DE102014215096A1 - Method and device for autonomous maneuvering of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum autonomen Rangieren eines Kraftfahrzeugs (1), wobei ein autonomes Rangiermanöver von einer außerhalb des Kraftfahrzeugs befindlichen Person ferngesteuert gestartet und dann selbsttätig durchgeführt wird, wobei das Rangiermanöver selbsttätig unterbrochen wird, wenn anhand der Signale von peripheren Distanzsensoren am Fahrzeug erkannt wird, dass ein vorgegebener Abstand von einem Hindernis (2') erreicht ist oder unterschritten wird. Gemäß der Erfindung wird ein selbsttätig unterbrochenes Rangiermanöver auf einen Befehl der Person hin um eine vorgegebene Wegstrecke, die kleiner als der vorgegebene Abstand ist, fortgesetzt, und das Fahrzeug wird dann wieder gestoppt.The invention relates to a method and a device for autonomous maneuvering of a motor vehicle (1), wherein an autonomous maneuver maneuver is remotely started by a person outside the motor vehicle and then carried out automatically, the maneuvering maneuver is automatically interrupted when based on the signals from peripheral distance sensors is detected on the vehicle that a predetermined distance from an obstacle (2 ') is reached or fallen below. According to the invention, an automatically interrupted shunting maneuver is continued on a command of the person by a predetermined distance, which is smaller than the predetermined distance, and the vehicle is then stopped again.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum autonomen Rangieren eines Kraftfahrzeugs gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method and a device for autonomous maneuvering of a motor vehicle according to the preambles of the independent claims.
Für Kraftfahrzeuge sind Ein- und Ausparkassistenten bekannt, die Ein- oder Ausparkvorgänge oder andere Rangiermanöver auf Befehl unterstützen oder vollständig selbsttätig durchführen können. Bei einem vollautomatischen Ein- und Ausparken parkt ein Kraftfahrzeug selbsttätig ein oder aus, während sich der Fahrer des Kraftfahrzeugs auf seinem Sitz befindet und z. B. einen Park-Knopf drückt, ohne dass er das Lenkrad, die Pedale und den Gangwähler betätigt.For motor vehicles parking and Einparkassistenten are known to support the Ein- or Ausparkvorgänge or other Rangiermanöver on command or can perform completely automatically. In a fully automatic entry and exit parking a motor vehicle automatically on or off, while the driver of the motor vehicle is in his seat and z. B. presses a park button without the steering wheel, the pedals and the gear selector pressed.
In einer noch komfortableren Weiterentwicklung von derartigen Ein- und Ausparkassistenten kann ein Kraftfahrzeug auch autonom rangieren, nachdem der Fahrer das Kraftfahrzeug verlassen hat. In diesem Fall startet der Fahrer das Rangiermanöver ferngesteuert durch einen Sender im oder am Fahrzeugschüssel oder einen anderen Sender wie z. B. ein Smartphone, vorzugsweise per Funk. In a more comfortable further development of such input and Ausparkassistenten a motor vehicle can also rank independently after the driver has left the vehicle. In this case, the driver starts the maneuvering remotely by a transmitter in or on the vehicle bowl or another transmitter such. B. a smartphone, preferably by radio.
Weil der Fahrer die volle Verantwortung für die Bewegung des Kraftfahrzeugs bis zum Stillstand bei abgeschaltetem Antriebsmotor trägt, muss er das Fernrangiermanöver sicherheitshalber visuell überwachen, um im Falle einer Fehlfunktion eine Kollision mit Lebewesen oder Gegenständen in der Nähe des Kraftfahrzeugs vermeiden zu können, indem er das Rangiermanöver ferngesteuert unterbricht. Because the driver bears full responsibility for the movement of the motor vehicle to a standstill with the drive motor off, he must visually monitor the Fernrangiermanöver for safety's sake, in order to avoid a collision with living beings or objects in the vicinity of the motor vehicle in case of malfunction by the Shunting maneuvers interrupts remotely.
