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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewerten von Bewegungen eines Fahrzeugs.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugführungssystems eines Fahrzeugs.
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Ebenfalls betrifft die Erfindung ein elektronisches Fahrzeugführungssystem mit einer Auswerteeinheit sowie ein Fahrzeug mit einem entsprechenden Fahrzeugführungssystem.
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Beispielsweise weisen Fahrzeuge, wie Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen zur Unterstützung eines Nutzers des Fahrzeugs beziehungsweise des Fahrzeugführers auf. Hierbei gibt es beispielsweise bereits Einparkhilfen, welche dem Fahrer beim Einparken beispielsweise in eine Parklücke assistieren. Ebenfalls gibt es hierzu Assistenzsysteme, mit welchen der Fahrer ebenso beim nachfolgenden Ausparken unterstützt beziehungsweise assistiert werden kann.
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Beispielsweise gibt es für Fahrzeuge mit einem Anhänger, also ein Fahrzeug-Anhänger-Gespann, ein Reversing-Assist als Assistenzsystem. Mithilfe von diesem kann ein Abfahren einer vorher aufgenommenen Strecke beziehungsweise Trajektorie vorgenommen werden.
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Beispielsweise offenbart die
US 2020/0148256 A1 ein Assistenzsystem, mit welchem ein Fahrer eines Fahrzeug-Anhänger-Gespanns bei Rückwärtsfahren assistiert beziehungsweise unterstützt werden kann. Dabei wird beispielsweise ein Knickwinkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger beim Rückwärtsfahren überwacht.
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Ferner offenbart die
US 9,783,230 B2 ebenfalls ein Assistenzsystem für ein Fahrzeug-Anhänger-Gespann für ein Assistieren eines Fahrers beim rückwärtigen Fahren mit dem Anhänger.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Fahrzeugführungssystem, insbesondere ein Reversing-Assist-System, dahingehend zu verbessern, dass ein autonomer Rangiervorgang effizienter durchgeführt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein elektronisches Fahrzeugführungssystem und ein Fahrzeug gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Sinnvolle Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewerten von Bewegungen eines Fahrzeugs, wobei folgende Schritte durchgeführt werden:
- - Bewegen des Fahrzeugs entlang einer Trajektorie bei einem Rangiervorgang des Fahrzeugs, wobei die Trajektorie durch einen Nutzer des Fahrzeugs manuell durchfahren wird;
- - zumindest anteiliges Erfassen der durchfahrenen Trajektorie;
- - Erfassen eines vor dem Fahrzeug liegenden Umgebungsbereichs beim Durchfahren der Trajektorie mit einer Erfassungseinrichtung;
- - Prädizieren einer Soll-Trajektorie zumindest abhängig von dem erfassten vor dem Fahrzeug liegenden Umgebungsbereich durch eine Auswerteeinheit;
- - Vergleichen der durchfahrenen Trajektorie als Ist-Trajektorie zumindest mit der prädizierten Soll-Trajektorie durch die Auswerteeinheit;
- - Bestimmen eines Beurteilungsergebnisses mit der Auswerteeinheit zumindest abhängig von dem Vergleich, wobei mit dem Beurteilungsergebnis eine potentielle Möglichkeit eines autonomen Durchfahrens zumindest eines Trajektorien-Abschnitts der Trajektorie in einer zur Rangierrichtung inversen Rangierrichtung beurteilt wird;
- - Bereitstellen des Beurteilungsergebnisses an ein Fahrzeugführungssystem des Fahrzeugs.
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Durch das vorgeschlagene Verfahren kann ein elektronisches Fahrzeugführungssystem zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrzeug-Anhänger-Gespanns, verbessert werden. Dies kann durch das bereitgestellte Beurteilungsergebnis realisiert beziehungsweise erreicht werden. Durch das Beurteilungsergebnis, bei welchem zumindest ein Soll-Ist-Vergleich bezüglich der Soll-Trajektorie und der aktuell befahrenen Trajektorie berücksichtigt wurde, kann verhindert werden, dass es bei einem potentiell möglichen nachfolgenden autonomen Durchfahren zu Kollisionen, Unfällen oder zu einem gefährlichen autonomen Fahrmanöver kommt. Des Weiteren kann mithilfe des Beurteilungsergebnisses verhindert werden, dass bei einem späteren beziehungsweise nachfolgenden autonomen Fahrmanöver die Regelgrenzen beziehungsweise die Grenzen des Systems des elektronischen Fahrzeugführungssystems überschritten beziehungsweise eingeschränkt werden, sodass ein sicheres und insbesondere kollisionsverhinderndes autonomes Fahrmanöver realisiert beziehungsweise durchgeführt werden kann.
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Insbesondere kann beispielsweise mithilfe des Beurteilungsergebnisses der Nutzer des Fahrzeugs bereits beim manuellen Durchfahren der Trajektorie mit dem Fahrzeug, insbesondere mit einem Fahrzeug-Anhänger-Gespann, unterstützt werden. Dies ist beispielsweise in engen Fahrbahnabschnitten oder in stark frequentierten Verkehrssituationen von Vorteil.
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Sollte beispielsweise bei der Bestimmung beziehungsweise Erzeugung des Beurteilungsergebnisses festgestellt werden, insbesondere systemseitig, dass ein autonomes Durchfahren zumindest des Trajektorien-Abschnitts in der zur Rangierrichtung inversen Rangierrichtung durch das Fahrzeugführungssystem nicht gefahrlos durchgeführt werden kann, so kann dies durch das Fahrzeugführungssystem berücksichtigt werden. Dementsprechend kann hierüber der Fahrer beziehungsweise Nutzer des Fahrzeugs dahingehend in Kenntnis gesetzt werden, dass ein autonomes Durchfahren aktuell beziehungsweise temporär nicht möglich ist. Somit kann in besonderer Art und Weise verhindert werden, dass es zu einem autonomen Durchfahren des zumindest einen Trajektorien-Abschnitts kommt und so beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer in der Umgebung gefährdet werden.
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Des Weiteren kann bei der Bestimmung des Beurteilungsergebnisses die aktuell durchfahrene Trajektorie dahingehend beurteilt werden, ob diese durchfahrene Trajektorie durch das Fahrzeugführungssystem autonom durchfahren werden kann und ob das Fahrzeugführungssystem aus Gründen einer Regelgüte, eines systemseitigen Grenzbereichs oder aufgrund anderweitiger elektronischer beziehungsweise digitaler Gründe beeinträchtigt werden könnte. Somit kann verhindert werden, dass eine Trajektorie für das Fahrzeugführungssystem bereitgestellt wird, welches aus systemseitigen Gründen nicht autonom durchfahren werden kann.
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Somit kann mithilfe des vorgeschlagenen Verfahrens systemseitig festgelegt werden, ob ein autonomes Durchfahren zumindest des Trajektorien-Abschnitts der Trajektorie durchgeführt werden kann oder nicht.
