DE102014202243A1 - Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Manövrieren eines Fahrzeuges - Google Patents

Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Manövrieren eines Fahrzeuges Download PDF

Info

Publication number
DE102014202243A1
DE102014202243A1 DE102014202243.6A DE102014202243A DE102014202243A1 DE 102014202243 A1 DE102014202243 A1 DE 102014202243A1 DE 102014202243 A DE102014202243 A DE 102014202243A DE 102014202243 A1 DE102014202243 A1 DE 102014202243A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
trajectory
current
vehicle
updated
current trajectory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102014202243.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiji Mimura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102014202243.6A priority Critical patent/DE102014202243A1/de
Publication of DE102014202243A1 publication Critical patent/DE102014202243A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/095Predicting travel path or likelihood of collision
    • B60W30/0956Predicting travel path or likelihood of collision the prediction being responsive to traffic or environmental parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027Parking aids, e.g. instruction means
    • B62D15/0285Parking performed automatically
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/165Anti-collision systems for passive traffic, e.g. including static obstacles, trees
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/168Driving aids for parking, e.g. acoustic or visual feedback on parking space
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/18Steering angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00Input parameters relating to objects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Manövrieren eines Fahrzeuges (10) mit folgenden Schritten:
a) zyklisches Bereitstellen von Umfelddaten, während sich das Fahrzeug (10) auf einer aktuellen Trajektorie (16) bewegt,
b) zyklisches Aktualisieren der aktuellen Trajektorie (16), wobei eine aktualisierte Trajektorie (18) auf Basis eines aktuellen Lenkeinschlags (17), einer aktuellen Fahrtrichtung (14) und/oder eines Teilabschnitts (48, 50) der aktuellen Trajektorie (16) ermittelt wird,
c) Führen des Fahrzeuges (10) entlang der in Schritt b) aktualisierten Trajektorie (18).
Die Erfindung betrifft zudem ein Computerprogramm und ein Fahrassistenzsystem (11), die zum Durchführen des Verfahrens ausgebildet sein, sowie ein Fahrzeug (10) mit einem derartigen Fahrassistenzsystem (11).

Description

  • Die Arbeiten, die zu dieser Erfindung geführt haben, wurden gemäß der Finanzhilfevereinbarung Nr. 269916 im Zuge des Siebten Rahmenprogramms der Europäischen Gemeinschaft RP7/2007-2013 gefördert.
  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Manövrieren eines Fahrzeuges. Die Erfindung betrifft zudem ein Computerprogram und ein Fahrassistenzsystem, die zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet sind.
  • Fahrassistenzsysteme sind im Fahrzeug implementierte Systeme, die einen Fahrer beim Manövrieren des Fahrzeuges unterstützen. Insbesondere bei Einparkmanövern ist es bekannt, eine kollisionsfreie Einparktrajektorie in die Zielparkposition zu berechnen und das Fahrzeug zumindest semi-automatisch entlang der berechneten Einparktrajektorie in die Zielparkposition zu führen. Dazu umfasst das Fahrassistenzsystem Umfeldsensoren, die das Fahrzeugumfeld in Form von Umfelddaten erfassen. Zum Berechnen der Einparktrajektorie werden unter anderen Zellgitter-basierte Algorithmen eingesetzt, die das Fahrzeugumfeld auf Basis der Umfelddaten in Zellen zerlegen und je nach Fahrsituation eine Trajektorie bestimmen. Beim Durchführen des Manövers können jedoch Situationen auftreten, in denen die bestimmte Trajektorie modifiziert wird, um eine Kollision zu vermeiden.
  • In DE 10 2010 028 911 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung einer Bewegung eines Fahrzeuges beschrieben, in dem eine voraussichtliche gekrümmte Bewegungsbahn und eine Kollisionsgefahr mit einem sich in einem Bereich der voraussichtlichen gekrümmten Bewegungsbahn befindlichen Hindernis oder die Gefahr eines Verlassens der voraussichtlichen gekrümmten Bewegungsbahn durch das Fahrzeug bestimmt werden. Dabei wird die Bewegungsbahn basierend auf einer Mehrzahl zeitlich aufeinanderfolgender Informationen über die Umgebung des Fahrzeuges, bspw. zeitlich zurückliegender Informationen, bestimmt.
  • Aus DE 10 2006 047 131 A1 ist ein Verfahren zum automatischen Steuern eines Fahrzeuges bekannt, bei dem zur Bereitstellung einer Ausweichtrajektorie vor einem Hindernis Informationen über mindestens eine durch das Fahrzeug frei befahrbare Fläche berücksichtigt werden. Dabei kommt eine Zellgitter-basierte Zerlegung des Umfeldes zum Einsatz. Ausweichmanöver finden dann statt, wenn die prädizierte Trajektorie des Fahrzeuges auf einem Kollisionskurs liegt, d. h. ein durch die Umfeldwahrnehmung als belegt erkanntes Gebiet weitgehend erreicht ist, und es keine Trajektorie mehr gibt, die die Kollision mit dem Hindernis vermeidet und die der Fahrer mit normalen komfortablen Lenkeingriffen noch abfahren kann.
  • DE 10 2008 011 128 A1 beschreibt ein Fahrassistenzsystem, in dem die von dem Kraftfahrzeug zu durchfahrende Bahn anhand eines Modells eines elastischen Bandes ermittelt wird und anhand von Abweichungen eines Ist-Fahrzustands von einem idealen Fahrzustand gemäß der ermittelten Bahn über einen Regler oder Querregler ein Assistenzsignal erzeugt wird, das eine Verringerung der Abweichungen unterstützt. Eine zu durchfahrende berechnete Bahn bleibt solange gültig, bis sie vollständig durchfahren ist oder anhand der kontinuierlich erfassten und/oder empfangenen Umfeldinformationen sich eine Änderung des Umfelds ergibt, die eine Korrektur oder Neuplanung der zu durchfahrenden Bahn erfordert.
  • Aus DE 10 2005 014 803 A1 ist ein Verfahren zum Steuern eines Kollisionsvermeidungssystems für ein Kraftfahrzeug bekannt, das beim Berechnen der Trajektorie einen Hindernisabstand zwischen dem Kraftfahrzeug und einem Hindernis vor dem Kraftfahrzeug berücksichtigt. Dabei wird die zu befahrende Trajektorie von der Reaktionszeit des Fahrers auf Warnungen abhängig gemacht.
  • DE 10 2010 041 108 A1 beschreibt ein Verfahren für einen Einparkassistenten, wobei ein Lenkeingriff detektiert wird und basierend auf mindestens einer vorgegebenen Abbruchbedingung analysiert wird. Die Abbruchsbedingung hängt von einem minimalen Lenkeingriff oder von der Geschwindigkeit ab.
  • DE 10 2010 063 840 A1 beschreibt ein Verfahren zum Einparken oder Manövrieren eines Kraftfahrzeuges. Dazu wird eine Soll-Trajektorie bestimmt, und bei Unterschreitung eines Mindestabstandes zum detektierten Umfeldobjekt wird der Einscherradius des Kraftfahrzeuges in Abhängigkeit vom Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Umfeldobjekt nachgeführt.
