmt werden. Somit kann jeweils die aktuelle Position des Fahrzeugs relativ zu einem Bezugspunkt, wie beispielsweise der Ecke einer Parklücke, ermittelt werden.

Ferner kann aus dem Raddrehzahl- und dem Lenkwinkelsignal der Gierwinkel θ des Fahrzeugs ermittelt werden, wobei unter dem Gierwinkel θ hier der Winkel zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Längsachse der zu befahrenden Parklücke, d.h. der x- Achse des in Figur 2 dargestellten Koordinatensystems, verstanden wird.

Optional kann das Fahrzeug 1 in einer Ausführungsform der Erfindung über einen ebenfalls signalmäßig mit der Steuerein- heit 4 verbundenen Gierratensensor 8 oder einen Gierwinkelsensor verfügen ist. Diese Sensoren können dabei zur Überprüfung bzw. Plausibilisierung des aus den Raddrehzahl- und Lenkwinkelsignalen errechneten Gierwinkels θ des Fahrzeugs 1 dienen.

Darüber hinaus verfügt das Fahrzeug 1 über wenigstens einen signalmäßig mit der Steuereinheit 4 verbundenen Umfeldsensor 7, mit dem Abstände zwischen dem Fahrzeug 1 und seitlich von dem Fahrzeug 1 befindlichen Objekten ermittelt werden können. Der Umfeldsensor 7 kann dabei beispielsweise als ein Radar-, Lidar-, Ultraschall- oder Infrarotsensor ausgeführt sein. Ferner kann es sich bei dem Umfeldsensor 7 auch um eine Kamera handeln, die Abbilder des Fahrzeugumfeldes liefert, aus denen insbesondere der Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und seitlich von dem Fahrzeug 1 befindlichen Objekten ermittelt werden kann.

Mittels der Steuereinheit 4 wird eine Einparkfunktion ausgeführt, bei der eine Parklücke automatisch vermessen und das Fahrzeug 1 automatisch in eine Parklücke eingeparkt wird.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Fahrzeug 1 während des Einparkvorgangs anhand von Steuerbefehlen der Steuerein-

heit 4 mittels der Stelleinrichtung 5 gelenkt wird, dass die Längsführung des Fahrzeugs 1, d.h. das Beschleunigen und Abbremsen, jedoch selbsttätig von dem Fahrer des Fahrzeugs 1 vorgenommen wird.

Vor dem Beginn des eigentlichen Einparkvorgangs werden zunächst die Größe der Parklücke und deren Position relativ zu dem Fahrzeug 1 mittels des Umfeldsensors 7 ermittelt. Dazu wird beispielsweise während der Vorbeifahrt an der Parklücke der Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und sich seitlich von dem Fahrzeug 1 befindlichen Objekten bestimmt. Die Teilstrecke, auf der dieser Abstand größer ist als auf den übrigen Teilstrecken, entspricht dabei der seitlichen Begrenzung der Parklücke.

Ausgehend von einem Punkt vor der Parklücke wird dabei anhand der Signale der Raddrehzahlsensoren 3a,..., 3d und des Lenkwinkelsensors 6 kontinuierlich die Position des Fahrzeugs 1 in einem fest mit dem Startpunkt verbundenen Bezugssystem fest- gestellt. Unter Kenntnis der Position des Fahrzeugs 1 und anhand der Abstandssignale des Umfeldsensors kann dabei die Position der Parklücke in dem Koordinatensystem ermittelt werden.

Somit ist die Lage der Parklücke relativ zu einer Stellung des Fahrzeugs 1 hinter der Parklücke bekannt, in der das Fahrzeug 1 von dem Fahrer angehalten worden ist. Das Anhalten des Fahrzeugs 1 kann dabei beispielsweise infolge eines von der Steuereinheit 4 ausgelösten Signals erfolgen, welches dem Fahrer anzeigt, dass eine Parklücke ausreichender Größe ermittelt worden ist. Die eingenommene Stellung ist die Aus-

gangsstellung für den von der Steuereinheit 14 gesteuerten Einparkvorgang.

Das im Rahmen der Erfindung vorgesehene Verfahren zum Einpar- ken des Fahrzeugs 1 in die Parklücke ausgehend von der Startstellung wird im Folgenden anhand von Figur 2 erläutert. Die Figur zeigt dabei schematisch eine Parklücke 9, deren Längsausdehnung (Ausdehnung in x-Richtung) von zwei Fahrzeugen 10, 11 begrenzt wird. Dabei kann es sich beispielsweise um zwei an einem Straßenrand geparkte Fahrzeuge 10, 11 handeln.

Gleichfalls kann die Parklücke 9 auch von anderen Hindernissen begrenzt werden. Das Fahrzeug 1 ist in Figur 2 in der Startstellung für den Einparkvorgang gezeigt.

