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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems zur Unterstützung eines Parkvorgangs eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug.
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Ein manuelles Einparken von Kraftfahrzeugen, insbesondere in enge Parklücken, wird von vielen Fahrern als unangenehm empfunden. Es ist daher bekannt, in Kraftfahrzeugen Parkassistenzsysteme vorzusehen, die einen Parkvorgang des Kraftfahrzeugs unterstützen.
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Im einfachsten Fall können derartige Systeme einen Fahrer unterstützen, indem Sensordaten oder aus Sensordaten abgeleitete Informationen für einen Fahrer visualisiert werden, um die Übersicht beim Parkvorgang zu erleichtern. Es ist auch bekannt, dass Assistenzsysteme einem Fahrer Fahrhinweise geben, wie ein Parkvorgang durchzuführen ist. Auch eine assistierte oder teilautomatisierte Führung des Kraftfahrzeugs in einen bestimmten Parkbereich ist bekannt.
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Insbesondere bei einer zumindest teilautomatisierten Führung des Kraftfahrzeugs ist es problematisch, dass die Wahrnehmung und Vermessung von beparkbaren Flächen durch Sensoren des Kraftfahrzeugs, bedingt durch die Schwächen der jeweils verwendeten Sensoren, ein hohes Maß an Unsicherheit aufweisen. Ein Auffinden von Parklücken, eine Vermessung der Parklücken und eine Überprüfung, ob die Parklücke frei und somit durch das Kraftfahrzeug belegbar ist, ist nur anhand von sensorisch erfassbaren Merkmalen möglichen. Fehlen diese Merkmale, sind beispielsweise keine Nachbarfahrzeuge vorhanden und vorhandene Parkmarkierungen unklar, kann eine Parklücke häufig nicht korrekt erkannt werden. Zugleich kann häufig nicht eindeutig festgestellt werden, ob ein in einer Parklücke erkanntes Hindernis eine Nutzung der Parklücke durch das Kraftfahrzeug verhindert.
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Aufgrund der erläuterten Erfassungsprobleme kann eine insbesondere Koch- oder vollautomatisierte Parkfunktion, beispielsweise in einem Parkhaus, auf Basis einer sensorischen Vermessung der Zielparklücke häufig nicht durchgeführt werden, da eine entsprechende Vermessung nicht ausreichend robust ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems zur Unterstützung eines Parkvorgangs anzugeben, das demgegenüber verbessert ist und insbesondere hoch- oder vollautomatisierte Parkfunktionen ermöglicht.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das die folgenden Schritte umfasst:
- – Bereitstellen von Umfelddaten, die wenigstens einen potentiell durch das Kraftfahrzeug befahrbaren Parkbereich im Umfeld des Kraftfahrzeugs betreffen, an das Assistenzsystem,
- – Übertragen der Umfelddaten und/oder von aus den Umfelddaten berechneten Daten an eine von dem Kraftfahrzeug separat ausgebildete Kommunikationseinrichtung,
- – Anzeige einer in Abhängigkeit der Umfelddaten und/oder der berechneten Daten ermittelten, graphischen Darstellung des Parkbereichs durch die Kommunikationseinrichtung,
- – Erfassen wenigstens einer an der Kommunikationseinrichtung vorgenommenen, den Parkvorgang betreffenden Bedieneingabe,
- – Bestimmen einer eine Zielposition und/oder eine Zielausrichtung des Kraftfahrzeugs in dem Parkbereich oder in einem der Parkbereiche beschreibenden Zielpose, in die das Kraftfahrzeug durch den Parkvorgang geführt werden soll, in Abhängigkeit der erfassten Bedieneingabe, und
- – Führen des Kraftfahrzeugs in die Zielpose durch zumindest teilautomatisierte Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs und/oder Gabe von Fahrhinweisen an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs zur Führung des Kraftfahrzeugs in die Zielpose.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen Benutzer des Kraftfahrzeugs in die Wahrnehmung und Vermessung von beparkbaren Flächen miteinzubeziehen. Hierbei wird ausgenutzt, dass Kraftfahrzeugnutzer häufig Kommunikationseinrichtungen, beispielsweise Smartphones oder Tablets, nutzen, die mit kraftfahrzeugseitigen Einrichtungen kommunizieren und komfortable Bedienmöglichkeiten, beispielsweise über einen Touchscreen, bereitstellen können. Durch das Assistenzsystem werden Umfelddaten und/oder aus den Umfelddaten berechnete Daten zu der Kommunikationseinrichtung übertragen. Diese Daten werden anschließend, insbesondere in einer kartenartigen Darstellung, für einen Benutzer an der Kommunikationseinrichtung visualisiert und dem Benutzer wird eine Möglichkeit gegeben, durch eine Bedieneingabe an der Kommunikationseinrichtung eine Zielpose für das Kraftfahrzeug festzulegen, in die das Kraftfahrzeug durch den Parkvorgang geführt werden soll.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere nutzbar um ein Parken des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen, während sich kein Fahrer im Kraftfahrzeug befindet. Der Parkvorgang selbst wird vorzugsweise hoch- oder vollautomatisiert durchgeführt, wobei vor der Durchführung des Parkvorgangs eine Auswahl der Zielpose für den Parkvorgang durch einen Nutzer an der Kommunikationseinrichtung erfolgt. Alternativ ist auch eine teilautomatische, durch einen Fahrer überwachte Führung des Kraftfahrzeugs möglich. Im erfindungsgemäßen Verfahren ist auch eine ausschließliche automatische Längs- oder Querführung möglich, die auch als assistiertes Fahren bezeichnet wird.
