DE102021109417A1

DE102021109417A1 - Verfahren, computerprogrammprodukt, parkassistenzsystem und fahrzeug

Info

Publication number: DE102021109417A1
Application number: DE102021109417.8A
Authority: DE
Inventors: Nicolas Jecker
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2021-04-15
Filing date: 2021-04-15
Publication date: 2022-10-20

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Parkassistenzsystems (110) für ein Fahrzeug (100) vorgeschlagen. Das Parkassistenzsystem (110) ist in einem Trainingsmodus zum Erfassen und Speichern einer durch eine Anzahl von Wegpunkten (W1 - W6) definierten Trajektorie (TR) eingerichtet und ist in einem Nachfahrmodus zum Nachfahren der gespeicherten Trajektorie (TR) eingerichtet. Der Trainingsmodus umfasst:A) manuelles Fahren (S1) des Fahrzeugs (100) durch einen Nutzer des Fahrzeugs (100) entlang der zu trainierenden Trajektorie (TR), wobei der Nutzer mit dem Fahrzeug (100) an einer bestimmten Position (P2, P5) der Trajektorie (TR) einen bestimmten Fahrregelverstoß vollzieht,B) Erfassen (S2) des Fahrregelverstoßes und Ermitteln wenigstens eines korrespondierenden Parameters des erfassten Fahrregelverstoßes,C) Zuordnen (S3) des ermittelten Parameters zu wenigstens einem mit der bestimmten Position (P2, P5) korrespondierenden Wegpunkt (W2, W5) der Trajektorie (TR), undD) Speichern (S4) des wenigstens einen Wegpunkts (W2, W5) mit dem zugeordneten Parameter.Das Parkassistenzsystem (110) veranlasst in dem Nachfahrmodus (S5) ein automatisches Fahren des Fahrzeugs (100) entlang der gespeicherten Trajektorie (TR), wobei das Parkassistenzsystem (110) die Fahrt bei einem Auftreten des bestimmten Fahrregelverstoßes in Abhängigkeit des dem wenigstens einen Wegpunkt (W2, W5) zugeordneten Parameters fortsetzt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Parkassistenzsystems für ein Fahrzeug, ein Computerprogrammprodukt, ein Parkassistenzsystem für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug mit einem Parkassistenzsystem.
Es sind Parkassistenzsysteme bekannt, die eine trainierbare Parkfunktion aufweisen. Hierbei kann ein Nutzer des Fahrzeugs mit dem Parkassistenzsystem eine bestimmte Trajektorie abfahren, die von dem Parkassistenzsystem erfasst und gespeichert wird. Später kann die gespeicherte Trajektorie aufgerufen werden und das Parkassistenzsystem kann ein automatisches Nachfahren der Trajektorie durch das Fahrzeug veranlassen. Problematisch kann diese Funktion in schmalen oder engen Parksituationen sein, da das automatische Nachfahren insbesondere auf Basis vorbestimmter Sicherheitsabstände oder dergleichen durchgeführt wird. Diese Sicherheitsabstände können beim Aufzeichnen der Trajektorie, während dem der Nutzer das Fahrzeug manuell fährt, unterschritten werden. Beim Nachfahren der Trajektorie kann dies jedoch zu einem Abbruch des Nachfahrens führen, da die automatische Fahrfunktion des Parkassistenzsystems den Sicherheitsabstand nicht unterschreiten darf.
DE 10 2015 210 357 A1 offenbart ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs, das eine Lernphase umfasst, in der nach Aktivierung der Lernphase durch den Fahrer ein Fahrmanöver vom Fahrer ausgeführt wird, bei dem das Fahrzeug manuell von einer Startposition entlang einer ersten Trajektorie in eine Zielposition verbracht wird. Dabei werden Informationen über die erste Startposition, sowie Informationen über die erste Trajektorie gespeichert. Das Verfahren umfasst weiterhin eine Ausführungsphase, wobei ein unterstütztes Fahrmanöver von der aktuellen Position zu der Zielposition entlang einer zweiten Trajektorie basierend auf den während der Lernphase gespeicherten Informationen durchgeführt wird. Die zweite Trajektorie wird derart berechnet, dass das Fahrzeug stets einen bestimmten Mindestabstand zu den während der Lernphase erfassten Hindernissen einhält und/oder dass bei Unterschreiten eines bestimmten Mindestabstand des Fahrzeugs zu einem Hindernis die Bahnregelung derart angepasst wird, das eine Regelabweichung oder Regeltoleranz nicht zu einer weiteren Verringerung des Abstands des Fahrzeugs zu dem Hindernis führt.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, den betrieb eines Parkassistenzsystem zu verbessern.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Parkassistenzsystems für ein Fahrzeug vorgeschlagen. Das Parkassistenzsystem ist in einem Trainingsmodus zum Erfassen und Speichern einer durch eine Anzahl von Wegpunkten definierten Trajektorie eingerichtet und ist in einem Nachfahrmodus zum Nachfahren der gespeicherten Trajektorie eingerichtet. Der Trainingsmodus umfasst:

A) manuelles Fahren des Fahrzeugs durch einen Nutzer des Fahrzeugs entlang der zu trainierenden Trajektorie, wobei der Nutzer mit dem Fahrzeug an einer bestimmten Position der Trajektorie einen bestimmten Fahrregelverstoß vollzieht,
B) Erfassen des Fahrregelverstoßes und Ermitteln wenigstens eines korrespondierenden Parameters des erfassten Fahrregelverstoßes,
C) Zuordnen des ermittelten Parameters zu wenigstens einem mit der bestimmten Position korrespondierenden Wegpunkt der Trajektorie, und
D) Speichern des wenigstens einen Wegpunkts mit dem zugeordneten Parameter.

