DE102022112006A1

DE102022112006A1 - Automatisiertes Valet-Parken abhängig von einer Unsicherheit einer Erfassung eines Bewegungsbereichs

Info

Publication number: DE102022112006A1
Application number: DE102022112006.6A
Authority: DE
Inventors: Jens Honer
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2022-05-13
Filing date: 2022-05-13
Publication date: 2023-11-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Valet-Parken zum automatisierten Manövrieren eines Fahrzeugs (20) von einem Übergabepunkt (30) zu einer Zielposition (24) innerhalb eines mit einer Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren (14) überwachten Bewegungsbereichs (16), umfassend die Schritte Erfassen von Sensordaten mit der Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren (14) in dem Bewegungsbereich (16), Erfassen des Bewegungsbereichs (16) basierend auf einer gemeinsamen Verarbeitung der von der Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren (14) erfassten Sensordaten, insbesondere als Fusion der Sensordaten, Ermitteln wenigstens einer Trajektorie (24) für das Fahrzeug (2) zu der Zielposition (26), und Steuern des Fahrzeugs (20) entlang einer Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (10) zu der Zielposition (30) basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs (16) unter Übermittlung von Steuerbefehlen an das Fahrzeug (20), wobei das Verfahren einen Schritt zum Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (10) zu der Zielposition (26) umfasst, und das Steuern des Fahrzeugs (20) entlang einer Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs (16) unter zusätzlicher Berücksichtigung der ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) erfolgt. Die Erfindung betrifft außerdem ein entsprechendes automatisiertes Valet-Parksystem (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Valet-Parken zum automatischen Manövrieren eines Fahrzeugs von einem Übergabepunkt zu einer Zielposition innerhalb eines mit einer Mehrzahl fahrzeugexterner Umgebungserfassungssensoren überwachten Bewegungsbereichs, umfassend die Schritte Erfassen von Sensordaten mit der Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren in dem Bewegungsbereich, Erfassen des Bewegungsbereichs basierend auf einer gemeinsamen Verarbeitung der von der Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren erfassten Sensordaten, insbesondere als Fusion der Sensordaten, Ermitteln wenigstens einer Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition, und Steuern des Fahrzeugs entlang einer Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs unter Übermittlung von Steuerbefehlen an das Fahrzeug.
Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein automatisiertes Valet-Parksystem zum automatischen Manövrieren eines Fahrzeugs von einem Übergabepunkt zu einer Zielposition innerhalb eines mit einer Mehrzahl fahrzeugexterner Umgebungserfassungssensoren überwachten Bewegungsbereichs, mit einer Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren zur Erfassung des Bewegungsbereichs, einer Umgebungserfassungseinrichtung, welche Sensordaten der Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren empfängt und gemeinsam verarbeitet, insbesondere fusioniert, zur Erfassung von Objekten in dem Bewegungsbereich, einer Steuerungseinrichtung, welche ausgeführt ist, wenigstens eine Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition zu ermitteln und basierend auf der Erfassung der Objekte in dem Bewegungsbereich durch die Umgebungserfassungseinrichtung eine Steuerung des Fahrzeugs zu der Zielposition entlang einer Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug durchzuführen, und einer Kommunikationseinrichtung, welche Steuerbefehle zur Steuerung des Fahrzeugs zu der Zielposition von der Steuerungseinrichtung an das Fahrzeug übermittelt.
Es sind Fahrzeuge bekannt, die eine automatisierte Parkfunktion aufweisen, die insbesondere zum automatisierten Parken des Fahrzeugs in einem geeigneten Parkhaus oder einem geeigneten Parkplatz ausgeführt sind. Derartige Systeme werden beispielsweise als automatisierte Valet-Parksysteme (Automated Valet Parking, AVP) bezeichnet. Hierbei wird prinzipiell zwischen zwei Typen unterschieden. Bei dem ersten Typ, der üblicherweise als Typ-1 Valet-Parken bezeichnet wird, steuert sich das Fahrzeug selbst, wobei das Parkhaus beispielsweise über geeignete Merkmale verfügt, die zur Orientierung des Fahrzeugs dienen, wie beispielsweise ARUCO-Codes. Bei dem zweiten Typ, der üblicherweise als Typ-2 Valet-Parken bezeichnet wird, ist das Fahrzeug fernsteuerbar, wobei das Parkhaus beispielsweise über fahrzeugexterne Sensorik und Pfadplanungsmittel verfügt, um das Fahrzeug darin zu steuern. Das Parkhaus oder der Parkplatz definieren einen Bewegungsbereich des Fahrzeugs beim Parken. Zwischen diesen beiden Typen der automatisierten Parksysteme kann es verschiedene Zwischenstufen oder Mischformen geben, bei denen sich die Funktionen unterschiedlich auf das jeweilige Fahrzeug und das Parkhaus verteilen.
Bei dem automatisierten Valet-Parksystem befinden sich somit fahrzeugexterne Umgebungserfassungssensoren zur Erfassung der Umgebung und die Logik zur Steuerung des jeweiligen Fahrzeugs in einer Infrastruktur des Parkhauses. Ein Fahrzeug, welches z.B. automatisiert parken soll, wird entsprechend mit den Umgebungserfassungssensoren erfasst, lokalisiert, und entlang einer vordefinierten, von der Infrastruktur bereitgestellten Trajektorie zum Ziel manövriert. Abweichungen von der bestimmten Soll-Trajektorie werden basierend auf von den Umgebungserfassungssensoren bereitgestellten Sensorinformationen erkannt. Bei Abweichungen passt die Infrastruktur die Fahrzeug-Steuerung so an, dass das Fahrzeug wieder näher an die Soll-Trajektorie kommt und diese erreicht. Für ein Typ-2 Valet-Parksystem ist eine ausreichende Abdeckung des Bewegungsbereichs mit Sensoren essentiell, damit diese mit ihren jeweiligen Sichtfeldern (Field of Vew, FoV) den Bewegungsbereich vollständig erfassen können. Die Qualität der Sensordaten kann dabei über das Sichtfeld (field of view, FoV) eines jeweiligen Sensors unterschiedlich sein und kann z.B. je nach Position eines jeweiligen Objekts im Sichtfeld oder der Art des Objekts stark unterschiedlich ausfallen. Dies kann zu schwankenden Genauigkeiten der Objekt-Lokalisierung in dem Bewegungsbereich führen, was Auswirkungen auf die Fahrfunktion bzw. deren Leistung haben kann.
Bei einem Typ-2 Valet-Parksystem muss das Fahrzeug von den Umgebungserfassungssensoren der Infrastruktur kontinuierlich erfasst werden können. Darüber hinaus ist es erforderlich, auch die Pose des Fahrzeugs kontinuierlich zu ermitteln, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Dies erfordert eine sehr dichte Abdeckung des Parkhauses mit teuren Umgebungserfassungssensoren, weshalb solche Systeme sehr teuer und aufwändig in der Bereitstellung sind. Zudem ist eine leistungsfähige Hardware vorzusehen, die die anfallenden Mengen an Sensordaten schnell verarbeiten kann, idealerweise in Echtzeit. Zudem ist das mathematische Problem, auf Basis einer Vielzahl von Sensordaten, die beispielsweise als eine Punktwolke vorliegen, eine eindeutige Bestimmung der Pose zu ermitteln, sehr komplex und kann anfällig gegenüber Störungen sein. Bekannte Algorithmen zum Ermitteln der Pose basieren beispielsweise auf einem allgemeinen Fahrzeugmodell, das für eine Vielzahl von Fahrzeugen gilt. Das allgemeine Fahrzeugmodell umfasst daher insbesondere allgemeine Charakteristika, die auf alle oder die meisten Fahrzeuge zutreffen. Je mehr ein Fahrzeug von diesem allgemeinen Modell abweicht, umso ungenauer wird das Ermitteln von dessen Pose.
