DE102017212221A1

DE102017212221A1 - Fernsteuerungsverfahren für ein Fahrerassistenzsystem, Fahrerassistenzsystem und damit versehenes Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017212221A1
Application number: DE102017212221.8A
Authority: DE
Inventors: Hermann Vogt
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2019-01-24
Also published as: US10866586B2; CN109263634B; US20190025816A1; CN109263634A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fernsteuerungsverfahren zum Fernsteuern eines Fahrerassistenzsystems (12) eines Kraftfahrzeugs (10) mittels einer dem Kraftfahrzeug (10) zugeordneten Fernbedienungseinheit (22), wobei das Fahrerassistenzsystem (12) ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug (10) zum Durchführen eines autonomen oder pilotierten Parkvorgangs anzusteuern und das eine optische Sensoreinrichtung (34) mit wenigstens einem Sensor (36), eine Auswerteeinheit (40) und eine Steuereinheit (42) umfasst, mit den Schritten:
- Aussenden eines codierten optischen Signals (32) durch die Fernbedienungseinheit (22);
- Erfassen eines Umgebungsbereichs (E) des Kraftfahrzeugs (10) mittels des wenigstens einen Sensors (36), um das codierte optische Signal zu erfassen und um optische Sensordaten zu erhalten;
- Auswerten der Sensordaten mittels der Auswerteeinheit (40), wo-bei ein Abstand (d) zwischen der Fernbedienungseinheit (22) und dem Kraftfahrzeug (10) ermittelt wird; und
- Ansteuern des Kraftfahrzeugs (10) mittels der Steuereinheit (42) in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand (d).

Description

Die Erfindung betrifft ein Fernsteuerungsverfahren für ein Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem und ein damit versehenes Kraftfahrzeug.
Fernbediente Fahrerassistenzsysteme halten zusehends Einzug in modernen Kraftfahrzeugen. Solche Fahrerassistenzsysteme werden beispielsweise bei Parkvorgängen benutzt. Dabei kann der Parkvorgang vom Fahrzeug vollständig autonom erfolgen; auch kann der Parkvorgang durch den Fahrer mittels einer Fernbedienung gesteuert sein. Derartige Parkvorgänge sind erwünscht, da zum Einparken der Fahrer sich nicht mehr im Fahrzeug befinden muss. Somit können kleinere Parklücken benutzt werden, das den Flächenverbrauch für Stellplätze, insbesondere in städtischen Gebieten, deutlich senken kann.
In den oben genannten und ähnlichen Fernbedienungssituationen ist allerdings eine Absicherung erforderlich, die einen Missbrauch erschweren bzw. ganz verhindern kann. Der Fahrer bzw. Bediener soll beim Fernbedienen in der Nähe des Fahrzeugs verbleiben und sich nicht darin befinden. Somit sollte ein maximaler Abstand zwischen der Fernbedienung zur Außenkontur des Fahrzeugs nicht überschritten werden und das Fernbedienen aus dem Fahrzeuginneren nicht möglich sein. Es sollte zudem eine Totmannfunktion vorhanden sein, welche eine Unterbrechung des Parkvorgangs herbeiführt, falls Schwierigkeiten auftreten.
DE 10 2009 041 587 A1 offenbart eine Fahrerassistenzeinrichtung, die eine Steuereinrichtung umfasst und mit welcher der Fahrer eines Kraftfahrzeugs eine Gefahrensituation während eines autonomen Parkvorgangs des Kraftfahrzeugs einfach erkennen kann. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, Steuersignale an eine Antriebs- oder Lenkvorrichtung des Kraftfahrzeugs auszugeben, die ein Durchführen eines autonomen Parkvorgangs veranlassen. Die Steuereinrichtung ist ferner ausgebildet, Befehle von einer Fernbedienung zu empfangen und nach Empfangen eines vorbestimmten Unterbrechungsbefehls einen bereits begonnenen Parkvorgang des Kraftfahrzeugs zu unterbrechen. Zumindest eine Kamera ist mit der Steuereinrichtung gekoppelt und gewinnt Bilddaten über einen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs. Die Steuereinrichtung sendet Signale an die Fernbedienung, welche die durch die Kamera gewonnenen Bilddaten oder daraus berechnete Bilddaten umfassen.
DE 10 2009 043 589 A1 offenbart ein Verfahren zur Fernsteuerung eines Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs mittels einer Fernbedienung, wobei das Fahrerassistenzsystem und die Fernbedienung jeweils eine Sende- und Empfangseinheit aufweisen, und die Kommunikation zwischen Fernbedienung und Fahrerassistenzsystem mittels elektromagnetischer Wellen erfolgt, bei dem eine Laufzeitmessung der Laufzeit der elektromagnetischen Wellen zwischen Fernbedienung und Fahrerassistenzsystem durchgeführt wird, bei dem der Abstand zwischen Fernbedienung und Fahrerassistenzsystem aus der Laufzeitmessung bestimmt wird, und bei dem eine Fahrerassistenzfunktion des Fahrerassistenzsystems durch die Fernbedienung nur dann aktiviert wird, wenn der Abstand Fernbedienung und Fahrerassistenzsystem kleiner oder gleich einer vorgegebenen maximalen Reichweite ist.
