EP3887218A1 - Verfahren zum planen eines von einem parkassistenzsystem unterstützten parkvorgangs - Google Patents

Verfahren zum planen eines von einem parkassistenzsystem unterstützten parkvorgangs

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EP3887218A1
EP3887218A1 EP19801661.0A EP19801661A EP3887218A1 EP 3887218 A1 EP3887218 A1 EP 3887218A1 EP 19801661 A EP19801661 A EP 19801661A EP 3887218 A1 EP3887218 A1 EP 3887218A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
parking
planning
trajectory
vehicle
planning method
Prior art date
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Pending
Application number
EP19801661.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hendrik DEUSCH
Frank Edling
Yong-Ho Yoo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aumovio Autonomous Mobility Germany GmbH
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of EP3887218A1 publication Critical patent/EP3887218A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G06Q10/047—Optimisation of routes or paths, e.g. travelling salesman problem
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/06—Automatic manoeuvring for parking
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/40—Business processes related to the transportation industry
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q2240/00—Transportation facility access, e.g. fares, tolls or parking

Definitions

  • At least one parking scenario is recorded in the area surrounding the vehicle.
  • a classification of the identified parking scenario is preferably carried out, i.e. it is decided, for example, what type of parking process (forward / backward, longitudinal / oblique / vertical, etc.).
  • each calculation rule determines one or more parking trajectory segments.
  • a calculation rule reproduces the course of a geometric curve in two-dimensional space.
  • a segmented parking trajectory in which several parking trajectory segments can be connected to one another connect to calculate the park trajectory be determined analytically.
  • Planning method could be determined using the second
  • Park trajectory planning, planning can be carried out again if a changed parking situation requires this.
  • Parking assistance system for controlling a parking process of a vehicle.
  • the parking assistance system includes:
  • a computing unit that is configured to plan at least a portion of the parking trajectory between the starting position and the target position of the vehicle using a second, generic planning method if at least a portion of the parking trajectory between the starting position and the target position of the vehicle is not using the first planning method can be planned.
  • FIG. 1 shows, by way of example and schematically, a parking situation with an unoccupied parking position in a longitudinal parking situation
  • FIG. 2 shows a slightly modified parking situation compared to the parking situation from FIG. 1, in which an object O changes the
  • Planning methods can advantageously be achieved in that the parking assistance system provides parking behavior that is easier to understand for the respective driver of the vehicle, since attempts are made as far as possible to determine the parking trajectory PT based on the first,
  • a parking trajectory PT between the starting position SP and the target position ZP of the vehicle 1 is planned or calculated using the first planning method, which is based on rule-based path planning for the detected parking scenario.
  • This planning can be a planning attempt in particular.
  • At least one section (section T2 in FIG. 2) of the parking trajectory PT between the starting position SP and the target position ZP of the vehicle 1 cannot be planned using the first planning method, at least one section of the parking trajectory PT can be planned between the
  • Starting position SP and target position ZP of vehicle 1 can be calculated using the second, generic planning method (S13).
  • Planning method is calculated.
  • the remaining part of the parking trajectory PT (ie either the remaining, not yet planned section or - if no parking trajectory segment is still usable - the entire park trajectory) can be planned using the second planning method (S25).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich aufein Verfahren zum Planen eines von einem Parkassistenzsystem unterstützten Parkvorgangs eines Fahrzeugs (1), umfassend folgende Schritte: - Erfassen zumindest eines Parkszenarios im Umgebungsbereich des Fahrzeugs (1) (S10); - Planen einer Parktrajektorie (PT) zwischen einer Startposition (SP) und einer Zielposition (ZP) des Fahrzeugs (1) mittels einer ersten Planungsmethode, die auf einer regelbasierten Pfadplanung für das erfasste Parkszenario beruht (S11); - Prüfen, ob zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie (PT) zwischen der Startposition (SP) und der Zielposition (ZP) durch die erste Planungsmethode ermittelt werden konnte (S12); - Planen zumindest eines Teilstücks der Parktrajektorie (PT) zwischen der Startposition (SP) und der Zielposition (ZP) des Fahrzeugs (1) mittels einer zweiten, generischen Planungsmethode, falls zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie (PT) zwischen der Startposition (SP) und der Zielposition (ZP) des Fahrzeugs (1) nicht mittels der ersten Planungsmethode planbar ist (S13).