In dem Nachfahrmodus veranlasst das Parkassistenzsystem ein automatisches Fahren des Fahrzeugs entlang der gespeicherten Trajektorie, wobei das Parkassistenzsystem die Fahrt bei einem Auftreten des bestimmten Fahrregelverstoßes während des Nachfahrens in Abhängigkeit des dem wenigstens einen Wegpunkt zugeordneten Parameters fortsetzt.
Dieses Verfahren weist den Vorteil auf, dass es möglich ist, eine Trajektorie zu trainieren und nachzufahren, auch wenn an einer oder mehreren Stellen der Trajektorie ein Fahrregelverstoß erfolgt. Im Vergleich zu anderen Verfahren, bei denen an jedem Punkt der Trajektorie ein Abstand zu Objekten in der Umgebung und dergleichen gespeichert wird, benötigt das vorgeschlagene Verfahren wenig Speicherplatz zum Speichern der Trajektorie, da nur anlassbezogen zusätzliche Daten erfasst und gespeichert werden, nämlich dann, wenn ein Fahrregelverstoß festgestellt wird. Die Trajektorie kann daher basierend auf vergleichsweise wenigen Wegpunkten gespeichert werden.
Die Trajektorie verbindet insbesondere eine Anfangsposition oder Startposition mit einer Endposition oder Zielposition. Die Anfangsposition und die Endposition sind beispielsweise jeweils durch einen Wegpunkt definiert. Die Wegpunkte entlang der Trajektorie bestimmen Zwischenpositionen, durch die die Trajektorie verläuft. Abschnitte der Trajektorie zwischen zwei Wegpunkten können als gerade Linie oder auch als gekrümmte Linie verlaufen. Die Trajektorie bezieht sich beispielsweise auf einen bestimmten Punkt des Fahrzeugs, wie beispielsweise den Mittelpunkt einer Hinterachse des Fahrzeugs. Alternativ kann die Trajektorie einen Fahrschlauch umfassen und/oder eine jeweilige Spur der Räder des Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug entlang der Trajektorie fährt. Auf Basis der Fahrzeuggeometrie und eines kinematischen Modells des Fahrzeugs lassen sich diese Darstellungen der Trajektorie ineinander umrechnen.
In dem Trainingsmodus wird das Fahrzeug insbesondere manuell von dem Nutzer des Fahrzeugs gesteuert. Hierbei können auch Fahrunterstützungssysteme des Fahrzeugs oder des Parkassistenzsystem aktiv sein, aber die Kontrolle über die Richtung und Geschwindigkeit des Fahrzeugs liegt beim Nutzer. Der Nutzer begeht während der Trainingsfahrt insbesondere einen Fahrregelverstoß. Unter einem Fahrregelverstoß wird vorliegend insbesondere verstanden, dass der Nutzer das Fahrzeug in einer Weise steuert, insbesondere in Bezug auf Objekte oder Hindernisse in der Umgebung des Fahrzeugs, die bei einer automatischen Steuerung des Fahrzeugs durch das Parkassistenzsystem nicht vorgesehen ist. Das heißt, dass die Fahrregel oder die Fahrregeln, gegen die der Nutzer verstößt, Regeln für das automatische Fahren des Fahrzeugs sind. Insbesondere handelt es sich bei dem Fahrregelverstoß um das Unterschreiten eines vorbestimmten Sicherheitsabstandes zu einem Objekt oder Hindernis in der Umgebung des Fahrzeugs. Die Position, an der sich das Fahrzeug befindet, wenn der Fahrregelverstoß eintritt, ist die bestimmte Position der Trajektorie. Der Fahrregelverstoß kann sich insbesondere über einen Abschnitt der Trajektorie erstrecken, das heißt, dass der Fahrregelverstoß entlang dieses Abschnitts vorliegt. Beispielsweise kann der Sicherheitsabstand über eine Strecke entsprechend der Fahrzeuglänge unterschritten sein, wenn der Nutzer mit konstantem Abstand an dem Objekt vorbeifährt.
Der Fahrregelverstoß wird von dem Parkassistenzsystem erfasst. Dies basiert beispielsweise auf empfangenen Sensordaten, die das Parkassistenzsystem von Umgebungssensoren des Fahrzeugs empfängt. Insbesondere handelt es sich um Ultraschall-Sensordaten und/oder Bilddaten einer Umgebungskamera. Beispielsweise erfasst das Parkassistenzsystem, dass der Nutzer mit dem Fahrzeug in einem Abstand von unter 30 cm an einem feststehenden Objekt vorbeifährt, wobei ein Sicherheitsabstand zu derartigen Objekten für den automatischen Fahrbetrieb auf 40 cm oder auch 50 cm vorbestimmt ist. Es sei angemerkt, dass der Sicherheitsabstand für unterschiedliche Objektklassen unterschiedlich sein kann und auch in Abhängigkeit der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Konfidenz empfangener Sensordaten und/oder weitere Umgebungsdaten ermittelt werden kann, wobei insbesondere eine bestimmte mathematische Gleichung verwendet wird.
