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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems eines Kraftfahrzeugs sowie ein Assistenzsystem eines Kraftfahrzeugs und ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Assistenzsystem. Mittels des Assistenzsystems wird insbesondere eine Trajektorie für ein weiteres Assistenzsystem zum pilotierten Betrieb des Kraftfahrzeugs erstellt.
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Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, werden in zunehmendem Maße mit Assistenzsystemen ausgestattet, mittels derer ein pilotierter Betrieb ermöglicht ist. Bei einer vergleichsweise rudimentären Ausgestaltung, insbesondere bei einer sogenannten Geschwindigkeitsregelanlage, wird mittels der Assistenzsysteme beispielsweise eine bestimmte Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eingestellt und gehalten. Auch ist es möglich, dass bei einer weiteren Automatisierung mittels des Assistenzsystems oder eines weiteren Assistenzsystems Lenkeingriffe durchgeführt werden, sodass das Kraftfahrzeug entlang einer bestimmten Route bewegt wird. Hierbei wird meist mittels des Assistenzsystems sichergestellt, dass das Kraftfahrzeug eine bestimmte Fahrspur nicht verlässt.
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Bei einer weiteren Automatisierung ist es zum Beispiel möglich, ein Parkmanöver durch das Assistenzsystem durchführen zu lassen. Hierbei wird mittels des Assistenzsystems ein Parkplatz identifiziert und bei entsprechender Aktivierung das Kraftfahrzeug innerhalb des Parkplatzes positioniert. Damit der Parkplatz jedoch identifiziert werden kann, ist es erforderlich, dass dieser entsprechend gekennzeichnet ist, beispielsweise mittels entsprechender Markierungen und/oder mittels weiterer abgestellter Kraftfahrzeuge. Falls eine derartige Markierung nicht vorhanden ist, wie bei einer heimischen Garage, ist ein derartiges Einparkmanöver nicht möglich.
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Zur Abhilfe hiervon ist es beispielsweise bekannt, das Kraftfahrzeug durch den Fahrer selbst zunächst an einem bestimmten Platz, wie einer Hofeinfahrt, zu positionieren. Im Anschluss hieran wird ein Assistenzsystem aktiviert, mittels dessen der nachfolgende Bewegungsablauf des Kraftfahrzeugs bis zu einem Abstellen von diesem erfasst und gespeichert wird. Im Anschluss hieran ist es möglich, das Kraftfahrzeug automatisiert entlang der vorher abgefahrenen Strecke rückwärts zu bewegen. Somit ist es möglich, das Kraftfahrzeug manuell innerhalb einer Garage zu parken und bei Bedarf automatisiert aus der Garage zu dem ursprünglichen Startpunkt zu bewegen. Auch steht der auf diese Weise ermittelte Bewegungsablauf bei einem nachfolgenden Abstellen des Kraftfahrzeugs an der gleichen Stelle erneut zur Verfügung, sodass das Kraftfahrzeug auch automatisiert innerhalb der Garage geparkt werden kann. Hierbei ist eine manuelle Betätigung des Kraftfahrzeugs nicht erforderlich, und der Nutzer kann beispielsweise außerhalb der Garage verbleiben.
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Falls jedoch während des Einparkens in der Garage, beispielsweise aus Unachtsamkeit oder aufgrund einer Störung, zusätzliche Lenkmanöver durchgeführt wurden, werden auch diese bei dem Ausfahren aus der Garage/ dem erneuten Einparken berücksichtigt. Dies erhöht eine benötigte Zeitdauer und wirkt für den Nutzer befremdlich. Daher ist für den Nutzer bei Beginn der Erfassung des Bewegungsablaufs ein Stresslevel erhöht, was dessen Komfort verringert.
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Aus
DE 10 2011 109 492 A1 ist eine Fahrunterstützungsvorrichtung zur Unterstützung der Befahrung enger Fahrwege bekannt. Hierbei wird mittels einer Satellitennavigationseinheit die absolute Position des Kraftfahrzeugs ermittelt und mit digitalen Kartendaten verglichen. Wenn sich das Kraftfahrzeug in der Umgebung von Straßenbereich mit eingeschränkter Navigationsmöglichkeit befindet erfolgt eine Aufzeichnung einer Trajektorie.
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In
DE 10 2014 018 192 A1 ist ein Verfahren zum Anfahren eines Parkplatzes durch ein Fahrzeug offenbart. Hierbei wird aus Fahrdaten des Fahrzeugs eine Solltrajektorie bestimmt, die dem Fahrzeug bei automatischer Fahrt zugrunde gelegt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zum Betrieb eines Assistenzsystems eines Kraftfahrzeugs sowie ein besonders geeignetes Assistenzsystem eines Kraftfahrzeugs als auch ein besonders geeignetes Kraftfahrzeug anzugeben, wobei vorteilhafterweise ein Komfort erhöht ist.
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Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1, hinsichtlich des Assistenzsystems durch die Merkmale des Anspruchs 8 und hinsichtlich des Kraftfahrzeugs durch die Merkmale des Anspruchs 9 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
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Das Verfahren dient dem Betrieb eines Assistenzsystems eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere ein landgebundenes Kraftfahrzeug und entsprechend auf einer Fahrbahn positionierbar. Insbesondere ist es möglich, das Kraftfahrzeug im Wesentlichen unabhängig von sonstigen Vorgaben auf der Fahrbahn zu positionieren. Mit anderen Worten ist das Kraftfahrzeug nicht schienengeführt oder dergleichen. Das Kraftfahrzeug ist zum Beispiel ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder ein Bus. Besonders bevorzugt jedoch ist das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw).
