DE102021133416A1 - PARK ASSISTANCE SYSTEM, MOTORCYCLE AND PROCEDURE - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Parkassistenzsystem (130) für ein motorisiertes Zweirad (100) vorgeschlagen. Das Parkassistenzsystem (130) ist zum autonomen Steuern des Zweirads (100) eingerichtet und umfasst:eine Empfangseinheit (132) zum Empfangen eines für eine Umgebung (200) des Zweirads (100) indikativen Umgebungssensorsignals und zum Empfangen eines für einen Fahrzustand des Zweirads (100) indikativen Fahrzustandssensorsignals,eine Lokalisierungseinheit (134) zum Ermitteln einer aktuellen Position (P0) des Zweirads (100) in Abhängigkeit des empfangenen Umgebungssensorsignals und/oder des empfangenen Fahrzustandssensorsignals,eine Bereitstellungseinheit (136) zum Bereitstellen einer vorbestimmten Trajektorie (TR), welche eine Startposition (P1) mit einer Zielposition (P2) verbindet, undeine Steuerungseinheit (138) zum Durchführen eines autonomen Parkvorgangs mit dem Zweirad (100) in Abhängigkeit des empfangenen Umgebungssensorsignals, des empfangenen Fahrzustandssensorsignals, der ermittelten aktuellen Position (P0) und der vorbestimmten Trajektorie (TR), wobei der autonome Parkvorgang eine autonome Fahrt des Zweirads (100) von ermittelten aktuellen Position (P0) des Zweirads (100) zu der Zielposition (P2) entlang der vorbestimmten Trajektorie (TR) umfasst.A parking assistance system (130) for a motorized two-wheeler (100) is proposed. The parking assistance system (130) is set up for autonomous control of the two-wheeler (100) and comprises: a receiving unit (132) for receiving an environment sensor signal indicative of an environment (200) of the two-wheeler (100) and for receiving a driving state of the two-wheeler (100 ) indicative driving condition sensor signal, a localization unit (134) for determining a current position (P0) of the two-wheeler (100) as a function of the received environment sensor signal and/or the received driving condition sensor signal, a provision unit (136) for providing a predetermined trajectory (TR) which has a Connects the starting position (P1) to a target position (P2), and a control unit (138) for carrying out an autonomous parking process with the two-wheeler (100) depending on the received environment sensor signal, the received driving condition sensor signal, the determined current position (P0) and the predetermined trajectory ( TR), wherein the autonomous parking process comprises an autonomous journey of the two-wheeler (100) from the determined current position (P0) of the two-wheeler (100) to the target position (P2) along the predetermined trajectory (TR).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Parkassistenzsystem für ein motorisiertes Zweirad, ein motorisiertes Zweirad mit einem solchen Parkassistenzsystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Parkassistenzsystems für ein motorisiertes Zweirad.The present invention relates to a parking assistance system for a motorized two-wheeler, a motorized two-wheeler with such a parking assistance system and a method for operating a parking assistance system for a motorized two-wheeler.
Es sind motorisierte Zweiräder bekannt, wie beispielsweise Motorräder, Motorroller oder auch motorisierte Fahrräder, wie E-Bikes, sowie Tretroller, wie E-Scooter. Zweiräder sind insbesondere in Regionen mit hohem Verkehrsaufkommen geeignete Transportmittel, da sie im Vergleich zu Autos deutlich weniger Platz beanspruchen und leichter manövrierbar sind. Speziell Fahrräder sind zudem relativ leicht und benötigen eine geringere Leistung, um angetrieben zu werden, was Fahrräder als umweltfreundliches Fortbewegungsmittel besonders auszeichnet.Motorized two-wheelers are known, such as motorcycles, scooters or motorized bicycles, such as e-bikes, and scooters, such as e-scooters. Two-wheelers are particularly suitable means of transport in regions with high traffic volumes, as they take up significantly less space and are easier to maneuver compared to cars. Bicycles in particular are also relatively light and require less power to be driven, which makes bicycles particularly special as an environmentally friendly means of transport.
Für Nutzer von motorisierten Zweirädern besteht ein Interesse daran, einen Abstellvorgang das Zweirads komfortabler zu gestalten. Bislang müssen Nutzer das Zweirad manuell in eine geeignete Abstellposition bringen und dafür sorgen, dass das Zweirad gesichert ist. Insbesondere können Nutzer von der Nutzung ihrer Zweiräder abgehalten werden, wenn diese nicht sicher oder nur mit großem Aufwand sicher abstellbar sind. Zweiräder sind im Vergleich zu Autos leichter zu entwenden, weshalb beim Abstellen und Parken von Zweirädern eine besondere Sorgfalt seitens des Nutzers geboten ist. Allerdings hängt es häufig von der an einem Ort verfügbaren Infrastruktur ab, ob ein Zweirad diebstahlsicher abgestellt werden kann. Wenn die nächste verfügbare sichere Abstellmöglichkeit zu weit von dem eigentlichen Ziel des Nutzers entfernt ist, kann dies den Nutzer davon abhalten, das Zweirad zu verwenden.Users of motorized two-wheelers have an interest in making parking the two-wheeler more convenient. So far, users have had to manually move the two-wheeler to a suitable parking position and ensure that the two-wheeler is secured. In particular, users can be prevented from using their two-wheelers if they cannot be parked safely or only with great effort. Two-wheelers are easier to steal than cars, which is why the user has to be particularly careful when parking two-wheelers. However, it often depends on the infrastructure available at a location whether a two-wheeler can be parked in a theft-proof manner. If the next available secure parking facility is too far from the user's intended destination, this may discourage the user from using the two-wheeler.
In dem Artikel „Towards artificial general intelligence with hybrid Tianjic chip architecture“ von Pei, J., Deng, L., Song, S. et al; Nature 572, 106-111 (2019), https://doi.org/10.1038/s41586-019-1424-8, ist ein autonomes Fahrrad beschrieben, welches sich selbst stabilisiert und Objekten ausweichen kann.In the article "Towards artificial general intelligence with hybrid Tianjic chip architecture" by Pei, J., Deng, L., Song, S. et al; Nature 572, 106-111 (2019), https://doi.org/10.1038/s41586-019-1424-8 describes an autonomous bicycle that stabilizes itself and can avoid objects.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, den Betrieb eines motorisierten Zweirads zu verbessern.Against this background, an object of the present invention is to improve the operation of a motorized two-wheeler.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Parkassistenzsystem für ein motorisiertes Zweirad vorgeschlagen. Das Parkassistenzsystem ist zum autonomen Steuern des Zweirads eingerichtet. Das Parkassistenzsystem umfasst:
- eine Empfangseinheit zum Empfangen eines für eine Umgebung des Zweirads indikativen Umgebungssensorsignals und zum Empfangen eines für einen Fahrzustand des Zweirads indikativen Fahrzustandssensorsignals,
- eine Lokalisierungseinheit zum Ermitteln einer aktuellen Position des Zweirads in Abhängigkeit des empfangenen Umgebungssensorsignals und/oder des empfangenen Fahrzustandssensorsignals,
- eine Bereitstellungseinheit zum Bereitstellen einer vorbestimmten Trajektorie, welche eine Startposition mit einer Zielposition verbindet, und
- eine Steuerungseinheit zum Durchführen eines autonomen Parkvorgangs mit dem Zweirad in Abhängigkeit des empfangenen Umgebungssensorsignals, des empfangenen Fahrzustandssensorsignals, der ermittelten aktuellen Position und der vorbestimmten Trajektorie. Der autonome Parkvorgang umfasst eine autonome Fahrt des Zweirads von ermittelten aktuellen Position des Zweirads zu der Zielposition entlang der vorbestimmten Trajektorie.