Zu dem erfassten Fahrregelverstoß wird ein korrespondierender Parameter ermittelt. Man kann auch sagen, dass der Parameter indikativ für den Fahrregelverstoß ist. Im einfachsten Fall ist der Parameter binär, also beispielsweise „0“ oder „1“, wobei ein Wert bedeutet, dass ein Fahrregelverstoß vorliegt und der andere Wert, dass kein Fahrregelverstoß vorliegt. Vorzugsweise ist der Parameter jedoch charakteristisch für die Art und/oder die Stärke des Fahrregelverstoßes. Beispielsweise enthält der Parameter die Angabe, dass der Sicherheitsabstand auf der linken Fahrzeugseite unterschritten wurde. Ferner kann der Parameter eine Angabe des Abstandes, mit dem der Nutzer bei der Trainingsfahrt an der Objekt vorbeigefahren ist, umfassen. Der Parameter kann auch eine Angabe dazu umfassen, wie lange, insbesondere bis zu welchem Punkt der Trajektorie, der Fahrregelverstoß vorhanden ist und/oder kann einen Verlauf des Fahrregelverstoßes entlang der Trajektorie umfassen (beispielsweise einen Verlauf des Abstandes zu einem Objekt, solange der Abstand kleiner als der Sicherheitsabstand ist).
Der ermittelte Parameter, der indikativ für den Fahrregelverstoß ist, wird beispielsweise als ein Attribut einem Wegpunkt der Trajektorie zugeordnet. Der Wegpunkt ist beispielsweise derjenige Wegpunkt der Trajektorie, der der bestimmten Position, an der der Fahrregelverstoß auftrat, am nächsten liegt, und/oder der Wegpunkt liegt genau auf der bestimmten Position.
Der Wegpunkt wird zusammen mit dem zugeordneten Parameter gespeichert. Damit kann, wenn die Trajektorie für das Nachfahren geladen oder aufgerufen wird, das Nachfahren unter Kenntnis des Fahrregelverstoßes bei dem Wegpunkt durchgeführt werden.
Bei dem Nachfahren kann das Parkassistenzsystem insbesondere das Fahrzeug derart steuern, dass der Fahrregelverstoß in exakter Weise nachvollzogen wird. Das heißt, dass auf Basis des von dem Nutzer beim manuellen Fahren durchgeführten Fahrregelverstoßes die Fahrregeln für das Nachfahren an dem korrespondierenden Wegpunkt außer Kraft gesetzt und/oder gemäß dem ermittelten Parameter angepasst werden können. Beispielsweise kann der Sicherheitsabstand für das Passieren von Objekten normalerweise 50 cm betragen und bei dem Nachfahren aufgrund des Fahrregelverstoßes im Bereich des Wegpunkts mit dem zugeordneten Parameter auf 30 cm herabgesetzt sein. Je genauer der Fahrregelverstoß durch den ermittelten Parameter charakterisiert ist, um so genauer kann diese Anpassung beim Nachfahren stattfinden. Vorteilhaft werden die Fahrregeln beim Nachfahren nur so weit wie unbedingt nötig, um das Nachfahren des Trajektorie zu gewährleisten, verändert oder angepasst. Es handelt sich dabei insbesondere um eine lokal beschränkte und temporäre Anpassung, die nur für den Bereich des jeweiligen Wegpunktes und nur so lange, wie das Fahrzeug sich in dessen Nähe befindet, gültig ist.
Damit ist sichergestellt, dass das Nachfahren zuverlässig und dennoch sicher durchgeführt werden kann. Insbesondere muss das Nachfahren trotz des Verstoßes gegen die fahrregeln nicht abgebrochen werden. Es sei angemerkt, dass das Parkassistenzsystem das nachfahren jedoch dann abbrechen oder beenden kann, wenn der Fahrregelverstoß bei dem Nachfahren nicht dem bei der Trainingsfahrt erfassten und mit dem Wegpunkt gespeicherten Fahrregelverstoß entspricht.
Beim Nachfahren der Trajektorie kann der Startpunkt, der der Position des Fahrzeugs, wenn der Nachfahrmodus gestartet wird, entspricht, von der Anfangsposition der Trajektorie unterschiedlich sein. Das Parkassistenzsystem wird dann das Fahrzeug derart steuern, dass dieses auf die Trajektorie gelangt und dann den verbleibenden Teil der Trajektorie nachfahren.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der bestimmte Fahrregelverstoß ein Unterschreiten eines vorbestimmten Sicherheitsabstandes zu einem sensorisch erfassten Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs.
Der Sicherheitsabstand kann auch als Mindestabstand bezeichnet werden.
