DE102018217896A1

DE102018217896A1 - Parking area management system and parking area management method for at least two autonomous vehicles

Info

Publication number: DE102018217896A1
Application number: DE102018217896.8A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Kneißl; Hasan Esen; Adam Molin
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-10-18
Filing date: 2018-10-18
Publication date: 2020-04-23

Abstract

Es werden ein Parkbereichsmanagementsystem für zumindest zwei autonome Fahrzeuge und ein Parkbereichsmanagementverfahren vorgesehen. Bei diesem System und diesem Verfahren erfolgt ein Abspeichern von zumindest einem ersten Pfad des ersten autonomen Fahrzeugs (F1) in Bezug auf einen ersten Parkplatz (P2), einem zweiten Pfad des zweiten autonomen Fahrzeugs in Bezug auf einen zweiten Parkplatz (P6) und zumindest einem kritischen Punkt (K), in dem sich der erste Pfad und der zweite Pfad schneiden, ein Senden von dem ersten Pfad und von dem zumindest einen kritischen Punkt (K) zu dem ersten autonomen Fahrzeug (F1) und von dem zweiten Pfad und von dem zumindest einen kritischen Punkt (K) zu dem zweiten autonomen Fahrzeug (F2), ein Empfangen von positionsbezogenen Vorhersagedaten von dem ersten autonomen Fahrzeug (F1) und dem zweiten autonomen Fahrzeug (F2) in Bezug auf den kritischen Punkt (K) und ein Berechnen von Daten, durch die das Überqueren des zumindest einen kritischen Punktes (K) durch die zwei autonomen Fahrzeuge (F1, F2) mit einer vorbestimmten Ablaufplanung ermöglicht ist. Nach dem Berechnen dieser Daten sind diese Daten zu dem ersten und dem zweiten autonomen Fahrzeug (F1, F2) sendbar sind.

A parking area management system for at least two autonomous vehicles and a parking area management method are provided. In this system and this method, at least one first path of the first autonomous vehicle (F1) is stored in relation to a first parking space (P2), a second path of the second autonomous vehicle in relation to a second parking space (P6) and at least one critical point (K) at which the first path and the second path intersect, sending from the first path and from the at least one critical point (K) to the first autonomous vehicle (F1) and from the second path and from the at least one critical point (K) to the second autonomous vehicle (F2), receiving position-related prediction data from the first autonomous vehicle (F1) and the second autonomous vehicle (F2) with respect to the critical point (K) and calculating Data by which the at least one critical point (K) can be crossed by the two autonomous vehicles (F1, F2) with a predetermined schedule. After calculating this data, these data can be sent to the first and second autonomous vehicles (F1, F2).

Description

Technisches GebietTechnical field

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Parkbereichsmanagementsystem und ein Parkbereichsmanagementverfahren für zumindest zwei autonome Fahrzeuge.The present invention relates to a parking area management system and a parking area management method for at least two autonomous vehicles.

Stand der TechnikState of the art

In den letzten Jahren haben sich Komfortsystem zur vollständigen Fahrzeugführung ständig weiterentwickelt. Eines dieser Komfortsysteme ist das automatisierte Valet-Parken-System, bei dem ein Fahrzeug im Eingangsbereich (Übergabebereich) zu einem Parkplatz gefahren wird. Der Fahrer verlässt das Fahrzeug und übergibt dieses einem autonomen Parkbereichsmanagementsystem (Parking-Area-Management(PAM)-System). Das Parkbereichsmanagementsystem verfügt über eine drahtlose Schnittstelle für die Kommunikation mit dem Fahrzeug. Das autonome Fahrzeug, das sich an dem Übergabebereich befindet, verfügt ebenfalls über eine drahtlose Schnittstelle. Daher ist das Parkbereichsmanagementsystem in der Lage, dem autonomen Fahrzeug Befehle zu übermitteln. Das Parkbereichsmanagementsystem ist in der Lage, dem Fahrzeug einen bestimmten Parkplatz im Parkbereich zuzuweisen, sendet diesem autonomen Fahrzeug die Parkbefehle zu und ermöglicht dem Fahrzeug an dem angegebenen Parkplatz zu parken.In recent years, comfort systems for complete vehicle guidance have been continuously developed. One of these convenience systems is the automated valet parking system, in which a vehicle is driven to a parking space in the entrance area (transfer area). The driver leaves the vehicle and hands it over to an autonomous parking area management system (Parking Area Management (PAM) system). The parking area management system has a wireless interface for communication with the vehicle. The autonomous vehicle, which is located at the transfer area, also has a wireless interface. The parking area management system is therefore able to transmit commands to the autonomous vehicle. The parking area management system is able to assign the vehicle a specific parking space in the parking area, sends the parking commands to this autonomous vehicle and enables the vehicle to park at the specified parking space.

Beim Abholen des Fahrzeuges sendet das Parkbereichsmanagementsystem eine vom Fahrer ausgelöste Abholanforderung an das Fahrzeug und das Parkbereichsmanagementsystem unterstützt das autonome Fahrzeug beim Herausfahren und koordiniert den Weg zum Übergabebereich.When the vehicle is picked up, the parking area management system sends a pickup request triggered by the driver to the vehicle, and the parking area management system supports the autonomous vehicle when driving out and coordinates the route to the transfer area.

Bei einem derartigen Valet-Parken-System bestehen bei der Bewegung von mehreren autonomen Fahrzeugen in dem Parkbereich die Notwendigkeit einer sicheren und effizienten Koordinierung der Fahrzeuge und einer gegenseitigen Abstimmung der Trajektorien der Fahrzeuge, das heißt der orts- und zeitabhängigen Bewegungspfade der Fahrzeuge, zu dem Parkplatz hin und von dem Parkplatz weg.In such a valet parking system, when several autonomous vehicles are moving in the parking area, there is a need for a safe and efficient coordination of the vehicles and for a mutual coordination of the trajectories of the vehicles, i.e. the location and time-dependent movement paths of the vehicles to the Parking lot to and from the parking lot.

Aus der DE 10 2015 002 405 A1 ist ein Verfahren zur Verkehrskoordinierung von Fahrzeugen einer Parkumgebung bekannt, bei dem eine zentrale Recheneinheit zur räumlichen und zeitlichen Koordinierung des Verkehrs in der Parkumgebung ausgebildet ist und die Sensordaten zur Ermittlung von Verkehrslagedaten der Parkumgebung ermittelt und zu den jeweiligen Kraftfahrzeugen übertragen werden. Nachteilig bei einem derartigen Verkehrskoordinierungssystem ist die große übertragene Datenmenge.From the DE 10 2015 002 405 A1 A method for traffic coordination of vehicles in a parking environment is known, in which a central processing unit is designed for spatial and temporal coordination of the traffic in the parking environment and the sensor data for determining traffic situation data of the parking environment are determined and transmitted to the respective motor vehicles. A disadvantage of such a traffic coordination system is the large amount of data transmitted.

Bei dem Verfahren und der Vorrichtung zum Betreiben eines Parkplatzes aus der DE 10 2014 224 101 A1 wird der Verkehr von mehreren Fahrzeugen innerhalb des Parkplatzes derartig koordiniert, dass zwischen zwei Fahrzeugen ein vorgegebener Mindestabstand eingehalten wird, sodass eine Kollision von Fahrzeugen vermieden werden kann. Konkrete Maßnahmen zur Datenreduzierung und zum konkreten Ablauf von Kollisionsvermeidung werden nicht angeführt.In the method and the device for operating a parking lot from the DE 10 2014 224 101 A1 the traffic of several vehicles within the parking lot is coordinated in such a way that a predetermined minimum distance is maintained between two vehicles, so that a collision of vehicles can be avoided. Specific measures for data reduction and the specific process of collision avoidance are not mentioned.

Bei der Vorrichtung und dem Verfahren für das automatisierte Einparken von autonomen Fahrzeugen aus der US 2017/0212511 A1 koordiniert eine Steuereinrichtung die Bewegung einer Vielzahl an Fahrzeugen, die sich dann in einer Gruppe bewegen, um weiteren, ankommenden Fahrzeugen Platz zu machen oder um zu ermöglichen, dass Fahrzeuge den Parkbereich verlassen.In the device and the method for the automated parking of autonomous vehicles from the US 2017/0212511 A1 A controller coordinates the movement of a plurality of vehicles which then move in a group to make room for further arriving vehicles or to allow vehicles to leave the parking area.

