DE102020123349A1

DE102020123349A1 - METHOD OF DETERMINING A SUBSTITUTE TRAJECTORY, COMPUTER PROGRAM PRODUCT, PARKING ASSISTANCE SYSTEM AND VEHICLE

Info

Publication number: DE102020123349A1
Application number: DE102020123349.3A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Gaim; Sharad Shivajirao Bhadgaonkar
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2020-09-08
Filing date: 2020-09-08
Publication date: 2022-03-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Ersatztrajektorie (ET) für ein Fahrzeug (100), welches mittels eines Parkassistenzsystems (110) in einem autonomen Fahrmodus betreibbar ist, mit:Empfangen (S1) einer vorgegebenen Trajektorie (VT) umfassend wenigstens einen ersten Abschnitt (A1), der einen Startpunkt (SP) mit einem Zielpunkt (ZP1) verbindet,Veranlassen (S2) eines Fahrens des Fahrzeugs (100) entlang des ersten Abschnitts (A1) der vorgegebenen Trajektorie (VT),Empfangen (S3) eines für eine Umgebung (200) des Fahrzeugs (100) indikativen Sensorsignals (SIG), während das Fahrzeug (100) entlang der vorgegebenen Trajektorie (VT) fährt,Erfassen (S4) eines Zielobjekts (210) in der Umgebung (200) in Abhängigkeit des empfangenen Sensorsignals (SIG),Ermitteln (S5) der Ersatztrajektorie (ET), die eine aktuelle Position (POS) des Fahrzeugs (100) auf der vorgegebenen Trajektorie (VT) mit einem Ersatz-Zielpunkt (ZPE) verbindet, wobei der Ersatz-Zielpunkt (ZPE) derart bestimmt ist, dass das Fahrzeug (100), wenn es entlang der ermittelten Ersatztrajektorie (ET) den Ersatz-Zielpunkt (ZPE) erreicht, eine vorgegebene relative Ausrichtung zu dem Zielobjekt (210) aufweist, undVeranlassen (S6) des Fahrens des Fahrzeugs (100) entlang der Ersatztrajektorie (ET).The invention relates to a method for determining an alternative trajectory (ET) for a vehicle (100), which can be operated in an autonomous driving mode by means of a parking assistance system (110), with:receiving (S1) a predefined trajectory (VT) comprising at least a first section (A1) connecting a starting point (SP) to a destination point (ZP1),causing (S2) driving of the vehicle (100) along the first section (A1) of the predetermined trajectory (VT),receiving (S3) one for one Environment (200) of the vehicle (100) indicative sensor signal (SIG), while the vehicle (100) along the predetermined trajectory (VT) drives, detecting (S4) a target object (210) in the environment (200) as a function of the received sensor signal (SIG),determining (S5) the substitute trajectory (ET) that connects a current position (POS) of the vehicle (100) on the specified trajectory (VT) with a substitute target point (ZPE), the substitute target point (ZPE ) is so determined that the vehicle (100), when it reaches the substitute target point (ZPE) along the determined substitute trajectory (ET), has a predetermined relative orientation to the target object (210), and causing (S6) the driving of the vehicle (100) along the equivalent trajectory (ET).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Ersatztrajektorie, ein Computerprogrammprodukt, ein Parkassistenzsystem und ein Fahrzeug.The present invention relates to a method for determining an alternative trajectory, a computer program product, a parking assistance system and a vehicle.

Es sind Parkassistenzsysteme für Fahrzeuge bekannt, die in einem Trainingsmodus durch einen Benutzer dazu trainiert werden können, eine bestimmte Trajektorie mit dem Fahrzeug nachzufahren, beispielsweise von einer Hofeinfahrt in eine Garage. Hierzu wird die manuell von dem Benutzer gefahrene Trajektorie aufgezeichnet. Bei einem späteren Nachfahren führt das Parkassistenzsystem die von dem Benutzer bei dem Trainieren vorgenommenen Steuerungsaktionen automatisch durch, wodurch das Fahrzeug die Trajektorie nachfährt. Dabei kann es vorkommen, dass die ursprüngliche Zielposition, die der Benutzer beim Trainieren angesteuert hat, in Bezug auf ein bewegliches Objekt, beispielsweise einen Anhänger, gewählt war. Beim zukünftigen Nachfahren soll die Zielposition hierbei wieder in Bezug auf das Objekt ausgerichtet sein, auch wenn das Objekt verschoben angeordnet ist.Parking assistance systems for vehicles are known which, in a training mode, can be trained by a user to follow a specific trajectory with the vehicle, for example from a driveway into a garage. For this purpose, the trajectory driven manually by the user is recorded. When following later, the parking assistance system automatically carries out the control actions performed by the user during training, as a result of which the vehicle follows the trajectory. It can happen that the original target position, which the user headed for during training, was selected in relation to a moving object, for example a trailer. In future descendants, the target position should again be aligned in relation to the object, even if the object is arranged shifted.

WO 2013/130479 A1 und DE 10 2012 001 380 A1 beschreiben herkömmliche Assistenzsysteme, die einen Fahrzeugführer beim Ausrichten eines Fahrzeugs zum Ankuppeln eines Anhängers unterstützen. WO 2013/130479 A1 and DE 10 2012 001 380 A1 describe conventional assistance systems that support a vehicle driver when aligning a vehicle for hitching a trailer.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, den Betrieb eines Fahrzeugs zu verbessern.Against this background, it is an object of the present invention to improve the operation of a vehicle.

Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Ermitteln einer Ersatztrajektorie für ein Fahrzeug, welches mittels eines Parkassistenzsystems in einem autonomen Fahrmodus betreibbar ist, vorgeschlagen. In einem ersten Schritt wird eine vorgegebene Trajektorie umfassend wenigstens einen ersten Abschnitt, der einen Startpunkt mit einem Zielpunkt verbindet, empfangen. Dieses „Empfangen“ kann beispielsweise eine reine fahrzeuginterne Prozessierung sein. Das bedeutet, dass ein „Senden“ und das „Empfangen“ von fahrzeuginternen Einheiten ausgeführt wird. Alternativ kann die vorgegebene Trajektorie auch von einer fahrzeugexternen Einheit gesendet werden und von einer fahrzeuginternen Einheit empfangen werden. In einem zweiten Schritt wird ein Fahren des Fahrzeugs entlang des ersten Abschnitts der vorgegebenen Trajektorie veranlasst. In einem dritten Schritt wird ein für eine Umgebung des Fahrzeugs indikatives Sensorsignal empfangen, während das Fahrzeug entlang der vorgegebenen Trajektorie fährt. In einem vierten Schritt wird ein Zielobjekt in der Umgebung in Abhängigkeit des empfangenen Sensorsignals erfasst. In einem fünften Schritt wird die Ersatztrajektorie, die eine aktuelle Position des Fahrzeugs auf der vorgegebenen Trajektorie mit einem Ersatz-Zielpunkt verbindet, ermittelt. Der Ersatz-Zielpunkt ist derart bestimmt, dass das Fahrzeug, wenn es entlang der ermittelten Ersatztrajektorie den Ersatz-Zielpunkt erreicht, eine vorgegebene relative Ausrichtung zu dem Zielobjekt aufweist. In einem sechsten Schritt wird das Fahrzeug zum Fahren entlang der Ersatztrajektorie veranlasst.According to a first aspect, a method for determining an alternative trajectory for a vehicle that can be operated in an autonomous driving mode by means of a parking assistance system is proposed. In a first step, a predefined trajectory comprising at least a first section that connects a starting point with a destination point is received. This “receiving” can be purely in-vehicle processing, for example. This means that "transmission" and "reception" are carried out by in-vehicle units. Alternatively, the predefined trajectory can also be sent by a vehicle-external unit and received by a vehicle-internal unit. In a second step, the vehicle is caused to drive along the first section of the predefined trajectory. In a third step, a sensor signal indicative of an area surrounding the vehicle is received while the vehicle is traveling along the specified trajectory. In a fourth step, a target object in the area is detected as a function of the received sensor signal. In a fifth step, the substitute trajectory that connects a current position of the vehicle on the specified trajectory with a substitute destination is determined. The replacement target point is determined in such a way that the vehicle, when it reaches the replacement target point along the determined replacement trajectory, has a predefined relative orientation to the target object. In a sixth step, the vehicle is caused to drive along the substitute trajectory.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass das Nachfahren der vorgegebenen Trajektorie zielorientiert erfolgt. Das heißt beispielsweise, dass der Zielpunkt nicht fixiert ist, sondern dass sich diese an der Position des Zielobjekts, das insbesondere ein bewegliches Objekt, wie eine Person, ein Anhänger oder auch ein anderes Fahrzeug ist, orientiert. Man kann auch sagen, dass die Ersatztrajektorie zielorientiert ermittelt wird, wobei das Erreichen einer gleichen relativen Ausrichtung des Fahrzeugs in Bezug auf das Zielobjekt im Vordergrund steht. Das Nachfahren der vorgegebenen Trajektorie kann beispielsweise als Replay bezeichnet werden. Ist das Fahrzeug beispielsweise in der Nähe der vorgegebenen Trajektorie, dann wird einem Benutzer des Fahrzeugs eine Option freigegeben, den Replay zu starten. „In der Nähe der vorgegebenen Trajektorie“ meint beispielsweise einen kürzesten Abstand von kleiner als 25m, 15m, 10m, 5m, 3m oder 2m zwischen dem Fahrzeug und der vorgegebenen Trajektorie. Dabei wird in einem Initialschritt eine Initialtrajektorie von der aktuellen Position des Fahrzeugs zu der vorgegebenen Trajektorie geplant, da es insbesondere vorkommen kann, dass das Fahrzeug z.B. manuell nicht genau an dem Startpunkt abgestellt wird. Insbesondere werden anschließend das Fahrzeug auf der Initialtrajektorie zu der geplanten Trajektorie mit Hilfe des Parkassistenzsystems autonom gefahren und die weiteren Verfahrensschritte durchgeführt.This method has the advantage that the specified trajectory is followed in a target-oriented manner. This means, for example, that the target point is not fixed, but that it is based on the position of the target object, which is in particular a moving object such as a person, a trailer or another vehicle. It can also be said that the replacement trajectory is determined in a goal-oriented manner, with the focus being on achieving the same relative orientation of the vehicle in relation to the target object. Following the specified trajectory can be referred to as replay, for example. For example, if the vehicle is close to the specified trajectory, a user of the vehicle is given an option to start the replay. "Near the specified trajectory" means, for example, a shortest distance of less than 25m, 15m, 10m, 5m, 3m or 2m between the vehicle and the specified trajectory. In an initial step, an initial trajectory is planned from the current position of the vehicle to the specified trajectory, since it can happen in particular that the vehicle is not manually parked exactly at the starting point, for example. In particular, the vehicle is then driven autonomously on the initial trajectory to the planned trajectory with the aid of the parking assistance system and the further method steps are carried out.

