WO2020104647A1 - Fahrassistenzsystem für ein automatisiert fahrendes fahrzeug und verfahren zum führen eines automatisiert fahrenden fahrzeugs - Google Patents

Fahrassistenzsystem für ein automatisiert fahrendes fahrzeug und verfahren zum führen eines automatisiert fahrenden fahrzeugs

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WO2020104647A1
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vehicle
target person
driver assistance
assistance system
localization
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Henri PALLEIS
Ronald Ecker
Dominik Rieth
Dennis Lenz
Roland Wilhelm
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Bayerische Motoren Werke AG
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Definitions

  • the disclosure relates to a driver assistance system for an automated driving vehicle, a vehicle with such a driver assistance system and a method for driving an automated driving vehicle.
  • the present disclosure relates in particular to a targeted movement and stopping of the vehicle, in particular to pick up a passenger.
  • Driver assistance systems for (partially) autonomously driving vehicles are becoming increasingly important. Such driver assistance systems enable vehicles to drive and navigate with little or no user input.
  • autonomously driving vehicles can be used as taxis, which can pick up passengers independently and take them to their destination without a driver.
  • the autonomously driving vehicle should be suitably and specifically navigated to the passenger in order not to cause any inconvenience to the passenger.
  • a driver assistance system for an automated driving vehicle comprises an environmental sensor system in the vehicle, which is set up to record environmental data of the vehicle, a computing unit, which is set up to determine a position of a target person in a surrounding area of the vehicle based on the environmental data, and a device for automated driving, which is arranged to move and stop the vehicle to a position which is a predetermined distance or less from the position of the target person.
  • a target person is located by means of the vehicle's environmental sensors and the vehicle is automatically driven to the target person and brought to a standstill there.
  • the target person is a person who should get into the vehicle.
  • the target person is a passenger to be picked up at a specific location.
  • the vehicle can be autonomous, i.e. without driver, drive to the location of the target person and collect the target person there.
  • the environmental sensor system allows an exact localization of the target person beyond a simple GPS localization of the person, so that the target person does not have to walk a few steps to get into the vehicle.
  • the vehicle can position itself in such a way that a door of the vehicle is positioned directly at the target person, so that the target person can get directly into the vehicle.
  • the door can be an electric door that opens automatically.
  • the environmental sensor system is an (active) sensor system of the vehicle with one or more sensors.
  • the invention does not use passive means, such as GPS data of the person, to move the vehicle to the end position at the target person at the end of the navigation and to stop there.
  • the environmental sensor system preferably comprises at least one LiDAR system and / or at least one radar system and / or at least one camera and / or at least one ultrasound system and / or a system for localizing mobile external devices.
  • the environmental sensor system can be integrated or installed in the vehicle.
  • the environmental sensor system already present in the vehicle can be used to locate the target person and to drive the vehicle to the exact position of the target position and to park there.
  • no hardware modifications to the vehicle are typically required to implement the subject matter of the invention.
  • the system is preferably set up to locate mobile external devices in order to determine a position of a mobile identification transmitter in the area surrounding the vehicle.
  • the mobile identification transmitter can be in the direct possession of the target person.
  • the position of the mobile identification transmitter can be determined, for example, using Bluetooth and / or Ultra Wide Band (UWB).
  • the computing unit can be set up to further determine the position of the person based on the determined position of the mobile identification transmitter.
  • the system for locating mobile external devices can be used for locating when the remaining distance between the vehicle and the target person is equal to or greater than a threshold. If the remaining distance between the vehicle and the target person is (equal to or) less than the threshold value, another environmental sensor system can be used, such as the LiDAR system and / or the radar system and / or the camera and / or that Ultrasound system.
  • the threshold value can be, for example, in the range between 20 and 5 m or 10 and 5 m.
  • the sensor system of the vehicle can thus be used in combination with a key radio technology for the exact localization of the target person to be picked up.
  • the mobile identification transmitter is preferably integrated in a key unit of the vehicle.
  • the mobile identification transmitter is contained in a mobile terminal.
  • the term mobile terminal includes in particular smartphones, but also other mobile telephones or cell phones, personal digital assistants (PDAs), tablet PCs and all current and future electronic devices, which are equipped with key technology for vehicles, for example.
  • the target person is preferably localized based on a current distance between the vehicle and the target person.
  • a first type of localization can be used in a first distance range
  • a second type of localization can be used in a second distance range
  • a third type of localization can be used in a third distance range.
  • the first type of localization can be done via Bluetooth, for example.
  • a mobile terminal of the target person can be localized using Bluetooth.
  • the second type of localization can for example using an Ultra Wide Band (UWB) technology.
  • UWB Ultra Wide Band
  • the system for locating mobile external devices can be used to locate a mobile identification transmitter, which can be integrated, for example, in the mobile terminal of the target person.
  • the third type of localization can be carried out, for example, by means of another (near-range) environmental sensor system of the vehicle, such as, for example, using a LiDAR system and / or a radar system and / or a camera and / or an ultrasound system.
  • the first type of localization (e.g. Bluetooth) is preferably used if the remaining distance between the vehicle and the target person is ⁇ 100 m.
  • the second type of localization (e.g. UWB) is used if the remaining distance between the vehicle and the target person is ⁇ 50m, and in particular ⁇ 30m.
  • the third type of localization (e.g. the FAV sensor system) is used when there is a remaining distance between the vehicle and the target person in the close range, such as ⁇ 10m.
  • the first distance range can be a range between 100m and 50 (or 100m and 30m).