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Das Assistenzsystem selbst dient beispielsweise nicht dem direkten Fortbewegen des Kraftfahrzeugs sondern insbesondere der Erstellung/Bereitstellung einer Trajektorie für ein weiteres Assistenzsystem zum pilotierten Betrieb des Kraftfahrzeugs. Geeigneterweise wird hierbei mittels des weiteren Assistenzsystems das Kraftfahrzeug automatisiert entlang der Trajektorie bewegt. Zum Beispiel wird das Kraftfahrzeug mittels des weiteren Assistenzsystems an einem Endpunkt der Trajektorie abgestellt. In einer weiteren Alternative vereint das Assistenzsystem beide Funktionen auf sich, also das Erstellen der Trajektorie sowie das Bewegen entlang der Trajektorie.
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Beim automatisierten Bewegen (Pilotieren) entlang der Trajektorie ist es für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs zweckmäßigerweise nicht erforderlich, eine Bedienung vorzunehmen, also insbesondere Lenkeingriffe und/oder Beschleunigung-/Bremseingriffe durchzuführen. Vorzugsweise ist es hierbei auch nicht erforderlich, dass sich der Nutzer innerhalb des Kraftfahrzeugs befindet. Geeigneterweise erfolgt die Aktivierung des pilotierten Betriebs des Kraftfahrzeugs mittels eines Geräts, welches beispielsweise handgeführt ist. Das Gerät ist hierbei zweckmäßigerweise mittels Funk mit dem Kraftfahrzeug verbunden und insbesondere ein Funkschlüssel oder ein Mobiltelefon.
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Das Verfahren sieht vor, dass in einem ersten Arbeitsschritt ein (zeitlicher) Verlauf eines Bewegungsparameters des Kraftfahrzeugs erfasst wird. Somit wird insbesondere die zeitliche Abfolge des Bewegungsparameters des Kraftfahrzeugs erfasst. Hierfür wird insbesondere der Bewegungsparameter erfasst und daraus der Verlauf gebildet, der somit erfasst ist. Vorzugsweise wird der aktuelle Bewegungsparameter erfasst und in einem Speicher abgelegt, sodass auch der Verlauf des Bewegungsparameters vorhanden ist, der zweckmäßigerweise jederzeit abrufbar ist. Der Bewegungsparameter charakterisiert einen Bewegungsablauf des Kraftfahrzeugs, also insbesondere der Fortbewegung des Kraftfahrzeugs.
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Ferner wird überprüft, ob eine Bedingung vorliegt. Sofern dies der Fall ist, wird aus dem Verlauf des Bewegungsparameters ein Teilbereich ausgewählt. Hierbei wird zweckmäßigerweise der zeitlich neueste Anteil des Verlaufs des Bewegungsparameters als Teilbereich herangezogen, sodass dieser insbesondere den aktuellsten Bewegungsparameter umfasst. Der Teilbereich ist insbesondere ein zusammenhängender Bereich des Verlaufs des Bewegungsparameters und charakterisiert somit den Bewegungsablauf des Kraftfahrzeugs für eine bestimmte Zeitspanne. Hierbei liegt die Zeitspanne bereits in der Vergangenheit.
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Anhand des Teilbereichs wird eine Trajektorie für ein weiteres Assistenzsystem zum pilotierten Betrieb des Kraftfahrzeugs erstellt. Somit wird mittels des weiteren Assistenzsystems bei einer entsprechenden Aktivierung das Kraftfahrzeug entlang der Trajektorie bewegt, wofür insbesondere kein direkter Eingriff durch einen Fahrer erforderlich ist. Zum Beispiel ist hierbei auch die Anwesenheit des Fahrers in dem Kraftfahrzeug selbst nicht erforderlich. Beispielsweise weist das weitere Assistenzsystem einen Automatisierungslevel von 2, 3, 4 oder 5 auf. Das Assistenzsystem dient insbesondere der Teilautomatisierung oder Vollautomatisierung des Kraftfahrzeugs.
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Zum Beispiel wird der Teilbereich als Trajektorie herangezogen, sodass die Trajektorie insbesondere dem Teilbereich des Verlaufs des Bewegungsparameters entspricht. Somit wird bei Aktivierung des weiteren Assistenzsystems das Kraftfahrzeug entsprechend der vorher gefahrenen Route, die zu dem Verlauf des Bewegungsparameters korrespondiert, bewegt. Insbesondere sind hierbei sämtliche Einstellungen des Kraftfahrzeugs gleich, sodass sämtliche Lenk- und/oder Beschleunigungsvorgänge entsprechend des Verlaufs des Bewegungsparameters durchgeführt werden. In einer Alternative hierzu wird beispielsweise des Teilbereichs zur Trajektorie abgeändert, wofür zum Beispiel bestimmte Angleichungen durchgeführt werden, sodass eine Anzahl an Lenk- und/oder Beschleunigungseingriffen verringert ist. Vorzugsweise entspricht die Bewegungsrichtung entlang der Trajektorie der bereits durchgeführten Bewegungsrichtung in dem Teilbereich.