Das Parkassistenzsystem, das auch als Fahrerassistenzsystem bezeichnet werden kann, ist insbesondere zum teilautonomen oder vollautonomen Fahren des Fahrzeugs eingerichtet. Unter teilautonomem Fahren wird beispielsweise verstanden, dass das Parkassistenzsystem eine Lenkvorrichtung und/oder eine Fahrstufenautomatik steuert. Unter vollautonomem Fahren wird beispielsweise verstanden, dass das Parkassistenzsystem zusätzlich auch eine Antriebseinrichtung und eine Bremseinrichtung steuert. Das Parkassistenzsystem kann hardwaretechnisch und/oder softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann das Parkassistenzsystem zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann das Parkassistenzsystem als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein. Insbesondere kann das Parkassistenzsystem als Teil eines übergeordneten Steuerungssystems des Fahrzeugs, wie beispielsweise eine ECU (Engine Control Unit), ausgebildet sein.The parking assistance system, which can also be referred to as a driver assistance system, is set up in particular for partially or fully autonomous driving of the vehicle. Partially autonomous driving is understood to mean, for example, that the parking assistance system controls a steering device and/or an automatic drive level. Fully autonomous driving means, for example, that the parking assistance system also controls a drive device and a braking device. The parking assistance system can be implemented in terms of hardware and/or software. In the case of a hardware implementation, the parking assistance system can be embodied, for example, as a computer or as a microprocessor. In the case of a software implementation, the parking assistance system can be executed as a computer program product, as a function, as a routine, as part of a program code or as an executable bare object be trained. In particular, the parking assistance system can be designed as part of a higher-level control system of the vehicle, such as an ECU (Engine Control Unit).

Das Fahrzeug ist beispielsweise ein Personenkraftwagen oder auch ein Lastkraftwagen. Das Fahrzeug umfasst vorzugsweise eine Anzahl an Sensoreinheiten, die zum Erfassen des Fahrzustands des Fahrzeugs und zum Erfassen einer Umgebung des Fahrzeugs eingerichtet sind. Beispiele für derartige Sensoreinheiten des Fahrzeugs sind Bildaufnahmeeinrichtungen, wie eine Kamera, ein Radar (engl. radio detection and ranging) oder auch ein Lidar (engl. light detection and ranging), Ultraschallsensoren, Ortungssensoren, Radwinkelsensoren und/oder Raddrehzahlsensoren. Die Sensoreinheiten sind jeweils zum Ausgeben eines Sensorsignals eingerichtet, beispielsweise an das Parkassistenzsystem, welches das teilautonome oder vollautonome Fahren in Abhängigkeit der erfassten Sensorsignale durchführt.The vehicle is, for example, a passenger car or a truck. The vehicle preferably includes a number of sensor units that are set up to detect the driving state of the vehicle and to detect an environment of the vehicle. Examples of such sensor units of the vehicle are image recording devices such as a camera, radar (radio detection and ranging) or also a lidar (engl. light detection and ranging), ultrasonic sensors, location sensors, wheel angle sensors and/or wheel speed sensors. The sensor units are each set up to output a sensor signal, for example to the parking assistance system, which carries out the partially autonomous or fully autonomous driving as a function of the detected sensor signals.

Die vorgegebene Trajektorie ist vorzugsweise eine trainierte Trajektorie. Beispielsweise ist das Parkassistenzsystem oder ein anderes System des Fahrzeugs dazu eingerichtet, in einem Trainingsmodus eine manuell gefahrene Trajektorie zu erfassen und abzuspeichern. The predetermined trajectory is preferably a trained trajectory. For example, the parking assistance system or another system of the vehicle is set up to record and store a manually driven trajectory in a training mode.

Beispielsweise werden hierbei verschiedene Sensorsignale aufgezeichnet, die einen Fahrzustand des Fahrzeugs, wie eine Geschwindigkeit, eine Position, ein Lenkeinschlag und dergleichen, möglichst eindeutig charakterisieren. Zudem werden Sensorsignale von Umgebungssensoren des Fahrzeugs aufgezeichnet, die beispielsweise ein Abbild der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere eine Position von Hindernissen in der Umgebung, ermöglichen. Indem der Fahrzustand des Fahrzeugs zeitlich synchron abgespielt, also wiederholt, wird, kann die trainierte Trajektorie nachgefahren werden. Die vorgegebene Trajektorie umfasst in diesem Fall insbesondere die vorgegebene relative Ausrichtung des Fahrzeugs zu dem Zielobjekt an dem Zielpunkt des ersten Abschnitts der Trajektorie. Die vorgegebene Trajektorie kann außer dem ersten Abschnitt eine Anzahl weiterer Abschnitte umfassen, die beispielsweise den Zielpunkt mit weiteren Punkten verbinden.For example, various sensor signals are recorded here that characterize a driving state of the vehicle, such as a speed, a position, a steering angle and the like, as clearly as possible. In addition, sensor signals from surroundings sensors of the vehicle are recorded, which, for example, enable an image of the surroundings of the vehicle, in particular a position of obstacles in the surroundings. The trained trajectory can be traced by playing back the driving state of the vehicle synchronously in time, i.e. repeating it. In this case, the specified trajectory includes in particular the specified relative orientation of the vehicle to the target object at the target point of the first section of the trajectory. In addition to the first section, the specified trajectory can include a number of other sections which, for example, connect the target point to other points.

