DE102013015348A1

DE102013015348A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102013015348A1
Application number: DE201310015348
Authority: DE
Inventors: Christophe Bonnet; Andreas Hiller; Gerhard Kuenzel; Martin Moser; Heiko Schiemenz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2014-04-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs (6), insbesondere zum Anfahren eines Parkplatzes (4) in einer nicht einsehbaren/straßenfernen Parkzone (2) durch das Fahrzeug (6), bei welchem Umgebungsdaten des Fahrzeugs (6) erfasst werden, wobei – beim Anfahren eines Parkplatzes (4) in der Parkzone (2) identifiziert wird, ob dieser ein Heim-Parkplatz (4H) oder die Parkzone (2) eine Heim-Parkzone (H) ist, und – bei identifiziertem Heim-Parkplatz (4H) oder Heim-Parkzone (H) und Annäherung des Fahrzeugs (6) an den identifizierten Heim-Parkplatz (4H) bzw. an die identifizierte Heim-Parkzone (H) erfasste Umgebungsdaten oder Fahrdaten gespeichert oder aktualisiert werden, wobei – in einem Lernmodus anhand der Umgebungsdaten oder Fahrdaten mehrere Trajektorien (T1 bis Tn) für den mindestens einen Heim-Parkplatz (4H) der mindestens einen Heim-Parkzone (H) ermittelt und gespeichert werden, und wobei – in einem Betriebsmodus beim Anfahren des mindestens einen Heim-Parkplatzes (4H) der mindestens einen Heim-Parkzone (H) mögliche fahrbare Trajektorien (T1 bis T2) zur Auswahl und Aktivierung ausgegeben werden oder wenn nur eine der ermittelten Trajektorien (T1) fahrbar ist, diese automatisch aktiviert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, insbesondere zum Anfahren eines Parkplatzes in einer Parkzone durch das Fahrzeug und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der DE 10 2010 023 162 A1 ist ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs beim Einparken in eine Parklücke, insbesondere in eine Garage, mithilfe einer Fahrerassistenzeinrichtung des Kraftfahrzeugs bekannt, welches zwischen einem Lernmodus und einem Betriebsmodus der Fahrerassistenzeinrichtung unterscheidet.
Aus der DE 10 2011 107 974 A1 ist ein Verfahren zum Rangieren eines Fahrzeugs in einem Umfeld sowie ein Rangierassistenzsystem für ein Fahrzeug bekannt, welches ebenfalls zwischen einem Lern- und einem Betriebsmodus unterscheidet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs beim Anfahren eines Parkplatzes anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 8 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß werden bei einem Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, insbesondere zum Anfahren eines Parkplatzes in einer nicht einsehbaren/straßenfernen Parkzone durch das Fahrzeug, Umgebungsdaten des Fahrzeugs erfasst, wobei

– beim Anfahren des Parkplatzes in der Parkzone identifiziert wird, ob der Parkplatz ein Heim-Parkplatz oder die Parkzone eine Heim-Parkzone ist, wobei
– bei identifiziertem Heim-Parkplatz oder identifizierter Heim-Parkzone und Annäherung des Fahrzeugs an den identifizierten Heim-Parkplatz bzw. an die identifizierte Heim-Parkzone erfasste Umgebungsdaten oder Fahrdaten gespeichert oder aktualisiert werden, wobei
– in einem Lernmodus anhand der Umgebungsdaten oder Fahrdaten mehrere Trajektorien für den mindestens einen Heim-Parkplatz oder mindestens einen Heim-Parkzone ermittelt und gespeichert werden, und wobei
– in einem Betriebsmodus beim Anfahren des mindestens einen Heim-Parkplatzes oder der mindestens einen Heim-Parkzone mögliche fahrbare Trajektorien zur Auswahl und Aktivierung ausgegeben werden oder wenn nur eine der ermittelten Trajektorien fahrbar ist, diese automatisch aktiviert wird.

Herkömmliche semi- oder vollautomatische Parksysteme erfordern, dass die anzufahrende Parklücke zumindest teilweise mittels einer Onboard-Sensorik vermessen wird oder wurde. Zum Beispiel wird dies im Stand der Technik mittels Ultraschallsensoren während einer Vorbeifahrt an der Parklücke durchgeführt. Derartige Systeme und Verfahren sind auf erfassbare straßennahe Parkplätze begrenzt. Demgegenüber ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren wiederholt anzufahrende Parkplätze in großflächigen und insbesondere von einer Straße nicht einsehbaren Parkräumen oder -zonen, wie Garagenauffahrten, Hofauffahrten oder Carport-Anlagen, Firmenparkplatz, ohne Vermessung anzufahren und auf diesen regelmäßig genutzten Parkplätzen in den nicht einsehbaren Parkzonen anhand von zuvor in einem Lernmodus erfassten und gespeicherten Umgebungsdaten oder Fahrdaten der Parkzone und daraus ermittelten Trajektorien semi- oder vollautomatisch einzuparken.
