DE102017200215A1

DE102017200215A1 - Control unit and method for determining a return trajectory for a reversing assistance system

Info

Publication number: DE102017200215A1
Application number: DE102017200215.8A
Authority: DE
Inventors: Adrian Ebner; Michael Ströbel
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2017-01-09
Filing date: 2017-01-09
Publication date: 2018-07-12

Abstract

Es wird eine Steuereinheit für ein Rückfahrassistenzsystem eines Fahrzeugs beschrieben. Die Steuereinheit ist eingerichtet, Referenzdaten in Bezug auf eine Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs zu ermitteln, wobei die Referenzdaten eine Referenz-Trajektorie des Fahrzeugs für die Vorwärtsfahrt von einer Anfangsposition bis zu einer Endposition anzeigen. Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, auf Basis der Referenzdaten eine Rückfahr-Trajektorie für eine Rückwärtsfahrt von der Endposition bis zu der Anfangsposition zu ermitteln, wobei die Rückfahr-Trajektorie derart ermittelt wird, dass die Rückfahr-Trajektorie zumindest an einer Position eine höhere maximale Fahrgeschwindigkeit ermöglicht als die Referenz-Trajektorie.A control unit for a reversing assistance system of a vehicle is described. The control unit is configured to determine reference data related to forward travel of the vehicle, the reference data indicating a reference trajectory of the vehicle for forward travel from an initial position to an end position. The control unit is further set up based on the reference data to determine a return trajectory for a reverse drive from the end position to the initial position, wherein the return trajectory is determined such that the return trajectory at least at one position allows a higher maximum travel speed as the reference trajectory.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Steuereinheit zur Ermittlung, insbesondere zur Optimierung, einer Rückfahr-Trajektorie für ein Rückfahrassistenzsystem eines mehrspurigen Kraftfahrzeugs.The invention relates to a method and a corresponding control unit for determining, in particular for optimizing, a return trajectory for a reversing assistance system of a multi-lane motor vehicle.

Ein Fahrzeug, insbesondere ein Straßenkraftfahrzeug, kann ein oder mehrere Fahrerassistenzsysteme, FAS, umfassen, bei denen eine automatisierte Querführung des Fahrzeugs erfolgt. Beispielsweise kann bei einem sogenannten Rückfahrassistenzsystem das Fahrzeug eine Trajektorie speichern, mit der das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung in eine bestimmte Parklücke eingefahren ist. Das Rückfahrassistenzsystem kann dann einen Fahrer dabei unterstützen wieder in Rückwärtsrichtung entlang der gespeicherten Trajektorie aus der Parklücke herauszufahren. Die Lenkeingriffe erfolgen dabei autonom durch das Fahrzeug, während der Fahrer des Fahrzeugs typischerweise die Längsbewegung des Fahrzeugs steuert.A vehicle, in particular a road motor vehicle, may comprise one or more driver assistance systems, FAS, in which an automated lateral guidance of the vehicle takes place. For example, in a so-called rear-assistance system, the vehicle can store a trajectory with which the vehicle has traveled in a forward direction into a specific parking space. The backup assist system may then assist a driver to drive out of the parking space in the reverse direction along the stored trajectory. The steering interventions take place autonomously by the vehicle, while the driver of the vehicle typically controls the longitudinal movement of the vehicle.

Je nach Trajektorie, die bei der Fahrt in Vorwärtsrichtung gespeichert wurde, kann die assistierte Rückwärtsfahrt ggf. nur mit einer relativ niedrigen Fahrgeschwindigkeit durchgeführt werden. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, den Komfort eines Rückfahrassistenzsystems zu erhöhen. Insbesondere befasst sich das vorliegende Dokument mit der technischen Aufgabe, die möglichen Fahrgeschwindigkeiten eines Rückfahrassistenzsystems zu erhöhen.Depending on the trajectory that was stored while traveling in the forward direction, the assisted reverse drive may possibly only be carried out at a relatively low driving speed. The present document deals with the technical problem of increasing the comfort of a reversing assistance system. In particular, the present document deals with the technical problem of increasing the possible driving speeds of a reversing assistance system.

Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is solved by the independent claims. Advantageous embodiments are described i.a. in the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Rückfahrassistenzsystem eines Fahrzeugs, insbesondere eines mehrspurigen Straßenkraftfahrzeugs, beschrieben. Die Steuereinheit ist eingerichtet, Referenzdaten in Bezug auf eine Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs zu ermitteln, wobei die Referenzdaten eine Referenz-Trajektorie des Fahrzeugs für die Vorwärtsfahrt von einer Anfangsposition bis zu einer Endposition anzeigen. Die Referenzdaten können auf einer Speichereinheit des Fahrzeugs gespeichert werden. Die Speichereinheit kann eingerichtet sein, Referenzdaten für eine Referenz-Trajektorie über eine bestimmte Nenndistanz (z.B. von 50 Metern) zu speichern.According to one aspect, a control unit for a reversing assistance system of a vehicle, in particular a multi-lane road motor vehicle, is described. The control unit is configured to determine reference data related to forward travel of the vehicle, the reference data indicating a reference trajectory of the vehicle for forward travel from an initial position to an end position. The reference data may be stored on a storage unit of the vehicle. The storage unit may be configured to store reference trajectory reference data over a given nominal distance (e.g., 50 meters).

Die Referenzdaten können z.B. Positionsinformation in Bezug auf eine Vielzahl von Positionen auf der Referenz-Trajektorie umfassen. Die Positionsinformation für eine Position kann z.B. Koordinaten der Position anzeigen. Des Weiteren können die Referenzdaten Orientierungsinformation in Bezug auf eine Orientierung des Fahrzeugs an der Vielzahl von Positionen umfassen. Alternativ oder ergänzend können die Referenzdaten Krümmungsinformation in Bezug auf die Krümmung einer Vielzahl von Segmenten der Referenz-Trajektorie umfassen. Somit kann anhand der Referenzdaten in präziser Weise die Referenz-Trajektorie von der Anfangsposition bis zu der Endposition angezeigt werden.The reference data may e.g. Include position information related to a plurality of positions on the reference trajectory. The position information for a position may be e.g. Show coordinates of the position. Further, the reference data may include orientation information regarding an orientation of the vehicle at the plurality of positions. Alternatively or additionally, the reference data may include curvature information related to the curvature of a plurality of segments of the reference trajectory. Thus, based on the reference data, the reference trajectory can be precisely displayed from the initial position to the final position.

Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, auf Basis der Referenzdaten eine Rückfahr-Trajektorie für eine Rückwärtsfahrt von der Endposition bis zu der Anfangsposition zu ermitteln. Eine Lenkvorrichtung des Fahrzeugs kann dann im Rahmen des Rückfahrassistenzsystems bei der Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Rückfahr-Trajektorie gesteuert werden. Insbesondere kann die Lenkvorrichtung des Fahrzeugs bei der Rückwärtsfahrt in automatischer Weise derart angesteuert werden, dass das Fahrzeug entlang der Rückfahr-Trajektorie von der Endposition zu der Anfangsposition zurückgeführt wird.The control unit is further set up on the basis of the reference data to determine a return trajectory for a reverse drive from the end position to the initial position. A steering device of the vehicle can then be controlled in the context of the reverse assistance system in the reverse drive of the vehicle in response to the return trajectory. In particular, the vehicle steering device may be automatically driven in reverse such that the vehicle is returned along the return trajectory from the end position to the initial position.

Die Rückfahr-Trajektorie kann bevorzugt derart ermittelt werden, dass die Rückfahr-Trajektorie zumindest an einer Position eine höhere maximale Fahrgeschwindigkeit ermöglicht als die Referenz-Trajektorie. Insbesondere kann ein Verlauf der Rückfahr-Trajektorie gegenüber dem Verlauf der Referenz-Trajektorie angepasst werden, so dass das Fahrzeug entlang der Rückfahr-Trajektorie zumindest an einer Position mit einer höheren Fahrgeschwindigkeit gefahren werden kann als entlang der Referenz-Trajektorie, ohne dabei die jeweilige Trajektorie zu verlassen. Beispielsweise kann der Verlauf der Rückfahr-Trajektorie gegenüber dem Verlauf der Referenz-Trajektorie abgerundet werden. Mit anderen Worten, die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Rückfahr-Trajektorie derart zu ermitteln, dass die Rückfahr-Trajektorie zumindest in einem Abschnitt einer abgerundeten Version der Referenz-Trajektorie entspricht. Insbesondere kann in der Rückfahr-Trajektorie eine Kurve der Referenz-Trajektorie abgerundet sein.The return trajectory can preferably be determined such that the return trajectory at least at one position allows a higher maximum travel speed than the reference trajectory. In particular, a course of the return trajectory can be adapted to the course of the reference trajectory, so that the vehicle along the return trajectory can be driven at least at a position with a higher driving speed than along the reference trajectory, without the respective trajectory to leave. For example, the course of the return trajectory can be rounded off from the course of the reference trajectory. In other words, the control unit may be configured to determine the return trajectory such that the return trajectory corresponds at least in a section of a rounded version of the reference trajectory. In particular, in the return trajectory, a curve of the reference trajectory can be rounded.