Description

Verfahren zum Planen eines von einem Parkassistenzsystem unterstützten Parkvorgangs Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Planen eines von einem
Parkassistenzsystem unterstützten Parkvorgangs eines Fahrzeugs, ein Parkassistenzsystem sowie ein Fahrzeug mit einem Parkassistenzsystem.
Aus dem Stand der Technik sind Parkassistenzsysteme bereits bekannt, mittels denen ein Parkvorgang teilautomatisiert bzw. vollautomatisiert geplant und durchgeführt werden kann. Dabei wird das Fahrzeug durch das Parkassistenzsystem auf einer zuvor in einer Planungsphase berechneten Parktrajektorie in die Parkposition manövriert. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zur Planung der
Parktrajektorie eine deterministische Planungsmethode zu verwenden, die auf Rechenregeln basiert und mittels geometrischer Verfahren eine Parktrajektorie zu bestimmen versucht. Eine derartige deterministische Planungsmethode weist einen oder mehrere Sätze von Rechenregeln auf, wobei jeder Satz von Rechenregeln sich auf ein bestimmtes Parkszenario, beispielsweise Rückwärtseinparken bei einer Längsparksituation, bezieht. Nachteilig bei einer deterministischen Planungsmethode ist, dass diese eine sehr geringe Flexibilität bei Abweichungen von dem zu Grunde liegenden Parkszenario hat und auch nicht flexibel auf eine sich
verändernde Parksituation (z.B. Eintreten eines Objekts in die
Parktrajektorie) reagieren kann, was zu häufigen Park-Fehlversuchen führen kann. Des Weiteren sind generische Planungsmethoden bekannt geworden, die nicht auf ein bestimmtes Parkszenario beschränkt sind, sondern bei verschiedenen Parkszenarien anwendbar sind und auch in einem komplexen, sich zeitlich verändernden Parkszenario eine Parktrajektorie berechnen können. Nachteilig bei generischen Planungsmethoden ist, dass diese sehr rechenaufwendig sind, d.h. viel Prozessorleistung und Speicherplatz benötigen. Zudem liefern generische Planungsmethoden schon bei sehr geringen Veränderungen der Parksituation ein sehr unterschiedliches Parkverhalten, was von den Fahrern als nachteilig empfunden wird, da diese ein relativ konstantes Parkverhalten des Parkassistenzsystems erwarten. Zudem ist es bei generischen
Planungsmethoden sehr schwierig, vom jeweiligen Fahrer vorgegebene Eigenschaften einzuhalten, da generische Planungsmethoden nicht zwischen Parkszenarios unterscheiden und unabhängig vom Parkszenario stets den gleichen Algorithmus verwenden, um eine Parktrajektorie zu berechnen.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Planen eines von einem Parkassistenzsystem unterstützten Parkvorgangs anzugeben, das eine zeiteffiziente, flexible Berechnung einer
Parktrajektorie mit hoher Fahrerakzeptanz und einer geringen
Fehlversuchsquote ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des
unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Parkassistenzsystem ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 11 und ein Fahrzeug mit einem solchen Parkassistenzsystem ist Gegenstand des
nebengeordneten Patentanspruchs 12. Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Planen eines von einem Parkassistenzsystem unterstützten
Parkvorgangs. Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte:
Zunächst wird zumindest ein Parkszenario im Umgebungsbereich des Fahrzeugs erfasst. Vorzugsweise wird eine Klassifikation des erkannten Parkszenarios durchgeführt, d.h. es wird beispielsweise entschieden, um welche Art des Parkvorgangs (vorwärts/rückwärts, längs/schräg/senkrecht etc.) es sich handelt.
Anschließend wird eine Parktrajektorie zwischen einer Startposition und einer Zielposition des Fahrzeugs mittels einer ersten Planungsmethode geplant, die auf einer regelbasierten Pfadplanung für das erfasste
Parkszenario beruht. Die erste Planungsmethode wendet dabei vorzugsweise eine Planungsmethode an, die auf die jeweilige Art des Parkszenarios angepasst ist (vorwärts/rückwärts, längs/schräg/senkrecht etc.). Die erste Planungsmethode ist vorzugsweise eine deterministische Planungsmethode, bei der die Parktrajektorie durch spezielle, an das erfasste Parkszenario angepasste Rechenregeln mittels geometrischer Kurven gebildet wird. Die Kurven sind dabei vorzugsweise mittels mathematischer Funktionen eindeutig beschreibbar.
