DE102018212998A1 - Method for driving a vehicle in a parking environment - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Führen eines Fahrzeugs (100) in einer Parkumgebung von einer Startposition (1) zu einer Zielposition (5) vorgeschlagen. Die Parkumgebung weist eine zentrale Einrichtung (120) auf, welche dem Fahrzeug (100) eine Zielposition (5) zuweist. Ferner ist vorgesehen, dass die Parkumgebung eine Vielzahl von Leiteinrichtungen umfasst, welche jeweils ein Sichtfeld aufweisen, in dem die jeweilige Leiteinrichtung das Fahrzeug (100) sowie Hindernisse erkennen kann. Das Führen eines Fahrzeugs (100) von der Startposition (1) zu der Zielposition (5) umfasst in einem ersten Schritt a) das Planen einer Route von der Startposition (1) zu der Zielposition (5) durch die zentrale Einrichtung (120), wobei die Route eine Abfolge von Leiteinrichtungen umfasst, welche das Fahrzeug (100) nacheinander zu der Zielposition (5) führen werden. Anschließend bestimmt eine Leiteinrichtung auf der Route in einem nachfolgenden Schritt b) eine Trajektorie, wobei die Trajektorie das Fahrzeug (100) zur Zielposition (5) oder zu einer Übergabeposition (2, 3) führt und wobei die Trajektorie vollständig innerhalb eines Sichtfeldes der Leiteinrichtung liegt. Die bestimmte Trajektorie wird in einem folgenden Schritt c) durch die Leiteinrichtung an das Fahrzeug (100) übermittelt und das Fahrzeug (100) wird entlang der übermittelten Trajektorie geführt. Die Schritte b) und c) werden für jede weitere Leiteinrichtung der Route wiederholt, wobei die Leiteinrichtungen auf der Route die Führung des Fahrzeugs (100) jeweils an einer Übergabeposition (2) beginnen und das Fahrzeug (100) zu einer weiteren Übergabeposition (3) oder zu der Zielposition (5) führen.Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Fahrzeug (100), eine Leiteinrichtung, eine zentrale Einrichtung (120) und eine Parkumgebung, welche jeweils zur Verwendung mit dem Verfahren eingerichtet sind.A method for guiding a vehicle (100) in a parking environment from a starting position (1) to a target position (5) is proposed. The parking environment has a central device (120) which assigns a target position (5) to the vehicle (100). It is further provided that the parking area comprises a plurality of guidance devices, each of which has a field of vision in which the respective guidance device can recognize the vehicle (100) and obstacles. In a first step a), guiding a vehicle (100) from the starting position (1) to the target position (5) includes planning a route from the starting position (1) to the target position (5) through the central device (120), the route comprising a sequence of guidance devices which will guide the vehicle (100) to the target position (5) in succession. A guide device on the route then determines a trajectory in a subsequent step b), the trajectory leading the vehicle (100) to the target position (5) or to a transfer position (2, 3) and the trajectory lying completely within a field of vision of the guide device , In a subsequent step c), the determined trajectory is transmitted to the vehicle (100) by the guide device and the vehicle (100) is guided along the transmitted trajectory. Steps b) and c) are repeated for each additional guide device of the route, the guide devices on the route beginning to guide the vehicle (100) at a transfer position (2) and the vehicle (100) to a further transfer position (3) or lead to the target position (5). Further aspects of the invention relate to a vehicle (100), a guiding device, a central device (120) and a parking environment, which are each set up for use with the method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Führen eines Fahrzeugs in einer Parkumgebung von einer Startposition zu einer Zielposition, wobei die Parkumgebung eine zentrale Einrichtung aufweist, welche dem Fahrzeug eine Zielposition zuweist. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Fahrzeug, eine Leiteinrichtung, eine zentrale Einrichtung und eine Parkumgebung, welche jeweils zur Verwendung mit dem Verfahren eingerichtet sind.The invention relates to a method for guiding a vehicle in a parking environment from a starting position to a target position, the parking environment having a central device which assigns the vehicle a target position. Further aspects of the invention relate to a vehicle, a control device, a central device and a parking environment, which are each set up for use with the method.
Stand der TechnikState of the art
Moderne Fahrzeuge sind mit Fahrerassistenzsystemen ausgestattet, um den Fahrer eines Fahrzeugs bei der Durchführung verschiedener Fahrmanöver zu unterstützen. Dabei sind im Stand der Technik automatische und semiautomatische Systeme bekannt. Bei automatischen Systemen wird das durchzuführende Fahrmanöver automatisch vom Fahrerassistenzsystem sowohl hinsichtlich der Längsführung als auch hinsichtlich der Querführung des Fahrzeugs durchgeführt. Hierbei wird unter Längsführung das Beschleunigen bzw. Abbremsen des Fahrzeugs verstanden und unter Querführung wird die Lenkung des Fahrzeugs verstanden. Bei einem semi-automatischen System führt der Fahrer des Fahrzeugs entweder die Längsführung durch und die Querführung wird vom Fahrerassistenzsystem übernommen, oder die Querführung wird vom Fahrer des Fahrzeugs durchgeführt und die Längsführung wird vom Fahrerassistenzsystem übernommen.Modern vehicles are equipped with driver assistance systems to support the driver of a vehicle in performing various driving maneuvers. Automatic and semi-automatic systems are known in the prior art. In the case of automatic systems, the driving maneuver to be carried out is carried out automatically by the driver assistance system with regard to both the longitudinal guidance and the lateral guidance of the vehicle. Here, longitudinal guidance is understood to mean the acceleration or braking of the vehicle and transverse guidance is understood to mean the steering of the vehicle. In a semi-automatic system, the driver of the vehicle either performs the longitudinal guidance and the lateral guidance is carried out by the driver assistance system, or the lateral guidance is carried out by the driver of the vehicle and the longitudinal guidance is carried out by the driver assistance system.
