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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines Fahrzeugs sowie ein Assistenzsystem eines Fahrzeugs.
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Bekannt sind Assistenzsysteme zum Führen von Fahrzeugen, welche beispielsweise ein selbstständiges Einparken des Fahrzeugs entlang einer vorher in einer Lernfahrt aufgezeichneten Trajektorie ermöglichen. Hierfür ist als Voraussetzung eine auf Fahrzeugsensorik basierende Eigenlokalisierung des Fahrzeugs in einer näheren Umgebung der Trajektorie erforderlich. Häufig ergibt sich jedoch das Problem, dass eine Eigenlokalisierung, insbesondere in der Phase nach einem Neustart des Steuergeräts, z.B. hervorgerufen durch die Abschaltung des Fahrzeugs, nicht oder nur unter sehr hohem Hardware- und Rechenaufwand möglich ist bzw. erst möglich ist, sofern das Fahrzeug eine gewisse Mindeststrecke zurückgelegt hat, um ausreichende Sensorinformationen zu erfassen.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich demgegenüber dadurch aus, dass mehrere Trajektorien auf einfache und effiziente Weise aufgenommen und für ein Führen des Fahrzeugs entlang dieser Trajektorie bereitgestellt werden können. Dies wird erreicht durch ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines Fahrzeugs, umfassend die Schritte:
- - erstes Erfassen einer ersten Trajektorie mittels einer ersten Lernfahrt entlang dieser ersten Trajektorie, und
- - zweites Erfassen einer zweiten Trajektorie mittels einer zweiten Lernfahrt entlang dieser zweiten Trajektorie.
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Dabei wird vorausgesetzt, dass das zweite Erfassen der zweiten Trajektorie nur durchgeführt wird für den Fall, dass eine erste Endpose der ersten Trajektorie einer zweiten Startpose der zweiten Trajektorie entspricht. Als „Pose“, also Startpose bzw. Endpose, wird ein vollständiger Datensatz geometrischer Attribute für die vollständige Beschreibung einer Position und Orientierung des Fahrzeugs verstanden. Insbesondere in einer zweidimensionalen Repräsentation entspricht die Pose dem Datensatz aus X-Position, Y-Position und Gierwinkel des Fahrzeugs in der betrachteten Ebene. Es sei angemerkt, dass jede Trajektorie genau eine Startpose und genau eine Endpose aufweist, wobei sich die Trajektorie jeweils von der Startpose zur Endpose erstreckt. Weiterhin sei angemerkt, dass die Ordnungszahlwörter „erste“ und „zweite“ vor den Begriffen Endpose bzw. Startpose jeweils den Bezug zur entsprechenden Trajektorie mit demselben Ordnungszahlwort herstellen sollen und nur als Unterscheidungsmerkmal dienen. Das heißt, die erste Endpose beschreibt die Endpose der ersten Trajektorie und die zweite Startpose beschreibt die Startpose der zweiten Trajektorie. Analog stellen die Ordnungszahlwörter der Verfahrensschritte des Erfassens den Bezug zur entsprechenden Trajektorie her.
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Insbesondere wird dabei unter sich „entsprechender“ Posen neben einer exakten Übereinstimmung auch eine geringfügige Abweichung zwischen erster Endpose und zweiter Startpose angesehen. Vorzugsweise kann eine solche Abweichung im Bereich bis zu maximal einem Meter, insbesondere maximal 20cm, bei der Position betragen, sowie bevorzugt maximal 10°, insbesondere maximal 5°, in Bezug auf die Orientierung des Fahrzeugs. Das heißt, dass insbesondere eine geringfügige Bewegung, wie beispielsweise ein durch den Fahrer versehentlich initiiertes geringfügiges Anrollen des Fahrzeugs, keine unerwünschte Einschränkung des Verfahrens bewirkt.
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Als Trajektorie wird dabei eine Soll-Bahnkurve in einer Umgebung des Fahrzeugs angesehen.
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Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Pkw.
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Mit anderen Worten wird zunächst die erste Trajektorie aufgenommen und beispielsweise in einem Speicher des Assistenzsystems gespeichert. Dies erfolgt mittels der ersten Lernfahrt, bei welcher beispielsweise ein Fahrer des Fahrzeugs das Fahrzeug manuell entlang der zu erfassenden ersten Trajektorie bewegt.
