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Die Erfindung betrifft eine Technik zum kooperativen Einparken. Insbesondere betrifft die Erfindung das Ermöglichen eines Einparkvorgangs eines vorausfahrenden Kraftfahrzeugs durch ein automatisiert gesteuertes Kraftfahrzeug.
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Stand der Technik
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Ein Parksystem umfasst einen Parkplatz mit mehreren Stellplätzen zum Abstellen von Kraftfahrzeugen, wobei im Parksystem ein Kraftfahrzeug auf einer Strecke zwischen einer Übergabestelle und einem der Stellplätze auf dem Parkplatz autonom gesteuert werden kann. Ein solcher Vorgang ist unter der Bezeichnung Automated Valet Parking (AVP) bekannt. Soll ein Kraftfahrzeug auf dem Parkplatz geparkt werden, so genügt es, wenn der Fahrer das Kraftfahrzeug zur Übergabestelle bringt und es dort verlässt. Das Kraftfahrzeug fährt dann hoch- oder vollautomatisiert zu einem der Parkplätze, der ihm beispielsweise durch ein Verwaltungssystem zugewiesen ist. Soll das Kraftfahrzeug wieder abgeholt werden, so kann es in umgekehrter Richtung vom Stellplatz zur Abstellfläche gesteuert werden, wo der Fahrer zusteigt und das Kraftfahrzeug außerhalb des Parkplatzes wie gewohnt selbst steuert.
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Fährt auf dem Parkplatz ein anderes Kraftfahrzeug dem AVP-Kraftfahrzeug voraus, so hält dieses üblicherweise einen vorbestimmten Sicherheitsabstand ein. Möchte das vorausfahrende Fahrzeug auf einen Stellplatz neben der Fahrstrecke rückwärts einparken und hält an, so kann das AVP-Kraftfahrzeug bereits zu dicht aufgefahren sein, um den Einparkvorgang des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs zu erlauben. Das AVP-Kraftfahrzeug verhält sich dabei nicht kooperativ zum einparkwilligen Fahrzeug. Es kann eine Blockadesituation entstehen, wenn hinter dem AVP-Kraftfahrzeug weitere Fahrzeuge auffahren, sodass ein Zurücksetzen des AVP-Kraftfahrzeugs zunächst nicht möglich ist. Eine solche Situation muss üblicherweise mittels eines menschlichen Eingriffs aufgelöst werden.
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DE 10 2011 003 886 A1 schlägt vor, eine Fahrsituation zwischen Kraftfahrzeugen zu übermitteln, sodass das AVP-Kraftfahrzeug dann, wenn das vorausfahrende Kraftfahrzeug rückwärts einparken möchte, einen ausreichenden Abstand einhalten kann.
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US 2015/ 0127 222 A1 schlägt vor, dass ein Kraftfahrzeug, das rückwärts eingeparkt werden soll, ein spezielles Signal aussendet, um nachfolgenden Verkehr über seine Absicht zu informieren.
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US 2013/ 0 231 824 A1 zeigt unterschiedliche Techniken für automatische Parkdienste zum Abstellen eines Kraftfahrzeugs.
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DE 10 2015 208 697 A1 betrifft ein längsführendes Fahrerassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs mit situationsabhängiger Parametrierung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Technik zum kooperativen Einparken bereitzustellen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche, Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
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Offenbarung der Erfindung
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Ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs umfasst Schritte des fahrerunabhängigen Steuerns des Kraftfahrzeugs auf einer Strecke, des Erfassens eines auf der Strecke vorausfahrenden Kraftfahrzeugs, des Erfassens eines freien Stellplatzes zum Abstellen des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs im Bereich dieses Kraftfahrzeugs, des Bestimmens, dass das vorausfahrende Kraftfahrzeug die Absicht hat, auf dem Stellplatz einzuparken, und des Anhaltens des Kraftfahrzeugs in einem Abstand zum Stellplatz, der einen Einparkvorgang des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs ermöglicht.
