DE102016117712A1

DE102016117712A1 - Verfahren zum zumindest semi-autonomen Manövrieren eines Kraftfahrzeugs unter Berücksichtigung eines Erfassungsbereichs eines Sensors, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016117712A1
Application number: DE102016117712.1A
Authority: DE
Inventors: Stefanie Sattler
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2016-09-20
Filing date: 2016-09-20
Publication date: 2018-03-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest semi-autonomen Manövrieren eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem ein Objekt (8) in einer Umgebung (7) des Kraftfahrzeugs (1) anhand von Sensordaten eines Sensors (4) des Kraftfahrzeugs (1) erkannt wird und in Abhängigkeit von dem erkannten Objekt (8) eine Trajektorie (17) bestimmt wird und das Kraftfahrzeug (1) entlang der bestimmten Trajektorie (17) zumindest semi-autonom manövriert wird, wobei während des Manövrierens des Kraftfahrzeugs (1) anhand der Sensordaten überprüft wird, ob ein weiteres Objekt (18) in der Umgebung (7) des Kraftfahrzeugs (1) vorhanden ist und falls das weitere Objekt (18) vorhanden ist, eine Position des weiteren Objekts (18) fortlaufend bestimmt wird, wobei das Kraftfahrzeug (1) in eine Erkennungsposition (25) zum erneuten Bestimmen der Position des weiteren Objekts (18) bewegt wird, falls während der Bestimmung der Position des weiteren Objekts (18) erkannt wird, dass sich das weitere Objekt (18) außerhalb eines Erfassungsbereichs (13) des Sensors (4) befindet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest semi-autonomen Manövrieren eines Kraftfahrzeugs, bei welchem ein Objekt in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs anhand von Sensordaten eines Sensors des Kraftfahrzeugs erkannt wird, in Abhängigkeit von dem erkannten Objekt eine Trajektorie bestimmt wird und das Kraftfahrzeug entlang der bestimmten Trajektorie zumindest semi-autonom manövriert wird. Während des Manövrierens des Kraftfahrzeugs wird anhand der Sensordaten überprüft, ob ein weiteres Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs vorhanden ist und falls das weitere Objekt vorhanden ist, eine Position des weiteren Objekts fortlaufend bestimmt wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug.
Das Interesse richtet sich vorliegend insbesondere auf Verfahren, welche dazu dienen, ein Kraftfahrzeug zumindest semi-autonom zu manövrieren. Hierzu können beispielsweise entsprechende Fahrerassistenzsysteme genutzt werden, welche Sensoren umfassen, mit denen Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erkannt werden können. Anhand der erkannten Objekte kann dann eine Trajektorie bestimmt werden, entlang welcher das Kraftfahrzeug manövriert wird und welche das Kraftfahrzeug kollisionsfrei an dem Objekt vorbeiführt. Beispielsweise können als Objekte Fahrzeuge erkannt werden, welche eine Parklücke begrenzen. Mithilfe des Fahrerassistenzsystems kann dann anhand der Objekt, die die Parklücke begrenzen, die Trajektorie zum Einparken des Kraftfahrzeugs in die Parklücke bestimmt werden.
Es können sich Situationen ergeben, bei denen während des Manövrierens des Kraftfahrzeugs weitere Objekte erkannt werden, die bei der Planung der Trajektorie noch nicht vorhanden waren oder nicht erkannt wurden. Wenn das Kraftfahrzeug beispielsweise in eine Parklücke eingeparkt wird, kann es der Fall sein, dass dynamische Objekte, wie beispielsweise Fußgänger, in den Fahrschlauch des Kraftfahrzeugs eintreten und somit ein Hindernis für das Kraftfahrzeug darstellen. In diesem Fall können unterschiedliche Strategien verfolgt werden: Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug abgebremst werden, das Manöver kann in die entgegengesetzte Richtung fortgesetzt werden oder es kann das Einparkmanöver solange pausiert werden, bis das Objekt nicht mehr in dem Fahrschlauch vorhanden ist und die Bewegung in die gleiche Fahrtrichtung fortgesetzt werden kann. Wenn beispielsweise bei der Einfahrt in eine Parklücke ein weiteres Objekt erkannt wird, kann dieses als dynamisch angenommen werden, sofern es einen Mindestabstand zur Lückenstruktur hat und damit nicht als Messungenauigkeit angenommen wird.
Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass eine digitale Umgebungskarte bereitgestellt wird, welche die Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibt. In diese digitale Umgebungskarte können die Objekte, die mit dem Sensor des Fahrerassistenzsystems erkannt werden, eingetragen werden. Auf Grundlage der Eigenbewegung des Kraftfahrzeugs kann dann die jeweilige Position der Objekte in der Umgebungskarte aktualisiert werden. Ein Problem ist, dass jeder Sensor gewisse Blindbereiche aufweist, in denen die Objekte mit dem Sensor nicht erkannt werden können. Wenn eine digitale Umgebungskarte bereitgestellt wird, können auch Objekte, die sich in dem Blindbereich des Sensors befinden, nachverfolgt werden. Das Problem ist aber, dass die Objekte, die sich in dem Blindbereich befinden, nicht aktiv mit dem Sensor gemessen werden können. Dies bedeutet, dass weder neue Objekte in diesem Blindbereich detektiert werden können, noch Objekte aus der digitalen Umgebungskarte gelöscht werden können, insofern diese nicht mehr vorhanden ist. Wenn also ein Objekt bei der Erfassung aus dem Erfassungsbereich des Sensors austritt beziehungsweise in den Blindbereich des Sensors eintritt, kann das Manövrieren des Kraftfahrzeugs nicht wie ursprünglich geplant durchgeführt werden.
Hierzu beschreibt die DE 10 2010 028 342 A1 ein Parkassistenzverfahren für ein Fahrzeug. Hierbei werden Abstandsdaten zwischen dem Fahrzeug und seiner Umgebung gemessen und anhand der gemessenen Abstandsdaten eine Parklücke ermittelt. Ferner wird eine Trajektorie für einen Parkvorgang in die Parklücke berechnet. Falls der Sensor beim Durchlaufen der Trajektorie eine als in seinem Detektionsraum befindlich ermittelte Parklückenbegrenzung nicht detektiert, wird ein Warnsignal ausgegeben und/oder das Fahrzeug abgebremst. Somit kann der Fahrer über den Status des Sensorsystems informiert werden und über Unregelmäßigkeiten in der Sensorik, zum Beispiel durch Defekte, oder aufgrund von Verschmutzung temporär degradierte Sensoren informiert werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie ein zumindest semi-autonomes Manövrieren eines Kraftfahrzeugs zuverlässiger durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch ein Fahrerassistenzsystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei einer Ausführungsform eines Verfahrens zum zumindest semi-autonomen Manövrieren eines Kraftfahrzeugs wird ein Objekt in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs anhand von Sensordaten eines Sensors des Kraftfahrzeugs erkannt. Darüber hinaus wird bevorzugt in Abhängigkeit von dem erkannten Objekt eine Trajektorie bestimmt und das Kraftfahrzeug wird insbesondere entlang der bestimmten Trajektorie zumindest semi-autonom manövriert. Während des Manövrierens des Kraftfahrzeugs wird anhand der Sensordaten bevorzugt überprüft, ob ein weiteres Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs vorhanden ist und falls das weitere Objekt vorhanden ist, wird insbesondere eine Position des weiteren Objekts fortlaufend bestimmt. Des Weiteren ist es insbesondere vorgesehen, dass, falls während der Bestimmung der Position des weiteren Objekts erkannt wird, dass sich das weitere Objekt außerhalb eines Erfassungsbereichs des Sensors befindet, das Kraftfahrzeug bevorzugt in eine Erkennungsposition zum erneuten Bestimmen der Position des weiteren Objekts bewegt wird.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum zumindest semi-autonomen Manövrieren eines Kraftfahrzeugs. Hierbei wird ein Objekt in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs anhand von Sensordaten eines Sensors des Kraftfahrzeugs erkannt und in Abhängigkeit von dem erkannten Objekt wird eine Trajektorie bestimmt und das Kraftfahrzeug wird entlang der bestimmten Trajektorie zumindest semi-autonom manövriert. Während des Manövrierens des Kraftfahrzeugs wird anhand der Sensordaten überprüft, ob ein weiteres Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs vorhanden ist und falls das weitere Objekt vorhanden ist, wird eine Position des weiteren Objekts fortlaufend bestimmt. Falls während der Bestimmung der Position des weiteren Objekts erkannt wird, dass sich das weitere Objekt außerhalb eines Erfassungsbereichs des Sensors befindet, wird das Kraftfahrzeug in eine Erkennungsposition zum erneuten Bestimmen der Position des weiteren Objekts bewegt.