Aus der DE 10 2012 021 282 A1 ist ein Verfahren zur Koordinierung des Betriebes von zwei automatisiert fahrenden Fahrzeugen bekannt, bei dem Trajektorien für jedes Fahrzeug ermittelt werden, ein Koordinierungsbedarf aus Trajektorien erkannt wird und im Falle eines Konfliktes die Trajektorie auf Grund mindestens einer Regel angepasst wird. Auch hier erfolgt ein umfangreicher Datenaustausch.From the DE 10 2012 021 282 A1 A method for coordinating the operation of two automated vehicles is known, in which trajectories are determined for each vehicle, a need for coordination is identified from trajectories and, in the event of a conflict, the trajectory is adapted on the basis of at least one rule. There is also extensive data exchange here.

Kurzfassung der ErfindungSummary of the invention

Technisches ProblemTechnical problem

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin ein Parkbereichsmanagementsystem und ein Parkbereichsmanagementverfahren für zumindest zwei autonome Fahrzeuge vorzusehen, mit denen ein hoher Durchsatz an ein- und ausparkenden Fahrzeugen möglich ist, ein sicherer Betrieb vorgenommen werden kann und das Auftreten von Konfliktsituationen vermieden wird.The object of the present invention is to provide a parking area management system and a parking area management method for at least two autonomous vehicles, with which a high throughput of vehicles entering and leaving parking spaces is possible, safe operation can be carried out and the occurrence of conflict situations is avoided.

Darüber hinaus wird bevorzugt, dass der Umfang der ausgetauschten Daten gering ist, was insbesondere aus Gründen der Datensicherheit und der Verringerung des Kommunikationsaufwandes zwischen den Fahrzeugen und der Parkbereichsmanagementsystemstruktur bevorzugt ist.In addition, it is preferred that the amount of data exchanged is small, which is preferred in particular for reasons of data security and to reduce the communication effort between the vehicles and the parking area management system structure.

Ferner soll bevorzugt der Rechenaufwand zwischen dem Fahrzeug und dem Parkbereichsmanagementsystem effizient verteilt werden. Darüber hinaus wird bevorzugt, dass Fahrzeuge in Gefahrsituationen selbstständig agieren können.Furthermore, the computing effort should preferably be efficiently distributed between the vehicle and the parking area management system. It is also preferred that vehicles can act independently in dangerous situations.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is solved by the subject matter of claims 1 and 8. Advantageous further developments are the subject of the subclaims.

Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Parkbereichsmanagementsystem für zumindest zwei autonome Fahrzeuge vorgesehen mit einer Speichereinrichtung zum Abspeichern von zumindest einem ersten Pfad des ersten autonomen Fahrzeugs in Bezug auf einen ersten Parkplatz, einem zweiten Pfad des zweiten autonomen Fahrzeugs in Bezug auf einen zweiten Parkplatz und zumindest einem kritischen Punkt, in dem sich der erste Pfad und der zweite Pfad schneiden, einer Sendeeinrichtung zum Senden von dem ersten Pfad und von dem zumindest einen kritischen Punkt zu dem ersten autonomen Fahrzeug und von dem zweiten Pfad und von dem zumindest einen kritischen Punkt zu dem zweiten autonomen Fahrzeug, einer Empfangseinrichtung zum Empfangen von positionsbezogenen Vorhersagedaten von dem ersten autonomen Fahrzeug und dem zweiten autonomen Fahrzeug in Bezug auf den kritischen Punkt und einer Koordinierungseinrichtung, durch die nach dem Empfangen der positionsbezogenen Vorhersagedaten von dem ersten und dem zweiten autonomen Fahrzeug in Bezug auf den kritischen Punkt Daten berechenbar sind, durch die das Überqueren des zumindest einen kritischen Punktes durch die zwei autonomen Fahrzeuge mit einer vorbestimmten Ablaufplanung ermöglicht ist, wobei die Sendeeinrichtung derart konfiguriert ist, dass durch diese nach dem Berechnen der Daten, durch die das Überqueren des zumindest einen kritischen Punktes durch die zwei autonomen Fahrzeuge mit einer vorbestimmten Ablaufplanung ermöglicht ist, durch die Koordinierungseinrichtung, diese Daten zu dem ersten und dem zweiten autonomen Fahrzeug sendbar sind. Durch das Übermitteln von positionsbezogenen Vorhersagendaten in Bezug auf den kritischen Punkt werden nur die für den kritischen Punkt relevanten Daten zwischen Fahrzeug und Parkbereichsmanagementsystem geteilt, sodass ein geringer Datendurchsatz möglich ist. Darüber hinaus wird durch die Verarbeitung der Vorhersagedaten durch das Parkbereichsmanagementsystem und die Übermittlung von Daten, mit denen das Überqueren des kritischen Punktes mit einer vorbestimmten Ablaufplanung ermöglicht ist, ein schnelles Reagieren mit hoher Sicherheit bei der Koordinierung zwischen den Fahrzeugen möglich. According to a first aspect of the present invention, a parking area management system for at least two autonomous vehicles is provided with a storage device for storing at least a first path of the first autonomous vehicle in relation to a first parking space, a second path of the second autonomous vehicle in relation to a second parking space and at least one critical point at which the first path and the second path intersect, a transmission device for transmitting from the first path and from the at least one critical point to the first autonomous vehicle and from the second path and from the at least one critical point to the second autonomous vehicle, a receiving device for receiving position-related prediction data from the first autonomous vehicle and the second autonomous vehicle with respect to the critical point, and a coordination device by which after receiving the position-related prediction data n from the first and the second autonomous vehicle with respect to the critical point, data can be calculated, by means of which the at least one critical point can be crossed by the two autonomous vehicles with a predetermined schedule, the transmission device being configured such that this after the data has been calculated by the coordination device to enable the at least one critical point to be crossed by the two autonomous vehicles with a predetermined schedule, this data can be sent to the first and second autonomous vehicles. By transmitting position-related prediction data relating to the critical point, only the data relevant to the critical point is shared between the vehicle and the parking area management system, so that a low data throughput is possible. In addition, the processing of the prediction data by the parking area management system and the transmission of data with which the crossing of the critical point is made possible with a predetermined schedule, enables a quick reaction with a high degree of certainty in the coordination between the vehicles.

Bei einem Parkbereichsmanagementsystem entsprechend dem zweiten Aspekt, der den ersten Aspekt weiterbildet, weisen die positionsbezogenen Vorhersagedaten von dem autonomen Fahrzeug in Bezug auf den kritischen Punkt die Position des autonomen Fahrzeugs auf einer Trajektorie oder den Abstand des autonomen Fahrzeugs zu dem zumindest einen kritischen Punkt auf. Bei der Übertragung von Abstandsdaten zu dem zumindest einem kritischen Punkt ist sichergestellt, dass nur ein geringer Datenumfang übertragen wird, was eine hohe Kommunikationseffizienz ermöglicht. In dem Fall, in dem die Position des autonomen Fahrzeugs auf einer Trajektorie Teil der positionsbezogenen Vorhersagedaten zum Parkbereichsmanagementsystem ist, ist es für das Parkbereichsmanagementsystem möglich, weitere orts- und zeitabhängige Faktoren bei der Berechnung der Daten zu berücksichtigen, durch die das Überqueren des zumindest einen kritischen Punktes durch die zwei autonomen Fahrzeuge mit einer vorbestimmten Ablaufplanung ermöglicht ist.In a parking area management system according to the second aspect, which develops the first aspect, the position-related prediction data from the autonomous vehicle with respect to the critical point have the position of the autonomous vehicle on a trajectory or the distance of the autonomous vehicle from the at least one critical point. When transmitting distance data to the at least one critical point, it is ensured that only a small amount of data is transmitted, which enables high communication efficiency. In the case in which the position of the autonomous vehicle on a trajectory is part of the position-related prediction data relating to the parking area management system, it is possible for the parking area management system to take further location and time-dependent factors into account when calculating the data, by which the crossing of the at least one critical point is made possible by the two autonomous vehicles with a predetermined schedule.

