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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten und/oder teilautomatisierten Abstellen eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs vor einer Ladesäule. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein elektrisch betreibbares Fahrzeug sowie eine fahrzeugseitige Ausgabeeinheit.
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Zu teilautomatisierten Fahrassistenten zählen auch Parkassistenten, die ein selbstständiges Positionieren eines Fahrzeugs auf einem Parkplatz ermöglichen. Die fahrzeugseitige Steuerungseinheit übernimmt dabei mit Hilfe der fahrzeugseitigen Sensorik die Längsführung und/oder die Querführung des Fahrzeugs. Derartige Parkassistenten können das Fahrzeug besonders optimal in eine Parklücke zwischen zwei abgestellten Fahrzeugen steuern. Derartige Parkassistenten können dabei mit einer technisch einfachen Sensorik realisiert werden, die bei manuell gesteuerten Fahrzeugen oftmals vorhanden ist. Mit zunehmendem Anteil an Elektrofahrzeugen bzw. elektrisch antreibbaren Fahrzeugen ist auch ein Parkvorgang an Ladesäulen erforderlich, um das Fahrzeug aufzuladen. Dieses ist aktuell nur möglich, sofern ein Nachbarfahrzeug an der Ladesäule steht oder es eine Parklücke mit Lademöglichkeit zwischen zwei Fahrzeugen gibt.
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Die
EP 1 930 203 A1 beschreibt beispielsweise einen derartigen Parkassistenten, bei dem eine Längsführung und/oder die Querführung des Fahrzeugs basierend auf Messdaten eines Kamerasensors erfolgt. Die Messdaten des Kamerasensors ermöglichen einem Fahrer auch eine Übersicht über die Parksituation. Der Parkassistent kommuniziert mit einer Ladesäule und ermöglicht ein an die Ladesäule angepasstes Abstellen des Fahrzeugs, um den Ladestecker der Ladesäule automatisch mit der fahrzeugseitigen Ladebuchse zu koppeln. Derartige Parkassistenten erfordern jedoch speziell modifizierte Ladeinfrastruktur und sind nicht flächendeckend verwendbar.
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In der
DE 10 2020 213 767 A1 ist ein Verfahren beschrieben, welches ein Auswählen eines potentiellen Parkplatzes mit einer Ladesäule durch den Fahrer eines Fahrzeugs zulässt. Dem Fahrer werden Parkplätze in einer Entfernung angezeigt, die basierend auf dem Ladezustand einer Traktionsbatterie des Fahrzeugs und basierend auf dem gewünschten Zielort ermittelt werden.
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Die
DE 10 2017 125 201 A1 offenbart ein Verfahren zum voll- oder teilautomatisierten Anfahren eines Kraftfahrzeugs an eine Tanksäule oder Ladesäule, bei der ein Fahrassistenzsystem das Kraftfahrzeug von einer Startposition voll- oder teilautomatisch in eine Tank-/Ladeposition fährt, die ein Betanken und/oder elektrisches Laden des Kraftfahrzeugs ermöglicht.
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Die
US 2015/0343912 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem anhand von einer Vielzahl von Daten geprüft wird, ob ein Ladekabel für ein Elektrofahrzeug ausreichend lang ist.
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Auch in der
DE 10 2019 134 597 A1 wird ein Verfahren beschrieben, durch welches eine Verbindungsfähigkeit eines Elektrofahrzeugs mit einer Ladestation unter Berücksichtigung einer Ladekabellänge und eines Abstands des Elektrofahrzeugs von der Ladesäule ermittelt wird.
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Aus der
US 2021/0237716 A1 ist ein Verfahren zum Ansteuern eines Fahrzeugs bekannt, durch welches ein Fahrzeugabschnitt gegenüber einem fahrzeugexternen Punkt ausgerichtet wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches dem Fahrer eines Fahrzeugs ein zumindest teilautomatisiertes Einparken des Fahrzeugs in eine Parklücke mit einer Ladesäule ermöglicht, wobei der Fahrer zwischen einem ausschließlichen Parken und einem Laden auswählen kann. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum automatisierten und/oder teilautomatisierten Abstellen eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs vor einer Ladesäule bereitgestellt. Das Verfahren kann beispielsweise in Verbindung mit einer audiovisuellen Ausgabeeinheit erfolgen, welche den Fahrer hinsichtlich Bestätigungen und/oder Mitwirkung bei der Steuerung und/oder Eingaben einbindet.
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In einem Schritt werden mindestens ein Parkplatz und eine an dem Parkplatz angeordnete Ladesäule basierend auf einer Auswertung von Messdaten einer fahrzeugseitigen Sensorik ermittelt. Die fahrzeugseitige Sensorik kann beispielsweise Ultraschallsensoren, Kamerasensoren, LIDAR-Sensoren, Radarsensoren und dergleichen umfassen, die eine Umfelderfassung zulassen.
