DE102020205609A1

DE102020205609A1 - Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102020205609A1
Application number: DE102020205609.9A
Authority: DE
Inventors: Marco Wochele; Jonas Moeckel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-05-04
Filing date: 2020-05-04
Publication date: 2021-11-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (1) zum Betreiben eines Assistenzsystems (50) eines Fahrzeugs (10), umfassend die Schritte Erfassen (2) eines ersten Szenarios (11) mit einer ersten Trajektorie (21) mittels einer ersten Lernfahrt entlang der ersten Trajektorie (21), wobei das erste Szenario (11) Umfelddaten und Ortsdaten des Fahrzeugs (10), welche während der ersten Lernfahrt erfasst werden, umfasst, Erfassen (3) eines zweiten Szenarios (12) mit einer zweiten Trajektorie (22) mittels einer zweiten Lernfahrt, und geometrisches Verknüpfen (4) des ersten Szenarios (11) und des zweiten Szenarios (12) miteinander, wobei das Verfahren (1) nur ausgeführt wird für Szenarien (11, 12), die nahe beieinanderliegen oder sich teilweise überlappen.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines Fahrzeugs sowie ein Assistenzsystem eines Fahrzeugs zum Führen des Fahrzeugs.
Bekannt sind Assistenzsysteme zum Führen von Fahrzeugen, welche beispielsweise ein selbstständiges Einparken des Fahrzeugs entlang einer vorher in einer Lernfahrt aufgezeichneten Trajektorie ermöglichen. Hierfür ist als Voraussetzung eine Eigenlokalisierung des Fahrzeugs in einer näheren Umgebung der Trajektorie erforderlich. Sollen mehrere Trajektorien gespeichert werden und für ein selbstständiges Einparken des Fahrzeugs zur Verfügung stehen, so ist häufig ein hoher Speicher- und Rechenbedarf des Assistenzsystems erforderlich.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich demgegenüber dadurch aus, dass eine Vielzahl an Trajektorien, welche sich in näherer Umgebung zueinander befinden, aufgenommen und für ein Führen des Fahrzeugs entlang dieser Trajektorien bereitgestellt werden können. Dies wird erreicht durch ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines Fahrzeugs, umfassend die Schritte:

- Erfassen eines ersten Szenarios mit einer ersten Trajektorie mittels einer ersten Lernfahrt entlang der ersten Trajektorie,

- Erfassen eines zweiten Szenarios mit einer zweiten Trajektorie mittels einer zweiten Lernfahrt, und
- geometrisches Verknüpfen des ersten Szenarios und des zweiten Szenarios miteinander,

Als Trajektorie wird dabei eine Soll-Bahnkurve in einer Umgebung des Fahrzeugs angesehen.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Pkw.
Mit anderen Worten wird zunächst das erste Szenario mit der ersten Trajektorie aufgenommen und beispielsweise in einem Speicher des Assistenzsystems gespeichert. Dies erfolgt mittels der ersten Lernfahrt, bei welcher beispielsweise ein Fahrer des Fahrzeugs das Fahrzeug manuell entlang der zu erfassenden ersten Trajektorie bewegt.
Während dieser ersten Lernfahrt werden die Umfelddaten und Ortsdaten des Fahrzeugs erfasst. Die Ortsdaten umfassen dabei insbesondere Informationen über einen Ort des Fahrzeugs in der Umgebung. Beispielsweise können die Ortsdaten mittels eines Verortungssystems, beispielsweise einem Navigationssystem, wie GNSS, erfasst werden. Die Umfelddaten können beispielsweise mittels einer Umfeldsensorik, welche vorzugsweise einen Radar- und/oder Lidar-Sensor umfasst, erfasst werden. Insbesondere umfassen die Umfelddaten Bilddaten einer Umgebung, in welcher sich das Fahrzeug befindet. Anhand der ersten Trajektorie, der Umfelddaten und der Ortsdaten wird das erste Szenario gebildet.
