DE102014018192A1

DE102014018192A1 - Verfahren zum Anfahren eines Parkplatzes durch ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102014018192A1
Application number: DE102014018192.8A
Authority: DE
Inventors: Christophe Bonnet; Andreas Hiller; Gerhard Kuenzel; Martin Moser; Kathrin Mowlai; Heiko Schiemenz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2015-06-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, bei welchem aus Fahrdaten des Fahrzeuges (1) eine Solltrajektorie (19) bestimmt wird, welche dem Fahrzeug (1) bei automatischen Fahrt (17) zugrunde gelegt wird. Bei einem Verfahren wird bei einer geänderten Umgebung der Fahrt (17) eine, aus aktuellen Fahrdaten des Fahrzeuges (1) ermittelte Trajektorie (23) mit der Solltrajektorie (19) verglichen, Abweichungen zwischen der neuen Trajektorie (23) und der Solltrajektorie (19) ermittelt und in Abhängigkeit von den Abweichungen eine neue Solltrajektorie (25) eingestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs, bei welchem aus Fahrdaten des Fahrzeuges eine Solltrajektorie bestimmt wird, welche dem Fahrzeug bei der automatischen Fahrt zugrunde gelegt wird.
Aus der DE 10 2013 015 348 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges bekannt, insbesondere zum Anfahren eines Parkplatzes in einer nicht einsehbaren/straßenfernen Fahrzone, bei welchem ein Fahrer die An- und Abfahrt zu dem Parkplatz durch mehrmaliges Überfahren lernt, wobei das Fahrzeug die aus den Fahrdaten ermittelten Trajektorien speichert und bei einer erneuten Annäherung an den Parkplatz aus den Trajektorien eine Solltrajektorie auswählt, mittels welcher das Fahrzeug automatisch zum Parkplatz hin gelenkt werden kann.
Die Solltrajektorie entspricht aber nach einiger Zeit nicht unbedingt den Erwartungen des Fahrers, insbesondere dann, wenn sich die Umgebung der Fahrt verändert hat. In diesem Fall muss der Fahrer erneut mehrfach mit dem Fahrzeug die neue Trajektorie abfahren, um eine neue Solltrajektorie zu lernen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs anzugeben, bei welchem die erläuterten Nachteile überwunden werden und ein verbesserter Komfort für den Fahrer ermöglicht wird.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Die Aufgabe ist mit einem Verfahren dadurch gelöst, dass bei einer geänderten Umgebung der Fahrt eine, aus aktuellen Fahrdaten des Fahrzeuges bestimmte Trajektorie mit der Solltrajektorie verglichen wird, Abweichungen zwischen der neuen Trajektorie und der Solltrajektorie ermittelt werden und in Abhängigkeit von den Abweichungen eine neu Solltrajektorie eingestellt wird. Dies hat den Vorteil, dass durch das kontinuierliche Selbstlernen der Trajektorie während der Fahrt ein mehrfaches Fahren des Weges durch den Fahrer für einen expliziten Lernvorgang der Solltrajektorie entfällt. Da das Fahrzeug selbst die geänderten Umgebungssituationen aufgrund der, in dem Fahrzeug angeordneten Sensorik erkennt, wird dieser Umstand automatisch durch das Fahrerassistenzsystem berücksichtigt.
Die Fahrt kann insbesondere ein Anfahren eines Parkplatzes oder Ausparken aus einem Parkplatz sein. Die Fahrt kann ebenfalls eine beliebige Fahrt in Stadtverkehr, auf Autobahn oder Landstraße sein. Beim Anfahren eines Parkplatzes entfällt durch das kontinuierliche Selbstlernen der Trajektorie während des Einparkens ein mehrfaches Abfahren des Parkplatzes durch den Fahrer für einen expliziten Lernvorgang der Solltrajektorie entfällt.
In einer Ausgestaltung werden die Abweichungen zwischen der neuen Trajektorie und der Solltrajektorie nur ausgewertet werden, wenn diese einen vorgegebenen Schwellwert überschreiten. Somit führen nur maßgebliche Unterschiede zur Solltrajektorie zur Festlegung einer neuen Solltrajektorie.
In einer Variante wird bei wiederholtem Auftreten ähnlicher Abweichungen mehrerer neuer Trajektorien eine neue Solltrajektorie generiert. Werden infolge der, durch die Sensorik detektierten neuen Umgebungsbedingungen durch das Fahrzeug mehrfach ähnliche Trajektorien abgefahren, ist davon auszugehen, dass die geänderte Umgebungsbedingung von Dauer ist.
In einer Ausführungsform erfolgt die Aktivierung der neuen Solltrajektorie durch den Fahrer des Fahrzeuges. Dadurch wird gewährleistet, dass die neue Solltrajektorie durch den Fahrer überprüft wird und somit den tatsächlichen Gegebenheiten entspricht.