Zum Trainieren einer Trajektorie wird das Parkassistenzsystem beispielsweise durch den Nutzer in einen Trainingsmodus versetzt. In dem Trainingsmodus zeichnet das Parkassistenzsystem vorzugsweise alle Steuerungseingaben des Benutzers auf, wie beispielsweise ein Lenkwinkel, einen eingelegten Gang, eine zurückgelegte Distanz und dergleichen. Die entsprechenden Werte werden vorzugsweise in Beziehung zueinander gespeichert, so dass beispielsweise der Lenkwinkel als Funktion der Radumdrehungen vorliegt. Damit ist die trainierte Trajektorie, zumindest bei schlupffreier Fahrt, eindeutig festgelegt. Zusätzlich zu diesen Daten, die auch als Odometriedaten bezeichnet werden, werden während des Trainings vorzugsweise auch Sensorsignale von Umgebungssensoren des Fahrzeugs aufgezeichnet, wie ein Abstand von feststehenden Hindernissen oder dergleichen. Dies kann eine Orientierung des Parkassistenzsystems, insbesondere in dem Nachfahrmodus, erleichtern.To train a trajectory, the parking assistance system is put into a training mode by the user, for example. In the training mode, the parking assistance system preferably records all of the user's control inputs, such as a steering angle, an engaged gear, a distance traveled, and the like. The corresponding values are preferably stored in relation to one another, so that, for example, the steering angle is available as a function of the wheel revolutions. The trained trajectory is thus clearly defined, at least in the case of non-slip driving. In addition to this data, which is also referred to as odometry data, sensor signals from environmental sensors of the vehicle, such as a distance from stationary obstacles or the like, are preferably also recorded during the training. This can facilitate orientation of the parking assistance system, in particular in the follow-up mode.

Die vorgegebene Trajektorie verbindet einen Startpunkt mit einem Zielpunkt, wobei Startpunkt und Zielpunkt gegeneinander austauschbar sein können, so dass die Trajektorie in entgegengesetzter Richtung abgefahren werden kann. Startpunkt und Zielpunkt umfassen hierbei auch die Ausrichtung des Fahrzeugs. An dem Zielpunkt befindet sich insbesondere das Zielobjekt, das durch das Fahrzeug angesteuert werden soll. Das Zielobjekt ist insbesondere beweglich, wie beispielsweise eine Person, ein Anhänger oder auch ein anderes Fahrzeug, weshalb sich die Position des Zielobjekt von Zeit zu Zeit ändern kann. Auf Basis des Umgebungssensorsignals wird das Zielobjekt erfasst, das heißt insbesondere, dass eine Position und/oder eine Ausrichtung des Zielobjekts erfasst wird.The specified trajectory connects a starting point with a destination, wherein the starting point and destination can be interchangeable, so that the trajectory can be traversed in opposite directions. The starting point and destination also include the orientation of the vehicle. In particular, the target object that is to be driven to by the vehicle is located at the target point. In particular, the target object is mobile, such as a person, a trailer or another vehicle, which is why the position of the target object can change from time to time. The target object is detected on the basis of the environmental sensor signal, which means in particular that a position and/or an alignment of the target object is detected.

Vorzugsweise umfasst das Sensorsignal ein Kamerabild der Umgebung und es wird eine Objekterkennung dazu eingesetzt, das Zielobjekt in dem Kamerabild zu erkennen. Bei der Objekterkennung wird vorteilhaft die genaue Ausrichtung des Zielobjekts ermittelt. Beispielsweise wird hierbei ein digitales Modell des Zielobjekts ermittelt.The sensor signal preferably includes a camera image of the surroundings and object recognition is used to identify the target object in the camera image. The precise orientation of the target object is advantageously determined during object recognition. For example, a digital model of the target object is determined here.

Nachdem die Position und die Ausrichtung des Zielobjekts bekannt sind, kann eine Ersatztrajektorie ermittelt werden, deren Ersatz-Zielpunkt die gleiche relative Ausrichtung zu dem Zielobjekt aufweist, wie dies bei dem Zielpunkt der vorgegebenen Trajektorie der Fall ist. Zusätzlich wird die Ersatztrajektorie insbesondere derart ermittelt, dass das Fahrzeug, wenn es entlang der Ersatztrajektorie den Ersatz-Zielpunkt erreicht, die gleiche relative Ausrichtung zu dem Zielobjekt aufweist, wie dies bei der vorgegebenen Trajektorie der Fall ist. Die Ersatztrajektorie ersetzt einen Teil der vorgegebenen Trajektorie. Vorzugsweise wird die Ersatztrajektorie so ermittelt, dass eine Abweichung von der vorgegebenen Trajektorie minimiert ist. Das heißt beispielsweise, dass das Fahrzeug so weit wie möglich auf der vorgegebenen Trajektorie fährt und erst dann davon abweicht, wenn dies zum Erreichen des Ersatz-Zielpunkt notwendig ist.After the position and the orientation of the target object are known, an alternative trajectory can be determined whose alternative target point has the same relative orientation to the target object as is the case with the target point of the specified trajectory. In addition, the substitute trajectory is determined in particular in such a way that the vehicle, when it reaches the substitute target point along the substitute trajectory, has the same relative orientation to the target object as is the case with the predefined trajectory. The replacement trajectory replaces part of the specified trajectory. The substitute trajectory is preferably determined in such a way that a deviation from the specified trajectory is minimized. This means, for example, that the vehicle drives as far as possible on the specified trajectory and only deviates from it when this is necessary to reach the substitute destination.

Zum Nachfahren der vorgegebenen Trajektorie ist es erwünscht, aktuelle Umgebungssensordaten zu berücksichtigen. Daher empfängt das Parkassistenzsystem ein für die Umgebung indikatives Sensorsignal. Dieses kann das Parkassistenzsystem beispielsweise direkt von einem oder mehreren der Umgebungssensoren des Fahrzeugs empfangen und mehrere Sensorsignale unterschiedlicher Umgebungssensoren kombinieren, oder aber das Parkassistenzsystem empfängt das Sensorsignal bereits in einem vorverarbeiteten Zustand, beispielsweise in Form einer digitalen Umgebungskarte, in der detektierte Hindernisse in Umgebung eingezeichnet sind. Die Ersatztrajektorie kann dann beispielsweise grafisch ermittelt werden.In order to follow the specified trajectory, it is desirable to take current environmental sensor data into account. Therefore, the park welcomes assistance system a sensor signal indicative of the environment. The parking assistance system can, for example, receive this directly from one or more of the vehicle's surroundings sensors and combine several sensor signals from different surroundings sensors, or the parking assistance system can already receive the sensor signal in a pre-processed state, for example in the form of a digital surroundings map on which detected obstacles in the surroundings are drawn . The substitute trajectory can then be determined graphically, for example.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst die vorgegebene Trajektorie einen zweiten Abschnitt, der den Zielpunkt mit einem weiteren Zielpunkt verbindet, wobei die Ersatztrajektorie derart ermittelt wird, dass diese einen nach dem Ersatz-Zielpunkt liegenden Ersatzabschnitt umfasst, der den Ersatz-Zielpunkt mit dem weiteren Zielpunkt verbindet.According to one embodiment of the method, the specified trajectory includes a second section that connects the destination to a further destination, the replacement trajectory being determined in such a way that it includes a replacement section after the replacement destination that connects the replacement destination to the additional destination connects.

Hierbei ist sichergestellt, dass die Ersatztrajektorie den weiteren Verlauf der vorgegebenen Trajektorie, der nach dem Zielpunkt liegt, ebenfalls berücksichtigt, so dass das Fahrzeug von dem Ersatz-Zielpunkt wieder auf die vorgegebene Trajektorie gelangt, beispielsweise um entlang dieser weiterzufahren.This ensures that the substitute trajectory also takes into account the further course of the specified trajectory that lies after the destination, so that the vehicle returns to the specified trajectory from the substitute destination, for example in order to continue driving along it.

Vorteilhaft stoppt das Fahrzeug auf dem Ersatz-Zielpunkt und fährt erst nach einer entsprechenden Eingabe durch den Benutzer des Fahrzeugs weiter.Advantageously, the vehicle stops at the replacement destination and only continues after a corresponding input from the user of the vehicle.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist das Zielobjekt außerhalb eines Erfassungsbereichs des Sensorsignals, wenn sich das Fahrzeug auf dem Startpunkt befindet.According to a further embodiment of the method, the target object is outside a detection range of the sensor signal when the vehicle is at the starting point.