Weiterhin erfolgt bei dem Verfahren das Erfassen des zweiten Szenarios, welches eine zweite Trajektorie aufweist, mittels einer zweiten Lernfahrt analog zum Erfassen des ersten Szenarios. Die beiden Szenarien werden dabei geometrisch miteinander verknüpft. Insbesondere kann das geometrische Verknüpfen auch als Vereinheitlichung der jeweiligen den Trajektorien zugeordneten Datensätzen angesehen werden. Das Verfahren wird dabei nur ausgeführt, wenn die beiden Szenarien nahe beieinanderliegen, oder sich teilweise überlappen. Als nahe beieinanderliegend wird vorzugsweise eine Anordnung der beiden Szenarien so angesehen, dass aufgrund dessen Nähe zueinander im Wesentlichen gleiche oder zumindest teilweise gleiche Ortsdaten für die beiden Szenarien vorliegen, insbesondere wenn ein minimaler Abstand der beiden Szenarien kleiner oder gleich einer Ortsauflösung eines Verortungssystems ist. Vorzugsweise sind überlappende Szenarien dadurch gekennzeichnet, dass die Szenarien sich räumlich überlappen und/oder dass die Trajektorien der beiden Szenarien sich schneiden.
Durch das geometrische Verknüpfen kann das Assistenzsystem besonders effizient betrieben werden. So ist insbesondere bei einer Durchführung eines autonomen Fahrmanövers entlang einer der beiden Trajektorien ein besonders geringer Ressourcenbedarf erforderlich, da die geometrische Verknüpfung der beiden Szenarien einen einfachen und leicht nachvollziehbaren Zusammenhang zwischen den beiden Szenarien darstellt. Dadurch können Informationen, wie beispielsweise Ortsdaten oder Umfelddaten relativ zu einem der beiden Szenarien leicht auf das jeweils andere Szenario übertragen werden. Neben einer Verringerung von Laufzeitressourcen, wie beispielsweise einem Bedarf an flüchtigen Speicher, oder Rechenbedarf, bietet der Ansatz zudem die Möglichkeit, den Bedarf an nötigem wieder beschreibbaren Permanentspeicher, welcher beispielsweise im Assistenzsystem vorgesehen sein kann, besonders klein zu halten.
Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Bevorzugt wird zum geometrischen Verknüpfen der beiden Szenarien eine geometrische Transformation vom ersten Szenario zum zweiten Szenario oder umgekehrt berechnet und vorzugsweise gespeichert. Anhand der geometrischen Transformation kann somit besonders einfach und mit niedrigem Ressourcenbedarf eine Übertragung von, beispielsweise den aktuellen Ort des Fahrzeugs betreffenden Informationen, zwischen den beiden Szenarien erfolgen.
Besonders bevorzugt wird als geometrische Transformation eine Orientierung und ein Abstand jeweils entlang von zumindest zwei orthogonalen Raumrichtungen der beiden Szenarien zueinander berechnet. Insbesondere liegen die beiden Raumrichtungen in einer gemeinsamen Ebene. Vorzugsweise werden dabei jeweils die beiden Trajektorien in den Szenarien betrachtet, das heißt es werden Abstand und Orientierung der beiden Trajektorien relativ zueinander berechnet. Insbesondere wird als Orientierung eine tangentiale Richtung an einem Punkt auf der Trajektorie angesehen, insbesondere wobei die tangentiale Richtung in eine Fahrtrichtung, in welcher die Trajektorie beispielsweise bei der Lernfahrt abgefahren wurde, zeigt. Somit kann auf einfache Weise eine sehr präzise geometrische Verknüpfung der beiden Szenarien vorgenommen werden.
Vorzugsweise wird das Verfahren nur ausgeführt, wenn ein Mindestabstand zwischen den beiden Szenarien maximal 50 m, vorzugsweise maximal 20 m, insbesondere maximal 10 m, beträgt. Beispielsweise ist für weiter voneinander entfernt liegende Szenarien eine geometrische Verknüpfung nicht erforderlich, da eine relative Positionierung des Fahrzeugs zu derart entfernt liegenden Szenarien einfach beispielsweise mittels der Ortsdaten unterschieden werden kann. Somit eignet sich das Verfahren insbesondere für Trajektorien, welche nahe oder unmittelbar nebeneinanderliegen und/oder sich überschneiden. Beispielsweise können auf hierdurch auf besonders einfache und kostengünstige Art und Weise vordefinierte Einparkmanöver in nebeneinanderliegende Zielpositionen, beispielsweise in nebeneinanderliegende Garagen oder Stellplätze, bereitgestellt und durchgeführt werden.