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Durch das Verfahren kann eine Blockadesituation vermieden werden, wenn das gesteuerte Kraftfahrzeug so dicht auf das vorausfahrende Kraftfahrzeug auffährt, dass dieses nicht auf dem Stellplatz einparken kann. Insbesondere dann, wenn das vorausfahrende Kraftfahrzeug zum Einparken rückwärtsfahren muss, kann sich so eine Situation ergeben. Das fahrerunabhängige Steuern des Kraftfahrzeugs auf der Strecke kann dadurch aufrechterhalten werden. Die Steuerung des Kraftfahrzeugs muss nicht an einen Fahrer abgegeben werden. Der Fahrer kann von einer belastenden Übernahme der Kontrolle über das Kraftfahrzeug bewahrt werden. Eine Akzeptanz des Fahrers gegenüber dem Verfahren kann dadurch gesteigert sein.
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Erfindungsgemäß wird bestimmt, dass eine Wahrscheinlichkeit, mit der das vorausfahrende Kraftfahrzeug die Absicht hat, auf dem Stellplatz einzuparken, ei nen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt. Durch das Bestimmen der Wahrscheinlichkeit können mehrere Anzeichen ausgewählt werden, die auf einen Einparkwunsch des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs hinweisen. Die Anzeichen können dabei unterschiedlich gewichtet werden. Die Bestimmungssicherheit des beabsichtigten Einparkvorgangs kann dadurch gesteigert sein.
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Die Absicht bzw. die Wahrscheinlichkeit kann auf der Basis eines vom vorausfahrenden Kraftfahrzeug ausgesandten Signals bestimmt werden. Das Signal kann beispielsweise konventionell, etwa in Form eines Blinksignals oder dem Aufleuchten einer Bremsleuchte gegeben werden. In einer weiteren Ausführungsform kann das vorausfahrende Kraftfahrzeug seine Absicht mittels einer entsprechenden Nachricht kundtun, die beispielsweise drahtlos, insbesondere mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug (car-to-car, C2C) ausgegeben wird.
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Die Absicht bzw. die Wahrscheinlichkeit kann auch auf der Basis einer Längsbeschleunigung des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Wird das vorausfahrende Kraftfahrzeug etwa im Bereich des freien Stellplatzes langsamer, so kann dies als Anzeichen für einen bevorstehenden Einparkvorgang gewertet werden.
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Die Absicht bzw. die Wahrscheinlichkeit kann auch auf der Basis einer Querbeschleunigung des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Befindet sich der freie Stellplatz beispielsweise in Fahrtrichtung rechts, so kann ein Anhalten des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs am rechten Fahrbahnrand als Anzeichen für den bevorstehenden Einparkvorgang gewertet werden.
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In noch einer weiteren Ausführungsform kann die Absicht bzw. die Wahrscheinlichkeit auf der Basis einer Topographie im Bereich des Stellplatzes bestimmt werden. Die Topographie kann insbesondere eine Straßenführung und gegebenenfalls eine Einfahrt, eine Abzweigung oder eine andere Fahrmöglichkeit umfassen. Fährt das vorausfahrende Kraftfahrzeug beispielsweise auf der eigenen Fahrspur weit links, wo sich keine Abzweigung und keine Einfahrt befindet, während der Stellplatz auf der rechten Seite des Kraftfahrzeugs liegt, so kann auf die bevorstehende Einparkabsicht geschlossen werden.
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Die Absicht bzw. die Wahrscheinlichkeit kann auch auf einer Kombination von Anzeichen bestimmt werden, wobei insbesondere aus den letzten vier genannten Anzeichen kombiniert werden kann.
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Es ist bevorzugt, dass der Stellplatz auf der Basis von Kartendaten einer Umgebung des Kraftfahrzeugs, und sein Belegungszustand auf der Basis einer Abtastung des Stellplatzes bestimmt werden. Die Kartendaten können Teil der oben genannten Topographie sein. Der Stellplatz kann insbesondere optisch oder beispielsweise mittels eines Radar-, Lidar- Video- oder Ultraschallsensors abgetastet werden. Kombinationen mehrerer Sensoren sind ebenfalls möglich.