Mit anderen Worten: Das erfindungsgemäße Verfahren ist selbstlernend und setzt voraus, dass nach wiederholtem Parken in ein- und demselben Bereich oder einer Zone diese Zone als eine Heim-Parkzone definiert wird. Bei einem wiederholtem Anfahren dieser Heim-Parkzone werden geeignete Informationen, wie ermittelte Fahrdaten oder erfasste Umgebungsdaten, wie Lenk-/Gierwinkel, Fahrzeuggeschwindigkeit, GPS-Daten und gefahrene Trajektorien, gespeichert und bereits gespeicherte Fahrdaten bzw. Umgebungsdaten aktualisiert, so dass das Verfahren nachtrainiert werden kann.
Die Erfindung ermöglicht ein automatisches Anfahren von Parkplätzen, insbesondere in großen Parkzonen und insbesondere außerhalb einer Fahrbahn oder einer Straße, ohne dass dieser Parkplatz oder dieser Parkzone zuvor vermessen wurde. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch eine von einer Straße nicht einsehbare Parkzone mit einem Parkplatz, der von einem Fahrzeug angefahren werden soll,
2 schematisch mögliche Trajektorien zum Anfahren des Parkplatzes in der nicht einsehbaren Heim-Parkzone nach 1,
3 bis 5 schematisch eine Ablauffolge für einen Parkvorgang auf einem Parkplatz in einer nicht einsehbaren Heim-Parkzone.
Einander entsprechende Teile und Komponenten sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Fahrbahn 1 mit zwei Fahrspuren 1.1 und 1.2. Außerhalb der Fahrbahn 1 ist ein Parkraum/-bereich oder eine Parkzone 2, die von der Fahrbahn 1 nicht einsehbar ist.
Bei der Parkzone 2 handelt es sich um ein oder mehrere über eine Einfahrt 3 anzufahrende Parkplätze 4 in einem Hof. Die Parkzone 2 ist durch eine Bebauung 5, z. B. eine Mauer, ein Haus oder ähnliches, von der Fahrbahn 1 nicht einsehbar.
Darüber hinaus kann die Parkzone 2 nicht mittels einer Onboard-Sensorik vermessen werden. Hierzu ist ein Erfassungsbereich S der Onboard-Sensorik dargestellt, der lediglich den Bereich der Einfahrt 3 erfasst. Eine Erfassung der Parkzone 2 und der zugehörigen Parkplätze 4 ist nicht möglich. Ferner sind zu einer solchen Parkzone 2 auch keine Navigationsdaten hinterlegt oder vorhanden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs 6 sieht zum Anfahren eines der Parkplätze 4 in der Parkzone 2 durch das Fahrzeug 6 vor, dass beim Anfahren des Parkplatzes 4 der Parkzone 2 identifiziert wird, ob die Parkzone 2 eine Heim-Parkzone H ist. Für den Fall, dass die Parkzone 2 als eine Heim-Parkzone H und der Parkplatz 4 als ein Heim-Parkplatz 4H identifiziert werden und das Fahrzeug 6 sich der identifizierten Heim-Parkzone H bis zu einem vorgegebenen Abstand genähert hat, werden beim fortgeführten Anfahren des Heim-Parkplatzes 4H in der Heim-Parkzone H und beim Einparken auf dem Heim-Parkplatz 4H vom Fahrzeug 6 erfasste Umgebungsdaten des Heim-Parkplatzes 4H und der Heim-Parkzone 2 oder Fahrdaten des Fahrzeugs 6 gespeichert oder aktualisiert.
Dabei werden in einem Lernmodus, in welchem ein oder mehrere Heim-Parkplätze 4H einer oder mehrerer Heim-Parkzonen H mindestens einmal oder mehrmals angefahren werden, anhand der Umgebungsdaten oder Fahrdaten mehrere fahrbare Trajektorien T1 bis Tn für mindestens einen oder mehrere der Heim-Parkplätze 4H einer oder mehrerer Heim-Parkzone H ermittelt und gespeichert. In einem Betriebsmodus, in welchem das Fahrzeug 6 eine der Heim-Parkzonen H und einen der Heim-Parkplätze 4H zum Einparken anfährt, werden dann mögliche fahrbare Trajektorien T1 bis Tn zur Auswahl und Aktivierung beispielsweise auf einer Anzeige A ausgegeben oder es wird, wenn nur eine der ermittelten Trajektorien T1 fahrbar ist, diese automatisch aktiviert.