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Eine Position des mindestens einen Parkplatzes mit der Ladesäule wird relativ zum Fahrzeug durch mindestens eine Ausgabeeinheit des Fahrzeugs dargestellt. Vorteilhafterweise wird eine Optimierung einer Parkposition des Fahrzeugs auf dem Parkplatz vorgeschlagen und/oder durchgeführt. Die Optimierung der geplanten Parkposition, an welcher das Fahrzeug abgestellt werden soll, kann vorzugsweise in Form einer Abfrage ausgegeben werden, die der Fahrer des Fahrzeugs bestätigen oder ablehnen kann. Wird die Optimierung bestätigt, so kann das Fahrzeug derart auf dem Parkplatz abgestellt werden, dass die fahrzeugseitige Ladekupplung bzw. Ladebuchse möglichst nahe an einem Ladekabel einer Ladesäule positioniert ist. Bei einem Ablehnen der Optimierung kann das Fahrzeug in einer beliebigen Orientierung, vorzugsweise mit einem minimalen Regelungsaufwand, auf dem Parkplatz abgestellt werden.
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Anschließend wird ein durch das Fahrzeug automatisiertes Befahren des Parkplatzes ausgewählt, wobei das Fahrzeug mit Hilfe der fahrzeugseitigen Sensorik auf dem Parkplatz in einer Parkposition automatisiert abgestellt wird.
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Durch das Verfahren wird dem Fahrer des Fahrzeugs eine intuitive Steuerung des Fahrzeugs bereitgestellt, die bei vorhandenen Parkplätzen dem Fahrer die Wahl überlässt, an einem Parkplatz mit einer Ladesäule die Lademöglichkeit wahrzunehmen oder das Fahrzeug lediglich abzustellen.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, welches eine fahrzeugseitige Sensorik zum Ermitteln von Messdaten eines Fahrzeugumfelds aufweist. Darüber hinaus weist das Fahrzeug eine Fahrzeugsteuerung zum Auswerten der Messdaten und zum Empfangen von Steuerbefehlen auf. Mindestens eine Ausgabeeinheit ist zur audiovisuellen Ausgabe im Fahrzeug vorgesehen. Das Fahrzeug ist dazu eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Die Fahrzeugsteuerung kann basierend auf einer Eingabe durch einen Fahrer das Fahrzeug automatisiert in eine Parkposition auf einem Parkplatz versetzen. Dabei wird dem Fahrer über die Ausgabeeinheit eine Auswahl an möglichen Parkplätzen im Fahrzeugumfeld gezeigt. Bei der Auswahl an möglichen Parkplätzen erfolgt auch ein Hinweis, ob an einem der Parkplätze eine Ladesäule vorhanden ist, die zum Laden des Fahrzeugs geeignet ist.
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Das Laden des Fahrzeugs ist dahingehend zu verstehen, dass eine Traktionsbatterie des Fahrzeugs zumindest teilweise geladen wird. Dabei kann das Fahrzeug ein ausschließlich durch die Energie der Traktionsbatterie betriebenes Fahrzeug oder ein teilweise durch die Energie der Traktionsbatterie betreibbares Fahrzeug sein. Somit kann das Fahrzeug als ein Elektrofahrzeug oder als ein Plug-In-Hybrid-Fahrzeug ausgestaltet sein. Die Traktionsbatterie kann dabei mindestens einen Elektromotor indirekt, beispielsweise über eine Leistungselektronik, mit der elektrischen Energie versorgen, um die gespeicherte elektrische Energie zumindest in Bewegungsenergie umzuwandeln.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine fahrzeugseitige Ausgabeeinheit, insbesondere in Form einer Mensch-Maschine-Schnittstelle, bereitgestellt, welche dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
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Die vorgeschlagene Optimierung der Parkposition des Fahrzeugs auf mindestens einem der Parkplätze kann besonders vorteilhaft erfolgen, wenn diese in Form einer für ein Laden optimierten Parkposition auf dem Parkplatz durchgeführt wird. Durch diese Maßnahme kann das Fahrzeug beispielsweise seine Orientierung und seinen Abstand zu der Ladestation oder Ladesäule am Parkplatz anpassen.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird bei der für ein Laden optimierten Parkposition eine Position einer fahrzeugseitigen Ladebuchse relativ zu einer Position eines Ladekabels der Ladesäule ermittelt und eine derartige Parkposition eingestellt, bei welcher ein Abstand zwischen der fahrzeugseitigen Ladebuchse und des Ladekabels der Ladesäule minimiert wird. Hierdurch kann das Anschließen des Ladekabels an der fahrzeugseitigen Ladebuchse vereinfacht werden. Beispielsweise kann mittels einer kamerabasierten Erfassung der Ladestation eine Länge eines Ladekabels ermittelt werden, um einen ausreichend geringen Abstand zwischen der Ladestation und der fahrzeugseitigen Ladebuchse durch die Optimierung einzustellen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird ein Parkplatz neben einem parkenden Fahrzeug oder zwischen zwei parkenden Fahrzeugen oder neben einer Parkplatzmarkierung oder zwischen zwei Parkplatzmarkierungen oder vor einer Ladesäule, zwischen zwei seitlich angeordneten Ladesäulen oder zwischen zwei bordsteinseitig positionierten Ladesäulen oder seitlich neben einer Ladesäule ermittelt. Durch diese Maßnahme können Parkplätze bzw. für das Fahrzeug geeignete Abstellplätze ermittelt werden, auch wenn visuell keine entsprechenden Hinweise auf einen Parkplatz vorliegen oder derartige Hinweise durch Beschädigungen oder Verwitterung nicht mehr erkennbar sind.