Das Verfahren kann beispielsweise mit einem Fahrerassistenzsystem durchgeführt werden, welches dazu dient, den Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs zu unterstützen. Das Fahrerassistenzsystem kann einen Sensor aufweisen, mit dem die Sensordaten bereitgestellt werden können, welche das Objekt in der Umgebung beschreiben. Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Ultraschallsensor, einen Radarsensor, einen Lidar-Sensor, einen Laserscanner oder eine Kamera handeln. Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die Sensordaten einen Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt beschreiben. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Objekt der Umgebung des Kraftfahrzeugs mit mehreren Sensoren erfasst beziehungsweise erkannt wird. Die Sensordaten, die mit dem zumindest einen Sensor bereitgestellt werden, können an ein elektronisches Steuergerät übertragen werden. Mithilfe des elektronischen Steuergeräts kann dann die Trajektorie bestimmt werden, entlang welcher das Kraftfahrzeug kollisionsfrei an dem Objekt vorbeibewegt werden kann. Grundsätzlich kann es vorgesehen sein, dass mehrere Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erkannt werden. Mithilfe des Fahrerassistenzsystems kann dann das Kraftfahrzeug zumindest semi-autonom entlang der bestimmten Trajektorie manövriert werden. Wenn das Kraftfahrzeug semi-autonom manövriert wird, wird von dem Fahrerassistenzsystem ein Eingriff in die Lenkung durchgeführt, sodass das Kraftfahrzeug entlang der bestimmten Trajektorie gelenkt wird. In diesem Fall übernimmt das Fahrerassistenzsystem die Querführung des Kraftfahrzeugs. Dem Fahrer des Kraftfahrzeugs bleibt es weiterhin überlassen, das Gaspedal und die Bremse zu betätigen. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug vollautonom entlang der bestimmten Trajektorie bewegt wird. In diesem Fall übernimmt das Fahrerassistenzsystem auch einen Eingriff in den Antriebsmotor und/oder Bremssystem des Kraftfahrzeugs.
Während des Manövrierens des Kraftfahrzeugs entlang der Trajektorie wird anhand der Sensordaten, die mit dem zumindest einen Sensor bereitgestellt werden, fortlaufend überprüft, ob sich ein weiteres Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befindet. Dieses weitere Objekt stellt ein Hindernis für das Kraftfahrzeug und unterscheidet sich von dem Objekt das bereits erkannt wurde und auf Grundlage dessen die Trajektorie bestimmt wurde. Das weitere Objekt kann beispielsweise ein bewegtes beziehungsweise ein dynamisches Objekt sein, welches sich relativ zu dem Kraftfahrzeug bewegt. Bei dem weiteren Objekt kann es sich um einen weiteren Verkehrsteilnehmer und insbesondere um einen Fußgänger handeln. Falls das weitere Objekt während des Manövrierens des Kraftfahrzeugs entlang der Trajektorie erkannt wird, wird die Position des weiteren Objekts fortlaufend bestimmt beziehungsweise nachverfolgt. Somit kann beispielsweise bestimmt werden, ob eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem weiteren Objekt droht.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug in eine Erkennungsposition zum erneuten Bestimmen der Position des weiteren Objekts bewegt wird, falls während der Bestimmung der Position des weiteren Objekts erkannt wird, dass sich das weitere Objekt außerhalb eines Erfassungsbereichs des Sensors befindet. Der zumindest eine Sensor, mit dem das weitere Objekt erkannt beziehungsweise erfasst wird, weist einen Erfassungsbereich auf, in welchem mit dem Sensor Objekte und insbesondere das weitere Objekt erkannt werden können. Mit anderen Worten weist der Sensor einen Blindbereich auf, mittels welchem mit dem Sensor Objekte und insbesondere das weitere Objekt nicht erkannt werden können. Wenn nun während der Bewegung des Kraftfahrzeugs entlang der Trajektorie das weitere Objekt aus dem Erfassungsbereich des Sensors gelangt beziehungsweise in den Blindbereich des Sensors eintritt, wird die Fahrt des Kraftfahrzeugs entlang der Trajektorie angehalten und das Kraftfahrzeug wird in eine Erkennungsposition bewegt, ausgehend von welcher das weitere Objekt erneut bestimmt beziehungsweise erkannt werden kann. Auf diese Weise rückt der vorherige Blindbereich in den sichtbaren Bereich beziehungsweise den Erfassungsbereich des Sensors und das weitere Objekt kann wieder erfasst beziehungsweise gesehen werden. Somit kann beispielsweise überprüft werden, ob es sich bei dem weiteren Objekt um ein dynamisches Objekt handelt, welches sich wegbewegt hat. Anderenfalls kann erkannt werden, ob das weitere Objekt noch vorhanden ist und ob gegebenenfalls eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem weiteren Objekt droht. Dies ermöglicht ein zuverlässigeres Manövrieren des Kraftfahrzeugs entlang der Trajektorie.
