DE102008046215A1

DE102008046215A1 - Verfahren zur Ankoppelung eines Fahrzeugs an eine Ladestation

Info

Publication number: DE102008046215A1
Application number: DE102008046215A
Authority: DE
Inventors: Jochen Dipl.-Ing. Feese; Uwe Dr. Ing. Franke; Markus Dipl.-Ing. Griesinger; Joachim Missel; Hartmut Dr. Schaefer; Jürgen Dr. Ing. Seekircher; Tom van den Dipl.-Ing. Elst; Bernd Dipl.-Inform. Woltermann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2008-09-08
Publication date: 2009-09-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ankoppelung eines Fahrzeugs (3) an eine Ladestation (2) mittels eines Fahrzeugassistenzsystems, umfassend zumindest eine Kamera (5) zur Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs (3), eine Bildverarbeitungseinrichtung und eine Anzeigevorrichtung. Erfindungsgemäß werden nach Markierung einer von der Kamera (5) erfassten und auf der Anzeigevorrichtung dargestellten Ankoppelungsvorrichtung (1) der Ladestation (2) Rangier-Hilfslinien (6) zur Unterstützung eines Ankoppelungsvorgangs eingeblendet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ankoppelung eines Fahrzeugs an eine Ladestation nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik ist, wie in DE 10 2004 008 928 A1 beschrieben, ein Verfahren zum Ankuppeln eines Anhängers unter Einsatz einer Fahrzeugniveauregulierung bekannt. Dazu ist ein Fahrerassistenzsystem zum Ankuppeln einer an einem Fahrzeug angebrachten Anhängerkupplung an ein an einem Anhänger angebrachtes Gegenstück vorgesehen. Ferner ist eine Steuereinheit im Fahrzeug vorgesehen, die bei Vorliegen einer vorgegebenen ersten Bedingung zumindest einen Aktuator einer Fahrzeugniveauregulierung derart ansteuert, dass zumindest der hintere Teil des Fahrzeugs abgesenkt wird und/oder bei Vorliegen einer vorgegebenen zweiten Bedingung zumindest einen Aktuator einer Fahrzeugniveauregulierung derart ansteuert, dass zumindest der hintere Teil des Fahrzeugs angehoben wird.
In DE 602 17 719 T2 werden ein Verfahren und ein System zum Führen eines Fernfahrzeugs über einen zeitverzögerten Kommunikationskanal beschrieben. Das Verfahren zum Führen eines Fahrzeugs von einer abgesetzten Kontrollstation zu einem Zielobjekt, wobei die abgesetzte Kontrollstation mit dem Fahrzeug mittels eines zeitverzögerten Übertragungskanals kommuniziert, umfasst:
An dem Fahrzeug:

1. Periodisches Erfassen von Bildaufnahmen mittels einer Kamera, Zuordnen eines zugehörigen, einzigartigen Zeitstempels zu jedem der erfassten Bilder und Speichern von Vollbilddaten oder Teilbilddaten erfasster Bilder und deren zugehöriger Zeitstempel in einem Speicher beim Fahrzeug;
2. Senden der Vollbilddaten, Teilbilddaten oder einer Kombination davon mit dem entsprechenden zugehörigen Zeitstempel für jedes versendete Bild an die Kontrollstation über den zeitverzögerten Übertragungskanal für eine Vielzahl von gespeicherten Bildern, um eine ungefähre oder exakte Version der gesendeten Bilder an der Kontrollstation zu rekonstruieren und anzuzeigen.

An der Kontrollstation:

3. Empfangen der Bilddaten und der zugehörigen Zeitstempel, sequentielles Rekonstruieren der Bilder aus den gesendeten Voll- und/oder Teilbilddaten und Anzeigen der rekonstruierten Bilder auf einem Bildschirm;
4. Markieren eines Punktes auf einem spezifisch angezeigten Bild durch einen Benutzer an der Kontrollstation, Senden von Koordinatenangaben hinsichtlich des markierten Punktes, die auf dem spezifischen Bild oder auf einem in der Kontrollstation erhältlichen Referenzbild erscheinen, und dem zum spezifischen Bild oder Referenzbild zugehörigen Zeitstempel, je nach Fall, an das Fahrzeug;