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Das Fahrzeug kann dazu angesteuert werden, rechtwinklig zu einem erkannten Bordstein und mittig zu einer ermittelten Ladesäule einzuparken, wenn ein Parkplatz stirnseitig oder frontal vor einer Ladesäule ermittelt wird, wenn keine Parkplatzmarkierung und/oder keine parkenden Fahrzeuge zur Orientierung detektiert werden.
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Bei einem alternativen oder zusätzlichen Ausführungsbeispiel wird ein Parkplatz im Wesentlichen orthogonal zu einer Fahrtrichtung einer zuvor durchgeführten Vorbeifahrt vor einer bordsteinseitig positionierten Ladesäule ermittelt, wenn keine Parkplatzmarkierung und/oder keine parkenden Fahrzeuge zur Orientierung ermittelt werden. Durch diese Maßnahme kann ein Parkplatz auch dann ermittelt werden, wenn keine Bordsteine oder andere Indikatoren auf einen Parkplatz hindeuten, jedoch eine zum Laden des Fahrzeugs verfügbare Ladesäule vorhanden ist.
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Das Befahren von für ein Laden ungeeigneten Parkplätzen kann vermieden werden, wenn basierend auf einer Auswertung von Messdaten einer fahrzeugseitigen Sensorik ermittelt wird, ob die Ladesäule für ein Laden einer Batterie des elektrisch betreibbaren Fahrzeugs verfügbar ist. Dabei können beispielsweise auf der Ladestation bzw. Ladesäule angeordnete Schilder oder Beschädigungen oder belegte Ladekabel, beispielsweise fälschlicherweise an einem benachbarten Parkplatz angeschlossene Ladekabel der Ladestation basierend auf dem ermittelten Messdaten der Sensorik detektiert und dem Fahrer über die Ausgabeeinheit signalisiert werden. Eine Optimierung der Parkposition kann für derartige Parkplätze deaktiviert werden, um die Steuerung des Fahrzeugs intuitiver zu gestalten.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird eine Warnmeldung durch die Ausgabeeinheit ausgegeben, wenn bei einem automatisierten Abstellen des Fahrzeugs auf dem Parkplatz ein manueller Eingriff in die Fahrzeugsteuerung erfolgt und das Fahrzeug von einer für ein Laden abweichenden Parkposition abweicht. Durch einen manuellen Eingriff in die Fahrzeugsteuerung während des automatisierten Einparkvorgangs kann das Fahrzeug nicht die geplante Parkposition auf dem Parkplatz einnehmen. Diese Abweichung wird durch die Signalisierung bzw. Warnung dem Fahrer angezeigt. Je nach Ausgestaltung kann die abweichende Einparkposition basierend auf dem durchgeführten Eingriff in die Fahrzeugsteuerung berechnet und dem Fahrer über die Ausgabeeinheit visuell dargestellt werden, sodass dieser die neu ermittelte Einparkposition akzeptieren oder korrigieren kann.
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Eine durch den Fahrer verursachte Abweichung der Parkposition kann besonders komfortabel behoben werden, wenn mittels der Ausgabeeinheit ein auswählbarer Korrekturvorschlag ausgegeben wird, durch welchen das Fahrzeug automatisiert seine Position korrigiert und die Parkposition einnimmt. Die Fahrzeugsteuerung kann durch diese Maßnahme das Fahrzeug in seiner Orientierung und Lage innerhalb des Parkplatzes verändern, um die zuvor berechnete, für das Laden optimierte, Parkposition einzustellen.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird basierend auf der Auswertung von Messdaten der fahrzeugseitigen Sensorik eine Parkumgebung ermittelt und in abstrakter Form durch die Ausgabeeinheit visualisiert. Hierdurch kann der Fahrer besonders einfach die verfügbaren Parkplätze wahrnehmen und eine für ihn vorteilhafte Wahl treffen. Insbesondere können den Parkplätzen zusätzliche Informationen, wie beispielsweise verfügbare oder nicht verfügbare Ladesäulen, angezeigt werden, um den Fahrer bei seiner Entscheidungsfindung zu unterstützen.
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Die Ausgabeeinheit kann dem Fahrer eine besonders detaillierte Übersicht über die Parkplatzsituation liefern, wenn eine Position der Ladesäule relativ zum Parkplatz durch die Ausgabeeinheit visualisiert wird. Die jeweiligen Ladesäulen und ihre Positionen relativ zu den Parkplätzen können während einer Vorbeifahrt bei niedriger Geschwindigkeit mit Hilfe der Messdaten der Sensorik registriert und in abstrakter Form dargestellt werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird eine zwischen zwei Parkplätzen angeordnete Ladesäule oder eine unmittelbar hinter einem Parkplatz angeordnete Ladesäule oder eine hinter einem Parkplatz versetzt angeordnete Ladesäule oder eine gegenüber dem Parkplatz auf einer Erhebung angeordnete Ladesäule ermittelt und visuell dargestellt. Hierdurch kann eine Vielzahl von unterschiedlichen Lade-Konfigurationen ermittelt und dem Fahrer signalisiert werden.