Bei einem Parkbereichsmanagementsystem entsprechend dem dritten Aspekt, der den ersten oder zweiten Aspekt weiterbildet, ist die Sendeeinrichtung derart konfiguriert, dass durch diese zusätzlich zu dem ersten und zweiten Pfad und zu dem zumindest einen kritischen Punkt zumindest eine umgebungsbedingte Geschwindigkeitsbeschränkung und/oder eine Referenzgeschwindigkeit zu den autonomen Fahrzeugen sendbar ist. Die Datenübermittlung vom Parkbereichsmanagementsystem zum autonomen Fahrzeug, die eine effiziente Trajektorienberechnung durch das Fahrzeug ermöglicht, wird bevorzugt. Genauer gesagt ermöglichen umgebungsbedingte Geschwindigkeitsbeschränkungen und/oder eine Referenzgeschwindigkeit, die das Parkbereichsmanagementsystem in Bezug auf den übermittelten ersten oder zweiten Pfad zu dem ersten oder zweiten autonomen Fahrzeug übermittelt, dass baulichen Randbedingungen im Parkbereichsmanagementsystem durch die Trajektorie Rechnung getragen wird.In a parking area management system according to the third aspect, which further develops the first or second aspect, the transmitting device is configured such that, in addition to the first and second path and to the at least one critical point, this means that at least one environmental speed limit and / or a reference speed is used autonomous vehicles is broadcast. The data transmission from the parking area management system to the autonomous vehicle, which enables an efficient trajectory calculation by the vehicle, is preferred. More specifically, environmental speed restrictions and / or a reference speed that the parking area management system transmits in relation to the transmitted first or second path to the first or second autonomous vehicle allow structural boundary conditions in the parking area management system to be taken into account by the trajectory.

Bei einem Parkbereichsmanagementsystem entsprechend dem vierten Aspekt, der zumindest einen der vorhergehen Aspekte weiterbildet, empfängt die Empfangseinrichtung neben den positionsbezogenen Vorhersagedaten von dem ersten autonomen Fahrzeug und dem zweiten autonomen Fahrzeug in Bezug auf den kritischen Punkt Trajektoriendaten des ersten autonomen Fahrzeug in Bezug auf den ersten Pfad und Trajektoriendaten des zweiten autonomen Fahrzeug in Bezug auf den zweiten Pfad. Die Ermittlung von zumindest einem Teil der Trajektoriendaten des ersten autonome Fahrzeugs in Bezug auf den ersten Pfad und des zweiten autonomen Fahrzeugs in Bezug auf den zweiten Pfad ermöglicht eines detaillierte Vorhersagesteuerung in Bezug auf das Fahrverhalten des ersten und zweiten autonomen Fahrzeugs bezüglich des kritischen Punktes.In a parking area management system according to the fourth aspect, which develops at least one of the preceding aspects, the receiving device receives, in addition to the position-related prediction data from the first autonomous vehicle and the second autonomous vehicle with respect to the critical point, trajectory data of the first autonomous vehicle with respect to the first path and trajectory data of the second autonomous vehicle with respect to the second path. The determination of at least part of the trajectory data of the first autonomous vehicle in relation to the first path and the second autonomous vehicle in relation to the second path enables detailed prediction control in relation to the driving behavior of the first and second autonomous vehicles with regard to the critical point.

Bei einem Parkbereichsmanagementsystem entsprechend dem fünften Aspekt, der zumindest einen der vorhergehen Aspekte weiterbildet, ermöglicht die vorbestimmte Ablaufplanung, dass die zumindest zwei autonomen Fahrzeuge den zumindest einen kritischen Punkt erst nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Minimalzeit überqueren oder diese beim Überqueren des zumindest einen kritischen Punktes einen vorbestimmten Minimalabstand zueinander nicht unterschreiten. Durch die vorbestimmte Minimalzeit oder den vorbestimmten Minimalabstand zwischen den Fahrzeugen können entsprechende Sicherheitsüberlegungen für den Betrieb des Parkbereichsmanagementsystems Rechnung getragen werden.In a parking area management system according to the fifth aspect, which develops at least one of the preceding aspects, the predetermined sequence planning enables the at least two autonomous vehicles to cross the at least one critical point only after a predetermined minimum time has elapsed, or one when crossing the at least one critical point Do not fall below the predetermined minimum distance from each other. By the predetermined minimum time or the predetermined minimum distance Corresponding safety considerations for the operation of the parking area management system can be taken into account between the vehicles.

Bei einem Parkbereichsmanagementsystem entsprechend dem sechsten Aspekt, der zumindest einen der vorhergehen Aspekte weiterbildet, ist durch die vorbestimmte Ablaufplanung eine Priorisierung desjenigen Fahrzeuges ermöglicht, das sich bereits eine längere Zeit im Parkbereichsmanagementsystem befindet und/oder das den Pfad in der Richtung zu dem Parkplatz hin oder, alternativ dazu, von diesem weg befährt, oder eine Berücksichtigung der Fahrzeugklasse erfolgt. Hiermit ist es möglich, dass trotz der geringen Datenmenge aufgrund der positionsbezogenen Vorhersagedaten in Bezug auf den kritischen Punkt, die zum Parkbereichsmanagementsystem übertragen werden, globalen Anforderungen im Parkbereichsmanagementsystem Rechnung getragen wird, sodass Fahrzeuge, die sich eine längere Zeit im Parkbereichsmanagementsystem befinden, beispielsweise eher aus dem Parkbereichsmanagementsystem geführt werden oder dass eine Priorisierung für einparkende Fahrzeuge bzw. ausparkende Fahrzeuge im Parkbereichsmanagementsystem erfolgt oder eine Priorisierung bestimmter Fahrzeugklassen erfolgt.In a parking area management system according to the sixth aspect, which develops at least one of the preceding aspects, the predetermined sequence planning enables prioritization of the vehicle that has been in the parking area management system for a long time and / or that has the path in the direction of the parking lot or , alternatively, driven away from this, or the vehicle class is taken into account. This makes it possible that despite the small amount of data due to the position-related prediction data with regard to the critical point that is transmitted to the parking area management system, global requirements in the parking area management system are taken into account, so that vehicles that are in the parking area management system for a longer time tend to run out the parking area management system or that a prioritization for parked vehicles or vehicles leaving the parking area management system takes place or that certain vehicle classes are prioritized.

Bei einem Parkbereichsmanagementsystem entsprechend dem siebenten Aspekt, der zumindest einen der vorhergehen Aspekte weiterbildet, erfolgt das Abspeichern des jeweiligen Pfades des jeweiligen autonomen Fahrzeugs in der Speichereinrichtung in Bezug auf den Parkplatz in Abhängigkeit davon, dass der Pfad zwischen dem Übergabebereich des Fahrzeugs zum Parkbereichsmanagementsystem und Parkplatz kurz ist, dass die Größe des Parkplatzes zur Größe des Fahrzeugs passt oder dass die Pfadlänge bei beabsichtigter längeres Parkzeit des autonomen Fahrzeugs länger ist. Die Pfadbestimmung im Parkbereichsmanagementsystem und das nachfolgende Abspeichern können somit für einen effizienten Betrieb des Parkbereichsmanagementsystems optimiert sein. Bei einem kurzen Pfad zwischen Übergabebereich des Fahrzeuges und Parkplatz können bei einer geringen Nutzung des Parkbereichs Fahrzeuge immer mit kurzen Wegen abgestellt werden. Bei einer Abstimmung zwischen Größe des Parkplatzes und Größe des Fahrzeuges kann zum Beispiel der Normalfall von kleinen Parkplätzen im Parkbereichsmanagementsystem vorgesehen werden und erst ab dem Überschreiten bestimmter Ausmaße für das einzuparkende Fahrzeug kann ein Berücksichtigen besonders großer Parkplätze erfolgen. In vorausschauender Weise kann bei längerem Parken ein hinterer Parkplatz bevorzugt werden, sodass kurzzeitiger parkenden Fahrzeugen ein Parkplatz mit geringerer Entfernung zur Verfügung steht und auf diese Weise das Parkbereichsmanagementsystem effizient gestaltet werden kann.In the case of a parking area management system according to the seventh aspect, which develops at least one of the preceding aspects, the respective path of the respective autonomous vehicle is stored in the storage device with respect to the parking space depending on the fact that the path between the transfer area of the vehicle to the parking area management system and parking space in short, the size of the parking lot matches the size of the vehicle or that the path length is longer if the autonomous vehicle is intended to park longer. The path determination in the parking area management system and the subsequent storage can thus be optimized for efficient operation of the parking area management system. With a short path between the transfer area of the vehicle and the parking lot, vehicles with a low use of the parking area can always be parked with short distances. If the size of the parking space and the size of the vehicle are coordinated, the normal case of small parking spaces can be provided in the parking area management system, for example, and particularly large parking spaces can only be taken into account when certain dimensions for the vehicle to be parked are exceeded. In the case of long-term parking, a rear parking space can be preferred, so that short-term parking vehicles have a parking space with a shorter distance, and the parking area management system can be designed efficiently in this way.

