-
Stand der Technik
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fahrerassistenz, bei dem ein Fahrer beim Ausführen eines Fahrmanövers in einem überdachten Bereich unterstützt wird. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Computerprogramm, welche zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet sind.
-
Im Stand der Technik sind Fahrerassistenzsysteme bekannt, die den Fahrer eines Fahrzeugs bei der Durchführung verschiedener Fahrmanöver unterstützen. Dabei sind im Stand der Technik automatische und semi-automatische Systeme bekannt. Bei automatischen Systemen wird das durchzuführende Fahrmanöver automatisch vom Fahrerassistenzsystem sowohl hinsichtlich der Längsführung als auch hinsichtlich der Querführung des Fahrzeugs durchgeführt. Hierbei wird unter Längsführung das Beschleunigen bzw. Abbremsen des Fahrzeugs verstanden und unter Querführung die Lenkung des Fahrzeugs verstanden. Bei einem semi-automatischen System führt der Fahrer des Fahrzeugs entweder die Längsführung durch und die Querführung wird vom Fahrerassistenzsystem übernommen, oder die Querführung wird vom Fahrer des Fahrzeugs durchgeführt und die Längsführung wird vom Fahrerassistenzsystem übernommen.
-
Des Weiteren sind im Stand der Technik Fahrerassistenzsysteme bekannt, die den Fahrer beim Anfahren eines Parkplatzes unterstützen.
DE 10 2013 015 349 A1 beschreibt ein Verfahren zum Anfahren eines Parkplatzes bei dem ermittelt wird, ob es sich bei dem Parkplatz um einen Heim-Parkplatz handelt. Bei einem identifizierten Heim-Parkplatz werden Umgebungsdaten oder Fahrdaten gespeichert und Lagedaten des Heim-Parkplatzes ermittelt. Mit Hilfe der erfassten Daten wird eine zu fahrende Soll-Trajektorie ermittelt, anhand derer ein automatisierter Parkvorgang gestartet wird.
-
Aus
DE 10 2010 017 689 A1 ist ein Verfahren zur Orientierung eines selbsttätig verfahrbaren Geräts bekannt. Dabei ist vorgesehen, beispielsweise mit einer auf ultraschall- oder infrarotbasierenden Sensorik die Deckenhöhe zu ermitteln. Ein Übergang von einem Bereich mit begrenzter Deckenhöhe zu einem Bereich mit nicht mehr messbarer Deckenhöhe wird dabei als Übergang auf eine Freifläche interpretiert. Bei einer Änderung der Deckenhöhe wird auf einen Durchgang zwischen zwei Räumen geschlossen.
-
DE 10 2009 029 117 A1 beschreibt ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs. Dabei wird beschrieben, dass das Fahrzeug einen Umfeldsensor aufweisen kann, mit dem Hindernisse in der Umgebung des Fahrzeugs detektiert werden können. Die erfassten Hindernisse können zum Bestimmen der Position des Fahrzeugs bezüglich einer Umfeldkarte verwendet werden. Die bekannten Positionen von stationären Hindernissen werden dazu mittels bekannter Lokalisierungsverfahren mit Informationen der Umgebungskarte abgeglichen.
-
DE 10 2012 222 562 A1 beschreibt ein System für bewirtschaftete Parkflächen, bei dem ein Fahrzeug von einer Startposition in eine Zielposition überführt wird, indem eine Bewegungsbahn von einer zentralen Recheneinheit an das Fahrzeug übertragen wird, anhand derer das Fahrzeug die Zielposition ansteuern kann. Eine Form der Übertragung der Bewegungsbahn an das Fahrzeug sieht Leuchtmittel vor, die an der Decke eines Parkhauses angebracht sein können.