Bevorzugt wird das Kraftfahrzeug entlang der bestimmten Trajektorie in entgegengesetzter Fahrtrichtung in die Erkennungsposition bewegt. Wenn das Kraftfahrzeug beispielsweise in Vorwärtsfahrtrichtung zumindest semi-autonom entlang der bestimmten Trajektorie manövriert wird, kann das Kraftfahrzeug in Rückwärtsfahrtrichtung zu der Erkennungsposition bewegt werden. Dadurch, dass das Kraftfahrzeug entlang der bestimmten Trajektorie in die Erkennungsposition bewegt wird, ist es nicht erforderlich, die Trajektorie neu zu berechnen, falls beispielsweise erkannt wurde, dass das weitere Objekt nicht mehr vorhanden ist und die Fahrt entlang der Trajektorie fortgesetzt werden kann. Dadurch wird das semi-autonome Fahrtmanöver nicht verzögert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die von dem weiteren Objekt zuletzt bestimmte Position gespeichert und die Erkennungsposition wird derart bestimmt, dass die zuletzt bestimmte Position in dem Erfassungsbereich des Sensors angeordnet ist, falls sich das Kraftfahrzeug an der Erkennungsposition befindet. Die zuletzt bestimmte Position des weiteren Objekts beschreibt diejenige Position, in welcher das weitere Objekt erkannt wurde, bevor es aus dem Erfassungsbereich des Sensors ausgetreten ist beziehungsweise in den Blindbereich des Sensors eingetreten ist. Diese zuletzt bestimmte Position kann entsprechend gespeichert werden. Die Erkennungsposition kann nun derart bestimmt werden, dass diese eine Position auf der Trajektorie beschreibt, bei welcher die zuletzt bestimmte Position wieder in dem Erfassungsbereich des Sensors liegt. Grundsätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass eine vorbestimmte maximale Wegstrecke vorgegeben wird, entlang welcher das Kraftfahrzeug in entgegengesetzter Fahrtrichtung entlang der Trajektorie zu der Erkennungsposition bewegt wird. Somit kann auf zuverlässige Weise überprüft werden, ob sich das Objekt noch an der zuletzt bestimmten Position befindet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird das Objekt an der zuletzt bestimmten Position als statisch angenommen. Bei der Bestimmung der Erkennungsposition wird also die Annahme berücksichtigt, dass sich das Objekt, nachdem es aus dem Erfassungsbereich ausgetreten ist, nicht weiter bewegt hat. Hierbei wird berücksichtigt, dass anhand der Sensordaten üblicherweise nicht unterschieden werden kann, ob es sich um ein statisches oder um ein dynamisches Objekt handelt. Wenn das Objekt an der zuletzt bestimmten Position als statisch angenommen wird, kann die Erkennungsposition auf einfache und zuverlässige Weise bestimmt werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn an der Erfassungsposition überprüft wird, ob sich das weitere Objekt noch an der zuletzt bestimmten Position befindet. Wenn das Kraftfahrzeug an die Erfassungsposition bewegt wird, befindet sich die zuletzt bestimmte Position des weiteren Objekts wieder in dem Erfassungsbereich des Sensors. Nun kann überprüft werden, ob das weitere Objekt tatsächlich noch an dieser zuletzt bestimmten Position vorhanden ist oder nicht. Falls das Objekt nicht mehr an der zuletzt bestimmten Position vorhanden ist, kann davon ausgegangen werden, dass es sich um ein dynamisches Objekt handelt, welches sich wegbewegt hat. In diesem Fall kann das Kraftfahrzeug wieder entlang der bestimmten Trajektorie bewegt werden. Falls sich das weitere Objekt nach wie vor an der zuletzt bestimmten Position befindet und eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem weiteren Objekt droht, kann das Kraftfahrzeug abgebremst werden. Des Weiteren kann das zumindest semi-autonome Manövrieren entlang der Trajektorie beendet werden. Somit kann auf zuverlässige Weise eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem weiteren Objekt verhindert werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeug nur dann in die Erkennungsposition bewegt wird, falls sich die Position des weiteren Objekts innerhalb eines Fahrschlauchs des Kraftfahrzeugs befindet. Insbesondere nur dann, wenn sich die bestimmte Position des Objekts und insbesondere die zuletzt bestimmte Position des Objekt in dem Fahrschlauch befindet, kann das Kraftfahrzeug in die Erkennungsposition bewegt werden, um das Vorhandensein des weiteren Objekts an dieser Position zu verifizieren. Falls ich das Objekt außerhalb des Fahrschlauchs befindet, droht keine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt und somit ist es nicht erforderlich, dass das Kraftfahrzeug in die Erfassungsposition zurückbewegt wird. Der Fahrschlauch beschreibt den Bereich, welchen das Kraftfahrzeug bei der zukünftigen Bewegung beziehungsweise bei dem Manövrieren entlang der bestimmten Trajektorie einnimmt. Somit kann ein effizientes Manövrieren des Kraftfahrzeugs ermöglicht werden.
Des Weiteren ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Objekt und das weitere Objekt in eine digitale Umgebungskarte, welche die Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibt, eingetragen werden. Anhand der Sensordaten, die mit dem zumindest einen Sensor bereitgestellt werden, kann die Position des Objekts und des weiteren Objekts bestimmt werden. Zudem können auf Grundlage der Sensordaten die räumlichen Abmessungen des Objekts und des weiteren Objekts bestimmt werden. Diese können dann in die digitale Umgebungskarte eingetragen werden. Zudem können anhand der Sensordaten ein Abstand und insbesondere eine relative Position zwischen dem Kraftfahrzeug einerseits sowie dem Objekt und dem weiteren Objekt andererseits bestimmt werden. Anhand der Eigenbewegung des Kraftfahrzeugs, die beispielsweise auf Grundlage von Odometrie bestimmt wird, kann dann die relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug einerseits und dem Objekt und dem weiteren Objekt andererseits fortlaufend aktualisiert werden. Somit kann insbesondere das weitere Objekt während des Manövrierens des Kraftfahrzeugs entlang der Trajektorie auf einfache und zuverlässige Weise nachverfolgt werden.
Bevorzugt werden in die digitale Karte der Erfassungsbereich des Sensors und/oder ein Blindbereich des Sensors, in welchem mit dem Sensor keine Objekte erkannt werden, eingetragen. Dabei kann der Erfassungsbereich und/oder der Blindbereich anhand von einer Einbaulage und/oder eines Funktionsprinzips des Sensors bestimmt werden. Falls das Kraftfahrzeug oder das Fahrerassistenzsystem mehrere Sensoren aufweist, kann der jeweilige Erfassungsbereich und/oder der jeweilige Blindbereich der Sensoren in die digitale Umgebungskarte eingetragen werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein gemeinsamer Erfassungsbereich und/oder ein gemeinsamer Blindbereich der Sensoren in die digitale Umgebungskarte eingetragen wird. Der Erfassungsbereich beziehungsweise der Blindbereich kann auf Grundlage der Einbaulage, also einer Einbauposition und/oder eines Einbauwinkels des Sensors bestimmt werden. Der Erfassungsbereich beziehungsweise der Blindbereich kann auf Grundlage des Funktionsprinzips des Sensors beziehungsweise des Sensortyps bestimmt werden. Wenn es sich bei dem Sensor beispielsweise um einen Ultraschallsensor handelt, der ein Ultraschallsignal aussendet und auch wieder das von dem Objekt reflektierte Ultraschall empfängt, kann dieser üblicherweise nur Objekt erfassen, welche in einem vorbestimmten Mindestabstand zu dem Kraftfahrzeug angeordnet sind. Dies ermöglicht eine zuverlässige Bestimmung des Erfassungsbereichs beziehungsweise des Blindbereichs des Sensors.
