WO2021219172A1 - Parking assistance system - Google Patents

Abstract

The invention relates to a parking assistance system for an ego-vehicle (1), comprising a control device (2) for controlling a parking process, in which the ego-vehicle (1) is guided to a target position within a car park (10), the control device (2) can determine the car park (10) based on an environment detection process, wherein the control device (2) is designed to determine multiple parking positions (POS1, POS2, POS3) within the car park (10), wherein a trajectory (TR1, TR2, TR3) for reaching the parking position (POS1, POS2, POS3) is determined for each parking position (POS1, POS2, POS3), a quality value is determined based on the parking position (POS1, POS2, POS3) and/or the associated trajectory (TR1, TR2, TR3), and one of the parking positions (POS1, POS2, POS3) is selected as the target position, wherein the selection of the target position takes places on the basis of the quality value.

Description

Parkassistenzsvstem Parking assistance system

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Parkassistenten bzw. ein Parkassistenzsystem gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Einparkvorganges, das insbesondere durch einen erfindungsgemäßen Parkassistenten erfolgt. Ferner betrifft die vorliegende Erfin dung ein Fahrzeug, welches ein erfindungsgemäßes Parkassistenzsystem aufweist und/oder zur Steuerung eines Einparkvorganges ein erfindungsgemäßes Verfahren anwendet sowie ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens und ein transportables computerlesba res Speichermedium, auf dem das Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens ge speichert ist. The present invention relates to a parking assistant or a parking assistance system according to claim 1 and a method for controlling a parking process, which is carried out in particular by a parking assistant according to the invention. The present invention also relates to a vehicle which has a parking assistance system according to the invention and / or uses a method according to the invention to control a parking process, as well as a computer program for carrying out the method and a portable computer-readable storage medium on which the computer program for carrying out the method is stored .

Technologischer Hintergrund Technological background

Gattungsgemäße Fahrzeuge, wie z. B. Personenkraftfahrzeuge (PKW), Lastkraftwägen (LKW) oder Motorräder, werden zunehmend mit Fahrerassistenzsystemen ausgerüstet, wel che mit Hilfe von Sensorsystemen die Umgebung erfassen, Verkehrssituationen erkennen und den Fahrer unterstützen können, z. B. durch einen Brems- oder Lenkeingriff oder durch die Ausgabe einer optischen, haptischen oder akustischen Warnung. Als Sensorsysteme zur Um gebungserfassung werden regelmäßig Radarsensoren, Lidarsensoren, Kamerasensoren, Ult raschallsensoren oder dergleichen eingesetzt. Aus den durch die Sensoren ermittelten Sens ordaten können anschließend Rückschlüsse auf die Umgebung gezogen werden, womit z. B. auch ein sogenanntes Umfeldmodell erzeugt werden kann. Darauf basierend können anschlie ßend Anweisungen zur Fahrerwarnung/-lnformation oder zum geregelten Lenken, Bremsen und Beschleunigen ausgegeben werden. Durch die Sensor- und Umfelddaten verarbeitenden Assistenzfunktionen können dadurch z. B. Unfälle mit anderen Verkehrsteilnehmern vermie den oder komplizierte Fahrmanöver erleichtert werden, indem die Fahraufgabe bzw. die Fahr zeugführung unterstützt oder sogar komplett übernommen wird (teil- oder vollautomatisiert). Beispielsweise kann das Fahrzeug z. B. mittels einem Notbremsassistenten (EBA, Emergency Brake Assist) eine autonome Notbremsung (AEB, Automatic Emergency Brake), einem Zeit lückenregeltempomaten bzw. Adaptive Cruise Control-Assistenten (ACC) eine Geschwindig- keits- und Folgefahrtregelung durchführen odereinem Lenkassistenten die Fahrspur des Fahr zeuges halten (LKA, Lane Keep Assist). Ferner werden mittels eines Parkassistenten teil- oder vollautomatisierte Einparkvorgänge durchgeführt, bei denen der Fahrer des Fahrzeuges wäh rend des Einparkens auf einem Parkplatz unterstützt bzw. ersetzt wird. Derartige Parkassistenten bzw. Parkassistenzsysteme können den Parkplatz zunächst mittels umgebungserkennender Sensorik erfassen und definieren die anzusteuernde Position des Ego-Fahrzeugs innerhalb des Parkplatzes (Ziel-Pose oder Zielposition). Eine Möglichkeit die Zielposition zu definieren ist, dass sich das Ego-Fahrzeug zentriert im Parkplatz befindet. Dar über hinaus können auch andere Zielpositionen zur Anpassung an spezielle Parksituationen, wie falsch ausgerichtete Fahrzeuge in den benachbarten Parkplätzen, vorgesehen sein. Bei spielsweise kann auch eine prozentuale Positionierung im Parkplatz definiert werden, z. B. kann ein Fahrzeug 30% des Freiraumes im Parkplatz vor dem Ego-Fahrzeug und 70% des Freiraumes im Parkplatz hinter dem Ego-Fahrzeug vorsehen. Zusätzlich kann die Ausrichtung des Ego-Fahrzeugs in der Zielposition durch weitere Grenzmarkierungen, wie z. B. Oberflä chenmarkierungen, Ecksteine, Randsteine oder dergleichen, definiert werden. Generic vehicles such. B. passenger vehicles (cars), trucks (trucks) or motorcycles, are increasingly equipped with driver assistance systems, wel che with the help of sensor systems capture the environment, recognize traffic situations and can support the driver, z. B. by braking or steering intervention or by the output of a visual, haptic or acoustic warning. Radar sensors, lidar sensors, camera sensors, ultrasonic sensors or the like are regularly used as sensor systems for recording the environment. From the sensor data determined by the sensors, conclusions can then be drawn about the environment, which z. B. a so-called environment model can also be generated. Based on this, instructions for driver warning / information or for controlled steering, braking and acceleration can then be output. The assistance functions that process sensor and environment data can thereby z. B. avoid accidents with other road users or make complicated driving maneuvers easier by supporting the driving task or driving the vehicle or even taking it over completely (partially or fully automated). For example, the vehicle can e.g. For example, an emergency brake assistant (EBA, Emergency Brake Assist) can be used to carry out autonomous emergency braking (AEB, Automatic Emergency Brake), a time-gap control or adaptive cruise control assistant (ACC) to regulate the speed and following travel, or a steering assistant to control the lane of the vehicle hold the witness (LKA, Lane Keep Assist). Furthermore, partially or fully automated parking processes are carried out by means of a parking assistant, in which the driver of the vehicle is supported or replaced while parking in a parking lot. Such parking assistants or parking assistance systems can initially detect the parking lot by means of sensors that recognize the environment and define the position of the ego vehicle to be controlled within the parking lot (target pose or target position). One possibility to define the target position is that the ego vehicle is centered in the parking lot. In addition, other target positions can also be provided for adaptation to special parking situations, such as incorrectly aligned vehicles in the adjacent parking spaces. For example, a percentage positioning in the parking lot can be defined, e.g. B. a vehicle can provide 30% of the free space in the parking lot in front of the ego vehicle and 70% of the free space in the parking lot behind the ego vehicle. In addition, the alignment of the ego vehicle in the target position can be determined by further boundary markings, such as. B. Oberflä chenmarkierungen, corner stones, curb stones or the like can be defined.