-
DE 10 2008 002 598 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur semiautonomen Unterstützung der Lenkbewegung eines Fahrzeuges. Dabei wird eine Soll-Bahn für eine festgelegte Umgebung eingelernt und abgespeichert. Erreicht das Fahrzeug zu einem späteren Zeitpunkt die festgelegte Umgebung, kann auf die gespeicherte Soll-Bahn zurückgegriffen werden. Die Lokalisierung, also in diesem Fall die Bestimmung, ob sich das Fahrzeug an oder in der Nähe der Soll-Startposition befindet, erfolgt hierbei durch Aufzeichnen eines Referenzbildes mittels einer Kamera an der Soll-Startposition während der Einlernphase. Später werden aktuelle Kamerabilder mit dem Referenzbild verglichen und durch Erkennung mindestens eines markanten optisch erkennbaren Merkmals bestimmt, ob sich das Fahrzeug in der Nähe der Soll-Startposition befindet. Durch Bestimmung eines Versatzes des markanten optisch erkennbaren Merkmals relativ zum Referenzbild, kann das Fahrzeug lokalisiert werden.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Es wird ein Verfahren zur Fahrerassistenz vorgeschlagen, bei dem ein Fahrer beim Ausführen eines Fahrmanövers in einem überdachten Bereich unterstützt wird. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, eine aktuelle Fahrzeugposition zu ermitteln und das Fahrzeug von der aktuellen Fahrzeugposition zu einer Zielposition zu führen. Ferner ist vorgesehen, dass in einer Karte Deckenstrukturen einer Decke des überdachten Bereichs eingetragen sind, dem Fahrzeug mindestens ein Deckensensor zum Erkennen von Deckenstrukturen zugeordnet ist, und die Ermittlung der aktuellen Fahrzeugposition unter Verwendung der Karte und des mindestens einen Deckensensors erfolgt.
-
Bei dem überdachten Bereich handelt es sich um einen mit dem Fahrzeug befahrbaren Bereich, der mit einer Decke überdeckt ist. Bei dem überdachten Bereich kann es sich dabei insbesondere um eine Garage, eine Tiefgarage, ein Parkhaus oder um einen Carport handeln.
-
Der Deckensensor ist ein Sensor, der zum Erkennen von Deckenstrukturen eingerichtet ist. Beispielsweise wird hierzu ein noch oben, also in Richtung der Decke, ausgerichteter Sensor verwendet. Weist der Sensor einen großen Öffnungswinkel auf, in dem dieser Objekte und Strukturen erkennen kann, so muss der Sensor nicht notwendigerweise in Richtung Decke ausgerichtet sein. Beispielsweise kann ein Sensor mit großem Öffnungswinkel in Fahrtrichtung ausgerichtet sein und eingerichtet sein sowohl Deckenstrukturen als auch das Fahrzeugumfeld zu erfassen. Bevorzugt werden nur erkannte Strukturen als Deckenstrukturen berücksichtigt, die oberhalb einer vorgegebenen Höhe auftreten, beispielsweise oberhalb einer Höhe von 2 Metern oder oberhalb der Höhe des Fahrzeugs.
-
Erfindungsgemäß sind in der für die Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition verwendeten Karte Informationen zu den Deckenstrukturen gespeichert. Die dabei gespeicherten Informationen umfassen erfindungsgemäß die Kontur der Deckenstrukturen.
-
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist das Verfahren eingerichtet, den Fahrer bei der Ausführung eines sich wiederholenden Fahrmanövers zu unterstützen. Bei dem sich wiederholenden Fahrmanöver handelt es sich beispielsweise um das Einparken oder Ausparken aus einem Parkplatz innerhalb des überdachten Bereichs oder beispielsweise um das Durchfahren einer Engstelle innerhalb des überdachten Bereichs. Das Fahrerassistenzsystem wird dabei in einem Lernmodus durch den Fahrer trainiert. Daher ist bevorzugt vorgesehen, dass das Verfahren einen Lernmodus umfasst, mit dem die Zielposition und eine Trajektorie vorgegeben werden, indem das Fahrzeug ausgehend von einer Startposition durch den Fahrer zu der Zielposition gefahren wird, wobei das Fahrzeug entlang der Trajektorie von der Startposition zur Zielposition fährt und wobei mit dem mindestens einen Deckensensor Deckenstrukturen erkannt und in die Karte eingetragen werden. Dabei wird unter dem Begriff Trajektorie eine Bahnkurve verstanden, entlang der sich das Fahrzeug während des Fahrmanövers bewegt. Bei dem Fahrzeug handelt es sich dabei in der Regel um ein Kraftfahrzeug, zum Beispiel ein Automobil, das mit einem Verbrennungsmotor und/oder einem Elektromotor betrieben wird.
