DE102015214835A1

DE102015214835A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102015214835A1
Application number: DE102015214835.1A
Authority: DE
Inventors: Stefan Nordbruch; Gerrit Quast
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-08-04
Filing date: 2015-08-04
Publication date: 2017-02-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Sendeeinheit zum Senden von Radiosignalen und eine Empfangseinheit zum Empfangen von Radiosignalen umfasst, wobei innerhalb des Parkplatzes räumlich verteilt mehrere Transceiver zum Empfangen und Senden von Radiosignalen stationär angeordnet sind, umfassend die folgenden Schritte: – Senden eines Frage-Radiosignals mittels der Sendeeinheit des sich innerhalb des Parkplatzes befindenden Fahrzeugs, wobei ein Sendedatum des gesendeten Radiosignals ermittelt wird, – Empfangen mittels der Empfangseinheit von einem oder mehreren mittels der Transceiver ansprechend auf das Anfrage-Radiosignal gesendeten Antwort-Radiosignalen, – Ermitteln eines jeweiligen Empfangsdatums des oder der empfangenen Antwort-Radiosignale, – Ermitteln einer jeweiligen Distanz vom Fahrzeug zu dem- oder denjenigen Transceivern, die ein jeweiliges Antwort-Radiosignal gesendet haben, basierend auf dem Sendedatum, auf dem jeweiligen Empfangsdatum und einer vorbestimmten Transceiverbearbeitungszeit, die eine Zeit zwischen einem Empfang eines Frage-Radiosignals mittels eines Transceivers und einem Senden eines Antwort-Radiosignals mittels des Transceivers angibt, – Lokalisieren des Fahrzeugs basierend auf der oder den ermittelten Distanzen innerhalb einer digitalen Karte des Parkplatzes, in welcher eine jeweilige Position der Transceiver innerhalb des Parkplatzes angegeben ist. Die Erfindung betrifft ferner eine entsprechende Vorrichtung, ein Verfahren zum Assistieren eines Lokalisierens eines sich innerhalb eines Parkplatzes Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug sowie einen Parkplatz und ein Computerprogramm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Assistieren eines Lokalisierens eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Fahrzeug, einen Parkplatz für Fahrzeuge sowie ein Computerprogramm.
Stand der Technik
Die Offenlegungsschrift DE 10 2012 222 562 A1 zeigt ein System für bewirtschaftete Parkflächen zur Überführung eines Fahrzeugs von einer Startposition in eine Zielposition.
Bei einem vollautomatisierten (autonomen) sogenannten Valet Parking wird ein Fahrzeug von seinem Fahrer auf einer Abgabestelle, zum Beispiel vor einem Parkhaus geparkt und von da fährt das Fahrzeug selber in eine Parkposition/Parkbucht und wieder zurück zur Abgabestelle.
Für das so genannte Valet Parking ist es wichtig, dass das Fahrzeug möglichst genau innerhalb des Parkhauses, allgemein des Parkplatzes, lokalisiert werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein effizientes Konzept bereitzustellen, basierend auf welchem ein sich innerhalb eines Parkplatzes befindendes Fahrzeug effizient lokalisiert werden kann respektive basierend auf welchem ein Lokalisieren des Fahrzeugs effizient assistiert werden kann.
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Fahrzeug eine Sendeeinheit zum Senden von Radiosignalen und eine Empfangseinheit zum Empfangen von Radiosignalen umfasst, wobei innerhalb des Parkplatzes räumlich verteilt mehrere Transceiver zum Empfangen und Senden von Radiosignalen stationär angeordnet sind, umfassend die folgenden Schritte:

– Senden eines Frage-Radiosignals mittels der Sendeeinheit des sich innerhalb des Parkplatzes befindenden Fahrzeugs, wobei ein Sendedatum des gesendeten Radiosignals ermittelt wird,
– Empfangen mittels der Empfangseinheit von einem oder mehreren mittels der Transceiver ansprechend auf das Anfrage-Radiosignal gesendeten Antwort-Radiosignalen,
– Ermitteln eines jeweiligen Empfangsdatums des oder der empfangenen Antwort-Radiosignale,
– Ermitteln einer jeweiligen Distanz vom Fahrzeug zu dem- oder denjenigen Transceivern, die ein jeweiliges Antwort-Radiosignal gesendet haben, basierend auf dem Sendedatum, auf dem jeweiligen Empfangsdatum und einer vorbestimmten Transceiverbearbeitungszeit, die eine Zeit zwischen einem Empfang eines Frage-Radiosignals mittels eines Transceivers und einem Senden eines Antwort-Radiosignals mittels des Transceivers angibt,
– Lokalisieren des Fahrzeugs basierend auf der oder den ermittelten Distanzen innerhalb einer digitalen Karte des Parkplatzes, in welcher eine jeweilige Position der Transceiver innerhalb des Parkplatzes angegeben ist.

