DE102018122926A1

DE102018122926A1 - Verfahren zum Parken eines Fahrzeugs auf einem Parkplatz

Info

Publication number: DE102018122926A1
Application number: DE102018122926.7A
Authority: DE
Inventors: Dimitrios Tzempetzis; Stephan Haenisch; Markus Heimberger; Ahmed Ali
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2020-03-19

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Parken eines Fahrzeugs (10) auf einem Parkplatz (34), das die folgenden Schritte umfasst:a) Detektieren eines Parkplatzes (34);b) Planen einer Trajektorie zum Fahren des Fahrzeugs (10) auf den Parkplatz (34);c) Fahren des Fahrzeugs (10) auf den Parkplatz (34) entlang der in Schritt b) geplanten Trajektorie; undd) Erfassen der Umgebung, um einen Kontakt mit einem Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs (10) zu vermeiden, wobei Schritt a) die folgenden Schritte umfasst:a1) Fahren des Fahrzeugs (10) mit einer vorbestimmten und beschränkten Geschwindigkeit in einem automatisierten Modus;a2) Erfassen der Umgebung zum Detektieren eines geometrisch passenden Parkplatzes (34); unda3) Einschätzen der Validität des Parkplatzes (34).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Parken eines Fahrzeugs auf einem Parkplatz. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Parken eines Fahrzeugs auf einem Parkplatz, wobei dieses Verfahren in einem Automatisierungsmodus der Stufe 3 oder höher durchgeführt werden kann. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf einen Fahrerunterstützungssystem, das zur Durchführung eines derartigen Verfahrens konfiguriert ist.
Einige Parkassistenz- und automatisierte Parksysteme sind bereits auf dem Automobilmarkt bekannt. Derartige Systeme, wie z. B. das Valeo Park4U, umfassen verschiedene Manöver, wie z. B. Rückwärts- und Vorwärts-Querparken, Rückwärts-Längsparken und Schrägparken. Bei den existierenden Lösungen plant das System eine Trajektorie von einer Startposition zu einer Zielposition. Das Fahrzeug fährt auf der geplanten Trajektorie und führt oftmals mehrere Schritte zum Einparken durch.
Als Nächstes ist es bereits möglich, dass der Fahrer das Fahrzeug verlässt und das Fahrzeug das Manöver selbst durchführt. Voraussetzung dafür ist, dass ein Parkplatz detektiert wird und eine Trajektorie geplant wird.
Selbst wenn sich der Fahrer außerhalb des Fahrzeugs befinden kann, werden existierende Verfahren jedoch im Ganzen als Automatisierungsstufe 2 (SAE-Stufe) angesehen.
Bei derartigen Verfahren gibt es jedoch immer noch Verbesserungspotenzial. Insbesondere gibt es bei derartigen Verfahren Verbesserungspotenzial hinsichtlich einer zuverlässigen Bereitstellung von fahrerunterstütztem Parken mit einer höheren Automatisierungsstufe.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mindestens einen Nachteil des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, fahrerunterstütztes Parken mit einer höheren Automatisierungsstufe zuverlässig bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird zumindest zum Teil durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Diese Aufgabe wird ferner zumindest zum Teil durch ein Fahrerunterstützungssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen, in der weiteren Beschreibung sowie in den Figuren angeführt, wobei die beschriebenen Ausführungsformen alleine oder in einer beliebigen Kombination der jeweiligen Ausführungsformen ein Merkmal der vorliegenden Erfindung bereitstellen, sofern dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird.
Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Parken eines Fahrzeugs auf einem Parkplatz bereit, das die folgenden Schritte umfasst:

a) Detektieren eines Parkplatzes;
b) Planen einer Trajektorie zum Fahren des Fahrzeugs auf den Parkplatz;
c) Fahren des Fahrzeugs auf den Parkplatz entlang der in Schritt b) geplanten Trajektorie; und
d) Erfassen der Umgebung, um Kontakt mit einem Objekt in der Umgebung zu vermeiden, wobei

a1) Fahren des Fahrzeugs mit einer vorbestimmten und beschränkten Geschwindigkeit in einem automatisierten Modus;
a2) Erfassen der Umgebung zum Detektieren eines geometrisch passenden Parkplatzes; und
a3) Einschätzen der Validität des Parkplatzes.

Insbesondere kann ein derartiges Verfahren zuverlässig fahrerunterstütztes Parken mit einer hohen Automatisierungsstufe bereitstellen. Insbesondere gestattet dieses Verfahren im Vergleich zu Lösungen des Stands der Technik das Bereitstellen einer insgesamten Parkunterstützung mit einer Automatisierung der Stufe 3 und vorzugsweise zumindest zum Teil oder komplett mit einer Automatisierung der Stufe 4.
Im Hinblick auf das Parken des Fahrzeugs kann allgemein vorgesehen sein, dass das Verfahren auf ein beliebiges geeignetes Parkverfahren zurückgreift. Insbesondere gestattet das Verfahren gemäß der Beschreibung Längsparken, Querparken und Schrägparken, die alle beim Vorwärts- oder Rückwärtsparken verwendet werden können.
Weiterhin und im Hinblick auf die jeweiligen Automatisierungsstufen sind die folgenden Definitionen für die jeweiligen Automatisierungsstufen an sich bekannt und werden zu Zwecken der Erläuterung beschrieben.
Ein System der Stufe 2 weist die folgenden Eigenschaften auf. Ein Fahrautomatisierungssystem führt gleichzeitig sowohl die Längs- als auch die Lateralfahrzeugbewegungssteuerungsunteraufgaben durch. Weiterhin ist ein Fahrautomatisierungsmerkmal der Stufe 2 zu lediglich beschränkter Detektion und Reaktion fähig, was bedeutet, dass es Ereignisse gibt, die das Fahrautomatisierungssystem nicht erkennen oder auf die es nicht reagieren kann. Davon abgesehen überwacht der Fahrer die Leistung des Fahrautomatisierungssystems durch das Komplettieren der Detektions- und Reaktionsunteraufgabe der Fahraufgabe.
Ein System der Stufe 3 weist die folgenden Eigenschaften auf. Der Benutzer muss ein System der Stufe 3 nicht überwachen, während es im Einsatz ist, jedoch muss er bereit sein, die Fahraufgabe wieder zu übernehmen, wenn das System eine Anforderung zum Eingreifen ausgibt, wie z. B. wenn ein für die Fahraufgabenleistung relevanter Systemausfall auftritt. Ferner wird auch erwartet, dass ein Benutzer eines Systems der Stufe 3, der zur Übernahme der Fahraufgabe bereit ist, offensichtliche für die Fahraufgabenleistung relevante Systemausfälle bei Fahrzeugsystemen, die nicht zwangsweise eine Systemanforderung zum Eingreifen auslösen, wie z. B. eine kaputte Karosserie- oder Aufhängungskomponente, erkennen zu können. Im Falle eines für die Fahraufgabenleistung relevanten Systemausfalls bei einem System der Stufe 3 oder in dem Fall, dass das System bald seine Betriebsdomäne verlassen wird, gibt das System eine Anforderung zum Eingreifen innerhalb eines Zeitrahmens, der dazu ausreicht, dass eine typische Person angemessen auf die vorliegende Fahrsituationen reagieren kann, aus. Eine „angemessene“ Reaktion von einem Benutzer, der zur Übernahme der Fahraufgabe bereit ist, auf eine Anforderung zum Eingreifen kann beinhalten, das Fahrzeug in einen Zustand mit minimalem Risiko zu bringen oder den Betrieb des Fahrzeugs fortzusetzen, nachdem das System nicht mehr im Einsatz ist.
Weiterhin weist ein System der Stufe 4 die folgenden Eigenschaften auf. Der Benutzer muss ein Merkmal eines Systems der Stufe 4 nicht überwachen oder auf eine Anforderung zum Eingreifen gefasst sein, während sich das System im Einsatz befindet.
Ein System der Stufe 4 ist zur automatischen Durchführung der Übernahme der Fahraufgabe sowie zur Erreichung eines Zustands mit minimalem Risiko, wenn ein Benutzer die Durchführung der Fahraufgabe nicht wieder übernimmt, fähig. Merkmale eines Systems der Stufe 4 können beispielsweise dahingehend konstruiert sein, das Fahrzeug während der gesamten Fahrt zu betätigen, wie z. B. ein geschlossenes Cam pu ssh uttlemerkmal.