Beispielsweise wird in einem Verfahrensschritt das Fahrzeug, insbesondere vor dem Replay der trainierten Trajektorie, außerhalb des Erfassungsbereichs aller Kameras des Fahrzeugs, gebracht. Beispielsweise befindet sich das Zielobjekt um die Ecke eines Hauses. Indem das Sensorsignal während des Fahrens entlang der vorgegebenen Trajektorie ständig erfasst wird, kann die Ersatztrajektorie ermittelt werden, sobald erkannt wurde, dass das Zielobjekt an einem anderen als dem Zielpunkt der vorgegebenen Trajektorie angeordnet ist. Daher lässt sich die Ersatztrajektorie besonders glatt ermitteln, vorzugsweise ohne plötzlich Richtungsänderungen oder sehr starke Lenkeinschläge.For example, in one method step the vehicle is brought outside the detection range of all the cameras of the vehicle, in particular before the replay of the trained trajectory. For example, the target object is around the corner of a house. By continuously detecting the sensor signal while driving along the specified trajectory, the replacement trajectory can be determined as soon as it has been recognized that the target object is located at a point other than the target point of the specified trajectory. The substitute trajectory can therefore be determined particularly smoothly, preferably without sudden changes in direction or very strong steering angles.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses ein Erfassen einer manuell mit dem Fahrzeug gefahrenen Trajektorie, die den Zielpunkt mit dem Startpunkt verbindet, ein Invertieren der erfassten Trajektorie derart, dass diese in umgekehrter Richtung von dem Startpunkt zu dem Zielpunkt verläuft, und ein Speichern der invertierten Trajektorie als die vorgegebene Trajektorie.According to a further embodiment of the method, this includes detecting a trajectory driven manually with the vehicle, which connects the destination with the starting point, inverting the detected trajectory in such a way that it runs in the opposite direction from the starting point to the destination, and storing the inverted trajectory as the predetermined trajectory.

Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, wenn das Zielobjekt ein Anhänger ist, für den ein von dem Fahrzeug separater Stellplatz vorgesehen ist, auf dem der Anhänger abgestellt wird, bevor das Fahrzeug auf dem für das Fahrzeug vorgesehenen Stellplatz abgestellt wird. Hierbei ist beispielsweise der Anhänger-Stellplatz der Zielpunkt und der FahrzeugStellplatz der Startpunkt. Durch das Nachfahren der vorgegebenen Trajektorie fährt das Fahrzeug daher vorteilhaft von dem seinem Stellplatz zu dem Anhänger-Stellplatz. Dabei ist eine Ausrichtung des Fahrzeugs bei dem Zielpunkt oder Ersatz-Zielpunkt derart, dass der Anhänger einfach mit dem Fahrzeug gekoppelt werden kann.This embodiment is particularly advantageous when the target object is a trailer for which a parking space separate from the vehicle is provided, on which the trailer is parked before the vehicle is parked on the parking space provided for the vehicle. Here, for example, the trailer parking space is the destination and the vehicle parking space is the starting point. By following the predefined trajectory, the vehicle therefore advantageously drives from its parking space to the trailer parking space. The orientation of the vehicle at the destination or replacement destination is such that the trailer can be easily coupled to the vehicle.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist das Fahrzeug eine Anhängevorrichtung auf, wobei das Zielobjekt ein mit dem Fahrzeug koppelbarer Anhänger ist.According to a further embodiment of the method, the vehicle has a trailer hitch, the target object being a trailer that can be coupled to the vehicle.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist die Anhängevorrichtung einen Kugelkopf auf und der Anhänger weist eine Kugelkupplung auf. Der Ersatz-Zielpunkt ist derart bestimmt, dass ein Abstand des Kugelkopfs zu der Kugelkupplung kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert ist.According to a further embodiment of the method, the towing device has a ball head and the trailer has a ball coupling. The replacement target point is determined in such a way that a distance between the ball head and the ball coupling is less than a predetermined threshold value.

Der vorbestimmte Schwellwert beträgt beispielsweise 30 cm, vorzugsweise 20 cm, weiter bevorzugt 10 cm. Damit ist sichergestellt, dass der Nutzer ohne Korrekturen an der Fahrzeugposition und/oder Ausrichtung auf dem Ersatz-Zielpunkt den Anhänger in einfacher Weise mit dem Fahrzeug koppeln kann.The predetermined threshold value is 30 cm, for example, preferably 20 cm, more preferably 10 cm. This ensures that the user can easily couple the trailer to the vehicle without having to make any corrections to the vehicle position and/or alignment to the substitute destination.

In Ausführungsformen ist der Schwellwert derart bestimmt, dass der Kugelkopf derart unter der Kugelkupplung angeordnet ist, dass der Nutzer durch Absenken der Kugelkupplung die Kopplung durchführen kann. Beispielsweise ist die Kugelkupplung an einem Ende einer Deichsel angeordnet, die vertikal verschwenkbar sein kann.In embodiments, the threshold value is determined in such a way that the ball head is arranged under the ball coupling in such a way that the user can carry out the coupling by lowering the ball coupling. For example, the ball coupling is arranged at one end of a drawbar, which can be pivoted vertically.

Vorzugsweise ist eine automatische Koppeleinheit vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, eine automatische Kopplung des Anhängers mit dem Fahrzeug vorzunehmen, sobald der vorbestimmte Schwellwert unterschritten wird.An automatic coupling unit is preferably provided, which is set up to automatically couple the trailer to the vehicle as soon as the predetermined threshold value is undershot.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses ein Ermitteln eines Koppelns des Anhängers mit dem Fahrzeug an dem Ersatz-Zielpunkt, ein Ermitteln einer Gespannkinematik, die ein Fahrverhalten des Gespanns umfassend das Fahrzeug und den Anhänger beschreibt, wobei bei einem Ermitteln weiterer Trajektorien die Gespannkinematik berücksichtigt wird.According to a further embodiment of the method, this includes determining whether the trailer is coupled to the vehicle at the alternative destination, determining a combination kinematics, which includes a driving behavior of the combination send describes the vehicle and the trailer, with the combination kinematics being taken into account when further trajectories are determined.

Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass in Abhängigkeit davon, ob der Anhänger gekoppelt ist oder nicht, die jeweils korrekte Kinematik für die Berechnung von Trajektorien zugrunde gelegt wird. Das Fahrverhalten eines Gespanns aus einem Fahrzeug mit einem Anhänger unterscheidet sich deutlich von dem eines Fahrzeugs allein, insbesondere in Kurven und beim Rückwärtsfahren.This embodiment has the advantage that the calculation of trajectories is based on the correct kinematics in each case, depending on whether the trailer is coupled or not. The handling of a combination of a vehicle and a trailer differs significantly from that of a vehicle alone, especially when cornering and reversing.

Die Gespannkinematik umfasst beispielsweise einen Radstand des Fahrzeugs, einen Radstand des Anhängers, einen Abstand des Koppelpunkts von einer Fahrzeugsachse des Fahrzeugs und/oder des Anhängers und dergleichen mehr.The trailer kinematics include, for example, a wheelbase of the vehicle, a wheelbase of the trailer, a distance between the coupling point and a vehicle axle of the vehicle and/or the trailer, and the like.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.According to a second aspect, a computer program product is proposed which comprises instructions which, when the program is executed by a computer, cause the latter to execute the method according to the first aspect.

Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.A computer program product, such as a computer program means, can be made available or delivered, for example, as a storage medium such as a memory card, USB stick, CD-ROM, DVD, or in the form of a downloadable file from a server in a network. This can be done, for example, in a wireless communication network by transferring a corresponding file with the computer program product or the computer program means.

Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Parkassistenzsystem für ein Fahrzeug, welches zum autonomen Betreiben des Fahrzeugs eingerichtet ist, vorgeschlagen. Das Parkassistenzsystem umfasst eine Empfangseinheit zum Empfangen einer vorgegebenen Trajektorie umfassend wenigstens einen ersten Abschnitt, der einen Startpunkt mit einem Zielpunkt verbindet, eine Steuereinheit zum Veranlassen eines Fahrens des Fahrzeugs entlang des ersten Abschnitts der vorgegebenen Trajektorie, eine Empfangseinheit zum Empfangen eines für eine Umgebung des Fahrzeugs indikativen Sensorsignals, während das Fahrzeug entlang der vorgegebenen Trajektorie fährt, eine Erfassungseinheit zum Erfassen eines Zielobjekts in der Umgebung in Abhängigkeit des empfangenen Sensorsignals, und eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln der Ersatztrajektorie, die eine aktuelle Position des Fahrzeugs auf der vorgegebenen Trajektorie mit einem Ersatz-Zielpunkt verbindet, wobei der Ersatz-Zielpunkt derart bestimmt ist, dass das Fahrzeug, wenn es entlang der ermittelten Ersatztrajektorie den Ersatz-Zielpunkt erreicht, eine vorgegebene relative Ausrichtung zu dem Zielobjekt aufweist. Die Steuereinheit ist zum Veranlassen des Fahrens des Fahrzeugs entlang der Ersatztrajektorie eingerichtet.According to a third aspect, a parking assistance system for a vehicle, which is set up to operate the vehicle autonomously, is proposed. The parking assistance system includes a receiving unit for receiving a specified trajectory comprising at least a first section that connects a starting point with a destination, a control unit for causing the vehicle to drive along the first section of the specified trajectory, a receiving unit for receiving an area surrounding the vehicle indicative sensor signal while the vehicle is traveling along the specified trajectory, a detection unit for detecting a target object in the area as a function of the sensor signal received, and a determination unit for determining the substitute trajectory, which matches a current position of the vehicle on the specified trajectory with a substitute target point connects, the replacement target point being determined in such a way that the vehicle, when it reaches the replacement target point along the determined replacement trajectory, has a predetermined orientation relative to the target object. The control unit is set up to cause the vehicle to be driven along the substitute trajectory.

