EP4211019A1 - Teaching trajectories in a motor vehicle - Google Patents

Teaching trajectories in a motor vehicle

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Publication number
EP4211019A1
EP4211019A1 EP21758395.4A EP21758395A EP4211019A1 EP 4211019 A1 EP4211019 A1 EP 4211019A1 EP 21758395 A EP21758395 A EP 21758395A EP 4211019 A1 EP4211019 A1 EP 4211019A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
steering angle
trajectory
motor vehicle
vehicle
driving situation
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP21758395.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jana Seeland
Christian Hopp
Eugen Dick
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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 Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP4211019A1 publication Critical patent/EP4211019A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W60/00Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001Planning or execution of driving tasks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021Determination of steering angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027Parking aids, e.g. instruction means
    • B62D15/0285Parking performed automatically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/20Steering systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W2555/00Input parameters relating to exterior conditions, not covered by groups B60W2552/00, B60W2554/00
    • B60W2555/20Ambient conditions, e.g. wind or rain
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation

Definitions

  • the invention relates to a control unit and a method for operating a motor vehicle.
  • the motor vehicle can in particular be a passenger car or a truck.
  • the invention is aimed at the field of at least partially autonomous support for drivers of a motor vehicle when carrying out desired driving maneuvers.
  • a solution is known from DE 10 2014 220 114 A1, in which a driver can teach in a desired trajectory (that is, a target movement path along which the vehicle is to move). For this purpose, he can follow the corresponding trajectory in a teach-in mode and thus specify it. The motor vehicle is then to travel this trajectory autonomously.
  • the background is that the driver can have parking processes that are to be carried out frequently carried out autonomously by the motor vehicle.
  • DE 10 2014 220 144 A1 therefore proposes limiting the adjustable steering angle during the learning process, for example by means of a counter-torque generated in the steering system in good time.
  • One object of the present invention is therefore to improve the learning of trajectories from the driver's point of view. This object is solved by the subject matter of the appended independent claims.
  • the invention therefore proposes checking the actual requirement for a steering angle limitation in the learning mode (also referred to below as learning mode) and/or dynamically adapting a steering angle limitation to a current driving situation.
  • the steering angle limitation should preferably only be provided when this is actually necessary.
  • a corresponding requirement can result from the fact that when following the learned trajectory compared to the learning mode, additional steering angle reserves should be available, e.g. to be able to compensate for control differences when following the trajectory.
  • embodiments of the invention provide for investigating whether a taught-in trajectory can be subsequently adapted and/or changed with knowledge of a current driving situation in such a way that the at least partially autonomous following of the trajectory is then possible even without corresponding steering angle reserves or with at least reduced steering angle reserves. It is then not absolutely necessary to limit the steering angle directly in the learning mode, or such a limit can be reduced.
  • a method for operating a motor vehicle with: operating the motor vehicle in a learning mode (or also learning mode) in which a driver can drive along a trajectory and thereby learn;
  • a maximum steering angle that can be set can be limited in the learning mode, and this steering angle limitation can be variably defined as a function of a driving situation.
  • All of the approaches that are common in the prior art can be used to teach the trajectory, but also to follow it.
  • a starting position and/or a target position can be stored for the purpose of teaching.
  • speed profiles, steering angles and/or time-dependent location information for describing the trajectory can be stored, in particular in a section between the starting position and the target position.
  • the motor vehicle can adjust the corresponding steering angles and/or speeds, at least partially autonomously and depending on the location.
  • a control device can access or control corresponding actuators in the vehicle by evaluating the information learned and in particular stored in the learning mode.
  • a steering angle can be understood to mean any angular variable that describes a steering behavior of the motor vehicle. For example, it can be a steering wheel angle or a wheel steering angle measured on the vehicle wheels.
  • an electromotive counter-torque can be applied, which acts against a steering movement specified by the driver (e.g. acts on a toothed rack in an electromechanical steering system).
  • a reaction force actuator can generate a corresponding counter-torque and/or an actuator coupled to the rack cannot convert a steering wheel angle into a correspondingly effective steering movement on the vehicle wheels.
  • At least one control device of the motor vehicle can be activated and/or output control signals in order to bring about the limitation.
  • This control device can also detect a driving situation according to any of the approaches described below.
  • the steering angle limitation can be changed and thus dynamically adapted to the current driving situation.
  • the steering angle limitation can have at least two states, namely an unlimited state and a limited state.
  • the unlimited state the maximum adjustable steering angle can correspond to a technically and/or mechanically and/or system-related maximum possible steering angle.
  • the limited state the steering angle can assume a value below the maximum possible steering angle mentioned.
  • a limitation of the maximum possible steering angle can be selectively activated or deactivated, which corresponds to a variable definition of the steering angle limitation. In particular, it is possible to switch between these states, depending on which driving situation is currently present.
  • a steering angle limitation can be dispensed with and/or this can generally be small.
  • the trajectory for tracking can be adapted in such a way that it can be traversed with a steering angle below the maximum possible steering angle. The remaining difference between the steering angle required to follow the adapted trajectory and the maximum possible steering angle then remains as a still available scope for varying the steering angle in order to compensate for any control differences that may occur.
  • the steering angle limitation can be activated.
  • the maximum adjustable steering angle is then preferably below a maximum possible steering angle. This takes into account the fact that the trajectory can subsequently only be adjusted to a limited extent or not at all due to the small remaining maneuvering room. Consequently, it is also not possible to ensure that the steering angles required for following the trajectory can be reduced by adapting the trajectory and that the described steering angle margin for compensating for any control differences remains.
  • the solution presented here is generally advantageous in that the steering angle is limited in a more needs-based manner. In particular, it can only be activated when it is actually necessary to ensure that a taught-in trajectory is followed with sufficient precision. This improves this from the driver's point of view Steering behavior of the vehicle in learning mode, as this is perceived as less restricted.
  • a further development provides that the driving situation is recorded (and/or evaluated) using at least one of the following:
  • An environment sensor system of the motor vehicle for example comprising at least one radar sensor, a lidar sensor, a distance sensor, an ultrasonic sensor or a camera;
  • a communication system of the motor vehicle (in particular a so-called Car2X communication system), which is set up to communicate with at least one vehicle-external unit, for example with another vehicle, with a mobile radio subscriber, with a server device or with an Internet service;
  • Map information (e.g. stored in a vehicle navigation system or retrievable from an external server) that describes a vehicle environment;
  • a computer-implemented model in particular a machine learning model, which is set up to determine a definition of the steering angle limit;
  • a computer-implemented method for evaluating and/or classifying the driving situation A computer-implemented method for evaluating and/or classifying the driving situation.
  • any of the above variants can be used to assess the free maneuverability of the motor vehicle.
  • the driving situation can be decisively defined and/or evaluated by the extent to which the vehicle can maneuver freely, ie to what extent there are obstacles in the vicinity of the vehicle that restrict (free) maneuverability.
  • Obstacles in the area surrounding the vehicle can generally be detected and/or free spaces can be detected by means of the environment sensor system.
  • the surroundings sensor system can map the surroundings of the vehicle in a manner known per se.
  • the motor vehicle can receive information that preferably defines a current maneuverability or generally degrees of freedom of movement of the motor vehicle. For example, it can from a control device of a car park information relating to an occupancy of parking spaces, the presence of bottlenecks within the car park or generally of lane boundaries within the receive parking garage. The same is also possible with regard to individual parking areas or parking spaces that are not multi-storey car parks.
  • the map information can relate to information that defines the degrees of freedom of movement of the motor vehicle, e.g. due to a traffic infrastructure and/or general traffic routes at the location of the motor vehicle.
  • the vehicle environment can be described using the map information in particular as to whether there are turning possibilities, lanes fork, lane narrowings or generally what space conditions exist along a lane, e.g. due to structural restrictions.
  • the model and in particular the machine learning model can be implemented in a control device of the motor vehicle, the control device being a computer. However, it can also be implemented in a vehicle-external computer device, but then preferably transmit determination results relating to the steering angle limitations to a control device of the motor vehicle (for example via mobile radio).
  • the model and in particular the machine learning model can receive information relating to the driving situation of the vehicle.
  • the model and in particular the machine learning model can receive any of the information described herein, by means of which the vehicle environment and/or the driving situation can be described.
  • the model and in particular the machine learning model can receive information from the environment sensors mentioned, the communication system and/or map information.
  • the model, and in particular the machine learning model can use such information as an input. It can output a definition of the steering angle limit as an output variable.
  • it can output whether the steering angle limitation is to be activated or not (e.g. whether the limited or unlimited state described above should be activated).
  • it can output an extent of the steering angle limitation, for example what value the maximum adjustable steering angle should specifically assume.
  • Steering angle limitations can generally be determined using a characteristic curve, map or table values.
  • the optional machine learning model can be trained and/or created on the basis of training data sets and as part of a machine learning process.
  • These Training datasets can describe driving situations as well as existing steering angle limitations.
  • the driving situations can be objective and preferably verified, in which steering angle limitations have been rated as appropriate or not.
  • the machine learning model can learn a connection between a driving situation or variables describing the driving situation and steering angle limitations that are perceived as objectively appropriate.
  • the model and in particular the machine learning model can mathematically model a relationship between input variables and output variables.
  • links between these variables and/or weightings of the variables and/or so-called intermediate layers can be defined, fixed or, in other words, learned.
  • the machine learning model can link the input variables and output variables via different layers, the layers each having nodes that are linked via links to nodes of an adjacent layer.
  • the machine learning model can be an artificial neural network or be based on one.
  • At least one driving situation parameter that describes the current driving situation can be obtained.
  • it can be provided to check whether the driving situation parameter satisfies a predetermined steering angle limitation criterion. If this is the case, the steering angle limitation can be activated and/or limited to a predetermined value (in particular a value below a maximum possible steering angle). If this is not the case, a corresponding limitation can be omitted.
  • the driving situation parameter can be, for example, a minimum distance between the motor vehicle and the environment and/or obstacles in the environment.
  • the driving situation parameter can be or include a classifier stored in a map and/or generally location-dependent, for example. This can, for example, describe a degree of difficulty of a current location, a driving situation there and/or a locally required driving maneuver, for example at a bottleneck.
  • a control unit executing the method and/or determined or read out by the latter.
  • software interfaces to map information and/or a map server external to the vehicle can be used, eg map/Car2X.
  • the need for a steering angle limitation can be recognized or learned by the method and/or control unit, and the information or parameters required to determine the extent of the steering angle limitation are preferably obtained via the above software interface. This information can optionally be linked to the size of the vehicle (eg no steering angle restrictions or, in comparison, smaller ones may be necessary for small vehicles).
  • the maximum steering angle that can be set is set to a reduced value or is kept at a predetermined value below a (system-related and/or technically possible) maximum possible steering angle if the driving situation involves maneuvering the motor vehicle without maintaining a minimum distance corresponds to interference contours in the area.
  • An interference contour in the area can generally be understood to mean a collision-relevant structure and/or a collision-relevant obstacle or object in the area. This can in particular be structural structures such as walls or pillars.
  • the interfering contour can be classified, i.e. the steering angle can be limited depending on the type or class of the interfering contour to which a minimum distance was fallen below. For example, solid obstacles such as walls or pillars could lead to a greater restriction of the steering angle than, for example, vehicles stopping on a roadway, which will probably no longer be standing there when driving off in follow-up mode in the future.
  • the taught-in trajectory should be traversed as precisely as possible, which is why, analogous to the prior art and to compensate for subsequent control differences, limiting the steering angle is preferred.
  • the maximum steering angle that can be set is set to an increased value or kept at a predetermined value if the driving situation corresponds to maneuvering at a minimum distance from interfering contours in the area.
  • the increased and decreased values mentioned above relate to changes in the maximum adjustable steering angle in comparison to driving situations that existed before a driving situation currently being considered.
  • initially without Steering angle limitation can be started and the maximum adjustable steering angle can then be reduced.
  • the maximum steering angle that can be set can be increased to the (e.g. system-related and/or technical) maximum possible steering angle. This corresponds to a deactivation of the steering angle limitation since the maximum possible or available steering angle is then available.
  • the maximum steering angle that can be set i.e. steering angle that can be set or specified by the driver
  • the maximum possible steering angle that is system-related or technically possible corresponds to the maximum possible steering angle that is system-related or technically possible.