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Während dieser ersten Lernfahrt werden insbesondere Umfelddaten und Ortsdaten des Fahrzeugs erfasst. Die Ortsdaten umfassen dabei insbesondere Informationen über einen Ort des Fahrzeugs in der Umgebung. Beispielsweise können die Ortsdaten mittels eines Verortungssystems, beispielsweise einem Navigationssystem, wie GPS, erfasst werden. Die Umfelddaten können beispielsweise mittels einer Umfeldsensorik, welche vorzugsweise einen Radar- und/oder Lidar-Sensor umfasst, erfasst werden. Insbesondere können die Umfelddaten Bilddaten einer Umgebung umfassen, in welcher sich das Fahrzeug befindet.
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Das Erfassen der Trajektorie kann auch als „Training“ eines vorbestimmten Fahrmanövers angesehen werden, wobei nach erfolgreichem Training beispielsweise automatisierte oder autonome Fahrten des Fahrzeugs entlang der trainierten Trajektorie durchgeführt werden können.
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Weiterhin erfolgt bei dem Verfahren das zweite Erfassen der zweiten Trajektorie mittels einer zweiten Lernfahrt, analog zum ersten Erfassen der ersten Trajektorie. Die beiden Trajektorien weisen dabei die erste Endpose und die zweite Startpose als gemeinsamen Verknüpfungspunkt auf. Dadurch kann das Assistenzsystem bereits vor oder bei Beginn des zweiten Erfassens der zweiten Trajektorie auf Daten zurückgreifen, welche einen eindeutigen Ort und eine eindeutige Ausrichtung des Fahrzeugs beschreiben.
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Durch die Bedingung, dass die zweite Startpose der ersten Endpose entspricht, kann das Assistenzsystem besonders effizient betrieben werden. So ist insbesondere bei Training und Durchführung eines automatisierten oder autonomen Fahrmanövers entlang einer der beiden Trajektorien ein besonders geringer Ressourcenbedarf erforderlich, da diese Bedingung einen einfachen und leicht nachvollziehbaren Zusammenhang zwischen den beiden Trajektorien darstellt. Dadurch können Informationen, wie beispielsweise Ortsdaten oder Umfelddaten relativ zu einer der beiden Trajektorien leicht auf die jeweils andere Trajektorie übertragen werden. Neben einer Verringerung von Laufzeitressourcen, wie beispielsweise einem Bedarf an flüchtigen Speicher, oder Rechenbedarf, bietet der Ansatz zudem die Möglichkeit, den Bedarf an nötigem wieder beschreibbaren Permanentspeicher, welcher beispielsweise im Assistenzsystem vorgesehen sein kann, besonders klein zu halten.
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Besonders vorteilhaft ist das Verfahren bei einer Durchführung eines Parkmanövers mit dem Fahrzeug. Vorzugsweise entspricht die erste Trajektorie dabei einer Einparktrajektorie und die zweite Trajektorie einer Ausparktrajektorie. Insbesondere ist die erste Endpose und die zweite Startpose damit eine Parkposition des Fahrzeugs. Durch das Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass bei entsprechend erfassten Trajektorien nach einer Wiederinbetriebnahme des Fahrzeugs, also beispielsweise beim Ausparken nach vorheriger Abschaltung des Fahrzeugs über längere Zeit hinweg, unmittelbar das Ausparkmanöver mittels der zweiten Trajektorie eingeleitet werden kann. Insbesondere kann mittels der erfassten Informationen jederzeit bei einer Fahrt entlang der zweiten Trajektorie, also vor allem auch bereits beim Beginn an der zweiten Startpose, auf eine momentane Position des Fahrzeugs geschlossen werden, insbesondere ohne dass eine, beispielsweise geradlinige, Vortast-Fahrt des Fahrzeugs notwendig ist, mittels welcher anhand Geometrie- und/oder Umfelddaten eine Lokalisierung des Fahrzeugs vorgenommen wird. Mit anderen Worten kann durch das Verfahren direkt nach dem Fahrzeugstart eine initiale Phase unzureichender Sensorinformationen auf einfache Weise vermieden werden.
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Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
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Bevorzugt erfolgt das erste Erfassen der ersten Trajektorie und das zweite Erfassen der zweiten Trajektorie mittels einer Umfeldsensorik des Fahrzeugs und/oder mittels einer Steuervorrichtung des Fahrzeugs. Dabei wird das zweite Erfassen nur durchgeführt, wenn die Umfeldsensorik und/oder die Steuervorrichtung bis zu einem Beginn des zweiten Erfassens aktiv ist. Mit anderen Worten ist das Erfassen der zweiten Trajektorie nur möglich, wenn die Umfeldsensorik und/oder die Steuervorrichtung, insbesondere während und nach dem Erfassen der ersten Trajektorie, nicht abgeschaltet oder heruntergefahren wird, bis das Erfassen der zweiten Trajektorie erfolgreich durchgeführt wurde. Das heißt, das zweite Erfassen muss vorzugsweise im direkten Anschluss und in Kombination mit dem ersten Erfassen durchgeführt werden. Dadurch können die während des ersten Erfassens insbesondere an der ersten Endpose vorliegenden Lokalisierungsinformationen beibehalten werden, und unmittelbar für das zweite Erfassen verwendet werden. Insbesondere kann dadurch vermieden werden, dass derartige Lokalisierungsinformationen gespeichert oder bei einem Neustart der Umfeldsensorik und/oder Steuervorrichtung erneut ermittelt werden müssen.