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Aufgrund des Verfahrens ist es somit nicht erforderlich, dass zum Erstellen der Trajektorie zunächst eine Aktivierung eines bestimmten Anlernmodus zur Erstellung der Trajektorie erfolgt. Vielmehr erfolgt das Überprüfen auf die Bedingung erst im Nachhinein, nach bereits durchgeführtem Fahrmanöver, das mittels des Verlaufs des Bewegungsparameters hinterlegt ist. Somit ist ein Stresslevel für den Fahrer des Kraftfahrzeugs während der Erstellung des Verlaufs des Bewegungsparameters verringert und somit ein Komfort erhöht. Auch liegt beispielsweise die Bedingung nicht vor, wenn das Kraftfahrzeug nicht entsprechend einer gewünschten Route bewegt wurde, also wenn der Verlauf des Bewegungsparameters bestimmte Eigenschaften aufweist, die zur Erstellung der Trajektorie nicht gewünscht sind.
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Beispielsweise wird als Bewegungsparameter eine Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs verwendet. Hierfür wird beispielsweise ein Beschleunigungssensor herangezogen, und/oder ein Drehzahlsensor eines etwaigen Rades des Kraftfahrzeugs überwacht. Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu wird eine Querbeschleunigung als Bewegungsparameter herangezogen, sodass der Bewegungsparameter sowohl die Längsbeschleunigung als auch die Querbeschleunigung umfasst. Die Querbeschleunigung wird beispielsweise mittels eines Beschleunigungssensors erfasst, mittels dessen zum Beispiel auch die Längsbeschleunigung erfasst wird. Alternativ oder in Kombination hierzu wird beispielsweise ein Lenkeinschlag/Lenkwinkel und/oder Fahrradius des Kraftfahrzeugs überwacht.
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Vorzugsweise umfasst der Bewegungsparameter die Position des Kraftfahrzeugs. Diese wird beispielsweise anhand eines entsprechenden Beschleunigungssensors bestimmt, sodass der Verlauf des Bewegungsparameters insbesondere lediglich der Position des Kraftfahrzeugs zu bestimmten Zeitpunkten entspricht. Hierfür wird insbesondere ein Beschleunigungssensor herangezogen, sodass mittels eines einzigen Sensors der Bewegungsparameter und dessen Verlauf erfasst werden kann. Alternativ hierzu wird insbesondere auch die Längsbeschleunigung und/oder Querbeschleunigung erfasst und als Bewegungsparameter mit herangezogen. Beispielsweise wird die Position mittels eines weiteren Sensors bestimmt, wie insbesondere eines GPS-Sensors. Somit ist eine Sicherheit und Zuverlässigkeit erhöht.
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Die Bedingung ist erfüllt, wenn eine erste Benutzereingabe erfolgt ist, also wenn die erste Benutzereingabe getätigt wird. Insbesondere wird die erste Benutzereingabe mittels einer geeigneten Eingabevorrichtung durchgeführt, sodass die Bedingung erfüllt ist, wenn die Erfassung der ersten Benutzereingabe erfolgt. Zum Beispiel ist die Eingabevorrichtung ein Schalter, der vorzugsweise mittels eines Touchpads realisiert ist. Somit wird nutzerseitig die Bedingung erfüllt, und durch den Nutzer (Fahrer) ist es somit möglich, nach erfolgter Abfahrt einer bestimmten Route, die mittels des Verlauf des Bewegungsparameters hinterlegt ist, zu bestimmen, ob hieraus die Trajektorie erstellt werden soll. Wenn der Fahrer somit ein besonders gelungenes Fahrmanöver durchgeführt hat, beispielsweises ein Parken in einer Garage, kann dieser somit im Nachhinein festlegen, dass dieses Fahrmanöver, das zu dem Teilbereich des Verlaufs des Bewegungsparameter korrespondiert, zur Erstellung der Trajektorie herangezogen werden soll. Somit kann das Kraftfahrzeug zu einem späteren Zeitpunkt erneut das gleiche Fahrmanöver durchführen, wobei dieses entlang der Trajektorie pilotiert wird. Hierbei ist ein Stresslevel für den Nutzer vergleichsweise gering, und für diesen ist es nicht erforderlich, vor Durchführen des Fahrmanövers abzuwägen, ob dieses zur Herstellung der Trajektorie verwendet werden soll. Somit ist ein Komfort weiter erhöht.
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Alternativ oder besonders bevorzugt in Kombination hierzu wird insbesondere für einen Teil des Verlaufs des Bewegungsparameters ein kennzeichnender Wert erstellt. Der Teil des Verlaufsparameters ist hierbei beispielsweise mittels des Teilbereichs gebildet oder umfasst vorzugsweise weitere Bestandteil des Verlaufs des Bewegungsparameters. Der kennzeichnende Wert wird mit dem kennzeichnenden Wert einer bereits hinterlegten Trajektorie verglichen. Insbesondere korrespondiert hierbei der Teil des Verlaufs, für den der kennzeichnende Wert erstellt wird, zu der Trajektorie. Zweckmäßigerweise wird mittels dieser das gleiche Fahrmanöver spezifiziert, das beispielsweise ein Parkmanöver ist. Die Zuordnung des Teils des Verlaufs des Bewegungsparameters zu der bereits hinterlegten Trajektorie erfolgt zum Beispiel mittels des Vergleichs der Position des Kraftfahrzeugs bei der Trajektorie sowie bei dem Teil des Verlaufs des Bewegungsparameters.
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Der kennzeichnende Wert ist beispielsweise eine benötigte Zeitdauer, also eine Zeitspanne, die zum Abfahren der Trajektorie erforderlich ist, und die Zeitspanne, die für das Abfahren des Teils des Verlaufs des Bewegungsparameters verwendet wurde. Alternativ oder in Kombination hierzu ist der kennzeichnende Wert beispielsweise eine Anzahl an Fahrkorrekturen, also insbesondere eine Anzahl an Änderungen der Längs- und/oder Querbeschleunigung. Falls der kennzeichnende Wert des Teils des Verlaufs des Bewegungsparameters im Vergleich zu dem kennzeichnenden Wert der bereits hinterlegten Trajektorie verbessert ist, ist insbesondere die Bedingung erfüllt. Hierbei wird beispielsweise als Teilbereich der Teil des Verlaufs des Bewegungsparameters verwendet, für den der kennzeichnende Wert erstellt wurde. Insbesondere wird die bereits vorhandene Trajektorie durch die neuerstellte Trajektorie ersetzt.