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Während das Verfahren allgemein für ein fahrerunabhängig gesteuertes Kraftfahrzeug anwendbar ist, ist bevorzugt, dass das Kraftfahrzeug im Rahmen eines AVP-Vorgangs auf der Strecke zwischen einer Übergabestelle und einem weiteren Stellplatz gesteuert wird. Dadurch eignet sich das Verfahren insbesondere zur Unterstützung bzw. Erweiterung eines AVP-Verfahrens.
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Es ist weiterhin bevorzugt, dass das Kraftfahrzeug auf der Strecke weiter gesteuert wird, wenn das vorausfahrende Kraftfahrzeug ausreichend weit auf dem Stellplatz eingeparkt hat. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn das vorausfahrende Kraftfahrzeug durch seine Position ein Weiterfahren des Kraftfahrzeugs auf der Strecke ermöglicht. Das gesteuerte Kraftfahrzeug kann auch warten, bis das vorausfahrende bzw. eingeparkte Kraftfahrzeug länger als eine vorbestimmte Dauer auf dem Stellplatz stillsteht.
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Ein Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
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Eine Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Verarbeitungseinrichtung zur Steuerung des Kraftfahrzeugs auf einer Strecke, eine erste Erfassungseinrichtung für ein auf der Strecke vorausfahrendes Kraftfahrzeug und eine zweite Erfassungseinrichtung für einen freien Stellplatz zum Abstellen des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs im Bereich dieses Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung kann beispielsweise als Erweiterung aus einer AVP-Steuerung hervorgehen.
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Ein System umfasst ein Kraftfahrzeug mit der oben genannten Vorrichtung.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
- 1 ein Kraftfahrzeug mit einer Steuervorrichtung;
- 2 bis 4 Situationen eines kooperativen Einparkvorgangs; und
- 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung des Kraftfahrzeugs von 1
darstellt.
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Genaue Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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1 zeigt ein System 100, das ein Kraftfahrzeug 105 („Ego-Fahrzeug“) und eine Steuervorrichtung 110 umfasst. Die Steuervorrichtung 110 ist dazu eingerichtet, das Kraftfahrzeug 105 fahrerunabhängig auf einer Strecke 115 zu steuern. Bevorzugterweise verläuft die Strecke 115 zwischen einer Übergabestelle (nicht dargestellt) und einem Stellplatz 120, auf dem das Kraftfahrzeug 105 abgestellt werden kann. Ein derartiges Überführen wird auch AVP (Automated Valet Parking) genannt und die Steuervorrichtung 110 ist insbesondere zur Steuerung des Kraftfahrzeugs 105 im Rahmen eines AVP-Vorgangs eingerichtet.
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Die Steuervorrichtung 110 umfasst bevorzugterweise eine Verarbeitungseinrichtung 125, die üblicherweise eine Schnittstelle 130 aufweist, mittels derer sie Kontrollsignale zur Längs- und/oder Quersteuerung des Kraftfahrzeugs 105 austauschen kann. Weiter bevorzugt ist die Verarbeitungseinrichtung 125 mit einem Speicher 135 verbunden, in welchem Topographieinformationen in einem Bereich um das Kraftfahrzeug 105 abgelegt sind. Die Topographieinformationen können insbesondere eine Verkehrswegführung und gegebenenfalls die Lage eines oder mehrerer Stellplätze 120 umfassen. Zusätzlich können weitere Fahrmöglichkeiten wie beispielsweise eine Einfahrt oder eine Ausweichstelle von den Topographieinformationen umfasst sein. Bevorzugterweise ist ferner eine Positioniereinrichtung 140 vorgesehen, um die Position des Kraftfahrzeugs 105 bezüg lich der Topographieinformationen zu bestimmen. Der Speicher 135 und die Positioniereinrichtung 140 können beispielsweise in einem Navigationssystem 145 zusammengefasst sein.