Bei der Vorwärtsfahrt entlang der Referenz-Trajektorie hat das Fahrzeug typischerweise einen bestimmten Abdeckungsbereich rechts und links neben der Referenz-Trajektorie abgedeckt. Die Referenz-Trajektorie kann z.B. die Position eines Referenzpunktes des Fahrzeugs von der Anfangsposition bis zu der Endposition zeigen. Dabei kann der Referenzpunkt z.B. der Mittelpunkt der Hinterachse des Fahrzeugs ein. Der Abdeckungsbereich zeigt dann den Bereich neben der Referenz-Trajektorie an, der von dem Fahrzeug bei der Vorwärtsfahrt abgedeckt wurde. Der Abdeckungsbereich kann z.B. auf Basis der Fahrzeugabmessungen und auf Basis der Orientierungsinformation ermittelt werden. Es kann davon ausgegangen werden, dass dieser Abdeckungsbereich auch für eine Rückwärtsfahrt zur Verfügung steht. Die Rückfahr-Trajektorie kann dann derart in den Abdeckungsbereich gelegt werden, um eine Fahrgeschwindigkeits-optimierte Rückfahr-Trajektorie bereitzustellen.During forward travel along the reference trajectory, the vehicle typically covered a certain coverage area to the right and left of the reference trajectory. For example, the reference trajectory may show the position of a reference point of the vehicle from the initial position to the final position. In this case, the reference point, for example, the center of the rear axle of the vehicle a. The coverage area then displays the area adjacent to the reference trajectory covered by the vehicle in forward travel. The coverage area can be determined, for example, on the basis of the vehicle dimensions and on the basis of the orientation information. It It can be assumed that this coverage area is also available for a reverse drive. The return trajectory may then be placed in the coverage area so as to provide a vehicle speed optimized return trajectory.

Durch die Bereitstellung einer derartigen Rückfahr-Trajektorie für ein Rückfahrassistenzsystem kann der Komfort des Rückfahrassistenzsystems erhöht werden.By providing such a return trajectory for a reverse assistance system, the comfort of the reversing assistance system can be increased.

Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, Umfelddaten bezüglich eines Umfelds der Referenz-Trajektorie zu ermitteln. Die Umfelddaten können dabei mittels ein oder mehrerer Umfeldsensoren (z.B. Bildkamera, Ultraschallsensor, LIDAR-Sensor, Radarsensor, etc.) des Fahrzeugs ermittelt werden. Die Rückfahr-Trajektorie kann dann auch auf Basis der Umfelddaten ermittelt werden. Insbesondere kann auf Basis der Umfelddaten ein Freiraum im Umfeld der Referenz-Trajektorie ermittelt werden. Dabei kann der Freiraum einen Bereich im Umfeld der Referenz-Trajektorie anzeigen, in dem sich das Fahrzeug kollisionsfrei bewegen kann. Beispielsweise können auf Basis der Umfelddaten ein oder mehrere Hindernisse im Umfeld der Referenz-Trajektorie detektiert werden, und der Freiraum kann durch die ein oder mehreren Hindernisse begrenzt werden.The control unit may be configured to determine environmental data relating to an environment of the reference trajectory. The environment data can be determined by means of one or more environment sensors (for example image camera, ultrasound sensor, LIDAR sensor, radar sensor, etc.) of the vehicle. The return trajectory can then also be determined on the basis of the environmental data. In particular, a free space in the vicinity of the reference trajectory can be determined based on the environmental data. The free space can indicate an area in the vicinity of the reference trajectory in which the vehicle can move without collision. For example, one or more obstacles in the vicinity of the reference trajectory can be detected on the basis of the environment data, and the free space can be limited by the one or more obstacles.

Die Rückfahr-Trajektorie kann dann derart ermittelt werden, dass das Fahrzeug bei der Rückwärtsfahrt innerhalb des durch die Umfelddaten angezeigten Freiraums verbleibt. Durch die Berücksichtigung von Umfelddaten können die Möglichkeiten für die Ermittlung einer Fahrgeschwindigkeits-optimierten Rückfahr-Trajektorie erweitert werden. Insbesondere kann so eine Rückfahr-Trajektorie bereitgestellt werden, die erhöhte Fahrgeschwindigkeiten ermöglicht.The return trajectory can then be determined in such a way that the vehicle remains in reverse travel within the free space indicated by the environment data. By considering environmental data, the possibilities for determining a driving speed-optimized return trajectory can be expanded. In particular, such a return trajectory can be provided which allows increased travel speeds.

Die Umfelddaten bezüglich des Umfelds der Referenz-Trajektorie können während der Vorwärtsfahrt erfasst werden. So können in zuverlässiger Weise Umfelddaten in Bezug auf die gesamte Trajektorie zwischen Anfangsposition und Endposition bereitgestellt werden. Alternativ oder ergänzend können die Umfelddaten bezüglich des Umfelds der Referenz-Trajektorie während der Rückwärtsfahrt erfasst werden. So können aktuelle Umfelddaten in Bezug auf aktuelle Hindernisse bereitgestellt (die ggf. bei der Vorwärtsfahrt noch nicht im Erfassungsbereich der ein oder mehreren Umfeldsensoren waren) und bei der Ermittlung der Rückfahr-Trajektorie berücksichtigt werden.The environment data relating to the environment of the reference trajectory can be detected during forward travel. In this way, it is possible reliably to provide environment data relating to the entire trajectory between the starting position and the end position. Alternatively or additionally, the environment data relating to the environment of the reference trajectory during reverse travel can be detected. Thus, current environment data can be provided in relation to current obstacles (which may not have been within the detection range of the one or more environment sensors during the forward motion) and in the determination of the return trajectory.

Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Rückfahr-Trajektorie derart zu ermitteln, dass die Rückfahr-Trajektorie im Durchschnitt für die Rückwärtsfahrt von der Endposition bis zu der Anfangsposition eine höhere maximale Fahrgeschwindigkeit ermöglicht als die Referenz-Trajektorie. So kann der Komfort eines Rückfahrassistenzsystems weiter erhöht werden.The control unit may be configured to determine the return trajectory in such a way that the return trajectory on the average for the reverse drive from the end position to the starting position allows a higher maximum driving speed than the reference trajectory. Thus, the comfort of a reversing assistance system can be further increased.

Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die Rückfahr-Trajektorie derart zu ermitteln, dass die Rückfahr-Trajektorie eine geringere betraglich maximale Krümmung aufweist als die Referenz-Trajektorie. Mit anderen Worten, die Rückfahr-Trajektorie kann derart ermittelt werden, dass der betraglich größte Krümmungswert auf der Rückfahr-Trajektorie kleiner ist als der betraglich größte Krümmungswert auf der Referenz-Trajektorie. Durch die Betrachtung der Krümmung der Rückfahr-Trajektorie kann in zuverlässiger Weise eine Rückfahr-Trajektorie bereitgestellt werden, die eine erhöhte Fahrgeschwindigkeit ermöglicht.Alternatively or additionally, the control unit may be configured to determine the return trajectory in such a way that the return trajectory has a smaller maximum curvature than the reference trajectory. In other words, the return trajectory can be determined such that the greatest curvature value on the return trajectory is smaller than the largest curvature value on the reference trajectory. By considering the curvature of the return trajectory, a return trajectory can be provided in a reliable manner, which enables an increased travel speed.