Nach noch einem Aspekt wird ein Verfahren zum Assistieren eines Lokalisierens eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Fahrzeug eine Sendeeinheit zum Senden von Radiosignalen und eine Empfangseinheit zum Empfangen von Radiosignalen umfasst, wobei innerhalb des Parkplatzes räumlich verteilt mehrere Transceiver zum Empfangen und Senden von Radiosignalen stationär angeordnet sind, umfassend die folgenden Schritte:

– Empfangen mittels zumindest einigen der Transceiver eines mittels der Sendeeinheit des sich innerhalb des Parkplatzes befindenden Fahrzeugs gesendeten Frage-Radiosignals,
– Senden mittels des- oder denjenigen Transceivern, die das Frage-Radiosignal empfangen haben, nach Ablauf einer vorbestimmten Transceiverbearbeitungszeit eines jeweiligen Antwort-Radiosignals an die Empfangseinheit des Fahrzeugs.

Nach noch einem Aspekt wird eine Vorrichtung zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs bereitgestellt, wobei innerhalb des Parkplatzes räumlich verteilt mehrere Transceiver zum Empfangen und Senden von Radiosignalen stationär angeordnet sind, umfassend:

– eine Sendeeinheit zum Senden von Radiosignalen,
– eine Empfangseinheit zum Empfangen von Radiosignalen,
– wobei die Sendeeinheit ausgebildet ist, bei sich innerhalb des Parkplatzes befindenden Fahrzeug ein Frage-Radiosignal zu senden,
– eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln eines Sendedatums des gesendeten Radiosignals,
– wobei die Empfangseinheit ausgebildet ist, von einem oder mehreren mittels der Transceiver ansprechend auf das Anfrage-Radiosignal gesendete Antwort-Radiosignale zu empfangen,
– wobei die Ermittlungseinrichtung ausgebildet ist, ein jeweiliges Empfangsdatum des oder der empfangenen Antwort-Radiosignale zu ermitteln,
– wobei die Ermittlungseinrichtung ausgebildet ist, eine jeweilige Distanz vom Fahrzeug zu dem- oder denjenigen Transceivern, die ein jeweiliges Antwort-Radiosignal gesendet haben, basierend auf dem Sendedatum, auf dem jeweiligen Empfangsdatum und einer vorbestimmten Transceiverbearbeitungszeit, die eine Zeit zwischen einem Empfang eines Frage-Radiosignals mittels eines Transceivers und einem Senden eines Antwort-Radiosignals mittels des Transceivers angibt, zu ermitteln, und
– eine Lokalisierungseinrichtung zum Lokalisieren des Fahrzeugs basierend auf der oder den ermittelten Distanzen innerhalb einer digitalen Karte des Parkplatzes, in welcher eine jeweilige Position der Transceiver innerhalb des Parkplatzes angegeben ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug bereitgestellt, welches die Vorrichtung zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs umfasst.
Nach einem anderen Aspekt wird ein Parkplatz für Fahrzeuge bereitgestellt, umfassend:

– mehrere innerhalb des Parkplatzes räumlich verteilte und stationär angeordnete Transceiver zum Empfangen und Senden von Radiosignalen,
– wobei die Transceiver jeweils ausgebildet sind, ein mittels einer Sendeeinheit eines sich innerhalb des Parkplatzes befindenden Fahrzeugs gesendetes Frage-Radiosignal zu empfangen,
– wobei die Transceiver jeweils ausgebildet sind, ansprechend auf einen Empfang des Frage-Radiosignals nach Ablauf einer vorbestimmten Transceiverbearbeitungszeit ein Antwort-Radiosignal zu senden.

