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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausparken eines Fahrzeugs, wobei eine Zielausrichtung des Fahrzeugs an einer Zielposition einer Ausparktrajektorie zu der ermittelten Fahrbahnorientierung korreliert wird. Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Steuergerät mit einer Recheneinheit, die so konfiguriert ist, dass sie die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt. Außerdem betrifft die Erfindung ein System mit diesem Steuergerät und ein Fahrzeug mit diesem Steuergerät oder dem erfindungsgemäßen System.
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Stand der Technik
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Das Dokument
EP 2 257 458 B1 offenbart ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeugs beim Ausparken aus einer seitlichen Parklücke längs zu einer Fahrbahn.
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Die Schrift
DE 10 2018 131 598 A1 offenbart ein Parkassistenzsystem, umfassend eine Ausparkfunktion zum automatisierten Ausparken mit zumindest automatisierter Querführung aus einer Parklücke.
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Aus der
WO 2019/074048 A1 ist bekannt, dass eine Signalinformation eines Kommunikationssignals eines tragbaren Geräts gemessen werden kann. Die erfasste Signalinformation wird an die Steuereinrichtung weitergegeben, die daraus die Position des tragbaren Geräts bestimmt.
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Die Schrift
DE 11 2019 001 523 T5 offenbart ein Fahrzeugzugangssystem. Das Fahrzeugzugangssystem setzt ein Kommunikationsprotokoll ein, das Lokalisierungsprozesse verwendet, um eine Position einer tragbaren Zielvorrichtung zu bestimmen.
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Das Dokument
EP 2 924 614 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Erkennung von Fahrbahnmarkierungslinien.
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Die Schrift
DE 10 2019 219 017 A1 offenbart ein Anzeigeverfahren zur Darstellung eines Umgebungsmodells eines Fahrzeugs mittels beispielsweise vier Fahrzeugkameras, welche jeweils eine Weitwinkeloptik aufweisen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen teilautomatischen oder automatischen Ausparkvorgang eines Fahrzeugs für den Nutzer zu verbessern.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend der unabhängigen Ansprüche 1 und 13 bis 16 gelöst.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausparken eines Fahrzeugs. Zunächst kann es optional vorgesehen sein, dass das Verfahren durch eine Eingabe des Fahrers an einem Schlüssel oder ein mobiles Elektronikgerätes des Nutzers aktiviert wird. Es kann des Weiteren optional vorgesehen sein, dass eine Aktivierung des Verfahrens zum Ausparken des Fahrzeugs automatisch durchgeführt oder dem Nutzer vorgeschlagen wird, sobald der Fahrer in der Umgebung des parkenden Fahrzeugs lokalisiert wird, beispielsweise, wenn der Schlüssel oder ein mobiles Elektronikgerätes in der näheren Umgebung durch ein vom Fahrzeug erfasstes ausgesendetes UWB-Signal des Schlüssels oder des mobilen Elektronikgerätes erkannt werden, wobei der Nutzer den Vorschlag vorteilhafterweise durch eine erfasste Eingabe am Schlüssel oder dem mobilen Elektronikgerät bestätigen muss. Das Verfahren umfasst anschließend die Erfassung wenigstens eines Kamerabilds, vorteilhafterweise wird eine Abfolge von Kamerabildern kontinuierlich erfasst. Die Erfassung des wenigstens einen Kamerabilds wird vorteilhafterweise mittels wenigstens einer Fahrzeugkamera durchgeführt. Die Fahrzeugkamera ist vorzugsweise am Fahrzeug in Fahrtrichtung rückwärts, vorwärts oder seitlich ausgerichtet angeordnet, und dazu eingerichtet, zumindest einen Teil der Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen. Die Fahrzeugkamera ist insbesondere eine Weitwinkelkamera, so dass das Kamerabild ein Weitwinkelkamerabild ist, welches vorteilhafterweise durch eine mathematische Transformation entzerrt beziehungsweise geradegerichtet werden kann. Es kann vorgesehen sein, dass die Umgebung mittels vier Weitwinkelkameras nahezu vollständig erfasst wird, wobei in jeder Raumrichtung die Erfassung mittels jeweils einer Weitwinkelkamera vorgesehen ist. In einem weiteren Verfahrensschritt werden Abstandsdaten zwischen dem Fahrzeug und Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs ermittelt. Die Ermittlung von Abstandsdaten erfolgt insbesondere in Abhängigkeit des erfassten Kamerabildes und/oder mittels wenigstens eines anderen Abstandssensors, bevorzugt einem Ultraschall- und/oder Radarsensor. Das Verfahren weist außerdem eine Ermittlung einer Orientierung der Fahrbahn auf, auf welcher das Fahrzeug ausgeparkt werden soll. Die ermittelte Fahrbahnorientierung kann vorteilhafterweise eine parallele Gerade oder eine Tangentialrichtung zum Fahrbahnverlauf der Fahrbahn repräsentieren. Die Ermittlung der Fahrbahnorientierung beziehungsweise des Fahrbahnverlaufs erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit wenigstens einer erkannten Fahrbahnmarkierungslinie und/oder eines basierend auf Segmentierungdaten ermittelten Fahrbahnverlaufs in dem erfassten Kamerabild der Umgebung des Fahrzeugs. In einer optionalen Ausgestaltung wird die Fahrbahnorientierung zunächst je nach Parklücke angenommen beziehungsweise abgeschätzt, d.h. für Längsparklücken kann eine zur Längsrichtung des geparkten Fahrzeug parallele Fahrbahnorientierung und für Querparklücken kann eine zur Längsrichtung des geparkten Fahrzeug senkrechte Fahrbahnorientierung angenommen werden. Alternativ oder bevorzugt zusätzlich erfolgt die Ermittlung der Fahrbahnorientierung in Abhängigkeit der erfassten Abstandsdaten. Anschließend wird eine Ausparktrajektorie in Abhängigkeit der erfassten Abstandsdaten und der ermittelten Fahrbahnorientierung bestimmt, wobei eine Zielausrichtung des Fahrzeugs an einer Zielposition der Ausparktrajektorie zu der ermittelten Fahrbahnorientierung korreliert wird. Mit anderen Worten wird die Ausparktrajektorie so ermittelt, dass an der Zielposition eine Zielausrichtung des Fahrzeugs näherungsweise parallel zur ermittelten Fahrbahnorientierung resultiert. Außerdem wird die Zielposition der Ausparktrajektorie vorteilhafterweise mittig auf einer jeweiligen Fahrspur der Fahrbahn in der gewünschten Fahrtrichtung positioniert. Die Zielausrichtung des Fahrzeugs an der Zielposition weist insbesondere einen Winkelversatz der Längsrichtung des Fahrzeugs zu der ermittelten Fahrbahnorientierung kleiner oder gleich 5 Grad auf.