DE 10 2013 213 029 A1 offenbart ein Verfahren zum Bestimmen einer Position einer einem Fahrzeug zugeordneten Vorrichtung bezogen auf das Fahrzeug. Bei dem Verfahren werden mehrere Ultraschallsignale in einer vorgegebenen zeitlichen Reihenfolge von mehreren unterschiedlichen Sendepositionen an dem Fahrzeug ausgesendet. Die mehreren Ultraschallsignale werden an der Vorrichtung empfangen und die Position der Vorrichtung wird in Abhängigkeit von den empfangenen Ultraschallsignalen und der vorgegebenen zeitlichen Reihenfolge bestimmt.
Mit den bekannten Mitteln ist jedoch lediglich eine vergleichsweise ungenauer Positionsbestimmung bzw. Abstandsbestimmung zu der Fernbedieneinheit möglich. Auch ist keine Möglichkeit vorgesehen, die verhindert, dass der Fahrer beim Fernbedienen im Fahrzeug sitzt. Zudem kann kein dauerhafter Sichtkontakt zwischen Fahrer und Fahrzeug erzwungen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und Vorrichtungen zu dessen Durchführung anzugeben, die eine bessere Absicherung autonomer oder pilotierter Parkvorgänge ermöglicht. „Pilotiert“ meint hier ferngesteuert.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung schafft ein Fernsteuerungsverfahren zum Fernsteuern eines Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs mittels einer dem Kraftfahrzeug zugeordneten Fernbedienungseinheit, wobei das Fahrerassistenzsystem ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug zum Durchführen eines autonomen oder pilotierten Parkvorgangs anzusteuern, und eine optische Sensoreinrichtung mit wenigstens einem Sensor, eine Auswerteeinheit und eine Steuereinheit umfasst, mit den Schritten:

a) Aussenden eines codierten optischen Signals durch die Fernbedienungseinheit;
b) Erfassen eines Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs mittels des wenigstens Sensors der optischen Sensoreinrichtung, um das codierte optische Signal zu erfassen und um optische Sensordaten zu erhalten;
c) Auswerten der Sensordaten mittels der Auswerteeinheit, wobei ein Abstand zwischen der Fernbedienungseinheit und dem Kraftfahrzeug ermittelt wird; und
d) Ansteuern des Kraftfahrzeugs mittels der Steuereinheit in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand.

Die optische Sensoreinrichtung erfasst lediglich die Umgebung des Fahrzeugs. Somit kann eine Fernbedienung aus dem Inneren des Fahrzeugs erschwert oder verhindert werden. Die Sensordaten werden mittels an sich bekannter Bildauswerteverfahren ausgewertet. Die Sensordaten enthalten Informationen über den Umgebungsbereich und gegebenenfalls über das codierte optische Signal. Das codierte optische Signal kann von der Auswerteeinheit in den Sensordaten erkannt werden, so dass die Fernbedienungseinheit identifiziert werden kann. Ein nicht zum Kraftfahrzeug gehörendes codiertes optisches Signal wird ignoriert, während das dem Kraftfahrzeug zugeordnete codierte optische Signal weiterverarbeitet wird. Mittels der Bildauswertung lässt ich eine höhere Genauigkeit bei der Abstandsmessung erreichen, so dass ein Überschreiten des zulässigen Maximalabstandes besser erkannt wird. Auch kann der erlaubte Maximalabstand nahezu beliebig im Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs definiert werden. Die von der Fernbedieneinheit übermittelten Steuersignale werden bevorzugt mittels Funk übertragen.
Es ist bevorzugt, dass in Schritt a) das codierte optische Signal mittels eines codierten optischen Markers und/oder eines Displays und/oder einer Leuchtmitteleinrichtung, die codierte optische Impulse aussendet, bereitgestellt wird. Der codierte optische Marker kann beispielsweise ein Barcode, ein QR-Code oder dergleichen sein. Vorteilhaft kann der codierte optische Marker auf tragbaren Vorrichtungen angebracht werden, so dass diese Vorrichtung dann zur Fernbedienungseinheit wird. Auf dem Display könnte ebenfalls ein Barcode, ein QR-Code oder dergleichen dargestellt werden, so dass das Display ähnlich zu dem codierten optischen Marker funktionieren kann. Die Leuchtmitteleinrichtung umfasst bevorzugt ein Leuchtmittel, ein Infrarot-Leuchtmittel und/oder ein Blitzleuchtmittel.
