DE102016118967A1

DE102016118967A1 - Verfahren zum ferngesteuerten Manövrieren eines Kraftfahrzeugs mit einem mobilen Endgerät unter Berücksichtigung von Position und/oder Orientierung, mobiles Endgerät, Kraftfahrzeug sowie Systemen

Info

Publication number: DE102016118967A1
Application number: DE102016118967.7A
Authority: DE
Inventors: Nicolas Jecker; Efrain Santos Marcial; Ovidiu Buzdugan-Romcea; Markus Heimberger; James McDonald; Abdelhafid Bourassi; Frederic Gehin
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2018-04-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum ferngesteuerten Manövrieren eines Kraftfahrzeugs (2), bei welchem zwischen einer Kommunikationseinrichtung (27) des Kraftfahrzeugs (2) und einem kraftfahrzeugexternen, mobilen Endgerät (5) eine Funkverbindung (28) bereitgestellt wird, ein Steuersignal von dem mobilen Endgerät (5) zu der Kommunikationseinrichtung (27) über die Funkverbindung (28) übertragen wird und das Kraftfahrzeug (2) mittels eines Steuergeräts (7) in Abhängigkeit von dem Steuersignal autonom manövriert wird, wobei während des Manövrierens eine Position und/oder eine Orientierung des Kraftfahrzeugs (2) relativ zu einer Position und/oder einer Orientierung des mobilen Endgeräts (5) anhand der Funkverbindung (2) bestimmt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum ferngesteuerten Manövrieren eines Kraftfahrzeugs, bei welchem zwischen einer Kommunikationseinrichtung des Kraftfahrzeugs und einem kraftfahrzeugexternen, mobilen Endgerät eine Funkverbindung bereitgestellt wird, ein Steuersignal von dem mobilen Endgerät zu der Kommunikationseinrichtung über die Funkverbindung übertragen wird und das Kraftfahrzeug mittels eines Steuergeräts in Abhängigkeit von dem Steuersignal autonom manövriert wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein mobiles Endgerät. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein System mit einem mobilen Endgerät und einem Kraftfahrzeug.
Das Interesse richtet sich vorliegend auf Verfahren zum ferngesteuerten Manövrieren eines Kraftfahrzeugs. Hierzu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass Kraftfahrzeuge mit einer entsprechenden Fernsteuerung bzw. mit einem mobilen Endgerät während eines autonomen Parkmanövers ferngesteuert werden. Dabei kann mit dem mobilen Endgerät ein Steuersignal an das Kraftfahrzeug übertragen werden, infolgedessen das Kraftfahrzeug in einen autonomen Fahrmodus überführt wird. In dem autonomen Fahrmodus kann mit einem Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs die Umgebung mit Sensoren erfasst werden und eine Trajektorie zum Ausparken aus einer Parklücke oder zum Einparken in eine Parklücke bestimmt werden. In dem autonomen Fahrmodus kann dann das Kraftfahrzeug entlang der bestimmten Trajektorie manövriert werden.
Zum Übertragen des Steuersignals von dem mobilen Endgerät zu dem Kraftfahrzeug wird eine Funkverbindung bzw. eine drahtlose Kommunikationsverbindung bereitgestellt. Hierzu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass die Datenübertragung im Hochfrequenzbereich oder im Langwellenbereich erfolgt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Ultra-Breitband-Technologie (UWB – Ultra-wideband) genutzt wird. Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass zum Bereitstellen der Funkverbindung ein drahtloses lokales Netzwerk bereitgestellt wird. Üblicherweise wird aber eine Bluetooth-Verbindung genutzt, da diese einen geringen Energieverbrauch aufweist. Zudem wird es ermöglicht, dass als das mobile Endgerät ein Smartphone oder ein Tablet-Computer eingesetzt werden kann, der zur Übertragung von Signalen über den Bluetooth-Standard ausgebildet ist.
Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik Verfahren bekannt, bei denen das Kraftfahrzeug während des autonomen Manövrierens mit Hilfe des mobilen Endgeräts, mit dem auch die Fernsteuerung durchgeführt wird, erfasst wird. Hierzu beschreibt die EP 2 316 709 A2 ein Kraftfahrzeug mit einer zugeordneten externen Steuerungsvorrichtung und einem Park-Lenk-Assistenzsystem. Dabei ist die externe Steuerungsvorrichtung zur Kommunikation mit einer kraftfahrzeugseitigen Steuerungseinrichtung ausgebildet. Die kraftfahrzeugseitige Steuerungseinrichtung kann unter Berücksichtigung der im Rahmen der Kommunikation übertragenen Signale eine Ortsinformation über den Aufenthaltsort des Fahrers und/oder einen vom Fahrer vorgegebenen Zielort ermitteln. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die externe Steuerungsvorrichtung einen bildgebenden Sensor aufweist und das Kraftfahrzeug wenigstens zwei durch den bildgebenden Sensor erfassbare Marker aufweist. Dabei kann die externe Steuerungsvorrichtung zur Auswertung der Bilddaten des bildgebenden Sensors und zur Ermittlung der Ortsinformation unter Berücksichtigung des Auswerteergebnisses ausgebildet sein.