  • Typischerweise werden Trajektorien so geplant, dass sich keine Hindernisse auf der Trajektorie befinden und damit keine Kollisionsgefahr besteht. Wird die so ermittelte Trajektorie befahren, können jedoch Hindernisse auftauchen, die zuvor nicht im Blickfeld der Umfeldsensoren waren und dementsprechend nicht in die Planung der Trajektorie einbezogen wurden. Auch ein nichtlineares Verhalten von Fahrzeugkomponenten kann zu Abweichungen von der ermittelten Trajektorie führen, die nicht in die Planung einbezogen wurden und zu einer Kollision mit einem Hindernis führen können.
  • In solchen Fällen ist ein Aktualisieren der Trajektorie notwendig, um eine Kollision mit Hindernissen zu verhindern. Jedoch können derart aktualisierte Trajektorien wesentliche Fahreingriffe erfordern. Daher besteht ein anhaltendes Interesse daran, kollisionsfreie, aktualisierte Trajektorien bereitzustellen, die möglichst einfache Fahreingriffe erfordern.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Manövrieren eines Fahrzeuges mit folgenden Schritten vorgeschlagen:
    • a) zyklisches Bereitstellen von Umfelddaten, während sich das Fahrzeug auf einer aktuellen Trajektorie bewegt,
    • b) zyklisches Aktualisieren der aktuellen Trajektorie, wobei eine aktualisierte Trajektorie auf Basis eines aktuellen Lenkeinschlags, einer aktuellen Fahrtrichtung und/oder zumindest eines Teilabschnitts der aktuellen Trajektorie ermittelt wird,
    • c) Führen des Fahrzeuges entlang der in Schritt b) aktualisierten Trajektorie.
  • Hierbei bezeichnet die aktuelle Trajektorie eine kollisionsfreie Trajektorie, die in der aktuellen Fahrsituation etwa durch ein Steuergerät eines Fahrassistenzsystems auf Basis eines Umfeldmodells ermittelt wurde und auf der das Fahrzeug geführt wird. Dabei kann die aktuelle Trajektorie aktualisiert werden, wenn beispielsweise die tatsächliche Trajektorie des Fahrzeuges von der aktuellen Trajektorie abweicht und/oder ein Hindernis auf der aktuellen Trajektorie erfasst wird und die Trajektorie somit nicht mehr kollisionsfrei ist. Wird die aktuelle Trajektorie aktualisiert, wird das Fahrzeug entlang der aktualisierten Trajektorie geführt. Die aktuelle Trajektorie wird also durch die aktualisierte Trajektorie ersetzt. Wird die aktuelle Trajektorie nicht aktualisiert, wird das Fahrzeug weiter entlang der aktuellen Trajektorie geführt.
  • Die aktuelle Fahrtrichtung und der aktuelle Lenkeinschlag bezeichnen weiterhin eine Fahrtrichtung und einen Lenkeinschlag, die für die aktuelle Trajektorie in der aktuellen Fahrzeugposition gegeben sind. Die Fahrtrichtung kann dabei eine Vorwärtsfahrt und eine Rückwärtsfahrt bezeichnen. Der Lenkeinschlag kann unterschiedliche Lenkwinkel umfassen, die eine Kurvenfahrt einleiten. Die aktuelle Fahrzeugposition entspricht weiter einer Fahrzeugposition, die das Fahrzeug zu einem gegebenen Zeitpunkt, etwa zum Zeitpunkt der Aktualisierung, auf der aktuellen Trajektorie einnimmt. Dies kann auch eine fiktive Position in dem Sinne sein, dass eine aktuell vorgegebene Fahrzeugposition, die Position bezeichnet, die das Fahrzeug auf der aktuellen Trajektorie zu einem gegebenen Zeitpunkt einnehmen sollte. Die tatsächliche Fahrzeugposition kann also von der aktuell vorgegebenen Fahrzeugposition abweichen.
  • Um dem Fahrer zu unterstützen, kann während des Fahrmanövers das Umfeld des Fahrzeuges erfasst werden. Hierzu können ein oder mehrere Umfeldsensoren am Fahrzeug, etwa in verschiedenen Positionen am Fahrzeug, angeordnet sein, die Umfelddaten erfassen. Derartige Umfeldsensoren sind zum Beispiel Abstandssensoren, wie Ultraschallsensoren, Infrarotsensoren, Radarsensoren oder LIDAR-Sensoren. Alternativ oder zusätzlich können auch optische Sensoren, beispielsweise Kameras mit einer geeigneten Bildverarbeitung zur Erfassung des Umfeldes, eingesetzt werden.
  • Zum Bereitstellen von Umfelddaten können die Umfeldsensoren Umfelddaten erfassen, die beispielsweise einem Steuergerät eines Fahrassistenzsystems bereitgestellt werden. Im Steuergerät können die Umfelddaten derart verarbeitet werden, dass ein Umfeldmodell ermittelt wird und auf Basis dieses Umfeldmodells kollisionsfreie Trajektorien ermittelt werden. Zyklisches Bereitstellen bedeutet hierbei, dass die Umfelddaten kontinuierlich mit einer bestimmten Abtastrate von Umfeldsensoren erfasst werden und beispielsweise einem Steuergerät bereitgestellt werden, wodurch das Umfeldmodell kontinuierlich aktualisiert werden kann.
  • Das Führen des Fahrzeuges entlang einer Trajektorie kann durch die Ausgabe von Hinweisen an den Fahrer, semi-automatisch oder voll-automatisch erfolgen. Werden Hinweise an den Fahrer ausgegeben, kann der Fahrer sowohl die Längsführung, beispielsweise ein Bremsen und eine Geschwindigkeitsregelung, als auch die Querführung, beispielsweise Lenkbewegungen, übernehmen. Die Hinweise können Fahraktionen betreffen, beispielsweise zum Anhalten, zum Fahrtrichtungswechsel und zu notwendigen Lenkbewegungen. Derartige Hinweise können optisch, akustisch oder haptisch an den Fahrer ausgegeben werden. Beim voll-automatischen Führen werden sowohl die Längsführung als auch die Querführung zum Beispiel durch ein Steuergerät eines Fahrassistenzsystems automatisiert gesteuert. Zum Steuern der Längsführung kann das Steuergerät des Fahrassistenzsystems zum Beispiel einen Motor oder eine Bremsanlage des Fahrzeuges steuern. Zum Steuern der Querführung kann das Steuergerät des Fahrassistenzsystems zum Beispiel ein Lenksystem steuern. Im Unterschied zum voll-automatischen Führen wird beim semi-automatischen Führen nur die Längsführung oder nur die Querführung zum Beispiel durch ein Steuergerät eines Fahrassistenzsystems automatisiert gesteuert. Im Übrigen übernimmt der Fahrer des Fahrzeuges aktiv die Steuerung, wobei ebenfalls Hinweise an den Fahrer ausgegeben werden können.
  • In einer Implementierung werden die aktuellen und aktualisierten Trajektorien auf Basis einer Zellgitterzerlegung eines Umfeldmodells ermittelt. Dies bedeutet, dass das erfasste Umfeld des Fahrzeuges in ein Gitter aus Zellen aufgeteilt wird, so dass für jede Zelle eine Aussage gemacht werden kann, ob diese Zelle durch ein Objekt oder Hindernis belegt ist oder frei ist. Aus mehreren zusammenhängenden freien Zellen kann dann eine freie befahrbare Fläche zusammengesetzt werden, in der wiederum eine kollisionsfreie Trajektorie verlaufen kann.