Zur Erzielung einer hohen Automatisierungsstufe, wobei es sich vorteilhafterweise um Stufe 3 oder Stufe 4 handeln kann, umfasst das Verfahren gemäß der Beschreibung die folgenden Schritte. In diesem Zusammenhang wird angemerkt, dass die Schritte gemäß der Beschreibung genau in der beschriebenen Reihenfolge oder in einer abweichenden Reihenfolge durchgeführt werden können oder zwei oder mehr Schritte zumindest zum Teil zur selben Zeit durchgeführt werden können, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Wie oben beschrieben wird, kann das Verfahren zum Parken eines Fahrzeugs gemäß Verfahrensschritt a) das Detektieren eines Parkplatzes umfassen. Demgemäß wird zunächst die Umgebung des Fahrzeugs und somit des Fahrzeugs, das das Fahrerunterstützungssystem, das zumindest zum Teil oder vorzugsweise komplett das Verfahren gemäß der Beschreibung durchführt, umfasst, dahingehend erfasst, einen Parkplatz zu finden, der sich zum Parken des Fahrzeugs eignet. Somit wird nach der Durchführung dieses Verfahrensschritts vorzugsweise detektiert, ob es in der Umgebung des Fahrzeugs einen Parkplatz gibt, der für das darauf zu parkende Fahrzeug geeignet ist.
Im Hinblick auf den Verfahrensschritt a) umfasst der vorliegende Verfahrensschritt a) genauer die folgenden Schritte.
Zunächst ist vorgesehen, dass der Verfahrensschritt a) gemäß Schritt a1) Fahren des Fahrzeugs mit einer vorbestimmten und dadurch insbesondere mit einer beschränkten Geschwindigkeit in einem automatisierten Modus umfasst. Dementsprechend wird zunächst dafür gesorgt, dass sich das Fahrzeug im Falle der Aufnahme der Parkunterstützung und somit im Falle des Beginns des Verfahrens zum Parken eines Fahrzeugs auf einem Parkplatz nicht mit seiner Normalgeschwindigkeit, wie z. B. 50 Kilometer pro Stunde in der Stadt, fortbewegt, sondern insbesondere die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf einen vorbestimmten Wert reduziert wird.
Entsprechende Geschwindigkeitswerte, die für den Verfahrensschritt a1) verwendet werden können, können allgemein beispielsweise von einem Fahrer des Fahrzeugs frei festgelegt werden. Es ist jedoch ferner innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung möglich, dass die jeweiligen Geschwindigkeitswerte von dem Fahrerunterstützungssystem festgelegt werden. Beispielsweise können die jeweiligen Werte der Anzahl an Parkplätzen in der Umgebung entsprechend festgelegt werden oder sie können dem Straßenverkehr, in dem das Fahrzeug fährt, entsprechend festgelegt werden. Somit können die jeweiligen Geschwindigkeitswerte allgemeiner den spezifischen Umgebungsbedingungen, die zu dem Zeitpunkt, zu dem das Verfahren beginnt, auftreten, entsprechend festgelegt werden. Es kann jedoch ferner vorgesehen werden, dass das Fahrerunterstützungssystem die jeweiligen Werte standardmäßigen Werten entsprechend festlegt. Beispielhafte Werte für die vorbestimmte Geschwindigkeit können beispielsweise im Bereich von 20 km/h liegen und/oder liegen insbesondere unterhalb der gestatteten zu fahrenden Geschwindigkeit.
Dieser Verfahrensschritt gestattet das Finden eines Parkplatzes und dessen Nutzung auf eine sehr effiziente Art und Weise, selbst wenn dieser Schritt automatisiert von einem Fahrerunterstützungssystem für einen bereitzustellenden Modus mit hoher Automatisierung durchgeführt wird.
Im Hinblick auf das Fahren bei reduzierter Geschwindigkeit kann das vorliegende Verfahren unter anderem Fahren des Fahrzeugs durch Nutzung der sogenannten Staupilot(TJP)-Funktion bzw. des Stauunterstützungssystems oder eines Autopilotsystems für städtische Gebiete bei niedriger Geschwindigkeit bereitstellen. Diese Funktion ist allgemein bekannt und stellt allgemein Fahren mit niedriger Geschwindigkeit bei aktiver Erfassung der Umgebung zur Vermeidung von Kontakt mit einem Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs bereit.
Das Fahrerunterstützungssystem kann somit in einem automatisierten Modus fahren und den detektierten Fahrbahn- und Straßenbegrenzungen folgen und dabei die Umgebung exakt erfassen. Bei der Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere zur Umsetzung einer hohen Automatisierungsstufe, können somit mehrere Umgebungsobjekte erfasst werden, um das Verfahren gemäß der Beschreibung durchzuführen. Beispielsweise sollten statische und dynamische Objekte detektiert werden, um Kontakt mit derartigen Elementen zu vermeiden. Beispiele für dynamische Objekte umfassen beispielsweise Fahrzeuge sowie Fahrradfahrer und Fußgänger. Beispiele für statische Objekte umfassen unter anderem Gebäude, Bäume usw. Weitere Objekte, die erfasst werden müssen, um Kontakt mit ihnen zu vermeiden, und die ein Teil von statischen oder dynamischen Objekten sein können, umfassen unter anderem Verkehrsteilnehmer hinten und an der Seite, Gegenverkehr sowie geparkte Fahrzeuge. Zur Planung einer Trajektorie sollten ferner Straßenbegrenzungen und Seitenobjekte oder Bordsteine berücksichtigt werden. Zur sicheren Verwendung der Trajektorie sollten weiterhin Verkehrsregeln, wie z. B. Vorfahrt, Linien und Fahrbahnmarkierungen, Verkehrsampeln, Fußgängerüberwege und Verkehrszeichen als Umgebungsobjekte berücksichtigt werden.
Zum Detektieren dieser Umgebungsobjekte weist das Fahrerunterstützungssystem einen Sensorsatz auf, der verschiedene Detektionsprinzipien kombiniert. Ein beispielhafter Sensorsatz kann ohne jegliche Beschränkung einen Laserscanner, wie z. B. den SCALA-Laserscanner Cocoon, der in einem Bereich von bis zu 200 m arbeiten kann, einen vorderen Laser-Retroreflektor(LRR)-Sensor, einen hinteren Laser-Retroreflektor(LRR)-Sensor, ein Ecken-Nahbereichsradar, eine Frontkamera, eine Heckkamera und ein Rundumansichtssystem, das vor allem eine größere Reichweite aufweist, umfassen.
Zusätzlich zu den Sensoren sollen MAP- oder HDMAP-Daten, die basierend auf den Sensordaten abgebildet werden können, zur Verfügung stehen, darunter Informationen zu Verkehrszeichen, Verkehrsampeln, Straßengeometrie (Biegung), Anzahl an Spuren usw.
Wie oben beschrieben wird, ist somit vorgesehen, dass bei Schritt a1) das Fahrzeug in einem automatisierten Modus gefahren wird, so dass zumindest die Geschwindigkeit und der Lenkradeinschlagwinkel automatisiert gesteuert werden. Jedoch kann selbiges zutreffen, wenn diese Funktion nicht aktiviert werden kann, beispielsweise wenn der Stauassistent, der auch als Staupilot bezeichnet wird, aktiviert ist. Das System berücksichtigt alle Umgebungsobjekte in der Umgebung des Fahrzeugs gemäß obiger Beschreibung. Der einfache gerade Pfad kann eine beschränkte Länge, wie z. B. im Bereich von > 0 m bis ≤ 1000 m als beispielhaften Bereich, aufweisen. Wenn ein ungewöhnliches Manöver oder ein Manöver, das für das Fahrerunterstützungssystem nicht üblich ist, erforderlich ist, kann das System dem Fahrer die Kontrolle übergeben.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das System berücksichtigt, in welcher Spur das Fahrzeug fährt, und somit verwendet das Verfahren diese Information. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Lückensuche sehr effizient aktiviert werden kann. Wenn das Fahrzeug nicht neben einer Parkspur fährt, kann das Verfahren nicht gestartet werden und beispielsweise kann eine standardmäßige TJP-Funktion einsetzen oder weiterlaufen. Es kann somit dafür gesorgt werden, dass das Verfahren den Schritt des automatischen Fahrens in eine Spur, die sich neben einer Parkspur befindet, wenn sich das Fahrzeug zu Beginn von Schritt a) nicht in einer Spur neben einer Parkspur befindet, umfasst, wobei natürlich vorzugsweise wieder alle Umgebungsobjekte gemäß vorstehender Beschreibung berücksichtigt werden, um hohe Automatisierungsstufen zu erzielen.