Des Weiteren beschreibt die DE 10 2012 212 260 A1 ein Verfahren zur Steuerung des Betriebs eines vollautomatischen, zur unabhängigen Fahrzeugführung ausgebildeten Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Einparksystems, eines Fahrzeugs. Dabei wird mit dem Fahrzeug eine jeweilige Referenzposition zumindest eines außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Transponder mittels einer Triangulation ausgewertet und dem Fahrerassistenzsystem als Eingangsgröße zur Fahrzeugführung zur Verfügung gestellt. Dabei kann der Transponder ortsfest in der Umgebung oder beweglich an dem Fahrzeug angeordnet sein.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie ein Verfahren zum ferngesteuerten Manövrieren eines Kraftfahrzeugs auf einfache Weise sicherer durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch ein mobiles Endgerät, durch ein Kraftfahrzeug sowie durch ein System mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei einer Ausführungsform eines Verfahrens zum ferngesteuerten Manövrieren eines Kraftfahrzeugs wird bevorzugt zwischen einer Kommunikationseinrichtung des Kraftfahrzeugs und einem kraftfahrzeugexternen, mobilen Endgerät eine Funkverbindung bereitgestellt. Des Weiteren wird bevorzugt ein Steuersignal von dem mobilen Endgerät zu der Kommunikationseinrichtung über die Funkverbindung übertragen. Darüber hinaus wird das Kraftfahrzeug insbesondere mittels eines Steuergeräts in Abhängigkeit von dem Steuersignal autonom manövriert. Zudem wird bevorzugt während des Manövrierens eine Position und/oder eine Orientierung des Kraftfahrzeugs relativ zu einer Position und/oder einer Orientierung des mobilen Endgeräts anhand der Funkverbindung bestimmt.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum ferngesteuerten Manövrieren eines Kraftfahrzeugs, bei welchem zwischen einer Kommunikationseinrichtung des Kraftfahrzeugs und einem kraftfahrzeugexternen, mobilen Endgerät eine Funkverbindung bereitgestellt wird, ein Steuersignal von dem mobilen Endgerät zu der Kommunikationseinrichtung über die Funkverbindung übertragen wird und das Kraftfahrzeug mittels eines Steuergeräts in Abhängigkeit von dem Steuersignal autonom manövriert wird. Des Weiteren wird während des Manövrierens eine Position und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs relativ zu einer Position und/oder Orientierung des mobilen Endgeräts anhand der Funkverbindung bestimmt.
Mithilfe des Verfahrens soll das Kraftfahrzeug autonom manövriert werden, während sich ein Fahrer bzw. ein Bediener außerhalb des Kraftfahrzeugs befindet. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug autonom in eine Parklücke eingeparkt werden oder das Kraftfahrzeug kann autonom aus einer Parklücke ausgeparkt werden. Während des autonomen Manövrierens des Kraftfahrzeugs betätigt der Fahrer das mobile Endgerät, das sich außerhalb des Kraftfahrzeugs befindet. Beispielsweise kann der Fahrer das mobile Endgerät in seiner Hand halten. Bei dem mobilen Endgerät kann es sich beispielsweise um ein Mobiltelefon, ein Smartphone, einen tragbaren Computer, einen Fahrzeugschlüssel, eine Datenbrille oder dergleichen handeln. Mithilfe des mobilen Endgeräts kann das Steuersignal an die Kommunikationseinrichtung des Kraftfahrzeugs übertragen werden. Hierzu wird eine Funkverbindung zwischen dem mobilen Endgerät und der Kommunikationseinrichtung des Kraftfahrzeugs aufgebaut. Das Steuersignal wird also kabellos bzw. drahtlos von dem mobilen Endgerät zu der Kommunikationseinrichtung übertragen.
Sobald das Steuersignal von der Kommunikationseinrichtung empfangen wurde, kann dieses an das elektronische Steuergerät des Kraftfahrzeugs übertragen werden. Mithilfe des Steuergeräts kann dann ein Fahrerassistenzsystem aktiviert werden, welches das Kraftfahrzeug autonom manövriert. Während des autonomen Manövrierens kann das Fahrerassistenzsystem mithilfe von entsprechenden Sensoren die Umgebung des Kraftfahrzeugs erfassen. Mit dem Fahrerassistenzsystem bzw. mit dem Steuergerät kann ferner eine Trajektorie bestimmt werden, entlang welcher das Kraftfahrzeug dann autonom manövriert wird. Während des Manövrierens kann das Fahrerassistenzsystem dann in die Lenkung, eine Bremsanlage und/oder einen Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs eingreifen.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist es vorgesehen, dass während des Manövrierens eine Position und/oder eine Orientierung des Kraftfahrzeugs relativ zu einer Position und/oder einer Orientierung des mobilen Endgeräts anhand der Funkverbindung bestimmt wird. Mit anderen Worten wird die Funkverbindung dazu verwendet, die relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug und dem mobilen Endgerät zu bestimmen. Die Funkverbindung kann auch dazu verwendet werden, die Ausrichtung des Kraftfahrzeugs zu dem mobilen Endgerät oder die Ausrichtung des mobilen Endgeräts zu dem Kraftfahrzeug zu bestimmen. Wenn die relative Lage des Kraftfahrzeugs zu dem mobilen Endgerät und/oder die Ausrichtung des Kraftfahrzeugs zu dem mobilen Endgerät bekannt ist, kann diese Information dazu genutzt werden, das Kraftfahrzeug autonom zu manövrieren. Die relative Lage und/oder die Orientierung wird nun mithilfe der Funkverbindung bestimmt, die auch dazu verwendet wird, das Steuersignal von dem mobilen Endgerät an das Kraftfahrzeug zu übertragen. Somit ist es nicht erforderlich, zusätzliche Komponenten zur Bestimmung der relativen Lage zwischen dem Kraftfahrzeug und dem mobilen Endgerät und/oder zur Bestimmung der Orientierung des Kraftfahrzeugs und/oder des mobilen Endgeräts zu verwenden. Damit kann auf einfache und zuverlässige Weise das ferngesteuerten manövrieren des Kraftfahrzeugs zuverlässiger gestaltet werden.