Für diese Startstellung wird von der Steuereinheit 4 eine

Einparkbahn berechnet, auf der sich ein vorgegebener Aufpunkt des Fahrzeugs 1 bei dem Einparkvorgang in die Parklücke 9 bewegen soll. Als Aufpunkt wird dabei beispielsweise der in Figur 2 als Punkt A bezeichnete Mittelpunkt der Hinterachse 12 des Fahrzeugs 1 (Figur 1) gewählt.

Die Ermittlung einer Soll-Einparkbahn y _B (x) erfolgt im Rahmen der Erfindung unter Heranziehung von zwei Referenzbahnen V _L0 - _wer (x) und yupper(x) • Hierbei handelt es sich um Einparkbahnen, auf denen das Einparken ausgehend von Startpunkten mit verschiedenen lateralen Abständen (d.h. Abständen in y-Richtung) des Aufpunktes A von der Parklücke 9 erfolgen würde. Die Referenzbahn yL _owe r(x) beschreibt dabei eine Einparkbahn zum Einparken ausgehend von einem geringeren lateralen Abstand als die Referenzbahn yupper(x) •

Beispielsweise kann es sich bei den Referenzbahnen um die beiden Einparkbahnen mit dem kleinsten und dem größten lateralen Abstand von der Parklücke 9 handeln, auf denen ein ausreichend komfortables Einfahren in die Parklücke 9 möglich ist. Grundsätzlich können die Referenzbahnen jedoch beliebig gewählt werden.

Ferner ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, mehr als zwei Referenzbahnen zur Berechnung der Soll-Einparkbahn he- ranzuziehen, um möglichweise eine noch komfortablere Soll- Einparkbahn zu ermitteln. Im Folgenden wird jedoch beispielhaft davon ausgegangen, dass die Soll-Einparkbahn auf der Grundlage von zwei Referenzbahnen bestimmt wird.

Die Referenzbahnen setzen sich dabei jeweils aus mehreren

Bahnabschnitten zusammen, wobei ausgehend von der Parklücke zumindest zwei Kreisbögen (Kr) mit entgegengesetzter Krümmung und eine Gerade (G) vorgesehen sind. Um zwei Kreisbögen mit entgegengesetzter Krümmung zu durchfahren, muss das Fahrzeug jedoch an dem Umlenkpunkt, d.h. dem Punkt, an dem die Kreisbögen aneinander anschließen, angehalten werden. Zudem werden das Fahrzeugs 1 und sein Lenkung bei einer derartigen Bahn stark belastet. Vorzugsweise wird daher am Umlenkpunkt ein Doppelklothoidbogen zwischen den beiden Kreisbögen eingefügt. Ein weiterer Klothoidbogen wird vorzugsweise zwischen dem zweiten Kreisbogen und der Geraden eingefügt, um die Krümmung der Bahn an den Gierwinkel des Fahrzeugs 1 anzupassen.

Wie in Figur 2 dargestellt, weisen die Referenzbahnen ausge- hend von der Parklücke 9 somit fünf Bahnabschnitte auf, wobei es sich bei dem ersten Bahnabschnitt um einen Kreisbogen (Kr) , bei dem zweiten Bahnabschnitt um einen Klothoidbogen

(Kl) , bei dem dritten Bahnabschnitt um einen weiteren Kreisbogen (Kr) , bei dem vierten Bahnabschnitt um einen weiteren Klothoidbogen (Kl) und bei dem fünften Bahnabschnitt um eine Gerade (G) handelt.

Die Referenzbahnen werden offline - beispielsweise im Rahmen einer Simulation des Einparkvorgangs - berechnet und sind in der Steuereinheit 4 gespeichert. Dabei können beispielsweise Stützstellen innerhalb eines Koordinatensystems, dessen Ur- sprung etwa an einem Eckpunkt der Parklücke 9 liegt, in der

Steuereinheit 4 abgespeichert werden. Die in einem bestimmten Koordinatensystem ermittelte Position des Fahrzeugs 1 kann durch eine Verschiebung in das zur Definition der Referenzbahnen verwendete System transformiert werden. Gleichfalls kann es auch vorgesehen sein, dass die Referenzbahnen durch eine Verschiebung in das für den Einparkvorgang verwendete Koordinatensystem transformiert werden.

Darüber hinaus ist es vorgesehen, dass die in der Steuerein- heit 4 gespeicherten Referenzbahnen auf die kleinstmögliche Parklücke, d.h. die Parklücke mit der geringsten Ausdehnung in x-Richtung, bezogen werden, bei der ein Einparken gerade noch möglich ist. Liegt eine Parklücke 9 mit größerer Längsausdehnung vor, so erfolgt eine Streckung der Referenzbahnen in x-Richtung anhand einer Funktion, die durch die Längsausdehnung der vorliegenden Parklücke bestimmt wird. Insbesondere gibt die Funktion dabei einen Skalierungsfaktor für die Referenzbahnen an, wobei der Skalierungsfaktor durch die Funktion nicht einheitlich für eine gesamte Bahn vorgegeben werden muss.