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Besonders bevorzugt werden mittels des ersten Erfassens erfasste Umfelddaten beim Erreichen der ersten Endpose gespeichert, vorzugsweise in einem nichtflüchtigen Speicher der Umfeldsensorik und/oder des Steuergeräts. Insbesondere kann in diesem Fall ein Abschalten bzw. Herunterfahren der Umfeldsensorik und/oder des Steuergeräts nach dem ersten Erfassen und vor dem zweiten Erfassen erlaubt werden. Soll die zweite Trajektorie zu einem späteren Zeitpunkt, insbesondere direkt bei der nächsten Inbetriebnahme des Fahrzeugs, zugefügt werden, kann auf die gespeicherten Umfelddaten zurückgegriffen werden. Da somit beim zweiten Erfassen der zweiten Trajektorie der Zusammenhang zur ersten Trajektorie anhand der Umfelddaten bekannt ist, kann auf eine für den Benutzer besonders komfortable Weise das Training der beiden Trajektorien ermöglicht werden.
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Vorzugsweise wird die zweite Trajektorie basierend auf den gespeicherten Umfelddaten der ersten Endpose erfasst. Insbesondere erfolgt dies nach einer Wiederinbetriebnahme der Umfeldsensorik und/oder der Steuervorrichtung. Dadurch kann bei einer Wiederinbetriebnahme, nachdem die Umfeldsensorik und/oder die Steuervorrichtung abgeschaltet wurde, direkt auf die Lokalisierung des Fahrzeugs am Startpunkt der zweiten Trajektorie geschlossen werden, um unmittelbar ausreichend Umfelddaten zur Verfügung zu haben, welche einen direkten Start des zweiten Erfassens der zweiten Trajektorie erlauben.
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Besonders bevorzugt umfasst das Verfahren ferner den Schritt: Lokalisieren des Fahrzeugs relativ zu zumindest einer der beiden Trajektorien. Vorzugsweise wird das Lokalisieren während eines Annäherns des Fahrzeugs an zumindest eine der beiden Trajektorien durchgeführt. Alternativ kann das Lokalisieren vorzugsweise erst erfolgen, wenn sich das Fahrzeug auf einer Trajektorie, vorzugsweise der ersten Trajektorie, befindet. Beispielsweise kann dies anhand von mittels der Umfeldsensorik und/oder Steuervorrichtung erfassten Umfelddaten festgestellt werden. Als Lokalisieren wird dabei eine Bestimmung einer Position und Ausrichtung des Fahrzeugs relativ zur Trajektorie angesehen. Insbesondere wird das Lokalisieren derart durchgeführt, dass ein Abstand des Fahrzeugs entlang jeweils zweier zueinander senkrechter Raumrichtungen und eine Orientierung des Fahrzeugs relativ zur Trajektorie erfasst wird. Besonders bevorzugt wird das Fahrzeug dabei relativ zu einem vordefinierten oder sich laufend angepassten Referenzpunkt, insbesondere einem Startpunkt, auf der entsprechenden Trajektorie lokalisiert.
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Weiter bevorzugt erfolgt das Lokalisieren mittels Ortsdaten und/oder Umfelddaten und/oder Odometriedaten des Fahrzeugs. Besonders günstig ist es, wenn das Lokalisieren gleichzeitig mittels einer Kombination der Ortsdaten, Umfelddaten und Odometriedaten erfolgt, um ein besonders präzises und schnelles Lokalisieren zu ermöglichen. Als Odometriedaten werden insbesondere von einem Odometer erfasste Daten, wie beispielsweise eine zurückgelegte Strecke, bei einer Fortbewegung des Fahrzeugs angesehen.