An dem Fahrzeug:

5. Empfangen der Koordinatenangaben wie markiert und des gesendeten Bildzeitstempels;
6. bei gegebener Koordinatenangabe und Bildzeitstempel wie empfangen, Lokalisieren der Punkt- oder Objektkoordinaten auf einem vorher gespeicherten, entsprechenden Bild mit gleichem Zeitstempel und Verwenden einer Bildverarbeitungsprozedur, Verfolgen der Punkt- oder Objektkoordinaten des Bildes zu dem zuletzt erhältlichen, erfassten Bild mit einer Rate, die größer ist als die periodische Bilderfassung, Auffinden der Koordinaten des gleichen Punktes oder Objektes, wie in dem zuletzt erhältlichen, erfassten Bild erscheinend; und
7. Liefern der Koordinaten des Zielpunktes oder Zielobjektes innerhalb des zuletzt erhältlichen, erfassten Bildes an ein inneres Führungsteilsystem des Fahrzeugs, wie gefunden, damit es das Objekt verfolgen kann.

In US 2005/0074143 A1 werden eine Fahrzeugrückfahrassistenzvorrichtung und ein Fahrzeugrückfahrassistenzverfahren beschrieben. Ein Bild einer Anhängerkupplung an einem Verbindungszielfahrzeug oder ein Bild einer Identifikationsmarkierung nahe der Anhängerkupplung, welches vorab mit einer Kamera aufgenommen wurde, ist in einem Speicher als Bildvorlage gespeichert. Eine Entscheidung wird getroffen, ob ein Bild, welches von der Kamera von einem Fahrzeug aus nach hinten aufgenommen wurde, einen Teil enthält, welcher mit der Bildvorlage übereinstimmt. Wenn festgestellt wurde, dass ein Teil des aufgenommenen Bildes mit der Bildvorlage übereinstimmt, wird eine Leitlinie gezogen und in das Kamerabild eingeblendet, welche von der Anhängerkupplung am Fahrzeug ausgeht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Ankoppelung eines Fahrzeugs an eine Ladestation anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
In einem Verfahren zur Ankoppelung eines Fahrzeugs an eine Ladestation mittels eines Fahrzeugassistenzsystems, umfassend zumindest eine Kamera zur Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs, eine Bildverarbeitungseinrichtung und eine Anzeigevorrichtung werden erfindungsgemäß nach Markierung einer von der Kamera erfassten und auf der Anzeigevorrichtung dargestellten Ankoppelungsvorrichtung der Ladestation Rangier-Hilfslinien zur Unterstützung eines Ankoppelungsvorgangs eingeblendet.
Mittels der erfindungsgemäßen Lösung wird ein Fahrer eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs, welches zum Aufladen einer Batterie an eine Ladestation angekoppelt werden muss, während dieses Ankoppelungsvorgangs unterstützt. Die Kamera zur Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs ist beispielsweise im Frontbereich oder im Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet. Fährt der Fahrer das Fahrzeug derart an eine Ladestation heran, dass die Kamera die Ankoppelungsvorrichtung an der Ladestation erfasst, kann der Fahrer diese auf einer Anzeigeeinrichtung wie beispielsweise einem Monitor, welcher die Aufnahme der Kamera abbildet, markieren. Daraufhin werden in dem Monitor als Zielführung zur Ankoppelungsvorrichtung das Kamerabild überlagernde Rangier-Hilfslinien eingeblendet. Informationen über notwendige Lenkbewegungen bzw. einen Abstand des Fahrzeugs zur Ladestation können beispielsweise auch über Lautsprecher ausgegeben werden bzw. als Pfeildarstellung in das Monitorbild eingeblendet werden.
Auf diese Weise kann der Fahrer das Fahrzeug einfach und sicher an die Ankoppelungsvorrichtung der Ladestation heranfahren und es an die Ladestation ankoppeln. Durch diese exakte Zielführung sind Beschädigungen an der Ladestation bzw. am Fahrzeug durch ein Verfehlen der Ankoppelungsvorrichtung vermeidbar. Zur Ankoppelung des Fahrzeugs an die Ladestation ist dabei keine zusätzliche manuelle Tätigkeit des Fahrers mehr notwendig, wie beispielsweise ein Ausrollen eines Kabels und Einstecken eines Steckers in eine Steckdose sowie vor einem Verlassen der Ladestation ein Einrollen und Verstauen des Kabels.
Mittels einer im Fahrzeug integrierten Steuereinheit, welche diese Bilddaten als Eingangsgrößen erhält und welche ein Antriebssystem des Fahrzeugs und/oder ein Lenksystem des Fahrzeugs und/oder ein Bremssystem des Fahrzeugs ansteuert, ist dieser Ankoppelungsvorgang auch teil- bzw. vollautonom durchführbar, so dass beispielsweise notwendige Lenkbewegungen von der Steuereinheit durchgeführt werden, oder der gesamte Ankoppelungsvorgang, vom Fahrer überwacht, vom Steuergerät durchgeführt wird.
Aus Effizienzgründen kann die erfindungsgemäße Lösung beispielsweise in ein bereits vorhandenes Parkassistenzsystem integriert werden, welches mittels einer Kamera eine Darstellung eines Parkraums auf einem Monitor im Fahrzeug, eine Markierung des Parkraums durch den Fahrer und ein teil- bzw. vollautonomes Einparken des Fahrzeugs ermöglicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 eine Ankoppelungsvorrichtung einer Ladestation und ein Fahrzeug mit entsprechendem Gegenstück, und