Gattungsgemäße automatische Einparksysteme bzw. Parkassistenten berechnen somit die Zielposition für das automatische Ein- und Ausparkmanöver anhand der erfassten Umge- bungs- bzw. Umfeldmodelldaten. Ferner sind Implementierungen bekannt, bei denen die Ziel positionsberechnung und die Trajektorienplanung, d. h. das Erstellen der Trajektorie durch die das Fahrzeug von der aktuellen Fahrzeugposition zur Zielposition gelangt, getrennte Kompo nenten darstellen. Die Zielpositionsberechnung berechnet dabei eine festgelegte bzw. fixe Zielposition und die Trajektorienplanung eine Trajektorie dorthin. Nachteilig dabei ist, dass eine Zielposition berechnet werden kann, die zu einer nicht optimalen Trajektorie führt. Bei spielsweise werden dabei viele Züge zum Einparken oder ungünstige Lenkwinkel benötigt, um die Zielposition zu erreichen. In einem solchen Falle handelt es sich um eine nicht optimale bzw. „teure“ Trajektorie (Trajektorie mit vergleichsweise hohen Aufwandskosten). Generic automatic parking systems or parking assistants thus calculate the target position for the automatic parking and exit maneuvers on the basis of the captured environment or environment model data. Furthermore, implementations are known in which the target position calculation and the trajectory planning, d. H. the creation of the trajectory through which the vehicle gets from the current vehicle position to the target position represent separate components. The target position calculation calculates a fixed or fixed target position and the trajectory planning calculates a trajectory there. The disadvantage here is that a target position can be calculated which leads to a non-optimal trajectory. For example, many trains are required for parking or an unfavorable steering angle to reach the target position. In such a case, it is a non-optimal or “expensive” trajectory (trajectory with comparatively high expenditure costs).

Druckschriftlicher Stand der Technik State of the art in print

Aus der DE 102014206235 A1 ist ein Verfahren zur Beurteilung eines Bereichs zum Parken eines Fahrzeugs bekannt, bei dem ein Host-Fahrzeug mittels eines aktiven Parkassistenten eingeparkt wird. Der Parkassistent identifiziert dabei mittels geeigneter Sensorik einen Park platz, der von Objekten begrenzt wird, z. B. von geparkten Fahrzeugen oder einem Randstein. Das Fahrzeug wird dabei in einer zentrierten Position zwischen umgebenden Objekten, wie z. B. den Fahrzeugen, oder im Allgemeinen entsprechend dem Randstein und/oder der Fahr bahn positioniert. Nachteilig hierbei ist, dass das Host-Fahrzeug stets in zentrierter Position abgestellt wird, die Art und Weise der Durchführung des Einparkvorganges bzw. der Trajekto- rienplanung und deren Kostenfunktion bleibt dabei unberücksichtigt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung A method for assessing an area for parking a vehicle is known from DE 102014206235 A1, in which a host vehicle is parked by means of an active parking assistant. The parking assistant uses suitable sensors to identify a parking space that is delimited by objects, e.g. B. from parked vehicles or a curb. The vehicle is in a centered position between surrounding objects, such as. B. the vehicles, or generally positioned according to the curb and / or the roadway. The disadvantage here is that the host vehicle is always parked in a centered position; the manner in which the parking process is carried out or the trajectory planning and its cost function are not taken into account. Object of the present invention

Ausgehend vom Stand der Technik liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, durch das ein gattungsgemäßes Fahrerassistenzsystem in einfacher Weise kostengünstig derart verbessert werden kann, so dass die Nachteile aus dem Stand der Technik überwunden werden, sodass ein kostenoptimiertes sowie sicheres Parkmanöver ermöglicht wird. Starting from the state of the art, the object of the present invention is to provide a method by means of which a generic driver assistance system can be improved in a simple and cost-effective manner in such a way that the disadvantages of the state of the art are overcome, so that a cost-optimized as well as safe parking maneuvers is made possible.

Lösung der Aufgabe Solution of the task

Die vorstehende Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Anspruchs 1 sowie des neben geordneten Anspruchs gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un teransprüchen beansprucht. The above problem is solved by the entire teaching of claim 1 and the subordinate claim. Appropriate embodiments of the invention are claimed in the subclaims Un.