Entsprechend einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Parkbereichsmanagementverfahren für zumindest zwei autonome Fahrzeuge mit den Schritten vorgesehen: Abspeichern von zumindest einem ersten Pfad des ersten autonomen Fahrzeugs in Bezug auf einen ersten Parkplatz, einem zweiten Pfad des zweiten autonomen Fahrzeugs in Bezug auf einen zweiten Parkplatz und zumindest einem kritischen Punkt, in dem sich der erste Pfad und der zweite Pfad schneiden, Senden von dem ersten Pfad und von dem zumindest einen kritischen Punkt zu dem ersten autonomen Fahrzeug und von dem zweiten Pfad und von dem zumindest einen kritischen Punkt zu dem zweiten autonomen Fahrzeug, Empfangen von positionsbezogenen Vorhersagedaten von dem ersten autonomen Fahrzeug und dem zweiten autonomen Fahrzeug in Bezug auf den kritischen Punkt und nach dem Empfangen der positionsbezogenen Vorhersagedaten von dem ersten und dem zweiten autonomen Fahrzeug in Bezug auf den kritischen Punkt Berechnen von Daten, durch die das Überqueren des zumindest einen kritischen Punktes durch die zwei autonomen Fahrzeuge mit einer vorbestimmten Ablaufplanung ermöglicht ist, und Senden von diesen Daten zu dem ersten und dem zweiten autonomen Fahrzeug.According to an eighth aspect of the present invention, a parking area management method is provided for at least two autonomous vehicles, comprising the steps of: storing at least a first path of the first autonomous vehicle in relation to a first parking space, a second path of the second autonomous vehicle in relation to a second parking space and at least one critical point where the first path and the second path intersect, sending from the first path and from the at least one critical point to the first autonomous vehicle and from the second path and from the at least one critical point to the second autonomous vehicle, receiving positional prediction data from the first autonomous vehicle and the second autonomous vehicle related to the critical point and after receiving the positional prediction data from the first and second autonomous vehicle related to the critical point, computing data which enables the at least one critical point to be crossed by the two autonomous vehicles with a predetermined schedule, and sends this data to the first and the second autonomous vehicle.

Bei einem Parkbereichsmanagementverfahren entsprechend dem neunten Aspekt, der den achten Aspekte weiterbildet, weisen die positionsbezogenen Vorhersagedaten von dem autonomen Fahrzeug in Bezug auf den kritischen Punkt die Position des autonomen Fahrzeugs auf einer Trajektorie oder den Abstand des autonomen Fahrzeugs zu dem zumindest einen kritischen Punkt auf.In a parking area management method according to the ninth aspect, which further develops the eighth aspects, the position-related prediction data from the autonomous vehicle with respect to the critical point have the position of the autonomous vehicle on a trajectory or the distance of the autonomous vehicle from the at least one critical point.

Bei einem Parkbereichsmanagementverfahren entsprechend dem zehnten Aspekt, der den achten oder neunten Aspekte weiterbildet, ist in dem Schritt des Sendens zusätzlich zu dem ersten und zweiten Pfad und zu dem zumindest einen kritischen Punkt zumindest eine umgebungsbedingte Geschwindigkeitsbeschränkung und/oder eine Referenzgeschwindigkeit zu den autonomen Fahrzeugen sendbar.In the case of a parking area management method according to the tenth aspect, which further develops the eighth or ninth aspects, in the transmission step, in addition to the first and second path and the at least one critical point, at least one environmental speed limit and / or a reference speed can be sent to the autonomous vehicles .

Durch die Parkbereichsmanagementverfahren entsprechend dem achten bis zehnten Aspekt können vergleichbare Vorteile wir beim Parkbereichsmanagementsystem entsprechend dem ersten bis dritten Aspekt erhalten werden.The parking area management procedures in accordance with the eighth to tenth aspects can give comparable advantages to those in the parking area management system in accordance with the first to third aspects.

FigurenlisteFigure list

Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen und die entsprechende detaillierte Beschreibung wird die vorliegende Erfindung detaillierter im Zusammenhang mit weiteren Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen beschrieben.

1 stellt einen Parkbereich mit einem Parkbereichsmanagementsystem und zwei autonome Fahrzeuge entsprechend einem Ausführungsbeispiel dar.
2 stellt den Aufbau des Parkbereichsmanagementsystems und ein Fahrzeug mit Steuereinrichtung dar.
3 stellt einen Ablauf in einem Parkbereichsmanagementsystem entsprechend dem Ausführungsbeispiel dar, wobei ein erstes Fahrzeug eingeparkt und ein zweites Fahrzeug ausgeparkt werden soll.

With reference to the accompanying drawings and the corresponding detailed description, the present invention Described in more detail in connection with other tasks, features and advantages.

1 represents a parking area with a parking area management system and two autonomous vehicles according to an embodiment.
2nd represents the structure of the parking area management system and a vehicle with control device.
3rd shows a process in a parking area management system according to the exemplary embodiment, wherein a first vehicle is to be parked and a second vehicle is to be parked out.

Die 4a bis 4d stellen den chronologischen Ablauf beim Überqueren eines kritischen Punktes durch vier Fahrzeuge F1 bis F4 dar.The 4a to 4d represent the chronological sequence of four vehicles crossing a critical point F1 to F4 represents.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Nachfolgend werden ein Parkbereichsmanagementsystem und ein Parkbereichsmanagementverfahren für zumindest zwei autonome Fahrzeuge mit Abwandlungen beschrieben.A parking area management system and a parking area management method for at least two autonomous vehicles with modifications are described below.

In 1 ist ein Parkbereich 10 mit einem Parkbereichsmanagementsystem 20 und einem ersten autonomen Fahrzeug F1 und einem zweiten autonomen Fahrzeug F2 gezeigt.In 1 is a parking area 10th with a parking area management system 20th and a first autonomous vehicle F1 and a second autonomous vehicle F2 shown.

Der Parkbereich 10 ist beispielhaft mit einem Übergabebereich Ub und einem neben diesem angeordneten Abholbereich Ab wiedergegeben. Das Fahrzeug F1 befindet sich hinter einer Schranke S im Übergabebereich Ub. Zu beiden Seiten von Übergabebereich und Abholbereich erstrecken sich gegenüberliegend Parkplätze P1 bis P3 und P4 bis P6.The parking area 10th is an example with a transfer area Ub and a pick-up area located next to it From reproduced. The vehicle F1 is behind a barrier S in the transfer area Ub . Parking spaces are located opposite on both sides of the transfer area and pick-up area P1 to P3 and P4 to P6 .

Das autonome Fahrzeug F1 soll in diesem Beispiel auf einem Parkplatz P2 geparkt werden, der sich auf der entgegengesetzten Seite in Bezug auf den Übergabebereich Ub befindet. Das zweite autonome Fahrzeug, das sich auf dem Parkplatz P6 eingeparkt befindet, soll zum Abholbereich Ab gebracht werden. Da sich die Parkplätze P4 bis P6 auf der entgegengesetzten Seite zu den Parkplätzen P1 bis P3 befinden, schneidet sich ein Pfad 1, den das erste autonome Fahrzeug F1 vom Übergabebereich Ub zum Parkplatz P2 zurücklegen soll, mit dem Pfad 2, den das zweite autonome Fahrzeug F2 vom Parkplatz P6 zum Abholbereich Ab zurücklegen soll, an einem kritischen Punkt K. Wenn Pfad 1 und Pfad 2 nacheinander abgefahren werden, ergibt sich kein Problem, jedoch bei einer gleichzeitigen Bewegung von dem ersten autonomen Fahrzeug F1 und dem zweiten autonomen Fahrzeug F2 ist eine Koordinierung zwischen den Fahrzeugbewegungen notwendig. Diese wird durch das Parkbereichsmanagementsystem 20 vorgenommen. Sowohl das erste autonome Fahrzeug F1, das zweite autonome Fahrzeug F2 als aus auch das Parkbereichsmanagementsystem 20 sind in der Lage, durch eine drahtlose Schnittstelle miteinander zu kommunizieren. Diese Kommunikation kann zum Beispiel über WLAN und/oder ein Mobilfunknetz oder über ein anderes geeignetes Übertragungsprotokoll erfolgen.The autonomous vehicle F1 in this example is supposed to be in a parking lot P2 be parked on the opposite side in relation to the transfer area Ub located. The second autonomous vehicle that is in the parking lot P6 parked, should go to the pick-up area From to be brought. Because the parking lots P4 to P6 on the opposite side to the parking lots P1 to P3 a path intersects 1 the first autonomous vehicle F1 from the transfer area Ub to the parking P2 should cover with the path 2nd the second autonomous vehicle F2 from the parking lot P6 to the pick-up area From should travel at a critical point K . If path 1 and path 2nd are driven in succession, there is no problem, but with a simultaneous movement of the first autonomous vehicle F1 and the second autonomous vehicle F2 coordination between vehicle movements is necessary. This is through the parking area management system 20th performed. Both the first autonomous vehicle F1 , the second autonomous vehicle F2 as well as the parking area management system 20th are able to communicate with each other through a wireless interface. This communication can take place, for example, via WLAN and / or a mobile radio network or via another suitable transmission protocol.

