DE102021214460A1 - Verfahren zum autonomen Einparken eines Kraftfahrzeugs in eine Parkfläche - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum autonomen Einparken eines Kraftfahrzeugs (1) in eine Parkfläche (4) sowie das Kraftfahrzeug (1) zum Durchführen des Verfahrens. Das Verfahren umfasst: während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs (1), Erfassen (S1) von eine Umgebung des Kraftfahrzeugs (1) beschreibenden Sensordaten (20) mittels einer Sensoreinrichtung (7) des Kraftfahrzeugs (1) und Erkennen einer freien Parkfläche (4) durch Anwenden eines Parkflächenerkennungskriteriums (21) auf die erfassten Sensordaten (20); Ermitteln (S3) einer Ausgangspositionskarte (15) für die erkannte freie Parkfläche (4), wobei die Ausgangspositionskarte (15) mehrere mögliche Ausgangspositionszonen (16) in einer Umgebung der erkannten Parkfläche (4) für ein einzügiges Einparkmanöver (12) in die erkannte freie Parkfläche (4) aufweist; Überprüfen (S4), ob sich das Kraftfahrzeug (1) in einer der Ausgangspositionszonen (16) der ermittelten Ausgangspositionskarte (15) befindet; und, falls dies der Fall ist, Durchführen (S6) des einzügigen Einparkmanövers (12) zum autonomen Einparken des Kraftfahrzeugs (1) in die erkannte Parkfläche (4).