  • Compliance with minimum distances to interference contours can in turn be based on the
  • a taught-in trajectory is adapted at least in sections before following it. In particular, this can take place when no steering angle limitation has taken place in the corresponding section in the learning mode and/or an increased value of the steering angle has been specified.
  • the trajectory can then be adapted in such a way that it can be followed with reduced steering angles. In other words, the trajectory can be smoothed.
  • a deflection point in particular in front of a corresponding curve or curvature
  • a deflection point can be moved forward along the trajectory, for example, or a deflection point (e.g. from a curve and/or curvature) can be moved backwards along the trajectory.
  • the directional designations front and rear refer to a direction of travel from a starting position of the trajectory to a target position (with positions further forward being shifted in the direction of the target position).
  • the point of inflection and the point of deflection may differ as a result distinguish that a steering angle is changed there beyond a predetermined threshold value.
  • a criterion that can preferably also be defined is that this change or the steering angle set hereby is maintained over a certain driving distance and/or at least not reduced beyond a predetermined extent.
  • the turning point can be characterized in that a larger steering angle is set compared to driving straight ahead or driving with a small steering angle.
  • the deflection point can be characterized in that the steering angle is reduced compared to driving with a larger steering angle or, in general, cornering, and in particular driving with a smaller cornering radius follows.
  • the trajectory is adapted as a function of environmental information recorded in the learning mode.
  • the surroundings can be mapped in the learning mode, for example by detecting the surroundings using the surroundings sensors.
  • the adjustment can take place taking into account relevant and/or current environmental conditions.
  • the environmental information can, for example, be taken into account in such a way that it is checked whether displacements of the steering point and/or the deflection point or, in general, a changed curve radius leads to a risk of collision with the vehicle environment.
  • corresponding environmental information can also be obtained by any other variants described herein. For example, these can be obtained via a communication system of the vehicle or using map information.
  • maximum permissible adjustments to the trajectory can be defined using the environmental information. Additionally or alternatively, planned adjustments to the trajectory can be checked on the basis of the environmental information with regard to collision risks resulting from the adjustments. If there are no collision risks, the adjustment can be assessed as permissible. If, on the other hand, a risk of collision is determined, the adjustment can be evaluated as invalid and not implemented.
  • the invention also relates to a control unit for a motor vehicle that is set up to carry out a method according to one of the preceding claims.
  • the control unit can be set up to receive information relating to the driving situation from all of the units described herein. For example, it can be connected to the surroundings sensors of the motor vehicle, to any communication system, or to a unit that provides map information.
  • control device can execute the described machine learning model or be connected to a device that executes this machine learning model.
  • control device can be set up to output parameters and in particular control signals relating to the steering angle limitation.
  • it can control an actuator of the steering system in order to define and/or implement a steering angle limitation.
  • it can control an actuator for generating the counter-torques described herein, in order thereby to enable the steering angle to be limited.
  • control device can include a processor device and/or a memory device.
  • Program instructions can be stored on the memory device which, when executed by the processor device, cause the control unit to carry out a method according to any aspect described herein.
  • FIG. 1 shows a vehicle in a schematic plan view, which is operated in the learning mode and has a control device according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a schematic representation of the subsequent adaptation of the trajectory learned according to FIG. 1 .
  • 2A is a schematic representation of the post-fitting of an alternative trajectory.
  • FIG. 3 is a flowchart of a method performed by the controller of FIG. 1 according to the present invention.
  • 1 shows a vehicle 10 (a passenger car) in a schematically greatly simplified plan view.
  • the vehicle 10 is located in an environment 100 which is delimited by structural structures 102 on the side from the vehicle's point of view. These structural structures 102 form interfering contours in the vehicle environment.
  • the walls of a multi-storey car park are an example.
  • the vehicle 10 is at a comparatively large distance A from these interfering contours.
  • a single distance A is only shown as an example, but it could also be defined as a distance circle around vehicle 10 with radius A, or it can assume any other contour that defines distance A between vehicle 10 and the points relevant to the driving situation structural structure represents.
  • the vehicle 10 includes a control unit 12. It also includes an environment sensor system 14 which is connected to the control unit 12 in a data-transmitting manner. In the example shown (only as an example), this has two environment sensors 16, which are distance sensors, for example. A large number of corresponding environment sensors 16 are preferably provided in order to detect distances to the environment on all sides of the vehicle and thus to reliably map the vehicle environment with regard to interference contours. In a manner known per se, the information (environmental information) recorded by the surroundings sensor system 14 can be used, for example, to determine the distance ratios to the interference contours 102, as entered by the distance A in FIG.
  • Control unit 12 is preferably also connected to a vehicle-external server 104 via a data connection D indicated by dashed lines. It can use this to obtain map information from which environmental information can be derived. In this way, for example, a position, extension and/or classification of interfering contours in the surrounding area can be inferred, for example a position of walls 102. Knowing the vehicle's own position, distance information from the surrounding area or to local interference contours can be determined.
  • the server 104 may include or execute a machine learning model. To do this, it can receive input variables from control unit 12, for example a current vehicle position, or any environmental information recorded by the surroundings sensors. Based on this, the necessity and/or the extent of a steering angle limitation can be determined by the machine learning model knowing these input variables and can be output to control unit 12 . It is not shown separately that control unit 12 is connected to an actuator for limiting the steering angle. This can be any actuator mentioned in the general part of the description, with which a counter-torque can preferably be generated against a manual torque exerted by the driver on the steering wheel (not shown).
  • the driver has activated a learning mode, for example via a corresponding input into a vehicle control system.
  • a traveled trajectory T which is indicated by dashed lines in FIG get saved.
  • the vehicle 10 first enters an area B1.
  • the control unit 12 uses any of the information described above and in particular environmental information to determine whether the vehicle 10 is sufficiently manoeuvrable. In particular, it is determined whether the distance A to the interfering contours in the area (i.e. to the walls 102) is above a predetermined minimum value. This is the case in area B1. The control unit 12 therefore determines that no steering angle limitation is required.
  • the maximum possible steering angle that can be set by the driver therefore corresponds to a system-related maximum possible or available steering angle due to the lack of a limitation.
  • the driver can deflect the vehicle 10 in the area B1 to a maximum and without limitation while learning the trajectory T.
  • control unit 12 determines that a steering angle limitation is activated.
  • the driver can then no longer set the system-related maximum possible/available steering angle as the (manually) maximum adjustable steering angle. Instead, only a reduced maximum possible steering angle is available to him. In the example shown, this continues until the target position Z is reached.
  • the trajectory T is preferably adjusted by the control unit 12 or optionally by the external server 104 .
  • This process is shown schematically simplified in FIG.
  • the representation of FIG. 2 serves to explain the different courses of the trajectory T, TA.
  • the arrangement of these trajectories TA, T shown above or below one another is of no particular importance. In particular, it is provided that these trajectories T, TA overlap as much as possible and are not consistently at a distance from one another, as is only shown for reasons of illustration.
  • the regions B1 and B2 are shown in which there was no steering angle limitation (B1) or in which a steering angle limitation was activated (B2).
  • B1 there was no steering angle limitation
  • B2 in which a steering angle limitation was activated
  • the vehicle still has a sufficient steering angle reserve available when following the trajectory autonomously, with this reserve corresponding at least to the difference between the limited adjustable steering angle in area B2 and the system-related/technically maximum available steering angle.
  • the trajectory is not adjusted for safety reasons, so as not to create a risk of collision with the environment.
  • the trajectory T is now adapted in such a way that the steering angles required in the area B1 for following the adapted trajectory TA are limited as far as possible. In particular, these are limited in such a way that they are preferably below a maximum possible Steering angle are, so that, for example, no full lock is performed. In this way, it can be ensured that a certain steering angle reserve still remains in order to adjust control differences when driving off the adjusted trajectory TA autonomously.
  • this is achieved by increasing the curve radius R in the curve section between the turning point E and deflection point A (to the adjusted radius RA).
  • this takes place in that the turning point E is shifted further to the rear (ie closer to the starting point S) along the adapted trajectory TA.
  • the deflection point A can be shifted further forward along the adapted trajectory TA (ie in the direction of the target location Z). This results in the adapted deflection point AA shown.
  • FIG. 2A shows a further alternative example of a trajectory adaptation in the case of a traversed S-shaped trajectory or S-shaped curve.
  • the trajectory T and its dashed fitted curve TA are shown superimposed and the trajectory is fitted along its full length.
  • the adjusted inflection and deflection points EE, AE shift not only along the original trajectory T, but also in directions that are not parallel to it.
  • connection sections VA to the adapted trajectory TA, which connect the starting point and destination point S, Z with the adapted turning and deflection points AE, EE.
  • FIG. 3 shows a flow chart of an exemplary method that is executed by the control unit 12 from FIG. 1 .
  • the learning mode is activated in a step S1 and the vehicle 10 begins to follow the trajectory T.
  • a step S2 which can also take place simultaneously, environmental information is obtained (for example by means of environmental sensors 14) and/or recorded while the trajectory T is being followed.
  • a step S3 which is preferably carried out continuously while the trajectory T is being driven along, it is determined on the basis of the environmental information whether a steering angle limitation is necessary.
  • the distance A to the surroundings or to the walls 102 is and/or is determined as a criterion other criteria are considered, such as the classification of an interference contour. If this is below a predetermined threshold value, the maneuverability of the vehicle 10 is restricted and a steering angle limitation is therefore activated. If this is not the case, no steering angle limitation is activated.
  • the activation or non-activation of the steering angle limitation can be stored as additional information describing the trajectory T.
  • a step S4 the trajectory T was traversed and is then analyzed. In the present case, this includes determining areas B1 and B2 with or without steering angle limitation. In the region B1 with a steering angle limitation, the adaptation of the trajectory T to the adapted trajectory TA then takes place, as explained with reference to FIG. 2 .
  • the autonomous driving mode is activated and this adapted trajectory TA is driven. There can be a significant time difference of several hours or days between steps S1 and S5. In a manner known per se, the driver can thus teach in a parking maneuver that he believes to occur frequently (e.g. in relation to a reserved parking space in a multi-storey car park) in step S1 and follow it autonomously or independently in step S5 with the vehicle 10 (i.e. repeat) permit.

Abstract

The invention relates to a method for operating a motor vehicle (10), said method comprising: - operating the motor vehicle (10) in a teaching mode in which a driver can travel along and thereby teach a trajectory (T); - operating the motor vehicle (10) in a following mode in which the motor vehicle (10) at least semi-autonomously follows the trajectory (T) or an adapted variant (TA) thereof; wherein, in the teaching mode, a maximum adjustable steering angle can be limited and this limitation of the steering angle can be variably specified depending on a driving situation. The invention also relates to a control unit (12) for carrying out such a method.

Description

Beschreibung description
Einlernen von Trajektorien bei einem Kraftfahrzeug Teaching in trajectories in a motor vehicle
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät und ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug kann insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen sein. Allgemein richtet sich die Erfindung auf das Gebiet der zumindest teilautonomen Unterstützung von Fahrern eines Kraftfahrzeugs beim Ausführen gewünschter Fahrmanöver. The invention relates to a control unit and a method for operating a motor vehicle. The motor vehicle can in particular be a passenger car or a truck. In general, the invention is aimed at the field of at least partially autonomous support for drivers of a motor vehicle when carrying out desired driving maneuvers.
Aus der DE 10 2014 220 114 A1 ist eine Lösung bekannt, bei der ein Fahrer eine gewünschte Trajektorie (also einen Soll-Bewegungspfad, entlang dem sich das Fahrzeug bewegen soll), einlernen kann. Hierfür kann er in einem Einlernmodus die entsprechende Trajektorie abfahren und dadurch vorgeben. Anschließend soll das Kraftfahrzeug diese Trajektorie autonom abfahren. Hintergrund ist, dass der Fahrer so häufig durchzuführende Parkvorgänge autonom von dem Kraftfahrzeug ausführen lassen kann. A solution is known from DE 10 2014 220 114 A1, in which a driver can teach in a desired trajectory (that is, a target movement path along which the vehicle is to move). For this purpose, he can follow the corresponding trajectory in a teach-in mode and thus specify it. The motor vehicle is then to travel this trajectory autonomously. The background is that the driver can have parking processes that are to be carried out frequently carried out autonomously by the motor vehicle.