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Die Bereitstellung der Umfelddaten kann im erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere durch eine Erfassung der Umfelddaten durch die Sensoren des Kraftfahrzeugs erfolgen. Das Kraftfahrzeugumfeld kann beispielsweise durch Kameras, insbesondere Time-of-Flight-Kameras oder Stereokameras, Laserscanner, Radar oder Ultraschallsensoren erfasst werden. Die Erfassung von Umfelddaten kann von einer einzelnen Fahrzeugposition aus erfolgen, insbesondere können jedoch während einer durch den Fahrer oder ein Fahrzeugsystem geführten Fahrt an mehreren Positionen und/oder kontinuierlich Umfelddaten erfasst werden.
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Die erfassten Umfelddaten können durch das Assistenzsystem des Kraftfahrzeugs weiter verarbeitet werden oder direkt an die Kommunikationseinrichtung bereitgestellt werden, die dann eine nachfolgende Datenverarbeitung durchführen kann. Aus den Umfelddaten wird eine insbesondere kartenartige Darstellung des Umfelds des Kraftfahrzeugs berechnet, die zumindest den Parkbereich darstellt. Es ist möglich, dass die kartenartige Darstellung direkt aus Sensordaten berechnet wird, also dass beispielsweise aus Bilddaten einer oder mehrerer Kameras des Kraftfahrzeugs eine Top-View-Darstellung berechnet wird, wobei die erfassten Bilddaten in eine Fahrebene projiziert werden. Vorteilhaft werden im Rahmen der Datenverarbeitung jedoch Objekte im Umfeld des Kraftfahrzeugs erkannt und in der kartenartigen Darstellung markiert. Es ist möglich, dass die graphische Darstellung eine abstrakte Darstellung des Umfelds des Kraftfahrzeugs ist, in der erkannte Objekte oder Teile von erkannten Objekten symbolisch dargestellt werden. Beispielsweise können bestimmte Bereiche des Umfelds als Fahrweg, als Parkbereich oder als Hindernis markiert werden. Parkbereiche können als frei oder als belegt markiert werden. Eine Markierung eines Parkbereichs als belegt kann beispielsweise durch eine symbolische Darstellung eines Kraftfahrzeugs in dem Parkbereich erfolgen.
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Es ist möglich, dass durch die Bedieneingabe eine Zielpose direkt bestimmt wird, beispielsweise indem ein durch die Kommunikationseinrichtung dargestelltes Fahrzeug durch Bedieneingaben an der Kommunikationseinrichtung in die Zielpose bewegt wird. Es ist jedoch auch möglich, dass durch die Bedieneingabe ausschließlich ein Parkbereich als zu nutzender Parkbereich gewählt wird, innerhalb dessen automatisch eine Zielpose bestimmt wird. Es ist auch möglich, dass durch Bedieneingaben Parkbereiche in der graphischen Darstellung ausgewählt werden, die anschließend unterschiedlich, insbesondere vergrößert, dargestellt werden, um eine genauere Untersuchung des Parkbereichs durch einen Benutzer zu ermöglichen. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Benutzer durch eine Bedieneingabe den entsprechenden Parkbereich wählen, ihn verwerfen oder eine genaue Zielpose innerhalb des Parkbereichs bestimmen kann.
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Zur Führung des Kraftfahrzeugs zur Zielpose kann insbesondere eine Trajektorie von einer momentanen Ist-Position zu der Zielpose berechnet werden und das Kraftfahrzeug kann durch entsprechende automatische Fahreingriffe und/oder durch Gabe von Fahrhinweisen an den Fahrer entlang dieser Trajektorie geführt werden. Es ist dabei möglich, die Trajektorie während des Fahrbetriebs in Abhängigkeit von erfassten Umfelddaten und/oder von Bedieneingaben, die durch das Kraftfahrzeug und/oder an der Kommunikationseinrichtung erfasst wurden, anzupassen. Wird vor oder während der Führung des Kraftfahrzeugs zur Zielpose aus den Umfelddaten ermittelt, dass eine Führung des Kraftfahrzeugs in die Zielpose nicht möglich ist, beispielsweise, da der Parkbereich nicht ausreichend groß ist, kann die Führung ab- oder unterbrochen werden und/oder, insbesondere durch die Kommunikationseinrichtung, eine Warnung an den Fahrer ausgegeben werden.
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Die im Rahmen des Verfahrens durchgeführten Berechnungen, also insbesondere eine Verarbeitung der Umfelddaten zu berechneten Daten bzw. zu einer graphischen Darstellung, eine automatische Ermittlung einer Zielpose und eine Berechnung einer Trajektorie zum Führen des Kraftfahrzeugs zur Zielpose, können vollständig durch das Assistenzsystem, vollständig durch die Kommunikationseinrichtung oder teilweise durch das Assistenzsystem und teilweise durch die Kommunikationseinrichtung durchgeführt werden.
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Die Kommunikationseinrichtung kann insbesondere eine in einem separaten Gehäuse angeordnete, separat vom Kraftfahrzeug nutzbare Kommunikationseinrichtung, beispielsweise ein Smartphone oder ein Tablet-PC, sein. Eine Anzeige der graphischen Darstellung erfolgt auf einer Anzeigeeinrichtung der Kommunikationseinrichtung. Vorteilhaft wird ein Touchscreen als Anzeigeeinrichtung verwendet. Insbesondere kann eine Kommunikationseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ertüchtigt werden, indem eine Software bzw. eine Applikation zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf der Kommunikationseinrichtung ausgeführt wird. Zur Kommunikation mit dem Kraftfahrzeug können Standardprotokolle, wie beispielsweise Bluetooth, LTE, UMTS, oder WLAN, z. B. gemäß des IEEE 802.11 Standards, genutzt werden.