  • the second distance range can be a range between 50m (or 30m) and 10m.
  • the third distance range can be a range between 10m and 0m.
  • the third distance area can be a direct surrounding area of the vehicle.
  • the present disclosure is not limited to this, and the distance ranges or their sizes can be selected appropriately in order to optimally use the capabilities of the respective sensor system used for the localization.
  • the first type of localization and / or the second type of localization and / or the third type of localization are used sequentially, as previously described.
  • the first type of localization and / or the second type of localization and / or the third type of localization can be used in combination (ie simultaneously or simultaneously).
  • one, two or three types of localization can be used in the first distance range.
  • one, two or three types of localization can be used in the second distance range.
  • one, two or three types of localization can be used in the third distance range.
  • the first type of localization eg Bluetooth
  • the third type of localization eg radar and / or LiDAR
  • the distance ranges can be used in at least one of the distance ranges (eg in the first and / or second and / or third distance range). This can be done, for example, because radar and / or LiDAR can have ranges of 200m or more.
  • authentication for example by UWB
  • UWB can be used for localization alone or in addition to the first type and / or third type. This is particularly advantageous if the user is to be authenticated, for example, to unlock the vehicle, for example to open the vehicle door.
  • all three types of focalization can be used in combination.
  • the automated driving device is configured to move the vehicle to a position that is a predetermined distance or less from the position of the target person.
  • the predetermined distance may be, for example, two meters or less, or one meter or less.
  • the vehicle can position itself such that a door of the vehicle is positioned directly at the target person, so that the target person can get directly into the vehicle.
  • the device is preferably set up for automated driving in order to guide the vehicle in a partially automated or fully automated manner.
  • automated driving can be understood to mean driving with automated catching or lateral guidance or autonomous driving with automated catching and lateral guidance.
  • Automated driving can be, for example, driving on the motorway for a longer period of time or driving for a limited time as part of parking or maneuvering.
  • automated driving encompasses automated driving with any degree of automation. Exemplary levels of automation are assisted, semi-automated, highly automated or fully automated driving. These levels of automation were defined by the Federal Highway Research Institute (BASt) (see BASt publication "Research compact", edition 11/2012).
  • assisted driving the driver continuously performs the catch or lateral guidance, while the system takes over the other function within certain limits.
  • semi-automated driving TAF
  • TAF semi-automated driving
  • HAF highly automated driving
  • VAL fully automated driving
  • the system can handle driving in all situations automatically for a specific application; Lahrer is no longer required for this application.
  • SAE levels 1 to 4 of the SAE J3016 standard SAE - Society of Automotive Engineering
  • highly automated driving (HAL) level 3 corresponds to the SAE J3016 standard.
  • SAE level 5 corresponds to driverless driving, in which the system can automatically handle all situations like a human driver throughout the journey; a driver is generally no longer required.
  • a vehicle comprising the driver assistance system according to the embodiments of the present disclosure.
  • vehicle includes cars, trucks, buses, campers, motorcycles, etc., which are used to transport people, goods, etc.
  • the term includes motor vehicles for passenger transportation, such as taxis.
  • a method for driving an automated vehicle includes acquiring environmental data by an environmental sensor system of the vehicle, determining a position of a target person in a surrounding area of the vehicle based on the environmental data, and automatically moving the vehicle to a position that is a predetermined distance or less from the position of the target person away.
  • the method can be implemented by the driver assistance system of the present disclosure.
  • the method can contain or carry out the aspects described in relation to the driver assistance system.
  • FIG. 1 schematically shows a driver assistance system for an automated driving vehicle according to embodiments of the present disclosure
  • FIG. 2 shows a mode of operation of the driver assistance system according to embodiments of the present disclosure
  • FIG. 3 shows different distance ranges for focalizing the target person depending on the distance according to embodiments of the present disclosure
  • FIG. 4 shows a flowchart of a method for guiding an automated driving vehicle according to embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1 schematically shows a driver assistance system 100 for an automated driving vehicle according to embodiments of the present disclosure.
  • the driver assistance system 100 comprises an environmental sensor system 110, which is set up to acquire environmental data, a computing unit 120, which is set up to determine a position of a target person in the area surrounding the vehicle based on the environmental data, and a device for automated driving, which is set up is to move the vehicle to a position that is a predetermined distance or less from the position of the target person.
  • the environmental data can indicate an environmental area of the vehicle or properties of the environmental area of the vehicle.
  • the device for automated driving is set up to drive the vehicle partially or fully automatically (autonomously). With automated driving of this type, the catch and lateral guidance of the vehicle takes place automatically.
  • the driver assistance system 100 therefore takes over the vehicle guidance, for example until the vehicle is brought to a standstill by the target person.
  • the driver assistance system 100 controls the drive 20 that Transmission 22, the (eg hydraulic) service brake 24 and the steering 26 via intermediate units, not shown.
  • the environmental sensor system 110 is set up to locate the target person in a surrounding area of the vehicle.
  • the localization can include, for example, direct localization and / or indirect localization of the target person.
  • the direct localization detects the target person directly, for example by means of a LiDAR system and / or a radar system and / or one or more cameras and / or an ultrasound system.
  • the indirect localization detects the person indirectly, for example via a mobile identification transmitter or a mobile terminal which is located at the target person and can be localized by the vehicle.
  • the system for locating mobile external devices is used for indirect localization.
  • the system for locating mobile external devices can determine the position of the mobile identification transmitter or mobile terminal, for example by means of Bluetooth and / or Ultra Wide Band (UWB).