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Beispielsweise kann das Beurteilungsergebnis für ein maschinelles Trainieren des Fahrzeugführungssystems bezüglich einer potentiellen Möglichkeit eines autonomen Durchfahrens einer speziellen Trajektorie verwendet werden. Beispielsweise können mithilfe des vorgeschlagenen Verfahrens der Nutzer des Fahrzeugs und/oder das Fahrzeugführungssystem bereits beim manuellen Durchfahren der Trajektorie unterstützen. Somit kann für das spätere potentielle autonome Durchfahren der zuvor manuell durchgeführten Trajektorie eine vorteilhafte Startposition für das autonome Durchfahren der Trajektorie bereitgestellt werden, sodass die später folgende autonome Fahrt effizienter durchgeführt werden kann.
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Beispielsweise handelt es sich bei dem Fahrzeugführungssystem um ein elektronisches Assistenzsystem des Fahrzeugs. Speziell handelt es sich bei dem Fahrzeugführungssystem um einen „Reversing-Assistent“ beziehungsweise um ein Reversing-Assistent-System. Bei einem solchen Reversing-Assist-System fährt zunächst der Fahrer des Fahrzeugs beispielsweise bei einer Vorwärtsfahrt eine Trajektorie ab, die er danach assistiert rückwärts wieder durch das System abfahren kann. Hierbei kann der Fahrer beziehungsweise der Benutzer bei einer Vorwärtsfahrt, wie beispielsweise einem Einparkvorgang, manuell die Trajektorie abfahren. Hierbei kann mithilfe der erfassten Informationen eine Soll-Trajektorie beziehungsweise Referenz-Trajektorie beziehungsweise prädizierte Trajektorie beziehungsweise Vorhersage-Trajektorie durch die Auswerteeinheit, insbesondere eine elektronische Auswerteeinheit, prädiziert beziehungsweise vorhergesagt werden. Somit kann kontinuierlich während des manuellen Befahrens der Trajektorie eine Vorausplanung beziehungsweise eine vorausschauende Bahnplanung beziehungsweise eine Vorhersage systemseitig getroffen werden. Dies kann beispielsweise kontinuierlich mit der aktuell durchfahrenen Trajektorie verglichen werden, sodass ein systemseitiger Soll-Ist-Vergleich durchgeführt wird.
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Speziell kann mithilfe der Auswerteeinheit überprüft werden, ob es zu, insbesondere gefährlichen, Abweichungen beziehungsweise Diskrepanzen zwischen der Soll-Trajektorie und der Ist-Trajektorie kommt beziehungsweise vorausschauend kommen kann. Beispielsweise kann es bei einer Abweichung zwischen der Soll-Trajektorie und der aktuell durchfahrenen Trajektorie als Ist-Trajektorie beispielsweise zu Kollisionen mit Objekten in der Umgebung des Fahrzeuges, wie andere Verkehrsteilnehmer oder Gegenständen, kommen. Dies kann durch das vorgeschlagene Verfahren verbessert und insbesondere optimiert werden.
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Mit anderen Worten ausgedrückt kann mithilfe des Beurteilungsergebnisses vorausschauend schon bei der Vorwärtsfahrt beziehungsweise bei dem manuellen Durchfahren der Trajektorie eine effiziente beziehungsweise optimale Fahrtrajektorie für die spätere beziehungsweise nachfolgende Rückwärtsfahrt beziehungsweise das autonome Durchfahren des Trajektorien-Abschnitts bestimmt werden. Hierbei können Faktoren wie Kollisionsfreiheit, Einfachheit der Fahrmanöver und Sicherheitsabstände zu allen Seiten in der Umgebung des Fahrzeuges berücksichtigt werden.
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Insbesondere erfolgt das Bewegen des Fahrzeugs entlang der Trajektorie beziehungsweise eines Streckenabschnitts beziehungsweise einer Route beziehungsweise einer Fahrstrecke manuell durch den Nutzer beziehungsweise Fahrer des Fahrzeugs. Bei der Trajektorie kann es sich also um einen Bewegungspfad während des Durchfahrens beziehungsweise während des Rangiervorgangs handeln. Bei dem Rangiervorgang kann es sich beispielsweise um einen Einparkvorgang, Parkvorgang, Ausparkvorgang, Durchfahren einer Engstelle oder um ein langsames Fahren handeln. Insbesondere erfolgt der Rangiervorgang mit einer Geschwindigkeit von maximal 10 km/h, insbesondere 15 km/h, speziell maximal 30 km/h. Insbesondere kann der Rangiervorgang mit Schrittgeschwindigkeit erfolgen.
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Bei dem Trajektorien-Abschnitt handelt es sich beispielsweise um einen Streckenabschnitt beziehungsweise einen Bewegungspfadabschnitt der Trajektorie. Sollte es sich beispielsweise bei der Rangierrichtung um eine Vorwärtseinparkrichtung in eine Parklücke handeln, so ist unter der inversen Rangierrichtung eine Rückwärtseinparkrichtung zu verstehen. Beispielsweise kann also in der Rangierrichtung ein manuelles Einparken durch den Nutzer in die Parklücke durchgeführt werden. Bei einem möglichen autonomen Durchfahren in der inversen Rangierrichtung kann es sich also um ein autonomes Ausparken des geparkten Fahrzeugs handeln.
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Insbesondere kann ein potentielles autonomes Durchfahren des zumindest einen Trajektorien-Abschnitts zeitlich nachfolgend hinsichtlich des Durchfahrens der Trajektorie erfolgen. Somit erfolgt das autonome Durchfahren der Trajektorie in der zur Rangierrichtung inversen Rangierrichtung zeitlich nachfolgend beziehungsweise zeitlich später hinsichtlich des Rangiervorgangs.
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Beispielsweise können das Prädizieren der Soll-Trajektorie und das Durchführen des Vergleichs der durchfahrenen Trajektorie mit der prädizierten Soll-Trajektorie kontinuierlich und somit bereits während des Rangiervorgangs erfolgen.
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Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeug um einen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder um ein Fahrzeug-Anhänger-Gespann handeln.
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Mithilfe der insbesondere elektronischen Erfassungseinrichtung kann der vor dem Fahrzeug liegende Umgebungsbereich beziehungsweise der vorausliegende Streckenbereich erfasst beziehungsweise aufgezeichnet werden. Beispielsweise kann es sich bei der Erfassungseinrichtung um ein Erfassungssystem, Sensorsystem, Radarsystem, Kamerasystem oder eine Erfassungseinheit handeln. Insbesondere kann beispielsweise die Erfassungseinrichtung mehrere einzelne Erfassungseinheiten aufweisen, welche verteilt am Fahrzeug angeordnet sind. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung eine kamerabasierte und eine sensorbasierte beziehungsweise radarbasierte Einheit aufweisen.
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Die durchfahrene Trajektorie kann mit der Erfassungseinrichtung oder mit einer dazu separaten Erfassungseinheit zumindest anteilig erfasst werden.
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In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass abhängig von dem bereitgestellten Beurteilungsergebnis zumindest ein Warnhinweis generiert wird, wobei der zumindest eine Warnhinweis in dem Fahrzeug akustisch, optisch und/oder haptisch ausgegeben wird. Zusätzlich oder anstatt können abhängig von dem Beurteilungsergebnis neben dem zumindest einen Warnhinweis weitere Warnhinweise generiert werden, wobei der zumindest eine Warnhinweis und die weiteren Warnhinweise in einer kaskadierten Reihenfolge im Fahrzeug ausgegeben werden können. Dadurch kann während des Rangiervorgangs oder unmittelbar nach dem Rangiervorgang dem Nutzer mitgeteilt werden, dass beispielsweise ein autonomes Durchfahren durch das Fahrzeugführungssystem nicht möglich ist oder dass dieses zumindest nur eingeschränkt möglich ist. Beispielsweise kann mithilfe des Warnhinweises ausgegeben werden, dass eine Reversing-Funktion des Fahrzeugführungssystems nur teilweise oder eingeschränkt zur Verfügung steht. Im „Worst Case“ kann dem Nutzer ein Warnhinweis ausgegeben werden, dass ein autonomes Durchfahren mithilfe des Fahrzeugführungssystems nicht möglich ist und somit nicht zur Verfügung steht.