- a receiving unit for receiving an environment sensor signal indicative of an area surrounding the two-wheeler and for receiving a driving state sensor signal indicative of a driving state of the two-wheeler,
- a localization unit for determining a current position of the two-wheeler depending on the received environment sensor signal and/or the received driving condition sensor signal,
- a providing unit for providing a predetermined trajectory connecting a starting position with a target position, and
- a control unit for carrying out an autonomous parking process with the two-wheeler depending on the received environment sensor signal, the received driving condition sensor signal, the determined current position and the predetermined trajectory. The autonomous parking process includes autonomous driving of the two-wheeler from the determined current position of the two-wheeler to the target position along the predetermined trajectory.
Dieses Parkassistenzsystem weist den Vorteil auf, dass es dem Nutzer des motorisierten Zweirads die Möglichkeit bietet, einen Parkvorgang autonom durchzuführen. Hierbei wird das Zweirad autonom zu der Zielposition gefahren und dort abgestellt. Der autonome Parkvorgang erfolgt vorzugsweise ohne eine Beaufsichtigung durch den Nutzer. Damit kann der Nutzer das Zweirad einfach an einer bestimmten Position abstellen, wie beispielsweise direkt vor dem Eingang zu seinem Haus, dem Büro oder dergleichen, und den autonomen Parkvorgang starten, ohne sich selbst um das Einparken des Zweirads kümmern zu müssen. This parking assistance system has the advantage that it offers the user of the motorized two-wheeler the opportunity to carry out a parking process autonomously. The two-wheeler is driven autonomously to the target position and parked there. The autonomous parking process preferably takes place without supervision by the user. This allows the user to simply park the two-wheeler in a specific position, such as directly in front of the entrance to their house, office or the like, and start the autonomous parking process without having to worry about parking the two-wheeler themselves.
Darunter, dass das Parkassistenzsystem zum autonomen Steuern des Zweirads eingerichtet ist, wird verstanden, dass das Parkassistenzsystem zum Ansteuern der jeweiligen Systeme des Zweirads eingerichtet ist, so dass das Zweirad sich selbst balanciert und beschleunigt, lenkt und abbremst. Die autonome Steuerung erfolgt einerseits auf Basis von den erfassten Umgebungsdaten und Fahrzustandsdaten, andererseits aber auch auf Basis von vorbestimmten Daten, wie der vorbestimmten Trajektorie sowie vorbestimmten Regeln und/oder Parameterwerten. Man kann auch sagen, dass es sich um ein autonomes Zweirad handelt, welches sich selbsttätig steuert.The fact that the parking assistance system is set up for autonomous control of the two-wheeler means that the parking assistance system is set up for controlling the respective systems of the two-wheeler, so that the two-wheeler balances and accelerates, steers and brakes itself. The autonomous control takes place on the one hand on the basis of the recorded environmental data and driving status data, but on the other hand also on the basis of predetermined data, such as the predetermined trajectory and predetermined rules and/or parameter values. You can also say that it is an autonomous two-wheeler that steers itself.
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 Zweirads, wie beispielsweise einer zentralen elektronischen Steuereinrichtung und/oder einem Steuergerät (ECU: Electronic Control Unit), ausgebildet sein.The respective unit of the parking assistance system can be implemented in terms of hardware and/or software. In the case of a hardware implementation, the respective unit can be embodied, for example, as a computer or as a microprocessor. In the case of a software technical implementation, the respective unit can be used as a computer program product, as a function, be embodied as a routine, as an algorithm, as part of a program code or as an executable object. Furthermore, each of the units mentioned here can also be designed as part of a higher-level control system of the two-wheeler, such as a central electronic control device and/or a control unit (ECU: Electronic Control Unit).
Das Umgebungssensorsignal umfasst beispielsweise Sensorsignale, die von einem Ultraschallsensor, einer Kamera, einem Lidar, einem Radar und/oder einem Positionssensor an das Parkassistenzsystem ausgegeben werden. Das Umgebungssensorsignal wird insbesondere von einem an dem Zweirad angeordneten Sensor erfasst und an das Parkassistenzsystem ausgegeben.The environmental sensor signal includes, for example, sensor signals that are output to the parking assistance system by an ultrasonic sensor, a camera, a lidar, a radar and/or a position sensor. The environment sensor signal is recorded in particular by a sensor arranged on the two-wheeler and output to the parking assistance system.
Das Fahrzustandssensorsignal umfasst beispielsweise Sensorsignale, die von einem Raddrehzahlsensor, einem Lenkwinkelsensor und/oder einem Neigungswinkelsensor des Zweirads erfasst und an das Parkassistenzsystem ausgegeben werden. Der Fahrzustand umfasst somit insbesondere eine Information zu einer Geschwindigkeit, einem Neigungswinkel, einem Lenkwinkel und/oder einer Position des Zweirads.The driving condition sensor signal includes, for example, sensor signals that are detected by a wheel speed sensor, a steering angle sensor and/or an inclination angle sensor of the two-wheeler and are output to the parking assistance system. The driving state thus includes, in particular, information about a speed, an inclination angle, a steering angle and/or a position of the two-wheeler.
Die Lokalisierungseinheit ist zum Ermitteln einer aktuellen Position des Zweirads eingerichtet. Wegpunkte wie beispielsweise eine Abstellposition und/oder die aktuelle Position des Zweirads können hierbei sowohl relativ zu den Positionen anderer Objekte in der Umgebung des Zweirads bestimmt sein, als auch absolut bestimmt sein, beispielsweise in Form von Koordinaten in einem festgelegten Welt-Koordinatensystem. Ein Beispiel hierfür ist ein Koordinatensystem eines Satellitennavigationssystems, wie NAVSTAR GPS, GLONASS, Galileo oder auch Beidou.The localization unit is set up to determine a current position of the two-wheeler. Waypoints such as a parking position and/or the current position of the two-wheeler can be determined both relative to the positions of other objects in the vicinity of the two-wheeler and also be determined absolutely, for example in the form of coordinates in a fixed world coordinate system. An example of this is a coordinate system of a satellite navigation system, such as NAVSTAR GPS, GLONASS, Galileo or Beidou.
Beispielsweise umfasst das Umgebungssensorsignal ein Positionssensorsignal, auf dessen Basis eine absolute Position des Zweirads ermittelt wird. Ferner kann das Umgebungssensorsignal ein Ultraschallsensorsignal umfassen, auf dessen Basis ein Objekt in der Umgebung des Zweirads ermittelt wird, wobei dies die Ermittlung der relativen Position zwischen dem Zweirad und dem Objekt umfasst. Ferner kann das Umgebungssensorsignal ein Kamerabild der Umgebung umfassen, auf dessen Basis ein Objekt in der Umgebung des Zweirads ermittelt wird, wobei dies die Ermittlung der relativen Position zwischen dem Zweirad und dem Objekt umfasst.For example, the environment sensor signal includes a position sensor signal, on the basis of which an absolute position of the two-wheeler is determined. Furthermore, the environment sensor signal can include an ultrasonic sensor signal, on the basis of which an object in the area surrounding the two-wheeler is determined, this including determining the relative position between the two-wheeler and the object. Furthermore, the surroundings sensor signal can include a camera image of the surroundings, on the basis of which an object in the surroundings of the two-wheeler is determined, this including the determination of the relative position between the two-wheeler and the object.