  • UWB Ultra Wide Band
  • the direct localization is preferably used in combination with the indirect localization in order to precisely steer the vehicle to the passenger to be picked up.
  • the indirect localization with a long range can be used in a larger distance range.
  • direct localization by means of the (close range) environmental sensor system of the vehicle can be used.
  • FIG. 2 shows an operation of the driver assistance system according to embodiments of the present disclosure.
  • the automated driving device is configured to move the vehicle 1 to a position that is a predetermined distance or less from the position 201 of the target person.
  • the predetermined distance may be, for example, two meters or less, or one meter or less.
  • the vehicle 1 can position itself such that a door of the vehicle is positioned directly at the target person, so that the target person can get directly into the vehicle 1 without having to walk a few steps.
  • the vehicle 1 can position itself such that the trunk of the vehicle 1 is positioned directly at the target person, so that the target person, for example, luggage directly into the vehicle 1 can invite without having to walk a few steps.
  • the target person can transmit a corresponding request to the vehicle 1, for example using his mobile terminal, such as an app on his smartphone.
  • the (close-up) environment sensor system of the vehicle 1 can be used to directly, i.e. immediately, localize.
  • the (close-up) environment sensor system can be set up to directly detect subjects and objects in a specific surrounding area 200 of the vehicle.
  • the surrounding area 200 can in particular be a close area of the vehicle 1.
  • the close range can be defined, for example, by a distance or radius of 20 m or less, 10 m or less, or 5 m or less around the vehicle 1.
  • FIG. 3 shows various distance areas around the vehicle 1 for focalizing the target person depending on the distance according to embodiments of the present disclosure.
  • two or more types or techniques can be used in succession and / or simultaneously to focus the target person.
  • a first type of focalization can be in a first distance area (or surrounding area) 301, a second type of focalization in a second distance area (or surrounding area) 303, and optionally in a third distance area (or surrounding area) ) 305 a third type of focalization can be used.
  • the first distance area 301, the second distance area 303 and the third distance area 305 can be defined adjacent to one another around the vehicle.
  • the third distance area 305 can be a direct surrounding area of the vehicle 1.
  • the second distance area 302 can be arranged between the first distance area 301 and the third distance area 305.
  • the present disclosure is not limited to this. In particular, there may be two or more than three distance areas in which respective sensors are used to locate the target person.
  • the first distance range 301 may be a range between 100m and 50 (or 100m and 30m) around the vehicle 1.
  • the second distance range 303 may be a range between 50m (or 30m) and 10m around the vehicle 1.
  • the third distance range 305 can be a range between 10 m and Om around the vehicle 1.
  • the first type of localization in the first distance area 301 can be done via Bluetooth, for example.
  • a mobile terminal of the target person can be localized using Bluetooth.
  • the second type of localization in the second distance area 303 can be carried out, for example, using an ultra wide band (UWB) technology.
  • UWB ultra wide band
  • the system for locating mobile external devices can be used to locate a mobile identification transmitter which, for example, can be integrated in the target person's mobile terminal or can be present as a radio key.
  • the third type of localization in the third distance area 305 can take place, for example, by means of the (close-range) environmental sensor system of the vehicle 1, such as by means of a LiDAR system and / or radar system and / or a camera and / or an ultrasound system.
  • a mobile external device of the target person is typically located outside the close range of the vehicle 1, such as outside the third distance range 305.
  • the mobile external device can be, for example, the mobile identification transmitter.
  • the mobile identification transmitter can be designed as a separate unit (e.g. as a radio key) or can be integrated into a mobile terminal of the target person.
  • the mobile device can be, in particular, a smartphone.
  • a large number of localization techniques can thus be used successively and / or simultaneously to determine the position of the target person and to bring the vehicle to a stop directly in front of the target person.
  • the vehicle can be positioned such that a door of the vehicle is directly in front of the target person.
  • FIG. 4 shows a flowchart of a method 400 for guiding an automated driving vehicle according to embodiments of the present disclosure.
  • the method includes acquiring environmental data by an environmental sensor system of the vehicle, in block 420 determining a position of a vehicle Target person in the area surrounding the vehicle based on the surrounding data, and in block 430 an automated movement of the vehicle to a position that is a predetermined distance or less from the determined position of the target person.
  • a target person is located by means of the vehicle's environmental sensors and the vehicle is automatically driven to the target person and brought to a standstill there.
  • the target person is a person who should get into the vehicle.
  • the target person is a passenger to be picked up at a specific location.
  • the vehicle can drive autonomously, ie without a driver, to the location of the target person and collect the target person there.
  • the environmental sensor technology allows an exact localization of the target person beyond a simple GPS localization of the person, so that the target person does not have to walk a few steps to get into the vehicle.
  • the vehicle can position itself such that a door of the vehicle is positioned directly at the target person, so that the target person can get directly into the vehicle.

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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrassistenzsystem für ein automatisiert fahrendes Fahrzeug. Das Fahrassistenzsystem umfasst eine Umgebungssensorik im Fahrzeug, die eingerichtet ist, um Umgebungsdaten des Fahrzeugs zu erfassen, eine Recheneinheit, die eingerichtet ist, um basierend auf den Umgebungsdaten eine Position einer Zielperson in einem Umgebungsbereich des Fahrzeugs zu bestimmen, und eine Vorrichtung zum automatisierten Fahren, die eingerichtet ist, um das Fahrzeug zu einer Position zu bewegen und dort zu stoppen, die einen vorbestimmten Abstand oder weniger von der Position der Zielperson entfernt liegt.