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Danach wird in einem weiteren Schritt eine halbautomatische oder automatischen Ausparkfunktion des Fahrzeugs zu der Zielposition in Abhängigkeit der bestimmten Ausparktrajektorie gesteuert, insbesondere durch Anpassung des Lenkwinkels und/oder Steuerung eines Antriebsmotors des Fahrzeugs. Die Ermittlung der Fahrbahnorientierung und die Bestimmung der Ausparktrajektorie werden insbesondere vor und/oder vorteilhafterweise während der Steuerung der Ausparkfunktion durchgeführt. Durch das Verfahren resultiert der Vorteil, dass die erzielte Ausrichtung des Fahrzeugs nach dem Ausparkvorgang an die jeweilige ermittelte Fahrbahnorientierung angepasst ist, das heißt, dass das Fahrzeug durch das Verfahren zum halbautomatischen oder automatischen Ausparken vorteilhafterweise so positioniert beziehungsweise bereitgestellt wird, dass für den Nutzer das Wegfahren beziehungsweise Losfahren mit dem Fahrzeug komfortabel ist, da näherungsweise keine Lenkung zur Ausrichtung des Fahrzeugs mehr benötigt wird. Außerdem wird eine Verkehrsbehinderung durch das Fahrzeug nach der Steuerung der Ausparkfunktion somit für andere Verkehrsteilnehmer reduziert, da das Fahrzeug an der Zielposition beispielsweise nicht in die Fahrbahn des entgegenkommenden Verkehrs hineinragt.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird während der Steuerung der Ausparkfunktion die Fahrbahnorientierung aktualisiert beziehungsweise ermittelt und die bestimmte Ausparktrajektorie angepasst. Beispielsweise wird in der Parkposition zunächst bei der Steuerung der Ausparkfunktion auf einem ersten Abschnitt der Ausparktrajektorie eine rechtwinkelige oder parallele Fahrbahnorientierung zum Parkplatz angenommen beziehungsweise abgeschätzt, da die Fahrbahn sowie die Fahrbahnmarkierungslinien möglicherweise in der Parksituation von der Fahrzeugkamera noch nicht eingesehen beziehungsweise erfasst werden können. Außerdem wird beispielsweise die Bestimmung der Ausparktrajektorie auf dem ersten Abschnitt der Ausparktrajektorie nur basierend auf den erfassten Abstandsdaten durchgeführt. Während der Steuerung des Fahrzeugs entlang der ermittelten Ausparktrajektorie verändert sich der erfasste Umgebungsbereich der wenigstens einen Fahrzeugkamera und wird gegebenenfalls nicht mehr durch benachbart abgestellte Fahrzeuge begrenzt beziehungsweise blockiert, beispielsweise am Endpunkt des ersten Abschnitts der Ausparktrajektorie. Deshalb kann während der Steuerung der Ausparkfunktion am Ende der Ausparktrajektorie die Fahrbahn besser eingesehen beziehungsweise Fahrbahnmarkierungslinien besser erkannt und die Fahrbahnorientierung verbessert ermittelt werden als vor der Steuerung des Fahrzeugs beziehungsweise in der Parkposition. Mit anderen Worten wird die ermittelte Fahrbahnorientierung während der Steuerung der Ausparkfunktion beziehungsweise während der Bewegung des Fahrzeugs beim Ausparken ermittelt oder die ermittelte Fahrbahnorientierung vorteilhafterweise während der Steuerung der Ausparkfunktion angepasst beziehungsweise aktualisiert beziehungsweise eine (erneute) zweite Ermittlung der Fahrbahnorientierung während der Steuerung der Ausparkfunktion durchgeführt, insbesondere wenn das Fahrzeug das Ende des ersten Abschnitts der Ausparktrajektorie erreicht hat. Die Steuerung erfolgt anschließend, beispielsweise von dem Ende des ersten Abschnitts der Ausparktrajektorie bis zur Zielposition, entlang eines angepassten beziehungsweise ermittelten zweiten Abschnitts der Ausparktrajektorie. Durch diese Ausgestaltung wird die Fahrbahnorientierung exakter bestimmt beziehungsweise ermittelt, so dass nach Beendigung der Steuerung der Ausparkfunktion die erreichbare Korrelation zwischen der Ausrichtung des Fahrzeugs an der erreichten Zielposition und der tatsächlichen Fahrbahnorientierung steigt, insbesondere auch in Fahrbahnen, welche eine Krümmung aufweisen, beispielsweise in Kurven, oder Parkplätzen, welche schräg zur Fahrbahn verlaufen.