Die Änderung der Systemleistung kann dabei von der Art des verwendeten Umgebungserfassungssensors abhängen. Während z.B. Pinhole-Kameras eine relativ gleichförmige Genauigkeit über den gesamten FoV aufweisen, haben Fisheye-Kameras bedingt durch die Art des Objektivs eine stark unterschiedliche Leistung über ihr FoV. Darüber hinaus können unterschiedliche Umgebungsbedingungen dazu führen, dass die Umgebungserfassungssensoren eine unterschiedliche Leistung aufweisen können. Dies betrifft beispielsweise eine Umgebungstemperatur, eine Luftfeuchtigkeit oder andere, die unter anderem einen Einfluss auf eine Kondensation von Feuchtigkeit auf optischen Elementen wie optischen Linsen haben können. Auch können Störungen auftreten durch unterschiedliche Lichtverhältnisse, geringe Ausleuchtung und/oder Abschattungen des FoV durch Objekte, insbesondere andere Fahrzeuge. Sich daraus ergebende Änderungen der Leistung sind insbesondere in komplexen Situationen signifikant. Entsprechend kann die Qualität der Sensordaten starke räumliche und/oder zeitliche Schwankungen aufweisen und Probleme bei fest geplanten Manövern hervorrufen, bis hin zum Abbruch des Parkvorgangs.
Ein Maß für die Leistung des Systems kann die Anzahl der korrekten Erfassungen des Fahrzeugs pro Zeiteinheit sein, auch True Positives genannt.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zum automatisierten Valet-Parken und ein automatisiertes Valet-Parksystem der oben genannten Art anzugeben, die ein zuverlässiges automatisiertes Valet-Parken mit einem einfachen System zur Überwachung des Bewegungsbereichs ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zum automatisierten Valet-Parken zum automatischen Manövrieren eines Fahrzeugs von einem Übergabepunkt zu einer Zielposition innerhalb eines mit einer Mehrzahl fahrzeugexterner Umgebungserfassungssensoren überwachten Bewegungsbereichs angegeben, umfassend die Schritte Erfassen von Sensordaten mit der Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren in dem Bewegungsbereich, Erfassen des Bewegungsbereichs basierend auf einer gemeinsamen Verarbeitung der von der Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren erfassten Sensordaten, insbesondere als Fusion der Sensordaten, Ermitteln wenigstens einer Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition, und Steuern des Fahrzeugs entlang einer Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs unter Übermittlung von Steuerbefehlen an das Fahrzeug, wobei das Verfahren einen Schritt zum Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition umfasst, und das Steuern des Fahrzeugs entlang einer Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs unter zusätzlicher Berücksichtigung der ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie erfolgt.
Erfindungsgemäß ist außerdem ein automatisiertes Valet-Parksystem zum automatischen Manövrieren eines Fahrzeugs von einem Übergabepunkt zu einer Zielposition innerhalb eines mit einer Mehrzahl fahrzeugexterner Umgebungserfassungssensoren überwachten Bewegungsbereichs angegeben, mit einer Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren zur Erfassung des Bewegungsbereichs, einer Umgebungserfassungseinrichtung, welche Sensordaten der Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren empfängt und gemeinsam verarbeitet, insbesondere fusioniert, zur Erfassung von Objekten in dem Bewegungsbereich, einer Steuerungseinrichtung, welche ausgeführt ist, wenigstens eine Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition zu ermitteln und basierend auf der Erfassung der Objekte in dem Bewegungsbereich durch die Umgebungserfassungseinrichtung eine Steuerung des Fahrzeugs zu der Zielposition entlang einer Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug durchzuführen, und einer Kommunikationseinrichtung, welche Steuerbefehle zur Steuerung des Fahrzeugs zu der Zielposition von der Steuerungseinrichtung an das Fahrzeug übermittelt, wobei die Steuerungseinrichtung ausgeführt ist, eine Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition zu ermitteln und die Steuerung des Fahrzeugs zu der Zielposition entlang einer Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug unter Berücksichtigung einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie durchzuführen.
Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, das automatisierte Valet-Parken zum automatischen Manövrieren eines Fahrzeugs von einem Übergabepunkt zu einer Zielposition innerhalb eines mit einer Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren überwachten Bewegungsbereichs dadurch zu verbessern, dass die Steuerung des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs in dem Bewegungsbereich erfolgt, so dass das Fahrzeug unter Berücksichtigung dieser Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs zu der Zielposition gesteuert werden kann. Es ergibt sich eine höhere Robustheit einer Lokalisierungsfunktion für das Fahrzeug und entsprechend einer höheren Robustheit und damit Verfügbarkeit des automatisierten Valet Parkens bzw. des AVP-Systems. Dabei wird die Robustheit nicht durch bessere Algorithmen der Umgebungserfassung, d.h. der Erfassung des Bewegungsbereichs basierend auf der gemeinsamen Verarbeitung der von der Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren erfassten Sensordaten, oder durch eine Ausstattung des Bewegungsbereichs mit mehr Umgebungserfassungssensoren erreicht, sondern durch eine Modifikation der ODD (Operational Design Domain). Dies hat weiterhin den Vorteil, dass Grenzfälle von vornherein ausgeschlossen oder reduziert werden können, da diese aktiv vermieden werden können. Entsprechend sinkt auch ein Testaufwand, der üblicherweise für ein solches System betrieben werden muss. Eine Gefahr, dass ein automatisierter Parkvorgang abgebrochen wird, kann reduziert werden.
Die Steuerung des Fahrzeugs kann dabei auf unterschiedliche Weise unter Berücksichtigung der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs zu der Zielposition durchgeführt werden, wie nachstehend im Detail ausgeführt ist.
Das automatisierte Valet-Parken (AVP) betrifft ein Manövrieren eines Fahrzeugs mit einer Steuerung, die auf der Erfassung der Umgebung und Steuerungsbefehlen basiert, die von einer entsprechenden Infrastruktur bereitgestellt und an das Fahrzeug übertragen werden. Dabei können prinzipiell zusätzliche Sicherheitsfunktionen in dem Fahrzeug aktiviert sein, um beispielswiese bei plötzlich auftauchenden Hindernissen eine Notbremsung durchzuführen. Die Steuerung als solche wird jedoch nicht von dem Fahrzeug selber durchgeführt. Das automatisierte Valet-Parken kann somit beispielsweise als Typ-2 Valet-Parken durchgeführt werden. Beim Typ-2 Valet-Parken ist das Fahrzeug fernsteuerbar, wobei die Infrastruktur beispielsweise über fahrzeugexterne Sensorik und Pfadplanungsmittel verfügt, um das Fahrzeug zu steuern. Das hier betrachtete automatisierte Valet-Parken kann aber auch Mischformen aus Typ-2 Valet-Parken und Typ-1 Valet-Parken umfassen. Beim Typ-1 Valet-Parken steuert sich das Fahrzeug selbst, wobei die Infrastruktur beispielsweise über geeignete Merkmale verfügt, die von dem Fahrzeug erfasst werden können und zur Orientierung des Fahrzeugs dienen.
Das hier beschriebene AVP kann auch für andere Anwendungsfälle auf die gleiche Weise durchgeführt werden, bei denen ein Fahrzeug von einem Übergabepunkt zu der Zielposition bewegt werden muss. Dies kann zum Beispiel ein Management von Fahrzeugen betreffen zum Verladen nach der Fertigung oder während des Transports oder ähnliche. Entsprechendes gilt beispielsweise für ein automatisiertes Fahren im Werk (AFW) oder andere, vergleichbare Anwendungsfälle. Auch kann das AVP genutzt werden, um Fahrzeuge für eine Bearbeitung und/oder Wartung bereitzustellen und/oder zu bewegen.
Der Übergabepunkt kann ein vorgegebener Übergabepunkt sein, an dem das Fahrzeug typischerweise von dem Fahrer zum automatisierten Valet Parken (AVP) übergeben wird, beispielsweise an einem Eingangsbereich zu einem Parkhaus, einem Parkplatz oder einem definierten Bereich eines Werksgeländes. Prinzipiell ist es aber auch möglich, dass die Übergabe an einem beliebigen Ort innerhalb des überwachten Bewegungsbereichs erfolgt.
Der Bewegungsbereich ist ein Bereich, in dem das Fahrzeug beim automatisierten Valet Parken bewegt werden kann. Der Bewegungsbereich muss daher vollständig von der Mehrzahl fahrzeugexterner Umgebungserfassungssensoren erfasst und überwacht werden können. Dabei wird die Mehrzahl fahrzeugexterner Umgebungserfassungssensoren in geeigneter Weise positioniert, um den Bewegungsbereich vollständig zu erfassen.