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Beispielsweise können die Warnhinweise auf einem Head-up-Display oder einer anderweitigen Displayeinheit im Fahrzeug dem Nutzer visuell ausgegeben werden, sodass dort beispielsweise neben der aktuell durchfahrenen Trajektorie die prädizierte Soll-Trajektorie visuell dargestellt wird, sodass beispielsweise der Nutzer anhand der prädizierten Soll-Trajektorie sein Fahrverhalten beziehungsweise sein aktuelles manuelles Durchfahren der Trajektorie anpassen beziehungsweise verändern kann.
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Beispielsweise kann der zumindest eine Warnhinweis oder mehrere Warnhinweise dem Nutzer über eine Ausgabeeinheit im Fahrzeug und/oder einer Ausgabeeinheit eines mobilen Endgeräts des Nutzers akustisch, optisch und/oder haptisch ausgegeben werden. Beispielsweise kann in Abhängigkeit von dem Warnhinweis eine haptische Rückmeldung dem Nutzer beispielsweise über ein Lenkelement beziehungsweise ein Lenkrad ausgegeben werden. Somit kann der Nutzer durch eine Vibration des Lenkrads hinsichtlich des Beurteilungsergebnisses informiert werden.
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Durch eine mögliche kaskadierte Reihenfolge der Warnhinweise können dem Nutzer in Abhängigkeit von dem Vergleich zwischen der Soll-Trajektorie und der Ist-Trajektorie und insbesondere in Abhängigkeit von dem Beurteilungsergebnis Vorwarnungen ausgegeben werden. Somit kann der Nutzer bereits frühzeitig darüber informiert werden, dass beispielsweise die aktuell befahrene Trajektorie eine kritische Abweichung zu der Soll-Trajektorie aufweist beziehungsweise aufweisen kann. Somit können Gegenmaßnahmen frühzeitig durchgeführt werden, um ein potentielles autonomes Durchfahren zu ermöglichen.
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Dabei können insbesondere die Warnhinweise in einer vorgegebenen kaskadierten Reihenfolge ausgegeben werden, sodass zunächst eine leichtere beziehungsweise sanftere Warnung ausgegeben wird, bis zu einem späteren Zeitpunkt eine starke, insbesondere eine intensive, Warnung dem Nutzer ausgegeben wird.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass dem Nutzer mit dem zumindest einen Warnhinweis eine Handlungsempfehlung ausgegeben wird, mit welcher dem Nutzer ein Anpassen des manuellen Durchfahrens der Trajektorie vorgeschlagen wird. Somit kann mithilfe der Handlungsempfehlung während des manuellen Durchfahrens der Trajektorie der Nutzer angeleitet beziehungsweise instruiert werden, sodass ein autonomes Durchfahren später durch das Fahrzeugführungssystem durchgeführt werden kann. Mithilfe der Handlungsempfehlung kann also der Nutzer das manuelle Durchfahren der Trajektorie während des Rangiervorgangs anpassen beziehungsweise adaptieren. Beispielsweise kann mittels der Handlungsempfehlung dem Nutzer ausgegeben beziehungsweise signalisiert werden, wie er das Fahrzeug beispielsweise lenken soll. Somit können hier beispielsweise dem Nutzer aktuelle Empfehlungen für das Einschlagen des Lenkrads gegeben werden, sodass eine Korrektur der aktuell durchfahrenen Trajektorie hinsichtlich der prädizierten Soll-Trajektorie vorgenommen werden kann. Somit kann beispielsweise dem Nutzer ausgegeben werden, ob er beispielsweise weiter nach links oder weiter nach rechts lenken sollte, um die aktuell durchfahrene Trajektorie an die Soll-Trajektorie anzupassen.
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In einem Ausführungsbeispiel ist des Weiteren vorgesehen, dass zumindest eine Information eines Zielorts des Rangiervorgangs der Auswerteeinheit bereitgestellt wird, wobei die zumindest eine Information des Zielorts bei dem Prädizieren der Soll-Trajektorie berücksichtigt wird. Zusätzlich oder anstatt kann zumindest ein bereits zurückgelegter Trajektorien-Abschnitt der durchfahrenen Trajektorie bei dem Prädizieren der Soll-Trajektorie berücksichtigt werden. Durch die zumindest eine Information bezüglich des Zielorts kann eine effiziente und insbesondere genaue beziehungsweise präzise Bestimmung der Soll-Trajektorie erfolgen. Neben den Umgebungsinformationen beziehungsweise den vorausliegenden Streckeninformationen benötigt die elektronische Auswerteeinheit Informationen bezüglich des Zielorts beziehungsweise der Endposition des Rangiervorgangs, sodass eine effiziente und verbesserte Prädiktion der Soll-Trajektorie erfolgen kann.
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Beispielsweise kann die Information des Zielorts der Auswerteeinheit über anderweitige Fahrzeugsysteme, beispielsweise Navigationssysteme, übermittelt beziehungsweise bereitgestellt werden. Insbesondere kann beispielsweise der Nutzer über eine Eingabeeinheit im Fahrzeug den Zielort vorgeben. Insbesondere handelt es sich bei der Information des Zielorts um das Ziel des Rangiervorgangs, welcher wiederum für das nachfolgende autonome Durchfahren als Ausgangspunkt beziehungsweise Startpunkt des inversen Rangierens ist. Insbesondere kann die zumindest eine Information des Zielorts eine globale Position, insbesondere eine GPS-Position, des Zielorts umfassen.
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Des Weiteren können mit der Information des Zielorts beispielsweise die örtlichen Gegebenheiten des Zielorts, Hindernisse in der Umgebung des Zielorts, Straßeneigenschaften bezüglich des Zielorts oder eine Einfahrtstopografie in den Zielort bereitgestellt werden. Beispielsweise kann es sich bei dem Zielort um den Parkbereich beziehungsweise Parkplatz handeln, wenn es sich bei dem Rangiervorgang um einen Einparkvorgang handelt.