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Beispielsweise wird als Verbesserung herangezogen, dass der kennzeichnende Wert des Teils des Verlaufs des Bewegungsparameters kleiner als der kennzeichnende Wert der bereits hinterlegten Trajektorie ist. Vorzugsweise ist bei einer Verwendung der benötigten Zeitspanne bei einer Verbesserung der kennzeichnende Wert verkleinert, und/oder eine Anzahl an Änderungen der Längs- und/oder Querbeschleunigung verringert. Zusammenfassend wird durch das Assistenzsystem selbst der Verlauf des Bewegungsparameters überprüft und mit der bereits hinterlegten Trajektorie verglichen. Folglich ist für einen Nutzer eine Bewertung und Vergleich des Verlaufs des Bewegungsparameters mit der bereits vorhandenen Trajektorie nicht erforderlich. Falls somit sind durch den Fahrer ein Fahrmanöver sehr gelungen durchgeführt wurde, wird dies mittels des Assistenzsystems selbst erfasst und dieses als nunmehr neue Trajektorie verwendet oder zumindest anhand dessen die erneut Trajektorie erstellt.
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Zum Beispiel wird der Bewegungsparameter lediglich zu bestimmten, diskreten Zeitpunkten erfasst, oder wenn eine bestimmte weitere Bedingung erfüllt ist. Als weitere Bedingung wird beispielsweise herangezogen, dass das Kraftfahrzeug mit einer Geschwindigkeit unterhalb einer bestimmten Grenzgeschwindigkeit bewegt wird, beispielsweise 30 km/h oder 20 km/h. Alternativ oder in Kombination hierzu ist die weitere Bedingung erfüllt, wenn sich das Kraftfahrzeugs in einem bestimmten Gebiet befindet. Alternativ wird beispielsweise der Bewegungsparameter lediglich für eine bestimmte Zeitspanne nach einem Stillstand des Kraftfahrzeugs erfasst. Besonders bevorzugt jedoch wird der Bewegungsparameter im Wesentlichen kontinuierlich erfasst. Somit ist es im Wesentlichen an jedem beliebigen Zeitpunkt möglich, den Teilbereich auszuwählen, insbesondere sofern die Bedingung erfüllt ist. Falls hierbei die erste Benutzereingabe zur Erfüllung der Bedingung herangezogen wird, ist es somit für den Nutzer (Fahrer) im Wesentlichen jederzeit möglich, den Teilbereich auszuwählen und folglich die Trajektorie erstellen zu lassen. Somit ist ein Komfort weiter erhöht.
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Zum Beispiel ist der Startpunkt des Teilbereichs und somit insbesondere auch der Startpunkt der Trajektorie festgelegt und beispielsweise der letzte Stillstand des Kraftfahrzeugs vor Erfüllen der Bedingung. Alternativ ist der Startpunkt die Position des Kraftfahrzeugs eine bestimmte Zeitspanne vor Erfüllen in der Bedingung. Besonders bevorzugt jedoch ist es möglich, dass der Startpunkt des Teilbereichs mittels einer zweiten Benutzereingabe aus dem Verlauf des Bewegungsparameters ausgewählt werden kann. Somit wird insbesondere der Startpunkt des Teilbereichs mittels der zweiten Benutzereingabe aus dem Verlauf des Bewegungsparameters ausgewählt. Der Startpunkt des Teilbereichs entspricht insbesondere im Startpunkt der Trajektorie, oder dieser wird zumindest anhand des Startpunkts des Teilbereichs erstellt.
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In einer weiteren Alternative wird beispielsweises das Kraftfahrzeug rückwärts entlang des Teilbereichs bewegt, bis eine weitere Benutzereingabe durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs erfolgt. Insbesondere ist die weitere Benutzereingabe eine Betätigung einer Bremse oder zumindest eine Abbremsung des Kraftfahrzeugs bis zu dessen Stillstand. Die Position, an der sich das Kraftfahrzeug im Anschluss befindet, wird insbesondere als Startpunkt des Teilbereichs herangezogen.
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In einer weiteren Alternative wird als Startpunkt beispielsweise die Position des Kraftfahrzeugs herangezogen, an der eine zusätzliche Benutzereingabe erfolgte. Mittels der zusätzlichen Benutzereingabe wurde beispielsweise eine weitere Funktion durchgeführt, insbesondere ein Garagentoröffner betätigt.
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Somit ist es für einen Nutzer (Benutzer) möglich, festzulegen, insbesondere wie groß der Teilbereich ist, und somit auch wie lange die Trajektorie ist. Daher ist ein Komfort für den Nutzer weiter erhöht. Insbesondere ist der Endpunkt des Teilbereichs gleich dem Punkt des Verlaufs des Bewegungsparameters, bei dem die Bedingung erfüllt ist. Alternativ ist es für den Nutzer möglich, den Endpunkt des Teilbereichs mittels einer entsprechenden Nutzereingabe zu wählen.