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Der Fahrer kann die Einparksituation besonders schnell erfassen, wenn ein Zustand der ermittelten Ladesäule durch die Ausgabeeinheit visualisiert wird. Beispielsweise kann eine verfügbare Ladesäule mit einem grünen Symbol, eine defekte Ladesäule mit einem roten Symbol und eine belegte Ladesäule mit einem grauen Symbol illustriert werden, um dem Fahrer eine intuitive Hilfestellung bei der Parkplatzwahl zu bieten.
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Der Einfluss der Automatisierung im Fahrzeug auf den Fahrer kann besonders zurückhaltend ausgestaltet sein, wenn eine für ein Laden optimierte Parkposition auf dem Parkplatz durch die Ausgabeeinheit visuell und in Form einer auswählbaren Empfehlung ausgegeben wird.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel sind visuelle Ausgaben der Ausgabeeinheit mittels einer Touch-Funktion und/oder basierend auf einer Tasteneingabe und/oder basierend auf einer Spracheingabe auswählbar, um eine Fahrzeugsteuerung zum automatisierten Befahren des Parkplatzes durch das Fahrzeug zu aktivieren. Durch diese Maßnahme kann der Fahrer die automatische Fahrzeugsteuerung zum Einnehmen einer Parkposition auf dem gewählten Parkplatz komfortabel mittels unterschiedlicher Eingabemöglichkeiten einleiten.
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Nach dem Einleiten der automatischen Fahrzeugsteuerung durch den Fahrer oder durch die Fahrzeugsteuerung kann das Fahrzeug mittels der fahrzeugseitigen Mittel in Form der fahrzeugseitigen Sensorik und der Fahrzeugsteuerung in eine Parkposition gebracht werden.
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Abhängig von der zuvor durchgeführten Optimierung kann die Parkposition mittig bzw. zentriert innerhalb des Parkplatzes erfolgen oder eine rotatorische und/oder translatorische Abweichung beinhalten, um ein vereinfachtes Anschließen des Ladesteckers an die fahrzeugseitige Ladebuchse zu ermöglichen.
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Die Ausgabeeinheit kann eine schnelle und unkomplizierte Steuerung des Fahrzeugs ermöglichen, wenn durch die Ausgabeeinheit visualisierte Informationen ausgewählt werden, um Steuerbefehle für die Fahrzeugsteuerung zu erzeugen. Vorteilhafterweise wird durch die erzeugten Steuerbefehle die Parkposition durch das Fahrzeug eingenommen und/oder eine Korrektur der Parkposition durchgeführt und/oder eine optimierte Parkposition zum vereinfachten Anschließen des Ladekabels an die Ladebuchse angesteuert.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Draufsicht auf eine Fahrzeugumgebung eines Fahrzeugs zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer Ausführungsform,
- 2 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugumgebung in einer Ausgabeeinheit, in welcher ein Parkplatz mit einer Ladesäule ermittelt wurde,
- 3 eine schematische Darstellung einer Ausgabeeinheit zum Veranschaulichen einer Optimierungsanfrage,
- 4 eine schematische Darstellung einer Ausgabeeinheit mit einer für ein Laden optimierten Parkposition des Fahrzeugs,
- 5 eine schematische Darstellung einer Ausgabeeinheit, die eine Ansteuerung des Fahrzeug in die in 4 gezeigte Parkposition veranschaulicht,
- 6 eine schematische Darstellung einer für ein Laden nicht verfügbaren Ladesäule in einer Ausgabeeinheit,
- 7 eine schematische Darstellung einer Warnung in der Ausgabeeinheit, die einen manuellen Eingriff in die Fahrzeugsteuerung veranschaulicht,
- 8 eine schematische Darstellung einer Position der Ladesäule relativ zum Parkplatz in der Ausgabeeinheit,
- 9 eine schematische Darstellung einer weiteren Position der Ladesäule relativ zum Parkplatz in der Ausgabeeinheit,
- 10 eine schematische Darstellung einer weiteren Position der Ladesäule relativ zum Parkplatz in der Ausgabeeinheit, und
- 11-17 schematische Draufsichten auf Fahrzeugumgebungen zum Veranschaulichen von Parkpositionen in Abhängigkeit von unterschiedlichen Parkplätzen,
- 18-19 schematische Draufsichten auf Parkplätze zum Veranschaulichen von optimierten Parkpositionen des Fahrzeugs.
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In den Figuren weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils dieselben Bezugsziffern auf.
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Die 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Fahrzeugumgebung U eines Fahrzeugs 100 zum Veranschaulichen eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer Ausführungsform. Diese und die weiteren dargestellten Figuren dienen der Veranschaulichung eines Verfahrens zum automatisierten und/oder teilautomatisierten Abstellen eines elektrisch betreibbaren Fahrzeugs 100 vor einer Ladesäule 110. Das Verfahren ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen in Form eines Einparkassistenten ausgestaltet, welcher unterhalb einer Geschwindigkeitsgrenze und in einem bestimmten Fahrzeugumfeld U aktiviert wird.