Es ist bevorzugt, dass die Fernbedienungseinheit als tragbares Telekommunikationsgerät, insbesondere als Smartphone, ausgebildet ist. Mittels einer App kann nach erforderlichen Authentifizierungsmaßnahmen jegliches tragbare Telekommunikationsgerät bzw. Smartphone zur Fernbedieneinheit umfunktioniert werden. Vorteilhaft werden dabei das Display, das Leuchtmittel, das Infrarot-Leuchtmittel und/oder das Blitzleuchtmittel des tragbaren Telekommunikationsgerätes bzw. Smartphones verwendet.
Es ist bevorzugt, dass in Schritt b) wenigstens ein Sensor als Kameraeinheit ausgebildet ist, die Bilddaten als Sensordaten ausgibt. Bei der Kameraeinheit handelt es sich bevorzugt um eine Umgebungskamera des Kraftfahrzeugs. Die Kameraeinheit weist eine ausreichende Auflösung und Abbildungsgenauigkeit auf, um basierend auf den Bilddaten den Abstand zwischen Fernbedieneinheit und Kraftfahrzeug zuverlässig zu bestimmen. Es sind daher auch keine zusätzlichen Sensoren erforderlich, um die codierten optischen Signale der Fernbedieneinheit zu erfassen.
Es ist bevorzugt, dass in Schritt c) der Abstand basierend auf den Sensordaten lediglich eines Sensors und einer Entfernungsreferenz ermittelt wird. Mit Kenntnis der Abbildungseigenschaften, auf Basis einer Entfernungsreferenz, wie etwa einer Karosseriekante (z. B. einer Kante der Motorhaube oder der Heckklappe) und unter Anwendung des Strahlensatzes kann auf an sich bekannte Weise der Abstand zwischen Fernbedienungseinheit und Kraftfahrzeug ermittelt werden.
Es ist bevorzugt, dass in Schritt c) der Abstand basierend auf den Sensordaten wenigstens zweier Sensoren, deren Sensorbereiche sich überlappen, ermittelt wird. Dies ist auch als stereoskopisches Prinzip bekannt und bildet im Wesentlichen den menschlichen Sehvorgang nach. Aus zwei sich Überlappenden allerdings leicht in einer Richtung versetzten Sensorbereichen kann der Abstand von Objekten, die in beiden Sensorbereichen angeordnet sind, auf an sich bekannte Weise ermittelt werden.
Es ist bevorzugt, dass in Schritt c) das codierte optische Signal lediglich dann berücksichtigt wird, wenn die Auswerteeinheit ermittelt, dass das codierte optische Signal in einem vorgegebenen Erfassungsbereich erfasst wurde. Der Erfassungsbereich ist bevorzugt vor und/oder hinter dem Fahrzeug vorgesehen. Der Erfassungsbereich ist vorzugsweise ein Teilbereich des Umgebungsbereichs. Bei dieser Konfiguration muss sich der Bediener in einem bestimmten Erfassungsbereich befinden, damit das codierte optische Signal akzeptiert wird. Somit kann dem Bediener, beispielsweise werkseitig, ein vernünftiger Platz für das Steuern/Überwachen des Parkvorgangs zugewiesen werden.
Es ist bevorzugt, dass in Schritt d) die Steuereinheit das Kraftfahrzeug ansteuert, den Parkvorgang zu unterbrechen, wenn die Steuereinheit ermittelt, dass der Abstand größer als ein vorgegebener Maximalabstand ist. In diesem Fall ist der Bediener zu weit vom Fahrzeug entfernt, so dass der Parkvorgang unterbrochen wird.
Es ist bevorzugt, dass in Schritt d) die Steuereinheit das Kraftfahrzeug ansteuert, den Parkvorgang zu unterbrechen, wenn die Auswerteeinheit ermittelt, dass kein codiertes optisches Signal erfasst wird und/oder das codierte optische Signal außerhalb des Erfassungsbereichs erfasst wird. In diesem Fall ist die Sichtverbindung zwischen Fernbedienungseinheit und optischer Sensoreinrichtung unterbrochen. Dies kann beispielsweise aufgrund eines Hindernisses, wie etwa einer sich durch die Sichtlinie bewegende Person, erfolgen. Denkbar ist auch, dass das codierte optische Signal nicht in Richtung auf das Kraftfahrzeugs ausgesendet wird, beispielsweise, wenn die Fernbedienungseinheit vom Fahrzeug weggedreht wird. Das gleiche gilt auch für den Fall, dass sich das codierte optische Signal außerhalb des Erfassungsbereichs befindet.