Um sicherzustellen, dass das Kraftfahrzeug auch im Falle einer Störung der Funkverbindung nicht weiterfährt, wird meist vorgesehen, dass der Fahrer den Park-Knopf während des Rangiermanövers gedrückt halten muss. Ferngesteuert gestartetes und überwachtes autonomes Rangieren ermöglicht es, das Kraftfahrzeug in einer schmalen Garage oder auf einem Parkplatz mit wenig Platz zum Ein- und Aussteigen zu parken.To ensure that the motor vehicle does not continue even in the event of a fault in the radio link, it is usually provided that the driver must keep the park button pressed during the maneuvering maneuver. Remote controlled and monitored autonomous maneuvering makes it possible to park the vehicle in a narrow garage or in a parking lot with little space for getting in and out.
Ein gattungsgemäßes Verfahren zum autonomen Rangieren eines Kraftfahrzeugs ist aus der
Die für Parkhilfen üblichen Distanzsensoren haben jeweils einen sowohl nach unten als auch nach oben begrenzten Distanzmessbereich, typischerweise von ca. 25 bis ca. 250 Zentimeter. Wegen des Vorhandensein einer Untergrenze sollte eine autonome Rangierfahrt sicherheitshalber spätestens dann automatisch gestoppt werden, wenn der von den Distanzsensoren angezeigte Abstand von einem Hindernis diese Untergrenze erreicht oder unterschreitet, weil das Fahrzeug andernfalls "blind" rangieren würde, d. h., ohne die genaue Distanz zu dem Hindernis zu kennen. Um in eine Parklücke zu gelangen, muss in einem derartigen Fall noch ein oder mehrere Male zurückgesetzt und wieder vorwärtsgefahren werden, wobei die Trajektorie immer wieder aktualisiert wird. Autonome Rangierverfahren sind dazu zwar in der Lage, doch benötigen die mehreren Durchgänge viel Zeit, was den Nutzen des autonomen Rangierens einschränkt.The distance sensors commonly used for parking aids each have a distance measuring range limited both downwards and upwards, typically from about 25 to about 250 centimeters. Due to the presence of a lower limit, autonomous maneuvering should be stopped automatically for safety's sake at the latest when the distance from an obstacle indicated by the distance sensors reaches or falls below this lower limit, otherwise the vehicle would be "blinded", d. h., without knowing the exact distance to the obstacle. In order to get into a parking space, in such a case one or more times must be reset and moved forward again, the trajectory being constantly updated. Autonomous maneuvering is capable of doing so, but the multiple passes take up a lot of time, which limits the utility of autonomous maneuvering.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein autonomes Rangieren eines Kraftfahrzeugs unter der Kontrolle einer außerhalb des Kraftfahrzeug befindlichen Person zu ermöglichen, das in manchen Situationen viel Zeit sparen kann, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.The invention is based on the object of enabling an autonomous maneuvering of a motor vehicle under the control of a person outside the motor vehicle, who in many situations can save a great deal of time without impairing safety.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren und Vorrichtung zum autonomen Rangieren eines Kraftfahrzeugs gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.This object is achieved according to the invention by a method and apparatus for autonomous maneuvering of a motor vehicle according to the independent claims.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
Wird ein autonomes Rangiermanöver von einer außerhalb des Kraftfahrzeugs befindlichen Person ferngesteuert gestartet und dann selbsttätig durchgeführt, wobei das Rangiermanöver selbsttätig unterbrochen wird, wenn anhand der Signale von peripheren Distanzsensoren am Fahrzeug erkannt wird, dass ein vorgegebener Abstand von einem Hindernis erreicht ist oder unterschritten wird, so wird gemäß der Erfindung das unterbrochene Rangiermanöver auf einen Befehl der Person hin um eine vorgegebene Wegstrecke, die kleiner als der vorgegebene Abstand ist, fortgesetzt, und das Fahrzeug wird dann wieder gestoppt.If an autonomous maneuver maneuver is remotely started by a person outside the motor vehicle and then carried out automatically, the maneuvering maneuver is automatically interrupted when it is detected from the signals from peripheral distance sensors on the vehicle that a predetermined distance from an obstacle is reached or undershot, Thus, according to the invention, the interrupted maneuvering maneuver is continued on a command of the person by a predetermined distance, which is smaller than the predetermined distance, and the vehicle is then stopped again.
