DE102015208590A1 - Vorrichtung zur bestimmung eines für ein fahrzeug befahrbaren raums, entsprechendes verfahren und fahrzeug - Google Patents

Vorrichtung zur bestimmung eines für ein fahrzeug befahrbaren raums, entsprechendes verfahren und fahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung eines für das Fahrzeug (301) befahrbaren Raums (404), mit mindestens einer Erfassungseinheit (101) zum Erfassen von Raumkoordinaten von mindestens einem Objekt (306) in einer Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs (301); und einer Bestimmungseinheit (102), die dazu ausgebildet ist, anhand der von der Erfassungseinheit (101) erfassten Raumkoordinaten des mindestens einen Objekts (306) und anhand von vorgegebenen Abmessungen des Fahrzeugs (301) einen für das Fahrzeug (301) befahrbaren Raum (404) zu ermitteln.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung eines für ein Fahrzeug befahrbaren Raums, ein entsprechendes Verfahren und Fahrzeug.
  • Moderne Fahrzeuge verfügen oft über ein Einpark-Assistenzsystem, welches den Fahrer beim Einparken unterstützt. Aus der DE 10 2011 113 916 A1 ist ein Einpark-Assistenzsystem bekannt, welches verschiedene Parkszenarien klassifiziert.
  • Einpark-Assistenzsysteme überwachen üblicherweise nur einen Bereich um das Fahrzeug in Fahrbahnnähe. Insbesondere kann es auftreten, dass höhere angebrachte Objekte, beispielsweise eine Dachbox in einer Garage, schlecht erkannt werden.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen für ein Fahrzeug befahrbaren Raum sicher und präzise zu bestimmen.
  • Demgemäß schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Bestimmung eines für ein Fahrzeug befahrbaren Raums, mit mindestens einer Erfassungseinheit zum Erfassen von Raumkoordinaten von mindestens einem Objekt in einer Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs; und einer Bestimmungseinheit, die dazu ausgebildet ist, anhand der von der Erfassungseinheit erfassten Raumkoordinaten des mindestens einen Objekts und anhand von vorgegebenen Abmessungen des Fahrzeugs einen für das Fahrzeug befahrbaren Raum zu ermitteln.
  • Darüber hinaus schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen eines für ein Fahrzeug befahrbaren Bereichs, mit den Schritten: Erfassen von Raumkoordinaten von mindestens einem Objekt in einer Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs; und Ermitteln eines für das Fahrzeug befahrbaren Raums anhand der erfassten Raumkoordinaten des mindestens einen Objekts und anhand von vorgegebenen Abmessungen des Fahrzeugs.
  • Darüber hinaus schafft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Bestimmung eines für das Fahrzeug befahrbaren Bereichs.
  • Dadurch ist es möglich, einen für das Fahrzeug befahrbaren Raum, welcher dem Fahrzeug zur Verfügung steht, sicher und präzise zu bestimmen.
  • Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Vorrichtung weist die Erfassungseinheit optische Sensoren auf. Durch die Sensoren können Objekte in einer Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs erkannt werden und deren Raumkoordinaten bestimmt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Vorrichtung umfasst die Erfassungseinheit ein Surroundview-System. Durch Verwendung eines Surround-View-Systems, beispielsweise mehrerer um das Fahrzeug herum ausgebildeter Kameras, kann ein gesamter Bereich der Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs erfasst und gemessen werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Vorrichtung ist die Erfassungseinheit dazu ausgebildet, eine dreidimensionale Karte von mindestens einem Teil der der Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs zu erstellen, wobei die dreidimensionale Karte Positionen des mindesten einen Objekts und des befahrbaren Raums umfasst. Dadurch ist es möglich, sowohl bodennahe Objekte in der Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs, als auch höher gelegene Objekte, beispielsweise eine Dachbox in einer Garage oder überhängende Gegenstände an anderen Fahrzeugen, sicher zu erkennen. Anhand der dreidimensionalen Karte kann das Fahrzeug sicher entweder von dem Fahrer selbst oder automatisch durch eine entsprechende Steuervorrichtung gesteuert werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Vorrichtung berechnet die Bestimmungseinheit anhand des für das Fahrzeug befahrbaren Raums mindestens eine Zielpositionsmöglichkeit für das Fahrzeug, falls die mindestens eine Zielpositionsmöglichkeit über eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs, welche in dem für das Fahrzeug befahrbaren Raum liegt, erreichbar ist. Dadurch ist die Vorrichtung insbesondere zur Verwendung in einem Einpark-Assistenzsystem verwendbar.
  • Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Vorrichtung wird die mindestens eine Zielpositionsmöglichkeit einem Fahrer des Fahrzeugs über eine Nutzerschnittstelle angezeigt. Der Fahrer kann beispielsweise eine der Zielpositionsmöglichkeiten auswählen und das Fahrzeug manuell in die Zielposition bringen.
  • Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Vorrichtung ist eine Zielposition von dem Fahrer des Fahrzeugs über die Nutzerschnittstelle aus der mindestens einen Zielpositionsmöglichkeit auswählbar. Dem Fahrer kann beispielsweise eine Fahrtrajektorie angezeigt werden, um die ausgewählte Zielposition zu erreichen.
  • Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Vorrichtung ist die Erfassungseinheit dazu ausgebildet, eine Zielposition anhand von vorgegebenen Kriterien aus der mindestens einen Zielpositionsmöglichkeit auszuwählen. Beispielsweise kann eine bevorzugte Tragposition anhand von verschiedenen Parkszenarien mittels eines Algorithmus ausgewählt werden. Dies hat den Vorteil, dass automatisch eine optimale Parkposition ausgewählt werden kann.
  • Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Vorrichtung umfasst die Vorrichtung eine Steuereinheit, welche dazu ausgebildet ist, das Fahrzeug automatisch in die ausgewählte Zielposition zu lenken, wobei eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs in dem ermittelten für das Fahrzeug befahrbaren Raum liegt. Anhand der präzise erfassten Koordinaten des für das Fahrzeug befahrbaren Raums kann das Fahrzeug sicher und ohne Gefährdung für das Fahrzeug oder weitere Verkehrsteilnehmer in eine Zielposition gelenkt werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren das Anzeigen einem Fahrer des Fahrzeugs über eine Nutzerschnittstelle von mindestens einer Zielpositionsmöglichkeit für das Fahrzeug, welche über eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs, welche in dem für das Fahrzeug befahrbaren Raum liegt, erreichbar sind.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Verfahren das Auswählen einer Zielposition aus der mindestens einen Zielpositionsmöglichkeit durch den Fahrer, und das automatische Lenken des Fahrzeugs in die ausgewählte Zielposition.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Es zeigen
  • 1 bis 4 Blockschaltbilder zur Erläuterung beispielhafter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 5 eine Querschnittsansicht eines beispielhaften Szenarios zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 6 eine Draufsicht eines beispielhaften Szenarios zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 7 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Bestimmen eines für ein Fahrzeug befahrbaren Bereichs.
  • 1 zeigt eine Vorrichtung 100 für ein Fahrzeug zur Bestimmung eines für das Fahrzeug befahrbaren Raums gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug kann hierbei insbesondere ein Personenkraftfahrzeug, ein Lastkraftwagen, ein Motorrad oder auch ein landwirtschaftliches Zugfahrzeug sein. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Erfassungseinheit 101, welche zum Erfassen von Raumkoordinaten von mindestens einem Objekt in einer Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs ausgebildet ist. Die Erfassungseinheit 101 kann beispielsweise optische Sensoren (Kameras oder Lasersensoren), Radarsensoren oder Ultraschallsensoren umfassen. Vorzugsweise umfasst die Erfassungseinheit 101 mindestens eine Kamera.