Es ist bevorzugt, dass in Schritt a) das codierte optische Signal lediglich in einem Winkelbereich, der weniger als einen rechten Winkel, insbesondere weniger als 45°, mehr insbesondere weniger als 30°, einschließt, ausgesendet wird. Mit dieser Ausgestaltung wird der Parkvorgang bereits dann unterbrochen, wenn die Fernbedienungseinheit vom Kraftfahrzeug weggedreht wird. Dies wird auch als Fokusverlust bezeichnet. Der Bediener wird daher gezwungen sich stets dem Kraftfahrzeug zuzuwenden.
Es ist bevorzugt, dass in Schritt d) die Steuereinheit das Kraftfahrzeug ansteuert, den Parkvorgang fortzusetzen, wenn die Steuereinheit ermittelt, dass der Abstand kleiner als ein oder gleich einem vorgegebenen Maximalabstand ist. Es ist bevorzugt, dass in Schritt d) die Steuereinheit das Kraftfahrzeug ansteuert, den Parkvorgang fortzusetzen, wenn die Auswerteeinheit ermittelt, dass ein codiertes optisches Signal erfasst wird. Wenn der Bediener wieder seine vorgeschriebene Haltung eingenommen hat, kann - gegebenenfalls nach einer zusätzlichen manuellen Bestätigung - der Parkvorgang fortgesetzt werden.
Es ist bevorzugt, dass das Fahrerassistenzsystem eine weitere Fernbedienungseinheit, die ausgebildet ist, weitere codierte optische Signale auszusenden, umfasst, wobei nach Wahl eines Bedieners entweder die codierten optischen Signale der Fernbedienungseinheit oder die weiteren codierten optischen Signale der weiteren Fernbedienungseinheit berücksichtigt oder bereitgestellt werden. Mit dieser Ausgestaltung können zwei Bediener den Parkvorgang steuern bzw. überwachen. Dabei kann lediglich einer der Bediener das Fahrerassistenzsystem steuern; allerdings kann der gerade aktive Bediener den Fokus bzw. die Steuergewalt über das Fahrerassistenzsystem an den anderen Bediener übergeben. Somit kann etwa ein Vor- und Zurückrangieren besser kontrolliert werden.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren den Schritt:

e) Übermitteln des Abstandes und/oder der Ausgabe der Steuereinheit an die Fernbedienungseinheit, insbesondere mittels Funk, um dem Bediener den momentanen Betriebszustand anzuzeigen. Hier wird der Bediener stets über den momentanen Zustand informiert. Das Übermitteln erfolgt bevorzugt mittels Funk. Der Bediener kann somit vor einem Fokusverlust gewarnt werden, einen erhaltene Fokus erkennen oder auf etwaige Unterbrechungen des Parkvorgangs hingewiesen werden.

Es ist bevorzugt, dass der Schritt a) und/oder der Schritt b) und/oder der Schritt c) sich kontinuierlich wiederholend oder intermittierend wiederholend durchgeführt werden. Mit diesem Vorgehen wird der Parkvorgang beständig überwacht. Dabei kann die Durchführung stetig wiederkehrend erfolgen; denkbar ist allerdings auch, dass die Schritte innerhalb wiederkehrender zeitlich voneinander beabstandeter Zeitintervalle durchgeführt werden.
Die Erfindung schafft ferner ein Fahrerassistenzsystem, das ausgebildet ist, ein Kraftfahrzeug zum Durchführen eines autonomen oder eines pilotierten Parkvorgangs anzusteuern, wobei das Fahrerassistenzsystem umfasst:

- eine Fernbedienungseinheit, die dem Kraftfahrzeug zugeordnet ist und die ausgebildet ist, ein codiertes optisches Signal auszusenden.
- eine optische Sensoreinrichtung, die ausgebildet ist, einen Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs zu erfassen, Sensordaten zu erhalten;
- eine Auswerteeinheit, die ausgebildet ist, basierend auf den Sensordaten einen Abstand zwischen der Fernbedienungseinheit und dem Kraftfahrzeug zu ermitteln; und
- eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug in Abhängigkeit des ermittelten Abstandes anzusteuern.

Ferner schafft die Erfindung ein Kraftfahrzeug umfassend ein bevorzugtes Fahrerassistenzsystem.
Mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen können ähnliche Vorteile, wie mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwirklicht werden.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtungen hier nicht noch einmal beschrieben.