Nach dem Planen der Parktrajektorie mittels der ersten Planungsmethode wird geprüft, ob zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie zwischen der Startposition und der Zielposition durch die erste Planungsmethode ermittelt werden konnte. In anderen Worten wird damit zunächst mittels der ersten Planungsmethode versucht, zumindest ein Segment der Gesamttrajektorie zu planen.
Falls zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie zwischen der
Startposition und der Zielposition des Fahrzeugs nicht mittels der ersten Planungsmethode planbar ist, wird zumindest ein Teilstück der
Parktrajektorie zwischen der Startposition und der Zielposition des
Fahrzeugs mittels einer zweiten, generischen Planungsmethode geplant.
In anderen Wort wird dann ein Reststück oder - falls kein Segment über die erste Planungsmethode planbar ist - auch die gesamte Parktrajektorie mittels der zweiten Planungsmethode geplant. Die zweite
Planungsmethode ist dabei vorzugsweise eine Planungsmethode, die eine freie Planung der Parktrajektorie unabhängig von einem speziellen
Parkszenario ermöglicht. In anderen Worten ist die zweite
Planungsmethode ein allgemeingültiges Planungsverfahren, das sich auf eine Vielzahl von Parkszenarien anwenden lässt.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass durch eine Kombination der ersten und zweiten Planungsmethode eine hohe Recheneffizienz bei verringerter Wahrscheinlichkeit von
Planungsfehlversuchen erreicht wird, da auch bei Parksituationen, die entweder von Anfang an oder aufgrund Veränderungen während der Planungs- bzw. Durchführungsphase nicht mittels der ersten
Planungsmethode planbar sind, durch Verwendung der zweiten, generischen Planungsmethode eine Parktrajektorie geplant werden kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel stellt die erste Planungsmethode mehrere Sätze von Rechenregeln bereit, wobei jeder Satz von
Rechenregeln auf ein jeweiliges erkanntes Parkszenario zugeschnitten ist. Anhand jeweils eines Satzes von Rechenregeln lässt sich dann zumindest ein Teilstück einer Parktrajektorie durch Aneinanderfügen von mehreren Trajektoriensegmenten, die jeweils analytisch eindeutig definiert sind, bestimmen. Durch die Sätze von Rechenregeln lassen sich insbesondere geometrische Kurven wie Geraden, Kreisbogensegmente und/oder Klothoiden definieren, die aneinander angereiht zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie bilden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird abhängig vom erfassten
Parkszenario ein Satz von Rechenregeln angewandt. Abhängig davon, welche Art von Parkszenario (vorwärts/rückwärts, längs/schräg/senkrecht etc.) erkannt wurde, kann dann ein Satz von Rechenregeln ausgewählt werden, basierend auf denen dann die Parktrajektorie zu ermitteln versucht wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel vollzieht die erste Planungsmethode eine segmentierte Parktrajektorienplanung umfassend mehrere
Parktrajektoriensegmente, und zwar basierend auf geometrischen Kurven, die jeweils durch eine oder mehrere mathematische Funktionen analytisch bestimmt sind. Dabei werden bei der analytischen Bestimmung der geometrischen Kurven vorzugsweise die in der jeweiligen Parksituation erkannten Umgebungsobjekte (z.B. erfasst mittels einer
Umgebungserkennung) berücksichtigt. Dadurch kann auf analytischem Wege versucht werden, zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie zu bilden, was vorteilhafterweise eine Einsparung von Rechenleistung und ein erwartbares Parkverhalten bei gleichen oder im Wesentlichen gleichen Parkszenarios bewirkt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfassen die geometrischen Kurven eine Gerade, ein Kreisbogensegment und/oder eine Klothoide. Durch diese Kurven lässt sich eine Vielzahl von gängigen Parkszenarios abdecken.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel bestimmt jede Rechenregel eine oder mehrere Parktrajektoriensegmente. Beispielsweise gibt eine Rechenregel den Verlauf einer geometrischen Kurve im zweidimensionalen Raum wieder. Damit kann durch den Satz von Rechenregeln eine segmentierte Parktrajektorie, bei der mehrere Parktrajektoriensegmente aneinander anschließen, um die Parktrajektorie zu berechnen, in analytischer Weise bestimmt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Parktrajektorie segmentweise geplant, wobei ein erster Teil der Parktrajektorie durch die erste