Auf Basis des Fahrzustandssensorsignals, das beispielsweise ein Raddrehzahlsensorsignal, und ein Lenkwinkelsensorsignal umfasst, kann die Lokalisierungseinheit odometrisch die Position des Zweirads, wenn sich dieses fortbewegt, mitverfolgen. Hierbei wird insbesondere eine sich auf einen Ausgangspunkt und/oder Zielpunkt beziehende relative Position des Zweirads ermittelt. Sofern eine absolute Position des Ausgangspunkts und/oder Zielpunkts bekannt ist, beispielsweise auf Basis eines entsprechenden Positionssensorsignals, kann auf Basis der relativen Position auf die absolute Position geschlossen werden.On the basis of the driving condition sensor signal, which includes a wheel speed sensor signal and a steering angle sensor signal, for example, the localization unit can track the position of the two-wheeler odometrically when it is moving. Here, in particular, a relative position of the two-wheeler relating to a starting point and/or destination is determined. If an absolute position of the starting point and/or destination is known, for example on the basis of a corresponding position sensor signal, the absolute position can be inferred on the basis of the relative position.
Die Bereitstellungseinheit umfasst beispielsweise eine Speichereinheit zum Speichern der vorbestimmten Trajektorie. Vorzugsweise ist die Speichereinrichtung dazu eingerichtet, zumindest ein, zwei, drei, vier, fünf oder mehr, besonders bevorzugt zumindest zehn, Trajektorien zu speichern. Die Bereitstellungseinheit kann auch zum Bereitstellen einer vorbestimmten Trajektorie, die von einer zu dem Zweirad externen Einheit übertragen und von dem Parkassistenzsystem empfangen wird, eingerichtet sein. Vorzugsweise ist das Parkassistenzsystem dazu eingerichtet, einen Datenaustausch mit einem externen Server durchzuführen. Beispielsweise wird dadurch ein „over the air“ Softwareupdate durchgeführt.The provision unit includes, for example, a storage unit for storing the predetermined trajectory. The memory device is preferably set up to store at least one, two, three, four, five or more, particularly preferably at least ten, trajectories. The provision unit can also be set up to provide a predetermined trajectory, which is transmitted from a unit external to the two-wheeler and received by the parking assistance system. The parking assistance system is preferably set up to exchange data with an external server. For example, an “over the air” software update is carried out as a result.
Die vorbestimmte Trajektorie verbindet die Startposition mit der Zielposition. Die Startposition und/oder die Zielposition ist hierbei entweder durch eine absolute Position in einem Weltkoordinatensystem festgelegt, oder aber durch eine relative Position in Bezug auf Objekte in der jeweiligen Umgebung zu der Startposition oder der Zielposition festgelegt. Die Objekte, die zum Festlegen der relativen Position genutzt werden, sind insbesondere statische Objekte, deren Position sich nicht ändert, wie beispielsweise Gebäude. Die vorbestimmte Trajektorie umfasst insbesondere eine Anzahl von Positionen, deren Anordnung relativ zueinander bestimmt ist. Beispielsweise ist ein jeweiliger Verbindungvektor von einer jeweiligen Position zu der vorhergehenden und/oder der folgenden Position bestimmt.The predetermined trajectory connects the starting position with the target position. The starting position and/or the target position is either defined by an absolute position in a world coordinate system, or by a relative position in relation to objects in the respective environment in relation to the starting position or the target position. In particular, the objects used to determine the relative position are static objects whose position does not change, such as buildings. The predetermined trajectory includes in particular a number of positions, the arrangement of which is determined relative to one another. For example, a respective connection vector is determined from a respective position to the previous and/or the following position.
Die vorbestimmte Trajektorie weist beispielsweise eine Länge von bis zu 50 m, vorzugsweise eine Länge von bis zu 100 m, bevorzugt eine Länge von bis zu 200 m, noch weitere bevorzugt eine Länge von bis zu 500 m auf.The predetermined trajectory has, for example, a length of up to 50 m, preferably a length of up to 100 m, preferably a length of up to 200 m, even more preferably a length of up to 500 m.
Darunter, dass die Steuerungseinheit zum Durchführen des autonomen Parkvorgangs eingerichtet ist, wird verstanden, dass die Steuerungseinheit das Zweirad derart steuert, dass es entlang der vorbestimmten Trajektorie zu der Zielposition fährt. „Entlang der vorbestimmten Trajektorie“ bedeutet nicht, dass zwingend die gesamte Trajektorie autonom abgefahren wird, sondern es genügt, wenn ein Abschnitt der Trajektorie autonom gefahren wird. Im Anschluss oder davor kann eine Ausweichtrajektorie gefahren werden, um z.B. eine Kollision mit einem Objekt zu vermeiden.The fact that the control unit is set up to carry out the autonomous parking process means that the control unit controls the two-wheeler in such a way that it travels along the predetermined trajectory to the target position. "Along the predetermined trajectory" does not mean that the entire trajectory is necessarily traversed autonomously, rather it is sufficient if a section of the trajectory is traversed autonomously. After or before, an avoidance trajectory can be driven, e.g. to avoid a collision with an object.
Beispielsweise entspricht die aktuelle Position der Startposition der Trajektorie. Dann steuert die Steuerungseinheit das Zweirad von der Startposition zu der Zielposition, wobei fortlaufend die aktuelle Position des Zweirads mit der Trajektorie verglichen wird. Somit kann sichergestellt werden, dass das Zweirad die Trajektorie nicht verlässt.For example, the current position corresponds to the start position of the trajectory. The control unit then controls the two-wheeler from the starting position to the target position, with the current position of the two-wheeler being continuously compared to the trajectory. This ensures that the two-wheeler does not leave the trajectory.
Falls die aktuelle Position beim Beginn des autonomen Parkvorgangs nicht der Startposition entspricht, aber innerhalb eines vorbestimmten Höchstabstands zu der vorbestimmten Trajektorie liegt, kann die Steuerungseinheit das Zweirad zunächst auf die vorbestimmte Trajektorie steuern und den Parkvorgang dann entlang der vorbestimmten Trajektorie fortführen. Der vorbestimmte Höchstabstand kann hierbei von einer Umgebung, in der der Parkvorgang durchgeführt wird, abhängig sein. Beispielsweise beträgt der vorbestimmte Höchstabstand drei Meter, vorzugsweise fünf Meter, bevorzugt bis zu zehn Meter. Der Abstand wird hierbei zwischen der aktuellen Position und dem jeweiligen nächstliegenden Punkt der Trajektorie ermittelt.If the current position at the start of the autonomous parking process does not correspond to the starting position, but is within a predetermined maximum distance from the predetermined trajectory, the control unit can initially steer the two-wheeler to the predetermined trajectory and then continue the parking process along the predetermined trajectory. The predetermined maximum distance can be dependent on the environment in which the parking process is carried out. For example, the predetermined maximum distance is three meters, preferably five meters, preferably up to ten meters. The distance is determined between the current position and the respective closest point of the trajectory.
Wenn kein Punkt der Trajektorie eine absolute Position aufweist, das heißt, dass das Parkassistenzsystem kein a-priori-Wissen darüber hat, dass sich das Zweirad in der Nähe zu der Trajektorie befindet, kann die Durchführung des Parkvorgang davon abhängen, ob die Steuerungseinheit eine Umgebung der Trajektorie wiedererkennt, beispielsweise auf Basis einer spezifischen Anordnung von Objekten in der Umgebung des Zweirads. Das Wiedererkennen in diesem Sinne kann insbesondere mittels VSLAM-Technologie auf Basis eines erfassten Kamerabilds erfolgen.If no point of the trajectory has an absolute position, which means that the parking assistance system has no a priori knowledge that the two-wheeler is in the vicinity of the trajectory, the implementation of the parking process can depend on whether the control unit has an environment of the trajectory, for example based on a specific arrangement of objects in the vicinity of the two-wheeler. Recognition in this sense can take place in particular using VSLAM technology on the basis of a captured camera image.