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Des Weiteren können der Auswerteeinheit Informationen bezüglich des bereits zurückgelegten Trajektorien-Abschnitts zur Verfügung gestellt werden. Somit weist die Auswerteeinheit Informationen zu dem vorausliegenden Umgebungsbereich beziehungsweise Streckenbereich, den Zielort und die bereits zurückgelegte Fahrstrecke beziehungsweise zurückgelegte Trajektorie auf. Diese Informationen dienen dazu, eine verbesserte beziehungsweise detaillierte beziehungsweise informationserweiterte Soll-Trajektorie vorherzusagen beziehungsweise prädizieren zu können. Dies ist besonders von Vorteil für den späteren beziehungsweise aktuell durchgeführten Soll-Ist-Vergleich bezüglich der Trajektorien.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass bei dem Vergleich in der durchfahrenen Trajektorie als Hilfstrajektorie zumindest mit der prädizierten Soll-Trajektorie eine Abweichung zwischen der durchfahrenen Trajektorie und der Soll-Trajektorie bestimmt wird, wobei die Abweichung bei dem Bestimmen des Beurteilungsergebnisses berücksichtigt wird. Somit kann hier ein Soll-Ist-Vergleich systemseitig durch die Auswerteeinheit erfolgen, wobei ein Ergebnis des Vergleichs für das Bestimmen des Beurteilungsergebnisses verwendet werden kann. Dabei kann insbesondere die prädizierte Soll-Trajektorie mit der durchfahrenen Trajektorie verglichen beziehungsweise abgeglichen werden, sodass beispielsweise eine Abweichung, insbesondere eine Abweichung des Verlaufs der durchfahrenen Trajektorie zu der Soll-Trajektorie beziehungsweise eine Referenz-Trajektorie, bestimmt werden kann. Diese Abweichung beziehungsweise ein Maß der Abweichung beziehungsweise eine Höhe der Abweichung kann durch die Auswerteeinheit bestimmt werden und bei dem Beurteilungsergebnis berücksichtigt werden. Je höher beispielsweise die Abweichung ist, desto kritischer ist die aktuell durchfahrene Trajektorie, sodass ein autonomes Durchfahren in der inversen Rangierrichtung durch das Fahrzeugführungssystem nicht möglich sein kann.
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In einem Ausführungsbeispiel ist des Weiteren vorgesehen, dass abhängig von dem Vergleich der durchfahrenen Trajektorie als Ist-Trajektorie zumindest mit der prädizierten Soll-Trajektorie eine Lenkeigenschaft eines Lenkelements des Fahrzeugs für ein manuelles Betätigen des Lenkelements angepasst wird, wodurch der Nutzer beim manuellen Betätigen des Lenkelements eine haptische Rückmeldung betreffend den Vergleich erfährt. Beispielsweise kann hierbei vorgegeben werden, inwieweit der Nutzer das Lenken lenkt beziehungsweise das Lenkrad in dem Bereich einer jeweiligen maximalen Stellung, also einer linksseitigen oder einer rechtsseitigen maximalen Stellung des Lenkrads, bewegen beziehungsweise betätigen kann. Somit kann insbesondere mithilfe der Lenkeigenschaft des Lenkelements beispielsweise ein Winkelbereich beziehungsweise ein Einschlagsbereich festgelegt werden, mit welchem der Nutzer das Lenkelement betätigen beziehungsweise einstellen kann beziehungsweise darf. Sollte der Nutzer beim manuellen Betätigen das Lenkelement in eine Stellung bringen, bei welcher die aktuell befahrene Trajektorie nicht mit der Soll-Trajektorie konform ist, so kann durch haptische Rückmeldung, also beispielsweise Vibration des Lenkelements beziehungsweise des Lenkrads, der Nutzer darüber informiert werden, dass es sich nun in einer kritischen Stellung beziehungsweise einem kritischen Bereich bezüglich des Einschlags des Lenkelements befindet. Dadurch kann der Nutzer während des Durchfahrens der Trajektorie Eingriffe beziehungsweise Betätigungseingriffe in das Fahrverhalten des Fahrzeugs während des Rangiervorgangs ausüben, sodass die gefahrene Trajektorie beispielsweise an die Soll-Trajektorie angepasst werden kann.
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Beispielsweise kann in Abhängigkeit von dem durchgeführten Vergleich der Trajektorien der Nutzer beziehungsweise Fahrer beim manuellen Durchfahren der Trajektorie mittels Zusatzlenkmomenten hinsichtlich des Lenkelements unterstützt werden, um auf die prädizierte Soll-Trajektorie für ein potentielles autonomes Durchfahren zu gelangen beziehungsweise zu bleiben. Hierbei können beispielsweise haptische Rückmeldungen wie zum Beispiel Lenkradvibrationen zum Anzeigen von Umlenkmomenten oder optimalen Lenkeinschlägen ausgegeben werden. Des Weiteren kann das Lenkelement mit einem leichten Gegenmoment beaufschlagt werden, sodass das Lenkelement in einem bestimmten Lenkbereich schwergängiger wird, sodass der Fahrer die nahende Grenze des Regelbereichs spürt. Des Weiteren kann beispielsweise eine Begrenzung des Lenkeinschlags durch ein starkes Gegenmoment bei Erreichen eines kritischen Bereichs bezüglich der durchfahrenen Trajektorie hinsichtlich der Soll-Trajektorie eingestellt werden.
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In einem Ausführungsbeispiel ist des Weiteren vorgesehen, dass mit der Auswerteeinheit der vor dem Fahrzeug liegende Umgebungsbereich für das Prädizieren der Soll-Trajektorie im Hinblick auf einen Straßenverlauf, eine Streckenführung, eine Fahrbahneigenschaft, andere Verkehrsteilnehmer, Hindernisse, Kollisionsobjekte und/oder Verkehrszeichen analysiert werden. Anhand dieser nicht abschließend zu verstehenden Möglichkeiten bezüglich des vorausliegenden Umgebungsbereichs kann die Auswerteeinheit die Soll-Trajektorie besser und insbesondere genauer vorhersagen. Insbesondere können weitere Informationen bezüglich des Umgebungsbereichs und insbesondere bezüglich des vorausliegenden Streckenverlaufs berücksichtigt werden. Hierzu kann der Umgebungsbereich mithilfe der Erfassungseinrichtung kontinuierlich erfasst und somit analysiert werden. Beispielsweise kann das Fahrzeug eine Frontkamera beziehungsweise eine an der Fahrzeugfront angebrachte Erfassungseinrichtung aufweisen, mit welcher der vorausliegende Umgebungsbereich erfasst werden kann.
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Zusätzlich oder anstatt kann das Fahrzeug beispielsweise in einem jeweiligen Bereich einer Fahrzeugecke des Fahrzeugs eine Radareinheit beziehungsweise einen Radarsensor aufweisen. Somit kann das Fahrzeug beispielsweise an seinen jeweiligen Fahrzeugecken, also an den vier Außenecken, einen Ecksensor beziehungsweise einen Eckradar aufweisen. Bei diesen Radarsensoren kann es sich beispielsweise um einen Nanoradar handeln. Dabei können beispielsweise entweder „Nanoradar Low Mono-Mode“ oder „Nanoradar High Multi-Mode“ verwendet werden. Diese als Eckradar beispielsweise ausgebildeten Radarsensoren können beispielsweise eine Erfassungsreichweite zwischen 15 Metern und 90 Metern, insbesondere im Bereich von 70 Metern, aufweisen. Die Multi-Mode-Ausgestaltung kann einen ersten Abdeckungsbereich mit einer Erfassungsreichweite von 70 Metern und Öffnungswinkel beziehungsweise Winkelbereich von 160 Grad und einen zweiten Abdeckungsbereich beziehungsweise Erfassungsbereich mit einer Erfassungsreichweite von 160 Metern und einem Öffnungswinkel von 30 Grad aufweisen. Beispielsweise können die verwendeten Eckradare an den Ecken des Fahrzeuges eine Winkelabdeckung in Azimut von +/- 80 Grad oder +/- 15 Grad aufweisen. Die Winkelabdeckung in Elavation kann beispielsweise +/- 40 Grad oder +/- 15 Grad aufweisen.
