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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Planen eines zumindest semi-autonomen Fahrmanövers mittels eines Fahrassistenzsystems eines Fahrzeugs, bei welchem eine Benutzerinformation bestimmt wird, welche eine Vorgabe von einem Benutzer des Fahrzeugs für den Betrieb des Fahrassistenzsystems beschreibt, und eine Mehrzahl von Parametern, auf deren Grundlage das zumindest semi-autonome Fahrmanöver geplant wird, anhand der Benutzerinformation bestimmt wird. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Recheneinrichtung für ein Fahrassistenzsystem sowie ein Fahrassistenzsystem für ein Fahrzeug. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt sowie ein computerlesbares Medium.
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Aus dem Stand der Technik sind Fahrassistenzsysteme für Fahrzeuge bekannt, welche dazu dienen, einen Benutzer beziehungsweise Fahrer beim Führen des Fahrzeugs zu unterstützen. Beispielsweise sind Fahrassistenzsysteme bekannt, mit denen ein zumindest semi-autonomes Einparkmanöver durchgeführt werden kann. Diese Fahrassistenzsysteme können beispielsweise eine Mehrzahl von Umfeldsensoren aufweisen, mit denen zunächst eine Parklücke vermessen werden kann. Im Anschluss daran kann eine Bewegungsbahn beziehungsweise eine Trajektorie bestimmt werden, entlang welcher das Fahrzeug während des Einparkvorgangs manövriert wird. Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik Fahrassistenzsysteme bekannt, bei denen von dem Benutzer während einer Lernphase das Fahrzeug manuell entlang einer Lern-Bewegungsbahn manövriert wird. Im Anschluss daran kann dann das Fahrzeug mittels des Fahrassistenzsystems zumindest semi-autonom entlang dieser Lern-Bewegungsbahn manövriert werden.
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Von dem Fahrassistenzsystem wird zum Durchführen des zumindest semi-autonomen Fahrmanövers eine Bewegungsbahn geplant. Dabei ist es bekannt, dass diese Bewegungsbahn auf Grundlage von verschiedenen Strategien ermittelt wird. Dabei können die Strategien unterschiedliche priorisiert werden. Die Bestimmung der Strategien ist sehr aufwändig und wird vor der Inbetriebnahme des Fahrassistenzsystems fest vorgegeben und beispielsweise in einem entsprechenden Code hinterlegt.
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Darüber hinaus ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass der Betrieb von Fahrassistenzsystemen in Abhängigkeit von Benutzerinformationen bestimmt wird. Diese Benutzerinformation kann beispielsweise das individuelle Fahrverhalten eines Fahrers des Fahrzeugs beschreiben. In diesem Zusammenhang beschreibt die
DE 10 2011 100 277 A1 ein Verfahren zur Parametrisierung eines Assistenzsystems eines Kraftfahrzeugs. Hierbei wird zumindest ein voreingestellter Parameter zur Steuerung wenigstens eines Assistenzfunktion des Assistenzsystems automatisch an das individuelle Fahrverhalten eines Fahrers des Kraftfahrzeugs angepasst.
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Des Weiteren offenbart die
DE 10 2012 218 842 A1 ein Verfahren zum Anpassen eines Fahrassistenzsystems eines Fahrzeugs. Hierbei werden Eigenschaften des Fahrers eines Fahrzeugs basierend auf Informationen über den Fahrer, die nicht zu dem Zweck erzeugt wurden, bestimmt. Diese Informationen können insbesondere in der Struktur eines sozialen Netzwerkes gespeichert sein und/oder durch Apps auf einem Smartphone bereitgestellt werden. Basierend auf diesen Informationen kann das Fahrassistenzsystem angepasst werden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie ein Fahrmanöver mit einem Fahrassistenzsystem der eingangs genannten Art auf einfache und zuverlässige Weise in Abhängigkeit von einer Benutzerinformation angepasst werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Recheneinrichtung, durch ein Fahrassistenzsystem, durch ein Computerprogrammprodukt sowie durch ein computerlesbares Medium mit den Merkmalen gemäß der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Planen eines zumindest semi-autonomen Fahrmanövers mittels eines Fahrassistenzsystems eines Fahrzeugs. Hierbei wird eine Benutzerinformation bestimmt, welche eine Vorgabe von einem Benutzer des Fahrzeugs für den Betrieb des Fahrassistenzsystems beschreibt. Des Weiteren wird eine Mehrzahl von Parametern, auf deren Grundlage das zumindest semi-autonome Fahrmanöver geplant wird, anhand der Benutzerinformation bestimmt. Hierbei ist vorgesehen, dass mittels des Fahrassistenzsystems auf Grundlage der Mehrzahl von Parametern eine Bewegungsbahn für das zumindest semi-autonome Fahrmanöver geplant wird. Des Weiteren wird anhand der Benutzerinformation eine Funktion zum Gewichten der jeweiligen Parameter bestimmt und die Bewegungsbahn wird anhand der gewichteten Parameter bestimmt.