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum autonomen Einparken eines Kraftfahrzeugs in eine Parkfläche. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das dazu ausgebildet ist, ein derartiges Verfahren durchzuführen.
• Ein Kraftfahrzeug, das zumindest zum teilautonomen Fahren ausgebildet ist, kann ein Fahrerassistenzsystem aufweisen, das ein Einparken des Kraftfahrzeugs in eine Parkfläche zumindest unterstützen. Ein solches Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise eine Einparkhilfe oder eine intelligente Einparkhilfeassistenz sein. Das Fahrerassistenzsystem kann zumindest dazu ausgebildet sein, auf eine Längs- und/oder Querführung des Kraftfahrzeugs einzuwirken, das heißt das Kraftfahrzeug zu beschleunigen, abzubremsen und/oder zu lenken. Bevorzugt ist das Fahrerassistenzsystem dazu ausgebildet, das Kraftfahrzeug vollautonom in eine Parkfläche einzuparken. Die Parkfläche ist beispielsweise eine Parklücke zwischen bereits geparkten Kraftfahrzeugen. Die Parkfläche kann alternativ oder zusätzlich dazu eine Abstellfläche auf einem Parkplatz oder in einer Garage und/oder ein Stellplatz sein.
• Die DE 10 2019 208 300 A1 zeigt ein Verfahren zum Einparken eines Fahrzeugs in eine Querparklücke. Hierbei wird das Fahrzeug ausgehend von einem Startpunkt, der sich außerhalb der Querparklücke befindet, in einer ersten Fahrtrichtung in einem Zug vollautonom in die Querparklücke eingeparkt. Die Querparklücke wird zuvor mittels einer Erfassungseinheit des Fahrzeugs erfasst und das Kraftfahrzeug daraufhin vollautonom zum Startpunkt manövriert, wobei dies in einer zur ersten Fahrtrichtung entgegengesetzten Fahrtrichtung erfolgt.
• Die DE 10 2010 001 288 A1 zeigt ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs beim Einparken in eine Parklücke. Hierbei wird eine Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst, eine geeignete Parklücke aus den erfassten Daten ermittelt und eine Einparktrajektorie in die Parklücke berechnet. Die Einparktrajektorie wird berechnet, sobald bei der Erfassung der Parklücke eine minimale Länge für eine Parklücke erreicht worden ist.
• Es die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels derer besonders schnell ein autonomes Einparken eines Kraftfahrzeugs in eine Parkfläche durchgeführt werden kann.
• Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung und den Figuren angegeben.
• Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum autonomen Einparken eines Kraftfahrzeugs in eine Parkfläche. Eine Parkfläche ist beispielsweise eine Parklücke, eine Stellfläche, ein Abstellplatz und/oder eine Abstellfläche, beispielsweise auf einem Parkplatz, in einer Garage und/oder in einer Parkbucht. Das autonome Einparken ist ein vollautonomes Einparken. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss somit in der Regel nicht das Einparken unterstützend in das autonome Einparken eingreifen. Das Kraftfahrzeug weist bevorzugt eine Steuervorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, eine Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs anzusteuern. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgebildet, das Kraftfahrzeug zu beschleunigen, abzubremsen und zu lenken. Die Steuervorrichtung ist also dazu ausgebildet, vollautonom das Kraftfahrzeug in die Parkfläche einzuparken, das heißt in die Parkfläche zu bewegen und dort zum Beispiel in den Stillstand zu bringen, das heißt anzuhalten.
• Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst folgende Schritte: Während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs erfolgt ein Erfassen von eine Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibenden Sensordaten mittels einer Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs. Die Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs ist beispielsweise eine Kamera, insbesondere eine Frontkamera, eine Seitenkamera und/oder eine Heckkamera. Die Sensoreinrichtung kann alternativ oder zusätzlich dazu ein Ultraschallsensor, ein Radargerät und/oder ein Lidargerät (Lidar für „light detection and ranging“) sein. Der Ultraschallsensor, das Radargerät und/oder das Lidargerät sind bevorzugt in einem in einer Längsrichtung des Kraftfahrzeugs vorne angeordneten Bereich angeordnet, also in einem Frontbereich des Kraftfahrzeugs. Ferner sind sie bevorzugt in Querrichtung des Kraftfahrzeugs seitlich angeordnet. Während das Kraftfahrzeug beispielsweise in Längsrichtung vorwärtsfährt, erfolgt somit eine Erfassung der Umgebung des Kraftfahrzeugs bevorzugt mit einer Sensoreinrichtung, die im Frontbereich angeordnet ist, sodass ein Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels der Sensoreinrichtung erfasst werden kann, bevor das Kraftfahrzeug das Objekt vollständig passiert hat, also an diesem vorbeigefahren ist. Je nach verwendeter Sensoreinrichtung sind die Sensordaten beispielsweise statische und/oder bewegte Bilddaten. Alternativ oder zusätzlich dazu können die Sensordaten Abstandsdaten sein, die einen Abstand zu dem Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreiben. Das Objekt ist zum Beispiel ein parkendes Fahrzeug, ein anderes Verkehrsteilnehmer, ein Infrastrukturelement, wie beispielsweise eine Wand und/oder ein Gebäude, ein Verkehrsschild, ein Bordstein und/oder eine Bodenmarkierung, zum Beispiel eine Markierung einer Parkfläche. Die Umgebung des Kraftfahrzeugs ist typischerweise von einem Erfassungsbereich der verwendeten Sensoreinrichtung begrenzt. Der Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung gibt also eine Grenze der Umgebung des Kraftfahrzeugs vor, in der nach einer freien Parkfläche gesucht werden kann. Bevorzugt können verschiedene Sensoreinrichtungen zum Erfassen der Sensordaten verwendet werden, sodass beispielsweise sowohl mittels der Kamera als auch beispielsweise mittels des Ultraschallsensors, des Radargeräts und/oder des Lidargeräts gleichzeitig die Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst werden kann.
• Während der Fahrt des Kraftfahrzeugs erfolgt zudem ein Erkennen einer freien Parkfläche durch Anwenden eines Parkflächenerkennungskriteriums auf die erfassten Sensordaten. Das Parkflächenerkennungskriterium ist eine Vorschrift und/oder ein Algorithmus, anhand derer beziehungsweise dessen die Sensordaten ausgewertet werden. Anwenden des Parkflächenerkennungskriteriums bedeutet, dass das Parkflächenerkennungskriterium, das heißt die Vorschrift und/oder der Algorithmus, durchgeführt wird, wobei das Durchführen unter Berücksichtigung der erfassten Sensordaten erfolgt. Das Ergebnis des Anwendens des Parkflächenerkennungskriteriums ist, dass entweder eine freie Parkfläche in der Umgebung erkannt wurde oder dass keine freie Parkfläche erkannt wurde. Falls keine freie Parkfläche erkannt wurde, fährt das Kraftfahrzeug weiter und es wird weiter nach einer freien Parkfläche gesucht. Das Weiterfahren kann manuell von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs gesteuert und/oder zumindest teilautonom erfolgen. Das Parkflächenerkennungskriterium kann beispielsweise einen Bilderkennungsalgorithmus aufweisen, bei dessen Durchführung beispielsweise mittels der Kamera erfasste Bilddaten dahingehend ausgewertet werden, ob diese eine freie Parkfläche beschreiben oder nicht. Die freie Parkfläche kann beispielsweise anhand anderer bereits geparkter Fahrzeuge erkannt werden, zwischen denen eine freie Parklücke als freie Parkfläche angeordnet ist. Ferner umfasst das Parkflächenerkennungskriterium Informationen dazu, wie eine Parkfläche typischerweise aussieht, das heißt, es kann eine vorgegebene Mindestanforderung an eine Fläche der Parkfläche berücksichtigt werden, die insbesondere von einer Länge und Breite des Kraftfahrzeugs selbst abhängen kann. Alternativ oder zusätzlich dazu kann als Parkfläche eine bestimmte Art von Parkfläche vorgesehen sein, wie beispielsweise eine Querparklücke und/oder eine Längsparklücke. Es können insbesondere Fahrbahnmarkierungen berücksichtigt werden, wie beispielsweise Bodenmarkierungen zur Kennzeichnung einer Parkfläche, und/oder eine Parkfläche und/oder ein Gebiet mit Parkflächen kennzeichnende Straßenschilder. Bevorzugt wird das Kraftfahrzeug bis in den Stillstand abgebremst und somit angehalten, sobald die freie Parkfläche erkannt wurde.
• In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt ein Ermitteln einer Ausgangspositionskarte für die erkannte freie Parkfläche. Die Ausgangspositionskarte wird unter Anwenden eines Ausgangspositionsbestimmungskriteriums auf die erfassten Sensordaten ermittelt. Das Ausgangspositionsbestimmungskriterium ist eine Vorschrift und/oder ein Algorithmus, anhand derer beziehungsweise dessen die erfassten Sensordaten derart ausgewertet werden können, dass eine Landkarte der Umgebung mit der erkannten Parkfläche bereitgestellt wird. Anwenden des Ausgangspositionsbestimmungskriteriums bedeutet, dass das Ausgangspositionsbestimmungskriterium, das heißt die Vorschrift und/oder der Algorithmus, durchgeführt wird, wobei das Durchführen unter Berücksichtigung der erfassten Sensordaten erfolgt. Die ermittelte Ausgangspositionskarte weist mehrere mögliche Ausgangspositionszonen in einer Umgebung der erkannten Parkfläche auf, für die ein einzügiges Einparkmanöver in die erkannte freie Parkfläche möglich ist. Eine Ausgangspositionszone ist ein räumlich begrenztes Gebiet, von dem aus das einzügige Einparkmanöver in die erkannte freie Parkfläche durchführbar ist. Das Ausgangspositionsbestimmungskriterium umfasst zumindest die Vorschrift beziehungsweise den Algorithmus, um ein einzügiges Einparkmanöver ausgehend von zahlreichen Ausgangspositionen, die um die erkannte Parkfläche herum angeordnet sind, berechnen zu können. Ein einzügiges Einparkmanöver ist ein Parkmanöver, bei dem das Kraftfahrzeug keinen Richtungswechsel durchführt. Das Kraftfahrzeug wird somit während des Einparkmanövers nicht hin und her, das heißt in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs vor und zurück, rangiert. Vielmehr wird bei einem einzügigen Einparkmanöver von der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs aus direkt in einem Zug eingeparkt. Mit anderen Worten wird ohne Anhalten, Weiterfahren in anderer Fahrtrichtung, erneutem Anhalten und erneutem Fahren in anderer Fahrtrichtung oder mehreren derartigen Zügen eingeparkt.
• Die Ausgangspositionskarte ist bevorzugt keine vorgegebene Karte der Umgebung der Parkfläche und somit des Kraftfahrzeugs. Die Ausgangspositionskarte wird nach dem Erkennen der freien Parkfläche für diese Parkflächen unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs sowie der erfassten Sensordaten bestimmt. Zunächst sind in der Ausgangspositionskarte zumindest in einem vorgegebenen Radius oder Abstand zur Parkfläche alle Gebiete eingezeichnet, von denen aus das einzige Einparkmanöver prinzipiell möglich ist. Hierbei wird jedoch nicht eine zusammenhängende Ausgangspositionszone vorgesehen, sondern alle möglichen Orten, von denen aus das einzügige Einparkmanöver möglich ist, werden als definierte Teilbereiche, die beispielsweise eine vorgegebene Fläche aufweisen, voneinander unterschieden. Eine typische Größe der Ausgangspositionszone beträgt 50 Zentimeter auf 50 Zentimeter. Alternativ oder zusätzlich dazu können kleinere Ausgangspositionszonen von beispielsweise 20 Zentimeter auf 20 Zentimeter, 30 Zentimeter auf 30 Zentimeter, 40 Zentimeter auf 40 Zentimeter oder größere Ausgangspositionszonen von beispielsweise 75 Zentimeter auf 75 Zentimeter, 1 Meter auf 1 Meter, insbesondere 2 Meter auf 2 Meter gewählt werden. Die Kacheln können eine beliebige Größe zwischen den genannten Größen aufweisen.
