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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absicherung einer vollautomatischen Bewegung eines Fahrzeuges. Die vollautomatische Bewegung ist bevorzugt ein Parkvorgang.
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Aktuell gibt es Systeme, die einen Fahrer beim Einparkvorgang durch die Kontrolle der Lenkung und Bremsen unterstützen, sowie Kamerasysteme, die den Fahrer durch die Überwachung des Umfeldes unterstützen. Des Weiteren sind Systeme bekannt, bei denen ein Parkvorgang vollautomatisch ausgeführt wird. Während eines solchen vollautomatischen Einparkvorgangs, bei dem das Fahrzeug die Längs- und Querregelung übernimmt, ist es in einer Ausbaustufe möglich, dass sich der Fahrer als überwachende Person außerhalb des Fahrzeuges befindet. Dabei muss er aus Sicherheitsgründen einen sogenannten Totmannschalter betätigen, ohne dessen Betätigung sich das Fahrzeug nicht bewegt. Dadurch wird sichergestellt, dass der Fahrer den Einparkvorgang überwacht und im Notfall eingreift. Der Totmann-Schalter befindet sich dabei auf einer mobilen Steuereinheit. Dabei kann es zu Situationen kommen, in denen die überwachende Person abgelenkt wird, aber den Totmann-Schalter weiterhin gedrückt hält. Damit kann es zu einer ungewollten, nicht überwachten vollautomatischen Bewegung des Fahrzeuges kommen.
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Aus der
DE 10 2012 008 858 A1 ist ein Verfahren zur Durchführung eines automatischen Parkvorgangs eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei zwischen einem sich außerhalb des Kraftfahrzeugs befindlichen Bediener und dem Fahrzeug eine Kommunikationsverbindung besteht, durch welche ein automatischer Einparkvorgang ausgelöst werden kann. Hierbei wird vor Beginn des Parkvorgangs die Zielposition und/oder zuletzt gefahrene Trajektorie des Fahrzeugs gespeichert und der Einparkvorgang des Fahrzeugs nach Aktivierung des Parkvorgangs entsprechend dieser vollautomatisch durchgeführt. Dieser Vorgang kann über eine Steuereinrichtung per Fernbedienung unterbrochen werden.
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Auch die
DE 10 2011 003 231 A1 hat ein Verfahren zum automatischen Durchführen eines Fahrmanövers zum Inhalt. Dabei erfolgen eine Erfassung der Umgebung, eine Berechnung einer Trajektorie, und ein automatisches Bewegen des Fahrzeugs. Hierbei werden zwei Erfassungssysteme eingesetzt, wobei die vom ersten System erfassten Daten an ein portables Steuergerät übertragen werden und bei Loslassen eines am Steuergerät angebrachten Schalters das Fahrzeug zum Stillstand kommt.
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Offenbarung der Erfindung
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Absicherung einer vollautomatischen Bewegung eines Fahrzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 1 wird die Überwachungsbereitschaft einer sich außerhalb des Fahrzeuges befindlichen, die vollautomatische Bewegung des Fahrzeuges überwachenden Person durch Auswertung von Ausgangssignalen von mindestens einem am Fahrzeug angeordneten Sensor ermittelt. Es wird eine vorgegebenen Aktion ausgeführt, falls die Überwachungsbereitschaft der überwachenden Person nicht gegeben ist. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren wird erkannt, ob die Aufmerksamkeit der überwachenden Person auf das Fahrzeug gerichtet ist. Sollte der Nutzer abgelenkt sein, gibt das System eine Warnung aus bzw. unterbricht den Einparkvorgang. Es werden somit Kollisionen oder Unfälle durch Unaufmerksamkeit der überwachenden Person vermieden. Es ergibt sich ein Sicherheitsgewinn.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Bevorzugt ist ein Sensor des mindestens einen Sensors eine Kamera zur Erfassung des Fahrzeugumfeldes; und/oder ein Sensor des mindestens einen Sensors ist ein akustischer Sensor zur Erfassung des Fahrzeugumfeldes; und/oder ein Sensor des mindestens einen Sensors ist eine Empfangseinheit, die ein Signal einer mobilen Sendeeinheit empfängt und bereit stellt, um die Position und/oder den Abstand der mobilen Sendeeinheit gegenüber dem Fahrzeug zu bestimmen. Dabei ist es von Vorteil, dass derartige Sensoren oftmals bereits am Fahrzeug vorhandenen sind. Die für das Verfahren verwendbaren Sensorsignale können durch diese Sensoren erzeugt werden.