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Mithilfe des Verfahrens soll ein zumindest semi-autonomes Fahrmanöver geplant werden, das mit dem Fahrassistenzsystem des Fahrzeugs durchgeführt wird. Das Verfahren kann beispielsweise mit einer elektronischen Recheneinrichtung oder mit einem elektronischen Steuergerät des Fahrzeugs durchgeführt werden. Dabei ist diese elektronische Recheneinrichtung bevorzugt Teil des Fahrassistenzsystems. Zudem kann das Fahrassistenzsystem eine Mehrzahl von Umfeldsensoren umfassen, mit dem ein Umgebungsbereich des Fahrzeugs erfasst werden kann. In diesem erfassten Umgebungsbereich kann dann das zumindest semi-autonome Fahrmanöver geplant werden. Das Fahrmanöver selbst kann mittels des Fahrassistenzsystems dann semi-autonom durchgeführt werden. Dies bedeutet, dass das Fahrassistenzsystem einen Eingriff in die Lenkung beziehungsweise die Querführung des Fahrzeugs übernimmt. In diesem Fall betätigt der Benutzer beziehungsweise der Fahrer des Fahrzeugs weiterhin das Gaspedal und das Bremspedal. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Fahrzeug mithilfe des Fahrassistenzsystems autonom beziehungsweise vollautonom manövriert wird. In diesem Fall übernimmt das Fahrassistenzsystem zudem einen Eingriff in ein Bremssystem und/oder einen Antriebsmotor und übernimmt folglich auch die Längsführung des Fahrzeugs. Das Fahrassistenzsystem kann auch als Fahrerassistenzsystem bezeichnet werden. Das Fahrassistenzsystem kann beispielsweise dazu dienen, das Fahrzeug in eine Parklücke einzuparken und/oder aus der Parklücke auszuparken. In diesem Fall wird mit dem Fahrassistenzsystem als das Fahrmanöver ein Einpark- beziehungsweise Ausparkmanöver durchgeführt. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Fahrassistenzsystem zunächst in einer Lernphase betrieben wird, während der das Fahrzeug von dem Fahrer manuell entlang einer Lern-Bewegungsbahn manövriert wird. Auf Grundlage dieser Lern-Bewegungsbahn kann dann das Fahrzeug im Anschluss mittels des Fahrassistenzsystems zumindest semi-autonom manövriert werden. Auch in diesem Fall wird mit dem Fahrassistenzsystem eine Bewegungsbahn bestimmt, welche beispielsweise der Lern-Bewegungsbahn entsprechen kann oder auf Grundlage dieser bestimmt wird. Dabei wird die Bewegungsbahn auf Grundlage von mehreren Parametern bestimmt. Mithilfe dieser Parameter kann die Bewegungsbahn beschrieben werden.