Dieses Parkassistenzsystem weist die gleichen Vorteile auf wie das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt. Die für das vorgeschlagene Verfahren beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Parkassistenzsystem entsprechend.This parking assistance system has the same advantages as the method according to the first aspect. The embodiments and features described for the proposed method apply accordingly to the proposed parking assistance system.

Die jeweilige Einheit, das heißt die Steuereinheit, die Empfangseinheit, die Erfassungseinheit und die Ermittlungseinheit, kann hardwaretechnisch und/oder softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die Einheit zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.The respective unit, ie the control unit, the receiving unit, the detection unit and the determination unit, can be implemented in terms of hardware and/or software. In the case of a hardware implementation, the unit can be in the form of a computer or a microprocessor, for example. In the case of a software implementation, the unit can be embodied as a computer program product, as a function, as a routine, as part of a program code or as an executable object.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug mit einem Parkassistenzsystem gemäß dem dritten Aspekt vorgeschlagen.According to a further aspect, a vehicle with a parking assistance system according to the third aspect is proposed.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. The person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs aus einer Vogelperspektive;
2 zeigt eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Ersatztrajektorie;
3 zeigt eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Ersatztrajektorie;
4 zeigt eine schematische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer Ersatztrajektorie;
5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Ermitteln einer Ersatztrajektorie; und
6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines beispielhaften Parkassistenzsystems.

Further advantageous refinements and aspects of the invention are the subject matter of the dependent claims and of the exemplary embodiments of the invention described below. The invention is explained in more detail below on the basis of preferred embodiments with reference to the enclosed figures.

1 Fig. 12 shows a schematic view of a vehicle from a bird's eye view;
2 shows a schematic view of a first exemplary embodiment of an alternative trajectory;
3 shows a schematic view of a second exemplary embodiment of an alternative trajectory;
4 shows a schematic view of a third exemplary embodiment of an alternative trajectory;
5 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of a method for determining an alternative trajectory; and
6 shows a schematic block diagram of an exemplary parking assistance system.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.Elements that are the same or have the same function have been provided with the same reference symbols in the figures, unless otherwise stated.

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 100 aus einer Vogelperspektive. Das Fahrzeug 100 ist beispielsweise ein Auto, das in einer Umgebung 200 angeordnet ist. Das Auto 100 weist ein Parkassistenzsystem 110 auf, das beispielsweise als ein Steuergerät ausgebildet ist. Zudem sind an dem Auto 100 eine Mehrzahl an Umgebungssensoreinrichtungen 120, 130 angeordnet, wobei es sich beispielhaft um optische Sensoren 120 und Ultraschallsensoren 130 handelt. Die optischen Sensoren 120 umfassen beispielsweise visuelle Kameras, ein Radar und/oder ein Lidar. Die optischen Sensoren 120 können jeweils ein Bild eines jeweiligen Bereichs aus der Umgebung 200 des Autos 100 erfassen und als optisches Sensorsignal SIG (siehe 6) ausgeben. Die Ultraschallsensoren 130 sind zum Erfassen eines Abstands zu in der Umgebung 200 angeordneten Objekten und zum Ausgeben eines entsprechenden Sensorsignals SIG eingerichtet. Mittels der von den Sensoren 120, 130 erfassten Sensorsignalen ist das Parkassistenzsystem 110 in der Lage, das Auto 100 teilautonom oder auch vollautonom zu fahren. Außer den in der 1 dargestellten optischen Sensoren 120 und Ultraschallsensoren 130 kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeug 100 verschiedene weitere Sensoreinrichtungen 120, 130 aufweist. Beispiele hierfür sind ein Raddrehzahlsensor, ein Lenkwinkelsensor, ein Mikrofon, ein Beschleunigungssensor, eine Antenne mit gekoppeltem Empfänger zum Empfangen von elektromagnetisch übertragbarer Datensignale, und dergleichen mehr. 1 FIG. 12 shows a schematic view of a vehicle 100 from a bird's eye view. The vehicle 100 is, for example, a car that is arranged in an environment 200 . Car 100 has a parking assistance system 110, which is embodied as a control unit, for example. In addition, a plurality of environment sensor devices 120, 130 are arranged on car 100, these being optical sensors 120 and ultrasonic sensors 130, for example. The optical sensors 120 include, for example, visual cameras, a radar and/or a lidar. The optical sensors 120 can each capture an image of a respective area from the surroundings 200 of the car 100 and transmit it as an optical sensor signal SIG (see 6 ) output. The ultrasonic sensors 130 are set up to detect a distance to objects arranged in the surroundings 200 and to output a corresponding sensor signal SIG. Using the sensor signals detected by the sensors 120, 130, the parking assistance system 110 is able to drive the car 100 semi-autonomously or fully autonomously. Except the ones in the 1 illustrated optical sensors 120 and ultrasonic sensors 130 can be provided that the vehicle 100 has various other sensor devices 120, 130. Examples of this are a wheel speed sensor, a steering angle sensor, a microphone, an acceleration sensor, an antenna with a coupled receiver for receiving electromagnetically transmittable data signals, and the like.

Das Parkassistenzsystem 110 ist zum Ermitteln einer Ersatztrajektorie ET (siehe 2 - 4) für das Fahrzeug 100 wie folgt eingerichtet. Zunächst veranlasst das Fahrassistenzsystem 110 das Fahren des Fahrzeugs 100 entlang einer vorgegebenen Trajektorie VT (siehe 2 - 4), die wenigstens einen ersten Abschnitt A1 (siehe 2 - 4) umfasst, der einen Startpunkt SP (siehe 2 - 4) mit einem Zielpunkt ZP1 (siehe 2 - 4) verbindet. Während das Fahrzeug 100 entlang der vorgegebenen Trajektorie VT fährt, wird das für die Umgebung 200 des Fahrzeugs 100 indikatives Sensorsignal SIG empfangen, auf dessen Basis ein Zielobjekt 210 (siehe 2 - 4) in der Umgebung 200 erfasst wird. Sodann wird die Ersatztrajektorie ET, die eine aktuelle Position POS (siehe 2 - 4) des Fahrzeugs 100 auf der vorgegebenen Trajektorie VT mit einem Ersatz-Zielpunkt ZPE (siehe 2 - 4) verbindet, ermittelt. Der Ersatz-Zielpunkt ZPE ist derart bestimmt, dass das Fahrzeug 100, wenn es entlang der ermittelten Ersatztrajektorie ET den Ersatz-Zielpunkt ZPE erreicht, eine vorgegebene relative Ausrichtung zu dem Zielobjekt 210 aufweist.The parking assistance system 110 is for determining an alternative trajectory ET (see 2 - 4 ) for the vehicle 100 is set up as follows. First, driver assistance system 110 causes vehicle 100 to drive along a predefined trajectory VT (see FIG 2 - 4 ), which has at least a first section A1 (see 2 - 4 ) includes a starting point SP (see 2 - 4 ) with a target point ZP1 (see 2 - 4 ) connects. While the vehicle 100 is traveling along the predefined trajectory VT, the sensor signal SIG indicative of the surroundings 200 of the vehicle 100 is received, on the basis of which a target object 210 (see FIG 2 - 4 ) in the area 200 is detected. Then the replacement trajectory ET, which has a current position POS (see 2 - 4 ) of the vehicle 100 on the specified trajectory VT with a replacement target point ZPE (see 2 - 4 ) connects, determined. The replacement target point ZPE is determined in such a way that the vehicle 100 has a predefined relative orientation to the target object 210 when it reaches the replacement target point ZPE along the determined replacement trajectory ET.