Die Referenz-Trajektorie kann an einer Position eine betraglich maximale Lenkwinkeländerung aufweisen. Mit anderen Worten, an einer bestimmten Position entlang der Referenz-Trajektorie weist die Referenz-Trajektorie ein Maximum des Betrags der Lenkwinkeländerung auf. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Rückfahr-Trajektorie derart zu ermitteln, dass eine betraglich maximale Lenkwinkeländerung der Rückfahr-Trajektorie kleiner ist als die betraglich maximale Lenkwinkeländerung der Referenz-Trajektorie. Mit anderen Worten, die Rückfahr-Trajektorie kann derart ermittelt werden, dass die Rückfahr-Trajektorie eine vom Betrag her kleinere maximale Lenkwinkeländerung aufweist als die Referenz-Trajektorie. Durch die Betrachtung der maximalen Lenkwinkeländerung der Rückfahr-Trajektorie kann in zuverlässiger Weise eine Rückfahr-Trajektorie bereitgestellt werden, die eine erhöhte Fahrgeschwindigkeit ermöglicht.The reference trajectory can have a maximum amount of steering angle change at one position. In other words, at a certain position along the reference trajectory, the reference trajectory has a maximum of the amount of steering angle change. The control unit can be set up to determine the return trajectory in such a way that a maximum amount of steering angle change of the return trajectory is smaller than the maximum steering angle change of the reference trajectory. In other words, the return trajectory can be determined in such a way that the return trajectory has a maximum smaller steering angle change than the reference trajectory. By considering the maximum change in the steering angle of the return trajectory can be provided in a reliable manner a return trajectory, which allows an increased vehicle speed.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Rückfahrassistenzsystem eines Fahrzeugs beschrieben. Die Steuereinheit ist eingerichtet, Referenzdaten in Bezug auf eine Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs zu ermitteln, wobei die Referenzdaten eine Referenz-Trajektorie des Fahrzeugs für die Vorwärtsfahrt von einer Anfangsposition bis zu einer Endposition anzeigen. Außerdem ist die Steuereinheit eingerichtet, Umfelddaten bezüglich eines Umfelds der Referenz-Trajektorie zu ermitteln. Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, auf Basis der Referenzdaten und auf Basis der Umfelddaten eine Rückfahr-Trajektorie für eine Rückwärtsfahrt von der Endposition bis zu der Anfangsposition zu ermitteln. Durch die Berücksichtigung von Umfelddaten bei der Ermittlung der Rückwärts-Trajektorie für ein Rückfahrassistenzsystem kann der Komfort des Rückfahrassistenzsystems erhöht werden (insbesondere durch Bereitstellung einer Rückfahr-Trajektorie, die eine erhöhte Fahrgeschwindigkeit ermöglicht). According to a further aspect, a control unit for a reversing assistance system of a vehicle is described. The control unit is configured to determine reference data related to forward travel of the vehicle, the reference data indicating a reference trajectory of the vehicle for forward travel from an initial position to an end position. In addition, the control unit is set up to determine environmental data relating to an environment of the reference trajectory. The control unit is further configured to determine a return trajectory for a reverse drive from the end position to the starting position on the basis of the reference data and on the basis of the environment data. By taking into account environmental data in the determination of the backward trajectory for a reversing assistance system, the comfort of the reversing assistance system can be increased (in particular by providing a reversing trajectory which allows an increased driving speed).

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Ermittlung einer Rückfahr-Trajektorie für ein Rückfahrassistenzsystem eines Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von Referenzdaten in Bezug auf eine Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs, wobei die Referenzdaten eine Referenz-Trajektorie des Fahrzeugs für die Vorwärtsfahrt von einer Anfangsposition bis zu einer Endposition anzeigen. Außerdem umfasst das Verfahren das Ermitteln, auf Basis der Referenzdaten, einer Rückfahr-Trajektorie für eine Rückwärtsfahrt von der Endposition bis zu der Anfangsposition. Dabei wird die Rückfahr-Trajektorie derart ermittelt, dass die Rückfahr-Trajektorie zumindest an einer Position eine höhere maximale Fahrgeschwindigkeit ermöglicht als die Referenz-Trajektorie.According to a further aspect, a method for determining a return trajectory for a reversing assistance system of a vehicle is described. The method includes determining reference data related to forward travel of the vehicle, the reference data indicating a reference trajectory of the vehicle for forward travel from an initial position to an end position. In addition, the method includes determining, based on the reference data, a reverse trajectory for a reverse travel from the end position to the initial position. In this case, the return trajectory is determined in such a way that the return trajectory enables a higher maximum travel speed at least at one position than the reference trajectory.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Ermittlung einer Rückfahr-Trajektorie für ein Rückfahrassistenzsystem eines Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von Referenzdaten in Bezug auf eine Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs, wobei die Referenzdaten eine Referenz-Trajektorie des Fahrzeugs für die Vorwärtsfahrt von einer Anfangsposition bis zu einer Endposition anzeigen. Außerdem umfasst das Verfahren das Ermitteln von Umfelddaten bezüglich eines Umfelds der Referenz-Trajektorie. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Ermitteln, auf Basis der Referenzdaten und auf Basis der Umfelddaten, einer Rückfahr-Trajektorie für eine Rückwärtsfahrt von der Endposition bis zu der Anfangsposition.According to a further aspect, a method for determining a return trajectory for a reversing assistance system of a vehicle is described. The method includes determining reference data related to forward travel of the vehicle, the reference data indicating a reference trajectory of the vehicle for forward travel from an initial position to an end position. In addition, the method comprises determining environmental data relating to an environment of the reference trajectory. Furthermore, the method comprises determining, based on the reference data and based on the environmental data, a reverse trajectory for a reverse drive from the end position to the starting position.

Die oben beschriebenen Aspekte wurden in Zusammenhang mit einem Rückfahrassistenzsystem beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die beschriebenen Aspekte in entsprechender Weise auf Fahrerassistenzsysteme angewendet werden können, die eine automatisierte Quer- und/oder Längsführung eines Fahrzeugs umfassen. Insbesondere sind die beschriebenen Aspekte auf Fahrerassistenzsystem zum Rangieren des Fahrzeugs anwendbar. Dabei kann, insbesondere in den Ansprüchen, der Begriff „Rückfahrassistenzsystem“ durch den Begriff „Fahrerassistenzsystem“, der Begriff „Vorwärtsfahrt“ durch den Begriff „Referenzfahrt“, der Begriff „Rückwärtsfahrt“ durch den Begriff „erneute Fahrt“ und/oder der Begriff „Rückfahr-Trajektorie“ durch den Begriff „Fahr-Trajektorie“ ersetzt werden.The aspects described above have been described in the context of a reverse assistance system. It should be noted, however, that the described aspects can be applied in a corresponding manner to driver assistance systems that include an automated lateral and / or longitudinal guidance of a vehicle. In particular, the aspects described are applicable to the driver assistance system for maneuvering the vehicle. In this case, in particular in the claims, the term "rear-assistance system" by the term "driver assistance system", the term "forward drive" by the term "reference travel", the term "reverse" by the term "re-ride" and / or the term " Reversing trajectory "can be replaced by the term" driving trajectory ".

Gemäß einem weiteren Aspekt wird somit eine Steuereinheit für ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs beschrieben, wobei das Fahrerassistenzsystem eine automatisierte Quer- und/oder Längsführung des Fahrzeugs umfasst (insbesondere zumindest eine automatisierte Querführung). Die Steuereinheit ist eingerichtet, Referenzdaten in Bezug auf eine Referenzfahrt des Fahrzeugs zu ermitteln. Die Referenzdaten zeigen dabei eine Referenz-Trajektorie des Fahrzeugs für die Referenzfahrt von einer Anfangsposition bis zu einer Endposition an. Die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte für eine „Vorwärtsfahrt“ sind in entsprechender Weise auf eine allgemeine Referenzfahrt anwendbar.According to a further aspect, a control unit for a driver assistance system of a vehicle is thus described, wherein the driver assistance system comprises an automated transverse and / or longitudinal guidance of the vehicle (in particular at least one automated lateral guidance). The control unit is set up to determine reference data relating to a reference travel of the vehicle. The reference data indicate a reference trajectory of the vehicle for reference travel from an initial position to an end position. The "forward travel" aspects described in this document are equally applicable to general homing.

Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, auf Basis der Referenzdaten eine Fahr-Trajektorie für eine erneute Fahrt zwischen der Anfangsposition und der Endposition zu ermitteln. Die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte in Bezug auf eine Rückwärtsfahrt gelten in entsprechender Weise für eine erneute Fahrt. Des Weiteren gelten die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte in Bezug auf eine Rückfahr-Trajektorie in entsprechender Weise für eine Fahr-Trajektorie.The control unit is further set up on the basis of the reference data to determine a driving trajectory for a new journey between the starting position and the end position. The aspects relating to reverse driving described in this document apply equally to a new journey. Furthermore, the aspects described in this document with respect to a return trajectory apply correspondingly to a driving trajectory.

Eine Lenkvorrichtung des Fahrzeugs kann dann im Rahmen des Fahrerassistenzsystems bei der erneuten Fahrt des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahr-Trajektorie gesteuert werden. Insbesondere kann die Lenkvorrichtung des Fahrzeugs bei der erneuten Fahrt in automatischer Weise derart angesteuert werden, dass das Fahrzeug entlang der Fahr-Trajektorie geführt wird.A steering device of the vehicle can then be controlled in the context of the driver assistance system during the re-travel of the vehicle as a function of the driving trajectory. In particular, the steering device of the vehicle can be automatically controlled in the re-travel in such a way that the vehicle is guided along the driving trajectory.