  • Vorzugsweise umfasst die Erfassungseinheit 101 ein Surround-View-System mit mehr als einer Kamera, wodurch es möglich ist, eine dreidimensionale Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs zu erfassen. Insbesondere ist es möglich, Objekte in einer Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs mindestens bis zu einer Höhe über einer Fahrbahnoberfläche, welche der Höhe des Fahrzeugs über der Fahrbahnoberfläche entspricht, zu erfassen.
  • Die Vorrichtung 100 weist darüber hinaus eine Bestimmungseinheit 102 auf. Die Bestimmungseinheit 102 ist zum Empfangen der Raumkoordinaten des mindestens einen Objekts in der Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs, welche von der Erfassungseinheit 101 erfasst wurden, ausgebildet. Weiter weist die Bestimmungseinheit 102 einen Speicher auf, in dem die empfangenen Raumkoordinaten des mindestens einen Objektes abgelegt werden. Insbesondere kann bei Bewegung des eigenen Fahrzeuges sukzessive eine dreidimensionale Karte der Fahrzeugumgebung erstellt werden, in welcher der Raum, der von Objekten eingenommen wird, gekennzeichnet ist. Die Bestimmungseinheit 102 ist dazu ausgebildet, anhand der von der Erfassungseinheit 101 erfassten Raumkoordinaten des mindestens einen Objekts und der dreidimensionalen Karte zusammen mit auf dem Speicher gespeicherten Abmessungen des Fahrzeugs einen für das Fahrzeug befahrbaren Raum zu ermitteln.
  • Dazu können beispielsweise in der dreidimensionalen Karte, in welcher die Position des Fahrzeugs gespeichert ist, diejenigen Bereiche, in denen die Erfassungseinheit 101 ein Objekt erfasst hat, als belegt markiert werden. Der für das Fahrzeug befahrbare Raum ist dann der Bereich der dreidimensionalen Karte, welcher nicht belegt ist und in welchem es möglich ist, das Fahrzeug in mindestens einer Position derart anzuordnen, dass der anhand der gespeicherten Abmessungen des Fahrzeugs von dem Fahrzeug eingenommene Raum sich nicht mit einem belegten Raum überschneidet. Der befahrbare Raum wird dabei so bestimmt, dass der Raum von dem Fahrzeug durch Lenken des Fahrzeugs erreichbar ist, ohne dass das Fahrzeug den belegten Raum berührt oder überfährt. Insbesondere kann der Speicher auch Daten über Navigationseigenschaften des Fahrzeugs, beispielsweise einem Wenderadius des Fahrzeugs umfassen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Bestimmungseinheit 102 mindestens eine Zielpositionsmöglichkeit für das Fahrzeug berechnen, das heißt eine Möglichkeit, das Fahrzeug in dem befahrbaren Raum anzuordnen, wobei eine Fahrtrajektorie, um die Zielpositionsmöglichkeit zu erreichen, vollständig in dem befahrbaren Raum liegt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der befahrbare Raum so bestimmt, dass ein Sicherheitsabstand eingehalten wird. Beispielsweise kann ein Sicherheitsabstand von 10 cm, 20 cm oder 50 cm zu einem als belegt markierten Raum, also einem Raum, in welchem die Erfassungseinheit 101 ein Objekt erfasst hat, eingehalten werden, so dass auch dieser Raum als belegt markiert wird und der befahrbare Raum entsprechend verkleinert wird.
  • 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hierbei weist die Vorrichtung 100 zusätzlich eine Nutzerschnittstelle 103 auf. Die Vorrichtung 100 ist ausgebildet, die mindestens eine berechnete Zielpositionsmöglichkeit über die Nutzerschnittstelle 103 einem Fahrer des Fahrzeugs anzuzeigen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Fahrer des Fahrzeugs über die Nutzerschnittstelle 103 aus der mindestens einen Zielpositionsmöglichkeit eine Zielposition auswählen.