Es handelt sich bei dem Objekt insbesondere um ein feststehendes Objekt, wie ein Gebäude, eine Mauer, eine Säule, ein Zaun, einer Laterne, ein Straßenschild und dergleichen mehr, oder auch um ein mobiles Objekt, wie ein Fahrzeug, ein Fußgänger, ein Tier, ein Mülltonne oder dergleichen mehr.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfassts der ermittelte Parameter eine relative Position des Objekts zu dem Fahrzeug an dem zugeordneten Wegpunkt.
Die relative Position kann beispielsweise als eine Richtungsangabe, als eine Angabe von Koordinaten in einem Fahrzeug-Koordinatensystem und/oder in einem Welt-Koordinatensystem definiert sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der ermittelte Parameter einen oder mehrere Abstände zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt.
Mehrere Abstände können sich dabei auf mehrere Sensoren, beispielsweise verteilt an dem Fahrzeug angeordnete Ultraschall-Sensoren, zu einem bestimmten Zeitpunkt und/oder einen jeweiligen Abstand zu einem bestimmten Sensor zu mehreren Zeitpunkten und/oder einen jeweiligen Abstand zwischen einem oder mehreren Punkten des Objekts zu einem oder mehreren Punkten des Fahrzeugs beziehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist das Objekt ein überfahrbares Objekt ist, welches von dem Fahrzeug kollisionsfrei überfahren werden kann.
Der Begriff „überfahrbares Objekt“ bezeichnet insbesondere ein Objekt, das von den Sensoren des Fahrzeugs erfasst wird, aber kein Hindernis für das Fahrzeug darstellt, wie ein Randstein, eine Schwelle und/oder eine Rampe, die beispielsweise in eine Garage führt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist das Objekt ein sich vertikal in die Höhe erstreckendes Objekt, welches von dem Fahrzeug nicht kollisionsfrei überfahren werden kann.
Das Objekt ist beispielsweise ein Gebäude, eine Mauer, eine Säule, ein Gartenzaun, eine Mülltonne, ein abgestelltes Fahrrad, ein geparktes Fahrzeug oder dergleichen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der ermittelte Parameter ein Maß für die Stärke des bestimmten Fahrregelverstoßes.
Ein Maß für die Stärke des Fahrregelverstoßes kann insbesondere ein relatives Maß sein. Beispielsweise ist der Fahrregelverstoß ein Unterschreiten eines Mindestabstands und das Maß für die Stärke ist beispielsweise eine Prozent-Angabe, die angibt, wie weit der Mindestabstand unterschritten wurde. Beispielsweise beträgt der Mindestabstand 50 cm und das Maß beträgt 50%, was bedeutet, dass der Mindestabstand um 25 cm unterschritten wurde.
Insbesondere wenn es sich bei dem Fahrregelverstoß um ein Überfahren eines überfahrbaren Objekts handelt, wobei die Trajektorie über das Objekt hinweg verläuft, kann das Maß 100% annehmen, da das Parkassistenzsystem auf Basis der empfangenen Sensordaten eine Kollision mit dem Objekt ermittelt (es sei angemerkt, dass das Parkassistenzsystem - je nach genutzter oder zur Verfügung stehender Sensorik - nicht „weiß“, dass das erfasste Objekt ein überfahrbares Objekt ist).
Die Stärke des Fahrregelverstoßes kann auch als eine Zahl in einem vorbestimmten Maßsystem definiert sein, beispielsweise eine Zahl zwischen 0 und 5, wobei 0 einen geringen Verstoß kennzeichnet und 5 einen sehr starken Verstoß kennzeichnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens löst das Erfassen des Fahrregelverstoßes während des Trainingsmodus ein Speichern eines Wegpunkts an der bestimmten Position aus, wobei der Schritt D) auf Basis dieses Wegpunkts durchgeführt wird.
Die ist vorteilhaft, weil dadurch die Position, an der der Fahrregelverstoß stattfindet, genau markiert ist und damit das Nachfahren der Trajektorie sicherer ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weicht das Parkassistenzsystem bei dem Nachfahren in dem Nachfahrmodus von der gespeicherten Trajektorie ab, um einen weiteren Fahrregelverstoß zu vermeiden.
Mit dem „weiteren Fahrregelverstoß“ ist ein Fahrregelverstoß bezeichnet, der bei der Trainingsfahrt nicht vorhanden war und daher auch nicht mit der Trajektorie gespeichert ist. Beispielsweise ist beim Nachfahren ein mobiles Objekt an einer anderen Position angeordnet, oder das Objekt war während der Trainingsfahrt gar nicht vorhanden. In Bezug auf dieses Objekt gelten dann die normalen Fahrregeln. Man kann auch sagen, dass das Parkassistenzsystem dem Objekt ausweicht, ohne einen Fahrregelverstoß zu verursachen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens hält das Parkassistenzsystem das Fahrzeug in dem Nachfahrmodus an, falls ein weiterer Fahrregelverstoß auftritt oder unvermeidbar ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der bestimmte Fahrregelverstoß ein Unterschreiten eines vorbestimmten Sicherheitsabstandes zu einem sensorisch erfassten Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs, wobei das Objekt ein mittels Ultraschall erfassbares Objekt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der bestimmte Fahrregelverstoß ein Unterschreiten eines vorbestimmten Sicherheitsabstandes zu einem sensorisch erfassten Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs, wobei das Objekt ein mittels einer Kamera erfassbares Objekt ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
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.
Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Parkassistenzsystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen. Das Parkassistenzsystem ist in einem Trainingsmodus zum Erfassen und Speichern einer durch eine Anzahl von Wegpunkten definierten Trajektorie eingerichtet und ist in einem Nachfahrmodus zum Nachfahren der gespeicherten Trajektorie eingerichtet. Das Parkassistenzsystem weist auf:

eine Erfassungseinheit, die zum Erfassen der zu trainierenden Trajektorie während einer manuellen Fahrt des Fahrzeugs durch einen Nutzer des Fahrzeugs eingerichtet ist, wobei der Nutzer während der Fahrt mit dem Fahrzeug an einer bestimmten Position der Trajektorie einen bestimmten Fahrregelverstoß vollzieht, wobei die Erfassungseinheit zum Erfassen des bestimmten Fahrregelverstoßes eingerichtet ist,
eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln wenigstens eines korrespondierenden Parameters des erfassten Fahrregelverstoßes,
eine Zuordnungseinheit zum Zuordnen des ermittelten Parameters zu wenigstens einem mit der bestimmten Position korrespondierenden Wegpunkt der Trajektorie,
eine Speichereinheit zum Speichern des wenigstens einen Wegpunkts mit dem zugeordneten Parameter, und
eine Steuereinheit zum Veranlassen eines automatischen Fahrens des Fahrzeugs entlang der gespeicherten Trajektorie, wobei das Parkassistenzsystem die Fahrt bei einem Auftreten des bestimmten Fahrregelverstoßes in Abhängigkeit des dem wenigstens einen Wegpunkt zugeordneten Parameters fortsetzt.

Dieses Parkassistenzsystem wird vorzugsweise mit dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt betrieben. Die zum Verfahren des ersten Aspekts genannten Ausführungsformen, Merkmale und Vorteile gelten für das vorgeschlagene Parkassistenzsystem entsprechend.
Die jeweilige Einheit des Parkassistenzsystems kann hardwaretechnisch und/oder softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als ein Algorithmus, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein. Ferner kann jede der vorliegend genannten Einheiten auch als Teil eines übergeordneten Steuerungssystems des Fahrzeugs, wie beispielsweise einer zentralen elektronischen Steuereinrichtung und/oder einem Motorsteuergerät (ECU: engine control unit), ausgebildet sein.
Das Parkassistenzsystem 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. Die jeweilige Steuerung erfolgt insbesondere auf Basis von Sensorsignalen, die von entsprechenden Sensoren des Fahrzeugs erfasst werden und welche das Parkassistenzsystem empfängt.
Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Fahrzeug mit wenigstens einer Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Umgebung des Fahrzeugs und mit einem Parkassistenzsystem gemäß dem dritten Aspekt vorgeschlagen.
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.
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.
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 ein Beispiel für eine trainierte Trajektorie;
3 zeigt ein Beispiel für einen Fahrregelverstoß;
4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Parkassistenzsystems; und
5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für ein Verfahren zum Betrieben eines Parkassistenzsystems.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
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 ausgeben. Die Ultraschallsensoren 130 sind zum Erfassen eines Abstands zu in der Umgebung 200 angeordneten Objekten 210 (siehe 2 oder 3) und zum Ausgeben eines entsprechenden Sensorsignals 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 Positionssensor, ein Mikrofon, ein Beschleunigungssensor, eine Antenne mit gekoppeltem Empfänger zum Empfangen von elektromagnetisch übertragbarer Datensignale, und dergleichen mehr.
Das Parkassistenzsystem 110 ist in einem Trainingsmodus zum Erfassen und Speichern einer durch eine Anzahl von Wegpunkten W1 - W6 (siehe 2) definierten Trajektorie TR (siehe 2) eingerichtet und ist in einem Nachfahrmodus zum Nachfahren der gespeicherten Trajektorie eingerichtet. Dies ist nachfolgend anhand der 2 - 5 detailliert erläutert
2 zeigt ein Beispiel für eine trainierte Trajektorie TR, die sechs Wegpunkte W1 - W6 umfasst. Der erste Wegpunkt W1 kann auch als Startpunkt bezeichnet werden und der letzte Wegpunkt W6 kann auch als Endpunkt bezeichnet werden. Der Endpunkt W6 liegt insbesondere in einer Garage 220. An jedem Wegpunkt W1 - W6 ist mit der gestrichelten Linie zudem die Position P1 - P6 des Fahrzeugs 100 (siehe 1) dargestellt. Es ist ersichtlich, dass der jeweilige Wegpunkt W1 - W6 sich in diesem Beispiel auf einen Mittelpunkt der Hinterachse des Fahrzeugs 100 bezieht.