Es sollte beachtet werden, dass die Angaben a), b) usw. bei der Aufzählung der Verfahrensschritte lediglich der leichteren Bezugnahme darauf dienen; sie legen keine Reihenfolge fest. Zu der Erfindung gehört demnach jede technisch sinnvolle Reihenfolge der Verfahrensschritte, einschließlich einer gleichzeitigen Durchführung mehrerer oder aller Schritte.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen beschrieben. Hierzu zeigt:

1 ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs;
2 eine detailliertere Ansicht des Kraftfahrzeugs aus 1;
3 ein Ausführungsbeispiel eines Parkvorgangs;
4 eine Variante des Parkvorgangs aus 3; und
5 ein Ausführungsbeispiel eines Fernsteuerungsverfahrens.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
Es wird zunächst auf 1 Bezug genommen, die ein Kraftfahrzeug 10 mit einem Fahrerassistenzsystem 12 zeigt. Um das Kraftfahrzeug 10 herum ist eine Schlüsselbereich 14, ein Fernbedienbereich 16 und ein Funkbereich 18 vorgegeben. Im Schlüsselbereich 14, der sich von der Außenkontur des Kraftfahrzeugs 10 bis etwa 1 m erstreckt, kann das Kraftfahrzeug 10 auf herkömmliche Weise mit einem Keyless-ID-Geber geöffnet werden. Aufgrund der Anordnung der zugehörigen Antennen des Schlüsselbereichs 14 und der verbauten Materialien des Kraftfahrzeugs 10 ist der Schlüsselbereich 14 asymmetrisch und ungleichmäßig ausgebildet.
Im Fernbedienbereich 16 soll eine Bedienung des Kraftfahrzeugs 10 bzw. des Fahrerassistenzsystems 12 durch einen Bediener 20 möglich sein. Der Fernbedienbereich 16 erstreckt sich von der Außenkontur des Kraftfahrzeugs 10 bis zu einem vorgegebenen Maximalabstand d_max von etwa 6 m.
Im Anschluss an den Fernbedienbereich 16 erstreckt sich der Funkbereich 18, in dem eine Funkkommunikation mit dem Kraftfahrzeug 10 grundsätzlich möglich ist. Der Funkbereich 18 erstreckt sich bis zu einer Entfernung von etwa 10 m von der Außenkontur des Kraftfahrzeugs 10. Dies entspricht der typischen Bluetooth Klasse 2 Reichweite. In dem Funkbereich 18 soll das Fernbedienen für den Bediener 20 nicht mehr möglich sein.
Wie aus 2 ersichtlich, hält der Bediener 20 eine Fernbedieneinheit 22. Die Fernbedieneinheit 22 ist beispielsweise als tragbares Telekommunikationsgerät 24 ausgebildet, insbesondere als ein Smartphone 26. Die Fernbedienungseinheit 22 weist einen codierten optischen Marker 28, beispielsweise in Gestalt eines QR-Codes, auf. Alternativ oder zusätzlich weist die Fernbedienungseinheit 22 eine Leuchtmitteleinrichtung 30 auf, die codierte optische Impulse 32 aussenden kann.
Das Fahrerassistenzsystem 12 umfasst eine optische Sensoreinrichtung 34, die an dem Kraftfahrzeug 10 angeordnet ist. Die optische Sensoreinrichtung 34 ist ausgebildet, einen Umgebungsbereich E des Kraftfahrzeugs 10 zu erfassen und darauf basierend Sensordaten auszugeben. Ferner ist die optische Sensoreinrichtung 34 ausgebildet, das codierte optische Signal, insbesondere die codierten optischen Impulse 32, zu erfassen.
Die optische Sensoreinrichtung 34 umfasst eine Mehrzahl von Sensoren 36, die in Draufsicht betrachtet entlang des Umfangs des Kraftfahrzeugs 10 verteilt sind. Die Sensoren 36 haben jeweils einen Sensorbereich, in welchem eine Erfassung möglich ist. Ein oder mehrere Sensoren 36 können als Kameraeinheit 38 ausgeführt sein. Die Kameraeinheiten 38 weisen jeweils ein Blickfeld FOV, FOV1, FOV2, ..., FOVn auf innerhalb dessen Bilddaten des Umgebungsbereichs E erfasst werden und als Sensordaten ausgegeben werden können. Die Blickfelder FOV, FOV1, FOV2, ..., FOVn sind somit ein Beispiel für Sensorbereiche.
Das Fahrerassistenzsystem 12 umfasst ferner eine Auswerteeinheit 40, die ausgebildet ist, Sensordaten bzw. Bilddaten auszuwerten. Die Auswerteeinheit 40 ist in der Lage an sich bekannte Bildverarbeitungsverfahren durchzuführen und anhand der Sensordaten das codierte optische Signal bzw. die codierten optischen Impulse 32 zu erkennen. Ferner ist die Auswerteeinheit 40 ausgebildet, einen Abstand d zwischen dem Kraftfahrzeug 10 und der Fernbedieneinheit 22 zu ermitteln.