Eine derartige Skalierung entspricht einer Streckung der Referenzbahnen in x-Richtung, auf die prinzipiell auch verzichtet werden könnten. Die Streckung hat jedoch zur Folge, dass der während des Einparkvorgangs auftretende maximale Lenkwin- kel und die maximale Lenkwinkelgeschwindigkeit verringert werden, so dass der Einparkvorgang für den Fahrer komfortabler ist.

Vorzugsweise erfolgt dabei keine Skalierung bzw. Streckung der am weitesten zur Straßenmitte hin verlaufende Referenzbahn mit dem größten lateralen Abstand zur Parklücke. Diese wird ohne Streckung übernommen. Auf diese Weise wird der gültige Startbereich zwischen der Referenzbahn mit dem größten lateralen Abstand zu Parklücke und der Referenzbahn mit dem kleinsten lateralen Abstand zur Parklücke vergrößert.

Bei der Streckung der Referenzbahnen wird ferner überprüft, ob sich der minimale Abstand zwischen der vorderen rechten Ecke des einzuparkenden Fahrzeugs 1 und der hinteren linken Ecke der vorderen Parklückenbegrenzung (d.h. dem Fahrzeug 11) bei einem Einparken nach rechts bzw. der minimale Abstand zwischen der vorderen linken Ecke des einzuparkenden Fahrzeugs und hinteren rechten Ecke der vorderen Parklückenbegrenzung bei einem Einparken nach links aufgrund der Skalie- rung gegenüber dem Einparken in die kleinstmögliche Parklücke anhand der entsprechenden Soll-Einparkbahn verändert. Falls dabei festgestellt wird, dass sich dieser minimale Abstand verringert, so wird ein größerer Skalierungsfaktor verwendet.

Die den Skalierungsfaktor angebende Funktion wird vorzugsweise offline für verschiedene Parklückenlängen berechnet und

innerhalb der Steuereinheit 4 als Funktion der Längsausdehnung der vorliegenden Parklücke abgelegt.

Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass eine derartige Ska- lierung der Referenzbahnen durchgeführt worden ist. Die im

Folgenden beschriebenen Referenzbahnen sind somit vorzugsweise in der zuvor beschriebenen Weise skalierte Bahnen.

Vorzugsweise werden innerhalb eines Speichers der Steuerein- heit 4 Stützstellen der Referenzbahnen yi,ower(x) und yupper(x) abgelegt. Für jede Stützstelle der unteren Referenzbahn y _Lo _ _wer (x) werden dabei zusätzlich ein Soll-Gierwinkel θ _LoW er(x) sowie ein Soll-Lenkwinkel δ _Lower (x) und für die Stützstellen der oberen Referenzbahn yupp _e r(x) jeweils ein Soll-Gierwinkel θupper(x) sowie ein Soll-Lenkwinkel δ _Up per(x) gespeichert. Aufgrund der Skalierung der Referenzbahnen erfolgt dabei in Bezug auf die vorliegende Parklücke auch eine Anpassung der Soll-Gierwinkel und der Soll-Lenkwinkel.

Die Soll-Einparkbahn für das Einparken wird innerhalb der Steuereinheit 4 durch ein Interpolationsverfahren aus den beiden Referenzbahnen bestimmt. Dabei gilt für die Soll- Einparkbahn: y _B (X) = F - y _Upper (X) ₊ (I -F) - y _Lower (x) ( 1 )

Der Interpolationsfaktor F wird so bestimmt, dass die Soll- Einparkbahn y _B (x) den Punkt A mit den Koordinaten (x _A ,y _A ) enthält, d.h., dass y _B (XA) = YA gilt. Entsprechend gilt

T _?

Dabei lässt sich zeigen, dass die interpolierte Soll-Einparkbahn Y _B (X) den geforderten Nebenbedingungen, insbesondere den Forderungen nach einem stetigen Lenkwinkelverlauf, nach einem NichtÜberschreiten eines maximalen Lenkwinkels und einer ma- ximalen Lenkwinkelgeschwindigkeit sowie nach Kollisionsfreiheit genügt, wenn die Zustandsgrößen Gierwinkel und Lenkwinkel beim Abfahren der Bahn die vorgegebenen Werte aufweisen.

