WO2018086835A1 - Verfahren zum manövrieren eines kraftfahrzeugs unter berücksichtigung von in einer aufzeichnungsphase bestimmten positionswerten, fahrerassistenzsystem sowie kraftfahrzeug - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for maneuvering a motor vehicle, wherein in a recording phase during which the motor vehicle is moved in a first direction of movement, a trajectory of the motor vehicle is determined and in a reversing phase the motor vehicle along the determined trajectory in a direction of movement to the first opposite, second
- Movement is maneuvered at least semi-autonomous.
- the present invention relates to a driver assistance system for a motor vehicle.
- the present invention relates to a motor vehicle.
- Motor vehicle using a driver assistance system For this purpose, methods are known from the prior art in which the motor vehicle is manually maneuvered for example by a driver of the motor vehicle in a parking space. During manual maneuvering, a trajectory or trajectory can be recorded. Subsequently, it is possible that the motor vehicle is at least semi-autonomously maneuvered out of the parking space along this recorded trajectory.
- DE 10 2014 220 263 A1 describes a method for supporting a parking operation of a motor vehicle.
- a first movement of the motor vehicle takes place from a starting position into a parking position.
- a continuous acquisition of data about at least three driving parameters of the motor vehicle, which are available for recording a vehicle trajectory.
- the recorded data are stored on the least three vehicle parameters of the motor vehicle.
- an automatic movement of the motor vehicle between the start position and the parking position is effected as a function of the stored data in response to the vehicle-side receiving a
- DE 10 2012 014 450 A1 describes a method for assisting a driver in reversing a driving maneuver performed with the motor vehicle.
- positions and the vehicle orientation are detected in the positions during the driving maneuver with the motor vehicle on a worn trajectory.
- positions are detected by objects in the vicinity of the motor vehicle during the execution of the driving maneuver.
- a trajectory for canceling the driving maneuver in dependence on the detected data is determined.
- This object is achieved by a method by a
- a movement path of the motor vehicle is preferably determined in a recording phase during which the motor vehicle is moved in a first direction of movement. Furthermore, it is preferably provided that in a reversing phase, the motor vehicle along the determined trajectory in one of the first
- Movement direction opposite, the second direction of movement is at least semi-autonomous.
- position values are determined in particular continuously, which in particular describe the current position of the motor vehicle.
- the trajectory is determined in particular on the basis of the determined position values.
- An inventive method is used for maneuvering a motor vehicle.
- a movement path of the motor vehicle is determined in a recording phase during which the motor vehicle is moved in a first direction of movement.
- the motor vehicle is maneuvered along the determined trajectory in a second direction of movement, which is opposite to the first direction of movement, at least semi-autonomously.
- position values are continuously determined, which are the current Describe position of the motor vehicle, and based on the specific position values, the trajectory is determined.
- the method is intended to assist a driver in maneuvering the motor vehicle.
- the trajectory of the motor vehicle is intended to assist a driver in maneuvering the motor vehicle.
- the motor vehicle determined or recorded.
- the motor vehicle can either be maneuvered manually by the driver or at least semi-autonomously by a driver assistance system of the motor vehicle.
- the driver of the motor vehicle actuates the steering wheel, the gas pedal, the brake pedal and / or a circuit of the motor vehicle.
- Driver assistance system further engaged in a drive motor, a gearshift and / or a braking system of the motor vehicle.
- the recording phase may be performed during a predetermined time period and / or a predetermined distance traveled by the motor vehicle.
- the recording phase is in particular independent of an operator input.
- the recording phase is in particular independent of an operator input.
- Movement path describes several movements, between which the direction of travel is changed.
- Motor vehicle is detected and the respective position values are determined on the basis of the detected movement. For example, with a motion sensor of the motor vehicle during the recording phase continuously the direction of movement and / or the speed of the motor vehicle can be determined.
- the position values may also be determined using a satellite-based position determination system become.
- the position values can be stored in a ring buffer. On the basis of the respective position values, the trajectory of the motor vehicle can then be reliably and precisely determined.
- a speed, an orientation and / or a direction of travel of the motor vehicle are preferably determined continuously, and based on the speed, the orientation and / or the direction of travel, the
- Direction of travel of the motor vehicle in the recording phase can be determined with at least one motion sensor of the motor vehicle.
- the speed of the motor vehicle can be determined by means of a speed sensor. It may also be provided that for determining the current
- Speed of the motor vehicle the revolutions of at least one wheel of the motor vehicle are recorded.
- the current direction of travel of the motor vehicle can be determined, for example, by means of a steering angle sensor and / or a yaw rate sensor.
- the orientation of the motor vehicle in the recording phase can also with a corresponding rotation rate sensor and / or using a
- the position values can be precisely determined during the recording phase.
- the respective position values describe the current position of the motor vehicle with respect to a first and a second spatial direction, and for determining the movement path, respective path segments which connect the position values are determined.
- the position of the motor vehicle with respect to the first spatial direction and the second spatial direction can be determined, wherein the first spatial direction is perpendicular to the second spatial direction.
- Position values are each determined a band segment, which connects the adjacent position values together.
- path segments for example, lines, arcs, curves, clothoids or the like can be selected. This allows a simple and reliable determination of the trajectory.
- the motor vehicle is maneuvered in the return phase by means of simultaneous localization and map generation.
- a so-called SLAM algorithm SLAM - Simultaneous Localization and Mapping
- SLAM Simultaneous Localization and Mapping
- Driver assistance system of the motor vehicle Objects in the vicinity of Motor vehicle can be detected.