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Vorzugsweise wird pro Trajektorie jeweils ein Szenario erfasst, welches die entsprechende Trajektorie aufweist, und welches zusätzlich Umfelddaten und Ortsdaten des Fahrzeugs, welche während der entsprechenden Lernfahrt erfasst werden, aufweist. Mit anderen Worten besteht ein Szenario aus allen Daten, die während einer Lernfahrt erfasst und insbesondere aufgezeichnet werden, insbesondere Odometriedaten, wie beispielsweise Position, Geschwindigkeit, Fahrtrichtung, sowie auch Ortsdaten, wie beispielsweise GPS-Daten, sowie Umfelddaten, wie beispielsweise Radar- oder Kameradaten, sowie auch weitere spezifische Daten, die während der Lernfahrt erfasst wurden, sowie beispielsweise auch Daten, die im Nachhinein hinzugefügt wurden, beispielsweise eine vom Fahrer vergebene Bezeichnung für die Lernfahrt, die später beispielsweise für Anzeigezwecke genutzt werden kann. Vorzugsweise erfolgt das Lokalisieren des Fahrzeugs hierbei relativ zu zumindest einem der Szenarien. Somit kann beispielsweise, wenn sich das Fahrzeug in der Nähe der entsprechenden Trajektorie befindet, die momentane Fahrzeugpose, insbesondere relativ zu der Trajektorie, ermittelt werden. Dadurch kann ein besonders hoher Komfort für den Fahrer beim Betreiben des Fahrzeugs ermöglicht werden.
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Bevorzugt umfasst das Verfahren ferner den Schritt: geometrisches Verknüpfen des ersten Szenarios und des zweiten Szenarios. Vorzugsweise erfolgt das geometrische Verknüpfen mittels einer geometrischen Transformation. Insbesondere kann das geometrische Verknüpfen auch als Vereinheitlichung der jeweiligen den Trajektorien zugeordneten Datensätzen angesehen werden. Durch das geometrische Verknüpfen kann das Assistenzsystem besonders effizient betrieben werden. So ist insbesondere bei einer Durchführung eines automatisierten oder autonomen Fahrmanövers entlang einer der beiden Trajektorien ein besonders geringer Ressourcenbedarf erforderlich, da die geometrische Verknüpfung der beiden Szenarien einen einfachen und leicht nachvollziehbaren Zusammenhang zwischen den beiden Szenarien darstellt. Dadurch können Informationen, wie beispielsweise Ortsdaten oder Umfelddaten relativ zu einem der beiden Szenarien leicht auf das jeweils andere Szenario übertragen werden. Vorzugsweise kann mittels der geometrischen Verknüpfung basierend auf einer erfolgreichen Lokalisierung zu einem der Szenarien auf einfache Weise eine Lokalisierung zusätzlich auf das andere Szenario berechnet werden. Insbesondere kann dadurch eine Lokalisierung mittels Umfelddaten auf beide Szenarien gleichzeitig vermieden werden, wodurch ein besonders geringer Rechenaufwand und somit Ressourcenbedarf notwendig ist.
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Besonders bevorzugt umfasst das Verfahren ferner den Schritt: Führen des Fahrzeugs entlang zumindest einer der Trajektorien. Als Führen wird dabei ein automatisiertes oder autonomes Steuern des Fahrzeugs angesehen, welches ohne Eingriff des Fahrers erfolgen kann, und welches insbesondere von einem Steuergerät des Assistenzsystems durchgeführt wird. Beispielsweise kann hierdurch ein selbstständiges Einparken und Ausparken des Fahrzeugs erfolgen, wobei das Einparkmanöver und das Ausparkmanöver vorher durch die Lernfahrten entlang der beiden Trajektorien trainiert wurde.
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Vorzugsweise wird das Führen des Fahrzeugs entlang der zweiten Trajektorie nur ermöglicht, wenn das Fahrzeug vorher entlang der ersten Trajektorie geführt wurde. Das heißt beispielsweise, ein autonomer Ausparkvorgang wird verhindert, sofern nicht zuvor ein autonomer Einparkvorgang durchgeführt wurde.
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Insbesondere wird hierbei verhindert, dass nach einer manuellen Fahrt im Wesentlichen zur ersten Endpose ein autonomes Führen entlang der zweiten Trajektorie möglich ist. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einem Beginn eines gewünschten Führens entlang der zweiten Trajektorie der Ausgangspunkt, also die zweite Startpose, basierend auf der vorherigen autonom geführten Fahrt entlang der ersten Trajektorie bekannt ist. Somit stehen Lokalisierungsinformationen für die zweite Trajektorie zur Verfügung, um bei niedrigem Ressourcenbedarf ein autonomes führen entlang der zweiten Trajektorie zu ermöglichen.