Die Speicherung oder Aktualisierung der Umgebungsdaten oder Fahrdaten kann automatisch, insbesondere ereignisgesteuert, oder manuell, z. B. durch den Fahrer, aktiviert erfolgen. Zum Beispiel kann die Speicherung oder Aktualisierung der Umgebungsdaten oder Fahrdaten automatisch ab einem vorgegebenen Abstand des Fahrzeugs 6 zum anzufahrenden Heim-Parkplatz 4H, zum Beispiel beim Erreichen der Einfahrt 3, erfolgen.
Ebenso kann der Lernmodus automatisiert, insbesondere ereignisgesteuert, oder manuell, z. B. durch den Fahrer, aktiviert werden. So kann beispielsweise automatisch oder manuell bei Erreichen der Einfahrt 3 der Lernmodus aktiviert werden und die mit dem Fahrzeug 6 gefahrene Strecke in der Heim-Parkzone H zum Einparken auf dem Heim-Parkplatz 4H als eine fahrbare Trajektorie T1 ermittelt und gespeichert werden. Ferner kann beim Ausparken automatisch der Lernmodus aktiviert und die beim Ausparken gefahrene Strecke in der Heim-Parkzone H als eine weitere fahrbare Trajektorie T2 ermittelt und gespeichert werden. Es können auch mehrere eine Einpark- oder Ausparkstrecke beschreibende Trajektorien Tn für ein- und denselben Heim-Parkplatz 4H oder für ein- und dieselbe Heim-Parkzone H ermittelt und gespeichert werden.
In einer möglichen Ausführungsform wird der anzufahrende Parkplatz 4 als Heim-Parkplatz 4H und die Parkzone 2 als Heim-Parkzone H identifiziert, wenn anhand der erfassten Umgebungsdaten oder Fahrdaten ermittelt wird, dass der angefahrene Parkplatz 4 bzw. die Parkzone 2 wiederholt vom Fahrzeug 6 angefahren wird. Somit werden nur dann Daten oder Trajektorien T1 bis Tn gespeichert und vorgehalten, wenn der Parkplatz 4 oder die Parkzone 2 ein Heim-Parkplatz 4H bzw. eine Heim-Parkzone H, wie die eigene Garage oder ein Parkplatz auf einem Firmenparkplatz, ist.
Als Umgebungsdaten werden eine erfasste GPS-Position, eine erfasste gefahrene Trajektorie T1 bis Tn, eine geschätzte voraussichtlich zu fahrende Trajektorie, oder Daten der Umgebungssensoren (wie Kamerabilder und Ultraschallmessungen) gespeichert oder aktualisiert. Als Fahrdaten werden eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Stoppposition, eine Startposition, ein Lenkwinkel oder ein Gierwinkel gespeichert oder aktualisiert. Darüber hinaus können weitere geeignete Umgebungsdaten, wie Kartendaten, oder Fahrdaten, wie Bremsdaten, erfasst sowie gespeichert oder aktualisiert werden.
Das Fahrzeug 6 umfasst hierzu ein Umgebungserfassungssystem 6.0, insbesondere ein Kamera- oder ein Radarsystem, eine Verarbeitungseinheit 6.1 und mindestens eine Speichereinheit 6.2. Dabei sind mittels des Umgebungserfassungssystems 6.0 erfasste Umgebungsdaten oder Fahrdaten des Fahrzeugs 6 der Verarbeitungseinheit 6.1 zuführbar. Die Verarbeitungseinheit 6.1 ist derart ausgebildet, dass diese anhand der Umgebungsdaten beim Anfahren des Parkplatzes 4 in der Parkzone 2 identifiziert, ob dieser zumindest eine Heim-Parkplatz 4H in einer Heim-Parkzone H ist, und die bei identifizierter Heim-Parkzone H und Annäherung des Fahrzeugs 6 an die identifizierte Heim-Parkzone H erfassten Umgebungsdaten zumindest eines der Heim-Parkplätze 4H und der Heim-Parkzone H in mindestens einer Speichereinheit 6.2 speichert oder aktualisiert.
Darüber hinaus werden in der mindestens einen Speichereinheit 6.2 die im Lernmodus ermittelten mehreren Trajektorien T1 bis Tn zum Ein- oder Ausparken auf einem oder mehreren verschiedenen Heim-Parkplätzen 4H einer oder mehrerer Heim-Parkzonen H gespeichert. Die Trajektorien werden nach Ähnlichkeit zusammengefasst bzw. gebündelt und für jedes Bündel (B1 bis Bm) wird jeweils eine Solltrajektorie (Ts1 bis Tsm) ermittelt.