-
Nach dem Trainieren mit Hilfe des Lernmodus des Verfahrens stehen die dabei ermittelten Daten zum späteren Abruf und insbesondere zum späteren Führen des Fahrzeugs zu der im Lernmodus definierten Zielposition zur Verfügung. Soll das gelernte Fahrmanöver erneut ausgeführt werden, so wird gemäß dem Verfahren die aktuelle Fahrzeugposition unter Verwendung des Deckensensors und der im Lernmodus erhaltenen Karte ermittelt und von dort aus das Fahrzeug zur Zielposition geführt. Diese Ausführungsform des Verfahrens ist insbesondere geeignet zur Unterstützung des Fahrers beim Einparken in einen ihm fest zugeordneten Stellplatz, beispielsweise einer eigenen Garage oder einer Tiefgarage.
-
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die Zielposition und die Karte von einer zentralen Einrichtung bereitgestellt. Gegebenenfalls wird zusätzlich auch eine Trajektorie bereitgestellt, entlang der das Fahrzeug zur Zielposition geführt werden kann. Wird keine Trajektorie bereitgestellt, so wird diese durch ein Assistenzsystem des Fahrzeugs unter Zuhilfenahme der Karte und der Zielposition ermittelt. Die zentrale Einrichtung ist dabei insbesondere einem Parkhaus oder einer Tiefgarage mit einer Vielzahl von Stellplätzen zugeordnet, wobei durch die zentrale Einrichtung einer der Stellplätze als Zielposition ausgewählt wird und zusammen mit einer Trajektorie, über die die Zielposition zu erreichen ist, und einer Karte dem Fahrzeug zur Verfügung gestellt wird. Diese Ausführungsvariante eignet sich insbesondere für öffentliche Tiefgaragen oder Parkhäuser, bei denen dem Fahrzeug kein fester Stellplatz zugeordnet ist, und zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Zielposition und die Trajektorie nicht durch den Fahrer im Rahmen eines Lernmodus des Verfahrens vorgegeben werden müssen. Die Vorgabe der Zielposition der Trajektorie erfolgt vielmehr durch den Betreiber des Parkhauses bzw. der Tiefgarage.
-
Bevorzugt sind in der für die Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition verwendeten Karte zusätzliche Informationen zu den Deckenstrukturen gespeichert. Die dabei gespeicherten Informationen sind insbesondere ausgewählt aus Position, Höhe, Unterfahrbarkeit oder einer Kombination mindestens zweier dieser Informationen. Zusätzlich kann bestimmt werden, ob es sich bei der erkannten Deckenstruktur um eine ortsfeste oder um eine temporäre Deckenstruktur handelt. Nur vorübergehend vorhandene oder sich bewegende Strukturen werden bevorzugt nicht in die Karte eingetragen.
-
Dabei wird unter Höhe einer Deckenstruktur die über den Deckensensor gemessene freie Wegstrecke zwischen dem Fahrzeug und der Deckenstruktur bezeichnet, wenn sich das Fahrzeug mit dem Deckensensor direkt unterhalb der jeweiligen Deckenstruktur befindet. Die Kontur bezeichnet dabei die über den Deckensensor ermittelte geometrische Form der Deckenstruktur. Die Unterfahrbarkeit gibt an, ob die Deckenhöhe unter der Deckenstruktur ausreichend ist, damit das Fahrzeug sicher unter der Deckenstruktur durchfahren kann.