Besonders bevorzugt umfasst das Verfahren ferner den Schritt: Lokalisieren des Fahrzeugs relativ zu zumindest einem der beiden Szenarien. Vorzugsweise wird das Lokalisieren während eines Annäherns des Fahrzeugs an das zumindest eine Szenario durchgeführt. Alternativ kann das Lokalisieren vorzugsweise erst erfolgen, wenn sich das Fahrzeug innerhalb des Szenarios befindet. Beispielsweise kann dies anhand der Ortsdaten festgestellt werden. Als Lokalisieren wird dabei eine Bestimmung einer Position und Ausrichtung des Fahrzeugs relativ zum Szenario angesehen. Insbesondere wird das Lokalisieren derart durchgeführt, dass ein Abstand des Fahrzeugs entlang jeweils zweier zueinander senkrechter Raumrichtungen und eine Orientierung des Fahrzeugs relativ zum Szenario erfasst wird. Besonders bevorzugt wird das Fahrzeug dabei relativ zu der Trajektorie des Szenarios, vorteilhafterweise zu einem Startpunkt der Trajektorie, lokalisiert.
Weiter bevorzugt erfolgt das Lokalisieren mittels Ortsdaten und/oder Umfelddaten und/oder Odometriedaten des Fahrzeugs. Besonders günstig ist es, wenn das Lokalisieren gleichzeitig mittels einer Kombination der Ortsdaten, Umfelddaten und Odometriedaten erfolgt, um ein besonders präzises und schnelles Lokalisieren zu ermöglichen. Als Odometriedaten werden insbesondere von einem Odometer erfasste Daten, wie beispielsweise eine zurückgelegte Strecke, bei einer Fortbewegung des Fahrzeugs angesehen.
Vorzugsweise wird das Fahrzeug zuerst relativ zum ersten Szenario lokalisiert und anschließend wird basierend auf dem Lokalisieren des Fahrzeugs relativ zum ersten Szenario sowie basierend auf der geometrischen Verknüpfung der beiden Szenarien das Lokalisieren des Fahrzeugs relativ zum zweiten Szenario vorgenommen. Mit anderen Worten erfolgt zuerst ein erstes Lokalisieren des Fahrzeugs relativ zum ersten Szenario, insbesondere mittels der Ortsdaten und/oder Umfelddaten und/oder Odometriedaten. Anschließend erfolgt ein zweites Lokalisieren des Fahrzeugs relativ zum zweiten Szenario mittels der geometrischen Verknüpfung der beiden Szenarien. Das heißt, das nachfolgende, zweite Lokalisieren erfolgt auf einfache und ressourcenschonende Weise über die geometrische Verknüpfung, sodass über die berechnete geometrische Verknüpfung auch die eigene Position des Fahrzeugs relativ zum zweiten Szenario bekannt ist, ohne dass beispielsweise eine aufwändige Erfassung und Berechnung mittels Sensordaten, beispielsweise der Ortsdaten und/oder Umfelddaten und/oder Odometriedaten notwendig ist. Alternativ kann das Lokalisieren auch umgekehrt erfolgen, das heißt, das Fahrzeug wird zuerst relativ zum zweiten Szenario lokalisiert und anschließend wird basierend auf dem Lokalisieren des Fahrzeugs relativ zum zweiten Szenario sowie basierend auf der geometrischen Verknüpfung der beiden Szenarien das Lokalisieren des Fahrzeugs relativ zum ersten Szenario vorgenommen. Ein weiterer Vorteil des geometrischen Verknüpfens ergibt sich hierbei darin, dass das System robuster gegenüber Fehler wird, da beispielsweise bei einem fehlgeschlagenen Lokalisieren auf eines der Szenarien, das andere Szenario für einen weiteren Lokalisierungsversuch herangezogen werden kann.
Besonders bevorzugt wird das geometrische Verknüpfen im Ansprechen auf das Lokalisieren relativ zum ersten Szenario durchgeführt. Dabei erfolgt das Erfassen des zweiten Szenarios nachfolgend und basierend auf dem geometrischen Verknüpfen. Vorzugsweise wird dabei ein Startpunkt des zweiten Szenarios, insbesondere der zweiten Trajektorie, geometrisch mit dem ersten Szenario verknüpft, bevor das Erfassen des zweiten Szenarios basierend auf dieser geometrischen Verknüpfung erfolgt. Das heißt, vor dem Erfassen des zweiten Szenarios erfolgt ein „Preprocessing“ mittels welchem das zweite Szenario bereits bei Trainingsstart, also bei Beginn der Erfassung des zweiten Szenarios durch die zweite Lernfahrt, die geometrische Verknüpfung zur Verfügung steht. Dadurch kann ein besonders einfach durchzuführendes Verfahren bereitgestellt werden, welches besonders wenig Speicher- und Rechenbedarf benötigt. Beispielsweise kann hierbei zur Aufzeichnung des zweiten Szenarios auf gewisse Sensordaten verzichtet werden, da durch die vorab berechnete geometrische Verknüpfung bereits eine genaue Lage und Ausrichtung der beiden Szenarien zueinander ermittelt werden kann.