Die DE 10 2014 220 144 A1 lehrt dabei bereits, dass es für das autonome Abfahren bzw. Nachfahren der Trajektorie wichtig ist, dass dem Fahrzeug dann ein vergleichsweise großer Lenkwinkel zur Verfügung steht. Dies wird z.B. zum Ausgleichen von Regeldifferenzen benötigt. Hat der Fahrer aber bereits beim Einlernen entsprechend große und insbesondere maximale Lenkwinkel eingestellt, verringert sich der Spielraum zum Ausgleichen der Regeldifferenzen bzw. zum Einstellen ausreichend großer zusätzlicher Lenkwinkel beim autonomen Nachfahren der Trajektorie entsprechend. DE 10 2014 220 144 A1 already teaches that it is important for autonomous driving or following the trajectory that a comparatively large steering angle is then available to the vehicle. This is required, for example, to compensate for control differences. However, if the driver has already set a correspondingly large and, in particular, maximum steering angle during learning, the scope for compensating for the control differences or for setting sufficiently large additional steering angles when following the trajectory autonomously is correspondingly reduced.
Die DE 10 2014 220 144 A1 schlägt deshalb vor, den einstellbaren Lenkwinkel während des Einlernbetriebs zu begrenzen, beispielsweise über ein rechtzeitig erzeugtes Gegenmoment im Lenksystem. DE 10 2014 220 144 A1 therefore proposes limiting the adjustable steering angle during the learning process, for example by means of a counter-torque generated in the steering system in good time.
Es hat sich gezeigt, dass eine derartige Lösung aus Sicht des Fahrers zu Komforteinbußen und genauer gesagt zu einem als unnatürlich empfundenen Lenkverhalten während des Einlernbetriebs führen kann. It has been shown that such a solution can lead to a loss of comfort from the driver's point of view and, more precisely, to a steering behavior that is perceived as unnatural during the learning process.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Einlernen von Trajektorien aus Fahrersicht zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der beigefügten unabhängigen Ansprüche gelöst.One object of the present invention is therefore to improve the learning of trajectories from the driver's point of view. This object is solved by the subject matter of the appended independent claims.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Advantageous developments are specified in the dependent claims.
Es wurde erkannt, dass durch die bisherige fest vorgegebene Begrenzung des einstellbaren Lenkwinkels im Einlernbetrieb der Fahrer das Lenkverhalten des Kraftfahrzeugs als unnatürlich empfinden kann. Anders ausgedrückt kann er das Lenkverhalten im Einlernbetrieb aufgrund des künstlich begrenzten Lenkwinkels als unnatürliche Abweichung vom Lenkverhalten des Kraftfahrzeugs im gewöhnlichen Fährbetrieb empfinden, bei dem entsprechende Begrenzungen typischerweise nicht vorliegen. It has been recognized that the driver can perceive the steering behavior of the motor vehicle as unnatural due to the previous fixed limitation of the adjustable steering angle in the learning mode. In other words, because of the artificially limited steering angle, he can perceive the steering behavior in the learning mode as an unnatural deviation from the steering behavior of the motor vehicle in normal driving mode, in which corresponding limitations typically do not exist.
In Abweichung vom Stand der Technik schlägt die Erfindung deshalb vor, das tatsächliche Erfordernis für eine Lenkwinkelbegrenzung im Einlernbetrieb (im Folgenden auch als Einlernmodus bezeichnet) zu überprüfen und/oder eine Lenkwinkelbegrenzung dynamisch an eine aktuelle Fahrsituation anzupassen. Anders ausgedrückt soll die Lenkwinkelbegrenzung bevorzugt nur dann vorgesehen sein, wenn dies tatsächlich erforderlich ist. Ein entsprechendes Erfordernis kann analog zum Stand der Technik daraus resultieren, dass beim Nachfahren der eingelernten Trajektorie gegenüber dem Einlernmodus möglichst noch zusätzliche Lenkwinkelreserven verfügbar sein sollen, z.B. um Regeldifferenzen beim Nachfahren der Trajektorie ausgleichen zu können. Ausführungsformen der Erfindung sehen jedoch vor, zu untersuchen, ob eine eingelernte Trajektorie in Kenntnis einer aktuellen Fahrsituation nachträglich derart angepasst und/oder verändert werden kann, dass auch ohne entsprechende Lenkwinkelreserven oder aber mit zumindest reduzierten Lenkwinkelreserven das zumindest teilautonome Nachfahren der Trajektorie anschließend möglich ist. Dann ist es nicht zwingend erforderlich, den Lenkwinkel unmittelbar im Einlernmodus zu begrenzen oder aber kann eine solche Begrenzung verringert werden. In contrast to the prior art, the invention therefore proposes checking the actual requirement for a steering angle limitation in the learning mode (also referred to below as learning mode) and/or dynamically adapting a steering angle limitation to a current driving situation. In other words, the steering angle limitation should preferably only be provided when this is actually necessary. Similar to the prior art, a corresponding requirement can result from the fact that when following the learned trajectory compared to the learning mode, additional steering angle reserves should be available, e.g. to be able to compensate for control differences when following the trajectory. However, embodiments of the invention provide for investigating whether a taught-in trajectory can be subsequently adapted and/or changed with knowledge of a current driving situation in such a way that the at least partially autonomous following of the trajectory is then possible even without corresponding steering angle reserves or with at least reduced steering angle reserves. It is then not absolutely necessary to limit the steering angle directly in the learning mode, or such a limit can be reduced.
Insbesondere wird ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, mit: Betreiben des Kraftfahrzeugs in einem Einlernmodus (oder auch Einlernbetrieb), in dem ein Fahrer eine Trajektorie abfahren und dadurch einlernen kann; In particular, a method for operating a motor vehicle is proposed, with: operating the motor vehicle in a learning mode (or also learning mode) in which a driver can drive along a trajectory and thereby learn;
Betreiben des Kraftfahrzeugs in einem Nachfahrmodus, in dem das Kraftfahrzeug die Trajektorie oder eine (z.B. nachträglich durch Glätten) angepasste Variante hiervon zumindest teilautonom nachfährt; wobei im Einlernmodus ein maximal einstellbarer Lenkwinkel begrenzbar ist und diese Lenkwinkelbegrenzung in Abhängigkeit einer Fahrsituation variabel festlegbar ist. Zum Einlernen der Trajektorie, aber auch zu einem Nachfahren hiervon, können sämtliche im Stand der Technik gängigen Ansätze zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann zwecks Einlernen eine Startposition und/oder eine Zielposition gespeichert werden. Weiter können Geschwindigkeitsprofile, Lenkwinkel und/oder zeitabhängige Ortsinformationen zum Beschreiben der Trajektorie gespeichert werden, insbesondere in einem Streckenabschnitt zwischen der Startposition und der Zielposition. Operating the motor vehicle in a follow-up mode in which the motor vehicle follows the trajectory or a variant thereof which has been adapted (eg subsequently by smoothing), at least partially autonomously; a maximum steering angle that can be set can be limited in the learning mode, and this steering angle limitation can be variably defined as a function of a driving situation. All of the approaches that are common in the prior art can be used to teach the trajectory, but also to follow it. For example, a starting position and/or a target position can be stored for the purpose of teaching. Furthermore, speed profiles, steering angles and/or time-dependent location information for describing the trajectory can be stored, in particular in a section between the starting position and the target position.
Zum Nachfahren oder, mit anderen Worten, Abfahren dieser Trajektorie kann das Kraftfahrzeug zumindest teilautonom ortsabhängig die entsprechenden Lenkwinkel und/oder Geschwindigkeiten einstellen. Hierfür kann eine Steuereinrichtung auf entsprechende Aktoren im Fahrzeug unter Auswertung der im Einlernmodus eingelernten und insbesondere abgespeicherten Informationen zugreifen bzw. diese ansteuern. In order to follow or, in other words, follow this trajectory, the motor vehicle can adjust the corresponding steering angles and/or speeds, at least partially autonomously and depending on the location. For this purpose, a control device can access or control corresponding actuators in the vehicle by evaluating the information learned and in particular stored in the learning mode.
Unter einem Lenkwinkel kann jegliche Winkelgröße verstanden werden, die ein Lenkverhalten des Kraftfahrzeugs beschreibt. Beispielsweise kann es sich um einen Lenkradwinkel handeln oder aber einen an den Fahrzeugrädern gemessenen Radlenkwinkel. Auch eine Zahnstangenposition oder eine allgemeine Betriebsgröße eines Lenksystems, aus dem auf das entsprechende Lenkverhalten des Kraftfahrzeugs (im Folgenden auch lediglich als Fahrzeug bezeichnet) geschlossen werden kann, kann als Lenkwinkel verwendet werden. A steering angle can be understood to mean any angular variable that describes a steering behavior of the motor vehicle. For example, it can be a steering wheel angle or a wheel steering angle measured on the vehicle wheels. A rack position or a general operating variable of a steering system, from which conclusions can be drawn about the corresponding steering behavior of the motor vehicle (hereinafter also simply referred to as vehicle), can be used as the steering angle.
Zum Begrenzen des Lenkwinkels können im Stand der Technik gängige Ansätze zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann ein elektromotorisches Gegenmoment aufgebracht werden, das entgegen einer vom Fahrer vorgegebenen Lenkbewegung wirkt (z.B. auf eine Zahnstange in einer elektromechanischen Lenkung wirkt). Im Falle eines Steer-by-Wire-Systems kann ein Reaktionskraftaktor ein entsprechendes Gegenmoment erzeugen und/oder kann ein mit der Zahnstange gekoppelter Aktor einen Lenkradwinkel nicht in eine entsprechend lenkwirksame Bewegung an den Fahrzeugrädern umsetzen. Approaches that are common in the prior art can be used to limit the steering angle. For example, an electromotive counter-torque can be applied, which acts against a steering movement specified by the driver (e.g. acts on a toothed rack in an electromechanical steering system). In the case of a steer-by-wire system, a reaction force actuator can generate a corresponding counter-torque and/or an actuator coupled to the rack cannot convert a steering wheel angle into a correspondingly effective steering movement on the vehicle wheels.
Entsprechend kann zum Begrenzen des Lenkwinkels wenigstes eine Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs angesteuert werden und/oder Steuersignale ausgeben, um die Begrenzung zu bewirken. Correspondingly, in order to limit the steering angle, at least one control device of the motor vehicle can be activated and/or output control signals in order to bring about the limitation.
Diese Steuereinrichtung kann ferner eine Fahrsituation gemäß jeglicher der nachstehend geschilderten Ansätze erfassen. In Abhängigkeit der erfassten Fahrsituation kann die Lenkwinkelbegrenzung verändert werden und dadurch dynamisch an die aktuelle Fahrsituation angepasst werden. Die Lenkwinkelbegrenzung kann wenigstens zwei Zustände aufweisen, nämlich einen unbegrenzten Zustand und einen begrenzten Zustand. Im unbegrenzten Zustand kann der maximal einstellbare Lenkwinkel einem z.B. technisch und/oder mechanisch und/oder systembedingt maximal möglichen Lenkwinkel entsprechen. Im begrenzten Zustand kann der Lenkwinkel einen Wert unterhalb des genannten maximal möglichen Lenkwinkels einnehmen. Anders ausgedrückt kann also eine Begrenzung des maximal möglichen Lenkwinkels selektiv aktiviert oder deaktiviert werden, was einer variablen Festlegung der Lenkwinkelbegrenzung entspricht. Insbesondere kann zwischen diesen Zuständen gewechselt werden, je nachdem, welche Fahrsituation aktuell vorliegt. This control device can also detect a driving situation according to any of the approaches described below. Depending on the driving situation detected, the steering angle limitation can be changed and thus dynamically adapted to the current driving situation. The steering angle limitation can have at least two states, namely an unlimited state and a limited state. In the unlimited state, the maximum adjustable steering angle can correspond to a technically and/or mechanically and/or system-related maximum possible steering angle. In the limited state, the steering angle can assume a value below the maximum possible steering angle mentioned. In other words, a limitation of the maximum possible steering angle can be selectively activated or deactivated, which corresponds to a variable definition of the steering angle limitation. In particular, it is possible to switch between these states, depending on which driving situation is currently present.