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Insbesondere kann der Umgebungsbereich permanent, insbesondere kontinuierlich, mit der Erfassungseinrichtung erfasst werden. Insbesondere bei einem Einparkvorgang als Rangiervorgang können Informationen bezüglich der Parklücke beziehungsweise des Parkplatzes erfasst werden. Dabei kann beispielsweise eine Parkplatzausrichtung und/oder ein Parkplatzmaß zusätzlich bei der Bestimmung des Beurteilungsergebnisses berücksichtigt werden. Sollte hierbei beispielsweise anhand der Umgebungsinformationen systemseitig festgestellt werden, dass Schwierigkeiten für das autonome Durchfahren eintreten können, so kann dies wiederum bei dem Beurteilen beziehungsweise Bestimmen des Beurteilungsergebnisses berücksichtigt werden und dem System und insbesondere dem Nutzer mitgeteilt werden. Insbesondere kann während des Durchfahrens der Trajektorie eine Rundumerfassung der Umgebung des Fahrzeuges erfolgen.
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Beispielsweise kann es sich bei der Erfassungseinrichtung um ein Umfeldsensorsystem handeln.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugführungssystems eines Fahrzeugs, wobei Bewegungen des Fahrzeugs mit einem Verfahren nach dem vorherigen Aspekt oder einer vorteilhaften Weiterbildung daraus bewertet werden. Abhängig von dem bereitgestellten Beurteilungsergebnis wird zumindest ein Trajektorien-Abschnitt der Trajektorie in der zur Rangierrichtung inversen Rangierrichtung mit dem Fahrzeug autonom durch das Fahrzeugführungssystem geführt durchfahren. Die Ausführungen bezüglich des vorherigen Aspekts können vorteilhaft für das soeben geschilderte Verfahren verwendet werden. Somit kann das Fahrzeugführungssystem besonders effizient betrieben werden.
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Das Beurteilungsergebnis kann also beispielsweise dem elektronischen Fahrzeugführungssystem über kommunikative Verbindungen bereitgestellt beziehungsweise übermittelt werden. Dementsprechend kann das elektronische Fahrzeugführungssystem, je nachdem, welche Entscheidung eines Beurteilungsergebnisses getroffen wurde, einen autonomen Fahrmodus aktivieren oder nicht. Dabei können beispielsweise noch Zwischenstufe, wie zumindest teilautonome Zustände, vorgenommen werden.
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Insbesondere kann der Rangiervorgang durch den Nutzer des Fahrzeugs als Einparkvorgang in eine Parklücke manuell durchgeführt worden sein. Somit wurde als Rangiervorrichtung eine Vorwärtsfahrtrichtung in eine Parklücke vorgenommen. Mit dem Fahrzeugführungssystem kann anschließend nach dem Rangiervorgang bezüglich des Einparkvorgangs ein zeitlich nachfolgender autonomer Ausparkvorgang in inverser Rangierrichtung vorgenommen werden. Somit ist als die inverse Rangierrichtung eine Ausparkrichtung, insbesondere eine rückwärtige Ausparkrichtung, aus einem Parkplatz zu verstehen. Dies erfolgt mithilfe des Fahrzeugführungssystems insbesondere vollautonom.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein elektronisches Fahrzeugführungssystem mit einer Auswerteeinheit, wobei das Fahrzeugführungssystem zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Aspekte oder einer vorteilhaften Weiterbildung davon ausgebildet ist. Somit kann mithilfe des elektronischen Fahrzeugführungssystems ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte ausgeführt werden.
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Insbesondere kann es sich bei dem elektronischen Fahrzeugführungssystem um ein elektronisches Hilfssystem des Fahrzeugs handeln. Insbesondere kann mithilfe des elektronischen Fahrzeugführungssystems das Fahrzeug zumindest teilautonom, insbesondere vollautonom, gesteuert beziehungsweise betrieben beziehungsweise bewegt werden. Insbesondere handelt es sich bei dem elektronischen Fahrzeugführungssystem um einen Reversing-Assist.
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Unter einem elektronischen Fahrzeugführungssystem kann ein elektronisches System verstanden werden, das dazu eingerichtet ist, ein Fahrzeug vollautomatisch oder vollautonom zu führen, insbesondere wo kein Eingriff in eine Steuerung durch einen Fahrer erforderlich ist. Das Fahrzeug führt alle erforderlichen Funktionen, wie Lenken, Bremsen und/oder Beschleunigungsmanöver, die Beobachtung und Erfassung des Straßenverkehrs sowie entsprechende Reaktionen, automatisch durch. Insbesondere kann das elektronische Fahrzeugführungssystem einen vollautomatischen oder vollautonomen Fahrmodus des Kraftfahrzeugs nach Stufe 5 der Klassifizierung gemäß SAE J3016 implementieren. Unter einem elektronischen Fahrzeugführungssystem kann ein Fahrerassistenzsystem verstanden werden, welches den Fahrer beim teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahren unterstützt. Insbesondere kann das elektronische Fahrzeugführungssystem einen teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahrmodus nach den Stufen 1 bis 4 gemäß SAE J3016-Klassifzierung implementieren.
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Die wenigstens teilweise automatische Fahrzeugführung kann es daher beinhalten, das Fahrzeug gemäß einem vollautomatischen oder teilautonomen Fahrmodus der Stufe 5 zu führen. Die wenigstens teilweise automatische Fahrzeugführung kann auch beinhalten, das Fahrzeug gemäß einem teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahrmodus nach den Stufen 1 bis 4 zu führen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugführungssystem nach dem vorherigen Aspekt oder einer vorteilhaften Weiterbildung daraus.
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Insbesondere kann es sich bei dem Fahrzeug um ein hochautomatisiertes Fahrzeug handeln. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeug um ein zumindest teilautonom, speziell vollautonom, betreibbares Fahrzeug handeln. Insbesondere handelt es sich bei dem Fahrzeug um einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen oder Kraftwagen.
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Insbesondere kann das Fahrzeug einen Anhänger aufweisen, sodass es sich bei dem Fahrzeug um ein Fahrzeug-Anhänger-Gespann handeln kann.
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Vorteilhafte Ausführungsbeispiele beziehungsweise Ausführungsformen eines Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausführungsbeispiele der anderen Aspekte anzusehen. Dies gilt in umgekehrter Art und Weise ebenfalls.
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Für Anwendungsfälle oder Anwendungssituationen, die sich bei dem Verfahren ergeben können und die hier nicht explizit beschrieben sind, kann vorgesehen sein, dass gemäß dem Verfahren eine Fehlermeldung und/oder eine Aufforderung zur Eingabe einer Nutzerrückmeldung ausgegeben und/oder eine Standardeinstellung und/oder ein vorbestimmter Initialzustand eingestellt wird.