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Vorteilhafterweise erfolgt das Führen des Fahrzeugs bis zu einer maximalen Geschwindigkeit von 20 km/h, vorzugsweise maximal 10 km/h. Das heißt, das autonome Einparkmanöver oder Ausparkmanöver entlang der Trajektorie wird bei einer niedrigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ausgeführt.
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Weiterhin führt die Erfindung zu einem Assistenzsystem eines Fahrzeugs, insbesondere zum autonomen Führen des Fahrzeugs. Vorzugsweise ist das Assistenzsystem eingerichtet, das oben beschriebene Verfahren durchzuführen. Das Assistenzsystem umfasst eine Steuervorrichtung, eine Umfeldsensorik, welche eingerichtet ist zur Erfassung von Umfelddaten eines Umfeldes des Fahrzeugs, und ein Verortungssystem, welches eingerichtet ist zur Bestimmung von Ortsdaten des Fahrzeugs im Umfeld. Die Steuervorrichtung ist dabei eingerichtet, eine durch eine erste Lernfahrt eingegebene erste Trajektorie zu erfassen und zu speichern. Weiterhin ist die Steuervorrichtung eingerichtet, eine durch eine zweite Lernfahrt eingegebene zweite Trajektorie zu erfassen und zu speichern. Das Erfassen und Speichern der zweiten Trajektorie mittels der Steuervorrichtung erfolgt hierbei nur, wenn eine erste Endpose der ersten Trajektorie einer zweiten Startpose der zweiten Trajektorie entspricht. Insbesondere wird dabei unter sich „entsprechender“ Posen neben einer exakten Übereinstimmung auch eine geringfügige Abweichung zwischen erster Endpose und zweiter Startpose angesehen. Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung hierbei eingerichtet, zu ermitteln, ob die erste Endpose der zweiten Startpose entspricht. Das Assistenzsystem kann hierbei mit einem besonders geringen und kostengünstigen Hardwareaufwand bereitgestellt werden, um ein Betreiben des Fahrzeugs mit hohem Komfort für den Fahrer zu ermöglichen.
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Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung ferner eingerichtet, das Fahrzeug bei einer Wiedergabe-Fahrt entlang zumindest einer der Trajektorien zu führen, also insbesondere das Fahrzeug autonom entlang der Trajektorien zu steuern. Vorzugsweise handelt es sich bei der Steuervorrichtung um ein Parksteuergerät, welches beispielsweise zur Erfassung von Sensordaten und/oder zur Steuerung des Fahrzeugs bei niedrigen Geschwindigkeiten, vorzugsweise maximal 20km/h, insbesondere maximal 10km/h, vorgesehen ist.
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Bevorzugt ist die Steuervorrichtung ferner eingerichtet, Odometriedaten des Fahrzeugs zu erfassen oder zumindest zu verarbeiten, und das Fahrzeug relativ zu zumindest einer der beiden Trajektorien basierend auf den Ortsdaten und/oder den Umfelddaten und/oder den Odometriedaten zu lokalisieren.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Figur beschrieben. In der Figur sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigt:
- 1 eine vereinfachte schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Assistenzsystem zum Führen des Fahrzeugs entlang einer Trajektorie mittels eines Verfahrens gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht eines Fahrzeugs 10 mit einem Assistenzsystem 50 zum Führen des Fahrzeugs 10 entlang einer Trajektorie 21, 22 mittels eines Verfahrens 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Das Assistenzsystem 50 umfasst eine Steuervorrichtung 51, eine Umfeldsensorik 52, und ein Verortungssystem 53. Mittels der Umfeldsensorik 52 können Umfelddaten eines Umfeldes 100 des Fahrzeugs 10 erfasst werden. Das Verortungssystem 53 dient der Bestimmung von Ortsdaten des Fahrzeugs 10 im Umfeld 100. Ferner ist die Steuervorrichtung 51 eingerichtet, Odometriedaten des Fahrzeugs 10 zu erfassen.
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Mittels des Assistenzsystems 50 können automatisierte oder autonome Fahrten des Fahrzeugs 10 entlang vorher eingegebener Soll-Bahnen, beispielhaft dargestellt anhand zweier Trajektorien 21, 22, durchgeführt werden. Die Trajektorien 21, 22 entsprechen Bahnkurven innerhalb eines Bereichs 30 der Umgebung 100, welcher beispielsweise ähnlich einer Karte in Raster aufgeteilt und auf der Steuervorrichtung 51 gespeichert sein kann. Anhand der Karte sind zwei zueinander orthogonale Raumrichtungen X und Y definiert, anhand welcher eine Orientierung und ein Abstand im Bereich 30 bestimmt werden können.