Die Zielposition ist ein beliebiger Platz innerhalb des überwachten Bewegungsbereichs zum Anhalten des Fahrzeugs, der durch das AVP vorgegeben sein kann. Wenn das automatisierte Valet-Parksystem zum Parken des Fahrzeugs verwendet wird, ist der Zielposition ein Parkplatz, an dem das Fahrzeug angehalten und damit geparkt wird. Bei anderen Anwendungen kann die Zielposition eine Position sein, an der das Fahrzeug angehalten wird für eine nachfolgende Verladung, einen Transport, eine weitere Bearbeitung, zur Durchführung einer Wartung, oder andere, um nur einige Beispiele zu nennen. Die Zielposition kann in jedem Fall durch das AVP vorgegeben werden. Alternativ kann die Zielposition beispielsweise durch einen Fahrer des Fahrzeugs ausgewählt werden, insbesondere beim Parken. Weiter alternativ kann die Zielposition beispielsweise fest dem Fahrzeug bzw. dem Fahrer oder einem Insassen des Fahrzeugs zugeordnet sein.
Das AVP kann entsprechend in umgekehrter Weise durchgeführt werden, d.h. zum Manövrieren eines Fahrzeugs von seiner aktuellen Zielposition zu dem Übergabepunkt. Es erfolgt also beispielsweise eine Umkehr von Zielposition und Übergabepunkt. Diese Umkehr erfolgt insbesondere, nachdem das Fahrzeug durch AVP zu der Zielposition manövriert wurde, wobei dies generell unabhängig von dem Manövrieren mit AVP zu der Zielposition ist. Entsprechend ist das Fahrzeug zumindest kurzfristig an der Zielposition geparkt und wird am Übergabepunkt typischerweise an den Fahrer übergeben. Damit kann beispielsweise beim Anwendungsfall „Parken“ das Fahrzeug zunächst von dem Übergabepunkt zu der Zielposition bewegt und dort geparkt werden. Im Anschluss kann das Fahrzeug von der Zielposition abgeholt und zu dem ursprünglichen Übergabepunkt bewegt werden, wo es an den Fahrer übergeben wird. Alternativ kann das Fahrzeug von der Zielposition zu einem anderen Übergabepunkt bewegt werden, wo es an den Fahrer übergeben wird.
Entsprechendes gilt auch beispielsweise in einem Werkstattszenario. Dabei wird das Fahrzeug an einem Serviceannahmepunkt als Übergabepunkt von dem Fahrer an die Werkstatt übergeben und zunächst an einer Zielposition in einem Wartebereich geparkt. Von dieser Zielposition (nun als Übergabepunkt) wird das Fahrzeug vorzugsweise ebenfalls durch AVP zu einem Werkstattarbeitsplatz (als neue Zielposition) manövriert, sobald der Werkstattarbeitsplatz verfügbar ist. Im Anschluss wird das Fahrzeug von dem Werkstattarbeitsplatz (jetzt als Übergabepunkt) wieder vorzugsweise durch AVP zu seiner Zielposition in dem Wartebereich oder auch in einem separaten Abholbereich bewegt. Die Zielposition kann sowohl in dem Wartebereich wie auch in dem Abholbereich von der vorherigen Zielposition in dem Wartebereich verschieden sein. Abschließend wird das Fahrzeug von der Werkstatt wieder an den Fahrer übergeben. Dazu wird das Fahrzeug von seiner aktuellen Position (als Übergabepunkt) in dem Wartebereich oder dem Abholbereich zu einem Servicerückgabepunkt, der dem Serviceannahmepunkt entsprechen kann und hier die aktuelle Zielposition angibt, mit AVP manövriert.
Der Begriff AVP wird hier also verwendet, weil dieser einerseits einen konkreten Anwendungsfall der vorliegenden Erfindung definiert, nämlich das Parken eines Fahrzeugs in einem Parkhaus oder auf einem Parkplatz. Andererseits definiert der Begriff AVP auch andere Anwendungsfälle, bei denen das Fahrzeug zumindest temporär nicht weiterbewegt und damit zumindest temporär geparkt wird. Es ist nicht erforderlich, dass das geparkte Fahrzeug wieder zum Übergabepunkt zurückbewegt wird oder derselben Person zurück übergeben wird. Es ist auch nicht erforderlich, dass das Fahrzeug an der Zielposition deaktiviert oder sein Motor ausgeschaltet wird.
Auch kann das Verfahren parallel für eine Mehrzahl Fahrzeuge durchgeführt werden.
Das Erfassen von Sensordaten mit der Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren in dem Bewegungsbereich betrifft ein Bereitstellen der Sensordaten durch die Umgebungserfassungssensoren und das Übertragen der Sensordaten von den Umgebungserfassungssensoren an die Umgebungserfassungseinrichtung, in der die Sensordaten weiterverarbeitet werden. Die Umgebungserfassungssensoren sind entsprechend über einen Datenbus mit der Umgebungserfassungseinrichtung verbunden.
Das Erfassen des Bewegungsbereichs basiert auf einer gemeinsamen Verarbeitung der von den Umgebungserfassungssensoren erfassten Sensordaten, um das Fahrzeug selber und beliebige Objekte in dem Bewegungsbereich, die potentielle Hindernisse darstellen, zu erfassen und darauf basierend die Steuerung des Fahrzeugs durchzuführen. Es kann beispielsweise eine gemeinsame Karte des Bewegungsbereichs erzeugt werden. Verschiedene Verfahren zur Fusion der Sensordaten sind als solche bekannt. Die entsprechende Verarbeitung der Sensordaten erfolgt durch die Umgebungserfassungseinrichtung.
Die Trajektorie gibt eine Fahrstrecke des Fahrzeugs zu der Zielposition an. Verschiedene Trajektorien können erzeugt werden, um diese zu vergleichen und eine am besten geeignete Trajektorie auszuwählen. Dabei können verschiedene Kriterien wie eine Trajektorienlänge oder einer Fahrtzeit für das Fahren entlang der Trajektorie berücksichtigt werden.
Das Ermitteln der Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, wie nachstehend beschrieben wird. Dabei ist wichtig, dass das Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens kontinuierlich mit den Umgebungserfassungssensoren erfasst wird, d.h. dass Position und Pose des Fahrzeugs jederzeit bekannt sind. Dabei kann beispielsweise ein Grenzwert für eine maximal zulässige Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs definiert werden. Die Unsicherheit kann beispielsweise eine mögliche Abweichung zwischen der ermittelten Position des Fahrzeugs und einer realen Position des Fahrzeugs angeben.
Die Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs kann sich einerseits aus einer Leistung der Umgebungserfassungssensoren bzw. der Umgebungserfassungseinrichtung ergeben, die abhängig von verschiedenen Umgebungsbedingungen variieren kann. Andererseits kann die Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs von dem Fahrzeug selber abhängen, beispielsweise von einer Abweichung von einer „typischen“ Fahrzeugform, für die das System trainiert ist, oder von Eigenschaften, welche die Erfassung mit den Umgebungserfassungssensoren erschweren, beispielsweise eine bestimmte Fahrzeugfarbe.
Das Steuern des Fahrzeugs entlang der Trajektorie betrifft das Übermitteln von Steuerbefehlen an das Fahrzeug, so dass dieses von seiner jeweils aktuellen Position zu der Zielposition gelangt. Die Steuerung wird basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs durchgeführt, um Kollisionen des Fahrzeugs mit festen oder beweglichen Objekten wie auch mit Personen zu vermeiden. Das Steuern des Fahrzeugs entlang der Trajektorie betrifft eine Richtungssteuerung und kann zusätzlich eine Geschwindigkeitssteuerung umfassen. Über die reine Pfadinformation hinaus kann die Trajektorie also eine zeitliche Komponente enthalten, die eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs definiert. Sofern das Fahrzeug beim Fahren entlang der Trajektorie autonom seine Geschwindigkeit bestimmen kann, muss die zeitliche Komponente nicht schon in der Trajektorie enthalten sein. Die Steuerungseinrichtung ermittelt die Trajektorie zu der Zielposition und ermittelt die Steuerbefehle zur Steuerung des Fahrzeugs. Das Steuern des Fahrzeugs berücksichtigt die Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs, indem beispielsweise ausgehend von der ermittelten Position des Fahrzeugs und der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs sichergestellt wird, dass sich keine Hindernisse im Bereich des Fahrzeugs befinden können.
Die Unterscheidung zwischen der Umgebungserfassungseinrichtung und der Steuerungseinrichtung ist funktional und damit unabhängig von einer Hardwaredesign des Parksystems.
Die Kommunikationseinrichtung ist typischerweise zur drahtlosen Kommunikation mit dem Fahrzeug ausgeführt und kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden, beispielsweise zur Kommunikation unter Verwendung eines Mobilfunknetzes oder zur direkten Kommunikation mit dem Fahrzeug basierend auf einem Kurzreichweitenfunkstandard wie Bluetooth oder WLAN. In letzterem Fall umfasst die Kommunikationseinrichtung eine Mehrzahl Übertragungseinrichtungen nach dem entsprechenden Kurzreichweitenfunkstandard, die den Bewegungsbereich abdecken.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren einen Schritt zum Zuweisen einer Zielposition zu dem Fahrzeug unter Berücksichtigung der ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie. Es kann also von der Infrastruktur bei mehreren möglichen Stellplätzen für das Fahrzeug diejenige Zielposition ausgewählt werden, der mit beispielsweise einer möglichst geringen Unsicherheit entlang der dazugehörigen Trajektorie erreicht werden kann. Die Unsicherheit kann dabei für die gesamte Trajektorie zu der jeweiligen Zielposition als maximale Unsicherheit entlang der gesamten Trajektorie bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Zielposition ausgewählt werden, um eine maximal erlaubte Unsicherheit entlang der Trajektorie zu der entsprechenden Zielposition nicht zu überschreiten. Eine weitere Optimierung kann durchgeführt werden, um beispielsweise Stellplätze, die nur entlang einer Trajektorie mit einer höheren Unsicherheit erreicht werden können, Fahrzeugen zuzuweisen, sobald diese die entsprechende Zielposition erreichen können, ohne dass die Unsicherheit entlang der Trajektorie zu groß wird und beispielsweise einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren einen Schritt zum Auswählen der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition basierend auf der ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition. Es kann also von der Infrastruktur bei mehreren möglichen Trajektorien zum Erreichen der Zielposition mit dem Fahrzeug diejenige Trajektorie ausgewählt werden, die das Erreichen der Zielposition mit beispielsweise einer möglichst geringen Unsicherheit entlang der Trajektorie ermöglicht. Die Unsicherheit kann dabei für die jeweilige gesamte Trajektorie als maximale Unsicherheit entlang der Trajektorie bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Trajektorie ausgewählt werden, um eine maximal erlaubte Unsicherheit nicht zu überschreiten.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition ein vorab Ermitteln der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie, und das Steuern des Fahrzeugs entlang einer Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs erfolgt unter zusätzlicher Berücksichtigung der vorab ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie. Die Steuerung des Fahrzeugs wird also vorab geplant, so dass das Fahrzeug die Zielposition zuverlässig erreichen kann. Die Planung erfolgt dabei ausgehend von Parametern, die zum Zeitpunkt der Planung die Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs definieren können. Dadurch werden unnötige Manöver mit dem Fahrzeug vermieden, wenn beispielsweise a priori sichergestellt werden kann, dass die während des Fahrens entlang der Trajektorie die Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren nicht zu groß wird. Dies beinhalt vorzugsweise eine vollständige Erfassung des Bewegungsbereichs.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition ein kontinuierliches Ermitteln der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie, und das Steuern des Fahrzeugs entlang einer Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition erfolgt basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs unter zusätzlicher Berücksichtigung der kontinuierlich ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie. Es wird also während des Fahrens entlang der Trajektorie kontinuierlich die Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren überwacht. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Fahrzeug jederzeit korrekt erfasst werden kann und lokale oder temporäre Einflüsse auf die Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs berücksichtigt werden können, wie beispielsweise Niederschlag, Umgebungslicht, oder ähnliches.
Vorzugsweise werden bei der Steuerung des Fahrzeugs sowohl die kontinuierlich ermittelte Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie wie auch die vorab ermittelte Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie berücksichtigt, um eine besonders zuverlässige Steuerung zu realisieren.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Steuern des Fahrzeugs entlang einer Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs unter zusätzlicher Berücksichtigung der ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie ein Steuern des Fahrzeugs von einem Bereich mit einer hohen Unsicherheit zu einem Bereich einer geringeren Unsicherheit beim Überschreiten eines Grenzwerts der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition. Es kann somit eine aktive Steuerung abhängig von der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren durchgeführt werden, wodurch insbesondere auf eine aktuell festgestellte Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren reagiert werden kann, damit das Fahrzeug seine Zielposition erreichen kann. Dadurch kann eine Erholung des Systems bei zu niedriger Lokalisierungsgenauigkeit erreicht werden. Die Steuerung wird dabei durchgeführt abhängig von der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren in dem Bewegungsbereich. Dabei ist zu berücksichtigen, dass sich auch beim Steuern des Fahrzeugs von dem Bereich mit der hohen Unsicherheit zu dem Bereich mit der geringeren Unsicherheit sichergestellt werden muss, dass sich unter Berücksichtigung der aktuell hohen Unsicherheit kein potentiell gefährliches Hindernis in der Umgebung des Fahrzeugs befindet.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition ein Ermitteln der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren basierend auf einer Limitierung der Erfassung des Bewegungsbereichs zur Erfassung von Objekten in dem Bewegungsbereich. Eine solche Limitation kann darin bestehen, dass nur eine begrenzte Anzahl von dynamischen Objekten erfasst und verfolgt werden können. Wenn beispielsweise Fußgänger durch den Bewegungsbereich laufen, kann die Steuerung entsprechend so angepasst werden, dass sowohl die Fußgänger als auch das Fahrzeug gut auflöst und erfasst werden können. Ein anderer Anwendungsfall besteht darin, dass beispielsweise lokal nur eine maximale Anzahl von Objekten erkannt werden kann. Dann kann beispielsweise die Trajektorie so gewählt werden, dass diese maximale Anzahl nicht überschritten wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition ein Schätzen der Position des Fahrzeugs basierend auf den erfassten Sensordaten von wenigstens einem der Umgebungserfassungssensoren in dem Bewegungsbereich und eine Bewertung der Leistung des entsprechenden wenigstens einen der Umgebungserfassungssensoren gegenüber einer Leistung von wenigstens einem weiteren Umgebungserfassungssensor. Die Schätzung der Position des Fahrzeugs wird also bewertet und verglichen, um darauf basierend die Unsicherheit zu bestimmen. Dabei können verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, wie z.B. a-priori Wissen über die Sensor-Leistung an verschiedenen Positionen in dem Bewegungsbereich, ein Rauschverhalten der Sensordaten oder Abweichungen zwischen einer aktuellen Schätzung der Position und der in einem Zeitfenster eintreffenden Messungen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition ein Ermitteln von fahrzeugspezifischen Faktoren für die Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition, insbesondere Abmessungen, Formen, Farben, Reflektionseigenschaften des Fahrzeugs. Die fahrzeugspezifischen Faktoren können beispielsweise am Übergabepunkt mit Umgebungserfassungssensoren erfasst werden. Dies kann besonders zuverlässig durchgeführt werden, wenn der Übergabepunkt vorgegeben ist und beispielsweise eine besondere Abdeckung mit Umgebungserfassungssensoren aufweist, um die fahrzeugspezifischen Faktoren zu erfassen. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Übertragung der fahrzeugspezifischen Faktoren aus einer Datenbank oder eine Fahrzeugspeicher möglich. Die fahrzeugspezifischen Faktoren begünstigen oder verschlechtern die Erfassung der Position des Fahrzeugs und von dessen Pose. Abhängig von den fahrzeugspezifischen Faktoren können beispielsweise bei einer Verwendung von optischen Kameras mehr oder weniger starke Reflektionen an dem Fahrzeug auftreten, die zu einer unterschiedlichen Erfassung der Position des Fahrzeugs und von dessen Pose führen können. Entsprechendes gilt beispielsweise, wenn sich eine Fahrzeugfarbe nur wenig von einer Umgebung unterscheidet. Zu der Umgebung können dabei auch andere Fahrzeuge in dem Bewegungsbereich zählen. Auch können verschiedene Fahrzeuge abhängig von ihren Abmessungen und/oder ihrer Form mitunter unterschiedlich gut mit den Umgebungserfassungssensoren erfasst werden, so dass die Unsicherheit der Erfassung der Position der entsprechenden Fahrzeuge unterschiedlich sein kann. Ausgehend von den fahrzeugspezifischen Faktoren kann beispielsweise eine Trajektorie ausgewählt werden, welche eine hohe Abdeckung mit den Umgebungserfassungssensoren aufweist, oder die Steuerung kann entlang der Trajektorie derart angepasst werden, dass das Fahrzeug mit reduzierter Geschwindigkeit fährt, um eine größere Menge Sensordaten pro gefahrener Strecke bereitstellen zu können. Dies erlaubt eine bessere Schätzung der Position und eine sichere Steuerung des Fahrzeugs trotz der schwierigeren Erfassung durch die fahrzeugspezifischen Faktoren.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition ein Ermitteln von wenigstens einem der nachfolgen, durch den Bewegungsbereich vorgegebenen Faktoren für die Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition aus redundanten Abdeckungen des Bewegungsbereich mit mehreren Umgebungserfassungssensoren, Beeinträchtigungen der Umgebungserfassungssensoren durch Streulicht, insbesondere tageszeitabhängig durch Sonnenlicht oder durch Scheinwerfer von Fahrzeugen, Schattenwürfe von Objekten im Bewegungsbereich und Abschattungen von Umgebungserfassungssensoren, insbesondere durch Fahrzeuge. Derartige Faktoren können temporär oder auch quasi stationär auftreten und berücksichtigt werden. Die Abschattungen können durch Objekte in dem Bewegungsbereich auftreten, wenn sich diese Objekte im Sichtfeld eines der Umgebungserfassungssensoren befinden. Einflüsse von Streulicht können beispielsweise verstärkt werden, wenn sich an dem Fahrzeug außenseitig Wassertropfen befinden. Ein Umfahren solcher Bereiche kann sicherstellen, dass die Unsicherheit bei der Erfassung der Position des Fahrzeugs zum Erreichen der Zielposition niedrig ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs mit den Umgebungserfassungssensoren entlang der Trajektorie aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie für das Fahrzeug zu der Zielposition basierend auf wenigstens einem Kriterium aus Varianzen von Detektionsalgorithmen auf einem jeweiligen Umgebungserfassungssensor beim Erfassen des Bewegungsbereichs, Inkonsistenzen in einem Fusionsalgorithmus zur Fusion der Sensorinformationen der Umgebungserfassungssensoren, z.B. Hohe NIS Tests in einem Kalman Filter, beim Erfassen des Bewegungsbereichs, Verschmutzungen von Optiken der Umgebungserfassungssensoren, Ausfälle einzelner Umgebungserfassungssensoren und eine resultierende fehlende Abdeckung des Bewegungsbereichs, Bekannte Bereiche von niedriger Sensor-Leistung der Umgebungserfassungssensoren und Ausfälle von Beleuchtungen und entsprechend niedrigere Detektionsgenauigkeiten der Umgebungserfassungssensoren. Bei diesen Kriterien handelt es sich um durch das System vorgegebene Kriterien, die entweder quasi statisch oder temporär relevant sein können. Derartige Kriterien können jeweils allein oder in Kombination zum Ermitteln der Unsicherheit berücksichtigt werden. Derartige Kriterien können temporär oder auch quasi stationär berücksichtigt werden. Die Kriterien basieren teilweise auf dem Erfassen des Umgebungsbereichs mit den Umgebungserfassungssensoren und teilweise auf dem Erfassen des Bewegungsbereichs basierend auf der gemeinsamen Verarbeitung der von den Umgebungserfassungssensoren erfassten Sensordaten. NIS-Tests sind unter dem Begriff „Normalised Innovation Squared“ bekannt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Umgebungserfassungssensoren zur Erfassung des Bewegungsbereichs als optische Kameras, Radarsensoren und/oder als LiDAR-basierte Umgebungssensoren ausgeführt. Aufgrund der geringen Kosten sind optische Kameras bevorzugt. Art und Anzahl der Umgebungserfassungssensoren können dabei in beliebiger Kombination gewählt werden zur Abdeckung des Bewegungsbereichs.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist dem automatisierten Valet-Parksystem ein Übergabepunkt für eine Erfassung von Fahrzeugeigenschaften des Fahrzeugs zugeordnet. Der Übergabepunkt definiert einen Punkt, an dem das Fahrzeug dem automatisierten Valet-Parksystem zum automatischen Manövrieren des Fahrzeugs zu der Zielposition übergeben wird. Dabei kann eine Kommunikation mit dem Fahrzeug erfolgen, beispielsweise um Fahrzeugeigenschaften oder eine Identifikation des Fahrzeugs zu übertragen, oder die Fahrzeugeigenschaften können mit wenigstens einem Umgebungserfassungssensor erfasst werden.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind übertragbar von einem Ausführungsbeispiel auf ein anderes. Auch können Merkmale des Verfahrens entsprechend auf das Parksystem übertragen werden und umgekehrt.
Es zeigt

1 eine schematische Ansicht eines automatisierten Valet-Parksystems zum automatischen Manövrieren eines Fahrzeugs von einem Übergabepunkt zu einer Zielposition innerhalb eines mit einer Mehrzahl fahrzeugexterner Umgebungserfassungssensoren überwachten Bewegungsbereichs gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform,
2 eine schematische Ansicht einer Ebene eines Parkhauses als Bewegungsbereich, der mit dem automatisierten Valet-Parksystem aus 1 ausgeführt ist,
3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das mit dem automatisierten Valet-Parksystem aus 1 in dem Bewegungsbereich automatisch von dem Übergabepunkt zu der Zielposition manövriert werden kann, und
4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum automatisierten Valet-Parken zum automatischen Manövrieren des Fahrzeugs aus 3 von dem Übergabepunkt zu der Zielposition innerhalb des mit der Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren überwachten Bewegungsbereichs, das mit dem automatisierten Valet-Parksystem aus 1 ausgeführt wird.

Die 1 zeigt schematisch ein automatisiertes Valet-Parksystem 10 gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform. Das automatisierte Valet-Parksystem 10 ist beispielhaft in einer Ebene 12 eines Parkhauses installiert, wie sich aus 2 ergibt.
Das automatisierte Valet-Parksystem 10 umfasst eine Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren 14 zur Erfassung eines Bewegungsbereichs 16. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Umgebungserfassungssensoren 14 als optische Kameras ausgeführt, die wie in 2 angedeutet in der Ebene 12 des Parkhauses verteilt angeordnet sind.
In diesem Ausführungsbeispiel wird der Bewegungsbereich 16 durch die Ebene 12 des Parkhauses definiert. Der Bewegungsbereich 16 ist ein Bereich, in dem ein Fahrzeug 20 beim automatisierten Valet Parken bewegt werden kann. Der Bewegungsbereich 16 muss daher vollständig von den Umgebungserfassungssensoren 14 erfasst und überwacht werden können. dazu sind die Umgebungserfassungssensoren 14 in geeigneter Weise in dem Bewegungsbereich 16 positioniert.
Das automatisierte Valet-Parken betrifft in diesem Ausführungsbeispiel ein Parken eines Fahrzeugs 20 mit einer Steuerung, die auf der Erfassung des Bewegungsbereichs 16 basiert, die von einer entsprechenden Infrastruktur bereitgestellt werden. Ein solches automatisiertes Valet-Parken wird oftmals als Typ-2 Valet-Parken bezeichnet.
Dabei können prinzipiell zusätzliche Sicherheitsfunktionen in dem Fahrzeug 20 aktiviert sein, um beispielswiese bei plötzlich auftauchenden Hindernissen eine Notbremsung durchzuführen. Die Steuerung als solche wird jedoch nicht von dem Fahrzeug 20 durchgeführt.
Das automatisierte Valet-Parksystem 10 umfasst weiterhin eine Umgebungserfassungseinrichtung 18, welche Sensordaten der Umgebungserfassungssensoren 14 empfängt und gemeinsam verarbeitet, insbesondere fusioniert, zur Erfassung von Objekten in dem Bewegungsbereich 16. Die Sensordaten werden von den Umgebungserfassungssensoren 14 über eine Datenverbindung 32, die vorzugsweise als ein üblicher Datenbus ausgeführt ist, übertragen.
Das automatisierte Valet-Parksystem 10 umfasst außerdem eine Steuerungseinrichtung 22. Die Steuerungseinrichtung 22 ist ausgeführt, ein eine oder mehrere Trajektorien 24 für das Fahrzeug 20 zu einer Zielposition 26 in dem Bewegungsbereich 16 zu ermitteln und basierend auf der Erfassung der Objekte in dem Bewegungsbereich 16 durch die Umgebungserfassungseinrichtung 18 eine Steuerung des Fahrzeugs 20 zu der Zielposition 26 entlang einer Trajektorie 24 aus der einen oder den mehreren ermittelten Trajektorien 24 für das Fahrzeug 20 durchzuführen, wie nachfolgend im Detail beschrieben wird. Jede Trajektorie 24 gibt eine Fahrstrecke des Fahrzeugs 20 zu der Zielposition 26 an. Die Zielposition 26 kann dabei ein beliebiger Platz innerhalb des überwachten Bewegungsbereichs 16 zum Parken des Fahrzeugs 20 sein.
Die Unterscheidung zwischen der Umgebungserfassungseinrichtung 18 und der Steuerungseinrichtung 22 ist funktional und damit unabhängig von einer Hardwaredesign des automatisierten Valet-Parksystems 10, auch wenn die Umgebungserfassungseinrichtung 18 und die Steuerungseinrichtung 22 in 1 getrennt dargestellt sind.
Das automatisierte Valet-Parksystem 10 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich eine Kommunikationseinrichtung 28, welche Steuerbefehle zur Steuerung des Fahrzeugs 20 zu der Zielposition 26 von der Steuerungseinrichtung 22 an das Fahrzeug 20 übermittelt. Die Kommunikationseinrichtung 28 ist zur drahtlosen Kommunikation mit dem Fahrzeug 20 ausgeführt und führt eine direkte Kommunikation mit dem Fahrzeug 20 basierend auf einem Kurzreichweitenfunkstandard wie Bluetooth oder WLAN durch. Dazu sind der Kommunikationseinrichtung 28 eine Mehrzahl Übertragungseinrichtungen 34 nach dem entsprechenden Kurzreichweitenfunkstandard zugeordnet, die den Bewegungsbereich 16 abdecken.
Basierend auf den übertragenen Steuerbefehlen kann das automatisierte Valet-Parksystem 10 das Fahrzeug 20 automatisch von einem Übergabepunkt 30 zu der Zielposition 26 innerhalb des mit den Umgebungserfassungssensoren 14 überwachten Bewegungsbereichs 16 manövriert werden. Der Übergabepunkt 30 kann ein vorgegebener Übergabepunkt 30 in dem Bewegungsbereich 16 sein, an dem das Fahrzeug 20 von dem Fahrer zum automatisierten Valet Parken übergeben wird. In diesem Ausführungsbeispiel befindet sich der Übergabepunkt 30 beispielhaft am Ende einer Auf- bzw. Abfahrt 48 der Ebene 12.
An dem Übergabepunkt 30 werden Fahrzeugeigenschaften mit einem oder mehreren der Umgebungserfassungssensoren 14 erfasst. Alternativ kann als Übergabepunkt 30 ein beliebiger Punkt innerhalb des überwachten Bewegungsbereichs 16 genutzt werden.
Nachstehend wird ein in 4 dargestelltes Verfahren zum automatisierten Valet-Parken zum automatischen Manövrieren des Fahrzeugs 20 von dem Übergabepunkt 30 zu der Zielposition 26 innerhalb des mit den Umgebungserfassungssensoren 14 überwachten Bewegungsbereichs 16 beschrieben. Das Verfahren wird mit dem automatisierten Valet-Parksystem 10 durchgeführt.
Das Verfahren kann im Zusammenspiel mit prinzipiell beliebigen Fahrzeugen 20 durchgeführt werden, soweit diese für automatisiertes Valet-Parken ausgeführt sind. Wie in 3 dargestellt, umfasst ein solches Fahrzeug 20 einen Empfänger 36 für den Empfang der Steuerbefehle zur Steuerung des Fahrzeugs 20 zu der Zielposition 26 von der Kommunikationseinrichtung 28. Der Empfänger 36 ist zur drahtlosen Kommunikation mit der Kommunikationseinrichtung 28 basierend auf einem Kurzreichweitenfunkstandard wie Bluetooth oder WLAN ausgeführt. Das Fahrzeug 20 umfasst weiterhin eine Steuereinheit 38, die über einen Fahrzeugbus 40 mit dem Empfänger 36 verbunden ist. Verschiedene Bussysteme wie CAN, FlexRay, LON, LIN oder andere sind in diesem Zusammenhang bekannt. Zusätzlich kann das Fahrzeug 20 eigene Sensoren wie eine Frontkamera 42, eine Rückkamera 44 und Ultraschallsensoren 46 aufweisen, die jedoch für das automatisierte Valet-Parken nicht erforderlich sind. Dies gilt insbesondere für das Typ-2 Valet-Parken. Die Steuereinheit 38 kann das Fahrzeug 20 gemäß der empfangenen Steuerbefehle entlang der Trajektorie 24 zu der Zielposition 26 manövrieren.
Das Verfahren beginnt in Schritt S100 mit dem Erfassen von Sensordaten mit den Umgebungserfassungssensoren 14 in dem Bewegungsbereich 16. Die Sensordaten werden durch die Umgebungserfassungssensoren 14 bereitgestellt und über die Datenverbindung an die Umgebungserfassungseinrichtung 18 übertragen.
Schritt S110 betrifft ein Erfassen des Bewegungsbereichs 16 basierend auf einer gemeinsamen Verarbeitung der von den Umgebungserfassungssensoren 14 erfassten Sensordaten, insbesondere als Fusion der Sensordaten.
Das Erfassen des Bewegungsbereichs 16 basiert auf einer gemeinsamen Verarbeitung der von den Umgebungserfassungssensoren 14 erfassten Sensordaten, um das Fahrzeug 20 selber und beliebige Objekte in dem Bewegungsbereich 16, die potentielle Hindernisse darstellen, zu erfassen und darauf basierend die Steuerung des Fahrzeugs 20 durchzuführen. Es kann beispielsweise eine gemeinsame Karte des Bewegungsbereichs 16 erzeugt werden. Verschiedene Verfahren zur Fusion der Sensordaten sind als solche bekannt. Die entsprechende Verarbeitung der Sensordaten erfolgt durch die.
Schritt S120 betriff ein Ermitteln einer Mehrzahl Trajektorien 24 für das Fahrzeug 20 zu der Zielposition 26. Dies schließt in diesem Ausführungsbeispiel ein, dass dem Fahrzeug 20 zuvor die entsprechende Zielposition 26 zugewiesen wird. Entsprechende Verfahren sind als solche bekannt und müssen nicht im Detail erörtert werden.
Die Zielposition 26 wird hier durch das automatisierte Valet-Parksystem 10 vorab zugewiesen. Alternativ kann die Zielposition 26 durch einen Fahrer des Fahrzeugs 20 ausgewählt werden, oder die Zielposition 26 ist beispielsweise fest dem Fahrzeug 20 bzw. dem Fahrer oder einem Insassen des Fahrzeugs 20 zugeordnet. In dem letzten Fall wird das Verfahren ohne den nachfolgenden Schritt S140 durchgeführt.
Schritt S130 betrifft ein Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 entlang der Trajektorien 24 für das Fahrzeug 20 zu der Zielposition 26. Die Steuerungseinrichtung 22 ist ausgeführt, die Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 entlang der Trajektorien 24 zu ermitteln.
Das Ermitteln der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 erfolgt basierend auf einer Limitierung der Erfassung des Bewegungsbereichs 16 zur Erfassung von Objekten in dem Bewegungsbereich 16. Eine solche Limitation kann darin bestehen, dass nur eine begrenzte Anzahl von dynamischen Objekten erfasst und verfolgt werden können. Ein anderer Anwendungsfall besteht darin, dass beispielsweise lokal nur eine maximale Anzahl von Objekten erkannt werden kann. Dann kann beispielsweise die Trajektorie 24 so gewählt werden, dass diese maximale Anzahl nicht überschritten wird.
Das Ermitteln der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 umfasst weiterhin ein Schätzen der Position des Fahrzeugs 20 basierend auf den erfassten Sensordaten von wenigstens einem der Umgebungserfassungssensoren 14 in dem Bewegungsbereich 16 und eine Bewertung der Leistung des entsprechenden wenigstens einen der Umgebungserfassungssensoren 14 gegenüber einer Leistung von wenigstens einem weiteren Umgebungserfassungssensor 14. Es wird also die Sensorleistung desjenigen oder derjenigen Umgebungserfassungssensoren 14 bewertet, der oder die das Fahrzeug 20 aktuell erfasst oder erfassen, um zu ermitteln, ob diese Sensorleistung ausreichend ist für das Steuern des Fahrzeugs 20 und/oder ob die Sensorleistung anderer Umgebungserfassungssensoren 14 besser ist und damit eine zuverlässigere Steuerung des Fahrzeugs 20 durchgeführt werden kann. Dabei können verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, wie z.B. a-priori Wissen über die Sensorleistung an verschiedenen Positionen in dem Bewegungsbereich 16, ein Rauschverhalten der Sensordaten oder Abweichungen zwischen einer aktuellen Schätzung der Position und der in einem Zeitfenster eintreffenden Messungen.
Das Ermitteln der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 umfasst ebenfalls ein Ermitteln von fahrzeugspezifischen Faktoren für die Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 entlang der Trajektorie 24 aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie 24 für das Fahrzeug 20 zu der Zielposition 26, insbesondere Abmessungen, Formen, Farben, Reflektionseigenschaften des Fahrzeugs 20. Die fahrzeugspezifischen Faktoren können beispielsweise am Übergabepunkt 30 mit dortigen Umgebungserfassungssensoren 14 erfasst werden. Dies kann besonders zuverlässig durchgeführt werden, wenn der Übergabepunkt 30 eine besondere Abdeckung mit Umgebungserfassungssensoren 14 aufweist, um die fahrzeugspezifischen Faktoren zu erfassen.
Das Ermitteln der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 umfasst zusätzlich ein Ermitteln von wenigstens einem der nachfolgen, durch den Bewegungsbereich 16 vorgegebenen Faktoren für die Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 entlang der Trajektorie 24 aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie 24 für das Fahrzeug 20 zu der Zielposition 26 aus redundanten Abdeckungen des Bewegungsbereichs 16 mit mehreren Umgebungserfassungssensoren 14, Beeinträchtigungen der Umgebungserfassungssensoren 14 durch Streulicht, insbesondere tageszeitabhängig durch Sonnenlicht oder durch Scheinwerfer von Fahrzeugen 20, Schattenwürfe von Objekten im Bewegungsbereich 16 und Abschattungen von Umgebungserfassungssensoren 14, insbesondere durch Fahrzeuge 20.
Das Ermitteln der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 basiert außerdem auf wenigstens einem Kriterium aus Varianzen von Detektionsalgorithmen auf einem jeweiligen Umgebungserfassungssensor 14 beim Erfassen des Bewegungsbereichs 16, Inkonsistenzen in einem Fusionsalgorithmus zur Fusion der Sensorinformationen der Umgebungserfassungssensoren 14, z.B. Hohe NIS Tests in einem Kalman Filter, beim Erfassen des Bewegungsbereichs 14, Verschmutzungen von Optiken der Umgebungserfassungssensoren 14, Ausfälle einzelner Umgebungserfassungssensoren 14 und eine resultierende fehlende Abdeckung des Bewegungsbereichs 16, bekannte Bereiche von niedriger Sensorleistung der Umgebungserfassungssensoren 14 und Ausfälle von Beleuchtungen und entsprechend niedrigere Detektionsgenauigkeiten der Umgebungserfassungssensoren 14.
Schritt S140 betrifft einen Schritt zum Zuweisen einer Zielposition 26 zu dem Fahrzeug 20 unter Berücksichtigung der ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 entlang der Trajektorie 24 für das Fahrzeug 20 zu der Zielposition 26 aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie 24.
In 2 ist der Bewegungsbereich 16 mit zwei ausgewählten Stellplätzen 26 dargestellt, die zusätzlich mit X bzw. Y markiert sind. Es kann also von der Steuerungseinrichtung 22 bei mehreren möglichen Stellplätzen 26 für das Fahrzeug 20 überprüft werden, ob die initial zugewiesene Zielposition 26 basierend auf der ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 entlang der Trajektorie 24 geeignet ist, d.h. ob die Unsicherheit unter einem vorgegebenen Grenzwert liegt. Andernfalls kann dem Fahrzeug 20 eine geeignete Zielposition 26 zugewiesen werden, der entlang einer Trajektorie 24 erreicht werden kann, für welche die Unsicherheit unter dem vorgegebenen Grenzwert liegt. Alternativ kann für verschiedene Stellplätze 26 ermittelt werden, welcher mit der geringsten Unsicherheit erreicht werden kann. In dem Fall werden dem Fahrzeug 20 vorzugsweise vorab keine Zielposition 26 zugewiesen und entsprechend keine Trajektorie 24 ermittelt. Die Unsicherheit wird in diesem Fall vorzugsweise global für den gesamten Bewegungsbereich 16 ermittelt, und für die verschiedenen Stellplätze 26 werden Trajektorien 24 und die Unsicherheit entlang der einzelnen Trajektorien 24 ermittelt. Als Unsicherheit wird dabei für die jeweilige gesamte Trajektorie 24 die maximale Unsicherheit entlang der gesamten Trajektorie 24 bestimmt. Eine weitere Optimierung kann durchgeführt werden, um beispielsweise Stellplätze 26, die nur entlang einer Trajektorie 24 mit einer höheren Unsicherheit erreicht werden können, Fahrzeugen 20 zuzuweisen, die diese Stellplätze 26 erreichen können, ohne dass die Unsicherheit entlang der Trajektorie 24 zu groß wird und den vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Es erfolgt vorliegend also eine Überprüfung der initial zugewiesenen Zielposition 26 basierend auf der Unsicherheit zum Erreichen der Zielposition 26 mit dem Fahrzeug 20. Schritt S140 wird von der Steuerungseinrichtung 22 durchgeführt.
Schritt S150 betrifft ein Auswählen der Trajektorie 24 aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie 24 für das Fahrzeug 20 zu der Zielposition 26 basierend auf der ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 entlang der Trajektorie 24 aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie 24 für das Fahrzeug 20 zu der Zielposition 26. Es wird also von der Steuerungseinrichtung 22 bei mehreren möglichen Trajektorien 24 zum Erreichen der Zielposition 24 mit dem Fahrzeug 20 automatisch diejenige Trajektorie 24 ausgewählt, die das Erreichen der Zielposition 26 mit einer möglichst geringen Unsicherheit entlang der Trajektorie 24 ermöglicht. Die Unsicherheit kann dabei für die jeweilige gesamte Trajektorie 24 als maximale Unsicherheit entlang der Trajektorie 24 bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Trajektorie 24 ausgewählt werden, die eine maximal erlaubte Unsicherheit nicht zu überschreitet.
Dabei kann beispielsweise ausgehend von den fahrzeugspezifischen Faktoren eine Trajektorie 24 ausgewählt werden, welche eine hohe Abdeckung mit den Umgebungserfassungssensoren 14 aufweist. Das Auswählen der Trajektorie 24 wird von der Steuerungseinrichtung 22 durchgeführt.
Schritt S160 betrifft ein Steuern des Fahrzeugs 20 entlang einer Trajektorie 24 aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie 24 für das Fahrzeug 20 zu der Zielposition 26 basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs 16 unter Übermittlung von Steuerbefehlen an das Fahrzeug 20. Das Steuern des Fahrzeugs 20 entlang der Trajektorie 24 zu der Zielposition 26 erfolgt unter zusätzlicher Berücksichtigung der ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 entlang der Trajektorie 24. Die Steuerung des Fahrzeugs 20 wird von der Steuerungseinrichtung 22 durchgeführt.
Das Steuern des Fahrzeugs 20 entlang der Trajektorie 24 umfasst das Übermitteln von Steuerbefehlen an das Fahrzeug 20, so dass das Fahrzeug 20 von seiner jeweils aktuellen Position zu der Zielposition 26 geführt wird. Das Fahrzeug 20 setzt die empfangenen Steuerbefehle in eine Bewegung um.
Die Steuerung wird einerseits basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs 16 durchgeführt, um Kollisionen des Fahrzeugs 20 mit festen oder beweglichen Objekten wie auch mit Personen zu vermeiden, und andererseits basierend auf der ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 entlang der Trajektorie 24, um die Steuerung zuverlässig und mit einer hohen Effizienz durchführen zu können.
Das Steuern des Fahrzeugs 20 entlang der Trajektorie 26 betrifft eine Richtungssteuerung und zusätzlich eine Geschwindigkeitssteuerung. Das Steuern des Fahrzeugs 20 berücksichtigt die aktuelle Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 und passt die Richtungssteuerung und/oder die Geschwindigkeitssteuerung an, indem die Steuerungseinrichtung 22 über die Kommunikationseinrichtung 28 entsprechenden Steuerbefehle an das Fahrzeug 20 sendet. Durch die Geschwindigkeitssteuerung wird die Steuerung entlang der Trajektorie 24 derart angepasst, dass das Fahrzeug 20 mit einer geeigneten Geschwindigkeit fährt, damit das automatisierte Valet-Parksystem 10 mit den Umgebungssensoren 14 eine ausreichende Menge Sensordaten pro gefahrener Strecke bereitstellen kann, um die Position des Fahrzeugs 20 mit einer hinreichenden Genauigkeit zu schätzen.
Dabei kann erforderlichenfalls das Fahrzeug 20 beim Überschreiten eines Grenzwerts der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 entlang der Trajektorie 24 aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie 24 für das Fahrzeug 20 zu der Zielposition 26 von einem Bereich oder einer Position mit einer hohen Unsicherheit zu einem Bereich oder einer Position einer geringeren Unsicherheit geführt werden. Dabei kann erforderlichenfalls die Trajektorie 24 verändert oder eine andere Trajektorie 24 ausgewählt werden, um das Fahrzeug 20 zu der Zielposition 26 zu manövrieren.
Es wird somit eine aktive Steuerung abhängig von der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 durchgeführt, wodurch auf eine aktuell festgestellte Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 reagiert werden kann. Dazu wird die Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 kontinuierlich ermittelt, um das Steuern des Fahrzeugs 20 entlang der Trajektorie 24 unter zusätzlicher Berücksichtigung der kontinuierlich ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs 20 mit den Umgebungserfassungssensoren 14 entlang der Trajektorie 24 aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie 24 durchzuführen.
Bezugszeichenliste

10: automatisiertes Valet-Parksystem
12: Ebene
14: Umgebungserfassungssensor
16: Bewegungsbereich
18: Umgebungserfassungseinrichtung
20: Fahrzeug
22: Steuerungseinrichtung
24: Trajektorie
26: Zielposition
28: Kommunikationseinrichtung
30: Übergabepunkt
32: Datenverbindung
34: Übertragungseinrichtung
36: Empfänger
38: Steuereinheit
40: Fahrzeugbus
42: Frontkamera
44: Rückkamera
46: Ultraschallsensor
48: Rampe

Claims

Verfahren zum automatisierten Valet-Parken zum automatischen Manövrieren eines Fahrzeugs (20) von einem Übergabepunkt (30) zu einer Zielposition (26) innerhalb eines mit einer Mehrzahl fahrzeugexterner Umgebungserfassungssensoren (14) überwachten Bewegungsbereichs (16), umfassend die Schritte Erfassen von Sensordaten mit der Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren (14) in dem Bewegungsbereich (16), Erfassen des Bewegungsbereichs (16) basierend auf einer gemeinsamen Verarbeitung der von der Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren (14) erfassten Sensordaten, insbesondere als Fusion der Sensordaten, Ermitteln wenigstens einer Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26), und Steuern des Fahrzeugs (20) entlang einer Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs (16) unter Übermittlung von Steuerbefehlen an das Fahrzeug (20), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt zum Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) umfasst, und das Steuern des Fahrzeugs (20) entlang einer Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs (16) unter zusätzlicher Berücksichtigung der ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt zum Zuweisen einer Zielposition (26) zu dem Fahrzeug (20) unter Berücksichtigung der ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen Schritt zum Auswählen der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) basierend auf der ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) ein vorab Ermitteln der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) umfasst, und das Steuern des Fahrzeugs (20) entlang einer Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs (16) unter zusätzlicher Berücksichtigung der vorab ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) ein kontinuierliches Ermitteln der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) umfasst, und das Steuern des Fahrzeugs (20) entlang einer Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs (16) unter zusätzlicher Berücksichtigung der kontinuierlich ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuern des Fahrzeugs (20) entlang einer Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) basierend auf der Erfassung des Bewegungsbereichs (16) unter zusätzlicher Berücksichtigung der ermittelten Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) ein Steuern des Fahrzeugs (20) von einem Bereich mit einer hohen Unsicherheit zu einem Bereich einer geringeren Unsicherheit beim Überschreiten eines Grenzwerts der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) ein Ermitteln der Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) basierend auf einer Limitierung der Erfassung des Bewegungsbereichs (16) zur Erfassung von Objekten in dem Bewegungsbereich (16) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) ein Schätzen der Position des Fahrzeugs (20) basierend auf den erfassten Sensordaten von wenigstens einem der Umgebungserfassungssensoren (14) in dem Bewegungsbereich (16) und eine Bewertung der Leistung des entsprechenden wenigstens einen der Umgebungserfassungssensoren (14) gegenüber einer Leistung von wenigstens einem weiteren Umgebungserfassungssensor (14) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition ein Ermitteln von fahrzeugspezifischen Faktoren für die Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) umfasst, insbesondere Abmessungen, Formen, Farben, Reflektionseigenschaften des Fahrzeugs (20).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) ein Ermitteln von wenigstens einem der nachfolgen, durch den Bewegungsbereich (16) vorgegebenen Faktoren für die Unsicherheit der Erfassung der Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) umfasst aus - redundanten Abdeckungen des Bewegungsbereichs (16) mit mehreren Umgebungserfassungssensoren (14), - Beeinträchtigungen der Umgebungserfassungssensoren (14) durch Streulicht, insbesondere tageszeitabhängig durch Sonnenlicht oder durch Scheinwerfer von Fahrzeugen (20), - Schattenwürfe von Objekten im Bewegungsbereich (16) und - Abschattungen von Umgebungserfassungssensoren (14), insbesondere durch Fahrzeuge (20).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) basierend auf wenigstens einem Kriterium erfolgt aus - Varianzen von Detektionsalgorithmen auf einem jeweiligen Umgebungserfassungssensor (14) beim Erfassen des Bewegungsbereichs (16), - Inkonsistenzen in einem Fusionsalgorithmus zur Fusion der Sensorinformationen der Umgebungserfassungssensoren (14), z.B. Hohe NIS Tests in einem Kalman Filter, beim Erfassen des Bewegungsbereichs (16), - Verschmutzungen von Optiken der Umgebungserfassungssensoren (14), - Ausfälle einzelner Umgebungserfassungssensoren (14) und eine resultierende fehlende Abdeckung des Bewegungsbereichs (16), - bekannte Bereiche von niedriger Sensor-Leistung der Umgebungserfassungssensoren (14) und - Ausfälle von Beleuchtungen und entsprechend niedrigere Detektionsgenauigkeiten der Umgebungserfassungssensoren (14).
Automatisiertes Valet-Parksystem (10) zum automatischen Manövrieren eines Fahrzeugs (20) von einem Übergabepunkt (30) zu einer Zielposition (26) innerhalb eines mit einer Mehrzahl fahrzeugexterner Umgebungserfassungssensoren (14) überwachten Bewegungsbereichs (16), mit einer Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren (14) zur Erfassung des Bewegungsbereichs (16), einer Umgebungserfassungseinrichtung (18), welche Sensordaten der Mehrzahl Umgebungserfassungssensoren (14) empfängt und gemeinsam verarbeitet, insbesondere fusioniert, zur Erfassung von Objekten in dem Bewegungsbereich (16), einer Steuerungseinrichtung (22), welche ausgeführt ist, wenigstens eine Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) zu ermitteln und basierend auf der Erfassung der Objekte in dem Bewegungsbereich (16) durch die Umgebungserfassungseinrichtung (18) eine Steuerung des Fahrzeugs (20) zu der Zielposition (26) entlang einer Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) durchzuführen, und einer Kommunikationseinrichtung (28), welche Steuerbefehle zur Steuerung des Fahrzeugs (20) zu der Zielposition (26) von der Steuerungseinrichtung (22) an das Fahrzeug (20) übermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (22) ausgeführt ist, eine Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) zu der Zielposition (26) zu ermitteln und die Steuerung des Fahrzeugs (20) zu der Zielposition (26) entlang einer Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) für das Fahrzeug (20) unter Berücksichtigung einer Unsicherheit einer Erfassung einer Position des Fahrzeugs (20) mit den Umgebungserfassungssensoren (14) entlang der Trajektorie (24) aus der wenigstens einen ermittelten Trajektorie (24) durchzuführen.
Automatisiertes Valet-Parksystem (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungserfassungssensoren (14) zur Erfassung des Bewegungsbereichs (16) als optische Kameras (14), Radarsensoren und/oder als LiDAR-basierte Umgebungssensoren ausgeführt sind.
Automatisiertes Valet-Parksystem (10) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem automatisierten Valet-Parksystem (10) ein Übergabepunkt (30) für eine Erfassung von Fahrzeugeigenschaften des Fahrzeugs (20) zugeordnet ist.