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Weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs folgen unmittelbar aus den verschiedenen Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfahren und umgekehrt. Insbesondere lassen sich einzelne Merkmale und entsprechende Erläuterungen bezüglich der verschiedenen Ausführungsformen zu den erfindungsgemäßen Verfahren analog auf entsprechende Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems und des Fahrzeugs übertragen. Insbesondere sind das erfindungsgemäße elektronische Fahrzeugführungssystem und das erfindungsgemäße Fahrzeug zum Durchführen eines der erfindungsgemäßen Verfahren ausgebildet oder programmiert. Insbesondere führt das erfindungsgemäße elektronische Fahrzeugführungssystem oder das Fahrzeug das erfindungsgemäße Verfahren durch.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, welches ein elektronisches Fahrzeugführungssystem aufweist, bei Durchfahren einer Trajektorie;
- 2 ein Ausführungsbeispiel ausgehend von 1, bei welchem ein Umgebungsbereich beim Rangiervorgang mittels einer Erfassungseinrichtung erfasst wird; und
- 3 ein Ausführungsbeispiel ausgehend von 2, wobei eine aktuelle Trajektorie des Fahrzeugs mit einer Soll-Trajektorie verglichen wird.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den nachfolgenden Fig. werden Ausführungsbeispiele bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bewerten von Bewegungen eines Fahrzeugs und zu dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugführungssystems erläutert.
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In der 1 ist als denkbares Ausführungsbeispiel ein Fahrzeug 1 dargestellt, bei welchem es sich hier beispielsweise um ein Fahrzeug-Anhänger-Gespann mit einem Anhänger 2 handelt.
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In anderen Ausführungsbeispielen kann das Fahrzeug 1 als Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Omnibus, Personentransportmittel, Gütertransportmittel, Lieferwagen, Paketzustellungsfahrzeug oder Handwerkerfahrzeug ausgebildet sein. Somit ist dieses dargestellte Ausführungsbeispiel in der 1 eines von vielen Ausgestaltungsformen des Fahrzeugs 1 und somit des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In der 1 ist eine schematische Darstellung einer Straßenkarte dargestellt, wobei hier beispielsweise das Fahrzeug 1 in eine Seitenstraße, Sackgasse oder beispielsweise in eine Hofeinfahrt einfahren möchte.
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Das Fahrzeug 1 kann beispielsweise ein elektronisches Fahrzeugführungssystem 3 aufweisen. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeugführungssystem 3 um ein elektronisches System wie ein Fahrerassistenzsystem handeln. Dies kann beispielsweise ein Reversing-Assist-System sein. Dieses dient beispielsweise dazu, um anschließend zu einem manuellen Einparkvorgang einen dazu inversen und insbesondere autonomen Ausparkvorgang durchzuführen. Somit dient beispielsweise das Fahrzeugführungssystem 3 dazu, um bei einem Einparkvorgang einen Nutzer 4 des Fahrzeugs 1 beim Einparken als auch beim Ausparken zu unterstützen beziehungsweise zu assistieren.
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Insbesondere ist in diesem denkbaren Ausführungsbeispiel der 1 das Fahrzeug 1 zunächst an einer Hauptstraße 5 positioniert und biegt bezüglich der Hauptstraße 5 in eine dazu optionale senkrechte Nebenstraße 6 ein, um an einem Zielort 7 zu parken. Bei dem Zielort 7 kann es sich beispielsweise um einen Parkplatz, Parkbucht, Hofeinfahrt oder um eine anderweitige Abstellmöglichkeit für das Fahrzeug 1 handeln.
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Zunächst kann das Fahrzeug 1 entlang einer Trajektorie 8 bei einem Rangiervorgang 9 des Fahrzeugs 1 gesteuert werden. Dies kann durch den Nutzer 4 manuell erfolgen. Somit steuert beziehungsweise lenkt der Nutzer 4 das Fahrzeug 1 während des Rangiervorgangs 9 manuell. Somit erfolgt hier beispielsweise als ein Rangiervorgang 9 ein Einparkvorgang von der Hauptstraße 5 über die Nebenstraße 6 in den Zielort 7 beziehungsweise in den Parkplatz. Während des Durchfahrens der Trajektorie 8 kann beispielsweise mit Erfassungseinheiten, Sensoren oder Sensorsystemen die durchfahrene Trajektorie 8 zumindest anteilig, insbesondere vollständig, erfasst beziehungsweise aufgezeichnet werden.
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Insbesondere ist bei einem Durchfahren der Trajektorie 8 des Fahrzeugs 1 mit dem Anhänger 2, aber auch ohne den Anhänger 2, vorteilhaft, wenn die Trajektorie 8 derart durchfahren wird, dass ein anschließendes Ausparken, insbesondere ein Rückwärtsausparken, von dem Zielort 7 einfach und problemlos durchgeführt werden kann. Hierzu kann wiederum das Fahrzeugführungssystem 3 anschließend verwendet werden. Daher ist es vorteilhaft, wenn während des manuellen Durchfahrens der Trajektorie 8 der Nutzer 4 beim Steuern beziehungsweise Lenken des Fahrzeugs 1 unterstützt beziehungsweise assistiert beziehungsweise angeleitet wird.
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Entsprechend kann während des manuellen Durchfahrens der Trajektorie 8 in Abständen oder kontinuierlich ein vor dem Fahrzeug 1 liegender Umgebungsbereich 10 (vergleiche 2) mit einer Erfassungseinrichtung 11 erfasst werden. Insbesondere wird hierbei der vor dem Fahrzeug 1 liegende Streckenabschnitt beziehungsweise Streckenverlauf beziehungsweise ein Verlauf der Nebenstraße 9 und der Bereich des Zielorts 7 erfasst.
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Die Erfassungseinrichtung 11 kann als elektronisches Sensorsystem beziehungsweise Umfelderfassungssystem beziehungsweise komplexe Sensoranordnung ausgebildet sein, sodass der Bereich vor dem Fahrzeug 1 möglichst weit und möglichst weitläufig erfasst werden kann. Der erfasste Umgebungsbereich 10 kann beispielsweise mithilfe einer, insbesondere elektronischen, Auswerteeinheit 12 analysiert beziehungsweise beurteilt werden. Dabei erfolgt hierbei eine Analyse hinsichtlich eines Straßenverlaufs, einer Streckenführung, einer Fahrbahneigenschaft, anderer Verkehrsteilnehmer, Hindernisse, Kollisionsobjekte oder Verkehrszeichen. Dies erfolgt deshalb, um vorausschauend eine Bahnplanung beziehungsweise Streckenplanung beziehungsweise Trajektorienplanung durch die Auswerteeinheit 12 durchführen zu können.
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Somit ist in einem Ausführungsbeispiel denkbar, dass der Nutzer 4 bereits beim Einfahren in die Nebenstraße 6 systemseitig unterstützt wird, da eine vorausschauende Planung beziehungsweise eine vorausschauende Berechnung hinsichtlich des Rangiervorgangs 9 durchgeführt werden kann. Somit kann bereits ausgehend von einem Startpunkt in das Hineinfahren in die Nebenstraße 6 der Nutzer 4 entsprechend angeleitet werden, dass das Fahrzeug 1 eine Trajektorie 8 so durchfährt und auch am Zielort 7 so abgestellt wird, dass das anschließende autonome Ausparken möglichst einfach durchgeführt beziehungsweise realisiert werden kann. Somit kann bereits beim manuellen Durchfahren der Trajektorie 8 der Nutzer 4 systemseitig unterstützt werden. Dies kann insbesondere automatisch erfolgen.