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Ferner ist bevorzugt, dass die Verarbeitungseinrichtung 125 mit einer oder mehreren Abtasteinrichtungen verbunden ist. Exemplarisch sind in 1 ein Sensor 150 und ein Empfänger 155 dargestellt. Der Sensor 150 ist bevorzugterweise dazu eingerichtet, eine vor dem Kraftfahrzeug 105 liegende Umgebung abzutasten. Dazu kann der Sensor 150 beispielsweise auf der Basis einer Kamera, eines Radarsensors, eines Lidarsensors oder auf eine andere Weise aufgebaut sein. Es können auch mehrere Sensoren 150 vorgesehen sein. In einer Ausführungsform ist der Sensor 150 dazu eingerichtet, ein vorausfahrendes Kraftfahrzeug 160 zu erfassen. Der Sensor 150 kann auch dazu eingerichtet sein, einen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs 160 zu bestimmen, beispielsweise eine Richtungs- oder Geschwindigkeitsänderung oder das Aufleuchten von Signalleuchten wie beispielsweise eines Blinkers, einer Bremsleuchte oder einer Rückfahrleuchte. In noch einer weiteren Ausführungsform ist der Sensor 150 dazu eingerichtet, zu bestimmen, ob sich auf einem Stellplatz 120 im Bereich des Kraftfahrzeugs 105 ein abgestelltes Kraftfahrzeug 165 befindet oder nicht.
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Der optionale Empfänger 155 ist bevorzugterweise dazu eingerichtet, ein drahtloses Signal vom vorausfahrenden Kraftfahrzeug 160 zu empfangen, das einen Hinweis auf einen Fahrzustand oder ein beabsichtigtes Fahrmanöver des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 160 umfasst.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Steuereinrichtung 110 dazu ausgelegt wird, das Kraftfahrzeug 105 nicht nur auf der Strecke 115 zu führen, sondern darüber hinaus zu bestimmen, dass das vorausfahrende Kraftfahrzeug 160 im Begriff ist, auf einem freien Stellplatz 120 einzuparken, woraufhin das Kraftfahrzeug 105 dazu gesteuert wird, an einer Position anzuhalten, die das Einparken des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 160 ermöglicht. Insbesondere soll ein bevorstehender Einparkvorgang erfasst werden, der ein Rückwärtsfahren des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 160, entgegen der Befahrungsrichtung der Strecke 115 durch das Kraftfahrzeug 105, umfasst. Durch das Wählen einer Halteposition, die das Einparken des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 160 ermöglicht, zeigt sich das fahrerunabhängig gesteuerte Kraftfahrzeug 105 für das vorausfahrende Kraftfahrzeug 160 kooperativ. Das Kraftfahrzeug 105 kann den Einparkvorgang gewähren, oh ne eine menschliche Interaktion oder die Übernahme über die Steuerung des Kraftfahrzeugs 105 durch einen Fahrer zu erfordern.
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2 bis 4 zeigen Situationen eines beispielhaften kooperativen Einparkvorgangs. Auf einem beispielhaften Parkplatz 200 wird das Kraftfahrzeug 105, bevorzugterweise im Rahmen eines AVP-Vorganges, auf der Strecke 115 gesteuert. Voraus fährt das Kraftfahrzeug 160, das in der dargestellten Situation einen freien Stellplatz gerade passiert und vorhat, auf diesem einzuparken. Ohne weitere Vorkommnisse würde es dazu einen Einparkweg 205 einschlagen.
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In dieser Konstellation besteht die Gefahr, dass das vorausfahrende Kraftfahrzeug 160 vollständig am freien Stellplatz 120 vorbeifährt, um rückwärts in diesen einzuparken, während das fahrerunabhängig gesteuerte Kraftfahrzeug 105 so dicht folgt, dass es dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug 160 den Weg rückwärts auf den Stellplatz 120 versperrt. Ein Rückwärtsfahren des gesteuerten Kraftfahrzeugs 105 ist üblicherweise nicht fahrerunabhängig vorgesehen und häufig auch gar nicht möglich, wenn sich beispielsweise hinter dem Kraftfahrzeug 105 noch weitere Kraftfahrzeuge ansammeln. In diesem Fall muss das vorausfahrende Kraftfahrzeug 160 den Weg freimachen oder die Steuerung über das Kraftfahrzeug 105 muss durch einen Menschen übernommen werden, um die Situation aufzulösen.
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Idealerweise wird der bevorstehende Einparkvorgang des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 160 seitens des Kraftfahrzeugs 105 jedoch rechtzeitig bemerkt und das Kraftfahrzeug 105 hält an einer Position an, die es dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug 160 ermöglicht, auf dem Stellplatz 120 rückwärts einzuparken.