Vorzugsweise wird das geometrische Verknüpfen der beiden Szenarien zu einem späteren Zeitpunkt, nach dem Erfassen des zweiten Szenarios durchgeführt. Das heißt, es werden zuerst die beiden Szenarien separat erfasst mittels jeweils einer Lernfahrt, wobei jeweils die Umfelddaten und Ortsdaten beider Szenarien vollständig aufgezeichnet werden. Anschließend erfolgt anhand der Umfelddaten und Ortsdaten der beiden Szenarien das geometrische Verknüpfen zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs. Das geometrische Verknüpfen kann in diesem Fall auch als „Postprocessing“ bezeichnet werden. Besonders günstig ist es, wenn das geometrische Verknüpfen dann ausgeführt wird, wenn eine diesen Schritt durchführende Vorrichtung, beispielsweise ein Steuergerät, wenig ausgelastet durch andere Prozesse ist. Beispielsweise kann bei dem Steuergerät, insbesondere wenn dieses ein Parksteuergerät ist, das geometrische Verknüpfen dann durchgeführt werden, wenn sich das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fortbewegt, vorzugsweise während einer Autobahnfahrt. Dadurch kann eine für den Fahrer besonders komfortable Bedienung des Assistenzsystems erfolgen, da beispielsweise eine Erfassung eines zusätzlichen Szenarios jederzeit möglich ist, und da die Optimierung des Assistenzsystems durch die Berechnung der geometrischen Verknüpfung zu einem späteren Zeitpunkt und von dem Fahrer unbemerkt automatisch durchgeführt wird. Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, wenn eine Kombination des oben beschriebenen Preprocessings und des Postprocessing durchgeführt wird. Beispielsweise kann hierbei eine bereits mittels des Preprocessings berechnete geometrische Verknüpfung im Nachhinein mittels einem Postprocessing weiter optimiert werden.
Bevorzugt werden bei dem Verfahren eine Vielzahl an Szenarien geometrisch miteinander verknüpft. Die Vielzahl an Szenarien kann dabei vorzugsweise nahe beieinanderliegen, oder sich teilweise überlappen. Beispielsweise können auch mehrere Szenarien miteinander verknüpft werden, welche zu einem Großteil identisch sind und sich nur geringfügig verästeln. Das Verfahren bietet dabei den Vorteil, dass auch bei einer größeren Zahl an Szenarien nur ein geringer Speicher- und Rechenbedarf notwendig ist, wobei stets eine zuverlässige und präzise Funktion des Assistenzsystems sichergestellt ist.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner den Schritt: Führen des Fahrzeugs entlang zumindest einer der Trajektorien. Als Führen wird dabei ein autonomes Steuern des Fahrzeugs angesehen, welches ohne Eingriff des Fahrers erfolgen kann, und welches insbesondere von einem Steuergerät der Assistenzvorrichtung durchgeführt wird. Beispielsweise kann hierdurch ein selbstständiges Einparken des Fahrzeugs in eine Garage oder einen Stellplatz erfolgen, wobei das Einparkmanöver vorher durch die Lernfahrt aufgenommen wurde.
Vorteilhafterweise erfolgt das Führen des Fahrzeugs bis zu einer maximalen Geschwindigkeit von 20 km/h, vorzugsweise maximal 10 km/h. Das heißt, das autonome Einparkmanöver entlang der Trajektorie wird bei einer niedrigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ausgeführt.