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Die Umfelddaten können, wie erwähnt, zumindest teilweise durch Umfeldsensoren des Kraftfahrzeugs erfasst und bereitgestellt oder durch eine Fusion von bereitgestellten Kartendaten mit durch die Umfeldsensoren erfassten Sensordaten bereitgestellt werden. Die Nutzung von Umfeldsensoren zur Datenbereitstellung wurde bereits vorangehend erläutert. Eine Fusion von Sensordaten und Kartendaten ist beispielsweise möglich, indem durch das Assistenzsystem eine Objekterkennung in den erfassten Sensordaten durchgeführt wird, wobei erkannte Objekte durch einen Matchingalgorithmus mit Objekten verglichen werden, deren Positionen in den Kartendaten verzeichnet sind. Ein Matchingalgorithmus kann beispielsweise eine Wahrscheinlichkeit der Objektübereinstimmung bereitstellen. Überschreitet dieses Wahrscheinlichkeit einen vorgegebenen Grenzwert, so können Objekteigenschaften, die dem Objekt in den Kartendaten zugeordnet sind, als Teil der Umfelddaten übernommen werden. Die bereitgestellten Umfelddaten können somit den erfassten Sensordaten entsprechen, die durch zusätzliche Informationen, nämlich Objekteigenschaften bestimmter erkannter Objekte, angereichert sind.
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Als Objekteigenschaft kann beispielsweise eine Objektkategorie genutzt werden, wobei Objekte insbesondere in die Kategorien befahrbar, also beispielsweise ein freier Boden, überfahrbar, also beispielsweise eine Regenrinne, und Hindernis, also ein nicht überfahrbares Objekt mit einer gewissen Mindestabmessung, eingeteilt werden können. Ergänzend oder alternativ können den Kartendaten im Rahmen einer Bereitstellung der Umfelddaten durch eine Fusion, auch Klassifizierungsinformationen für bestimmte Umfeldbereiche entnommen werden, die Umfeldbereiche als Fahrweg, Parkplatz oder Hindernis markieren.
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Ergänzend oder alternativ ist es möglich, weitere Quellen für zumindest Teile der Umfelddaten zu nutzen bzw. erfasste Sensordaten und/oder Kartendaten mit Daten aus weiteren Quellen zu fusionieren. Beispielsweise können weitere Daten über eine Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug- oder eine Kraftfahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation, insbesondere gemäß dem IEEE 802.11p Kommunikationsstandard, bereitgestellt werden.
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Wenn Umfelddaten für mehrere befahrbare Parkbereiche oder einen sehr großen befahrbaren Parkbereich erfasst werden sollen, ist es möglich, dass diese Umfelddaten nicht von einer einzigen Kraftfahrzeugposition aus erfassbar sind. Es ist daher möglich, dass das Kraftfahrzeug vor oder während der Erfassung der Umfelddaten und/oder der Sensordaten, insbesondere wenigstens teilautomatisch längs- und/oder quergeführt entlang einer vorgegebenen Erfassungstrajektorie, bewegt wird. Eine Erfassungstrajektorie kann in Abhängigkeit von im Kraftfahrzeug bereitstehenden Kartendaten und/oder von bereits erfassten Sensordaten von Sensoren des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Werden die Umfelddaten während einer manuellen Führung des Kraftfahrzeugs erfasst, können insbesondere Hinweise an einen Fahrer ausgegeben werden, um die Erfassung der Umfelddaten zu verbessern.
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Aus den Umfelddaten kann wenigstens eine dem jeweiligen Parkbereich zugeordnete Belegungsinformation ermittelt werden, die eine voraussichtliche tatsächliche Befahrbarkeit des jeweiligen Parkbereichs und/oder von wenigstens einem Unterbereich des jeweiligen Parkbereichs beschreibt. Eine tatsächliche Befahrbarkeit eines Parkbereichs beschreibt dabei, inwieweit ein Parkbereich durch das Kraftfahrzeug nutzbar, also durch das Kraftfahrzeug belegbar ist.
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Zur Ermittlung der Belegungsinformation kann eine Objekterkennung von Objekten in den den jeweiligen Parkbereich betreffenden Umfelddaten durchgeführt werden, wobei der Parkbereich und/oder die Unterbereiche des Parkbereichs in Abhängigkeit der erkannten Objekte als befahrbar, als ein überfahrbares Objekt enthaltend oder als ein nicht überfahrbares Hindernis enthaltend klassifiziert werden. Insbesondere kann jedem Parkbereich oder jedem der Unterbereiche jeweils genau eine der drei genannten Klassifikationen zugeordnet werden. Alternativ ist es auch möglich, den Parkbereichen bzw. den Unterbereichen jeweils eine der beiden Klassifikationen befahrbar oder nicht befahrbar zuzuweisen. Im Rahmen der Klassifikation der Parkbereiche bzw. der Unterbereiche können insbesondere durch eine Fusion von Kartendaten mit erfassten Sensordaten gewonnene Objekteigenschaften ausgewertet werden.
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Parkbereiche, die ausschließlich als befahrbar und/oder als ein überfahrbares Objekt enthaltend klassifizierte Unterbereiche umfassen, können als nicht belegt klassifiziert werden und entsprechend in der graphischen Darstellung angezeigt werden. Parkbereiche, die wenigstens einen als ein nicht überfahrbares Hindernis enthaltend klassifizierten Unterbereich umfassen, können als belegt oder potenziell belegt markiert werden und entsprechend dargestellt werden. Alternativ ist es möglich, die Größe bzw. die geometrische Form des Teils des Parkbereichs auszuwerten, der keinen als ein nicht übefahrbares Hindernis enthaltend klassifizierten Unterbereich enthält. Dabei kann überprüft werden, ob die Größe und Formgebung dieses Teils des Parkbereichs ein Abstellen des Kraftfahrzeugs in diesem Teil des Parkbereichs ermöglichen.