Es kann ferner dafür gesorgt werden, dass der Schritt a1) innerhalb eines vorbestimmten Fahrabstands durchgeführt wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Lückensuchmodus mit reduzierter Geschwindigkeit und somit Schritt a1) in > 0 m bis ≤ 1000 m als ein beispielhafter Bereich beendet werden kann.
Ferner kann dafür gesorgt werden, dass sich der Fahrer im Fahrzeug befindet, da das Ergebnis der Lückensuche nicht gewiss ist, da nicht feststeht, ob das System eine Lücke bzw. einen Parkplatz in nächster Nähe und somit beispielsweise in dem Abstand gemäß vorstehender Beschreibung, nach dem Schritt a1) beendet sein kann, findet. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass der Fahrer diesen Verfahrensschritt und somit das System überwacht, was zu einem Automatisierungsschritt der Stufe 3 führt.
Somit wird es durch Aktivieren und Verwenden eines Erfassungsverfahrens unter Verwendung von Umgebungsobjekten und Sensoren gemäß vorstehender Beschreibung in Schritt a1) möglich, eine sehr hohe Automatisierungsstufe und somit insbesondere eine Automatisierungsstufe 3, die höher als die Automatisierungsstufe 2, die aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist, bereitzustellen.
Weiterhin stellt der Verfahrensschritt a2) den Schritt des Erfassens der Umgebung zum Detektieren eines geometrisch passenden Parkplatzes bereit. In dieser Hinsicht wird dieser Verfahrensschritt bevorzugt während des Verfahrensschritts a1) durchgeführt und sorgt für die Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs, um einen Parkplatz zu finden, der für das Fahrzeug geeignet ist, insbesondere unter Berücksichtigung der Geometrie des Fahrzeugs sowie des Parkplatzes. Somit kann es vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Umgebungssensoren wie allgemein bekannt zur Erfassung der Umgebung zum Finden eines Parkplatzes, der für das Fahrzeug groß genug ist, verwendet werden. Ferner kann detektiert werden, ob das Fahrzeug auf den Parkplatz fahren kann, d. h. ob der Parkplatz nicht von einem Objekt, wie z. B. einem statischen Objekt oder einem dynamischen Objekt, versperrt wird.
Dieser Teil kann im Allgemeinen Parksystemen der Stufe 2 des Stands der Technik ähneln, da es sich bei diesem Schritt nicht um den Schritt handelt, der die Automatisierungsstufe bei derartigen Systemen und Verfahren des Stands der Technik beschränkt. Der Hauptvorteil des Verfahrens gemäß der Beschreibung besteht darin, eher zu detektieren, dass das Fahrzeug in die Lücke bzw. auf den Parkplatz passt. Dies ist durch die Verwendung der vorhandenen Sensoren oder Clouddaten oder MAP-Daten möglich, die Parklücken, wie jene, die oben beschrieben werden, umfassen, wodurch zumindest automatisiertes Parken der Stufe 3 gestattet wird.
Des Weiteren umfasst der Verfahrensschritt a) gemäß dem Verfahrensschritt a3) den Schritt der Einschätzung der Validität des Parkplatzes. Ein derartiger Bestätigungsschritt zeigt, dass gestattet wird, dass das Fahrzeug in einer Lücke parkt, in der das Fahrzeug normalerweise parken kann, was gemäß Schritt a2) eingeschätzt wird. Beispielsweise kann das Verfahren basierend auf Verkehrsschildern, Straßenbahnmarkierungen, die z. B. Parkmöglichkeiten für Behinderte anzeigen, Garageneinfahrt, Straßenkreuzungserkennung usw. entscheiden, ob eine potentielle Lücke für Parken der Stufe 3 oder Parken der Stufe 4 angeboten werden soll. Der Verfahrensschritt a3) wird vorzugsweise während des Schritts a1) und nach dem Schritt a2) durchgeführt.
Es ist somit ersichtlich, dass im Gegensatz zu Verfahren des Stands der Technik gestattet wird, dass das Verfahren gemäß der Beschreibung das Detektieren eines Parkplatzes beim Parken mit einer hohen Automatisierungsstufe, wie z. B. der Stufe 3 oder sogar der Stufe 4, gestattet, z. B. aufgrund der Durchführung der Schritte a1) bis a3) und somit des Verfahrensschritts a).
Weiterhin umfasst das vorliegende Verfahren gemäß dem Verfahrensschritt b) den Schritt des Planens einer Trajektorie zum Fahren des Fahrzeugs auf den Parkplatz. Dieser Schritt ist im Stand der Technik allgemein bekannt und kann ohne Probleme unter Verwendung der obigen Sensoren und beispielsweise der Abbildungen gemäß vorstehender Beschreibung erfolgen. Dieser Schritt gestattet somit, dass das Fahrzeug auf einer Trajektorie, die sicher ist und die den Kontakt mit Objekten, die sich in der Umgebung des Fahrzeugs befinden, vermeiden kann, auf den Parkplatz gefahren wird. Ein derartiger Schritt kann somit allgemein wie bei Verfahren des Stands der Technik durchgeführt werden, da es sich bei diesem Schritt nicht um den Schritt handelt, der die Automatisierungsstufe von Parkverfahren der Stufe 2 des Stands der Technik beschränkt.
Entsprechend umfasst das Verfahren ferner den Verfahrensschritt c) und somit den Schritt des Fahrens des Fahrzeugs auf den Parkplatz entlang der bei Schritt b) geplanten Trajektorie. Durch die Verwendung des Fahrerunterstützungssystem gemäß vorstehender Beschreibung und somit der Sensoren gemäß der Beschreibung ist dieser Schritt ohne jegliche Probleme bei einer hohen Automatisierungsstufe und somit bei zumindest der Automatisierungsstufe 3 möglich. Somit kann dieser Schritt vollkommen autonom durchgeführt werden, wie allgemein in der Technik bekannt ist. Ein derartiger Schritt kann somit allgemein wie bei Verfahren des Stands der Technik durchgeführt werden, da es sich bei diesem Schritt nicht um den Schritt handelt, der die Automatisierungsstufe von Parkverfahren der Stufe 2 des Stands der Technik beschränkt.
Zur Erzielung dessen umfasst das Verfahren ferner den Verfahrensschritt d) und somit das dahingehende Erfassen der Umgebung, um Kontakt mit einem Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs zu vermeiden. Entsprechend können die Sensoren gemäß vorstehender Beschreibung dazu verwendet werden, eine genaue Ansicht der Umgebung zu erhalten und somit die Objekte, die in der Umgebung des Fahrzeugs positioniert sind, zu detektieren. Somit kann mit großer Sicherheit vermieden werden, dass das Fahrzeug mit Objekten in der Umgebung in Berührung kommt, und somit kann ein sehr sicheres Parkverhalten erzielt werden.
Das Verfahren kann somit dazu dienen, das Fahrzeug, insbesondere während des Schritts a1) und während des Schritts c), in einem automatisierten Modus zu fahren und den detektierten Fahrbahn- und Straßenbegrenzungen zu folgen, wobei die Umgebung zur Berücksichtigung aller Umgebungsobjekte gemäß obiger Beschreibung exakt erfasst wird. Bei der Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere zur Umsetzung einer hohen Automatisierungsstufe, können somit mehrere Objekte erfasst werden, um das Verfahren gemäß der Beschreibung durchzuführen. Beispielsweise sollten statische und dynamische Objekte detektiert werden, um Kontakt mit derartigen Elementen zu vermeiden. Beispiele für dynamische Objekte umfassen beispielsweise Fahrzeuge sowie Fahrradfahrer und Fußgänger. Beispiele für statische Objekte umfassen unter anderem Gebäude, Bäume usw. Weitere Objekte, die erfasst werden müssen, um Kontakt mit ihnen zu vermeiden, und die ein Teil von statischen oder dynamischen Objekten sein können, umfassen unter anderem Verkehrsteilnehmer hinten und an der Seite, Gegenverkehr sowie geparkte Fahrzeuge. Zur Planung einer Trajektorie sollten ferner Straßenbegrenzungen und Seitenobjekte oder Bordsteine berücksichtigt werden. Zur sicheren Verwendung der Trajektorie sollten weiterhin Verkehrsregeln, wie z. B. Vorfahrt, Linien und Fahrbahnmarkierungen, Verkehrsampeln, Fußgängerüberwege und Verkehrszeichen als Umgebungsobjekte berücksichtigt werden.