Bevorzugt wird als das Objekt ein Objekt erkannt, welches eine Parklücke begrenzt und die Trajektorie wird zum Einparken des Kraftfahrzeugs in die Parklücke bestimmt. Das Verfahren kann insbesondere genutzt werden, um das Kraftfahrzeug zumindest semi-autonom in eine Parklücke einzuparken. Ferner kann das Verfahren dazu genutzt werden, das Kraftfahrzeug zumindest semi-autonom aus einer Parklücke auszuparken.
Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Steuergerät sowie zumindest einen Sensor. Das Fahrerassistenzsystem ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches ein Fahrerassistenzsystem mit Sensoren aufweist:
2 Erfassungsbereiche und Blindbereiche der Sensoren des Fahrerassistenzsystem;
3 das Kraftfahrzeug vor dem Einparken in eine Parklücke;
4 das Kraftfahrzeug während des Einparkens in die Parklücke;
5 ein dynamisches Objekt, welches in den Blindbereich der Sensoren eintritt;
6 das Kraftfahrzeug, welches in eine Erkennungsposition bewegt wird; und
7 das Kraftfahrzeug, welches sich an der Erkennungsposition befindet.
In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2, welches dazu dient, einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 beim Führen des Kraftfahrzeugs 1 zu unterstützen.
Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst ein elektronisches Steuergerät 3. Darüber hinaus umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 zumindest einen Sensor 4. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 acht Sensoren 4, wobei vier Sensoren 4 in einem Frontbereich 5 des Kraftfahrzeugs 1 und vier Sensoren 4 an einem Heckbereich 6 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sind. Bei den Sensoren 4 kann es sich beispielsweise um Ultraschallsensoren handeln. Mithilfe der Sensoren 4 können Sensordaten bereitgestellt werden, welche Objekt 8 in einer Umgebung 7 des Kraftfahrzeugs 1 beschreiben. Insbesondere können die Sensordaten einen Abstand zwischen dem jeweiligen Sensor 4 und dem Objekt 8 beschreiben. Die Sensordaten, die mit den Sensoren 4 bereitgestellt werden, können mit dem elektronischen Steuergerät 3 empfangen werden. Hierzu ist das elektronische Steuergerät 3 mit den Sensoren 4 über hier nicht dargestellte Datenleitungen verbunden.
2 zeigt eine Darstellung der Umgebung 7 des Kraftfahrzeugs 1. Dabei ist ein erster Blindbereich 11 dargestellt, welcher sich an jeweiligen Seitenbereichen des Kraftfahrzeugs 1 befindet. Dieser erste Blindbereich 11 ergibt sich auf Grundlage der Einbaupositionen der jeweiligen Sensoren 4. Darüber hinaus ist ein zweiter Blindbereich 12 dargestellt, welcher sich auf Grundlage des Funktionsprinzips der Sensoren 4 beziehungsweise der Ultraschallsensoren ergibt. In dem vorliegenden Beispiel werden Ultraschallsensoren verwendet, welche ein Ultraschallsignal aussenden und das von dem Objekt 8 reflektierte Ultraschallsignal auch wieder empfangen. Damit können nur Objekte 8 erfasst werden, welche weiter als ein vorbestimmter Mindestabstand vom Kraftfahrzeug 1 entfernt sind. Aufgrund dieses Sensorbetriebs ergibt sich der zweite Blindbereich 12. Zudem ist ein Erfassungsbereich 13 der Sensoren 4 dargestellt, in welchem mit den Sensoren 4 Objekte 8 erkannt beziehungsweise erfasst werden können.
3 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, welches mithilfe des Fahrerassistenzsystems 2 in eine Parklücke 14 eingeparkt werden soll. So kann das Kraftfahrzeug 1 zunächst an der Parklücke 14 vorbeibewegt werden. Dabei können die Objekte 8, welche die Parklücke begrenzen 14, anhand der Sensordaten, die mit den Sensoren 4 bereitgestellt werden, erfasst werden. Als Objekte 8 werden vorliegend zwei geparkte Fahrzeuge 15 sowie ein Bordstein 16 erfasst. Anhand der Position beziehungsweise der relativen Lage der Objekte 8 zu dem Kraftfahrzeug 1 kann dann eine Trajektorie 17 zum Einparken des Kraftfahrzeugs 1 in die Parklücke 14 bestimmt werden. 3 zeigt das Kraftfahrzeug zu einem Zeitpunkt t1, an dem sich das Kraftfahrzeug 1 an einer Startposition befindet.