  • 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche eine Weiterentwicklung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, wobei die Vorrichtung 100 zusätzlich eine Steuereinheit 104 aufweist. Die Bestimmungseinheit 102 ist ausgebildet, aus der mindestens einen Zielpositionsmöglichkeit eine Zielposition auszuwählen. Die Bestimmungseinheit 102 kann die Zielposition beispielsweise anhand von vorgegebener Kriterien mit Hilfe eines Algorithmus auswählen. Beispielsweise kann diejenige Zielpositionsmöglichkeit aus der mindestens einen Zielpositionsmöglichkeit ausgewählt werden und als Zielposition bestimmt werden, welche durch eine möglichst kurze Fahrtrajektorie des Fahrzeugs erreicht werden kann. Die Steuereinheit 104 ist dazu ausgebildet, das Fahrzeug automatisch in die ausgewählte Zielposition zu lenken, wobei eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs in dem ermittelten für das Fahrzeug befahrbaren Raum liegt. Das Lenken entlang der Fahrtrajektorie kann dabei insbesondere auch mehrfaches Navigieren, etwa Vor- und Zurückfahren umfassen.
  • 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche eine Weiterentwicklung der in 2 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Die Vorrichtung 100 weist sowohl eine Nutzerschnittstelle 103 als auch eine Steuereinheit 104 auf. Die Vorrichtung 100 ist dazu ausgebildet, dass der Fahrer des Fahrzeugs über die Nutzerschnittstelle 103 eine Zielposition aus der mindestens einen Zielpositionsmöglichkeit, welche dem Fahrer über die Nutzerschnittstelle 103 angezeigt wird, auswählen kann. Die Steuereinheit 104 ist dazu ausgebildet, das Fahrzeug automatisch in die ausgewählte Zielposition zu lenken, wobei eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs in dem ermittelten für das Fahrzeug befahrbaren Raum liegt.
  • 5 zeigt eine Querschnittsansicht eines beispielhaften Szenarios zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Ein Fahrzeug 301 befindet sich auf einer Fahrbahnfläche 302. In Fahrzeugvorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs 301 befindet sich eine Garage 307, wobei eine Höhe H2 eines Garagendachs 307b der Garage 307 über der Fahrbahnfläche 302 größer ist als eine maximale Höhe H1 des Fahrzeugs 301 über der Fahrbahnfläche 302. An der Garagendecke 307b ist eine Box 306 angebracht. Eine Unterseite der Box 306 befindet sich hierbei in einer Höhe H3 über der Fahrbahnfläche 302. Die Höhe H3 der Box ist hierbei kleiner als die maximale Höhe H1 des Fahrzeugs 301.
  • Das Fahrzeug 301 weist einen ersten Sensor 303 auf, welcher an einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs 301 ausgebildet ist, und einen kegelförmigen ersten Bereich 303a vor dem Fahrzeug erfassen kann. Das Fahrzeug 301 weist darüber hinaus einen zweiten Sensor 304 auf, welcher an einer vorderen Abdeckung des Fahrzeugs ausgebildet ist, und welcher einen kegelförmigen zweiten Bereich 304a erfassen kann. Der erste Sensor 303 und der zweite Sensor 304 kann hierbei insbesondere optische Sensoren, etwa eine Kamera zur Erkennung eines Umfelds des Fahrzeugs 301 umfassen.
  • Mit Hilfe des ersten Sensors 303 und des zweiten Sensors 304 ist es möglich, Objekte in einer Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs 301, das heißt die Box 306 und die Garage 307 zu erfassen. Die Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, insbesondere kann das Fahrzeug mehrere Sensoren aufweisen, welche an dem Fahrzeug ausgebildet sind. Durch die unterschiedlichen Perspektiven der Sensoren ist es möglich, eine dreidimensionale Karte von mindestens einem Teil der Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs 301 zu erstellen. Der erste Sensor 303 und der zweite Sensor sind also ausgebildet, dreidimensionale Koordinaten von Objekten in der Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs 301, etwa der Box 306 und der Garage 307, zu erfassen.