- the relative position between the motor vehicle and the respective objects can be determined.
- These detected objects can then be entered in a digital map of the area, which describes the environment of the motor vehicle. Based on this digital
- At least one object in the surroundings of the motor vehicle is preferably recognized and a relative position between the at least one object and the motor vehicle is determined.
- objects in the surroundings of the motor vehicle can be detected in the reversing phase. This can with
- Environment sensors of the driver assistance system carried out which can be configured for example as ultrasonic sensors, radar sensors, lidar sensors, laser scanners, cameras or the like.
- the relative position of the motor vehicle to the at least one object can be determined. Furthermore, the orientation of the
- Motor vehicle are located, which were not present during the recording phase or were not recognized. Thus, for example, a collision between the motor vehicle and the at least one object can be reliably prevented.
- the at least one detected object is a static object or a dynamic object and whether a collision between the motor vehicle and the at least one object threatens if the motor vehicle is maneuvered along the movement path.
- the at least one object can be recorded continuously.
- it can be detected whether the object is a static object, ie a non-moving object, or a dynamic object, ie a moving object.
- it is in particular checked whether a collision between the motor vehicle and the at least one object threatens if the motor vehicle is maneuvered along the movement path.
- a driving tube can be determined, which describes the future movement of the motor vehicle.
- the travel tube describes the area which the motor vehicle during the future movement along the movement path will take. It can be checked whether it is the at least one object within the driving tube. If this is the case, a collision between the motor vehicle and the at least one object threatens if the motor vehicle is maneuvered along the movement path. This makes it possible to more accurately characterize the objects in the environment of the motor vehicle during the reversing phase.
- the at least semi-autonomous maneuvering is paused for a predetermined period of time, if the at least one object is a dynamic object and it is recognized that the collision with the at least one object threatens. If there is a dynamic object in the driving tube of the motor vehicle, the movement of the motor vehicle is paused. This means, in particular, that the motor vehicle is braked to a standstill.
- the dynamic object While pausing the motion, the dynamic object is continuously monitored. Thus it can be checked, for example, whether the dynamic object moves out of the driving tube. Because the movement of the motor vehicle is briefly interrupted, it is possible, for example, to wait until the dynamic object has moved out of the travel tube. Subsequently, the maneuvering of the motor vehicle along the movement path can then be continued.
- the collision with the at least one object threatens, it is checked whether a maneuvering of the motor vehicle past the at least one object is possible.
- the at least one object with which the collision with the at least one object threatens, it is checked whether a maneuvering of the motor vehicle past the at least one object is possible.
- Collision threatens other objects in the vicinity of the motor vehicle can be detected using the environment sensors. On the basis of the positions of these objects and their dimensions can then be checked whether the motor vehicle can optionally be moved past the at least one object which is located in the driving tube. Thus, the maneuvering of the motor vehicle can be continued.
- an escape path is determined which deviates from the movement path in an area assigned to the at least one object, the motor vehicle is maneuvered along the avoidance path if the maneuvering of the motor vehicle past the at least one object is possible. If it is possible for the motor vehicle to be maneuvered past the object in the travel tube, the escape path is determined. This avoidance path replaces the movement path in the area which is assigned to the at least one object. While moving of the motor vehicle past the object, the relative position between the motor vehicle and the at least one object is continuously checked. In this case, the movement of the motor vehicle can be controlled or regulated such that it leads back to the original trajectory as quickly as possible.
- a guide of the motor vehicle is transferred to a driver if the maneuvering of the motor vehicle past the at least one object is not possible. For example, if that turns out to be
- a corresponding message can be output to the driver. It can also be provided that the at least semi-autonomous driving maneuver is ended. In this case, the driver can continue to manually maneuver the motor vehicle.
- An inventive driver assistance system for a motor vehicle is designed for performing a method according to the invention and the advantageous embodiment thereof.
- the driver assistance system can have, for example, an environment sensor with which objects in the surroundings of the motor vehicle can be detected.
- the driver assistance system can have a motion sensor and / or a receiver for a satellite-supported position determination system with which the position values can be determined. Furthermore, that can
- Driver assistance system have an electronic control unit with which the
- Movement path can be determined.
- a motor vehicle according to the invention comprises an inventive
- the motor vehicle is designed in particular as a passenger car.
- Embodiments and their advantages apply correspondingly to the driver assistance system according to the invention and the motor vehicle according to the invention.
- FIG. 1 shows a motor vehicle according to an embodiment of the present invention
- Invention having a driver assistance system
- Fig. 2 shows the motor vehicle, which during a recording phase in a
- Dead end is moved into and is maneuvered out of the dead end during a rinsephase out;
- Fig. 3 shows the motor vehicle, which during a rinsephase from a
- Fig. 1 shows a motor vehicle 1 according to an embodiment of the present invention in a plan view.
- the motor vehicle 1 is present as a passenger car
- the motor vehicle 1 comprises a driver assistance system 2, which serves a driver of the motor vehicle 1 when driving the motor vehicle 1
- the driver assistance system 2 comprises at least one sensor 4 or one
- this includes Driver assistance system 2 eight sensors 4, of which four sensors 4 in one
- Front region 5 and four sensors 4 are arranged in a rear region 6 of the motor vehicle 1.
- the sensors 4 may be, for example, ultrasonic sensors.