Bevorzugt wird die Position und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs relativ zu der Position und/oder Orientierung des mobilen Endgeräts anhand einer Signalstärke und/oder einer Laufzeit des zwischen der Kommunikationseinrichtung und dem mobilen Endgerät übertragenen Steuersignals bestimmt. Es kann also das Sendesignal selbst dazu genutzt werden, die relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug in dem mobilen Endgerät und/oder die Ausrichtung dieser Komponenten zueinander zu bestimmen. Beispielsweise kann die Signalstärke des Steuersignals, dass zwischen dem Kraftfahrzeug und dem mobilen Endgerät übertragen wird, bestimmt werden. Anhand der Signalstärke kann dann ein Abstand zwischen der Kommunikationseinrichtung des Kraftfahrzeugs und dem mobilen Endgerät bestimmt werden. Dabei kann von dem Steuersignal der sogenannte RSSI-Wert (RSSI – Receiver Signal Strange Indicator) bestimmt werden. Dieser RSSI-Wert stellt einen Indikator für die Empfangsfeldstärke kabelloser Kommunikationsanwendungen dar. Wenn nun die Signalstärke fortlaufend während der Relativbewegung des Kraftfahrzeugs zu dem mobilen Endgerät bestimmt wird, kann auch der Abstand zwischen der Kommunikationseinrichtung und dem mobilen Endgerät fortlaufend bestimmt werden. Dies ermöglicht es, mittels Triangulation die relative Lage zwischen der Kommunikationseinrichtung und dem mobilen Endgerät zu ermitteln. Dabei kann das Steuersignal im Hochfrequenzbereich aber auch im Langwellenbereich übertragen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug und dem mobilen Endgerät und/oder die Ausrichtung dieser Komponenten zueinander anhand der Laufzeit des Steuersignals, also anhand der Übertragungsdauer des Steuersignals zwischen dem mobilen Endgerät und der Kommunikationseinrichtung, bestimmt werden. Dies eignet sich insbesondere für den Fall, dass das Steuersignal mittels der Ultra-Breitband-Technologie übertragen wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn zum Bereitstellen der Funkverbindung zusätzlich zu dem Steuersignal ein weiteres Signal zwischen der Kommunikationseinrichtung und dem mobilen Endgerät übertragen wird und die Position und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs relativ zu der Position und/oder Orientierung des mobilen Endgeräts anhand einer Signalstärke und/oder Laufzeit des zwischen der Kommunikationseinrichtung und dem mobilen Endgerät übertragenen weiteren Signals bestimmt wird. Dies eignet sich insbesondere für den Fall, dass das Steuersignal über den Bluetooth-Standard übertragen wird. Somit kann die Übertragung des Steuersignals mit einem geringen Energieverbrauch ermöglicht werden. Zudem kann als mobiles Endgerät ein Smartphone oder ein Tablet-Computer genutzt werden, die üblicherweise zur Übertragung von Signalen gemäß dem Bluetooth-Standard ausgelegt ist. Bei der Funkverbindung, die zwischen dem mobilen Endgerät und der Kommunikationsanwendung des Kraftfahrzeugs aufgebaut wird, kann das weitere Signal übertragen werden. Dieses weitere Signal kann dann dazu genutzt werden, die relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug und dem mobilen Endgerät sowie die Orientierung des Kraftfahrzeugs und/oder die Orientierung des mobilen Endgeräts zu bestimmen. Das weitere Signal kann beispielsweise über ein drahtloses mobiles Netzwerk, oder dergleichen übertragen werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass das weitere Signal in dem Hochfrequenzbereich oder dem Langewellenbereich übertragen wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass das weitere Signal gemäß der Ultra-Breitband-Technologie (UWB – Ultra-wideband) übertragen wird. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Kommunikationseinrichtung eine erste Antenne zum Übertragen des Steuersignals und eine zweite Antenne zum Übertragen des weiteren Signals aufweist. Auch das mobile Endgerät kann eine Sende- und Empfangs Einheit aufweisen, welche dazu ausgelegt ist, sowohl das Steuersignal als auch das weitere Signals übertragen.