-
Bevorzugt erfolgt das Ermitteln der aktuellen Fahrzeugposition durch einen Vergleich von mit dem mindestens einen Deckensensor erfassten Deckenstrukturen mit in der Karte eingetragenen Deckenstrukturen. Dabei werden die momentanen durch das Fahrzeug mit Hilfe des mindestens einen Deckensensors erfassten Deckenstrukturen anhand ihrer Eigenschaften wie Position, Höhe oder Kontur wiedererkannt. Bei dem Wiedererkennen der Deckenstruktur mittels des Vergleichs werden bevorzugt auch relative Positionen zwischen zwei Deckenstrukturen verwendet. Wird mit Hilfe des Vergleichs eine Deckenstruktur wiedererkannt, so kann das Fahrzeug seine aktuelle Position relativ zu dieser erkannten Deckenstruktur bestimmen. Bevorzugt werden die im Zusammenhang mit dem Verfahren verwendeten Trajektorien und Positionen, wie insbesondere die Zielposition, ebenfalls mit Bezug zu einer Position einer Deckenstruktur angegeben oder es wird in der Karte ein Bezugspunkt definiert. Dieser Bezugspunkt stellt dabei einen Koordinatennullpunkt dar, wobei sämtliche Angaben zu Trajektorien und Positionen, insbesondere zu Positionen von Deckenstrukturen und der Zielposition, mit Bezug auf diesen Bezugspunkt angegeben werden.
-
Wurde durch den Fahrer im Rahmen eines Lernmodus eine Zielposition und eine Trajektorie vorgegeben, wo wird in der Regel bei einer wiederholten Ausführung dieses Fahrmanövers die aktuelle Fahrzeugposition nicht mit der während des Lernmodus definierten Startposition übereinstimmen. Auch bei Übermittlung einer Trajektorie und einer Zielposition durch eine zentrale Einrichtung ist es denkbar, dass die aktuelle Fahrzeugposition von einem Startpunkt der Trajektorie abweicht. Es ist daher bevorzugt vorgesehen, dass ein Versatz zwischen der aktuellen Fahrzeugposition und einem Startpunkt der Trajektorie bzw. der Startposition ermittelt wird und eine korrigierte Trajektorie entsprechend des Versatzes bestimmt wird. Die korrigierte Trajektorie wird anschließend bei der Führung des Fahrzeugs zur Zielposition verwendet.
-
Die Führung des Fahrzeugs zur Zielposition kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass dem Fahrer Anweisungen ausgegeben werden, die dann vom Fahrer befolgt werden. Bevorzugt erfolgt die Führung des Fahrzeugs zur Zielposition automatisch oder semi-automatisch. Bei einer automatischen Führung des Fahrzeugs wird sowohl die Querführung, das heißt die Lenkung des Fahrzeugs, als auch die Längsführung, das heißt das Beschleunigen und Abbremsen des Fahrzeugs automatisch durchgeführt. Dem Fahrer obliegt hierbei lediglich eine Überwachungsfunktion. Bei einer semi-automatischen Führung des Fahrzeugs erfolgt entweder eine automatische Längsführung, wobei der Fahrer die Querführung übernimmt, oder umgekehrt, es erfolgt eine automatische Querführung, wobei der Fahrer die Längsführung übernimmt.
-
Bei der automatischen oder semi-automatischen Führung des Fahrzeugs wird bevorzugt die Umgebung des Fahrzeugs über Umfeldsensoren überwacht, wobei die automatische oder semi-automatische Führung des Fahrzeugs unterbrochen oder abgebrochen wird, wenn ein vorgegebener Sicherheitsabstand zu einem Hindernis unterschritten wird.
-
Im Zusammenhang mit dem vorgeschlagenen Verfahren werden Deckenstrukturen verwendet, die an einer Decke des überdachten Bereichs angeordnet sind oder an die Decke angrenzen, um die aktuelle Fahrzeugposition zu ermitteln. Dabei können jegliche Deckenstrukturen im Zusammenhang mit diesem Verfahren verwendet werden, die über den mindestens einen Deckensensor des Fahrzeugs erfassbar sind. Geeignete Deckenstrukturen umfassen hierbei insbesondere Stützbalken, Rohre, Schilder, Leuchtkörper, Wände, Säulen oder eine Kombination mindesten zweier dieser Deckenstrukturen. Zur Abgrenzung der Deckenstrukturen von anderen Objekten und Strukturen in der Umgebung des Fahrzeugs werden bevorzugt nur Strukturen bzw. Teile von Strukturen als Deckenstrukturen verwendet, die sich oberhalb einer vorgegebenen Höhe befinden. Die vorgegebene Höhe ist beispielsweise die Höhe des Fahrzeugs.