Es sei angemerkt, dass unter einem Parkvorgang sowohl ein Einparken als auch ein Ausparken verstanden wird. Ein Einparken betrifft beispielsweise das Abstellen des Zweirads, nachdem der Nutzer dieses verwendet hat. Beispielsweise wird hierbei das Zweirad von einer Auffahrt in eine Garage gefahren. Ein Ausparken betrifft beispielsweise ein Bereitstellen des Zweirads, wenn dieses abgestellt ist und der Nutzer es verwenden möchte. Beispielsweise wird hierbei das Zweirad von einer Garage zu der Auffahrt gefahren, wo der Nutzer es übernimmt.It should be noted that a parking process is understood to mean both parking and leaving a parking space. Parking, for example, refers to parking the two-wheeler after the user has used it. For example, the two-wheeler is driven from a driveway into a garage. For example, leaving a parking space involves making the two-wheeler available when it is parked and the user wants to use it. For example, the two-wheeler is driven from a garage to the driveway, where the user takes it over.
Gemäß einer Ausführungsform des Parkassistenzsystems ist die Bereitstellungseinheit zum Bereitstellen einer von einem Nutzer des Zweirads in einem Trainingsmodus trainierte Trajektorie als die vorbestimmte Trajektorie eingerichtet.According to one specific embodiment of the parking assistance system, the provision unit is set up to provide a trajectory trained by a user of the two-wheeler in a training mode as the predetermined trajectory.
Dies kann man auch als „Trained Parking“ bezeichnen. Dies hat den Vorteil, dass der Nutzer eigene Trajektorien anlegen kann, indem er die gewünschte Trajektorie mit dem Zweirad manuell abfährt. Das Parkassistenzsystem zeichnet die gefahrene Trajektorie auf, wobei beispielsweise während der manuellen Trainingsfahrt die Umgebungssensorsignale und die Fahrzustandssensorsignale aufgezeichnet werden. Auf Basis der aufgezeichneten Sensorsignale oder hiervon abgeleiteter Messdaten kann sich das Parkassistenzsystem beim späteren Nachfahren der trainierten Trajektorie orientieren. „Trainieren“ meint in diesem Zusammenhang insbesondere, dass der Nutzer eine Trajektorie manuell mit dem Zweirad abfährt, sodass die vorbestimmte Trajektorie aufgezeichnet werden kann. Vorzugsweise ist das Zweirad dazu eingerichtet, zu erkennen, dass die Zielposition sich in einem Parkverbbot befindet. Weiterhin ist das Zweirad vorzugsweise dazu eingerichtet, die trainierte Trajektorie nicht zu speichern oder dem Nutzer einen Hinweis auszugeben, wenn sich die Zielposition in dem Parkverbot befindet. Alternativ oder zusätzlich ist das Zweirad beispielsweise dazu eingerichtet, eine Hilfstrajektorie zu einer neuen Zielposition zu planen und diese abzufahren, wenn das Zweirad beim autonomen Parkvorgang erfasst, dass sich die Zielposition in einem Parkverbot befindet. Das Erfassen erfolgt beispielsweise mit Hilfe einer Analyse von Kameradaten. Dabei kann beispielsweise nach Parkverbotsschildern gesucht werden.This can also be referred to as "trained parking". This has the advantage that the user can create his own trajectories by manually following the desired trajectory with the two-wheeler. The parking assistance system records the trajectory driven, with the environment sensor signals and the driving state sensor signals being recorded, for example, during the manual training drive. Based on the recorded sensor signals or measurement data derived from them, the parking assistance system can orientate itself when following the trained trajectory later. In this context, “training” means in particular that the user follows a trajectory manually with the two-wheeler so that the predetermined trajectory can be recorded. The two-wheeler is preferably set up to recognize that the target position is in a no-parking zone. Furthermore, the two-wheeler is preferably set up not to store the trained trajectory or to output a message to the user if the target position is in the no-parking zone. Alternatively or additionally, the two-wheeler is set up, for example, to plan an auxiliary trajectory to a new target position and to travel this when the two-wheeler detects during the autonomous parking process that the target position is in a no-parking zone. The detection takes place, for example, with the aid of an analysis of camera data. You can search for no parking signs, for example.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Parkassistenzsystems umfasst die vorbestimmte Trajektorie eine Anzahl von absoluten Positionen und/oder eine Anzahl von relativ zueinander bestimmten Positionen.According to a further specific embodiment of the parking assistance system, the predetermined trajectory includes a number of absolute positions and/or a number of positions determined relative to one another.
Eine absolute Position ist beispielsweise durch Koordinaten in einem Welt-Koordinatensystem bestimmt. Beispielsweise ist die Startposition und/oder die Zielposition absolut bestimmt.An absolute position is determined by coordinates in a world coordinate system, for example. For example, the starting position and/or the target position is absolutely determined.
Eine jeweilige relative Position ist durch ihre Lage zu anderen Positionen bestimmt. Die Lage umfasst beispielsweise eine Richtung und ein Abstand. Beispielsweise ist die Trajektorie durch einen Pfad in einem zweidimensionalen Koordinatensystem festgelegt.A respective relative position is determined by its position in relation to other positions. The position includes, for example, a direction and a distance. For example, the trajectory is defined by a path in a two-dimensional coordinate system.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Parkassistenzsystems umfasst das empfangene Umgebungssensorsignal ein Kamerabild der Umgebung des Zweirads, wobei die Lokalisierungseinheit zum Lokalisieren des Zweirads in Abhängigkeit eines Vergleichs einer Anordnung von in dem Kamerabild ermittelten optischen Merkmalen mit einer gespeicherten Anordnung optischer Merkmale eingerichtet ist.According to a further embodiment of the parking assistance system, the received surroundings sensor signal includes a camera image of the surroundings of the two-wheeler, the localization unit being set up to localize the two-wheeler depending on a comparison of an arrangement of optical features determined in the camera image with a stored arrangement of optical features.