  • Das Fahrzeug 301 weist weiter eine (nicht gezeigte) Bestimmungseinheit 102 auf, welche anhand der von dem ersten Sensor 303 und dem zweiten Sensor 304 erfassten Koordinaten der Box 306 und der Garage 307 sowie der Abmessungen des Fahrzeugs 301 einen für das Fahrzeug 301 befahrbaren Raum ermittelt. In dem in 5 gezeigten Szenario ermittelt die Bestimmungseinheit 102, dass ein Raum bis zu einem zulässigen Abstand D1 von einer Vorderseite des Fahrzeugs 301 befahrbar ist. In diesem zulässigen Abstand D1 von der Vorderseite des Fahrzeugs 301 befindet sich ein Endpunkt 305, welcher derjenige Punkt ist, bis zu welchem die Vorderseite des Fahrzeugs 301 gelenkt werden kann, ohne dass das Fahrzeug 301 die Box 306 berührt. Das heißt, wenn eine Vorderseite des Fahrzeugs 301 über den Endpunkt 305 zu einer Wand 307a der Garage 307 hin bewegt wird, kollidiert das Fahrzeug 301 mit der Box 306. Ein für das Fahrzeug befahrbarer Raum ist also derjenige Raum, bei dem sich die Vorderseite des Fahrzeugs 301 mindestens in einem Minimalabstand D2 von der Wand 307a der Garage 307 befindet, wobei der Minimalabstand D2 der Abstand des Endpunkts 305 von der Garagenwand 307a ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform berechnet die Bestimmungseinheit den befahrbaren Bereich derart, dass zusätzlich ein Sicherheitsabstand zu dem erfassten Objekt, etwa der Box 306 oder der Garage 307, etwa von 10 cm, 20 cm oder 50 cm eingehalten wird.
  • 6 zeigt eine Draufsicht auf das beispielhafte Szenario zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100. Hierbei ist ein belegter Bereich 401 derjenige Bereich, in welchem das Fahrzeug 301 nicht gelenkt werden kann, ohne mit einem Objekt, etwa der Box 306 oder Garage der 307 zu kollidieren. Die 5 entspricht hierbei einem Querschnitt entlang der Achse I-I.
  • Ein für das Fahrzeug 301 befahrbarer Raum 404 ist derjenige Raum, welcher nicht belegt ist, das heißt das Komplement zum Raum 401. Des Weiteren ist eine erste Zielpositionsmöglichkeit 402a und eine zweite Zielpositionsmöglichkeit 402b gezeigt, welche das Fahrzeug über Fahrtrajektorien, welche in dem für das Fahrzeug 301 befahrbaren Raum 404 liegen, erreichen kann. Insbesondere kann die erste Zielpositionsmöglichkeit 402a über die erste Fahrtrajektorie 403 erreicht werden. Die erste Zielpositionsmöglichkeit 402a und die zweite Zielpositionsmöglichkeit 402b können, wie in den obigen Ausführungsformen beschrieben, einem Fahrer des Fahrzeugs 103 über eine (nicht gezeigte) Nutzerschnittstelle 103 angezeigt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Fahrer des Fahrzeugs 301 über die Nutzerschnittstelle 103 eine Zielposition 402a aus der ersten Zielpositionsmöglichkeit 402a und der zweiten Zielpositionsmöglichkeit 402b auswählen, welche hier beispielsweise gleich der ersten Zielpositionsmöglichkeit 402a sein möge.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann dem Fahrer über die Nutzerschnittstelle 103 die Trajektorie 403 zum Erreichen der ausgewählten Zielposition 402a angezeigt werden, woraufhin der Fahrer das Fahrzeug 301 selbständig in die Zielposition 402a lenken kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 100 eine Steuereinheit 104, welche das Fahrzeug 301 automatisch entlang der Fahrtrajektorie 403 in die ausgewählte Zielposition 402a lenkt.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Bestimmen eines für ein Fahrzeug 301 befahrbaren Bereichs 404. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt S1 des Erfassens von Raumkoordinaten von mindestens einem Objekt in einer Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs 301. Das Erfassen von Raumkoordinaten kann hierbei beispielsweise durch optische Sensoren, Radarsensoren oder Ultraschallsensoren erfolgen. Vorzugsweise erfolgt das Erfassen von Raumkoordinaten des mindestens einen Objekts 306 durch mindestens zwei Kameras eines Surround-View-Systems. Durch Vergleichen der von den mindestens zwei Kameras erfassten Koordinaten des mindestens einen Objekts können exakte dreidimensionale Raumkoordinaten des mindestens einen Objekts berechnet werden.
