DE102012216753A1 - Method for assisting e.g. parking maneuver of e.g. motor vehicle on road surface, involves maximally detecting future swept area and/or area covered by target position of vehicle, during movement of vehicle along trajectory - Google Patents
Method for assisting e.g. parking maneuver of e.g. motor vehicle on road surface, involves maximally detecting future swept area and/or area covered by target position of vehicle, during movement of vehicle along trajectory Download PDFInfo
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Unterstützung eines Fahrmanövers eines Fahrzeugs, welches eine Querregelung eines Fahrzeugs einbezieht, wobei das Fahrzeug entlang einer Trajektorie von einer aktuellen Position des Fahrzeugs zu einer Zielposition geführt wird.The invention is based on a method for supporting a driving maneuver of a vehicle, which involves a lateral control of a vehicle, wherein the vehicle is guided along a trajectory from a current position of the vehicle to a target position.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerprogramm und ein Fahrassistenzsystem, welche insbesondere zur Ausführung des Verfahrens eingerichtet sind. The subject matter of the present invention is also a computer program and a driver assistance system, which are set up in particular for carrying out the method.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs ist vorgesehen, dass zumindest eine Umgebungserfassungseinrichtung einen Abschnitt eines zukünftig vom Fahrzeug überstrichenen Bereichs und/oder einen auf einer Zielposition vom Fahrzeug überdeckten Bereich erfasst und eine Trajektorie derart berechnet wird, dass der Abschnitt des zukünftig vom Fahrzeug überstrichenen Bereichs und/oder der auf der Zielposition vom Fahrzeug überdeckte Bereich bei einer Bewegung des Fahrzeugs entlang der Trajektorie von der Umgebungserfassungseinrichtung maximal erfassbar sind.In the method according to the invention with the features of the independent claim, it is provided that at least one environment detection device detects a portion of a future swept by the vehicle area and / or on a target position of the vehicle covered area and a trajectory is calculated such that the portion of the future Vehicle swept area and / or covered on the target position of the vehicle area during a movement of the vehicle along the trajectory of the environmental detection means are detected to the maximum.
Das Verfahren betrifft insbesondere Systeme, in welchen eine Umgebungserfassungseinrichtung mit geometrisch eingeschränktem Erfassungsbereich vorhanden ist, was im Folgenden auch als „field of view“ (FOV) bezeichnet wird. Ein Beispiel hierfür ist ein Frontkamerasystem, etwa Monokular- oder Stereovideokameras mit einem Erfassungswinkel von ca. 40°.In particular, the method relates to systems in which an environment detection device with a geometrically limited detection range is present, which is also referred to below as "field of view" (FOV). An example of this is a front camera system, such as monocular or stereo video cameras with a detection angle of about 40 °.
Der Vorschlag, dass der Abschnitt des zukünftig vom Fahrzeug überstrichenen Bereichs und/oder der auf der Zielposition vom Fahrzeug zukünftig überdeckte Bereich bei der Bewegung des Fahrzeugs entlang der Trajektorie maximal erfassbar sind, wird im Rahmen der Erfindung als äquivalent betrachtet zu dem Vorschlag, dass blinde Bereiche der Umgebungserfassungseinrichtung in dem Abschnitt des zukünftig vom Fahrzeug überstrichenen Bereichs und/oder in dem auf der Zielposition vom Fahrzeug zukünftig überdeckten Bereich minimiert werden. Solche blinden Bereiche ergeben sich insbesondere durch Sichtverdeckungen von im Erfassungsbereich befindlichen Objekten. The suggestion that the portion of the future vehicle swept area and / or the future covered area at the target position of the vehicle is maximally detectable as the vehicle travels along the trajectory is considered equivalent in the invention to the blind Regions of the environment detection device in the portion of the future swept by the vehicle area and / or be minimized in the future on the target position of the vehicle covered area. Such blind areas result in particular through visual obscurations of objects located in the detection area.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Erfassungsrate der Umgebungserfassungseinrichtung eines Abschnitts des zukünftig vom Fahrzeug überstrichenen Bereichs oder der Zielposition erhöht, in dem die zu fahrende Trajektorie derart gewählt wird, dass Sichtbehinderungen durch Umfeldobjekte, wie etwa Mauern oder parkende Fahrzeuge, minimiert werden. In einigen Ausprägungen der Erfindung kann zu jedem Systemzeitschritt eine kontinuierliche Überwachung stattfinden. According to a preferred embodiment, a detection rate of the environment detection means of a portion of the future vehicle swept area or the target position is increased by selecting the traveling trajectory such that visual obstructions due to surrounding objects such as walls or parked vehicles are minimized. In some embodiments of the invention, continuous monitoring may occur at each system time step.