Erfindungsgemäß umfasst das Parkassistenzsystem für ein Ego-Fahrzeug eine Steuereinrich tung zur Steuerung eines Einparkvorganges, die das Ego-Fahrzeug auf eine Zielposition in nerhalb eines Parkplatzes führen kann. Die Steuereinrichtung kann zudem auf eine Umge bungserfassung, z. B. anhand von Sensordaten, zugreifen und dadurch den verfügbaren Park platz bzw. Parkraum bestimmen, indem den Parkplatz bzw. den Parkraum umgebende Ob jekte (z. B. parkende Fahrzeuge, Zäune, Randsteine, andere Verkehrsteilnehmer, Leitplanken, Fahrbahnmarkierungen und dergleichen) erkannt und ausgewertet werden. Ferner ist die Steuereinrichtung dazu hergerichtet, mehrere Parkpositionen innerhalb des Parkplatzes zu bestimmen, wobei eine Parkposition ein Kandidat für eine mögliche Zielposition ist. Anschlie ßend wird eine der Parkpositionen als Zielposition ausgewählt, wobei die Auswahl der Zielpo sition anhand des zugehörigen Qualitätswertes erfolgt. Durch das Berechnen ähnlicher und zugleich variierender Zielpositionen wird ein zusätzlicher Freiheitsgrad in der Trajektorienpla- nung eingeführt, welcher genutzt werden kann, um eine möglichst günstige Trajektorie zur Erreichung der Zielposition bzw. des Systemzieles (z. B. des Ein- oder Ausparkzieles) zu fin den. Damit können Beschränkungen durch die Kinematik leichter umgangen werden. Daraus resultiert der Vorteil, dass ein kostenoptimiertes sowie sicheres Parkmanöver ermöglicht wird. Die Akzeptanz des Fahrzeugführers beim Ein- und Ausparken wird dadurch in besonderem Maße erhöht, das länger andauernde und zu komplex wirkende Parkmanöver vermieden wer den. Zudem kann dadurch das gesamte Parkmanöver vereinfacht werden, sodass die Kollisi- ons- und Unfallgefahr in besonderem Maße verringert werden. Der Begriff „Parkplatz“ im Sinne der Erfindung beschreibt die zur Verfügung stehende Fläche zum Parken, wobei der Begriff „Parkraum“ den Raum beschreibt, der zum Parken zur Verfü gung steht (in dem sich z. B. auch ein Parkplatz befinden kann). Der Begriff „Parkposition“ im Sinne der Erfindung beschreibt eine mögliche Position, die das Ego-Fahrzeug im Parkplatz (bzw. Parkraum) annehmen kann. Ferner beschreibt der Begriff „Zielposition“ im Sinne der Erfindung die Parkposition, die tatsächlich angesteuert werden soll bzw. wird. According to the invention, the parking assistance system for an ego vehicle comprises a Steuereinrich device for controlling a parking process, which can guide the ego vehicle to a target position within a parking space. The control device can also on an environment environment detection, z. B. based on sensor data, and thereby determine the available parking space or parking space by the parking lot or the parking space surrounding objects (z. B. parked vehicles, fences, curbs, other road users, crash barriers, lane markings and the like) recognized and evaluated. Furthermore, the control device is designed to determine a plurality of parking positions within the parking lot, with one parking position being a candidate for a possible target position. Subsequently, one of the parking positions is selected as the target position, the target position being selected on the basis of the associated quality value. By calculating similar and at the same time varying target positions, an additional degree of freedom is introduced in the trajectory planning, which can be used to find the most favorable trajectory for reaching the target position or the system target (e.g. the parking or exit target) the. This makes it easier to bypass the limitations of the kinematics. This has the advantage that a cost-optimized and safe parking maneuver is made possible. The acceptance of the vehicle driver when parking in and out of parking spaces is increased to a particularly high degree, since parking maneuvers that last for a long time and appear too complex are avoided. In addition, the entire parking maneuver can be simplified as a result, so that the risk of collisions and accidents is reduced to a particular degree. The term “parking lot” in the sense of the invention describes the area available for parking, the term “parking space” describing the space that is available for parking (in which, for example, a parking lot can also be located). The term “parking position” in the sense of the invention describes a possible position that the ego vehicle can assume in the parking lot (or parking space). Furthermore, the term “target position” in the sense of the invention describes the parking position that is actually to be or will be controlled.

Vorzugsweise wird der Qualitätswert einer Parkposition oder Trajektorie anhand mindestens einer Kostenfunktion ermittelt, bei der die jeweilige Parkposition sowie die jeweilige Trajektorie berücksichtigt wird. Beispielsweise können die Anzahl der Züge, welche die Trajektorie benö tigt, um die Parkposition zu erreichen, oder der benötigte Lenkwinkel als Parameter der Trajek torie oder der Mindestabstand zu den Parkplatzbegrenzungen bzw. ein Orientierungswert des Ego-Fahrzeuges auf der Parkposition herangezogen werden, um die Parkposition bzw. die Trajektorie als Term der Funktion auszudrücken. The quality value of a parking position or trajectory is preferably determined on the basis of at least one cost function, in which the respective parking position and the respective trajectory are taken into account. For example, the number of trains that the trajectory needs to reach the parking position or the required steering angle can be used as a parameter of the trajectory or the minimum distance to the parking lot boundaries or an orientation value of the ego vehicle on the parking position Express the parking position or the trajectory as a term of the function.

Ferner kann als Kostenfunktion eine lineare, progressive oder regressive Kostenfunktion ver wendet werden. Furthermore, a linear, progressive or regressive cost function can be used as the cost function.

Vorzugsweise kann für jede Parkposition eine Kostenfunktion und eine Trajektorie zum Errei chen der Parkposition und dann für jede Trajektorie eine Kostenfunktion bestimmt werden, sodass sich der Qualitätswert z. B. einer Gesamtkostenfunktion der einzelnen Kostenfunktio nen für Trajektorie, Parkposition und dergleichen ergibt. A cost function and a trajectory for reaching the parking position and then a cost function for each trajectory can preferably be determined for each parking position, so that the quality value z. B. a total cost function of the individual cost function NEN for trajectory, parking position and the like results.