4 zeigt das Kraftfahrzeug 1 während des Einparkvorgangs zu einem auf den ersten Zeitpunkt t1 folgenden zweiten Zeitpunkt t2. Hierbei wird das Kraftfahrzeug 1 entlang der Trajektorie 17 in die Parklücke 14 bewegt. Während des Manövrierens des Kraftfahrzeugs 1 entlang der Trajektorie 17 bewegt sich ein weiteres Objekt 18 in die Parklücke 14. Das weitere Objekt 18 wird erst während des Manövrierens des Kraftfahrzeugs 1 entlang der Trajektorie 17 mit den Sensoren 4 erkannt. Insbesondere wird anhand der Sensordaten, die mit den Sensoren 4 bereitgestellt werden, die Position des weiteren Objekts 18 fortlaufend bestimmt. Vorliegend ist die zuletzt bestimmte Position 19 des weiteren Objekts 18 gezeigt. Die zuletzt bestimmte Position 19 beschreibt die Position des weiteren Objekts 18 zu zuletzt mit den Sensoren 4 erfasst wurde, bevor sich das weitere Objekt 18 in den Blindbereich 11 bewegt hat beziehungsweise den Erfassungsbereich 13 verlassen hat.
Mit dem Steuergerät 3 kann eine digitale Umgebungskarte 9 bereitgestellt werden, welche die Umgebung 7 des Kraftfahrzeugs 1 beschreibt. 5 zeigt einen Ausschnitt der digitalen Umgebungskarte 9, in welche ein Abbild 10 des Kraftfahrzeugs 1 eingetragen ist. Ferner ist ein Abbild 20 des weiteren Objekts 18 in der digitalen Umgebungskarte 9 gezeigt. Zudem zeigt die digitale Umgebungskarte 9 einen Bereich 11‘, welcher den ersten Blindbereichs 11 beschreibt, einen Bereich 12‘, welcher den zweiten Blindbereich 12 beschreibt und ein Bereich 13‘, welcher den Erfassungsbereich 13 beschreibt. Vorliegend ist die Situation gezeigt, bei welcher das weitere Objekt 18 in den ersten Blindbereich 11 eintritt. Wenn das Kraftfahrzeug 1 weiter entlang der Trajektorie 17 in Rückwärtsfahrtrichtung bewegt wird, bewegt sich das Abbild 20 des weiteren Objekts 18 in den ersten Blindbereich 11. Die Bewegung des Abbilds 20 des weiteren Objekts 18 in den Bereich 11‘ ist vorliegend durch den Pfeil 21 veranschaulicht. Die Bewegung des Kraftfahrzeugs 1 in Rückwärtsfahrtrichtung wird durch den Pfeil 22 verdeutlicht.
6 zeigt das Kraftfahrzeug 1 während des Einparkvorgangs zu einem dritten Zeitpunkt t3, welcher zeitlich auf den zweiten Zeitpunkt t2 folgt. Hierbei befindet sich die zuletzt bestimmte Position 19 des weiteren Objekts 18 in dem ersten Blindbereich 11 der Sensoren 4. Darüber hinaus wird überprüft, ob sich die zuletzt bestimmte Position 19 des weiteren Objekts 18 in einem Fahrschlauch 23 des Kraftfahrzeugs 1 befindet. Der Fahrschlauch 23 beschreibt den Bereich, welchen das Kraftfahrzeug 1 bei der zukünftigen Fahrt entlang der Trajektorie 17 einnehmen wird. Vorliegend befindet sich die zuletzt bestimmte Position 19 des weiteren Objekts 18 innerhalb des Fahrschlauchs 23. Hierbei ist es vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug 1 die Fahrt entlang der Trajektorie 17 unterbricht und in eine Erkennungsposition 25 bewegt wird. Dies ist vorliegend durch den Pfeil 24 angedeutet.