  • In einer weiteren Implementierung wird die aktuelle Trajektorie unter der Bedingung ermittelt, dass die Fahrtrichtung auf der aktualisierten Trajektorie beim Übergang von der aktuellen Trajektorie gleich der aktuellen Fahrtrichtung ist. So wird eine Bedingung an die Fahrtrichtung der aktualisierten Trajektorie geknüpft, wodurch eine Änderung der aktuellen Fahrtrichtung vermieden wird. Weiterhin kann diese Bedingung abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und einem vorgegebenen Abstand der aktuellen oder tatsächlichen Fahrzeugposition zu einem Hindernis implementiert sein.
  • In einer weiteren Implementierung wird die aktuelle Trajektorie unter der Bedingung ermittelt, dass die Abweichung des Lenkeinschlages auf der aktualisierten Trajektorie beim Übergang von der aktuellen Trajektorie gegenüber dem aktuellen Lenkeinschlag minimal ist. Dadurch wird an den Lenkeinschlag eine Bedingung geknüpft, die den Lenkeinschlag auf der aktualisierten Trajektorie derart festlegt, dass die Änderungen im Lenkeinschlag von der aktuellen Trajektorie auf die aktualisierte Trajektorie möglichst gering sind. So werden abrupte Änderungen vermieden, die ein diskontinuierliches Lenkverhalten verursachen. Bevorzugt liegt die Änderung im Lenkeinschlag beim Übergang auf die aktualisierte Trajektorie in einem Bereich von ±20 Grad, besonders bevorzugt in einem Bereich von ±10 Grad. Der aktuelle Lenkeinschlag kann zum Beispiel von Sensoren am Fahrzeug, die den Lenkwinkel erfassen, dem Steuergerät des Fahrassistenzsystems bereitgestellt werden.
  • Zur Implementierung der vorstehend beschriebenen Bedingungen kann die Abweichung des Lenkeinschlages auf der aktualisierten Trajektorie gegenüber dem aktuellen Lenkeinschlag und/oder die Abweichung der Fahrtrichtung auf der aktualisierten Trajektorie gegenüber der aktuellen Fahrtrichtung beim Übergang von der aktuellen Trajektorie auf die aktualisierte Trajektorie für kollisionsfrei befahrbare Trajektorien ermittelt werden und die aktualisierte Trajektorie aus den kollisionsfrei befahrbaren Trajektorien derart gewählt werden, dass die Abweichung des Lenkeinschlags und/oder der Fahrtrichtung minimal ist.
  • In einer weiteren Implementierung wird eine aktualisierte Trajektorie ermittelt, die zumindest einen Teilabschnitt der aktuellen Trajektorie enthält, wenn die tatsächliche Fahrzeugposition von einer aktuell vorgegebenen Fahrzeugposition auf der aktuellen Trajektorie abweicht. Beispielsweise kann die aktuelle Trajektorie aktualisiert werden, wenn die Abweichung zwischen der tatsächlichen Fahrzeugposition und der aktuell vorgegebenen Fahrzeugposition größer ist als ein vorbestimmter Abstand. Dabei kann die aktuelle Trajektorie eine zuvor ermittelte Trajektorie oder eine zuvor aktualisierte Trajektorie sein. Die Abweichung der tatsächlichen Fahrzeugposition von der aktuell vorgegebenen Fahrzeugposition kann sich insbesondere daraus ergeben, dass die tatsächlich gefahrene Trajektorie von der aktuellen Trajektorie abweicht. Die tatsächliche Fahrzeugposition kann beispielsweise anhand von Umfelddaten, wie Daten eines Positionsbestimmungssystems (Global Positioning System, GPS) des Fahrzeug, erfasst werden.
  • In einer weiteren Implementierung wird eine Verbindungstrajektorie ermittelt, die die tatsächliche Fahrzeugposition mit einer Verbindungsposition auf der aktuellen Trajektorie verbindet. Dazu kann ein Polynom zumindest fünfter und bevorzugt zumindest sechster Ordnung generiert werden, das die tatsächliche Fahrzeugposition mit der Verbindungsposition auf der aktuellen Trajektorie verbindet. Neben den Positionen können beim Ermitteln der Verbindungstrajektorie weitere Bedingungen, etwa die vorstehenden Bedingungen betreffend den Lenkeinschlag oder die Fahrtrichtung, einbezogen werden. Kann eine Verbindungstrajektorie ermittelt werden, die die Bedingungen erfüllt, wird die aktuelle Trajektorie aktualisiert.
  • In einer weiteren Implementierung umfasst die aktualisierte Trajektorie die Verbindungstrajektorie, an die sich der Teilabschnitt der aktuellen Trajektorie ab der Verbindungsposition auf der aktuellen Trajektorie anschließt. Kann keine Verbindungstrajektorie ermittelt werden, die die Bedingungen erfüllt, wird eine neue Trajektorie ermittelt.
  • Eine weitere Ausführungsform betrifft solche Fahrsituationen, in denen ein Hindernis auf der aktuellen Trajektorie erfasst wird und die Trajektorie damit nicht mehr kollisionsfrei ist. So können das Aktualisieren der aktuellen Trajektorie und damit ein weitere Eingriff in das Fahrmanöver dann notwendig sein, wenn bei Aktualisieren des Umfeldmodells ein Hindernis auf der aktuellen Trajektorie erfasst wird, um eine Kollision zu verhindern. In einer solchen Fahrsituation kann die aktuelle Trajektorie unter der Bedingung aktualisiert werden, dass die Abweichung zwischen der aktuellen Trajektorie und der aktualisierten Trajektorie ausgehend von der aktuellen Fahrzeugposition minimal ist.
  • In einer Implementierung wird eine aktualisierte Trajektorie ermittelt, die zumindest einen Teilabschnitt der aktuellen Trajektorie enthält, wenn ein Hindernis auf der aktuellen Trajektorie erfasst wird. In einer weiteren Implementierung wird ermittelt, ob die aktuelle Trajektorie zwischen der aktuellen Fahrzeugposition auf der aktuellen Trajektorie und dem Hindernis eine Fahrtrichtungsänderung aufweist.
  • Wird keine Fahrtrichtungsänderung zwischen der aktuellen Fahrzeugposition auf der aktuellen Trajektorie und dem Hindernis erfasst, umfasst die aktualisierte Trajektorie einen Teilabschnitt und insbesondere einen Anfangsabschnitt der aktuellen Trajektorie. Ein Anfangsabschnitt kann einen Teilabschnitt der aktuellen Trajektorie umfassen, der sich von einem Anfangspunkt der aktuellen Trajektorie, etwa der aktuellen Fahrzeugposition, bis zu einem Punkt zwischen Anfangs- und Endpunkt auf der aktuellen Trajektorie erstreckt. Weiterhin umfasst die aktualisierte Trajektorie eine Verbindungstrajektorie, die einen Endpunkt des Anfangsabschnitts der aktuellen Trajektorie mit einer Zielposition verknüpft.
  • Wird eine Fahrtrichtungsänderung zwischen der aktuellen Fahrzeugposition auf der aktuellen Trajektorie und dem Hindernis erfasst, umfasst die aktualisierte Trajektorie einen Teilabschnitt und insbesondere einen Endabschnitt der aktuellen Trajektorie. Ein Endabschnitt kann einen Teilabschnitt der aktuellen Trajektorie umfassen, der sich von einem Endpunkt der aktuellen Trajektorie, etwa einer Parkposition, bis zu einem Punkt zwischen Anfangs- und Endpunkt auf der aktuellen Trajektorie erstreckt. Weiterhin umfasst die aktualisierte Trajektorie eine Verbindungstrajektorie, die als kollisionsfreie Trajektorie eine Position eines Fahrtrichtungswechsels mit einem Anfangspunkt des Endabschnitts der aktuellen Trajektorie verknüpft.
  • Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Computerprogramm vorgeschlagen, gemäß dem eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Computereinrichtung ausgeführt wird. Bei dem Computerprogramm kann es sich beispielsweise um ein Modul zur Implementierung eines Fahrassistenzsystems oder eines Subsystems hiervon in einem Fahrzeug handeln. Das Computerprogramm kann auf einem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert werden, etwa auf einem permanenten oder wiederbeschreibbaren Speichermedium oder in Zuordnung zu einer Computereinrichtung oder auf einer entfernbaren CD-ROM, DVD, einer Blu-ray-Disk oder einem USB-Stick. Zusätzlich oder alternativ kann das Computerprogramm auf einer Computereinrichtung wie etwa auf einem Server oder einem Cloudsystem zum Herunterladen bereitgestellt werden, z.B. über ein Datennetzwerk wie das Internet oder eine Kommunikationsverbindung wie etwa eine Telefonleitung oder eine drahtlose Verbindung.
  • Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Fahrassistenzsystem vorgeschlagen, das zum Durchführen der vorstehend beschriebenen Verfahren ausgebildet ist. Das umfasst folgende Komponenten:
    • a. eine Einheit zum zyklischen Bereitstellen von Umfelddaten, während sich das Fahrzeug auf einer aktuellen Trajektorie bewegt,
    • b. eine Einheit zum zyklischen Aktualisieren der aktuellen Trajektorie, wobei eine aktualisierte Trajektorie auf Basis eines aktuellen Lenkeinschlags, einer aktuellen Fahrtrichtung und/oder zumindest eines Teilabschnitts der aktuellen Trajektorie ermittelt wird,
    • c. eine Einheit zum Führen des Fahrzeuges entlang der in Schritt b) aktualisierten Trajektorie.
  • Bevorzugt ist das Fahrassistenzsystem zum Durchführen der hierin beschriebenen Verfahren ausgebildet und/oder eingerichtet. Dementsprechend gelten im Rahmen des Verfahrens beschriebenen Merkmale entsprechend für das Fahrassistenzsystem, und umgekehrt die im Rahmen des Fahrassistenzsystems beschriebenen Merkmale entsprechend für das Verfahren.
  • Die Komponenten des Fahrassistenzsystems sind als funktionale Einheiten zu verstehen, die nicht notwendigerweise physikalisch voneinander getrennt sind. So können mehrere Komponenten des Fahrassistenzsystems in einer einzigen physikalischen Einheit realisiert sein, etwa wenn mehrere Funktionen in Software auf einem Steuergerät implementiert sind. Weiterhin können die Funktionen der Komponenten auch in Hardware beispielsweise durch Sensoreinheiten oder Speichereinheiten realisiert sein.
  • Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Fahrzeug ausgerüstet mit dem vorstehend beschriebenen Fahrassistenzsystem.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung ermöglicht es, das Aktualisieren von Trajektorien während eines Fahrmanövers effizient und sicher zu gestalten. So werden Teilabschnitte der aktuellen Trajektorie, der aktuelle Lenkeinschlag und/oder die aktuelle Fahrtrichtung in die Aktualisierung einbezogen. Dadurch wird erreicht, dass während des Fahrmanövers keine Trajektorien mit abrupten Änderungen bestimmt werden, die wesentliche Fahreingriffe verursachen. So kann die aktualisierte Trajektorie mit einfachen Fahreingriffen befahren werden, was die Sicherheit während des Manövers erhöht.
  • Zusätzlich wird durch die Einbeziehung von Teilabschnitten der aktuellen Trajektorie, dem aktuellen Lenkeinschlag und/oder der aktuellen Fahrtrichtung der Rechenaufwand reduziert, da die Freiheitsgrade insbesondere im Rahmen von Zellgitter-basierten Algorithmen durch Bedingungen eingeschränkt sind. Bei geringerem Rechenaufwand kann das System während des Fahrmanövers schneller reagieren und erhöht so ebenfalls die Sicherheit in einer derart dynamischen Umgebung.
  • Darüber hinaus verhindert die Berücksichtigung von Teilabschnitten der aktuellen Trajektorie, dem aktuellen Lenkeinschlag und/oder der aktuellen Fahrtrichtung, dass eine völlig neue Trajektorie berechnet werden muss. So kann ein ständiges Aktualisieren der Trajektorien zu einer Divergenz in der Berechnung führen, weil sich die Referenz der Berechnung im Rahmen der Aktualisierung diskontinuierlich in Abhängigkeit von der Umgebung ändern kann. Durch die Beibehaltung wenigstens eines Parameters der aktuellen Trajektorie wird die Berechnung stabilisiert. Dies ermöglicht ein kontinuierliches Steuern des Fahrzeuges auf einer kontinuierlichen Trajektorie. Dies hat weiterhin den Vorteil, dass die aktualisierte Trajektorie einen Bezug zur aktuellen Trajektorie aufweist, was für den Fahrer den Trajektorienwechsel komfortabler gestaltet.
  • Insgesamt ermöglicht die Erfindung, dass die aktualisierten Trajektorien kontinuierlich ineinander übergehen und ein natürliches Fahrgefühl vermitteln. Derart ausgebildete Fahrassistenzsysteme tragen somit zur Akzeptanz solcher Systeme bei.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
  • 1 eine bespielhafte Fahrsituation, in der ein Aktualisieren einer aktuellen Trajektorie notwendig ist,
  • 2 eine weitere beispielhafte Fahrsituation, in der ein Aktualisieren einer aktuellen Trajektorie notwendig ist,
  • 3 die bespielhafte Fahrsituation aus 1 mit einer aktualisierten Trajektorie, wobei eine aktuelle Fahrtrichtung beim Aktualisieren einer aktuellen Trajektorie beibehalten wird,
  • 4 die bespielhafte Fahrsituation aus 2 mit einer aktualisierten Trajektorie, wobei eine Abweichung eines Lenkeinschlags auf der aktualisierten Trajektorie von einem aktuellen Lenkeinschlag auf einer aktuellen Trajektorie minimiert ist,
  • 5 eine weitere beispielhafte Fahrsituation, in der eine tatsächliche Fahrzeugposition von einer aktuell vorgegebenen Fahrzeugposition auf einer aktuellen Trajektorie abweicht,
  • 6a und 6b weitere bespielhafte Fahrsituationen, in denen sich ein Hindernis auf einer aktuellen Trajektorie befindet und die aktuelle Trajektorie unter Einbeziehung eines Teilabschnitts der aktuellen Trajektorie aktualisiert wird, und
  • 7 ein Fahrassistenzsystem, das ausgebildet ist, das Verfahren zum Unterstützen des Fahrers beim Manövrieren durchzuführen.
  • In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Komponenten mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei in Einzelfällen auf eine wiederholte Beschreibung dieser Komponenten verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt eine bespielhafte Fahrsituation, in der zur Vermeidung einer Kollision mit einem Hindernis 12 eine aktuelle Trajektorie 16 aktualisiert wird. Dabei sind drei Teilfiguren dargestellt, die das Fahrzeug 10 in unterschiedlichen Stadien zeigen.