Die Fahr-Trajektorie kann derart ermittelt werden, dass die Fahr-Trajektorie zumindest an einer Position eine höhere maximale Fahrgeschwindigkeit ermöglicht als die Referenz-Trajektorie. Durch die Bereitstellung einer derartigen Fahr-Trajektorie für ein Fahrerassistenzsystem kann der Komfort des Fahrerassistenzsystems erhöht werden.The driving trajectory can be determined in such a way that the driving trajectory enables a higher maximum driving speed than the reference trajectory at least at one position. By providing such a driving trajectory for a driver assistance system, the comfort of the driver assistance system can be increased.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Ermittlung einer Fahr-Trajektorie für ein Fahrerassistenzsystem mit automatisierter Quer- und/oder Längsführung eines Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von Referenzdaten in Bezug auf eine Referenzfahrt des Fahrzeugs, wobei die Referenzdaten eine Referenz-Trajektorie des Fahrzeugs für die Referenzfahrt von einer Anfangsposition bis zu einer Endposition anzeigen. Außerdem umfasst das Verfahren das Ermitteln, auf Basis der Referenzdaten, einer Fahr-Trajektorie für eine erneute Fahrt zwischen der Anfangsposition und der Endposition. Die Fahr-Trajektorie wird dabei derart ermittelt, dass die Fahr-Trajektorie zumindest an einer Position eine höhere maximale Fahrgeschwindigkeit ermöglicht als die Referenz-Trajektorie.According to a further aspect, a method for determining a driving trajectory for a driver assistance system with automated lateral and / or longitudinal guidance of a vehicle is described. The method includes determining reference data related to a reference travel of the vehicle, the reference data indicating a reference trajectory of the vehicle for reference travel from an initial position to an end position. In addition, the method includes determining, based on the reference data, a driving trajectory for a re-travel between the starting position and the ending position. In this case, the driving trajectory is determined in such a way that the driving trajectory enables a higher maximum driving speed than the reference trajectory, at least at one position.

Die Referenzfahrt kann bevorzugt eine Vorwärtsfahrt (in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs) von der Anfangsposition bis zu der Endposition sein. Alternativ kann die Referenzfahrt eine Rückwärtsfahrt (in Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs) von der Anfangsposition bis zu der Endposition sein. Die erneute Fahrt kann eine Fahrt in Richtung zu der Endposition oder eine Fahrt in Richtung zu der Anfangsposition sein. Des Weiteren kann die erneute Fahrt eine Vorwärtsfahrt oder eine Rückwärtsfahrt sein. Bevorzugt ist die erneute Fahrt eine Rückwärtsfahrt in Richtung zu der Anfangsposition.The reference travel may preferably be a forward travel (in the forward direction of the vehicle) from the initial position to the final position. Alternatively, the reference travel may be a reverse travel (in the backward direction of the vehicle) from the initial position to the final position. The re-ride may be a ride towards the end position or a ride toward the starting position be. Furthermore, the re-ride may be a forward drive or a reverse drive. Preferably, the re-ride is a reverse drive toward the initial position.

In einem weiteren bevorzugten Beispiel sind die Referenzfahrt und die erneute Fahrt jeweils eine Vorwärtsfahrt von der Anfangsposition bis zu der Endposition. So kann einem Fahrzeug eine Referenz-Trajektorie erlernt werden, die durch die Steuereinheit für eine erneute Fahrt optimiert wird, um höhere maximale Fahrgeschwindigkeiten zu ermöglichen.In another preferred example, the reference travel and the re-travel are each a forward travel from the initial position to the final position. Thus, a vehicle can be taught a reference trajectory, which is optimized by the control unit for a re-ride to allow higher maximum driving speeds.

Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, bei der erneuten Fahrt auf Basis der Fahr-Trajektorie eine automatisierte Querführung und eine automatisierte Längsführung durchzuführen. Ggf. kann die Steuereinheit ein Steuersignal von einer Fernbedienung des Fahrzeugs empfangen und daraufhin die Längsführung des Fahrzeugs veranlassen. So kann ein Nutzer des Fahrzeugs die Längsführung des Fahrzeugs mittels einer Fernbedienung steuern.The control unit may be configured to perform an automated lateral guidance and an automated longitudinal guidance during the renewed travel on the basis of the driving trajectory. Possibly. The control unit may receive a control signal from a remote control of the vehicle and then cause the longitudinal guidance of the vehicle. Thus, a user of the vehicle can control the longitudinal guidance of the vehicle by means of a remote control.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein mehrspuriges Fahrzeug (insbesondere ein Straßenkraftfahrzeug z.B. ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus) beschrieben, das eine in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit umfasst.According to a further aspect, a multi-lane vehicle (in particular a road motor vehicle, for example a passenger car or a lorry or a bus) is described which comprises a control unit described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch eines der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.In another aspect, a software (SW) program is described. The SW program may be set up to be executed on a processor (e.g., on a controller of a vehicle) and thereby execute one of the methods described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch eines der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.In another aspect, a storage medium is described. The storage medium may include a SW program configured to be executed on a processor and thereby execute one of the methods described in this document.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be understood that the methods, devices and systems described herein may be used alone as well as in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, devices, and systems described herein may be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

1 ein beispielhaftes zweispuriges Fahrzeug;
2 ein beispielhaftes Fahrmanöver;
3a eine beispielhafte Fahrgeschwindigkeits-optimierte Rückfahr-Trajektorie;
3b beispielhafte Lenkwinkel- und Lenkwinkeländerungsverläufe; und
4a und 4b Ablaufdiagramme von beispielhaften Verfahren zur Ermittlung einer Rückfahr-Trajektorie für ein Rückfahrmanöver.

Furthermore, the invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments. Show

1 an exemplary two-lane vehicle;
2 an exemplary driving maneuver;
3a an exemplary vehicle speed optimized reverse trajectory;
3b exemplary steering angle and steering angle variation curves; and
4a and 4b Flowcharts of exemplary methods for determining a return trajectory for a reversing maneuver.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Bereitstellung einer Rückfahr-Trajektorie für ein Rückfahrmanöver. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften mehrspurigen, insbesondere zweispurigen, Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 umfasst eine Vorderachse 110 und eine Hinterachse 120. Dabei kann über eine Lenkvorrichtung der Vorderachse 110 ein bestimmter vorderer Lenkwinkelbereich 111 umgesetzt werden. Ggf. kann das Fahrzeug 100 eine Hinterradlenkvorrichtung aufweisen, mit der ein bestimmter hinterer Lenkwinkelbereich 121 umgesetzt werden kann. Typischerweise ist der vordere Lenkwinkelbereich 111 substantiell größer als der hintere Lenkwinkelbereich 121.As set forth above, the present document is concerned with providing a reverse trajectory for a reversing maneuver. In this context shows 1 a block diagram of an exemplary multi-lane, in particular two-lane, vehicle 100 , The vehicle 100 includes a front axle 110 and a rear axle 120 , It can be a steering device of the front axle 110 a certain front steering angle range 111 be implemented. Possibly. can the vehicle 100 a rear wheel steering device having, with a certain rear steering angle range 121 can be implemented. Typically, the front steering angle range 111 substantially larger than the rear steering angle range 121 ,

Im Folgenden werden die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen auf Basis eines Rückfahrassistenzsystems beschrieben, bei dem eine Referenzfahrt zur Aufzeichnung einer Referenz-Trajektorie in Vorwärtsrichtung erfolgt und bei dem eine erneute Fahrt entlang einer Fahr-Trajektorie in Rückwärtsrichtung entlang einer Rückfahr-Trajektorie erfolgt. Die beschriebene Vorwärtsfahrt ist somit ein Beispiel für eine allgemeine Referenzfahrt und die beschriebene Rückfahr-Trajektorie ist eine Beispiel für eine allgemeine Fahr-Trajektorie. Insbesondere gelten die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte

• in Bezug auf eine Vorwärtsfahrt allgemein für eine Referenzfahrt (die ggf. auch in Rückwärtsrichtung mit einem Fahrzeug 100 gefahren werden kann);
• in Bezug auf eine Rückwärtsfahrt allgemein für eine erneute Fahrt (die ggf. auch in Vorwärtsrichtung mit einem Fahrzeug 100 gefahren werden kann); und/oder
• in Bezug auf eine Rückfahr-Trajektorie allgemein für eine Fahr-Trajektorie (die ggf. auch in der gleichen Richtung gefahren werden kann, wie die Referenz-Trajektorie bei der Referenzfahrt).

The following describes the measures described in this document based on a reversing assistance system, in which a reference travel for recording a reference trajectory in the forward direction takes place and in which a renewed drive along a driving trajectory in the reverse direction takes place along a return trajectory. The described forward travel is thus an example of a general reference travel and the described return trajectory is an example of a general driving trajectory. In particular, the aspects described in this document apply

• in reference to a forward drive in general for a reference run (which possibly also in the reverse direction with a vehicle 100 can be driven);
• in relation to a reverse drive, generally for a new ride (possibly also in the forward direction with a vehicle 100 can be driven); and or
In relation to a return trajectory, in general for a driving trajectory (which, if appropriate, can also be traveled in the same direction as the reference trajectory in reference travel).