Der Soll-Gierwinkel θ _B (x) für einen bestimmten Punkt der Bahn wird durch ein ähnliches Interpolationsverfahren ermittelt, wie die Soll-Einparkbahn. Insbesondere ist der Soll- Gierwinkel θ _B (x) an einem Punkt (x,y _B (x)) der Soll-Einparkbahn durch θ _B (x)=F Θ _Upper (x)+{l-F) θ _Lower (x) (4) gegeben, wobei der Interpolationsfaktor F, dem bei der Berechnung der Soll-Einparkbahn bestimmten Interpolationsfaktor F entspricht.

In ähnlicher Weise wird der Soll-Lenkwinkel δ _B (x) an einem Punkt (x, Y _B (X) ) der Soll-Einparkbahn bestimmt. Er ergibt sich dabei im Rahmen der Erfindung zu δ _B (x)=F δ _Upper (x)+{l-F) δ _Lower (x) (5) wobei F wiederum der bei der Berechnung der Soll-Einparkbahn ermittelte Interpolationsfaktor ist.

Um das Fahrzeug möglichst genau und mit einem guten Lenkgefühl für den Fahrer entlang einer Soll-Einparkbahn zu steuern, wird eine Kombination aus einer Vorsteuerung sowie einer Gierwinkel und Positionsregelung durchgeführt.

Die Vorsteuerung wird mittels einer Vorsteuereinheit in der Steuereinheit 4 durchgeführt. Dabei wird in jedem Taktschritt ein Anteil der Stellgröße δ _So n in Abhängigkeit von einem der aktuellen Position (x _A ,y _A ) des Aufpunktes A des Fahrzeugs 1 auf der Soll-Einparkbahn nach einer vorgegebenen Strecke von beispielsweise einigen Zentimetern nachfolgenden Punkt der Soll-Einparkbahn sowie dem diesem Punkt zugeordneten Soll- Gierwinkel ermittelt.

Die Vorsteuerung wird kombiniert mit einer Positions- und

Gierratenregelung. Aufgrund der Positionsregelung wird dabei ein weiterer Anteil des Soll-Lenkwinkels in Abhängigkeit von einer Abweichung zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs 1 und der Soll-Einparkkurve ermittelt. Insbesondere wird der Positionsregelung die Abweichung der y-Koordinate der Position (x _A ,y _A ) des Aufpunktes A des Fahrzeugs 1 von dem Punkt (x _A ,y _B (x _A )) der Soll-Einparkbahn zugrunde gelegt. Anhand der Gierratenregelung wird ein Anteil des Soll-Lenkwinkels in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen dem aktuellen Gier- winkel des Fahrzeugs 1 und dem Soll-Gierwinkel ermittelt werden, welcher dem Punkt der Soll-Einparkbahn zugeordnet ist, welcher der aktuellen Position des Aufpunktes A des Fahrzeugs 1 benachbart ist, d.h. dem Punkt der Soll-Einparkbahn mit der gleichen x-Koordinate wie die aktuelle Position des Aufpunk- tes A des Fahrzeugs 1. Für die Positions- und Gierratenregelung werden vorzugsweise P- oder PI-Regler eingesetzt.

Die verschiedenen Anteile des Soll-Lenkwinkels werden dann in geeigneter Weise, beispielsweise durch eine Summenbildung, arbitriert, um die Stellgröße δ _So n zu erhalten. Der Lenkwinkel δs _o ii wird anschließend mittels der Stelleinrichtung 5

eingestellt. Auf diese Weise wird das Fahrzeug 1 dann in eine Position in der Parklücke 9 gesteuert.

In der Regel entsprechen die in der Ausgangsstellung vorlie- genden Istwerte des Lenkwinkels und des Gierwinkels jedoch nicht den vorgegebenen Sollwerten. Um das Fahrzeug 1 in richtiger Ausrichtung, d.h. mit dem vorgegebenen Soll-Gierwinkel und der dem vorgegebenen Soll-Lenkwinkel auf eine mögliche Soll-Einparkbahn zu steuern, auf der es in die Parklücke ein- geparkt werden kann, wird durch eine in die Steuereinheit 4 integrierte Regeleinheit der Lenkwinkel δ _So n bestimmt, der bewirkt, dass sich die Werte der maßgeblichen Zustandsgrößen des Fahrzeugs 1 an die für eine Soll-Einparkbahn vorgesehenen Werte annähern, ohne das Fahrzeug dabei nach dem Start des Einparkvorgangs anhalten zu müssen.

Insbesondere wird hierzu ein so genannter vorausschauender Regler (Preview Controller) eingesetzt, dessen Regelverhalten sich eng an dem des Fahrers orientiert. Hierdurch sind die Stelleingriffe für den Fahrer plausibel und angenehm. Ferner sind die Reglerparameter "Voraussicht" und "Verstärkung" einfach zu applizieren, da deren Auswirkungen für den Applika- teur in der Regel aus eigener Fahrerfahrung bekannt sind.