Im Stand der Technik sind Verfahren bekannt, um einem Fahrzeug in einer Parkumgebung eine Zielposition zuzuweisen, das Fahrzeug automatisiert ohne das Eingreifen eines Fahrers zu der Zielposition zu führen und das Fahrzeug an der Zielposition abzustellen. Derartige Verfahren sind als automatisiertes Valet-Parking (AVP) bekannt.Methods are known in the prior art for assigning a target position to a vehicle in a parking environment, automatically guiding the vehicle to the target position without the intervention of a driver, and parking the vehicle at the target position. Such methods are known as automated valet parking (AVP).
Aus
Nachteilig am bekannten Stand der Technik ist, dass für das Führen von Fahrzeugen durch eine zentrale Einrichtung der Parkumgebung eine hochgenaue Karte erforderlich ist. Das Erstellen einer solchen Karte ist mit hohem Aufwand und hohen Kosten verbunden. Es besteht somit Bedarf nach einem Verfahren zum Führen von Fahrzeugen, welches keine hochgenaue Karte der gesamten Parkumgebung benötigt.A disadvantage of the known prior art is that a highly precise map is required for guiding vehicles through a central facility in the parking area. The creation of such a map is associated with great effort and high costs. There is therefore a need for a method of driving vehicles that does not require a highly accurate map of the entire parking area.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es wird ein Verfahren zum Führen eines Fahrzeugs in einer Parkumgebung von einer Startposition zu einer Zielposition vorgeschlagen. Die Parkumgebung weist eine zentrale Einrichtung auf, welche dem Fahrzeug eine Zielposition zuweist. Ferner ist vorgesehen, dass die Parkumgebung eine Vielzahl von Leiteinrichtungen umfasst, welche jeweils ein Sichtfeld aufweisen, in dem die jeweilige Leiteinrichtung das Fahrzeug sowie Hindernisse erkennen kann.A method for guiding a vehicle in a parking environment from a starting position to a target position is proposed. The parking area has a central device which assigns a target position to the vehicle. It is further provided that the parking area comprises a plurality of guidance devices, each of which has a field of vision in which the respective guidance device can recognize the vehicle and obstacles.
Das Führen eines Fahrzeugs von der Startposition zu der Zielposition umfasst in einem ersten Schritt a) das Planen einer Route von der Startposition zu der Zielposition durch die zentrale Einrichtung, wobei die Route eine Abfolge von Leiteinrichtungen umfasst, welche das Fahrzeug nacheinander zu der Zielposition führen werden. Anschließend bestimmt eine Leiteinrichtung auf der Route in einem nachfolgenden Schritt b) eine Trajektorie, wobei die Trajektorie das Fahrzeug zur Zielposition oder zu einer Übergabeposition führt und wobei die Trajektorie vollständig innerhalb eines Sichtfeldes der Leiteinrichtung liegt.In a first step a) guiding a vehicle from the starting position to the target position comprises planning a route from the starting position to the target position through the central device, the route comprising a sequence of guide devices which will guide the vehicle to the target position one after the other , A guide device on the route then determines a trajectory in a subsequent step b), the trajectory leading the vehicle to the target position or to a transfer position and the trajectory lying completely within a field of vision of the guide device.
Die bestimmte Trajektorie wird in einem folgenden Schritt c) an das Fahrzeug übermittelt und das Fahrzeug wird entlang der übermittelten Trajektorie geführt. Bevorzugt erfolgt das Übermitteln der bestimmten Trajektorie an das Fahrzeug durch die Leiteinrichtung, welche die Trajektorie bestimmt hat. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Leiteinrichtung die bestimmte Trajektorie an die zentrale Einrichtung überträgt, wobei die zentrale Einrichtung die bestimmte Trajektorie an das Fahrzeug weiterleiten kann.The determined trajectory is transmitted to the vehicle in a subsequent step c) and the vehicle is guided along the transmitted trajectory. The transmission of the determined trajectory to the vehicle is preferably carried out by the control device which determined the trajectory. Alternatively or additionally, it is possible for the guiding device to transmit the specific trajectory to the central device, wherein the central device can forward the specific trajectory to the vehicle.
Sofern das Fahrzeug die Zielposition noch nicht erreicht hat, werden die Schritte b) und c) für jede weitere Leiteinrichtung der Route wiederholt, wobei die Leiteinrichtungen auf der Route die Führung des Fahrzeugs jeweils an einem Übergabeposition beginnen und das Fahrzeug zu einer weiteren Übergabeposition oder zu der Zielposition führen.If the vehicle has not yet reached the target position, steps b) and c) are repeated for each additional guidance device of the route, the guidance devices on the route beginning in each case guiding the vehicle at a transfer position and moving the vehicle to a further transfer position the target position.