Ein Nutzer des Fahrzeugs 100 kann z.B. bei Einfahrt in ein Parkhaus ein Rückfahrassistenzsystem aktivieren. In Reaktion darauf wird von einer Steuereinheit 103 des Fahrzeugs 100 bei einer Vorwärtsfahrt eine Referenz-Trajektorie 203 (siehe 2) erfasst und in einer Speichereinheit 104 gespeichert. Alternativ oder ergänzend kann ggf. automatisch die Erfassung und Speicherung einer Referenz-Trajektorie 203 erfolgen, z.B. wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 gleich wie oder kleiner als ein Geschwindigkeits-Schwellenwert ist (z.B. von 40km/h). So kann die Referenz-Trajektorie 203 bereitgestellt werden, auch wenn der Nutzer zunächst nicht vorhatte, den Rückfahrassistenten zu nutzen.A user of the vehicle 100 For example, when entering a parking garage, it can activate a reversing assistance system. In response, it is controlled by a control unit 103 of the vehicle 100 at a Driving forward a reference trajectory 203 (please refer 2 ) and in a storage unit 104 saved. Alternatively or additionally, if necessary, the detection and storage of a reference trajectory automatically 203 take place, for example, when the driving speed of the vehicle 100 is equal to or less than a speed threshold (eg, 40km / h). So can the reference trajectory 203 be provided, even if the user initially did not intend to use the backup assistant.

Die Speichereinheit 104 kann z.B. als Ringspeicher realisiert sein, auf dem Referenzdaten in Bezug auf eine Referenz-Trajektorie 203 der letzten x Meter einer Vorwärtsfahrt gespeichert werden können (wobei x= 30, 40, 50 oder mehr). Wenn die Vorwärtsfahrt länger als die Nenndistanz von x Metern ist, so können die Referenzdaten in Bezug auf den jeweils am weitesten zurückliegenden Abschnitt der Referenz-Trajektorie 203 mit Referenzdaten in Bezug auf den aktuellen Abschnitt der Referenz-Trajektorie 203 überschrieben werden.The storage unit 104 can be realized, for example, as a ring memory, on the reference data with respect to a reference trajectory 203 the last x meters of forward travel can be stored (where x = 30, 40, 50 or more). If the forward travel is longer than the nominal distance of x meters, then the reference data may be relative to the most distant portion of the reference trajectory 203 with reference data related to the current section of the reference trajectory 203 be overwritten.

Die Referenzdaten bezüglich einer Referenz-Trajektorie 203 kann Positionsinformation 201 in Bezug auf einen Referenzpunkt 101 des Fahrzeugs 100 umfassen, wobei der Referenzpunkt 101 z.B. dem Mittelpunkt der Hinterachse 120 entsprechen kann. Die Referenzdaten in Bezug auf die Position des Referenzpunkts 101 können mit einer bestimmten Abtastrate (z.B. alle 10cm, 5cm, oder weniger) ermittelt werden, so dass anhand der Positionsinformation 201 bzgl. der Position des Referenzpunktes 101 der Verlauf der Referenz-Trajektorie 203 bei der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs 100 in präziser Weise beschrieben werden kann.The reference data with respect to a reference trajectory 203 can position information 201 in relation to a reference point 101 of the vehicle 100, the reference point 101 eg the center of the rear axle 120 can correspond. The reference data related to the position of the reference point 101 can be determined with a specific sampling rate (eg every 10cm, 5cm, or less), so based on the position information 201 regarding the position of the reference point 101 the course of the reference trajectory 203 during the forward travel of the vehicle 100 can be described in a precise manner.

Ein Fahrzeug 100 weist an einer bestimmten Position auf einer Vorwärtsfahrt eine bestimmte Orientierung 102 auf. An einer Position kann daher Orientierungsinformation 202 in Bezug auf eine Verdrehung bzw. Ausrichtung bzw. Orientierung 102 des Fahrzeugs 100 relativ zu dem Referenzpunkt 101 ermittelt werden. Anhand der Orientierungsinformation 202 an der Vielzahl von Positionen der Referenz-Trajektorie 203 kann ein Abdeckungsbereich 204, insbesondere ein Schlauch, um die Referenz-Trajektorie 203 ermittelt werden (siehe 2), der den Bereich anzeigt, an dem sich während der Vorwärtsfahrt eine Komponente (z.B. ein Teil der Karosserie) des Fahrzeugs 100 befunden hat. Der Abdeckungsbereich 204 zeigt somit, bei Annahme von statischen Hindernissen auf der Referenz-Trajektorie 203, den Bereich an, in dem das Fahrzeug 100 kollisionsfrei entlang einer Rückfahr-Trajektorie 213 geführt werden kann. Mit anderen Worten, die Rückfahr-Trajektorie 213 kann derart auf Basis der Referenz-Trajektorie 203 ermittelt werden, dass das Fahrzeug 100 bei der Rückwärtsfahrt entlang der Rückfahr-Trajektorie 213 innerhalb des Abdeckungsbereichs 204 bleibt. So kann, bei Annahme von statischen Hindernissen, eine kollisionsfreie Rückfahrt ermöglicht werden.A vehicle 100 indicates at a certain position on a forward drive a certain orientation 102 on. Orientation information can therefore be displayed at one position 202 with respect to a twist or orientation 102 of the vehicle 100 relative to the reference point 101 be determined. Based on the orientation information 202 at the plurality of positions of the reference trajectory 203 can be a coverage area 204 , in particular a tube, to the reference trajectory 203 be determined (see 2 ) indicating the area where a component (eg, a part of the bodywork) of the vehicle is moving during forward travel 100 has found. The coverage area 204 shows, assuming static obstacles on the reference trajectory 203 , the area in which the vehicle 100 collision-free along a return trajectory 213 can be performed. In other words, the return trajectory 213 can do so based on the reference trajectory 203 be determined that the vehicle 100 when reversing along the return trajectory 213 within the coverage area 204 remains. Thus, assuming static obstacles, a collision-free return journey can be made possible.

Die Referenzdaten bezüglich der bei der Vorwärtsfahrt ermittelten Referenz-Trajektorie 203 können somit für eine Vielzahl von Positionen auf der Referenz-Trajektorie 203 jeweils Positionsinformation 201 umfassen, die die Position des Referenzpunktes 101 des Fahrzeugs 100 anzeigt (z.B. in einem kartesischen Koordinatensystem relativ zu der Anfangsposition der Referenz-Trajektorie 203). The reference data regarding the reference trajectory determined during forward travel 203 can thus handle a variety of positions on the reference trajectory 203 each position information 201 include the position of the reference point 101 of the vehicle 100 indicates (eg in a Cartesian coordinate system relative to the starting position of the reference trajectory 203 ).

Des Weiteren können die Referenzdaten für die Vielzahl von Positionen jeweils Orientierungsinformation 201 in Bezug auf eine Orientierung 102 des Fahrzeugs 100 an der jeweiligen Position anzeigen. So können die Referenz-Trajektorie 203 und der Abdeckungsbereich 204 des Fahrzeugs 100 auf einer Vorwärtsfahrt in präziser Weise beschrieben werden.Furthermore, the reference data for the plurality of positions may each have orientation information 201 in terms of an orientation 102 of the vehicle 100 at the respective position. So can the reference trajectory 203 and the coverage area 204 of the vehicle 100 be described on a forward drive in a precise manner.

Alternativ oder ergänzend können die Referenzdaten für Trajektorien-Segmente zwischen einer Vielzahl von Positionen Krümmungsinformation in Bezug auf eine Krümmung des jeweiligen Trajektorien-Segments umfassen. Die Referenz-Trajektorie 203 kann dann durch eine Sequenz von Krümmungswerten beschrieben werden. Des Weiteren kann durch Interpolation der Sequenz von Krümmungswerten ein Verlauf der Referenz-Trajektorie 203 ermittelt werden (z.B. durch die Verwendung von Klothoiden). Aus den Krümmungswerten kann auch der Abdeckungsbereich 204 des Fahrzeugs bei der Vorwärtsfahrt auf der Referenz-Trajektorie 203 ermittelt werden.Alternatively or additionally, the reference data for trajectory segments between a plurality of positions may include curvature information related to a curvature of the respective trajectory segment. The reference trajectory 203 can then be described by a sequence of curvature values. Furthermore, by interpolation of the sequence of curvature values, a course of the reference trajectory 203 determined (eg by the use of clothoids). From the curvature values can also the coverage area 204 of the vehicle during forward travel on the reference trajectory 203 be determined.