7 zeigt das Kraftfahrzeug 1 zu einem vierten Zeitpunkt t4, welcher zeitlich auf den dritten Zeitpunkt t3 folgt. Dabei befindet sich das Kraftfahrzeug 1 an der Erkennungsposition 25. Diese Erkennungsposition 25 ist so gewählt, dass sich die zuletzt bestimmte Position 19 des weiteren Objekts 18 in einem Erfassungsbereich 26 der Sensoren 4 befindet. Wenn sich das Kraftfahrzeug 1 an der Erkennungsposition 15 befindet, wird überprüft, ob sich das weitere Objekt 18 immer noch an der zuletzt bestimmten Position 19 befindet. Vorliegend hat sich das weitere Objekt 18 beziehungsweise der Fußgänger von dieser zuletzt bestimmten Position 19 entfernt. Es wurde also erkannt, dass sich das weitere Objekt 18 nicht mehr an der zuletzt bestimmten Position 19 befindet. Somit kann die zuletzt bestimmte Position 19 des weiteren Objekts 18 beziehungsweise das Abbild 20 aus der digitalen Umgebungskarte 9 gelöscht werden. Dies ist vorliegend durch das Kreuz 27 veranschaulicht. Damit droht keine Gefahr einer Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem weiteren Objekt 18. Die Fahrt des Kraftfahrzeugs 1 entlang der Trajektorie 17 kann fortgesetzt werden und das Kraftfahrzeug 1 kann in die Parklücke 14 zumindest semi-autonom manövriert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010028342 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum zumindest semi-autonomen Manövrieren eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem ein Objekt (8) in einer Umgebung (7) des Kraftfahrzeugs (1) anhand von Sensordaten eines Sensors (4) des Kraftfahrzeugs (1) erkannt wird und in Abhängigkeit von dem erkannten Objekt (8) eine Trajektorie (17) bestimmt wird und das Kraftfahrzeug (1) entlang der bestimmten Trajektorie (17) zumindest semi-autonom manövriert wird, wobei während des Manövrierens des Kraftfahrzeugs (1) anhand der Sensordaten überprüft wird, ob ein weiteres Objekt (18) in der Umgebung (7) des Kraftfahrzeugs (1) vorhanden ist und falls das weitere Objekt (18) vorhanden ist, eine Position des weiteren Objekts (18) fortlaufend bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) in eine Erkennungsposition (25) zum erneuten Bestimmen der Position des weiteren Objekts (18) bewegt wird, falls während der Bestimmung der Position des weiteren Objekts (18) erkannt wird, dass sich das weitere Objekt (18) außerhalb eines Erfassungsbereichs (13) des Sensors (4) befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) entlang der bestimmten Trajektorie (17) in entgegengesetzter Fahrtrichtung in die Erkennungsposition (25) bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine von dem weiteren Objekt (18) zuletzt bestimmte Position (19) gespeichert wird und die Erkennungsposition (25) derart bestimmt wird, dass die zuletzt bestimmte Position (19) in dem Erfassungsbereich (13) des Sensors (4) angeordnet ist, falls sich das Kraftfahrzeug (1) an der Erkennungsposition (25) befindet.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Objekt (18) an der zuletzt bestimmten Position (19) als statisches Objekt angenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Erfassungsposition (25) überprüft wird, ob sich das weitere Objekt (18) noch an der zuletzt bestimmten Position (25) befindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) nur dann in die Erkennungsposition (25) bewegt wird, falls sich die Position des weiteren Objekts (18) innerhalb eines Fahrschlauchs (23) des Kraftfahrzeugs (1) befindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (8) und das weitere Objekt (18) in eine digitale Umgebungskarte (9), welche die Umgebung (7) des Kraftfahrzeugs (1) beschreibt, eingetragen werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in die digitale Umgebungskarte (9) der Erfassungsbereich (13) des Sensors (4) und/oder ein Blindbereich (11, 12) des Sensors (4), in welchem mit dem Sensor keine Objekte (8, 18) erkannt werden, eingetragen werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsbereich (13) und/oder der Blindbereich (11, 12) anhand von einer Einbaulage und/oder eines Funktionsprinzips des Sensors (4) bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als das Objekt (8) ein Objekt erkannt wird, welches eine Parklücke (14) begrenzt, und die Trajektorie (17) zum Einparken des Kraftfahrzeugs (1) in die Parklücke (14) bestimmt wird.
Fahrerassistenzsystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einem Steuergerät (3) und mit zumindest einem Sensor (4), wobei das Fahrerassistenzsystem (2) zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt ist.
Kraftfahrzeug (1) mit einem Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 11.