Die Parkumgebung, bei der es sich beispielsweise um ein Parkhaus, eine Tiefgarage oder eine offene Parkfläche handeln kann, umfasst eine Vielzahl von Stellplätzen, eine Vielzahl von Leiteinrichtungen und eine zentrale Einrichtung. Optional kann die Parkumgebung zusätzlich Stellplatzbelegungssensoren umfassen, welche die Belegung einzelner Stellplätze erkennen und an die zentrale Einrichtung melden. Bevorzugt sind die Leiteinrichtungen derart ausgestaltet, dass diese die Belegung der Stellplätze erkennen und an die zentrale Einrichtung weiterleiten. Des Weiteren kann optional vorgesehen sein, die Parkumgebung mit Markierungen wie Landmarken zur Unterstützung und Justage der Positionserfassung auszustatten.The parking area, which can be, for example, a parking garage, an underground car park or an open parking area, comprises a large number of parking spaces, a large number of guidance devices and a central device. Optionally, the parking area can also include parking space occupancy sensors that detect the occupancy of individual parking spaces and report them to the central facility. The guide devices are preferably designed such that they recognize the occupancy of the parking spaces and forward them to the central device. Furthermore, it can optionally be provided to provide the parking area with markings such as landmarks to support and adjust the position detection.
Die Leiteinrichtungen verfügen jeweils über mindestens einen Umfeldsensor, mit dem diese innerhalb eines Sichtfeldes Fahrzeuge, insbesondere das zu führende Fahrzeug, sowie Hindernisse erfassen können. Des Weiteren ist die Leiteinrichtung bevorzugt eingerichtet, Begrenzungen wie Wände oder Säulen zu ermitteln und Flächen innerhalb eines im Sichtfeld liegenden Teilbereichs der Parkumgebung zu erfassen, die von Fahrzeugen befahren werden können. Diese ermittelten Daten über den Teilbereich der Parkumgebung werden zur Erstellung einer Karte verwendet, auf deren Basis die Leiteinrichtung Trajektorien bestimmt.The guidance devices each have at least one environment sensor with which they can detect vehicles, in particular the vehicle to be guided, and obstacles within a field of vision. Furthermore, the guiding device is preferably set up to determine boundaries such as walls or columns and to detect areas within a partial area of the parking area within the field of vision that can be driven on by vehicles. This determined data about the partial area of the parking area is used to create a map, on the basis of which the guidance device determines trajectories.
Durch die Leiteinrichtungen werden bevorzugt sowohl bewegliche bzw. dynamische Hindernisse wie andere Fahrzeuge oder Fußgänger als auch statische Hindernisse wie Wände, Säulen oder andere feste Begrenzungen erfasst. Bevorzugt wird aus den erfassten beweglichen Hindernissen eine Verkehrsdichte bestimmt, wobei hierzu die Leiteinrichtungen bevorzugt die erfassten beweglichen Hindernisse, also insbesondere die in ihrem Sichtbereich erfassten Fahrzeuge inklusive einer bestimmten Fahrtrichtung an die zentrale Einrichtung melden. Bevorzugt wird aus den erfassten beweglichen Hindernissen auch eine potentielle Kollisionsgefahr bestimmt und bei Bedarf eine Anpassung der Fahrzeugbewegung wie z.B. eine Geschwindigkeitsreduzierung oder eine Notbremsung eingeleitet.The guidance devices preferably detect both movable or dynamic obstacles such as other vehicles or pedestrians and static obstacles such as walls, columns or other fixed boundaries. A traffic density is preferably determined from the detected movable obstacles, with the guidance devices preferably reporting the detected movable obstacles to the central device, in particular the vehicles detected in their field of vision, including a specific direction of travel. A potential collision risk is preferably also determined from the detected movable obstacles and, if necessary, an adaptation of the vehicle movement, e.g. speed reduction or emergency braking initiated.
Bevorzugt sind die Leiteinrichtungen eingerichtet, Informationen über belegte und freie Stellplätze, welche in ihrem Sichtfeld erkennbar sind, zu erfassen und an die zentrale Einrichtung zu übermitteln. Diese Informationen können auch die Position des parkenden Fahrzeugs relativ zu Stellplatzbegrenzungen wie beispielsweise Markierungen oder Wände enthalten, um beispielsweise die verfügbare Stellplatzfläche zu bestimmen und den Stellplatz für geeignete Fahrzeuggrößen freizugeben. Alternativ oder zusätzlich können für das Erkennen der Belegung der Stellplätze in der Parkumgebung weitere Sensoren angeordnet sein, die mit der zentralen Einrichtung in Verbindung stehen.The control devices are preferably set up to record information about occupied and free parking spaces, which are recognizable in their field of vision, and to transmit them to the central device. This information can also include the position of the parked vehicle relative to parking space limitations such as markings or walls, for example, to determine the available parking space area and to release the parking space for suitable vehicle sizes. As an alternative or in addition, further sensors can be arranged in the parking area in order to recognize the occupancy of the parking spaces.