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Wurde ein Objekt oder ein Parkbereich einmal klassifiziert, kann eine entsprechende Klassifizierung an Infrastruktureinrichtungen oder weitere Kraftfahrzeuge übertragen werden. Es ist auch möglich, eine die Klassifizierung beschreibende Klassifizierungsinformationen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens von weiteren Kraftfahrzeugen oder Infrastruktureinrichtungen zu empfangen. Somit können beispielsweise für Fahrzeuge, die nur über eine relativ einfache Sensorik verfügen, detaillierte Klassifizierungsinformationen bzw. Belegungsinformationen bereitgestellt werden.
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Der Parkbereich kann in der graphischen Darstellung jeweils gemäß der Belegungsinformation markiert werden. Der Parkbereich kann beispielsweise als belegt, eventuell belegt oder nicht belegt markiert werden. Insbesondere ist eine rein symbolische Darstellung verschiedener Umfeldbereiche, beispielsweise von Fahrspuren und von Parkbereichen mit ihrer jeweiligen Belegungsinformation möglich. Alternativ kann auch eine direkt aus Sensordaten generierte Ansicht, beispielsweise eine Top-View-Ansicht, genutzt werden, wobei zusätzliche Symbole, Schattierungen oder Einfärbungen genutzt werden können, um Belegungsinformationen darzustellen.
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Im erfindungsgemäßen Verfahren kann durch die Bedieneingabe oder eine der Bedieneingaben der Parkbereich oder einer der Parkbereiche als gewählter Parkbereich gewählt werden, innerhalb dem die Zielpose liegt. Die Wählbarkeit des oder eines der Parkbereiche kann dabei in Abhängigkeit der Belegungsinformation eingeschränkt werden, so dass beispielsweise nur nicht belegte oder nur nicht belegte und eventuell belegte Parkbereiche wählbar sind.
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Insbesondere wird zur Anzeige der graphischen Darstellung ein Touchscreen als Anzeigeeinrichtung verwendet, wobei der Parkbereich oder einer der Parkbereiche durch Berühren eines dem Parkbereich zugeordneten Bereichs des Touchscreens als gewählter Parkbereich gewählt wird. Der dem Parkbereich zugeordnete Bereich der Anzeigeeinrichtung kann der Bereich sein, in dem der Parkbereich dargestellt wird, oder ein Bereich, in dem eine die Belegung des Parkbereichs betreffende Belegungsinformation dargestellt wird.
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Der gewählte Parkbereich kann durch die Kommunikationseinrichtung vergrößert dargestellt werden. Alternativ ist es möglich, bei der Wahl des Parkbereichs in Abhängigkeit der Belegungsinformation eine vergrößerte Darstellung oder eine automatische Bestimmung einer Zielpose innerhalb des Parkbereiches vorzusehen. Beispielsweise kann bei einer Wahl eines Parkbereichs, dessen Belegungsinformation anzeigt, dass er frei ist, automatisch eine Zielpose im gewählten Parkbereich bestimmt werden und mit der Führung des Kraftfahrzeugs in die Zielpose begonnen werden. Zeigt die Belegungsinformation an, dass der Parkplatz belegt oder eventuell belegt ist, kann zunächst eine vergrößerte Darstellung erfolgen, anhand der ein Benutzer entscheiden kann, ob eine Zielpose in diesem Parkbereich liegen soll oder ob ein anderer Parkbereich gewählt werden soll.
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Während der vergrößerten Darstellung kann durch wenigstens eine weitere Bedieneingabe eine Zielposition und/oder eine Zielausrichtung innerhalb des gewählten Parkbereichs gewählt werden. Somit wird einem Benutzer ermöglicht, zumindest teilweise manuell, eine Zielpose im Parkbereich festzulegen. Hierzu kann durch die grafische Darstellung eine insbesondere schematische Darstellung eines durch das Kraftfahrzeug in einer momentan gewählten Zielpose belegten Bereichs angezeigt werden, wobei durch Bedieneingaben, insbesondere durch Touchbedienung, die Zielpose angepasst werden kann. Dabei ist es möglich, dass die Anpassung der Zielpose derart eingeschränkt wird, dass der durch das Kraftfahrzeug in der Zielpose belegte Bereich keine als nicht befahrbar klassifizierten Unterbereiche des Parkbereichs umfasst.
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Während der vergrößerten Darstellung kann eine weitere Bedieneingabe erfassbar sein, durch die bestimmt wird, ob eine Führung zu dem vergrößert dargestellten Parkbereich erfolgen soll. Beispielsweise können Bedienelemente oder Berührbereiche eines berührungsempfindlichen Displays vorgesehen sein, durch die eine Führung des Kraftfahrzeugs zur Zielpose gestartet werden bzw. die vergrößerte Darstellung des momentan gewählten Parkbereichs abgebrochen werden kann. Nach einem Abbrechen der vergrößerten Darstellung kann durch eine weitere Bedieneingabe ein anderer Parkbereich gewählt werden.
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Es ist auch möglich, dass nach einer Wahl eines der Parkbereiche als gewählter Parkbereich eine voraussichtliche Trajektorie zur Zielpose in die grafische Darstellung eingezeichnet wird, wonach durch einen Benutzer eine Führung zur Zielpose bestätigt oder abgebrochen werden kann.