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Das Fahrzeug 100 weist eine fahrzeugseitige Sensorik 101 zum Ermitteln von Messdaten des Fahrzeugumfelds U auf. Die fahrzeugseitige Sensorik 101 kann beispielsweise Ultraschallsensoren, Kamerasensoren, LIDAR-Sensoren, Radarsensoren und dergleichen umfassen, die eine Umfelderfassung zulassen. Die Sensorik 101 ist datenleitend mit einer Fahrzeugsteuerung 102 verbunden, welche beispielsweise als ein Steuergerät oder eine Vielzahl von Steuergeräten ausgestaltet sein kann, die eine zumindest temporäre Querführung und/oder Längsführung des Fahrzeugs 100 ermöglichen.
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Weiterhin dient die Fahrzeugsteuerung 102 zum Auswerten der Messdaten und zum Empfangen von Steuerbefehlen. Mindestens eine Ausgabeeinheit 11 ist zur audio-visuellen Ausgabe im Fahrzeug 100 vorgesehen. Die Fahrzeugsteuerung 102 kann basierend auf einer Eingabe durch einen nicht dargestellten Fahrer das Fahrzeug 100 automatisiert in eine Parkposition auf einem Parkplatz 12 versetzen. Dabei wird dem Fahrer über die Ausgabeeinheit 11 eine Auswahl an möglichen Parkplätzen 12 im Fahrzeugumfeld U gezeigt. Bei der Auswahl an möglichen Parkplätzen 12 erfolgt auch ein Hinweis, ob an einem der Parkplätze 12 eine Ladesäule 110 vorhanden ist, die zum Laden des Fahrzeugs 100 geeignet ist.
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Durch das Laden des Fahrzeugs 100 wird eine nicht dargestellte Traktionsbatterie des Fahrzeugs 100 zumindest teilweise elektrisch geladen. Das Fahrzeug 100 kann als ein Elektrofahrzeug oder als ein Plug-In-Hybrid-Fahrzeug ausgestaltet sein.
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In der 2 ist ein schematischer Ausschnitt einer Fahrzeugumgebung U in einer Ausgabeeinheit 11 gezeigt, in welcher ein Parkplatz 13 mit einer Ladesäule 110 ermittelt wurde. Daneben werden mehrere Parkplätze 12 ohne eine Ladesäule 110 ermittelt. Bei einem Erkennen einer Ladesäule 110 an dem Parkplatz 13 kann sich ein grafisches Symbol beispielsweise von einem „P“ zu einem „Ladestecker“ wechseln, um dem Fahrer die Lademöglichkeit zu signalisieren.
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Das Registrieren der Ladesäule 110 wird beispielsweise durch Auswerten von Messdaten eines Kamerasensors der fahrzeugseitigen Sensorik 101 durch die Fahrzeugsteuerung 102 erfolgen.
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Hierbei wird eine Position der Parkplätze 12, 13 mit und ohne Ladesäule 110 relativ zum Fahrzeug 100 durch die Ausgabeeinheit 11 des Fahrzeugs 100 dargestellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Einfachheit halber nur eine Ausgabeeinheit 11 berücksichtigt, jedoch kann in dem Fahrzeug 100 eine Vielzahl von Ausgabeeinheiten 11 vorgesehen sein, die gleichzeitig oder unabhängig voneinander ansteuerbar sind, um audio-visuelle Ausgaben zu erzeugen. Beispielsweise kann die Ausgabeeinheit 11 als ein Display im nicht dargestellten Armaturenbrett und/oder als ein Display einer nicht dargestellten Instrumentenanzeige des Fahrzeugs 100 ausgestaltet sein.
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In einem folgenden Schritt des Verfahrens, welcher in 3 gezeigt ist, wird eine Optimierung einer Parkposition 103 (4) des Fahrzeugs 100 auf dem Parkplatz 13 vorgeschlagen. Der Optimierungsvorschlag bzw. die Optimierungsanfrage wird in Form einer Ausgabe durch die Ausgabeeinheit 11 ausgegeben.
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Beispielsweise kann bei einem ersten Erkennen der Ladesäule 110 ein sogenanntes Popup in der Ausgabeeinheit 11 generiert werden, welches die automatische Optimierung der Parkposition 103 für ein Laden des Fahrzeugs 100 abfragt. Die Abfrage kann durch den Fahrer bestätigt oder abgelehnt werden.
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Darüber hinaus kann sich der Fahrer die Antwort der Optimierungsanfrage bzw. des Optimierungsvorschlags merken, wodurch die Fahrzeugsteuerung 102 diese bei einem erneuten Ermitteln der Lademöglichkeit an einem Parkplatz 13 automatisiert übernehmen bzw. wiederholen kann.