2 zeigt den Aufbau des Parkbereichsmanagementsystems 20 und den generellen Ablauf für die Steuerung in dem ersten autonomen Fahrzeug F1 beispielhaft. 2nd shows the structure of the parking area management system 20th and the general process for the control in the first autonomous vehicle F1 exemplary.

Das Parkbereichsmanagementsystem 20 weist einen Speicher 22, einen Sender 24, einen Empfänger 26 und eine Koordinierungseinrichtung 28, die Teil einer zentralen Verarbeitungseinheit ist, auf. Der Speicher 22 ist in einer solchen Weise eingerichtet, dass in diesem zumindest die Informationen über die autonomen Fahrzeuge, die sich momentan im Parkbereich 10 befinden, vorhanden sind. Vorzugsweise ist in dem Speicher 22 ein statisches Verzeichnis des Parkbereiches 10, ein Verzeichnis über die verfügbaren und besetzen Parkplätze in jedem Moment und die Information über die Anzahl der Fahrzeuge zu einem bestimmte Zeitpunkt im Parkbereich 10 gespeichert. Der Sender 24 hat die Funktion, Vorhersagedaten für den Pfad und den kritischen Punkt zwischen dem Parkbereichsmanagementsystem 20 und dem autonomen Fahrzeugen F1 und F2 zu übertragen. Der Empfänger 26 hat die Funktion, Vorhersagedaten, die von den ersten und zweiten autonomen Fahrzeugen F1 und F2 ausgesandt werden, im Parkbereichsmanagementsystem zu empfangen und zur Weiterverarbeitung der Koordinierungseinrichtung 28 zuzuführen. Ausgangsdaten von der Koordinierungseinrichtung 28 können dann wieder über den Sender 24 zu den autonome Fahrzeugen F1 und F2 übertragen werden.The parking area management system 20th has a memory 22 , a transmitter 24th , a recipient 26 and a coordinator 28 , which is part of a central processing unit. The memory 22 is set up in such a way that in this at least the information about the autonomous vehicles that are currently in the parking area 10th are present. Preferably is in the store 22 a static directory of the parking area 10th , a directory of the available and occupied parking spaces at any moment and information about the number of vehicles in the parking area at a specific time 10th saved. The transmitter 24th has the function of predicting path and critical point between the parking area management system 20th and autonomous vehicles F1 and F2 transferred to. Recipient 26 has the function of predicting data from the first and second autonomous vehicles F1 and F2 be sent, received in the parking area management system and for further processing of the coordination device 28 feed. Output data from the coordinator 28 can then again via the transmitter 24th to the autonomous vehicles F1 and F2 be transmitted.

In der Steuereinrichtung der autonomen Fahrzeuge, wobei beispielhaft das erste autonome Fahrzeug F1 in 2 gezeigt ist, wird die Verarbeitung von Daten, die von dem Parkbereichsmanagementsystem 20 übertragen wurden und zu diesem weitergeleitet werden, abgearbeitet. Durch das autonome Fahrzeug F1 werden Vorhersagedaten für den Pfad und den kritischen Punkt K für das erste autonome Fahrzeug F1 empfangen und mit diesen Ausgangsdaten das Problem der modellprädiktiven Regelung in Schritt S2 formuliert sowie dann dieses Problem in Schritt S3 in ein Problem der quadratischen Optimierung umgewandelt. Im anschließenden Schritt S4 erfolgt das Lösen des Problems der quadratischen Optimierung, sodass im Fahrzeug eine Trajektorie vorhanden ist, entlang der sich das Fahrzeug F1 in 1 entlang des Pfades 1 bewegen soll. Mit diesen Trajektoriendaten und den in Schritt S1 empfangenen Informationen über den kritischen Punkt K; werden die Position des Fahrzeuges in Bezug auf den kritischen Punkt K in 1 oder der Abstand des Fahrzeuges F1 in Bezug auf den kritischen Punkt K vorhergesagt und dem Parkbereichsmanagementsystem 20 zugeleitet.In the control device of the autonomous vehicles, the first autonomous vehicle being an example F1 in 2nd shown is the processing of data by the parking area management system 20th transferred and forwarded to this, processed. Through the autonomous vehicle F1 become prediction data for the path and the critical point K for the first autonomous vehicle F1 received and with this output data the problem of model predictive control in step S2 formulated and then this problem in step S3 converted into a problem of quadratic optimization. In the subsequent step S4 the problem of quadratic optimization is solved, so that a trajectory is present in the vehicle, along which the vehicle is located F1 in 1 along the path 1 should move. With this trajectory data and in step S1 received information about the critical Point K ; are the position of the vehicle in relation to the critical point K in 1 or the distance of the vehicle F1 in terms of the critical point K predicted and the parking area management system 20th forwarded.

Es wird bevorzugt, wenn in Schritt S1 neben den Vorhersagedaten für den Pfad und den kritische Punkt ebenfalls Informationen entweder für eine umgebungsbedingte Geschwindigkeitsbeschränkung oder eine Referenzgeschwindigkeit zu dem autonomen Fahrzeug übersandt wird. Auf diese Weise kann mit genauen Kenntnissen von Einzelheiten des Parkbereichs im autonomen Fahrzeug die Trajektorie auf der Grundlage des Pfades berechnet werden. Das Fahrzeug F1 ist so eingerichtet, dass dieses sich nach dem Berechnen der Trajektorie auf der Grundlage von den Daten zu dem Pfad und dem kritischen Punkt autonom entlang der Trajektorie bewegen kann und dieses bei einer Trajektorienneuberechnung zwischenzeitlich erhaltene Informationen von Parkbereichsmanagementsystem 20 aufnehmen und verarbeiten kann.It is preferred if in step S1 In addition to the prediction data for the path and the critical point, information is also sent to the autonomous vehicle for either an environmental speed limit or a reference speed. In this way, the trajectory can be calculated on the basis of the path with precise knowledge of details of the parking area in the autonomous vehicle. The vehicle F1 is set up in such a way that it can move autonomously along the trajectory after the calculation of the trajectory on the basis of the data for the path and the critical point, and this information obtained in the meantime in a trajectory recalculation from parking area management system 20th can record and process.

Nachfolgend wird ein Parkbereichsmanagementverfahren zum Einparken des Fahrzeuges F1 vom Übergabebereich Ub zum Parkplatz P2 und zum Abholen des Fahrzeuges F2 vom Parkplatz P6 am Abholbereich Ab in 1 unter Bezugnahme auf 3 erläutert.Below is a parking area management procedure for parking the vehicle F1 from the transfer area Ub to the parking P2 and to pick up the vehicle F2 from the parking lot P6 at the pick-up area From in 1 with reference to 3rd explained.

In Schritt S10 befindet sich das Fahrzeug F1 im Übergabebereich Ub und sendet in Schritt S20 einen Parkbefehl zum Parkbereichsmanagementsystem 20. Das Parkbereichsmanagementsystem 20 berechnet in Schritt S30 den Pfad und weist dem Fahrzeug F1 den Parkplatz P2 zu.In step S10 is the vehicle F1 in the transfer area Ub and sends in step S20 a parking command to the parking area management system 20th . The parking area management system 20th calculated in step S30 the path and points the vehicle F1 the parking lot P2 to.