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Es ist insbesondere möglich, dass die zweite Benutzereingabe vorhanden ist, jedoch nicht die erste Benutzereingabe, insbesondere sofern das Vorliegen der Bedingung anhand der Überprüfung des kennzeichnenden Werts erstellt wird. Zusammenfassend ist bei Vorhandensein der zweiten Benutzereingabe oder Verwendung der zweiten Benutzereingabe nicht auch die Verwendung der ersten Benutzereingabe für das Verfahren erforderlich.
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Besonders bevorzugt wird der Verlauf des Bewegungsparameters zur Auswahl des Startpunkts des Teilbereichs ausgegeben. Vorzugsweise wird hierfür eine geeignete Ausgabevorrichtung verwendet, wie insbesondere ein Display, sodass der Verlauf des Bewegungsparameters optisch ausgegeben wird. Zum Beispiel wird der Verlauf des Bewegungsparameters für einen bestimmten Bereich gleichzeitig ausgegeben. Vorzugsweise wird hierfür eine Navigationskarte verwendet, und aus der Vogelperspektive wird beispielsweise der Verlauf des Bewegungsparameters angegeben. Beispielsweise ist ein Maßstab der Karte fest vorgegeben, oder dieser kann beispielsweise seitens des Nutzers verändert werden. Alternativ oder in Kombination hierzu wird beispielsweise eine bestimmte Videoaufzeichnung ausgegeben, die insbesondere während des Erfassens des Bewegungsparameters erstellt wurde, oder die zumindest teilweise den Verlauf des Bewegungsparameters darstellt. Somit ist es für den Nutzer möglich, die Videoaufzeichnung abzuspielen und beispielsweise durch Anhalten dieser an einer bestimmten Stelle den Startpunkt zu bestimmen. Somit ist der für einen Nutzer die Betätigung der zweiten Benutzereingabe erleichtert.
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Beispielsweise ist die maximale Länge der Trajektorie unbegrenzt. Somit ist auch eine Begrenzung für den Teilbereich des Verlaufs des Bewegungsparameters nicht vorhanden, sodass vergleichsweise flexibel Nutzerwünsche erfüllt werden können. Besonders bevorzugt jedoch ist die maximale Länge der Trajektorie begrenzt, und somit auch die maximale Länge des Teilbereichs. Infolgedessen ist ein benötigter Speicher verkleinert, und dieser kann nach einer bestimmten Zeitspanne überschrieben werden. Somit sind Hardwareanforderungen und daher Herstellungskosten reduziert. Vorzugsweise ist hierbei die maximale Länge der Trajektorie auf 200 m, 100 m, 50 m oder 10 m begrenzt. Somit ist eine vergleichsweise große Länge der Trajektorie für den pilotierten Betrieb vorhanden, wobei dennoch ein benötigter Speicher zum Abspeichern des Verlaufs des Bewegungsparameters und auch der Trajektorie vergleichsweise gering ist.
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Das Assistenzsystem ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und weist eine Steuereinheit auf. Die Steuereinheit umfasst beispielsweise einen Mikroprozessor, der zweckmäßigerweise programmierbar ausgestaltet ist. Alternativ oder in Kombination hierzu weist die Steuereinheit einen anwendungspezifischen Schaltkreis (ASIC) auf. Vorzugsweise weist das Assistenzsystem eine Schnittstelle zur signaltechnischen Verbindung mit einem Bussystem des Kraftfahrzeugs auf. Hierbei ist die Schnittstelle geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, über das Bussystem zu kommunizieren und ist vorzugsweise entsprechend des jeweiligen Standards betrieben. Das Bussystem ist zum Beispiel ein CAN-Bussystem oder ein Flexray-Bussystem.
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Das Assistenzsystem dient insbesondere der Erstellung/Bereitstellung einer Trajektorie zum pilotierten Betrieb des Kraftfahrzeugs. Hierbei wird von dem Assistenzsystem selbst oder beispielsweise von einem weiteren Assistenzsystem die Trajektorie genutzt. Das Assistenzsystem ist gemäß einem Verfahren betrieben, bei dem ein Verlauf eines Bewegungsparameters (des Kraftfahrzeugs erfasst wird. Dies erfolgt zweckmäßigerweise mittels geeigneter Sensoren, die beispielsweise ein Bestandteil des Assistenzsystems oder mit diesem signaltechnisch gekoppelt sind, vorzugsweise mittels des Bussystems. Bei Vorliegen einer Bedingung wird aus dem Verlauf des Bewegungsparameters ein Teilbereich ausgewählt, und anhand des Teilbereichs wird eine Trajektorie für ein weiteres Assistenzsystem zum pilotierten Betrieb des Kraftfahrzeugs erstellt. Zweckmäßigerweise wird das Verfahren mittels der Steuereinheit durchgeführt, die somit gemäß des Verfahrens betrieben ist. Die Steuereinheit ist somit für zur Durchführung des Verfahrens geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Zum Beispiel sind das Assistenzsystem und das weitere Assistenzsystem mittels einer gemeinsamen Baueinheit realisiert. Somit ist eine Hardwareanforderung verringert.
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Das Kraftfahrzeug ist zweckmäßigerweise ein landgebundenes Kraftfahrzeugs und weist vorzugsweise eine Anzahl an Rädern auf, mittels derer ein Kontakt zu einer Fahrbahn erfolgt. Beispielsweise ist zumindest eines, vorzugsweise zwei oder vier der Räder des Kraftfahrzeugs angetrieben, vorzugsweise mittels eines Hauptantriebs. Der Hauptantrieb umfasst beispielsweise einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor oder eine Kombination hieraus. Das Kraftfahrzeug ist zum Beispiel ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder ein Bus. Besonders bevorzugt jedoch ist das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw).