-
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 Fahrerassistenzsystems oder eines Subsystems hiervon in einem Fahrzeug handeln oder um eine Applikation für Fahrerassistenzfunktionen, welche beispielsweise auf einem Mobilgerät wie einem Smartphone oder Tablet ausführbar ist. 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, Blu-ray Disc oder einem USB-Stick. Zusätzlich oder alternativ kann das Computerprogramm auf einer Computereinrichtung wie etwa auf einem Server zum Herunterladen bereitgestellt werden, zum Beispiel über Datennetzwerk wie das Internet oder eine Kommunikation zur Verbindung wie etwa eine Telefonleitung oder ein drahtlose Verbindung.
-
Erfindungsgemäß ist des Weiteren ein Fahrerassistenzsystem vorgesehen, welches ein Steuergerät und eine Speichereinheit umfasst. Ferner umfasst das Fahrerassistenzsystem mindestens einen Deckensensor, der zur Erfassung von Deckenstrukturen einer Decke eines überdachten Bereichs eingerichtet ist. Das Fahrerassistenzsystem ist bevorzugt zur Durchführung der hierin beschriebenen Verfahren ausgebildet und/oder eingerichtet. Dementsprechend gelten im Rahmen des Verfahrens beschriebene Merkmale entsprechend für das Fahrerassistenzsystem und umgekehrt, die im Rahmen des Fahrerassistenzsystems beschriebenen Merkmale entsprechend für die Verfahren.
-
Die Funktionen des Steuergeräts oder Teilen bzw. Einheiten davon können in Form eines Computerprogramms implementiert sein. Zudem ist es denkbar, dass das Steuergerät oder Teile bzw. Einheiten davon als anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) ausgebildet ist. Bevorzugt ist das Steuergerät ferner eingerichtet, mit weiteren Systemen eines Fahrzeugs zu kommunizieren oder ist als Teil eines mit einem Fahrzeug verbundenen Systems, insbesondere einem Fahrerassistenzsystem, ausgebildet.
-
Die Speichereinheit des Fahrerassistenzsystems ist insbesondere ausgestaltet, um eine Karte mit eingetragenen Deckenstrukturen sowie eine Zielposition und/oder eine Trajektorie zu speichern und wieder zur Verfügung zu stellen. Die Speichereinheit kann beispielsweise als separate Einheit oder als Teil einer anderen Einheit ausgeführt sein. Insbesondere kann die Speichereinheit Teil des Steuergeräts sein.
-
Der mindestens eine Deckensensor ist beispielsweise als Ultraschallsensor, Infrarotsensor, optische Kamera, Stereokamera, Radar, Lidar oder eine Kombination mindestens zweier dieser Sensortypen ausgestaltet. Dabei kann der Deckensensor ausschließlich zur Erkennung von Deckenstrukturen eingerichtet sein, beispielsweise indem dieser nach oben in Richtung Decke ausgerichtet ist. Alternativ, insbesondere im Fall von einer optischen Kamera, einer Stereokamera oder Radar, ist der Deckensensor nicht in Richtung Decke, sondern beispielsweise in Fahrtrichtung ausgerichtet, weist jedoch einen großen Öffnungswinkel auf, so dass Deckenstrukturen erfasst werden. In diesem Fall werden durch den Deckensensor sowohl das Fahrzeugumfeld als auch Deckenstrukturen erfasst.
-
Bevorzugt ist das Fahrerassistenzsystem eingerichtet, eine Trajektorie auf der sich das Fahrzeug bewegt zu erfassen. Dazu können insbesondere Verbindungen zu der Lenkung und den Pedalen vorgesehen sein. Des Weiteren kann das Fahrerassistenzsystem Odometriesensoren zur Erfassung der zurückgelegten Wegstreckte umfassen.
-
Bevorzugt umfasst das Fahrerassistenzsystem Mittel um eine Karte, eine Zielposition und eine Trajektorie mit der das Fahrzeug zur Zielposition geführt werden kann, von einer zentralen Einrichtung zu empfangen.