Description

Fahrassistenzsystem für ein automatisiert fahrendes Fahrzeug und Verfahren zum Führen eines automatisiert fahrenden Fahrzeugs
Die Offenbarung betrifft ein Fahrassistenzsystem für ein automatisiert fahrendes Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrassistenzsystem und ein Verfahren zum Führen eines automatisiert fahrenden Fahrzeugs. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere ein zielgerichtetes Bewegen und Stoppen des Fahrzeugs, insbesondere zum Abholen eines Passagiers.
Stand der Technik
Fahrassistenzsysteme für (teil-)autonom fahrende Fahrzeuge gewinnen stetig an Bedeutung. Derartige Fahrassistenzsysteme ermöglichen, dass Fahrzeuge mit geringer oder keiner Benutzereingabe fahren und navigieren. Zum Beispiel können autonom fahrende Fahrzeuge als Taxis eingesetzt werden, die ohne einen Fahrer selbstständig Fahrgäste abholen und zu ihrem Ziel bringen können. Insbesondere zum Abholen eines Fahrgasts sollte das autonom fahrende Fahrzeug geeignet und zielgerichtet zum Fahrgast navigiert werden, um dem Fahrgast keine Unannehmlichkeiten zu bereiten.
Offenbarung der Erfindung Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Fahrassistenzsystem für ein automatisiert fahrendes Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrassistenzsystem und ein Verfahren zum Führen eines automatisiert fahrenden Fahrzeugs anzugeben, die einen verbesserten Nutzerkomfort ermöglichen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein autonom fahrendes Fahrzeug in unmittelbarer Nähe zu einer Zielperson zu positionieren.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrassistenzsystem für ein automatisiert fahrendes Fahrzeug angegeben. Das Fahrassistenzsystem umfasst eine Umgebungssensorik im Fahrzeug, die eingerichtet ist, um Umgebungsdaten des Fahrzeugs zu erfassen, eine Recheneinheit, die eingerichtet ist, um basierend auf den Umgebungsdaten eine Position einer Zielperson in einem Umgebungsbereich des Fahrzeugs zu bestimmen, und eine Vorrichtung zum automatisierten Fahren, die eingerichtet ist, um das Fahrzeug zu einer Position zu bewegen und dort zu stoppen, die einen vorbestimmten Abstand oder weniger von der Position der Zielperson entfernt liegt.
Erfindungsgemäß wird eine Zielperson mittels der Umgebungssensorik des Fahrzeugs lokalisiert und das Fahrzeug automatisiert zur Zielperson gefahren und dort zum Stillstand gebracht. Die Zielperson ist dabei eine Person, die in das Fahrzeug einsteigen soll. Zum Beispiel ist die Zielperson ein an einem bestimmten Ort abzuholender Passagier. Das Fahrzeug kann autonom, d.h. ohne Fahrer, zum Standort der Zielperson fahren und die Zielperson dort abholen. Die Umgebungssensorik erlaubt eine über eine einfache GPS -Lokalisierung der Person hinausgehende exakte Lokalisierung der Zielperson, so dass die Zielperson nicht erst einige Schritte laufen muss, um in das Lahrzeug einzusteigen. Zum Beispiel kann sich das Lahrzeug derart positionieren, dass eine Türe des Lahrzeugs direkt bei der Zielperson positioniert ist, so dass die Zielperson direkt in das Lahrzeug einsteigen kann. Die Türe kann zum Beispiel eine elektrische Türe sein, die sich automatisch öffnet.
Die Umgebungssensorik ist dabei eine (aktive) Sensorik des Lahrzeugs mit einem oder mehreren Sensoren. Anders gesagt verwendet die Erfindung keine passiven Mittel, wie beispielswiese GPS-Daten der Person, um das Lahrzeug am Ende der Navigation zur Endposition bei der Zielperson zu bewegen und dort zu stoppen.
Vorzugsweise umfasst die Umgebungssensorik wenigstens ein LiDAR-System und/oder wenigstens ein Radar-System und/oder wenigstens eine Kamera und/oder wenigstens ein Ultraschall-System und/oder ein System zur Lokalisierung mobiler externer Vorrichtungen. Die Umgebungssensorik kann im Lahrzeug integriert bzw. verbaut sein. In einigen Ausführungsformen kann die bereits im Lahrzeug vorhandene Umgebungssensorik verwendet werden, um die Zielperson zu lokalisieren und das Lahrzeug zur exakten Position der Zielposition zu fahren und dort zu parken. Damit sind typischerweise keine Hardware- Modifikationen am Lahrzeug nötig, um den erfindungsgemäßen Gegenstand zu implementieren. Vorzugsweise ist das System zur Lokalisierung mobiler externer Vorrichtungen eingerichtet, um eine Position eines mobilen Identifikationsgebers im Umgebungsbereich des Fahrzeugs zu bestimmen. Der mobilen Identifikationsgeber kann sich im unmittelbaren Besitz der Zielperson befinden. Die Position des mobilen Identifikationsgebers kann zum Beispiel mittels Bluetooth und/oder Ultra Wide Band (UWB) bestimmt werden. Die Recheneinheit kann eingerichtet sein, um die Position der Person weiter basierend auf der bestimmten Position des mobilen Identifikationsgebers zu bestimmen.