- objects 8 in an environment 7 of the motor vehicle By means of the sensors 4, objects 8 in an environment 7 of the
- sensor data 4 can be provided with the sensors 4, which describe the objects 8 in the environment 7 of the motor vehicle 1. This sensor data can then be used with a control unit 3 of the
- the driver assistance system 2 comprises a motion sensor 9, by means of which a position of the motor vehicle 1 can be determined continuously. For this purpose, a speed, an orientation and / or a direction of travel of the motor vehicle 1 can be determined continuously with the motion sensor 9.
- the motion sensor 9 may include a receiver for a satellite-based positioning system. Also, the motion sensor 9 is connected to the control unit 3 for data transmission. Thus, position values which describe the position of the motor vehicle 1 can be determined continuously by means of the control device 3.
- Fig. 2 shows the motor vehicle 1 in a first traffic situation.
- the motor vehicle 1 was first moved along a first direction of movement 10 into a dead end 12.
- the motor vehicle 1 is maneuvered.
- the motor vehicle 1 can be manually maneuvered by the driver or at least semi-autonomously by the driver assistance system 2.
- the maneuvering of the motor vehicle 1 is the
- the position values are determined continuously with the driver assistance system 2 or with the control unit 3.
- the position values describe, for example, the current position of the motor vehicle 1 with respect to a first spatial direction x and a second spatial direction y.
- these position values can be stored consecutively in a memory.
- the driver assistance system 2 are stored.
- the motor vehicle 1 is at the end of the dead end 12. To the motor vehicle 1 again out of the dead end 12 to move out, is with the
- Driver assistance system 2 determines a trajectory 13. This is done in one Reversing phase of the driver assistance system 2.
- the movement path 13 is determined on the basis of the previously stored position values.
- respective track segments can be determined, each of which the adjacent
- Trajectory 13 maneuvered.
- the motor vehicle 1 is maneuvered along a second direction of movement 1 1, which is opposite to the first direction of movement 10.
- the motor vehicle 1 can be reliably moved out of the dead end 12.
- Fig. 3 shows the motor vehicle 1 in a further traffic situation.
- the motor vehicle 1 is maneuvered out of a parking space 14.
- the parking space 14 is a pitched parking space.
- the area around the parking space 14 is cramped by the objects 8 in the form of parked vehicles 15 and walls 16. Again, the position values during maneuvering of the
- the objects 8 which are located in the surroundings 7 of the motor vehicle 1 are also detected.
- the parked vehicles 15 and the walls 16 are detected as objects 8.
- These objects 8 are static objects in the present case.
- Motor vehicle 1 is maneuvered. Following this, the motor vehicle 1 can again be maneuvered along the determined movement path 13. If a dynamic object is detected in the environment 7 of the motor vehicle 1 during the reversing phase, with which a collision threatens, the at least semi-autonomous maneuvering of the motor vehicle 1 can be paused for a predetermined period of time. In this case, the dynamic object can be continuously monitored. In particular, it can be checked whether the dynamic object moves away, so that the drive along the movement path 13 can be continued. If this is not the case, can also be passed to the driver of the motor vehicle 1 here.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Manövrieren eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem in einer Aufzeichnungsphase, während der das Kraftfahrzeug (1) in einer ersten Bewegungsrichtung (10) bewegt wird, eine Bewegungsbahn (13) des Kraftfahrzeugs (1) bestimmt wird und in einer Rückfahrphase das Kraftfahrzeug (1) entlang der bestimmten Bewegungsbahn (13) in einer zu der ersten Bewegungsrichtung (10) entgegengesetzten, zweiten Bewegungsrichtung (11) zumindest semi-autonom manövriert wird, wobei in der Aufzeichnungsphase fortlaufend Positionswerte bestimmt werden, welche die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs (1) beschreiben, und anhand der bestimmten Positionswerte die Bewegungsbahn (13) bestimmt wird.
Description
Verfahren zum Manövrieren eines Kraftfahrzeugs unter Berücksichtigung von in einer Aufzeichnungsphase bestimmten Positionswerten, Fahrerassistenzsystem sowie
Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Manövrieren eines Kraftfahrzeugs, bei welchem in einer Aufzeichnungsphase, während der das Kraftfahrzeug in einer ersten Bewegungsrichtung bewegt wird, eine Bewegungsbahn des Kraftfahrzeugs bestimmt wird und in einer Rückfahrphase das Kraftfahrzeug entlang der bestimmten Bewegungsbahn in einer zu der ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzten, zweiten
Bewegungsrichtung zumindest semi-autonom manövriert wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug.
Das Interesse richtet sich vorliegend auf Verfahren zum Manövrieren eines
Kraftfahrzeugs mithilfe eines Fahrerassistenzsystems. Hierzu sind aus dem Stand der Technik Verfahren bekannt, bei denen das Kraftfahrzeug beispielsweise von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs manuell in eine Parklücke manövriert wird. Während des manuellen Manövrierens kann eine Trajektorie bzw. eine Bewegungsbahn aufgezeichnet werden. Nachfolgend wird es ermöglicht, dass das Kraftfahrzeug zumindest semiautonom entlang dieser aufgezeichneten Trajektorie aus der Parklücke heraus manövriert wird.