Die Regeleinheit arbeitet vorzugsweise taktweise. In jedem Taktschritt bestimmt sie dabei nach Maßgabe der Ist-Positon des Aufpunktes A des Fahrzeugs 1 in der zuvor beschriebenen Weise eine vorläufige Soll-Einparkbahn.

Ferner bestimmt sie in jedem Taktschritt die Abweichung der Istposition des Aufpunktes A von der vorläufigen Soll- Einparkbahn, die unter der Annahme eines konstanten Lenkwin-

kels nach einer Wegstrecke l _pre zu erwarten ist. Die erwartete Bahn des Fahrzeugs 1 ist ein Kreisbogen der Länge lpr _er dessen Radius sich aus dem vorliegenden Lenkwinkel δ ergibt. Anhand dieser Bahn lässt sich die zu erwartende Position des Auf- punktes A berechnen, wobei die Differenz der y-Koordinate der erwarteten Position des Aufpunktes A und der y-Koordinate y _A der aktuellen Position mit dy und die Differenz der x- Koordinaten der erwarteten Position und der x-Koordinate x _A der aktuellen Position mit dx bezeichnet werden soll. Falls der Betrag des Lenkwinkels δ dabei kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist, werden die Differenzen dx und dy aufgrund der für den Wert δ = 0 bei der Kreisberechnung auftretenden Singularität durch lineare Interpolation ermittelt.

Die erwartete Abweichung zu der vorläufigen Soll-Einparkbahn y _B (x) ist somit:

AY=y _B (x _A +dx)-y _A -dy (3)

Darüber hinaus wird der Gierwinkel berechnet, der nach der Wegstrecke l _pre erwartet wird, d.h. der Gierwinkel θ _pre , den das Fahrzeug 1 nach der Wegstrecke l _pre bei Fahrt mit konstantem Lenkwinkel an dem Punkt (x _A + dx, y _A + dy) aufweist. Zudem wird die Abweichung zwischen dem Gierwinkel θ _pre und dem für den Punkt (x _A + dx, y _B (x _A + dx) ) der vorläufigen SoIl- Einparkbahn vorgesehenen Soll-Gierwinkel θ _B (x) ermittelt. Die Abweichung zwischen dem Gierwinkel θ _pre und dem vorgegebenen Gierwinkel ist dabei Δθ = θ _pre - Θ _B (x _A + dx) .

In ähnlicher Weise wird eine Lenkwinkelabweichung zwischen dem vorliegenden Lenkwinkel δ und dem für den Punkt (x _A + dx, y _B (x _A + dx) ) der vorläufigen Soll-Einparkbahn vorgesehenen

Soll-Lenkwinkel ermittelt. Die Lenkwinkelabweichung ist dabei durch Δδ = δ - δ _B (x _A + dx) gegeben.

Die Beträge der Abweichungen ΔY, Δθ und Δδ werden dann mit jeweils einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen. Falls einer der Beträge größer als der entsprechende Schwellenwert ist, so wird innerhalb der Steuereinheit 4 mittels der Regeleinheit die Stellgröße δ _So ii gemäß dem Regelgesetz ( 6 ) bestimmt, wobei Kp _rev i _ew der Verstärkungsfaktor des vorausschauenden Reglers ist. Der Lenkwinkel δ _So ii wird mittels der Stelleinheit 5 an den lenkbaren Rädern 2a, 2b eingestellt bzw. eingeregelt.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Betrag der Größe Kpr _e vi _ew 'ΔY zu Beginn des Einparkvorgangs begrenzt wird und dass die möglichen Werte mit zunehmender während des Einparkvorgangs zurückgelegter Wegstrecke erhöht werden, bis nach einer vorgegebenen Wegstrecke keine Begrenzung mehr erfolgt. Die Maximalwerte des Betrags sind dabei in Abhängigkeit von der zurückgelegten Wegstrecke in Form einer Rampenfunktion vorgegeben.

Die vorläufige Soll-Einparkbahn wird in jedem Taktschritt der Steuereinheit 4 neu anhand der aktuellen Position (x _A ,y _A ) des Aufpunktes A des Fahrzeugs 1 aus den Referenzbahnen yL _owe r und Yupper berechnet, wenn die Differenz y _Up per (x _A ) - YLower (x _A ) nicht kleiner als ein Schwellenwert ist. Ist dies der Fall, wird die vorläufige Soll-Einparkbahn y _B (x) vorzugsweise nicht neu berechnet. Hierdurch können numerische Probleme vermieden werden.

Ferner werden die Beträge der Abweichungen ΔY, Δθ und Δδ in jedem Taktschritt mit den ihnen zugeordneten Schwellenwerten verglichen. Ist einer dieser Beträge größer als der entspre- chende Schwellenwert so wird die Lenkwinkelregelung wie zuvor beschrieben anhand des in Gleichung 6 angegebenen Regelgesetzes vorgenommen.