Bevorzugt wird das weitere Signal zur Ansteuerung einer Schließanlage des Kraftfahrzeugs und/oder zum Aktivieren einer Zündung des Kraftfahrzeugs verwendet. Als das weitere Signal wird also einem Signal übertragen, das ansonsten zur Ansteuerung einer Schließanlage des Kraftfahrzeugs verwendet wird. Dieses Signal kann üblicherweise von einem Fahrzeugschlüssel an Steuergerät, welches der Schließanlage zugeordnet ist, übertragen werden. Das weitere Signal kann auch dazu genutzt werden, eine Zündung des Kraftfahrzeugs zu aktivieren. In diesem Fall ist es vorgesehen, dass dieses weitere Signal mit dem mobilen Endgerät an das Kraftfahrzeug übertragen wird. Die Kommunikationseinrichtung des Kraftfahrzeugs ist einerseits dann dazu ausgelegt, das Steuersignal zum Steuern des autonomen Manövrierens und das weitere Signal, das üblicherweise zur Ansteuerung der Schließanlage und/oder der Zündung verwendet wird, zu empfangen. Hierzu kann die Kommunikationseinrichtung beispielsweise zwei Antennen aufweisen. Anhand der Signalstärke und/oder Laufzeit des weiteren Signals können dann die relative Lage und/oder die Ausrichtung des mobilen Endgeräts zu dem Kraftfahrzeug bestimmt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird mittels zumindest eines Sensors des mobilen Endgeräts eine Bewegung und/oder eine Ausrichtung des mobilen Endgeräts bestimmt und die Position und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs relativ zu der Position und/oder Orientierung des mobilen Endgeräts wird anhand der Bewegung und/oder Ausrichtung des mobilen Endgeräts bestimmt. Als das mobile Endgerät kann insbesondere ein Smartphone oder ein Tablet-Computer verwendet werden. Derartige mobile Endgeräte weisen üblicherweise Sensoren auf, mit denen die Bewegung und/oder Orientierung des mobilen Endgeräts bestimmt werden kann. Beispielsweise kann das mobile Endgerät Beschleunigungssensoren und/oder Drehratensensoren aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Bewegung und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs mit Sensoren des Kraftfahrzeugs bestimmt wird. Hierzu kann beispielsweise die Odometrie genutzt werden, anhand welcher die Bewegung bzw. Geschwindigkeit und/oder der Lenkwinkel fortlaufend bestimmt werden kann. Somit kann die Ausrichtung des Kraftfahrzeugs relativ zu der Ausrichtung des mobilen Endgeräts präzise bestimmt werden.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der Position und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs relativ zu der Position und/oder Orientierung des mobilen Endgeräts manövriert wird. Auf diese Weise kann das Kraftfahrzeug derart manövriert werden, dass keine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Bediener, welcher das mobile Endgerät hält, droht. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug während des autonomen Manövrierens in eine Parklücke eingeparkt wird und/oder aus einer Parklücke ausgeparkt wird. Auf diese Weise kann der Fahrer das Kraftfahrzeug zunächst verlassen und anschließend das mobile Endgerät bedienen. Infolge der Bedienung kann das Steuersignal von dem mobilen Endgerät zu der Kommunikationseinrichtung des Kraftfahrzeugs übertragen werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn anhand der Position und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs relativ zu der Position und/oder Orientierung des mobilen Endgeräts ein Sichtbereich eines Bedieners des mobilen Endgeräts bestimmt wird und das manövrieren unterbrochen wird, falls sich das Kraftfahrzeug außerhalb des Sichtbereichs befindet. Mit anderen Worten wird das Kraftfahrzeug nur solange dem autonomen Fahrmodus betrieben, solange das Kraftfahrzeug von dem Bediener des mobilen Endgeräts auch gesehen werden kann. Ferner kann überprüft werden, ob der Bediener das mobile Endgerät fortlaufend bedient, sodass das Steuersignal von dem mobilen Endgerät an das Kraftfahrzeug übertragen wird. Wenn sich das Kraftfahrzeug in dem Sichtbereich des Bedieners befindet, wird das Kraftfahrzeug auch autonom manövriert. Somit kann sichergestellt werden, dass das Kraftfahrzeug nur dann autonom manövriert wird, wenn sich das Kraftfahrzeug auch in dem Sichtbereich des Fahrers befindet. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug nur dann autonom manövriert wird, falls ein Abstand zwischen den Kraftfahrzeug und dem mobilen Endgeräte einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet. Somit können beispielsweise Situationen unterbunden werden, bei denen der Fahrer das Kraftfahrzeug fernsteuert, auch wenn dieses außerhalb des Sichtbereichs des Fahrers ist. Folglich können Verletzungen von Personen- und/oder Sachschäden vermieden werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird das Kraftfahrzeug in Richtung des Bedieners des mobilen Endgeräts manövriert und in einem vorbestimmten Mindestabstand zu dem Bediener angehalten. Dies eignet sich insbesondere, wenn das Kraftfahrzeug autonom aus einer Parklücke ausgeparkt wird. Grundlage der bestimmten relativen Lage dem Kraftfahrzeug und dem mobilen Endgerät kann das Kraftfahrzeug in Richtung des Bedieners bewegt werden und derart zu dem Bediener platziert werden, dass dieser möglichst komfortabel in das Kraftfahrzeug einsteigen kann.