2 zeigt eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Ersatztrajektorie ET, die ausgehend von einer vorgegebenen Trajektorie VT ermittelt wurde. Die vorgegebene Trajektorie VT weist einen ersten Abschnitt A1 auf, der an einem Startpunkt SP beginnt und an einem Zielpunkt ZP1 endet. In diesem Beispiel besteht die vorgegebene Trajektorie VT aus dem ersten Abschnitt A1. Die vorgegebenen Trajektorie VT wurde beispielswiese manuell von einem Benutzer des Fahrzeugs 100 trainiert, wobei der Benutzer das Fahrzeug 100 zu einem Zielobjekt 210 gesteuert hat. Der Zielpunkt ZP1 hatte daher zum Zeitpunkt des Trainierens der Trajektorie VT eine vorbestimmte relative Ausrichtung zu dem Zielobjekt 210. Bei dem Nachfahren der Trajektorie VT ausgehend von dem Startpunkt SP wird die Umgebung 200 mit einer Sensorik ständig erfasst. Wenn sich das Fahrzeug 100 auf der Position POS der vorgegebenen Trajektorie VT befindet, wird das Zielobjekt 210 erfasst. In diesem Fall ist das Zielobjekt 210 gegenüber der Position, die es beim Trainieren der Trajektorie VT innehatte, verschoben, was durch die gestrichelte Linie (Anordnung des Zielobjekts 210 beim Trainieren) und die durchgezogene Linie (aktuelle Anordnung des Zielobjekts 210) schematisch dargestellt ist. Um sicherzustellen, dass das Fahrzeug 100 in die gleiche relative Ausrichtung zu dem Zielobjekt 210 gefahren wird, wird eine Ersatztrajektorie ET von der Position POS ermittelt, die zu einem Ersatz-Zielpunkt ZPE führt. Der Ersatz-Zielpunkt weist hierbei die gleiche relative Ausrichtung zu dem Zielobjekt 210 auf, wie es der Zielpunkt ZP1 ursprünglich auch hatte. 2 shows a schematic view of a first exemplary embodiment of an alternative trajectory ET, which was determined on the basis of a predefined trajectory VT. The specified trajectory VT has a first section A1, which begins at a starting point SP and ends at a destination point ZP1. In this example, the specified trajectory VT consists of the first section A1. The predefined trajectory VT was, for example, manually trained by a user of the vehicle 100 , the user having steered the vehicle 100 to a target object 210 . The target point ZP1 therefore had a predetermined relative orientation to the target object 210 at the time the trajectory VT was trained. When the trajectory VT is followed starting from the starting point SP, the surroundings 200 are constantly recorded with a sensor system. When the vehicle 100 is at the position POS of the predetermined trajectory VT, the target object 210 is detected. In this case, the target object 210 is shifted from the position it had when the trajectory VT was trained, which is represented schematically by the dashed line (location of the target object 210 during training) and the solid line (current location of the target object 210). In order to ensure that the vehicle 100 is driven in the same relative orientation to the target object 210, an alternative trajectory ET is determined from the position POS, which leads to an alternative target point ZPE. In this case, the replacement target point has the same relative orientation to the target object 210 as the target point ZP1 originally had.

3 zeigt eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Ersatztrajektorie ET, die ausgehend von einer vorgegebenen Trajektorie VT ermittelt wurde. In diesem Beispiel ist das Zielobjekt 210 ein Anhänger, der mittels einer Kugelkopfkupplung 212 mit einer Anhängevorrichtung 102 des Fahrzeugs 100, die einen Kugelkopf aufweist, koppelbar ist. Der Anhänger 210 befindet sich auf einem Stellplatz, der von dem Fahrzeugstellplatz durch ein Haus 150 getrennt ist. Hierbei ist insbesondere der Anhänger 210 von dem Startpunkt SP der vorgegebenen Trajektorie VT aus nicht in einem Erfassungsbereich des Sensors, da das Haus 150 dazwischenliegt. 3 shows a schematic view of a second exemplary embodiment of an alternative trajectory ET, which was determined on the basis of a predefined trajectory VT. In this example, the target object 210 is a trailer that can be coupled by means of a ball head coupling 212 to a trailer device 102 of the vehicle 100, which has a ball head. The trailer 210 is on a parking space that is separated from the vehicle parking space by a house 150 . Here, in particular, the trailer 210 is not in a detection range of the sensor from the starting point SP of the predetermined trajectory VT, since the house 150 is in between.

Der Benutzer des Fahrzeugs 100 hat beispielsweise die vorgegebene Trajektorie VT in einem Trainingsmodus trainiert. Dabei ist er mit dem Fahrzeug 100 von dem Startpunkt SP, der dem Stellplatz des Fahrzeugs 100 entspricht, entlang des ersten Abschnitts A1 zunächst um das Haus 150 herumgefahren und hat auf der Seite des Anhängers 210 gewendet, um rückwärts, mit der Anhängevorrichtung 102 voraus, zu dem Anhänger 210 zu fahren. Der Anhänger 210 stand bei dem Trainieren auf der durch die gestrichelte Linie angedeuteten Zielposition ZP1. Die Zielposition ZP1 bezieht sich in diesem Beispiel insbesondere auf die Kugelkopfkupplung 212 des Anhängers 210. Nach dem koppeln des Anhängers 210 an das Fahrzeug 100 ist der Benutzer entlang des weiteren Abschnitts A2, der von dem Zielpunkt ZP1 zu dem weiteren Zielpunkt ZP2 führt, weitergefahren.For example, the user of the vehicle 100 has trained the predetermined trajectory VT in a training mode. In doing so, he is with the vehicle 100 from the starting point SP, which corresponds to the parking space of the vehicle 100, along the first section A1 around the House 150 swung around and turned on the side of trailer 210 to reverse to trailer 210 with hitch 102 ahead. During the training, the trailer 210 stood at the target position ZP1 indicated by the dashed line. In this example, the target position ZP1 relates in particular to the ball coupling 212 of the trailer 210. After the trailer 210 has been coupled to the vehicle 100, the user has continued along the further section A2, which leads from the target point ZP1 to the further target point ZP2.

Während dem Nachfahren wird auf Basis von Umgebungssensorsignalen SIG ermittelt, dass der Anhänger 210 an einer anderen Position steht, als durch die vorgegebene Trajektorie VT gegeben ist. Dies geschieht vorliegend, wenn sich das Fahrzeug 100 auf der Position POS entlang der vorgegebenen Trajektorie VT befindet. Basierend auf der aktuellen Anhänger-Position wird ein Ersatz-Zielpunkt ZPE ermittelt, der in Bezug auf die Kugelkopfkupplung 212 des Anhängers 210 die gleiche relative Ausrichtung aufweist. Entsprechend wird die Ersatztrajektorie ET ausgehend von der Position POS derart geplant, dass das Fahrzeug 100, wenn es den Ersatz-Zielpunkt ZPE erreicht, die gleiche relative Ausrichtung in Bezug auf den Anhänger 210, insbesondere dessen Kugelkopfkupplung 212, aufweist, wie es bei dem Trainieren der Trajektorie VT der Fall war.During the follow-up, it is determined on the basis of signals from the surroundings sensor SIG that the trailer 210 is in a different position than that given by the predefined trajectory VT. In the present case, this occurs when vehicle 100 is in position POS along predefined trajectory VT. Based on the current trailer position, a replacement target point ZPE is determined, which has the same relative orientation with respect to the ball head coupling 212 of the trailer 210. Accordingly, the replacement trajectory ET is planned starting from the position POS in such a way that the vehicle 100, when it reaches the replacement target point ZPE, has the same relative orientation in relation to the trailer 210, in particular its ball head coupling 212, as it did during training of the trajectory VT was the case.

Zusätzlich oder alternativ hierzu kann der Benutzer beispielsweise auch einen Schwellwert angeben, der einen zu erzielenden Maximalabstand der Anhängevorrichtung 102 des Fahrzeugs 100 zu der Kugelkopfkupplung 212 des Anhängers 210 definiert. Der Schwellwert beträgt beispielsweise 15 cm, aber auch kleinere Schwellwerte oder größere Schwellwerte sind möglich.In addition or as an alternative to this, the user can also specify a threshold value, for example, which defines a maximum distance to be achieved between the towing device 102 of the vehicle 100 and the ball head coupling 212 of the trailer 210 . The threshold is 15 cm, for example, but smaller thresholds or larger thresholds are also possible.