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Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das zur Durchführung bzw. Teilnahme an dem erfindungsgemäßen Verfahren als Kraftfahrzeug ausgebildet ist.
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Der Weiteren betrifft die Erfindung eine Kommunikationseinrichtung, die zur Durchführung bzw. Teilnahme an dem erfindungsgemäßen Verfahren als Kommunikationseinrichtung ausgebildet ist.
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Die Erfindung betrifft zudem ein Computerprogramm, das auf einer programmierbaren Kommunikationseinrichtung ausführbar ist, wobei die programmierbare Kommunikationseinrichtung bei Ausführung des Programms ausgebildet ist, an einem erfindungsgemäßen Verfahren als Kommunikationseinrichtung teilzunehmen.
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Die zum erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Merkmale sind analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug, die erfindungsgemäße Kommunikationseinrichtung und das erfindungsgemäße Computerprogramm übertragbar.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung zeigen die folgenden Ausführungsbeispiele sowie die zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigen schematisch:
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1 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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2 ein Ausführungsbeispiel einer am erfindungsgemäßen Verfahren teilnehmenden Kommunikationseinrichtung,
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3 eine Verkehrssituation,
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4 eine der in 3 gezeigten Verkehrssituation zugeordnete grafische Darstellung im Verfahren gemäß 1,
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5 die manuelle Bestimmung einer Zielpose in einem ausgewählten Parkbereich in der in 4 dargestellten Verkehrssituation gemäß dem in 1 dargestellten Verfahren, und
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6 eine vergrößerte Darstellung eines weiteren ausgewählten Parkbereichs in der Verkehrssituation gemäß 3 gemäß dem in 1 dargestellten Verfahren.
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1 zeigt schematisch Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Betrieb eines Assistenzsystems zur Unterstützung eines Parkvorgangs eines Kraftfahrzeugs. In Schritt S1 wird durch eine Positionsbestimmungseinrichtung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise durch ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem, insbesondere GPS, eine Position des Kraftfahrzeugs bestimmt.
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In Abhängigkeit der in Schritt S1 bestimmten Position werden durch das Assistenzsystem in Schritt S2 Kartendaten, beispielsweise aus dem Satellitennavigationssystem, geladen, die das Umfeld des Kraftfahrzeugs betreffen. Vorteilhaft umfassen die Kartendaten Klassifikationen für Umfeldbereiche, die Bereiche des Kraftfahrzeugumfelds als Fahrweg, als Parkbereich bzw. als nicht überfahrbares Hindernis, wie eine Mauer oder Ähnliches, klassifizieren. Zusätzlich sind in den Kartendaten Informationen über Objekte im Fahrzeugumfeld, wie beispielsweise Bäume, Gebäude und fest installierte Infrastruktureinrichtungen, gespeichert. Alternativ oder ergänzend können Kartendaten auch durch einen zentralen Server oder eine Infrastruktureinrichtung bereitgestellt werden. Die Bereitstellung kann über eine Mobilfunkverbindung, beispielsweise gemäß einem GSM basierten Standard, oder eine Car2x-Kommunikation, beispielsweise gemäß des IEEE 802.11p Standards, erfolgen.
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In Schritt S3 wird in Abhängigkeit der in Schritt S2 geladenen Kartendaten sowie der durch Sensoren des Kraftfahrzeugs erfassten Sensordaten eine Erfassungstrajektorie ermittelt, entlang der das Kraftfahrzeug in Schritt S4 automatisch längs- und quergeführt geführt wird, wobei durch die Sensoren des Kraftfahrzeugs weitere Sensordaten erfasst werden. Während der automatischen Führung des Kraftfahrzeugs wird kontinuierlich in Abhängigkeit der Sensordaten ermittelt, ob die Erfassungstrajektorie fahrbar ist. Falls dies nicht der Fall ist, wird die Erfassungstrajektorie angepasst.
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In den Schritten S5 und S6 werden aus den Kartendaten und den Sensordaten Umfelddaten generiert, indem die Kartendaten mit den Sensordaten fusioniert werden. Hierzu werden die Sensordaten in Schritt S5 einem Objekterkennungsalgorithmus zugeführt, der in den Sensordaten Objekte erkennt. Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Objekterkennungsalgorithmen bekannt, die hier nicht näher erläutert werden sollen.
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In Schritt S6 werden in den Sensordaten erkannte Objekte durch Anwendung eines Matchingalgorithmus mit Objekten in den Kartendaten verglichen. Der Matchingalgorithmus bestimmt eine Übereinstimmungswahrscheinlichkeit zwischen den jeweiligen Objekten. Wird eine Übereinstimmung der Objekte mit hinreichender Wahrscheinlichkeit festgestellt, so werden die Sensordaten mit den der Karte entnommenen Objektinformationen zum jeweiligen Objekt angereichert. Als Objektinformation ist in der Karte zumindest eine Objektkategorie gespeichert, die für das jeweilige Objekt angibt, ob das Objekt befahrbar ist, also beispielsweise ein freier Boden, überfahrbar ist, also beispielsweise eine Regenrinne, oder ein Hindernis darstellt, das nicht überfahrbar ist.
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Die Umfelddaten werden in Schritt S7 weiterverarbeitet, wobei Parkbereiche in den Umfelddaten erkannt und für die jeweiligen Parkbereiche bzw. für Unterbereiche der Parkbereiche Belegungsinformationen bestimmt werden. Hierzu wird für jeden der Parkbereiche ausgewertet, welche Objekte sich wo in dem Parkbereich befinden, wonach durch Auswertung der jeweiligen Objektpositionen, Kategorien und Ausdehnungen Unterbereiche des Parkbereichs bestimmt werden, die befahrbar sind, überfahrbare Objekte enthalten oder nicht überfahrbare Objekte enthalten. Anschließend wird für jeden der Parkbereiche eine Belegungsinformation ermittelt, die eine voraussichtliche tatsächliche Befahrbarkeit des jeweiligen Parkbereichs beschreibt, d. h. ob dieser Parkbereich durch das Kraftfahrzeug belegbar ist.