  • Das Verfahren umfasst einen zweiten Schritt S2 des Ermittelns eines für das Fahrzeug 301 befahrbaren Raums 404 anhand der erfassten Raumkoordinaten des mindestens einen Objekts 306 und anhand von vorgegebenen Abmessungen des Fahrzeugs 301. Ein für das Fahrzeug 301 befahrbarer Raum 404 ist hierbei derjenige Raum, in welchen das Fahrzeug 301 gebracht werden kann, ohne eines der mindestens einen erfassten Objekte zu berühren. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zusätzlich ein Sicherheitsabstand einberechnet werden. Zusätzlich kann ein Fahrverhalten des Fahrzeugs 301, etwa ein Wendekreis des Fahrzeugs 301 einberechnet werden.
  • Hierzu kann beispielsweise in einer dreidimensionalen Karte derjenige Bereich, in welchem sich das mindestens eine Objekt befindet, als belegt markiert werden. Anhand der gespeicherten Abmessungen des Fahrzeugs 301 kann dann der für das Fahrzeug 301 befahrbare Raum 404 ermittelt werden.
  • 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zusätzlich zu dem in 4 gezeigten Verfahren wird in einem weiteren Schritt S3 ein Signal an einen Fahrer des Fahrzeugs 301 ausgegeben. Das Signal kann beispielsweise über eine Nutzerschnittstelle 103 ausgegeben werden. Dem Fahrer des Fahrzeugs werden hierbei Zielpositionsmöglichkeiten angezeigt, das heißt diejenigen Positionen, in welche das Fahrzeug 301 über Fahrtrajektorien, welche vollständig in dem für das Fahrzeug 301 befahrbaren Raum 404 liegen, gebracht werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird wie in 9 gezeigt, in einem vierten Schritt mindestens eine Zielpositionsmöglichkeiten 402a, 402b für das Fahrzeug 301, welche über eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs 301, welche in dem für das Fahrzeug 301 befahrbaren Raum 404 liegt, erreichbar sind, einem Fahrer des Fahrzeugs 301 über eine Nutzerschnittstelle 103 angezeigt.