Weiterhin führt die Erfindung zu einem Assistenzsystem eines Fahrzeugs zum, insbesondere autonomen Führen des Fahrzeugs. Vorzugsweise ist das Assistenzsystem eingerichtet, das oben beschriebene Verfahren durchzuführen. Das Assistenzsystem umfasst eine Steuervorrichtung, eine Umfeldsensorik, welche eingerichtet ist zur Erfassung von Umfelddaten eines Umfeldes des Fahrzeugs, und ein Verortungssystem, welches eingerichtet ist zur Bestimmung von Ortsdaten des Fahrzeugs im Umfeld. Die Steuervorrichtung ist dabei eingerichtet, eine durch eine erste Lernfahrt eingegebene erste Trajektorie und ein die erste Trajektorie umfassendes erstes Szenario zu erfassen und zu speichern. Das erste Szenario umfasst dabei die während der Lernfahrt entlang der ersten Trajektorie erfassten Umfelddaten und Ortsdaten. Hierbei ist die Steuervorrichtung eingerichtet, zumindest ein zweites Szenario mit einer zweiten Trajektorie mit dem ersten Szenario geometrisch zu verknüpfen, wenn die beiden Szenarien nahe beieinanderliegen oder sich teilweise überlappen. Ferner ist die Steuervorrichtung eingerichtet, das Fahrzeug bei einer Wiedergabe-Fahrt entlang einer der Trajektorie zu führen, also insbesondere das Fahrzeug autonom entlang der Trajektorien zu steuern. Vorzugsweise handelt es sich bei der Steuervorrichtung um ein Parksteuergerät, welches beispielsweise zur Erfassung von Sensordaten und/oder zur Steuerung des Fahrzeugs bei niedrigen Geschwindigkeiten, vorzugsweise maximal 20km/h, insbesondere maximal 10km/h, vorgesehen ist.
Bevorzugt ist die Steuervorrichtung ferner eingerichtet, Odometriedaten des Fahrzeugs zu erfassen, und das Fahrzeug relativ zu zumindest einem der beiden Szenarien basierend auf den Ortsdaten und/oder den Umfelddaten und/oder den Odometriedaten zu lokalisieren.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren beschrieben. In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigt:

1 eine vereinfachte schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Assistenzsystem zum Führen des Fahrzeugs entlang einer Trajektorie mittels eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens des ersten Ausführungsbeispiels, und
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt eine vereinfachte schematische Ansicht eines Fahrzeugs 10 mit einem Assistenzsystem 50 zum Führen des Fahrzeugs 10 entlang einer Trajektorie 21, 22 mittels eines Verfahrens 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Ablaufdiagramm des Verfahrens 1 des ersten Ausführungsbeispiels ist in der 2 dargestellt.
Das Assistenzsystem 50 umfasst eine Steuervorrichtung 51, eine Umfeldsensorik 52, und ein Verortungssystem 53. Mittels der Umfeldsensorik 52 können Umfelddaten eines Umfeldes 100 des Fahrzeugs 10 erfasst werden. Das Verortungssystem 53 dient der Bestimmung von Ortsdaten des Fahrzeugs 10 im Umfeld 100. Ferner ist die Steuervorrichtung 51 eingerichtet, Odometriedaten des Fahrzeugs 10 zu erfassen.
Mittels des Assistenzsystems 50 können autonome Fahrten des Fahrzeugs 10 entlang vorher eingegebener Soll-Bahnen, beispielhaft dargestellt anhand zweier Trajektorien 21, 22, durchgeführt werden. Die Trajektorien 21, 22 entsprechen Bahnkurven innerhalb eines Bereichs 30 der Umgebung 100, welcher beispielsweise ähnlich einer Karte in Raster aufgeteilt und auf der Steuervorrichtung 51 gespeichert sein kann. Anhand der Karte sind zwei zueinander orthogonale Raumrichtungen X und Y definiert, anhand welcher, wie später beschrieben, eine Orientierung und ein Abstand im Bereich 30 bestimmt werden können.
Durch das autonome Führen des Fahrzeugs 10 entlang einer der Trajektorien 21, 22 kann beispielsweise ein Einparkmanöver in einem Parkplatz 60 durchgeführt werden.