Allgemein kann dann, wenn eine im Wesentlichen unbegrenzte Manövrierbarkeit des Fahrzeugs als Fahrsituation vorliegt, beispielsweise da in der Fahrzeugumgebung keine Hindernisse sind, auf eine Lenkwinkelbegrenzung verzichtet werden und/oder kann diese allgemein gering ausfallen. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass die Trajektorie zum Nachfahren derart anpassbar ist, dass sie mit einem Lenkwinkel unterhalb des maximal möglichen Lenkwinkels abfahrbar ist. Die verbleibende Differenz des erforderlichen Lenkwinkels zum Abfahren der angepassten Trajektorie zum maximal möglichen Lenkwinkel verbleibt dann als ein noch verfügbarer Spielraum zum Variieren des Lenkwinkels zwecks Ausgleichen etwaiger auftretender Regeldifferenzen. In general, if there is essentially unlimited maneuverability of the vehicle as a driving situation, for example because there are no obstacles in the vehicle surroundings, a steering angle limitation can be dispensed with and/or this can generally be small. In this case, it can be assumed that the trajectory for tracking can be adapted in such a way that it can be traversed with a steering angle below the maximum possible steering angle. The remaining difference between the steering angle required to follow the adapted trajectory and the maximum possible steering angle then remains as a still available scope for varying the steering angle in order to compensate for any control differences that may occur.
Ist hingegen die Manövrierbarkeit des Fahrzeugs beeinträchtigt, beispielsweise aufgrund von Hindernissen in der Fahrzeugumgebung und/oder dem Vorliegen sogenannter Engstellen, kann die Lenkwinkelbegrenzung aktiviert werden. Der maximal einstellbare Lenkwinkel liegt dann vorzugsweise unterhalb eines maximal möglichen Lenkwinkels. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass die Trajektorie nachträglich aufgrund des geringen verbleibenden Manövrierspielraums nur im reduzierten Umfang oder auch gar nicht anpassbar ist. Folglich kann auch nicht sichergestellt werden, dass durch das Anpassen der Trajektorie erforderliche Lenkwinkel zum Nachfahren derselben reduziert werden können und der geschilderte Lenkwinkel-Spielraum zum Ausgleichen etwaiger Regeldifferenzen verbleibt. If, on the other hand, the maneuverability of the vehicle is impaired, for example due to obstacles in the vehicle environment and/or the presence of so-called bottlenecks, the steering angle limitation can be activated. The maximum adjustable steering angle is then preferably below a maximum possible steering angle. This takes into account the fact that the trajectory can subsequently only be adjusted to a limited extent or not at all due to the small remaining maneuvering room. Consequently, it is also not possible to ensure that the steering angles required for following the trajectory can be reduced by adapting the trajectory and that the described steering angle margin for compensating for any control differences remains.
Vorteilhaft ist die hierin vorgestellte Lösung allgemein dahingehend, dass die Lenkwinkelbegrenzung bedarfsgerechter erfolgt. Insbesondere kann sie lediglich dann aktiviert werden, wenn sie tatsächlich zum Sicherstellen eines ausreichend präzisen Nachfahrens einer eingelernten Trajektorie erforderlich ist. Aus Sicht des Fahrers verbessert sich dadurch das Lenkverhalten des Fahrzeugs im Einlernmodus, da dieses als weniger eingeschränkt empfunden wird. The solution presented here is generally advantageous in that the steering angle is limited in a more needs-based manner. In particular, it can only be activated when it is actually necessary to ensure that a taught-in trajectory is followed with sufficient precision. This improves this from the driver's point of view Steering behavior of the vehicle in learning mode, as this is perceived as less restricted.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Fahrsituation unter Verwendung wenigstens einer der Folgenden erfasst (und/oder bewertet) wird: A further development provides that the driving situation is recorded (and/or evaluated) using at least one of the following:
- einer Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs, beispielsweise umfassend wenigstens einen Radarsensor, einen Lidarsensor, einen Abstandssensor, einen Ultraschallsensor oder eine Kamera; - An environment sensor system of the motor vehicle, for example comprising at least one radar sensor, a lidar sensor, a distance sensor, an ultrasonic sensor or a camera;
- einem Kommunikationssystem des Kraftfahrzeugs (insbesondere einem sogenannten Car2X-Kommunikationssystem), das zum Kommunizieren mit wenigstens einer fahrzeugexternen Einheit eingerichtet ist, beispielsweise mit einem anderen Fahrzeug, mit einem Mobilfunkteilnehmer, mit einer Servereinrichtung oder mit einem Internetdienst; - A communication system of the motor vehicle (in particular a so-called Car2X communication system), which is set up to communicate with at least one vehicle-external unit, for example with another vehicle, with a mobile radio subscriber, with a server device or with an Internet service;
Karteninformationen (z.B. gespeichert in einem Navigationssystem des Fahrzeugs oder abrufbar von einem externen Server), die eine Fahrzeugumgebung beschreiben; Map information (e.g. stored in a vehicle navigation system or retrievable from an external server) that describes a vehicle environment;
- einem computerimplementierten Modell, insbesondere einem Maschinenlernmodell, das eingerichtet ist, eine Festlegung der Lenkwinkelbegrenzung zu ermitteln; - A computer-implemented model, in particular a machine learning model, which is set up to determine a definition of the steering angle limit;
- einem computerimplementieren Verfahren zur Bewertung und/oder Klassifizierung der Fahrsituation. - A computer-implemented method for evaluating and/or classifying the driving situation.
Jegliche der vorstehend genannten Varianten können dazu verwendet werden, um die freie Manövrierbarkeit des Kraftfahrzeugs zu bewerten. Anders ausgedrückt kann die Fahrsituation maßgeblich dadurch definiert sein und/oder bewertet werden, in welchem Ausmaß das Fahrzeug frei manövrieren kann, also inwieweit Hindernisse in der Nähe des Fahrzeugs vorliegen, welche die (freie) Manövrierbarkeit beschränken. Any of the above variants can be used to assess the free maneuverability of the motor vehicle. In other words, the driving situation can be decisively defined and/or evaluated by the extent to which the vehicle can maneuver freely, ie to what extent there are obstacles in the vicinity of the vehicle that restrict (free) maneuverability.
Mittels der Umfeldsensorik können allgemein Hindernisse im Umfeld des Fahrzeugs erfasst werden und/oder können Freiräume erfasst werden. Allgemein kann die Umfeldsensorik in an sich bekannter Weise die Umgebung des Fahrzeugs kartieren. Obstacles in the area surrounding the vehicle can generally be detected and/or free spaces can be detected by means of the environment sensor system. In general, the surroundings sensor system can map the surroundings of the vehicle in a manner known per se.
Mit dem Kommunikationssystem kann das Kraftfahrzeug Informationen erhalten, die vorzugsweise eine aktuelle Manövrierbarkeit oder allgemein Bewegungsfreiheitsgrade des Kraftfahrzeugs definieren. Beispielsweise kann es von einer Steuereinrichtung eines Parkhauses Informationen betreffend, eine Belegung von Parkplätzen, dem Vorhandensein von Engstellen innerhalb des Parkhauses oder allgemein von Fahrbahnbegrenzungen innerhalb des Parkhauses erhalten. Gleiches ist auch in Bezug auf einzelne Parkflächen oder Parkplätze möglich, die kein mehrstöckiges Parkhaus sind. With the communication system, the motor vehicle can receive information that preferably defines a current maneuverability or generally degrees of freedom of movement of the motor vehicle. For example, it can from a control device of a car park information relating to an occupancy of parking spaces, the presence of bottlenecks within the car park or generally of lane boundaries within the receive parking garage. The same is also possible with regard to individual parking areas or parking spaces that are not multi-storey car parks.
Die Karteninformationen können in analoger Weise Informationen betreffen, die Bewegungsfreiheitsgrade des Kraftfahrzeugs, z.B. aufgrund einer Verkehrsinfrastruktur und/oder allgemeiner Verkehrswege am Aufenthaltsort des Kraftfahrzeugs, definieren. Die Fahrzeugumgebung kann anhand der Karteninformationen also insbesondere dahingehend beschrieben werden, ob Wendemöglichkeiten bestehen, Fahrbahnverzweigungen vorliegen, Fahrbahnverengungen existieren oder aber allgemein, welche Platzverhältnisse entlang einer Fahrbahn z.B. aufgrund von baulichen Beschränkungen vorliegen. In an analogous manner, the map information can relate to information that defines the degrees of freedom of movement of the motor vehicle, e.g. due to a traffic infrastructure and/or general traffic routes at the location of the motor vehicle. The vehicle environment can be described using the map information in particular as to whether there are turning possibilities, lanes fork, lane narrowings or generally what space conditions exist along a lane, e.g. due to structural restrictions.
Das Modell und insbesondere Maschinenlernmodell kann in einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs implementiert sein, wobei die Steuereinrichtung ein Computer ist. Es kann aber auch in einer fahrzeugexternen Computereinrichtung implementiert sein, dann aber vorzugsweise Ermittlungsergebnisse betreffend die Lenkwinkelbegrenzungen an eine Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugs übermitteln (beispielsweise per Mobilfunk). Das Modell und insbesondere Maschinenlernmodell kann Informationen betreffend die Fahrsituation des Fahrzeugs erhalten. Insbesondere kann das Modell und insbesondere Maschinenlernmodell jegliche der hierin geschilderten Informationen erhalten, mittels derer die Fahrzeugumgebung und/oder die Fahrsituation beschreibbar ist. Insbesondere kann das Modell und insbesondere Maschinenlernmodell Informationen von der genannten Umfeldsensorik, dem Kommunikationssystem und/oder Karteninformationen erhalten. Das Modell und insbesondere Maschinenlernmodell kann derartige Informationen als eine Eingangsgröße verwenden. Als eine Ausgangsgröße kann es eine Festlegung der Lenkwinkelbegrenzung ausgeben. The model and in particular the machine learning model can be implemented in a control device of the motor vehicle, the control device being a computer. However, it can also be implemented in a vehicle-external computer device, but then preferably transmit determination results relating to the steering angle limitations to a control device of the motor vehicle (for example via mobile radio). The model and in particular the machine learning model can receive information relating to the driving situation of the vehicle. In particular, the model and in particular the machine learning model can receive any of the information described herein, by means of which the vehicle environment and/or the driving situation can be described. In particular, the model and in particular the machine learning model can receive information from the environment sensors mentioned, the communication system and/or map information. The model, and in particular the machine learning model, can use such information as an input. It can output a definition of the steering angle limit as an output variable.
Insbesondere kann es ausgeben, ob die Lenkwinkelbegrenzung zu aktivieren ist oder nicht (z.B. ob der vorstehend geschilderte begrenzte oder unbegrenzte Zustand aktiviert werden soll). Alternativ oder zusätzlich kann es ein Ausmaß der Lenkwinkelbegrenzung ausgeben, beispielsweise welchen Wert der maximal einstellbare Lenkwinkel konkret annehmen soll. In particular, it can output whether the steering angle limitation is to be activated or not (e.g. whether the limited or unlimited state described above should be activated). As an alternative or in addition, it can output an extent of the steering angle limitation, for example what value the maximum adjustable steering angle should specifically assume.
Statt einem rechnerbasierten Modell können auch allgemeine computerimplementierte Verfahren und/oder Verfahren zur Erfassung und insbesondere Bewertung und/oder Klassifizierung der Fahrsituation zum Einsatz kommen. Lenkwinkelbegrenzungen können allgemein per Kennlinie, Kennfeld oder Tabellenwerten bestimmt werden. Instead of a computer-based model, general computer-implemented methods and/or methods for detecting and in particular evaluating and/or classifying the driving situation can also be used. Steering angle limitations can generally be determined using a characteristic curve, map or table values.
Das optionale Maschinenlernmodell kann auf Basis von Trainingsdatensätzen sowie im Rahmen eines maschinellen Lernvorgangs trainiert und/oder erstellt werden. Diese Trainingsdatensätze können Fahrsituationen sowie dabei vorliegende Lenkwinkelbegrenzungen beschreiben. Beispielsweise kann es sich um objektive und bevorzugt verifizierte Fahrsituationen handeln, in denen Lenkwinkelbegrenzungen für angemessen bewertet wurden oder aber nicht. Auf Basis derartiger Trainingsdatensätze kann das Maschinenlernmodell einen Zusammenhang erlernen, der zwischen einer Fahrsituation bzw. die Fahrsituation beschreibenden Größen sowie dabei als objektiv angemessen empfundenen Lenkwinkelbegrenzungen besteht. The optional machine learning model can be trained and/or created on the basis of training data sets and as part of a machine learning process. These Training datasets can describe driving situations as well as existing steering angle limitations. For example, the driving situations can be objective and preferably verified, in which steering angle limitations have been rated as appropriate or not. On the basis of such training data sets, the machine learning model can learn a connection between a driving situation or variables describing the driving situation and steering angle limitations that are perceived as objectively appropriate.