Des Weiteren ist es insbesondere vorgesehen, dass auf dem mobilen Endgerät eine Anzeige dargestellt wird, welche das Kraftfahrzeug und eine Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibt, wobei die Anzeige anhand der Position und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs relativ zu der Position und/oder Orientierung des mobilen Endgeräts angepasst wird. Auf diese Weise kann dem Bediener als Anzeige eine Umgebungskarte bereitgestellt werden, welche das Kraftfahrzeug und Umgebung des Kraftfahrzeugs zeigt. Beispielsweise kann die Anzeige eine Parklücke zeigen, aus welcher das Kraftfahrzeug ausgeparkt wird oder in welche das Kraftfahrzeug eingeparkt werden soll. Zum Darstellen der Anzeige kann das mobile Endgerät einen entsprechenden Bildschirm aufweisen. Somit kann der Fahrer bei dem ferngesteuerten manövrieren des Kraftfahrzeugs unterstützt werden.
Ein erfindungsgemäßes mobiles Endgerät umfasst eine Sende- und Empfangseinheit zum Übertragen eines Steuersignals zu einer Kommunikationseinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Das mobile Endgerät kann beispielsweise als Mobiltelefon, als Smartphone, als Tablet-Computer, als Datenbrille, als Funkschlüssel oder dergleichen ausgebildet sein. Das mobile Endgerät kann ferner einen Datenspeicher aufweisen, auf welchem ein Betriebssystem zum Ablauf gebracht wird. Beispielsweise kann eine Applikation auf dem mobilen Endgerät zum Ablauf gebracht werden. Mit dieser Applikation kann dann das Kraftfahrzeug ferngesteuert werden. Ferner kann das mobile Endgerät einen Sensor aufweisen, mit dem die Bewegung und/oder die Ausrichtung des mobilen Endgeräts bestimmt werden können. Ein solcher Sensor kann beispielsweise durch einen Beschleunigungssensor, durch einen Drehratensensor und/oder durch ein Gyroskop bereitgestellt werden. Zudem kann das mobile Endgerät bevorzugt eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere einen Bildschirm, aufweisen.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine Kommunikationseinrichtung zum Empfangen eines Steuersignals von einem erfindungsgemäßen mobilen Endgerät. Zudem umfasst das Kraftfahrzeug ein Steuergerät zum autonomen Manövrieren des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem empfangenen Steuersignal. Das Steuergerät kann beispielsweise Teil eines Fahrerassistenzsystems sein, mit dem das Kraftfahrzeug autonom manövriert werden kann. Ferner kann das Kraftfahrzeug ein weiteres Steuergerät aufweisen welches dazu dient, eine Schließanlage des Kraftfahrzeugs anzusteuern und/oder eine Zündung des Kraftfahrzeugs zu aktivieren.
Ein erfindungsgemäßes System umfasst ein erfindungsgemäßes mobiles Endgerät und ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug. Das System es bevorzugt dazu ausgelegt, erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße mobile Endgerät, das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug sowie das erfindungsgemäße System.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 ein System, welches ein Kraftfahrzeug und ein mobiles Endgerät umfasst, in einer schematischen Darstellung;
2 ein System gemäß dem Stand der Technik, wobei ein Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs dargestellt ist;
3 ein System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs dargestellt ist;
4 das Kraftfahrzeug, welches während eines autonomen Ausparkens aus einer Parklücke mit dem mobilen Endgerät ferngesteuert wird;
5 das mobile Endgerät an unterschiedlichen Positionen relativ zu dem Kraftfahrzeug und eine jeweilige mit dem mobilen Endgerät dargestellte Anzeige; und
6 einen Bediener des mobilen Endgeräts, welcher sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befindet sowie einen Sichtbereich des Bedieners.
In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein System 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das System 1 umfasst ein Kraftfahrzeug 2, welches vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug 2 umfasst Fahrerassistenzsystem 3, mit dem das Kraftfahrzeug 2 autonom manövriert werden kann. Darüber hinaus umfasst das System 1 ein mobiles Endgerät 5, welche sich in einer Umgebung 4 des Kraftfahrzeugs 2 befindet. Mithilfe des mobilen Endgeräts 5 kann ein ferngesteuertes Manövrieren des Kraftfahrzeugs 2 ermöglicht werden. Das mobile Endgerät 5 kann von einem Bediener 6 bzw. Fahrer des Kraftfahrzeugs 2 bedient werden. Dabei befindet sich der Bediener 6 in der Umgebung 4 des Kraftfahrzeugs 2, also außerhalb des Kraftfahrzeugs 2.