Hierzu beschreibt die DE 10 2014 220 263 A1 ein Verfahren zum Unterstützen eines Einparkvorgangs eines Kraftfahrzeugs. Hierbei erfolgt ein erstmaliges Bewegen des Kraftfahrzeugs von einer Startposition in eine Parkposition. Während der erstmaligen Bewegung erfolgt ein stetiges Erfassen von Daten über wenigstens drei Fahrparameter des Kraftfahrzeugs, welche zum Aufzeichnen einer Fahrzeugtrajektorie verfügbar sind. Des Weiteren werden die erfassten Daten über die wenigsten drei Fahrzeugparameter des Kraftfahrzeugs gespeichert. Schließlich erfolgt ein automatisches Bewegen des Kraftfahrzeugs zwischen der Startposition und der Parkposition in Abhängigkeit von den gespeicherten Daten als Reaktion auf das fahrzeugseitige Empfangen eines
Aktivierungssignals.
Des Weiteren beschreibt die DE 10 2012 014 450 A1 ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Rückgängigmachen eines mit dem Kraftfahrzeug durchgeführten Fahrmanövers. Dabei werden Positionen und die Fahrzeugausrichtung in den Positionen während des Fahrmanövers mit dem Kraftfahrzeug auf einer abgefahrenen Trajektorie erfasst. Zudem werden Positionen von sich im Umfeld des Kraftfahrzeugs während der Durchführung des Fahrmanövers befindenden Objekten erfasst. Außerdem wird eine Trajektorie zum Rückgängigmachen des Fahrmanövers in Abhängigkeit von den erfassten Daten bestimmt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie ein Fahrer eines Kraftfahrzeugs mithilfe eines Fahrerassistenzsystems zuverlässiger unterstützt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch ein
Fahrerassistenzsystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Manövrieren eines Kraftfahrzeugs wird bevorzugt in einer Aufzeichnungsphase, während der das Kraftfahrzeug in einer ersten Bewegungsrichtung bewegt wird, eine Bewegungsbahn des Kraftfahrzeugs bestimmt. Des Weiteren ist es bevorzugt vorgesehen, dass in einer Rückfahrphase das Kraftfahrzeug entlang der bestimmten Bewegungsbahn in einer zu der ersten
Bewegungsrichtung entgegengesetzten, zweiten Bewegungsrichtung zumindest semiautonom wird. Dabei werden in der Aufzeichnungsphase insbesondere fortlaufend Positionswerte bestimmt, welche insbesondere die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs beschreiben. Des Weiteren wird die Bewegungsbahn insbesondere anhand der bestimmten Positionswerte bestimmt.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Manövrieren eines Kraftfahrzeugs. Hierbei wird in einer Aufzeichnungsphase, während der das Kraftfahrzeug in einer ersten Bewegungsrichtung bewegt wird, eine Bewegungsbahn des Kraftfahrzeugs bestimmt. In einer Rückfahrphase wird das Kraftfahrzeug entlang der bestimmten Bewegungsbahn in einer zu der ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzten, zweiten Bewegungsrichtung zumindest semi-autonom manövriert. Dabei ist es ferner vorgesehen, dass in der Aufzeichnungsphase fortlaufend Positionswerte bestimmt werden, welche die aktuelle
Position des Kraftfahrzeugs beschreiben, und anhand der bestimmten Positionswerte die Bewegungsbahn bestimmt wird.
Mithilfe des Verfahrens soll ein Fahrer beim Manövrieren des Kraftfahrzeugs unterstützt werden. Dabei wird während der Aufzeichnungsphase die Bewegungsbahn des
Kraftfahrzeugs bestimmt bzw. aufgezeichnet. Während der Aufzeichnungsphase kann das Kraftfahrzeug entweder manuell von dem Fahrer oder zumindest semi-autonom von einem Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs manövriert werden. Bei dem manuellen Manövrieren betätigt der Fahrer des Kraftfahrzeugs das Lenkrad, das Gaspedal, das Bremspedal und/oder eine Schaltung des Kraftfahrzeugs. Beim semi-autonomen
Manövrieren greift das Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs in die Lenkung ein und der Fahrer betätigt weiterhin das Gaspedal, das Bremspedal und/oder die Schaltung. Beim autonomen bzw. vollautonomen Manövrieren übernimmt das
Fahrerassistenzsystem ferner den Eingriff in einen Antriebsmotor, eine Gangschaltung und/oder ein Bremssystem des Kraftfahrzeugs. Die Aufzeichnungsphase kann während einer vorbestimmten Zeitdauer und/oder einer vorbestimmten Wegstrecke, die mit dem Kraftfahrzeug zurückgelegt wird, durchgeführt werden. Die Aufzeichnungsphase ist insbesondere unabhängig von einer Bedieneingabe. Insbesondere wird die
Aufzeichnungsphase fortlaufend durchgeführt. In der Rückfahrphase, die auf die
Aufzeichnungsphase folgt, wird dann das Kraftfahrzeug zumindest semi-autonom entlang der in der Aufzeichnungsphase bestimmten Bewegungsbahn manövriert, allerdings in entgegengesetzter Bewegungsrichtung. Dies bedeutet beispielsweise, dass das
Kraftfahrzeug während der Aufzeichnungsphase in Vorwärtsfahrtrichtung manövriert wurde und das Kraftfahrzeug während der Rückfahrphase in Rückwärtsfahrtrichtung manövriert wird oder umgekehrt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die
Bewegungsbahn mehrere Bewegungszüge beschreibt, zwischen denen die Fahrtrichtung gewechselt wird.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es nun vorgesehen, dass in der Aufzeichnungsphase fortlaufend Positionswerte bestimmt werden, welche jeweils die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs beschreiben. Insbesondere ist es vorgesehen, dass in der Aufzeichnungsphase fortlaufend die Bewegung des
Kraftfahrzeugs erfasst wird und die jeweiligen Positionswerte auf Grundlage der erfassten Bewegung ermittelt werden. Beispielsweise können mit einem Bewegungssensor des Kraftfahrzeugs während der Aufzeichnungsphase fortlaufend die Bewegungsrichtung und/oder die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Die Positionswerte können ferner mithilfe eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems bestimmt
werden. Beispielsweise können die Positionswerte in einem Ringspeicher gespeichert werden. Auf Grundlage der jeweiligen Positionswerte kann dann die Bewegungsbahn des Kraftfahrzeugs auf zuverlässige Weise und präzise bestimmt werden.