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Durch das autonome Führen des Fahrzeugs 10 entlang der Trajektorien 21, 22 können Einparkmanöver in einen Parkplatz 60 und Ausparkmanöver aus dem Parkplatz 60 durchgeführt werden. Das Einparkmanöver kann beispielsweise entlang der ersten Trajektorie 21 erfolgen, wobei das Ausparkmanöver entlang der zweiten Trajektorie 22 erfolgen kann.
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Dargestellt sind in der 1 beispielhaft zwei Trajektorien 21, 22, welche denselben Punkt 20 aufweisen, von welchem aus das Einparkmanöver starten kann bzw. an welchem das Ausparkmanöver enden kann. Alternativ können für die beiden Trajektorien 21, 22 auch verschiedene Start- bzw. Endpunkte vorgesehen sein.
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Zwischen Punkt 20 und Parkplatz 60 wird das Fahrzeug 10 beim Einparken und Ausparken jeweils entlang einer der Trajektorien 21, 22 geführt. Alternativ kann für das Einparken und Ausparken jedoch auch ein und dieselbe Trajektorie 21, 22 verwendet werden.
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Um derartige Einparkmanöver und Ausparkmanöver entlang der Trajektorien 21, 22 durchführen zu können, werden diese mittels der Steuervorrichtung 51 während einer Lernfahrt, in welcher der Fahrer das Fahrzeug 10 manuell entlang einer der Trajektorien 21, 22 steuert, erfasst und gespeichert. Dieser Vorgang kann als „Training“ bezeichnet werden.
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Zusätzlich zu der Trajektorie 21, 22 selbst, welche einer definierten Bahnkurve innerhalb des Bereichs 30 entspricht, wird dabei jeweils ein die Trajektorie 21, 22 umfassendes Szenario 11, 12 erfasst. Das Szenario 11, 12 umfasst Umfelddaten und Ortsdaten und Odometriedaten und ggfs. weitere mit der Lernfahrt im Zusammenhang stehende Daten, welche das Fahrzeug 10 während der Lernfahrt erfasst oder welche alternativ vom Fahrer über eine geeignete Schnittstelle in das System eingegeben werden. Somit umfasst das Szenario 11, 12 insbesondere Informationen, wie Bildinformationen und Ortsinformationen, einer näheren Umgebung der Trajektorie 21, 22.
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Durch Analyse der Umfelddaten, der Ortsdaten und der Odometriedaten kann die Steuereinrichtung 51 das Fahrzeug 10 lokalisieren, das heißt, eine Position des Fahrzeugs 10 genau bestimmen. Das Lokalisieren kann anhand der verschiedenen Sensordaten bis auf einige Zentimeter genau erfolgen. Ein präzises Lokalisieren ist dabei eine notwendige Voraussetzung dafür, dass das Fahrzeug 10 automatisiert oder autonom entlang den Trajektorien 21, 22 geführt werden kann.
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Zudem ist beim Training, also beim Erfassen der Trajektorie 21, 22 stets eine präzise Eigenpositionsbestimmung des Fahrzeugs 10 im Umfeld 100 erforderlich. Um ein Assistenzsystem 50 mit einem schnellen, präzisen und ressourcenschonenden Betrieb zu ermöglichen, wird das Training der beiden Trajektorien 21, 22 hierbei gemeinschaftlich betrachtet. Im Detail erfolgt das zweite Erfassen der zweiten Trajektorie 22, also der Auspark-Trajektorie, nur unter der Voraussetzung, dass eine erste Endpose 15 der ersten Trajektorie 21 einer zweiten Startpose 25 der zweiten Trajektorie 22 entspricht. Die erste Endpose 15 und die zweite Startpose 25 entsprechen dabei der Parkposition des Fahrzeugs 10 im Parkplatz 60.
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Die Posen 15, 25 umfassen dabei jeweils einen Datensatz aus X-Position, Y-Position und Gierwinkel des Fahrzeugs 10 in der betrachteten Ebene des Bereichs 30 der Umgebung 100.
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Dadurch können die für das zweite Erfassen der zweiten Trajektorie 22 erforderlichen Lokalisierungsinformationen bereits vor oder unmittelbar beim Beginn dieses zweiten Erfassens abgerufen werden, sodass der Fahrer des Fahrzeugs 10 direkt mit dem Training der zweiten Trajektorie 22 beginnen kann. Zudem wird hierbei ein unmittelbares Aufzeichnen der zweiten Trajektorie 22 ermöglicht, ohne dass beispielsweise eine gewisse Vortast-Fahrt oder eine aufwändige Erfassung mittels komplexer Umfeldsensorik zum eindeutig Lokalisieren des Fahrzeugs 10 erforderlich ist.