Bevorzugt sind die Leiteinrichtungen jeweils dazu eingerichtet, eine Trajektorie zu planen, mit der ein Fahrzeug innerhalb des Sichtbereichs der Leiteinrichtung von einer Position zu einer weiteren Position geführt werden kann. Eine Trajektorie stellt dabei eine Bahnkurve dar, der das Fahrzeug folgen kann, um von der Position zu der weiteren Position zu gelangen. Liegen die Startposition und die Zielposition beide in dem Sichtbereich derselben Leiteinrichtung, so wird durch die Leiteinrichtung eine Trajektorie ermittelt, welche das Fahrzeug von der Startposition zur Zielposition führt und diese Trajektorie wird an das Fahrzeug übertragen. Da ein Sichtfeld einer Leiteinrichtung in der Regel nur einen Teilbereich der Parkumgebung erfasst, wirken mehrere Leiteinrichtungen zusammen und führen das Fahrzeug dabei jeweils innerhalb ihres Sichtbereichs. Ein Sichtbereich einer Leiteinrichtung entspricht dabei einem Teilbereich der Parkumgebung, der der entsprechenden Leiteinrichtung zugeordnet ist, wobei sich Sichtbereiche von Leiteinrichtungen teilweise überlappen können, so dass sich entsprechend auch die Teilbereiche der Parkumgebung überlappen können.The guide devices are preferably each configured to plan a trajectory with which a vehicle can be guided from one position to another position within the field of vision of the guide device. A trajectory represents a trajectory that the vehicle can follow in order to get from the position to the further position. If the start position and the target position are both in the field of view of the same guide device, the guide device determines a trajectory which leads the vehicle from the start position to the target position and this trajectory is transmitted to the vehicle. Since a field of vision of a guidance device generally only covers a sub-area of the parking area, several guidance devices interact and guide the vehicle in each case within their viewing area. A visual area of a guidance device corresponds to a partial area of the parking area that is assigned to the corresponding guiding device, wherein visual areas of guiding devices can partially overlap, so that the partial areas of the parking area can overlap accordingly.
Die zentrale Einrichtung ist bevorzugt eingerichtet, die Vergabe von Stellplätzen in der Parkumgebung zu koordinieren. Informationen über freie Stellplätze und/oder deren verfügbare Fläche können Beispielsweise über die Sensoren der Leiteinrichtungen und/oder über weitere, in der Parkumgebung angeordnete Belegungssensoren erhalten werden.The central facility is preferably set up to coordinate the allocation of parking spaces in the parking area. Information about free parking spaces and / or their available area can be obtained, for example, via the sensors of the control devices and / or via further occupancy sensors arranged in the parking area.
Zum Parken eines Fahrzeugs unter Verwendung des vorgeschlagenen Verfahrens wird dieses bevorzugt an einer Abgabestelle abgestellt und der Fahrer verlässt bevorzugt das Fahrzeug. Das Fahrzeug nimmt Kontakt mit der zentralen Einrichtung auf. Die Kontaktaufnahme erfolgt bevorzugt bereits vor dem Abstellen des Fahrzeugs an der Abgabestelle. Beispielsweise kann die Kontaktaufnahme erfolgen, sobald das Fahrzeug in einen der Parkumgebung zugeordneten Bereich einfährt. Dies kann beispielsweise über eine direkte Kommunikationsverbindung geschehen oder beispielsweise indirekt über eine der Leiteinrichtungen oder über ein Netzwerk wie das Internet geschehen. Von der zentralen Einrichtung wird dem Fahrzeug ein freier Stellplatz als Zielposition zugewiesen.To park a vehicle using the proposed method, it is preferably parked at a delivery point and the driver preferably leaves the vehicle. The vehicle contacts the central facility. Contact is preferably made before the vehicle is parked at the delivery point. For example, contact can be made as soon as the vehicle enters an area assigned to the parking area. This can be done, for example, via a direct communication link or, for example, indirectly via one of the control devices or via a network such as the Internet. A free parking space is assigned to the vehicle as the target position by the central device.
Die zentrale Einrichtung plant ferner eine Route, entlang der das Fahrzeug zu der Zielposition geführt werden soll. Vorteilhafterweise berücksichtigt die zentrale Einrichtung dabei eine unter Verwendung der Leiteinrichtungen erfasste Verkehrsdichte und mögliche Engpässe oder Blockaden auf den möglichen Routen. Diese Route wird in Form einer Liste erstellt, welche eine Abfolge von Leiteinrichtungen darstellt und repräsentiert damit eine Abfolge von Teilbereichen der Parkumgebung, die von dem Fahrzeug auf dem Weg zur Zielposition zu durchqueren sind. Dabei ist vorgesehen, dass die Leiteinrichtungen gemäß der mit der Route festgelegten Reihenfolge nacheinander für das Führen des Fahrzeugs verantwortlich sind. Die durch die zentrale Einrichtung geplante Route wird an die betreffenden Leiteinrichtungen übermittelt, wobei hierzu beispielsweise drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationsmittel verwendet werden können. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Route mit der Abfolge der Leiteinrichtungen auch an das zu führende Fahrzeug übermittelt wird.The central facility also plans a route along which the vehicle is to be guided to the target position. The central device advantageously takes into account a traffic density detected using the guidance devices and possible bottlenecks or blockages on the possible routes. This route is created in the form of a list which represents a sequence of guidance devices and thus represents a sequence of subareas of the parking area which the vehicle has to cross on the way to the target position. It is provided that the guidance devices are responsible for driving the vehicle in succession in accordance with the sequence defined with the route. The route planned by the central device is transmitted to the relevant control devices, it being possible, for example, to use wired or wireless communication means for this purpose. Furthermore, it can be provided that the route with the sequence of the guidance devices is also transmitted to the vehicle to be guided.