Alternativ sieht die Erfindung einen reduzierten Lernmodus vor, in welchem für ein erstmalig auf einem der Parkplätze 4 abgestelltes Fahrzeug 6 dieser Parkplatz 4 als ein Heim-Parkplatz 4H definiert wird. Beim Ausparken von diesem neu als Heim-Parkplatz 4 definierten Parkplatz wird dann der reduzierte Lernmodus aktiviert und der beim Ausparken zurückgelegte Weg automatisch zum Beispiel bis zur Einfahrt 3 als Trajektorie T3 ermittelt und abgespeichert.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird im Betriebsmodus des Fahrzeugs 6 bei Erkennen eines erneuten und somit wiederholten Anfahrens einer der Heim-Parkzonen H oder einer der Heim-Parkplätze 4H ein automatisierter Parkvorgang zum Anfahren und Einparken auf einem freien Heim-Parkplatz 4H in der ermittelten Heim-Parkzone H anhand einer der gespeicherten zu fahrenden, insbesondere fahrbaren Trajektorien T1 bis T2 (Anfahr-/Ausfahrweg) gestartet. Dabei werden die für den anzufahrenden Heim-Parkplatz 4H oder die Heim-Parkzone H hinterlegten Trajektorien T1 bis Tn zunächst zur Auswahl durch einen Nutzer, insbesondere dem Fahrer des Fahrzeugs 6, auf einer Anzeige A ausgegeben.
Sind mehrere Trajektorien T1 bis Tn hinterlegt, dann werden diejenigen Trajektorien T1 bis Tn zur Auswahl und Aktivierung ausgegeben, die befahrbar sind, wobei die in der Vergangenheit am häufigsten gefahrene Trajektorie T1 bis Tn als erstes zur Auswahl ausgegeben wird.
In einer Weiterbildung der Erfindung werden anstatt der Trajektorien T1 bis Tn die Solltrajektorien Ts1 bis Tsm zur Auswahl und Aktivierung ausgegeben, wobei die in der Vergangenheit am häufigsten gefahrenen Trajektorie Ts1 bis Tsm als erstes zur Auswahl ausgegeben wird. D. h. wenn der Fahrer 10× auf ähnlicher Art und Weise vorwärts eingeparkt und 10× rückwärts, werden nur 2 Trajektorien ausgegeben.
Dabei sieht die Erfindung in einer Weiterbildung vor, dass mehrere Heim-Parkplätze 4H für eine Heim-Parkzone H oder mehrere Heim-Parkzonen H mit dem oder den zugehörigen Heim-Parkplätzen 4H gespeichert werden können. Im Betriebsmodus können diese dann bei Erreichen automatisch anhand zugehöriger GPS-Daten erkannt werden, so dass automatisch die zugehörigen gespeicherten Trajektorien T1 bis Tn ermittelt und ausgegeben werden.
Das Verfahren kann selbstlernend ausgebildet sein. Hierbei kann ein Parkplatz 4 automatisch dann als Heim-Parkplatz 4H definiert werden, wenn das Fahrzeug 6 wiederholt an demselben Ort (GPS-Position) mit gleichem Anfahrt- und Ausfahrweg in einem größeren Parkbereich parkt. Diese Anfahrzone und die Umgebung werden dann als Heim-Parkzone H und je nach Anzahl der möglichen/freien Parkplätze 4 als mindestens ein Heim-Parkplatz 4H identifiziert. Bei jedem Anfahren eines der Heim-Parkplätze 4H in der Heim-Parkzone H (auch „HomeParking”-Zone genannt) werden geeignete Informationen über die Umgebung gespeichert. Diese Speicherung kann sowohl automatisch oder manuell vom Fahrer aktiviert werden.
Bei einer automatischen Aktivierung beginnt die Speicherung selbständig dann, wenn das Fahrzeug 6 in die Nähe der Heim-Parkzone H kommt und diese als solche erkannt wird. Das heißt, die Heim-Parkzone H wird automatisch erkannt, wodurch automatisch die Speicherung und Aktualisierung der Umgebungsdaten oder Fahrdaten erfolgt und somit das System nachtrainiert wird.
Bei einer manuellen Aktivierung lernt das System nur dann, wenn vom Fahrer manuell eine Speicherung oder Aktualisierung der Umgebungsdaten oder Fahrdaten angefordert wird. Dies kann beispielsweise mittels einer Bedienung eines Aktivierungselements (mechanischer Schalter oder grafisches Bedienelement) oder Eingabe von GPS-Daten oder Markieren auf einer Karte erfolgen. Durch die Bedienung wird die Speicherung oder Aktualisierung der erfassten Umgebungsdaten oder Fahrdaten aktiviert.