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Mithilfe der Auswerteeinheit 12, welche beispielsweise als elektronische Recheneinheit ausgestaltet sein kann, kann eine systemseitige Vorhersage beziehungsweise Prädiktion einer Soll-Trajektorie 13 (vergleiche 3) beziehungsweise einer Referenz-Trajektorie abhängig von dem erfassten vor dem Fahrzeug 1 liegenden Umgebungsbereich 10 durchgeführt werden. Hierbei erfolgt die Vorhersage der Soll-Trajektorie 13 derart, dass eine optimale Fahrtrajektorie beziehungsweise eine effiziente Fahrtrajektorie für ein späteres Rückwärtsfahren beziehungsweise Ausparken aus dem Zielort 7 wieder zurück zur Hauptstraße 5 gegeben ist.
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Dabei kann beispielsweise als mögliche Bedingung durch die Auswerteeinheit berücksichtigt werden, dass es zu keinen Kollisionen kommt, dass einfache Fahrmanöver ausschließlich nötig sind, dass jeweils ein ausreichender Seitenabstand um das Fahrzeug 1 vorliegt, dass keine Verkehrsteilnehmer beeinträchtigt werden und/oder dass keine Objekte in der Umgebung gefährdet werden und/oder dass beispielsweise ein nicht überfahrbarer Bereich, wie beispielsweise ein Gehweg, nicht überfahren wird. Weitere zu berücksichtigende Bedingungen sind ebenfalls denkbar.
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Insbesondere kann kontinuierlich während des Durchfahrens der Trajektorie 8 eine ständige Aktualisierung der Prädiktion der Soll-Trajektorie 13 erfolgen. Dabei kann beispielsweise ein Soll-Ist-Vergleich der beiden Trajektorien 8, 13 durchgeführt werden. Dies kann ebenso fortlaufend erfolgen. Somit kann die aktuell durch den Nutzer 4 manuell durchfahrene Trajektorie 8 mit der prädizierten Soll-Trajektorie 13 verglichen werden. In Abhängigkeit von diesem Vergleich kann beispielsweise ein Beurteilungsergebnis bestimmt werden, insbesondere mit der Auswerteeinheit 12, wobei mit diesem Beurteilungsergebnis eine potentielle Möglichkeit eines autonomen Durchfahrens zumindest eines Trajektorienabschnitts 14 der Trajektorie 8 (vergleiche 3) in einer zur Rangierrichtung 15 des Rangiervorgangs 9 inversen Rangierrichtung 16. Mit anderen Worten wird hier systemseitig beurteilt, ob die manuell durchfahrene Trajektorie 8 des Rangiervorgangs 9 durch das Fahrzeugführungssystem 3 automatisiert beziehungsweise autonom in Rückwärtsrichtung beziehungsweise in inverser Richtung 16 durchfahren werden kann. Dieses Beurteilungsergebnis kann wiederum im Fahrzeugführungssystem 3 als auch dem Nutzer 4 zur Verfügung gestellt werden.
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Sollte wiederum festgestellt werden, dass ein autonomes Durchfahren in inverser Rangierrichtung 16 nicht durchgeführt werden kann, so kann entweder dem Nutzer 4 Unterstützungsmaßnahmen beziehungsweise trajektorienverändernde Maßnahmen während des manuellen Durchfahrens zur Verfügung gestellt werden. Im anderen Fall kann dem Nutzer 4 signalisiert werden, dass eine autonome Rangierfunktion beziehungsweise ein autonomer Ausparkvorgang aus dem Zielort 7 mit der durchfahrenen Trajektorie 8 nicht möglich ist. Hierbei kann wiederum ein zumindest teilautomatisierter beziehungsweise teilautonomer Zwischenmodus dem Nutzer 4 als Unterstützungsmaßnahme zur Verfügung gestellt werden oder der Nutzer 4 muss die Trajektorie 8 ebenfalls manuell in der inversen Rangierrichtung 16 durchfahren.
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Beispielsweise kann bei dem Vergleichen der Trajektorien 8, 13 miteinander eine, insbesondere mögliche, Abweichung der beiden Trajektorien 8, 13 zueinander durch die Auswerteeinheit 12 bestimmt beziehungsweise festgestellt werden. Eine solche Abweichung ist beispielsweise in der 3 visualisiert. Je nachdem, wie groß beziehungsweise wie hoch die Abweichung ist, kann eine Dringlichkeit beziehungsweise eine Priorität mit dem Beurteilungsergebnis festgelegt werden. Beispielsweise kann in Abhängigkeit eines vorgegebenen Grenzwerts bezüglich der Abweichung festgelegt werden, ab wann welche Art von Unterstützungsmaßnahme beispielsweise beim manuellen Durchfahren dem Nutzer 4 zur Verfügung gestellt werden. Ebenfalls kann mithilfe eines Grenzwerts festgelegt werden, ab welchem Maß beziehungsweise ab welcher Abweichung ein autonomes Durchfahren in inverser Richtung 16 nicht mehr möglich ist. Hierbei kann beispielsweise abhängig von dem bereitgestellten Beurteilungsergebnis und insbesondere abhängig von der bestimmten Abweichung der Trajektorien 8, 13 zumindest ein Warnhinweis mit der Auswerteeinheit 12 generiert werden, wobei der zumindest eine Warnhinweis in dem Fahrzeug 1 akustisch, optisch und/oder haptisch ausgegeben werden kann. Hierzu kann beispielsweise eine Auswerteeinheit 17 (vergleiche 3) im Fahrzeug 1 vorgesehen sein. Bei dieser Ausgabeeinheit 17 kann es sich beispielsweise um ein Lautsprechersystem, um eine Anzeigeeinheit und/oder um ein Infotainmentsystem des Fahrzeugs 1 handeln. Ebenfalls denkbar ist, dass der Warnhinweis über ein mobiles Kommunikationsendgerät des Nutzers 4 ausgegeben wird. Ebenso kann hier eine Abstufung der Ausgabe und insbesondere der Dringlichkeit der Warnhinweise vorgenommen werden.
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Beispielsweise kann in Abhängigkeit von der Abweichung festgelegt werden, dass zunächst eine kaskadierte Warnung mit mehreren Warnhinweisen erfolgt. Je nach Dringlichkeit beziehungsweise Gefahrenpotential können verschiedene Warnhinweise ausgegeben werden. Somit kann bereits frühzeitig bei Vorliegen einer unkritischen Abweichung, welche aber sich fortlaufend vergrößern könnte, der Nutzer 4 hier frühzeitig darüber informiert werden.
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Ebenfalls denkbar ist, dass dem Nutzer 4 mit dem zumindest einen Warnhinweis oder mit den abgestuften Warnhinweisen zumindest eine Handlungsempfehlung ausgegeben wird. Mit der Handlungsempfehlung kann beispielsweise der Nutzer 4 darauf hingewiesen werden, dass er sein Fahrverhalten, Lenkverhalten oder Fahrsteuerungsverhalten ändern sollte, sodass ein autonomes Durchfahren anschließend möglich ist. Somit kann hier beispielsweise über die Ausgabeeinheit 17, wie beispielsweise ein Head-up-Display, der Nutzer 4 angeleitet werden, die aktuell durchfahrene Trajektorie 8 anzupassen, indem er beispielsweise sein Lenkverhalten des Fahrzeugs 1 ändert. Beispielsweise können mithilfe der Ausgabeeinheit 17, welche als Head-up-Display ausgebildet ist, dem Nutzer 4 die beiden Trajektorien 8, 13 und die Abweichung visuell dargestellt werden, sodass der Nutzer 4 erfährt, wie er sein Fahrverhalten anpassen beziehungsweise verändern soll.