Gemäß noch einem Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Programmcode zur Durchführung des Verfahrens zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs und/oder zur Durchführung des Verfahrens zum Assistieren eines Lokalisierens eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs umfasst, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.
Die Erfindung umfasst also insbesondere und unter anderem den Gedanken, ein Fahrzeug innerhalb eines Parkplatzes basierend auf einer Laufzeitmessung von Radiosignalen zu lokalisieren. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das Fahrzeug effizient innerhalb des Parkplatzes lokalisiert werden kann respektive dass effizient einem Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs assistiert werden kann.
Die Laufzeitmessung basiert insbesondere auf dem Sendedatum, auf dem jeweiligen Empfangsdatum und der vorbestimmten Transceiverbearbeitungszeit, die eine Zeit zwischen einem Empfang eines Frage-Radiosignals mittels eines Transceivers und einem Senden eines Antwort-Radiosignals mittels des Transceivers angibt. Da also die Zeit (Transceiverbearbeitungszeit), die zwischen einem Empfang des Frage-Radiosignals mittels des Transceivers und dem Senden des Antwort-Radiosignals liegt, bekannt ist, kann effizient ermittelt werden, wie lange die Radiosignale vom Fahrzeug zum Transceiver und zurück benötigt haben, so dass dann die Distanz zwischen Fahrzeug und Transceiver berechnet werden kann. Es ist also bekannt, wie lange der Transceiver für eine Antwort auf das Frage-Radiosignal benötigt: Die Transceiverbearbeitungszeit.
Diese Transceiverbearbeitungszeit ist zum Beispiel in elektronischer Form in der Vorrichtung zum Lokalisieren und/oder im Fahrzeug gespeichert.
Die Transceiver sind ausgebildet, Radiosignale zu empfangen und zu senden. Transceiver im Sinne der vorliegenden Erfindung sind also sowohl als Empfänger als auch als Sender von Radiosignalen ausgebildet.
Ein Parkplatz im Sinne der vorliegenden Erfindung dient als Abstellfläche für Fahrzeuge. Der Parkplatz bildet somit insbesondere eine zusammenhängende Fläche, die mehrere Stellplätze (bei einem Parkplatz auf privatem Grund) oder Parkstände (bei einem Parkplatz auf öffentlichem Grund) aufweist. Die Parkstände oder Stellplätze sind also die Parkflächen. Der Parkplatz ist nach einer Ausführungsform als ein Parkhaus ausgebildet. Der Parkplatz ist nach einer weiteren Ausführungsform als eine Garage, auch Parkgarage genannt, ausgebildet.
Das heißt also, dass Orte oder Bereiche oder Positionen, an oder auf welchen Fahrzeuge abgestellt werden können, um an diesen Orten zu parken, Stellplätze oder Parkstände sind. Der Einfachheit halber wird für die Begriffe Stellplätze und Parkstände der einheitliche Begriff Parkposition verwendet.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Empfangseinheit mehrere räumlich verteilte Antennen umfasst, die jeweils das oder die Antwort-Radiosignale empfangen, so dass basierend auf den empfangen Antwort-Radiosignalen eine Triangulation durchgeführt wird, um das Fahrzeug innerhalb der digitalen Karte zu lokalisieren, so dass das Fahrzeug basierend auf der Triangulation innerhalb der digitalen Karte lokalisiert wird.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das Fahrzeug innerhalb der digitalen Karte effizient lokalisiert werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Sendeeinheit mehrere räumlich verteilte Sender umfasst, die jeweils ein Frage-Radiosignal senden, so dass basierend auf den empfangenen Antwortsignalen eine Triangulation relativ zu dem- oder denjenigen Sendern jeweils durchgeführt wird, die ein jeweiliges Frage-Radiosignal gesendet haben, um eine Orientierung des Fahrzeugs innerhalb der digitalen Karte zu bestimmen, so dass die Orientierung des Fahrzeugs innerhalb der digitalen Karte bestimmt wird.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine Orientierung des Fahrzeugs innerhalb der digitalen Karte effizient bestimmt werden kann.
Ein Frage-Radiosignal im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet insbesondere ein Radiosignal, welches bei einem Empfang mittels eines Transceivers eine Antwort von diesem anfordert. Das heißt also, dass mittels des Frage-Radiosignals die Transceiver um Antwort, also ein Antwort-Radiosignal, gebeten werden.
Die Antwort-Radiosignale sind also jeweils eine Antwort auf das oder die gesendeten Frage-Radiosignale. Dadurch kann also insbesondere in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass bei einem Empfang eines Antwort-Radiosignals überprüft werden kann, ob das empfangene Antwort-Radiosignal einer Antwort eines gesendeten Frage-Radiosignals entspricht oder nicht. Denn so können zum Beispiel noch weitere Fahrzeuge innerhalb des Parkplatzes sich befinden und zwecks Lokalisieren Frage-Radiosignale aussenden, so dass auch Antwort-Radiosignale innerhalb des Parkplatzes sich ausbreiten, die nicht zu einem Frage-Radiosignal des Fahrzeugs passen.
Um sicherzustellen, dass ein bestimmtes Antwort-Radiosignal einem bestimmten Frage-Radiosignal zugeordnet werden kann, ist zum Beispiel nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass das Frage-Radiosignal eine vorbestimmte Zeichenfolge oder einen vorbestimmten Code und/oder eine vorbestimmte Kennung umfasst, wobei das Antwort-Radiosignal den vorbestimmten Code und/oder die vorbestimmte Kennung und/oder die vorbestimmte Zeichenfolge ebenfalls umfasst.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Frequenz des Frage-Radiosignals im LF-Frequenzbereich liegt. Die Abkürzung „LF“ steht für „Low Frequency“ und bezeichnet Langwellen (LW). Langwellen weisen eine Frequenz zwischen 30 kHz und 300 kHz auf. Das heißt also, dass der LF-Frequenzbereich einem Bereich von 30 kHz bis 300 kHz entspricht. Dadurch kann insbesondere der technische Vorteil bewirkt werden, dass eine Sendeeinheit eines schlüssellosen Zugangssystems des Fahrzeugs effizient für das Lokalisieren verwendet werden kann. Denn üblicherweise senden die Sendeeinheiten eines schlüssellosen Zugangssystems eines Fahrzeugs Radiosignale im Langwellenbereich.
Die Frequenz des Frage-Radiosignals beträgt zum Beispiel 20 kHz oder 125 kHz oder 130 kHz.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Antwort-Radiosignal im UHF-Frequenzbereich liegt.