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Sofern die zweite Startpose 25 beim Beginn einer durch den Fahrer initiierten gewünschten Erfassung der zweiten Trajektorie 22 nicht der ersten Endpose 15 zumindest weitgehend entspricht, so wird die Option zum Hinzufügen der zweiten Trajektorie 22 deaktiviert.
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Eine weitere Optimierung des Assistenzsystems 50 hinsichtlich Einfachheit und Ressourcenschonung wird erreicht, wenn zusätzlich als weitere Bedingung für das zweite Erfassen der zweiten Trajektorie 22 vorausgesetzt wird, dass die Umfeldsensorik 52 und die Steuervorrichtung 51 nach dem ersten Erfassen der ersten Trajektorie 21 bis zum Beginn des zweiten Erfassens aktiv bleibt. Das heißt, zwischen der ersten Lernfahrt und der zweiten Lernfahrt, also zwischen dem ersten Erfassen der ersten Trajektorie 21 und dem zweiten Erfassen der zweiten Trajektorie 22, dürfen die Umfeldsensorik 52 und die Steuervorrichtung 51 nicht abgeschaltet oder heruntergefahren werden. Dadurch können die in der Umfeldsensorik 52 und/oder der Steuervorrichtung 51 vorhandenen Lokalisierungsinformationen beibehalten werden und müssen vor dem Beginn des zweiten Erfassens der zweiten Trajektorie 22 nicht erneut aufwendig bzw. für den Fahrer umständlich erzeugt werden.
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Insbesondere wird somit dem Fahrer des Fahrzeugs 10 unmittelbar nach dem Training des Einparkvorgangs, also der ersten Trajektorie 21, die Option zur Verfügung gestellt, auch den Ausparkvorgang, also die zweite Trajektorie 22, zu trainieren. Falls sich der Fahrer dagegen entscheidet, so wird die Option zum Hinzufügen der zweiten Trajektorie 22 deaktiviert.
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Vorzugsweise ist ein Trainieren der zweiten Trajektorie 22 auch später nur dann möglich, wenn die beiden beschriebenen Bedingungen erfüllt sind, also, wenn die beiden Trajektorien 21, 22 nacheinander bei durchgehend aktiver Umfeldsensorik 52 und Steuervorrichtung 51 erfasst werden, und wenn die erste Endpose 15 der zweiten Startpose 25 entspricht.
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Alternativ ist es jedoch auch möglich, ein Abschalten von Umfeldsensorik 52 und/oder Steuervorrichtung 51 zwischen den beiden Lernfahrten zu erlauben. In diesem Fall werden die mittels Umfeldsensorik 52 und Steuervorrichtung 51 während des ersten Erfassens erfassten Umfelddaten, oder alternativ ein relevanter Auszug dieser Daten, beim Erreichen der ersten Endpose 15 gespeichert. Falls zu einem späteren Zeitpunkt bei Wiederinbetriebnahme von Umfeldsensorik 52 und Steuervorrichtung 51 das zweite Training erfolgen soll, und falls hierbei die zweite Startpose 25 der ersten Endpose 15 entspricht, kann die zweite Trajektorie 22 basierend auf den gespeicherten Umfelddaten der ersten Endpose 15 erfasst werden. Das heißt, an der zweiten Startpose 25 wird die Lokalisierung der ersten Endpose 15 übernommen. Insbesondere kann dadurch ein Komfort für den Fahrer erhöht werden, da nicht zwingend erforderlich ist, dass das Training des Ausparkvorgangs unmittelbar nach dem Training des Einparkvorgangs durchgeführt werden muss, sondern eine zwischenzeitliche Abschaltung ermöglicht wird.
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Nach dem durchgeführten Training der beiden Trajektorien 21, 22 können Wiedergabefahrten des Fahrzeugs 10, bei welchen das Fahrzeug 10 autonom entlang den Trajektorien 21, 22 geführt wird, angeboten werden. Um das Fahrzeug 10 entsprechend führen zu können, ist vorab jeweils das Lokalisieren des Fahrzeugs 10 auf das entsprechende Szenario 11, 12 erforderlich.