Im vorliegenden Beispiel wird davon ausgegangen, dass gleichzeitig sich das Fahrzeug F2 am Parkplatz P6 befindet, was durch Schritt S40 wiedergegeben ist, und dieses in Schritt S50 einen Abholbefehl zum Parkbereichsmanagementsystem 20 sendet. Das Parkbereichsmanagementsystem 20 berechnet in Schritt S60 den Pfad 2 zum Abholbereich Ab. Da aufgrund der Schritte S30 und S60 das Parkbereichsmanagementsystem 20 nun Kenntnis von allen Pfaden, das heißt dem Pfad 1 und dem Pfad 2 hat, können die kritischen Punkte, in diesem Fall der kritische Punkt K in 1, wo sich die Pfade schneiden, berechnet werden. Dieses erfolgt in Schritt S70. Die Daten zum Pfad 1 und 2, die in den Schritten S30 und S60 berechnet werden, werden in Schritt S90 zu dem jeweiligen Fahrzeug übersendet und in Schritt S100 im Fahrzeug aus diesen Daten die Trajektorie berechnet. Das Parkbereichsmanagementsystem 20 nimmt im Schritt S101 die Trajektorie von allen Fahrzeugen auf und koordiniert in Schritt S102 die Ablaufplanung der Fahrzeuge an den kritischen Punkten und definiert Abstandsbeschränkungen. Hierzu werden die in Schritt S70 berechneten kritischen Punkte aufgenommen. Anschließend sendet das Parkbereichsmanagementsystem 20 die kritischen Punkte und die Abstandbeschränkungen in Schritt S103 an das Fahrzeug, das dann in Schritt S100 wiederum mit diesen Daten die Trajektorie berechnet.In the present example it is assumed that the vehicle is moving at the same time F2 At the parking lot P6 located what by step S40 is reproduced, and this in step S50 a pickup command to the parking area management system 20th sends. The parking area management system 20th calculated in step S60 the path 2nd to the pick-up area From . Because of the steps S30 and S60 the parking area management system 20th now knowledge of all paths, that is, the path 1 and the path 2nd the critical points, in this case the critical point K in 1 where the paths intersect. This is done in step S70 . The path data 1 and 2nd that in the steps S30 and S60 will be calculated in step S90 sent to the respective vehicle and in step S100 the trajectory is calculated in the vehicle from this data. The parking area management system 20th takes in step S101 the trajectory of all vehicles and coordinates in step S102 the scheduling of the vehicles at critical points and defines distance restrictions. To do this, use the step S70 calculated critical points. The parking area management system then sends 20th the critical points and distance constraints in step S103 to the vehicle, which then in step S100 again the trajectory is calculated with this data.

Neben den kritischen Punkten und den Abstandbeschränkungen kann das Parkbereichsmanagementsystem 20 in Schritt S103 auch umgebungsbedingte Geschwindigkeitseinschränkungen, wie zum Beispiel verringerte Geschwindigkeit an engen Passagen übertragen werden. Mit den Daten zu dem Pfad und der Referenzgeschwindigkeit ist in Schritt S100 die Berechnung der optimalen Trajektorie, d.h. der optimalen zeitbasierten Bewegung auf dem Pfad, möglich. Somit kann vorhergesagt werden, innerhalb von welchem Abstand sich auf einen kritischen Punkt zubewegt wird. Mit der Ablaufplanung des Parkbereichsmanagementsystems 20 in Schritt S102 ist es möglich, ein optimiertes Feedback zu dem Fahrzeugen F1 und F2 zu liefern, mit dem ein sicheres Überqueren der kritischen Punkte möglich ist und der Fahrzeugfluss optimiert ist. Der zusätzliche Input von Schritt S103 vom Parkbereichsmanagementsystem 20 zum Fahrzeug wird im Fahrzeug berücksichtigt, während gleichzeitig lokalen dynamischen Umgebungsänderungen Rechnung getragen wird, wie zum Beispiel dem Gelangen von Fußgängern in die Nähe des Pfades der Fahrzeuge. Die Schritte S100 bis S103 werden iterativ wiederholt, bis sich das Fahrzeug F1 am Parkplatz P2 befindet und sich das Fahrzeug P2 am Abholbereich Ab am Ende des Pfades 2 befindet.In addition to the critical points and the distance restrictions, the parking area management system 20th in step S103 speed restrictions related to the environment, such as reduced speed at narrow passages, are also transmitted. With the data on the path and the reference speed is in step S100 the calculation of the optimal trajectory, ie the optimal time-based movement on the path, is possible. It can thus be predicted the distance within which a critical point will be moved. With the scheduling of the parking area management system 20th in step S102 it is possible to get optimized feedback on the vehicles F1 and F2 to deliver, with which a safe crossing of the critical points is possible and the vehicle flow is optimized. The additional input from step S103 from the parking area management system 20th about the vehicle is taken into account in the vehicle, while at the same time taking into account local dynamic changes in the environment, such as the way pedestrians get close to the path of the vehicles. The steps S100 to S103 are repeated iteratively until the vehicle F1 At the parking lot P2 and the vehicle P2 at the pick-up area From at the end of the path 2nd located.

In dem Fall, in dem in Schritt S90 ein aktualisierter Pfad zum Fahrzeug geschickt wird, kann im Parkbereichsmanagementsystem 20 in Schritt S80 ein mögliches Pfadupdate ebenfalls weitergeleitet werden, sodass in Schritt S70 das Berechnen der kritischen Punkte aufgrund des aktualisierten Pfades erfolgt.In the case where in step S90 An updated path to the vehicle can be sent in the parking area management system 20th in step S80 a possible path update will also be forwarded so that in step S70 the critical points are calculated based on the updated path.

Im Ergebnis wird durch den Ablauf in 3 eine Koordinierung zwischen der Bewegung des Fahrzeuges F1 entlang des Pfades 1 und des Fahrzeuges F2 entlang des Pfades 2 vorgenommen. Die Aufteilung der Berechnungen zwischen Parkbereichsmanagementsystem und den Fahrzeugen F1 und F2 erfolgt interaktiv.As a result, the sequence in 3rd a coordination between the movement of the vehicle F1 along the path 1 and the vehicle F2 along the path 2nd performed. The division of the calculations between the parking area management system and the vehicles F1 and F2 is done interactively.

Nachfolgend werden bevorzugte Varianten für das Parkbereichsmanagementverfahren entsprechend 3 erläutert.Preferred variants for the parking area management procedure are described below 3rd explained.

In Schritt S30 erfolgt in 3 das Berechnen des Pfades zum Parkplatz P2 durch das Parkbereichsmanagementsystem 20. Dieses Zuweisen des verfügbaren Parkplatzes durch die Anfrage durch ein Fahrzeug und das Berechnen des Pfades, d.h. der Wegpunkte zu diesem Bestimmungsort, kann mit unterschiedlichen Randbedingungen erfolgen. Bei der Zuweisung kann ein Fokus darauf liegen, dass der am nächsten befindliche Parkplatz in Bezug auf den Übergabebereich gefunden wird. Alternativ dazu kann ein Parkplatz gefunden werden, der am besten für die Größe des zu parkenden Fahrzeuges geeignet ist. Ferner kann bei der Zuweisung der Rückgabezeitpunkt eine Rolle spielen. Beispielweise können Fahrzeuge, die für einige Tage zu parken sind, im hinteren Bereich des Parkbereiches geparkt werden, während Fahrzeuge mit kurzer Parkzeit in den vorderen Parkplätzen zu parken sind. Ferner kann eine Priorisierung der Parkplätze auch dadurch erfolgen, dass unabhängig von der Parkzeit durch Zuzahlung ein vorderer Parkplatz gewählt werden kann.In step S30 takes place in 3rd calculating the path to the parking lot P2 through the parking area management system 20th . This allocation of the available parking space by the request by a vehicle and the calculation of the path, ie the Waypoints to this destination can be done with different boundary conditions. When assigning, a focus can be on finding the closest parking space in relation to the transfer area. Alternatively, a parking space can be found that is best suited for the size of the vehicle to be parked. The time of return can also play a role in the assignment. For example, vehicles that are to be parked for a few days can be parked in the rear area of the parking area, while vehicles with a short parking time must be parked in the front parking spaces. Furthermore, the parking spaces can be prioritized in that a front parking space can be selected independently of the parking time.

Bei der Berechnung der Pfade können unterschiedliche Ansätze gewählt werden. Ein Ansatz ist, dass im Speicher 22 von 2 bereits alle möglichen Pfade zu den Parkplätzen im Voraus berechnet gespeichert sind. Unter Berücksichtigung der Fahrzeugkinematik, die entweder im Zusammenhang mit der Fahrzeuggröße stehen kann oder die in einem Verzeichnis nachgeschlagen werden kann, kann der Pfad des Fahrzeuges dann berechnet werden. In Schritt S102 wird durch das Parkbereichsmanagementsystem 20 die Ablaufplanung vorgenommen, das heißt die Reihenfolge der Fahrzeuge, die den kritischen Punkt passieren. Bei einem ersten Durchlaufen des Parkbereichsmanagementverfahrens aus 3 werden nur die Pfaddaten in Schritt S90 zu den Fahrzeugen in der Form von Wegpunktkoordinaten, zum Bespiel liegt x, y und z gesendet. Nach einem ersten iterativen Wiederholen der Schritte S100 bis S103 ist das Senden des Pfades zum Fahrzeug in Schritt S90 lediglich notwendig, wenn eine neue Pfadberechnung im Parkbereichsmanagementsystem, zum Beispiel aufgrund von Änderungen bei der Umgebung, vorgenommen wurde. Es ist aber auch möglich die Pfaddaten bei jedem iterativen Wiederholen zu übertragen. Nachteilig ist hier jedoch die erhöhte Datenrate.Different approaches can be used when calculating the paths. One approach is that in memory 22 of 2nd All possible paths to the parking spaces have already been calculated and calculated in advance. Taking the vehicle kinematics into account, which can either be related to the size of the vehicle or can be looked up in a directory, the path of the vehicle can then be calculated. In step S102 is through the parking area management system 20th the scheduling is done, that is, the order of the vehicles that pass the critical point. When the parking area management procedure is run through for the first time 3rd only the path data in step S90 to the vehicles in the form of waypoint coordinates, for example x, y and z are sent. After repeating the steps iteratively for the first time S100 to S103 is sending the path to the vehicle in step S90 only necessary if a new path calculation has been made in the parking area management system, for example due to changes in the environment. However, it is also possible to transmit the path data with every iterative repetition. However, the increased data rate is disadvantageous here.