Allgemein kann das Modell und insbesondere Maschinenlernmodell einen Zusammenhang zwischen Eingangsgrößen und Ausgangsgrößen mathematisch modellieren. Im Rahmen des Lern- oder Trainingsvorganges können Verknüpfungen dieser Größen und/oder Gewichtungen der Größen und/oder sogenannte Zwischenschichten definiert, festgelegt oder, mit anderen Worten, erlernt werden. In an sich bekannter Weise kann das Maschinenlernmodell dabei die Eingangsgrößen und Ausgangsgrößen über verschiedene Schichten verknüpfen, wobei die Schichten jeweils Knotenpunkte aufweisen, die über Verknüpfungen mit Knotenpunkten einer benachbarten Schicht verknüpft sind. Insbesondere kann das Maschinenlernmodell ein künstliches neuronales Netz sein oder auf einem solchen basieren. In general, the model and in particular the machine learning model can mathematically model a relationship between input variables and output variables. As part of the learning or training process, links between these variables and/or weightings of the variables and/or so-called intermediate layers can be defined, fixed or, in other words, learned. In a manner known per se, the machine learning model can link the input variables and output variables via different layers, the layers each having nodes that are linked via links to nodes of an adjacent layer. In particular, the machine learning model can be an artificial neural network or be based on one.
Allgemein kann wenigstens ein Fahrsituationsparameter erhalten werden, der die aktuelle Fahrsituation beschreibt. Im Rahmen des Verfahrens kann vorgesehen sein, zu überprüfen, ob der Fahrsituationsparameter ein vorbestimmtes Lenkwinkelbegrenzungskriterium erfüllt. Ist dies der Fall, kann die Lenkwinkelbegrenzung aktiviert und/oder auf einen vorbestimmten Wert (insbesondere einen Wert unterhalb eines maximal möglichen Lenkwinkels) begrenzt werden. Ist dies nicht der Fall, kann eine entsprechende Begrenzung unterbleiben. Der Fahrsituationsparameter kann beispielsweise einen Mindestabstand des Kraftfahrzeugs zur Umgebung und/oder zu Hindernissen in der Umgebung sein. In general, at least one driving situation parameter that describes the current driving situation can be obtained. As part of the method, it can be provided to check whether the driving situation parameter satisfies a predetermined steering angle limitation criterion. If this is the case, the steering angle limitation can be activated and/or limited to a predetermined value (in particular a value below a maximum possible steering angle). If this is not the case, a corresponding limitation can be omitted. The driving situation parameter can be, for example, a minimum distance between the motor vehicle and the environment and/or obstacles in the environment.
Alternativ oder zusätzlich kann der Fahrsituationsparameter ein z.B. in einer Karte hinterlegter und/oder allgemein ortsabhängiger Klassifikator sein oder einen solchen umfassen. Dieser kann z.B. einen Schwierigkeitsgrad eines aktuellen Orts, einer dortigen Fahrsituation und/oder von einem lokal erforderlichen Fahrmanöver z.B. an einer Engstelle beschreiben. Derartige Parameter und insbesondere Klassifikatoren können an ein das Verfahren ausführendes Steuergerät übermittelt und/oder von diesem ermittelt oder ausgelesen werden. Hierfür können Softwareschnittstellen zu Karteninformationen und/oder einem fahrzeugexternen Kartenserver verwendet werden, z.B. Karte/Car2X. Beispielsweise kann von dem Verfahren und/oder Steuergerät die Notwendigkeit einer Lenkwinkelbegrenzung erkannt oder erlernt werden und werden die zum Bestimmen des Ausmaßes der Lenkwinkelbegrenzung erforderlichen Informationen bzw. Parameter bevorzugt per obiger Softwareschnittelle erhalten. Diese Informationen können optional mit der Größe des Fahrzeugs verknüpft werden (z.B. können keine oder im Vergleich geringere Lenkwinkeleinschränkungen bei kleinen Fahrzeugen notwendig sein). Alternatively or additionally, the driving situation parameter can be or include a classifier stored in a map and/or generally location-dependent, for example. This can, for example, describe a degree of difficulty of a current location, a driving situation there and/or a locally required driving maneuver, for example at a bottleneck. Such parameters and in particular classifiers can be transmitted to a control unit executing the method and/or determined or read out by the latter. For this purpose, software interfaces to map information and/or a map server external to the vehicle can be used, eg map/Car2X. For example, the need for a steering angle limitation can be recognized or learned by the method and/or control unit, and the information or parameters required to determine the extent of the steering angle limitation are preferably obtained via the above software interface. This information can optionally be linked to the size of the vehicle (eg no steering angle restrictions or, in comparison, smaller ones may be necessary for small vehicles).
Insbesondere sieht eine Weiterbildung vor, dass der maximal einstellbare Lenkwinkel auf einen verringerten Wert festgelegt oder auf einem vorbestimmten Wert unterhalb eines (systembedingt und/oder technisch möglichen) maximal möglichen Lenkwinkels gehalten wird, wenn die Fahrsituation einem Manövrieren des Kraftfahrzeugs unter Nicht-Einhaltung eines Mindestabstands zu Störkonturen in der Umgebung entspricht. Unter einer Störkontur in der Umgebung kann allgemein eine kollisionsrelevante Struktur und/oder ein kollisionsrelevantes Hindernis oder Objekt in der Umgebung verstanden werden. Hierbei kann es sich insbesondere um bauliche Strukturen wie Wände oder Pfeiler handeln. Alternativ oder zusätzlich kann die Störkontur klassifiziert werden, d.h. kann die Lenkwinkelbegrenzung abhängig von der Art bzw. Klasse der Störkontur erfolgen, zu der ein Mindestabstand unterschritten wurde. Zum Beispiel könnten feste Hindernisse wie Wände oder Pfeiler zu einer stärkeren Einschränkung des Lenkwinkels führen als z.B. auf einem Fahrweg haltende Fahrzeuge, die bei einem zukünftigen Abfahren im Nachfahrmodus dort vermutlich nicht mehr stehen werden. In particular, one development provides that the maximum steering angle that can be set is set to a reduced value or is kept at a predetermined value below a (system-related and/or technically possible) maximum possible steering angle if the driving situation involves maneuvering the motor vehicle without maintaining a minimum distance corresponds to interference contours in the area. An interference contour in the area can generally be understood to mean a collision-relevant structure and/or a collision-relevant obstacle or object in the area. This can in particular be structural structures such as walls or pillars. Alternatively or additionally, the interfering contour can be classified, i.e. the steering angle can be limited depending on the type or class of the interfering contour to which a minimum distance was fallen below. For example, solid obstacles such as walls or pillars could lead to a greater restriction of the steering angle than, for example, vehicles stopping on a roadway, which will probably no longer be standing there when driving off in follow-up mode in the future.
Wird der Mindestabstand zu einer solchen Struktur unterschritten, verringert sich die Möglichkeit, eine eingelernte Trajektorie nachträglich zu verändern. Eine solche Veränderung kann dann nämlich dazu führen, dass das Fahrzeug beim Nachfahren der angepassten Trajektorie Gefahr läuft, mit der Störkontur zu kollidieren. Entsprechend sollte die eingelernte Trajektorie so genau wie möglich abgefahren werden, weshalb analog zum Stand der Technik und zum Ausgleichen nachträglicher Regeldifferenzen ein Begrenzen des Lenkwinkels bevorzugt wird. If the minimum distance to such a structure is not reached, the possibility of subsequently changing a taught-in trajectory is reduced. Such a change can lead to the vehicle running the risk of colliding with the interfering contour when following the adapted trajectory. Accordingly, the taught-in trajectory should be traversed as precisely as possible, which is why, analogous to the prior art and to compensate for subsequent control differences, limiting the steering angle is preferred.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der maximal einstellbare Lenkwinkel auf einen vergrößerten Wert festgelegt oder auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird, wenn die Fahrsituation einem Manövrieren in einem Mindestabstand zu Störkonturen in der Umgebung entspricht. Alternatively or additionally, it can be provided that the maximum steering angle that can be set is set to an increased value or kept at a predetermined value if the driving situation corresponds to maneuvering at a minimum distance from interfering contours in the area.
Die vorstehend erwähnten vergrößerten und verringerten Werte beziehen sich auf Veränderungen des maximal einstellbaren Lenkwinkels im Vergleich zu Fahrsituationen, die vor einer aktuell betrachteten Fahrsituation vorlagen. Insbesondere kann zunächst ohne Lenkwinkelbegrenzung gestartet werden und kann dann der maximal einstellbare Lenkwinkel verringert werden. Ebenso kann aber von einem vormals begrenzten maximal einstellbaren Lenkwinkel zu einem entsprechen vergrößerten Wert mit geringerer oder auch keiner Begrenzung gewechselt werden. The increased and decreased values mentioned above relate to changes in the maximum adjustable steering angle in comparison to driving situations that existed before a driving situation currently being considered. In particular, initially without Steering angle limitation can be started and the maximum adjustable steering angle can then be reduced. However, it is also possible to switch from a previously limited, maximum adjustable steering angle to a correspondingly increased value with less or no limitation.
Wenn der Mindestabstand zu Störkonturen in der Umgebung eingehalten wird, kann der maximal einstellbare Lenkwinkel insbesondere auf den (z.B. systembedingt und/oder technisch) maximal möglichen Lenkwinkel vergrößert werden. Dies entspricht einem Deaktivieren der Lenkwinkelbegrenzung, da dann der maximal mögliche bzw. verfügbare Lenkwinkel zur Verfügung steht. Der maximal einstellbare Lenkwinkel (d.h. vom Fahrer einstellbare bzw. vorgebbare Lenkwinkel) entspricht dann dem systembedingt oder technisch maximal möglichen Lenkwinkel. If the minimum distance to interfering contours in the area is maintained, the maximum steering angle that can be set can be increased to the (e.g. system-related and/or technical) maximum possible steering angle. This corresponds to a deactivation of the steering angle limitation since the maximum possible or available steering angle is then available. The maximum steering angle that can be set (i.e. steering angle that can be set or specified by the driver) then corresponds to the maximum possible steering angle that is system-related or technically possible.
Das Einhalten von Mindestabständen zu Störkonturen kann wiederum anhand derCompliance with minimum distances to interference contours can in turn be based on the
Umfeldsensorik bewertet werden, aber auch anhand von Karteninformationen, wenn diese mit einem aktuellen Standpunkt des Fahrzeugs abgeglichen werden. Ebenso können aber über das Kommunikationssystem des Kraftfahrzeugs, sofern vorhanden, dem Kraftfahrzeug das Vorhandensein und der Ort von Störkonturen in der Umgebung übermittelt werden, woraufhin dann der Mindestabstand zu diesen Störkonturen überprüft werden kann. Environment sensors are evaluated, but also based on map information if this is compared with a current position of the vehicle. However, the presence and location of interfering contours in the area can also be transmitted to the motor vehicle via the communication system of the motor vehicle, if present, whereupon the minimum distance from these interfering contours can then be checked.
Wie geschildert, kann vorgesehen sein, dass eine eingelernte Trajektorie vor einem Nachfahren zumindest abschnittsweise angepasst wird. Insbesondere kann dies dann erfolgen, wenn im Einlernmodus in dem entsprechenden Abschnitt keine Lenkwinkelbegrenzung erfolgt ist und/oder ein vergrößerter Wert des Lenkwinkels festgelegt wurde. Aus den vorstehend geschilderten Gründen kann dann zum Sicherstellen der Möglichkeit des Ausgleichens von Regeldifferenzen die Trajektorie derart angepasst werden, dass sie mit reduzierten Lenkwinkeln nachfahrbar ist. Anders ausgedrückt kann die Trajektorie geglättet werden. As described, it can be provided that a taught-in trajectory is adapted at least in sections before following it. In particular, this can take place when no steering angle limitation has taken place in the corresponding section in the learning mode and/or an increased value of the steering angle has been specified. For the reasons described above, to ensure the possibility of compensating for control differences, the trajectory can then be adapted in such a way that it can be followed with reduced steering angles. In other words, the trajectory can be smoothed.