2 zeigt das Anfahren der Heim-Parkzone H mittels mehrerer ermittelter Trajektorien T1 bis T3, welche in einem befahrbaren Bereich F der Heim-Parkzone H liegen. Anhand der erfassten und bei vorherigen Anfahrten gespeicherten Umgebungsdaten oder Fahrdaten wird während des Anfahren des als Heim-Parkplatzes 4H identifizierten Parkplatzes 4 in der zugehörigen Heim-Parkzone H eine Parkplatzgeometrie und mindestens eine der Trajektorien T1 bis Tn, insbesondere eine Anfahrtrajektorie, ermittelt und eine eigene Umgebungskarte K generiert, die wiederum von dem Fahrer bei einem erneuten Anfahren des Parkplatzes 4 editierbar ist.
Dabei werden folgende Umgebungsdaten oder Fahrdaten oder davon abgeleitete Informationen über die Heim-Parkzone H gespeichert:

– GPS-Position der Heim-Parkzone H oder des Heim-Parkplatzes 4H;
– verschiedene gefahrene oder fahrbare Trajektorien T1 bis Tn;
– Trajektorieplanung auf Basis einer generierten Umgebungskarte K;

Die Trajektorie T1 bis T3 werden dynamisch anhand des Vorwissens aus der Karte und den aktuellen Daten bei der Anfahrt berechnet, d. h. eine dynamische Anpassung der Trajektorie an Veränderungen der Umgebung (zum Beispiel zugestellter Heim-Parkplatz 4H) findet statt.
Wenn das Fahrzeug 6 in die Nähe der Heim-Parkzone H kommt oder steht, z. B. in den Bereich der Einfahrt 3 einfährt, kann das Verfahren zur Speicherung des aktuell zu fahrenden Einparkweges automatisch oder manuell vom Fahrer aktiviert werden. Zusätzlich oder alternativ werden die in der Vergangenheit bei einem Lernmodus ermittelten Trajektorien T1 bis Tn auf einer Anzeige A und gegebenenfalls der befahrbare Bereich F der Heim-Parkzone H zur Auswahl ausgegeben. Wählt der Fahrer des Fahrzeugs 6 eine der ausgegebenen Trajektorien T1 bis Tn aus, so kann anhand dieser ausgewählten Trajektorie T1 bis Tn ein automatisierter Parkvorgang innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs 6 gestartet werden, so dass das Fahrzeug 6 auf dem Heim-Parkplatz 4H automatisiert eingeparkt wird. Eine fahrerseitige Überwachung ist nicht zwingend notwendig. Das Fahrzeug 6 parkt auf anhand der gespeicherten Trajektorien T1 bis Tn gelernter Strecke selbständig ein und aus.
Der befahrbare Bereich F kann wie folgt definiert werden: Der befahrbare Bereich F ist jener Bereich in der Heim-Parkzone H, in welchem das Fahrzeug 6 zuvor manuell gefahren worden ist (in Art eines Lernmodus). Dabei können durch manuelle Aktivierung mehrere verschiedene gefahrene Trajektorien T1 bis Tn gespeichert werden. Somit legt der Fahrer fest, wo das Fahrzeug 6 fahren darf und wo nicht.
Gemäß einer Weiterbildung werden mindestens zwei gefahrene Trajektorien T1 bis T2, insbesondere Anfahr-, Ausfahr-, Längs- und Quertrajektorien, während des Lernmodus gespeichert. Darüber hinaus kann der Fahrer Grenztrajektorien bestimmen, indem der Fahrer mit dem Fahrzeug 6 maximal mögliche Anfahr- und Ausfahrwege, die weit auseinander liegen, fährt, wobei die überfahrbaren Bereiche und somit die ermittelten Trajektorien T1 bis Tn sich teilweise überlappen können.
Dabei können Freiräume B, die als frei von Hindernissen von den Umgebungssensoren erfasst werden, aufgrund anderer Oberflächeneigenschaften oder Einschränkungen, die nicht erfassbar sind, wie z. B. Teich oder Rasen, als nicht befahrbar definiert werden. Diese Freiräume B werden als „vermeintlicher Freiraum” definiert.
Ferner kann mittels eines Bedienelements 7, z. B. grafisches Bedienelement in einer Anzeige oder manuelles Bedienelement im Cockpitbereich, eines nicht dargestellten Fahrerassistenzsystems der befahrbare Bereich F oder die ausgewählte Trajektorie T1 bis Tn manuell angepasst werden.
Auch kann der befahrbare Bereich F in einer Umgebungskarte K abgelegt werden, die der Fahrer auch manuell mit geeigneten Tools anpassen kann. Hierzu kann im Fahrzeug 6 die Umgebungskarte K von einem Speichermedium oder einem externen Speicher über eine entsprechende drahtlose Verbindung heruntergeladen und mittels der Verarbeitungseinheit 6.1 editiert und verarbeitet werden. Insbesondere werden mögliche Trajektorien T1 bis Tn zum Anfahr- oder Ausfahren oder Ein- oder Ausparken geladen und aktiviert.
Zum komfortablen Editieren kann der Umgebungskarte K der Heim-Parkzone H eine Navigationskarte oder Satellitenkarte überlagert werden.