Bevorzugt werden in der Aufzeichnungsphase zudem fortlaufend eine Geschwindigkeit, eine Orientierung und/oder eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs bestimmt und anhand der Geschwindigkeit, der Orientierung und/oder der Fahrtrichtung wird die
Bewegungsbahn bestimmt. Die Geschwindigkeit, die Orientierung und/oder die
Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs in der Aufzeichnungsphase können mit zumindest einem Bewegungssensor des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs mithilfe eines Geschwindigkeitssensors bestimmt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass zum Bestimmen der aktuellen
Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs die Umdrehungen zumindest eines Rades des Kraftfahrzeugs aufgezeichnet werden. Die aktuelle Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise mithilfe eines Lenkwinkelsensors und/oder eines Drehratensensors bestimmt werden. Die Orientierung des Kraftfahrzeugs in der Aufzeichnungsphase kann ebenfalls mit einem entsprechenden Drehratensensor und/oder mithilfe eines
satellitengestützten Positionsbestimmungssystems bestimmt werden. Auf diese Weise können die Positionswerte während der Aufzeichnungsphase präzise bestimmt werden.
In einer weiteren Ausführungsform beschreiben die jeweiligen Positionswerte die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs bezüglich einer ersten und einer zweiten Raumrichtung und zum Bestimmen der Bewegungsbahn werden jeweilige Bahnsegmente bestimmt, welche die Positionswerte verbinden. Beispielsweise kann die Position des Kraftfahrzeugs bezüglich der ersten Raumrichtung und der zweiten Raumrichtung bestimmt werden, wobei die erste Raumrichtung senkrecht zu der zweiten Raumrichtung verläuft. Wenn nun die Positionswerte bekannt sind, kann beispielsweise zwischen benachbarten
Positionswerte jeweils ein Bandsegment bestimmt werden, welches die benachbarten Positionswerte miteinander verbindet. Als Bahnsegmente können beispielsweise Linien, Kreisbögen, Kurven, Klothoiden oder dergleichen gewählt werden. Dies ermöglicht eine einfache und zuverlässige Bestimmung der Bewegungsbahn.
Bevorzugt wird das Kraftfahrzeug in der Rückfahrphase mittels simultaner Lokalisierung und Kartenerstellung manövriert. Während der Rückfahrphase kann also ein sogenannter SLAM-Algorithmus (SLAM - Simultaneous Localization and Mapping) verwendet werden. Dies bedeutet, dass in der Rückfahrphase mithilfe von Sensoren des
Fahrerassistenzsystems des Kraftfahrzeugs Objekte in der Umgebung des
Kraftfahrzeugs erfasst werden können. Dabei kann zudem die relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug und den jeweiligen Objekten bestimmt werden. Diese erkannten Objekte können dann in eine digitale Umgebungskarte eingetragen werden, welche die Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibt. Auf Grundlage dieser digitalen
Umgebungskarte kann dann das Kraftfahrzeug zuverlässig manövriert werden. Wenn das Kraftfahrzeug entlang der bestimmten Bewegungsbahn auf Grundlage von Odometrie manövriert wird, können Fehler bzw. Abweichungen, die bei der Odometrie entstehen, durch den SLAM-Algorithmus korrigiert werden.
Bevorzugt wird in der Rückfahrphase zumindest ein Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erkannt und eine relative Lage zwischen dem zumindest ein Objekt und dem Kraftfahrzeug wird bestimmt. Wie bereits erläutert, können in der Rückfahrphase Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erkannt werden. Dies kann mit
Umfeldsensoren des Fahrerassistenzsystems erfolgen, welche beispielsweise als Ultraschallsensoren, Radarsensoren, Lidar-Sensoren, Laserscanner, Kameras oder dergleichen ausgebildet sein können. Auf Grundlage der Sensordaten, die mit den Umfeldsensoren bereitgestellt werden, kann dann die relative Lage des Kraftfahrzeugs zu dem zumindest einen Objekt bestimmt werden. Ferner kann die Ausrichtung des
Kraftfahrzeugs zu dem zumindest ein Objekt bestimmt werden. Auf diese Weise kann in der Rückfahrphase überprüft werden, ob sich Objekte in der Umgebung des
Kraftfahrzeugs befinden, welche während der Aufzeichnungsphase noch nicht vorhanden waren oder nicht erkannt wurden. Somit kann beispielsweise eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem zumindest einem Objekt auf zuverlässige Weise verhindert werden.