Dies kann auch als VSLAM (engl. visual simultaneous localization and mapping) bezeichnet werden, da die Lokalisierung auf Basis von optischen oder visuellen Merkmalen, die in der Umgebung vorhanden sind, erfolgt. VSLAM ist eine Technologie, die insbesondere eine relative Lokalisierung des Zweirads in Bezug auf eine frühere Position des Zweirads ermöglicht. Dies ist insbesondere für Trained Parking vorteilhaft anwendbar. Beispielsweise wird bei der manuellen Trainingsfahrt nach jeweils einer bestimmten zurückgelegten Wegstrecke, wie ein Meter, ein Kamerabild der Umgebung erfasst, welches analysiert wird, um die optischen Merkmale zu ermitteln. Die ermittelten optischen Merkmale sowie deren Verteilung in dem Kamerabild werden gespeichert und der jeweiligen Position in der Trajektorie zugeordnet. Anhand der optischen Merkmale und deren Verteilung lässt sich für später empfangene Kamerabilder ermitteln, ob diese von einem gleichen Standort aus aufgenommen wurden, wie bei der Trainingsfahrt. Man kann auch sagen, dass die Lokalisierungseinheit die Umgebung auf Basis der optischen Merkmale und deren Verteilung „wiedererkennt“. Dies ist auch dann möglich, wenn die aktuelle Position relativ zu der ursprünglichen Aufnahmeposition um verschoben ist, beispielsweise um einen Meter, um zwei Meter oder auch um bis zu drei Meter. In diesem Fall lässt sich auch der Versatz zu der ursprünglichen Aufnahmeposition ermitteln, das heißt, dass die Lage der aktuellen Position relativ zu der jeweiligen Position der Trajektorie bekannt ist. Beispielsweise umfasst das Zweirad eine Kamera die nach vorne ausgerichtet ist und dazu eingerichtet ist, die Kamerabilder aufzunehmen. Zusätzlich können optional echobasierte Abstandsensoren vorgesehen sein, die zumindest einen Erfassungsbereich aufweisen, der vor dem Fahrrad liegt. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Zweirad optional eine weitere Kamera, die nach hinten ausgerichtet ist und dazu eingerichtet ist, die Kamerabilder aufzunehmen.This can also be referred to as VSLAM (visual simultaneous localization and mapping) because localization is based on optical or visual features present in the environment. VSLAM is a technology which allows in particular a relative localization of the bicycle in relation to a previous position of the bicycle. This can be advantageously used in particular for trained parking. For example, in the case of the manual training drive, a camera image of the surroundings is recorded after a certain distance has been covered, such as one meter, which is analyzed in order to determine the optical characteristics. The determined optical features and their distribution in the camera image are stored and assigned to the respective position in the trajectory. Based on the optical features and their distribution, it can be determined for later received camera images whether these were taken from the same location as during the training drive. It can also be said that the localization unit "recognizes" the environment based on the optical features and their distribution. This is also possible when the current position is shifted relative to the original recording position, for example by one meter, by two meters or by up to three meters. In this case, the offset from the original recording position can also be determined, which means that the location of the current position relative to the respective position of the trajectory is known. For example, the two-wheeler includes a camera that is oriented to the front and is set up to record the camera images. In addition, echo-based distance sensors can optionally be provided, which have at least one detection area that lies in front of the bicycle. As an alternative or in addition, the two-wheeler optionally includes a further camera which is oriented towards the rear and is set up to record the camera images.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Parkassistenzsystems ist die Steuerungseinheit zum Ermitteln eines Objekts in einem vorbestimmten Bereich um das Zweirad in Abhängigkeit des empfangenen Umgebungssensorsignals eingerichtet, und ist ferner zum Ermitteln einer Ausweichtrajektorie eingerichtet, so dass eine Kollision mit dem ermittelten Objekt vermieden wird.According to a further embodiment of the parking assistance system, the control unit is set up to determine an object in a predetermined area around the two-wheeler depending on the received signal from the surroundings sensor, and is also set up to determine an avoidance trajectory so that a collision with the determined object is avoided.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Parkassistenzsystems weist dieses eine Benutzerschnittstelle zum Empfangen einer Benutzereingabe auf, wobei die Benutzereingabe eine Auswahl einer vorbestimmten Trajektorie aus einer Anzahl von vorbestimmten Trajektorien und/oder eine Auswahl einer Zielposition aus einer Anzahl von Zielpositionen umfasst.According to a further embodiment of the parking assistance system, this has a user interface for receiving a user input, the user input including a selection of a predetermined trajectory from a number of predetermined trajectories and/or a selection of a target position from a number of target positions.
Die gibt dem Nutzer die Möglichkeit, die jeweilige vorbestimmte Trajektorie selbst auszuwählen. Vorteilhaft ist das Parkassistenzsystem dazu eingerichtet, eine Vorauswahl der vorbestimmten Trajektorien zu treffen, beispielsweise auf Basis der aktuellen Position des Zweirads und der jeweiligen Start- und/oder Zielposition der jeweiligen vorbestimmten Trajektorie.This gives the user the opportunity to select the respective predetermined trajectory himself. The parking assistance system is advantageously set up to make a preselection of the predetermined trajectories, for example based on the current position of the two-wheeler and the respective start and/or target position of the respective predetermined trajectory.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Parkassistenzsystems weist dieses eine Kommunikationseinheit auf, welche zum Senden und/oder Empfangen von Daten an und/oder von einem zu dem Zweirad externen Gerät eingerichtet ist.According to a further embodiment of the parking assistance system, it has a communication unit which is set up to send and/or receive data to and/or from a device external to the two-wheeler.
Die Kommunikationseinheit ist insbesondere zum Herstellen einer Datenverbindung über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk, wie WLAN oder ein Mobilfunknetzwerk, wie 3G, 4G oder 5G, eingerichtet.The communication unit is set up in particular to establish a data connection via a wireless communication network such as WLAN or a mobile network such as 3G, 4G or 5G.
Das externe Gerät ist beispielsweise ein Server, der über das Internet oder dergleichen erreichbar ist, oder auch Mobiltelefon des Nutzers, insbesondere ein Smartphone, auf dem eine jeweilige Applikation ausgeführt wird.The external device is, for example, a server that can be reached via the Internet or the like, or the user's mobile phone, in particular a smartphone, on which a respective application is running.
Über die Kommunikationseinheit kann beispielsweise eine vorbestimmte Trajektorie empfangen werden, die von einem anderen Nutzer mit einem anderen Zweirad trainiert wurde, und/oder die von einem Betreiber einer öffentlichen Parkanlage für Zweiräder bereitgestellt wird. Auf dieses Weise kann dem Parkassistenzsystem beispielsweise an neuen Orten, an denen der Nutzer mit dem Zweirad noch nicht war und noch keine Trajektorie mit dem Zweirad trainiert hat, eine vorbestimmte Trajektorie für den autonomen Parkvorgang bereitgestellt werden.For example, a predetermined trajectory can be received via the communication unit, which was trained by another user with another two-wheeler and/or which is provided by an operator of a public parking facility for two-wheelers. In this way, a predetermined trajectory for the autonomous parking process can be provided to the parking assistance system, for example at new locations where the user has not yet been with the two-wheeler and has not yet trained a trajectory with the two-wheeler.
Über die Kommunikationseinheit kann das Parkassistenzsystem dem Nutzer ferner weitere Zustandsdaten übermitteln, wie beispielsweise einen aktuellen Status beim Durchführen des autonomen Parkvorgangs. Ferner kann der Nutzer das Zweirad über die Kommunikationseinheit herbeirufen, so dass Parkassistenzsystem mit dem Zweirad eine autonome Fahrt von einer Abstellposition zu einer Bereitstellungposition, an der der Nutzer das Zweirad übernimmt, durchführt.The parking assistance system can also transmit further status data to the user via the communication unit, such as a current status when carrying out the autonomous parking process. Furthermore, the user can summon the two-wheeler via the communication unit, so that the parking assistance system carries out an autonomous journey with the two-wheeler from a parking position to a ready position where the user takes over the two-wheeler.
Ferner ist das Parkassistenzsystem mittels der Kommunikationseinheit in der Lage, mit weiteren Einheiten in der Infrastruktur zu kommunizieren, wie beispielsweise einer automatischen Schranke oder einem automatischen Garagentor. Damit kann die vorbestimmte Trajektorie auch in einen zugangsbeschränkten Bereich hinein verlaufen. Beispielsweise ist ein notwendiger elektronischer Schlüssel zum Öffnen eines Garagentors mit der vorbestimmten Trajektorie gekoppelt, wobei das Parkassistenzsystem diesen mittels der Kommunikationseinheit überträgt, um das Garagentor zum Öffnen zu veranlassen.Furthermore, the parking assistance system is able to communicate with other units in the infrastructure, such as an automatic barrier or an automatic garage door, by means of the communication unit. The predetermined trajectory can thus also extend into an area with restricted access. For example, a necessary electronic key for opening a garage door is coupled to the predetermined trajectory, with the parking assistance system transmitting this using the communication unit in order to cause the garage door to open.