Das Verfahren wird beispielsweise bei Fahrmanöverassistenzsystemen wie etwa Parkassistenzsystemen oder Engstellenassistenzsystemen angewendet. Da die zu fahrende Trajektorie derart optimiert wird, dass der Abschnitt des vom Fahrzeug zukünftig überstrichenen Bereichs und/oder der auf der Zielposition vom Fahrzeug zukünftig überdeckte Bereich durch die zur Verfügung stehende Umgebungserfassungseinrichtung optimal erfasst wird und eine sicherer Systemeingriff durchgeführt werden kann, besteht vorteilhaft die Möglichkeit der Erhöhung des Unterstützungsgrades des Fahrassistenzsystems, beispielsweise durch eine Erweiterung um eine Längsführung oder um eine Fernbedienungsfunktionalität, was bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen.The method is used for example in driving maneuver assistance systems such as parking assistance systems or bottleneck assistance systems. Since the trajectory to be traveled is optimized such that the portion of the area swept by the vehicle in the future and / or that on the target position of the vehicle in the future covered area is optimally detected by the available environmental detection device and a secure system intervention can be performed, there is advantageously the possibility of increasing the degree of support of the driver assistance system, for example by an extension to a longitudinal guide or a remote control functionality, which are preferred embodiments of the invention.
Die Minimierung blinder Bereiche erlaubt es, den betreffenden Fahrassistenzsystemen einen höheren Unterstützungsgrad zu übertragen und ihnen weitergehende Funktionalitäten in der Quer- und/oder Längsführung zuzuweisen. Während bekannte Sicherheitskonzepte vorsehen, dass bei eingeschränkter Verfügbarkeit einer Umgebungserfassungseinrichtung die Anwendungsfälle des Fahrassistenzsystems reduziert werden oder der Unterstützungsgrad des Fahrassistenzsystems eingeschränkt wird, wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren vorgestellt, das verlässliche, sicher eingreifende Reaktionen des Fahrassistenzsystems bereitstellt. Somit wird die Verfügbarkeit der betreffenden Fahrassistenzsysteme gesteigert und ihr Wirkungsgrad entsprechend erhöht.The minimization of blind areas makes it possible for the driver assistance systems concerned to transmit a higher degree of support and to assign further functionalities in the transverse and / or longitudinal guidance. While known security concepts provide that the limited use of an environment detection device, the applications of the driver assistance system are reduced or the degree of support of the driver assistance system is limited, with the present invention, a method is presented, which provides reliable, safe intervention of the driver assistance system. This increases the availability of the relevant driver assistance systems and increases their efficiency accordingly.