Bevorzugt wird zudem überprüft, ob das zumindest eine erkannte Objekt ein statisches Objekt oder ein dynamisches Objekt ist und ob eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem zumindest ein Objekt droht, falls das Kraftfahrzeug entlang der Bewegungsbahn manövriert wird. Mithilfe der Umfeldsensoren kann das zumindest eine Objekt fortlaufend erfasst werden. Somit kann erkannt werden, ob es sich bei dem Objekt um ein statisches Objekt, also ein sich nicht bewegendes Objekt, oder um ein dynamisches Objekt, also ein sich bewegendes Objekt, handelt. Darüber hinaus wird insbesondere überprüft, ob eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem zumindest einen Objekt droht, falls das Kraftfahrzeug entlang der Bewegungsbahn manövriert wird. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein Fahrschlauch bestimmt werden, welcher die zukünftige Bewegung des Kraftfahrzeugs beschreibt. Insbesondere beschreibt der Fahrschlauch den Bereich, welchen das Kraftfahrzeug bei der zukünftigen Bewegung entlang der Bewegungsbahn
einnehmen wird. Dabei kann überprüft werden, ob sie das zumindest eine Objekt innerhalb des Fahrschlauchs befindet. Ist dies der Fall, droht eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem zumindest einen Objekt, wenn das Kraftfahrzeug entlang der Bewegungsbahn manövriert wird. Dies ermöglicht es, die Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs während der Rückfahrphase genauer zu charakterisieren.
Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass das zumindest semi-autonomen Manövrieren für eine vorbestimmte zeitliche Dauer pausiert wird, falls das zumindest eine Objekt ein dynamisches Objekt ist und erkannt wird, dass die Kollision mit dem zumindest einen Objekt droht. Wenn sich in dem Fahrschlauch des Kraftfahrzeugs ein dynamisches Objekt befindet, wird die Bewegung des Kraftfahrzeugs pausiert bzw. angehalten. Dies bedeutet insbesondere, dass das Kraftfahrzeug bis zum Stillstand abgebremst wird.
Während des Pausierens der Bewegung wird das dynamische Objekt fortlaufend überwacht. Somit kann zum Beispiel überprüft werden, ob sich das dynamische Objekt aus dem Fahrschlauch heraus bewegt. Dadurch, dass die Bewegung des Kraftfahrzeugs kurzzeitig unterbrochen wird, kann beispielsweise solange abgewartet werden, bis sich das dynamische Objekt aus dem Fahrschlauch heraus bewegt hat. Anschließend kann dann das Manövrieren des Kraftfahrzeugs entlang der Bewegungsbahn fortgesetzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird, falls die Kollision mit dem zumindest einen Objekt droht, überprüft, ob ein Manövrieren des Kraftfahrzeugs an dem zumindest einen Objekt vorbei möglich ist. Zusätzlich zu dem zumindest einen Objekt, mit dem die
Kollision droht, können auch weitere Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs mithilfe der Umfeldsensoren erfasst werden. Anhand der Positionen dieser Objekte und deren Abmessungen kann dann überprüft werden, ob das Kraftfahrzeug gegebenenfalls an dem zumindest einen Objekt, welches sich in dem Fahrschlauch befindet, vorbei bewegt werden kann. Somit kann das Manövrieren des Kraftfahrzeugs fortgesetzt werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn eine Ausweichbahn bestimmt wird, welche in einem dem zumindest einen Objekt zugeordneten Bereich von der Bewegungsbahn abweicht, das Kraftfahrzeug entlang der Ausweichbahn manövriert wird, falls das Manövrieren des Kraftfahrzeugs an dem zumindest einen Objekt vorbei möglich ist. Wenn es möglich ist, dass das Kraftfahrzeug an dem Objekt in dem Fahrschlauch vorbei manövriert werden kann, wird die Ausweichbahn bestimmt. Diese Ausweichbahn ersetzt in dem Bereich, der dem zumindest ein Objekt zugeordnet ist, die Bewegungsbahn. Während des Bewegens
des Kraftfahrzeugs an dem Objekt vorbei wird fortlaufend die relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug und dem zumindest ein Objekt überprüft. Dabei kann die Bewegung des Kraftfahrzeugs derart gesteuert oder geregelt werden, dass diese möglichst schnell zurück auf die ursprüngliche Bewegungsbahn führt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird eine Führung des Kraftfahrzeugs an einen Fahrer übergeben, falls das Manövrieren des Kraftfahrzeugs an dem zumindest einen Objekt vorbei nicht möglich ist. Falls sich beispielsweise herausstellt, dass das
Kraftfahrzeug nicht an dem zumindest einen Objekt vorbei bewegt werden kann, kann eine entsprechende Meldung an den Fahrer ausgegeben werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass das zumindest semi-autonome Fahrmanöver beendet wird. In diesem Fall kann der Fahrer das Kraftfahrzeug weiter manuell manövrieren.
Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens und der vorteilhaften Ausgestaltung davon ausgelegt. Das Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise einen Umfeldsensor aufweisen, mit dem Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst werden können. Darüber hinaus kann das Fahrerassistenzsystem einen Bewegungssensor und/oder einen Empfänger für ein satellitengestützten Positionsbestimmungssystem aufweisen, mit dem die Positionswerte bestimmt werden können. Des Weiteren kann das
Fahrerassistenzsystem ein elektronisches Steuergerät aufweisen, mit dem die
Bewegungsbahn bestimmt werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes
Fahrerassistenzsystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten
Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem sowie das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es
sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, welches ein Fahrerassistenzsystem aufweist;
Fig. 2 das Kraftfahrzeug, welches während einer Aufzeichnungsphase in eine
Sackgasse hinein bewegt wird und während einer Rückfahrphase aus der Sackgasse heraus manövriert wird; und
Fig. 3 das Kraftfahrzeug, welches während einer Rückfahrphase aus einer
Parklücke heraus manövriert wird.