Es sei angemerkt, dass die Zielposition auch als ein Zielbereich definiert sein kann. Das heißt, dass die Zielposition beispielsweise eine Anzahl möglicher Parkplätze für das Zweirad umfasst. Wenn das Parkassistenzsystem den autonomen Parkvorgang ausführt, ist dieses beispielsweise zusätzlich dazu eingerichtet, einen bestimmten Parkplatz, der in dem Zielbereich liegt, auszuwählen. Damit ist das Parkassistenzsystem flexibel und kann den autonomen Parkvorgang auch bei unterschiedlicher Nutzung der Parkplätze durch weitere Nutzer durchführen. Dies ist besonders vorteilhaft für Parkplätze, die öffentlich zugänglich sind.It should be noted that the target position can also be defined as a target area. That means, that the target position includes, for example, a number of possible parking spaces for the two-wheeler. When the parking assistance system executes the autonomous parking process, it is additionally set up, for example, to select a specific parking space that is in the target area. The parking assistance system is therefore flexible and can carry out the autonomous parking process even if the parking spaces are used differently by other users. This is particularly advantageous for parking lots that are open to the public.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein motorisiertes Zweirad vorgeschlagen. Das motorisierte Zweirad umfasst:
- eine Umgebungssensoreinheit zum Erfassen einer Umgebung des Zweirads und zum Ausgeben eines Umgebungssensorsignals,
- eine Fahrzustandserfassungseinheit zum Erfassen eines Fahrzustands des Zweirads und zum Ausgeben eines Fahrzustandssensorsignals, und
- ein Parkassistenzsystem gemäß dem ersten Aspekt.
- an environment sensor unit for detecting an environment of the two-wheeler and for outputting an environment sensor signal,
- a driving condition detection unit for detecting a driving condition of the two-wheeler and for outputting a driving condition sensor signal, and
- a parking assistance system according to the first aspect.
Dieses motorisierte Zweirad weist die gleichen Vorteile auf, die zu dem Parkassistenzsystem gemäß dem ersten Aspekt erläutert sind. Die für das vorgeschlagene Parkassistenzsystem beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene motorisierte Zweirad entsprechend und umgekehrt.This motorized two-wheeler has the same advantages that have been explained for the parking assistance system according to the first aspect. The embodiments and features described for the proposed parking assistance system apply accordingly to the proposed motorized two-wheeler and vice versa.
Gemäß einer Ausführungsform des motorisierten Zweirads umfasst die Umgebungssensoreinheit einen Ultraschallsensor, eine Kamera, ein Lidar, ein Radar und/oder einen Positionssensor.According to one embodiment of the motorized two-wheeler, the environment sensor unit includes an ultrasonic sensor, a camera, a lidar, a radar and/or a position sensor.
„Ein“ ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist."A" is not necessarily to be understood as being limited to exactly one element. Rather, a plurality of elements, such as two, three or more, can also be provided. Any other count word used here should also not be understood to mean that there is a restriction to precisely the stated number of elements. Rather, numerical deviations upwards and downwards are possible, unless otherwise stated.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des motorisierten Zweirads umfasst die Fahrzustandserfassungseinheit einen Raddrehzahlsensor, einen Lenkwinkelsensor und/oder einen Neigungswinkelsensor.According to a further embodiment of the motorized two-wheeler, the driving state detection unit comprises a wheel speed sensor, a steering angle sensor and/or an inclination angle sensor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des motorisierten Zweirads weist dieses eine Balanceeinheit auf, welche zum Stützen und/oder Balancieren des Zweirads eingerichtet ist.According to a further embodiment of the motorized two-wheeler, it has a balance unit which is set up to support and/or balance the two-wheeler.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des motorisierten Zweirads umfasst die Balanceeinheit ein Stützrad, einen Seitenständer, einen Hauptständer, ein verschiebbares Gewichtselement und/oder ein verkippbares Kreiselelement.According to a further embodiment of the motorized two-wheeler, the balance unit comprises a support wheel, a side stand, a main stand, a displaceable weight element and/or a tiltable gyro element.
Der Seitenständer und/oder Hauptständer werden insbesondere dann ausgeklappt oder ausgefahren, wenn das Zweirad eine vorbestimmte Geschwindigkeit unterschreitet oder auch erst dann, wenn es zum Stillstand kommt.The side stand and/or main stand are folded out or extended in particular when the two-wheeler falls below a predetermined speed or only when it comes to a standstill.
Das Stützrad ist insbesondere anklappbar, wobei es beispielsweise nur während des autonomen Parkvorgangs ausgeklappt ist, oder je nach bedarf von dem Parkassistenzsystem ausklappbar ist.The support wheel can in particular be folded up, for example being folded out only during the autonomous parking process, or being folded out as required by the parking assistance system.
Das Gewichtselement ist insbesondere parallel zu einer Radachse des Zweirads verschiebbar. Durch das Verschieben kann sich ein Drehmoment auf das Zweirad ergeben, welches zur Stabilisierung des Zweirads beiträgt. Dies kann insbesondere auch bei einer Kurvenfahrt des Zweirads zur Stabilisierung genutzt werden.The weight element can be displaced in particular parallel to a wheel axle of the two-wheeler. The shifting can result in a torque on the two-wheeler, which contributes to the stabilization of the two-wheeler. This can also be used for stabilization, in particular when the two-wheeler is cornering.
Das Kreiselelement ist insbesondere gegen seine jeweilige Figurenachse verkippbar, so dass das Zweirad durch die entsprechend wirkenden Kreiskräfte stabilisiert wird.The gyroscope element can be tilted in particular against its respective figure axis, so that the two-wheeler is stabilized by the correspondingly acting circular forces.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des motorisierten Zweirads ist das Zweirad elektrisch angetrieben.According to a further embodiment of the motorized two-wheeler, the two-wheeler is electrically driven.
Das heißt, dass das Zweirad einen Elektromotor als Antrieb umfasst.This means that the two-wheeler includes an electric motor as a drive.
Vorzugsweise handelt es sich um ein elektrisches Zweirad, welches einen elektrischen Energiespeicher, wie einen Akkumulator oder eine Batterie umfasst, welche elektrische Energie zum Antreiben eines Elektromotors bereitstellt.It is preferably an electric two-wheeler that includes an electrical energy store, such as an accumulator or a battery, which provides electrical energy for driving an electric motor.
In Ausführungsformen ist der Elektromotor ausschließlich für die autonome Fahrfunktion vorgesehen.In embodiments, the electric motor is provided exclusively for the autonomous driving function.
In Ausführungsformen weist das Zweirad einen Ladeport auf, welcher zum Laden des elektrischen Energiespeichers das Zweirads eingerichtet ist, wobei das Parkassistenzsystem dazu eingerichtet ist, das Zweirad in einer Parkposition zu parken, in welcher der Ladeport mit einem Ladekabel einer Ladestation koppelbar ist.In embodiments, the two-wheeler has a charging port which is set up to charge the electric energy store of the two-wheeler, the parking assistance system being set up to park the two-wheeler in a parking position in which the charging port can be coupled to a charging cable of a charging station.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des motorisierten Zweirads ist dieses als ein Motorrad, ein Motorroller, ein Fahrrad oder ein Tretroller ausgebildet ist.According to a further embodiment of the motorized two-wheeler, this is designed as a motorcycle, a motor scooter, a bicycle or a scooter.
In bevorzugten Ausführungsformen ist das Zweirad als ein E-Motorrad, ein E-Motorroller, ein E-Bike oder ein E-Scooter ausgebildet. Das heißt, dass das Zweirad ein als Motorrad, Motorroller, Fahrrad oder Tretroller ausgebildet ist und einen Elektromotor als Antrieb und einen elektrischen Energiespeicher aufweist. Unter „Zweirad“ ist beispielsweise auch ein dreirädriges Lastenrad zu verstehen.In preferred embodiments, the two-wheeler is in the form of an e-motorcycle, an e-motor scooter, an e-bike or an e-scooter. This means that the two-wheeler is designed as a motorcycle, motor scooter, bicycle or scooter and has an electric motor as a drive and an electrical energy store. “Two-wheeler” is also to be understood, for example, as a three-wheeled cargo bike.