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4 zeigt das daraufhin auf dem Stellplatz 120 eingeparkte vorausfahrende Kraftfahrzeug 160 auf dem Parkplatz 200. Ist der Einparkvorgang weit genug fortgeschritten, kann das Kraftfahrzeug 105 auf der Strecke 115 weiter gesteuert werden, ohne das Kraftfahrzeug 160 zu behindern. Die Steuerung des Kraftfahrzeugs 105 wird daher bevorzugterweise fortgesetzt.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Steuern des Kraftfahrzeugs 105 aus den vorangehenden Figuren. Das dargestellte Verfahren 500 ist dazu geeignet, in einem Verfahren zur fahrerunabhängigen Längs- und/oder Quersteuerung des Kraftfahrzeugs 105, beispielsweise im Rahmen eines AVP-Vorganges, eingesetzt zu werden.
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In einem Schritt 505 wird das vorausfahrende Kraftfahrzeug 160, beispielsweise mittels des Sensors 150 oder des Empfängers 155 bestimmt. In einem Schritt 510 wird ein Stellplatz 120 im Bereich des Kraftfahrzeugs 105 bzw. des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 160 bestimmt. Der Stellplatz 120 kann insbesondere zwischen dem Kraftfahrzeug 105 und dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug 160 liegen. Anschließend wird in einem Schritt 515 abgetastet, insbesondere mittels des Sensors 150, ob der Stellplatz 120 zum Abstellen des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 160 frei ist. Ist dies nicht der Fall, so kann das Verfahren 500 zum Anfang zurückkehren und gegebenenfalls erneut durchlaufen.
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In einem Schritt 520 können eines oder mehrere Signale des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 160 abgetastet werden. Dazu können alternativ der Sensor 150 oder der Empfänger 155 verwendet werden. In einem Schritt 525 können zusätzlich oder alternativ eine Längs- oder Querbeschleunigung des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 160 abgetastet werden. Außerdem kann in einem Schritt 530 eine Topologie bzw. ein Straßenverlauf im Bereich der Kraftfahrzeuge 105, 160 bestimmt werden.
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In einem Schritt 535 wird bestimmt, dass das vorausfahrende Kraftfahrzeug 160 die Absicht hat, auf dem Stellplatz 120 einzuparken. Dazu können insbesondere Ergebnisse der Schritte 520, 525 und 530 miteinander kombiniert werden. Bestimmte Kombinationen von Abtastergebnissen können auf eine vorliegende oder bevorstehende Einparksituation des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 160 hinweisen. Bevorzugterweise wird auf der Basis einer erfassten Situation oder einzelner Ergebnisse eine Wahrscheinlichkeit bestimmt, mit der das vorausfahrende Kraftfahrzeug 160 vorhat, auf dem Stellplatz 120 einzuparken. In einem Schritt 540 kann dann bestimmt werden, ob die bestimmte Wahrscheinlichkeit einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt. Ist dies nicht der Fall, so kann das Verfahren 500 von einem der vorangehenden Schritte aus erneut durchlaufen. Andernfalls ist mit einem Einparkvorgang des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 160 zu rechnen.
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In diesem Fall kann eine Halteposition für das Kraftfahrzeug 105 bestimmt werden, die es dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug 160 erlaubt, insbesondere rückwärts, auf dem Stellplatz 120 einzuparken. Der Stellplatz 120 kann dabei zum Längs- oder Quereinparken des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 160 eingerichtet sein. In einem Schritt 550 wird das Kraftfahrzeug 105 dann angesteuert, an der bestimmten Halteposition anzuhalten. Die Halteposition kann, bezogen auf die Strecke 115, um einen vorbestimmten Abstand vor dem freien Stellplatz liegen. Anschließend kann in einem Schritt 555 überprüft werden, ob der Einparkvorgang des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 160 abgeschlossen ist. Es kann auch bestimmt werden, ob das Kraftfahrzeug 160 den Einparkvorgang abgebrochen hat. In beiden Fällen kann das Kraftfahrzeug 105 in einem Schritt 560 weiter auf der Strecke 115 gesteuert werden.