In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen
ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2, welches dazu dient, einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 beim Führen des Kraftfahrzeugs 1 zu
unterstützen.
Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst zumindest einen Sensor 4 bzw. einen
Umfeldsensor. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das
Fahrerassistenzsystem 2 acht Sensoren 4, von denen vier Sensoren 4 in einem
Frontbereich 5 und vier Sensoren 4 in einem Heckbereich 6 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sind. Bei den Sensoren 4 kann es sich beispielsweise um Ultraschallsensoren handeln. Mithilfe der Sensoren 4 können Objekte 8 in einer Umgebung 7 des
Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden. Insbesondere können mit den Sensoren 4 Sensordaten bereitgestellt werden, welche die Objekte 8 in der Umgebung 7 des Kraftfahrzeugs 1 beschreiben. Diese Sensordaten können dann mit einem Steuergerät 3 des
Fahrerassistenzsystems 2 ausgewertet werden. Hierzu sind die Sensoren 4 zur
Datenübertragung mit dem Steuergerät 3 verbunden. Entsprechende Datenleitungen sind vorliegend der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
Des Weiteren umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 einen Bewegungssensor 9, mittels welchem fortlaufend eine Position des Kraftfahrzeugs 1 bestimmt werden kann. Zu diesem Zweck kann mit dem Bewegungssensor 9 fortlaufend eine Geschwindigkeit, eine Orientierung und/oder eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 1 bestimmt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann der Bewegungssensor 9 einen Empfänger für ein satellitengestützte Positionsbestimmungssystem aufweisen. Auch der Bewegungssensor 9 ist zur Datenübertragung mit dem Steuergerät 3 verbunden. Somit können mittels des Steuergeräts 3 fortlaufend Positionswerte bestimmt werden, welche die Position des Kraftfahrzeugs 1 beschreiben.
Fig. 2 zeigt das Kraftfahrzeug 1 in einer ersten Verkehrssituation. Hierbei wurde das Kraftfahrzeug 1 zunächst entlang einer ersten Bewegungsrichtung 10 in eine Sackgasse 12 hinein bewegt. Während des Bewegens des Kraftfahrzeugs 1 in die Sackgasse 12 wird das Kraftfahrzeug 1 manövriert. Hierbei kann das Kraftfahrzeug 1 manuell von dem Fahrer oder zumindest semi-autonom von dem Fahrerassistenzsystem 2 manövriert werden. Während des Manövrierens des Kraftfahrzeugs 1 wird das
Fahrerassistenzsystem 2 in einer Aufzeichnungsphase betrieben. Hierbei werden mit dem Fahrerassistenzsystem 2 bzw. mit dem Steuergerät 3 fortlaufend die Positionswerte bestimmt. Die Positionswerte beschreiben beispielsweise die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs 1 bezüglich einer ersten Raumrichtung x und einer zweiten Raumrichtung y. Diese Positionswerte können insbesondere fortlaufend in einem Speicher,
insbesondere einem Ringspeicher, des Fahrerassistenzsystems 2 gespeichert werden.
Vorliegend befindet sich das Kraftfahrzeug 1 am Ende der Sackgasse 12. Um das Kraftfahrzeug 1 wieder aus der Sackgasse 12 heraus zu bewegen, wird mit dem
Fahrerassistenzsystem 2 eine Bewegungsbahn 13 bestimmt. Dies erfolgt in einer
Rückfahrphase des Fahrerassistenzsystems 2. Dabei wird die Bewegungsbahn 13 auf Grundlage der zuvor gespeicherten Positionswerte ermittelt. Zu diesem Zweck können jeweilige Bahnsegmente bestimmt werden, welche jeweils die benachbarten
Positionswerte miteinander verbinden. Anschließend kann dann das Kraftfahrzeug 1 mithilfe des Fahrerassistenzsystems 2 zumindest semi-autonom entlang der
Bewegungsbahn 13 manövriert werden. Hierbei wird das Kraftfahrzeug 1 entlang einer zweiten Bewegungsrichtung 1 1 manövriert, welche entgegengesetzt zu der ersten Bewegungsrichtung 10 ist. Somit kann das Kraftfahrzeug 1 auf zuverlässige Weise aus der Sackgasse 12 heraus bewegt werden.
Fig. 3 zeigt das Kraftfahrzeug 1 in einer weiteren Verkehrssituation. Hierbei wird das Kraftfahrzeug 1 aus einer Parklücke 14 herausmanövriert wird. Bei der Parklücke 14 handelt es sich um eine Schrägparklücke. Der Bereich um die Parklücke 14 herum ist durch die Objekte 8 in Form von geparkten Fahrzeugen 15 und Wänden 16 beengt. Auch hier wurden der Aufzeichnungsphase die Positionswerte beim Manövrieren des
Kraftfahrzeugs 1 in die Parklücke 14 hinein aufgezeichnet. Somit kann zu einem späteren Zeitpunkt das Kraftfahrzeug 1 mithilfe des Fahrerassistenzsystems 2 in der
Rückfahrphase wieder aus der Parklücke 14 heraus bewegt werden.