2 zeigt ein System 1 gemäß dem Stand der Technik in einer schematischen Darstellung. Das Fahrerassistenzsystem 3 des Kraftfahrzeugs 2 umfasst ein Steuergerät 7. Des Weiteren umfasst das Fahrerassistenzsystem 3 eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren 8. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrerassistenzsystem 3 zwölf Ultraschallsensoren 8, wobei sechs Ultraschallsensoren 8 in einem Frontbereich 10 und sechs Ultraschallsensoren 8 in einem Heckbereich 11 des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet sind. Zudem umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 eine Mehrzahl von Kameras 9. Dabei ist eine Kamera 9 in dem Frontbereich 10, eine Kamera 9 in dem Heckbereich 11 und zwei Kameras 9 in jeweiligen Seitenbereichen 12 des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet.
Mit den Ultraschallsensoren 8 können Abstände zu Objekten 13 in der Umgebung 4 des Kraftfahrzeugs 2 bestimmt werden. Mithilfe der Kameras 9 können Bilder von Bereichen der Umgebung 4 bereitgestellt werden. Die Ultraschallsensoren 8 und Kameras 9 sind zur Datenübertragung mit dem Steuergerät 7 verbunden. Hierzu ist ein entsprechender Datenbus 14 vorgesehen. Auf Grundlage der Daten, die mit den Ultraschallsensoren 8 und/oder den Kameras 9 bereitgestellt werden, kann das Steuergerät 7 eine Trajektorie 31 zum autonomen Manövrieren des Kraftfahrzeugs 2 bestimmen. Beispielsweise kann das Steuergerät 7 eine Trajektorie 31 zum Einparken des Kraftfahrzeugs 2 in eine Parklücke 15 oder zum Ausparken des Kraftfahrzeugs 2 aus einer Parklücke 15 bestimmen. Ferner kann Kraftfahrzeug 2 mithilfe des Fahrerassistenzsystems 3 autonom manövriert werden. Zu diesem Zweck können mit dem Steuergerät 7 entsprechende Steuersignale an ein Lenksystem 16, ein Bremssteuergerät 17 und/oder einen Antriebsmotor übertragen werden. Des Weiteren umfasst das Fahrerassistenzsystem 3 eine Ausgabeeinrichtung 18 in Form einer Benutzerschnittstelle. Mit der Ausgabeeinrichtung 18 kann eine Ausgabe an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 2 ausgegeben werden.
Das Fahrerassistenzsystem 3 umfasst eine erste Antenne 20, welche nach dem Bluetooth-Standard ausgebildet sein kann. Mittels der ersten Antenne 20 kann eine Funkverbindung zu einer Sende- und Empfangseinheit 22 des mobilen Endgeräts 5 aufgebaut werden. So kann beispielsweise ein Steuersignal von dem mobilen Endgerät 5 an das Kraftfahrzeug 2 übertragen werden, wenn sich der Bediener 6 außerhalb des Kraftfahrzeugs 2 befindet und dieses während des autonomen Manövrierens fernsteuert. Das mobile Endgerät 5 umfasst ferner eine Anzeigeeinrichtung 23 in Form eines Bildschirms. Schließlich umfasst das mobile Endgerät einen Sensor 24, mit dem eine Bewegung und/oder eine Ausrichtung des mobilen Endgeräts 5 bestimmt werden kann. Der Sensor 24 kann als Drehratensensor und/oder als Beschleunigungssensor ausgebildet sein.
Darüber hinaus umfasst das Fahrerassistenzsystem 3 ein weiteres Steuergerät 19 welches einer Schließanlage und/oder einer Zündung des Kraftfahrzeugs 2 zugeordnet ist. Das Steuergerät 7 und das weitere Steuergerät 19 sind mit einer Spannungsversorgung 25 verbunden. Das weitere Steuergerät 19 ist mit einer weiteren Antenne 21 verbunden. Mit der weiteren Antenne 21 können weitere Signale von einem Funkschlüssel 26 empfangen werden. Abhängigkeit von dem empfangenen weiteren Signal kann dann die Schließanlage des Kraftfahrzeugs 2 entriegeln oder verriegelt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass durch das weitere Signal eine Zündung des Kraftfahrzeugs 2 aktiviert wird. Dabei kann die Position des Funkschlüssels 26 relativ zu dem Kraftfahrzeug 2 bestimmt werden. Der Funkschlüssel 26 ist dazu ausgelegt, Vektoren zu bestimmten, welche die Stärke des elektrischen Felds entlang der drei Raumrichtungen beschreiben. Mit dem Funkschlüssel 26 können die Informationen des elektrischen Felds in Form des weiteren Signals an das weitere Steuergerät 19 übertragen werden. Das weitere Steuergerät 19 kann dann die relative Lage zwischen dem Funkschlüssel 26 und dem Kraftfahrzeug 2 bestimmen.