Zunächst übernimmt die erste Leiteinrichtung der Route die Führung des Fahrzeugs, wobei eine Trajektorie bestimmt wird, die das Fahrzeug zur Zielposition führt, sofern die Zielposition ebenfalls im Sichtbereich der ersten Leiteinrichtung liegt, oder zu einer Übergabeposition führt, an der die Verantwortlichkeit für das Führen des Fahrzeugs auf die in der Route nachfolgende Leiteinrichtung übergeht. Für das Bestimmen der Trajektorie verwendet die Leiteinrichtung bevorzugt eine unter Verwendung des mindestens einen Umfeldsensors erstellte Karte des im Sichtfeld der Leiteinrichtung liegenden Teilbereichs der Parkumgebung.First of all, the first guide device of the route takes over the guidance of the vehicle, whereby a trajectory is determined which leads the vehicle to the target position, provided that the target position is also in the field of vision of the first guide device, or to a transfer position at which the responsibility for driving the Vehicle passes to the guidance device following in the route. To determine the trajectory, the guide device preferably uses a map of the subarea of the parking area lying in the field of view of the parking area, which map is created using the at least one environment sensor.
Die Trajektorie wird an das Fahrzeug übermittelt und durch Aktuatoren des Fahrzeugs ausgeführt. Das Fahrzeug übernimmt dabei sowohl eine Längsführung, also das Beschleunigen und Abbremsen, als auch eine Querführung, also die Lenkung, ohne dass es eines Eingriffs durch einen Fahrer bedarf.The trajectory is transmitted to the vehicle and executed by actuators of the vehicle. The vehicle performs longitudinal guidance, that is, acceleration and braking, as well as lateral guidance, that is, steering, without the need for an intervention by a driver.
Ist am Ende der Trajektorie die Zielposition erreicht, so wird das Fahrzeug abgestellt und das Verfahren endet. Erreicht das Fahrzeug am Ende der Trajektorie eine Übergabeposition, so geht dort die Führung des Fahrzeugs auf die gemäß der von der zentralen Einrichtung erstellten Route nachfolgende Leiteinrichtung über. Es wird anschließend erneut eine Trajektorie bestimmt und an das Fahrzeug übermittelt. Diese Abfolge wird wiederholt, bis die Zielposition erreicht ist.If the target position is reached at the end of the trajectory, the vehicle is parked and the process ends. If the vehicle reaches a transfer position at the end of the trajectory, the guidance of the vehicle there changes to the guide device following the route created by the central device. A trajectory is then determined again and transmitted to the vehicle. This sequence is repeated until the target position is reached.
Zum Führen des Fahrzeugs von dem Stellplatz, an dem das Fahrzeug abgestellt wurde, zu einer Abholposition, an der das Fahrzeug durch einen Fahrer wieder übernommen wird, kann das vorgeschlagene Verfahren entsprechend angewendet werden, wobei die Startposition dann die Position ist, an der das Fahrzeug zuvor abgestellt wurde, und die Zielposition die Abholposition ist.The proposed method can be used accordingly to guide the vehicle from the parking space at which the vehicle was parked to a pick-up position at which the vehicle is picked up again by a driver, the starting position then being the position at which the vehicle was previously parked and the target position is the pick-up position.
Bevorzugt wird die Route durch die zentrale Einrichtung neu geplant, falls die zentrale Einrichtung während der Führung des Fahrzeugs eine neue Zielposition festlegt oder falls erkannt wurde, dass die bisherige Route blockiert ist.The route through the central facility is preferably rescheduled if the central facility defines a new destination position while driving the vehicle or if it is recognized that the previous route is blocked.
Eine Neuzuweisung einer Zielposition kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn die Parkumgebung auch von nicht-automatisierten Fahrzeugen genutzt wird und die bisherige Zielposition nun durch ein anderes Fahrzeug blockiert wird.A reassignment of a target position may be necessary, for example, if the parking area is also used by non-automated vehicles and the previous target position is now blocked by another vehicle.