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In einer Ausgestaltung wird eine Verkehrsdichte in der Umgebung des Fahrzeugs beziehungsweise auf der Fahrbahn in Abhängigkeit des erfassten Kamerabildes ermittelt, insbesondere während der Steuerung der Ausparkfunktion am Ende des ersten Abschnitts der Ausparktrajektorie. Anschließend erfolgt eine Bestimmung oder Anpassung der Ausparktrajektorie zusätzlich in Abhängigkeit der ermittelten Verkehrsdichte, wobei ein Abstand der Zielposition zum Fahrbahnrand in Abhängigkeit der Verkehrsdichte angepasst wird. In dieser Ausgestaltung der Erfindung kann auf ruhigen Parkplätzen oder Straßen ohne Verkehr vorteilhafterweise ein größerer und zum Einsteigen komfortablerer Abstand der Zielposition zum Fahrbahnrand ermittelt werden als bei hohem Verkehrsaufkommen, bei welchem vorteilhafterweise im Vergleich ein minimaler Abstand der Zielposition zum Fahrbahnrand ermittelt wird.
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In einer weiteren Ausführung wird eine gewünschte Fahrtrichtung des Fahrzeugs in Abhängigkeit einer erfassten Position des Fahrzeugs durch ein satellitengestütztes Navigationsverfahren und/oder in Abhängigkeit einer erfassten Eingabe des Fahrers zum gewünschten Fahrtziel nach dem Ausparken ermittelt. Anschließend erfolgt die Bestimmung der Ausparktrajektorie zusätzlich in Abhängigkeit der ermittelten Fahrtrichtung, wobei die Zielposition und/oder die vorwärts gerichtete Fahrtrichtung des Fahrzeugs an der Zielposition der Ausparktrajektorie in Abhängigkeit der ermittelten Fahrtrichtung angepasst werden. Mit anderen Worten wird die Zielposition der Ausparktrajektorie in Abhängigkeit der erfassten Position des Fahrzeugs und/oder in Abhängigkeit der erfassten Eingabe des Fahrers zum gewünschten Fahrtziel auf der zur gewünschten Fahrtrichtung korrespondierenden Fahrspur positioniert. Durch diese Ausführung wird die Zielposition der Ausparktrajektorie so bestimmt, dass das Fahrzeug nach Beendigung der Steuerung des Fahrzeugs in der zukünftigen beziehungsweise gewünschten Fahrtrichtung für den Nutzer bereitgestellt wird, so dass beispielsweise kein Manöver mehr zu einem Fahrtrichtungswechsel durchgeführt werden muss.
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In einer anderen besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine aktuelle Position wenigstens eines Nutzers des Fahrzeugs in der Umgebung relativ zum Fahrzeug bestimmt. Diese Ermittlung der Position beziehungsweise Positionsbestimmung kann optional kamerabasiert erfolgen, beispielsweise durch Gesichtserkennung des Nutzers. Alternativ oder zusätzlich erfolgt die Positionsbestimmung des wenigstens einen Nutzers bevorzugt durch Lokalisierung eines Schlüssels des Fahrzeugs und/oder durch Lokalisierung eines mobilen Elektronikgerätes des Nutzers, beispielsweise durch ein Verfahren zur Positionsbestimmung beziehungsweise Lokalisierung mittels mehrerer Ultrabreitband (UWB)-Antennen, umfassend vorteilhafterweise Laufzeitmessungen zu einem von dem Schlüssels oder dem mobilen Elektronikgerät ausgesendeten UWB-Signal und eine Positionsbestimmung durch Trilateration. Anschließend wird die Ausparktrajektorie zusätzlich in Abhängigkeit der bestimmten Nutzerposition bestimmt beziehungsweise angepasst, wobei die Zielposition der Ausparktrajektorie in Abhängigkeit der bestimmten Nutzerposition angepasst wird. Die Zielposition wird vorteilhafterweise so angepasst, dass zusätzlich zur Ausrichtung des Fahrzeugs an der ermittelten Fahrbahnorientierung ein Gehweg von der bestimmten aktuellen Position des Nutzers zu einer Fahrzeugtür, insbesondere der Fahrertür, oder der Heckklappe minimiert wird. Dadurch wird vorteilhafterweise das Einsteigen des Nutzers und somit auch das Losfahren nach Beendigung der Steuerung des Fahrzeugs beziehungsweise des ausgeparkten Fahrzeugs beschleunigt und das Verfahren für den Nutzer komfortabler.