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Ferner umfasst das Kraftfahrzeug ein Assistenzsystem mit einer Steuereinheit, die gemäß einem Verfahren betrieben ist, bei dem ein Verlauf eines Bewegungsparameters, also zweckmäßigerweise ein Bewegungsablauf, des Kraftfahrzeugs erfasst wird, und bei Vorliegen einer Bedingung aus dem Verlauf des Bewegungsparameters ein Teilbereich ausgewählt wird. Anhand des Teilbereichs wird eine Trajektorie für ein weiteres Assistenzsystem zum pilotierten Betrieb des Kraftfahrzeugs erstellt.
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Das Kraftfahrzeug umfasst vorzugsweise eine Funkeinrichtung, mittels derer die Warnung zu dem vierten Kraftfahrzeug übermittelt wird. Die Funkeinrichtung ist hierbei vorzugsweise gemäß einem C2X-Standard betrieben. Besonders bevorzugt weist das Kraftfahrzeug eine Anzahl an Sensoren auf, beispielsweise einen GPS-Sensor, Radarsensor, Ultraschallsensor und/oder optischen Sensor, mittels derer der Bewegungsparameter erfasst werden kann. Falls die Trajektorie zum pilotierten Betrieb verwendet wird, ist beispielsweise ein Fahrer Eingriffe weiterhin erforderlich oder zumindest möglich. Alternativ hierzu ist dies beispielsweise nicht erforderlich. Zum Beispiel erfüllten das Kraftfahrzeug mittels des weiteren Assistenzsystems ein Automatisierungslevel größer als 2, 3, oder 4.
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Die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Vorteile und Weiterbildungen sind sinngemäß auch auf das Assistenzsystem/Kraftfahrzeug zu übertragen und umgekehrt.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
- 1 schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug mit einem Assistenzsystem,
- 2 ein Verfahren zum Betrieb des Assistenzsystems,
- 3 in einer Draufsicht vereinfacht einen Verlauf eines Bewegungsparameters des Kraftfahrzeugs,
- 4 ein Display, mittels dessen der Verlauf des Bewegungsparameters ausgegeben wird, und
- 5 in einer Draufsicht vereinfacht einen weiteren Verlauf des Bewegungsparameters.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug 2 mit einer Anzahl an Rädern 4 dargestellt, von denen einige mittels eines nicht näher dargestellten Hauptantriebs angetrieben sind. Das Kraftfahrzeug 2 umfasst ein Assistenzsystem 6, das eine Steuereinheit 8 aufweist, die einen nicht näher dargestellten Mikroprozessor sowie einen Speicher 10 umfasst. Die Steuereinheit 8 ist signaltechnisch mit einer Anzahl an Sensoren 12 verbunden, wofür beispielsweise ein Bussystem herangezogen wird. Alternativ oder in Kombination hierzu erfolgt eine direkte signaltechnisch Anbindung der Sensoren 12 an die Steuereinheit 8.
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Die Sensoren 12 umfassen eine Kamera 14, mittels derer bei Betrieb ein Frontbereich des Kraftfahrzeugs 2 aufgezeichnet wird. Zudem umfassen die Sensoren 12 einen Beschleunigungssensor 16, mittels dessen eine Längs- und Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs 2 erfasst wird. Ein weiterer der Sensoren 12 ist ein Raddrehzahlsensor 18, mittels dessen eine Drehgeschwindigkeit eines der Räder 4 erfasst werden kann. Zudem ist die Steuereinheit 8 signaltechnisch mit einem GPS-Empfänger 20 verbunden, mittels dessen ein GPS-Signal erfasst wird.
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Ferner umfasst das Kraftfahrzeug 2 eine Benutzerschnittstelle 22 in Form eines berührungssensitiven Displays. Die Benutzerschnittstelle 22 ist somit eine kombinierte Ein- und Ausgabenvorrichtung. Zusätzlich umfasst das Kraftfahrzeug 2 ein weiteres Assistenzsystem 24, das signaltechnisch mit dem Speicher 10 verbunden ist. Das weitere Assistenzsystem 24 ist in Wirkverbindung mit den Rädern 4, sodass eine Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 2 mittels des weiteren Assistenzsystems 24 gesteuert werden kann. Hierfür werden beispielsweise eine nicht näher dargestellte Lenkeinrichtung und/oder ein Antrieb des Kraftfahrzeugs 2 mittels des weiteren Assistenzsystems 24 gesteuert. Dabei erfolgt mittels des weiteren Assistenzsystems ein Pilotierten des Kraftfahrzeugs 2 entlang einer in dem Speicher 10 hinterlegten Trajektorie 26, die mittels des Assistenzsystems 6 erstellt wird.
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In 2 ist ein Verfahren 28 zum Betrieb des Assistenzsystems 6 dargestellt. In einem ersten Arbeitsschritt 30 wird das Kraftfahrzeug 2 gestartet, wobei beispielsweise eine Zündung oder dergleichen betätigt wird. Somit erfolgt eine Bestromung des Assistenzsystems 6, und in einem nachfolgenden zweiten Arbeitsschritt 32 wird mittels der Sensoren 12 ein Verlauf eines Bewegungsparameters 34 erfasst. Hierfür wird der jeweils aktuelle Bewegungsparameter 34 mittels der Sensoren 12 erfasst und in einem weiteren, nicht näher dargestellten Speicher des Assistenzsystems 6 abgespeichert. Der Bewegungsparameter 34 wird hierbei mittels des GPS Empfänger 20 sowie des Beschleunigungssensor 16 erfasst, und umfasst daher die Position des Kraftfahrzeugs 2. Ein weiterer Teil des Bewegungsparameters wird mittels des Raddrehzahlsensors 18 sowie des Beschleunigungssensors 16 erstellt, sodass der Bewegungsparameter 34 die Längs- und Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs 2 umfasst. Auch werden mittels der Kamera 14 die zu der Position des Kraftfahrzeugs 2 korrespondierenden Bilder als weiterer Teil des Bewegungsparameters 34 verwendet. Der Bewegungsparameter 34 wird dabei, zumindest im Rahmen der herangezogenen Sensoren 12, im Wesentlichen kontinuierlich erfasst, und somit ein zeitlicher Verlauf des Bewegungsparameters 34 erfasst.