3 zeigt ein System 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Hierbei sind die Antenne 20 und die weitere Antenne 21 zu einer Kommunikationseinrichtung 27 zusammengefasst. Mit der Kommunikationseinrichtung 27 kann also das Sendesignal von dem mobilen Endgerät 5 empfangen werden. Ferner kann mit der Kommunikationseinrichtung 27 auch das weitere Signal empfangen werden. In diesem Fall wird das weitere Signal auch von dem mobilen Endgerät 5 ausgesendet. Das mobile Endgerät 5 dient in diesem Fall als Funkschlüssel 26 zum Entriegeln und/oder Verriegeln des Kraftfahrzeugs 2. Dem mobilen Endgerät 5 und der Kommunikationseinrichtung 27 wird eine Funkverbindung 28 bereitgestellt. Diese Funkverbindung 28 soll nun genutzt werden, um die relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug 2 und dem mobilen Endgerät 5 zu bestimmen. Ferner soll die Funkverbindung 28 dazu genutzt werden, eine Orientierung des Kraftfahrzeugs 2 relativ zu einer Orientierung des mobilen Endgeräts 5 zu bestimmen beziehungsweise zu übermitteln. Hierzu kann beispielsweise Empfangssignalpegel des weiteren Signals bestimmt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Signalpegel des Steuersignals bestimmt wird. Ferner kann die Laufzeit, welche zu Übertragung des Steuersignals und/oder des weiteren Signals benötigt wird, bestimmt werden. Somit kann der Abstand zwischen dem mobilen Endgerät 5 und der Kommunikationseinrichtung 27 bestimmt werden. Wenn nun der Abstand fortlaufend während der Relativbewegung des mobilen Endgeräts 5 zu dem Kraftfahrzeug 2 bestimmt wird, kann auf Grundlage von Triangulation die relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug 2 und dem mobilen Endgerät 5 bestimmt werden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass mithilfe des Sensors 24 des mobilen Endgeräts 5 eine Bewegung und/oder Ausrichtung des mobilen Endgeräts 5 bestimmt wird. Daten, welche die Ausrichtung und/oder Orientierung des mobilen Endgeräts 5 beschreiben, können von dem mobilen Endgerät 5 an die Kommunikationseinrichtung 27 übertragen werden. Hilfe eines Bewegungssensors des Kraftfahrzeugs 2 kann auch fortlaufend Bewegung und/oder Ausrichtung des Kraftfahrzeugs 2 bestimmt werden. Somit zuverlässige Weise die Orientierung des mobilen Endgeräts 5 relativ zu der Orientierung des Kraftfahrzeugs 2 bestimmt werden.
Wenn die relative Lage zwischen dem mobilen Endgerät 5 und dem Kraftfahrzeug 1 anhand der Funkverbindung 28 bestimmt wurde, kann das Kraftfahrzeug 2 in Abhängigkeit von der bestimmten relativen Lage manövriert werden. Dies ist vorliegend im Zusammenhang mit 4 gezeigt. Hierbei wird das Kraftfahrzeug 2 aus einer Parklücke 15, welche von Objekten 13 begrenzt ist, ausgeparkt. Die Objekte 13 werden vorliegend durch geparkte Fahrzeuge gebildet. Dabei wird das Kraftfahrzeug 2 entlang der Trajektorie 31 manövriert. Zudem wird das Kraftfahrzeug 2 in Richtung des Bedieners 6 manövriert und in einem vorbestimmten Mindestabstand zu dem Bediener 6 angehalten. Somit kann eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug 2 und dem Bediener 6 verhindert werden. Dieser Mindestabstand kann beispielsweise 50 cm betragen. Dabei kann die Trajektorie 31 derart bestimmt werden, dass diese den kürzesten Weg von der Parklücke 15 zu dem Bediener 6 beschreibt. Wenn das Kraftfahrzeug 2 angehalten wird, kann auch berücksichtigt werden, dass dem Bediener 6 ein komfortables Einsteigen in das Kraftfahrzeug 2 ermöglicht wird. Dabei kann der Abstand zu den Objekten 13 berücksichtigt werden. Es kann auch die Information genutzt werden, ob es sich bei dem Kraftfahrzeug 2 um ein rechtsgelenktes Fahrzeug oder ein linksgelenktes Fahrzeug handelt.
5 zeigte den Bediener 6 an unterschiedlichen Positionen in der Umgebung 4 des Kraftfahrzeugs 2. Dabei wird mit dem mobilen Endgerät 5 bzw. mit der Anzeigeeinrichtung 23 des mobilen Endgeräts 5 jeweils eine Anzeige 29 bereitgestellt. Dabei zeigt die Anzeige 29 ein Abbild 30 des Kraftfahrzeugs 2. Hierbei zu erkennen, dass die Anzeige 29 in Abhängigkeit von der Orientierung des mobilen Endgeräts 5 zu dem Kraftfahrzeug 2 angepasst wird. Auf dem mobilen Endgerät 5, welches als Smartphone ausgebildet ist, kann eine Applikation zum Ablauf gebracht werden, welche es dem Bediener 6 erlaubt, das Kraftfahrzeug 2 fernzusteuern. Dabei kommuniziert das mobile Endgerät 5 mit dem Steuergerät 7. Somit können dem Bediener 6 auf dem mobilen Endgerät 5 Informationen über das Parkmanöver angezeigt werden.