-
Bevorzugt umfasst das Fahrerassistenzsystem des Weiteren Umfeldsensoren, die eingerichtet sind, Hindernisse in der Umgebung eines Fahrzeugs zu erkennen. Die Umfeldsensoren sind beispielsweise als Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Lidarsensoren, optische Kameras, Stereokameras oder einer Kombination mindestens zweier dieser Sensoren ausgeführt. Die Umfeldsensoren können dabei auch weiteren Systemen eines Fahrzeugs, insbesondere weiteren Fahrerassistenzsystemen des Fahrzeugs, zugeordnet sein.
-
Vorteile der Erfindung
-
Mit Hilfe des vorgeschlagenen Verfahrens bzw. vorgeschlagenen Vorrichtung wird eine Verbesserung bei der Führung eines Fahrzeugs innerhalb eines überdachten Bereichs erzielt. Bei der Führung eines Fahrzeugs, insbesondere bei einer automatischen oder semi-automatischen Führung des Fahrzeugs, ist eine exakte Positionsbestimmung erforderlich. In einem überdachten Bereich wie beispielsweise einer Garage, Tiefgarage oder einem Parkhaus stehen hierzu insbesondere Satellitennavigationssysteme nicht zur Verfügung. Vorteilhafterweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine genaue Ermittlung der Fahrzeugposition durch das Erkennen von Deckenstrukturen sichergestellt.
-
Des Weiteren weist eine Positionsbestimmung anhand der Erkennung von Deckenstrukturen Vorteile auf gegenüber einer Positionsbestimmung durch das Erkennen von Hindernissen wie beispielsweise geparkte Fahrzeuge oder Mülltonnen. Nicht jedes dieser Hindernisse ist ortsfest, so dass bei auftretenden Veränderungen, bei denen beispielsweise ein geparktes Fahrzeug nicht mehr vorhanden ist oder nun an einer anderen Position abgestellt ist, eine sichere Positionsbestimmung nicht mehr gewährleistet ist. Zwar kann die Erkennungsgenauigkeit über das Wiedererkennen von Hindernissen gesteigert werden, indem zwischen ortsfesten und stationären Hindernissen unterschieden wird, jedoch ist oftmals eine sichere Einstufung eines Hindernisses in ortsfest oder temporär nur schwer oder gar nicht möglich. Durch die Verwendung von markanten Deckenstrukturen der Decke eines überdachten Bereichs werden diese Probleme bei der Positionsbestimmung von vornherein vermieden, da sich die Deckenstrukturen wie beispielsweise Stützbalken, verlegte Rohre, an der Decke befestigte Schilder oder an der Decke befestigte Leuchtkörper in der Regel nicht verändern.
-
Figurenliste
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
-
Es zeigen:
- 1 ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem,
- 2 das Einparken in einen Stellplatz in einer Tiefgarage, wobei eine Zielposition definiert wird und
- 3 das Führen eines Fahrzeugs zu einem Stellplatz in einer Tiefgarage.
-
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Komponenten und Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Komponenten oder Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
-
1 zeigt ein Fahrzeug 1 mit einem Fahrerassistenzsystem 10. Das Fahrerassistenzsystem 10 umfasst ein Steuergerät 12, welches mit Umfeldsensoren 18, Odometriesensoren 22 und einem Deckensensor 24 in Verbindung steht. Die Umfeldsensoren 18 sind beispielsweise als Ultraschallsensoren ausgeführt. Bei dem Deckensensor 24 handelt es sich beispielsweise ebenfalls um einen auf Ultraschallbasis arbeitenden Sensor Die Umfeldsensoren 18 sind so am Fahrzeug 1 angeordnet, dass deren Sichtfelder einen großen Teil des Umfelds des Fahrzeugs 1 abdecken und Hindernisse in der Umgebung des Fahrzeugs 1 ermitteln können. Der Deckensensor 24 hingegen ist eingerichtet, Deckenstrukturen 40 an einer Decke eines überdachten Bereichs 30 wie beispielsweise einer Garage, Tiefgarage 32 oder eines Parkhauses zu erfassen, vergleiche 2 und 3. In dem in 1 dargestellten Beispiel ist der Deckensensor 24 nach oben, also in Richtung Decke ausgerichtet. Wird beispielsweise eine Stereokamera oder ein Radarsensor als Deckensensor 24 eingesetzt, so kann dieser beispielsweise auch in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 ausgerichtet sein, wobei der Öffnungswinkel des Deckensensors 24 so groß gewählt ist, dass dieser auch die Decke erfasst.