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In einem sich anschließenden dritten Arbeitsschritt 36 wird auf das Vorliegen einer Bedingung 38 überprüft. Bei einer Ausführungsform ist die Bedingung 38 eine erste Benutzereingabe 40, die mittels der Benutzerschnittstelle 22 seitens eines Nutzers, nämlich des Fahrers des Kraftfahrzeugs 2, getätigt wird. Falls die Bedingung 38 nicht vorliegt, wird wiederum der zweite Arbeitsschritt 32 durchgeführt, sodass der Bewegungsparameter 34 im Wesentlichen kontinuierlich erfasst wird. Der nicht näher dargestellte Speicher, innerhalb dessen der Bewegungsparameter 34 abgespeichert wird, ist ein FiFo-Speicher, sodass nach einer bestimmten Zeitspanne die bereits vorhandenen Werte des Bewegungsparameters 34 mit neueren überschrieben werden. Infolgedessen ist eine Hardwareanforderung reduziert.
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Falls der Fahrer des Kraftfahrzeugs 2 ein seiner Meinung nach gelungenes Fahrmanöver durchgeführt hat, wie beispielsweise das Bewegen des Kraftfahrzeugs 2 entlang einer optimalen Route 42 in eine Garage 44, wie in 3 aus einer Vogelperspektive schematisch vereinfacht dargestellt, wird hingegen dieser die erste Benutzereingabe 40 tätigen, sodass ein vierter Arbeitsschritt 46 durchgeführt wird. Bei diesem wird aus dem Verlauf des Bewegungsparameters 34 ein Teilbereich 48 ausgewählt. Der Endpunkt des Teilbereichs 48 ist die Position, an der sich das Kraftfahrzeug 2 zum Zeitpunkt der Eingabe der ersten Benutzereingabe 40 befindet. Die maximale Länge des Teilbereichs 48 ist begrenzt, und zwar auf unter 60 m. Somit ist es auch lediglich erforderlich, in dem Speicher des Assistenzsystems 6 lediglich für die letzten 60 m den Bewegungsparameter 34 abzuspeichern.
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Mittels der Benutzerschnittstelle 22, nämlich des Displays, wird der Verlauf des Bewegungsparameters 34 dargestellt, wie in 4 gezeigt. Das Kraftfahrzeug 2 sowie der Bewegungsparameter 34 werden aus einer Vogelperspektive in einer Navigationskarte gezeigt. Ferner wird auch eine perspektivische Darstellung 49 gezeigt, die mittels der Kamera 14 erstellte wurde. Mittels der Benutzerschnittstelle 22 wird durch den Nutzer eine zweite Benutzereingabe 50 getätigt und somit diese erfasst. Mittels der zweiten Benutzereingabe 50 wird seitens des Nutzers ein Startpunkt 52 des Teilbereichs 48 auswählt. Hierfür wird seitens des Nutzers die Darstellung des Verlaufs des Bewegungsparameters 34 an einem gewünschten Punkt berührt, und dieser wird als Startpunkt 52 herangezogen.
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Bei der perspektivischen Darstellung 49 wird zusätzlich das mittels der Kamera 14 an dieser Position aufgenommene Bild dargestellt, sodass für den Nutzer ersichtlich ist, wo sich das Kraftfahrzeug 2 zu dem Startpunkt 52 befand. Zusammenfassend wird der Startpunkt 52 des Teilbereichs 48 mittels der zweite Benutzereingabe 50 aus dem Verlauf des Bewegungsparameters 34 ausgewählt. Zudem wird währenddessen der Verlauf des Bewegungsparameters 34 mittels der Benutzerschnittstelle 22 ausgegeben.
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Wenn der Startpunkt 52 bestätigt wurde, wird in einem fünften Arbeitsschritt 54 anhand des Teilbereichs 48 die Trajektorie 26 für das weitere Assistenzsystem 24 erstellt. Als Trajektorie 26 wird hierbei insbesondere der Teilbereich 48 herangezogen. Alternativ hierzu erfolgt beispielsweise eine Glättung des Teilbereichs 48, sodass eine Anzahl an Lenkeingriffen sowie Beschleunigungsangriffen verringert ist. Aufgrund der Begrenzung der Länge des Teilbereichs 48 ist die Länge der Trajektorie 26 ebenfalls begrenzt, wobei als Grenze 50 m herangezogen wird.
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Wenn sich das Kraftfahrzeug 2 erneut an dem Startpunkt 52 befindet und das weitere Assistenzsystems 24 betrieben wird, wird das Kraftfahrzeug 2 mittels des weiteren Assistenzsystems 24 selbstständig entlang der Trajektorie 26 pilotiert. Dabei ist eine weitere Bedienung des Kraftfahrzeugs 2 durch den Nutzer nicht erforderlich.