2 eine Darstellung auf einem Monitor.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Ankoppelungsvorrichtung 1 einer Ladestation 2 und ein Fahrzeug 3 mit einem entsprechenden Gegenstück 4. Das Gegenstück 4 am Fahrzeug 3 ist im hier dargestellten Ausführungsbeispiel in einem hinteren Bereich des Fahrzeugs 3 angeordnet. Eine Kamera 5 ist ebenfalls im hinteren Bereich des Fahrzeugs 3 angeordnet. Der Aufnahmebereich der Kamera 5 umfasst sowohl das Gegenstück 4 am Fahrzeug 3 als auch den Raum hinter dem Fahrzeug 3. Die Bilder dieser Kamera 5 werden auf einer im Fahrzeug 3 integrierten Anzeigevorrichtung, beispielsweise auf einem Monitor, angezeigt, wie in 2 dargestellt.
2 zeigt eine Darstellung der Situation aus 1 auf einem Monitor im Fahrzeug 3. Dabei ist an einem unteren Bildrand des Monitorbildes der hintere Bereich des Fahrzeugs 3 mit dem Gegenstück 4 abgebildet, welches an die Ankoppelungsvorrichtung 1 an der Ladestation 2 angekoppelt werden soll. Der Monitor ist beispielsweise mit einem Sensorbildschirm ausgerüstet, so dass der Fahrer das dargestellte Ziel, die Ankoppelungsvorrichtung 1, auf dem Monitor markieren kann. Alternativ ist das Ziel auch beispielsweise mittels eines Dreh-/Druckknopfes markierbar.
Nach der Markierung der Ankoppelungsvorrichtung 1 als vom Fahrzeug 3 anzusteuerndes Ziel wird eine Rangier-Hilfslinie 6 über das dargestellte Bild der Kamera 5 überblendet, welche von dem Gegenstück 4 am Fahrzeug 3 zur Ankoppelungsvorrichtung 1 an der Ladestation 2 reicht und derart ausgeformt ist, dass sie den zurückzulegenden Weg des Gegenstücks 4 zur Ankoppelungsvorrichtung 1 darstellt. Der Fahrer hat nun das Fahrzeug 3 derart zu steuern, dass das am Fahrzeug 3 angeordnete Gegenstück 4 sich entlang dieser Rangier-Hilfslinie 6 zu der Ankoppelungsvorrichtung 1 an der Ladestation 2 bewegt.
Um dem Fahrer dieses auszuführende Fahrmanöver noch weiter zu erleichtern, wird beispielsweise eine Pfeildarstellung 7 in das Monitorbild eingeblendet, welche die Richtung einer Lenkbewegung angibt, welche der Fahrer ausführen soll, wobei eine Stärke der erforderlichen Lenkbewegung aus einer Länge der eingeblendeten Pfeildarstellung 7 ersichtlich ist. Alternativ kann diese Zusatzinformation für den Fahrer beispielsweise auch mittels einer Sprachausgabe über ein im Fahrzeug 3 installiertes Lautsprechersystem erfolgen. Weitere Informationen, die in das Monitorbild eingeblendet bzw. über das Lautsprechersystem ausgegeben werden können, sind zum Beispiel Abstandsinformationen zu der Ladestation, welche beispielsweise aus dem Kamerabild oder mittels separater Abstandssensoren ermittelt werden.
Mittels einer im Fahrzeug integrierten Steuereinheit, welche diese bearbeiteten Bilddaten, das heißt die Bilddaten der Kamera 5 und die vom Fahrer vorgenommene Markierung des anzusteuernden Zielobjektes, als Eingangsgrößen erhält und welche ein Antriebssystem und/oder ein Lenksystem und/oder ein Bremssystem des Fahrzeugs 3 ansteuert, ist dieser Ankoppelungsvorgang auch teil- bzw. vollautonom durchführbar, so dass beispielsweise notwendige Lenkbewegungen von der Steuereinheit durchgeführt werden, oder der gesamte Ankoppelungsvorgang vom Steuergerät durchgeführt wird und vom Fahrer nur noch zu überwachen ist. Auf diese Weise wird ein schnelles, bequemes und sicheres Ankoppeln des Fahrzeugs 3 an die Ladestation 2 ermöglicht.
Aus Effizienzgründen ist das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise in ein Steuergerät eines Parkassistenzsystems nach dem Stand der Technik, welches zum teil- oder vollautonomen Ansteuern einer mittels einer Kamera 5 auf einem Monitor dargestellten und vom Fahrer markierten Parklücke genutzt wird, integrierbar.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als anzusteuernde Ziele vom Fahrer auch andere Objekte markierbar. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch auch in solchen Fahrzeugen 3 einsetzbar, welche nicht an eine Ladestation 2 angekoppelt werden müssen, beispielsweise Fahrzeuge 3 mit einem Verbrennungsmotor. So kann das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise auch dazu genutzt werden, eine Anhängerkupplung eines Anhängers zu markieren und auf diese Weise einen Ankuppelungsvorgang eines Anhängers durch ein Einblenden von Rangier-Hilfslinien 6 von einer am Fahrzeug 3 angeordneten zu einer an einem Anhänger angeordneten Anhängerkupplung zu erleichtern bzw. ein teil- oder vollautonomes Rangieren des Fahrzeugs 3 zu der Anhängerkupplung des Anhängers zu ermöglichen.