Bevorzugt erfolgt durch die Leiteinrichtungen eine kontinuierliche Überwachung der jeweiligen Sichtfelder. Wird dabei von der Leiteinrichtung, welche gerade das Fahrzeug führt, ein Hindernis erkannt, so wird die Trajektorie aktualisiert und die aktualisierte Trajektorie an das Fahrzeug übermittelt. Auf diese Weise können neu auftretende Hindernisse umfahren werden. Wird durch die Leiteinrichtung festgestellt, dass aufgrund eines Hindernisses keine Trajektorie zur Zielposition bzw. zu einer Übergabeposition ermittelt werden kann, so erfolgt bevorzugt eine Benachrichtigung der zentralen Einrichtung und ein Neuplanen der Route durch die zentrale Einrichtung. Bevorzugt werden alle erfassten Fahrzeuge bzw. bewegliche Hindernisse an die zentrale Einrichtung gemeldet, so dass die zentrale Einrichtung über Informationen über die Dichte des Verkehrs sowie potentielle Hindernisse in der Parkumgebung verfügt.The control devices preferably continuously monitor the respective fields of vision. If an obstacle is recognized by the control device which is currently guiding the vehicle, the trajectory is updated and the updated trajectory is transmitted to the vehicle. In this way, emerging obstacles can be avoided. If the control device determines that no trajectory to the target position or to a transfer position can be determined due to an obstacle, the central device preferably notifies and the route is rescheduled by the central device. All detected vehicles or moving obstacles are preferably reported to the central device, so that the central device has information about the density of the traffic and potential obstacles in the parking area.
Bevorzugt überlappen sich die Sichtfelder von jeweils mindestens zwei Leitfeinrichtungen teilweise, wobei eine Übergabeposition von einer Leiteinrichtung zu einer weiteren Leiteinrichtung innerhalb des überlappenden Sichtbereichs der beiden Leiteinrichtungen liegt. Bei der Planung der Route wird entsprechend die Abfolge der Leiteinrichtungen so gewählt, dass sich die Sichtfelder zweier in der Route aufeinanderfolgender Leiteinrichtungen teilweise überlappen.The fields of view of at least two guide devices preferably overlap partially, a transfer position from one guide device to another guide device being within the overlapping field of view of the two guide devices. When planning the route, the sequence of the guidance devices is selected in such a way that the fields of vision of two guidance devices which follow one another in the route partially overlap.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, eine Leiteinrichtung umfassend mindestens einen Umfeldsensor, eine Recheneinrichtung, eine Fahrzeugkommunikationseinrichtung und Mittel zur Kommunikation mit einer zentralen Einrichtung bereitzustellen. Die Leiteinrichtung ist bevorzugt für die Verwendung mit einem der hierin beschriebenen Verfahren eingerichtet. Daher gelten im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebene Merkmale entsprechend für die Leiteinrichtung und umgekehrt im Zusammenhang mit der Leiteinrichtung beschriebene Merkmale gelten auch entsprechend für die Verfahren.Another aspect of the invention is to provide a control device comprising at least one environment sensor, a computing device, a vehicle communication device and means for communication with a central device. The guide device is preferably set up for use with one of the methods described herein. Features described in connection with the method therefore apply accordingly to the control device and vice versa, features described in connection with the control device also apply accordingly to the methods.
Die Fahrzeugkommunikationseinrichtung ist bevorzugt eingerichtet, über gängige Funkstandards wie WLAN, Bluetooth, Zigbee und dergleichen mit einem Fahrzeug zu kommunizieren. Des Weiteren kann die Fahrzeugkommunikationseinrichtung als Verbindung zu einem Mobilfunknetz wie GSM, UMTS oder LTE ausgestaltet sein. Auch eine Verbindung zu einer Kommunikationsinfrastruktur wie beispielsweise das Internet ist möglich, wobei dann das Fahrzeug bevorzugt über einen drahtlosen Internetzugang verfügt.The vehicle communication device is preferably set up to communicate with a vehicle via common radio standards such as WLAN, Bluetooth, Zigbee and the like. Furthermore, the vehicle communication device can be designed as a connection to a mobile radio network such as GSM, UMTS or LTE. A connection to a communication infrastructure such as the Internet is also possible, in which case the vehicle preferably has wireless Internet access.
Die Mittel zur Kommunikation mit einer zentralen Einrichtung sind beispielsweise als kabellose oder drahtgebundene Kommunikationsmittel ausgestaltet. Die Mittel zur Kommunikation mit der einer zentralen Einrichtung und die Fahrzeugkommunikationseinrichtung können auch als eine gemeinsame Kommunikationseinrichtung ausgestaltet sein.The means for communicating with a central device are designed, for example, as wireless or wired means of communication. The means for communication with a central device and the vehicle communication device can also be designed as a common communication device.
Der mindestens eine Umfeldsensor einer Leiteinrichtung ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass dieser die Umgebung dreidimensional erfassen kann. Hierdurch wird insbesondere ermöglicht, dass der durch ein Fahrzeug sicher befahrbare Raum erkannt und vermessen werden kann. Des Weiteren ermöglicht eine dreidimensionale Erfassung ein Erkennen der relativen Position und der Abmessung eines Hindernisses. Durch Auswerten mehrerer zeitlich nacheinander aufgenommenen Daten über die Umgebung kann darüber hinaus zwischen beweglichen und statischen Hindernissen unterschieden werden, wobei bevorzugt bei beweglichen Hindernissen auch eine Bewegungsrichtung und eine Geschwindigkeit der Bewegung bestimmt wird.The at least one environment sensor of a control device is preferably designed such that it can detect the environment in three dimensions. In particular, this enables the space that can be safely driven by a vehicle to be recognized and measured. Furthermore, a three-dimensional detection enables the relative position and the dimension of an obstacle to be recognized. By evaluating a plurality of data about the surroundings recorded one after the other, it is also possible to differentiate between movable and static obstacles, a direction of movement and a speed of movement preferably also being determined in the case of movable obstacles.