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In 5 ist eine Abwandlung des Verfahrens 28 dargestellt. Mittels des Assistenzsystems 6 wird automatisch ein Teil des Verlaufs des Bewegungsparameters 34, also der Route 42, mit einer bereits hinterlegten Trajektorie 26 verglichen. Sowohl für die hinterlegte Trajektorie 26 als auch für einen Teil des Verlaufs des Bewegungsparameters 34, der zu der hinterlegten Trajektorie 26 korrespondiert, und der beispielsweise den gleichen End- und Startpunkt aufweist, werden jeweils ein kennzeichnender Wert erstellt.
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Als Bedingung 38 wird in dem dritten Arbeitsschritt 36 herangezogen, dass der kennzeichnende Wert bei dem Verlauf des Bewegungsparameters 34 verbessert ist. In dem dargestellten Beispiel wird als kennzeichnender Wert die benötigte Zeitdauer von dem Startpunkt bis zu dem Endpunkt und/oder die Anzahl der dazwischenliegenden Steuermanöver, also die Anzahl der Beeinflussung der Lenkung/Beschleunigung herangezogen. Bei der Trajektorie 26 sind diese jeweils vergleichsweise groß, wohingegen bei der Route 42 und somit auch bei dem Teil des Verlaufs des Bewegungsparameters 34 diese reduziert sind. Falls dies der Fall ist, ist die Bedingung 38 ebenfalls erfüllt, und es wird der vierte Arbeitsschritt 46 durchgeführt, wofür für den Nutzer der Verlauf des Bewegungsparameters 34 mittels der Benutzerschnittstelle 22 ausgegeben wird. Alternativ wird beispielsweise der Startpunkt der Trajektorie 26 ebenfalls als Startpunkt des Teilbereichs 48 herangezogen.
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Zusammenfassend ist es aufgrund des Verfahrens 28 möglich, retrospektiv ein Fahrmanöver anzulernen, also die Trajektorie 26 zu erstellen. Hierfür wird auf das Vorliegen der Bedingung 38 überprüft, und der Fahrer kann, sofern dieser der Ansicht ist, dass die abgefahrene Route 42 besonders gelungen ist, diese und somit den Verlauf des Bewegungsparameters 34, nachträglich zur Erstellung der Trajektorie 26 heranziehen. Dabei wird der Startpunkt 52 mittels der zweiten Benutzereingabe 50 ausgewählt. Somit ist ein Druck für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 2 verringert, eine Anlernfahrt oder dergleichen vergleichsweise genau durchzuführen. Auch ist es für den Nutzer jederzeit möglich, ein gerade durchgeführtes Fahrmanöver zur Erstellung der Trajektorie 26 heranzuziehen.
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In einer weiteren Alternative wird die zurückgelegte Route 42, die dem Verlauf des Bewegungsparameters 42 entspricht, automatisch bewertet, und somit festgestellt, ob ein vergleichsweise gut abgefahrenes Fahrmanöver vorliegt. In diesem Fall wird ebenfalls der Teilbereich 48 ausgewählt. Als der kennzeichnende Wert wird beispielsweise verwendet, wie viele Züge, also Beeinflussung der Lenkeinschläge, benötigt wurden, und/oder wie groß die Zeitdauer zur Durchführung des Fahrmanövers ist. Alternativ oder in Kombination hierzu wird als kennzeichnender Wert beispielsweise die Position des Kraftfahrzeugs 2 innerhalb der Garage 44 herangezogen.
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Zum Beispiel wird ein letzter Stopp, also ein Stillstand des Kraftfahrzeugs 2, vor dem Teilbereich 48 als der Startpunkt 52 verwendet. In einer weiteren Alternative wird beispielsweise eine weitere Benutzereingabe als Startpunkt 52 herangezogen, wie zum Beispiel die Aktivierung einer weiteren Funktion, insbesondere eines Garagentoröffner oder dergleichen. Mittels der perspektivischen Darstellung 49 wird das Setzen des Startpunkts 52 erleichtert. Alternativ wird beispielsweise zum Setzen des Startpunkts 52 das Kraftfahrzeug 2 entlang des Verlaufs des Bewegungsparameters 34 rückwärts bewegt. Wenn der Nutzer eine Bremse oder dergleichen betätigt, die zu einem Stillstand des Kraftfahrzeugs führt, wird die Position des Stillstands als Startpunkt 52 des Teilbereichs 48 herangezogen. In einer weiteren Alternative erfolgt das Setzen des Startpunkts 52 mittels der Benutzerschnittstelle 22, also des Displays, auf der einen Karte der Umgebung ausgegeben wird.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise mit einander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Kraftfahrzeug
- 4
- Rad
- 6
- Assistenzsystem
- 8
- Steuereinheit
- 10
- Speicher
- 12
- Sensor
- 14
- Kamera
- 16
- Beschleunigungssensor
- 18
- Raddrehzahlsensor
- 20
- GPS-Empfänger
- 22
- Benutzerschnittstelle
- 24
- weiteres Assistenzsystem
- 26
- Trajektorie
- 28
- Verfahren
- 30
- erster Arbeitsschritt
- 32
- zweiter Arbeitsschritt
- 34
- Bewegungsparameter
- 36
- dritter Arbeitsschritt
- 38
- Bedingung
- 40
- erste Benutzereingabe
- 42
- Route
- 44
- Garage
- 46
- vierter Arbeitsschritt
- 48
- Teilbereich
- 49
- perspektivische Darstellung
- 50
- zweite Benutzereingabe
- 52
- Startpunkt
- 54
- fünfter Arbeitsschritt