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Darüber hinaus wird die Benutzerinformation bestimmt. Diese Benutzerinformation beschreibt eine Vorgabe des Benutzers beziehungsweise des Fahrers für den Betrieb des Fahrassistenzsystems. Die Benutzerinformation kann einen Wunsch des Benutzers beschreiben, auf welche Weise das Fahrassistenzsystem betrieben werden soll. Die Benutzerinformation kann angeben, ob das Fahrzeug mittels des Fahrassistenzsystems komfortabel, sportlich, schnell, sicher oder dergleichen betrieben werden soll. Beispielsweise kann die Benutzerinformation die jeweiligen Parameter, auf Grundlage derer die Bewegungsbahn bestimmt wird, betreffen. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist es vorgesehen, dass auf Grundlage der Benutzerinformation eine Funktion bestimmt wird, welche dazu dient, die jeweiligen Parameter zu gewichten. Diese Funktion kann auch als Kostenfunktion bezeichnet werden. Somit kann das Durchführen des zumindest semi-autonomen Fahrmanövers und/oder die Wahl der Bewegungsbahn sowie das Manövrieren des Fahrzeugs entlang der Bewegungsbahn an die individuellen Wünsche des Benutzers beziehungsweise des Fahrers angepasst werden. Dabei wird die Erkenntnis berücksichtigt, dass unterschiedliche Benutzer beziehungsweise Fahrer unterschiedliche Vorstellungen haben, wie das zumindest semi-autonom Fahrmanöver durchzuführen ist. Beispielsweise wünschen sich viele Benutzer, dass das Fahrmanöver möglichst „menschlich“ durchgeführt wird. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass sich diese Vorgabe für unterschiedliche Benutzer unterscheidet. Durch die Funktion können die einzelnen Parameter auf Grundlage oder Benutzerinformation gewichtet werden. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass mittels der Funktion eine Optimierung bezüglich der jeweiligen Gewichtung durchgeführt wird. Die jeweilige Gewichtung der Parameter kann also mittels der Funktion gemäß einem vorbestimmten Optimierungskriterium bestimmt werden. Mithilfe der Funktion, die die einzelnen Parameter optimiert gewichtet, kann das Fahrmanöver auf einfache und zuverlässige Weise an Benutzerinformationen beziehungsweise die Wünsche des Benutzers angepasst werden.
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Bevorzugt gibt die Mehrzahl von Parametern eine Vorgabe für eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Anzahl von Kurvensegmenten, einen Kurvenradius, eine Anzahl von Richtungswechseln, eine zurückgelegte Strecke und/oder einen Radwinkel an. Die Bewegungsbahn, die für das zumindest semi-autonome Fahrmanöver geplant wird, kann beispielsweise aus Bogenelementen, aus Linienelementen und/oder Klothoiden zusammengesetzt sein. Durch die Parameter kann eine Vorgabe oder Präferenz von dem Benutzer vergebenen werden. Dabei kann ein Parameter eine Vorgabe für die Anzahl der Kurvensegmente, Bogenelemente, Polygone und/oder Klothoiden beschreiben. Somit kann vorgegeben werden, wie viele Kurvenfahrten bei der Planung der Bewegungsbahn durchgeführt werden. Durch die Parameter kann beispielsweise angegeben werden, ob die Anzahl der Kurvenfahrten minimiert oder maximiert werden soll. Ein weiterer Parameter kann angeben, ob ein maximaler oder ein minimaler Kurvenradius bei Kurvenfahrten vorgesehen sein soll. Es kann also durch die Gewichtung des Parameters vorgegeben werden, wie stark das Fahrzeug während einer Kurvenfahrt einlenkt. Als Parameter kann auch die Geschwindigkeit während einer Kurvenfahrt vorgegeben werden. Als weiterer Parameter kann eine für den Lenkwinkel und/oder Radwinkel vorgegeben werden. Beispielsweise kann angegeben werden, ob der Lenkwinkel maximal oder minimal sein soll. Ferner kann die Änderung der Radwinkels in Abhängigkeit von der Zeit als Parameter berücksichtigt werden. Ein weiterer Parameter ist die Vorgabe der Geschwindigkeit während der Fahrt auf der Bewegungsbahn. Durch die Gewichtung dieses Parameters kann beispielsweise bestimmt werden, ob die Fahrt entlang der Bewegungsbahn eher langsam oder beispielsweise möglichst schnell durchgeführt werden soll. Als weiterer Parameter kann die zurückgelegte Strecke vorgegeben werden. Somit kann beispielsweise beeinflusst werden, ob die zurückgelegte Strecke möglichst gering sein soll. Weiterhin kann als Parameter die Anzahl der Richtungswechsel, das heißt ein Wechsel zwischen einer Vorwärtsfahrt und einer Rückwärtsfahrt, vorgegeben werden. Hierbei kann die Anzahl der Richtungswechsel beispielsweise minimiert werden, damit sich der Benutzer nicht durch eine hohe Anzahl von Richtungswechseln gestört fühlt. Durch die Gewichtung und insbesondere die kombinierte Gewichtung dieser Parameter kann eine präzise Planung der Bewegungsbahn ermöglicht werden und die Planung der Bewegungsbahn kann individuell an den Benutzer angepasst werden.