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Es kann des Weiteren vorgesehen sein, dass während oder nach der Steuerung der halbautomatischen oder automatischen Ausparkfunktion des Fahrzeugs eine Überprüfung der bestimmten aktuellen Nutzerposition durchgeführt wird. Anschließend wird die Ausparktrajektorie in Abhängigkeit der überprüften Nutzerposition geändert beziehungsweise angepasst, wobei die Zielposition an eine Veränderung der Nutzerposition angepasst wird. Mit anderen Worten folgt in dieser Ausführung das Fahrzeug dem Nutzer, welcher sich beispielsweise auf einem Gehweg Fahrzeug entfernt, falls dieser die Ausparkfunktion aktiviert hat. Diese Ausführung kann vorteilhaft sein, wenn der Nutzer eine aus Sicherheitsgründen für sich oder den Verkehr zu bevorzugende Einstiegsstelle in der Nähe des Parkplatzes gefunden hat, wie eine Bushaltestelle mit Haltebucht.
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In einer optionalen Weiterführung wird eine Erkennung wenigstens einer Identität des Nutzers und/oder der Anzahl der Nutzer des Fahrzeugs durchgeführt, insbesondere kamerabasiert und/oder durch Lokalisierung des Schlüssels oder eines mobilen Elektronikgerätes. Beispielsweise kann das ausgesendete UWB-Signal eine Information zur Identität des Nutzers umfassen. Anschließend wird die Ausparktrajektorie zusätzlich in Abhängigkeit der erkannten Identität und/oder der erkannten Anzahl der Nutzer bestimmt oder angepasst, wobei die Zielposition basierend auf der erkannten Identität und/oder der Anzahl der Nutzer angepasst wird. Dadurch wird insbesondere für den wenigstens einen identifizierten Nutzer ein Gehweg zu einer der Identität zugeordneten Fahrzeugtür minimiert. Bei mehreren identifizierten Nutzern kann vorteilhafterweise der Gehweg jedes Nutzers zu einer jeweils zugeordneten Fahrzeugtür zu einem gemeinsamen Gehweg addiert und minimiert werden. Durch diese Weiterführung kann beispielsweise durch Anpassung der Zielposition ein Einsteigen einer behinderten Person als Nutzer an der rechten hinteren Fahrzeugtür der hinteren Sitzreihe automatisiert erleichtert werden.
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Nach der Steuerung der halbautomatischen oder automatischen Ausparkfunktion des Fahrzeugs erfolgt in einer weiterführenden optionalen Ausgestaltung außerdem eine automatische Entriegelung und/oder Öffnung wenigstens einer Fahrzeugtür zum Einsteigen des Nutzers des Fahrzeugs durch Ansteuerung wenigstens eines Elektromotors des Fahrzeugs, wobei insbesondere für jeden Nutzer eine separate Fahrzeugtür entriegelt und/oder geöffnet wird, welche bevorzugt insbesondere der jeweiligen Nutzeridentität zugeordnet ist. Dadurch wird das Einsteigen für den wenigstens einen Nutzer nach dem Ausparkvorgang beziehungsweise der Steuerung entlang der Ausparktrajektorie besonderes komfortabel.
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Des Weiteren ist es optional vorgesehen, dass eine Beladungssituation in Abhängigkeit des erfassten Kamerabildes erkannt beziehungsweise bestimmt wird, insbesondere mittels eines angelernten maschinellen Erkennungsverfahrens, vorzugsweise mittels eines trainierten neuronalen Netzes. Danach wird die Ausparktrajektorie zusätzlich in Abhängigkeit der bestimmten Beladungssituation ermittelt beziehungsweise angepasst, wobei die Zielposition in Abhängigkeit der bestimmten Beladungssituation angepasst wird. Dabei wird die Zielposition vorteilhafterweise so angepasst, dass für den wenigstens einen Nutzer ein Gehweg zur Heckklappe minimiert wird.
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In einer Weiterbildung kann nach der Steuerung der halbautomatischen oder automatischen Ausparkfunktion des Fahrzeugs eine automatische Entriegelung und/oder Öffnung der Heckklappe in Abhängigkeit der bestimmten Beladungssituation durchgeführt werden.
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Die bestimmte Ausparktrajektorie kann mehrere Fahrzüge umfassen, welche jeweils eine Fahrtstrecke in einer Richtung mit unterschiedlichen Lenkeinschlägen und Lenkwinkeln aufweisen. Dadurch kann vorteilhafterweise die Zielposition zur Ausparktrajektorie frei auf der Fahrbahn bestimmt werden.
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Ferner ist es vorgesehen, dass die Zielposition so angepasst wird, dass ein Einstieg zum Fahrzeug über den vorher durch das Fahrzeug belegten Parkplatz erfolgen kann. Beispielsweise steht das Fahrzeugs zu Beginn in einer Querparklücke. Die Zielposition der Ausparktrajektorie wird dann basierend auf den erfassten Abstandsdaten zu benachbart abgestellten beziehungsweise geparkten Fahrzeugen so ermittelt, dass sie genau vor dem ursprünglich belegten Parkplatz beziehungsweise der Startposition liegt, wobei die Zielausrichtung senkrecht zur der Parklücke verläuft und die Zielposition bezüglich einer gedachten Verlängerung des Parkplatzes mittig beziehungsweise zwischen den zwei benachbart abgestellten beziehungsweise geparkten Fahrzeugen liegt. Die Steuerung erfolgt dann also so, dass das Fahrzeug automatisch aus der Querparklücke ausparkt und beispielsweise mit der zum Einstieg relevantesten Fahrzeugtür, insbesondere der Fahrertür, genau vor dem Querparkplatz durch kurze Rückwärtsfahrt zum Halten kommt. Durch diese Ausführung wird das Verfahren insbesondere beim Ausparken von Längs- oder Querparkplätzen besonders komfortabel.