  • Ein Fahrzeug 10 ist mit einem Fahrassistenzsystem 11 ausgerüstet, das Umfeldsensoren 13 in verschiedenen Positionen am Fahrzeug 10 und ein Steuergerät 15 umfasst. Die Umfeldsensoren 13 erfassen Umfelddaten, die das Fahrzeugumfeld charakterisieren, und stellen diese dem Steuergerät 15 bereit. Aus den Umfelddaten wird ein Umfeldmodell generiert, auf dessen Basis kollisionsfrei befahrbare Trajektorien etwa im Rahmen eines Zellgitter-basierten Algorithmus ermittelt werden können. Zugunsten der Übersichtlichkeit wird auf eine wiederholte Darstellung des Fahrassistenzsystems 11 in den nachfolgenden Figuren verzichtet. Jedes in den 1 bis 6 dargestellte Fahrzeug 10 umfasst damit ein Fahrassistenzsystem 11, wie in der ersten Teilfigur der 1 beispielhaft gezeigt, auch wenn es nicht explizit dargestellt ist.
  • In der Fahrsituation bewegt sich das Fahrzeug 10 mit einer Geschwindigkeit v > 0 auf einer aktuellen Trajektorie 16 auf das Hindernis 12 zu. Dabei ist eine Fahrtrichtung 14 des Fahrzeuges 10 durch einen Pfeil angedeutet. Bewegt sich das Fahrzeug 10 in der dargestellten Fahrsituation mit der Geschwindigkeit v > 0 in Fahrtrichtung 14 auf der aktuellen Trajektorie 16 weiter, kommt es zu einer Kollision mit dem Hindernis 12. Daher wird die aktuelle Trajektorie 16 aktualisiert, wenn das Hindernis 12 durch die Umfeldsensoren 13 erfasst wird. Das Fahrzeug 10 befindet sich in der aktuellen Fahrzeugposition 20.
  • In der dargestellten Fahrsituation gemäß der zweiten Teilfigur ist eine aktualisierte Trajektorie 18 gezeigt, die die aktuelle Trajektorie 16 ersetzt. Die aktualisierte Trajektorie 18 umfasst jedoch in einer Position 21 eine Änderung der Fahrtrichtung 14. Das Fahrzeug 10, das sich mit der Geschwindigkeit v > 0 in Fahrtrichtung 14 bewegt, benötigt also Zeit zum Abbremsen auf eine Geschwindigkeit v = 0 und zum Umkehren der Fahrtrichtung 14. Damit kann der Übergang von der aktuellen Trajektorie 16 auf die aktualisierte Trajektorie 18 nur zeitverzögert erfolgen, nachdem sich das Fahrzeug 10 weiter auf der aktuellen Trajektorie 16 bewegt hat, und, wie in der zweiten Teilfigur der 1 dargestellt, beispielsweise in der aktuellen Fahrzeugposition 20 zu einem späteren Zeitpunkt zum Stehen kommt. Ein Manövrieren auf die aktualisierte Trajektorie 18 ist nicht mehr möglich. Die einzige Möglichkeit das Fahrzeug 10 aus der aktuellen Fahrzeugposition 20 auf die aktualisierte Trajektorie 18 zu manövrieren, besteht darin, wie in der letzten Teilfigur dargestellt, die Fahrtrichtung 14 zu ändern und das Fahrzeug 10 zurückzusetzen, bis die aktualisierte Trajektorie 18 erneut befahrbar ist.
  • 2 zeigt eine weitere beispielhafte Fahrsituation, in der ein Aktualisieren der aktuellen Trajektorie 16 notwendig ist, um eine Kollision mit dem Hindernis 12 zu vermeiden.
  • In der beispielhaft dargestellten Situation der 2 bewegt sich das Fahrzeug 10 auf der aktuellen Trajektorie 16 mit einer Rechtskurve. Das Fahrzeug 10 bewegt sich dabei in Fahrtrichtung 14 mit einer Geschwindigkeit v > 0 auf das Hindernis 12 zu. Der Lenkeinschlag 17 für die Kurvenfahrt ist durch die Stellung der Räder des Fahrzeuges 10 angedeutet.
  • Um das Hindernis 12 zu umfahren und eine Kollision zu vermeiden, wird die aktuelle Trajektorie 16 aktualisiert und die aktualisierte Trajektorie 18, die in der zweiten Teilfigur der 2 gezeigt ist, ermittelt. Wie in der letzten Teilfigur der 2 dargestellt, befährt das Fahrzeug 10 wegen der verzögerten Reaktionszeit eine Verbindungstrajektorie 26. Dazu wird beim Übergang auf die aktualisierte Trajektorie 18 aus der aktuellen Fahrzeugposition 20 der Lenkeinschlag 17 in entgegengesetzte Richtung geändert.
  • Sowohl aus der Fahrsituation in 1 als auch aus der in 2 geht hervor, dass beim Aktualisieren der aktuellen Trajektorie 16 Situationen auftreten können, in denen die Abweichung zwischen der aktuellen Trajektorie 16 und der aktualisierten Trajektorie 18 so groß sind, dass eine Fahrtrichtungsänderung oder eine wesentliche Lenkeinschlagsänderung notwendig ist.
  • 3 zeigt die Fahrsituation aus 1, wobei die aktuelle Fahrtrichtung 14 beim Aktualisieren der aktuellen Trajektorie 16 beibehalten wird.
  • Wie in 3 gezeigt, bewegt sich das Fahrzeug 10 mit der Geschwindigkeit v > 0 in Fahrtrichtung 14 auf der aktuellen Trajektorie 16 auf das Hindernis 12 zu. Wird das Hindernis 12 erfasst, wird ermittelt, ob sich das Hindernis 12 auf der aktuellen Trajektorie 16 befindet. Befindet sich das Hindernis 12 auf der aktuellen Trajektorie 16, dann wird diese aktualisiert, um eine Kollision mit dem Hindernis 12 zu vermeiden. Als Bedingung zum Aktualisieren der aktuellen Trajektorie 16 wird die Fahrtrichtung 14 derart gewählt, dass sich auf der aktualisierten Trajektorie 18 die Fahrtrichtung 14 nicht ändert. Das heißt, ein Übergang von Vorwärtsfahrt zu Rückwärtsfahrt oder umgekehrt wird vermieden.
  • In der zweiten Teilfigur der 3 sind mögliche Trajektorienabschnitte 22, 24 und 26 dargestellt, die das Fahrzeug 10 kollisionsfrei an dem Hindernis 12 vorbei manövrieren und die Fahrtrichtung 14 beibehalten. Zu Illustrationszwecken sind weiterhin nicht mögliche Trajektorienabschnitte 29 dargestellt, die nicht kollisionsfrei befahrbar sind. Aus den möglichen Trajektorienabschnitten 22, 24 und 26 wird der Trajektorienabschnitt 24 als aktualisierter Trajektorienabschnitt 24 ausgewählt, der einen Mindestabstand 28 zu dem Hindernis 12 einhält. Nach Auswahl des aktualisierten Trajektorienabschnitts 24, der bis zur Position 21 reicht, wird die weitere Aktualisierung der aktuellen Trajektorie 16 vorgenommen, da die Umfeldsensoren 13 am Fahrzeug 10 bis zu dieser Position 21 in einem hinter dem Hindernis 12 liegenden Bereich quasi blind sind. 3 zeigt in der dritten Teilfigur die vollständige aktualisierte Trajektorie 18 mit dem Trajektorienabschnitt 24, über die das Fahrzeug 10 an dem Hindernis 12 kollisionsfrei geführt wird.