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Ähnlich dem Training der Trajektorien 21, 22 ist es hierbei vorteilhaft, wenn eine solche Wiedergabefahrt an Bedingungen geknüpft ist. Im Detail wird das Führen des Fahrzeugs 10 entlang der zweiten Trajektorie 22 nur möglich, wenn das Fahrzeug 10 vorher entlang der ersten Trajektorie 21 geführt wurde. Dadurch wird ebenfalls sichergestellt, dass vor dem Beginn des Führens entlang der zweiten Trajektorie 22 ausreichend Lokalisierungsinformationen zur Verfügung stehen, um mit geringem Hardware- und Rechenaufwand die zweite Trajektorie 22 abfahren zu können.
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Alternativ kann auch hier vorgesehen sein, Abweichungen von dieser Bedingung zuzulassen. Im Detail kann auch erlaubt werden, dass der Fahrer das Fahrzeug 10 zunächst manuell im Wesentlichen entlang der ersten Trajektorie 21 zur ersten Endpose 15 steuert. Später kann das autonome Ausparken, also das Führen entlang der zweiten Trajektorie 22 als Option zur Verfügung gestellt werden, wobei vorzugsweise der Fahrer bestätigen muss, dass das Fahrzeug 10 sich an der ersten Endpose 15 bzw. der zweiten Startpose 25 befindet.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zum einfachen und ressourcenschonenden Betreiben des Assistenzsystems ist möglich, wenn die beiden Szenarien 11, 12 geometrisch miteinander verknüpft werden, wie nachfolgend beschrieben.
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Das geometrische Verknüpfen erfolgt dadurch, dass eine geometrische Transformation von der ersten Trajektorie 21 zur zweiten Trajektorie 22 berechnet und gespeichert wird. Hierfür wird eine Orientierung und ein Abstand jeweils entlang der beiden Raumrichtungen X, Y der beiden Trajektorien 11, 12 zueinander berechnet und gespeichert. Beispielhaft ist dies dargestellt anhand zweier Punkte 31, 32 auf jeweils einer der beiden Trajektorien 21 bzw. 22. Zur Transformation kann hierbei insbesondere der Abstand 35 der beiden Punkte 31, 32 sowie pro Punkt 31, 32 jeweils die in diesem Punkt 31, 32 vorliegende aktuelle Orientierung 41 bzw. 42, welche einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 im entsprechenden Punkt 31, 32 während der Fahrt des Fahrzeugs 10 entlang der Trajektorie 21, 22 entspricht, verwendet werden.
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Durch das geometrische Verknüpfen der beiden Szenarien 11, 12 miteinander ist dabei nur ein einmaliges Lokalisieren des Fahrzeugs 10 relativ zu genau einem der beiden Szenarien 11, 12 anhand der Umfelddaten, Ortsdaten und Odometriedaten erforderlich. Das Lokalisieren des Fahrzeugs 10 relativ zu dem anderen Szenario 11, 12 erfolgt hierbei anhand der geometrischen Verknüpfung der beiden Szenarien 11, 12 und kann somit von der Steuervorrichtung 51 auf einfache Weise und schnell durchgeführt werden. Das geometrische Verknüpfen der beiden Szenarien bietet dabei insbesondere den Vorteil, dass das hiermit durchgeführte nachfolgende Lokalisieren auf das anderes Szenario 11, 12 durch eine einfache Berechnung durchgeführt werden kann, wodurch ein besonders geringer Speicher- und Rechenbedarf der Assistenzvorrichtung 50 erforderlich ist. Dadurch kann auch hier eine hohe Präzision beim Lokalisieren des Fahrzeugs 10 auf das weitere Szenario 11, 12 erhalten werden.
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Liegt die geometrische Verknüpfung vor, kann das Fahrzeug 10, beispielsweise bei einem späteren Annähern an die beiden Szenarien 11, 12, autonom entlang einer der beiden Trajektorie 11, 12 geführt werden. Hierfür ist zunächst der Schritt des Lokalisierens relativ zu genau einem der beiden Szenarien 11, 12 mittels der Umfelddaten und Ortsdaten und Odometriedaten des Fahrzeugs 10 erforderlich. Wurde das Fahrzeug 10 erfolgreich auf eines der beiden Szenarien 11, 12 lokalisiert, so kann nachfolgend basierend auf dem ersten Lokalisieren 5 und basierend auf der geometrischen Verknüpfung 4 der beiden Szenarien 11, 12 ein zweites Lokalisieren auf das entsprechend andere Szenario 11, 12 erfolgen. Ist das Fahrzeug 10 erfolgreich auf beide Szenarien 11, 12 lokalisiert, kann anschließend, vorteilhafterweise basierend auf einer Eingabe des Fahrers, eine Wiedergabe-Fahrt erfolgen, bei welcher das Fahrzeug 10 autonom entlang der vom Fahrer gewählten Trajektorie 11, 12 geführt wird.