Die Referenzdaten können somit auf unterschiedliche Weise eine Referenz-Trajektorie 203 und einen Abdeckungsbereich 204 eines Fahrzeugs 100 bei einer Vorwärtsfahrt beschreiben. Wenn detektiert wird, dass der Fahrer des Fahrzeugs 100 einen Rückwärtsgang einlegt und/oder wenn der Nutzer des Fahrzeugs 100 über eine Benutzerschnittstelle das Rückfahrassistenzsystem aktiviert, kann auf Basis der Referenzdaten eine Rückfahr-Trajektorie 213 für eine unterstützte Rückfahrt des Fahrzeugs 100 zu dem Anfangspunkt der Referenz-Trajektorie 203 ermittelt werden. Dabei kann die Referenz-Trajektorie 203 derart ermittelt werden, dass das Fahrzeug 100

• den Anfangspunkt der Referenz-Trajektorie 203 erreicht; und/oder
• möglichst weitgehend innerhalb des Abdeckungsbereichs 204 bleibt.

The reference data can thus in different ways a reference trajectory 203 and a coverage area 204 of a vehicle 100 describe in a forward drive. When it is detected that the driver of the vehicle 100 is engaged in a reverse gear and / or if the user of the vehicle 100 activates the reversing assistance system via a user interface can, based on the reference data, a return trajectory 213 for a supported return of the vehicle 100 to the starting point of the reference trajectory 203 be determined. In doing so, the reference trajectory 203 be determined so that the vehicle 100

• the starting point of the reference trajectory 203 reached; and or
• as much as possible within the coverage area 204 remains.

Die ermittelte Rückfahr-Trajektorie 213 kann insbesondere einen Lenkwinkel der Lenkvorrichtung der Vorderachse 110 des Fahrzeugs 100 als Funktion der Position auf der Rückfahr-Trajektorie 213 anzeigen. Der Fahrer des Fahrzeugs 100 kann dann auf Basis der ermittelten Rückfahr-Trajektorie 213 bei der Rückwärtsfahrt unterstützt werden. Insbesondere kann die Lenkvorrichtung des Fahrzeugs 100 automatisch in Abhängigkeit von der Rückfahr-Trajektorie 213 angesteuert werden, um die Querführung des Fahrzeugs 100 zu übernehmen. Andererseits kann die Längsführung des Fahrzeugs 100, insbesondere die Festlegung der Längsgeschwindigkeit und der Fahrrichtung (vorwärts bzw. rückwärts) des Fahrzeugs 100, weiter durch den Fahrer durchgeführt werden. Die Bereitstellung eines derartigen Rückfahrassistenten ermöglicht es einem Fahrer eines Fahrzeugs 100, in komfortabler Weise rückwärts aus einer beengten Verkehrssituation (z.B. auf einem engen Parkhaus) herauszufahren.The determined return trajectory 213 In particular, a steering angle of the steering device of the front axle 110 of the vehicle 100 as a function of position on the return trajectory 213 Show. The driver of the vehicle 100 can then based on the determined return trajectory 213 be assisted in the reverse. In particular, the steering device of the vehicle 100 automatically depending on the return trajectory 213 be controlled to the lateral guidance of the vehicle 100 to take over. On the other hand, the longitudinal guidance of the vehicle 100 , Specifically, the determination of the longitudinal speed and the direction of travel (forward or backward) of the vehicle 100 , to be carried out further by the driver. The provision of such a backup assistant allows a driver of a vehicle 100 to pull out in a comfortable way backwards from a crowded traffic situation (eg on a narrow parking garage).

Aufgrund der o.g. Bedingungen für die Ermittlung der Rückfahr-Trajektorie 213 entspricht die Rückfahr-Trajektorie 213 typischerweise weitestgehend der Referenz-Trajektorie 203. Insbesondere werden dabei enge Kurven, die von dem Fahrer bei der Vorwärtsfahrt gefahren wurden, wieder in Rückwärtsrichtung abgefahren. Dies ist beispielhaft in 3a dargestellt, bei der die auf einer Vorwärtsfahrt erfasste Referenz-Trajektorie 301 von einer Anfangsposition 311 zu einer Endposition 312 eine relativ starke Richtungsänderung bzw. Krümmung aufweist. Bei einer Rückwärtsfahrt müsste das Fahrzeug 100 an dieser Stelle relativ langsam fahren, um das Fahrzeug 100 auf der gespeicherten Trajektorie 301 zu halten.Due to the above conditions for the determination of the return trajectory 213 corresponds to the return trajectory 213 typically largely the reference trajectory 203 , In particular, while tight curves that were driven by the driver in the forward drive, traveled back in the reverse direction. This is exemplary in 3a shown in which the reference trajectory detected on a forward drive 301 from an initial position 311 to an end position 312 has a relatively strong change of direction or curvature. When reversing, the vehicle would have to 100 drive at this point relatively slow to the vehicle 100 on the stored trajectory 301.

Die Steuereinheit 103 kann eingerichtet sein, auf Basis der für die Referenz-Trajektorie 301 gespeicherten Referenzdaten eine optimierte Rückfahr-Trajektorie 302 zu ermitteln, die eine Rückwärtsfahrt von der Endposition 312 zu der Anfangsposition 311 mit einer erhöhten Fahrgeschwindigkeit ermöglicht. Insbesondere kann eine Rückfahr-Trajektorie 302 ermittelt werden, die es dem Fahrer des Fahrzeugs 100 ermöglicht, die Rückwärtsfahrt mit einer erhöhten (vom Fahrer z.B. über ein Fahrpedal festgelegten) Fahrgeschwindigkeit durchzuführen, ohne dass das Fahrzeug 100 dabei von der Rückfahr-Trajektorie 302 abkommt.The control unit 103 can be set up based on the reference trajectory 301 stored reference data to determine an optimized return trajectory 302, a reverse drive from the end position 312 to the starting position 311 with an increased driving speed. In particular, a return trajectory 302 be determined, which is the driver of the vehicle 100 makes it possible to reverse drive with an increased (set by the driver eg via an accelerator pedal) driving speed, without the vehicle 100 doing so by the return trajectory 302 strays.

Die Referenz-Trajektorie 301 kann eine Sequenz von Trajektorien-Segmenten aufweisen, wobei jedes Trajektorien-Segment eine bestimmte Krümmung aufweist. In entsprechender Weise kann die Rückfahr-Trajektorie 302 eine Sequenz von Trajektorien-Segmenten mit jeweiligen Krümmungen aufweisen. The reference trajectory 301 may comprise a sequence of trajectory segments, each trajectory segment having a certain curvature. In a similar way, the return trajectory 302 have a sequence of trajectory segments with respective curvatures.

Die Rückfahr-Trajektorie 302 kann derart ermittelt werden, dass ein Maximalwert der Krümmungen der Rückfahr-Trajektorie 302 kleiner ist als ein Maximalwert der Krümmungen der Referenz-Trajektorie 301.The return trajectory 302 can be determined such that a maximum value of the curvatures of the return trajectory 302 is less than a maximum value of the curvatures of the reference trajectory 301 ,

3b stellt den Lenkwinkel 330 und die Lenkwinkeländerung 340 der Lenkvorrichtung des Fahrzeugs 100 als Funktion der Position 310 auf einer Trajektorie 301, 302 dar. Insbesondere zeigt 3b den Verlauf 331 des Lenkwinkels 330 und den Verlauf 341 der Lenkwinkeländerung 340 bei einer Rückfahrt entlang der Referenz-Trajektorie 301. Des Weiteren zeigt 3b den Verlauf 332 des Lenkwinkels 330 und den Verlauf 342 der Lenkwinkeländerung 340 bei einer Rückfahrt entlang einer optimierten Rückfahr-Trajektorie 302. Typischerweise ist die maximal mögliche Fahrgeschwindigkeit auf einer Trajektorie 301, 302 von der maximalen Lenkwinkeländerung 340 auf der Trajektorie 301, 302 abhängig. Insbesondere sinkt mit steigender maximaler Lenkwinkeländerung 340 auf einer Trajektorie 301, 302 die maximal mögliche Fahrgeschwindigkeit (z.B. in umgekehrt proportionaler Weise). Die Rückfahr-Trajektorie 302 kann daher derart ermittelt werden, dass der Betrag einer maximalen Lenkwinkeländerung 340 der Rückfahr-Trajektorie 302 kleiner ist als der Betrag einer maximalen Lenkwinkeländerung 340 der Referenz-Trajektorie 301. 3b sets the steering angle 330 and the steering angle change 340 the steering device of the vehicle 100 as a function of position 310 on a trajectory 301 . 302 in particular shows 3b The progress 331 the steering angle 330 and the course 341 the steering angle change 340 on a return journey along the reference trajectory 301 , Further shows 3b The progress 332 the steering angle 330 and the course 342 the steering angle change 340 on a return journey along an optimized return trajectory 302 , Typically, the maximum possible travel speed is on a trajectory 301 . 302 from the maximum steering angle change 340 on the trajectory 301 . 302 dependent. In particular, decreases with increasing maximum steering angle change 340 on a trajectory 301 . 302 the maximum possible driving speed (eg in inversely proportional manner). The return trajectory 302 can therefore be determined such that the amount of a maximum change in steering angle 340 the return trajectory 302 less than the amount of maximum steering angle change 340 the reference trajectory 301.