Darüber hinaus können als Editierhilfe im Lernmodus oder im Betriebsmodus erkannte Hindernisse oder die Freiräume B in dieser Umgebungskarte K angezeigt werden. So kann der Fahrer den befahrbaren Bereich F automatisch oder manuell auf die Freiräume B (= „vermeintlicher Freiraum”) erweitern oder um diese Freiräume B reduzieren.
Ferner ermöglicht das Verfahren ein automatisches Umplanen des befahrbaren Bereichs F. Für den Fall, dass ein automatisches Umplanen aufgrund von erfassten Hindernissen nicht möglich ist, da das Umfahren des Hindernisses zu einer Fahrt außerhalb des befahrbaren Bereichs F führt, sieht das Verfahren vor, dass eine Aufforderung an den Fahrer zu einer Fahreraktion ausgegeben wird. Hierbei kann der Fahrer die automatische Anfahrt des Heim-Parkplatzes 4H gemäß ausgewählter Trajektorie T1 bis Tn unter- oder abbrechen und manuell das Hindernis umfahren. Diese geänderte Anfahrt und eine daraus resultierende geänderte Trajektorie innerhalb und bereichsweise außerhalb des befahrbaren Bereichs F kann als weitere Trajektorie T4 gespeichert und zur Aktualisierung einer Soll-Trajektorie Ts verwendet werden (= erweiterter Lernmodus).
Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren derart ausgebildet sein, dass wenn der Fahrer manuell das Hindernis umfährt und wieder mit dem Fahrzeug 6 in den befahrbaren Bereich F kommt, der Einpark- oder Ausparkassistent aktiviert wird, so dass die automatisierte Anfahrt fortgesetzt wird.
Alternativ kann die Anfahrt nach Anzeige und Fahrerbestätigung auch im nicht befahrbaren Freiraum B (= „vermeintlichen Freiraum”) automatisiert fortgesetzt und zur Aktualisierung des befahrbaren Bereichs F verwendet werden (= erweiterter Lernmodus) Der befahrbare Bereich F kann auch während einer automatischen oder semi-automatischen Fahrt bestimmt bzw. abgespeichert werden, zum Beispiel, wenn der Fahrer ein paar Mal mit Einparkassistent (= APC) oder mit Schlüsselparken (SPA) im Exploration Mode einparkt.
Mittels der Erfindung ist nicht nur das Einparken, sondern auch das Ausparken auf dem Heim-Parkplatz 4H in der Heim-Parkzone H automatisiert möglich. Das heißt, der befahrbare Bereich F und der vermeintliche Freiraum B können auch beim Ausparken definiert und aktualisiert werden
Ferner kann das Verfahren auch für eine automatische Durchfahrt von Engstellen genutzt werden (ohne Einparken nach der Engstelle).
Zusätzlich zur Speicherung der Trajektorien T1, ..., T4 bis Tn können als Fahrdaten auch ein Geschwindigkeitsprofil abgespeichert werden, wie z. B. Anhalten vor Garagentor, Fahrt über Bordstein, etc. Das gespeicherte Geschwindigkeitsprofil kann dann im Betriebsmodus verwendet werden, beispielsweise als Hinweis für den Fahrer beim fahrergeführten Ein-/Ausparken des Fahrzeugs 6 in der Heim-Parkzone H oder als Eingangsgröße für ein automatisiertes Ein-/Ausparken des Fahrzeugs 6 in der Heim-Parkzone H mittels eines Parkassistenten.
Außerdem können als weitere Fahrdaten eine Steigungsinformation oder Motor-/Bremsmomentinformation gespeichert werden, die anschließend für die Fahrzeugregelung eines Parkassistenten genutzt wird, falls eine Anfahr-, Ausfahr-, Einpark-, Auspark-, Längs- oder Quertrajektorie neu geplant wird.
Als weiteres Merkmal für ein Erkennen eines Heim-Parkplatzes 4H oder einer Heim-Parkzone H kann das Parken des Fahrzeugs 6 länger als sechs Stunden am selben Ort identifiziert werden. Beim anschließenden Ausparken wird dann automatisch das Speichern der Fahrzeugumgebung und der gefahrenen Trajektorie Tn aktiviert und ggf. eine Umgebungskarte K (= lokale Parkkarte) aktualisiert.
Des Weiteren kann der Heim-Parkplatz 4H oder die Heim-Parkzone H durch ein Positionierungssignal, wie ein GPS-Signal, automatisch identifiziert werden, so dass bei Erreichen und Anfahren der Heim-Parkzone H die erfassten Umgebungs- oder Fahrdaten gespeichert und aktualisiert werden und automatisch die möglichen fahrbaren Trajektorien T1 bis Tn zum Einparken als Auswahl auf der Anzeige A ausgegeben werden.