Zum Beispiel kann das System zur Lokalisierung mobiler externer Vorrichtungen für die Lokalisierung verwendet werden, wenn der verbleibende Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Zielperson (gleich oder) größer als ein Schwellwert ist. Wenn der verbleibende Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Zielperson (gleich oder) kleiner als der Schwellwert ist, kann eine andere Umgebungssensorik verwendet werden, wie zum Beispiel das LiDAR-System und/oder das Radar-System und/oder die Kamera und/oder das Ultraschall-System. Der Schwellwert kann zum Beispiel im Bereich zwischen 20 und 5m oder 10 und 5m sein. Damit kann in einigen Ausführungsformen die Sensorik des Fahrzeugs in Kombination mit einer Schlüsselfunktechnik zur genauen Lokalisierung der abzuholenden Zielperson verwendet werden.
Vorzugsweise ist der mobile Identifikationsgeber in einer Schlüsseleinheit des Fahrzeugs integriert. Alternativ ist der mobile Identifikationsgeber in einem mobilen Endgerät enthalten. Der Begriff mobiles Endgerät beinhaltet insbesondere Smartphones, aber auch andere mobile Telefone bzw. Handys, Personal Digital Assistants (PDAs), Tablet PCs sowie alle gängigen sowie künftigen elektronischen Geräte, welche zum Beispiel mit einer Schlüsseltechnologie für Fahrzeuge ausgestattet sind.
Vorzugsweise erfolgt eine Art der Lokalisierung der Zielperson basierend auf einem aktuellen Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Zielperson. Zum Beispiel kann in einem ersten Abstandsbereich eine erste Art der Lokalisierung, in einem zweiten Abstandsbereich eine zweite Art der Lokalisierung, und optional in einem dritten Abstandsbereich eine dritte Art der Lokalisierung verwendet werden.
Die erste Art der Lokalisierung kann beispielweise per Bluetooth erfolgen. Zum Beispiel kann mittels des Systems zur Lokalisierung mobiler externer Vorrichtungen ein mobiles Endgerät der Zielperson durch Bluetooth lokalisiert werden. Die zweite Art der Lokalisierung kann beispielsweise mittels einer Ultra Wide Band (UWB)-Technologie erfolgen. Zum Beispiel kann mittels des Systems zur Lokalisierung mobiler externer Vorrichtungen ein mobiler Identifikationsgeber, der zum Beispiel im mobilen Endgerät der Zielperson integriert sein kann, lokalisiert werden. Die dritte Art der Lokalisierung kann zum Beispiel mittels einer anderen (Nahbereichs-)Umgebungssensorik des Fahrzeugs erfolgen, wie z.B. mittels eines LiDAR- Systems und/oder eines Radar-Systems und/oder einer Kamera und/oder eines Ultraschall- Systems.
Vorzugsweise wird die erste Art der Lokalisierung (z.B. Bluetooth) bei einem verbleibenden Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Zielperson von <100m verwendet. Ergänzend oder alternativ wird die zweite Art der Lokalisierung (z.B. UWB) bei einem verbleibenden Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Zielperson von <50m, und insbesondere <30m verwendet. Ergänzend oder alternativ wird die dritte Art der Lokalisierung (z.B. die FAV Sensorik) bei einem verbleibenden Abstand zwischen dem Fahrzeug und der Zielperson im Nahbereich, wie zum Beispiel <10m, verwendet.
Der erste Abstandsbereich kann dabei ein Bereich zwischen 100m und 50 (oder 100m und 30m) sein. Der zweite Abstandsbereich kann ein Bereich zwischen 50m (oder 30m) und 10m sein. Der dritte Abstandsbereich kann ein Bereich zwischen 10m und 0m sein. Insbesondere kann der dritte Abstandsbereich ein direkter Umgebungsbereich des Fahrzeugs sein. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht hierauf begrenzt, und die Abstandsbereiche bzw. deren Größen können geeignet gewählt werden, um die Fähigkeiten der jeweiligen zur Lokalisierung verwendeten Sensorik optimal auszunutzen.
In einigen Ausführungsformen werden die erste Art der Lokalisierung und/oder die zweite Art der Lokalisierung und/oder die dritte Art der Lokalisierung (zeitlich) aufeinanderfolgend verwendet, wie es zuvor beschrieben ist. In anderen Ausführungsformen können die erste Art der Lokalisierung und/oder die zweite Art der Lokalisierung und/oder die dritte Art der Lokalisierung in Kombination (d.h. gleichzeitig bzw. simultan) verwendet werden. Insbesondere können im ersten Abstandsbereich ein, zwei oder drei Arten der Lokalissierung verwendet werden. Ergänzend oder alternativ können im zweiten Abstandsbereich ein, zwei oder drei Arten der Lokalisierung verwendet werden. Ergänzend oder alternativ können im dritten Abstandsbereich ein, zwei oder drei Arten der Lokalisierung verwendet werden. Zum Beispiel können die erste Art der Lokalisierung (z.B. Bluetooth) und die dritte Art der Lokalisierung (z.B. Radar und/oder LiDAR) in wenigstens einem der Abstandbereiche (z.B. im ersten und/oder zweiten und/oder dritten Abstandsbereich) in Kombination verwendet werden. Dies kann beispielsweise deshalb erfolgen, da z.B. Radar und/oder LiDAR Reichweiten von 200m oder mehr haben können. Im dritten Abstandsbereich, d.h. dem Nahbereich um das Fahrzeug, kann zur Lokalisierung alleine oder zusätzlich zur ersten Art und/oder dritten Art die Authentifizierung z.B. durch UWB verwendet werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine Authentifizierung des Nutzers beispielsweise zum Entriegeln des Fahrzeugs, wie zum Beispiel zum Öffnen der Fahrzeugtüre, erfolgen soll. Im dritten Abstandsbereich können insbesondere alle drei Arten der Fokalisierung in Kombination verwendet werden.