Bevorzugt ist der mindestens eine Umfeldsensor ausgewählt aus einem Lidarsensor, einer Monokamera, einer Stereokamera, einem Time-of-Flight Sensor oder einer Kombination mehrerer dieser Umfeldsensoren. Grundsätzlich sind alle Sensoren oder Sensorkombinationen als Umfeldsensor geeignet, welche eine dreidimensionale Erfassung der Umgebung ermöglichen.The at least one environment sensor is preferably selected from a lidar sensor, a mono camera, a stereo camera, a time-of-flight sensor or a combination of several of these environment sensors. Basically, all sensors or sensor combinations are suitable as surroundings sensors, which enable a three-dimensional detection of the surroundings.
Bei Verwendung einer Monokamera ist es bevorzugt, Markierungen bzw. Landmarken in der Parkumgebung anzubringen, um eine dreidimensionale Erfassung der Parkumgebung zu unterstützen.When using a mono camera, it is preferred to make markings or landmarks in the parking area in order to support a three-dimensional detection of the parking area.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, eine zentrale Einrichtung bereitzustellen, welche Kommunikationsmittel zur Kommunikation mit einer Vielzahl von Leiteinrichtungen und eine Recheneinheit umfasst. Bevorzugt ist die zentrale Einrichtung für die Verwendung mit einem der hierin beschriebenen Verfahren eingerichtet. Daher gelten im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebene Merkmale entsprechend für die zentrale Einrichtung und umgekehrt im Zusammenhang mit der zentralen Einrichtung beschriebene Merkmale gelten auch entsprechend für die Verfahren.Another aspect of the invention is to provide a central device which comprises communication means for communicating with a plurality of control devices and a computing unit. The central device is preferably set up for use with one of the methods described herein. Features described in connection with the method therefore apply correspondingly to the central facility and conversely features described in connection with the central facility also apply accordingly to the methods.
Die zentrale Einrichtung kann beispielsweise als ein Server oder auch als ein Cloud-Server ausgestaltet sein, welcher über ein Kommunikationsnetzwerk mit der Vielzahl von Leiteinrichtungen verbunden ist. Die Recheneinheit ist insbesondere eingerichtet, Fahrzeugen eine Zielposition zuzuordnen und ausgehend von einer Startposition eine Route zu der Zielposition zu planen. Die Route ist dabei eine Abfolge von Leiteinrichtungen, welche nacheinander die Führung des Fahrzeugs übernehmen.The central device can be configured, for example, as a server or also as a cloud server, which communicates with the plurality of control devices via a communication network connected is. The computing unit is in particular set up to assign a target position to vehicles and to plan a route to the target position starting from a starting position. The route is a sequence of guidance devices that take over the guidance of the vehicle one after the other.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, eine Parkumgebung bereitzustellen, welche eine zentrale Einrichtung, eine Vielzahl von Leiteinrichtungen und eine Vielzahl von Stellplätzen umfasst. Bevorzugt ist die Parkumgebung für die Verwendung mit einem der hierin beschriebenen Verfahren eingerichtet. Daher gelten im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebene Merkmale entsprechend für die Parkumgebung und umgekehrt im Zusammenhang mit der Parkumgebung beschriebene Merkmale gelten auch entsprechend für die Verfahren.Another aspect of the invention is to provide a parking environment, which comprises a central device, a plurality of guidance devices and a plurality of parking spaces. The parking environment is preferably set up for use with one of the methods described herein. Features described in connection with the method therefore apply accordingly to the parking environment and vice versa, features described in connection with the parking environment also apply accordingly to the methods.
Die Parkumgebung ist bevorzugt als ein Parkhaus, eine Tiefgarage oder eine offene Parkfläche ausgestaltet.The parking area is preferably designed as a parking garage, an underground car park or an open parking area.
Des Weiteren wird ein Fahrzeug bereitgestellt, welches über Aktuatoren für das Übernehmen einer Längsführung und einer Querführung verfügt und zur Verwendung mit einem der hierin beschriebenen Verfahren eingerichtet ist. Daher gelten im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebene Merkmale entsprechend für das Fahrzeug und umgekehrt im Zusammenhang mit dem Fahrzeug beschriebene Merkmale gelten auch entsprechend für die Verfahren.Furthermore, a vehicle is provided which has actuators for taking over a longitudinal guide and a transverse guide and is set up for use with one of the methods described herein. Features described in connection with the method therefore apply accordingly to the vehicle, and conversely, features described in connection with the vehicle also apply accordingly to the methods.