Das Fahrerassistenzsystem 12 weist zudem eine Steuereinheit 42 auf, die ausgebildet ist, basierend auf dem ermittelten Abstand d das Kraftfahrzeug 10, genauer gesagt eine Lenk- und Antriebseinrichtung 44 des Kraftfahrzeugs 10, anzusteuern. Zudem steuert die Steuereinheit 42 das Kraftfahrzeug 10 derart an, dass wahlweise ein autonomer oder pilotierter Parkvorgang durchgeführt wird.
Es wird nachfolgen auf 2, 3 und 5 Bezug genommen, anhand derer ein Ausführungsbeispiel eines Fernsteuerungsverfahrens näher erläutert wird.
In einem Vorbereitungsschritt S0 befindet sich das Kraftfahrzeug 10 in einer Anfangsposition 46. Der Bediener 20 gibt mittels der Fernbedieneinheit 22 den Befehl zum autonomen Parken, der beispielsweise mittels Funk an das Kraftfahrzeug 10 übermittelt wird. Die Steuereinheit 42 beginnt sodann den autonomen Parkvorgang zu steuern.
In einem Aussendeschritt S1 sendet die Fernbedieneinheit 22 mittels des optischen Markers 28 und/oder der Leuchtmitteleinrichtung 30 ein codiertes optisches Signal, insbesondere die codierten optischen Impulse 32 aus. Das codierte optische Signal wird in einem Winkelbereich 48 ausgesendet. Der Winkelbereich 48 ist durch einen Randbereich 50 begrenzt, der einen stetigen Übergang bildet und keine scharfe Grenze darstellt.
In einem Erfassungsschritt S2 erfasst die optische Sensoreinrichtung 34 das codierte optische Signal, sofern der Bediener 20 die Fernbedienungseinheit 22 auf das Kraftfahrzeug 10 ausgerichtet hat. Das codierte optische Signal wird dann von einem der Sensoren 36 mit Blickfeld FOV erfasst. Die von der optischen Sensoreinrichtung 34 erzeugten Sensordaten enthalten daher Information darüber, ob das codierte optische Signal erfasst wurde oder nicht.
In einem Auswerteschritt S3 wertet die Auswerteeinheit 40 die erhaltenen Sensordaten aus. Die Auswerteeinheit 40 erkennt zunächst anhand des codierten optischen Signals, ob die Fernbedienungseinheit 22 dem Kraftfahrzeug 10 zugeordnet ist und daher berechtigt ist, Steuerbefehle zu geben. Stellt die Auswerteeinheit 40 fest, dass die Fernbedienungseinheit 22 nicht berechtigt ist, wird das entsprechend codierte optische Signal ignoriert. Weiter ermittelt die Auswerteeinheit 40, ob das codierte optische Signal in einem erlaubten Erfassungsbereich 51, der ein Teilbereich des Blickfeldes FOV ist, erfasst wurde. Wird ermittelt, dass das codierte optische Signal nicht innerhalb des Erfassungsbereichs 51 erfasst wurde, so wird das codierte optische Signal ignoriert. Andernfalls ermittelt die Auswerteeinheit 40 mittels an sich bekannter Bildauswerteverfahren den Abstand d zwischen der Fernbedienungseinheit 22 und dem Kraftfahrzeug 10. Der ermittelte Abstand d wird an die Steuereinheit 42 ausgegeben. Wurde kein Abstand d ermittelt, weil das codierte optische Signal ignoriert wurde oder nicht erfasst wurde, wird diese Information ebenfalls, beispielsweise als negativer Abstandswert des Abstandes d, an die Steuereinheit 42 übermittelt.
In einem Steuerschritt S4 steuert die Steuereinheit 42 das Kraftfahrzeug 10, insbesondere die Lenk- und Antriebseinrichtung 44, entsprechend dem Ergebnis aus dem Auswerteschritt S3 an. Beträgt der ermittelte Abstand d mehr als der vorgegebene Maximalabstand d_max, so wird das Kraftfahrzeug 10 derart angesteuert, dass der Parkvorgang unterbrochen wird. Ebenso verfährt die Steuereinheit 42, wenn kein Abstand d ermittelt wurde, also beispielsweise eine negativer Abstandswert des Abstandes d gemeldet wird. Ferner übermittelt die Steuereinheit 42 diese Information mittels Funk an die Fernbedienungseinheit 22, damit der Bediener 20 auf die Unterbrechung hingewiesen werden kann. Wird der Abstand d kleiner oder gleich des Maximalabstandes d_max ermittelt, so kann - gegebenenfalls nach einer Bestätigung durch den Bediener 20 - der Parkvorgang fortgesetzt werden.
Im Endschritt S5 endet das Verfahren sobald das Kraftfahrzeug 10 eine Parkposition 52 erreicht hat.
Es sollte beachtet werden, dass die Schritte S1 bis S3 ein Abstandsermittlungsverfahren darstellen, das auch separat durchgeführt werden kann.