Zum Detektieren dieser Elemente weist das System einen Sensorsatz auf, der verschiedene Detektionsprinzipien kombiniert. Ein beispielhafter Sensorsatz kann ohne jegliche Beschränkung einen Laserscanner, wie z. B. den SCALA-Laserscanner Cocoon, der in einem Bereich von bis zu 200 m arbeiten kann, einen vorderen Laser-Retroreflektor(LRR)-Sensor, einen hinteren Laser-Retroreflektor(LRR)-Sensor, ein Ecken-Nahbereichsradar, eine Frontkamera, eine Heckkamera und ein Rundumansichtssystem, das vor allem eine größere Reichweite aufweist, umfassen.
Zusätzlich zu den Sensoren können MAP- oder HDMAP-Daten, die entsprechend abgebildet werden, zur Verfügung stehen, darunter Informationen zu Verkehrszeichen, Verkehrsampeln, Straßengeometrie (Biegung), Anzahl an Spuren usw.
Der Erfassungsschritt gemäß der Definition in Schritt d) kann somit während aller Schritte a) bis c) durchgeführt werden, wie vorstehend angegeben wird, und somit im Wesentlichen während des gesamten Prozesses, bei dem das Fahrzeug gefahren wird, damit beginnend, wenn ein Parkplatz detektiert wird, bis der Parkplatz mit dem Fahrzeug erreicht worden ist, wobei ferner vorgesehen sein kann, dass der Schritt d) noch vor dem Schritt a1) beginnt. Somit wird bei jedem der Fahrschritte a1) und c) gestattet, dass das Fahrzeug angehalten werden kann, falls es zu einem Kontakt mit einem Objekt kommen würde, und somit kann die Gefahr einer kritischen Situation beträchtlich reduziert werden.
Es wird also klar, dass das Verfahren gemäß der Beschreibung eine höhere Automatisierungsstufe erreichen kann, die von den Parkunterstützungsverfahren gemäß dem Stand der Technik nicht erreicht werden. Insbesondere wird der Schritt des Detektierens einer brauchbaren Parklücke und somit der Verfahrensschritt a) im Hinblick auf seine Automatisierungsstufe im Vergleich zu Verfahren des Stands der Technik verbessert.
In dieser Hinsicht umfassen die Parksysteme der Stufe 2 des Stands der Technik bereits robuste Algorithmen zur Trajektorieplanung, zum Manövrieren zu dem Ziel und zum Bremsen bei Hindernissen. Das existierende System mit redundanten Algorithmen und Sensoren kann gemäß obiger Darstellung verbessert werden, so dass das System eine Funktionalität der Stufe 3 und der Stufe 4 erreicht.
Im Allgemeinen beginnt das automatisierte Manöver bei den Verfahren des Stands der Technik nach der Detektion einer Lücke, in der das Fahrzeug parken kann. Dies bedeutet, dass der Fahrer manuell neben eine Lücke fährt, das System detektiert, dass die Lücke ausreicht, und die Lücke dem Fahrer anbietet. Nach der Bestätigung durch den Fahrer steuert das System aktiv das Fahrzeug in Längs- und Lateralrichtung und das Fahrzeug wird zu dem Ziel manövriert. Gemäß dem vorliegenden Verfahren ist ein derartiger Schritt jedoch nicht erforderlich. Das vorliegende Verfahren gestattet somit, dass der Vorteil durch das Fahren in einem automatisierten Modus während der Suche nach Lücken und das Heraushalten des Fahrers, wie für eine Automatisierung der Stufe 3 und 4 erforderlich ist, erzielt wird.
Zur Erzielung einer derartigen hohen Automatisierungsstufe muss das System zweifellos einige Objekte um das Fahrzeug herum detektieren oder empfangen. Gemäß der Beschreibung ist das System sowohl bei Stufe 3 als auch Stufe 4 dafür verantwortlich, alle Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs zu detektieren. Anders ausgedrückt braucht das System eine genaue Abbildung der Elemente, wie oben beschrieben wird. Dies kann ohne Probleme mit den Sensoren gemäß der Beschreibung und unter Verwendung eines Verfahrens gemäß der Beschreibung durchgeführt werden.
Wenn das System eine passende Lücke empfängt oder detektiert und bestätigt wird, dass sie noch verfügbar ist, d. h. unter Verwendung von MAP-Daten oder HDMAP-Daten oder Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation, könnte das System bzw. das Verfahren auch den Fahrer in einem Abstand zu dem Parkplatz bzw. der Lücke das Fahrzeug verlassen lassen und das Fahrzeug könnte sich weiter vorzugsweise vollständig autonom selbst zu der Lücke fahren und über die geplante Trajektorie zu dem Ziel manövrieren.
Ferner kann allgemein vorgesehen sein, dass das Verfahren auf ein beliebiges geeignetes Parkverfahren zurückgreift. Insbesondere gestattet das Verfahren gemäß der Beschreibung Längsparken, Querparken und Schrägparken, die alle beim Vorwärts- oder Rückwärtsparken verwendet werden können.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens Schritt a), vorzugsweise alle Verfahrensschritte a) bis d), von einem Fahrerunterstützungssystem automatisiert durchgeführt wird bzw. werden. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das gesamte Verfahren somit, insbesondere einschließlich der Fahrschritte a1) und a3), von einem Fahrerunterstützungssystem automatisiert durchgeführt wird. Somit kann das Parkunterstützungsverfahren gemäß der Beschreibung als ein autonomes Verfahren mit einer hohen Automatisierungsstufe beginnend bei dem Schritt des Detektierens einer geeigneten Parklücke bzw. eines geeigneten Parkplatzes bis zum Ende des Parkprozesses durchgeführt werden. Also zeigt insbesondere diese Ausführungsform die Vorteile der vorliegenden Verfahren gegenüber Verfahren des Stands der Technik, bei denen höchstens Systeme der Stufe 2 erzielt werden.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Schritt a) von einem Fahrer des Fahrzeugs ausgelöst wird. In dieser Hinsicht kann das Parkunterstützungsverfahren somit beginnen, wenn der Fahrer einen derartigen Schritt aktiviert. Dies kann vorteilhaft sein, da weitere Fahrerunterstützungsverfahren, bei denen es sich nicht um eine Durchführung einer Fahrerunterstützung handelt, unabhängig von diesem Parkschritt durchgeführt werden können, und somit kann das Fahren mit reduzierter Geschwindigkeit gemäß dem Verfahrensschritt a1) insbesondere lediglich dann durchgeführt werden, wenn es erforderlich ist. Somit kann das Verfahren besonders effektiv und angepasst bereitgestellt werden und dabei lediglich eine reduzierte Rechenleistung verwenden.
Alternativ dazu kann ferner vorgesehen sein, dass Schritt a) basierend auf Daten, die von einem Navigationssystem bereitgestellt werden, ausgelöst wird. Gemäß dieser Ausführungsform kann besonders vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Navigationssystem eine vordefinierte Route, auf der sich das Fahrzeug zu einem Zielort fortbewegt, verwendet. Falls das Fahrzeug eine Position erreicht, die sich in einem vorbestimmten Abstand zu dem Zielort befindet, wird angenommen, dass die Route endet, und somit sollte ein Parkplatz detektiert und genutzt werden. Somit kann das Verfahren bei Erreichen dieser Position mit dem Schritt a) beginnen.
Demgemäß respektiert das System, wenn ein Auftrag in Form einer Navigationsroute in dem Navigationssystem vorliegt, diesen Auftrag und reduziert die Geschwindigkeit in einem vorbestimmten Abstand zu dem Zielort, wie z. B. in einem Abstand von 1 km, vorausgesetzt, dass das Fahrzeug neben einer Spur mit geparkten Fahrzeugen fährt. Das System kann des Weiteren den Fahrer vor der Aktivierung des fortgeschrittenen Erkundungsmodus umfassend die Lückensuche informieren.