Planungsmethode und ein zweiter Teil der Parktrajektorie durch die zweite Planungsmethode bestimmt wird. Vorzugsweise wird versucht, zumindest Teilergebnisse der basierend auf der ersten Planungsmethode
durchgeführten Trajektorienplanung, beispielsweise ein oder mehrere bereits berechnete Trajektoriensegmente, weiterzuverwenden und den verbleibenden Teil der Parktrajektorie, der nicht mittels der ersten
Planungsmethode bestimmt werden konnte, mittels der zweiten
Planungsmethode zu bestimmen. Dadurch kann die Rechenleistung auch bei komplexeren, nicht durch die erste Planungsmethode vollständig berechenbaren Parksituationen begrenzt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendet die zweite
Planungsmethode einen Rechenalgorithmus, der unabhängig von dem erfassten Planungsszenario ist und/oder mehrere unterschiedliche Parkszenarios umfasst. Dabei bedeutet„unabhängig von dem erfassten Planungsszenario“, dass der Rechenalgorithmus nicht auf ein bestimmtes Planungsszenario zugeschnitten ist, sondern abhängig von der erkannten Umgebung des Fahrzeugs eine freie Trajektorienplanung vornimmt.
Dadurch kann auch bei komplexeren Parksituationen oder bei sich verändernden Parksituationen eine passende Parktrajektorie gefunden werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren als weiteren Schritt die zumindest teilautomatisierte Durchführung des Parkvorgangs mittels des Parkassistenzsystems. Beim Auftreten einer Veränderung des Parkszenarios während der Durchführung des Parkvorgangs wird die Parktrajektorie zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und der Zielposition neu geplant, und zwar derart, dass in einem ersten Schritt versucht wird, zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie basierend auf der ersten Planungsmethode zu bestimmen und für den Fall, dass zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie zwischen der aktuellen
Position des Fahrzeugs und der Zielposition nicht mittels der ersten Planungsmethode planbar ist (d.h. es kann mittels der ersten
Planungsmethode keine Parktrajektorie ermittelt werden oder lediglich ein Teilstück derer), zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie mittels der zweiten Planungsmethode geplant wird. Damit kann auch bei der
Durchführung des Parkvorgangs, d.h. nach dem Abschluss der
Parktrajektorienplanung, erneut eine Planung vorgenommen werden, wenn eine veränderte Parksituation dies erfordert.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Parktrajektorie von der Startposition zur geplanten Zielposition des Fahrzeugs oder von der geplanten Zielposition zur Startposition des Fahrzeugs geplant. Die Planungsrichtung kann beispielsweise je nach dem erkannten
Parkszenario bzw. dem erkannten Umgebungsbereich angepasst werden. Durch die Wahl der Planungsrichtung kann vorzugsweise erreicht werden, dass zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie mittels der ersten
Planungsmethode bestimmbar ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein
Parkassistenzsystem zum Steuern eines Parkvorgangs eines Fahrzeugs. Das Parkassistenzsystem umfasst:
- eine Erfassungseinheit zum Erfassen zumindest eines
Parkszenarios im Umgebungsbereich des Fahrzeugs;
- eine Recheneinheit, die dazu konfiguriert ist, eine
Parktrajektorie zwischen einer Startposition und einer Zielposition des Fahrzeugs mittels einer ersten Planungsmethode zu planen, wobei die erste
Planungsmethode auf einer regelbasierten Pfadplanung für das erfasste Parkszenario beruht;
- eine Recheneinheit, die dazu konfiguriert ist, zu prüfen, ob
zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie zwischen der Startposition und der Zielposition durch die erste
Planungsmethode ermittelt werden konnte; und
- eine Recheneinheit, die dazu konfiguriert ist, zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie zwischen der Startposition und der Zielposition des Fahrzeugs mittels einer zweiten, generischen Planungsmethode zu planen, falls zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie zwischen der Startposition und der Zielposition des Fahrzeugs nicht mittels der ersten Planungsmethode planbar ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem vorbeschriebenen Parkassistenzsystem.