• In der Ausgangspositionskarte werden also mehrere Ausgangspositionszonen voneinander unterschieden, die beispielsweise als jeweilige Kachel innerhalb der Ausgangspositionskarte dargestellt sein können. Es werden bevorzugt mehrere mögliche Ausgangspositionen ermittelt, ausgehend von denen das einzügige Einparkmanöver möglich ist, und zu jeder der möglichen Ausgangspositionen ein jeweiliger Toleranzbereich bestimmt, der weitere Positionen umfasst, die räumlich nah zur der Ausgangsposition liegen und von denen aus ebenfalls das einzügige Einparkmanöver möglich ist. Der Toleranzbereich kann beispielsweise so definiert sein, dass bei einer Abweichung von der möglichen Ausgangsposition um maximal 5 Prozent, 10, Prozent, 15 Prozent, 20 Prozent, 25 Prozent, insbesondere 30 Prozent die Position als in der Ausgangspositionszone liegend angesehen wird. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Toleranzbereich eine absolute Abweichung von der möglichen Ausgangsposition aufweisen, beziehungsweise von maximal 5 Zentimeter, 10 Zentimeter, 20 Zentimeter, 30 Zentimeter, 50 Zentimeter, 1 Meter, 1,5 Meter, insbesondere 2 Meter. Es kann ferner ein Grenzwert für den Toleranzbereich gewählt werden, der zwischen 0 Prozent beziehungsweise 0 Meter und einem der genannten Grenzwerte liegt. Bei derartigen Abweichungen einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs von der Ausgangsposition wird davon ausgegangen, dass sich das Kraftfahrzeug innerhalb der Ausgangspositionszone befindet, sodass letztendlich Gebiete in der Ausgangspositionskarte vermerkt sind, von denen aus das einzügige Einparken möglich ist.
• Die Ausgangspositionskarte kann beispielsweise ausgehend von einem Mittelpunkt der erfassten Parkfläche eine mindestens 10 Meter weit reichende Umgebung der erkannten Parkfläche in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs umfassen. Insbesondere kann die Ausgangspositionskarte in dieser Richtung zwischen größer als 0 Meter und bis zu 20 Meter in die Umgebung der Parkfläche reichen. In einer Querrichtung zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise ausgehend von einer Grenze der Parkfläche zu einer an die Parkfläche angrenzenden Fahrbahn ein Bereich von mindestens 5 m berücksichtigt werden. Insbesondere kann die Ausgangspositionskarte in der Querrichtung zwischen größer als 0 Meter und bis zu 20 Meter in die Umgebung der Parkfläche reichen.
• In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt ein Überprüfen, ob sich das Kraftfahrzeug in einer der Ausgangspositionszonen der ermittelten Ausgangspositionskarte befindet. Hierbei wird eine aktuelle Position des Kraftfahrzeugs berücksichtigt. Falls das Kraftfahrzeug bis in den Stillstand abgebremst wurde, nachdem die freie Parkfläche erkannt wurde, wird die Standposition des Kraftfahrzeugs als dessen aktuelle Position betrachtet. Es wird also letztendlich eine Kraftfahrzeugposition zum aktuellen Zeitpunkt ermittelt. Dies erfolgt beispielsweise mittels einer Positionsbestimmungseinrichtung des Kraftfahrzeugs. Die Positionsbestimmungseinrichtung des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise auf einem globalen Navigationssatellitensystem basieren (GNSS für „global navigation satellite system“), wie beispielsweise einem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS für „global positioning system“). Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Kraftfahrzeugposition relativ zur erkannten Parkfläche festgestellt werden. Hierfür können die erfassten Sensordaten entsprechend ausgewertet werden, beispielsweise indem auf Basis der Abstandsdaten zu die Parkfläche und das Kraftfahrzeug umgebenden Objekten eine Verortung des Kraftfahrzeugs in der Ausgangspositionskarte durchgeführt wird, die der Relativposition des Kraftfahrzeugs zur freien Parkfläche basiert. Die Kraftfahrzeugposition beschriebt bevorzugt die Position eines Mittelpunkts einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs, das heißt die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs ist die aktuelle Position des Mittelpunkts der Hinterachse des Kraftfahrzeugs. Die Position wird bevorzugt in Form von Koordinaten angegeben.
• Falls sich das Kraftfahrzeug in einer der Ausgangspositionszonen der Ausgangspositionskarte befindet, erfolgt ein Durchführen des einzügigen Einparkmanövers zum autonomen Einparken des Kraftfahrzeugs in die erkannte Parkfläche. Befindet sich das Kraftfahrzeug also aktuell an einer Position, von der aus das einzügige Einparkmanöver möglich ist, da dies der Ausgangspositionskarte zu entnehmen ist, wird das Einparkmanöver tatsächlich durchgeführt. Mittels beispielsweise der Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs wird dann die Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs, das heißt dessen Antriebseinrichtung sowie dessen Lenkung, derart angesteuert, dass das Kraftfahrzeug, beispielsweise ohne manuelle Beteiligung des Fahrers des Kraftfahrzeugs, vollautonom in die als frei erkannte Parkfläche eingeparkt wird. Hierbei kommt es zu keinem Rangieren und somit mehrzügigen Einparkmanöver, das eventuell zeitintensiv ist und einen Verkehrsfluss in der Umgebung der Parkfläche negativ beeinflussen könnte, sondern zu einem zeitsparsamen und komfortablen einzügigen Einparken. Dies wird jedoch nur dann durchgeführt, wenn es überhaupt möglich ist, also die beschriebene Überprüfung positiv ist. Insgesamt ist also ein besonders schnelles autonomes Einparken des Kraftfahrzeugs in die erkannte freie Parkfläche möglich.
• Das Verfahren zum autonomen Einparken wird bevorzugt mittels einer Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs durchgeführt, das heißt diese führt zumindest das Erkennen der freien Parkfläche, das Ermitteln der Ausgangspositionskarte, den Überprüfungsschritt sowie das Durchführen des einzügigen Einparkmanövers durch. Das Verfahren ist somit ein computerimplementiertes Verfahren.
• Als Auslöser für das erfindungsgemäße Verfahren kann eine manuelle Aktivierung eines Fahrerassistenzsystems, wie einer intelligente Einparkhilfeassistenz, vorausgesetzt werden. Hierfür kann beispielsweise ein Bedienelement einer Bedienvorrichtung im Kraftfahrzeug bereitgestellt sein, wie beispielsweise ein Element auf einem berührungssensitiven Bildschirm, ein Knopf, ein Schalter, ein Drehdrückschalter und/oder eine Taste. Ferner kann das autonome Einparken mittels eines Sprachassistenten des Kraftfahrzeugs aktiviert werden. Alternativ oder zusätzlich zum manuellen Aktivieren des Verfahrens kann zumindest die Suchfunktion zum Erkennen der freien Parkfläche basierend auf den Sensordaten abhängig von einer Fahrzeuggeschwindigkeit (insbesondere wenn eine aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner als eine vorgegebene Grenzgeschwindigkeit ist) und/oder einem Navigationssystem des Kraftfahrzeugs (insbesondere bei Erreichen eines Abstands zu einem Fahrziel, der kleiner als ein vorgegebener Mindestabstand ist) automatisch aktiviert werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Suchfunktion nach der freien Parkfläche ständig aktiviert sein. Es kann ferner vorgesehen sein, dass ein Benutzer des Kraftfahrzeugs, beispielsweise der Fahrer des Kraftfahrzeugs, nach einem automatischen Erkennen des freien Parkplatzes und/oder dem Ermitteln der Ausgangspositionskarte und/oder nach dem Überprüfen, ob ein einzügiges Einparkmanöver möglich ist, ein Angebot zum Aktivieren des autonomen Einparkens erhält. Hierfür kann beispielsweise das Bedienelement der Bedienvorrichtung bereitgestellt werden. Es kann ferner auf einer Anzeigeeinrichtung im Kraftfahrzeug eine Anfrage an den Benutzer ausgegeben werden, die anfragt, ob das einzügige Einparkmanöver in diese freie Parkfläche aktiviert werden soll. In diesem Fall kann beispielsweise das Kraftfahrzeug so lange weiter manuell oder zumindest teilautonom gefahren werden, bis der Fahrer des Kraftfahrzeugs das autonome Einparken manuell bestätigt oder anfordert. In diesem Beispiel kann das Kraftfahrzeug beispielsweise nach dem Erkennen der freien Parkfläche nicht sofort in den Stillstand abgebremst werden, sondern beispielsweise erst dann bis in den Stillstand angehalten werden, wenn die manuelle Aktivierung des autonomen Einparkens erfolgt ist und erfasst wurde. Es sind also verschiedene Szenarien möglich, wie das erfindungsgemäße Verfahren initiiert werden kann.
• Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Parkfläche eine Querparklücke ist. Eine Querparklücke ist eine Parkfläche zwischen zwei oder neben einem bereits geparkten Fahrzeug. Eine Längsrichtung der Querparklücke ist in einem Winkel zwischen 45 Grad und kleiner als 135 Grad, insbesondere zwischen 85 Grad und 95 Grad, und bevorzugt von 90 Grad, zu einer an die Querparklücke angrenzenden Fahrbahn, auf der das Kraftfahrzeug fährt oder steht, angeordnet. Es wird ein einzügiges Rückwärtseinparken in die Querparklücke als einzügiges Einparkmanöver durchgeführt. Die Erfindung ist also bevorzugt darauf beschränkt, dass das Kraftfahrzeug einzügig rückwärts in eine Querparklücke als Parkfläche eingeparkt wird. Die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs während des Einparkmanövers ist somit in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs rückwärts und nicht vorwärts. Für eine derartige Parkfläche sowie ein derartiges Einparkmanöver lassen sich zuverlässig die Ausgangspositionszonen bestimmen, von denen aus ein derartiges spezifisches Einparkmanöver möglich ist. Außerdem kann beim Rückwärtseinparken die Parklücke bereits teilweise oder ganz vom Kraftfahrzeug passiert sein, bevor der Einparkvorgang, das heißt das Einparkmanöver beginnt. Aus diesem Grund eignet sich ein derartiges Einparken besonders gut für ein autonomes Einparken, das auf dem Erfassen der Parkfläche mittels der Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs basiert.
• Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass in der ermittelten Ausgangspositionskarte für jede der möglichen Ausgangspositionszonen eine Anzahl an Fahrzeugausrichtungen des Kraftfahrzeugs relativ zur Parkfläche hinterlegt ist. Die Ausgangspositionskarte weist also zu jeder Ausgangspositionszone auf, von wie vielen möglichen Fahrzeugausrichtungen aus das einzügige Einparken in die freie Parkfläche möglich ist. Die Anzahl der Fahrzeugausrichtungen ist somit in der Ausgangspositionskarte gespeichert, das heißt diese Information wird von der Ausgangspositionskarte für jede Ausgangspositionszone bereitgestellt. Die Fahrzeugausrichtung relativ zur Parkfläche ist eine Ausrichtung des Kraftfahrzeugs. Die Fahrzeugausrichtung kann zum Beispiel eine relative Fahrzeugausrichtung sein. Dann wird sie zum Beispiel von einem Winkel zwischen der Längsrichtung des Kraftfahrzeugs und einer Begrenzung oder einer Mittelachse der erkannten freien Parkfläche beschrieben. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine absolute Fahrzeugausrichtung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden, die beispielsweise mittels der Positionsbestimmungseinrichtung des Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Es kann also nicht nur die Position des Kraftfahrzeugs sondern auch dessen Fahrzeugausrichtung berücksichtigt werden.