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Die Benutzerinformation kann beispielsweise beschrieben, dass der Fahrer ruhige beziehungsweise komfortable Fahrmanöver bevorzugt. Hier können die Parameter mittels der Funktion so gewichtet werden, dass die Geschwindigkeit eher gering ist, die Radwinkel verhältnismäßig gering sind und die Anzahl der Kurvenradien und/oder Richtungswechsel gering ist. Wenn im Gegensatz hierzu die Benutzerinformation beschreibt, dass der Fahrer eine schnelle beziehungsweise sportliche Fahrweise bevorzugt, kann die Geschwindigkeit maximiert werden. Die Benutzerinformation kann für jeden der Parameter oder zumindest einige der Parameter entsprechende Vorlieben des Benutzers beschreiben. Durch die Funktion beziehungsweise die Kostenfunktion können die einzelnen Gewichtungen optimiert werden und somit die ideale Bewegungsbahn für den Benutzer ermittelt werden.
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In einer Ausführungsform wird die Bewegungsbahn anhand eines manuellen Manövrierens des Fahrzeugs von dem Benutzer entlang von zumindest einer Lern-Bewegungsbahn bestimmt, wobei das manuelle Manövrieren des Fahrzeugs entlang der zumindest einen Lern-Bewegungsbahn während einer Lernphase des Fahrassistenzsystems durchgeführt wird. Wie bereits erläutert, kann das Fahrassistenzsystem während einer Lernphase von dem Fahrer entsprechend trainiert werden. In der Lernphase kann von dem Fahrer die Lern-Bewegungsbahn manuell vorgegeben werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Lernphasen durchgeführt werden, in denen jeweiligen Lern-Bewegungsbahnen von dem Fahrer vorgegeben werden. Somit kann das Fahrassistenzsystem entsprechend trainiert werden. Ein derartiges Verfahren eignet sich beispielsweise wenn der Benutzer bei immer wiederkehrenden Fahrmanövern unterstützt werden soll. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn das Fahrzeug entlang eines Privatgrundstücks zu einer Garage beziehungsweise einem Stellplatz des Benutzers manövriert wird. Ferner kann dies dazu dienen, das Fahrzeug in einen Stellplatz des Fahrers in einer Tiefgarage, eines Parkhauses oder dergleichen einzuparken. Auf Grundlage dieser Lern-Bewegungsbahn oder der Lern-Bewegungsbahnen kann dann ermittelt werden, wie der Benutzer selbst die Fahrmanöver durchführt. Auf diese Weise kann das individuelle Fahrverhalten des Fahrers bestimmt werden und zur Bestimmung der Benutzerinformation herangezogen werden.
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In einer weiteren Ausführungsform wird ein fahrbarerer Bereich zum Manövrieren des Fahrzeugs bestimmt und die Bewegungsbahn wird innerhalb des fahrbaren Bereichs bestimmt. Dieser fahrbare Bereich beschreibt insbesondere den Bereich, in welchem das Fahrzeug kollisionsfrei manövriert werden kann. Zum Bestimmen des fahrbaren Bereichs können die Informationen der Umfeldsensoren beziehungsweise Sensoren des Fahrassistenzsystems genutzt werden. Bei den Umfeldsensoren kann es sich beispielsweise um Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Lidar-Sensoren, Laserscanner und/oder Kameras handeln. Dieser fahrbare Bereich kann auch während der Trainingsphase des Fahrassistenzsystems bestimmt werden und entsprechend gespeichert werden. Dabei wird nun die Bewegungsbahn bevorzugt auf Grundlage der Funktion und innerhalb des fahrbaren Bereichs bestimmt. Wenn das Fahrassistenzsystem zuvor in einer Lernphase betrieben wurde, kann die Lern-Bewegungsbahn als Grundlage für die zu bestimmende Bewegungsbahn genutzt werden. Beispielsweise kann diese Lern-Bewegungsbahn entsprechend angepasst beziehungsweise optimiert werden. Dies ermöglicht insgesamt ein präzises Bestimmen der Bewegungsbahn.