Unter„Parkvorgang“ im Sinne der vorliegenden Erfindung werden
Vorgänge verstanden bei denen ein Fahrzeug vorwärts, rückwärts, seitwärts oder schräg in eine Parklücke manövriert wird. Dabei kann sich der Fahrer beim Parkvorgang im Fahrzeug oder außerhalb des Fahrzeugs befinden (Remote-Parkvorgang). Ein„Parkvorgang“ kann dabei ein Einparkvorgang oder ein Ausparkvorgang sein.
Unter„Parkassistenzsystem“ im Sinne der vorliegenden Erfindung werden jegliche Systeme verstanden, die dem Fahrer eine Unterstützung beim Parkvorgang bieten und die zumindest einen teilautomatisierten
Parkvorgang ermöglichen. Die Ausdrücke„näherungsweise“,„im Wesentlichen“ oder„etwa“ bedeuten im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle
beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 beispielhaft und schematisch eine Parksituation mit einer nicht belegten Parkposition in einer Längsparksituation;
Fig. 2 beispielhaft und schematisch eine Parksituation ähnlich der aus
Fig. 1 , jedoch mit einem Objekt, das eine komplexere Planung des Parkszenarios bedingt; Fig. 3 beispielhaft ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der
Verfahrensabläufe zum Planen eines von einem
Parkassistenzsystem unterstützten Parkvorgangs; und
Fig. 4 beispielhaft ein Ablaufdiagramm, das die Verwendung einer ersten und zweiten Planungsmethode zum Planen eines von einem Parkassistenzsystem unterstützten Parkvorgangs verdeutlicht. Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 1 im Umfeld einer Längs-Parksituation, bei der eine zwischen zwei Fahrzeugen vorhandene Parkposition P1 nicht belegt ist. Das Fahrzeug 1 weist ein Parkassistenzsystem auf, mittels dem sich das Fahrzeug 1 zumindest teilautomatisiert in die nicht belegte
Parkposition P1 einparken lässt.
Beim Parkvorgang wird das Fahrzeug 1 durch das Parkassistenzsystem entlang einer Parktrajektorie PT manövriert. Eine derartige Parktrajektorie PT ist in Figur 1 beispielhaft dargestellt. Eine Parktrajektorie PT kann aus mehreren Segmenten bestehen. Ein Segment kann dabei beispielsweise aus einer Geraden oder einem Kreisbogensegment gebildet sein. Um den Komforteindruck des Parkassistenzsystems weiter zu verbessern, kann ein Segment zudem aus einer Klothoide gebildet sein. Mittels einer Klothoide ist es dabei möglich, die Krümmungsänderung zwischen zwei Kreisbogensegmenten oder zwischen einer Geraden und einem
Kreisbogensegment auszugleichen bzw. zu kompensieren.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Parktrajektorie fünf Segmente, wobei von der Startposition SP des Fahrzeugs 1 zur
Zielposition ZP beispielsweise folgende Segmente verwendet werden: ein erstes Segment S1 als Gerade, ein zweites Segment S2 als
Kreisbogensegment, ein drittes Segment S3 als Klothoide, ein viertes Segment S4 als Kreisbogensegment und ein fünftes Segment S5 als Gerade.
Eine derartige Parksituation kann durch eine erste Planungsmethode, die regelbasiert ist und eine Parktrajektorie basierend auf geometrischen Verfahren bestimmt, vollständig gelöst werden. Die erste
Planungsmethode kann dabei je nach erkannter Parksituation (seitwärts Längsparken, seitwärts Querparken, Schrägparken etc.) einen deterministischen Algorithmus verwenden, der mehrere Sätze von
Rechenregeln umfasst, wobei jeder Satz von Rechenregeln jeweils an eine erkannte Parksituation angepasst ist. Aufgrund der Determiniertheit treten bei dem jeweiligen Parkszenario stets definierte und
reproduzierbare Zustände auf, so dass das Parkassistenzsystem ein konstantes und vorhersehbares Parkverhalten bietet.