Ein Fahrziel im Sinne der Erfindung kann eine Parkposition des Fahrzeugs sein. Das Fahrziel ist aber nicht notwendigerweise ein Ort, an welchem das Fahrzeug anhält. Ein Fahrziel kann beispielsweise auch in oder hinter einer Engstelle oder nach einer Kreuzung liegen. Es kann daher vorgesehen sein, das Fahrziel ohne Änderung des Fahrrhythmus zu durchfahren. A travel destination in the sense of the invention may be a parking position of the vehicle. The destination is not necessarily a place where the vehicle stops. For example, a destination may also be in or behind a bottleneck or after an intersection. It can therefore be provided to drive through the destination without changing the driving rhythm.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen möglich.Advantageous developments and improvements of the method specified in the independent claim are possible by the measures specified in the dependent claims.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fahrzeug möglichst frühzeitig parallel zur Zielposition ausgerichtet ist. Dies kann etwa dadurch geschehen, dass die Trajektorie derart berechnet wird, dass sie einen Abschnitt umfasst, in welchem das Fahrzeug mindestens eine Fahrzeuglänge, bevorzugt mindestens zwei oder drei Fahrzeuglängen vor der Zielposition parallel zur Zielposition ausgerichtet ist. According to a preferred embodiment, it is provided that the vehicle is aligned as early as possible parallel to the target position. This can be done, for example, by calculating the trajectory such that it comprises a section in which the vehicle is aligned at least one vehicle length, preferably at least two or three vehicle lengths ahead of the target position parallel to the target position.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der maximal zu erfassende Abschnitt des zukünftig vom Fahrzeug überstrichenen Bereichs den Anhalteweg des Fahrzeugs. In einigen Ausführungsformen ist der Abschnitt des zukünftig vom Fahrzeug überstrichenen Bereichs gerade der Anhalteweg des Fahrzeugs. Der Erfassungsbereich der Umgebungserfassungseinrichtung umfasst den Anhalteweg dabei bevorzugt einschließlich zu berücksichtigender Systemtotzeiten, in welchen eine Signalanalyse und eine Objektplausibilisierung erfolgen. Die Trajektorie wird bevorzugt derart berechnet, dass der Anhalteweg einschließlich zu berücksichtigender Systemtotzeiten ständig sichtbar ist. Dies trägt vorteilhaft dazu bei, dass Kollisionen mit statischen Objekten im Umfeld des Fahrzeugs sicherer vermieden werden können. In derartigen Systemen kann eine große Verantwortung bei der Sicherheit der Systemausführung dem Fahrassistenzsystem übertragen werden, so dass eine automatische Längsführung möglich ist. According to a preferred embodiment, the maximum section to be detected of the future area covered by the vehicle comprises the stopping distance of the vehicle. In some embodiments, the portion of the future vehicle swept area is just the stopping distance of the vehicle. The detection range of the environment detection device preferably includes the stopping distance including system dead times to be taken into account, in which a signal analysis and an object plausibility check occur. The trajectory is preferably calculated in such a way that the stopping distance, including system dead times to be taken into account, is constantly visible. This contributes advantageously to the fact that collisions with static objects in the environment of the vehicle can be safely avoided. In such systems, a great deal of responsibility for the safety of the system implementation can be transferred to the driver assistance system, so that automatic longitudinal guidance is possible.
Nach einer Ausführungsform wird der zukünftig vom Fahrzeug überstrichene Bereich als befahrbar oder nicht befahrbar klassifiziert. Derartige freie Fahrbahnen können dadurch beschrieben sein, dass keine Umfeldobjekte erkannt wurden, welche eine Sicht der Umgebungserfassungseinrichtung auf die zukünftig vom Fahrzeug zu überstrichenen Bereiche verwehren.According to one embodiment, the area swept in future by the vehicle is classified as passable or non-drivable. Such free lanes can be described by the fact that no environment objects were detected, which prevent a view of the environment detection device on the future to be swept by the vehicle areas.
Nach einer Ausführungsform ist das Fahrmanöver ein Einparkvorgang. Das Verfahren wird beispielsweise in einem Parkassistenzsystem angewendet. Derartige Parkassistenzsysteme informieren den Fahrer bei einer Vorbeifahrt an einer Parklücke oder vorausschauend über eine freie Parkposition. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dem Fahrer vor einer Passage einer freien Parklücke diese als ein Ziel zur Auswahl anzubieten und nach einer Bestätigung durch den Fahrer diesen über geeignete Anzeige und Bedieneinrichtungen durch eine automatische Querführung und/oder Längsführung zu unterstützen. Der Einparkvorgang kann dann beispielsweise semiautonom oder vollautonom erfolgen. In one embodiment, the driving maneuver is a parking operation. The method is used for example in a parking assistance system. Such parking assistance systems inform the driver when driving past a parking space or anticipating a free parking position. For example, it can be provided to offer the driver as a destination for selection before passing through a free parking space and to assist the driver via an appropriate display and operating devices by an automatic transverse guidance and / or longitudinal guidance after confirmation by the driver. The parking process can then take place, for example, semi-autonomously or fully autonomously.