Die Vorrichtung zum automatisierten Fahren ist eingerichtet, um das Fahrzeug zu einer Position zu bewegen, die einen vorbestimmten Abstand oder weniger von der Position der Zielperson entfernt liegt. Der vorbestimmte Abstand kann zum Beispiel zwei Meter oder weniger, oder ein Meter oder weniger sein. Zum Beispiel kann sich das Fahrzeug derart positionieren, dass eine Türe des Fahrzeugs direkt bei der Zielperson positioniert ist, so dass die Zielperson direkt in das Fahrzeug einsteigen kann.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung zum automatisierten Fahren eingerichtet, um das Fahrzeug teilautomatisiert oder vollautomatisiert zu führen. Unter dem Begriff„automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Fängs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Fängs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff„automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation„Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012).
Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Fängs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Fängs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Lahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Lahren (VAL) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Lahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Lahrer mehr erforderlich.
Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Lahren (HAL) Level 3 der Norm SAE J3016. Lemer ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug angegeben, umfassend das Fahrassistenzsystem gemäß den Aus führungs formen der vorliegenden Offenbarung. Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung, wie zum Beispiel Taxis.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Führen eines automatisiert fahrenden Fahrzeugs angegeben. Das Verfahren umfasst ein Erfassen von Umgebungsdaten durch eine Umgebungssensorik des Fahrzeugs, ein Bestimmen einer Position einer Zielperson in einem Umgebungsbereich des Fahrzeugs basierend auf den Umgebungsdaten, und ein automatisiertes Bewegen des Fahrzeugs zu einer Position, die einen vorbestimmten Abstand oder weniger von der Position der Zielperson entfernt liegt.
Das Verfahren kann durch das Fahrassistenzsystem der vorliegenden Offenbarung implementiert werden. Zudem kann das Verfahren die in Bezug auf das Fahrassistenzsystem beschriebenen Aspekte enthalten bzw. ausführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 schematisch ein Fahrassistenzsystem für ein automatisiert fahrendes Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
Figur 2 eine Funktionsweise des Fahrassistenzsystems gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, Figur 3 verschiedene Abstandsbereiche zum abstandsabhängigen Fokalisieren der Zielperson gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und
Figur 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Führen eines automatisiert fahrenden Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Ausführungsformen der Offenbarung
Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
Figur 1 zeigt schematisch ein Fahrassistenzsystem 100 für ein automatisiert fahrendes Fahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrassistenzsystem 100 umfasst eine Umgebungssensorik 110, die eingerichtet ist, um Umgebungsdaten zu erfassen, eine Recheneinheit 120, die eingerichtet ist, um basierend auf den Umgebungsdaten eine Position einer Zielperson im Umgebungsbereich des Fahrzeugs zu bestimmen, und eine Vorrichtung zum automatisierten Fahren, die eingerichtet ist, um das Fahrzeug zu einer Position zu bewegen, die einen vorbestimmten Abstand oder weniger von der Position der Zielperson entfernt liegt. Die Umgebungsdaten können einen Umgebungsbereich des Fahrzeugs bzw. Eigenschaften des Umgebungsbereichs des Fahrzeugs angeben.
Die Vorrichtung zum automatisierten Fahren ist eingerichtet, um das Fahrzeug teilautomatisiert oder vollautomatisiert (autonom) zu führen. Bei einem solchen automatisierten Fahren erfolgt die Fängs- und Querführung des Fahrzeugs automatisch. Das Fahrassistenzsystem 100 übernimmt also die Fahrzeugführung, zum Beispiel bis das Fahrzeug bei der Zielperson zum Stillstand gebracht wird. Hierzu steuert das Fahrassistenzsystem 100 den Antrieb 20, das Getriebe 22, die (z.B. hydraulische) Betriebsbremse 24 und die Lenkung 26 über nicht dargestellte Zwischeneinheiten.
Die Umgebungssensorik 110 ist eingerichtet, um die Zielperson in einem Umgebungsbereich des Fahrzeugs zu lokalisieren. Die Lokalisierung kann zum Beispiel eine direkte Lokalisierung und/oder eine indirekte Lokalisierung der Zielperson umfassen.
Die direkte Lokalisierung erfasst die Zielperson unmittelbar, zum Beispiel mittels eines LiDAR-Systems und/oder eines Radar-Systems und/oder einer oder mehrerer Kameras und/oder eines Ultraschall- Systems. Die indirekte Lokalisierung erfasst die Person mittelbar, zum Beispiel über einen mobilen Identifikationsgeber bzw. ein mobiles Endgerät, der/das sich bei der Zielperson befindet und durch das Fahrzeug lokalisierbar ist.
Typischerweise wird für indirekte Lokalisierung das System zur Lokalisierung mobiler externer Vorrichtungen verwendet. Das System zur Lokalisierung mobiler externer Vorrichtungen kann die Position des mobilen Identifikationsgebers bzw. mobilen Endgeräts zum Beispiel mittels Bluetooth und/oder Ultra Wide Band (UWB) bestimmen.