1: Ankoppelungsvorrichtung
2: Ladestation
3: Fahrzeug
4: Gegenstück
5: Kamera
6: Rangier-Hilfslinie
7: Pfeildarstellung

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 102004008928 A1 [0002]
- DE 60217719 T2 [0003]
- US 2005/0074143 A1 [0007]

Claims

Verfahren zur Ankoppelung eines Fahrzeugs (3) an eine Ladestation (2) mittels eines Fahrzeugassistenzsystems, umfassend zumindest eine Kamera (5) zur Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs (3), eine Bildverarbeitungseinrichtung und eine Anzeigevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass nach Markierung einer von der Kamera (5) erfassten und auf der Anzeigevorrichtung dargestellten Ankoppelungsvorrichtung (1) der Ladestation (2) Rangier-Hilfslinien (6) zur Unterstützung eines Ankoppelungsvorgangs eingeblendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Anzeigevorrichtung Pfeildarstellungen (7) eingeblendet werden, welche eine Lenkrichtung und eine Stärke eines Lenkeinschlages anzeigen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Abstandsinformationen des Fahrzeugs (3) zur Ladestation (2) auf der Anzeigevorrichtung eingeblendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Informationen über einen erforderlichen Lenkeinschlag und/oder über den Abstand des Fahrzeugs (3) zur Ladestation (2) über ein Lautsprechersystem des Fahrzeugs (3) ausgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Steuereinheit, welche eine Lenkfunktion und/oder eine Antriebsfunktion und/oder eine Bremsfunktion des Fahrzeug (3) steuert, der Ankoppelungsvorgang teil- oder vollautonom ausgeführt wird.