In weiteren Ausführungsformen ist das motorisierte Zweirad mit einem Verbrennungsmotor oder einem anderen Motor ausgestattet.In further embodiments, the motorized two-wheeler is equipped with an internal combustion engine or another engine.
Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Parkassistenzsystems für ein motorisiertes Zweirad vorgeschlagen. Das Parkassistenzsystem ist zum autonomen Steuern des Zweirads eingerichtet. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- Empfangen eines für eine Umgebung des Zweirads indikativen Umgebungssensorsignals,
- Empfangen eines für einen Fahrzustand des Zweirads indikativen Fahrzustandssensorsignals,
- Ermitteln einer aktuellen Position des Zweirads in Abhängigkeit des empfangenen Umgebungssensorsignals und/oder des empfangenen Fahrzustandssensorsignals,
- Bereitstellen einer vorbestimmten Trajektorie, welche eine Startposition mit einer Zielposition verbindet, und
- Durchführen eines autonomen Parkvorgangs mit dem Zweirad in Abhängigkeit des empfangenen Umgebungssensorsignals, des empfangenen Fahrzustandssensorsignals, der ermittelten aktuellen Position und der vorbestimmten Trajektorie, wobei der autonome Parkvorgang eine autonome Fahrt des Zweirads von der ermittelten aktuellen Position des Zweirads zu der Zielposition entlang der vorbestimmten Trajektorie umfasst.
- Receiving an environment sensor signal indicative of an environment of the two-wheeler,
- receiving a driving condition sensor signal indicative of a driving condition of the two-wheeler,
- Determining a current position of the two-wheeler depending on the received environment sensor signal and/or the received driving condition sensor signal,
- providing a predetermined trajectory connecting a starting position to a target position, and
- Carrying out an autonomous parking process with the two-wheeler as a function of the received environment sensor signal, the received driving condition sensor signal, the determined current position and the predetermined trajectory, the autonomous parking process including autonomous driving of the two-wheeler from the determined current position of the two-wheeler to the target position along the predetermined trajectory .
Dieses Verfahren wird insbesondere mit dem Parkassistenzsystem gemäß dem ersten Aspekt und mit einem motorisierten Zweirad gemäß dem zweiten Aspekt durchgeführt. Beispielsweise sind die Verfahrensschritte vertauschbar. Vorzugsweise wird das Verfahren in genau der aufgelisteten Reihenfolge ausgeführt.This method is carried out in particular with the parking assistance system according to the first aspect and with a motorized two-wheeler according to the second aspect. For example, the method steps are interchangeable. Preferably, the method is performed in the exact order listed.
Vorzugsweise wird ein trainierter autonomer Parkvorgang entlang der vorbestimmten Trajektorie zu einer Fahrradparkinfrastruktur durchgeführt. Insbesondere ist die Fahrradparkinfrastruktur dazu eingerichtet, das Fahrrad automatisch an einer Annahmestelle entgegenzunehmen. Es ist vorzugsweise ein Verfahrensschritt vorgesehen, bei dem das Fahrrad von der Fahrradparkinfrastruktur auf eine Fahrradparkstelle befördert wird. Beispielsweise ist die Fahrradparkinfrastruktur dazu eingerichtet, das Fahrrad automatisch von der Annahmestelle der Parkinfrastruktur zu einer Fahrradparkstelle zu befördern. Insbesondere, umfasst die Fahrradparkinfrastruktur einen Greifarm und/oder eine Hebebühne, um das Fahrrad innerhalb der Parkinfrastruktur zu bewegen. Weiterhin ist vorzugsweise ein Verfahrensschritt vorgesehen, bei dem der Nutzer mithilfe eines mobilen Endgeräts mit dem Fahrrad und/oder der Parkinfrastruktur kommuniziert, um zu veranlassen, dass das Fahrrad die Parkinfrastruktur verlässt. Beispielsweise wird dann das Fahrrad zu einer Abgabestelle der Parkinfrastruktur befördert, um dann einen weiteren trainierten autonomen Fahrvorgang entlang einer weiteren vorbestimmten Trajektorie zu dem Nutzer durchzuführen oder vom Nutzer direkt abgeholt zu werden.A trained autonomous parking process is preferably carried out along the predetermined trajectory to a bicycle parking infrastructure. In particular, the bicycle parking infrastructure is set up to automatically accept the bicycle at a collection point. A method step is preferably provided in which the bicycle is transported from the bicycle parking infrastructure to a bicycle parking spot. For example, the bicycle parking infrastructure is set up to transport the bicycle automatically from the acceptance point of the parking infrastructure to a bicycle parking spot. In particular, the bicycle parking infrastructure includes a gripper arm and/or a lifting platform to move the bicycle within the parking infrastructure. Furthermore, a method step is preferably provided in which the user communicates with the bicycle and/or the parking infrastructure using a mobile terminal device in order to cause the bicycle to leave the parking infrastructure. For example, the bicycle is then transported to a drop-off point of the parking infrastructure in order to then carry out a further trained autonomous driving process along a further predetermined trajectory to the user or to be picked up directly by the user.
Die für das vorgeschlagene Parkassistenzsystem beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend.The embodiments and features described for the proposed parking assistance system apply accordingly to the proposed method.
Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen. Der Computer ist beispielsweise als ein Parkassistenzsystem für ein Zweirad ausgebildet.Furthermore, 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 described above. The computer is designed, for example, as a parking assistance system for a two-wheeler.
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 supplied by a server in a network, for example, as a storage medium such as a memory card, USB stick, CD-ROM, DVD, or in the form of a downloadable file. 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.
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 Ausführungsbeispiels für ein motorisiertes Zweirad mit einem Parkassistenzsystem; -
2 zeigt eine schematische Ansicht einer vorbestimmten Trajektorie; -
3 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren vorbestimmten Trajektorie; -
4 zeigt eine schematische Ansicht einer Kommunikation; -
5 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für ein Parkassistenzsystem; und -
6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für ein Verfahren zum Betreiben eines Parkassistenzsystems.
-
1 shows a schematic view of an embodiment of a motorized two-wheeler with a parking assistance system; -
2 shows a schematic view of a predetermined trajectory; -
3 shows a schematic view of another predetermined trajectory; -
4 shows a schematic view of a communication; -
5 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of a parking assistance system; and -
6 shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment of a method for operating a 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.