• Es kann beispielsweise der Fall sein, dass von einer der Ausgangspositionszonen ein einzügiges Einparkmanöver nur dann möglich ist, wenn das Kraftfahrzeug in der Ausgangspositionszone eine bestimmte Fahrzeugausrichtung aufweist. Für eine andere Ausgangspositionszone können demgegenüber mehrere mögliche Fahrzeugausrichtungen vorliegen, von denen aus jeweils das einzügige Einparkmanöver möglich ist. Es gibt somit hinsichtlich der Fahrzeugausrichtung flexible Ausgangspositionszonen mit einer großen Anzahl an Fahrzeugausrichtungen und im Vergleich dazu weniger flexible Ausgangspositionszonen mit einer kleineren Anzahl an Fahrzeugausrichtungen und somit mit nur wenigen oder einer einzigen Möglichkeit für ein einzügiges Einparkmanöver. Hierdurch wird die Ausgangspositionskarte besonders genau, um zuverlässig feststellen zu können, an welchen Orten in der Umgebung das einzügige Einparkmanöver wie flexibel hinsichtlich möglicher Fahrzeugausrichtungen möglich ist.
• Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass, falls sich das Kraftfahrzeug in einer möglichen Ausgangspositionszone befindet, überprüft wird, ob die aktuelle Fahrzeugausrichtung des Kraftfahrzeugs mit der Fahrzeugausrichtung übereinstimmt, die für die mögliche Ausgangspositionszone in der Ausgangspositionskarte hinterlegt ist. Falls beispielsweise zumindest eine und bevorzugt mehrere Fahrzeugausrichtungen für die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs, das heißt für die mögliche Ausgangspositionszone, in der sich das Kraftfahrzeug aktuell befindet, in der Ausgangspositionskarte hinterlegt sind, wird überprüft, ob die aktuelle Fahrzeugausrichtung des Kraftfahrzeugs mit der zumindest einen beziehungsweise einer der mehreren hinterlegten Fahrzeugausrichtungen übereinstimmt.
• Die Fahrzeugausrichtung kann als Fahrzeugausrichtungsbereich angegeben sein, das heißt, es kann, wie bei der Ausgangspositionszone, ein Toleranzbereich für die jeweilige Ausgangspositionszone vorgegeben sein, innerhalb derer die aktuelle Fahrzeugausrichtung des Kraftfahrzeugs als mit der hinterlegten Fahrzeugausrichtung übereinstimmend angesehen wird. Es werden also bevorzugt für jede Ausgangspositionszone alle möglichen Fahrzeugausrichtungen ermittelt, ausgehend von denen das einzügige Einparkmanöver möglich ist, und zu jeder der möglichen Fahrzeugausrichtungen ein jeweiliger Toleranzbereich bestimmt, der weitere Ausrichtungen umfasst, die räumlich nah zur der Fahrzeugausrichtung liegen und von denen aus ebenfalls das einzügige Einparkmanöver möglich ist. Der Toleranzbereich kann beispielsweise so definiert sein, dass bei einer Abweichung von der Fahrzeugausrichtung um maximal 5 Prozent, 10, Prozent, 15 Prozent, 20 Prozent, 25 Prozent, insbesondere 30 Prozent, die Fahrzeugausrichtung des Kraftfahrzeugs als im Toleranzbereich einer der Fahrzeugausrichtungen für die Ausgangspositionszone liegend angesehen wird. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Toleranzbereich eine absolute Abweichung von der jeweiligen Fahrzeugposition aufweisen, beziehungsweise von maximal 0,5 Grad, 1 Grad, 2 Grad, 5 Grad, 10 Grad, 20 Grad, insbesondere 30 Grad. Es kann ferner ein Grenzwert für den Toleranzbereich gewählt werden, der zwischen 0 Prozent beziehungsweise 0 Grad und einem der genannten Grenzwerte liegt. Bei derartigen Abweichungen einer aktuellen Fahrzeugausrichtung des Kraftfahrzeugs von der der Ausgangspositionszone zugeordneten Fahrzeugausrichtung beziehungsweise einer der mehreren der Ausgangspositionszone zugeordneten Fahrzeugausrichtungen wird davon ausgegangen, dass die aktuelle Fahrzeugausrichtung des Kraftfahrzeugs mit der Fahrzeugausrichtung gemäß der Ausgangspositionskarte für die Ausgangspositionszone, in der sich das Kraftfahrzeug befindet, übereinstimmt.
• Nach dem Überprüfen, ob sich das Kraftfahrzeug in einer Ausgangspositionszone der ermittelten Ausgangspositionskarte befindet, kann also zusätzlich überprüft werden, ob die aktuelle Fahrzeugausrichtung des Kraftfahrzeugs mit der oder einer der Fahrzeugausrichtungen übereinstimmt, die für die mögliche Ausgangspositionszone in der Ausgangspositionskarte hinterlegt ist. Nur falls beide Bedingungen erfüllt sind, wird das einzügige Einparkmanöver autonom durchgeführt. Hierdurch wird zuverlässig vor dem Durchführen des autonomen Einparkens festgestellt, ob das einzügige Einparkmanöver überhaupt bei der aktuellen Fahrzeugausrichtung des Kraftfahrzeugs möglich ist. Hierdurch wird ein stets erfolgreiches autonomes Einparken bereitgestellt, da aufgrund der Berücksichtigung der Fahrzeugausrichtung davon ausgegangen werden kann, dass das einzügige Einparkmanöver tatsächlich vom Kraftfahrzeug von seiner aktuellen Position aus durchführbar ist.
• Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass, falls sich das Kraftfahrzeug in keiner der möglichen Ausgangspositionszonen befindet und/oder die aktuelle Fahrzeugausrichtung des Kraftfahrzeugs mit keiner Fahrzeugausrichtung übereinstimmt, die für die mögliche Ausgangspositionszone, in der sich das Kraftfahrzeug befindet, in der Ausgangspositionskarte hinterlegt ist, die nächste mögliche Ausgangspositionszone festgestellt wird. Die nächste mögliche Ausgangspositionszone ist die räumlich am nächsten zur aktuellen Position des Kraftfahrzeugs liegende Ausgangspositionszone. Der Abstand zwischen der Kraftfahrzeugposition und der nächsten möglichen Ausgangspositionszone ist somit im Vergleich zum Abstand zu anderen möglichen Ausgangspositionszonen minimal.
• Es wird daraufhin eine Fahrtrajektorie zu der festgestellten nächsten möglichen Ausgangspositionszone ermittelt und das Kraftfahrzeug gemäß der ermittelten Fahrtrajektorie zur festgestellten nächsten möglichen Ausgangspositionszone autonom gefahren. Die Fahrtrajektorie umfasst insbesondere, dass das Kraftfahrzeug, wenn es gemäß der erfassten Fahrtrajektorie zur nächsten möglichen Ausgangspositionszone autonom gefahren wird, dort in einer Fahrzeugausrichtung angeordnet ist, die für die festgestellte mögliche Ausgangspositionszone als Fahrzeugausrichtung hinterlegt ist, ausgehend von der das einzügige Einparkmanöver möglich ist. Es ist also auch dann, wenn das Kraftfahrzeug nicht in einer Ausgangspositionszone angehalten wurde und/oder in einen Bereich in der Umgebung der Parkfläche gefahren ist, von dem aus überhaupt kein einzügiges Einparken aus geometrischen Gründen möglich ist, dennoch das einzügige Einparkmanöver durchführbar, indem zunächst die nächste mögliche Ausgangspositionszone als neuer Ausgangspunkt für das autonome Einparken angefahren wird. Alternativ oder zusätzlich dazu wird die nächste mögliche Ausgangspositionszone immer dann angefahren, wenn das Kraftfahrzeug aktuell eine Fahrzeugausrichtung aufweist, bei der das einzügige Einparkmanöver trotz aktueller Position des Kraftfahrzeugs in einer der Ausgangspositionszonen nicht möglich ist, da beispielsweise ein Einparkradius für ein einzügiges Einparken bei der aktuellen Fahrzeugausrichtung in der Ausgangspositionszone nicht abfahrbar ist. Indem die nächste mögliche Ausgangspositionszone festgestellt und autonom angefahren wird, wird ein Anfahrweg zur neuen Ausgangspositionszone für das einzügige Einparken so gering wie möglich gehalten, sodass trotz nun beispielsweise dennoch durchgeführtem Rangieren weiterhin möglichst schnell und komfortabel eingeparkt werden kann. Dies ergibt sich dadurch, dass die nächste mögliche Ausgangspositionszone und nicht irgendeine beispielsweise weiter entfernt gelegene Ausgangspositionszone als neuer Ausgangspunkt für das Einparken ausgewählt und angefahren wird.
• Ferner sieht es ein Ausführungsbeispiel vor, dass, falls sich das Kraftfahrzeug in keiner der möglichen Ausgangspositionszonen befindet und/oder die aktuelle Fahrzeugausrichtung des Kraftfahrzeugs mit keiner Fahrzeugausrichtung übereinstimmt, die für die Ausgangspositionszone, in der sich das Kraftfahrzeug befindet, in der Ausgangspositionskarte hinterlegt ist, eine optimale mögliche Ausgangspositionszone festgestellt wird. Die optimale mögliche Ausgangspositionszone ist von allen möglichen Ausgangspositionszonen der ermittelten Ausgangspositionskarte die Ausgangspositionszone, die die größte Anzahl an Fahrzeugausrichtungen aufweist. Die optimale mögliche Ausgangspositionszone ist also die Ausgangspositionszone, von der aus verschiedene einzügige Einparkmanöver möglich sind, da dort verschiedene Fahrzeugausrichtungen denkbar sind, um einzügig in die freie Parkfläche einzuparken. Es wird eine Fahrtrajektorie zu der festgestellten optimalen möglichen Ausgangspositionszone ermittelt und das Kraftfahrzeug gemäß der ermittelten Fahrtrajektorie zur festgestellten optimalen möglichen Ausgangspositionszone autonom gefahren. Hierbei wird insbesondere berücksichtigt, dass das autonom gemäß der Fahrtrajektorie zur optimalen möglichen Ausgangspositionszone gefahrene Kraftfahrzeug dort in einer Fahrzeugausrichtung angeordnet ist, die als mögliche Fahrzeugausrichtung vorgesehen ist, von der aus das einzügige Einparken von der optimalen möglichen Ausgangspositionszone möglich ist. Es ist also auch dann, wenn das Kraftfahrzeug nicht in einer Ausgangspositionszone angehalten wurde und/oder in einen Bereich in der Umgebung der Parkfläche gefahren ist, von dem aus überhaupt kein einzügiges Einparken aus geometrischen Gründen möglich ist, dennoch das einzügige Einparkmanöver durchführbar, indem zunächst die optimale mögliche Ausgangspositionszone als neuer Ausgangspunkt für das autonome Einparken angefahren wird. Alternativ oder zusätzlich dazu wird die optimale mögliche Ausgangspositionszone immer dann angefahren, wenn das Kraftfahrzeug aktuell eine Fahrzeugausrichtung aufweist, bei der das einzügige Einparkmanöver trotz aktueller Position des Kraftfahrzeugs in einer der Ausgangspositionszonen nicht möglich ist, da beispielsweise ein Einparkradius für ein einzügiges Einparken bei der aktuellen Fahrzeugausrichtung in der Ausgangspositionszone nicht abfahrbar ist. Indem die optimale mögliche Ausgangspositionszone festgestellt und autonom angefahren wird, wird eine Wahrscheinlichkeit erhöht, dass das Kraftfahrzeug zu einem neuen Ausgangspunkt manövriert wird, an dem es in einer Fahrzeugausrichtung angeordnet werden kann, von der aus das einzügige Einparkmanöver möglich ist. Denn der neue Ausgangspunkt zeichnet sich dadurch aus, dass er in der Ausgangspositionszone mit größter Flexibilität an möglichen Fahrzeugausrichtungen liegt, das heißt in der optimalen möglichen Ausgangspositionszone. Durch das Anfahren der optimalen möglichen Ausgangspositionszone wird die von allen erkannten Ausgangspositionszonen flexibelste und somit am leichtesten anfahrbare Ausgangspositionszone gewählt. Denn je mehr mögliche Fahrzeugausrichtungen zum einzügigen Einparkmanöver von einer Ausgangspositionszone möglich sind desto flexibler kann das Kraftfahrzeug in einer tatsächlich möglichen Fahrzeugausrichtung zur optimalen möglichen Ausgangspositionszone autonom gefahren werden. Hierdurch kann also beispielsweise ein Rangieren und Lenken optimiert und auf eine Mindestanzahl an Fahrmanövern reduziert werden und dennoch eine Ausgangspositionszone angefahren werden, von der aus das einzügige Einparkmanöver anschließend durchgeführt werden kann. Es kann also trotz beispielsweise dennoch durchgeführtem Rangieren von der aktuellen Position zur optimalen möglichen Ausgangspositionszone weiterhin einzügig eingeparkt werden, sodass weiterhin ein schnelles autonomes Einparken ermöglicht wird.
• Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die nächste mögliche Ausgangspositionszone und/oder die optimale mögliche Ausgangspositionszone nur dann angefahren werden, wenn gemäß der ermittelten Fahrtrajektorie am Ort der nächsten möglichen Ausgangspositionszone beziehungsweise optimalen möglichen Ausgangspositionszone das Kraftfahrzeug in einer Fahrzeugausrichtung positioniert werden kann, die für die jeweilige ermittelte mögliche Ausgangspositionszone hinterlegt ist. Es findet also kein Anfahren der nächsten oder optimalen möglichen Ausgangspositionszone statt, wenn das Kraftfahrzeug dort nur in einer Fahrzeugausrichtung positioniert werden kann, die nicht für die jeweilige Ausgangspositionszone vorgesehen ist, das heißt von der aus nicht einzügig in die freie Parkfläche eingeparkt werden kann. Hierdurch wird verhindert, dass das Kraftfahrzeug zunächst in die nächste oder optimale mögliche Ausgangspositionszone gefahren wird und dann dennoch kein einzügiges Einparken von dieser neu angefahrenen Ausgangspositionszone aus möglich ist. Hierdurch wird eine mögliche Frustration des Fahrers und/oder Behinderung weiterer Verkehrsteilnehmer so gering wie möglich gehalten.
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, dass überprüft wird, ob die ermittelte Fahrtrajektorie zu einem aktuellen Zeitpunkt abfahrbar ist. Dies erfolgt unter Berücksichtigung von Hindernisdaten, die ein die ermittelte Fahrtrajektorie betreffendes Hindernis beschreiben und durch Anwenden eines Hinderniserkennungskriteriums auf die ermittelten Sensordaten ermittelt werden. Das Hinderniserkennungskriterium umfasst eine Vorschrift und/oder einen Algorithmus, anhand derer beziehungsweise dessen ein Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs als Hindernis für die Fahrtrajektorie von der aktuellen Kraftfahrzeugposition zur optimalen oder nächsten möglichen Ausgangspositionszone erkannt werden kann. Nur falls die ermittelte Fahrtrajektorie zum aktuellen Zeitpunkt abfahrbar ist, das heißt beispielsweise kein Hindernis entlang der Fahrtrajektorie erkannt wird, wird das Kraftfahrzeug zur ermittelten Ausgangspositionszone autonom gefahren. Es kann für die Fahrtrajektorie unter Berücksichtigung von einer Breite, Länge und/oder Höhe des Kraftfahrzeugs ein dreidimensionaler Fahrkorridor ermittelt werden, wobei nur dann, wenn in dem ermittelten dreidimensionalen Fahrkorridor kein Hindernis angeordnet ist, die Fahrtrajektorie als abfahrbar angesehen wird. Es wird also beispielsweise berücksichtigt, ob sich eine Person und/oder ein anderer Verkehrsteilnehmer, wie beispielsweise ein anderes Fahrzeug, in und/oder entlang der ermittelten Fahrtrajektorie befinden, sodass das Kraftfahrzeug nicht kollisionsfrei die Fahrtrajektorie autonom abfahren kann. Es kann ferner ein statisches Hindernis erfasst und berücksichtigt werden, wie beispielsweise eine Bordsteinbegrenzung, ein parkendes Fahrzeug und/oder eine Parkflächenbegrenzung, wie zum Beispiel eine Wand, ein Stein und/oder ein Verkehrsschild. Das Hinderniserkennungskriterium kann ferner Verkehrsregeln berücksichtigen, sodass beispielsweise eine längere Strecke in einer Richtung, die eine entgegengesetzte Richtung zu einer für eine Fahrbahn einer Straße vorgegebene Fahrtrichtung ist, als nicht abfahrbare Fahrtrajektorie erkannt wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass die festgestellte nächste oder optimale mögliche Ausgangspositionszone nur dann autonom angefahren wird, wenn dies die aktuelle Verkehrslage, insbesondere geltende Verkehrsregeln, sowie eine Geometrie der Umgebung der freien Parkfläche tatsächlich zulässt.
• Alternativ oder zusätzlich dazu kann ein analoges Überprüfen für das einzügige Einparkmanöver vorgesehen sein. Es wird überprüft, ob das einzügige Einparkmanöver zu einem aktuellen Zeitpunkt abfahrbar ist unter Berücksichtigung von Hindernisdaten, die ein das einzügige Einparkmanöver betreffendes Hindernis beschreiben und durch Anwenden eines Hinderniserkennungskriteriums auf die ermittelten Sensordaten ermittelt werden. Nur falls das einzügige Einparkmanöver zum aktuellen Zeitpunkt abfahrbar ist, das einzügige Einparkmanöver durchgeführt wird. Ausgehend von der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs wird somit dann, falls sich das Kraftfahrzeug in der Ausgangspositionszone befindet und zudem beispielsweise die aktuelle Fahrzeugausrichtung des Kraftfahrzeugs mit einer der Ausgangspositionszone zugeordneten Fahrzeugausrichtung übereinstimmt, überprüft, ob das einzügige Einparkmanöver durchführbar ist. Hierdurch wird stets sichergestellt, dass beispielsweise keine unnötige Behinderung eines Verkehrsflusses durch das autonom einparkende Kraftfahrzeug entsteht, da vor dem autonomen Abfahren des einzügigen Einparkmanövers dieses auf Hindernisse überprüft wird.
• Gemäß einem zusätzlichen Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass, falls die ermittelte Fahrtrajektorie und/oder das einzügige Einparkmanöver zum aktuellen Zeitpunkt nicht abfahrbar ist und/oder ein Abstand zwischen einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs und der festgestellten Ausgangspositionszone im Falle der ermittelten Fahrtrajektorie größer als ein vorgegebener Maximalabstand ist, zumindest eine alternative Ausgangspositionszone ermittelt wird, ausgehend von der ein mehrzügiges Einparkmanöver in die erkannte freie Parkfläche durchführbar ist. Es wird überprüft, ob sich das Kraftfahrzeug in der zumindest einen alternativen Ausgangspositionszone befindet oder autonom zu dieser gefahren werden kann. Sobald sich das Kraftfahrzeug in der ermittelten zumindest einen alternativen Ausgangspositionszone befindet oder falls sich das Kraftfahrzeug bereits in der zumindest einen alternativen Ausgangspositionszone befindet, wird das mehrzügige Einparkmanöver zum autonomen Einparken des Kraftfahrzeugs in die erkannte freie Parkfläche durchgeführt. Falls also ein einzügiges Einparkmanöver nicht möglich oder nicht sinnvoll ist, wird anstelle des einzügigen Einparkmanövers das autonome Einparken in mehreren Zügen geplant und gegebenenfalls durchgeführt. Das mehrzügige Einparkverfahren umfasst zumindest einen Richtungswechsel während des Durchführens des Einparkmanövers. Das Verfahren ist somit nicht zwangsläufig auf das einzügige Einparkmanöver beschränkt, sondern kann auf mehrzügige Einparkmanöver erweitert werden. Das mehrzügige Einparkmanöver ist zwar typischerweise zeitintensiver und kann zudem einen stärkeren Einfluss auf den Verkehrsfluss in der Umgebung der Parkfläche haben als das einzügige Einparkmanöver, es ermöglicht jedoch ein autonomes Einfahren und ist somit letztendlich für den Fahrer eine komfortable Ergänzung zu dem bisher vorgesehenen nur einzügigen Einparkmanöver.
• Das Anfahren der alternativen Ausgangspositionszone, der nächsten möglichen Ausgangspositionszone und/oder der optimalen möglichen Ausgangspositionszone wird nicht als Zug des Einparkens betrachtet, sondern als dem autonomen Einparkmanöver vorhergehendes und von diesem unabhängiges Fahrmanöver.
• Außerdem sieht es ein Ausführungsbeispiel vor, dass das Parkflächenerkennungskriterium bereits während das Kraftfahrzeug an der freien Parkfläche vorbeifährt auf die erfassten Sensordaten angewendet wird. Dies bewirkt, dass die freie Parkfläche vor einem vollständigen Vorbeifahren des Kraftfahrzeugs an der freien Parkfläche erkannt wird. Durch die Anordnung beispielsweise der Sensoreinrichtung im Frontbereich des Kraftfahrzeugs kann, wenn das Kraftfahrzeug aktuell vorwärtsfährt, bereits vor dem vollständigen Vorbeifahren an der Parkfläche diese als freie Parkfläche erkannt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren führt die nötigen Auswerteschritte, das heißt das Erkennen der freien Parkfläche, derart zeitnah durch, dass noch vor dem vollständigen Vorbeifahren an der freien Parkfläche die freie Parkfläche als solche erkannt und bevorzugt die Ausgangspositionskarte ermittelt wird. Es kann daraufhin noch während des Vorbeifahrens das einzügige Einparkmanöver geplant sowie gegebenenfalls begonnen werden. Hierdurch wird ein besonders platzsparendes und weiterhin zeitsparsames autonomes Einparken ermöglicht.
• Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsbeispiele.
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Steuervorrichtung. Das Kraftfahrzeug weist ferner eine Sensoreinrichtung auf. Das Kraftfahrzeug ist dazu ausgebildet, mittels der Steuervorrichtung sowie der Sensoreinrichtung das oben beschriebene Verfahren durchzuführen. Hierbei ist die Sensoreinrichtung dazu ausgebildet, während der Fahrt des Kraftfahrzeugs die Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibende Sensordaten zu erfassen. Die Steuervorrichtung ist beispielsweise eine Recheneinrichtung, die zumindest einen Mikroprozessor und/oder Mikrokontroller aufweist. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgebildet, die restlichen beschriebenen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Steuervorrichtung ist also zum Auswerten der Sensordaten gemäß dem Parkflächenerkennungskriterium, dem Ausgangspositionsbestimmungskriterium und/oder dem Hinderniserkennungskriterium ausgebildet. Die in dem Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen vorteilhaften Ausführungsbeispiele sowie Kombinationen der Ausführungsbeispiele gelten auch als Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
• Die Steuervorrichtung ist also dazu ausgebildet, eine freie Parkfläche durch Anwenden eines Parkflächenerkennungskriteriums auf die erfassten Sensordaten während der Fahrt des Kraftfahrzeugs zu erkennen. Die Steuervorrichtung ist zudem dazu ausgebildet, eine Ausgangspositionskarte für die erkannte freie Parkfläche unter Anwenden eines Ausgangspositionsbestimmungskriteriums auf die erfassten Sensordaten zu ermitteln, wobei die Ausgangspositionskarte mögliche Ausgangspositionszonen in einer Umgebung der erkannten Parkfläche für ein einzügiges Einparkmanöver in die erkannte freie Parkfläche aufweist. Zudem ist die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, zu überprüfen, ob sich das Kraftfahrzeug in einer der Ausgangspositionszonen der ermittelten Ausgangspositionskarte befindet, und, falls sich das Kraftfahrzeug in einer der Ausgangspositionszonen befindet, das einzügige Einparkmanöver zum autonomen Einparken des Kraftfahrzeugs in die erkannte Parkfläche durchzuführen.