Vorzugsweise wird die direkte Lokalisierung in Kombination mit der indirekten Lokalisierung verwendet, um das Fahrzeug zielgenau zum aufzunehmenden Passagier zu steuern. Insbesondere kann in einem größeren Entfemungsbereich die indirekte Lokalisierung mit großer Reichweite verwendet werden. In einem Nahbereich kann die direkte Lokalisierung mittels der (Nahbereich-)Umgebungssensorik des Fahrzeugs verwendet werden.
Figur 2 zeigt eine Funktionsweise des Fahrassistenzsystems gemäß Ausführungs formen der vorliegenden Offenbarung.
Die Vorrichtung zum automatisierten Fahren ist eingerichtet, um das Fahrzeug 1 zu einer Position zu bewegen, die einen vorbestimmten Abstand oder weniger von der Position 201 der Zielperson entfernt liegt. Der vorbestimmte Abstand kann zum Beispiel zwei Meter oder weniger, oder ein Meter oder weniger sein.
Zum Beispiel kann sich das Fahrzeug 1 derart positionieren, dass eine Türe des Fahrzeugs unmittelbar bei der Zielperson positioniert ist, so dass die Zielperson direkt in das Fahrzeug 1 einsteigen kann ohne einige Schritte laufen zu müssen. Ein einem weiteren Beispiel kann sich das Fahrzeug 1 derart positionieren, dass der Kofferraum des Fahrzeugs 1 unmittelbar bei der Zielperson positioniert ist, so dass die Zielperson zum Beispiel Gepäck direkt in das Fahrzeug 1 einladen kann ohne einige Schritte laufen zu müssen. Hierzu kann die Zielperson zum Beispiel mittels seines mobilen Endgeräts, wie beispielsweise einer App auf seinem Smartphone, eine entsprechende Anforderung an den Fahrzeug 1 übermitteln.
In einigen Ausführungsformen kann die (Nahbereich-)Umgebungssensorik des Fahrzeugs 1 verwendet werden, um die Person direkt, d.h. unmittelbar, zu lokalisieren. Die (Nahbereich- )Umgebungssensorik kann eingerichtet sein, um Subjekte und Objekte in einem bestimmten Umgebungsbereich 200 des Fahrzeugs direkt zu detektieren. Der Umgebungsbereich 200 kann insbesondere ein Nahbereich des Fahrzeugs 1 sein. Der Nahbereich kann zum Beispiel über einen Abstand oder Radius von 20m oder weniger, 10m oder weniger, oder 5m oder weniger um das Fahrzeug 1 herum definiert sein.
Figur 3 zeigt verschiedene Abstandsbereiche um das Fahrzeug 1 herum zum abstandsabhängigen Fokalisieren der Zielperson gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung können basierend auf dem Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und der Zielperson nacheinander und/oder simultan zwei oder mehr Arten bzw. Techniken zur Fokalisierung der Zielperson verwendet werden.
Wie es in der Figur 3 beispielhaft dargestellt ist, können in einem ersten Abstandsbereich (oder Umgebungsbereich) 301 eine erste Art der Fokalisierung, in einem zweiten Abstandsbereich (oder Umgebungsbereich) 303 eine zweite Art der Fokalisierung, und optional in einem dritten Abstandsbereich (oder Umgebungsbereich) 305 eine dritte Art der Fokalisierung verwendet werden. Der erste Abstandsbereich 301, der zweite Abstandsbereich 303 und der dritte Abstandsbereich 305 können aneinandergrenzend um das Fahrzeug herum definiert sein. Insbesondere kann der dritte Abstandsbereich 305 ein direkter Umgebungsbereich des Fahrzeugs 1 sein. Der zweite Abstandsbereich 302 kann zwischen dem ersten Abstandsbereich 301 und dem dritten Abstandsbereich 305 angeordnet sein.
Obwohl in der Figur 3 beispielhaft drei Abstandsbereiche gezeigt sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht hierauf begrenzt. Insbesondere können zwei oder mehr als drei Abstandsbereiche vorhanden sein, in denen jeweilige Sensoren verwendet werden, um die Zielperson zu lokalisieren. In einigen Ausführungsformen kann der erste Abstandsbereich 301 ein Bereich zwischen 100m und 50 (oder 100m und 30m) um das Fahrzeug 1 sein. Der zweite Abstandsbereich 303 kann ein Bereich zwischen 50m (oder 30m) und 10m um das Fahrzeug 1 sein. Der dritte Abstandsbereich 305 kann ein Bereich zwischen 10m und Om um das Fahrzeug 1 sein.
Die erste Art der Lokalisierung im ersten Abstandsbereich 301 kann beispielsweise per Bluetooth erfolgen. Zum Beispiel kann mittels des Systems zur Lokalisierung mobiler externer Vorrichtungen der Umgebungssensorik ein mobiles Endgerät der Zielperson durch Bluetooth lokalisiert werden.
Die zweite Art der Lokalisierung im zweiten Abstandsbereich 303 kann beispielsweise mittels einer Ultra Wide Band (UWB)-Technologie erfolgen. Zum Beispiel kann mittels des Systems zur Lokalisierung mobiler externer Vorrichtungen ein mobiler Identifikationsgeber, der zum Beispiel im mobilen Endgerät der Zielperson integriert oder als Funkschlüssel vorhanden sein kann, lokalisiert werden.
Die dritte Art der Lokalisierung im dritten Abstandsbereich 305 kann beispielsweise mittels der (Nahbereichs-)Umgebungssensorik des Fahrzeugs 1 erfolgen, wie z.B. mittels eines LiDAR- Systems und/oder Radar-Systems und/oder einer Kamera und/oder eines Ultraschall-Systems.