Um ein derartiges Einparkmanöver entlang einer der Trajektorien 21, 22 durchführen zu können, werden diese mittels der Steuervorrichtung 51 während einer Lernfahrt, in welcher der Fahrer das Fahrzeug 10 manuell entlang einer der Trajektorien 21, 22 steuert, erfasst. Zusätzlich zu der Trajektorie 21, 22 selbst, welche einer definierten Bahnkurve innerhalb des Bereichs 30 entspricht, wird jeweils ein die Trajektorie 21, 22 umfassendes Szenario 11, 12 erfasst. Das Szenario 11, 12 umfasst Umfelddaten und Ortsdaten und Odometriedaten, welche das Fahrzeug 10 während der Lernfahrt erfasst. Somit umfasst das Szenario 11, 12 insbesondere Informationen wie Bildinformationen und Ortsinformationen, einer näheren Umgebung der Trajektorie 21, 22.
Durch Analyse der Umfelddaten, der Ortsdaten und der Odometriedaten kann die Steuereinrichtung 51 das Fahrzeug 10 relativ zu den Szenarien 11, 12 lokalisieren, das heißt, eine Position des Fahrzeugs 10 genau bestimmen. Das Lokalisieren kann anhand der verschiedenen Sensordaten bis auf einige Zentimeter genau erfolgen. Ein präzises Lokalisieren ist dabei eine notwendige Voraussetzung dafür, dass das Fahrzeug 10 autonom entlang den Trajektorien 21, 22 geführt werden kann.
Um mehrere nahe beieinanderliegende oder sich teilweise überschneidende Trajektorien 21, 22, wie in der 1 dargestellt, bereitstellen zu können, ist ein Lokalisieren des Fahrzeugs 10 auf jedes der Szenarien 11, 12 erforderlich.
Um dabei einen schnellen und ressourcenschonenden Betrieb des Assistenzsystems 50 zu ermöglichen, werden bei dem Verfahren 1 die sich teilweise überlappenden Szenarien 11, 12 geometrisch miteinander verknüpft.
Das geometrische Verknüpfen erfolgt dadurch, dass eine geometrische Transformation von der ersten Trajektorie 21 zur zweiten Trajektorie 22 berechnet und gespeichert wird. Hierfür wird eine Orientierung und ein Abstand jeweils entlang der beiden Raumrichtungen X, Y der beiden Trajektorien 11, 12 zueinander berechnet und gespeichert. Beispielhaft ist dies dargestellt anhand zweier Punkte 31, 32 auf jeweils einer der beiden Trajektorien 21 bzw. 22. Zur Transformation kann hierbei insbesondere der Abstand 35 der beiden Punkte 31, 32 sowie pro Punkt 31, 32 jeweils die in diesem Punkt 31, 32 vorliegende aktuelle Orientierung 41 bzw. 42, welche einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 im entsprechenden Punkt 31, 32 während der Fahrt des Fahrzeugs 10 entlang der Trajektorie 21, 22 entspricht.
Durch das geometrische Verknüpfen der beiden Szenarien 11, 12 miteinander ist dabei nur ein einmaliges Lokalisieren des Fahrzeugs 10 relativ zu genau einem der beiden Szenarien 11, 12 anhand der Umfelddaten, Ortsdaten und Odometriedaten erforderlich. Das Lokalisieren des Fahrzeugs 10 relativ zu dem anderen Szenario 11, 12 erfolgt hierbei anhand der geometrischen Verknüpfung der beiden Szenarien 11, 12 und kann somit von der Steuervorrichtung 51 auf einfache Weise und schnell durchgeführt werden. Das geometrische Verknüpfen der beiden Szenarien bietet dabei insbesondere den Vorteil, dass das hiermit durchgeführte nachfolgende Lokalisieren auf das anderes Szenario 11, 12 durch eine einfache Berechnung durchgeführt werden kann, wodurch ein besonders geringer Speicher- und Rechenbedarf der Assistenzvorrichtung 50 erforderlich ist. Dadurch kann auch hier eine hohe Präzision beim Lokalisieren des Fahrzeugs 10 auf das weitere Szenario 11, 12 erhalten werden.
Ein Ablaufdiagramm, welches eine zeitliche Abfolge der Verfahrensschritte des Verfahrens 1 zum Betreiben des Assistenzsystems 50 des Fahrzeugs 10 zeigt, ist in der 2 dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Zunächst erfolgt das Erfassen 2 des ersten Szenarios 11, welches die erste Trajektorie 21 aufweist, mittels einer ersten Lernfahrt entlang der ersten Trajektorie 21. Anschließend kann der Fahrer des Fahrzeugs 10 unmittelbar die zweite Trajektorie 22 aufnehmen. Hierfür erfolgt als zweiter Schritt das Erfassen 3 des zweiten Szenarios 12, welches die zweite Trajektorie 22 aufweist, mittels einer zweiten Lernfahrt entlang der zweiten Trajektorie 22.