Zweckmäßigerweise kann die Steuereinrichtung zur Umgebungserfassung auf ein oder meh rere Sensoren zur Umgebungserfassung zugreifen und den Parkplatz bzw. Parkraum erfassen indem den Parkplatz umgebende Objekte erkannt werden Alternativ oder zusätzlich kann die Umgebungserfassung jedoch auch auf andere Weise erfolgen, z. B. können die Umgebungs daten mittels Datenübertragung oder Car-to-Car- bzw. Car-to-X-Kommunikation und derglei chen erfolgen. Appropriately, the control device for environment detection can access one or more sensors for environment detection and detect the parking lot or parking space by recognizing objects surrounding the parking lot. B. the environmental data can be done by means of data transmission or car-to-car or car-to-X communication and the like.

Vorzugsweise können als Sensor oder Sensoren zur Umgebungserfassung mindestens ein Radar-, Lidar-, Kamera- oder Ultraschallsensor vorgesehen sein. Darüber hinaus kann einer Fusion der einzelnen Sensordaten z. B. innerhalb der Steuereinrichtung erfolgen, um die Um gebungserfassung noch weiter zu verbessern. At least one radar, lidar, camera or ultrasonic sensor can preferably be provided as the sensor or sensors for detecting the surroundings. In addition, a fusion of the individual sensor data z. B. take place within the control device in order to improve the environment detection even further.

Zweckmäßigerweise kann im Zuge der Parkplatzerkennung eine Objektklassifikation erfolgen, wobei die erkannten Objekte bzw. die den Parkplatz umgebenden Objekte klassifiziert werden (z. B. Fahrzeug, Wand, Baum, Leiplanke, Bordstein, Straßenmarkierung, Schild und derglei chen). Durch die Objektklassifikation und/oder die ermittelte Geometrie der umgebenden Ob jekte (Höhe, Breite und dergleichen) kann eine Klassifikation des Parkplatzes erfolgen, z. B. als Längsparkplatz, Querparkplatz, Schrägparkplatz, Behindertenparkplatz (durch breitere Ab messungen und/oder einer Verkehrszeichenerkennung z. B. mittels Kamera), Duplexpark platz, LKW-Parkplatz, Bus- Parkplatz, Elektroladeparkplatz oder dergleichen. In vorteilhafter Weise können dann die Mindestabstände oder Parkbereiche anhand der Parkplatzklassifika tion, insbesondere selbsttätig bzw. automatisch, festgelegt bzw. variiert werden. Beispiels weise kann bei einem erkannten Längsparkplatz mehr Platz im Front- und Heckbereich des Ego-Fahrzeuges vorgesehen werden, um das Rangieren zu erleichtern und um zu gewähr leisten, dass das Ego-Fahrzeug nah am Bordstein geparkt wird, wenn sich der Längsparkplatz an einer Straße befindet. Ferner kann bei einem Elektroladeparkplatz vorgesehen sein, dass ausreichend Zugang zum Ladestecker an Ladestation und/oder Ego-Fahrzeug vorgesehen wird. Zudem können in Quer- und Schrägparkplätzen größere Mindestabstände zu den Fahr zeugseiten vorgesehen sein, als im Front- oder Heckbereich des Ego-Fahrzeuges, um das Ein- und Aussteigen zu erleichtern. Die Objekt- und/oder Parkplatzklassifikation kann ebenfalls durch die Steuereinrichtung erfolgen, indem diese die Sensordaten anhand eines (insbeson dere softwareimplementierten) Klassifikators auswertet und verarbeitet, oder durch eine an dere dafür vorgesehene Klassifikationseinheit. In vorteilhafter Weise können die möglichen erkannten oder klassifizierten Parameter einer Parkplatzerkennung bzw. Parkplatz- und Ob jektklassifikation zur Bestimmung des Qualitätswertes bzw. bei der Erstellung der Kostenfunk tion berücksichtigt werden. An object classification can expediently take place in the course of the parking lot detection, the detected objects or the objects surrounding the parking lot being classified (e.g. vehicle, wall, tree, leiplank, curb, road marking, sign and the like). The object classification and / or the determined geometry of the surrounding objects (height, width and the like) can be used to classify the parking lot, e.g. B. as a parallel parking lot, cross parking lot, sloping parking lot, disabled parking space (through wider dimensions and / or a traffic sign recognition z. B. by means of a camera), duplex parking space, truck parking lot, bus parking lot, electric charging parking lot or the like. The minimum distances or parking areas can then advantageously be determined or varied on the basis of the parking lot classification, in particular automatically or automatically. For example, if a parallel parking space is detected, more space can be provided in the front and rear of the ego vehicle to make maneuvering easier and to ensure that the ego vehicle is parked close to the curb when the parallel parking space is on a street is located. In the case of an electric charging car park, provision can also be made for sufficient access to the charging plug at the charging station and / or ego vehicle to be provided. In addition, greater minimum distances to the vehicle sides can be provided in cross and sloping parking spaces than in the front or rear of the ego vehicle in order to make it easier to get in and out. The object and / or parking lot classification can also be carried out by the control device by evaluating and processing the sensor data using a (in particular software-implemented) classifier, or by another classification unit provided for this purpose. The possible recognized or classified parameters of a parking lot detection or parking lot and object classification for determining the quality value or when creating the cost function can advantageously be taken into account.

In praktischer Weise kann die Steuereinrichtung auf Aktoren des Ego-Fahrzeuges zugreifen, um den Einparkvorgang selbsttätig vorzunehmen. Als Aktoren sind in der Regel die Bremsen, das Getriebe, der Motor oder die Lenkung vorgesehen, jedoch können auch andere Aktoren des Fahrzeuges angesteuert werden. In a practical way, the control device can access actuators of the ego vehicle in order to carry out the parking process automatically. The brakes, the gearbox, the engine or the steering are usually provided as actuators, but other actuators of the vehicle can also be controlled.