Diese Ausführungsform gestattet, dass die Route besonders komfortabel beendet wird, indem das Fahrzeug ohne Aktion des Fahrers in eine Parklücke gefahren wird. Somit kann die Automatisierungsstufe bei Beginn des Verfahrens gemäß der Erfindung weiter erhöht werden.
Es kann ferner bevorzugt sein, dass der Schritt a) innerhalb eines vorbestimmten Fahrabstands durchgeführt wird. Anders ausgedrückt können der Schritt des Fahrens mit einer vorbestimmten und somit insbesondere reduzierten Geschwindigkeit im Vergleich zu der Geschwindigkeit vor Schritt a) und im Vergleich zu der Geschwindigkeit, die allgemein gestattet ist, und somit der Schritt des Erfassens der Umgebung zum Detektieren eines geeigneten Parkplatzes bzw. einer geeigneten Parklücke lediglich für einen begrenzten Fahrabstand durchgeführt werden. Diese Ausführungsform gestattet, dass eine einzige Sequenz des Parkunterstützungsverfahrens erst durchgeführt wird, wenn eine Parklücke gefunden wurde, jedoch davor enden kann, falls der Abstand erreicht wurde. Dies gestattet eine anpassbarere Suche nach einer Parkmöglichkeit und gestattet ferner, dass das Fahrerunterstützungssystem nach einem vorbestimmten Abstand in einen Normalfahrmodus wechseln kann. Das bedeutet, dass das Fahrerunterstützungssystem das Fahren auf der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, fortsetzen kann und/oder dass das Fahrerunterstützungssystem eine Nachricht, die den Fahrer zur Übernahme der Steuerung des Fahrzeugs auffordert, anzeigt. Beispielsweise kann ein Verkehrsassistenzverfahren zum weiteren Fahren verwendet werden.
Im Hinblick auf die vorbestimmte Distanz und ferner die Höchstgeschwindigkeit, die das Fahrzeug fährt, insbesondere im Schritt a1), kann ferner vorgesehen sein, dass wenigstens eines von der vorbestimmten Geschwindigkeit, die für Schritt a1) gewählt wird, und dem vorbestimmten Fahrabstand, der für Schritt a1) gewählt wird, von einem Fahrer des Fahrzeugs, insbesondere vor dem Beginnen mit Schritt a), festgelegt wird. Demgemäß kann ein besonders anpassbares Verfahren verwendet werden, das an die jeweiligen Anforderungen und die Umgebungsbedingungen angepasst werden kann. Beispielsweise kann, falls das Fahren mit einer sehr geringen Geschwindigkeit erforderlich oder vorteilhaft ist, diese dahingehend von dem Fahrer angepasst werden, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen. Dasselbe gilt für die Distanz, da beispielsweise die Anzahl sowie die Position der Parklücken einen recht langen Abstand bzw. einen recht kurzen Abstand bedingen können.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die zuvor erwähnten Parameter, d. h. die vorbestimmte Geschwindigkeit, die für Schritt a1) gewählt wird, und/oder der vorbestimmte Fahrabstand, der für Schritt a1) gewählt wird, von dem Fahrerunterstützungssystem automatisiert beispielsweise vor dem Beginnen mit Schritt a) oder während des Schritts a) festgelegt werden.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Fahrerunterstützungssystem gewisse Werte im Voraus festlegt und den Fahrer des Fahrzeugs fragt, ob Änderungen an den im Voraus festgelegten Werten erforderlich sind. Der Fahrer kann dann entscheiden, ob er geänderte Werte festlegen möchte oder ob die im Voraus festgelegten Werte den vorherrschenden Umgebungsbedingungen entsprechen.
Nachdem es geparkt wurde, kann das Fahrzeug aus dem Parkplatz ausgeparkt werden und kann somit in den Verkehr eintreten.
In dieser Hinsicht sind die Hauptmerkmale und somit die Hauptverfahrensschritte eines Ausparkmanövers die folgenden: Planen einer Trajektorie, Manövrieren zu einem Ziel, Bremsen bei Hindernissen und Eintreten in den Verkehr.
Bei dem Ausparkmanöver, entsprechend dem Einparken des Fahrzeugs, umfassen die Parksysteme des Stands der Technik bereits robuste Algorithmen zur Trajektorieplanung, zum Manövrieren zu dem Ziel und zum Bremsen bei Hindernissen. Das existierende System des Stands der Technik mit redundanten Algorithmen und Sensoren kann verbessert werden, so dass das System eine Funktionalität der Stufe 3 und der Stufe 4 erreicht.
Der kritische Punkt besteht darin, nach dem Ausparkmanöver in den Verkehr einzutreten und nahtlos ohne Probleme von dem Ausparkschritt zu einem Stauunterstützungssystem und/oder automatisierten Folgesystem überzugehen. Dieser Übergang erfolgt dadurch, dass der Verkehr von mindestens einem oder allen der Sensoren gemäß obiger Beschreibung für das Fahrerunterstützungssystem erfasst wird. Wenn ein Fahrzeug an dem Ego-Fahrzeug vorbeigefahren ist, kann das Ego-Fahrzeug ausparken und folgt dem Fahrzeug, das an dem Ego-Fahrzeug vorbeigefahren ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Ausparkschritt Straßenbahnmarkierungen und weitere Umgebungsobjekte, wie jene, die oben beschrieben werden, und/oder jeweilige Karten, die von dem Fahrerunterstützungssystem angefertigt wurden, berücksichtigt.
Dies gestattet, dass das Ausparken des Fahrzeugs und das Eintreten in den Verkehr mit einer hohen Automatisierungsstufe durchgeführt wird, wodurch zumindest eine Automatisierung der Stufe 3 gestattet wird.
Im Hinblick auf weitere Vorteile und technische Merkmale des Verfahrens wird auf die Beschreibung des Fahrerunterstützungssystems, die Figuren und die weitere Beschreibung verwiesen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Fahrerunterstützungssystem für ein Fahrzeug, das mehrere verschiedene Umgebungssensoren umfasst, die zur Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs ausgeführt sind, ferner umfassend eine Steuereinheit zur Verarbeitung der von den Umgebungssensoren bereitgestellten Daten und zum Geben von Fahrbefehlen basierend auf den von den Umgebungssensoren bereitgestellten Daten, wobei die Steuereinheit zum Durchführen eines Verfahrens, wie jenes, das oben genau beschrieben wird, ausgelegt ist.
Somit kann das Fahrerunterstützungssystem Teil eines Fahrzeugs sein, wie in der Technik allgemein bekannt ist. Es umfasst mehrere Umgebungssensoren, die zur Erfassung der Umgebung ausgeführt sind. Da sich das Fahrerunterstützungssystem zur Durchführung von Parkunterstützung mit einer hohen Automatisierungsstufe eignen soll, wird besonders bevorzugt, dass das Fahrerunterstützungssystem Umgebungssensoren umfasst, die eine sehr exakte Karte der Umgebung des Fahrzeugs bieten.
Das Fahrerunterstützungssystem kann somit in einem automatisierten Modus fahren und den detektierten Fahrbahn- und Straßenbegrenzungen folgen und dabei die Umgebung exakt erfassen. Bei der Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere zur Umsetzung einer hohen Automatisierungsstufe, können somit mehrere Umgebungsobjekte erfasst werden, um das Verfahren gemäß der Beschreibung durchzuführen. Beispielsweise sollten statische und dynamische Objekte detektiert werden, um Kontakt mit derartigen Elementen zu vermeiden. Beispiele für dynamische Objekte umfassen beispielsweise Fahrzeuge sowie Fahrradfahrer und Fußgänger. Beispiele für statische Objekte umfassen unter anderem Gebäude, Bäume usw. Weitere Objekte, die erfasst werden müssen, um Kontakt mit ihnen zu vermeiden, und die ein Teil von statischen oder dynamischen Objekten sein können, umfassen unter anderem Verkehrsteilnehmer hinten und an der Seite, Gegenverkehr sowie geparkte Fahrzeuge. Zur Planung einer Trajektorie sollten ferner Straßenbegrenzungen und Seitenobjekte oder Bordsteine berücksichtigt werden. Zur sicheren Verwendung der Trajektorie sollten weiterhin Verkehrsregeln, wie z. B. Vorfahrt, Linien und Fahrbahnmarkierungen, Verkehrsampeln, Fußgängerüberwege und Verkehrszeichen als Umgebungsobjekte berücksichtigt werden.