Die Buchstaben UHF stehen für „Ultra High Frequency“. Radiowellen, die in diesem Frequenzbereich liegen, sind Dezimeterwellen. Dezimeterwellen weisen eine Frequenz zwischen 0,3 GHz bis 3 GHz auf. Das heißt also, dass der UHF-Frequenzbereich (auch UHV-Frequenzband genannt) einem Bereich von 0,3 GHz bis 3 GHz entspricht. Dadurch kann insbesondere der technische Vorteil bewirkt werden, dass eine Empfangseinheit eines schlüssellosen Zugangssystems des Fahrzeugs effizient für das Lokalisieren verwendet werden kann. Denn üblicherweise sind solche Empfangseinheiten von schlüssellosen Zugangssystems von Fahrzeugen dafür ausgebildet, Radiowellen in dem UHF-Frequenzbereich zu empfangen.
Das heißt also, dass ein an sich bekanntes schlüsselloses Zugangssystem eines Fahrzeugs effizient dafür verwendet werden kann, um das Fahrzeug innerhalb des Parkplatzes zu lokalisieren. Dies insbesondere dadurch, dass die Sendeeinheit eines schlüssellosen Zugangssystems die Radiosignale aussendet. Die Empfangseinheit des schlüssellosen Zugangssystems empfängt dann die Antwortsignale.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Antwort-Radiosignal eine Frequenz von 433 MHz oder 868 MHz oder 315 MHz aufweist.
Somit ist nach einer Ausführungsform ein schlüsselloses Zugangssystem vorgesehen, welches die Empfangseinheit und die Sendeeinheit umfasst.
Das heißt also, dass nach einer Ausführungsform das Fahrzeug ein solches Zugangssystem umfasst. Mittels des Zugangssystems ist eine Zugangssteuerung für das Fahrzeug ermöglicht. Zum Beispiel kann das Zugangssystem eine Fahrzeugverriegelungsanlage derart ansteuern, dass diese das Fahrzeug freigibt oder verriegelt, also Fahrzeugtüren sperrt oder freigibt, also entriegelt.
Das Zugangssystem umfasst also eine Sende- und eine Empfangseinheit, die im Fahrzeug angeordnet sind. Das Zugangssystem umfasst einen Transceiver, der das Frage-Radiosignal empfängt und ein Antwort-Radiosignal zurücksendet. Der Fahrer trägt einen solchen Transceiver üblicherweise mit sich, um schlüssellos Zugang zum Fahrzeug zu erlangen.
Das Prinzip eines schlüssellosen Zugangssystem ist als solches dem Fachmann bekannt und wird beispielsweise in der Patentschrift DE 44 09 167 C1 beschrieben (dort ist das Zugangssystem als „schlüssellose Zugangskontrolleinrichtung“ bezeichnet).
Der erfindungsgemäße Grundgedanke hier ist somit insbesondere darin zu sehen, die einzelnen Komponenten eines solchen Zugangssystems für die Lokalisierung eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs zu verwenden.
Die Transceiver, die üblicherweise von den Personen mit sich geführt werden, die Zugang zum Fahrzeug erlangen wollen, sind erfindungsgemäß räumlich verteilt und stationär innerhalb des Parkplatzes angeordnet. Die Positionen der verteilten Transceiver sind bekannt und zum Beispiel in einer digitalen Karte des Parkplatzes angegeben.
Die Sende- und Empfangseinheit des Zugangssystems ist im Fahrzeug vorgesehen und kommuniziert mit den Transceivern zwecks Austausch von Radiosignalen zwecks Laufzeitmessung und Triangulation.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs ausgebildet oder eingerichtet ist, das Verfahren zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs aus- oder durchzuführen. Technische Funktionalitäten betreffend die Vorrichtung zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Verfahrens zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatze befindenden Fahrzeugs und umgekehrt.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fahrzeug ausgebildet oder eingerichtet ist, das Verfahren zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs aus- oder durchzuführen.
Nach einer Ausführungsform ist das Fahrzeug ein Kraftfahrzeug, zum Beispiel ein Personenkraftwagen (Pkw) oder ein Lastkraftwagen (Lkw). Das Fahrzeug ist zum Beispiel ein zweirädriges Kraftfahrzeug, insbesondere ein Motorrad.
Das Verfahren wird insbesondere nach einer Ausführungsform angewendet, um ein Fahrzeug, welches innerhalb des Parkplatzes einen automatischen Parkvorgang durchführt, zu lokalisieren.
Ein automatischer Parkvorgang umfasst, dass das Fahrzeug von einer Abgabeposition zu einer Parkposition führer- oder fahrerlos geführt wird. An der Parkposition wird das Fahrzeug fahrer- oder führerlos abgestellt. Nach Ablauf einer vorbestimmten Parkdauer oder nach Anforderung seitens eines Nutzers oder eines Parkplatzmanagementsystems, wird das Fahrzeug fahrer- oder führerlos von der Parkposition zu einer Abholposition fahrerlos oder führerlos geführt. Die Abholposition kann zum Beispiel der Abgabeposition entsprechen.
An einer Abgabeposition ist vorgesehen, dass der Fahrer sein Fahrzeug dort abstellt und dann sein Fahrzeug verlässt. Er gibt also sein Fahrzeug an der Abgabeposition ab. Somit bezeichnet eine Abgabeposition eine Position, an welcher ein Fahrer sein Fahrzeug zur Durchführung eines automatischen Parkvorgangs abstellen soll.
Eine Abholposition bezeichnet eine Position, an welcher der Fahrer sein Fahrzeug nach einem Ende eines automatischen Parkvorgangs abholen soll.
Somit ist also vorgesehen, dass, um die Abholposition und/oder um die Abgabeposition und/oder um die Parkpositionen und/oder auf den Fahrwegen des Parkplatzes und/oder an Positionen, an denen ein autonom fahrendes Fahrzeug, allgemein ein fahrer- oder führerlos geführtes Fahrzeug Probleme haben könnte, mehrere Transceiver angeordnet werden, um in diesen Bereichen eine besonders genaue und robuste und effiziente Lokalisierung des Fahrzeugs zu ermöglichen.
Der automatische Parkvorgang umfasst also, dass das Fahrzeug führerlos oder fahrerlos geführt wird. Es ist also zum Beispiel vorgesehen, dass das Fahrzeug, welches lokalisiert werden soll, fahrerlos oder führerlos innerhalb des Parkplatzes geführt wird.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen:
1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs,
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Assistieren eines Lokalisierens eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs,
3 eine Vorrichtung zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs,
4 ein Fahrzeug und
5 einen Parkplatz.
1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Sendeeinheit zum Senden von Radiosignalen und eine Empfangseinheit zum Empfangen von Radiosignalen umfasst, wobei innerhalb des Parkplatzes räumlich verteilt mehrere Transceiver zum Empfangen und Senden von Radiosignalen stationär angeordnet sind.
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