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Die 4 zeigt eine schematische Darstellung der Ausgabeeinheit 11 mit einer für ein Laden optimierten Parkposition 103 des Fahrzeugs 100. Dieser Schritt wird ausgeführt, wenn der zuvor angefragte Optimierungsvorschlag angenommen wurde. Diese optimierte Parkposition 103 des Fahrzeugs 100 wird im rechten Abschnitt der Ausgabeeinheit 11 gezeigt und stellt die geplante Endposition des Fahrzeugs 100 dar, welches beispielsweise mittels einer 3D-Kameraansicht mit der Fahrzeugumgebung U im linken Abschnitt der Ausgabeeinheit veranschaulicht ist.
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Bei der Anzeige der für das Laden optimierten Parkposition 103 des Fahrzeugs 100 kann auch ein Ladekabel 111, welches die Ladesäule 110 mit einer Ladebuchse 104 des Fahrzeugs 100 elektrisch verbindet, dargestellt werden, um dem Fahrer die optimierte Parkposition 103 und die vorteilhafte Anschlussmöglichkeit zu verdeutlichen.
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Das Ladekabel 111, die Ladesäule 110 und/oder die Ladebuchse 104 können hierbei grafisch hervorgehoben werden, beispielsweise durch eine grüne Farbe, um die Verfügbarkeit der optimalen Parkposition 103 anzuzeigen.
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In der 5 ist eine schematische Darstellung der Ausgabeeinheit 11 gezeigt, die eine Ansteuerung des Fahrzeugs 100 in die in 4 gezeigte, optimierte Parkposition 103 veranschaulicht. Nach einer Bestätigung der Auswahl des Parkplatzes 13 und der Optimierung kann die Fahrzeugsteuerung 102 das Fahrzeug 100 automatisiert in die optimierte Parkposition 103 steuern.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt beispielhaft eine automatisierte Rückwärtsfahrt, die in einem Parkplatz 13 auf einer Beifahrerseite des Fahrzeugs 100 endet. Die voraussichtliche Trajektorie 14 des Fahrzeugs 100 wird ebenfalls durch die Ausgabeeinheit 11 visualisiert.
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Die 6 zeigt eine schematische Darstellung einer für ein Laden nicht verfügbaren Ladesäule 112 in der Ausgabeeinheit 11. Eine derartige Ladesäule 112 ist beispielsweise ausgegraut und signalisiert, dass ein Laden des Fahrzeugs 100 an dieser Ladesäule 112 zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht möglich ist. Hierbei wird auch keine Empfehlung für eine optimale Parkposition 103 zum Laden ausgegeben.
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Basierend auf den empfangenen Messdaten der fahrzeugseitigen Sensorik 101 können auch visuelle Hinweise auf der Ladesäule 110, 112 bzw. Ladestation registriert werden, die einen Hinweis auf den Zustand der Ladesäule 110, 112 liefern. Beispielsweise kann eine von einem Display der Ladesäule 110, 112 ausgestrahlte Warnmeldung oder Statusanzeige mittels Bildverarbeitung ausgewertet und zu einem Zustand, wie „verfügbar“, „defekt“ oder „nicht verfügbar“ zugewiesen werden.
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Die 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Warnung in der Ausgabeeinheit 11, die einen manuellen Eingriff in die Fahrzeugsteuerung 102 veranschaulicht. Beispielsweise kann das dargestellte Ladekabel 111 rot oder gestrichelt erscheinen, wenn die tatsächliche Parkposition des Fahrzeugs 100 von der empfohlenen bzw. optimierten Parkposition 103 durch manuelle Manipulation, wie beispielsweise Drehen des Fahrzeugs 100, abweicht.
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Die Ausgabeeinheit 11 kann hierbei zum Ausgeben eines Korrekturvorschlags vorgesehen sein, durch welchen die Parkposition des Fahrzeugs 100 automatisiert korrigiert werden kann.
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In der 8 ist eine schematische Darstellung einer Position der Ladesäule 110 relativ zum Parkplatz 13 in der Ausgabeeinheit 11 visualisiert. Dabei ist eine Ladesäule 110 nicht unmittelbar hinter dem Parkplatz 13 angeordnet, sondern versetzt zum Parkplatz 13 positioniert. Bei mehreren verfügbaren Ladesäulen 110 kann der Fahrer eine bestimmte Ladesäule 110 durch seine Eingabe auswählen, um die Optimierung der Parkposition auf die gewählte Ladesäule 110 einzustellen.
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Hierbei kann auch der Zustand der jeweiligen Ladesäulen 110 in der Ausgabeeinheit 11 visualisiert werden. Beispielsweise kann eine schwarze oder graue Ladesäule 112 einen unbekannten oder nicht verfügbaren Status aufweisen. Eine grün gefärbte oder markierte Ladesäule 110 weist einen verfügbaren Status bzw. Zustand auf, und eine rot markierte Ladesäule 113 kann einen Defekt oder eine fehlerhafte Ladesäule 113 signalisieren (9 und 10).