Ferner umfasst die vorliegende Erfindung auch ein Ego-Fahrzeug, welches einen erfindungs gemäßes Parkassistenzsystem umfasst, um den Fahrer nach beim Einparken voll- oder teil automatisiert zu unterstützen, sodass der Fahrer z. B. Aktoren aktiv betätigt, nachdem das Parkassistenzsystem dem Fahrer eine Anweisung (z. B. „Lenkeinschlag nach links oder rechts“, „Gas“, „Bremsen“ und dergleichen) hierzu übermittelt hat oder das der Fahrer keine Betätigung mehr vornehmen muss und der Einparkvorgang selbsttätig bzw. automatisch er folgt. Nebengeordnet beansprucht die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Steuerung ei nes Einparkvorganges eines Ego-Fahrzeuges, bei dem das Ego-Fahrzeug auf eine Zielposi tion innerhalb eines Parkplatzes geführt wird. Ferner wird ein Parkplatz bzw. Parkraum anhand einer Umgebungserfassung bestimmt. Hierzu können z. B. Sensordaten von geeigneten Sen soren zur Umgebungserfassung herangezogen werden, um den Parkplatz zu bestimmen, in dem den Parkplatz umgebende Objekte erkannt werden. Danach können mehrere Parkpositi onen innerhalb des Parkplatzes bestimmt werden, wobei für jede der Parkpositionen eine Trajektorie zum Erreichen der jeweiligen Parkposition und ein Qualitätswert bestimmt wird, insbesondere indem für jede Trajektorie und/oder Parkposition eine Kostenfunktion ermittelt wird, anhand derer der Qualitätswert bestimmt werden kann. Anschließend wird eine der Parkpositionen als Zielposition ausgewählt, wobei die Auswahl der Zielposition anhand des Qualitätswertes der zugehörigen Trajektorie bzw. Parkposition erfolgt. Zur Steuerung des Ein parkvorganges kann das erfindungsgemäße Verfahren zudem ein erfindungsgemäßes Par kassistenzsystem umfassen gemäß einem der Ansprüche 1-8 umfassen. Furthermore, the present invention also comprises an ego vehicle which comprises a parking assistance system according to the invention to support the driver fully or partially automatically after parking, so that the driver z. B. Actuators are actively operated after the parking assistance system has transmitted an instruction to the driver (e.g. “steering angle to the left or right”, “gas”, “braking” and the like) or that the driver no longer needs to operate and the Parking process automatically or automatically he follows. The present invention also claims a method for controlling a parking process of an ego vehicle, in which the ego vehicle is guided to a target position within a parking lot. Furthermore, a parking lot or parking space is determined on the basis of an environment detection. For this purpose, z. B. Sensor data from suitable Sen sensors to detect the environment can be used to determine the parking lot in which objects surrounding the parking lot are detected. Several parking positions can then be determined within the parking lot, with a trajectory for reaching the respective parking position and a quality value being determined for each of the parking positions, in particular by determining a cost function for each trajectory and / or parking position, on the basis of which the quality value can be determined . One of the parking positions is then selected as the target position, the target position being selected on the basis of the quality value of the associated trajectory or parking position. To control the parking process, the method according to the invention can also comprise a parking assistance system according to the invention according to one of claims 1-8.

Ferner umfasst die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Computerprogramm in einem Computer oder einem sonstigen aus dem Stand der Technik bekannten programmierbaren Rechner ausgeführt wird. Demzufolge kann das Verfahren auch als rein computerimplemen tiertes Verfahren ausgestaltet sein, wobei der Begriff „computerimplementiertes Verfahren“ im Sinne der Erfindung eine Ablaufplanung oder Vorgehensweise beschreibt, welche anhand ei nes Rechners verwirklicht bzw. durchgeführt wird. Der Rechner, wie z. B. ein Computer, ein Computernetzwerk oder eine andere aus dem Stand der Technik bekannte programmierbare Vorrichtung (z. B. eine einen Prozessor, Mikrocontroller oder dergleichen umfassenden Rech nervorrichtung), kann dabei mittels programmierbarer Rechenvorschriften Daten verarbeiten und ist beispielsweise Teil der Steuereinrichtung. The present invention further comprises a computer program with program code for carrying out the method according to the invention when the computer program is executed in a computer or another programmable computer known from the prior art. Accordingly, the method can also be designed as a purely computer-implemented method, the term “computer-implemented method” in the context of the invention describing a sequence planning or procedure that is implemented or carried out using a computer. The calculator, such as B. a computer, a computer network or other known from the prior art programmable device (z. B. A computer device comprising a processor, microcontroller or the like) can process data by means of programmable arithmetic rules and is, for example, part of the control device.

Zudem umfasst die vorliegende Erfindung ein computerlesbares Speichermedium, das An weisungen umfasst, welche den Computer bzw. Steuereinrichtung, auf dem/der sie ausgeführt werden, veranlassen, ein Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen. In addition, the present invention comprises a computer-readable storage medium which comprises instructions which cause the computer or control device on which they are executed to carry out a method according to at least one of the preceding claims.

Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführunqsbeispielen Description of the invention based on exemplary embodiments

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zweckmäßigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine stark vereinfachte schematische Darstellung eines Ego-Fahrzeuges mit er findungsgemäßem Assistenzsystem; The invention is explained in more detail below with the aid of useful exemplary embodiments. Show it: 1 shows a greatly simplified schematic representation of an ego vehicle with an assistance system according to the invention;

Fig. 2a eine vereinfachte schematische Darstellung einer Verkehrssituation, bei der ein Ego-Fahrzeug in eine erste Parkposition POS1 mit dazugehöriger Trajektorie TR1 berechnet; 2a shows a simplified schematic representation of a traffic situation in which an ego vehicle calculates into a first parking position POS1 with the associated trajectory TR1;

Fig. 2b eine vereinfachte schematische Darstellung der Verkehrssituation aus Fig. 2a, bei der das Ego-Fahrzeug eine zweite Parkposition POS2 mit dazugehöriger Trajektorie TR2 berechnet; FIG. 2b shows a simplified schematic representation of the traffic situation from FIG. 2a, in which the ego vehicle calculates a second parking position POS2 with the associated trajectory TR2; FIG.