– Senden 101 eines Frage-Radiosignals mittels der Sendeeinheit des sich innerhalb des Parkplatzes befindenden Fahrzeugs, wobei ein Sendedatum des gesendeten Radiosignals ermittelt wird,
– Empfangen 103 mittels der Empfangseinheit von einem oder mehreren mittels der Transceiver ansprechend auf das Anfrage-Radiosignal gesendeten Antwort-Radiosignalen,
– Ermitteln 105 eines jeweiligen Empfangsdatums des oder der empfangenen Antwort-Radiosignale,
– Ermitteln 107 einer jeweiligen Distanz vom Fahrzeug zu dem- oder denjenigen Transceivern, die ein jeweiliges Antwort-Radiosignal gesendet haben, basierend auf dem Sendedatum, auf dem jeweiligen Empfangsdatum und einer vorbestimmten Transceiverbearbeitungszeit, die eine Zeit zwischen einem Empfang eines Frage-Radiosignals mittels eines Transceivers und einem Senden eines Antwort-Radiosignals mittels des Transceivers angibt,
– Lokalisieren 109 des Fahrzeugs basierend auf der oder den ermittelten Distanzen innerhalb einer digitalen Karte des Parkplatzes, in welcher eine jeweilige Position der Transceiver innerhalb des Parkplatzes angegeben ist.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Assistieren eines Lokalisierens eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine Sendeeinheit zum Senden von Radiosignalen und eine Empfangseinheit zum Empfangen von Radiosignalen umfasst, wobei innerhalb des Parkplatzes räumlich verteilt mehrere Transceiver zum Empfangen und Senden von Radiosignalen stationär angeordnet sind.
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