Ausgehend von dem Ersatz-Zielpunkt ZPE, an dem der Benutzer beispielsweise recht einfach den Anhänger 210 an das Fahrzeug 100 koppeln kann, was auch durch eine automatische Koppelvorrichtung (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 100 oder des Anhängers 210 erfolgen kann, wird ein weiterer Abschnitt der die Ersatz-Trajektorie ET ermittelt. Der weitere Abschnitt verbindet den Ersatz-Zielpunkt ZPE mit dem weiteren Zielpunkt ZP2 der vorgegebenen Trajektorie VT. Hierbei wird die Gespannkinematik des mit dem Anhänger 210 gekoppelten Fahrzeugs 100 berücksichtigt, sofern der Benutzer den Anhänger 210 mit dem Fahrzeug 100 gekoppelt hat. Damit wird eine Kollision des Gespanns mit einem Hindernis in der Umgebung 200 vermieden.Starting from the replacement destination ZPE, where the user can easily couple the trailer 210 to the vehicle 100, for example, which can also be done by an automatic coupling device (not shown) of the vehicle 100 or the trailer 210, another section of the the replacement trajectory ET is determined. The further section connects the substitute target point ZPE with the further target point ZP2 of the specified trajectory VT. Here, the trailer kinematics of the vehicle 100 coupled to the trailer 210 are taken into account if the user has coupled the trailer 210 to the vehicle 100 . A collision of the vehicle combination with an obstacle in the area 200 is thus avoided.

4 zeigt eine schematische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer Ersatztrajektorie ET, die ausgehend von einer vorgegebenen Trajektorie VT ermittelt wurde. In diesem Beispiel führt die vorgegebene Trajektorie VT von dem Startpunkt SP, der seitlich des Hauses 150 liegt, zu einem dem ZP1, der vor einer Haustür des Hauses 150 liegt. Diese Trajektorie VT hat beispielsweise das Ziel, den Benutzer des Fahrzeugs 100 vor dem Haus 150 „abzuholen“. Das Zielobjekt 210 ist in diesem Beispiel daher eine Person, insbesondere der Benutzer des Fahrzeugs 100. Bei dem Nachfahren der vorgegebenen Trajektorie VT wird, wenn das Fahrzeug 100 an der Position POS ist, ermittelt, dass der Benutzer 210 an einer anderen als der Zielposition ZP1 Position steht. Daher wird eine Ersatz-Zielposition ZPE ermittelt und eine Ersatztrajektorie ET, die von der Position POS zu der Ersatz-Zielposition ZPE führt. Daher kann der Benutzer 210 in diesem Beispiel wie gewohnt einfach das Fahrzeug 100 besteigen. 4 shows a schematic view of a third exemplary embodiment of an alternative trajectory ET, which was determined on the basis of a predefined trajectory VT. In this example, the specified trajectory VT leads from the starting point SP, which is to the side of the house 150, to ZP1, which is in front of a front door of the house 150. The goal of this trajectory VT is, for example, to “pick up” the user of the vehicle 100 in front of the house 150 . In this example, the target object 210 is therefore a person, in particular the user of the vehicle 100. When following the specified trajectory VT, when the vehicle 100 is at the position POS, it is determined that the user 210 is at a position other than the target position ZP1 position. Therefore, a replacement target position ZPE is determined and a replacement trajectory ET, which leads from the position POS to the replacement target position ZPE. Therefore, in this example, the user 210 can simply board the vehicle 100 as usual.

5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Ermitteln einer Ersatztrajektorie ET (siehe 2 - 4) für ein Fahrzeug 100, welches mittels eines Parkassistenzsystems 110 in einem autonomen Fahrmodus betreibbar ist, beispielswiese des Fahrzeugs 100 der 1. In einem ersten Schritt S1 wird eine vorgegebene Trajektorie VT (siehe 2 - 4) umfassend wenigstens einen ersten Abschnitt A1 (siehe 2 - 4), der einen Startpunkt SP (siehe 2 - 4) mit einem Zielpunkt ZP1 (siehe 2 - 4) verbindet, empfangen. In einem zweiten Schritt S2 wird ein Fahren des Fahrzeugs 100 entlang des ersten Abschnitts A1 der vorgegebenen Trajektorie VT veranlasst. In einem dritten Schritt S3 wird ein für eine Umgebung 200 (siehe 1 - 4) des Fahrzeugs 100 indikatives Sensorsignal SIG (siehe 6) empfangen, während das Fahrzeug 100 entlang der vorgegebenen Trajektorie VT fährt. In einem vierten Schritt S4 wird ein Zielobjekt 210 (siehe 2 - 4) in der Umgebung 200 in Abhängigkeit des empfangenen Sensorsignals SIG erfasst. In einem fünften Schritt S5 wird die Ersatztrajektorie ET, die eine aktuelle Position POS (siehe 2 - 4) des Fahrzeugs 100 auf der vorgegebenen Trajektorie VT mit einem Ersatz-Zielpunkt ZPE (siehe 2 - 4) verbindet, ermittelt. Der Ersatz-Zielpunkt ZPE ist derart bestimmt, dass das Fahrzeug 100, wenn es entlang der ermittelten Ersatztrajektorie ET den Ersatz-Zielpunkt ZPE erreicht, eine vorgegebene relative Ausrichtung zu dem Zielobjekt 210 aufweist. In einem sechsten Schritt S6 wird das Fahrzeug 100 zum Fahren entlang der Ersatztrajektorie ET veranlasst. 5 shows a schematic block diagram of an embodiment of a method for determining an equivalent trajectory ET (see 2 - 4 ) for a vehicle 100 which can be operated in an autonomous driving mode by means of a parking assistance system 110, for example vehicle 100 of FIG 1 . In a first step S1, a specified trajectory VT (see 2 - 4 ) comprising at least a first section A1 (see 2 - 4 ), which has a starting point SP (see 2 - 4 ) with a target point ZP1 (see 2 - 4 ) connects, receive. In a second step S2, vehicle 100 is caused to travel along first section A1 of predefined trajectory VT. In a third step S3, an environment 200 (see 1 - 4 ) of the vehicle 100 indicative sensor signal SIG (see 6 ) is received while the vehicle 100 is traveling along the predetermined trajectory VT. In a fourth step S4, a target object 210 (see 2 - 4 ) in the environment 200 as a function of the received sensor signal SIG. In a fifth step S5, the replacement trajectory ET, which has a current position POS (see 2 - 4 ) of the vehicle 100 on the specified trajectory VT with a replacement target point ZPE (see 2 - 4 ) connects, determined. The replacement target point ZPE is determined in such a way that the vehicle 100 has a predefined relative orientation to the target object 210 when it reaches the replacement target point ZPE along the determined replacement trajectory ET. In a sixth step S6, vehicle 100 is caused to travel along substitute trajectory ET.

6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines beispielhaften Parkassistenzsystems 110, beispielsweise des Parkassistenzsystem 110 des Fahrzeugs 100 einer der 1 - 4. Das Parkassistenzsystem 110 ist zum teilautonomen oder vollautonomen Fahren des Fahrzeugs 100 eingerichtet. Das Parkassistenzsystem 110 umfasst eine Empfangseinheit 111 zum Empfangen einer vorgegebenen Trajektorie VT (siehe 2 - 4), welche wenigstens einen ersten Abschnitt A1 (siehe 2 - 4), der einen Startpunkt SP (siehe 2 - 4) mit einem Zielpunkt ZP1 (siehe 2 - 4) verbindet umfasst. Weiterhin weist das Parkassistenzsystem 110 eine Steuereinheit 112 zum Veranlassen eines Fahrens des Fahrzeugs 100 entlang des ersten Abschnitts A1 der vorgegebenen Trajektorie VT und eine Empfangseinheit 113 zum Empfangen eines für eine Umgebung 200 (siehe 1 - 4) des Fahrzeugs 100 indikativen Sensorsignals SIG, während das Fahrzeug 100 entlang der vorgegebenen Trajektorie VT fährt auf. Eine Erfassungseinheit 114 ist zum Erfassen eines Zielobjekts 210 (siehe 2 - 4) in der Umgebung 200 in Abhängigkeit des empfangenen Sensorsignals SIG eingerichtet. Eine Ermittlungseinheit 115 ist zum Ermitteln der Ersatztrajektorie ET, die eine aktuelle Position POS (siehe 2 - 4) des Fahrzeugs 100 auf der vorgegebenen Trajektorie VT mit einem Ersatz-Zielpunkt ZPE (siehe 2 - 4) verbindet, eingerichtet. Der Ersatz-Zielpunkt ZPE ist derart bestimmt, dass das Fahrzeug 100, wenn es entlang der ermittelten Ersatztrajektorie ET den Ersatz-Zielpunkt ZPE erreicht, eine vorgegebene relative Ausrichtung zu dem Zielobjekt 210 aufweist. Die Steuereinheit 111 ist zum Veranlassen des Fahrens des Fahrzeugs 100 entlang der Ersatztrajektorie ET eingerichtet. 6 shows a schematic block diagram of an exemplary parking assistance system 110, for example the parking assistance system 110 of the vehicle 100 of one of 1 - 4 . The parking assistance system 110 is for driving the vehicle 100 partially or fully autonomously directed. The parking assistance system 110 includes a receiving unit 111 for receiving a predefined trajectory VT (see 2 - 4 ), which includes at least a first section A1 (see 2 - 4 ), which has a starting point SP (see 2 - 4 ) with a target point ZP1 (see 2 - 4 ) connects includes. Furthermore, parking assistance system 110 has a control unit 112 for causing vehicle 100 to drive along first section A1 of predefined trajectory VT and a receiving unit 113 for receiving a signal for surroundings 200 (see 1 - 4 ) of vehicle 100 indicative sensor signal SIG while vehicle 100 is driving along predetermined trajectory VT. A detection unit 114 is for detecting a target object 210 (see 2 - 4 ) set up in the environment 200 depending on the received sensor signal SIG. A determination unit 115 is used to determine the substitute trajectory ET, which has a current position POS (see 2 - 4 ) of the vehicle 100 on the specified trajectory VT with a replacement target point ZPE (see 2 - 4 ) connects, furnished. The replacement target point ZPE is determined in such a way that the vehicle 100 has a predefined relative orientation to the target object 210 when it reaches the replacement target point ZPE along the determined replacement trajectory ET. The control unit 111 is set up to cause the vehicle 100 to be driven along the substitute trajectory ET.