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Beispielsweise kann mithilfe der Warnhinweise der Nutzer 4 daraufhin hingewiesen werden, dass mit aktuellen Trajektorie 8 ein zu geringer Seitenabstand bezüglich der Fahrbahnbegrenzung vorliegt beziehungsweise vorliegen würde. Dies ist beispielsweise in der 3 zu sehen. Somit kann mit der Soll-Trajektorie 13 der Nutzer 4 darauf hingewiesen beziehungsweise angeleitet werden, den jeweiligen Seitenabstand zu vergrößern. Durch die Anpassung der Trajektorie 8 als Ist-Trajektorie an die Soll-Trajektorie 13, insbesondere zumindest in dem vorausliegenden Streckenabschnitt des Fahrzeugs 1, kann die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des Fahrzeugs 1 und insbesondere des Zugfahrzeugs des Anhängers 2 durch ein Ausschwenken des Anhängers 2 reduziert werden. Dies gilt natürlich in anderen Ausführungsbeispielen, auch wenn das Fahrzeug 1 keinen Anhänger 2 aufweist.
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Damit die Auswerteeinheit 12 eine möglichst effiziente und insbesondere optimale Soll-Trajektorie 13 berechnen beziehungsweise bestimmen kann, können der Auswerteeinheit 12 Informationen, beziehungsweise zumindest eine Information, des Zielorts 7 zur Verfügung gestellt werden. Dies wiederum können beispielsweise eine globale Position, GPS-Position, ein Umgebungsbereich des Zielorts 7 oder anderweitige mit den Zielort 7 charakteristische Informationen umfassen. Somit weist die Auswerteeinheit 12 beispielsweise ausgehend von dem Startpunkt des manuellen Durchfahrens oder kontinuierlich während des Durchfahrens der Trajektorie 8 den Zielort beziehungsweise die Endposition und kann daraus eine effiziente Vorhersage beziehungsweise Prädiktion der Soll-Trajektorie 13 vornehmen. Des Weiteren denkbar ist, dass der von der jeweiligen aktuellen Position des Fahrzeugs 1 beim manuellen Durchfahren vorliegenden Position der bereits zurückgelegte Trajektorien-Abschnitt der durchfahrenen Trajektorie 8 für das Vorhersagen der Soll-Trajektorie 13 berücksichtigt wird.
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Eine weitere mögliche Unterstützungsmaßnahme für den Nutzer 4 während des manuellen Befahrens der Trajektorie ist beispielsweise, dass abhängig von dem Vergleich der durchfahrenen Trajektorie 8 mit der prädizierten Soll-Trajektorie 13 eine Lenkeigenschaft eines Lenkelements beziehungsweise Lenkrads des Fahrzeugs 1 für ein manuelles Betätigen des Lenkelements angepasst wird, wodurch der Nutzer 4 beim manuellen Betätigen des Lenkelements eine haptische Rückmeldung bezüglich des Vergleichs erfährt. Mit anderen Worten ausgedrückt kann beispielsweise anhand der berechneten optimalen Fahrtrajektorie, insbesondere der Soll-Trajektorie 13, bei Abweichung davon durch den Nutzer 4 Zusatzlenkmomente auf die Lenkung beziehungsweise das Lenkelement gegeben werden, um den Nutzer 4 zu unterstützen. So kann die optimale Trajektorie für die spätere möglichst einfache Rückwärtsfahrt erreicht werden. Beispielsweise kann in Abhängigkeit von dem Vergleich der Trajektorien 8, 13 eine haptische Rückmeldung über das Lenkelement dem Nutzer 4 ausgegeben beziehungsweise bereitgestellt werden. Durch eine Lenkradvibration kann dem Nutzer 4 signalisiert werden, dass ein Umlenkmoment oder ein Lenkeinschlag in die andere Lenkstellung nötig wäre. Des Weiteren kann die Lenkeigenschaft des Lenkelements schwergängiger eingestellt werden, sodass der Nutzer 4 eine nahende Grenze des Regelbereichs wahrnimmt. Des Weiteren kann der Lenkeinschlag beziehungsweise der maximale Lenkwinkel für das manuelle Betätigen begrenzt werden, sodass der Nutzer 4 gar nicht die Möglichkeit hat, in einen gefährlichen Bereich hinsichtlich der Trajektorie 8 zu fahren. Des Weiteren kann natürlich optional vorgesehen sein, dass aufgrund von Gegebenheiten die aktuell befahrene Trajektorie 8 nicht verändert werden kann. Hierbei kann der Nutzer 4 über eine entsprechende Eingabe die Auswerteeinheit 12 und das Fahrzeugführungssystem 3 darüber informieren.
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Des Weiteren kann in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass mithilfe der Erfassungseinrichtung 11 der vor dem Fahrzeug 1 liegende Umgebungsbereich 11 möglichst weitflächig beziehungsweise großflächig erfasst wird. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung 11 verschiedene Sensoren beziehungsweise Einheiten beziehungsweise Sensoreinheiten aufweisen. Diese können beispielsweise verteilt am Fahrzeug 1 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung 11 jeweils an den Ecken des Fahrzeugs 1 angeordnet sein, sodass beispielsweise verschiedene mehrere Erfassungsbereiche 18 (vergleiche 2) vorliegen, um möglichst vollständig den Umgebungsbereich erfassen beziehungsweise detektieren zu können.
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Des Weiteren kann nach Beendigung des manuellen Durchfahrens der Trajektorie 8 und beim Erreichen des Zielorts 7 zeitlich später beziehungsweise nachfolgend mithilfe des Fahrzeugführungssystems 3 abhängig von dem bereitgestellten Beurteilungsergebnis zumindest ein Trajektorienabschnitt 14 beziehungsweise die Trajektorie 8 in der zu rangierenden Richtung 15 inverser Rangierrichtung 16 autonom durchfahren werden. Hierbei kann während des autonomen Durchfahrens mithilfe der Erfassungseinrichtung 11 kontinuierlich wiederum der Umgebungsbereich 10 detektiert beziehungsweise erfasst werden, um bei unvorhersehbaren neuen Gegebenheiten entsprechend reagieren zu können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Anhänger
- 3
- Fahrzeugführungssystem
- 4
- Nutzer
- 5
- Hauptstraße
- 6
- Nebenstraße
- 7
- Zielort
- 8
- Trajektorie
- 9
- Rangiervorgang
- 10
- Umgebungsbereich
- 11
- Erfassungseinrichtung
- 12
- Auswerteeinheit
- 13
- Soll-Trajektorie
- 14
- Trajektorienabschnitt
- 15
- Rangierrichtung
- 16
- inverse Rangierrichtung
- 17
- Ausgabeeinheit
- 18
- Erfassungsbereiche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 20200148256 A1 [0006]
- US 9783230 B2 [0007]