Das Fahrzeug umfasst bevorzugt eine Kommunikationseinheit, welche zur drahtlosen Kommunikation mit einer Leiteinrichtung und/oder einer zentralen Einrichtung eingerichtet ist.The vehicle preferably comprises a communication unit which is set up for wireless communication with a control device and / or a central device.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das vorgeschlagene Verfahren zur Führung eines Fahrzeugs in einer Parkumgebung benötigt nur eine zentrale Einrichtung mit geringen Ressourcen, da diese keine hochgenauen Karten der Parkumgebung benötigt. Die zentrale Einrichtung übernimmt lediglich eine allgemeine Koordinierung, indem abzustellenden Fahrzeugen Zielpositionen zugeordnet werden und grobe Routen geplant werden. Das Planen der Routen für die abzustellenden Fahrzeuge benötigt keine hochgenaue Karte und auch nur geringe Rechenleistung, da die zentrale Einrichtung die Route lediglich als eine Liste mit einer Abfolge von Leiteinrichtungen erstellt, welche nacheinander das jeweilige Fahrzeug zur Zielposition führen. Somit stellt die Route nur eine grobe Planung dar, die die Abfolge der vom Fahrzeug zur durchquerenden Teilbereiche der Parkumgebung festlegt. Das Führen innerhalb eines der Teilbereiche erfolgt dann über eine der Leiteinrichtungen.The proposed method for guiding a vehicle in a parking environment only requires a central facility with low resources, since it does not require high-precision maps of the parking environment. The central facility only takes on a general coordination by assigning target positions to vehicles to be parked and planning rough routes. The planning of the routes for the vehicles to be parked does not require a highly precise map and also only a low computing power, since the central device merely creates the route as a list with a sequence of guidance devices which guide the respective vehicle to the target position one after the other. The route is therefore only a rough plan, which defines the sequence of the parts of the parking area that cross from the vehicle. Guiding within one of the sub-areas then takes place via one of the guidance devices.
Die Leiteinrichtungen verfügen jeweils über mindestens einen Umfeldsensor, mit dem diese einen Teilbereich der Parkumgebung überwachen können. Somit kann eine Leiteinrichtung, welche in dem ihr zugeordneten Teilbereich der Parkumgebung ein Fahrzeug führt, dynamisch auf Veränderungen wie andere Fahrzeuge oder Fußgänger reagieren. Vorteilhafterweise kann eine von der Leiteinrichtung benötigte Karte des Teilbereichs unter Verwendung des Umfeldsensors erstellt werden. Dabei muss eine Leiteinrichtung nur für ihren eigenen Teilbereich eine Karte erstellen, ein aufwändiges Zusammenführen der Daten zu einer hochgenauen Karte der gesamten Parkumgebung ist nicht erforderlich.The guidance devices each have at least one environment sensor with which they can monitor a sub-area of the parking environment. Thus, a guidance device which guides a vehicle in the subarea of the parking area assigned to it can react dynamically to changes like other vehicles or pedestrians. Advantageously, a map of the subarea required by the control device can be created using the environment sensor. A guidance system only has to create a map for its own subarea, a complex merging of the data into a highly precise map of the entire parking area is not necessary.
Durch das Führen des Fahrzeugs durch die Leiteinrichtungen wird vorteilhafterweise der Verarbeitungsweg von Umfeldinformationen verkürzt, da eine vorherige Übermittlung an eine zentrale Einrichtung nicht erforderlich ist. Eine durch Informationsübertragung und Informationsverarbeitung verursachte Verzögerung (Latenz) zwischen dem Erfassen von Umfeldinformationen bis zum Erstellen der Trajektorie wird vorteilhafterweise verkürzt, so dass insbesondere bei plötzlich auftauchenden Hindernissen schnell reagiert werden kann. Die bis zum Einleiten einer Notbremsung verstreichende Zeitspanne wird verkürzt und die Betriebssicherheit somit erhöht.By guiding the vehicle through the control devices, the processing path of environmental information is advantageously shortened, since prior transmission to a central device is not necessary. A delay (latency) caused by information transmission and information processing between the acquisition of environmental information and the creation of the trajectory is advantageously shortened, so that a reaction can be made quickly in the event of suddenly emerging obstacles. The time elapsing before an emergency stop is initiated is shortened and the operational safety is thus increased.
Figurenlistelist of figures
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the following description.
Es zeigen
-
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit Aktuatoren zur automatischen Ausführung von Fahrmanövern, -
2 eine schematische Darstellung einer Leiteinrichtung, und -
3 eine schematische Darstellung einer Parkumgebung.
-
1 1 shows a schematic representation of a vehicle with actuators for the automatic execution of driving maneuvers, -
2 a schematic representation of a control device, and -
3 a schematic representation of a parking area.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Komponenten oder Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Komponenten oder Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.In the following description of the exemplary embodiments of the invention, the same or similar components or elements are denoted by the same reference numerals, with a repeated description of these components or elements being dispensed with in individual cases. The figures represent the subject matter of the invention only schematically.
In
Das Fahrzeug
In dem in
Der Umfeldsensor
Über die Mittel
In der
Die zentrale Einrichtung
Die Startposition
In einem ersten Beispiel führt die Route über die erste Leiteinrichtung
Das Fahrzeug
An der Übergabeposition
An der weiteren Übergabeposition
In einem weiteren Beispiel wurde eine alternative Zielposition
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 restricted to the exemplary embodiments described here and the aspects emphasized therein. Rather, a large number of modifications are possible within the scope specified by the claims, which lie within the framework of professional action.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R163 | Identified publications notified |