-
Das Steuergerät 12 des Fahrerassistenzsystems 10 steht des Weiteren mit anderen Systemen des Fahrzeugs 1 in Verbindung, so dass das Steuergerät 12 beispielsweise auch einen Lenkradeinschlag ermitteln kann, zur Führung des Fahrzeugs 1 einen Lenkradeinschlag erzeugen kann und/oder das Fahrzeug 1 zum Beispiel beschleunigen und abbremsen kann. In der 1 sind diese Verbindungen mit einer Verbindung zu einem Lenkrad 14 und zu einem Pedal 16 angedeutet.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, die Position des Fahrzeugs 1 mit Hilfe einer Karte und über mit dem mindestens einen Deckensensor 24 erfasste Deckenstrukturen 40 zu ermitteln, und das Fahrzeug 1 zu einer Zielposition 54, vergleiche 3, zu führen. Dazu umfasst das Fahrerassistenzsystem 10 des Weiteren eine Speichereinheit 20, die insbesondere die Karte und die Zielposition 54 speichert.
-
In einer Ausführungsform der Erfindung verfügt das Fahrerassistenzsystem 10 zusätzlich über Mittel zum Empfangen 28, über die die Karte, die Zielposition 54 und eine Trajektorie 56 von einer zentralen Einrichtung 60, vergleiche 3, empfangen werden können.
-
In 2 ist schematisch eine Tiefgarage 32 mit einer Vielzahl von Stellplätzen 36 dargestellt, welche ein überdachter Bereich 30 ist. In der in 2 dargestellten Situation wird ein Lernmodus des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet, um eine Zielposition 54 auf einem Stellplatz 36 zu definieren. Ferner wird dabei eine Trajektorie 56 definiert, mit der das Fahrzeug 1, ausgehend von einer Startposition 52, entlang der Trajektorie 56 zur Zielposition 54 geführt werden kann.
-
Um die Zielposition 54 und die Trajektorie 56 festzulegen, wird das Fahrerassistenzsystem 10 in den Lernmodus versetzt. Anschließend wird das Fahrzeug 1 durch seinen Fahrer zur Zielposition 54 gefahren, wobei sich das Fahrzeug 1 entlang der Trajektorie 56 bewegt. Während der Fahrt entlang der Trajektorie 56 wird durch das Fahrerassistenzsystem 10 bzw. durch dessen Deckensensor 24, vergleich 1, eine Karte des überdachten Bereichs 30 erstellt. Dazu werden durch den Deckensensor 24 Deckenstrukturen 40 erfasst und in die Karte eingetragen. Dabei werden insbesondere die Positionen der Deckenstrukturen 40, aber bevorzugt auch deren Höhe und erfindungsgemäß deren Kontur in die Karte eingetragen. Geeignete Deckenstrukturen 40 umfassen in der in 2 dargestellten Situation ein Schild 42, welches an der Decke der Tiefgarage 32 befestigt ist. Weitere geeignete Deckenstrukturen 40 stellen Leuchtkörper 44 und Stützbalken 46 dar, die an verschiedenen Stellen innerhalb der Tiefgarage 32 angeordnet sind und sich jeweils gut durch ihre unterschiedlichen Größen und Positionen unterscheiden lassen.
-
In der Tiefgarage 32 sind auf einigen Stellplätzen 36 parkende Fahrzeuge 34 abgestellt. Diese werden bei der Erstellung der Karte nicht berücksichtigt.