Sind mehrere Trajektorien möglich, dann wird bevorzugt eine Trajektorie ausgewählt, welche einen einzigen Zug, d. h. eine stetige Vorwärtsbewegung ohne Rücksetzen erfordert. Falls bei einer Einparksituation allerdings ein Mehrzugmanöver ermöglicht, dass blinde Bereiche der Umgebungserfassungseinrichtung in dem Abschnitt des zukünftig vom Fahrzeug überstrichenen Bereichs und/oder in dem auf der Zielposition vom Fahrzeug zukünftig überdeckten Bereich minimiert werden, dann wird das Mehrzugmanöver gewählt.If multiple trajectories are possible, then preferably a trajectory is selected which is a single traction, i. H. requires a steady forward movement without resetting. However, if in a parking situation a multi-pull maneuver allows blind areas of the environment detection device to be minimized in the portion of the future vehicle swept area and / or in the future covered area of the vehicle, the multi-maneuver is selected.
In einer Ausführungsform umfasst das Fahrmanöver ein Abbiegemanöver. Das Abbiegemanöver kann im Rahmen eines Einparkvorgangs nötig sein, beispielsweise bei einem Parkvorgang in eine senkrecht zur Fahrbahn angeordnete Parklücke in einer Reihe nebeneinander parkender Fahrzeuge. Weitere Fahrmanöver, welche unterstützt werden können, umfassen beispielsweise Abbiegemanöver an einer Kreuzung oder eine Einfahrt auf eine Straße. Die Minimierung blinder Bereiche wird beispielsweise dadurch erreicht, dass die Trajektorie einen Ausschlenkabschnitt aufweist.In one embodiment, the maneuver includes a turn maneuver. The turning maneuver may be necessary as part of a parking operation, for example, in a parking operation in a parking space arranged perpendicular to the road in a row of vehicles parked side by side. Other driving maneuvers that can be supported include, for example, turning maneuvers at an intersection or entering a road. The minimization of blind areas is achieved, for example, in that the trajectory has a Ausschlenkabschnitt.
Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Computerprogramm vorgeschlagen, gemäß dem eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Computereinrichtung ausgeführt wird. Bei dem Computerprogramm kann es sich beispielsweise um ein Modul zur Implementierung eines Fahrassistenzsystems oder eines Subsystems hiervon in einem Fahrzeug handeln oder um eine Applikation für Fahrassistenzfunktionen, welche auf einem Smartphone ausführbar ist. Das Computerprogramm kann auf einem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert werden, etwa auf einem permanenten oder wiederbeschreibbaren Speichermedium oder in Zuordnung zu einer Computereinrichtung oder auf einer entfernbaren CD-ROM, DVD oder einem USB-Stick. Zusätzlich oder alternativ kann das Computerprogramm auf einer Computereinrichtung wie etwa auf einem Server oder einem Cloud-System zum Herunterladen bereitgestellt werden, z.B. über ein Datennetzwerk wie das Internet oder eine Kommunikationsverbindung wie etwa eine Telefonleitung oder eine drahtlose Verbindung. According to the invention, a computer program is also proposed according to which one of the methods described herein is performed when the computer program is executed on a programmable computer device. The computer program can be, for example, a module for implementing a driver assistance system or a subsystem thereof in a vehicle or an application for driver assistance functions that can be executed on a smartphone. The computer program may be stored on a machine-readable storage medium, such as on a permanent or rewritable storage medium or in association with a computer device or on a removable CD-ROM, DVD or USB stick. Additionally or alternatively, the computer program may be provided for download on a computing device such as a server or a cloud system, eg via a data network such as the Internet or a communication link such as a telephone line or wireless connection.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrassistenzsystem zur Unterstützung eines Fahrmanövers eines Fahrzeugs vorgesehen, welche insbesondere zur Ausführung eines der beschriebenen Verfahren eingerichtet ist. According to a further aspect of the invention, a driver assistance system is provided for supporting a driving maneuver of a vehicle, which is set up in particular for carrying out one of the described methods.