Das Fahrzeug 100 kann ein oder mehrere Umfeldsensoren 105 umfassen, wie z.B. ein oder mehrere Bildkameras, Ultraschallsensoren, Radarsensoren, LIDAR-Sensoren, etc. Die Steuereinheit 103 kann eingerichtet sein, mittels der ein oder mehreren Umfeldsensoren 105 Umfelddaten in Bezug auf die in Vorwärtsrichtung gefahrene Referenz-Trajektorie 301 zu ermitteln. Insbesondere können auf Basis der Umfelddaten ein oder mehrere Hindernisse 320 im Umfeld der Referenz-Trajektorie 301 ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann auf Basis der Umfelddaten ein Freiraum 321 seitlich neben der Referenz-Trajektorie 301 ermittelt werden, wobei der Freiraum 321 einen Bereich neben der Referenz-Trajektorie 301 anzeigt, in dem sich das Fahrzeug 100 frei bewegen kann. Der Freiraum 321 geht dabei typischerweise über den Abdeckungsbereich 204 hinaus. The vehicle 100 can be one or more environmental sensors 105 include, such as one or more image cameras, ultrasonic sensors, radar sensors, LIDAR sensors, etc. The control unit 103 may be arranged by means of the one or more environment sensors 105 Environment data relating to the forward trajectory trajectory 301 to investigate. In particular, one or more obstacles may be based on the environmental data 320 in the environment of the reference trajectory 301 be determined. Alternatively or additionally, on the basis of the environment data, a free space 321 laterally next to the reference trajectory 301 be determined, the free space 321 an area next to the reference trajectory 301 indicating where the vehicle is 100 can move freely. The open space 321 typically goes beyond the coverage area 204 out.

Die Umfelddaten können bereits während der Vorwärtsfahrt erfasst werden. Somit kann in zuverlässiger Weise über den gesamten Bereich der Referenz-Trajektorie 301 der verfügbare Freiraum 321 ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend können die Umfelddaten bei der Rückwärtsfahrt erfasst werden. So können aktuelle Umfelddaten und insbesondere aktuelle (bewegliche) Hindernisse 320 erfasst und bei der Ermittlung der Rückwärts-Trajektorie 302 berücksichtigt werden.The environment data can already be recorded during forward travel. Thus, the free space available over the entire area of the reference trajectory 301 can be reliably determined 321 be determined. Alternatively or additionally, the environment data can be detected during reversing. This allows current environment data and in particular current (moving) obstacles 320 recorded and in the determination of the backward trajectory 302 be taken into account.

Es können somit enge Kurven auf einer Referenz-Trajektorie 301 im Vorfeld erkannt werden. Des Weiteren kann eine Optimierung der Trajektorie 301 geprüft werden. Beispielsweise kann überprüft werden, ob ein Abrunden der Trajektorie 301 möglich ist, um eine derart optimierte Rückfahr-Trajektorie 302 mit höherer Geschwindigkeit abfahren zu können. Dafür kann Umfeldsensorik 105 (z.B. Ultraschallsensoren, Lidar, Radar, Kamera, etc.) verwendet werden, die erkennt ob für die optimierte Rückfahr-Trajektorie 302 der erforderliche Freiraum 321 existiert. Falls der Freiraum 321 existiert, kann das Fahrzeug 100 automatisiert auf der optimierten Rückfahr-Trajektorie 302 geführt werden.It can thus close curves on a reference trajectory 301 be recognized in advance. Furthermore, an optimization of the trajectory 301 being checked. For example, it can be checked whether a rounding off of the trajectory 301 is possible in order to achieve such an optimized return trajectory 302 to leave at a higher speed. For this can environment sensors 105 (eg ultrasonic sensors, lidar, radar, camera, etc.) can be used, which detects whether for the optimized return trajectory 302 the required space 321 exist. If the clearance 321 exists, the vehicle can 100 automated on the optimized return trajectory 302 be guided.

4a zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zur Ermittlung einer Rückfahr-Trajektorie 302 für ein Rückfahrassistenzsystem eines Fahrzeugs 100. Die Rückfahr-Trajektorie 302 kann für eine automatisierte Querführung des Fahrzeugs 100 bei einer Rückwärtsfahrt verwendet werden. 4a shows a flowchart of an exemplary method 400 for determining a return trajectory 302 for a reversing assistance system of a vehicle 100 , The return trajectory 302 can be used for an automated lateral guidance of the vehicle 100 be used in a reverse drive.

Das Verfahren 400 umfasst das Ermitteln 401 von Referenzdaten in Bezug auf eine Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs 100. Dabei zeigen die Referenzdaten eine Referenz-Trajektorie 301 des Fahrzeugs 100 für die Vorwärtsfahrt von einer Anfangsposition 311 bis zu einer Endposition 312 an. Die Referenzdaten können für einen Vielzahl von Positionen auf der Referenz-Trajektorie 301 eine entsprechende Vielzahl von Datensätzen umfassen. Ein Datensatz kann dabei Positioninformation und/oder Orientierungsinformation des Fahrzeugs an der jeweiligen Position umfassen. Alternativ oder ergänzend kann ein Datensatz Krümmungsinformation umfassen.The procedure 400 includes determining 401 reference data relating to a forward drive of the vehicle 100 , The reference data show a reference trajectory 301 of the vehicle 100 for the forward drive from an initial position 311 up to an end position 312 at. The reference data can be used for a variety of positions on the reference trajectory 301 include a corresponding plurality of records. A data record may include position information and / or orientation information of the vehicle at the respective position. Alternatively or additionally, a data record may include curvature information.

Das Verfahren 400 umfasst weiter das Ermitteln 402 auf Basis der Referenzdaten einer Rückfahr-Trajektorie 302 für eine Rückwärtsfahrt von der Endposition 312 bis zu der Anfangsposition 311. Die Rückwärtsfahrt kann dabei durch das Rückfahrassistenzsystem unterstützt werden. Insbesondere kann die Querführung des Fahrzeugs 100 automatisch auf Basis der Rückfahr-Trajektorie 302 erfolgen. Andererseits kann die Längsführung des Fahrzeugs 100, insbesondere die Einstellung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100, durch einen Fahrer des Fahrzeugs 100 erfolgen.The procedure 400 further includes determining 402 based on the reference data of a return trajectory 302 for a reverse drive from the end position 312 up to the starting position 311 , The reverse drive can be supported by the reversing assistance system. In particular, the transverse guidance of the vehicle 100 automatically based on the return trajectory 302 respectively. On the other hand, the longitudinal guidance of the vehicle 100 , in particular the adjustment of the driving speed of the vehicle 100 by a driver of the vehicle 100 respectively.

Die Rückfahr-Trajektorie 302 kann derart ermittelt werden, dass die Rückfahr-Trajektorie 302 zumindest an einer Position 310 eine höhere maximale Fahrgeschwindigkeit ermöglicht als die Referenz-Trajektorie 301. Dabei kann die maximale Fahrgeschwindigkeit derart definiert sein, dass bei Fahren mit der maximalen Fahrgeschwindigkeit gerade noch eine Fahrt entlang der Rückfahr-Trajektorie 302 möglich ist. Eine höhere Fahrgeschwindigkeit würde dazu führen, dass das Fahrzeug 100 von der Rückfahr-Trajektorie 302 abkommt (insbesondere weil die Lenkvorrichtung des Fahrzeugs 100 typischerweise eine bestimmte maximale Lenkgeschwindigkeit aufweist).The return trajectory 302 can be determined such that the return trajectory 302 at least at one position 310 allows a higher maximum travel speed than the reference trajectory 301 , In this case, the maximum driving speed can be defined such that when driving at the maximum driving speed just a ride along the return trajectory 302 is possible. A higher driving speed would cause the vehicle 100 from the return trajectory 302 decreases (in particular because the steering device of the vehicle 100 typically has a certain maximum steering speed).

Durch Ermittlung einer Rückfahr-Trajektorie 302, die zumindest an ein oder mehreren Positionen eine erhöhte maximale Fahrgeschwindigkeit ermöglicht, kann der Komfort eines Rückfahrassistenzsystems erhöht werden.By determining a return trajectory 302 , which allows at least one or more positions increased maximum travel speed, the comfort of a reverse assistance system can be increased.