• Zu der Erfindung gehört auch die Steuervorrichtung für das Kraftfahrzeug. Die Steuervorrichtung weist eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, entsprechende Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer Kombination von Ausführungsbeispielen durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die entsprechenden Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens oder der Kombination von Ausführungsbeispielen durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
• Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Computerprogrammprodukt, das heißt ein Computerprogramm, bei dessen Ausführung mittels der Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs die genannten Schritte für die Steuervorrichtung des Verfahrens durchgeführt werden. Ebenso ist das Computerprogrammprodukt zum Ausführen von einem oder mehreren Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, falls diese mittels der Steuervorrichtung durchführbar sind.
• Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
• 1 eine schematische Darstellung einer Einparksituation für ein Kraftfahrzeug;
• 2 eine schematische Darstellung einer Ausgangspositionskarte; und
• 3 in schematischer Darstellung einen Signalflussgraphen eines Verfahrens zum autonomen Einparken eines Kraftfahrzeugs in eine freie Parkfläche.
• Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
• In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
• In 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 skizziert. Das Kraftfahrzeug 1 fährt in einer Fahrtrichtung 2 auf einer Straße 3. An einem Rand der Straße 3 befindet sich eine freie Parkfläche 4, die hier als Querparklücke ausgebildet ist. Die Parkfläche 4 wird von zwei benachbart parkenden anderen Fahrzeugen 5 räumlich begrenzt. Bei einem autonomen Einparken in die Parkfläche 4 wird das Kraftfahrzeug 1 bevorzugt mittig zwischen den beiden anderen Fahrzeugen 5 in der Parkfläche 4 positioniert. Das Kraftfahrzeug 1 befindet sich bevorzugt in einer Distanz d zu einer Begrenzung der Parkfläche 4 zur Straße 3 beziehungsweise einem dem Kraftfahrzeug 1 zugewandten Anfang der Parkfläche 4. Die Distanz d beträgt bevorzugt zwischen 0 Meter und 2 Meter.
• Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Steuervorrichtung 6 auf, die eine Recheneinrichtung ist, das heißt die zumindest einen Mikroprozessor und/oder einen Mikrocontroller aufweist. Das Kraftfahrzeug 1 weist zudem eine Sensoreinrichtung 7 auf, die hier exemplarisch als Frontkamera sowie als seitlich angeordnete Ultraschallsensoren ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Sensoreinrichtung 7 eine Seitenkamera, eine Heckkamera, ein Radargerät und/oder ein Lidargerät (Lidar für „light detection and ranging“) aufweisen.
• Das Kraftfahrzeug 1 kann ferner eine Bedienvorrichtung 8 aufweisen, anhand derer beispielsweise ein Benutzer des Kraftfahrzeugs 1, wie beispielsweise ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 1, manuell ein ihn beim Einparken unterstützendes Fahrerassistenzsystem aktivieren oder deaktivieren kann. Die Bedienvorrichtung 8 ist beispielsweise ein Bedienelement auf einem berührungssensitiven Bildschirm, eine Taste, ein Schalter, ein Drehdrückschalter und/oder ein Knopf.
• Für das Kraftfahrzeug 1 ist eine Kraftfahrzeugposition 9 markiert, die eine aktuelle Position des Kraftfahrzeugs 1, beispielsweise in Form von Koordinaten, beschreibt. Die Kraftfahrzeugposition 9 ist hier ein Mittelpunkt zwischen Rädern einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs 1.
• Für das Kraftfahrzeug 1 ist eine Fahrtrajektorie 10 zu einem Wendepunkt 11 skizziert, bei dem ein Richtungswechsel stattfindet, damit das Kraftfahrzeug 1 rückwärts gemäß einem einzügigen Einparkmanöver 12 bis zu einer Parkposition 13 in der Parkfläche 4 beispielsweise autonom gefahren werden kann. 1 zeigt ferner den maximalen Fahrzeugwenderadius r beziehungsweise den doppelten Fahrzeugwenderadius 2r zur Veranschaulichung der möglichen Rangiermöglichkeiten in der Umgebung der Parkfläche 4 für das Kraftfahrzeug 1.
• In 2 ist eine Ausgangspositionskarte 15 skizziert. Diese zeigt eine Umgebung der Parkfläche 4. In 2 ist das Kraftfahrzeug 1 mit der Kraftfahrzeugposition 9 in zwei beispielhaften Positionen eingezeichnet, einmal mit durchgezogener und einmal mit gestrichelten Linien. Die beiden Kraftfahrzeuge 1 sind jeweils schon in der Fahrtrichtung 2 an der Parkfläche 4 vorbeigefahren, um nun einzügig rückwärts in die freie Parkfläche 4 einzuparken.
• Die Ausgangspositionskarte 15 zeigt mehrere mögliche Ausgangspositionszonen 16. Diese sind jeweils als beispielsweise 50 Zentimeter auf 50 Zentimeter große Kacheln in einer Landkarte der Umgebung der freien Parkfläche 4 eingezeichnet. Jede der eingezeichneten Ausgangspositionszonen 16 eignet sich für ein einzügiges Einparkmanöver 12 in die freie Parkfläche 4. Eine Schraffur der jeweiligen Ausgangspositionszone 16 entspricht einer Anzahl 17 an Fahrzeugausrichtungen 23 (siehe Bezugszeichen 23 in 3), die für die jeweilige Ausgangspositionszone 16 hinterlegt ist. Ausgehend von jeder der hinterlegten Fahrzeugausrichtungen 23 kann das Kraftfahrzeug 1 von der jeweiligen Ausgangspositionszone 16 mit dem einzügigen Einparkmanöver 12 in die erkannte freie Parkfläche 4 eingeparkt werden. Die Anzahl 17 gibt somit an, wie flexibel die Ausgangspositionszone 16 ist, da die angibt, aus wie vielen unterschiedlichen Fahrzeugausrichtungen 23 von der Ausgangspositionszone 16 aus das einzügige Einparkmanöver 12 möglich ist.
• Das mit einer durchgezogenen Linie skizzierte Kraftfahrzeug 1 befindet sich gemäß seiner Kraftfahrzeugposition 9 in einer möglichen Ausgangspositionszone 16. Für dieses Kraftfahrzeug 1 ist somit ein einzügiges Einparkmanöver 12 in die Parkfläche 4 prinzipiell möglich, insbesondere falls die aktuelle Fahrzeugausrichtung 23 mit der für diese Ausgangspositionszone 16 hinterlegten Fahrzeugausrichtung 23 des Kraftfahrzeugs 1 übereinstimmt. Das mit gestrichelter Linie skizzierte Kraftfahrzeug 1 befindet sich in keiner Ausgangspositionszone 16. Es befindet jedoch relativ zur Kraftfahrzeugposition 9 dieses Kraftfahrzeugs 1 eine nächste mögliche Ausgangspositionszone 18 sowie eine optimale mögliche Ausgangspositionszone 19. Die nächste mögliche Ausgangspositionszone 18 ist die mögliche Ausgangspositionszone 16, die räumlich am nächsten zur aktuellen Kraftfahrzeugposition 9 des Kraftfahrzeugs 1 liegt. Die optimale mögliche Ausgangspositionszone 19 ist von allen möglichen Ausgangspositionszonen 16 der ermittelten Ausgangspositionskarte 15 die Ausgangspositionszone 16, mit der größten Anzahl 17 an Fahrzeugausrichtungen 23.
• In 3 ist ein Verfahren zum autonomen Einparken des Kraftfahrzeugs 1 in die Parkfläche 4 skizziert. In einem ersten Verfahrensschritt S1 wird während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs 1 entlang der Fahrtrichtung 2 eine Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 anhand von Sensordaten 20, die mittels der Sensoreinrichtung 7 des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden, erfasst. Die Sensordaten 20 beschreiben somit die Umgebung des Kraftfahrzeugs 1. Es wird zudem während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 1 die freie Parkfläche 4 erkannt. Hierfür wird ein Parkflächenerkennungskriterium 21 auf die erfassten Sensordaten 20 angewendet. Das Parkflächenerkennungskriterium 21 ist ein Algorithmus und/oder eine Vorschrift, die durchgeführt wird, um die freie Parkfläche 4 feststellen zu können. Beispielsweise können die beiden weiteren Fahrzeuge 5 als die Querparklücke als Parkfläche 4 räumlich begrenzende Objekte erkannt werden. Bevorzugt ist das Verfahren nur auf eine Querparklücke anzuwenden. Der Einparkvorgang in diese Querparklücke als Parkfläche 4 ist bevorzugt ein einzügiges Rückwärtseinparken. Das einzügige Einparkmanöver 12 ist also ein Fahrmanöver für das Rückwärtseinparken ohne Vor- und Zurückrangieren. Bevorzugt wird das Parkflächenerkennungskriterium 21 bereits während das Kraftfahrzeug 1 an der freien Parkfläche 4 vorbeifährt auf die erfassten Sensordaten 20 angewendet. Die freie Parkfläche 4 wird somit bevorzugt vor einem vollständigen Vorbeifahren des Kraftfahrzeugs 1 an der freien Parkfläche 4 als solche erkannt.
• Es kann in einem Verfahrensschritt S2 vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug 1 nach dem Erkennen der freien Parkfläche 4 angehalten wird.
• Ein Verfahrensschritt S3 erfasst ein Ermitteln der Ausgangspositionskarte 15 für die erkannte Parkfläche 4. Hierfür wird ein Ausgangspositionsbestimmungskriterium 22 auf die erfassten Sensordaten 20 angewendet. Das Ausgangspositionsbestimmungskriterium 22 ist eine Vorschrift und/oder ein Algorithmus, bei dessen Durchführung die Ausgangspositionskarte 15 ermittelt wird. Ein Beispiel für eine solche Ausgangspositionskarte 15 ist in 2 skizziert. Die Ausgangspositionskarte 15 weist mehrere mögliche Ausgangspositionszonen 16 in der Umgebung der erkannten Parkfläche 4 auf, die sich für das einzügige Einparkmanöver 12 in die erkannte freie Parkfläche 4 eignen. Ferner weist die Ausgangspositionskarte 15 für jede Ausgangspositionszone 16 eine Anzahl 17 an Fahrzeugausrichtungen 23 des Kraftfahrzeugs 1 relativ zur Parkfläche 4 auf. Ausgehend von diesen Fahrzeugausrichtungen 23 kann das Kraftfahrzeug 1 von der möglichen Ausgangspositionszone 16 mit dem einzügigen Einparkmanöver 12 in die erkannte freie Parkfläche 4 eingeparkt werden.
• In einem Verfahrensschritt S4 erfolgt ein Überprüfen, ob sich das Kraftfahrzeug 1 in einer der Ausgangspositionszonen 16 der ermittelten Ausgangspositionskarte 15 befindet. Es wird also überprüft, ob die Kraftfahrzeugposition 9 in einer der Ausgangspositionszonen 16 der Ausgangspositionskarte 15 liegt. Falls dies der Fall ist, wird bevorzugt in einem Verfahrensschritt S5 überprüft, ob die aktuelle Fahrzeugausrichtung 23 des Kraftfahrzeugs 1 mit der oder einer der Fahrzeugausrichtungen 23 übereinstimmt, die für die mögliche Ausgangspositionszone 16, in der das Kraftfahrzeug 1 angeordnet ist, in der Ausgangspositionskarte 15 hinterlegt ist. Es werden also die Kraftfahrzeugposition 9 sowie die Fahrzeugausrichtung 23 des Kraftfahrzeugs 1 mit den entsprechenden Informationen der Ausgangspositionskarte 15 verglichen, um festzustellen, ob die Kraftfahrzeugposition 9 sowie bevorzugt die aktuelle Fahrzeugausrichtung 23 das einzügige Einparkmanöver 12 in die freie Parkfläche 4 zulassen oder nicht. Falls beide Überprüfungsschritte S4 und S5 oder zumindest der Überprüfungsschritt S4 erfolgreich ist, kann das Durchführen des einzügigen Einparkmanövers 12 zum autonomen Einparken des Kraftfahrzeugs 1 in die erkannte Parkfläche 4 durchgeführt werden. Hierfür wird hier einzügig rückwärts ausgehend von der aktuellen Kraftfahrzeugposition 9 in die freie Parkfläche 4 eingeparkt, das heißt ohne Anhalten oder Richtungswechsel.
• In der Ausgangspositionskarte 15 hinterlegt bedeutet, dass die entsprechende Information, das heißt zumindest die Ausgangspositionszone 16 und insbesondere die Fahrzeugausrichtung 23, beispielsweise in einer Speichereinheit der Steuervorrichtung 6 ihrer jeweiligen Position in der Ausgangspositionskarte 15 zugeordnet gespeichert ist.