3 bis 5 zeigen schematisch eine Ablauffolge für einen automatisierten Parkvorgang auf einem Heim-Parkplatz 4H in einer nicht einsehbaren Heim-Parkzone H.
Bei einem erstmaligen Anfahren des Heim-Parkplatzes 4H kann automatisch im Lernmodus oder durch den Fahrer des Fahrzeugs 6 manuell ein Speichern der Umgebungsdaten oder Fahrdaten oder der zurückgelegten Trajektorie Tn ab einem vorgegebenen Merkmal M1 bis Mn, z. B. ab einem vorgegebenen Abstand von 50 m vor Erreichen der Einfahrt 3 (= Merkmal M1) oder bei Erreichen der Einfahrt 3 (= Merkmal M2) oder bei Erreichen eines anderen geeigneten Merkmals Mn (Orientierungszeichen auf der gegenüberliegenden Fahrspur 1.2), aktiviert werden (siehe 3).
Alternativ oder zusätzlich kann in einem erweiterten Lernmodus bei einem nochmaligen Anfahren des Heim-Parkplatzes 4H automatisch bei Erreichen einer der Merkmale M1 bis M3, welche anhand von GPS-Positionsdaten oder erfassten Umgebungsdaten ermittelt werden, die Speicherung der Umgebungsdaten, Fahrdaten oder der zurückgelegten Trajektorie Tn beim Anfahren des Heim-Parkplatzes 4H aktiviert werden.
Darüber hinaus kann im erweiterten Lernmodus automatisch beim Ausparken des Fahrzeugs 6 aus dem Heim-Parkplatz 4H die Speicherung der Umgebungsdaten, Fahrdaten oder der zurückgelegten Trajektorie Tn aktiviert (siehe 4) werden.
Fährt das Fahrzeug 6 im Betriebsmodus erneut den Heim-Parkplatz 4H an, so wird mittels des Umgebungserfassungssystems 6.0 bei Erkennung eines der Merkmale M1 bis Mn automatisch die Speicherung der Umgebungsdaten oder Fahrdaten aktiviert sowie automatisch mögliche fahrbare gespeicherte Trajektorien T1 bis Tn zur Auswahl auf der Anzeige A ausgegeben. Zusätzlich kann nach Auswahl einer der ausgegebenen Trajektorien T1 bis Tn ein automatisierter Einparkvorgang aktiviert werden, bei welchem anhand der zuvor gespeicherten Umgebungs- oder Fahrdaten der ausgewählten Trajektorie Tn das Fahrzeug 6 durch ein nicht dargestelltes Parkassistenzsystem automatisiert eingeparkt wird.
Alternativ oder zusätzlich kann bei Erkennung eines der Merkmale M1 bis Mn automatisch eine Umgebungskarte K geladen werden und die ausgewählte Trajektorie Tn zusätzlich unter Berücksichtigung der Umgebungskarte K ermittelt werden. Mittels der ausgewählten Trajektorie Tn kann nach Aktivierung dieser das Fahrzeug 6 durch ein nicht dargestelltes Parkassistenzsystem automatisiert eingeparkt werden.
Zur Aktivierung eines automatisierten Einparkvorgangs kann dem Fahrer des Fahrzeugs 6 auf einer Anzeige A ein entsprechender Einparkvorgang angeboten werden (siehe 5). Dabei kann der Fahrer das automatisierte Einparken von innen oder außen des Fahrzeugs 6 starten.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine hohe Verfügbarkeit des Fahrerassistenzsystems mit einer möglichen Park-Unterstützung auf dem „eigenen” Parkplatz, dem Heim-Parkplatz 4H (Garage, Carport, Firmenparkplatz, Innenhof), auch wenn die Parklücke von der Onboard-Sensorik nicht erfasst wird. Darüber hinaus ist eine Park-Unterstützung ohne Vorbeifahrt möglich. Zudem kann das Verfahren unterstützend bei herkömmlichen Parklückenanfahrten genutzt werden. Ein besonders hoher Nutzen ist bei komplexen Parklücken, die man jeden Tag anfahren muss, gegeben.