Eine Möglichkeit hierzu ist, dass wenigstens ein Kurvenradius (oder, mit anderen Worten, Krümmungsradius) der Trajektorie vergrößert wird. Zusätzlich oder alternativ kann ein Einlenkpunkt (insbesondere vor einer entsprechenden Kurve oder Krümmung) beispielsweise entlang der Trajektorie vorverlagert werden oder aber ein Auslenkpunkt (z.B. aus einer Kurve und/oder Krümmung) entlang der Trajektorie nach hinten verlagert werden. Die Richtungsbezeichnungen vorne und hinten beziehen sich dabei auf eine Fahrrichtung von einer Startposition der Trajektorie zu einer Zielposition (wobei Positionen weiter vorne in Richtung der Zielposition verlagert sind). Der Einlenkpunkt und der Auslenkpunkt können sich dadurch auszeichnen, dass ein Lenkwinkel dort über einen vorgegebenen Schwellenwert hinaus verändert wird. Bevorzugt kann als Kriterium auch definiert sein, dass diese Änderung bzw. der hiermit eingestellte Lenkwinkel über eine gewisse Fahrdistanz aufrechterhalten und/oder zumindest nicht über ein vorbestimmtes Maß hinaus verringert wird. Beispielsweise kann sich der Einlenkpunkt dadurch auszeichnen, dass gegenüber einer Geradeausfahrt oder einer Fahrt mit einem geringen Lenkwinkel ein größerer Lenkwinkel eingestellt wird. Der Auslenkpunkt kann sich dadurch auszeichnen, dass gegenüber einer Fahrt mit größerem Lenkwinkel oder aber allgemein einer Kurvenfahrt der Lenkwinkel verringert wird und insbesondere eine Fahrt mit geringerem Kurvenradius folgt. One possibility for this is that at least one curve radius (or, in other words, radius of curvature) of the trajectory is increased. Additionally or alternatively, a deflection point (in particular in front of a corresponding curve or curvature) can be moved forward along the trajectory, for example, or a deflection point (e.g. from a curve and/or curvature) can be moved backwards along the trajectory. The directional designations front and rear refer to a direction of travel from a starting position of the trajectory to a target position (with positions further forward being shifted in the direction of the target position). The point of inflection and the point of deflection may differ as a result distinguish that a steering angle is changed there beyond a predetermined threshold value. A criterion that can preferably also be defined is that this change or the steering angle set hereby is maintained over a certain driving distance and/or at least not reduced beyond a predetermined extent. For example, the turning point can be characterized in that a larger steering angle is set compared to driving straight ahead or driving with a small steering angle. The deflection point can be characterized in that the steering angle is reduced compared to driving with a larger steering angle or, in general, cornering, and in particular driving with a smaller cornering radius follows.
Das entsprechende Verschieben von Einlenkpunkten oder Auslenkpunkten stellt eine einfache Möglichkeit dar, um die Trajektorie zu glätten. Insbesondere wird hierdurch das Risiko reduziert, dass der Fahrer die Anpassung der Trajektorie als unnatürlich empfindet bzw. als eine unangemessene Abweichung von der eigentlich eingelernten Trajektorie. The corresponding shifting of inflection points or deflection points represents a simple possibility to smooth the trajectory. In particular, this reduces the risk that the driver perceives the adaptation of the trajectory as unnatural or as an inappropriate deviation from the trajectory actually learned.
Allgemein kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass das Anpassen der Trajektorie in Abhängigkeit von im Einlernmodus erfassten Umgebungsinformationen erfolgt. Insbesondere kann im Einlernmodus die Umgebung kartiert werden, beispielsweise durch Erfassung der Umgebung mittels der Umfeldsensorik. Auf diese Weise kann die Anpassung unter Berücksichtigung relevanter und/oder aktueller Umgebungsbedingungen erfolgen. Die Umgebungsinformationen können z.B. in der Weise berücksichtigt werden, dass überprüft wird, ob Verlagerungen des Einlenkpunktes und/oder des Auslenkpunktes oder aber allgemein ein geänderter Kurvenradius zu Kollisionsrisiken mit der Fahrzeugumgebung führt. Alternativ oder zusätzlich zum Einlernmodus können entsprechende Umgebungsinformationen auch durch jegliche anderweitige hierin geschilderten Varianten erhalten werden. Beispielsweise können diese über ein Kommunikationssystem des Fahrzeugs oder aber anhand von Karteninformationen erhalten werden. In general, it can be provided in this connection that the trajectory is adapted as a function of environmental information recorded in the learning mode. In particular, the surroundings can be mapped in the learning mode, for example by detecting the surroundings using the surroundings sensors. In this way, the adjustment can take place taking into account relevant and/or current environmental conditions. The environmental information can, for example, be taken into account in such a way that it is checked whether displacements of the steering point and/or the deflection point or, in general, a changed curve radius leads to a risk of collision with the vehicle environment. As an alternative or in addition to the learning mode, corresponding environmental information can also be obtained by any other variants described herein. For example, these can be obtained via a communication system of the vehicle or using map information.
Zusammengefasst können anhand der Umgebungsinformationen maximal zulässige Anpassungen der Trajektorie definiert werden. Zusätzlich oder alternativ können geplante Anpassungen der Trajektorie auf Basis der Umgebungsinformationen hinsichtlich aus den Anpassungen resultierender Kollisionsrisiken überprüft werden. Liegen keine Kollisionsrisiken vor, kann die Anpassung als zulässig bewertet werden. Wird hingegen ein Kollisionsrisiko festgestellt, kann die Anpassung als ungültig bewertet und nicht umgesetzt werden. Die Erfindung betrifft auch ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, das dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche auszuführen. Das Steuergerät kann dazu eingerichtet sein, von sämtlichen hierin geschilderten Einheiten Informationen betreffend die Fahrsituation zu erhalten. Beispielsweise kann es mit der Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs verbunden sein, mit einem etwaigen Kommunikationssystem oder aber mit einer Einheit, welche Karteninformationen bereitstellt. Ebenso kann das Steuergerät das geschilderte Maschinenlernmodell ausführen oder aber mit einer Einrichtung verbunden sein, die dieses Maschinenlernmodell ausführt. Weiter kann das Steuergerät dazu eingerichtet sein, Parameter und insbesondere Steuersignale betreffend die Lenkwinkelbegrenzung auszugeben. Beispielsweise kann es einen Aktor des Lenksystems ansteuern, um eine Lenkwinkelbegrenzung festzulegen und/oder umzusetzen. Insbesondere kann es einen Aktor zum Erzeugen der hierin geschilderten Gegenmomente ansteuern, um dadurch die Lenkwinkelbegrenzung zu ermöglichen. In summary, maximum permissible adjustments to the trajectory can be defined using the environmental information. Additionally or alternatively, planned adjustments to the trajectory can be checked on the basis of the environmental information with regard to collision risks resulting from the adjustments. If there are no collision risks, the adjustment can be assessed as permissible. If, on the other hand, a risk of collision is determined, the adjustment can be evaluated as invalid and not implemented. The invention also relates to a control unit for a motor vehicle that is set up to carry out a method according to one of the preceding claims. The control unit can be set up to receive information relating to the driving situation from all of the units described herein. For example, it can be connected to the surroundings sensors of the motor vehicle, to any communication system, or to a unit that provides map information. Likewise, the control device can execute the described machine learning model or be connected to a device that executes this machine learning model. Furthermore, the control device can be set up to output parameters and in particular control signals relating to the steering angle limitation. For example, it can control an actuator of the steering system in order to define and/or implement a steering angle limitation. In particular, it can control an actuator for generating the counter-torques described herein, in order thereby to enable the steering angle to be limited.
Allgemein kann das Steuergerät eine Prozessoreinrichtung und/oder eine Speichereinrichtung umfassen. Auf der Speichereinrichtung können Programmanweisungen hinterlegt sein, die bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung das Steuergerät dazu veranlassen, ein Verfahren gemäß jeglichem hierin geschilderten Aspekt auszuführen. In general, the control device can include a processor device and/or a memory device. Program instructions can be stored on the memory device which, when executed by the processor device, cause the control unit to carry out a method according to any aspect described herein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten schematischen Figuren erläutert: Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying schematic figures:
Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug in einer schematischen Draufsicht, das im Einlernmodus betrieben wird und eine Steuergerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist. 1 shows a vehicle in a schematic plan view, which is operated in the learning mode and has a control device according to an exemplary embodiment of the invention.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des nachträglichen Anpassens der gemäß Fig. 1 eingelernten Trajektorie. FIG. 2 is a schematic representation of the subsequent adaptation of the trajectory learned according to FIG. 1 .
Fig. 2A ist eine schematische Darstellung des nachträglichen Anpassens einer alternativen T rajektorie. 2A is a schematic representation of the post-fitting of an alternative trajectory.
Fig. 3 ist ein Ablaufschema eines erfindungsgemäßen Verfahrens, das von dem Steuergerät aus Fig. 1 ausgeführt wird. In Fig. 1 ist ein Fahrzeug 10 (ein Personenkraftwagen) in einer schematisch stark vereinfachten Draufsicht gezeigt. Das Fahrzeug 10 befindet sich in einer Umgebung 100, die aus Fahrzeugsicht durch seitliche bauliche Strukturen 102 begrenzt ist. Diese baulichen Strukturen 102 bilden Störkonturen in der Fahrzeugumgebung. Beispielhaft handelt es sich um die Wände eines Parkhauses. In der gezeigten Startposition S befindet sich das Fahrzeug 10 in einem vergleichsweise großen Abstand A zu diesen Störkonturen. Lediglich beispielhaft ist dabei ein einzelner Abstand A gezeigt, der jedoch ebenso als ein Abstandskreis um das Fahrzeug 10 mit dem Radius A definiert werden könnte oder eine beliebige andere Kontur annehmen kann, die den Abstand A des Fahrzeugs 10 zu den für die Fahrsituation relevanten Punkten der baulichen Struktur darstellt. FIG. 3 is a flowchart of a method performed by the controller of FIG. 1 according to the present invention. 1 shows a vehicle 10 (a passenger car) in a schematically greatly simplified plan view. The vehicle 10 is located in an environment 100 which is delimited by structural structures 102 on the side from the vehicle's point of view. These structural structures 102 form interfering contours in the vehicle environment. The walls of a multi-storey car park are an example. In the starting position S shown, the vehicle 10 is at a comparatively large distance A from these interfering contours. A single distance A is only shown as an example, but it could also be defined as a distance circle around vehicle 10 with radius A, or it can assume any other contour that defines distance A between vehicle 10 and the points relevant to the driving situation structural structure represents.
Das Fahrzeug 10 umfasst ein Steuergerät 12. Weiter umfasst es eine mit dem Steuergerät 12 datenübertragend verbundene Umfeldsensorik 14. Diese weist im gezeigten Beispiel (lediglich beispielhaft) zwei Umfeldsensoren 16 auf, die beispielsweise Abstandssensoren sind. Bevorzugt ist eine Vielzahl entsprechender Umfeldsensoren 16 vorgesehen, um Abstände zur Umgebung an sämtlichen Fahrzeugseiten zu erfassen und somit die Fahrzeugumgebung hinsichtlich Störkonturen zuverlässig zu kartieren. In an sich bekannter Weise können anhand der von der Umfeldsensorik 14 erfassten Informationen (Umgebungsinformationen) beispielsweise die Abstandsverhältnisse zu den Störkonturen 102 ermittelt werden, wie in Fig. 1 durch den Abstand A eingetragen. The vehicle 10 includes a control unit 12. It also includes an environment sensor system 14 which is connected to the control unit 12 in a data-transmitting manner. In the example shown (only as an example), this has two environment sensors 16, which are distance sensors, for example. A large number of corresponding environment sensors 16 are preferably provided in order to detect distances to the environment on all sides of the vehicle and thus to reliably map the vehicle environment with regard to interference contours. In a manner known per se, the information (environmental information) recorded by the surroundings sensor system 14 can be used, for example, to determine the distance ratios to the interference contours 102, as entered by the distance A in FIG.
Bevorzugt ist das Steuergerät 12 über eine strichliert angedeutete Datenverbindung D auch mit einem fahrzeugexternen Server 104 verbunden. Hierüber kann es Karteninformationen erhalten, aus denen Umgebungsinformationen ableitbar sind. Beispielsweise kann auch auf diese Weise auf eine Lage, Erstreckung und/oder Klassifikation von Störkonturen in der Umgebung geschlossen werden, beispielsweise auf eine Position der Wände 102. In Kenntnis einer eigenen Fahrzeugposition können auch auf diese Weise von dem Steuergerät 12 Abstandsinformationen zur Umgebung bzw. zu dortigen Störkonturen ermittelt werden. Control unit 12 is preferably also connected to a vehicle-external server 104 via a data connection D indicated by dashed lines. It can use this to obtain map information from which environmental information can be derived. In this way, for example, a position, extension and/or classification of interfering contours in the surrounding area can be inferred, for example a position of walls 102. Knowing the vehicle's own position, distance information from the surrounding area or to local interference contours can be determined.