Zum Detektieren dieser Elemente weist das System einen Sensorsatz auf, der verschiedene Detektionsprinzipien kombiniert. Ein beispielhafter Sensorsatz kann ohne jegliche Beschränkung einen Laserscanner, wie z. B. den SCALA-Laserscanner Cocoon, der in einem Bereich von bis zu 200 m arbeiten kann, einen vorderen Laser-Retroreflektor(LRR)-Sensor, einen hinteren Laser-Retroreflektor(LRR)-Sensor, ein Ecken-Nahbereichsradar, eine Frontkamera, eine Heckkamera und ein Rundumansichtssystem, das vor allem eine größere Reichweite aufweist, umfassen.
Zusätzlich zu den Sensoren stehen MAP- oder HDMAP-Daten, die beispielhaft abgebildet werden, zur Verfügung, darunter Informationen zu Verkehrszeichen, Verkehrsampeln, Straßengeometrie (Biegung), Anzahl an Spuren usw.
Des Weiteren ist eine Steuereinheit vorgesehen. In diese Steuereinheit werden die Informationen eingespeist, die von dem einen oder den mehreren Umgebungssensoren bereitgestellt werden, und sie ist zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Beschreibung ausgelegt. Somit kann sich die Steuereinheit zum Empfangen der Sensordaten, Auswerten dieser Daten, insbesondere im Hinblick auf einen passenden Parkplatz, eine passende Trajektorie sowie jeweilige Geschwindigkeiten und Abstände und Umgebungsobjekte, um das Fahrzeug gemäß vorstehender Beschreibung mit einer hohen Automatisierungsstufe, wie z. B. mindestens Stufe 3, auf den Parkplatz zu fahren, eignen.
Entsprechend kann das Fahrerunterstützungssystem Fahrbefehle insbesondere im Hinblick auf die Geschwindigkeit geben, und somit die Geschwindigkeit erhöhen oder verringern, und weiterhin im Hinblick auf das Lenken des Fahrzeugs nach links oder nach rechts geben.
Ein derartiges Fahrerunterstützungssystem kann insbesondere eine verbesserte Automatisierungsstufe bereitstellen, wenn eine Parkunterstützung sicher und zuverlässig gegeben wird.
Im Hinblick auf weitere Vorteile und technische Merkmale des Fahrerunterstützungssystems wird auf das Verfahren, die Figuren und die weitere Beschreibung verwiesen.
Diese und weitere Aspekte der Erfindung werden durch Bezugnahme auf die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen offensichtlich und erläutert. Einzelne Merkmale, die in den Ausführungsformen offenbart werden, können alleine oder in Kombination einen Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellen. Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können von einer Ausführungsform in eine andere Ausführungsform übertragen werden.
In den Zeichnungen:

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs, das auf einem Parkplatz einparkt;
2 zeigt eine Zusammenfassung der Schritte des Einparkens des Fahrzeugs;
3 zeigt ein Diagramm, das die Einzelheiten eines Schritts des Einparkens des Fahrzeugs zusammenfasst;
4 zeigt ein Diagramm, das die Schritte des Ausparkens des Fahrzeugs zusammenfasst; und
5 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs, das die Umgebung erfasst.

1 zeigt eine typische Situation, in der ein Fahrzeug 10 in einer Spur 14 einer Straße 12 fährt. Die Straße 12 kann drei Fahrspuren 14, 16, 18 aufweisen, in denen das Fahrzeug 10 und weitere Fahrzeuge 20, 22 in einer Richtung fahren können. Weiterhin kann die Straße 12 weitere Spuren 24, 26 umfassen, die von Fahrzeugen 28 in einer entgegengesetzten Richtung verwendet werden können, wobei die Spuren 24, 26 durch einen Mittelstreifen 30 von den Spuren 14, 16, 18 getrennt sein können. Weiterhin ist die Spur 12, in der das Fahrzeug 10 fährt, die am weitesten rechts liegende Spur in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10. In der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 auf der rechten Seite der Spur 12 gibt es eine Parkspur 32, die mehrere Parklücken bzw. Parkplätze 34₁ , 34₂ , 34₃ , 34₄ , 34₅ umfasst. Unter diesen Parkplätzen 34₁ , 34₂ , 34₃ , 34₄ , 34₅ sind die Parkplätze 34₁ , 34₂ , 34₄ , 34₅ besetzt, wohingegen der Parkplatz 34₃ frei ist und somit für das Parken des Fahrzeugs 10 verwendet werden kann.
Zum Parken des Fahrzeugs 10 auf dem Parkplatz 34₃ umfasst das Fahrzeug 10 ein Fahrerunterstützungssystem, das dazu konfiguriert ist, ein Verfahren zum Parken des Fahrzeugs 10 auf dem Parkplatz 34₃ durchzuführen. Ein derartiges Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

a) Detektieren eines Parkplatzes 34₃ ;
b) Planen einer Trajektorie zum Fahren des Fahrzeugs 10 auf den Parkplatz 34₃ ;
c) Fahren des Fahrzeugs 10 auf den Parkplatz 34₃ entlang der in Schritt b) geplanten Trajektorie; und
d) Erfassen der Umgebung, um Kontakt mit einem Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs 10 zu vermeiden, wobei

a1) Fahren des Fahrzeugs 10 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in einem automatisierten Modus;
a2) Erfassen der Umgebung zum Detektieren eines geometrisch passenden Parkplatzes 34₃ ; und
a3) Einschätzen der Eignung des Parkplatzes 34₃ .

Zunächst umfasst das Verfahren somit den Schritt des Detektierens eines Parkplatzes 34₃ . Dies kann durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug 10 in Position A positioniert ist, und kann beispielsweise manuell von einem Fahrer des Fahrzeugs 10 oder basierend auf von einem Navigationssystem bereitgestellten Daten ausgelöst werden.
Zum Detektieren des Parkplatzes 34₃ ist vorgesehen, dass das Fahrzeug 10 mit einer vorbestimmten und insbesondere reduzierten Geschwindigkeit fährt, was zwischen Position A und B in einem automatisierten Modus durchgeführt werden kann, was bedeutet, dass dieser Schritt dadurch durchgeführt wird, dass die Geschwindigkeit und der Lenkradeinschlagwinkel automatisch gesteuert werden. Während dieses Schrittes wird das Erfassen der Umgebung zum Detektieren eines geometrisch passenden Parkplatzes 34₃ durchgeführt, wobei der Parkplatz 34₃ detektiert werden kann. Weiterhin wird die Eignung des Parkplatzes 34₃ eingeschätzt. Es wird somit eingeschätzt, ob der Parkplatz 34₃ die jeweiligen Anforderungen erfüllt und frei ist.
Danach, beispielsweise wenn sich das Fahrzeug 10 an der Position B befindet, umfasst das Verfahren den Schritt des Planens einer Trajektorie zum Fahren des Fahrzeugs 10 auf den Parkplatz 34₃ . Dieser Schritt ist an sich allgemein bekannt. Entsprechend wird das Fahrzeug, falls die Trajektorie geplant ist, entlang der in Schritt b) geplanten Trajektorie auf den Parkplatz 34₃ gefahren.
Zur Vermeidung von Kontakt mit einem Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs 10 umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Erfassens der Umgebung. Dies wird insbesondere durch das Vorsehen mehrerer Umgebungssensoren in dem Fahrerunterstützungssystem gestattet. In diesem Zusammenhang wird auf 5 verwiesen.
In 5 wird das Fahrzeug 10 auf der Straße 12 mit seiner Vorderseite in Linksrichtung der Straße 12 gezeigt. Das Fahrzeug 10 umfasst ein Fahrerunterstützungssystem, das mit mehreren Umgebungssensoren zur Erfassung der Umgebung ausgestattet ist.
In dieser Hinsicht werden die Bereiche 36, 38 von einem Laserscanner erfasst, der Bereich 40 wird von einer Frontkamera erfasst, der Bereich 42 wird von einer Heckkamera erfasst, die Bereiche 44, 46 werden von einem jeweiligen Laser-Retroreflektor (LRR) erfasst, die Bereiche 48, 50 werden von jeweiligen Ecken-Nahbereichsradarsensoren erfasst und die Bereiche 52, 54 können von einem jeweiligen Rundumansichtssystem erfasst werden.