Beim Trainieren der Trajektorie TR hat der Nutzer des Fahrzeugs 100 dieses manuell entlang der gezeigten Trajektorie TR gefahren. Während des Fahrens hat das Parkassistenzsystem die Trajektorie TR aufgezeichnet. Hierzu werden insbesondere nach bestimmten zurückgelegten Wegstrecken und/oder nach bestimmten Zeitintervallen und/oder in Abhängigkeit eines aktuellen Betriebszustands des Fahrzeugs 100 Wegpunkte W1 - W6 gespeichert. In diesem Beispiel bilden die Wegpunkte W1 und W6 den Anfangs- und Endpunkt der Trajektorie TR. Die Wegpunkte W3 und W4 kennzeichnen insbesondere einen Kurvenanfangspunkt und einen Kurvenendpunkt. Die Wegpunkte W2 und W5 sind an Positionen angeordnet, an denen ein Fahrregelverstoß während der Trainingsfahrt erfasst wurde.
Insbesondere wurde bei dem Wegpunkt W2 das Objekt 210 erfasst und es wurde erfasst, dass ein Abstand D (siehe 3) zu dem Objekt 210 unter einem vorbestimmten Sicherheitsabstand liegt. Man kann auch sagen, dass der Nutzer des Fahrzeugs 100 eng an dem Objekt 210 vorbeigefahren ist. Dies kann beispielsweise durch eine Wegführung (nicht gezeigt) oder sonstige Umgebungsbedingungen bedingt sein. Bei dem Wegpunkt W5 wurde ebenfalls der vorbestimmte Sicherheitsabstand unterschritten, und zwar in Bezug auf die Schwelle 230, die beispielsweise eine Höhe von etwa 8 cm aufweist und von einer Sensorik des Fahrzeugs 100 erfasst wird und von dem Parkassistenzsystem 110 als ein Objekt ermittelt wird.
Bei dem jeweiligen erfassten Fahrregelverstoß wird in diesem Beispiel ein Wegpunkt W2, W5 gespeichert. Zudem wird ein Parameter ermittelt, der den Fahrregelverstoß beschriebt oder charakterisiert und mit dem korrespondierenden Wegpunkt gespeichert. Beispielsweise wird bei dem Wegpunkt W2 ermittelt, dass das Objekt 210 auf der linken Seite des Fahrzeugs 100 mit einem Abstand von 30 cm passiert wird. Beispielsweise wird bei dem Wegpunkt W5 ermittelt, dass das Objekt 230 überfahren wird. Zusätzlich kann auch ermittelt werden, dass nach dem Überfahren des Objekts 230 beidseitig des Fahrzeugs 100 eine Mauer 220 vorhanden ist, die jeweils einen Abstand von unter 50 cm aufweist. Diese Informationen werden mit dem jeweiligen Wegpunkt W2, W5 gespeichert. Ein Speicherbedarf für diese Trajektorie TR ist daher sehr gering, da trotz des Regelverstoßes nur wenige zusätzliche Informationen gespeichert werden und das Nachfahren dennoch ermöglicht ist.
Damit kann das Parkassistenzsystem 110 bei dem Nachfahren der Trajektorie TR an den jeweiligen Positionen P2, P5 trotz eines Unterschreitens des Sicherheitsabstandes die Fahrt fortsetzen, da beispielsweise die Fahrregeln für die jeweilige Position entsprechend angepasst werden.
3 zeigt ein Beispiel für einen Fahrregelverstoß, wobei es sich beispielhaft um das Unterschreiten eines Sicherheitsabstandes Ds handelt. Das Fahrzeug 100 befindet sich in diesem Beispiel neben einem Objekt 210. Der Nutzer des Fahrzeugs 100 steuert dieses mit einem Abstand D, der kleiner als der Sicherheitsabstand Ds ist, an dem Objekt 210 vorbei. Der Sicherheitsabstand D_s kann auch als Mindestabstand oder als unterer Schwellwert bezeichnet werden, der von dem Parkassistenzsystem 110 (siehe 1 oder 4) in einem automatischen Fahrmodus einzuhalten ist. Während der Trainingsfahrt zum Trainieren einer Trajektorie TR (siehe 2) wird dieser Fahrregelverstoß von dem Parkassistenzsystem 110 auf Basis von entsprechenden Sensorsignalen erfasst und ein für den Fahrregelverstoß indikativer Parameter ermittelt. Dieser Parameter wird mit einem Wegpunkt W1 - W6 (siehe 2) gespeichert.