Alternativ oder zusätzlich kann der Server 104 ein Maschinenlernmodell umfassen bzw. ein solches ausführen. Hierfür kann es Eingangsgrößen von dem Steuergerät 12 erhalten, beispielsweise eine aktuelle Fahrzeugposition, oder aber jegliche von der Umfeldsensorik erfasste Umgebungsinformationen. Darauf basierend kann die Erforderlichkeit und/oder das Ausmaß einer Lenkwinkelbegrenzung von dem Maschinenlernmodell in Kenntnis dieser Eingangsgrößen ermittelt werden und an das Steuergerät 12 ausgegeben werden. Nicht gesondert gezeigt ist, dass das Steuergerät 12 mit einem Aktor zur Lenkwinkelbegrenzung verbunden ist. Hierbei kann es sich um jeglichen im allgemeinen Beschreibungsteil genannten Aktor handeln, mit dem bevorzugt ein Gegenmoment gegen ein vom Fahrer am Lenkrad (nicht gezeigt) ausgeübtes Handmoment erzeugbar ist. Alternatively or additionally, the server 104 may include or execute a machine learning model. To do this, it can receive input variables from control unit 12, for example a current vehicle position, or any environmental information recorded by the surroundings sensors. Based on this, the necessity and/or the extent of a steering angle limitation can be determined by the machine learning model knowing these input variables and can be output to control unit 12 . It is not shown separately that control unit 12 is connected to an actuator for limiting the steering angle. This can be any actuator mentioned in the general part of the description, with which a counter-torque can preferably be generated against a manual torque exerted by the driver on the steering wheel (not shown).
In dem gezeigten Zustand hat der Fahrer einen Einlernmodus aktiviert, beispielsweise über eine entsprechende Eingabe in ein Fahrzeugsteuersystem. In an sich bekannter Weise wird während des Einlernmodus eine abgefahrene Trajektorie T, die in Fig. 1 strichliert angedeutet ist, aufgezeichnet, beispielsweise von dem Steuergerät 12. Die Trajektorie T kann durch vom Fahrer ortsabhängig eingestellte Lenkradwinkel T gekennzeichnet sein bzw. diese Lenkradwinkel können ortsabhängig gespeichert werden. Das Fahrzeug 10 gelangt in dem gezeigten Beispiel zunächst in einen Bereich B1. Das Steuergerät 12 ermittelt dabei anhand jeglicher der vorstehend geschilderten Informationen und insbesondere Umgebungsinformationen, ob eine ausreichende Manövrierbarkeit des Fahrzeugs 10 vorliegt. Insbesondere wird hierzu ermittelt, ob der Abstand A zu den Störkonturen in der Umgebung (d.h. zu den Wänden 102) oberhalb eines vorbestimmten Mindestwertes liegt. Im Bereich B1 ist dies der Fall. Das Steuergerät 12 ermittelt daher, dass keine Lenkwinkelbegrenzung erforderlich ist. Der vom Fahrer einstellbare maximal mögliche Lenkwinkel entspricht aufgrund der ausbleibenden Begrenzung daher einem systembedingt maximal möglichen bzw. verfügbaren Lenkwinkel. Anders ausgedrückt kann der Fahrer das Fahrzeug 10 im Bereich B1 maximal und begrenzungsfrei während des Einlernens der Trajektorie T auslenken. In the state shown, the driver has activated a learning mode, for example via a corresponding input into a vehicle control system. In a manner known per se, a traveled trajectory T, which is indicated by dashed lines in FIG get saved. In the example shown, the vehicle 10 first enters an area B1. The control unit 12 uses any of the information described above and in particular environmental information to determine whether the vehicle 10 is sufficiently manoeuvrable. In particular, it is determined whether the distance A to the interfering contours in the area (i.e. to the walls 102) is above a predetermined minimum value. This is the case in area B1. The control unit 12 therefore determines that no steering angle limitation is required. The maximum possible steering angle that can be set by the driver therefore corresponds to a system-related maximum possible or available steering angle due to the lack of a limitation. In other words, the driver can deflect the vehicle 10 in the area B1 to a maximum and without limitation while learning the trajectory T.
In einem Bereich B2 entlang der T rajektorie T verringert sich der Abstand der Umgebung bzw. der Wände 102 zu dem Fahrzeug 10 signifikant. Dies verdeutlicht sich aus dem Verlauf der abgefahrenen Trajektorie T im Bereich B2 und dem gegenüber dem Bereich B1 deutlich verringerten Abstand zu den Wänden 102. In a region B2 along the trajectory T, the distance from the surroundings or from the walls 102 to the vehicle 10 decreases significantly. This becomes clear from the course of the traversed trajectory T in the area B2 and the significantly reduced distance to the walls 102 compared to the area B1.
Dies wird vom Steuergerät 12 ermittelt, woraufhin eine Lenkwinkelbegrenzung aktiviert wird. Der Fahrer kann dann nicht mehr den systembedingt maximal möglichen/verfügbaren Lenkwinkel als (manuell) maximal einstellbaren Lenkwinkel einstellen. Stattdessen steht ihm nur noch ein reduzierter maximal möglicher Lenkwinkel zur Verfügung. In dem gezeigten Beispiel wird dies fortgesetzt, bis die Zielposition Z erreicht ist. This is determined by control unit 12, whereupon a steering angle limitation is activated. The driver can then no longer set the system-related maximum possible/available steering angle as the (manually) maximum adjustable steering angle. Instead, only a reduced maximum possible steering angle is available to him. In the example shown, this continues until the target position Z is reached.
Nachdem der Einlernmodus abgeschlossen ist, wird die Trajektorie T vom Steuergerät 12 oder optional von dem externen Server 104 bevorzugt angepasst. Dieser Vorgang ist in Fig. 2 schematisch vereinfacht dargestellt. Gezeigt ist zunächst die ursprüngliche Trajektorie T, wie sie vom Fahrer eingelernt wurde. Diese ist durchgestrichen abgebildet. Ebenso abgebildet ist der Verlauf einer angepassten Trajektorie TA, der strichliert gezeigt ist. Die Darstellung von Fig. 2 dient dabei einer Erläuterung der unterschiedlichen Verläufe der Trajektorie T, TA. Das dargestellte über- bzw. untereinander Anordnen dieser Trajektorien TA, T ist ohne besondere Bedeutung. Insbesondere ist vorgesehen, dass sich diese Trajektorien T, TA soweit wie möglich überdecken und nicht, wie lediglich aus Darstellungsgründen abgebildet, durchgängig in einem Abstand zueinander befinden. After the learning mode is completed, the trajectory T is preferably adjusted by the control unit 12 or optionally by the external server 104 . This process is shown schematically simplified in FIG. First the original trajectory T is shown, as it was learned by the driver. This is crossed out. Also shown is the course of an adapted trajectory TA, which is shown with a broken line. The representation of FIG. 2 serves to explain the different courses of the trajectory T, TA. The arrangement of these trajectories TA, T shown above or below one another is of no particular importance. In particular, it is provided that these trajectories T, TA overlap as much as possible and are not consistently at a distance from one another, as is only shown for reasons of illustration.
Gezeigt sind wiederum die Bereiche B1 und B2, in denen keine Lenkwinkelbegrenzung vorlag (B1) bzw. eine Lenkwinkelbegrenzung aktiviert war (B2). In dem Bereich B2 mit Lenkwinkelbegrenzung erfolgt bevorzugt keine Anpassung der Trajektorie. Hier ist davon auszugehen, dass dem Fahrzeug beim autonomen Nachfahren der Trajektorie noch eine ausreichende Lenkwinkelreserve zur Verfügung steht, wobei diese Reserve mindestens der Differenz des begrenzten einstellbaren Lenkwinkels im Bereich B2 zu dem systembedingt/technisch maximal verfügbaren Lenkwinkel entspricht. Zudem unterbleibt eine Anpassung der Trajektorie aus Sicherheitsgründen, um kein Kollisionsrisiko mit der Umgebung hervorzurufen. Again, the regions B1 and B2 are shown in which there was no steering angle limitation (B1) or in which a steering angle limitation was activated (B2). In the area B2 with a steering angle limitation, there is preferably no adaptation of the trajectory. It can be assumed here that the vehicle still has a sufficient steering angle reserve available when following the trajectory autonomously, with this reserve corresponding at least to the difference between the limited adjustable steering angle in area B2 and the system-related/technically maximum available steering angle. In addition, the trajectory is not adjusted for safety reasons, so as not to create a risk of collision with the environment.
Im Bereich B1 ist hingegen keine Lenkwinkelbegrenzung erfolgt. Wie im allgemeinen Teil erläutert, besitzt dies den Vorteil, dass der Fahrer das Lenkverhalten des Fahrzeugs 10 als natürlich und als nicht eingeschränkt wahrnimmt. Allerdings bedeutet dies, dass im autonomen Fährbetrieb unter Umständen keine Lenkwinkelreserve existiert, um etwaige auftretende Regeldifferenzen auszugleichen. Dies gilt insbesondere in Abschnitten der Trajektorie, bei dem der Fahrer den maximal möglichen Lenkwinkel tatsächlich eingestellt hat, also beispielsweise die Lenkung maximal eingeschlagen hat. Vorliegend liegt ein solcher Volleinschlag beim mit E gekennzeichneten Einlenkpunkt vor. Der Einlenkpunkt E zeichnet sich durch eine Änderung des Lenkwinkels oberhalb von einem zulässigen Schwellenwert aus, z.B. eine Änderung um mehr als 60 %. Anschließend erfolgt in Fahrtrichtung betrachtet (also vom Startpunkt S zum Zielpunkt Z betrachtet) eine Kurvenfahrt mit dem Kurvenradius R entlang der Trajektorie T bis zum Auslenkpunkt A. Vom Auslenkpunkt A erfolgt eine entgegengesetzte Änderung des Lenkwinkels, die wiederum bevorzugt oberhalb von einem bestimmten Schwellenwert liegt, also beispielsweise wiederum mehr als 60 % beträgt. In contrast, there is no steering angle limitation in area B1. As explained in the general part, this has the advantage that the driver perceives the steering behavior of the vehicle 10 as natural and not restricted. However, this means that in autonomous ferry operation there may not be a steering angle reserve to compensate for any control differences that may occur. This applies in particular to sections of the trajectory in which the driver has actually set the maximum possible steering angle, that is, for example, the steering has been turned to the maximum. In the present case, there is such a full lock at the turn-in point marked with E. The turn-in point E is characterized by a change in the steering angle above a permissible threshold value, e.g. a change of more than 60%. Then, viewed in the direction of travel (i.e. viewed from the starting point S to the destination Z), cornering with the curve radius R along the trajectory T to the deflection point A takes place. From the deflection point A, there is an opposite change in the steering angle, which in turn is preferably above a certain threshold value, so for example again is more than 60%.
Die Trajektorie T wird nun derart angepasst, dass in dem Bereich B1 erforderliche Lenkwinkel zum Abfahren der angepassten Trajektorie TA möglichst begrenzt werden. Insbesondere werden diese derart begrenzt, dass sie vorzugsweise unterhalb eines maximal möglichen Lenkwinkels liegen, also dass z.B. kein Volleinschlag ausgeführt wird. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass nach wie vor eine gewisse Lenkwinkelreserve verbleibt, um Regeldifferenzen beim autonomen Abfahren der angepassten Trajektorie TA anzupassen. The trajectory T is now adapted in such a way that the steering angles required in the area B1 for following the adapted trajectory TA are limited as far as possible. In particular, these are limited in such a way that they are preferably below a maximum possible Steering angle are, so that, for example, no full lock is performed. In this way, it can be ensured that a certain steering angle reserve still remains in order to adjust control differences when driving off the adjusted trajectory TA autonomously.