Zusätzlich zu den Sensoren, die zuvor angegeben wurden, sollen MAP- oder HDMAP-Daten zur Verfügung stehen, darunter Informationen zu Verkehrszeichen, Verkehrsampeln, Straßengeometrie (Biegung), Anzahl an Spuren usw.
Somit zeigt 5, dass eine sehr ausführliche und zuverlässige Erfassung der Umgebung durchgeführt werden kann, um die Automatisierungsstufe des Verfahrens gemäß der Beschreibung zu gestatten bzw. zu verbessern. Dies beruht auf der Tatsache, dass die gesamte Umgebung des Fahrzeugs 10 von den jeweiligen Sensoren effektiv und sicher erfasst wird.
Mit erneutem Bezug auf die Verfahren gemäß der Beschreibung zeigen 2 und 3 eine detaillierte Beschreibung jeweiliger Schritte des Parkverfahrens.
2 zeigt ein Diagramm, das die Hauptschritte eines Prozesses, der zum Parken des Fahrzeugs 10 auf dem Parkplatz 34₃ verwendet werden kann, zeigt. Diese Schritte sind hauptsächlich umfasst von den Verfahrensschritten a) bis d) und beschreiben im Detail genau die folgenden Schritte: Suche nach einer passenden Lücke, Planen einer Trajektorie, Manövrieren zu einem Ziel und Bremsen bei Hindernissen während der Erfassung der Umgebung.
Die Parksysteme der Stufe 2 des Stands der Technik umfassen bereits robuste Algorithmen zur Trajektorieplanung, zum Manövrieren zu dem Ziel und zum Bremsen bei Hindernissen. Das existierende System des Stands der Technik mit redundanten Algorithmen und Sensoren, das oben gezeigt wird, kann verbessert werden, so dass das System eine Funktionalität der Stufe 3 und der Stufe 4 erreicht.
Jedoch beginnt das automatisierte Manöver bei dem existierenden System des Stands der Technik, nachdem ein Parkplatz 34₃ , auf den das Fahrzeug 10 passt, detektiert wurde. Dies bedeutet, dass der Fahrer manuell neben einen Parkplatz 34₃ fährt, das System detektiert, dass die Lücke ausreicht, und den Parkplatz 34₃ dem Fahrer anbietet. Nach der Bestätigung durch den Fahrer steuert das System aktiv das Fahrzeug 10 in Längs- und Lateralrichtung und das Fahrzeug wird zu dem Ziel, d. h. dem Parkplatz 34₃ , manövriert.
Somit kann insbesondere der Schritt a) und somit der Schritt des Detektierens eines Parkplatzes 34₃ oder anders ausgedrückt der Schritt des Suchens nach einer passenden Lücke gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert werden, wie in 3 gezeigt wird. Anders ausgedrückt besteht die größte Herausforderung für ein stark automatisiertes System darin, wie früh das System einen passenden Parkplatz 34₃ detektieren und die Steuerung des Fahrzeugs 10 übernehmen kann.
Wie in 3 gezeigt wird, kann dieser Schritt insbesondere den Schritt gemäß obiger Definition im Hinblick auf die Schritte a1) bis a3), die wie folgt in 3 definiert werden, umfassen: Erkunden bei niedriger Geschwindigkeit, welches das wichtigste Merkmal sein könnte, Suche nach einer geometrisch passenden Lücke, d. h. dem Parkplatz 34₃ , und Überprüfen, dass die Lücke passt.
Der Verfahrensschritt, der Erkunden bei niedriger Geschwindigkeit umfasst, kann in einer ersten Variante durchgeführt werden, die das Merkmal aufweisen kann, dass der Schritt von dem Fahrer aktiviert wird, wodurch beispielsweise eine Automatisierung bis zur Stufe 3 für diese Funktion gestattet wird.
Gemäß dieser Variante kann bei einer Ausführungsform die Staupilot(TJP)-Funktion bzw. die Stauunterstützung(TJA)-Funktion bei niedriger Geschwindigkeit, darunter Lückensuche, die bei Position A-B in 1 erfolgen kann, verwendet werden. Das Fahrerunterstützungssystem kann somit in einem automatisierten Modus fahren und der detektierten Spur 14, Straßenbegrenzungen folgen und alle Objekte, die auf der Spur 14 oder neben der Spur 14 vorhanden sein können, beachten.
Weiterhin kann das Fahrerunterstützungssystem in dem automatisierten Modus geradeaus fahren, wenn die TJA/TJP-Funktion nicht aktiviert werden kann. Das System beachtet alle Objekte, die auf der Spur 14 oder neben der Spur 14 vorhanden sein können, und somit alle Umgebungsobjekte. Der einfache gerade Pfad weist vorzugsweise eine beschränkte Länge, wie z. B. etwa 100 m, auf. Falls ein vordefiniertes und/oder nicht übliches Manöver erforderlich ist, kann das System die Kontrolle zurück an den Fahrer des Fahrzeugs 10 übergeben.
Das Fahrerunterstützungssystem kann sich in dem Lückensuchmodus befinden und die Geschwindigkeit auf einen vorbestimmten Wert, wie z. B. ungefähr 20 km/h, reduzieren, wenn der Fahrer den Modus aktiviert, und kann in einem vorbestimmten Abstand von maximal 1000 m mit einem beispielhaften Wert enden.
Weiterhin berücksichtigt das System, in welcher Spur 14 das Fahrzeug 10 fährt, und stellt sicher, dass die Lückensuche aktiviert werden kann. Wenn das Fahrzeug 10 nicht neben der Parkspur 32 fährt, läuft die standardmäßige TJP-Funktion weiter oder das Fahrzeug 10 kann in eine Spur 14, die sich neben einer Parkspur 32 befindet, wechseln.
Weiterhin soll der Fahrer in dem Fahrzeug 10 anwesend sein, da das Ergebnis der Lückensuche nicht gewiss ist oder, anders ausgedrückt, da es nicht sicher ist, ob das System in den nächsten Metern und somit in dem vorbestimmter Abstand einen passenden Parkplatz 34₃ finden wird. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass der Fahrer des Fahrzeugs 10 das System überwacht, was mindestens zu einem System der Stufe 3 führt.
Der Verfahrensschritt, der das Erkunden bei niedriger Geschwindigkeit umfasst, kann ferner in einer zweiten Variante durchgeführt werden, die das Merkmal aufweisen kann, dass der Schritt basierend auf Daten eines Navigationssystems und somit basierend auf einer vorbestimmten Route aktiviert wird, wodurch wiederum mindestens eine Automatisierung der Stufe 3 für diese Funktion gestattet wird.
Gemäß dieser Variante beachtet das System, wenn es eine Navigationsroute in dem Navigationssystem gibt, diesen Auftrag und reduziert die Geschwindigkeit in einem vorbestimmten Abstand, wie zuvor bei Variante 1 angegeben wurde, vor dem Zielort unter der Annahme, dass das Fahrzeug 10 neben einer Spur 32 mit geparkten Fahrzeugen fährt. Das System kann des Weiteren den Fahrer vor der Aktivierung des fortgeschrittenen Erkundungsmodus, einschließlich Lückensuche, und somit vor dem Beginn mit Schritt a) gemäß vorstehender Definition informieren.
Als eine weitere Variante kann vorgesehen sein, dass das Verfahren und somit der Schritt a) von dem Fahrer aktiviert wird und dass der Fahrer das Fahrzeug verlässt. Wenn das System einen passenden Parkplatz 34₃ empfängt oder detektiert und die Bestätigung hat, dass dieser noch verfügbar ist, wie z. B. unter Verwendung von MAP-Daten oder HDMAP-Daten oder Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation, könnte das System auch den Fahrer das Fahrzeug 10 an einem Punkt A, wie z. B. bis zu 50 m als beispielhaften Wert von dem passenden Parkplatz 34₃ verlassen lassen und das Fahrzeug 10 könnte sich selbst zu dem Parkplatz 34₃ fahren und entlang den Positionen B-C-D zu dem Ziel manövrieren.