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Umfasst ein Parkbereich ausschließlich als befahrbar und/oder als überfahrbare Objekte enthaltend klassifizierte Unterbereiche, so wird dieser Parkbereich als frei gekennzeichnet. Umfasst ein Parkbereich hingegen wenigstens einen Unterbereich, der als ein nicht überfahrbares Objekt enthaltend klassifiziert ist, so wird er als belegt oder potentiell belegt klassifiziert. Die genaue Klassifizierung wird in Abhängigkeit der Abmessungen und der Anordnungen der Unterbereiche sowie in Abhängigkeit der im Assistenzsystem gespeicherten Abmessungen des Kraftfahrzeugs bestimmt.
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In Schritt S8 wird aus den Umfelddaten eine kartenartige Darstellung generiert, die das Umfeld des Kraftfahrzeugs schematisch darstellt, wobei insbesondere Fahrwege, Hindernisse und Parkbereiche mit der zugeordneten Belegungsinformation dargestellt werden. Die kartenartige grafische Darstellung sowie die Umfelddaten werden anschließend an eine separat vom Kraftfahrzeug ausgebildete Kommunikationseinrichtung übertragen.
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In Schritt S9 wird die empfangene kartenartige grafische Darstellung durch die Kommunikationseinrichtung auf einem Touchscreen der Kommunikationseinrichtung dargestellt. In Schritt S10 werden anschließend Bedieneingaben eines Benutzers der Kommunikationseinrichtung erfasst. Es werden Berührungen des Touchscreens in jenen Bereichen erfasst, in denen die Parkbereiche bzw. die den Parkbereichen zugeordneten Belegungsinformationen dargestellt werden.
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Sobald eine Bedieneingabe erfasst wird, die einen der Parkbereiche durch ein Berühren des Touchscreens in dem entsprechenden Bereich auswählt, wird in Schritt S11 geprüft, ob es sich bei dem ausgewählten Parkbereich um einen Parkbereich handelt, dessen Belegungsinformation anzeigt, dass der Parkbereich frei ist. Zusätzlich wird gefordert, dass der ausgewählte Parkbereich nicht wesentlich größer ist als die Abmessungen des Kraftfahrzeugs, also beispielsweise nicht wenigstens zweimal so groß. Sind beide Bedingungen erfüllt, so wird in Schritt S12 automatisch eine Zielpose in dem ausgewählten Parkbereich bestimmt, die eine Zielposition und eine Zielausrichtung des Kraftfahrzeugs beschreibt. Die Zielpose wird derart gewählt, dass das Kraftfahrzeug im Wesentlichen zentral im Parkbereich angeordnet ist. Um dem Benutzer die Wahl der Zielpose zu verdeutlichen, wird schematisch eine Trajektorie von einer Ist-Position des Kraftfahrzeugs zu der Zielpose dargestellt. In einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens wäre es möglich, in allen Fällen, in denen der Parkbereich frei und ausreichend groß ist, das Verfahren mit Schritt S12 fortzusetzen und automatisch eine Zielpose zu bestimmen.
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In Schritt S13 wird durch einen Benutzerdialog abgefragt, ob der Benutzer mit der Führung des Kraftfahrzeugs in die Zielpose beginnen möchte. Ist dies der Fall, so wird die Zielpose in Schritt S14 von der Kommunikationseinrichtung an das Kraftfahrzeug übermittelt, wonach das Assistenzsystem eine Trajektorie zur Führung des Kraftfahrzeugs zur Zielpose berechnet und das Kraftfahrzeug in die Zielpose führt. Die Trajektorie zur Führung des Kraftfahrzeugs in die Zielpose ist dabei während der Führung in die Zielpose in Abhängigkeit von erfassten Sensordaten anpassbar.
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Wünscht der Bediener in Schritt S13 keinen Beginn der Führung des Kraftfahrzeugs in die Zielpose, so wird das Verfahren ab Schritt S9 wiederholt, und der Benutzer kann einen anderen Parkbereich anwählen.
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Wird in Schritt S11 ermittelt, dass der gewählte Parkbereich wesentlich größer ist als das Kraftfahrzeug oder dass er als belegt oder potentiell belegt klassifiziert ist, so wird in Schritt S15 eine vergrößerte Darstellung des Parkbereichs auf der Anzeigeeinrichtung der Kommunikationseinrichtung dargestellt. Die vergrößerte Darstellung ist zusätzlich mit Umfelddaten angereichert, insbesondere mit Bilddaten von Kameras des Kraftfahrzeugs, die in die Kartenebene projiziert sind. Zusätzlich wird eine schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs in einer Anfangsposition dargestellt. Die Anfangsposition entspricht nicht notwendigerweise der Ist-Position des Kraftfahrzeugs, sondern stellt das Kraftfahrzeug vorzugsweise geringfügig vom Parkbereich beabstandet oder bereits im Parkbereich dar. Die schematische Kraftfahrzeugdarstellung dient zur Wahl der Zielpose im Parkbereich.