-
Neben dem Erstellen der Karte ist bevorzugt vorgesehen, dass durch das Fahrerassistenzsystem 10 unter Verwendung von dem Fahrzeug 1 zugeordneten Sensoren, insbesondere die Odometriesensoren 22, und unter Verwendung der mit Hilfe des Deckensensors 24 ermittelten Position des Fahrzeugs 1, die Trajektorie 56 aufgezeichnet wird. Sowohl die erstellte Karte als auch die aufgezeichnete Trajektorie 56 werden in der Speichereinheit 20, die dem Fahrerassistenzsystem 10 zugeordnet ist, abgespeichert. Die Position des Fahrzeugs 1 wird dabei auf einen Referenzpunkt 26 bezogen, der beispielsweise in der Mitte Hinterachse des Fahrzeugs 1 liegt.
-
In 3 ist das Führen eines Fahrzeugs 1 zu der Zielposition 54 dargestellt. Die Zielposition 54 befindet sich in einer Tiefgarage 32, die einen überdachten Bereich 30 darstellt und bereits mit Bezug zu 2 beschrieben wurde. Im Gegensatz zu der in 2 dargestellten Situation befinden sich jedoch einige der parkenden Fahrzeuge 34 auf anderen Stellplätzen 36.
-
Je nach Ausführungsform des Verfahrens wird die Zielposition 54 durch ein vorheriges Durchlaufen des Lernmodus definiert oder von einer zentralen Einrichtung 60, die dem überdachten Bereich 30 zugeordnet ist, bereitgestellt.
-
Im Fall eines vorherigen Durchlaufens eines Lernmodus des Verfahrens, verfügt das Fahrerassistenzsystem 10 des Fahrzeugs 1 über eine Karte des überdachten Bereichs 30, welche in der Speichereinheit 20 abgelegt ist. Zudem verfügt das Fahrzeug 1 über die gespeicherte Zielposition 54 und die bei der Lernfahrt definierte Trajektorie 56. Die Trajektorie 56 beginnt dabei an der Startposition 52.
-
Wurde kein Lernmodus zuvor durchlaufen, kann die Zielposition 54 sowie die Trajektorie 56 und die Karte des überdachten Bereichs 30 von der zentralen Einrichtung 60 übermittelt werden. Die zentrale Einrichtung 60 ist beispielsweise der Tiefgarage 32 oder einem Parkhaus fest zugeordnet und teilt Fahrzeugen 1, die in die Tiefgarage 32 bzw. Parkhaus einfahren, eine Zielposition 54 zu, die sich auf einem freien Stellplatz 36 befindet. In diesem Fall wird bevorzugt eine Trajektorie 56 übermittelt, deren Startpunkt die Startposition 52 ist, und die an der Zielposition 54 endet.
-
In einem ersten Schritt wird eine aktuelle Fahrzeugposition 50 des Fahrzeugs 1 bestimmt. Weicht diese von der Startposition 52 ab, so wird bevorzugt ein Versatz zwischen der Startposition 52 und der aktuellen Fahrzeugposition 50 ermittelt, und es wird eine korrigierte Trajektorie 58 basierend auf der Trajektorie 56 und des ermittelten Versatzes bestimmt. Im Anschluss wird das Fahrzeug 1 entlang der korrigierten Trajektorie 58 ausgehend von der aktuellen Fahrzeugposition 50 zu der Zielposition 54 geführt. Bevorzugt erfolgt das Führen des Fahrzeugs 1 vollautomatisch, so dass kein Eingriff durch den Fahrer des Fahrzeugs 1 erforderlich ist.
-
Vorteilhafterweise werden zur Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition 50 lediglich die übermittelte Karte und die über den Deckensensor 24 des Fahrzeugs 1 erfassten Deckenstrukturen 40 verwendet. Da bei der Positionsbestimmung keine Hindernisse in der Umgebung des Fahrzeugs 1 wie beispielsweise die parkenden Fahrzeuge 34 berücksichtigt werden, ist es bei der Positionsbestimmung unerheblich, ob sich bei der Erstellung der Karte, vergleiche 2, die Hindernisse bzw. parkenden Fahrzeuge 34 an anderen Stellen befunden haben oder nicht. In jedem Fall ist eine zuverlässige Bestimmung der aktuellen Fahrzeugposition 50 gewährleistet.
-
Die Erfindung ist nicht auf die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr sind innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