• Falls der Überprüfungsschritt S4 und/oder der Überprüfungsschritt S5 nicht erfolgreich ist, können Verfahrensschritten S7 und/oder S7` erfolgen. Die Verfahrensschritte S7 und S7` finden also nur statt, falls sich das Kraftfahrzeug 1 in keiner der möglichen Ausgangspositionszonen 16 befindet und/oder die aktuelle Fahrzeugausrichtung 23 des Kraftfahrzeugs 1 mit keiner für die Ausgangspositionszone 16, in der sich das Kraftfahrzeug 1 befindet, hinterlegten Fahrzeugausrichtung 23 übereinstimmt. Im Verfahrensschritt S7 wird die nächste mögliche Ausgangspositionszone 18 festgestellt, die am nächsten zur aktuellen Kraftfahrzeugposition 9 des Kraftfahrzeugs 1 liegt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann im Verfahrensschritt S7` die optimale mögliche Ausgangspositionszone 19 festgestellt werden, die von allen möglichen Ausgangspositionszonen 16 der ermittelten Ausgangspositionskarte 15 die größte Anzahl 17 an Fahrzeugausrichtungen 23 aufweist.
• Daraufhin wird in einem Verfahrensschritt S8 die Fahrtrajektorie 10 zur entweder festgestellten nächsten möglichen Ausgangspositionszone 18 und/oder zur festgestellten optimalen möglichen Ausgangspositionszone 19 ermittelt. Es wird also eine Fahrroute zur festgestellten Ausgangspositionszone 18, 19 berechnet. Es kann hierbei vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug 1 nach einer Fahrt entlang der ermittelten Fahrtrajektorie 10 beispielsweise an dem Wendepunkt 11 angeordnet ist, das heißt mit einer Fahrzeugausrichtung 23 an der festgestellten Ausgangspositionszone 18, 19 angeordnet ist, ausgehend von der das einzügige Einparkmanöver 12 durchführbar ist. Der Wendepunkt 11 kann also die festgestellte nächste mögliche Ausgangspositionszone 18 und/oder die festgestellte optimale mögliche Ausgangspositionszone 19 sein.
• In einem Verfahrensschritt S9 wird das Kraftfahrzeug 1 gemäß der ermittelten Fahrtrajektorie 10 zur festgestellten nächsten möglichen Ausgangspositionszone 18 und/oder optimalen möglichen Ausgangspositionszone 19 autonom gefahren. Von dort aus kann der Verfahrensschritt S6 erfolgt, das heißt das einzügige Einparkmanöver 12 durchgeführt werden.
• Es kann ferner vorgesehen sein, dass nach dem Verfahrensschritt S8, das heißt nach dem Feststellen der Fahrtrajektorie 10 zunächst in einem Verfahrensschritt S10 Hindernisdaten 25 ermittelt werden. Hierfür wird ein Hinderniserkennungskriterium 24 auf die ermittelten Sensordaten 20 angewendet. Die Hindernisdaten 25 beschreiben ein die ermittelte Fahrtrajektorie 10 betreffendes Hindernis. Daraufhin wird in einem Verfahrensschritt S11 überprüft, ob die ermittelte Fahrtrajektorie 10 zum aktuellen Zeitpunkt abfahrbar ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn kein Hindernis gemäß der Hindernisdaten 25 die Fahrtrajektorie 10 betrifft. Falls ein Hindernis festgestellt wird, wird das Verfahren bevorzugt beendet. Falls jedoch kein Hindernis festgestellt wird, kann beispielsweise zum Verfahrensschritt S9 fortgeschritten werden, das heißt, es kann das Durchführen des autonomen Fahrens des Kraftfahrzeugs 1 gemäß der ermittelten Fahrtrajektorie 10 erfolgen.
• Es kann ferner vorgesehen sein, dass analoge Verfahrensschritte S10 und S11 direkt auf das einzügige Einparkmanöver 12 angewendet werden, bevor dieses im Verfahrensschritt S6 durchgeführt wird. Es kann also vorgesehen sein, dass der Verfahrensschritt S6 nur dann erfolgt, wenn zuvor festgestellt wurde, dass das einzügige Einparkmanöver 12 zum aktuellen Zeitpunkt abfahrbar ist unter Berücksichtigung der Hindernisdaten 25, die ein das einzügige Einparkmanöver 12 betreffendes Hindernis beschreiben und durch Anwenden des Hinderniserkennungskriteriums 24 auf die ermittelten Sensordaten 20 ermittelt werden. Nur falls das einzügige Einparkmanöver 12 zum aktuellen Zeitpunkt abfahrbar ist, wird das Kraftfahrzeug 1 autonom in die erkannte Parkfläche 4 gemäß dem einzügigen Einparkmanöver 12 eingeparkt. Dieses Vorgehen ist in 3 nicht skizziert.
• Zwischen den Verfahrensschritten S4 oder S5 oder dem Verfahrensschritt S6 kann zudem ein Verfahrensschritt S12 durchgeführt werden. Dieser sieht ein Überprüfen vor, ob das einzügige Einparkmanöver 12 und/oder die ermittelte Fahrtrajektorie 10 zum aktuellen Zeitpunkt abfahrbar sind und/oder ob ein Abstand 26 zwischen der aktuellen Kraftfahrzeugposition 9 des Kraftfahrzeugs 1 und einer der festgestellten Ausgangspositionszonen 18, 19 größer als ein vorgegebener Maximalabstand 27 ist. Falls dies der Fall ist, wird in einem Verfahrensschritt S13 zumindest eine alternative Ausgangspositionszone 28 ermittelt, ausgehend von der ein mehrzügiges Einparkmanöver 29 in die erkannte freie Parkfläche 4 durchführbar ist. In einem Verfahrensschritt S14 wird daraufhin insbesondere überprüft, ob sich das Kraftfahrzeug 1 in der zumindest einen alternativen Ausgangspositionszone 28 befindet oder ob es autonom zu dieser gefahren werden kann. Falls dies nicht der Fall ist, das heißt sich das Kraftfahrzeug 1 nicht in der alternativen Ausgangspositionszone 28 befindet oder nicht autonom zu dieser gefahren werden kann, beispielsweise weil die entsprechende Fahrtrajektorie 10 zum aktuellen Zeitpunkt nicht abfahrbar ist, wird das Verfahren beispielsweise beendet. Falls das Überprüfen jedoch positiv erfolgt, das heißt sobald sich das Kraftfahrzeug 1 in der ermittelten zumindest einen alternativen Ausgangspositionszone 28 befindet, wird bevorzugt das mehrzügige Einparkmanöver 29 zum autonomen Einparken des Kraftfahrzeugs 1 in die erkannte Parkfläche 4 durchgeführt. Sobald sich das Kraftfahrzeug 1 in der alternativen Ausgangspositionszone 28 befindet, kann ein Verfahrensschritt S15 erfolgen. Dieser umfasst, dass anstelle des einzügigen Einparkmanövers 12 das mehrzügige Einparkmanöver 29 zum autonomen Einparken des Kraftfahrzeugs 1 in die erkannte Parkfläche 4 durchgeführt wird.
• Die Erfassung der Sensordaten 20 erfolgt bevorzugt mittels der Sensoreinrichtung 7, die anderen Verfahrensschritte werden mittels der Steuervorrichtung 6 des Kraftfahrzeugs 1 durchgeführt. Diese ist dazu ausgebildet, eine Längs- und Querführung des Kraftfahrzeugs 1 zu beeinflussen, das heißt auf dessen Antriebseinrichtung, Bremse sowie Lenkung einzuwirken, das heißt, das Kraftfahrzeug 1 ist zum autonomen Fahren und somit zum autonomen Einparken eingerichtet.
• Die Erfindung zeigt einen Parkassistenten, der mit einem einzügigen Manöver, dem einzügigen Einparkmanöver 12, einparken kann. Hierfür werden zunächst frühzeitig die Aktivierung des Fahrerassistenzsystems sowie die Berechnung der optimalen Einparktrajektorie, das heißt des einzügigen Einparkmanövers 12, durchgeführt, während das Kraftfahrzeug 1 noch bewegt wird. Insbesondere ist das Kraftfahrzeug 1 noch nicht an der ausgewählten freien Parkfläche 4 vorbeigefahren. Das vorgesehene Verfahren teilt sich in drei Phasen auf: Die erste Phase umfasst eine frühzeitige Parkflächenerfassung und Aktivierung des Parkassistenten. Der Parkassistent sollte so früh wie möglich aktiviert werden, um die Dauer des Einparkens als Ganzes, beispielsweise inklusiv der Fahrtrajektorie 10, zu verkürzen und dadurch eine bessere Kalkulierbarkeit bereitzustellen, sodass das Einparken ähnlich einem Einparken von einem menschlichen Fahrer ist. Es ist wichtig, die Sensorsubsysteme, das heißt die Sensoreinrichtung 7 zu nutzen, da diese die freie Parkfläche 4 erkennen können, bevor das Kraftfahrzeug 1 an dieser vorbeigefahren ist oder spätestens während das Kraftfahrzeug 1 an dieser vorbeifährt. Nur dann ist es möglich, das Fahrerassistenzsystem frühzeitig zu aktivieren.
• Die zweite Phase umfasst ein Unterstützen des Fahrmanövers. Um die Manövermöglichkeiten des Kraftahrzeugs 1 zu maximieren wird ein unterstützendes Fahrmanöver vorgeschlagen. Dieses umfasst, dass das Kraftfahrzeug 1 zu einer geeigneten festgestellten Ausgangspositionszone 18, 19 gefahren wird und von dort einzügig eingeparkt werden kann. Letzterer Verfahrensschritt betrifft das Einparken an sich. Hierbei wird das einzügige Einparkmanöver 12 vorgesehen, das dann ausgeführt wird, wenn sich das Kraftfahrzeug 1 an einer der möglichen Ausgangspositionszonen 16, der festgestellten nächsten möglichen Ausgangspositionszone 18 und/oder der festgestellten optimalen möglichen Ausgangspositionszone 18 befindet.
• Zur ersten Phase: Es ist notwendig, dass die freie Parkfläche 4 frühzeitig festgestellt wird, damit das Kraftfahrzeug 1 in einem einzügigen Einparkmanöver 12 rückwärts in die Parkfläche 4 eingeparkt werden kann. Hierfür kann die totale Zeit, die zum Einparken benötigt wird, so weit wie möglich reduziert werden. Früh meint hierbei, während das Kraftfahrzeug 1 noch vorwärtsfährt und bevorzugt noch nicht vollständig an der freien Parkfläche 4 vorbeigefahren ist, bevorzugt während es noch an der Parkfläche 4 mit seinem Frontbereich vorbeifährt. Hierfür kann beispielsweise auf einen Ultraschallsensor als Sensoreinrichtung 7 zurückgegriffen werden. Je besser die Auflösung der Sensoreinrichtung 7 ist, desto besser kann die freie Parkfläche 4 erkannt werden, sodass beispielsweise das Radargerät oder das Lidargerät verwendet werden sollte. Sobald eine mögliche Parkfläche 4 erfasst wurde, kann es dem Fahrer angeboten werden, ob er das autonome einzügige Einparkmanöver 12 wünscht. Die Bestätigung sollte so einfach wie möglich sein, um Zeit zu sparen. Hierfür kann die Bedienvorrichtung 8 im Kraftfahrzeug 1 vorgesehen sein. Falls die freie Parkfläche 4 zu klein für ein autonomes Einparken ist, können beispielsweise alternative Fahrmanöver vorgeschlagen werden oder es kann das mehrzügige Einparkmanöver 29 vorgeschlagen und/oder aktiviert werden.
• Die dritte Phase umfasst eine Planung, sobald das beschriebene System die freie Parkfläche 4 erkannt hat. Es kann außerdem vorgesehen sein, dass dieser Teil erst dann beginnt, wenn der Fahrer aktiv das Fahrerassistenzsystem aktiviert hat. Die Planung hierfür sollte berücksichtigen, welche kinematischen Möglichkeiten das Kraftfahrzeug 1 hat, um durch Abgleich mit den Ausgangspositionszonen 16 bestimmen zu können, ob das einzügige Einparkmanöver 12 möglich ist oder nicht. Hierfür wird die Ausgangspositionskarte 15 erstellt. Hierbei wird bevorzugt die Anzahl 17 der Fahrzeugausrichtungen 23 pro Ausgangspositionszone 16 berechnet und in der Ausgangspositionskarte 15 hervorgehoben. Falls sich das Kraftfahrzeug 1 nicht innerhalb einer der Ausgangspositionszonen 16 befindet und/oder seine Fahrzeugausrichtung 23 nicht mit einer vorgesehenen Fahrzeugausrichtung 23 für die Ausgangspositionszone 16, in der es sich befindet, übereinstimmt, wird das Fahrmanöver komplizierter, da zunächst die Fahrtrajektorie 10 ermittelt, auf ihre Abfahrbarkeit hin überprüft und durchgeführt werden kann. Sobald das Kraftfahrzeug 1 eine der möglichen Ausgangspositionszonen 16, eine der festgestellten Ausgangspositionszonen 18, 19 oder die alternative Ausgangspositionszone 28 erreicht hat, wird das tatsächliche Einparken durchgeführt. Für das Rückwärtsmanöver folgt bevorzugt das Rückwärtsmanöver einer geometrischen Analyse. Ein Planungsalgorithmus sollte benutzt werden, falls die optimale Lösung komplizierter ist, beispielsweise falls die Fahrtrajektorie 10 und/oder das einzügige Einparkmanöver 12 einen Bogen gefolgt von einer geraden Fahrzeugführung umfasst.
• Bezugszeichenliste