Im vorliegenden Beispiel wird dies dadurch erreicht, dass der Kurvenradius R im Kurvenabschnitt zwischen dem Einlenkpunkt E und Auslenkpunkt A vergrößert wird (zum angepassten Radius RA). Insbesondere erfolgt dies dadurch, dass der Einlenkpunkt E weiter nach hinten (also näher zum Startpunkt S) entlang der angepassten Trajektorie TA verlagert wird. Hieraus resultiert der angepasste Einlenkpunkt AE der angepassten Trajektorie TA. Zusätzlich oder alternativ kann der Auslenkpunkt A weiter nach vorne entlang der angepassten Trajektorie TA (also in Richtung des Zielortes Z) verlagert werden. Hieraus resultiert der gezeigte angepasste Auslenkpunkt AA. In the present example, this is achieved by increasing the curve radius R in the curve section between the turning point E and deflection point A (to the adjusted radius RA). In particular, this takes place in that the turning point E is shifted further to the rear (ie closer to the starting point S) along the adapted trajectory TA. This results in the adjusted turning point AE of the adjusted trajectory TA. In addition or as an alternative, the deflection point A can be shifted further forward along the adapted trajectory TA (ie in the direction of the target location Z). This results in the adapted deflection point AA shown.
Trotz ausbleibender Lenkwinkelbegrenzung im Bereich B1 , was aus Fahrersicht vorteilhaft sein kann, wird somit eine ausreichend präzise Abfahrbarkeit der eingelernten Trajektorie T in Form der angepassten Trajektorie TA gewährleistet. Despite the absence of a steering angle limitation in area B1, which can be advantageous from the driver's point of view, it is thus ensured that the taught-in trajectory T can be followed with sufficient precision in the form of the adapted trajectory TA.
In Fig. 2A ist ein weiteres alternatives Beispiel einer Trajektorien-Anpassung im Fall einer abgefahrenen S-förmigen Trajektorie bzw. S-förmigen Kurve gezeigt. Die Trajektorie T und deren gestrichelter, angepasster Verlauf TA sind überlagert abgebildet und die Trajektorie wird entlang ihrer vollständigen Länge angepasst. In diesem Fall verschieben sich die angepassten Einlenk- und Auslenkpunkte EE, AE nicht nur entlang der ursprünglichen Trajektorie T, sondern auch in nicht-parallelen Richtungen hierzu. Entsprechend kann es auch erforderlich sein, Verbindungsabschnitte VA bei der angepassten Trajektorie TA zu ergänzen, die den Start- und Zielpunkt S, Z mit den angepassten Einlenk- und Auslenkpunkten AE, EE verbinden. 2A shows a further alternative example of a trajectory adaptation in the case of a traversed S-shaped trajectory or S-shaped curve. The trajectory T and its dashed fitted curve TA are shown superimposed and the trajectory is fitted along its full length. In this case, the adjusted inflection and deflection points EE, AE shift not only along the original trajectory T, but also in directions that are not parallel to it. Correspondingly, it may also be necessary to add connection sections VA to the adapted trajectory TA, which connect the starting point and destination point S, Z with the adapted turning and deflection points AE, EE.
In Fig. 3 ist ein Ablaufschema eines beispielhaften Verfahrens gezeigt, das von dem Steuergerät 12 aus Fig. 1 ausgeführt wird. FIG. 3 shows a flow chart of an exemplary method that is executed by the control unit 12 from FIG. 1 .
In einem Schritt S1 wird der Einlernmodus aktiviert und das Fahrzeug 10 beginnt, die Trajektorie T abzufahren. In einem Schritt S2, der auch gleichzeitig erfolgen kann, werden Umfeldinformationen während des Abfahrens der Trajektorie T erhalten (beispielsweise mittels der Umfeldsensorik 14) und/oder aufgezeichnet. In einem Schritt S3, der vorzugsweise fortlaufend während des Abfahrens der Trajektorie T ausgeführt wird, wird anhand der Umgebungsinformationen ermittelt, ob eine Lenkwinkelbegrenzung erforderlich ist. Hierzu wird als Kriterium der Abstand A zur Umgebung bzw. zu den Wänden 102 ermittelt und/oder werden andere Kriterien betrachtet, wie z.B. die Klassifikation einer Störkontur. Liegt dieser unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes, ist die Manövrierbarkeit des Fahrzeugs 10 eingeschränkt und wird daher eine Lenkwinkelbegrenzung aktiviert. Ist dies nicht der Fall, wird keine Lenkwinkelbegrenzung aktiviert. Das Aktivieren oder Nichtaktivieren der Lenkwinkelbegrenzung kann als eine die Trajektorie T beschreibende Zusatzinformation abgespeichert werden. The learning mode is activated in a step S1 and the vehicle 10 begins to follow the trajectory T. In a step S2, which can also take place simultaneously, environmental information is obtained (for example by means of environmental sensors 14) and/or recorded while the trajectory T is being followed. In a step S3, which is preferably carried out continuously while the trajectory T is being driven along, it is determined on the basis of the environmental information whether a steering angle limitation is necessary. For this purpose, the distance A to the surroundings or to the walls 102 is and/or is determined as a criterion other criteria are considered, such as the classification of an interference contour. If this is below a predetermined threshold value, the maneuverability of the vehicle 10 is restricted and a steering angle limitation is therefore activated. If this is not the case, no steering angle limitation is activated. The activation or non-activation of the steering angle limitation can be stored as additional information describing the trajectory T.
In einem Schritt S4 wurde die Trajektorie T abgefahren und wird diese anschließend analysiert. Vorliegend umfasst dies das Ermitteln der Bereiche B1 und B2 mit bzw. ohne Lenkwinkelbegrenzung. Im Bereich B1 mit Lenkwinkelbegrenzung erfolgt anschließend die anhand von Fig. 2 erläuterte Anpassung der Trajektorie T zur angepassten Trajektorie TA. In einem Schritt S5 wird der autonome Abfahrmodus aktiviert und wird diese angepasste Trajektorie TA abgefahren. Zwischen dem Schritt S1 und S5 kann dabei ein erheblicher Zeitunterschied von mehreren Stunden oder Tagen liegen. In an sich bekannter Weise kann der Fahrer somit einen aus seiner Sicht häufig auftretenden Einparkvorgang (z.B. in Bezug auf einen reservierten Parkplatz in einem Parkhaus) im Schritt S1 einlernen und diesen im Schritt S5 durch das Fahrzeug 10 autonom bzw. selbständig nachfahren (d.h. wiederholen) lassen. In a step S4, the trajectory T was traversed and is then analyzed. In the present case, this includes determining areas B1 and B2 with or without steering angle limitation. In the region B1 with a steering angle limitation, the adaptation of the trajectory T to the adapted trajectory TA then takes place, as explained with reference to FIG. 2 . In a step S5, the autonomous driving mode is activated and this adapted trajectory TA is driven. There can be a significant time difference of several hours or days between steps S1 and S5. In a manner known per se, the driver can thus teach in a parking maneuver that he believes to occur frequently (e.g. in relation to a reserved parking space in a multi-storey car park) in step S1 and follow it autonomously or independently in step S5 with the vehicle 10 (i.e. repeat) permit.
Bezugszeichenliste Reference List
10 Fahrzeug 10 vehicle
12 Steuergerät 12 control unit
14 Umfeldsensorik 14 environment sensors
16 Umfeldsensor 16 environment sensor
100 Umgebung 100 environment
102 Wand 102 wall
104 Server 104 servers
A Abstand A distance
B1 Bereich mit Lenkwinkelbegrenzung B1 Area with steering angle limitation
B2 Bereich ohne Lenkwinkelbegrenzung B2 area without steering angle limitation
S Startpunkt S starting point
Z Zielpunkt Z target point
T T rajektorie T trajectory
TA angepasste Trajektorie TA adjusted trajectory
E Einlenkpunkt E turn-in point
A Auslenkpunkt A deflection point
AE angepasster Einlenkpunkt AE adjusted turn-in point
AA angepasster Auslenkpunkt AA adjusted deflection point
D Datenleitung D data line
R Kurvenradius R curve radius
RA angepasster Kurvenradius RA adjusted curve radius
VA Verbindungsabschnitt VA connection section

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (10), mit: Claims Method for operating a motor vehicle (10), with:
Betreiben des Kraftfahrzeugs (10) in einem Einlernmodus, in dem ein Fahrer eine Trajektorie (T) abfahren und dadurch einlernen kann; Operating the motor vehicle (10) in a learning mode in which a driver can drive along a trajectory (T) and thereby learn;
Betreiben des Kraftfahrzeugs (10) in einem Nachfahrmodus, in dem das KraftfahrzeugOperating the motor vehicle (10) in a follow-up mode in which the motor vehicle
(10) die Trajektorie (T) oder eine angepasste Variante (TA) hiervon zumindest teilautonom nachfährt; wobei im Einlernmodus ein maximal einstellbarer Lenkwinkel begrenzbar ist und diese Lenkwinkelbegrenzung in Abhängigkeit einer Fahrsituation variabel festlegbar ist. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrsituation unter Verwendung wenigstens einer der folgenden erfasst wird: einer Umfeldsensorik (16) des Kraftfahrzeugs (10); einem Kommunikationssystem des Kraftfahrzeugs (10), das zum Kommunizieren mit wenigstens einer fahrzeugexternen Einheit (104) eingerichtet ist; (10) follows the trajectory (T) or an adapted variant (TA) thereof at least partially autonomously; a maximum steering angle that can be set can be limited in the learning mode, and this steering angle limitation can be variably defined as a function of a driving situation. Method according to Claim 1, characterized in that the driving situation is detected using at least one of the following: an environment sensor system (16) of the motor vehicle (10); a communication system of the motor vehicle (10), which is set up to communicate with at least one vehicle-external unit (104);
Karteninformationen, die eine Fahrzeugumgebung beschreiben; einem computerimplementierten Modell, insbesondere einem Maschinenlernmodell, das eingerichtet ist, eine Festlegung der Lenkwinkelbegrenzung zu ermitteln; einem computerimplementieren Verfahren zur Bewertung und/oder Klassifizierung der Fahrsituation. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der maximal einstellbare Lenkwinkel auf einen verringerten Wert festgelegt oder auf einem vorbestimmten Wert unterhalb eines maximal möglichen Lenkwinkels gehalten wird, wenn die Fahrsituation einem Manövrieren unter Nicht- Einhaltung eines Mindestabstands zu Störkonturen (102) in der Umgebung (100) entspricht. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der maximal einstellbare Lenkwinkel auf einen vergrößerten Wert festgelegt oder auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird, wenn die Fahrsituation einem Manövrieren in einem Mindestabstand zu Störkonturen (102) in der Umgebung (100) entspricht. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eingelernte Trajektorie (T) vor einem Nachfahren zumindest abschnittsweise angepasst wird, um die angepasste Variante (TA) zu erzeugen. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen ein Vergrößern wenigstens eines Kurvenradius (R) der Trajektorie (T) umfasst. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen ein Vorverlagern wenigstens eines Einlenkpunktes (E) und/oder ein Nach-Hinten-Verlagern wenigstens eines Auslenkpunktes (A) umfasst. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen der Trajektorie (T) unter Berücksichtigung von im Einlernmodus erfassten Umgebungsinformationen erfolgt. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Umgebungsinformationen maximal zulässige Anpassungen der Trajektorie (T) definiert werden. Steuergerät (12) für ein Kraftfahrzeug (10), das dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche auszuführen. map information describing a vehicle environment; a computer-implemented model, in particular a machine learning model, which is set up to determine a definition of the steering angle limit; a computer-implemented method for evaluating and/or classifying the driving situation. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the maximum adjustable steering angle is set to a reduced value or is kept at a predetermined value below a maximum possible steering angle if the driving situation involves maneuvering without maintaining a minimum distance from interfering contours (102). corresponds to the neighborhood (100). Method according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum adjustable steering angle is set to an increased value or kept at a predetermined value when the Driving situation corresponds to maneuvering at a minimum distance from interfering contours (102) in the area (100). Method according to one of the preceding claims, characterized in that the taught-in trajectory (T) is adapted at least in sections prior to tracking in order to generate the adapted variant (TA). Method according to Claim 5, characterized in that the adaptation comprises increasing at least one curve radius (R) of the trajectory (T). Method according to Claim 5 or 6, characterized in that the adjustment comprises a forward displacement of at least one deflection point (E) and/or a rearward displacement of at least one deflection point (A). Method according to one of Claims 5 to 7, characterized in that the trajectory (T) is adapted taking into account environmental information recorded in the learning mode. Method according to Claim 8, characterized in that maximum permissible adaptations of the trajectory (T) are defined on the basis of the environmental information. Control unit (12) for a motor vehicle (10), which is set up to carry out a method according to one of the preceding claims.
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