Wenn in einem Taktschritt jedoch festgestellt wird, dass Ab- weichungen ΔY, Δθ und Δδ betraglich kleiner als die entsprechenden Schwellenwerte sind, so wird bei der Lenkwinkelregelung von der vorausschauenden Regelung auf die zuvor beschriebene Kombination aus Vorsteuerung, Gierwinkel- und Positionsregelung umgeschaltet. Die zuvor berechnete vorläufige Soll-Einparkbahn y _B (x) wird dabei nicht mehr verändert, sondern diese Bahn wird bei der Vorsteuerung als Soll- Einparkbahn zugrunde gelegt. Auf dieser Soll-Einparkbahn wird das Fahrzeug dann in die Parklücke gesteuert.

Bei dem zuvor dargestellten Verfahren kann im Prinzip für jede mögliche Ausgangsstellung des Fahrzeugs 1 eine Soll- Einparkbahn aus den Referenzbahnen berechnet bzw. interpoliert werden. Es ist jedoch nicht für jede Ausgangsstellung möglich, das Fahrzeug 1 kollisionsfrei in die Parklücke 9 zu steuern.

Daher ist es im Rahmen der Erfindung vorgesehen, vor Beginn des Einparkvorgangs die Befahrbarkeit der Parklücke 9 zu ermitteln, was im Folgenden unter Bezugnahmen auf Figur 3 er- läutert wird.

Dabei kann es vorgesehen, dass zu Beginn des von dem Fahrer gestarteten Einparkvorgangs zunächst überprüft wird, ob die Parklücke ausgehend von der Startstellung kollisionsfrei befahrbar ist.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass dem Fahrer nach dem Passieren der Parklücke kontinuierlich mitgeteilt wird, ob sich das Fahrzeug 1 in einer Stellung befindet, aus der die Parklücke befahrbar ist. Erkennt der Fahrer anhand dieser Mitteilung, dass das Fahrzeug 1 eine solche Stellung einnimmt, kann er das Fahrzeug 1 anhalten und den Einparkvorgang starten.

Die Befahrbarkeit der Parklücke 9 wird dabei in einer bevor- zugten Ausführungsform der Erfindung anhand von zwei Kennfeldern Ymin (δ,θ,x _A ) und ymax (δ,θ,x _A ) ermittelt. Das Kennfeld y- min(δ,θ,x _A ) gibt dabei die untere Grenze und das Kennfeld y- m _a χ(δ,θ,x _A ) die obere Grenze für die y-Koordinate des Aufpunktes A des Fahrzeugs 1 an, für die ein Einparken bei einem ge- gebenen Lenkwinkel δ und einem gegebenen Gierwinkel θ des

Fahrzeugs 1 sowie einer gegebenen x-Koordinate des Aufpunktes A des Fahrzeugs 1 möglich ist.

Für einen gegebenen Gierwinkel und einen gegebenen Lenkwinkel begrenzen die Kennfelder y _min (δ,θ,x _A ) und y _max (δ,θ,x _A ) somit einen gültigen Bereich möglicher Startpunkte für den Einparkvorgang, der in Figur 3 anhand einer schraffierten Fläche dargestellt ist.

Die Kennfelder y _min (δ,θ,x _A ) und y _max (δ,θ,x _A ) sind in der Steuereinheit 4 gespeichert, wobei für verschiedene Kombinationen diskreter Werte für den Lenkwinkel δ, den Gierwinkel θ und

die x-Koordinate des Aufpunktes A des Fahrzeugs 1 jeweils ein Wert y _m in und y _max gespeichert ist. Es besteht somit ein Raster von Kennfeldpunkten in einem (δ,θ,x _A ) -Raum, bei dem für jeden Kennfeldpunkt jeweils ein Wert für y _min und y _max in der Steuer- einheit 4 abgelegt ist.

Es lässt sich zeigen, dass die Parklücke 9 bei einem vorliegenden Wertetripel (δ,θ,x _A ) der Werte für den Gierwinkel, den Lenkwinkel und die x-Koordinaten des Aufpunktes A des Fahr- zeugs 1 für alle lateralen Abstände y _A des Aufpunktes A des Fahrzeugs 1 von der Parklücke 9, die zwischen y _min und y _max liegen, befahrbar ist.

Es ist im Rahmen der Erfindung jedoch gleichfalls möglich, anstelle der Kennfelder y _min (δ,θ,x _A ) und y _max (δ,θ,x _A ) andere Kennfelder einzusetzen, wie weiter unten noch genauer beschrieben wird.