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In einer weiteren Ausgestaltung wird die Benutzerinformation anhand eines Benutzerprofils bestimmt, wobei das Benutzerprofil während eines manuellen Manövrierens des Fahrzeugs durch den Benutzer ermittelt und fortlaufend aktualisiert wird. In dem manuellen Betrieb des Fahrzeugs, während dem das Fahrzeug von dem Benutzer beziehungsweise Fahrer nur manuell manövriert wird, kann das Benutzerprofil des Benutzers bestimmt werden. Dieses Benutzerprofil kann beispielsweise beschreiben, ob es sich um einen ruhigen Fahrer, einen sportlichen Fahrer, einen vorsichtigen Fahrer oder dergleichen handelt. Während des manuellen Betriebs des Fahrzeugs kann beispielsweise ermittelt werden, auf welche Weise der Benutzer das Fahrzeug beschleunigt, abbremst und/oder wie der Benutzer Lenkmanöver durchführt. Auf Grundlage dieses Benutzerprofils kann dann Benutzerinformation abgeleitet werden. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Bestimmung des Benutzerprofils fortlaufend aktualisiert beziehungsweise angepasst wird. Somit kann die Fahrweise des Benutzers analysiert werden und hieraus ermittelt werden, welche Vorgaben der Benutzer für den Betrieb des Fahrassistenzsystems wünscht. Dies ermöglicht eine präzise Bestimmung der Benutzerinformation ohne dass der Benutzer selbst eine direkte Eingabe vornehmen muss.
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Weiterhin ist vorteilhaft, wenn das Benutzerprofil zeitabhängig und/oder ortsabhängig bestimmt wird und die Benutzerinformation anhand einer aktuellen Tageszeit und/oder einer aktuellen Position des Fahrzeugs bestimmt wird. Abhängig von der Zeit kann sich beispielsweise das Verhalten des Benutzers beziehungsweise des Fahrers ändern. Das kann bei der Bestimmung des Benutzerprofils berücksichtigt werden. Beispielsweise kann es der Fall sein, dass der Benutzer an einem Wochentag vormittags üblicherweise in Eile auf den Weg zur Arbeit ist. Zu dieser Tageszeit kann der Benutzer also meist eine schnelle oder sportliche Fahrweise bevorzugen. Im Gegensatz hierzu kann der Fahrer abends oder an Wochenenden ein eher ruhiges Fahrverhalten bevorzugen. Das Fahrverhalten des Fahrers kann auch vom Ort beziehungsweise der aktuellen Position des Fahrzeugs abhängen. Beispielsweise kann der Benutzer bei einem Einparkmanöver auf einer Hauptverkehrsstraße eine eher schnelle Fahrweise bevorzugen, während er auf seinem privaten Grundstück eine vorsichtige beziehungsweise ruhige Fahrweise vorzieht. Diese zeitbezogenen und/oder ortsbezogenen Informationen können bei der Bestimmung des Benutzerprofils hinterlegt beziehungsweise berücksichtigt werden. Bei der Bestimmung der Bewegungsbahn beziehungsweise bei der Bestimmung der Funktion können nun die aktuelle Tageszeit und/oder die aktuelle Position des Fahrzeugs bestimmt werden und hierbei die ortsbezogenen und/oder zeitbezogenen Informationen, die zuvor ermittelt wurden, berücksichtigt werden. Dies ermöglicht eine präzise Anpassung des zumindest semi-autonomen Fahrmanövers an das individuelle Verhalten beziehungsweise die individuellen Vorlieben des Benutzers.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Benutzerinformation anhand eine Benutzereingabe des Benutzers bestimmt. Im einfachsten Fall kann der Benutzer durch die Benutzereingabe die jeweiligen Parameter oder zumindest einige davon entsprechend vorgeben beziehungsweise gewichten. Es kann auch vorgesehen sein, dass diese Benutzereingabe zur Korrektur beziehungsweise Anpassung der Funktion beziehungsweise der Benutzerinformation dient. Somit wird es dem Benutzer ermöglicht, die von dem Fahrassistenzsystem vorgegebene Gewichtung entsprechend anzupassen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird dem Benutzer für die Bedieneingabe eine Mehrzahl von vorbestimmten Funktionen für die Gewichtung der Parameter zur Auswahl angeboten. Es kann also eine Vorauswahl bereitgestellt werden. Zur Auswahl kann beispielsweise angegeben werden, dass das Fahrmanöver möglichst komfortabel, möglichst schnell, möglichst sicher oder dergleichen durchgeführt werden soll. Auf diese Weise wird eine komfortable Bedienung beziehungsweise Einstellung des Fahrassistenzsystems ermöglicht.