Nachdem die beiden Szenarien 11, 12 aufgezeichnet wurden, erfolgt das geometrische Verknüpfen 4 des ersten Szenarios 11 und des zweiten Szenarios 12 miteinander. Das geometrische Verknüpfen 4 kann dabei beispielsweise zu einem späteren Zeitpunkt, vorzugsweise während einer Fahrt des Fahrzeugs 10 mit hoher Geschwindigkeit, wie einer Autobahnfahrt, bei welcher die Rechenkapazität des Assistenzsystems 50 nur geringfügig ausgeschöpft wird, durchgeführt werden.
Liegt die geometrische Verknüpfung vor, kann das Fahrzeug 10, beispielsweise bei einem späteren Annähern an die beiden Szenarien 11, 12, autonom entlang einer der beiden Trajektorie 11, 12 geführt werden. Hierfür ist zunächst der Schritt des Lokalisierens 5 relativ zu genau einem der beiden Szenarien 11, 12 mittels der Umfelddaten und Ortsdaten und Odometriedaten des Fahrzeugs 10 erforderlich. Wurde das Fahrzeug 10 erfolgreich auf eines der beiden Szenarien 11, 12 lokalisiert, so kann nachfolgend basierend auf dem ersten Lokalisieren 5 und basierend auf der geometrischen Verknüpfung 4 der beiden Szenarien 11, 12 ein zweites Lokalisieren 5' auf das entsprechend andere Szenario 11, 12 erfolgen. Ist das Fahrzeug 10 erfolgreich auf beide Szenarien 11, 12 lokalisiert, kann anschließend, vorteilhafterweise basierend auf einer Eingabe des Fahrers, eine Wiedergabe-Fahrt 6 erfolgen, bei welcher das Fahrzeug 10 autonom entlang der vom Fahrer gewählten Trajektorie 11, 12 geführt wird.
Das Verfahren 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel bietet somit ein „Postprocessing“ der während der beiden Lernfahrten erfassten Daten. Eine weitere Möglichkeit zeigt die 3, welche ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt. Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht dabei im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel der 1 und 2 mit dem Unterschied einer alternativen Reihenfolge der Verfahrensschritte. Das Verfahren 2 des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt dabei ein „Preprocessing“ der aufgenommenen Daten, welches durchgeführt wird, bevor die volle Funktionsfähigkeit zur Verfügung steht.
Im Detail erfolgt bei dem Verfahren 1 der 3 zunächst des Erfassen 2 des ersten Szenarios 11 mittels der ersten Lernfahrt. Sofern zu einem späteren Zeitpunkt eine zweite Trajektorie 22 hinzugefügt werden soll, so erfolgt an einem Startpunkt 20 der zweiten Trajektorie 22 (vgl. 1) zunächst das Lokalisieren 5 des Fahrzeugs 10 relativ zum ersten Szenario 11. Basierend auf diesem Lokalisieren 5, und insbesondere basierend auf dem Ort des Startpunkts 20, erfolgt anschließend das geometrische Verknüpfen 4. Das Erfassen 3 des zweiten Szenarios 12 erfolgt nachfolgend und basierend auf dem geometrischen Verknüpfen 4, sodass unmittelbar nach Beendigung des Erfassens 3 des zweiten Szenarios 12 die vollständige geometrische Verknüpfung 4 der beiden Szenarien 11, 12 miteinander vorliegt.