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Die 9 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Position von Ladesäulen 110, 113 relativ zum Parkplatz 13 in der Ausgabeeinheit 11. Dabei sind die Ladesäulen 110, 113 auf Erhebungen zwischen Parkplätzen 13 positioniert. Zu beiden Seiten des Parkplatzes ist somit eine Ladesäule 110, 113 angeordnet. Analog hierzu zeigt die 10 eine schematische Darstellung einer weiteren Position der Ladesäule 110, 113 relativ zum Parkplatz 13 in der Ausgabeeinheit 11, wobei die beispielhaft gezeigten Ladesäulen 110, 113 in einen hinteren Abschnitt der Parkplatzes 13 verlagert sind.
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Die 11-17 zeigen schematische Draufsichten auf Fahrzeugumgebungen U zum Veranschaulichen von Parkpositionen in Abhängigkeit von unterschiedlichen Parkplätzen 13 mit Ladesäulen 110. Der Übersicht halber sind die beispielhaft dargestellten Ladesäulen 110 für ein Laden des dargestellten Fahrzeugs 100 verfügbar und werden nicht durch Defekte beeinträchtigt oder durch benachbarte Fahrzeuge 105 (s. 14) belegt. In den folgenden Figuren sind Fahrtrichtungen bzw. Fahrzeugfronten durch Pfeile schematisch illustriert.
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In der 11 ist eine Fahrzeugumgebung U dargestellt, bei welcher ein Parkplatz 13 mit einer Ladesäule 110 basierend auf den empfangenen Messdaten des fahrzeugseitigen Sensors 101 des Fahrzeugs 100 ermittelt wurde. Der Übersicht halber wurde das Fahrzeug 100 bereits angesteuert und auf dem Parkplatz 13 abgestellt. Dies trifft auch für die folgenden Figuren zu.
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Als Parkplatz 13 ist hierbei eine Fläche anzusehen, auf welcher das Fahrzeug 100 während eines Ladevorgangs an einer Ladesäule 110 verbleiben kann, ohne eine Verkehrsbehinderung für andere, nicht dargestellte, Verkehrsteilnehmer zu sein. Somit muss der Parkplatz 13 nicht zwangsweise als eine Parkfläche oder eine Abstellfläche ausgewiesen sein, sondern muss lediglich für das Fahrzeug 100 ausreichend dimensioniert sein und zu mindestens einer Ladesäule 110 benachbart angeordnet sein.
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Ein Parkplatz 13 wird zwischen zwei mittels der Sensorik 101 registrierten Parkplatzmarkierungen 120 ermittelt bzw. detektiert, welche einen Bereich vor der Ladesäule 110 markieren. Bei einem derartigen Fall kann das Fahrzeug 100 direkt vor der Ladesäule 110, im Wesentlichen mittig bzw. zwischen den Parkplatzmarkierungen 120 zentriert, auf dem Parkplatz 13 abgestellt werden, um einen Ladevorgang einleiten zu können.
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Die 12 veranschaulicht ein weiteres Szenario, bei dem keine Parkplatzmarkierungen 120 und auch keine zu der Ladesäule 110 benachbarten Fahrzeuge 105 mittels der fahrzeugseitigen Sensorik 101 registriert werden können. Neben der Ladesäule 110 konnte jedoch ein Bordstein 121 detektiert werden, welcher vor der Ladesäule 110 verläuft. Bei einem derartigen Fall wird durch das Verfahren ein Parkplatz 13 registriert, welcher sich frontal bzw. direkt vor der Ladesäule 110 befindet und im Wesentlichen rechtwinklig oder orthogonal zum Verlauf des Bordsteins 121 ausgerichtet ist. Diese Ausrichtung wird auch durch den rechten Winkel in der Figur verdeutlicht.
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Werden beispielsweise weitere Fahrzeuge 105 mittels der Sensorik 101 ermittelt, kann auch eine schräge Ausrichtung bzw. eine vom rechten Winkel abweichende Ausrichtung des Parkplatzes 13 und der Parkposition des Fahrzeugs 100 bestimmt werden.
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In der 13 ist eine weitere Situation gezeigt, bei welcher neben der Ladesäule 110 keine weiteren Hinweise bzw. Indikatoren auf einen Parkplatz 13 mittels der Sensorik 101 ermittelt werden können. Dabei werden beispielsweise keine benachbarten Fahrzeuge 105 zur Orientierung, kein Bordstein 121 und auch keine Parkplatzmarkierungen 120 detektiert. Bei einem derartigen Szenario kann eine Fahrtrichtung F während einer Vorbeifahrt an der Ladesäule 110 während der Parkplatzsuche zur Ausrichtung des Fahrzeugs 100 und zum Ermitteln eines Parkplatzes 13 herangezogen werden. Die Fahrtrichtung F während der Vorbeifahrt wird als Vektor zur Ausrichtung des geometrischen Verlaufs des Parkplatzes 13 derart berücksichtigt, dass ein Schnittpunkt einer Mittellinie M des Parkplatzes 13 in einem rechten Winkel zwischen der Ladesäule 110 und der Fahrtrichtung F entsteht.