Im Hinblick auf den Schritt des Suchens nach einem geometrisch passenden Parkplatz 34₃ kann dieser Teil im Allgemeinen entsprechend Parksystemen der Stufe 2 des Standes der Technik durchgeführt werden, da dieser Schritt nicht jener ist, der eine Interaktion mit dem Fahrer erfordert, so dass dieser Schritt ohne Weiteres als ein Verfahren mit einer Automatisierung der Stufe 3 durchgeführt werden kann. Der Hauptvorteil besteht darin, eher zu detektieren, dass das Fahrzeug 10 in den Parkplatz 34₃ passt. Dies ist unter Verwendung der zuvor beschriebenen Umgebungssensoren oder Clouddaten oder MAP-Daten, die Parkplätze 34₃ gemäß vorstehender Beschreibung umfassen, möglich.
Es kann vorgesehen sein, dass die Systeme der Stufe 3 oder der Stufe 4 in der Lage sein sollen, einen passenden Parkplatz 34₃ an einem Punkt B, wie z. B. in etwa 6-10 m bevor der Parkplatz 34₃ erreicht wird, zu detektieren und mit der Planung der Trajektorie von Punkt B zu C und D zu beginnen. Es ist jedoch noch immer nicht sinnvoll, dass der Fahrer das Fahrzeug bei Punkt B verlässt.
Im Hinblick auf den Schritt der Überprüfung, ob der Parkplatz 34₃ passend ist, erfolgt die Bestätigung, dass das Fahrzeug 10 auf einem Parkplatz 34₃ , auf den das Fahrzeug 10 passt, parken kann, gemäß vorstehender Beschreibung. Basierend auf Verkehrsschildern, Straßenbahnmarkierungen, wie z. B. Parkmöglichkeiten für Behinderte, Garageneinfahrten, Straßenkreuzungserkennung usw., entscheidet das Fahrerunterstützungssystem, ob ein potentieller Parkplatz 34₃ geeignet ist für Parken der Stufe 3 oder Parken der Stufe 4 angeboten zu werden.
Im Hinblick auf den Schritt des Planens einer Trajektorie und des Manövrierens des Fahrzeugs 10 zu dem Parkplatz 34₃ wird Folgendes angemerkt. Unter der Annahme, dass ein passender Parkplatz 34₃ bei Punkt B, wie z. B. etwa 6-10 m, bevor der Parkplatz 34₃ erreicht wird, detektiert wird, wird mit der Planung der Trajektorie von Punkt B zu C und D begonnen. Es ist noch immer nicht sinnvoll, dass der Fahrer das Fahrzeug bei Punkt B verlässt. Somit kann das System bis zu Punkt C, wo sich das Fahrzeug 10 sowieso auf das Anhalten zubewegt, bei Stufe 3 bleiben. Dies kann bereits mit Systemen des Stands der Technik erreicht werden.
Basierend auf der Analyse gemäß vorstehender Beschreibung schlägt das vorliegende Verfahren vor, dass das Parkmanöver der Stufe 4 bei Position C zur Endposition D hin beginnen kann. Von Punkt A bis Punkt B und C kann das System mindestens Stufe 3 sein.
Zusammengefasst und unter Berücksichtigung aller Varianten des vorliegenden Verfahrens hängt von den spezifischen Anforderungen ab, welcher der Parkmodi der Stufe 3 oder der Stufe 4 verwendet wird. Das vorliegende Verfahren und das vorliegende Fahrerunterstützungssystem gestatten jedoch sicher und zuverlässig, dass derartige Automatisierungsstufen bei einem Parkunterstützungsverfahren umgesetzt werden können.
Weiterhin kann das Fahrzeug, nachdem es geparkt wurde, wieder ausgeparkt werden. In diesem Zusammenhang wird auf 4 verwiesen.
In dieser Hinsicht sind die Hauptmerkmale und somit die Hauptverfahrensschritte eines Ausparkmanövers die folgenden: Planen einer Trajektorie, Manövrieren zu einem Ziel, Bremsen bei Hindernissen und Eintreten in den Verkehr.
Bei dem Ausparkmanöver, das dem Einparken des Fahrzeugs 10 ähnelt, umfassen die Parksysteme des Stands der Technik bereits robuste Algorithmen zur Trajektorieplanung, zum Manövrieren zu dem Ziel und zum Bremsen bei Hindernissen. Das existierende System des Stands der Technik kann mit redundanten Algorithmen und Sensoren verbessert werden, so dass das System eine Funktionalität der Stufe 3 und der Stufe 4 erreicht.
Der kritische Punkt besteht darin, nach dem Ausparkmanöver in den Verkehr einzutreten und nahtlos ohne Probleme von dem Ausparkschritt zu einem Stauunterstützungssystem und/oder automatisierten Folgesystem überzugehen. Dieser Übergang erfolgt dadurch, dass der Verkehr von mindestens einem oder allen der Sensoren gemäß obiger Beschreibung für das Fahrerunterstützungssystem erfasst wird. Wenn ein Fahrzeug an dem Ego-Fahrzeug 10 vorbeigefahren ist, kann das Ego-Fahrzeug ausparken und dem Fahrzeug, das an dem Ego-Fahrzeug 10 vorbeigefahren ist, folgen. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Ausparkschritt Straßenbahnmarkierungen und weitere Umgebungsobjekte, wie jene, die oben beschrieben werden, und/oder jeweilige Abbildungen, die von dem Fahrerunterstützungssystem angefertigt wurden, berücksichtigt.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeug
12: Straße
14: Spur
16: Spur
18: Spur
20: Fahrzeug
22: Fahrzeug
24: Spur
26: Spur
28: Fahrzeug
30: Mittelstreifen
32: Parkstreifen
34: Parkplatz
36: Bereich
38: Bereich
40: Bereich
42: Bereich
44: Bereich
46: Bereich
48: Bereich
50: Bereich
52: Bereich
54: Bereich
A: Position
B: Position
C: Position
D: Position

Claims

Verfahren zum Parken eines Fahrzeugs (10) auf einem Parkplatz (34₃), das die folgenden Schritte umfasst: a) Detektieren eines Parkplatzes (34₃); b) Planen einer Trajektorie zum Fahren des Fahrzeugs (10) auf den Parkplatz (34₃); c) Fahren des Fahrzeugs (10) auf den Parkplatz (34₃) entlang der in Schritt b) geplanten Trajektorie; und d) Erfassen der Umgebung, um einen Kontakt mit einem Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs (10) zu vermeiden, wobei Schritt a) die folgenden Schritte umfasst: a1) Fahren des Fahrzeugs (10) mit einer vorbestimmten und beschränkten Geschwindigkeit in einem automatisierten Modus; a2) Erfassen der Umgebung zum Detektieren eines geometrisch passenden Parkplatzes (34₃); und a3) Einschätzen der Validität des Parkplatzes (34₃).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens Schritt a) von einem Fahrerunterstützungssystem automatisiert durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt a) von einem Fahrer des Fahrzeugs (10) ausgelöst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt a) basierend auf Daten, die von einem Navigationssystem bereitgestellt werden, ausgelöst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt a) innerhalb einer vorbestimmten Fahrdistanz durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt a) unter Verwendung eines Autopilotsystems für städtische Gebiete oder eines Stauunterstützungssystems durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines von der vorbestimmten Geschwindigkeit, die für Schritt a1) gewählt wird, und der vorbestimmten Fahrdistanz, die für Schritt a1) gewählt wird, von dem Fahrer eines Fahrzeugs (10) definiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens als ein Verfahren mit einer Automatisierung der Stufe 3 oder ein Verfahren mit einer Automatisierung der Stufe 4 durchgeführt wird.
Fahrerunterstützungssystem für ein Fahrzeug (10), das mehrere verschiedene Umgebungssensoren umfasst, die zur Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs (10) ausgeführt sind, das ferner eine Steuereinheit zur Verarbeitung der von den Umgebungssensoren bereitgestellten Daten und zum Geben von Fahrbefehlen basierend auf den von den Umgebungssensoren bereitgestellten Daten umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgelegt ist.
Fahrerunterstützungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Umgebungssensoren einen Laserscanner, einen vorderen Laser-Retroreflektor-Sensor, einen hinteren Laser-Retroreflektor-Sensor, ein Ecken-Nahbereichsradar, eine Frontkamera, eine Heckkamera und ein Rundumansichtssystem umfassen.