– Empfangen 201 mittels zumindest einigen der Transceiver eines mittels der Sendeeinheit des sich innerhalb des Parkplatzes befindenden Fahrzeugs gesendeten Frage-Radiosignals,
– Senden 203 mittels des- oder denjenigen Transceivern, die das Frage-Radiosignal empfangen haben, nach Ablauf einer vorbestimmten Transceiverbearbeitungszeit eines jeweiligen Antwort-Radiosignals an die Empfangseinheit des Fahrzeugs.

3 zeigt eine Vorrichtung 301 zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes befindenden Fahrzeugs, wobei innerhalb des Parkplatzes räumlich verteilt mehrere Transceiver zum Empfangen und Senden von Radiosignalen stationär angeordnet sind.
Die Vorrichtung 301 umfasst:

– eine Sendeeinheit 303 zum Senden von Radiosignalen,
– eine Empfangseinheit 305 zum Empfangen von Radiosignalen,
– wobei die Sendeeinheit 303 ausgebildet ist, bei sich innerhalb des Parkplatzes befindenden Fahrzeug ein Frage-Radiosignal zu senden,
– eine Ermittlungseinrichtung 307 zum Ermitteln eines Sendedatums des gesendeten Radiosignals,
– wobei die Empfangseinheit 305 ausgebildet ist, von einem oder mehreren mittels der Transceiver ansprechend auf das Anfrage-Radiosignal gesendete Antwort-Radiosignale zu empfangen,
– wobei die Ermittlungseinrichtung 307 ausgebildet ist, ein jeweiliges Empfangsdatum des oder der empfangenen Antwort-Radiosignale zu ermitteln,
– wobei die Ermittlungseinrichtung 307 ausgebildet ist, eine jeweilige Distanz vom Fahrzeug zu dem- oder denjenigen Transceivern, die ein jeweiliges Antwort-Radiosignal gesendet haben, basierend auf dem Sendedatum, auf dem jeweiligen Empfangsdatum und einer vorbestimmten Transceiverbearbeitungszeit, die eine Zeit zwischen einem Empfang eines Frage-Radiosignals mittels eines Transceivers und einem Senden eines Antwort-Radiosignals mittels des Transceivers angibt, zu ermitteln, und
– eine Lokalisierungseinrichtung 309 zum Lokalisieren des Fahrzeugs basierend auf der oder den ermittelten Distanzen innerhalb einer digitalen Karte des Parkplatzes, in welcher eine jeweilige Position der Transceiver innerhalb des Parkplatzes angegeben ist.