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Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
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Die Erfindung betrifft auch ein Steuergerät für ein Fahrzeug, umfassend mindestens einen ersten Signaleingang zur Bereitstellung eines Kamerasignals, welches ein Kamerabild repräsentiert. Das Steuergerät weist des Weiteren einen Signalausgang zur Ausgabe eines Steuersignals für einen Lenkwinkelmotor und/oder einen Antriebsmotor des Fahrzeugs zu einer halbautomatischen oder automatischen Ausparkfunktion des Fahrzeugs auf. Das Steuergerät umfasst außerdem eine Recheneinheit, insbesondere ein Prozessor, die so konfiguriert ist, dass sie die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein System mit dem erfindungsgemäßen Steuergerät und aufweisend mindestens eine Fahrzeugkamera, wobei die Fahrzeugkamera dazu eingerichtet ist, eine Umgebung eines Fahrzeugs zu erfassen.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, umfassend ein erfindungsgemäßes Steuergerät oder ein erfindungsgemäßes System.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Figuren.
- 1: Ablaufdiagramm des Verfahrens
- 2a: nicht korrelierte Zielausrichtung nach Stand der Technik
- 2b: Beispiel zur korrelierten Zielausrichtung an der Zielposition
- 2c: weiteres Beispiel zur korrelierten Zielausrichtung an der Zielposition
- 3: ermittelte Ausparktrajektorie in Abhängigkeit der Nutzerposition
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Ausführungsbeispiele
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In 1 ist ein Ablaufdiagramm des Verfahrens schematisch als Blockdiagramm dargestellt. In einem ersten optionalen Schritt 110 wird das Verfahren aktiviert, beispielsweise durch eine erfasste Eingabe des Nutzers an einem Schlüssel oder einem mobilen Elektronikgerät, insbesondere einem Smartphone, wobei diese Erfassung 110 der Eingabe beispielsweise durch einen Empfang eines mittels des Schlüssels oder des mobilen Elektronikgeräts ausgesendeten UWB-Signals am Fahrzeug mittels einer UWB-Antenne erfolgt, wobei das empfangene UWB-Signal die erfasste Eingabe repräsentiert. Anschließend wird im Schritt 120 wenigstens ein Kamerabild erfasst. Im Schritt 130 werden Abstandsdaten zwischen dem Fahrzeug und Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs oder Positionsdaten von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs ermittelt, beispielsweise basierend auf mittels Ultraschallsensoren oder Radarsensoren erfasster Sensorsignale. Des Weiteren wird im Schritt 140 eine Ermittlung einer Orientierung der Fahrbahn durchgeführt, auf welcher das Fahrzeug ausgeparkt werden soll, wobei die Ermittlung insbesondere eine erste Ermittlung der Fahrbahnorientierung ist. Die Ermittlung 140 der Fahrbahnorientierung erfolgt in Abhängigkeit wenigstens einer erkannten Fahrbahnmarkierungslinie und/oder eines ermittelten Fahrbahnverlaufs in dem erfassten Kamerabild der Umgebung des Fahrzeugs. Im optionalen Schritt 150 kann eine Ermittlung einer Verkehrsdichte in der Umgebung des Fahrzeugs in Abhängigkeit des erfassten Kamerabildes vorgesehen sein. Des Weiteren kann in einem alternativen oder zusätzlichen optionalen Schritt 151 eine gewünschte Fahrtrichtung des Fahrzeugs in Abhängigkeit einer erfassten Position des Fahrzeugs durch ein satellitengestütztes Navigationsverfahren und/oder in Abhängigkeit einer erfassten Eingabe des Fahrers zum gewünschten Fahrtziel nach dem Ausparken ermittelt werden. Darüber hinaus kann in einem alternativen oder zusätzlichen optionalen Schritt 152 eine aktuelle Position des Nutzers des Fahrzeugs in der Umgebung relativ zum Fahrzeug bestimmt werden, beispielsweise durch eine Trilateration zu einem am Fahrzeug mittels verschiedener beanstandeter UWB-Antennen empfangenen UWB-Signals, welches beispielsweise auch zur Aktivierung verwendet wurde, da es die erfasste Eingabe des Nutzers zur Aktivierung des Verfahrens umfassen kann. Ferner wird in einem alternativen oder zusätzlichen optionalen Schritt 153 eine Beladungssituation in Abhängigkeit des erfassten Kamerabildes erkannt. Außerdem kann in einem alternativen oder zusätzlichen optionalen Schritt 154 eine Identität des Nutzers und/oder der Anzahl der Nutzer des Fahrzeugs erkannt beziehungsweise ermittelt werden. Anschließend wird im Schritt 170 eine Ausparktrajektorie in Abhängigkeit der erfassten Abstandsdaten und der ermittelten Fahrbahnorientierung bestimmt beziehungsweise ermittelt, wobei eine Zielausrichtung des Fahrzeugs an einer Zielposition der Ausparktrajektorie zu der ermittelten Fahrbahnorientierung korreliert wird. Die bestimmte Ausparktrajektorie umfasst vorteilhafterweise mehrere Fahrtzüge. Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Ermittlung 170 in zwei Teilschritten erfolgt: Zunächst wird im Parkzustand des Fahrzeugs ein erster Abschnitt der Ausparktrajektorie oder eine Ausparktrajektorie in Abhängigkeit der erfassten Abstandsdaten und der ermittelten Fahrbahnorientierung bestimmt, wobei die Fahrbahnorientierung als senkrecht oder parallel zum Parkplatz angenommen wird. Anschließend wird vorteilhafterweise zu einem späteren Zeitpunkt während einer anschließenden Steuerung des Fahrzeugs ein zweiter Abschnitt der Ausparktrajektorie ermittelt oder die Ausparktrajektorie in Abhängigkeit der erfassten Abstandsdaten und der ermittelten Fahrbahnorientierung angepasst, wobei die Fahrbahnorientierung basierend auf dem erfassten Kamerabild ermittelt beziehungsweise erkannt wird. Im Schritt 170 wird die Ausparktrajektorie optional zusätzlich in Abhängigkeit der ermittelten Verkehrsdichte bestimmt oder angepasst, wobei ein Abstand der Zielposition zum Fahrbahnrand in Abhängigkeit der Verkehrsdichte angepasst wird. Ferner kann die Bestimmung 170 der Ausparktrajektorie optional zusätzlich in Abhängigkeit der ermittelten beziehungsweise gewünschten Fahrtrichtung des Fahrzeugs erfolgen, so dass beispielsweise die Positionierung der Zielposition der Ausparktrajektorie auf der zur ermittelten beziehungsweise gewünschten Fahrtrichtung korrespondierenden Fahrspur erfolgt. Dabei korrespondiert vorteilhafterweise die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs auf der Zielposition zur gewünschten Fahrtrichtung. Mit anderen Worten können optional im Schritt 170 die Zielposition und/oder die vorwärts gerichtete Fahrtrichtung des Fahrzeugs an der Zielposition der Ausparktrajektorie in Abhängigkeit der ermittelten Fahrtrichtung angepasst werden. Die Bestimmung 170 oder Anpassung der Ausparktrajektorie erfolgt optional zusätzlich in Abhängigkeit der bestimmten Nutzerposition, wobei die Zielposition der Ausparktrajektorie in Abhängigkeit der bestimmten Nutzerposition angepasst wird. Die Bestimmung 170 oder Anpassung der Ausparktrajektorie erfolgt optional zusätzlich in Abhängigkeit der erkannten Identität und/oder der erkannten Anzahl der Nutzer, wobei die Zielposition basierend auf der erkannten Identität und/oder der Anzahl der Nutzer angepasst wird. Die Bestimmung 170 oder Anpassung der Ausparktrajektorie erfolgt optional zusätzlich in Abhängigkeit der bestimmten Beladungssituation, wobei die Zielposition in Abhängigkeit der bestimmten Beladungssituation angepasst wird. In einem anschließenden Schritt 180 erfolgt die Steuerung einer halbautomatischen oder automatischen Ausparkfunktion des Fahrzeugs zu der Zielposition in Abhängigkeit der bestimmten Ausparktrajektorie. Während der Steuerung 180 der Ausparkfunktion wird vorteilhafterweise die Ermittlung 170 der Fahrbahnorientierung erneut durchgeführt beziehungsweise erfolgt eine optionale wiederholte Ermittlung 190 der Fahrbahnorientierung und die Ausparktrajektorie wird im optionalen Schritt 195 aktualisiert beziehungsweise angepasst. Während der Steuerung 180 der halbautomatischen oder automatischen Ausparkfunktion des Fahrzeugs kann optional die bestimmte Nutzerposition überprüft beziehungsweise die Nutzerposition erneut ermittelt werden. Anschließend wird die Ausparktrajektorie im Schritt 195 optional in Abhängigkeit der überprüften Nutzerposition aktualisiert beziehungsweise angepasst, wobei die Zielposition an eine Veränderung der Nutzerposition angepasst wird. In einer optionalen Weiterführung wird im Schritt 198 eine automatische Entriegelung und/oder
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Öffnung wenigstens einer Fahrzeugtür zum Einsteigen des Fahrzeugs durch Ansteuerung wenigstens eines Elektromotors des Fahrzeugs durchgeführt. Es kann zusätzlich oder alternativ im Schritt 199 eine automatische Entriegelung und/oder Öffnung der Heckklappe in Abhängigkeit der bestimmten Beladungssituation vorgesehen sein.
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In 2a ist schematisch in Aufsicht ein Beispiel zu einer mit der Fahrbahnorientierung 260 gemäß Stand der Technik nicht korrelierten Zielausrichtung 230 an der Zielposition 220 der Ausparktrajektorie 240 des Fahrzeugs 200 zum Ausparken von dem Parkplatz P dargestellt, wobei der Parkplatz P in diesem Beispiel eine gegenüber der Fahrbahn 250 schräge Querlücke ist und benachbarte Parkplätze mit parallel zum Fahrzeug 200 abgestellten Fremdfahrzeugen 290 belegt sind. Die nach der Steuerung 180 des Fahrzeugs zum Ausparken resultierende fehlende Zielausrichtung 230 an der Zielposition 220 gemäß Stand der Technik folgt beispielsweise, da die Ermittlung 170 der Ausparktrajektorie 240 gemäß Stand der Technik eine Zielausrichtung von 90° gegenüber der Längsrichtung des Fahrzeugs in der Parkposition annimmt, welches allerdings nur für senkrecht zur Fahrbahn verlaufende Querlücken für den Fahrer ein zufriedenstellendes Ausparkergebnis liefert.