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Weiterhin ist vorteilhaft, wenn die Funktion vor dem Durchführen des Fahrmanövers bestimmt wird und/oder wenn die Funktion während des Durchführens des Fahrmanövers angepasst wird. Grundsätzlich ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Funktion zur Gewichtung der Parameter vor dem Durchführen des Fahrmanövers beziehungsweise vor der Planung der Bewegungsbahn bestimmt wird. Alternativ oder zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass die Funktion auch noch während der Durchführung des Fahrmanövers angepasst wird. Dies ermöglicht eine hochdynamische Anpassung der Planung der Bewegungsbahn.
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Eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung für ein Fahrassistenzsystem eines Fahrzeugs ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder der vorteilhaften Ausgestaltungen davon ausgelegt. Bei der Recheneinrichtung kann es sich beispielsweise um ein elektronisches Steuergerät des Fahrzeugs handeln. Der Recheneinrichtung können entsprechende Daten von Sensoren empfangen werden, die das Fahrverhalten des Benutzers beschreiben. Beispielsweise können Daten von den Beschleunigungssensoren, Lenkwinkelsensoren, Drehratensensoren, Sensoren zur Positionsbestimmung oder dergleichen empfangen werden. Somit kann mithilfe dieser Daten die Benutzerinformation bestimmt werden. Zudem kann mit der Recheneinrichtung bevorzugt die Funktion bestimmt werden und auf Grundlage der gewichteten Parameter dann die Bewegungsbahn ermittelt werden. Zudem können mittels der Recheneinrichtung entsprechende Steuersignale ausgegeben werden, um das Fahrzeug zumindest semi-autonom entlang der geplanten Bewegungsbahn zu manövrieren.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrassistenzsystem für ein Fahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung. Zudem kann das Fahrassistenzsystem entsprechende Umfeldsensoren zum Erfassen eines Umgebungsbereichs des Fahrzeugs aufweisen. Des Weiteren kann das Fahrassistenzsystem Sensoren zur Bestimmung der von dem Fahrer beziehungsweise Benutzer durchgeführten Fahrmanöver aufweisen. Das Fahrassistenzsystem kann beispielsweise als Parkhilfesystem ausgebildet sein. Bevorzugt ist das Fahrassistenzsystem dazu ausgebildet, das Fahrzeug entlang einer zuvor aufgezeichneten Lern-Bewegungsbahn zu manövrieren.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrassistenzsystem. Das Fahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Fahrzeug als Nutzfahrzeug ausgebildet ist.
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Zur Erfindung gehört auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche in einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das erfindungsgemäße Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor einer elektronischen Recheneinrichtung abgearbeitet wird.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, insbesondere in Form einer computerlesbaren Diskette, CD, DVD, Speicherkarte, USB-Speichereinheit, oder ähnlichen, in dem Programmcodemittel gespeichert sind, um das erfindungsgemäße Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon durchzuführen, wenn die Programmcodemittel in einen Speicher einer elektronischen Recheneinrichtung geladen und auf einem Prozessor der elektronischen Recheneinrichtung abgearbeitet werden.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Recheneinrichtung, für das erfindungsgemäße Fahrassistenzsystem, für das erfindungsgemäße Fahrzeug, für das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt sowie für das erfindungsgemäße computerlesbare Medium.
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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 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 von diesen abweichen.
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Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 ein Fahrzeug, welches ein Fahrassistenzsystem mit einer Recheneinrichtung aufweist; und
- 2 das Fahrzeug, welches mittels des Fahrassistenzsystems autonom entlang einer Bewegungsbahn manövriert wird.
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In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Fahrzeug 1, welches vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet ist, in einer Draufsicht. Das Fahrzeug 1 umfasst ein Fahrassistenzsystem 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrassistenzsystem 2 umfasst zumindest einen Umfeldsensor 4, mittels welchem ein Umgebungsbereich 5 beziehungsweise eine Umgebung des Fahrzeugs 1 erfasst werden kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrassistenzsystem 2 vier Umfeldsensoren 4, von denen einer an einem Frontbereich 6, einer an einem Heckbereich 7 und zwei an jeweiligen Seitenbereichen 8, insbesondere im Bereich der Seitenspiegel, angeordnet sind. Bei den Umfeldsensoren 4 kann es sich beispielsweise um Kameras, Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Lidar-Sensoren, Laserscanner oder dergleichen handeln. Mithilfe der Umfeldsensoren 4 können Sensorsignale bereitgestellt werden, welche den Umgebungsbereich 5 des Fahrzeugs 1 und Objekte 9 in dem Umgebungsbereich 5 beschreiben.