4 zeigt ein Fahrzeug 401, welches die Vorrichtung 301 gemäß 3 umfasst.
5 zeigt einen Parkplatz 501 für Fahrzeuge.
Der Parkplatz 501 umfasst eine Einfahrt 503 sowie eine Ausfahrt 505. Unmittelbar nach der Einfahrt 503 bezogen auf eine Einfahrtsrichtung ist eine Abgabeposition 507 innerhalb des Parkplatzes 501 vorgesehen. In Ausfahrtrichtung vor der Ausfahrt 505 ist eine Abholposition 509 innerhalb des Parkplatzes 501 vorgesehen. An der Abgabeposition 507 ist im Rahmen eines automatischen Parkvorgangs vorgesehen, dass ein Fahrer eines Fahrzeugs sein Fahrzeug an dieser Position abstellt. An der Position 509 holt der Fahrer dann nach einem automatischen Parkvorgang sein Fahrzeug wieder ab. Das heißt also, dass der automatische Parkvorgang an der Abgabeposition 507 starten und an der Abholposition 509 enden wird.
Im Rahmen des automatischen Parkvorgangs wird ein Fahrzeug von der Abgabeposition 507 fahrer- oder führerlos zu einer der Parkflächen 511 des Parkplatzes 501 geführt und dort abgestellt. Nach einer vorbestimmten Parkdauer oder nach einer Anforderung seitens eines Parkplatzverwaltungssystems des Parkplatzes 501 ist im Rahmen eines automatischen Parkvorgangs vorgesehen, dass das Fahrzeug von seiner Parkposition 511 zur Abholposition 509 fahrer- oder führerlos geführt und dort abgestellt wird.
Um das Fahrzeug für den automatischen Parkvorgang innerhalb des Parkplatzes 501 effizient lokalisieren zu können, sind mehrere Transceiver 513 vorgesehen. Diese Transceiver 513 sind innerhalb des Parkplatzes 501 räumlich verteilt und stationär angeordnet. Diese Transceiver 513 sind ausgebildet, Radiosignale zu empfangen und zu senden. Transceiver im Sinne der vorliegenden Erfindung sind also sowohl als Empfänger als auch als Sender von Radiosignalen ausgebildet.
Da es besonders wichtig ist, ein Fahrzeug im Bereich der Abgabeposition 507 respektive im Bereich der Abholposition 509 möglichst genau zu lokalisieren, ist vorzugsweise vorgesehen, dass um diese Positionen 507, 509 mehrere Transceiver 513 angeordnet sind.
Die Transceiver 513 sind jeweils ausgebildet, ein mittels einer Sendeeinheit eines sich innerhalb des Parkplatzes befindenden Fahrzeugs gesendetes Frage-Radiosignal zu empfangen. Die Transceiver 513 sind ebenfalls jeweils ausgebildet, ansprechend auf einen Empfang des Frage-Radiosignals nach Ablauf einer vorbestimmten Transceiververarbeitungszeit ein Antwort-Radiosignal zu senden.
Somit wird also eine Parkplatzinfrastruktur (Transceiver 513) bereitgestellt, welche es einem Fahrzeug, welches sich innerhalb des Parkplatzes 501 befindet, ermöglicht, sich effizient innerhalb des Parkplatzes 501 zu lokalisieren.
Zusammenfassend stellt die Erfindung insbesondere ein effizientes technisches Konzept bereit, mittels welchem eine Lokalisierung bei einem automatischen Parkvorgang verbessert werden kann und basierend auf welchem eine Bestimmung einer Orientierung des Fahrzeugs möglich ist. Der erfindungsgemäße Grundgedanke ist insbesondere in der Verwendung eines an sich bekannten schlüssellosen Zugangssystems eines Fahrzeugs für die Lokalisierung, insbesondere Bestimmung der Orientierung, des AVP-Fahrzeugs zu sehen. Das heißt, dass die Sende- und Empfangseinheiten des Fahrzeugs, welche üblicherweise für das schlüssellose Zugangssystem verwendet werden, zusätzlich noch für die Lokalisierung verwendet werden.
Im Rahmen des schlüssellosen Zugangssystem hätte ein Nutzer einen Transceiver als sogenannten Schlüssel, um bei Annäherung an das Fahrzeug die Fahrzeugverriegelungsanlage zu entriegeln. Nun ist vorgesehen, dass solche Transceiver innerhalb des Parkplatzes stationär und räumlich verteilt angeordnet sind und bei Empfang eines entsprechenden Frage-Radiosignals ein entsprechendes Antwort-Radiosignal zurück an das Fahrzeug senden. Es ist nun für die Lokalisierung nicht vorgesehen, dass die Fahrzeugverriegelungsanlage entriegelt wird. Vielmehr werden die Radiosignale für eine Laufzeitmessung verwendet, so dass basierend auf der Laufzeitmessung eine Distanz zum jeweiligen Transceiver relativ zum Fahrzeug bestimmt werden kann, worüber dann basierend auf einer digitalen Karte des Parkplatzes eine Lokalisierung des Fahrzeugs innerhalb des Parkplatzes möglich ist.
Das heißt also, dass das Fahrzeug mehrere Antennen und mehrere Sender umfassen kann. Die sogenannten „Schlüssel“, also die Transceiver, sind im Parkplatz integriert. Zum Beispiel sind die Transceiver um eine Drop-Zone (Abgabeposition) und/oder um eine Pickup-Zone (Abholposition) und/oder auf den Fahrwegen und/oder auf den Parkflächen (Parkbuchten) oder an schwierigen Positionen (Zum Beispiel dort, wo die führerlose Fahraufgabe aufgrund der Infrastruktur sehr komplex wird.) angeordnet.
Die Lokalisierung ist insbesondere dadurch möglich, da mit den mehreren Antennen und den Transceivern über eine Triangulation die Position des Fahrzeugs relativ zu den Transceivern bestimmt werden kann. Basierend auf der digitalen Karte, die die Positionen der Transceiver innerhalb des Parkplatzes angibt, kann dann das Fahrzeug innerhalb dieser digitalen Karte lokalisiert werden.
Das Bestimmen der Orientierung ist insbesondere dadurch möglich, dass über die mehreren Antennen und die mehreren Transceiver eine Triangulation von verschiedenen Punkten am Fahrzeug bestimmt werden kann, also relativ zu verschiedenen Punkten am Fahrzeug.
Nach einer Ausführungsform wird nur das Fahrzeug lokalisiert. In einer anderen Ausführungsform ist zusätzlich ein Bestimmen der Orientierung vorgesehen. In einer weiteren Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Konzept jeweils mit weiteren, an sich bekannten Lokalisierungstechniken kombiniert. Eine solche weitere Lokalisierungstechnik umfasst beispielsweise ein Lokalisieren des Fahrzeugs basierend auf einer Infrastruktur, zum Beispiel über Kameras. Zum Beispiel umfasst eine weitere Lokalisierungstechnik, dass sich das Fahrzeug mittels fahrzeuginterner Lokalisierungssysteme (zum Beispiel über fahrzeuginterne Kameras) innerhalb des Parkplatzes lokalisiert. Auch Kombinationen dieser an sich bekannten Lokalisierungstechniken in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Konzept sind möglich.
Ein erfindungsgemäßer Vorteil ist insbesondere darin zu sehen, dass eine robustere Lokalisierung bewirkt werden kann. Des Weiteren kann eine Ermittlung der Orientierung berechnet werden. Insbesondere ist der erfindungsgemäße Vorteil auch darin zu sehen, dass schlüssellose Zugangssysteme in Fahrzeugen vermehrt eingebaut werden, so dass für die Lokalisierung des Fahrzeugs keine zusätzlichen Kosten oder ein weiterer Montageaufwand entstehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012222562 A1 [0002]
DE 4409167 C1 [0035]