Vorteilhafterweise werden die Abweichungen Kriterien basiert berücksichtigt. Das hat den Vorteil, dass wirklich nur bei Vorliegen einer gravierenden Umgebungsänderung der Fahrt oder des Parkplatzes eine neue Solltrajektorie eingestellt wird.
In einer Ausgestaltung werden die Abweichungen berücksichtigt, wenn der Fahrer manuell den Fahrt übernimmt oder im Parkplatz ein- oder ausparkt. Da sich der Fahrer nicht auf das automatische System verlässt, wird davon ausgegangen, dass neue Umgebungsbedingungen vorliegen.
In einer Alternative werden die Abweichungen berücksichtigt, wenn der Fahrer während einer automatischen Fahrt bzw. eines automatischen Ein- oder Ausparkvorganges in den Fahrvorgang eingreift. Dies lässt den Rückschluss zu, dass sich im Fahrweg ein Hindernis auf der Solltrajektorie befindet, welches durch das Fahrzeug nicht automatisch oder den Erwartungen des Fahrers entsprechend umfahren wird.
In einer weiteren Alternative werden die Abweichungen berücksichtigt, wenn das Fahrzeug automatisch einem Hindernis ausweicht. Dies ist insbesondere immer dann der Fall, wenn durch Umgebungserkennungssensoren, die die Umgebung des Fahrzeuges bei jedem Fahrvorgang automatisch scannen, ein Hindernis im Fahrweg des Fahrzeuges erkannt wird und die der automatischen Fahrt zugrunde liegende Solltrajektorie angepasst wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Fahrt, umfassend

– mindestens eine Erfassungseinheit für Fahrdaten des Fahrzeuges während der Fahrt oder während des An- oder Abfahrens des Parkplatzes,
– eine Trajektorie-Bestimmungseinheit zur Bestimmung der Trajektorie aus aktuellen Fahrdaten des Fahrzeuges und
– einer Solltrajektorie-Bestimmungseinheit zur Ermittlung und Auswertung von Abweichungen zwischen der Trajektorie und der Solltrajektorie und Festlegung einer neuen Solltrajektorie beim Übersteigen eines Grenzwertes durch die Abweichungen.

Dies hat den Vorteil, dass durch die automatische Anpassung der Solltrajektorie an das Fahrverhalten des Fahrers eine höhere Akzeptanz von Fahrassistenzsystemen ermöglicht wird.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, welches durch eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Vorrichtung zur automatischen Fahrt, insbesondere zum automatischen Anfahren eines Parkplatzes gekennzeichnet, ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
2 ein Ausführungsbeispiel zum kontinuierlichen Erlernen einer Trajektorie.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeuges 1 dargestellt, welches eine Steuereinheit 3 zur Ansteuerung des Fahrzeuges 1 umfasst. Diese Steuereinheit 3 ist mit einem automatischen Parkassistenzsystem 5 zum automatischen Anfahren eines Parkplatzes verbunden, welche eine Anfahrtstrajektorie-Bestimmungseinheit 7 und eine Solltrajektorie-Bestimmungseinheit 9 umfasst. Das Parkassistenzsystem 5 ist mit Sensoren 11, 13, 15 des Kraftfahrzeuges 1 verbunden. Bei diesen Sensoren handelt es sich um einen Radarsensor 11 zur Ermittlung eines Hindernisses in der Umgebung eines Fahrzeuges 1, einen Lenksensor 13 zur Bestimmung einer Lenkbewegung und einem Geschwindigkeitssensor 15 zur Erfassung von Beschleunigungs- und Bremsinformation des Fahrzeuges 1. Die Informationen dieser Sensoren 11, 13, 15 werden in dem Parkassistenzsystem 5 benutzt, um eine Einpark- und Ausparktrajektorie neu zu planen. Dabei können zusätzlich auch ein GPS-Signal und eine Gierrate des Fahrzeuges 1 berücksichtigt werden.
Bei einem automatischen Einparken, wie es in 2 verdeutlicht ist, wird ein häufig genutzter Parkplatz 17 automatisch durch das Fahrzeug 1 unter Zuhilfenahme des Parkassistenzsystems 5 angefahren. Dabei liegt der Anfahrt des Parkplatzes 17 eine Solltrajektorie 19 zugrunde. Befindet sich ein Hindernis 21 im Fahrweg des Fahrzeuges 1, so wird dies durch den Radarsensor 11 detektiert und das Parkassistenzsystem 5 befährt automatisch eine neue Anfahrtstrajektorie 23, welche von der Solltrajektorie 19 abweicht. Die neue Anfahrtstrajektorie 23 wird von der Anfahrtstrajektorie-Bestimmungseinheit anhand der von den Sensoren 11, 13, 15 gelieferten Fahrtdaten des Fahrzeuges 1 bestimmt. Die Solltrajektorie-Bestimmungseinheit 9 bestimmt bei jedem Anfahren des Parkplatzes 17 werden Abweichungen zwischen der neuen Anfahrtstrajektorie 23 und der Solltrajektorie 19. Dabei werden die Abweichungen der aktuell befahrenen Anfahrtstrajektorie 23 zur Solltrajektorie 19 mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen. Überschreiten die Abweichungen den Schwellwert und weisen verschiedene neue Anfahrtstrajektorien 23 ähnliche Abweichungen auf, wird durch die Solltrajektorie-Bestimmungseinheit 9 eine neue Solltrajektorie 25 bestimmt, die dem weiteren automatischen Anfahren des Parkplatzes 17 zugrunde gelegt wird. Um sicherzugehen, dass die neue Solltrajektorie 25 auch wirklich den aktuellen Umgebungsbedingungen des Parkplatzes 17 entspricht und keine weiteren Hindernisse vorhanden sind, muss diese vom Fahrer des Fahrzeuges 1 bestätigt und aktiviert werden.