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Darüber hinaus umfasst das Fahrassistenzsystem 2 eine elektronische Recheneinrichtung 3, welche beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät gebildet sein kann. Diese elektronische Recheneinrichtung 3 ist zur Datenübertragung mit den Umfeldsensoren 4 verbunden. Entsprechende Datenleitungen sind vorliegend der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Auf diese Weise können die mit den Umfeldsensoren 4 bestimmten Sensorsignale an die Recheneinrichtung 3 übertragen werden. Anhand der Sensorsignale kann dann mittels der Recheneinrichtung 3 überprüft werden, ob sich ein Objekt 9 (siehe 2) in dem Umgebungsbereich 5 befindet und in welcher Position sich das Objekt 9 befindet. Darüber hinaus umfasst das Fahrassistenzsystem 2 einen Sensor 10, mittels welchem manuelle Fahrmanöver die von einem Benutzer beziehungsweise Fahrer des Fahrzeugs 1 durchgeführt werden, erfasst werden können. Mit diesem Sensor 10 kann beispielsweise eine Beschleunigung, ein Lenkwinkel, eine Drehrate oder dergleichen bestimmt werden.
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Mithilfe des Fahrassistenzsystems 2 kann das Fahrzeug 1 zumindest semi-autonom manövriert werden. Zu diesem Zweck können mit der Recheneinrichtung 3 entsprechende Steuersignale ausgegeben werden, infolge derer ein Eingriff in eine Lenkung, ein Bremssystem und/oder ein Antriebsmotor des Fahrzeugs 1 durchgeführt wird. Das Fahrassistenzsystem 2 kann insbesondere dazu verwendet werden, das Fahrzeug 1 entlang einer Bewegungsbahn 11 zu manövrieren.
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Hierzu zeigt 2 eine Heimatzone 12 welche beispielsweise einem Grundstück des Benutzers zugeordnet ist. Innerhalb dieser Heimatzone 12 kann das Fahrzeug 1 während einer Trainingsphase von dem Benutzer zunächst manuell manövriert werden. Hierbei wird das Fahrzeug 1 von dem Benutzer ausgehend von einem Startpunkt 13 bis zu einem Zielpunkt 14 entlang einer Lern-Bewegungsbahn manövriert. Der Startpunkt 13 ist dabei eine Einfahrt 15 des Grundstücks beziehungsweise der Heimatzone 12 zugeordnet und der Zielpunkt 14 ist einem Parkplatz 16 beziehungsweise einer Garage zugeordnet. Während des manuellen Manövrierens des Fahrzeugs 1 durch den Benutzer wird die Lern-Bewegungsbahn aufgezeichnet. Zudem können Objekte 9 innerhalb der Heimatzone 12 erfasst und aufgezeichnet werden. In der Lernphase kann in der Heimatzone 12 ein fahrbarer Bereich 17 bestimmt werden, in welcher das Fahrzeug 1 kollisionsfrei manövriert werden kann. In diesem fahrbaren Bereich 17 droht also keine Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und einem der Objekte 9.
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In einer nachfolgenden Betriebsphase des Fahrassistenzsystems 2 wird das Fahrzeug 1 mittels des Fahrassistenzsystems entlang einer bestimmten Bewegungsbahn 11 autonom manövriert. Während des Manövrierens wird die Lage des Fahrzeugs 1 fortlaufend mittels Odometrie bestimmt. Während des Manövrierens des Fahrzeugs 1 entlang der Bewegungsbahn 11 wird das Fahrzeug 1 innerhalb einer Fahrschlauchs 18 bewegt. Zudem können die erfassten Objekte 9 als Landmarken verwendet werden. Die Bewegungsbahn 11 wird auf Grundlage einer Mehrzahl von Parametern bestimmt. Diese Parameter können beispielsweise die Anzahl der Kurvensegmente der Bewegungsbahn 11, die bei der Fahrt entlang der Bewegungsbahn 11 zurückgelegte Strecke, eine maximal auf der Bewegungsbahn 11 mögliche Geschwindigkeit, eine Anzahl von Richtungswechseln, maximale Kurvenradien oder dergleichen beschreiben.