Fig. 2c eine vereinfachte schematische Darstellung der Verkehrssituation aus Fig. 2a, bei der das Ego-Fahrzeug eine dritte Parkposition POS3 mit dazugehöriger Trajektorie TR3 berechnet; FIG. 2c shows a simplified schematic representation of the traffic situation from FIG. 2a, in which the ego vehicle calculates a third parking position POS3 with the associated trajectory TR3;

Fig. 3 eine vereinfachte schematische Darstellung der Verkehrssituation aus Fig. 2a, bei der die drei berechneten Parkpositionen POS1-POS3 sowie die dazugehö rigen Trajektorien TR1-TR3 eingetragen sind, sowie 3 shows a simplified schematic representation of the traffic situation from FIG. 2a, in which the three calculated parking positions POS1-POS3 and the associated trajectories TR1-TR3 are entered, as well

Fig. 4 eine vereinfachte schematische Darstellung der Kostenfunktionen der T rajekto- rien TR1-TR3 aus Fig. 3. FIG. 4 shows a simplified schematic illustration of the cost functions of the trajectories TR1-TR3 from FIG. 3.

Bezugsziffer 1 in Fig. 1 bezeichnet ein Ego-Fahrzeug mit verschiedenen Aktoren (Lenkung 3, Motor 4, Bremse 5), welches eine Steuereinrichtung 2 (ECU, Electronic Control Unit oder ADCU, Assisted and Automated Driving Control Unit) aufweist, durch die eine (teil-) automati sierte Steuerung des Ego-Fahrzeuges 1 erfolgen kann, z. B. indem die Steuereinrichtung 2 auf die Aktoren des Ego-Fahrzeuges 1 zugreifen kann. Ferner weist das Ego-Fahrzeug 1 Sen soren zur Umfelderfassung auf (Kamera 6, Lidarsensor 7, Radarsensor 8 sowie Ultra schallsensoren 9a-9d), deren Sensordaten zur Umfeld- und Objekterkennung genutzt werden, sodass verschiedene Assistenzfunktionen, wie z. B. Parkassistent, Notbremsassistent (EBA, Electronic Brake Assist), Abstandsfolgeregelung (ACC, Automatic Cruise Control), Spurhal- teregelung bzw. ein Spurhalteassistent (LKA, Lane Keep Assist) oder dergleichen, realisiert werden können. Die Ausführung der Assistenzfunktionen erfolgt dabei über die Steuereinrich tung 2 bzw. dem dort hinterlegten Algorithmus. Reference number 1 in FIG. 1 denotes an ego vehicle with various actuators (steering 3, motor 4, brake 5), which has a control device 2 (ECU, Electronic Control Unit or ADCU, Assisted and Automated Driving Control Unit) through which one (Partially) automated based control of the ego vehicle 1 can take place, for. B. in that the control device 2 can access the actuators of the ego vehicle 1. Furthermore, the ego vehicle 1 has sensors for surrounding area detection (camera 6, lidar sensor 7, radar sensor 8 and ultrasonic sensors 9a-9d), the sensor data of which are used to detect surroundings and objects, so that various assistance functions, such as e.g. B. Park Assist, Emergency Brake Assist (EBA, Electronic Brake Assist), distance follower control (ACC, Automatic Cruise Control), lane keeping control or a lane keeping assistant (LKA, Lane Keep Assist) or the like can be implemented. The execution of the assistance functions takes place via the control device 2 or the algorithm stored there.

In den meisten Parkszenarien ist es möglich, mehrere Zielpositionen zu berechnen, die die gegebenen Anforderungen erfüllen. Bei dem erfindungsgemäßen Parkassistenzsystem bzw. -verfahren, werden zu einem erfassten Satz an Umfeldmodell-Daten mehrere ähnlich- bzw. gleichwertige Parkpositionen (bzw. Zielpositionen) für den gleichen Parkplatz 10 bzw. die glei che Parklücke berechnet, wie vorliegend in den Fig. 2a-2c anhand der Parkpositionen POSn (POS1, POS2, POS3) dargestellt. Von der Trajektorienplanung wird für eine mögliche Zielpo sition eine möglichst optimale T rajektorie TRn (T r1 , TR2, TR3) berechnet, die von der aktuellen Fahrzeugposition POSO zur jeweiligen Parkposition POS1, POS2, POS3 führt. Dabei ist sie den Beschränkungen der Kinematik unterlegen und kann nur endliche Beschleunigungen, mi nimale Kurvenradien oder Mindestgrößen von Trajektorienabschnitten realisieren. Für jede T rajektorie TR1, TR2, TR3 und die dazugehörige Parkposition POS1, POS2, POS3 (gemein sam in Fig. 3 dargestellt) werden dann die Kosten k (d. h. beispielsweise die Anzahl der Züge, Lenkwinkelparameter, Einparkdauer und dergleichen) anhand einer Kostenfunktion k_(POSn, TRn) bestimmt, wie in Fig. 4 gezeigt. Gemäß Fig. 2a-2c verursacht z. B. ein Richtungswechsel und eine längere Fahrstrecke höhere Kosten. Dabei wird dann diejenige Kombination ausge wählt, welche die geringsten Gesamtkosten aufweist (gemäß Fig. 4: Parkposition POS2 mit T rajektorie TR2, welche einen Kostenfaktor von 3 aufweist). In most parking scenarios it is possible to calculate several target positions that meet the given requirements. In the parking assistance system according to the invention or method, several similar or equivalent parking positions (or target positions) for the same parking lot 10 or the same parking space are calculated for a recorded set of environment model data, as shown in FIGS. 2a-2c based on the parking positions POSn (POS1, POS2, POS3) are shown. The trajectory planning calculates the best possible trajectory TRn (T r1, TR2, TR3) for a possible target position, which leads from the current vehicle position POSO to the respective parking position POS1, POS2, POS3. It is subject to the restrictions of kinematics and can only achieve finite accelerations, minimal curve radii or minimum sizes of trajectory sections. For each trajectory TR1, TR2, TR3 and the associated parking position POS1, POS2, POS3 (shown together in FIG. 3), the costs k (ie, for example, the number of trains, steering angle parameters, parking time and the like) are then calculated using a cost function k_ (POSn, TRn) is determined as shown in FIG. According to Fig. 2a-2c, z. B. a change of direction and a longer journey higher costs. That combination is then selected which has the lowest total costs (according to FIG. 4: parking position POS2 with trajectory TR2, which has a cost factor of 3).