1

Kraftfahrzeug

2

Fahrtrichtung

3

Straße

4

Parkfläche

5

Fahrzeug

6

Steuervorrichtung

7

Sensoreinrichtung

8

Bedienvorrichtung

9

Kraftfahrzeugposition

10

Fahrtrajektorie

11

Wendepunkt

12

einzügiges Einparkmanöver

13

Parkposition

15

Ausgangspositionskarte

16

Ausgangspositionszone

17

Anzahl

18

die nächste mögliche Ausgangspositionszone

19

optimale mögliche Ausgangspositionszone

20

Sensordaten

21

Parkflächenerkennungskriterium

22

Ausgangspositionsbestimmungskriterium

23

aktuelle Fahrzeugausrichtung

24

Hinderniserkennungskriterium

25

Hindernisdaten

26

Abstand

27

Maximalabstand

28

alternative Ausgangspositionszone

29

mehrzügiges Einparkmanöver

S1 bis S15

Verfahrensschritte

S7'

Verfahrensschritt

R

Radius

d

Distanz

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 102019208300 A1 [0003]
• DE 102010001288 A1 [0004]

Claims (10)

1. Verfahren zum autonomen Einparken eines Kraftfahrzeugs (1) in eine Parkfläche (4), umfassend folgende Schritte: - während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs (1), Erfassen (S1) von eine Umgebung des Kraftfahrzeugs (1) beschreibenden Sensordaten (20) mittels einer Sensoreinrichtung (7) des Kraftfahrzeugs (1) und Erkennen einer freien Parkfläche (4) durch Anwenden eines Parkflächenerkennungskriteriums (21) auf die erfassten Sensordaten (20); - Ermitteln (S3) einer Ausgangspositionskarte (15) für die erkannte freie Parkfläche (4) unter Anwenden eines Ausgangspositionsbestimmungskriteriums (22) auf die erfassten Sensordaten (20), wobei die Ausgangspositionskarte (15) mehrere mögliche Ausgangspositionszonen (16) in einer Umgebung der erkannten Parkfläche (4) für ein einzügiges Einparkmanöver (12) in die erkannte freie Parkfläche (4) aufweist; - Überprüfen (S4), ob sich das Kraftfahrzeug (1) in einer der Ausgangspositionszonen (16) der ermittelten Ausgangspositionskarte (15) befindet; - falls sich das Kraftfahrzeug (1) in einer der Ausgangspositionszonen (16) befindet, Durchführen (S6) des einzügigen Einparkmanövers (12) zum autonomen Einparken des Kraftfahrzeugs (1) in die erkannte Parkfläche (4).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Parkfläche (4) eine Querparklücke ist und ein einzügiges Rückwärtseinparken in die Querparklücke als einzügiges Einparkmanöver (12) durchgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der ermittelten Ausgangspositionskarte (15) für jede der möglichen Ausgangspositionszonen (16) eine Anzahl (17) an Fahrzeugausrichtungen (23) des Kraftfahrzeugs (1) relativ zur Parkfläche (4) hinterlegt ist, ausgehend von denen das Kraftfahrzeugs (1) von der möglichen Ausgangspositionszone (16) mit einem einzügigen Einparkmanöver (12) in die erkannte freie Parkfläche (4) einparkbar ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei, falls sich das Kraftfahrzeug (1) in einer der möglichen Ausgangspositionszonen (16) befindet, überprüft wird (S5), ob eine aktuelle Fahrzeugausrichtung (23) des Kraftfahrzeugs (1) mit der Fahrzeugausrichtung (23) übereinstimmt, die für die mögliche Ausgangspositionszone (16) in der Ausgangspositionskarte (15) hinterlegt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei, falls sich das Kraftfahrzeug (1) in keiner der möglichen Ausgangspositionszonen (16) befindet und/oder die aktuelle Fahrzeugausrichtung (23) des Kraftfahrzeugs (1) mit keiner Fahrzeugausrichtung (23) übereinstimmt, die für die mögliche Ausgangspositionszone (16), in der sich das Kraftfahrzeug (1) befindet, in der Ausgangspositionskarte (15) hinterlegt ist, eine nächste mögliche Ausgangspositionszone (18), die am nächsten zu einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs (1) liegt, festgestellt (S7), eine Fahrtrajektorie (10) zu der festgestellten nächsten möglichen Ausgangspositionszone (18) ermittelt (S8) und das Kraftfahrzeug (1) gemäß der ermittelten Fahrtrajektorie (10) zur festgestellten nächsten möglichen Ausgangspositionszone (18) (16) autonom gefahren wird (S9).
6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei, falls sich das Kraftfahrzeug (1) in keiner der möglichen Ausgangspositionszonen (16) befindet und/oder die aktuelle Fahrzeugausrichtung (23) des Kraftfahrzeugs (1) mit keiner Fahrzeugausrichtung (23) übereinstimmt, die für die Ausgangspositionszone (16), in der sich das Kraftfahrzeug (1) befindet, in der Ausgangspositionskarte (15) hinterlegt ist, eine optimale mögliche Ausgangspositionszone (19), die von allen möglichen Ausgangspositionszonen (16) der ermittelten Ausgangspositionskarte (15) die größte Anzahl (17) an Fahrzeugausrichtungen (23) aufweist, festgestellt (S7`), eine Fahrtrajektorie (10) zu der festgestellte optimalen möglichen Ausgangspositionszone (19) ermittelt (S8) und das Kraftfahrzeug (1) gemäß der ermittelten Fahrtrajektorie (10) zur festgestellten optimalen möglichen Ausgangspositionszone (19) autonom gefahren wird (S9).
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei überprüft wird, ob das einzügige Einparkmanöver (12) und/oder die ermittelte Fahrtrajektorie (10) zu einem aktuellen Zeitpunkt abfahrbar ist (S11) unter Berücksichtigung von Hindernisdaten (25), die ein das einzügige Einparkmanöver (12) und/oder die ermittelte Fahrtrajektorie (10) betreffendes Hindernis beschreiben und durch Anwenden eines Hinderniserkennungskriteriums (24) auf die ermittelten Sensordaten (20) ermittelt werden (S10), wobei nur falls die ermittelte Fahrtrajektorie (10) zum aktuellen Zeitpunkt abfahrbar ist, das Kraftfahrzeug (1) zur ermittelten Ausgangspositionszone (16) autonom gefahren wird und nur falls das einzügige Einparkmanöver (12) zum aktuellen Zeitpunkt abfahrbar ist, das einzügige Einparkmanöver (12) durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei, falls das einzügige Einparkmanöver (12) und/oder die ermittelte Fahrtrajektorie (10) zum aktuellen Zeitpunkt nicht abfahrbar ist und/oder ein Abstand (26) zwischen einer aktuellen Kraftfahrzeugposition (9) des Kraftfahrzeugs (1) und der festgestellten Ausgangspositionszone (18, 19) größer als ein vorgegebener Maximalabstand (27) ist (S12), zumindest eine alternative Ausgangspositionszone (28) ermittelt wird (S13), ausgehend von der ein mehrzügiges Einparkmanöver (29) in die erkannte freie Parkfläche (4) durchführbar ist, und überprüft wird (S14), ob sich das Kraftfahrzeug (1) in der zumindest einen alternativen Ausgangspositionszone (28) befindet oder autonom zu dieser gefahren werden kann; wobei sobald sich das Kraftfahrzeug (1) in der ermittelten zumindest einen alternativen Ausgangspositionszone (28) befindet, das mehrzügige Einparkmanövers (29) zum autonomen Einparken des Kraftfahrzeugs (1) in die erkannte Parkfläche (4) durchgeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehende Ansprüche, wobei das Parkflächenerkennungskriterium (21) bereits während das Kraftfahrzeug (1) an der freien Parkfläche (4) vorbeifährt auf die erfassten Sensordaten (20) angewendet wird, sodass die freie Parkfläche (4) vor einem vollständigen Vorbeifahren des Kraftfahrzeugs (1) an der freien Parkfläche (4) erkannt wird.
10. Kraftfahrzeug (1) mit einer Steuervorrichtung (6), wobei das Kraftfahrzeug (1) dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.

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