Die in der Steuereinheit 4 gespeicherten Kennfelder beziehen sich wiederum auf die kleinstmögliche Parklücke. Liegt eine Parklücke mit größerer Längsausdehnung vor, so werden die Kennfelder analog zu der Skalierung der Referenzbahnen in ihrer x-Koordinate skaliert. Der Skalierungsfaktor ist dabei wiederum als Funktion der Längsausdehnung der vorliegenden Parklücke 9 vorgegeben, wobei es, wie auch bei der Skalierung der Referenzbahnen vorgesehen sein kann, dass die Skalierung anhand der Funktion in unterschiedlichen Bereichen der x- Koordinaten der Kennfelder in unterschiedlicher Weise vorgenommen werden kann.

Gleichfalls ist es in einer Ausführungsform der Erfindung möglich, dass ermittelte Position des Fahrzeugs 1 bzw. des

Aufpunktes A durch eine Skalierung der x-Koordinate des Aufpunktes A in das Koordinatensystem transformiert, in dem die Kennfelder und Referenzbahnen definiert sind. Ferner wird dabei auch der ermittelte Gierwinkel des Fahrzeugs in der be- reits erläuterten Weise in dieses Koordinatensystem transformiert. Der Skalierungsfaktor zur Skalierung der x-Koordinaten wird in der zuvor beschrieben Weise ermittelt.

Im Folgenden wird dabei davon ausgegangen, dass eine derarti- ge Skalierung der x-Koordinate des Aufpunktes A des Fahrzeugs 1 und des Gierwinkels durchgeführt worden ist oder dass die Kennfelder in der dargestellten Weise skaliert worden sind.

Um die Befahrbarkeit der Parklücke 9 zu ermitteln, wird für den vorliegenden Lenkwinkel δ, den vorliegenden Gierwinkel θ und die für den Aufpunkt A des Fahrzeugs 1 ermittelte x- Koordinate überprüft, ob für die y-Koordinate des Aufpunktes A die Bedingung

Ymin(δ,θ,X _A ) < y _A < Ym _a x(δ,θ,X _A ) erfüllt ist. Ist dies der Fall, wird die Befahrbarkeit der Parklücke 9 festgestellt und dem Fahrer dies signalisiert. Ist die Bedingung nicht erfüllt, so wird festgestellt, dass die Parklücke ausgehend von der vorliegenden Stellung des Fahrzeugs 1 nicht befahrbar ist.

Im Allgemeinen wird das vorliegenden Wertetripel (δ,θ,x _A ) jedoch nicht mit einem der in der Steuereinheit 4 gespeicherten Wertetripel übereinstimmen. Die Ermittlung der für die Überprüfung heranzuziehenden in der Steuereinheit 4 gespeicherten Wertetripel erfolgt dabei im Rahmen der Erfindung in einem sicheren Ansatz, wobei für ein Wertetripel (δ,θ,x _A ) mit den in dem aktuellen Zustand des Fahrzeugs 1 vorliegenden Werten

das "ungünstigste" in der Steuereinheit 4 gespeicherte benachbarte Wertetripel ermittelt wird.

Dabei werden für das vorliegenden Wertetripel (δ,θ,x _A ) zu- nächst die benachbarten Wertetripel ermittelt, d.h. die Wertetripel deren einzelne Werte den vorliegenden Werten der entsprechenden Größen benachbart sind. Dann werden die den ermittelten Wertetripeln zugeordneten Werte y _m i _n und y _max bestimmt. Anschließend wird überprüft, ob die vorliegende y- Koordinaten des Aufpunktes A des Fahrzeugs 1 kleiner als einer der bestimmten y _min -Werte oder größer als einer der bestimmten y _max -Werte ist. Ist dies der Fall, so wird festgestellt, dass die Parklücke nicht befahrbar ist. Ist dies nicht der Fall, wird festgestellt, dass die Parklücke ausge- hend von der vorliegenden Stellung des Fahrzeugs 1 befahrbar ist.

Zur Ermittlung der Kennfelder y _m in(δ,θ,x) und y _ma χ(δ,θ,x) wird der Startraum mit den möglichen Ausgangstellung für einen Einparkvorgang diskretisiert, d.h. es wird ein Gitter von

Punkten des Startraums definiert. Für die Gitterpunkte wird dann der Einparkvorgang für verschiedene Gierwinkel θ und Lenkwinkel δ simuliert, um zu überprüfen, ob ein Einparken möglich ist. Auf diese Weise kann ein vierdimensionales Kenn- feld f (Ö,0,X _A ,V _A ) gewonnen werden, in dem alle möglichen Kombinationen der Startwerte (Ö,0,X _A ,V _A ) angegeben werden, bei denen ein Einparkvorgang möglich ist. Aus dem Kennfeld f (Ö,0,X _A ,VA) können dann die Kennfelder y _min (δ,θ,x _A ) und y- m _a χ(δ,θ,x _A ) bestimmt werden, die in der Steuereinheit 4 ge- speichert werden.