  • 4 zeigt die beispielhaft dargestellte Fahrsituation aus 2, wobei eine Abweichung des Lenkeinschlags 17 auf der aktualisierten Trajektorie 18 von dem aktuellen Lenkeinschlag 17 auf der aktuellen Trajektorie 16 minimiert ist.
  • Das Fahrzeug 10 bewegt sich auf der aktuellen Trajektorie 16 in einer Rechtskurve auf das Hindernis 12 in Fahrtrichtung 14 mit Geschwindigkeit v > 0 zu. Sobald das Hindernis 12 auf der aktuellen Trajektorie 16 von den Umfeldsensoren 13 am Fahrzeug 10 erfasst wird, wird die aktuelle Trajektorie 16 aktualisiert, um eine Kollision mit dem Hindernis 12 zu verhindern. Dazu wird aus möglichen, in der zweiten Teilfigur angedeuteten Trajektorienabschnitten 22, 24 und 26 der Trajektorienabschnitt als aktualisierter Trajektorienabschnitt 24 ausgewählt, der einen Mindestabstand 28 zum Hindernis 12 einhält und die kleinste Abweichung vom aktuellen Lenkeinschlag 17 aufweist. Nach Auswahl des aktualisierten Trajektorienabschnitts 24, der bis zur Position 21 reicht, wird die weitere Aktualisierung der aktuellen Trajektorie 16 vorgenommen, da ab der Position 21 Fahrtrichtungsänderungen notwendig sind.
  • 4 zeigt in der dritten Teilfigur die vollständige aktualisierte Trajektorie 18 mit dem aktualisierten Trajektorienabschnitt 24, über die das Fahrzeug 10 kollisionsfrei an dem Hindernis 12 vorbeigeführt wird. Dabei sind in der dargestellten Fahrsituation Fahrtrichtungsänderungen in zwei aktuellen Positionen 21, 30 vorgesehen, um das Fahrzeug 10 sicher an dem Hindernis 12 vorbeizuführen.
  • 5 zeigt eine weitere bespielhafte Fahrsituation, in der eine tatsächliche Fahrzeugposition 34 des Fahrzeuges 10 von einer aktuell vorgegebenen Fahrzeugposition 36 auf einer aktuellen Trajektorie 16 abweicht.
  • Das Fahrzeug 10 bewegt sich entlang der aktuellen Trajektorie 16 auf eine Zielposition 38, beispielsweise einer Parkposition, zu. Wie in der zweiten Teilfigur der 5 gezeigt, weicht die tatsächliche Fahrzeugposition 34 des Fahrzeuges 10 von der aktuellen Fahrzeugposition 36 auf der aktuellen Trajektorie 16 ab. Überschreitet die Abweichung zwischen der tatsächlichen Fahrzeugposition 34 und der aktuellen Fahrzeugposition 36 einen vorgegebenen Abstand 40, erfolgt eine Aktualisierung der aktuellen Trajektorie 16. Dazu wird eine Fahrzeugposition als Verbindungsposition 42 auf der aktuellen Trajektorie 16 mit der tatsächlichen Fahrzeugposition 34 über eine Verbindungstrajektorie 26 verbunden. Beispielsweise wird ein Polynom fünfter Ordnung verwendet, um die tatsächliche Fahrzeugpositionen 34 mit der Verbindungsposition 42 auf der aktuellen Trajektorie 16 zu verbinden. Weiterhin können kinematische Bedingungen in die Generierung des Polynoms fünfter Ordnung einbezogen werden, insbesondere die Fahrtrichtung 14 und der Lenkeinschlag 17. So kann eine aktualisierte Trajektorie 18 ermittelt werden, die zum einen die tatsächliche Fahrzeugposition 34 mit der Verbindungsposition 42 verbindet, und zum anderen Fahrtrichtungsänderungen und Lenkeinschlagsänderungen minimiert. Die aktualisierte Trajektorie 18 setzt sich ab der Verbindungsposition 42 aus einem Endabschnitt 50 der aktuellen Trajektorie 16 des Fahrzeuges 10 und der Verbindungstrajektorie 26 zusammen. Gibt es keine Möglichkeit eine derartige aktualisierte Trajektorie 18 zu berechnen, da beispielsweise die kinematischen Bedingungen nicht erfüllt werden können oder Kollisionen mit Hindernissen 12 auftreten, wird eine neue Trajektorie berechnet statt der Aktualisierung der aktuellen Trajektorie 16.
  • 6 zeigt weiterhin eine beispielhafte Fahrsituation, in der neu detektierte Hindernisse 12 erfasst werden und eine Aktualisierung der aktuellen Trajektorie 16 notwendig ist, um eine Kollision zu verhindern.
  • In 6a ist eine beispielhafte Fahrsituation mit dem Fahrzeug 10 auf der aktuellen Trajektorie 16 in die Zielposition 38, beispielsweise eine Parkposition, dargestellt. Auf der aktuellen Trajektorie 16 wird ein Hindernis 12 erfasst, das auf der aktuellen Trajektorie 16 eine Kollision verursacht. Im Ablaufdiagram der 6a wird die aktuelle Trajektorie 16 aktualisiert. Dabei wird ermittelt, ob auf der aktuellen Trajektorie 16 eine Fahrtrichtungsänderung zwischen der aktuellen Fahrzeugposition 34 und dem Hindernis 12 liegt. Ist wie im Fall der 6a keine Fahrtrichtungsänderung vorgesehen, wird ein Anfangsabschnitt 48 der aktuellen Trajektorie 16 bis zur Fahrzeugposition 44 beibehalten, eine Verbindungstrajektorie 26 zwischen der Fahrzeugposition 44 und der Fahrzeugposition 46 ermittelt und ab der Fahrzeugposition 46 ein Endabschnitt 50 der aktuellen Trajektorie 16 beibehalten. Dadurch wird vermieden, dass eine vollständig neue Trajektorie ermittelt werden muss. Stattdessen wird über die Verbindungstrajektorie 26 eine aktualisierte Trajektorie 18 ermittelt, die kollisionsfrei ist. Das Hindernis 12 wird also sicher umfahren, und die bereits berechnete aktuelle Trajektorie 16 zumindest im Anfangsabschnitt 48 und im Endabschnitt 50 weiter verwendet. Dabei können neben den Fahrzeugpositionen 34, 44 und 46 auch kinematische Bedingungen berücksichtigt werden, beispielweise Änderungen in der Fahrtrichtung 14 und im Lenkeinschlag 17 minimal gewählt werden.