Wie aus 4 ersichtlich, wird das Fahrerassistenzsystem 12 in einer Variante durch einen weiteren Bediener 54 bedient, der eine weitere Fernbedienungseinheit 56 des Fahrerassistenzsystems 12 hält. Die weitere Fernbedienungseinheit 56 ist ausgebildet weitere codierte optische Signale in einem weiteren Winkelbereich 58 auszusenden. Der weitere Winkelbereich 58 ist durch einen weiteren Randbereich 60, der ähnlich zu dem Randbereich 50 ist begrenzt. Die Fernbedieneinheit 54 kann jede hierin beschriebene Ausgestaltung besitzen.
Ähnlich wie zuvor, kann der Bediener 20 den Parkvorgang steuern bzw. überwachen. Der Bediener 20 kann jedoch die Steuerberechtigung mittels der Fernbedienungseinheit 22 an den weiteren Bediener 54 und dessen weiterer Fernbedienungseinheit 56 übergeben. Somit kann der weitere Bediener 54 den Parkvorgang steuern/überwachen. Bei Bedarf kann nunmehr auch der weitere Bediener 54 die Steuerberechtigung wieder an den Bediener 20 zurückgeben. Es sollte beachtet werden, dass stets nur einer der Bediener 20, 54 berechtigt ist, das Kraftfahrzeug 10 zu steuern. Ferner sollte beachtet werden, dass vorzugsweise nur der momentan berechtigte Bediener 20, 54 die Steuerberechtigung abgeben kann.
Für fernbediente Fahrerassistenzsysteme (z. B. pilotiertes Garagenparken) ist es erforderlich, dass für die Bedienung einen maximaler Abstand zwischen der Fernbedienung zur Außenkontur des Fahrzeuges nicht überschritten wird. Außerdem ist gefordert, dass die Fernbedienung nicht aus dem Fahrzeuginnenraum heraus erfolgen darf. Beides dient zu Verhinderung eines Missbrauches der Funktion.
Heute werden über mehrere Antennen (z. B. in den Türgriffen und am Kofferraumdeckel) die Position des Keyless Entry-ID-Gebers nahe am Fahrzeug ermittelt. Derjenige, der das Fahrzeug fernbedient, muss diesen ID-Geber mit sich führen.
Bei der Positionsbestimmung unter Zuhilfenahme des Keyless Entry-ID-Gebers ist nur eine sehr geringe Distanz zwischen dem Fahrzeug und Fernbedienung möglich. Außerdem ist eine physikalische Trennung zwischen dem Keyless Entry-ID-Geber und der Fernbedieneinheit nicht erlaubt.
Mit den üblichen Mitteln zur funkbasierten Entfernungsmessung zwischen der Fernbedieneinheit und dem Fahrzeug (z. B. Messung der Funksignalstärke zwischen Fahrzeugantenne und der Fernbedienung oder Messung der Signallaufzeit des Fernbedienungssignals) kann der Abstand der Fernbedienung nur sehr ungenau ermittelt werden und/oder der messtechnische Hardware-Aufwand ist sehr hoch.
Die im Fahrzeug verbauten Umfeldkameras (z. B. Topview, Areaview) erfassen per Bildverarbeitung rund um das Fahrzeug die aktuelle Position der Fernbedieneinheit außerhalb des Fahrzeugs und berechnet den Abstand mittels Bildverarbeitungsalgorithmen.
Zur Erkennung der Fernbedienung sendet dabei die Fernbedienung dafür codierte optische Impulse (sichtbare oder unsichtbare Lichtblitze). Diese Impulse sind in der Signalfolge so codiert, dass die aktive Fernbedieneinheit des Fahrzeugs identifiziert werden kann.