4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Parkassistenzsystems 110 für ein Fahrzeug 100, beispielsweise das Fahrzeug 100 der 1. Das Parkassistenzsystem 110 ist in einem Trainingsmodus zum Erfassen und Speichern einer durch eine Anzahl von Wegpunkten W1 - W6 (siehe 2) definierten Trajektorie TR (Siehe 2) eingerichtet und ist das in einem Nachfahrmodus zum Nachfahren der gespeicherten Trajektorie TR eingerichtet. Das Parkassistenzsystem 110 weist eine Erfassungseinheit 111 auf, die zum Erfassen der zu trainierenden Trajektorie TR während einer manuellen Fahrt des Fahrzeugs 100 durch einen Nutzer des Fahrzeugs 100 eingerichtet ist, wobei der Nutzer während der Fahrt mit dem Fahrzeug 100 an einer bestimmten Position P2, P5 (siehe 2) der Trajektorie TR einen bestimmten Fahrregelverstoß vollzieht, wobei die Erfassungseinheit 111 zum Erfassen des bestimmten Fahrregelverstoßes eingerichtet ist. Weiterhin weist das Parkassistenzsystem 110 eine Ermittlungseinheit 112 zum Ermitteln wenigstens eines korrespondierenden Parameters des erfassten Fahrregelverstoßes auf, sowie eine Zuordnungseinheit 113 zum Zuordnen des ermittelten Parameters zu wenigstens einem mit der bestimmten Position P2, P5 korrespondierenden Wegpunkt W2, W5 der Trajektorie TR und eine Speichereinheit 114 zum Speichern des wenigstens einen Wegpunkts W2, W5 mit dem zugeordneten Parameter auf. Zudem weist das Parkassistenzsystem 110 eine Steuereinheit 115 auf die zum Veranlassen eines automatischen Fahrens des Fahrzeugs 110 entlang der gespeicherten Trajektorie TR eingerichtet ist, wobei das Parkassistenzsystem 110 die Fahrt bei einem Auftreten des bestimmten Fahrregelverstoßes in Abhängigkeit des dem wenigstens einen Wegpunkt W2, W5 zugeordneten Parameters fortsetzt.
5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für ein Verfahren zum Betrieben eines Parkassistenzsystems 110, beispielsweise des Parkassistenzsystem der 4 oder jenes des Fahrzeugs 100 der 1. Das Parkassistenzsystem 110 ist in einem Trainingsmodus zum Erfassen und Speichern einer durch eine Anzahl von Wegpunkten W1 - W6 (Siehe 2) definierten Trajektorie TR (Siehe 2) eingerichtet und ist in einem Nachfahrmodus zum Nachfahren der gespeicherten Trajektorie TR eingerichtet. Der Trainingsmodus umfasst:

A) manuelles Fahren S1 des Fahrzeugs 100 durch einen Nutzer des Fahrzeugs 100 entlang der zu trainierenden Trajektorie TR, wobei der Nutzer mit dem Fahrzeug 100 an einer bestimmten Position P2, P5 (siehe 2) der Trajektorie TR einen bestimmten Fahrregelverstoß vollzieht,
B) Erfassen S2 des Fahrregelverstoßes und Ermitteln wenigstens eines korrespondierenden Parameters des erfassten Fahrregelverstoßes,
C) Zuordnen S3 des ermittelten Parameters zu wenigstens einem mit der bestimmten Position P2, P5 korrespondierenden Wegpunkt W2, W5 der Trajektorie TR, und
D) Speichern S4 des wenigstens einen Wegpunkts W2, W5 mit dem zugeordneten Parameter.

In dem Nachfahrmodus S5 veranlasst das Parkassistenzsystem 110 ein automatisches Fahren des Fahrzeugs 100 entlang der gespeicherten Trajektorie TR, wobei das Parkassistenzsystem 110 die Fahrt bei einem Auftreten des bestimmten Fahrregelverstoßes während des Nachfahrens in Abhängigkeit des dem wenigstens einen Wegpunkt W2, W5 zugeordneten Parameters fortsetzt. Insbesondere wird die Fahrt fortgesetzt, wenn der beim Nachfahren aufgetretene Fahrregelverstoß dem bei der Trainingsfahrt erfassten Fahrregelverstoß entspricht, und wird nicht fortgesetzt, wenn der beim Nachfahren aufgetretene Fahrregelverstoß ein anderer Fahrregelverstoß ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
Bezugszeichenliste

100: Fahrzeug
110: Parkassistenzsystem
111: Erfassungseinheit
112: Ermittlungseinheit
113: Zuordnungseinheit
114: Speichereinheit
115: Steuereinheit
120: Umgebungssensor
130: Umgebungssensor
200: Umgebung
210: Objekt
220: Garage
230: Schwelle
D: Abstand
Ds: Sicherheitsabstand
P1 - P6: Positionen
S1 - S5: Verfahrensschritte
TR: Trajektorie
W1 - W6: Wegpunkte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015210357 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Parkassistenzsystems (110) für ein Fahrzeug (100), wobei das Parkassistenzsystem (110) in einem Trainingsmodus zum Erfassen und Speichern einer durch eine Anzahl von Wegpunkten (W1 - W6) definierten Trajektorie (TR) eingerichtet ist und in einem Nachfahrmodus zum Nachfahren der gespeicherten Trajektorie (TR) eingerichtet ist, wobei der Trainingsmodus umfasst: A) manuelles Fahren (S1) des Fahrzeugs (100) durch einen Nutzer des Fahrzeugs (100) entlang der zu trainierenden Trajektorie (TR), wobei der Nutzer mit dem Fahrzeug (100) an einer bestimmten Position (P2, P5) der Trajektorie (TR) einen bestimmten Fahrregelverstoß vollzieht, B) Erfassen (S2) des Fahrregelverstoßes und