  • In einem fünften Schritt S5 wird das Fahrzeug automatisch in die ausgewählte Zielposition gelenkt, wobei sich eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs 301 vollständig in dem für das Fahrzeug 301 befahrbaren Raum 404 befindet. Beispielsweise wird das Lenken des Fahrzeugs 301 durch eine Steuereinheit 104 durchgeführt.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt, insbesondere kann automatisch eine Zielposition aus der mindestens einen Zielpositionsmöglichkeit anhand von vorgegebenen Kriterien mit Hilfe eines Algorithmus ausgewählt werden, und gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Fahrzeug automatisch in die ausgewählte Zielposition gelenkt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere auch dazu eingesetzt werden, um mit einem Lastkraftwagen eine Laderampe präzise anzusteuern. Hierzu wird die Laderampe von der Erfassungseinheit 102 als Objekt erkannt. Der Lastkraftwagen wird automatisch in dem für den Lastkraftwagen befahrenen Bereich auf die Laderampe zu gelenkt, bis der Lastkraftwagen nahe genug an der Laderampe angelangt ist. Insbesondere kann verhindert werden, dass die Laderampe berührt wird, wobei gleichzeitig sichergestellt werden kann, dass sich der Lastkraftwagen nahe genug an der Laderampe befindet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zu Erkennung von Schildern, welche eine Höhenbegrenzung anzeigen und in der entsprechenden Höhe angebracht sind. Das Schild wird von der Erfassungseinheit 102 als Objekt erkannt. Ist eine Höhe des Schildes kleiner als die Maximalhöhe H1 des Fahrzeugs, wird erkannt, dass der Bereich unter dem Schild nicht befahrbar ist.
  • Des Weiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Erkennung von überhängenden Gegenständen an vorausfahrenden Fahrzeugen verwendet werden.
  • Weiter kann das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden, um zu erkennen, ob ein Tunnel hoch genug für ein Fahrzeug ist. Der Tunnel wird als Objekt erkannt. Ist eine Höhe des Tunnels kleiner als die Maximalhöhe H1 des Fahrzeugs, wird erkannt, dass der Tunnel kein für das Fahrzeug befahrbarer Bereich ist.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise eine auf die Fahrbahnoberfläche und/oder eine auf eine sich oberhalb der Fahrbahnoberfläche bezogene Ebene verwendet werden, bezüglich derer dann, insbesondere in Abhängigkeit der von der Erfassungseinheit erfassten Raumkoordinaten von Objekten, eine dreidimensionale Karte von Objekten und des befahrbaren Raums erstellt wird. In einer besonderen Ausgestaltung handelt es sich bei der Ebene um eine 2-dimensionale Ebene, die in einer bestimmten Höhe über bzw. oberhalb der Fahrzeugoberfläche insbesondere horizontal aufgespannt ist. Die Höhe kann dabei in Abhängigkeit der Höhe des Fahrzeugs festgelegt sein. Beispielsweise kann die Höhe der Ebene der Höhe des Fahrzeugs entsprechen oder die Ebene kann in einem bestimmten Abstand (Höhe X) zur Höhe des Fahrzeugs angeordnet bzw. aufgespannt sein, d.h. (Höhe des Fahrzeugs) + (Höhe X). Im Weiteren kann in Bezug auf diese Ebene, insbesondere wenn sich diese oberhalb des Fahrzeugs befindet, eine sogenannte „Belegungskarte“ senkrecht in Richtung der Fahrbahnoberfläche erstellt werden, anhand der von der Erfassungseinheit erfassten Raumkoordinaten von Objekten. Demnach kann alternativ oder zusätzlich zu den üblicherweise bezogenen auf die Fahrbahnoberfläche erstellten „Belegungskarten“ oder „Belegungsgitter“ der Fahrzeugumgebung, eine „Belegungskarte“ bezogen auf eine bestimmte Ebene oberhalb des Fahrzeugs erstellt werden. In Abhängigkeit dieser alternativen oder zusätzlichen „Belegungskarte“ kann eine Trajektorie somit nicht nur in Bezug auf die Überfahrbarkeit des das Fahrzeug umgebenen Raums ermittelt werden, d.h. hinsichtlich auf der Fahrbahnoberfläche befindlicher Objekten, sondern es kann vielmehr alternativ oder zusätzlich auch eine Trajektorienplanung in Bezug auf die Unterfahrbahrkeit des das Fahrzeug umgebenen Raums ermittelt werden, insbesondere hinsichtlich Objekten, die sich nicht auf der Fahrbahnoberfläche befinden, sondern die in einer bestimmten Höhe angeordnet sind, beispielsweise hängende Verkehrsbeschilderungen oder von der Garagen- bzw. Parkhausdecke herabhängende Objekte.