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In 2b ist schematisch eine zum Beispiel aus 2a ähnliche Aufsicht dargestellt, wobei die Zielausrichtung 230 beziehungsweise die Längsrichtung 201 des Fahrzeugs 200 an der Zielposition 220 zu der Fahrbahnorientierung 260 erfindungsgemäß korreliert beziehungsweise ausgerichtet ist. Die Fahrbahn 250 verläuft hier gerade, so dass die Fahrbahnorientierung 260 parallel zu Fahrbahnmarkierungen 270 der Fahrbahn 250 verläuft. Die Fahrbahnorientierung 260 kann beispielsweise basierend auf einem mittels einer Fahrzeugkamera 210 erfassten Kamerabild der Umgebung in Abhängigkeit der erkannten Fahrbahnmarkierungen 270 ermittelt werden. Die ermittelte Ausparktrajektorie 240 verläuft von dem Parkplatz P bis zur Zielposition. Da der Erfassungsbereich EB Fahrzeugkamera anfangs in der Parkposition auf dem Parkplatz P durch Fremdfahrzeug 290, 291 zumindest teilweise behindert oder blockiert sein kann, ist es vorteilhafterweise vorgesehen, eine Steuerung 180 des Fahrzeugs entlang eines ersten Abschnitts der ermittelten Ausparktrajektorie bis zum Punkt A durchzuführen, wobei der erste Abschnitt beziehungsweise die Ausparktrajektorie zunächst unter der Annahme einer rechtwinklig (oder bei Längsparklücken parallel) zur Längsrichtung des Fahrzeugs in der Parkposition verlaufenden Fahrbahnorientierung ermittelt wird. Am Punkt A erfolgt dann die Ermittlung der Fahrbahnorientierung basierend auf den im Kamerabild erkannten Fahrbahnmarkierungslinien 270 und/oder des Fahrbahnverlaufs 251 und eine Anpassung beziehungsweise Bestimmung der Ausparktrajektorie 240. Mit anderen Worten wird die Fahrbahnausrichtung 260 basierend auf den im Kamerabild erkennbaren Fahrbahnmarkierungslinien 270 ermittelt und darauf basierend die Zielparkposition 220 sowie die Zielausrichtung 230 der Ausparktrajektorie 240 entsprechend angepasst, so dass ein Winkelversatz zwischen der Längsrichtung 201 des Fahrzeugs 200 an der Zielposition 220 und der ermittelten Fahrbahnorientierung 260 kleiner oder gleich 5 Grad resultiert, insbesondere resultiert ein Winkelversatz kleiner oder gleich 2 Grad. Die Bestimmung der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs in der Zielposition 220 und damit auch die Positionierung der Zielposition auf der rechten oder linken Fahrbahnspur 252 oder 253 wird während der Ermittlung 170 der Ausparktrajektorie 240 in Abhängigkeit der nächstliegenden Fahrbahnspur 252 oder 253 oder in Abhängigkeit einer erfassten Eingabe zu einem Navigationsziel oder in Abhängigkeit einer gespeicherten Ankunftsrichtung durchgeführt.
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In 2c ist schematisch eine zum Beispiel aus 2b ähnliche Aufsicht dargestellt, wobei die Fahrbahn 250 hier in einer Kurve verläuft, so dass die ermittelte Fahrbahnorientierung 260, zu welcher die Längsrichtung 201 des Fahrzeugs an der Zielposition 220 ausgerichtet beziehungsweise korreliert wird, eine Tangentialrichtung 261 zum Fahrbahnverlauf 251 an der Zielposition 220 ist. In 2c ist ersichtlich, dass zur Ausrichtung der Längsrichtung des Fahrzeugs 200 an der Zielposition 220 parallel zur Fahrbahnorientierung 260, 261 in Kurven die ermittelte Ausparktrajektorie gegebenenfalls verlängert wird, da in der Regel nach der Steuerung 180 des Fahrzeugs 200 aus dem Parkplatz P eine zusätzliche Wegstrecke mit gegenläufiger Lenkbewegung zur Ausrichtung der Längsrichtung notwendig ist.
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Diese Wegstrecke zur Gegenlenkung kann in Rückwärtsfahrt erfolgen, so dass das Fahrzeug 200 beispielsweise vor der ursprünglich durch das Fahrzeug 200 belegten Parklücke P mit zur Fahrbahnorientierung 260 ausgerichteter Längsrichtung 201 zum Halten kommt. Mit anderen Worten kann eine zur ermittelten Fahrbahnorientierung 260, 261 bestimmte Zielausrichtung 230 an einer vor dem Parkplatz liegenden Zielposition 220 bei der Bestimmung 170 der Ausparktrajektorie ermittelt werden, wobei die Ausparktrajektorie mehrere Fahrzüge mit jeweils unterschiedlichem Lenkwinkel und Fahrtrichtung aufweist. Das Ende des ersten Fahrzuges von der Parkposition kann am Punkt A liegen, an welchem während der Steuerung 180 die Ermittlung 140, 190 der Fahrbahnorientierung 260, 261 und eine Anpassung beziehungsweise Ermittlung 170, 195 der Ausparktrajektorie 240 erfolgen kann. In 2d ist schematisch eine zum Beispiel aus 2c ähnliche Aufsicht dargestellt, wobei die Zielposition 220 hier mittig vor dem Parkplatz P bestimmt wird. Die ermittelte Ausparktrajektorie 240 verläuft also in 2d von dem Parkplatz P bis zur Zielposition 220 in zwei Zügen, das heißt das Fahrzeug 200 muss bei der Steuerung 180 ab dem Zwischenpunkt A, ZP rückwärtsfahren, um zu der Zielposition 220 zu gelangen, wobei bei der Steuerung 180 an dem Zwischenpunkt A, ZP der Lenkwinkel des Fahrzeugs und der eingelegte Gang gewechselt werden.
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In 3 ist eine Situationsbeispiel zum Ablauf des Ausparkvorgangs beziehungsweise der Ausparkfunktion in Abhängigkeit einer Position eines Nutzers 300 schematisch in Aufsicht dargestellt. Eine automatische Ausparkfunktion des auf dem Parkplatz P parkenden Fahrzeugs 200 wird vom Nutzer 300 per erfasster Eingabe an einem Taster seines Fahrzeugschlüssels aktiviert. In Abhängigkeit der Aktivierung sendet der Schlüssel ein UWB-Signal in die Umgebung aus, welches von wenigstens zwei UWB-Antennen des Fahrzeugs empfangen wird. Durch Laufzeitunterschiede des UWB-Signals zu den unterschiedlichen Antennen und einem Trilaterationsverfahren kann die Position des Nutzers 300 relativ zum Fahrzeug bestimmt werden. Anschließend werden Abstandsdaten zwischen dem Fahrzeug und Objekten, wie den benachbart parkenden Fahrzeugen 290, mittels Ultraschall- oder Radarsensoren 211 des Fahrzeugs erfasst. Des Weiteren wird ein Kamerabild mittels einer Fahrzeugkamera 210 erfasst, welches einen Teil der Umgebung im EB abbildet. Aufgrund der Ausrichtung der Längsrichtung 201 des Fahrzeugs 200 in der Parkposition und der am Fahrzeug 200 gerade nach vorne orientierten Ausrichtung der Fahrzeugkamera 210, werden rechts vom Fahrzeug 200 an der Fahrbahn vorliegende Fahrbahnmarkierungslinien 270 noch nicht in dem Kamerabild erfasst. Zunächst erfolgt demnach eine Ermittlung einer Ausparktrajektorie unter Annahme einer rechtwinkeligen Fahrbahnorientierung zum Parkplatz, da sich das Fahrzeug in einer Querlücke befindet, was in Abhängigkeit einer erfassten Position des Fahrzeugs 200 und/oder in Abhängigkeit der erfassten Abstandsdaten erkannt wird. Nach Beginn der Steuerung wird am Punkt A die Fahrbahnorientierung erneut ermittelt beziehungsweise angepasst beziehungsweise aktualisiert und entsprechend die Zielausrichtung der an der Zielposition der Ausparktrajektorie angepasst. Die Anpassung der Ausparktrajektorie erfolgt in diesem Beispiel zusätzlich in Abhängigkeit der ermittelten Position des Nutzers 300, wobei die Zielposition insbesondere so bestimmt wird, dass ein zur Längsrichtung 201 des Fahrzeugs 200 senkrechter Abstand x zwischen dem Fahrzeug 200 und dem Nutzer 300 minimal ist. Es kann vorgesehen sein, dass nach der Steuerung des Fahrzeugs zur Zielposition 220 die Fahrzeugtür 310, 310' an der Zielposition 220 automatisch mittels eines Elektromotors der Fahrzeugtür automatisch geöffnet wird. Es kann vorgesehen sein, dass die Zielposition bei der Bestimmung der Ausparktrajektorie zusätzlich in Abhängigkeit einer erkannten Verkehrsdichte erfolgt, wobei beispielsweise der Abstand der Zielposition zum Fahrbahnrand angepasst wird. Mit anderen Worten wird die Zielposition beispielsweise zum Rand der Fahrbahn an der Fahrbahnmarkierung 270 versetzt, wenn wenigstens ein anderer Verkehrsteilnehmer auf der Fahrbahn 250 erkannt wird. In einer Weiterführung wird im Kamerabild Gepäck des Nutzers beziehungsweise eine Beladungssituation erkannt, beispielsweise durch eine Objekterkennung eines angelernten maschinellen Erkennungsverfahrens beziehungsweise eines neuronalen Netzes. Anschließend wird die Zielposition 220, 320 entlang der Fahrbahnorientierung 260 in Abhängigkeit der erkannten Beladungssituation verschoben und somit die Ausparktrajektorie verlängert beziehungsweise angepasst ermittelt, wodurch für den Nutzer 300 ein Zugang zur Heckklappe 330 des Fahrzeugs nach der Steuerung an der Zielposition 320 erleichtert wird. Die Heckklappe 330 kann zusätzlich zum Beladen des Fahrzeugs 200 an der Zielposition 320 automatisch entriegelt und/oder geöffnet werden .
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2257458 B1 [0002]
- DE 102018131598 A1 [0003]
- WO 2019074048 A1 [0004]
- DE 112019001523 T5 [0005]
- EP 2924614 A1 [0006]
- DE 102019219017 A1 [0007]