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In Schritt S16 werden Bedieneingaben eines Benutzers erfasst um die schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs zu drehen und zu verschieben und somit eine Zielpose für das Kraftfahrzeug festzulegen. Die Positionierung der Darstellung des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise durch Berühren und Ziehen der Kraftfahrzeugdarstellung auf dem Touchscreen erfolgen. Eine Ausrichtung der Darstellung des Kraftfahrzeugs kann z. B. angepasst werden, indem die schematische Darstellung des Kraftfahrzeugs mit zwei Fingern berührt und rotiert wird.
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In einer Weiterbildung des Verfahrens ist es möglich, dass nur solche Zielposen wählbar sind, in denen die Zielpose des Kraftfahrzeugs keinen der Unterbereiche berührt, die als ein nicht überfahrbares Objekt enthaltend klassifiziert sind.
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Zusätzlich werden auf der Anzeigeeinrichtung Elemente dargestellt, durch deren Berührung die Bestimmung der Zielpose abgebrochen werden kann oder ein Führen des Kraftfahrzeugs zur Zielpose ausgelöst werden kann. Wird eines dieser Bedienelemente berührt, so wird in Schritt S17 überprüft, ob eine Führung des Kraftfahrzeugs zur Zielpose durchgeführt werden soll. Ist dies nicht der Fall, so wird das Verfahren ab Schritt S9 wiederholt, indem erneut die schematische Übersichtsdarstellung der Parkbereiche mit den Belegungsinformationen angezeigt wird, wonach der Benutzer einen weiteren Parkbereich wählen kann.
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Soll eine automatische Führung zur Zielpose erfolgen, so wird in Schritt S18 die gewählte Zielpose an das Assistenzsystem im Kraftfahrzeug übertragen, wonach in Schritt S19 wie zu Schritt S14 beschrieben eine Trajektorie zu der Zielpose bestimmt wird und das Kraftfahrzeug automatisiert längs- und quergeführt zur Zielpose geführt wird.
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In einer nichtgezeigten alternativen Ausführungsform des Verfahrens ist es möglich, dass die Führung des Kraftfahrzeugs in die Zielpose zumindest teilweise manuell, d. h. durch einen Fahrer erfolgt. In diesen Fällen kann in den Schritten S14 und S19 statt einer automatisierten Längs- und Querführung eine Ausgabe von Fahrhinweisen an den Fahrer und/oder eine Durchführung von den Fahrern unterstützen Fahreingriffen erfolgen.
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2 zeigt schematisch eine Kommunikationseinrichtung 1, die am mit Bezug auf 1 erläuterten Verfahren teilnimmt. Auf der Anzeigeeinrichtung 2 der Kommunikationseinrichtung 1 wird eine schematische kartenartige Ansicht des Umfelds des Kraftfahrzeugs gezeigt. Sie umfasst eine schematische Darstellung 3 des Kraftfahrzeugs selbst, die im Umfeld erfassten, nicht überfahrbaren Hindernisse 4 und 5, sowie die potentiell durch das Kraftfahrzeug befahrbaren und als Parkplatz belegbaren Parkbereiche 6, 7 und 8. Durch Auswertung der Umfelddaten wurde als Belegungsinformation für die Parkbereiche 6, 7 und 8 ermittelt, dass die Parkbereiche 6 und 7 frei sind und der Parkbereich 8 belegt ist. Die Belegung des Parkbereichs 8 wird dem Benutzer leicht erfassbar visualisiert, indem der Parkbereich 8 als ein Bereich mit einem schematisch darin dargestellten Kraftfahrzeug gezeigt wird. Das schematisch dargestellte Kraftfahrzeug kann farbig hervorgehoben sein, beispielsweise kann ein rotes Kraftfahrzeug dargestellt werden. Die als frei klassifizierten Parkbereiche 6 und 7 werden mit gestrichelte Rechtecken gekennzeichnet, die ebenfalls farbig hervorgehoben werden können. Beispielsweise kann in den Parkbereichen 6 und 7 eine insbesondere transparente grüne Fläche dargestellt werden.
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Wird der freie Parkbereich 7 durch eine Berührung der Anzeigeeinrichtung 2 im Bereich des Parkbereichs 7 als der gewählte Parkbereich gewählt, so wird zur Verdeutlichung dieser Wahl eine Trajektorie 9 von der schematischen Darstellung 3 des Kraftfahrzeugs zu dem Parkbereich 7 dargestellt. Durch erneutes Berühren der Anzeigeeinrichtung 2 im Bereich des Parkbereichs 7 kann die Auswahl bestätigt werden, worauf das Kraftfahrzeug automatisch zu der Zielpose im Parkbereich 7 geführt wird. Ein Berühren der Anzeigeeinrichtung 2 in einem anderen Bereich setzt die Auswahl zurück, womit ein anderer Parkbereich, beispielsweise der Parkbereich 6 wählbar ist.
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3 zeigt eine Verkehrssituation, in der das mit Bezug auf 1 erläuterte Verfahren anwendbar ist. Ein Kraftfahrzeug 10, das an dem Verfahren als das eigene Kraftfahrzeug teilnimmt, umfasst ein Assistenzsystem 11. Durch eine Navigationseinrichtung 13 sowie durch die Sensoren 14, 16 werden dem Assistenzsystem 11 Informationen bereitgestellt. Zusätzlich können über eine Einrichtung 12 zur Car2X-Kommunikation ergänzende Umfeldinformationen von Infrastruktureinrichtungen oder weiteren Kraftfahrzeugen empfangen werden und es können Klassifikationsinformationen für Objekte und/oder Belegungsinformationen für Parkbereiche oder Unterbereiche von Parkbereichen an weitere Kraftfahrzeuge und Infrastruktureinrichtungen übermittelt werden. Der Sensor 14 ist ein Laserscanner, der den Erfassungsbereich 15 aufweist. Die Sensoren 16 sind Ultraschallsensoren, die die Erfassungsbereiche 17 aufweisen. Alternativ wäre es möglich, im Kraftfahrzeug 10 wenigstens vier Sensoren zur Umfelderfassung vorzusehen, die den gesamten das Kraftfahrzeug umgebenden Raumwinkel erfassen.