Die Berechnung der Trajektorie in Schritt S100 kann optimiert werden, wenn auch Abstandsdaten eines vorausfahrenden oder nachfolgenden Fahrzeuges durch das Parkbereichsmanagementsystem 20 zu dem jeweiligen Fahrzeug übertragen werden. Auf die Weise können diese Daten bei der modellprädiktiven Regelung im Fahrzeug, wie es beispielhaft in 2 gezeigt ist, ebenfalls verwendet werden. Bei der modellprädiktiven Regelung in den Fahrzeugen kann die Abstandvorhersage des vorherfahrenden und des folgenden Fahrzeuges bei dem lokalen Fahrzeugoptimierungsproblem als Bedingung berücksichtigt werden. Als Sicherheitsrandbedingung kann ein minimaler Abstand zwischen den Fahrzeugen Anwendung finden.The calculation of the trajectory in step S100 can be optimized, even if the distance data of a vehicle in front or behind is in the parking area management system 20th be transferred to the respective vehicle. In this way, this data can be used in model predictive control in the vehicle, as exemplified in 2nd is also used. With the model predictive control in the vehicles, the distance prediction of the preceding and the following vehicle can be taken into account as a condition in the case of the local vehicle optimization problem. A minimum distance between the vehicles can be used as a safety boundary condition.

Als Optimierungsergebnis sind in den in S100 berechneten Trajektorien neben den Wegpunkten x, y und z ebenfalls abstandsbasierte Informationen.As an optimization result in the in S100 calculated trajectories in addition to the waypoints x, y and z also distance-based information.

Durch das Senden der kritischen Punkte und der Abstandsbeschränkungen in Schritt S103 durch das Parkbereichsmanagementsystem 20 kann ein sicheres Überqueren der kritischen Punkte und ein optimaler Fahrzeugfluss sichergestellt werden. Um den Rechenaufwand zu verringern, kann für bestimmte kritische Punkte eine Beschränkung bei den zu berücksichtigenden Fahrzeugen vorgenommen werden. Beispielsweise können nur Fahrzeuge beim Parkbereichsmanagement berücksichtigt werden, die den kritischen Punkt innerhalb einer bestimmten Anzahl von Sekunden durchqueren oder die einen vorbestimmten Abstand zu anderen Fahrzeugen haben.By sending the critical points and distance constraints in step S103 through the parking area management system 20th a safe crossing of the critical points and an optimal vehicle flow can be ensured. In order to reduce the computing effort, certain critical points can be restricted in the vehicles to be taken into account. For example, only vehicles can be considered in the parking area management that cross the critical point within a certain number of seconds or that are at a predetermined distance from other vehicles.

Die Ablaufplanung in Schritt S102 kann nach anderen Kriterien erfolgen. Zum Beispiel kann diese nur davon abhängen, welches Fahrzeug sich als erstes an den kritischen Punkt annähert. Ferner kann eine Priorisierung nach weiteren Gesichtspunkten erfolgen, wie zum Beispiel, dass ein Fahrzeug früher einen kritischen Punkt passiert, wobei sich dieses Fahrzeug bereits eine längere Zeit als andere Fahrzeuge im Parkbereich 10 befunden hat. Die Priorisierung kann auch danach erfolgen, ob das Fahrzeug vom Übergabebereich Ub zum Parkplatz fährt oder vom Parkplatz zum Abholbereich Ab, oder erfolgt nach Fahrzeugklasse. Wenn ein weiteres Fahrzeug zusätzlich zu den Fahrzeugen 1 und 2 in 3 in das Parkbereichsmanagementverfahren eintritt, erfolgt eine Pfadberechnung und eine Berechnung der kritischen Punkte zu den anderen Pfaden im Schritt S70 durch das Parkbereichsmanagementsystem 20 und erfolgt anschließend das Berechnen der Trajektorie in Schritt S100 durch alle im Parkbereich befindliche Fahrzeuge.The process planning in step S102 can be done according to other criteria. For example, this can only depend on which vehicle approaches the critical point first. Furthermore, prioritization can take place according to further aspects, such as, for example, that a vehicle passes a critical point earlier, this vehicle having been in the parking area for a longer time than other vehicles 10th has found. The prioritization can also be based on whether the vehicle is from the transfer area Ub drives to the parking lot or from the parking lot to the pick-up area From , or takes place according to vehicle class. If another vehicle in addition to the vehicles 1 and 2nd in 3rd When entering the parking area management process, the path is calculated and the critical points to the other paths are calculated in the step S70 through the parking area management system 20th and then the trajectory is calculated in step S100 by all vehicles in the parking area.

Unter Bezugnahme auf die 4a bis 4d wird nun die räumliche Anordnung von vier Fahrzeugen in Bezug auf einen kritischen Punkt K aufgezeigt. In 4a nähern sich zwei Fahrzeuge F1 und F3 in Vertikalrichtung dem kritischen Punkt K, während sich zwei Fahrzeuge F2 und F4 in dieser Reihenfolge in horizontaler Richtung in 4a dem kritischen Punkt K nähern.With reference to the 4a to 4d is now the spatial arrangement of four vehicles in relation to a critical point K shown. In 4a two vehicles are approaching F1 and F3 in the vertical direction the critical point K while two vehicles F2 and F4 in that order in the horizontal direction 4a the critical point K approach.

Zu dem in 4a gezeigten Zeitpunkt befinden sich alle Fahrzeuge vor dem kritischen Punkt K. Es wird angenommen, dass der Abstand d₁ des Fahrzeuges F1 zum kritischen Punkt K gleich dem Abstand d₂ des Fahrzeuges F2 zum kritischen Punkt K ist. Würde nun keine Koordinierung der Bewegung der Fahrzeuge F1 und F2 auf den kritischen Punkt K erfolgen, würde eine Kollision zwischen den Fahrzeugen F1 und F2 eintreten. Zu dem späteren Zeitpunkt, der in 4b gezeigt ist, ist das Fahrzeug F2 abgebremst und befindet sich dieses in einem Minimalabstand dmin zum kritischen Punkt, während sich das Fahrzeug F1 am kritischen Punkt K befindet. Da dmin der Minimalabstand zwischen Fahrzeugen ist, der aus Sicherheitsgründen einzuhalten ist, kann das Fahrzeug F1 sicher den kritischen Punkt überqueren und anschließend das Fahrzeug F2 zum kritischen Punkt K gelangen.To the in 4a shown time, all vehicles are before the critical point K . It is believed that the distance d ₁ of the vehicle F1 to the critical point K equal to the distance d ₂ of the vehicle F2 to the critical point K is. Wouldn't coordinate the movement of the vehicles now F1 and F2 to the critical point K there would be a collision between the vehicles F1 and F2 enter. At the later point in time 4b shown is the vehicle F2 braked and this is at a minimum distance dmin to the critical point while the vehicle is F1 at the critical point K located. Since dmin is the minimum distance between vehicles that must be observed for safety reasons, the vehicle can F1 safely cross the critical point and then the vehicle F2 to the critical point K reach.

In 4c ist der Zeitpunkt dargestellt, in dem das Fahrzeug F1 den kritischen Punkt K bereits verlassen hat und sich das Fahrzeug F2 ebenfalls hinter dem kritischen Punkt K befindet. Das Fahrzeug F3 befindet sich im Minimalabstand dmin zum Fahrzeug F2, sodass ein ausreichender Sicherheitsabstand zwischen den Fahrzeugen F3 und F2 besteht.In 4c is shown the time at which the vehicle F1 the critical point K has already left and the vehicle F2 also behind the critical point K located. The vehicle F3 is located at a minimum distance dmin from the vehicle F2 , so that there is a sufficient safety distance between the vehicles F3 and F2 consists.