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Insbesondere ist die vorgegebene Aktion die Ausgabe einer akustischen und/oder optischen und/oder haptischen Warnung und/oder ein Anhalten der vollautomatischen Bewegung. Durch eine entsprechende Warnung kann die Überwachungsbereitschaft der überwachenden Person wiederhergestellt werden oder es können alle Personen im Fahrzeugumfeld gewarnt werden. Dabei ist auch hier ein Zugriff auf bereits vorhandene Signalmittel des Fahrzeuges (z.B. Hupe, Scheinwerfer, Blinker) möglich. Die Ausgabe der Warnung kann ebenso über eine mobile Empfangseinheit erfolgen. Die mobile Empfangseinheit kann dabei gleichzeitig eine mobile Sendeeinheit sein. Ein Anhalten der vollautomatischen Bewegung als vorgegebene Aktion im Falle einer nicht vorhandenen Überwachungsbereitschaft ist vorteilhaft. Mögliche Kollisionen werden durch ein Anhalten der Bewegung vermieden. Dazu wird ein entsprechendes Signal an die Fahrzeugelektronik übermittelt.
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Die Überwachungsbereitschaft der überwachenden Person kann durch eine Erkennung und Bewertung des Abstandes und/oder der Position der überwachenden Person gegenüber dem Fahrzeug und/oder durch eine Erkennung und Bewertung von Gesten, Bewegungsabläufen, akustischen Signalen und/oder einer Blickrichtung der überwachenden Person ermittelt werden. Die Erkennung und Bewertung dieser Parameter ist vorteilhaft, da sie durch bekannte Verfahren erfolgen kann. Einige solcher Verfahren sind insbesondere aus dem Bereich der Unterhaltungselektronik bekannt.
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Bevorzugt wird der Abstand und/oder die Position der überwachenden Person gegenüber dem Fahrzeug durch eine Bildanalyse der verfügbaren Kamerabilder erkannt. Alternativ oder zusätzlich kann dies auch durch eine Auswertung von Signallaufzeiten erfolgen. Dabei werden bevorzugt die Signallaufzeiten von Signalen, die von einer mobilen Sendeeinheit ausgesendet werden und von mindestens zwei Empfangseinheiten empfangen werden, ausgewertet. Die Sendeeinheit kann dabei ein speziell zur Überwachung des Parkvorgangs vorgesehener Totmannschalter oder auch der Fahrzeugschlüssel oder ein Smartphone sein. Auch eine Auswertung von Signallaufzeiten akustischer Signale ist vorteilhaft. Akustische Signale können dabei jede Art von Geräusch sein, die von der überwachenden Person verursacht werden, oder ein elektronisch erzeugtes akustisches Signal, das von einer mobilen Sendeeinheit emittiert werden kann.
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Die Bewertung des Abstandes kann durch die Vorgabe eines maximalen und/oder minimalen Abstandes der überwachenden Person zu dem Fahrzeug erfolgen. Zur Bewertung der Position können auch vorgegebene Bereiche um das Fahrzeug definiert werden, in denen eine Überwachungsbereitschaft als gegeben bewertet wird. Die Bewertung der Überwachungsbereitschaft kann danach erfolgen, ob eine Geste, ein Bewegungsablauf oder ein akustisches Signal erkannt wurde oder auch nicht erkannt wurde. Die Bewertung der Überwachungsbereitschaft kann danach erfolgen, ob die Blickrichtung der überwachenden Person auf das Fahrzeug gerichtet ist oder nicht. Die in diesem Absatz beschriebenen Verfahren zur Bewertung der erkannten Parameter sind vorteilhaft. Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber nicht auf diese Verfahren beschränkt.
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Vorzugsweise erfolgt eine Ersterkennung der überwachenden Person bei dem und/oder vor dem Verlassen des Fahrzeuges, um die überwachende Person in einem erfassten Fahrzeugumfeld zu erkennen und/oder die Bewegung der überwachenden Person in dem erfassten Fahrzeugumfeld zu verfolgen. Die überwachende Person kann somit auf einfache Weise von anderen Personen im Fahrzeugumfeld unterschieden werden. Wenn der Fahrer zum Zweck der vollautomatischen Bewegung das Fahrzeug verlässt, kann das System den Fahrer in diesem Bereich eindeutig erkennen. Ab dieser Ersterkennung verfolgt das System mit üblichen Verfahren den Fahrer. Solche Verfahren basieren zum Beispiel auf dem optischen Fluss, Texturmerkmalen oder Formmerkmalen.
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Optional kann eine Interaktion der überwachenden Person mit einer mobilen Sendeeinheit während des Einparkvorgangs erkannt werden und die Fahrzeugbewegung bei einem Abbruch der Interaktion angehalten werden. Somit kann eine zusätzliche Sicherheit bei der vollautomatischen Bewegung durch eine aktive Interaktion der überwachenden Person erreicht werden.