In der Rückfahrphase des Fahrerassistenzsystems 2 werden zudem die Objekte 8 erfasst, welches sich in der Umgebung 7 des Kraftfahrzeugs 1 befinden. Vorliegend werden als Objekte 8 die geparkten Fahrzeuge 15 sowie die Wände 16 erfasst. Bei diesen Objekten 8 handelt es sich vorliegend um statische Objekte. In der Rückfahrphase können zudem dynamische Objekte erkannt bzw. erfasst werden, welche beispielsweise in der Aufzeichnungsphase noch nicht vorhanden waren oder nicht erkannt wurden. Dabei kann insbesondere überprüft werden, ob eine Kollision zwischen dem
Kraftfahrzeug 1 und einem erkannten Objekt in der Rückfahrphase droht.
Falls ein Objekt 8 erkannt wird, mit dem eine Kollision droht, kann überprüft werden, ob das Kraftfahrzeug 1 an diesem Objekt 8 vorbei bewegt werden kann. Ist dies nicht der Fall, kann die Führung des Kraftfahrzeugs 1 wieder an den Fahrer übergeben werden, sodass dieser das Kraftfahrzeug 1 weiter manuell führen kann. Falls das Kraftfahrzeug 1 an dem Objekt 8 vorbei bewegt werden kann, kann für einen Bereich, der diesem Objekte 8 zugeordnet ist, eine Ausweichbahn bestimmt werden, entlang welcher das
Kraftfahrzeug 1 manövriert wird. Im Anschluss daran kann das Kraftfahrzeug 1 wieder entlang der bestimmten Bewegungsbahn 13 manövriert werden.
Falls in der Umgebung 7 des Kraftfahrzeugs 1 während der Rückfahrphase ein dynamisches Objekt erkannt wird, mit dem eine Kollision droht, kann das zumindest semiautonomen Manövrieren des Kraftfahrzeugs 1 für eine vorbestimmte zeitliche Dauer pausiert werden. Hierbei kann das dynamische Objekt fortlaufend überwacht werden. Insbesondere kann überprüft werden, ob sich das dynamische Objekt weg bewegt, sodass die Fahrt entlang der Bewegungsbahn 13 fortgesetzt werden kann. Ist dies nicht der Fall, kann auch hier an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 übergeben werden.
Claims
Patentansprüche
Verfahren zum Manövrieren eines Kraftfahrzeugs (1 ), bei welchem in einer Aufzeichnungsphase, während der das Kraftfahrzeug (1 ) in einer ersten
Bewegungsrichtung (10) bewegt wird, eine Bewegungsbahn (13) des
Kraftfahrzeugs (1 ) bestimmt wird und in einer Rückfahrphase das Kraftfahrzeug (1 ) entlang der bestimmten Bewegungsbahn (13) in einer zu der ersten
Bewegungsrichtung (10) entgegengesetzten, zweiten Bewegungsrichtung (1 1 ) zumindest semi-autonom manövriert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Aufzeichnungsphase fortlaufend Positionswerte bestimmt werden, welche die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs (1 ) beschreiben, und anhand der bestimmten Positionswerte die Bewegungsbahn (13) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Aufzeichnungsphase zudem fortlaufend eine Geschwindigkeit, eine
Orientierung und/oder eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs (1 ) bestimmt werden und anhand der Geschwindigkeit, der Orientierung und/oder der Fahrtrichtung die Bewegungsbahn (13) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die jeweiligen Positionswerte die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs (1 ) bezüglich einer ersten Raumrichtung (x) und einer zweiten Raumrichtung (y) beschreiben und zum Bestimmen der Bewegungsbahn (13) jeweilige Bahnsegmente bestimmt werden, welche die Positionswerte verbinden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kraftfahrzeug (1 ) in der Rückfahrphase mittels simultaner Lokalisierung und Kartenerstellung manövriert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Rückfahrphase zumindest ein Objekt (8) in einer Umgebung (7) des
Kraftfahrzeugs (1 ) erkannt wird und eine relative Lage zwischen dem zumindest einen Objekt (8) und dem Kraftfahrzeug (1 ) bestimmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
zudem überprüft wird, ob das zumindest eine erkannte Objekt (8) ein statisches Objekt oder ein dynamisches Objekt ist und ob eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug (1 ) und dem zumindest einen Objekt (8) droht, falls das Kraftfahrzeug (1 ) entlang der Bewegungsbahn (13) manövriert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zumindest semi-autonome Manövrieren für eine vorbestimme zeitliche Dauer pausiert wird, falls das zumindest eine Objekt (8) ein dynamisches Objekt ist und erkannt wird, dass die Kollision mit dem zumindest einen Objekt (8) droht.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
falls die Kollision mit dem zumindest einen Objekt (8) droht, überprüft wird, ob ein Manövrieren des Kraftfahrzeugs (1 ) an dem zumindest einen Objekt (8) vorbei möglich ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Ausweichbahn bestimmt wird, welche in einem dem zumindest einen Objekt (8) zugeordneten Bereich von der Bewegungsbahn (13) abweicht, und das
Kraftfahrzeug (1 ) entlang der Ausweichbahn manövriert wird, falls das Manövrieren des Kraftfahrzeugs (1 ) an dem zumindest einen Objekt (8) vorbei möglich ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Führung des Kraftfahrzeugs (1 ) an einen Fahrer übergeben wird, falls das
Manövrieren des Kraftfahrzeugs (1 ) an dem zumindest einen Objekt (8) vorbei nicht möglich ist.
1 1 . Fahrerassistenzsystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1 ), welches zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.
12. Kraftfahrzeug (1 ) mit einem Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 1 1 .
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