Vorzugsweise kann auch eine Kombination der beiden Verfahren 1 des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels umgesetzt werden. Beispielsweise kann hierbei nach der Aufzeichnung der beiden Szenarien 11, 12 mittels des Verfahrens 1 des zweiten Ausführungsbeispiels zu einem späteren Zeitpunkt der Schritt des geometrischen Verknüpfens 4 erneut durchgeführt werden zur noch präziseren Berechnung der Verknüpfung der beiden Szenarien 11, 12.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems (50) eines Fahrzeugs (10), umfassend die Schritte: - Erfassen (2) eines ersten Szenarios (11) mit einer ersten Trajektorie (21) mittels einer ersten Lernfahrt entlang der ersten Trajektorie (21), wobei das erste Szenario (11) Umfelddaten und Ortsdaten des Fahrzeugs (10), welche während der ersten Lernfahrt erfasst werden, umfasst, - Erfassen (3) eines zweiten Szenarios (12) mit einer zweiten Trajektorie (22) mittels einer zweiten Lernfahrt, und - geometrisches Verknüpfen (4) des ersten Szenarios (11) und des zweiten Szenarios (12) miteinander, wobei das Verfahren (1) nur ausgeführt wird für Szenarien (11, 12), die nahe beieinanderliegen oder sich teilweise überlappen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei zum geometrischen Verknüpfen (4) der beiden Szenarien (11, 12) eine geometrische Transformation vom ersten Szenario (11) zum zweiten Szenario (12) oder umgekehrt berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei als geometrische Transformation eine Orientierung und ein Abstand jeweils entlang von zumindest zwei orthogonalen Raumrichtungen der beiden Szenarien (11, 12) zueinander berechnet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren (1) nur ausgeführt wird, wenn ein Mindestabstand zwischen dem ersten Szenario (11) und dem zweiten Szenario (12) maximal 50 m, vorzugsweise maximal 20 m, insbesondere maximal 10 m, beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt: - Lokalisieren (5) des Fahrzeugs (10) relativ zu zumindest einem der beiden Szenarien (11, 12).
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Lokalisieren (5) mittels Ortsdaten und/oder Umfelddaten und/oder Odometriedaten des Fahrzeugs (10) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei das Fahrzeug (10) zuerst relativ zum ersten Szenario (11) lokalisiert wird, und wobei das Fahrzeug (10) anschließend basierend auf dem Lokalisieren (5) zum ersten Szenario (11) und basierend auf der geometrischen Verknüpfung (4) der beiden Szenarien (11, 12) relativ zum zweiten Szenario (12) lokalisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das geometrische Verknüpfen (4) im Ansprechen auf das Lokalisieren (5) relativ zum ersten Szenario (11) durchgeführt wird, und wobei das Erfassen (3) des zweiten Szenarios (12) nachfolgend und basierend auf dem geometrischen Verknüpfen (4) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das geometrische Verknüpfen (4) der beiden Szenarien (11, 12) zu einem späteren Zeitpunkt, nach dem Erfassen (3) des zweiten Szenarios (12) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl an Szenarien geometrisch miteinander verknüpft werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend den Schritt: - Führen (6) des Fahrzeugs (10) entlang zumindest einer der Trajektorien (21, 22).
Verfahren nach Anspruch 11, wobei eine maximale Geschwindigkeit des entlang der Trajektorie (21, 22) geführten Fahrzeugs 20km/h, insbesondere 10km/h, beträgt.
Assistenzsystem eines Fahrzeugs (10) zum, insbesondere autonomen, Führen des Fahrzeugs (10), umfassend: - eine Steuervorrichtung (51), - eine Umfeldsensorik (52), zur Erfassung von Umfelddaten eines Umfeldes (100) des Fahrzeugs (10), und - ein Verortungssystem (53), zur Bestimmung von Ortsdaten des Fahrzeugs (10) im Umfeld (100), - wobei die Steuervorrichtung (51) eingerichtet ist, eine durch eine erste Lernfahrt eingegebene erste Trajektorie (21) und ein die erste Trajektorie (21) umfassendes erstes Szenario (11) zu erfassen und zu speichern, - wobei das erste Szenario (11) die während der ersten Lernfahrt erfassten Umfelddaten und Ortsdaten umfasst, und - wobei die Steuervorrichtung (51) eingerichtet ist: zumindest ein zweites Szenario (12) mit einer zweiten Trajektorie (22) mit dem ersten Szenario (11) geometrisch zu verknüpfen, wenn die beiden Szenarien (11, 12) nahe beieinanderliegen oder sich teilweise überlappen; und das Fahrzeug (10) bei einer Wiedergabe-Fahrt entlang zumindest einer der Trajektorien (21, 22) zu führen.
Assistenzsystem nach Anspruch 13, wobei die Steuervorrichtung (51) ferner eingerichtet ist, Odometriedaten des Fahrzeugs (10) zu erfassen, und basierend auf den Ortsdaten und/oder den Umfelddaten und/oder den Odometriedaten das Fahrzeug (10) relativ zu zumindest einem der beiden Szenarien (11, 12) zu lokalisieren.