Mit den zuvor beschriebenen Maßnahmen ist eine genaue Ermittlung des Abstands zwischen der Fernbedienung und Fahrzeug möglich. Auch die Position der Fernbedienung zum Fahrzeug kann dabei ermittelt werden. Dabei ist eine weitere Einschränkung der Fernbedienungsposition möglich (z. B. Funktion nur möglich, wenn Fernbedienung hinter dem Fahrzeug ist). Es kann durch dieses Verfahren auch erkannt werden, ob die Fernbedienung in Richtung Fahrzeug gerichtet ist, also der Fokus des Bedieners sich auf das Fahrzeug bezieht. Vorteilhaft ist, dass z. B. Smartphones als Fernbedieneinheiten verwendet werden können, bei denen z. B. die LED der Kamerafunktion als Sender der optischen Impulse verwendet werden kann. Es ist daher keine spezielle Hardware für die Fernbedienung notwendig.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009041587 A1 [0004]
DE 102009043589 A1 [0005]
DE 102013213029 A1 [0006]

Claims

Fernsteuerungsverfahren zum Fernsteuern eines Fahrerassistenzsystems (12) eines Kraftfahrzeugs (10) mittels einer dem Kraftfahrzeug (10) zugeordneten Fernbedienungseinheit (22), wobei das Fahrerassistenzsystem (12) ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug (10) zum Durchführen eines autonomen oder pilotierten Parkvorgangs anzusteuern und das eine optische Sensoreinrichtung (34) mit wenigstens einem Sensor (36), eine Auswerteeinheit (40) und eine Steuereinheit (42) umfasst, gekennzeichnet durch die Schritte: a) Aussenden eines codierten optischen Signals (32) durch die Fernbedienungseinheit (22); b) Erfassen eines Umgebungsbereichs (E) des Kraftfahrzeugs (10) mittels des wenigstens einen Sensors (36), um das codierte optische Signal zu erfassen und um optische Sensordaten zu erhalten; c) Auswerten der Sensordaten mittels der Auswerteeinheit (40), wobei ein Abstand (d) zwischen der Fernbedienungseinheit (22) und dem Kraftfahrzeug (10) ermittelt wird; und d) Ansteuern des Kraftfahrzeugs (10) mittels der Steuereinheit (42) in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand (d).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) das codierte optische Signal mittels eines codierten optischen Markers (28) und/oder eines Displays und/oder einer Leuchtmitteleinrichtung (30), die codierte optische Impulse (32) ausgibt, ausgesendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernbedienungseinheit (22) als tragbares Telekommunikationsgerät (28), insbesondere als Smartphone (30), ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) wenigstens ein Sensor (36) als Kameraeinheit (38) ausgebildet ist, die Bilddaten als Sensordaten ausgibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) der Abstand (d) basierend auf den Sensordaten lediglich eines Sensors (36) und einer Entfernungsreferenz ermittelt wird oder dass in Schritt c) der Abstand (d) basierend auf den Sensordaten wenigstens zweier Sensoren (36), deren Sensorbereiche (FOV; FOV1; FOV2, ..., FOVn) sich überlappen, ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) die Steuereinheit (42) das Kraftfahrzeug (10) ansteuert, den Parkvorgang zu unterbrechen, wenn die Steuereinheit (42) ermittelt, dass der Abstand (d) größer als ein vorgegebener Maximalabstand (dmax) ist und/oder dass in Schritt d) die Steuereinheit (42) das Kraftfahrzeug (10) ansteuert, den Parkvorgang zu unterbrechen, wenn die Auswerteeinheit (40) ermittelt, dass kein codiertes optisches Signal (32) erfasst wird und/oder dass das codierte optische Signal (32) außerhalb eines vorgegebenen Erfassungsbereichs (51) erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) die Steuereinheit (42) das Kraftfahrzeug (10) ansteuert, den Parkvorgang fortzusetzen, wenn die Steuereinheit (42) ermittelt, dass der Abstand (d) kleiner als ein oder gleich einem vorgegebenen Maximalabstand (d_max) ist und/oder dass in Schritt d) die Steuereinheit (42) das Kraftfahrzeug (10) ansteuert, den Parkvorgang fortzusetzen, wenn die Auswerteeinheit (40) ermittelt, dass ein codiertes optisches Signal (32) erfasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem (12) eine weitere Fernbedienungseinheit (56), die ausgebildet ist, weitere codierte optische Signale auszusenden, umfasst, wobei nach Wahl eines Bedieners (20, 54) entweder die codierten optischen Signale (32) der Fernbedienungseinheit (22) oder die weiteren codierten optischen Signale der weiteren Fernbedienungseinheit (56) berücksichtigt oder ausgesendet werden.
Fahrerassistenzsystem (12), das ausgebildet ist, ein Kraftfahrzeug (10) zum Durchführen eines autonomen oder eines pilotierten Parkvorgangs anzusteuern, wobei das Fahrerassistenzsystem (12) umfasst: - eine Fernbedienungseinheit (22), die dem Kraftfahrzeug (10) zugeordnet ist und die ausgebildet ist, ein codiertes optisches Signal (32) auszusenden; - eine optische Sensoreinrichtung (34), die ausgebildet ist, einen Umgebungsbereich (E) des Kraftfahrzeugs (10) zu erfassen, Sensordaten zu erhalten; - eine Auswerteeinheit (40), die ausgebildet ist, basierend auf den Sensordaten einen Abstand (d) zwischen der Fernbedienungseinheit (22) und dem Kraftfahrzeug (10) zu ermitteln; und - eine Steuereinheit (42), die ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug (10) in Abhängigkeit des ermittelten Abstandes (d) anzusteuern.
Kraftfahrzeug (10) umfassend ein Fahrerassistenzsystem (12) nach Anspruch 9.