Dies ermöglicht es der Bedienungsperson, einen autonomen Ein- oder Ausparkvorgang fortsetzen zu lassen, selbst wenn die Distanzsensorik vorübergehend "blind" ist. Anders als im Stand der Technik muss in einem derartigen Fall nicht zwingend die Fahrtrichtung gewechselt werden und ein zeitraubendes Manöver mit möglicherweise vielen Durchgängen durchgeführt werden. Sollte ein mehrfaches Vor- und Zurückrangieren unvermeidbar sein, kann der Fahrer dies selbst beurteilen und ggf. durchführen lassen. Indem das Fahrzeug auf Anforderung der Bedienungsperson im Blind-Bereich der Distanzsensorik schrittweise weiter manövriert werden kann, ergänzt und verbessert die menschliche Auffassungsgabe die Einschränkungen der Sensorik.This allows the operator to continue autonomous on or off parking even if the distance sensor is temporarily "blind". Unlike in the prior art, the direction of travel does not necessarily have to be changed in such a case and a time-consuming maneuvers with possibly many passes. Should a multiple back and forth be unavoidable, the driver can judge this yourself and possibly perform. By being able to maneuver the vehicle step by step as required by the operator in the blind area of the distance sensor system, human comprehension supplements and improves the limitations of sensor technology.
Die Erfindung eignet sich besonders für Ultraschallsensoren als Distanzsensoren, die an verschiedenen Stellen am seitlichen Umfang des Kraftfahrzeugs sind, wobei der vorgegebene Abstand in der Nähe einer Untergrenze des Distanzmessbereichs der Ultraschallsensoren liegt.The invention is particularly suitable for ultrasonic sensors as distance sensors, which are at different locations on the lateral circumference of the motor vehicle, wherein the predetermined distance is in the vicinity of a lower limit of the distance measuring range of the ultrasonic sensors.
Das Erreichen der Untergrenze des Distanzmessbereichs eines Sensors kann daran erkannt werden, dass ein Distanzmesswert des Sensors einen vorgegebenen Wert unterschreitet, oder daran, dass der Distanzmesswert unzuverlässig wird oder verschwindet.The reaching of the lower limit of the distance measuring range of a sensor can be recognized by the fact that a distance measured value of the sensor falls below a predetermined value, or because the distance measured value becomes unreliable or disappears.
Nachdem die vorgegebene Wegstrecke zurückgelegt und das Kraftfahrzeug wieder gestoppt ist, kann der Person die Möglichkeit gegeben werden, einen Befehl zu geben, das Fahrzeug erneut um die vorgegebene Wegstrecke vor- oder zurückrangieren zu lassen, jedoch höchstens eine begrenzte Zahl von Vorgängen.After the predetermined distance has been covered and the motor vehicle is stopped again, the person may be given the opportunity to give an order to let the vehicle advance or retreat again by the predetermined distance, but at most a limited number of operations.
Vorzugsweise wird bei jedem Befehl, das Kraftfahrzeug selbsttätig erneut um die vorgegebene Wegstrecke vor oder zurück zu rangieren, die für die gegenwärtige Situation günstigste Trajektorie berechnet und die Lenkung entsprechend neu eingestellt.Preferably, with each command, the motor vehicle automatically again to the front of the given distance to move or back, calculated the most favorable for the current situation trajectory and adjusted the steering accordingly.
Wird ein ferngesteuert gestartetes Rangiermanöver wie üblich mit einer vorgegebenen, im Wesentlichen konstanten Norm-Rangiergeschwindigkeit durchgeführt, ist bei der Erfindung die Fahrgeschwindigkeit, mit der ein selbsttätig unterbrochenes Rangiermanöver um die vorgegebene Wegstrecke fortgesetzt wird, wenn es die Person befiehlt, vorzugsweise ebenfalls im Wesentlichen konstant und außerdem kleiner als die Norm-Rangiergeschwindigkeit, insbesondere ungefähr halb so groß.If a remotely-started maneuvering maneuver is carried out as usual with a predetermined, essentially constant standard maneuvering speed, in the invention the travel speed with which an automatically interrupted maneuvering maneuver is continued by the predetermined distance, if the person commands it, is preferably also substantially constant and also smaller than the standard shunting speed, in particular, about half the size.