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Zudem wird mithilfe der Recheneinrichtung 3 beziehungsweise des Fahrassistenzsystems 2 eine Benutzerinformation bestimmt, welche eine Vorgabe für das Manövrieren mit dem Fahrassistenzsystem durch den Benutzer beschreibt. Diese Benutzerinformation kann mithilfe der Recheneinrichtung 3 während des manuellen Manövrierens des Fahrzeugs 1 durch den Benutzer bestimmt werden. Hierzu können beispielsweise die Daten, die von dem Sensor 10 bereitgestellt werden, ausgewertet werden. In Abhängigkeit von dieser Benutzerinformation kann nun eine Funktion beziehungsweise Kostenfunktion ermittelt werden, mittels welcher die jeweiligen Parameter gewichtet werden. Die Bewegungsbahn 11 kann nun anhand der gewichteten Parameter bestimmt werden. Damit kann die Kostenfunktion verwendet werden, um die verschiedenen Parameter abzuwägen. Beispielsweise kann eine minimierte Anzahl von Kurvensegmenten oder eine minimierte Strecke und eine maximierte fahrbare Geschwindigkeit vorgegeben werden.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass die Benutzerinformation in Abhängigkeit von einer Benutzereingabe des Benutzers bestimmt wird. Es kann also dem Benutzer die Möglichkeit geboten werden, zwischen verschiedenen Parametern zu wählen oder diese eventuell sogar genauer einstellen zu können. Beispielsweise kann der Benutzer eine geringe Anzahl von Kurvensegmenten und eine möglichst geringe Strecke auswählen, wobei er ferner angibt, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs für ihn nicht relevant ist. Somit kann das autonome Fahrmanöver, mit dem das Fahrzeug 1 von dem Startpunkt 13 zu dem Zielpunkt 14 manövriert wird, an die Vorlieben des Benutzers angepasst werden. Um die Bedieneingabe beziehungsweise die hierzu verwendete Benutzerschnittschnittstelle bezüglich der Komplexität zu vereinfachen, kann eine entsprechende Vorauswahl angeboten werden. Eine mögliche Auswahl kann ein möglichst schnelles Einparken des Fahrzeugs 1 in die Garage 16 sein. Dabei kann eine hohe Gewichtung auf die geringe Wegstrecke, eine hohe Gewichtung auf die Geschwindigkeit und eine geringe Gewichtung auf wenig Kurvensegmente gelegt werden. Eine weitere Vorauswahl, die bereitgestellt werden kann, ist ein möglichst komfortables Einparken. Hier kann eine hohe Gewichtung auf wenig Kurvensegmente, eine hohe Gewichtung auf eine niedrige Geschwindigkeit, eine hohe Gewichtung auf geringe Radwinkel und eine geringe Gewichtung auf die Strecke gelegt werden. Diese Parameter können dann für die Funktion beziehungsweise Kostenfunktion verwendet werden, welche wiederum bei der Planung der Bewegungsbahn 11 dafür sorgen, dass die entsprechenden Segmente den Präferenzen des Benutzers entsprechend bevorzugt verwendet werden.
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Die Benutzerinformation kann auch anhand eines Benutzerprofils für den Benutzer bestimmt werden. Diese Benutzerinformation kann auf Grundlage der Daten, die mit dem Sensor 10 bereitgestellt werden, welche während der manuellen Fahrt aufgezeichnet werden, ermittelt werden. Wenn der Fahrer beispielsweise bei einer Parklückensuche das Fahrzeug 1 langsam abbremst können bei dem Fahrmanöver gemäß 2 die Parameter so gewichtet werden, dass das Fahrzeug 1 möglichst komfortabel manövriert wird. Dabei kann es ferner vorgesehen sein, dass dieses Benutzerprofil orts- und/oder zeitspezifisch und dies für die aktuelle Tageszeit und/oder den Ort bei der Bestimmung der Bewegungsbahn 11 berücksichtigt wird. Hier kann beispielsweise berücksichtigt werden, dass der Benutzer zu dieser Tageszeit oder an dieser Position eher dynamisch oder entspannt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011100277 A1 [0004]
- DE 102012218842 A1 [0005]