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Durch einen Bediener 26 des Kraftfahrzeugs 10, der sich außerhalb des Kraftfahrzeugs 10 befindet, wird über die Kommunikationseinrichtung 1 Einfluss auf einen automatischen Parkvorgang des Kraftfahrzeugs 10 genommen. Nach einem Erfassen der Umfelddaten durch das Kraftfahrzeug 10 durch ein automatisches Befahren einer Erfassungstrajektorie wird die in 4 dargestellte Kartendarstellung generiert, an die Kommunikationseinrichtung 1 übertragen und dem Bediener 26 dargestellt. Die entsprechenden Schritte wurden bereits mit Bezug auf 1 erläutert.
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Im Umfeld des Kraftfahrzeugs befinden sich die Parkbereiche 18, 19, 20, 21, 22. Die Parkbereiche 18 und 20 sind durch die Kraftfahrzeuge 23 und 24 belegt. Entsprechend werden die Parkbereiche 18 und 20 in der in 4 gezeigten kartenartigen Darstellung wie zu 2 erläutert mit in den Parkbereichen 18, 20 dargestellten schematischen Kraftfahrzeugdarstellungen 27, 29 dargestellt. Im Parkbereich 19 befindet sich ein Objekt 32, das den Parkbereich 19 teilweise blockiert. Daher wird auch der Parkbereich 19 als belegt klassifiziert und in der kartenartigen Darstellung wird eine schematische Kraftfahrzeugdarstellung 28 abgebildet.
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Der Parkbereich 21 ist frei und wird somit in der kartenartigen Darstellung als gestricheltes Rechteck 30 dargestellt. Der Parkbereich 22 ist sehr groß und umfasst zusätzlich ein Hindernis 25. Der Parkbereich 22 wird als potentiell belegt klassifiziert und in der kartenartigen Darstellung als gestricheltes Rechteck mit einem Fragezeichen dargestellt, da unklar ist, ob das Kraftfahrzeug 10 in dem Parkbereich 22 parkbar ist.
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Wird durch den Bediener 26 der Parkbereich 21 durch Auswahl des Rechtecks 30 als ausgewählter Parkbereich bestimmt, so wird, wie zu 2 erläutert, eine Trajektorie zu dem Parkbereich 21 dargestellt und durch erneutes Berühren des Rechtecks 30 eine automatisierte Führung zu einer Zielpose in dem Parkbereich 30 gestartet.
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Wird das mit dem Fragezeichen gekennzeichnete Rechteck 31 durch Berühren angewählt, so wird, da eine automatische Bestimmung einer Zielposition aufgrund der Größe des Parkbereichs 22 und des Vorhandenseins des Hindernisses 25 nicht möglich ist, eine vergrößerte Darstellung des gewählten Parkbereichs 22 dargestellt, wie sie in 5 gezeigt ist. Durch Auswertung der Umfelddaten wird eine detailliertere Darstellung des Parkbereichs 22 generiert, die die Abmessungen des Parkbereichs 22 sowie das Objekt 25 darstellt. Zusätzlich wird eine schematische Kraftfahrzeugdarstellung 33 im unteren Bereich der Anzeigeeinrichtung 2 dargestellt, die durch Bedieneingaben des Bedieners, nämlich durch ein Ziehen der Kraftfahrzeugdarstellung 33 und durch ein rotieren der Kraftfahrzeugdarstellung 33 in eine der Zielpose zugeordnete Lage verbracht werden kann. Nachdem die Kraftfahrzeugdarstellung 33 in die gewünschte Zielposition 36 verschoben ist, kann der Bediener 26 durch Anwahl des Bedienelements 34 die automatische Führung des Kraftfahrzeugs in die Zielpose auslösen. Durch Anwahl des Bedienelements 35 wird die Bestimmung der Zielpose abgebrochen und die Anzeigeeinrichtung 2 stellt wiederum die in 4 dargestellte grafische Darstellung dar.
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Ist der Bediener 26 der Auffassung, dass der Parkbereich 19 nicht tatsächlich belegt ist, kann er auch die schematische Kraftfahrzeugdarstellung 28 berühren, um zu einer grafischen Darstellung zu wechseln, wie sie in 6 gezeigt ist, die eine detaillierte Ansicht des Parkbereichs 19 darstellt. Die Darstellung entspricht im Wesentlichen der Darstellung in 5. Erkennt der Benutzer aufgrund der grafischen Darstellung, dass der Parkbereich 19 nicht tatsächlich befahrbar ist, kann er durch das Bedienelement 35 zu der in 4 gezeigten grafischen Darstellung zurückkehren. Erkennt der Benutzer jedoch beispielsweise, dass es sich bei dem Objekt 32 um ein überfahrbares Objekt handelt, beispielsweise um eine Regenrinne, einen Gullideckel oder Ähnliches, so kann er wie zu 5 erläutert durch Verschieben der schematischen Kraftfahrzeugdarstellung 33 zu einer Zielpose und durch ein Bestätigen durch Berühren des Bedienelements 34 eine automatische Führung des Kraftfahrzeugs in die gewählte Zielpose auslösen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- IEEE 802.11 Standards [0015]
- IEEE 802.11p Kommunikationsstandard [0018]
- IEEE 802.11p Standards [0043]