Bei der Bestimmung der neuen Anfahrtstrajektorien 23 werden die Abweichungen zusätzlich Kriterien basiert bewertet. Somit wird beispielsweise eine Abweichung nur dann berücksichtigt, wenn der Fahrer manuell in den Parkplatz 17 einparkt oder ausparkt und dabei eine von der Solltrajektorie abweichende Anfahrtstrajektorie 23 benutzt.
Der Grund für die neue Trajektorie muss nicht immer ein Hindernis sein. Z. B. kann der Fahrer auch anders fahren, weil er einen neuen Rasen angelegt hat.
Alternativ dazu werden die Abweichungen der Anfahrtstrajektorie 23 zur Solltrajektorie 19 ausgewertet und gelernt, wenn während eines automatisierten Ein- bzw. Ausparkens der Fahrer in diesen automatisierten Fahrvorgang eingreift und z. B. einem Hindernis 21 manuell ausweicht.
Das Hindernis kann aber auch durch den Radarsensor 11 automatisch erfasst werden, wobei das Fahrzeug 1 selbst das Hindernis 21 erkennt und eine neue Anfahrtstrajektorie 23 dem Einparkvorgang zugrunde legt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
3: Steuereinheit
5: Parkassistenzsystem
7: Trajektorie-Bestimmungseinheit
9: Solltrajektorie-Bestimmungseinheit
11: Sensor
13: Sensor
15: Sensor
17: Parkplatz
19: Solltrajektorie
21: Hindernis
23: Trajektorie
25: neue Solltrajektorie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102013015348 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug, bei welchem aus Fahrdaten des Fahrzeuges (1) eine Solltrajektorie (19) bestimmt wird, welche dem Fahrzeug (1) bei einer automatischen Fahrt (17) zugrunde gelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer geänderten Umgebung der Fahrt (17) eine, aus aktuellen Fahrdaten des Fahrzeuges (1) ermittelte Trajektorie (23) mit der Solltrajektorie (19) verglichen wird, Abweichungen zwischen der neuen Trajektorie (23) und der Solltrajektorie (19) ermittelt werden und in Abhängigkeit von den Abweichungen eine neue Solltrajektorie (25) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichungen zwischen der neuen Trajektorie (23) und der Solltrajektorie (19) nur ausgewertet werden, wenn diese einen vorgegebenen Schwellwert überschreiten.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die neue Solltrajektorie generiert wird, wenn ähnliche Abweichungen mehrerer neuen Trajektorien (23) wiederholt auftreten.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung der neuen Solltrajektorie (25) durch den Fahrer des Fahrzeuges (1) erfolgt.
Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichungen zwischen neuer Trajektorie (23) und Solltrajektorie (19) Kriterien basiert berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichungen berücksichtigt werden, wenn der Fahrer manuell im Parkplatz (17) ein- oder ausparkt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichungen berücksichtigt werden, wenn der Fahrer während einer automatischen Fahrt, insbesondere eines automatischen Ein- oder Ausparkvorganges in den Fahrvorgang eingreift.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichungen berücksichtigt werden, wenn das Fahrzeug (1) automatisch einem Hindernis (21) ausweicht.
Vorrichtung zum automatischen Anfahren eines Parkplatzes, umfassend – mindestens eine Erfassungseinheit (11, 13, 15) für Fahrdaten des Fahrzeuges (1) während der Fahrt (17), – eine Trajektorie-Bestimmungseinheit (7) zur Bestimmung einer Trajektorie (23) aus aktuellen Fahrdaten des Fahrzeuges (1) und – eine Solltrajektorie-Bestimmungseinheit (9) zur Ermittlung und Auswertung von Abweichungen zwischen der Trajektorie (23) und der Solltrajektorie (19) und Festlegung einer neuen Solltrajektorie (25) beim Übersteigen eines Grenzwertes durch die Abweichungen.
Fahrzeug gekennzeichnet, durch eine Vorrichtung zur automatischen Fahrt (17) gemäß Anspruch 9.