Ermitteln wenigstens eines korrespondierenden Parameters des erfassten Fahrregelverstoßes, C) Zuordnen (S3) des ermittelten Parameters zu wenigstens einem mit der bestimmten Position (P2, P5) korrespondierenden Wegpunkt (W2, W5) der Trajektorie (TR), und D) Speichern (S4) des wenigstens einen Wegpunkts (W2, W5) mit dem zugeordneten Parameter, und wobei das Parkassistenzsystem (110) in dem Nachfahrmodus (S5) ein automatisches Fahren des Fahrzeugs (100) entlang der gespeicherten Trajektorie (TR) veranlasst, wobei das Parkassistenzsystem (110) die Fahrt bei einem Auftreten des bestimmten Fahrregelverstoßes in Abhängigkeit des dem wenigstens einen Wegpunkt (W2, W5) zugeordneten Parameters fortsetzt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Fahrregelverstoß ein Unterschreiten eines vorbestimmten Sicherheitsabstandes (Ds) zu einem sensorisch erfassten Objekt (210, 220, 230) in der Umgebung (200) des Fahrzeugs (100) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Parameter eine relative Position des Objekts (210, 220, 230) zu dem Fahrzeug (100) an dem zugeordneten Wegpunkt (W2, W5) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Parameter einen oder mehrere Abstände (D) zwischen dem Fahrzeug (100) und dem Objekt (210, 220, 230) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (230) ein überfahrbares Objekt ist, welches von dem Fahrzeug (100) kollisionsfrei überfahren werden kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (210, 230) ein sich vertikal in die Höhe erstreckendes Objekt ist, welches von dem Fahrzeug (100) nicht kollisionsfrei überfahren werden kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Parameter ein Maß für die Stärke des bestimmten Fahrregelverstoßes umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen des Fahrregelverstoßes während des Trainingsmodus ein Speichern eines Wegpunkts (W2, W5) an der bestimmten Position (P2, P5) auslöst, wobei der Schritt D) auf Basis dieses Wegpunkts (W2, W5) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Parkassistenzsystem (110) bei dem Nachfahren in dem Nachfahrmodus von der gespeicherten Trajektorie (TR) abweicht, um einen weiteren Fahrregelverstoß zu vermeiden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Parkassistenzsystem (110) das Fahrzeug (100) in dem Nachfahrmodus anhält, falls ein weiterer Fahrregelverstoß auftritt oder unvermeidbar ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Fahrregelverstoß ein Unterschreiten eines vorbestimmten Sicherheitsabstandes (Ds) zu einem sensorisch erfassten Objekt (210, 220, 230) in der Umgebung (200) des Fahrzeugs (100) umfasst, wobei das Objekt (210, 220, 230) ein mittels Ultraschallsensoren (130) erfassbares Objekt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Fahrregelverstoß ein Unterschreiten eines vorbestimmten Sicherheitsabstandes (Ds) zu einem sensorisch erfassten Objekt (210, 220, 230) in der Umgebung (200) des Fahrzeugs (100) umfasst, wobei das Objekt (210, 220, 230) ein mittels einer Kamera (120) erfassbares Objekt ist.
Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1-12 auszuführen.
Parkassistenzsystem (110) für ein Fahrzeug (100), das in einem Trainingsmodus zum Erfassen und Speichern einer durch eine Anzahl von Wegpunkten (W1 - W6) definierten Trajektorie (TR) eingerichtet ist und das in einem Nachfahrmodus zum Nachfahren der gespeicherten Trajektorie (TR) eingerichtet ist, mit: einer Erfassungseinheit (111), die zum Erfassen der zu trainierenden Trajektorie (TR) während einer manuellen Fahrt des Fahrzeugs (100) durch einen Nutzer des Fahrzeugs (100) eingerichtet ist, wobei der Nutzer während der Fahrt mit dem Fahrzeug (100) an einer bestimmten Position (P2, P5) der Trajektorie (TR) einen bestimmten Fahrregelverstoß vollzieht, wobei die Erfassungseinheit (111) zum Erfassen des bestimmten Fahrregelverstoßes eingerichtet ist, einer Ermittlungseinheit (112) zum Ermitteln wenigstens eines korrespondierenden Parameters des erfassten Fahrregelverstoßes, einer Zuordnungseinheit (113) zum Zuordnen des ermittelten Parameters zu wenigstens einem mit der bestimmten Position (P2, P5) korrespondierenden Wegpunkt (W2, W5) der Trajektorie (TR), einer Speichereinheit (114) zum Speichern des wenigstens einen Wegpunkts (W2, W5) mit dem zugeordneten Parameter, und einer Steuereinheit (115) zum Veranlassen eines automatischen Fahrens des Fahrzeugs (100) entlang der gespeicherten Trajektorie (TR), wobei das Parkassistenzsystem (110) die Fahrt bei einem Auftreten des bestimmten Fahrregelverstoßes in Abhängigkeit des dem wenigstens einen Wegpunkt (W2, W5) zugeordneten Parameters fortsetzt.
Fahrzeug (100) mit wenigstens einer Sensoreinrichtung (120, 130) zum Erfassen einer Umgebung (200) des Fahrzeugs (100) und mit einem Parkassistenzsystem (110) nach Anspruch 14.