In 4d ist der spätere Zeitpunkt gezeigt, zu dem alle Fahrzeuge F1 bis F4 den kritischen Punkt K passiert haben und zwischen den Fahrzeugen F2 und F4 sowie zwischen den Fahrzeugen F1 und F3 jeweils der Minimalabstand dmin eingehalten ist. Dieser Sicherheitsabstand dmin stellt einerseits die Möglichkeit eines sicheren Abbremsens nachfolgender Fahrzeuge sicher und ermöglicht andrerseits einen hohen Durchsatz innerhalb des Parkbereichsmanagementsystems.In 4d is shown the later time when all vehicles F1 to F4 the critical point K have happened and between the vehicles F2 and F4 as well as between the vehicles F1 and F3 the minimum distance dmin is observed. On the one hand, this safety distance dmin ensures the possibility of safely braking the following vehicles and, on the other hand, enables a high throughput within the parking area management system.

Mit dem vorbeschriebenen Parkbereichsmanagementsystem und dem vorbeschriebenen Parkbereichsmanagementverfahren für zumindest zwei autonome Fahrzeuge ist aufgrund der Übertragung von positionsbezogenen Vorhersagedaten nur ein geringer Datendurchsatz zwischen den Fahrzeugen und dem Parkbereichsmanagementsystem notwendig. Ferner kann die Rechenlast zwischen den Fahrzeugen und Parkbereichsmanagementsystem verteilt sein, während gleichzeitig das Fahrzeug auf Anforderungen, wie z.B. Fußgänger im Parkbereich, bei der Trajektorienanpassung Rücksicht nehmen kann. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Parkbereichsmanagementsystems und des erfindungsgemäßen Parkbereichsmanagementverfahrens besteht darin, dass kein Datenaustausch zwischen den Fahrzeugen erfolgen soll. Lediglich das Parkbereichsmanagementsystem kommuniziert mit den Fahrzeugen. Darüber hinaus sind die kommunizierten Daten auf das Überqueren des kritischen Punktes fokussiert, sodass die Gefahr der Übertragung von privaten Daten der Fahrzeuge vermindert ist. Die modellprädiktive Regelung kann sowohl bei der Trajektorienplanung im Fahrzeug als auch bei der Berechnung im Parkbereichsmanagementsystem verwendet werden. Auf diese Weise kann sich ändernden Umgebungsbedingungen bei der Optimierung schnell Rechnung getragen werden.With the above-described parking area management system and the above-described parking area management method for at least two autonomous vehicles, only a low data throughput between the vehicles and the parking area management system is necessary due to the transmission of position-related prediction data. Furthermore, the computing load can be distributed between the vehicles and the parking area management system, while at the same time the vehicle is responsive to requests such as Pedestrians in the parking area, when adjusting the trajectory. Another advantage of the parking area management system according to the invention and the parking area management method according to the invention is that no data exchange should take place between the vehicles. Only the parking area management system communicates with the vehicles. In addition, the communicated data is focused on crossing the critical point, so that the risk of transmission of private vehicle data is reduced. The model predictive control can be used both in the trajectory planning in the vehicle and in the calculation in the parking area management system. In this way, changing environmental conditions can be quickly taken into account during optimization.

BezugszeichenlisteReference list

1010th: ParkbereichParking area
2020th: Parkbereichsmanagementsystem Parking area management system
F1F1: erstes autonomes Fahrzeugfirst autonomous vehicle
F2F2: zweites autonomes Fahrzeugsecond autonomous vehicle
F3F3: drittes autonomes Fahrzeugthird autonomous vehicle
F4F4: viertes autonomes Fahrzeug fourth autonomous vehicle
UbUb: ÜbergabebereichTransfer area
AbFrom: AbholbereichPick up area
SS: Schranke Cabinets
P1-P6P1-P6: Parkplatz parking spot
KK: kritischer Punkt critical point
2222: SpeicherStorage
2424th: SenderChannel
2626: Empfängerreceiver
2828: KoordinierungseinrichtungCoordinator

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102015002405 A1 [0005]
DE 102014224101 A1 [0006]
US 2017/0212511 A1 [0007]
DE 102012021282 A1 [0008]

Claims

Parking area management system (20) for at least two autonomous vehicles a storage device (22) for storing at least a first path of the first autonomous vehicle (F1) with respect to a first parking space (P2), a second path of the second autonomous vehicle with respect to a second parking space (P6) and at least one critical point (K) where the first path and the second path intersect a transmitting device (24) for transmitting from the first path and from the at least one critical point (K) to the first autonomous vehicle (F1) and from the second path and from the at least one critical point (K) to the second autonomous vehicle ( F2), a receiving device (26) for receiving position-related prediction data from the first autonomous vehicle (F1) and the second autonomous vehicle (F2) with respect to the critical point (K) and a coordination device (28) by means of which data can be calculated with respect to the critical point after receiving the position-related prediction data from the first and the second autonomous vehicle (F1, F2), by means of which the at least one critical point (K) is crossed the two autonomous vehicles (F1, F2) are enabled with a predetermined schedule, wherein the transmitting device (24) is configured such that, after calculating the data, by means of which the at least one critical point (K) can be crossed by the two autonomous vehicles (F1, F2) with a predetermined schedule, by means of which Coordination device (28), these data can be sent to the first and second autonomous vehicles (F1, F2).

Parking area management system (20) Claim 1 , wherein the position-related prediction data from the autonomous vehicle (F1, F2) with respect to the critical point (K), the position of the autonomous vehicle (F1, F2) on a trajectory or the distance of the autonomous vehicle (F1, F2) from the at least have a critical point (K).

Parking area management system (20) Claim 1 or 2nd , wherein the transmission device (24) is configured in such a way that in addition to the first and second path and to the at least one critical point (K), at least one environmental speed limit and / or a reference speed can be transmitted to the autonomous vehicles (F1, F2) is.

Parking area management system (20) according to one of the preceding claims, wherein the receiving device (26) in addition to the position-related prediction data from the first autonomous vehicle (F1) and the second autonomous vehicle (F2) with respect to the critical point (K) trajectory data of the first autonomous vehicle (F1) with respect to the first path and trajectory data of the second autonomous vehicle (F2) with respect to the second path.

Parking area management system (20) according to one of the preceding claims, wherein the predetermined scheduling enables the at least two autonomous vehicles (F1, F2) to cross the at least one critical point (K) only after a predetermined minimum time has passed or to cross this when crossing the at least one critical point (K) do not fall below a predetermined minimum distance (dmin) to each other.

Parking area management system (20) according to one of the preceding claims, wherein the predetermined scheduling enables prioritization of that vehicle (F1, F2) that has been in the parking area management system (20) for a long time and / or that has the path in the direction of the Parking lot (P2, P6) or, alternatively, driven away from it, or the vehicle class is taken into account.

Parking area management system (20) according to one of the preceding claims, wherein the storage of the respective path of the respective autonomous vehicle (F1, F2) in the storage device (22) with respect to the parking space (P2, P6) takes place depending on the fact that the path between the transfer area of the vehicle (Ub) to the parking area management system (20) and the parking lot is short, that the size of the parking lot matches the size of the vehicle (F1, F2) or that the path length is longer if the autonomous vehicle (F1, F2) intends to park longer .

Parking area management method for at least two autonomous vehicles (F1, F2) with the steps of storing at least a first path of the first autonomous vehicle (F1) in relation to a first parking space (P2), a second path of the second autonomous vehicle (F2) in relation to a second parking space (P6) and at least one critical point (K) in which the first path and the second path intersect, sending from the first path and from the at least one critical point (K) to the first autonomous vehicle (F1) and from the second path and from the at least one critical point (K) to the second autonomous vehicle (F2), receiving position-related prediction data from the first autonomous vehicle (F1) and the second autonomous vehicle (F2) with respect to the critical point (K) and after receiving the position-related prediction data from the first and the second autonomous vehicle (F1, F2) with respect to the critical point (K), calculating data by which the at least one critical point (K) is crossed by the two autonomous vehicles ( F1, F2) is enabled with a predetermined schedule, and sending this data to the first and second autonomous vehicles (F1, F2).

Parking area management procedure according to Claim 8 , wherein the position-related prediction data from the autonomous vehicle (F1, F2) with respect to the critical point (K), the position of the autonomous vehicle (F1, F2) on a trajectory or the distance of the autonomous vehicle (F1, F2) from the at least have a critical point (K).

Parking area management procedure according to Claim 8 or 9 , wherein in the step of sending in addition to the first and second path and the at least one critical point (K) at least one environmental speed limit and / or a reference speed can be sent to the autonomous vehicles (F1, F2).