Es sei angemerkt, dass weitere Komponenten des Fahrrads 100, wie eine Antriebseinheit, ein Energiespeicher und dergleichen in der
Das Parkassistenzsystem 130 weist vorzugsweise eine Benutzerschnittstelle (nicht dargestellt) zum Empfangen einer Benutzereingabe auf. Die Benutzerschnittstelle kann beispielsweise über Bedienelemente (nicht dargestellt) in einem Cockpit des Fahrrads 100 angesprochen werden. Ferner weist das Parkassistenzsystem 130 vorzugsweise eine Kommunikationsschnittstelle (nicht dargestellt) auf, welche zum Senden und/oder Empfangen von Daten an und/oder von einem zu dem Zweirad 100 externen Gerät 300, 305 (siehe
Das Parkassistenzsystem 130 ist beispielsweise wie anhand der
Das motorisierte Zweirad 100 kann alternativ auch als ein Motorrad, ein Motorroller oder ein motorisierter Tretroller ausgebildet sein. Die jeweilige Antriebstechnologie ist vorzugsweise elektrisch, allerdings können auch Verbrennungsmotoren oder andere Motoren genutzt werden. Das motorisierte Zweirad 100 kann zudem zum Transport von einem oder mehreren Menschen, beispielsweise bis zu zwei, drei oder vier Personen, und/oder von Lasten eingerichtet sein. Alternativ kann das Zweirad 100 auch als Dreirad und/oder Lastenrad eingerichtet sein.Alternatively, the motorized two-
Die vorbestimmte Trajektorie TR ist insbesondere zum Durchführen eines autonomen Parkvorgangs mit dem autonomen motorisierten Zweirad 100 vorgesehen. Die vorbestimmte Trajektorie TR wurde beispielsweise von dem Nutzer des Zweirads 100 einmalig trainiert, wobei das Parkassistenzsystem 130 (siehe
Während der autonomen Fahrt entlang der vorbestimmten Trajektorie TR orientiert sich das Zweirad 100 insbesondere anhand der empfangenen Umgebungssensorsignale und Fahrzustandssensorsignale. Beispielsweise kann das Parkassistenzsystem 130 die aktuelle Position P0 des Zweirads 100 auf Basis der Fahrzustandssensorsignale mittels Odometrie mitverfolgen. Grundsätzlich ermöglicht es die Odometrie, dass das Zweirad 100 die vorbestimmte Trajektorie TR komplett und exakt nachfährt. Allerdings kann es aufgrund von Messfehlern und Umwelteinflüssen, wie Schlupf an einem dem Räder, zu Abweichungen kommen. Daher kann zusätzlich und/oder alternativ die Orientierung anhand der Umgebung 200 erfolgen. Vorzugsweise wird hierfür die VSLAM-Technologie (visual simultaneous localization and mapping) genutzt, bei der das Parkassistenzsystem 130 die aktuelle Position P0 des Zweirads 100 in Bezug auf eine bekannte, zuvor gespeicherte Position, wie eine Position der vorbestimmten Trajektorie TR, auf Basis eines Vergleichs von in erfassten Kamerabildern der Umgebung 200 ermittelten optischen Merkmalen ermittelt. Hierfür benötigt das Zweirad 100 wenigsten eine Kamera zur Erfassung eines Kamerabilds der Umgebung 100.During the autonomous journey along the predetermined trajectory TR, the two-
Die vorbestimmte Trajektorie TR umfasst beispielsweise eine Mehrzahl an Positionen, die relativ zueinander festgelegt sind. Die Startposition P1 und die Zielposition P2 sind zwei ausgezeichnete Positionen der Trajektorie TR. Man kann die Positionen auch als Wegpunkte bezeichnen. Bei der autonomen Fahrt steuert das Parkassistenzsystem 130 das Zweirad so, dass es einen Wegpunkt nach dem anderen abfährt, bis es bei der Zielposition P2 angekommen ist.The predetermined trajectory TR includes, for example, a plurality of positions that are fixed relative to one another. The starting position P1 and the target position P2 are two distinguished positions of the trajectory TR. The positions can also be called waypoints. During autonomous driving, the
Die Zielposition P2 liegt in diesem Beispiel in einer Garage 203. Die Garage 203 weist beispielsweise ein motorisiertes, verschließbares Garagentor auf. Wenn das Zweirad während des autonomen Parkvorgangs vor der Garage 203 angekommen ist, kann das Parkassistenzsystem 130 dazu eingerichtet sein, das Garagentor mittels eines entsprechenden Öffnungssignals zum Öffnen zu veranlassen. Dies kann beispielsweise mittels HomeLink® erfolgen.In this example, the target position P2 is in a
Die vorbestimmte Trajektorie TR kann von dem Parkassistenzsystem 130 mit dem Zweirad 100 auch in entgegengesetzter Richtung abgefahren werden, so dass Start- und Zielposition P1, P2 vertauscht sind. Dann fährt das Zweirad 100 also beispielsweise autonom von der Garage 203 vor den Eingang 204 des Gebäudes 202. Dieser Vorgang kann auch als „Herbeirufen“ oder „Summon“ bezeichnet werden. Vorzugsweise wird bei der Fahrt zwischen Start- und Zielposition ein Wendemanöver durchgeführt, um das Zweirad 100 bei Wunsch in Fahrtrichtung an der Startposition bereitzustellen.The predetermined trajectory TR can also be traversed by the
Zudem kann das Parkassistenzsystem 130 auf diese Weise auch eine Ausweichtrajektorie (nicht dargestellt) ermitteln, wenn beispielsweise ein Objekt die Fahrt entlang der vorbestimmten Trajektorie TR blockiert. Mit der Ausweichtrajektorie kann das Parkassistenzsystem 130 das Zweirad 100 um das jeweilige Objekt herum steuern und anschließend die Fahrt entlang der vorbestimmten Trajektorie TR bis zu der Zielposition P2 fortsetzen.In addition, the
Die Start- und Zielposition P1, P2 können jeweils auch als Bereiche festgelegt sein, um das Verfahren gegenüber sich verändernden Umgebungen robuster zu machen. Beispielsweise ist die Zielposition P2 ein Abstellplatz in einem öffentlich zugänglichen Parkhaus, weshalb sich die exakte Parkposition bei jeder Nutzung unterscheiden kann. Dann kann die Zielposition P2 das Parkhaus insgesamt umfassen, wobei das Parkassistenzsystem 130 beim Erreichen des Parkhauses beispielsweise in einen Suchmodus übergeht, in dem es nach einem freien Parkplatz sucht. Alternativ hierzu kann das Parkassistenzsystem 130 von dem Parkhaus einen bestimmten Parkplatz zugewiesen bekommen, wobei das Parkhaus eine Trajektorie von der Einfahrt zu dem Parkhaus zu dem zugewiesenen Parkplatz ermittelt und diese als vorbestimmte Trajektorie an das Parkassistenzsystem 130 überträgt, so dass das Parkassistenzsystem 130 den autonomen Parkvorgang entlang der empfangenen Trajektorie fortsetzt.The starting and target positions P1, P2 can each also be specified as ranges in order to make the method more robust in relation to changing environments. For example, the target position P2 is a parking space in a publicly accessible multi-storey car park, which is why the exact parking position can differ for each use. The target position P2 can then include the parking garage as a whole, with the
Der Nutzer kann mittels der Kommunikationsverbindung COM insbesondere eine Benutzereingabe an das Zweirad 100 übertragen. Die Benutzereingabe kann beispielsweise den Befehl zum Herbeirufen („Summon“) des Zweirads 100 umfassen, so dass das Zweirad 100 von einer bestimmten Parkposition unter autonomer Steuerung durch das Parkassistenzsystem 130 autonom entlang einer vorbestimmten Trajektorie TR zu dem Nutzer fährt.In particular, the user can transmit a user input to the two-
Das Parkassistenzsystem 130 ist insbesondere zum Durchführen des anhand der
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
- Zweiradbicycle
- 110110
- Umgebungssensoreinheitenvironmental sensor unit
- 120120
- Fahrzustandserfassungseinheitdriving status detection unit
- 130130
- Parkassistenzsystemparking assistance system
- 132132
- Empfangseinheitreceiving unit
- 134134
- Lokalisierungseinheitlocalization unit
- 136136
- Bereitstellungseinheitdeployment unit
- 138138
- Steuerungseinheitcontrol unit
- 200200
- UmgebungVicinity
- 202202
- GebäudeBuilding
- 203203
- Garagegarage
- 204204
- EingangEntry
- 300300
- externes Gerätexternal device
- 305305
- externes Gerät external device
- ΔPΔP
- Versatzoffset
- COMCOM
- Datensignaldata signal
- P0P0
- aktuelle Positionactual position
- P1P1
- Startpositionstarting position
- P2p2
- Zielpositiontarget position
- S1S1
- Verfahrensschrittprocess step
- S2S2
- Verfahrensschrittprocess step
- S3S3
- Verfahrensschrittprocess step
- S4S4
- Verfahrensschrittprocess step
- S5S5
- Verfahrensschrittprocess step
- TRTR
- Trajektorietrajectory
- TR*TR*
- Hilfstrajektorieauxiliary trajectory
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