6 zeigt den Bediener 6 in der Umgebung 4 des Kraftfahrzeugs 2. Mit Hilfe des Sensors 24 des mobilen Endgeräts 5 kann fortlaufend die Orientierung des mobilen Endgeräts 5 bestimmt werden. Auf Grundlage der Orientierung des mobilen Endgeräts 5 wird vorliegend ein Sichtbereich 32 des Bedieners 6 bestimmt. Falls sich das Kraftfahrzeug 2 zumindest bereichsweise in diesem Sichtbereich 32 befindet, wird das Kraftfahrzeug 2 autonom manövriert. Falls sich das Kraftfahrzeug 2 außerhalb des Sichtbereichs 32 befindet, wird das autonome Manövrieren des Kraftfahrzeugs 2 unterbrochen. Somit kann sichergestellt werden, dass der Bediener 6 das Kraftfahrzeug 2 sehen kann, solange er dieses fernsteuert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2316709 A2 [0004]
DE 102012212260 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum ferngesteuerten Manövrieren eines Kraftfahrzeugs (2), bei welchem zwischen einer Kommunikationseinrichtung (27) des Kraftfahrzeugs (2) und einem kraftfahrzeugexternen, mobilen Endgerät (5) eine Funkverbindung (28) bereitgestellt wird, ein Steuersignal von dem mobilen Endgerät (5) zu der Kommunikationseinrichtung (27) über die Funkverbindung (28) übertragen wird und das Kraftfahrzeug (2) mittels eines Steuergeräts (7) in Abhängigkeit von dem Steuersignal autonom manövriert wird, dadurch gekennzeichnet, dass während des Manövrierens eine Position und/oder eine Orientierung des Kraftfahrzeugs (2) relativ zu einer Position und/oder einer Orientierung des mobilen Endgeräts (5) anhand der Funkverbindung (2) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Position und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs (2) relativ zu der Position und/oder Orientierung des mobilen Endgeräts (5) anhand einer Signalstärke und/oder einer Laufzeit des zwischen der Kommunikationseinrichtung (27) und dem mobilen Endgerät (5) übertragenen Steuersignals bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bereitstellen der Funkverbindung zusätzlich zu dem Steuersignal ein weiteres Signal zwischen der Kommunikationseinrichtung (27) und dem mobilen Endgerät (5) übertragen wird und die Position und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs (2) relativ zu der Position und/oder Orientierung des mobilen Endgeräts (5) anhand einer Signalstärke und/oder Laufzeit des zwischen der Kommunikationseinrichtung (27) und dem mobilen Endgerät (5) übertragenen weiteren Signals bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Signal zur Ansteuerung einer Schließanlage des Kraftfahrzeugs (2) und/oder zum Aktivieren einer Zündung des Kraftfahrzeugs (2) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels zumindest eines Sensors (24) des mobilen Endgeräts eine Bewegung und/oder eine Ausrichtung des mobilen Endgeräts (5) bestimmt wird die Position und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs (2) relativ zu der Position und/oder Orientierung des mobilen Endgeräts (5) anhand der Bewegung und/oder Ausrichtung des mobilen Endgeräts (5) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (2) in Abhängigkeit von der Position und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs (2) relativ zu der Position und/oder Orientierung des mobilen Endgeräts (5) manövriert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Position und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs (2) relativ zu der Position und/oder Orientierung des mobilen Endgeräts (5) ein Sichtbereich (32) eines Bedieners (6) des mobilen Endgeräts (5) bestimmt wird und das Manövrieren unterbrochen wird, falls sich das Kraftfahrzeug (2) außerhalb des Sichtbereichs (32) befindet.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (2) in Richtung des Bedieners (6) des mobilen Endgeräts (5) manövriert wird in einem vorbestimmten Mindestabstand zu dem Bediener (6) angehalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem mobilen Endgerät (5) eine Anzeige (29) dargestellt wird, welche das Kraftfahrzeug (2) und eine Umgebung (4) des Kraftfahrzeugs (2) beschreibt, wobei die Anzeige anhand der Position und/oder Orientierung des Kraftfahrzeugs (1) relativ zu der Position und/oder Orientierung des mobilen Endgeräts (5) angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) bei dem autonomen Manövrieren in eine Parklücke (15) eingeparkt wird oder aus einer Parklücke (15) ausgeparkt wird.
Mobiles Endgerät (5) mit einer Sende- und Empfangseinheit (22) zum Übertagen eines Steuersignals zu einer Kommunikationseinrichtung (27) eines Kraftfahrzeugs (2).
Kraftfahrzeug (2) mit einer Kommunikationseinrichtung (27) zum Empfangen eines Steuersignals von einem mobilen Endgerät (5) nach Anspruch 11 und mit einem Steuergerät (7) zum autonomen Manövrieren des Kraftfahrzeugs (1) in Abhängigkeit von dem Steuersignal.
System (1) mit einem mobilen Endgerät (5) nach Anspruch 11 und mit einem Kraftfahrzeug (2) nach Anspruch 12, wobei das System (1) dazu ausgelegt ist ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.