Eine zur Durchführung des Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtete Vorrichtung enthält vorzugsweise eine Fernsteuerungseinrichtung mit einem Schaltelement zum Starten eines autonomen Rangiermanöver und zwei Schaltelementen zum Fortsetzen eines unterbrochenen Rangiermanövers um die vorgegebene Wegstrecke in einer gewünschten Richtung.A device arranged to carry out the method according to one of the preceding claims preferably includes a remote control device with a switching element for starting an autonomous maneuvering maneuver and two switching elements for continuing an interrupted maneuvering maneuver by the predetermined distance in a desired direction.
Es folgt eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. The following is a description of an embodiment with reference to the drawings.
Darin zeigen: Show:
Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein System zum autonomen Rangieren eines Kraftfahrzeugs durch eine außerhalb des Fahrzeugs befindliche Person, welche normalerweise der Fahrer ist, nachdem er sein Fahrzeug verlassen hat. Das autonome Rangieren dient insbesondere zum Ein- oder Ausparken, wobei nachfolgend nur ein Einparkvorgang beschrieben wird. The embodiment relates to a system for autonomously maneuvering a motor vehicle by an out-of-vehicle person, who is normally the driver after leaving his vehicle. The autonomous maneuvering serves in particular for parking or parking, with only one parking procedure being described below.
In
In einer derartigen Karte kann das System z. B. eine Situation wie in
Dazu besitzt der Fahrer eine Fernsteuerung, die z. B. ein mobiler Funksender im oder am Fahrzeugschüssel oder ein Smartphone mit einer geeigneten App (Anwendung) sein kann und deren Signale von einem Funkempfänger im Kraftfahrzeug
Hat der Fahrer in der Situation von
Zur Unterstützung des Fahrers und zur Erhöhung der Sicherheit wertet das System auch die Signale von Ultraschallsensoren aus, welche an verschiedenen Stellen der Fahrzeugperipherie angebracht sind und welche Distanzen von Objekten melden, an denen die Ultraschallwellen reflektiert werden. Distanzen von weniger als ca. 25 cm können auf diese Weise aber nicht erfasst werden. Daher kann eine Situation entstehen, wie sie in
In dieser Situation signalisiert das System dem Fahrer z. B. durch charakteristische Leuchtzeichen eines oder mehrerer Fahrtrichtungsanzeiger, dass es jetzt nur noch "blind" weiterrangieren kann. Das Signalisieren geschieht z. B. durch Dauerleuchten des Fahrtrichtungsanzeigers, welcher dem Ort am nächsten ist, wo die Ultraschallsensorik jetzt "blind" ist, oder beider Fahrtrichtungsanzeiger auf der entsprechenden Seite, um den Blick des Fahrers dorthin zu lenken, wo die Situation kritisch ist. In this situation, the system signals the driver z. B. by characteristic signs of one or more direction indicators that it can now only "blind" further. The signaling happens z. B. by constantly lighting the direction indicator, which is closest to the place where the ultrasonic sensor is now "blind", or both direction indicators on the appropriate side to direct the driver's gaze to where the situation is critical.
Wenn der Fahrer daraufhin nichts anders tut als den Park-Knopf
Alternativ hat der Fahrer die Möglichkeit, den autonomen Einparkvorgang in der selben Richtung fortzusetzen, aus der er gestoppt worden ist, falls er erkennt, dass das Kraftfahrzeug
Eine derartige Situation ist in
Das Bezugszeichen
Dazu drückt der Fahrer zusätzlich zu dem Knopf
In dieser neuen Situation kann der Fahrer noch besser erkennen, ob das Kraftfahrzeug auf diese Weise kollisionsfrei in die Parklücke gelangen kann, und er kann den Knopf
Wenn der autonome Einparkvorgang beendet ist, weil das Kraftfahrzeug
Außer den Knopf
Damit der Fahrer das Kraftfahrzeug
Wenn der Fahrer nun den Knopf
Wenn die Ultraschallsensorik im Schritt S3 immer noch "blind" ist, wird im Schritt S5 geprüft, ob eine maximale Zahl von Vorgängen, die der Knopf
Anschließend kann das System das Kraftfahrzeug
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1249379 B1 [0006] EP 1249379 B1 [0006]
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