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4, kann die Kostenfunktion über folgende Berech nung definiert werden: kJPOSn, TRn) = kJPOSn) + k_(TRn), wobei gilt: kJPOSn) = 0, wobei alle Positionen POSn als gleichwertig angenommen werden, und k_(TRn) = (GL KL) + (WP FWP), wobei GL die Gesamtlänge der Trajektorie TRn beschreibt (angegeben in m), KL die Kosten pro Meter Fahrstrecke beschreibt und definiert ist als KL = 1/m und WP die Anzahl der Wen depunkte der Trajektorie TRn beschreibt, welche mit einem Faktor FWP multipliziert werden (es gilt: FWP = 1) kann, sodass sich die Kostenfunktion k_(POSn, TRn) nach folgender Glei chung bestimmen lässt: kJPOSn, TRn) = 0 + GL KL + WP 1 = GL KL + WP. According to the embodiment according to FIG. 4, the cost function can be defined via the following calculation: kJPOSn, TRn) = kJPOSn) + k_ (TRn), where: kJPOSn) = 0, where all positions POSn are assumed to be equivalent, and k_ (TRn) = (GL KL) + (WP FWP), where GL describes the total length of the trajectory TRn (specified in m), KL describes the costs per meter of travel distance and is defined as KL = 1 / m and WP the number of people Describes depoints of the trajectory TRn, which can be multiplied by a factor FWP (the following applies: FWP = 1), so that the cost function k_ (POSn, TRn) can be determined according to the following equation: kJPOSn, TRn) = 0 + GL KL + WP 1 = GL KL + WP.

Die Herleitung bzw. Berechnung der jeweiligen Kostenfunktionen könnten jedoch auch auf andere Weise erfolgen. Beispielsweise müssen die Positionen nicht zwangsläufig gleichwertig sein oder die Anzahl derS-Teilstücke in einer Trajektorie könnte minimiert werden. Dabei kön nen z. B. auch andere Gesichtspunkte, die z. B. aus einer Erkennung oder Klassifikation des Parkplatzes 10 abgeleitet werden bei der Berechnung der Kostenfunktion berücksichtigt wer den. Beispielsweise könnte die Position POS2 (gemäß Fig. 2b, 3, 4) als nicht geeignet oder nicht optimal bewertet werden, da bei einem Einparkszenario z. B. nur wenig Platz zur Verfü gung stehen würde, um den Kofferraum des Ego-Fahrzeuges 1 zu ent- oder beladen. Zudem könnte auch der Multiplikator der Wendepunkte FWP verändert werden, um z. B. Trajektorien mit weniger WP gezielt zu favorisieren. In praktischer Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren auch genutzt werden, um eine Trajektorienplanung bei Rangiermanövern aller Art durchzuführen, bei denen das Ziel bzw. die Zielposition in einfacherWeise variiert werden kann oder bei der Bewegung von Manipulatoren bei Maschinen. Durch die vorteilhaften Eigenschaften und die vielseitige Einsetzbarkeit stellt die Erfindung somit einen ganz besonderen Beitrag auf dem Gebiet der Fahrerassistenzsys- teme insbesondere der Parkassistenten dar. The derivation or calculation of the respective cost functions could, however, also take place in other ways. For example, the positions do not necessarily have to be equivalent or the number of S-sections in a trajectory could be minimized. Here can nen z. B. also other points of view that z. B. can be derived from a detection or classification of the parking lot 10 when calculating the cost function who the. For example, the position POS2 (according to FIG. 2b, 3, 4) could be assessed as not suitable or not optimal, B. only little space would be available to unload or load the trunk of the ego vehicle 1. In addition, the multiplier of the turning points FWP could be changed in order to e.g. B. to favor targeted trajectories with fewer WP. In a practical manner, the method according to the invention can also be used to carry out a trajectory planning for maneuvering maneuvers of all kinds, in which the target or the target position can be varied in a simple manner, or for the movement of manipulators in machines. Due to the advantageous properties and the versatile applicability, the invention thus represents a very special contribution in the field of driver assistance systems, in particular parking assistants.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Ego-Fahrzeug REFERENCE CHARACTERISTICS LIST 1 ego vehicle

2 Steuereinrichtung 2 control device

3 Lenkung 3 steering

4 Motor 4 engine

5 Bremse 6 Kamera 5 brake 6 camera

7 Lidarsensor 7 lidar sensor

8 Radarsensor 8 radar sensor

9a-9d Ultraschallsensoren 9a-9d ultrasonic sensors

10 Parkplatz 10 parking space

POSO Startposition POS1 Parkposition 1 POS2 Parkposition 2 POS3 Parkposition 3 TR1 Trajektorie 1 TR2 Trajektorie 2 TR3 Trajektorie 3 POSO start position POS1 parking position 1 POS2 parking position 2 POS3 parking position 3 TR1 trajectory 1 TR2 trajectory 2 TR3 trajectory 3