4b zeigt ein Ablaufdiagramm eines weiteres beispielhaften Verfahrens 410 zur Ermittlung einer Rückfahr-Trajektorie 302 für ein Rückfahrassistenzsystem eines Fahrzeugs 100. Das Verfahren 410 kann mit den Aspekten des Verfahrens 400 kombiniert werden, und/oder umgekehrt. 4b shows a flowchart of another exemplary method 410 for determining a return trajectory 302 for a reversing assistance system of a vehicle 100 , The procedure 410 may be combined with the aspects of method 400, and / or vice versa.

Das Verfahren 410 umfasst das Ermitteln 411 von Referenzdaten in Bezug auf eine Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs 100, wobei die Referenzdaten eine Referenz-Trajektorie 301 des Fahrzeugs 100 für die Vorwärtsfahrt von einer Anfangsposition 311 bis zu einer Endposition 312 anzeigen. Außerdem umfasst das Verfahren 410 das Ermitteln 412 von Umfelddaten bezüglich eines Umfelds der Referenz-Trajektorie 301. Des Weiteren umfasst das Verfahren 410 das Ermitteln 413 auf Basis der Referenzdaten und auf Basis der Umfelddaten einer Rückfahr-Trajektorie 302 für eine Rückwärtsfahrt von der Endposition 312 bis zu der Anfangsposition 311.The procedure 410 includes determining 411 reference data relating to a forward drive of the vehicle 100 , where the reference data is a reference trajectory 301 of the vehicle 100 for the forward drive from an initial position 311 up to an end position 312 Show. In addition, the process includes 410 the determining 412 of environmental data relating to an environment of the reference trajectory 301 , Furthermore, the method includes 410 the determining 413 based on the reference data and on the basis of the environment data of a return trajectory 302 for a reverse drive from the end position 312 up to the starting position 311 ,

Durch die Berücksichtigung von Umfelddaten bei der Ermittlung einer Rückfahr-Trajektorie 302 für ein Rückfahrassistenzsystem, kann insbesondere eine Rückfahr-Trajektorie 302 ermittelt werden, die von der aufgezeichneten Referenz-Trajektorie 301 abweicht und so eine höhere maximale Fahrgeschwindigkeit ermöglicht. So kann der Komfort des Rückfahrassistenzsystems erhöht werden.By considering environment data in the determination of a return trajectory 302 for a reversing assistance system, in particular, a return trajectory 302 to be determined by the recorded reference trajectory 301 deviates, allowing a higher maximum driving speed. Thus, the comfort of the reversing assistance system can be increased.

Die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen ermöglichen ein schnelleres und ein komfortableres automatisierte Führung im Rahmen einer Fahrerassistenzfunktion im Rangierbereich, insbesondere bei einem Rückfahrassistenzsystem.The measures described in this document enable faster and more comfortable automated guidance in the context of a driver assistance function in the maneuvering area, in particular in the case of a reversing assistance system.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and figures are intended to illustrate only the principle of the proposed methods, apparatus and systems.

Claims

Control unit (103) for a reversing assistance system of a vehicle (100); wherein the control unit (103) is arranged to: - determine reference data relating to forward travel of the vehicle (100); the reference data indicating a reference trajectory (301) of the forward travel vehicle (100) from an initial position (311) to an end position (312); and - determine, based on the reference data, a return trajectory (302) for reversing from the end position (312) to the initial position (311); wherein the return trajectory (302) is determined in such a way that the return trajectory (302) allows a higher maximum travel speed than the reference trajectory (301) at least at one position (310).

Control unit (103) according to Claim 1 wherein the control unit (103) is arranged to: - determine environment data relating to an environment of the reference trajectory (301); and - to determine the return trajectory (302) also on the basis of the environment data.

Control unit (103) according to Claim 2 wherein the control unit (103) is set up to: - determine a free space (321) in the environment of the reference trajectory (301) on the basis of the environment data; and - determining the return trajectory (302) such that the vehicle (100) remains in the space (321) when reversing.

Control unit (103) according to Claim 3 wherein the free space (321) indicates an area around the reference trajectory (301) in which the vehicle (100) can move without collision.

Control unit (103) according to one of Claims 3 to 4 wherein the control unit (103) is set up to - detect one or more obstacles (320) in the vicinity of the reference trajectory (301) on the basis of the environment data; and - to limit the clearance (321) by the one or more obstacles (320).

Control unit (103) according to one of Claims 2 to 5 wherein the control unit (103) is adapted to detect the environment data relating to the environment of the reference trajectory (301) by means of one or more environmental sensors (105) of the vehicle (100) during the forward drive; and / or - while reversing.

Control unit (103) according to one of the preceding claims, wherein the control unit (103) is adapted to determine the return trajectory (302) such that the return trajectory (302) on average for the reverse drive from the end position (312) to to the initial position (311) allows a higher maximum travel speed than the reference trajectory (301).

Control unit (103) according to one of the preceding claims, wherein the control unit (103) is set up to determine the return trajectory (302) such that the return trajectory (302) at least in a section of a rounded version of the reference trajectory ( 301).

Control unit (103) according to one of the preceding claims, wherein the control unit (103) is set up to determine the return trajectory (302) such that the return trajectory (302) has a smaller maximum curvature than the reference trajectory ( 301).

Control unit (103) according to one of the preceding claims, wherein - The reference trajectory (301) at a position (310) has a maximum amount of steering angle change (340); and - the control unit (103) is arranged to determine the return trajectory (302) such that a maximum amount of steering angle change (340) of the return trajectory (302) is smaller than the maximum amount of steering angle change (340) of the reference trajectory ( 301).

Control unit (103) according to one of the preceding claims, wherein the control unit (103) is arranged to control a steering device of the vehicle (100) during the reverse travel of the vehicle (100) in dependence on the return trajectory (302).

Control unit (103) according to one of the preceding claims, wherein the reference data, Position information (201) with respect to a plurality of positions (310) on the reference trajectory (301); and - Orientation information (202) with respect to an orientation (102) of the vehicle (100) at the plurality of positions (310).

Control unit (103) for a reversing assistance system of a vehicle (100); wherein the control unit (103) is arranged to: - determine reference data relating to forward travel of the vehicle (100); wherein the reference data is a reference trajectory (301) of the Indicate vehicle (100) for forward travel from an initial position (311) to an end position (312); - to determine environmental data relating to an environment of the reference trajectory (301); and - on the basis of the reference data and on the basis of the environment data to determine a return trajectory (302) for a reverse drive from the end position (312) to the initial position (311).

A method (400) for determining a return trajectory (302) for a reversing assistance system of a vehicle (100); the method comprising (400) - determining (401) reference data relating to forward travel of the vehicle (100); the reference data indicating a reference trajectory (301) of the forward travel vehicle (100) from an initial position (311) to an end position (312); and - determining (402) based on the reference data of a return trajectory (302) for a reverse travel from the end position (312) to the initial position (311); wherein the return trajectory (302) is determined in such a way that the return trajectory (302) allows a higher maximum travel speed than the reference trajectory (301) at least at one position (310).

A method (410) for determining a reversing trajectory (302) for a reversing assistance system of a vehicle (100); the method (410) comprising - determining (411) reference data relating to forward travel of the vehicle (100); the reference data indicating a reference trajectory (301) of the forward travel vehicle (100) from an initial position (311) to an end position (312); - determining (412) environment data relating to an environment of the reference trajectory (301); and - determining (413) on the basis of the reference data and on the basis of the environment data of a return trajectory (302) for a reversing from the end position (312) to the starting position (311).

Control unit (103) for a driver assistance system of a vehicle (100), which comprises an automated transverse and / or longitudinal guidance of the vehicle (100); wherein the control unit (103) is set up, - to determine reference data relating to a reference travel of the vehicle (100); the reference data indicating a reference trajectory (301) of the reference travel vehicle (100) from an initial position (311) to an end position (312); and - based on the reference data to determine a driving trajectory (302) for a re-journey between the initial position (311) and the end position (312); wherein the driving trajectory (302) is determined in such a way that the driving trajectory (302) enables a higher maximum driving speed than the reference trajectory (301) at least at one position (310).

Method for determining a driving trajectory (302) for a driver assistance system with automated lateral and / or longitudinal guidance of a vehicle (100); the method comprises - determining reference data relating to a reference travel of the vehicle (100); the reference data indicating a reference trajectory (301) of the reference travel vehicle (100) from an initial position (311) to an end position (312); and - determining, based on the reference data, a driving trajectory (302) for a re-run between the starting position (311) and the ending position (312); wherein the driving trajectory (302) is determined in such a way that the driving trajectory (302) enables a higher maximum driving speed than the reference trajectory (301) at least at one position (310).