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011113916 A1 [0002]

Claims (13)

  1. Vorrichtung zur Bestimmung eines für ein Fahrzeug (301) befahrbaren Raums (404), mit mindestens einer Erfassungseinheit (101) zum Erfassen von Raumkoordinaten von mindestens einem Objekt (306) in einer Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs (301); und einer Bestimmungseinheit (102), die dazu ausgebildet ist, anhand der von der Erfassungseinheit (101) erfassten Raumkoordinaten des mindestens einen Objekts (306) und anhand von vorgegebenen Abmessungen des Fahrzeugs (301) einen für das Fahrzeug (301) befahrbaren Raum (404) zu ermitteln.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Erfassungseinheit (101) optische Sensoren (303, 304) aufweist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Erfassungseinheit (101) ein Surroundview-System umfasst.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Erfassungseinheit (101) dazu ausgebildet ist, eine dreidimensionale Karte von mindestens einem Teil der Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs (301) zu erstellen, wobei die dreidimensionale Karte Positionen des mindesten einen Objekts (306) und des befahrbaren Raums (404) umfasst.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Bestimmungseinheit (102) anhand des für das Fahrzeug (301) befahrbaren Raums (404) mindestens eine Zielpositionsmöglichkeit (402a, 402b) für das Fahrzeug (301) berechnet, falls die mindestens eine Zielpositionsmöglichkeit (402a, 402b) über eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs (301), welche in dem für das Fahrzeug (301) befahrbaren Raum (404) liegt, erreichbar ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die mindestens eine Zielpositionsmöglichkeit (402a, 402b) einem Fahrer des Fahrzeugs (301) über eine Nutzerschnittstelle (103) angezeigt wird.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei eine Zielposition (402a) von dem Fahrer des Fahrzeugs (301) über die Nutzerschnittstelle (103) aus der mindestens einen Zielpositionsmöglichkeit (402a, 402b) auswählbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Erfassungseinheit (101) dazu ausgebildet ist, eine Zielposition (402a) anhand von vorgegebenen Kriterien aus der mindestens einen Zielpositionsmöglichkeit (402a, 402b) auszuwählen.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, mit einer Steuereinheit (104), welche dazu ausgebildet ist, das Fahrzeug (301) automatisch in die ausgewählte Zielposition zu lenken, wobei eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs (301) in dem ermittelten für das Fahrzeug (301) befahrbaren Raum (404) liegt.
  10. Verfahren zum Bestimmen eines für ein Fahrzeug (301) befahrbaren Bereichs, mit den Schritten Erfassen (S1) von Raumkoordinaten von mindestens einem Objekt (306) in einer Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs (301); und Ermitteln (S2) eines für das Fahrzeug (301) befahrbaren Raums (404) anhand der erfassten Raumkoordinaten des mindestens einen Objekts (306) und anhand von vorgegebenen Abmessungen des Fahrzeugs (301).
  11. Verfahren nach Anspruch 10 mit Anzeigen (S3) einem Fahrer des Fahrzeugs (301) über eine Nutzerschnittstelle (103) von mindestens einer Zielpositionsmöglichkeit (402a, 402b) für das Fahrzeug (301), welche über eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugs (301), welche in dem für das Fahrzeug (301) befahrbaren Raum (404) liegt, erreichbar sind.
  12. Verfahren nach Anspruch 11 mit Auswählen (S4) einer Zielposition (402a) aus der mindestens einen Zielpositionsmöglichkeit (402a, 402b) durch den Fahrer, und automatischem Lenken (S5) des Fahrzeugs (301) in die ausgewählte Zielposition (402a).
  13. Fahrzeug (301) mit einer Vorrichtung zur Bestimmung eines für das Fahrzeug (301) befahrbaren Bereichs nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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