Typischerweise wird außerhalb des Nahbereichs des Fahrzeugs 1, wie zum Beispiel außerhalb des dritten Abstandsbereichs 305, eine mobile externe Vorrichtung der Zielperson lokalisiert. Die mobile externe Vorrichtung kann zum Beispiel der mobile Identifikationsgeber sein. Der mobile Identifikationsgeber kann als separate Einheit ausgebildet sein (z.B. als Funkschlüssel), oder kann in ein mobiles Endgerät der Zielperson integriert sein. Das mobile Endgerät kann insbesondere ein Smartphone sein.
Damit können sukzessive und/oder simultan eine Vielzahl von Lokalisierungstechniken verwendet werden, um die Position der Zielperson zu bestimmen und das Fahrzeug direkt vor der Zielperson zum Halten zu bringen. Zum Beispiel kann das Fahrzeug derart positioniert werden, dass sich eine Türe des Fahrzeugs direkt vor der Zielperson befindet.
Figur 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 400 zum Führen eines automatisiert fahrenden Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Das Verfahren umfasst im Block 410 ein Erfassen von Umgebungsdaten durch eine Umgebungssensorik des Fahrzeugs, im Block 420 ein Bestimmen einer Position einer Zielperson im Umgebungsbereich des Fahrzeugs basierend auf den Umgebungsdaten, und im Block 430 ein automatisiertes Bewegen des Fahrzeugs zu einer Position, die einen vorbestimmten Abstand oder weniger von der bestimmten Position der Zielperson entfernt liegt. Erfindungsgemäß wird eine Zielperson mittels der Umgebungssensorik des Fahrzeugs lokalisiert und das Fahrzeug automatisiert zur Zielperson gefahren und dort zum Stillstand gebracht. Die Zielperson ist dabei eine Person, die in das Fahrzeug einsteigen soll. Zum Beispiel ist die Zielperson ein an einem bestimmten Ort abzuholender Passagier. Das Fahrzeug kann autonom, d.h. ohne Fahrer, zum Standort der Zielperson fahren und die Zielperson dort abholen. Die Umgebungssensorik erlaubt eine über eine einfache GPS -Lokalisierung der Person hinausgehende exakte Lokalisierung der Zielperson, so dass die Zielperson nicht erst einige Schritte laufen muss, um in das Lahrzeug einzusteigen. Zum Beispiel kann sich das Lahrzeug derart positionieren, dass eine Türe des Lahrzeugs direkt bei der Zielperson positioniert ist, so dass die Zielperson direkt in das Lahrzeug einsteigen kann.

Claims

Patentansprüche
1. Fahrassistenzsystem (100) für ein automatisiert fahrendes Fahrzeug (1), umfassend: eine Umgebungssensorik (110) im Fahrzeug (1), die eingerichtet ist, um Umgebungsdaten des Fahrzeugs (1) zu erfassen; eine Recheneinheit (120), die eingerichtet ist, um basierend auf den Umgebungsdaten eine Position (201) einer Zielperson in einem Umgebungsbereich des Fahrzeugs (1) zu bestimmen; und eine Vorrichtung zum automatisierten Fahren, die eingerichtet ist, um das Fahrzeug (1) zu einer Position zu bewegen, die einen vorbestimmten Abstand oder weniger von der Position (201) der Zielperson entfernt liegt.
2. Das Fahrassistenzsystem (100) nach Anspruch 1, wobei die Umgebungssensorik (110) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus dem folgenden besteht: wenigstens einem LiDAR-System; wenigstens einem Radar- System; wenigstens einer Kamera; und wenigstens einem Ultraschall-System.
3. Das Fahrassistenzsystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend ein System zur Lokalisierung mobiler externer Vorrichtungen, die eingerichtet ist, um eine Position eines mobilen Identifikationsgebers im Umgebungsbereich des Fahrzeugs (1) zu bestimmen.
4. Das Fahrassistenzsystem (100) nach Anspruch 3, wobei die Recheneinheit (120) eingerichtet ist, um die Position (201) der Zielperson weiter basierend auf der bestimmten Position des mobilen Identifikationsgebers zu bestimmen.
5. Das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei der mobile Identifikationsgeber in einer Schlüsseleinheit des Fahrzeugs (1) integriert ist, oder wobei der mobile Identifikationsgeber in einem mobilen Endgerät enthalten ist.
6. Das Fahrassistenzsystem (100) nach Anspruch 5, wobei das mobile Endgerät ein Smartphone ist.
7. Das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der vorbestimmte Abstand zwei Meter oder weniger, oder ein Meter oder weniger ist.
8. Das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung zum automatisierten Fahren eingerichtet ist, um das Fahrzeug (1) teilautomatisiert oder vollautomatisiert zu führen.
9. Ein Fahrzeug (1), insbesondere ein Kraftfahrzeug, umfassend das Fahrassistenzsystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
10. Verfahren (400) zum Führen eines automatisiert fahrenden Fahrzeugs (1), umfassend:
Erfassen (410) von Umgebungsdaten des Fahrzeugs (1) durch eine Umgebungssensorik (110) des Fahrzeugs (1);
Bestimmen (420) einer Position (201) einer Zielperson in einem Umgebungsbereich des Fahrzeugs (1) basierend auf den Umgebungsdaten; und automatisiertes Bewegen (430) des Fahrzeugs (1) zu einer Position, die einen vorbestimmten Abstand oder weniger von der Position (201) der Zielperson entfernt liegt.
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