Fig. 2 zeigt eine gegenüber der Parksituation aus Fig. 1 leicht modifizierte Parksituation, bei der durch ein Objekt O eine Veränderung der
Parktrajektorie PT erzwungen wird. Das Objekt O kann beispielsweise bereits vor der ersten Planung der Parktrajektorie (PT) vorhanden gewesen sein, oder kann unerwartet in der Parksituation auftauchen (z.B. eine sich öffnende Fahrzeugtür) und daher eine Neuplanung der
Parktrajektorie (PT) (nach einer bereits erfolgten Erstplanung) bedingen.
Durch das Objekt O wird die Parksituation derart verändert, dass eine geeignete Parktrajektorie PT zumindest nicht vollständig durch die erste Planungsmethode bestimmt werden kann. In anderen Worten kann kein Satz von Rechenregeln gefunden werden, mittels dem in deterministischer Weise eine geeignete Parktrajektorie PT berechnet werden kann.
Falls die Parktrajektorie PT nicht durch die erste, deterministische
Planungsmethode berechnet werden kann, kann zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie PT durch eine zweite Planungsmethode berechnet werden, die auf einem generischen Planungsmodell beruht. In anderen Worten wird durch die zweite Planungsmethode keine vom jeweiligen Parkszenario abhängige Pfadplanung vorgenommen, sondern die zweite Planungsmethode versucht abhängig von der jeweils erkannten Situation eine Parktrajektorie PT mittels eines generischen Algorithmus zu bestimmen, der für mehrere unterschiedliche Parkszenarios anwendbar ist. Dabei kann entweder die gesamte Parktrajektorie PT mittels der zweiten Planungsmethode berechnet werden oder beide Planungsmethoden können zur Berechnung der gesamten Parktrajektorie PT herangezogen werden, und zwar derart, dass ein erster Teil T1 der Parktrajektorie PT durch die erste, regelbasierte Planungsmethode und ein zweiter Teil T2 der Parktrajektorie PT durch die zweite, generische Planungsmethode berechnet wird. Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Parktrajektorie PT, die durch eine
Kombination von erster und zweiter Planungsmethode bestimmbar ist. Die Parktrajektorie PT wird segmentweise geplant, und zwar in einem zweiten Segment (entspricht zweitem Teil T2) zwischen Startposition SP und dem Zwischenpunkt A und in einem ersten Segment (entspricht erstem Teil T1 ) zwischen Zwischenpunkt A und der Zielposition ZP. Dabei kann für das zweite Segment, mittels dem das Objekt O umfahren wird, die zweite, generische Planungsmethode angewandt werden, wohingegen für das erste Segment die erste, deterministische Planungsmethode zur
Anwendung kommt. Durch eine Kombination der beiden
Planungsmethoden kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass das Parkassistenzsystem ein für den jeweiligen Fahrer des Fahrzeugs besser nachvollziehbares Parkverhalten bereitstellt, da so weit wie möglich versucht wird, die Parktrajektorie PT basierend auf der ersten,
regel basierten Planungsmethode zu berechnen.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Planen eines von einem Parkassistenzsystem unterstützten Parkvorgangs eines Fahrzeugs. Dabei wird in einem ersten Schritt (S10) ein Parkszenario im
Umgebungsbereich des Fahrzeugs erfasst. Insbesondere wird dabei bestimmt, um welche Art von Parkszenario es sich handelt (seitwärts Längsparken, seitwärts Querparken, Schrägparken etc.). Hierbei können im Parkassistenzsystem des Fahrzeugs 1 beispielsweise mehrere unterschiedliche Parkszenario-Varianten klassifiziert sein, und es kann versucht werden, das erfasste Parkszenario einer Parkszenario-Variante zuzuordnen.
Anschließend wird in einem weiteren Schritt (S11 ) eine Parktrajektorie PT zwischen der Startposition SP und der Zielposition ZP des Fahrzeugs 1 mittels der ersten Planungsmethode geplant bzw. berechnet, die auf einer regelbasierten Pfadplanung für das erfasste Parkszenario beruht. Diese Planung kann insbesondere ein Planungsversuch sein.