Dieses Parkassistenzsystem 110 ist beispielsweise dazu eingerichtet, die in den 2 - 4 beschriebenen Ersatztrajektorien ET zu ermitteln. Das Zielobjekt 210 ist insbesondere ein bewegliches Objekt. Das Ermitteln der Ersatztrajektorie ET hat zum Ziel, die gleiche relative Ausrichtung des Fahrzeugs 100 zu dem Zielobjekt 210 herzustellen, auch wenn des Zielobjekt sich zum Zeitpunkt des Nachfahrens an einer anderen Position befindet, als zum Zeitpunkt des Trainierens der Trajektorie.This parking assistance system 110 is set up, for example, in the 2 - 4 to determine the substitute trajectories ET described. The target object 210 is in particular a moving object. The purpose of determining the substitute trajectory ET is to produce the same relative orientation of the vehicle 100 to the target object 210, even if the target object is in a different position at the time of tracking than at the time the trajectory was trained.

Die jeweilige Einheit, das heißt die Empfangseinheit 111, die Steuereinheit 112, die Empfangseinheit 113, die Erfassungseinheit 114 und die Ermittlungseinheit 115, kann hardwaretechnisch und/oder softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die Einheit zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.The respective unit, ie the receiving unit 111, the control unit 112, the receiving unit 113, the detection unit 114 and the determination unit 115, can be implemented in terms of hardware and/or software. In the case of a hardware implementation, the unit can be in the form of a computer or a microprocessor, for example. In the case of a software implementation, the unit can be embodied as a computer program product, as a function, as a routine, as part of a program code or as an executable object.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.Although the present invention has been described using exemplary embodiments, it can be modified in many ways.

BezugszeichenlisteReference List

100100: Fahrzeugvehicle
102102: Anhängevorrichtunghitch
110110: Parkassistenzsystemparking assistance system
111111: Empfangseinheitreceiving unit
112112: Steuereinheitcontrol unit
113113: Empfangseinheitreceiving unit
114114: Erfassungseinheitregistration unit
115115: Ermittlungseinheitinvestigation unit
120120: optischer Sensoroptical sensor
130130: Ultraschallsensorultrasonic sensor
150150: HausHouse
200200: UmgebungSurroundings
210210: bewegliches Objektmoving object
212212: Anhängevorrichtung hitch
A1A1: Abschnittsection
A2A2: Abschnittsection
ETET: Ersatztrajektoriereplacement trajectory
ET2ET2: Abschnittsection
POSPOS: Positionposition
S1S1: Verfahrensschrittprocess step
S2S2: Verfahrensschrittprocess step
S3S3: Verfahrensschrittprocess step
S4S4: Verfahrensschrittprocess step
S5S5: Verfahrensschrittprocess step
S6S6: Verfahrensschrittprocess step
SIGSIG: Sensorsignalsensor signal
SPSP: Startpunktstarting point
VTVT: vorgegebene Trajektoriepredetermined trajectory
ZP1ZP1: Zielpunkttarget point
ZP2ZP2: Zielpunkttarget point
ZPEZPE: Ersatz-Zielpunktreplacement target point

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

WO 2013/130479 A1 [0003]
DE 102012001380 A1 [0003]

Claims

Method for determining an alternative trajectory (ET) for a vehicle (100), which can be operated in an autonomous driving mode by means of a parking assistance system (110), with: Receiving (S1) a specified trajectory (VT) comprising at least a first section (A1) which connects a starting point (SP) with a destination point (ZP1), causing (S2) driving of the vehicle (100) along the first section (A1) of the specified trajectory (VT), Receiving (S3) a sensor signal (SIG) indicative of an environment (200) of the vehicle (100) while the vehicle (100) is driving along the predetermined trajectory (VT), Detection (S4) of a target object (210) in the environment (200) as a function of the received sensor signal (SIG), Determining (S5) the substitute trajectory (ET) that connects a current position (POS) of the vehicle (100) on the specified trajectory (VT) with a substitute target point (ZPE), the substitute target point (ZPE) being determined in this way that the vehicle (100), when it reaches the replacement target point (ZPE) along the determined replacement trajectory (ET), has a predetermined orientation relative to the target object (210), and Causing (S6) driving of the vehicle (100) along the substitute trajectory (ET).

procedure after claim 1 , characterized in that the specified trajectory (VT) comprises a second section (A2) which connects the target point (ZP1) to a further target point (ZP2), the substitute trajectory (ET) being determined in such a way that this one after the substitute -Target point (ZPE) lying replacement section (ET2) that connects the replacement target point (ZPE) with the other target point (ZP2).

procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the target object (210) is outside a detection range of the sensor signal (SIG) when the vehicle (100) is on the starting point (SP).

Method according to one of the preceding claims, characterized by : detecting a trajectory driven manually with the vehicle (100) which connects the destination (ZP1) to the starting point (SP), inverting the detected trajectory in such a way that it runs in the opposite direction from the starting point (SP) runs to the target point (ZP1), and storing the inverted trajectory as the predetermined trajectory (VT).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle (100) has a trailer device (102), the target object (210) being a trailer which can be coupled to the vehicle (100).

procedure after claim 5 , characterized in that the hitch (102) has a ball head and the trailer has a ball hitch, wherein the replacement target point (ZPE) is determined such that a distance between the ball head and the ball hitch is less than a predetermined threshold value.

procedure after claim 5 or 6 , characterized by : determining a coupling of the trailer to the vehicle (100) at the alternative destination (ZPE), and determining a trailer kinematics, which describes a driving behavior of the trailer including the vehicle (100) and the trailer, wherein when determining further Trajectories the trailer kinematics is taken into account.

Computer program product, comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the latter to carry out the method according to one of Claims 1 - 7 to execute.

Parking assistance system (110) for a vehicle (100), which is set up for autonomous operation of the vehicle (100), with: a receiving unit (111) for receiving a predetermined trajectory (VT) comprising at least a first section (A1) that has a starting point (SP) connects to a destination (ZP1), a control unit (112) for causing (S2) driving of the vehicle (100) along the first section (A1) of the specified trajectory (VT), a receiving unit (113) for receiving ( S3) a sensor signal (SIG) indicative of an environment (200) of the vehicle (100) while the vehicle (100) is traveling along the specified trajectory (VT), a detection unit (114) for detecting (S4) a target object (210) in the environment (200) depending on the received sensor signal (SIG), a determination unit (115) for determining (S5) the substitute trajectory (ET) which has a current position (POS) of the vehicle (100) on the specified trajectory (VT) with an E Replacement target point (ZPE) connects, the replacement target point (ZPE) being determined in such a way that the vehicle (100), when it reaches the replacement target point (ZPE) along the determined replacement trajectory (ET), has a predetermined relative alignment the target object (210), wherein the control unit (112) for causing sen driving the vehicle (100) along the substitute trajectory (ET) is set up.

Vehicle (100) with a parking assistance system (110). claim 9 .