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In der 14 und der 15 sind zwei Szenarien dargestellt, bei welchen bereits abgestellte Fahrzeuge 105 zur Orientierung und zur Ermittlung von zu den bereits abgestellten Fahrzeugen 105 benachbarten Parkplätzen 13 herangezogen werden. In der 14 wird ein möglicher Parkplatz 13 vor einer Ladestation bzw. Ladesäule 110 registriert, neben welcher bereits zwei Fahrzeuge 105 abgestellt wurden und eine Parklücke bilden. Der Parkplatz 13 vor der Ladesäule 110 wird somit beidseitig durch Fahrzeuge 105 begrenzt. Im Unterschied hierzu wird in der 15 ein Parkplatz 13 vor einer Ladesäule 110 ermittelt, welcher einseitig durch ein bereits abgestelltes Fahrzeug 105 begrenzt wird.
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Die 16 zeigt ein weiteres Szenario eines Fahrzeugumfelds U, bei dem ein Parkplatz 13 zwischen zwei seitlich positionierten Ladesäulen 110 ermittelt wird. Dabei kann das Fahrzeug 110 je nach Belegungszustand der Ladesäulen 110 rückwärts oder vorwärts auf dem Parkplatz 13 abgestellt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind dabei keine Parkplatzmarkierungen 120 und auch keine Bordsteine 121 vorhanden bzw. sensorisch registrierbar. Ähnlich zu der 16 ist in der 17 ein weiteres Szenario gezeigt, bei dem ein Parkplatz 13 bzw. eine Parkbucht mit einer Ladesäule 110 u-förmig durch Bordsteine 121 begrenzt wird.
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In der 18 und 19 sind schematische Draufsichten auf Parkplätze 13 mit Ladesäulen 110 gezeigt, um ein Einstellen von optimierten Parkpositionen 103 des Fahrzeugs 100 zu veranschaulichen. Die Figuren zeigen dabei ein Ergebnis der bereits in 3 und 4 beschrieben Optimierung der Parkposition 103. Hierbei wird ein Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und der Ladesäule 110 und insbesondere ein Abstand der Ladebuchse 104 des Fahrzeugs 100 zu der Ladesäule 110 berücksichtigt. Vorteilhafterweise werden diese Abstände derart eingestellt, dass die Kabellänge der Ladesäule 110 ein Stecken des Steckers in die Ladebuchse 104 des Fahrzeugs 100 zulässt. Hierfür wird die tatsächliche Abstellposition des Fahrzeugs 100 bzw. die optimierte Parkposition 103 gegenüber einer zentrierten Abstellposition 106 auf dem Parkplatz 13 verschoben und/oder gedreht. Diese translatorische und/oder rotatorische Verschiebung bzw. Abweichung wird in der 18 und 19 illustriert. Das Fahrzeug 100 steht nach der Optimierung der Parkposition beispielsweise nicht mehr mittig bzw. zentriert auf dem Parkplatz 13 und kann auch eine schräge bzw. schiefe Parkposition einnehmen, um den Zugang zu der Lademöglichkeit zu vereinfachen oder zu ermöglichen.
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Das Fahrzeug 100 kann dabei gegenüber einer Mittelachse M des Parkplatzes 13 um einen Winkel α gedreht werden. Beispielsweise kann der Winkel α, je nach Abmessung des ermittelten Parkplatzes 13, 0° bis 8° aufweisen.
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In den Figuren sind weiterhin die seitlichen Abweichungen bzw. translatorischen Abweichungen d von der Mittellinie M dargestellt. Dabei können die Abweichungen d gegenüber der Mittellinie M des Parkplatzes 13 eingestellt werden, wenn keine seitlichen Begrenzungen, wie beispielsweise seitliche Bordsteine 121 oder Parkplatzmarkierungen 120, ermittelt wurden ( 19) oder gegenüber den seitlichen Begrenzungen, wie beispielsweise benachbarten Fahrzeugen 105 oder Parkplatzmarkierungen 120, erfolgen, wenn diese den Parkplatz 13 zumindest einseitig begrenzen (18).
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fahrzeug
- 101
- fahrzeugseitige Sensorik
- 102
- Fahrzeugsteuerung
- 103
- optimierte Parkposition
- 104
- Ladebuchse des Fahrzeugs
- 105
- neben einem Parkplatz abgestelltes, benachbartes Fahrzeug
- 106
- zentrierte Parkposition
- 110
- Ladesäule / für ein Laden verfügbare Ladesäule
- 111
- Ladekabel/Ladekupplung der Ladesäule
- 112
- Ladesäule nicht verfügbar oder in unbekanntem Zustand
- 113
- Ladesäule defekt oder fehlerhaft
- 120
- Parkplatzmarkierung
- 121
- Bordstein
- 11
- Ausgabeeinheit
- 12
- Parkplatz
- 13
- Parkplatz mit Ladesäule
- 14
- Trajektorie des Fahrzeugs
- F
- Fahrtrichtung einer Vorbeifahrt
- M
- Mittellinie/Mittelachse eines Parkplatzes
- U
- Fahrzeugumgebung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1930203 A1 [0003]
- DE 102020213767 A1 [0004]
- DE 102017125201 A1 [0005]
- US 20150343912 A1 [0006]
- DE 102019134597 A1 [0007]
- US 20210237716 A1 [0008]