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Es ist vorteilhaft, dass die vorgegebene Aktion ausgeführt wird, falls die Position der überwachenden Person in den Bewegungsbereich des Fahrzeugs fällt.
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Insbesondere kann es sich bei der vollautomatischen Bewegung des Fahrzeuges um einen Parkvorgang handeln.
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Die Erfindung umfasst des Weiteren eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Verfahrensansprüche. Die Vorrichtung umfasst eine Auswertungseinheit zum Ermitteln einer Überwachungsbereitschaft einer sich außerhalb eines Fahrzeuges befindlichen, eine vollautomatische Bewegung des Fahrzeugs überwachenden Person und zur Auswertung von Ausgangssignalen von mindestens einem am Fahrzeug angeordneten Sensor, sowie eine Steuereinheit zum Ausführen einer vorgegeben Aktion, falls die Überwachungsbereitschaft der überwachenden Person nicht gegeben ist.
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Der Unteranspruch zeigt eine bevorzugte Weiterbildung der Vorrichtung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
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1 ein Flussdiagramm für ein Verfahren gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
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2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Anhand von 1 wird der allgemeine Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens für alle Ausführungsbeispiele beschrieben. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt S1, in dem eine Überwachungsbereitschaft einer die vollautomatische Bewegung des Fahrzeuges überwachenden Person ermittelt wird. Zu diesem Zweck werden Ausgangssignale von am Fahrzeug angeordneten Sensoren ausgewertet. Wird dabei die Überwachungsbereitschaft als gegeben erkannt, so erfolgt eine erneute Ausführung dieses ersten Schrittes S1, und somit eine erneute Ermittlung der Überwachungsbereitschaft. Der erste Schritt S1 wird damit solange wiederholt, bis die Überwachungsbereitschaft als nicht gegeben ermittelt wird. Wird die Überwachungsbereitschaft als nicht gegeben ermittelt, so wird in einem zweiten Schritt S2 eine vorgegebene Aktion ausgeführt. Daraufhin verzweigt das Verfahren wieder zurück auf den ersten Schritt S1.
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Die Überwachungsbereitschaft wird in dem ersten Schritt S1 durch eine Auswertung von Ausgangssignalen von am Fahrzeug angeordneten Sensoren ermittelt. In einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Ausgangssignale die Signale mindestens einer Kamera zur Erfassung des Fahrzeugumfeldes, und die Ausgangssignale mindestens einer Empfangseinheit, die ein Signal einer mobilen Sendeinheit empfängt. Aus diesen Sensorsignalen wird zumindest ein Zustand der überwachenden Person erkannt. Solche Zustände sind beispielsweise der Abstand oder die Position der überwachenden Person gegenüber dem Fahrzeug, eine Geste, ein Bewegungsablauf, oder eine Blickrichtung. In der hier beschriebenen Ausführungsform erfolgt die Erkennung der Gesten und der Bewegungsabläufe der überwachenden Person durch eine Bildanalyse, die mit den Ausgangssignalen der mindestens einen Kamera zur Erfassung des Fahrzeugumfeldes gespeist wird. Ebenso wird der Abstand und die Position der überwachenden Person gegenüber dem Fahrzeug auf diese Weise ermittelt. Der Zustand der überwachenden Person wird dahingehend bewertet, ob er eine Überwachungsbereitschaft der überwachenden Person anzeigt. Die Bewertung des Abstandes erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel durch die Vorgabe eines maximalen Abstandes der überwachenden Person zu dem Fahrzeug. Wird dieser maximale Abstand überschritten, so wird die Überwachungsbereitschaft als nicht gegeben bewertet. Zur Bewertung der Position können auch vorgegebene Bereiche um das Fahrzeug definiert werden, in denen eine Überwachungsbereitschaft als gegeben bewertet wird. Die Bewertung der Überwachungsbereitschaft erfolgt des Weiteren danach, ob eine bestimmte Geste oder eine Bewegungsablauf erkannt wurde oder auch nicht erkannt wurde. Solche Gesten oder Bewegungsabläufe können z.B. ein Winken, Abwinken oder Kopfschütteln sein. Des Weiteren erfolgt die Bewertung der Überwachungsbereitschaft danach, ob die Blickrichtung der überwachenden Person auf das Fahrzeug gerichtet ist. Deutet die Blickrichtung nicht auf das Fahrzeug, so wird die Überwachungsbereitschaft als nicht gegeben angesehen.