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS

1. Parkassistenzsystem für ein Ego-Fahrzeug (1), umfassend eine Steuereinrichtung (2) zur Steuerung eines Einparkvorganges, bei dem das Ego-Fahrzeug (1) auf eine Zielposition innerhalb eines Parkplatzes (10) geführt wird, die Steuereinrichtung (2) den Parkplatz (10) anhand einer Umgebungserfassung bestimmen kann, wobei die Steuereinrichtung (2) dazu hergerichtet ist, mehrere Parkpositionen (POS1, POS2, POS3) innerhalb des Parkplatzes (10) zu bestimmen, wobei für jede Parkposition (POS1, POS2, POS3) eine Trajektorie (TR1, TR2, TR3) zum Erreichen der Parkposition (POS1, POS2, POS3) bestimmt wird, anhand der Parkposition (POS1, POS2, POS3) und/oder der dazugehörigen Trajektorie (TR1, TR2, TR3) ein Qualitätswert bestimmt wird, und eine der Parkpositionen (POS1, POS2, POS3) als Zielposition ausgewählt wird, indem die Auswahl der Zielposition anhand des Qualitätswertes erfolgt. 1. Parking assistance system for an ego vehicle (1), comprising a control device (2) for controlling a parking process in which the ego vehicle (1) is guided to a target position within a parking space (10), the control device (2) the Parking lot (10) can determine on the basis of an environment detection, the control device (2) being designed to determine several parking positions (POS1, POS2, POS3) within the parking lot (10), one for each parking position (POS1, POS2, POS3) Trajectory (TR1, TR2, TR3) to reach the parking position (POS1, POS2, POS3) is determined, based on the parking position (POS1, POS2, POS3) and / or the associated trajectory (TR1, TR2, TR3) a quality value is determined, and one of the parking positions (POS1, POS2, POS3) is selected as the target position by selecting the target position on the basis of the quality value.

2. Parkassistenzsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Qua litätswert anhand einer Kostenfunktion ermittelt wird. 2. Parking assistance system according to claim 1, characterized in that the quality value is determined on the basis of a cost function.

3. Parkassistenzsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kos tenfunktion eine lineare, progressive oder regressive Kostenfunktion eingesetzt wird. 3. Parking assistance system according to claim 2, characterized in that a linear, progressive or regressive cost function is used as the cost function.

4. Parkassistenzsystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Parkposition (POS1, POS2, POS3) und für jede Trajektorie (TR1, TR2, TR3) jeweils eine Kostenfunktion bestimmt wird. 4. Parking assistance system according to at least one of the preceding claims, characterized in that a cost function is determined for each parking position (POS1, POS2, POS3) and for each trajectory (TR1, TR2, TR3).

5. Parkassistenzsystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zur Umgebungserfassung auf ein oder mehrere Sensoren zur Umgebungserfassung zugreift und der Parkplatz (10) erfasst wird indem den Parkplatz (10) umgebende Objekte erkannt werden. 5. Parking assistance system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control device for detecting the surroundings accesses one or more sensors for detecting the surroundings and the parking lot (10) is detected by detecting objects surrounding the parking lot (10).

6. Parkassistenzsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Sen sor oder Sensoren zur Umgebungserfassung mindestens ein Kamera- (6), Lidar- (7), Radar- (8), oder Ultraschallsensor (9a-9d) vorgesehen ist. 6. Parking assistance system according to claim 5, characterized in that at least one camera (6), lidar (7), radar (8), or ultrasonic sensor (9a-9d) is provided as sen sor or sensors for detecting the surroundings.

7. Parkassistenzsystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erkennung des Parkplatzes (10) erfolgt und die Auswahl der Zielposition auch anhand der Erkennung des Parkplatzes (10) erfolgt. 7. Parking assistance system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the parking space (10) is recognized and the target position is also selected based on the recognition of the parking space (10).

8. Parkassistenzsystem nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (2) auf Aktoren des Ego-Fahr zeuges (1) zugreifen kann und den Einparkvorgang selbsttätig vornimmt. 8. Parking assistance system according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control device (2) can access actuators of the ego vehicle (1) and automatically carries out the parking process.

9. Verfahren zur Steuerung eines Einparkvorganges eines Ego-Fahrzeuges (1), ins besondere umfassend ein Parkassistenzsystem nach einem der vorhergehenden An sprüche, bei dem das Ego-Fahrzeug (1) auf eine Zielposition innerhalb eines Parkplatzes (10) ge führt wird, 9. A method for controlling a parking process of an ego vehicle (1), in particular comprising a parking assistance system according to one of the preceding claims, in which the ego vehicle (1) is guided to a target position within a parking lot (10),

Bestimmen des Parkplatzes (10) anhand einer Umgebungserfassung, mehrere Parkpositionen (POS1, POS2, POS3) innerhalb des Parkplatzes (10) be stimmtwerden, wobei für jede Parkposition eine Trajektorie (TR1, TR2, TR3) zum Erreichen der Parkpo sition (POS1, POS2, POS3) bestimmt wird, anhand der Parkposition (POS1, POS2, POS3) und/oder der dazugehörigen Trajektorie (TR1, TR2, TR3) ein Qualitätswert bestimmt wird, und eine der Parkpositionen (POS1, POS2, POS3) als Zielposition ausgewählt wird, wobei die Auswahl der Zielposition anhand des Qualitätswertes der zugehörigen Trajek torie (TR1, TR2, TR3) erfolgt. Determining the parking lot (10) on the basis of a detection of the surroundings, several parking positions (POS1, POS2, POS3) within the parking lot (10) are determined, with a trajectory (TR1, TR2, TR3) for reaching the parking position (POS1, POS2 , POS3) is determined, a quality value is determined based on the parking position (POS1, POS2, POS3) and / or the associated trajectory (TR1, TR2, TR3), and one of the parking positions (POS1, POS2, POS3) is selected as the target position, the target position is selected based on the quality value of the associated trajectory (TR1, TR2, TR3).

10. Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird. 10. Computer program with program code for performing the method according to claim 9, when the computer program is executed on a computer.

11. Computerlesbares Speichermedium umfassend Anweisungen, welche den Com puter, auf dem sie ausgeführt werden, veranlassen, das Verfahren nach Anspruch 9 auszuführen. 11. A computer-readable storage medium comprising instructions which cause the computer on which they are executed to carry out the method according to claim 9.

12. Fahrzeug (1), umfassend ein Parkassistenzsystem nach mindestens einem der Ansprüche 1-8, ein Compu terprogramm nach Anspruch 10 oder ein computerlesbares Speichermedium nach An spruch 11 und/oder bei dem ein Einparkvorgang anhand eines Verfahrens nach Anspruch 9 gesteuert wird. 12. Vehicle (1) comprising a parking assistance system according to at least one of claims 1-8, a computer program according to claim 10 or a computer-readable storage medium according to claim 11 and / or in which a parking process is controlled using a method according to claim 9.