Daraufhin kann geprüft werden, ob zumindest ein Teilstück (Teilstück T1 in Figur 2) der Parktrajektorie PT zwischen der Startposition SP und der Zielposition ZP durch die erste Planungsmethode ermittelt werden konnte (S12). In anderen Worten kann ermittelt werden, ob eine Parktrajektorie PT vollständig oder zumindest teilweise basierend auf der erste
Planungsmethode berechnet werden konnte.
Für den Fall, dass zumindest ein Teilstück (Teilstück T2 in Figur 2) der Parktrajektorie PT zwischen der Startposition SP und der Zielposition ZP des Fahrzeugs 1 nicht mittels der ersten Planungsmethode planbar ist, kann zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie PT zwischen der
Startposition SP und der Zielposition ZP des Fahrzeugs 1 mittels der zweiten, generischen Planungsmethode berechnet werden (S13).
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Berechnung einer Parktrajektorie PT basierend auf einem erfindungsgemäßen Verfahren. Zunächst wird, wie zuvor beschrieben, das jeweilige aktuelle Parkszenario erfasst (S20).
Anschließend werden Rechenregeln einer ersten Planungsmethode angewendet, um eine Parktrajektorie PT zu erstellen (S21 ). Die
Rechenregeln können dabei selektiv für das jeweilige Parkszenario gewählt werden.
Daran anschließend wird in Schritt S22 überprüft, ob die gesamte
Parktrajektorie PT mittels der ersten Planungsmethode planbar ist, d.h. ob eine Parktrajektorie PT von der Startposition SP zur Zielposition ZP des Fahrzeugs 1 gefunden werden konnte.
Wenn die gesamte Parktrajektorie PT mittels der ersten Planungsmethode geplant werden konnte, wird das Verfahren beendet (S23).
Falls jedoch die gesamte Parktrajektorie PT nicht mittels der ersten Planungsmethode geplant werden konnte, wird geprüft, ob Teile der mit der ersten Planungsmethode geplanten Parktrajektorie PT
weiterverwendbar sind (S24). Im Beispiel gemäß Fig. 2 wäre dies beispielsweise der Teil T1 der Parktrajektorie. So kann beispielsweise das Teilstück der Parktrajektorie PT, mittels dem das Objekt O umfahren wird, mit der zweiten, generischen Planungsmethode berechnet werden, wohingegen ein weiteres Teilstück, insbesondere ein Teilstück nach der Umfahrung des Objekts mittels der ersten, regelbasierten
Planungsmethode berechnet wird.
Nach der Prüfung hinsichtlich durch die erste Planungsmethode berechneten, weiterverwendbaren Parktrajektoriensegmenten kann der restliche Teil der Parktrajektorie PT (d.h. entweder das verbleibende, noch nicht geplante Teilstück oder - falls kein Parktrajektoriensegment weiterverwendbar ist - die gesamte Parktrajektorie) mittels der zweiten Planungsmethode geplant werden (S25).
Je nach Parksituation und/oder Parkszenario kann die Parktrajektorie PT von der Startposition SP zur Zielposition ZP hin geplant werden, oder aber in umgekehrter Richtung, d.h. von der Zielposition ZP zur Startposition SP hin.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen
beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie
Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der durch die
Patentansprüche definierte Schutzbereich verlassen wird.
Bezugszeichenliste
1 Fahrzeug
A Zwischenpunkt
PT Parktrajektorie
S1 , S2, S3 Segmente
SP Startposition
ZP Zielposition

Claims

Patentansprüche
1 ) Verfahren zum Planen eines von einem Parkassistenzsystem
unterstützten Parkvorgangs eines Fahrzeugs (1 ), umfassend folgende Schritte:
- Erfassen zumindest eines Parkszenarios im Umgebungsbereich des Fahrzeugs (1 ) (S10);
- Planen einer Parktrajektorie (PT) zwischen einer Startposition (SP) und einer Zielposition (ZP) des Fahrzeugs (1 ) mittels einer ersten Planungsmethode, die auf einer regelbasierten
Pfadplanung für das erfasste Parkszenario beruht (S11 );
- Prüfen, ob zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie (PT)
zwischen der Startposition (SP) und der Zielposition (ZP) durch die erste Planungsmethode ermittelt werden konnte (S12);
Planen zumindest eines Teilstücks der Parktrajektorie (PT) zwischen der Startposition (SP) und der Zielposition (ZP) des Fahrzeugs (1 ) mittels einer zweiten, generischen
Planungsmethode, falls zumindest ein Teilstück der
Parktrajektorie (PT) zwischen der Startposition (SP) und der Zielposition (ZP) des Fahrzeugs (1 ) nicht mittels der ersten
Planungsmethode planbar ist (S13).
2) Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Planungsmethode mehrere Sätze von Rechenregeln bereitstellt, wobei jeder Satz von Rechenregeln auf ein jeweiliges erkanntes Parkszenario zugeschnitten ist.
3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig vom erfassten Parkszenario ein Satz von Rechenregeln angewandt wird. 4) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Planungsmethode eine segmentierte Parktrajektorienplanung umfassend mehrere
Parktrajektoriensegmente vollzieht, und zwar basierend auf
geometrischen Kurven, die jeweils durch eine oder mehrere
mathematische Funktionen analytisch bestimmt sind.
5) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
geometrischen Kurven eine Gerade, ein Kreisbogensegment und/oder eine Klothoide umfassen.
6) Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Rechenregel eine oder mehrere Parktrajektoriensegmente bestimmt.
7) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Parktrajektorie segmentweise geplant wird, wobei ein erster Teil (T1 ) der Parktrajektorie (PT) durch die erste Planungsmethode und ein zweiter Teil (T2) der Parktrajektorie (PT) durch die zweite Planungsmethode bestimmt wird.
8) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die zweite Planungsmethode einen
Rechenalgorithmus verwendet, der unabhängig von dem erfassten Planungsszenario ist und/oder mehrere unterschiedliche
Parkszenarios umfasst.
9) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Verfahren als weiteren Schritt die zumindest teilautomatisierte Durchführung des Parkvorgangs mittels des Parkassistenzsystems umfasst und dass bei dem Auftreten einer Veränderung des Parkszenarios während der Durchführung des Parkvorgangs die Parktrajektorie (PT) zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und der Zielposition neu geplant wird, und zwar derart, dass in einem ersten Schritt versucht wird, zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie basierend auf der ersten Planungsmethode zu bestimmen und für den Fall, dass zumindest ein Teilstück der
Parktrajektorie zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs (1 ) und der Zielposition (ZP) nicht mittels der ersten Planungsmethode planbar ist, zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie (PT) mittels der zweiten Planungsmethode geplant wird.
10) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass Parktrajektorie (PT) von der Startposition (SP) zur geplanten Zielposition (ZP) des Fahrzeugs (1 ) oder von der geplanten Zielposition (ZP) zur Startposition (SP) des Fahrzeugs (1 ) geplant wird.
11 ) Parkassistenzsystem für ein Fahrzeug (1 ) umfassend:
- eine Erfassungseinheit zum Erfassen zumindest eines
Parkszenarios im Umgebungsbereich des Fahrzeugs (1 );
- eine Recheneinheit, die dazu konfiguriert ist, eine
Parktrajektorie (PT) zwischen einer Startposition (SP) und einer Zielposition (ZP) des Fahrzeugs (1 ) mittels einer ersten Planungsmethode zu planen, wobei die erste
Planungsmethode auf einer regelbasierten Pfadplanung für das erfasste Parkszenario beruht;
- eine Recheneinheit, die dazu konfiguriert ist, zu prüfen, ob
zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie (PT) zwischen der Startposition (SP) und der Zielposition (ZP) durch die erste Planungsmethode ermittelt werden konnte; und - eine Recheneinheit, die dazu konfiguriert ist zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie (PT) zwischen der Startposition (SP) und der Zielposition (ZP) des Fahrzeugs (1 ) mittels einer zweiten, generischen Planungsmethode zu planen, falls zumindest ein Teilstück der Parktrajektorie (PT) zwischen der
Startposition (SP) und der Zielposition (ZP) des Fahrzeugs (1 ) nicht mittels der ersten Planungsmethode planbar ist.
12) Fahrzeug umfassend ein Parkassistenzsystem gemäß Anspruch 11.
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