Claims

Verfahren zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes (501) befindenden Fahrzeugs (401), wobei das Fahrzeug (401) eine Sendeeinheit zum Senden von Radiosignalen und eine Empfangseinheit zum Empfangen von Radiosignalen umfasst, wobei innerhalb des Parkplatzes (501) räumlich verteilt mehrere Transceiver (513) zum Empfangen und Senden von Radiosignalen stationär angeordnet sind, umfassend die folgenden Schritte: – Senden (101) eines Frage-Radiosignals mittels der Sendeeinheit des sich innerhalb des Parkplatzes (501) befindenden Fahrzeugs (401), wobei ein Sendedatum des gesendeten Radiosignals ermittelt wird, – Empfangen (103) mittels der Empfangseinheit von einem oder mehreren mittels der Transceiver (513) ansprechend auf das Anfrage-Radiosignal gesendeten Antwort-Radiosignalen, – Ermitteln (105) eines jeweiligen Empfangsdatums des oder der empfangenen Antwort-Radiosignale, – Ermitteln (107) einer jeweiligen Distanz vom Fahrzeug (401) zu dem- oder denjenigen Transceivern (513), die ein jeweiliges Antwort-Radiosignal gesendet haben, basierend auf dem Sendedatum, auf dem jeweiligen Empfangsdatum und einer vorbestimmten Transceiverbearbeitungszeit, die eine Zeit zwischen einem Empfang eines Frage-Radiosignals mittels eines Transceivers (513) und einem Senden eines Antwort-Radiosignals mittels des Transceivers (513) angibt, – Lokalisieren (109) des Fahrzeugs (401) basierend auf der oder den ermittelten Distanzen innerhalb einer digitalen Karte des Parkplatzes (501), in welcher eine jeweilige Position der Transceiver (513) innerhalb des Parkplatzes (501) angegeben ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Empfangseinheit mehrere räumlich verteilte Antennen umfasst, die jeweils das oder die Antwort-Radiosignale empfangen, so dass basierend auf den empfangen Antwort-Radiosignalen eine Triangulation durchgeführt wird, um das Fahrzeug (401) innerhalb der digitalen Karte zu lokalisieren, so dass das Fahrzeug (401) basierend auf der Triangulation innerhalb der digitalen Karte lokalisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Sendeeinheit mehrere räumlich verteilte Sender umfasst, die jeweils ein Frage-Radiosignal senden, so dass basierend auf den empfangenen Antwortsignalen eine Triangulation relativ zu dem- oder denjenigen Sendern jeweils durchgeführt wird, die ein jeweiliges Frage-Radiosignal gesendet haben, um eine Orientierung des Fahrzeugs (401) innerhalb der digitalen Karte zu bestimmen, so dass die Orientierung des Fahrzeugs (401) innerhalb der digitalen Karte bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Frequenz des Frage-Radiosignals im LF-Frequenzbereich liegt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Antwort-Radiosignal im UHF-Frequenzbereich liegt.
Verfahren zum Assistieren eines Lokalisierens eines sich innerhalb eines Parkplatzes (501) befindenden Fahrzeugs (401), wobei das Fahrzeug (401) eine Sendeeinheit zum Senden von Radiosignalen und eine Empfangseinheit zum Empfangen von Radiosignalen umfasst, wobei innerhalb des Parkplatzes (501) räumlich verteilt mehrere Transceiver (513) zum Empfangen und Senden von Radiosignalen stationär angeordnet sind, umfassend die folgenden Schritte: – Empfangen (201) mittels zumindest einigen der Transceiver (513) eines mittels der Sendeeinheit des sich innerhalb des Parkplatzes (501) befindenden Fahrzeugs (401) gesendeten Frage-Radiosignals, – Senden (203) mittels des- oder denjenigen Transceivern (513), die das Frage-Radiosignal empfangen haben, nach Ablauf einer vorbestimmten Transceiverbearbeitungszeit eines jeweiligen Antwort-Radiosignals an die Empfangseinheit des Fahrzeugs (401).
Vorrichtung (301) zum Lokalisieren eines sich innerhalb eines Parkplatzes (501) befindenden Fahrzeugs (401), wobei innerhalb des Parkplatzes (501) räumlich verteilt mehrere Transceiver (513) zum Empfangen und Senden von Radiosignalen stationär angeordnet sind, umfassend: – eine Sendeeinheit (303) zum Senden von Radiosignalen, – eine Empfangseinheit (305) zum Empfangen von Radiosignalen, – wobei die Sendeeinheit (303) ausgebildet ist, bei sich innerhalb des Parkplatzes (501) befindenden Fahrzeug (401) ein Frage-Radiosignal zu senden, – eine Ermittlungseinrichtung (307) zum Ermitteln eines Sendedatums des gesendeten Radiosignals, – wobei die Empfangseinheit (305) ausgebildet ist, von einem oder mehreren mittels der Transceiver (513) ansprechend auf das Anfrage-Radiosignal gesendete Antwort-Radiosignale zu empfangen, – wobei die Ermittlungseinrichtung (307) ausgebildet ist, ein jeweiliges Empfangsdatum des oder der empfangenen Antwort-Radiosignale zu ermitteln, – wobei die Ermittlungseinrichtung (307) ausgebildet ist, eine jeweilige Distanz vom Fahrzeug (401) zu dem- oder denjenigen Transceivern (513), die ein jeweiliges Antwort-Radiosignal gesendet haben, basierend auf dem Sendedatum, auf dem jeweiligen Empfangsdatum und einer vorbestimmten Transceiverbearbeitungszeit, die eine Zeit zwischen einem Empfang eines Frage-Radiosignals mittels eines Transceivers (513) und einem Senden eines Antwort-Radiosignals mittels des Transceivers (513) angibt, zu ermitteln, und – eine Lokalisierungseinrichtung (309) zum Lokalisieren des Fahrzeugs (401) basierend auf der oder den ermittelten Distanzen innerhalb einer digitalen Karte des Parkplatzes (501), in welcher eine jeweilige Position der Transceiver (513) innerhalb des Parkplatzes (501) angegeben ist.
Fahrzeug (401), umfassend die Vorrichtung nach Anspruch 7.
Parkplatz (501) für Fahrzeuge (401), umfassend: – mehrere innerhalb des Parkplatzes (501) räumlich verteilte und stationär angeordnete Transceiver (513) zum Empfangen und Senden von Radiosignalen, – wobei die Transceiver (513) jeweils ausgebildet sind, ein mittels einer Sendeeinheit eines sich innerhalb des Parkplatzes (501) befindenden Fahrzeugs (401) gesendetes Frage-Radiosignal zu empfangen, – wobei die Transceiver (513) jeweils ausgebildet sind, ansprechend auf einen Empfang des Frage-Radiosignals nach Ablauf einer vorbestimmten Transceiverbearbeitungszeit ein Antwort-Radiosignal zu senden.
Computerprogramm, umfassend Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.