Wie zuvor erwähnt, können jedoch auch andere Kennfelder zur Bestimmung der Befahrbarkeit der Parklücke 9 herangezogen werden, die ebenfalls aus dem Kennfeld f (Ö,0,X _A ,YA) ermittelbar sind. Grundsätzlich können dabei beliebige Kennfelder Zi,min (z ₂ , Z ₃ , Z ₄ ) und Zi, _max (z ₂ , Z ₃ , Z ₄ ) mit paarweise verschiedenen Zi e {5,0,X _A ,YA} bestimmt werden, welche für vorgegebenen Sätze (z ₂ , Z ₃ , Z ₄ ) von Werten erster Fahrzeuggrößen einen Minimalwert Zi, _min bzw. einen Maximalwert zi, _max einer zweiten Fahrzeuggröße Zi angeben. Die Befahrbarkeit der Parklücke 9 wird dabei festgestellt, wenn für den Wert von zi bei gegebenen Werten von Z ₂ , Z ₃ und Z ₄ gilt:

Z _l , min ( Z ₂ , Z ₃ , Z ₄ ) < Z i < Z i , _max ( Z ₂ , Z ₃ , Z ₄ )

Ein konkretes Beispiel für weitere mögliche Kennfelder sind dabei die Kennfelder θ _m in (δ,x _A ,YA) und θ _ma χ (δ,x _A ,YA) , die für vorgegebene Wertetripel (Ö,X _A ,YA) jeweils einen Minimalwert θmin (δ,x _A ,YA) und einen Maximalwert θ _ma χ (δ,x _A ,YA) für den Gierwinkel θ des Fahrzeugs 1 angeben.

Grundsätzlich wäre es ebenfalls möglich, die Befahrbarkeit der Parklücke 9 anhand des Kennfeldes f (Ö,0,X _A ,YA) ZU ermitteln. Dieses umfasst jedoch bei gleicher Abdeckung des gültigen Bereichs erheblich mehr Stützpunkte als die zwei Kennfelder, welchen einen Minimal- und einen Maximalwert für eine Fahrzeuggröße angeben. Durch den Einsatz zweiter Kennfelder kann somit ein erheblicher Speicherplatz in der Steuereinheit 4 eingespart werden.

Wie bereits erwähnt, ist es in einer Ausführungsform der Er- findung vorgesehen, dass nach dem Passieren der Parklücke in Taktschritten einer vorgegebenen Taktdauer, d.h. für aufeinanderfolgende Punkte der Bahn des Fahrzeugs bzw. des Aufpunk-

tes A des Fahrzeugs überprüft wird, ob die vorliegende Stellung des Fahrzeugs 1 das Einparken in die Parklücke 9 zu- lässt. Die Taktdauer wird dabei vorzugsweise so gewählt, dass ein quasi-kontinuierliche Überprüfung der Befahrbarkeit der Parklücke 9 vorgenommen wird.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass nach dem Verlassen des durch die Kennfelder angegebenen gültigen Bereichs die Bahn des Aufpunktes A des Fahrzeugs 1 sowie die jeweils an den Bahnpunkten durch den Fahrer eingestellten Lenkwinkel in der Steuereinheit 4 gespeichert. Auf diese Weise kann die Bahn nach dem Beginn des Einparkvorgangs an einem Startpunkt außerhalb des gültigen Bereichs in den gültigen Bereich zurückverfolgt werden. Hier- durch wird der gültige Bereich erweitert. Insbesondere ist es so möglich, Hinterschneidungen oder das Einparken an Innenkurven zu berücksichtigen, da die Bahn bereits einmal abgefahren wurde und diese unter der Annahme stationärer Verhältnisse hindernisfrei ist.

In dieser Ausführungsform der Erfindung wird dem Fahrer - nachdem das Fahrzeug 1 in den gültigen Bereich gelangt ist - nach dem Verlassen dieses Bereichs nicht angezeigt, dass die Parklücke 9 nicht befahrbar ist. Vielmehr kann der Fahrer den Einparkvorgang auch außerhalb des gültigen Bereichs starten. Nach dem Starten des Einparkvorgangs wird das Fahrzeug 1 dann anhand der gespeicherten Bahnpunkte sowie der zugehörigen Lenkwinkel mittels der Steuereinheit 4 in den gültigen Bereich zurückgesteuert. Die Steuereinheit 4 übermittelt dazu Stellbefehle an die Stelleinrichtung 5, mit denen an jedem Bahnpunkt der zuvor für diesen Bahnpunkt gespeicherte Lenkwinkel eingestellt wird. Nachdem das Fahrzeug 1 auf diese

Weise wieder in den gültigen Bereich gelangt ist, kann der Einparkvorgang in der zuvor beschrieben Art und Weise durchgeführt werden.