Das erfindungsgemäße System verwendet wenigstens einen Umfeldsensor einer Umgebungserfassungseinrichtung mit einem geometrischen Erfassungsbereich zur Sensierung eines Abschnitts eines zukünftig vom Fahrzeug überstrichenen Bereichs und/oder eines auf einer Zielposition vom Fahrzeug überdeckten Bereichs. The system according to the invention uses at least one surroundings sensor of an environment detection device with a geometric detection area for sensing a portion of a future area swept by the vehicle and / or an area covered on a target position of the vehicle.
Eine bevorzugte Ausführungsform ergibt sich durch ein Fahrassistenzsystem, dessen Umgebungserfassungseinrichtung ein Stereo-Video-System ist, welches einen eingeschränkten Erfassungsbereich (FOV) von beispielsweise 40° aufweist. Bei derartigen Stereo-Video-Systemen kann mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen eine automatische Führung in eine zuvor nicht einsehbare Parklücke erreicht werden.A preferred embodiment results from a driver assistance system whose environment detection device is a stereo video system which has a limited detection range (FOV) of, for example, 40 °. In such stereo video systems can be achieved with the measures according to the invention an automatic guidance in a previously not visible parking space.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.
Es zeigen:Show it:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Das Fahrassistenzsystem
Bevorzugt werden je ein Videosensor im Frontbereich, vorzugsweise mittig, ein Videosensor im Heckbereich, ebenfalls vorzugsweise mittig und jeweils ein Videosensor auf jeder Seite des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Videosensoren im Frontbereich und im Heckbereich können zum Beispiel im Bereich der Windschutzscheibe, beispielsweise in der Halterung des Innenspiegels, und im Bereich der Heckscheibe positioniert sein. Bevorzugt werden zusätzlich Videosensoren im Bereich der Stoßfänger angeordnet. Hierdurch ist es möglich, das gesamte Umfeld um das Kraftfahrzeug herum zu erfassen.Preferably, a video sensor in the front region, preferably in the center, a video sensor in the rear region, preferably also centrally and in each case a video sensor is arranged on each side of the motor vehicle. The video sensors in the front area and in the rear area can be positioned, for example, in the area of the windshield, for example in the holder of the interior mirror, and in the area of the rear window. In addition, video sensors are preferably arranged in the area of the bumpers. This makes it possible to capture the entire environment around the motor vehicle.
Die Umgebungserfassungseinrichtung
Das Fahrassistenzsystem
Das Fahrassistenzsystem
Die Signale der Umgebungserfassungseinrichtung
Die Datenverarbeitungseinrichtung
Die Datenverarbeitungseinrichtung
Die Datenverarbeitungseinrichtung
Es kann vorgesehen sein, Trajektorien derart zu ermitteln, dass die Zielposition möglichst frühzeitig vollständig sichtbar ist. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann vorgesehen sein, das ein zukünftig vom Fahrzeug überfahrener Bereich, beispielsweise der Bereich von der aktuellen Position bis zur Zielposition oder der Bereich von der aktuellen Position bis zum Ende eines Anhaltewegs, möglichst vollständig von einer oder mehrerer der Umgebungserfassungseinrichtungen
Die Datenverarbeitungseinrichtung
Das Fahrzeug
In der dargestellten Situation ist der Fahrschlauch
Das Fahrmanöver wird dahingehend unterstützt, dass solche Trajektorien
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the embodiments described herein and the aspects highlighted therein. Rather, within the scope given by the claims a variety of modifications are possible, which are within the scope of expert action.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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