  • 6b zeigt eine weitere beispielshafte Fahrsituation, in der auf der aktuellen Trajektorie 16 zwischen der aktuellen Fahrzeugposition 34 und dem Hindernis 12 eine Fahrtrichtungsänderung liegt. Wird eine Fahrtrichtungsänderung vor der erfassten Kollisionsposition mit dem Hindernis 12 detektiert, wird die aktuelle Trajektorie 16 derart aktualisiert, dass ein Anfangsabschnitt 48 der aktuellen Trajektorie 16 bis zu der Fahrzeugposition 44 beibehalten wird, in der eine Fahrtrichtungsänderung stattfindet. Zwischen der Fahrzeugposition 44 und der Fahrzeugposition 46 wird die Verbindungstrajektorie 26 ermittelt, und ab der Fahrzeugposition 46 wird ein Endabschnitt 50 der aktuellen Trajektorie 16 beibehalten. Weiterhin können kinematische Bedingungen, berücksichtigt werden, beispielweise Änderungen in der Fahrtrichtung 14 und im Lenkeinschlag 17 minimal gewählt werden
  • 7 zeigt ein Fahrassistenzsystem 11 ausgebildet das Verfahren zum Unterstützen des Fahrers beim Manövrieren des Fahrzeuges 10 durchzuführen.
  • Das Fahrassistenzsystem 11 umfasst dazu eine Einheit 100 zum zyklischen Bereitstellen von Umfelddaten, während sich das Fahrzeug 10 auf der aktuellen Trajektorie 16 bewegt. Beispielsweise kann die Einheit 100 zum zyklischen Bereitstellen von Umfelddaten eine Schnittstelle umfassen, über die Umfelddaten von Umfeldsensoren 13 an das Fahrassistenzsystem 11 übertragen werden. Aus den Umfelddaten wird in einer Einheit 102 ein Umfeldmodell ermittelt, das einer Einheit 104 zum zyklischen Aktualisieren der aktuellen Trajektorie 16 bereitgestellt wird.
  • Wird durch die Einheit 104 zum zyklischen Aktualisieren ermittelt, dass die tatsächliche Trajektorie des Fahrzeuges 10 von der aktuellen Trajektorie 16 abweicht und/oder ein Hindernis auf der aktuellen Trajektorie 16 erfasst, wird die aktuelle Trajektorie 16 aktualisiert. Dabei wird der aktuelle Lenkeinschlag 17, die aktuelle Fahrtrichtung 14 und/oder zumindest ein Teilabschnitt 48, 50 der aktuellen Trajektorie 16 berücksichtigt.
  • Die aktualisierte Trajektorie 18 wird einer Einheit 106 zum Führen des Fahrzeuges 10 bereitgestellt, wobei die Einheit zum Führen des Fahrzeuges 10 eine Einheit zum Ausgeben von optischen, haptischen oder akustischen Hinweisen an den Fahrer und/oder eine Einheit zum Steuern der Quer- und/oder Längsführung des Fahrzeuges umfasst.
  • 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.
  • 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 102010028911 A1 [0004]
    • DE 102006047131 A1 [0005]
    • DE 102008011128 A1 [0006]
    • DE 102005014803 A1 [0007]
    • DE 102010041108 A1 [0008]
    • DE 102010063840 A1 [0009]

Claims (13)

  1. Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Manövrieren eines Fahrzeuges (10) mit folgenden Schritten: a) zyklisches Bereitstellen von Umfelddaten, während sich das Fahrzeug (10) auf einer aktuellen Trajektorie (16) bewegt, b) zyklisches Aktualisieren der aktuellen Trajektorie (16), wobei eine aktualisierte Trajektorie (18) auf Basis eines aktuellen Lenkeinschlags (17), einer aktuellen Fahrtrichtung (14) und/oder zumindest eines Teilabschnitts (48, 50) der aktuellen Trajektorie (16) ermittelt wird, c) Führen des Fahrzeuges (10) entlang der in Schritt b) aktualisierten Trajektorie (18).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die aktuellen und aktualisierten Trajektorien (16, 18) auf Basis einer Zellgitterzerlegung eines Umfeldmodells ermittelt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die aktuelle Trajektorie (16) unter der Bedingung ermittelt wird, dass die Fahrtrichtung (14) auf der aktualisierten Trajektorie (18) beim Übergang von der aktuellen Trajektorie (16) gleich der aktuellen Fahrtrichtung (14) ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die aktuelle Trajektorie (16) unter der Bedingung ermittelt wird, dass die Abweichung des Lenkeinschlages (17) auf der aktualisierten Trajektorie (18) beim Übergang von der aktuellen Trajektorie (16) gegenüber dem aktuellen Lenkeinschlag (17) minimal ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine aktualisierte Trajektorie (18) ermittelt wird, die zumindest einen Teilabschnitt (48, 50) der aktuellen Trajektorie (16) enthält, wenn die tatsächliche Fahrzeugposition (34) von einer aktuell vorgegebenen Fahrzeugposition (36) auf der aktuellen Trajektorie (16) abweicht.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Verbindungstrajektorie (26) ermittelt wird, die die tatsächliche Fahrzeugposition (34) mit einer Verbindungsposition (42) auf der aktuellen Trajektorie (16) verbindet.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die aktualisierte Trajektorie (18) die Verbindungstrajektorie (26) umfasst, an die sich der Teilabschnitt (48, 50) der aktuellen Trajektorie (16) ab der Verbindungsposition (42) auf der aktuellen Trajektorie (16) anschließt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine aktualisierte Trajektorie (18) ermittelt wird, die zumindest einen Teilabschnitt (48, 50) der aktuellen Trajektorie (16) enthält, wenn ein Hindernis (12) auf der aktuellen Trajektorie (16) erfasst wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die aktualisierte Trajektorie (18) einen Anfangsabschnitt (48) der aktuellen Trajektorie (16) und eine Verbindungstrajektorie (26) umfasst, die einen Endpunkt des Anfangsabschnitts (48) der aktuellen Trajektorie (16) mit einer Zielposition (38) verknüpft, wenn keine Fahrtrichtungsänderung zwischen der aktuellen Fahrzeugposition (34) auf der aktuellen Trajektorie (16) und dem Hindernis (12) erfasst wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die aktualisierte Trajektorie (18) einen Endabschnitt (50) der aktuellen Trajektorie (16) und eine Verbindungstrajektorie (26) umfasst, die als kollisionsfreie Trajektorie eine Fahrzeugposition (44) eines Fahrtrichtungswechsels mit einem Anfangspunkt des Endabschnitts (50) der aktuellen Trajektorie (16) verknüpft, wenn eine Fahrtrichtungsänderung zwischen der aktuellen Fahrzeugposition (34) auf der aktuellen Trajektorie (16) und dem Hindernis (12) erfasst wird.
  11. Computerprogramm zur Durchführung eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Computereinrichtung ausgeführt wird.
  12. Fahrassistenzsystem (11) zum Unterstützen eines Fahrers beim Manövrieren eines Fahrzeuges (10) mit folgenden Komponenten: a. einer Einheit (100) zum zyklischen Bereitstellen von Umfelddaten, während sich das Fahrzeug (10) auf einer aktuellen Trajektorie (16) bewegt, b. einer Einheit (104) zum zyklischen Aktualisieren der aktuellen Trajektorie (16), wobei eine aktualisierte Trajektorie (18) auf Basis eines aktuellen Lenkeinschlags (17), einer aktuellen Fahrtrichtung (14) und/oder zumindest eines Teilabschnitts (48, 50) der aktuellen Trajektorie (16) ermittelt wird, c. einer Einheit (106) zum Führen des Fahrzeuges (10) entlang der in Schritt b) aktualisierten Trajektorie (18).