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Wird die Überwachungsbereitschaft nicht erkannt, so erfolgt in dem zweiten Schritt S2 die Ausführung einer vorgegebenen Aktion. Diese Aktion ist in diesem Ausführungsbeispiel das Übertragen eines Signales an eine Fahrzeugelektronik, um das Fahrzeug zu stoppen oder um ein Signalisierungsmittel des Fahrzeuges (z.B. Lichter, Blinker, Hupe) zu betätigen. Ebenso ist die Ausgabe einer Warnung über eine mobile Sendeeinheit möglich.
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Falls die Überwachungsbereitschaft in dem ersten Schritt S1 erkannt wurde oder nachdem der zweite Schritt S2 ausgeführt wurde, verzweigt das Verfahren zurück auf den ersten Schritt S1 und es erfolgt eine erneute Ermittlung der Überwachungsbereitschaft.
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In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der erste Schritt S1 durch eine Ersterkennung der überwachenden Person beim Verlassen des Fahrzeuges angestoßen. Wenn der Fahrer zum Zweck eines automatischen Einparkvorgangs das Fahrzeug verlässt und die Fahrertür schließt, erkennt das System den Fahrer in diesem Bereich eindeutig. Der Fahrer, der in diesem Falle auch die überwachende Person ist, bleibt durch eine Auswertung des optischen Flusses aus den Signalen der mindestens einen Kamera zur Erfassung des Fahrzeugumfeldes erfasst und es folgt die Ermittlung der Überwachungsbereitschaft der überwachenden Person im ersten Schritt S1. Das erfindungsgemäße Verfahren wird in diesem Ausführungsbeispiel beendet, sobald das Fahrzeug seine Parkposition erreicht hat. Die übergeordneten Schritte einer Ersterkennung und der Überwachung eines Abbruchkriteriums sind in 1 nicht gezeigt.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel werden zudem die Ausgangssignale der akustischen Sensoren eines Fahrzeuges genutzt, um die Überwachungsbereitschaft der überwachenden Person zu erkennen. Dabei kann die Position und/oder der Abstand der überwachenden Person durch Signallaufzeitunterschiede der akustischen Signale erkannt werden, und es können akustische Signalisierungen durch die überwachende Person, wie z.B. ein Klatschen oder ein Zuruf erkannt werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges 11 mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Fahrzeug ist in der Lage einen vollautomatischen Einparkvorgang in eine Parklücke 12 zwischen zwei parkenden Fahrzeugen 13 durchzuführen. Dazu muss die überwachende Person 14 den Totmannschalter 15 auf einer mobilen Sendeeinheit 16 gedrückt halten. Das Signal der mobilen Sendeeinheit wird von einer Empfangseinheit 18, die an dem Fahrzeug angebracht ist, empfangen.
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Die überwachende Person 14 wird beim Verlassen des Fahrzeuges 11 durch die Kameras 17 des Fahrzeuges 11 erfasst. Diese Kameras 17 erfassen optisch das gesamte Umfeld des Fahrzeuges 11 und sind in der Lage, stehende sowie bewegte Objekte zu erkennen und zu verfolgen. Auf Grundlage einer Ersterkennung der überwachenden Person wird diese nun im Fahrzeugumfeld erkannt. Diese Erkennung erfolgt z.B. durch Texturmerkmale, Formmerkmale oder den optischen Fluss, der durch die Bewegung der überwachenden Person und die fortdauernde Überwachung des Umfelds durch die Kameras 17 erzeugt wird.
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Durch eine Bildanalyse der Kamerabilder der Kameras 17 wird erkannt, dass die Blickrichtung 19 der überwachenden Person 14 auf das Fahrzeug 11 gerichtet ist, und sich die überwachende Person in einem Abstand 20 zu dem Fahrzeug entfernt befindet. Der vollautomatische Parkvorgang wird ausgeführt.
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Wird die überwachende Person 14 abgelenkt, und ändert ihre auf das Fahrzeug gerichtete erste Blickrichtung 19 zu einer zweiten Blickrichtung 19`, die nicht auf das Fahrzeug gerichtet ist, so wird dies durch die Bildanalyse erkannt. Die Überwachungsbereitschaft der überwachenden Person wird als nicht gegeben bewertet, und es wird eine vorgegebene Aktion ausgeführt. In diesem Beispiel wird die vollautomatische Bewegung des Fahrzeuges gestoppt.
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Die Überwachungsbereitschaft würde ebenfalls als nicht gegeben bewertet werden, wenn die überwachende Person den Abstand 20 zu dem Fahrzeug vergrößert, so dass ein definierter Grenzwert überschritten wird. Auch in diesem Fall wird die vorgegebene Aktion ausgeführt und das Fahrzeug stoppt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012008858 A1 [0003]
- DE 102011003231 A1 [0004]