Bezugszeichenliste

1: Fahrbahn
1.1, 1.2: Fahrspur
2: Parkzone
3: Einfahrt
4: Parkplatz
4H: Heim-Parkplatz
5: Bebauung
6: Fahrzeug
6.0: Umgebungserfassungssystem
6.1: Verarbeitungseinheit
6.2: Speichereinheit
7: Bedienelement
A: Anzeige
B: Freiraum
F: befahrbarer Bereich
H: Heim-Parkzone
K: Umgebungskarte
M1 bis Mn: Merkmal
S: Erfassungsbereich
T1 bis Tn: Trajektorie
Ts: Soll-Trajektorie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010023162 A1 [0002]
DE 102011107974 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs (6), insbesondere zum Anfahren eines Parkplatzes (4) in einer nicht einsehbaren/straßenfernen Parkzone (2) durch das Fahrzeug (6), bei welchem Umgebungsdaten des Fahrzeugs (6) erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass – beim Anfahren eines Parkplatzes (4) in der Parkzone (2) identifiziert wird, ob dieser ein Heim-Parkplatz (4H) oder die Parkzone (2) eine Heim-Parkzone (H) ist, wobei – bei identifiziertem Heim-Parkplatz (4H) oder Heim-Parkzone (H) und Annäherung des Fahrzeugs (6) an den identifizierten Heim-Parkplatz (4H) bzw. an die identifizierte Heim-Parkzone (H) erfasste Umgebungsdaten oder Fahrdaten gespeichert oder aktualisiert werden, wobei – in einem Lernmodus anhand der Umgebungsdaten oder Fahrdaten mehrere Trajektorien (T1 bis Tn) für den mindestens einen Heim-Parkplatz (4H) der mindestens einen Heim-Parkzone (H) ermittelt und gespeichert werden, und wobei – in einem Betriebsmodus beim Anfahren des mindestens einen Heim-Parkplatzes (4H) der mindestens einen Heim-Parkzone (H) mögliche fahrbare Trajektorien (T1 bis Tn) zur Auswahl und Aktivierung ausgegeben werden oder wenn nur eine der ermittelten Trajektorien (T1) fahrbar ist, diese automatisch aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn mehrere mögliche fahrbare Trajektorien (T1 bis T2) zur Auswahl und Aktivierung ausgegeben werden, die in der Vergangenheit am häufigsten gefahrene Trajektorie (T1 bis T2) als erstes zur Auswahl ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Heim-Parkplätze (4H) einer Heim-Parkzone (H) oder mehrere Heim-Parkzonen (H) mit dem oder den zugehörigen Heim-Parkplätzen (4H) gespeichert werden oder sind und diese im Betriebsmodus automatisch anhand zugehöriger GPS-Daten erkannt werden, wobei bei Erkennung eines der Heim-Parkplätze (4H) oder einer der Heim-Parkzonen (H) jene zugehörige gespeicherte Trajektorien (T1 bis Tn) ermittelt und ausgegeben werden, die fahrbar sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Speicherung oder Aktualisierung der Umgebungsdaten oder der Fahrdaten automatisch oder manuell aktiviert erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Parkplatz (4) als Heim-Parkplatz (4H) identifiziert wird, wenn anhand der erfassten Umgebungsdaten ermittelt wird, dass der angefahrene Parkplatz (4) wiederholt angefahren wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Umgebungsdaten eine erfasste GPS-Position, eine erfasste gefahrene Trajektorie (T1 bis Tn) oder eine geschätzte voraussichtlich zu fahrende Soll-Trajektorie (Ts) gespeichert oder aktualisiert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der aktuell erfassten oder gespeicherten Umgebungsdaten eine zu fahrende Soll-Trajektorie (Ts) zum Anfahren des Heim-Parkplatzes (4H) und Lagedaten des Heim-Parkplatzes (4H) ermittelt werden, anhand derer ein automatisierter Parkvorgang gestartet wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Umgebungserfassungssystem (6.0), insbesondere einem Kamera- oder einem Radarsystem, einer Verarbeitungseinheit (6.1) und mindestens einer Speichereinheit (6.2) dadurch gekennzeichnet, dass – mittels des Umgebungserfassungssystems (6.0) erfasste Umgebungsdaten der Verarbeitungseinheit (6.1) zuführbar sind, die – anhand der Umgebungsdaten beim Anfahren eines Parkplatzes (4) identifiziert, ob dieser ein Heim-Parkplatz (4H) ist, wobei – die bei identifiziertem Heim-Parkplatz (4H) und Annäherung des Fahrzeugs (6) an den identifizierten Heim-Parkplatz (4H) die erfassten Umgebungsdaten in mindestens einer Speichereinheit (6.2) speichert oder aktualisiert werden, wobei – in einem Lernmodus anhand der Umgebungsdaten oder Fahrdaten mehrere Trajektorien (T1 bis Tn) für den mindestens einen Heim-Parkplatz (4H) der mindestens einen Heim-Parkzone (H) ermittelt und gespeichert werden, und wobei – in einem Betriebsmodus beim Anfahren des mindestens einen Heim-Parkplatzes (4H) der mindestens einen Heim-Parkzone (H) mögliche fahrbare Trajektorien (T1 bis T2) zur Auswahl und Aktivierung ausgegeben werden oder wenn nur eine der ermittelten Trajektorien (T1) fahrbar ist, diese automatisch aktiviert wird.