  13. Fahrzeug (10) ausgerüstet mit einem Fahrassistenzsystem (11) gemäß Anspruch 12.
DE102014202243.6A 2014-02-07 2014-02-07 Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Manövrieren eines Fahrzeuges Pending DE102014202243A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014202243.6A DE102014202243A1 (de) 2014-02-07 2014-02-07 Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Manövrieren eines Fahrzeuges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014202243.6A DE102014202243A1 (de) 2014-02-07 2014-02-07 Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Manövrieren eines Fahrzeuges

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014202243A1 true DE102014202243A1 (de) 2015-08-13

Family

ID=53676777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014202243.6A Pending DE102014202243A1 (de) 2014-02-07 2014-02-07 Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Manövrieren eines Fahrzeuges

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014202243A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018114497A1 (de) * 2018-06-18 2019-12-19 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Objektvermeidung beim trainierten Parken durch Einbezug einer Rückwärtsplanung
WO2022008293A1 (de) * 2020-07-06 2022-01-13 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum ermitteln einer ersatztrajektorie, computerprogrammprodukt, parkassistenzsystem und fahrzeug

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005014803A1 (de) 2005-03-31 2006-10-05 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Kollisionsvermeidungssystems
DE102005058809A1 (de) * 2005-12-09 2007-06-14 Hella Kgaa Hueck & Co. Bahnplanung
DE102006047131A1 (de) 2006-10-05 2008-04-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum automatischen Steuern eines Fahrzeugs
DE102008011128A1 (de) 2008-02-26 2009-08-27 Volkswagen Ag Fahrassistenzsteuereinheit, Fahrassistenzsystem und Assistenzverfahren zum Unterstützen eines kollisionsfreien Führen eines Kraftfahrzeugs
DE102008022606A1 (de) * 2008-05-08 2009-11-12 Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Spurführungssystem
DE102010028911A1 (de) 2010-05-12 2011-11-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Bewegung eines Fahrzeugs
DE102010041108A1 (de) 2010-09-21 2012-03-22 Robert Bosch Gmbh Einparksystem mit automatischer Lenkungssteuerung
DE102010063840A1 (de) 2010-12-22 2012-06-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Einparken oder Manövrieren eines Kraftfahrzeugs mit niedriger Geschwindigkeit und Vorrichtung zur Durchführung desselben
DE102012007127A1 (de) * 2011-09-24 2013-03-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Bestimmen einer Bewegungsbahn für ein Fahrzeug
EP2759897A1 (de) * 2013-01-24 2014-07-30 Volvo Car Corporation Verfahren und Anordnung zur Bestimmung einer Bahn

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005014803A1 (de) 2005-03-31 2006-10-05 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Kollisionsvermeidungssystems
DE102005058809A1 (de) * 2005-12-09 2007-06-14 Hella Kgaa Hueck & Co. Bahnplanung
DE102006047131A1 (de) 2006-10-05 2008-04-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum automatischen Steuern eines Fahrzeugs
DE102008011128A1 (de) 2008-02-26 2009-08-27 Volkswagen Ag Fahrassistenzsteuereinheit, Fahrassistenzsystem und Assistenzverfahren zum Unterstützen eines kollisionsfreien Führen eines Kraftfahrzeugs
DE102008022606A1 (de) * 2008-05-08 2009-11-12 Man Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Spurführungssystem
DE102010028911A1 (de) 2010-05-12 2011-11-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Bewegung eines Fahrzeugs
DE102010041108A1 (de) 2010-09-21 2012-03-22 Robert Bosch Gmbh Einparksystem mit automatischer Lenkungssteuerung
DE102010063840A1 (de) 2010-12-22 2012-06-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Einparken oder Manövrieren eines Kraftfahrzeugs mit niedriger Geschwindigkeit und Vorrichtung zur Durchführung desselben
DE102012007127A1 (de) * 2011-09-24 2013-03-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Bestimmen einer Bewegungsbahn für ein Fahrzeug
EP2759897A1 (de) * 2013-01-24 2014-07-30 Volvo Car Corporation Verfahren und Anordnung zur Bestimmung einer Bahn

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018114497A1 (de) * 2018-06-18 2019-12-19 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Objektvermeidung beim trainierten Parken durch Einbezug einer Rückwärtsplanung
EP3584141A1 (de) * 2018-06-18 2019-12-25 Valeo Schalter und Sensoren GmbH Objektvermeidung beim trainierten parken durch einbezug einer rückwärtsplanung
WO2022008293A1 (de) * 2020-07-06 2022-01-13 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum ermitteln einer ersatztrajektorie, computerprogrammprodukt, parkassistenzsystem und fahrzeug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2620351B1 (de) Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers beim Vorwärtseinparken
EP3177504B1 (de) Verfahren zum zumindest semi-autonomen manövrieren eines kraftfahrzeugs, fahrerassistenzsystem sowie kraftfahrzeug
EP2768718B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur unterstützung eines fahrers eines kraftfahrzeugs
EP3233603B1 (de) Fahrerassistenzeinrichtung für einen kraftwagen sowie verfahren zum betreiben einer solchen
EP3057842B1 (de) Verfahren zum betrieb eines fahrerassistenzsystems eines kraftfahrzeugs und kraftfahrzeug
EP3479183B2 (de) Verfahren zum betrieb eines kraftfahrzeugs in einer navigationsumgebung und kraftfahrzeug
EP3509931B1 (de) Verfahren zum betreiben eines fahrzeugs und steuergerät zur durchführung des verfahrens
DE102014216577A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs
EP3016837B1 (de) Parkassistenzsystem und verfahren zur steuerung eines parkassistenzsystems für ein fahrzeug
DE102007009745A1 (de) Einparkhalbautomat
DE102008002598A1 (de) Vorrichtung zur semiautonomen Unterstützung der Lenkbewegung eines Fahrzeuges
DE102012203673A1 (de) Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs
DE102017208383B4 (de) Dynamisches Einparken mittels Parkassistenzsystem
DE102014220144A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs
EP3177505B1 (de) Bereitstellen von fahrhinweisen während eines parkmanövers
DE102010028109A1 (de) Verfahren zur Verbesserung der Fahrstabilität eines Fahrzeugs
DE102013225725A1 (de) Verfahren zur Durchführung eines Einparkvorgangs in eine Querparklücke und Einparkassistent
WO2013072127A1 (de) Verfahren zur unterstützung eines fahrers bei einem einparkmanöver
WO2018086835A1 (de) Verfahren zum manövrieren eines kraftfahrzeugs unter berücksichtigung von in einer aufzeichnungsphase bestimmten positionswerten, fahrerassistenzsystem sowie kraftfahrzeug
DE102008011128A1 (de) Fahrassistenzsteuereinheit, Fahrassistenzsystem und Assistenzverfahren zum Unterstützen eines kollisionsfreien Führen eines Kraftfahrzeugs
DE102013212708B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung autonomer Fahrmanöver eines Fahrzeugs
DE102016226067A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überführung eines Kraftfahrzeugs von einem manuellen Betriebsmodus in einen automatisierten oder assistierenden Betriebsmodus
DE102018212060A1 (de) Verfahren zum Führen eines Fahrzeugs von einer Startposition zu einer Zielposition
DE102007049965A1 (de) Verfahren zur Ausgabe von Einparkhinweisen
WO2015197277A1 (de) Verfahren zum unterstützen eines fahrers eines kraftfahrzeugs beim einparken, fahrerassistenzsystem und kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed