DE102022112331A1

DE102022112331A1 - Verfahren zum betrieb eines parkassistenzsystems, computerprogrammprodukt, parkassistenzsystem und ein fahrzeug

Info

Publication number: DE102022112331A1
Application number: DE102022112331.6A
Authority: DE
Inventors: Bilgehan Bayar; Frank Blinkle
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2022-05-17
Filing date: 2022-05-17
Publication date: 2023-11-23

Abstract

Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Parkassistenzsystems (110) für ein Fahrzeug (100), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Anbieten einer Auswahl einer Parklücke (405) für einen Fahrer an einer Startposition (S); Empfangen einer Auswahl der Parklücke (405); Bestimmen differenzieller GPS-Koordinaten einer Zielposition innerhalb der ausgewählten Parklücke (405); Bestimmen einer Referenzfahrttrajektorie (420) von der Startposition (S) zu der Zielposition (T); autonomes Manövrieren des Fahrzeugs von der Startposition (S), um in der Zielposition (T) zu parken; und Korrigieren der Position des Fahrzeugs (100) basierend auf differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs während des Manövrierens des Fahrzeugs (100) zu der Zielposition (T).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines Parkassistenzsystems eines Fahrzeugs. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Korrigieren einer Position eines Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug in einem Parkplatz geparkt wird. Das Vorliegende bezieht sich auch auf ein Parkassistenzsystem, das zum Ausführen des vorgenannten Verfahrens ausgebildet ist. Des Weiteren bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Computerprogrammprodukt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich gleichermaßen auf ein Fahrzeug mit einem vorgenannten Parkassistenzsystem.
Fahrunterstützungssysteme umfassen weitläufig verwendete Fahrerassistenzsysteme, die einem Fahrer eines Fahrzeugs beim Fahren des Fahrzeugs unterstützen. Im Fall der im Stand der Technik bekannten Fahrunterstützungssysteme wird häufig erfordert, eine umliegende Umgebung eines jeweiligen Fahrzeugs zu überwachen. Dies wird durch Umgebungssensoren des Fahrzeugs oder des im Fahrzeug verwendeten Fahrunterstützungssystems durchgeführt. Solche Umgebungssensoren können als Ultraschallsensoren, als Radar-Sensoren oder als LiDAR-Sensoren ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Umgebungssensoren Kameras umfassen. Die Umgebungssensoren sind ausgebildet, Sensorinformationen bereitzustellen, die Umgebungsinformationen einer umliegenden Umgebung des Fahrzeugs umfassen. In diesem Fall können Sensorinformationen mehrerer identischer und/oder unterschiedlicher Umgebungssensoren kombiniert werden.
Solche Fahrerassistenzsysteme umfassen zum Beispiel Parkassistenzsysteme. Die Parkassistenzsysteme unterstützen den Fahrer beim Parken des Kraftfahrzeugs auf einem Parkplatz und/oder beim Ausparken des Fahrzeugs vom Parkplatz. Bekannte Parkassistenzsysteme bieten einem Fahrer über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) eines Fahrzeugs oder einer mobilen Vorrichtung detektierte Parklücken an. Nach dem Empfangen eines Befehls über die HMI legt das Fahrzeug eine Zielposition relativ zu der aktuellen Position oder einer potenziellen Startposition fest. Wenn sich das Fahrzeug in Richtung der Zielposition bewegt, wird die aktuelle Position mittels Hodometriedaten bestimmt. In diesem Fall können zum Beispiel die Anzahl an Umdrehungen der Räder, oder minimale Kursänderungen, und/oder ein Lenkwinkel während einer Bewegung des Fahrzeugs erfasst werden. Dementsprechend kann eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs basierend auf Daten eines Lenkwinkelsensors und/oder einer Rate eines Rotationssensors bestimmt werden, und eine Axialbewegung wird durch einen entsprechenden Sensor an einem Rad des Fahrzeugs erfasst. Um in der Lage zu sein, die Bewegung des Fahrzeugs so genau wie möglich mittels Hodometrie zu erfassen, wird ein genaues Hodometriemodell benötigt. In der Realität können jedoch Abweichungen vom Hodometriemodell auftreten, zum Beispiel aufgrund von Radschlupf während des Kurvenfahrens, Herstellungstoleranzen des Fahrzeugs, Modifikationen am Fahrzeug, beispielsweise das Verwenden von Reifen mit einem anderen Durchmesser, oder anderweitig Toleranzen von Fahrzeugparametern, zum Beispiel ein Reifenluftdruck. Dies beinhaltet auch, dass das Lenksystem des Fahrzeugs entsprechende Toleranzen aufweist, oder dass es Toleranzen bezüglich der Karosserie und der Fahrzeuggeometrie gibt, zum Beispiel die Spurweite, eine Parallelität der Räder oder dergleichen, oder anderweitig eine Asymmetrie des Fahrzeugs. Daher ändert sich die Parkposition des Fahrzeugs in der realen Welt aufgrund der Hodometriefehler und daher weicht die Endposition des Fahrzeugs von einer tatsächlichen Position ab, an der das Fahrzeug geparkt werden muss.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Fahrzeugparkassistenzsystem bereitzustellen.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb des vorgenannten Fahrzeugparkassistenzsystems bereitzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb eines Parkassistenzsystems für ein Fahrzeug beschrieben. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: S1) Anbieten einer Auswahl einer Parklücke für einen Fahrer an einer Startposition; S2) Empfangen der Auswahl der Parklücke; S3) Bestimmen differenzieller GPS-Koordinaten einer Zielposition innerhalb der ausgewählten Parklücke; S4) Bestimmen einer Referenzfahrttrajektorie von der Startposition zu der Zielposition; S5) autonomes Manövrieren des Fahrzeugs von der Startposition, um in der Zielposition zu parken; und S6) Korrigieren der Position des Fahrzeugs basierend auf differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs während des Manövrierens des Fahrzeugs zu der Zielposition. Vorteilhafterweise erreicht das Fahrzeug die Zielposition durch automatisches Korrigieren seiner Positionsabweichungen, die während des Manövrierens auftreten, ohne eine weitere Interaktion vom Fahrer.
In einem Aspekt ist das Fahrzeug vorzugsweise ein Personenwagen oder ein Lastwagen. Vorzugsweise kann das Fahrzeug beliebigen Typs sein, der Passagiere und/oder Güter führen kann.
Insbesondere bedeutet Schritt S1, dass der Fahrer eine Position seiner Wahl auswählen kann. Beispielsweise wird eine Repräsentation, z. B. eine Draufsicht und/oder Perspektivansicht, des Fahrzeugs und der umliegenden Umgebung bereitgestellt, z. B. über die HMI. Diese Drauf- und/oder Perspektivansicht kann durch Umfeldkameras, z. B. vier, des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Vorzugsweise ist das Angebot in Schritt S1 unbeschränkt, d. h. die Auswahl ist z. B. nicht auf vorgeschlagene Parkplätze beschränkt. Vorzugsweise ist die ausgewählte Parklücke ein parklückenförmiges Rechteck, das um einen Berührungspunkt zwischen einem Finger des Fahrers und der HMI herum ausgegeben wird. Alternativ dazu kann ein Standardrechteck bereitgestellt werden, das über eine Interaktion zwischen dem Finger und der HMI an eine gewünschte Position gezogen werden kann. „Parklücke“ bedeutet vorzugsweise eine Repräsentation eines realen Platzes in der Umgebung. Vorzugsweise weist die Repräsentation eine rechteckige Form bei Betrachtung von oben auf. Die Abmessungen einer Repräsentation des Fahrzeugs (bei Betrachtung von oben), einschließlich eines Sicherheitsabstands zu jeder Seite des Fahrzeugs, müssen in die Repräsentation passen.
In Schritt S3 werden differenzielle GPS-Koordinaten der Zielposition in der ausgewählten Parklücke bestimmt. Beispielsweise kann eine differenzielle globale Positionierungseinheit (DGP-Einheit) mit einem DGP-Empfänger im Fahrzeug eingesetzt werden, um die differenziellen GPS-Koordinaten der Zielposition in der ausgewählten Parklücke zu bestimmen. Wie bekannt, bietet das DGPS-System eine viel höhere standortbezogene Präzision als das GPS-System, und dadurch kann die genaue Zielposition in der Parklücke durch den Einsatz des DGPS-Systems bestimmt werden. In einem Aspekt können die differenziellen GPS-Koordinaten mit Bezug auf stationäre Objekte berechnet werden, die in der Nähe des Fahrzeugs angeordnet sind. Beispielsweise kann das stationäre Objekt eine Wand, ein Bordstein, ein Stein und dergleichen sein.
In Schritt S4 wird gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens eine Referenzfahrttrajektorie von einer aktuellen Position, d. h. der Startposition des Fahrzeugs zu einer Zielposition des Fahrzeugs bestimmt, wobei sich die Zielposition innerhalb der Parklücke befindet. Die Referenzfahrttrajektorie kann unter Verwendung von Techniken, die einem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, berechnet werden. Zum Erzeugen der Referenzfahrttrajektorie wird eine Umgebungskarte basierend auf einer Umgebung rund um das Fahrzeug, die mittels der Fahrzeugsensoren detektiert wird, bestimmt. Vorzugsweise wird die Karte basierend auf der detektierten Umgebung aktualisiert. Insbesondere wird die Umgebung mittels Ultraschallsensoren und/oder Kameras und/oder eines Radars und/oder eines LiDARs detektiert. Beispielsweise werden die Ultraschallsensordaten und/oder Kameradaten und/oder Radar-Daten und/oder LiDAR-Daten fusioniert und für die Karte verwendet.
Beispielsweise kann die Referenzfahrttrajektorie mittels einer Geometrie der ausgewählten Parklücke, die aus der Messung der ausgewählten Parklücke bestimmt wird, und der Startposition des Fahrzeugs relativ zu der ausgewählten Parklücke berechnet werden. Ferner kann die erzeugte Referenzfahrttrajektorie dem Fahrer visuell angezeigt werden, z. B. mittels der HMI oder der mobilen Vorrichtung. Sobald die Referenzfahrttrajektorie erzeugt ist, kann die erzeugte Fahrttrajektorie in einem Speicher gespeichert werden, sodass, wenn das Fahrzeug der Referenzfahrttrajektorie folgen muss, die gespeicherte Trajektorie abgerufen und verwendet werden kann. Zum Beispiel kann die Referenzfahrttrajektorie aktualisiert werden, z. B. wenn das Fahrzeug von der Startposition weg fährt. Insbesondere werden mehrere Referenzfahrttrajektorien in Richtung unterschiedlicher Zielpositionen berechnet, z. B. wenn mehrere Parkpositionen verfügbar sind und/oder durch das Fahrzeug angeboten werden.
Der Schritt S6 besitzt den Vorteil, dass ausreichend Genauigkeit bereitgestellt werden kann, um eine Parkfunktion in einem Fahrzeug zu verbessern, da differenzielle GPS-Koordinaten eine niedrige Toleranz aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird Schritt S1 ausgelöst, wenn eine Auswahl von einem Fahrer empfangen wird, insbesondere mittels einer HMI. Beispielsweise kann der Fahrer manuell eine inaktive Parkassistenzfunktion durch Auswahl einer entsprechenden Option über eine HMI starten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens können die Schritte S1 bis S4 durchgeführt werden, wenn sich das Fahrzeug in einer Stillstandstellung befindet, und der Schritt S6 kann durchgeführt werden, wenn sich das Fahrzeug in einer Fahrstellung befindet.
Vorzugsweise wird die Parkassistenzfunktion dem Fahrer nur angeboten, wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. „Stillstand“ bedeutet, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs null beträgt. Alternativ dazu wird dem Fahrer die Parkassistenzfunktion angeboten, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter eine Schwellengeschwindigkeit, z. B. unter 35, 30, 25, 20, 10, 5, 3 oder 2 km/h (Kilometer pro Stunde), fällt.
Ferner beinhaltet das Verfahren in Schritt S6 Korrigieren der Position des Fahrzeugs basierend auf differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs während des Manövrierens des Fahrzeugs zu der Zielposition. In einem Aspekt beinhaltet das Korrigieren der Position des Fahrzeugs Bestimmen, ob ein tatsächlicher Pfad des Fahrzeugs von der Referenzfahrttrajektorie abweicht, mit vorbestimmten Zeitintervallen während des Manövrierens des Fahrzeugs von der Startposition zu der Zielposition. Ferner kann der Schritt des Korrigierens der Position des Fahrzeugs durchgeführt werden, bis das Fahrzeug die Zielposition in der ausgewählten Parklücke erreicht.
In einer Ausführungsform beinhaltet der Schritt des Bestimmens Vergleichen der differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs eines aktuellen Standorts des Fahrzeugs mit einer Karteninformation, die mehrere differenzielle GPS-Koordinaten der Referenzfahrttrajektorie beinhaltet.
Die Karteninformation beinhaltet vorzugsweise differenzielle GPS-Koordinaten der Referenzfahrttrajektorie von der Startposition zu der Zielposition. In einem Aspekt kann eine Diskretisierung der Referenzfahrttrajektorie in Pfadpunkte unter Einsatz bekannter Techniken durchgeführt werden und für jeden Pfadpunkt können differenzielle GPS-Koordinaten durch die Abmessungen des Fahrzeugs und Berechnungsmittel erhalten werden. In einem Fall beinhaltet die Karteninformation kartesische Koordinaten (x_o y_o) der Pfadpunkte der Referenzfahrttrajektorie. In einem anderen Fall beinhaltet die Karteninformation kartesische Koordinaten (x_o y_o) der Pfadpunkte der Referenzfahrttrajektorie und einen Fahrtrichtungswinkel (θ_o) des Fahrzeugs. Beispielsweise kann der Fahrtrichtungswinkel von einem oder mehreren im Fahrzeug eingesetzten Lenkungswinkeln erhalten werden. Um beispielsweise effektiv die Referenzfahrttrajektorie zu verfolgen, werden zahlreiche differenzielle GPS-Koordinaten der Referenzfahrttrajektorie z. B. in der Karteninformation bereitgestellt. In dieser Ausführungsform beinhaltet die Karteninformation Informationen bezüglich mehrerer differenzieller GPS-Koordinaten der Referenzfahrttrajektorie. Ferner kann die Position des Fahrzeugs korrigiert werden, sodass der Referenzfahrttrajektorie gefolgt wird, falls die differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs an einem bestimmten Standort nicht mit differenziellen GPS-Koordinaten in der Karteninformation übereinstimmen. Dies hat den Vorteil, dass das Fahrzeug automatisch seine Positionsabweichungen korrigiert, die aufgrund eines Hodometriefehlers auftreten, während es von der Startposition zu der Zielposition manövriert. Daher würde das Fahrzeug so gelenkt werden, dass der Referenzfahrttrajektorie gefolgt wird, um die festgelegte Zielposition im Parkplatz zu erreichen.
In einer anderen Ausführungsform beinhaltet der Schritt des Bestimmens Vergleichen von Positionskoordinaten des Fahrzeugs mit differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs, und wobei die Positionskoordinaten aus Hodometrieinformationen des Fahrzeugs erhalten werden. Falls die Differenz zwischen den aus den Hodometrieinformationen erhaltenen Positionskoordinaten und den differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs mehr als ein Schwellenwert ist, dann kann identifiziert werden, dass der tatsächliche Pfad des Fahrzeugs von der Referenzfahrttrajektorie abweicht. Beispielsweise kann der Schwellenwert basierend auf einer Toleranz einer differenziellen GPS-Einheit bestimmt werden, die zum Bestimmen differenzieller GPS-Koordinaten des Fahrzeugs verwendet wird. Nach der Identifikation, dass der tatsächliche Pfad des Fahrzeugs von der Referenzfahrttrajektorie abweicht, kann der tatsächliche Pfad des Fahrzeugs korrigiert werden, sodass der Referenzfahrttrajektorie gefolgt wird, indem die aus den Hodometrieinformationen erhaltenen Positionskoordinaten mit den differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs bei einem bestimmten Standort ersetzt werden. Infolgedessen werden die während des Manövrierens auftretenden Positionsabweichungen basierend auf den differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs korrigiert, und dadurch würde das Fahrzeug die festgelegte Zielposition im Parkplatz erreichen.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen. Das Computerprogrammprodukt umfasst Anweisungen, die, wenn das Programm von einem Computer ausgeführt wird, bewirken, dass der Computer das Verfahren gemäß dem ersten und/oder zweiten und/oder dritten Aspekt durchführt. Ein Computerprogrammprodukt, wie etwa ein Computerprogrammmedium, kann in Form einer Speichervorrichtung, wie etwa eines Speicherträgers, eines USB-Sticks, einer CD-ROM, einer DVD usw., und/oder in Form einer Digitaldatei, die von einem Server in einem Computernetzwerk oder dergleichen heruntergeladen werden kann, vorgesehen sein. Beispielsweise kann dies durch Übertragen der entsprechenden Datei über ein Drahtlosnetzwerk erzielt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Parkassistenzsystem für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Parkassistenzsystem umfasst: eine Anbieteeinheit zum Anbieten einer Auswahl einer Parklücke für einen Fahrer; eine Empfangseinheit zum Empfangen einer Auswahl der Parklücke; eine differenzielle GPS-Einheit zum Bestimmen differenzieller GPS-Koordinaten einer Zielposition innerhalb der ausgewählten Parklücke; eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen einer Referenzfahrttrajektorie von der Startposition zu der Zielposition; eine Parkeinheit zum Manövrieren des Fahrzeugs entlang der Referenzfahrttrajektorie von der Startposition, um in der Zielposition zu parken; und eine Korrigiereinheit zum Korrigieren der Position des Fahrzeugs basierend auf differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs während des Manövrierens des Fahrzeugs zu der Zielposition. Beispielsweise kann die Anbieteeinheit in einer HMI (Mensch-Maschine-Schnittstelle) des Fahrzeugs enthalten sein. Insbesondere kann die Empfangseinheit in der HMI enthalten sein. Die HMI kann eine Touchscreen-Anzeige zum Empfangen der Auswahl durch einen Benutzer, z. B. den Fahrer, umfassen. Die differenzielle GPS-Einheit, die Bestimmungseinheit und die Korrigiereinheit können in einer Computereinheit des Fahrzeugs enthalten sein. Die Computereinheit kann zum Austausch von Signalen mit der HMI verbunden sein. Weiterhin können Sensoren des Fahrzeugs mit der Computereinheit und/oder der Parkeinheit verbunden sein. Die Parkeinheit kann mit der Computereinheit verbunden sein oder kann Teil dieser sein. Die Anbieteeinheit, die Empfangseinheit, die differenzielle GPS-Einheit, die Bestimmungseinheit, die Parkeinheit und die Korrigiereinheit können als Hardware oder nur Software oder eine Kombination aus Hardware und Software implementiert sein.
Dieses Parkassistenzsystem weist dieselben Vorteile auf, die für das vorgenannte Verfahren beschrieben sind. Die Ausführungsformen und Merkmale, die für das Verfahren vorgeschlagen werden, können gleichermaßen auch Merkmale und Ausführungsformen des Parkassistenzsystems sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug, das solch ein Parkassistenzsystem umfasst, bereitgestellt. Das Fahrzeug kann mindestens einen Sensor, insbesondere Ultraschallsensoren und/oder eine Kamera und/oder ein Radar und/oder ein LiDAR, zum Detektieren der Umgebung um das Fahrzeug herum umfassen. Ferner kann das Parkassistenzsystem eine Verarbeitungseinheit zur Bereitstellung einer Umgebungskarte umfassen.
Die Erfindung ist nachstehend ausführlicher mit Bezug auf die angehängte Zeichnung und auf Basis bevorzugter Ausführungsformen erläutert. Die beschriebenen Merkmale können einen Aspekt der Erfindung sowohl einzeln als auch in Kombination repräsentieren. Merkmale unterschiedlicher beispielhafter Ausführungsformen können von einer beispielhaften Ausführungsform zu einer anderen übertragen werden.
Um die Beschreibung zu vervollständigen und ein besseres Verständnis der Erfindung bereitzustellen, ist ein Satz von Zeichnungen bereitgestellt. Die Zeichnungen bilden einen integralen Teil der Beschreibung und veranschaulichen eine Ausführungsform der Erfindung, die nicht als den Schutzumfang der Erfindung beschränkend ausgelegt werden sollte, sondern lediglich als ein Beispiel dafür, wie die Erfindung ausgeführt werden kann. Die Zeichnungen umfassen die folgenden Charakteristiken.

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs und eines Mobiltelefons gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm, das schematisch ein Beispiel für eine Funktionskonfiguration eines Parkassistenzsystems zeigt, das in dem in 1 gezeigten Fahrzeug eingesetzt wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Betrieb des Parkassistenzsystems der 2 zeigt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4a ist ein Diagramm, das schematisch den Schritt des Korrigierens von Abweichungen einer Fahrzeugposition während des Manövrierens von der Startposition zu der Zielposition zeigt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4b ist ein Diagramm, das eine Referenzfahrttrajektorie von einer Startposition zu einer Zielposition zeigt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5a ist ein Diagramm, das schematisch ein Parken eines Fahrzeugs in einer ausgewählten Parklücke zeigt, gemäß dem Stand der Technik.
5b ist ein Diagramm, das schematisch ein Parken eines Fahrzeugs in einer ausgewählten Parklücke zeigt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert. Überall in der Beschreibung repräsentieren gleiche oder ähnliche Bezugsziffern gleiche oder ähnliche Teile. Die folgende Beschreibung der Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen soll das allgemeine erfindungsgemäße Konzept der vorliegenden Anmeldung erläutern, anstatt es auf die vorliegende Erfindung zu beschränken.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung sind für Erläuterungszwecke zahlreiche spezifische Einzelheiten dargelegt, um ein durchgehendes Verständnis der offenbarten Ausführungsformen bereitzustellen. Es versteht sich jedoch, dass eine oder mehrere Ausführungsformen ohne diese spezifischen Einzelheiten umgesetzt werden können.
1 zeigt eine schematische Ansicht eines beispielhaften Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 umfasst ein Parkassistenzsystem 110. Das Parkassistenzsystem 110 kann in eine integrierte Schaltung und/oder eine CPU, einen RAM usw. implementiert sein. Einzelheiten des Parkassistenzsystems 110 sind ausführlich mit Bezug auf 2 besprochen. Das Fahrzeug 100 umfasst ferner mehrere Sensoren 120, 130. Beispielsweise können die Sensoren 120 als optische Sensoren implementiert sein und können eine Kamera, ein Radar und/oder ein LiDAR oder dergleichen umfassen. Die verschiedenen in 1 gezeigten Systeme und Sensoren sind lediglich ein Beispiel und andere Konfigurationen können verwendet werden. Die optischen Sensoren 120 können dazu ausgelegt sein, ein Bild, das vorzugsweise Tiefendaten beinhaltet, einer Umgebung des Fahrzeugs 100 zu detektieren und das detektierte Bild als ein optisches Sensorsignal auszugeben. Ferner können die Sensoren 130 beispielsweise als Ultraschallsensoren implementiert werden und können dazu ausgelegt sein, einen Abstand zu Objekten 200, die in der Nähe des Fahrzeugs 100 angeordnet sind, zu detektieren und den detektierten Abstand als ein Ultraschallsensorsignal auszugeben. Das Objekt 200 kann eine Wand, ein Bordstein, ein Stein, ein Fahrzeug und dergleichen sein. Neben den Sensoren 120, 130, die in 1 gezeigt sind, kann das Fahrzeug 100 mehr und/oder andere Sensoren, wie etwa ein Mikrofon, einen Beschleunigungsmesser, eine Antenne zum Empfangen elektromagnetischer Datensignale und dergleichen, beinhalten.
Das Parkassistenzsystem 110 kann dazu ausgelegt sein, eine Umgebungskarte basierend auf den Sensorsignalen, beispielsweise unter Verwendung von Sensorfusionstechnologie, zu bestimmen. Die Umgebungskarte entspricht einer digitalen Repräsentation der tatsächlichen Umgebung des Fahrzeugs 100. Alle detektierten Objekte 200 können in der Karte gesammelt werden. Beispielsweise können die Sensoren 120, 130 Parkplätze 105, das Objekt 200 usw. detektieren. Weiterhin kann eine mobile Vorrichtung 140, insbesondere ein Smartphone, bereitgestellt sein. Die mobile Vorrichtung 140 kann eine drahtlose Verbindung mit dem Fahrzeug 100 zur Übertragung von Befehlen aufweisen.
Das Parkassistenzsystem 110 kann wie in 2 gezeigt implementiert und dazu ausgelegt sein, die Verfahrensschritte, wie in 3 angegeben, durchzuführen. 2 ist ein Blockdiagramm, das schematisch ein Beispiel für eine Funktionskonfiguration des Parkassistenzsystems zeigt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Parkassistenzsystem 110 kann dazu ausgelegt sein, das Fahrzeug von der Startposition zu der Zielposition auf dem Parkplatz 105 automatisch zu lenken und zu beschleunigen, während es automatisch die auftretenden Positionsabweichungen während des Manövrierens basierend auf den differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs korrigiert.
2 zeigt ein Beispiel einer Funktionskonfiguration des Parkassistenzsystems 110. Das Parkassistenzsystem 100 kann mit einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU) (in den Figuren nicht gezeigt) zum Durchführen verschiedener Prozesse versehen sein. Die CPU verwendet Programme und Parameter, die in einem Programmspeicher gespeichert sein, um verschiedene Prozesse auszuführen. Die Funktionsteile des Parkassistenzsystems 110 können durch Zusammenarbeit von Hardware und Software implementiert werden. Ferner kann das Parkassistenzsystem 110 mit einem Digitalsignalprozessor (DSP) oder einem anderen Logikberechnungsprozessor oder einer anderen Logikschaltung als den Kern konfiguriert sein.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Parkassistenzsystem 110 eine Anbieteeinheit 205, eine Empfangseinheit 210, eine differenzielle GPS-Einheit 215, eine Bestimmungseinheit 220, eine Parkeinheit 225 und eine Korrigiereinheit 230.
Die Anbieteeinheit 205 kann dazu ausgelegt sein, dem Fahrer eine Auswahl einer Parklücke anzubieten. Insbesondere kann dem Fahrer angeboten werden, eine Position seiner Wahl auszuwählen. Beispielsweise wird eine Repräsentation, z. B. eine Draufsicht, des Fahrzeugs und der umliegenden Umgebung bereitgestellt, z. B. über die HMI. Diese Draufsicht kann durch Umfeldkameras, z. B. vier, des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Vorzugsweise ist das Angebot unbeschränkt, d. h. die Auswahl ist z. B. nicht auf vorgeschlagene Parkplätze beschränkt. Vorzugsweise ist die ausgewählte Parklücke ein parklückenförmiges Rechteck, das um einen Berührungspunkt zwischen einem Finger des Fahrers und der HMI herum ausgegeben wird. Alternativ dazu kann ein Standardrechteck bereitgestellt werden, das über eine Interaktion zwischen dem Finger und der HMI an eine gewünschte Position gezogen werden kann. „Parklücke“ bedeutet vorzugsweise eine Repräsentation eines realen Platzes in der Umgebung. Vorzugsweise weist die Repräsentation eine rechteckige Form bei Betrachtung von oben auf. Die Abmessungen einer Repräsentation des Fahrzeugs (bei Betrachtung von oben), einschließlich eines Sicherheitsabstands zu jeder Seite des Fahrzeugs, müssen in die Repräsentation passen.
Die Empfangseinheit 210 kann dazu ausgelegt sein, eine Auswahl der ausgewählten Parklücke zu empfangen. Die Empfangseinheit 210 kann Teil der HMI, z. B. als Touchscreen-Anzeige, sein.
Die differenzielle GPS-Einheit 215 kann dazu ausgelegt sein, differenzielle GPS-Koordinaten bezüglich einer Position des Fahrzeugs 100 und des Parkplatzes bereitzustellen. Beispielsweise beinhalten differenzielle GPS-Koordinaten kartesische Koordinaten (x_py_p) einer Position des Fahrzeugs 100. Die differenzielle GPS-Einheit, die einen DGP-Empfänger aufweist, kann im Fahrzeug 100 eingesetzt werden, um die differenziellen GPS-Koordinaten der Zielposition des Fahrzeugs 100 in der ausgewählten Parklücke zu bestimmen. Wie bekannt, bietet das DGPS-System eine viel höhere standortbezogene Präzision als das GPS-System, und dadurch kann die genaue Zielposition in der Parklücke durch den Einsatz des DGPS-Systems bestimmt werden. In einem Aspekt können die differenziellen GPS-Koordinaten mit Bezug auf stationäre Objekte 200 berechnet werden, die in der Nähe des Fahrzeugs 100 angeordnet sind. Beispielsweise können die stationären Objekte 200 eine Wand, ein Bordstein, ein Stein und dergleichen sein.
Die Bestimmungseinheit 220 kann dazu ausgelegt sein, die Referenzfahrttrajektorie von der Startposition zu der Zielposition in der ausgewählten Parklücke zu bestimmen oder zu erzeugen. Die Referenzfahrttrajektorie kann unter Einsatz von Techniken, die einem Fachmann bekannt sind, bestimmt werden. Beispielsweise kann die Referenzfahrttrajektorie mittels einer Geometrie der ausgewählten Parklücke, die aus der Messung der ausgewählten Parklücke bestimmt wird, und der Startposition des Fahrzeugs 100 relativ zu der ausgewählten Parklücke berechnet werden. Ferner wird die Geometrie der erzeugten Referenzfahrttrajektorie visuell angezeigt, z. B. mittels der HMI oder der mobilen Vorrichtung. Sobald die Referenzfahrttrajektorie erzeugt ist, kann die Fahrttrajektorie in einem Speicher gespeichert werden, sodass, wenn das Fahrzeug 100 der Referenzfahrttrajektorie folgen muss, die gespeicherte Trajektorie verwendet werden kann. Ferner kann die Bestimmungseinheit 220 dazu ausgelegt sein, verschiedene Pfadpunkte auf der Referenzfahrttrajektorie unter Einsatz bekannter Techniken zu identifizieren. Nach dem Identifizieren der Pfadpunkte der Referenzfahrttrajektorie kann die differenzielle GPS-Einheit differenzielle GPS-Koordinaten für jeden der Pfadpunkte bestimmen und die bestimmten differenziellen GPS-Koordinaten der Pfadpunkte können im Speicher als eine Karteninformation gespeichert werden.
Die Parkeinheit 225 des Parkassistenzsystems 110 kann dazu ausgelegt sein, das Fahrzeug 100 100 automatisch entlang der Referenzfahrttrajektorie zu manövrieren, um das Fahrzeug 100 100 an der Zielposition in der ausgewählten Parklücke zu parken.
Die Korrigiereinheit 230 des Parkassistenzsystems kann dazu ausgelegt sein, die während des Manövrierens auftretenden Positionsabweichungen basierend auf den differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs 100 zu korrigieren, was dazu führt, dass das Fahrzeug 100 an der festgelegten Zielposition in der ausgewählten Parklücke geparkt wird.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Betrieb eines Parkassistenzsystems für ein Fahrzeug 100 zeigt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4a ist ein Diagramm, das schematisch den Schritt des Korrigierens von Abweichungen einer Position des Fahrzeugs 100 zeigt, die aufgrund der Hodometrie auftreten, während das Fahrzeug 100 von der Startposition zu der Zielposition manövriert wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4b ist ein Diagramm, das eine erzeugte Referenzfahrttrajektorie von der Startposition zu der Zielposition zeigt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Schritt S1 beinhaltet das Verfahren Anbieten, durch die Anbieteeinheit 205, einer Auswahl einer Parklücke 405 (in 4a gezeigt) für einen Fahrer an einer Startposition ,S', die deutlich in 4a gezeigt ist. Wie zuvor besprochen, kann dem Fahrer des Fahrzeugs 100 angeboten werden, eine Position seiner Wahl auszuwählen. Beispielsweise wird eine Repräsentation, z. B. eine Draufsicht, des Fahrzeugs 100 und der umliegenden Umgebung bereitgestellt, z. B. über die HMI. Diese Draufsicht kann durch Umfeldkameras des Fahrzeugs 100 bereitgestellt werden. Vorzugsweise ist das Angebot unbeschränkt, d. h. die Auswahl ist z. B. nicht auf vorgeschlagene Parkplätze beschränkt. Vorzugsweise ist die ausgewählte Parklücke ein parklückenförmiges Rechteck, das um einen Berührungspunkt zwischen einem Finger des Fahrers und der HMI herum ausgegeben wird. Beispielsweise, wie in 4a angegeben, kann der Fahrer die Parklücke 405 eines beispielhaften Parkplatzes 105 über die HMI auswählen. Nach dem Auswählen der Parklücke 405 durch den Fahrer kann die Empfangseinheit 210 die ausgewählte Parklücke 405 empfangen, wie in Schritt S2 angegeben. Nach dem Empfangen der ausgewählten Parklücke 405 identifiziert das Parkassistenzsystem 110 die Zielposition T in der ausgewählten Parklücke 405 basierend auf der Geometrie des Fahrzeugs 100 und der ausgewählten Parklücke 405. Beispielsweise wird die Zielposition ,T' in der ausgewählten Parklücke 405 identifiziert. Nach dem Identifizieren der Zielposition ,T' in der ausgewählten Parklücke 405 bestimmt die differenzielle GPS-Einheit 215 die differenziellen GPS-Koordinaten der Zielposition, wie in Schritt S3 angegeben.
Ferner kann die differenzielle GPS-Einheit 215 auch die differenziellen GPS-Koordinaten der Startposition S' bestimmen. In Schritt S4 beinhaltet das Verfahren Bestimmen der Referenzfahrttrajektorie des Fahrzeugs 100 von der Startposition S' zu der Zielposition ,T'. Wie zuvor besprochen, kann die Referenzfahrttrajektorie unter Einsatz von Techniken, die einem Fachmann bekannt sind, bestimmt werden. Eine beispielhafte Referenzfahrttrajektorie 420 von der Startposition S' zu der Zielposition ,T' ist in 4b gezeigt. Ferner beinhaltet das Verfahren eine Diskretisierung der Referenzfahrttrajektorie 420 in Pfadpunkte unter Einsatz bekannter Techniken, und für jeden Pfadpunkt können die differenziellen GPS-Koordinaten unter Verwendung von Navigationssystemen erhalten werden. Beispielsweise werden Pfadpunkte P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9 und P10 für die Referenzfahrttrajektorie 420 identifiziert, wie in 4b gezeigt. Ein Fachmann auf dem Gebiet sollte verstehen, dass die Referenzfahrttrajektorie 420 und die Pfadpunkte, die in 4b gezeigt sind, dem Zweck der Besprechung und des Verständnisses dienen, die Referenzfahrttrajektorie 420 kann jedoch eine beliebige Form und Geometrie aufweisen und die Anzahl von Pfadpunkten kann basierend auf der Länge der Referenzfahrttrajektorie 420 variieren. Sobald die Pfadpunkte identifiziert sind, bestimmt die differenzielle GPS-Einheit 215 differenzielle GPS-Koordinaten für jeden der Pfadpunkte und die bestimmten differenziellen GPS-Koordinaten der Pfadpunkte können im Speicher als eine Karteninformation gespeichert werden.
In Schritt S5 beinhaltet das Verfahren autonomes Manövrieren des Fahrzeugs 100 von der Startposition S' zu der Zielposition ,T'.
In Schritt S6 beinhaltet das Verfahren Korrigieren der Position des Fahrzeugs 100 basierend auf differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs 100 während des Manövrierens des Fahrzeugs 100 von der Startposition S' zu der Zielposition ,T'. In einem Aspekt beinhaltet das Korrigieren der Position des Fahrzeugs 100 Bestimmen, ob ein tatsächlicher Pfad des Fahrzeugs 100 von der Referenzfahrttrajektorie 420 abweicht, mit vorbestimmten Zeitintervallen während des Manövrierens des Fahrzeugs 100 von der Startposition zu der Zielposition. Wie aus der 4a erkannt werden kann, wird angefangen von der Zeit T_o mit vorbestimmten Intervallen eine Position des Fahrzeugs 100 bestimmt. Beispielsweise wird die Position des Fahrzeugs 100 zur Zeit T_o, T_o+µ, T_ο+2µ, T_o+3µ, T_o+4µ, T_ο+5µ und so weiter bestimmt, bis das Fahrzeug 100 die Zielposition ,T' in der ausgewählten Parklücke 405 erreicht.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Schritt des Bestimmens Vergleichen der differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs 100 der aktuellen Position des Fahrzeugs 100 mit der im Speicher gespeicherten Karteninformation. Die Karteninformation beinhaltet differenzielle GPS-Koordinaten der Pfadpunkte, zum Beispiel P1 bis P10, der Referenzfahrttrajektorie 420. In einem Fall beinhaltet die Karteninformation kartesische Koordinaten (x_o y_o) der Pfadpunkte der Referenzfahrttrajektorie 420. In einem anderen Fall beinhaltet die Karteninformation kartesische Koordinaten (x_o y_o) der Pfadpunkte der Referenzfahrttrajektorie und einen Fahrtrichtungswinkel (θ_o) des Fahrzeugs 100. Um die Referenzfahrttrajektorie 420 effektiv zu verfolgen, kann es erforderlich sein, eine größere Anzahl von Pfadpunkten und der entsprechenden differenziellen GPS-Koordinaten der Referenzfahrttrajektorie 420 in der Karteninformation aufzuweisen.
Ferner kann die Position des Fahrzeugs 100 korrigiert werden, sodass der Referenzfahrttrajektorie gefolgt wird, falls die differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs 100 an einem bestimmten Standort nicht mit irgendeiner der differenziellen GPS-Koordinaten in der Karteninformation übereinstimmen. Beispielsweise wird zur Zeit T_ο+µ beobachtet, dass das Fahrzeug 100 von der Referenzfahrttrajektorie 420 abweicht, wie aus der 4a erkannt werden kann. Um die Abweichung von der Referenzfahrttrajektorie 420 zu identifizieren, beinhaltet das Verfahren Bestimmen der durch das Fahrzeug 100 gefahrenen Distanz zur Zeit T_ο+µ und eines Pfadpunktes, der sich näher zu der vom Fahrzeug 100 gefahrenen Distanz vom Startpunkt ,S' befindet. Nach dem Identifizieren des nächsten Pfadpunktes zu der vom Fahrzeug 100 gefahrenen Distanz beinhaltet das Verfahren Bestimmen differenzieller GPS-Koordinaten an einer aktuellen Position des Fahrzeugs 100 entsprechend der Zeit T_ο+µ. Nach dem Bestimmen der differenziellen GPS-Koordinaten der aktuellen Position des Fahrzeugs 100 beinhaltet das Verfahren Vergleichen der differenziellen GPS-Koordinaten der aktuellen Position des Fahrzeugs 100 mit differenziellen GPS-Koordinaten des identifizierten nächsten Pfadpunktes, der in der Karteninformation gespeichert ist. Basierend auf dem Vergleich korrigiert das Parkassistenzsystem 110 die Position des Fahrzeugs 100. Falls beispielsweise die differenziellen GPS-Koordinaten der aktuellen Position des Fahrzeugs 100 (8, 10) lauten und die differenziellen GPS-Koordinaten des nächsten Pfadpunktes (5, 10) lauten, dann kann identifiziert werden, dass die differenziellen GPS-Koordinaten der aktuellen Position des Fahrzeugs 100 von der Referenzfahrttrajektorie 420 abweichen. Daher korrigiert das Parkassistenzsystem 110 die Position des Fahrzeugs 100, sodass der Referenzfahrttrajektorie 420 gefolgt wird. Beispielsweise beinhaltet das Verfahren Lenken des Fahrzeugs 100 zu differenziellen GPS-Koordinaten eines vorausliegenden Pfadpunktes, der sich näher an der entsprechenden Position des Fahrzeugs 100 zu T_o+µ befindet, und dadurch Gewährleisten, dass das Fahrzeug 100 der Referenzfahrttrajektorie 420 folgt. Diese Schritte des Prüfens und Korrigierens der Position des Fahrzeugs 100 werden kontinuierlich durchgeführt, bis das Fahrzeug 100 die Zielposition ,T' in der Parklücke 405 erreicht. Dies hat den Vorteil, dass das Fahrzeug 100 100 automatisch seine Positionsabweichungen, die aufgrund Hodometrie auftreten, während des Manövrierens von der Startposition S' zu der Zielposition ,T' korrigiert. Daher würde das Fahrzeug 100 so gelenkt werden, dass der Referenzfahrttrajektorie gefolgt wird, um die festgelegte Zielposition ,T' in der Parklücke 405 zu erreichen.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Schritt des Bestimmens Vergleichen von Positionskoordinaten des Fahrzeugs 100 mit differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs 100, wobei die Positionskoordinaten aus Hodometrieinformationen des Fahrzeugs 100 erhalten werden. Falls die Differenz zwischen den aus den Hodometrieinformationen erhaltenen Positionskoordinaten und den differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs 100 mehr als ein Schwellenwert ist, dann kann identifiziert werden, dass der tatsächliche Pfad des Fahrzeugs 100 von der Referenzfahrttrajektorie 420 abweicht. Nach der Identifikation, dass der tatsächliche Pfad des Fahrzeugs 100 von der Referenzfahrttrajektorie 420 abweicht, kann der tatsächliche Pfad des Fahrzeugs 100 korrigiert werden, sodass der Referenzfahrttrajektorie 420 gefolgt wird, indem die aus den Hodometrieinformationen erhaltenen Positionskoordinaten mit den differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs 100 bei einem bestimmten Standort ersetzt werden. Falls sich beispielsweise das Fahrzeug 100 laut den Hodometriedaten bei 10,5 m von der Startposition und laut den differenziellen GPS-Koordinaten 10,6 m von der Startposition befindet, dann kann die Korrigiereinheit dazu ausgelegt sein, die Hodometrieinformationen auf 10,6 m anzupassen. Dies wird durchgeführt, indem X- und Y-Koordinaten der Position des Fahrzeugs 100, die durch die Hodometriedaten erhalten wird, gemäß der Position des Fahrzeugs 100, die aus den differenziellen GPS-Koordinaten erhalten wird, korrigiert werden.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann auch ein Winkel des Fahrzeugs 100 (θ_o) basierend auf Daten korrigiert werden, die von einer Winkelbestimmungseinheit, zum Beispiel einer digitalen Kompasseinheit (in den Figuren nicht gezeigt), erhalten werden. In einem Beispiel kann die digitale Kompasseinheit Teil der differenziellen GPS-Einheit sein. In einem anderen Beispiel kann die digitale Kompasseinheit eine andere Einheit sein, die im Parkassistenzsystem 110 eingesetzt wird. In einer Ausführungsform kann die Winkelkorrektur durch Vergleichen eines tatsächlichen Winkels des Fahrzeugs 100, der von der digitalen Kompasseinheit erhalten wird, mit einem Winkel, der aus den Fahrzeughodometriedaten erhalten wird, durchgeführt werden. In einer anderen Ausführungsform kann die Winkelkorrektur durch Vergleichen eines tatsächlichen Winkels, der basierend auf Daten erhalten wird, die bezüglich eines stationären Objekts 200, zum Beispiel eines linearen Objekts nahe des Parkplatzes 105 erhalten werden, mit einem Winkel, der aus den Hodometriedaten des Fahrzeugs 100 erhalten wird, durchgeführt werden. Wichtig ist nur, dass das lineare Objekt 200 durch den mindestens einen Ultraschallsensor entlang seiner Länge erfasst werden kann. Solche linearen Objekte 200 treten häufig insbesondere im Gebiet von Parkplätzen auf, zum Beispiel als eine Abgrenzung des Parkplatzes 405. Zusätzlich kann in diesem Fall angenommen werden, dass das lineare Objekt 200 im Wesentlichen parallel zu einer Fahrbahn ist. Einem Fachmann auf dem Gebiet ist gut bekannt, den tatsächlichen Winkel des Fahrzeugs 100 basierend auf dem linearen Objekt 200 nahe des Parkplatzes 105 zu bestimmen.
Vorzugsweise wird das Verfahren des Korrigierens der aufgrund der Hodometrie bewirkten Abweichung kontinuierlich durchgeführt, bis das Fahrzeug 100 die Zielposition T erreicht, um die Positionsabweichungen während des Parkens schrittweise zu korrigieren. Infolgedessen würde das Fahrzeug 100 die festgelegte Zielposition im Parkplatz 105 erreichen. Der Parkplatz 105 kann im Prinzip auf eine beliebige Weise gestaltet sein, zum Beispiel Längsparken oder Querparken.
5a ist ein Diagramm, das schematisch ein Parken eines Fahrzeugs 100 zeigt, gemäß dem Stand der Technik. 5b ist ein Diagramm, das schematisch ein Parken eines Fahrzeugs 100 zeigt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie aus den Bildern 500a, 500b und 500c der 5a (Stand der Technik) erkannt werden kann, ist die endgültige Parkposition des Fahrzeugs 100 aufgrund der Hodometriefehler von der Zielposition abgewichen. Durch den Einsatz des Parkassistenzsystems 110 der vorliegenden Erfindung kann das Fahrzeug 100 die festgelegte Zielposition erreichen, indem die Position des Fahrzeugs 100 kontinuierlich basierend auf den differenziellen GPS-Koordinaten korrigiert wird. Wie zuvor besprochen, korrigiert das Parkassistenzsystem 110 der vorliegenden Erfindung automatisch die Abweichungen der Position des Fahrzeugs 100, die während des Manövrierens auftreten, basierend auf differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs 100, was dazu führt, dass das Fahrzeug 100 an der festgelegten Zielposition geparkt wird. Die wird aus dem Bild 500f der 5b deutlich.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt. Das Computerprogrammprodukt umfasst Anweisungen, die, wenn das Programm von einem Computer ausgeführt wird, bewirken, dass der Computer das Verfahren gemäß dem ersten und/oder zweiten und/oder dritten Aspekt durchführt. Ein Computerprogrammprodukt, wie etwa ein Computerprogrammmedium, kann in Form einer Speichervorrichtung, wie etwa eines Speicherträgers 100, eines USB-Sticks, einer CD-ROM, einer DVD usw., und/oder in Form einer Digitaldatei, die von einem Server in einem Computernetzwerk oder dergleichen heruntergeladen werden kann, vorgesehen sein. Beispielsweise kann dies durch Übertragen der entsprechenden Datei über ein Drahtlosnetzwerk erzielt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug 100, das solch ein Parkassistenzsystem 110 umfasst, bereitgestellt. Das Fahrzeug 100 kann mindestens einen Sensor, insbesondere Ultraschallsensoren und/oder eine Kamera und/oder ein Radar und/oder ein LiDAR, zum Detektieren der Umgebung um das Fahrzeug 100 herum umfassen. Ferner kann das Parkassistenzsystem 110 eine Verarbeitungseinheit zur Bereitstellung einer Umgebungskarte umfassen. Das Fahrzeug 100 ist im Prinzip ein beliebiges Fahrzeug 100 mit dem Fahrunterstützungssystem, mit dem Parkassistenzsystem 110, das einen Fahrer des Fahrzeugs 100 beim Parken des Fahrzeugs 100 unterstützt. Das Parkassistenzsystem 110 kann auch eine entsprechende Funktion in einem autonomen oder teilautonomen Fahrzeug 100 bereitstellen, um das autonome oder teilautonome Fahren des Fahrzeugs 100 zu unterstützen.
Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass das Fahrzeug 100 100 automatisch seine Positionsabweichungen basierend auf den differenziellen GPS-Koordinaten während des autonomen Manövrierens des Fahrzeugs 100 von der Startposition S' zu der Zielposition ,T' korrigiert. Daher würde das Fahrzeug 100 so gelenkt werden, dass der Referenzfahrttrajektorie 420 gefolgt wird, um die festgelegte Zielposition ,T' in der Parklücke 405 zu erreichen. Dieses Verfahren des Korrigierens der Position des Fahrzeugs 100 ist einfach, ökonomisch und kann ohne eine weitere Interaktion vom Fahrer des Fahrzeugs 100 auf unterschiedliche Typen von Fahrzeugen 100s angepasst werden.
Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass die vorliegende Erfindung keineswegs auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil sind viele Modifikationen und Variationen innerhalb des Schutzumfangs der angehängten Ansprüche möglich. Ein Fachmann erkennt auch leicht, dass die hierin beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen frei kombiniert werden können, um neue Kombinationen zu erhalten.
Zusätzlich können Variationen an den offenbarten Ausführungsformen vom Fachmann beim Umsetzen der beanspruchten Erfindung aus einer Durchsicht der Zeichnungen, der Offenbarung und der angehängten Ansprüche verstanden und bewirkt werden. In den Ansprüchen schließt das Wort „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte aus, und der unbestimmte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt keine Mehrzahl aus. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maßnahmen in voneinander verschiedenen abhängigen Ansprüchen gegeben werden, gibt nicht an, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft verwendet werden kann.
BEZUGSZEICHEN

100: Fahrzeug
105: Parkplatz
110: Parkassistenzsystem
120: Sensor
130: Sensor
140: mobile Vorrichtung
200: Objekt
205: Anbieteeinheit
210: Empfangseinheit
215: differenzielle GPS-Einheit
220: Bestimmungseinheit
225: Parkeinheit
230: Korrigiereinheit
300: Flussdiagramm
S: Startposition
T: Zielposition
405: ausgewählte Parklücke
410: Referenzfahrttrajektorie
415: tatsächliche Fahrttrajektorie
500a: Bild des Fahrzeugs 100 an der Startposition (Stand der Technik)
500b: Bild des Fahrzeugs 100 während des Manövrierens (Stand der Technik)
500c: Bild des Fahrzeugs 100 an der Zielposition (Stand der Technik)
500d: Bild des Fahrzeugs 100 an der Startposition (vorliegende Erfindung)
500e: Bild des Fahrzeugs 100 während des Manövrierens (vorliegende Erfindung)
500f: Bild des Fahrzeugs 100 an der Zielposition (vorliegende Erfindung)
S1: Verfahrensschritt
S2: Verfahrensschritt
S3: Verfahrensschritt
S4: Verfahrensschritt
S5: Verfahrensschritt
S6: Verfahrensschritt

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Parkassistenzsystems (110) für ein Fahrzeug (100), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: S1) Anbieten einer Auswahl einer Parklücke (405) für einen Fahrer an einer Startposition (S); S2) Empfangen einer Auswahl der Parklücke (405); S3) Bestimmen differenzieller GPS-Koordinaten einer Zielposition (T) innerhalb der ausgewählten Parklücke (405); S4) Bestimmen einer Referenzfahrttrajektorie (420) von der Startposition (S) zu der Zielposition (T); S5) autonomes Manövrieren des Fahrzeugs (100) von der Startposition (S), um in der Zielposition (T) zu parken; und S6) Korrigieren der Position des Fahrzeugs (100) basierend auf differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs während des Manövrierens des Fahrzeugs (100) zu der Zielposition (T).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Korrigieren der Position des Fahrzeugs (100) Bestimmen beinhaltet, ob ein tatsächlicher Pfad des Fahrzeugs von der Referenzfahrttrajektorie (420) abweicht, vorzugsweise mit vorbestimmten Zeitintervallen während des Manövrierens des Fahrzeugs von der Startposition (S) zu der Zielposition (T).
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Bestimmens Vergleichen differenzieller GPS-Koordinaten eines aktuellen Standorts des Fahrzeugs mit einer Karteninformation beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Karteninformation mehrere differenzielle GPS-Koordinaten der Referenzfahrttrajektorie (420) beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren Korrigieren der Position des Fahrzeugs (100) beinhaltet, sodass der Referenzfahrttrajektorie (420) gefolgt wird, falls die differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs an einem bestimmten Standort nicht mit irgendeiner der differenziellen GPS-Koordinaten in der Karteninformation übereinstimmen.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Korrigierens der Position des Fahrzeugs durchgeführt wird, bis das Fahrzeug (100) die Zielposition (T) erreicht.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt des Bestimmens Vergleichen von Positionskoordinaten des Fahrzeugs (100) mit differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs beinhaltet, und wobei die Positionskoordinaten aus Hodometrieinformationen des Fahrzeugs (100) erhalten werden.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Verfahren Identifizieren beinhaltet, dass der tatsächliche Pfad des Fahrzeugs (100) von der Referenzfahrttrajektorie (420) abweicht, falls die Differenz zwischen Positionskoordinaten, die aus den Hodometrieinformationen erhalten werden, und den differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs (100) mehr als ein Schwellenwert ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Verfahren Korrigieren des tatsächlichen Pfades des Fahrzeugs beinhaltet, sodass der Referenzfahrttrajektorie (420) gefolgt wird, indem die aus den Hodometrieinformationen erhaltenen Positionskoordinaten mit den differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs (100) bei einem bestimmten Standort ersetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Verfahren ferner Korrigieren eines Winkels des Fahrzeugs beinhaltet, indem ein tatsächlicher Winkel des Fahrzeugs, der von einer Winkelbestimmungseinheit erhalten wird, mit einem Winkel des Fahrzeugs, der aus den Hodometrieinformationen erhalten wird, verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Referenzfahrttrajektorie (420) mittels einer Geometrie der ausgewählten Parklücke (405), die aus der Messung der ausgewählten Parklücke (405) bestimmt wird, und der Startposition (S) des Fahrzeugs (100) relativ zu der ausgewählten Parklücke (405) berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schritte S1 bis S4 durchgeführt werden, wenn sich das Fahrzeug (100) in einer Stillstandstellung befindet.
Computerprogrammprodukt, das Anweisungen umfasst, die, wenn das Programm von einem Computer ausgeführt wird, bewirken, dass der Computer das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchführt.
Parkassistenzsystem (110) für ein Fahrzeug (100), das Folgendes umfasst: eine Anbieteeinheit (205) zum Anbieten einer Auswahl einer Parklücke (405) für einen Fahrer; eine Empfangseinheit (210) zum Empfangen der Auswahl der Parklücke (405); eine differenzielle GPS-Einheit (215) zum Bestimmen differenzieller GPS-Koordinaten einer Zielposition innerhalb der ausgewählten Parklücke (405); eine Bestimmungseinheit (220) zum Bestimmen einer Referenzfahrttrajektorie (420) von der Startposition (S) zu der Zielposition (T); eine Parkeinheit (225) zum autonomen Manövrieren des Fahrzeugs entlang der Referenzfahrttrajektorie (420); und eine Korrigiereinheit (230) zum Korrigieren der Position des Fahrzeugs (100) basierend auf differenziellen GPS-Koordinaten des Fahrzeugs während des Manövrierens des Fahrzeugs (100) zu der Zielposition (T).
Fahrzeug (100), das das Parkassistenzsystem (110) nach Anspruch 14 umfasst.